ES2243340T3 - Cuerpo de rotor. - Google Patents
Cuerpo de rotor.Info
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Abstract
Cuerpo de rotor, particularmente para el rotor del arranque o del arranque-generador de una máquina motriz de combustión interna, con un cubo (4) que transcurre de forma coaxial al eje de giro del rotor (A), estando formado el cuerpo de rotor por el cuerpo básico (5) que forma el cubo (4) de rotación simétrico y una o varias láminas (1, 2, 3), que muestran en dirección del eje de giro del rotor (a) respectivamente un espesor igual de forma continua, caracterizado porque se trata de un cuerpo de rotor de rotación no simétrico.
Description
Cuerpo de rotor.
La invención se refiere a un cuerpo de rotor,
particularmente para el rotor de un arranque o de un
arranque-generador de una máquina motriz de
combustión interna, con las características citadas en la parte
introductoria de la reivindicación 1.
Se conocen cuerpos de rotor del tipo mencionado.
Los cuerpos de rotor pueden formar un componente de un motor
eléctrico, que puede ser componente de un arranque o bien de un
arranque para una máquina motriz de combustión interna.
Los motores eléctricos empleados para el arranque
de motores de combustión son motores de corriente continua, motores
de corriente alterna y motores trifásicos. Particularmente sirve
como motor de arranque el motor eléctrico de corriente continua con
excitación en serie, ya que desarrolla el necesario momento de giro
elevado inicial para la superación de resistencias de puesta en
marcha y para la aceleración de las masas del mecanismo de
accionamiento.
Mayoritariamente se transmite el momento de giro
del arranque a través de un piñón y una rueda dentada a la rueda
volante en el cigüeñal de un motor motriz de combustión interna. En
casos aislados también se eligen, sin embargo, correas trapeciales,
correas dentadas, cadenas o la transmisión directa al cigüeñal. El
arranque de piñón es, sin embargo, el mejor adecuado para el
proceso de arranque por su gran relación de transmisión entre el
piñón de arranque y la rueda dentada de la rueda volante del motor,
ya que puede configurarse a un bajo momento de giro en elevados
números de revoluciones. Esta configuración posibilita, mantener las
dimensiones y el peso de arranque pequeños.
Además de arranques de este tipo se conocen
también las denominadas generaciones de arranque, que pueden
emplearse como arranque para la máquina motriz de combustión
interna, como motor motriz del vehículo y como dínamo.
El acoplamiento con una máquina motriz de
combustión interna y/o un engranaje así como la disposición de
generaciones de arranque de este tipo puede diferenciarse por la
ampliada finalidad de arranques sencillos.
Ciertamente muestran también generaciones de
arranques de este tipo a menudo un cuerpo de rotor de este
tipo.
La forma de los cuerpos de rotor del tipo
mencionado es a menudo complicada. Esto puede ser condicionado, por
ejemplo, por almas atornillables por prever, en las cuales puede
fijarse una brida intermedia para el embrague. Esta forma complicada
del cuerpo de rotor tiene el inconveniente de que la fabricación
del cuerpo de rotor es muy laboriosa, ya que tan sólo es posible
por una combinación de un procedimiento de giro, de fresado o bien
de estampado llevado a cabo en una misma pieza de material. La
fabricación de un cuerpo de rotor es, por consiguiente, compleja en
costes y en tiempo, siendo grande la cantidad de deshechos que se
producen en la fabricación.
Se conocen por la publicación de Wiedemann et
al., "Die Bauelemente elektrischer Maschinen, I Das
Blechpaket" in Konstruktion elektri- scher Maschinen, Springer
Verlag, Berlin, páginas 267 - 273 (XP0020032391), pero también por
las solicitudes de patentes publicadas no examinadas DE 199 05 538
así como DE 33 01 245, cuerpos de rotor de este tipo con un cubo
que transcurre de forma coaxial con el eje de giro del rotor,
siendo formado el cuerpo de rotor por un cuerpo básico de rotación
simétrico, que forma el cubo y una o varias láminas, que muestran
en dirección del eje de giro del rotor respectivamente un igual
espesor continuo.
El cuerpo de rotor según la invención puede
fabricarse comparablemente sencilla y por consiguiente de forma
favorable en costes. Ya que el cuerpo de rotor está formado por un
cuerpo básico de rotación simétrico, que forma el cubo, y por una o
varias láminas, que muestran en dirección de eje de giro del rotor
respectivamente un grosor igual continuo, pueden obtenerse los
componentes individuales del rotor al menos mayoritariamente
mediante un único procedimiento de tratamiento, que sirve
particularmente para la forma respectiva.
La construcción del cuerpo de rotor según la
invención es particularmente ventajosa, si se trata de un cuerpo de
rotor de rotación simétrico, cuya obtención sería particularmente
laboriosa por los procedimientos de fabricación conocidos.
La fabricación del cuerpo básico de rotación
simétrico, que forma el cubo puede llevarse a cabo por
torneado.
Es también factible fabricar el cubo como pieza
de estampado - estirado - doblado, que puede remacharse, por
ejemplo, con las láminas.
La denominación "de rotación simétrico"
tiene que comprenderse en este caso como no estrictamente
matemática, sino más bien en vista al procedimiento de fabricación
empleado, en el que, por ejemplo, taladros que están previstos en
lugares individuales de un cuerpo básico obtenido por torneado, no
tienen que ser forzosamente simétricos.
Las láminas pueden obtenerse en paquetes por
estampado o individualmente por piezas. El empleo de láminas
obtenidas en paquetes por estampado, que pueden formarse por varias
chapas congruentes por estampado, posibilita una fabricación
particularmente favorable en costes.
También el cuerpo básico puede estar presente, en
caso dado, como pieza estampada de un paquete, de modo que resulta
después del montaje del rotor en total un grupo de construcción en
paquete.
Para la composición del cuerpo del rotor hace
falta que se unan las láminas individuales con el cuerpo básico. En
cuanto están presentes una o varias de las láminas individuales en
forma de láminas estampadas en paquete, pueden unirse primero las
láminas individuales por medios de unión adecuados y unirse a
continuación con el cuerpo básico. También es pensable, que tanto
los componentes de láminas individuales como también el cuerpo
básico se unen por medios de unión conjuntos.
Estos medios de unión pueden estar formados, por
ejemplo, por tornillos y/o clavijas y/o pernos y/o remaches.
Preferentemente se forma la zona del perímetro
exterior del cuerpo de rotor por una o varias láminas. El bobinado
del rotor previsto generalmente en la zona del perímetro exterior
puede estar posicionado entonces directamente sobre la lámina o las
láminas.
La transmisión del cuerpo de rotor en e
acoplamiento se lleva a cabo entonces preferentemente a través de
una lámina o varias láminas, de modo que la unión entre el cuerpo
básico y la láminas está expuesta tan sólo a una pequeña carga, como
sería el caso, si se realizara la transmisión de fuerza de las
láminas al cuerpo básico y desde allí al acoplamien-
to.
to.
Una o varias láminas forman preferentemente con
la finalidad de la transmisión de fuerza citada una zona de unión,
que está prevista para la unión del cuerpo de rotor con al menos un
elemento de acoplamiento.
Un elemento de acoplamiento puede estar formado,
por ejemplo, por una brida intermedia de acoplamiento.
Alternativamente o adicionalmente puede estar formado un elemento
de acoplamiento, por ejemplo, también por una placa de presión de
acoplamiento, pudiendo depender la configuración especial de los
elementos de acoplamiento, por ejemplo, del tipo de arranque.
Para la protección del bobinado del rotor puede
estar prevista una armadura. Esta armadura se una por un medio de
fijación con el cuerpo del rotor, pudiendo estar presentes estos
medios de fijación bien por los medios de unión empleados por la
unión de los componentes del rotor por separado de los mismos. La
armadura misma puede ser una pieza de inserción profunda o bien una
pieza de transmoldeo.
En el caso de que se trate de un rotor con
inducido en cortocircuito que represente un rotor de jaula, forma
la jaula de cortocircuito empleada en este tipo de rotor el
bobinado del rotor, que puede estar formado por barras y anillos de
cortocircuito o estar formado por una sola pieza.
El perímetro externo del cuerpo del rotor es
preferentemente cilíndrico, pudiendo formar, por ejemplo, dos
láminas esencialmente anulares respectivamente, en una sección de
este perímetro externo.
Al menos una de las láminas esta unida
preferentemente con el cuerpo básico.
Si están previstas tres láminas esencialmente
anulares, de las cuales forma cada una una sección de la zona del
perímetro externo del cuerpo de rotor cilíndrico, está unida
preferentemente tan sólo la lámina central con el cuerpo básico,
siendo unidas las láminas en este caso por medios de unión, que
pueden servir al mismo tiempo para la fijación del anillo de
armadura citado.
En cuanto está previsto un dentado, que sirve
como generador de impulsos, se forma el mismo preferentemente por
la geometría interna de al menos una lámina esencialmente
anular.
Según la forma de configuración pueden estar
previstos para el soporte de la transmisión del momento de giro
entre los componentes del cuerpo de rotor individuales lengüetas de
ajuste o medios con el mismo efecto, llevándose a cabo por razones
de costes y de peso sólo entonces, si la forma especial de ejecución
lo hace efectivamente necesario.
De las reivindicaciones dependientes resultan las
demás configuraciones ventajosas y configuraciones adicionales de
la invención.
Los ejemplos de ejecución de la invención, en los
cuales muestra el cuerpo de rotor según la invención una forma de
rotación no simétrica y está previsto para el empleo en un
arranque-generador para una máquina motriz de
combustión interna, se explican a continuación mediante los
correspondientes dibujos con más detalles.
Muestran la
figura 1 una primera vista de corte de un cuerpo
de rotor conocido de rotación no simétrico;
figura 2 una segunda vista de corte del cuerpo de
rotor según la figura 1;
figura 3 una presentación en perspectiva del
cuerpo de rotor conocido según la figura 1;
figura 4 una vista en parte cortada de un rotor
conocido, que comprende el cuerpo de rotor conocido según la figura
1;
figura 5 una vista en parte cortada de una
primera forma de ejecución del cuerpo de rotor según la
invención;
figura 6 una vista de corte de una segunda forma
de ejecución del cuerpo de rotor según la invención; y
figura 7 una lámina, que es componente del cuerpo
de rotor según la invención según la figura 2.
En las figuras 1 a 3 se representa un cuerpo de
rotor de rotación no simétrico del tipo que pertenece al estado de
la técnica, que está denominado en total con 16.
Particularmente en la figura 3 puede sacarse sin
problemas, que un cuerpo de rotor de este tipo, cuya asimetría está
condicionada, por ejemplo, por almas de sujeción 17, es obtenible
tan sólo como una pieza de torneado-fresado,
extraordinariamente complicada, lo que condiciona elevados costes y
una gran cantidad de deshechos.
El la figura 4 se representa un rotor conocido,
que comprende el cuerpo de rotor 16 según las figuras 1 a 3. En
este rotor conocido se transfiere el momento de giro ejercido, al
bobinado del rotor o bien a la jaula de cortocircuito 7 a través de
lengüetas de ajuste 15 al cuerpo de rotor 16. Del cuerpo de rotor
16 se lleva a cabo la transmisión de fuerza a una unidad de
acoplamiento no representada.
En la forma de ejecución representada en la
figura 5 de la presente invención consiste el cuerpo de rotor en un
cuerpo básico 5 de rotación simétrico y tres láminas 1, 2, 3. Por
la rotación en simetría del cuerpo básico 5, que forma el cubo,
puede obtenerse éste, por ejemplo, por torneado en una etapa del
trabajo. Las secciones de rotación no simétricas del cuerpo de
rotor se forman por las láminas 1, 2, 3, que muestran continuamente
el mismo espesor en dirección del eje de giro A.
Las tres láminas 1, 2, 3 diferentes están unidas
mediante una clavija de unión 8 para dar un paquete.
En comparación con el cuerpo de rotor conocido
según las figuras 1 a 3 la forma de construcción según la invención
posibilita una producción pobre de deshechos, ya que se produce
menos deshecho de estampación.
Además el cuerpo de rotor según la invención
posibilita una forma de construcción mayor integrada, ya que la
lámina generadora de impulsor empleada en el estado de la técnica
se forma por la geometría interna de la lámina 1, y ciertamente por
el dentado 13.
El contorno interior de la lámina 2 forma el
taladro de acogida del cubo 4, que se forma por el cuerpo básico
5.
El contorno interior de la lámina 3 substituye en
el estado de la técnica según las figuras 1 a 3 las almas de
fijación 17, que se han elaborado con un elevado gasto en material
y tiempo.
En la forma de ejecución representada en la
figura 5 está posicionado el bobinado del rotor 7 en el recinto
perimétrico externo en forma de cilindro formado por las láminas 1,
2, 3 del cuerpo de rotor. Por esta formación puede llevarse a cabo
la transmisión de fuerza directamente del paquete formado por las
láminas 1, 2, 3 al acoplamiento. En la figura 5 está dibujada una
placa de presión de acoplamiento 12, mientras puede atornillarse en
la zona 11 la brida intermedia del acoplamiento.
Las lengüetas de ajuste 15 necesarias en el
estado de la técnica según las figuras 1 a 3 para la transmisión
del momento de giro pueden evitarse en la forma de ejecución
representada en la figura 5, ya que la desviación no se lleva a
cabo, como ya se ha mencionado, a través del cuerpo básico 5.
En anillo de armadura 10 representado en la
figura 5, que puede estar presente como pieza de inserción profunda
o bien de deformación, es preferentemente por las clavijas de unión
8 fijado concomitantemente, siendo pensables también otros tipos de
fijación, como, por ejemplo, tornillos, remaches o por clavado.
En la figura 6 se representa una forma de
ejecución alternativa, en la cual está formado el cuerpo de rotor
por los cuerpos básicos 5 y dos láminas 2, 3.
En esta forma de ejecución está unida la lámina 3
a través de medios de unión 8 con el cuerpo básico 5, que forma
también en este caso el cubo 4. La lámina 2 rodea al cuerpo básico
5 de forma coaxial, siendo adaptado el espesor de la lámina 2 a la
zona perimétrica externa en forma de cilindro del cuerpo básico 5.
También en esta forma de ejecución se forman las almas de sujeción
por la lámina 3.
El momento de giro ejercido sobre el bobinado del
rotor 7 puede transmitirse en esta forma de ejecución, por
ejemplo, a través de lengüetas de ajuste no representadas sobre el
cuerpo básico 5. La transmisión de fuerza del cuerpo básico 5 puede
llevarse a cabo entonces a través de medios de unión 8 formados por
pernos a la lámina 3 y desde allí, por ejemplo hacia el
acoplamiento.
En la figura 7 se demuestra una representación en
perspectiva de la lámina 3, no debiendo diferenciarse esta forma de
construcción de esta lámina de la forma de construcción de la lámina
3 según la figura 5.
Independientemente de la respectiva forma de
ejecución pueden estar presentes las láminas individuales 1, 2, 3
como una pieza como paquete estampado, considerándose los paquetes
estampados como particularmente favorables en costes.
Aunque se refieren los ejemplos de ejecución a un
cuerpo de roto de rotación no simétrico, no se limita la presente
invención a cuerpos de rotor de este tipo.
Como ya se ha mencionado es también pensable que
todo el cuerpo de rotor esté presente como grupo de construcción en
forma de paquete.
Claims (15)
1. Cuerpo de rotor, particularmente para el rotor
del arranque o del arranque-generador de una máquina
motriz de combustión interna, con un cubo (4) que transcurre de
forma coaxial al eje de giro del rotor (A), estando formado el
cuerpo de rotor por el cuerpo básico (5) que forma el cubo (4) de
rotación simétrico y una o varias láminas (1, 2, 3), que muestran
en dirección del eje de giro del rotor (a) respectivamente un
espesor igual de forma continua, caracterizado porque se
trata de un cuerpo de rotor de rotación no simétrico.
2. Cuerpo de rotor según la reivindicación 1,
caracterizado porque una o varias de las láminas (1, 2, 3)
son láminas en paquetes estampados u obtenidos de forma
individuales.
3. Cuerpo de rotor según una de las anteriores
reivindicaciones, caracterizado porque componentes de
láminas individuales y/o láminas individuales y/o el cuerpo básico
(5) están unidos por medios de unión (8).
4. Cuerpo de rotor según una de las anteriores
reivindicaciones, caracterizado porque los medios de unión
(8) están formados por tornillos y/o clavijas y/o pernos y/o
remaches.
5. Cuerpo de rotor según una de las anteriores
reivindicaciones, caracterizado porque está prevista una
zona (6) para la acogida del bobinado del rotor (7) en su zona
perimétrica externa formada por una o varias de la láminas (1, 2,
3).
6. Cuerpo de rotor según una de las anteriores
reivindicaciones, caracterizado porque una o varias láminas
(1, 2, 3) forman al menos una zona de unión (11, 14), que está
prevista para la unión del cuerpo de rotor con al menos un elemento
de acoplamien-
to.
to.
7. Cuerpo de rotor según una de las anteriores
reivindicaciones, caracterizado porque al menos un elemento
de acoplamiento está formado por una brida intermedia de
acoplamiento y/o un elemento de acoplamiento por una placa de
presión de acoplamiento (12).
8. Cuerpo de rotor según una de las anteriores
reivindicaciones, caracterizado porque están previstos
medios (8) para la fijación de un anillo de armadura (10), que
cubre al menos partes del bobinado del rotor (7).
9. Cuerpo de rotor según una de las anteriores
reivindicaciones, caracterizado porque está formado el
anillo de armadura por una pieza de inserción profunda o bien de
deformación.
10. Cuerpo de rotor según una de las anteriores
reivindicaciones, caracterizado porque su perímetro externo
es cilíndrico, y porque están previstas dos láminas (2, 3)
esencialmente anulares, que forman respectivamente una sección del
perímetro exterior.
11. Cuerpo de rotor según una de las anteriores
reivindicaciones, caracterizado porque al menos una de las
láminas (2) está unida con el cuerpo básico.
12. Cuerpo de rotor según una de las anteriores
reivindicaciones, caracterizado porque están previstas tres
láminas (1, 2, 3) esencialmente anulares, de las cuales forma cada
una sección de la zona perimétrica externa del cuerpo de rotor
cilíndrico, y porque tan solo la lámina central (2) está unida con
el cuerpo básico (5).
13. Cuerpo de rotor según una de las anteriores
reivindicaciones, caracterizado porque la geometría interior
de al menos una lámina (1) esencialmente anular forma un dentado
(13) que sirve como generador de impulsos.
14. Cuerpo de rotor según una de las anteriores
reivindicaciones, caracterizado porque están previstas
lengüetas de ajuste o medios similares para el apoyo de la
transmisión del momento de giro entre los componentes del cuerpo de
rotor.
15. Cuerpo de rotor según una de las anteriores
reivindicaciones, caracterizado porque el cuerpo básico (5)
es una pieza torneada y/o una pieza estampada - extendida - doblada
y/o una pieza estampada en paquete.
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