DE2043259A1

DE2043259A1 - Electric motor with planetary gear reduction gear

Info

Publication number: DE2043259A1
Application number: DE19702043259
Authority: DE
Inventors: Siegfried; Frohmüller Klaus 2900 Oldenburg. M Tillner
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1970-09-01
Filing date: 1970-09-01
Publication date: 1972-03-16

Description

Elektromotor mit Planetenräder-Untersetzungsgetriebe Die findung bezieht sich auf einen Elektromotor mit daran angebautem Planetenräder-Untersetzungsgetriebe, welches einen nicht umlaufenden Träger zur Halterung der Achsen der Planetenräder besitzt.Electric motor with planetary gear reduction gear relies on an electric motor with a planetary gear reduction gear attached to it, which is a non-rotating carrier for holding the axles of the planetary gears owns.

Derartige Getriebe haben den Nachteil, daß sie empfindlich gegenüber plötzlichen Laststößen sind, daß ihre Laufgeräusche relativ laut sind und daß beim Antrieb durch einen Einphasenmotor, z.3.Such transmissions have the disadvantage that they are sensitive to sudden load surges are that their running noises are relatively loud and that when Driven by a single-phase motor, e.g. 3.

elf SpSltpolmotor, die bei solchen Motoren unvermeidbaren 100 Hz-Pendeischwingungen über das Getriebe auf den Abtrieb übertragen werden Es bereitet auch immer Schwierigkeiten die nicht direkt auf der Mbtorwel7e gelagerten Getrieberäder, also insbesondere die Planetenräder, sowohl zentrisch als auch senkrecht zur Motorwellc zu montieren. Bei Rasterung ihrer Achsen direkt am Lagerschild besteht besonders bei Kleinmotoren mit Xalottenlagern die Gefahr, daß der direkt am Ständerblechpaket befestigte Lagerschild nicht senkrecht zur Notorwelle montiert wird. Dadurch stehen auch die Planetenradachsen schief und das Getriebe klemmt.eleven split-pole motors, the 100 Hz pendulum oscillations that are unavoidable in such motors are transmitted to the output via the gearbox. Difficulties are always present the gear wheels not directly supported on the Mbtorwel7e, so in particular to mount the planetary gears both centric and perpendicular to the motor shaft. When their axes are rasterized directly on the bearing shield, this is particularly important for small motors with Xalotten bearings there is a risk that the bearing shield attached directly to the stator core is not mounted perpendicular to the notor shaft. This means that the planetary gear axles are also in place crooked and the gearbox is stuck.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Getriebe insoweit zu verbessern, daß diese genannten Nachteile beseitigt werden.The invention is based on the object to that extent to the transmission improve that these disadvantages mentioned are eliminated.

Ferner soll erreicht werden, daß durch zweckgerechtere Ausgestaltung der einzelnen Bauteile und ihrer Zuordnung zueinander sowohl die Montage des Getriebes vereinfacht als auch die Herstellungskosten der Einzelteile gesenkt werden. Schließlich soll erreicht werden, daß weder die Getriebegeräusche als Körperschall zum Antriebsmotor gelangen und von dessen Fläche abgestrahlt werden noch daß die Motorschwingungen über das Getriebe in das angetriebene Gerät übergehen.It should also be achieved that through more appropriate design the individual components and their assignment to one another, as well as the assembly of the transmission simplified and the manufacturing costs of the individual parts are reduced. In the end should be achieved that neither the gear noise as structure-borne noise to the drive motor reach and are radiated from its surface that the engine vibrations pass via the gearbox into the driven device.

Erfindungsgemäß wird bei einem Elektromotor mit daran angebautem Planetenrad-Untersetzungsgetriebe der eingangs beschriebenen Art vorgeschlagen, daß der Träger zwischen dem Lagerschild des Elektromotors und dem Ritzel des Getriebes auf der Läuferwelle gelagert und gegen in Drehrichtung der Motorwelle wirkende Kräfte durch sowohl elastisch als auch schwingungsdammend bzw. -dämpfend gehalterte Bauteile gesichert ist.According to the invention, in an electric motor with a planetary gear reduction gear attached to it proposed of the type described above that the carrier between the end shield of the electric motor and the pinion of the gearbox mounted on the rotor shaft and against forces acting in the direction of rotation of the motor shaft through both elastic and vibration-damping or vibration-damping mounted components are also secured.

Ein Ausführung sb ei spiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen: Fig. 1 einen Schnitt durch ein Zahnradgetriebe und Fig. 2 einen Schnitt durch ein Reibradgetriebe.An embodiment sb ei game of the invention is shown in the drawing and is described in more detail below. They show: FIG. 1 a section through a Gear transmission and FIG. 2 shows a section through a friction gear transmission.

In der Big. 1 ist eine$Schnittzeichaung eines an einen Elektromotor 1 angebauten Planetenräder-Untersetzungsgetriebes 2 dargestellt.In the big. 1 is a sectional drawing of an electric motor 1 mounted planetary gear reduction gear 2 is shown.

In der Bohrung des Ständerblechpaketes 3 rotiert der Läufer 4 mit der Läuferwelle 5, die im Lagerschild 6 mittels des Lagers 7 gelagert ist. Der Lagerschild ist im Lagerbereich soweit in den Raum zwischen den Wickelköpfen 17 eingezogen, daß sich das Lager 7 zwischen den Wickelköpfen befindet. Das Planetenrädergetriebe 2 ist als sogenanntes Aufsteckgetriebe ausgebildet, daß heißt, die einzelnen Bauteile des Getriebes sind auf die Läuferwelle des Motors aufgesteckt, welche als tragendes Element für das gesamte Getriebe dient. Auf der Läuferwelle 5 ist das als Sonnenrad dienende Ritzel 8 verdrehsicher befestigt. Das Ritzel 8 kämmt mit mehreren, mindestens jedoch zwei Planetenrädern 9, welche auf Achsen 10 am Träger 11 befestigt sind. Der Träger 11 wird durch ein zylindrisches Gleit- oder Wälzlager auf der Läuferwelle 5 geführt, welches in den eingezogenen Bereich des Lagerschildes 6 hineinragt. Die Planetenräder 9 werden von einem Zahnkranz 12 umgeben, welcher durch sie in Drehung versetzt wird. Dieser Zahnkranz 12 ist zusammen mit der Riemenscheibe für den Getriebe-Abtrieb zu einem gemeinsamen Rad 16 ausgebildet, welches ebenfalls auf der Läuferwelle 5 mittels des zylindrischen Gleitlagers 13 gelagert ist. Um den Träger 11 mit den Achsen 10 am Umlaufen zu hindern, ist mindestens eine der Achsen 10 soweit verlängert, daß ihr vom Planetenrad 9 abgewandtes Ende bis in eine Ausnehmung 14 des Lagerschildes 6 des Motors 1 reicht. In dieser Ausnehmung 14 ist ein weichelastisches Formteil 15 angeordnet, welches das Ende der Achse 10 aufnimmt.The rotor 4 rotates in the bore of the stator core 3 the rotor shaft 5, which is mounted in the end shield 6 by means of the bearing 7. The bearing shield has moved so far into the space between the winding heads 17 in the storage area, that the bearing 7 is located between the winding heads. The planetary gear 2 is designed as a so-called slip-on gear, that is, the individual components of the gearbox are attached to the rotor shaft of the motor, which acts as a load-bearing Element is used for the entire transmission. This is on the rotor shaft 5 as a sun gear serving pinion 8 secured against rotation. The pinion 8 meshes with several, at least however, two planet gears 9, which are fastened on axles 10 on the carrier 11. The carrier 11 is supported by a cylindrical sliding or roller bearing on the rotor shaft 5 led which into the retracted area of the end shield 6 protrudes. The planet gears 9 are surrounded by a ring gear 12, which is set in rotation by them. This ring gear 12 is together with the pulley designed for the gear output to a common wheel 16, which is also is mounted on the rotor shaft 5 by means of the cylindrical plain bearing 13. Around To prevent the carrier 11 from rotating with the axes 10 is at least one of the Axes 10 extended so far that their end facing away from the planetary gear 9 into a Recess 14 of the end shield 6 of the motor 1 is enough. In this recess 14 is a flexible molded part 15 is arranged which receives the end of the axle 10.

Das Formteil 15 kann beispielsweise aus einem gummielastischen Werkstoff oder auch aus weichelastischem Kunststoff hergestellt sein und erfüllt die Aufgabe, sowohl die in Umfangrichtung des Rades 16 auf die Achsen 10 wirkenden Stöße abzufangen als auch die vom Elektromotor 1 ausgehenden Pendelschwingungen von Getriebe fernzuhalten.The molded part 15 can, for example, be made of a rubber-elastic material or made of flexible plastic and fulfills the task of both to intercept the impacts acting on the axles 10 in the circumferential direction of the wheel 16 as well as to keep the pendulum vibrations emanating from the electric motor 1 away from the transmission.

Schließlich wird dadurch auch noch eine Schwingungsisolierung zwischen Getriebe und Motor erreicht. Zu diesen Zwecken ist eine Ausgestaltung, welche eine entsprechende Formelastizität beispielsweise durch zusätzliche Ausnehmungen im Formteil 15 oder durch nicht vollständiges Umschließen der Achse 10 oder der Ausnehmung 14 durch das Formteil 15 zuläßt, sehr geeignet.Finally, this also provides a vibration isolation between Gearbox and engine reached. For these purposes, an embodiment which is a corresponding elasticity of the shape, for example, through additional recesses in the molded part 15 or by not completely enclosing the axis 10 or the recess 14 by the molded part 15 allows, very suitable.

Durch den beschriebenen Aufbau ergibt sich eine sichere Zentrierung und Senkrechtlage der Planetenräder zur Motorwelle und außerdem eine besonders vereinfachte Montage des Getriebes am bereits fertigen Motor, da alle Teile des Getriebes lediglich auf die Läuferwelle aufgesteckt werden. Bei diesem Aufbau ist das gesamte Getriebe zur Läuferwelle zentriert. Durch Zwischenlagerung des Formteiles 15 ist es nicht erforderlich, daß die Ausnehmungen 14 genau zentrisch zur Läuferwelle angeordnet sind. Der Lagerschild 6 kann daher in vorteilhafter Weise mit der üblichen Toleranz als Druckgußteil hergestellt und am Ständerblechpaket 3 montiert werden, ohne daß die Aufnahmen 14 nachbearbeitet werden müssen. Es ist weiterhin vorteilhaft, den Träger 11 aus einem Sinterwerkstoff, beispielsweise Sinterbronze, als Fertigteil herzustellen, dessen übliche Toleranzen ebenfalls ein Nacharbeiten unnötig machen.Safe centering results from the structure described and perpendicular position of the planet gears to the motor shaft and also a particularly simplified one Assembly of the gearbox on the already finished engine, as all parts of the gearbox are only be attached to the rotor shaft. In this structure, the entire transmission is centered on the rotor shaft. By intermediate storage of the molded part 15, it is not required that the recesses 14 are arranged exactly centrally to the rotor shaft are. The end shield 6 can therefore advantageously with the usual tolerance manufactured as a die-cast part and mounted on the stator core 3 without the recordings 14 need to be reworked. It is also beneficial to have the Carrier 11 made of a sintered material, for example sintered bronze, as a finished part produce whose usual tolerances also make reworking unnecessary.

In der Fig. 2 ist ein im Prinzip gleichartiges Getriebe 20 dargestellt, welches jedoch anstelle der Zahnräder Reibräder aufweist.In Fig. 2, a basically similar transmission 20 is shown, which, however, has friction wheels instead of the gears.

Bei dieser Ausführung ist auf der Läuferwelle 5 ein kegeliges Reibradritzel 21 verdrehsicher angeordnet, mit welchem die Planetenräder 22 im Eingriff stehen. Diese sind auf den Achsen 23 gelagert, welche ihrerseits vom Träger 24 gehaltert werden. Der Träger 24 und das Hohlrad 25 sind auf der Läuferwelle gelagert. Die Achse 23 reicht bis in den Lagerschild 6 und wird dort in gleicher Weise wie oben beschrieben durch ein elastisches Formteil aufgenommen.In this embodiment, there is a conical friction pinion on the rotor shaft 5 21 arranged in a rotationally secure manner, with which the planet gears 22 are in engagement. These are mounted on the axles 23, which in turn are supported by the carrier 24 will. The carrier 24 and the ring gear 25 are mounted on the rotor shaft. the Axis 23 extends into the bearing plate 6 and is there in the same way as above described received by an elastic molding.

Um die obengenannten angestrebten vorteilhaften Eigenschaften auch bei dem Reibradgetriebe zu erhalten, werden dessen Einzelteile in vorteilhafter Weise wie folgt hergestellt: Das Ritzel wird als Automatendrehteil aus Stahl gedreht, die Planetenräder sind aus Gummi oder Polyurethan hergestellt und das Hohlrad besteht aus Sintereisen oder -bronze. Ein solches Getriebe läuft weich und ohne störende Geräuschentwicklung.To the above-mentioned desired advantageous properties too to get in the friction gear, its individual parts are more advantageous Made as follows: The pinion is turned as a steel turning part, the planetary gears are made of rubber or polyurethane and the ring gear consists made of sintered iron or bronze. Such a transmission runs smoothly and without disturbing Noise development.

Die Laufflächen aller Räder sind, wie aus der Zeichnung ersichtlich, abwechselnd um etwa 15 bis gegenüber der Getriebeachse abgeschrägt und auf ihren Laufflächen ballig ausgestaltet, um die Reibungsverluste gering zu halten. Durch die Schrägung wird bei eingetretenem Verschleiß eine Nachstellung ermöglicht, welche selbsttätig mittels der auf der Läuferwelle 5 angeordneten Federn 26 und 27 erfolgt, die sich beidseitig des Lagers für das Hohlrad 25 befinden und~Druck in Richtung zum Motor ausüben.The running surfaces of all wheels are, as can be seen from the drawing, beveled alternately by about 15 to opposite the gear axis and on their Convex running surfaces in order to keep the friction losses low. By the inclination is enabled when wear has occurred, which takes place automatically by means of the springs 26 and 27 arranged on the rotor shaft 5, which are located on both sides of the bearing for the ring gear 25 and ~ pressure in the direction to exercise engine.

Ein solches Reibradgetriebe hat bezüglich seines Aufbaues und seiner Montage die gleichen Vorteile wie das beschriebene Zahnradgetriebe, zusätzlich aber noch den Vorteil, daß eine größe radiale Belastung der Lager und der Räder vermieden wird. Höhere Axiallasten können gegebenenfalls durch Lagerung der Abtriebs-Riemenscheibe mittels eines Wälzlagers aufgenommen werden.Such a friction gear has in terms of its structure and its Assembly the same advantages as the gear transmission described, but in addition nor the advantage that a large radial load on the bearings and the wheels is avoided will. If necessary, higher axial loads can be achieved by mounting the output belt pulley be recorded by means of a roller bearing.

Es besteht im Rahmen der Erfindung die Möglichkeit, mehrere Getriebe der beschriebenen Art in Easkadenform hintereinander auf der Läuferwelle anzuordnen. Dabei können die einzelnen Träger für die Planetenräder jeweils über ein elastisches Formteil an einer Schiene oder dergleichen, welche am Lagerschild des Elektromotors befestigt ist und parallel zur Motorachse vorspringt, festgehalten sein.There is the possibility within the scope of the invention to have several transmissions of the type described to be arranged in cascade form one behind the other on the rotor shaft. The individual carriers for the planetary gears respectively Via an elastic molded part on a rail or the like, which is on the end shield of the electric motor is fixed and protrudes parallel to the motor axis be.

Antriebe der beschriebenen Art werden beispielsweise für Büromaschinen und kleine Haushaltsmaschinen benötigt. Gerade für diese Art Maschinen, welche häufig mittels Spaltpolmotoren angetrieben werden, wirken sich die Vorteile der beschriebenen Getriebe sehr günstig aus. Es treten dabei als besonders vorteilhaft die Verhinderung der tbertragung des Getriebe-Körperschalles auf den Motor und die Verhinderung der tbertragung der 100 Rz-Pendelschwingungen eines Spaltpolmotors über das Getriebe auf den Abtrieb hervor. Es ist weiterhin vorteilhaft, daß bei dem Getriebe gemäß der Erfindung keine radialen Kräfte auf die Lager der Getrieberäder einwirken und infolgedessen die Möglichkeit besteht, einfache und räumlich kleine Gleitlager zu verwenden, so daß sich ein sehr raumsparender Aufbau des Getriebes ergibt. Schließlich ist es ein erheblicher Vorteil, daß alle Bauteile des Getriebes zur Läuferwelle des Antriebsmotors zentriert sind, wodurch sich der Aufbau des Getriebes sehr einfach wird. Der Lagerschild des Elektromotors braucht deshalb auch nicht mehr als Präzisionsbauteil hergestellt zu werden, da die einzig noch vorhandene Verbindung zum Getriebe, die Achse eines Planetenrades, in einem toleranzausgleichenden schwingungsdämmenden Formteil gehaltert ist.Drives of the type described are used, for example, for office machines and small household machines are needed. Especially for this type of machine, which is common are driven by shaded pole motors, the advantages of the described Gearbox very cheap. Prevention is particularly advantageous the transmission of the transmission structure-borne noise to the engine and the prevention of Transmission of the 100 Rz pendulum oscillations of a shaded pole motor via the gearbox on the downforce. It is also advantageous that in the transmission according to the invention no radial forces act on the bearings of the gears and as a result, there is the possibility of simple and spatially small plain bearings use, so that there is a very space-saving structure of the transmission. In the end it is a considerable advantage that all components of the gearbox to the rotor shaft of the drive motor are centered, which makes the structure of the gearbox very easy will. The end shield of the electric motor is therefore no longer required as a precision component to be established as the only remaining connection to the transmission, the Axis of a planetary gear, in a tolerance-compensating, vibration-dampening Molding is held.

- Patentansprüche -- patent claims -

Claims

Claims 1. Electric motor with attached planetary gear reduction gear, which has a non-rotating support to hold the axles of the planetary gears possesses that the carrier (11,24) between the end shield (6) of the electric motor (1) and the pinion (8,21) of the gearbox (2,20) mounted on the rotor shaft (5) and counteracting in the direction of rotation of the motor shaft (5) Forces held by both elastic and vibration-damping or absorbing Components is secured.

2. Electric motor according to claim 1, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t that the axis (10,23) at least one planet gear (9,22) so far is extended that it engages in the bearing shield (6) of the electric motor (1) and is held there elastically in the receptacle (14).

3. Electric motor according to claims 1 and 2, d a d u r c h g e -k It is indicated that the gear-side end shield (6) of the electric motor (1) is drawn into the space between the winding heads (17) in the area of the bearing (7) is that the bearing (7) is located between the winding heads (17) and that the Storage for the carrier (11,24) in the retracted area of the end shield (6) protrudes.

4. Electric motor according to claims 1 and 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the molded part (15) for receiving the axis (10) of the planetary gear (9) is arranged in a recess (14) of the bearing plate (6), made of a soft elastic Material exists and is designed to be dimensionally elastic, if applicable

5. Electric motor Mch claims 1 to 3, d u r c h e k e n n n 9 e i c h n e t that the Gear (2) is designed as a gear transmission.

6. Electric motor Mch claims 1 to 3, d a d u r c h g e k e n n z e 1 c h n e t that the gear (20) is designed as a friction gear.

7. Electric motor with attached planetary gear reduction gear according to claims 1 to 3 and 5, d u r c h g e k e n u z e i c h n e t that all friction wheels (21,22,25) are conical at an angle of 15 to 200 and have a convex tread.

8. Electric motor with attached planetary gear reduction gear according to claims 1 to 3 and 7, d a d u r c h g e k e fl n z e i c h n e t, that the pinion (21) of the friction gear (20) made of steel, the planetary gears (22) made of polyurethane and the ring gear (25) made of sintered iron.

9. The electric motor has a planetary gear reduction gear attached to it according to claims 1 to 3, 6 and 7, d u r c h g e k e E n z e i c h n e t, that the planet gears (22) are made of a rubber-elastic material.

10. Electric motor with attached planetary gear reduction gear according to claims 1 to 3, 6, 7 and 9, d u r c h g ek e n n n z e i c h n e t that the ring gear (25) consists of sintered bronze.

11. Electric motor with attached planetary gear reduction gear according to claims 1 to 3 and 6, d u r c h e k e n n n z e i c h n e t that the adjustment between the pinion (21) and the ring gear (25) means in the direction exert pressure on the motor (1) on the rotor shaft (5) at the level of the bearing for the ring gear (25) arranged springs (26,27) takes place.

12. Electric motor with attached planetary gear reduction gear according to claims 1 to 11, that the Planetary gear reduction gear (2, 20) designed as a so-called slip-on gear is.

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