DE2039369A1

DE2039369A1 - Driving device utilizing electromagnetic vibration

Info

Publication number: DE2039369A1
Application number: DE19702039369
Authority: DE
Inventors: Eturo Hirose; Tomiyoshi Satoo
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1969-08-11
Filing date: 1970-08-07
Publication date: 1971-02-25

Description

Antriebsvorrichtung mit Ausnutzung einer elektromagnetischen Vibration.Driving device utilizing electromagnetic vibration.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Antriebsvorrichtung mit Ausnutzung einer elektromagnetischen Vibration.The invention relates to a drive device with utilization an electromagnetic vibration.

Die üblichen Antriebsvorrichtungen zur Erzeugung einer Rotation mit niedriger Drehzahl, insbesondere für bei elektrischen Haushaltsgeräten verwendete Motoren umfassen Synchron- und Induktionsmotoren. Diese Motoren können nioht direkt eine Rotation mit niedriger Drehzahl liefern, was bei ihrem Arbeitsprinzip klar ist.The usual drive devices for generating a rotation with low speed, especially for used in household electrical appliances Motors include synchronous and induction motors. These motors cannot be used directly provide a rotation at low speed, which is clear from their working principle is.

Dementsprecnd wurde für ihre spezielle Anwendung bei Benötigung einer besonders niedrigen Drehzahl vorgeschlagen, die Drehzahl dieser Motoren durch Mittel, wie Verringerung der Stromqu'ellenfrequenz und äußerst starke Erhöhung der Zahl der vorhandenen Magnetpole auf einen bestimmten technischen vertretbaren Wert zu senken und die sich ergebende niedrige Drehzahl weiter über Untersetzungsgetriebeorgane mit zahlreichen Zahnrädern oder Seilrollen auf die endgültig erwünschte, besonders niedrige Drehzahl zu senken. Auch sind bei Synchronmotorern besondere Mittel erforderlich, um das Starten zu ermöglichen und eine Rückwärtsdrehung des Rotors zu verhindern, wo daß der Motoraufbau äußerst kompliziert wird und viel arbeit bei der Herstellung sowie eine besonders entwickelte Technik erfordert. .Dementsprecnd was made for your specific application when a particularly low speed suggested, the speed of these motors by means, such as a reduction in the frequency of the power source and an extremely large increase in the number the existing magnetic poles to a certain technically justifiable value to reduce and the resulting low speed further via reduction gear members with numerous gears or pulleys on the finally desired, especially lower speed. Special resources are also required for synchronous motors to enable starting and prevent the rotor from rotating backwards, where that the engine structure becomes extremely complicated and a lot of labor to manufacture as well as a specially developed technique. .

Die Erfindung geht von diesen Gesichtspunkten aus. Als Ergebnis ausgedehnter Versuche gelang es fortgesetzte Vibrationen eines rotierenden Bauteils zu erzielen, das dem Rotor eines üblichen Motors entspricht. Es wird so ermöglicht, eine Antriebsvorrichtung zur Anwendung bei besonders niedriger Drehzahl zu schaffen, die die Vibration des sich drohenden Bauteils oder eines Vibrationselements ausnutzt.The invention is based on these points of view. As a result, more expansive Attempts succeeded in achieving continued vibrations of a rotating component, which corresponds to the rotor of a normal motor. This enables a drive device for use at particularly low speeds to reduce the vibration of the exploits threatening component or a vibration element.

Der Erfindung liegt also die Aufgabe zugrunde, eine Niedrigstdrehzahl-Antriebsvorrichtung mit Ausnutzung einer Vibration zu schaffen.The invention is therefore based on the object of a very low-speed drive device to create with the use of a vibration.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Antriebsvorrichtung gelöst, die durch eine Feldspule, Mittel zur Zuführung eines Wechselstroms zur Feldspule, stationäre, mit der Feldspule magnetisch gekoppelte Magnetpolstücke und ein vibrierendes Bauteil mit einem oder mehreren in Umfangszonen des Bauteils erzeugten Magnetpolpaaren gekennzeichnet ist, das unter der Wirkung des zwischen den stationären Magnetpolstücken erzeugten magnetischen Wechselfeldes vibriert.According to the invention, this object is achieved by a drive device solved by a field coil, means for supplying an alternating current to the field coil, stationary magnetic pole pieces magnetically coupled to the field coil and a vibrating one Component with one or more magnetic pole pairs generated in peripheral zones of the component is characterized under the action of between the stationary magnetic pole pieces generated magnetic alternating field vibrates.

Die Erfindung wird anhand der in der Zeichnung veranschaulichten Ausführungsbeispiele näher erläutert; darin zeigen: Fig. 1 einen schematischen Axialsohnitt eines Ausführungsbeispiels der Antriebsvorrichtung gemäß der Erfindung; Fig. 2 eine Teilsohnittansicht nach der Linie II-II in Fig. 1; Fig. 3 und 4 der Fig. 2 ähnliche Ansichten zur Erläuterung des Betriebs der Vorrichtung nach Fig. 1; Fig. 5 ein Diagramm zur Erläuterung des Betriebs der Vorrichtung nach Fig. 1, worin die Ordinate den kumulativen Winkelweg des Vibrationsbsuteils und die Abszlsse den Zeitzyklus darstellen; Fig. 6 einen schematischen Axialsohnitt eines weiteren Austtlhrungsbeispiels der Erfindung; Fig. 7 einen Teilschnitt nach der Linie VII;-VII in Fig. 6; Fig. 8 eine Fig. 7 ähnliche Ansicht zur Erläuterung des Betriebs des Ausflthrungsbeispiels nach Fig. 6; Fig. 9 eine Fig. 7 ähnliche Ansicht zur Erläuterung eines weiteren Ausführungsbeispiels der Erfindung; und Fig, 10 und 11 schematische Axlalsehnitte zur Erläuterung weiterer AusrUhrungsbeisp1ele der Erfindung.The invention is based on the exemplary embodiments illustrated in the drawing explained in more detail; 1 shows a schematic axial section of an exemplary embodiment the drive device according to the invention; Fig. 2 is a partial sectional view along the line II-II in Fig. 1; Figs. 3 and 4 are explanatory views similar to Fig. 2 the operation of the apparatus of Figure 1; Fig. 5 is a diagram for explaining the Operation of the apparatus of Figure 1 wherein the ordinate is the cumulative angular path of the vibration part and the abscesses represent the time cycle; Fig. 6 a schematic Axialsohnitt of a further Austlhrungsbeispiels the invention; Fig. 7 shows a partial section along the line VII; -VII in FIG. 6; FIG. 8 is similar to FIG. 7 View for explaining the operation of the exemplary embodiment according to FIG. 6; Fig. 9 is a view similar to FIG. 7 for explaining a further exemplary embodiment the invention; and FIGS. 10 and 11 are schematic axial lines to explain further Embodiments of the invention.

In den Fig. 1 bis 4 bezeichnet die Bezugsziffer 1 einen mit Flanschen versehenen zylindrischen Kern aus einem magnetischen Material, der von einem Spulenkörper umgeben ist, der elnqWlnphasiggewickelte Feldspule 2 trägt. Die Bezugsziffer 3 bezeichnet einen stationären Magnetpol, der einstückig mit einem Vorsprung unter einem im wesentlichen rechten Winkel an einer stationären Feldplatte 4 ausgebildet ist, die zwischen dem Oberflansch des zylindrischen Kerns 1 und dem oberen ringförmigen Rahmen des die Feldspule 2 tragenden Spilenkörpers festgeklemmt ist. Die Bezugsziffer 5 bezeichnet als Gegenstück dazu einen stationären Magnetpol, der einstückig mit einem Vorsprung unter einem im wesentlichen rechten Winkel an einer stationären Feldplatte 6 ausgebildet ist, die am unteren Ende des zylindrischen Kerns l befestigt ist und sioh an den unteren ringförmigen Rahmen des die Spule 2 tragenden Spulenkörpers fest anlegt. Der zylindrische Kern 1 trägt eine zentrale Stange 7, die mit ihrem unteren Ende im zylindrischen Kern eingebettet ist und aus diesem herausragt.In Figs. 1 to 4, the reference numeral 1 designates one with flanges provided cylindrical core made of a magnetic material held by a bobbin is surrounded, the elnqWlnphasigwickelte field coil 2 carries. The reference number 3 denotes a stationary magnetic pole which is integral with a protrusion under a substantially Right angle is formed on a stationary field plate 4 between the Upper flange of the cylindrical core 1 and the upper annular frame of the die Field coil 2 carrying the coil body is clamped. The reference number 5 denotes as a counterpart to this, a stationary magnetic pole that is integral with a projection formed at a substantially right angle on a stationary field plate 6 which is attached to the lower end of the cylindrical core l and sioh to the the lower annular frame of the bobbin carrying the coil 2 is firmly attached. The cylindrical one Core 1 carries a central rod 7, which with her the lower end is embedded in the cylindrical core and protrudes from this.

Die Bezugsziffer 8 bezeichnet ein vibrierendes Bauteil, das aus einem niagnetischen Material, z.B. in diesem AusfUhrungsbeispiel aus Ferrit besteht. Es hat zwei Paare von N- und S-Magnetpolen.The reference numeral 8 denotes a vibrating member, which consists of a niagnetic material, e.g. in this exemplary embodiment made of ferrite. It has two pairs of N and S magnetic poles.

Die einzelnen Magnetpolpaare stehen den zugehörigen stationären Magnetpolen 3 und 5 gegen.0ber. Die Magnetpole des vibrierenden Bauteils 8 sind so angeordnet, daß der eine Pol bn einem Paar auf der gleichen Seite einer den Mittelpunkt des stationären Pols 3 und den MittelpuSct des stationären Pols 5 verbindenden Linie wie der Pol der gleichen Polarität im anderen Polpaar ist.The individual magnetic pole pairs are the associated stationary magnetic poles 3 and 5 opposite. The magnetic poles of the vibrating component 8 are arranged so that the one pole bn a pair on the same side one the center of the stationary pole 3 and the center point of the stationary pole 5 connecting line how the pole of the same polarity is in the other pole pair.

Die stationären Pole 3 und 5 sind synimetrisch zur zentralen Stange 7 angeordnet und bogenförmig. Der Bogen Je des stationären Pols 3 oder 5 umspannt einen Winkel von 2 α gemäß Fig. 2. Die N- und S-Pole in Jedem Paar haben einen solchen Abstand, daß die Radiallinien, die durch ihre Mittelpunkte gehen, einen Winkel 2 Q bilden, der geringer als der Winkel 2 ist Das vibrierende Bauteil 8 ist einstückig mit einem inneren Bauteil 10, das einen oberer Vorsprung 9 hat und drehbar an der zentralen Stange 7 befestigt ist. Auf der Stange 7 ist ebenfalls drehbar ein angetriebenes Bauteil 11 montiert, das einen unteren Vorsprung 12 in Reibungseingriff mit dem oberen Vorsprung 9 des inneren Bauteils 10 sowie einen oberen Vorsprung 13 aufweist, der zur Verhinderung der Rückwärtsdrehung dient. Die Bezugsziffer 14 bezeichnet ein an einer Basis 15 befestigtes stationäres Bauteil. Der Vorsprung 9 des inneren Bauteils 10 ist von gleichem Durchmesser wie der Vorsprung 12 des angetriebenen Bauteils 11.The stationary poles 3 and 5 are synimetrical with the central pole 7 arranged and arched. The arc of the stationary pole spans 3 or 5 an angle of 2 α as shown in Fig. 2. The N and S poles in each pair have one such a distance that the radial lines, which go through their centers, one Form angle 2 Q which is less than angle 2 The vibrating component 8 is integral with an inner component 10 which has an upper projection 9 and is rotatable is attached to the central rod 7. On the rod 7 is also rotatable a driven member 11 is mounted having a lower projection 12 in frictional engagement with the upper projection 9 of the inner component 10 and an upper projection 13, which serves to prevent reverse rotation. The reference number 14 denotes a stationary member attached to a base 15. The lead 9 of the inner component 10 is of the same diameter as the projection 12 of the driven component 11.

Die aneinander anliegenden Vorspruenge 9 und 12 sind von einer Wendelfeder 16 umgeben, die vorwärts gewickelt ist und einen inneren Durchmesser aufweist, der etwas geringer ala der Außendurchmesser der WorsprUnge 9 und 12 ist. Der Vorsprung 13 des angetriebenen Bauteils 11 und das stationäre Bauteil 14 haben gleichen Durchmesser und sind von einer Wendelfeder 17 umgeben, die in umgekehrter Richtung wie die Wendelfeder 16 gewickelt ist und einen Innendurchmesser aufweist, der etwas geringer als der Außendurchmesser des Vorsprungs 13 ist.The adjacent projections 9 and 12 are of a helical spring 16, which is wound forward and has an inner diameter that slightly smaller than the outer diameter of projections 9 and 12. The lead 13 of the driven component 11 and the stationary component 14 have same Diameter and are surrounded by a helical spring 17 that works in the opposite direction how the helical spring 16 is wound and has an inner diameter that is slightly is less than the outer diameter of the projection 13.

Daß die Wendelfeder 16 vorwärts gewickelt ist, bedeutet, daß, wenn das vibrierende Bauteil 8 rw s gedreht wird, die Wendelfeder 16 einer Kraft unterworfen wo 4, die dazu tendiert, den Durchmesser der Wendelfeder 16 zu verringern, wodurch das angetriebene Bauteil 11 mit dem inneren Bauteil 10 gekuppelt wird.That the helical spring 16 is wound forward means that if the vibrating component 8 is rotated rw s, the helical spring 16 is subjected to a force where 4, which tends to reduce the diameter of the helical spring 16, whereby the driven component 11 is coupled to the inner component 10.

Dabei wird, solange kein Spiel zwischen der Wendelfeder 16 und den Vorsprüngen 9 und 12 ist, das -angetriebene Bauteil 11 um den gleichen Rotationswinkel wie das vibrierende Bauteil 8 angetrie ben Da die Wendelfeder 17 umgekehrt aufgewickelt ist, erfährt sie dabei eine Kraft, die dazu tendiert, ihren Durchmesser zu vergrößern, wodurch die Kupplung des Vorsprungs 13 des angetriebe nen Bauteils 11 mit dem stationären Bauteil 14 gelöst wird. Im umgekehrten Falle, d.h. wenn das vibrierende Bauteil 8 in der umgekehrten Richtung gedreht wird, erfährt die Wendelfeder 16 die Kraft, die zur Vergrößerung ihres Durchmessers tendiert, so daß der Vorsprung 9 aus der Kupplung mit dem Vorsprung 12 gelöst wird und sich bewegt} ohne eine Reaktions- oder Hinderungskraft mit Ausnahme der Reibung am anstoßenden Ende des Vorsprungs 12 zu erfahren. Andererseits ist in dieser Zeit die Wendelfeder 17 einer Kraft unterworfen, die zur Verringerung ihres Durchmessers tendiert, so daß sie das angetriebene Bauteil 11 mit dem stationären Bauteil 14 kuppelt, wodurch die Rückwärtsdrehung des angetriebenen Bauteils 11 verhindert wird. Der Vorsprung 13 des angetrieben l Bauteils 11, das stationäre Bauteil 14, das an der Basis 15 befestigt ist, und die Wendelfeder 17, also die Teile, die in einem gestrichelten Rechteck A in Fig. 1 eingeschlossen sind, stellen die Mittel zur Verhinderung der Rückwärtsdrehung ded angetriebenen Bauteils 11 dar. Das angetriebene Bauteil 11 ist außerdem mit Mitteln e'rsehen, um sein Drehmoment abzuleiten, in diesem Ausführungsbeispiel beispielsweise mit einem Ritzel 18.As long as there is no play between the helical spring 16 and the Projections 9 and 12 is the -driven component 11 by the same angle of rotation like the vibrating component 8 driven ben Since the helical spring 17 is wound upside down it experiences a force that tends to increase its diameter, whereby the coupling of the projection 13 of the driven component 11 with the stationary Component 14 is released. In the opposite case, i.e. when the vibrating component 8 is rotated in the opposite direction, the helical spring 16 experiences the force which tends to enlarge its diameter, so that the projection 9 from the Coupling with the projection 12 is released and moves} without a reaction or impeding force other than the friction at the abutting end of the protrusion 12 to learn. On the other hand, the helical spring 17 is subjected to a force during this time, which tends to reduce its diameter, so that it is the driven component 11 couples with the stationary component 14, whereby the reverse rotation of the driven Component 11 is prevented. The projection 13 of the driven l component 11, the stationary component 14 attached to base 15 and helical spring 17, i.e. the parts enclosed in a dashed rectangle A in Fig. 1, provide the means to prevent reverse rotation of the driven component 11. The driven component 11 is also provided with means to see its torque to derive in this embodiment example with a Pinion 18.

Das Ritzel 18 ist mit einem Zahnrad oder Betriebe eines angetriebenen (nicht dargestellten) Gerätes gekuppelt, um das angetriebene Gerät anzutreiben. Obwohl in der Zeichnung nicht dargestellt, umfaßt das erläuterte Ausfürungsbeispiel selbstverständlich Mittel zur ZufUhrung von Wechselstrom zur Feldspule 2.The pinion 18 is driven with a gear or operations Device (not shown) coupled to drive the powered device. Although not shown in the drawing, the illustrated embodiment includes of course, means for supplying alternating current to the field coil 2.

Beim Einsatz der vorstehend beschriebenen ,ntriebsvorrichtung befindet sich das vibrierenGe Bauteil 8 gemäß Fig. 2 zunächst in seiner Ruhestellung, wenri die Feldspule 2 nicht mit der We¢hselstromquelle verbunden ist. Diese Ruhestellui^g ergibt sich, da das vibrierende Bauteil t eine Lage einzunehmen sucht, in der der magnetische Widerstand zwischen dem vibrierenden Bauteil 8 und den stationären Polen 3 und 5 möglichst geri- ist. So fällt die Mittellinie durch das vibrierende Bauteil 8 mit einer Mittelpunktsverbindungslinie der stationären Pole 3 und 5 zusammen.When using the drive device described above is located The vibrating component 8 according to FIG. 2 is initially in its rest position, if not the field coil 2 is not connected to the alternating current source. This resting position arises because the vibrating component t seeks to occupy a position in which the magnetic resistance between the vibrating member 8 and the stationary poles 3 and 5 is as low as possible. So the center line falls through the vibrating component 8 with a midpoint connecting line of the stationary poles 3 and 5 together.

Wenn die Wechselstromquelle an die Feldspule 2 angeschlossen wird, nimmt der stationäre Pol 3 im ersten halben Zyklus, in welchem positiver Strom durch die Feldspule 2 fließt, N-Polarität an, während der stationäre Pol 5. S-Polarität annimmt.When the AC power source is connected to the field coil 2, the stationary pole 3 takes in the first half cycle, in which positive current passes through the field coil 2 flows, N-polarity, while the stationary pole 5. S-polarity accepts.

Dies ergibt sich ohne weiteres aus der Tatsache, daß die stationären Pole 3 und 5 magnetisch mit der Feldspule 2 an ihren entgegengesetzten Enden gekoppelt sind. Im nächsten halben Zyklus werden die Polaritäten der stationären Pole 3 und 5 umgekehrt, d.h. der Pol 3 nimmt S-Polarität und der Pol 5 nimmt N-Polarität an. Da die magnetischen Polaritäten der stationären Pole 3 und 5 zyklisch umgekehrt werden, führt das vibrierende Bauteil 8, das zwischen den stationären Polen 3 und 5 angeordnet ist, die folgende Bewegung aus.This follows easily from the fact that the stationary Poles 3 and 5 magnetically coupled to field coil 2 at their opposite ends are. In the next half cycle, the polarities of the stationary poles will be 3 and 5 reversed, i.e. pole 3 assumes S polarity and pole 5 assumes N polarity. Because the magnetic polarities of the stationary poles 3 and 5 are cyclically reversed are, leads the vibrating member 8, which is between the stationary poles 3 and 5 is arranged, the following movement.

Wenn die stationären Pole 3 und 5 Jeweils zu N- bzw. S-Polaritäten magnetisiert werden, wird unter der Annahme, daß das vibrierende Bauteil 8 zunächst in seiner stationären Anfangs-(Ruhe)stellung gemäß Fig. 2 ist, der S-Pol des dem stationären Pol 3 gegenUberstehenden Paares in Richtung zum stationären Pol 3 angezogen, während der N-Pol desselben Paares vom stationären Pol 3 abgestoßen wird, wodurch sich ein Drehmoment ergibt, das dazu tendient, das vibrierende Bauteil 8 in Vorwärtsrichtung (entsprechend der Richtung des Pfeils P in Fig. 3) rotieren zu lassen. Gleichzeitig werden die N- und 8-Pole des dem stationären Pol 5 gegenüberstehenden Paares, der S-PolaritMt annimmt, vom stationären Pol 5 angezogen bzw. abgestoßen, wodurch sich das gleiche Drehmoment ergibt, das dazu tendiert, das vibrierende Bauteil 8 in Vorwärtsrichtung rotieren zu lassen. Als Ergebnis wird das vibrierende Bauteil 8 durch die Summe oder Kopplung von Drehmomenten rotiert, die an seinen beiden Seiten gegenüber den 9tationähren Polen 3 und 5 erzeugt werden. Da die Wendelfedern 16 und 17 so angeordnet sind, daß die Wendelfeder 16 Kräfte erleidet, die dazu neigen, ihren Durchmesser zu verringern, und die Wendelfeder 17 Kräften unterworfen ist, die dazu neigen, ihren Durch messer zu vergrdßern, folgt das angetriebene Bauteil 11 der Rotation des vibrierenden Bauteils 8 in der Richtung des Pfeils P um den gleichen Winkel. Es ist hierbei wesentl&ch, daß der positive Halbzyklus des Wechselstroms, der die Feldspule 2 speist, umgekehrt wird, bevor der 8-Pol des dem stationären Magnetpol 3 gegenüberstehenden Paares oder der N-Pol des dem sationären Magnetpol 5 gegenüberstehenden Paares über die Neutrallinie 0-0' hinausgeht, d.h. bevor der S- oder N-Pol zu einem Punkt auf einer Radiallinie kommt, die einen Winkel Q mit der Neutrallinie 0-0' bildet. Wenn der vorstehend erwähnte 3- oder N-Pol die Neutrallinie O-O' während des positiven Halbzyklus des Wechselstroms überschreitet, kann das vibrierende Bauteil 8 nicht vibrieren, sondern beginnt zu rotieren.When the stationary poles 3 and 5 become N and S polarities, respectively are magnetized, assuming that the vibrating member 8 initially in its stationary initial (rest) position according to FIG. 2, the S-pole of the dem stationary pole 3 opposite Couple towards the stationary Pole 3 attracted while the N pole of the same pair repelled from stationary pole 3 resulting in a torque tending to hit the vibrating component Rotate 8 in the forward direction (corresponding to the direction of arrow P in Fig. 3) allow. At the same time, the N and 8 poles of the one opposite to the stationary pole 5 become Pair, which assumes S-polarity, attracted or repelled by the stationary pole 5, resulting in the same torque that tends to hit the vibrating component 8 to rotate in the forward direction. As a result, the vibrating component becomes 8 rotates by the sum or coupling of torques acting on its two sides compared to the terminal ears Poles 3 and 5 are generated. Since the coil springs 16 and 17 are arranged so that the helical spring 16 suffers forces which tend to to reduce its diameter, and the helical spring 17 is subjected to forces, which tend to increase in diameter, the driven component follows 11 the rotation of the vibrating member 8 in the direction of arrow P around the same angle. It is essential that the positive half cycle of the Alternating current that feeds the field coil 2 is reversed before the 8-pole of the dem stationary magnetic pole 3 opposing pair or the N pole of the stationary magnetic pole Magnet pole 5 opposite pair goes beyond the neutral line 0-0 ', i.e. before the S or N pole comes to a point on a radial line that forms an angle Q forms 0-0 'with the neutral line. When the aforementioned 3 or N pole is the Crosses neutral line O-O 'during positive half cycle of alternating current, the vibrating member 8 cannot vibrate but starts rotating.

Die Maßnahme zur Verhinderung der Rotation kann darin bestehen, die Frequenz der Weehselstromquelle, die die Feldspule 2 speist, oder das Trägheitsmoment des vibrierenden Bauteils 8 zu erhöhen.The measure to prevent rotation can be the Frequency of the alternating current source that feeds the field coil 2, or the moment of inertia of the vibrating component 8 to increase.

Gemäß der Erfindung, nach der gerade die Rotation mit äußerst geringer Drehzahl ermöglicht werden soll, ist es vorzuziehen, das Trägheitsmoment des vibrierenden Bauteils 8 zu erhöhen. Mit anderen Worten wäre es nachteilig als Ergebnis einer Erhöhung der Frequenz des Wechselstroms die Frequenz der Vibration des vibrierenden Bauteils 8 zu erhöhen, weil daraus auch eine Erhöhung der Drehzah; des angetriebenen Bauteils 11 folgen würde.According to the invention, according to which the rotation with extremely less If speed is to be enabled, it is preferable to use the moment of inertia of the vibrating Component 8 to increase. In other words, it would be detrimental as a result of one Increase the frequency of the alternating current the frequency of the vibration of the vibrating To increase component 8, because it also increases the speed; of the powered Component 11 would follow.

Wenn der positive Halbzy klus des Wechselstroms in dem Augenblick umgekehrt wird, wo der S-Pol des dem stationären Magnetpol 3 gegenüberstehenden Paares den Punkt auf der Radiallinie erreicht, die einen Winkel Q mit der Neutrallinie 0-0' bildet, wird die Polarität des stationären Pols 3 von N zu S umgekehrt, und die Polarität des stationären Pols 5 wird von S zu N umgekehrt. Als Ergebnis erleidet der 5-Pol des dem stationären Pol 3 gegenüberstehenden Paares Kräfte, die ihn von der Mitte des stationären Pols 3 abstoßen, während der N-Pol des gleichen Paares Kräfte erleidet, die ihn zum Mittelpunkt des stationären Pols 3 hin anziehen, so daß das vibrierende Bauteil 8 dazu tendiert, in der umgekehrten Richtung gedreht zu werden (wie der Preil Q andeutet).If the positive half cycle of the alternating current at the moment is reversed where the S pole of the opposite to the stationary magnetic pole 3 Pair reaches the point on the radial line which makes an angle Q with the neutral line 0-0 ', the polarity of the stationary pole 3 is reversed from N to S, and the polarity of the stationary pole 5 is reversed from S to N. As a result, suffers the 5-pole of the pair opposing the stationary pole 3 forces it from repel the center of the stationary pole 3, while the N pole of the same pair Suffers forces that attract him to the center of the stationary pole 3, so that the vibrating member 8 tends to be rotated in the reverse direction to become (as the Preil Q suggests).

Gleichzeitig tritt eine entsprechende Wirkung auf der Seite des stationären Magnetpols 5 auf. So wird das vibrierende Bauteil 8 durch die insgesamt darauf einwirkenden magnetischen Kräfte in der umgekehrten Richtung des Pfeils Q gedreht. In diesem Halbzyklus läßt man die N- und S-Pole ebenfalls nicht über die Neutrallinie 0-0' hinausgehen, sondern der Erregungswechselstrom und damit die Rotation des vibrierenden Bauteils 8 müssen spätestens umgekehrt werden, wenn der 1J- oder 5-Pol den Punkt auf einer Linie erreicht, die einen Winkel e mit der Neutrallinie 0-0' bildet.At the same time, a corresponding effect occurs on the side of the stationary Magnet pole 5 on. So the vibrating component 8 is due to the total acting on it magnetic forces rotated in the reverse direction of the arrow Q. In this Half-cycle the N and S poles are also not allowed to cross the neutral line 0-0 ' go out, but the alternating excitation current and thus the rotation of the vibrating Component 8 must be reversed at the latest when the 1J or 5-pole the point reached on a line which forms an angle e with the neutral line 0-0 '.

Wenn das vibrierende Bauteil 8 in der umgekehrten Richtung, d.h.When the vibrating member 8 is reversed, i. E.

in der Richtung des Pfeils Q gedreht wird, wird seine Bewegung durch die Wendelfeder 16 praktisch nicht behindert, da die Wendelfeder 16 zu dieser Zeit Kräfte erleidet, die dazu tendieren, ihren Durchmesser zu vergrößern, während das angetriebene Bauteil 11 am stationären Bauteil 14 durch die Wendelfeder 17 festgehalten wird, da die Wendelfeder 17 zu dieser Zeit einer Kraft unterworfen ist, die dazu tendiert, ihren Durchmesser zu verringern. So wird das angetriebene Bauteil all, wenn es einmal in der Vorwärtsrichtung gedreht Sts in der Endstellung festgehalten und behält den sich aus der worangehenden Rotation ergebenden Winke bei, bis wiederum das Vorwärtsdrehmoment darauf einwirkt.is rotated in the direction of arrow Q, its movement is through the helical spring 16 is practically not hindered, since the Helical spring 16 at this time suffers forces that tend to increase in diameter, while the driven component 11 on the stationary component 14 by the helical spring 17 is held because the helical spring 17 is subjected to a force at this time which tends to decrease in diameter. So is the powered one Component all, once it is rotated in the forward direction Sts in the end position and keeps the angle resulting from the resulting rotation at until the forward torque acts on it again.

Durch die Wiederholung der vorstehenden Reihenfolge von Schritten wird das angetriebene Bauteil 11 in Abständen in Vorwärtsrichtung mit sehr niedriger Geschwindigkeit gedreht, so daß eine an das Ritzel 18 angekuppelte angetriebene Vorrichtung extrem langsam angetrieben werden kann.By repeating the above sequence of steps the driven member 11 becomes very lower at intervals in the forward direction Rotated speed so that a coupled to the pinion 18 driven Device can be driven extremely slowly.

Die Erfindung ist besonders wirksam, wenn sie bei einer Antriebsvorrichtung angewendet wird, die mit besonders niedriger Drehzahl arbeitet, z.B. bei Zeitgebermotoren verschiedener elektrischer Geräte.The invention is particularly effective when applied to a drive device is used that works at a particularly low speed, e.g. with timer motors various electrical devices.

Die Amplitude der Vibration des vibrierenden Bauteils 8 gemäß vorstehender Beschreibung ist äußerst gering. Wenn die Vibrationsamplitude so gering ist, daß das Ritzel 18 in einem Vibrationszyklus das angetriebene Zahnrad nicht einen Zahnschritt antreiben kann, würde das angetriebene Bauteil 11 der Rotation des vibrierenden Bauteils 8 auch in der Rückwärtsrichtung folgen.The amplitude of the vibration of the vibrating member 8 according to the above Description is extremely low. When the vibration amplitude is so small that the pinion 18 in one vibration cycle the driven gear not one tooth pitch can drive, the driven member 11 would rotate the vibrating Follow component 8 also in the reverse direction.

Wenn dies geschieht, vibriert das vibrierende Bauteil 8 vergeblich, ohne eine kumulative Winkelbewegung des angetriebenen Bauteils in einer Richtung zu bewirken. Dies ist wohl hauptsächlich auf den toten Gang zwischen dem Ritzel 18 des angetriebenen Bauteilslund dem angetriebenen Zahnrad des angetriebenen Geräts und in einem geringen Umfang auf das Spiel im WendelfederUbertragungsmechanismus zurückzuführen.When this happens, the vibrating component 8 vibrates in vain, without cumulative angular movement of the driven component in one direction to effect. This is probably mainly due to the dead gear between the pinion 18 of the driven component and the driven gear of the driven device and to a lesser extent on the play in the spiral spring transmission mechanism traced back.

Um die Rückwärtsdrehung des angetriebenen Bauteils 11 zu verhindern, ist erfindungsgemäß eine RUckwErtsrotationssperrmUglichkeit vorgesehen, die dazu eingerichtet ist, das angetriebene Bauteil 11 nach der Vorwärtrctation um einen bestimmten Winkel in seiner Endstellung festzuhalten. Im vorstehenden Ausfflhrungsbeispiel besteht diese Festhalteeinrichtung gegen Rückwärtsdrehung aus dem oberen Vorsprung 13 des angetriebenen Bauteils 11, der mit dem stationären Bauteil 14 gekuppelt wird, das an der Basis 15 befestigt ist, den gleichen Durchmesser wie der Vorsprung 13 hat und an diesem mittels der Wendelfeder 17 anliegt, die in einer zur Richtung der Wicklung der Wendelfeder 16 umgekehrten Richtung gewlekelk ist und sowohl auf den Vorsprung 13 als auch auf das stationäre Bauteil 14 paßt. Dieser Aufbau ist sehr einfach und ermöglicht eine Verhinderung der Rückwärtsdrehung des angetriebenen Bauteils 11. Diese Konstruktion läßt sich indessen auch durch andere Arten von Rückwärtsrotations-Verhinderungsmechsnismen, z.B. des Ratschentyps, des Pol-Ratschentyps und verschiedener anderer Typen unter Verwendung von Reibungs- und elektromagnetischen Elementen ersetzen.To prevent the driven component 11 from rotating backwards, According to the invention, a reverse rotation lock possibility is provided that for this purpose is set up, the driven component 11 after the Vorwärtrctation by one to hold a certain angle in its end position. In the above exemplary embodiment this retaining device against reverse rotation consists of the upper projection 13 of the driven component 11, which is coupled to the stationary component 14, attached to the base 15 is the same diameter as the protrusion 13 has and rests against this by means of the helical spring 17, which in one direction the winding of the helical spring 16 is reverse direction gewlekelk and both on the projection 13 as well as on the stationary member 14 fits. This structure is very simple and allows the reverse rotation of the driven one to be prevented Component 11. This construction can, however, also be implemented by other types of reverse rotation prevention mechanisms, e.g. the ratchet type, the pole ratchet type and various other types among Replace the use of friction and electromagnetic elements.

Um die vorstehend beschriebene Reihenfolge von Schritten zu sichern, ist es wichtig, daß das Ausmaß des Schlupfes der Wendelfeder 16 geringer als die Amplitude (maximaler Rotationswinkel zur Neutrallinie 0-0') der Rotation des vibrierenden Bauteils 8 ist. Dies gilt aufgrund der Tatsache, daß die Wendelfeder 16 radial unter Beanspruchung stehen muß, bevor das vibrierende Bauteil 8 seine Vorwärtsbewegung beendet. Wenn die Windungszahl der Wendelfeder 16 erhöht wird, vergrößert sich die Radialbeanspruchung in der Wendelfeder 16. Jedoch wächst mit einer Erhöhung der Windungszahl der Wendelfeder 16 auch das Ausmaß des Schlupfes, so daß, wenn die Amplitude der Vibrationen des vibrierenden Bauteils 8 sehr gering ist, die Antriebskraft nicht auf das angetriebene Bauteil 11 übertragen werden kann. Auch das Ausmaß des Schlupfes der Wendelfeder 17, die zur Rückwärtsrotationsverhinderungselnriohtung gehört, muß geringer als die Amplitude der Vibrationen des vibrierenden Bauteils 8 sein. Wenn diese Bedingungen nicht erfüllt werden, ergibt sich kein verläßlicher Betrieb.To ensure the sequence of steps described above, it is important that the amount of slip of the helical spring 16 is less than that Amplitude (maximum angle of rotation to the neutral line 0-0 ') of the rotation of the vibrating Component 8 is. This is due to the fact that the helical spring 16 radially below Stress must stand before the vibrating component 8 its forward movement completed. If the number of turns of the helical spring 16 is increased, the Radial stress in the helical spring 16. However, with an increase in the Number of turns of the helical spring 16 also the amount of slip, so that when the The amplitude of the vibrations of the vibrating component 8 is very small, the driving force cannot be transferred to the driven component 11. Also the extent of the Slippage of the helical spring 17, which is used to prevent the reverse rotation heard must be less than that Amplitude of the vibrations of the vibrating Be component 8. If these conditions are not met, there will be no reliable one Operation.

Wciter ist es wichtig, daß die radiale Beanspruchung in der Wendelfeder 16 nicht übermäßig erhöht wird. Wenn die Beanspruchung in der Wendelfeder 16 übermäßig groß ist, ergibt sich ein großer Verlust zur Zeit der Umkehr des vibrierenden Bauteils 8. Auch führt, wenn die angetriebene Last äußerst gering ist, eine bermäßige Beanspruchung in der Wendelfeder 16 manchmal zur Umkehr der Last selbst. Dies macht ein Rotieren der Last in einer Richtung unmöglich. Wenn die Beanspruchung in der Wendelfeder 17 ebenfalls übermäßig groß ist, wird die Vorwärtsrotation des vibrierenden Bauteils 8 in beträchtlichem Ausmaß behindert, so daß das Drehmoment des vibrierten Bauteils 8 stark verringert wird und eine einigermaßen schwere Last nicht angetrieben werden kann.It is also important that the radial stress in the helical spring 16 is not increased excessively. When the stress in the coil spring 16 is excessive is large, there is a large loss at the time of inversion of the vibrating member 8. Also, when the driven load is extremely light, it will result in excessive stress in the helical spring 16 sometimes to reverse the load itself. This makes a rotation the load in one direction impossible. When the stress in the helical spring 17 is also excessively large, the forward rotation of the vibrating member becomes 8 hindered to a considerable extent, so that the torque of the vibrated component 8 is greatly reduced and a reasonably heavy load cannot be driven can.

Dementsprechend sollten die Beanspruchungen in den Wendelfedern 16 und 17 so gering wie möglich sein. Das bedeutet, daß die Federkonstante der Wendelfedern 16 und 17 so gering wie möglich sein soll. Bei einer geringeren Federkonstante der Wendelfedern 16 und 17 verringert sich ihre Eigenfrequenz. Dnsessen sind Wendelfedern mit geringerer Federkonstante vom Standpunkt des Ausgangsdrehmoments und der Leistung der Antriebsvorrichtung vorzuziehen.The stresses in the helical springs 16 and 17 should be as low as possible. This means that the spring constant of the helical springs 16 and 17 should be as low as possible. With a lower spring constant of the Helical springs 16 and 17 reduce their natural frequency. There are coil springs with lower spring rate from the standpoint of output torque and performance preferable to the drive device.

Die Vibrationsfrequenz des vibrierenden Bauteils 8 ist üblicherweise 50 bis 60 Hz, so daß die Wendelfedern 16 und 17 leicht mit dem vibrierenden Bauteil 8 in Resonanz sind. Um einen stabilen Betrieb der Antriebsvorrichtung zu ermöglichen, ist es erforder,-lich, daß die Eigenfrequenz der Wendelfedern 16 oder 17 von der Vibrationsfrequenz des vibrierenden Bauteils 8 verschieden ist.The vibration frequency of the vibrating member 8 is common 50 to 60 Hz, so that the coil springs 16 and 17 easily with the vibrating component 8 are in response. To enable stable operation of the drive device, it is necessary that the natural frequency of the helical springs 16 or 17 of the Vibration frequency of the vibrating member 8 is different.

Wenn die Eigenfrequenz der Wendelfeder 16 oder 17 mit der Vibrationsfrequenz des vibrierenden Bauteils 8 übereinstimmt, wird nicht nur die gewünschte Funktion der Wendelfeder 16 oder 17 beeinträchtigt, sondern die Wendelfeder 16 oder 17 kann sogar zu Bruch gehen.If the natural frequency of the helical spring 16 or 17 with the Vibration frequency of the vibrating component 8 matches, not only will the desired function the helical spring 16 or 17 affected, but the helical spring 16 or 17 can even break.

Diese Resonanzerscheinung wird nicht angetroffen, wenn die Wendelfedern in üblichen Vorrichtungen zur reinen Bremswirkung verwendet werden.This resonance phenomenon is not encountered when the coil springs be used in conventional devices for pure braking action.

Die kleine Schwingung oder Schwingungen mit sehr geringer Amplitude lassen sich in einer sehr abstrakten Weise, wie folgt, definieren.The small oscillation or oscillations with a very low amplitude can be defined in a very abstract way as follows.

Das Drehmomentverhalten des vibrierenden Bauteils 8 hinsichtlich der Amplitude der Vibration des vibrierenden Bauteils 8 im vorstehenden Aufbau weist einen Spitzenwert bei einer ziemlich kleinen Amplitude auf, und das Drehmoment geht schrittweise zurUck, während die Amplitude weiter ansteigt. So ist die geringe Vibration diejenige mit einer Amplitude in der Nähe der Amplitude, für die das Drehmoment maximal ist. Alternativ läßt sie sich als diejenige mit einer Amplitude unterhalb d Wertes definieren, der einem Schnittpunkt von zwei Eigenschaftskurven entspricht, die durch die Zahl von Rotationen oder Drehzahl des vibrierender Bauteils und schrittweisen Anstieg mit abfallender Amplitude dargestellt werden.The torque behavior of the vibrating component 8 in terms of Has amplitude of vibration of the vibrating member 8 in the above structure peaks at a fairly small amplitude and the torque goes gradually decreases as the amplitude continues to increase. Such is the low vibration the one with an amplitude close to the amplitude for which the torque is applied is maximum. Alternatively, it can be considered the one with an amplitude below d define the value that corresponds to an intersection of two property curves, which by the number of rotations or speed of rotation of the vibrating component and incrementally Increase with decreasing amplitude can be shown.

Fig. 5 erläutert den Betrieb des vorstehenden Ausführungsbeispiels. Die Linie 20 stellt die Vibration des vibrierenden Bauteils 8 dar. Die Linie 21 deutet den kumulativen Winkelweg des angetriebenen Bauteils 11 an. Ein zeitlicher Zwischenraum d 1 ist dazu erforderlich, daß die Wendelfeder 16 eine genügende Belastung oder Beanspruchung erfährt, um die Mitnahmebewegung des angetriebenen Bauteils 11 zu bewirken. Ein zeitlicher Zwischenraum 2 ist ercrderlich, damit die Wendelfeder 17 eine genügenae Belastung oü£r Beanspruchung erfährt, um das angetriebene Bauteil 11 festzulegen. Die Linie 22 stellt den idealen kumulativen Winkelwegverlauf unter Vernachlässigung des Verlustes für die zeitlichen Zwischenräume # 1 und # 2 dar. Da tatsächlich 1 a <(2 ein gewisses Ausmaß von Schlupf der Wendelfedern 16 und 17 vorhanden ist, ergibt sich die Linie 21 als Kennzeichnung des tatsächlichen Betriebsverhaltens.Fig. 5 explains the operation of the above embodiment. The line 20 represents the vibration of the vibrating component 8. The line 21 indicates the cumulative angular path of the driven component 11. A temporal one Gap d 1 is necessary for the helical spring 16 to have a sufficient load or undergoes stress in order to the entrainment movement of the driven component 11 to effect. A time interval 2 is necessary so that the helical spring 17 experiences a sufficient load or stress to the driven component 11 to be determined. Line 22 represents the ideal cumulative angular path Neglect of loss for the time intervals # 1 and # 2. Since, in fact, 1 a <(2, some amount of slippage of the coil springs 16 and 17 is present, the line 21 results as identification of the actual Operating behavior.

Die Bezugsziffer 23 in den Fig. 2 bis 4 bezeichnet Anschläge, die zum Verhindern einer Schwil*bew^-fgung des vibrierenden Bauteils 8 über einen bestimmten AmplLtudenbereich hinaus vorgesehen sind. Ohne diese Anschläge könnte sich das vibrierende Bauteil 8 unter Umständen über den bestimmten Bereich hinaus drehen, und dann würde die Vibration des vibrierenden Bauteils 8 nicht ordnungsgemäß weitergehen, auch wenn ein Wechselstrom durch die Feldspule 2 strömte.The reference numeral 23 in Figs. 2 to 4 denotes stops that to prevent Schwill * bew ^ -fgung the vibrating component 8 over a certain AmplLtudenbereich are also provided. Without these attacks, the vibrating could become Component 8 may rotate beyond the specified range, and then would the vibration of the vibrating member 8 will not continue properly, too when an alternating current flowed through the field coil 2.

Fig. 6 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Antriebsvorrichtung gemäß der Erfindung. ähnlich dem vorigen AusfUhrungsbeispiel umfaßt sie einen Statorteil mit einem mittleren inneren Kern, der darin eingebettet eine koaxiale zentrale Stange 7 trägt, eine den Kern 1 umgebende Feldspule 2 und stationäre Magnetpolstücke 3 und 5 mit im wesentlichen U-förmigem Querschnitt, die an entgegengesetzten Enden eines Spulenkörpers befestigt sind, der die Feldspule 2 trägt.Fig. 6 shows a further embodiment of the drive device according to the invention. similar to the previous exemplary embodiment, it includes a stator part with a central inner core embedded therein a coaxial central rod 7 carries a field coil 2 surrounding the core 1 and stationary magnetic pole pieces 3 and 5 of substantially U-shaped cross-section, at opposite ends a bobbin that carries the field coil 2 are attached.

Wie in Fig. 7 gezeigt ist, haben die stationären Polstücke 3 und 5 zwei bogenförmige Pole, die symmetrisch zur Linie o-o angeordnet sind, die durch den Mittelpunkt der zentralen Stange 7 geht. Eine durch den Mittelpunkt Jedes stationären Pols gehende Radiallinie bildet einen Winkel mit der symmetrischen Linie 0-0' Das vibrierende Bauteil 8 ist in diesem AusfUhrungsbeispiel mit zwei Polpaaren versehen, die auf gegenüberliegenden Seiten der symmetrischen Linie 0-02 angeordnet sind, Eine durch den Mittelpunkt Jedes beweglichen Pols gehende Radiallinie bildet, wenn das vibrierende Bauteil 8 in seiner neutralen stationären Stellung ist, einen Winkel Q mit der symmetrischen Linie 0-0'. Der Winkels ist größer als der Winkel 8. Zese Winkel sind so festgesetzt, daß die magnetischen Kräfte im Gleichgewicht sind, wenn das vibrierende Bauteil 8 in der vorstehend genannten stationären Stellung ist, und diese Stellung ist die stabilste Stellung.As shown in FIG. 7, the stationary pole pieces have 3 and 5 two arcuate poles symmetrically arranged about the line o-o passing through the center of the central rod 7 goes. One through the center of each stationary Pol's going radial line forms an angle with the symmetrical line 0-0 'Das vibrating component 8 is provided with two pole pairs in this exemplary embodiment, which are arranged on opposite sides of the symmetrical line 0-02, Forms a radial line passing through the center of each movable pole if the vibrating member 8 is in its neutral stationary position, an angle Q with the symmetrical Line 0-0 '. The angle is greater than the angle 8. Zese angles are set so that the magnetic forces are in equilibrium are when the vibrating member 8 is in the aforementioned stationary position is, and this position is the most stable position.

Das vibrierende Bauteil 8 ist einstückig mit einem inneren Bauteil mit einem Vorsprung 12 aus Messing oder Kunstharz und mit diesem rotierbar auf der zentralen Stange 7 angebracht. Die Vibration des vibrierenden Bauteils 8 wird durch die Wendelfeder 16 'rgletchgerlchtet", um das ' gleichgerlchtete" Drehmoment auf das Ritzel 13zu übertragen. Das obere Ende der zentralen Stange 7 wird in einem Basisrahmen 15 gehalten, der außerdem weitere (nicht dargestellte)Bestandteile trägt.The vibrating component 8 is integral with an inner component with a projection 12 made of brass or synthetic resin and rotatable with this on the central rod 7 attached. The vibration of the vibrating member 8 is through the helical spring 16 'rgletchgerlchtet "to the' rectified" torque the pinion 13 to transmit. The upper end of the central rod 7 is in one Base frame 15 held, which also carries other (not shown) components.

Durch geeignete Auswahl der Masse des vibrierenden Bauteils 8 nimmt dieses, wenn der Erregerstrom durch die Feldspule 2 aufhört, die in Fig. 7 dargestellte Lage ein. Da es bei diesem Aufbau zur Zeit des Startens keinen Totpunkt gibt, erfolgt beim Beginn der Erregung der Feldspule 2 sofort eine verläßliche konstante Vibration des vibrierenden Bauteils 8.By suitable selection of the mass of the vibrating component 8 takes this, when the excitation current through the field coil 2 ceases, that shown in FIG Location a. With this structure, since there is no dead center at the time of starting, it occurs at the beginning of the excitation of the field coil 2, a reliable constant vibration immediately of the vibrating component 8.

Wenn gemäß Fig. 8 die Pole des stationären Polstück 3 N-Polarität und die Pole des stationären Pol stücks 5 S-Polarität annehmen, wird der dem stationären Pol 3 gegenüberstehende N-Pol vom Mittelpunkt des stationären Pols 3 abgestoßen, und der dem stationären Pol 3 gegenüberstehende S-Pol wird zum Mittelpunkt des stationären Pols 3 angezogen, während der dem stationären Pol 5 gegenüberstehende N-Pol zum Mittelpunkt des stationären Pols 5 angezogen wird und der dem stationären Pol 5 gegenüberstehende S-Pol vom stationären Pol 5 abgestoßen wird, so daß das vibrierende Bauteil 8 um die Stange 7 in der Richtung des Pfeils P rotiert. Spätestens wenn die Mittelpunkte der N- und 5-Pole des vibrierenden Bauteils 8 die die Mittelpunkte der stationären Pole der stationären Polstücke 3 und 5 verbindende Linie B-B' erreichen, werden die Polaritäten der stationären Pole umgekehrt, so daß die Rotations richtuig des vibrierenden Bauteils 8 umgekehrt wird, d.h. daß das vibrierende Bauteil 8 in der Richtung des Pfeils Q zu rotieren beginnt.If, as shown in Fig. 8, the poles of the stationary pole piece 3 N polarity and the poles of the stationary pole piece 5 adopt S-polarity, that of the stationary one Pole 3 opposite N-Pole repelled from the center of the stationary pole 3, and the S pole opposite to the stationary pole 3 becomes the center of the stationary one Pole 3 attracted, while the N pole opposite the stationary pole 5 to The center of the stationary pole 5 is attracted and that of the stationary pole 5 opposite S-Pole is repelled from the stationary pole 5, so that the vibrating Component 8 rotates around rod 7 in the direction of arrow P. At the latest when the centers of the N and 5 poles of the vibrating component 8 are the center points line B-B 'connecting the stationary poles of the stationary pole pieces 3 and 5, will the The polarities of the stationary poles are reversed, so that the Rotation correct of the vibrating member 8 is reversed, i.e. that the vibrating Component 8 begins to rotate in the direction of arrow Q.

Da die stationären Polstücke 3 und 5 die Erzeugung des magnetischen Wechsel feldes (üblicherweise mit Handelsfrequenz) fortsetzen, wird das vibrierende Bauteil 8 fortlaufend innerhalb des den Winkel von 2 nicht Ubersteigenden Bereichs vibriert.Since the stationary pole pieces 3 and 5 generate the magnetic Continuing the alternating field (usually with trading frequency) becomes the vibrating one Component 8 continuously within the area not exceeding the angle of 2 vibrates.

Fig. 9 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel, wo die Zahl'der stationären Pole und Magnetpole gegenüber dem Beispiel nach Fig. 7 verdoppelt ist.Fig. 9 shows a further embodiment, where the number of stationary Poles and magnetic poles compared to the example of FIG. 7 is doubled.

Die Fig. 10 und 11 zeigen weitere Ausführungsbeispiele gemäß der Erfindung. Im AwlsCUhrungsbeispiel nach Fig. 10 sind die Pole des vibrierenden Bauteils 8 außerhalb der stationären Pole der stationären Polstücke 3 und 5 angeordnet, während im Ausführungsbeispiel nach Fig. 11 die Pole des vibrierenden Bauteils 8 innerhalb der stationären Pole der stationären PolstUcke 3 und 5 angeordnet sind.FIGS. 10 and 11 show further exemplary embodiments according to the invention. In the example according to FIG. 10, the poles of the vibrating component 8 are outside of the stationary poles of the stationary pole pieces 3 and 5, while in the embodiment 11, the poles of the vibrating component 8 within the stationary poles the stationary pole pieces 3 and 5 are arranged.

In diesen Modifikationen nach den Fig. 9 bis 11 lassen sich die erfindungsgemäß angestrebten Wirkungen ebenfalls befriedigend erzielen.In these modifications according to FIGS. 9 to 11, the inventive also achieve the desired effects satisfactorily.

Obwohl in einigen bekannten Antriebsvorrichtungen lie Betrieb prinzipien denen nach den vorstehend beschriebener; AusfUhrurEsbeispielen ähneln, erzeugen die bekannten Antriebsvorrichtungen äußerst starke Geräusche und sind mit den Nachteilen des Totpunkts behaftet. Auch ist ihr Aufbau äußerst kompliziert, wobei sehr schwierige Fertigungstechniken und erhebliche lösten zur Herstellung kleiner Einheiten erforderlich sind. Einige darunter weisen auch einen komplizierten Anschlagmechanismus auf, um die Amplitude der Vibration eines Vibrationsbauteils zu begrenzen.Although in some known drive devices there are principles of operation those according to the above; Execution examples resemble, generate the known drive devices make extremely loud noises and have the disadvantages tainted by the dead center. Their structure is also extremely complicated, and very difficult Manufacturing techniques and significant resolved required to manufacture small units are. Some of them also have a complicated stop mechanism in order to to limit the amplitude of the vibration of a vibrating component.

In den beschriebenen Ausführungsbeispielen der Erfindung sind alle diese Probleme dagegen unter ganz neuen Gesichtspunkten überraschend einfach gelöst. Erstens ist die Zahl der Bestandteile gering, da nur eine Einphasenspule, zwei stationäre Polstücke, ein Eisenkern, ein mit N- und S-Polen versehenes magnetisches Bauteil und einige andere Teile benötigt werden, so daß ihr Zusammenbau äußerst einfach ist. Zweitens ergibt sich erfindungsgemäß eine Antriebsvorrichtung ohne Jede Erzeugung unerwünschter Geräusche, wobei keine besondere mechanische Anschlageeinrichtung benötigt wird. Drittens lassen sich die Amplitude, Frequenz und Stärke der Vibration konstant halten, und die Vibration läßt sich ohne weiteres über Kupplungsfederorgane in eine einseitig gerichtete Drehbewegung umwandeln.In the described embodiments of the invention are all these problems, on the other hand, are surprisingly easily solved from a completely new point of view. First, the number of components is small, since there is only one single-phase coil, two stationary Pole pieces, an iron core, a magnetic component with N and S poles and some other parts are needed, making them extremely easy to assemble is. Second, according to the invention, there is a drive device without any generation unwanted noise, with no special mechanical stop device is needed. Third, the amplitude, frequency and strength of the vibration keep constant, and the vibration can be easily via clutch spring members convert it into a unidirectional rotary motion.

Außerdem sind die Herstellung und der Zusammenbau der einzelnen Bestandteile einfach und erfordern keine besonders komplizierte Technik. Auch kann man, wenn ein erhöhtes Drehmoment benötigt wird, die Zahl der Pole entsprechend Fig. 9 erhöhen.In addition, the manufacture and assembly of the individual components simple and do not require particularly complicated technology. You can too, if an increased torque is required, increase the number of poles as shown in FIG.

Wie im Zusammenhang mit den Ausführungsbeispielen beschrieben und unter verschiedenen Gesichtspunkten erörtert wurde, ist es erfindungsgemäß möglich, eine Antriebsvorrichtung mit Ausnutzung einer elektromagnetischen Vibration zur Erzeugung einer äußerst niedrigen Drehzahl durch eine Kombination von Kupplungsfedern und eines vibrierenden Bauteils zur Ausführung kleiner Vibrationsschritte zu schaffen, die im Vergleich mit bekannten Kraftübertragungsmitteln äußerst einfach im Aufbau, leicht herstellbar, da keine äußerst genauen Abmessungen erforderlich sind, zur Erzielung eines ausgezeichneten Wirkungsgrades geeignet, gewichtsmäßig leicht, auch über eine lange Lebensdauer im wesentlichen störungsfrei und frei von Geräuscherzeugung ist.As described in connection with the exemplary embodiments and has been discussed from various points of view, according to the invention it is possible a drive device utilizing electromagnetic vibration for Generation of an extremely low speed through a combination of clutch springs and to create a vibrating component for performing small vibration steps, which in comparison with known power transmission means are extremely simple in structure, easy to manufacture, since no extremely precise dimensions are required for Achieving excellent efficiency suitable, lightweight, too Essentially trouble-free and free from noise generation over a long service life is.

Auch läßt sich, indem man die Amplitude der Vibration des vibrierenden Bauteils größer als das Ausmaß des Schlupfes der Kupplungswendelfedern macht und die Eigenfrequenz der Wendelfeder auf einen von der Vibrationsfrequenz des vibrierenden Bauteils verschiednen Wert festsetzt, die geeignete Federwirkung der Wendelfeder erhalten, um einen verläßlichen Betrieb der Antriebsvorrichtung zu erzielen. Da weiter die Vibration mit einer geringen Amplitude in eine einseitig gerichtete Rotationsbewegung mit einer äußerst niedrigen Drehzahl durch Ubertragungsmittel umgewandelt wird> die aus wenigstens einer Wendelfeder bestehen, benötigt man kein kompliziertes Reduktionsgetriebe wie bei bekannten Synchronmotorwsl 1 -i vermeidet so die üblichen Störungen und Geräusche, die bei sc^chen Getrieben auftreten, und kann überdies die Herstellungskosten äußerst stark senken.Also can be done by looking at the amplitude of the vibration of the vibrating Component makes greater than the extent of the slip of the clutch coil springs and the natural frequency of the helical spring to one of the vibration frequency of the vibrating Component sets different value, the appropriate spring action the Obtained coil spring in order to achieve reliable operation of the drive device. As the vibration continues with a low amplitude in a unidirectional one Rotational movement at an extremely low speed by means of transmission is converted> which consist of at least one helical spring is required no complicated reduction gear as in known synchronous motorwsl 1 -i avoids so are the usual disturbances and noises that occur with small gears, and can also extremely reduce manufacturing costs.

Da das angetriebene Bauteil in der Zeit der Rückwärtsdrehung des vibrierenden Bauteils blockiert ist, wird nur die Vorwärtsbewegung des vibrierenden Bauteils ständig auf das angetriebene Bauteil übertragen, wodurch verhindert wird, daß das angetriebene Bauteil völlig die Vibration des vibrierenden Bauteils aufgrund solcher Ursachen, wie Totpunkt zwischen den antreibenden und angetriebenen RandernXmltmacht, wodurch das ungünstige Ergebnis verhindert wird, daß kein Drehmoment auf das angetriebene Gerät übertragen wird. Dies wird durch die Rückwärtsrotations-Verhinderungsmittel erreicht, die für das angetriebene Bauteil vorgesehen sind und die Wirkung haben, daß die kumulative Vorwärtsbewegung des angetriebenen Bauteils unabhängig vom Schlupf der Wendelfeder und vom Totpunkt zwischen antreibenden und angetriebenen Rädern gesichert wird.Since the driven component at the time of the reverse rotation of the vibrating If the component is blocked, only the forward movement of the vibrating component is activated constantly transmitted to the driven component, which prevents the driven component completely the vibration of the vibrating component due to such Causes, such as dead center between the driving and driven edges, thereby preventing the unfavorable result that no torque is applied to the driven Device is transferred. This is done by the reverse rotation preventing means achieved that are intended for the driven component and have the effect of that the cumulative forward movement of the driven component is independent of the slip the helical spring and from the dead center between the driving and driven wheels is secured.

Weiter läßt sich erfindungsgemäß die Amplitude der Vibration des vibrierenden Bauteils variieren, indem man den Winkel e, wie erläutert, und/oder die Masse des vibrierenden Bauteils variiert, k dadurch die Flexibilität der Antriebsvorrichtung gemäß der Erfindung gefördert wird.Furthermore, according to the invention, the amplitude of the vibration of the vibrating Vary the component by changing the angle e, as explained, and / or the mass of the vibrating component varies, k thereby the flexibility of the drive device is promoted according to the invention.

Außerdem lassen sich die Pole des vibrierenden Bauteils entweder außerhalb oder innerhalb der stationären Polstücke anordnen.In addition, the poles of the vibrating component can either be outside or place inside the stationary pole pieces.

Wie im vorstehenden gezeigt werden gibt es für die Antricbsvorrichtung mit Ausnutzung einer elektromagnetischen Vibration gemäß der Erfindung eine weit verbreitete Anwendung als Nledrigstdrehzahl-Antriebsquelle für Maschinen in verschiednen Industrien sowie für verschiedene elektrische Haushaltsgeräte.As shown above, there are for the drive device with utilization of an electromagnetic vibration according to the invention a far Widely used as a low speed drive source for machines in various Industries as well as for various household electrical appliances.

Claims

Patent claims

Drive device using electromagnetic vibration, g e k e n n n n z e i c h n e t by a field coil (2), means for feeding a Alternating current to the field coil, stationary, magnetically coupled to the field coil Magnetic pole pieces (3 and 5) and a vibrating component (8) with one or more Magnetic pole pairs generated in peripheral zones of the component, which under the action of the between the stationary Nagnetpolstilcke (3 and 5) generated magnetic alternating field vibrates.

2. Drive device according to claim 1, further characterized by a driven member (11) and a power transmission medium, the vibrating Component (8) with the driven component (11) for the purpose of converting the vibration of the vibrating component (8) in the unidirectional rotary movement of the driven one Component (11) only during the rotary movement of the vibrating component (8) in one Direction couples.

-. Drive device according to claim 2, characterized in that the power transmission means is a helical spring (16).

4. Drive device according to claim 3, characterized in that it further comprises a retaining means for retaining the driven component (11) attached to a stationary> on the stator part of the drive device Component (14) is suitable and for restricting the rotation of the driven component (11) serves in one direction.

5. Drive device according to claim 4, characterized in that the retaining means is a helical spring (17) which, in one of the winding directions of the Helical spring (16) is wound in the opposite direction.

6. Drive device according to claim 5, characterized in that the driven component (11) with an output torque removal means (e.g. pinion 18) is provided.

7. Drive device according to claims 1 to 6, characterized in that that between one through the center of each pole of the vibrating component (8) going radial line and a symmetrical line (0-0 ') defined pole angles i, when the vibrating component (8) is in the neutral stationary position, less than that between a particular one by the poles of the stationary pole pieces (3 and 5) going line and the symmetrical line (0-0 ') formed angle ob is.

8. Drive device according to claims 1 to 7, characterized in that that the mass of the vibrating component (8) is set so that the polarities of the stationary pole pieces (3 and 5) are reversed before the center of the N or S pole of the vibrating component (8) reaches the symmetrical line (0-0 ').

9. Drive device according to claim 8, characterized in that it also has stops (23) to ensure that the symmetrical Line (0-0 ') through the N or S pole of the vibrating component (8).

10. Drive device according to claim 9, characterized in that the poles of the vibrating component (8) outside the poles of the stationary pole pieces 3 and 5) are arranged.

11. Drive device according to claim 9, characterized in that the poles of the vibrating component (8) within the poles of the stationary pole pieces (3 and 5) are arranged.

12. Drive device according to one of the preceding claims, characterized characterized in that one of the surfaces of the vibrating member (8) is opposite a pair of the stationary magnetic pole pieces (3 and £>) with a magnetic one Polarity and the other surface with both magnetic N and 5 polarities is provided.