DE602005005707T2 - Antriebseinheit und Golfwagen - Google Patents

Description

• Die Erfindung bezieht sich auf eine Antriebseinheit mit einem Elektromotor, einem Getriebe und zwei miteinander in Flucht liegenden Abtriebswellen, insbesondere zum Antreiben von zwei Rädern eines Golfwagens in einer gemeinsamen Richtung, wobei der Elektromotor zwischen den beiden Abtriebswellen in der Weise angeordnet ist, dass zwischen dem Elektromotor und den Abtriebswellen ein Getriebe von jeweils zwei identischen Getrieben seitenverkehrt angeordnet ist, in Übereinstimmung mit dem Oberbegriff von Anspruch 1, sowie auf einen Golfwagen.
• Eine solche Antriebseinheit ist aus dem US-amerikanischen Patent 3.178.963 bekannt.
• Immer mehr Golfwagen sind mit kleinen Elektromotoren motorisiert. Wenn ein solcher Golfwagen gestartet wird, läuft er dann für eine zuvor gewählte Zeit geradeaus, wobei beabsichtigt ist, dass er eine zuvor gewählte Strecke zurücklegt. Derartige Golfwagen haben normalerweise eine durchgehende Achse zwischen den Rädern mit einem Zahnrad irgendwo in der Mitte davon, wo der Motor in den übrigen Teil eines Getriebes eingreift. Der Motor ragt daher über diese Achse hinaus.
• Die Antriebseinheiten derartiger Golfwagen sind nicht kompakt, und daher sind die Golfwagen unästhetisch.
• Das der Erfindung zugrunde liegende Problem besteht darin, eine kompaktere Lösung für die Antriebseinheit zu finden, was ästhetisch ansprechendere Golfwagen ermöglicht.
• Dieses Problem wird durch eine Antriebseinheit nach der Lehre von Anspruch 1 und einen Golfwagen nach der Lehre vom Anspruch 5 gelöst.
• Weitere Ausführungsformen der Erfindung sind den abhängigen Ansprüchen und der Beschreibung zu entnehmen.
• Nachfolgend wird die Erfindung mit Hilfe der Zeichnungen beschrieben:
• 1 zeigt eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Antriebseinheit.
• 2 zeigt eine technische Zeichnung einer erfindungsgemäßen Antriebseinheit.
• 3 zeigt eine Querschnittsansicht eines Teils einer erfindungsgemäßen Antriebseinheit.
• Die in 1 dargestellte Antriebseinheit weist eine beinahe ästhetische Form auf. Sie weist eine fast hochsymmetrische zylindrische Anordnung auf. An beiden Enden befinden sich kurze Achszapfen als Abtriebswellen der Antriebseinheit. Dort können die beiden Antriebsräder eines Golfwagens oder jeder beliebigen anderen Vorrichtung befestigt werden. Nach innen von beiden Achszapfen folgen zwei Getriebe, eines an jeder Seite. Beide Getriebe sind identisch. In dieser bevorzugten Ausführungsform weisen die Getriebe die äußere Form von Zylindern auf, wobei alle Zylinder dieselbe Achse haben. In der Mitte befindet sich der Elektromotor, der den dicksten Zylinder bildet. Es liegt eine leichte Asymmetrie insofern vor, als auf der linken Seite ein kleiner Zwischenring zwischen dem Getriebe und dem Elektromotor vorhanden ist. Dieser Zwischenring weist denselben Außendurchmesser auf wie das Getriebe. Von diesem Ring gehen die Leitungen des Motors und der Sensoranordnung aus.
• Selbstverständlich würde eine Anordnung, bei der Motor, Getriebe und Zwischenring denselben Durchmesser aufweisen, das Problem ebenfalls lösen.
• Bei den Getrieben handelt es sich um Planentengetriebe, und daher entsprechen sie der koaxialen Bauweise. Dies ergibt eine ästhetisch ansprechende Wirkung.
• Eine Antriebseinheit für einen Golfwagen mit ähnlicher Form wird in dem USamerikanischen Patent 5.109.938 offenbart. Dort werden Details über die Antriebseinheit als solche nicht angegeben.
• Da eine Sensoreinheit nur in der am stärksten bevorzugten Ausführungsform verwendet wird, ist der Zwischenring nicht unbedingt notwendig. Selbstverständlich könnte, wenn so ein Ring vorhanden ist, dieser auch die äußere Form des Motors aufweisen.
• 2 stellt dieselbe Anordnung dar wie 1, jedoch in Form einer technischen Zeichnung. Da die Abmessungen hier nicht von Bedeutung sind, sind sie verdeckt. Die Achszapfen und ihre Umgebung sind hier aufgeschnitten dargestellt.
• 3 zeigt das linke Getriebe von 2 zusammen mit dem Zwischenring, einschließlich des bereits erwähnten Sensors, in einer Querschnittsansicht. Im Vergleich zu 2 ist dieses Getriebe hier in einer spiegelverkehrten Ansicht dargestellt, da es üblich ist, ein Getriebe mit dem Abtrieb auf der rechten Seite darzustellen. Folglich befindet sich der Zwischenring hier auf der linken Seite.
• Eine bevorzugte Ausführungsform der Antriebseinheit umfasst eine Hall-Sensor-Anordnung mit mindestens einem Hall-Magneten und mindestens einem Hall-Sensor. Wenn die Antriebseinheit Teil eines Golfwagens ist, kann ein Zähler statt eines Zeitschalters verwendet werden, um den vom Wagen zurückzulegenden Weg zu repräsentieren. Wenn die Antriebseinheit Teil einer anderen Vorrichtung ist, könnte es sogar noch wichtiger sein, dass man in der Lage ist, die exakte Bewegung mit Sensoren zu erfassen.
• Ein solcher Hall-Sensor befindet sich hier innerhalb des Zwischenrings. Die Antriebswelle des Getriebes, die auch die Abtriebswelle des Motors ist, trägt einen Magneten, der hier als Hall-Magnet wirkt. In der bevorzugten Ausführungsform ist der Hall-Magnet ein Ring mit einem rechteckigen Querschnitt. Dieser Ring wird in der Weise magnetisiert, dass er entlang seines Umfangs zwei Nordpole und zwei Südpole aufweist. Prinzipiell würde ein Paar von Nord- und Südpolen ausreichen. Übliche magnetisierte Ringe für derartige Zwecke umfassen von einem bis zu 12 Polpaare.
• Auf der rechten Seite des Hall-Magneten und neben ihm befindet sich eine feste Scheibe, die mindestens einen Hall-Sensor trägt. Mit einem Hall-Sensor ist es nur möglich, Rotationswinkel und Rotationsgeschwindigkeit zu messen, nicht jedoch die Rotationsrichtung. Diese kann mit zwei Hall-Sensoren gemessen werden, die einen Abstand von 90 Grad aufweisen.
• In dieser Erfindung ist das Getriebe ein Planetengetriebe. Um über eine ausreichende Untersetzung zu verfügen, ist das Getriebe zweistufig. Um einem hohen Drehmoment standzuhalten, bestehen die Zahnräder der ersten Stufe vorzugsweise aus Zinkdruckguss. Für die Zahnräder der zweiten und aller potenziellen weiteren Stufen ist Kunststoff ausreichend.
• Zahnräder aus Kunststoff haben auch den Vorteil, dass sie nicht so laut sind wie diejenigen aus Metall. Es ist jedoch bekannt, dass Zahnräder mit Schrägverzahnung nicht so laut sind wie geradeverzahnte. Dies ist der Grund, warum die Zahnräder in der ersten Stufe vorzugsweise schrägverzahnt sind.
• Die Abtriebswelle wird von zwei Kugellagern gestützt, die diesem kurzen Achszapfen ausreichenden Halt geben.

Claims (5)

1. Antriebseinheit mit einem Elektromotor, einem Getriebe und zwei miteinander in Flucht liegenden Abtriebswellen, insbesondere zum Antreiben von zwei Rädern eines Golfwagens in einer gemeinsamen Richtung, wobei der Elektromotor zwischen den beiden Abtriebswellen in der Weise angeordnet ist, dass zwischen dem Elektromotor und den Abtriebswellen ein Getriebe von jeweils zwei identischen Getrieben seitenverkehrt angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Getriebe Planetengetriebe sind, dass jedes Planetengetriebe mindestens zweistufig ist, dass die Zahnräder der ersten Stufe aus Zinkdruckguss bestehen und dass die Zahnräder der weiteren Stufen aus Kunststoff bestehen.
2. Antriebseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Achse des Elektromotors, die beiden Abtriebswellen und die Achsen der Planetengetriebe miteinander in Flucht liegen.
3. Antriebseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Stufe schrägverzahnt ist.
4. Antriebseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Elektromotor und einem der Getriebe mindestens ein feststehender Hall-Sensor und mindestens ein mit dem Abtrieb des Elektromotors rotierender Hall-Magnet befestigt ist.
5. Golfwagen mit einer Antriebseinheit nach Anspruch 1.