ITPN20070026U1 - "rotore per motori elettrici" - Google Patents

Description

Descrizione

del brevetto per modello di utilità avente per titolo:

“ROTORE PER MOTORI ELETTRICI”

DESCRIZIONE

II presente trovato si riferisce ad un rotore per motori elettrici, in particolare per motori “senza spazzole” (brushless).

Nei rotori per motori elettrici il fissaggio dei magneti permanenti sul gruppo rotante ha sempre costituito un problema tecnico rilevante per la ingegnerizzazione e la fabbricazione dei motori elettrici, in particolare dei motori “senza spazzole”, detti comunemente “brushless”, aventi i magneti disposti sulla periferia dei rotori.

La soluzione comunemente utilizzata per il fissaggio dei magneti permanenti su un rotore è quella dell’incollaggio. In altre parole, sulla superfìcie cilindrica esterna di un elemento rotore vengono incollati i magneti permanenti, i quali presentano una forma coniugata a quella del rotore sul quale sono fatti aderire. Soluzioni di questo tipo presentano numerosi inconvenienti, ben noti allo stato dell’arte. Uno di tali inconvenienti è legato alla scarsa salubrità dell’ ambiente di lavoro in cui i magneti permanenti vengono assemblati al rotore. Infatti, l’utilizzo di colle comporta la propagazione di sostanze volatili nocive per l’uomo che devono essere opportunamente raccolte e smaltite in maniera sicura. Un ulteriore inconveniente dell’incollaggio risiede nella notevole complicazione introdotta nel ciclo produttivo. La procedura di incollaggio richiede da un lato tempi relativamente lunghi perchè avvenga la completa catalizzazione degli adesivi impiegati, e dall’altro una opportuna sequenza di operazioni che preveda l’applicazione dell’adesivo, la sua attivazione, il posizionamento dei magneti e cosi via. Ancora un altro inconveniente dovuto all’utilizzo di colle consiste nella scarsa resistenza degli adesivi normalmente utilizzati alle alte temperature a cui può essere sottoposto il motore elettrico durante il funzionamento.

A parziale soluzione dei problemi e degli svantaggi sopra menzionati sono stati proposti dei fissaggi di tipo meccanico per associare i magneti permanenti al gruppo rotore. Un esempio è mostrato nel Brevetto Europeo EP 1050097, in cui i magneti permanenti sono alloggiati nell’intercapedine formata dal nucleo rotore ed un involucro di ritenzione sostanzialmente cilindrico le cui estremità sono unite ad una coppia di elementi anulari. I magneti permanenti sono ulteriormente distanziati circonferenzialmente, e mantenuti in posizione, da elementi elastici alloggiati entro delle cave longitudinali ricavate sul corpo del nucleo rotore.

Uno svantaggio della soluzione mostrata in EP 1050097 consiste nel fatto che il procedimento di assemblaggio del rotore è svantaggiosamente complesso a causa del notevole numero di pezzi di cui si compone l’ intero gruppo rotore. Conseguentemente un tale procedimento di assemblaggio risulta economicamente oneroso.

E’ dunque compito del presente trovato fornire un rotore per motori elettrici, in particolare per motori “senza spazzole” (brushless), che superi i difetti e gli svantaggi dei motori elettrici oggi noti. Nell’ ambito del compito sopra esposto uno scopo del presente trovato è quello di realizzare un rotore per motori elettrici che risulti facilmente ed economicamente fabbricabile.

Un ulteriore scopo del presente trovato è quello di fornire un rotore per motori elettrici avente un ridotto numero di componenti.

Ancora uno scopo del presente trovato consiste nel realizzare un rotore per motori elettrici in cui i fissaggi dei magneti permanenti siano di tipo meccanico.

11 compito e gli scopi sopra esposti vengono raggiunti da un rotore per motori elettrici, in particolare per motori del tipo “brushless”, avente le caratteristiche enunciate nelle rivendicazioni allegate. Caratteristiche e vantaggi del trovato risulteranno evidenti dalla descrizione che segue, a titolo esemplificativo e non limitativo, con riferimento ai disegni allegati, in cui:

- La figura 1 mostra una vista in sezione trasversale di un nucleo componente un rotore per motori elettrici secondo il presente trovato; - La figura 2 mostra una vista prospettica di un rotore per motori elettrici secondo il presente trovato;

- La figura 3 mostra il rotore di figura 2 secondo una vista frontale;

- La figura 4 mostra una sezione trasversale dei mezzi elastici di fissaggio dei magneti permanenti sul nucleo di figura 1 ;

Con riferimento alle figure 1 e 2 un rotore per motori elettrici secondo il presente trovato comprende un nucleo 1 avente una forma sostanzialmente cilindrica e preferibilmente costituito da una pluralità di fogli in lamiera sovrapposti e reciprocamente associati. Il nucleo 1 presenta un’apertura 6 idonea ad alloggiare un albero 7 che definisce un asse di rotazione del rotore. Cuscinetti 8 sono montati sull’albero 7 per consentire la rotazione del rotore.

Sulla superficie 5 più esterna del nucleo 1 sono ricavate delle cave 2 previste per alloggiare mezzi elastici 3 che fissano in modo removibile dei corpi magnetici 4 sul nucleo 1. Le cave 2 si estendono sulla superficie cilindrica S del nucleo 1 nella direzione longitudinale di quest’ultimo, ovvero in direzione parallela all’albero 7 di rotazione del rotore. Le cave 2, e conseguentemente i mezzi elastici 3 accolti entro le cave 2, sono distanziate l’una dall’altra da un angolo costante che può essere di 90°, come illustrato nelle figure allegate, ma anche di 30°, 45°, 60°, 120° o un qualunque altro angolo in finizione del numero e della estensione circonferenziale dei magneti 4 sulla superficie 5 del nucleo 1.

I magneti 4 sono conformati in modo tale da adattarsi alla superficie esterna 5 del nucleo 1 affinché possano aderire perfettamente a quest’ultimo quando vengono bloccati dai mezzi elastici 3.

Nelle figure 2, 3 e 4 sono messi in evidenza i mezzi elastici 3 che permettono il fissaggio dei magneti 4 sul nucleo 1 del rotore. Ciascun mezzo elastico 3 comprende una porzione 9 che presenta una forma coniugata rispetto a quella posseduta dalle cave 2, cosicché ciascuna porzione 9 potrà essere facilmente alloggiata in maniera removibile entro la rispettiva cava 2. In particolare la porzione 9 presenta una superfìcie sostanzialmente cilindrica. Ciascun mezzo elastico 3 comprende inoltre una coppia di bracci 10, 11 contrapposti e distanziati in modo da formare una intercapedine 12. I bracci 10, 11 si estendono a partire dalla porzione 9 secondo la direzione radiale del nucleo 1, fino ad oltrepassare i magneti 4 per ricoprirne almeno una regione 13.

Affinché i mezzi elastici 3 possano aggrappare la superficie 14 più esterna dei magneti 4, detti mezzi 3 sono provvisti di mezzi di aggancio 15, 16 conformati in modo da adattarsi alla superficie 14 dei magneti 4. Ciascun mezzo elastico 3 è preferibilmente realizzato ripiegando una lamina. Ogni lamina viene alloggiata entro la rispettiva cava 2 così da estendersi in direzione longitudinale lungo il nucleo 1 ed assicurare un perfetto fissaggio dei magneti 4.

L’azione esercitata dai mezzi elastici 4 sui magneti 4 è prevalentemente circonferenziale sul principio della chiave di Volta, ma esiste pure una componente radiale che comprime i magneti 4 sulla superficie 5 più esterna del nucleo 1. Per applicare i mezzi elastici 3 sul nucleo 1 del rotore, sarà sufficiente avvicinare l’un l’altro i bracci 10, 11 in modo da serrare l’intercapedine 12 ed infilare la porzione 9 dei mezzi elastici 3 entro la rispettiva cava 2. 1 magneti 4 trovano alloggiamento tra il braccio 10 di un primo mezzo elastico 3 ed il braccio 11 di un secondo mezzo elastico 3. Ciascun mezzo elastico 3 risulta quindi interposto tra due magneti 4 attigui e li mantiene distanziati l’uno dall’altro.

Si è così constatato come il trovato abbia raggiunto il compito e gli scopi prefìssati essendo stato realizzato un rotore per motori elettrici avente un numero di componenti ridotto rispetto ai rotori di tipo noto, il medesimo rotore risultando semplice da costruire e comportando un ridotto dispendio di risorse economiche.

I diversi elementi costituenti il presente trovato non dovranno certamente consistere solo nella forma di realizzazione illustrata, ma potranno essere di per sé presenti in molte forme di realizzazione tutte rientranti nell’ambito inventivo del presente trovato.

Claims (9)

1. RIVENDICAZIONI 1. Rotore per motori elettrici, in particolare per motori del tipo senza spazzole, comprendente un nucleo (1) sostanzialmente cilindrico, una pluralità di magneti (4) associati a detto nucleo (1) mediante una pluralità di mezzi elastici (3) ciascuno dotato di una porzione (9) removibilmente alloggiata entro una cava (2) formata su detto nucleo (1) caratterizzato dal fatto che ciascun mezzo elastico (3) comprende una coppia di bracci (10, 11) contrapposti e tra loro distanziati in modo da definire un’intercapedine (12), detti bracci (10, 11) estendendosi da detta porzione (9) in modo sostanzialmente radiale oltre detti magneti (4) così da ricoprirne almeno una regione (13).
2. 2. Rotore secondo la rivendicazione 1 in cui ciascuno di detta pluralità di mezzi elastici (3) comprende mezzi di aggancio (15, 16) conformati in modo da aggrappare una superfìcie (14) di detti magneti (4).
3. 3. Rotore secondo le rivendicazioni 1 o 2 in cui ciascuno di detta pluralità di mezzi elastici (3) è costituito da una lamina ripiegata.
4. 4. Rotore secondo la rivendicazione 3 in cui detta lamina si estende longitudinalmente lungo il nucleo (1).
5. 5. Rotore secondo una qualunque delle rivendicazioni precedenti in cui detta porzione (9) e detta cava (2) presentano forme reciprocamente coniugate in modo da essere accoppiate l’una all’altra.
6. 6. Rotore secondo la rivendicazione 5 in cui detta porzione (9) presenta una superfìcie sostanzialmente cilindrica.
7. 7. Rotore secondo una qualunque delle rivendicazioni precedenti in cui detta coppia di bracci (10, 11) si interpone tra due magneti (4) attigui e lì mantiene distanziati l’uno dall’altro.
8. 8. Rotore secondo una qualunque delle rivendicazioni precedenti in cui detta pluralità di mezzi elastici (3) sono angolarmente distribuiti su una superficie (5) del nucleo (1) secondo un angolo costante.
9. 9. Rotore secondo la rivendicazione 8 in cui detrto angolo è scelto tra 30°, 45°, 60°, 90°, o 120°.