ES2231652T3 - Conjunto de imanes para un motor y metodo para su fabricacion. - Google Patents
Conjunto de imanes para un motor y metodo para su fabricacion.Info
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Abstract
Método para la fabricación de un conjunto de cilindro e imanes para un dispositivo de campo de una máquina eléctrica, que comprende: (a) colocar imanes (704) alrededor de una superficie de un cilindro (702) que tiene anclajes (706, 712); y (b) moldear material plástico (703) alrededor de los imanes (704) y de los anclajes (706, 712) para fijar los imanes (704) al cilindro (702), caracterizado porque los anclajes (706, 712) sobresalen de la superficie del cilindro (702) y están formados como extendedores de flujo y porque unos orificios (714, 722) están formados como mínimo en una unión (716) entre los anclajes (706, 712) y la superficie del cilindro (702) para proporcionar un estrangulador magnético.
Description
Conjunto de imanes para un motor y método para su
fabricación.
La presente invención se refiere a dispositivos
de campo para máquinas eléctricas.
En la construcción de dispositivos de campo para
máquinas eléctricas, se deben mantener los imanes sobre un cilindro
del dispositivo de campo. Por ejemplo, en un motor de tipo de
escobillas, los imanes se deben mantener de manera típica sobre el
cuerpo del estátor o en un anillo de flujo separado dentro del
cuerpo del estátor. Ordinariamente, estos imanes han sido encolados
o adheridos al anillo de flujo metálico o cuerpo envolvente del
estátor. Esto comporta de manera típica el encolado o adherido de
cada uno de los imanes individuales al anillo de flujo o al cuerpo
envolvente del estátor.
Para la adherencia de los imanes a la superficie
metálica de manera que los imanes no se desplacen durante la
utilización, se han utilizado diferentes tipos de adhesivos. Si
bien algunos de los adhesivos han sido satisfactorios, algunos
funcionan mejor que otros. Al envejecer los adhesivos, es posible
que si el dispositivo que utiliza la máquina eléctrica, tal como una
máquina herramienta que tiene un motor, se cae, este choque brusco
pueda destruir la unión entre el imán y el cuerpo envolvente o
anillo de flujo, posibilitando que el imán se desplace dentro del
motor. El imán se podría romper también. Cuando ocurre esto, el
motor deja de funcionar.
Más recientemente, debido a la aparición de
imanes moldeados, es posible disponer un anclaje en el anillo de
flujo o cuerpo del estátor y moldear por inyección el material
magnético sobre el anillo de flujo o cuerpo envolvente del estátor
y alrededor del anclaje, lo cual retiene a continuación el material
del imán moldeado sobre el anillo de flujo o cuerpo envolvente del
estátor. Este sistema de anclaje se da a conocer en la solicitud de
Patente U.S.A. número de serie 09/492.059 presentada el 27 de enero
de 2000, titulada "Anchoring System for Injection Molded Magnets
on a Flux Ring or Motor Housing" (Sistema de anclaje para imanes
moldeados por inyección sobre un anillo de flujo o cuerpo
envolvente del motor) y en la solicitud de Patente U.S.A. número de
serie 09/764.004 presentada el 17 de enero de 2001, titulada
"Anchoring System for Injection Molded Magnets on a Flux Ring or
Motor Housing" (Sistema de anclaje para imanes moldeados por
inyección sobre un anillo de flujo o cuerpo envolvente del
motor).
No obstante, una desventaja de los sistemas de
anclaje descritos en las dos Patentes indicadas es que requieren la
utilización de material magnético moldeado por inyección, que de
manera típica es el tipo de material magnético más caro por unidad
de flujo.
Hay 3 tipos distintos de materiales de imán de
tipo duro habitualmente utilizados en pequeños motores de corriente
continua para herramientas portátiles que funcionan con baterías:
ferrita, Neodimio Hierro Boro aglomerado, y Neodimio Hierro Boro
sinterizado. (Se hará referencia a continuación al Neodimio Hierro
Boro como "Neo"). Los dos últimos materiales mencionados se
consideran que son materiales magnéticos duros de alta densidad
magnética. ("Material magnético duro" es un material que se
puede magnetizar permanentemente. "Material magnético blando",
por otra parte, es un material que comporta un flujo magnético pero
que no puede ser magnetizado de manera permanente). El material de
un imán Neo aglomerado puede ser moldeado por inyección o unido por
compresión. Los imanes con unión por compresión, tales como los
imanes que se pueden adquirir de la firma Magnequench, Inc., 6435
Scatterfield Road, Anderson, IN 46013-9606 con la
designación de producto MQ, se comercializan en múltiples variedades
con un flujo magnético total creciente: MQ1, MQ2, y MQ3, lo cual es
principalmente el resultado de la cantidad de proceso que reciben y
a la presión y temperatura a las que son presionados.
La efectividad en cuanto a coste de los imanes se
puede medir en flujo magnético (en Gauss) por unidad de coste (en
\textdollar). En general, el flujo por dólar de los materiales
para imanes anteriormente mencionados es el siguiente, desde los
más caros a los más económicos: Neo aglomerado moldeado por
inyección, MQ1 Neo, MQ2 Neo, MQ3 Neo, Neo sinterizado, y ferrita. El
flujo por dólar del MQ3 Neo y del Neo sinterizado es muy próximo al
de la ferrita.
Otro sistema de anclaje es el que se describe en
la Patente FR2617344, en la que los imanes se unen a las paredes de
un cilindro al moldear plástico alrededor de ellos y a través de
orificios de anclaje del cilindro.
De acuerdo con un aspecto de la presente
invención, se da a conocer un conjunto de imán y cilindro para un
dispositivo de campo de una máquina eléctrica, que comprende:
- (a)
- colocar imanes alrededor de una superficie de un cilindro que tiene anclajes que sobresalen de dicha superficie y que están constituidos en forma de extendedor de flujo; y
- (b)
- moldear material plástico alrededor de los imanes y de los anclajes para fijar los imanes al cilindro de manera que se forman orificios como mínimo en una unión entre los anclajes y la superficie del cilindro para conseguir un estrangulador magnético.
De acuerdo con otro aspecto de la presente
invención, se dispone un conjunto de cilindro e imán para un
dispositivo de campo de una máquina eléctrica, comprendiendo:
\vskip1.000000\baselineskip
- (a)
- un cilindro que tiene una superficie con anclajes que sobresalen desde la superficie y que están conformados como extendedores de flujo; y
- (b)
- una serie de imanes fijados en la superficie del cilindro por moldeo de un plástico moldeado alrededor de los imanes y de los anclajes, caracterizado porque se han formado unos orificios como mínimo en una unión entre los anclajes y la superficie del cilindro para proporcionar un estrangulador o freno magnético.
Otras áreas de aplicabilidad de la presente
invención quedarán evidentes en la descripción detallada que se
adjunta a continuación. Se debe comprender que la descripción
detallada y ejemplos específicos, si bien indican la realización
preferente de la invención, están destinados solamente a
finalidades ilustrativas y no a limitar el ámbito de la
invención.
La presente invención se comprenderá más
fácilmente a partir de una descripción detallada y de los dibujos
adjuntos, en los que:
la figura 1 muestra una vista en sección
transversal de una herramienta de acuerdo con la presente
invención;
la figura 2 muestra una vista en perspectiva de
un conjunto de cilindro/imán para un estátor para un motor de
corriente continua;
la figura 3 es una sección transversal del
conjunto de cilindro/imán de la figura 2 según la línea de corte
(3-3) de la figura 2;
la figura 4 es una vista en sección arqueada de
la vista en sección transversal de la figura 3 según la línea de
corte (4-4) de la figura 3;
la figura 5 es una vista en sección arqueada de
una variación del conjunto de cilindro/imán de la figura 2;
la figura 6 es una vista en perspectiva de un
anillo de flujo de un conjunto de anillo de flujo e imán para un
estátor de un motor de corriente continua;
la figura 7 es una vista en perspectiva de un
conjunto de anillo de flujo e imán para un estátor de un motor de
corriente continua que utiliza el anillo de flujo de la figura
6;
la figura 8 es una sección transversal del
conjunto de anillo de flujo e imán según la línea de corte
(16-16) de la figura 7;
la figura 9 es una vista en perspectiva de un
imán utilizado en el conjunto de anillo de flujo e imán de la
figura 7;
la figura 10 es una vista en sección a mayor
escala del anillo de flujo según la línea (18-18)
de la figura 6 a través de un anclaje del anillo de flujo;
la figura 11 es una sección transversal de un
conjunto de cilindro e imán para un estátor de motor de corriente
continua;
la figura 12 es una vista desde un extremo de un
imán del conjunto de cilindro e imán de la figura 11;
la figura 13 es una vista en perspectiva del imán
de la figura 12;
la figura 14 es una vista en sección parcial de
una parte de una modificación del conjunto de cilindro e imán de la
figura 11;
la figura 15 es una vista en sección de un
conjunto de cilindro e imán para un estátor para un motor de
corriente continua;
la figura 16 es una vista en sección transversal
de un conjunto de cilindro e imán para un estátor de motor de
corriente continua que muestra las situaciones de las entradas para
moldeo de material plástico;
la figura 17 es una vista en sección transversal
de un conjunto de anillo de flujo e imán para un motor de corriente
continua;
la figura 18 es una vista en perspectiva de una
parte del anillo de flujo de la figura 17 con un anclaje/extendedor
de flujo;
la figura 19 es una vista lateral de una pieza
estampada en bruto arrollada para formar un anillo de flujo;
la figura 20 es una vista desde un extremo de una
parte de un anillo de flujo arrollado a partir de la pieza metálica
estampada en bruto de la figura 19 con un anclaje que tiene una
partición longitudinal;
la figura 21 es una vista lateral según la línea
de corte (29-29) de la figura 18;
la figura 22 es una vista en planta del anillo de
flujo de la figura 18 con orificios formados en las bases de las
secciones de base del anclaje según la invención;
la figura 23 es una vista desde un extremo de una
sección del anillo de flujo de la figura 22;
la figura 24 es una vista en planta del anillo de
flujo de la figura 20 con orificios formados en las bases de
secciones de base del anclaje de acuerdo con la presente
invención;
la figura 25 es una vista desde un extremo de una
parte del anillo de flujo de la figura 24;
la figura 26 es una vista en sección transversal
de un cilindro con bolsas magnéticas e imanes para un estátor de un
motor de corriente continua;
la figura 26A es una vista en perspectiva del
cilindro con bolsas magnéticas según la figura 26;
la figura 27 es una vista en sección transversal
de un conjunto de cilindro e imán para un estátor de un motor de
corriente continua con los polos norte y sur del conjunto con
ángulos de distribución desiguales;
la figura 28 es una vista en sección de un
conjunto de cilindro e imanes para un estátor de un motor de
corriente continua con los polos norte y sur del conjunto con
imanes en número desigual; y
la figura 29 es una vista en sección transversal
arqueada de un dispositivo de campo para el rótor de un motor o
alternador sin escobillas.
La siguiente descripción de las realizaciones
preferentes tiene meramente carácter de ejemplo en su naturaleza y
no está destinada a limitar en modo alguno la invención, ni su
aplicación, o utilizaciones.
Haciendo referencia a la figura 1, se ha mostrado
una herramienta de acuerdo con la presente invención y se ha
designado con el numeral de referencia (10). La herramienta (10) se
ha mostrado en forma de taladro; no obstante, se puede utilizar
cualquier tipo de herramienta con el motor de la presente
invención. La herramienta motorizada (10) comprende un cuerpo
envolvente (12) que rodea un motor (14). Un elemento activador (16)
está acoplado con el motor (14) y también con una fuente de
potencia (18). La fuente de potencia (18) puede ser un cable de
alimentación (corriente alterna) o la herramienta motorizada puede
disponer de una batería (corriente continua) (no mostrada). El
motor (14) está acoplado a una salida (20) que puede comprender una
transmisión (22) y una pinza (24) para retener una herramienta (no
mostrada) conjuntamente con el taladro.
El motor (14) comprende un conjunto de estátor
(30) que incluye un cuerpo envolvente (32), anillo de flujo (34), e
imanes (36) y (38). Una armadura (40) comprende un eje (42), un
rótor (44) con placas (46) y arrollamientos (48), así como un
conmutador (50) acoplado con el eje (42). El motor comprende también
las placas extremas (52) y (54). La placa extrema (52) comprende un
cojinete (56) que soporta un extremo del eje (58) que está acoplado
con un piñón (60) que forma parte de la salida de la herramienta
motorizada. Las escobillas (62) y (64) están asociados con el
conmutador (50). Un cojinete (70) está acoplado asimismo con la
caperuza extrema para equilibrar la rotación del eje (42).
Una máquina eléctrica puede ser un motor
eléctrico, un alternador o un generador. El dispositivo de campo
para una máquina eléctrica es la parte de la máquina eléctrica que
proporciona flujo magnético. En una máquina eléctrica del tipo de
escobillas, el campo es habitualmente el estátor. En una máquina
eléctrica sin escobillas, el campo es usualmente el rótor.
Haciendo referencia nuevamente a las figuras
2-4, se describe un conjunto de cilindro/imanes
para un dispositivo de campo de una máquina eléctrica, de modo
ilustrativo un conjunto de estátor (100). El conjunto de estátor
(100) se utilizaría en el motor (14) en lugar del conjunto de
estátor (30) de la figura 1. El conjunto de estátor (100) comprende
un cilindro, tal como el cuerpo envolvente del estátor (102),
realizado en un material magnético blando tal como acero laminado
en frío. El cuerpo envolvente (102) del estátor tiene anclajes
(108) constituidos en el mismo, que, de manera ilustrativa, se
prolongan hacia adentro. Los imanes (104) están dispuestos alrededor
de una superficie interna (105) del cuerpo envolvente (102) del
estátor y una pieza moldeada de plástico (106), de manera
ilustrativa un anillo, fija los imanes (104) al cuerpo envolvente
(102) del estátor. El conjunto del estátor (100) está constituido
colocando el cuerpo envolvente (102) del estátor con imanes (104)
dispuestos alrededor de su superficie interna (105) en una matriz de
una máquina de moldeo por inyección (no mostrada) y procediendo al
moldeo del plástico por inyección para formar el moldeo (106) de
plástico alrededor de los imanes (104) y de los anclajes (108). A
este respecto, el material plástico puede ser moldeado o no dentro
de las áreas rebajadas (107) entre el polo norte (109) y el polo
sur (111). Los imanes (104) están abrazados en forma de sándwich
entre las partes (110) de las piezas moldeadas de plástico (106) y
la superficie interna (105) del cuerpo envolvente (102) del
estátor. A este respecto, las partes (110) de la pieza moldeada de
plástico (106) deben ser suficientemente gruesas para resistir los
esfuerzos impuestos a las mismas cuando el motor de corriente
alterna, tal como el motor (14), se encuentra en funcionamiento, así
como los que se pueden producir cuando la herramienta motorizada
(10) sufre una caída. El plástico utilizado para el moldeo por
inyección de la pieza moldeada (106) es preferentemente un plástico
de alta temperatura, tal como nylon de alta temperatura o PPS. Este
plástico puede ser de manera ilustrativa nylon 66, que no es
ferromagnético.
Los anclajes (108) sirven además para centrar los
imanes (104) en su lugar en el cuerpo envolvente (102) del estátor
para su moldeo subsiguiente. De modo ilustrativo, los imanes (104)
no están magnetizados cuando se colocan sobre la superficie interna
(105) del cuerpo envolvente (102) del estátor, o solamente
magnetizados de forma ligera, de manera que se mantienen asimismo en
su lugar sobre la superficie interna (105) del cuerpo envolvente
del estátor (102). Los imanes (104) son magnetizados a continuación
de manera completa en una operación subsiguiente a la terminación
del proceso de moldeo. No obstante, se debe comprender que los
imanes (104) pueden ser magnetizados antes de su colocación sobre
la superficie interna (105) del cuerpo envolvente (105) del
estátor.
Haciendo referencia a la figura 5, se ha mostrado
una variante del conjunto que se ha mostrado en las figuras
2-4. Los elementos iguales se han identificado con
iguales numerales de referencia. Los imanes (104) tienen bordes
escalonados (112). Cuando el material plástico es moldeado por
inyección alrededor de los imanes (104) y bordes escalonados (112)
de los imanes (104) para formar la pieza moldeada de material
plástico (106), el material plástico forma estructuras (114) en
forma de dedos a cada lado de los imanes (104) que cooperan con los
bordes escalonados (112) de los imanes (104) para retener los
imanes (104) en su lugar contra la superficie interna (105) del
cuerpo envolvente (102) del estátor. A este respecto, no hay
necesidad de sujetar en forma de sándwich los imanes (104) entre la
pieza moldeada de plástico (106) y la superficie interna (105) del
cuerpo envolvente (102) del estátor y, por lo tanto, no hay
necesidad de disponer plástico alguno (116) sobre las superficies
internas (118) de los imanes (104). Esto tiene como resultado la
necesidad de un intersticio de aire más pequeño entre las
superficies internas (118) de los imanes (104) y el rótor (44)
(figura 1) que en el caso de la realización de la invención
mostrada en las figuras 2-4. A este respecto, la
realización de la invención mostrada en las figuras
2-4 requiere que los imanes (104) utilizados tengan
un flujo magnético mayor que los imanes (104) utilizados en la
realización mostrada en la figura 5 debido al mayor intersticio de
aire necesario para la realización mostrada en las figuras
2-4 en comparación con la realización mostrada en la
figura 5.
Los imanes (imanes (104)) son imanes
preconformados, preferentemente de material magnético duro de alta
densidad de energía tales como MQ2, MQ3 o Neo sinterizado. Una
ventaja es que estos imanes no requieren otro proceso posterior
después de su conformación a efectos de optimizar sus tolerancias.
En general, los imanes de MQ3 o Neo sinterizado deben se
mecanizados para conseguir las dimensiones finales después de su
conformación, dado que el proceso de sinterizado utilizado para su
conformación no tiene como resultado el conseguir formas exactas.
Cuando se adhieren los imanes a la superficie interna del anillo de
flujo o cuerpo del estátor utilizando un adhesivo, la superficie
externa de los imanes debe adaptarse de manera precisa a la
superficie interna de un anillo de flujo o cuerpo del estátor para
obtener la unión adhesiva óptima. Los conjuntos que se han mostrado
evitan la necesidad de disponer de imanes conformados de manera
precisa por el hecho de que los imanes quedan mantenidos en su
lugar por moldeo de material plástico. En los aspectos de la
invención en los que el material plástico es moldeado por inyección
alrededor de los imanes, cualesquiera variaciones en la forma de
los imanes son compensadas por el proceso de moldeo de material
plástico por inyección al fluir el material plástico alrededor de
los imanes.
Los conjuntos que se han mostrado proporcionan
una distribución más eficaz del flujo magnético por el hecho de que
permiten la utilización de un número mayor de imanes más pequeños y
permiten una amplia flexibilidad en la colocación de los imanes en
el cuerpo del estátor o anillo de flujo. En la construcción que se
ha mostrado en las figuras 2-4, se han mostrado ocho
imanes (104) a título ilustrativo que están constituidos también de
forma ilustrativa por imanes de alta densidad de energía magnética,
tales como MQ2, MQ3, o imanes NEO sinterizados. A este respecto,
los ocho imanes (104) son más pequeños que los dos o cuatro imanes
que, de manera típica, se habían utilizado en conjuntos de estátor.
Al utilizar un mayor número de imanes más pequeños cuando se
utilizan imanes de alta densidad de energía magnética, el flujo
magnético puede ser distribuido de manera más eficaz. Además, se
puede conseguir flujo equivalente a un coste más reducido
utilizando dos imanes separados entre sí por polo en vez de un imán
que se extiende a toda la longitud del polo. A este respecto, se
debe comprender que se pueden utilizar otras disposiciones
distintas a los ocho imanes, tales como dos imanes por polo.
Haciendo referencia nuevamente a las figuras
6-10, un conjunto de cilindro/imanes, de manera
ilustrativa un conjunto (600) de anillo de flujo/imanes tiene un
anillo de flujo expandible (602). El anillo de flujo (602) está
realizado a base de un material magnético suave, tal como acero
laminado en frío, por ejemplo, CRS1006 o CRS1008. El anillo de
flujo (602) se ha formado de manera ilustrativa por estampación de
una chapa metálica rectangular como pieza de partida y laminando
dicha pieza laminar de chapa metálica estampada. La pieza laminar
de chapa metálica rectangular es estampada para formar unos dedos
(604) en ambos extremos y una serie de pares de anclajes (606)
salientes hacia adentro, separados entre sí, que se extienden
transversalmente sobre el anillo de flujo (602). Los anclajes (606)
son de forma ilustrativa segmentos conformados mediante alambre
arqueado, tal como se muestra de manera más detallada en la figura
10, con espacios (607) por debajo a través de los cuales puede
pasar el material plástico durante su moldeo.
El conjunto de anillo de flujo/imán (600)
comprende además un imán (608) dispuesto entre cada par de anclajes
separados entre sí (606) (ver figura 7). De manera ilustrativa, el
conjunto (600) de anillo de flujo/imán tiene cuatro imanes (608),
con dos imanes adyacentes (608) para un polo norte (610) y los
otros dos imanes adyacentes (608) para un polo sur (612). Los imanes
(608) están realizados de forma ilustrativa en un material
magnético Neo sinterizado 34KC2 que se puede conseguir de la firma
Magnequench.
El conjunto (600) de anillo de flujo/imanes está
realizado de acuerdo con el proceso anteriormente explicado. Un
imán (608) está insertado entre cada par de anclajes opuestos (606)
del anillo de flujo expandible (602) que sitúa los imanes (608) en
su lugar en el anillo de flujo expandible (602) para moldeo
subsiguiente. Tal como se ha explicado anteriormente, los imanes
(608), de manera ilustrativa, no están magnetizados, o solo
ligeramente magnetizados de manera que se mantienen a sí mismos en
su lugar sobre la superficie interna (603) del anillo de flujo
(602).
Cada uno de los imanes (608) es de forma
ilustrativa de estructura rectangular, curvado según su anchura, de
manera que la superficie externa (634) de cada uno de los imanes
(608) se adapta a la superficie interna (603) del anillo de flujo
(602). Los imanes (608) están por lo tanto conformados, de manera
ilustrativa, como secciones arqueadas de un cilindro.
El anillo de flujo (602) con imanes (608) es
insertado a continuación en un molde en una máquina de moldeo por
inyección y situado de manera precisa en el molde por la ranura
(601) en un extremo del anillo de flujo (602). A continuación, se
moldea plástico por inyección alrededor de los imanes (608) y
anclajes (606), incluyendo espacios pasantes (607) por debajo de los
anclajes (606). Esto resulta de manera ilustrativa en un segmento
de material plástico arqueado (614) que comprende o encapsula los
imanes adyacentes (608) del polo norte (610) y los anclajes (606)
adyacentes a estos imanes extendiéndose por los espacios (607) por
debajo de los anclajes (606) adyacentes a dichos imanes, y un
segmento de material plástico arqueado (616) que encapsula los
imanes adyacentes (608) del polo sur (612), los anclajes (606)
adyacentes a dichos imanes y que se extienden por los espacios (607)
por debajo de los anclajes (606) adyacentes a dichos imanes de
manera que el material plástico es interconectado con los anclajes
cuando el material plástico se endurece. Los intersticios (617)
entre segmentos arqueados de material plástico (614), (616)
proporcionan grosores de pared uniformes del material plástico y
favorecen el flujo de aire a través del conjunto de anillo de
flujo/imán (600) cuando es montado en un motor. Asimismo, los dedos
(604) del anillo de flujo (602) están dispuestos en uno de los
intersticios (617), permitiendo que el anillo de flujo (602) se
pueda expansionar y contraer. Los rebajes (619) entre imanes
adyacentes (608) de cada polo proporcionan también un grosor
uniforme de pared del material plástico y favorecen el flujo de
aire a través del conjunto de anillo de flujo/imán (600). Tal como
es bien conocido, es deseable el mantener el grosor de pared del
material plástico moldeado uniforme de manera que el material
plástico se enfría de manera uniforme. Sin los intersticios (617) y
los rebajes (619), el grosor del plástico sobre las áreas de la
superficie interna (603) del anillo de flujo (602) sobre las que
están dispuestos los imanes (608) sería superior que el grosor del
material plástico sobre los imanes (608).
Haciendo referencia a las figuras
11-13, se pueden utilizar también de manera
ventajosa unos anclajes (606) para mantener los imanes (608) para
que no se desplacen radialmente hacia adentro. Las paredes
laterales (620) de los imanes (608) son verticales con respecto a
un plano horizontal (622) (tal como está orientado en la figura
12). De este modo, cuando los imanes (608) están dispuestos entre
los anclajes (606) en el anillo de flujo (602), las paredes
laterales (620), si bien se prolongan hacia adentro, no se extienden
radialmente hacia adentro hacia el centro del anillo de flujo
(602). Por otra parte, los anclajes (606) se extienden radialmente
hacia adentro hacia el centro del anillo de flujo (602). De esta
manera, los bordes laterales opuestos (609) de los imanes (608)
cortarán los anclajes (606) e impedirán que los imanes se desplacen
radialmente hacia adentro. A este respecto, los anclajes (606)
tienen de manera ilustrativa una altura que supera ligeramente la
altura de los imanes (608). De este modo, la distancia en línea
recta entre los extremos internos (605) de cada juego de anclajes
adyacentes (606) que tienen un imán (608) entre ellos es menor que
la distancia en línea recta entre los bordes laterales opuestos
(609) de la superficie interna (611) del imán (608) entre estos
anclajes (606).
Para retener los imanes en la dirección axial a
través del anillo de flujo (602), dicho anillo de flujo (602) puede
quedar constituido con unas aletas extremas (621), de las que
solamente se ha mostrado una de ellas en la figura 11. De manera
ilustrativa, el anillo de flujo (602) tendría solamente una aleta
extrema (621) para cada imán (608). Cuando se coloca un imán (608)
en un anillo de flujo (602) entre los anclajes (606), un extremo
(623) del imán (608) quedaría dispuesto a tope contra la aleta
extrema (621) y el material plástico entraría de manera ilustrativa
en el extremo (623) del imán (608) en oposición a la aleta extrema
(621). Esto facilita la fabricación de subconjuntos de imanes (608)
y anillos de flujo (602) antes del proceso de moldeo.
Haciendo referencia nuevamente a las figuras 14 y
15, se ha mostrado una variante del conjunto descrito con respecto
a las figuras 11-13. Tal como se ha mostrado en la
figura 14, las paredes laterales (620') de los imanes (608) forman
un ángulo más marcado para adaptarse más íntimamente, o en
disposición paralela, al saliente radial de los anclajes (606). A
este respecto, los planos (624) en ambos extremos de la superficie
radial interna (626) de cada uno de los imanes (608) se
dimensionarían para proporcionar una retención óptima de los imanes
(608). Dado que la disposición en ángulo de las paredes laterales
(620') de los imanes (608) reduciría ligeramente el volumen de los
imanes (608) en comparación con los imanes (608) con paredes
laterales (620) verticales o planas, la distribución o ángulo
formado (636') del polo norte (610') con los imanes (608) con
paredes laterales (620') en ángulo (figura 15) sería ligeramente
mayor que el ángulo de distribución (636) (figura 11) del polo norte
(610) que tiene imanes con paredes laterales (620) planas o
verticales.
Las paredes laterales en ángulo (620')
posibilitan la reducción de los juegos necesarios entre los imanes
(608) y los anclajes (606) debido a los reducidos escalonamientos
de tolerancias. Esto es debido al hecho de que la anchura de los
imanes (608) puede ser controlada a una tolerancia más estrecha que
los planos (624). Al disponer en ángulo las paredes laterales de los
imanes (608), el escalonamiento de tolerancias se encuentra entre
las paredes laterales de los imanes (608) y la separación de los
anclajes (606), independientemente de los planos (624) y la altura
de los anclajes (606). Esto proporciona una exactitud de posición
mejorada de los imanes (608) en el anillo de flujo (602).
Para optimizar el rendimiento del motor, los
imanes (608) deberían descansar de manera ideal contra la
superficie interna del anillo de flujo, tal como la superficie
interna (603) del anillo de flujo (602) (figura 6).
Haciendo referencia a la figura 16, existe un
gran número de entradas a través de las cuales puede pasar el
material plástico en el moldeo por inyección sobre los imanes
(608). El plástico puede ser introducido contra la parte central de
los imanes (608), tal como se ha mostrado con el numeral (628) de
la figura 16. Otra posición de entrada se encontraría entre un radio
interno (613) y un radio externo (615) de los imanes (608),
preferentemente, justamente por dentro del radio interno (613) de
los imanes (608), tal como se ha mostrado con el numeral (630) en
la figura 16.
Los imanes (608) pueden quedar constituidos con
planos (624) en extremos circunferenciales opuestos (625), (627) de
la superficie radial e interna (611) y la posición de la entrada
situada sobre los planos (624) y entre los radios interno y externo
(613), (615) de los imanes (608) mostrados con el numeral (632) en
la figura 16. Los planos (624) están apropiadamente dimensionados
de manera que la entrada se encuentra, efectivamente, entre los
radios interno y externo (613), (615) de los imanes (608).
Para optimizar el rendimiento del motor, los
imanes (608) deberían descansar idealmente contra la superficie
interna del anillo de flujo, tal como la superficie interna (603)
del anillo de flujo (602) (figura 16). Al magnetizar ligeramente
los imanes (608) antes del moldeo de material plástico, dichos
imanes (608) se mantienen por sí mismos contra la superficie interna
(603) del anillo de flujo (602) durante el moldeo del plástico, lo
que impide o, por lo menos, minimiza que el plástico se introduzca
entre los imanes (608) y la superficie interna (603) del anillo de
flujo (602).
La figura 17 muestra una realización alternativa
de un extendedor de flujo. Un conjunto de cilindro/imanes, de
manera ilustrativa, un conjunto de anillo de flujo/imanes (700),
tiene un anillo de flujo (702) y una serie de imanes (704) fijados
en un mismo punto. Se debe comprender que el anillo de flujo (702)
podría ser alternativamente un cuerpo envolvente de estátor. El
anillo de flujo (702) está realizado en un material magnético suave,
tal como acero laminado en frío. El anillo de flujo (702) tiene una
serie de anclajes/extendedores de flujo que se prolongan hacia
adentro. Los imanes (704) están fijados al anillo de flujo (702)
colocando los imanes (704) en el anillo de flujo (702) entre
anclajes/extendedores de flujo adyacentes (706) y moldeando el
material plástico alrededor de los imanes (704) y de los
anclajes/extendedores de flujo (706) para formar la pieza moldeada
de plástico (703). La pieza de plástico (703) fija los imanes (704)
al anillo de flujo (702). También en este caso, los imanes (704) no
son magnetizados cuando se colocan en el anillo de flujo (702) o
están ligeramente magnetizados.
El anillo de flujo (702) está formado de manera
ilustrativa de forma que incluya el anclaje/extendedor de flujo
(706) dispuesto adyacente a cada uno de los imanes (704). El anillo
de flujo (702) está formado de manera ilustrativa por estampación
de una pieza de chapa metálica en bruto y por laminación de la
chapa metálica estampada para formar un anillo de flujo (702). Cada
uno de los anclajes/extendedor de flujo (706) está formado de manera
ilustrativa como parte de la operación de estampado. Haciendo
referencia a la figura 18, cada uno de los anclajes/extendedor de
flujo (706) es un segmento conformado de forma rectangular,
arqueado, que se extiende hacia adentro, que, de manera
ilustrativa, se ha estampado dentro del anillo de flujo (702) cuando
se efectúa la estampación de la chapa metálica en bruto (710) de la
chapa metálica de partida. Tal como se ha mostrado en la figura 21,
un segmento superior (707) del anclaje/extendedor de flujo (706)
está separado del anillo de flujo (702) para proporcionar espacios
(709) por debajo del segmento superior (707) a través del cual
puede pasar el material plástico durante el proceso de moldeo.
Los anclajes/extendedores de flujo (706) llevan a
cabo tres funciones. En primer lugar, sitúan los imanes (704) para
la operación de moldeo del material plástico. En segundo lugar,
ayudan a retener la pieza moldeada del plástico (703) en el anillo
de flujo (702) por el hecho de que el plástico circula alrededor
(también por debajo) de cada anclaje/extendedor de flujo (706) en
la operación de moldeo por inyección. En tercer lugar, actúan
proporcionando un campo magnético más continuo, tal como se aprecia
por la armadura del motor, tal como la armadura (40) (figura 1). Los
anclajes/extendedores de flujo (706) suavizan las discontinuidades
del campo magnético que se presentan cuando se utilizan múltiples
imanes separados entre sí para un polo que, de otro modo,
provocaría pérdidas de alta frecuencia en las placas de la armadura.
Además, los anclajes/extendedores de flujo (706) distribuyen de
manera más regular el campo de flujo para reducir la saturación
localizada en las placas de la armadura, lo que de otro modo
reduciría el flujo total.
La anchura de cada uno de los
anclajes/extendedores de flujo (706) se puede variar dependiendo de
las exigencias de diseño magnético (anchura y separación). De
acuerdo con ello, cada uno de los anclajes/extendedores de flujo
(706) puede ser delgado o ancho. De manera similar, la altura de
cada anclaje/extendedor de flujo (706) se puede variar. No
obstante, cuanta mayor anchura tenga un anclaje/extendedor de flujo
(706), más difícil resulta fabricarlo por la dificultad de mantener
la redondez cuando la chapa metálica estampada es laminada para
formar el anillo de flujo (702). Para superar este inconveniente,
un anclaje/extendedor de flujo (706) puede realizarse de forma
discontinua en su anchura, tal como se ha mostrado con el numeral
(708) en la figura 19, por ejemplo, constituido por múltiples
segmentos (706'), tal como se ha mostrado en la figura 19. Cuando
el anillo de flujo (702) es formado por laminación de una chapa
metálica estampada de partida (710), los segmentos (706') son
llevados a gran proximidad entre sí y actúan como un
anclaje/extendedor de flujo único.
En una realización alternativa, el material
plástico utilizado para moldear la pieza moldeada de plástico, tal
como la pieza moldeada de plástico (703), puede tener aditivos
ferromagnéticos. La pieza de plástico moldeada a partir de dicho
material plástico funciona entonces como extendedor de flujo.
Haciendo referencia nuevamente a las figuras 22 y
23, se ha mostrado una variante del anclaje/extendedor de flujo
(706). En la variación de las figuras 22 y 23, que está de acuerdo
con la presente invención, el anillo de flujo (702) tiene una serie
de anclajes/extendedores de flujo (712). Los anclajes/extendedores
de flujo (712) tienen la misma forma que el anclaje/extendedor de
flujo (706) pero con orificios (714) en los extremos de la base
(716) de cada uno de los extendedores de flujo (712) en los que cada
uno de dichos extendedores de flujo (712) se une al anillo de flujo
(702). Los orificios (714) facilitan la laminación de la chapa
metálica estampada para formar el anillo de flujo (702). Con los
orificios (714), la redondez se puede mantener para un extendedor
de flujo más ancho (712) cuando la chapa metálica en bruto
estampada es laminada para formar un anillo de flujo (702).
Los orificios (714) favorecen también las
características magnéticas del extendedor de flujo (712). Los
orificios (714) actúan como estranguladores o frenos magnéticos
para impedir el cortocircuito de los imanes (704) con respecto a sí
mismos. Los orificios (714) hacen que las bases (716) de cada uno de
los anclajes/extendedores de flujo (712) pasen a ser áreas de
saturación magnética (718). Los orificios (714) pueden ser
dimensionados para minimizar el cortocircuito de los imanes (704)
incrementando simultáneamente la capacidad de fabricación de los
anclajes/extendedores de flujo (712) y, por lo tanto, la
posibilidad de fabricación del anillo de flujo (702).
Las figuras 24 y 25 muestran una modificación con
respecto a los anclajes/extendedores de flujo (706) en la figura 19
para proporcionar una función de estrangulación similar. Cuando se
forman los extendedores de flujo (706'), se elimina material de las
bases (720) de los extendedores de flujo (706'), de manera que
dichos extendedores de flujo (706') se unen al anillo de flujo
(702) dejando orificios de estrangulación (722). Los orificios de
estrangulación (722) proporcionan una función de estrangulación de
la misma manera que los orificios (714).
Haciendo referencia nuevamente a la figura 26, se
ha mostrado otro conjunto. El conjunto de cilindro/imanes, de
manera ilustrativa, un conjunto de cuerpo de motor de (cuerpo del
estátor)/imanes (1000), presenta un cilindro, tal como el cuerpo
cilíndrico del estátor o cuerpo del motor (1002), imanes (1004) y
pieza moldeada de plástico (1006) moldeada alrededor de los imanes
(1004) que fija dichos imanes (1004) al cuerpo (1002) del motor. El
cuerpo (1002) del motor está realizado en un material magnético
suave, tal como acero laminado en frío. El cuerpo (1002) del motor
está constituido de manera que tiene unos alojamientos o bolsas
(1008) receptoras de los imanes en una superficie interna (1010),
de modo ilustrativo, una bolsa (1008) recibe un imán para cada uno
de los imanes (1004). Las bolsas (1008) receptoras de los imanes se
definen, de manera ilustrativa, por pares de rebordes separados
entre sí (1022) que se extienden de forma axial a lo largo de la
superficie interna (1010) del cuerpo del motor (1002). De manera
ilustrativa, los rebordes separados entre sí (1022) se prolongan
según la longitud axial del cuerpo del motor (1002). El cuerpo
(1002) del motor puede ser fabricado utilizando una serie de
procesos de fabricación tales como extrusión, estirado, o metal
sinterizado. Los rebordes separados entre sí (1022) están formados,
de manera ilustrativa, como parte de dicho proceso de fabricación.
Las profundidades de las bolsas (1008) receptoras de los imanes son
suficientemente pequeñas para minimizar las fugas magnéticas, pero
suficientemente grandes para asegurar la localización positiva de
los imanes (1004) del cuerpo (1002) del motor. De manera
ilustrativa, el plástico es moldeado de manera que queda enrasado
con los extremos (no mostrados) del cuerpo (1002) del motor.
De modo ilustrativo, se constituyen
características de centraje o de pilotado, por lo menos en una
pared extrema (1018) de la pieza moldeada de plástico (1006)
durante el proceso de moldeo. Una característica de centraje o de
pilotado, tal como se utiliza el término en esta descripción, está
constituida por uno o varios salientes o rebajes constituidos en la
pared extrema de la pieza moldeada de plástico (1006) que se acopla
con salientes correspondientes o rebajes formados en una o ambas
placas extremas (52), (54) (figura 1) para que el motor pueda
situar la placa extrema (52), (54) con respecto al conjunto de
cilindro/imanes (1000) cuando las placas extremas son fijadas en el
estátor en el que se utiliza el conjunto (1000) de cilindro e
imanes. Se debe comprender que las placas extremas (52), (54) pueden
ser una parte funcional de la herramienta motorizada (10), tal como
el cuerpo de los engranajes (no mostrado). Por ejemplo, los
chaveteros (1016) (figura 26A) son moldeados en la pared extrema
(1018) de la pieza de plástico moldeada (1006). De manera
ilustrativa, un chavetero (1016) es moldeado por encima de cada uno
de los imanes (1004). De manera ilustrativa, uno o varios
chaveteros (1016) pueden tener diferentes tamaños para objetivos de
orientación. Se debe comprender que se puede disponer un número
superior o inferior de chaveteros (1016) que el que se ha mostrado
en la figura 26A.
La placa extrema para el motor que comprende el
cojinete para el eje del rótor de la armadura, tal como por ejemplo
la placa extrema (52) que tiene el cojinete (56) (figura 1), está
formada con las chavetas correspondientes que se alojan en los
chaveteros (1016) cuando la placa extrema (52) es fijada en el
estátor en el que se utiliza el conjunto de cilindro e imanes. La
característica de centraje o de pilotado de la placa extrema se
acopla con la característica moldeada de centraje para localizar o
centrar de manera más exacta la placa extrema (52) y, por lo tanto,
el cojinete (56), con respecto al conjunto de cilindro/imanes
(1000). Se debe comprender que la placa extrema (52) podría tener
el chavetero y el conjunto de cilindro/imán podría tener la chaveta
correspondiente. Además, se pueden utilizar múltiples chavetas y
chaveteros, así como otras características de centraje o pilotado,
tales como vástagos y orificios. Se debe comprender que el moldeo de
características de centraje o pilotado en la pieza de plástico
moldeado del conjunto de cilindro e imán se puede realizar también
en los otros conjuntos que se han explicado en esta
descripción.
En el montaje del conjunto (1000) del cuerpo del
motor/imanes, los imanes (1004) son colocados en las bolsas o
alojamientos (1008) receptores de los mismos en el cuerpo (1002)
del motor. Para crear un subconjunto de cuerpo (1002) del motor y
de imanes (1004) para moldeo subsiguiente, los imanes (1004) pueden
ser encolados temporalmente en su lugar en el cuerpo (1002) del
motor o se pueden magnetizar ligeramente de manera que quedan
auto-retenidos en el cuerpo (1002) del motor. Al
magnetizar ligeramente los imanes (1004) antes del moldeo del
material plástico, dichos imanes (1004) se retienen a sí mismos
contra la superficie interna (1010) del cuerpo del motor (1002),
impidiendo o, por lo menos, minimizando que el plástico pase entre
los imanes (1004) y la superficie interna (1010) del cuerpo (1012)
del motor.
Las bolsas o alojamientos (1008) receptores de
los imanes sitúan los imanes (1004) sobre el cuerpo (1002) del
motor y los mantienen para que no se muevan de un lado a otro
durante el proceso de moldeo. El subconjunto del cuerpo (1002) del
motor y de los imanes (1004) es colocado a continuación en un molde,
tal como un molde de inyección, y se moldea el plástico alrededor
de los imanes (1004) para fijarlos en el cuerpo (1002) del
motor.
El cuerpo (1002) del motor puede tener también
características de interconexión/bloqueo para retener la pieza
moldeada de plástico (1006) en el cuerpo (1002) del motor. Por
ejemplo, el cuerpo (1002) del motor puede tener, como mínimo, una
ranura de interconexión (1012) formada en la superficie interna
(1010). El plástico fluirá entonces hacia adentro de cada una de las
ranuras de interconexión (1012) durante el proceso de moldeo
formando en cada ranura de interconexión (1012) un correspondiente
saliente de interconexión o chaveta (1014) como parte de la pieza
moldeada en plástico (1006). El saliente de interconexión (1014)
moldeado dentro de la ranura de interconexión (1012) impide que la
pieza moldeada de material plástico (1006) gire dentro del cuerpo
(1002) del motor. Los rebordes separados entre sí (1022) actúan
también interconectando la pieza moldeada de plástico (1006) al
cuerpo (1002) del motor.
El conjunto de cilindro/imanes (1000) comprende
orificios pasantes (1024) para pernos (no mostrados) que retienen
entre sí las placas extremas del motor (52), (54) (figura 1). Unos
orificios pasantes (1024) quedan constituidos parcialmente en la
superficie interna (1010) del cuerpo del motor (1002), siendo
formado el resto de orificios pasantes (1024) durante el proceso de
moldeo. La formación parcial de orificios pasantes (1024) en la
superficie interna (1010) del cuerpo (1002) del motor permite la
disposición de un grosor de material plástico entre los orificios
pasantes (1024) y una superficie interna (1026) de la pieza
moldeada en plástico (1006) superior a que si todos los orificios
pasantes (1024) estuvieran constituidos en la pieza moldeada de
plástico (1006) cuando se efectúa el moldeo de dicha pieza moldeada
de plástico (1006).
La pieza moldeada de plástico (1006) puede estar
constituida, de forma ilustrativa, con ranuras (1020) para
proporcionar un flujo de aire incrementado a través del conjunto de
cilindro/imanes (1000) después de que éste ha sido montado en un
motor y en una herramienta motorizada. Las ranuras (1020) permiten
también un grosor uniforme de las paredes del material plástico, de
igual manera que lo explicado anteriormente con respecto a la figura
6. Las ranuras (1020) están formadas de manera ilustrativa en la
pieza moldeada de material plástico (1006) entre los imanes
adyacentes (1004) de cada polo y entre cada imán (1004) y el
orificio pasante (1024) al que es adyacente dicho imán (1004).
Haciendo referencia nuevamente a la figura 27, el
conjunto de cilindro/imanes, de manera ilustrativa, un conjunto
(1100) de anillo de flujo/imanes, tiene un cilindro, tal como un
anillo de flujo (1102), y una serie de imanes (1104). Se debe
comprender que el anillo de flujo (1102) podría ser
alternativamente un cuerpo envolvente de estátor o un cuerpo de un
motor. El anillo de flujo (1102) está realizado en un material
magnético suave, tal como acero laminado en frío. El polo norte
(1106) del conjunto de cilindro/imanes (1100) tiene, de forma
ilustrativa, cuatro imanes (1104) tal como el polo sur (1108). Se
debe comprender, no obstante, que los polos norte y sur (1106) y
(1108) pueden tener un número distinto al de cuatro imanes (1104).
Los imanes (1104) son, de forma ilustrativa, imanes Neo
sinterizados tal como se ha descrito anteriormente.
Para reducir la vibración y los ruidos audibles
resultantes, la distribución o ángulos formados (1110), (1112) de
los polos norte y sur (1106), (1108) son distintos. La distribución
o ángulo formado de un polo es el ángulo arqueado entre los bordes
externos de los imanes externos (1104) del polo. Cada uno de los
imanes (1104) tiene el mismo volumen de material magnético y, de
manera ilustrativa, tiene las mismas dimensiones. Los distintos
ángulos de distribución de los polos norte y sur (1106), (1108)
reducen el ruido audible. Esta reducción tiene lugar a causa de que
los ángulos de distribución distintos de los polos norte y sur
(1106), (1108) tienen como resultado una fuerza radial más
reducida.
La menor fuerza radial tiene como resultado menor
vibración, mientras que la fuerza radial adicional compensada de
manera permanente también resultante, provoca solamente carga
incrementada en el cojinete del eje del rótor del motor. (Una
fuerza radial compensada permanentemente es la fuerza provocada por
un campo magnético más fuerte en un polo en oposición al otro).
Haciendo referencia nuevamente a la figura 28, se
ha mostrado otro conjunto. En la figura 28, el conjunto de
cilindro/imanes, de manera ilustrativa, un conjunto (1120) de
anillo de flujo/imanes, tiene un cilindro, tal como un anillo de
flujo (1122). El anillo de flujo (1122) está realizado en un
material magnético suave, tal como acero laminado en frío. Se debe
comprender que el anillo de flujo (1122) podría ser alternativamente
el cuerpo de un motor (cuerpo envolvente del estátor). Un polo
norte (1128) de un conjunto (1120) de anillo de flujo/conjunto
magnético tiene una serie de imanes (1124). El polo sur (1130) de
un conjunto de anillo de flujo/imanes (1120) tiene una serie de
imanes (1126). El número de imanes (1124) de un polo norte (1128)
es distinto del número de imanes (1126) del polo sur (1130). Los
imanes (1124) y (1126) están dimensionados de manera distinta, de
manera que el volumen total de material magnético de los imanes
(1124) es igual al volumen total del material magnético de los
imanes (1126). Los números distintos de imanes (1124) del polo norte
(1128) y de los imanes (1126) del polo sur (1130) tiene como
resultado una distribución diferente de la fuerza magnética en el
polo norte (1128) con respecto al polo sur (1130). Esto reduce los
ruidos audibles al reducir la fuerza radial (D). Los ángulos de
distribución (1130), (1132) del polo norte (1128) y del polo sur
(1130) son, de forma ilustrativa, iguales. Los ángulos de
distribución (1130), (1132) pueden ser, no obstante, desiguales tal
como se ha indicado anteriormente.
Haciendo referencia a la figura 29, se ha
mostrado un conjunto (1200) de cilindro/imanes para un conjunto de
campo, tal como un rótor, de una máquina eléctrica sin escobillas.
El conjunto (1200) de cilindro/imanes comprende un cilindro (1202)
realizado de forma ilustrativa a base de un material magnético
suave tal como acero laminado en frío. El cilindro (1202) tiene los
anclajes (1208) que sobresalen hacia afuera desde una superficie
externa (1205). Los imanes (1204) están dispuestos alrededor de la
superficie externa (1205) del cilindro (1202) y la pieza moldeada
de material plástico (1206) fija los imanes (1204) al cilindro
(1202). El conjunto (1200) de cilindro/imanes está formado al
colocar el cilindro (1202) con imanes dispuestos alrededor de su
superficie externa (1205) en una matriz de una máquina de moldeo
por inyección (no mostrada) y procediendo al moldeo de material
plástico por inyección en su interior para formar la pieza moldeada
de material plástico (1206) alrededor de los imanes (1204) y
anclajes (1208). Los anclajes (1208) sirven también para centrar
los imanes (1204) sobre el cilindro (1202) para su moldeo
subsiguiente. Los imanes (1204), de forma ilustrativa, no están
magnetizados cuando se colocan sobre la superficie externa (1205) de
un cilindro (1202) o están ligeramente magnetizados, de manera que
se mantienen a sí mismos en su lugar. Los imanes (1204) se
magnetizan a continuación de manera completa en una operación
subsiguiente.
El conjunto mostrado en las figuras 26 y 26A
podría ser modificado de manera similar para su utilización en un
rótor. A este respecto, las bolsas o alojamientos (1008) receptores
de imanes serían constituidos en una superficie externa del
cilindro (1002) y los rebordes separados entre sí (1022)
sobresaldrían hacia afuera en cuanto a dicha superficie externa,
definiendo de forma intermedia las bolsas o alojamientos receptores
de imanes. Por ejemplo, con referencia a la figura 29, los rebordes
separados (1022) substituirían los anclajes (1208). En este caso,
los imanes, tal como los imanes (1204), serían fijados en bolsas o
alojamientos receptores de imanes por el moldeo de material
plástico alrededor de los imanes (1204).
Claims (24)
1. Método para la fabricación de un conjunto de
cilindro e imanes para un dispositivo de campo de una máquina
eléctrica, que comprende:
- (a)
- colocar imanes (704) alrededor de una superficie de un cilindro (702) que tiene anclajes (706, 712); y
- (b)
- moldear material plástico (703) alrededor de los imanes (704) y de los anclajes (706, 712) para fijar los imanes (704) al cilindro (702), caracterizado porque los anclajes (706, 712) sobresalen de la superficie del cilindro (702) y están formados como extendedores de flujo y porque unos orificios (714, 722) están formados como mínimo en una unión (716) entre los anclajes (706, 712) y la superficie del cilindro (702) para proporcionar un estrangulador magnético.
2. Método, según la reivindicación 1, en el que
el cilindro es estampado a partir de una pieza inicial y el
cilindro es arrollado a partir de la pieza estampada.
3. Método, según la reivindicación 1 ó 2, en el
que el conjunto de campo (700) es un rótor.
4. Método, según la reivindicación 1 ó 2, en el
que el conjunto de campo (700) es un estátor.
5. Método, según la reivindicación 4, en el que
el cilindro (702) comprende una aleta de tope dirigida hacia
adentro (621) para cada imán (704) para situar cada imán (704)
axialmente sobre la superficie interna del cilindro (702) y la
colocación de los imanes (704) alrededor de la superficie interna
del cilindro incluye su colocación contra las respectivas aletas de
tope (621).
6. Método, según la reivindicación 4 ó 5, en el
que los imanes (704) están dispuestos en una superficie interna del
cilindro (702) y en el que el moldeo de material plástico (703)
alrededor de los anclajes (706, 712) e imanes (704) comprende el
moldeo de material plástico alrededor de los imanes (704) de manera
que el plástico (703) no está moldeado sobre las superficies
internas de los imanes (704) para reducir un intersticio de aire
entre las superficies internas de los imanes (704) y un rótor de
una armadura del motor.
7. Método, según cualquiera de las
reivindicaciones 4 a 6, en el que el moldeo de material plástico
(703) alrededor de los imanes (704) y de los anclajes (704) incluye
la entrada de material plástico (705) substancialmente entre los
radios interno y externo de los imanes (704).
8. Método, según la reivindicación 7, en el que
los imanes (704) están dispuestos sobre una superficie interna del
cilindro (702) y en el que los imanes (704) comprenden superficies
internas con planos en extremos circunferencialmente opuestos, y el
paso al material plástico (703) entre los radios interno y externo
de los imanes (704) incluye la entrada de plástico (703) sobre los
planos de los imanes (704) substancialmente entre los planos y el
radio interno de los imanes (704).
9. Método, según cualquiera de las
reivindicaciones 4 a 8, en el que el moldeo de material plástico
(1006) alrededor de los imanes (1004) y los anclajes (1022)
comprende la formación, como mínimo, de una característica de
centraje o pilotaje (1016) como mínimo en una pared extrema (1018)
de una pieza moldeada de plástico (1006) formada por moldeo del
material plástico.
10. Método, según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en el que cada uno de los imanes (704)
está situado entre anclajes adyacentes (706, 712) para situar los
imanes (704) sobre la superficie del cilindro (702).
11. Método, según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en el que la estampación de la pieza
inicial comprende la estampación de la misma de manera que cada
anclaje (706) tiene por lo menos una división longitudinal para
facilitar el arrollado de la pieza inicial para formar el anillo de
flujo.
12. Conjunto de cilindro e imanes para un
dispositivo de campo de una máquina eléctrica, que comprende:
- (a)
- un cilindro (702) que tiene una superficie con anclajes (706, 712); y
- (b)
- una serie de imanes (704) fijados a una superficie del cilindro (702) por el moldeo de material plástico (703) moldeado alrededor de los imanes (704) y los anclajes (706, 712), caracterizado porque los anclajes (706, 712) sobresalen desde la superficie del cilindro (702) y están formados como extendedores de flujo y porque unos orificios se forman por lo menos en una unión (716) entre los anclajes (706, 712) y la superficie del cilindro para proporcionar un estrangulador magnético (702).
13. Conjunto, según la reivindicación 12, en el
que cada uno de los imanes (704) es alojado entre anclajes
adyacentes (706, 712) que centran el imán (704) sobre la superficie
del cilindro (702).
14. Conjunto, según la reivindicación 12 ó 13, en
el que el dispositivo de campo (700) es un estátor y los anclajes
(706, 712) sobresalen radialmente hacia adentro desde la superficie
interna del cilindro (702) y tiene una altura superior a la altura
de los imanes (704) de manera que la distancia entre extremos
radialmente dirigidos hacia adentro de los anclajes adyacentes (706,
712) entre los que queda alojado un imán (704) es menor que la
distancia entre bordes laterales opuestos de la superficie interna
de dicho imán (704) para retener al imán (704) contrarrestando el
movimiento radial hacia adentro.
15. Conjunto, según la reivindicación 14, en el
que las paredes laterales de los imanes (704) se prolongan
radialmente hacia adentro paralelamente a los anclajes (706,
712).
16. Conjunto, según cualquiera de las
reivindicaciones 12 a 15, que tiene como mínimo un par de polos
norte (N) y sur (S), poseyendo cada polo una serie de imanes (704),
estando formados los anclajes (706, 712) como extendedores de
flujo.
17. Conjunto, según cualquiera de las
reivindicaciones 12 a 16, en el que el dispositivo de campo (700)
es un estátor y cada uno de los anclajes (706, 712) comprende
primera y segunda partes en oposición (720) que se prolongan hacia
adentro desde la superficie interna del cilindro (702) y una tercera
parte (707) que se extiende entre la primera y segunda partes
opuestas que está separada hacia adentro desde la superficie
interna del cilindro (702), extendiéndose la tercera parte (707)
transversalmente sobre el cilindro (702) substancialmente en la
totalidad de la longitud del imán (704) al que se encuentra
adyacente.
18. Conjunto, según cualquiera de las
reivindicaciones 12 a 17, en el que el dispositivo de campo (700)
es un estátor y el cilindro es un anillo de flujo.
19. Conjunto, según cualquiera de las
reivindicaciones 12 a 17, en el que el dispositivo de campo (700)
es un estátor y el cilindro es un cuerpo del estátor.
20. Conjunto, según cualquiera de las
reivindicaciones 12 a 17, en el que el dispositivo de campo es un
rótor.
21. Conjunto, según cualquiera de las
reivindicaciones 12 a 20, en el que por lo menos un elemento o
característica de centraje o pilotaje (1016) queda constituido por
lo menos en una pared extrema (1018) de la pieza moldeada en
plástico (1006) cuando es moldeada dicha pieza (1006) alrededor de
los imanes (1004) y anclajes (1022).
22. Conjunto, según cualquiera de las
reivindicaciones 12 a 21, que tiene por lo menos un par de polos
norte (N) y sur (S) de manera que cada polo tiene una serie de
imanes (704) e incluyendo el moldeo de material plástico una pieza
moldeada de material plástico alrededor de los imanes (704) de cada
polo norte (N) y sur (S), poseyendo la pieza moldeada de plástico
(703) moldeado de material plástico aditivos ferromagnéticos de
manera que el moldeo del material plástico (703) alrededor de cada
uno de los polos norte y sur actúa como extendedor de flujo.
23. Motor, que comprende:
- (a)
- un estátor que comprende un dispositivo de campo, según cualquiera de las reivindicaciones 12-22;
- (b)
- una armadura rotatoria dentro de dicho estátor;
- (c)
- un conmutador rotatorio con la armadura y conectado a la armadura con intermedio de un eje; y
- (d)
- conjuntos de escobillas asociados con el conmutador.
24. Herramienta motorizada, que comprende:
- (a)
- un cuerpo envolvente;
- (b)
- un motor, según la reivindicación 23;
- (c)
- un suministro de potencia;
- (d)
- un elemento de salida acoplado con el eje del motor; y
- (e)
- un elemento de accionamiento acoplado eléctricamente entre el motor y la fuente de potencia para activar y desactivar el motor, haciendo girar el motor el elemento de salida cuando es activado.
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