DE19953485C1 - Getriebemotore - Google Patents

Abstract

Ein einfacher zu montierender und wegen besonders flacher Bauweise auch in schmalen Einbauräumen vielfältig einsetzbarer Getriebemotor weist auf einer Seite eines radförmigen Gehäusegrundkörpers einen Scheibenläufermotor und gegenüberliegend konzentrisch damit ein Untersetzungsgetriebe auf, bei des es sich nun bevorzugt um ein Taumelradgetriebe handelt. Das zentrale Getriebe-Triebelement kann im Kunststoffspritzguß einstückig mit der Motorwelle und einer Kreisscheibe als dem Leitungsträger für den Scheibenläuferrotor ausgebildet sein, dessen Leiterführung als elektrisch leitende Kaschierung im MID-Verfahren in die Scheibenoberfläche eingebracht ist.

Description

Die Erfindung betrifft flachbauende Getriebemotore nach dem Oberbegriff des An­ spruches 1 oder des Anspruches 2, wie sie Gegenstand des Hauptpatents 1 99 43 021 sind.

Für den kompakten scheibenförmigen Getriebemotor nach dem Hauptpatent, der sich be­ reits bewährt hat, sollen durch dieses Zusatzpatent erweiterte Anwendungsmög­ lichkeiten und noch vorteilhaftere Fertigungsmöglichkeiten eröffnet werden.

Gegenstand des Zusatzpatentes ist gemäß der beiden Hauptansprüche einerseits der Einsatz eines Taumelradgetriebes abtriebsseitig hinter dem Scheibenläufermotor und andererseits eine herstellungstechnisch vorteilhafte Integration des Triebelementes im axial flachbauenden Getriebe (bei dem es sich insoweit nun nicht unbedingt um ein Taumelradgetriebe handeln muß, sondern insbesondere auch um das im Hauptpatent näher beschriebene Wellgetriebe handeln kann) mit dem Rotor des antreiben­ den Motors. Diese Integration ergibt eine noch einfacherer Montage des Getriebemotors bei geringeren Anforderungen an die Teilelogistik, indem eine Trägerscheibe für die Lei­ tungsführung des Scheibenläufer-Rotors einstückig im Kunststoffspritzguß zusammen mit der schrägstehenden Welle für das Taumelrad erstellt wird. Die an Schleifringe ange­ schlossene Leitungsführung für die elektromotorische Funktion des Rotors einem, bevor­ zugt permanentmagnetischen, Stator gegenüber kann dann zweckmäßigerweise in der MID-Technologie auf die Scheibe aufgebracht sein, die in unserer älteren deutschen Pa­ tentanmeldung (DE 198 40 665 A1) näher dargestellt ist, worauf hier zur Vermeidung von Wiederholungen Bezug genommen wird, also etwa im Kaschier- oder Laminierverfahren, insbesondere aber auch durch additive oder semiadditive chemische Metallisierungsverfahren.

Zu näherer Erläuterung der Zusatzerfindungen und ihrer vorteilhaften Weiterbildungen bzw. Abwandlungen wird auf die Einzelheiten der Zeichnung und deren nachfolgende Be­ schreibung verwiesen. In der Zeichnung zeigt, unter Beschränkung auf das Wesentliche stark abstrahiert und nicht ganz maßstabsgerecht jeweils im Axial-Längsschnitt skizziert:

Fig. 1 einen erfindungsgemäßen Scheibenläufer-Getriebemotor der im Hauptpatent be­ schriebenen Art, nun aber in Ausstattung mit einem Taumelradgetriebe, und

Fig. 2 in Abwandlung gegenüber Fig. 1 den Getriebemotor mit integralem Übergang zwi­ schen Motor und Getriebe.

In Abwandlung des Getriebeaufbaus nach Fig. 1 des oben zitierten Hauptpatentes ist das abtriebsseitige, axial flachbauende Getriebe 15 des Getriebemotors 10 nun mit einer Tau­ melscheibe 41 als Zwischenrad 19 ausgestattet. Die wird mittels Wälzlagern 42 von einem Triebelement 18 in Form einer Welle 43 getragen, welche drehstarr mit der antreibenden Motorwelle 16 verbunden aber deren Achse 44 gegenüber (bei der es sich zugleich um die Getriebeachse handelt) verschwenkt ist. Deshalb ist das von der Welle 43 getragene Zwi­ schenrad 19 nicht exakt quer zur Getriebeachse 44 orientiert, sondern der Querrichtung gegenüber geneigt, wodurch es mit der Umdrehung des Triebelementes 18 eine taumel­ förmige Drehbewegung ausführt.

Diese Taumelscheibe 41 steht radial über Klauen 25 nach Art einer Stirnverzahnung 45 mit achsparallelen gehäusefesten Gleitführungen 26 in Eingriff, nämlich aufgrund der Taumel­ bewegung in ständig sich verlagernder axialer Höhe (vgl. die momentanen Eingriffsposi­ tionen jeweils links unten und rechts oben in der Zeichnung). Zugleich besteht ein Verzah­ nungseingriff über ein kurzes Bogenstück von einer - jenem Eingriff gegenüber radial nach innen versetzten - Kronverzahnung 46 an der Taumelscheibe 41 zu einer komplementären Kronverzahnung 47 am axial benachbarten etwa glockenschalenförmigen Abtriebsring 20. Dessen mit einem Ritzel 33 ausgestatteter Abtriebsstutzen 31 erfährt im Gehäuseschild 32 und/oder an einem koaxialen Wellenstumpf 49 auf dem Triebelement 18 seine Lagerung 48 bzw. 50.

So führt das Abwälzen der nur über ein kurzes Bogenstück miteinander in Eingriff stehen­ den Kronverzahnungen 46-47 längs einander, abgestützt gegen die gehäusefesten Gleitfüh­ rungen 26, zur gegenüber der Drehzahl der Motorwelle 16 untersetzten Drehbewegung des koaxial aus dem Gehäuse des Getriebemotors 10 herausragenden Abtriebsstutzens 31.

Bei der Abwandlung gemäß Fig. 2 stellt der scheibenförmige Rotor 51 über seine Welle 16 mit der Taumelwelle 43 als dem Triebelement 18 für das Getriebe 15 samt dem La­ ger-Wellenstumpf 49 ein einstückiges Kunststoff-Spritzgußteil dar. Zwischen der gegen­ über der Getriebeachse 44 schrägstehenden Welle 43 für die Taumelscheibe 41 und der Motorwelle 16 erstreckt sich eine zu letzterer koaxiale Verlängerung durch die Öffnung 17 in der Radscheibe 14 des Gehäuse-Grundkörpers 11 hindurch, in der ein wenigstens radial stützendes Lager 52 angeordnet ist. Axial beiderseits des Rotors 51 ist der Stator des Scheibenläufermotors 13 in Form von ringförmigen Permanentmagneten 53 mit axialer Magnetisierung auf der zentralen Gehäuse-Radscheibe 14 bzw. auf dem motorseitigen Ge­ häuse-Deckel 29 angeordnet. Die Rotor-Leiterbahnen 54 einschließlich deren Schleifrin­ gen für die Kontaktgaben zu gehäusefesten Kommutator-Bürsten 55 sind auf wenigstens einer der beiden Oberflächen der Rotorscheibe 51 angeordnet, vorzugsweise nach dem oben schon zitierten MID-Verfahren in Form einer direkt auf den Kunststoff aufgebrachten strukturierten Metallisierung.

So ist der Antriebsmotor 13 unmittelbar in das Getriebe 15 dieses axial flachbauenden Ge­ triebemotors 10 integriert, wodurch sich der logistische und der Montage-Aufwand - bei der Herstellung gegenüber getrennt aufgebauten und erst im Zuge des Einbaus in das Ge­ häuse zusammenzufügenden Funktionsgruppen gemäß Fig. 1 oder gemäß den Ausfüh­ rungsbeispielen des Hauptpatentes - deutlich verringern.

Bezüglich vorteilhafter Einsatzmöglichkeiten für derartige Getriebemotore 10 und deren Funktion im einzelnen wird auf das Hauptpatent verwiesen. Danach kann der Abtriebsring 20 z. B. auf seiner äußeren Mantelfläche zum Aufspulen bzw. Bewegen eines Übertra­ gungsmittels ausgebildet sein. Der Abtriebsring 20 kann auch mit wenigstens einem Ma­ gneten bestückt sein, der mit einem außerhalb des Gehäuses drehbar gelagerten, wenig­ stens teilweise ferromagnetischen oder ferromagnetisch bestückten Abtriebselement berüh­ rungslos magnetisch gekoppelt ist, so daß der innerhalb des Gehäuses drehbar gelagerte und mit wenigstens einem Magneten bestückte Abtriebsring 20 in einem hermetisch ge­ schlossenen Gehäuse umlaufen kann.

Jedenfalls weist erfindungsgemäß der einfach zu montierende und wegen besonders flacher Bauweise auch in schmalen Einbauräumen vielfältig einsetzbare Getriebemotor 10 gemäß vorliegender Zusatzerfindung auf einer Seite eines radförmigen GehäuseGrundkörpers 11 einen Scheibenläufermotor 13 und gegenüberliegend konzentrisch damit ein Unterset­ zungsgetriebe 15 auf, bei dem es sich nun um ein Taumelradgetriebe handelt. Das zentrale Triebelement 18 des Untersetzungsgetriebes 15, sei es nun als Taumelrad- oder als Well­ getriebe ausgelegt, kann besonders vorteilhaft im Kunststoffspritzguß einstückig mit der Motorwelle 16 und einer Kreisscheibe als dem Leitungsträger für den Scheibenläu­ fer-Rotor 51 ausgebildet sein, dessen Leiterbahnen 54 und Kommutator-Schleifringe als elektrisch leitende Kaschierung gemäß dem MID-Verfahren in die Scheibenoberfläche eingebracht sind.

Claims (10)

1. Flachbauender Getriebemotor (10) als Baueinheit von Motor (13) und Getriebe (15) in einem gemeinsamen, axial kurzen rad- oder H-förmigen Gehäuse-Grundkörper (11) mit einem auf einer Seite seiner Radscheibe (14) gelegenen Scheibenläufermotor (13) und einem auf der anderen Seite der Radscheibe (14) gelegenem Getriebe (15), das mit einem umlaufenden Abtriebsring (20) ausgestattet ist, der Teil eines Taumelradgetrie­ bes ist nach Patent 1 99 43 021, Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Mo­ torwelle (16) drehfest mit einer Welle (43) als Triebelement (18) bestückt ist, deren Mantelfläche eine gegenüber der Getriebe-Achse (44) verschwenkte Achse aufweist und ein Lager (42) für eine Taumelscheibe (41) trägt, die stirnseitig eine gehäusefeste Rotationsabstützung erfährt und zugleich mit einem Umfangsteil einer Kronverzah­ nung (46) in den gerade axial benachbarten Bereich einer komplementären Kronver­ zahnung (47) des Abtriebsringes (20) eingreift.

2. Flachbauender Getriebemotor (10) als Baueinheit von Motor (13) und Getriebe (15) in einem gemeinsamen, axial kürzen rad- oder H-förmigen Gehäuse-Grundkörper (11) mit einem auf einer Seite seiner Radscheibe (14) gelegenen Scheibenläufermotor (13) und einem auf der anderen Seite der Radscheibe (14) gelegenem Getriebe (15), das mit einem zentralen Triebelement (18) und mit einem umlaufenden Abtriebsring (20) aus­ gestattet ist, die beide Teile des Getriebes (15) sind, nach Patent 1 99 43 021, da­ durch gekennzeichnet, daß das Triebelement (18) mit einer achssymmetrischen Ver­ längerung die Radscheibe (14) durchgreift und gegenüberliegend mit dem Rotor (51) eines Scheibenläufermotors (13) ausgestattet ist, der zwischen axial gegeneinander ver­ setzten Permanentmagneten (53) umläuft.

3. Getriebemotor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Radscheibe (14) ein Lager (52) für die Verlängerung aufweist.

4. Getriebemotor nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß einstückig mit der Verlängerung eine Trägerscheibe für den Stromkreis des Scheibenläufer-Rotors (51) ausgebildet ist.

5. Getriebemotor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerscheibe aus Kunststoff und mit einer in MID-Technologie strukturierten Metallisierung für den Stromkreis des Scheibenläufer-Rotors (51) ausgestattet ist.

6. Getriebemotor, gekennzeichnet durch die Kombination des Anspruches 1 mit wenig­ stens einem der Ansprüche 2 bis 5.

7. Getriebemotor nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Abtriebsring (20) auf seiner äußeren Mantelfläche zum Aufspulen bzw. Bewe­ gen eines Übertragungsmittels ausgebildet ist.

8. Getriebemotor nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kronverzahnung (47) Teil eines flachen glockenschalenförmigen Abtriebsringes (20) ist, der mit einem Abtriebsstutzen (31) koaxial zur Motorwelle (16), dieser gegenüber axial versetzt, in einem Gehäuseschild (32) gelagert ist.

9. Getriebemotor nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Abtriebsring (20) mit wenigstens einem Magneten bestückt ist, der mit einem außer­ halb des Gehäuses drehbar gelagerten, wenigstens teilweise ferromagnetischen oder ferromagnetisch bestückten Abtriebselement berührungslos gekoppelt ist.

10. Getriebemotor nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der innerhalb des Ge­ häuses drehbar gelagerte und mit wenigstens einem Magneten bestückte Abtriebsring (20) in einem hermetisch geschlossenen Gehäuse umläuft.