BRPI0410814B1 - dispositivo de fixação de ímãs permanentes no interior de uma culatra cilíndrica de um indutor de motor elétrico e motor elétrico de arranque de veículo automotivo - Google Patents

Abstract

"dispositivo de fixação de ímãs permanentes no interior de uma culatra cilíndrica de um indutor de motor elétrico e motor elétrico de arranque de veículo automotivo". um dispositivo de fixação de ímãs permanentes no interior de uma culatra cilíndrica de um indutor de modo elétrico, compreende grampos (12) elásticos dispostos entre os ímãs permanentes para assegurar o posicionamento angular e a manutenção axial e radial dos ditos ímãs contra a parede interna da culatra. a extremidade de cada grampo (12) que penetra primeiramente na culatra durante a inserção dos ímãs permanentes, comporta meios que facilitam o deslizamento axial sobre a parede interna cilíndrica da culatra, evitando qualquer contato com uma aresta terminal do dito grampo, a qual é afastada da culatra por pelo menos um relevo (17) previsto sobre a alma (16), e situado em retração da aresta, e entre as duas aletas (14) de bloqueio axial dos ímãs.

Description

“DISPOSITIVO DE FIXAÇÃO DE ÍMÃS PERMANENTES NO INTERIOR DE UMA CULATRA CILÍNDRICA DE UM INDUTOR DE MOTOR ELÉTRICO E MOTOR ELÉTRICO DE ARRANQUE DE VEÍCULO AUTOMOTIVO” Domínio Técnico da Invenção A invenção se refere a um dispositivo de fixação de ímãs permanentes no interior de uma culatra cilíndrica de um indutor de motor elétrico, notadamente um arranque elétrico para veículo automotivo, compreendendo grampos elásticos dispostos entre os ímãs permanentes para assegurar o posicionamento angular e a retenção axial e radial dos ditos ímãs contra a parede interna da culatra, cada grampo sendo realizado e partir de uma chapa metálica que compreende uma alma de retenção de dois ímãs consecutivos.

Estado da Técnica Um motor com ímãs permanentes de um arranque elétrico comporta um indutor fixo que forma o estator, e um induzido rotativo que constitui o rotor acoplado ao lançador. O indutor é composto de uma culatra metálica tubular cuja parede interna suporta uma pluralidade de ímãs permanentes com polaridades heteropolares, destinados a produzir um campo indutor. Os ímãs permanentes são conformados de acordo com segmentos cilíndricos, sendo angularmente repartidos em intervalos regulares no interior da culatra, e separadas uniformemente do induzido por um entreferro radial. A fixação dos ímãs permanentes sobre a parede interna da culatra, efetua-se geralmente por meio de grampos que se estendem na direção longitudinal nos intervalos deixados entre os ímãs permanentes. A fixação dos grampos assegura de uma maneira conhecida as seguintes funções: - afastamento entre os ímãs para criar um campo indutor uniforme no entreferro; “ manutenção axial e radial dos ímãs na culatra ao se opor às forças mecânicas (vibrações, choques), e às forças de atração magnética durante o funcionamento do motor; - imobilização em rotação dos ímãs se opondo ao torque desenvolvido pelo induzido; - posicionamento angular estável entre os ímãs e os balais do coletor para permitir uma comutação correta do motor.

Diferentes tipos de grampo dos ímãs permanentes são conhecidos: - seja utilizando grampos independentes tendo um perfil em U, realizados a partir de uma chapa metálica dobrada, provida de abas para a manutenção radial dos ímãs. Um grampo é intercalado entre dois ímãs permanentes consecutivos, há então tantos grampos quanto ímãs. Os grampos são ligados entre si. A manutenção dos grampos sobre a parede interna da culatra se efetua por inserção radial de pinos nos furos dos grampos. Uma outra solução conhecida propõe clipsar e posicionar os grampos em batente sobre relevos ou dentes internos da culatra; - seja montando os grampos sobre uma coroa arqueada que permitem suportar a totalidade dos ímãs permanentes. O conjunto coroa e grampos pode ser fabricado por recorte e dobramento de uma mesma chapa metálica, e a fixação dos grampos na culatra é idêntica àquela descrita anteriormente; - seja fazendo uso de duas coroas de suporte, seções circulares e chapa metálica, destinadas a manter as extremidades opostas dos ímãs permanentes. Elementos de alinhamento de calçamento são previstos sobre as coroas para o posicionamento dos ímãs. As coroas circulares são fixadas no interior da culatra pelos mesmos processos acima citados.

Em todos os casos descritos anteriormente, os ímãs constituem um sub-conjunto com os grampos ou coroas circulares. Este sub-conjunto é enfiado axialmente na culatra, e depois posicionado e imobilizado pelos pinos ou os clipes.

Os grampos necessitam de boas propriedades elásticas. Eles são, então, realizadas em aços com dureza elevada.

Quanto à culatra, para permitir a passagem de um fluxo magnético o maior possível, ela é realizada em aço doce, então com baixa dureza.

Durante uma introdução imprecisa do sub-conjunto na culatra, os grampos ou as coroas circulares de manutenção podem enganchar e arranhar a parede interna da culatra, com os seguintes inconvenientes; - formação de aparas pelo arrancamento de material da culatra. A atração magnética destas aparas para a superfície dos imãs permanentes corre o risco de poluir no interior do motor elétrico, e de prejudicar a boa rotação do induzido em relação ao indutor; - deformação dos grampos, tomando impossível a montagem do sub-conjunto da culatra.

Resulta disso um risco de falta de qualidade sobre a montagem e sobre o funcionamento correto do arranque.

Para evitar estes inconvenientes, a operação de enfíamento axial se toma delicada, e necessita: - uma centragem precisa do sub-conjunto ímãs e grampos em relação à culatra cilíndrica; - e uma velocidade de enfíamento lenta.

Estes imperativos reduzem então o fluxo de produção, e implicam em custos de fabricação suplementares.

Objeto da invenção A invenção tem como objetivo resolver estes inconvenientes, e facilitar a introdução axial e o posicionamento do indutor com ímãs permanentes na culatra do motor elétrico.

De acordo com a invenção, a extremidade de cada grampo que penetra primeiramente na culatra durante a inserção dos ímãs permanentes, comporta meios que facilitam o deslizamento axial sobre a parede interna cilíndrica da culatra, evitando qualquer contato com uma aresta terminal do dito grampo, De acordo com um modo de realização preferencial, a aresta de cada grampo que penetra primeiramente na culatra é afastada da culatra por ao menos um relevo situado sobre a alma em retração da aresta, e entre duas aletas de bloqueio axial dos ímãs. A alma de cada grampo é recurvada ao se apoiar contra a parede interna da culatra.

Um tal dispositivo permite assim atingir um duplo objetivo, que consiste, por um lado, em facilitar a montagem axial do conjunto de grampos e ímãs sem deterioração do indutor, e por outro lado, assegurar a manutenção axial e radial dos ímãs com uma centragem precisa em relação à culatra.

De acordo com uma variante de realização, a aresta de cada grampo é afastada da culatra por uma língüeta talhada em bisel.

Descrição sumária dos desenhos Outras vantagens e características aparecerão mais claramente na descrição que se segue de um processo de montagem de acordo com a invenção dada a título de exemplo não limitativo, e representado nos desenhos anexos, nos quais: a figura 1 mostra uma vista esquemática em perspectiva de um indutor com ímãs permanentes agrupados à culatra por grampos de acordo com a invenção; - a figura 2 mostra uma vista em corte longitudinal segundo a linha 2-2 da figura 3; - a figura 3 representa uma vista em corte transversal segundo a linha 3-3 da figura 2; - a figura 4 é uma vista de detalhe de um grampo da figura 3; - a figura 5 mostra uma vista em perspectiva de um grampo de acordo com a invenção; - a figura 6 representa uma vista parcial em corte da extremidade do grampo da figura 5 disposta sobre a culatra; - a figura 7 é uma vista idêntica da figura 5 de uma variante de realização; - a figura 8 representa uma vista parcial em corte da extremidade do grampo da figura 7 disposta sobre a culatra.

Descrição de modos preferenciais de realização da invenção Nas figuras 1 a 6, um indutor 10 é composto de uma culatra 11 metálica tubular, e de uma pluralidade de ímãs permanentes AP em formas de segmentos cilíndrico, angularmente repartidos em intervalos regulares no interior da culatra 11 em ferro doce. A manutenção axial e radial dos ímãs AP na culatra 11 se efetua por meio de grampos 12 elásticos inseridos entre os ímãs AP. Cada grampo 12 é realizado a partir de uma chapa metálica, por exemplo, dobrada em U e equipada de abas 13 na zona central para a manutenção radial dos ímãs AP. Aletas 14, 15 de bloqueio são vantajosamente previstas nas extremidades dos grampos 12 para assegurar o posicionamento axial estável dos ímãs permanentes AP. Em posição de fixação, a alma 16 recurvada de cada grampo 12 se apóia contra a parede interna da culatra 11.

Em uma primeira fase, o conjunto ímãs permanentes AP e grampos 12 é agrupado em uma ferramenta específica. Em uma segunda fase, a ferramenta é acionada para apertar o conjunto, e posicioná-lo sobre um diâmetro lígeiramente inferior àquele do interior da culatra 11 cilíndrica. Em uma terceira fase, a culatra 11 vem cobrir parcialmente o conjunto, e a ferramenta é acionada para desapertar o conjunto que, sob o efeito dos grampos 12 que formam mola, aplica-se sobre o diâmetro interno da culatra 11.0 indutor 10 sai então da ferramenta para ser colocada em uma prensa que termina o enfiamento axial do conjunto na culatra 11.

Para evitar o enganchamento dos grampos 12 na parede interna da culatra 11, uma primeira solução (figuras 5 e 6) consiste em prever dois relevos 17 de formas arredondadas, os quais são realizados sobre os grampos durante a operação de recorte. Estes relevos 17 são, por exemplo, dispostos entre as duas aletas 14 na extremidade 20 que penetra primeiramente na culatra, de modo a facilitar o deslizamento dos grampos 12 sobre a parede interna da culatra 11. Cada grampo 12 é afastado da parede interna da culatra 11 por um pequeno intervalo d radial. O contato entre a aresta de recorte 12 e a culatra 11 é assim evitado.

Em um segundo modo de realização ilustrado nas figuras 7 e 8, a extremidade 20 do grampo 12 do lado das aletas 14, é dobrada para o centro da culatra 11, formando uma lingüeta 18 biselada destinada a evitar o contato da aresta vive contra a superfície interna da culatra 11 durante o curso de enfiamento.

REIVINDICAÇÕES

Claims (6)

1. Dispositivo de fixação de ímãs permanentes (AP) no interior de uma culatra (11) cilíndrica de um indutor (10) de motor elétrico, compreendendo grampos (12) elásticos dispostos entre os ímãs permanentes (AP) para manter os ditos ímãs contra a parede interna da culatra (II), cada grampo sendo realizado e partir de uma chapa metálica que compreende uma alma (16) de retenção de dois ímãs (AP) consecutivos, em que a extremidade (20) de cada grampo (12) que penetra primeiramente na culatra (II) durante a inserção dos ímãs permanentes (AP), comporta meios que facilitam o deslizamento axial sobre a parede interna cilíndrica da culatra (11), evitando qualquer contato com uma aresta termina) da extremidade (20) do dito grampo contra a parede interna da culatra (11), caracterizado pelo lato de que a aresta de cada grampo (12) é afastada da culatra (11) por pelo menos um relevo (17) previsto sobre a alma (16).

2. Dispositivo de fixação de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o dito relevo (17) é situado retraído ein relação à aresta, e entre duas aletas (14) de bloqueio axial dos ímãs (AP).

3. Dispositivo de fixação de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a alma (16) de cada grampo (12) é recurvada apoiando-se contra a parede interna da culatra (11).

4. Dispositivo de fixação de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a alma (16) de cada grampo (12) é munida de abas (13) para a manutenção de dois ímãs (AP) consecutivos.

5. Dispositivo de fixação de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato dc que a chapa metálica de cada grampo (12) é dobrada em U.

6. Motor elétrico de arranque de veículo automotivo caracterizado pelo feto de que tem um indutor com ímãs permanentes, equipado de um dispositivo de fixação por enganchamento do tipo definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 5.