JP2012507251A - 圧縮型モータ巻線 - Google Patents

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Abstract

考えられる一実施形態では、リッツ線を圧縮して、コンパクト化リッツ線を形成し、そのコンパクト化リッツ線で巻線を形成することを含む方法が提供される。１つの考えられる実施形態では、コンパクト化リッツ線を含む高密度多導体線束を有するモータ巻線が提供される。
【選択図】図６

Description

関連出願の相互参照
本出願は、参考としてここに全体を援用する次の出願の利益を主張する。
２００８年９月２３日に出願されたDaboussi氏の“WINDING DESIGN FOR IRONLESSP.M.MOTOR”と題する米国仮特許出願第６１／１９４，０９８号；
２００８年９月２３日に出願されたDaboussi氏等の“PROPELLER DRIVE UNIT FOR HALEUAV”と題する米国仮特許出願第６１／１９４，０９９号；及び
２００８年９月２３日に出願されたHibbs氏の“FLUX CONCENTRATOR FOR IRONLESS MOTORS” と題する米国仮特許出願第６１／１９４，０５６号。
また、本出願は、参考としてここに全体を援用する次の出願にも関連する。
２００９年９月２３日に出願されたDaboussi氏等の“MOTOR AIR FLOW COOLING”と題する米国特許出願；
２００９年９月２３日に出願されたDaboussi氏等の“STATOR WINDING HEAT SINK CONFIGURATION”と題する米国特許出願；及び
２００９年９月２３日に出願されたDaboussi氏等の“FLUX CONCENTRATOR FOR IRONLESS MOTORS”と題する米国特許出願。
[0001]乗物用の電気モータは、電力を保存するため高い効率であることが必要である。更に、乗物、特に、航空機では、軽量で且つコンパクトな電気モータも要望される。従って、磁束方向変化による鉄損がないという利益をもたらす無鉄心モータがしばしば使用される。
[0002]モータは、通常、モータのピーク電力及び効率について定格付けされる。幾つかの用途では、マシンに部分負荷即ち１５％又は他のパーセントの負荷が課せられたときに高い効率となる高部分負荷効率が要望される。
[0003]従って、効率の高いコンパクトなモータが必要とされる。
[0004]１つの考えられる実施形態においては、コンパクト化リッツ線より成る高密度の多導体線束を有するモータ巻線が提供される。
[0005]１つの考えられる例では、リッツ線を圧縮してコンパクト化リッツ線を形成し、このコンパクト化リッツ線で巻線を形成することを含むモータ巻線の形成方法が提供される。
[0006]本発明の特徴及び効果は、以下の説明、特許請求の範囲及び添付図面に関連して良く理解されるであろう。
規範的モータの簡単な分解斜視図である。 図１のモータの長手軸線に沿った簡単な断面側面図である。 巻線を有する固定子の簡単な斜視図である。 図３の固定子の簡単な断面図である。 リッツ線束の簡単な断面図である。 コンパクト化リッツ線束の簡単な断面図である。 平易型巻線の簡単な上面図である。 平易型巻線の簡単な断面図である。 不織型三相巻線の簡単な図である。 織型三相巻線の簡単な図である。 二層巻線の簡単な図である。 規範的なワイヤ曲げツールの簡単な上面図である。 図１１Ａのマンドレルを図１１Ａの１１Ｂ−１１Ｂ線に沿って示した簡単な側面図である。 曲げジグの簡単な上面図である。 曲げジグの簡単な上面図である。 曲げジグの簡単な上面図で、線の方向を逆転するための別の例を示す。 曲げジグの簡単な上面図で、線の方向を逆転するための別の例を示す。 プレスツールの簡単な斜視図である。 図１５のプレスツールでコンパクト化された後の曲がったリッツ線を示す斜視図である。 ３本の線に対する端逆転ターン部を示す。
[00023]図１は、軸線２２に沿った規範的モータ１０の簡単な分解斜視図である。固定子４０は、ハウジング６０に固定される。内部回転子５０及び外部回転子３０は、互いに固定され、固定子４０を取り巻く。プロペラブレード７０が装着される任意のプロペラハブ７５は、内部回転子５０に固定される。プロペラハブ７５は、ベアリング１６及び１８でスピンドル６５に回転可能に装着される。ベアリング１６及び１８は、リテーナ２０、１４及びカバー１２によって保持される。
[00024]図２は、図１のモータ１０の、長手軸線２２に沿った簡単な断面側面図である。固定子４０は、内部回転子５０及び外部回転子３０の磁石各々３５と５５との間に配置される。プロペラハブ７５は、スピンドル６５に回転可能に装着された内部回転子に接合される。スピンドル６５は、カーボンファイバ又は他の適当な材料で製造できる。
[00025]図３は、巻線４５を有する固定子４０の簡単な斜視図である。巻線４５は、固定子４０内に収容される。冷却フィン４２及び４４が、前方及び後方の固定子ヨーク部分４３ｆ及び４３ｂに各々接合される。
[00026]図４は、図３の固定子４０の簡単な断面図である。巻線４５は、圧縮された中央領域４５ｃを有する。巻線４５は、中央領域４５ｃにおいて圧縮されて、（仮想線で示す）磁石３５と５５との間に巻線４５のより多くの導体材料を配置できると共に、回転子３０及び５０の磁石３５及び５５に接近してより多くの導体を配置して、巻線４５に高い磁界強度を与えることができる。この実施形態では、巻線４５の端４５ｅも圧縮する必要はない。これは、巻線４５の端４５ｅが、回転子３０及び５０の磁石３５と５５との間を通らないからである。
[00027]種々の実施形態によれば、軸線方向及び半径方向の両方の無鉄心Ｐ.Ｍ.又は永久磁石マシンについて、巻線４５は、Ｉ２Ｒ損を最小にするための高いパッキング密度と、渦電流損を最小にする構造とをもたねばならない。回転子３０及び５０の磁石３５及び５５は、固定子巻線４５の中央活性領域４５ｃの上／下を通り、固定子巻線４５の縁４５ｅの上／下を通らない。従って、種々の実施形態では、巻線４５の活性領域４５ｃは、その活性領域４５ｃの体積において可能であるのと同程度の導体、即ち銅を有していなければならない。
[00028]また、種々の実施形態では、巻線４５は、それが撓んで磁石３５又は５５に接触しないように高い剛性を有すると共に、ターン間電圧及びそれに関連した力に充分耐えねばならない。巻線４５は、エポキシのような適当な材料で包囲される。
[00029]ほとんどの実施形態では、過剰な熱が磁石３５及び５５にダメージを与えることがあるので、巻線４５は、モータ１０内の著しい温度上昇を防止すべく熱を容易に取り去るように周囲のヨーク部分４３ｆ及び４３ｂに対して低熱インピーダンス接触しなければならない。種々の実施形態では、巻線４５から前方及び後方ヨーク部分各々４３ｆ及び４３ｂを経て冷却フィン４２及び４４へ熱を伝達するために、巻線が熱伝導性材料で包囲される。従って、ある実施形態では、巻線４５は、酸化アルミニウム、窒化ホウ素、又は熱伝達を促進する他の材料のような熱伝導性フィラーを混合したエポキシで包囲される。
[00030]図５を参照すれば、渦電流損を最小にするために、巻線４５（図３）にリッツ線５００を使用することができる。図５は、リッツ線束５００の簡単な断面図である。リッツ線の１つの供給者は、カリフォルニア州チャッツワースのコーナーワイヤ社、www.coonerwire.com、の代理店であるニューハンプシャー州リスボンのニューイングランドワイヤテクノロジー社、www.newenglandwire.com、である。リッツ線５００は、細い導線５１０が互いに絶縁５１５されて編組された束である。リッツ線５００は、各線５１０が時間と共に同じ平均磁界と相互作用して各線にわたり同じ電圧を発生できるように編組される。これは、個々の線５１０間の電圧及び導通を阻止する。
[00031]図６を参照すれば、種々の実施形態において、性能を更に改善するため、図５のリッツ線５００は、図６に示すようにコンパクト化される。図５に示すように、個々の線５１０は、丸いものであり、従って、線５１０間にはスペース５２０がある。図６のコンパクト化リッツ線６００は、著しく減少されたスペース６２０を線６１０間に有する。従って、導体密度が高くなる。
[00032]コンパクト化リッツ線６００は、巻線４５（図３）を形成するのに使用される。ジャケット６１５付きの多数の導体６１０を伴うリッツ線６００は、相互にねじられ、圧縮されて、空所６２０を最小にする断面をもつ導体６１０、即ち長方形断面の導体６１０を形成する。一実施形態では、１００本の導体５１０（図５）の束５００をもつリッツ線５００（図５）が使用される。重要なパラメータは、「束ピッチ」、即ち各束が完全な３６０°のねじれを受ける長さである。
[00033]図７及び７Ａを参照すれば、これらは、平易型巻線７４５の簡単な例を示す各々上面図及び断面図である。ある実施形態では、束ピッチは、端７４５ｅのターン長さＬｅｔのほぼ２倍に等しくなければならない。この関係が維持されるときには、端７４５ｅのターン部を最小の歪で形成することができ、形成プロセスの困難さは最も少ない。
[00034]典型的に、リッツ線７４５の厚み（ｔ）は、巾（ｗ）より小さい。従って、曲げを与える間に導体を「その場所」に束縛する特殊な曲げジグが要求される。
[00035]図１１Ａ及び１１Ｂは、一実施形態の巻線を形成するプロセスにおける考えられる例を簡単に示す。軸線方向及び半径方向の両設計について、ある例では、第１のステップは、リッツ線を、強制的に図７に示す曲がりくねった状態にすることである。従って、三相巻線の場合、少なくとも３本のこのような導体７４５を形成しなければならない。
[00036]曲がりくねった束７４５を形成するために、リッツ線５００が曲げツール１１００に配置され、クランプされ、曲げられる。曲げの後に、曲げツールから取り出して、プレス機に載せる。プレス機は、リッツ線束５００（図５）の中央領域４５ｃをコンパクト化して、図６に断面で示す圧縮型巻線６００を形成する。
[00037]曲げ及び圧縮の後に、圧縮型巻線８４５ａは、図８に示す重畳８４５により、又は図９に示す織り９４５により、又は図１０に示す積層１０４５により、或いは他のパターンや、その組み合わせにより、他の同様の圧縮型の束８４５ｂ及び／又は８４５ｃと結合することができる。
[00038]図８及び９を参照すれば、１巻線の実施形態では、各極が１ターン部を有し、それにより得られる巻線は、単層である。三相巻線では、３本の導体を、図８に示すように「不織」として積層するか、又は図９に示すように、織ることができる。図８に示すように、コンパクト化リッツ線巻線８４５ｂが、コンパクト化リッツ線巻線８４５ａの上に同位相で配置され、次いで、コンパクト化リッツ線巻線８４５ｃが、コンパクト化リッツ線巻線８４５ｂ及び８４５ａの上に配置される。図８では、織りが施されない。図９では、コンパクト化リッツ線巻線８４５ａ、８４５ｂ及び８４５ｃが、単一巻線９４５へと織られる。
[00039]図８及び９の技術により極当たり２ターン部の実施形態を達成することができ、３個ではなく６個のコンパクト化リッツ線巻線が使用されるが、巻線は、単層のままでもよい。
[00040]或いはまた、図１０に示すように、２層巻線１０４５を使用することもできる。２つの層は、端ターン部の膨らみを減少し且つ端ターン部の表面積を増加するという効果を巻線１０４５に与える。これは、種々の実施形態において熱伝達を助成する。この実施形態では、巻線８４５ａ１、８４５ｂ１、８４５ｃ１、８４５ａ２、８４５ｂ２及び８４５ｃ２は、上層及び下層の両方で織られ且つ積層されて、それらの層が他の巻線間及び上層と下層の間の両方でも織られるようにする。
[00041]上述した層構成は、比例的に巾を減少させてコンパクト化リッツ線巻線をより多数使用することによって拡張することができる。この解決策では、極当たり４、６、・・・２ｎのターン数を得ることができる。
[00042]図１１Ａ及び１１Ｂを参照すれば、成形ツール１１００は、まっすぐな線でスタートし、中央部分１１４５ｃをまっすぐに保持しながら端ターン屈曲部１１４５ｅｔを成形し、且つ線１１４５を整列状態に維持して分離しないようにすることができる。
[00043]曲がりくねった屈曲部に加え、種々の実施形態では、端ターン部１１４５ｅｔが「面外」にねじられ、曲がりくねったリッツ線１１４５のグループ（例えば、３つ）を互いにネスト化することができる。これは、中央部分１１４５ｃをよりコンパクトに一緒に積層させて、中央部分４０ｃ（図４）における固定子４０（図４）の厚みを減少させ、より多くの導体を、固定子４０に配置させると共に、外部回転子３０及び内部回転子５０（図２）の磁石３５と５５との間に適合させられるようにする。
[00044]以下に詳細に述べるように、曲がりくねった線１１４５は、曲げ機１１００から取り出された後に圧縮される。端ターン部１１４５ｅｔは、中央のまっすぐな部分１１４５ｃが圧縮されたときに成形ツール内に保持される。
[00045]図１１Ａ及び１１Ｂを参照すれば、一例において、曲がりくねった屈曲部が成形された後に、端ターン部が面外にねじられ、線をネスト化し／一緒に織ることができるようにする。図１１Ａは、規範的なワイヤ曲げツールの簡単な上面図である。図１１Ｂは、図１１Ａの１１Ｂ−１１Ｂ線に沿った図１１Ａのマンドレル１１１０の簡単な側面図である。
[00046]図１２Ａ及び１２Ｂを参照すれば、一例において、巻線を曲げ始めるために、第１のマンドレル１２１０がジグ１２００の上行の第１の左穴へねじ込まれる。ジグ１２００は、２行のオフセットしたマンドレルねじ込み穴を有する。穴１２３５の変位は、線１２４５の巾、並びに回転子の磁石の長さ及び巾に基づいて変化する。第２のマンドレル１２１１が下行の第１の左穴へねじ込まれる。線１２４５は、第１のマンドレルと第２のマンドレルとの間へ挿入されて、それらの間に延びる。第１のマンドレル１２１０は、線１２４５を位置保持するために締め付けられる。
[00047]線１２４５の開始部１２４５ｓを保持しながら、Ｕ字型ガイド１２０５を線１２４５へ挿入し、次いで、第２のマンドレル１２１１の周りで線１２４５を手で約２５ポンドの力で引っ張ると同時に、図１２Ａ及び１２Ｂに矢印１２０６で示すようにＵ字型ガイド１２０６を引っ張ることにより、線を成形する。種々の実施形態では、線１２４５は、それが第１のマンドレル１２１０に接触するまで過度に曲げられる。
[00048]典型的に、線束１２４５を包囲する絶縁材は、各曲げの間／曲げの後に、引っ張るか又は平滑化する必要がある。というのは、各曲げの後に余分な材料が残るからである。
[00049]第３のマンドレル（図示せず）、等を挿入して、同じ操作を継続し、やがて、希望の数の曲げ、例えば、２０個の曲げに到達する。整列マークを中心又はどこかに追加すると共に、巻線を織る場合には各区分に巻線識別番号を入れる。
[00050]マンドレルを取り外すときに熱銃を使用して各端ターン部を加熱し、マンドレルを取り外した後に端ターン部の形状を保持するためにそれを冷却する。端ターン部が冷却した後に端ターン部の形状を維持する上で助けとなるように、屈曲部は、加熱しながら過度に曲げるために若干押し付けられる。
[00051]環状巻線の周囲を完成するに充分なターン部が追加された後に、線の方向を逆転してそれ自身に戻るようにする。図１３及び１４に示すように、これを達成するために２つの異なる方法を使用できる。
[00052]図１３及び１４は、各々、曲げジグ１２００及び１４００の簡単な上面図で、線１２４５及び１４４５の方向を逆転するための別の例を示している。図１４に示すように、線１４４５は、１８０°ねじられ、これが１４４５ｔで示されている。異なる行のマンドレル間のスペースに制限があるか、又はリッツ線１２４５が比較的巾広であるときには、図１３の例を使用することができる。
[00053]図１３に示すように、マンドレル１２２１及び１２２２のための穴は、オフセットされ又は食い違っているのではなく、垂直方向に一線となっている。（ジグ面１２００ｓに隣接した）底部に切欠部（図示せず）をもつマンドレル１２２２を使用して、最後の巻線１２４５ａを通過させ、最後の巻線１２４５ａを動かないようにクランプし保持することもできる。
[00054]２つのターン部を同じ方向に作ることで線１２４５に応力を掛け、従って、マンドレル１２２２の周りの逆転ターン部に大きな曲げを与え、例えば、マンドレル１２２２の周りに約１２０°以上の曲げを配するのが好都合である。次いで、線１２４５を曲げジグ１２００の前部に再び装填し、第２の区分を曲げることができる。線１２４５をマンドレル１２２１及び１２２２から取り外す前に、それを曲げジグ１２００の前部へ移送するために、線１２４５に整列マークを付けることができる。
[00055]コイルを形成した後であってそれを編組する前に、中央のまっすぐな部分１１４５ｃ（図１１Ａに示す）をプレス機において１５‐２５トン以上で圧縮し、図６のコンパクト化リッツ線６００を形成することができる。端ターン部１１４５ｅｔ（図１１Ａに示す）は、２５トンプレス機では圧縮されないが、固定子を形成するためのエポキシ型内に適合しなければならない。エポキシ型は、端ターン部１１４５ｅｔを圧縮するが、図６に示すコンパクト化導体６００を形成するほどではない。
[00056]図１５は、中央のまっすぐな部分１６４５ｃを液圧プレス機１５５０において圧縮し且つまっすぐにするのに使用できるプレスツール１５００の簡単な斜視図である。整列マークを使用して、中央のまっすぐな部分１５４５ｃの中心をプレスツール１５００の溝１５００ｇ内に並ばせる。上部プレート１５００ｔは、溝１５００ｇに適合して中央のまっすぐな部分１５４５を溝１５００ｇ内に圧縮させるレール又は舌状部１５００ｒを有する。一実施形態では、プレスツール１５００及びプレス機１５５０は、図１６に示すように、厚み（ｔ）がほぼ０．０９”で巾（ｗ）が０．４２５”以下のコンパクト化された中央のまっすぐな部分１６４５ｃを形成する。図１６は、図１５のプレスツール１５００においてコンパクト化された後のリッツ線１６４５の斜視図である。
[00057]織り操作を容易にするため、線がプレスツール１５００にある間又は圧縮の後に整列マークを付けて、圧縮された中央のまっすぐな部分１６４５ｃを指示する。
[00058]最初のものよりパッキング密度の高いコンパクト化リッツ線６００（図６）が出来上がる。これは、リッツ線６００（図６）内の個々の線間のギャップを最小にする。このコンパクト化リッツ線は、密度が高くて、固定子と回転子との間により多くの銅を適合させることができる。更に、リッツ線は、平らな表面を有するので、編組されるときに一緒にうまく積層され、従って、一緒により接近して配置することができ、また、編組された構造体は、エアギャップを横切って磁石により接近して配置することができる。
[00059]図１７を参照すれば、リッツ線束がコンパクト化された後に、リッツ線束は、他のリッツ線束と織ることができる。曲げられてコンパクト化されたリッツ線束は、整列ジグ１７００において織るためのシャトル（図示せず）又はスリーブに入れられる。３つの巻線を織るときには、ある例では、４番の巻線を前方に、次いで、５番及び６番、次いで、１番、２番、そして３番を後方にして、シャトル（図示せず）及びその中の巻線を垂直に方向付けすると、織り操作が容易になる。
[00060]図１７は、３つの線１７４５ａ、１７４５ｂ、及び１７４５ｃに対する端逆転ターン部１７４５ｅを示す。線１７４５ａ、１７４５ｂ、及び１７４５ｃは、編組する際に使用するために、曲げ中に番号を付けることができ、例えば、巻線１７４５ａは、その片側に番号１とマークし、（逆転ターン部の後の）第２の区分に番号４とマークすることができる。第２のコイル１７４５ｂは、番号２及び番号５であり、第３のコイル１７４５ｃは、番号３及び番号６である。
[00061]整列ジグ１７００は、織りプロセス中にリッツ線を整列して、ターンピッチが正確に定められるようにする。整列ジグ１７００の最初の３つのスロットにターンアラウンド巻線を敷設することで、それらが確実にセンタリングされる。次いで、次の３つのスロットに巻線１、２及び３を敷設する。次いで、番号４のシャトルを取り上げて、積層体の後部へ移動することによって織る。番号４の巻線を番号１の巻線の上に挿入し、次いで、次の番号４のターン部を、番号３の巻線の次の空スロットに挿入する。次いで、番号５のシャトルを後部へ移動し、次いで、番号５の線ターン部を番号２の線ターン部の上に敷設し、次いで、次の番号５の線ターン部を、番号４の線の次のスロットに入れ、等々とする。
[00062]線１７４５ａ、１７４５ｂ、及び１７４５ｃが動かないよう保持するために、線１７４５ａ、１７４５ｂ、及び１７４５ｃが織られるときに各舌状部１７７６の上又はそれらの間にナイロンチューブ（図示せず）を配置する。
[00063]織られたコンパクト化リッツ線は、端ターン部を一緒に固定すると共に、完成した巻線を、整列ジグ１７００から取り外した後に取り扱いできるように、レーシングコードのような材料で縫合することができる。例えば、端ターン部に対して縁ごとに１つと、中央のコンパクト化領域の各側に１つの、全部で４つのレーシングがある。
[00064]編組されレース処理された巻線をアセトン又はアルコールで洗浄し、整列ツール１７００から取り外し、そしてその編組されレース処理された巻線をエポキシ型（図示せず）に装填するときにそれを支持するためにスチールの輪（図示せず）に載せる。編組されレース処理された巻線を、番号が外を向き且つ最後の３つのターンアラウンドコイルが３つの最後のターン部６、５及び４の上に横たわるようにして輪の周りに巻き付け、最初と最後が同じ平面内になるようにする。
[00065]編組されレース処理された巻線をナイロンの紐（図示せず）で輪に固定する。コイルが均一になり、自由端が同じ平面内で一線になるまで紐を締め、次いで、その自由端をレースコードでレース処理し、中央の圧縮された活性領域が重畳せずに適切に整列されるようにする。
[00066]ターンアラウンドコイルが自由端に合流する場所を含む種々の位置にサーミスタを追加する。
[00067]巻線は、レース処理された後、型に入れられて、エポキシ処理される。軸線方向巻線の場合は、２部分（ハマグリの貝殻）型を使用して、縫合された巻線をエポキシ処理する。半径方向巻線の場合は、６部分型が考えられる。これは、１つの内径型、３部片の外径型、及び２つのフェース型を含む。ポッティング材料は、熱伝導性のエポキシ型樹脂でなければならない。例えば、窒化ホウ素がドープされたエポキシである。フィラーとしての窒化ホウ素は、より高価ではあるが、酸化アルミニウムより軽く、航空宇宙の用途にとって良好なものである。
[00068]固定子のヨーク部分４３ｆ及び４３ｂ（図３及び４）、並びに冷却フィン４２及び４４（図３及び４）は、巻線がエポキシ処理された後に、固定子４０の端４０ｅ（図４）に取り付けられる。
[00069]「一実施形態」又は「実施形態」とは、その実施形態に関連して説明した特定の特徴、構造又は特性が、必要に応じて、実施形態に含まれてもよいことを意味していることは注目に値する。「一実施形態」という句が明細書の種々の場所に現れるが、必ずしも、全てが同じ実施形態を指しているのではない。
[00070]ここに取り上げた例示及び形態は、説明上のものであって、特許請求の範囲を限定するものではない。この開示は、本発明の原理を例示するものと考えるべきであって、本発明の精神及び範囲、及び／又は例示した実施形態の請求項を限定するためのものではない。
[00071]当業者であれば、本発明の特定の用途に対して本発明を変更することができよう。
[00072]ここに含まれた論議は、基礎的な説明として役立つものである。読者は、特定の論議が、考えられる全ての実施形態を明確に述べておらず、また、別の形態が暗示されることに気付くべきである。また、この論議は、本発明の一般的な本質を完全に説明しておらず、そして各特徴及び要素が、実際には、どのような代表的又は同等の要素であるか明確に示していない。また、これらは、この開示に暗示的に包含される。本発明が装置指向の用語で説明されたところでは、装置の各要素が機能を暗示的に遂行する。また、本発明の本質から逸脱せずに種々の変更がなされることも理解されたい。このような変更は、この説明にも暗示的に包含される。これらの変更は、依然、本発明の範囲内に入るものである。
[00073]更に、本発明の種々の要素及び請求項の各々は、種々の仕方で達成することができる。この開示は、そのような変更の各々、装置実施形態の変形、方法実施形態、又は単にそれらの要素の変形も包含することを理解されたい。特に、この開示が本発明の要素に係るときには、各要素の語は、機能又は結果が同じである場合にのみ同等の装置用語で表現されてもよいことを理解されたい。このような同等な用語、より広い用語、又はより一般的な用語は、各要素又はアクションの説明に包含されるとみなすべきである。このような用語は、必要に応じて、本発明が権利を得る暗示的に広い範囲を明確にするために、置き換えることができる。全てのアクションは、そのアクションを取り入れる手段として、又はそのアクションを引き起こす要素として表現されることを理解されたい。同様に、ここに開示する各物理的な要素は、その物理的な要素により促進されるアクションの開示を包含するものと理解すべきである。このような変更及び別の用語は、この説明に明確に包含されるものと理解されたい。
[00074]以上、幾つかの実施形態について本発明を説明したが、当業者であれば、今や、変更が確実に示唆されるであろう。ここに述べた実施形態は、限定を意図したものではなく、種々の構成や特徴の組み合わせが可能である。従って、本発明は、特許請求の範囲で要求されたものを除いて、ここに開示した実施形態に限定されない。
１０・・・モータ、１２・・・カバー、１４、２０・・・リテーナ、１６、１８・・・ベアリング、２２・・・軸線、３０・・・外部回転子、３５、５５・・・磁石、４０・・・固定子、４２、４４・・・冷却フィン、４３ｂ、４３ｆ・・・ヨーク部分、４５・・・巻線、４５ｃ・・・圧縮された中央領域、４５ｅ・・・端、５０・・・内部回転子、６０・・・ハウジング、６５・・・スピンドル、７０・・・プロペラブレード、７５・・・プロペラハブ、５００・・・リッツ線、５１０・・・線、５１５・・・絶縁、５２０・・・スペース、６００・・・コンパクト化リッツ線、６１０・・・導体、６１５・・・ジャケット、６２０・・・スペース、７４５・・・平易型巻線、７４５ｅ・・・端、Ｌｅｔ・・・ターン長さ、８４５・・・重畳、９４５・・・織り、１０４５・・・積層、１１００・・・成形ツール、１１１０・・・マンドレル、１１４５・・・線、１１４５ｃ・・・中央部分、１１４５ｅｔ・・・端ターン屈曲部、１２００・・・曲げジグ、１２０５・・・Ｕ字型ガイド、１２１０、１２１１・・・マンドレル、１４００・・・曲げジグ、１５００・・・プレスツール、１５００ｔ・・・上部プレート、１５００ｒ・・・レール（舌状部）、１５００ｇ・・・溝、１５４５ｃ・・・中央のまっすぐな部分、１５５０・・・液圧プレス機、１６４５・・・リッツ線、１６４５ｃ・・・コンパクト化された中央のまっすぐな部分

Claims (34)

  1. モータ巻線を形成する方法において、
    ａ）リッツ線を圧縮して、コンパクト化リッツ線を形成するステップと、
    ｂ）前記コンパクト化リッツ線を含む巻線を形成するステップと、
    を備える方法。
  2. 巻線を形成する前記ステップは、リッツ線の束を曲がりくねった構成へと曲げる段階を含む、請求項１に記載の方法。
  3. リッツ線の束を曲がりくねった構成へと曲げる前記段階は、中央部分及び端ターン部をもつ巻線を形成することを含み、前記圧縮するステップは、前記巻線の中央部分を圧縮する段階を含む、請求項２に記載の方法。
  4. コンパクト化リッツ線の複数の束を結合するステップを更に備える、請求項３に記載の方法。
  5. 巻線を形成する前記ステップは、前記コンパクト化リッツ線の複数の束を曲げ、圧縮し、結合した後に、環状巻線を形成する段階を含む、請求項４に記載の方法。
  6. 巻線を形成する前記段階は、窒化ホウ素を含む熱伝導性エポキシで巻線を包むことを含む、請求項５に記載の方法。
  7. リッツ線を曲がりくねった構成へと曲げる前記段階は、中央部分及び端ターン部をもつ巻線を形成することを含み、更に、その中央部分を平面内に維持して端ターン部を面外へ曲げることも含む、請求項２に記載の方法。
  8. 前記圧縮は、前記巻線の中央部分を圧縮することを含む、請求項７に記載の方法。
  9. コンパクト化リッツ線の複数の束を結合することを更に含む、請求項８に記載の方法。
  10. コンパクト化リッツ線の複数の束を一緒に結合して巻線を形成するステップを更に備える、請求項１に記載の方法。
  11. コンパクト化リッツ線の複数の束を結合する前記ステップは、（ａ）積層、又は（ｂ）織り、の少なくとも一方により束を結合することを含む、請求項１０に記載の方法。
  12. 巻線を形成する前記ステップは、環状巻線を形成することを含む、請求項１に記載の方法。
  13. 巻線を形成する前記ステップは、窒化ホウ素を含むエポキシで巻線を包むことを含む、請求項１２に記載の方法。
  14. 巻線を形成する前記ステップは、熱伝導性エポキシで巻線を包むことを含む、請求項１に記載の方法。
  15. 前記包むことは、窒化ホウ素を含むエポキシで巻線を包むことを含む、請求項１４に記載の方法。
  16. モータ巻線を形成する方法において、
    ａ）リッツ線の束を、中央部分及び端ターン部を含む曲がりくねった構成へと曲げるステップと、
    ｂ）前記中央部分を圧縮して、曲がりくねったコンパクト化リッツ線束を形成するステップと、
    ｃ）前記曲がりくねったコンパクト化リッツ線の複数の束を結合するステップと、
    ｄ）前記曲がりくねったコンパクト化リッツ線の複数の束を含む環状固定子巻線を形成するステップと、
    を備える方法。
  17. リッツ線の束を曲がりくねった構成へと曲げる前記ステップは、前記中央部分を平面内に維持して前記端ターン部を面外へ曲げることを含む、請求項１６に記載の方法。
  18. 前記巻線を熱伝導性エポキシで包むステップを更に備える、請求項１６に記載の方法。
  19. 巻線を包む前記ステップは、窒化ホウ素を含むエポキシで包むことを含む、請求項１８に記載の方法。
  20. 曲がりくねったコンパクト化リッツ線の複数の束を結合する前記ステップは、（ａ）積層、又は（ｂ）織り、の少なくとも一方により束を結合することを含む、請求項１６に記載の方法。
  21. 窒化ホウ素を含むエポキシで巻線を包むことを更に含む、請求項２０に記載の方法。
  22. 前記モータ巻線の形成は、固定子巻線を形成することを含む、請求項１６に記載の方法。
  23. コンパクト化リッツ線束を含む高密度多導体線束を備えたモータ巻線。
  24. 前記コンパクト化リッツ線束は、中央部分及び端ターン部を含む曲がりくねった構成である、請求項２３に記載のモータ巻線。
  25. 前記中央部分は、コンパクト化される、請求項２４に記載のモータ巻線。
  26. 前記中央部分は、平面内に延び、前記端ターン部は、面外に延びる、請求項２５に記載のモータ巻線。
  27. 前記モータ巻線は、更に、複数のコンパクト化リッツ線束を含む、請求項２３に記載のモータ巻線。
  28. 前記複数のコンパクト化リッツ線束は、織られたものである、請求項２７に記載のモータ巻線。
  29. 前記複数のコンパクト化リッツ線束は、積層されたものである、請求項２７に記載のモータ巻線。
  30. 前記複数のコンパクト化リッツ線束は、層において織られたものである、請求項２７に記載のモータ巻線。
  31. 前記モータ巻線は、固定子巻線である、請求項２３に記載のモータ巻線。
  32. 各々が曲がりくねった構成の複数のリッツ線束を含む高密度多導体巻線を備え、前記複数のリッツ線束の各々は、コンパクト化中央部分を含み、前記複数のリッツ線束は、（ａ）織られたもの、（ｂ）積層されたもの、又は（ｃ）その組み合わせ、の少なくとも１つであり、前記複数のリッツ線束は、熱伝導性エポキシで包まれる、モータの固定子巻線。
  33. 前記熱伝導性エポキシは、窒化ホウ素を含む、請求項３２に記載のモータ巻線。
  34. 前記複数のリッツ線束の各々は、端ターン部を含み、前記コンパクト化中央部分は、一般的に平面内にあり、前記端ターン部は、固定子の中央領域における複数のリッツ線束の厚みを最小にするように、面外にターンされる、請求項３２に記載のモータ巻線。
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