DE4339791C2 - Antriebsvorrichtung mit veränderlichem Luftspalt - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine elektromotorische Antriebsvorrichtung mit veränderlichem Luftspalt, mit den im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Merkmalen, um einen Antrieb mit niedriger Geschwindigkeit und hohem Drehmoment beispielsweise für ein Gelenk eines industriellen Roboters zu erhalten.

Fig. 1 zeigt eine Schnittansicht einer bekannten An­ triebsvorrichtung mit veränderlichem Luftspalt, die beispielsweise in der veröffentlichten ungeprüften japanischen Patentanmeldung No. 264559 von 1989 offenbart ist. Fig. 2(a) ist eine Schnittdarstellung entlang der Linie F-F in Fig. 1 und Fig. 2(b) ist eine Schnittdarstellung entlang der Linie G-G in Fig. 1.

In den Fig. 1 und 2 sind ein Gehäuse 1 einer An­ triebsvorrichtung mit veränderlichem Luftspalt, ein an der inneren Umfangsfläche des Gehäuses 1 befestig­ ter ringförmiger Ständer 2, Spulen 3, ein an der inneren Umfangsfläche des Gehäuses 1 befestigtes Innen­ zahnrad 4, ein von der vom Ständer 2 erzeugten elektromagnetischen Anziehungskraft gedrehter Läufer 5, ein mit dem Läufer 5 verbundenes Außenzahnrad 6, das sich mit der Drehung des Läufers 5 um die innere Umfangsfläche dreht, und mehrere Kurbeln 7, deren exzentrische Wellen 7a drehbar vom Läufer 5 und vom Außenzahnrad 6 durch die Lager 9 bis 11 gestützt und deren Drehwellen 7b mit einer Ausgangswelle 14 über Lager 12 und 13 verbunden sind, wiedergegeben. Die Kurbeln 7 übertragen nur die Selbstdrehung des Läufers 5 auf die Ausgangswelle 14 durch die Umdrehung der exzentrischen Wellen 7a (die Drehung der Drehwellen 7b) mit der Umdrehung des Läufers 5. Lager 15 dienen zur drehbaren Stützung der Drehwellen 7b.

Nachfolgend wird die Arbeitsweise der bekannten An­ triebsvorrichtung mit veränderlichem Luftspalt be­ schrieben.

Zuerst wird eine magnetische Anziehungskraft vom Ständer 2 erzeugt durch eine aufeinanderfolgende Lieferung von Energie zu den Spulen 3 und dann dreht sich der Läufer 5 selbstdrehend durch die magnetische Anziehungskraft.

Da der Läufer 5 mit dem Außenzahnrad 6 verbunden ist, dreht sich der Läufer 5 selbst um einen Zahn des Au­ ßenzahnrades 6 bei jeder Umdrehung des Läufers 5.

Da nämlich das Außenzahnrad 6 mit wenigstens einem Außenzahn weniger als das Innenzahnrad 4 mit Innen­ zähnen ausgestattet ist, und da die Innenzähne des Innenzahnrades 4 und die Außenzähne des Außenzahnra­ des 6 mit der Umdrehung des Außenzahnrades 6 inner­ halb des Innenzahnrades 4 einer nach dem anderen in­ einandergreifen, führt das Außenzahnrad 6 bei jeder Umdrehung eine Selbstdrehung um einen Zahn durch. (Die Selbstdrehung ändert sich natürlich, wenn die Anzahl der Zähne des Außenzahnrades 6 geändert wird).

Da sich die exzentrischen Wellen 7a der Kurbeln 7 mit der Umdrehung des Läufers 5 (Außenzahnrad 6) drehen, übertragen demgemäß die Drehwellen 7b nur die Selbst­ drehung des Läufers 5 auf die Ausgangswelle 14. Die Ausgangswelle 14 dreht sich dann mit einer geringen Geschwindigkeit und einem hohen Drehmoment. Da die bekannte Antriebsvorrichtung mit veränderlichem Luft­ spalt wie vorbeschrieben ausgebildet ist, erfordert diese drei Kurbeln, um nur die Selbstdrehung von der Drehbewegung des Läufers 5 zur Ausgangswelle 14 her­ auszunehmen. Daher führt die bekannte Vorrichtung zu dem Problem, daß sie viele Teile benötigt, so daß sie einen komplizierten Aufbau und eine erhebliche Größe besitzt.

Hiervon ausgehend ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Antriebsvorrichtung mit veränderli­ chem Luftspalt zu schaffen, bei der die Anzahl der Teile verringert ist, so daß sie einen einfachen Auf­ bau aufweist und eine geringe Größe besitzt, indem sie keine Kurbel verwendet oder nur aus einer Kurbel zusammengesetzt ist. Weiterhin soll die Antriebsvor­ richtung eine gleichförmige Drehung erzeugen und ein Heraustreten verhindern sowie einen verbesserten Wir­ kungsgrad aufweisen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Hauptanspruches und der nebengeordneten Ansprüche in Verbindung mit den Merkmalen des Oberbegriffes gelöst.

Dadurch, daß die erfindungsgemäße Antriebsvorrichtung mit veränderlichem Luftspalt mit einem elastischen Stützmittel, dessen eines Ende auf einem Basisgestell gestützt ist und das einen Läufer so stützt, daß dessen Eigendrehung zurückgehalten wird, und weiterhin mit einem exzentrischen Stützmittel versehen ist, dessen Drehwelle frei drehbar auf dem Basisgestell gestützt ist, dessen exzentrische Welle auf der Außenseite innerhalb des Läufers gestützt ist und dessen Drehwelle sich weiterhin mit der Kreisbewegung des Läufers dreht, wodurch die Drehbewegung des Läufers von der Drehwelle als eine Drehbewegung herausgenommen werden kann, weist sie einen einfachen Aufbau auf und besitzt eine geringe Größe.

Entsprechend einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die Antriebsvorrichtung mit veränderlichem Luftspalt mit dem ersten und dem zweiten Läufer, die sich in einem um einen halben Zyklus gegeneinander phasenverschobenen Zustand aufgrund der durch einen Ständer erzeugten elektromagnetischen Anziehungskraft bewegen, und einem exzentrischen Stützmittel versehen, dessen erste und zweite exzentrische Welle mit der Außenseite innerhalb des ersten bzw. zweiten Läufers gestützt sind, wobei die Phasen der ersten und der zweiten exzentrischen Welle in einem halben Zyklus gegeneinander verschoben sind, und dessen Drehwelle sich mit der Kreisbewegung des ersten und des zweiten Läufers dreht, wird zusätzlich die aktive Fläche der elektromagnetischen Anziehungskraft auf die Läufer groß, so daß das erzeugte Drehmoment größer und Vibrationen und Geräusche geringer werden.

Nach weiteren Ausführungsbeispielen der Erfindung weist die Antriebsvorrichtung einen Ständer zur Erzeugung eines in mehrere Richtungen wechselnden magnetischen Feldes und einen innerhalb oder außerhalb des Ständers angeordneten Läufer auf, der mit einer elektromagnetischen Anziehungskraft und einer elektromagnetischen Rückstoßkraft, die durch das vom Ständer erzeugte magnetische Feld induziert werden, entlang einer Kreisbahn bewegbar ist, wodurch der Läufer gedreht werden kann, ohne daß die elastische Rückstoßkraft durch das elastische Stützmittel ausgeübt wird, und die Antriebsvorrichtung gleichfalls einen einfachen Aufbau und eine geringe Größe besitzt.

Nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die Antriebsvorrichtung mit einem Läufer mit unterschiedlichen magnetischen Polen in einer Wellenrichtung und mehreren Ständerpaaren versehen, die in einander entgegengesetzten Richtungen durch den Läufer zur Erzeugung einer elektromagnetischen Anziehungskraft durch Bildung magnetischer Felder in einander entgegengesetzten Richtungen zum Läufer angeordnet sind, wodurch der Läufer gedreht werden kann, ohne eine elastische Rückstoßkraft durch das elastische Stützmittel auszuüben, und demgemäß werden solche Wirkungen erhalten, wobei gleichfalls die Antriebsvorrichtung einen einfachen Aufbau und eine geringe Größe aufweist.

Durch die in den Unteransprüchen angegebenen Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen möglich.

Durch den innerhalb des Ständers angeordneten Läufer und die im inneren Umfangsflächenbereich des Ständers angeordneten Magnetfeld erzeugenden Spulen kann der Ständer als Gehäuse verwendet werden.

Wenn das elastische Stützmittel den Läufer stützt, so daß eine elastische Rückstoßkraft in entgegengesetzter Richtung der vom Ständer erzeugten elektromagnetischen Anziehungskraft ausgeübt wird, kann die Antriebsvorrichtung Kräfte auf den Läufer auch entgegengesetzt zur elektromagnetischen Anziehungskraft ausüben, so daß die Anzahl der Spulen herabgesetzt werden kann.

Durch das Vorsehen von magnetischen Polen, die entlang der Umfangsrichtung des Läufers geteilt sind, um jedem magnetischen Pol des Ständers zu entsprechen, und durch Hindurchleiten des Stroms durch die Spulen, die um den Ständer herum angeordnet sind, damit die elektromagnetische Rückstoßkraft in dem Abschnitt induziert werden könnte, der diagonal zu dem Abschnitt liegt, in welchem die vom Ständer erzeugte elektromagnetische Anziehungskraft auf den Läufer ausgeübt wird, wird die auf den Läufer ausgeübte magnetische Kraft und das induzierte Drehmoment erhöht.

Vorteilhafterweise sind die Spulen innerhalb eines durch einen Anker gebildeten magnetischen Kreises angeordnet, wodurch der Ständer durch die Preßbehandlung einer Metallplatte hergestellt werden kann, die Spulen durch zwei torusförmige Spulen gebildet sein können und die Antriebsvorrichtung einfach hergestellt werden kann.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung weist das elastische Stützmittel mehrere parallele Stabfedern auf, wodurch das elastische Stützmittel einen einfachen Aufbau besitzt.

Wenn das elastische Stützmittel aus einer gebogenen Blattfeder besteht, die nur Bewegungen in der Ebene zuläßt, die senkrecht zur Drehwelle des Läufers verläuft, kann das elastische Stützmittel einfach und mit geringen Kosten hergestellt werden.

Bei Verwendung einer membranförmigen Blattfeder wird weniger Raum für die Befestigung der Feder benötigt als bei einem elastischen Stützmittel aus parallelen Stabfedern.

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist das erste Zahnrad frei drehbar auf dem Basisgestell aufgehängt und das zweite Zahnrad mit dem Läufer verbunden, wobei das zweite Zahnrad das erste Zahnrad dreht, indem es sich innerhalb des ersten Zahnrades mit der Kreisbewegung des Läufers dreht, wodurch die Bewegung des Läufers als eine Bewegung aus dem ersten Zahnrad herausgenommen werden kann.

Vorteilhaft ist das exzentrische Stützmittel mit mehreren exzentrischen Wellen mit gegeneinander unterschiedlichen Phasen versehen, bei der das zweite Zahnrad unabhängig von jeder der mehreren exzentrischen Wellen ist, wodurch die auf das erste Zahnrad ausgeübte Kraft symmetrisch in bezug auf die Drehwelle des Zahnrades ist und Vibrationen und Geräusche geringer werden.

Wenn eine im mittleren Bereich es exzentrischen Stützmittels angeordnete Schraube und eine Linearbewegungsmechanismus vorgesehen sind, der sich linear unter Eingriff mit der Schraube des exzentrischen Stützmittels bewegt und auf der gemeinsamen Welle mit dem exzentrischen Stützmittel angeordnet ist, kann die Drehbewegung des Läufers als lineare Bewegung aus dem Linearbewegungsmechanismus herausgenommen werden.

Die Antriebsvorrichtung mit veränderlichem Luftspalt nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung mit dem drehbar auf dem Basisgestell gestützten ersten Zahnrad ist mit äußeren oder inneren Zähnen auf seiner äußeren Umfangsfläche und mit dem mit dem Läufer verbundenen zweiten Zahnrad mit inneren oder äußeren Zähnen an gegenüber dem mittleren Teil verschobenen Positionen versehen, wobei dessen Drehung unter Ausrichtung des gegenüber dem mittleren Teil verschobenen Punktes mit der Drehung des Läufers das erste Zahnrad durch Eingriff der inneren Zähne oder äußeren Zähne in die äußeren Zähne oder inneren Zähne des ersten Zahnrades dreht, wodurch bei der Antriebsvorrichtung deren Ausgangswelle in einer verschobenen Position gegenüber dem Grundkörper der Vorrichtung angeordnet werden kann.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Querschnittsdarstellung einer bekannten Antriebsvorrichtung mit ver­ änderlichem Luftspalt,

Fig. 2(a) die Ansicht eines Schnitts entlang der Linie F-F in Fig. 1 und

Fig. 2(b) die Ansicht eines Schnitts entlang der Linie G-G in Fig. 2,

Fig. 3 eine Querschnittsdarstellung einer Antriebsvorrichtung mit veränderlichem Luftspalt nach einem ersten Ausfüh­ rungsbeispiel der Erfindung,

Fig. 4 die Ansicht eines Schnitts entlang der Linie I-I in Fig. 3,

Fig. 5 Wellenformen, die einen Wechsel des in jeder Spule 27a-27f fließenden Stroms zeigen,

Fig. 6 eine Querschnittsdarstellung einer Antriebsvorrichtung mit veränderlichem Luftspalt nach einem zweiten Ausfüh­ rungsbeispiel der Erfindung,

Fig. 7 die Ansicht eines Schnitts entlang der Linie B-B in Fig. 6,

Fig. 8 eine Querschnittsdarstellung einer Antriebsvorrichtung mit veränderlichem Luftspalt nach einem dritten Ausfüh­ rungsbeispiel der Erfindung,

Fig. 9 die Ansicht eines Schnittes entlang der Linie D-D in Fig. 8,

Fig. 10 eine Querschnittsdarstellung einer Antriebsvorrichtung mit veränderlichem Luftspalt nach einem vierten Ausfüh­ rungsbeispiel der Erfindung,

Fig. 11 die Ansicht eines Schnittes entlang der Linie E-E in Fig. 10,

Fig. 12 die Ansicht eines Schnittes entlang der Linie I-I in Fig. 3,

Fig. 13 die Perspektivansicht nur eines magne­ tischen Kreises einer Antriebsvorrich­ tung mit veränderlichem Luftspalt nach einem sechsten Ausführungsbeispiel der Erfindung,

Fig. 14 eine Schnittansicht einer Antriebsvor­ richtung mit veränderlichem Luftspalt nach einem siebenten Ausführungsbei­ spiel der Erfindung,

Fig. 15 eine Schnittansicht nur des magneti­ schen Kreises einer Antriebsvorrich­ tung mit veränderlichem Luftspalt nach einem achten Ausführungsbeispiel der Erfindung,

Fig. 16(a) die Ansicht eines Schnittes ent­ lang der Linie Ed-Ed in Fig. 15 und

Fig. 16(b) die Ansicht eines Schnittes ent­ lang der Linie Ee-Ee in Fig. 15,

Fig. 17 eine Perspektivdarstellung eines teil­ weise weggeschnittenen Ankers und ei­ ner Spule,

Fig. 18 eine Perspektivdarstellung nur eines magnetischen Kreises einer Antriebs­ vorrichtung mit veränderlichem Luft­ spalt nach einem neunten Ausführungs­ beispiel der Erfindung,

Fig. 19 eine Schnittansicht einer Antriebsvor­ richtung mit veränderlichem Luftspalt nach einem zehnten Ausführungsbeispiel der Erfindung,

Fig. 20 eine Schnittansicht der Antriebsvor­ richtung mit veränderlichem Luftspalt nach dem zehnten Ausführungsbeispiel der Erfindung,

Fig. 21 eine perspektivische Darstellung einer gebogenen Blattfeder,

Fig. 22 eine Schnittansicht einer Antriebsvor­ richtung mit veränderlichem Luftspalt nach einem elften Ausführungsbeispiel der Erfindung,

Fig. 23 eine Schnittansicht einer Antriebsvor­ richtung mit veränderlichem Luftspalt nach einem zwölften Ausführungsbei­ spiel der Erfindung,

Fig. 24 eine Schnittansicht der Antriebsvor­ richtung mit veränderlichem Luftspalt nach dem zwölften Ausführungsbeispiel der Erfindung,

Fig. 25 eine Schnittansicht einer Antriebsvor­ richtung mit veränderlichem Luftspalt nach einem dreizehnten Ausführungsbei­ spiel der Erfindung,

Fig. 26 eine Schnittansicht der Antriebsvor­ richtung mit veränderlichem Luftspalt nach dem dreizehnten Ausführungsbei­ spiel der Erfindung,

Fig. 27 eine Schnittansicht einer Antriebsvor­ richtung mit veränderlichem Luftspalt nach einem vierzehnten Ausführungsbei­ spiel der Erfindung,

Fig. 28 die Ansicht eines Schnittes entlang der Linie A-A in Fig. 27,

Fig. 29 eine Schnittansicht einer Antriebsvor­ richtung mit veränderlichem Luftspalt nach einem fünfzehnten Ausführungsbei­ spiel der Erfindung,

Fig. 30 die Ansicht eines Schnittes entlang der Linie C-C in Fig. 27,

Fig. 31 eine Schnittansicht einer Antriebsvor­ richtung mit veränderlichem Luftspalt nach einem sechzehnten Ausführungsbei­ spiel der Erfindung,

Fig. 32 die Ansicht eines Schnittes entlang der Linie G-G in Fig. 31,

Fig. 33 eine Schnittansicht einer Antriebsvor­ richtung mit veränderlichem Luftspalt nach einem siebzehnten Ausführungsbei­ spiel der Erfindung,

Fig. 34 die Ansicht eines Schnittes entlang der Linie I-I in Fig. 33,

Fig. 35 eine Schnittansicht einer Antriebsvor­ richtung mit veränderlichem Luftspalt nach einem achtzehnten Ausführungsbei­ spiel der Erfindung,

Fig. 36 die Darstellung eines Eingriffszu­ stands eines äußeren und eines inneren Gewindes,

Fig. 37 die Darstellung eines Eingriffszu­ stands von einem äußeren und einem inneren Gewinde,

Fig. 38 eine Schnittansicht einer Antriebsvor­ richtung mit veränderlichem Luftspalt nach einem neunzehnten Ausführungsbei­ spiel der Erfindung,

Fig. 39 die Vorderansicht der Antriebsvorrich­ tung mit veränderlichem Luftspalt nach Fig. 38, die in der Mitte geteilt ist,

Fig. 40 eine Schnittansicht einer Antriebsvor­ richtung mit veränderlichem Luftspalt nach einem zwanzigsten Ausführungs­ beispiel der Erfindung.

Beispiel 1

Fig. 3 zeigt eine Schnittansicht einer Antriebsvor­ richtung mit veränderlichem Luftspalt nach dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung und Fig. 4 enthält die Ansicht eines Schnittes entlang der Linie I-I in Fig. 3. In den folgenden Figuren werden solche Teile, die mit den gleichen Bezugszeichen wie die bei der bekannten Antriebsvorrichtung mit veränderlichem Luftspalt versehen sind, nicht mehr erläutert, da sie identisch oder gleichwertig sind.

An einem Basisgestell 21 ist ein Läufer 5 angeordnet. Ein Tragzapfen 21a besteht aus einem von der Mitte einer Seitenfläche des Basisgestells 21 vorstehenden Teil. Parallele Stabfeder 22 (elastisches Stützmit­ tel), deren Enden auf einer Seite vom Basisgestell 21 gehalten werden, stützen den Läufer 5 in der Weise, daß sie dessen Selbstdrehung beschränken. Die Dreh­ welle 23b einer Kurbel 23 (exzentrisches Stützmittel) wird von dem Basisgestell 21 über Lager 24 und 26 in einem frei drehbaren Zustand gehalten, und die Außen­ seite einer exzentrischen Welle 23a der Kurbel 23 wird im Innern des Läufers 5 über ein Lager 25 gehal­ ten, wobei sich die Drehwelle 23b mit der Umdrehung des Läufers 5 dreht. Jeweils um Vorsprünge 2a-2f (in­ nere Umfangsfläche) eines Ankers 2 gewickelte Spulen 27a-27f dienen zur Erzeugung magnetischer Felder.

Die Arbeitsweise der Antriebsvorrichtung nach diesem Ausführungsbeispiel wird nachfolgend beschrieben.

Die Zuführung von Elektrizität zu den einzelnen Spu­ len 27a-27f des Ankers 2 erzeugt eine elektromagneti­ sche Anziehungskraft vom Anker 2 auf den Läufer 5. Demgemäß bewegt sich der Läufer um den Mittelpunkt der Kurbel 23 innerhalb des Ankers 2 entsprechend der Richtung der elektromagnetischen Anziehungskraft.

Da der Läufer 5 von drei parallelen Stabfedern 22 ge­ halten wird, deren Enden auf einer Seite im Basisge­ stell 21 gestützt sind, kann sich der Läufer 5 durch die Elastizität der parallelen Stabfedern 22 drehen, jedoch keine Selbstdrehung durchführen.

Das Prinzip der Kreisbewegung des Läufers 5 wird nun be­ schrieben.

Fig. 5 zeigt Diagramme des in jeder der Spulen 27a-27f fließenden Stroms. In Fig. 5 sind in Richtung der Ordinate die Stromwerte und in Richtung der Abszisse die Drehwinkel des Läufers 5 (Richtung der vom Anker 2 auf den Läufer 5 einwirkenden elektromagnetischen An­ ziehungskraft) dargestellt. Der Winkel erhöht sich im Uhrzeigersinn von 0° an der rechten oberen Richtung in Fig. 4. Die Wellenformen jeder Spule 27a-27f sind sinusförmige Halbwellen und die Phasen zwischen be­ nachbarten der Spulen 27a-27f sind gegeneinander ver­ schoben. Weiterhin sind die Stromwerte gemäß Fig. 5 für den Fall dargestellt, daß die Wicklungsrichtungen aller Spulen 27a-27f dieselben sind.

Weiterhin sind die Richtung der durch benachbarte Spulen fließenden Ströme so eingestellt, daß sie ein­ ander entgegengesetzt sind, und magnetische Kreise werden zwischen benachbarten Polen des Ankers 2 (nach innen gerichtete Vorsprünge 2a-2f) gebildet.

Demgemäß bewirken die in jeder der Spulen 27a-27f gemäß Fig. 5 fließenden Ströme, daß der mittlere Richtungswinkel der elektromagnetischen Anziehungs­ kraft mit der Zeit im Uhrzeigersinn ansteigt und daß sich der Läufer 5 im Uhrzeigersinn bewegt. (Umgekehrt nimmt bei einem Wechsel der in den Spulen 27a-27f fließenden Ströme der erwähnte Winkel ab und bewirkt eine Kreisbewegung des Läufers 5 entgegen dem Uhrzeiger­ sinn.)

Da die in Fig. 5 gezeigten Strommuster periodisch sind, bewegt sich der Läufer 5 kontinuierlich im Uhr­ zeigersinn oder entgegen dem Uhrzeigersinn durch die wiederholte Erhöhung oder Abnahme der Anziehungswin­ kel durch die elektromagnetische Anziehungskraft.

Mit der Kreisbewegung des Läufers 5 dreht sich die exzentrische Welle 23a der Kurbel 23, da die Außenseite der exzentri­ schen Welle 23a über das Lager 25 im Inneren des Ro­ tors 5 gestützt wird. Als Folge hiervon dreht sich die Drehwelle 23b der Kurbel 23.

Demgemäß kann die Kreisbewegung des Läufers 5 von der Drehwelle 23b der Kurbel 23 als Drehbewegung heraus­ gezogen werden.

Die auf die Spulen einwirkenden Spannungs- oder Strommuster sind nicht auf die in Fig. 5 gezeigten Halbwellen beschränkt, sondern angemessene Wellenfor­ men wie eine Rechteckwelle oder eine Dreieckwelle kön­ nen ebenfalls verwendet werden. Diese angemessenen Wellenformen erzielen identische Wirkungen. Weiterhin werden die Wellenformen entsprechend der Anordnung der magnetischen Pole und der Ausbildung des magneti­ schen Kreises geändert.

Im ersten Ausführungsbeispiel wurde ein eine Kurbel verwendendes exzentrisches Stützmittel beschrieben, jedoch kann das exzentrische Stützmittel auch mit einem exzentrischen Ring ausgebildet sein. Mit diesem werden die gleichen Wirkungen erzielt.

Beispiel 2

Im ersten Ausführungsbeispiel wurde eine Antriebsvor­ richtung mit veränderlichem Luftspalt beschrieben, bei der der Läufer 5 innerhalb des Ankers 2 und die die magnetischen Felder erzeugenden Spulen 27a-27f um die nach innen gerichteten Vorsprünge 2a-2f (innere Umfangsfläche) des Ankers 2 angeordnet sind. In Fig. 6 und Fig. 7 (eine Ansicht des Schnittes entlang der Linie B-B in Fig. 6) ist eine Antriebsvorrichtung mit veränderlichem Luftspalt gezeigt, bei der der Läufer 5 außerhalb des Ankers 2 und die Magnetfeld erzeugenden Spulen 27a-27f um die nach außen gerichteten Vor­ sprünge 2g-2l (äußere Umfangsfläche) des Läufers 2 angeordnet sind, wobei die gleichen Wirkungen erzielt werden.

Bei diesem zweiten Ausführungsbeispiel ist weiterhin ein zylindrischer Wandteil 21b am Außenumfang des Basisgestells 21 vorgesehen, dessen eines Ende mit einer Öffnung versehen ist. Der Anker 2 ist einge­ setzt und wird auf dem Tragzapfen 21a des Basisge­ stells 21 gehalten. Die nach außen gerichteten Vor­ sprünge 2g-2l (Elektrodenteile) sind getrennt mit einem vorgegebenen Abstand auf der äußeren Umfangs­ fläche des Ankers 2 befestigt, und auf diese Vor­ sprünge 2g-2l sind jeweils Spulen 27a-27f gewickelt. Dann wird der Läufer 5 in einem frei drehbaren Zustand zwischen der äußeren Umfangsfläche des Ankers 2 und dem zylindrischen Wandteil 21b des Basisgestells 21 eingesetzt.

Demgemäß ist beim zweiten Ausführungsbeispiel der Anker 2 innerhalb des zylindrischen Läufers 5 befestigt und die Spulen 27a-27f befinden sich auf der äußeren Umfangsfläche des Ankers 2, wodurch die Montage der Spulen 27a-27f beim zweiten Ausführungs­ beispiel leichter ist als beim ersten Ausführungsbei­ spiel.

In bezug auf die Arbeitsweise des zweiten Ausfüh­ rungsbeispiels ist festzustellen, daß das Prinzip der Kreisbewegung des Läufers 5 das gleiche ist wie beim ersten Ausführungsbeispiel, obwohl die Anordnung des Läufers 5 und des Ankers 2 zwischen diesen unter­ schiedlich ist.

Demgemäß erzeugt die aufeinanderfolgende Erregung der Spulen 27a-27f eine entsprechend folgende elektroma­ gnetische Anziehungskraft vom Anker 2 auf den Läufer 5, wodurch der Läufer 5 und die Drehwelle 23b der Kur­ bel 23 gedreht werden.

Beispiel 3

In den vorhergehenden Ausführungsbeispielen wurde eine Antriebsvorrichtung mit veränderlichem Luftspalt beschrieben, bei der der Anker 2 achsensymmetrisch angeordnet ist. Wie in Fig. 8 und Fig. 9 (eine An­ sicht des Schnittes entlang der Linie D-D in Fig. 8) gezeigt ist, kann der Anker 2 auch unsymmetrisch an­ geordnet sein.

Da der Läufer 5 einige Richtungen hat, in denen die elektromagnetische Anziehungskraft vom Anker 2 nicht auf diesen einwirkt, ist jedoch im dritten Ausfüh­ rungsbeispiel der Läufer 5 durch parallele Stabfedern 22a-22d gestützt, damit eine elastische Rückstoßkraft entgegengesetzt zur vom Anker erzeugten elektromagne­ tischen Anziehungskraft ausgeübt wird, um die Lücken der elektromagnetischen Anziehungskraft zu kompensie­ ren. Hierdurch wird der Rotor 5 wie in den vorherge­ henden Ausführungsbeispielen durch Einwirkung auf die den Spulen 27a und 27b zugeführten Spannungen und Ströme kontinuierlich gedreht, und weiterhin kann die Drehwelle 23b der Kurbel 23 hierdurch gedreht werden.

Beispiel 4

Fig. 10 enthält eine Schnittansicht einer Antriebs­ vorrichtung mit veränderlichem Luftspalt nach dem vierten Ausführungsbeispiel der Erfindung und Fig. 11 zeigt eine Ansicht des Schnittes entlang der Linie E-E in Fig. 10.

Gemäß den Fig. 10 und 11 ist ein erster Läufer 5A innerhalb des Ankers 2 angeordnet und wird durch eine von diesem erzeugte elektromagnetische Anziehungs­ kraft bewegt. Ein zweiter Läufer 5B befindet sich außerhalb des Ankers 2 und wird durch die von diesem erzeugte elektromagnetische Anziehungskraft mit einer Phasenverschiebung von einer halben Periode gegenüber dem ersten Läufer 5A bewegt.

Parallele Stabfedern 30 (elastisches Stützmittel), die an einem Ende am Basisgestell 21 gehalten sind, sind zum Stützen des ersten Läufers 5A vorgesehen, um dessen Selbstdrehung zu beschränken. Parallele Stab­ federn 31 (elastisches Stützmittel), die mit einem Ende am Basisgestell 21 gehalten sind, sind zum Stüt­ zen des zweiten Läufers 5B vorgesehen, um dessen Selbstdrehung zu beschränken. Die Drehwellen 32b ei­ ner Kurbel 32 werden vom Basisgestell 21 über die Lager 33 und 36 in einem frei drehbaren Zustand ge­ halten, und die Außenseiten der ersten und zweiten exzentrischen Welle 32c bzw. 32d der Kurbel 32 werden um eine halbe Periode gegeneinander phasenverschoben innerhalb des ersten Läufers 5A bzw. des zweiten Läufers 5B gestützt, und weiterhin drehen sich die Dreh­ wellen 32b der Kurbel 32 mit der Kreisbewegung des ersten Läufers 5A und des zweiten Läufers 5B.

Die Arbeitsweise der Antriebsvorrichtung mit verän­ derlichem Luftspalt nach dem vierten Ausführungsbei­ spiel wird nun beschrieben.

Die Läufer 5A und 5B bewegen sich nach dem gleichen Prinzip wie der Läufer 5 in den vorhergehenden Ausfüh­ rungsbeispielen, und hierdurch drehen sich die Dreh­ wellen 32b der Kurbel 32.

Da der erste Läufer 5A und der zweite Läufer 5B auf den elektrischen Wellen der Kurbel 32 (auf der ersten exzentrischen Welle 32c bzw. der zweiten exzentri­ schen Welle 32d) getragen werden, die um eine halbe Periode (180°) gegeneinander phasenverschoben sind, sind jedoch die Richtungen der vom Anker 2 erzeugten elektromagnetischen Anziehungskraft um 180° gegenein­ ander phasenverschoben.

Demgemäß ist, wenn beispielsweise der erste Läufer 5A in der rechten oberen Stellung und die Luftspaltbrei­ te am engsten ist, der zweite Läufer in der rechten unteren Stellung und die Luftspaltbreite wird am eng­ sten.

Demgemäß werden der erste Läufer 5A und der zweite Läufer 5B immer durch die entgegengesetzt gerichteten elektromagnetischen Anziehungskräfte angezogen, so daß die auf die Kurbel 32 einwirkenden Kräfte ausge­ glichen sind, und daß von der Drehmittel der Kurbel 32 beobachtete Massenungleichgewicht wird aufgehoben. Die Vibration und die Geräusche der Antriebsvorrich­ tung mit veränderlichem Luftspalt nach diesem Ausfüh­ rungsbeispiel liegen daher auf einem niedrigen Pegel.

Weiterhin wird, da elektromagnetische Anziehungs­ kräfte sowohl auf den ersten Läufer 5A und den zweiten Läufer 5B einwirken, die aktive Fläche der elektroma­ gnetischen Anziehungskräfte auf die Läufer größer. Hierdurch wird das erzeugte Drehmoment größer.

Beispiel 5

Obgleich nichtmagnetisierte Läufer in den vorherge­ henden Ausführungsbeispielen beschrieben wurden, ist auch ein Läufer 5 anwendbar, der in Umfangsrichtung geteilt und entsprechend den jeweiligen magnetischen Polen (nach innen gerichteten Vorsprüngen 2a-2f) des Ankers 2 magnetisiert ist, wie aus Fig. 12 (eine An­ sicht des Schnittes entlang der Linie I-I in Fig. 3) ersichtlich ist.

Genauer gesagt, ein Teil 5a entsprechend dem magneti­ schen Pol 2a ist als Südpol magnetisiert, ein Teil 5b entsprechend dem magnetischen Pol 2b ist als Nordpol magnetisiert, ein Teil 5c entsprechend dem magneti­ schen Pol 2c ist als Südpol magnetisiert, und so wei­ ter.

Wenn in diesem Fall der Strom durch die Spulen 27b, 27c, 27e und 27f fließt, wirken elektromagnetische Anziehungskräfte auf den Teil 5e des Läufers 5 ent­ sprechend dem magnetischen Pol 2e und den Teil 5f entsprechend dem magnetischen Pol 2f, und elektroma­ gnetische Abstoßungskräfte wirken auf den Teil 5a entsprechend dem magnetischen Pol 2a und den Teil 5d entsprechend dem magnetischen Pol 2b.

Demgemäß können in diesem Ausführungsbeispiel die auf den Läufer 5 wirkenden magnetischen Kräfte vergrößert werden, so daß das erzeugte Drehmoment vergrößert werden kann.

Beispiel 6

Fig. 13 zeigt eine perspektivische Ansicht nur eines magnetischen Kreises einer Antriebsvorrichtung mit veränderlichem Luftspalt gemäß dem sechsten Ausfüh­ rungsbeispiel der Erfindung. Ein Anker 40 erzeugt ein magnetisches Feld, das zwischen der senkrechten und der horizontalen Richtung wechselt. Ein Läufer 5C be­ findet sich innerhalb des Ankers 40 und wird durch die elektromagnetische Anziehungskraft und die elek­ tromagnetische Abstoßungskraft bewegt, die durch das vom Anker 40 erzeugte magnetische Feld induziert wird. Dann wird der Läufer 5C, dessen Umfang in vier sich über die gesamte axiale Länge erstreckende Teile geteilt ist, magnetisiert.

Die Arbeitsweise nach dem sechsten Ausführungsbei­ spiel wird nun erläutert.

Zuerst wird ein senkrechtes magnetisches Feld er­ zeugt, indem ein positiver oder ein negativer Strom durch die Spule 27a geschickt wird, und ein horizon­ tales magnetisches Feld wird erzeugt, indem ein posi­ tiver oder ein negativer Strom durch die Spule 27b geschickt wird.

Demgemäß kann der Läufer 5C bewegt werden, indem der positive oder der negative Strom durch die Spulen 27a und 27b abwechselnd geschickt wird, gemäß dem glei­ chen Prinzip wie bei den vorbeschriebenen Ausfüh­ rungsbeispielen.

Die elektromagnetische Anziehungskraft wirkt in die­ sem Falle in allen Richtungen des Läufers 5C, so daß die im dritten Ausführungsbeispiel von den parallelen Stabfedern 22a-22c erzeugte elastische Rückstoßkraft nicht erforderlich ist.

Im sechsten Ausführungsbeispiel wurde eine Antriebs­ vorrichtung mit veränderlichem Luftspalt erläutert, bei der der Läufer 5C in vier Teilen magnetisiert ist und der Anker 40 das senkrechte und das horizontale magnetische Feld erzeugt, jedoch können jeder belie­ bige Läufer und jeder beliebige Anker, der mehrere unterschiedliche magnetische Felder erzeugt, für die vorliegende Erfindung verwendet werden. Der Läufer und der Anker sind somit nicht auf das vorbeschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt.

Beispiel 7

Im sechsten Ausführungsbeispiel wurde eine Antriebs­ vorrichtung mit veränderlichem Luftspalt beschrieben, bei der der Läufer 5C innerhalb des Ankers 40 angeord­ net ist. Jedoch kann die Antriebsvorrichtung mit ver­ änderlichem Luftspalt auch so angeordnet sein, daß der Läufer 5C außerhalb des Ankers 40 angeordnet ist, wie in Fig. 14 gezeigt ist, und die Antriebsvorrich­ tung erzielt die gleichen Wirkungen.

Beispiel 8

Fig. 15 zeigt die Querschnittsansicht nur des magne­ tischen Kreises einer Antriebsvorrichtung mit verän­ derlichem Luftspalt gemäß dem achten Ausführungsbei­ spiel. Fig. 16(a) enthält eine Ansicht des Schnittes entlang der Linie Ed-Ed in Fig. 15, und Fig. 16(b) enthält eine Ansicht des Schnittes entlang der Linie Ee-Ee in Fig. 15. Weiterhin enthält Fig. 17 die per­ spektivische Ansicht eines Ankers und einer Spule, die teilweise weggebrochen sind.

Im achten Ausführungsbeispiel ist wie im siebenten Ausführungsbeispiel der Läufer 5C in seiner Umfangs­ richtung in vier Pole magnetisiert, und zwei hohle ringförmige Anker 40a und 40b, die mit entsprechenden vier Polen in ihrer Umfangsrichtung ausgerüstet sind, sind in axialer Richtung angeordnet.

Die Abschnitte der hohlen ringförmigen Anker 40a und 40b haben die Form teilweise unterbrochener Rechtecke, und die Lage der Unterbrechungen ist entlang ih­ res Umfangs unterschiedlich, wie in Fig. 17 gezeigt ist. Im Anker 40a sind Pole 40c und 40f mit diesem von der mittleren Seite der Vorrichtung aus verbun­ den, und Pole 40d und 40e sind mit dem Anker 40a von der Endseite der Vorrichtung aus verbunden.

Daher erzeugt der durch die Spule 27a fließende Strom den einen Pol bei 40c und 40f und den anderen Pol bei 40d und 40e.

Weiterhin sind im Anker 40b Pole 40g und 40h mit die­ sen von der mittleren Seite der Vorrichtung aus ver­ bunden, und Pole 40i und 40j sind mit dem Anker 40b von der anderen Seite der Vorrichtung aus verbunden.

Daher erzeugt der durch die Spule 27b fließende Strom den einen Pol bei 40g und 40h und den anderen Pol bei 40i und 40j.

Bei dieser Ausbildung der Antriebsvorrichtung wirken zwei positiv und negativ orientierte, einander im rechten Winkel schneidende Kräfte auf den Läufer 5C ein, indem der Strom durch die Spulen 27a und 27b fließt. Hierdurch wird der Läufer 5C bewegt. Bei die­ sem Verfahren können die Anker 40a und 40b durch eine Preßbehandlung von Metallplatten hergestellt werden, und die Anker 40a und 40b können als zwei Hohlringe ausgebildet sein. Daher können sie kostengünstig her­ gestellt werden.

Beispiel 9

Fig. 18 zeigt eine perspektivische Ansicht nur des magnetischen Kreises einer Antriebsvorrichtung mit veränderlichem Luftspalt nach dem neunten Ausfüh­ rungsbeispiel der Erfindung. Ein Läufer 5D weist un­ terschiedliche magnetische Pole 5t und 5u in axialer Richtung auf. Ein Paar von Ankern 41a und 41c ist einander entgegengesetzt angeordnet mit dem Läufer 5D zwischen ihnen, um eine elektromagnetische Kraft durch Bildung magnetischer Felder miteinander entge­ gengesetzten Richtungen bezüglich der horizontalen Richtung des Läufers 5 zu erzeugen.

Die Arbeitsweise des neunten Ausführungsbeispiels wird nachfolgend beschrieben.

Da die einander entgegengesetzt angeordneten Anker 41a und 41c einander entgegengesetzt gerichtete ma­ gnetische Felder erzeugen, wie vorstehend erwähnt ist, erzeugt, wenn beispielsweise der Anker 41a eine elektromagnetische Anziehungskraft erzeugt, der Anker 41c eine elektromagnetische Abstoßungskraft. Die An­ ker 41b und 41d werden in gleicher Weise betrieben.

Demgemäß bewegt sich in diesem Fall der Läufer 5D eben­ so wie bei den vorerwähnten Ausführungsbeispielen.

Eine gewünschte magnetische Kraft wird in diesem Fall erhalten, indem Strom von gleicher Größe und entge­ gengesetzter Richtung durch die Spulen 27a und 27c und durch die Spulen 27b und 27d geschickt wird, so daß die gewünschte magnetische Kraft durch Verbindung von zwei Paaren von Spulen mit jeweils zwei Spulen an einer gemeinsamen Energiezuführung erhalten wird.

Beispiel 10

Obgleich das elastische Stützmittel bei den vorer­ wähnten Ausführungsbeispielen aus parallelen Stabfe­ dern 22 gebildet ist, kann gemäß Fig. 19 bis Fig. 21 das elastische Stützmittel aus gebogenen Blattfedern 42a bis 42d bestehen, die Bewegungen in einer Ebene zulassen, die die Drehachse des Läufers in einem rech­ ten Winkel schneidet.

In diesem Fall bewegt sich der Läufer 5 auch innerhalb des Ankers 2, aber wenn sich der Läufer 5 in senkrech­ ter Richtung bewegt, werden der Teil c der gebogenen Blattfedern 42a und 42c und der Teil B der gebogenen Blattfedern 42b und 42d deformiert, und wenn sich der Läufer 5 in der horizontalen Richtung bewegt, werden der Teil B der gebogenen Blattfedern 42a und 42c und der Teil C der gebogenen Blattfedern 42b und 42d ver­ formt.

Demgemäß kann sich der Läufer 5 in einer Ebene ohne großen Widerstand bewegen, die seine Achse im rechten Winkel schneidet, aber er kann keine Selbstdrehung um seinen eigenen mittleren Punkt durchführen und sich nicht in axialer Richtung bewegen.

In diesem zehnten Ausführungsbeispiel werden mehrere gebogene Blattfedern verwendet; es ist auch möglich, eine gebogene Blattfeder mit mehreren Federteilen zu verwenden.

Beispiel 11

Obgleich in den Ausführungsbeispielen 1 bis 9 ein elastisches Stützmittel gezeigt ist, das aus den parallelen Stabfedern 22 gebildet ist, kann gemäß Fig. 22 das elastische Stützmittel aus einer membran­ förmigen Blattfeder 43 bestehen, die den Läufer 5 so stützt, daß er um die Blattfeder 43 oszillieren kann, und mit der gleichen Wirkung wie bei den vorherge­ henden Ausführungsbeispielen erzielt werden können.

Darüber hinaus kann durch Verwendung der membranför­ migen Blattfeder 43 eine Feder von geringer Dicke eingesetzt werden.

Beispiel 12

Obgleich das elastische Stützmittel in den Ausfüh­ rungsbeispielen 1 bis 9 in Form paralleler Stabfedern 22 ausgebildet ist, kann es auch aus mehreren zylin­ drischen Gummihülsen (elastische Körper) 44 bestehen, die in den Fig. 23 und 24 gezeigt sind, und es wer­ den hierdurch die gleichen Wirkungen wie bei den vor­ erwähnten Ausführungsbeispielen erzielt.

Die Gummihülsen 44 werden befestigt, indem sie in in den zylindrischen Wandteilen 21b des Basisgestells 21 ausgebildeten Bohrungen angeordnet und mit in ihrer Mitte eingesetzten Stiften 45 versehen werden.

Somit kann die Antriebsvorrichtung nach diesem Aus­ führungsbeispiel kostengünstig realisiert werden, indem als elastisches Stützmittel die Gummihülsen 44 verwendet werden.

Das Material der Hülsen ist nicht auf Gummi be­ schränkt, sondern es können geeignete elastische Ma­ terialien verwendet werden.

Beispiel 13

Obgleich in den Ausführungsbeispielen 1 bis 9 ein elastisches Stützmittel verwendet wurde, das aus den parallelen Stabfedern 22 gebildet ist, kann es aus einem hohlringförmigen Gummiteil (ein elastischer Körper) 46 bestehen, wie in den Fig. 25 und 26 ge­ zeigt ist, und es werden die gleichen Wirkungen wie bei den vorhergehenden Ausführungsbeispielen erzielt. Schlitze 47 verlaufen in axialer Richtung.

Da das Gummiteil 46 mit den Schlitzen 47 versehen ist, kann es leicht in radialen Richtungen verformt werden. Demgemäß kann sich der Läufer 5 ohne großen Widerstand in einer Ebene bewegen, die seine Achse im rechten Winkel schneidet, aber er kann keine Selbst­ drehung um seinen eigenen mittleren Punkt durchführen und sich nicht in seiner axialen Richtung bewegen. Hierdurch erzeugt das Gummiteil 46 die gleichen Wir­ kungen wie das elastische Stützmittel bei den vorher­ gehenden Ausführungsbeispielen.

Die Läufer 5 nach den Ausführungsbeispielen 1 bis 9 sind auf einer Seite gestützt, jedoch ist der Läufer 5 nach diesem Ausführungsbeispiel auf beiden Seiten gestützt. In jedem Fall sind beide Stützarten anwend­ bar, und die Ausbildung nach diesem Ausführungsbei­ spiel mit Ausnahme des elastischen Stützmittels kann in gleicher Weise wie bei den Ausführungsbeispielen 1 bis 9 erfolgen.

Beispiel 14

Fig. 27 zeigt eine Schnittansicht einer Antriebsvor­ richtung mit veränderlichem Luftspalt nach dem vier­ zehnten Ausführungsbeispiel der Erfindung, und Fig. 28 enthält die Ansicht eines Schnittes entlang der Linie A-A in Fig. 27.

Ein erstes Zahnrad 48 wird über Lager 49 frei drehbar auf dem Basisgestell 21 getragen. Auf der Innenseite des ersten Zahnrades 48 befinden sich Innenzähne 48a. Ein zweites Zahnrad 50 ist mit dem Läufer 5 verbunden, um das erste Zahnrad 48 zu drehen, wenn es sich mit der Drehung des Läufers 5 in diesem dreht. Auf der Außenseite des zweiten Zahnrades 50 sind Außenzähne 50a vorgesehen.

Die Arbeitsweise der Antriebsvorrichtung nach dem vierzehnten Ausführungsbeispiel wird nachfolgend be­ schrieben.

Die Arbeitsweise bei diesem Ausführungsbeispiel ist, bevor sich der Läufer 5 dreht, dieselbe wie beim er­ sten Ausführungsbeispiel, so daß die entsprechende Beschreibung nicht wiederholt wird.

Die in der gleichen Weise wie beim ersten Ausfüh­ rungsbeispiel bewirkte Kreisbewegung des Läufers 5 führt zur Drehung des zweiten Zahnrades 50, da dieses mit dem Läufer 5 verbunden ist. Demgemäß dreht sich das zweite Zahnrad 50 innerhalb des ersten Zahnrades 48. Da das erste Zahnrad 48 auf der Innenseite mit den Innenzäh­ nen 48a und das zweite Zahnrad 50 auf der Außenseite mit den Außenzähnen 50a versehen sind, sind die In­ nenzähne 48a und die Außenzähne 50a miteinander in Eingriff. Daher bewirkt die Drehung des zweiten Zahn­ rades 50 eine Drehung des ersten Zahnrades 48 ent­ sprechend der Differenz der Zähnezahl zwischen dem ersten Zahnrad 48 und dem zweiten Zahnrad 50, und die Kreisbewegung des Läufers 5 kann als eine Drehbewegung von dem ersten Zahnrad 48 herausgezogen werden.

Das zweite Zahnrad 50 und das erste Zahnrad 48 bilden einen Differentialgetriebemechanismus

Beispiel 15

Fig. 29 enthält eine Querschnittsansicht des fünf­ zehnten Ausführungsbeispiels einer Antriebsvorrich­ tung mit veränderlichem Luftspalt nach der Erfindung. Fig. 30 ist die Ansicht eines Schnittes entlang der Linie C-C in Fig. 27.

In den Fig. 29 und 30 ist eine Kurbel 51 (ein exzen­ trisches Stützmittel) mit mehreren phasenversetzten (in diesem Beispiel 180°) exzentrischen Wellen 51c und 51d versehen. Das zweite Zahnrad 52 ist außerhalb der exzentrischen Welle 51c der Kurbel 51 über Lager 54 gestützt und weist Außenzähne 52a auf. Das zweite Zahnrad 53 ist außerhalb der exzentrischen Welle 51c der Kurbel 51 über Lager 55 gestützt und weist Außen­ zähne 53a auf.

Die Arbeitsweise des fünfzehnten Ausführungsbeispiels wird nun beschrieben.

Das zweite Zahnrad 53 dreht sich nach dem gleichen Prinzip wie beim vierzehnten Ausführungsbeispiel. Da das zweite Zahnrad 53 von der exzentrischen Welle 51d der Kurbel 51 gestützt ist, dreht sich die exzentri­ sche Welle 51d der Kurbel 51 mit der Umdrehung des zweiten Zahnrads 53.

Da weiterhin das zweite Zahnrad 52 von der exzentri­ schen Welle 51c der Kurbel 51 gestützt ist, dreht sich das zweite Zahnrad 52 mit der Umdrehung der ex­ zentrischen Welle 51c.

Demgemäß dreht sich das erste Zahnrad 48 durch die Drehbewegung der zweiten Zahnräder 52 und 53 wie im vorerwähnten vierzehnten Ausführungsbeispiel. Da aber die exzentrischen Wellen 51c und 51d um 180° in der Phase versetzt sind, weisen auch die Drehbewegungen der zweiten Zahnräder 52 und 53 einen Phasenunter­ schied von 180° auf.

Hierdurch sind die auf das erste Zahnrad 48 von den zweiten Zahnrädern 52 und 53 einwirkenden Drehkräfte symmetrisch in bezug auf die Drehachse, so daß die Drehung des ersten Zahnrades 48 gleichförmig ist.

Beispiel 16

Fig. 31 enthält eine Querschnittsansicht einer An­ triebsvorrichtung mit veränderlichem Luftspalt nach dem sechzehnten Ausführungsbeispiel der Erfindung und Fig. 32 ist die Ansicht eines Schnittes entlang der Linie G-G in Fig. 31.

In den Fig. 31 und 32 ist ein Axiallager 57 darge­ stellt, dessen eines Ende mit dem Basisgestell 21 und dessen anderes Ende mit dem zweiten Zahnrad 50 ver­ bunden sind, um Bewegungen in radialer Richtung des zweiten Zahnrades 50 zuzulassen und Bewegungen in axialer Richtung des zweiten Zahnrades 50 zu be­ schränken.

Beim sechzehnten Ausführungsbeispiel werden die par­ allelen Stabfedern 22 in Längsrichtung zusammenge­ drückt, um durch das Axiallager 57 geknickt zu wer­ den. Dann tritt das zweite Zahnrad 50 mit den Innen­ zähnen 48a des ersten Zahnrads 48 in einem exzentri­ schen Zustand von der Mittelachse durch das Knicken der parallelen Stabfedern 22 in Eingriff.

Auch beim sechzehnten Ausführungsbeispiel ist die Eigendrehung des zweiten Zahnrads 50 durch die par­ allelen Stabfedern 22 beschränkt und das zweite Zahn­ rad 50 dreht sich mit der Kreisbewegung des Läufers 5.

Die vorbeschriebene Konstruktion nach diesem Ausfüh­ rungsbeispiel macht solche Teile wie eine Kurbel und einen exzentrischen Ring unnötig.

Beispiel 17

Fig. 33 enthält eine Querschnittsansicht einer An­ triebsvorrichtung mit veränderlichem Luftspalt nach dem siebzehnten Ausführungsbeispiel der Erfindung und Fig. 34 ist eine Ansicht des Schnittes entlang der Linie I-I in Fig. 33.

In den Fig. 33 und 34 ist eine Schraube 23f im mitt­ leren Teil der Kurbel 23 vorgesehen. Ein Schrauben­ gleitstück 58 (ein Linearbewegungsmechanismus) bewegt sich geradlinig in einem Eingriffszustand mit der Schraube 23f der Kurbel 23. Weiterhin ist eine Schraube vorgesehen.

Die Arbeitsweise nach dem siebzehnten Ausführungsbei­ spiel wird nun beschrieben.

Die Drehwelle 23b der Kurbel 23 dreht sich mit der Umdrehung des Läufers 5 in gleicher Weise wie bei den vorerwähnten Ausführungsbeispielen.

Dann treten die Schraube 23 und die Schraube 58a mit der Drehung der Drehwelle 23b miteinander in Ein­ griff. Hierdurch bewegt sich das Schraubengleitstück 58 in der axialen Richtung.

Beispiel 18

Fig. 35 enthält eine Querschnittsansicht des acht­ zehnten Ausführungsbeispiels der Antriebsvorrichtung mit veränderlichem Luftspalt nach der Erfindung. Es sind eine auf der Innenseite des Läufers 5 vorgesehene Innenschraube 5w und eine Außenschraube 58b vorgese­ hen.

Die Arbeitsweise nach dem achtzehnten Ausführungsbei­ spiel wird nun beschrieben.

Zuerst werden die Außenschraube 58b und die Innen­ schraube 5w so gebildet, daß sie die gleiche Schrau­ benteilung, unterschiedliche Steigungswinkel und wei­ terhin unterschiedliche Flankendurchmesser aufweisen.

Die Außenschraube 58b und die Innenschraube 5w können so gestaltet sein, daß sie in einem Teil ihres Innen­ umfangs und ihres Außenumfangs miteinander in Ein­ griff sind und in den anderen Teilen nicht miteinan­ der in Eingriff sind, indem der Unterschied der Flan­ kendurchmesser und die Größe der Exzentrizität des Läufers 5 geeignet eingestellt werden. Fig. 36 zeigt diese Zustände. Fig. 36 (1) zeigt den Eingriffszu­ stand am Punkt A; Fig. 36 (2) zeigt den Eingriffszu­ stand am Punkt B; und Fig. 36 (3) zeigt den Ein­ griffszustand am Punkt C.

In diesem Ausführungsbeispiel wird der Läufer 5 bewegt, indem der Strom nacheinander durch die Spulen wie die Spule 27a in gleicher Weise wie bei den vor­ hergehenden Ausführungsbeispielen fließt. Die in Fig. 36 gezeigten Eingriffspunkte der Schrauben bewegen sich mit der Kreisbewegung des Läufers 5, während sich die Gewinde der Außenschraube 58b und der Innenschraube 5w allmählich gegeneinander verschieben, da ihre Steigungswinkel unterschiedlich sind. Da in diesem Fall die Innenschraube 5w in axialer Richtung fest­ liegt, bewegt sich das in axialer Richtung freie Schraubengleitstück 58. Fig. 37 zeigt die Änderung des Eingriffszustands der Außenschraube 58b gesehen von dem Punkt auf der Innenschraube 5w. In Fig. 37 ist die Zustandsänderung wiedergegeben, derart, daß die Außenschraube 58b, die sich zuerst auf dem Punkt A befunden hat, in welchem die Außenschraube 58b im Eingriffszustand mit der Innenschraube 5w war (Punkt A-Zustand), mit der Kreisbewegung des Läufers 5 aus dem Ein­ griffszustand herauskommt, dann sich die Außenschrau­ be 58b in der Teilung verschoben zum Zustand C be­ wegt, und danach wieder mit der Innenschraube 5w in Eingriff tritt zur Bewegung in den um eine Teilung verschobenen Zustand A′.

Demgemäß kann das Schraubengleitstück 58 in diesem Ausführungsbeispiel geradlinig bewegt werden, ohne die Kreisbewegung des Läufers 5 in eine Drehbewegung umzuwandeln.

Beispiel 19

Fig. 38 enthält eine Schnittansicht des neunzehnten Ausführungsbeispiels einer Antriebsvorrichtung mit veränderlichem Luftspalt nach der Erfindung, und Fig. 39 ist eine Vorderansicht der Antriebsvorrichtung nach Fig. 38, die zur Hälfte weggeschnitten ist.

In den Fig. 38 und 39 ist ein im mittleren Teil des Läufers 5 vorgesehener exzentrischer Hohlring 59 dar­ gestellt. Auf der inneren Umfangsfläche des Läufers 5 sind Innenzähne 60 gebildet. Ein Zahnrad 61 wird durch den Eingriff mit den Innenzähnen 60 auf der inneren Umfangsfläche des Läufers 5 bei dessen Drehung gedreht.

Die Arbeitsweise des neunzehnten Ausführungsbeispiels wird nun beschrieben.

Zuerst wird das Zahnrad 61, eine mittlere Drehachse, im mittleren Teil des Basisgestells 21 über die Lager 24 frei drehbar gestützt. Das zweite Zahnrad 50, das eine Ausgangsdrehung erzeugt, wird in einen Körper eingesetzt und auf dem Zahnrad 61 gestützt. Dann wird der Läufer 5 zwischen dem Umfangswandteil des Basisge­ stells 21 und dem zweiten Zahnrad 50 in einem frei drehbaren Zustand eingesetzt.

Der Läufer 5 bildet einen Zylinder, dessen eine Sei­ tenfläche geöffnet ist und der mit Innenzähnen 60 versehen ist, deren Anzahl unterschiedlich gegenüber denen des zweiten Zahnrades 50 auf dem inneren Um­ fangsflächenteil in einem Körper ist. Der exzentri­ sche Hohlring 59 ist im mittleren Teil des Läufers 5 in einem Körper vorgesehen, und der exzentrische Ring 59 ist verbunden und wird gestützt auf dem anderen Endteil des Zahnrades 61.

Hierdurch wird der Läufer 5 bewegt durch den Eingriff seiner Innenzähne 60 mit den Außenzähnen 50a des zweiten Zahnrades 50, und die Eigendrehung des Läufers 5 wird durch die parallelen Stabfedern 22 beschränkt.

Demgemäß wird beim neunzehnten Ausführungsbeispiel das erste Zahnrad 48 nicht benötigt, so daß die An­ zahl der Teile weiter herabgesetzt und eine kompakte Antriebsvorrichtung erhalten wird.

Gleitlager aus Kunststoff oder porösem Lagermetall sind zwischen dem Läufer 5 und dem exzentrischen Ring 59 anstelle von Kugellagern vorgesehen, und diese erzielen gleiche Wirkungen.

Weiterhin ergibt sich beim neunzehnten Ausführungs­ beispiel das Merkmal, daß die axiale Länge der An­ triebsvorrichtung gering ist.

Das heißt, der Anker 2 ist auf dem äußeren Umfangs­ teil vorgesehen und auf den Umfangswandteilen des Ankers 2 sind die mehreren Trochoidzustandsspulen 27a-27l angeordnet, von denen die jeweils benachbar­ ten durch einen gleichen Abstand voneinander getrennt sind. Durch solche Trochoidzustandsspulen kann der Durchmesser des Ankers 2 klein gehalten werden.

Beispiel 20

Fig. 40 enthält eine Schnittdarstellung des zwanzig­ sten Ausführungsbeispiels der Antriebsvorrichtung mit veränderlichem Luftspalt nach der Erfindung. Ein er­ stes Zahnrad 62 wird über Lager 63 in einem frei drehbaren Zustand auf dem Basisgestell 21 gestützt und ist mit Außenzähnen 62a auf seiner äußeren Um­ fangsfläche versehen. Ein zweites Zahnrad 64 ist mit dem Läufer 5 verbunden und mit Innenzähnen 64a in ei­ ner gegenüber dem mittleren Teil der Vorrichtung ver­ schobenen Position versehen. Das zweite Zahnrad 64 dreht das erste Zahnrad 62, indem seine Innenzähne 64a in Eingriff mit den Außenzähnen 62a des ersten Zahnrades sind, beim Drehen um die verschobene Posi­ tion als die mittlere Position mit der Kreisbewegung des Läufers 5.

Obgleich dieses Ausführungsbeispiel und das vierzehn­ te Ausführungsbeispiel in dem Punkt unterschiedlich sind, daß die Drehachsen des ersten Zahnrades 62 und des zweiten Zahnrades 64 in diesem Ausführungsbei­ spiel unterschiedlich sind, während beim vierzehnten Ausführungsbeispiel die Drehachse des ersten Zahnra­ des 48 und des zweiten Zahnrades 50 gemeinsam ist, ist das Prinzip des Herausziehens einer Drehbewegung von dem ersten Zahnrad 62 nach diesem Ausführungsbei­ spiel identisch mit dem beim vierzehnten Ausführungs­ beispiel.

Die Verwendung dieses Ausführungsbeispiels für eine Einrichtung mit mehreren Antriebsvorrichtungen, die miteinander zur Bildung beispielsweise eines Roboters verbunden sind, ergibt eine kompakte Einrichtung durch die größere Freiheit der Anordnung der An­ triebsvorrichtungen. Und weiterhin ist es bei diesem Ausführungsbeispiel möglich, ein Kabel in das erste Zahnrad 62 einzuführen, dessen Innenseite hohl ausge­ bildet ist.

Claims (22)

1. Elektromotorische Antriebsvorrichtung mit veränderlichem Luftspalt, die einen Läufer aufweist, der von einer von einem Ständer erzeugten elektromagnetischen Anziehungskraft entlang einer Kreisbahn bewegbar ist, gekennzeichnet durch
ein elastisches Stützmittel (22), dessen eines Ende auf einem Basisgestell (21) gestützt ist und das den Läufer (5) so stützt, daß dessen Eigendrehung zurückgehalten ist, und
ein exzentrisches Stützmittel (23), dessen Drehwelle (23b) frei drehbar auf dem Basisgestell (21) gestützt ist, dessen exzentrische Welle (23a) auf der Außenseite innerhalb des Läufers (5) gestützt ist, und dessen Drehwelle (23b) sich mit der Kreisbewegung des Läufers (5) dreht (Fig. 3).

2. Elektromotorische Antriebsvorrichtung mit den im Oberbegriff des Anspruches 1 genannten Merkmalen, gekennzeichnet durch
einen innerhalb eines Ständers (2) angeordneten ersten Läufer (5A), der durch eine vom Ständer (2) erzeugte elektromagnetische Anziehungskraft entlang einer Kreisbahn bewegbar ist,
einen außerhalb des Ständers (2) angeordneten zweiten Läufer (5B), der durch die vom Ständer (2) erzeugte elektromagnetische Anziehungskraft in einem um einen halben Zyklus gegenüber dem ersten Läufer (5A) phasenverschobenen Zustand entlang einer Kreisbahn bewegbar ist,
ein elastisches Stützmittel (30, 31), dessen eines Ende auf einem Basisgestell (21) gestützt ist und das den ersten (5A) und den zweiten (5B) Läufer so stützt, daß deren Eigendrehung zurückgehalten wird, und ein exzentrisches Stützmittel (32), dessen Drehwelle (32b) frei drehbar auf dem Basisgestell (21) gestützt ist, dessen erste (32c) und zweite (32d) exzentrische Welle, deren Phasen um einen halben Zyklus gegeneinander verschoben sind, auf der Außenseite innerhalb des ersten (5A) bzw. zweiten (5B) Läufers gestützt sind, und dessen Drehwelle (32B) sich mit der Kreisbewegung des ersten (5A) und zweiten (5B) Läufers dreht (Fig. 10, 11).

3. Elektromotorische Antriebsvorrichtung mit den im Oberbegriff des Anspruches 1 genannten Merkmalen, gekennzeichnet durch
einen Ständer (40) zum Erzeugen von in mehrere Richtungen wechselnden Magnetfeldern,
einem innerhalb des Ständers (40) angeordneten Läufer (5C), der von der elektromagnetischen Anziehungskraft und der elektromagnetischen Rückstoßkraft, die von den vom Ständer (40) erzeugten Magnetfeldern induziert werden, entlang einer Kreisbahn bewegbar ist,
ein elastisches Stützmittel (22), dessen eines Ende auf einem Basisgestell (21) gestützt ist und das den Läufer (5C) so stützt, daß dessen Eigendrehung zurückgehalten ist, und
ein exzentrisches Stützmittel (23), dessen Drehwelle (23b) frei drehbar auf dem Basisgestell (21) gestützt ist, dessen exzentrische Welle (23a) auf der Außenseite innerhalb des Läufers (5C) gestützt ist, und dessen Drehwelle (23b) sich mit der Kreisbewegung des Läufers (5C) dreht (Fig. 13).

4. Elektromotorische Antriebsvorrichtung mit den im Oberbegriff des Anspruches 1 genannten Merkmalen, gekennzeichnet durch
einen Ständer (40) zum Erzeugen von in mehrere Richtungen wechselnden Magnetfeldern,
einem außerhalb des Ständers (40) angeordneten Läufer (5C), der von der elektromagnetischen Rückstoßkraft, die von den im Ständer (40) erzeugten Magnetfeldern induziert werden, entlang einer Kreisbahn bewegbar ist,
ein elastisches Stützmittel (22), dessen eines Ende auf einem Basisgestell (21) gestützt ist und das den Läufer (5C) so stützt, daß dessen Eigendrehung zurückgehalten ist, und
ein exzentrisches Stützmittel (23), dessen Drehwelle (23b) frei drehbar auf dem Basisgestell (21) gestützt ist, dessen exzentrische Welle (23a) auf der Außenseite innerhalb des Läufers (5C) gestützt ist, und dessen Drehwelle (23b) sich mit der Kreisbewegung des Läufers (5C) dreht (Fig. 14).

5. Elektromotorische Antriebsvorrichtung mit den im Oberbegriff des Anspruches 1 genannten Merkmalen, gekennzeichnet durch
einen Läufer (5D) mit unterschiedlichen magnetischen Polen (5t, 5u) in einer Wellenrichtung,
mehrere Ständerpaare (41a, 41c; 41b, 41d), die in einander entgegengesetzter Richtung durch den Läufer (5D) angeordnet sind und eine elektromagnetische Anziehungskraft auf den Läufer (5D) durch Bildung einander entgegengesetzt gerichteter Magnetfelder erzeugen,
ein elastisches Stützmittel (22), dessen eines Ende auf einem Basisgestell (21) gestützt ist und das den Läufer (5D) so stützt, daß dessen Eigendrehung zurückgehalten ist, und
ein exzentrisches Stützmittel (23), dessen Drehwelle (23b) frei drehbar auf dem Basisgestell (21) gestützt ist, dessen exzentrische Welle (23a) auf der Außenseite innerhalb des Läufers (5D) gestützt ist und dessen Drehwelle (23b) sich mit der Kreisbewegung des Läufers (5D) dreht (Fig. 18).

6. Elektromotorische Antriebsvorrichtung mit den im Oberbegriff des Anspruches 1 genannten Merkmalen, gekennzeichnet durch
ein erstes elastisches Stützmittel (22), dessen eines Ende auf einem Basisgestell (21) gestützt ist und das den Läufer (5) so stützt, daß dessen Eigendrehung zurückgehalten ist,
ein erstes Zahnrad (48), das frei drehbar auf dem Basisgestell (21) gestützt ist,
ein zweites Zahnrad (50), das mit dem Läufer (5) verbunden ist und das erste Zahnrad (48) dreht, indem es sich innerhalb des ersten Zahnrades (48) mit der Kreisbewegung des Läufers (5) dreht, und
ein zweites elastisches Stützmittel (57) zum Zurückhalten von Bewegungen des zweiten Zahnrades (50) in Wellenrichtung und zum Zulassen von Bewegungen des zweiten Zahnrades (50) in radialer Richtung (Fig. 31).

7. Elektromotorische Antriebsvorrichtung mit den im Oberbegriff des Anspruches 1 genannten Merkmalen, gekennzeichnet durch
ein erstes elastisches Stützmittel (22), dessen eines Ende auf einem Basisgestell (21) gestützt ist und das den Läufer (5) so stützt, daß dessen Eigendrehung zurückgehalten ist,
einen in einem mittleren Teil des Läufers (5) angeordneten exzentrischen Ring (59), und
ein Zahnrad (50), das mit der Kreisbewegung des Läufers (5) drehbar ist durch Eingriff mit auf der inneren Umfangsfläche des Läufers (5) angeordneten Innenzähnen (60) (Fig. 38, 39).

8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Läufer (5) innerhalb des Ständers (2) angeordnet ist, und daß Magnetfelder erzeugende Spulen (27a bis 27f) vorgesehen sind, die auf inneren Umfangsflächenbereichen des Ständers (2) angeordnet sind (Fig. 3, 4).

9. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Läufer (5) außerhalb des Ständers (2) angeordnet ist, und daß Magnetfelder erzeugende Spulen (27a bis 27f) vorgesehen sind, die auf äußeren Umfangsflächenbereichen des Ständers (2) angeordnet sind (Fig. 6, 7).

10. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das elastische Stützmittel (22) den Läufer (5) so stützt, daß eine elastische Rückstoßkraft in entgegengesetzter Richtung zu der vom Ständer (2) erzeugten elektromagnetischen Anziehungskraft ausgeübt wird.

11. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Umfangsteil des Läufers (5) in mehrere Magnetpole entsprechend jedem Magnetpol (2a bis 2f) des Ständers (2) aufweisende Teile (5a bis 5f) unterteilt ist, und daß ein Strom durch die im Ständer (2) angeordneten Spulen (27a bis 27f) fließt, damit eine elektromagnetische Rückstoßkraft in Abschnitten induziert wird, die diagonal zu Abschnitten liegen, in denen die vom Ständer (2) erzeugte elektromagnetische Anziehungskraft auf den Läufer (5) ausgeübt wird (Fig. 12).

12. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß Spulen (27a, 27b) innerhalb von dem Ständer (40) gebildeten magnetischen Kreisen angeordnet sind.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1, 2, 3 oder 5,
dadurch gekennzeichnet, daß das elastische Stützmittel aus mehreren parallelen Stabfedern (22) besteht.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1, 2, 3 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß das elastische Stützmittel aus mehreren gebogenen Blattfedern (42a bis 42d) besteht, die nur Bewegungen in einer Ebene zulassen, die senkrecht zur Drehachse des Läufers (5) liegt (Fig. 19 bis 21).

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1, 2, 3 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß das elastische Stützmittel aus einer membranförmigen Blattfeder (43) besteht, und daß der Läufer (5) derart von dem elastischen Stützmittel gestützt ist, daß er um die membranförmige Blattfeder (43) herumschwingt (Fig. 22).

16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1, 2, 3 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß das elastische Stützmittel aus mehreren zylindrischen elastischen Körpern (44) besteht (Fig. 23, 24).

17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1, 2, 3 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß das elastische Stützmittel aus einem torusförmigen elastischen Körper (46) besteht (Fig. 25, 26).

18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1, 2, 3 oder 5, gekennzeichnet durch
ein erstes Zahnrad (48), das frei drehbar auf dem Basisgestell (21) gestützt ist,
ein zweites Zahnrad (50), das mit dem Läufer (5) verbunden ist und das erste Zahnrad (48) dreht, indem es sich innerhalb des ersten Zahnrades (48) mit der Kreisbewegung des Läufers (5) dreht, wobei die exzentrische Welle (23a) des exzentrischen Stützmittels (23) durch das zweite Zahnrad (50) mit dem Läufer (5) verbunden ist.

19. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß das exzentrische Stützmittel (51) mehrere exzentrische Wellen (51c, 51d) mit einander unterschiedlichen Phasen aufweist, und daß das zweite Zahnrad (52) unabhängig von jeder der mehreren exzentrischen Wellen (51c, 51d) vorgesehen ist (Fig. 29).

20. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 18, gekennzeichnet durch eine im mittleren Teil des exzentrischen Stützmittels (23) angeordnete Schraube (23f), und einen Linearbewegungsmechanismus (58), der auf derselben Welle wie das exzentrische Stützmittel (23) angeordnet ist und sich geradlinig mit dem Eingriff mit der Schraube (23f) des exzentrischen Stützmittels (23) bewegt (Fig. 33).

21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1, 2, 3, 5, 14 oder 15, gekennzeichnet durch eine auf der inneren Umfangsfläche des Läufers (5) angeordnete Schraube (5w), und einen Linearbewegungsmechanismus (58), der auf derselben Achse wie die Läuferdrehachse angeordnet ist und sich geradlinig mit dem Eingriff mit der Schraube (5w) des Läufers (5) bewegt (Fig. 35).

22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1, 2, 3, 5, 14 oder 15, gekennzeichnet durch ein erstes Zahnrad (62), das frei drehbar auf dem Basisgestell (21) gestützt ist und Außenzähne (62a) oder Innenzähne auf seiner äußeren Umfangsfläche aufweist, und ein zweites Zahnrad (64), das mit dem Läufer (5) verbunden ist und Innenzähne (64a) oder Außenzähne an gegenüber dem mittleren Teil verschobenen Positionen aufweist, und das erste Zahnrad (62) durch Eingriff der Innenzähne (64a) oder Außenzähne des zweiten Zahnrades (64) mit den Außenzähnen (62a) oder Innenzähnen des ersten Zahnrades (62) dreht mit der Drehung um die gegenüber dem mittleren Teil verschobenen Positionen als einer Mittelposition mit der Kreisbewegung des Läufers (5) (Fig. 40).