PT103437B

PT103437B - Dispositivo mecânico de conversão de energia

Info

Publication number: PT103437B
Application number: PT10343706A
Authority: PT
Inventors: Joao Miguel Vieira Cae Antunes
Original assignee: Joao Miguel Vieira Cae Antunes
Priority date: 2006-02-17
Filing date: 2006-02-17
Publication date: 2009-09-02
Also published as: WO2007094693A1; PT103437A

Abstract

A PRESENTE INVENÇÃO DESCREVE UM DISPOSITIVO MECÂNICO DE CONVERSÃO DE ENERGIA, QUE CONVERTE FORÇAS PROVOCADAS POR UMA FONTE DE OSCILAÇÃO (11) SOBRE UM SEGUNDO CORPO ANULAR (3) FAZENDO-O OSCILAR, NUM BINÁRIO DE ROTAÇÃO DO MESMO CORPO SOBRE O SEU PRÓPRIO EIXO (Z2). ESTE BINÁRIO É PROVOCADO PELA COMPONENTE TANGENCIAL DA REACÇÃO DAS FORÇAS (R1T, R3T) EXERCIDAS PELO PRIMEIRO CORPO ANULAR (1) E PELO TERCEIRO CORPO ANULAR (6) OPCIONAL SOBRE O SEGUNDO CORPO ANULAR (3) OSCILANTE DEVIDO AO NÃO ESCORREGAMENTO ENTRE AS REGIÕES PERIFÉRICAS (2, 4, 5, 7) DOS CORPOS ANULARES (1, 3, 6). A ROTAÇÃO DO SEGUNDO CORPO ANULAR (3) É ENTÃO TRANSFERIDA PARA UM VEIO (9) ATRAVÉS DE UM ACOPLAMENTO DE DESALINHAMENTO ANGULAR (10).

Description

A PRESENTE INVENÇÃO DESCREVE UM DISPOSITIVO MECÂNICO DE CONVERSÃO DE ENERGIA, QUE CONVERTE FORÇAS PROVOCADAS POR UMA FONTE DE OSCILAÇÃO (11) SOBRE UM SEGUNDO CORPO ANULAR (3) FAZENDO-O OSCILAR, NUM BINÁRIO DE ROTAÇÃO DO MESMO CORPO SOBRE O SEU PRÓPRIO EIXO (Z2). ESTE BINÁRIO É PROVOCADO PELA COMPONENTE x

TANGENCIAL DA REACÇÃO DAS FORÇAS (R1T, R3T) EXERCIDAS PELO PRIMEIRO CORPO ANULAR (1) E PELO TERCEIRO CORPO ANULAR (6) OPCIONAL

SOBRE O SEGUNDO CORPO ANULAR (3) OSCILANTE DEVIDO AO NÃO ESCORREGAMENTO

ENTRE AS REGIÕES PERIFÉRICAS (2, 4, 5, 7) DOS CORPOS ANULARES (1,3, 6). A ROTAÇÃO DO

SEGUNDO CORPO ANULAR (3) É ENTÃO TRANSFERIDA PARA UM VEIO (9) ATRAVÉS DE UM

ACOPLAMENTO DE DESALINHAMENTO ANGULAR (10).

- ι RESUMO

DISPOSITIVO MECÂNICO DE CONVERSÃO DE ENERGIA

A presente invenção descreve um dispositivo |í mecânico de conversão de energia, que converte forças st provocadas por uma fonte de oscilação (11) sobre um segundo corpo anular (3) fazendo-o oscilar, num binário de rotação lx do mesmo corpo sobre o seu próprio eixo (Z2) . Este binário é provocado pela componente tangencial da reacção das forças (Rit, Sasj exercidas pelo primeiro corpo anular (1) e pelo terceiro corpo anular (6) opcional sobre o segundo corpo anular (3) oscilante devido ao não escorregamento entre as regiões periféricas (2, 4, 5, 7) dos corpos anulares (1, 3, 6). A rotação do segundo corpo anular (3) é x então transferida para um veio (9) através de um

X acoplamento de desalinhamento angular (10).

Campo Técnico da invenção

A invenção refere-se a um dispositivo mecânico de conversão de energia que transfere potência mecânica entre um corpo anular oscilante com ou sem movimento de precessão e rotação para um veio rotativo de saída. 0 abastecimento de energia mecânica para efectuar a oscilação do corpo anular oscilante depende do tipo de aplicação.

Entre as aplicações possíveis referem-se:

Um desmultiplicador de velocidade mecânico, com um desempenho superior aos desmultiplicadores convencionais em que a oscilação do corpo anular oscilante é controlado por um veio de entrada que guia a oscilação.

Uma máquina de pistões em que se controla a oscilação do corpo anular oscilante através de meios de ligação mecânica (como é o caso de êmbolos) a pistões.

Um motor-gerador electromagnético, controlando a oscilação do corpo anular oscilante através de meios electromagnéticos, em que o corpo anular oscilante é um iman permanente e o controlo é efectuado por bobinas de indução magnética.

Actualmente, existe uma procura permanente de soluções mecânicas mais simples, reduzindo a complexidade e dimensão dos componentes mas aumentando a eficiência mecânica dos sistemas. Esta invenção descreve um novo principio mecânico que pode ser aplicado a muitos sistemas complexos, tornando-os mais simples e aumentando as suas eficiências. Principio mecânico esse que converte forças pontuais ou distribuídas, produzidas por uma fonte de oscilação através de meios mecânicos (por exemplo um veio com um rolamento inclinado, com baixo binário e elevada velocidade de rotação ou êmbolos e pistões), de meios electromagnéticos (utilizando imaneç e bobines electromagnéticas) ou outros, e que actuam sobre um corpo anular oscilante, na rotação de um outro veio tendo este um binário elevado e baixa velocidade de rotação. Este dispositivo, pelo seu princípio de funcionamento, possui folgas nulas e perdas por fricção muito baixas, garantindo uma transmissão de potência mecânica que é maximizada. Esta invenção permite também desenvolver sistemas redutores de velocidade com inversão do sentido de rotação assim como o da variação contínua da redução de velocidade. Esta invenção permite ainda realizar novos desenhos mecânicos em que as máquinas possuem veios e corpos anulares pequenos e estreitos.

Técnica anterior

Os grandes inconvenientes dos dispositivos de conversão de energia mecânica da técnica anterior estão fundamentalmente ligados a:

necessidade de conceber mecanismos de dimensões elevadas para atingir o fim a que se destinam;

elevadas perdas de potência devido ao atrito, folgas, etc.

dificuldade de dissipação da energia calorífica gerada no processo.

Os redutores de velocidade actuais baseiam-se em engrenagens cilíndricas, cónicas, de sem-fim, helicoidais, de dentes em espinha, planetárias, epicicloidais, ou outras. Assim, os problemas mais comuns nos mecanismos de redução de velocidade tradicionais são a elevada perda de potência de transmissão devido à fricção; a existência de folgas não nulas em mecanismos de precisão, sobretudo em grandes relações de redução de velocidade; a dificuldade de produzir reduções de velocidade elevadas em apenas um andar de desmultiplicação e a fragilidade mecânica dos dispositivos quando utilizados na transmissão de grandes potências. Em engrenagens planetárias ou epicicloidais surge ainda o problema com a interferência das arestas e o contacto reduzido entre os dentes das engrenagens.

Exemplos de tais sistemas são descritos em; U.S. Pat. No. 5,505,668, atribuída a Boris A. Koriakov-Savoysky, Igor V. Aleksahin, Ivan P. Vlasov em 2 de Agosto de 1994;

Pat. No. 0145049 ™ 4 .· um redutor de velocidade em U.S.

atribuída a Detlef Axmacher, Massimiliano Gasparro, Dirk Neubauer, Nachrodt-Wiblingwerde, Pachan, Pfuetzenreuter, Markus Wilke em 20 de Maio de 2003; outro redutor de velocidade em W003042580, atribuída a Tom Transmission Systems e Stanovskoy Viktor Vladimirovic em 22 de Maio de 2003.

Por outro lado, as actuais máquinas de pistões utilizam um eixo de manivela ligado aos pistões através de bielas. Um dos aspectos destas máquinas é o facto de ao aplicar um binário constante a manivela obter-se uma força resultante no pistão muito variável com o ângulo da manivela, obtendo deste modo uma função de transferência da potência mecânica entre o pistão e a manivela também muito variável e que é característica das máquinas de pistões tradicionais. Devido ao tipo de ligação mecânica obtém-se ainda uma elevada velocidade de rotação do eixo de manivela comparada com a velocidade de deslocação dos pistões, o que nem sempre será desejável.

Alguns exemplos de sistemas semelhantes ao proposto por esta patente não exibem o principio aqui reivindicado e podem ser consultados em; U.S. Pat. No. US2004165996, atribuída a Lavorwash S P A (US) em 26 de Agosto de 2004; U.S. Pat. No. US2004165996, atribuída a Lavorwash S P A (US) em 26 de Agosto de 2004; U.S. Pat. No. US2005186085, do inventor Galba Vladimir (SK) em 25 de Agosto de 2005;

Um dos problemas habituais em motores-geradores electromagnéticos é a necessidade de utilizar um redutor de velocidade para que se obtenha uma baixa velocidade e um binário elevado no veio de saída/entrada. Outros problemas existentes são a elevada dimensão dos aparelhos que necessitam incluir o redutor de velocidade, a área limitada para o fluxo electromagnético e a dificuldade de dissipação de energia calorífica.

Sumario do invento presente pedido de patente tem como objectivo a concepção de um novo mecanismo de conversão de energia mecânica que se afasta totalmente do estado da técnica anterior porque utiliza um sistema com um corpo anular oscilante para a transferência de energia mecânica com rendimentos elevados. Este princípio de funcionamento é adaptado e utilizado em diversas aplicações resultando em soluções novas e resolvendo problemas existentes em tecnologias anteriores.

0 dispositivo objecto deste pedido resolve o problema da perda de potência devido a fricção, tem a vantagem de nâo apresentar folgas em mecanismos de precisão, permite produzir factores de redução de velocidade elevados em apenas um andar de desmultiplicação, possibilita desenvolver mecanismos estruturalmente resistentes quando utilizados na transmissão de grandes potências, resolve ainda o problema da interferência das arestas e o contacto reduzido entre os dentes das engrenagens mesmo quando a diferença do número de dentes entre as engrenagens é de apenas um (em qualquer que seja o perfil dos dentes). A fricção e as folgas são minimizadas enquanto que o binário e a potência transmitida são maximizados. Para isso é utilizado um corpo anular oscilante em que a entrada de potência é aplicada directamente na oscilação do corpo anular.

Este dispositivo pode ser aplicado em máquinas que necessitem de grandes reduções de transmissão com elevada potência ou binário, na desmultiplicação de veios em mecanismos de precisão ou outros.

No caso de máquinas de êmbolos, substituindo a manivela por um corpo anular oscilante, como adiante se descreve, obtém-se um sistema com caracteristicas mais regulares de transferência da potência mecânica entre os pistões e o veio de saída. As máquinas de pistão que necessitam de reduções elevadas de velocidade beneficiam com esta técnica reduzindo a dimensão da máquina e melhorando o rendimento em relação a sistemas tradicionais.

Este dispositivo pode ser aplicado em máquinas de pistão que necessitem de redução de velocidade na transmissão e que tenham potências e binários elevados.

Com este novo conceito o motor-gerador electromagnético está integrado no redutor de velocidade evitando perdas de potência de redutores de velocidade exteriores.

Devido ao formato anular do corpo é possível obter pequenos volumes do motor-gerador e elevadas áreas de fluxo electromagnético com grande capacidade de dissipação de energia calorífica.

A aplicação que se refere a um motor-gerador electromagnético, como motor, permite realizar arranques com cargas elevadas e através de meios de controlo pode ser utilizado como actuador de servo mecanismos. Este dispositivo pode ser aplicado em máquinas que necessitem de motores eléctricos de tamanho reduzido e de binário elevado no veio de saída. Pode ainda funcionar como gerador eléctrico com meios de controlo adequados.

Princípio de funcionamento

Conforme se pode observar nas figuras 1 e 2, representam-se três corpos anulares 1, 3 e 6 no sistema cartesiano de coordenadas XYZ, onde estão descritas as suas relações geométricas e forças que actuam no segundo corpo anular 3. A forma como estão dispostos os corpos anulares 1 e 6 permitem um equilíbrio estável das forças que actuam no segundo corpo anular 3 oscilante.

A figura 3 representa os mesmos três corpos anulares num diagrama planificado de uma superfície toroidal resultante da revolução das circunferências representadas na figura 2 em torno do eixo Z, incluindo ainda as forças distribuídas e ®3, e forças de reacção tangenciais Rit e Ba®-. O primeiro corpo anular 1 contacta o segundo corpo anular 3 sem escorregamento, sobre a linha primitiva lpl na posição

da força de reacção com componentes radial tangencial

Rit e vertical 0 segundo corpo anular 3 contacta o terceiro corpo anular 6 sem escorregamento, sobre a linha primitiva lp2 na posição da força de reacção que actua sobre o segundo corpo anular 3 com as componentes radial Râií; tangencial R3t e vertical A velocidade angular de rotação dos corpos anulares 1, 3 e 6 são representadas por em torno do eixo Z, ω₂ em torno do eixo Z₂, e 03 em torno do eixo Z respectivamente. As forças Fi e F3 correspondem ao somatório das forças distribuídas e 03 respectivamente, aplicadas ao segundo corpo anular 3 que produzem um binário em torno do seu eixo X₂. As forças distribuídas e 03 são provocadas por uma fonte de oscilação que produzem a oscilação do segundo corpo anular 3 com velocidade angular em torno do eixo vertical Z. 0 referencial com eixos X₂, Y₂ e Z₂ roda em torno do eixo Z acompanhando a aplicação das forças distribuídas sn e 03.

As forças e R®* são componentes radiais que conduzem o segundo corpo anular 3 num movimento planetário nos casos em que não é nulo. Para igual a zero não existe movimento planetário e as forças e R.3_X são nulas.

As forças Rit e Bst são componentes de reacção tangenciais devidas ao não escorregamento dos corpos anulares 1 e 6 respectivamente e são responsáveis pelo binário de saída no segundo corpo anular 3 em torno do eixo ^4- 0 não escorregamento entre os corpos anulares poderá ser obtido de diferentes formas dependendo do modelo de realização considerado. Os modelos de realização descritos nesta invenção utilizam o engrenamento entre os anéis como forma de garantir o não escorregamento. Nesta invenção não se pretende que só seja considerado o engrenamento entre os anéis mas também outras formas de garantir o não í escorregamento como é o caso

I as superfícies em contacto, ou produtos específicos que ) utilização de correias ou anulares, a utilização de da utilização do atrito entre a utilização de lubrificantes proporcionem mais atrito, a correntes entre os corpos forças electromagnéticas, a utilização de forças inter-moleculares ou uma combinação de várias destas formas.

As forças Rj._z e são as componentes verticais de reacção e contribuem indirectamente para que não exista escorregamento entre os corpos anulares 1 e 6 e o segundo corpo anular 3. Estas forças são directamente proporcionais ao atrito e função do coeficiente de atrito entre as superfícies dos corpos anulares ou directamente proporcionais a pressão de engrenamento das engrenagens no caso dos modelos de realização com engrenagens.

segundo corpo anular 3, com diâmetro OBsditóstó tem regiões periféricas que fazem ângulos de βχ e com o eixo X₂, definindo também os ângulos da linha primitiva lpl e da linha primitiva lp2 e em que oti e a3 estão dentro do intervalo [-90°, 90°].

O segundo corpo anular 3 tem um movimento de oscilação e precessão em torno do ponto A e de rotação em torno do eixo Z₂. O movimento é uma composição de três componentes de movimento. O segundo corpo anular 3 oscila circunscrito numa superfície esférica com diâmetro e tem um eixo vertical Z₂ fazendo um ângulo de inclinação y com o eixo Z. O segundo corpo anular 3 roda sobre si próprio no eixo Z2 e a superfície esférica onde está circunscrito possui simultaneamente um movimento planetário com diâmetro em torno do eixo Z. A composição dos movimentos resulta numa superfície de revolução toroidal onde os três corpos anulares 1, 3 e 6 estão circunscritos.

>χχχχχχχχχχχχχχχχ<>χ>χ<<<<<<

ponto A corresponde ao ponto de intersecção entre os eixos Z2 e Z e encontra-se a uma distância z_A do plano XY.

ponto A é o vértice em torno do qual o segundo corpo anular 3 possui movimento de oscilação, precessão e rotação. Este ponto corresponde também ao ponto central de um cardan simples ou cardan duplo ou um fole de forma a transferir a rotação do corpo anular oscilante 3 para um veio rotativo em torno do eixo Z.

A distância ΔΖ13 é uma medida no eixo Z entre os corpos anulares 1 e 6, na zona de intersecção da linha primitiva lpl e da linha primitiva lp2 com a superfície esférica onde o segundo corpo anular oscilante 3 está circunscrito de diâmetro

A figura 4 representa um diagrama de blocos com o princípio de funcionamento do dispositivo objecto deste pedido, onde estão representados os mesmos três corpos anulares 1, 3 e 6 das figuras 1, 2 e 3 sob a forma de blocos que comunicam entre si através de setas bidireccionais representando meios de ligação, mecânicos ou outros, onde existem trocas de energia. O conjunto destes três corpos anulares constituem um bloco denominado Modulador Mecânico onde os corpos anulares 1, 3 e 6 contactam entre si sem escorregamento nas regiões periféricas 2 e 4 entre os corpos anulares 1 e 3; e nas regiões periféricas 5 e 7 entre os corpos anulares 6 e 3; devido às forças de reacção Ri_t e

O bloco Modulador Mecânico modula a rotação do segundo corpo anular 3 com os corpos anulares 1 e 6 porque não existe escorregamento entre o segundo corpo anular 3 com os corpos anulares 1 e 6 e porque o movimento oscilatório e de precessão do corpo anular 3 é forçado através de forças distribuídas e oscilantes com velocidade angular provocado pelo meio de ligação 13 a Fonte de Oscilação, sendo esta última ligada ao exterior através dos meios de ligação 17. 0 Modulador Mecânico é constituído pelo Veio 8 que integra pelo menos o primeiro corpo anular 1 e o Veio 8' que integra pelo menos o terceiro corpo anular 6 e que comunicam a rotação com o exterior através de meios de ligação 15 e 15' com velocidades angulares ^3 e ωβ respectivamente trocando a Energia Mecânica no Veio 8 e Energia Mecânica no Veio 8' com o exterior. O Modulador Mecânico comunica o movimento do segundo corpo anular 3, com oscilação, precessão e rotação g>2 para o bloco denominado Desmodulador Mecânico através de meios de ligação 12 ao acoplamento de desalinhamento angular 10.

bloco Desmodulador Mecânico filtra a componente de oscilação e precessão do movimento proveniente do Modulador Mecânico através do acoplamento de desalinhamento angular 10 para o veio do desmodulador 9 através do meio de ligação 14, transmitindo apenas a rotação ssí do segundo corpo anular 3. 0 acoplamento de desalinhamento angular 10 pode ser obtido através de um acoplamento de cardan simples, de cardan duplo, de um fole flexível, de elástico, de engrenagens, de lâminas, de tambor, de veios elásticos sujeitos flexão ou outro dispositivo semelhante. Esta rotação do veio do desmodulador 9 é então transmitida ao exterior através do meio de ligação 16, ficando disponível a troca de Energia Mecânica no Veio do Desmodulador com o exterior.

De forma geral a Fonte de Oscilação poderá ser mecânica (para o modelo de realização do redutor de velocidade), de combustão interna (para o modelo de realização da máquina de pistões), electromagnética (para o modelo de realização do motor-gerador electromagnético), hidráulica, pneumática, aerodinâmica, hidrodinâmica, química, uma combinação de várias ou outros tipos de fontes de oscilação, desde que provoque a oscilação mecânica com ou sem precessão do segundo corpo anular 3. Ela dependerá do tipo de modelo de realização considerado. Esta Fonte de Oscilação pode ser alimentada por Energia proveniente do exterior ou então fornecer Energia ao exterior que dependerá também do tipo de modelo de realização considerado. Da forma mais geral e possível fazer circular energia e potência em todas as direcções e sentidos indicados pelas setas largas representadas na figura 4.

O bloco a tracejado indica a Unidade de Invenção.

As equações seguintes são obtidas utilizando expressões matemáticas geométricas para determinar a relação entre as velocidades angulares dos corpos anulares 1, 3 e 6 e a velocidade angular Uy de oscilação do segundo corpo anular 3 provocada pela fonte de oscilação com as forças Fi e Fj. É assumido que Oy é a velocidade angular de entrada e u>2 a velocidade angular de saída do sistema. As equações permitem ainda distinguir e isolar casos particulares dos modelos de realização caracterizados por possuírem uma ou mais condições resultantes de restrições ao modelo de Funcionamento Geral.

Para o Funcionamento Geral, regiões periféricas dos corpos anulares os perímetros nas são dados por

Região Periférica

I^a Região Periférica (2) do Corpo Anular (1) 2·^ή Região Periférica (4)

Região Periférica (5)

2^o Corpo Anular (3) junto a lp2 Região Periférica (7) do 3^o Corpo Anular (6)

Perímetro

Pi

VOS» > * ίϊ . $ ¢..-⁵ ·'·* .4SS,

3^ado

A’

Para o Funcionamento Geral, o factor de redução da velocidade angular entre e 4>2 é dado por:

Para		Factor de Redução
	I	s<~ ' aA~'(a,	s,_s
ωι=0		⁰oscilai '
	j	⁰ oscillator ( ~ O T + 1 / “ ⁰.
O3=0	I	'· ....................................................
	ssss3

Para o Funcionamento Geral, as distâncias ss.s e

As variáveis cti, y, e definem toda a geometria do sistema fixando as relações entre as velocidades angulares de rotação dos corpos anulares. Controlando mecanicamente uma ou mais variáveis é possível obter sistemas com reduções de velocidades angulares variáveis, continuas e com ou sem inversão do sentido de rotação entre os corpos anulares.

Para os modelos de realização descritos nesta patente são impostas restrições particulares ao Funcionamento Geral obtendo-se a seguinte condição:

Condição 1

Movimento planetário inexistente
Perímetros iguais
Velocidades angulares idênticas
no 1° e 37 corpos anulares
Simetria do V corpo anular

Para os modelos de realização descritos nesta patente não existe inversão da velocidade angular de saída, o factor de redução da velocidade angular entre sa® e ω₂depende apenas das variáveis angulares a e y, sendo dado por:

Factor de Redução ω₂/ω_Γ para a Condição 1

cos(cr) cos(/+a)

Para outros casos particulares de modelos de realização não apresentados nesta patente são impostas combinações de restrições particulares ao Funcionamento Geral, já referidas atrás, entre as quais importar realçar o caso particular 4 que permite o movimento composto e circunscrito numa superfície toroidal do segundo corpo anular:

Condição 2
Com movimento planetário	0planetary^
Velocidades angulares idênticas no 1° e 3^?corpos anulares

Equação necessária - ¹ UjaWí ' com * ' u v entre as variáveis ,_;<i cos(/+»'t' +cos(/+e'<'

--^''ís.-sSsOs---------------------------------------------------------------------------Para este caso particular de modelo de realização não apresentado nesta patente o factor de redução da velocidade angular entre e »2 depende apenas das variáveis angulares cti, «3 e y, permitindo inversão ou não da velocidade angular de saída, e é dado por:

Factor de Redução para a Condição 2 _______csws_______±______-1 cos(y+a;) cos(7+6r,)+cos(7+aj cos(/+q. >+cos(y+a,)cos(/+ízJ

A utilização de engrenagens nas regiões periféricas do primeiro, segundo e terceiro corpos anulares nos modelos de realização descritos nesta patente impõe uma condição adicional que garanta que os perímetros pi, P3, P21 e P23 sejam múltiplos inteiros da espessura dos dentes. Assim as variáveis ai, a3 e y são condicionadas por:

Condição 3 “ não escorregamento com engrenamento de dentes para os modelos de realização descritos nesta patente a = a, =a₃;

1'n° _ dentes _ / _ região _ periférica = n° ... dentes... 4^a _ região _ periférica [n° -dentes 2 região periférica = n°dentes 3”região periférica i n°-dentes 1 região periférica , . | y = acosl--------” ~———-----cos(ar) - a n°-dentes _ 2' _região _ periférica )

O sentido de rotação dos corpos anulares varia com a alteração do perímetro da trajectória de contacto entre os corpos anulares. As velocidades angulares de rotação »1, ω₂ e 03 são consideradas positivas na direcção das setas desenhadas nas figuras 1 e 2 obtendo-se as seguintes relações:

Para os modelos de realização descritos nesta patente são calculados os momentos das forças aplicadas ao segundo corpo anular através de cálculos de equilíbrio estático:

Momento no segundo corpo anular em torno díâ eixo devido as forças Fi e F₂		...... (F .
Forças de reacção
tangenciais devido ao não	R„ =
escorregamento entre os		sin(cr)
corpos anulares
Momento no segundo corpo
anular em torno do eixo Z₂	.·
transmitido ao veio do		F, +F₁l MMljh * â........... i
desmodulador

A tabela seguinte mostra a relação entre as variáveis aj, 03, y, e para todos os modelos de realização descritos na invenção e em que

Modelo de realização	Funcionamento Geral	Redutor & Velocidade	Máquina & Pistões	MotorGerador Electromag nético
I^a e regiões periféricas	superficie com atrito	200 dentes	40 dentes	100 dentes
à. λ e λ·)® regiões periféricas	superficie com atrito	201 dentes	41 dentes	101 dentes
Condição entre ângulos (»3	« * «₃	a = a, = a,
αχ, a3 - valor dos ângulos	-9(Γ<α_ι,α₃ <90°	a = 1,3°	a = 5°	a = 3°
γ - ângulo de inclinação entre Z e Z2	O<^<90°	^ = 4,564		= 5,61°
Diâmetro do movimento planetário
Perímetros dos corpos anulares	PI F3 P21 4Í P23	Pi = P3 P21 ⁼ P23	PI = P3 P21 ⁼ p2 3	Pi = P3 PSi ⁼ P23
Simetria do segundo corpo anular no plano X2, Y2	não simétrico	simétrico	simétrico	s imétrico
Corpos anulares circunscritos	numa superfície toroidal	numa superfície esférica	numa superfície esférica	numa superfície esférica
Distância de A ao plano XY	z_x#o	Z*=o	z*=o	Z_A=0
Velocidades angulares dos corpos anulares	C i/w e [ω_χ^0 ou »3^0]		/Q	ÍSi j =0
Condições	Qualquer	Condição 1 e 3	Condição 1 e 3	Condição 1 e 3

Existem outros casos particulares para os quais não são apresentados modelos de realização e que podem ser obtidos nas seguintes condições:

Modelo de realização	Caso particular 1	Caso particular 2	Caso particular 3	Caso particular 4
I^a e 4? regiões periféricas	Superfície com atrito ou dentes	Superfície com atrito ou dentes	Superfície com atrito sem dentes	Superfície com atrito ou dentes
<<^s e 3 ^sregiões periféricas	Superfície com atrito ou dentes	Superfície com atrito ou dentes	Superfície com atrito sem dentes	Superfície com atrito ou dentes
Condição entre ângulos αχ, (X3	a, = a₃	α * α	a, = u.
«1, - valor dos ângulos	-90°<«₁,«₃ <90°	-90°<a₁,a₃ <90°	íÇ.íS <90°	-9ff^,<ít₁,a₃ <90°
γ - angulo de inclinação entre Z e Z₂	Cky<90^o	0</<90°	Cky<90^o	0</<90°
Diâmetro do movimento planetário	^:··	^s··' -·		^planet ary
Perímetros dos corpos anulares	Pl P3 P21 ⁼ P23	Pl = p3 P21 # P23	Pi = P3 P21 - P23	Pl * p3 P21 P23
Simetria do segundo corpo anular no plano X2, Y2	simétrico	não simétrico	simétrico	não simétrico
Corpos anulares circunscritos	numa superfície toroidal	numa superfície esférica	numa superfície esférica	numa superfície esférica
Distância de A ao plano ΧΎ	z_A^0	z*=o	Z_A=0	z*#o
Velocidades angulares dos corpos anulares		«₄ίω₃		:·++ ++ =0
Condições	Não disponível	Não disponível	Condição 1	Condição 2

Caso particular 5:

0	corpo anular 3	é eliminado, ficando	O
dispositivo	reduzido a dois	corpos anulares com	a
consequente	perda do equilíbrio	das forças de reacçâo	no

corpo anular oscilante 2 mas ganhando em simplicidade.

Caso particular 6:

Aumentando a complexidade do sistema é possível utilizar mais do que um corpo anular oscilante além do corpo anular 3 entre os corpos anulares 1 e 6 o que permitirá obter em simultâneo tantas velocidades angulares de saída como o número de corpos anulares oscilantes. Neste caso os corpos anulares oscilantes encontram-se sobrepostos uns sobre os outros, cada um com o seu ângulo de inclinação (y), com os respectivos acoplamentos de desalinhamento angular e veios dos desmoduladores. O contacto sem escorregamento entre os corpos anulares oscilantes será realizado da mesma forma que entre os corpos anulares 1, 3

Breve descrição das figuras

A invenção será em seguida descrita com a ajuda dos desenhos anexos que representam, sem qualquer carácter limitativo:

A figura 1, uma vista em perspectiva de três corpos anulares e que explica o funcionamento geral do modulador mecânico;

A figura 2, uma vista frontal e em corte de três corpos anulares e que explica o funcionamento geral do modulador mecânico;

A figura 3, um diagrama com a superfície toroidal planificada de três corpos anulares e que explica a distribuição de forças no corpo anular oscilante 3 e do funcionamento geral do modulador mecânico;

A figura 4, um diagrama de blocos que explica as interacções mecânicas e as trocas de energia entre os componentes do dispositivo bem como o seu funcionamento geral.

A figura 5, uma vista em perspectiva do Redutor de Velocidade com diversos cortes no corpo mostrando os componentes internos e a respectiva montagem entre eles;

A figura 6, uma vista frontal do Redutor de Velocidade mostrando os componentes internos e a respectiva montagem entre eles;

A figura 7, um diagrama com a superfície esférica planificada de três corpos anulares e que explica a distribuição de forças no corpo anular oscilante 103 do modulador mecânico no Redutor de Velocidade;

A figura 8, um diagrama de blocos que explica as

interacções mecânicas	e	as trocas de	energia entre	OS
componentes do Redutor	de Velocidade	bem como o	seu
funcionamento geral;
A figura 9, uma	perspectiva	da montagem	dos
componentes do Redutor	de	Velocidade;

A figura 10, uma vista em perspectiva da Máquina de Pistões com diversos cortes no corpo mostrando as peças internas e a respectiva montagem entre elas. A Máquina de Pistões não está completamente representada porque a figura só destaca as peças funcionais relacionadas com esta invenção, ficando de fora a representação do controlo dos actuadores das válvulas, o sistema de ignição por faísca, o sistema de injecção de entrada de gases de admissão e o sistema de escape, todos eles interligados ao meio de engrenamento ao exterior 224 e fixos ao corpo do motor 209;

A figura 11, uma vista frontal da Máquina de Pistões mostrando as peças internas e a respectiva montagem entre elas. Esta figura não representa as mesmas peças que a figura 10 pelas mesmas razões citadas antes;

A figura 12, um diagrama com a superfície esférica planificada de três corpos anulares e que explica a distribuição de forças no corpo anular oscilante 203 do modulador mecânico na Máquina de Pistões;

A figura 13, um diagrama de blocos que explica as interacções mecânicas e as trocas de energia entre os componentes da Máquina de Pistões bem como o seu funcionamento geral;

A figura 14, uma perspectiva da montagem dos componentes da Máquina de Pistões;

A figura 15, uma vista em perspectiva do Motor-Gerador Electromagnético com diversos cortes no corpo mostrando as peças internas e a respectiva montagem entre elas;

A figura 16, uma vista frontal do Motor-Gerador Electromagnético mostrando as peças internas, a disposição das bobinas electromagnéticas e as suas correntes eléctricas e os pólos magnéticos das bobinas e imanes;

A figura 17, um diagrama com a superfície esférica planificada de três corpos anulares e que explica a distribuição de forças electromagnéticas no corpo anular oscilante 303 do modulador mecânico no Motor-Gerador Electromagnético;

A figura 18, um diagrama de blocos que explica as interacções mecânicas e as trocas de energia entre os componentes do Motor-Gerador Electromagnético bem como o seu funcionamento geral.

A figura 19, uma perspectiva da montagem dos componentes do Motor-Gerador Electromagnético;

A tabela de figuras agrupa os desenhos anexos por tipos de representação:

í Tipo de : Representação

Funcionamento ; Redutor de ; Máquina de Pistões

Geral

Velocidade

Motor—Gerador f Electromagnético;

Vista em Perspectiva

Figura 1

Figura 5 i Figura 10

Figura 15

Vista Frontal

Figura 16

Figura 2

Figura 6 ; Figura 11

Diagrama § Planificado [ do Modulador ; Mecânico i	Figura 3	§ Figura	7 § Figura	12	Figura
Diagrama de \| Blocos do Dispositivo §	Figura 4	...................... : Figura	8 : Figura	¹³	Figura
Perspectiva da Montagem S	-	í Figura	9 $ Figura	¹⁴	Figura

7

9

Descrição detalhada dos modelos de realização preferidos

Conforme se pode observar nas figuras anexas, a presente invenção descreve um dispositivo mecânico de conversão de energia, que converte forças provocadas por uma fonte de oscilação (11, 135, 211 e 213, 311 e 312) sobre um segundo corpo anular (3, 103, 203, 303), fazendo-o oscilar, num binário de rotação do mesmo corpo sobre o seu próprio eixo (Z₂) . 0 binário obtido é provocado pela componente tangencial da reacção das forças (Rit, Sfed exercidas pelo primeiro corpo anular (1,

101, 201, 301) pelo terceiro corpo anular (6, 106, 206, 306) sobre segundo corpo anular (3, 103,

203, 303) oscilante devido ao não escorregamento entre as regiões periféricas (2,

102,

202,

302; 4, 104, 204, 304; 5, 105, 205, 305; 7,

107,

207,

307) dos corpos anulares (1, 101, 201, 301; 3,

103,

203,

303;

6,

106,

206, 306).

Quando os perímetros dos corpos anulares ao longo das suas zonas de contacto forem diferentes, obtém-se uma desmultiplicação entre velocidade angular de oscilação do segundo corpo anular (3,

103, 303) devida as forças provocadas pela fonte de oscilação e a velocidade de rotação do segundo corpo anular (3, 103, 303) ou da velocidade de rotação do veio do modulador (208). No caso do corpo anular oscilante do redutor de velocidade e do motor-gerador electromagnético (103, 303) a rotação é transferida para o Veio do

Desmodulador (109, 309) com um eixo coincidente com os eixos do primeiro e terceiro corpos anulares (101, 301 e

106, 306) através de um fole (110, 310). No caso da Máquina de Pistões é utilizado um cardan 210 que impede a rotação do corpo anular oscilante 203 ligado ao corpo do motor 209 que funciona como um Veio do Desmodulador fixo.

sequndo corpo anular oscilante 3 oscila em torno de um ponto fixo A, roda sobre si próprio e possui um movimento planetário resultando num movimento de precessão em relação ao ponto A. Devido a restrições impostas para os modelos de realização descritos em relação ao funcionamento geral, os corpos anulares oscilantes (103, 203, 303) não possuem movimento planetário e por isso não possuem movimento de precessão em torno do ponto A, eles só oscilam em torno do ponto A. Os corpos anulares oscilantes (103, 303) rodam sobre si próprios enquanto que o corpo anular (203) apenas oscila.

Os corpos anulares (1 e δ, 101 e 106, 201 e 206, 301 e 306) com regiões periféricas (2 e 7, 102 e 107, 202 e 207, 302 e 307) contactam o segundo corpo anular oscilante (3, 103, 203, 303) com regiões periféricas (4 e 5, 104 e 105, 204 e 205, 304 e 305) em superfícies sem escorregamento em que a zona de contacto roda ao longo da trajectória definida pelas regiões periféricas. A forma e o material das superfícies de contacto são desenhadas maximizando a fricção na direcção tangencial entre o corpo anular oscilante (3, 103, 203, 303) e os corpos anulares (1 e 6, 101 e 106, 201 e 206, 301 e 306) para que não exista escorregamento obtendo um acoplamento sem folga. As forças provocadas pela Fonte de Oscilação sobre o segundo corpo anular oscilante (3, 103, 203, 303) produzem componentes de reacção normais e tangenciais provocadas pelos corpos anulares (1 e 6, 101 e 106, 201 e 206, 301 e 306), que correspondem a soma das forças de pressão distribuídas entre esses mesmos corpos anulares e o segundo corpo anular oscilante (3, 103, 203, 303) na posição de contacto das superfícies. Estas superfícies de contacto seguem as forças de rotação ao longo das regiões periféricas (4 e 5, 104 e 105, 204 e 205, 304 e 305).

Nas figuras 5, 6, 7, 8 e 9 representa-se um Redutor de Velocidade de acordo com a invenção. O Redutor de Velocidade é um dos modelos de realização preferidos descritos nesta invenção e consiste num redutor de velocidade mecânico com o aspecto de um rolamento, mas com um veio de entrada e outro de saída no lugar do veio interior do rolamento. O redutor de velocidade tem meios de suporte para montar elementos externos fixos e rotativos.

O primeiro corpo anular 101 e o terceiro corpo anular 106 estão mecanicamente fixos por meio de parafusos de aperto do veio do modulador 115 por razões de montagem do modelo de realização, e juntos formam o veio do modulador 108. O veio do modulador 108 tem um primeiro meio de fixação 136 para um elemento exterior não rotativo.

O segundo corpo anular 103 tem uma segunda região periférica 104 e uma terceira região periférica 105.

O primeiro corpo anular 101 tem dentes na primeira região periférica 102 formando uma engrenagem que trabalha numa engrenagem formada por dentes na segunda região periférica 104 do segundo corpo anular 103.

Da mesma forma, o terceiro corpo anular 106 tem a quarta região periférica 107 com dentes que engrenam com os dentes da terceira região periférica 105 do segundo corpo anular

103.

A primeira região periférica 102 e a quarta região periférica 107 possuem 200 (duzentos) dentes.

A segunda região periférica 104 e a terceira região periférica 105 possuem 201 (duzentos e um) dentes.

O veio do oscilador 135 é um veio de elevada velocidade de

rotação	com um terceiro	meio de	fixação 138	para	um
elemento	rotativo externo	e f une	iona como um	veio	de
entrada	de energia do modelo de	realização. 0	veio	do
oscilador 135 é montado	ao veio	do modulador	108,	no
primeiro	corpo anular 101,	como um	primeiro rolamento	120

com esferas e guias de esferas interiores e exteriores como mostram as figuras 5 e 6. O veio do oscilador 135 é montado ao segundo corpo anular 103 como um terceiro rolamento 133 que tem o eixo coincidente com o eixo do segundo corpo anular 103 e inclinado com um ângulo fixo em relação ao eixo do veio do oscilador 135.

O segundo corpo anular 103 oscila e roda dentro do veio do modulador 108 engrenado nos dentes das regiões periféricas (102, 104, 105 e 107) com uma inclinação fixa entre os seus eixos.

O veio do desmodulador 109 é um veio de rotação lento com um segundo meio de fixação 137 a outro elemento rotativo externo e funciona como um veio de saída de energia mecânica do modelo de realização. 0 veio do desmodulador 109 é montado ao veio do modulador 108 como um segundo rolamento 121 com esferas e guias de esferas interiores e exteriores como mostram as figuras 5 e 6, e que tem o eixo coincidente com o do primeiro rolamento 120.

A rotação do segundo corpo anular 103 é transferida para o veio do desmodulador 109 por meio de um elemento de acoplamento em fole 110 desenhado de modo a ficar circunscrito numa superfície esférica centrada no ponto A. 0 elemento de acoplamento em fole 110 é rigidamente fixo ao segundo corpo anular 103 por meio de um primeiro arame de cobre de fixação por pressão 124 e fixo na outra extremidade ao veio do desmodulador 109 por meio de um segundo arame de cobre de fixação por pressão 125. Desta forma, a rotação do veio do oscilador 135 é transferida com uma velocidade desmultiplicada para o veio do desmodulador 109, com folgas nulas e um rendimento muito elevado. 0 factor de redução de velocidade é de 200. Duzentas rotações completas no veio do oscilador 135 correspondem a uma rotação no veio do desmodulador 109.

No diagrama de blocos da figura 8 é possível observar como estão interligados os diversos componentes do Redutor de Velocidade. O Modulador Mecânico é constituído pelo primeiro corpo anular 101, segundo corpo anular 103 e terceiro corpo anular 106. O segundo corpo anular 103 engrena no primeiro corpo anular 101 através das regiões periféricas 102 e 104 e engrena no terceiro corpo anular 106 através das regiões periféricas 105 e 107, como já descrito anteriormente. Este bloco Modulador Mecânico modula a rotação do segundo corpo anular 103 através da Fonte de Oscilação correspondente ao veio do oscilador 135 trocando energia através do terceiro rolamento 133. Neste modelo de realização o primeiro corpo anular 101 está ligado ao terceiro corpo anular 106 através de parafusos de aperto do veio do modulador 115 imobilizados com um corpo exterior fixo através do primeiro meio de fixação 136. A Fonte de Oscilação está apoiada e roda através do primeiro rolamento 120 ao primeiro corpo anular 101 e recebe Energia

Mecânica no Veio do Oscilador através do terceiro meio de fixação 138. 0 Desmodulador Mecânico constituído pelo elemento de acoplamento em fole 110 e pelo veio do desmodulador 109, recebe energia mecânica para o elemento de acoplamento em fole 110 do segundo corpo anular 103 através do primeiro arame de cobre de fixação por pressão 124 com movimento de precessão, rotação e oscilação. O veio do desmodulador 109 está apoiado e roda sobre o terceiro corpo anular 106 através do segundo rolamento 121. O Desmodulador Mecânico filtra o movimento de precessão e oscilação transmitindo energia mecânica de rotação ao veio do desmodulador 109 através do segundo arame de cobre de fixação por pressão 125 que por sua vez é transmitido para o exterior através do segundo meio de fixação 137. Desta forma o veio do desmodulador 109 funciona como veio de saida da energia mecânica do modelo de realização.

As setas a cheio indicam a direcção e sentido da transmissão de potência e energia mecânica, que provém do exterior para o veio do oscilador e é encaminhada para a o veio do desmodulador 109 através da Fonte de Oscilação correspondente ao veio do oscilador 135, seguido do segundo corpo anular 103, seguido pelo Desmodulador Mecânico com o elemento de acoplamento em fole 110 e o veio do desmodulador 109. Devido ao elevado factor de desmultiplicação de 200 o sentido de transmissão de energia e potência é essencialmente unidireccional, da Fonte de Oscilação para o veio do desmodulador.

O bloco a tracejado indica a Unidade de Invenção.

Nas figuras 10, 11, 12, 13 e 14 representa-se uma Máquina de Pistões de acordo com a invenção. Esta Máquina de Pistões que a seguir se descreve consiste num motor de combustão interna baseado no novo principio mecânico descrito por esta invenção. O motor de combustão interna possui 16 (dezasseis) pistões dispostos em pares de pistões opostos. Cada par de pistões trabalha em conjunto e em sentidos opostos, empurrando e puxando o segundo corpo anular oscilante 203.

O primeiro corpo anular 201 tem uma engrenagem com dentes cónicos espirais numa primeira região periférica 202. 0 primeiro corpo anular 201 e um terceiro corpo anular 206 igual estão mecanicamente fixos ao corpo do veio do modulador 225 por meio de parafusos de aperto por razões de montagem do modelo de realização, formando o veio do modulador 208. O veio do modulador 208 possui um primeiro rolamento 220 e um segundo rolamento 221 que fixam o conjunto ao corpo do motor 209, permitindo a sua rotação e funcionando como um veio de saída da energia mecânica do modelo de realização.

O segundo corpo anular 203 tem uma engrenagem com dentes cónicos espirais na segunda região periférica 204 e na terceira região periférica 205 que engrenam na primeira região periférica 202 do primeiro corpo anular 201 e na quarta região periférica 207 do terceiro corpo anular

206 respectivamente.

As engrenagens de dentes utilizadas para obter um engrenamento ruído sonoro mais reduzido e com transmissão mais elevada do que

em	espiral	são
mais	suave com	um
uma	potência	de
outros tipos	de

engrenagens.

segundo corpo anular 203 oscila entre o primeiro corpo anular 201 e o terceiro corpo anular 206 com contacto e engrenamento. A oscilação é fornecida pelas 16 (dezasseis) bielas 212 que interligam e transmitem o movimento vindo dos 16 (dezasseis) pistões 211. Os suportes de bielas no corpo oscilante 214 e os suportes de bielas nos pistões 213 permitem uma rotação livre das extremidades esféricas das bielas 212 mantendo a transmissão do movimento oscilante.

O cardan 210 é um meio de ligação entre o segundo corpo anular 203 e o corpo do motor 209 para que o segundo corpo anular 203 possa oscilar sem que exista rotação sobre o seu próprio eixo. 0 cardan 210 possui 2 (dois) pinos exteriores de rotação do cardan 219 ligados ao corpo do motor 209 e outros 2 (dois) pinos interiores de rotação do cardan 222 (visíveis na figura 14) ligados ao segundo corpo anular 203 fazendo um ângulo de 90° entre eles.

As câmaras de combustão 218 estão dispostas em torno do corpo do motor 209 e alinhadas com o movimento dos pistões 211. As câmaras de combustão 218 possuem válvulas de admissão 215, válvulas de escape 217 e um furo para o sistema de ignição por faísca 216. 0 ciclo de admissão, compressão, combustão e escape é controlado e sincronizado com a oscilação do segundo corpo anular 203 através do meio de engrenamento ao exterior 224 tendo uma sequência rotativa cíclica por todas as câmaras de combustão 218. As câmaras de combustão 218 opostas funcionam em pares, com compressão e combustão ou admissão e escape. As câmaras de combustão 218 consecutivas, num mesmo lado do corpo do motor 209, funcionam alternadamente com admissão e combustão ou compressão e escape.

A engrenagem cónica espiral do segundo corpo anular 203 tem 40 (quarenta) dentes, a engrenagem cónica espiral do primeiro corpo anular 201 e a do terceiro corpo anular 206 tem 41 (quarenta e um) dentes. Isto significa que uma rotação completa do veio do modulador 208 corresponde a 40 (quarenta) oscilações completas do segundo corpo anular 203 ou a 20 (vinte) ciclos completos de combustão em cada câmara de combustão 218.

No diagrama de blocos da figura 13 é possível observar como estão interligados os diversos componentes da Maquina de Pistões. 0 Modulador Mecânico é constituído pelo primeiro corpo anular 201, o segundo corpo anular 203 e o terceiro corpo anular 206. 0 primeiro corpo anular 201 engrena no segundo corpo anular 203 através da primeira região periférica 202 e da segunda região periférica 204 para que não exista escorregamento entre estes componentes. 0 terceiro corpo anular 206 engrena no segundo corpo anular 203 através da terceira região periférica 205 e da quarta região periférica 207 de modo a que estes componentes não apresentem escorregamento. O Modulador Mecânico modula a rotação do primeiro corpo anular 201 e do terceiro corpo anular 206 porque o segundo corpo anular 203 encontra-se com rotação fixa devido ao Desmodulador Mecânico. A modulação é obtida pela Fonte de Oscilação constituída por pistões 211 e pelos suportes de bielas nos pistões 213 que ligam ao segundo corpo anular 203 através das bielas 212 e dos suportes de bielas no corpo oscilante 214. A Energia

Mecânica que alimenta a Fonte de Oscilação é obtida através da combustão Interna nas câmaras de combustão 218.

Desmodulador Mecânico é composto por um acoplamento com cardan 210 e pelo veio do desmodulador correspondente ao corpo do motor 209. 0 cardan 210 impede o segundo corpo anular 203 de rodar através dos pinos interiores de rotação do cardan 222. 0 cardan 210 por sua vez não roda porque os pinos exteriores de rotação do cardan 219 estão ligados ao corpo do motor 209. Desta forma é filtrado o movimento de precessão e oscilação do segundo corpo anular 203 mas impedido o movimento de rotação devido ao corpo do motor 209 encontrar-se fixo com o meio de fixação do dispositivo 223 a um elemento exterior. 0 veio do modulador 208 está apoiado e roda sobre o corpo do motor 209 através do primeiro rolamento 220 e dos pinos interiores de rotação do cardan 222. A rotação do veio do modulador 208 é obtida devido a ligação rígida deste com o primeiro corpo anular 201, o terceiro corpo anular 206 e o corpo do veio do modulador 225, recebendo energia que por sua vez é direccionada a uma Carga exterior através dum meio de engrenamento ao exterior 224 existente no corpo do veio do modulador 225. Assim o veio do modulador 208 funciona como um veio de saída de energia mecânica do modelo de realização.

As setas largas a cheio indicam a direcção e sentido da transmissão de potência e energia no Modulador Mecânico, a qual é distribuída pelos dois engrenamentos que garantem o não escorregamento nas regiões periféricas 205 mais 207 e 202 mais 204 sendo aplicada ao veio do modulador

... ysj 208. O sentido de transmissão de potência e energia é essencialmente da Fonte de Oscilação para a Carga devido ao tipo de máquina com combustão interna.

O bloco a tracejado indica a Unidade de Invenção.

Conforme se pode observar nas figuras 15, 16, 17, e 19 representa-se um Motor-Gerador Electromagnético.

C primeiro corpo anular 301 e um terceiro corpo anular 306 igual são mecanicamente fixos ao veio do modulador 308 por meio de parafusos de aperto do corpo 313 por motivos de montagem. Estes três corpos (301, 306 e 308) têm internamente uma forma octogonal para montar a um elemento externo não rotativo.

segundo corpo anular 303 com a segunda região periférica 304 e a terceira região periférica 305 oscila e roda entre o dito primeiro corpo anular 301 e o terceiro corpo anular 306.

O primeiro corpo anular 301 tem a primeira região periférica 302 com uma engrenagem de dentes em espiral que engrena com a engrenagem de dentes da segunda região periférica 304.

terceiro corpo anular 306 tem a quarta região periférica 307 com uma engrenagem de dentes em espiral que engrena com a engrenagem de dentes da terceira região periférica 305.

em	espiral	são
mais	suave com	um
uma	potência	de
outros tipos	de

engrenagens.

número de dentes da primeira região periférica 302 é igual ao número de dentes da quarta região periférica 307 totalizando 100 (cem) dentes.

número de dentes da segunda região periférica 304 é igual ao número de dentes da terceira região periférica 305 e totalizando 101 (cento e um) dentes.

O segundo corpo anular 303 tem oscilação e rotação guiada pelo veio do modulador 308 e pelas duas regiões periféricas 302 e 307 de scritas atrás.

O veio do desmodulador 309 funciona como veio de saída/entrada de energia mecânica do modelo de realização e é composto pelo primeiro suporte de rolamento 316 (fixando o anel externo do primeiro rolamento 320) , o primeiro suporte de acoplamento do veio 317, o segundo suporte do rolamento do veio 318 (fixando o anel externo do segundo rolamento 321) e o segundo suporte do acoplamento do veio 319 mecanicamente fixo pelos parafusos de aperto dos rolamentos e veio 315 por motivos de montagem. 0 exterior do veio do desmodulador 309 tem uma forma octogonal para montar e transmitir a rotação a um elemento externo.

O primeiro suporte interno de rolamento 322 fixa o anel interior do primeiro rolamento 320 ao primeiro corpo anular 301. O segundo suporte interno de rolamento 323 fixa o anel interior do segundo rolamento 321 ao terceiro corpo anular 306.

O acoplamento de fole duplo 310 é composto pelo primeiro fole 327 e pelo segundo fole 328 ambos ligados ao segundo corpo anular 303 através do primeiro arame de cobre de fixação por pressão 324, e ao veio do desmodulador 309 através do segundo arame de cobre de fixação por pressão

325 e do terceiro arame de cobre de fixação por pressão

326. Os foles são desenhados de modo ficarem circunscritos numa superfície esférica centrada no ponto A.

Assim o segundo corpo anular 303 pode oscilar mantendo uma ligação rígida de acoplamento de rotação ao veio do desmodulador 309.

A oscilação do segundo corpo anular 303 é controlada por forças electromagnéticas devidas a campos electromagnéticos girantes, actuando entre o segundo corpo anular 303, que possui um íman permanente com pólos radiais como desenhado na figura 16, e o primeiro corpo anular 301 e o terceiro corpo anular 306, que são ambos magneticamente induzidos pelas bobinas electromagnéticas radiais externas 311 e pelas bobinas electromagnéticas radiais internas 312 como desenhado na figura 16, totalizando um número de 32 (trinta e duas) bobinas. A corrente que circula nas bobinas (311 e 312) é exemplificada na figura 16, a corrente que se afasta do observador 329 e a corrente que se aproxima do observador 330 induzem os pólos electromagnéticos norte e sul no primeiro corpo anular 301 e no terceiro corpo anular 306 .

controlo de comutação electrónico 331 da intensidade e polaridade das correntes eléctricas está ligado através de fios eléctricos as bobinas (311 e 312) como desenhado na figura 16, permitindo o controlo da atracção e repulsão da segunda região periférica 304 e da terceira região periférica 305 pela primeira região periférica 302 e pela quarta região periférica 307 respectivamente. O controlo de comutação electrónico 331 está ligado com fios eléctricos a 16 (dezasseis) sensores de proximidade 332 distribuídos em torno do veio do modulador 308 para processar as entradas de informação sobre o ângulo de oscilação do segundo corpo anular 303 e efectuar a realimentação de correntes para as bobinas (311 e 312) com as intensidades e polaridades correctas controlando assim os campos electromagnéticos girantes.

Para gerar a rotação do veio do desmodulador 309 uma sequência rotativa de intensidades e polarizações de correntes são produzidas nas bobinas (311 e 312), obtendo desta forma um motor electromagnético.

Se o veio do desmodulador 309 for rodado e, desde que os dentes nas regiões periféricas (302, 304, 305 e

307) estejam engrenados, então são e 312) resultando num

Utilizando induzidas correntes nas bobinas (311 gerador electromagnético.

o controlo de comutação electrónico

331 com meios de controlo de posição obtém-se um actuador de um servo mecanismo.

Com o controlo apropriado das correntes no controlo de comutação electrónico 331, o segundo corpo anular 303 pode ser desengrenado permitindo a rotação livre do veio do desmodulador 309. O desengrenamento é obtido com a correcta polarização das bobinas (311 e 312) induzindo magneticamente pólos que repelem o segundo corpo anular 303, mantendo-o numa posição central sem oscilações, somente com rotação. O reengrenamento é obtido quando a sequência rotativa de intensidade e polarização de correntes volta a ser injectada nas bobinas (311 e 312).

No diagrama de blocos da figura 18 é possível observar como estão interligados os diversos componentes do Motor-Gerador Electromagnético. O Modulador Mecânico é constituído pelo primeiro corpo anular 301, pelo segundo corpo anular 303 e pelo terceiro corpo anular 306 que engrenam através das regiões periféricas 302 a 304 e a 305 a 307 como já descrito

Mecânico modula a garantindo o contacto ao terceiro corpo anular anteriormente. Este rotação do segundo corpo deste ao primeiro corpo electromagnéticos em rotação

Oscilação que corresponde as radiais externas 311 e bobinas bloco Modulador anular 303 anular 301 e

306 através de forças obtidas com a Fonte de bobinas electromagnéticas electromagnéticas radiais internas 312 e que interagem com o segundo corpo anular 303 com polarização magnética permanente. A Fonte de Oscilação é alimentada através de Energia Eléctrica exterior controlada através do controlo de comutação electrónico 331 e utilizando realimentação através de sensores de proximidade 332 colocados no corpo do veio do modulador 333 medindo a posição do segundo corpo anular 303. Este processo ocorre quando o modelo de realização funciona como motor e como gerador. No funcionamento do modelo de realização como gerador é necessário fornecer energia as bobinas 311 e 312 de modo a garantir o contacto entre os corpos anulares mantendo e conduzindo a oscilação do segundo corpo anular 303. Esta energia consumida é muito inferior a energia total produzida devido a rotação forçada pelo Desmodulador Mecânico ao segundo corpo anular 303. A sua rotação forçada provoca mais oscilação do segundo corpo anular 303 e mais indução nas bobinas. Desta forma é fornecida Energia Eléctrica para o exterior e aproveitada através do controlo de comutação electrónico 331.

primeiro corpo anular 301 e o terceiro corpo anular 306 estão fixos ao veio do modulador 308 pelos parafusos de aperto do corpo 313 e que por sua vez está fixo a um corpo exterior através da forma octogonal interna do dispositivo.

A energia mecânica do segundo corpo anular 303 é transmitida ou recebida do Desmodulador Mecânico pelo acoplamento de fole duplo 310 sendo este constituído pelo primeiro fole 327 e segundo fole 328, que partilham a transmissão de potência e energia através dos elementos de fixação 324 como já descrito anteriormente. Desta forma são filtrados os movimentos de precessão e oscilação do segundo corpo anular 103 e transmitida ou recebida a rotação do veio do desmodulador 309, que também faz parte do Desmodulador Mecânico, através dos elementos de fixação 325 e 326. A forma octogonal externa do veio do desmodulador 309, apoiado com rotação pelo primeiro rolamento 320 ao primeiro corpo anular 301 e pelo segundo rolamento 321 ao terceiro corpo anular 306 e com meios de fixação por parafusos de aperto dos rolamentos 314 e suportes de rolamentos 322 e 323, permite transmitir e receber energia e potência da Carga, funcionando como um veio de saída/entrada de energia mecânica do Motor-Gerador Electromagnético.

O sentido de transmissão de energia e potência do Motor-Gerador Electromagnético é bidireccional como mostram as setas a cheio no diagrama da figura 18.

O bloco a tracejado indica a Unidade de Invenção.

- 4h

Lista de Referências para a aplicação do Principio de

Funcionamento (figuras 1, 2, 3 e 4):

X	primeiro corpo anular
	primeira região periférica
3 §	segundo corpo anular segunda região periférica terceira região periférica
£ '?	terceiro corpo anular quarta região periférica
s	primeiro veio do modulador
a'	segundo veio do modulador
s	veio do desmodulador
X® XX	acoplamento de desalinhamento angular fonte de oscilação
lã	meio de ligação do modulador ao desmodulador meio de ligação do modulador à fonte de oscilação
ó'	meio de ligação do acoplamento de desalinhamento angular ao veio do desmodulador
15	meio de ligação do veio 8 ao exterior

IS’’ meio de ligação do veio 8’ ao exterior

xs	meio de ligação do desmodulador ao exterior
	meio de ligação da fonte de oscilação ao exterior
X	eixo horizontal eixo transversal (na direcção do observador)
	eixo vertical
X®	eixo horizontal do terceiro corpo anular eixo transversal do terceiro corpo anular
	eixo vertical de rotação do terceiro corpo anular

A

Sa

Agi3 lp₂

Pi

P21

P23

ponto de intersecçao entre os eixos Z e Z₂distância entre o ponto A ao plano XY distância vertical entre pi e P3 linha primitiva 1 linha primitiva 2 perímetro ao longo da primeira região periférica no primeiro corpo anular perímetro ao longo da segunda região periférica no segundo corpo anular perímetro ao longo da terceira região periférica no segundo corpo anular perímetro ao longo da quarta região periférica no terceiro corpo anular velocidade angular de oscilaçao do segundo corpo anular devido as forças Fi e F₃ provocadas pela

TO	fonte de oscilaçao
velocidade anular	angular	de	rotaçao	do	primeiro	corpo
u₂	velocidade anular	angular	de	rotação	do	segundo	corpo
U3	velocidade anular	angular	de	rotação	do	terceiro	corpo

Y ângulo de inclinação entre o eixo Z eZ

TO ângulo do eixo X₂ à linha primitiva1

TO ângulo do eixo X₂ a linha primitiva2 diâmetro do movimento planetário diâmetro do segundo corpo anular

TO forças distribuídas aplicadas ao

primeiro segundo corpo

provocadas pela fonte de oscilação forças distribuídas aplicadas ao segundo corpo anular na direcção do terceiro corpo anular provocadas pela fonte de oscilação força resultante aplicada ao segundo corpo anular devida as forças distribuídas força resultante aplicada ao segundo corpo anular devida as forças distribuídas 03 força de reacção radial aplicada ao segundo corpo anular devido ao primeiro corpo anular força de reacção tangencial aplicada ao segundo corpo anular devido ao primeiro corpo anular força de reacção vertical aplicada ao segundo corpo anular devido ao primeiro corpo anular força de reacção radial aplicada ao segundo corpo anular devido ao terceiro corpo anular

SfUt, força de reacção tangencial aplicada ao segundo corpo anular devido ao terceiro corpo anular

Ku força de reacção vertical aplicada ao segundo corpo anular devido ao terceiro corpo anular

ÍMsãf momento em torno de X2 aplicado ao segundo corpo anular momento em torno de Z2 aplicado ao segundo corpo anular .4··^

Lista de	Referências para a aplicação Redutor de Velocidade
(figuras	5, 6, 7, 8 e 9) :
151	primeiro corpo anular
102	primeira região periférica
1Q3 104 1Q5	segundo corpo anular segunda região periférica terceira região periférica
	terceiro corpo anular
.107	quarta região periférica
1»	veio do modulador
10»	veio do desmodulador
110	elemento de acoplamento em fole
115	parafusos de aperto do veio do modulador
120	primeiro rolamento
121	segundo rolamento
	primeiro arame de cobre de fixação por pressão
125	segundo arame de cobre de fixação por pressão
133 13S	terceiro rolamento veio do oscilador
13«	primeiro meio de fixação
137	segundo meio de fixação
13®	terceiro meio de fixação
Lista	de Referências para a aplicação Máquina de Pistões

(figuras 10, 11, 12, 13, e 14):

201	primeiro corpo anular
202	primeira região periférica
203	segundo corpo anular
204	segunda região periférica
205	terceira região periférica

2!)Èi	terceiro corpo anular
287	quarta região periférica
29®	veio do modulador
309	corpo do motor
210	cardan
211	pistões
212	bielas
213	suportes de bielas nos pistões
214	suportes de bielas no corpo oscilante
215	válvulas de admissão
21§	furo para o sistema de ignição por faísca
217	válvulas de escape
218	câmaras de combustão
219 220	pinos exteriores de rotação do cardan primeiro rolamento
221	segundo rolamento
222 223	pinos interiores de rotação do cardan meio de fixação do dispositivo
224 23S	meio de engrenamento ao exterior corpo do veio do modulador

Lista

de Referências para a aplicação Motor—Gerador

Electromagnético (figuras 15, 16, 17, 18 e 19):

3 01	primeiro corpo anular
30.2	primeira região periférica
303	segundo corpo anular
304	segunda região periférica
305	terceira região periférica
30ê	terceiro corpo anular
307	quarta região periférica
30®	veio do modulador

	veio do desmodulador
310	acoplamento de fole duplo
311 312 313	bobinas electromagnéticas radiais externas bobinas electromagnéticas radiais internas parafusos de aperto do corpo
314	parafusos de aperto dos rolamentos
315	parafusos de aperto dos rolamentos e veio
U6	primeiro suporte de rolamento do veio
317	primeiro suporte de acoplamento do veio
31S	segundo suporte do rolamento do veio
313	segundo suporte do acoplamento do veio
320	primeiro rolamento
321	segundo rolamento
323	primeiro suporte interno de rolamento
323	segundo suporte interno de rolamento
324 325	primeiro arame de cobre de fixação por pressão segundo arame de cobre de fixação por pressão
32 6	terceiro arame de cobre de fixação por pressão
327	primeiro fole
323	segundo fole
32S	corrente que se afasta do observador
330	corrente que se aproxima do observador
331	controlo de comutação electrónico
332	sensores de proximidade
333	corpo do veio do modulador

Tabelas de Referências

Na tabela seguinte resumem-se as referências a elementos cujas funcionalidades são comuns a todos os modelos de realização descritos constituindo uma mesma unidade de invenção:

Elementos

Diagramas de Blocos $ ? I^a Corpo Anular $

Funcionamen to Geral

T

Redutor de Maquina de Velocidade Pistões '101 £ 2 01

Motor-Gerador | Electromagnético >

301

1» Região £ Ferif&sijgrf · 2'2 Corpo Anular

v.......(Os çilador),

2 * Regiãot

Modulador Periférica í — ^A 3* Região?

Periférica j,

Mecânico

4' <3® Corpo Anular

Λ·.·.·.· - * ·.·.·>.·

4^a Região

Periférica • Veio do : : Modulador t Veio do : Desalinhamento j Angular

Fonte de Oscilação

8+8'

Desmodulador t

<

102

103

104

—..............

105

106

107

108

109

110

135

Elementos interligam * Modulador ao '<

>: Desmodulador j, ,;^νΛχ.ν»ν»ν»ν»ν»ν.·.·.·.ν»ν»ν»ν»ν.·.·.·Λ>ν.χ.> ^Modulador a Ponte : da Oscilação :· : Acoplamento .

£ Veio do

Desmodulador

Veio do Modulador ao Exterior

15+15'

Τ'

124

133

125

136

Veio dó

Desmodulador exterior Fonte de Oscilação a< .....9^.9^^.9^..

137

138 ·!

202 1	302	4
203 s	303	\|
204	304
205 1	305
206	306
207 i	307
208 \|	308
209 \|	309

210

310

211+213 |

311+312

222

324 : 219 t 325+326

224

223

Ϊ Forma octogonal do j x veio 308 J

.........................X

217+218 j

Forma octogonal do i veio.

331+332

Na tabela seguinte resumem-se as caracteristicas dos elementos dos diversos modelos de realização descritos que mantendo a mesma unidade de invenção permitem; implementações diferentes:

Modulador «: Funcionamento Geral

I^a e Região periférica

I Superfícies sem ^escorregamento com ou, bevel í sem adição de 1' , ' , I: planetQ.r.i as ? produtos específicos §:

Sque proporcionem maisk; sáíyhíiíí $ atrito, engrenamento jcom dentes, correias,^ : correntes, forças S

2^a e 3^aRegião ; electromagnéticas, :k periférica j: intermoléculares ou § outras, combinação entre várias Λ £ Factor de 1

-X·

V (.' lo

Modul.

do dor do

Veio

Desmodulador •kl

Fonte de Oscilação

Entrada de Energia no Dispositivo Mecânico de Conversão de Energia

Saída de Energia do Diapositivo de

Conversão de Energia j Motor-Gerador

Pistões j Electrceaa^xiético

Engrenagens cónicas espirais : céO-S-c^.-íííe^íÍYj.^ás com 40 dentes y

Engrenagens ·*' bevel planetárias /·:>' dentes

Engrenagens cón.i ca.s espirais com 41 dentes

Engrenagens cónica ^s cor: ' &<' geometria d;

escolhida x

1/200

1/40

1/100 sem com •x<· .W’?.·

Oscilante ou com rotação e ou sem movimento planetário :k PSrkVíà

..........................

Jo M(

Vei<

veio com rn do ou rn rot

IfÍxo ao Veio^Fixo ao Veio do’Y Fixo ao Veio do $do Modulador; Modulador t Modulador $ Oscilante, í _ .. · _ ., ' Oscilante, · Oscilante, com rotação e ; com rotação e sem sem movimento movimento planetário | planetário ' V la

SlO:

dor., *

rn r >t

Fix Veio do^: Fixo ao Veio do >. ivi₍ )₍111 Lador À, Modulador

-1...............................

rn rotação :

veio do desmodulador sem rotação desmodulador sem rotação : veio do ^desmoduladorJsem rotação que| 109 com 5 corresponde ao· i rotação í corpo do motor·:

; 209J.

velo do desmodulador 309

........ hh..·.·.·...

Cardan simples ou ;$ gduplo, fole flexível, J Um elemento ; __.

· , . i ; Um cardan elástico, Jde iaaens, laminas, $ acoplamento ibor ou outro cardan 210 í· ou

Forças distribuídas rs· e 03, mecânicas,

t. .< hhh · d,* t, aerodinamica, hidrodinâmica,

Ί' >···

Forças .$ mecânicas· mecânicas 1 pontuais >5distribuidasl produzidas ^obtidas pelo; pelos 16 $ segundo < pistões 211

J rolamento .ί 121

Energia mecânica no ?

_w . _o :; Energia

Veio 8 ou :; .. .

W QI meganica no

Veio 8 ou

Veio do Desmodulador :

.............. .. ; oscilador eléctrica, ί: 5·.$^ electromagnética, química ou outra na Fonte de Oscilação

Energia mecânica no

Veio 8 ou

Veio 8' ou

Veio do Desmodulador ou Energia mecânica, ; eléctrica, ί electromagnética, 1 o 11 i rn i ( v.i ou oi i i r>j r u.i

I I¹ ΟΓI I (.' GO O;' I I ' .1 (',·.!( ) urn acoplamento de _:i < >le duplo 310 stituido pelo : r;r i rneiro fole 327 gundo fole 328 s Forças y distribuídas :·οΐ octromagnéticas: Jpelas bobinas 311 • e 312) e pelo segundo corpo anular 303 com iman permanente e pólos radiais. Como motor, E.

Eléctrica ; fornecida às jobinas 311 e 312;

como gerador, Energia mecânica do veio do desmodulador 309 ; que funciona como^ veio de saí da/entrada

Como motor, E. mecânica do veio do desmodulador 309 ue funciona e transmitidas pelas bielas 212.......

Energia mecânica da

Combustão

Interna nas câmaras de combustão 218 J transmitida aos: pistões 211 e : suportes de bielas nos ' pistões 213 ;

lu-iorm mecânica n

.....

mecamca no ·*

109 qu<

moduí ãdor^v 2 0 8 gue funciona como veio de saída lente das

311 e 312

A invenção não está limitada as aplicações descritas anteriormente; outras configurações e modificações são possíveis mantendo-se ainda dentro do âmbito das reivindicações seguintes.

Lisboa, 17 de Fevereiro de 2006

1. Um dispositivo mecânico de conversão de energia que transfere energia entre o corpo anular oscilante com ou sem movimento de precessão e rotação para um veio rotativo de saida, caracterizado por compreender:

a) um primeiro corpo anular (1, 101, 201, 301) com uma primeira região periférica (2, 102, 202, 302) que pode ser dotado de movimento de rotação em torno do seu eixo ;

b) um segundo corpo anular (3, 103, 203, 303) disposto acima do primeiro corpo anular tendo uma segunda região periférica (4, 104, 204, 304) e gue é dotado de movimento de oscilação em torno de um ponto (A), podendo ainda ser dotado de movimento de rotação e/ou de precessão e tendo uma terceira região periférica (5, 105, 205, 305) opcional;

c) um terceiro corpo anular (6, 106, 206, 306) opcional, disposto acima do segundo corpo anular que pode ser dotado de movimento de rotação em torno do seu eixo;

em que o eixo do segundo corpo anular (3, 103, 203, 303) faz um ângulo gama (γ) com o eixo do primeiro corpo anular (1, 101, 201, 301), e em que a primeira região periférica (2, 102, 202, 302) do primeiro corpo anular (1, 101, 201,

301) contacta com a segunda região periférica (4, 104, 204, 304) do segundo corpo anular (3, 103, 203, 303) numa superfície de contacto sem escorregamento ao longo da linha primitiva ( lpl), e em que o perímetro (pl) da primeira região periférica (2, 102, 202, 302) é diferente do perímetro (p21) da segunda região periférica (4, 104, 204,

304);

d) um ou mais meios de suporte entre o primeiro corpo anular (1, 101, 201, 301) e o segundo corpo anular (3, 103, 203, 303) e entre o segundo corpo anular (3, 103, 203, 303) e o terceiro corpo anular (6, 106, 206, 306) que permitam a oscilação do segundo corpo anular (3, 103, 203, 303) sobre o primeiro corpo anular (1, 101, 201, 301) e o terceiro corpo anular (6, 106, 206, 306) de modo que a primeira região periférica (2, 102, 202, 302) contacte a segunda região periférica (4, 104, 204, 304) e a terceira região periférica (5, 105, 205, 305) contacte a quarta região periférica (7, 107, 207, 307) de forma rotativa numa trajectória ao longo de uma superfície de contacto sem escorregamento em ambos os casos;

e) podendo ao primeiro corpo anular (1, 101, 201, 301) como ao terceiro corpo anular (6, 106, 206, 306) serem fixos ou, um veio para cada um deles (8, 8') que não têem rotação independente, ou um único veio, veio do modulador (108, 208, 308) unindo os veios (8) e (8') ou seja os dois corpos anulares anteriores, veios esses que interagem com o movimento de rotação, oscilação e precessão do segundo corpo anular (3, 103, 203, 303);

f) um mecanismo de guiamento no primeiro corpo anular (1, 101, 201, 301) e no terceiro corpo anular (6,

106, 206, 306) para que o segundo corpo anular (3, 103,

203, 303) possa rodar, oscilar ou ter movimento de

Claims

convertendo forças provenientes de uma fonte de oscilação (11, 135, 211+213, 311+312) e que actuam sobre o segundo corpo anular (3, 103, 203, 303), fazendo-o oscilar, num binário de rotação do mesmo corpo sobre o seu próprio eixo, binário esse que é obtido pela componente tangencial da reacção das forças exercidas pelos corpos anulares (1 e 6, 101 e 106, 201 e 206 e 201 e 306) sobre o corpo anular oscilante (3, 103, 203, 303) devido a condição de não escorregamento da zona de contacto dos corpos anulares, dando origem a uma desmultiplicação da velocidade angular de oscilação do segundo corpo anular (3, 103, 203, 303) provocada pela fonte de oscilação e a velocidade de rotação do segundo corpo anular oscilante (3, 103, 203, 303), sendo o binário transmitido ao veio do desmodulador (9, 109, 209,
2 . Um dispositivo mecânico de conversão de energia, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por poder dispor de mais do que um corpo anular oscilante dispostos acima do primeiro corpo anular (1, 101, 201, 301) e que são dotados de movimento de oscilação em torno de um ponto (A), podendo ainda serem dotados de movimento de rotação e/ou de precessão;
3. Um dispositivo mecânico de conversão de energia, de acordo com as reivindicações 1 e 2, caracterizado por a primeira (2, 102, 202, 302) com a segunda (4, 104, 204, 304) e a terceira (5, 105, 205, 305) com a quarta (7, 107, 207, 307) regiões periféricas contactarem umas com outras através de linhas primitivas (lpl, lp2) as quais dependem da geometria do sistema definido pelas variáveis αχ, <X3, γ, 0_OSciiiator e
4. Um dispositivo mecânico de conversão de energia, de acordo com as reivindicações 1, 2 e 3, caracterizado por o contacto entre os corpos anulares se processar sem escorregamento através das respectivas regiões periféricas por meio de engrenagens dentadas.
5. Um dispositivo mecânico de conversão de energia de acordo com as reivindicações 1 e 3, caracterizado por compreender ainda uns meios de rolamento para proporcionar um contacto deslizante entre o veio do modulador (8 e 8', 108, 208, 308) e o veio do desmodulador (9, 109, 209, 309) em que o eixo do rolamento é comum;
6. Um dispositivo mecânico de conversão de energia, de acordo com as reivindicações 1 e 3, caracterizado por, o primeiro corpo anular (1, 101, 201, 301) e o terceiro corpo anular (6, 106, 206, 306) se encontrarem mecanicamente fixos por intermédio de meios de fixação e juntos formarem um veio do modulador (8 e 8', 108, 208, 308);
7. Um dispositivo mecânico de conversão de energia, de acordo com as reivindicações 1 e 3, caracterizado por no caso do segundo corpo anular (3, 103, 203, 303) oscilante a rotação ser transferida para um veio do desmodulador (9, 109, 209, 309) por meio de um acoplamento de desalinhamento angular (10, 110, 210, 310);

Um dispositivo mecânico de conversão de energia, de acordo com as reivindicações 1

7, caracterizado por, quando a funcionar como redutor de velocidades as regiões periféricas (102,

104,

105 e 107) respectivamente do primeiro, segundo e anular (101, 103 e 106) serem dotadas terceiro corpo de engrenagens cónicas, a segunda região periférica (104) e terceira região periférica (105) dotadas com um igual número de ····' ·-'· ^: dentes superior aos da primeira região periférica (102) e da quarta reqião periférica (107) também com o mesmo número de dentes, rodando o segundo corpo anular (103) com movimento de oscilação sobre os primeiro (101) e terceiro (106) corpos anulares sem movimento de rotação através das referidas regiões periféricas (102) e (107).
9. Um dispositivo mecânico de conversão de energia, de acordo com a reivindicação 8 caracterizado por a fonte de oscilação ser um veio do oscilador (135) que provoca a oscilação do segundo corpo anular (103) através de um rolamento (133) inclinado no veio do oscilador (135) e que lhe transmite forças distribuídas e por o desmodulador mecânico ser constituído por pelo menos um fole que liga o segundo corpo anular (103) ao veio do desmodulador (109) , e que é rigidamente fixo ao segundo corpo anular (103) através de meios de fixação (124) e ao veio do desmodulador (109) através de meios de fixação (125), sendo desta forma a rotação do veio do oscilador (135) transferida com a velocidade desmultiplicada para o veio do desmodulador (109).
10. Um dispositivo mecânico de conversão de energia, de acordo com as reivindicações 1 e 3 a 7, caracterizado por, quando funcionar como máquina de pistões, o segundo corpo anular (203) ser dotado de uma engrenagem com dentes cónicos na segunda e terceira regiões periféricas (204 e 205) que engrenam na primeira região periférica (202) do primeiro corpo anular (201) e na quarta região periférica (207) do terceiro corpo anular (206), oscilando o referido segundo corpo anular (203) entre o referido primeiro e terceiro corpos anulares (201 e 206) com contacto e engrenamento, corpos esses (201 e 206) que são dotados de rotação, enquanto que o segundo corpo anular (203) é dotado de movimento de oscilação sem precessão e sem rotação.
11. Um dispositivo mecânico de conversão de energia, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado por a oscilação ser fornecida por elementos de ligação (212), biel as que interligam e transmitem o movimento dos pistões (211) ao segundo corpo anular (203) mantendo a transmissão do movimento oscilante, estando as câmaras de combustão (218) dispostas em torno do motor (209) e alinhadas com o movimento dos pistões.
12. Um dispositivo mecânico de conversão de energia, de acordo com a reivindicação 10 e 11, caracterizado por o ciclo de admissão, compressão, explosão e escape ser controlado e sincronizado com a oscilação do segundo corpo anular (203) através do meio de engrenamento ao exterior (224) t endo uma sequência rotativa cíclica por todas as câmaras de combustão (218) .
13. Um dispositivo mecânico de conversão de

11 e 12 energia, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado por as regiões periféricas (202 e 207) do primeiro e terceiro corpos anulares (201 e 206) apresentarem um número de dentes menor que as regiões periféricas (204 e 205) do segundo corpo anular (203) e por a primeira (202) e quarta (207) dotadas com um igual número de dentes e a segunda (204) e terceira (205) regiões periféricas também com igual número de dentes.
14. Um dispositivo mecânico de conversão de energia, de acordo com as reivindicações 1 e 3 a 7, caracterizado por, quando a funcionar como um motor-gerador electromagnético, o segundo corpo anular (303) com a segunda e terceira regiões periféricas (304 e 305) oscilar e rodar sem movimento de precessão entre os primeiro e terceiro corpos anulares (301 e 306) os quais se mantêm sem rotação.
15. Um dispositivo mecânico de conversão de energia, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado por, o primeiro corpo anular (301) com a primeira região periférica (302) ser dotado de engrenagem de dentes em espiral que engrena com a engrenagem de dentes em espiral da segunda região periférica (304), enquanto que o terceiro corpo anular (306) com a sua região periférica (307) ser dotado de uma engrenagem de dentes em espiral que engrena com a engrenagem de dentes da terceira região periférica (305).
16. Um dispositivo mecânico de conversãode energia, de acordo com as reivindicações 14 e15, caracterizado por as regiões periféricas (302 e 307)do primeiro e terceiro corpos anulares (301 e 306) apresentarem um número de dentes menor que as regiões periféricas (304 e 305) do segundo corpo anular (303) e por a primeira (302) e quarta (307) dotadas com um igual número de dentes e a segunda (304) e terceira (305) regiões periféricas também com igual número de dentes.
17. Um dispositivo mecânico de conversão de energia, de acordo com a reivindicação 14 caracterizado por, a oscilação do segundo corpo anular (303) poder ser controlada por forças electromagnéticas.
18 .

Um dispositivo mecânico de conversão de energia, de acordo com a reivindicação 17, caracterizado por, o segundo corpo anular (303) ser dotado de imanes permanentes com pólos radiais e o primeiro e terceiro corpos anulares (301 e 306) serem ambos magneticamente induzidos por bobinas electromagnéticas radiais externas e internas (311 e 312) integradas radialmente nos corpos anulares (301 e 306), sendo a disposição do eixo magnético de cada campo induzido, um íman (311 e 312), perpendicular a primeira e quarta regiões periféricas (302 e 307) .
19. Um dispositivo mecânico de conversão de energia, de acordo com as reivindicações 14 a 18, caracterizado por, o desmodulador mecânico ser constituído por dois foles (310) que ligam o segundo corpo anular (303) ao veio do desmodulador (309) .
20. Um dispositivo mecânico de conversão de energia, de acordo com as reivindicações 14 a 19, caracterizado por, o veio do modulador (308) estar ligado ao veio do desmodulador (309) por meios de rolamentos (321 e 320) e meios de suporte.
21.

Um dispositivo mecânico de conversão de energia, de acordo com as reivindicações 14 a

20, caracterizado por, os foles (327 e 328) serem rigidamente fixos ao segundo corpo anular (303) e ao desmodulador (309) respectivamente através de meios de fixaçao (324) e meios (325 e

326) , sendo as forças electromagnéticas produzidas por campos electromagnéticos girantes convertidas numa rotaçao com velocidade desmultiplicada para o veio do desmodulador (309).
22.

Um dispositivo mecânico de conversão de energia, de acordo com as reivindicações 14 a

21, caracterizado por, a do segundo corpo anular (303) e os campos electromagnéticos girantes induzidos pelas bobinas (311 e 312) serem controlados por um controlador de comutação electrónico (331) sendo para isso utilizados meios (332) para medir a posição relativa entre as bobinas (311 e 312) e a zona de contacto das regiões periféricas (302) com a (304) e a (305) com a (307) .