DE3924817A1 - Antrieb, insbesondere fuer rollstuehle - Google Patents
Antrieb, insbesondere fuer rollstuehleInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen Antrieb, insbesondere für Roll
stühle oder dergleichen, mit einem elektrisch betriebenen An
triebsmotor mit einem Stator und einem Rotor mit Antriebswelle
und einem mit der Antriebswelle des Rotors verbundenen Getriebe
mit Abtriebswelle, wobei die Abtriebswelle des Getriebes mit
einem Rad verbunden ist.
Es sind Antriebe z.B. für Rollstühle bekannt, die als Elektro
motoren ausgebildet und zwischen den anzutreibenden Rädern
angeordnet sind. Diese Antriebsmotoren sind über ein
Übersetzungs- und Ausgleichs- oder Differentialgetriebe und
Antriebswellen mit den Antriebsrädern verbunden. Derart ausge
bildete Fahrzeuge haben zwar den Vorteil, daß sie nur ein ein
ziges Antriebsaggregat aufweisen, besitzen jedoch den Nachteil,
daß dieser Antrieb und die mit ihm verbundenen Antriebsmittel
ein beträchtliches Maß an Platz benötigen. Derartige elektrische
Antriebsmotoren werden aus einer Batterie mit elektrischer
Energie versorgt. Als Stauraum für diese Batterie kommt z.B.
bei Rollstühlen nur der unter dem Sitz des Rollstuhls sich
befindende Platz in Frage. Aufgrund des hohen Platzbedarfs
dieses Antriebsaggregats mit Antriebsmotor und seinen weiteren
Antriebsvorrichtungen ist der Stauraum für die Batterie sehr
beschränkt, so daß nur Batterien geringer Größe und somit ge
ringer Kapazität eingesetzt werden können.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Antrieb
der eingangs genannten Art dahingehend weiterzubilden, daß
dessen Platzbedarf vermindert ist.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß der
Antrieb als Radnabenantrieb ausgebildet ist, dessen Getriebe
als mehrstufiges Planetengetriebe mit einer Leistungsverzweigung
ausgebildet ist.
Da als Antrieb ein Radnabenantrieb verwendet wird, kann dieser
Antrieb direkt an das anzutreibende Rad gesetzt werden, so daß
platzraubende Antriebsvorrichtungen, wie Übersetzungsgetriebe
vor oder nach dem Differentialgetriebe und von diesen zu den
Rädern sich erstreckende Antriebswellen entfallen können. Dies
hat den Vorteil, daß zusätzlich Raum gewonnen wird, so daß bei
der Verwendung des erfindungsgemäßen Antriebs, z.B. bei Roll
stühlen, diese eine kleinere Baugröße aufweisen können, bzw.
bei gleicher Baugröße mit größeren Batterien, d.h. mit Batterien
größerer Kapazität, bestückt werden können. Diese Batterien
finden nunmehr zwischen den Antriebsrädern Platz, da dieser
Platz nicht mehr vom Antrieb und dessen Antriebsmitteln bean
sprucht wird.
Da das Getriebe als mehrstufiges, vorzugsweise zweistufiges
Planetengetriebe mit einer Leistungsverzweigung ausgebildet
ist, werden die Antriebskräfte auf gleichlaufende Zahnräder
übertragen, wodurch die Zahnbreite der Zahnräder verringert
wird, was den Vorteil hat, daß die Bautiefe des Antriebs zusätz
lich noch verringert wird. Außerdem wird über das mehrstufige
Planetengetriebe die Drehzahl des Antriebsmotors auf das ge
wünschte Maß untersetzt, d.h. auf die für den Radbetrieb erfor
derliche Drehzahl reduziert.
Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel weist die erste
Getriebestufe ein erstes Sonnenrad auf, das mit der Antriebs
welle des Antriebsmotors verbunden ist, welches über ein oder
mehrere erste Planetenräder mit der als Hohlrad ausgebildeten
Abtriebswelle verbunden ist. Dabei wird das Sonnenrad vorzugs
weise von der mit dem Rotor des Antriebsmotors verbundenen An
triebswelle gebildet, wobei das Hohlrad als Abtriebswelle aus
gebildet ist. Dieses Hohlrad ist nun mit dem anzutreibenden
Rad verbunden, wobei es zweckmäßigerweise als dessen Nabe dient.
Bei dieser ersten Ausführungsform ist vorgesehen, daß die ersten
Planetenräder in der ersten Getriebestufe vorzugsweise als
Doppelzahnräder ausgebildet sind und mit einer ersten Verzahnung
des Hohlrades kämmen.
Bevorzugt weist die zweite Getriebestufe ein zweites Sonnenrad
auf, das mit dem Planetenträger der ersten Getriebestufe ver
bunden ist. Dieses zweite Sonnenrad dreht sich somit ent
sprechend der Drehgeschwindigkeit der Umlaufachsen der ersten
Planetenräder.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, daß
das zweite Sonnenrad über ein oder mehrere Planetenräder mit
der als Hohlrad ausgebildeten Abtriebswelle der ersten Planeten
getriebestufe verbunden ist. Das zweite Sonnenrad, die zweiten
Planetenräder und das Hohlrad bilden nunmehr die zweite Ge
triebestufe, die mit der oben genannten ersten Getriebestufe
das gleiche Hohlrad aufweist. Dabei weist vorteilhaft die als
Hohlrad ausgebildete Abtriebswelle eine erste Innenverzahnung
für die ersten Planetenräder und eine zweite Innenverzahnung
für die zweiten Planetenräder auf. Die beiden Getriebestufen
sind demnach über das gemeinsame Hohlrad einerseits und anderer
seits über die beiden Sonnenräder, die über den Planetenträger
der ersten Planetenräder mit dem ersten Sonnenrad kämmen, ver
bunden.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform stützen sich die Pla
netenräder am Gehäuse des Antriebsmotors ab. Dieses Gehäuse
bildet demnach den Planetenträger für die zweiten Planetenräder.
Eine vorteilhafte Ausführungsform sieht vor, daß das zweite
Sonnenrad als Hülse ausgebildet ist und koaxial auf der das
erste Sonnenrad bildenden Antriebswelle des Antriebsmotors
frei drehbar gelagert ist. Demnach liegen die beiden Achsen
der beiden Sonnenräder in einer Flucht, so daß eine gleichmäßige
Kraftübertragung möglich wird. Zudem liegt in dieser Flucht die
Achse des Hohlrades, die wiederum gleich der Achse des Antriebs
motors ist.
Bevorzugt ist das zweite Sonnenrad über eine drehfeste Verbin
dung (z. B. Zahnwelle) mit dem Planetenträger der ersten Pla
netenräder verbunden. Dies hat den Vorteil, daß entsprechend
dem gewünschten Übersetzungsverhältnis verschiedene zweite
Sonnenräder mit den zugehörigen zweiten Planetenrädern einge
setzt werden können, ohne daß das erste Planetengetriebe ver
ändert werden muß. Dabei können für die verschiedenen zweiten
Planetenräder am Gehäuse des Antriebsmotors, das als Planeten
träger dient, entsprechende Lagerungen vorgesehen sein.
Vorteilhaft weist jedes angetriebene Rad einen derartigen An
trieb auf.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, daß
der Antriebsmotor ein Gleichstrommotor ist. Dies hat den Vor
teil, daß die in der Batterie gespeicherte elektrische Energie
direkt bzw. über eine Steuereinrichtung in den Antriebsmotor
eingespeist werden kann. Es bedarf jedoch keiner Vorrichtungen
zum Umwandeln des Gleichstromes z.B. in Wechselstrom oder der
gleichen. Der Gleichstrommotor wird bevorzugt mit einer Spannung
von 12 oder 24 Volt betrieben.
Ein weiterer Vorteil wird darin gesehen, daß der Antriebsmotor
zwei- oder mehrpolig ausgebildet ist. Eine mehrpolige z.B.
vier-, acht- oder sechzehnpolige Ausführung des Antriebsmotors
hat den Vorteil, daß der elektrische Teil des Rotors zwar mit
einem größeren Durchmesser, jedoch mit einer geringeren Baulänge
ausgebildet werden kann, so daß dadurch zusätzlicher Raum für
die Batterie geschaffen und die Drehzahl gesenkt wird.
Eine vorteilhafte Ausführungsform sieht vor, daß der Antriebs
motor einen axialen Hohlraum aufweist, wobei im Hohlraum eine
Drehzahlerfassungsvorrichtung vorgesehen ist. Dadurch, daß die
Drehzahlerfassungsvorrichtung, z.B. ein Tachometer oder der
gleichen, im Rotor des Antriebsmotors vorgesehen ist, wird die
Kompaktheit des Antriebsmotors weiter erhöht, was zur Folge
hat, daß kein zusätzlicher Raum für die Drehzahlerfassungsvor
richtung bereitgestellt werden muß. Die Drehzahlerfassungsvor
richtung hat die Aufgabe, von der Drehzahl des Antriebsmotors
abhängige Steuersignale zu erzeugen, so daß über diese Steuer
signale mittels einer Steuereinrichtung die Leistungsaufnahme
des Antriebsmotors für jede gewünschte Drehzahl und für jeden
Belastungzustand optimiert wird. Aufgrund dieser Optimierung
wird der Stromverbrauch reduziert und dadurch die Ausbeute
der Batterie erhöht.
Bei einem Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, daß der Antriebs
motor eine mechanische Bremse aufweist, die axial neben dem
Stator oder Rotor angeordnet ist. Diese mechanische Bremse
kann auch zwischen dem Antriebsmotor und dem Getriebe, insbe
sondere innerhalb der Radnabe, angeordnet sein. Dies hat den
Vorteil, daß die kompakte Bauweise des Antriebsmotors nicht
durch die mechanische Bremse gestört wird, da diese außerhalb
des Bereichs des Stators bzw. Rotors angeordnet ist. Dadurch,
daß die mechanische Bremse neben dem Antriebsmotor angeordnet
ist, kann sie, unabhängig vom Antriebsmotor, entsprechend den
Erfordernissen ausgebildet sein, insbesondere können die erfor
derlichen Dimensionen hinsichtlich der wirksamen Bremsfläche
usw. den Erfordernissen angepaßt werden.
Bevorzugt ist die Bremse elektrisch und/oder mechanisch lüftbar.
In stromlosem Zustand wird die Bremse über Federelemente in
ihrer Schließstellung gehalten und aus dieser Schließstellung
erst dann in eine Offenstellung überführt, wenn der Antriebs
motor mit Strom versorgt wird bzw. ein Freilauf gewünscht wird.
In diesen Fällen wird die mechanische Bremse z.B. über Magnet
spulen gelüftet. Wahlweise kann die mechanische Bremse auch
mechanisch, z.B. über einen Kabelzug, Hebel oder dergleichen
gelüftet werden. Die Möglichkeit einer mechanischen Lüftung
der Bremse ist insbesondere dann von Vorteil, wenn die Kapazität
der Batterie bereits soweit erschöpft ist, daß eine elektrische
Lüftung der Bremse nicht mehr oder nur noch unzureichend möglich
ist.
Für eine kompakte Bauweise des Radnabenantriebs trägt vorteil
haft der Umstand bei, daß der Durchmesser des Antriebsmotors
etwa dem Durchmesser des Getriebes entspricht. Außerdem wird
der erforderliche Platzbedarf des Antriebsmotors dadurch ver
ringert, daß der Antriebsmotor mit seiner dem Getriebe zuge
wandten Seite teilweise in die Radnabe hineinragt und dadurch
weniger Platz innerhalb des Rahmens z.B. eines Rollstuhls be
ansprucht, da der wesentliche Teil des Radnabenantriebs sich
als Nabe innerhalb der angetriebenen Räder, und sich somit
außerhalb des Rahmens befindet. Derart ausgebildete Rollstühle
weisen vorteilhaft einen erstaunlich großen Stauraum für die
Batterie bzw. für die Batterien auf, und sind daher äußerst
leistungsfähig.
Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung er
geben sich, in Kombination mit den Ansprüchen, aus der nachfol
genden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung
ein besonders bevorzugtes Ausführungsbeispiel im einzelnen
erläutert ist. Dabei zeigen:
Fig. 1 eine schematisierte Seitenansicht eines Radnaben
antriebs mit einem daran befestigten Reifen im Axial
schnitt und
Fig. 2 den Radnabenantrieb gemäß Fig. 1 im Axialschnitt und
in vergrößerter Wiedergabe.
Bei dem in der Fig. 1 wiedergegebenen, insgesamt mit 1 bezeich
neten Ausführungsbeispiel eines Radnabenantriebs ist mit 2 ein
Getriebe und mit 3 ein Antriebsmotor bezeichnet. Der Radnaben
antrieb 1 ist über einen Flansch 4 mittels Schrauben 5 an einem
nicht dargestellten Rahmen, z.B. eines Rollstuhls oder der
gleichen, befestigt. Am Getriebe 2, bzw. an dessen Getriebege
häuse 6, ist über Schrauben 7 eine Felge 8 eines Rades 9 fest
gelegt. Dieses Rad 9 ist eines der angetriebenen Räder des
nicht gezeigten Rollstuhls.
Wie der in der Fig. 1 wiedergegebenen Darstellung des Radnaben
antriebs 1 zu entnehmen ist, weist dieser einen kompakten Aufbau
auf und beansprucht ein Minimum an Platz, wozu insbesondere
beiträgt, daß der Radnabenantrieb 1 nahezu vollständig das Rad
9 axial durchgreift und außerdem als Nabe für das Rad 9 dient.
Der aus der Umrißlinie des Rades 9 heraustretende Teil des
Antriebsmotors 3 bedarf seinerseits nur einen geringen Raum
innerhalb des Rahmens des Rollstuhls, so daß der für eine Bat
terie zur Verfügung stehende Raum gegenüber herkömmlichen Roll
stühlen wesentlich vergrößert ist.
An der Außenseite des Gehäuses 10 des Antriebsmotors 3 ist ein
Hebel 11 gezeigt, der an einer das Gehäuse 10 des Antriebsmotors
3 radial durchgreifenden Achse 12 festgelegt ist. Mit diesem
Hebel 11 kann, wie weiter unten noch näher ausgeführt, eine
innerhalb des Radnabenantriebs 1 vorgesehene Bremse mechanisch,
z.B. über einen Kabelzug, gelüftet werden.
Bei dem in der Fig. 2 wiedergegebenen Axialschnitt des Radnaben
antriebs 1 wird, bevor auf das Getriebe 2 Bezug genommen wird,
der Antriebsmotor 3 näher erläutert.
Der Antriebsmotor 3, dessen Gehäuse 10 über Gehäuseschrauben
13 an einem Flanschdeckel 14 festgelegt ist, weist an der Innen
seite des Gehäuses 10 Magnete 15 auf, die den Stator des An
triebsmotors 3 bilden. Innerhalb der Magnete 15 befindet sich
ein insgesamt mit 16 bezeichneter Rotor, auf dessen Achse eine
den Flanschdeckel 14 durchdringende Antriebswelle 17 sitzt.
Diese Antriebswelle 17 ist mittels zweier Kugellager 18 ge
lagert, die ihrerseits im Flanschdeckel 14 und in einem zum
Flanschdeckel 14 koaxialen Flanschteil 19 des Getriebes 2 in
einer Ausnehmung 20 gehalten sind. Auf der Antriebswelle 17
sitzen hintereinander eine Hülse 21 mit Halteflansch und die
beiden Kugellager 18, deren gegenseitiger Abstand über einen
Ring 22 festgelegt ist. Mittels einer Mutter 23 sind diese
Teile auf der Antriebswelle 17 mit der Hülse 21 verspannt. Das
freie Ende 24 der Antriebswelle 17 ist mit einer Verzahnung 25
versehen und dient als erstes Sonnenrad 26 für das Getriebe 2.
Die Hülse 21 trägt an ihrem Halteflasch über Nieten 27 ein
elastisches Bremsblech 28, das sich mit der Antriebswelle 17
dreht. Eine sichere Mitnahme der Hülse 21 durch die Antriebs
welle 17 wird über eine drehfeste Verbindung 29, im Beispiel
eine Verzahnung, erreicht.
Das Bremsblech 28 weist an seinem äußeren Umfang beidseitig
einen ringförmigen Bremsbelag 30 auf, der entweder aufgeklebt,
aufgenietet oder als Beschichtung auf das Bremsblech 28 aufge
bracht ist. Dem in Richtung des Rotors 16 weisenden Bremsbelag
30 ist eine ringförmige Bremsplatte 31 zugeordnet, wohingegen
dem anderen Bremsbelag 30 eine Bremsscheibe 32 zugeordnet ist.
Sowohl die Bremsplatte 31 als auch die Bremsscheibe 32, die
ihrerseits eine zentrale Öffnung für den Durchtritt der An
triebswelle 17 aufweist, sind über am Umfang vorgesehene Öff
nungen an den Gehäuseschrauben 13 oder an der Gehäuseinnenseite
derart fixiert, daß sie gegenüber einer Drehbewegung festgelegt
sind, jedoch in axialer Richtung geringfügig verschiebbar sind.
Mittels Federn 33, die als Federpakete in gleichen Abständen
zueinander im Bereich des Bremsbelages 30 angeordnet sind,
wird die Bremsscheibe 32 in Richtung des in der Figur rechten
Bremsbelages 30 gedrückt, wodurch außerdem der linke Bremsbelag
30 auf die Bremsplatte 31 gedrängt wird. Da sich die Bremsplatte
31 bei 34 am Gehäuse 10 des Antriebsmotors 3 axial und in Dreh
richtung abstützt, wird das Bremsblech 28 über die Bremsbeläge
30 zwischen der Bremsplatte 31 und der Bremsscheibe 32 einge
klemmt. Dadurch wird eine Drehbewegung der Antriebswelle 17
verhindert. Die Federn 33 stützen sich ihrerseits am Flanschteil
19 des Getriebes 2 bzw. am Flansch 4 ab.
Eine Lüftung dieser aus Bremsbelag 30, Bremsplatte 31 und Brems
scheibe 32 bestehenden Bremse 35 erfolgt mittels Elektromagneten
36, die bei Erregung der Wicklungen die Bremsscheibe 32 entgegen
der Kraft der Federn 33 anziehen und somit die Klemmwirkung
zwischen der Bremsplatte 31 und dem linken Bremsbelag 30 und
zwischen der Bremsscheibe 32 und dem rechten Bremsbelag 30
lösen. Die Antriebswelle 17 ist nunmehr frei drehbar.
Wie bereits in der Beschreibung der Fig. 1 erwähnt, weist der
Radnabenantrieb 1 einen Hebel 11 auf, an dem das Ende eines
nicht dargestellten Bowdenzugs festgelegt ist. Mit diesem Hebel
11 kann über die Achse 12, die geeignete Hebelelemente aufweist,
eine mechanische Lüftung der Bremse 35 erfolgen, so daß die
Bremse 35 jeweils unabhängig voneinander sowohl elektrisch als
auch mechanisch gelüftet werden kann.
Der Rotor 16 weist einen axialen Hohlraum 62 auf, in dem koaxial
zur Rotorachse 60 als Drehzahlerfassungsvorrichtung ein Tacho
meter 63 vorgesehen ist. Dieser Tachometer 63 ist mit seiner
Tachowelle 64 mit der Antriebswelle 17 des Rotors 16 verbunden
und wird demnach mit der gleichen Antriebsdrehzahl wie der
Rotor 16 angetrieben. Dabei erzeugt der Tachometer 63 von der
Drehzahl abhängige Steuerimpulse, die in eine Steuereinrichtung
(nicht dargestellt) eingespeist werden, und die zur Steuerung
der Drehzahl, des Drehmoments und der Leistungsaufnahme des
Antriebsmotors 3 dienen. Mit Hilfe dieses Tachometers 63 kann
die Leistungsaufnahme optimiert und der Antriebsmotor optimal,
d. h. unter möglichst geringer Leistungsaufnahme betrieben
werden.
Nachfolgend wird das Getriebe 2 beschrieben. Antriebsmotorseitig
ist das Getriebe 2 mit dem Flanschteil 19 verschlossen, der
seinerseits über Schrauben 37 mit dem Flansch 4 verbunden ist
und somit den feststehenden Teil des Getriebes 2 bildet. An
diesem Flanschteil 19 ist mittels eines Kugellagers 38 ein
erster Teil 39 des Getriebegehäuses 6 drehbar gelagert, wobei
ein zweiter Teil 40 des Getriebegehäuses 6 mittels Schrauben
41 am ersten Teil und somit ebenfalls über das Kugellager 38
drehbar am Flanschteil 19 befestigt ist. Durch den Flanschteil 19
greift in das Getriebe 2 die Antriebswelle 17 ein, die, wie
oben bereits beschrieben, mit ihrem freien Ende 24 das erste
Sonnenrad 26 bildet.
Die Verzahnung 25 dieses ersten Sonnenrades 26 kämmt mit einer
Verzahnung 42 erster Umlauf- oder Planetenräder 43, von denen
in der Figur der Übersichtlichkeit halber nur eines dargestellt
ist, welche eine weitere Verzahnung 44 aufweisen die mit einer
Innenverzahnung 45 des zweiten Teils 40 des Getriebegehäuses 6
kämmt, wobei die Innenverzahnung 45 Teil eines ersten Hohlrades
46 ist. Das erste Sonnenrad 26, die ersten Planetenräder 43 und
das erste Hohlrad 46 bilden eine erste Planetengetriebestufe 47.
Die ersten Planetenräder 43, von denen vorteilhaft drei oder
vier Stück gleichmäßig über den Umfang verteilt vorgesehen
sind, sind über Achsbolzen 48 an einem Planetenträger 49 drehbar
gelagert.
Auf der Antriebswelle 17 befindet sich zwischen der Mutter 23
und dem das erste Sonnenrad 26 bildenden freien Ende 44 eine
Hülse 50, die bezüglich der Antriebswelle 17 frei drehbar ist.
Diese Hülse 50 weist an ihrem Außenumfang eine Verzahnung 51
auf und bildet ein zweites Sonnenrad 52 für ein zweites
Planetengetriebe 53. Dieses zweite Sonnenrad 52 ist über eine
drehfeste Verbindung 54 (im Beispiel eine Verzahnung) mit dem
Planetenträger 49 der ersten Planetengetriebestufe 47 verbunden
und wird demnach von diesem in Drehbewegung versetzt. Die Um
laufgeschwindigkeit des ersten Planetenträgers 49 ist dieselbe
wie die der Achsbolzen 48. Das zweite Sonnenrad 52 kämmt mit
zweiten Planetenrädern 55, von denen in der Fig. 2 ebenfalls
nur eines dargestellt ist, die über Achsbolzen 56 am Flanschteil
19 festgelegt sind. Die zweiten Planetenräder 55 greifen in
eine weitere Innenverzahnung 57 des zweiten Teils 40 des
Getriebegehäuses 6. Diese zweite Innenverzahnung 57 bildet ein
zweites Hohlrad 58. Die zweite Planetengetriebestufe 53 wird
demnach durch das zweite Sonnenrad 52, die zweiten Planetenräder
55 und das zweite Hohlrad 58 gebildet. Die zweiten Planetenräder
55 sitzen drehbar auf Achsbolzen 56, die starr mit dem Flansch
teil 19 verbunden sind, so daß ihre Umlaufachsen stationär
sind. Die zweiten Planetenräder 55 übertragen somit lediglich
die Drehbewegung des zweiten Sonnenrades 55 entsprechend der
sich aus ihrem Übersetzungsverhältnis ergebenden Übersetzung
auf das zweite Hohlrad 58. Die zweiten Planetenräder 55 sind
über Nadellager 59 an den Achsbolzen 56 festgelegt.
Wird die Antriebswelle 17 des Radnabenantriebs 1 über den An
triebsmotor 3 in Drehung versetzt, so treibt das erste Sonnenrad
26 die ersten Planetenräder 43 an, die ihrerseits wiederum das
erste Hohlrad 46 in Drehbewegung versetzen. Zu der Drehbewegung
der ersten Planetenräder 43 um ihre Achsbolzen 48, drehen sich
die Achsbolzen 48 um die Achse 60 der Antriebswelle 17, wodurch
der Planetenträger 49 in Drehbewegung um die Achse 60 versetzt
wird. Da der Planetenträger 49 über die drehfeste Verbindung
51 mit dem zweiten Sonnenrad 52 gekoppelt ist, wird auch dieses
mit der gleichen Drehgeschwindigkeit in Drehung versetzt. Dieses
zweite Sonnenrad 52 treibt nun seinerseits über die zweiten
Planetenräder 55 das zweite Hohlrad 58 an. Da jedoch die beiden
Hohlräder 46 und 58 einstückig miteinander verbunden sind,
bilden die beiden Planetengetriebestufen 47 und 53 ein mehr
stufiges Planetengetriebe, das die von der Antriebswelle 17
abgegebene Leistung aufteilt und teilweise über das erste Pla
netengetriebe 47 und teilweise über das zweite Planetengetriebe
53 auf das Getriebegehäuse 6 abgibt, das nunmehr als Abtriebs
welle (61) fungiert. Abhängig vom Verzahnungsverhältnis des
ersten Sonnenrades 26 zu den ersten Planetenrädern 43 und von
diesen zum ersten Hohlrad 46 ergibt sich in Abhängigkeit vom
Verzahnungsverhältnis des zweiten Sonnenrades 52 zu den zweiten
Planetenrädern 55 und von diesen zum zweiten Hohlrad 58 das
Verhältnis der Rotationsgeschwindigkeiten der ersten und zweiten
Planetenräder 43 und 55. Außerdem wird durch die Verzahnungs
verhältnisse die Leistungsaufzweigung und die Übersetzung des
Getriebes festgelegt.
Die über die Antriebswelle 17, das erste und das zweite Sonnen
rad 26 und 52, die ersten und zweiten Planetenräder 43 und 55
auf das erste und zweite Hohlrad 46 und 58 übertragene Drehbe
wegung versetzt den zweiten Teil 40 und somit auch den ersten
Teil 39 des Getriebegehäuses 6 in Drehung, der seinerseits
nunmehr das Rad 9 in Drehbewegung versetzt, das über die Felge
8 mit Schrauben 7 angeflanscht ist.
Dieses Getriebe 2 weist den bemerkenswerten Vorteil auf, daß
es einerseits als mehrstufiges Planetengetriebe ausgebildet
ist, daß es andererseits aufgrund der vorteilhaften Leistungs
verzweigung extrem geringe Zahnbreiten besitzt und daher eine
sehr geringe Bautiefe aufweist. Zudem kann über eine geeignete
Wahl der Verzahnungen die Übersetzung des Getriebes 2 an die
erforderlichen Gegebenheiten angepaßt werden.
Die Bautiefe des Radnabenantriebs 1 beträgt ca. 156 mm, der
Durchmesser des Antriebsmotors 3 etwa 116 mm und der des Ge
triebes etwa 120 mm. Der Radnabenantrieb 1 ist bevorzugt für
14-Zoll-Räder 9 ausgelegt.
Claims (16)
1. Antrieb, insbesondere für Rollstühle oder dergleichen, mit
einem elektrisch betriebenen Antriebsmotor mit einem Stator
und einem Rotor mit Antriebswelle, und einem mit der An
triebswelle des Rotors verbundenen Getriebe mit Abtriebs
welle, wobei die Abtriebswelle des Getriebes mit einem
Rad verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb
als Radnabenantrieb (1) ausgebildet ist, dessen Getriebe
(2) als mehrstufiges Planetengetriebe (47 und 53) mit einer
Leistungsverzweigung ausgebildet ist.
2. Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
erste Planetengetriebestufe (47) ein erstes Sonnenrad
(26) aufweist, das mit der Antriebswelle (17) des Antriebs
motors (3) verbunden ist, und daß das erste Sonnenrad
(26) über ein oder mehrere erste Planetenräder (43) mit
der als Hohlrad (46) ausgebildeten Abtriebswelle (61)
verbunden ist, deren Verzahnungen miteinander kämmen.
3. Antrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die zweite Planetengetriebestufe (53)
ein zweites Sonnenrad (52) aufweist, das mit dem Planeten
träger (49) des ersten Planetengetriebes (47) verbunden
ist.
4. Antrieb nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das
zweite Sonnenrad (52) sich auf dem ersten Sonnenrad (26)
abstützt und auf diesem frei drehbar gelagert ist.
5. Antrieb nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet,
daß das zweite Sonnenrad (52) über ein oder mehrere zweite
Planetenräder (55) mit der als Hohlrad (58) ausgebildeten
Abtriebswelle (62) verbunden ist.
6. Antrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die als Hohlrad (46 und 58) ausge
bildete Abtriebswelle (61) eine erste Innenverzahnung
(45) für die ersten Planetenräder (43) und eine zweite
Innenverzahnung (57) für die zweiten Planetenräder (55)
aufweist.
7. Antrieb nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet,
daß die Lagerungen der zweiten Planetenräder (55) mit dem
Gehäuse (10) des Antriebsmotors (3) verbunden sind.
8. Antrieb nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekenn
zeichnet, daß das zweite Sonnenrad (52) mit dem Planeten
träger (49) der ersten Planetenräder (43) verbunden ist.
9. Antrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß der Antriebsmotor (3) ein Gleichstrom
motor ist.
10. Antrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß der Antriebsmotor (3) zwei- oder mehr
polig, insbesondere 4-, 8- oder 16-polig, ausgebildet ist.
11. Antrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß der Antriebsmotor (3) einen Rotor
(16) mit einem axialen Hohlraum (62) aufweist, wobei im
Hohlraum (62) eine Drehzahlerfassungsvorrichtung (Tacho
meter 63) vorgesehen ist.
12. Antrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß der Antriebsmotor (3) eine mechanische
Bremse (35) aufweist, die axial neben dem Stator oder
Rotor angeordnet ist.
13. Antrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß der Antriebsmotor (3) eine mechanische
Bremse (35) aufweist, die zwischen dem Antriebsmotor (3)
und dem Getriebe (2), insbesondere innerhalb der Radnabe
des Rades (9), angeordnet ist.
14. Antrieb nach einem der Ansprüche 12 oder 13, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Bremse (35) elektrisch und/oder
mechanisch lüftbar ist.
15. Antrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß der Durchmesser des Antriebsmotors
(3) etwa dem Durchmesser des Getriebes (2) entspricht.
16. Antrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß der Antriebsmotor (3) mit seiner dem
Getriebe (2) zugewandten Seite teilweise in die Radnabe
des Rades (9) hineinragt.
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