KR20130019344A - 전기 기계 모듈 도체 시스템 - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 기계 캐비티를 적어도 부분적으로 형성하는 하우징; 상기 기계 캐비티 내에 적어도 부분적으로 위치되고 상기 하우징에 의해 적어도 부분적으로 둘러싸이는 전기 기계로서, 상기 전기 기계는 고정자 코어와 고정자 권선을 포함하는 고정자 조립체를 포함하고, 고정자 권선은 복수 개의 도체를 포함하며, 복수 개의 도체는 제1 절연부를 포함하는 전기 기계; 및 상기 복수 개의 도체의 적어도 일부 위에 배치되는 적어도 하나의 절연 부재를 포함하고, 상기 절연 부재는 제1 요소와 제2 요소를 포함하며, 상기 제1 요소는 제2 요소 내에 위치되고, 상기 제1 요소와 제2 요소는 상이한 특성을 구비하는 상이한 재료를 포함하는 것인 전기 기계 모듈을 개시한다.
Description
본 발명은 전기 기계 모듈 도체 시스템에 관한 것이다.
일부 종래의 전기 기계는 회전자 조립체 둘레에 배치되는 고정자 조립체를 포함한다. 일부 고정자 조립체는 고정자 코어 내에 위치되는 복수 개의 도체를 포함한다. 일부 전기 기계의 작동 중에, 전류는 적어도 일부의 도체를 통해 유동한다. 잠재적인 단락 이벤트 및/또는 접지 사고를 방지하기 위하여, 고정자 조립체의 일부 종래의 구성은 도체들 사이에 다수의 절연층을 필요로 한다.
본 발명은 종래의 전기 기계 모듈 도체 시스템을 개선하기 위한 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 기계 모듈의 사시도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 고정자 조립체의 사시도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 고정자 적층물의 정면도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 도체의 사시도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 고정자 조립체의 일부의 사시도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 고정자 조립체의 사시도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 고정자 적층물의 정면도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 도체의 사시도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 고정자 조립체의 일부의 사시도.
본 발명의 임의의 실시예를 상세하게 설명하기 전에, 본 발명은 이하의 설명에 기재되고 다음의 도면에서 예시되는 구성의 상세 및 구성요소들의 배열로 그 용례가 제한되지 않는다는 것을 이해해야 한다. 본 발명은 다른 실시예가 가능하고 다양한 방식으로 실시 또는 실행될 수 있다. 또한, 본 명세서에 사용되는 문구 및 용어는 설명을 위한 것이고 제한으로서 해석되어서는 않된다는 것을 이해해야 한다. 본 명세서에서 "포함하는", "구비하는", 또는 "갖는" 및 그 파생어의 사용은 그 후에 열거되는 항목 및 그 균등물 뿐만 아니라 추가 항목을 포함하도록 의미된다. 달리 특정하거나 제한하지 않으면, "장착되는", "결합되는", "지지되는", 및 "연결되는"이라는 용어 및 그 파생어는 폭넓게 사용되고 직접적 및 간접적 장착, 결합, 지지 및 연결을 모두 포함한다. 또한, "결합되는"과 "연결되는"은 물리적 또는 기계적 결합 또는 연결로 제한되지 않는다.
이하의 논의는 당업계의 숙련자가 본 발명의 실시예를 제조 및 사용하게 할 수 있도록 제공된다. 도시된 실시예에 대한 다양한 수정이 당업계의 숙련자에게 쉽게 명백할 것이고, 본 명세서의 일반적인 원리가 본 발명의 실시예에서 벗어남이 없이 다른 실시예 및 용례에 적용될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예는 도시된 실시예로 제한되도록 의도되지 않고, 본 명세서에 개시된 원리 및 특징과 일치되는 가장 넓은 범위를 용인하는 것이다. 이하의 상세한 설명은 여러 도면에서의 동일한 요소들이 동일한 참조 번호를 갖는 도면을 참조하여 읽어야 한다. 반드시 실척은 아닌 도면은 선택된 실시예를 도시하고 본 발명의 실시예의 범위를 제한하도록 의도되지 않는다. 당업자는 본 명세서에 제공되고 본 발명의 실시예의 범위 내에 속하는 유용한 많은 변경예을 갖는 예를 인지할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 기계 모듈(10)을 도시하고 있다. 모듈(10)은 슬리브 부재(14), 제1 단부 캡(16), 및 제2 단부 캡(18)을 구비하는 모듈 하우징(12)을 포함할 수 있다. 전기 기계(20)는 슬리브 부재(14)와 단부 캡(16, 18)에 의해 적어도 부분적으로 형성되는 기계 공동(22) 내에 수용될 수 있다. 예컨대, 슬리브 부재(14)와 단부 캡(16, 18)은 종래의 파스너(도시 생략), 또는 다른 적절한 연결 방법을 통해 연결되어 전기 기계(20)의 적어도 일부를 기계 공동(22) 내에 밀폐시킬 수 있다. 몇몇 실시예에서, 하우징(12)은 실질적으로 원통형의 캐니스터와 단일의 단부 캡(도시 생략)을 포함할 수 있다. 또한, 몇몇 실시예에서, 슬리브 부재(14)와 단부 캡(16, 18)을 포함하는 모듈 하우징(12)은, 제한하지는 않지만 알루미늄 또는 전기 기계의 작동 온도를 일반적으로 견딜 수 있는 기타 금속 및 재료와 같이 열 전도성 특성을 일반적으로 포함할 수 있는 재료로 제조될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 하우징(12)은 주조, 몰딩, 압출 및 기타 유사한 제조 방법을 비롯하여 상이한 방법을 이용하여 제조될 수 있다.
전기 기계(20)는 제한없이 전기 모터, 예컨대 하이브리드 전기 모터, 전기 발생기, 또는 차량 교류 발전기일 수 있다. 일 실시예에서, 전기 기계(20)는 하이브리드 전기 용례를 위한 고전압 헤어핀(HVH; High Voltage Hairpin) 전기 모터 또는 내부 영구 자석 전기 모터일 수 있다.
전기 기계(20)는 회전자 조립체(24), 고정자 조립체(26), 및 베어링(30)을 포함할 수 있고, 출력축(34) 둘레에 배치될 수 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 고정자 조립체(26)는 실질적으로 회전자(24)를 둘러싼다. 몇몇 실시예에서, 회전자 조립체(24)는 또한 회전자 허브(32)를 포함할 수 있거나 "허브리스(hub-less)" 설계(도시 생략)를 가질 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 몇몇 실시예에서, 고정자 조립체(26)는 고정자 코어(28)와, 이 고정자 코어(28)의 일부 내에 적어도 부분적으로 배치되는 고정자 권선(36)을 포함할 수 있다. 예컨대, 몇몇 실시예에서, 고정자 코어(28)는 복수 개의 적층물(38)을 포함할 수 있다. 도 3을 참조하면, 몇몇 실시예에서, 적층물(38)은 실질적으로 반경 방향으로 배향되는 복수 개의 치형부(40)를 포함할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 도 2에 도시된 바와 같이, 복수 개의 적층물(38)의 적어도 일부가 실질적으로 조립될 때에, 치형부(40)는 고정자 권선(36)의 적어도 일부를 지지하도록 구성 및 배열되는 복수 개의 슬롯(42)을 형성하도록 실질적으로 정렬될 수 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, 몇몇 실시예에서, 적층물(38)은 60개의 치형부(40)를 포함할 수 있고, 그 결과 고정자 코어(28)는 60개의 슬롯(42)을 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 적층물(38)은 더 많거나 적은 치형부(40)를 포함할 수 있고, 이에 따라 고정자 코어(28)는 더 많거나 적은 슬롯(42)을 포함할 수 있다.
몇몇 실시예에서, 고정자 권선(36)은 복수 개의 커넥터(44)를 포함할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 도체(44)는 도 4에 도시된 바와 같이 실질적으로 분절된 구성(예컨대, 헤어핀 구성)을 포함할 수 있다. 예컨대, 몇몇 실시예에서, 도체(44)의 적어도 일부는 턴 부분(46)과 적어도 2개의 레그 부분(48)을 포함할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 턴 부분(46)은 2개의 레그 부분(48) 사이에 배치되어 2개의 레그 부분(48)을 실질적으로 연결할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 레그 부분(48)은 실질적으로 평행할 수 있다. 더욱이, 몇몇 실시예에서, 턴 부분(46)은 실질적으로 "u형의" 구성을 포함할 수 있지만, 몇몇 실시예에서, 턴 부분(46)은 V 형태, 파형 형태, 곡선 형태, 및 기타 형태를 포함할 수 있다. 또한, 몇몇 실시예에서, 도 4에 도시된 바와 같이, 도체(44)의 적어도 일부는 실질적으로 직사각형 단면을 포함할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 도체(44)의 적어도 일부는 실질적으로 원형, 정사각형, 반구형, 규칙적이거나 불규칙적인 다각형 등과 같은 다른 단면 형태를 포함할 수 있다.
몇몇 실시예에서, 도 2에 도시된 바와 같이, 도체(44)의 적어도 일부는 실질적으로 슬롯(42) 내에 위치될 수 있다. 예컨대, 몇몇 실시예에서, 고정자 코어(28)는 복수 개의 슬롯(42)이 실질적으로 축방향으로 배치되도록 구성될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 레그 부분(48)은 슬롯(42) 내로 삽입될 수 있어 레그 부분(48)의 적어도 일부가 고정자 코어(28)를 통해 축방향으로 연장될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 레그 부분(48)은 인접한 슬롯(42) 내로 삽입될 수 있다. 예컨대, 몇몇 실시예에서, 도체(44)의 레그 부분(48)은 대략 1개의 자극 피치만큼 떨어져 있는 슬롯(예컨대, 6개의 슬롯, 8개의 슬롯 등) 내에 배치될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 복수 개의 도체(44)는 도체(44)의 턴 부분(46)의 적어도 일부가 고정자 코어(28)의 삽입 단부(50)에서 고정자 코어(28)로부터 축방향으로 연장되고 레그 부분(48)의 적어도 일부가 고정자 코어(28)의 용접 단부(52)에서 고정자 코어(28)로부터 축방향으로 연장되도록 고정자 코어(28) 내에 배치될 수 있다.
몇몇 실시예에서, 도체(44)는 도 4의 도체와 실질적으로 유사한 형태로 구성 및 배치될 수 있는 실질적으로 선형 도체(44)로 대체로 제조된다. 예컨대, 몇몇 실시예에서, 기계(도시 생략)는 힘(예컨대, 휨, 척력, 인력, 기타 다른 작용력)을 도체(44)의 적어도 일부에 인가하여 단일 도체(44)의 턴 부분(46)과 2개의 레그 부분(48)을 실질적으로 형성할 수 있다.
몇몇 실시예에서, 도체(44)의 형성 전, 중 및/또는 후에, 제1 절연부(54)가 도체(44)의 적어도 일부에 적용될 수 있다. 예컨대, 몇몇 실시예에서, 제1 절연부(54)는 도체(44)의 적어도 일부에 가역적으로 또는 비가역적으로 연결될 수 있는 에폭시 또는 에나멜 등의 수지 재료를 포함할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 전류는 전기 기계(20)의 작동 중에 도체(44)를 통해 순환하기 때문에, 제1 절연부(54)는 인접한 도체(44)들 사이에 및/또는 도체(44)와 고정자 코어(28) 사이에 단락 및/또는 접지 이벤트를 실질적으로 방지하도록 적어도 부분적으로 기능할 수 있다.
몇몇 실시예에서, 레그 부분(48)의 적어도 일부는 다수의 구역을 포함할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 레그 부분(48)은 인슬롯(in-slot) 부분(56), 경사 부분(58), 및 연결 부분(60)을 포함할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 전술한 바와 같이, 레그 부분(48)은 삽입 단부(50)로부터 용접 단부(52)로 축방향으로 연장될 수 있는 슬롯(42) 내에 배치될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 삽입 후에, 슬롯(42) 내에 위치되는 레그 부분(48)의 적어도 일부는 인슬롯 부분(56)을 포함할 수 있다.
몇몇 실시예에서, 용접 단부(52)에서 고정자 코어(28)로부터 연장되는 레그 부분(48)의 구역의 적어도 일부는 경사 부분(58)과 연결 부분(60)을 포함할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 도체(44)를 고정자 코어(28) 내에 삽입한 후에, 용접 단부(52)에서 고정자 코어(28)로부터 연장되는 레그 부분(48)은 각도 부분(58)과 연결 부분(60)의 생성을 초래할 수 있는 비틀림 공정(도시 생략)을 받을 수 있다. 예컨대, 몇몇 실시예에서, 비틀림 공정은 도 2 및 도 4에 도시된 바와 같이 더 축방향으로 내향 위치에 경사 부분(58)을 그리고 더 축방향으로 외향 위치에 연결 부분(60)을 발생시킬 수 있다. 몇몇 실시예에서, 비틀림 공정 후에, 도체(44)의 적어도 일부의 연결 부분(60)은 다른 도체(44)의 연결 부분(60)에 바로 인접할 수 있다. 그 결과, 연결 부분(60)은 하나 이상의 고정자 권선(36)을 형성하도록 함께 연결될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 연결 부분(60)은 용접, 브레이징, 솔더링, 용융, 접착제, 또는 기타 연결 방법을 통해 연결될 수 있다. 또한, 몇몇 실시예에서, 제1 절연부(54)의 적어도 일부는 연결 공정을 가능하게 하도록 연결 부분(60)에서 실질적으로 제거될 수 있다. 그러나, 몇몇 실시예에서, 제1 절연부(54)는 연결 부분(60)을 코팅 및/또는 피복하지 않도록 도체(44)에 도포될 수 있다.
몇몇 실시예에서, 모듈(10)은 복수 개의 전기 위상을 포함할 수 있다. 예컨대, 몇몇 실시예에서, 모듈(10)은 전기 기계(20)의 향상된 작동을 위해 3 상을 포함할 수 있다. 그 결과, 몇몇 실시예에서, 연결 부분(60)은 인접한 연결 부분(60)에 연결될 수 있어, 연결 부분은 3개의 상이한 전기 위상을 형성하도록 구성 및 배치될 수 있다. 더욱이, 몇몇 실시예에서, 각 위상은 단자(62)에 연결될 수 있다. 예컨대, 몇몇 실시예에서, 고정자 조립체(26)는 단자 구역(64)을 포함할 수 있고, 단자 구역(64)은 각 위상이 상이한 단자(62)에 연결될 수 있도록 구성 및 배치될 수 있다[즉, 3 상을 포함하는 고정자 조립체(26)는 3개의 단자(62)를 포함할 수 있다].
몇몇 실시예에서, 단자 구역(64)은 교호적인 방식으로 구성되는 복수 개의 도체(44)를 포함할 수 있다. 예컨대, 몇몇 실시예에서, 도체(44)를 원하는 형태[예컨대, 3 상 권선(36)]로 연결하기 위하여, 도체(44)의 적어도 일부는 모듈(10) 내에 끼워질 수 있는 형태를 발생시키도록 벤딩, 압박, 풀링, 기타 달리 가동될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 모듈(10)의 수명 중에, 적어도 일부의 도체(44)는 다른 도체(44), 고정자 코어(38), 하우징(12), 및 도체(44)에 마모를 유발시킬 수 있는 모듈(10)의 다른 요소와 접촉할 수 있다. 예컨대, 일부 종래의 전기 기계에서, 마모는 제1 절연부(54)의 파손의 원인이 될 수 있어, 시간 경과에 따라, 도체(44)의 맨 부분이 노출될 수 있고, 이는 접지 이벤트 및/또는 잠재적인 단락을 유발시킬 수 있다.
몇몇 실시예에서, 도체(44)의 마모로 인한 단락 및/또는 접지 이벤트의 위험을 적어도 부분적으로 감소시키기 위해, 고정자 조립체(26)의 적어도 일부는 제2 절연부(66)를 포함할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 제2 절연부(66)는 상이한 구성을 포함할 수 있다. 예컨대, 몇몇 실시예에서, 제2 절연부(66)는 테이프, 양초, 바니시, 단층 절연 부재, 화합물 절연 부재, 또는 기타 절연 구성을 포함할 수 있다.
단지 일례로서, 몇몇 실시예에서, 제2 절연부(66)는 화합물 절연 부재를 포함할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 화합물 절연 부재는 아래에서 보다 상세하게 설명되는 바와 같이 제2 요소(70)에 가역적으로 또는 비가역적으로 연결되는 적어도 제1 요소(68)를 포함할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 제2 절연부(66)는 도체(44) 및/또는 단자(62)의 일부 위에 및/또는 둘레에 위치될 수 있다. 예컨대, 도 5에 도시된 바와 같이, 몇몇 실시예에서, 제2 절연부(66)는 모듈(10)의 수명 기간 중에 인접한 도체(44)와 도체(44)의 접촉으로부터 생기는 단락 및/또는 접지 이벤트가 적어도 부분적으로 감소될 수 있도록 레그 부분(48)의 일부 구역 위에 위치될 수 있다.
더욱이, 몇몇 실시예에서, 도체(44)의 적어도 일부는 제2 절연부(66)를 포함할 수 있는데, 여기서 도체(44)는 제1 절연부(54)의 임의의 약화부를 적어도 부분적으로 보상하도록 방향을 변경시킨다[예컨대, 도체(44)의 만곡부]. 예컨대, 몇몇 실시예에서, 전술한 바와 같이, 도체(44)는 하우징(12) 내에 끼워지고 고정자 권선(36)을 가능하게 하도록 만곡되거나, 경사지거나, 이동되거나, 달리 작동될 수 있다. 그 결과, 몇몇 실시예에서, 작동을 받는 도체의 부분(즉, 만곡된 구역)을 덮는 제1 절연부(54)는 작동 공정에 의해 적어도 부분적으로 약화될 수 있다. 따라서, 시간 경과에 따라, 해당 구역에서 제1 절연부(54)의 구조적 보전성이 감소될 수 있고, 이는 노출된 도체(44) 때문에, 접지 이벤트 및/또는 단락의 위험 증가를 유발시킬 수 있다.
몇몇 실시예에서, 제2 절연부(66)는 고정자 조립체(26)의 절연을 적어도 부분적으로 향상시키도록 구성 및 배치될 수 있다. 전술한 바와 같이, 몇몇 실시예에서, 제2 절연부(66)는 적어도 2개의 요소를 포함할 수 있지만, 다른 실시예에서, 제2 절연부(66)는 2개보다 많은 요소를 포함할 수 있다. 예컨대, 몇몇 실시예에서, 제2 절연부(66)는 제2 요소(70)에 작동 가능하게 연결되는 제1 요소(68)를 포함할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 아래에서 상세하게 설명되는 바와 같이, 제1 요소(68) 및 제2 요소(70)는 상이한 특성을 포함할 수 있는 상이한 재료를 포함할 수 있다.
몇몇 실시예에서, 제1 요소(68)는 상이한 재료를 포함할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 제1 요소(68)는 유리섬유, Kevlar?, Nomex?, 폴리아미드, 폴리이미드, 임의의 유기 섬유(예컨대, 실크 및/또는 면직물) 또는 무기 섬유, 물리적, 전기적, 열적 및/또는 기계적 절연을 제공할 수 있는 다른 성분, 또는 그 임의의 조합을 포함할 수 있다. 더욱이, 몇몇 실시예에서, 제1 요소(68)는 섬유와 같이 꼴 수 있는 재료를 포함할 수 있다. 오직 일례로서, 몇몇 실시예에서, 제1 요소(68)는 슬리브형 구조를 형성하도록 직조된 유리섬유를 포함할 수 있다. 더욱이, 몇몇 실시예에서, 제1 요소(68)는 제1 요소(68)를 형성하도록 함께 연결되는 복수 개의 층을 포함할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 제1 요소(68)는 도체(44)의 적어도 하나의 적어도 일부가 제1 요소(68)의 일부를 통해 연장될 수 있도록 구성 및 배치될 수 있다(예컨대, 제1 요소는 슬리브 구조를 포함할 수 있다).
몇몇 실시예에서, 제2 요소(70)는 상이한 재료를 포함할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 제2 요소(70)는 유리섬유, Kevlar?, Nomex?, 폴리아미드, 폴리이미드, 임의의 유기 섬유(예컨대, 실크 및/또는 면직물) 또는 무기 섬유, 물리적, 전기적, 열적 및/또는 기계적 절연을 제공할 수 있는 다른 성분, 또는 그 임의의 조합을 포함할 수 있다. 더욱이, 몇몇 실시예에서, 제2 요소(70)는 섬유와 같이 꼴 수 있는 재료를 포함할 수 있거나, 섬유로 꼬일 수 있다. 오직 일례로서, 몇몇 실시예에서, 제2 요소(70)는 슬리브형 구조를 형성하도록 직조된 Kevlar?를 포함할 수 있다. 더욱이, 몇몇 실시예에서, 제2 요소(70)는 제2 요소(70)를 형성하도록 함께 연결되는 복수 개의 층을 포함할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 제2 요소(70)는 제1 요소(68)의 적어도 일부가 제2 요소 내에 위치될 수 있도록 구성 및 배치될 수 있다.
몇몇 실시예에서, 제1 요소(68)와 제2 요소(70)는 다른 구성을 포함할 수 있다. 예컨대, 몇몇 실시예에서, 제1 요소(68)는 Nomex?를 포함할 수 있고, 제2 요소(70)는 Kevlar?, 폴리아미드, 또는 임의의 다른 재료를 포함할 수 있다. 더욱이, 몇몇 실시예에서, 요소(68, 70)의 제조에 사용되는 재료들의 선택은 재료들의 원하는 절연 용량과 적어도 부분적으로 상관될 수 있다. 예컨대, 몇몇 실시예에서, Kevlar?는 제2 절연부(66)의 내마모성을 적어도 부분적으로 향상시킬 수 있다. 몇몇 실시예에서, Nomex?는 내열성을 향상시킬 수 있고 폴리아미드는 제2 절연부(66)의 유전체 강도를 적어도 부분적으로 개선시킬 수 있다. 몇몇 실시예에서, 기계 캐비티(22)의 환경에서 원하는 절연을 제공할 수 있는 임의의 다른 재료가 제2 절연부(66)를 제조하는 데에 사용될 수 있다.
몇몇 실시예에서, 제1 요소(68)와 제2 요소(70)는 제2 절연부(66)를 형성하도록 함께 연결될 수 있다. 제1 요소(68)와 제2 요소(70)는 제한하지는 않지만 접착제, 종래의 파스너, 억지 끼워맞춤 등을 비롯하여 상이한 방식으로 연결될 수 있다. 오직 일례로서, 몇몇 실시예에서, 제1 요소(68)와 제2 요소(70)는 접착제를 통해 함께 연결될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 요소(68, 70)의 적어도 일부의 제조 후에, 접착제는 연결 공정에 일조하기 위하여 제1 요소(68)의 외주 및/또는 제2 요소(70)의 내주에 도포될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 접착제를 도포한 후에, 제1 요소(68)와 제2 요소(70)는 온도 상승을 포함하는 환경에 노출될 수 있고, 이는 접착제의 경화를 유발할 수 있다. 그 결과, 몇몇 실시예에서, 제1 요소(68)와 제2 요소(70)는 제2 절연부(66)를 형성하도록 함께 연결(즉, 접합)될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 접착제는 접착제가 냉각제 순환을 비롯하여 임의의 모듈(10)의 작동을 방해하지 않도록 비실리콘 조성물을 포함할 수 있다.
더욱이, 몇몇 실시예에서, 제1 요소(68)는 고정자 권선(36)에 위치 결정하기 전에 제2 요소(70)에 연결될 수 있지만, 다른 실시예에서, 제1 요소(68)는 도체(44)의 적어도 일부 위에 위치될 수 있고 그 다음에 제2 요소(70)가 제1 요소(68)에 연결될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 제2 절연부(66)는 단자 구역(62)에서 도체(44)의 부분 위에 위치될 수 있지만, 다른 실시예에서, 제2 절연부(66)는 고정자 권선(36)의 임의의 다른 도체(44)의 임의의 다른 부분 위에 위치될 수 있다. 또한, 몇몇 실시예에서, 제2 절연부(66)의 적어도 일부는 슬롯(42) 내에 도체(44)의 일부의 삽입 전에 위치될 수 있다. 예컨대, 몇몇 실시예에서, 제2 절연부(66)는 도체(44)의 일부의 부분에 위치될 수 있고 이어서 도체(44)는 고정자 권선(36)의 완성을 위해 적소에 배치될 수 있다. 더욱이, 몇몇 실시예에서, 제2 절연부(66)는 도체(44)가 고정자 권선(36)을 형성하도록 위치된 후에 위치될 수 있다.
본 발명은 특정한 실시예 및 예와 관련하여 위에서 설명되었지만, 본 발명은 반드시 그렇게 제한되지 않고, 실시예로부터의 다수의 다른 실시예, 예, 용도, 수정 및 변경이 본 발명에 의해 포함되도록 의도된다.
Claims (20)
- 전기 기계 모듈로서,
기계 캐비티를 적어도 부분적으로 형성하는 하우징;
상기 기계 캐비티 내에 적어도 부분적으로 위치되고 상기 하우징에 의해 적어도 부분적으로 둘러싸이는 전기 기계로서, 상기 전기 기계는 고정자 코어와 고정자 권선을 포함하는 고정자 조립체를 포함하고, 고정자 권선은 복수 개의 도체를 포함하며, 복수 개의 도체는 제1 절연부를 포함하는 전기 기계; 및
상기 복수 개의 도체의 적어도 일부 위에 배치되는 적어도 하나의 절연 부재
를 포함하고, 상기 절연 부재는 제1 요소와 제2 요소를 포함하며, 상기 제1 요소는 제2 요소 내에 위치되고, 상기 제1 요소와 제2 요소는 상이한 특성을 구비하는 상이한 재료를 포함하는 것인 전기 기계 모듈. - 제1항에 있어서, 상기 제1 절연부는 수지 재료를 포함하는 것인 전기 기계 모듈.
- 제1항에 있어서, 상기 고정자 코어는 복수 개의 슬롯을 포함하고, 상기 복수 개의 도체의 적어도 일부는 복수 개의 슬롯 내에 위치되는 것인 전기 기계 모듈.
- 제3항에 있어서, 상기 복수 개의 슬롯 각각의 내측에 배치되는 적어도 하나의 슬롯 부재를 더 포함하고, 상기 복수 개의 도체의 적어도 일부는 상기 슬롯 부재 내에 위치되는 것인 전기 기계 모듈.
- 제1항에 있어서, 상기 제1 요소는 유리섬유, Kevlar?, Nomex?, 폴리아미드, 폴리이미드, 실크, 면직물, 유기 섬유, 및 무기 섬유 중 적어도 하나를 포함하는 것인 전기 기계 모듈.
- 제5항에 있어서, 상기 제2 요소는 유리섬유, Kevlar?, Nomex?, 폴리아미드, 폴리이미드, 실크, 면직물, 유기 섬유, 및 무기 섬유 중 적어도 하나를 포함하는 것인 전기 기계 모듈.
- 제1항에 있어서, 상기 제1 요소는 유리섬유로 된 복수 개의 직조층을 포함하는 것인 전기 기계 모듈.
- 제7항에 있어서, 상기 제2 요소는 Kevlar?, Nomex?, 폴리아미드 중 적어도 하나로 된 복수 개의 직조층을 포함하는 것인 전기 기계 모듈.
- 제1항에 있어서, 상기 고정자 권선은 단자 구역을 포함하고, 상기 단자 구역은 복수 개의 도체와 상이하게 구성되는 복수 개의 단자 구역 도체를 포함하는 것인 전기 기계 모듈.
- 제9항에 있어서, 상기 단자 구역 도체는 복수 개의 절연 부재를 포함하는 것인 전기 기계 모듈.
- 제1항에 있어서, 상기 하우징은 기계 캐비티와 유체 연통하는 냉각제 재킷의 적어도 일부를 포함하는 것인 전기 기계 모듈.
- 전기 기계 모듈로서,
기계 캐비티와, 상기 기계 캐비티와 유체 연통하는 냉각제 재킷의 적어도 일부를 포함하는 하우징;
상기 기계 캐비티 내에 적어도 부분적으로 위치되고 상기 하우징에 의해 적어도 부분적으로 둘러싸이는 전기 기계로서, 상기 전기 기계는 고정자 권선을 포함하는 고정자 조립체를 포함하고, 고정자 권선은 복수 개의 도체를 포함하며, 복수 개의 도체는 제1 절연부를 포함하는 전기 기계; 및
상기 복수 개의 도체의 적어도 일부 위에 배치되는 적어도 하나의 절연 부재
를 포함하고, 상기 절연 부재는 제1 요소와 제2 요소를 포함하며, 상기 제1 요소는 접착제를 이용하여 제2 요소에 연결되고, 상기 제1 요소와 제2 요소는 유리섬유, Kevlar?, Nomex?, 폴리아미드, 폴리이미드, 실크, 면직물, 유기 섬유, 및 무기 섬유 중 적어도 하나를 각각 포함하며, 상기 제1 요소와 제2 요소는 상이한 재료를 포함하는 것인 전기 기계 모듈. - 제12항에 있어서, 상기 고정자 조립체는 냉각제 재킷이 고정자 조립체의 적어도 일부를 둘러싸도록 하우징 내에 위치되는 것인 전기 기계 모듈.
- 제12항에 있어서, 상기 제1 절연부는 수지 재료를 포함하는 것인 전기 기계 모듈.
- 제12항에 있어서, 상기 고정자 조립체는 복수 개의 슬롯을 포함하고, 상기 복수 개의 도체의 적어도 일부는 복수 개의 슬롯 내에 위치되는 것인 전기 기계 모듈.
- 제15항에 있어서, 상기 복수 개의 슬롯 각각의 내측에 배치되는 적어도 하나의 슬롯 부재를 더 포함하고, 상기 복수 개의 도체의 적어도 일부는 상기 슬롯 부재 내에 위치되는 것인 전기 기계 모듈.
- 제12항에 있어서, 상기 고정자 권선은 단자 구역을 포함하고, 상기 단자 구역은 복수 개의 도체와 상이하게 구성되는 복수 개의 단자 구역 도체를 포함하는 것인 전기 기계 모듈.
- 제17항에 있어서, 상기 단자 구역 도체만이 절연 부재를 포함하는 것인 전기 기계 모듈.
- 고정자 조립체를 조립하는 방법으로서,
복수 개의 치형부를 포함하는 복수 개의 고정자 적층물을 제공하는 것;
상기 복수 개의 치형부가 실질적으로 축방향으로 정렬되어 복수 개의 슬롯과 적층물을 형성하여 고정자 코어를 형성하도록 복수 개의 고정자 적층물의 적어도 일부를 함께 연결하는 것;
상기 복수 개의 슬롯 각각의 내측에 적어도 하나의 슬롯 부재를 배치하는 것;
유리섬유, Kevlar?, Nomex?, 폴리아미드, 폴리이미드, 실크, 면직물, 유기 섬유, 및 무기 섬유 중 적어도 하나로부터 제조된 제1 요소를 조립하는 것;
유리섬유, Kevlar?, Nomex?, 폴리아미드, 폴리이미드, 실크, 면직물, 유기 섬유, 및 무기 섬유 중 적어도 하나로부터 제조된 제2 요소를 조립하는 것;
적어도 하나의 절연 부재를 형성하도록 상기 제1 요소의 외경과 상기 제2 요소의 내경을 함께 연결하는 것;
상기 제1 요소가 적어도 하나의 도체의 외표면에 바로 인접하도록 적어도 하나의 절연 부재를 적어도 하나의 도체 위에 배치하는 것; 및
상기 고정자 코어에 의해 적어도 부분적으로 지지되는 고정자 권선을 형성하는 것
을 포함하고, 상기 제2 요소와 제1 요소는 상이한 재료를 포함하며, 상기 고정자 권선은 적어도 하나의 도체와 적어도 하나의 절연 부재를 포함하는 것인 고정자 조립체를 조립하는 방법. - 제19항에 있어서, 상기 제1 요소는 직조된 유리섬유를 포함하고, 상기 제2 요소는 Kevlar?, Nomex?, 및 폴리아미드 중 적어도 하나를 포함하는 것인 고정자 조립체를 조립하는 방법.
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