DE102007023712A1 - Antrieb mit einem Elektromotor, einem Gehäuse und einer richtungsabhängigen Bremse - Google Patents

Antrieb mit einem Elektromotor, einem Gehäuse und einer richtungsabhängigen Bremse Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Antrieb mit einem Elektromotor, einem Gehäuse und einer richtungsabhängigen Bremse, die einen mit einer Motorwelle drehfest verbundenen Mitnehmer, einen mit dem Mitnehmer formschlüssig und um einen kleinen Winkel freischwenkbar gekuppelten Antriebsausgang, mehrere Klemmmittel und einen Klemmring umfasst, wobei die Klemmmittel mit dem Klemmring so zusammenwirken, dass die Bremse ein vom Elektromotor ausgehendes Drehmoment an den Antriebsausgang weiterleitet und ein rücktreibendes Drehmoment des Antriebsausgangs bremst. Aufgabe der Erfindung ist es, eine Bremse darzustellen, bei der keine statische Überbestimmung vorliegt, der einfach aufgebaut ist und bei dem kein abruptes Blockieren möglich ist. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Klemmring (24) radial beweglich mit dem Gehäuse (11), einem Getriebegehäuse (31) oder einem gehäusefesten Teil verbunden ist, so dass der Klemmring (24) nach Überwindung einer definierten Kraft zumindest geringfügig radial durch ein Klemmmittel (22) verschiebbar ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Antrieb mit einem Elektromotor, einem Gehäuse und einer richtungsabhängigen Bremse, die einen mit einer Motorwelle drehfest verbundenen Mitnehmer, einen mit dem Mitnehmer formschlüssig und um einen kleinen Winkel freischwenkbar gekuppelten Antriebsausgang, mehrere Klemmmittel und einen Klemmring umfasst, wobei die Klemmmittel mit dem Klemmring so zusammenwirken, dass die Bremse ein vom Elektromotor ausgehendes Drehmoment an den Antriebsausgang weiterleitet und ein rücktreibendes Drehmoment des Antriebsausgangs bremst.
  • Aufgabe der Erfindung ist es eine Bremse darzustellen, bei der keine statische Überbestimmung vorliegt, der einfach aufgebaut ist und bei dem kein abruptes Blockieren möglich ist.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch Anspruch 1 gelöst. Dadurch dass der Klemmring (24) radial beweglich mit dem Gehäuse (11), einem Getriebegehäuse (31) oder einem gehäusefesten Teil verbunden ist, ist der Klemmring (24) nach Überwindung einer definierten Kraft zumindest geringfügig radial durch ein Klemmmittel (22) verschiebbar ist, deshalb kann es nicht zu einer statischen Überbestimmung kommen. Die Verschiebbarkeit bedeutet immer auch eine Nachgiebigkeit, so dass es nicht zu einer abrupten Blockierung kommen kann. Diese Funktion wird durch einfache bauliche Mittel erreicht.
  • Weiterbildungen der Erfindung werden nachstehend anhand der Unteransprüche dargestellt. Damit eine Blockierung bei höheren Drehmomenten sicher verhindert wird, ist vorgesehen den Klemmring bei Überwindung eines definierten Drehmoments schwenkbar auszuführen. Dadurch ist ein dynamisches Bremsen ohne Blockiergefahr möglich.
  • Bei einer ersten Ausführungsform ist vorgesehen den Klemmring elastisch mit dem Motorgehäuse, dem Getriebegehäuse oder einem gehäusefesten Teil zu verbinden. Durch diese Maßnahme kann auch bei einem großen Drehmoment kein Zurückdrehen des Antriebes erfolgen.
  • Da elastische Systeme zu Schwingungen neigen wird als Alternative Lösung vorgeschlagen den Klemmring reibschlüssig mit dem Motorgehäuse, dem Getriebegehäuse oder einem gehäusefesten Teil zu verbinden. Dadurch ist über eine Schwenkbarkeit hinaus auch eine Drehbarkeit grundsätzlich gegeben.
  • Um eine definierte Reibkraft herzustellen soll der Klemmring federbeaufschlagt an einem gehäusefesten Teil anliegen.
  • Ein besonders einfacher Aufbau kann dadurch erreicht werden, dass der Klemmring durch die Federkraft einer Federscheibe axial an ein gehäusefestes Teil gedrückt wird. Das gleiche gilt. Wenn der Klemmring an einem Zwischengehäusedeckel oder an einem Lagerschild anliegt.
  • Es hat sich als zweckmäßig herausgestellt, den Klemmring und die Klemmmittel in einem Bremsengehäuse anzuordnen, wobei der Klemmring innerhalb des Bremsengehäuses geringfügig radialbeweglich ist.
  • Um einen noch einfacheren Aufbau zu erhalten sollen bei drei Klemmmitteln zwei Klemmmittel starre Stützmittel sein und ein Klemmmittel ein bewegliches Klemmmittel. Dadurch wird auch die Teileanzahl reduziert.
  • Um ein funktionssicheres Verklemmen und die Selbsthemmung und zu verbessern wird vorgeschlagen ein Klemmmittel als Wälzkörper und zwei Klemmmittel als starre Stützmittel auszubilden.
  • Indem die starren Stützmittel mit dem Antriebsausgang einstückig ausgebildet werden, kann die Teileanzahl reduziert werden.
  • Es ist vorteilhaft die Kräfte auf die drei Klemmmittel unterschiedlich zu verteilen, wodurch das bewegliche Klemmmittel eine kleinere Kraft erfährt, als die beiden starren Stützmittel. Dies wird dadurch erreicht, dass der Winkelabstand der starren Stützmittel zueinander größer ist als der Winkelabstand zwischen einem Stützmittel und dem beweglichen Klemmmittel. Der Winkelabstand der starren Stützmittel sollte in einem Bereich zwischen 120° und 175° liegen.
  • In Weiterbildung der Bremse soll der Antriebsausgang eine Ausnehmung mit einer Steuerfläche aufweisen, wobei das bewegliche Klemmmittel in der Ausnehmung aufgenommen ist. Die Steuerfläche bestimmt die Eigenschaften der Bremse. Je flacher die Steuerfläche ist, desto höher ist die erzielbare Klemmkraft.
  • Um die Funktionssicherheit in jeder Winkellage zu verbessern wird das bewegliche Klemmmittel durch zwei Wälzkörper gebildet, welche mit einer Feder voneinander beabstandet werden.
  • Bei einer anderen Ausführungsform sind drei keilförmige Klemmmittel vorgesehen. Diese werden in gleichmäßigem Winkelabstand um den Antriebsausgang angeordnet. Weiter weisen die Klemmmittel eine äußere kreisringsegmentförmige Reibfläche auf mit der sie im radial belasteten Zustand mit dem Klemmring tangential reibschlüssig verbunden sind. Durch die großen Reibflächen verringert sich die Flächenpressung und die Reibung, wodurch die Bauteile weniger Belastet werden.
  • Damit eine ausreichende Bremswirkung erreichbar ist weisen die Klemmmittel auf der der Motorwelle zugewandten Seite zwei gegen eine Tangente geneigte Flächen auf, die mit komplementären Gegenflächen des Antriebsausgangs zusammenwirken, wobei jeweils maximal eine geneigte Fläche je Klemmmittel mit der korrespondierenden Gegenfläche in Eingriff ist.
  • Weiter ist vorgesehen, dass der Antriebsausgang kronenförmig ausgebildet ist und drei axial aus einem Ringbereich vorspringende Kupplungsvorsprünge aufweist, an denen die korrespondierenden Gegenflächen angeformt sind, dass der Antriebsausgang zwei Kupplungsflächen je Kupplungsvorsprung aufweist, die mit Gegenkupplungsflächen des Mitnehmers zusammenwirken, dass der Mitnehmer zwei oder drei radiale Vorsprünge aufweist, an denen die Gegenkupplungsflächen angeformt sind und dass der Mitnehmer zumindest eine Mitnahmefläche besitzt, die tangential mit einer Gegenmitnahmefläche eines Klemmmittels zusammenwirkt.
  • Um einen möglichst guten Wirkungsgrad bei motorischem Betrieb zu gewährleisten, soll dabei zumindest eine Mitnahmefläche des Mitnehmers an einer Gegenmitnahmefläche eines Klemmmittels und an einer Kupplungsfläche des Antriebsausgangs anliegen, wobei die geneigten Flächen der Klemmmittel und die komplementären Gegenflächen des Antriebsausgangs so zueinander angeordnet sind, dass dabei keine radiale Kraftkomponente auf die Klemmmittel ausgeübt wird.
  • Um ein sicheres Bremsen bei Betrieb durch ein äußeres auf den Ausgang des Antriebs einwirkendes Drehmoment zu gewährleisten liegt nach einer freien Verschwenkung des Antriebsausgangs zu den Klemmmitteln um einen kleinen Winkel zumindest eine geneigte Fläche eines Klemmmittels an einer komplementären Gegenfläche des Antriebsausgangs an, wodurch bei weitergehender Verschwenkung eine radiale Kraftkomponente auf das Klemmmittel ausgeübt wird und die äußere Fläche des Kupplungsmittels, die eine Bremsfläche darstellt, an einer Gegenbremsfläche des Klemmrings reibt oder die entsprechenden Flächen reibschlüssig verbindet, wodurch die Drehbewegung des Antriebsausganges gebremst und ggf. gestoppt wird.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
  • 1a eine Schnittansicht eines Antriebs mit richtungsabhängiger Bremse und Untersetzungsgetriebe,
  • 1b ein vergrößerter Ausschnitt der Bremse aus 1a,
  • 2a eine erste Ausführungsform der Bremse in einer ersten Phase,
  • 2b die erste Ausführungsform der Bremse in einer zweiten Phase,
  • 2c die erste Ausführungsform der Bremse in einer dritten Phase,
  • 2d die erste Ausführungsform der Bremse in einer vierten Phase,
  • 3 eine Variante der ersten Ausführungsform der Bremse,
  • 4 eine räumliche Darstellung einer zweiten Ausführungsform der Bremse,
  • 5a die zweite Ausführungsform in einer ersten Phase,
  • 5b die zweite Ausführungsform in einer zweiten Phase,
  • 5c die zweite Ausführungsform in einer dritten Phase,
  • 5d die zweite Ausführungsform in einer vierten Phase,
  • 6 eine Explosionsdarstellung zweiten Ausführungsform der Bremse,
  • 7a die zweite Ausführungsform der Bremse räumlich dargestellt,
  • 7b die zweite Ausführungsform der Bremse aus 7a mit einem Schnitt durch einen Antriebsausgang,
  • 9a eine Variante der zweiten Ausführungsform in einer ersten Phase und
  • 9b die Variante der zweiten Ausführungsform in einer zweiten Phase.
  • 1a zeigt eine Schnittansicht eines Antriebs 1 mit einem Elektromotor 1, bestehend aus einem Stator, mit einem Gehäuse 11, Permanentmagneten 141 und einem Lagerschild, einem Rotor 15, mit einer Motorwelle 151, einem Kommutator, einem Lager 142, einem Lager 143, einer richtungsabhängiger Bremse 2 und ein Untersetzungsgetriebe 3. Die Bremse 2 besteht aus einem Mitnehmer 21, der fest auf der Welle 151 aufgezogen ist, Klemmmitteln 22, einem Klemmring 24, der in einem begrenzten Klemmringfreiraum 206 nach Überwindung einer Kraftschwelle radial oder in beliebiger Richtung bewegbar ist, einer Feder 25 und einem Antriebsausgang 23. 1b zeigt einen vergrößerten Ausschnitt aus der Bremse gemäß 1a. Die Feder 25 ist eine Ringfeder, die sich einerseits am Lagerschild und andererseits am Klemmring 24 abstützt und den Klemmring 24 gegen einen Deckel 26 drückt. Der Deckel ist am Lagerschild 13 befestigt. Der Klemmringfreiraum 206 wird begrenzt durch einen ringförmigen Vorsprung 131 des Lagerschilds 13, welcher Vorsprung die Einbaulage der Feder 25 bestimmt. Die Antriebskraft des Elektromotors 2 wird durch den Mitnehmer 21 auf den Antriebsausgang 23 übertragen, wobei der Mitnehmer 21 mit dem Antriebsausgang 23 wie eine Klauenkupplung mit Freischwenkraum zusammenwirkt. Bei Auftreten eines vom Antriebsausgang 23 zurückwirkenden Drehmoments wird die Bremse 2 wirksam. Als Bremsflächen dienen die Klemmmittel 22 und der Klemmring 24. Der Klemmring 24 ist reibschlüssig mit dem Lagerschild 13 verbunden. Bei einer Blockierung der Bremse 2 wird durch die reibschlüssige Verbindung des Klemmrings 24 mit dem Lagerschild 13 ein ruckartiges Verhalten der Bremse verhindert.
  • Die 2a bis 2d zeigen eine erste Ausführungsform der Bremse 2 in verschiedenen Phasen. Der Einfachheit halber sind die Gehäuseteile, der Lagerschild 13 und die Feder 25 weggelassen. Auf der Welle 151 ist ein Mitnehmer 21 aufgepresst. Der Mitnehmer 21 greift Formschlüssig in Zwischenräume zwischen Stützmitteln 232 und einem Kupplungsvorsprung 236 eines Antriebsausgang 23 ein, wobei ein Mitnahmefreiraum 201 verbleibt, der je nach Anfangsstellung, insbesondere bei Drehrichtungsumkehr zunächst überwunden werden muss um den Antriebsausgang mitzunehmen. Bei Antrieb durch den Elektromotor 1 ist keine weitere Funktion gegeben. Bei Zurückwirkung eines Drehmoments vom Antriebsausgang wird in der Regel zunächst der Mitnahmefreiraum 201 überwunden. Dabei wird ein bewegliches Klemmmittel, hier als Wälzkörper 222 ausgeführt, mitbewegt, das formschlüssig gehalten zwischen einer Ausnehmung 231 des Kupplungsvorsprungs 236 und dem Klemmring 24 angeordnet ist. Durch die spezielle geometrische Formgebung der Ausnehmung 231, deren Innenfläche eine Steuerfläche 238 darstellt, wobei sich der Zwischenraum zwischen Kupplungsvorsprung 236 und der Innenfläche des Klemmrings 24 verjüngt, führt eine Schwenkbewegung des Antriebsausgangs zu einem Verklemmen des beweglichen Klemmmittels 222. Bei der Verklemmung treten Radialkräfte auf, durch welche starre Stützmittel 232 gegen die Innenfläche des Klemmrings 24 gedrückt werden. In der vorliegenden Ausführung sind die Stützmittel 232 so um den Umfang des Antriebsausgangs angeordnet, dass deren Abstand voneinander deutlich größer ist als ihr Abstand zum beweglichen Klemmmittel 222. Dadurch treten aufgrund der daraus resultierenden Kräfteverteilung große Kräfte an den Stützmitteln 232 und eine geringe Kraft am beweglichen Klemmmittel 222 auf. Die Steuerfläche 238 kann konkav bis konvex ausgebildet sein. Bei konvexen Steuerflächen muss deren Radius größer sein als der Radius des Klemmrings 24 an seiner Innenfläche. Um die verklemmte Bremse motorisch lösen zu können ist der Mitnehmer 21 mit radialen Vorsprüngen 216 versehen, die der Mitnahme des Antriebsausgangs dienen, und an die Vorsprünge 216 schließen tangential Nasen 217 an, die den Abstand zum beweglichen Klemmmittel 222 verringern. Die Länge der Nasen 217 ist abhängig von der Form und dem Radius der Steuerfläche 238. Bei flacherer Steuerfläche kann sich das bewegliche Klemmmittel in einem größeren Klemmmittelfreiraum 205 bewegen bis eine Klemmwirkung eintritt, deshalb können in diesem Fall die Nasen 217 kürzer ausgeführt sein oder gänzlich entfallen.
  • In der in 2a gezeigten Stellung bewegt sich die Welle 151 und der Mitnehmer 21 im Uhrzeigersinn und nimmt den Antriebsausgang formschlüssig mit. Gleichzeitig wird das bewegliche Klemmmittel durch die Nase 217 ständig aus einer Position herausgeschoben, die zur Verklemmung geeignet wäre.
  • In der in 2b gezeigten Stellung wird durch den Antriebsausgang 23 eine Schwenkbewegung gegen den Uhrzeigersinn ausgeführt, wobei das bewegliche Klemmmittel 222 in eine Position gedrängt wird in der eine Verklemmung auftritt.
  • In 2c ist die Phase dargestellt, in der der Motor den Mitnehmer 21 gegen den Uhrzeigersinn gerade soweit gedreht hat, dass eine der Nasen 217 bis das bewegliche Klemmmittel 222 berührt und anschließend aus der verklemmten Position bewegt.
  • In 2d ist das bewegliche Klemmmittel bereits aus der verklemmten Position heraus geschoben und der Elektromotor kann den Antriebsausgang 23 frei gegen den Uhrzeigersinn drehen. Bei einer Drehrichtungsumkehr des Elektromotors würde der Mitnehmer 21 zunächst um den Freischwenkwinkel der durch den Mitnahmefreiraum 201 definiert ist, bei stillstehendem Antriebsausgang 23, zurückschwenken, wobei das bewegliche Klemmmittel 222 nicht aktiv bewegt wird.
  • 3 zeigt eine Variante der ersten Ausführungsform der Bremse 2, bei der das bewegliche Klemmmittel aus zwei Wälzkörpern besteht, die durch eine Druckfeder 223 stets in Berührung mit der Innenfläche des Klemmmring 24 einerseits und mit der Steuerfläche 238 des Antriebsausgang andererseits anliegt. Durch diese Maßnahme wird die Bremse zuverlässiger und reagiert schneller auf Rückdrehmomente. Wegen des Platzbedarfs der beiden Wälzkörper 222 und der Druckfeder 238 sind die Steuerfläche 238, die Breite des Kupplungsvorsprungs 236 und die Länge der Nasen 217 entsprechend angepasst.
  • Eine zweite Ausführungsform der Bremse ist in den 4 bis 9 dargestellt. 4 zeigt eine räumliche Darstellung der Bremse, mit einer Motorwelle, einem Mitnehmer 21 mit radialen Vorsprüngen 216, die zusammen mit Kupplungsvorsprüngen 236 eines Kupplungsausgangs 23 prinzipiell eine Klauenkupplung bilden, wobei zwischen den Kupplungsvorsprüngen 236 und den Vorsprüngen 216 ein Mitnahmefreiraum 201 verbleibt, der ein begrenztes Freischwenken bei Drehrichtungsumkehr ermöglicht. Der Unterschied zur ersten Ausführungsform besteht darin, dass drei Kupplungsvorsprünge 216 gleichmäßig um den Umfang des Mitnehmers 21 verteilt sind, das gleiche gilt für die Kupplungsvorsprünge 236, die Kupplungsmittel 22 sind ausnahmslos starr ausgebildet, und die Klemmwirkung wird durch Verkeilen von schrägen Flächen 225, 235 erreicht. Die drei Klemmmittel 22 sind identisch geformt und bilden in ihrer Grundform Ringsegmente, wobei geringe Zwischenräume zwischen ihren Enden am Umfang verbleiben, um eine geringe radiale Beweglichkeit zu gewährleisten. Die Klemmmittel 22 schmiegen sich bei Einwirkung eines Rücktreibenden Drehmoments auf den Bremsenausgang 23 an die Innenfläche des Klemmrings 24 an, die als Reibfläche dient. Eine hierfür notwendige radiale Kraftkomponente wird durch schräge Flächen 225 der Klemmmittel 22 und schräge Flächen 235 der Kupplungsvorsprünge 236 erreicht. Im vorliegenden Beispiel sind die schrägen Flächen 225 der Klemmmittel 22 an Vorsprüngen und die schrägen Flächen 235 an Rücksprüngen angeformt. Eine umgekehrte Anordnung würde analog hätte im wesentlichen die gleiche Wirkung, mit dem Unterschied, dass sich die zusammenwirkenden Flächen 225, 235 radial weiter entfernt von der Drehachse befinden würden.
  • Die 5a bis 5d zeigen die zweite Ausführungsform der Bremse in unterschiedlichen Phasen. In 5a ist die Phase dargestellt, bei der der Elektromotor die Welle 151 und damit den Mitnehmer 21 in Uhrzeigersinn dreht, wobei die radialen Vorsprünge 216 innen mit ihren Mitnahmeflächen 211 an Kupplungsflächen 234 der Kupplungsvorsprünge 236 und außen an Gegenmitnahmeflächen 221 der Klemmittel 22 anliegen. Dadurch werden die Klemmmittel 22 in einer neutralen Stellung gehalten, in der keine Klemmwirkung auftritt. Die Gegenmitnahmeflächen 221 begrenzen Aussparungen an den Rändern der Klemmmittel 22.
  • In 5b ist die Phase gezeigt, in der ein Rücktreibendes Drehmoment vom Antriebsausgang 23 ausgehen auf die Bremse 2 einwirkt, dabei liegen die Kupplungsvorsprünge 236 des Kupplungsausgangs mit ihren Kupplungsflächen 234 gegen die Mitnahmeflächen 211 an, während eine weitere Verschwenkung durch eine Anlage der schrägen Kupplungsflächen 225 der Klemmmittel 22 an den komplementären Gegenflächen 235 der Kupplungsvorsprünge 236 anliegen, wodurch eine radiale Kraftkomponente entsteht, welche die Klemmmittel 22 gegen die Innenfläche des Klemmrings drückt und somit Reibung verursacht bis eine Verklemmung auftritt.
  • In 5c ist die Phase dargestellt in der gerade die motorische Bewegung eingesetzt hat, bis die Mitnahmeflächen 211 an den Gegenmitnahmeflächen 221 anliegen. In diesem Zustand, in dem noch eine Verklemmung vorliegt, verbleibt ein Mitnahmefreiraum 201 zwischen den Mitnahmevorsprüngen 216 des Mitnehmers 21 und den Kupplungsvorsprüngen 236 des Bremsenausgangs 23. Dieser Winkel, den der Mitnahmefreiraum 201 definiert wird bei Weiterbewegung des Mitnehmers 21 noch zurückgelegt, bis die Kupplungsfläche 234 der Kupplungsvorsprünge 236 erreicht ist (siehe 5d). Während dieser Schwenkbewegung werden die Klemmmittel 22 über die Gegenmitnahmefläche 221 von der Mitnahmefläche 211 des Mitnehmers 21 mitgenommen und aus der verklemmten Position in eine neutrale Position gebracht und bei weiterer Schwenk- oder Drehbewegung in die gleiche Richtung in dieser Position gehalten.
  • 6 zeigt eine Explosionsdarstellung der zweiten Ausführungsform der Bremse, mit einem Lagerschild 13, einer Feder 25, dem Klemmring 24, der Motorwelle 151, den drei Klemmmitteln 22 dem auf der Motorwelle 151 aufgepressten Mitnehmer 21, dem Antriebsausgang 23, der mit einem Ritzel 233 einstückig ist, einem Deckel 26 und Schrauben 261 zur Befestigung des Deckels 26 am Lagerschild 13. Der Klemmring 24 wird durch die Federkraft der Feder 25 zwischen dem Lagerschild 13 und dem Deckel festgeklemmt. Dadurch ist der Klemmring geringfügig radial beweglich und im Grunde nach Überwindung eines durch die Federkraft und die Reibparameter definierten Drehmoments auch schwenk- oder drehbar. Diese Anordnung erlaubt eine relativ ruckfreie Abbremsung und bei Einwirkung eines zurücktreibenden Drehmoments auf den Antriebsausgang.
  • 7a zeigt die zweite Ausführungsform der Bremse räumlich dargestellt, bei abgenommenem Deckel. Deutlich zu erkennen ist ein Klemmringfreiraum 206, der eine geringfügige radiale Auslenkung des Klemmrings 24 nach Überwindung der oben genannten Reibung erlaubt. Diese radiale Auslenkungsmöglichkeit verhindert eine statische Überbestimmung und gleicht Herstellungsungenauigkeiten aus. Dies führt zu einem zuverlässigeren Betrieb der Bremse.
  • 7b zeigt die zweite Ausführungsform der Bremse aus 7a mit einem Schnitt durch einen Antriebsausgang.
  • Eine Variante der zweiten Ausführungsform ist in einer ersten Phase in 9a und in einer zweiten Phase in 9b dargestellt. Die erste Phase zeigt die Bremse in einer verklemmten Stellung, und die zweite Phase zeigt die Bremse in einer nicht verklemmten Stellung (Motorbetrieb). Die Klemmmittel 220 sind hierbei geteilt und die beiden Hälften werden durch eine Druckfeder 223 auseinander gedrängt, so dass in jeder Phase Spielfreiheit der Klemmmittel 220 besteht. Dadurch wird ein zuverlässigerer und schnellwirkender Betrieb gewährleistet.
  • 1
    Elektromotor
    11
    Gehäuse
    13
    Lagerschild
    131
    Vorsprung
    14
    Stator
    141
    Permanentmagnet
    142
    Lager
    143
    Lager
    15
    Rotor
    151
    Welle
    152
    Kommutator
    2
    Kupplung
    201
    Mitnahmefreiraum
    202
    Kupplungsfreiraum
    205
    Klemmmittelfreiraum
    206
    Klemmringfreiraum
    21
    Mitnehmer
    211
    Mitnahmefläche
    214
    Gegenkupplungsfläche
    216
    radialer Vorsprung
    217
    Nase
    22
    Klemmmittel
    220
    Klemmmittelhälften
    221
    Gegenmitnahmefläche
    222
    Wälzkörper
    223
    Druckfeder
    227
    Bremsfläche
    225
    geneigte Fläche
    23
    Antriebsausgang
    231
    Ausnehmung
    232
    Stützmittel
    233
    Ritzel
    234
    Kupplungsfläche
    235
    komplementäre Gegenfläche
    236
    Kupplungsvorsprung
    238
    Steuerfläche
    24
    Klemmring
    247
    Gegenbremsfläche
    25
    Feder
    26
    Deckel
    261
    Schraube
    3
    Untersetzungsgetriebe
    31
    Getriebegehäuse

Claims (25)

  1. Antrieb mit einem Elektromotor (1), einem Gehäuse (11) und einer richtungsabhängigen Bremse (2), die einen mit einer Motorwelle (151) drehfest verbundenen Mitnehmer (21), einen mit dem Mitnehmer (21) formschlüssig und um einen kleinen Winkel freischwenkbar gekuppelten Antriebsausgang (23), mehrere Klemmmittel (22) und einen Klemmring (24) umfasst, wobei die Klemmmittel (22) mit dem Klemmring (24) so zusammenwirken, dass die Bremse ein vom Elektromotor (1) ausgehendes Drehmoment an den Antriebsausgang (23) weiterleitet und ein rücktreibendes Drehmoment des Antriebsausgangs (23) bremst, dadurch gekennzeichnet, dass der Klemmring (24) radial beweglich mit dem Gehäuse (11), einem Getriebegehäuse (31) oder einem gehäusefesten Teil verbunden ist, so dass der Klemmring (24) nach Überwindung einer definierten Kraft zumindest geringfügig radial durch ein Klemmmittel (22) verschiebbar ist.
  2. Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Klemmring (24) bei Überwindung eines definierten Drehmoments schwenk- oder drehbar ist.
  3. Antrieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Klemmring (24) elastisch mit dem Motorgehäuse (11), dem Getriebegehäuse (31) oder einem gehäusefesten Teil verbunden ist.
  4. Antrieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Klemmring (24) reibschlüssig mit dem Motorgehäuse (11), dem Getriebegehäuse (31) oder einem gehäusefesten Teil verbunden ist.
  5. Antrieb nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Klemmring (24) federbeaufschlagt an einem gehäusefesten Teil anliegt.
  6. Antrieb nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Klemmring (24) durch die Federkraft einer Federscheibe (25) axial an ein gehäusefestes Teil gedrückt wird.
  7. Antrieb nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Klemmring (24) an einem Zwischengehäusedeckel oder einem Lagerschild (13) anliegt.
  8. Antrieb nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Klemmring (24) und die Klemmmittel (22) in einem Bremsengehäuse angeordnet sind, wobei der Klemmring (24) innerhalb des Bremsengehäuses geringfügig radialbeweglich ist.
  9. Antrieb nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei drei Klemmmitteln (22) zwei Klemmmittel starre Stützmittel (232) sind und ein Klemmmittel (22) ein bewegliches Klemmmittel (222) ist.
  10. Antrieb nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Klemmmittel (22) ein Wälzkörper (222) ist und zwei Klemmmittel (22) starre Stützmittel (232) sind.
  11. Antrieb nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die starren Stützmittel (232) mit dem Antriebsausgang (23) einstückig sind.
  12. Antrieb nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkelabstand der starren Stützmittel (232) zueinander größer ist als der Winkelabstand zwischen einem Stützmittel (232) und dem beweglichen Klemmmittel (222).
  13. Antrieb nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkelabstand der starren Stützmittel (232) in einem Bereich zwischen 120° und 175° liegt.
  14. Antrieb nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsausgang (23) eine Ausnehmung (231) mit einer Steuerfläche (238) aufweist, wobei das bewegliche Klemmmittel (222) in der Ausnehmung (231) aufgenommen ist.
  15. Antrieb nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das bewegliche Klemmmittel (222) durch zwei Wälzkörper gebildet wird, welche mit einer Feder voneinander beabstandet werden.
  16. Antrieb nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass drei keilförmige Klemmmittel (22) vorgesehen sind.
  17. Antrieb nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die keilförmigen Klemmmittel (22) in gleichmäßigem Winkelabstand um den Antriebsausgang (23) angeordnet sind.
  18. Antrieb nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmmittel (22) eine äußere kreisringsegmentförmige Reibfläche aufweisen mit der sie im radial belasteten Zustand mit dem Klemmring (24) tangential reibschlüssig verbunden sind.
  19. Antrieb nach Anspruch 16, 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmmittel (22) auf der der Motorwelle (151) zugewandten Seite zwei gegen eine Tangente geneigte Flächen (225) aufweist, die mit komplementären Gegenflächen (235) des Antriebsausgangs (23) zusammenwirken, wobei jeweils maximal eine geneigte Fläche (225) je Klemmmittel (22) mit der korrespondierenden Gegenfläche (235) in Eingriff ist.
  20. Antrieb nach Anspruch 16, 17, 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsausgang (23) kronenförmig ausgebildet ist und drei axial aus einem Ringbereich vorspringende Kupplungsvorsprünge (236) aufweist, an denen die korrespondierenden Gegenflächen (235) angeformt sind.
  21. Antrieb nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsausgang (23) zwei Kupplungsflächen (234) je Kupplungsvorsprung (236) aufweist, die mit Gegenkupplungsflächen (214) des Mitnehmers (21) zusammenwirken.
  22. Antrieb nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass der Mitnehmer (21) zwei oder drei radiale Vorsprünge (216) aufweist, an denen die Gegenkupplungsflächen (214) angeformt sind.
  23. Antrieb nach Anspruch 21 oder 22, dadurch gekennzeichnet, dass der Mitnehmer (21) zumindest eine Mitnahmefläche (211) besitzt, die tangential mit einer Gegenmitnahmefläche (221) eines Klemmmittels (22) zusammenwirkt.
  24. Antrieb nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei motorischem Betrieb zumindest eine Mitnahmefläche (211) des Mitnehmers (21) an einer Gegenmitnahmefläche (221) eines Klemmmittels (22) und an einer Kupplungsfläche (234) des Antriebsausgangs (23) anliegt, wobei die geneigten Flächen (225) der Klemmmittel (22) und die komplementären Gegenflächen (235) des Antriebsausgangs (23) so zueinander angeordnet sind, dass dabei keine radiale Kraftkomponente auf die Klemmmittel (22) ausgeübt wird.
  25. Antrieb nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei Betrieb durch ein äußeres auf den Ausgang des Antriebs (23) einwirkendes Drehmoment nach einer freien Verschwenkung des Antriebsausgangs (23) zu den Klemmmitteln (22) um einen kleinen Winkel zumindest eine geneigte Fläche (225) eines Klemmmittels (22) an einer komplementären Gegenfläche (235) des Antriebsausgangs (23) anliegt, wodurch bei weitergehender Verschwenkung eine radiale Kraftkomponente auf das Klemmmittel (22) ausgeübt wird, und die äußere Fläche des Kupplungsmittels (22), die eine Bremsfläche (227) darstellt, an einer Gegenbremsfläche (247) des Klemmrings (24) reibt oder die entsprechenden Flächen reibschlüssig verbindet, wodurch die Drehbewegung des Antriebsausganges gebremst und ggf. gestoppt wird.
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