ITRM950416A1 - PROCEDURE FOR LOCKING THE CONDUCTOR IN OPEN CAVES OF AN ARMATURE OF A ROTATING ELECTRIC MACHINE AND ELECTRIC MACHINE, MAINLY A - Google Patents
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Abstract
L'invenzione propone un procedimento di bloccaggio all'interno di una cava aperta (14) di conduttori (22, 22E) appartenenti a un avvolgimento di una macchina elettrica, caratterizzato dal fatto che esso comprende, dopo aver messo in posto i conduttori (22) nella cava (14) schiacciare la serie di conduttori (22, 22E) per mezzo di un utensile (24, 26) di forma complementare a quella dell'apertura della cava (14) che viene introdotto radialmente nella cava ed il cui bordo attivo (28) si estende longitudinalmente per applicare uno sforzo di schiacciamento lungo i conduttori (22, 22E) e in seguito, nel corso della stessa operazione, bloccare almeno parzialmente i bordi liberi longitudinali (23) della cava (14).The invention proposes a locking method inside an open slot (14) of conductors (22, 22E) belonging to a winding of an electric machine, characterized in that it comprises, after having placed the conductors (22 ) in the slot (14) press the series of conductors (22, 22E) by means of a tool (24, 26) of a shape complementary to that of the slot opening (14) which is introduced radially into the slot and whose active edge (28) extends longitudinally to apply a crushing force along the conductors (22, 22E) and then, during the same operation, at least partially block the longitudinal free edges (23) of the groove (14).
Description
DESCRIZIONE dell'invenzione industriale dal titolo : DESCRIPTION of the industrial invention entitled:
"PROCEDIMENTO DI BLOCCAGGIO DI CONDUTTORE IN CAVE APERTE DI UN INDOTTO DI MACCHINA ELETTRICA ROTANTE E MACCHINA ELETTRICA, PRINCIPALMENTE UN MOTORINO DI AVVIAMENTO DI VEICOLO AUTOMOBILE COMPRENDENTE UN INDOTTO SECONDO IL PROCEDIMENTO" "PROCEDURE FOR LOCKING THE CONDUCTOR IN OPEN CAVES OF AN ARMATURE OF A ROTATING ELECTRIC MACHINE AND ELECTRIC MACHINE, PRINCIPALLY A STARTER MOTOR OF A CAR VEHICLE INCLUDING AN ARMATURE ACCORDING TO THE PROCEDURE"
DESCRIZIONE DESCRIPTION
La presente invenzione riguarda un procedimento di bloccaggio all'interno di una cava aperta di conduttori appartenenti ad un avvolgimento di una macchina elettrica rotante. The present invention relates to a method of locking conductors belonging to a winding of a rotating electric machine inside an open slot.
L'invenzione si riferisce principalmente ad un procedimento di bloccaggio dei fili o conduttori appartenenti all'avvolgimento di un indotto di una macchina elettrica rotante quale un motorino di avviamento di un motore a combustione di un veicolo automobile. The invention mainly refers to a method of locking the wires or conductors belonging to the winding of an armature of a rotating electric machine such as a starter motor of a combustion engine of an automobile vehicle.
Secondo una tecnica nota, il mantenimento dei conduttori, dopo il loro avvolgimento, all'interno delle cave assiali aperte che sboccano nella superficie cilindrica periferica convessa dell'indotto, è assicurato per bloccaggio, per punti o su tutta la lunghezza della cava, dei bordi liberi della cava al fine di evitare, che i conduttori, sotto l'effetto della forza centrifuga risultante dalla rotazione dell'indotto, fuoriescano dalle cave aperte. According to a known technique, the maintenance of the conductors, after their winding, inside the open axial slots that open into the peripheral convex cylindrical surface of the armature, is ensured by locking, by points or along the entire length of the slot, of the edges free of the slot in order to avoid that the conductors, under the effect of the centrifugal force resulting from the rotation of the armature, come out of the open slots.
Questa tecnica può talvolta rivelarsi insufficiente per assicurare il mantenimento dei conduttori nelle cave e essa presenta inoltre l'inconveniente di presentare un rischio di danneggiamento da parte del punzone di bloccaggio, del conduttore situato radialmente più all'esterno della cava. This technique may sometimes prove to be insufficient to ensure the maintenance of the conductors in the grooves and it also has the drawback of presenting a risk of damage by the locking punch of the conductor located radially further outside the groove.
La presente invenzione ha per scopo quello di proporre un nuovo procedimento di bloccaggio che consente di rimediare a questi inconvenienti. The purpose of the present invention is to propose a new locking method which allows these drawbacks to be remedied.
A questo scopo l'invenzione propone un procedimento di bloccaggio all'interno di una cava aperta di conduttori appartenenti a un avvolgimento di una macchina elettrica, caratterizzata dal fatto che esso comprende, dopo aver messo in posto i conduttori nella cava, schiacciare la serie di conduttori per mezzo di un utensile di forma complementare a quella dell'apertura della cava che viene introdotto radialmente nella cava e il cui bordo attivo si estende longitudinalmente per applicare lo sforzo di schiacciamento lungo i conduttori, e in seguito, nel corso della stessa operazione, bloccare almeno in punti i bordi liberi longitudinali della cava. For this purpose, the invention proposes a method of locking inside an open slot of conductors belonging to a winding of an electric machine, characterized in that it comprises, after having placed the conductors in the slot, squeezing the series of conductors by means of a tool with a shape complementary to that of the slot opening which is introduced radially into the slot and whose active edge extends longitudinally to apply the crushing force along the conductors, and subsequently, during the same operation, block the longitudinal free edges of the slot at least in places.
Secondo altre caratteristiche dell'invenzione : According to other features of the invention:
- i conduttori sono sovrapposti all'interno della cava e il loro diametro iniziale è sensibilmente uguale alla larghezza della cava; - the conductors are superimposed inside the slot and their initial diameter is significantly equal to the width of the slot;
- il bordo attivo dell'utensile comprende uno scarico nelle vicinanze di ciascuna delle sue estremità opposte in modo da non schiacciare le parti di fronte ai conduttori che si estendono nelle vicinanze delle estremità longitudinali opposte della cava; - the active edge of the tool comprises a relief in the vicinity of each of its opposite ends so as not to crush the parts facing the conductors extending in the vicinity of the opposite longitudinal ends of the slot;
- l'utensile presenta sensibilmente la forma di una piastra che penetra nella cava e le cui facce laterali opposte portano i punzoni di bloccaggio; - the tool significantly has the shape of a plate which penetrates the slot and whose opposite side faces carry the locking punches;
- i bordi attivi di estremità dei punzoni di bloccaggio sono disposti arretrati rispetto al bordo longitudinale attivo della piastra; - the active end edges of the locking punches are arranged backward with respect to the active longitudinal edge of the plate;
- il bordo attivo di estremità di alcuni punzoni è inclinato rispetto al bordo longitudinale attivo della piastra. - the active end edge of some punches is inclined with respect to the active longitudinal edge of the plate.
L'invenzione propone ugualmente una macchina elettrica rotante di cui un elemento, principalmente un indotto, comprende una serie di cave aperte di cui ciascuna riceve una serie di conduttori appartenenti ad un avvolgimento della macchina elettrica, caratterizzato dal fatto che i conduttori sono bloccati nelle cave secondo al procedimento conforme alla descrizione dell'invenzione . The invention also proposes a rotating electric machine of which one element, mainly an armature, comprises a series of open slots each of which receives a series of conductors belonging to a winding of the electric machine, characterized in that the conductors are locked in the slots according to the process according to the description of the invention.
Una tale macchina è caratterizzata ugualmente dal fatto che, prima dell'operazione di bloccaggio, ciascuna delle facce laterali che delimitano una cava comprende almeno una scanalatura longitudinale formata in prossimità del bordo libero della cava. Such a machine is equally characterized in that, before the locking operation, each of the lateral faces that delimit a slot comprises at least one longitudinal groove formed in proximity to the free edge of the slot.
Infine l'invenzione propone un motorino di avviamento di veicolo automobile con motore a combustione, caratterizzato dal fatto che è realizzato conformemente alla descrizione dell'invenzione . Finally, the invention proposes a starter motor for an automobile vehicle with a combustion engine, characterized in that it is made in accordance with the description of the invention.
Altre caratteristiche e vantaggi dell'invenzione appariranno in seguito alla lettura della descrizione dettagliata che segue per la comprensione della quale si farà riferimento ai disegni nei quali: Other characteristics and advantages of the invention will appear after reading the detailed description that follows, for the understanding of which reference will be made to the drawings in which:
- la figura 1 è una vista in prospettiva dell'utensile di schiacciamento e di bloccaggio utilizzato nel quadro del procedimento messo in opera conformemente alle descrizioni dell'invenzione; Figure 1 is a perspective view of the squeezing and locking tool used in the framework of the method implemented in accordance with the descriptions of the invention;
- la figura 2 è una vista schematica in prospettiva di un tronco di un indotto di motorino di avviamento di veicolo automobile i cui conduttori degli avvolgimenti sono bloccati all'interno di cave aperte secondo il procedimento conforme alle descrizione dell'invenzione, così come l'utensile di bloccaggio in differenti posizioni; e - figure 2 is a schematic perspective view of a section of a starter motor armature of a vehicle automobile whose winding conductors are blocked inside open slots according to the method according to the description of the invention, as well as the locking tool in different positions; And
- la figura 3 è una vista in sezione trasversale e a più grande scala illustrante una cava e i conduttori in posizione bloccata, nonché l'utensile di bloccaggio. Figure 3 is a cross-sectional and larger scale view illustrating a slot and conductors in locked position, as well as the locking tool.
E' stato illustrato nella figura 2 un tronco di un indotto 10 di un motorino di avviamento di veicolo automobile realizzato sotto forma di impilaggio di lamierini di indotto tranciati 12. L'indotto comprende una serie di cave assiali 14, ripartite angolarmente in modo regolare attorno all'asse (non rappresentato) dell'indotto e ciascuna delle quali è delimitata da due facce piane laterali 16 che si estendono parallelamente a un raggio della macchina rotante, e da una superficie radiale inferiore concava di estremità 18. Figure 2 illustrates a section of an armature 10 of an automobile vehicle starter motor made in the form of stacking of sheared armature laminations 12. The armature comprises a series of axial slots 14, angularly distributed in a regular manner around to the axis (not shown) of the armature and each of which is delimited by two lateral flat faces 16 which extend parallel to a radius of the rotating machine, and by a concave lower radial surface at the ends 18.
Ogni cava 14 sbocca con la sua estremità aperta nella superficie cilindrica convessa periferica 20 dell'indotto 10. Each slot 14 opens with its open end into the peripheral convex cylindrical surface 20 of the armature 10.
Ogni cava 14 è destinata a ricevere una serie di conduttori sovrapposti 22, di sezione iniziale circolare, che sono messi in posto e sovrapposti nella cava 14 durante le operazioni di avvolgimento . Each slot 14 is intended to receive a series of superimposed conductors 22, of initial circular section, which are placed and superimposed in the slot 14 during the winding operations.
Verrà ora descritto il procedimento di bloccaggio dei conduttori 22 nelle cave 14, conformemente alla descrizione dell'invenzione, che viene realizzato per mezzo di un utensile di bloccaggio illustrato principalmente nella figura 1 . The method of locking the conductors 22 in the slots 14 will now be described, according to the description of the invention, which is carried out by means of a locking tool illustrated mainly in Figure 1.
L'utensile 24 è costituito da una piastra 26 il cui spessore è tale che sia possibile introdurlo radialmente in una cava 14. The tool 24 consists of a plate 26 whose thickness is such that it is possible to introduce it radially into a slot 14.
Il bordo longitudinale inferiore 28 costituisce, nel senso dell'invenzione, un bordo attivo della piastra 26 che è previsto per cooperare con la parte di fronte alla superficie cilindrica del conduttore 22E situata radialmente più all'esterno in una cava 14. The lower longitudinal edge 28 constitutes, in the sense of the invention, an active edge of the plate 26 which is provided to cooperate with the part facing the cylindrical surface of the conductor 22E located radially outwards in a groove 14.
Il bordo inferiore 28 è un bordo longitudinale diritto che termina alle sue due estremità con un disimpegno 30 che consente di proteggere le estremità dei conduttori in vicinanza delle estremità corrispondenti delle cave, che si prolungano a ciambelle. Ciascuna delle facce laterali opposte 32 dell'utensile 24 a forma di piastra 26 comprende una serie di punzoni di bloccaggio 34 . Ogni punzone 34 è un elemento riportato sulla faccia 32 ed esso si estende sensibilmente e verticalmente . The lower edge 28 is a straight longitudinal edge which ends at its two ends with a recess 30 which allows the ends of the conductors to be protected in proximity to the corresponding ends of the slots, which extend like donuts. Each of the opposite side faces 32 of the plate-shaped tool 24 26 comprises a set of locking punches 34. Each punch 34 is an element inserted on the face 32 and it extends significantly and vertically.
L'estremità inferiore libera attiva 36 di ogni punzone 34, che è previsto per cooperare col bordo libero longitudinale 23 di una cava 14 corrispondente all'intersezione di una faccia laterale 16 con la superficie cilindrica periferica 20, è situata verticalmente arretrata rispetto al bordo longitudinale attivo 28 della piastra 26. The lower active free end 36 of each punch 34, which is provided to cooperate with the longitudinal free edge 23 of a slot 14 corresponding to the intersection of a lateral face 16 with the peripheral cylindrical surface 20, is located vertically rearward with respect to the longitudinal edge active 28 of plate 26.
Come si può vedere principalmente sulla figura 2, i bordi attivi di estremità 36 del punzone situati assialmente all'esterno, vale a dire in vicinanza delle estremità assiali opposte 38 della piastra 26, sono inclinati rispetto alla direzione del bordo longitudinale inferiore attivo 28 della piastra 26. As can be seen mainly in FIG. 2, the active end edges 36 of the punch located axially outward, i.e. in the vicinity of the opposite axial ends 38 of the plate 26, are inclined with respect to the direction of the active lower longitudinal edge 28 of the plate. 26.
Grazie all'utensile di bloccaggio 24 illustrato nelle figure 1 e 2, il bloccaggio dei conduttori nella cava 14 si effettua nel modo seguente . Thanks to the locking tool 24 illustrated in Figures 1 and 2, the locking of the conductors in the slot 14 is carried out as follows.
I conduttori cilindrici 22 sovrapposti nelle cave 14 sono, per effetto dello spostamento verticale dell'utensile 24 all'interno della cava 14, prima schiacciati radialmente in modo parziale dal bordo inferiore attivo 28 dell'utensile 24. The cylindrical conductors 22 superimposed in the slots 14 are, due to the effect of the vertical movement of the tool 24 inside the slot 14, first partially radially flattened by the lower active edge 28 of the tool 24.
L'utensile 24 applica così uno schiacciamento di ogni conduttore 22 che provoca una deformazione di questi che comporta una modifica della loro sezione trasversale. The tool 24 thus applies a squeezing of each conductor 22 which causes a deformation of these which entails a modification of their cross-section.
Ogni conduttore possiede, alla fine dell'operazione di schiacciamento una sezione oblunga leggermente ellittica che si estende secondo una direzione circonferenziale in modo che ogni conduttore sia incastrato mediante bloccaggio tra le facce laterali 16 della cava 14 come si può vedere nella cava di destra della figura 2. Each conductor has, at the end of the crushing operation, a slightly elliptical oblong section which extends in a circumferential direction so that each conductor is wedged by locking between the side faces 16 of the slot 14 as can be seen in the right-hand slot of the figure 2.
Alla fine del procedimento di schiacciamento dei conduttori 22 nelle cave 14, i punzoni 34 provocano, mediante le loro estremità inferiori attive 36, i bloccaggi per punti 40 nei bordi longitudinali liberi 23 delle cave 16. At the end of the process of crushing the conductors 22 in the slots 14, the punches 34 cause, by means of their lower active ends 36, the locking by points 40 in the free longitudinal edges 23 of the slots 16.
Affinchè i bloccaggi 40 partecipino alla trattenuta del conduttore 22 nella cava 14, e come è visibile nelle figure 2 e 3, ogni faccia laterale 14 può comprendere una scanalatura o gola longitudinale 42 che, alla fine dell'operazione di schiacciamento e di bloccaggio, provoca la formazione di un becco interno di bloccaggio 44 che coopera con il conduttore esterno 22E senza danneggiare quest'ultimo. In order for the locks 40 to participate in retaining the conductor 22 in the slot 14, and as can be seen in Figures 2 and 3, each side face 14 can comprise a longitudinal groove or groove 42 which, at the end of the crushing and locking operation, causes the formation of an internal locking lip 44 which cooperates with the external conductor 22E without damaging the latter.
Onde evitare di danneggiare il conduttore esterno 22E durante l'operazione di schiacciamento, è naturalmente possibile dare al bordo attivo 28 della piastra 26 un profilo arrotondato . In order to avoid damaging the outer conductor 22E during the crushing operation, it is of course possible to give the active edge 28 of the plate 26 a rounded profile.
L'inclinazione dei bordi di estremità 236 di alcuni dei punzoni 34 consente di evitare un fenomeno di scostamento dei lamierini di estremità assiale durante il bloccaggio. The inclination of the end edges 236 of some of the punches 34 allows to avoid a phenomenon of displacement of the axial end laminations during locking.
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