DE2835507A1

DE2835507A1 - Vorrichtung zum unterdruecken bzw. daempfen von schwingungen und geraeuschen einer mittels eines oder mehrerer elektromotoren kleiner abmessung angetriebenen einrichtung

Info

Publication number: DE2835507A1
Application number: DE19782835507
Authority: DE
Inventors: Yasuyuki Miura; Yutaka Shiseki; Junichi Yagi
Original assignee: Ozen Co Ltd
Current assignee: Ozen Co Ltd
Priority date: 1977-11-21
Filing date: 1978-08-12
Publication date: 1979-05-23
Also published as: US4438358A; FR2409628A1; FR2409628B1; IT7869651A0; JPS5630773B2; JPS5472409A; GB2008861A; GB2008861B; IT1109678B; DE2835507C2; HK47583A

Description

PATENTANWALT DIPl.-PH^S. JOHANNES SPIES

8 MÜNCHEN 22 ■ WIDFNMAYERSTRASSE 48 TELEFON: (089) 22 6917 ■ TELEGRAMM-KURZANSCHRIFT: PATOMIC MÜNCHEN

1 Z. WJG. 1978

OZEN CO., LTD., TOKYO / JAPAN

Vorrichtung zum Unterdrücken bzw. Dämpfen von Schwingungen und Geräuschen einer mittels eines oder mehrerer Elektromotoren kleiner Abmessung angetriebenen Einrichtung

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Unterdrücken bzw. Dämpfen von Schwingungen und Geräuschen, die in einer Einrichtung erzeugt werden, welche von einem kleinen Elektromotor angetrieben wird, und zwar betrifft die Erfindung insbesondere eine Vorrichtung zum Unterdrücken bzw. Dämpfen von Schwingungen einer rotierenden Welle des Motors, der in einer Einrichtung vorgesehen ist, die mittels des Motors angetrieben wird, und die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass die Welle des Motors mittels ihrer Kraftübertragungseinrichtung in eine Richtung gedrängt bzw. gedrückt bzw. in einer Richtung angetrieben wird, welche Richtung diametral quer bzw. kreuzweise zu einer Linie verläuft, welche die Süd-Nord-Pole des Feldmagneten des Motors verbindet, so dass dadurch das Ausmass der Schwingungen,

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die in der gleichen Richtung erzeugt werden, gedämpft bzw. unterdrückt wird.

Nach dem Stande der Technik sind Einrichtungen bekannt, die von einem Elektromotor kleiner Abmessung angetrieben werden, und derartige Einrichtungen umfassen die verschiedensten Arten von Gegenständen bzw. Artikeln, wie beispielsweise Tonwiedergabe-Spielzeuge bzw. Spielzeug-Plattenspieler und andere verschiedenartigste Spielzeuge, und viele von ihnen sind so konstruiert, dass ihre sich bewegenden Teile durch eine Kraft angetrieben werden, die von der Ausgangsquelle des in der Einrichtung vorgesehenen bzw. in die Einrichtung mit einbezogenen Motors abgegeben wird.

Es wurde nun gefunden, dass unter den Einrichtungen dieser Art, die von einem Elektromotor kleiner Abmessung angetrieben werden, die bzw. der die gleiche Konstruktion haben bzw. hat, einige sind, bei denen abnormale Schwingungen an der Antriebswelle hervorgerufen werden, während bei anderen fast keine Schwingungen auftraten.

Es wurde weiterhin beobachtet, dass einige dieser Einrichtungen Geräusche- aufgrund der Schwingungen erzeugen, während andere keinerlei merkbares Ausmass an Geräuschen hervorrufen; und ausserdem variieren die erzeugten Schwingungen und Geräusche zwischen einem ernsthaften Ausmass und einem nahezu vernachlässigbaren Ausmass; und infolgedessen ergeben sich viele Schwierigkeiten bezüglich der Überwindung dieser Probleme für die Hersteller derartiger Spielzeuge. Vor allem sind die wiedergegebenen Töne der meisten tonerzeugenden Spielzeuge von Geräuschen begleitet, was zu einer Verminderung der Qualität des gesamten Gegenstands bzw. Artikels führt.

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Im Hinblick auf die obigen Tatsachen sollen mit der Erfindung die Nachteile der Einrichtungen, die von einem kleinen Elektromotor des konventionellen Typs angetrieben werden, ausgeschaltet werden, und infolgedessen soll mit der Erfindung die Erzeugung von Schwingungen und Geräuschen mittels eines sehr vereinfachten Aufbaus gedämpft bzw. unterdrückt werden.

Weiterhin soll mit der Erfindung eine Vorrichtung zum Unterdrücken bzw. Dämpfen von Schwingungen und Geräuschen zur Verfügung gestellt werden, welche bei sehr vielen Arten von Einrichtungen, in denen ein Elektromotor kleiner Abmessung verwendet wird, anwendbar ist.

Ausserdem soll mit der Erfindung eine Vorrichtung zum Unterdrücken bzw. Dämpfen von Schwingungen und Geräuschen geschaffen werden, die insbesondere für eine Einrichtung geeignet ist, welche einen besonders vereinfachten Aufbau erfordert, sowie für eine Einrichtung, bei der es weiterhin erforderlich ist, die Erzeugung von Geräuschen bzw. unerwünschten Geräuschen in der Einrichtung, wie beispielsweise in einer vereinfachten Tonwiedergabeeinrichtung, zu unterdrücken bzw. zu dämpfen.

Kurz zusammengefasst besteht ein wesentliches Merkmal der Erfindung, das zum Erreichen der obigen Forderungen dient, darin, einen Elektromotor kleiner Abmessung zu verwenden, bei dem die sich drehende Welle oder die Ausgangswelle des Motors in einer Richtung vorgespannt ist, welche durch die Welle des Motors hindurchgeht und diametral quer bzw. kreuzweise zu einer Linie verläuft, die den Südpol (nachstehend als S-PoI bezeichnet) und den Nordpol (nachstehend als N-PoI bezeichnet) des Feldmagneten des verwendeten Motors verbindet (nachstehend wird abgekürzt

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nur die Bezeichnung verwendet "in einer Richtung, welche diametral quer bzw. kreuzweise zu einer Linie verläuft, welche .... verbindet").

Mit anderen Worten bedeutet dies, dass eine oder mehrere Einrichtungen, in welcher der Elektromotor kleiner Abmessung nach der vorliegenden Erfindung am vorteilhaftesten eingebaut werden kann, eine oder mehrere Tonwiedergabeeinrichtungen sind, mit denen Puppen oder Spielzeuge ausgerüstet werden sollen.

Insbesondere soll der Elektromotor geringer Abmessung nach der Erfindung dadurch in die Einrichtung eingebaut werden, dass ein Transmissions- bzw. Antriebsriemen um seine Ausgangswelle herum vorgesehen wird, oder dass die Ausgangswelle gedrängt bzw. mit Druck beaufschlagt wird ,indem die Welle zwangsweise bzw. kräftig mit einem Rand eines sich drehenden Körpers, der angetrieben werden soll, wie beispielsweise eines Drehtischs, der eine Schallplatte dreht, in Eingriff gebracht bzw. gedrückt wird.

In einem solchen Falle ist es in hohem Masse wünschenswert, dass die öffnung des Lagers, welche die Ausgangswelle aufnimmt, an dem Teil bzw. in dem Bereich ausgebildet ist, der durch den Riemen oder den sich drehenden Körper mit Druck beaufschlagt wird, und dass sie an dem Teil bzw. Bereich, welcher eng bzw. nahe an der Ausgangswelle liegt, ein Profil hat, das sich in einer Richtung verengt, die diametral quer zu einer Linie verläuft, welche den S-PoI und den N-PoI des Feldmagneten verbindet, so dass dadurch die Ausgangswelle sowohl an der Seite des S-PoIs als auch des N-PoIs von den abgeschrägten bzw. konisch zulaufenden Oberflächen des Lagers aufgenommen wird, derart, dass die Ausgangswelle daran gehindert werden kann, in einer Richtung in Schwingung versetzt zu werden, die diametral quer bzw.

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kreuzweise zu der S-N-Linie (damit wird abgekürzt die Linie bezeichnet, welche den S-PoI mit dem N-PoI verbindet) verläuft, sondern dass vielmehr die Ausgangswelle durch eine Selbstzentrierungswirkung stabilisiert werden kann.

Die vorliegende Erfindung geht davon aus, dass der Erfinder gefunden hat, dass die Ausgangswelle des Motors hauptsächlich in einer Richtung schwingt bzw. vibriert, die diametral quer bzw. kreuzweise zu der Linie verläuft, welche den S-PoI und den N-PoI des Feldmagneten verbindet.

Infolgedessen können die meisten Schwingungen und Geräusche der Einrichtung unterdrückt bzw. gedämpft werden (bzw. der Hauptteil der Schwingungen und Geräusche), wenn die Ausgangswelle des Motors so angeordnet bzw. eingebaut wird, dass sie durch die Übertragungseinrichtung, wie beispielsweise einen Riemen oder dergleichen, in einer Richtung gedrängt bzw. mit Druck beaufschlagt wird, die diametral quer bzw. kreuzweise zu einer Linie verläuft, welche den S-PoI und den N-PoI des Feldmagneten des Motors verbindet.

Darüber hinaus werden die erwähnten Schwingungen und Geräusche nahezu vollständig unterdrückt bzw. gedämpft, wenn die Ausgangswelle in Lagern aufgenommen wird, die eine solche abgeschrägte bzw. konisch zulaufende öffnung haben, wie sie vorstehend erwähnt worden ist.

Gemäss der vorliegenden Erfindung werden diese Schwingungen und Geräusche, die durch die Rotation des Antriebsmotors erzeugt werden, mit einer sehr einfachen Vorrichtung bzw. Massnahme ausgeschaltet, so dass infolgedessen alle Einrichtungen, die einen Elektromotor dieser Art von geringer Abmessung eingebaut haben, von allen derartigen Schwingungen, Vibrationen und

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Geräuschen befreit werden können bzw. derartige Schwingungen, Vibrationen und Geräusche weitgehend bei solchen Einrichtungen unterdrückt werden können, und dadurch ist es möglich, dass derartige Einrichtungen in der Lage sind, eine ausgezeichnete Leistungsfähigkeit zu entfalten.

Die Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 8 der Zeichnung anhand einiger, besonders bevorzugter Ausführungsformen näher erläutert; es zeigen:

Fig. 1 eine zu Erlauterungszwecken dienende Ansicht, welche die Art und Weise veranschaulicht, in der die Experimente durchgeführt wurden, mit denen die Beziehung zwischen dem Ausmass der Schwingungen des Motors und den unterschiedlichen Richtungen der zur Anwendung gebrachten Druckbeaufschlagung der Ausgangswelle des Testmotors durchgeführt wurden;

Fig. 2 Kurvendarstellungen in einer Art von Polarkoordinaten, die Ergebnisse der Experimente gemäss Fig. 1 veranschaulichen und das Ausmass der Schwingungen in Abhängigkeit von der Richtung der auf jeden Testmotor angewandten Kraft zeigen;

Fig. 3+4 Kurvendarstellungen in Polarkoordinaten, welche die Grosse bzw. Amplitude der Schwingungen veranschaulichen und in denen die Ergebnisse aller erwähnten Experimente über die Schwingungen der Testmotoren in Abhängigkeit von der Richtung der angewandten Kraft vereinigt sind;

Fig, 5 eine zu Erläuterungszwecken dienende Zeichnung, welche die Richtung der Kräfte veranschaulicht, die

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zwischen dem ortsfesten magnetischen Feld und dem Anker des Motors an verschiedenen Stellen seiner Drehung erzeugt werden;

Fig. 6 eine im Querschnitt dargestellte Aufsicht eines Elektromotors kleiner Abmessung gemäss der vorliegenden Erfindung;

Fig. 7 eine im Querschnitt gezeigte Aufrissansicht des in Fig. 6 gezeigten Motors; und

Fig. 8 eine Schnittansicht, die ein Ausführungsbeispiel eines in einem Motor nach der vorliegenden Erfindung verwendeten Lagers zeigt. <·

Es sei nun auf die näheren Einzelheiten der bevorzugten Ausführungsbeispiele nach der Erfindung eingegangen.

Wie oben bereits erläutert wurde, haben die Erfinder der vorliegenden Erfindung während ihres Studiums der Frage, wie man die Probleme der Schwingungen und Geräusche lösen kann, die in Einrichtungen erzeugt werden, welche durch einen Elektromotor kleiner Abmessung angetrieben werden, erforscht und gefunden, dass alle solche Schwingungen und'Geräusche der Vibration bzw. Schwingung (die Begriffe "Vibration" und "Schwingung" werden im Rahmen der vorliegenden Anmeldung synonym verwendet) der Dreh- oder Ausgangswelle des Motors zuzuschreiben sind.

Es wurden allgemein Bemühungen unternommen, die Leistungsfähigkeit des zu verwendenden Motors zu verbessern und zwar mit der Absicht, die Vibrationen der Ausgangswelle des Motors durch Verbessern der Genauigkeit der zu verwendenden Lager auszuschalten, ohne dass man der Richtung der Kraft, durch welche die

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Ausgangswelle des Motors mittels der übertragungseinrichtung, wie beispielsweise eines Riemens, mit Druck beaufschlagt wird, Beachtung geschenkt hat. Es ergaben sich jedoch viele Schwierigkeiten, Motoren kleiner Abmessung herzustellen, die Lager hoher Güte haben, und zwar teilweise wegen der Abmessungserfordernisse, die sich bei einem Motor kleiner Abmessung ergeben, und teilweise aufgrund des Erfordernisses, dass die Kosten niedrig gehalten werden müssen, weil die Einrichtungen ,die mittels solcher Arten von Motoren angetrieben werden, meistens Spielzeuge oder sonstige billige Einrichtungen sind.

Im Hinblick auf diese Tatsache wurden durch die Erfinder der vorliegenden Erfindung verschiedenste Arten von Experimenten unter Verwendung einer grossen Anzahl von Spielzeugen der glei^ chen Art durchgeführt, und als Ergebnis dieser Experimente wurde überraschend festgestellt, dass die Richtungen, in denen die Ausgangswelle des Motors mittels irgendeiner Einrichtung zum Übertragen der Drehkraft des Motors gedrückt wird, die Art und Grosse bzw. Amplitude der Vibrationen schwerwiegend beeinflussen.

Mit anderen Worten bedeutet das, das festgestellt wurde, dass die Art und Weise und das Ausmass der Vibrationen in Abhängigkeit von der Richtung der Kraft variieren, die durch den Übertragungsriemen ausgeübt wird, der sich um die Welle herum erstreckt, oder den Ort des Randes, der in Dreheingriff mit der Ausgangswelle des Motors steht.

Infolgedessen haben die Erfinder, nachdem sie dieses festgestellt hatten, eine Reihe von Untersuchungen durchgeführt, die von der Annahme ausgingen, dass es eine signifikante Beziehung zwischen der Richtung der Magnetkraft, die durch den

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Feldmagneten des Motors ausgeübt wird, und der Richtung der Kraft, die durch den Übertragungsriemen oder dergleichen anwandt wird, geben könnte.

Durch diese Untersuchungen gelangte man im Rahmen der vorliegenden Erfindung zu Ausführungsformen gemäss der Erfindung, die nachstehend näher erläutert sind; diese Untersuchungen wurden in einer Art und Weise durchgeführt, die in Fig. 1 veranschaulicht ist, indem Tonwiedergabe-Spielzeuge, und zwar insbesondere Spielzeug-Plattenspieler, verwendet wurden.

In den Untersuchungen wurde jeder Testmotor 3 mit seinen beiden Polen, nämlich dem N-PoI und dem S-PoI, ortsfest an einer ortsfesten Stelle angeordnet, und ein Transmissions- bzw. Übertragungsriemen 8 wurde so vorgesehen, dass er sich zwischen dem Umfang der Ausgangswelle 2 des Motors und dem Drehtisch 7 des Plattenspielers erstreckte, so dass auf diese Weise die Ausgangswelle 2 nach der Mitte des Drehtisches 7 vorgespannt wurde.

Als nächstes wurde der Drehtisch 7 durch den Motor gedreht und weiterhin wurde der Drehtisch auch noch nach der Beendigung jedes Tests um einen Intervallabschnitt von 10 intermittierend um den Motor gedreht, und das Ausmass des Geräuschs, welches der Grosse bzw. Amplitude der Vibration der Ausgangswelle 2 pro Abschnitt des Kreises entsprach und die Richtung der Kraft repräsentiert, welche die Ausgangswelle mit Druck beaufschlagt, wurde beobachtet; und es konnte festgestellt werden, dass das Ausmass an Vibrationen und Geräusch in Abhängigkeit von der Richtung der auf die Ausgangswelle 2 einwirkenden Vorspannungskraft variierte.

In dieser Art und Weise wurden unter Verwendung von verschiedenen

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Motoren der gleichen Art dann eine grosse Anzahl von Untersuchungen durchgeführt, und als Ergebnis dieser Untersuchungen wurde eine unterschiedliche Art von Vibrationen und Geräuschen in den meisten der Testmotoren beobachtet»

Die Fig. 2 zeigt Kurvendarstellungen, die das Ausmass oder die Grosse bzw. Amplitude der Vibrationen und Geräusche für jede Richtung der auf die Ausgangswelle 2 ausgeübten Druckkraft repräsentieren.

Die Grosse bzw. der Betrag an Geräuschen und Vibrationen in der Einheit oder den Einheiten des Messwinkels ist in Fig. 2 durch eine dicke Linie angedeutet, und diese Grossen bzw. Beträge sind in drei Zonen klassifiziert, nämlich gross, mittel und klein, diese Vibrationszonen sind durch fünf konzentrische Kreise angezeigt, wobei der äusserste Kreis die grossen Geräusche repräsentiert, während der zweite Kreis von aussen her die mittleren Geräusche und der dritte Kreis von aussen her die kleineren Geräusche repräsentiert, wobei ein vierter Kreis dem Auftreten von keinem Geräusch entspricht, und wobei ausserdem mit dem inneren, kleinen Kreis die Ausgangswelle angedeutet ist.

Die Radiallänge bzw. der Radius des Rings, die bzw. der durch den äussersten Kreis und den zweitäussersten Kreis definiert ist, sowie die Radiallänge bzw. der Radius des Rings, die bzw. der durch den zweitäussersten Kreis und den drittäussersten Kreis sowie in dem letzteren benachbarten inneren Kreis definiert werden, sind in den Verhältnissen von 3 : 2 : 1 jeweils dargestellt.

Die Gradeinteilungen, die auf den äussersten Kreisen jeder Kurvendarstellung vorgesehen sind, veranschaulichen Einheitswinkel

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von jeweils 10°.

Jede der Kurvendarstellungen in Fig. 2 zeigt die Grosse der Vibrationen, die bei jedem jeweiligen Testmotor beobachtet wurden, und zwar zeigt Fig. 2A beispielsweise, dass in der Ausgangswelle 2 nur geringe Vibrationen erzeugt werden, wenn diese in den Richtungen mit Druck beaufschlagt wird bzw. in die Richtungen gedrängt wird, die durch die Abschnitte von 0 bis 10 und den Abschnitt bei 240 repräsentiert werden, und zwar wenn man ausgehend vom N-PoI im Uhrzeigersinn wandert.

In gleichartiger bzw. ähnlicher Weise zeigt die Fig. 2 H, dass grosse Vibrationen erzeugt werden, wenn die Ausgangswelle 2 in den Richtungen von 30 bis 60° und 175 bis 200° mit Druck beaufschlagt wird bzw. in diese Richtungen gedrängt wird, und dass eine geringe Vibration in dem Abschnitt von 320 bis 340° zu beobachten ist.

Unter den Kurvendarstellungen der Fig. 2 zeigen die Kurvendarstellungen der Fig. 2A und 2E, dass die dort verwendeten Motoren nur einen kleinen Betrag an Vibrationen in einem beschränkten schmalen Richtungswinkelbereich erzeugen, und es wird angenommen, dass es solche Motoren sind, bei denen ein enges Spiel zwischen dem Lager und der Ausgangswelle des Motors vorhanden war, derart, dass die Richtung der angewandten Druckkraft, die Grösse der Vibrationen in keinem merkbaren Betrag bzw. Ausmass beeinflusste.

Die Erfinder haben weitere Untersuchungen in der gleichen Weise, wie in Fig. 1 und 2 veranschaulicht ist, durchgeführt, indem sie jeweils 106 bzw. 100 Testmotoren verwendeten,und sie haben die Gesamtheit der Ergebnisse in der einen bzw. der anderen

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der beiden zusammengefassten Polarkoordinaten-Kurvendarstellungen der Fig. 3 und 4 vereinigt.

Aus den Fig. 3 und 4 ist ersichtlich, dass der grösste Betrag an Vibrationen erzeugt wird, wenn die Ausgangswelle 2 in eine Richtung gedrängt bzw. in einer Richtung mit Druck beaufschlagt wird, welche den N-PoI und den S-PoI des Motors miteinander verbindet, während der Betrag an Vibrationen am niedrigsten ist, wenn die Ausgangswelle 2 in eine Richtung gedrängt bzw. in einer Richtung mit Druck beaufschlagt wird, welche senkrecht zur Verbindungslinie zwischen dem N-PoI und dem S-PoI ist.

Die vorliegende Erfindung geht von den vorstehend dargelegten Testergebnissen aus, und gemäss der Erfindung wird die Ausgangswelle 2 des Elektromotors 3 von kleiner Abmessung, der in Tonwiedergabe-Spielzeuge oder dergleichen eingebaut wird, in eine Richtung gedrängt bzw. in einer Richtung mit Druck beaufschlagt, die diametral quer bzw. kreuzweise zu der Linie verläuft, welche den N-PoI und den S-PoI des Feldmagneten miteinander verbindet, um so das Auftreten von Schwingungen der Ausgangswelle zu verhindern und dadurch die in der Einrichtung erzeugten unerwünschten Vibrationen und Geräusche zu unterdrücken bzw. zu dämpfen.

Die Erscheinung, wonach die Vibrationen der Ausgangswelle 2 in einer Richtung erzeugt werden, die senkrecht zu der Linie ist, welche den N-PoI und den S-PoI miteinander verbindet, kann aufgrund einer Betrachtung der Richtung der Kräfte, die in einem Anker 9 eines Motors 3 erzeugt werden, erklärt werden.

Aus Fig. 5 lässt sich deutlich ersehen, dass die leitfähigen Körper bzw. Spulen (X) und (Y) des Ankers 9 in einem gleichförmigen Magnetfeld gemäss der Fleming'sehen Linke-Hand-Regel

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in einer Richtung erregt werden, die senkrecht zu der Linie ist, welche den N-PoI und den S-PoI des Motors miteinander verbindet, wie durch die Pfeillinien in der Zeichnung angedeutet ist, welche Körper bzw. Spulen ihrerseits Vibrationen in der gleichen Richtung erzeugen.

Demgemäss kann diese Art von Vibrationen dadurch unterdrückt bzw. gedämpft werden, dass man die Ausgangswelle 2 längs der Richtung der Schwingungen vorspannt, und dass man weiterhin die übrigen Schwingungen durch irgendeine geeignete Vorrichtung bzw. durch irgendwelche geeigneten Massnahmen behindert bzw. hemmt.

Es ist am meisten zu bevorzugen, die Richtung der Vorspannungskraft in einer Richtung zur Anwendung zu bringen, die senkrecht zu der Linie verläuft, welche den N-PoI und den S-PoI miteinander verbindet, jedoch kann bereits ein beträchtliches Ausmass an Vibrationen unterdrückt bzw. gedämpft werden, wenn die Richtung der Vorspannungskraft diametral quer bzw. kreuzweise zur Welle verläuft und zwar unter einem Winkel von 30 bis 90° zu der Linie, welche den N-PoI und den S-PoI miteinander verbindet.

Es können die verschiedensten Arten des Vorspannens der Ausgangswelle 2 angewandt werden; so wird z.B. in der Ausführungsform, die in den Fig. 6 und 7 gezeigt ist, ein Transmissionsbzw. Übertragungsriemen 8 so um die Ausgangswelle 2 herum angeordnet, dass die Welle in eine Richtung gedrängt bzw. gedrückt oder gezogen wird, welche durch den Pfeil K veranschaulicht ist, der senkrecht zu der Linie verläuft, die den N-PoI und den S-PoI des Feldmagneten 1 miteinander verbindet.

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In. dem Elektromotor 3 von kleiner Abmessung gemäss der vorliegenden Erfindtingj. bilden das Joch IO _e der vordere Ständer t Ts und der rückwärtige Ständer 12, die zur Abdeckung der beiden axialen Endöffnungen des Jochs 10 und des Feldmagneten 1 , der im Innenraum des Jochs IO aufgenommen ist, montiert sind, den Stator 13? und die Ausgangswelle 2 verläuft durch die Mitte des vorderen Ständers 11 und des rückwärtigen Ständers. 12_r und ausserdem sind ein Komutator 14 und der finker 9 um die Ausgangsweile 2 herum bzw. auf dieser Äusgangswelle 2 befestigt.

Bürsten 16 und 17 sind Jeweils über Bürstenfedern 18 bzw. 19 mit Anschlüssen 2O bzw. 21 verbunden.

Der Elektromotor 3 ist als solcher an sich bekannt, so dass eine ins einzelne gehende Erläuterung desselben hier unterbleibt.

In dem Motor 3 ist, wie insbesondere Fig. 1 zeigt, ein Abstandsteil 22 vorgesehen, das integral bzw. einstückig mit der vorderen Stütze 11 ist und dazu dient, einen geeigneten Abstand zwischen einem Lager 6 im vorderen Ständer 11, welches eine Drehlagerung für die Ausgangswelle 2 bildet, und dem vorderen Endteil der Welle 2, welches einen Öbertragungsriemen 8 aufnimmt bzw. über welches ein tfbertragungsriemen 8 läuft, sicherzustellen, so dass dadurch das vordere Endteil 24 der Welle 2 vor dem lüager 6 in eine Richtung gedrängt wird, die durch den Pfeil K angedeutet ist, während das Teil 25 auf der Rückseite des Etagers 6 in eine Richtung gedrängt wird, die durch den Pfeil L· veranschaulicht und entgegengesetzt zur Richtung des Pfeils K ist, und zwar geschieht das durch ein Kraftmoment, das entgegengesetzt der Kraft ist, mit welcher das vordere Ende der Welle 2 durch den Riemen 8 vorgespannt bzw. mit Druck beaufschlagt wird.

Die Richtungen, die durch die Pfeile K und L angedeutet sind, gehen durch die Ausgangswelle 2 hindurch und sind natürlich diametral quer bzw. kreuzweise zu der Linie, welche den N-PoI und den S-PoI des Feldmagneten 1 miteinander verbindet.

Der Teil 25 der Ausgangswelle 2, der rückwärtig vom vorderen Lager 6 liegt, hat eine grössere Länge als der Teil 24, und demgemäss ist die Kraft, welche in der L-Richtung auf die Welle ausgeübt wird, niedriger als die Kraft, mit der die Welle durch den Riemen 8 in der K-Richtung gedrängt wir.d.

Wenn das Moment der Vorspannungskraft in der Richtung L zum Unterdrücken bzw. Dämpfen der Vibrationen der Welle nicht ausreicht, dann kann eine zusätzliche Vorrichtung bzw. Massnahme für ein weiteres Vorspannen der Ausgangswelle in der Richtung L vorgesehen werden, beispielsweise so, dass eine Federeinrichtung (nicht dargestellt) an dem Lager 6 des rückwärtigen Ständers 12 vorgesehen wird.

Diese Art und Weise der Druckbeaufschlagung bzw. des Drängens mittels Federkraft kann als Alternative zu der Druckbeaufschlagung bzw. des Drängens durch den übertragungsriemen 8 angewandt werden.

Anstelle der oben erwähnten Druckbeaufschlagung bzw. des oben erwähnten Drängens mittels eines übertragungsriemens oder einer oder mehrerer Federn, kann auch ein Rand zum Übertragen der Drehkraft der Ausgangswelle 2 auf das anzutreibende Teil, wie beispielsweise einen Drehtisch, dazu verwendet werden, die Ausgangswelle 2 durch seinen bzw. ihren Drehkontakt mit Druck zu beaufschlagen bzw. in die vorgesehene Richtung zu drängen.

Die Fig. 8 zeigt eine Schnittansicht eines anderen Ausführungsbeispiels des Lagers zum Aufnehmen der Ausgangswelle 2, in

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welchem zwei Ebenen 27 und 28, die sich an einer Stelle 29 schneiden, Lagerflächen bilden, und in welchen die Ausgangswelle 2 durch die vorerwähnte Vorrichtung bzw. durch die vorerwähnten Massnahmen in eine Richtung nach der Stelle bzw. dem Punkt 29 zu gedrängt bzw. in dieser Richtung mit Druck beaufschlagt wird.

In diesem Fall wird die Ausgangswelle 2 gegen die Oberfläche der beiden Ebenen 27 und 28 in einer stabilen Art und Weise innerhalb eines Bereichs, der durch die beiden Ebenen definiert ist, gedrängt und gedrückt,und dadurch werden die Vibrationen der Ausgangswelle 2 vollständig ausgeschaltet.

Die öffnung zum Begrenzen des Lagers 6 ist nicht notwendigerweise auf die Form beschränkt, die in Fig. 8 gezeigt ist, sondern sie kann irgendein anderes geeignetes Profil haben, vorausgesetzt, dass sie die zwei Ebenen 27 und 28 hat und es ausserdem der Ausgangswelle 2 ermöglicht, durch die öffnung hindurchzugehen; infolgedessen brauchen die Profile der beiden Ebenen 27 und 28 nicht notwendigerweise gerade zu sein und sich auch nicht notwendigerweise nur an einer Stelle, wie beispielsweise bei 29, zu schneiden, sondern sie können durch eine gekrümmte Ebene verbunden sein, die zu beiden Ebenen gehört. Lager dieser Art, wie sie vorstehend erwähnt worden sind, sind insbesondere als Lager in dem rückwärtigen Ständer 12 zu bevorzugen, wenn sie in einem Motoraufbau verwendet werden, wie er in den Fig. 6 und 7 veranschaulicht ist.

Da das Ausmass der Vorspannungskraft, die am Lager 6 in dem rückwärtigen Ständer 12 in der Richtung L auf die Ausgangswelle ausgeübt wird, niedriger ist als das Ausmass der Vorspannungskraft, die am Lager 6 in dem vorderen Ständer 11 auf die Ausgangswelle ausgeübt wird, muss damit gerechnet werden,

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dass sich die Ausgangswelle längs des inneren ümfangs der Öffnung des Lagers 6 in dem rückwärtigen Ständer 12 bewegt, was mit anderen Worten bedeutet, dass sie sich in einer Präzession bewegt, obwohl sie durch den Riemen 8 vorgespannt ist.

Eine solche Art einer Taumelbewegung oder Präzession führt zu dem Hervorrufen von Schwingungen der Ausgangswelle 2, und diese Schwingungai können dadurch unterdrückt bzw. gedämpft werden, dass man weiter eine Behinderungs- bzw.Festhaltekraft anwendet, die durch die beiden abgeschrägten bzw. konisch zulaufenden Ebenen 27 und 28 gegeben bzw. verursacht wird.

Je kleiner der Winkel ist, der von den beiden Ebenen 27 und 28 eingeschlossen wird, umso grosser wird die durch die beiden Ebenen 27 und 28 gegebene bzw. verursachte Behinderungs- bzw. Festhaltekraft.

Es erscheint nach den vorstehenden Erläuterungen fast überflüssig darauf hinzuweisen, dass ein Lager, welches ein Öffnungsprofil hat, das gleichartig bzw. ähnlich wie dieser vorgenannte Aufbau ist, auch als Lager für den vorderen Ständer 11 verwendet werden kann.

Wie in den obigen Abschnitten erläutert worden ist, können die Probleme der Schwingungen der Ausgangswelle in den meisten Einrichtungen, die mittels eines Elektromotors kleiner Abmessung angetrieben werden, dadurch ausgeschaltet werden, dass man den Ort und die relative Richtung des Motors in Verbindung mit der Richtung der Vorspannungskraft, die der Ausgangswelle mittels einer solchen übertragung, wie es beispielsweise ein Riemen oder dergleichen ist, wählt und festlegt.

Infolgedessen können nicht nur die Vibrationen und Geräusche

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der Einrichtung selbst, sondern auch die unerwünschten Geräusche in dem wiedergegebenen Ton bzw. in der Tonwiedergabe ausgeschaltet werden, so dass auf diese Weise die gesamte Einrichtung ruhiger bzw. geräuschloser betrieben werden kann und zwar bei einer viel längeren Lebensdauer bzw. Haltbarkeit.

Ausserdem ermöglicht es die Erfindung dadurch, dass man den inneren Umfang der öffnung des Lagers so ausbildet, dass er zwei Ebenen zur Aufnahme der Ausgangswelle hat, eine grössere Geräuschverhinderung durch Stabilisierung des Drehzentrums der Ausgangswelle des Antriebsmotors zu erzielen.

Kurz zusammengefasst betrifft die Erfindung eine Einrichtung, die von einem Elektromotor kleiner Abmessung abgetrieben wird, welcher in der Einrichtung eingebaut ist, in der eine Drehwelle, nämlich eine Ausgangswelle des Elektromotors durch eine Kraft in einer Richtung diametral quer zu einer Linie vorgespannt ist, die den N-PoI und den S-PoI des Feldmagneten des Motors miteinander verbindet.

Die öffnung des Lagers zur Aufnahme der Ausgangswelle des Motors ist in ihrem Querschnitt senkrecht zur Ausgangswelle vorzugsweise so ausgebildet, dass sie ein Profil hat, das aus einem Halbkreis in ihrem Halbteil, welches entgegengesetzt der Richtung der Vorspannung ist, besteht, während die andere Hälfte der öffnung, die auf der gleichen Seite wie die Richtung der Vorspannung liegt, zu einem Dreieck ausgebildet ist, so dass sie zwei abgeschrägte bzw. konisch zulaufende Ebenen zur Aufnahme der Ausgangswelle hat.

Aufgrund dieser Öffnungskonfiguration wird die Ausgangswelle

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des Motors zwangsweise bzw. kräftig gegen die abgeschrägten bzw. konisch zulaufenden Oberflächen gehalten bzw. gedrängt, so dass sie stabil und frei von irgendwelchen unerwünschten Vibrationen und Geräuschen gehalten wird. "

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Claims

PATENTANWALT DH¹L-PHYS. JOHANNfS SPIE$, _n~_rcn

8 MÜNCHEN 22 · WID Γ Ν MAYERSTRASSE 48 TELEFON: (089) 22 6917 · TELEGRAMM-KURZANSCHRIFT: PATOMIC MÜNCHEN

12. AUS. 1978

OZEN CO., LTD., TOKYO / JAPAN

Vorrichtung zum Unterdrücken bzw. Dämpfen von Schwingungen und Geräuschen einer mittels eines oder mehrerer Elektromotoren kleiner Abmessung angetriebenen Einrichtung

PATENTANSPRÜCHE

f 1 . j Vorrichtung zum Unterdrücken bzw. Dämpfen von Schwingungen ^—</ und Geräuschen einer mittels eines oder mehrerer Elektromotoren kleiner Abmessung angetriebenen Einrichtung, dadurch gekennzeichnet , dass die Ausgangswelle (2) des Motors (3) in einer Richtung (K, L) diametral quer bzw. kreuzweise zu der Linie vorgespannt ist, welche den N-PoI und den S-PoI des Feldmagneten (1) des Motors verbindet.

2. Vorrichtung zum Unterdrücken bzw. Dämpfen von Schwingungen und Geräuschen einer mittels eines oder mehrerer Elektromotoren kleiner Abmessung angetriebenen Einrichtung,nach Anspruch 1,

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ORIGINAL INSPECTED

gekennzeichnet , dass sie wenigstens ein Lager (6) aufweist, das an einer Seite der vorgespannten Ausgangswelle (2) vorgesehen ist, wobei das Profil der Öffnung dieses Lagers (6) Ebenen (27, 28) zum Aufnehmen der Ausgangswelle (2) gleichzeitig an zwei Teilen in bzw. an einer äusseren Halbumfangs- bzw. -kreisoberflache der Ausgangswelle (2) hat.

Vorrichtung zum Unterdrücken bzw. Dämpfen von Schwingungen und Geräuschen einer mittels eines oder mehrerer Elektromotoren kleiner Abmessung angetriebenen Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , dass die Richtung (K, L) der Kraft, welche die Ausgangswelle (2) vorspannt, diametral senkrecht zu der Linie ist, die den N-PoI und den S-PoI des Feldmagneten (1) des Motors verbindet.

Vorrichtung zum Unterdrücken bzw. Dämpfen von Schwingungen und Geräuschen einer mittels eines oder mehrerer Elektromotoren kleiner Abmessung angetriebenen Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , dass die Richtung (K, L) der Kraft, welche die Ausgangswelle (2) vorspannt, diametral im Bereich eines Winkels zwischen 30 bis 90° liegt bzw. mit der Linie, welche den N-PoI und den S-PoI des Feldmagneten (1) des Motors verbindet, einen Winkel zwischen 30° bis 90° einschliesst.

Vorrichtung zum Unterdrücken bzw. Dämpfen von Schwingungen und Geräuschen einer mittels eines oder mehrerer Elektromotoren kleiner Abmessung angetriebenen Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , dass die Ausgangswelle (2) des Motors (3) durch einen Transmissions- bzw. übertragungsriemen (8) vorgespannt ist, der sich um den Endumfang der Ausgangswelle (2) bzw. um den Umfang einer auf letzterer angebrachten Riemenscheibe erstreckt.

909821/0448

6. Vorrichtung zum Unterdrücken bzw. Dämpfen von Schwingungen und Geräuschen einer mittels eines oder mehrerer Elektromotoren kleiner Abmessung angetriebenen Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet , dass die Ausgangswelle (2) des Motors (3) mittels einer Federeinrichtung vorgespannt ist.

7. Vorrichtung zum Unterdrücken bzw. Dämpfen von Schwingungen und Geräuschen einer mittels eines oder mehrerer Elektromotoren kleiner Abmessung angetriebenen Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet , dass die Öffnung des Lagers (6) zur Aufnahme der Ausgangswelle (2) so ausgebildet ist, dass sie zwei innere Ebenen (27, 28) hat, die enger werden bzw. aufeinanderzu laufen und sich miteinander nach der Richtung der Kraft hin, welche die Ausgangswelle (2) vorspannt, schneiden (29).

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