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DE69213923T2 - Magnetic motor with an eccentric rotor - Google Patents

Magnetic motor with an eccentric rotor

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DE69213923T2
DE69213923T2 DE1992613923 DE69213923T DE69213923T2 DE 69213923 T2 DE69213923 T2 DE 69213923T2 DE 1992613923 DE1992613923 DE 1992613923 DE 69213923 T DE69213923 T DE 69213923T DE 69213923 T2 DE69213923 T2 DE 69213923T2
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DE
Germany
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rotor
stator
electromagnets
motor according
path
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DE1992613923
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German (de)
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Clark Davis
Stephen C Jacobsen
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Sarcos Group LC
Original Assignee
Sarcos LC
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Publication of DE69213923D1 publication Critical patent/DE69213923D1/en
Publication of DE69213923T2 publication Critical patent/DE69213923T2/en
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Description

Diese Erfindung bezieht sich auf einen magnetisch betätigten Motor mit exzentrischer Bewegung, der einen Läufer besitzt, der innerhalb eines Stators rollt.This invention relates to a magnetically actuated eccentric motion motor having a rotor that rolls within a stator.

Elektrische Motoren bestehen typischerweise aus einem fest befestigten Stator und einem drehbaren Läufer, zwischen denen elektromagnetische Kräfte produziert werden, um zu bewirken, daß sich der Läufer dreht. Der Läufer ist durch Lager befestigt oder getragen, um eine bestimmte Beabstandung zwischen dem Läufer und dem Stator beizubehalten, und dies gibt natürlich Anlaß zu Reibung. Auch sind, desto weiter die Beabstand ung zwischen dem Läufer und dem Stator ist, desto schwächer die elektromagnetischen Kräfte.Electric motors typically consist of a fixed stator and a rotating rotor between which electromagnetic forces are produced to cause the rotor to rotate. The rotor is fixed or supported by bearings to maintain a certain spacing between the rotor and the stator and this naturally gives rise to friction. Also, the further the spacing between the rotor and the stator, the weaker the electromagnetic forces.

Eine Anzahl Vorschläge ist für einen Motor oder einen Aktuator bzw. eine Betätigungs vorrichtung gemacht worden, in denen ein Läufer oder eine Rolleinrichtung innenseitig eines zylindrischen Hohlraums als Folge elektromagnetischer Kräfte rollt. Die elektromagnetischen Kräfte werden in einer bestimmten Folge entlang des Umfangs des Hohlraums produziert, um den Läufer anzuziehen, der aus einem ferromagnetischen Material hergestellt ist. Siehe zum Beispiel US-Patente Nr.'n 2,561,890, 4,728,837 und 4,482,828, Deutsches Patent Nr. DAS 1132229 und Schweizer Patent Nr. 159,716.A number of proposals have been made for a motor or actuator in which a rotor or rolling device rolls inside a cylindrical cavity as a result of electromagnetic forces. The electromagnetic forces are produced in a certain sequence around the circumference of the cavity to attract the rotor, which is made of a ferromagnetic material. See, for example, U.S. Patent Nos. 2,561,890, 4,728,837 and 4,482,828, German Patent No. DAS 1132229 and Swiss Patent No. 159,716.

Das japanische Dokument JP-A-62-89470 (siehe auch Patent Abstracts of Japan, Vol 11, no. 288 (E-542) [2735], 17. September 1987) stellt einen Motor mit exzentrischer Bewegung dar, bei dem ein Läufer mit polygonalem Querschnitt dazu gebracht wird, entlang eines planaren oder konvexen Pfads zu rollen, der durch eine Vielzahl elektromagnetischer Stator-Pole gebildet ist. Nachteile solcher Mechanismen nach dem Stand der Technik sind diejenigen, daß die Mechanismen im allgemeinen sehr massig und schwer sind, nicht einfach miniaturisierbar sind und geringe Energiedichten besitzen. Diese Massigkeit und das Gewicht entstehen aus dem Erfordernis, daß die Komponenten des Mechanismus in der Lage sind, ausreichende, elektromagnetische Kräfte zu entwickeln, um geeignet den Mechanismus zu betreiben.Japanese document JP-A-62-89470 (see also Patent Abstracts of Japan, Vol 11, no. 288 (E-542) [2735], 17 September 1987) discloses a motor with eccentric motion in which a rotor with polygonal cross-section is made to roll along a planar or convex path formed by a plurality of electromagnetic stator poles. Disadvantages of such prior art mechanisms are that the mechanisms are generally very bulky and heavy, cannot be easily miniaturised and have low energy densities. This bulkiness and weight arise from the requirement that the components of the Mechanism are capable of developing sufficient electromagnetic forces to properly operate the mechanism.

Elektrostatische Motoren umfassen in ähnlicher Weise allgemein einen Stator und einen Läufer, der so befestigt ist, um sich nahe oder innerhalb des Stators zu drehen, wobei die Kräfte einer Anziehung dazwischen eher elektrostatisch als elektromagnetisch sind. Beispiele elektrostatischer Motoren sind in den US-Patenten Nr.'n 735,621, 3,297,888, 3,517,225 und 4,225,801 dargestellt. in einem kürzlich veröffentlichten US-Patent Nr. 4,922,164 wird ein elektrostatischer Motor mit exzentrischer Bewegung beschrieben, bei dem ein zylindrischer Läufer in einem rollenden Eingriff mit einem hohlzylindrischen Stator angeordnet ist. Langgestreckte, leitfähige Streifen sind in der innenseitigen Wand des Hohlraums des Stators angeordnet und sind umfangsmäßig um den Hohlraum beabstandet. Die leitfähigen Streifen nehmen aufeinanderfolgend elektrische Ladungen auf, um dadurch den Läufer anzuziehen, und bewirken, daß er in dem Hohlraum des Stators rollt. Der Läufer kann einen polygonalen Querschnitt besitzen, wobei die Statorpole einen polygonalen, geschlossenen Pfad definieren, wobei der Rotor eine Seite weniger als der Pfad besitzt.Electrostatic motors similarly generally comprise a stator and a rotor mounted to rotate near or within the stator, the forces of attraction therebetween being electrostatic rather than electromagnetic. Examples of electrostatic motors are shown in U.S. Patent Nos. 735,621, 3,297,888, 3,517,225 and 4,225,801. In a recently published U.S. Patent No. 4,922,164, an eccentric motion electrostatic motor is described in which a cylindrical rotor is arranged in rolling engagement with a hollow cylindrical stator. Elongated conductive strips are arranged in the inside wall of the cavity of the stator and are spaced circumferentially around the cavity. The conductive strips successively pick up electrical charges to thereby attract the rotor and cause it to roll in the cavity of the stator. The rotor may have a polygonal cross-section with the stator poles defining a polygonal closed path with the rotor having one side less than the path.

Elektrostatische Motoren sind wesentlich leichter im Gewicht und potentiell kleiner in der Größe als elektromagnetische Motoren, allerdings sind die anziehenden Kräfte im allgemeinen schwächer.Electrostatic motors are much lighter in weight and potentially smaller in size than electromagnetic motors, but the attractive forces are generally weaker.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, einen elektromagnetischen Motor zu schaffen, der einfach miniaturisiert werden kann, ohne die Stärke der anziehenden Kräfte, die für den beschriebenen Betrieb benötigt werden, zu beeinträchtigen.It is the object of the invention to provide an electromagnetic motor which can be easily miniaturized without compromising the strength of the attractive forces required for the described operation.

Diese Aufgabe wird durch einen Motor mit exzentrischer Bewegung gelöst, der die Merkmale des Anspruchs 1 besitzt.This object is achieved by a motor with eccentric movement having the features of claim 1.

Bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand der verschiedenen abhängigen Ansprüche.Preferred embodiments are the subject of the various dependent claims.

Die Erfindung wird unter Berücksichtigung der nachfolgenden, detaillierten Beschreibung ersichtlicher, die in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen repräsentiert wird, in denen:The invention will become more apparent from the following detailed description, taken in conjunction with the accompanying drawings, in which:

FIG. 1 zeigt eine perspektivische Ansicht eines magnetischen Motors mit exzentrischer Bewegung;FIG. 1 shows a perspective view of a magnetic motor with eccentric movement;

FIG. 2 zeigt eine Seitenquerschnittsansicht des Motors der FIG. 1;FIG. 2 shows a side cross-sectional view of the engine of FIG. 1;

FIG. 3A, 3B und 3C stellen graphisch aufeinanderfolgende Positionen eines Läufers dar, der in einem Stator rollt, wenn Elektromagnete des Stators wechselnd erregt werden;FIGS. 3A, 3B and 3C graphically illustrate successive positions of a rotor rolling in a stator when electromagnets of the stator are alternately excited;

FIG. 4 zeigt eine perspektivische und eine Querschnittsansicht einer anderen Ausführungsform eines magnetischen Motors mit exzentrischer Bewegung, der gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung hergestellt ist;FIG. 4 shows a perspective and cross-sectional view of another embodiment of a magnetic eccentric motion motor made in accordance with the principles of the present invention;

FIG. 5 zeigt eine perspektivische, teilweise fragmentierte Ansicht einer Konfiguration eines Motors mit exzentrischer Bewegung der vorliegenden Erfindung, der als eine Pumpe verwendet werden kann;FIG. 5 is a perspective, partially fragmented view of one configuration of an eccentric motion motor of the present invention that may be used as a pump;

FIG. 6 zeigt eine perspektivische, teilweise fragmentierte Ansicht eines magnetischen Motors mit exzentrischer Bewegung, der einen Stator mit einem im wesentlichen quadratischen Querschnitt und einen Läufer mit einem im wesentlichen dreieckförmigem Querschnitt besitzt;FIG. 6 is a perspective, partially fragmented view of a magnetic eccentric motion motor having a stator with a substantially square cross section and a rotor with a substantially triangular cross section;

FIG. 7 zeigt eine perspektivische, teilweise fragmentierte Ansicht eines anderen, magnetischen Motors mit exzentrischer Bewegung, der einen Stator mit einem pentagonalen Querschnitt und einen Läufer mit einem quadratischen Querschnitt besitzt;FIG. 7 is a perspective, partially fragmented view of another magnetic eccentric motion motor having a stator with a pentagonal cross section and a rotor with a square cross section;

FIG. 8 zeigt eine perspektivische, teilweise fragmentierte Ansicht eines magnetischen Motors mit exzentrischer Bewegung, der einen Stator und einen Läufer besitzt, die mit einer Zahnradspur und Zahnradzähnen jeweils ausgebildet sind;FIG. 8 is a perspective, partially fragmented view of a magnetic eccentric motion motor having a stator and a rotor formed with a gear track and gear teeth, respectively;

FIG. 9 zeigt eine perspektivische und eine Querschnittsansicht einer anderen Ausführungsform eines magnetischen Motors mit exzentrischer Bewegung gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung, wobei der Läufer als ein Elektromagnet ausgebildet ist;FIG. 9 shows a perspective and cross-sectional view of another embodiment of a magnetic eccentric motion motor according to the principles of the present invention, wherein the rotor is formed as an electromagnet;

FIG. 10 zeigt eine perspektivische, teilweise fragmentierte Ansicht einer anderen Ausführungsform eines Motors mit exzentrischer Bewegung, bei dem zwei Läufer, von denen einer innerhalb des Hohlraums des anderen angeordnet ist, eingesetzt sind;FIG. 10 is a perspective, partially fragmented view of another embodiment of an eccentric motion motor employing two rotors, one disposed within the cavity of the other;

FIG. 11A und 11B stellen eine perspektivische und eine Seitenquerschnittsansicht jeweils eines Elektromagneten dar, der mit einem Bandleiter gewickelt ist, der gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung hergestellt ist;FIGS. 11A and 11B illustrate perspective and side cross-sectional views, respectively, of an electromagnet wound with a ribbon conductor made in accordance with the principles of the present invention;

FIG. 12 zeigt eine perspektivische, teilweise fragmentierte Ansicht eines magnetischen Motors mit exzentrischer Bewegung, der vier Statoren und vier Läufer verwendet, um die Querkräfte auszugleichen, die während des Betriebs des Motors erzeugt werden;FIG. 12 is a perspective, partially fragmented view of a magnetic eccentric motion motor using four stators and four rotors to balance the transverse forces generated during operation of the motor;

FIG. 13 zeigt eine perspektivische Teilquerschnittsansicht eines magnetischen Motors mit exzentrischer Bewegung, bei dem Dämpfungselemente den Stator des Motors mit einem Motorgehäuse verbinden, um die Querkräfte zu dämpfen, die durch den Betrieb des Motors erzeugt werden;FIG. 13 is a perspective partial cross-sectional view of a magnetic eccentric motion motor in which damping elements connect the stator of the motor to a motor housing to dampen the transverse forces generated by operation of the motor;

FIG. 14 zeigt eine perspektivische Querschnittsansicht eines magnetischen Motors mit exzentrischer Bewegung, der ein Ausgleichselement umfaßt, das an dem Läufer befestigt ist, um die Querkräfte auszugleichen, die durch den Betrieb des Motors erzeugt werden;FIG. 14 is a perspective cross-sectional view of a magnetic eccentric motion motor including a balancing member attached to the rotor to balance the transverse forces generated by operation of the motor;

FIG. 15 zeigt eine perspektivische Teilquerschnittsansicht eines magnetischen Mechanismus mit exzentrischer Bewegung zum Umwandeln einer Drehbewegung in eine Translationsbewegung;FIG. 15 is a perspective partial cross-sectional view of a magnetic eccentric motion mechanism for converting rotary motion into translational motion;

FIG. 16 zeigt eine Vorderansicht einer noch weiteren Ausführungsform eines Elektromagneten, der zur Verwendung als ein Stator in einem magnetischen Motor mit exzentrischer Bewegung geeignet ist;FIG. 16 shows a front view of yet another embodiment of an electromagnet suitable for use as a stator in a magnetic motor with eccentric motion;

FIG. 17 zeigt eine Vorderansicht des Elektromagneten der FIG. 16, wobei allerdings die elektromagnetischen Spulen um unterschiedliche Teile der Struktur gewickelt sind;FIG. 17 shows a front view of the electromagnet of FIG. 16, but with the electromagnetic coils wound around different parts of the structure;

FIG. 18 zeigt eine Vorderansicht eines Elektromagneten, der ähnlich den Elektromagneten der FIG. 16 und 17 aufgebaut ist, allerdings mit einem im wesentlichen quadratischen Rotorpfad;FIG. 18 is a front view of an electromagnet constructed similarly to the electromagnets of FIGS. 16 and 17, but with a substantially square rotor path;

FIG. 19A und 19B stellen jeweils eine Draufsicht einer flexiblen Kopplung und eine Seitenquerschnittsansicht eines magnetischen Motors mit exzentrischer Bewegung dar, der einen invertierten, konischen Rotor einsetzt;FIGS. 19A and 19B illustrate, respectively, a plan view of a flexible coupling and a side cross-sectional view of an eccentric motion magnetic motor employing an inverted conical rotor;

FIG. 20A und 20B stellen jeweils eine Seitenquerschnittsansicht und eine Draufsicht einer anderen Ausführungsform eines magnetischen Motors mit exzentrischer Bewegung dar, der einen konischen Rotor verwendet;FIGS. 20A and 20B illustrate a side cross-sectional view and a plan view, respectively, of another embodiment of a magnetic eccentric motion motor using a conical rotor;

FIG. 21A und 21B stellen jeweils eine Seitenquerschnittsansicht und eine perspektivische, teilweise fragmentierte Ansicht einer noch anderen Ausführungsform eines konischen Rotors eines magnetischen Motors mit exzentrischer Bewegung dar;FIGS. 21A and 21B illustrate a side cross-sectional view and a perspective, partially fragmented view, respectively, of yet another embodiment of a tapered rotor of a magnetic eccentric motion motor;

FIG. 22A und 22B stellen jeweils eine Draufsicht und eine Seitenquerschnittsansicht einer weiteren Ausführungsform eines konischen Rotors eines magnetischen Motors mit exzentrischer Bewegung dar;FIGS. 22A and 22B illustrate a plan view and a side cross-sectional view, respectively, of another embodiment of a conical rotor of a magnetic eccentric motion motor;

FIG. 23 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Kopplung zwischen einem konischen Rotor und einer Rotorantriebswelle eines Motors mit exzentrischer Bewegung;FIG. 23 shows a perspective view of a coupling between a conical rotor and a rotor drive shaft of an eccentric motion motor;

FIG. 24 zeigt eine perspektivische Ansicht einer anderen Ausführungsform einer Kopplung zwischen einem konischen Rotor und einer Rotorantriebswelle eines Motors mit exzentrischer Bewegung;FIG. 24 shows a perspective view of another embodiment of a coupling between a conical rotor and a rotor drive shaft of a motor with eccentric motion;

FIG. 25 zeigt eine Seitenquerschnittsansicht einer weiteren Ausführungsform eines konischen Rotors eines magnetischen Motors mit exzentrischer Bewegung mit einer nicht taumelnden Wellen konfiguration;FIG. 25 shows a side cross-sectional view of another embodiment of a conical rotor of a magnetic eccentric motion motor with a non-wobbling shaft configuration;

FIG. 26 zeigt eine Seitenquerschnittsansicht eines Zahnradkopplungsmechanismus eines magnetischen Motors mit exzentrischer Bewegung, der gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung hergestellt ist;FIG. 26 is a side cross-sectional view of a gear coupling mechanism of a magnetic eccentric motion motor made in accordance with the principles of the present invention;

FIG. 27A und 27BZ stellen jeweils eine Seitenquerschnittsansicht und eine Endansicht eines flexiblen Kopplungsmechanismus zur Verwendung in Verbindung mit magnetischen Motoren mit exzentrischer Bewegung der vorliegenden Erfindung dar;FIGS. 27A and 27BZ illustrate a side cross-sectional view and an end view, respectively, of a flexible coupling mechanism for use in conjunction with magnetic eccentric motion motors of the present invention;

FIG. 28 zeigt eine Seitenquerschnittsansicht eines magnetischen Motors mit exzentrischer Bewegung, der ein einstellbares Zahnradverhältnis besitzt;FIG. 28 is a side cross-sectional view of a magnetic eccentric motion motor having an adjustable gear ratio;

FIG. 29 zeigt eine perspektivische Seitenquerschnittsansicht eines magnetischen Motors mit exzentrischer Bewegung mit einer Ausführungsform einer Kommutatoranordnung; undFIG. 29 shows a perspective side cross-sectional view of a magnetic eccentric motion motor with one embodiment of a commutator assembly; and

FIG. 30 zeigt eine Draufsicht eines magnetischen Motors mit exzentrischer Bewegung mit einer anderen Ausführungsform einer Kommutatoranordnung.FIG. 30 shows a plan view of a magnetic eccentric motion motor with another embodiment of a commutator arrangement.

In FIG. 1 ist ein magnetischer Motor mit exzentrischer Bewegung dargestellt. Der Motor umfaßt einen Stator 4, der aus vier Elektromagneten 8a, 8b, 8c und 8d gebildet ist. Jeder Elektromagnet umfaßt Endstücke 12 und 16, die auf gegenüberliegenden Enden eines Kernstabs 20 gebildet sind, die alle aus einem ferromagnetischen Material hergestellt sind. Um jeden der Kemstäbe herum ist ein elektrisch leitfähiger Spulendraht, wie beispielsweise ein Draht 24, gewickelt. Die Spulen, die um jeden der Kernstäbe gewikkelt sind, sind mit einer Kommutator- bzw. Kollektorstromquelle 28 gekoppelt, die, in Abhängigkeit von Signalen von einer Steuereinheit 32, elektrischen Strom zu den Spulen in einer vorbestimmten Reihenfolge und mit einer vorbestimmten Polarität zuführt, wie dies kurz zunächst besprochen werden wird. Dies bedeutet, daß die Stromquelle 28 elektrischen Strom zu den Spulen entweder in einer Richtung oder in der entgegengesetzten Richtung zuführt oder einfach kein Strom zu den Spulen zuführt, die sich alle unter der Steuerung der Steuereinheit 32 befinden.In FIG. 1, a magnetic eccentric motion motor is shown. The motor includes a stator 4 formed of four electromagnets 8a, 8b, 8c and 8d. Each electromagnet includes end pieces 12 and 16 formed on opposite ends of a core rod 20, all of which are made of a ferromagnetic material. Around each of the core rods is wound an electrically conductive coil wire, such as wire 24. The coils wound around each of the core rods are coupled to a commutator current source 28 which, in response to signals from a control unit 32, supplies electrical current to the coils in a predetermined order and with a predetermined polarity, as will be discussed briefly next. This means that the power source 28 supplies electrical current to the coils either in one direction or in the opposite direction or simply does not supply current to the coils, all of which are under the control of the control unit 32.

Die Endstücke, wie beispielsweise Endstücke 12 und 16, des Elektromagneten 8d sind in der Form von Bögen gebildet, die einen inneren, gebogenen Oberflächenbereich besitzen, wie beispielsweise einen Oberflächenbereich 36 des Endstücks 12, der einen Bereich eines gebogenen Pfads definiert, und zwar entlang der anderen Endstücke, über die ein langgestreckter, im wesentlichen zylindrischer Läufer 40 rollen kann. Der Läufer 40, der als der Läufer des Motors dient, bildet einen Permanentmagneten, der einen Nordpol und einen Südpol, wie dies in FIG. 2 dargestellt ist, besitzt. Es ist offensichtlich, daß der Läufer 40 aus einem geeigneten, magnetischen Material, wie es ausreichend nach dem Stand der Technik bekannt ist, hergestellt ist.The end pieces, such as end pieces 12 and 16, of the electromagnet 8d are formed in the shape of arcs having an inner curved surface area, such as a surface area 36 of the end piece 12, which defines a portion of a curved path along the other end pieces over which an elongated, substantially cylindrical rotor 40 can roll. The rotor 40, which serves as the rotor of the motor, forms a permanent magnet having a north pole and a south pole as shown in FIG. 2. It will be appreciated that the rotor 40 is made of a suitable magnetic material as is well known in the art.

Die inneren, gebogenen Oberflächenbereiche der Endstücke der Elektromagnete, wie beispielsweise ein Oberflächenbereich 36, können vorteilhaft mit einem abnutzungsbeständigen Material, wie beispielsweise Siliziumnitrid, beschichtet sein, um zu verhindern, daß eine Abnutzung zwischen dem Läufer 40 und den Oberflächen der Endstücke auftritt.The inner curved surface areas of the end pieces of the electromagnets, such as a surface area 36, may advantageously be coated with a wear-resistant material, such as silicon nitride, to prevent that wear occurs between the rotor 40 and the surfaces of the end pieces.

Ein Positionssensorschaltkreis 44 ist durch Leiter 48 mit Fühlelementen 52 gekoppelt, die zwischen jeweiligen Endstücken der Elektromagnete 8a, 8b, 8c und 8d und in dem Pfad, der durch die inneren, gebogenen Oberflächen der Endstücke definiert ist, wie dies in FIG. 1 dargestellt ist, gekoppelt sind. Die Fühlelemente können erläuternd Feldeffekttransistorvorrichtungen sein, die einen Strom von dem Positionssensorschaltkreis 44 aufnehmen, und deren Strom, der dort hindurch fließt, sich in Abhängigkeit von der Position des Läufers 40 und der bekannten, vorgegebenen, angelegten Spannung variiert. Auf diese Art und Weise kann der Positionssensorschaltkreis 44 die Anordnung des Läufers 40 in dem Stator 4 bestimmen.A position sensor circuit 44 is coupled by conductors 48 to sensing elements 52, coupled between respective end portions of the electromagnets 8a, 8b, 8c and 8d and in the path defined by the inner curved surfaces of the end portions, as shown in FIG. 1. The sensing elements may illustratively be field effect transistor devices which receive a current from the position sensor circuit 44, and whose current flowing therethrough varies depending on the position of the rotor 40 and the known, predetermined applied voltage. In this manner, the position sensor circuit 44 can determine the location of the rotor 40 in the stator 4.

Der Positionssensorschaltkreis 44 signalisiert der Steuereinheit 32, was die Position des Läufers 40 identifiziert, und die Steuereinheit 32 wiederum signalisiert der Kollektorstromquelle 28, um elektrischen Strom zu dem geeigneten Elektromagneten zuzuführen, um sowohl eine magnetische Anziehung als auch eine magnetische Abstoßung zwischen ausgewählten der Elektromagnete und des Permanentmagnetläufers 40 zu produzieren. Eine graphische Darstellung einer beispielhaften Sequenz zur Erregung der Elektromagnete 8a, 8b, 8c und 8d, um zu bewirken, daß der Läufer 40 innerhalb des Stators rollt, ist in den FIG. 3A bis 3C dargstellt. Nur ein Ende jedes Elektromagneten ist in den FIG. 3A bis 3C dargestellt, wobei die momentanen Polaritäten solcher Enden durch die Buchstaben "N" (der einen Nord-Polarität darstellt), "S" (der eine Süd-Polarität darstellt) und "O" (der eine neutrale oder Null-Polarität darstellt) bezeichnet sind. in FIG. 3A ist der Läufer 40, der ein Nord-Pol-Ende in FIG. 3A darstellt, gegen das Endstück des Läufers 8b positioniert, der eine Süd-Polarität liefert. Das Endstück des Elektromagneten 8a zeigt eine Nord-Polarität und das Endstück des Elektromagneten 8c zeigt eine Süd-Polarität. Der Läufer 40 wird demzufolge durch das Endstück des Elektromagneten 8a abgestoßen und wird durch die Endstücke der Elektrornagnete 8b und 8c angezogen. Dies zwingt den Läufer 40 dazu, sich in einer Gegenuhrzeigerrichtung in dem Stator 4 zu bewegen. In FIG. 3B besitzen drei der Endstücke der Elektromagnete geänderte Polaritäten, wie dies dargestellt ist, so daß der Läufer nun zu den Endstücken der Elektromagnete 8c und 8d angezogen wird, allerdings durch das Endstück des Elektromagneten 8d abgestoßen wird, so daß der Läufer seine Bewegung in der Gegenuhrzeigerrichtung fortführt Schließlich haben in FIG. 3C drei der Endstücke der Elektromagnete wiederum Polaritäten so geändert, daß der Läufer 40 nun durch das Endstück des Elektromagneten 8c abgestoßen wird und durch die Endstücke der Elektromagnete 8d und 8a angezogen wird, um eine rollende Bewegung des Läufers 40 in der Gegenuhrzeigerrichtung fortzuführen. Die magnetischen Kräfte, die an dem entgegengesetzten Ende des Motors zu demjenigen, das in den FIG. 3A bis 3C dargestellt ist, erzeugt sind, würden in ähnlicher Weise bewirken, daß der Läufer 40 in der Richtung rollt, die in den FIG. 3A bis 3C angezeigt ist.The position sensor circuit 44 signals the controller 32 identifying the position of the rotor 40, and the controller 32 in turn signals the collector power source 28 to supply electrical current to the appropriate electromagnet to produce both magnetic attraction and magnetic repulsion between selected ones of the electromagnets and the permanent magnet rotor 40. A graphical representation of an exemplary sequence for energizing the electromagnets 8a, 8b, 8c, and 8d to cause the rotor 40 to roll within the stator is shown in FIGS. 3A through 3C. Only one end of each electromagnet is shown in FIGS. 3A through 3C, with the instantaneous polarities of such ends being designated by the letters "N" (representing a north polarity), "S" (representing a south polarity), and "O" (representing a neutral or zero polarity). in FIG. 3A, the rotor 40, which represents a north pole end in FIG. 3A, is positioned against the end of the rotor 8b, which provides a south polarity. The end of the electromagnet 8a exhibits a north polarity and the end of the electromagnet 8c exhibits a south polarity. The rotor 40 is thus repelled by the end of the electromagnet 8a and is attracted by the ends of the electromagnets 8b and 8c. This forces the rotor 40 to move in a counterclockwise direction in the stator 4. In FIG. 3B, three of the ends of the electromagnets have changed polarities as shown, so that the rotor is now attracted to the ends of the electromagnets 8c and 8d, but is repelled by the end of the electromagnet 8d, so that the rotor continues its movement in the counterclockwise direction. Finally, in FIG. 3C, three of the end portions of the electromagnets have again changed polarities so that the rotor 40 is now repelled by the end portion of the electromagnet 8c and attracted by the end portions of the electromagnets 8d and 8a to continue a rolling motion of the rotor 40 in the counterclockwise direction. The magnetic forces generated at the opposite end of the motor to that shown in FIGS. 3A-3C would similarly cause the rotor 40 to roll in the direction shown in FIGS. 3A-3C.

Da sich der Läufer 40 in einem rollenden Kontakt, oder in dichter Nähe, zu den gebogenen, inneren Oberflächen der Endstücke der Elektromagnete 8a, 8b, 8c und 8d befindet, sind die magnetischen Kräfte, die zwischen dem Läufer und dem Elektromagneten entwickelt werden, ziemlich stark. Auch resultiert eine geringe Reibung von der Läuferbewegung, da er sich in rollendem Kontakt mit dem Stator befindet und nicht durch Lager gestützt wird. Weiterhin wird, wie in dem US-Patent Nr.4,922,164 beschrieben ist, eine Getriebeuntersetzung tatsächlich ohne das Erfordernis einer speziellen Verzahnung erreicht.Since the rotor 40 is in rolling contact, or in close proximity, with the curved inner surfaces of the ends of the electromagnets 8a, 8b, 8c and 8d, the magnetic forces developed between the rotor and the electromagnet are quite strong. Also, little friction results from the rotor movement since it is in rolling contact with the stator and is not supported by bearings. Furthermore, as described in U.S. Patent No. 4,922,164, gear reduction is achieved virtually without the need for special gearing.

In FIG. 2 ist der Läufer 40 durch einen flexiblen Koppelmechanismus oder eine Welle 56 mit einer Gebrauchseinheit 60, die durch die Drehung des Läufers angetrieben wird, dargestellt. In dieser Art und Weise wird die Energie des Motors der FIG. 1 und 2 nutzbar gemacht und verwendet. Verschiedene Konstruktionen von Koppelmechanismen sind vollständig in dem US-Patent Nr.4,922,164 besprochen.In FIG. 2, the rotor 40 is represented by a flexible coupling mechanism or shaft 56 with a utility unit 60 driven by the rotation of the rotor. In this manner, the energy of the motor of FIGS. 1 and 2 is harnessed and utilized. Various designs of coupling mechanisms are fully discussed in U.S. Patent No. 4,922,164.

Die Steuereinheit 32 könnte erläuternd einen Mikroprozessor oder eine andere Speichereinheit mit einem gespeicherten Programm, die derzeit auf dem Markt verfügbar sind, wie beispielsweise ein DEC VAX-LAB oder IBM PC, sein. Die Kommutator- bzw. Kollektorstromquelle 28 könnte erläuternd ein mittels Motor angetriebener Drehschalter sein, der ein Kontakt- bzw. Schleifenelement umfaßt, das gleichzeitig eine Stromquelle einer geeigneten Polarität mit ausgewählten der Drahtspulen 24 in der geeigneten Sequenz verbindet, wenn das Schleifelernent dazu gebracht wird, sich zu drehen. Alternativ könnte die Kollektorstromquelle 28 ein herkömmlicher, elektronischer Kollektor sein, der zur Erregung der Elektromagnete in der geeigneten Sequenz und mit der geeigneten Polarität in der Lage ist.The control unit 32 could illustratively be a microprocessor or other memory device with a stored program currently available on the market, such as a DEC VAX-LAB or IBM PC. The commutator current source 28 could illustratively be a motor driven rotary switch comprising a contact or loop element which simultaneously connects a current source of an appropriate polarity to selected ones of the wire coils 24 in the appropriate sequence when the loop element is caused to rotate. Alternatively, the collector current source 28 could be a conventional electronic commutator capable of energizing the electromagnets in the appropriate sequence and with the appropriate polarity.

Der Positionssensor 44 könnte erläuternd eine Stromquelle zum Zuführen von Strom zu jedem der Fühlelemente 52 und ein Stromdetektor oder eine Reihe Detektoren zur Bestimmung des Stromniveaus, d.h. die Größe des Stroms, der durch jedes der Fühlelemente geleitet werden soll, sein, und dann ein signalisierender Schaltkreis zum Signalisieren an die Steuereinheit 32 in einer geeigneten Art und Weise, um zu identifizieren, welches Fühlelement 36 des Läufers 40 das dichteste dazu ist, sein.The position sensor 44 could illustratively be a power source for supplying power to each of the sensing elements 52 and a current detector or series of detectors for determining the current level, i.e. the amount of current to be passed through each of the sensing elements, and then a signaling circuit for signaling to the control unit 32 in an appropriate manner to identify which sensing element 36 of the rotor 40 is closest thereto.

Alternative Fühlanordnungen für die Läuferposition könnten ein optisches Erfassen umfassen, wobei der Läufer 40 so angeordnet ist, um in einem hohlen, zylindrischen Gehäuse zu rollen, das zentral unter den Elektromagneten positioniert ist, und wobei das Innere des Gehäuses beleuchtet wird. Licht, das durch Öffnungen hindurchführt, die umfangsmäßig um das Gehäuse herum angeordnet sind, würde überwacht werden, um die Position des Läufers 40 zu bestimmen. Es ist offensichtlich, daß dann, wenn der Läufer in einer Position wäre, um bestimmte der Öffnungen abzudecken, kein Licht dort hindurchführen würde, um dadurch die Anordnung des Läufers zu identifizieren.Alternative sensing arrangements for the rotor position could include optical sensing, where the rotor 40 is arranged to roll in a hollow, cylindrical housing positioned centrally beneath the electromagnets, and where the interior of the housing is illuminated. Light passing through apertures arranged circumferentially around the housing would be monitored to determine the position of the rotor 40. It is obvious that if the rotor were in a position to cover certain of the apertures, no light would pass therethrough to thereby identify the rotor's location.

FIG. 4 stellt eine perspektivische Teilquerschnittsansicht eines anderen magnetischen Motors mit exzentrischer Bewegung dar, wobei eine im wesentlichen zylindrische, hohle Umhüllung, oder ein Gehäuse 104, vorgesehen ist. An beiden Enden der Umhüllung 104 sind Schienen 108 und 112 gebildet, um ein Rollen dort herüber jeweiliger Scheiben 116 und 120 zu ermöglichen, die auf jeweiligen Enden eines Läufers 124 befestigt sind. Ein Paar Stege oder Rippen 128 und 132 ist auf der Innenoberfläche der Umhüllung 104 gebildet, um eine axiale Bewegung des Läufers 124 zu verhindern, da der innere Durchmesser der Rippen geringer als der Durchmesser der Scheiben 116 und 120 ist. Auf dem Inneren der Umhüllung 104 angeordnet und umfangsmäßig dort herum beabstandet ist eine Vielzahl Elektromagnete 136.FIG. 4 is a perspective, partial cross-sectional view of another magnetic eccentric motion motor wherein a substantially cylindrical, hollow enclosure, or housing 104, is provided. At both ends of the enclosure 104, rails 108 and 112 are formed to permit rolling thereover of respective disks 116 and 120 mounted on respective ends of a rotor 124. A pair of ridges or ribs 128 and 132 are formed on the inner surface of the enclosure 104 to prevent axial movement of the rotor 124 since the inner diameter of the ribs is less than the diameter of the disks 116 and 120. Disposed on the interior of the enclosure 104 and spaced circumferentially therearound are a plurality of electromagnets 136.

Jeder Elektromagnet 136 umfaßt Endstücke 140 und 144, einen Kern (in der Form eines Stabs) 148 und eine Drahtspule 152, die um jeden Kern 148 herumgewickelt ist.Each electromagnet 136 includes end pieces 140 and 144, a core (in the form of a rod) 148, and a coil of wire 152 wound around each core 148.

Der Läufer 124 in der Ausführungsform der FIG. 4 kann entweder ein Permanentmagnet sein, wie dies in der Ausführungsform der FIG. 1 und 2 dargestellt ist, oder er kann einfach aus magnetisch anziehbarem Material gebildet sein. Wenn der Läufer 24 ein Permanentmagnet ist, könnte die Sequenz eines alternierenden Anziehens und Abstoßens des Läufers, wie dies in Verbindung mit den FIG. 3A bis 3C beschrieben ist, dazu eingesetzt werden, um den Läufer anzutreiben und zu bewirken, daß die Scheiben 116 und 124 über die Schienen 108 und 112 jeweils rollen. Wenn der Läufer 124 aus einem magnetisch anziehbaren Material hergestellt ist, dann würden die Elektromagnete 136 einfach in Folge erregt und entregt werden, um den Läufer 124 anzuziehen (nicht abzustoßen) und um wiederum zu bewirken, daß die Scheiben 116 und 120 auf den Schienen 108 und 112 rollen. Die Vorsehung eines Permanentmagnet-Läufers ermöglicht die Erzeugung großer Anziehungskräfte (ebenso wie Abstoßungskräfte) im Gegensatz zu solchen, die möglich sind, wenn der Läufer einfach aus magnetisch anziehbarem Material hergestellt wird.The rotor 124 in the embodiment of FIG. 4 may either be a permanent magnet, as shown in the embodiment of FIGS. 1 and 2, or it may simply be formed of magnetically attractable material. If the rotor 24 is a permanent magnet, the sequence of alternating attraction and repulsion could of the rotor, as described in connection with FIGS. 3A through 3C, can be used to drive the rotor and cause the disks 116 and 124 to roll over the rails 108 and 112, respectively. If the rotor 124 is made of a magnetically attractable material, then the electromagnets 136 would simply be energized and de-energized in sequence to attract (not repel) the rotor 124 and in turn cause the disks 116 and 120 to roll on the rails 108 and 112. The provision of a permanent magnet rotor enables the generation of large attractive forces (as well as repulsive forces) as opposed to those possible if the rotor is simply made of a magnetically attractable material.

Die FIG. 5, 6, 7 und 8 stellen alle perspektivische Endansichten, teilweise fragmentiert, verschiedener, alternativer Konfigurationen für Läufer- und Stator-Design-Anordnungen dar, wobei die FIG. 6 und 7 dem Motor der vorliegenden Erfindung entsprechen. FIG. 5 stellt einen Stator 204 dar, der einen Typ eines hexagonalen, inneren Hohlraums 208 besitzt, in dem ein Läufer 212 angeordnet ist, der einen stemförmigen Querschnitt besitzt. Die Seitenwände des inneren Hohlraums 208 sind in Verbindung mit dem Läufer 212 so gebildet, daß Punkte oder Rippen 216 des Läufers in einem kontinuierlichen Gleitkontakt mit den Seitenwänden des inneren Hohlraums gehalten werden, wenn sich der Läufer dreht. Die Wände des Stators 204 und des Hohraums 208, die so geformt sind, wie dies dargestellt ist, um einen kontinuierlichen Kontakt zu ermöglichen, wenn sich der Läufer dreht, sind als Kreisel bekannt. Wiederum ist der Läufer 212 ein Permanentmagnet und der Stator 204 ist aus einer Vielzahl Elektromagnete 220 (Wicklungen, Stromquelle, usw., sind nicht dargestellt, um die Einfachheit der Zeichnung beizubehalten, allerdings könnte die Vorsehung einer solchen Struktur ähnlich zu derjenigen sein, die in FIG. 1 dargestellt ist) zusammengesetzt.FIGS. 5, 6, 7 and 8 all illustrate end perspective views, partially fragmented, of various alternative configurations for rotor and stator design arrangements, with FIGS. 6 and 7 corresponding to the motor of the present invention. FIG. 5 illustrates a stator 204 having a type of hexagonal internal cavity 208 in which is disposed a rotor 212 having a star-shaped cross-section. The side walls of the internal cavity 208 are formed in conjunction with the rotor 212 so that points or ribs 216 of the rotor are maintained in continuous sliding contact with the side walls of the internal cavity as the rotor rotates. The walls of the stator 204 and cavity 208, shaped as shown to allow continuous contact as the rotor rotates, are known as gyros. Again, the rotor 212 is a permanent magnet and the stator 204 is composed of a plurality of electromagnets 220 (windings, power source, etc., are not shown to maintain simplicity of the drawing, however, the provision of such a structure could be similar to that shown in FIG. 1).

Die Motor-Konfiguration der FIG. 5 der vorliegenden Erfindung könnte als eine Pumpe verwendet werden, in der Fluid in das Innere des Stators 204 an einer bestimmten Stelle zwischen den Stegen 216 des Läufers 212 eingeführt werden würde, und dann könnte, wenn der Läufer dazu gebracht werden würde, sich zu drehen, ein solches Fluid aus dem Stator an einer anderen Stelle herausgedrückt werden. Zum Beispiel könnte Fluid in eine Öffnung 224 eingeführt werden, wenn der Läufer 212 so gedreht werden würde, daß sich der Steg 216a zu der Öffnung hin bewegt. Dann würde, wenn der Steg 216a von der Öffnung 224 zu der Öffnung 228 hin gedreht wird, das Fluid von dem Inneren des Stators 204 herausged rückt werden.The motor configuration of FIG. 5 of the present invention could be used as a pump in which fluid would be introduced into the interior of the stator 204 at a particular location between the lands 216 of the rotor 212, and then as the rotor was caused to rotate, such fluid could be forced out of the stator at another location. For example, fluid could be introduced into an opening 224 if the rotor 212 were rotated so that the land 216a moved toward the opening. Then, as the land 216a from the opening 224 toward the opening 228, the fluid can be pushed out from the interior of the stator 204.

FIG. 6 stellt einen Stator 234 dar, der einen inneren Hohlraum 238 definiert, der einen quadratischen Querschnitt besitzt. In dem Hohlraum 238 angeordnet ist ein Läufer 242, der einen dreieckförmigen Querschnitt besitzt. Der Stator 234 umfaßt vier Elektromagnete 246, die um den Hohlraum 238 angeordnet sind, um alternierend den Läufer 242 anzuziehen und abzustoßen, um zu bewirken, daß er sich zunehmend innerhalb des Hohlraums dreht (oder rollt). An den Ecken des Hohraums 236 angeordnet ist ein Paar Läuferlokalisierungssensoren 250 und 254 so, daß sie kontaktiert werden, wenn sich der Läufer 242 innerhalb des Hohlraums 238 bewegt. Wenn der Läufer 242 jeweilige Paare der Sensoren berührt, wird ein Schaltkreis zwischen entsprechenden Leitern 258 und 260 geschlossen und dieser Zustand wird durch einen Positionsfühlschaltkreis gefühlt, um Informationen zu der Steuereinheit zu liefern, die wiederum die Beaufschlagung eines elektrischen Stroms von einer Kollektorstromquelle zu den Elektrornagneten 246 steuert, wie dies zuvor beschrieben ist, steuern.FIG. 6 illustrates a stator 234 defining an internal cavity 238 having a square cross-section. Disposed within the cavity 238 is a rotor 242 having a triangular cross-section. The stator 234 includes four electromagnets 246 disposed around the cavity 238 to alternately attract and repel the rotor 242 to cause it to progressively rotate (or roll) within the cavity. Disposed at the corners of the cavity 236 are a pair of rotor locating sensors 250 and 254 so as to be contacted as the rotor 242 moves within the cavity 238. When the rotor 242 contacts respective pairs of the sensors, a circuit is completed between corresponding conductors 258 and 260 and this condition is sensed by a position sensing circuit to provide information to the control unit which in turn controls the application of an electrical current from a collector current source to the electromagnets 246 as previously described.

FIG. 7 stellt eine noch andere Motor-Konfiguration der vorliegenden Erfindung dar, bei der ein Stator 304 einen pentagonalen Hohlraum 306 definiert, in dem ein Läufer 308, der einen im wesentlichen quadratischen Querschnitt besitzt, so angeordnet ist, um zu rollen. Der Stator 304 umfaßt fünf Elektromagnete 312, die umfangsmäßig um den Hohlraum 306 für eine selektive Erregung angeordnet sind, um zu bewirken, daß sich der Läufer 308 in einer stufenartigen Weise um den Hohlraum 308 bewegt. Läuferlokalisierungssensoren (nicht dargestellt) könnten auch zwischen den Elektromagneten 312 vorgesehen sein, um einen Schaltkreis zu vervollständigen oder zu schließen, wenn die Sensoren durch eine Ecke des Läufers kontaktiert werden, wie dies für die Ausführungsform der FIG. 6 beschrieben ist.FIG. 7 illustrates yet another motor configuration of the present invention in which a stator 304 defines a pentagonal cavity 306 in which a rotor 308, having a substantially square cross-section, is arranged to roll. The stator 304 includes five electromagnets 312 arranged circumferentially about the cavity 306 for selective energization to cause the rotor 308 to move in a step-like manner about the cavity 308. Rotor locating sensors (not shown) could also be provided between the electromagnets 312 to complete or close a circuit when the sensors are contacted by a corner of the rotor, as described for the embodiment of FIG. 6.

FIG. 8 stellt eine Ausführungsform eines Motors dar, bei dem der innere Hohlraum 324, der durch einen Stator 328 gebildet ist, eine Reihe von Keilverzahnungen 332 und Nuten 336 umfaßt, die auf der Innenseitenwand davon gebildet sind, um sich längs in dem Stator zu erstrecken, und umfangsmäßig auf der Seitenwand beabstandet sind. Ein Läufer 340 ist in dem Hohlraum des Stators angeordnet und umfaßt Zahnradzähne 344, die sich längs entlang des Läufers erstrecken und umfangsmäßig dort herum beabstandet sind, wobei die Zähne so dimensioniert sind, daß sie in die Nuten 336 hineinpassen und den Keilverzahnungen 332 ermöglichen, daß sie in den Zwischenräumen zwischen den Zähnen aufgenommen werden. In der Art und Weise, wie dies schon beschrieben ist, wird der Läufer 340 dazu gebracht, in dem Hohlraum 324 des Stators zu rollen, wenn die Elektromagnete 348 selektiv erregt werden.FIG. 8 illustrates an embodiment of a motor in which the inner cavity 324 formed by a stator 328 includes a series of splines 332 and grooves 336 formed on the inside wall thereof to extend longitudinally within the stator and are circumferentially spaced on the side wall. A rotor 340 is disposed in the cavity of the stator and includes gear teeth 344 extending longitudinally along the rotor and are circumferentially spaced therearound. with the teeth sized to fit into the grooves 336 and allow the splines 332 to be received in the spaces between the teeth. In the manner already described, the rotor 340 is caused to roll in the stator cavity 324 when the electromagnets 348 are selectively energized.

FIG. 9 stellt eine Ausführungsform eines Motors dar, bei dem ein Stator 354 aus einer Vielzahl langgestreckter Permanentmagnete 358 gebildet ist, die im wesentlichen parallel zueinander und umfangsmäßig um einen Hohlraum 362 angeordnet sind. Vergrößerte Endstücke 358a und 358b sind in den Elektromagneten 358 gebildet und sind angrenzend aneinander positioniert, um einen Innenraum, gebogene Spuren 366 und 370, zu definieren. In dem Hohlraum 362 angeordnet, um auf den Schienen 366 und 370 zu rollen, ist ein langgestreckter, zylindrischer Läufer 374, der aus einem ferrogmagnetischen Material hergestellt ist. Eine Spule aus Draht 378 ist spiralförmig um den Hohlraum 362 so gewickelt, daß sie außerhalb des Kontakts mit dem Läufer 374 ist, wenn er auf den Schienen 366 und 370 rollt. Die Permanentmagnete 358 sind so positioniert, daß angrenzende Endstücke 358a und 358b der unterschiedlichen Permanentmagnete unterschiedliche Polaritäten liefern. Zum Beispiel stellen die Endstücke 358b eine Nord-Polarität in dem obersten Permanentmagneten dar und stellen dann eine Süd-Polarität in dem nächsten Permanentmagneten dar, was in Uhrzeigerrichtung um den Stator herum fortschreitet, gefolgt durch eine Nord-Polarität wiederum, usw..FIG. 9 illustrates an embodiment of a motor in which a stator 354 is formed from a plurality of elongated permanent magnets 358 arranged substantially parallel to one another and circumferentially around a cavity 362. Enlarged end pieces 358a and 358b are formed in the electromagnets 358 and are positioned adjacent to one another to define an interior space, arcuate tracks 366 and 370. Arranged within the cavity 362 to roll on the tracks 366 and 370 is an elongated, cylindrical rotor 374 made of a ferromagnetic material. A coil of wire 378 is spirally wound around the cavity 362 so that it is out of contact with the rotor 374 as it rolls on the tracks 366 and 370. The permanent magnets 358 are positioned so that adjacent end pieces 358a and 358b of the different permanent magnets provide different polarities. For example, the end pieces 358b provide a north polarity in the top permanent magnet and then provide a south polarity in the next permanent magnet, proceeding clockwise around the stator, followed by a north polarity again, and so on.

Der Motor der FIG. 9 wird durch Zuführen von Strom der ausgewählten, alternierenden Polarität betrieben, um aufeinanderfolgend die Polarität des Läufers 374 umzukehren und dadurch aufeinanderfolgend den Läufer von den unterschiedlichen Permanentmagneten 358 anzuziehen und abzustoßen, um zu bewirken, daß der Läufer innerhalb des Hohlraums 362 rollt. In der Ausführungsform, die in FIG. 9 dargestellt ist, ist der Läufer so dargestellt, daß er zu dem obersten Permanentmagneten 358 angezogen wird. Unter sich umschaltenden Polaritäten des Läufers 374 würde dann der Läufer zu dem nächsten Permanentmagneten hin angezogen werden, was in Uhrzeigerrichtung fortschreitet, und würde durch den obersten Permanentmagneten abgestoßen werden, usw.. In dieser Art und Weise würde der Läufer 374 dazu gebracht werden, auf den Schienen 366 und 370 innerhalb des Hohlraums 362, wie dies beschrieben ist, zu rollen.The motor of FIG. 9 is operated by supplying current of the selected alternating polarity to sequentially reverse the polarity of the rotor 374 and thereby sequentially attract and repel the rotor from the different permanent magnets 358 to cause the rotor to roll within the cavity 362. In the embodiment shown in FIG. 9, the rotor is shown as being attracted to the uppermost permanent magnet 358. With the polarities of the rotor 374 switching, the rotor would then be attracted to the next permanent magnet, proceeding in a clockwise direction, and would be repelled by the uppermost permanent magnet, etc. In this manner, the rotor 374 would be caused to roll on the rails 366 and 370 within the cavity 362 as described.

Der Läufer 374 könnte, obwohl dies nicht dargestellt ist, mit Scheiben gebildet sein, wie dies in FIG. 4 dargestellt ist, um auf speziellen Schienen, die in einer hohlen Umhüllung gebildet sind, zu rollen, wie dies auch in FIG. 4 dargestellt ist. Dies würde natürlich verhindern, daß eine Abnutzung zwischen den Permanentmagneten und dem Läufer 374 auftritt.Although not shown, the rotor 374 could be formed with disks as shown in FIG. 4 to roll on special rails formed in a hollow enclosure as also shown in FIG. 4. This would of course prevent wear from occurring between the permanent magnets and the rotor 374.

Der Motor der FIG. 9 verwendet eine einfachere Kollektorstromquelle, da nur eine Drahtspule 378 zwischen Polaritäten umgeschaltet werden muß, d.h. von einer zu der anderen und dann zurück zu der einen, usw.. Natürlich sind, wenn vielfache Elektromagnete verwendet werden, wie in Verbindung mit anderen Ausführungsformen der Erfindung, vielfache Spulen erforderlich und jede dieser Spulen muß selektiv erregt werden.The motor of FIG. 9 uses a simpler collector current source since only one coil of wire 378 needs to be switched between polarities, i.e., from one to the other and then back to the one, etc. Of course, when multiple electromagnets are used, as in connection with other embodiments of the invention, multiple coils are required and each of these coils must be selectively energized.

FIG. 10 stellt einen elektromagnetischen Motor mit exzentrischer Bewegung dar, der einen hohlen, zylindrischen Läufer 404 besitzt, der innerhalb eines Hohlraums 408 eines Stators 412 angeordnet ist, der aus einer Vielzahl umfangsmäßig positionierter Elektromagnete 416 gebildet ist. In dem hohlen Läufer 404 angeordnet ist ein massiver, zylindrischer Läufer 420, der einen Durchmesser besitzt, der geringer als der innenseitige Durchmesser des Läufers 404 ist, um zu ermöglichen, daß der Läufer 412 innerhalb des Läufers 404 rollt. Die Läufer 404 und 420 sind aus magnetisch anziehbarem Material hergestellt, so daß, wenn die Elektromagnete 412 aufeinanderfolgend erregt werden, die Läufer 404 und 420 dazu gebracht werden, zu rollen -- der Läufer 404 innerhalb des Hohlraums 408 des Stators 412 und der Läufer 420 innerhalb des Hohlraums des Läufers 404. Beide Läufer 404 und 420 könnten zu denselben Elektromagneten zur gleichen Zeit angezogen werden, allerdings würde der Läufer 404, der einen größeren Durchmesser als der Läufer 420 besitzt, unter einer unterschiedlichen, winkelmäßigen Geschwindigkeit rollen, um so zwei Energiequellen zu schaffen, die unterschiedliche Drehmomente und Geschwindigkeiten besitzen.FIG. 10 illustrates an eccentric motion electromagnetic motor having a hollow cylindrical rotor 404 disposed within a cavity 408 of a stator 412 formed from a plurality of circumferentially positioned electromagnets 416. Disposed within the hollow rotor 404 is a solid cylindrical rotor 420 having a diameter less than the inside diameter of the rotor 404 to allow the rotor 412 to roll within the rotor 404. The rotors 404 and 420 are made of magnetically attractable material so that when the electromagnets 412 are energized in sequence, the rotors 404 and 420 are caused to roll -- the rotor 404 within the cavity 408 of the stator 412 and the rotor 420 within the cavity of the rotor 404. Both rotors 404 and 420 could be attracted to the same electromagnets at the same time, however, the rotor 404, which has a larger diameter than the rotor 420, would roll at a different angular velocity, thus creating two energy sources having different torques and speeds.

Der Läufer 404 wird mittels einer Koppelwelle 424 mit einer Gebrauchseinheit 428 gekoppelt, die durch Drehung des Läufers 404 und demzufolge der Welle 424 angetrieben wird. Die Welle 424 könnte erläuternd direkt mit dem Läufer 404 verbunden sein oder könnte mit einem Querstück 432 (durch eine unterbrochene Linie dargestellt) verbunden sein, das das Ende des Läufers überbrückt. Der Läufer 420 wird mittels einer Koppelwelle 436 mit einer Gebrauchseinheit 440, wie dies in FIG. 10 dargestellt ist, gekoppelt. Die Figuren 11A und 11B stellen eine Ausführungsform einer Leiterspule dar, die in Verbindung mit den Elektromagneten der vorliegenden Erfindung verwendet wird. Die Spule ist aus einem flachen Streifen aus leitendem Material 504 aufgebaut, die so gebildet ist, um sich in einer spiralförmigen Ausführung, wie am besten in FIG. 11B zu sehen ist (seitliche Querschnittsansicht), um einen Kern 508 eines Elektromagneten zu erstrekken. Eine solche Spulenstruktur ist ziemlich kompakt und dennoch dazu geeignet, wesentliche Mengen an Strom zu führen. Der Spulenstreifen 504 würde eine Beschichtung einer Isolierung umfassen, um einen Kurzschluß in der Spule zu verhindern, wobei ein elektrischer Zugang zu dem leitfähigen Streifen durch einfaches Herstellen eines Winkelschnitts 512 erreicht werden könnte, um ein Ende des leitfähigen Streifens durch die Isolation hindurch freizulegen.The rotor 404 is coupled by a coupling shaft 424 to a utility unit 428 which is driven by rotation of the rotor 404 and hence the shaft 424. The shaft 424 could illustratively be connected directly to the rotor 404 or could be connected to a crosspiece 432 (shown in dashed line) which bridges the end of the rotor. The rotor 420 is coupled by a coupling shaft 436 to a utility unit 440 as shown in FIG. 10. Figures 11A and 11B illustrate one embodiment of a conductor coil used in conjunction with the electromagnets of the present invention. The coil is constructed from a flat strip of conductive material 504 formed to extend in a spiral configuration as best seen in FIG. 11B (side cross-sectional view) around a core 508 of an electromagnet. Such a coil structure is quite compact, yet capable of carrying substantial amounts of current. The coil strip 504 would include a coating of insulation to prevent shorting in the coil, and electrical access to the conductive strip could be achieved by simply making an angled cut 512 to expose one end of the conductive strip through the insulation.

Die Figuren 12, 13 und 14 stellen in perspektivischen, teilweise fragmentierten Ansichten Motor-Anordnungen zur Dämpfung oder zum Ausgleichen der Querkräfte dar, die durch die exzentrische Bewegung der Motorläufer produziert werden. FIG. 12 stellt ein Gehäuse 520 dar, in dem vier Motoren 524 mit exzentrischer Bewegung an den Ecken des Gehäuses angeordnet sind. Die Elektrornagnete der Motoren 524 werden erregt, um zu bewirken, daß sich die Läufer davon in symmetrisch entgegengesetzten Richtungen für jedes Paar diagonal angeordneter Motoren bewegen, so daß die Querkräfte, die durch die Motoren erzeugt werden, effektiv aufgehoben werden. Zum Beispiel sind die Läufer der Motoren 524 alle in Positionen am dichtesten zu den Ecken des Gehäuses 520 dargestellt; von dieser Position aus würden die Läufer dazu gebracht werden, sich zu einer Position am nahesten zu der Mitte des Gehäuses zu bewegen und dann wiederum zurück zu Positionen am nahesten zu den Ecken, usw., um eine Aufhebung der Querkräfte, die durch die Bewegung der Läufer produziert werden, zu ermöglichen.Figures 12, 13 and 14 illustrate in perspective, partially fragmented views, motor arrangements for damping or balancing the transverse forces produced by the eccentric motion of the motor rotors. FIG. 12 illustrates a housing 520 in which four motors 524 are arranged with eccentric motion at the corners of the housing. The electromagnets of the motors 524 are energized to cause the rotors thereof to move in symmetrically opposite directions for each pair of diagonally arranged motors so that the transverse forces produced by the motors are effectively cancelled. For example, the rotors of the motors 524 are all shown in positions closest to the corners of the housing 520; from this position the runners would be made to move to a position closest to the center of the housing and then back again to positions closest to the corners, etc., to allow cancellation of the transverse forces produced by the movement of the runners.

FIG. 13 stellt eine alternative Anordnung zum Dämpfen der Querkräfte dar, die in einem Motor mit exzentrischer Bewegung, der gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellt ist, produziert werden. In dieser Ausführungsform ist wiederum ein Gehäuse 540 vorgesehen und ein Motor ist an seiner Stelle in dem Gehäuse durch Federn 548 oder andere, geeignete, stoßabsorbierende Elemente gehalten. Mit dieser Anordnung werden die Querkräfte, die durch den Betrieb des Motors 544 produziert werden, nicht ausgeglichen, sondern werden einfach durch die Federn 548 gedämpft. Einfachere Schraubenfedern oder kompliziertere Stoßdämpfer, ähnlich zu solchen, die in Fahrzeugen verwendet werden, könnten eingesetzt werden.FIG. 13 illustrates an alternative arrangement for dampening the transverse forces produced in an eccentric motion motor made in accordance with the present invention. In this embodiment, a housing 540 is again provided and a motor is held in place in the housing by springs 548 or other suitable shock absorbing elements. With this arrangement, the transverse forces produced by the operation of the motor 544 are not balanced, but are simply dampened by the springs 548. Simpler Coil springs or more complicated shock absorbers, similar to those used in vehicles, could be used.

FIG. 14 zeigt eine perspektivische, teilweise fragmentierte Ansicht einer anderen Ausführungsform einer ausgleichenden Anordnung gemäß der Erfindung. Hierbei ist ein Hohlraum 556 eines Stators, der durch eine im wesentlichen zylindrische Umhüllung 560 umgeben ist, dargestellt. Elektromagnete (nicht dargestellt) würden umfangsmäßig um die Umhüllung 560 angeordnet werden, um selektiv einen zylindrischen Läufer 564 anzuziehen und/oder abzustoßen, der in dem Gehäuse angeordnet ist. Auf jedem Ende des Läufers 564 befestigt sind Ausgleichskörper, von denen einer bei 568 dargestellt ist, wobei die Ausgleichskörper schwenkbar an einer Stelle befestigt sind, die mit der Drehachse 572 des Läufers übereinstimmt. Die Ausgleichskörper sind demzufolge frei, um sich um die Achse 572 zu schwenken oder zu drehen, wie dies erforderlich ist, um das erwünschte Ausgleichen für den Läufer zu liefern. Wie dargestellt ist, erstreckt sich der Ausgleichskörper 568 von der Befestigungsachse 572 quer des Läufers 564 zu einer Stelle auf der Seite der Umhüllung 560 entgegengesetzt zu derjenigen, die durch den Läufer 564 belegt ist. Die Ausgleichskörper könnten eine Vielfalt an Formen annehmen, allerdings würden sie vorteilhafterweise ein gebogenes, oberes Ende besitzen, so daß sie gerade innerhalb der Umhüllung 560 hineinpassen, so daß irgendeine Bewegung des Läufers 564 bewirken würde, daß die Ausgleichskörper gegen die innenseitige Oberfläche der Umhüllung gleiten und sich in einer Richtung bewegen, um deren Positionen auf der Gegenseite der Seite beizubehalten, die von dem Läufer umhüllt wird. Zum Beispiel würde, wenn der Läufer 564 dazu gebracht würde, in einer Gegenuhrzeigerrichtung zu rollen, sich der Ausgleichskörper 568 in der Gegenuhrzeigerrichtung bewegen (da die innerer Oberfläche des Gehäuses 560 den Ausgleichskörper in diese Richtung zwingen würde), um dadurch den Läufer 564 und den Ausgleichskörper auf entgegengesetzten Seiten der Umhüllung zu behalten. Die Bewegung des Läufers 564 würde demzufolge ausgeglichen sein, und zwar unter der Annahme, daß die kombinierten Gewichte der Ausgleichskörper etwa dieselben wie das Gewicht des Läufers sind, und die Querkräfte werden effektiv aufgehoben werden.FIG. 14 shows a perspective, partially fragmented view of another embodiment of a balancing arrangement according to the invention. Here, a stator cavity 556 surrounded by a substantially cylindrical enclosure 560 is shown. Electromagnets (not shown) would be circumferentially disposed about the enclosure 560 to selectively attract and/or repel a cylindrical rotor 564 disposed within the housing. Mounted on each end of the rotor 564 are balancing bodies, one of which is shown at 568, the balancing bodies being pivotally mounted at a location coincident with the rotor's axis of rotation 572. The balancing bodies are thus free to pivot or rotate about the axis 572 as required to provide the desired balancing for the rotor. As shown, the balance body 568 extends from the mounting axis 572 across the runner 564 to a location on the side of the enclosure 560 opposite that occupied by the runner 564. The balance bodies could take a variety of shapes, but they would advantageously have a curved upper end so that they fit just inside the enclosure 560 so that any movement of the runner 564 would cause the balance bodies to slide against the inside surface of the enclosure and move in a direction to maintain their positions on the side opposite the side covered by the runner. For example, if the runner 564 were caused to roll in a counterclockwise direction, the balancer 568 would move in the counterclockwise direction (since the inner surface of the housing 560 would force the balancer in that direction) to thereby keep the runner 564 and the balancer on opposite sides of the enclosure. The movement of the runner 564 would thus be balanced, assuming that the combined weights of the balancers are approximately the same as the weight of the runner, and the transverse forces will be effectively cancelled.

FIG. 15 stellt eine perspektivische Teilquerschnittsansicht einer Betätigungseinrichtung zum Konvertieren einer drehmäßigen Bewegung eines zylindrischen Läufers 604 in eine Translationsbewegung von zwei ringförmigen Futtern 608 und 612 dar. Der Läufer 604 umfaßt Schraubengewinde 616 und 620 an jedem seiner Enden, wobei zwei Sätze von Schraubengewinden mit unterschiedlichen Größen gebildet sind. Ein Stator (nicht dargestellt) würde so angeordnet werden, um den Läufer 604 zu umgeben und um zu bewirken, daß er auf den Gewindeschienen 624 und 628 rollt, die in den Innenwänden der ringförmigen Futter 608 und 612 jeweils gebildet sind. Wenn der Läufer 604 rollt, greifen die Schraubengewinde 616 und 620 des Läufers in Schraubengewinde 624 und 628 jeweils der ringförmigen Futter 608 und 612 ein, um zu bewirken, daß sich die ringförmigen Futter längs relativ zu dem Läufer bewegen, wie dies durch die Richtung der eingreifenden Schraubengewinde und durch die Richtung des Rollens des Läufers bestimmt ist.FIG. 15 is a perspective partial cross-sectional view of an actuator for converting a rotational motion of a cylindrical slider 604 into a translational motion of two annular chucks 608 and 612. The slider 604 includes screw threads 616 and 620 at each of its ends, with two sets of screw threads of different sizes formed. A stator (not shown) would be positioned to surround the rotor 604 and to cause it to roll on the threaded rails 624 and 628 formed in the inner walls of the annular liners 608 and 612, respectively. As the rotor 604 rolls, the screw threads 616 and 620 of the rotor engage screw threads 624 and 628 of the annular liners 608 and 612, respectively, to cause the annular liners to move longitudinally relative to the rotor, as determined by the direction of the engaging screw threads and by the direction of rolling of the rotor.

Das ringförmige Futter 612 ist so dargestellt, daß es durch einen Koppelstab 632 an einer Gebrauchseinheit 636 gekoppelt ist, in die der Stab bewegt werden kann oder aus der der Stab gezogen werden kann. Auf diese Art und Weise wird die rollende Bewegung des Läufers 604 in eine Translationsbewegung des ringförmigen Futters 608 und 612 konvertiert und eine solche translatente Bewegung kann dazu verwendet werden, die Gebrauchseinheit 636 anzutreiben.The annular chuck 612 is shown as being coupled by a coupling rod 632 to a utility unit 636 into which the rod can be moved or from which the rod can be pulled. In this manner, the rolling motion of the runner 604 is converted into a translational motion of the annular chuck 608 and 612 and such translated motion can be used to drive the utility unit 636.

Die Figuren 16, 17 und 18 stellen Vorderansichten von Stator-Konstruktionen dar, die zur Verwendung in dem Motor der vorliegenden Erfindung angepaßt sein können. Jede der Stator-Konstruktionen umfaßt einen äußeren, ringförmigen Rahmen oder einen Ring 704, der aus ferromagnetischem Material hergestellt ist. Radial nach innen von dem Ring 704 an umfangsmäßig voneinander beabstandeten Stellen vorstehend ist eine Vielzahl von Vorsprüngen 708 vorhanden, und auf dem inneren Ende jedes Vorsprungs der Strukturen der Figuren 16 und 17 ist ein Bogenabschnitt 712, der einen gebogenen Oberflächenbereich 716 definiert, der, zusammen mit den anderen Bogenabschnitten, ein im wesentlichen kreisförmiges Pfadinnere des Kreises definiert. In der Struktur der FIG. 18 sind die inneren Enden der Vorsprünge 708 mit rechtwinkligen Eckenabschnitten 714 gebildet, die einen quadratischen Pfad 718 definieren. Ein im wesentlichen zylindrischer, magnetisch anziehbarer Läufer 720 ist so angeordnet, um auf dem Pfad zu rollen, der durch die gebogenen Abschnitte 712 der FIG. 16 und 17 gebildet ist, wenn in der Art und Weise angezogen wird, wie dies zuvor beschrieben ist. In FIG. 18 ist ein Läufer 722, der einen dreieckförmigen Querschnitt besitzt, so angeordnet, um in einer stufenweisen Ausführung um den Pfad 718 zu "kippen".Figures 16, 17 and 18 illustrate front views of stator structures which may be adapted for use in the motor of the present invention. Each of the stator structures includes an outer annular frame or ring 704 made of ferromagnetic material. Projecting radially inwardly from the ring 704 at circumferentially spaced locations are a plurality of projections 708, and on the inner end of each projection of the structures of Figures 16 and 17 is an arcuate portion 712 defining an arcuate surface area 716 which, together with the other arcuate portions, defines a substantially circular path interior of the circle. In the structure of FIG. 18, the inner ends of the projections 708 are formed with right angled corner portions 714 defining a square path 718. A substantially cylindrical magnetically attractable slider 720 is arranged to roll on the path formed by the bent portions 712 of FIGS. 16 and 17 when attracted in the manner previously described. In FIG. 18, a Runner 722 having a triangular cross-section arranged to "tilt" about path 718 in a stepped configuration.

Magnetische Kräfte zum Anziehen und/oder Abstoßen des Läufers 720 werden in FIG. 16 durch Vorsehen von Leiterwicklungen auf dem Kreis 704 an Stellen zwischen jedem angrenzenden Paar Vorsprünge 708 erzeugt. Für die Ausführungsform der FIG. 16 sind vier Vorsprünge 708 vorhanden und demzufolge vier Wicklungen 724. Durch selektives Erregen der Wicklungen 724 können die gebogenen Abschnitte 712 magnetisch polarisiert werden, um alternierend den Läufer 720 anzuziehen, um zu bewirken, daß er in dem Pfad rollt, der durch die gebogenen Abschnitte definiert ist. Beispielhafte Polaritäten sind in FIG. 16 dargestellt, wobei "S" eine Süd-Polarität darstellt und "N" eine Nord-Polarität darstellt.Magnetic forces to attract and/or repel the rotor 720 are created in FIG. 16 by providing conductor windings on the circle 704 at locations between each adjacent pair of projections 708. For the embodiment of FIG. 16, there are four projections 708 and, consequently, four windings 724. By selectively energizing the windings 724, the arcuate sections 712 can be magnetically polarized to alternately attract the rotor 720 to cause it to roll in the path defined by the arcuate sections. Example polarities are shown in FIG. 16, where "S" represents a south polarity and "N" represents a north polarity.

In FIG. 17 ist eine unterschiedliche Wicklungsanordnung vorgesehen, in der die Wicklungen 724 um die Vorsprünge 708 gewickelt sind, um ein selektives Variieren der magnetischen Polarität des gebogenen Abschnitts 716 zu ermöglichen.In FIG. 17, a different winding arrangement is provided in which the windings 724 are wound around the projections 708 to enable selectively varying the magnetic polarity of the bent portion 716.

Der Kreis 704 der FIG. 18 ist ähnlich zu demjenigen der FIG. 16 gewickelt und die Polarität der Vorsprünge 708 und demzufolge der Eckenabschnitte 714 werden aufeinanderfolgend geändert, um zu bewirken, daß der dreieckförmige Läufer 722 aufeinanderfolgend um den quadratischen Pfad 718 "läuft".The circle 704 of FIG. 18 is wound similarly to that of FIG. 16 and the polarity of the projections 708 and hence the corner portions 714 are sequentially changed to cause the triangular-shaped rotor 722 to sequentially "walk" around the square path 718.

In den Figuren 19A und 19B ist jeweils eine Draufsicht einer flexiblen Kopplung 804 und eine Seitenquerschnittsansicht eines magnetischen Motors mit exzentrischer Bewegung dargestellt, der einen invertierten, konischen Läufer 808 verwendet. Das bedeutet, daß der Läufer 808 eine im wesentlichen planare Oberseitenoberfläche 812 und eine konkave, konische Bodenoberfläche 816 besitzt. Der Läufer 808 ist aus ferromagnetischem Material hergestellt, wie dies zuvor in Bezug auf die Läufer der anderen Ausführungsformen besprochen ist. Die Kopplung 804 ist aus einem flexiblen Material hergestellt, wie zum Beispiel Federstahl, und ist in der Form einer Scheibe mit einer Vielzahl teilweise konzentrischer Öffnungen 820 gebildet, die eine größere Flexibilität des Materials erlauben. Die Kopplung 804 ist an dem Umfang seiner Unterseite an einem nach oben vorstehenden Steg 824 befestigt, der auf der Oberseite 812 des Läufers 808 an dem Umfang davon gebildet ist.Illustrated in Figures 19A and 19B are a top view of a flexible coupling 804 and a side cross-sectional view of an eccentric motion magnetic motor using an inverted conical rotor 808, respectively. That is, the rotor 808 has a substantially planar top surface 812 and a concave conical bottom surface 816. The rotor 808 is made of ferromagnetic material as previously discussed with respect to the rotors of the other embodiments. The coupling 804 is made of a flexible material, such as spring steel, and is formed in the shape of a disk with a plurality of partially concentric openings 820 that allow for greater flexibility of the material. The coupling 804 is secured at the periphery of its bottom surface to an upwardly projecting web 824 formed on the top surface 812 of the rotor 808 at the periphery thereof.

Der Läufer 808 ist so angeordnet, um auf der Oberseite eines Stators 828, der eine konvexe, konische Oberseitenoberfläche 838 besitzt und der ein zylindrisches Gehäuse 831 umfaßt, in dem vier Elektromagnete 832A, 832B, 832C und 832D (siehe FIG. 19A) angeordnet sind, zu kreisen oder zu drehen. Die Elektromagnete 832 werden aufeinanderfolgend erregt, um dadurch aufeinanderfolgend den Läufer 808 anzuziehen, um ihn dazu zu bringen, auf der Statoroberfläche 830 in einer umfangsmäßigen Weise zu kreisen und zu rollen. Der Elektromagnet 832 umfaßt einen Kern 836 (FIG. 19B), um den eine Spule 840 zum periodischen Aufnehmen eines elektrischen Stroms gewickelt ist, um dadurch eine magnetische Kraft zum Anziehen des Läufers 808 zu entwickeln. Eine Eisenendplatte 844 ist in dem Boden des Gehäuses 831 angeordnet, um die Kerne und Spulen an ihrer Stelle zu halten.The rotor 808 is arranged to orbit or rotate on top of a stator 828 which has a convex, conical top surface 838 and which includes a cylindrical housing 831 in which four electromagnets 832A, 832B, 832C and 832D (see FIG. 19A) are arranged. The electromagnets 832 are energized in sequence to thereby attract the rotor 808 in sequence to cause it to orbit and roll on the stator surface 830 in a circumferential manner. The electromagnet 832 includes a core 836 (FIG. 19B) around which a coil 840 is wound for periodically receiving an electric current to thereby develop a magnetic force for attracting the rotor 808. An iron end plate 844 is disposed in the bottom of the housing 831 to hold the cores and coils in place.

Eine Antriebswelle 848 ist so angeordnet, um sich in dem Stator 828 zu drehen. Um die Welle 848 herum befestigt ist an dem oberen Ende davon eine Nabe 852, an der eine flexible Kopplung 804 so befestigt ist, wie dies in FIG. 19B dargestellt ist. Die Welle 848 ist drehbar innerhalb eines langgestreckten Lagers 856 enthalten, das in der Mitte des Stators 828 angeordnet ist. Ein Rückhaltering 860 ist an dem Boden des Statorgehäu-. ses 831 so angeordnet, daß er die Welle 848 umgibt und die Endplatte 844 berührt.A drive shaft 848 is arranged to rotate within the stator 828. Mounted around the shaft 848 at the upper end thereof is a hub 852 to which a flexible coupling 804 is attached as shown in FIG. 19B. The shaft 848 is rotatably contained within an elongated bearing 856 disposed in the center of the stator 828. A retaining ring 860 is disposed at the bottom of the stator housing 831 to surround the shaft 848 and contact the end plate 844.

Wenn die Elektromagnete 832 aufeinanderfolgend erregt werden, wird der Läufer 808 aufeinanderfolgend zu den Elektromagneten angezogen, um auf dem Stator 828 zu kreisen oder zu rollen und mit sich die flexible Kopplung 804 zu tragen. Die flexilbe Kopplung 804 wiederum ist an der Nabe 852 gelenkig verbunden, um zu bewirken, daß sich die Nabe und demzufolge die Welle 848 dreht, wenn sich der Läufer dreht. Der Läufer 808 kreist in einer Wirkung vom Wobbel-Typ, der durch die flexible Kopplung 804 aufgenommen wird, allerdings wird die Welle 848 an ihrer Stelle in dem Statorgehäuse gehalten, um sich um eine festgelegte Achse zu drehen. In dieser Art und Weise treibt der kreisende Läufer 808 die Welle 848 über die flexible Kopplung 804 an.When the electromagnets 832 are sequentially energized, the rotor 808 is sequentially attracted to the electromagnets to orbit or roll on the stator 828, carrying with it the flexible coupling 804. The flexible coupling 804, in turn, is pivotally connected to the hub 852 to cause the hub and hence the shaft 848 to rotate as the rotor rotates. The rotor 808 orbits in a wobble-type action accommodated by the flexible coupling 804, but the shaft 848 is held in place in the stator housing to rotate about a fixed axis. In this manner, the orbiting rotor 808 drives the shaft 848 via the flexible coupling 804.

Eine Kommutation des Motors der FIG. 19B wird durch den Läufer 808 ausgeführt, der aufeinanderfolgend leitfähige Kontaktelemente 864, in der Form von Blattfedern, die umfangsmäßig um das Statorgehäuse 831 in dem Pfad des Kreisens des Läufers beabstandet sind, berührt. Wenn die Kontaktelemente 864 aufeinanderfolgend berührt werden, wird elektrischer Strom zu dem nächsten Elektromagneten in der Folge in der Richtung des Kreisens des Läufers zugeführt, so daß der Elektromagnet eine Kraft einer Anziehung für den Läufer produziert, um zu bewirken, daß er in dieser Richtung kreist, usw., wie dies vollständiger nachfolgend besprochen werden wird.Commutation of the motor of FIG. 19B is accomplished by the rotor 808 successively contacting conductive contact elements 864 in the form of leaf springs spaced circumferentially around the stator housing 831 in the path of orbit of the rotor. As the contact elements 864 are successively contacted, electrical current is supplied to the next electromagnet in sequence in the direction of rotation of the rotor so that the electromagnet produces a force of attraction for the rotor to cause it to rotate in that direction, etc., as will be discussed more fully below.

Die FIG. 20A und 20B stellen eine alternative Ausführungsform eines konischen, magnetischen Motors mit exzentrischer Bewegung dar, bei dem wiederum ein Stator 904 mit vier Elektromagneten 908A, 908B, 908C und 908D (siehe FIG. 20B) versehen ist. Um auf der Oberseite des Statorgehäuses 904 auf einer im wesentlichen flachen, oberen Platte 910 zu kreisen und zu rollen, ist ein Läufer 912 angeordnet, der mit einer im wesentlichen planaren, oberen Oberfläche 916 und einer konvexen, konischen Bodenoberfläche 920 ausgebildet ist. Ein zentraler, rohrförmiger Achsstummel 924 ist so angeordnet, um sich durch die Mitte des Läufers 912 zu erstrecken, und zwar im wesentlichen senkrecht dazu. Das untere Ende des rohrförmigen Achsstummels 924 erstreckt sich unter den Läufer 912 und in eine Öffnung 928, die in der oberen Platte 910 des Statorgehäuses 904 gebildet ist. Eine abgewinkelte Antriebswelle 932 erstreckt sich durch die Mitte des Achsstummels 924 und biegt sich dann an dem unteren Ende des Achsstummels, um sich nach unten durch die Mitte des Stators 904 zu erstrecken. Die Antriebswelle 932 ist innerhalb des Achsstumrnels 924 drehbar und ist drehbar an ihrer Stelle durch Lager 936 und 940 gehalten.FIGS. 20A and 20B illustrate an alternative embodiment of a conical magnetic eccentric motion motor, again in which a stator 904 is provided with four electromagnets 908A, 908B, 908C and 908D (see FIG. 20B). A rotor 912 formed with a substantially planar top surface 916 and a convex conical bottom surface 920 is arranged to orbit and roll on top of the stator housing 904 on a substantially flat top plate 910. A central tubular stub axle 924 is arranged to extend through the center of the rotor 912 and substantially perpendicular thereto. The lower end of the tubular stub axle 924 extends beneath the rotor 912 and into an opening 928 formed in the top plate 910 of the stator housing 904. An angled drive shaft 932 extends through the center of the stub axle 924 and then bends at the lower end of the stub axle to extend downwardly through the center of the stator 904. The drive shaft 932 is rotatable within the stub axle 924 and is rotatably held in place by bearings 936 and 940.

Wie bei der Ausführungsform der FIG. 19A und 19B wird, wenn die Elektromagnete 908 aufeinanderfolgend erregt werden, der Läufer 920 dorthin angezogen, so daß der Läufer auf der oberen Platte 910 in einer kreisförmigen Bewegung kreist und rollt, und mit einem solchen Kreisen wird die Antriebswelle 932 dazu gebracht, sich zu drehen (unter derselben Geschwindigkeit wie die Kreisgeschwindigkeit des Läufers). Der Läufer 920 würde aus einem ferromagnetischen Material hergestellt werden, die obere Platte 910 aus einem nicht magnetischen Material, wie beispielsweise Messing oder Kunststoff, der Achsstummel 924 aus einem Material, wie beispielsweise Messing oder Kunststoff, und die Antriebswelle 932 aus einem Metall oder einer Metall-Legierung (um als ein Lager zu dienen).As with the embodiment of FIGS. 19A and 19B, when the electromagnets 908 are energized sequentially, the rotor 920 is attracted thereto so that the rotor orbits and rolls on the upper plate 910 in a circular motion, and with such circling, the drive shaft 932 is caused to rotate (at the same speed as the rotor's circular speed). The rotor 920 would be made of a ferromagnetic material, the upper plate 910 of a non-magnetic material such as brass or plastic, the stub axle 924 of a material such as brass or plastic, and the drive shaft 932 of a metal or metal alloy (to serve as a bearing).

Umfangsmäßig um das Äußere des Stators 904 beabstandet sind vier Kontaktklammern 944, die, wenn sie durch den Läufer 912 berührt werden, Strom davon aufnehmen (von einer nicht dargestellten Stromquelle) und eine Erregung eines nächsten der Elektromagnete in Folge bewirken, um dadurch eine aufeinanderfolgende Anziehung des Läufers zu bewirken, so daß er auf der oberen Platte 910 kreist und rollt. Verschiedene andere Kommutations- bzw. Kollektoranordnungen werden im größeren Detail später besprochen werden.Spaced circumferentially around the exterior of the stator 904 are four contact clips 944 which, when contacted by the rotor 912, receive current therefrom (from a power source not shown) and excite a next one of the Electromagnets in sequence to thereby cause sequential attraction of the rotor to orbit and roll on the upper plate 910. Various other commutation or collector arrangements will be discussed in greater detail later.

Die FIG. 21A und 21B stellen jeweils eine Seitenquerschnittsansicht und eine perspektivische, teilweise fragmentierte Ansicht einer anderen Ausführungsform eines magnetischen Motors mit exzentrischer Bewegung dar, der einen konischen Läufer 1004 verwendet. Hierbei umfaßt wiederum der Läufer 1004 eine im wesentlichen planare, obere Oberfläche 1008 und eine konvexe, konische Bodenoberfläche 1012, allerdings ist der Scheitelpunkt der konischen Oberfläche mit einer Schwenkkugel 1016 ausgebildet. Die sphärische Schwenkkugel 1016 ist drehbar an ihrer Stelle in einer sphärischen Tasche 1020 angeordnet und gehalten, die in der oberen Oberfläche einer Oberseitenwand 1024 eines Stators 1028 gebildet ist. Auf der konischen Oberfläche 1012 des Läufers 1004 ist an dem Umfang davon ein Ringzahnrad 1032 gebildet, das den Läufer umgibt. Das Ringzahnrad 1032 ist so gebildet, um zu vier Teilringzahnradsegmenten 1036, die um den oberen Umfang des Stators 1028 beabstandet und angeordnet sind, zu passen und aufeinanderfolgend darauf zu rollen. Auch ist auf der oberen Wand 1024 des Stators ein Leiterring 1040 angeordnet, der einen konstanten Kontakt mit der konischen Bodenoberfläche 1012 des Läufers 1004 beibehält, wenn der Läufer auf dem Stator kreist und sich dreht, wie dies gleich beschrieben werden wird. Vier Elektromagnete 1044 sind in dem Stator 1028, wie bei den Motoren mit konischem Läufer, wie dies zuvor beschrieben ist, angeordnet.FIGS. 21A and 21B illustrate, respectively, a side cross-sectional view and a perspective, partially fragmented view of another embodiment of a magnetic eccentric motion motor utilizing a conical rotor 1004. Here again, the rotor 1004 includes a substantially planar top surface 1008 and a convex conical bottom surface 1012, but the apex of the conical surface is formed with a pivot ball 1016. The spherical pivot ball 1016 is rotatably disposed and held in place in a spherical pocket 1020 formed in the top surface of a top wall 1024 of a stator 1028. The conical surface 1012 of the rotor 1004 has formed thereon, at the periphery thereof, a ring gear 1032 surrounding the rotor. The ring gear 1032 is formed to mate with and roll sequentially on four partial ring gear segments 1036 that are spaced and arranged around the upper periphery of the stator 1028. Also disposed on the top wall 1024 of the stator is a conductor ring 1040 that maintains constant contact with the conical bottom surface 1012 of the rotor 1004 as the rotor orbits and rotates on the stator, as will be described shortly. Four electromagnets 1044 are disposed in the stator 1028 as in the conical rotor motors previously described.

Eine Antriebswelle 1048 in der Form einer Kurbel ist schwenkbar an ihrem unteren Ende mit der Oberseitenoberfläche 1008 des Läufers 1004 gekoppelt und ist in einer im wesentlichen festgelegten, vertikalen Ausrichtung an deren oberem Ende durch Lager 1052 und 1056 gehalten.A drive shaft 1048 in the form of a crank is pivotally coupled at its lower end to the top surface 1008 of the rotor 1004 and is held in a substantially fixed vertical orientation at its upper end by bearings 1052 and 1056.

Im Betrieb werden die Elektromagnete 1044 aufeinanderfolgend erregt, um dadurch den Läufer 1004 anzuziehen, um zu bewirken, daß er sich auf der Schwenkkugel 1016 schwenkt und aufeinanderfolgend über die Teilringzahnräder 1036 kreist und rollt. Dies bedeutet, daß das Ringzahnrad 1032 aufeinanderfolgend die Teilringzahnräder 1036 berührt und über diese rollt, und zwar entsprechend so, wie die Elektromagnete 1044 erregt werden. Wenn der Läufer 1004 dreht, bewirkt er, daß sich die Antriebswelle 1048 dreht, um die erwünschte Antriebsleistung zu liefern.In operation, the electromagnets 1044 are sequentially energized to thereby attract the rotor 1004 to cause it to pivot on the pivot ball 1016 and to sequentially orbit and roll over the partial ring gears 1036. This means that the ring gear 1032 sequentially contacts and rolls over the partial ring gears 1036 in accordance with the way the electromagnets 1044 When the rotor 1004 rotates, it causes the drive shaft 1048 to rotate to provide the desired drive power.

Die Kommutation der Elektromagnete 1044 wird durch Zuführen eines elektrischen Stroms zu dem Leiterring 1040 erzielt, wobei der Strom dann über den Läufer 1004 (der sich in einem konstanten, rollenden Kontakt mit dem Leiterring befindet) zu aufeinanderfolgenden Teilringzahnrädern 1036 zugeführt wird, wenn diese Teilringzahnräder durch das Ringzahnrad 1032 berührt werden. Die Teilringzahnräder 1036 führen wiederum Strom zu jeweiligen Elektromagneten 1044 zu, um solche Magnete zu erregen und eine Drehung des Läufers 1004 zu bewirken.Commutation of the electromagnets 1044 is accomplished by supplying an electric current to the conductor ring 1040, which current is then supplied via the rotor 1004 (which is in constant, rolling contact with the conductor ring) to successive partial ring gears 1036 when those partial ring gears are contacted by the ring gear 1032. The partial ring gears 1036, in turn, supply current to respective electromagnets 1044 to energize such magnets and cause rotation of the rotor 1004.

Die FIG. 22A und 22B stellen jeweils eine Oberseitendraufsicht und eine seitliche Querschnittsansicht einer weiteren Ausführungsform eines magnetischen Motors mit exzentrischer Bewegung dar. Wiederum sind vier Elektrornagnete 1060A, 1060B, 1060C und 1060D in einem Gehäuse 1062 vorgesehen, wobei auf der Oberseite davon ein konischer Rotor oder ein Läufer 1064 so angeordnet ist, um zu kreisen. Zahnradzähne 1066 sind auf dem Bodenumfang des Läufers 1064 gebildet, um mit Zahnradzähnen 1068, die auf dem oberen Umfang des Gehäuses 1062 gebildet sind, ineinander einzugreifen, und zwar ähnlich zu den Ausführungsformen des konischen Läufers, die zuvor beschrieben sind. Ein nach unter vorspringender Ring 1070 ist auf der Bodenoberfläche des Läufers 1064 so gebildet, um in einem Hohlraum 1072 aufgenommen zu werden und darin zu kreisen, der in der Oberseite des Gehäuses 1062 gebildet ist. Eine Antriebswelle 1074 ist schwenkbar an ihrem oberen Ende an dem Läufer 1064 gebildet und ist drehbar an ihrer Stelle durch Lager 1076 und 1078 gehalten. Zwei beispielhafte Anordnungen zur Kopplung der Antriebswelle 1074 mit einem konischen Läufer sind in den FIG. 23 und 24 dargestellt.FIGS. 22A and 22B illustrate a top plan view and a side cross-sectional view, respectively, of another embodiment of an eccentric motion magnetic motor. Again, four electromagnets 1060A, 1060B, 1060C and 1060D are provided in a housing 1062, on the top of which a conical rotor or runner 1064 is arranged to orbit. Gear teeth 1066 are formed on the bottom periphery of the runner 1064 to mesh with gear teeth 1068 formed on the top periphery of the housing 1062, similar to the conical runner embodiments previously described. A downwardly projecting ring 1070 is formed on the bottom surface of the rotor 1064 so as to be received in and orbit within a cavity 1072 formed in the top of the housing 1062. A drive shaft 1074 is pivotally formed at its upper end on the rotor 1064 and is rotatably held in place by bearings 1076 and 1078. Two exemplary arrangements for coupling the drive shaft 1074 to a tapered rotor are shown in FIGS. 23 and 24.

In FIG. 23 ist ein konischer Läufer 1080 dargestellt, der mit einer Antriebswelle 1082 gekoppelt ist. Ein langgestreckter Hohlraum 1084 ist in der Oberseite des Läufers 1080 gebildet, wobei sich ein Mittelbereich 1084A die gesamte Strecke durch den Läufer hindurch erstreckt, um das obere Ende der Antriebswelle 1082 aufzunehmen. Ein Querstück 1086 ist in einer Queröffnung in der Antriebswelle 1082 angeordnet und ist in dem Hohlraum 1084 aufgenommen, um zu verhindern, daß die Antriebswelle aus dem zen tralen Abschnitt 1084A herausgleitet, während der Antriebswelle ermöglicht wird, sich um die Achse des Querstücks und um eine Achse orthogonal zu dem Querstück zu schwenken. Der Hohlraum 1084 ist so gebildet, daß er groß genug ist, um eine Schwenkbewegung der Antriebswelle 1080 in den Richtungen zuzulassen, die angegeben sind, so daß die Läufer 1082 dazu gebracht werden, auf einem Statorgehäuse zu kreisen, wobei die Antriebswelle in einer im wesentlichen festgelegten, vertikalen Position in dem Statorgehäuse verbleiben könnte.In FIG. 23, a conical rotor 1080 is shown coupled to a drive shaft 1082. An elongated cavity 1084 is formed in the top of the rotor 1080 with a central portion 1084A extending all the way through the rotor to receive the upper end of the drive shaft 1082. A crosspiece 1086 is disposed in a transverse opening in the drive shaft 1082 and is received in the cavity 1084 to prevent the drive shaft from sliding out of the central portion 1084A while allowing the drive shaft to about the axis of the crosspiece and about an axis orthogonal to the crosspiece. The cavity 1084 is formed to be large enough to permit pivotal movement of the drive shaft 1080 in the directions indicated so that the rotors 1082 are caused to orbit on a stator housing, whereby the drive shaft could remain in a substantially fixed vertical position in the stator housing.

FIG. 24 stellt eine alternative Koppelanordnung zwischen einem Läufer 1090 und einer Antriebswelle 1091 dar, und zwar in der Form eines U-Gelenks. Die Antriebswelle 1091 erstreckt sich durch eine Öffnung 1092 in dem Läufer 1090 und ist steif an einem Querstab 1093 befestigt, der sich diametral darüber überbrückend erstreckt und schwenkbar auf einem Ring 1094 befestigt ist, der den Läufer umgibt. Das Querteil 1090 ist so befestigt, um sich auf Stiften 1095A, 1095B zu schwenken, die sich in diametral entgegengesetzten Richtungen von dem Ring 1094 erstrecken, um so ein Schwenken der Antriebswelle 1091 relativ zu dem Ring 1094 zuzulassen. Der Ring 1094 wiederum ist schwenkbar an dem Läufer 1090 auf Stiften 1096A und 1096B befestigt, die sich in diametral entgegengesetzten Richtungen von dem Läufer erstrecken. Die schwenkbare Befestigung des Rings 1094 an dem Läufer 1090 ermöglicht auch der Antriebswelle 1091, sich um eine Achse zu schwenken, die durch die lineare Achse der Stifte 1096A und 1096B definiert ist, ebenso wie um eine Achse, die durch die lineare Achse der Stifte 1095A und 1095B definiert ist. Demzufolge kann die Antriebswelle 1091 im wesentlichen vertikal beibehalten werden, während der Läufer 1090 auf der oberen Oberfläche eines Statorgehäuses kreist, wie dies zuvor beschrieben ist.FIG. 24 illustrates an alternative coupling arrangement between a rotor 1090 and a drive shaft 1091 in the form of a U-joint. The drive shaft 1091 extends through an opening 1092 in the rotor 1090 and is rigidly attached to a crossbar 1093 which extends diametrically across and is pivotally mounted on a ring 1094 surrounding the rotor. The crossbar 1090 is mounted to pivot on pins 1095A, 1095B which extend in diametrically opposite directions from the ring 1094 so as to permit pivoting of the drive shaft 1091 relative to the ring 1094. The ring 1094, in turn, is pivotally mounted to the rotor 1090 on pins 1096A and 1096B that extend in diametrically opposite directions from the rotor. The pivotal mounting of the ring 1094 to the rotor 1090 also allows the drive shaft 1091 to pivot about an axis defined by the linear axis of the pins 1096A and 1096B, as well as about an axis defined by the linear axis of the pins 1095A and 1095B. Accordingly, the drive shaft 1091 can be maintained substantially vertical while the rotor 1090 orbits on the upper surface of a stator housing, as previously described.

FIG. 25 stellt eine seitliche Querschnittsansicht einer anderen Ausführungsform eines konischen Läufers eines magnetischen Motors dar. Bei dieser Ausführungsform ist ein doppel-konischer Läufer 1104 (konkave konische Oberseiten- und Bodenoberfläche mit Zahnradzähnen) so vorgesehen, um auf der konischen, oberen Oberfläche 1108 (mit Zahnradzähnen) des Stators 1112 zu kreisen und sich zu drehen. Wiederum bewirkt eine aufeinanderfolgende Erregung der Elektromagnete 1116, daß der Läufer 1104 auf der Statoroberfläche 1108 kreist und sich dreht, und wenn er dies vornimmt, berührt die obere, konische Oberfläche des Läufers gleichzeitig ein konisches Zahnrad 1120, um zu bewirken, daß es sich dreht. Das konische Zahnrad 1120 ist an seiner oberen Oberfläche mit einer Antriebswelle 1124 gekoppelt, die in einer festgelegten, drehbaren Position durch Lager 1128 gehalten ist und an ihrer unteren Oberfläche mit einer anderen Antriebswelle 1132 gekoppelt ist, die drehbar an ihrer Stelle durch Lager 1136 gehalten ist. Die Lager 1128 und 1136 und der Stator 1112 sind in einem Gehäuse 1140 untergebracht.FIG. 25 illustrates a side cross-sectional view of another embodiment of a conical rotor of a magnetic motor. In this embodiment, a double-conical rotor 1104 (concave conical top and bottom surface with gear teeth) is provided to orbit and rotate on the conical top surface 1108 (with gear teeth) of the stator 1112. Again, successive energization of the electromagnets 1116 causes the rotor 1104 to orbit and rotate on the stator surface 1108, and as it does so, the upper conical surface of the rotor simultaneously contacts a conical gear 1120 to cause it to rotate. The conical gear 1120 is coupled at its upper surface to a drive shaft 1124 which is rotatable in a fixed position. is held by bearings 1128 and is coupled at its lower surface to another drive shaft 1132 which is rotatably held in place by bearings 1136. The bearings 1128 and 1136 and the stator 1112 are housed in a housing 1140.

FIG. 26 stellt eine Zahnradkoppelanordnung zum Koppeln eines Läufers 1204 (der sich in einer Ausführung einer exzentrischen Bewegung auf Schienen 1208 eines Stators 1212 dreht) an einer Antriebswelle 1216 dar. Die Antriebswelle 1216 ist gelenkig mit einem Koppelring 1220 verbunden, wobei auf der innenseitigen Oberfläche davon ein Ringzahnrad 1224 gebildet ist. Der Koppelring 1220 ist so angeordnet, um sich in einem Ringlager 1228 zu drehen, das in einem Gehäuse 1232 des Stators 1212 angeordnet ist. Eingreifende Zahnräder 1236 und 1240 sind jeweils auf den Schienen 1208 und auf Scheiben 1244 des Läufers 1204 gebildet. Ähnlich ist ein Ringzahnrad 1248 um einen nach vorne vorspringenden Zylinder 1252 gebildet, um mit dem Ringzahnrad 1224 in Eingriff zu treten. Wenn der Läufer 1204 dazu gebracht wird, sich auf den Schienen 1208 (durch Elektromagnete, wie dies zuvor beschrieben ist, allerdings nicht in FIG. 3 dargestellt ist) zu bewegen, greift das Ringzahnrad 1248 auf dem vorspringenden Zylinder 1252 des Läufers in das Ringzahnrad 1224 des Koppelrings 1220 ein und treibt ihn an, um zu bewirken, daß sich der Koppelring dreht. Wenn sich der Koppelring 1220 dreht, wird die Antriebswelle 1216 dazu gebracht, sich in einer festgelegten, "nicht umlaufenden" Position, zu drehen. In dieser Art und Weise treibt der Motor mit exzentrischer Bewegung nach FIG. 23 die Antriebseelle 1216 über einen einzigartigen Zahnradkoppelmechanismus an.FIG. 26 illustrates a gear coupling arrangement for coupling a rotor 1204 (which rotates in an embodiment of eccentric motion on rails 1208 of a stator 1212) to a drive shaft 1216. The drive shaft 1216 is pivotally connected to a coupling ring 1220, on the inside surface of which a ring gear 1224 is formed. The coupling ring 1220 is arranged to rotate in a ring bearing 1228 disposed in a housing 1232 of the stator 1212. Engaging gears 1236 and 1240 are formed on the rails 1208 and on disks 1244 of the rotor 1204, respectively. Similarly, a ring gear 1248 is formed around a forwardly projecting cylinder 1252 to engage the ring gear 1224. When the rotor 1204 is caused to move on the rails 1208 (by electromagnets as previously described but not shown in FIG. 3), the ring gear 1248 on the rotor's projecting cylinder 1252 engages and drives the ring gear 1224 of the coupling ring 1220 to cause the coupling ring to rotate. As the coupling ring 1220 rotates, the drive shaft 1216 is caused to rotate in a fixed, "non-orbiting" position. In this manner, the eccentric motion motor of FIG. 23 the drive shaft 1216 via a unique gear coupling mechanism.

FIG. 27A und 27B stellen eine andere Koppelanordnung eines Motors mit exzentrischer Bewegung zum Koppeln eines sich exzentrisch drehenden Läufers 1304 an einer Antriebswelle 1308 dar. Die Antriebswelle 1308 ist drehbar in einer festgelegten Position durch ein Lager 1312 gehalten, das in einem Gehäuse 1316 angeordnet ist. Der Läufer 1304 umfaßt eine hohle Bohrung 1320, durch die sich ein Stab 1324 erstreckt, der an einem Ende an der Mitte einer flexiblen Scheibe 1328 fest befestigt ist, die an verschiedenen Punkten auf ihrem Umfang an dem Läufer 1304 befestigt ist. Das andere Ende des Stabs 1324 ist gelenkig mit der Mitte einer flexiblen Scheibe 1332 verbunden, die an verschiedenen Punkten auf ihrem Umfang mit einem steifen Teil der Antriebswelle 1308 befestigt ist. Die Scheibe 1332 und der Ring 1334 sind durch eine Vielzahl umfangsmäßig voneinander beabstandeter, steifer Finger 1336 gelenkig verbunden. Die flexiblen Scheiben 1328 und 1332 können ähnlich der flexiblen Kopplung 804 der FIG. 19A und 19B aufgebaut sein. Wenn sich der Läufer 1304 in einem Stator 1348 dreht, wird die Scheibe 1328 dazu gebracht, sich zu drehen, was bewirkt, daß sich der Stab 1324 dreht. Wenn sich der Stab 1324 dreht, dreht sich die Scheibe 1332 und demzufolge wird der Koppelring 1334, der mit der Antriebswelle 1308 verbunden ist, dazu gebracht, sich zu drehen, um dadurch die Antriebswelle 1308, sowie dies erwünscht ist, anzutreiben. Da die Scheiben 1328 und 1332 flexibel sind, wird dem Stab 1324 ermöglicht, sich zu schwenken und relativ zu der Antriebswelle 1308 zu arbeiten, um so eine rotationsmäßige Energie des Läufers über den Stab auf die Antriebswelle zu übertragen.FIGS. 27A and 27B illustrate another coupling arrangement of an eccentric motion motor for coupling an eccentrically rotating rotor 1304 to a drive shaft 1308. The drive shaft 1308 is rotatably supported in a fixed position by a bearing 1312 disposed in a housing 1316. The rotor 1304 includes a hollow bore 1320 through which extends a rod 1324 which is fixedly attached at one end to the center of a flexible disk 1328 which is attached to the rotor 1304 at various points on its circumference. The other end of the rod 1324 is pivotally connected to the center of a flexible disk 1332 which is attached to a rigid portion of the drive shaft 1308 at various points on its circumference. The disk 1332 and the ring 1334 are connected by a plurality of circumferentially spaced apart, rigid fingers 1336. Flexible disks 1328 and 1332 may be constructed similarly to flexible coupling 804 of FIGS. 19A and 19B. As rotor 1304 rotates within stator 1348, disk 1328 is caused to rotate, causing rod 1324 to rotate. As rod 1324 rotates, disk 1332 rotates and consequently coupling ring 1334 connected to drive shaft 1308 is caused to rotate, thereby driving drive shaft 1308 as desired. Because the disks 1328 and 1332 are flexible, the rod 1324 is allowed to pivot and operate relative to the drive shaft 1308 to transfer rotational energy of the rotor to the drive shaft via the rod.

FIG. 28 zeigt eine seitliche Querschnittsansicht eines Motors mit exzentrischer Bewegung, der das Merkmal eines einstellbaren Zahnradverhältnisses besitzt. Ein kegelstumpfförmiger Rotor 1404 ist so angeordnet, um sich in einer exzentrischen Bewegung innerhalb eines Stators 1408, wie früher beschrieben ist, zu drehen. Ein Ende des Rotors 1404 ist mit einer flexiblen Antriebswelle 1412 gekoppelt, die gleitbar und drehbar an ihrer Stelle durch Lager 1416 gehalten ist.FIG. 28 shows a side cross-sectional view of an eccentric motion motor having the adjustable gear ratio feature. A frusto-conical rotor 1404 is arranged to rotate in an eccentric motion within a stator 1408 as previously described. One end of the rotor 1404 is coupled to a flexible drive shaft 1412 which is slidably and rotatably held in place by bearings 1416.

Die Antriebswelle 1412 kann längs (wie durch den Pfeil 1420 angezeigt ist) bewegt werden, um die Tiefe des Rotors 1404 in dem Stator 1408 zu variieren und demzufolge die Geschwindigkeit einer Drehung des Rotors zu variieren. Das bedeutet, daß dann, wenn sich die Antriebswelle 1412 nach rechts bewegt, wenn nach unten in der FIG. 28 gesehen wird, die Drehgeschwindigkeit des Rotors 1404 erhöht wird, wogegen dann, wenn die Antriebswelle 1412 nach links bewegt wird, sich der Rotors 1404 weiter in den Stator 1408 bewegt und die Drehgeschwindigkeit dazu gebracht wird, sich zu erniedrigen. Auf diese Art und Weise kann das Zahnradverhältnis durch einfache Bewegung der Antriebswelle 1412 longitudinal eingestellt werden.The drive shaft 1412 can be moved longitudinally (as indicated by arrow 1420) to vary the depth of the rotor 1404 in the stator 1408 and thus vary the speed of rotation of the rotor. That is, when the drive shaft 1412 moves to the right as viewed downward in FIG. 28, the rotational speed of the rotor 1404 is increased, whereas when the drive shaft 1412 is moved to the left, the rotor 1404 moves further into the stator 1408 and the rotational speed is caused to decrease. In this manner, the gear ratio can be adjusted longitudinally by simply moving the drive shaft 1412.

FIG. 29 stellt eine erläuternde Kommutator-Anordnung für die Motoren mit exzentrischer Bewegung der vorliegenden Erfindung dar. In dieser Ausführungsform wird eine Stromquelle 1504 mit einer leitfähigen Schiene 1508 gekoppelt, in der ein Ende eines Läufers 1512 rollt. Strom, der zu der Schiene 1508 zugeführt wird, fließt in den leitfähigen Läufer 1512 und dann zu aufeinanderfolgenden der Schienensegmente 1516, über die das andere Ende des Läufers 1512 rollt. Strom, der durch eines der Schienensegmente 1516 aufgenommen wird, fließt zu einem jeweiligen Elektromagneten 1520, um zu bewirken, daß der Elektromagnet den Läufer 1512 anzieht, und um zu bewirken, daß er innerhalb der Schienen 1508 und 1516 rollt. Wenn der Läufer 1512 außerhalb des Kontakts mit einem der Schienensegmente 1516 und in Kontakt mit einem anderen der Schienensegmente rollt, wird dann ein nächster, darauffolgender Elektromagnet 1520 erregt, um den Läufer in der Richtung des Elektromagneten anzuziehen, um zu bewirken, daß der Läufer fortfährt, zu rollen. Auf diese Art und Weise wird eine Kommutation der Elektromagnete 1520 automatisch geliefert, wenn der Läufer 1512 dazu gebracht wird, zu rollen.FIG. 29 illustrates an illustrative commutator arrangement for the eccentric motion motors of the present invention. In this embodiment, a current source 1504 is coupled to a conductive rail 1508 in which one end of a rotor 1512 rolls. Current supplied to the rail 1508 flows into the conductive rotor 1512 and then to successive ones of the rail segments 1516 over which the other end of the rotor 1512 rolls. Current flowing through one of the rail segments 1516 flows to a respective electromagnet 1520 to cause the electromagnet to attract the runner 1512 and to cause it to roll within the rails 1508 and 1516. When the runner 1512 rolls out of contact with one of the rail segments 1516 and into contact with another of the rail segments, then a next, subsequent electromagnet 1520 is energized to attract the runner in the direction of the electromagnet to cause the runner to continue to roll. In this manner, commutation of the electromagnets 1520 is automatically provided when the runner 1512 is caused to roll.

FIG. 30 stellt eine Schematik einer Kommutator-Anordnung für eine bi-direktionale Drehung eines Rotors 1604 innerhalb vier Ieitfähiger Segmente 1608 eines Stators dar Elektromagnete 1612 sind angrenzend an jedes der Segmente 1608 positoniert, um aufeinanderfolgend den Rotor 1604 anzuziehen und um zu bewirken, daß er in dem Stator rollt. Die Elektromagnete 1612 können aufeinanderfolgend in irgendeiner Richtung durch eine Stromquelle 1616, die Strom zu dem leitfähigen Rotor 1604 zuführt, erregt werden, der daraufhin den Strom zu demjenigen Statorsegment 1608 des Rotors zuführt, das gerade berührt wird. Von diesem Statorsegment fließt der Strom zu dem Elektromagnet 1512 angrenzend an das Statorsegment 1608, zu dem der Rotor 1604 hin rollt. Zum Beispiel wird angenommen, daß der Rotor 1604 in der Gegenuhrzeigerrichtung rollt und mit dem Statorsegment 1608a in Kontakt steht. In dieser Position fließt Strom von dem Rotor 1604 durch das Statorsegment 1608a und durch eine Diode 1620 zu dem Elektromagneten 1612b. Der Elektromagnet 1612b wird demzufolge erregt, um den Rotor 1604 anzuziehen, um zu bewirken, daß er seine Gegenuhrzeigerbewegung fortführt. Für eine Bewegung des Rotors 1604 in der Uhrzeigerrichtung wird die Polarität der Stromquelle 1616 einfach geändert.FIG. 30 illustrates a schematic of a commutator arrangement for bi-directional rotation of a rotor 1604 within four conductive segments 1608 of a stator. Electromagnets 1612 are positioned adjacent to each of the segments 1608 to sequentially attract the rotor 1604 and cause it to roll within the stator. The electromagnets 1612 can be sequentially energized in either direction by a current source 1616 that supplies current to the conductive rotor 1604, which then supplies current to the stator segment 1608 of the rotor that is being contacted. From that stator segment, current flows to the electromagnet 1612 adjacent the stator segment 1608 toward which the rotor 1604 is rolling. For example, assume that the rotor 1604 is rolling in the counterclockwise direction and is in contact with the stator segment 1608a. In this position, current flows from the rotor 1604, through the stator segment 1608a and through a diode 1620 to the electromagnet 1612b. The electromagnet 1612b is thus energized to attract the rotor 1604 to cause it to continue its counterclockwise motion. For movement of the rotor 1604 in the clockwise direction, the polarity of the current source 1616 is simply changed.

Ein Koppeln der Stromquelle 1616 mit dem Rotor 1604 könnte durch ein erstes Koppeln der Stromquelle mit einem leitfähigen Ring, in dem der Rotor rollt und der einen kontinuierlichen Kontakt damit aufrechterhält, ausgeführt werden. Alternativ können Scheibenkontaktelemente die Stromquelle zu dem Rotor unterbrechen.Coupling the power source 1616 to the rotor 1604 could be accomplished by first coupling the power source to a conductive ring in which the rotor rolls and which maintains continuous contact therewith. Alternatively, disk contact elements can interrupt the power source to the rotor.

Es sollte verständlich werden, daß die vorstehend beschriebenen Anordnungen nur Erläuterungen der Anwendung der Prinzipien der vorliegenden Erfindung sind. Zahlreiche Modifikationen und alternative Anordungen können durch Fachleute auf dem betreffenden Fachgebiet ohne Verlassen des Schutzumfangs der vorliegenden Erfindung, der durch die beigefügten Ansprüche definiert ist, ins Auge gefaßt werden.It should be understood that the arrangements described above are merely illustrative of the application of the principles of the present invention. Numerous modifications and alternative arrangements may be devised by those skilled in the art. relevant field of art without departing from the scope of the present invention as defined by the appended claims.

Claims (18)

1. Motor, der sich exzentrisch bewegt, umfassend einen Stator mit einer Vielzahl von Elektromagneten (246, 312) , die feldartig um einen geschlossenen Raum angeordnet sind, wobei der eine Pol jedes Elektromagneten in Reihe mit dem anderen Pol angeordnet ist, um einen geschlossenen Pfad zu bilden,1. Motor which moves eccentrically, comprising a stator with a plurality of electromagnets (246, 312) which are arranged in a field around an enclosed space, one pole of each electromagnet being arranged in series with the other pole to form a closed path, einen Läufer (242, 308), welcher so angeordnet ist, daß er entlang des geschlossenen Pfades rotiert, wobei der Läufer im wesentlichen stabförmig ausgebildet ist und einen polygonalen Querschnitt besitzt,a rotor (242, 308) arranged to rotate along the closed path, the rotor being substantially rod-shaped and having a polygonal cross-section, eine Einrichtung (28, 32) zum selektiven Erregen der Elektromagneten, um den Läufer anzuziehen und/oder abzustoßen und ihn so zu einer Drehbewegung entlang des Pfades zu veranlassen, wobei die einen Pole der Elektromagneten so gebildet sind, daß sie einen geschlossenen polygonalen Pfad definieren und der Stab eine oder mehrere Seiten weniger aufweist als die Seiten des Pfades,means (28, 32) for selectively energizing the electromagnets to attract and/or repel the rotor and thus cause it to rotate along the path, the one poles of the electromagnets being formed to define a closed polygonal path and the rod having one or more fewer sides than the sides of the path, jeder der Elektromagneten (246, 312) einen Leiter (24, 504) besitzt, der um ein Kernelement (20, 508) gewickelt ist zum Empfangen eines elektrischen Stromes, der von einer Erregungseinrichtung (28, 32) erzeugt wird, worin der Leiter (24, 504) einen flachen Streifen eines elektrisch leitenden Materials umfaßt, welcher spiralförmig um den Kern herum angeordnet ist und ein Isolationsmantel den Streifen umgibt.each of the electromagnets (246, 312) has a conductor (24, 504) wound around a core member (20, 508) for receiving an electrical current generated by an excitation device (28, 32), wherein the conductor (24, 504) comprises a flat strip of electrically conductive material helically arranged around the core and an insulating jacket surrounds the strip. 2. Motor nach Anspruch 1, worin die Erregungseinrichtung (28, 32) eine Einrichtung zum Erregen der Elektromagnete umfaßt, derart, daß die einen Pole der Magnete abwechselnd die Polaritäten in einer vorbestimmten Sequenz ändern, um abwechselnd den Läufer anzuziehen und abzustoßen, um ihn zu einer Drehbewegung entlang des Pfades zu veranlassen.2. A motor according to claim 1, wherein the excitation means (28, 32) comprises means for energizing the electromagnets such that the one poles of the magnets alternately change polarities in a predetermined sequence to alternately attract and repel the rotor to cause it to rotate along the path. 3. Motor nach Anspruch 2, worin der Läufer (40) einen Permanentmagnet umfaßt und die Erregungseinrichtung eine Einrichtung zum Erregen der Elektromagnete (8a-8d), so daß die einen Pole nacheinander einen Anziehungs-, Neutral-, Abstoßungs-, Neutral- , Anziehungs-, etc. -Zustand annehmen, um den Permanentmagneten zu einer Drehbewegung entlang des Pfades zu veranlassen.3. A motor according to claim 2, wherein the rotor (40) comprises a permanent magnet and the excitation means comprises means for exciting the electromagnets (8a-8d) so that the one poles sequentially assume an attractive, neutral, repulsive, neutral, attractive, etc. state to cause the permanent magnet to rotate along the path. 4. Motor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, worin das Kernelement (20, 508) im wesentlichen parallel zu den anderen Kernelementen angeordnet ist, welche um den Umfang des Stabes (40) angeordnet ist, wobei die Enden des Kernelements zusammen mit den Enden der anderen Kernelemente so angeordnet sind, daß sie im wesentlichen die entsprechenden Enden des Stabs umgeben, um nacheinander den Stab anzuziehen und/oder abzustoßen, um ihn zu einer Bewegung entlang des Pfades zu veranlassen.4. A motor according to any one of claims 1 to 3, wherein the core element (20, 508) is arranged substantially parallel to the other core elements arranged around the circumference of the rod (40), the ends of the core element together with the ends of the other core elements being arranged to substantially surround the corresponding ends of the rod to sequentially attract and/or repel the rod to cause it to move along the path. 5. Motor nach einem der Ansprüche 1 bis 4, worin der Stab mit einem Film aus abnutzungsresistentem Material bedeckt ist.5. A motor according to any one of claims 1 to 4, wherein the rod is covered with a film of wear-resistant material. 6. Motor nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 5, worin der Pfad, welcher durch die Elektromagnete (8a-8d) definiert ist, mit einem Film aus abnutzungsresistentem Material bedeckt ist.6. Motor according to at least one of claims 1 to 5, wherein the path defined by the electromagnets (8a-8d) is covered with a film of wear-resistant material. 7. Motor nach wenigstens Anspruch 4, worin jedes der Kernelemente (20, 508) der Elektromagnete und die Endstücke aus einem ferromagnetischen Material gebildet sind.7. A motor according to at least claim 4, wherein each of the core elements (20, 508) of the electromagnets and the end pieces are formed of a ferromagnetic material. 8. Motor nach einem der Ansprüche 1 bis 7, weiterhin umfassend ein Gehäuse (540) zum Halten des Stators und eine Dämpfungseinrichtung (548), die zwischen dem Stator und dem Gehäuse angeordnet ist zum Dämpfen der Querbewegung des Stators, wenn der Läufer in ihm rotiert.8. Motor according to one of claims 1 to 7, further comprising a housing (540) for holding the stator and a damping device (548) arranged between the stator and the housing for damping the transverse movement of the stator when the rotor rotates therein. 9. Motor nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 8, worin der Motor weiterhin ein Ausgleichsgewicht (568) umfaßt, welches an einem Ende des Läufers an einem Punkt montiert ist, der mit der Rotationsachse des Läufers zusammenfällt und sich seitlich an eine Stelle an der anderen Seite des Stators gegenüber derjenigen Stelle, an der sich der Läufer befindet, erstreckt, wodurch die Querkräfte, welche auf den Stator durch die Bewegung des Läufers ausgeübt werden, ausgeglichen und gedämpft werden.9. A motor according to at least one of claims 1 to 8, wherein the motor further comprises a balance weight (568) mounted on one end of the rotor at a point coincident with the axis of rotation of the rotor and extending laterally to a location on the other side of the stator opposite the location where the rotor is located, thereby balancing and dampening the transverse forces exerted on the stator by the movement of the rotor. 10. Motor nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 9, worin die Erregungseinrichtung (28, 32) eine Einrichtung umfaßt, die im Ansprechen auf ein Läuferpositionssignal die Elektromagnete erregt, wenn der Läufer sich in einem vorbestimmten Abstand von dem Elektromagneten befindet und zwar in der Richtung, in der sich der Läufer dreht, um dadurch den Läufer zu diesen Magneten zu ziehen, wobei der Motor weiterhin eine Erfassungseinrichtung (44) umfaßt zum Bestimmen der Position des Läufers auf dem Pfad des Stators und zum Anlegen eines Positionssignals an die Erregungseinrichtung, um die Elektromagnete zu erregen, wenn sich der Läufer in einem vorbestimmten Abstand von ihnen befindet.10. A motor according to at least one of claims 1 to 9, wherein the excitation means (28, 32) comprises means which, in response to a rotor position signal, excites the electromagnets when the rotor is at a predetermined distance from the electromagnet in the direction in which the rotor rotates, thereby attracting the rotor towards those magnets, the motor further comprising sensing means (44) for determining the position of the rotor on the path of the stator and for applying a position signal to the excitation means to excite the electromagnets when the rotor is at a predetermined distance therefrom. 11. Motor nach einem der Ansprüche 1 bis 10, weiterhin umfassend eine Einrichtung (56) zum Koppeln des Läufers an einen Gebrauchsmechanismus (60).11. Motor according to one of claims 1 to 10, further comprising means (56) for coupling the rotor to a utilizing mechanism (60). 12. Motor nach Anspruch 11, worin die Koppeleinrichtung (56) eine langgestreckte, in Querrichtung flexible Welle ist.12. A motor according to claim 11, wherein the coupling device (56) is an elongated, transversely flexible shaft. 13. Motor nach Anspruch 11, worin die Koppeleinrichtung umfaßt:13. Motor according to claim 11, wherein the coupling device comprises: eine im wesentlichen zylindrische Verlängerung (632), welche von dem Läufer (604) vorsteht und koaxial zur Drehachse des Läufers ist, wobei die Verlängerung einen Zahnring (628) aufweist, der um den Umfang der Verlängerung geformt ist,a substantially cylindrical extension (632) projecting from the rotor (604) and coaxial with the axis of rotation of the rotor, the extension having a toothed ring (628) formed around the circumference of the extension, einen Koppelring (612), der drehbar angeordnet ist, um die Verlängerung zu umlaufen und um eine feste Achse zu rotieren, wobei der Koppelring einen Zahnring umfaßt, der auf dem Innenumfang des Koppelrings mit dem Zahnring der Verlängerung drehangetrieben in Eingriff steht, wenn der Läufer entlang des Pfades rollt, unda coupling ring (612) rotatably arranged to orbit the extension and rotate about a fixed axis, the coupling ring comprising a gear ring rotatably engaged on the inner circumference of the coupling ring with the gear ring of the extension as the runner rolls along the path, and eine Antriebswelle (632), welche den Koppelring mit der Gebrauchseinrichtung (636) verbindet, um koaxial mit der Drehachse des Koppelrings zu rotieren.a drive shaft (632) connecting the coupling ring to the utilizing device (636) for rotating coaxially with the rotation axis of the coupling ring. 14. Motor nach wenigstens einem Ansprüche 1 bis 13, worin der Stator umfaßt:14. Motor according to at least one of claims 1 to 13, wherein the stator comprises: einen im wesentlichen runden Rahmen (704) aus ferromagnetischem Material, unda substantially circular frame (704) made of ferromagnetic material, and eine Vielzahl von Vorsprüngen (708), welche im wesentlichen radial nach innen von dem Rahmen (704) hervorstehen, wobei die inneren Enden (714) der Vorsprünge so geformt sind, daß sie ein Segment (718) eines geschlossenen, im wesentlichen polygonalen Pfades bilden, der einen inneren Raum umgibt, wobei der Läufer (720) in dem inneren Raum angeordnet ist, um entlang des geschlossenen Pfades zu rotieren, unda plurality of projections (708) projecting substantially radially inwardly from the frame (704), the inner ends (714) of the projections being shaped to form a segment (718) of a closed, substantially polygonal path surrounding an interior space, the rotor (720) is arranged in the inner space to rotate along the closed path, and eine Einrichtung zum Erregen der Vorsprünge (708) des Stators, um sie zu veranlassen, elektromagnetische Kräfte in einer vorbestimmten Sequenz zu entwickeln und den Läufer zu einer Rotation entlang des geschlossenen Pfades zu veranlassen.means for energizing the projections (708) of the stator to cause them to develop electromagnetic forces in a predetermined sequence and to cause the rotor to rotate along the closed path. 15. Motor nach Anspruch 14, worin die Erregungseinrichtung umfaßt:15. A motor according to claim 14, wherein the excitation device comprises: eine Vielzahl von Drahtspulen (724), von denen jede um den Rahmen zwischen einem verschiedenen Paar von nebeneinanderliegenden Vorsprüngen (708) gewickelt ist unda plurality of wire coils (724), each of which is wound around the frame between a different pair of adjacent projections (708) and eine Einrichtung zum selektiven Anlegen von elektrischem Strom an die Spulen.a device for selectively applying electric current to the coils. 16. Motor nach Anspruch 14, worin die Erregungseinrichtung umfaßt:16. A motor according to claim 14, wherein the excitation device comprises: eine Vielzahl von Drahtspulen (724), von denen jede um einen verschiedenen der Vorsprünge (708) gewickelt ist, unda plurality of wire coils (724), each wound around a different one of the projections (708), and eine Einrichtung zum selektiven Anlegen von elektrischem Strom an die Spulen.a device for selectively applying electric current to the coils. 17. Motor nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 16, worin der Läufer einen zylindrischen Stab (604) aufweist, der darin eingeformte Schraubengewinde (620) besitzt, wobei der Motor weiterhin ein Futter (612) mit einer Gewindeöffnung (628) aufweist, die einen größeren Durchmesser als der zylindrische Stab besitzt, so daß der zylindrische Stab (604) entlang des geschlossenen Pfades rollt und die Gewinde (620) des Stabes entlang ihres Umfangs mit den Gewinden (628) der Futteröffnung in Eingriff stehen, um das Futter (612) axial relativ zum Stab zu einer Bewegung zu bringen.17. A motor according to at least one of claims 1 to 16, wherein the rotor comprises a cylindrical rod (604) having screw threads (620) formed therein, the motor further comprising a chuck (612) having a threaded opening (628) having a larger diameter than the cylindrical rod so that the cylindrical rod (604) can be rotated along the closed path and the threads (620) of the rod engage along their circumference with the threads (628) of the chuck opening to cause the chuck (612) to move axially relative to the rod. 18. Motor nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 17, weiterhin umfassend eine Arbeitseinrichtung (632) , die mit dem Futter gekoppelt ist und arbeitet, wenn das Futter bewegt wird.18. Motor according to at least one of claims 1 to 17, further comprising a working device (632) which is coupled to the chuck and operates when the chuck is moved.
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006017713A1 (en) * 2006-04-15 2007-10-25 Zf Friedrichshafen Ag Gear motor for use as e.g. steering servo motor in industrial robot hinge, has drive motor with coils and magnetically influenceable component parts, where locally rotatable deformation of flexible rings is produced by coils and parts

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