ITVR20100068A1 - Motore elettrico a corrente continua - Google Patents

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Devid Bertoldi
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Description

Descrizione di Brevetto di Invenzione Industriale avente per titolo:
“MOTORE ELETTRICO A CORRENTE CONTINUA†.
CAMPO TECNICO DELL’INVENZIONE
La presente invenzione riguarda un motore elettrico a corrente continua.
Più in particolare, la presente invenzione riguarda un motore elettrico a corrente continua del tipo a spazzole a montaggio semplificato.
STATO DELLA TECNICA ANTERIORE
Sono noti motori elettrici alimentati in corrente continua comprendenti uno statore, un indotto girevole ad avvolgimenti, ed una calotta, fissata allo statore, che reca le spazzole che consentono di alimentare elettricamente gli avvolgimenti del rotore.
Più in dettaglio, in questi motori le spazzole sono previste su un’apposita basetta circolare che viene fissata sulla calotta mediante mezzi di collegamento amovibili; tali mezzi sono costituiti tipicamente da viti passanti attraverso fori previsti nella basetta ed impegnate in rispettivi fori filettati previsti nella calotta portaspazzole.
Questa soluzione costruttiva che contraddistingue i motori di tipo noto non à ̈ scevra da inconvenienti.
Il principale tra questi à ̈ costituito dal fatto che il montaggio di ciascun motore à ̈ troppo laborioso, cioà ̈ comporta tempi operativi troppo lunghi e non in linea con le attuali esigenze di mercato. Infatti un tipico ciclo di montaggio del motore prevede almeno una fase di fissaggio della basetta portaspazzole alla rispettiva calotta mediante un certo numero di viti o anelli di bloccaggio, e successivamente una fase di fissaggio della calotta stessa, ad esempio ancora con viti passanti o con altri mezzi amovibili ad esempio a pressione, allo statore del motore.
SCOPI DELL’INVENZIONE
Il compito tecnico della presente invenzione à ̈ quindi quello di mettere a punto un motore elettrico a corrente continua che possa essere montato in tempi più brevi e con un minore numero di operazioni.
Questo scopo viene raggiunto dal motore elettrico a corrente continua secondo la allegata rivendicazione 1. La basetta portaspazzole viene montata serrata a pacco tra la calotta e lo statore, grazie alla presenza, sulla calotta stessa, di mezzi di accoppiamento centrato con lo statore lungo i quali à ̈ impegnata la basetta stessa in corrispondenza di sue porzioni periferiche: i mezzi di accoppiamento consentono di effettuare un bloccaggio preciso della calotta sullo statore senza la necessità di impiegare altri organi di collegamento.
Ulteriori vantaggiose caratteristiche sono descritte nelle rivendicazioni dipendenti.
BREVE DESCRIZIONE DEI DISEGNI.
Le caratteristiche dell’invenzione saranno meglio comprese da ogni tecnico del ramo dalla descrizione che segue e dalle annesse tavole di disegni, dati quale esempio non limitativo, nei quali:
- la figura 1 Ã ̈ una vista prospettica di un motore elettrico secondo la presente invenzione;
- la figura 2 Ã ̈ una vista laterale del motore elettrico;
- la figura 3 Ã ̈ una vista anteriore del motore elettrico;
- la figura 4 Ã ̈ una vista laterale in esploso del motore elettrico;
- la figura 5 Ã ̈ una vista prospettica in esploso del motore elettrico;
- la figura 6 Ã ̈ una vista prospettica di dettaglio della calotta e della basetta portaspazzole secondo la forma di attuazione di figura 5;
- la figura 7 Ã ̈ una vista prospettica di dettaglio ed in esploso, da differente angolazione, della calotta e della basetta portaspazzole secondo la forma di attuazione delle figure 5, 6;
- la figura 8 à ̈ una vista prospettica di dettaglio ed in esploso, da ancora un’altra angolazione, della calotta e della basetta portaspazzole del motore delle figure 5, 6, 7;
- la figura 9 à ̈ una vista prospettica in esploso di un’altra forma di attuazione del motore elettrico secondo la presente invenzione;
- la figura 10 Ã ̈ una vista prospettica di dettaglio della calotta e della basetta portaspazzole del motore secondo la forma di attuazione della figura 9;
- la figura 11 Ã ̈ una vista prospettica di dettaglio ed in esploso, da differente angolazione, della calotta e della basetta portaspazzole del motore delle figure 9, 10;
- la figura 12 à ̈ una vista prospettica di dettaglio ed in esploso, da ancora un’altra angolazione, della calotta e della basetta portaspazzole del motore delle figure 9, 10, 11;
-la figura 13 à ̈ una vista prospettica in esploso di un’altra forma di attuazione del motore secondo la presente invenzione;
- la figura 14 à ̈ una vista prospettica della calotta del motore secondo la forma di attuazione di figura 13; - la figura 15 à ̈ una vista prospettica in esploso da un’altra angolazione della calotta secondo la forma di attuazione delle figure 13, 14;
-la figura 16 à ̈ una vista prospettica in esploso di ancora un’altra forma di attuazione del motore secondo la presente invenzione;
- la figura 17 à ̈ una vista prospettica della calotta del motore secondo la forma di attuazione di figura 16; - la figura 18 à ̈ una vista prospettica in esploso da un’altra angolazione della calotta secondo la forma di attuazione delle figure 16, 17.
FORME DI ATTUAZIONE DELL’INVENZIONE.
Con riferimento alla figura 1 allegata, Ã ̈ indicato complessivamente con 1 un motore elettrico a corrente continua secondo la presente invenzione.
Il motore elettrico secondo la presente invenzione à ̈ destinato ai più svariati settori. Nella forma di attuazione descritta qui di seguito, il motore elettrico à ̈ del tipo a due poli.
Il motore elettrico comprende uno statore 2, un indotto 3 supportato girevole all’interno dello statore 2, una calotta portaspazzole 4 ed un elemento di chiusura 5, conformato a flangia, contrapposto alla calotta portaspazzole 4.
Lo statore 2 à ̈ di tipo a magneti permanenti, e non verrà descritto ulteriormente in quanto noto nel settore: esso non costituisce comunque, nelle sue specifiche caratteristiche, oggetto della presente invenzione.
L’indotto 3 à ̈ provvisto di avvolgimenti in materiale elettricamente conduttore, di tipo essenzialmente noto e le cui caratteristiche non costituiscono specificamente oggetto della presente invenzione. Come visibile, in dettaglio, nelle figure 4, 5, l’indotto 3 possiede un albero 6 che à ̈ supportato girevole, in corrispondenza di cuscinetti o bronzine 7, 8, da un lato nella calotta portaspazzole 4, e dall’altro nell’elemento di chiusura 5.
In corrispondenza dell’estremità 7 può essere prevista una cava 9 per linguetta, chiavetta, o altro. Possono essere previsti altri mezzi di accoppiamento o altri organi di trasmissione.
Il motore elettrico 1 comprende inoltre organi di collegamento amovibili 10 della calotta 4 allo statore 2. Tali organi di collegamento amovibili 10 comprendono, più in particolare, una o più coppie di viti 10 impegnate in fori 11 diametralmente contrapposti della calotta 4, ed avvitate in corrispondenti fori filettati 12 previsti nell’elemento di chiusura 5 contrapposto alla calotta 4.
Il motore elettrico 1 comprende inoltre una basetta portaspazzole 13, di alimentazione elettrica dell’indotto 3, secondo modalità essenzialmente note nel settore dei motori elettrici in corrente continua. La basetta portaspazzole 13 à ̈ serrata a pacco tra lo statore 2 e la calotta 4. Per ottenere un accoppiamento preciso tra la calotta 4, la basetta 13 e lo statore 2, la calotta 4 stessa à ̈ provvista di mezzi di accoppiamento centrato 14 con lo statore 2.
Nei mezzi di accoppiamento centrato 14 si impegnano porzioni periferiche 15 della basetta 13, come apparirà più chiaro nel prosieguo.
I mezzi di accoppiamento centrato 14 comprendono almeno un’appendice 16 che si prolunga assialmente dalla superficie interna 17 della calotta 4, e che à ̈ atta ad accoppiarsi alla superficie interna dello statore 2. Più in dettaglio, i mezzi di accoppiamento centrato 14 comprendono una pluralità di coppie di appendici 16 che si prolungano assialmente dalla superficie interna 17 della calotta 4. Le appendici 16 comprendono ciascuna una porzione sostanzialmente semicilindrica raccordata ad una porzione sostanzialmente parallelepipeda, che si accoppia direttamente, con la propria faccia esterna 18, alla superficie interna dello statore 2.
Come visibile nelle figure 6, 7 e 8, ed a solo titolo di esempio, le coppie di appendici 16 sono in numero di quattro, angolarmente equidistanziate di 90°. Il numero di coppie di appendici 16 può in realtà essere qualsiasi: ad esempio un maggiore numero di coppie di appendici 16 consente di realizzare un accoppiamento ancor più preciso con la superficie interna dello statore 2.
Tra le appendici 16 di due coppie contrapposte sono passanti le viti 10 di collegamento della calotta 4 all’elemento di chiusura 5, lungo i rispettivi fori 11. In questo modo, si ottiene una superficie di accoppiamento più ampia e si mantengono le viti 10 all’interno delle appendici 16.
La calotta 4 comprende una superficie di riscontro 19 anulare per la basetta portaspazzole 13. Corrispondentemente, anche lo statore 2 comprende un bordo di riscontro 20 per il serraggio a pacco della basetta portaspazzole 13, come ben visibile, ad esempio nella figura 2.
La calotta 4 comprende inoltre mezzi di centraggio 21 per la basetta portaspazzole 13. Tali mezzi di centraggio 21 comprendono una coppia di denti 22 diametralmente contrapposti, previsti sulla superficie di riscontro 19, atti ad impegnarsi in rispettive sedi 23 previste nella periferia della basetta portaspazzole 13. I mezzi di centraggio 21 costituiscono inoltre un vincolo antirotazione della basetta 13 rispetto alla calotta 4.
La basetta 13 ha forma circolare, di diametro sostanzialmente pari a quello della calotta 4, ed ha un’apertura centrale per il passaggio dell’indotto 3. Le porzioni periferiche 15 della basetta 13 comprendono rispettivi recessi 24, nei quali si impegnano le coppie di appendici 16. I recessi 24 hanno forma sostanzialmente rettangolare, arrotondata in corrispondenza degli angoli. Evidentemente, e sempre a titolo di esempio, anche i recessi 24 sono in numero di quattro, equidistanziati di 90°. Il numero dei recessi 24 può essere qualsiasi, in relazione al numero di coppie di appendici 16.
La basetta 13 comprende due spazzole 25 contrapposte, di tipo di per sé noto. Le spazzole 25 sono montate scorrevoli in rispettive staffe 26 fissate alla basetta 13. Le spazzole 25 sono mantenute in contatto elettrico con mezzi elastici 27 di tipo noto, che non verranno qui ulteriormente descritti.
Tra la basetta 13 e la calotta 4 può essere previsto un anello di compensazione 28, da un lato o dall’altro rispetto all’indotto 3.
L’invenzione, così concepita, consente di ottenere importanti vantaggi tecnici.
Un importante vantaggio tecnico à ̈ costituito dal fatto che la basetta portaspazzole 13 à ̈ direttamente serrata e centrata tra la calotta 4 e lo statore 2: essa si trova quindi fissata nella corretta posizione di funzionamento senza la necessità di impiegare ulteriori mezzi di collegamento.
Inoltre, il montaggio della basetta 13 tra la calotta 4 e lo statore 2 viene eseguito in modo estremamente rapido e semplice, con notevole risparmio di tempi e costi, in quanto la basetta 13 viene direttamente interposta tra la calotta 4 e lo statore 2, e non à ̈ necessario effettuare una preliminare fase di montaggio della basetta 13 stessa sulla calotta 4.
Un’altra forma di attuazione del motore elettrico secondo la presente invenzione à ̈ rappresentata nelle figure 9 – 12.
In questa forma di attuazione, le parti che corrispondono a quelle della precedente forma di attuazione sono indicate, anche nelle figure 9 – 12, con il medesimo numero di riferimento aumentato di 100 unità.
In questa forma di attuazione, il motore elettrico 101 à ̈ identico a quello della precedente forma di attuazione: l’unica differenza consiste nel fatto che il motore à ̈ a quattro poli anziché due.
La basetta portaspazzole 113 del motore 101, infatti, comprende quattro spazzole 125 anziché due. Nella basetta 113 sono previsti circuiti stampati 129, visibili nelle figure 10, 11, di collegamento delle spazzole 125 a due a due, in modo di per sé noto nel settore.
In altre forme di attuazione, in alternativa ai circuiti stampati 129, possono essere previste basette portaspazzole stampate con collegamenti elettrici a cavo tradizionali.
Un’altra forma di attuazione del motore secondo la presente invenzione à ̈ rappresentata nelle figure 13 -15. In questa forma di attuazione, le parti che corrispondono a quelle della precedente forma di attuazione sono indicate, anche nelle stesse figure 13 – 15, con il medesimo numero di riferimento aumentato di 100 unità.
Il motore elettrico 201 delle figure 13 – 15 à ̈ del tipo a due poli, di dimensioni relativamente piccole.In questo motore, i mezzi di accoppiamento centrato 214 comprendono due coppie di appendici 216 diametralmente contrapposte, e non più quattro, evidentemente per ragioni di ingombro e di spazio disponibile all’interno della calotta 204. Come visibile nella figura 14, i mezzi di centraggio 221 sono previsti distanziati di 90° dai mezzi di accoppiamento centrato 214.
Anche in questa forma di attuazione, i fori 211 di passaggio delle viti 210 sono previsti tra le appendici 216 di ciascuna delle coppie che costituiscono i mezzi di accoppiamento centrato 214.
Con questa soluzione, quindi, anche per i motori relativamente piccoli, si ottiene un accoppiamento preciso della calotta 204 con lo statore 202 grazie alla presenza dei mezzi di accoppiamento centrato 214, ed allo stesso tempo i fori 211 vengono previsti tra le appendici 216 in modo da essere compresi nell’ingombro di queste ultime.
Corrispondentemente, la basetta 213 comprende due recessi 224 tra loro diametralmente contrapposti, che si impegnano nelle coppie di appendici 216. Questo consente di ottenere, nella basetta 213, un’ampia superficie periferica su cui si serrano la superficie di riscontro 219 ed il bordo di riscontro 220 dello statore 202: il serraggio risulta quindi preciso, solido e stabile.
Ancora un’altra forma di attuazione del motore secondo la presente invenzione à ̈ rappresentata nelle figure 16 -18. In questa forma di attuazione, le parti che corrispondono a quelle della precedente forma di attuazione sono indicate, anche nelle stesse figure 16 – 18, con il medesimo numero di riferimento aumentato di 100 unità.
Il motore elettrico 301 delle figure 16 – 18 à ̈ ancora del tipo a due poli, di dimensioni relativamente piccole.
In questa forma di attuazione, i mezzi di accoppiamento centrato 314 comprendono due appendici 316 diametralmente contrapposte, costituite ciascuna da un corpo unico. Come visibile nella figura 17, ciascuna delle appendici 316 Ã ̈ costituita da un corpo sostanzialmente parallelepipedo, di spessore sottile, che si prolunga dalla superficie interna 317 della calotta 304, raccordato a due corpi cilindrici di rinforzo.
Ciascuna delle appendici 316 si impegna in rispettivi recessi 324, diametralmente contrapposti, previsti nella basetta 313.
Nella calotta 304 sono inoltre previsti fori 311 per il passaggio delle viti 310; corrispondentemente, nella basetta 313 sono previsti ulteriori fori 330 di passaggio delle viti 310 medesime.
Le appendici 316, quindi, sono dotate di facce esterne 318 di superficie maggiore: questo fatto consente un accoppiamento ancor più preciso con lo statore 302, pur con spazi disponibili, all’interno della calotta 304, decisamente ridotti.
I fori 311 per le viti 310 possono essere anche previsti in corrispondenza delle appendici 316, in modo da rendere più compatta la costruzione della calotta 304.
Il numero dei poli del motore elettrico secondo l’invenzione può evidentemente essere qualsiasi, senza limitazione agli scopi della presente invenzione.
Si à ̈ così visto come l’invenzione raggiunge gli scopi proposti.
La presente invenzione à ̈ stata descritta secondo forme preferite di realizzazione, ma varianti equivalenti possono essere concepite senza uscire dall'ambito di protezione offerto dalle rivendicazioni che seguono.

Claims (10)

  1. RIVENDICAZIONI 1. Motore elettrico a corrente continua, comprendente uno statore (2; 102; 202; 302), un indotto (3; 103; 203; 303) girevole all’interno dello statore (2; 102; 202; 302) ed una calotta (4; 104; 204; 304) portaspazzole alla quale à ̈ accoppiata una basetta (13; 113; 213; 313) portaspazzole di alimentazione di detto indotto (3; 103; 203; 303), caratterizzato dal fatto che detta basetta portaspazzole (13; 113; 213; 313) à ̈ serrata a pacco tra detto statore (2;102; 202; 302) e detta calotta (4; 104; 204; 304), detta calotta (4; 104; 204; 304) essendo provvista di mezzi di accoppiamento centrato (14; 114; 214; 314) con detto statore (2;102; 202; 302) nei quali si impegnano porzioni periferiche (15; 115; 215; 315) di detta basetta (13; 113; 213; 313).
  2. 2. Motore elettrico secondo la rivendicazione 1, in cui detti mezzi di accoppiamento centrato (14; 114; 214; 314) comprendono almeno un’appendice (16; 116; 216 316) che si prolunga assialmente dalla superficie interna (17; 117; 217; 317) di detta calotta (4; 104; 204; 304), atta ad accoppiarsi alla superficie interna di detto statore (2; 102; 202; 302).
  3. 3. Motore elettrico secondo la rivendicazione 2, in cui detti mezzi di accoppiamento centrato (14; 114; 214; 314) comprendono una pluralità di coppie di dette appendici (16; 116; 216; 316) che si prolungano assialmente da detta superficie interna (17; 117; 217; 317) di detta calotta (4; 104; 204; 304).
  4. 4. Motore elettrico secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui dette porzioni periferiche di detta basetta (13; 113; 213; 313) comprendono rispettivi recessi (24; 124; 224; 324) nei quali si impegnano dette coppie di appendici (16; 116; 216; 316).
  5. 5. Motore elettrico secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui detta calotta (4; 104; 204; 304) comprende una superficie di riscontro (19; 119; 219; 319) per la periferia di detta basetta portaspazzole (13; 113; 213; 313).
  6. 6. Motore elettrico secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui detto statore (2;102; 202; 302) comprende un bordo di riscontro (20; 120; 220; 320) per il serraggio a pacco di detta basetta portaspazzole (13; 113; 213; 313).
  7. 7. Motore elettrico secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui detta calotta (4; 104; 204; 304) comprende mezzi di centraggio (21; 121; 221; 321) per detta basetta portaspazzole (13; 113; 213; 313).
  8. 8. Motore elettrico secondo la rivendicazione precedente, in cui detti mezzi di centraggio (21; 121; 221; 321) comprendono almeno una coppia di denti (22; 122; 222; 322) contrapposti previsti su detta superficie di riscontro (19; 119; 219; 319) atti ad impegnarsi in rispettive sedi (23; 123; 223; 323) previste nella periferia di detta basetta portaspazzole (13; 113; 213; 313).
  9. 9. Motore elettrico secondo una delle rivendicazioni precedenti, comprendente organi di collegamento amovibili (10; 110; 210; 310) di detta calotta (4; 104; 204; 304) a detto statore (2; 102; 202; 302).
  10. 10. Motore elettrico secondo la rivendicazione precedente, in cui detti organi di collegamento amovibili (10; 110; 210; 310) comprendono almeno una coppia di viti (10; 110; 210; 310) impegnate in fori (11; 111; 211; 311) diametralmente contrapposti di detta calotta (4; 104; 204; 304) previsti in corrispondenza di dette appendici (16; 116; 216; 316) o separati da dette appendici (16; 116; 216; 316), ed avvitate in corrispondenti fori filettati (12; 112; 212; 312) previsti in un elemento di chiusura (5; 105; 205; 305) contrapposto a detta calotta (4; 104; 204; 304), così da serrare detta basetta (13; 113; 213; 313) tra detta calotta (4; 104; 204; 304) e detto statore (2; 102; 202302).
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