DE7810769U1 - Welle fuer elektrische kleinmotoren mit schraubenfoermiger oelrueckfuehrrille - Google Patents

Description

Fa. D I E H L, Stephanstr. 49 , 8500 Nürnberg

Welle für elektrische Kleinmotoren mit schraubenförmiger Ölrückführrille

Die Erfindung bezieht sich auf eine feinmechanische Welle mit einem Lager, insbesondere einem Rotorlager in elektrischen Kleinsynchronmotoren. Solche Kleinsynchronmotor er: kommen vorzugsweise in elektrischen Uhren zur Anwendung.

Motoren dieser Art haben ein durch das bei Massenfertigung unvermeidlich auftretende Lagerspiel verursachtes Laufgeräusch, welches sieb in den meisten Fällen als störend und verkaufskemmend auswirkt.

Es ist aus der DE-Ad 23 42 961 bereits bekannt, dieses Laufgeräusch der Achse im Rotorlager durch ein auf die Achse in Lagerhöhe aufgestecktes Öldepot zu dämpfen. Erschöpft sich jedoch dieses Depot nach längerer Laufzeit durch Ölabfluß aus dem Lagerbereich, so treten die besagten Laufgeräusche wieder auf.

Ferner ist am Umfang des in dieser DE-AS 23 42 961 beschriebenen Rotors eine Zusatzmagnetisierung so angebracht, daß eine durch sie einseitig wirksam werdende axiale Kraft den Rotor in seinem Lager auf der Welle verkippt, damit eine Abgleitbewegung von Rotorlager und Wellenoberfläche bewirkt und so das besagte Laufgeräusch unterbindet.

Weiterhin ist u. a. aus der DE-OS 19 32 251 und der US-PS 1,162,125 bekannt, die Welle durch Federkräfte an eine oder mehrere Lagerinnenflächen zu drücken und damit ebenfalls eine Dämpfung des Laufgeräusches herbeizuführen.

In der DE-OS 16 13 128 wird eine Rotorwelle für elektrische Kleinmotoren beschrieben, welche die Anregung konstanter Frequenzen, wie sie bei einem gleichmäßigen Aufprall der Lagerinnenfläche des Rotors auf einen zylindrischen Achsenumfang bei Lagerspiel in Kleinstmotoren auftreten, durch eine oder mehrere axial verlaufende Flächen oder Radien auf ihrem Achsenumfang unterdrückt.

Die Patentschriften US-PS 2,631,905 und DE-PS 803 862 beschreiben Gleitlager für umlaufende Bewegungen, bei welchen entweder auf der Wellenoberfläche oder auf der Lagerinnenfläche Ausnehmungen eingebracht sind, die das im Lager befindliche Schmiermittel verteilen und dessen Druck erhöhen sollen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, das Ausfließen von Öl aus dem Lagerbereich und das damit auftretende Laufgeräusch langfristig und wirkungsvoll zu verhindern.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadrurch gelöst, daß der zylindrische Umfang der Welle im Bereich des Lagers mit einer schraubenförmigen Rille versehen ist, die bezüglich der relativen Drehrichtung zum Lager zu dessen Mitte hin einschraubend ausgeführt ist.

Vorteilhafte Weiterentwicklungen des Erfindungsgegenstandes bestehen darin, den Rillenquerschnitt für den Öltransport, die Herstellung und den Zusammenbau von Welle, Öldepot und Rotor günstig zu formen sowie durch Kombination mehrerer schraubenförmiger Rillen und Ausnehmungen die Funktion der Vorrichtung zu optimieren.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung an mehreren Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:

Abb. 1 einen Längsschnitt einer Welle mit der erfindungsgemäßen Rille innerhalb eines Rotorlagers;

Abb, 2 eine Detailansicht des Rillenquerschnittes;

Abb. 3 einen Längsschnitt einer Welle mit je einer erfindungsgemäßen Rille an jedem Lagerende;

Abb. 4 einen Längsschnitt einer Welle mit mehreren nebeneinander angeordneten Rillen.

In Fig. 1 ist eine Rotorachse 1 mit einer erfindungsgemäßen schraubenförmigen Rille 3 gezeigt. Die Rille 3 läuft in einer Ausnehmung 4 aus, die sich in etwa in der Mitte eines Lagers 2 befindet. In der Nähe dieses Lagers, das mit einer Drehrichtung 2' um die Achse 1 umläuft, ist ein als Kunststoffspritzteil ausgeführtes Öldepot 5 aufgesteckt.

Fig. 2 zeigt eine Detailansicht des Rillenquerschnittes 6 in Halbtropfenform und eine für den Ölvorschub wichtige scharfe Rillenkante 7.

Der Dichtungseffekt, der das Austreten des Öls aus dem Lagerinneren verhindert, wird durch eine Ölströmung im Lagerbereich in Richtung einer in die Achse eingebrachten Ausnehmung 4 bewirkt; diese Ölströmung wird durch die Mitnahme von Ölmolekülen dann ausgelöst, wenn das Öl in den Lagerbereich gelangt, in welchem sich die schraubenförmige Rille 3 relativ zur Lagerinnenfläche 2 dreht. Der Drehsinn der Schraube muß so ausgelegt sein, daß die scharfe Kante 7 der halbtropfenförmigen Rille 6 die Ölteilchen, die sich in der Rille selbst oder zumindest in der Nähe dieser Kante 7 befinden, in die Mitte des Lagerbereiches zurückdrückt.

Dieser Effekt ist um so wirkungsvoller, je größer die innere Reibung (Viskosität) des Schmiermittels ist.

Von weiterer Bedeutung für den Fördereffekt ist ein Abstand zwischen der Welle und der Lagerinnenfläche. Durch dieses Lagerspiel wird einerseits das Öl vom Öldepot 5 in den Lagerbereich einkriechen, andererseits wird es durch die am äuße- % ren Lagerende befindliche schraubenförmige Rille 3 in eine

Rückströmung versetzt. Daraus resultiert eine Art Gleichgewichtszustand für den Ölfluß durch den Lagerbereich. Ein Vordringen des Öls über diesen Bereich hinaus und das aus dem damit verbundenen Ölverlust resultierende Laufgeräusch werden vermieden. Bei Umkehrung der relativen Drehrichtung zwischen Welle und Lager muß auch die Schraubrichtung der Rille umgekehrt werden.

j Abb. 3 zeigt eine Achsen-Lageranordnung mit je einer erfindungsgemäßen schraubenförmigen Rille im Bereich eines jeden Lagerendes.

Deren Schraubrichtungen müssen in diesem Falle gegenläufig sein, um einen Ölfluß vom jeweiligen Lagerende zur Lagermitte zu gewährleisten.

/ \ Dreht sich Teil 1 als Welle in einem festen Lager 2, so muß die Drehrichtung der Welle gemäß 1' umlaufen, um die Schraubrichtungen der beiden Rillen 3 beizubehalten.

Abb. 4 zeigt eine Achsenanordnung in einem Lager mit einer Mehrzahl von schraubenförmigen Rillen 8, die beLiebig weit um den Umfang der Welle herumlaufen komm. Die Anzahl bzw. die Steigung der Schraubenrillen ist dabei je nach Dicke der Achse zu wählen.

Im Sinne der Erfindung ist es auch möglich, eine schraubenförmige Rille an der Innenseite des Lagers unter Berücksichtigung der relativen Drehbewegung von Welle und Lager zur Lagermitte hin einschraubend einzubringen.

Claims (7)

snrüche:

1. Feinmechanische Welle mit einem Lager, insbesondere einem Rotorlager in elektrischen Kleinsynchronmotoren, dadurch gekennzeichnet, daß der zylindrische Umfang der Welle (1) im Bereich des Lagers mit einer schraubenförmigen Rille (3) versehen ist, die bezüglich der relativen Drehrichtung (2¹) zum Lager (2) zu dessen Mitte hin einschraubend ausgeführt ist.

2. Welle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt (6) der Rille (3) als Halbtropfenform ausgebildet und daß die scharfe Kante (7) der Rille auf der der Lagerau·? enseite zugewandten Seite der Rille angebracht ist.

3. Welle nach de τ. Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine oder mehrere Rillen (3, 8) beliebig weit um den Umfang der Welle herumlaufen.

4. Welle nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Rille (3, 8) in einer oder mehreren Schraubenlinien ausgeführt ist.

5. Welle nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß die Rille in eine im Lagerbereich in die Welle eingebrachten Ausnehmung (4) ausläuft.

6. Welle nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung (4) als Zusatzölreservoir dient.

7. Welle nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ölreservoir (5) als flaches Kunststoffspritzteil ausgeführt und auf die Welle aufsteckbar ist.