DE3634894A1 - Drive device having an electric motor and having a transmission, which is connected upstream of said electric motor, in a common housing - Google Patents
Drive device having an electric motor and having a transmission, which is connected upstream of said electric motor, in a common housingInfo
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- H02K7/116—Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters with gears
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- F16H1/28—Toothed gearings for conveying rotary motion with gears having orbital motion
Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Antriebsvorrichtung, bei der ein Elektromotor und ein diesem vorgeschaltetes Getriebe in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet sind, nach dem Oberbe griff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a drive device in which a Electric motor and an upstream transmission in are arranged in a common housing, according to the Oberbe handle of claim 1.
Soweit solche Antriebseinrichtungen z.B. aus DE- AS 14 25 813 bekannt sind, besitzen sie einen recht komplizierten und raumaufwendigen Aufbau.As far as such drive devices e.g. from DE-AS 14 25 813 are known, they have a rather complicated and space-consuming construction.
Hier eine Verbesserung in Richtung einer kompakteren und ein facher aufgebauten Baueinheit zu schaffen, ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung. Here is an improvement towards a more compact and a The task is to create a more complex construction unit of the present invention.
Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Ausbildung der gattungs gemäßen Antriebsvorrichtung nach den kennzeichnenden Merk malen des Anspruchs 1.This task is solved by training the genus appropriate drive device according to the characterizing note paint of claim 1.
Zweckmäßige Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteran sprüche.Appropriate configurations are the subject of the Unteran claims.
Die erfindungsgemäße Antriebsvorrichtung eignet sich insbe sondere für Fälle, in denen einerseits zur Erzielung einer kompakten raumsparenden Bauweise hochdrehende Elektromotoren erwünscht sind, andererseits aber die Drehzahlen für den an zutreibenden Gegenstand bei gleichzeitig gefordertem hohem Drehmoment erheblich niedriger liegen.The drive device according to the invention is particularly suitable especially for cases in which, on the one hand, to achieve a compact space-saving design high-speed electric motors are desired, but on the other hand the speeds for the driving object at the same time required high Torque are significantly lower.
Die Verwendung eines Planetengetriebes mit zum Teil in das mit dem Motor gemeinsame Gehäuse integrierten Teilen führt sowohl radial als auch axial zu einer insgesamt äußerst kleinen Bauweise.The use of a planetary gear with some in that parts integrated with the motor leads integrated parts both radially and axially to an overall extreme small size.
Indem die Läuferwelle des Elektromotors erfindungsgemäß an einem Ende direkt in dem Planetengetriebe abgestützt ist, wird gegenüber dem Einbau in einem separaten Motorgehäuse das dort an diesem Ende des Gehäuses erforderliche Lager ganz eingespart. Die Lagerung kann dadurch an den höhere Dreh momente aufweisenden Abtriebsbereich verlegt werden.By the rotor shaft of the electric motor according to the invention one end is supported directly in the planetary gear, compared to installation in a separate motor housing the bearing required there at this end of the housing completely saved. The storage can thereby turn to the higher rotation output area with moments.
Durch die Anordnung des die Läufer-Welle in dem Elektromotor- Raumes allein stützenden und axial fixierenden Lagers in ei nem abnehmbaren Stirndeckel des gemeinsamen Motorgetriebe- Gehäuses läßt sich die Antriebsleistung einer solchen Antriebs vorrichtung durch baukastenmäßige Erweiterung einer im wesent lichen unverändert bleibenden Basiseinheit auf einfache Weise nach dem Baukastenprinzip erweitern. Denn zur Leistungser höhung ist es lediglich erforderlich, axial zusätzliche in Gehäuseanbauelemente eingebaute Ständerwicklungen vor dem Aufbringen des Stirndeckels an das Grundgehäuse anzusetzen. Zusätzlich ist dann nur noch der Läufer bzw. die Läufer-Welle längenmäßig entsprechend anzupassen.The arrangement of the rotor shaft in the electric motor Space supporting and axially fixing bearing in egg removable front cover of the common motor gearbox Housing can be the drive power of such a drive device by modular expansion of an essential basic unit that remains unchanged in a simple manner expand according to the modular principle. Because to performers elevation, it is only necessary to add additional axially Built-in stator windings in front of the Apply the end cover to the basic housing. In addition, only the runner or the runner shaft is left adjust lengthwise accordingly.
Insbesondere verglichen mit Fällen, in denen Vorschaltgetrie be und Elektromotoren mit jeweils eigenständigen getrennten Gehäusen miteinander zu verbinden sind, bietet die erfindungs gemäße Ausführung den Vorteil einer einfachen und stabilen Gehäuse-Standlagerung (ortsfeste Lagerung über an dem Ge häuse angebrachte Füße), wenn eine solche anstelle einer Flanschverbindung an den anzutreibenden Gegenstand gewünscht ist. Denn durch die Integration von Getriebe und Elektromotor existiert auch bei kleiner und schmaler Bauweise des Getrie bes noch ein ausreichend breites Gesamtgehäuse, das ohne Schwierigkeiten als Standgehäuse montierbar ist.Especially when compared to cases where ballast be and electric motors, each with its own separate The housings are to be connected to each other appropriate execution the advantage of a simple and stable Stand storage (fixed storage on the Ge feet attached) if such instead of one Flange connection to the object to be driven is desired is. Because by integrating the gearbox and electric motor also exists with a small and narrow construction of the transmission bes still a sufficiently wide overall housing that without Difficulties as a stand housing is mountable.
Ein Ausführungsbeispiel ist in der Zeichnung dargestellt.An embodiment is shown in the drawing.
Es zeigenShow it
Fig. 1 ein integriertes Motor-Getriebe-Gehäuse im Längs schnitt, in dem der oberhalb der Antriebsachse liegende Teil eine Anflansch- und der unterhalb jener Achse liegende Teil eine Fußausführung dar stellt, Fig. 1 shows an integrated motor gear housing section in a longitudinal, in which the located above the drive axle part provides a Anflansch- and below that axis lying part of a foot mounted represents
Fig. 2 eine Ansicht des Gehäuses. Fig. 2 is a view of the housing.
In einem einheitlichen Motor-Getriebe-Gehäuse 1, das im wesentlichen die Form eines einseitig geschlossenen Zylinder mantels aufweist, sind getrennte Räume zur Aufnahme eines Elektromotors (Raum 2) und eines Planetengetriebes (Raum 3) vorgesehen. Die Hauptteile des Elektromotors sind die in dem Gehäuse unbeweglich montierten Ständer 4 mit ihren Strom leitungswicklungen sowie der auf der Welle 5 montierte Läu fer 6.In a uniform motor-gear housing 1 , which essentially has the shape of a cylinder jacket closed on one side, separate spaces are provided for receiving an electric motor (space 2 ) and a planetary gear (space 3 ). The main parts of the electric motor are the stator 4 mounted immovably in the housing with their current line windings and the rotor 6 mounted on the shaft 5 .
Das Planetengetriebe setzt sich zusammen aus dem Umlaufträ ger 7, mit dem die Abtriebswelle 8 fest verbunden ist. An dem Umlaufträger angelenkt sind drei Planetenräder 9, die in einem fest am Innenumfang des Gehäuses 1 angebrachten Hohlrad 10 kämmen. Der Umlaufträger 9 ist zweifach gelagert und zwar ein mal in der geschlossenen Stirnwand des Gehäuses 1 über ein an der Abtriebswelle 8 angreifendes und diese axial fixier endes Wälzlager 11 sowie über ein zweites zwischen Hohl rad 10 und der Trennwand 12 zwischen den Räumen 2 und 3 am Innenumfang des Gehäuses 1 angreifendes Wälzlager 13.The planetary gear is composed of the Umlaufträ ger 7 , with which the output shaft 8 is fixed. Articulated on the rotating carrier are three planet gears 9 , which mesh in a ring gear 10 fixedly attached to the inner circumference of the housing 1 . The circulating carrier 9 is mounted twice, namely once in the closed end wall of the housing 1 via an engaging on the output shaft 8 and this axially fixing end rolling bearing 11 and a second between the hollow wheel 10 and the partition 12 between the rooms 2 and 3 at Rolling bearing 13 attacking the inner circumference of the housing 1 .
In die Planetenräder 9 greift die an ihrem einen Ende als Sonnenritzel 14 ausgebildete Läufer-Welle 5 ein. In der Trenn wand 12 sind der Läufer 6 und die zugehörige Welle 5 nicht gelagert. Dort sind lediglich Dichtmittel zur öldichten Trenn ung der beiden Räume 2 und 3 vorgesehen. Die zweite Lager ung der Welle 5 erfolgt ausschließlich an deren zweitem Ende in einem in einer abnehmbaren Stirnwand 15 angebrachten die Welle axial fixierenden Wälzlager 16.The rotor shaft 5 , which is designed at one end as a sun pinion 14 , engages in the planet gears 9 . In the partition wall 12 , the rotor 6 and the associated shaft 5 are not supported. There are only sealants for oil-tight separation of the two rooms 2 and 3 provided. The second bearing of the shaft 5 takes place exclusively at its second end in a roller bearing 16 which axially fixes the shaft in a removable end wall 15 .
Die Lagerung des Motor-Getriebe-Gehäuses 1 kann über an dem Gehäuse angeformte Füße 17 (Fuß- oder Standausführung) oder über an der Abtriebsstirnwand vorgesehene Flansche 18 er folgen. The storage of the motor-gearbox housing 1 can follow it on the housing molded feet 17 (foot or stand version) or on the flanges 18 provided on the output end wall.
Eine Leistungserhöhung des Elektromotors läßt sich auf denk bar einfache Weise dadurch erreichen, daß zwischen abnehm barer Stirnwand 15 und Gehäuse 1 ringförmige Gehäuse 1 Er weiterungselemente mit jeweils mindestens einer Reihe zusätz licher Ständer 4 Wicklungen baukastenförmig angefügt werden. Desgleichen läßt sich der Läufer 6 den zusätzlichen Ständer wicklungen entsprechend stufenweise verlängern. Für jede Leistungsstufe getrennt sind lediglich unterschiedlich lange Wellen 5 erforderlich.An increase in the power of the electric motor can be achieved in a simple manner by adding a ring-shaped housing 1 between the removable end wall 15 and the housing 1 to the housing elements 4 windings, each with at least one row of additional stands. Likewise, the rotor 6 can gradually extend the additional stator windings accordingly. Only waves 5 of different lengths are required for each power level separately.
Diese Art eines baukastenförmig erweiterbaren Antriebsauf baus ist ein besonderer Vorteil der Erfindung.This type of modular expansion drive construction is a particular advantage of the invention.
Als Typ eines einsetzbaren Elektromotors eignet sich ins besondere ein bürstenloser Drehstrom-Servomotor, der in dem gezeichneten Ausführungsbeispiel nur schematisch dargestellt ist. Bei einem solchen Elektromotor mit einer Leistung von z.B. 400 Watt und einer Drehzahl von 5000 U/min, bei dem die Ständerwicklungen in einer Reihe auf dem Innenumfang des Ge häuses 1 gleichmäßig verteilt sind, läßt sich die Ausgangs drehzahl durch ein Planetengetriebe mit einem Übersetzungs verhältnis von i=13:1 erniedrigen bei gleichzeitiger Erhöh ung des Drehmomentes an der Läuferwelle 5 von 0,7 Nm auf ca. 9 Nm an der Abtriebswelle 8.A brushless three-phase servo motor, which is only shown schematically in the illustrated embodiment, is particularly suitable as the type of electric motor that can be used. In such an electric motor with an output of, for example, 400 watts and a speed of 5000 rpm, in which the stator windings are evenly distributed in a row on the inner circumference of the housing 1 , the output speed can be reduced by a planetary gear with a transmission ratio from i = 13: 1 while increasing the torque on the rotor shaft 5 from 0.7 Nm to approx. 9 Nm on the output shaft 8 .
Claims (6)
- a) das Getriebe ist ein Planetengetriebe,
- b) der die Planetenräder (9) führende Umlaufträger (7) ro tiert um die Achse des Motor-Getriebe-Gehäuses (1), in dem er axial fixiert gelagert ist,
- c) die Abtriebswelle (8) ist fest mit dem Umlaufträger (7) verbunden,
- d) ein Hohlrad (10), auf dem die Planetenräder (9) abrollen, liegt kraftschlüssig an dem Innenumfang des zylindrischen Mantels des Motor-Getriebe-Gehäuses (1) an,
- e) die mit der Abtriebswelle (8) fluchtende Läufer-Welle (5) des Elektromotors durchstößt mit ihrem einen Ende die Trennwand (12) zwischen den Räumen (2) und (3) des Mo tors bzw. des Getriebes,
- f) das in den Getriebe-Raum (3) ragende Ende der Läufer- Welle (5) ist als in den Planetenrädern (9) kämmendes Sonnenritzel (14) ausgebildet,
- g) die Ständer (4) mit den Erregerstromleiterwicklungen stützen sich am Innenumfang des Motor-Getriebe gehäuses (1) ab.
- a) the gear is a planetary gear,
- b) the planet carrier ( 9 ) leading rotating carrier ( 7 ) ro tiert about the axis of the motor-gear housing ( 1 ), in which it is axially fixed,
- c) the output shaft ( 8 ) is firmly connected to the rotating carrier ( 7 ),
- d) a ring gear ( 10 ), on which the planet gears ( 9 ) roll, lies non-positively on the inner circumference of the cylindrical casing of the motor-gear housing ( 1 ),
- e) with the output shaft ( 8 ) aligned rotor shaft ( 5 ) of the electric motor pierces with its one end the partition ( 12 ) between the spaces ( 2 ) and ( 3 ) of the motor or the gear,
- f) the end of the rotor shaft ( 5 ) protruding into the transmission space ( 3 ) is designed as a sun pinion ( 14 ) meshing in the planet gears ( 9 ),
- g) the stator ( 4 ) with the excitation current conductor windings are supported on the inner circumference of the motor-gear housing ( 1 ).
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Publications (1)
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DE19863634894 Withdrawn DE3634894A1 (en) | 1986-10-14 | 1986-10-14 | Drive device having an electric motor and having a transmission, which is connected upstream of said electric motor, in a common housing |
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Legal Events
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OAV | Applicant agreed to the publication of the unexamined application as to paragraph 31 lit. 2 z1 | ||
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
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