(57)【要約】本発明は、巻線を有するエネルギー変換システムのセグメントについて記載し、セグメントは少なくとも２つの物体からなる。第１の物体はコイルと絶縁体とポリマーとを含み、第２の物体は少なくともポリマーを含み、第１の物体を囲む。本発明の新規な特徴は、統合されたコイルがセグメント内で機械的支持構造の役割を果たすということである。エネルギー変換システムのセグメントの製造方法も記載される。
2015505662.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気巻線を有するエネルギー変換システムのセグメント（６６）であって、前記セグメント（６６）は非鉄であり、少なくとも２つの複合物体からなり、第１の物体はコイル（３０）と絶縁体（３４、３５）とポリマー（４０）とを備え、第２の物体は少なくともポリマー（６５）を備え、前記第２の物体は前記第１の物体を囲むことを特徴とする、セグメント（６６）。
【請求項２】
成型材料として使用される少なくとも２つのポリマー（４０、６５）は、互いに異なることを特徴とする、請求項１に記載のセグメント（６６）。
【請求項３】
前記ポリマー（６５）は第１のポリマー（４０）より柔軟であることを特徴とする、請求項２に記載のセグメント（６６）。
【請求項４】
前記ポリマー（４０）は前記コイル（３０）を含浸させ統合すること、及び前記ポリマー（６５）は全ての含浸させられたコイル（３０）を１つのセグメント（６６）に統合することを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載のセグメント（６６）。
【請求項５】
前記セグメント（６６）は能動領域（５１）と２つの巻線端領域（５２）とを有し、前記能動領域（５１）はコイルの１つの層を有するのみであることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載のセグメント（６６）。
【請求項６】
前記セグメント（６６）は、個別に絶縁されて撚り合わされ又は編み合わされた細い導体ストランド又はワイヤ（３２）の、又は編まれていない細い単線導体のバンドル（３１）からなる少なくとも１つのコイル（３０）を備えること、前記バンドル（３１）は絶縁体（３４）を用いて互いに絶縁されること、及び前記バンドル（３１）は前記コイル（３０）内のターンを形成することを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載のセグメント（６６）。
【請求項７】
エネルギー変換システムのセグメント（６６）の製造方法であって、前記セグメント（６６）を少なくとも２つの成型プロセスを介して成型することを特徴とし、第１の成型プロセスは、導体ストランド（３２）又はワイヤのバンドル（３１）のコイル（３０）を統合し含浸させることを含み、第２の成型プロセスでは、前記第１の成型プロセスの結果として得られる物体のうちの１つ又は複数を統合する、製造方法。
【請求項８】
少なくとも２つの異なるポリマー（４０、６５）を成型材料として使用することを特徴とする、請求項７に記載の製造方法。
【請求項９】
前記第１の成型プロセスのための基盤として、個別に絶縁されて撚り合わされ又は編み合わされた細い導体ストランド又はワイヤ（３２）のバンドル（３１）からなる少なくとも１つのコイル（３０）を使用すること、及び前記バンドルは絶縁体（３４）を用いて互いに絶縁されること、及び前記バンドル（３１）は前記コイル（３０）内のターンを形成することを特徴とする、請求項７又は８に記載の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の前提部に記載のエネルギー変換システムの成型セグメントに関する。
【０００２】
本発明は更に、請求項７の前提部に記載のセグメントの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
特定の利益を達成するために強磁性材料の代わりに非磁性材料を使用する様々なタイプの電気機械が存在し、そのような電気機械を記述するために使用される多くの異なる名称が存在する。本明細書では、能動領域内に鉄なしの固定子を含む機械のために「非鉄機械（ｉｒｏｎｌｅｓｓ  ｍａｃｈｉｎｅｓ）」が使用される。用語「空芯（ａｉｒ−ｃｏｒｅ）」が非鉄機械のためにしばしば使用されるが、これは元来、コイル又は巻線内に強磁性材料が配置されない空芯コイルに由来する。空芯巻線を有する電気機械はスロットレス機械（ｓｌｏｔｌｅｓｓ  ｍａｃｈｉｎｅｓ）としばしば呼ばれる。本明細書では、強磁性材料で作られたスロットを有さない機械を記述するために、空芯及びスロットレス機械が使用され、一方、強磁性材料（鉄）を含まない固定子を能動領域内に有する機械のために、非鉄が使用される。一部の機械のために使用される別の用語は「コアレス（ｃｏｒｅｌｅｓｓ）」であり、これは電機子巻線を含む回転子が強磁性材料を有さない直流機械が起源である。非鉄機械に非常に類似しているが、この用語は直流機械のためにとっておかれ、従って本明細書中では使用されない。
【０００４】
電気機械内で非鉄固定子を使用することの主な利点は、回転子と固定子との間の磁気引力の回避であり、これは非常に大きな直径と極度のトルクとを有する機械の構築を可能にする。しかしこの特徴は、固定子の高い磁気抵抗を克服するためにより強い起磁力（ＭＭＦ）を必要とするということを犠牲にして得られる。高いＭＭＦを作るための可能な手段としては、従来の又は超伝導の巻線を有する電磁石、又は永久磁石（ＰＭ）が含まれる。
【０００５】
より強いＭＭＦを提供するためにＰＭ励起を用いる非鉄機械の場合、鉄芯を有する機械におけるよりも多量の永久磁石材料が必要とされる。これにより非鉄機械のコストが増加し、これはコストに敏感な市場における技術的実行のための大きな課題である。
【０００６】
非鉄永久磁石同期機（ｉＰＭＳＭとも呼ばれる）は周知の技術である。おそらく非鉄機械に関する最初の特許は、人工衛星のフライホイールについて記載された１９６９年出願のものである（仏国特許第６９２４２１０号明細書、国立航空宇宙工業会（Ｓｏｃｉｅｔｅ  Ｎａｔｉｏｎａｌｅ  Ｉｎｄｕｓｔｒｕｅｌｌｅ  Ａｅｒｏｓｐａｔｉａｌｅ）、フランス）。ｉＰＭＳＭに関する一連の公表が１９９０年代末期及び２０００年代初頭においてなされ、多数の特許が２０００年代に公表された。最も関連がある特許のうちの１つである、Ｇａｂｒｙｓ（ガブリス）による２００４年に公表された米国特許第７０４２１０９Ｂ２号明細書では、（Ｇａｂｒｙｓ（ガブリス）によって「ｓｔａｔｉｏｎａｒｙ  ａｉｒ  ｃｏｒｅ  ａｒｍａｔｕｒｅ（静止空芯電機子）」と記載された）非鉄固定子を有する永久磁石発電機を使用する４つの異なる風力タービン構成が説明されている。
【０００７】
マイクロ発電機、電気自動車（ホイールモータ）、及びフライホイールなどの適用のためのキロワット領域におけるいくつかの非鉄機械が１９９０年代半ば以来構築されている。しかしこの技術は、最近まで、メガワット領域まで開発されて来なかった。
【０００８】
一般的な場合、非鉄機械は直線機械又は回転機械であり得る。回転機械は更に、半径方向又は軸方向において空気ギャップを横切る主磁束を有し得る。前者の場合、固定子の形状は環状となり、後者の場合、ディスク形状となる。メガワット領域の非鉄機械の直径は非常に大きい可能性がある。例えば、ＭＷ領域の風力タービンの直接駆動非鉄発電機は、５ＭＷの場合には１０ｍより大きく、１０ＭＷの場合には２０ｍより大きい直径を有する可能性がある。そのような電気機械の能動部品はセグメント化される。個々のセグメントは機械構成に応じて異なる形状を有してもよく、すなわち平面（直線機械）、弧形（軸方向磁束機械）、又は大きな曲率半径を有する湾曲（半径方向磁束機械）の形状を有してもよい。
【０００９】
非鉄機械における接線方向の張力は、強磁性コアを有する従来の機械におけるより通常は小さいが、同時に、導体に作用するローレンツ力は非鉄機械ではより大きい。この理由は、従来の機械では電磁力はほとんどが強磁性の歯に作用し、合計の力の小部分のみがスロット内の導体に作用するのに対して、非鉄機械では力（ローレンツ力）の１００％が導体に作用するからである。従って、トルクを生成するために保持構造に大きな力を伝達することが、非鉄機械における大きな課題である。この課題は、保持構造への個々のセグメントの接続という問題を含む。
【００１０】
高い周囲速度及び低又は中電圧の設計に起因して、コイル内のターンの数は比較的少なく、かつ個々のターンの断面は比較的大きく、従って渦電流損失を減らすために、リッツ線などの複数ストランド、又は平行に接続された細い単線導体の使用が必要とされる。複数のストランドからなるターンは通常は機械的に非常に柔軟であり、いかなる力も伝達することができない。加えて、リッツ線は低い熱伝導率で知られており、これにより熱除去が問題となる。
【００１１】
更に、大きな非鉄機械における課題は各セグメントの構造強度である。従来の機械では、強度は鉄芯によって本質的に与えられるのに対して、非鉄機械では、固定子、回転子、又は両方の中にコアがなく、従って、それぞれ最大数メートルの長さを有する可能性があるセグメントの完全性を保つための何らかの他の方法が見出されなければならない。
【００１２】
別の課題が、外部及び内部温度の大幅な変化につながる環境及び動作サイクルによってもたらされる。様々な熱膨張率を有する材料の組み合わせは、材料間の大きな内力につながる。これはセグメントの絶縁体又はその他の要素を損傷する可能性があり、熱的力による亀裂を発生させる可能性さえある。動作環境はしばしば苛酷であり、これは能動部品を腐食及び劣化から保護するという別個の課題をもたらす。
【００１３】
加えて、設計は、短絡などのような障害状況の場合における極度の力の可能性を考慮に入れなければならない。そのような場合であってもセグメント内に亀裂が入ることは回避されなければならない。
【００１４】
最後に、ＭＷサイズの機械は通常は中電圧のために設計される。これは考慮されるべき絶縁システムの特定の要件を規定する。
【００１５】
課題は以下のように要約され得る。
・ローレンツ力をコイルから保持構造までどのようにして伝達するか。機械的に柔軟なターンの問題をどのようにして克服するか。
・リッツ線又は複数ストランド導体から熱をどのようにして除去するか。
・異なる材料及び構成要素についての熱膨張率の異なる値に起因する、セグメント内部の内力をどのように処理するか。
・機械が開放設計（ハウジングなし）を有し苛酷な環境内で動作する場合に、巻線をどのようにして保護するか。
・極度の力の場合にセグメント内の亀裂をどのようにして回避するか。
・上に列挙した全ての課題を有する確実な電気絶縁をどのようにして保証するか。
【００１６】
課題のうちのいくつかは、以下で述べる従来技術設計において取り組まれている。
【００１７】
巻線を所定の位置で支え、力及びトルクを巻線から保持構造まで伝達するための、いくつかの解決法が提案されている。Ｎ．Ｆ．Ｌｏｍｂａｒｄ（Ｎ．Ｆ．ロンバード）、Ｍ．Ｊ．Ｋａｍｐｅｒ（Ｍ．Ｊ．カンパー）によって「Ａｎａｌｙｓｉｓ  ａｎｄ  Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ  ｏｆ  ａｎ  ｉｒｏｎｌｅｓｓ  ｓｔａｔｏｒ  ａｘｉａｌ  ｆｌｕｘ  ＰＭ  ｍａｃｈｉｎｅ（非鉄固定子軸方向磁束ＰＭ機械の解析及び性能）」（ＩＥＥＥ  Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎ  ｏｎ  Ｅｎｅｒｇｙ  Ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ、Ｖｏｌ．１４、Ｎｏ．４、１９９９年１２月）において提示された解決法は、高強力複合材料を用いて巻線をコーティングし、巻線の末端部を保持構造の一部と一緒に複合材料に成型することを意味している。これは小さな直径を有する低電力機械については実施可能であるが、メガワット電力領域の機械における極度の力にコーティングは耐えることができない。Ｃ．Ｇａｂｒｙｓ（Ｃ．ガブリス）による国際公表第２００５／０８９３２７（Ａ２）号パンフレットでは、コイルを巻くため、及び巻線を所定の位置に保ち、セグメントの機械的完全性を維持し、保持構造に力を伝達するための特別なフォームが提案されている。この解決法は任意の電力の機械に適用可能である。Ｇａｂｒｙｓ（ガブリス）の設計は、ハウジング内に入れない限り環境からの保護をコイルに提供しないことに留意されたい。この解決法は実施可能であるが、代替の設計において銅導体のために使用される能動区域内の空間を、特別なフォームが占有するという欠点を有する。
【００１８】
非鉄固定子の機械的剛性と冷却のしやすさとがしばしば矛盾することに起因して、非鉄固定子の冷却が課題となる。矛盾を回避する１つの手法は水冷却を使用することである。例えば、ＳｍａｒｔＭｏｔｏｒ（スマートモーター）によるノルウェー特許第２００８４７７５（Ｂ１）号明細書では、（各セグメント内の）ガラス繊維シェルの内部を冷却液が流れる。保持構造として働くシェルは対流冷却に対する熱障壁も作り、従って熱はほとんどが流体によって除去される。しかし液体冷却システムは空気冷却ほど信頼性が高くなく、かつ熱交換器を必要とする。一般にシェルは機械的強度を提供するが、周囲流体によるコイルの対流冷却を妨げる熱障壁も提供する。
【００１９】
ＰＭ励起非鉄機械については、より少ない磁石材料を回転子内で使用するために、回転子を固定子にできるだけ近付けることが望ましいということに留意されたい。２つ以上の回転子を有する機械については、回転子は、固定子コイルを間に挟んで互いにできるだけ近付けることが望ましい。これは固定子のための空間（ギャップ）が制限されること、及びできるだけ薄くなければならないことを意味し、従って利用可能な空間は、構造要素、冷却導管などを保持する絶縁体によってではなく、できるだけ多くの銅を用いて満たすことが望ましい。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２０】
本発明の主な目的は、対流冷却（好ましくは自然対流）を有する例えば非鉄機械などのエネルギー変換システムのセグメントであって、非鉄固定子を有する代替の解決法と比較して総重量をより小さくし、永久磁石材料の使用をより少なくする、セグメントを提供することである。
【００２１】
本発明の目的は、複数の回転子を有する機械について、２つの回転子の磁石の間の短い距離と、磁石の間の空間における巻線材料（銅）の増量と、巻線の効率的な冷却との組み合わせによってこれを達成することである。
【００２２】
更なる目的は、必要な力を個々の導体から保持構造まで伝達することと、追加の機械的フレーム又はフォームなしで極度の力に耐えることとが可能であり、幅広い温度変化などの非常に変わりやすい環境条件に耐えることと、苛酷な環境から保護されることとが可能であり、従って機械が配備される場所における気体又は液体が固定子と回転子との間のギャップ内を自由に移動できる、高い銅充填率を有する薄いセグメントを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
エネルギー変換システムのセグメントが請求項１に記載されている。このシステムの詳細及び好ましい特徴は請求項２〜６に記載されている。
【００２４】
エネルギー変換システムのセグメントの製造方法が請求項７に記載されている。この製造方法の詳細及び好ましい特徴は請求項７〜９に記載されている。
【００２５】
より具体的には、巻線を有するエネルギー変換システムの本発明によるセグメントの新規な特徴は、セグメントが少なくとも２つの複合物体からなり、第１の物体はコイルと絶縁体とポリマーとを含み、第２の物体は少なくともポリマーを含み、第２の物体は第１の物体を囲むということである。更に、本発明における物体は少なくとも２つの段階において成型され、第１の成型はコイルを統合して（ｃｏｎｓｏｌｉｄａｔｅｓ）第１の物体を形成し、第２の成型は第２の物体を形成して、セグメント内の統合されたコイルを囲む。
【００２６】
本発明の新規な重要な特徴は、統合されたコイルがセグメント内で機械的支持構造の役割を果たすということである。
【００２７】
本発明における複合物体は２つ以上の材料からなってもよく、例えば本発明による第１の物体は巻線と絶縁体とポリマーとを含んでもよい。本発明によれば、ポリマーは、成型（ｍｏｌｄｉｎｇ）とも呼ばれる成型プロセス（ｍｏｌｄｉｎｇ  ｐｒｏｃｅｓｓ）において成型材料として使用される。成型プロセスにおいては、物体に特定の形状を与えるためにモールド（ｍｏｌｄ）又は成型フォーム（ｍｏｌｄｉｎｇ  ｆｏｒｍ）が使用されてもよい。
【００２８】
本発明は、細い導体ストランドのバンドルを有するコイルを含む、エネルギー変換システムにおいて使用されるセグメントに関する。バンドルは、銅リッツ線のような、個別に絶縁されて撚り合わされ又は編み合わされた導体ストランド、又は平行に接続されているが編み合わされていない細い単線導体からなる。
【００２９】
セグメントの第１の製造段階において、ワイヤストランドのバンドルが、高強力、低粘度の電気絶縁ポリマーを使用した真空含浸（ＶＰＩ）プロセスを介して統合され含浸させられる。コイルのＶＰＩは、それらのコイルがセグメントの構造強度に大きく寄与することを可能にする。結果として、統合されたコイル自体が支持フレーム又は保持構造として働くことが可能になり、従って（１）電流を運び電磁力（トルク）を生成する、及び（２）機械的負荷に耐える、という２つの機能を有するようになる。構造強度に寄与することが可能なコイルを提供することに加えて、成型プロセスは、ポリマー材料を用いてコイル内部の空気間隙を満たすことによって、コイルの向上した熱伝導率も提供する。
【００３０】
第２の製造段階において、統合されたコイルは本発明に従って第２のポリマー材料を用いて成型され、エネルギー変換システムの統合されたセグメントが提供される。第２のポリマーは巻線を一緒に束ね、熱膨張及び収縮が環境的に保護されることを可能にする、かつコイルからの力を伝達するセグメントを提供する。
【００３１】
本発明によるエネルギー変換システムのセグメントを提供できるようにするための、異なる成型材料に対する異なる要求が存在する。第１の成型材料は、コイル及びセグメントがさらされる力のほとんどに耐えるための、高強度ポリマーを提供しなければならない。本発明によるセグメントは、コイル内の電流とセグメントを通過する磁束との相互作用によって生成されるローレンツ力に加えて、セグメントに対する引力にも耐えることができなければならない。成型されたコイルは、電流導体を最大限に利用したエネルギー変換システムを提供するフレームとして働き、なぜなら他のタイプの支持フレームに対する必要性はなくなるからである。
【００３２】
第２のポリマーもエネルギー変換システムの構造強度に寄与するが、これは更に、温度変化による収縮及び膨張に耐えるよう十分に柔軟でなければならない。両方のモールドが、モールドの内部でコイルを十分に冷却することを可能にするための十分な熱伝導率を更に有さなければならない。
【００３３】
本発明の別の側面は、コイル内で生成される熱が、好ましくは空気又は水である周囲流体への放射及び対流によってセグメントの表面から放散し、従ってセグメントの内部を循環する冷却流体は必要ないということである。本発明によれば、できるだけ薄い絶縁体をコイルの周りに有し、セグメントの能動区域の周りにはコイル自体以外に支持要素を有さないことによって、効率的な冷却が達成される。
【００３４】
能動区域内に支持要素がないことに起因してできるだけ多くの銅を能動区域内に有することによって、機械の高稠密度及び低重量が達成される。
【００３５】
本発明の更なる詳細及び好ましい特徴は、以下の例の説明から明らかになるであろう。
【００３６】
本発明について、添付の図面を参照して以下に詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】１つの固定子と２つの回転子とを有する従来技術の非鉄機械を示す。
【図２Ａ】本発明によるコイルの一辺の断面を示す。
【図２Ｂ】本発明によるコイルの一辺の断面を示す。
【図３Ａ】様々なコイル及びコイル構成を示す。
【図３Ｂ】様々なコイル及びコイル構成を示す。
【図４】力及びトルクに耐えるコイルの能力を示す。
【図５Ａ】本発明によるセグメントの断面を示す。
【図５Ｂ】本発明によるセグメントの断面を示す。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
図１は、コイル（図示せず）を有する固定子２１が永久磁石２３を有する可動部品２２の間に配置された、エネルギー変換システム２０の断面を示す。２つの可動部品２２の間に配置された固定子２１は非鉄であり、従って磁石２３の間の能動領域５１内にはいかなる強磁性材料も有さない。
【００３９】
次に図２Ａ〜図２Ｂを参照すると、これは個別に絶縁された導体ストランド３２のバンドル３１から作られたコイル３０の一辺の断面を示す。導体３２の各バンドル３１はコイル３０内のターンを表し、各ターンは、バンドル３１に巻き付けられたターン絶縁体３４の使用によって他のターンから絶縁される。バンドル３１は、銅リッツ線のような、個別に絶縁されて撚り合わされ又は編み合わされた細い導体ストランド３２又はワイヤ、又は平行に接続されているが編まれていない細い単線導体を含む。本発明による各コイル３０は、コイル３０とその周囲との間の電気絶縁を提供するためにターンに巻き付けられた壁絶縁体３５を用いて絶縁される。図２Ａは、導体３２の間の空気間隙３３に起因して機械的に非常に柔軟でありかつコイル断面全体にわたる熱伝導率が低い、統合及び成型の前のコイル３０を示す。図２Ｂは、好ましくはエポキシであるポリマー４０を用いて空気間隙３３が満たされた、統合及び成型の後のコイル３０を示す。本発明による第１の成型プロセスは、高強力ポリマーを用いた真空含浸（ＶＰＩ）プロセスを使用し、統合されたコイル３０は機械的に剛くなり、かつ統合されていないコイルより良好なコイル断面全体にわたる熱伝導率を有する。
【００４０】
コイル３０のＶＰＩは、一度に１つのコイル３０について、一度に１つのコイルグループについて、又は１つのセグメント内の全てのコイル又は巻線について一緒に行われてもよい。コイル３０を１つずつ含浸させることによって、全てのコイル３０を同時に一緒に含浸させる場合より製造機械は小さくなり得る。他方、１つのセグメント内の全てのコイル３０を含浸させることは、コイル３０の間の接続の保護を提供する。
【００４１】
次に図３Ａ〜図３Ｂを参照すると、これはエネルギー変換システム２０の本発明によるセグメント６６のためのコイル３０の例を示す。コイル３０は本発明に従って成型され、セグメント６６のための剛いフレームを提供する。図３Ａ〜図３Ｂはコイル３０を横から示し、各コイル３０は能動力／トルク生成部５１と２つの巻線端部５２とからなる。巻線端部５２は、様々な数の層３６ａ〜ｃを有してもよい。図３Ａでは、巻線端部における層３６ａ〜ｂの数は２であり、図３Ｂでは、巻線端部における層３６ａ〜ｃの数は３である。図３Ａ及び図３Ｂの両方における本発明によるコイル３０の能動部５１は、セグメント６６の能動部の厚さを最小にするために、コイル３０の１つのみの層からなる。コイル３０は直列に、並列に、又は相巻線を作る何らかのその他の手法（図示せず）で接続されてもよい。
【００４２】
次に図４を参照すると、これは統合され含浸させられたコイル３０の、力６０及びトルク６１に耐える能力を示す。
【００４３】
図５Ａ〜図５Ｂは、本発明に従って成型されたエネルギー変換システム２０のセグメント６６を示す。第１のポリマー４０はコイル３０を統合し含浸させて、セグメント６６のための保持又は支持フレームとして働くための、及びコイル３０によって生成される電磁力を伝達するための、剛性及び強度をコイル３０に提供する。第２のポリマー６５はセグメント６６全体を更に統合し、コイル３０を一緒に束ねる。第２のポリマー６５は含浸させられたコイル３０を覆い、それらを一緒に束ねる。図５Ａは、セグメント６６の能動部５１に沿った断面図を示す。各コイル３０は上記の説明に従って成型され、セグメント６６内の全てのコイル３０は、第２のポリマー６５を使用して第２の成型プロセスを介して成型される。第２の成型プロセスは、セグメント６６に特定の形状を与えるための中空フォームを使用することによって行われてもよい。本発明による第２の成型において使用される成型材料６５は、特に、良好な熱伝導率と、熱膨張及び圧縮に耐える柔軟性と、コイル３０から保持構造まで力を伝達するための剛性とを有さなければならない。図５Ｂは、エネルギー変換システム２０の成型されたセグメント６６の横からの断面を示す。
【００４４】
変更
本明細書中で提供された例では、磁場を励起する２つの可動部品と１つの成型セグメントとを有するエネルギー変換システムについて主に説明したが、本発明によるエネルギー変換システムは任意数の可動部品と任意数の成型部品又はセグメントとを有してもよい。
【図１】
2015505662.tif 000003
【図２Ａ】
2015505662.tif 000004
【図２Ｂ】
2015505662.tif 000005
【図３Ａ】
2015505662.tif 000006
【図３Ｂ】
2015505662.tif 000007
【図４】
2015505662.tif 000008
【図５Ａ】
2015505662.tif 000009
【図５Ｂ】
2015505662.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】平成25年12月2日(2013.12.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の前提部に記載のエネルギー変換システムの成型セグメントに関する。
【０００２】
本発明は更に、請求項６の前提部に記載のセグメントの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
特定の利益を達成するために強磁性材料の代わりに非磁性材料を使用する様々なタイプの電気機械が存在し、そのような電気機械を記述するために使用される多くの異なる名称が存在する。本明細書では、能動領域内に鉄なしの固定子を含む機械のために「非鉄機械（ｉｒｏｎｌｅｓｓ  ｍａｃｈｉｎｅｓ）」が使用される。用語「空芯（ａｉｒ−ｃｏｒｅ）」が非鉄機械のためにしばしば使用されるが、これは元来、コイル又は巻線内に強磁性材料が配置されない空芯コイルに由来する。空芯巻線を有する電気機械はスロットレス機械（ｓｌｏｔｌｅｓｓ  ｍａｃｈｉｎｅｓ）としばしば呼ばれる。本明細書では、強磁性材料で作られたスロットを有さない機械を記述するために、空芯及びスロットレス機械が使用され、一方、強磁性材料（鉄）を含まない固定子を能動領域内に有する機械のために、非鉄が使用される。一部の機械のために使用される別の用語は「コアレス（ｃｏｒｅｌｅｓｓ）」であり、これは電機子巻線を含む回転子が強磁性材料を有さない直流機械が起源である。非鉄機械に非常に類似しているが、この用語は直流機械のためにとっておかれ、従って本明細書中では使用されない。
【０００４】
電気機械内で非鉄固定子を使用することの主な利点は、回転子と固定子との間の磁気引力の回避であり、これは非常に大きな直径と極度のトルクとを有する機械の構築を可能にする。しかしこの特徴は、固定子の高い磁気抵抗を克服するためにより強い起磁力（ＭＭＦ）を必要とするということを犠牲にして得られる。高いＭＭＦを作るための可能な手段としては、従来の又は超伝導の巻線を有する電磁石、又は永久磁石（ＰＭ）が含まれる。
【０００５】
より強いＭＭＦを提供するためにＰＭ励起を用いる非鉄機械の場合、鉄芯を有する機械におけるよりも多量の永久磁石材料が必要とされる。これにより非鉄機械のコストが増加し、これはコストに敏感な市場における技術的実行のための大きな課題である。
【０００６】
非鉄永久磁石同期機（ｉＰＭＳＭとも呼ばれる）は周知の技術である。おそらく非鉄機械に関する最初の特許は、人工衛星のフライホイールについて記載された１９６９年出願のものである（仏国特許第６９２４２１０号明細書、国立航空宇宙工業会（Ｓｏｃｉｅｔｅ  Ｎａｔｉｏｎａｌｅ  Ｉｎｄｕｓｔｒｕｅｌｌｅ  Ａｅｒｏｓｐａｔｉａｌｅ）、フランス）。ｉＰＭＳＭに関する一連の公表が１９９０年代末期及び２０００年代初頭においてなされ、多数の特許が２０００年代に公表された。最も関連がある特許のうちの１つである、Ｇａｂｒｙｓ（ガブリス）による２００４年に公表された米国特許第７０４２１０９（Ｂ２）号明細書では、（Ｇａｂｒｙｓ（ガブリス）によって「ｓｔａｔｉｏｎａｒｙ  ａｉｒ  ｃｏｒｅ  ａｒｍａｔｕｒｅ（静止空芯電機子）」と記載された）非鉄固定子を有する永久磁石発電機を使用する４つの異なる風力タービン構成が説明されている。
【０００７】
マイクロ発電機、電気自動車（ホイールモータ）、及びフライホイールなどの適用のためのキロワット領域におけるいくつかの非鉄機械が１９９０年代半ば以来構築されている。しかしこの技術は、最近までメガワット領域まで開発されて来なかった。
【０００８】
一般的な場合、非鉄機械は直線機械又は回転機械であり得る。回転機械は更に、半径方向又は軸方向において空気ギャップを横切る主磁束を有し得る。前者の場合、固定子の形状は環状となり、後者の場合、ディスク形状となる。メガワット領域の非鉄機械の直径は非常に大きい可能性がある。例えば、ＭＷ領域の風力タービンの直接駆動非鉄発電機は、５ＭＷの場合には１０ｍより大きく、１０ＭＷの場合には２０ｍより大きい直径を有する可能性がある。そのような電気機械の能動部品はセグメント化される。個々のセグメントは機械構成に応じて異なる形状を有してもよく、すなわち平面（直線機械）、弧形（軸方向磁束機械）、又は大きな曲率半径を有する湾曲（半径方向磁束機械）の形状を有してもよい。
【０００９】
非鉄機械における接線方向の張力は、強磁性コアを有する従来の機械におけるより通常は小さいが、同時に、導体に作用するローレンツ力は非鉄機械ではより大きい。この理由は、従来の機械では電磁力はほとんどが強磁性の歯に作用し、合計の力の小部分のみがスロット内の導体に作用するのに対して、非鉄機械では力（ローレンツ力）の１００％が導体に作用するからである。従って、トルクを生成するために保持構造に大きな力を伝達することが、非鉄機械における大きな課題である。この課題は、保持構造への個々のセグメントの接続という問題を含む。
【００１０】
高い周囲速度及び低又は中電圧の設計に起因して、コイル内のターンの数は比較的少なく、かつ個々のターンの断面は比較的大きく、従って渦電流損失を減らすために、リッツ線などの複数ストランド、又は平行に接続された細い単線導体の使用が必要とされる。複数のストランドからなるターンは通常は機械的に非常に柔軟であり、いかなる力も伝達することができない。加えて、リッツ線は低い熱伝導率で知られており、これにより熱除去が問題となる。
【００１１】
更に、大きな非鉄機械における課題は各セグメントの構造強度である。従来の機械では、強度は鉄芯によって本質的に与えられるのに対して、非鉄機械では、固定子、回転子、又は両方の中にコアがなく、従って、それぞれ最大数メートルの長さを有する可能性があるセグメントの完全性を保つための何らかの他の方法が見出されなければならない。
【００１２】
別の課題が、外部及び内部温度の大幅な変化につながる環境及び動作サイクルによってもたらされる。様々な熱膨張率を有する材料の組み合わせは、材料間の大きな内力につながる。これはセグメントの絶縁体又はその他の要素を損傷する可能性があり、熱的力による亀裂を発生させる可能性さえある。動作環境はしばしば苛酷であり、これは能動部品を腐食及び劣化から保護するという別個の課題をもたらす。
【００１３】
加えて、設計は、短絡などのような障害状況の場合における極度の力の可能性を考慮に入れなければならない。そのような場合であってもセグメント内に亀裂が入ることは回避されなければならない。
【００１４】
最後に、ＭＷサイズの機械は通常は中電圧のために設計される。これは考慮されるべき絶縁システムの特定の要件を規定する。
【００１５】
課題は以下のように要約され得る。
・ローレンツ力をコイルから保持構造までどのようにして伝達するか。機械的に柔軟なターンの問題をどのようにして克服するか。
・リッツ線又は複数ストランド導体から熱をどのようにして除去するか。
・異なる材料及び構成要素についての熱膨張率の異なる値に起因する、セグメント内部の内力をどのように処理するか。
・機械が開放設計（ハウジングなし）を有し苛酷な環境内で動作する場合に、巻線をどのようにして保護するか。
・極度の力の場合にセグメント内の亀裂をどのようにして回避するか。
・上に列挙した全ての課題を有する確実な電気絶縁をどのようにして保証するか。
【００１６】
課題のうちのいくつかは、以下で述べる従来技術設計において取り組まれている。
【００１７】
巻線を所定の位置で支え、力及びトルクを巻線から保持構造まで伝達するための、いくつかの解決法が提案されている。Ｎ．Ｆ．Ｌｏｍｂａｒｄ（Ｎ．Ｆ．ロンバード）、Ｍ．Ｊ．Ｋａｍｐｅｒ（Ｍ．Ｊ．カンパー）によって「Ａｎａｌｙｓｉｓ  ａｎｄ  Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ  ｏｆ  ａｎ  ｉｒｏｎｌｅｓｓ  ｓｔａｔｏｒ  ａｘｉａｌ  ｆｌｕｘ  ＰＭ  ｍａｃｈｉｎｅ（非鉄固定子軸方向磁束ＰＭ機械の解析及び性能）」（ＩＥＥＥ  Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎ  ｏｎ  Ｅｎｅｒｇｙ  Ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ、Ｖｏｌ．１４、Ｎｏ．４、１９９９年１２月）において提示された解決法は、高強力複合材料を用いて巻線をコーティングし、巻線の末端部を保持構造の一部と一緒に複合材料に成型することを意味している。これは小さな直径を有する低電力機械については実施可能であるが、メガワット電力領域の機械における極度の力にコーティングは耐えることができない。Ｃ．Ｇａｂｒｙｓ（Ｃ．ガブリス）による国際公表第２００５／０８９３２７（Ａ２）号パンフレットでは、コイルを巻くため、及び巻線を所定の位置に保ち、セグメントの機械的完全性を維持し、保持構造に力を伝達するための特別なフォームが提案されている。この解決法は任意の電力の機械に適用可能である。Ｇａｂｒｙｓ（ガブリス）の設計は、ハウジング内に入れない限り環境からの保護をコイルに提供しないことに留意されたい。この解決法は実施可能であるが、代替の設計において銅導体のために使用される能動区域内の空間を、特別なフォームが占有するという欠点を有する。
【００１８】
非鉄固定子の機械的剛性と冷却のしやすさとがしばしば矛盾することに起因して、非鉄固定子の冷却が課題となる。矛盾を回避する１つの手法は水冷却を使用することである。例えば、ＳｍａｒｔＭｏｔｏｒ（スマートモーター）によるノルウェー特許第２００８４７７５（Ｂ１）号明細書では、（各セグメント内の）ガラス繊維シェルの内部を冷却液が流れる。保持構造として働くシェルは対流冷却に対する熱障壁も作り、従って熱はほとんどが流体によって除去される。しかし液体冷却システムは空気冷却ほど信頼性が高くなく、かつ熱交換器を必要とする。一般にシェルは機械的強度を提供するが、周囲流体によるコイルの対流冷却を妨げる熱障壁も提供する。
【００１９】
ＰＭ励起非鉄機械については、より少ない磁石材料を回転子内で使用するために、回転子を固定子にできるだけ近付けることが望ましいということに留意されたい。２つ以上の回転子を有する機械については、回転子は、固定子コイルを間に挟んで互いにできるだけ近付けることが望ましい。これは固定子のための空間（ギャップ）が制限されること、及びできるだけ薄くなければならないことを意味し、従って利用可能な空間は、構造要素、冷却導管などを保持する絶縁体によってではなく、できるだけ多くの銅を用いて満たすことが望ましい。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２０】
本発明の主な目的は、対流冷却（好ましくは自然対流）を有する例えば非鉄機械などのエネルギー変換システムのセグメントであって、非鉄固定子を有する代替の解決法と比較して総重量をより小さくし、永久磁石材料の使用をより少なくする、セグメントを提供することである。
【００２１】
本発明の目的は、複数の回転子を有する機械について、２つの回転子の磁石の間の短い距離と、磁石の間の空間における巻線材料（銅）の増量と、巻線の効率的な冷却との組み合わせによってこれを達成することである。
【００２２】
更なる目的は、必要な力を個々の導体から保持構造まで伝達することと、追加の機械的フレーム又はフォームなしで極度の力に耐えることとが可能であり、幅広い温度変化などの非常に変わりやすい環境条件に耐えることと、苛酷な環境から保護されることとが可能であり、従って機械が配備される場所における気体又は液体が固定子と回転子との間のギャップ内を自由に移動できる、高い銅充填率を有する薄いセグメントを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
エネルギー変換システムのセグメントが請求項１に記載されている。このシステムの詳細及び好ましい特徴は請求項２〜５に記載されている。
【００２４】
エネルギー変換システムのセグメントの製造方法が請求項６に記載されている。この製造方法の詳細及び好ましい特徴は請求項７〜８に記載されている。
【００２５】
より具体的には、巻線を有するエネルギー変換システムの本発明によるセグメントの新規な特徴は、セグメントが少なくとも２つの複合物体からなり、第１の物体はコイルと絶縁体とポリマーとを含み、第２の物体は少なくともポリマーを含み、第２の物体は第１の物体を囲むということである。更に、本発明における物体は少なくとも２つの段階において成型され、第１の成型はコイルを統合して（ｃｏｎｓｏｌｉｄａｔｅｓ）第１の物体を形成し、第２の成型は第２の物体を形成して、セグメント内の統合されたコイルを囲む。
【００２６】
本発明の新規な重要な特徴は、統合されたコイルがセグメント内で機械的支持構造の役割を果たすということである。
【００２７】
本発明における複合物体は２つ以上の材料からなってもよく、例えば本発明による第１の物体は巻線と絶縁体とポリマーとを含んでもよい。本発明によれば、ポリマーは、成型（ｍｏｌｄｉｎｇ）とも呼ばれる成型プロセス（ｍｏｌｄｉｎｇ  ｐｒｏｃｅｓｓ）において成型材料として使用される。成型プロセスにおいては、物体に特定の形状を与えるためにモールド（ｍｏｌｄ）又は成型フォーム（ｍｏｌｄｉｎｇ  ｆｏｒｍ）が使用されてもよい。
【００２８】
本発明は、細い導体ストランドのバンドルを有するコイルを含む、エネルギー変換システムにおいて使用されるセグメントに関する。バンドルは、銅リッツ線のような、個別に絶縁されて撚り合わされ又は編み合わされた導体ストランド、又は平行に接続されているが、編み合わされていない細い単線導体からなる。
【００２９】
セグメントの第１の製造段階において、ワイヤストランドのバンドルが、高強力、低粘度の電気絶縁ポリマーを使用した真空含浸（ＶＰＩ）プロセスを介して統合され含浸させられる。コイルのＶＰＩは、それらのコイルがセグメントの構造強度に大きく寄与することを可能にする。結果として、統合されたコイル自体が支持フレーム又は保持構造として働くことが可能になり、従って（１）電流を運び電磁力（トルク）を生成する、及び（２）機械的負荷に耐える、という２つの機能を有するようになる。構造強度に寄与することが可能なコイルを提供することに加えて、成型プロセスは、ポリマー材料を用いてコイル内部の空気間隙を満たすことによって、コイルの向上した熱伝導率も提供する。
【００３０】
第２の製造段階において、統合されたコイルは本発明に従って第２のポリマー材料を用いて成型され、エネルギー変換システムの統合されたセグメントが提供される。第２のポリマーは巻線を一緒に束ね、熱膨張及び収縮が環境的に保護されることを可能にする、かつコイルからの力を伝達するセグメントを提供する。
【００３１】
本発明によるエネルギー変換システムのセグメントを提供できるようにするための、異なる成型材料に対する異なる要求が存在する。第１の成型材料は、コイル及びセグメントがさらされる力のほとんどに耐えるための、高強度ポリマーを提供しなければならない。本発明によるセグメントは、コイル内の電流とセグメントを通過する磁束との相互作用によって生成されるローレンツ力に加えて、セグメントに対する引力にも耐えることができなければならない。成型されたコイルは、電流導体を最大限に利用したエネルギー変換システムを提供するフレームとして働き、なぜなら他のタイプの支持フレームに対する必要性はなくなるからである。
【００３２】
第２のポリマーもエネルギー変換システムの構造強度に寄与するが、これは更に、温度変化による収縮及び膨張に耐えるよう十分に柔軟でなければならない。両方のモールドが、モールドの内部でコイルを十分に冷却することを可能にするための十分な熱伝導率を更に有さなければならない。
【００３３】
本発明の別の側面は、コイル内で生成される熱が、好ましくは空気又は水である周囲流体への放射及び対流によってセグメントの表面から放散し、従ってセグメントの内部を循環する冷却流体は必要ないということである。本発明によれば、できるだけ薄い絶縁体をコイルの周りに有し、セグメントの能動区域の周りにはコイル自体以外に支持要素を有さないことによって、効率的な冷却が達成される。
【００３４】
能動区域内に支持要素がないことに起因してできるだけ多くの銅を能動区域内に有することによって、機械の高稠密度及び低重量が達成される。
【００３５】
本発明の更なる詳細及び好ましい特徴は、以下の例の説明から明らかになるであろう。
【００３６】
本発明について、添付の図面を参照して以下に詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】１つの固定子と２つの回転子とを有する従来技術の非鉄機械を示す。
【図２Ａ】本発明によるコイルの一辺の断面を示す。
【図２Ｂ】本発明によるコイルの一辺の断面を示す。
【図３Ａ】様々なコイル及びコイル構成を示す。
【図３Ｂ】様々なコイル及びコイル構成を示す。
【図４】力及びトルクに耐えるコイルの能力を示す。
【図５Ａ】本発明によるセグメントの断面を示す。
【図５Ｂ】本発明によるセグメントの断面を示す。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
図１は、コイル（図示せず）を有する固定子２１が永久磁石２３を有する可動部品２２の間に配置された、エネルギー変換システム２０の断面を示す。２つの可動部品２２の間に配置された固定子２１は非鉄であり、従って磁石２３の間の能動領域５１内にはいかなる強磁性材料も有さない。
【００３９】
次に図２Ａ〜図２Ｂを参照すると、これは個別に絶縁された導体ストランド３２のバンドル３１から作られたコイル３０の一辺の断面を示す。導体３２の各バンドル３１はコイル３０内のターンを表し、各ターンは、バンドル３１に巻き付けられたターン絶縁体３４の使用によって他のターンから絶縁される。バンドル３１は、銅リッツ線のような、個別に絶縁されて撚り合わされ又は編み合わされた細い導体ストランド３２又はワイヤを、は平行に接続されているが編まれていない細い単線導体を含む。本発明による各コイル３０は、コイル３０とその周囲との間の電気絶縁を提供するためにターンに巻き付けられた壁絶縁体３５を用いて絶縁される。図２Ａは、導体３２の間の空気間隙３３に起因して機械的に非常に柔軟でありかつコイル断面全体にわたる熱伝導率が低い、統合及び成型の前のコイル３０を示す。図２Ｂは、好ましくはエポキシであるポリマー４０を用いて空気間隙３３が満たされた、統合及び成型の後のコイル３０を示す。本発明による第１の成型プロセスは、高強力ポリマーを用いた真空含浸（ＶＰＩ）プロセスを使用し、統合されたコイル３０は機械的に剛くなり、かつ統合されていないコイルより良好なコイル断面全体にわたる熱伝導率を有する。
【００４０】
コイル３０のＶＰＩは、一度に１つのコイル３０について、一度に１つのコイルグループについて行ってもよく、又は１つのセグメント内の全てのコイル又は巻線について一緒に行ってもよい。コイル３０を１つずつ含浸させることによって、全てのコイル３０を同時に一緒に含浸させる場合より製造機械は小さくなり得る。他方、１つのセグメント内の全てのコイル３０を含浸させることは、コイル３０の間の接続の保護を提供する。
【００４１】
次に図３Ａ〜図３Ｂを参照すると、これはエネルギー変換システム２０の本発明によるセグメント６６のためのコイル３０の例を示す。コイル３０は本発明に従って成型され、セグメント６６のための剛いフレームを提供する。図３Ａ〜図３Ｂはコイル３０を横から示し、各コイル３０は能動力／トルク生成部５１と２つの巻線端部５２とからなる。巻線端部５２は、様々な数の層３６ａ〜ｃを有してもよい。図３Ａでは、巻線端部における層３６ａ〜ｂの数は２であり、図３Ｂでは、巻線端部における層３６ａ〜ｃの数は３である。図３Ａ及び図３Ｂの両方における本発明によるコイル３０の能動部５１は、セグメント６６の能動部の厚さを最小にするために、コイル３０の１つのみの層からなる。コイル３０は直列に、並列に、又は相巻線を作る何らかのその他の手法（図示せず）で接続されてもよい。
【００４２】
次に図４を参照すると、これは統合され含浸させられたコイル３０の、力６０及びトルク６１に耐える能力を示す。
【００４３】
図５Ａ〜図５Ｂは、本発明に従って成型されたエネルギー変換システム２０のセグメント６６を示す。第１のポリマー４０はコイル３０を統合し含浸させて、セグメント６６のための保持又は支持フレームとして働くための、及びコイル３０によって生成される電磁力を伝達するための、剛性及び強度をコイル３０に提供する。第２のポリマー６５はセグメント６６全体を更に統合し、コイル３０を一緒に束ねる。第２のポリマー６５は含浸させられたコイル３０を覆い、それらを一緒に束ねる。図５Ａは、セグメント６６の能動部５１に沿った断面図を示す。各コイル３０は上記の説明に従って成型され、セグメント６６内の全てのコイル３０は、第２のポリマー６５を使用して第２の成型プロセスを介して成型される。第２の成型プロセスは、セグメント６６に特定の形状を与えるための中空フォームを使用することによって行われてもよい。本発明による第２の成型において使用される成型材料６５は、特に、良好な熱伝導率と、熱膨張及び圧縮に耐える柔軟性と、コイル３０から保持構造まで力を伝達するための剛性とを有さなければならない。図５Ｂは、エネルギー変換システム２０の成型されたセグメント６６の横からの断面を示す。
【００４４】
変更
本明細書中で提供された例では、磁場を励起する２つの可動部品と１つの成型セグメントとを有するエネルギー変換システムについて主に説明したが、本発明によるエネルギー変換システムは任意数の可動部品と任意数の成型部品又はセグメントとを有してもよい。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気巻線を有するエネルギー変換システムのセグメント（６６）であって、前記セグメント（６６）は非鉄であり、少なくとも２つの複合物体からなり、第１の物体はコイル（３０）と絶縁体（３４、３５）と前記コイル（３０）を含浸させ統合するポリマー（４０）とを備え、統合されたコイル（３０）は前記セグメント（６６）内の支持フレーム又は保持構造として働き、第２の物体は少なくとも、全ての前記コイル（３０）を１つのセグメント（６６）に統合するポリマー（６５）を備え、前記第２の物体は前記第１の物体を囲むことを特徴とする、セグメント（６６）。
【請求項２】
成型材料として使用される少なくとも２つのポリマー（４０、６５）は、互いに異なることを特徴とする、請求項１に記載のセグメント（６６）。
【請求項３】
前記ポリマー（６５）は第１のポリマー（４０）より柔軟であることを特徴とする、請求項２に記載のセグメント（６６）。
【請求項４】
前記セグメント（６６）は能動領域（５１）と２つの巻線端領域（５２）とを有し、前記能動領域（５１）はコイルの１つの層を有するのみであることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載のセグメント（６６）。
【請求項５】
前記セグメント（６６）は、個別に絶縁されて撚り合わされ又は編み合わされた細い導体ストランド又はワイヤ（３２）の、又は編まれていない細い単線導体の、バンドル（３１）からなる少なくとも１つのコイル（３０）を備えること、及び前記バンドル（３１）は絶縁体（３４）を用いて互いに絶縁されること、及び前記バンドル（３１）は前記コイル（３０）内のターンを形成することを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載のセグメント（６６）。
【請求項６】
エネルギー変換システムのセグメント（６６）の製造方法であって、前記セグメント（６６）を少なくとも２つの成型プロセスを介して成型することを特徴とし、第１の成型プロセスは、導体ストランド（３２）又はワイヤのバンドル（３１）のコイル（３０）を統合し含浸させることを含み、第２の成型プロセスでは、前記第１の成型プロセスの結果として得られる物体のうちの１つ又は複数を統合する、製造方法。
【請求項７】
少なくとも２つの異なるポリマー（４０、６５）を成型材料として使用することを特徴とする、請求項６に記載の製造方法。
【請求項８】
前記第１の成型プロセスのための基盤として、個別に絶縁されて撚り合わされ又は編み合わされた細い導体ストランド又はワイヤ（３２）のバンドル（３１）からなる少なくとも１つのコイル（３０）を使用すること、及び前記バンドルは絶縁体（３４）を用いて互いに絶縁されること、及び前記バンドル（３１）は前記コイル（３０）内のターンを形成することを特徴とする、請求項６又は７に記載の製造方法。
【国際調査報告】
2015505662.tif 000011
2015505662.tif 000012
2015505662.tif 000013