ITUB20159564A1

ITUB20159564A1 - PERFECT STRUCTURE OF COMPACT CURRENT ELECTRIC MOTOR, MANIFOLD FOR THIS ELECTRIC MOTOR STRUCTURE AND EQUIPMENT TO MANAGE THIS MANIFOLD

Info

Publication number: ITUB20159564A1
Application number: ITUB2015A009564A
Authority: IT
Inventors: Maurizio Basso; Antonio Surian
Original assignee: Cebi Motors S P A
Priority date: 2015-12-21
Filing date: 2015-12-21
Publication date: 2017-06-21

Description

STRUTTURA PERFEZIONATA DI MOTORE ELETTRICO A CORRENTE CONTINUA COMPATTO, COLLETTORE PER TALE STRUTTURA DI MOTORE ELETTRICO E ATTREZZATURA PER REALIZZARE TALE COLLETTORE IMPROVED STRUCTURE OF COMPACT DC ELECTRIC MOTOR, MANIFOLD FOR THIS ELECTRIC MOTOR STRUCTURE AND EQUIPMENT TO MAKE THIS MANIFOLD

DESCRIZIONE DESCRIPTION

Il presente trovato ha per oggetto una struttura perfezionata di motore elettrico a corrente continua, particolarmente per applicazioni in ambito automobilistico, nonché un collettore per tale struttura di motore elettrico. The present invention relates to an improved structure of a direct current electric motor, particularly for applications in the automotive field, as well as a collector for this electric motor structure.

Forma oggetto del trovato anche un 'attrezzatura per la realizzazione di un simile collettore secondo il trovato. The invention also relates to an equipment for manufacturing such a manifold according to the invention.

Generalmente, il numero di spazzole presenti in un motore a corrente continua a spazzole è pari al numero di poli di statore, quindi, ad esempio, in un motore a magneti permanenti e quattro poli ci sono quattro spazzole. Generally, the number of brushes present in a brushed DC motor is equal to the number of stator poles, so, for example, in a permanent magnet motor and four poles there are four brushes.

I poli di statore sono magnetizzati in modo da presentare, in direzione circonferenziale e dal lato interno, una alternanza di poli N-S-N-S di ampiezza 90 . The stator poles are magnetized so as to present, in the circumferential direction and from the inside, an alternation of 90-wide N-S-N-S poles.

In caso di rotore a numero di cave pari, ad esempio dieci o dodici, o altro numero pari con la limitazione che sia maggiore del numero di poli di statore, è possibile rendere equipotenziali le lamelle del commutatore diametralmente opposte con dei ponticelli di cortocircuito realizzati nell 'avvolgimento . In the case of a rotor with an even number of slots, for example ten or twelve, or another even number with the limitation that it is greater than the number of stator poles, it is possible to equipotential the blades of the commutator diametrically opposite with short-circuit jumpers made in the 'winding.

Tale soluzione, nota ed ampiamente impiegata, è oggetto, ad esempio, del brevetto US6694599 del 30 luglio 1999 a nome Siemens, consente di applicare due sole spazzole distanziate angolarmente ad esempio di 90°, con conseguente risparmio di componenti, tempo di assemblaggio e spazio occupato dall'insieme delle spazzole, quest'ultimo parametro importantissimo nel campo dei motori compatti della tipologia usata per movimentazione sedili, alzavetro, serratura, porta scorrevole, tettuccio, e simili. This solution, known and widely used, is the subject, for example, of the patent US6694599 of 30 July 1999 in the name of Siemens, allows to apply only two brushes spaced angularly for example by 90 °, with consequent savings of components, assembly time and space occupied by the set of brushes, the latter very important parameter in the field of compact motors of the type used for handling seats, window lifters, locks, sliding doors, roofs and the like.

La soluzione con ponticelli di cortocircuito tra lamelle opposte realizzati con appositi fili di connessione, oppure contestualmente alla realizzazione degli avvolgimenti sul rotore, è onerosa sia in termini di realizzazione, sia in termini di bilanciamento del rotore e quindi di rumorosità del medesimo, dal momento che i fili di connessione, o i tratti di filo di avvolgimento dedicati alla connessione di due opposte lamelle, si sormontano esternamente al collettore in modo ordinato ma non perfettamente simmetrico, e comunque determinando un ingombro. The solution with short-circuit jumpers between opposite blades made with special connection wires, or at the same time as making the windings on the rotor, is expensive both in terms of construction and in terms of balancing of the rotor and therefore of noise of the same, since the connection wires, or the lengths of winding wire dedicated to the connection of two opposing lamellae, overlap externally to the manifold in an orderly but not perfectly symmetrical way, and in any case creating an encumbrance.

In particolare, i ponticelli di corto circuito prodotti direttamente dall 'avvolgimento (ponticelli con filo saldato ai ganci) determinano un maggiore affollamento di conduttori di rame smaltato alla base del collettore, sotto i ganci, con i ganci stessi interessati da singoli punti di saldatura con connessione multiple di terminali (fili), in alcuni casi con presenza di incroci e problematiche di danneggiamento del rivestimento isolante degli stessi fili. Tale situazione rappresenta un rischio per la qualità del prodotto . In particular, the short circuit jumpers produced directly by the winding (jumpers with wire welded to the hooks) cause a greater crowding of enamelled copper conductors at the base of the collector, under the hooks, with the hooks affected by single welding points with multiple connection of terminals (wires), in some cases with the presence of crossings and problems of damage to the insulating coating of the same wires. This situation poses a risk to the quality of the product.

Inoltre, nella realizzazione dei ponticelli mediante il filo di avvolgimento c'è un rallentamento del tempo di ciclo. In addition, there is a slowdown in the cycle time when making the jumpers by means of the winding wire.

Inoltre, i ponticelli creati nell'avvolgimento possono determinare problemi di cedimento in esercizio dei terminali di filo saldati ai ganci. Per ovviare a tali inconvenienti sono stati ideati e realizzati collettori in cui i ponticelli di connessione tra opposte lamelle sono posizionati all'interno del collettore anziché all'esterno. Furthermore, the jumpers created in the winding can cause problems of failure in operation of the wire terminals welded to the hooks. In order to obviate these drawbacks, manifolds have been devised and manufactured in which the connection jumpers between opposite lamellae are positioned inside the manifold rather than outside.

Un primo esempio realizzativo è descritto nel documento brevettuale JP35599171 del 10 Agosto 1998, a nome Mitsubishi; tale esempio prevede che all'interno di un commutatore a lamelle siano disposti un numero di corpi di cortocircuitazione anulari piattiformi che è uguale alla metà delle lamelle, ciascun corpo anulare presentando due appendici radiali diametralmente opposte preposte al contatto con due analogamente opposte lamelle. Il pacco di corpi anulari piattiformi è annegato in una resina isolante all'interno del commutatore . A first embodiment is described in patent document JP35599171 of August 10, 1998, in the name of Mitsubishi; this example provides that a number of flat annular short-circuiting bodies equal to half of the lamellae are arranged inside a reed switch, each annular body having two diametrically opposite radial appendages in charge of contact with two similarly opposite lamellae. The pack of flat annular bodies is embedded in an insulating resin inside the switch.

In particolare, i corpi anulari piattiformi vengono dapprima fissati all'interno del corpo cilindrico del commutatore, ad esempio mediante saldatura laser o inserendo le appendici radiali di contatto, opportunamente sagomate, in controsagomate sedi definite internamente alle lamelle, e poi annegati nella resina versata all'interno del commutatore stesso, successivamente il corpo cilindrico del commutatore viene lavorato per la asportazione di materiale in modo che siano definite le lamelle, una estremità di ciascuna lamella viene curvata a definire un gancio per gli avvolgimenti, e da ultimo il commutatore viene assemblato al rotore. Tale soluzione tecnica prevede che le zone di saldatura delle appendici radiali di contatto con le lamelle coincida con la zona di contatto delle spazzole con lo stesso collettore, con il rischio che il contatto sia imperfetto a causa delle eventuali deformazioni subentrate per le avvenute operazioni di saldatura nella medesima zona. In particular, the flat annular bodies are first fixed inside the cylindrical body of the switch, for example by laser welding or by inserting the radial contact appendages, suitably shaped, in counter-shaped seats defined internally to the blades, and then drowned in the resin poured into the inside the commutator itself, subsequently the cylindrical body of the commutator is machined for the removal of material so that the slats are defined, one end of each slat is bent to define a hook for the windings, and finally the commutator is assembled to the rotor. This technical solution provides that the welding areas of the radial appendages in contact with the lamellae coincide with the contact area of the brushes with the same collector, with the risk that the contact is imperfect due to any deformations that have occurred due to the welding operations. in the same area.

Inoltre tale soluzione tecnica richiede una sequenza di montaggio relativamente articolata ed impegnativa in termini di tempi, di spostamenti e di diverse operazioni e manipolazioni a cui è sottoposto il semilavorato. Furthermore, this technical solution requires a relatively complex and demanding assembly sequence in terms of times, displacements and various operations and manipulations to which the semi-finished product is subjected.

Un secondo esempio realizzativo è descritto nel documento brevettuale DE1020 04057750 del 30 Novembre 2004, a nome Kolektor Group. A second embodiment is described in patent document DE1020 04057750 of November 30, 2004, in the name of Kolektor Group.

In tale esempio realizzativo, i ponticelli di connessione interni al commutatore sono costituiti da fili conduttori rivestiti, eccetto che alle estremità, comprendenti due tratti d'estremità rettilinei, paralleli ed equiversi, ed un tratto centrale ad arco di cerchio, sagomato per aggirare il foro di alloggiamento per l'albero motore. In this embodiment, the connection jumpers inside the switch are made up of coated conductor wires, except at the ends, comprising two straight, parallel and equivocal end portions, and a central arc-shaped portion, shaped to circumvent the hole housing for the motor shaft.

In fase di realizzazione del collettore, tali ponticelli interni devono essere supportati da apposite sagomature definite all'interno del corpo del commutatore, quindi prima posizionate all'interno dello stesso, di seguito devono essere fissate per le estremità alle rispettive lamelle, ed infine sovrastampati con resina isolante immessa all'interno del corpo cilindrico del commutatore . During the manifold construction phase, these internal jumpers must be supported by special shapes defined inside the switch body, then first positioned inside it, then they must be fixed by the ends to the respective blades, and finally overprinted with insulating resin placed inside the cylindrical body of the switch.

Il fissaggio delle estremità dei ponticelli interni è realizzato mediante corrispondenti coppie di connessioni con lame a forcella, ciascuna forcella essendo preposta a ricevere e bloccare una estremità di un ponticello interno, ciascuna forcella essendo connessa ad una corrispondente lamella. The fixing of the ends of the internal jumpers is achieved by means of corresponding pairs of connections with fork blades, each fork being designed to receive and lock one end of an internal bridge, each fork being connected to a corresponding lamella.

Tale soluzione tecnica appare particolarmente complessa, sia dal punto di vista della componentistica, che dal punto di vista dell'assemblaggio, ed in particolare appare poco o per nulla applicabile a motori compatti con diametro esterno di collettore di 8 millimetri e 12 millimetri. This technical solution appears to be particularly complex, both from the point of view of components and from the point of view of assembly, and in particular appears to be little or not at all applicable to compact engines with external manifold diameters of 8 millimeters and 12 millimeters.

Il compito del presente trovato è quello di realizzare una struttura perfezionata di motore elettrico a corrente continua, particolarmente per applicazioni in ambito automobilistico, e un collettore per tale struttura di motore elettrico, capace di ovviare ai citati limiti della tecnica nota . The object of the present invention is to provide an improved structure for a direct current electric motor, particularly for applications in the automotive field, and a collector for this electric motor structure, capable of overcoming the aforementioned limitations of the known art.

Nell'ambito di tale compito, uno scopo del trovato è quello di mettere a punto una struttura di motore elettrico che possa essere realizzata di dimensioni contenute e adatte per applicazioni quali movimentazione sedili, alzavetro, serratura, porta scorrevole, tettuccio, e simili, con vantaggi in termini di semplicità di montaggio, economicità in termini di componentistica e di efficienza non inferiore agli analoghi motori a corrente continua di tipo noto. Within this aim, an object of the invention is to provide an electric motor structure which can be made of small dimensions and suitable for applications such as seat movement, window lifter, lock, sliding door, roof, and the like, with advantages in terms of simplicity of assembly, cost-effectiveness in terms of components and efficiency not lower than similar DC motors of the known type.

Un altro scopo del trovato è quello di mettere a punto un collettore compatto, equilibrato e semplice e rapido da assemblare. Another object of the invention is to provide a manifold that is compact, balanced and simple and quick to assemble.

Ancora uno scopo del trovato è quello di mettere a punto un collettore i cui fili conduttori esterni, fissati ai ganci delle lamelle di commutazione, sono disposti in modo ordinato e sono isolati in maniera certa uno dall'altro. Another object of the invention is to provide a collector whose external conducting wires, fixed to the hooks of the switching blades, are arranged in an orderly manner and are insulated in a certain manner from each other.

Questo compito, nonché questi ed altri scopi che meglio appariranno in seguito, sono raggiunti da una struttura perfezionata di motore elettrico a corrente continua secondo la rivendicazione 1, un collettore a lamelle secondo la rivendicazione 11 e un'attrezzatura secondo la rivendicazione 12. This aim, as well as these and other objects which will become clearer hereinafter, are achieved by an improved structure of a direct current electric motor according to claim 1, a reed collector according to claim 11 and an equipment according to claim 12.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi del trovato risulteranno maggiormente dalla descrizione di una forma di esecuzione preferita, ma non esclusiva, della struttura perfezionata di motore elettrico, del collettore e dell'attrezzatura secondo il trovato, illustrate, a titolo indicativo e non limitativo, negli uniti disegni, in cui: Further characteristics and advantages of the invention will become clearer from the description of a preferred but not exclusive embodiment of the improved structure of the electric motor, of the collector and of the equipment according to the invention, illustrated, by way of non-limiting example, in the accompanying drawings. , in which:

la figura 1 illustra una vista laterale in sezione di una porzione di un motore elettrico secondo il trovato; Figure 1 is a sectional side view of a portion of an electric motor according to the invention;

- la figura 2 rappresenta un collettore a lamelle secondo il trovato in parziale sezione; Figure 2 is a partial section view of a lamella manifold according to the invention;

la figura 3 rappresenta la sezione III-III indicata in figura 2; figure 3 represents the section III-III indicated in figure 2;

- la figura 4 rappresenta una vista in esploso prospettico di una parte del collettore secondo il trovato; Figure 4 is a perspective exploded view of a part of the manifold according to the invention;

- la figura 5 rappresenta una vista prospettica di una attrezzatura secondo il trovato; Figure 5 is a perspective view of an apparatus according to the invention;

- la figura 6 rappresenta una sezione trasversale dell'attrezzatura di figura 5. - figure 6 represents a cross section of the equipment of figure 5.

Con riferimento alle figure citate, una struttura perfezionata di motore elettrico a corrente continua, particolarmente per applicazioni in ambito automobilistico, secondo il trovato, è indicata nel suo complesso con il numero 10, With reference to the aforementioned figures, an improved structure of a direct current electric motor, particularly for applications in the automotive field, according to the invention, is indicated as a whole with the number 10,

Tale struttura perfezionata di motore elettrico, comprende, all'interno di un corpo di contenimento il, uno statore a magneti permanenti 12 ed un rotore 13 con collettore a lamelle 14 dotate di corrispondenti ganci 15 e 16 per fili di avvolgimenti rotorici 17 e 18. This improved electric motor structure comprises, inside a containment body 11, a permanent magnet stator 12 and a rotor 13 with a lamellae collector 14 equipped with corresponding hooks 15 and 16 for rotor winding wires 17 and 18.

Il corpo di contenimento 11 è chiuso da un coperchio porta-spazzole 19 con spazzole 24; lo stesso corpo di contenimento 11 presenta un foro assiale 20 di passaggio per un albero motore 21. The containment body 11 is closed by a brush holder cover 19 with brushes 24; the same containment body 11 has an axial passage hole 20 for a drive shaft 21.

La peculiarità del trovato risiede nel fatto che il collettore a lamelle 14 comprende un corpo tubolare 22, sul quale sono definite longitudinalmente dette lamelle di commutazione 23, al cui interno sono presenti, impilati in direzione assiale X, una serie di corpi di cortocircuitazione anulari piattaforma 25 in numero uguale alla metà di dette lamelle 23, disposti uno sull'altro per interposizione di un separatore anulare isolante 26. The peculiarity of the invention lies in the fact that the reed manifold 14 comprises a tubular body 22, on which said switching reeds 23 are longitudinally defined, inside which there are, stacked in the axial direction X, a series of annular platform short-circuiting bodies. 25 in a number equal to half of said blades 23, arranged one on top of the other by interposition of an insulating annular separator 26.

Ciascun corpo conduttore anulare 25 presenta due appendici radiali di contatto 27 e 28, diametralmente opposte, preposte al contatto con due analogamente opposte lamelle 23. Each annular conducting body 25 has two radial contact appendages 27 and 28, diametrically opposite, designed for contact with two similarly opposite blades 23.

I corpi di cortocircuitazione anulari 25 sono realizzati in materiale metallico, ad esempio in lega di Ferro, o in lega di Rame, ad esempio per tranciatura da nastro piano. The annular short-circuiting bodies 25 are made of metallic material, for example in iron alloy, or in copper alloy, for example by blanking from flat strip.

I separatori anulari isolanti 26 possono essere in materiale polimerico, ad esempio per tranciatura di nastro o lastra piana. The insulating annular separators 26 can be made of polymeric material, for example for cutting tape or flat sheet.

I corpi di cortocircuitazione anulari 25 sono posizionati in modo che dette appendici radiali di contatto 27, 28 siano angolarmente sfasate rispetto a quelle degli altri corpi di cortocircuitazione anulari 25, in modo che ogni coppia di opposte lamelle 23 sia connessa da un unico corpo conduttore anulare 25. The annular short-circuiting bodies 25 are positioned so that said radial contact appendages 27, 28 are angularly out of phase with respect to those of the other annular short-circuiting bodies 25, so that each pair of opposite blades 23 is connected by a single annular conducting body 25.

I corpi di cortocircuitazione anulari 25, con gli interposti separatori anulari isolanti 26, sono posti a circondare un manicotto di centraggio 29. II manicotto di centraggio 29 si sviluppa da un corpo conico divarica-spazzole 30, montato in corrispondenza del tratto d'estremità 31 di detto collettore 14 rivolto verso l'esterno del corpo di contenimento 11. The annular short-circuiting bodies 25, with the interposed insulating annular separators 26, are placed to surround a centering sleeve 29. The centering sleeve 29 develops from a conical brush-retractor body 30, mounted in correspondence with the end portion 31 of said manifold 14 facing outwards of the containment body 11.

Tale manicotto 29 e detto corpo conico divaricaspazzole 30 sono integrati in un corpo unico 32, realizzato in materiale isolante. Said sleeve 29 and said conical brush retractor body 30 are integrated in a single body 32, made of insulating material.

Ciascuna delle appendici radiali di contatto 27 e 28 è elettro-saldata alla rispettiva lamella 23, ad esempio mediante una attrezzatura come più sotto descritta. Each of the radial contact appendages 27 and 28 is electro-welded to the respective lamella 23, for example by means of an equipment as described below.

Il vantaggio principale rispetto ai ponticelli esterni al collettore creati contestualmente all'avvolgimento dei fili del rotore è di non avere terminali di ancoraggio (ovvero i ganci 15 e 16 del collettore 14} con numero di fili diverso da saldare a seconda della posizione, cosa che crea rischi per l'efficacia e la robustezza della saldatura stessa. The main advantage with respect to the jumpers external to the collector created at the same time as the winding of the rotor wires is that it does not have anchoring terminals (i.e. the hooks 15 and 16 of the collector 14} with different number of wires to be welded depending on the position, which creates risks for the effectiveness and strength of the weld itself.

Il vantaggio rispetto ai motori a corrente continua di tipo noto è la possibilità di rendere il collettore realizzabile senza eccessiva difficoltà, dato che in un motore compatto lo spazio fra l'albero interno (di diametro ad esempio 4 mm.) e il diametro esterno del collettore ( di diametro ad esempio 10 mm) è affollato da molti conduttori che devono rimanere isolati in maniera certa l'uno dall'altro. The advantage with respect to DC motors of the known type is the possibility of making the collector realizable without too much difficulty, given that in a compact motor the space between the internal shaft (with a diameter for example 4 mm.) And the external diameter of the collector (diameter for example 10 mm) is crowded with many conductors that must remain insulated in a certain way from each other.

All'interno del corpo cilindrico 22 del collettore 14 è realizzata un'anima 33, in materiale isolante, ad esempio resina, sagomata in modo tale che in corrispondenza del tratto d'estremità 31 è definita, tra detto corpo cilindrico 22 e l'anima 33, una sede 34 per detti corpi di cortocircuitazione anulari 25 con interposti i separatori isolanti anulari 26. Inside the cylindrical body 22 of the manifold 14 there is a core 33, made of insulating material, for example resin, shaped in such a way that in correspondence with the end portion 31 it is defined between said cylindrical body 22 and the core 33, a seat 34 for said annular short-circuiting bodies 25 with interposed annular insulating separators 26.

L'anima 33 è realizzata prima ed a parte rispetto al montaggio del pacco di corpi di cortocircuitazione anulari 25, con quest 'ultimi che non vengono annegati nella resina isolante, essendo tra loro isolati dai separatori anulari 26. The core 33 is made before and separately with respect to the assembly of the pack of annular short-circuiting bodies 25, with the latter not being embedded in the insulating resin, being isolated from each other by the annular separators 26.

In tal modo le operazioni di realizzazione dell'anima 33 e di fissaggio dei corpi di eortocireuitazione 25 nel corpo tubolare 22 del collettore 14 sono disgiunte e realizzabili in modo semplice ed indipendente, a vantaggio della miglior gestione possibile del processo produttivo . In this way, the operations of making the core 33 and fixing the shorting bodies 25 in the tubular body 22 of the manifold 14 are separate and can be carried out in a simple and independent way, to the advantage of the best possible management of the production process.

Come ben visibile in figure 1 e 2, la zona di contatto 41 del collettore 14 con dette spazzole 24 è diversa dalla zona di saldatura 42 di dette lamelle 23 con le rispettive appendici di contatto 27 e 28 dei corpi di eortocireuitazione anulari 25. As clearly visible in Figures 1 and 2, the contact area 41 of the collector 14 with said brushes 24 is different from the welding area 42 of said lamellae 23 with the respective contact appendages 27 and 28 of the annular twist bodies 25.

In particolare, la zona di contatto 41 del collettore 14 con le spazzole 24 è costituita dal tratto centrale del corpo cilindrico 22 del collettore 14, mentre la zona di saldatura 42 di dette lamelle 23 con le rispettive appendici di contatto 27, 28 dei corpi di eortocireuitazione anulari 25 è costituita in corrispondenza del tratto d'estremità 31 dello stesso collettore 14. Quindi, non essendovi coincidenza tra le zone di saldatura delle appendici radiali di contatto con le lamelle e la zona di contatto delle spazzole con lo stesso collettore, si elimina il rischio che il contatto sia imperfetto a causa delle eventuali deformazioni subentrate per le avvenute operazioni di saldatura tra appendici radiali di contatto 27 e 28 e corrispondenti lamelle 23. In particular, the contact area 41 of the collector 14 with the brushes 24 is constituted by the central portion of the cylindrical body 22 of the collector 14, while the welding area 42 of said blades 23 with the respective contact appendages 27, 28 of the bodies of annular eortocireuitazione 25 is constituted in correspondence with the end portion 31 of the same collector 14. Therefore, since there is no coincidence between the welding areas of the radial appendages in contact with the lamellae and the contact area of the brushes with the same collector, the risk that the contact is imperfect due to any deformations that have occurred due to the welding operations between radial contact appendages 27 and 28 and corresponding lamellae 23.

Il corpo unico 32 e detta anima 33 presentano un foro assiale, 35 e 36 rispettivamente, per detto albero motore 21. The single body 32 and said core 33 have an axial hole, 35 and 36 respectively, for said drive shaft 21.

Il manicotto 29 presenta sulla sua superficie laterale dei rilievi anti-rotazione 37 preposti all'accoppiamento con corrispondenti incavi 38 definiti sul bordo perimetrale interno di ciascuno di detti corpo di cortocircuitazione anulari 25. L'accoppiamento tra i rilievi anti-rotazione 37 e gli incavi 38 coopera al mantenimento dei corpi anulari 25 nel corretto assetto angolare di funzionamento . The sleeve 29 has on its side surface anti-rotation projections 37 for coupling with corresponding recesses 38 defined on the inner perimeter edge of each of said annular short-circuiting body 25. The coupling between the anti-rotation reliefs 37 and the recesses 38 cooperates in maintaining the annular bodies 25 in the correct angular operating position.

La struttura perfezionata 10 qui descritta a titolo esemplificativo e non limitativo del trovato, comprende due spazzole 24 distanziate angolarmente di un angolo inferiore a 180°, ad esempio distanziate di 90°, e statore 12 a magneti permanenti a quattro poli. The improved structure 10 described here by way of non-limiting example of the invention comprises two brushes 24 angularly spaced at an angle of less than 180 °, for example spaced by 90 °, and a four-pole permanent magnet stator 12.

Le cave del rotore 13 sono da intendersi in numero pari, sei, otto, dieci o dodici, in quanto le lamelle 23 sono in numero pari. The slots of the rotor 13 are to be understood as having an even number, six, eight, ten or twelve, since the blades 23 are even in number.

Con una tale struttura perfezionata di motore a corrente continua 10 secondo il trovato è possibile realizzare motori elettrici compatti con diametro esterno di collettore 14 tra gli 8 millimetri ed i 19 millimetri, e diametro di albero motore 21 tra i 3 millimetri ed i 6 millimetri, adatti ad applicazioni nell'industria automobilistica ad esempio per azionamenti per alza-vetri, per meccanismi di movimentazione di sedili e altre applicazioni simili. With such an improved structure of direct current motor 10 according to the invention it is possible to realize compact electric motors with external diameter of collector 14 between 8 millimeters and 19 millimeters, and motor shaft diameter 21 between 3 millimeters and 6 millimeters, suitable for applications in the automotive industry for example for window lift drives, seat handling mechanisms and other similar applications.

Le soluzioni proposte nella sopra citata tecnica nota, con complicati percorsi per l'alloggiamento di contatti in rame all'interno del collettore, i cui terminali devono avere una giunzione all'interno delle lamelle del collettore per poi essere inglobati nella resina isolante, sono impraticabili per motori con dimensioni diametrali di albero e di collettore come indicate. The solutions proposed in the aforementioned prior art, with complicated paths for housing copper contacts inside the manifold, whose terminals must have a junction inside the lamellae of the manifold and then be incorporated into the insulating resin, are impractical. for motors with shaft and manifold diametrical dimensions as indicated.

Forma oggetto del trovato anche un collettore a lamelle 14 per motori elettrici a corrente continua compatti, particolarmente per applicazioni in ambito automobilistico, come sopra descritto . The invention also relates to a reed collector 14 for compact direct current electric motors, particularly for applications in the automotive field, as described above.

Tale collettore 14 si caratterizza quindi per il fatto di comprendere un corpo tubolare 22, sul quale sono definite longitudinalmente lamelle di commutazione 23, al cui interno sono presenti, impilati in direzione assiale X, una serie di corpi di cortocircuitazione anulari piattiformi 25 in numero uguale alla metà di dette lamelle 23, disposti uno sull'altro per interposizione di un separatore anulare isolante 26, ciascun corpo conduttore anulare 25 presentando due appendici radiali di contatto 27, 28, diametralmente opposte, preposte al contatto con due analogamente opposte lamelle 23, detti corpi di cortocircuitazione anulari 25 essendo posizionati angolarmente sfasati in modo che ogni coppia di opposte lamelle 23 sia connessa da un unico corpo conduttore anulare 25. This manifold 14 is therefore characterized by the fact that it comprises a tubular body 22, on which commutation lamellae 23 are longitudinally defined, inside which there are, stacked in the axial direction X, a series of flat annular short-circuiting bodies 25 in equal number to the middle of said blades 23, arranged one on top of the other by interposition of an insulating annular separator 26, each annular conducting body 25 having two radial contact appendages 27, 28, diametrically opposite, in charge of contact with two similarly opposite blades 23, said annular short-circuiting bodies 25 being positioned angularly out of phase so that each pair of opposite blades 23 is connected by a single annular conducting body 25.

Forma oggetto del trovato anche una attrezzatura 43, esemplificata nelle figure 5 e 6, per 1 'elettro-saldatura di un corpo conduttore anulare 25, interno ad un collettore a lamelle 14, con una lamella 23 dello stesso collettore 14. The invention also relates to an apparatus 43, exemplified in Figures 5 and 6, for the electro-welding of an annular conducting body 25, inside a lamella collector 14, with a lamella 23 of the same manifold 14.

Tale attrezzatura 43 comprende: This equipment 43 includes:

un elettrodo centrale 44, avente una prima polarità, preposto ad essere inserito assialmente nel corpo tubolare di un collettore a lamelle 14, all'interno della cavità tubolare 45 definita da una serie di corpi di cortocircuitazione anulari 25 assialmente impilati, a central electrode 44, having a first polarity, designed to be axially inserted into the tubular body of a lamella collector 14, inside the tubular cavity 45 defined by a series of annular short-circuiting bodies 25 axially stacked,

almeno un elettrodo esterno 46, avente una seconda polarità opposta alla prima polarità dell'elettrodo centrale 44, preposto ad operare esternamente su una lamella 23. at least one external electrode 46, having a second polarity opposite to the first polarity of the central electrode 44, designed to operate externally on a lamella 23.

In particolare, 1 'attrezzatura 43 si caratterizza per il fatto di presentare una pluralità di elettrodi esterni, ad esempio un numero di elettrodi esterni 46, 47, 48, 49, 50 pari alla metà delle lamelle 23 del collettore 14, detti elettrodi esterni 46, 47, 48, 49, 50 essendo disposti ad operare su altrettante affiancate lamelle 23, come da figure 5 e 6. In particular, the equipment 43 is characterized by the fact that it has a plurality of external electrodes, for example a number of external electrodes 46, 47, 48, 49, 50 equal to half of the blades 23 of the collector 14, said external electrodes 46 , 47, 48, 49, 50 being arranged to operate on as many side-by-side lamellae 23, as shown in figures 5 and 6.

L'attrezzatura 43 comprende anche un elemento di contro-spinta 51 sagomato per l'incontro con una pluralità di lamelle 23a opposte alle lamelle 23 interessate da detti elettrodi esterni 46, 47, 48, 49, 50, atto cooperare con l'elettrodo centrale 44 a sostenere le spinte meccaniche applicate tramite gli elettrodi esterni nonché ad assicurare un posizionamento regolare dei corpi anulari di eortocireuitazione 25 all'interno del collettore 14 . The equipment 43 also comprises a counter-thrust element 51 shaped to meet a plurality of blades 23a opposite the blades 23 affected by said external electrodes 46, 47, 48, 49, 50, able to cooperate with the central electrode 44 to support the mechanical thrusts applied through the external electrodes as well as to ensure a regular positioning of the annular eortocireuitation bodies 25 inside the manifold 14.

Con una simile attrezzatura 43 le operazioni di saldatura delle lamelle con le corrispondenti appendici 27 e 28 dei corpi anulari di eortocireuitazione 25 sono realizzabile in due sole fasi, una prima fase di saldatura che coinvolge contemporaneamente una prima metà delle lamelle 23 e una seconda fase di saldatura che coinvolge contemporaneamente la seconda metà delle lamelle 23a. With such equipment 43 the welding operations of the lamellae with the corresponding appendages 27 and 28 of the annular eortocireuitation bodies 25 can be carried out in only two phases, a first welding phase which simultaneously involves a first half of the lamellae 23 and a second phase of welding which simultaneously involves the second half of the lamellae 23a.

L'elettrodo centrale 44 è opportunamente il lega di rame 44, in grado di condurre meglio il calore. Gli elettrodi esterni 46, 47, 48, 49 e 50 sono preferibilmente in lega di tungsteno, in modo da essere più resistivi. The central electrode 44 is suitably the copper alloy 44, which is able to conduct heat better. The external electrodes 46, 47, 48, 49 and 50 are preferably made of tungsten alloy, so as to be more resistive.

Come sopra accennato i corpi anulari di eortocireuitazione 25 sono in lega di Ferro, di resistività tale da assicurare il rapido raggiungimento di una temperatura di saldatura. Il passaggio di corrente elettrica tra gli elettrodi interno ed esterni tramite gli stessi corpi di eortocireuitazione 25 e tramite le lamelle 23, e 23a, determina la saldatura tra i vari punti di contatto tra lamelle e appendici di contatto dei corpi di cortocircuitazione . As mentioned above, the annular eortocireuitation bodies 25 are made of iron alloy, with resistivity such as to ensure rapid attainment of a welding temperature. The passage of electric current between the internal and external electrodes through the same short-circuiting bodies 25 and through the blades 23, and 23a, determines the welding between the various contact points between the blades and contact appendages of the short-circuiting bodies.

Si è in pratica constatato come il trovato raggiunga il compito e gli scopi preposti. In practice it has been found that the invention achieves the intended aim and objects.

In particolare, con il trovato si è messa a punto una struttura perfezionata di motore elettrico a corrente continua a spazzole/collettore che consenta di contenere il numero di spazzole presenti, con ovvii vantaggi in termini di costi e di spazio in un motore compatto della tipologia usata per movimentazione sedili, alzavetro, serratura, porta scorrevole, tettuccio e simili. In particolare, con il trovato si è messa a punto una struttura perfezionata di motore elettrico a corrente continua che può essere realizzata di dimensioni contenute, con vantaggi in termini di semplicità di montaggio, economicità in termini di componentistica e di efficienza non inferiore agli analoghi motori a corrente continua di tipo noto . In particular, the invention has provided an improved structure of a direct current electric motor with brushes / commutator which allows to contain the number of brushes present, with obvious advantages in terms of costs and space in a compact motor of the type used for handling seats, window lifters, locks, sliding doors, roofs and the like. In particular, the invention has provided an improved structure of a direct current electric motor which can be made of small dimensions, with advantages in terms of simplicity of assembly, cost-effectiveness in terms of components and efficiency not inferior to similar motors. direct current of known type.

In più, con il trovato si è messo a punto un collettore compatto, equilibrato e semplice e rapido da assemblare. In addition, the invention has provided a compact, balanced and simple and quick to assemble manifold.

Ancora, con il trovato si è messo a punto un collettore i cui fili conduttori esterni, fissati ai ganci delle lamelle di commutazione, sono disposti in modo ordinato e sono isolati in maniera certa uno dall 'altro, con grande limitazione dei problemi causati dal cedimento in esercizio dei terminali di filo saldati ai ganci. Il trovato, così concepito, è suscettibile di numerose modifiche e varianti, tutte rientranti nell'ambito del concetto inventivo; inoltre, tutti i dettagli potranno essere sostituiti da altri elementi tecnicamente equivalenti. Furthermore, the invention has developed a collector whose external conducting wires, fixed to the hooks of the switching blades, are arranged in an orderly manner and are insulated in a certain manner from each other, with great limitation of the problems caused by failure. in operation of the wire terminals welded to the hooks. The invention thus conceived is susceptible of numerous modifications and variations, all of which are within the scope of the inventive concept; moreover, all the details can be replaced by other technically equivalent elements.

In pratica, i componenti ed i materiali impiegati, purché compatibili con l'uso specifico, nonché le dimensioni e le forme contingenti, potranno essere qualsiasi a seconda delle esigenze e dello stato della tecnica. In practice, the components and materials employed, so long as they are compatible with the specific use, as well as the contingent shapes and dimensions, may be any according to requirements and to the state of the art.

Ove le caratteristiche e le tecniche menzionate in qualsiasi rivendicazione siano seguite da segni di riferimento, tali segni sono stati apposti al solo scopo di aumentare l'intelligibilità delle rivendicazioni e di conseguenza tali segni di riferimento non hanno alcun effetto limitante sull'interpretazione di ciascun elemento identificato a titolo di esempio da tali segni di riferimento , Where the features and techniques mentioned in any claim are followed by reference marks, these marks have been affixed for the sole purpose of increasing the intelligibility of the claims and consequently these reference marks have no limiting effect on the interpretation of each element. identified by way of example by such reference signs,

Claims

CLAIMS 1) Improved structure of a direct current electric motor (10) particularly for applications in the automotive field, comprising inside a containment body (11), a permanent magnet stator (12) and a rotor (13) with a collector lamellae (14} and corresponding hooks (15, 16} for rotor winding wires (17, 18}, said containment body (11} being closed by a brush-holder cover (19} with brushes (24} and with axial hole (20} of passage for a drive shaft (21}, said improved structure of electric motor (10}) being characterized by the fact that said reed manifold (14} comprises a tubular body (22}, on which said reeds are longitudinally defined commutation (23}, inside which there are, stacked in the axial direction (X}, a series of flat annular short-circuiting bodies (25} in a number equal to half of said lamellae (23}), arranged one on top of the other by interposition of an annular separator insulator (26}, each annular conducting body (25} having two radial contact appendages (27, 28), diametrically opposite, in charge of contact with two similarly opposite lamellae (23), said annular short-circuiting bodies (25} being positioned in so that said radial contact appendages (27, 28} are angularly out of phase with respect to those of the other annular short-circuiting bodies (25}, so that each pair of opposite lamellae (23}) is connected by a single annular conducting body (25} , 2} Improved structure according to claim 1, which is characterized in that said annular short-circuiting bodies (25} with the interposed insulating annular separators (26}) are placed to surround a centering sleeve (29}. 3} Improved structure according to claim 2, which is characterized in that said centering sleeve (29} develops from a conical brush-spreading body (30}, mounted in correspondence with the end portion (31} of said manifold) (14} facing the outside of the containment body (11}. 4} Improved structure according to one or more of the preceding claims, which is characterized in that each of said radial contact appendages (27, 28} is electro-welded to the respective lamella (23}. 5} Improved structure according to one or more of the preceding claims, which is characterized by the fact that a core (33}, made of insulating material, shaped in such a way, is made inside the cylindrical body (22} of the manifold (14}) that in correspondence with said end section (31} there is defined, between said cylindrical body (22} and said core (33}), a seat (34} for said annular short-circuiting bodies (25} with interposed said annular insulating separators ( 26}. 6} Improved structure according to one or more of the preceding claims, which is characterized in that the contact area (41} of the collector (14} with said brushes (24}) is different from the welding area (42} of said blades ( 23} with the respective contact appendages (27, 28} of the annular short-circuiting bodies (25}. 7} Improved structure according to the preceding claim, which is characterized by the fact that said contact area (41} of the collector (14) with said brushes (24) is constituted by the central portion of the cylindrical body (22) of the collector (14) , said welding zone (42) of said lamellae (23) with the respective contact appendages (27, 28} of the annular short-circuiting bodies (25) being constituted in correspondence with said end portion of the same manifold (14). 8} Improved structure according to one or more of the preceding claims, which is characterized in that said single body (32} and said core (33) have an axial hole (35, 36} for said drive shaft (21). 9} Improved structure according to one or more of the preceding claims, which is characterized by the fact that said sleeve (29) has on its lateral surface some anti-rotation reliefs (37} for coupling with corresponding recesses (38) defined on the edge internal perimeter of each of said annular short-circuiting body (25). 10} Improved structure according to one or more of the preceding claims, which is characterized in that it comprises two brushes (24} angularly spaced by an angle of less than 180 °, and a four-pole permanent magnet stator (12}. 11} Reed collector for compact direct current electric motors, particularly for applications in the automotive field, which is characterized by the fact that it comprises a tubular body (22}, on which commutation reeds (23} are defined longitudinally), inside which there are, stacked in the axial direction (X}, a series of annular platform short-circuiting bodies (25} in a number equal to half of said lamellae (23}), arranged one on top of the other by the interposition of an insulating annular separator (26}, each annular conducting body (25} presenting two radial contact appendages (27, 28}, diametrically opposite, in charge of contact with two similarly opposite blades (23}, said annular short-circuiting bodies (25} being positioned angularly out of phase so that each pair of opposite lamellae (23} is connected by a single annular conducting body (25}, 12} Equipment (43} for the electro-welding of an annular conducting body (25}, inside a lamellae manifold (14), with a lamella (23) of the same manifold (14), which is characterized by the fact to understand a central electrode (44), having a first polarity, designed to be axially inserted into the tubular body of a lamella collector (14), inside the tubular cavity (45) defined by a series of annular short-circuiting bodies (25) axially stacked, - at least one external electrode (46), having a second polarity opposite to the first polarity of the central electrode (44), designed to operate externally on a lamella (23). 13} Equipment according to the preceding claim, which is characterized in that it has a plurality of external electrodes (46, 47, 48, 49, 50}, 14} Equipment according to one or more of claims 12 and 13, which is characterized in that it comprises a number of external electrodes (46, 47, 48, 49, 50} equal to half of the blades (23} of the collector (14}) , said external electrodes (46, 47, 48, 49, 50} being arranged to operate on as many side by side blades (23). 15} Equipment according to one or more of claims 12 to 14, which is characterized in that it comprises a counter-thrust element (51} shaped to meet a plurality of slats (23a) opposite the slats (23} affected by said external electrodes (46, 47, 48, 49, 50}.