DE102017104781A1

DE102017104781A1 - Getriebemotormodul

Info

Publication number: DE102017104781A1
Application number: DE102017104781.6A
Authority: DE
Inventors: Chia-Sheng Liang
Original assignee: Safeway Electro Mech Co Ltd; Safeway Electro-Mechanical Co Ltd
Current assignee: Safeway Electro Mech Co Ltd; Safeway Electro-Mechanical Co Ltd
Priority date: 2016-09-09
Filing date: 2017-03-07
Publication date: 2018-03-15

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Getriebemotormodul, das ein Gehäuse (10), einen hohlen Motor (20) und einen aus einem Planetengetriebezug (30) bestehenden Drehzahlminderer umfasst, wobei der hohle Motor (20) und der Planetengetriebezug (30) im Gehäuse (10) angebracht sind, wobei der Motor (20) einen Dauermagneten (22) umfasst, der an einem Träger (24) des Planetengetriebezugs (30) angeklebt ist, wodurch ein ringförmiger Läufer (21) zusammengebaut ist, wobei der Planetengetriebezug (30) mindestens ein synchron zum ringförmigen Läufer (21) umlaufendes Planetengetriebe (34), ein feststehendes Sonnenrad (31) und ein bewegliches Sonnenrad (32a) umfasst, wobei das feststehende Sonnenrad (31) und das bewegliche Sonnenrad (32a) beiderseits des ringförmigen Läufers (21) angebracht sind, wobei der ringförmige Läufer (21) beim Drehen das mindestens eine Planetengetriebe (34) zum Umlaufen bringt, wobei das mindestens eine Planetengetriebe (34) durch die Führung und Halterung des feststehenden Sonnenrades (31) zum Rotieren gebracht wird und so das bewegliche Sonnenrad (32a) zur Ausgabe der Triebkraft bei einer reduzierten Drehzahl bringt, wobei die beim herkömmlichen Getriebemotor bestehenden Mängel, dass die Triebkraft nur in einem beschränkten Untersetzungsverhältnis ausgegeben werden kann und dass der Raum zur Anordnung der Bauteile sowie das Volumen des Getriebemotors nicht effektiv verkleinert werden können, mit dem erfindungsgemäßen Getriebemotormodul beseitigt werden können.

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft eine Technik zum Kombinieren eines Motors mit einem Untersetzungsgetriebe in Form eines Moduls, insbesondere eines Scheibenläufermotormoduls.
Stand der Technik
Ein Getriebemotor ist ein einteiliger Kraftantrieb, der aus einem Elektromotor und einem Untersetzungsgetriebe oder einem Drehzahlminderer ohne Zahnräder besteht. Bei der gleichen Antriebsspannung muss ein Motor, der bei einer niedrigen Drehzahl ein hohes Drehmoment ausgeben soll, in der Regel ein verhältnismäßig großes Volumen aufweisen, wobei ein solcher Motor entsprechend hohe Herstellungskosten verursacht, wohingegen der Motor mit einem verhältnismäßig kleinen Volumen gefertigt wird, wenn er bei einer hohen Drehzahl ein niedriges Drehmoment ausgeben soll, und dementsprechend geringere Herstellungskosten erfordert. Mit einem Getriebemotor wird ermöglicht, dass das von einem Motor mit einer hohen Drehzahl erzeugte niedrige Drehmoment durch einen Drehzahlminderer in ein großes Drehmoment umgewandelt wird, das bei einer niedrigen Drehzahl ausgegeben wird. Somit kann ein relativ großes Drehmoment bei einem relativ kleinen Volumen ausgegeben werden.
Aus den Druckschriften der US-amerikanischen Patente US6196347 , US6296072 und US6629574 sind Anwendungen von herkömmlichen Getriebemotoren bekannt, wobei der Getriebemotor bei allen diesen Patenten an einem Fahrrad angebracht ist und als ein Unterstützungsgerät eingesetzt wird, das eine zusätzliche Triebkraft zur Verfügung stellt, um die körperliche Belastung des Radfahrers beim Treten zu vermindern. Die Druckschrift des US-amerikanischen Patents US6031308 offenbart einen kleinformatigen Antrieb für Fotoapparate.
Um ein Untersetzungsgetriebe in einen herkömmlichen Getriebemotor zu integrieren, wird häufig eine Bauform verwendet, bei der an der Motorspindel ein kleines Zahnrad angeordnet ist, das in ein großes Zahnrad oder eine Zahnradkette eingreift und so das große Zahnrad oder die Zahnradkette antreibt, um ein 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 einer reduzierten Drehzahl auszugeben. Es ist auch möglich, dass an einer Seite der Motorwelle ein Planetengetriebezug koaxial angeordnet ist, um die Triebkraft mit einer reduzierten Drehzahl auszugeben. Wenn der Motor und der Drehzahlminderer koaxial angeordnet werden müssen, wird in der Regel ein Planetengetriebezug als Drehzahlminderer eingesetzt, wobei die US-amerikanischen Patente US6196347 , US6296072 , US6629574 und US6031308 solche Getriebemotoren offenbaren. Dabei offenbaren die Patente US6196347 und US6031308 jeweils einen Getriebemotor, der mit einem Planetengetriebe, einem sogenannten „mechanischen Paradoxon von Ferguson“ (engl. Ferguson´s mechanical paradox gear), ausgestattet ist, um das Drehmoment bei einer reduzierten Drehzahl auszugeben. Die Patente US6296072 und US6629574 offenbaren jeweils einen Getriebemotor, bei dem das Drehmoment in zwei Stufen bei einer reduzierten 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 hat, sodass solche Motorgetriebe für Einrichtungen, bei denen die axiale Länge der Motorspindel beim Einbau des Getriebemotors beschränkt ist, nicht geeignet sind.
Das US-amerikanische Patent US7886858 schlägt einen Getriebemotor aus einem Scheibenläufermotor und einem zusammengesetzten Planetengetriebezug vor, wobei bei diesem Getriebemotor das Problem eines großen Raumbedarfs gelöst ist und vor allem die axialen Abmessungen effektiv verkleinert sind. Jedoch liegen bei dem in der Druckschrift des Patents US7886858 offenbarten herkömmlichen Getriebemotor noch einige Mängel vor. Zum Beispiel wird zuerst die Läuferwelle, die an einer Seite eines Motorläufers oder eines Planetenradträgers angebracht ist, mit einer Antriebswelle drehbar verbunden und die Antriebswelle wird danach mit einer Nabenachse axial verbunden und somit von einer Nabenstütz-Unterbaugruppe gestützt, wobei eine derartige axiale, serielle Gelenkverbindung der Wellen bzw. Achsen jedoch den Nachteil aufweist, dass die Wellen bzw. Achsen beim Drehen mit einer hohen Geschwindigkeit schwanken und erschüttert werden können. Ein weiterer Mangel besteht darin, dass die optimale Kombination zwischen der Differenz der Zahnanzahlen des feststehenden innenverzahnten Hohlrades und des antreibenden innenverzahnten Hohlrades und der Anzahl der Planetenräder nicht eindeutig bekannt ist. Ein weiteres wesentliches Problem beim Stand der Technik liegt darin, dass die gegenwärtige Bearbeitungstechnik bei der Bearbeitung der innenverzahnten Hohlräder nur eine relativ niedrige Präzision erreichen kann, was zu einer verringerten Leistung des gesamten Systems und zu Entstehung von Geräuschen während des Betriebs führt.
Aufgabe der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Getriebemotormodul zu schaffen, mit dem die Probleme der herkömmlichen Getriebemotoren gelöst werden, wobei der benötigte Gesamtraum für die Anordnung der Bauteile des Getriebemotors sowie das Volumen des Getriebemotors effektiv verkleinert werden können, wobei vor allem eine Steigerung der Leistung des gesamten Systems und eine Verringerung der Geräusche im Betrieb durch das Weglassen der innenverzahnten Hohlräder erzielt werden kann.
Technische Lösung
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Getriebemotormodul mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Zur Lösung der Aufgabe werden die nachfolgend beschriebenen technischen Maßnahmen ergriffen. Gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel umfasst das erfindungsgemäße Getriebemotormodul ein Gehäuse, in dem eine Mittellinie definiert ist, an der eine Mittelachse befestigt ist, einen Drehzahlminderer, der aus einem Planetengetriebezug besteht, wobei der Drehzahlminderer von der Mittelachse gestützt wird und angetrieben wird, wobei das erfindungsgemäße Getriebemotormodul ferner einen hohlen Motor umfasst, der einen außenliegenden Motorstator und einen innenliegenden Dauermagneten umfasst, wobei der Motor um die Außenseite des Planetengetriebezugs herum angeordnet und im Gehäuse angebracht ist.
Der Planetengetriebezug umfasst ein feststehendes Sonnenrad, das im Gehäuse befestigt und koaxial zur Mittellinie angeordnet ist, ein bewegliches Sonnenrad, das als Kraftausgang dient, mehrere Planetengetriebe, die jeweils ein erstes Planetenrad und ein zweites Planetenrad aufweisen, die koaxial drehbar miteinander verbunden und hintereinander angeordnet sind, wobei das erste Planetenrad in das feststehende Sonnenrad eingreift und das zweite Planetenrad in das bewegliche Sonnenrad eingreift. Der Planetengetriebezug umfasst außerdem einen Träger, der mit der Mittelachse drehbar verbunden ist und von derselben gestützt wird, wobei der Träger mit dem Dauermagneten des Motors kombiniert ist und somit mit diesem zusammen ein Drehelement bildet, das einen Bestandteil eines ringförmigen Läufers darstellt, der sich zwischen dem feststehenden Sonnenrad und dem beweglichen Sonnenrad befindet und dadurch diese beiden voneinander trennt, wobei im Träger die Planetengetriebe aufgenommen sind, sodass der Träger als Krafteingang des Planetengetriebezugs dient. Die Zahnanzahl des jeweiligen ersten Planetenrades und die Zahnanzahl des jeweiligen zweiten Planetenrades sind gleich, wohingegen die Zahnanzahl des feststehenden Sonnenrades und der Zahnanzahl des beweglichen Sonnenrades nicht gleich sind, sodass eine Differenz zwischen der Zahnanzahl des feststehenden Sonnenrades und der Zahnanzahl des beweglichen Sonnenrades besteht. Des Weiteren sind die Planetengetriebe in einem gewissen Winkel zueinander angeordnet und am Außenrand des feststehenden und des beweglichen Sonnenrades angebracht, wobei der Winkel durch folgende Formel definiert ist: α = [(360/N) × (R + Q)] = [360 × (R + Q)/N]
In der obenstehenden Formel steht α für einen zwischen dem ersten Planetengetriebe und dem P-ten Planetengetriebe des Planetengetriebezugs jeder Stufe eingeschlossenen Winkel, der größer als 0° und kleiner als 360° ist. Deshalb ist (R + Q)/N eine Zahl größer als 0 und kleiner als 1. Der Numerator (R + Q) ist folglich eine Zahl, die kleiner als N ist, wobei N für die Differenz zwischen der Zahnanzahl des beweglichen Sonnenrades und der Zahnanzahl des feststehenden Sonnenrades steht, und wobei R der ganzzahlige Teil des Numerators ist und Q der Dezimalteil des Numerators ist, sodass R eine ganze Zahl ist und Q eine Dezimalzahl kleiner als Eins ist. Wenn R (d.h. der ganzzahlige Teil des Numerators) gleich Null ist, so ist der Dezimalteil Q des Numerators eine Zahl größer als Null und kleiner als Eins, und wobei, wenn R gleich Eins oder eine ganze Zahl größer als Eins und kleiner als die Ganzzahl (N – 1) oder gleich der Ganzzahl (N – 1) ist, so ist Q gleich Null oder eine Zahl größer als 0 und kleiner als Eins.
Zwischen dem Zahnprofil des ersten Planetenrades und dem Zahnprofil des zweiten Planetenrades des jeweiligen Planetengetriebes ist ein eingeschlossener Winkel vorhanden, wobei sich ein bestimmtes Winkelverhältnis zwischen den eingeschlossenen Winkeln ergibt, das durch folgende Formel beschränkt ist: θp – θ₁ = [(360/M) × Q]
Dabei steht θ₁ für einen eingeschlossenen Winkel zwischen dem Zahnprofil des ersten Planetenrades und dem Zahnprofil des zweiten Planetenrades des ersten Planetengetriebes, wobei θ₁ größer als oder gleich Null ist, wobei θp für einen eingeschlossenen Winkel zwischen dem Zahnprofil des ersten Planetenrades und dem Zahnprofil des zweiten Planetenrades des P-ten Planetengetriebes steht, wobei θp größer als θ₁ ist. M steht für die Zahnanzahl des ersten oder zweiten Planetenrades. Q ist in dieser Formel wie Q in der vorab genannten Formel definiert bzw. ist die gleiche Zahl wie Q in der vorab genannten Formel, d.h. Q ist der Dezimalteil des Numerators, sodass Q eine Dezimalzahl, d.h. eine Zahl gleich oder größer als Null und kleiner als Eins, ist.
In weiteren Ausführungen der Erfindung kann das Getriebemotormodul ferner durch die nachfolgenden Merkmale gekennzeichnet sein.
Erfindungsgemäß ist eine Gleichheit der Anzahl der Module des ersten Planetenrades und der Anzahl der Module des zweiten Planetenrades ausgeschlossen. Die Anzahl der Module des feststehenden Sonnenrades und die Anzahl der Module des ersten Planetenrades sind gleich. Die Anzahl der Module des beweglichen Sonnenrades und die Anzahl der Module des zweiten Planetenrades sind gleich.
Erfindungsgemäß ist an beiden Seiten der Planetengetriebe jeweils eine Planetenradscheibe angeordnet, wobei die ersten und zweiten Planetenräder der Planetengetriebe durch die beiden Planetenradscheiben so positioniert sind, dass sie synchron die Mittelachse umlaufen können. Ferner sind das erste und das zweite Planetenrad an einer Planetenradachse koaxial drehbar gelagert, wobei die jeweiligen beiden Enden der Planetenradachsen an den Scheibenflächen der beiden Planetenradscheiben in einem gleichen Abstand befestigt sind.
Erfindungsgemäß ist durch die Kombination des beweglichen Sonnenrades mit einer Rundscheibe und einer Hülse ein beweglicher Sonnenradsatz ausgebildet, wobei die Hülse über die Mittelachse geschoben und mit derselben drehbar verbunden ist, wobei die Rundscheibe eine Stirnseite bildet, die als Schnittstelle zur Ausgabe einer Triebkraft dient.
Erfindungsgemäß ist durch die Kombination des beweglichen Sonnenrades mit einer Rundscheibe ein beweglicher Sonnenradsatz ausgebildet, an dessen Außenrand eine zylinderförmige Fläche ausgebildet ist, die mittels eines Lagers mit dem Gehäuse drehbar verbunden ist, wobei die Rundscheibe eine Stirnseite bildet, die als Schnittstelle zur Ausgabe einer Triebkraft dient.
Erfindungsgemäß ist durch die Kombination des beweglichen Sonnenrades mit einer Rundscheibe und einer Hülse ein beweglicher Sonnenradsatz ausgebildet, wobei die Hülse über die Mittelachse geschoben und mit derselben drehbar verbunden ist, wobei am Außenrand des beweglichen Sonnenradsatzes eine zylinderförmige Fläche ausgebildet ist, die mittels eines Lagers mit dem Gehäuse drehbar verbunden ist, wobei die Rundscheibe eine Stirnseite bildet, die als Schnittstelle zur Ausgabe einer Triebkraft dient.
Erfindungsgemäß ist der Dauermagnet am Träger festgeklebt und in einem mittleren Abschnitt des Innenrandes des Trägers ist ein gerippter Ring ausgebildet, der sich in Radialrichtung der Mittelachse ins Innere des Trägers erstreckt und somit das feststehende und das bewegliche Sonnenrad voneinander trennt.
Vorzugsweise ist der Motor ein bürstenloser Innenläufer-Gleichstrommotor. Das Drehelement besteht aus einem Dauermagneten mit einer Vielzahl von Polpaaren, wobei der Dauermagnet am Träger angeklebt ist. Der Motorstator 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.
Die Erfindung erweist sich durch die nachfolgenden technischen Merkmale als erfinderisch und vorteilhaft. Erstens ist der erfindungsgemäße Getriebemotor durchaus integriert ausgestaltet, wobei der Planetengetriebezug des Drehzahlminderers nicht mit einem innenverzahnten Hohlrad, wie es bei dem herkömmlichen Planetengetriebezug in der Regel vorgesehen ist, ausgestattet ist, aber zwei Sonnenräder vorgesehen sind, wobei eines der Sonnenräder zur Ausgabe der Triebkraft dient, wobei ein ringförmiger Läufer die beiden Sonnenräder voneinander trennt und sich so zur Mittelachse erstreckt, dass er mit der Mittelachse drehbar verbunden ist, wodurch der benötigte Gesamtraum für die Anordnung der Bauteile des Getriebemotors sowie das Volumen des Getriebemotors effektiv verkleinert werden können. Zweitens werden bei dem erfindungsgemäßen Getriebemotor die innenverzahnten Hohlräder weggelassen, die eine hohe Bearbeitungspräzision erfordern, wobei stattdessen zwei Sonnenräder eingesetzt werden, für die bei der Bearbeitung leicht eine hohe Präzision erreicht werden kann, sodass eine höhere Leistung bei der Ausgabe der Triebkraft bei einer reduzierten Drehzahl und eine Reduzierung der Betriebsgeräusche erzielt werden.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 zeigt eine Explosionsdarstellung eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Getriebemotormoduls,
2 zeigt eine Frontansicht des Ausführungsbeispiels aus 1 im zusammengebauten Zustand,
3 zeigt eine Schnittansicht entlang der Schnittlinie A-A aus 2,
4 zeigt eine perspektivische Ansicht eines ringförmigen Läufers gemäß dem Ausführungsbeispiel aus 1 aus einem anderen Blickwinkel,
5 zeigt eine perspektivische Ansicht eines beweglichen Sonnenrades gemäß dem Ausführungsbeispiel aus 1 aus einem anderen Blickwinkel,
6 zeigt eine Schnittansicht entlang der Schnittlinie B-B aus 2,
7 zeigt eine schematische Darstellung der Anordnung von mehreren Planetengetrieben,
8a bis 8f zeigen jeweils eine vergrößerte Darstellung des eingeschlossenen Winkels zwischen dem Zahnprofil des jeweiligen ersten Planetenrades und dem jeweiligen Zahnprofil des zweiten Planetenrades des jeweiligen Planetengetriebes.
Detaillierte Beschreibung der Ausführungsbeispiele der Erfindung
Im Folgenden werden Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung anhand der detaillierten Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Die Erfindung soll nicht auf die hierin beschriebenen und in den beigefügten Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt sein.
Zunächst wird auf 1 bis 6 verwiesen, in denen die Anordnung der Bauteile in einem bevorzugten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Getriebemotormoduls detailliert gezeigt ist. Das Getriebemotormodul umfasst ein Gehäuse 10, einen aus einem Planetengetriebezug 30 zusammengebauten Drehzahlminderer und einen hohlen Motor 20. Das Gehäuse 10 dient als feststehendes Ende des gesamten Moduls und als Aufnahmeraum für den Motor 20 und den Planetengetriebezug 30 des Drehzahlminderers, wobei durch das Gehäuse 10 eine Mittellinie 101 definiert ist, an der eine Mittelachse 18 entsprechend positioniert ist, wobei die Mittelachse 18 im Gehäuse 10 befestigt ist. Der Motor 20 ist um die Außenseite des Planetengetriebezugs 30 des Drehzahlminderers herum angebracht und befindet sich im Gehäuse 10.
Wie in 1 und 3 gezeigt ist, ist das Gehäuse 10 aus einem ersten Gehäusedeckel 11 und einem zweiten Gehäusedeckel 12 zusammengebaut. Am ersten Gehäusedeckel 11 ist eine Vielzahl von Durchgangsöffnungen 11a vorgesehen und am zweiten Gehäusedeckel 12 ist eine entsprechende Anzahl von Gewindebohrungen 12a angeordnet, wobei der erste und der zweite Gehäusedeckel 11, 12 mittels einer entsprechenden Anzahl von Schrauben 10b zu einem Gehäuse 10 zusammengeschraubt sind. Der erste Gehäusedeckel 11 bildet an einer Stirnseite des Gehäuses 10 eine verschlossene Stirnplatte 15 und der zweite Gehäusedeckel 12 bildet an der anderen Stirnseite des Gehäuses 10 eine offene Öffnung 14, sodass ein Aufnahmeraum 13 im Inneren des Gehäuses 10 entsteht. Wie in 1 und 2 gezeigt ist, ist an dem ersten und dem zweiten Gehäusedeckel 11, 12 jeweils eine Vielzahl von Montageöffnungen 10a angeordnet, wobei die Montageöffnungen 10a des ersten Gehäusedeckels 11 und die Montageöffnungen 10a des zweiten Gehäusedeckels 12 miteinander verbunden sind, wobei das Getriebemotormodul durch Einschrauben von Schrauben in die Montageöffnungen 10a an einer Vorrichtung angebracht werden kann, der eine Triebkraft bereitgestellt werden soll.
Weiter ist aus 1 und 3 ersichtlich, dass die Mittelachse 18 entsprechend der Mittellinie 101 im Gehäuse 10 ausgerichtet und an der Stirnseite der verschlossenen Stirnplatte 15 befestigt ist, wobei sich die Mittelachse 18 zur offenen Öffnung 14 hin erstreckt. Von der Mittelachse 18 werden der Planetengetriebezug 30 und der ringförmige Läufer 21 während des Betriebs gestützt.
Für die Details zur Anordnung der Bauteile des Planetengetriebezugs 30 des Drehzahlminderers wird auf 1 und 3 verwiesen. Der Planetengetriebezug 30 umfasst ein feststehendes Sonnenrad 31, ein bewegliches Sonnenrad 32a, eine Vielzahl von Planetengetrieben 34 und einen Träger 24. Das feststehende Sonnenrad 31 ist im Gehäuse 10 um die Mittellinie 101 herum angebracht und mit dem Gehäuse 10 fest verbunden. Das bewegliche Sonnenrad 32a dient als Kraftausgang des Planetengetriebezugs 30. Die Planetengetriebe 34 sind am Außenrand des feststehenden Sonnenrades 31 und des beweglichen Sonnenrades 32a in einem gleichen Abstand zueinander angeordnet, wobei die Planetengetriebe 34 jeweils ein erstes Planetenrad 34a und ein zweites Planetenrad 34b aufweisen, die koaxial miteinander verbunden und hintereinander angeordnet sind, wobei das erste Planetenrad 34a in das feststehende Sonnenrad 31 eingreift und das zweite Planetenrad 34b in das bewegliche Sonnenrad 32a eingreift. Der Träger 24 ist direkt oder indirekt mit der Mittelachse 18 drehbar verbunden und wird von derselben gestützt, wobei der Träger 24 als Krafteingang des Planetengetriebezugs 30 dient, wobei der Träger 24 einen Teil eines ringförmigen Läufers 21 darstellt, wobei der ringförmige Läufer 21 den Dauermagneten 22 des Motors 20 umfasst. In der Praxis ist der ringförmige Läufer 21 das Drehelement des Motors 20 und wird indirekt von der Mittelachse 18 gestützt, sodass dieser sich stabil drehen kann (die Details dazu werden später erläutert). Im mittleren Abschnitt des ringförmigen Läufers 21 ist ein gerippter Ring 26 ausgebildet, der sich zwischen dem feststehenden Sonnenrad 31 und dem beweglichen Sonnenrad 32a befindet und somit das feststehende Sonnenrad 31 und das bewegliche Sonnenrad 32a voneinander trennt. Der Träger 24 umfasst ferner mehrere Planetenradaufnahmen 24a zur Aufnahme der Planetengetriebe 34.
Wie in 6 gezeigt ist, ist an der Stirnseite des feststehenden Sonnenrades 31 mindestens eine Gewindebohrung 31a ausgebildet und im Zentrum desselben ist eine Positionieröffnung 31b ausgebildet, wobei an der Stirnplatte 15 des ersten Gehäusedeckels 11 mindestens eine Durchgangsöffnung 11c ausgebildet ist, die an einer der Gewindebohrung 31a entsprechenden Stelle angeordnet ist. An einer der Positionieröffnung 31b entsprechenden Stelle der Stirnplatte 15 ist ein Bördel 11b ausgebildet, der koaxial zur Mittellinie 101 angeordnet ist, wobei das feststehende Sonnenrad 31 durch die Positionierung des Bördels 11b um die Mittellinie 101 herum angeordnet werden kann und durch Einschrauben von mindestens einer Schraube 10c in die mindestens eine Durchgangsöffnung 11c und die mindestens eine Gewindebohrung 31a am ersten Gehäusedeckel 11 verschraubt werden kann.
Wie in 2 gezeigt ist, ist ein beweglicher Sonnenradsatz 32 durch die Kombination des beweglichen Sonnenrades 32a mit einer Rundscheibe 32b und einer Hülse 32c aufgebaut. Die Hülse 32c ist über die Mittelachse 18 geschoben und mittels eines Lagers 17 mit der Mittelachse 18 drehbar verbunden. Die Stirnseite der Rundscheibe 32b dient als Schnittstelle zur Ausgabe der Triebkraft und stellt Gewindebohrungen 32d bereit, durch welche die Rundscheibe 32b mit einem Gegenstück zusammenschraubbar ist. Wie vorher erwähnt wurde, ist der Träger 24 mittels des Lagers mit der Hülse 32c drehbar verbunden, wird indirekt von der Mittelachse 18 gestützt und umläuft die Mittelachse 18. Somit erstreckt sich das bewegliche Sonnenrad 32a durch die als Schnittstelle zur Ausgabe der Triebkraft dienende Rundscheibe 32b über die offene Öffnung 14 aus dem Gehäuse 10 und dient somit als Kraftausgang des Drehzahlminderers.
Wie in 3 und 5 gezeigt ist, kann das bewegliche Sonnenrad 32a alternativ nur mit einer Rundscheibe 32b (nicht mit der Hülse 32c) kombiniert sein, um einen beweglichen Sonnenradsatz 32 zu bilden. Die zylinderförmige Fläche am Außenrand des beweglichen Sonnen radsatzes 32 kann mittels eines Lagers mit dem Gehäuse 10 drehbar verbunden werden, damit die Stirnseite der Rundscheibe 32b als Schnittstelle zur Ausgabe der Triebkraft dienen kann. Es ist möglich, am Umfang der offenen Öffnung 14 des zweiten Gehäusedeckels 12 eine erste Stahlkugelbahn 12b und am Außenumfang der Rundscheibe 32b des beweglichen Sonnenradsatzes 32 eine zweite Stahlkugelbahn 32e vorzusehen, wobei eine Vielzahl von Stahlkugeln 40 zwischen der ersten und der zweiten Stahlkugelbahn 12b, 32e umkreisend angeordnet ist. Somit bilden die Stahlkugeln 40, die erste Stahlkugelbahn 12b und die zweite Stahlkugelbahn 32e zusammen eine Einheit, die als Lager fungiert und somit den beweglichen Sonnenradsatz 32 so stützt, dass sich der bewegliche Sonnenradsatz 32 stabil drehen kann.
Vorteilhafterweise kann der bewegliche Sonnenradsatz 32 dadurch, dass er zugleich mit der Mittelachse 18 und dem Gehäuse 10 drehbar verbunden ist, stabiler gestützt werden.
Erfindungsgemäß können sechs Planetengetriebe 34 vorgesehen sein, die am Außenrand des feststehenden und des beweglichen Sonnenrades 31, 32a in einem gleichen Abstand zueinander angeordnet sind. Für die Anordnung der Planetengetriebe 34 in einem gleichen Abstand sind zwei Planetenradträgerscheiben vorgesehen, die eine erste Trägerscheibe 24b und eine zweite Trägerscheibe 36 umfassen, die jeweils an beiden Seiten der Planetengetriebe 34 angebracht sind. Durch die beiden Trägerscheiben 24b, 36 sind die Planetengetriebe 34 in einer gleichen Bogenlänge des Umfangs am Außenrand des feststehenden und des beweglichen Sonnenrades 31, 32a positioniert.
Die erste Trägerscheibe 24b kann als einzelnes Bauteil oder wie in dem bevorzugten Ausführungsbeispiel an einer Seite der Planetenradaufnahmen 24a des Trägers 24 einteilig ausgebildet sein.
Jedes Planetengetriebe 34 umfasst ein erstes Planetenrad 34a und ein zweites Planetenrad 34b, die einteilig hintereinander angeordnet sind. Eine Planetenradachse 35 ist durch die Mitte des Planetengetriebes 34 geführt. Ein Lager 33 ist zwischen die Planetenradachse 35 und das Planetengetriebe 34 gesteckt und dadurch mit diesen beiden drehbar verbunden. Zudem ist an der jeweiligen Scheibenfläche der beiden Trägerscheiben 24b, 36 jeweils eine der Anzahl der Planetengetriebe 34 entsprechende Anzahl von Achslöchern 24c, 36a vorgesehen, die in einem gleichen Abstand angeordnet sind, wobei die jeweiligen beiden Enden der Planetenradachsen 35 in einem gleichen Abstand in den Achslöchern 24c, 36a befestigt sind, wodurch die Planetenradachsen 35 zusammen mit den Trägerscheiben 24b, 36 eine Baugruppe bilden.
Weiter ist aus 3, 4 und 6 ersichtlich, dass an der Scheibenfläche der zweiten Trägerscheibe 36 ferner mehrere Durchgangsbohrungen 36b in einem gleichen Abstand vorgesehen sind, wobei am Träger 24 eine entsprechende Anzahl von Gewindebohrungen 25 vorgesehen ist, sodass die zweite Trägerscheibe 36 mit Schrauben 37 am Träger 24 verschraubt werden kann. Auf diese Weise können die Planetengetriebe 34 des Planetengetriebezugs 30 durch die beiden Trägerscheiben 24b, 36 positioniert werden. Wie vorher erwähnt wurde, ist die Hülse 32c über die Mittelachse 18 geschoben und mittels des Lagers 17 mit der Mittelachse 18 drehbar verbunden. Der ringförmige Läufer 21 umfasst den Träger 24 und ist mittels eines Lagers 16 mit der Hülse 32c drehbar verbunden, sodass der ringförmige Läufer 21 indirekt von der Mittelachse 18 gestützt wird und sich um die Mittelachse 18 herum dreht. Die Planetengetriebe 34 sind im Träger 24 angebracht und durch die beiden Trägerscheiben 24b, 36 so positioniert, dass sie synchron die Mittelachse 18 umlaufen.
Weiter ist aus 3 ersichtlich, dass das erste Planetenrad 34a in das feststehende Sonnenrad 31 eingreift und das zweite Planetenrad 34b in das bewegliche Sonnenrad 32a eingreift, sodass beim Drehen des ringförmigen Läufers 21 das erste Planetenrad 34a durch die Führung des feststehenden Sonnenrades 31 gedreht wird und mit dem ringförmigen Läufer 21 synchron läuft, wobei das sich mit dem ersten Planetenrad 34a drehende zweite Planetenrad 34b das bewegliche Sonnenrad 32a so antreibt, dass sich das bewegliche Sonnenrad 32a in Bezug auf den ringförmigen Läufer 21 in einem bestimmten Untersetzungsverhältnis mit einer reduzierten Drehzahl dreht.
Bei dem Motor 20 handelt es sich um einen hohlen Scheibenläufermotor, der als Quelle der Triebkraft für den Getriebemotor dient. Der hohle Motor 20 umfasst einen außenliegenden Stator 29 und einen innenliegenden Dauermagneten 22, wobei der Dauermagnet 22 am Träger 24 festgeklebt ist und dadurch einen Bestandteil des Drehelements des Motors darstellt. Im mittleren Abschnitt des Innenrandes des Trägers 24 ist ferner ein gerippter Ring 26 ausgebildet, der sich zur Mittelachse 18 erstreckt, wobei ferner ein Zylinder 27 vorgesehen ist, der sich weiter ins Innere des Getriebemotors erstreckt, wobei am Innenrand des Zylinders 27 ein Mittelloch 28 ausgebildet ist, das mittels eines Lagers 16 mit der Hülse 32c des beweglichen Sonnenradsatzes 32 drehbar verbunden ist und indirekt von der Mittelachse 18 gestützt wird. Der genannte Dauermagnet 22 weist mindestens ein Polpaar aus einem N-Pol und einem S-Pol auf, wobei der jeweilige N-Pol und der jeweilige S-Pol aneinander angrenzen, sodass die Polpaare in einer Ringform angeordnet sind und an der Oberfläche des Trägers 24 anliegend befestigt sind. Zudem wird der Dauermagnet 22 durch einen Magnethaltering 23 festgehalten, damit sich der Dauermagnet 22 nicht unter der Einwirkung der Zentrifugalkraft löst. Der Magnethaltering 23, der Dauermagnet 22, der Träger 24, der gerippte Ring 26 und die Hülse 27 bilden zusammen den ringförmigen Läufer 21.
Der Motorstator 29 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 22 erzeugten Magnetfeldlinien und der Strom von den Lackdrahtspulen nach dem Ampèreschen Gesetz wechselwirken und somit den Dauermagneten 22, z.B. den ringförmigen Läufer 21 zum Drehen bringen, um eine Triebkraft für den Motor 20 zu erzeugen.
Des Weiteren ist es erfindungsgemäß möglich, dass das feststehende Sonnenrad 31 und das bewegliche Sonnenrad 32a mit einer unterschiedlichen Anzahl von Zähnen ausgestattet sind. Beispielsweise weist das feststehende Sonnenrad 31 eine Anzahl A von Zähnen auf und das bewegliche Sonnenrad 32a weist eine Anzahl B von Zähnen auf, wobei A ≠ B ist. Ferner ist es erfindungsgemäß möglich, dass das erste Planetenrad 34a und das zweite Planetenrad 34b, die sich synchron drehen (z.B. eine Rotation ausführen und zugleich die Mittelachse 18 umlaufen), mit einer unterschiedlichen Anzahl von Modulen ausgestattet sind. Beispielsweise weist das erste Planetenrad 34a eine Anzahl X von Modulen auf und das zweite Planetenrad 34b weist eine Anzahl Y von Modulen auf, wobei X ≠ Y ist. Dabei sind die Zahnzahl des ersten Planetenrades 34a und die Zahnanzahl des zweiten Planetenrades 34b jedoch gleich. Da das feststehende Sonnenrad 31 in das erste Planetenrad 34a eingreift, weist das feststehende Sonnenrad 31 auch eine Anzahl X von Modulen auf. Da das bewegliche Sonnenrad 32a in das zweite Planetenrad 34b eingreift, weist das bewegliche Sonnenrad 32a auch eine Anzahl Y von Modulen auf.
Sobald Strom der Reihe nach durch die Lackdrahtspulen am Motorstator 29 fließt, wird der Dauermagnet 22 zum Drehen gebracht, wodurch der ringförmige Läufer 21 synchron zum Drehen gebracht wird. Das heißt, dass sich der Träger 24 auch synchron dreht und somit die Planetentriebe 34 zum Umlaufen der Mittelachse 18 angetrieben werden. Die ersten Planetenräder 34a, die jeweils eine Anzahl X von Modulen aufweisen, werden durch den Eingriff mit dem feststehenden Sonnenrad 31 geführt und so zum Rotieren gebracht. Da die ersten und die zweiten Planetenräder 34a, 34b koaxial hintereinander angeordnet sind, können sich die zweiten Planetenräder 34b synchron mit den ersten Planetenrädern 34a drehen (z.B. eine Rotation ausführen und zugleich die Mittelachse 18 umlaufen), wenn die ersten Planetenräder 34a angetrieben werden. Der ringförmige Läufer dreht sich mit einer hohen Drehzahl und das Drehmoment wird über den Planetengetriebezug 30 mit einer reduzierten Drehzahl ausgegeben, wobei die Übertragung des Drehmoments dadurch ermöglicht wird, dass die jeweils mit einer Anzahl X von Modulen versehenen ersten Planetenräder 34a in das mit einer Anzahl A von Zähnen versehene feststehende Sonnenrad 31 eingreifen und die jeweils mit einer Anzahl Y von Modulen versehenen zweiten Planetenräder 34b in das mit einer Anzahl B von Zähnen versehene bewegliche Sonnenrad 32 eingreifen. Dabei ist das feststehende Sonnenrad 31 im Gehäuse 10 befestigt und deswegen drehfest. Da sich die Anzahl B der Zähne des beweglichen Sonnenrades 32a von der Anzahl A der Zähne des Sonnenrades 31 unterscheidet, wird das bewegliche Sonnenrad 32a dazu gebracht, sich in Bezug auf den ringförmigen Läufer 21 in einem bestimmten Untersetzungsverhältnis zu drehen, um die Rundscheibe 32b an dem beweglichen Sonnenradsatz 32 zur Ausgabe der Triebkraft mit einer reduzierten Drehzahl zu bringen.
Erfindungsgemäß kann ferner die Ausgangsleistung im endgültigen Untersetzungsverhältnis durch folgende Formel ermittelt werden: GR = B/(B – A)
Das heißt, dass das Untersetzungsverhältnis GR die Zahnanzahl B des beweglichen Sonnenrades 32a geteilt durch die Differenz der Zahnanzahl B des beweglichen Sonnenrades 32a und der Zahnanzahl A des feststehenden Sonnenrades 31 ist. Anhand der vorstehenden Berechnungsformel für das Untersetzungsverhältnis lässt sich feststellen, dass das Untersetzungsverhältnis umso größer ist, je kleiner die Differenz zwischen den Zahnanzahlen des beweglichen Sonnenrades 32a und des feststehenden Sonnenrades 31 ist. Liegt die Differenz zwischen den Zahnanzahlen des beweglichen Sonnenrades 32a und des feststehenden Sonnenrades 31 bei Eins, ergibt sich das größte Untersetzungsverhältnis.
Wie in 7 gezeigt ist, kann das Planetengetriebe 34 ein Planetengetriebe 341, 342, 343, 344, 345, 346 sein (hier wird das Planetengetriebe 341 als erstes Planetengetriebe, das Planetengetriebe 342 als zweites Planetengetriebe, das Planetengetriebe 343 als drittes Planetengetriebe, das Planetengetriebe 344 als viertes Planetengetriebe, das Planetengetriebe 345 als fünftes Planetengetriebe und das Planetengetriebe 346 als sechstes Planetengetriebe definiert, wobei das P-te Planetengetriebe das Planetengetriebe 342, 343, 344, 345 oder 346 sein kann), wobei das erste Planetengetriebe und das P-te Planetengetriebe am Außenrand des beweglichen Sonnenrades 32a und des feststehenden Sonnenrades 31 in einem Winkel α angeordnet sind, der durch folgende Formel definiert ist: α = [(360/N) × (R + Q)] = [360 × (R + Q)/N] Dabei steht N für die Differenz zwischen der Zahnanzahl des jeweiligen beweglichen Sonnenrades und der Zahnanzahl des jeweiligen feststehenden Sonnenrades. (R + Q)/N ist eine Zahl größer als 0 und kleiner als 1. Der Numerator (R + Q) ist folglich eine Zahl, die kleiner als N ist, wobei R der ganzzahlige Teil des Numerators und Q der Dezimalteil des Numerators ist, sodass R eine ganze Zahl ist und Q eine Dezimalzahl kleiner als Eins ist. Wenn R gleich Null ist, so ist Q eine Zahl größer als Null und kleiner als Eins, und wobei, wenn R eine ganze Zahl gleich oder größer als Eins und kleiner als die Ganzzahl (N – 1) oder gleich der Ganzzahl (N – 1) ist, so ist Q gleich Null oder eine Zahl größer als 0 und kleiner als Eins. Wie in 8a bis 8f gezeigt ist, weist das jeweilige erste Planetenrad 34a der Planetengetriebe 341, 342, 343, 344, 345, 346 eine Normale L₁ auf, die sich von der Mitte des ersten Planetenrades 34a bis zu einem Zahnprofil des ersten Planetenrades 34a erstreckt, wobei die Normale L₁ das Zahnprofil symmetrisch teilt. Das jeweilige zweite Planetenrad 34b der Planetengetriebe 341, 342, 343, 344, 345, 346 weist eine Normale L₂ auf, die sich von der Mitte des zweiten Planetenrades 34b bis zu einem Zahnprofil des zweiten Planetenrades 34b erstreckt, wobei die Normale L₂ das Zahnprofil symmetrisch teilt. Die Normalen L₁, L₂ der Planetengetriebe 41, 342, 343, 344, 345, 346 bilden jeweils einen eingeschlossenen Winkel θ₁, θ₂, θ₃, θ₄, θ₅, θ₆, wobei zwischen den eingeschlossenen Winkeln θ₁, θ₂, θ₃, θ₄, θ₅, θ₆ ein bestimmtes Winkelverhältnis besteht, das durch folgende Formel definiert ist: θ_P – θ₁ = [(360/M) × Q]
Dabei ist θ₁ der eingeschlossene Winkel zwischen dem Zahnprofil des ersten Planetenrades 34a und dem Zahnprofil des zweiten Planetenrades 34b des jeweiligen ersten Planetengetriebes 34 (z.B. des Planetengetriebes 341), wobei θ₁ größer als oder gleich Null ist. θ_P ist der eingeschlossene Winkel zwischen dem Zahnprofil des ersten Planetenrades 34a und dem Zahnprofil des zweiten Planetenrades 34b des P-ten Planetengetriebes (z.B. des Planetengetriebes 342, 343, 344, 345 oder 346), wobei θ_P größer als θ₁ ist. M steht für die Zahnanzahl des ersten Planetenrades 34a oder des zweiten Planetenrades 34b, wobei die Zahnzahl des ersten Planetenrades 34a und die Zahnanzahl des zweiten Planetenrades 34b gleich sind. Q ist in dieser Formel wie Q in der vorab genannten Formel definiert bzw. ist die gleiche Zahl wie Q in der vorab genannten Formel, d.h. Q ist der Dezimalteil des Numerators, sodass Q eine Dezimalzahl, d.h. eine Zahl gleich oder größer als Null und kleiner als Eins, ist.
Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass der erfindungsgemäße Getriebemotor im Unterschied zu dem herkömmlichen Planetenvorgelege, das aus einem Sonnenrad, einem Planetengetriebe und einem innenverzahnten Hohlrad besteht, derart ausgebildet ist, dass der Planetengetriebezug 30 mit keinem innenverzahnten Hohlrad versehen ist, für welches die Bearbeitungspräzision schwer erhöht werden kann, aber stattdessen mit einem zusätzlichen Sonnenrad versehen ist, für welches die Bearbeitungspräzision ohne große Schwierigkeiten erhöht werden kann, wodurch sowohl eine Steigerung der Leistung des Systems als auch eine Reduzierung der Geräusche beim Betrieb des Systems erzielt werden. Zudem ist die Erfindung vorteilhaft, da die beiden Sonnenräder 31, 32s an beiden Seiten des Motors 20 angeordnet werden können, sodass der benötigte Raum des Getriebemotors effektiv verkleinert werden kann, während bei dem herkömmlichen Planetenvorgelege die Bauteile nur derart angeordnet werden können, dass sie sich zum Motor hin erstrecken.
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, solange der Schutzbereich der beigefügten Ansprüche nicht verlassen wird. Die Offenbarung der vorliegenden Erfindung schließt sämtliche Kombinationen der vorgestellten Einzelmerkmale mit ein.
Bezugszeichenliste

10: Gehäuse
10a: Montageöffnung
10b: Schraube
10c: Schraube
101: Mittellinie
11: erster Gehäusedeckel
11a: Durchgangsöffnung
11b: Bördel
11c: Durchgangsöffnung
12: zweiter Gehäusedeckel
12a: Gewindebohrung
12b: erste Stahlkugelbahn
13: Aufnahmeraum
14: offene Öffnung
15: Stirnplatte
16: Lager
17: Lager
18: Mittelachse
19: C-Ring
20: Motor
21: ringförmiger Läufer
22: Dauermagnet
23: Magnethaltering
24: Träger
24a: Planetenradaufnahme
24b: erste Trägerscheibe
24c: Achsloch
25: Gewindebohrung
26: gerippter Ring
27: Zylinder
28: Mittelloch
29: Motorstator
30: Planetengetriebezug
31: feststehendes Sonnenrad
31a: Gewindebohrung
31b: Positionieröffnung
32: beweglicher Sonnenradsatz
32a: bewegliches Sonnenrad
32b: Rundscheibe
32c: Hülse
32d: Gewindebohrung
32e: zweite Stahlkugelbahn
33: Lager
34, 341, 342, 343, 344, 345, 346: Planetengetriebe
34a: erstes Planetenrad
34b: zweites Planetenrad
35: Planetenradachse
36: zweite Trägerscheibe
36a: Achsloch
36b: Durchgangsbohrung
37: Schraube
40: Stahlkugel
L₁, L₂: Normale
α: Winkel
θ₁, θ₂, θ₃, θ₄, θ₅, θ₆: eingeschlossener Winkel

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

Getriebemotormodul, umfassend: – ein Gehäuse (10), in dem eine Mittellinie (101) definiert ist, entlang welcher eine Mittelachse (18) befestigt ist, – einen Drehzahlminderer, der einen Planetengetriebezug (30) umfasst, wobei der Drehzahlminderer von der Mittelachse (18) gestützt wird und betrieben wird, und – einen hohlen Motor (20), der einen außenliegenden Motorstator (29) und einen innenliegenden Dauermagneten (22) umfasst, wobei der Motor (20) um die Außenseite des Planetengetriebezugs (30) herum angeordnet und im Gehäuse (10) angebracht ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Planetengetriebezug (30) – ein feststehendes Sonnenrad (31), das im Gehäuse (10) befestigt und koaxial zur Mittellinie (101) angeordnet ist, – ein bewegliches Sonnenrad (32a), das als Kraftausgang dient, – mehrere Planetengetriebe (34), die jeweils ein erstes Planetenrad (34a) und ein zweites Planetenrad (34b) aufweisen, die koaxial miteinander drehbar verbunden und hintereinander angeordnet sind, wobei das erste Planetenrad (34a) in das feststehende Sonnenrad (31) eingreift und das zweite Planetenrad (34b) in das bewegliche Sonnenrad (32a) eingreift, und – einen Träger (24) umfasst, der mit der Mittelachse (18) drehbar verbunden ist und von derselben gestützt wird, wobei der Träger (24) mit dem Dauermagneten (22) des Motors (20) kombiniert ist und mit diesem zusammen ein Drehelement bildet, das einen Bestandteil eines ringförmigen Läufers (21) darstellt, der sich zwischen dem feststehenden Sonnenrad (31) und dem beweglichen Sonnenrad (32a) befindet und somit diese beiden voneinander trennt, wobei im Träger (24) die Planetengetriebe (34) aufgenommen sind, sodass der Träger (24) als Krafteingang des Planetengetriebezugs (30) dient, und wobei die Zahnanzahl des jeweiligen ersten Planetenrades (34a) und die Zahnanzahl des jeweiligen zweiten Planetenrades (34b) gleich sind, wobei die Zahnanzahl des feststehenden Sonnenrades (31) und der Zahnanzahl des beweglichen Sonnenrades (32a) nicht gleich sind, sodass eine Differenz zwischen der Zahnanzahl des feststehenden Sonnenrades (31) und der Zahnanzahl des beweglichen Sonnenrades (32a) besteht, wobei die Planetengetriebe (34) in einem gewissen Winkel (α) zueinander angeordnet und am Außenrand der feststehenden und des beweglichen Sonnenrades (31, 32a) angebracht sind, wobei der Winkel (α) durch folgende Formel definiert ist: α = [(360/N) × (R + Q)] = [360 × (R + Q)/N], wobei α für einen eingeschlossenen Winkel zwischen dem ersten Planetengetriebe (341) und dem P-ten Planetengetriebe (342, 343, 344, 345 oder 346) steht, wobei N für die Differenz zwischen der Zahnanzahl des jeweiligen beweglichen Sonnenrades (32a) und der Zahnanzahl des jeweiligen feststehenden Sonnenrades (31) steht, wobei (R + Q)/N eine Zahl größer als 0 und kleiner als 1 ist, sodass (R + Q) eine Zahl kleiner als N ist, wobei R der ganzzahlige Teil des Numerators und Q der Dezimalteil des Numerators ist, wobei Q eine Zahl größer als Null und kleiner als Eins ist, wenn R gleich Null ist, und wobei Q gleich Null oder größer als Null und kleiner als Eins ist, wenn R gleich Eins oder eine Zahl größer als Eins und kleiner als die Ganzzahl von (N – 1) oder gleich der Ganzzahl von (N – 1) ist, wobei zwischen dem Zahnprofil des ersten Planetenrades (34a) und dem Zahnprofil des zweiten Planetenrades (34b) des jeweiligen Planetengetriebes (341; 342; 343; 344; 345; 346) ein eingeschlossener Winkel (θ) vorhanden ist, wobei sich zwischen den eingeschlossenen Winkeln (θ₁, θ₂, θ₃, θ₄, θ₅, θ₆) ein bestimmtes Winkelverhältnis ergibt, das durch folgende Formel definiert ist: θp – θ₁ = [(360/M) × Q], wobei θ₁ für einen eingeschlossenen Winkel zwischen dem Zahnprofil des ersten Planetenrades (34a) und dem Zahnprofil des zweiten Planetenrades (34b) des ersten Planetengetriebes (341) steht, wobei θ₁ größer als oder gleich Null ist, wobei θp für einen eingeschlossenen Winkel zwischen dem Zahnprofil des ersten Planetenrades (34a) und dem Zahnprofil des zweiten Planetenrades (34b) des P-ten Planetengetriebes (342, 343, 344, 345 oder 346) steht, wobei θp größer als θ₁ ist, wobei M für die Zahnanzahl des ersten Planetenrades (34a) oder des zweiten Planetenrades (34b) steht, und wobei Q der Dezimalteil des Numerators ist, sodass Q eine Dezimalzahl gleich oder größer als 0 und kleiner als Eins ist.
Getriebemotormodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl der Module des ersten Planetenrades (34a) und der Anzahl der Module des zweiten Planetenrades (34b) ungleich sind, dass die Anzahl der Module des feststehenden Sonnenrades (31) und die Anzahl der Module des ersten Planetenrades (34a) gleich sind, und dass die Anzahl der Module des beweglichen Sonnenrades (32a) und die Anzahl der Module des zweiten Planetenrades (34b) gleich sind.
Getriebemotormodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass beiderseits der Planetengetriebe (34) jeweils eine Planetenradscheibe angeordnet ist, wobei die ersten und die zweiten Planetenräder (34a, 34b) der Planetengetriebe (34) durch die beiden Planetenradscheiben so positioniert sind, dass sie synchron die Mittelachse (18) umlaufen können.
Getriebemotormodul nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das jeweilige erste und zweite Planetenrad (34a, 34b) der Planetengetriebe (34) an einer Planetenradachse (35) koaxial drehbar gelagert sind, wobei die jeweiligen beiden Enden der Planetenradachsen (35) an den Scheibenflächen der beiden Planetenradscheiben in einem gleichen Abstand befestigt sind.
Getriebemotormodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass durch eine Kombination des beweglichen Sonnenrades (32a) mit einer Rundscheibe (32b) und einer Hülse (32c) ein beweglicher Sonnenradsatz (32) ausgebildet ist, wobei die Hülse (32c) über die Mittelachse (18) geschoben und mit derselben drehbar verbunden ist, wobei die Rundscheibe (32b) eine Stirnseite bildet, die als Schnittstelle zur Ausgabe der Triebkraft dient.
Getriebemotormodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass durch eine Kombination des beweglichen Sonnenrades (32a) mit einer Rundscheibe (32b) ein beweglicher Sonnenradsatz (32) ausgebildet ist, an dessen Außenrand eine zylinderförmige Fläche ausgebildet ist, die mittels eines Lagers mit dem Gehäuse (10) drehbar verbunden ist, wobei die Rundscheibe (32b) eine Stirnseite bildet, die als Schnittstelle zur Ausgabe der Triebkraft dient.
Getriebemotormodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass durch eine Kombination des beweglichen Sonnenrades (32a) mit einer Rundscheibe (32b) und einer Hülse (32c) ein beweglicher Sonnenradsatz (32) ausgebildet ist, wobei die Hülse (32c) über die Mittelachse (18) geschoben und mit derselben drehbar verbunden ist, wobei am Außenrand des beweglichen Sonnenradsatzes (32) eine zylinderförmige Fläche ausgebildet ist, die mittels eines Lagers mit dem Gehäuse (10) drehbar verbunden ist, wobei die Rundscheibe (32b) eine Stirnseite bildet, die als Schnittstelle zur Ausgabe der Triebkraft dient.
Getriebemotormodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Dauermagnet (22) am Träger (24) angeklebt ist und im mittleren Abschnitt des Innenrandes des Trägers (24) ein gerippter Ring (26) ausgebildet ist, der sich in Radialrichtung der Mittelachse (18) ins Innere des Trägers (24) erstreckt und somit das feststehende und das bewegliche Sonnenrad (31, 32a) voneinander trennt.
Getriebemotormodul nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Motor (20) ein bürstenloser Innenläufer-Gleichstrommotor ist, dass das Drehelement einen Dauermagneten (22) mit einer Vielzahl von Polpaaren beinhaltet, wobei der Dauermagnet (22) am Träger (24) angeklebt ist, und dass der Motorstator (29) aus einer Vielzahl von magnetisch leitenden Stahlscheiben und einer Vielzahl von Lackdrahtspulen gebildet ist, wobei die magnetisch leitenden Stahlscheiben so angeordnet sind, dass Rillen entstehen, wobei die Lackdrahtspulen der Reihe nach in den Rillen angeordnet sind.