DE102019135801A1

DE102019135801A1 - Getriebe, Antriebsvorrichtung mit demselben und automatischer Rasenmäher

Info

Publication number: DE102019135801A1
Application number: DE102019135801.9A
Authority: DE
Inventors: Shijie Huang; Xiaohui Wang; Chuyong Qu
Original assignee: Johnson Electric International AG
Current assignee: Johnson Electric International AG
Priority date: 2018-12-29
Filing date: 2019-12-27
Publication date: 2020-07-02
Also published as: CN111373933B; CN111373933A

Abstract

Ein Getriebe umfasst ein Planetengetriebe (1) und einen Flansch (2), der mit dem Planetengetriebe (1) verbunden ist, wobei das Planetengetriebe (1) einen Innenzahnkranz (20), wenigstens einen mit dem Innenzahnkranz (20) kämmenden Planetenradsatz (30 oder 40) und eine mit dem wenigstens einen Planetenradsatz (30 oder 40) verbundene Ausgangswelle (45) umfasst, wobei der Flansch (2) einen Flanschkörper (6) und einen mit dem Flanschkörper (6) einteilig ausgebildeten Lagersitz (5) hat, wobei in dem Lagersitz (5) wenigstens ein Lager angeordnet ist, der Innenzahnkranz (20) des Planetengetriebes (1) und der Flansch (2) fest verbunden sind und die Ausgangswelle (45) durch das wenigstens eine Lager und den Flansch (2) hindurchgeführt ist. Es werden auch eine Antriebsvorrichtung (H) und ein mit dem Getriebe ausgestatteter automatischer Rasenmäher vorgeschlagen.

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Vorliegende Erfindung betrifft das Gebiet motorischer Antriebe, insbesondere ein Getriebe, eine Antriebsvorrichtung mit dem Getriebe und einen Rasenmäher der mit der Antriebsvorrichtung ausgestattet ist.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Eine Antriebsvorrichtung hat normalerweise einen Motor und ein Getriebe. Das Getriebe hat die Funktion, durch eine Reduzierung der Ausgangsdrehzahl das Ausgangsdrehmoment zu vergrößern. Das Getriebe umfasst üblicherweise ein Übertragungselement und hat einen Flansch, wobei eine Ausgangswelle des Übertragungselements durch den Flansch hindurchgeführt und mit einem Ausgangselement oder einer Last verbunden ist, die auf der anderen Seite des Flansches befestigt ist. Die Ausgangswelle ist durch ein an dem Flansch vorgesehenes Lager drehbar gestützt. Bei einem bestehenden Getriebe jedoch ist das Lager über einen Lagersitz in einer Montageöffnung des Flansches installiert. Der Lagersitz wird separat hergestellt und in den Flansch eingebaut, weshalb es bei einem Getriebe dieser Konstruktion schwierig ist, die Koaxialität zwischen dem Lagersitz und dem Flansch sicherzustellen, oder es sind zu diesem Zweck zusätzliche Befestigungsmittel notwendig.
ÜBERSICHT
Daher liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, zur Lösung der vorstehend genannten Probleme ein Getriebe, eine Antriebsvorrichtung mit dem Getriebe sowie einen automatischen Rasenmäher mit der Antriebsvorrichtung bereitzustellen.
Ein Getriebe umfasst ein Planetengetriebe (1) und einen Flansch (2), der mit dem Planetengetriebe (1) verbunden ist, wobei das Planetengetriebe (1) einen Innenzahnkranz (20), wenigstens einen mit dem Innenzahnkranz (20) kämmenden Planetenradsatz (30 oder 40) und eine Ausgangswelle (45) umfasst, die mit dem wenigstens einen Planetenradsatz (30 oder 40) verbunden ist, wobei der Flansch (2) einen Flanschkörper (6) und einen mit dem Flanschkörper (6) einstückig ausgebildeten Lagersitz (5) aufweist, wobei wenigstens ein Lager in dem Lagersitz 5 angeordnet ist, der Innenzahnkranz (20) des Planetengetriebes (1) und der Flansch (2) fest verbunden sind und die Ausgangswelle (45) durch das wenigstens eine Lager und den Flansch (2) hindurchgeführt ist.
Vorzugsweise ist der Lagersitz (5) im Wesentlichen ringförmig, der Innenzahnkranz (20) umschließt die Peripherie des Lagersitzes (5) und ist über Befestigungselemente in einer radialen Richtung mit dem Lagersitz (5) fest verbunden.
Vorzugsweise hat der Lagersitz (5) einen Außenring (51) und einen Innenring (52), die in Abständen angeordnet sind, und eine Mehrzahl von Stützelementen (53) ist zwischen den Außenring und den Innenring geschaltet, wobei der Außenring (51) mit dem Flanschkörper (6) verbunden ist und die Mitte des Innenkranzes (52) eine Montageöffnung (54) für die Aufnahme des wenigstens eines Lagers (56) aufweist.
Vorzugsweise erstreckt sich ein Stützbereich (55) von einer unteren Peripherie des Außenrings (51), um den Innenzahnkranz (20) zu stützen.
Gemäß einem weiteren Aspekt ist zwischen benachbarten Stützelementen (53) und/oder in dem Stützbereich (55) eine Mehrzahl von sich axial erstreckenden Schlitzen (531, 551) definiert.
Vorzugsweise sind der Stützbereich (55) und ein Ende des Innenzahnkranzes (20) mit zusammenpassenden Vorsprüngen (552) und Kerben (23) versehen.
Vorzugsweise ist eine Unterseite einer Seitenwand des Innenrings (52), die die Montageöffnung (54) begrenzt, mit einem Anschlagbereich (57) versehen, der sich in radialer Richtung nach innen erstreckt, um das wenigstens ein Lager zu stützen.
Vorzugsweise ist auf einer Oberseite des Lagersitzes (5) ein Haltering (8) vorgesehen, wobei der Anschlagbereich (57) und der Haltering (8) jeweils an zwei Enden des wenigstens einen Lagers (56) liegen.
Vorzugsweise besteht der Haltering (8) aus Metall und hat einen ringförmigen Hauptkörper (80) und eine Mehrzahl von Laschen (81), die sich von einer Außenkante des Hauptkörpers (80) nach außen erstrecken, wobei eine Mehrzahl von Einschubnuten (532) für den Eingriff mit den Laschen (81) in dem Lagersitz (5) definiert ist.
Vorzugsweise ist jede Lasche (81) mit einer Durchgriffsöffnung (86) versehen, die von einem jeweils entsprechenden Befestigungselement durchgriffen ist, wobei ein Durchmesser des Befestigungselements größer ist als ein Durchmesser der Durchgriffsöffnung (86) und wobei das Befestigungselement die Durchgriffsöffnung (86) durchgreift und in der Durchgriffsöffnung (86) fest gesichert ist.
Vorzugsweise sind die Laschen (81) und die Einschubnuten (532) mit zusammenwirkenden Keilen (84) und Keilflächen (521) versehen.
Vorzugsweise ist zumindest eine Seitenkante jeder Lasche (81) mit einem Spitzenvorsprung (85) für den Eingriff mit einer Seitenwand der entsprechenden Einschubnut (532) versehen.
Vorzugsweise ist der Flansch (2) aus Kunststoff spritzgegossen.
Vorzugsweise ist in dem Lagersitz (5) ferner ein Verstärkungselement (100) vorgesehen, wobei die Materialfestigkeit des Verstärkungselements (100) größer ist als die des Flansches (2), das Verstärkungselement (100) in dem Sitz (5) durch Überformen gebildet ist und das Verstärkungselement (100) das wenigstens eine Lager (56) kontaktiert.
Vorzugsweise umfasst das Verstärkungselement (100) eine Hülse (101) und hat einen Kantenbereich (102), der sich von einem Ende der Hülse (101) radial nach außen erstreckt, und der Lagersitz (5) hat eine Montageöffnung (54) für die Aufnahme des wenigstens einen Lagers (56), wobei sich die Hülse (101) an einer Innenwand der Montageöffnung (54) befindet, das wenigstens eine Lager (56) in der Hülse (101) aufgenommen ist und der Kantenbereich (102) in dem Flansch (2) eingebettet ist.
Eine Antriebsvorrichtung (H) umfasst einen Motor (M) und das vorstehend genannte Getriebe, wobei der Motor (M) mit einem Sonnenrad des Planetengetriebes (1) fest verbunden ist.
Ein automatischer Rasenmäher hat einen Rasenmäherkörper (G) und die vorstehend genannte Antriebsvorrichtung (H), wobei die Antriebsvorrichtung (H) in dem Rasenmäherkörper (G) des Rasenmähers installiert ist.
Durch vorliegende Anmeldung wird ein Getriebe bereitgestellt, bei welchem der Flansch mit einem Lagersitz zum Montieren eines Lagers einstückig ausgebildet ist, bei welchem die Koaxialität des Lagersitzes und des Flanschkörpers besser ist, der Drehvorgang des Motors stabiler ist, der Montagevorgang einfacher und für eine Automatisierung besser geeignet ist und keine zusätzlichen Befestigungsmittel zur Kontrolle der Koaxialität zwischen dem Lagersitz und dem Flanschkörper notwendig sind, was auch zur Reduzierung der Herstellungskosten des Getriebes beiträgt.
Figurenliste

1 ist eine perspektivische Ansicht eines Getriebes gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
2 ist eine auseinandergezogene Darstellung des in 1 gezeigten Getriebes;
3 ist eine perspektivische Ansicht eines Drehtellers des in 2 gezeigten Getriebes;
4 ist eine perspektivische Ansicht eines weiteren Drehtellers des Planetengetriebes des in 2 gezeigten Getriebes;
5 ist eine perspektivische Ansicht eines Innenzahnkranzes des Planetengetriebes des in 2 gezeigten Getriebes;
6 ist eine perspektivische Ansicht eines Flansches des in 2 gezeigten Getriebes;
7 ist eine perspektivische Ansicht des in 6 gezeigten Flansches von einer anderen Seite;
8 ist eine Schnittansicht des in 1 gezeigten Getriebes;
9 ist eine zum Teil vergrößerte Ansicht eines Außenrings und eines Innenrings des in 6 gezeigten Flansches;
10 ist eine perspektivische Ansicht eines Ausgangselements des in 2 gezeigten Getriebes;
11 ist eine perspektivische Ansicht eines Halterings des in 2 gezeigten Getriebes;
12 ist eine auseinandergezogene Darstellung eines Getriebes gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
13 ist eine Schnittansicht des in 12 gezeigten Getriebes;
14 ist eine schematische Konstruktionsdarstellung einer erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung;
15 ist eine schematische Konstruktionsdarstellung eines erfindungsgemäßen automatischen Rasenmähers.

DETAILBESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nachstehend im Detail beschrieben, wobei auf die anliegenden Zeichnungen Bezug genommen wird. Konstruktions- oder funktionsgleiche oder -ähnliche Elemente sind in den Figuren durchgehend mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet. Die Figuren dienen Darstellungszwecken und stellen keine Einschränkung der Erfindung dar. Auch sind die Figuren nicht maßstabsgetreu gezeichnet und zeigen nicht jeden Aspekt der beschriebenen Ausführungsformen. Der Schutzumfang der vorliegenden Offenbarung wird durch die Zeichnungsfiguren nicht eingeschränkt. Sofern nicht das Gegenteil angegeben ist, haben sämtliche technischen und wissenschaftlichen Fachbegriffe ihre dem Fachmann bekannte übliche Bedeutung.
Es wird auf 1 und 2 Bezug genommen. Ein Getriebe gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst ein Planetengetriebe 1 und einen Flansch 2, die miteinander verbunden sind.
Das Planetengetriebe 1 hat einen Innenzahnkranz 20 und Planetenradsätze 30, 40, die in dem Innenzahnkranz 20 installiert sind. Jeder der Planetenradsätze 30, 40 umfasst ein Sonnenrad, eine Mehrzahl von Planetenrädern 31, 41, die mit dem Sonnenrad kämmen, und Drehteller 32, 42 zum Montieren der mehrzähligen Planetenräder 31, 41. Jedes der Planetenräder 31 in dem Planetenradsatz 30 ist über einen Befestigungsschaft 33 auf einer Seite des Drehtellers 32 drehbar montiert. Jedes der Planetenräder 41 in dem Planetenradsatz 40 ist über einen Befestigungsschaft 43 auf einer Seite des Drehtellers drehbar montiert, wobei jedes der Planetenräder 31, 41 mit dem Zahnkranz 20 kämmt.
In dieser Ausführungsform hat das Planetengetriebe 1 zweistufige Planetenradsätze 30 und 40. Das Sonnenrad (nicht gezeigt) des Planetenradsatzes 30 der ersten Stufe ist mit einem Eingangselement (wie beispielsweise einer Drehwelle eines Motors) verbunden und dreht sich mit dem Eingangselement und überträgt ferner über die Planetenräder 31 ein Drehmoment auf den Drehteller 32. Wie 3 zeigt, ist die andere Seite des Drehtellers 32 mit einem Sonnenrad 44 des Planetenradsatzes 40 der zweiten Stufe fest verbunden und treibt das Sonnenrad 44 zur Drehung an, wobei der Drehteller 42 dann durch die Planetenräder 41 drehend angetrieben wird. Es wird auch 4 Bezug genommen. Eine Ausgangswelle 42 ist auf der anderen Seite des Drehtellers 42 befestigt, um Kraft auf eine Last zu übertragen. In vorteilhafter Weise können an den von den entsprechenden Drehtellern 32, 42 entfernten Enden der Planetenräder 31, 41 der Planetenradsätze 30, 40 Zwischenlegscheiben 36, 46 vorgesehen sein, um die Reibung zu verringern, die durch die Drehung der Planetenräder 31, 41 verursacht wird.
Wie 5 zeigt, auf die nunmehr Bezug genommen wird, hat der Innenzahnkranz 20 einen ersten Kämmungsbereich 21 und einen zweiten Kämmungsbereich 22, die jeweils mit den Planetenrädern 31, 41 der Planetenradsätze 30, 40 der ersten und der zweiten Stufe kämmen. Der erste Kämmungsbereich 21 ist vorzugsweise ein Schrägzahnrad, und dementsprechend sind die mit dem ersten Kämmungsbereich 21 und dem entsprechenden Sonnenrad kämmenden Planetenräder 31 ebenfalls Schrägzahnräder. Diese Schrägverzahnung kann die Kontaktfläche der entsprechenden kämmenden Zähne vergrößern, so dass der Motor rund und leise läuft. Der zweite Kämmungsbereich 22 ist ein Stirnrad, und dementsprechend sind die mit dem zweiten Kämmungsbereich 22 und dem Sonnenrad 44 kämmenden Planetenräder 41 ebenfalls Stirnräder. Ein in der Nähe des zweiten Eingriffsbereichs 22 liegendes Ende des Innenzahnkranzes 20 definiert vorzugsweise eine Mehrzahl von Kerben 23. Die Kerben 23 sind bevorzugt U-förmig, und ihre Anzahl beträgt vier, wobei diese vier Kerben 23 an dem Ende des Zahnkranzes 20 in der Umfangsrichtung desselben gleichmäßig verteilt sind.
Es versteht sich, dass das Planetengetriebe nicht auf zweistufige Planetenradsätze beschränkt ist und je nach den tatsächlichen Erfordernissen nur einen einstufigen Planetenradsatz oder aber Planetenradsätze mit drei oder mehr Stufen aufweisen kann.
Es wird auf 6 bis 8 Bezug genommen. Der Flansch 2 hat einen Lagersitz 5 und einen Flanschkörper 6, die miteinander einstückig verbunden sind. In dieser Ausführungsform sind der Lagersitz 5 und der Flanschkörper 6 des Flansches 2 einteilig ausgebildet. Bevorzugt sind der Lagersitz 5 und der Flanschkörper 6 aus Kunststoff einteilig spritzgegossen. Die einteilige Ausbildung kann die Herstellungskosten des Getriebes effektiv reduzieren und kann den Herstellungsprozess vereinfachen.
Der Flanschkörper 6 ist im Wesentlichen rechteckförmig und hat eine Bodenplatte 60 und eine Seitenwand 61, die sich von einer Umfangskante der Bodenplatte 60 vertikal in Richtung auf eine erste Seite der Bodenplatte 60 erstreckt. Ein ringförmiger Vorsprung 62 ist in der Mitte der ersten Seite der Bodenplatte 60 gebildet und liegt senkrecht zur Bodenplatte 60. Jede der vier Ecken der ersten Seite der Bodenplatte 60 ist mit einem bogenförmigen Vorsprung 63 versehen, und jeder bogenförmige Vorsprung 63 hat eine Durchgriffsöffnung 64. Die Peripherie des ringförmigen Vorsprungs 62 ist über eine Mehrzahl von Stegen mit der Seitenwand 61 oder den bogenförmigen Vorsprüngen 63 verbunden. Die Mitte der zweiten Seite der Bodenplatte 60 hat eine Innenringkante 65 und eine Außenringkante 66, die in Abständen angeordnet sind. Eine Mehrzahl von Stützstreben 67 ist zwischen die Innenringkante 65 und die Außenringkante 66 geschaltet. Ein Aufnahmehohlraum 68 zur Aufnahme einer ersten Dichtung 680 ist in der Innenringkante 65 definiert. Vorzugsweise bildet eine Unterseite einer Seitenwand des Aufnahmehohlraums 68 einen Positionierungsring 69, der sich zur Positionierung der ersten Zwischenlegscheibe 680 in der radialen Richtung nach innen erstreckt. Die Ausbildung der Stege und der Stützstreben 67 kann sowohl das Material als auch das Gewicht des Flansches reduzieren und dabei gleichzeitig die Festigkeit des Flansches insgesamt sicherstellen. In dieser Ausführungsform erstreckt sich die äußere Peripherie einer Seite des jeweiligen ringförmigen Vorsprungs 62 und der Außenringkante 66 zu einer Seitenkante der Seitenwand 61.
Der Lagersitz 5 liegt in der Mitte des ringförmigen Vorsprungs 62 und ist im Wesentlichen ringförmig. In dieser Ausführungsform hat der Lagersitz 5 einen Außenring 51 und einen Innenring 52, die in einem Abstand voneinander angeordnet sind. Eine Mehrzahl von Stützelementen ist zwischen den Außenring 51 und den Innenring 52 geschaltet. In dieser Ausführungsform sind die Stützelemente Stege 53. Der Außenring 51 ist mit der Bodenplatte 60 verbunden. Vorzugsweise erstreckt sich die äußere Peripherie des unteren Abschnitts des Außenrings 51 radial nach außen, um einen ringförmigen Stützbereich 55 zu bilden. Der Außenring 51 ist über den Stützbereich 55 mit der Bodenplatte 60 verbunden. Der Stützbereich 55 dient zum Stützen des Innenzahnkranzes 20, wenn das Planetengetriebe 1 und der Flansch 2 montiert sind. Eine Montageöffnung 54 zur Aufnahme von Lagern ist in der Mitte des Innenrings 52 gebildet. In dieser Ausführungsform erstreckt sich ein Anschlagbereich 57 zum Stützen von Lagern von der Unterseite einer Seitenwand des Innenrings 52, die die Montageöffnung 54 begrenzt, in der radialen Richtung nach innen. Vorzugsweise ist der Anschlagbereich 57 ringförmig. Vorzugsweise sind in der Montageöffnung 54 zwei Kugellager 56 vorgesehen, wobei zwischen den beiden Kugellagern 56 eine zweite Zwischenlegscheibe 560 vorgesehen ist. Der Anschlagbereich 57 stößt an einen Außenring 561 eines der Kugellager 56 an der Unterseite.
Die Unterseite des Außenrings 51 ist einstückig mit der Unterseite des Innenrings 52 ausgebildet, wobei die Stege 53 den Außenring 51 und den Innenring 52 verbinden. Eine Mehrzahl von ersten Schlitzen 531 und Einschubnuten 532, die sich in der axialen Richtung erstrecken, ist zwischen benachbarten Stegen 53 gebildet. Vorzugsweise beträgt die Anzahl von Einschubnuten 532 vier, und die Einschubnuten sind entlang der Umfangsrichtung gleichmäßig verteilt. In dieser Ausführungsform sind zwei erste Schlitze 531 zwischen jeweils zwei benachbarten Einschubnuten 532 verteilt. Die Form der ersten Schlitze 531 unterliegt keinen Einschränkungen. In dieser Ausführungsform ist der Querschnitt jedes ersten Schlitzes 531 im Wesentlichen fächerartig. Es wird auch auf 9 Bezug genommen. In dieser Ausführungsform ist die Einschubnut 532 zwischen einem Paar von Vorsprüngen 510 und 520 definiert, die sich entgegengesetzt von dem Außenring 51 und dem Innenring 52 erstrecken. In dieser Ausführungsform sind die einander gegenüberliegenden Seiten der Vorsprünge 510 und 520 eben, und zwei Umfangsenden des Vorsprungs 520 an dem Innenring 52 liegen dem Vorsprung 510 gegenüber und sind ausgespart, um zwei Keilflächen 521 zu bilden.
Vorzugsweise ist der Stützbereich 55 mit einer Mehrzahl von sich axial erstreckenden zweiten Schlitzen 551 versehen, wobei der Querschnitt jedes Schlitzes 551 vorzugsweise im Wesentlichen bogenförmig ist. Die mehrzähligen zweiten Schlitze 551 sind in der Umfangsrichtung an dem Stützbereich 55 gleichmäßig verteilt. Durch das Vorsehen der Schlitze 531 und 551 in dem Lagersitz 5 lässt sich das Gewicht des Flansches 2 reduzieren, und die Herstellungskosten des Getriebes können gleichzeitig verringert werden.
Vorzugsweise ist eine Oberseite des Stützbereichs 55 mit Vorsprüngen 552 versehen, die mit den Kerben 23 des Innenzahnkranzes 20 zusammenwirken. Durch das Zusammenwirken der Vorsprünge 552 und der Kerben 23 lässt sich der Innenzahnkranz 20 schnell auf dem Lagersitz 5 positionieren und kann an einer Drehung gehindert werden. In dieser Ausführungsform erstrecken sich die Vorsprünge 552 von der Oberseite des Stützbereichs 55 in der axialen Richtung. Vorzugsweise beträgt die Anzahl der Vorsprünge 552 vier, und die Vorsprünge sind in der Umfangsrichtung an dem Stützbereich 55 gleichmäßig verteilt.
Das Planetengetriebe 1 ist mit einer Seite des Flansches 2 verbunden. Insbesondere umschließt der Innenzahnkranz 20 des Planetengetriebes 1 die Peripherie des Außenrings 51 des Lagersitzes 5, wobei ein Ende des Innenzahnkranzes 20 an die Oberseite des Stützbereichs 55 stößt und die Vorsprünge 552 des Stützbereichs 55 in die Kerben 23 des Innenzahnkranzes 20 eingreifen. Die Ausgangswelle 45 ist in der genannten Reihenfolge von der einen Seite des Flansches 2 durch die beiden Kugellager 56, den Anschlagbereich 57, den Positionierungsring 69 und die erste Zwischenlegscheibe 680 zur anderen Seite des Flansches 2 hindurchgeführt. Die Ausgangswelle 45 und die Kugellager 46 bilden eine Presspassung. In dieser Ausführungsform ist der Innendurchmesser des Anschlagbereichs 57 größer als der Innendurchmesser des Positionierungsrings 69. In anderen Ausführungsformen kann der Innendurchmesser des Anschlagbereichs 57 kleiner oder gleich dem Innendurchmesser des Positionierungsrings 69 sein. Vorzugsweise umschließt ein Schnappring 450 die Ausgangswelle 45. Der Schnappring 450 grenzt an den Innenring 562 des Kugellagers 56, das an dem Anschlagbereich 57 anliegt. Vorzugsweise bildet ein Mittelbereich des Drehtellers 42 des Planetengetriebes 1 ferner einen konvexen Ring 420, der an dem Innenring 562 des benachbarten Kugellagers 56 anliegt, um eine axiale Verschiebung des Kugellagers 56 weiter zu verhindern. Das Zusammenwirken des Anschlagbereichs 57, des Schnapprings 450 und des konvexen Rings 420 begrenzt die axiale Verschiebung der Kugellager 56 zuverlässig.
Es wird auch auf 8 und 10 Bezug genommen. Ein Ausgangselement 7 ist auf der anderen Seite des Flansches 2 angeordnet und ist mit einem freien Ende der Ausgangswelle 45 fest verbunden, so dass sich das Ausgangselement 7 mit der Ausgangswelle 45 dreht. Ein Ende 71 des Ausgangselements 7 ist in der Außenringkante 66 des Flansches 2 aufgenommen, und das andere Ende 72 springt von dem Flansch 2 vor, um eine Verbindung mit einer Last zu bilden. Für den Durchtritt der Ausgangswelle 45 ist in der Mitte des Ausgangselements 7 eine Verbindungsöffnung 73 definiert. Vorzugsweise ist das eine Ende 71 des Ausgangselements 7 scheibenförmig, und in dem mittleren Bereich des einen Endes 71 des Ausgangselements 7 ist ein in die Innenringkante 65 des Flansches vorspringender konvexer Bereich 74 vorgesehen. An der äußeren Peripherie des anderen Endes 72 des Ausgangselements 7 ist ein Gewindeabschnitt gebildet.
Anders als beim Stand der Technik ist der Flansch 2 gemäß vorliegender Erfindung mit dem Lagersitz 5 einteilig ausgebildet. Die Koaxialität zwischen dem Lagersitz 5 und dem Flanschkörper 6 ist besser, der Drehvorgang des Motors ist stabiler, die Montage ist einfacher und eignet sich besser für eine Automatisierung, und für die Kontrolle der Koaxialität zwischen dem Lagersitz und dem Flanschkörper sind keine zusätzlichen Befestigungsmittel notwendig.
Zum Begrenzen der axialen Bewegung der Kugellager 56 und zum Verhindern, dass sich die Lager von der Montageöffnung 54 des Lagersitzes 5 lösen, ist an dem oberen Ende des Lagersitzes 5 vorzugsweise ein Haltering 8 angeordnet. Es wird auf 11 Bezug genommen. Der Haltering 8 besteht aus elastischem Material und hat einen ringförmigen Hauptkörper 80 und eine Mehrzahl von Laschen 81, die sich von einer Außenkante des Hauptkörpers 80 nach außen erstrecken. Jede Lasche 81 hat einen horizontalen Abschnitt 82 und einen vertikalen Abschnitt 83. Ein Winkel zwischen dem horizontalen Abschnitt 82 und dem vertikalen Abschnitt 83 beträgt etwa 90°, und der horizontale Abschnitt 82 ist im Wesentlichen koplanar mit dem Hauptkörper 80. In dieser Ausführungsform beträgt die Anzahl der Laschen 81 vier, wobei die Laschen 81 entlang der Umfangsrichtung des Hauptkörpers 80 gleichmäßig verteilt sind. Die vier Laschen 81 korrespondieren mit den vier Einschubnuten 532 des Lagersitzes 5. Bei der Montage werden die Laschen 81 des Halterings 8 jeweils in die entsprechenden Einschubnuten 532 eingeschoben, wobei der Hauptkörper 80 am Ende des Kugellagers 56 in der Nähe des Drehtellers 42 blockiert. Der Innendurchmesser des Hauptkörpers 80 ist kleiner als der Außendurchmesser der Außenringe 561 der Kugellager 56, um die Kugellager 56 an einer axialen Bewegung in Richtung auf den Drehteller 42 zu hindern. Zum Verbessern der Montagestabilität des Halterings 8 können die beiden Keile 84 für den Eingriff mit den Keilflächen 521 der korrespondierenden Einschubnut 532 vorzugsweise an der Innenseite der Verbindungsstelle des horizontalen Abschnitts 82 und des vertikalen Abschnitts 83 jeder Lasche 81 vorgesehen sein. Vorzugsweise erstrecken sich zwei Seitenkanten des vertikalen Abschnitts 83 jeder Lasche 81 nach außen, um zwei Spitzenvorsprünge 85 zu bilden, die die Reibung zwischen dem Haltering 8 und der Seitenwand der Einschubnut 532 vergrößern und die Montagestabilität des Halterings 8 verbessern. Die Form des Spitzenvorsprungs 85 unterliegt keiner Einschränkung. In dieser Ausführungsform ist sie vorzugsweise ein Dreieck. Vorzugsweise ist die Mitte des vertikalen Abschnitts 83 jeder Lasche 81 ferner mit einer Durchgriffsöffnung 86 für das Zusammenwirken mit einer Schraube 9 versehen. Ein Durchmesser der Schraube 9 ist größer als ein Durchmesser der Durchgriffsöffnung 86. Die Schraube 9 durchgreift in der genannten Reihenfolge den Innenzahnkranz 20 und den Außenring 51 des Lagersitzes 5 und greift in die Durchgriffsöffnung 86 des vertikalen Abschnitts 83 der Lasche 81 des Halterings 8 und dann in den Innenring 52 des Lagersitzes 5 ein. Es versteht sich, dass die Schraube 9 durch andere Befestigungsmittel ersetzt werden kann.
Dadurch dass der Haltering 8 vorgesehen ist, kann nicht nur verhindert werden, dass sich die Kugellager 56 axial bewegen, sondern es kann auch die Verriegelungskraft der Schraube 9 wirksam verbessert werden, so dass die Konstruktion des Getriebes insgesamt fest und stabil ist. Hinzu kommt, dass sich durch das Zusammenwirken der Kerben 23 an dem Innenzahnkranz 20 und der Vorsprünge 552 an dem Lagersitz 5 die Belastung der Schrauben 9 verringern lässt. Die Schrauben 9 sitzen fester, lockern sich nicht so leicht und haben eine längere Lebensdauer. Vorzugsweise sind die Schrauben 9 und die Vorsprünge 552 alternierend angeordnet, wodurch die Montagekonstruktion des Getriebes über eine größere Stabilität verfügt.
12 zeigt eine auseinandergezogene Darstellung des Getriebes gemäß einer noch weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Eine erneute Beschreibung von Teilen bzw. Elemente, die identisch sind mit der ersten Ausführungsform, entfällt an dieser Stelle. Der Unterschied ist, dass das Getriebe dieser Ausführungsform ein Verstärkungselement 100 aufweist, das in der Montageöffnung angeordnet ist und das durch Überformen mit dem Lagersitz einteilig ausgebildet ist. Die Materialfestigkeit des Verstärkungselements 100 ist größer als die Materialfestigkeit des Lagersitzes 5, so dass es für ein stabileres Stützen der Lager sorgen kann. Das Verstärkungselement 100 besteht bevorzugt aus einem Metall. Wie in 13 gezeigt ist, umfasst das Verstärkungselement 100 insbesondere eine Hülse 101 und hat einen Kantenbereich 102, der sich von einem Ende der Hülse 101 radial nach außen erstreckt. Beim Bilden des Flansches wird der Kantenbereich 102 des Verstärkungselements 100 in den Lagersitz 5 eingebettet, und die Hülse 101 liegt an der Innenwand der Montageöffnung 54 an. Das Lager wird direkt in der Hülse 101 aufgenommen.
14 zeigt schematisch die Konstruktion einer Antriebsvorrichtung mit dem Getriebe gemäß vorliegender Erfindung. Die Antriebsvorrichtung umfasst einen Motor M und das Getriebe gemäß einer der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen. Die Drehwelle des Motors M ist mit dem Sonnenrad des Planetenradsatzes 30 der ersten Stufe in dem Getriebe fest verbunden.
15 zeigt schematisch die Konstruktion eines automatischen Rasenmähers, bei welchem die Antriebsvorrichtung verwendet wird. Der automatische Rasenmäher hat einen Rasenmäherkörper G und die in den Rasenmäherkörper G eingebaute Antriebsvorrichtung H.
Die technischen Lösungen von Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wurden vorstehend verständlich und umfassend beschrieben, wobei die beschriebenen Ausführungsformen nicht alle, sondern lediglich ein Teil der möglichen Ausführungsformen der Erfindung sind. Um den praktischen Erfordernissen gerecht zu werden, kann der Fachmann technische Merkmale in den verschiedenen Ausführungsformen verschieden kombinieren. Weitere Ausführungsformen, zu denen der Fachmann ohne erfinderisches Zutun gegebenenfalls gelangt, fallen sämtlich in den Schutzbereich der vorliegenden Erfindung.

Claims

Getriebe umfassend ein Planetengetriebe (1) und einen Flansch (2), der mit dem Planetengetriebe (1) verbunden ist, wobei das Planetengetriebe (1) einen Innenzahnkranz (20), wenigstens einen mit dem Innenzahnkranz (20) kämmenden Planetenradsatz (30 oder 40) und eine mit dem wenigstens eine Planetenradsatz (30 oder 40) verbundene Ausgangswelle (45) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass der Flansch (2) einen Flanschkörper (6) und einen mit dem Flanschkörper (6) einteilig ausgebildeten Lagersitz (5) aufweist, wobei wenigstens ein Lager in dem Lagersitz (5) angeordnet ist, der Innenzahnkranz (20) des Planetengetriebes (1) und der Flansch (2) fest verbunden sind und die Ausgangswelle (45) durch das wenigstens eine Lager und den Flansch (2) hindurchgeführt ist.
Getriebe nach Anspruch 1, wobei der Lagersitz (5) im Wesentlichen ringförmig ist, der Innenzahnkranz (20) die Peripherie des Lagersitzes (5) umschließt und der Innenzahnkranz (20) über Befestigungselemente in einer radialen Richtung mit dem Lagersitz (5) fest verbunden ist.
Getriebe nach Anspruch 2, wobei der Lagersitz (5) einen Außenring (51) und einen Innenring (52) hat, die in Abständen angeordnet sind, und wobei eine Mehrzahl von Stützelementen (53) zwischen den Außenring (51) und den Innenring (52) geschaltet ist, wobei der Außenring (51) mit dem Flanschkörper (6) verbunden ist und die Mitte des Innenrings (52) eine Montageöffnung (54) für die Aufnahme des wenigstens einen Lagers (56) definiert.
Getriebe nach Anspruch 3, wobei sich ein Stützbereich (55) von einer unteren Peripherie des Außenrings (51) radial nach außen erstreckt, um den Innenzahnkranz (20) zu stützen.
Getriebe nach Anspruch 4, wobei zwischen benachbarten Stützelementen (53) und/oder in dem Stützbereich (55) eine Mehrzahl von sich axial erstreckenden Schlitzen (531 532) definiert ist.
Getriebe nach Anspruch 4, wobei der Stützbereich (55) und ein Ende des Innenzahnkranzes (20) mit zusammenpassenden Vorsprüngen (552) und Kerben (23) versehen sind.
Getriebe nach einem der Ansprüche 3 bis 6, wobei eine Unterseite der Seitenwand des Innenrings (52), die die Montageöffnung (54) begrenzt, mit einem Anschlagbereich (57) versehen ist, der sich zum Stützen des wenigstens einen Lagers in der radialen Richtung nach innen erstreckt.
Getriebe nach Anspruch 7, wobei auf einer Oberseite des Lagersitzes (5) ein Haltering (8) vorgesehen ist und wobei der Anschlagbereich (57) und der Haltering (8) jeweils an zwei Enden des wenigstens einen Lagers (56) liegen.
Getriebe nach Anspruch 8, wobei der Haltering (8) aus Metall besteht und einen ringförmigen Hauptkörper (80) und eine Mehrzahl von Laschen (81) aufweist, die sich von einer Außenkante des Hauptkörpers (80) nach außen erstrecken, und wobei in dem Lagersitz (5) eine Mehrzahl von Einschubnuten (532) für den Eingriff mit den Laschen (81) definiert ist.
Getriebe nach Anspruch 9, wobei jede Lasche (81) mit einer Durchgriffsöffnung (86) versehen ist, die von einem jeweils entsprechenden Befestigungselement durchgriffen wird, wobei ein Durchmesser des Befestigungselements größer ist als ein Durchmesser der Durchgriffsöffnung (86), wobei das Befestigungselement die Durchgriffsöffnung (86) durchgreift und in der Durchgriffsöffnung (86) fest gesichert ist.
Getriebe nach Anspruch 9, wobei die Laschen (81) und die Einschubnuten (532) mit zusammenwirkenden Keilen (84) und Keilflächen (521) versehen sind.
Getriebe nach Anspruch 9, wobei zumindest eine Seitenkante jeder Lasche (81) mit einem Spitzenvorsprung (85) für den Eingriff mit einer Seitenwand der entsprechenden Einschubnut (532) versehen ist.
Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei der Flansch (2) aus einem Kunststoff spritzgegossen ist.
Getriebe nach Anspruch 13, wobei in dem Lagersitz (5) ferner ein Verstärkungselement (100) vorgesehen ist und die Materialfestigkeit des Verstärkungselements (100) größer ist als die des Flansches (2), wobei das Befestigungselement (100) in dem Lagersitz (5) durch Überformen gebildet ist und das Befestigungselement (100) das wenigstens eine Lager (56) kontaktiert.
Getriebe nach Anspruch 14, wobei das Verstärkungselement (100) eine Hülse (101) umfasst und einen Kantenbereich (102) hat, der sich von einem Ende der Hülse (101) radial nach außen erstreckt, wobei der Lagersitz (5) eine Montageöffnung (54) für die Aufnahme des wenigstens einen Lagers (56) aufweist, die Hülse (101) an einer Innenwand der Montageöffnung (54) liegt, das wenigstens eine Lager (56) in der Hülse (101) aufgenommen ist und der Kantenbereich (102) in dem Flansch (2) eingebettet ist.
Antriebsvorrichtung (H) mit einem Motor (M), wobei die Antriebsvorrichtung (H) ferner das Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 15 aufweist und der Motor (M) mit einem Sonnenrad des Planetengetriebes (1) fest verbunden ist.
Automatischer Rasenmäher, wobei der automatische Rasenmäher einen Rasenmäherkörper (G) und die Antriebsvorrichtung (H) nach Anspruch 16 aufweist und die Antriebsvorrichtung (H) in dem Rasenmäherkörper (G) des Rasenmähers installiert ist.