DE1172766B

DE1172766B - Electric motor with an output shaft reduced by Waelzkoerper compared to the motor shaft

Info

Publication number: DE1172766B
Application number: DEJ21848A
Authority: DE
Original assignee: INDIVE GmbH
Current assignee: INDIVE GmbH
Priority date: 1962-05-29
Filing date: 1962-05-29
Publication date: 1964-06-25

Description

Elektromotor mit einer gegenüber der Motorwelle durch Wälzkörper untersetzten Abtriebswelle Die Erfindung bezieht sich auf einen Elektronaotor mit einer gegenüber der Motorwelle durch Wälzkörper untersetzten Abtriebswelle, die mit dem Wälzkörperkäig verbunden ist oder einen Teil bildet.Electric motor with a stepped down compared to the motor shaft by rolling elements Output shaft The invention relates to an electric motor with an opposite the motor shaft by means of the output shaft, which is reduced by rolling elements and which is connected to the rolling element cage is connected or forms a part.

Brei den bekanntest Getriebemotoren dieser Art sind zwei Wälzlager mit verschieden großen Wälzkörpern vorgesehen, über welche das Drehmoment von der Motorwelle auf die Abtriebswelle übertragen wird. Die Anordnung von zwei Wälzlagern mit den dazu gehörenden Käfigen und Laufbahnen erfordert einen erheblichen Aufwand. Dieser Aufwand mag dann gerechtfertigt sein, wenn ein extrem großes Untersetzungsverhältnis erzielt werden soll. Dann kann auch der Nachteil in Kauf genommen werden, daß Teile vorhanden sind, die schneller rotieren als die Motorwelle und daß eine außerordentlich große Herstellungsgenauigkeit notwendig ist, um den erforderlichen radialen Anpreßdruck zu erreichen.The best known geared motors of this type are two roller bearings provided with different sized rolling elements, through which the torque of the Motor shaft is transmitted to the output shaft. The arrangement of two rolling bearings with the associated cages and raceways requires considerable effort. This effort may be justified when there is an extremely large reduction ratio should be achieved. Then the disadvantage can be accepted that parts are present that rotate faster than the motor shaft and that an extraordinary great manufacturing accuracy is necessary to achieve the required radial contact pressure to reach.

Bekannt ist auch eine Fahrradnabenlichtmaschine, bei welcher der Rotor von der langsam mitlaufenden Radachse über ein ebenfalls zweistufiges Reibkugelgetriebe mit einer schnellen Drehzahl angetrieben wird, wobei der Reibungsschluß durch axial angeordnete Druckfedern erzielt wird. Auch diese Nabenlichtmaschine vermag ebenso wenig wie die in verschiedenen Ausführungen bekannten Reibrollengetriebe die Lehre zur Lösung der der Erfindung zugrunde liegenden Aufgabe zu vermitteln, die darin besteht, einen Getriebemotor mit einer langsam laufenden Abtriebswelle zu schaffen, welcher mit wenig Bauteilen einfach herstellbar ist, wobei darüber hinaus nur wenig Teile ausgewechselt werden müssen, wenn ein anderes Übersetzungsverhältnis erzielt werden soll.Also known is a bicycle hub alternator in which the rotor from the slowly rotating wheel axle via a two-stage friction ball gear is driven at a fast speed, the frictional engagement by axial arranged compression springs is achieved. This hub alternator can also do the same little like the friction roller gears known in different designs the teaching to convey to solve the problem underlying the invention, the therein consists of creating a geared motor with a slow-running output shaft, which is easy to manufacture with few components, with only a few moreover Parts must be replaced when a different gear ratio is achieved shall be.

Der erfindungsgemäße Getriebemotor ist gekennzeichnet durch die Vereinigung nachstehender Merkmale: a) Es ist ein einziges Reibkugellager vorgesehen, das zugleich als Lager für die Motorwelle auf der Abtriebsseite dient; b) von der Motorwelle werden die Kugeln unmittelbar mittels einer auf der Motorwelle angeordneten Lauffläche oder mittelbar über einen auf der Motorwelle urdrehbar angeordneten inneren Laufring angetrieben; c) als äußerer Laufring dienen zwei mit einer konischen Innenfläche versehene Ringscheiben, die urdrehbar im Motorgehäuse angeordnet sind und von denen die eine axial zur anderen beweglich angeordnet ist und durch Federkraft über die Kugeln an die andere Ringscheibe angepreßt wird; d) zur selbsttätigen genauen Einstellung des Reibkugellagers ist entweder der äußere Laufring oder die mittelbar oder unmittelbar auf der Motorwelle angeordnete innere Lauffläche verschiebbar ausgebildet.The gear motor according to the invention is characterized by the union the following features: a) A single friction ball bearing is provided, which at the same time serves as a bearing for the motor shaft on the output side; b) from the motor shaft the balls are moved directly by means of a running surface arranged on the motor shaft or indirectly via an inner race that is rotatably arranged on the motor shaft driven; c) two with a conical inner surface serve as the outer race provided ring disks which are non-rotatably arranged in the motor housing and of which one is arranged axially movable to the other and by spring force on the Balls is pressed against the other washer; d) for automatic precise adjustment of the friction ball bearing is either the outer race or the indirect or direct one Inner running surface arranged on the motor shaft is designed to be displaceable.

e) die Abtr>,ebswelle ist in, einem am Motorgehäuse befestigten Getriebedeckel gelagert. Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung werden an einem Ausführungsbeispiel an Hand der Zeichnung näher erläutert. Darin zeigt p' i g. 1 einen Längsschnitt durch einen erfindungsgemäß gelagerten Elektromotor, F i g. 2 den Querschnitt gemäß der Linie II-II der Fig. 1.e) the output shaft is in a gear cover attached to the motor housing stored. Further details and features of the invention are based on an exemplary embodiment explained in more detail with reference to the drawing. Therein p 'i shows g. 1 shows a longitudinal section by an electric motor mounted according to the invention, FIG. 2 shows the cross section according to the line II-II of FIG. 1.

Das vordere Ende der Motorwelle 11 ist wie üblich im Lager 21 des Lagerschildes 22 gelagert. Das hintere Ende der Motorwelle ist mit einer keilförmigen Rille 12 versehen, die als Lauffläche der Kugeln 31 dient. Die Laufrille kann sich auch auf einer Hülse befinden, die ihrerseits urdrehbar auf der Motorwelle befestigt ist. Als äußerer Laufring dienen zwei Ringscheiben 32, deren konische, geschliffene Innenseiten 33 als äußere Laufflächen der Kugeln dienen. Der Wälzkörperkäfig 34 greift einerseits fingerartig zwischen die Kugeln, so daß nur ein geringer Spalt entsteht, und ist andererseits fest mit der Abtriebswelle 35 verbunden. Der Wälzkörperkäfig ist aus einem Kunststoff hoher Abriebfestigkeit gefertigt, wodurch zugleich ein geräuscharmer Lauf gewährleistet wird.As usual, the front end of the motor shaft 11 is mounted in the bearing 21 of the end shield 22. The rear end of the motor shaft is provided with a wedge-shaped groove 12 which serves as a running surface for the balls 31. The running groove can also be located on a sleeve, which in turn is non-rotatably attached to the motor shaft. Two ring disks 32 are used as the outer race, the conical, ground inner sides 33 of which serve as the outer running surfaces of the balls. The roller cage 34 on the one hand engages like a finger between the balls, so that only a small gap is created, and on the other hand is firmly connected to the output shaft 35. The rolling element cage is made of a plastic with high abrasion resistance, which at the same time ensures low-noise operation.

Die genaue axiale Einstellung der Lagerteile, die notwendig ist, damit die Kugeln an allen vier Laufflächen zum Anliegen kommen und das Drehmoment übertragen, läßt sich auf verschiedene Weise erzielen. Bei dem gezeichneten Ausführungsbeispiel sind beide Ringscheiben 32 axial beweglich, aber urdrehbar in der Bohrung des hinteren Lagerschildes 23 befestigt. Die beiden Ringscheiben 32 werden durch Verschraubungen 24 zusammengehalten, wobei durch die Federn 25 der Anpreßdruck eingestellt werden kann. Die Kugeln zentrieren sich in der Rille 12. Der äußere zweiteilige Laufring stellt sich wegen seiner axialen Beweglichkeit von selbst auf die Kugeln ein.The exact axial adjustment of the bearing parts that is necessary with it the balls come to rest on all four running surfaces and transmit the torque, can be achieved in several ways. In the illustrated embodiment Both ring disks 32 are axially movable, but non-rotatable in the bore of the rear End shield 23 attached. The two annular disks 32 are screwed together 24 held together, with the Springs 25 of the contact pressure set can be. The balls are centered in the groove 12. The outer two-part Because of its axial mobility, the bearing ring stands on the balls by itself a.

Eine andere Möglichkeit zur selbsttätigen axialen Einstellung besteht darin, die Kugeln in der äußeren Laufbahn zu zentrieren und die Rille 12 axial beweglich zu gestalten. Bei dieser Ausführung braucht nur die äußere Ringscheibe axial beweglich angeordnet zu sein. Die Verschraubungen 24 können dabei entfallen, wenn die Federn zwischen der äußeren Ringscheibe und der Innenseite des das Lager der Abtriebswelle 35 tragenden Getriebedeckels 36 angeordnet sind. Die geringe, zur selbsttätigen Einstellung notwendige axiale Verschiebung der Rille 12 läßt sich dadurch erreichen, daß man entweder durch entsprechende Auswahl des Lagers 21 der ganzen Motorwelle 11 eine gewisse Verschiebungsmöglichkeit gibt, oder daß man eine Rillenhülse verwendet, die axial beweglich auf der Motorwelle 11 befestigt ist. Die Anordnung einer besonderen Rillenhülse hat noch den Vorteil, daß bei einer evtl. Beschädigung der Lauffläche nicht die ganze Motorwelle ausgewechselt zu werden braucht. Außerdem kann die Rillenhülse aus einem der besonders gearteten Beanspruchung angepaßten Spezialstahl hergestellt werden.There is another possibility for automatic axial adjustment is to center the balls in the outer raceway and the groove 12 is axially movable to design. In this design, only the outer ring disk needs to be axially movable to be arranged. The screw connections 24 can be omitted if the springs between the outer ring washer and the inside of the bearing of the output shaft 35 supporting gear cover 36 are arranged. The low one, for self-acting Adjustment of the necessary axial displacement of the groove 12 can be achieved by that you either by appropriate selection of the bearing 21 of the entire motor shaft 11 gives a certain possibility of displacement, or that one uses a grooved sleeve, which is axially movably mounted on the motor shaft 11. The arrangement of a special Grooved sleeve also has the advantage that if the running surface is damaged the entire motor shaft does not need to be replaced. In addition, the grooved sleeve made of a special steel adapted to the particular type of stress will.

Die erfindungsgemäße Lagerung ist absolut spielfrei und verursacht trotz ihrer Funktion als Getriebe kein nennenswert größeres Geräusch als ein normales Kugellager.The storage according to the invention is absolutely free of play and causes despite its function as a gear, no noticeably greater noise than a normal one Ball-bearing.

Die Wirkungsweise der Lagerung als Getriebe ist leicht aus der F i g. 2 ersichtlich. Wenn sich die Motorwelle im Uhrzeigersinne dreht, drehen sich die Kugeln im Gegenuhrzeigersinne um ihre eigenen Achsen und rollen dabei auf den Laufflächen des unbewegten Außenringes ab. Dabei führen sie eine Drehbewegung um die Motorachse aus. und drehen dabei den Wälzkörperkäfig im Uhrzeigersinne mit einer dem Untersetzungsverhältnis entsprechenden Drehzahl.The operation of the storage as a gear is easy from the F i G. 2 can be seen. When the motor shaft rotates clockwise, rotate the balls counterclockwise around their own axes and roll on the Running surfaces of the immobile outer ring. In doing so, they perform a rotary motion the motor axis. and turn the rolling element cage clockwise with a speed corresponding to the reduction ratio.

Die Änderung der Untersetzung ist in beiden Fällen ohne Änderung der Motorwelle leicht möglich. Im ersten Falle müssen die Ringscheiben, ' die Kugeln und der Kugelkäfig, im zweiten Falle die Rillenhülse, die Kugeln und der Kugelkäfig ausgetauscht werden.The change in the reduction is in both cases without changing the Motor shaft easily possible. In the first case, the washers, 'the balls and the ball cage, in the second case the grooved sleeve, the balls and the ball cage be replaced.

Claims

Claim: Electric motor with a through opposite the motor shaft Rolling element reduced output shaft, which is connected to the rolling element cage or forms a part, characterized by the combination of the following features: a) There is a single friction ball bearing, which also serves as a bearing for the Motor shafts are used on the output side; b) from the motor shaft are the balls directly by means of a running surface arranged on the motor shaft or indirectly Driven by an inner race that is non-rotatably arranged on the motor shaft; c) two ring disks with a conical inner surface serve as the outer race, which are non-rotatably arranged in the motor housing and one of which is axially to the other is movably arranged and by spring force on the balls to the other ring disc is pressed; d) for automatic precise adjustment of the friction ball bearing either the outer race or the directly or indirectly on the motor shaft arranged inner running surface designed to be displaceable; e) is the output shaft stored in a gear cover attached to the motor housing. Considered Publications: German Patent Specifications Nos. 238 914, 380 468; Austrian patent specification No. 173 505; British Patent No. 143,573; U.S. Patent No. 2,853,899. Older patents considered: German Patent No. 1 137 799.