DE3741771C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Elektromotor mit angebautem mehrstufigem Getriebe gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Durch die US-PS 31 87 209 ist eine derartige Motor-Getriebekonzeption bekannt. Das Getriebe ist hierbei als in einem öldicht verschlossenen Gehäuse untergebrachtes Zahnradgetriebe mit im Stirneingriff stehenden Zahnrädern und mit einem lagerschildseitig angeordnetem Getriebeabtriebsrad ausgebildet, wobei das letzte ein Kettenrad ist.

Ein solches Getriebe beansprucht ein relativ großes Bauvolumen, kostenaufwendige Zahnräder sowie ein schmiermitteldichtes Getriebegehäuse.

In der DE-OS 20 64 830 ist eine Motorgetriebeeinheit mit einem zweistufigen Getriebe dargestellt und beschrieben, bei der eine Verzahnung in der Motorwelle als Antriebsritzel für ein auf einer am Motorgehäuse angebrachten Achse gelagertes Zahnrad dient.

Bei einer durch das DE-GM 77 12 159 bekanntgewordenen elektrischen Maschine mit einem Getriebe ist zwischen dem auf der Motorwelle angebrachten Getrieberad und dem von diesem angetriebenen Rad ein Riementrieb vorgesehen. Der Riementrieb wird dabei als einfacher, räumlich günstiger, billiger, geräusch- und schwingungsärmer gegenüber einer entsprechenden Stirnräderübertragung angesehen.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Getriebemotor der eingangs genannten Art zu schaffen, der einfach aufgebaut, kostengünstig herstellbar, einfach zu montieren und problemlos dem Verwendungszweck anpaßbar ist. Motor und Getriebe sollen außerdem bei geringster Geräuschentwicklung schwingungsfrei laufen und wesentlich weniger Bauteile als ein entsprechendes Zahnradgetriebe benötigen.

Diese Aufgabe ist bei einem Getriebemotor der gattungsgemäßen Art erfindungsgemäß mit den im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 aufgeführten Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen des Erfindungsgegenstandes sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Die Erfindung bringt den Vorteil mit sich, daß aufgrund der Verwendung von insbesondere Zahnriemen ein aus einfach und kostengünstig herstellbaren Bauteilen bestehendes Getriebe großer Unter- bzw. Übersetzung erzielbar ist, welches geräuschfrei läuft und keiner Wartung bedarf. Die Getrieberäder sind als billige Druck- oder Spritzgußteile oder im Fließpreßverfahren hergestellt und benötigen außer der Motorwelle lediglich einen einzigen einseitig am Lagerschild befestigten Achsstumpf. Die Lagerung der Getrieberäder erfolgt vorzugsweise mittels vorgefertigter Nadelhülsenlager, die ggf. auch wie die anderen einzelnen Bauteile des Getriebes mittels Manipulatoren montierbar sind. Da ein Getriebekasten unnötig ist, wird die Kühlluftzufuhr auf der A-Seite des Motors nicht behindert. Die Anordnung des Antriebsrades kann an mehreren Positionen erfolgen, vorzugsweise in der Nähe des Motorlagers, um die über den Abtrieb angreifenden Biegekräfte optimal abzufangen. Die Anordnung bringt den weiteren Vorteil mit sich, daß das auf der Motorwelle drehbar gelagerte Getrieberad in gleicher Drehrichtung wie die Motorwelle läuft, so daß ein geringerer Drehzahlunterschied und dadurch geringere Lagerreibung als bei bekannten Getriebeausführungen gegeben sind.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 einen Querschnitt durch den Elektromotor und das angebaute Getriebe,

Fig. 2 die Ansicht des Getriebemotors von der A-Seite und

Fig. 3 die Ansicht des Getriebemotors von der B-Seite.

Gemäß Fig. 1 treibt der im Ständer des Elektromotors 2 rotierende Läufer 3 über die Welle 4, die A-seitig im Lager 5 gelagert ist, das Getriebe über ein erstes Getrieberad 6 an. Das Getrieberad 6 ist fest mit der Welle 4 verbunden und als Riemenscheibe ausgebildet, auf welcher der Zahnriemen 7 aufliegt.

Dieser Zahnriemen umschlingt außerdem das erste Zwischenrad 8 des Ge­ triebes und treibt dieses an. Das Zwischenrad 8 ist auf einer Zwischen­ achse 9 drehbar gelagert, welche fest in der Buchse 10 des A-seitigen Lager­ schildes 11 gehaltert ist. Das Zwischenrad 8 ist außerdem unverdrehbar mit dem zweiten Ritzel 12 verbunden und bildet mit ihm eine Baueinheit, die mittels des Nadelhülsenlagers 13 auf der Zwischenachse 9 gelagert ist. Vom Ritzel 12 wird ein weiterer Zahnriemen 14 angetrieben, der seiner­ seits das zweite Zwischenrad 15 umschlingt und in Drehung versetzt. Das zweite Zwischenrad 15 ist über das Nadelhülsenlager 16 auf die Welle 4 des Elektromotors 1 aufgesetzt und umkreist diese unabhängig von deren Drehzahl. Auf der Nabe 17 des Zwischenrades 15 ist unverdrehbar das Getriebe­ abtriebsrad 18, welches beim beschriebenen Ausführungsbeispiel als Ketten­ rad ausgebildet ist, befestigt.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, ist das erste Ritzel 6 am A-seitigen Ende der Welle 4 angeordnet, während das zweite Zwischenrad 15 zwischen dem Lager 5 und dem Ritzel 6 auf der Welle 4 gelagert ist. Dieser Anordnung ent­ sprechend sind auch das erste Zwischenrad 8 und das zweite Ritzel 12 so auf der Zwischenachse 9 gelagert, daß das Ritzel 12 dem Lagerschild 11 zu­ nächst liegend angeordnet ist. Das Getriebeabtriebsrad 18 ist zwischen dem Ritzel 6 und dem Zwischenrad 15 angeordnet. Diese Ausführungsform hat den Vorteil, daß die Welle 4 A-seitig nur mit insgesamt zwei Absätzen zur Aufnahme der Lager und des Ritzels versehen werden muß und daß das Ge­ triebeabtriebsrad leicht zugänglich ist, um die Abtriebskette (nicht darge­ stellt) aufzulegen.

Es ist jedoch im Rahmen der Erfindung möglich, das Getriebeabtriebsrad direkt an das Lager 5 anschließend auf der Nabe 17 anzuordnen, wobei der Vorteil entsteht, evtl. am Abtriebsrad auftretende Querkräfte leichter abzufangen. Weiterhin kann die Getriebeanordnung auch mit jeweils umgekehrter Reihenfolge der Ritzel und Zwischenräder auf der Welle 4 und der Achse 9 betrieben werden.

Gemäß Fig. 2 besitzt der Lagerschild 11 an seinem Außenumfang die einstückig mit ihm ausgebildete Buchse 10 (sichtbar in Fig. 3), deren Länge dem Durch­ messer der Achse 9 entsprechend berechnet ist. An seinem Außenumfang können außerdem noch mehrere Ösen 19 zur Befestigung des Motors am Gerät angegossen sein.

Zwischen dem Lagersitz und dem Außenrad des Lagerschildes sind mehrere Rippen 20 angeordnet, zwischen denen sich ein Luftführungstrichter für die Kühlluft des Elektromotors 2 befindet. Wie aus Fig. 1 ersichtlich, behindert das Zwischenrad 15 den Eintritt der Kühlluft nicht.

Gemäß Fig. 3 ist erkennbar, daß die Buchse 10 den Motoraußenumfang nur geringfügig überragt und auch das Zwischenrad 8 nur ein relativ geringes Einbauvolumen erfordert.

Als kraftübertragende Mittel zwischen den Ritzeln und den Zwischenrädern sind z. B. Flachriemen, Keilriemen, Ketten etc. anwendbar. Als besonders vorteilhaft haben sich mit metallverstärktem Rücken (Drahtsehnen) versehene Zahnriemen, wie sie beispielsweise unter dem Handelsnamen "Powergrip" be­ kannt sind, erwiesen. Gleiches gilt im Prinzip für den Abtrieb, der mittels einer Riemenscheibe, eines Kettenrades, eines Zahnrades oder dergl. er­ folgen kann. Im beschriebenen Ausführungsbeispiel kann die Abtriebskette in der Bildebene nach unten führend ohne Demontage des Getriebes aufge­ legt werden und kann somit unteilbar, d. h. ohne daß ein Kettenschloß not­ wendig ist, ausgeführt sein. Ritzel und Zwischenräder sind vorzugsweise im Spritz- oder Druckgußverfahren, im Fließpreßverfahren oder im Sinter­ verfahren vorzugsweise aus einer Leichtmetallegierung oder einem geeignetem Kunststoff hergestellt. Dabei können unterschiedliche Werkstoffe und/oder Herstellungsverfahren für die einzelnen Getrieberäder Anwendung finden. Der antreibende Elektromotor benötigt gegenüber der herkömmlichen Normal­ ausführung lediglich einen geringfügig abgeänderten A-seitigen Lagerschild und eine verlängerte Welle.

Mit einem Getriebe gemäß dem beschriebenen Ausführungsbeispiel ist beispiels­ weise eine Untersetzung von 1 : 13 erreichbar. Dabei ist gegenüber einem Zahnradgetriebe gleicher Untersetzung und gleicher Drehrichtung des Abtriebs­ rades der Vorteil gegeben, daß eine Zwischenachse bzw. -welle eingespart wird.

Claims (9)

1. Elektromotor mit angebautem mehrstufigem Getriebe, das ein auf der Welle des Antriebsmotors angebrachtes Getrieberad enthält, welches ein erstes Zwischenrad antreibt, das mit einem zweiten Getrieberad versehen und auf einer am Elektromotor angeordneten Zwischenwelle gelagert ist, wobei das zweite Getrieberad ein zweites Zwischenrad in Drehung versetzt, das auf der Welle des Elektromotors drehbar gelagert und mit einem Getriebeabtriebsrad fest verbunden ist, wobei das zweite Zwischenrad zusammen mit dem Getriebeabtriebsrad zwischen dem A-seitigen Lager der Welle und dem ersten Getrieberad angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb des ersten Zwischenrads (8) und des zweiten Zwischenrads (15) jeweils durch einen Riementrieb (7, 14) erfolgt und das zweite Getrieberad (12) zwischen dem ersten Zwischenrad (8) und einer die Zwischenwelle (9) aufnehmenden, am Lagerschild (11) angebrachten Buchse (10) angeordnet ist.

2. Elektromotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Getriebeabtriebsrad (18) zwischen dem zweiten Zwischenrad (15) und dem ersten Getrieberad (6) angeordnet ist.

3. Elektromotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Getriebeabtriebsrad (18) zwischen dem zweiten Zwischenrad (15) und dem A-seitigen Lager (5) der Welle (4) angeordnet ist.

4. Elektromotor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Getriebeabtriebsrad (18) als Kettenrad ausgebildet ist.

5. Elektromotor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Getriebeabtriebsrad (18) als Riemenscheibe ausgebildet ist.

6. Elektromotor nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Riementriebe als Zahnriementriebe (7, 14) ausgebildet sind.

7. Elektromotor nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Getrieberäder (6, 8, 12, 15) mittels seitlich abgedichteter Nadelhülsenlager (13, 16) auf der zugehörigen Welle (4) bzw. Zwischenwelle (9) gelagert sind.

8. Elektromotor nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Getrieberäder (6, 8, 12, 15) als Gußteile aus einer Leichtmetall-Legierung oder aus einem Kunststoff hergestellt sind.

9. Elektromotor nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Getrieberäder im Fließpreßverfahren aus einer Leichtmetallegierung hergestellt sind.