DE102016105654B4 - System and method for mechanically connecting an epicyclic gear to a motor housing and motor-gear assembly - Google Patents
System and method for mechanically connecting an epicyclic gear to a motor housing and motor-gear assembly Download PDFInfo
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Abstract
System zur mechanischen Verbindung eines Umlaufradgetriebes (20) mit einem Motorgehäuse (12), wobeidas Motorgehäuse (12) an einem Stirnende einen Flansch (14) mit einer Außenverzahnung (16) aufweist und das Umlaufgetriebe (20) ein Hohlrad (22) mit einer Innenverzahnung (24) aufweist, wobei Außenverzahnung und Innenverzahnung (16, 24) aneinander angepasst sind, um in Eingriff gebracht zu werden, und wobei auf dem Flansch (14) wenigstens eine Vertiefung (18) ausgebildet ist und in dem Hohlrad (22) wenigstens eine Bohrung (30) ausgebildet ist, wobei die wenigstens eine Vertiefung (18) und die wenigstens eine Bohrung (30) aneinander angepasst sind, um in Deckung gebracht zu werden, wobei die Vertiefung (18) in Umfangsrichtung eine grö-ßere Abmessung aufweist als der Durchmesser der Bohrung (30), undmit ferner wenigstens einer gewindeschneidenden Schraube, die an die wenigstens eine Vertiefung (18) und die wenigstens eine Bohrung (30) angepasst ist, um das Hohlrad (22) auf dem Flansch (24) in axialer Richtung zu fixieren.System for mechanically connecting an epicyclic gear (20) to a motor housing (12), the motor housing (12) having a flange (14) with external teeth (16) at one end and the epicyclic gear (20) having a ring gear (22) with internal teeth (24), the external and internal teeth (16, 24) being adapted to be meshed with each other, and the flange (14) having at least one indentation (18) and the ring gear (22) having at least one Bore (30) is formed, wherein the at least one indentation (18) and the at least one bore (30) are adapted to each other to be brought into register, wherein the indentation (18) has a larger dimension in the circumferential direction than the diameter of the bore (30), and further comprising at least one self-tapping screw adapted to the at least one indentation (18) and the at least one bore (30) to axially fasten the ring gear (22) onto the flange (24). fix.
Description
GEBIET DER ERFINDUNGFIELD OF THE INVENTION
Die Erfindung betrifft ein System und ein Verfahren zur mechanischen Verbindung eines Umlaufgetriebes mit einem Motorgehäuse und eine Motor-Getriebe-Anordnung. Die Motor-Getriebe-Anordnung kann beispielsweise in einem Rolladen- oder Jalousieantrieb verwendet werden, ohne Beschränkung auf diese Anwendung.The invention relates to a system and a method for mechanically connecting an epicyclic gear to a motor housing and a motor-gear assembly. The motor-gear assembly can be used in a roller shutter or blind drive, for example, without being restricted to this application.
HINTERGRUNDBACKGROUND
In einer bekannten Art einer Motor-Getriebe-Anordnung sind Motor und Getriebe in jeweils einem zylindrischen Gehäuse untergebracht und in axialer Richtung aneinander angesetzt. Das Getriebe kann ein Umlaufradgetriebe, wie ein Planetengetriebe mit einem Sonnenrad, einem oder mehreren Umlaufrädern, auch als Planetenräder bezeichnet, und einem innenverzahnten Hohlrad sein. Solche Planetengetriebe können ein hohes Drehmoment von der Abtriebswelle des Motors auf eine Last übertragen.In a known type of motor-transmission arrangement, the motor and transmission are each housed in a cylindrical housing and are attached to one another in the axial direction. The transmission can be an epicyclic gear, such as a planetary gear with a sun gear, one or more planetary gears, also referred to as planetary gears, and an internally toothed ring gear. Such planetary gears can transmit high torque from the motor output shaft to a load.
Zur Montage des Getriebes an dem Motorgehäuse ist es bekannt, an einem Stirnende des Motors ein Flansch mit einer Außenverzahnung vorzusehen, die mit der Innenverzahnung des Getriebehohlrades in Eingriff kommt. Das Umlaufradgetriebe wird dann mit seinem Hohlrad auf den Gehäuseflansch aufgeschoben und dadurch in radialer Richtung fixiert. In axialer Richtung kann das Hohlrad auf dem Gehäuseflansch fixiert werden, indem eine oder mehrere Schrauben durch radiale Bohrungen in dem Hohlrad hindurchgeführt und in entsprechende Bohrungen in der Außenverzahnung des Flansches eingeschraubt werden. Dazu werden die Bohrungen in dem Hohlrad und entsprechende Bohrungen in dem Flansch in Deckung gebracht. Siehe hierzu zum Beispiel das deutsche Design
Um die Schrauben problemlos eindrehen zu können, müssen das Hohlrad und der Gehäuseflansch in präziser Winkelposition zueinander ausgerichtet sein, wenn sie in Eingriff gebracht werden. Die Anzahl der Zähne der Innenverzahnung des Hohlrades bzw. der Außenverzahnung des Flansches sollte ein ganzzahliges Vielfaches der Anzahl der Schrauben sein. In order to thread the bolts smoothly, the ring gear and housing flange must be in precise angular alignment with each other when they are engaged. The number of teeth on the internal gearing of the ring gear or the external gearing of the flange should be an integer multiple of the number of screws.
Wird diese Regel nicht beachtet, so lassen sich die beiden Teile tatsächlich nur in einer einzigen Drehlage relativ zueinander verbinden.If this rule is not observed, the two parts can actually only be connected in a single rotational position relative to one another.
Bei der Montage besteht ferner die Schwierigkeit, dass der Motorflansch und das Umlauftradgetriebe erst dann in Eingriff gebracht werden dürfen, wenn das Getriebe mit seinen Umlaufrädern vormontiert ist. Der Montageprozess erfolgt dann weitgehend blind und erfordert eine leichte Drehung zwischen den beiden Einheiten, um die richtige relative Stellung zu finden. Dies ist nicht unproblematisch.During assembly there is also the difficulty that the motor flange and the epicyclic gear may only be brought into engagement when the gear is pre-assembled with its epicyclic gears. The assembly process is then largely blind, requiring a slight rotation between the two units to find the correct relative position. This is not unproblematic.
Aus der
Aus der
Stand der Technik ist bekannt aus der
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Motor-Getriebe-Anordnung anzugeben, die ein hohes Drehmoment übertragen kann und einfach zu montieren ist.The invention is based on the object of specifying a motor-gear assembly which can transmit high torque and is easy to assemble.
ABRISS DER ERFINDUNGSUMMARY OF THE INVENTION
Diese Aufgabe wird durch ein System gemäß Patentanspruch 1, eine Motor-Getriebe-Anordnung gemäß Patentanspruch 5 und ein Verfahren gemäß Patentanspruch 11 gelöst. Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.This object is achieved by a system according to patent claim 1, a motor-transmission arrangement according to patent claim 5 and a method according to
Das erfindungsgemäße System zur mechanischen Verbindung eines Umlaufradgetriebes mit einem Motorgehäuse umfasst einen Flansch mit einer Außenverzahnung an einem Stirnende des Motorgehäuses und ein Hohlrad des Umlaufgetriebes mit einer Innenverzahnung. Außenverzahnungen und Innenverzahnungen sind derart aneinander angepasst, dass sie in Eingriff gebracht werden können. Auf dem Flansch ist zusätzlich, vorzugsweise in axialer Richtung neben der Außenverzahnung oder im Bereich der Außenverzahnung, wenigstens eine Vertiefung ausgebildet und in dem Hohlrad ist wenigstens eine Bohrung ausgebildet, die in Deckung gebracht werden können, um das Hohlrad auf dem Flansch in axialer Richtung zu fixieren, indem z.B. einen Stift durch die Bohrungen hindurch in die Vertiefung eingeführt wird. Die Abmessung der Vertiefung in Umfangsrichtung ist größer als der Durchmesser der Bohrung. Dies erlaubt es, den Stift durch die Bohrung und die Vertiefung hindurch einzusetzen, ohne dass diese präzise zu Lande ausgerichtet sein müssen. Die Vertiefung kann eine durchgehend oder abschnittsweise unterbrochene Ringnut sein. Alternativ kann sie eine oder mehrere Langlöcher umfassen. Der Stift ist eine gewindeschneidende Schraube, die an die Vertiefung derart angepasst ist, dass sie in die Vertiefung eindringt und sich dabei ein Gewinde in den Seitenwänden der Vertiefung schneidet, um das Hohlrad auf dem Flansch in axialer Richtung zu fixieren. Im Gegensatz zum Stand der Technik werden die Schrauben nicht in Bohrungen eingedreht, die im Bereich der Außenverzahnung in dem Flansch gebildet sind, sondern eine Ringnut oder ähnliche Vertiefung, die vorzugsweise in axialer Richtung neben der Außenverzahnung oder im Bereich der Außenverzahnung liegt, dient zur Aufnahme der Schrauben oder anderer Stifte. Dadurch kann das Hohlrad und somit das Umlaufradgetriebe unabhängig von der Winkellage in Bezug auf das Motorgehäuse an dem Flansch fixiert werden. Auch müssen keine Bohrungen und insbesondere keine Gewindebohrungen vorab in den Flansch geschnitten werden, weil gewindeschneidende Schrauben selbst ihr Gewinde in die Seitenwände der Vertiefung schneiden können. Diese Verbindung ist ausreichend stabil für die axiale Fixierung des Umlaufradgetriebes auf dem Motorgehäuse, zumal in axialer Richtung keine besonders großen Kräfte zu erwarten sind. Ferner ist die Montage sehr fehlertolerant, weil wiederholt an verschiedenen Stellen Schrauben in die Vertiefung eingedreht und entsprechende Gewinde geschnitten werden können. Die Winkelposition zur Montage eines oder auch unterschiedlicher Umlaufradgetriebe kann verändert und korrigiert werden. Wurde z.B. versehentlich das falsche Hohlrad montiert, so können die Schrauben ausgedreht und das richtige Hohlrad kann auf den Flansch aufgebracht werden, wobei dann die Schrauben in einen anderen Teil der Vertiefung eingedreht werden. Vorzugsweise besteht der Flansch aus einem Material mit geringerer Festigkeit als der Stift, wobei der Flansch aus einem Metall wie beispielsweise Aluminium oder Messing oder aus einem Kunststoff bestehen kann. Im Allgemeinen kann auch der Stift aus einem Kunststoff oder vorzugsweise aus einem Metall gefertigt sein, wobei er jedoch eine größere Festigkeit als der Flansch aufweist.The system according to the invention for the mechanical connection of an epicyclic gear to a motor housing comprises a flange with external teeth on a front end of the motor housing and a ring gear of the epicyclic gear with internal teeth. External gears and internal gears are adapted to each other in such a way that they can be meshed. At least one recess is additionally formed on the flange, preferably in the axial direction next to the external toothing or in the area of the external toothing, and at least one bore is formed in the ring gear, which can be aligned in order to close the ring gear on the flange in the axial direction fix it, for example by inserting a pin through the bores into the depression. The dimension of the recess in the circumferential direction is greater than the diameter of the bore. This allows the pin to be inserted through the bore and indentation without having to be precisely aligned on land. The recess can be an annular groove that is continuous or interrupted in sections. Alternatively, it can be one or more Include slots. The pin is a self-tapping screw that is adapted to the indentation in such a way that it penetrates the indentation and thereby cuts a thread in the side walls of the indentation to fix the ring gear on the flange in the axial direction. In contrast to the prior art, the screws are not screwed into bores formed in the flange in the area of the external toothing, but rather an annular groove or similar depression, which is preferably located in the axial direction next to the external toothing or in the area of the external toothing, serves to accommodate them the screws or other pins. As a result, the ring gear and thus the planetary gear can be fixed to the flange independently of the angular position in relation to the motor housing. Also, no holes, and especially no tapped holes, need to be pre-cut in the flange because self-tapping screws can tap their own threads into the side walls of the recess. This connection is sufficiently stable for the axial fixation of the epicyclic gear on the motor housing, especially since no particularly large forces are to be expected in the axial direction. Furthermore, the assembly is very error-tolerant because screws can be repeatedly screwed into the depression and corresponding threads can be cut at different points. The angular position for mounting one or different epicyclic gears can be changed and corrected. For example, if the wrong ring gear has been accidentally fitted, the bolts can be removed and the correct ring gear fitted onto the flange, with the bolts then being screwed into a different part of the cavity. Preferably, the flange is made of a material of lower strength than the pin, and the flange may be made of a metal such as aluminum or brass, or a plastic. In general, the pin can also be made of a plastic or preferably of a metal, but it has a greater strength than the flange.
KURZBESCHREIBUNG DER FIGURENBRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES
Die Erfindung ist im Folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels mit Bezug auf die Zeichnungen näher erläutert. In den Figuren zeigen:
-
1 eine perspektivische Explosionsdarstellung einer Motor-Getriebe-Anordnung gemäß eines Beispiels; -
2 eine Schnittansicht durch die Motor-Getriebe-Anordnung der1 ; -
3A ,3B und3C zeigen Schnittdarstellungen durch die Motor-Getriebe-Anordnung der1 in verschiedenen Montagestadien; -
4 zeigt eine perspektivische Ansicht der Motor-Getriebe-Anordnung der1 nach der Montage, wobei das Umlaufradgetriebe transparent dargestellt ist; und -
5 zeigt eine perspektivische Darstellung des Gehäuseflansches und des Hohlrades der Motor-Getriebe-Anordnung der1 .
-
1 an exploded perspective view of a motor-gear assembly according to an example; -
2 a sectional view through the motor-gear assembly1 ; -
3A ,3B and3C show sectional views through the motor-gear assembly1 at different stages of assembly; -
4 shows a perspective view of the motor-gear assembly of FIG1 after assembly, with the planetary gear shown transparent; and -
5 shows a perspective view of the housing flange and the ring gear of the motor-gear assembly1 .
BESCHREIBUNG DER BEISPIELEDESCRIPTION OF EXAMPLES
In
Das Getriebe 20 ist in dem gezeigten Beispiel ein Umlaufradgetriebe, beispielsweise ein Planetengetriebe. Es umfasst ein Hohlrad 22 mit einer Innenverzahnung 24 (siehe
In dem Hohlrad 22 sind in dem gezeigten Beispiel drei Bohrungen 30 zur Aufnahme von drei Stiften 32 ausgebildet. Die Stifte 32 sind gewindeschneidende Schrauben, die in die Bohrungen 30 eingepasst werden können und in die Ringnut 18 eingreifen und ein Gewinde in die Seitenwände der Ringnut 18 schneiden können. Anstelle von drei Bohrungen 30 können auch mehr oder weniger Bohrungen vorgesehen werden, beispielsweise eine Bohrung, zwei Bohrungen oder vier Bohrungen.In the example shown, three
Im Motorgehäuse 12 ist konzentrisch zur Abtriebswelle 21 ein Stator 40 eines bürstenlosen Gleichstrommotors angeordnet, der einen auf der Abtriebswelle 21 aufgebrachten Rotormagneten 46 umgibt. An beiden axialen Enden des Stators 40 ist jeweils ein Kugellager 48, 49 zur radialen Lagerung der Abtriebswelle 21 vorgesehen, wobei ein Innenring des auf der Seite des Getriebes 20 angeordneten Kugellagers 48 durch eine Feder 50 vorgespannt ist. Der Stator 40 besteht beispielsweise aus einem gestanzten Statorblechpaket, auf dem eine Nutisolation 42 aufgebracht sein kann, wobei die Nutisolation 42 den Wickeldraht der Statorwicklung trägt. Im gezeigten Beispiel ist der Elektromotor ein dreiphasiger bürstenloser Gleichstrommotor, so dass die Statorwicklung aus drei Phasenwicklungen 44 zusammengesetzt ist. Die Phasenwicklungen 44 sind über jeweils einen Anschlusspin elektrisch mit einer Steuerplatine 52 verbunden. Die Steuerplatine 52 trägt die Motorsteuerung und gegebenenfalls andere elektronische Komponenten und kann ihrerseits über Anschlussdrähte 54 mit einer externen Stromquelle verbunden sein.A
Ein Beispiel der Montage der Motor-Getriebe-Anordnung ist im Folgenden mit Bezug auf die
Soll das Getriebe 20 ausgetauscht werden, so können die Schrauben 32 gelöst werden, das Getriebe 20 kann von dem Flansch 14 abgezogen und durch ein neues ersetzt werden. Dabei werden zweckmäßigerweise die Bohrungen 30 mit einer anderen Position entlang der Ringnut 18 ausgerichtet, um ein neues Gewinde in die Seitenwände der Ringnut zu schneiden und dadurch einen festen Halt der Schrauben sicherzustellen.If the
Während in der Ausgestaltung der
Bezugszeichenlistereference list
- 1010
- Motorengine
- 1111
- Abtriebswelleoutput shaft
- 1212
- Motorgehäusemotor housing
- 1414
- Flanschflange
- 1616
- Außenverzahnungexternal teeth
- 1818
- Vertiefung, Ringnutindentation, annular groove
- 2020
- Getriebetransmission
- 2121
- Abtriebswelleoutput shaft
- 2222
- Hohlradring gear
- 2424
- Innenverzahnunginternal teeth
- 2626
- Sonnenradsun gear
- 2828
- Planetenräderplanet gears
- 3030
- Bohrungendrilling
- 3232
- Stifte, Schraubenpins, screws
- 4040
- Statorstator
- 4242
- Nutisolationslot insulation
- 4444
- Phasenwicklungphase winding
- 4646
- Rotormagnetrotor magnet
- 4848
- Kugellagerball-bearing
- 4949
- Kugellagerball-bearing
- 5050
- FederFeather
- 5252
- Steuerplatinecontrol board
- 5454
- Anschlussdrähteconnecting wires
Claims (13)
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