DE29811132U1 - Antrieb - Google Patents

Description

Ullrich'&' Naumann"

Patentanwälte

Zugelassene Vertreter vor dem Europäischen Patentamt European Patent and Trademark Attorneys

6011/P/001 Heidelberg, 23. Juni 1998/us

Gebrauchsmusteranmeldung

des Herrn

Dipl.-Ing. (FH) Hans Umbach Fichtenstraße 9

74906 Bad Rappenau

betreffend einen

"Antrieb"

Luisenstraße 14 ■ 69115 Heidelberg · Telefon 0 62 21 / 60 43 - 0 ■ Telefax 0 62 21 / 60 43

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Die Erfindung betrifft einen Antrieb mit einem Motor und einem Getriebe, wobei der Motor als Elektromotor oder als hydraulischer Motor, vorzugsweise als Servomotor, und das Getriebe vorzugsweise als Planetengetriebe ausgeführt ist.

Antriebe der hier in Rede stehenden Art sind aus der Praxis hinlänglich bekannt. Die Antriebe umfassen einen Elektromotor und ein Getriebe, wobei das Getriebe an den Elektromotor angeflanscht ist. Bei dem Motor handelt es sich vorzugsweise um einen Servomotor, der in der Literatur oftmals auch als Stellmotor bezeichnet wird. Ein solcher Elektromotor wird oftmals zur automatischen Ausführung oder Unterstützung mechanischer Stell-, Schalt- und Regelvorgänge, z.B. zur Steuerung von Flugzeugleitwerken und Motorpotentiometern verwendet. Grundsätzlich läßt sich ein solcher Motor zum Antrieb jedweder Mechanik einsetzen, insbesondere zur Erzeugung eines hohen Drehmoments.

Bei dem Getriebe handelt es sich vorzugsweise um ein Planetengetriebe, welches in der Literatur oft auch als Umlaufgetriebe bezeichnet wird. Unter einem solchen Plantengetriebe versteht man meist ein Zahnradgetriebe (Stirnrad- oder Kegelradgetriebe), in dem sich mindestens ein Rad (Umlaufrad, Planetenrad) außer um die eigene Achse (Umlaufachse) mit seiner Achse auch noch um eine andere Achse (Zentralachse) drehen kann. Das Getriebe kann ein- oder mehrstufig ausgeführt sein. Unterschiedlichste Bauformen sind aus der Praxis bekannt.

Der gattungsbildende Antrieb umfaßt die voranstehend genannten Baugruppen Motor und Getriebe - in voneinander unabhängigen Bauformen, wobei üblicherweise das in einem eigenen Gehäuse untergebrachte Getriebe an den Motor bzw. an das Gehäuse des Motors angeflanscht wird. Entsprechend erstreckt sich eine Motorwelle - in der Regel über eine Adapterhülse - in das Getriebe hinein, wobei das Getriebe bzw. das Getriebegehäuse fest an den Motor bzw. an das Motorgehäuse angeflanscht ist. Eine solche lineare oder abgewinkelte Anordnung von Motor und Getriebe verursacht eine ganz erhebliche Baugröße des Antriebs, so daß ein solcher Antrieb nur dort einsetzbar ist, wo hinreichend Raum zur Verfügung steht. Insbesondere im Hinblick auf eine zunehmend geforderte Miniaturisierung solcher Baugruppen ist der bekannte Antrieb problematisch.

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Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Antrieb der gattungsbildenden Art derart auszugestalten und weiterzubilden, daß eine Reduzierung der Baugröße bei Realisierung einer möglichst einfachen Konstruktion möglich ist.

Der erfindungsgemäße Antrieb löst die voranstehende Aufgabe durch die Merkmale des Schutzanspruches 1. Danach ist ein Antrieb der gattungsbildenden Art dadurch gekennzeichnet, daß der Motor und das Getriebe - ein- oder mehrstufig - ineinander angeordnet und gemeinsam in einem Gehäuse untergebracht sind.

Erfindungsgemäß wird von dem aus der Praxis bekannten modularen Aufbau eines herkömmlichen Antriebs abgegangen. Statt der separaten Baugruppen - Motor und Getriebe, jeweils in einem separaten Gehäuse - wird eine Art monolithische Bauweise gewählt, nämlich dahingehend, daß der Motor und das Getriebe ineinander angeordnet sind. Dazu sind Motor und Getriebe in einem einzigen Gehäuse untergebracht, so daß sich aufgrund dieser besonderen Anordnung und Unterbringung eine kompakte - monolithische - Baugruppe ergibt. Bereits aufgrund der Tatsache, daß Motor und Getriebe in einem einzigen Gehäuse untergebracht sind, reduziert sich der Raumbedarf ganz erheblich. Die quasi Verschachtelung bzw. Anordnung von Motor und Getriebe ineinander führt abermals zu einer Reduzierung der Baugröße, da nämlich freie Räume in raffinierter Weise nutzbar sind.

Im Konkreten könnte der Motor im wesentlichen um das Getriebe herum angeordnet sein. Mit anderen Worten ist im Rahmen einer solchen Ausgestaltung das Getriebe im Zentrum des Gehäuses angeordnet, wobei sich der Motor um das Getriebe herum - zwischen Gehäuse und Getriebe - erstreckt. Der Abtrieb des Motors greift dabei als Antrieb des Getriebes unmittelbar in dieses ein, so daß sich aus dem Gehäuse heraus lediglich eine einzige Abtriebswelle nach außen erstreckt, nämlich die Abtriebswelle des Getriebes.

In vorteilhafter Weise ist der Motor zumindest weitgehend symmetrisch um das Getriebe herum angeordnet. Sofern es sich bei dem Motor um einen Elektromotor handelt, kann dieser eine ortsfest im Gehäuse angeordnete Wicklung umfassen. Inner-

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halb der Wicklung ist ein im wesentlichen um das Getriebe drehender Rotor vorgesehen, so daß sich der Elektromotor insgesamt zwischen dem innen liegenden Getriebe und der Innenwandung des Gehäuses erstreckt. Im Rahmen einer solchen Ausgestaltung dreht der Rotor innerhalb der Wicklung um das Getriebe.

Im Hinblick auf eine kompakte Ausgestaltung des Antriebs könnte der Rotor eine stirnseitige Rotorplatte aufweisen, an die sich mittig eine nach innen gerichtete Welle oder ein Wellenstumpf anschließt. Entsprechend könnte der Rotor abtriebsseitig mit der Welle oder mit dem Wellenstumpf in das Getriebe hinein wirken. Die Welle bzw. der Wellenstumpf könnte wiederum gegenüber dem Gehäuse gelagert sein, wobei diese Lagerung der Welle bzw. des Wellenstumpfs im Konkreten innerhalb eines Getriebegehäuses angeordnet sein kann.

Das Getriebegehäuse ist vorzugsweise mittig innerhalb des Gehäuses des gesamten Antriebs angeordnet, und zwar drehfest. Dazu könnte das Getriebegehäuse von der Innenseite her an die Innenwandung des Gehäuses angeflanscht sein, nämlich vorzugsweise abtriebsseitig an der Innenwandung des Gehäuses.

Die sich in das Getriebe hinein erstreckende Welle bzw. der Wellenstumpf des Rotors und somit des Motors könnte in weiter vorteilhafter Weise mit einem innerhalb des Getriebegehäuses angeordneten Ritzel verbunden sein. Ebenso ist es denkbar, daß die Welle bzw. der Wellenstumpf integraler Bestandteil des Ritzels ist. Zwischen dem Ritzel und der Innenwandung des Getriebegehäuses ist mindestens ein Planetenrad angeordnet, welches zwischen dem Ritzel und der Innenwandung des Getriebegehäuses abrollt. Im Konkreten dreht das Planetenrad einerseits um eine eigene Drehachse und andererseits um die Drehachse des Ritzels. Dabei treibt das Planetenrad ein um das Ritzel drehendes Planetengehäuse an.

Nun könnte die Drehung des Planetenradgehäuses wie auch immer auf eine Abtriebswelle übertragen werden. Im Rahmen einer besonders einfachen Ausgestaltung ist jedoch das Planetenradgehäuse fest mit einer Abtriebswelle verbunden oder ist zumindest teilweise integraler Bestandteil der Abtriebswelle. Insoweit führt die Drehung des Planetenradgehäuses zu einer unmittelbaren Drehung der Abtriebswelle, ohne daß weitere Kupplungsteile oder dgl. erforderlich sind.

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Die Abtriebswelle erstreckt sich vom Inneren des Gehäuses, d.h. aus dem Getriebegehäuse heraus, durch die Wandung des Gehäuses (der gesamten Anordnung) nach außen. Dabei ist die Abtriebswelle gegenüber dem Gehäuse und/oder gegenüber dem Getriebegehäuse gelagert, wobei die dazu vorgesehenen Lager ortsfest mit dem Gehäuse und/oder mit dem Getriebegehäuse verbunden sind.

Es gibt nun verschiedene Möglichkeiten, die Lehre der vorliegenden Erfindung in vorteilhafter Weise auszugestalten und weiterzubilden. Dazu ist einerseits auf die dem Schutzanspruch 1 nachgeordneten Ansprüche, andererseits auf die nachfolgende Erläuterung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Zeichnung zu verweisen. In Verbindung mit der Erläuterung des bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Zeichnung werden auch im allgemeinen bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Lehre erläutert. In der Zeichnung zeigt

die einzige Figur in einer schematischen Seitenansicht, teilweise geschnitten, ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Antriebs.

Die einzige Figur zeigt in einer schematischen Seitenansicht, teilweise geschnitten, ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Antriebs. Dieser Antrieb umfaßt einen Motor 1 und ein Getriebe 2, wobei es sich bei dem Motor 1 um einen Elektromotor und bei dem Getriebe 2 um ein Planetengetriebe handelt.

Erfindungsgemäß sind Motor 1 und Getriebe 2 ineinander angeordnet und gemeinsam in einem Gehäuse 3 untergebracht. Das Gehäuse 3 umfaßt wiederum einen Gehäusedeckel 4 und einen Lagerflansch 5.

Die einzige Figur läßt deutlich erkennen, daß der Motor 1 symmetrisch um das Getriebe 2 herum angeordnet ist.

Im Konkreten umfaßt der Motor 1 eine ortsfest im Gehäuse 3 angeordnete Wicklung 6 und einen innerhalb der Wicklung 6 um das Getriebe 2 drehenden Rotor 7. Der Rotor 7 dreht innerhalb der Wicklung 6 um das Getriebe 2 und umfaßt eine stirnsei-

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tige Rotorplatte 8. Von dort aus erstreckt sich ein nach innen, d.h. in das Getriebe 2 hinein, gerichteter Wellenstumpf 9, der als Abtrieb des Motors 1 dient. Der Wellenstumpf 9 ist fest mit der Rotorplatte 8 verbunden bzw. an diese angeschraubt.

Des weiteren läßt die Figur erkennen, daß der Wellenstumpf 9 gegenüber dem Gehäuse 3 gelagert ist. Dazu sind innerhalb des Getriebegehäuses 10 bzw. in einem das Getriebegehäuse 10 abschließenden Lagerflansch 11 besondere Lager 12 vorgesehen.

Das Getriebegehäuse 10 ist stirnseitig durch den Lagerflansch 11 abgeschlossen. Auf der gegenüberliegenden Seite ist das Getriebegehäuse 10 an die Innenwandung des Gehäuses 3 angeflanscht. Dadurch ist das Getriebegehäuse 10 drehfest innerhalb des Gehäuses 3 angeordnet.

Der sich in das Getriebe 2 hinein erstreckende Wellenstumpf 9 ist bei dem hier gewählten Ausführungsbeispiel integraler Bestandteil eines innerhalb des Getriebegehäuses 10 angeordneten Ritzels 13. Dieses Ritzel 13 ist demnach durch den Motor 1 bzw. den Rotor 7 drehangetrieben. Zwischen dem Ritzel 13 und der Innenwandung 14 des Getriebegehäuses 10 rollt ein Planetenrad 15 ab, wobei das Planetenrad 15 wiederum ein um das Ritzel 13 drehendes Planetenradgehäuse 16 antreibt. Das Planetenrad 15 ist mittels eines Nadellagers 17 gelagert.

Das drehende Planetenradgehäuse 16 ist integraler Bestandteil einer Abtriebswelle 18, so daß die Drehung des Planetenradgehäuses 16 unmittelbar zu einer Drehung der Abtriebswelle 18 führt. Die Abtriebswelle 18 ist im Lagerflansch 5 des Gehäuses 3 gelagert, wozu dort besondere Lager 19 vorgesehen sind.

Die Abtriebswelle 18 erstreckt sich vom Getriebe 2 aus durch den Lagerflansch 5 des Gehäuses 3 hindurch nach außerhalb des Gehäuses 3, und dient dort zum Antrieb beliebiger Systeme.

Abschließend sei hervorgehoben, daß das voranstehend erörterte Ausführungsbeispiel der Erörterung der beanspruchten Lehre dient, diese jedoch nicht auf das Ausführungsbeispiel einschränkt.

Claims (17)

• I* »· ·♦ ■· ·· -7- Schutzanspräche

1. Antrieb mit einem Motor (1) und einem Getriebe (2), wobei der Motor (1) als Elektromotor oder als hydraulischer Motor, vorzugsweise als Servomotor, und das Getriebe (2) ein- oder mehrstufig vorzugsweise als Planetengetriebe ausgeführt ist,
dadurch gekennzeichnet, daß der Motor (1) und das Getriebe (2) ineinander angeordnet und gemeinsam in einem Gehäuse (3) untergebracht sind.

2. Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor (1) im wesentlichen um das Getriebe (2) herum angeordnet ist.

3. Antrieb nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor (1) zumindest weitgehend symmetrisch um das Getriebe (2) herum angeordnet ist.

4. Antrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor (1) eine ortsfest im Gehäuse (3) angeordnete Wicklung (6) und einen innerhalb der Wicklung (6) im wesentlichen um das Getriebe (2) drehenden Rotor (7) umfaßt.

5. Antrieb nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor (7) innerhalb der Wicklung (6) um das Getriebe (2) dreht.

6. Antrieb nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor (7) abtriebseitig mit einer Welle oder einem Wellenstumpf (9) in das Getriebe (2) hinein wirkt.

7. Antrieb nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle bzw. der Wellenstumpf (9) gegenüber dem Gehäuse (3) gelagert ist.

8. Antrieb nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerung der Welle bzw. des Wellenstumpfs (9) innerhalb eines Getriebegehäuses (10) erfolgt.

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9. Antrieb nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Getriebegehäuse (10) innerhalb des Gehäuses (3) drehfest angeordnet ist.

10. Antrieb nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Getriebegehäuse (10) vorzugsweise abtriebseitig mit dem Gehäuse (3) - an dessen Innenwandung verbunden ist.

11. Antrieb nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle bzw. der Wellenstumpf (9) mit einem innerhalb des Getriebegehäuses (10) angeordneten Ritzel (13) verbunden oder integraler Bestandteil des Ritzels (13) ist.

12. Antrieb nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Ritzel (13) und der Innenwandung (14) des Getriebegehäuses (10) mindestens ein Planetenrad (15) abrollt.

13. Antrieb nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Planetenrad (15) ein um das Ritzel (13) drehendes Planetenradgehäuse (16) antreibt.

14. Antrieb nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Planetenradgehäuse (16) fest mit einer Abtriebswelle (18) verbunden ist.

15. Antrieb nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Planetenradgehäuse (16) zumindest teilweise integraler Bestandteil einer Abtriebswelle (18) ist.

16. Antrieb nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Abtriebswelle (18) durch die Wandung des Gehäuses (3) nach außen erstreckt.

17. Antrieb nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtriebswelle (18) gegenüber dem Gehäuse (3) und/oder gegenüber dem Getriebegehäuse (10) gelagert ist