ITRM20000225A1 - Alternatore per autoveicolo a magneti interpolari. - Google Patents

Description

Descrizione dell'invenzione industriale dal titolo: "ALTERNATORE PER AUTOVEICOLO A MAGNETI INTERPOLARI "

DESCRIZIONE

L'invenzione riguarda gli alternatori e alternatori-avviatori di autoveicoli.

E' noto dal documento EP-0 425 132 e suo corrispondente US-A-4 .959.577 un alternatore di autoveicolo avente un rotore che comprende ruote polari a corni imbricati. Scanalature sono ricavate nelle facce laterali di corni di fronte e magneti sono alloggiati in queste scanalature onde migliorare le proprietà magnetiche del rotore. Per realizzare queste scanalature, si assemblano le ruote polari per imbricare i corni, poi per ciascuno spazio tra i corni si effettua un passaggio di fresa per lavorare le due scanalature di fronte con una sola e stessa passata, estraendo la fresa dalla estremità longitudinale della scanalatura che viene ad essere lavorata per ultima. Tuttavia, questo procedimento obbliga a disporre i corni ad una buona distanza radiale dal cuore del rotore altrimenti il passaggio della fresa rischia di danneggiare certe parti le più sporgenti del cuore del rotore quali un tratto di filo, la colonnina che posiziona il filo, ecc. Ma ciò conferisce una grande dimensione radiale al rotore e all'alternatore.

Uno scopo dell'invenzione è di ridurre il volume dell'alternatore o conservare il suo volume quando vi si aggiungono elementi.

In vista della realizzazione di questo scopo, viene fornito secondo l'invenzione un alternatore di veicolo, comprendente un rotore che include corni polari imbricati, almeno uno dei corni avendo, di fronte ad un altro dei corni, una faccia laterale che presenta una scanalatura profilata, in cui la scanalatura presenta una estremità longitudinale cieca secondo una direzione longitudinale della scanalatura.

Così, disponendo l'estremità cieca in prossimità di parti del cuore del rotore radialmente le più sporgenti in direzione dei corni (colonnina, filo,....), si possono avvicinare radialmente i corni di questo cuore per ridurre il diametro fuori tutto del rotore ed il volume dell'alternatore. Benché cieche, le scanalature possono ricevere un magnete interpolare. Inoltre, l'estremità cieca genera una battuta che facilità il posizionamento longitudinale del magnete nelle scanalature, nonché il più sovente, il suo posizionamento laterale.

Vantaggiosamente, i due corni presentano scanalature rispettive di fronte che hanno estremità cieche.

Vantaggiosamente, le estremità cieche sono una di fronte all'altra.

Vantaggiosamente, l'alternatore comprende un magnete ricevuto nelle scanalature tra la o ciascuna coppia di corni.

Vantaggiosamente, il magnete presenta almeno una faccia a settore di cilindro contigua ad una faccia laterale e ad una faccia di estremità del magnete .

Così, l'estremità non sboccante della scanalatura avente generalmente anch'essa una forma a settore di cilindro, facilita il bloccaggio longitudinale e laterale del magnete nelle scanalature e ciò tanto più che viene scelto nel settore di cilindro del magnete lo stesso raggio di curvatura di quello nel settore di cilindro della scanalatura. Inoltre, il magnete occupa così la parte maggiore dello spazio disponibile.

Vantaggiosamente, il magnete presenta due facce a settore di cilindro contigue ad una stessa estremità longitudinale del magnete.

Così, questa configurazione facilita l'introduzione del magnete nelle scanalature.

Vantaggiosamente, l'alternatore comprende una lama, per esempio realizzata con un materiale meno duro del materiale del magnete, estendentesi nelle scanalature.

Questa lama contribuisce al recupero dei giochi tra il magnete e le scanalature.

E' previsto anche secondo l'invenzione un procedimento di produzione di un alternatore di veicolo, comprendente un rotore che include corni polari imbricati, nel quale è realizzata una scanalatura profilata su almeno una faccia laterale di uno dei corni sistemato in modo da essere di fronte ad un altro dei corni, e la scanalatura è realizzata con una estremità longitudinale cieca secondo una direzione longitudinale della scanalatura.

Vantaggiosamente, dopo che i corni sono stati imbricati, vengono lavorate due scanalature nelle facce laterali di due corni di fronte per mezzo di uno stesso passaggio di utensile.

Vantaggiosamente, le scanalature vengono lavorate iniziando da una estremità assiale delle scanalature sboccanti secondo la direzione longitudinale, poi l'utensile viene estratto dalle scanalature dalla estremità sboccante.

Altre caratteristiche e vantaggi dell'invenzione risulteranno inoltre nella descrizione seguente di un modo preferito di realizzazione dato a titolo d'esempio non limitativo. Nei disegni annessi:

- la figura 1 è una vista parzialmente in elevazione e parzialmente in sezione assiale di un rotore di un alternatore secondo l'invenzione;

- la figura 2 è una vista in sezione trasversale di uno dei megneti interpolari dell'alternatore della figura 1;

- la figura 3 è una vista parziale in elevazione di corni polari dell'alternatore della figura 1 durante la lavorazione di una delle scanalature; - la figura 4 è una vista simile alla figura 3 che mostra le scanalature finite;

- la figura 5 è una vista parziale laterale di uno dei corni della figura 4;

la figura 6 è una vista in prospettiva di un magnete interpolare dell'alternatore della figura 1 con la sua laminetta;

- la figura 7 è una vista in pianta del magnete della figura 6 da solo;

- la figura 8 è una vista simile alla figura 4 con i magneti a posto; e

- la figura 9 è una vista parziale in pianta di uno dei corni secondo una variante dell'invenzione.

Nel presente modo di realizzazione, l'alternatore o l'alternatore-avviatore di autoveicolo comprende un carter ed uno statore classici non illustrati ed un rotore 2 avente un albero 4 di asse 6. Per maggiore precisione verrà fatto riferimento al documento EP-A-0 425 132 precitato che mostra uno statore bobinato circondante un rotore, lo statore essendo portato da un supporto comprendente un supporto anteriore ed un supporto posteriore che portano ciascuno un cuscinetto per il montaggio a rotazione dell'estremità assiale interessata dell'albero dello statore, una delle estremità dell'albero portando una puleggia di azionamento. Qui, uno dei cuscinetti, cioè quello associato al supporto posteriore, è portato dall'albero 4 in maniera nota.

In modo di per sè noto, il rotore comprende un avvolgimento o bobinatura 8 i cui fili 10 sono supportati e posizionati mediante colonnine 12 a livello di un tratto di filo sporgente dalla bobinatura e collegato inoltre ad un collettore non illustrato dell'alternatore. Tutte le colonnine 12 si trovano più vicine ad una stessa estremità assiale dell'albero. Il rotore, chiamato classicamente rotore a griffe, comprende due ruote polari 14 che includono ciascuna una piastra 16 a forma di disco di asse 6 e corni polari 18 estendentisi assialmente a partire da un bordo del disco parallelamente all'asse 6. I corni 18 hanno una forma generale trapezoidale. Le due ruote 14 sono disposte con i loro corni 18 diretti gli uni verso gli altri ed imbricati in maniera di per sè nota. Ciascun corno 18 presenta due facce laterali 20 in maniera tale che le facce laterali di corni adiacenti sono di fronte. Ciascuna faccia laterale presenta una scanalatura profilata 22, qui a profilo di sezione a "U". Le colonnine 12 sono disposte in vicinanza di una delle piastre, a sinistra nella figura 7, qui la piastra più lontana dalla puleggia portata dall'alternatore.

Le scanalature 22 vengono realizzate nella maniera seguente. Vengono assemblati l'albero 4, l'avvolgimento 8 del rotore e le ruote polari 14 imbricando i corni sapendo che l'albero 4 è localmente zigrinato per il fissaggio delle ruote polari 14 e del nucleo (non indicato), interposto tra le ruote e recante la bobinatura 8. Poi, per ciascuna coppia di corni 18 adiacenti, chiamati anche denti, vengono lavorate allo stesso tempo mediante fresatura le due scanalature 22 di facce laterali 20 di fronte e qui parallele tra loro. Per ciò, si dispone di una fresa 24 chiamata "a tre dimensioni" di per sè nota, vale a dire in grado di lavorare allo stesso tempo i due fianchi ed il fondo di ciascuna scanalatura 22. Si introduce la fresa 24 tra la base di uno dei corni 18 (al di sopra della piastra 16) e l'estremità libera dell'altro corno, con il che si lavora una estremità longitudinale delle scanalature sboccanti secondo l'asse longitudinale delle scanalature. Precisamente, si introduce la fresa 24 nello spazio tra i corni 18 a partire dall'estremità di questo spazio più lontana dalle colonnine 12, vale a dire dalla destra nella figura 1. Si passa poi la fresa 24 tra i due corni, l'asse 26 della fresa rimanendo ad uguale distanza dalle due facce laterali 20 dei corni, con il che si lavorano le due scanalature simultaneamente. Si interrompe questa passata prima dell'altra estremità dello spazio tra i corni. Si sposta allora la fresa 24 in senso opposto in maniera tale che la fresa torna indietro, poi la si estrae tra i corni 18 dalla estremità longitudinale dello spazio che è stato lavorato per primo.

Questa prima estremità corrisponde così a due estremità longitudinali 28 delle scanalature sboccanti secondo l'asse o direzione longitudinale delle scanalature. In compenso, il punto di ritorno della passata ha generato nelle scanalature 22 una estremità longitudinale 30 che non sbocca secondo la direzione longitudinale delle scanalature e che sbocca solo lateralmente. Questa estremità 30, ben visibile nelle figure 4 e 5, ha una forma a settore di cilindro, dovuta alla forma cilindrica della fresa 24 e al suo movimento rotante. Il settore è in continuità con il fondo della scanalatura 22. Questa estremità longitudinale 30 si estende qui a distanza dalla estremità appuntita del corno verso la quale si dirigerà la prima passata dell'utensile. Così, benché i corni 18 siano molto vicini all'avvolgimento 8, la lavorazione delle scanalature non interferisce con la colonnina 12 che pure si estende nel prolungamento della corsa della fresa al di là del punto di ritorno. Vengono così lavorate successivamente tutte le coppie di scanalature 22, partendo dalla piastra 16 la più lontana dalle colonnine 12.

Grazie all'invenzione si può ridurre l'ingombro del rotore e quindi dell'alternatore. Ciascuna scanalatura 22 presenta secondo l'invenzione una estremità longitudinale cieca secondo una direzione longitudinale. Una estremità cieca 30 di una scanalatura 22 essendo vicina all'estremità libera di un dente, mentre l'estremità cieca dell'altra scanalatura 22 di fronte di una coppia di scanalature è vicina alla piastra interessata.

L'alternatore comprende magneti interpolar! 32 realizzati in terra rara. Ciascun magnete ha una forma generale di parallelepipedo qui rettangolo. Due degli spigoli del magnete adiacenti ad una stessa faccia di estremità 38 sono in realtà rimpiazzati da due settori di cilindro 34 aventi un asse in comune perpendicolare alla direzione longitudinale del magnete e paralleli alle facce laterali 36 del magnete, in modo che la generatrice dei settori del cilindro 34 è parallela alle facce laterali 36 e alla faccia di estremità 38 del magnete. Il diametro dei settori di cilindro 34 è uguale alla distanza tra le due facce laterali 36. I due settori di cilindro 34 sono coassiali. La faccia di estremità 38, ridotta in ragione della presenza dei settori 34, costituisce così una superficie piana. Tutto avviene come se si realizzasse il magnete con una estremità a forma di semicilindro e che si tronchi la zona distale del semicilindro per generare una superficie piana 38, come illustrato in trattini nella figura 7. Si potrà, tuttavia, fare a meno della superficie piana.

Ciascun magnete 32 è alloggiato nello spazio tra due corni 18 ed è ricevuto mediante sue facce laterali 36 nelle scanalature 22. Una lama o laminetta 40 ricopre la faccia esterna circonferenziale del magnete con interposizione di uno strato di colla elastica 42. La lama si estende fino nelle scanalature 22. Tuttavia, come è qui il caso, essa può non ricoprire l'estremità assiale arrotondata del magnete 32 ed avere perciò una forma rettangolare e più corta del magnete.

Per alloggiare il magnete, si incolla la lama 40 sul magnete 22, poi si inserisce l'insieme mediante la sua estremità arrotondata nello spazio tra i corni, all'estremità di quello più distante dalle colonnine 12, vale a dire nella estremità sboccante 28 delle scanalature. L'estremità arrotondata del magnete rende questa introduzione particolarmente semplice da eseguire. Il magnete viene poi in battuta longitudinale contro l'estremità non sboccante 30 delle scanalature. Anche qui, questo effetto di battuta facilita il posizionamento del magnete; le estremità non sboccanti assicurano il posizionamento longitudinale e laterale del magnete nelle scanalature. La lama 40 assicura il recupero dei giochi secondo la direzione radiale all'asse 6.

La variante della figura 9 mostra il caso in cui la corsa della fresa 24 è più lunga che nel modo precedente e si interrompe subito prima la punta di uno dei corni. Qui ancora, essa genera sulle due estremità 22 estremità 30 non sboccanti secondo la direzione longitudinale della scanalatura.

Beninteso, si potrà apportare all'invenzione numerose modifiche senza uscire dal campo di questa. Le scanalature 22 potranno venire realizzate mediante stampaggio, benché ciò sia meno vantaggioso. Ciascuna scanalatura potrà venire lavorata separatamente dalla scanalatura di fronte, mediante una passata specifica, per esempio mentre i corni sono imbricati, e ciò per mezzo di una fresa di diametro più ridotto che nel modo di realizzazione descritto. Vengono così generati settori di cilindro 30 nelle scanalature di diametro minore, il che permette di prolungare la parte a profilo rettangolare del magnete. Si potrà prevedere uno spigolo tra la faccia laterale 36 ed il settore 34, per esempio se il magnete ha un profilo trapezoidale. Si potranno alloggiare nelle scanalature magneti senza settore cilindrico.

Di preferenza si introducono magneti a gioco di montaggio o a gioco funzionale tra i fondi di fronte delle scanalature 22 di una coppia di corni 18, la lama 40 permettendo un bloccaggio dei magneti.

L'alternatore può beninteso essere di tipo reversibile, vale a dire che esso può anche trasformare energia elettrica in energia meccanica e costituire un avviatore per l'autoveicolo. In questo caso l'alternatore è chiamato alternatoreavviatore .

Beninteso, ciascun magnete può essere unito a livello di almeno una di queste facce laterali di una lama di tipo di quella della lama 40 per recuperare i giochi nel senso circonferenziale.

Così, la larghezza ed il diametro della presa possono essere maggiori di quelli del magnete.

Il montaggio a gioco di montaggio o a gioco funzionale del magnete nelle sue scanalature associate permette di ridurre le sollecitazioni a livello del magnete e quindi ridurre i rischi di frattura o di rottura di questo.

Claims (10)

1. RIVENDICAZIONI 1. Alternatore di veicolo, comprendente un rotore (2) che include corni polari imbricati (18), almeno uno dei corni avendo, di fronte ad un altro dei corni, una faccia laterale (20) che presenta una scanalatura profilata (22), caratterizzato dal fatto che la scanalatura presenta una estremità longitudinale cieca (30) secondo una direzione longitudinale della scanalatura.
2. 2. Alternatore secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che i due corni (18) presentano scanalature (22) rispettive di fronte che hanno estremità cieche (30).
3. 3. Alternatore secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che le estremità cieche (30) sono una di fronte all'altra.
4. 4. Alternatore secondo la rivendicazione 2 o 3, caratterizzato dal fatto che esso comprende un magnete (32) ricevuto nelle scanalature (22) tra la o ciascuna coppia di corni (18).
5. 5. Alternatore secondo la rivendicazione 4, caratterizzato dal fatto che il magnete (32) presenta almeno una faccia (34) a settore di cilindro contigua ad una faccia laterale (36) e ad una faccia di estremità (38) del magnete.
6. 6. Alternatore secondo la rivendicazione 4 o 5, caratterizzato dal fatto che il magnete (32) presenta due facce (34) a settore di cilindro contigue ad una stessa estremità longitudinale (38) del magnete.
7. 7. Alternatore secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 4 a 6, caratterizzato dal fatto che esso comprende una lama (40), per esempio realizzata in un materiale meno duro del materiale del magnete (32), estendentesi nelle scanalature (22).
8. 8. Procedimento di produzione di un alternatore di veicolo, comprendente un rotore (2) che include corni polari imbricati (18), nel quale viene realizzata una scanalatura profilata (22) su almeno una faccia laterale (20) di uno dei corni situato in modo da essere di fronte ad un altro dei corni, caratterizzato dal fatto che la scanalatura (22) viene realizzata con un'estremità longitudinale (30) cieca secondo una direzione longitudinale della scanalatura.
9. 9. Procedimento secondo la rivendicazione 8, caratterizzato dal fatto che, dopo che i corni (18) sono stati imbricati, vengono lavorate due scanalature (22) nelle facce laterali (20) di due corni (18) per mezzo di uno stesso passaggio di utensile (24).
10. 10. Procedimento secondo la rivendicazione 9, caratterizzata dal fatto che le scanalature (22) vengono lavorate iniziando da una estremità assiale (28) delle scanalature sboccanti secondo la direzione longitudinale, poi si estrae l'utensile (24) dalle scanalature (22) attraverso l'estremità sboccante (28).