KR20100080929A

KR20100080929A - 환형 하우징 내에 원통형 외벽을 갖는 환형 세그먼트 패키지를 고정하는 방법

Info

Publication number: KR20100080929A
Application number: KR1020107010158A
Authority: KR
Inventors: 마르쿠스 플로흐; 한스-디이터 빌헬름
Original assignee: 콘티넨탈 오토모티브 게엠베하
Priority date: 2007-10-10
Filing date: 2008-10-06
Publication date: 2010-07-13
Also published as: WO2009050049A1; DE102007048499A1; JP2011501632A; EP2208280B1; ATE514220T1; JP5032664B2; US20110185564A1; EP2208280A1; CN101821922A; CN101821922B

Abstract

환형 하우징(2)은 내부 콘의 형태로 구성된 내벽(2')를 갖는다. 환형 세그먼트 패키지(1)를 고정하기 위한 방법에 있어서, 상기 패키지는 우선 환형 하우징(2)와 환형 슬리브(3) 내로 삽입되며 상기 슬리브의 외벽(3')은 상기 환형 하우징(2)의 내부 콘에 양립가능한 방법으로 구성된 외부 콘의 형상으로 구성되며, 이어서 환형 세그먼트 패키지(1)와 환형 하우징(2) 사이에 삽입되며, 그리고 양 측부에서 압축되거나, 또는 환형 슬리브(3) 내로 우선 삽입되어 압축되며, 그리고 이어서 환형 슬리브(3)는 환형 세그먼트 패키지(1)와 함께 환형 하우징(2) 내로 삽입되어 압축된다.

Description

환형 하우징 내에 원통형 외벽을 갖는 환형 세그먼트 패키지를 고정하는 방법{METHOD FOR FIXING AN ANNULAR SEGMENT PACKAGE HAVING A CYLINDRICAL OUTER WALL IN AN ANNULAR HOUSING}

본 발명은 환형 하우징 내에 원통형 외벽을 갖는 환형 세그먼트 패키지를 고정하는 방법에 관한 것이다.

환형 세그먼트 패키지(annular segment package)들은 알려져 있다. 이들은 상이한 영역들에서 작동하며 환형 하우징 내에 설치되기 전에 그들의 개별적인 세그먼트들(segments)로부터 사전에 조립되어야만 한다. 패키지가 그 안에 고정될 예정인 환형 하우징과 동일한 방법으로 이러한 환형 세그먼트 패키지들은 일반적으로 금속 재료로 구성된다. 실무에서는 하우징은 이 경우 고정을 위해 가열되며 따라서 팽창한다. 그 다음에는 환형 세그먼트 패키지가 각각의 환형 하우징 내로 삽입되며, 그 다음에는 각각의 조합이 냉각된다. 냉각 효과는 하우징 수축을 야기하며 이것은 환형 세그먼트 패키지가 환형 하우징 내에 압축에 의해 견고하게 고정되도록 한다. 그러나, 이 공정은 많은 경우 달성하기가 쉽지 않은 환형 하우징을 균일하게 가열하여야만 하는 불리한 점을 갖는다. 최종 냉각 공정 동안, 환형 세그먼트 패키지 상에 상이한 힘 효과들(different force effects)이 종종 발생하며 이것은 많은 경우들에 있어서 마찬가지로 바람직하지 못하다.

따라서 본 발명은 상대적으로 적은 문제점을 가지며 간단하게 수행될 수 있으며, 환형 세그먼트 패키지에서의 상이한 불리한 힘 효과를 회피할 수 있는, 환형 하우징 내에 원통형 외벽을 갖는 환형 세그먼트 패키지를 고정하는 방법을 제공하는 목적을 기초로 한다.

본 발명이 기초하는 목적은 환형 하우징 내에 원통형 외벽을 갖는 환형 세그먼트 패키지를 고정하는 방법에 의해 달성되는 바, 상기 하우징의 내벽은 내부 콘(inner cone) 형상이며, 여기서 환형 세그먼트 패키지는 우선 환형 하우징 내로 삽입되며 그 다음 환형 슬리브 내로 삽입되며, 상기 환형 슬리브의 외벽은 환형 하우징의 내부 콘과 양립가능(compatible)하도록 설계되는 외부 콘(outer cone) 형상이며, 환형 세그먼트 패키지와 환형 하우징 사이에 삽입되며 양 측부에서 압축되거나, 또는 그것은 우선 환형 슬리브 내로 삽입되어 압축되며, 그리고 그 다음에는 환형 슬리브는 환형 세그먼트 패키지와 함께 환형 하우징 내로 삽입되어 압축되는, 본 방법에 의해 달성된다. 환형 슬리브 내의 환형 세그먼트 패키지의 압축은 예를 들면 환형 슬리브가 환형 세그먼트 패키지의 원통형 외벽의 직경에 사실상 대응하는 직경을 갖는 원통형 내벽을 갖는 것을 보장한다. 공학적인 관점에서 이 경우 각각의 내경 또는 외경은, 환형 세그먼트 패키지가 적절한 힘 효과에 의해 환형 슬리브 내로 삽입되며, 힘 끼워맞춤(force fit)에 의해 압축되도록 선택된다. 환형 슬리브는 유사한 방법으로 환형 하우징 내에서 압축된다. 이 경우 환형 하우징의 내부 콘은 공학적인 관점에서 환형 슬리브 상에 형성된 외부 콘과 양립가능(compatible)하도록 설계되어, 환형 슬리브는 적절한 힘 효과에 의해 환형 하우징 내로 삽입되며 서로 맞물림(interlock)에 의해 압축된다. 절대적으로 필수적이지는 않지만, 이 경우 많은 목적을 위해 환형 슬리브와 환형 하우징 둘 다 금속 재료로 구성된다. 놀랍게도, 대응 환형 슬리브가 환형 세그먼트 패키지와 환형 하우징 사이에서 압축될 때, 환형 세그먼트 패키지가 상대적으로 단순하고 문제 없는 방법으로 환형 하우징 내에 고정될 수 있으며, 이 경우 환형 하우징의 불리한 가열 단계를 완전히 생략하는 것이 가능하다. 이 경우 내부 콘과 외부 콘의 대응하는 상호 양립가능한 구성은 고정 공정(fixing process) 동안 그 원주 방향을 통해 볼 때 환형 세그먼트 패키지가 그에 균일하게 인가되는 힘을 갖는 것을 보장하며, 따라서 크게 달라지는 힘 효과들에 의해 야기되는 환형 세그먼트 패키지에 대한 손상을 회피하는 것이 가능해 진다. 2 개의 대안적인 기술적으로 등가인(equivalent) 공정 방법들은 이 방법을 수행을 위해 가능한 것이다. 제1 방법에 따르면, 환형 세그먼트 패키지는 우선 환형 하우징 내로 삽입되며, 이어서 환형 슬리브는 양 측부가 환형 세그먼트 패키지와 환형 하우징 사이에서 압축된다. 다른 방법에 따르면, 환형 세그먼트 패키지가 우선 환형 슬리브 내로 삽입되어 압축된다. 그 다음에는 환형 세그먼트 패키지와 환형 슬리브의 조합이 환형 하우징 내로 삽입되어 압축된다. 두 번째 방법은 초기 어셈블리를 구상할 때 특히 유리하다. 이 방법은 경우마다 다르게 선택되며 예를 들면 고객의 의사에 의해 조절된다.

본 발명의 한 바람직한 실시예에서는 내부 콘과 외부 콘을 위한 공통의 각도

가 2 내지 5˚의 범위에서 선택된다. 이것은 환형 세그먼트 패키지와 환형 하우징 사이에서의 환형 슬리브의 양호한 압축을 보장하며, 이것은 특히 많은 목적을 위해 특히 적합하다.

본 발명의 또 다른 바람직한 실시예에 따르면, 외부 콘의 최소 외경을 갖는 외측 가장자리로부터 출발하여 환형 슬리브의 종방향 축에 서로 평행하게 나란히 배치되며 그것의 각각의 길이(l)는 환형 슬리브의 폭보다 작은, 종방향 슬롯(slot)을 갖는 환형 슬리브가 사용된다. 종방향 슬롯의 배치는 고정 공정 동안 공차(tolerance)가 상대적으로 쉽게 그리고 유리하게 보상되는 것을 가능하게 하며, 따라서 각각의 압축 공정을 단순화시킨다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 각각의 종방향 슬롯의 길이(l)은 환형 세그먼트 패키지의 폭(b)보다 더 크게 선택된다. 이것은 압축 공정을 최적화시키며 환형 하우징 내에 환형 세그먼트 패키지를 고정시키는 것을 보다 용이하게 한다.

본 발명의 또 다른 바람직한 실시예에 따르면, 환형 슬리브는 환형 하우징 내에 압축된 상태로 정지부에 지지되는 외부 콘의 최소 외경을 갖는 외부 가장자리로 배치된다. 이 경우, 대부분의 상황에서는, 정지부 자체가 환형 하우징의 일부가 된다면 특히 유리하다. 이것은 환형 슬리브가 환형 하우징 내에 특히 잘 안착되는 것을 결과시키며, 따라서 환형 세그먼트 패키지를 최적으로 고정시킨다.

본 발명의 또 다른 바람직한 실시예에 따르면, 전기 모터의 환형 고정자 층상 코어(annular stator laminated core)가 환형 세그먼트 패키지로서 배치되며, 전기 모터의 고정자 하우징은 환형 하우징으로서 배치된다. 고정자 권선(stator winding)들을 보다 용이하게 배치시키기 위해, 전기 모터를 위한 고정자가 개별적인 고정자 적층 유닛들의 패키지(package of individual stator laminate units)로 구성되는 것이 특히 유리한 것으로 밝혀졌다. 이 경우 각 고정자 적층 유닛은 권선들의 일부를 포함하며, 그 다음 이것은 함께 전체 고정자 권선(overall stator winding)을 형성한다. 환형 고정자 층상 코어가 고정자 하우징 내에 고정될 때, 고정자 하우징을 가열할 필요를 회피하는 것이 특히 유리하다. 본 방법은 환형 고정자 층상 코어를 고정자 하우징 내에 특히 유리하게 고정하는 것을 가능하게 하며, 이 경우 예비 수단으로서의 고정자 하우징의 불리한 가열 단계를 완전히 생략할 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 하이브리드카(hybrid car)의 전기 모터가 본 전기 모터로서 사용된다. 일반적으로, 하이브리드카용 전기 모터는 엄격한 요건을 필요로 한다. 이것들은 또한 환형 고정자 층상 코어의 형태인 환형 세그먼트 패키지를 고정자 하우징에 특히 잘 고정시킬 필요를 포함한다. 본 방법은 엄격한 요건을 특히 유리하고 간단한 방법으로 따른다.

본 발명은 상대적으로 적은 문제점을 가지며 간단하게 수행될 수 있으며, 환형 세그먼트 패키지에서의 상이한 불리한 힘 효과를 회피할 수 있는, 환형 하우징 내에 원통형 외벽을 갖는 환형 세그먼트 패키지를 고정하는 방법을 제공하는 효과가 있다.

본 발명은 도면(도 1, 도 2)을 참조로 이하에서 실시예에 의해 보다 상세히 설명될 것이다.
도 1은 환형 하우징과 환형 슬리브의 환형 세그먼트 패키지의 서로에 대해 3차원적인 배치를 분해 조립도의 형태로 도시한다.
도 2는 환형 하우징과 환형 슬리브를 압축된 상태에서 종방향 단면의 형태로 도시한다.

도 1은 환형 세그먼트 패키지(annular segment package)(1), 환형 하우징(annular housing)(2) 및 환형 슬리브(annular sleeve)(3)를 3차원적으로 도시한다. 환형 하우징(2) 내에 원통형 외벽을 갖는 환형 세그먼트 패키지(1)를 고정하는 방법에서, 상기 하우징의 내벽(2')은 내부 콘(inner cone) 형상이며, 환형 세그먼트 패키지(1)는 우선 환형 하우징(2) 내로 삽입되며 그 다음 환형 슬리브(3) 내로 삽입되며, 상기 환형 슬리브의 외벽(3')은 환형 하우징(2)의 내부 콘과 양립가능(compatible)하도록 설계되는 외부 콘(outer cone) 형상이며, 환형 세그먼트 패키지(1)와 환형 하우징(2) 사이에 삽입되며 양 측부에서 압축되거나, 또는 환형 세그먼트 패키지(1)는 우선 환형 슬리브(3) 내로 삽입되어 압축되며, 그리고 그 다음에는 환형 세그먼트 패키지(1)와 환형 슬리브(3)의 조합이 환형 하우징(2) 내로 삽입되어 압축된다. 환형 슬리브(3)의 도움으로 환형 하우징(2) 내에 환형 세그먼트 패키지(1)를 보다 용이하게 고정하기 위하여, 외부 콘의 최소 외경을 갖는 외측 가장자리로부터 출발하여 환형 슬리브(3)의 종방향 축에 서로 평행하게 나란히 배치되며 그것의 각 길이(l)는 환형 슬리브(3)의 폭보다 작은 종방향 슬롯들(slots)(3a)을 갖는 환형 슬리브(3)를 사용하는 것이 이 목적을 위해 특히 유리하다. 각각의 종방향 슬롯들(3a)의 길이(l)는 환형 세그먼트 패키지(1)의 폭(b)보다 더 크게 선택하는 것이 특히 유리하다. 환형 슬리브(3)의 환형 하우징(2) 내의 배치는 환형 슬리브(3)가 환형 하우징(2) 내에 압축된 상태로 정지부(2a)에 지지되는 외부 콘의 최소 외경을 갖는 외부 가장자리로 배치되는 것에 의해 특히 유리한 방법으로 단순화된다. 실무적인 이유로, 이 경우 정지부(2a)가 환형 하우징(2)에 속하도록 배치하는 것이 가치가 있을 것이다. 이 경우, 전기 모터(미도시)의 환형 고정자 층상 코어(annular stator laminated core)가 환형 세그먼트 패키지(1)로서 배치되며, 전기 모터의 고정자 하우징은 환형 하우징(2)으로서 배치된다. 본 방법은 그 목적에 따라 하이브리드카(hybrid car)(미도시)용 전기 모터의 이용을 고려하는 목적을 위해 특히 유리하다.

도 2는 환형 하우징(2)과 환형 슬리브(3)를 압축된 상태에서 종방향 단면의 형태로 도시한다. 명확성을 이유로, 본 도시에서는 원통형 외벽을 갖는 환형 세그먼트 패키지를 도시하지 않는다. 환형 슬리브(3)는, 환형 하우징(2)의 일부인 정지부(2a) 상에 외부 콘의 최소 외경을 갖는 외부 가장자리로 슬리브가 지지되도록 환형 하우징(2) 내에 배치된다. 이 경우, 일반적으로 내부 콘과 외부 콘을 위한 공통의 각도

가 2 내지 5˚의 범위에서 선택된다. 환형 하우징(2)의 내부 콘과 양립가능(compatible)하도록 설계된 외부 콘 형상의 외벽(3')의 구성은 공학적 설계에 의해 환형 하우징(2)에 의한 환형 슬리브(3)의 고정된 압축을 가능하게 한다. 환형 하우징(2)의 내벽(2')과 환형 슬리브(3)의 외벽(3')은 이 방식으로 힘 끼워맞춤(force fit)에 의해 견고하게 서로 결합되거나, 또는 압축된다.

1 환형 세그먼트 패키지
2 환형 하우징
2' 하우징 내벽
2a 정지부
3 환형 슬리브
3' 슬리브 외벽
3a 슬롯
l 종방향 슬롯의 길이
b 환형 세그먼트 패키지의 폭

내부 콘과 외부 콘을 위한 공통의 각도

Claims

환형 하우징(2) 내에 원통형 외벽을 갖는 환형 세그먼트 패키지(1)를 고정하는 방법으로서, 상기 하우징의 내벽(2')은 내부 콘(inner cone) 형상이며, 환형 세그먼트 패키지(1)는 우선 환형 하우징(2) 내로 삽입되며 그 다음 환형 슬리브(3) 내로 삽입되며, 상기 환형 슬리브의 외벽(3')은 환형 하우징(2)의 내부 콘과 양립가능하도록 설계되는 외부 콘(outer cone) 형상이며, 환형 세그먼트 패키지(1)와 환형 하우징(2) 사이에 삽입되며 양 측부에서 압축되거나, 또는 환형 세그먼트 패키지는 우선 환형 슬리브(3) 내로 삽입되어 압축되며, 그리고 그 다음에는 환형 슬리브(3)는 환형 세그먼트 패키지(1)와 함께 환형 하우징(2) 내로 삽입되어 압축되는 것을 특징으로 하는 고정 방법.
제1항에 있어서,
내부 콘과 외부 콘을 위한 공통의 각도
가 2 내지 5˚의 범위에서 선택되는 것을 특징으로 하는 고정 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서,
외부 콘의 최소 외경을 갖는 외측 가장자리로부터 출발하여 환형 슬리브(3)의 종방향 축에 서로 평행하게 나란히 배치되며 그것의 각각의 길이(l)는 환형 슬리브(3)의 폭보다 작은, 종방향 슬롯들(3a)을 갖는 환형 슬리브(3)가 사용되는 것을 특징으로 하는 고정 방법.
제3항에 있어서,
각각의 종방향 슬롯(3a)의 길이(l)는 환형 세그먼트 패키지(1)의 폭(b)보다 더 크게 선택되는 것을 특징으로 하는 고정 방법.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
환형 슬리브(3)는, 환형 하우징(2) 내에 압축된 상태로 정지부(2a)에 지지되는 외부 콘의 최소 외경을 갖는 외부 가장자리로 배치되는 것을 특징으로 하는 고정 방법.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
전기 모터의 환형 고정자 층상 코어(annular stator laminated core)가 환형 세그먼트 패키지(1)로서 배치되며, 전기 모터의 고정자 하우징은 환형 하우징(2)으로서 배치되는 것을 특징으로 하는 고정 방법.
제6항에 있어서,
하이브리드카(hybrid car)의 전기 모터가 본 전기 모터로서 사용되는 것을 특징으로 하는 고정 방법.