DE1463806C

DE1463806C - Electric machine

Info

Publication number: DE1463806C
Authority: DE
Inventors: Douglas C Ferndale; Maker Paul Birmingham Schaffer David J Farmington; Mich Anderson (V.St.A.)
Original assignee: Bendix Corp
Current assignee: Bendix Corp

Description

1 21 2

Die Erfindung betrifft eine elektrische Maschine, Fig. 3 eine perspektivische Ansicht derselbenThe invention relates to an electrical machine, FIG. 3 is a perspective view of the same

deren Rotor zur Ausführung einer Nutationsbewe- Ausführungsform im Schnitt,their rotor for executing a nutation movement in section,

gung gegenüber dem Stator gelagert und mittels einer F i g. 4 und 5 schematische Darstellungen der we-supported opposite the stator and by means of a FIG. 4 and 5 are schematic representations of the

die Nutationsbewegung in eine Rotationsbewegung sentlichen Teile der ersten Ausführungsart, umwandelnden kinematischen Kupplung mit einer 5 F i g. 6 ein elektrisches Schaltbild zur Erklärung Welle verbunden ist und deren Stator am Umfang der Wirkungsweise dieser Ausführungsart, mit mehreren abwechselnd erregten, axial auf ent- F i g. 7 eine perspektivische Ansicht einer zweitenthe nutation movement in a rotational movement essential parts of the first embodiment, converting kinematic coupling with a 5 F i g. 6 is an electrical circuit diagram for explanation Shaft is connected and its stator on the periphery of the mode of action of this embodiment, with several alternately excited, axially on de- F i g. 7 is a perspective view of a second

gegengesetzten Seiten des scheibenförmigen Rotors erfindungsgemäßen Ausführungsart, teilweise im angeordneten Elektromagneten versehen ist. Schnitt,opposite sides of the disc-shaped rotor embodiment according to the invention, partly in arranged electromagnet is provided. Cut,

Es ist bekannt, mittels eines Nutationsgetriebes, io F i g. 7 a eine vergrößerte Darstellung eines wesentdessen Kegelzahnräder oder Zahnkränze unterschied- liehen Teiles der Ausführungsart nach F i g. 7, liehe Zahnzahlen aufweisen, eine Rotationsbewegung F i g. 8 einen vergrößerten Schnitt der WicklungenIt is known, by means of a nutation gear, io F i g. 7 a shows an enlarged illustration of an essential part thereof Bevel gears or ring gears different borrowed part of the embodiment according to FIG. 7, have borrowed numbers of teeth, a rotational movement F i g. 8 is an enlarged section of the windings

in eine Nutationsbewegung geringer Amplitude oder und des Magneten der Ausführungsart nach F i g. 7 umgekehrt umzuformen oder auch eine Untersetzung undin a nutation movement of low amplitude or and of the magnet of the embodiment according to FIG. 7th vice versa or also a reduction and

zu erhalten. ' 15 Fig. 9 eine elektrisches Schaltbild, das ein Paarto obtain. 15 Fig. 9 is an electrical diagram showing a pair

Es ist ferner bekannt (deutsche Patentschrift der bei der Ausführungsart nach F i g. 7 verwendeten, 384 926), bei einer elektrischen Maschine mit Tau- diametral einander gegenüberliegenden Schaltglieder melantrieb den mit mehreren Elektromagneten ver- betrifft. -·.··■It is also known (German patent specification of the used in the embodiment according to Fig. 7, 384 926), in an electrical machine with dew-diametrically opposed switching elements Mel drive affected with several electromagnets. - ·. ·· ■

sehenen Stator stirnseitig mit einer kreisförmigen Bei der in den F i g. 1 bis 3 veranschaulichtenThe stator seen on the end face with a circular case in the FIG. 1 to 3 illustrated

Führungsbahn zu versehen, auf der sich der als Tau- 20 ersten Ausführungsart der Erfindung ist eine Grundmelscheibe ausgebildete Rotor abwälzt, der über ein platte 21 starr an einem festen Rahmen befestigt. Universalgelenk mit einer Welle verbunden ist. Dabei Ein ringförmiger Stator 22 ist an der festen Grundwerden die Elektromagnete des Stators zyklisch ab- platte 21 angeschraubt und ist gleichzeitig der Trägej wechselnd erregt. Bei einer anderen Ausführungs- für vier Polstücke A, B, C, D, die mittels Bügel 23 form dieser bekannten Maschine kann die Taumel- 25 an ihm befestigt sind (F i g. 2). Zwei aufeinanderscheibe auch zwischen den einander gegenüberstehen- folgende Polstücke bilden unter sich einen Winkel den Stirnseiten zweier Führungsbahnen angeordnet von 90°. Jedes Polstück besteht aus magnetisch leitsein, wobei jede Führungsbahn an der Stirnseite je fähigem Material und weist eine im wesentlichen eines Stators vorgesehen ist. Damit kann die An- U-förmige Gestalt auf. Auf den radial nach innen Ziehungskraft zwischen der Taumelscheibe und dem 30 gerichteten Schenkeln 24 und 25 sind die Spulen 26 Stator erhöht werden. Andererseits wird jedoch der und 27 angebracht (F i g. 3). Wie weiter unten in Wirkungsgrad durch das Abwälzen der Taumel- Verbindung mit F i g. 6 beschrieben ist, umfaßt jede Scheibe auf den Führungsbahnen verschlechtert und Spule zwei galvanisch getrennte Wicklungen, die ist die Bauweise zur Anordnung der Elektromagnete dann die Zusatzbezeichnungen a, b, c, d erhalten, auf entgegengesetzten Seiten der Taumelscheibe auf- 35 Zwischen dem Joch der Polstücke A bis D und wendig. Außerdem müssen einander gegenüberlie- dem Statorring 22 ist jeweils ein Permanentmagnet gende Elektromagnete unabhängig voneinander so 28 eingebaut, dessen Kraftfluß sich unter den Sehenerregt werden, daß die Taumelscheibe stets nur von kein 24 und 25 des Polstückes, wie weiter unten in einem Elektromagnet angezogen wird. Verbindung mit F i g. 4 erklärt ist, aufteilt.To provide a guide track on which the rotor, which is designed as a rope, which is a first embodiment of the invention, rolls around and which is rigidly attached to a fixed frame via a plate 21. Universal joint is connected to a shaft. An annular stator 22 is screwed to the solid base, the electromagnets of the stator are cyclically screwed off plate 21 and the inertia is alternately excited at the same time. In another embodiment for four pole pieces A, B, C, D, the form of this known machine by means of brackets 23, the wobble 25 can be attached to it (FIG. 2). Two one on top of the other, also between the opposing pole pieces, form an angle between the end faces of two guideways of 90 °. Each pole piece consists of magnetic conductors, each guide track being provided on the end face for each capable material and essentially having a stator. So that the U-shaped shape can be. On the radially inward pulling force between the swash plate and the 30-directed legs 24 and 25, the coils 26 stator are increased. On the other hand, however, the and 27 is attached (Fig. 3). As below in Efficiency by rolling off the wobble connection with F i g. 6 is described, each disc on the guide tracks and worsened coil comprises two galvanically separated windings, which is the design for the arrangement of the electromagnets then received the additional designations a, b, c, d , on opposite sides of the swash plate on- 35 Between the yoke of the Pole pieces A to D and agile. In addition, opposite stator rings 22 each have a permanent magnet-lowing electromagnet installed independently of one another 28, whose power flow is excited under the vision that the swash plate is always only attracted by no 24 and 25 of the pole piece, as is further below in an electromagnet. Relation to F i g. 4 is explained, divides.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe be- 40 An dem Statorring 22 ist außerdem eine Platte 30The object on which the invention is based is 40 On the stator ring 22 there is also a plate 30

steht demgegenüber darin, eine elektrische Maschine (Fig. 1 und 3) befestigt, die eine Scheibe 31 trägt.stands on the other hand, an electrical machine (Fig. 1 and 3) attached, which carries a disk 31.

der eingangs geschilderten Art einfacher und zweck- Auf letzterer sind vier Bürsten E, F, G, H (Fig. 5) mäßiger auszubilden, wobei insbesondere auch der befestigt, welche mit den Spulenwicklungen auf den Verschleiß vermindert und der Wirkungsgrad verbes- Schenkeln der Polstücke A bis D auf eine weiter sert werden soll. Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß 45 unten in Verbindung mit Fig. 6 beschriebene Art dadurch gelöst, daß die Elektromagnete den Außen- verbunden sind. Außerdem ist auf der Scheibe 31 umfang des Rotors hufeisenförmig umgreifend ange- eine Bürste / angeordnet, die gemäß der schematiordnet sind, wobei zwischen den Schenkeln der Elek- sehen Darstellung nach F i g. 4 über einen Schalter tromagnete und den entgegengesetzten Seiten des Ro- 32 an eine Gleichstromquelle 33 verbunden werden tors je ein axialer und zwischen einem mit dem Joch 50 kann. Ein Zahnkranz 36 mit konischer Ringverzahverbundenen Magneten mit konstantem Fluß und nung (Fig. 1 und 3) ist starr an der Grundplatte dem Umfang des Rotors ein radialer Luftspalt vor- 21, z. B. mit Hilfe von Schraubenbolzen oder durchof the type described at the beginning, simpler and purposeful- On the latter, four brushes E, F, G, H (Fig. 5) are to be designed more moderately, with the one attached, which reduces wear with the coil windings and improves the efficiency. Legs of the pole pieces A to D is to be further serted. According to the invention, this object is achieved in the manner described below in connection with FIG. 6 in that the electromagnets are connected to the outside. In addition, a brush / is arranged on the disk 31, encompassing the circumference of the rotor in a horseshoe-shaped manner, which are arranged according to FIG. 4 via a switch tromagnete and the opposite sides of the rotor 32 can be connected to a direct current source 33 tor an axial and between one with the yoke 50 can. A ring gear 36 with conical ring teeth connected magnets with constant flux and voltage (Fig. 1 and 3) is rigidly on the base plate, the circumference of the rotor, a radial air gap in front of 21, z. B. with the help of bolts or by

gesehen ist. Schweißen, befestigt, und ein anderer Zahnkranz 37is seen. Weld, fastened, and another ring gear 37

Durch die hufeisenförmige Anordnung der Elek- mit konischer Ringverzahnung ist durch ähnlicheDue to the horseshoe-shaped arrangement of the elec- tric with conical ring toothing is through similar

tromagnete ergibt sich eine sehr einfache und wenig 55 Mittel an der Platte 30 befestigt. Die Zahnkränze 36 Platzbedarf erfordernde Bauweise sowie eine ein- und 37 haben dieselbe Zähnezahl, sind von derseffache Steuerung zur Erregung der Elektromagnete. ben Art und sind an ihren Trägern jeweils in über-Ferner wird durch die Einhaltung des beiderseitigen einstimmenden Stellungen befestigt.tromagnete results in a very simple and little 55 means attached to the plate 30. The ring gears 36 The construction that requires space, and one and 37 have the same number of teeth, are of the same number Control for energizing the electromagnets. ben kind and are on their carriers each in over-further is fastened by observing the mutual attuned positions.

axialen Luftspalts dem Verschleiß entgegen- Eine Ausgangswelle 40 ist in Kugellagern gelagert,axial air gap against wear - an output shaft 40 is mounted in ball bearings,

wirkt. 60 welche im Innern eines starr an der Grundplatte 21works. 60 which inside a rigidly attached to the base plate 21

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind in den befestigten Rohrstückes 41 angeordnet sind. EineFurther refinements of the invention are arranged in the fastened pipe section 41. One

Unteransprüchen gekennzeichnet. dünne Platte 42 aus biegsamem Metall, die starr anCharacterized subclaims. thin plate 42 of flexible metal that is rigidly attached to

Die Erfindung ist nachstehend an Hand der Zeich- der Ausgangswelle 40, ζ. Β. durch Schweißen, be-The invention is illustrated below with reference to the drawing of the output shaft 40, ζ. Β. by welding, loading

nung näher erläutert. Es zeigt festigt ist, trägt auf ihrem äußeren Teil Zahnkränzeexplained in more detail. It shows is strengthened, carries ring gears on its outer part

Fig. 1 eine Ansicht eines ersten erfindungsgemä- 65 43 und 44, die über Bolzen befestigt sind. Diese1 shows a view of a first 65 43 and 44 according to the invention which are fastened by means of bolts. This

ßen Ausführungsbeispieles, teilweise im Schnitt, Zahnkränze 43 und 44, die im folgenden mit Taumel-ßen exemplary embodiment, partly in section, sprockets 43 and 44, which in the following with wobble

F i g. 2 eine Stirnansicht derselben Ausführungs- zahnrädern bezeichnet werden, sind kegelförmig. SieF i g. 2 an end view of the same embodiment gears, are conical. she

art, teilweise im Schnitt, greifen in die bereits genannten festen Zahnkränzeart, partly in section, engage with the fixed sprockets already mentioned

3 43 4

36 und 37 ein. Die Zahnkränze 43 und 44 haben gerufenen Fluß 61 c verringert. Es ergibt sich hiereinen Zahn mehr als die Zahnkränze 36 und 37. Auf aus am Luftspalt 64 c ein stärkerer Fluß als am Luft-Grund dieses Unterschiedes können die Zahnkränze spalt 63 c, was das Verschieben des unteren Teiles 43 und 44 in bezug auf die festen Zahnkränze 36 und des Taumelringes 46 nach links zur Folge hat.36 and 37 a. The sprockets 43 and 44 have reduced flow caused 61 c. It results here a tooth more than the sprockets 36 and 37. On from the air gap 64 c a stronger flow than the air-ground of this difference, the sprockets gap 63 c, which moves the lower part 43 and 44 with respect to the fixed Ring gears 36 and the wobble ring 46 to the left result.

37 eine Drehbewegung ausführen, wenn auf sie eine 5 In entsprechender Art ist die Bürste F an Teil-Taumelbewegung um die Achse der Ausgangswelle wicklungen der Polstücke B und D und die Bürste G 40 übertragen wird. Die Zähnezahl jedes Zahnkran- an Teilwicklungen der Polstücke A und C angezes 43 oder 44 bestimmt den mechanischen Vorlauf schlossen, wobei die letztere Flüsse in der entgegen- oder den Vervielfachungsfaktor zwischen dem An* gesetzten Richtung zu denjenigen liegen, welche durch triebspaar und dem Abtriebspaar. Die Zähnezahl ist io die an der Bürste E angeschlossenen Teilwicklungen z. B. die Zahl 99. Die Nutation bzw. die Taumel- verursacht Werden. Dementsprechend verursachen bewegung der Zahnkränze 43 und 44 ist auf Grund auch die an die Bürste H angeschlossenen Teilwickder durch die biegsame Metallplatte 42 gebildeten lungen der Polstücke B und D Flüsse, deren Rich-Universalkupplung möglich. tüng der Flußrichtung der an die Bürste F ange-37 perform a rotary movement when on it a 5 In a corresponding manner, the brush F is transmitted to partial tumbling movement around the axis of the output shaft windings of the pole pieces B and D and the brush G 40 is transmitted. The number of teeth of each toothed crane on partial windings of the pole pieces A and C anzes 43 or 44 determines the mechanical flow closed, with the latter flows in the opposite direction or the multiplication factor between the direction set and those which are driven by the pair of drives and the pair of output drives. The number of teeth is io the part windings connected to the brush E z. B. the number 99. The nutation or the tumbling are caused. Correspondingly, movement of the ring gears 43 and 44 is also possible due to the partial windings of the pole pieces B and D formed by the flexible metal plate 42, which are connected to the brush H , and their universal coupling is possible. reasonable Tung the flow direction of the brush F

Ein Taumelring 46, der aus magnetisch leitfähigem 15 Schlossenen Teilwicklungen entgegengesetzt ist.A wobble ring 46, which is made of magnetically conductive 15 closed partial windings opposite.

Material besteht und zwischen den Schenkeln 24 und Die am Umfang des Taumelringes wirkende wech-Material consists and between the legs 24 and The acting on the circumference of the wobble ring alternating

25 der Polstücke A bis D schwingen kann (F i g. 3), selnde Anziehungskraft ruft eine Rotation der beist ebenfalls an der äußeren Fläche der biegsamen weglichen Zahnkränze 43, 44 und ihres Trägers 42 Metallplatte 42, die noch einen Kegel 47 trägt, ange- in bezug auf die festen Zahnkränze, in die sie einschraubt. Der Kegel 47 läuft in eine Nabe 47 α aus, 20 greifen, hervor, so daß bei einer Viertelumdrehung die unter ZwischenscKaltung von Kugellagern sich des Taumelringes eine Viertelumdrehung des Ringes in einem Ring 48 dreht, der bezüglich der Achse der 48 auf Grund dessen Exzentrizität verursacht wird. Ausgangswelle 40 eine exzentrische Öffnung besitzt. Durch die Drehung des Ringes 48 mit dem Kommu-Diese Exzentrizität bringt den Ring 48, der durch tator 50> 51 (F i g. 4 und 5) wird die Bürste F dann ein in der Platte 30 angeordnetes Kugellager getra- 25 ihrerseits unter Spannung gesetzt, wodurch die beigen wird, dazu, bei jeder vollständigen Taumelperi- den anderen Polstücke B und D erregt werden, so ode eine vollständige Drehbewegung auszuführen. daß der Zahnkranz 44 mit dem festen Zahnkranz 3725 of the pole pieces A to D can oscillate (Fig. 3), a selective force of attraction causes a rotation of the beist also on the outer surface of the flexible, movable gear rims 43, 44 and their carrier 42 metal plate 42, which also carries a cone 47 - in relation to the fixed sprockets into which it screws. The cone 47 runs out into a hub 47 α , 20 reach out, so that with a quarter turn the wobble ring rotates a quarter turn of the ring in a ring 48, which causes eccentricity with respect to the axis of 48 due to its eccentricity will. Output shaft 40 has an eccentric opening. By the rotation of the ring 48 with the communi-This eccentricity causes the ring 48 (g F i. 4 and 5) by tator 50> 51, the brush F is then arranged in the plate 30 ball bearings borne 25 in turn under tension set, whereby the beige is set to excite other pole pieces B and D with each complete tumbling period, so or to perform a complete rotary motion. that the ring gear 44 with the fixed ring gear 37

Ein auf dem Ring 48 befestigter und mit diesem unter dem Pol B und der Zahnkranz 43 mit dem sich drehender Kommutator 49 besitzt einen inneren festen Zahnkranz 36 unter dem Pol D in Eingriff Leitbereich 50, wie es in F i g. 5 dargestellt ist, und 30 kommt. Eine ähnliche Rotationsbewegung der bewegeinen äußeren Leitbereich 51, der ein Viertel des Um- liehen Zahnkränze und ihres Trägers in bezug auf die fanges bedeckt. Aus dieser Anordnung ist ersichtlich, festen Zahnkränze wird daraufhin durch das Ineindaß mindestens eine der Bürsten E, F, G, H, die andergleiten der Zähne dieser Zahnkränze hervordurch eine Feder an der Oberfläche der Kommutator- gerufen, was wiederum eine neue Viertelumdrehung platte 49 anliegen, in elektrischer Verbindung mit 35 des Ringes 48 und der Platte 49 verursacht. Die einer Bürste / steht, die mittels einer Feder gegen Bürste G wird dann unter Spannung gesetzt. Die den zentralen Leitbereich 50 anliegt. Diese Vorrich- F i g. 6 zeigt, daß man dann eine Stellung hat, die tung gestattet, nacheinander die Spulen der Pol- zu derjenigen, in der die Bürste E unter Spannung stücke A bis D zu erregen und die Taumelbewegung gesetzt ist, umgekehrt ist, d. h., daß der obere Teil hervorzurufen. 40 der Taumelplatte 42 nach links und der untere TeilA guide region 50 fastened on the ring 48 and engaged with it below the pole B and the ring gear 43 with the rotating commutator 49 has an inner fixed ring gear 36 below the pole D , as shown in FIG. 5 is shown and 30 comes. A similar rotational movement of the moving an outer guide area 51 which covers a quarter of the ring gear and its support with respect to the fangs. From this arrangement it can be seen that fixed sprockets are then called by the ineindaß at least one of the brushes E, F, G, H, the sliding of the teeth of these sprockets through a spring on the surface of the commutator, which in turn a new quarter turn plate 49 is called , in electrical connection with 35 of the ring 48 and the plate 49 caused. One of the brushes / stands against brush G by means of a spring is then put under tension. Which lies against the central guide area 50. This device F i g. 6 shows that one then has a position which allows the coils of the pole to be reversed one after the other to that in which the brush E is energized under tension pieces A to D and the tumbling movement is set, that is, the upper one To evoke part. 40 of the swash plate 42 to the left and the lower part

Im folgenden wird der Stromlaüf durch die Bür- nach rechts gezogen wird. Die Kommutatorplatte 49In the following, the flow of electricity through the Bür- is drawn to the right. The commutator plate 49

sten und Spulen an Hand der F i g. 6 beschrieben. führt daraufhin nochmals eine Viertelumdrehung aus,sten and bobbins on the basis of FIG. 6 described. then performs another quarter turn,

Die Bürste E ist einerseits mit den Teilwicklungen wodurch die Bürste H unter Spannung gesetzt wird.The brush E is on the one hand with the partial windings whereby the brush H is put under tension.

26 α und 27 α und andererseits mit den Teilwick- Man hat dann die Stellung, die umgekehrt zu derlungen 26 c und 27 c verbunden, wobei die Ströme 45 jenigen ist, bei der die Bürste F unter Spannung steht, in den angegebenen Pfeilrichtungen fließen und alle Die Umdrehung der Kommutatorplatte 49 hält die Teilwicklungen die gleiche Windungszahl aufweisen. Taumelbewegung bei einer Geschwindigkeit aufrecht, Da jede Bürste mit Teilwicklungen von diametral ge- die nur durch die Reibung und Trägheit des Ringes genüberliegenden Polstücken verbunden ist, wird der 46 begrenzt ist. Es kann dabei vorgesehen sein, den Taumelring 46 durch eines der Polstücke nach rechts 50 Erregerstrom der Spulen der Polstücke A bis D in und durch das diametral gegenüberliegende Polstück Abhängigkeit der gewünschten Geschwindigkeit zu nach links gezogen, wie an Hand der F i g. 4 im fol- verändern.26 α and 27 α and on the other hand with the Teilwick- One then has the position that is reversed to the derlungen 26 c and 27 c connected, the currents 45 being those in which the brush F is under tension, flow in the indicated arrow directions and all The revolution of the commutator plate 49 keeps the partial windings having the same number of turns. Tumbling motion at one speed upright. Since each brush is connected with partial windings of diametrically opposed pole pieces only by the friction and inertia of the ring, the 46 is limited. It can be provided that the swash ring 46 is drawn to the right by one of the pole pieces 50 excitation current of the coils of the pole pieces A to D and through the diametrically opposite pole piece depending on the desired speed to the left, as shown in FIG. 4 in the fol- change.

genden erläutert wird. In dem Polstück A verursacht Die Beziehung zwischen der Drehzahl der Aus-will be explained. In the pole piece A , the relationship between the speed of the output

der Permanentmagnet 28 α zwei Flüsse 60 α und 61 α gangswelle 40 und der Frequenz der Taumelbewein Pfeilrichtung. Die gestrichelte Linie 62 α stellt den 55 gung ist gleich l/R, wenn R die Zähnezahl der festenthe permanent magnet 28 α two fluxes 60 α and 61 α output shaft 40 and the frequency of the wobbly movement arrow direction. The dashed line 62 α represents the 55 supply is equal to l / R when R is the number of teeth of the fixed

Fluß in Pfeilrichtung dar, der im Polstück A durch Zahnkränze ausdrückt.Flux in the direction of the arrow, which is expressed in the pole piece A by means of toothed rings.

den in den Spulen 26 α und 27 α fließenden Strom In vorteilhafter Weise kann man auch dem Zahnerzeugt wird. Es ist ersichtlich, daß sich die Flüsse kranzpaar 36, 43 eine andere Zahnteilung geben als 60 α und 62 α im rechten Polschenkel addieren, da- dem Zahnkranzpaar 44, 37. In diesem Fall ist der gegen die Flüsse 61 α und 62 α im linken Polschenkel 60 erste Zahnkranz 36 fest. Die der Taumelbewegung subtrahieren, so daß der resultierende Fluß am Luft- unterworfenen Zahnkränze 43, 44 sind auf der biegspalt 63 α wesentlich großer ist als derjenige am Luft- samen Metallplatte 42 lose angeordnet, und der vierte spalt 64 a, woraus sich das Verschieben des Taumel- Zahnkranz 37 ist mit der Ausgangswelle 40 fest verringes 46 nach rechts ergibt. Zugleich verursacht in bunden.the current flowing in the coils 26 α and 27 α in an advantageous manner can also be generated in the tooth. It can be seen that the flows coronary pair 36, 43 provide a different pitch than 60 α, 62 α add in the right pole legs, data to the ring gear pair 44, 37. In this case, the left α against the fluxes 61 and 62 α in Pole leg 60 first ring gear 36 fixed. Subtract the tumbling movement, so that the resulting flow on the air-subject gear rims 43, 44 are loosely arranged on the bending gap 63 α than that on the air seed metal plate 42, and the fourth gap 64 a, from which the displacement of the Orbital ring gear 37 is fixedly reduced 46 to the right with the output shaft 40. At the same time caused in bundles.

dem Diametral gegenüberliegenden Polstück C der *5 Man sieht also, daß man mit einer Beeinflussungthe diametrically opposite pole piece C of the * 5 So you can see that one is having an influence

Strom einen Fluß längs des Weges 62 c in der einge- der Zähnezahl R entweder eine Vergrößerung derCurrent a flow along the path 62 c in the one- the number of teeth R either an increase in the

zeichneten Pfeilrichtung, der den durch den Per- Geschwindigkeit oder eine Erhöhung des Dreh-drew the direction of the arrow, which indicates the speed or an increase in the

manentmagneten 28 c im rechten Polschenkel hervor- momentes ohne eine HilfsÜbertragung erhalten kann.Manentmagneten 28 c in the right pole leg can get outstanding torque without an auxiliary transmission.

Außerdem erreicht der Taumelring 46 nie übermäßige Rotationsgeschwindigkeiten, und seine Taumelbewegungen sind sehr klein, in der Ordnung von 1°, so daß bei kleinem Trägheitsmoment große Beschleunigungen und hohe Drehmomente erzielt werden können.In addition, the wobble ring 46 never reaches excessive speeds of rotation, and its wobbling motions are very small, of the order of 1 °, so that with a small moment of inertia, large accelerations and high torques can be achieved.

Wenn über die Ausgangswelle 40 der Motor eines Kraftfahrzeuges angelassen werden soll, kann auf bekannte Art eine Oberholkupplung eingesetzt werden.When the engine of a motor vehicle is to be started via the output shaft 40, known Kind of an overhaul clutch can be used.

Eine zweite Ausführungsart ist in den F i g. 7 und 8 dargestellt, und zwar unterscheidet sich diese von der vorstehend beschriebenen Art durch unterschiedliche Schaltmittel. In den F i g. 7, 7 a und 8 ist ein ringförmiger Rahmen 70 erkennbar, der eine große Zahl von Polstücken 71 von im wesentlichen U-förmiger Gestalt und aus magnetisch leitfähigem Material trägt. Jedes Polstück 71 besitzt zwei Schenkel 72 und 73 (F i g. 8), die jeweils zwei Wicklungen 75 a und 75 b tragen. Innerhalb der Polstücke 71 befindet sich ein radial magnetisierter permanentmagnetischer Ring 74.A second embodiment is shown in FIGS. 7 and 8, and this differs from the type described above by different switching means. In the F i g. 7, 7 a and 8, an annular frame 70 can be seen which carries a large number of pole pieces 71 of substantially U-shape and made of magnetically conductive material. Each pole piece 71 has two legs 72 and 73 (FIG. 8), each of which carries two windings 75 a and 75 b. A radially magnetized permanent magnetic ring 74 is located within the pole pieces 71.

Innerhalb derTolschenkel 72 eines jeden Pols 71 ist ein Ring 76 aus Isolierstoff angeordnet, der, gleichmäßig verteilt, eine Reihe von Schaltgliedern 77 trägt (F i g. 8), die jeweils mit den Wicklungen 75 α und 75 b verbunden sind, und zwar derart, daß jedes Schaltglied 77 zwei diametral gegenüberliegende Polstücke 71 erregen kann. Dieselben Polstücke 71 werden um 180° später, in der Periode der Nutation, durch dasjenige Schaltglied, welches dem vorbesprochenen diametral gegenüberliegt, in der umgekehrten Richtung erregt.A ring 76 made of insulating material is arranged within the tol limbs 72 of each pole 71 and carries, evenly distributed, a series of switching elements 77 (FIG. 8), which are respectively connected to the windings 75 α and 75 b in this way that each switching element 77 can excite two diametrically opposed pole pieces 71. The same pole pieces 71 are excited in the opposite direction by 180 ° later, in the period of nutation, by that switching element which is diametrically opposite to the one discussed above.

Auf dem Ring 76 aus Isolierstoff ist noch eine Ringfeder 80 mit einem Isolierstreifen 81 befestigt (F i g. 7 a). An die Feder 80 ist eine Stromquelle angeschlossen, so daß bei geschlossenem Kontakt 77 eine elektrische Verbindung mit den entsprechenden Wicklungen 75 α und 75 b hergestellt ist. An den gegenüberliegenden Wänden des Rahmens 70 sind einander gleiche Kegelzahnradkränze 82 und 83 angeordnet. An annular spring 80 with an insulating strip 81 is also attached to the ring 76 made of insulating material (FIG. 7 a). A power source is connected to the spring 80, so that when the contact 77 is closed, an electrical connection to the corresponding windings 75 α and 75 b is established. Equal bevel gear rims 82 and 83 are arranged on the opposite walls of the frame 70.

Im zentralen Teil des Rahmens 70 ist gemäß der Darstellung nach F i g. 7 eine Ausgangswelle 85 drehbar gelagert, die über eine Überholkupplung 86, die Nabe 87 und eine biegsame Taumelringscheibe 88, die aus einem dünnen und biegsamen Blech besteht, angetrieben wird. Auf jeder Stirnfläche der Taumelringscheibe 88 sind konische Zahnkränze 90 und 91 angeordnet, die in die Zahnkränze 82 bzw. 83 eingreifen, wobei die Zahnkränze 90 bzw. 91 einen Zahn mehr aufweisen als die Zahnkränze 82 und 83. Am Außenrand der Taumelringscheibe 88 ist der Ring 92 aus matnetisch leitfähigem Material befestigt.In the central part of the frame 70, as shown in FIG. 7 an output shaft 85 rotatable stored, which via an overrunning clutch 86, the hub 87 and a flexible swashplate 88, which consists of a thin and flexible sheet metal, is driven. On each face of the swashplate 88 conical gear rims 90 and 91 are arranged, which mesh with the gear rims 82 and 83, respectively, The ring gears 90 and 91 respectively have one more tooth than the ring gears 82 and 83. The ring 92 made of matnetically conductive material is attached to the outer edge of the swash ring plate 88.

In F i g. 9 sind schematisch die Wicklungen dargestellt, die an ein Paar von diametral einander gegenüberliegenden Schaltgliedern 77 α und 77 b angeschlossen sind. Das Glied 77 b ist mit den Wicklungen 75 b verbunden, die auf gegenüberliegenden Schenkeln von zwei diametral einander gegenüberliegenden Polstücken 71 sitzen. Das Glied 77 α ist mit den entsprechenden Wicklungen 75 α der beiden selben Polstücke 71 verbunden. Während etwa einer Viertelperiode der Taumelbewegung ist das Glied 77 b mittels der Ringfeder 80 und eines Schalters 94 an die Stromquelle 93 angeschlossen. Die Feder 80 wird unter der Wirkung des Taumelringes 92, der sich beim Drehen gegen den Isolierstreifen 81 abstützt, gegen das Schaltglied 77 b gedrückt. Die Erregung der Wicklungen 75 b ruft in der Höhe der einen Wicklung 75 b das Verschieben des Taumelringes 92 (F i g. 8) in Richtung des Zahnkranzes 82 und in der Höhe der zweiten Wicklung 75 b ein Verschieben in Richtung des Zahnkranzes 83 hervor, was den Ring in eine Taumelbewegung versetzt. Auf ähnliche Art veranlaßt das Schaltglied 77 a die Wicklungen a, eine Taumelbewegung auf den Ring 92 aufzubringen, wenn die Feder 80 durch Druck in KontaktIn Fig. 9, the windings are shown schematically, which are connected to a pair of diametrically opposed switching elements 77 α and 77 b . The member 77 b is connected to the windings 75 b , which sit on opposite legs of two diametrically opposite pole pieces 71. The member 77 α is connected to the corresponding windings 75 α of the same two pole pieces 71. During about a quarter period of the tumbling movement, the member 77 b is connected to the power source 93 by means of the annular spring 80 and a switch 94. The spring 80 is pressed against the switching element 77 b under the action of the wobble ring 92, which is supported against the insulating strip 81 when it rotates. The excitation of the windings 75 b calls in the height of a winding 75 b (g F i. 8), the displacement of the swash ring 92 in the direction of the ring gear 82 and in the height of the second winding 75 b is a displacement in the direction of the ring gear 83 produced, which causes the ring to wobble. Similarly, the switching member 77 a causes the windings a to apply a tumbling motion to the ring 92 when the spring 80 is in contact by pressure

ίο mit dem Schaltglied Πα gebracht wird. Diese Wirkung ist ähnlich derjenigen, welche an Hand des ersten Ausführungsbeispieles beschrieben wurde.ίο is brought with the switching element Πα . This effect is similar to that which was described with reference to the first embodiment.

Bei diesen Ausführungsarten ist die durch die Verformung der Metallplatte geschaffene Kupplung im Hinblick auf die Trägheit des Systems sehr wichtig. Der Strom kann von einer vielphasigen Wechselstromquelle geliefert werden, und die Schaltung kann durch eine äußere Quelle derart gesteuert werden, daß die Geschwindigkeit und die Beschleunigung in sehr engen Grenzen unter Kontrolle steht.In these embodiments, the coupling created by the deformation of the metal plate is im Very important in view of the inertia of the system. The electricity can come from a polyphase AC source and the circuit can be controlled by an external source in such a way that that the speed and acceleration are under very tight control.

Während bei den beiden dargestellten Ausführungsarten zwei Verzahnungssätze verwendet werden, kann auch ein einzelner Satz, der ein festet Zahnrad und ein Taumelzahnrad umfaßt, in Kombination mit einem geeigneten Universalgelenk angewandt werden. Ferner könnte das Rad, das nicht den Taumelbewegungen unterworfen ist, auf der Ausgangswelle angeordnet sein, wobei dann das Taumelrad mit Hilfe eines Universalgelenkes an dem Rahmen angeordnet wäre.While two sets of gears are used in the two types of design shown, can also be a single set comprising a fixed gear and a wobble gear in combination can be used with a suitable universal joint. Furthermore, the wheel could not is subjected to the wobbling movements, be arranged on the output shaft, in which case the wobble wheel would be arranged with the aid of a universal joint on the frame.

Claims

Patent claims:

1.Electric machine, the rotor of which is mounted in relation to the stator to carry out a nutation movement and is connected to a shaft by means of a kinematic coupling that converts the nutation movement into a rotational movement and the stator of which is on the circumference with several alternately excited electromagnets arranged axially on opposite sides of the disc-shaped rotor is provided, characterized in that the electromagnets (A, B, C, D; 71) are arranged around the outer circumference of the rotor (46; 92) in a horseshoe-shaped manner, between the legs (24, 25; 72) of the electromagnet and the opposite one Each side of the rotor is provided with an axial air gap and a radial air gap is provided between a magnet with constant flux connected to the yoke and the circumference of the rotor.

2. Electrical machine according to claim 1, characterized in that the magnet with a constant Flux (28; 74) as a rod-shaped or radially magnetized ring-shaped permanent magnet is trained.

3. Electrical machine according to one of the claims 1 and 2, characterized in that the rotor is attached to a flexible membrane (42; 88) which is connected to a shaft (40; 85).

4. Electrical machine according to claim 3, characterized in that the rotor in a with respect to the shaft (40) eccentrically guided sleeve (48) is mounted.

5. Electrical machine according to one of the

Claims 1 to 4, characterized in that the rotor has a double nutation ring gear (43, 44; 90, 91) is provided, which alternates with one of two ring gears arranged on both sides (36, 37; 83, 84), at least one of which is firmly connected to the stator housing, combs to carry out the nutation movement.

6. Electrical machine according to claim 5, characterized in that the two halves of the nutation ring gear (43, 44; 90, 91) and the ring gears (36, 37; 82, 83) are each the same, but have a different number of teeth from each other.

7. Electrical machine according to claim 6, characterized in that the number of teeth changes One thing is different.

8. Electrical machine according to claim 6, characterized in that the two halves of the Nutation sprocket each have one tooth more than the two sprockets.

9. Electrical machine according to one of claims 1 to 8, characterized in that a of several contact pieces arranged on the circumference and connected to the windings (77) the above commutator is arranged on one leg (72, 73) of the electromagnet and an annular spring (80) which can be pressed by the rotor serves as a brush.

For this purpose 2 sheets of drawings 009 526/51