DE102016123046A1 - Getriebemotor - Google Patents

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Chia-Sheng Liang
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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Getriebemotor mit einem in einem Gehäuse (10) angebrachten flachen, hohlen Motor (20) und einem Planetengetriebezug (30), wobei der Getriebemotor dadurch gekennzeichnet ist, dass ein Motorläufer (22) des Motors (20) und ein Planetenradträger (24) des Planetengetriebezugs (30) zu einem ringförmigen Läufer (21) zusammengebaut sind, wobei der Planetengetriebezug (30) mindestens ein synchron mit dem Motorläufer (22) umlaufendes Planetengetriebe (34) und ein feststehendes innenverzahntes Hohlrad (32) und ein dem Ausgeben der Triebkraft dienendes bewegliches innenverzahntes Hohlrad (33a) umfasst, das feststehende innenverzahnte Hohlrad (32) und das bewegliche innenverzahnte Hohlrad (33a) jeweils beiderseits des Motorläufers (22) angebracht sind, wobei der ringförmige Läufer (21) beim Drehen das Planetengetriebe (34) zum Umlaufen bringt, wobei das Planetengetriebe (34) zugleich durch das Führen und Halten des feststehenden innenverzahnten Hohlrades (32) zum Rotieren gebracht wird und dadurch das bewegliche innenverzahnte Hohlrad (33a) zum Ausgeben der Triebkraft bei reduzierter Drehzahl bringt.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die Erfindung betrifft eine Technik zum Kombinieren eines Motors mit einem Untersetzungsgetriebe, insbesondere einen flachen Getriebemotor.
  • Stand der Technik
  • Ein Getriebemotor ist ein einteiliger Kraftantrieb, der aus einem Elektromotor und einem Untersetzungsgetriebe oder einem Drehzahlminderer ohne Zahnräder besteht. Bei einer gleichen Antriebsspannung muss ein Motor, der bei niedriger Drehzahl ein hohes Drehmoment ausgeben soll, in der Regel in einem verhältnismäßig größeren Volumen gefertigt werden, wobei ein solcher Motor entsprechend höhere Herstellungskosten beansprucht. Soll der Motor bei hoher Drehzahl ein niedriges Drehmoment ausgeben, wird er in einem verhältnismäßig kleineren Volumen gefertigt und beansprucht entsprechend geringere Herstellungskosten. Mit einem Getriebemotor wird ermöglicht, dass das vom Motor bei hoher Drehzahl erzeugte niedrige Drehmoment durch den Drehzahlminderer in ein hohes Drehmoment umgewandelt wird, das bei niedriger Drehzahl ausgegeben wird. Somit kann ein verhältnismäßig größeres Drehmoment bei einem relativ kleineren Volumen ausgegeben. Beispielsweise wird bei Hebern, Winden und Robotern ein solcher Getriebemotor eingesetzt, um z.B. ein Gebäude anzuheben. Des Weiteren kann beispielsweise eine Filmkassette eines Fotoapparats durch einen Getriebemotor angetrieben werden.
  • Aus den Druckschriften der US-amerikanischen Patente US 6196347 , US 6296072 und US 6629574 sind Anwendungen der herkömmlichen Getriebemotoren bekannt, wobei der Getriebemotor bei allen diesen Patenten an einem Fahrrad angebracht wird und als Unterstützungsgerät, das zusätzliche Triebkraft zur Verfügung stellt, eingesetzt wird, um die körperliche Belastung des Radfahrers beim Treten zu vermindern. Die Druckschrift des US-amerikanischen Patents US 6031308 offenbart einen kleinformatigen Antrieb für Fotoapparate.
  • Was die Bauform, wie ein Untersetzungsgetriebe in einen herkömmlichen Getriebemotor integriert wird, angeht, wird häufig an der Motorspindel ein kleines Zahnrad angeordnet, das in ein großes Zahnrad oder eine Zahnradkette eingreift und so das große Zahnrad oder die Zahnradkette antreibt, um das Drehmoment bei reduzierter Drehzahl auszugeben. Alternativ wird an der Motorspindel eine Schneckenwelle angeordnet, die in ein Schneckenrad eingreift und so das Schneckenrad antreibt, um die Triebkraft bei reduzierter Drehzahl auszugeben. Die US-amerikanischen Patente US 6196347 , US 6296072 , US 6629574 und US 6031308 offenbarne Getriebemotoren, bei denen an einer Seite der Motorspindel ein Planetengetriebezug koaxial angeordnet ist, sodass das Drehmoment bei reduzierter Drehzahl ausgegeben werden kann. Dabei offenbaren die Patente US 6196347 und US 6031308 jeweils einen Getriebemotor, der mit einem Planetengetriebe, einem sog. Ferguson´s mechanical paradox gear, ausgestattet ist, um das Drehmoment bei reduzierter Drehzahl auszugeben; die Patente US 6296072 und US 6629574 offenbaren jeweils einen Getriebemotor, bei dem das Drehmoment in zwei Stufen bei reduzierter Drehzahl ausgegeben wird. Jedoch weisen die herkömmlichen Getriebemotoren ein relativ großes Volumen auf, wobei vor allem die große axiale Länge der Motorspindel einen großen Raumbedarf beansprucht, sodass solche Motorgetriebe für Einrichtungen, bei denen die axiale Länge der Motorspindel beim Einbau des Getriebemotors eingeschränkt ist, nicht geeignet sind. Des Weiteren findet der Regelmotor eine breite Anwendung, wobei es beim Regelmotor um einen Scheibenläufermotor mit kurzem Achsabstand handelt, welcher Motor in Regel ohne Zusammenwirken mit einem Untersetzungsgetriebe die Last unmittelbar antreibt, wobei es hier um eine ziemlich kompakte räumliche Anordnung eines Getriebemotors handelt, der bei relativ geringer Drehzahl ein größeres Drehmoment ausgeben kann. Doch besitzt ein solcher Getriebemotor ein immer noch zu großes Volumen und ist kostspielig bei der Herstellung.
  • Das US-amerikanische Patent US 7886858 schlägt einen Getriebemotor aus einem Scheibenläufermotor und einem zusammengesetzten Planetengetriebezug vor, wobei bei diesem Getriebemotor das Problem des großen Raumbedarfs gelöst ist und vor allem die axiale Abmessung effektiv verkleinert ist. Jedoch liegen bei dem in der Druckschrift des Patents US 7886858 offenbarten herkömmlichen Getriebemotor noch einige Mängel vor. Z.B. wird zuerst die Läuferwelle, die an einer Seite eines Motorläufers oder eines Planetenradträgers angebracht ist, mit einer Antriebswelle drehbar verbunden, und die Antriebswelle wird weiter mit einer Nabenachse axial verbunden und somit von einer Nabenstütz-Unterbaugruppe gestützt, wobei eine derartige axiale, serielle Gelenkverbindung der Wellen bzw. Achse jedoch den Nachteil aufweist, dass die Wellen bzw. Achsen beim Drehen bei hoher Geschwindigkeit abgeschwenkt und erschüttelt werden. Ein weiterer Mangel besteht darin, dass die optimale Kombination zwischen der Differenz der Zahnanzahl des feststehenden innenverzahnten Hohlrades und des antreibenden innenverzahnten Hohlrades und der Anzahl der Planetenräder nicht deutlich gelehrt ist. Zudem ist der Einfluss der Anzahl der Planetenräder auf das Untersetzungsverhältnis sogar vernachlässigt.
  • Aufgabe der Erfindung
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Getriebemotor zu schaffen, um die Probleme bei den herkömmlichen Getriebemotoren, bei denen das Drehmoment bei reduzierter Drehzahl in einer oder zweiten Stufen ausgegeben wird, gelöst wird, wobei der benötigte Gesamtraum für die Anordnung der Bauteile des Getriebemotors sowie das Volumen des Getriebemotors effektiv verkleinert werden können, wobei vor allem die axiale Länge verkleinert wird, wobei die Erfindung zugleich eine Anordnung der Bauteile für das optimale Untersetzungsverhältnis und eine Auswahl von mehreren Ausgabeschnittstellen bereitstellt und eine Verminderung der beim Drehen vorkommenden Abschwenkung und Erschüttelung ermöglicht.
  • Technische Lösung
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Getriebemotor mit den Merkmalen der Ansprüche 1 und 10 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
  • Zur Lösung der Aufgabe werden folgende technische Maßnahmen ergriffen. Gemäß dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel wird ein Gehäuse bereitgestellt, das als feststehendes Ende eingesetzt wird, wobei im Gehäuse ein Motor, ein Planetengetriebezug und eine Abtriebswelle angeordnet sind. Der Motor weist einen Stator und einen Motorläufer auf, wobei der Stator an der Peripherie des Motors angeordnet ist, wobei am Stator eine Vielzahl von Lackdrahtspulen angeordnet ist, durch deren Antriebsleistung der Motorläufer zum Drehen gebracht wird, wobei der Stator um den Motorläufer herum angeordnet ist und zum Antreiben desselben dient. Der Planetengetriebezug umfasst mindestens ein Planetengetriebe (eine Vielzahl von Planetengetrieben ist auch denkbar), ein feststehendes innenverzahntes Hohlrad und ein bewegliches innenverzahntes Hohlrad, wobei das feststehende innenverzahnte Hohlrad und das bewegliche innenverzahnte Hohlrad an zwei Seiten des Außenrandes des Planetengetriebes angeordnet sind, wobei das Planetengetriebe am Innenrand des feststehenden innenverzahnten Hohlrades und des beweglichen innenverzahnten Hohlrades angeordnet ist, wobei das Planetengetriebe ein erstes Planetenrad und ein zweites Planetenrad aufweist, die in Reihe miteinander koaxial drehbar verbunden sind, wobei das erste und zweite Planetenrad in einem Planetenradträger angebracht sind, wobei das erste Planetenrad in das feststehende innenverzahnte Hohlrad und das zweite Planetenrad in das bewegliche innenverzahnte Hohlrad eingreift. Die Abtriebswelle ist durch das Gehäuse geführt und am beweglichen innenverzahnten Hohlrad befestigt und dient dem Ausgeben der Triebkraft. Dabei sind der in der Außenschicht angeordnete Motorläufer und der in der Innenschicht angeordnete Planetenradträger miteinander kommbiniert und zu einem ringförmigen Läufer mit Mittelloch zusammengebaut, wobei der ringförmige Läufer durch die Drehverbindung des Mittelloches mit der Abtriebswelle beim Drehen gestützt wird und dabei stabil bleibt, wobei beiderseits des Planetenradträgers jeweils ein Anordnungsraum zur Aufnahme des feststehenden bzw. beweglichen innenverzahnten Hohlrades vorgesehen ist. Die Zahnanzahl des ersten Planetenrades und die Zahnanzahl des zweiten Planetenrades sind gleich, und eine Gleichheit der Zahnanzahl des feststehenden innenverzahnten Hohlrades und der Zahnanzahl des beweglichen innenverzahnten Hohlrades ist ausgeschlossen, wobei die Differenz zwischen der Zahnanzahl des feststehenden innenverzahnten Hohlrades und der Zahnanzahl des beweglichen innenverzahnten Hohlrades ein ganzzahliges Vielfaches der Anzahl der Planetenräder ist. Enstpricht die Differenz zwischen den Zahnanzahlen der Anzahl der Planetenräder, ergibt sich das größte Untersetzungsverhältnis. Durch Antreiben des Motorläufers rotieren die ersten und zweiten Planetenräder (im Falle eines Vorsehens von mehreren Planetengetrieben) synchron und umlaufen zugleich die Abtriebswelle, wodurch das bewegliche innenverzahnte Hohlrad das Drehmoment bei reduzierter Drehzahl ausgibt.
  • Im ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel bezieht sich der Motor insbesondere auf einen bürstenlosen Innenläufer-Gleichstrommotor. Der Motorläufer ist in der Außenschicht des ringförmigen Läufers ausgebildet und besteht aus einem Dauermagneten, einem Magnetringlager und einem Magnethaltering. Der Stator ist aus einer Vielzahl von magnetisch leitenden Stahlscheiben und einer Vielzahl von Lackdrahtspulen gebildet, wobei die magnetisch leitenden Stahlscheiben so angeordnet sind, dass Rillen entstehen, wobei die Lackdrahtspulen der Reihe nach in den Rillen angeordnet sind, wobei ein Kontroller und eine Stromversorgungseinheit der Reihe nach Strom in die Lackdrahtspulen führen, wobei die vom Dauermagneten erzeugten Magnetfeldlinien und der Strom von den Lackdrahtspulen nach dem Ampèreschen Gesetz aufeinander wirken und dadurch den Motorläufer zum Drehen bringen. Dies stellt eine allgemeine Kenntnis für die Fachleute, die sich mit dem Wirkprinzip des Motors auskennen, dar.
  • Gemäß dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel ist das feststehende innenverzahnte Hohlrad im Gehäuse befestigt. Eine Gleichheit der Anzahl der Module des ersten Planetenrades und der Anzahl der Module des zweiten Planetenrades ist ausgeschlossen, aber die Zahnanzahl des ersten Planetenrades und die Zahnanzahl des zweiten Planetenrades sind gleich.
  • Die Anzahl der Module des feststehenden innenverzahnten Hohlrades und die Anzahl der Module des ersten Planetenrades sind gleich, und Anzahl der Module des beweglichen innenverzahnten Hohlrades und die Anzahl der Module des zweiten Planetenrades sind gleich.
  • Beiderseits des Planetengetriebes ist jeweils eine Trägerplatte angeordnet, wobei das erste und zweite Planetenrad des Planetengetriebes durch die beiden Trägerplatten so positioniert sind, dass sie synchron die Abtriebswelle umlaufen können.
  • Das erste und zweite Planetenrad des Planetengetriebes sind an einer Planetenradachse koaxial drehbar gelagert, wobei die jeweiligen beiden Enden der Planetenradachsen an den Scheibenflächen der beiden Trägerplatten in einem gleichen Abstand befestigt sind.
  • Zwischen der Rundscheibe und der Abtriebswelle sind mehrere zahnförmige Teile ausgebildet, die ineinander eingreifen.
  • Der in der Außenschicht angeordnete Motorläufer und die in der Innenschicht angeordneten Planetenradträger können über eine in der Mittelschicht angeordnete ringförmige Verbindungsplatte miteinander einteilig verbunden werden. Die beiden Anordnungsräume für innenverzahnte Hohlräder sind beiderseits der ringförmigen Verbindungsplatte und des Planetenradträgers ausgebildet.
  • Das erste Ausführungsbeispiel erweist sich durch folgende technische Merkmale als erfinderisch und vorteilhaft: erstens sind ein Motorläufer und zwei Planetenradträger zu einem hohlen ringförmigen Läufer zusammengebaut; zweitens ist der erfindungsgemäße Planetengetriebezug mit keinem Sonnenrad versehen, mit dem der herkömmliche Planetengetriebezug in der Regel ausgestattet ist, wobei beim erfindungsgemäßen Planetengetriebezug jedoch ein zusätzliches innenverzahntes Hohlrad vorgesehen ist, sodass insgesamt zwei innenverzahnte Hohlräder zur Verfügung stehen, wobei eines der beiden innenverzahnten Hohlräder zum Ausgeben der Triebkraft dient, wobei die beiden innenverzahnten Hohlräder beiderseits der Mittelschicht des ringförmigen Läufers angebracht sind und das Planetengetriebe / die Planetengetriebe in der Innenschicht des ringförmigen Läufers angeordnet ist/sind, wobei der Gesamtraum für die Anordnung der Bauteile des Getriebemotors und das Volumen des Getriebemotors auf diese Weise effektiv verkleinert werden; drittens stellt das Untersetzungsverhältnis in dieser Ausgestaltung das Verhältnis zwischen der Zahnanzahl des beweglichen innenverzahnt Hohlrades und der Differenz der Zahnanzahlen der beiden innenverzahnten Hohlräder dar, wobei das innenverzahnte Hohlrad des Planetengetriebezugs das Zahnrad mit der größten Anzahl von Zähnen ist, wobei in einer derartigen Anordnung das Untersetzungsverhältnis in einem effektiven Raum erheblich vergrößert werden kann, wodurch der benötigte Gesamtraum für die Anordnung der Bauteile des Getriebemotors sowie das Volumen des Getriebemotors effektiv verkleinert werden können, sodass die gesamte Einrichtung möglichts klein und kompakt gebildet wird, wobei das Mittelloch des hohlen ringförmigen Läufers zudem durch die Abtriebswelle des Lagers gestützt wird, was zum stabilen Drehen des ringförmigen Läufers beiträgt.
  • Die Erfindung stellt ferner ein zweites bevorzugtes Ausführungsbeispiel bereit, das sich durch folgende technische Maßnahmen vom ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel unterscheidet: in der Mitte des zweiten Gehäusedeckels des Gehäuses, welches Gehäuse als feststehendes Ende dient, ist eine Durchgangsöffnung ausgebildet, sodass das Gehäuse hohl und offen ausgebildet ist. Eine Schnittstelle zum Ausgeben der Triebkraft ist vorgesehen und kann sich von der Durchgangsöffnung des zweiten Gehäusedeckels bis zur Außenseite des Gehäuses erstrecken. Eine Stützachse ist im Zentrum des ersten Gehäusedeckels ausgebildet und erstreckt sich zum zweiten Gehäusedeckel. Eine Hülse ist über die Stützachse gezogen und über das Lager mit der Stützachse drehbar verbunden; eine Rundscheibe ist mit dem beweglichen innenverzahnten Hohlrad und der Hülse verbunden und dient als Schnittstelle zum Ausgeben der Triebkraft. Der ringförmige Läufer ist über das Mittelloch mittels des Lagers mit der Hülse drehbar verbunden, umläuft die Hülse und dreht sich dabei, wobei eine derartige radiale iterative Verbindung zum stabilen Drehen des ringförmigen Läufers beiträgt. Es ist darauf hinzuweisen, dass beim zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel keine Abtriebswelle vorgesehen ist und die technischen Merkmale des zweiten Ausführungsbeispiels im Wesentlichen mit denen des ersten Ausführungsbeispiels identisch sind.
  • Die technische Neuheit und Vorteile des zweiten Ausführungsbeispiels sind im Wesentlichen denen des ersten Ausführungsbeispiels gleich, wobei der wesentliche Unterschied in der Schnittstelle zum Ausgeben der Triebkraft liegt, wobei beim ersten Ausführungsbeispiel die durch das Gehäuse hindurch gehende Mittelachse als Ausgabeschnittstelle eingesetzt wird und an einem Ende oder zwei Enden die Triebkraft ausgeben kann, wobei beim zweiten Ausführungsbeispiel die Stirnfläche der Rundscheibe als Ausgabeschnittstelle eingesetzt wird, wobei beim zweiten Ausführungsbeispiel sowohl eine erhebliche Vergrößerung des Untersetzungsverhältnisses innerhalb eines effektiven Raums als auch eine vergrößerte Vielfalt an Einsatzmöglichkeiten des Getriebemotors ermöglicht werden, wobei der benötigte Gesamtraum für die Anordnung der Bauteile des Getriebemotors sowie das Volumen des Getriebemotors durch das vergrößerte Untersetzungsverhältnis effektiv verkleinert werden können.
  • Die Erfindung stellt ferner ein drittes bevorzugtes Ausführungsbeispiel bereit, das sich durch folgende technische Maßnahmen vom ersten und zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel unterscheidet: in der Mitte des zweiten Gehäusedeckels des Gehäuses, welches Gehäuse als feststehendes Ende dient, ist eine Durchgangsöffnung ausgebildet, sodass das Gehäuse hohl und offen ausgebildet ist. Eine Schnittstelle zum Ausgeben der Triebkraft ist vorgesehen und und kann sich von der Durchgangsöffnung des zweiten Gehäusedeckels bis zur Außenseite des Gehäuses erstrecken. Eine Stützachse ist im Zentrum des ersten Gehäusedeckels ausgebildet und erstreckt sich zum zweiten Gehäusedeckel. Eine Abtriebswelle, die über die Stützachse gezogen und mittels des Lagers mit der Stützachse drehbar verbunden ist. Eine Rundscheibe ist mit dem beweglichen innenverzahnten Hohlrad verbunden, wobei sich die Abtriebswelle von der Mitte der Rundscheibe zu einer Seite erstreckt, wobei die Stirnfläche der Rundscheibe und die Abtriebswelle wahlweise oder gleichzeitig als Schnittstelle zum Ausgeben der Triebkraft eingesetzt werden können. Der ringförmige Läufer ist über das Mittelloch mittels des Lagers mit der Stützachse drehbar verbunden, umläuft die Stützachse und dreht sich dabei stabil. Ferner sind die technischen Merkmale des dritten Ausführungsbeispiels im Wesentlichen mit denen des ersten und zweiten Ausführungsbeispiels identisch.
  • Die technische Neuheit und Vorteile des dritten Ausführungsbeispiels sind im Wesentlichen denen des ersten und zweiten Ausführungsbeispiels gleich, wobei der wesentliche Unterschied auch in der Schnittstelle zum Ausgeben der Triebkraft liegt, wobei beim ersten Ausführungsbeispiel die durch das Gehäuse hindurch gehende Mittelachse als Ausgabeschnittstelle eingesetzt wird und an einem Ende oder zwei Enden die Triebkraft ausgeben kann, wobei beim zweiten Ausführungsbeispiel die Stirnfläche der Rundscheibe als Ausgabeschnittstelle eingesetzt wird, wobei beim dritten Ausführungsbeispiel die Stirnfläche der Rundscheibe und die Abtriebswelle wahlweise oder gleichzeitig als Schnittstelle zum Ausgeben der Triebkraft eingesetzt werden können, wobei beim dritten Ausführungsbeispiel sowohl eine erhebliche Vergrößerung des Untersetzungsverhältnisses innerhalb eines effektiven Raums als auch eine vergrößerte Vielfalt an Einsatzmöglichkeiten des Getriebemotors ermöglicht werden, wobei der benötigte Gesamtraum für die Anordnung der Bauteile des Getriebemotors sowie das Volumen des Getriebemotors durch das vergrößerte Untersetzungsverhältnis effektiv verkleinert werden können.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnung
  • 1 zeigt eine Explosionsdarstellung des ersten bevorzugten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Getriebemotors.
  • 2 zeigt den ringförmigen Läufer aus 1 aus einem weiteren Sichtwinkel.
  • 3 zeigt eine Explosionsdarstellung des Motorläufers aus 1.
  • 4 zeigt den beweglichen innenverzahnten Hohlradsatz aus 1 aus einem weiteren Sichtwinkel.
  • 5 zeigt eine Frontansicht des ersten Ausführungsbeispiels aus 1 im aufgebauten Zustand.
  • 6 eine Schnittansicht entlang der Schnittlinie A-A aus 5.
  • 7 zeigt eine Explosionsdarstellung des zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Getriebemotors.
  • 8 zeigt den beweglichen innenverzahnten Hohlradsatz aus 7 aus einem weiteren Sichtwinkel.
  • 9 zeigt eine Schnittansicht des zweiten Ausführungsbeispiels aus 7 im aufgebauten Zustand.
  • 10 zeigt eine Explosionsdarstellung des dritten bevorzugten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Getriebemotors.
  • 11 zeigt den beweglichen innenverzahnten Hohlradsatz aus 10 aus einem weiteren Sichtwinkel.
  • 12 zeigt eine Schnittansicht des dritten Ausführungsbeispiels aus 10 im aufgebauten Zustand.
  • Wege der Ausführung der Erfindung
  • Im Folgenden werden Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung anhand der detaillierten Beschreibung von Ausführungsbeispielen und der beigefügten Zeichnung näher erläutert werden. Die Erfindung soll nicht auf die Beschreibung und die beigefügte Zeichnung beschränkt werden.
  • Zunächst wird auf 1 bis 6 verwiesen, in denen die Anordnung der Bauteile des ersten bevorzugten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Getriebemotors detailliert gezeigt ist. Der Getriebemotor umfasst ein Gehäue 10, einen Motor 20 und einen Planetengetriebezug 30.
  • Wie in 1 und 6 gezeigt, ist das Gehäuse 10 aus einem ersten Gehäusedeckel 11 und einem zweiten Gehäusedeckel 12 zusammengeschraubt, wodurch im Gehäuse 10 ein Aufnahmeraum 13 entsteht. Das Gehäuse 10 dient als feststehendes Ende des Grtriebemotors, welches Ende einerseits beim Montieren des Getriebemotors in einer Einrichtung mit Bedarf an Triebkraft als Montageschnittstelle verwendet wird und andererseits zum Stützen des Motors 20 und des Planetengetriebezugs 30 eingesetzt wird, damit der Motor 20 und der Planetengetriebezug 30´ im Aufnahmeraum 13 stabil bleiben.
  • Beim Motor 20 handelt es sich um einen hohlen Scheibenläufermotor, der die Triebkraftsquelle für den Getriebemotor darstellt. Der Motor umfasst einen an dem Innenring des Motors 20 angeordneten Motorläufer 22, der unmittelbar in der Außenschicht eines ringförmigen Läufers 21 mit Mittelloch 28 ausgebildet ist, wobei in der Mitte des Mittelloches 28 eine Abtriebswelle 40 aufgenommen ist. Im jeweiligen Zentrum der beiden scheibenförmigen Gehäusedeckel 11, 12 des Gehäuses 10 kann jeweils eine Durchgangsöffnung 14 ausgebildet sein, durch die ein Ende oder zwei Enden der Abtriebswelle 40 sich aus dem Gehäuse 10 herausstrecken, wobei zwischen die Abtriebswelle 40 und die Durchgangsöffnungen 14 zwei Lager 16, 17 gesteckt sind, über die die Abtriebswelle 40 in den Durchgangsöffnungen 14 des Gehäuses 10 drehbar gelagert ist, wobei die Abtriebswelle Triebkraft von einem bestimmten Untersetzungsverhältnis auf eine Einrichtung ausgeben kann. Zwischen die Abtriebswelle 40 und das Mittelloch 28 des ringförmigen Läufers 21 ist ein Lager 15 gesteckt, über das der ringförmige Läufer 21 mit der Abtriebswelle 40 drehbar verbunden ist und so von der Abtriebswelle 40 gestützt wird. Da der Motorläufer 22 unmittelbar in der Außenschicht des ringförmigen Läufers 21 ausgebildet ist, wird er gleichzeitig von der Abtriebswelle 40 gestützt und kann so durch Antreiben die Abtriebswelle 40 umlaufen und sich dabei drehen. Ferner ist am Motorläufer 22 ein Dauermagnet 22a angeordnet, der mindestens ein Polpaar aus einem N-Pol und einem S-Pol aufweist, wobei der N-Pol und der S-Pol aneinander angrenzend in einer Ringform angeordnet und an der Oberfläche eines Magnetringlagers 22b anliegend befestigt sind. Der Dauermagnet 22a wird durch einen Magnethaltering 22c festgehalten.
  • Des Weiteren umfasst der Motor 20 einen ringförmigen Motorstator 29, der an der Peripherie des Motorläufers 22 angeordnet und im Gehäuse 10 befestigt ist. Nach dem Ampèreschen Gesetz wirken die stromdurchflossenen Lackdrahtspulen am Motorstator und die Magnetfeldlinien des Dauermagneten 22a aufeinander, wodurch der Motorläufer 22 zum Drehen gebracht wird, um die Triebkraft für den Motor 20 zu erzeugen.
  • Aus 1 und 6 ist ferner ersichtlich, dass in der Innenschicht des ringförmigen Läufers 21 ein Planetenradträger 24 und in der Mittelschicht desselben eine ringförmige Verbindungsplatte 23 vorgesehen ist, wobei beiderseits des Planetenradträgers 24 und der Verbindungsplatte 23 jeweils ein Anordnungsraum 31 für innenverzahnte Hohlräder ausgebildet ist. Der Planetengetriebezug 30 ist in den Anordnungsräumen 31 für innenverzahnte Hohlräder angebracht. Genauer gesagt umfasst der Planetengetriebezug 30 ein feststehendes innenverzahntes Hohlrad 32, eine Vielzahl von Planetengetrieben 34 und ein bewegliches innenverzahntes Hohlrad 33a, wobei es auch denkbar ist, dass nur ein einziges Planetengetriebe 34 vorgesehen ist.
  • Das bewegliche innenverzahnte Hohlrad 33a ist im Anordnungsraum 31 für innenverzahnte Hohlräder an einer Seite der ringförmigen Verbindungsplatte 23 angebracht. Auf dem beweglichen innenverzahnten Hohlrad 33a ist eine Rundscheibe 33b ausgebildet, die an der Umfangsoberfläche der Abtriebswelle 40 befestigt ist. In der Ausführung ist an der Umfangsoberfläche der Abtriebswelle 40 ein zahnförmiges Teil 40a und an der Rundscheibe 33b ein zahnförmiges Teil 33c ausgebildet, wobei die Abtriebswelle 40 und die Rundscheibe 33b durch das Zusammenwirken der zahnförmigen Teile 40a, 33c miteinander axial einteilig verbunden sind. Mit anderen Worten können das bewegliche innenverzahnte Hohlrad 33a, die Rundscheibe 33b und das zahnförmige Teil 33c einteilig zu einem beweglichen innenverzahnten Hohlradsatz 33 gefertigt werden. Beim Drehen bringt der bewegliche innenverzahnte Hohlradsatz 33 synchron die Abtriebswelle 40 zum Drehen. Das feststehende innenverzahnte Hohlrad 32 ist im Anordnungsraum 31 für innenverzahnte Hohlräder an der anderen Seite der ringförmigen Verbindungsplatte 23 angebracht und an der Stirnfläche des ersten Gehäusedeckels 11 befestigt.
  • Erfindungsgemäß können beispielsweise fünf Planetengetriebe 34 vorgesehen werden, die am Innenrand des beweglichen und feststehenden innenverzahnten Hohlrades 33a, 32 in einem gleichen Abstand zueinander angeordnet werden. Konkret werden beispielsweise beiderseits der Planetengetriebe 34 zwei Trägerplatten, nämlich eine erste Trägerplatte 27 und eine zweite Trägerplatte 37, angebracht, durch die die Planetengetriebe 34 in einem gleichen Bogenabschnitt des Umfangs, i.e. in einem gleichen Abstand zueinander, am Innenrand des beweglichen und feststehenden innenverzahnten Hohlrades 33a, 32 angeordnet werden.
  • Die erste Trägerplatte 27 kann als einzelnes Bauteil ausgeführt sein oder wie im ersten Ausführungsbeispiel einteilig an einer Seite des Planetenradträgers 24 in der Innenschicht des ringförmigen Läufers 21 ausgebildet sein.
  • Jedes Planetengetriebe 34 umfasst ein erstes Planetenrad 34a und ein zweites Planetenrad 34b, die hintereinander einteilig angeschlossen sind; eine Planetenradachse 35 ist durch die Mitte des Planetengetriebes 34 geführt, und ein Lager 35 ist zwischen die Planetenradachse 35 und das Planetengetriebe 34 gesteckt und mit diesen beiden drehbar verbunden. An der Plattenoberfläche der beiden Trägerplatten 27, 37 ist eine Vielzahl von Achslöchern 27a, 37a in einem gleichen Abstand angeordnet, wobei die Anzahl der Achslöcher 27a, 37a der Anzahl der Planetengetriebe 34 entspricht. So können die beiden Enden der Planetenradachse 35 in einem gleichen Abstand in den Achslöchern 27a, 37a befestigt werden, um eine Baugruppe zu bilden.
  • Wie in 1 und 6 gezeigt, ist an der Plattenoberfläche der zweiten Trägerplatte 37 ferner eine Vielzahl von Durchgangsbohrungen 37b in einem gleichen Abstand angeordnet und am Planetenradträger 24 eine entsprechende Anzahl von Gewindebohrungen 24a angeordnet, sodass die zweite Trägerplatte 27 mittels von Schrauben 38 am Planetenradträger 24 verschraubt werden kann, wobei die Planetengetriebe 34 des Planetengetriebezugs 30 durch die beiden Trägerplatten 27, 37 positioniert werden können. Wie vorher beschrieben ist zwischen das Mittelloch 28 des ringförmigen Läufers 21 und die Abtriebswelle 40 ein Lager 15 gesteckt, über das der ringförmige Läufer 21 mit der Abtriebswelle 40 drehbar verbunden ist und so von der Abtriebswelle 40 gestützt wird, sodass der ringförmige Läufer 21 im Gehäuse 10 flexibel rotieren kann. Zudem sind die Planetengetriebe 34 innerhalb des Planetenradträgers 24 in der Innenschicht des ringförmigen Läufers 21 angebracht. Auf diese Weise können die Planetengetriebe 34 durch die beiden Trägerplatten 27, 37 so positioniert werden, dass die synchron die Abtriebswelle 40 umlaufen.
  • Wie aus 6 ersichtlich, stehen das erste Planetenrad 34a und das feststehende innenverzahnte Hohlrad 32 in Eingriff und stehen das zweite Planetenrad 34b und das bewegliche innenverzahnte Hohlrad 33a in Eingriff, sodass beim Drehen des ringförmigen Läufers 21 das erste Planetenrad 34a durch das feststehende innenverzahnte Hohlrad 32 geführt wird und so rotieren und synchron den ringförmigen Läufer 21 umlaufen kann. Dabei treibt das zweite Planetenrad 34b, das sich dem ersten Planetenrad 34a folgend dreht, das bewegliche innenverzahnte Hohlrad 33a so an, dass sich das bewegliche innenverzahnte Hohlrad 33a in einem bestimmten Untersetzungsverhältnis bei reduzierter Drehzahl dreht.
  • Ein herkömmlicher Planetengetriebemotor besteht in der Regel aus einem Sonnenrad, einem Planetengetriebe und einem innenverzahnten Hohlrad. Beim erfindungsgemäßen Planetengetriebezug 30 ist das Sonnenrad weggelassen und ein zusätzliches innenverzahntes Hohlrad vorgesehen. Zudem ist die räumliche Anordnung der Bauteile bei einem herkömmlichen Planetengetriebemotor darauf eingeschränkt, dass sich die Bauteile nur zur Seite des Motors erstrecken können. Beim erfindungsgemäßen Getriebemotor können die beiden innenverzahnten Hohlräder beiderseits des Motors angebracht werden, sodass der Raumbedarf des Getriebemotors effektiv verkleinert werden kann.
  • Des Weiteren können das feststehende und bewegliche innenverzahnte Hohlrad 32, 33a mit unterschiedlicher Anzahl von Zähnen versehen werden. Mit anderen Worten weist das feststehende innenverzahnte Hohlrad 32 eine Anzahl A von Zähnen und das bewegliche innenverzahnte Hohlrad 33a eine Anzahl B von Zähnen auf, wobei A und B nicht gleich sind. Ferner können das erste und zweite Planetenrad 34a, 34b, die sich synchron drehen (rotieren und die Abtriebswelle 40 umlaufen), mit unterschiedlicher Anzahl von Modulen versehen werden. Mit anderen Worten weist das erste Planetenrad 34a eine Anzahl X von Modulen und das zweite Planetenrad 34b eine Anzahl Y von Modulen auf, wobei X und Y nicht gleich sind. Allerdings sind die Zahnanzahl des ersten Planetenrades 34a und die Zahnanzahl des zweiten Planetenrades 34b gleich. Da das feststehende innenverzahnte Hohlrad 32 und das erste Planetenrad 34a ineinander eingreifen, weist das feststehende innenverzahnte Hohlrad 32 auch eine Anzahl X von Modulen auf. Da das bewegliche innenverzahnte Hohlrad 33a und das zweite Planetenrad 34b ineinander eingreifen, weist das bewegliche innenverzahnte Hohlrad 33a auch eine Anzahl Y von Modulen auf.
  • Sobald Strom der Reihe nach in die Lackdrahtspulen am Stator 29 des Motors 20 geführt wird, wird der Motorläufer 22 zum Drehen gebracht, wodurch der ringförmige Läufer 21 synchron zum Drehen gebracht wird und der in der Innenschicht des ringförmigen Läufers 21 befindliche Planetenradträger 24 sich auch synchron dreht und dabei die Planetentriebe 33 zum Umlaufen der Abtriebswelle 40 bringt. Die ersten Planetenräder 34a, die jeweils eine Anzahl X von Modulen aufweisen, werden durch den Eingriff mit dem feststehenden innenverzahnten Hohlrad 32 geführt und so zum Rotieren gebracht. Da die ersten und zweiten Planetenräder 34a, 34b koaxial hintereinander angeschlossen sind, können sich die zweiten Planetenräder 33b synchron mit den ersten Planetenräder 33a drehen (rotieren und die Abtriebswelle 40 umlaufen), wenn die ersten Planetenräder 33a angetrieben werden. Die Übertragung des bei reduzierter Drehzahl ausgegebenen Drehmoments wird dadurch ermöglicht, dass die jeweils mit einer Anzahl X von Modulen versehenen ersten Planetenräder 34a in das mit einer Anzahl A von Zähnen versehene feststehende innenverzahnte Hohlrad 32 und die jeweils mit einer Anzahl Y von Modulen versehenen zweiten Planetenräder 34b in das mit einer Anzahl B von Zähnen versehene bewegliche innenverzahnte Hohlrad 33a eingreifen. Dabei ist das feststehende innenverzahnte Hohlrad 32 am Gehäuse 10 befestigt und deswegen drehfest. a die Anzahl B der Zähne des beweglichen innenverzahnten Hohlrades 33a sich von der Anzahl
  • A der Zähne des feststehenden innenverzahnten Hohlrades 32 unterscheidet, wird das bewegliche innenverzahnte Hohlrad 33a dazu gebracht, sich in einem bestimmten Untersetzungsverhältnis zu drehen und so die Abtriebswelle 40 zum Ausgeben des Drehmoments bei reduzierter Drehzahl für Einrichtungen zu bringen, bei welchen Einrichtungen die Drehzahl reduziert werden soll. Erfindungsgemäß ergibt sich das endgültige Untersetzungsverhältnis durch folgende Formel: die Zahnanzahl des beweglichen innenverzahnten Hohlrades / (die Zahnanzahl des beweglichen innenverzahnten Hohlrades) – (die Zahnanzahl des feststehenden innenverzahnten Hohlrades)
  • Hier ist darauf hinzuweisen, dass die Zahnanzahl des beweglichen innenverzahnten Hohlrades minus der Zahnanzahl des feststehenden innenverzahnten Hohlrades ein ganzzahliges Vielfaches der Anzahl der Planetenräder ist, wobei das größte Untersetzungsverhältnis ermittelt wird, wenn das Vielfache eins ergibt.
  • Für das zweite bevorzugte Ausführungsbeispiel der Erfindung wird auf 7 bis 9 verwiesen, wobei das zweite Ausführungsbeispiel sich durch folgende technische Maßnahmen vom ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel unterscheidet: in der Mitte des zweiten Gehäusedeckels 120 an einer Seite des Gehäuses 100, welches Gehäuse 100 als feststehendes Ende dient, ist eine Durchgangsöffnung 140 ausgebildet, sodass das Gehäuse 100 hohl und offen ausgebildet ist, wobei eine Schnittstelle zum Ausgeben der Triebkraft vorgesehen ist, die sich von der Durchgangsöffnung 140 bis zur Außenseite des Gehäuses 100 erstreckt; eine Stützachse 18 ist im Zentrum des ersten Gehäusedeckels 110 ausgebildet und erstreckt sich zum zweiten Gehäusedeckel 120; von der Mitte der Rundscheibe 330b des beweglichen innenverzahnten Hohlradsatzes 330 erstreckt sich eine Hülse 330c, die über die Stützachse 18 gezogen und über das Lager 170 mit der Stützachse 18 drehbar verbunden; das bewegliche innenverzahnte Hohlrad 330a ist mittels der Rundscheibe 330b mit der Hülse 330c fest verbunden; der ringförmige Läufer 21 ist über das Mittelloch 28 mittels des Lagers 150 mit der Hülse 330c drehbar verbunden und kann dadurch im Gehäuse 100 sich frei um die Hülse 330c herum stabil drehen; die Rundscheibe 330b kann als Schnittstelle zum Ausgeben der Triebkraft dienen und sich durch die Durchgangsöffnung 140 bis zur Außenseite des Gehäuses 100 erstrecken. Es ist darauf hinzuweisen, dass beim zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel keine Abtriebswelle vorgesehen ist und die technischen Merkmale des zweiten Ausführungsbeispiels im Wesentlichen mit denen des ersten Ausführungsbeispiels identisch sind.
  • Wird der Motorläufer 22 im zweiten Ausführungsbeispiel durch Antreiben zum Drehen gebracht, bringt er synchron den ringförmigen Läufer 21 zum Drehen, wobei der in der Innenschicht des ringförmigen Läufers 21 befindliche Planetenradträger 24 sich auch synchron dreht und dabei die Planetengetriebe 34 zum Umlaufen der Stützachse 18 bringt. Die ersten Planetenräder 34a, die jeweils eine Anzahl X von Modulen aufweisen, werden durch den Eingriff mit dem feststehenden innenverzahnten Hohlrad 320 geführt und so zum Rotieren gebracht. Da die ersten und zweiten Planetenräder 34a, 34b koaxial hintereinander angeschlossen sind, können sich die zweiten Planetenräder 34b synchron mit den ersten Planetenrädern 34a drehen (rotieren und die Stützachse 18 umlaufen), wenn die ersten Planetenräder 34a angetrieben werden. Die Übertragung des bei reduzierter Drehzahl ausgegebenen Drehmoments wird dadurch ermöglicht, dass die jeweils mit einer Anzahl X von Modulen versehenen ersten Planetenräder 34a in das mit einer Anzahl A von Zähnen versehene feststehende innenverzahnte Hohlrad 320 und die jeweils mit einer Anzahl Y von Modulen versehenen zweiten Planetenräder 34b in das mit einer Anzahl B von Zähnen versehene bewegliche innenverzahnte Hohlrad 330a eingreifen; dabei ist das feststehende innenverzahnte Hohlrad 320 am ersten Gehäusedeckel 110 befestigt und deswegen drehfest. Da die Anzahl B der Zähne des beweglichen innenverzahnten Hohlrades 330a sich von der Anzahl A der Zähne des feststehenden innenverzahnten Hohlrades 320 unterscheidet, wird das bewegliche innenverzahnte Hohlrad 330a dazu gebracht, sich in einem bestimmten Untersetzungsverhältnis zu drehen und so die Rundscheibe 330b als Ausgabeschnittstelle zum Ausgeben des Drehmoments bei reduzierter Drehzahl für Einrichtungen zu bringen, bei welchen Einrichtungen die Drehzahl reduziert werden soll. Dabei ist die Rechenformel für das Untersetzungsverhältnis mit der im ersten Ausführungsbeisppiel identisch.
  • Für das dritte bevorzugte Ausführungsbeispiel der Erfindung wird auf 10 bis 12 verwiesen, wobei das dritte Ausführungsbeispiel sich durch folgende technische Maßnahmen vom ersten und zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel unterscheidet: in der Mitte des zweiten Gehäusedeckels 121 an einer Seite des Gehäuses 101, welches Gehäuse 101 als feststehendes Ende dient, ist eine Durchgangsöffnung 141 ausgebildet, sodass das Gehäuse 101 hohl und offen ausgebildet ist, wobei eine Schnittstelle zum Ausgeben der Triebkraft vorgesehen ist, die sich von der Durchgangsöffnung 141 bis zur Außenseite des Gehäuses 101 erstreckt. Im Zentrum des ersten Gehäusedeckels 111 an der anderen Seite ist eine Stützachse 19 angeordnet, die sich zum zweiten Gehäusedeckel 121 erstreckt. Von der Mitte der Stirnfläche der Rundscheibe 331b erstreckt sich eine Abtriebswelle 331c, die hohl ausgebildet ist, wobei das bewegliche innenverzahnte Hohlrad 331a, die Rundscheibe 331b und die Abtriebswelle 331c zu einem beweglichen innenverzahnten Hohlradsatz 331 zusammengebaut sind, wobei die hohle Abtriebswelle 331c über die Stützachse 19 gezogen und mittels der Lager 161, 171 mit der Stützachse 19 drehbar verbunden ist. Der ringförmige Läufer 21 ist über das Mittelloch 28 mittels des Lagers 151 mit der Stützachse 19 drehbar verbunden und kann dadurch im Gehäuse 101 sich frei um die Stützachse 19 herum stabil drehen. Die Stirnfläche der Rundscheibe 331b und die Abtriebswelle 331c können wahlweise oder gleichzeitig als Schnittstelle zum Ausgeben der Triebkraft dienen und sich durch die Durchgangsöffnung 141 bis zur Außenseite des Gehäuses 101 erstrecken. Ferner sind die technischen Merkmale des dritten Ausführungsbeispiels im Wesentlichen mit denen des ersten und zweiten Ausführungsbeispiels identisch.
  • Wird der Motorläufer 22 im dritten Ausführungsbeispiel durch Antreiben zum Drehen gebracht, bringt er synchron den ringförmigen Läufer 21 zum Drehen, wobei der in der Innenschicht des ringförmigen Läufers 21 befindliche Planetenradträger 24 sich auch synchron dreht und dabei die Planetengetriebe 34 zum Umlaufen der Stützachse 19 bringt. Die ersten Planetenräder 34a, die jeweils eine Anzahl X von Modulen aufweisen, werden durch den Eingriff mit dem feststehenden innenverzahnten Hohlrad 321 geführt und so zum Rotieren gebracht. Da die ersten und zweiten Planetenräder 34a, 34b koaxial hintereinander angeschlossen sind, können sich die zweiten Planetenräder 34b synchron mit den ersten Planetenrädern 34a drehen (rotieren und die Stützachse 19 umlaufen), wenn die ersten Planetenräder 34a angetrieben werden. Die Übertragung des bei reduzierter Drehzahl ausgegebenen Drehmoments wird dadurch ermöglicht, dass die jeweils mit einer Anzahl X von Modulen versehenen ersten Planetenräder 34a in das mit einer Anzahl A von Zähnen versehene feststehende innenverzahnte Hohlrad 321 und die jeweils mit einer Anzahl Y von Modulen versehenen zweiten Planetenräder 34b in das mit einer Anzahl B von Zähnen versehene bewegliche innenverzahnte Hohlrad 331a eingreifen. Dabei ist das feststehende innenverzahnte Hohlrad 321 an der Stirnfläche des ersten Gehäusedeckels 111 befestigt und deswegen drehfest. Da die Anzahl B der Zähne des beweglichen innenverzahnten Hohlrades 331a sich von der Anzahl A der Zähne des feststehenden innenverzahnten Hohlrades 321 unterscheidet, wird das bewegliche innenverzahnte Hohlrad 331a dazu gebracht, sich in einem bestimmten Untersetzungsverhältnis zu drehen und so die Rundscheibe 331b und die Abtriebswelle 331c als Ausgabeschnittstelle zum gleichzeitigen oder einzelnen Ausgeben des Drehmoments bei reduzierter Drehzahl für Einrichtungen zu bringen, bei welchen Einrichtungen die Drehzahl reduziert werden soll. Dabei ist die Rechenformel für das Untersetzungsverhältnis mit der im ersten Ausführungsbeispiel identisch.
  • Der erfindungsgemäße Getriebemotor erweist sich gegenüber den herkömmlichen Getrirbemotoren durch folgende Merkmale als vorteilhaft: beim erfindungsgemäßen Planetengetriebezug ist kein Sonnenrad vorgesehen, mit dem der herkömmliche Planetengetriebezug in der Regel ausgestattet ist, wobei beim erfindungsgemäßen Planetengetriebezug jedoch ein zusätzliches innenverzahntes Hohlrad vorgesehen ist, sodass insgesamt zwei innenverzahnte Hohlräder zur Verfügung stehen, die beiderseits des Motors angebracht sind, wobei durch das Verhältnis zwischen der Zahnanzahl des beweglichen innenverzahnt Hohlrades und der Differenz der Zahnanzahlen der beiden innenverzahnten Hohlräder ein Ausgeben des Drehmoments in einem höheren Untersetzungsverhältnis ermöglicht wird, sodass der Raum des Getriebemotors effektiv verkleinert werden kann, wobei in einer derartigen Anordnung der Bauteile das Untersetzungsverhältnis in einem effektiven Raum erheblich vergrößert werden kann, wodurch der benötigte Gesamtraum für die Anordnung der Bauteile des Getriebemotors sowie das Volumen des Getriebemotors effektiv verkleinert werden können, sodass die gesamte Einrichtung möglichts klein und kompakt gebildet wird.
  • Obwohl die vorliegende Erfindung anhand der Ausführungsbeispiele detailliert beschrieben worden ist, ist für den Fachmann selbstverständlich, dass die Erfindung nicht auf diese Ausführungsbeispiele beschränkt ist, sondern dass vielmehr Abwandlungen in der Weise möglich sind, dass einzelne Merkmale weggelassen oder andersartige Kombinationen von Merkmalen verwirklicht werden können, solange der Schutzbereich der beigefügten Ansprüche nicht verlassen wird. Die Offenbarung der vorliegenden Erfindung schließt sämtliche Kombinationen der vorgestellten Einzelmerkmale mit ein.
  • Bezugszeichenliste
  • 10, 100, 101
    Gehäuse
    11, 110, 111
    erster Gehäusedeckel
    12, 120, 121
    zweiter Gehäusedeckel
    13
    Aufnahmeraum
    14, 140, 141
    Durchgangsöffnung
    15, 150, 151
    Lager
    16, 161
    Lager
    17, 170, 171
    Lager
    18, 19
    Stützachse
    20
    Motor
    21
    ringförmiger Läufer
    22
    Motorläufer
    22a
    Dauermagnet
    22b
    Magnetringlager
    22c
    Magnethaltering
    23
    ringförmige Verbindungsplatte
    24
    Planetenradträger
    24a
    Gewindebohrung
    27
    erste Trägerplatte
    27a
    Achsloch
    28
    Mittelloch
    29
    Motorstator
    30
    Planetengetriebezug
    31
    Anordnungsraum für innenverzahnte Hohlräder
    32, 320, 321
    feststehendes innenverzahntes Hohlrad
    330
    feststehender innenverzahnter Hohlradsatz
    33a, 330a, 331a
    bewegliches innenverzahntes Hohlrad
    33b, 330b, 331b
    Rundscheibe
    330c
    Hülse
    331
    beweglicher innenverzahnter Hohlradsatz
    331c
    Abtriebswelle
    34
    Planetengetriebe
    34a
    erstes Planetenrad
    34b
    zweites Planetenrad
    35
    Planetenradachse
    36
    Lager
    37
    zweite Trägerplatte
    37a
    Achsloch
    37b
    Durchgangsbohrung
    38
    Schraube
    40
    Abtriebswelle
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • US 6196347 [0003, 0004, 0004]
    • US 6296072 [0003, 0004, 0004]
    • US 6629574 [0003, 0004, 0004]
    • US 6031308 [0003, 0004, 0004]
    • US 7886858 [0005, 0005]

Claims (19)

  1. Getriebemotor, der einen Motor (20), einen Planetengetriebezug (30) und eine Abtriebswelle (40) umfasst, wobei der Motor (20), der Planetengetriebezug (30) und die Abtriebswelle (40) in einem als feststehendem Ende dienenden Gehäuse (10) angebracht sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Motor (20) einen an dessen Peripherie angeordneten Stator (29) und einen vom Stator (29) umgebenen sowie anzutreibenden Motorläufer (22) aufweist, wobei am Stator (29) eine Vielzahl von Lackdrahtspulen angeordnet ist, durch deren Antriebsleistung der Motorläufer (22) zum Drehen gebracht wird, dass der Planetengetriebezug (30) mindestens ein Planetengetriebe (34), ein feststehendes innenverzahntes Hohlrad (32) und ein bewegliches innenverzahntes Hohlrad (33a) umfasst, wobei das feststehende innenverzahnte Hohlrad (32) und das bewegliche innenverzahnte Hohlrad (33a) an zwei Seiten des Außenrandes des Planetengetriebes (34) angeordnet sind, wobei das Planetengetriebe (34) am Innenrand des feststehenden innenverzahnten Hohlrades (32) und des beweglichen innenverzahnten Hohlrades (33a) angeordnet ist, wobei das Planetengetriebe (34) ein erstes Planetenrad (34a) und ein zweites Planetenrad (34b) aufweist, die in einem Planetenradträger (24) angebracht sind, wobei das erste Planetenrad (34a) in das feststehende innenverzahnte Hohlrad (32) und das zweite Planetenrad (34b) in das bewegliche innenverzahnte Hohlrad (33a) eingreift, dass die Abtriebswelle (40) durch das Gehäuse (10) geführt und am beweglichen innenverzahnten Hohlrad (33a) befestigt ist und dem Ausgeben der Triebkraft dient, dass der in der Außenschicht angeordnete Motorläufer (22) und der in der Innenschicht angeordnete Planetenradträger(24) miteinander kommbiniert und zu einem ringförmigen Läufer (21) mit Mittelloch (28) zusammengebaut sind, wobei der ringförmige Läufer (21) durch die Drehverbindung des Mittelloches (28) mit der Abtriebswelle (40) beim Drehen gestützt wird, wobei beiderseits des Planetenradträgers (24) jeweils ein Anordnungsraum (31) zur Aufnahme des feststehenden bzw. beweglichen innenverzahnten Hohlrades (32 bzw. 33a) vorgesehen ist, und dass die Zahnanzahl des ersten Planetenrades (34a) und die Zahnanzahl des zweiten Planetenrades (34b) gleich sind und eine Gleichheit der Zahnanzahl des feststehenden innenverzahnten Hohlrades (32) und der Zahnanzahl des beweglichen innenverzahnten Hohlrades (33a) ausgeschlossen ist, wobei die Differenz zwischen der Zahnanzahl des feststehenden innenverzahnten Hohlrades (32) und der Zahnanzahl des beweglichen innenverzahnten Hohlrades (33a) ein ganzzahliges Vielfaches der Anzahl der Planetenräder (34a, 34b) ist.
  2. Getriebemotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Differenz zwischen der Zahnanzahl des feststehenden innenverzahnten Hohlrades (32) und der Zahnanzahl des beweglichen innenverzahnten Hohlrades (33a) der Anzahl der Planetenräder (34a, 34b) entspricht.
  3. Getriebemotor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Gleichheit der Anzahl der Module des ersten Planetenrades (34a) und der Anzahl der Module des zweiten Planetenrades (34b) ausgeschlossen ist, dass die Anzahl der Module des feststehenden innenverzahnten Hohlrades (32) der Anzahl der Module des ersten Planetenrades (34a) entspricht, und dass die Anzahl der Module des beweglichen innenverzahnten Hohlrades (33a) der Anzahl der Module des zweiten Planetenrades (34b) entspricht.
  4. Getriebemotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das feststehende innenverzahnte Hohlrad (32) im Gehäuse (10) befestigt ist.
  5. Getriebemotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass beiderseits des Planetengetriebes (34) jeweils eine Trägerplatte (27; 37) angebracht ist, wobei das erste und zweite Planetenrad (34a, 34b) des Planetengetriebes (34) durch die Trägerplatten (27, 37) so positioniert sind, dass sie synchron die Abtriebswelle (40) umlaufen können.
  6. Getriebemotor nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das erste und zweite Planetenrad (34a, 34b) des Planetengetriebes (34) an einer Planetenradachse (35) koaxial drehbar gelagert sind, wobei die jeweiligen beiden Enden der Planetenradachsen (35) an den Scheibenflächen der beiden Trägerplatten (27, 37) in einem gleichen Abstand befestigt sind.
  7. Getriebemotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das bewegliche innenverzahnte Hohlrad (33a) mittels einer Rundscheibe (33b) an einer Abtriebswelle (40) befestigt ist.
  8. Getriebemotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es sich beim Motor (20) um einen bürstenlosen Innenläufer-Gleichstrommotor handelt.
  9. Getriebemotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der in der Außenschicht angeordnete Motorläufer (22) und der in der Innenschicht angeordnete Planetenradträger (24) mittels einer in der Mittelschicht befindlichen ringförmigen Verbindungsplatte (23) einteilig zusammengebaut sind, wobei die beiden Anordnungsräume (31) zur Aufnahme der beiden innenverzahnten Hohlräder beiderseits der ringförmigen Verbindungsplatte (23) und des Planetenradträgers (24) ausgebildet sind.
  10. Getriebemotor, gekennzeichnet durch: – ein Gehäuse (100; 101), das als feststehendes Ende dient und aus einem ersten Gehäusedeckel (110; 111) und einem zweiten Gehäusedeckel (120; 121) zusammengesetzt ist; – einen Motor (20), der im Gehäuse (100; 101) angebracht ist und einen an dessen Peripherie angeordneten Stator (29) und einen vom Stator (29) umgebenen sowie anzutreibenden Motorläufer (22) aufweist, wobei am Stator (29) eine Vielzahl von Lackdrahtspulen angeordnet ist, durch deren Antriebsleistung der Motorläufer (22) zum Drehen gebracht wird; – einen Planetengetriebezug (30), der im Gehäuse (100; 101) angebracht ist und mindestens ein Planetengetriebe (34), ein feststehendes innenverzahntes Hohlrad (320; 321) und ein bewegliches innenverzahntes Hohlrad (330a; 331a) umfasst, wobei das feststehende innenverzahnte Hohlrad (320; 321) und das bewegliche innenverzahnte Hohlrad (330a; 331a) an zwei Seiten des Außenrandes des Planetengetriebes (34) angeordnet sind, wobei das Planetengetriebe (34) am Innenrand des feststehenden innenverzahnten Hohlrades (320; 321) und des beweglichen innenverzahnten Hohlrades (330a; 331a) angeordnet ist, wobei das Planetengetriebe (34) ein erstes Planetenrad (34a) und ein zweites Planetenrad (34b) aufweist, die in einem Planetenradträger (24) angebracht sind, wobei das erste Planetenrad (34a) in das feststehende innenverzahnte Hohlrad (320; 321) und das zweite Planetenrad (34b) in das bewegliche innenverzahnte Hohlrad (330a; 331a) eingreift; – eine Schnittstelle zum Ausgeben der Triebkraft, die im Gehäuse (100; 101) angebracht und mit dem beweglichen innenverzahnten Hohlrad (330a; 331a) fest verbunden ist, wobei am zweiten Gehäusedeckel (120; 121) eine Durchgangsöffnung (140; 141) vorgesehen ist, durch die sich die Schnittstelle zum Ausgeben der Triebkraft bis zur Außenseite des Gehäuses (100; 101) erstreckt, um Triebkraft auszugeben; – eine Stützachse (18; 19), die in der Mitte des ersten Gehäusedeckels (110; 111) ausgebildet ist und sich in Richtung des zweiten Gehäusedeckels (120; 121) erstreckt; wobei der in der Außenschicht angeordnete Motorläufer (22) und der in der Innenschicht angeordnete Planetenradträger (24) miteinander kommbiniert und zu einem ringförmigen Läufer (21) mit Mittelloch (28) zusammengebaut sind, wobei der ringförmige Läufer (21) durch die Drehverbindung des Mittelloches (28) mit der Stützachse (18; 19) beim Drehen gestützt wird, wobei beiderseits des Planetenradträgers (24) jeweils ein Anordnungsraum (31) zur Aufnahme des feststehenden innenverzahnten Hohlrades (320; 321) bzw. beweglichen innenverzahnten Hohlrades (330a; 331a) vorgesehen ist, und wobei die Zahnanzahl des ersten Planetenrades (34a) und die Zahnanzahl des zweiten Planetenrades (34b) gleich sind und eine Gleichheit der Zahnanzahl des feststehenden innenverzahnten Hohlrades (320; 321) und der Zahnanzahl des beweglichen innenverzahnten Hohlrades (330a; 331a) ausgeschlossen ist, wobei die Differenz zwischen der Zahnanzahl des feststehenden innenverzahnten Hohlrades (320; 321) und der Zahnanzahl des beweglichen innenverzahnten Hohlrades (330a; 331a) ein ganzzahliges Vielfaches der Anzahl der Planetenräder (34a, 34b) ist.
  11. Getriebemotor nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Differenz zwischen der Zahnanzahl des feststehenden innenverzahnten Hohlrades (320; 321) und der Zahnanzahl des beweglichen innenverzahnten Hohlrades (330a; 331a) der Anzahl der Planetenräder (34a, 34b) entspricht.
  12. Getriebemotor nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass eine Gleichheit der Anzahl der Module des ersten Planetenrades (34a) und der Anzahl der Module des zweiten Planetenrades (34b) ausgeschlossen ist, dass die Anzahl der Module des feststehenden innenverzahnten Hohlrades (320; 321) der Anzahl der Module des ersten Planetenrades (34a) entspricht, und dass die Anzahl der Module des beweglichen innenverzahnten Hohlrades (330a; 331a) der Anzahl der Module des zweiten Planetenrades (34b) entspricht.
  13. Getriebemotor nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das feststehende innverzahnte Hohlrad (320; 321) im Gehäuse (100; 101) befestigt ist.
  14. Getriebemotor nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass beiderseits des Planetengetriebes (34) jeweils eine Trägerplatte (27; 37) angebracht ist, wobei das erste und zweite Planetenrad (34a, 34b) des Planetengetriebes (34) durch die Trägerplatten (27, 37) so positioniert sind, dass sie synchron die Stützachse (18) umlaufen können.
  15. Getriebemotor nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das erste und zweite Planetenrad (34a, 34b) des Planetengetriebes (34) an einer Planetenradachse (35) koaxial drehbar gelagert sind, wobei die jeweiligen beiden Enden der Planetenradachsen (35) an den Scheibenflächen der beiden Trägerplatten (27, 37) in einem gleichen Abstand befestigt sind.
  16. Getriebemotor nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Schnittstelle zum Ausgeben der Triebkraft eine Stirnfläche einer Rundscheibe (331b) ist.
  17. Getriebemotor nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass von der Mitte der Stirnfläche der Rundscheibe (331b) sich eine Abtriebswelle (331c) zu einer Seite erstreckt, die hohl ausgebildet ist, wobei die Abtriebswelle (331c) und die Stirnfläche der Rundscheibe (331b) gleichzeitig als Schnittstelle zum Ausgeben der Triebkraft eingesetzt werden.
  18. Getriebemotor nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass es sich beim Motor (20) um einen bürstenlosen Innenläufer-Gleichstrommotor handelt.
  19. Getriebemotor nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der in der Außenschicht angeordnete Motorläufer (22) und der in der Innenschicht angeordnete Planetenradträger (24) mittels einer in der Mittelschicht befindlichen ringförmigen Verbindungsplatte (23) einteilig zusammengebaut sind, wobei die beiden Anordnungsräume (31) zur Aufnahme der beiden innenverzahnten Hohlräder beiderseits der ringförmigen Verbindungsplatte (23) und des Planetenradträgers (24) ausgebildet sind.
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