FI78200C

FI78200C - ELMOTOR MED VAEXEL.

Info

Publication number: FI78200C
Application number: FI872070A
Authority: FI
Inventors: Heikki Tapani Koivikko
Original assignee: Heikki Tapani Koivikko
Priority date: 1987-04-16
Filing date: 1987-05-11
Publication date: 1989-06-12
Also published as: FI872070A0; FI78200B; FI872070L

Description

1 782001 78200

VaihdeeähkömoottoriVaihdeeähkömoottori

Keksinnön kohteena on sähkömekaaninen toimilaite, tarkemmin sanottuna vaihdeeähkömoottori, jonka suljetun kotelon muodostavan rungon kiinteään osaan on kiinnitetty alennusvaihteiston kiinteä osa, ja jonka irrotettavaan päätyosaan on kiinnitetty moottorin staattori, jolloin moottorin roottori on yhdistetty vaihteistoon sisäänmenoakselilla, jonka läpi vaihteiston ulostuloakseli ulottuu samankeskieesti.The invention relates to an electromechanical actuator, in particular to a geared electric motor, in which a fixed part of a reduction gear is attached to a fixed part of the closed housing body, and in which a motor stator is attached to a removable end part

Sähkömoottoreita ja vaihteistoja sekä näiden yhdistelmiä käytetään laajasti paitsi jatkuvasti pyörittävinä eliminä myös pyörimiskierrosten lukumäärää ja akselin pyörähdyskulmaa ohjaavina toimieliminä. Tällöin yhdistelmään kuuluu myös joukko antureita ja ohjauspiirejä.Electric motors and gearboxes, as well as combinations thereof, are widely used not only as continuously rotating elements but also as actuators for controlling the number of rotations and the angle of rotation of the shaft. In this case, the combination also includes a number of sensors and control circuits.

Tunnetut yhdistelmät kootaan yleisesti saatavilla olevista osista, kuten tasa- tai vaihtovirtamoottoreista, erilaisista vaihteistoista ja anturiyksiköistä sekä ohjauspiirien yksiköistä. Tällöin yhdistelmissä esiintyy runsaasti laakerointeja, akselien liitoksia, erilaisia sovituskiinnityksiä ja joh-dotuksia osien välillä. Tästä johtuen tällaisia yhdistelmiä käytettäessä esiintyy toistuvasti ongelmia niiden suunnittelussa, etenkin rakenneosien vaihtelevien kiinnitystapojen ja -mittojen vuoksi. Tästä on seurauksena myös näitä yhdistelmiä käyttävien laitteiden ja konekokonaisuuksien suunnittelun ja rakentamisen vaikeus. Lisäksi mutkikas rakenne tunnetun tekniikan mukaisissa laiteyhdistelmissä johtaa usein monimutkaisiin toteutuksiin, kun pyritään aikaansaamaan tukeva rakenne. Siitä seuraa, että näiden yhdistelmälaitteiden käyttö ja huolto on hankalaa ja aikaa vievää, ja muodostaa prosessituo-tannoesa oleellisen kannattavuuden rasituksen.Known combinations are assembled from commonly available components, such as DC or AC motors, various gearboxes and sensor units, and control circuit units. In this case, there are many bearings, shaft connections, various fitting fastenings and wiring between the parts in the combinations. As a result, the use of such combinations repeatedly presents problems in their design, especially due to the different mounting methods and dimensions of the components. This also results in the difficulty of designing and building equipment and assemblies using these combinations. In addition, the complex structure in prior art device combinations often leads to complex implementations in order to provide a supportive structure. It follows that the use and maintenance of these combination devices is cumbersome and time-consuming, and constitutes a burden on the profitability of the process production.

Keksinnön tehtävänä on aikaansaada parempi moottorin ja vaihteiston rakenteellinen kokonaisuus, joka on yksinkertainen, tukeva, helposti huollettava ja lukuisiin eri käyttöympäristöihin soveltuva.The object of the invention is to provide a better structural assembly of the engine and gearbox which is simple, robust, easy to maintain and suitable for many different operating environments.

2 782002 78200

Keksinnössä sinänsä tunnetut moottori ja vaihde yhdistetään siten, että yhdistelmässä sisäänmeno- ja ulostuloakselit ovat sa-mankeskisesti sisäkkäin, jolloin vaihteiston sisäänmenoakseli on ontto ja ulostuloakseli sen alapuolella.In the invention, the motor and the gearbox known per se are combined in such a way that in the combination the input and output shafts are concentrically nested, the input shaft of the gearbox being hollow and the output shaft below it.

Vaihteisto voi olla esimerkiksi kaupallisesti saatava planeetta-vaihde, jolloin onton sisäänmenoakselin ansiosta voidaan ulostu-loakseli johtaa sen läpi. Näin ulostuloakseli voidaan laakeroida rakenteen kannalta edullisesti kotelomaisen rungon päätyihin ja lisäksi niin, että toinen pää on laippamainen vaihteiston kansi. Edullisesti sähkövaihdemoottori rakennetaan akselien kanssa samankeskiseen sylinterimäiseen runkoon, vaikka muutkin rungon muodot ovat mahdollisia.The gearbox can be, for example, a commercially available planetary gearbox, in which case the output shaft can be guided through it thanks to the hollow input shaft. In this way, the output shaft can be mounted on the ends of the housing-like body, advantageously from the point of view of construction, and furthermore so that the other end is a flange-like gearbox cover. Preferably, the electric gear motor is mounted in a concentric cylindrical body with the shafts, although other body shapes are possible.

Keksinnön oleelliset piirteet on täsmällisemmin kuvattu patenttivaatimuksissa. Alla selitetään piirustuksen avulla keksinnön edullisia suoritusmuotoja. Kuviossa on periaatteellinen leikkauskuva keksinnön mukaisen vaihdesähkömoottorin edullisimmasta suoritusmuodosta.The essential features of the invention are described in more detail in the claims. Preferred embodiments of the invention are explained below by means of a drawing. The figure shows a schematic sectional view of a most preferred embodiment of a geared electric motor according to the invention.

Kuviossa nähdään vaihdesähkömoottorin olennaiset osat periaatteellisena leikkauskuvana. Rungon kiinteä osa 1 on kiinnitetty vaihdesähkömoottoria kantavaan rakenteeseen kehällä olevista kiinnityksistä 17, jotka voivat olla esim. ruuveja. Rungon kiinteään osaan 1 on liitetty kiinteästi vaihteiston osa ja vaihteiston ulostulopuoli on liitetty ulostuloakselin 20 pääty-laippaan 2, johon liitetään <21) vaihdesähkömoottorin käyttämä koneenosa tai -osat. Päätylaippa 2 on edullisesti samaa kappaletta kuin akseli 20.The figure shows the essential parts of a geared electric motor in a schematic sectional view. The fixed part 1 of the frame is fastened to the support structure of the gear electric motor by means of peripheral fasteners 17, which may be, for example, screws. A part of the gearbox is fixedly connected to the fixed part 1 of the body and the output side of the gearbox is connected to the end flange 2 of the output shaft 20, to which the machine part or parts driven by the gear electric motor are connected. The end flange 2 is preferably the same piece as the shaft 20.

Sisäänmenoakselia 15 käyttää siihen kiinnitetty moottorin roottori 7, jolloin moottorin staattori on kiinnitetty rungon irrotettavaan osaan 13. Sisäänmenoakseli 15 on laakeroitu runkoon 1 ja ulostulon laippamaiseen kanteen 2. Ulostuloakssli on mahdollisimman suuren tukevuuden aikaansaamiseksi laakeroitu päätylai-pastaan lähelle ulkokehää laakerilla 3, ja rungon toisessa päädyssä laakerilla 4.The input shaft 15 is driven by a motor rotor 7 attached thereto, the motor stator being attached to a detachable part 13 of the body. with bearing 4.

3 782003 78200

Rungon irrotettavaan osaan 13 kiinnitetään moottorin etaattori 8 sekä tarpeen mukaan käyttö- ja ohjauetarkoituksia varten antureita 9 ja piirejä 11. Osaa 13 kiristää paikoilleen laakeria 4 vasten uloetuloakseliin kierretty mutteri 5, jolloin rungon osat liittyvät toieiinsa esim. kehällä pisteissä 16. Moottorin sähköeyö-tön, antureiden ja ohjauspiirien liitäntäkaapelit tuodaan runkoon läpivientien 12 kautta.A motor actuator 8 and, if necessary, sensors 9 and circuits 11 are attached to the detachable part 13 of the body for operation and control purposes. The part 13 is tightened by a nut 5 wound on the output shaft against the bearing 4, whereby the body parts are connected to each other, e.g. the connection cables for the sensors and control circuits are introduced into the frame via the bushings 12.

Rungon irrotettava osa 13 irrotetaan huolto- tai muita tarkoituksia varten avaamalla mutteri 5, jolloin yksinkertaisesti voidaan nostaa pois koko osa 13 sisältöineen jakopintaa 14 - 14 pitkin. Irrotustoimenpidettä helpottamaan kaapelit varustetaan soveltuvin liittimin. Moottorin roottori 7, antureiden roottorit 10, laakeri 3 ja alennusvaihde 6 eivät irtoa osaa 13 irrotettaessa tai mahdollisesti vaihdettaessa.The detachable part 13 of the body is removed for maintenance or other purposes by opening the nut 5, whereby the entire part 13 with its contents can simply be lifted off along the dividing surface 14-14. To facilitate the removal procedure, the cables are equipped with suitable connectors. The motor rotor 7, the sensor rotors 10, the bearing 3 and the reduction gear 6 do not come loose when the part 13 is removed or possibly replaced.

Sisäänmeno- ja ulostuloakseleihin voidaan edullisesti kiinnittää antureiden roottorit 10, joiden avulla saadaan antureiden 9 välityksellä ohjaukseen käytettävä tieto akselien pyörimienopeu-desta, kierrosten lukumäärästä, kiertokulmasta tai vastaavista suureista. Anturit ovat kaupallisesti saatavia antureita tai tarkoitukseen erikoisesti sovitettuja antureita.The rotors 10 of the sensors can advantageously be mounted on the input and output shafts, by means of which information on the speed of rotation of the shafts, the number of revolutions, the angle of rotation or the like can be obtained via the sensors 9. The sensors are commercially available sensors or specially adapted sensors.

Rungon irrotettava kotelo-osa 13 muodostuu tilavaksi haluttaessa pitkä laakerointiväli, joten siinä on tilaa moottorin ohjaukselle, esim. moottorin syöttövirran ohjaukselle, sekä muille tarpeellisille säätölaitteille, jotka ovat kaupallisesti saatavista osista koottu tai tehty tarkoitukseen erikseen kehitetyistä osista.The detachable housing part 13 of the frame is made spacious if desired by a long bearing gap, so that it has space for motor control, e.g. motor supply current control, as well as other necessary control devices assembled from commercially available parts or made of specially developed parts.

Edellä kuvattu vaihdesähkömoottori voidaan lisäksi varustaa nes-teenpitavillä laakereilla <3, 4) ja rungon osien välisellä nes-teenpitävällä tiivisteellä (19). Myös läpivienti 12 on varustettu nesteenpitävällä tiivisteellä (18). Tällä rakenteella koko rungon sisätila täytetään tarkoitukseen 4 78200 soveltuvalla nesteellä, esim vesi-propyieenigiyfcoiiiiuofcaexj^, jolloin nesteen ja tiivisteiden yhteisvaikutuksen ansiosta vaih-desähkömoottori voidaan sijoittaa veteen tai ympäristöön, jossa esim. on syövyttäviä kaasuja. Vaihtoehtoisesti vain osa rungosta täytetään nesteellä.The geared electric motor described above can furthermore be provided with fluid-tight bearings (3, 4) and a fluid-tight seal (19) between the body parts. The bushing 12 is also provided with a liquid-tight seal (18). With this structure, the entire interior of the body is filled with a liquid suitable for the purpose, e.g. 78,8200. Alternatively, only part of the body is filled with liquid.

Keksinnön mukainen vaihdesähkömoottori voidaan edullisesti varustaa ontolla ulostuloakseli1la 2a kuten kuviossa on esitetty. Tällöin koko yksikön läpi johdetaan käyttötapauksesta riippuen aksiaalisia tukirakenteita, pyöriviä akseleita, sähkökaapeleita ja -putkia sekä neste- ja kaasuputkia, joko vaihdesähkömoottorin käyttämän koneenosan tai -osien elimellisinä osina, tai riippumattomina yksiköinä.The gear electric motor according to the invention can advantageously be provided with a hollow output shaft 1a as shown in the figure. In this case, axial support structures, rotating shafts, electric cables and pipes, and liquid and gas pipes are passed through the entire unit, depending on the application, either as integral parts of the machine part or parts used by the gear electric motor, or as independent units.

Claims

5 78200 Patented Suction Cups

A gear electric motor having a fixed part of a reduction gear (6) attached to a fixed part <1> of the body forming the closed housing (1, 13), and having a motor stator (8) attached to the detachable end part (13), wherein the motor rotor (7) is connected to the gearbox by a drive shaft (15) through which the gearbox output shaft (20) extends concentrically, characterized in that the other end of the output shaft is a flange-shaped gearbox cover (2) mounted (3) close to the outer circumference of the housing.

Geared electric motor according to Claim 1, characterized in that the detachable end part (13) as a whole comprises sensors (9) and electronic control circuits (11) arranged around the shafts (15, 20), and in that the sensor rotors (10) are arranged for the inlet tongue (15) and the outlet tongue (20).

AC motor according to Claim 1 or 2, characterized in that the output shaft bearings (3, 4), the seal (19) between the body parts and the bushings (18) are liquid-tight, the AC motor being completely or partially filled with liquid.

Geared electric motor according to one of Claims 1 to 3, characterized in that the output shaft (20) of the gearbox is hollow.