IT8222688A1

IT8222688A1 - Dispositivo commutatore per piccoli motori elettrici

Info

Publication number: IT8222688A1
Application number: IT1982A22688A
Authority: IT
Original assignee: Mabuchi Motor Co
Priority date: 1981-07-31
Filing date: 1982-07-30
Publication date: 1984-01-30
Also published as: ES266738U; IT8222623V0; ES266738Y; CA1173887A; GB2105527B; JPS5822861U; FR2510827A1; IT1190937B; IT8222688A0; BR8204488A; FR2510827B1; AU8663782A; NL8203063A; NL186986C; HK86386A; JPS6213420Y2; GB2105527A; MX153350A; DE3228039A1; BE893973A

Description

Descrizione dell'invenzione avente per titolo:

"" DISPOSITIVO COMMUTATORE PER PICCOLI MOTORI ELETTRICI ""

RIASSUNTO

La presente invenzione si riferisce ad un dispositivo commutatore per piccoli motori elettri_ ci, presentante segmenti di commutazione comprendenti porzioni di commutazione, di tipo circolare, sagoma^ te ad arco e porzioni terminali -erette dalle por_ zioni di commutazione, dette porzioni di commutazione essendo montate su di un cilindro isolante, mentre le porzioni terminali vengono piegate in modo tale da trattenere i fili conduttori dell'avvolgimento dell*in dotto, detto dispositivo essendo caratterizzato dal fatto che ognuna delle porzioni terminali presenta una porzione stretta,in corrispondenza della quale la sezione di questa porzione terminale, nella direzione perpendicolare alla direzione longitudinale della stessa, presenta una larghezza inferiore a quella delle rispettive altre porzioni,in modo tale da per mettere alla porzione terminale.di venire facilmente riscaldata quando il filo conduttore viene saldato, a resistenza, alla porzione terminale, detto filo conduttore venendo mantenuto in posizione mediante piegatura della porzione terminale in corrispondenza della propria porzione stretta e saldato alla porzione terminale?

GENERALIT?' DELL'INVENZIONE

La presente invenzione si riferisce,in gene_ rale, ad un dispositivo commutatore per piccoli motori elettrici e riguarda, in particolare, un dispositivo commutatore, per piccoli motori elettrici, nel quale ognuna delle porzioni terminali del dispositivo di commutazione presenta una porzione stretta in corrispondenza della quale l'area in sezione della porzione terminale, nella direzione perpendicolare alla propria direzione longitudinale, presenta una larghezza inferiore a quella di altre porzioni della stessa ,mentre un filo conduttore degli avvolgim?nti dell'indotto, viene mantenuto in posizione per mezzo della piegatura della porzione terminale in corrispondenza della propria porzione stretta, tale filo venendo saldato, a resistenza, alla porzione ter minale ,

DESCRIZIONE DELLA TECNOLOGIA ANTERIORE

La figura 1 illustra un esempio di un dispositivo commutatore e di un indotto per piccoli motori elettrici;

la figura 2A costituisce una vista frontale di un classico dispositivo commutatore, considerata presa lungo la linea A-A della figura l;

La figura 2B rappresenta una vista laterale ,parzialmente in sezione, presa lungo la linea B-B della figura 2A? e

la figura 2C rappresenta una vista prospettica di un segmento del dispositivo commu_ tatore rappresentato nelle figure 2A e 2B?

Nelle figure, il numero di riferimento 1 contraddistingue un dispositivo commutatore; il numero di riferimento 2 indica un segmento del commutatore; il numero di riferimento 3 indica una porzione del commutatore,il numero di riferimento 4 indica una porzione terminale; il numero di rife_ rimento 5 contraddistingue l'indotto del motore; il numero di riferimento 6 indica l'avvolgimento dell'indotto; il numero di riferimento 7 indica un filo conduttore; il numero di riferimento 8 indica un cilindro di isolamento; il numero di riferimento 9 indica una flangia isolante; il numero di riferimento 10 indica una rondella isolante, rispettivamentee Secondo quanto rappresentato nelle figure 2A e 2B, un classico dispositivo commutatore presenta una costruzione tale per aui il segmento di commutazione 2;rappresentato nella figura 2C, risulta disposto sul cilindro di isolamento 8 e fissato in posizione per mezzo dell1inserimento della rondella ?solante 10 sulla porzione 3 del commutatore.

In motori elettrici di piccole dimensioni, l?avvolgimento 6 dell?indotto viene normalmente collegato al segmento di commutazione 2, mediante avvolgimento del filo conduttore 7 dell?awolgi_ mento 6 dell'indotto, attorno alla porzione terminale 4 presente sul segmento di commutazione 2 e saldando questo filo alla porzione terminale considerata?.

Quantunque questo metodo d? saldatura rappresenti un metodo di collegamento soddisfacente, deve essere rile_ vato che il cilindro di isolamento 8 sul quale viene montato il segmento 2 del commutatore, e? particolar_ mente suscett?bile alla deformazione dovuta al calore derivante dalla saldatura, per il fatto che questo cilindro di isolamento viene comunemente realizzato con l'impiego di una resina sintetica termicamente vulnerabile. Questo pu?? alterare negativamente l?accuratezza dimensionale del dispositivo di commutazione, con conseguente alterazione delle prestazioni caratte_ ristiche del motore. Inoltre, il metodo di saldatura in questione comporta lo sviluppo di determinati svantaggi, in termini di efficienza operativa, di qualit? e di costi di fabbricazione, per il fatto che la saldatura implica un considerevole grado di abilit? mentre vengono richieste varie fasi operative e, inoltre, deve essere rilevato che gli spruzzi del fondente impiegato nella saldatura comportano spesso una contaminazione delle parti interne del motore.

Per risolvere questo problema, e' stato sviluppato un metodo di fusione costituente un tipo di saldatura a resistenza, tale metodo essendo largamente adottato in pratica, per collegare l'avvolgimento 6 dell*indot_ to al rispettivo segmento di commutazione 2.

La figura 3 rappresenta una vista laterale, parzialmente in sezione, di un dispositivo di commuta^ zione nel quale viene adottato il metodo di fusione per collegare i fili conduttori ai corrispondenti segmenti di commutazione. Secondo quanto rappresentato nella figura 3?il filo conduttore 7, estratto dall'avvolgimento 6 dell'indotto, viene mantenuto in posi? zione pinzando la porzione piegata ad U della porzione terminale 4, secondo quanto indicato nella figura 1? mentre un elettrodo appropriato, non rappresentato, viene premuto, dall'alto, sulla porzione terminale,in modo tale da determinare l'alimentazione di una determinata tensione fra la porzione terminale 4 e la porzione 3 del commu_ tatpre* La tensione in tal modo applicata provoca la circolazione di una determinata corrente nella porzione terminale 4 e, di conseguenza, questa por_ zione terminale 4 viene riscaldata* Il calore in tal modo sviluppato comporta la distruzione di una pellicola isolante presente sulla superficie del filo conduttore 7* in modo tede da esporre il filo centrale del conduttore 7, con conseguente saldatura del filo conduttore 7 alla porzione ter_ minale 4? Pertanto,il filo conduttore 7 viene mantenuto in posizione, bloccato dalla porzione terminale 4, secondo quanto rappresentato nella figura 3 ed elettricamente collegato alla porzione terminale 4 considerata*

Quantunque il metodo precedentemente indicato, considerato come metodo di fusione, comporti il vantaggio di una buona adattabilit? ad un processo di automazione, deve essere rilevato che il collegamento elettrico fra la porzione ter_ minale 4 ed il filo conduttore 7* ottenuto con l'ausilio di questo metodo di fusione, risulta meno positivo nei confronti del metodo di saldatura, a causa della difficolt? che si riscontra nella piegatura^ pinzatura della porzione terminale 4* Vale a dire, la difficolt? che si riscontra nel piegare la porzione terminale 4? presentante una configurazione del tipo indicato nella figura 2C, sino al raggiungimento di un raggio di valore sufficiente, pu?? spesso comportare l'ottenimento di un contatto scadente e, di conseguenza, viene ot_ tenuta una saldatura non soddisfacente fra il filo conduttore 7 e la porzione terminale 4* Questo problema pu?* venire eliminato aumentando l*inten__ sit? della corrente circolante nella porzione terminale 4 ed aumentando la forza sollecitante eserci_ tata dall'elettrodo sulla porzione terminale 4* Tuttavia, questo non solo pu?* provocare una deforma?-zione nel cilindro di isolamento 8,o nella flangia isolante 9, secondo quanto rappresentato nella figura 7t nella quale e' stata rappresentata una cavit? formata sulla flangia isolante 9, ma pu?? pure produrre condizioni indesiderabili rappresenta__ te, ad esempio, dalla rottura del filo conduttore 7? Inoltre, deve essere rilevato che sono stati sinora condotti vari tentativi per migliorare le carat_ teristiche negative associate al metodo di fusione, inclusa una regolazione della forza di sollecita*? zione esercitata dall'elettrodo sulla porzione terminale 4 e la regolazione della corrente circolante nella porzione terminale 4? in corrispondenza di valori ottimali ed impiegando un elettrodo caratterizzato da configurazioni ottimali? Tuttavia, deve essere rilevato che questi tentativi comporta^ no una difficolt? nella manutenzione dell'elettrodo, derivante da un rapido consumo dello stesso? SOMMARIO DELL'INVENZIONE

Uno scopo specifico dell'invenzione e* quello di fornire un dispositivo commutatore per piccoli motori elettrici,in cui la sezione delle porzioni terminali viene parzialmente ridotta in corrispondenza delle posizioni in cui i fili conduttori vengono mantenuti in posizione, allo scopo di aumentare la resistenza elettrica degli stessi quando i fili conduttori vengono saldati alle porzioni terminali, adottando il metodo di fusione, consentendo in tal modo?di ottenere la quantit? di calore desiderato, con una corrente di piccola intensit? mentre l'area che viene riscaldata pu?? venire limitata ad un.valore relativa mente contenuto, con la conseguenza che ? possibile impedire una scarsa continuit? elettrica fra la porzione terminale ed il filo conduttore mentre ? possibile eliminare la deformazione del cilindr? di isolamento a causa del calore di saldatura?

Un altro scopo dell'invenzione e' quello di fornire un dispositivo commutatore per piccoli motori elettrici,in cui la larghezza^della porzione terminale viene parzialmente ridotta in corrispondenza di una posizione nella quale il filo condut_ tore viene saldato mediante pressione, allo scopo di aumentare la resistenza elettrica della stessa? Un ulteriore scopo dell'invenzione e? quello di fornire un dispositivo commutatore per piccoli motori elettrici,in cui lo spessore della porzione terminale viene parzialmente ridotto nella posizione in corrispondenza della quale il filo conduttore deve venire saldato mediante pressione, allo scopo di determinare un aumento della resistenza elettrica della stessa?

Questi ed altri scopi specifici dell'in_ venzione risulteranno pi? evidenti dall'analisi della seguente descrizione dettagliata,la quale deve essere considerata in unione ai disegni allegati? BREVE DESCRIZIONE DEI DISEGNI

La figura 1 rappresenta una vista late_ rale in elevazione illustrante un esempio del dispositivo commutatore e dell*indotto di piccoli motori elettrici, secondo quanto precedentemente descritto nella descrizione della tecnologia anteriore;

la figura 2A costituisce una vista frollatale di un classico dispositivo commutatore, considerata presa lungo la linea A-A della figura 1;

la figura 2B rappresenta una vista laterale, parzialmente in sezione, considerata presa lungo la linea B-B della figura 2A;

la figura 2C rappresenta una vista prospettica illustrante un esempio di un segmento di commutazione impiegato in un classico dispositivo commutatore;

la figura 3 rappresenta una vista iate__ rale, parzialmente in sezione, utile per descrivere lo stato in corrispondenza del quale il filo condut_ tore viene collegato alla porzione terminale, adot_ tando il metodo di fusione, in un dispositivo commutatore di tipo tradizionale;

la figura 4 rappresenta uno sviluppo utile per descrivere un segmento di commutazione impiegato in un dispositivo commutatore realizzato in accordo con i principi caratteristici dell?in_ venzione;

la figura 5 rappresenta una vista fronta_ le di un dispositivo commutatore realizzato in ac_ cordo con i principi caratteristici dell?in__ venzione e corrispondente alla vista frontale di un classico dispositivo di commutazione del tipo rappresentato nella figura 2; e

la figura 6 rappresenta una vista late_ rale, parzialmente in sezione, di un dispositivo commutatore, utile per descrivere il posizionaflien_ to del filo conduttore collegato alla porzione terminale del complesso realizzato in accordo con i principi caratteristici della presente Invenzione, tale vista corrispondendo con quella rappresentarta nella figura 3?

DESCRIZIONE DETTAGLIATA DELLA VERSIONE PREFERITA DELL ?INVENZIONE_

Deve essere rilevato che nelle varie figure sono stati adottati gli stessi numeri di riferimento per contraddistinguere le parti 'uguali o corri_ spondenti? Il numero di riferimento 11 designa una porzione stretta della sezione terminale 4?

Un segmento di commutazione 2 impiegato in un dispositivo commutatore costruito in confortmit? all'invenzione presenta una stretta porzione 11 ottenuta per riduzione della larghezza di una parte della sezione terminale 4 presentante una larghezza a secondo quanto indicato nella figura 4, illustrante uno sviluppo della porzione terminale 4 considerata. La larghezza b della porzione 11 e' minore della lar_ ghezza a delle elitre parti della porzione terminale 4? La porzione terminale 4 viene piegata in corrispondenza della posizione indicata con linee tratteg__ giate nella figura 4,in modo tale che questa parte possa rimanere eretta rispetto alla porzione 3 del commutatore e, inoltre, la parte in questione viene sagomata ad u in corrispondenza della posizione della porzione stretta 11, come si verifica per il dispositivo commutatore tradizionale schematizzato nella figura 2C. In questo caso, la porzione 3 del commutatore viene piegata secondo una configurazione ad arco circolare,^ modo tale che la stessa possa risultare complementare nei confronti del contorno del cilindro isolante 8? Il dispositivo commutatore proposto dall'invenzione viene realizzato assemblando io stesso in modo analogo a quanto precedentemente descritto con riferimento alle figure 1 e 2. Nella figura 5 e' stata riportata una ,Vista frontale del dispositivo commutatore proposto dall'invenzione? In questo dispo? sitivo commutatore, il filo conduttore 7 ? collegato alla porzione terminale 4, secondo quanto rappresentato nella figura 6, ponendo il filo conduttore 7 nella parte piegata ad U della sezione stretta 11 della por_ zione terminale 4, con successiva circolazione di una determinata corrente mentre la porzione terminale 4 viene sollecitata,dall*alto, con 1*ausilio di un elet_ trodo, non rappresentato,in modo tale da ottenere una saldatura con l?ausilio del metodo di fusione precedentemente indicato?

Le figure 4?6 illustrano una versione specifica dell'invenzione, in cui la larghezza della parte stretta 11 presenta un valore inferiore a quella delle altre parti della porzione terminale 4? Tuttavia, deve essere rilevato che l'invenzione in oggetto non e' limitata a questa configurazione? Infatti, deve essere sottolineato il fatto che e' possibile l'ottenimento di effetti similari formando la porzione ristretta per mezzo di una parziale riduzione dello spessore della porzione terminale 4, nella direzione trasversale rispetto alla larghezza della porzione terminale 4, quantunque questa configurazione non s?a stata rappresentata nei disegni. In accordo con quanto precedentemente descritto, il dispositivo commutatore proposto dall'invenzione,presenta la corrispondente parte stretta 11 sulla porzione termina^ le 4? Conseguentemente,la resistenza elettrica in corrispondenza della porzione ristretta 11 presenta un valore maggiore quando si verifica la circola^ zione di una corrente elettrica nella porzione terminale 4, durante il metodo di fusione precedentemente descritto ? Conseguentemente,anche quando viene adota t? una corrente di minor intensit?, nel metodo di fusione in questione, vale a dire una corrente di intensit? inferiore rispetto a quella adottata nel metodo tra_ dizionale precedentemente descritto con riferimento alle figure 2 e 3, e* possibile l'ottenimento del calo_ re desiderato, necessario per la saldatura? Questo comporta l'ottenimento di migliori condizioni nel processo di fusione poich?' la pellicola isolante sul filo conduttore 7 pu? venire facilmente distrutta, migliorando in tal modo il contatto elettrico del

filo conduttore con la porzione terminale 4? Inoltre, l'impiego della porzione ristretta 11 consente una facl^ le piegatura della porzione terminale 4 secondo tuia configurazione ad u mentre e* possibile migliorare il con_ tatto fisico fra il filo conduttore 7 e la porzione terminale 4? Inoltre, la previsione della porzione ristretta 11 che facilita la piegatura ad U della porzione terminale 4, consente di ridurre la forza esercitata

Claims

RIVENDICAZIONI

1 ? Commutatore per piccoli motori elettrici , comprendente segmenti ai commutazione presentanti porzioni di i mmutazione sagomate ad arco circolare e porzioni terminali erette dalle porzioni di commuta^ zione , detti segmenti di commutazione essendo montati su di un cilindro di isolamento , le porzioni termina^ li essendo piegate in modo tale da trattenere 1 fili conduttori degli avvolgimenti dell?indotto, caratte_ rizzato dal fatto che ognuna delle porzioni terminali presenta una parte stretta la cui sezione, nella dire_ zione perpendicolare alla direzione longitudinale della porzione terminale e? pi? stretta di quella delle altre porzioni della sezione terminale, detto filo conduttore venendo mantenuto in posizione per mezzo della pinzatura della porzione terminale in corrispondenza della porzione ristretta della stessa, con saldatura del filo conduttore alla porzione terminale, mediante saldatura a resistenza?

Dispositivo commutatore per piccoli motori elettrici, secondo la rivendicazione 1, carata terizzato dal fatto che la porzione ristretta viene ottenuta riducendo parzialmente la larghezza della porzione terminale nella direzione perpendicolare alla direzione longitudinale della porzione terminale? 3 ? Dispositivo commutatore per piccoli motori elettrici, secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che la porzione ristretta viene ottenuta riducendo parzialmente lo spessore della porzione terminale*,