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1. WO2004025815 - HARMONIC DRIVE MOTOR

Publication Number WO/2004/025815
Publication Date 25.03.2004
International Application No. PCT/CA2003/001328
International Filing Date 11.09.2003
Chapter 2 Demand Filed 08.04.2004
IPC
F16H 49/00 2006.01
FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
16ENGINEERING ELEMENTS OR UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
HGEARING
49Other gearing
H02K 41/06 2006.01
HELECTRICITY
02GENERATION, CONVERSION, OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
41Propulsion systems in which a rigid body is moved along a path due to dynamo-electric interaction between the body and a magnetic field travelling along the path
06Rolling motors, i.e. motors having the rotor axis parallel to the stator axis and following a circular path as the rotor rolls around the inside or outside of the stator
CPC
F16H 49/001
FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
HGEARING
49Other gearings
001Wave gearings, e.g. harmonic drive transmissions
H02K 41/06
HELECTRICITY
02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
41Propulsion systems in which a rigid body is moved along a path due to dynamo-electric interaction between the body and a magnetic field travelling along the path
06Rolling motors, i.e. motors having the rotor axis parallel to the stator axis and following a circular path as the rotor rolls around the inside or outside of the stator ; ; Nutating motors, i.e. having the rotor axis parallel to the stator axis inclined with respect to the stator axis and performing a nutational movement as the rotor rolls on the stator
Applicants
  • E.D.M. RESOURCES INC. [CA]/[CA] (AllExceptUS)
  • DAVISON, Ernie. [CA]/[CA] (UsOnly)
Inventors
  • DAVISON, Ernie.
Agents
  • BERESKIN & PARR
Priority Data
0221070.611.09.2002GB
Publication Language English (EN)
Filing Language English (EN)
Designated States
Title
(EN) HARMONIC DRIVE MOTOR
(FR) MOTEUR A REDUCTEUR PLANETAIRE
Abstract
(EN)
A core for a flexispline motor is enclosed within a distortable flexispline having the shape of an open tin can, such that under rest conditions the space between the flexispline and the core is constant. The core of the motor is shaped as in a hub and spoke configuration, with spokes having variable widths. Coils are fitted to the spokes and are connected in pairs such that pairs of coils on opposing spokes are in series bucking relationship. A second set of coils, which overlap the first coils, can be connected in a non-bucking manner to increase the magnetic flux produced by the coils on opposing spokes. The flexispline has a flexible ring gear incorporated in its surface near the open end which when magnetically attracted ceases to have a circular shape and forms a two-lobe (elliptical) or three-lobe shape. Under these conditions the corresponding points of the shape so formed contact a ring gear which is mounted on a rotating hub. The points of the flexible ring gear which correspond to the minor axes contact the surface of the core. As the magnetic force rotates the distorted shape rotates, but the flexispline itself does not rotate. Because the number of teeth on the ring gear and the flexible gear are different, the hub is forced to rotate at reduced speed. An alternative construction embodies a splined locking arrangement to rotatably fix an open cylinder, composite material flexispline to the electromagnetic core. Other concentric pairs of inner and outer electromagnetic winding arrangements achieve pull-in pull-out flexispline distortion of elliptical or threelobe shape.
(FR)
Selon la présente invention, un noyau pour un moteur à cannelure souple (flexispline) est intégré dans une cannelure souple déformable qui présente la forme d'une boîte de conserve ouverte, de façon que dans des conditions de repos, l'espace entre la cannelure souple et le noyau reste constant. Le noyau du moteur présente une configuration « hub and spoke », avec des spokes de largeurs variables. Des bobines sont fixées sur les spokes et sont connectées par paires, de façon que des paires de bobines sur des spokes opposés se trouvent dans une relation de compensation en série. Un second ensemble de bobines, qui chevauche les premières bobines, peut être connecté de manière non compensatrice afin d'augmenter le flux magnétique produit par les bobines sur des spokes opposés. La cannelure souple présente une couronne souple qui est intégrée à sa surface, près de l'extrémité ouverte qui, lorsqu'elle est soumise à une attraction magnétique, perd sa forme circulaire et prend une forme à deux lobes (elliptique) ou à trois lobes. Dans ces conditions, les points correspondants de la forme ainsi établie viennent en contact avec une couronne qui est montée sur un moyeu rotatif. Les points de la couronne souple qui correspondent aux petits axes viennent en contact avec la surface du noyau. Tant que la force magnétique tourne, la forme déformée tourne, mais la cannelure souple elle-même ne tourne pas. Etant donné que le nombre de dents sur la couronne et sur l'engrenage souple sont différents, le moyeu est forcé de tourner à vitesse réduite. Une variante de construction implique un système de blocage cannelé, conçu pour fixer en rotation une cannelure souple en matériau composite et à cylindre ouvert sur le noyau électromagnétique. D'autres paires concentriques de systèmes d'enroulements électromagnétiques internes et externes permettent une déformation de la cannelure souple par enfoncement-retrait pour donner une forme elliptique ou à trois lobes.
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