ITMI20070304U1

ITMI20070304U1 - Supporto per il fissaggio di un motore elettrico ad una vasca di una lavatrice o simile elettrodomestico

Info

Publication number: ITMI20070304U1
Application number: IT000304U
Authority: IT
Inventors: Elio Marioni
Original assignee: Askoll Holding Srl
Priority date: 2007-09-11
Filing date: 2007-09-11
Publication date: 2009-03-12
Also published as: ES2362951T3; ATE508221T1; EP2037032A3; KR20090002613U; CN201343660Y; DE602008006640D1; US8203244B2; US20090096305A1; EP2037032A2; KR200467607Y1; EP2037032B1

Description

Domanda di brevetto per modello d’utilità dal titolo:

“Supporto per il fissaggio di un motore elettrico ad una vasca di una lavatrice o simile elettrodomestico”

DESCRIZIONE

Campo di applicazione

Il presente trovato si riferisce ad un supporto per il fissaggio di un motore elettrico ad una vasca di una lavatrice o simile elettrodomestico.

Più in particolare, il presente trovato si riferisce ad un supporto per il fissaggio di un motore elettrico ad una vasca di una lavatrice o simile elettrodomestico, il motore elettrico essendo del tipo a rotore esterno, per il trascinamento in rotazione di un cestello supportato nella vasca, il motore elettrico essendo munito di scheda elettronica di controllo associata ad un dissipatore di calore.

Arte nota

Com'è ben noto ai tecnici del ramo, una lavatrice tradizionalmente comprende una vasca, entro la quale è alloggiato un cestello trascinato in rotazione da una cinghia. La cinghia è messa in rotazione da una puleggia solidale al rotore di un motore elettrico.

Il motore elettrico è controllato da una scheda elettronica di controllo, comprendente circuiteria elettronica in grado di controllare grandezze relative al moto del rotore, quali velocità ed accelerazione, e grandezze elettriche, quali la tensione e la corrente che interessano le bobine di rotore. La circuiteria elettronica comprende normalmente componenti di potenza, ad esempio IGBT, e componenti logici, ad esempio un microcontrollore od un microprocessore, in grado di controllare il funzionamento dei componenti di potenza.

La scheda elettronica di controllo, soprattutto a causa della grande dissipazione termica dei componenti di potenza, necessita di smaltire il calore prodotto da tali componenti di potenza mediante un dissipatore di calore.

Il motore elettrico, per una lavatrice come descritta sopra, è in genere, secondo quanto presentato dalla tecnica nota, di uno dei due seguenti tipi:

motore elettrico a rotore interno, generalmente di tipo asincrono, oppure

motore elettrico a rotore esterno, generalmente di tipo sincrono a magneti permanenti,

a seconda della reciproca posizione fra statore e rotore.

Un esempio tipico di un motore elettrico a rotore interno, per una lavatrice, è descritto come segue. Tale motore elettrico presenta un rotore interno sostanzialmente contornato da uno statore. Lo statore sostiene girevolmente il rotore interno grazie all’apporto di due cuscinetti. Lo statore è tipicamente racchiuso da una flangia anteriore e da una flangia posteriore. Ciascuna di tali flangie presenta due piedini di fissaggio, atti ad essere fissati ad appositi mezzi di fissaggio solidali alla vasca. In tal modo, da un punto di vista strutturale, il motore elettrico con rotore interno è sostenuto dalla vasca su quattro punti di appoggio dall’alto. Un tale fissaggio è semplice, economico e strutturalmente robusto.

Un motore elettrico a rotore esterno per una lavatrice, invece, presenta un rotore esterno dotato di magneti permanenti che contorna uno statore. Lo statore sostiene il rotore esterno grazie all’apporto di cuscinetti. Lo statore è sostenuto a sbalzo, ad esempio grazie ad un prolungamento assiale dello statore, il quale è ancorato di lato e non dall’alto.

Pertanto, sono realizzate vasche per lavatrici con motori elettrici a rotore interno diverse da vasche per lavatrici con motori elettrici a rotore esterno.. Tali due tipi di vasche si differenziano essenzialmente per i soli mezzi di fissaggio ed il posizionamento di tali mezzi di fissaggio nelle vasche (in posizione inferiore sotto vasca) per le vasche atte a sostenere motori a rotore interno, in posizione lateraleposteriore per vasche atte a sostenere motori a rotore esterno dotate di cinghia di trasmissione come riportato nella domanda di brevetto W00055414A1 ). Una categoria a se stante è rappresentata dai motori di azionamento gesto cosiddetti “direct drive” in cui il rotore è calettato direttamente all’asse del cesto privo quindi di cinghia di trasmissione, come riportato nelle domande di brevetto W00070138A1 e W00070139A1.

Sarebbe vantaggioso realizzare lavatrici con motore elettrico a rotore interno e lavatrici con motore elettrico a rotore esterno con lo stesso tipo di vasca e quindi con motori elettrici di azionamento del cesto perfettamente intercambiabili.

Vi è inoltre un’ulteriore necessità di carattere decisamente diverso, relativa ai motori elettrici a rotore esterno.

Sarebbe infatti vantaggioso ridurre il peso ed il volume dei componenti associati alla scheda elettronica di controllo. La presenza del dissipatore di calore, ad esempio, che di solito è di elevate dimensioni, comporta uno svantaggioso aggravio di peso e di ingombro dei componenti associati alla scheda elettronica di controllo. Di più, una tale soluzione è normalmente poco affidabile in quanto, a causa delle vibrazioni certamente presenti in una lavatrice, il dissipatore di calore può separarsi dal resto della scheda elettronica di controllo. Infine, il dissipatore di calore rappresenta un appesantimento della scheda elettronica in quanto tale, rendendone difficile la manipolazione durante il processo di fabbricazione e la logistica per il mercato dei pezzi di ricambio.

Scopo del presente trovato è quello di permettere che lavatrici con motore elettrico a rotore interno e lavatrici con motore elettrico a rotore esterno adoperino le stesse vasche, permettendo nel contempo un minor peso ed un minor ingombro dei componenti associati alla scheda elettronica di controllo soprattutto per quanto riguarda il dissipatore di calore.

Sommario dell'invenzione

Questo problema tecnico è risolto da un supporto per il fissaggio di un motore elettrico ad una vasca di una lavatrice o simile elettrodomestico, detto motore elettrico essendo del tipo a rotore esterno, per il trascinamento in rotazione di un cestello supportato in detta vasca, detto motore elettrico essendo munito di scheda elettronica di controllo associata ad un dissipatore di calore, caratterizzato dal fatto di essere formato di pezzo con detto dissipatore di calore.

In questo modo, sono contemporaneamente garantite le due seguenti proprietà:

il fissaggio di un motore elettrico a rotore esterno ad una vasca con mezzi di fissaggio tipici per il sostegno di un motore elettrico a rotore interno;

rapporto, per la scheda elettronica di controllo del motore elettrico a rotore esterno, di un dissipatore di calore formato di pezzo con il supporto.

Una caratteristica del presente trovato, secondo la quale il supporto comprende nervature di irrigidimento, con il seguente duplice scopo:

- strutturale, in quanto tali nervature di irrigidimento concorrono al sostegno del motore elettrico;

termico, in quanto tali nervature di irrigidimento sono in grado di dissipare il calore della scheda elettronica di controllo, fungendo così da alette di dissipazione di calore.

Le caratteristiche ed i vantaggi del presente trovato risulteranno dalla descrizione, fatta qui di seguito, con riferimento ai disegni allegati dati a titolo indicativo e non limitativo.

Breve descrizione dei disegni

Nei disegni:

- la figura 1A rappresenta una vista schematica del trovato in una lavatrice;

la figura 1B rappresenta una vista in prospettiva da dietro del trovato;

la figura 2 rappresenta una vista in prospettiva da davanti del trovato supportante un motore elettrico a rotore esterno;

la figura 3 è analoga alla figura 2 ma in prospettiva esplosa;

la figura 4 rappresenta una vista in sezione verticale del trovato come in figura 2;

la figura 5 rappresenta una vista frontale da davanti del trovato come in figura 2;

la figura 6 rappresenta una vista frontale da dietro del trovato come in figura 2..

Descrizione dettagliata

Una lavatrice 1 è rappresentata in figura 1A. Tale lavatrice 1 comprende una vasca 6 entro la quale è presente un cestello 2 trascinato in rotazione per effetto di una cinghia 7 mossa da una puleggia 5 solidale al rotore di un motore elettrico 3 fissato dall’alto alla vasca 6 mediante un supporto come il trovato.

Con riferimento alle figure 1A-6, con 200 è globalmente indicato il supporto. Tale supporto 200 è destinato ad espletare una funzione di sostegno del motore elettrico 3 a rotore esterno. A sua volta, il supporto 200 viene sostenuto dalla vasca 6, munita di mezzi di fissaggio 8 del tipo tradizionalmente in grado di supportare un motore a rotore interno.

Il supporto 200 è formato di pezzo in materiale termoconduttivo, preferibilmente una lega leggera, in particolare ima lega di alluminio. Altre forme di realizzazione possono prevedere un materiale plastico termoconduttivo. Vantaggiosamente, tale supporto 200 è ottenuto mediante pressofusione. Tale supporto 200 presenta una struttura sostanzialmente ad H, con un’anima longitudinale 203, un’ala anteriore 202 e ad un’ala posteriore 204.

L’ala anteriore 202 presenta piedini 23 e 24 rispettivamente con estremità ad occhiolo 23A e 24A. L’ala posteriore 204 presenta piedini 43 e 44 rispettivamente con estremità ad occhiolo 43 A e 44A. Tali occhioli 23A, 24A, 43A e 44A sono mezzi di fissaggio atti ad essere fissati alla vasca della lavatrice, mediante contro-occhioli 8, in sé noti (ad esempio tradizionalmente atti a sostenere un motore elettrico a rotore interno), solidali alla vasca 6 ed aggettanti da essa.

L’ala posteriore 204 è sviluppata solamente in posizione rialzata. Invece, l’ala anteriore 202 è sviluppata nelle seguenti porzioni:

una porzione in posizione rialzata 202A, allo stesso livello dell’ala posteriore 204, di modo che i quattro piedini siano complanari;

una porzione in posizione ribassata 202B, sostenuta dalla porzione rialzata di entrambe le ali 202 e 204.

L’ala anteriore 202 incorpora inoltre, in posizione centrale ribassata 202B, un elemento cilindrico cavo 25, in grado di ospitare restremi tà di un corpo cilindrico.

Inoltre, l’ala anteriore 202 incorpora cilindri cavi 26 in grado ospitare viti, fungendo quindi da mezzi di fissaggio.

L’anima longitudinale 203 è di forma comprendente nervature di irrigidimento 31. Tali nervature di irrigidimento 31 hanno funzioni strutturali, in quanto sostengono la porzione ribassata dell’ala anteriore 202, ma, in più, sono in grado di scambiare calore con l’esterno in modo da fungere da alette di dissipazione di calore, costituendo un dissipatore di calore 33. Tale dissipatore di calore 33 comprende, inoltre, alette laterali 32 con la sola funzione di dissipazione termica, senza funzione strutturale. Internamente, il dissipatore 33 comprende un’ulteriore aletta 35 conformata in modo da accogliere una vite. In più, il dissipatore 33 comprende spessori 36 alternati ad incavi 37 in posizione esterna superiore.

Si intende in seguito illustrare il motore elettrico 3.

Tale motore elettrico 3 è del tipo sincrono con rotore esterno a magneti permanenti in grado di ruotare attorno all’asse longitudinale X.

Lo statore 60 del motore elettrico 3 comprende un perno 61 di forma a cilindri adiacenti coassiali ad un asse X, attorno cui è presente una pluralità di espansioni polari 62 di per sé note e definite da una corrispondente pluralità di uguali lamierini impaccati e montati fissi. Le espansioni polari 62 sono avvolte da bobine 65 in modo noto. Lo statore 60 è inglobato da un sovrastampaggio 63 in plastica. Si noti che l’estremità destra 64 del perno 61 rappresenta un sostanziale prolungamento assiale dello statore 60.

Il rotore è indicato con 70. Esso comprende magneti permanenti 71 separati dalle espansioni polari 62 dello statore 60 per interposizione di un traferro 80. Il rotore, comprendente inoltre un mozzo centrale 5 A calettato ad interferenza su corpo cilindrico 70A conformato a tazza, è in grado di ruotare attorno all’asse X, supportato dallo statore 60 mediante appositi cuscinetti 73 e 74.

Il rotore 70 è solidale ed in grado di far ruotare la puleggia 5, ricavata integralmente di pezzo dal mozzo 5A, che ruota attorno al perno 61 ed all’asse X.

La rotazione del rotore 70 è controllata da una scheda elettronica di controllo 100 in grado di controllare la velocità del rotore 70 mediante il controllo ad inverter, in sé noto, di grandezze elettriche di tensione, corrente e frequenza delle bobine 65.

La scheda elettronica di controllo 100 comprende circuiteria elettronica necessaria per controllare grandezze relative al moto del rotore, in particolare la velocità, e grandezze elettriche, quali la tensione e la corrente che interessano le bobine di rotore. La circuiteria elettronica comprende normalmente componenti di potenza quali noti IGBT 101 a contatto con una piastrina metallica 103.

Contrariamente alle schede elettroniche di controllo secondo la tecnica nota, la scheda elettronica di controllo 100 non comprende nativamente un proprio dissipatore di calore per lo smaltimento del calore. Purtuttavia, tale smaltimento di calore viene in ogni caso effettuato, come si vedrà in seguito.

Si descrive in seguito l’accoppiamento del motore elettrico 3 con il supporto 200.

Entro la cavità dell’elemento cilindrico cavo 25 è inserita l’estremità del perno 61 in modo che il supporto 200 sia in grado di sostenere il motore elettrico 3.

La scheda elettronica di controllo 100 è interposta fra il motore elettrico 3 ed il supporto 200, fissata per mezzo dei seguenti elementi di fissaggio:

- viti 102 a fissare scheda elettronica di controllo 100 al sovrastampaggio 63;

viti 110 inserite nei cilindri cavi 26 e fissate al sovrastampaggio 63;

una vite 111 accolta nell’aletta centrale 35 e fissata al sovrastampaggio 63.

Si realizza un contatto premente fra la scheda elettronica di controllo 100 ed il dissipatore di calore 33.

In base al tipo di accoppiamento realizzato, la scheda elettronica di controllo 100, tramite la piastrina metallica 103, è associata alle nervature di irrigidimento 31 e alle alette 32 e 35: in questo modo, il calore prodotto dagli IGBT 101 viene convogliato nella piastrina metallica 103 ed in seguito nelle nervature di irrigidimento 31, alle alette 32 e 35, agli spessori 36 ed agli incavi 37.

Si noti come si ottenga un dissipatore di calore 33 dalle nervature di irrigidimento 31, che non hanno solo scopo termico, ma nello stesso tempo strutturale e sostengono il motore elettrico 3.

Pertanto, la scheda elettronica di controllo 100 è in contatto con il dissipatore di calore che è incorporato al supporto 200: vantaggiosamente, la scheda elettronica di controllo 100 non necessita di un proprio dissipatore di calore, come tradizionalmente, ma sfrutta quello essenzialmente formato dalle nervature di irrigidimento 31 del supporto 200.

Così, le nervature di irrigidimento, che hanno il compito strutturale di sostenere il motore elettrico, hanno vantaggiosamente il secondo compito di scambiare calore con l’estemo. Pertanto, anziché costruire un supporto in grado di sostenere una scheda elettronica di controllo con un proprio dissipatore, è possibile utilizzare un solo supporto con la funzione ulteriore di dissipatore di calore. Mancando un dissipatore di calore proprio della scheda elettronica di controllo, in più, la stessa scheda viene a pesare di meno richiedendo quindi un supporto con meno materiale.

In più, tale supporto permette l’ulteriore vantaggio di essere un buon vettore di calore, essendo in materiale termoconduttivo.

Così, il presente trovato è in grado di combinare vantaggi di produzione (dovuti alla possibilità di utilizzare la stessa vasca per diverse tipi di motori elettrici) ai vantaggi di smaltimento del calore e strutturali presentati sopra.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Supporto (200) per il fissaggio di un motore elettrico (3) ad una vasca (6) di una lavatrice (1) o simile elettrodomestico, detto motore elettrico (3) essendo del tipo a rotore esterno (70), per il trascinamento in rotazione di un cestello (2) supportato in detta vasca (6), detto motore elettrico (3) essendo munito di scheda elettronica di controllo (100) associata ad un dissipatore di calore (33), caratterizzato dal fatto di essere formato di pezzo con detto dissipatore di calore (33).
2. Supporto secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto di essere costituito in materiale termoconduttivo.
3. Supporto secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto di essere costituito in lega leggera.
4. Supporto secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che detta lega leggera è lega di alluminio.
5. Supporto secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di essere realizzato in pressofusione.
6. Supporto secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di comprendere nervature di irrigidimento (31) costituenti alette di dissipazione di calore.
7. Supporto secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di comprendere una struttura ad H con un’anima longitudinale (203), un’ala anteriore (202) ed un’ala posteriore (204) alle estremità di detta anima longitudinale (203), detta ala anteriore (202) e detta ala posteriore (204) disponendo, in posizione estrema, di mezzi di fissaggio (23A, 24A, 43A, 44A) a detta vasca (6).
8. Supporto secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di comprendere un elemento (25) dotato di una cavità atta ad accogliere e sostenere un prolungamento assiale (61) di detto statore (60).
9. Supporto secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta scheda elettronica di controllo (100) è interposta fra detto motore elettrico (3) e detto supporto (200).
10. Supporto secondo la rivendicazione 8, caratterizzato dal latto che componenti elettronici di potenza (101) di detta scheda elettronica di controllo (100) sono in contatto con una piastrina metallica (103) a contatto con detto dissipatore di calore (33).
I L Supporto secondo la rivendicazione 9, caratterizzato dal fatto che detta scheda elettronica di controllo (100) è fissata ad un sovrastampaggio (63) di detto statore (60) mediante mezzi di fissaggio (102), essendo previsti mezzi di fissaggio (110, 111) di detto supporto con detto sovrastampaggio (63), di modo da mantenere la scheda elettronica di controllo (100) in contatto premente con detto dissipatore di calore (33).
12. Supporto secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che dette nervature di sostegno (31) sono sostanzialmente longitudinali.