(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気機械の電機子セグメントを製造する方法であって、該電機子セグメント（６）がコイル（１）とコア部分（７）とを含む前記方法において、前記方法が
コイル（１）を緊密に巻くこと、
緊密に巻かれたコイル（１）を成形するための凹所を有する圧縮ダイ（２）を設けること、
緊密に巻かれたコイル（１）を圧縮ダイ（２）に導入してコイル（１）によって占められた容積を減少するようにその中で圧縮すること、
成形凹所を有する圧縮成形ダイ（５）を設けることと、
圧縮されたコイル（１）を圧縮ダイ（５）の成形凹所に設置すること、
成形凹所に絶縁された強磁性体粒子を充填すること、および
電機子セグメント（６）をコア部分（７）と圧縮されたコイル（１）とを含む単一部片ユニットとして形成するように成形凹所内の絶縁された強磁性体粒子を圧縮すること、
の各工程を含む電気機械の電機子セグメントを製造する方法。
【請求項２】
圧縮ダイ（２）に導入された緊密に巻かれたコイル（１）はコイル（１）の個々の導線（３）の横断面積を六角形に変形するように圧縮される請求項１に記載された方法。
【請求項３】
圧縮ダイ（２）が部分的に圧縮成形ダイ（５）として使用される請求項１または２に記載された方法。
【請求項４】
コイル（１）が電機子セグメント（６）の表面層を形成するように圧縮成形ダイ（５）の成形凹所に設置される請求項１から３のいずれか一項に記載された方法。
【請求項５】
コイル（１）がその表面から分離された圧縮成形ダイ（５）の成形凹所内に設置される請求項１に記載された方法。
【請求項６】
コイル（１）がボビン上で予備成形される請求項１から５のいずれか一項に記載された方法。
【請求項７】
圧縮が高温で実施される請求項１から６のいずれか一項に記載された方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
（技術分野）
本発明は一般に電気機械、とくに電動機に係り、そして、一層正確には、電機子セグメントがコイルとコア部分とを含む電気機械の電機子セグメントを製造する方法に関するものである。
【０００２】
（発明の背景と従来技術）
電気機械は、磁束と電流との相互作用によって作動する。運転限界において、磁束は軟質磁性材料の飽和によりまた電流はオーム加熱から生ずる温度によって制限される。もし一層多くの空間が電流密度従ってオーム加熱を減少するため導体に対して設けられるならば磁束も減少され、反対にもし一層多くの軟質磁性材料が含まれるならば磁束は増加されるが導体面積は減少されオーム加熱は増加される。
【０００３】
大部分の機械において、導体は溝の中に収容される。円滑なトルク出力を得るため溝をほぼ閉鎖することが必要であり、結果は溝内に巻線を設置することが溝面積に対する導体面積の低い比率を生ずる困難な仕事であることである。５０％の範囲の比率は良好と考えられる。この低い比率は、二つの理由すなわち、第１に導体または軟質磁性材料に対して使用しうる空間が浪費され、第２に溝内の空間が所定のオーム損失に対して温度を上昇する熱障壁として作用するという理由のため、好ましくない。
【０００４】
その本体内に電機子のコイルを一体化することにより、溝面積に対する導体面積の比率を増加することが可能であるかも知れない。他の用途において、コイルを圧縮された金属粉末から作られた本体内に一体化することは公知である。しかして、ＳＥ−Ａ−９５０１５００明細書は、金属粉末から作られたハウジングとその中に一体化された感知コイルとを有する磁気ひずみセンサを開示している。
【０００５】
（発明の開示）
本発明の目的は、その電機子が従来技術における電機子より溝面積に対する導体面積の一層よい比率を有する電気機械用電機子、好適には固定子を得ることである。
【０００６】
電気機械の電機子セグメントを製造する方法であって、該電機子セグメントが本発明によるコイルとコア部分とを含む前記方法は、添付された請求項１において特定された主要要件によって特徴づけられている。その方法の好適な実施例は従属請求項に定義されている。
【０００７】
それゆえ、本発明は第１に緊密に巻かれたコイルを製造することに関連する。ついで、緊密に巻かれた各コイルは、緊密に巻かれたコイルの断面積が減少されるように緊密に巻かれたコイルを成形するため圧縮されるダイ内に設置される。好適には、このことはコイルの各導線の断面形状が六角形の形状に向かって変形されることを意味する。その後圧縮されたコイルは、一体化されたコイルおよびコアユニットを形成するため、絶縁された鉄粉末の圧縮用ダイ内に設置される。機械の電機子は、ついで多数のこれらのユニットから組立てられる。
【０００８】
溝内への挿入の幾何学的困難性なしに製造されるコイルは、溝対銅面積のはるかに高い比率を有することができ、機械巻線の７０％を使用して容易に達成される。ダイにおけるコイルの圧縮のその後の工程によって、理論的最大値に接近する（導体の周りの絶縁性に対する必要性によって決定される）８１％が可能である。
【０００９】
この溝対導体面積の高い比率の結果は、コイルの抵抗の大きい減少と優れた熱伝導特性である。同時に、これらのコイルは、設置するのに経費を要しない完全に自動化された簡単なるボビン巻きを使用して容易に製造される。
【００１０】
すでに圧縮されたコイルと一緒の絶縁された鉄粉末の圧縮は、他の要素と組合わせる前にその後熱処理を必要とするだけの、完成された要素を製造する。圧縮の別の効果は、使用される高い電流密度とその材料から達成される一層高い出力を可能にする、コアとコイルとの間の優れた熱的接触である。
【００１１】
（好適な実施例の説明）
図１に示されたコイル１は絶縁材料の表面層を有する銅線から作られている。銅線は数回らせん状に巻かれ、多層巻線またはコイル１を形成する。
【００１２】
導体対溝の比率を増加するため、コイル１の導線の巻きは互いに接触して設置されるべきである。このことは図２に示されたように、ダイ２において、コイル導線のはね戻り作用を最少にするように、コイルを圧縮することによって達成される。ダイ２において実施される圧縮により、コイル１の各巻きはその各隣接する巻きに接触し、好適には、図３に示されたように円形から六角形に向かって変形され、もっともよい可能な導体対溝の比率を与える。図３は複数の導線３とその絶縁体４とを断面図で示している。
【００１３】
圧縮されたコイル１はついで圧縮ダイ２から除去され、図４に断面図で示された圧縮成形ダイ５内に設置される。一層正確には、圧縮されたコイル１は、その内面と接触してダイ５の成形凹所内に設置される。その後、絶縁された強磁性粒子がダイ５の成形凹所内に充填され、図５に示された、コア部分７と圧縮されたコイル１とを含む単一部片ユニット６として、電機子セグメントを形成するように圧縮される。
【００１４】
ついで、図５に示された断面形状を有する単一部片電機子セグメント６は、ダイ５から除去されそして熱処理される。
【００１５】
最終的に、複数の単一部片電機子セグメントは完全な電機子に組立てられる。
【００１６】
この技術に通じた人には、いくつかの変形が本発明の精神から離れることなく可能であることが明らかである。
【００１７】
一例として、圧縮ダイ２の部分は圧縮ダイ５の部分としても使用される。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明による方法において使用される予備圧縮されたコイルの斜視図。
【図２】  強磁性体金属粉末と一緒のその圧縮の前のコイルの予備圧縮に対して使用されるダイの断面図。
【図３】  図２のダイを使用する圧縮から生ずる図１のコイルの一部の断面図。
【図４】  その中に設置された圧縮されたコイルを示す圧縮ダイの断面図。
【図５】  本発明による電機子セグメントを形成する同時に圧縮されるコイルおよびコアユニットの、図２，４の平面に垂直な平面における、断面図。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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