KR20160036580A

KR20160036580A - 전기적으로 구동되는 압축기용 코일 및 그 제조 방법

Info

Publication number: KR20160036580A
Application number: KR1020167004421A
Authority: KR
Inventors: 한스 레너; 티트마르 메츠
Original assignee: 보르그워너 인코퍼레이티드
Priority date: 2013-08-02
Filing date: 2014-07-29
Publication date: 2016-04-04
Also published as: EP3028374B1; JP6511444B2; US20160164362A1; US10658896B2; EP3028374A4; WO2015017362A1; JP2016527863A; EP3028374A1

Abstract

본 발명은 전기적으로 구동되는 압축기(1)의 코일을 제조하는 방법, 그리고 이러한 방법에 따라 제조되는 코일, 고정자, 및 전기적으로 구동되는 압축기를 제안한다. 코일을 제조하는 방법은 코일(12)의 제1 권선(101)을 제조하는 공정(100), 코일(12)의 제2 권선(102)를 제조하는 공정(200), 그리고 힘의 외부 작용에 의해 제1 권선(101)과 제2 권선(102)를 압축하는 공정(300)을 포함하고, 공정(300)에서 제1 권선(101)과 제2 권선(102)의 전선의 단면(111, 112, 111', 112')은 변형된다.

Description

전기적으로 구동되는 압축기용 코일 및 그 제조 방법{COIL FOR A COMPRESSOR WHICH CAN BE ELECTRICALLY DRIVEN, AND CORRESPONDING PRODUCTION METHOD}

본 발명은 전기적으로 구동될 수 있는 압축기의 코일을 제조하는 방법에 관한 것이다. 본 발명은 특히 내연 기관용 압축기의 동력 밀도/효율도를 증가시키는 방법에 관한 것이다.

이러한 유형의 압축기의 종래의 코일 집합에서, 작동 중 전류가 흐르는 복수의 선이 코일 집합의 주위에 배분된다.

코일은 특히 압축기를 구동하는 전기 기기의 고정자에 사용될 수 있다. 이러한 유형의 전동 모터는 세 개 이상의 코일을 가지고, 그 코일들은 동일한 구성으로 되어 있고 에어 갭을 따라 원형으로 배치되어 있다. 이 경우, 코일의 전기적 접속부가 서로의 옆에 있도록 놓이게 됨에 따라 코일들은 간단히 상호 연결될 수 있게 된다. 이 경우, 각각의 코일은 꼬이거나 부분적으로 꼬인 (또는 전혀 꼬이지 않은 것을 포함하여) 전선을 감아서 얻을 수 있다. 종래 기술에서, 전류를 운반하는 코일의 컨덕터는 높은 동력 밀도/높은 효율도를 발생시키기 위하여 가능한 한 서로 가까이 감기게 된다. 그러나, 전기 기기의 동력 밀도/효율도를 한층 더 증가시키기 위한 잠재력은 이 경우에 이용되지 않는다.

따라서 본 발명의 목적은 전기적으로 구동되는 압축기의 코일을 생산하는 방법으로서, 증가한 동력 밀도/증가한 효율도를 가진 코일을 제조할 수 있는 방법을 제공하는 것이다.

이러한 목적은 청구항 1의 특징에 의해 달성될 수 있다.

따라서, 전기적으로 구동될 수 있는 압축기의 코일을 제조하는 방법이 제안되며, 본 방법은 다음과 같은 공정들을 포함한다: 코일의 제1 권선이 먼저 제조된다. 본 발명의 범위 내에서, "권선"은 컨덕터로 이루어진 루프를 의미하는 것으로 이해되고, 여기서 컨덕터는 전선으로서 설계된 복합 선상에 배치될 수 있다. 이러한 방식으로, 단순하게 감긴 전선은 포함된 컨덕터의 수에 대응하는 수만큼의 권선을 포함한다. 이 경우, "권선"은 "턴"이라고도 불리는 컨덕터 루프에 해당한다. 그 다음으로 코일의 제2 권선이 제조된다. 두 개의 권선은, 예를 들어, 적합한 주형에 전기적 컨덕터를 삽입함으로써 제조된다. 제1 권선과 제2 권선은 힘의 외부 작용에 의해 압축된다. 이때, 제1 권선과 제2 권선의 전선의 단면이 변형된다. 다시 말해, 제1 권선과 제2 권선에 압력이 가해지고, 그 결과 코일(소자)의 외측 크기가 축소된다. 동력 밀도, 즉, 단위 체적당 얻어지는 전력이 이러한 방식으로 증가한다. 따라서 운송 수단에 있어서 이러한 유형의 코일을 사용하는 것은 알려진 다른 코일에 비해 공간 절약이 된다. 변형 과정 중, 예를 들어, 처음에 원반 모양이었던 전선의 단면은 타원 또는 거의 직사각형 모양을 가지게 된다.

종속청구항은 본 발명에 있어서 유익한 효과를 창출하는 구성을 포함한다.

제1 권선과 제2 권선은 각각 다중 권선과 함께 압축되는 것이 바람직하다. 다시 말해, 제1 권선을 포함하는 제1 다중 권선은 처음에는 공동으로 압축되고, 다음으로 제2 스텝에서, 제2 권선이 (아직 압축되지 않은) 추가적인 다중 권선과 함께 압축된다. 특히, 이 경우 코일(소자)의 체적은 상당히 축소된다. 예를 들어, 코일 체적의 5%~30%, 바람직하게는 10%~20%가 축소된다. 전선의 재료 및 전선의 절연재가 전선과/또는 절연재 사이에 위치한 에어 포켓보다 상당히 적게 압축된다는 것은 말할 것도 없는 사실이다. 따라서 위에서 언급한 퍼센티지는 코일 소자의 외측 크기와 연관되어 있다.

코일의 권선은 두 개의 툴 부분의 표면 사이에 배치되는 것이 바람직하다. 여기서 그 표면은 제1 권선과 제2 권선이 제조되는 동안 원의 일부의 형태로 되어 있고, 원의 일부의 형태로 되어 있는 표면의 설계는 전기 기기의 에어 갭의 설계에 맞춰질 수 있는데 이는 이후에 권선을 재조정하는 것을 피하기 위한 것이다. 툴 부분은 원의 일부의 형태로 되어 있는 표면의 말단에 거의 직선상으로 연장되는 부분을 가지고 있다. 코일은 직선으로 연장된 표면과 거의 평행한 방향으로 하나의, 바람직하게는 두 개의 다이스에 의해 연장된 접선 방향으로 적어도 몇 부분에서 압축된다. 이 경우, 접선 방향은 코일로부터 제조된 전기 기기의 회전 방향과 일치한다. 또한, 코일의 권선 헤드는 권선의 자기적 활성 섹션과 거의 평행한 방향, 즉, 전기 기기에 대한 축 방향으로 하나의, 바람직하게는 두 개의 다이스에 의해 적어도 몇 부분에서 압축된다. 이러한 방식으로, 권선의 삽입 후 두 개의 툴 부분, 하나 혹은 복수의 접선 다이스, 그리고 축 다이스가 상호적으로 이동하기 때문에 다차원적 압축이 실행될 수 있고, 따라서 권선에 높은 압력이 가해질 수 있다.

툴 부분의 표면은 이미 만곡부를 가지고 있는 것이 바람직하다. 이 만곡부는 원의 일부의 형태로 되어 있고, 예를 들면, 180°, 120°, 또는 90°의 각도만큼 연장되며, 사용될 다수의 코일에 따라, 압축기 구동을 위한 전기 기기의 고정자와 회전자 사이의 에어 갭에 코일의 형태를 맞춘다. 이러한 방식으로, 코일의 추가적인 기하학적 조정 없이 높은 동력 밀도를 가진 좁은 에어 갭이 생성될 수 있다.

코일은 모든 권선의 제조 후 (혹은 그 이후) 자기적 활성 섹션에서 압축되는 것이 바람직하다. 여기서, 코일의 권선 헤드도 압축된다는 것은 말할 것도 없다. 자기적 활성 섹션에서의 압축은 비용 효율적으로, 그리고 비교적 낮은 수준의 에너지 소비로 수행될 수 있는 한편, 권선 헤드에서의 추가적인 압축은 체적의 추가적인 축소와 함께 동력 밀도와 효율성의 증가를 가져온다.

본 발명의 또 다른 실시형태에 따라, 이상에 기재된 방법에 의해 얻어질 수 있는, 전기적으로 구동되는 압축기용 코일이 제안된다. 다시 말해, 코일은 코일의 제조 중 압축에 의해 변형되는 단면을 가지는 적어도 두 개의 권선을 가지고 있다. 이러한 유형의 압축은, 예를 들면, 절연재의 표면, 또는 전선의 표면, 또는 정확히 들어맞는 표면 부분을 가지는 컨덕터의 표면에 의하여 완제품에서 확인될 수 있다. 이 경우, 예를 들어, 원반 형태로 되어 있는 단면으로부터 어긋나 있는 컨덕터는 그 컨덕터와 가장 가까운 방향으로 축소되는 표면 만곡부를 가진다. 각각의 컨덕터를 포함하는 인접한 전선도 이와 동일하다. 이러한 특징들과 그 특징들의 조합은 본 발명에 따른 상기 제조 방법에 따른 효과 등과 같은 결과에 이른다.

본 발명의 또 다른 실시형태에 따라, 내연 기관의 압축기의 전기 구동기를 위한 고정자가 제안된다. 해당 고정자는 상기 발명에 따른 코일을 가지고 있다. 고정자는 공정 중에 허용되어야 하는 동력의 손실 없이 본 발명에 따른 압축에 의해 그 체적이 축소되도록 설계되어 있다.

고정자는 서로 다른 전기적 위상과 연관이 있는 세 개의 코일을 포함하는 것이 바람직하다. 이 경우, 코일은 두 개의 코일의 인접한 전기적 접속부에 의해 델타 회로에 배치될 수 있다. 이때, 두 개의 코일은 해당 전기적 접속부와의 접촉을 위한 외부의 전기적 접속을 허용하도록 각각 서로 결합된다. 또한, 이는 제조상의 이점과 함께 체적의 추가적인 축소라는 옵션을 제공한다.

고정자의 코일은 경화 유체, 특히, 스토브 에나멜 또는 접착제에 의해 상호 고정되는 것이 바람직하다. 이 경우, 그 유체는 스토브 에나멜 전선을 사용하여 코일 안으로 유입될 수 있고 열의 작용에 의해 액화될 수 있다. 코일에는 (압축 툴 내) 압축된 위치에서 유체가 스며든다. 이 경우, 열을 가함으로써 스토브 에나멜 전선의 용해가 시작되도록 하기 위해 코일의 연결부에 전압을 가한다. 스토브 에나멜은 압축 툴이 개봉되기 전에 고체화되고, 그 결과 코일은 압축된 구성에 고정된다.

본 발명의 제4 실시형태에 따라, 전기적으로 구동되는 내연 기관용 압축기가 제공된다. 상기 압축기는 위에서 상술된 바와 같이 고정자를 가진 전기 구동기를 가진다. 내연 기관의 예로는 승용차에 사용되는 휘발유 또는 디젤 기기가 있다.

본 발명에 따른 상기 모든 실시형태에는 철심이 없는 코일이 사용된다. 철심이 없으므로 철심 내 재자기화 과정이 필요하지 않기 때문에 이는 압축기의 질량을 한층 더 축소시킬 수 있고 효율도 측면에서도 이점이 있다. 그러나, 자속 가이드의 증진을 위해 금속 외피(예를 들면, 적층 철심)가 고정자 권선 주위에 둘러질 수도 있다.

또한, 본 발명에 따른 코일은 종래의 차량 탑재 전기 시스템에서 작동하기 위하여 12　V 전기 기기 또는 48　V 전기 기기의 일부로 규격화될 수 있다.

특히, 전기 모터는 압축기의 구동을 위해 높은 공칭 회전 속도를 요구하기 때문에 적은 숫자의 폴 페어를 가지고 있다. 상기 폴 페어의 적은 숫자의 예는 1, 2, 3, 또는 4이다.

본 발명의 또 다른 실시형태에 따라, 상술한 바와 같은 내연 기관과 압축기를 포함하는 교통 수단이 제안된다. 이 경우, 압축기는 내연 기관의 연소실에 공급되기 전에 신선한 공기를 압축하도록 설계될 수 있다.

본 발명의 보다 상세한 설명, 효과, 특징은 도면을 동반한 다음의 실시형태의 기술에서 나타날 수 있다:
도 1은 본 발명에 따른 충전(充塡) 장치의 제1 실시형태의 다소 단순화된 개략 단면도이다;
도 2는 본 발명에 따른 충전 장치가 장착된 내연 기관의 고도로 단순화된 개략도이다;
도 3은 종래 기술에 따른 전부가 연선인 고정자 권선의 개략도이다;
도 4는 본 발명의 실시형태에 따른, 권선 헤드에서만 연선인 고정자 권선의 전선의 개략도이다;
도 5는 압축 목적으로 사용되는 툴의 실시형태의 단면도이다;
도 6은 도 5에 나타난 툴의, 개봉된 이후의 상태를 나타낸다;
도 7은 도 5와 6에 나타난 툴의 투시도를 나타낸다;
도 8은 발명에 따른 압축에 의해 발생하는 단면에서의 변화를 나타내는 기본도이다;
도 9는 자기적 활성 섹션에서 압축된 코일의 투시도이다; 그리고
도 10은 본 발명에 따른 제조 방법의 실시형태의 방법 공정을 나타내는 흐름도이다.

도 1은 전기적으로 구동되는 압축기(1)을 포함하는 충전 장치의 실시형태를 나타낸다. 압축기(1)은 압축기 휠(3)이 배치되어 있는 압축기 하우징(2)를 가진다. 압축기 휠(3)은 회전자 축(5)의 편단(4)에 장착되어 있다.

도 1에도 나타나 있는 바와 같이, 압축기 하우징(2)는 도시된 실시형태에서 압축기 하우징 커버의 형태로 되어 있는 압축기 하우징 후면 벽(6)을 가진다. 압축기 하우징 후면 벽(6)은 압축기 휠(3)의 뒤편에 배치되어 압축기 하우징(2)에 고정되어 있고 이러한 방식으로 압축기 하우징을 폐쇄한다.

이 경우, 압축기 하우징 후면 벽(6)은 바람직하게는 냉각수를 위한, 냉각 외피(10)을 포함한다.

압축기(1)은 또한 전기 모터(7)을 가진다. 전기 모터(7)은 회전자 축(5)에 연결되어 있는 축(8)을 포함한다. 도시된 실시형태에서, 축(8)과 회전자 축(5)는 도 1에 상세히 나타난 바와 같이 일체적인 구성요소로서 설계된다. 이 경우, 축(8)은 회전자 축(5)보다 바깥 지름이 작고 그 위에 베어링(16)이 배치된 축 스터브의 형태로 되어 있다. 회전자 축(5)의 말단(4)도 역시 회전자 축(5)에 비해 지름이 작고 제2 베어링(17)에 끼워져 있다. 도 1에 나타난 바와 같이, 베어링(17)은 고정자 하우징(13)의 베어링 부분에 반하여 지지되어 있다. 한편 베어링(16)은 압축기 하우징 후면 벽(6)의 오목부에 그 외측 링을 경유하여 지지되어 있다.

자석(11)은 또한 회전자 축(5)에 장착되어 있다. 해당 자석은 외측에서 자석을 둘러싸고 있는 고정자 권선(12)와 상호 작용을 한다. 본 발명에 따른 고정자 권선(12)의 구조는 도 3, 4, 8, 9와 관련하여 보다 상세하게 기술된다. 고정자 권선(12)는 자속 가이드를 향상시키기 위하여 철 링(18)로 둘러싸여 있다. 액체를 지니고 있는 냉각 외피(10)도 고정자 권선(12)로부터 열을 빨아들이기 위하여 장착되어 있다.

도 1에 따른 압축기(1)의 실시형태는 또한 오물 방지 커버(14)를 가지고 있다. 오물 방지 커버(14)는 고정자 하우징(13) 또는 압축기 하우징 후면 벽(6)에 장착되어 있고, 그 안에는 동력 전자 회로(9) 또는 전자 인쇄 회로 기판(9)의 전자 구성요소(15)가 배치되어 있다. 동력 전자 회로(9)는 전자 정류자의 기능을 충족시키기 위해 필요한 모든 구성요소를 포함한다. 해당 동력 전자 회로는 특히 트랜지스터 또는 이른바 MOSFET을 포함하는 제어 회로이다. 동력 전자 회로(9)는 또한 센서, 특히 Hall 센서를 포함한다. 전자 구성요소(15)는 그 중에서도 특히 콘덴서를 포함한다.

도 1에 나타난 바와 같이, 동력 전자 회로(9)는 압축기 하우징 후면 벽(6)과 전기 모터(7) 또는 오물 방지 커버(14) 사이에 배치되어 있어, 이로 인해, 동력 전자 회로(9)는, 예를 들면, 오물 방지 커버(14)와 압축기 하우징 후면 벽(6) 사이에 단단히 죄어있거나, 또는 두 부분 중 하나에 단단히 부착되어 결합된 상태로 장착되어 있다.

이러한 배치는 동력 전자 회로(9)가 냉각 외피(10)에 인접하여 배치되게 함으로써, 동력 전자 회로(9)에 대한 냉각 외피의 냉각 효과를 상당히 향상시키는 장점이 있다.

열도전성 페이스트는 동력 전자 회로(9)와 냉각 외피(10) 또는 압축기 하우징 후면 벽(6) 사이에 제공되어 있다. 여기서 압축기 하우징 후면 벽 (6)에는 냉각 외피(10)이 배치되어 있다.

압축기 하우징 후면 벽(6)은 또한 고정자 하우징(13)의 말단 벽에 의해 형성되어 있다. 고정자 하우징(13)의 말단 벽에는 베어링(17)이 배치되어 있다. 본 실시형태에서, 고정자 하우징(13)은 마찬가지로 내부 냉각 배치를 가지고 있고 따라서 냉각 외피 (10)을 가지고 있다. 본 실시형태에서도, 동력 전자 회로(9)는 압축기 하우징 후면 벽(6)과 전기 모터(7) 또는 고정자 하우징(13) 사이에 배치되어 있고, 따라서 콤팩트한 구성과 구성요소들의 냉각 효과 향상이라는 동일한 이점을 가진다.

도 2는 (디젤 또는 휘발유) 내연 기관의 형태를 가지는 연소 기관(26)을 고도로 단순화한 개략도이다. 내연 기관(26)은 충전 장치(20)의 압축기(1)이 배치되어 있는 흡기 라인(27)을 가지고 있다. 여기서 압축기는 전기 모터(7)에 의해 구동된다. 스로틀(29)에 이어서, 충전 공기 냉각기(28)은 흡기 라인(27)의 압축기(1)의 하류에 배치된다. 화살표 CA로 표시된 압축 공기는 압축기(1)로부터 흡기 매니폴드(30)으로 공급되고, 흡기 매니폴드로부터 연소 기관(26)의 실린더에 공급된다.

배기가스 EG는 배기가스 매니폴드(31)을 통하여 배기가스 라인(32)에 공급된다.

도 2에 도시된 특히 바람직한 실시형태에서, 내연 기관(26)에는 또한 배기가스 리턴 라인(33)이 포함되어 있다. 배기가스 리턴 라인(33)에는 배기가스 냉각기 (34)와 밸브(35)가 배치되어 있다. 그러나, 구성요소(34, 35)와 함께, 배기가스 리턴 라인은 의무적인 것은 아니며, 단지 특히 바람직한 실시형태를 구성한다. 도 2에 도시된 배치의, 도시되지 않은 변형예는 구성요소, 압축기(1), 전기 모터(7), 그리고 한층 더 하류에 위치한 충전 장치(20)의 배치에 따라 달라진다. 예를 들어, 상기 구성요소들을 포함하는 어셈블리는 압축기(1)이 흡기 매니폴드(30)의 전면에 있는 스로틀(29)와 밸브(35)의 뒤에 연결되도록 변경될 수 있다.

도 3은 고정자의 코일을 위한 라인(21)의 제1 컨덕터(22), 제2 컨덕터(23)을 나타낸다. 전선의 컨덕터(22, 23)은 순환 전류를 피하기 위하여 서로 전기적으로 절연된다. 제1 컨덕터(22)와 제2 컨덕터(23)은 연속되는 자기적 활성 섹션 I, II, III, IV와 그 섹션들 사이에 위치한 권선 헤드 구역(25a, 25b)에서 서로에 대해 꼬인다. 다시 말해, 컨덕터(22, 23)은 각각의 자기적 활성 섹션 I, II, III, IV에서 제1 수준의 꼬임을 가지고, 이는 권선 헤드 구역(25a, 25b)에서의 제2 수준의 꼬임과 동일하다. 도시된 꼬임은 컨덕터(22, 23) 사이의 보충 전류('순환 전류')를 방지할 수 있지만, 첫째, 자기적 활성 섹션 I, II, III, IV에서 추가적인 체적이 소요되고, 둘째, 고정자 권선(12)의 성형과 코일의 콤팩트한 설계에 있어서 장해가 될 수 있는, 라인(21)의 기계적 강도가 고정자 권선(12)가 성형되기 전에 이미 생겨난다.

도 4는 대체 구성의 고정자 권선(12)를 나타낸다. 본 도에서 라인(21)의 컨덕터(22, 23)은 도 3에 도시된 바와 같이 권선 헤드 구역(25a, 25b)에서 서로에 대해 꼬이는 것으로 나타나 있다. 한편, 컨덕터(22, 23)은 자기적 활성 섹션 I, II, III, IV에서는 꼬이지 않고 서로에게 평행하게 되어 있다. 이 과정에서, 컨덕터는 연속되는 자기적 활성 섹션 I, II, III, IV 각각에 있어 서로에 대한 순서가 변화한다. 제1 컨덕터(22)는 제 1 자기적 활성 섹션 I에서는 (도면에서) 왼쪽, 그리고 원주 방향 U에 있어서 앞에 배치되어 있다. 제1 컨덕터는 제2 자기적 활성 섹션 II에서는 원주 방향 U에 있어서 제2 컨덕터(23) 뒤편에 배치되어 있다. 컨덕터(22, 23)의 순서는 원주 방향 U에 있어서 계속적으로 변화한다. 자기적 활성 섹션 I, II, III, IV에서 컨덕터(22, 23)이 꼬이지 않는 설계로 인해, 고정자의 콤팩트한 설계가 가능해지고, 본 발명에 따른 방법의 적용은 컨덕터(22, 23)의 전기적 절연의 손상 위험을 감소시킨다.

도 5는 본 발명에 따른 제조 방법의 실시형태의 툴의 측면 단면도이다. 코일(12)의 전선(101, 102, 103)은 고정자 권선으로서 하부 툴 부분(105) 내로 삽입된다. 전선(101, 102, 103)은 상부 툴 부분(104)에 의해 수직 방향으로 압축된다. 상부 툴 부분(104)는 가이드(113)에 의해 하부 툴 부분(105)에 가이드된다. 다시 말해, 전선(101, 102, 103)은 거의 평행한 표면(106, 107) 사이에 죄어 있다. 제1 다이스(108)과 제2 다이스(109)는 두 개의 화살표 P_a, P_b 방향으로 툴 부분(104, 105) 사이로 눌려져 전선(101, 102, 103)을 압축한다. 이때, 전선의 단면은 도 8에 도시된 바와 같이 변형된다.

도 6에서, 상부 툴 부분(104)는 압축이 완료된 후 코일(12)를 제거할 수 있도록 하기 위하여 가이드(113)을 따라 위로 올려진다.

도 7은 도 5와 6에 도시된 제조 장치의 투시도를 나타낸다. 도 7에서 상부 툴 부분(104)는 개구들을 포함한다. 제1 다이스(108)과 제2 다이스(109)가 이 개구들을 통해 도 5에 나타난 표면(106 과 107) 사이에 있는 갭으로 침투한다. 권선 헤드의 압축을 위해, 축 방향에서 상부 툴 부분(104)와 하부 툴 부분(105) 사이로 눌려지는 제3 다이스(134)가 추가적으로 도시되어 있다.

도 8a는 두 개의 전선(101, 102)와 거의 원반 형태로 되어 있는 단면을 가진 동심(111, 121)을 나타낸다. 전선(101, 102)는 거의 고리 형태로 되어 있는 단면을 가진 절연재(133)으로 둘러싸여 있다. 화살표 P₁, P₂, P₃, P₄ 는 전선(101, 102)의 발명에 따른 압축 과정 중의 힘의 작용을 나타낸다.

도 8b는 도 8a에 나타난 압축 공정의 결과를 나타낸다. 동심(111', 121')는 거의 직사각형의 단면 모양을 가지게 되었다. 전선(101, 102)의 절연재(133') 또한 직사각형 모양에 맞춰졌다. 전선(101, 102)의 외측 크기의, 도 8a에 나타난 체적 V는 도 8b에 나타난 체적 V'로 축소되었다. 더 이상 에어 포켓이 거의 존재하지 않음에 따라, 동력 밀도가 증가한다.

도 9는 본 발명에 따라 제조되는 코일(12)의 대체 실시형태의 투시도이다. 코일(12)는 자기적 활성 섹션 I, II에 압축된 전선(101, 102, 103)을 가지고 있다. 한편, 권선 헤드(25a, 25b)는 거의 (압축되지 않은) 원래의 구성을 가지고 있다. 도 9는 또한 본 발명에 따른 압축 공정에 의한 체적의 축소에 대한 잠재성도 나타낸다.

도 10은 본 발명에 따른 제조방법의 실시형태의 공정을 나타내는 흐름도이다. 코일(12)의 제1 권선은 스텝 S100에서 제조된다. 코일(12)의 제2 권선은 스텝 S200에서 제조된다. 그리고, 제1 권선과 제2 권선의 (예를 들어 축 방향, 접선 방향, 경방향의) 압축은 스텝 S300에서 실시된다. 스텝 S400에서, 압축된 코일은 본 발명에 따른 고정자 조립용 툴에 배치된다. 다시 말해, 본 발명에 따라 제조된 여러 개의 코일이 고정자 성형용 툴에 장착된다. 그리고, 스텝 S500에서, 고정자는 삽입된 코일(12)에 의해 제조된다. 이때, 코일은 다시 한번 압축되어 스토브 에나멜에 의해 서로에 대하여 고정된다. 각 코일(다른 코일과 독립적으로)의 압축물 또한 이러한 방식으로 고정된다.

상기 발명의 설명에 더하여, 발명의 추가적인 개시를 위하여 도 1~10의 발명의 도식적인 예시에 대해 명확히 참조하고 있다.

1 압축기
2 압축기 하우징
3 압축기 휠
4 말단
5 회전자 축
6 압축기 하우징 후면 벽
7 전기 모터, 특히 브러쉬 없는 DC 모터
8 축
9 동력 전자 회로/전자 인쇄 회로 기판
10 냉각 외피
11 자석
12 고정자 권선, 코일
13 고정자 하우징
14 오물 방지 커버
15 전자 구성 요소
16, 17 베어링
18 철 링
19 갭
20 충전장치
21 라인
22~24 컨덕터
25a, 25b 권선 헤드 구역
26 내연 기관
27 흡기 라인
28 충전 공기 냉각기
29 스로틀
30 흡기 매니폴드
31 배기가스 매니폴드
32 배기가스 라인
33 배기가스 리턴 라인
34 배기가스 냉각기
35 밸브
36 압축기 휠 후면 측
101, 102, 103 전선
104, 105 툴 부분
106, 107 툴 부분의 표면
108, 109 다이스
111 동심
113 가이드
121 동심
133 절연재
134 다이스
S100~S500 방법 공정
V 체적
I~IV 자기적 활성 섹션

Claims

전기적으로 구동되는 압축기(1)의 코일(12)를 제조하는 방법으로서,
- 코일(12)의 제1 권선(101)을 제조하는 공정(100);
- 상기 코일(12)의 제2 권선(102)을 제조하는 공정(200); 그리고
- 외부로부터의 힘의 작용에 의해 상기 제1 권선(101)과 상기 제2 권선(102)을 압축하는 공정(300)을 포함하고,
상기 공정(300)에서 제1 권선(101)과 제2 권선(102)의 전선의 단면(111, 112, 111', 112')이 변형되는 방법.
청구항 1에 있어서,
제1 스텝에서, 상기 제1 권선(101)은 제1 다중 권선과 함께 압축되고, 제2 스텝에서, 상기 제2 권선(102)는 제2 다중 권선과 함께 압축되고,
특히 상기 코일(12)의 체적이 5%~30%, 바람직하게는 10%~20%만큼 축소되는 방법.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 코일(12)의 권선(101, 102)는 두 개의 툴 부분(104,105)의 거의 평행한 표면(106, 107) 사이에 배치되어 두 개의 툴 부분(104,105)의 표면(106,107)에 평행한 방향 (P_a, P_b)으로 하나의, 바람직하게는 두 개의 다이스(108, 109)에 의해 압축되는 방법.
청구항 3에 있어서,
상기 툴 부분(104, 105)의 표면(106,107)은 압축기(1)의 구동을 위한 전기 기기(7)의 고정자와 회전자 사이의 에어 갭에 코일(12)의 형태를 맞추는 만곡부를 가지는 방법.
청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
상기 코일은 코일의 모든 권선(101,102)의 제조 후 자기적 활성 섹션에서 압축되고, 특히 코일의 권선 헤드(25a,25b)도 압축되는 방법.
전기적으로 구동되는 압축기(1)의 코일로서, 청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 따른 방법에 의해 얻어지는 코일.
압축기(1)의 전기 구동기를 위한 고정자로서, 청구항 6에 따른 코일을 포함하는 고정자.
청구항 7에 있어서, 두 개의 코일의 인접한 전기적 접속부에 의해 델타 회로에 배치되는 세 개의 코일을 포함하고, 상기 두 개의 코일은 해당 전기적 접속부와의 접촉을 위한 외부의 전기적 접속을 허용하도록 각각 서로 결합되는 고정자.
청구항 7 또는 청구항 8에 있어서, 상기 고정자의 코일은 경화 유체, 특히 스토브 에나멜 또는 접착제에 의해 상호 고정되는 고정자.
내연 기관용 압축기(1)로서, 전기적으로 구동되고 청구항 7, 8, 또는 9의 어느 한 항에 따른 고정자를 가지는 전기 구동기를 포함하는 압축기.