DE2004343C3

DE2004343C3 - Self-commuting motor

Info

Publication number: DE2004343C3
Application number: DE19702004343
Authority: DE
Inventors: Kenneth W. Farmington Mich. Verge (V.St.A.)
Original assignee: Bendix Corp
Current assignee: Bendix Corp
Priority date: 1969-02-03
Filing date: 1970-01-30
Publication date: 1976-08-26

Description

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Die Erfindung betrifft einen selbstkommutierenden Motor mit einem Stator mit auf einem Kreis angeordneten Polen, einem in der Statorbohrung gelagerten 5» und sich auf mindestens einem konzentrisch zur Statorbohrung angeordneten stationären Getrieberad abwälzenden Rotor und einer formschlüssig mit dem Rotor verbundenen Abtriebswelle, wobei seitlich zum Rotor mindestens ein zur Rotorachse konzentrischer clektrisch leitender Ring vorgesehen ist, der mit einer Gleichspannungsquelle leitend verbindbar ist, und auf einem zur Statorbohrung konzentrischen Kreis den Polen zugeordnete bogenförmige Kommutierelemente am Stator befestigt sind.The invention relates to a self-commutating motor with a stator arranged on a circle Poles, a 5 »mounted in the stator bore and located on at least one concentric to the stator bore arranged stationary gear rolling rotor and a form-fitting with the rotor connected output shaft, with at least one clektrisch concentric to the rotor axis on the side of the rotor conductive ring is provided which is conductively connectable to a DC voltage source, and on an arcuate commutation element assigned to the poles of a circle concentric to the stator bore are attached to the stator.

Aus der britischen Patentschrift 9 80 479 ist ein selbstkommutierender Nutationsmotor bekannt, dessen Anker eine Nutationsbcwegung ausführt, der ihn jeweils in Eingriff mit einem von zwei stationären Getrieberädern bringt. Der zur Rotorachse konzentrische ⁶S elektrisch leitende Ring weist die Form einer Feder auf, die durch den Anker bei dessen Nutationsbewegung in Berührung mit den Koinmutiersegmenien gebracht wird. Zwischen der Feder und den Kommutiersegmenten findet kein Schleifeingriff statt. Die Federkonsianie des Federrings muß genau eingestellt werden, damit bei der Nutationsbewegung die radiale Schaltfläche des Federrings tatsächlich nur im gewünschten Ausmuß mit dem aus den Kommutiersegmenien bestehenden Ring in Berührung kommt, damit nicht zu viele der Kommu tiersegmente gleichzeitig mit der Spannungsquelle verbunden werden. Obwohl hier ein gezahnter Anker und zwei stationäre Getrieberäder vorhanden sind, weist der bekannte Rotor nur eine einzige Getriebestufe auf, da die beiden stationären Getrieberäder für die Funktion des Nutationsmotors in einer Getriebestufe erforderlich sind.A self-commutating nutation motor is known from British patent specification 9 80 479, the armature of which executes a nutation movement which brings it into engagement with one of two stationary gear wheels. ^{The 6} S electrically conductive ring concentric to the rotor axis has the shape of a spring which is brought into contact with the co-mutating segments by the armature during its nutation movement. There is no looping engagement between the spring and the commutation segments. The spring cone of the spring ring must be precisely adjusted so that during the nutation movement the radial button of the spring ring actually only comes into contact with the ring consisting of the commutation segments to the extent desired, so that not too many of the commutation segments are connected to the voltage source at the same time. Although a toothed armature and two stationary gear wheels are present here, the known rotor has only a single gear stage, since the two stationary gear wheels are required for the function of the nutation motor in one gear stage.

Weiterhin ist aus der US-PS 28 57 536 ein Getriebemotor bekannt, bei dem ein exzentrisch gelagerter Rotor von einem radial gerichteten magnetischen Feld mitgenommen wird, das entlang dem Umfang wandert. Der Rotor wälzt sich auf einem stationären Getrieberad und einem drehbar im Motor gelagerten Abtriebsgetrieberad ab. Das stationäre und das drehbar gelagerte Getrieberad sind konzentrisch zu der Gehäui-ebohrung und neben der mit Drehstrom gespeisten Motorwicklung angeordnet, so daß der Motor eine erhebliche Baulänge aufweist. Es ist die Aurgabe der vorliegenden Erfindung, einen selbstkommutierenden Motor der im Oberbegriff des vorstehenden Hauptanspruchs genannten Art zu schaffen, bei dem mit Hilfe von zwei Getrieberädern bereits zwei Getriebestufen zur Verfügung stehen, ohne daß die für die Selbstkommutation des Motors erforderlichen Mittel den Aufbau des Motors unnötig kompliziert machen.Furthermore, from US-PS 28 57 536 a gear motor is known in which an eccentrically mounted rotor is entrained by a radially directed magnetic field that migrates along the circumference. The rotor rolls on a stationary gear wheel and an output gear wheel rotatably mounted in the motor. The stationary and the rotatable Gear wheels are concentric to the housing bore and next to the motor winding fed with three-phase current arranged so that the engine has a considerable overall length. It is the aura of the present Invention, a self-commutating motor in the preamble of the preceding main claim To create the type mentioned, in which two gear stages are already available with the help of two gear wheels stand without the means necessary for the self-commutation of the motor, the structure of the motor make it unnecessarily complicated.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Rotor exzentrisch zur Antriebswelle schwimmend angeordnet ist und sich mit seiner axial erstreckenden inneren Ringfläche auf einer entsprechenden Fläche des stationären Getrieberades und auf einer entsprechenden Fläche eines auf der Abtriebs welle angeordneten Abtriebsgetrieberades abwälzt und der leitende Ring ein starr mit dem Rotor verbundener Schleifring ist, der stets mit wenigstens einem bogenförmigen Kommutiersegment in Schleifeingriff steht. Während bei dem aus der GB-PS 9 80 479 bekannten selbstkommutierenden Motor die beiden Getrieberäder für eine Getriebestufe erforderlich sind, wird bei dem erfindungsgemäßen Motor durch die exzentrische Lagerung des Rotors und die Zuordnung des stationären Getrieberades und des auf der Abtriebswelle angeordneten Abtriebsgetrieberades eine zweistufige Anordnung erreicht. Die Selbstkommutieranordnung ist äußerst einfach im Aufbau, da der mit dem Rotor verbundene Schleifring in Schleifeingriff mit einem Teil der Kommutiersegmente steht. Vorzugsweise ist ein Schleifelement jeweils zwischen zwei benachbarten magnetischen Polen angeordnet.According to the invention, this object is achieved in that the rotor is eccentric to the drive shaft is arranged floating and with its axially extending inner annular surface on a corresponding Surface of the stationary gear wheel and, on a corresponding surface, one on the output shaft arranged output gear rolls and the conductive ring is rigidly connected to the rotor Slip ring is always in loop engagement with at least one arcuate commutation segment. While in the self-commutating motor known from GB-PS 9 80 479, the two gears are required for a gear stage, is in the motor according to the invention by the eccentric Storage of the rotor and the assignment of the stationary gear wheel and that arranged on the output shaft Output gear achieved a two-stage arrangement. The self-commutation arrangement is extremely simple in construction, as the slip ring connected to the rotor is in loop engagement with a part the commutation segments. A grinding element is preferably in each case between two adjacent ones magnetic poles arranged.

Einen besonders kompakten Aufbau des selbstkommutierenden Motors mit Zahngetriebe erhält man. wenn das stationäre und das Antriebsgetrieberad innerhalb des Getrieberinges nebeneinander angeordnet sind. In diesem Falle bewegt sich die Achse des Rotors in einer Umlaufbahn um die Achse des Abtriebsgetrieberades, wobei der die Form eines Getrieberinges einnehmende Rotor eine epizyklische Bewegung sowohl gegenüber dem Abtriebsgetrieberad als auch gegenüber dem stationären Getrieberad ausführt. Der Radius der kreisförmigen Umlaufbahn ist gleich der Exzentrizität des Getrieberinges gegenüber dem Abtriebsgetrieberad. Da der Massemittelpunkt des GetrieberingesA particularly compact structure of the self-commutating motor with toothed gear is obtained. when the stationary and the drive gear are arranged side by side within the gear ring are. In this case, the axis of the rotor moves in an orbit around the axis of the output gear, the rotor taking the form of a gear ring having both an epicyclic motion executes in relation to the output gear as well as in relation to the stationary gear. The radius the circular orbit is equal to the eccentricity of the gear ring with respect to the output gear. Because the center of mass of the gear ring

nur längs eines kleinen Kreises bewegt werden muß, ist das polare Trägheitsmoment des Getrieberinges sehr klein. Dadurch wird die zum Beschleunigen oder Abbremsen der beweglichen Teile des Mours erforderliche Kraft vermindert. Der Motor kann mit einer verhältnismäßig kleinen Eingangskraft Detrieben werden. so daß der selbütkommutierende Motor insbesondere für alle die Anwendungsfälle geeignet ist, in denen die Drehzahl der Abtriebswelle häufig und schnell geändert werdet muß.only has to be moved along a small circle is the polar moment of inertia of the gear ring is very small. This is used to accelerate or decelerate the moving parts of the Mours reduced the force required. The engine can with a proportionate small input power drives. so that the self-commutating motor in particular is suitable for all those applications in which the speed of the output shaft changed frequently and quickly must be.

Ein Ausführumgsbeispiel der Erfindung wird nun an Hand der Zeichnungen beschrieben. Es zeigtAn exemplary embodiment of the invention will now be described with reference to the drawings. It shows

F i g. 1 einen Querschnitt durch den erfindungsgemäßen Motor,F i g. 1 shows a cross section through the engine according to the invention,

F i g. 2 und 3 Schnitte durch den erfindungsgemäßen '5 Motor entlang den Linien 2-2 bzw. 3-3 von F i g. I,F i g. 2 and 3 sections through the '5 according to the invention Motor along lines 2-2 and 3-3, respectively, of FIG. I,

Γ i g. 4 bis 7 schematische Darstellungen der Kommutierung bei dem erfindungsgemäßen Motor, wobei der Zahnring in aufeinanderfolgenden Drehlagen gezeigt ist, undΓ i g. 4 to 7 are schematic representations of the commutation in the motor according to the invention, wherein the toothed ring is shown in successive rotational positions, and

F i g. 8 eine schematische Darstellung eines Teiles der Schaltung des erfindungsgemäßen Motors.F i g. 8 is a schematic representation of part of the circuit of the motor according to the invention.

Der erfindungsgemäße Motor 10 (Fig. 1) weist ein Gehäuse 12 auf, in dem ein ortsfestes Zahnrad 14 mit einer Außenverzahnung 16 fest angeordnet ist. Die Achse des ortsfesten Zahnrades 14 ist bei 18 gezeigt. Ein Ausgangszahnrad 20 mit einer Außenverzahnung 22 ist auf Lagern 24 drehbar um die Achse 18 gelagert. Ein schwimmend angeordneter Zahnring 26, dt.' aus einem magnetisch pcrmeablen Material, beispielsweise Eisen oder Stahl besteht, damit er als Anker dienen kann, ist so angeordnet, daß seine Achse 28 gegenüber der Achse 18 um einen Abstand c (F i g. 2) exzentrisch liegt.The motor 10 according to the invention (FIG. 1) has a housing 12 in which a stationary gear 14 with external teeth 16 is fixedly arranged. The axis of the stationary gear 14 is shown at 18. An output gear 20 with external toothing 22 is mounted on bearings 24 so as to be rotatable about axis 18. A floating toothed ring 26, dt. ' consists of a magnetically permeable material, for example iron or steel, so that it can serve as an anchor, is arranged so that its axis 28 is eccentric with respect to the axis 18 by a distance c (FIG. 2).

Der Zahnring 26 hat eine erste Innenverzahnung 30, die in die Verzahnung 16 des ortsfesten Zahnrades eingreift, und eine zweite Innenverzahnung 32, die in die Verzahnung 22 des Ausgangszahnrades eingreift. Die Verzahnung 30 hat mehr Zähne als die Verzahnung 16, und die Verzahnung 32 hat mehr Zähne als die Verzahnung 22. Wenn daher ein Kraftvektor F(F i g. 4 bis 7) an dem Zahnring 26 an einem Punkt angreift, der winkelmäßig einen Abstand von den Punkten auf dem Zahnring 26 hat, die mit dem ortsfesten Zahnrad 14 und dem Ausgangszihnrad 20 in Eingriff stehen, wird der Zahnring 26 in einer Umlaufbahn mit dem Radius »e« bewegt, so daß das Ausgangszahnrad 20 um die Achse 18 gedreht wird.The toothed ring 26 has a first internal toothing 30 which engages in the toothing 16 of the stationary gear, and a second internal toothing 32 which meshes with the toothing 22 of the output gear. the Tooth 30 has more teeth than tooth 16, and tooth 32 has more teeth than tooth 22. Therefore, if a force vector F (F i g. 4 to 7) acts on the ring gear 26 at a point which is angular has a distance from the points on the ring gear 26 with the stationary gear 14 and the output pinion 20 are in engagement, the ring gear 26 is in an orbit with the radius "e" moved so that the output gear 20 is rotated about the axis 18.

Der Kraftvektor Fwird in dem Motor 10 durch Elektromagnete 34, 35, 36 und 37 erzeugt, die ihrerseits aus den Kernen 40, 41, 42 und 43 und den Wicklungen 46, 47, 48 und 49 bestehen. Die Elektromagnete 34, 35, 36 und 37 sind an dem Gehäuse 12 so angeordnet, daß sie auf einem Kreis um die Achse 18 liegen.The force vector F is generated in the motor 10 by electromagnets 34, 35, 36 and 37, which in turn consist of the cores 40, 41, 42 and 43 and the windings 46, 47, 48 and 49 exist. The electromagnets 34, 35, 36 and 37 are arranged on the housing 12 so that they lie on a circle around axis 18.

An Hand der Fig.4 bis 7 wird die Erzeugung eines Kraftvektors erläutert, der sich im Gegenuhrzeigersinn dreht und der eine Drehung des Ausgangszahnrades 20 im Gegenuhrzeigersinn verursacht. Dies wird durch aufeinanderfolgendes Erregen der Spulen 46 bis 49 erreicht. Eine Schaltvorrichtung 52 ist vorgesehen, die einen Schaltring 54 aufweist, der auf dem Zahnring 26 konzentrisch zu diesem (Fig. 1) angeordnet ist. Der Ring 54 hat eine durchgehende, kreisförmige Form. Die Vorrichtung 52 weist ferner eine kreisförmige Schalt-Segmenteinrichtung 58 auf, die konzentrisch zur Achse 18 angeordnet ist und an dem Schaltring 54 angreift, wie noch beschrieben wird. Die Segmenteinrichtung 58 weist vier bogenförmige Segmente 62,63, 64 und 65 auf4 to 7, the generation of a Explained force vector that rotates counterclockwise and one rotation of the output gear 20 caused counterclockwise. This is accomplished by energizing coils 46-49 in sequence. A switching device 52 is provided which has a switching ring 54 which is mounted on the toothed ring 26 is arranged concentrically to this (Fig. 1). The ring 54 has a continuous, circular shape. the Apparatus 52 also includes a circular segment switching device 58, which is arranged concentrically to the axis 18 and engages the switching ring 54, as will be described later. The segment device 58 has four arcuate segments 62, 63, 64 and 65

(Fig. 4 bis 7).(Figures 4 to 7).

Der Ring 54 (Fig. 1 und 4) i-,t exzentrisch zu der Segmenteinrichtung 58, so daß der Ring 54 stets nur ein oder höchstens zwei gleichzeitig berührt. Daher werden bei der Bewegung des Zahnringes 26 die elektromagnetischen Wicklungen 46 bis 49 nacheinander so erregt, daß sie die gewünschte Lage und Bewegung des Kraftvektors Ferzeugen.The ring 54 (Fig. 1 and 4) i, t eccentric to the Segment device 58, so that the ring 54 always touches only one or at most two at the same time. Hence will be during the movement of the toothed ring 26, the electromagnetic windings 46 to 49 one after the other excited that they Ferzeugen the desired position and movement of the force vector.

In den F i g. 1, 2 und 3 ist der Zahnring 26 in seiner unteren Lage, in der er an dem ortsfesten Zahnrad 14 und un dem Ausgangszahnrad 20 in einer Lage angreift, die im folgenden 12-Uhr-Stellung genannt wird. Da in dem gezeigten Ausführungsbeispiel der Erfindung vier Elektromagnete 34 bis 37 vorhanden sind, bewegt sich eier Zahnring 26 in Schrillen von 45°. Es wird nun angenommen, daß der Zahnring 26 sich in der 12-Uhr-Stellung (F i g. 4) befindet. Bei dieser Stellung des Zahnringes greift der Schaltring 54 nur an den Segmenten 63 und 64 an.In the F i g. 1, 2 and 3 is the ring gear 26 in his lower position in which it engages the stationary gear 14 and un the output gear 20 in one position, hereinafter referred to as the 12 o'clock position. There in In the embodiment of the invention shown, there are four electromagnets 34 to 37, moves Eggs toothed ring 26 in grooves of 45 °. It is now assumed that the ring gear 26 is in the 12 o'clock position (Fig. 4) is located. In this position of the toothed ring, the switching ring 54 only engages the segments 63 and 64 on.

Ein Ende jeder Wicklung 46 bis 49 ist mit einem Leiter 74 verbunden (F i g. 4 bis 7). Das gegenüberliegende Ende der Spule 46 ist mit dem Segment 62. das gegenüberliegende Ende der Wicklung 47 ist mit dem Segment 63, das gegenüberliegende Ende der Wicklung 48 mit dem Segment 64 und das gegenüberliegende Ende der Wicklung 49 mit dem Segment 65 verbunden. Wenn daher der Schaltring 54 in der in F i g. 4 gezeigten Lage ist und über eine Leitung 78 mit einem Anschluß einer Stromquelle, beispielsweise einer Batterie (nicht gezeigt), verbunden ist, und wenn der Leiter 74 mit dem anderen Anschluß verbunden ist, fließt ein Strom durch die Wicklungen 47 und 48, so daß magnetische Kräfte, die durch die Pfeile A und B dargestellt sind, von dem Elektromagneten 35 und 36 erzeugt werden. Der resultierende Kraftveklor hat daher die durch den Pfeil Fangedeutete Richtung (F i g. 4).One end of each winding 46-49 is connected to a conductor 74 (Figs. 4-7). The opposite end of coil 46 is connected to segment 62, the opposite end of winding 47 is connected to segment 63, the opposite end of winding 48 is connected to segment 64, and the opposite end of winding 49 is connected to segment 65. Therefore, if the switching ring 54 is in the position shown in FIG. 4 and is connected via a line 78 to one terminal of a power source such as a battery (not shown), and when the conductor 74 is connected to the other terminal, a current flows through the windings 47 and 48 so that magnetic forces shown by arrows A and B are generated by the electromagnets 35 and 36. The resulting force vector therefore has the direction indicated by the arrow F (FIG. 4).

Wenn der in Fig.4 gezeigte Kraftvektor Fan dem Zahnring 26 angreift, der nun in einer Stellung ist, in der er an dem ortsfesten Zahnrad 14 und dem Ausgangszahnrad 20 in der 12-Uhr-Stellung angreift, wird der Zahnring 26 im Gegenuhrzeigersinn um einen Winkel von 45° in die in F i g. 5 gezeigte Lage gedreht. In dieser Lage greift der Schaltring 54 nur an dem Segment 63 an, so daß nur der Elektromagnet 35 erregt ist. Dadurch wird eine einzige magnetische Kraft erzeugt, die durch den Pfeil B angedeutet ist, so daß der resultierende Kraftvektor eine durch den Pfeil Fin F i g. 5 gezeigte Lage einnimmt.When the force vector fan shown in Figure 4 engages the toothed ring 26, which is now in a position in which it engages the stationary gear 14 and the output gear 20 in the 12 o'clock position, the toothed ring 26 is counterclockwise by one Angle of 45 ° into the one shown in FIG. 5 position shown rotated. In this position, the switching ring 54 only acts on the segment 63, so that only the electromagnet 35 is excited. As a result, a single magnetic force is generated, which is indicated by the arrow B , so that the resulting force vector is indicated by the arrow Fin F i g. 5 assumes the position shown.

Wenn der in F i g. 5 gezeigte Kraftvektor an d:m Zahnring 26 angreift, wird der Zahnring im Gegenuhrzeigersinn in die 9-Uhr-Stcllung gedreht, in der der Schaltring 54 in der in F i g. 6 gezeigten Lage ist. Der Schaltring 54 (F i g. b) greift an den Segmenten 62 und 63 an. Dadurch werden magnetische Kräfte von den Elektromagneten 34 und 35 erzeugt, die durch die Pfeile B und Cin F i g. 6 angedeutet sind. Der resultierende Kraftverkehr F hat sich, wie in F i g. 6 gezeigt ist, um 45° gegenüber der in F i g. 5 gezeigten Lage weiter bewegt. If the in Fig. 5 acts on the toothed ring 26, the toothed ring is rotated counterclockwise to the 9 o'clock position, in which the switching ring 54 in the position shown in FIG. 6 is the location shown. The switching ring 54 (Fig. B) engages the segments 62 and 63. As a result, magnetic forces are generated by the electromagnets 34 and 35, which are indicated by the arrows B and Cin F i g. 6 are indicated. The resulting motor traffic F has, as in FIG. 6 is shown by 45 ° compared to that in F i g. 5 position shown moved further.

Wenn der in F i g. 6 gezeigte Kraftvektor auf den Zahnring 26 wirkt, wird der Zahnring 26 im Gegcnuhrzeigersinn in die in F i g. 7 gezeigte Lage gedreht, in der der Schaltring 54 nur an dem Segment 62 angreift. Daher ist nur der Elektromagnet 34 erregt, so daß nur die durch den Pfeil C angedeutete magnetische Kraft erzeugt wird, und daß der Kraftvektor Fin die gezeigte Lage gebracht wird. Der in F i g. 7 gezeigte Kraftvektor F bewirkt wiederum eine zusätzliche Drehung desIf the in Fig. 6 acts on the toothed ring 26, the toothed ring 26 is in the counterclockwise direction in the in F i g. 7 rotated position shown, in which the switching ring 54 only engages the segment 62. Therefore, only the electromagnet 34 is excited, so that only the magnetic force indicated by the arrow C is generated, and that the force vector Fin is brought to the position shown. The in F i g. 7 again causes an additional rotation of the force vector F shown

Zahnringes 26 im Gegenuhrzeigersinn um einen Winkel von 45°. Der Schaltring 54 wird dann nacheinander in eine Stellung, in der die Elektromagneten 34 und 37 erregt sind, dann in eine Stellung, in der nur der Elektromagnet 37 erregt ist, sodann in eine Stellung, in der die Elektromagneten 36 und 37 erregt sind, sodann in eine Stellung, in der nur der Elektromagnet 36 erregt ist, und schließlich zurück in die in F i g. 4 gezeigte Siel lung bewegt. Zu diesem Zeitpunkt hat der Krafivcktor Feine vollständige Umdrehung im Gcgciuihr/eigcrsinn durchlaufen, so daß das Ausgangszahnrad 20 um einen kleinen Winkel weitergedreht wurde, der von der Differenz der Zähne auf dem Zahnring, dem Ausgangszahnrad und dem ortsfesten Zahnrad abhängt. Dieser Arbeitszyklus wird kontinuierlich wiederholt, um eine kontinuierliche Drehung des Ausgangs/ahnrades 20 im Gegenuhrzeigersinn zu erreichen.Toothed ring 26 counterclockwise by an angle of 45 °. The switching ring 54 is then successively in a position in which the electromagnets 34 and 37 are excited, then in a position in which only the electromagnet 37 is excited, then in a position in which the electromagnets 36 and 37 are energized, then to a position in which only the electromagnet 36 is energized is, and finally back to the one shown in FIG. 4 shown sluice ment moves. At this point in time, the Krafivcktor Feine has a complete turn in the right direction run through, so that the output gear 20 was further rotated by a small angle that of the difference the teeth on the ring gear, the output gear and the stationary gear depends. This Duty cycle is repeated continuously to ensure continuous rotation of output gear 20 in the Counterclockwise to reach.

Wie in F i g. 1 gezeigt ist, liegt die Schaltvorrichtung 52 an einer Seite des Gehäuses 12. Eine ähnliche Schaltvorrichtung 53, die aus einem Schaltring 56 und einer kreisförmigen Schalt-Segmenteinrichuing 60 besteht, ist an der gegenüberliegenden Seite des Gehäuses 12 angeordnet. Aus den F i g. 4 bis 7 ist zu ersehen. daß jedes Segment 62 bis 65 jeweils im Uhrzeigersinn seitlich von der Wicklung 46 bis 49 angeordnet ist. an die es angeschlossen ist. In der Einrichtung 60 werden die gleichen Segmente wie die Segmente 62 bis 65 verwendet, wobei jedes dieser Segmente jedoch im Gegenuhrzeigersinn seitlich von der Wicklung liegt, mit der es verbunden ist. Eines der vier Segmente 80 in der Einrichtung 60 ist in F i g. 8 gezeigt. Eine weitere Darstellung und Beschreibung dieser Segmente ist überflüssig, weil sie entsprechend wie die Segmente 62 bis 65 ausgeführt sind.As in Fig. 1 is the switching device 52 on one side of the housing 12. A similar switching device 53, which consists of a switching ring 56 and a circular switching segment device 60 is on the opposite side of the housing 12 arranged. From the F i g. 4 to 7 can be seen. that each segment 62 to 65 is clockwise is arranged to the side of the winding 46 to 49. to which it is connected. Be in the facility 60 uses the same segments as segments 62 through 65, but with each of these segments counterclockwise to the side of the coil to which it is connected. One of the four segments 80 in the Device 60 is shown in FIG. 8 shown. A further representation and description of these segments is superfluous, because they are designed according to the segments 62 to 65.

Jede der Spulen 46 bis 49 ist mit dem Leiter 74 und mit einem Paar der Segmente in den Einrichtungen 58 und 60 verbunden, wie schcmalisch in F i g. 8 für die Wicklung 48 dargestellt ist. Zwei Segmente 64 und 80 in den Einrichtungen 58 bzw. 60 können in Eingriff mit den Schaltringen 54 bzw. 56 gebracht werden, die ihrerseits über Leitungen 78 bzw. 82 mit der Stromquelle verbunden sind. Die Schalter 84 und 86 liegen in den Leitungen 78 und 82, so daß entweder der Ring 54 oder der Ring 56 erregt werden kann. Wenn der Leiter 74 und der Ring 54 an die Stromquelle angeschlossen sind, wird daher das Ausgangszahnrad 20 im Gegenuhrzeigersinn gedreht, und wenn der Leiter 78 und der Ring 56 an die Stromquelle angeschlossen sind, wird das Ausgangszahnrad 20 im Uhrzeigersinn gedieht.Each of the coils 46-49 is connected to the conductor 74 and to a pair of the segments in the devices 58 and 60 connected, as shown in FIG. 8 is shown for the winding 48. Two segments 64 and 80 in the devices 58 and 60 can be brought into engagement with the switching rings 54 and 56, which in turn are connected to the power source via lines 78 and 82, respectively. The switches 84 and 86 are in the Leads 78 and 82 so that either ring 54 or ring 56 can be energized. When the conductor 74 and the ring 54 are connected to the power source, therefore the output gear 20 becomes counterclockwise rotated, and when the conductor 78 and ring 56 are connected to the power source, is the output gear 20 rotates clockwise.

Der Kraftvektor F(F i g.4 bis 7) dreht sich daher im Gegenuhrzeigersinn in Schritten von 45 kontinuierlich, solange der Strom durch den Schaltring 54 und den Leiter 74 fließt. Wenn der Kraftvektor Fan dem Zahnring 26 angreift, wird dei Zahnring 26 in der gewünschten Weise bewegt, so daß seine Achse 28 im '5 Gegenuhrzeigersinn um die Achse 18 des Ausgangszahnrades eine Umlaufbahn durchläuft, wobei die Bewegung des Zahnringes zum Drehen des Kraftvektors F verwendet wird. Daher wird bei dem erfindungsgemäßen Motor 10 durch die bauliche Ausführung des Motors selbst dafür gesorgt, daß sich der radial gerichtete Kraftvektor Fin der gewünschten Weise bcwegi. so daß er sich um die Achse 18 dreht. Aus diesem Grunde ist der erfindungsgemäße Motor 10 »selbstkommutierend«. The force vector F (F i g.4 to 7) therefore rotates in Counterclockwise in steps of 45 continuously as long as the current through the switching ring 54 and the conductor 74 flows. If the force vector fan dem Gear ring 26 engages, the gear ring 26 is in the desired Moved way so that its axis 28 in the '5 counterclockwise orbit around the axis 18 of the output gear, the movement of the toothed ring is used to rotate the force vector F. Therefore, in the invention Motor 10 ensured by the structural design of the motor itself that the radially directed Force vector fin the desired way bcwegi. so that it rotates about axis 18. For this reason, the motor 10 according to the invention is "self-commutating".

Es ist zu beachten, daß die gezeigte Ausführungsform der hauptsächlichen Motorbauteilc. nämlich des ortsfesten Zahnrades 14, des Ausgangszahnrades 20 und des Zahnringes 26 im Rahmen der Erfindung in mannigfacher Weise abgeändert werden kann. Auch die relativen Zahlen der Getriebezähne, die auf diesen Bauteilen verwendet werden, können geändert werden um die Drehrichtung des Ausgangszahnrades 20 gegen über der Drehrichtung des Kraflvektors Fzu beeinflussen. In allen Fällen bestehen die Bauteile aus einen Metall oder einem äquivalenten starren Material. Obwohl diese Bauteile als Zahnräder gezeigt sind, u" einen Antriebseingriff zwischen ihnen zu erreichen kann der Antriebscingriff auch ohne die Verwendung von Zähnen auf den Bauteilen erzielt werden, beispicls w'cisc kann Reibungseingriff zwischen den Bauicilei verwendet werden.It should be noted that the embodiment shown of the main engine components. namely the Fixed gear 14, the output gear 20 and the ring gear 26 within the scope of the invention in can be modified in many ways. Also the relative numbers of gear teeth on these Components used can be changed to counter the direction of rotation of the output gear 20 influence over the direction of rotation of the force vector F. In all cases the components consist of one Metal or an equivalent rigid material. Although these components are shown as gears, u " drive engagement between them can also be achieved without using the drive engagement of teeth on the components are achieved, for example w'cisc can frictional engagement between the Bauicilei be used.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Self-communicating motor with a stator with poles arranged on a circle, one in the stator bore and at least one on a stationary gear wheel arranged concentrically to the stator bore Roior and one positively connected to the rotor Output shaft, with at least one electrical concentric to the rotor axis to the side of the rotor conductive ring is provided which is conductively connectable to a DC voltage source, and on a circle concentric to the station bore, arc-shaped commutation elements assigned to the poles are attached to the stator, characterized in that that the rotor (26) is arranged floating eccentrically to the drive shaft and with its axially extending inner annular surface (30, 32) on a corresponding surface (16) of the stationary gear wheel (14) and on one corresponding surface (22) of an output gear (20) arranged on the output shaft and the conductive ring is a slip ring (54; 56) rigidly connected to the rotor, which is always with at least one arcuate commutation segment (63 to 65; 80) is in loop engagement.

2. Self-communicating motor according to claim 1, characterized in that a grinding segment (62 to 65) is arranged between two adjacent electromagnetic poles (34 to 37).

3. Self-commutating motor according to claim 1 or 2 with toothed gear, characterized in that the stationary and the output gearwheel (20; 14) are arranged side by side within the gear ring (26).

4. Self-commutating motor according to one of the Claims 1 to 3, characterized in that two slip rings connected to the rotor (26) (54, 56) and two commutation segment groups (62 to 65, 80) are provided to enable the direction of rotation of the rotor to be reversed.