JPH01222643A - 回転電機の電機子及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は回転電機の電機子に係わり、特に絶縁性及び接
着性の良好なワニスのスロット絶縁を有する回転電機の
電機子に関する。

〔従来の技術〕

回転電機の電機子は、複数のスロットを形成した回転子
コアを有し、回転子コアの各スロットにはコイルか巻線
されている。このスロット内に巻線されたコイルはスロ
ット内面から隔離することによりスロット絶縁すること
か必要であり、従来はそのために種々の方策を講じてい
た。例えは実開昭６１−４１３４６号に記載の従来例で
は、第６図に示すように、電機子コア１の各スロット２
の内面に絶縁紙３を敷き、コイル４を埋設して巻線完了
後、ワニス５を含浸させ、硬化形成していた。また他の
従来例では、第８図に示すように、スロット２の内面に
紛体樹脂層６を形成し、コイル４を埋設して巻線完了後
、ワニス５を含浸硬化するか、同種の紛体樹脂を付着さ
せたていた。さらに特開昭５９−１１０３５５号では、
液体樹脂をスロット内面にコーティングすると共に、ス
ロットのコア端面出口のエツジ部分に絶縁紙を装着して
いた。

〔発明か解決しようとする課題〕

第６図に示す従来例では、第８図に示すようにコイル４
を巻線作業する場合、絶縁紙３を敷いであるので、スロ
ット２のコア端面出口のエツジ部分７でコイルの被膜の
剥離が生じる可能性は少なく、絶縁不良は低減できる。

しかしながら、コア１がスタータのように３００００ｒ
ｐｍ程度の高速で回転する場合は、コイル４に遠心力が
生じるため、硬化したワニス５と絶縁紙３との境界面で
この力を保持しなければならず、始動停止を繰り返すス
タータは、高温時の熱収縮の違いで境界面に隙間を生じ
、接着強度が著しく低下するので、遠心力が保持できな
くなるという問題があった。またその双方の材質の違い
による高温時の熱収縮の違いにより、絶縁性か低下する
という問題もあった。−方、第６図に示す従来例では、
スロット内面に形成された紛体絶縁層と６とワニス５と
か材質か異なるため、上記従来例と同様の問題を生じる
し、ワニス５の代わりに同種の紛体樹脂を充填する場合
には、紛体樹脂をスロット深部まで十分浸透さぜること
が困離であるという問題があった。また特開昭５９−１
１０３５５号に記載のスロット出口のエツジ部分のみに
絶縁紙を装着する従来例では、スロットエツジ部分で絶
縁紙とワニス尼の材質の違いにより上記従来例と同様、
接着強度が低下するたりでなく、コア端面側で絶縁紙の
厚み分だけコイルの占積率が低下し、電機子か大型かす
るという問題もあった。

本発明の目的は、コイルの巻線作業時に絶縁不良を生じ
ることかなく、接着強度や絶縁性能の向上が図れ、スロ
ット深部までワニスを浸透させることかでき、かつコイ
ルの占積率を向上させ小形化を図れる回転電機の電機子
及びその製造方法を提供することである。

〔課題を解決するための手段〕

」二記目的は、電機子コアのスロット内にコ・「ルを埋
設する前に、電機子コアを回転させながら無機質フィラ
ーを含む耐熱性樹脂をスロット内面及びコア端面に付着
させ、電機子コアを回転させながらその耐熱性樹脂を加
熱硬化した後、スロット内にコイルを巻線し、同一また
は同種の耐熱性樹脂をスロット内に充填し、加熱硬化す
るという製造方法によって作られた回転電機の電機子に
よって達成される。

スロット内面及びコア端面に付着させる耐熱性樹脂は、
常温で紛体の樹脂を液相に変化する温度に加熱したもの
であり、この耐熱性樹脂の加熱硬化はそれよりもさらに
高い温度に加熱して行なわれる。

スロット内面及びコア端面に付着させる耐熱性樹脂は、
例えば、エポキシ樹脂とフェノール樹脂の紛体にアルミ
ナ、シリカ、タルクなどの無機質フィラーを含ませたも
のを加熱して液相に変化させたものとすることかできる
。

上記回転電機の電機子は、ｗ４造的には、電機子コアの
スロットの内面と、コア端面の少なくともスロット出口
のエツジ部分とに、無機質フィラーを含む耐熱性樹脂の
加熱硬化した被覆層が設けられ、スロット内のこの被覆
層の上にコイルが巻線され、スロット内のこのコイルの
周囲に被覆層と同一または同種の耐熱性樹脂を加熱硬化
した絶縁物が充填されている。

〔作用〕

電機子コアを回転させながら無機質フィラーを含む耐熱
性樹脂をスロット内面及びコア端面に付着させ、電機子
コアを回転させながらその耐熱性樹脂を加熱硬化するの
で、耐熱性樹脂はスロット内面たけでなく、コア端面の
少なくともスロット出口のエツジ部分にも被覆される。

これによりコア端面エツジ部分に耐熱性樹脂を加熱硬化
した被覆層が形成され、この被覆層により、コイルの巻
線作業時に当該エツジ部分で絶縁不良が生じることが防
止される。この被覆層は、その後スロット内に充填され
る絶縁物の樹脂と同一または同種のものであるなめ、密
着性が良く、高温時の熱収縮の違いがなく、境界面に隙
間を生じない。このため高速回転時の遠心力による保持
力低下が防止されると共に、絶縁性が向上する。また両
耐熱性樹脂は、液相に加熱された状態で付着、充填され
るので、スロット深部まで浸透する。さらに、コア端面
エツジ部分の被覆層の確保により絶縁紙を装着する必要
がなく、コイルの占積率が向上し、小形化できる。

〔実施例〕

以下、本発明の好適実施例を図面を参照して説明する。

第１図及び第２図はスロット内にコイルを巻線する前の
中間状態にある回転電機の電機子の構造を示し、第３図
は完成後の電機子のスロット断面を示すものである。

第１図及び第２図において、電機子１０は回転軸１１と
、この回転軸１１に装着された積層されたコア１２を有
し、コア１２には複数のスロツ１−１３が形成されてい
る。スロット内面１４及びコア端面１５の少なくともス
ロット出口のエツジ部分１５Ａには、無機質フィラーを
含む耐熱性樹脂を加熱硬化した被覆層１６．１７が設け
られている。電機子１０は、この後、スロット１３内に
コイル１８か巻線され、第３図に示すように、スロット
１３内のコイル１８の周囲に、被覆層１６と同一または
同種の耐熱性樹脂を加熱硬化した絶縁物１つか充填され
、電機子として完成される。なおここで「同種」とは、
耐熱性樹脂自体は同一であるが、無機質フィラーの有無
又はその割合で異なるという意味である。

電機子１０は以下のようにして製造される。

無機質フィラーを含む常温で紛体の耐熱性樹脂を液相に
変化させる温度に加熱し、この液状耐熱性樹脂を電機子
コア１２を回転さぜなからスロット１３の内面１４及び
コア端面１５に塗布する。

塗布厚さは約２００μで、塗布方法は滴下、浸漬、スプ
レー等により行う。滴下により行う場合は、第４図（Ａ
）に示すように、２つの滴下ノスル２０をコア１２の両
端面の上方に配置して行う。浸漬により行う場合は、第
５図に示すように、コア１２の下側を液状樹脂２１の中
に漬けて行う。液状耐熱性樹脂の層を厚くするには、組
成や温度を適宜選定して粘性を大きくするか、塗布回数
を増せばよい。次いで、その後第４図（Ｂ）に示すよう
に、さらにコア１３を回転させながらその耐熱性樹脂を
加熱硬化する。

ここで耐熱性樹脂としては、エポキシ樹脂、不飽和ポリ
エステル樹脂、油変性不飽和ポリエステル樹脂、アルキ
ド樹脂、フェノール変性アルキド樹脂、フェノール樹脂
、油変性フェノール樹脂、ビニルホルマール樹脂、エポ
キシエステル樹脂、ポリブタジェン樹脂、ウレタン樹脂
、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂などを用いる
ことができる。また無機質フィラーは耐熱性を増すため
のものであるが、被覆層を硬くする役目もする。

無機質フィラーとしては、シリカ、アルミナ、タルクな
どを用いることができる。

実例として、エポキシ樹脂とフェノール樹脂の紛体にア
ルミナの無機質フィラーを入れ、これを約１００〜１５
０℃程度に加熱すると液状になる。

このワニスを、同程度に加熱したコア１２を５０ｒｒｕ
ｎ程度で回転させながら、第４図（＾）に示すように滴
下すると、コア１２のスロット内面１４とコア端面１５
に付着し、滴下完了後は同じ５０ｒＤｍ程度の回転を続
けながら約２００〜２５０°Ｃ程度に加熱すると、約３
０分で硬化する。

このように、コア１２を回転させながら液状耐熱性樹脂
を塗布し硬化させると、コア１２の端面１５に塗布され
た樹脂は遠心力により半径方向外方に移動する傾向を有
し、コア端面１５の平面部よりもスロット出口のエツジ
部分１５Ａの方が厚くなり、ここに溜まりを生じる。こ
の際、特に耐熱性樹脂中に入っている比較的重い無機質
フィラーは遠心力によりこの部分に集中する。この溜ま
りは硬化後に上述した端面エツジ部分の被覆層１７とな
る。これによりコイル巻線作業時にコイル屈曲部に当た
るコア１２のエツジ部分１５Ａが硬い組織の被覆層１７
によって絶縁強化され、絶縁性か向上すると共に、エツ
ジ部分１５Ａでの曲げによりコイル被膜の剥離も防止で
き、絶縁不良を防止することができる。

＝　１１　− コイル１８０巻線完了後、被覆層１６．．１７と同一ま
たは同種の耐熱性樹脂を液状に加熱したものをスロット
１３内に含浸させ、加熱硬化する。

これにより絶縁物１つか形成される。この絶縁物１９と
被覆層、１６とは同一または同種のものであるので、高
温時の熱収縮の違いは小さく、絶縁性及び接着性は向上
する。

〔発明の効果〕

本発明によれば、電機子コアを回転させながら無機質フ
ィラーを含む耐熱性樹脂をスロット内面及びコア端面に
付着させ、電機子コアを回転させながらその耐熱性樹脂
を加熱硬化したので、コア端面エツジ部分に耐熱性樹脂
を加熱硬化した被覆層が形成され、この被覆層により、
コイルの巻線作業時に当該エツジ部分で絶縁不良が生じ
ることが防止される。またこの被覆層は、スロット内に
充填される絶縁物と同一または同種のものであるため、
高温時の熱収縮の違いがなく、高速回転時の遠心力によ
る保持力低下が防止されると共に、絶縁性が向上する。

また同一または同種の樹脂を使用するため生産設備の簡
素化が図られ、作業も容易となる。また両耐熱性樹脂は
、液相に加熱４された状態で付着、充填されるので、ス
ロット深部まで浸透する。さらに、コア端面エツジ部分
の被覆層の確保により絶縁紙を装着する必要がなく、コ
イルの占積率か向上し、小形化できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例による回転電機゛の回転子の
製造過程中間状態における斜視図であり、第２図は第１
図の■−■線に沿った断面図であり、第３図は完成後の
回転子のスロット断面図であり、第４図（八）及び（Ｂ
）は、それぞれ滴下により液状耐熱性樹脂を塗布する工
程及びその後の加熱硬化工程を示す図であり、第５図は
浸漬により液状耐熱性樹脂を塗布する工程を示ず図であ
り、第６図は従来方法によるスロット絶縁を示すスロッ
ト断面図であり、第７図は他の従来方法によるスロワｌ
−絶縁を示すスロット断面図であり、第８図は巻線作業
をする際のスロット出口のコア端面エツジ部分の平面図
である。 符号の説明 １０・・・電機子　　　　　１２・・・コア１３・・・
スロット　　　　１４・・・スロット内面１５・・・コ
ア端面 １うＡ・・・コア端面のエツジ部分 １６．１７・・・被覆層　　１８・・・コイル１９・・
・絶縁物 出願人　　株式会社　日立製作所 同　　　日立化成工業株式会社 代理人　　弁理士　春　日　　譲 第６図

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）電機子コアのスロット内にコイルを埋設する前に
   、電機子コアを回転させながら無機質フィラーを含む耐
   熱性樹脂をスロット内面及びコア端面に付着させ、電機
   子コアを回転させながらその耐熱性樹脂を加熱硬化した
   後、スロット内にコイルを巻線し、同一または同種の耐
   熱性樹脂をスロット内に充填し、加熱硬化してできたこ
   とを特徴とする回転電機の電機子。
2. （２）前記スロット内面及びコア端面に付着させる耐熱
   性樹脂は、常温で紛体の樹脂を液相に変化する温度に加
   熱したものであり、この耐熱性樹脂の加熱硬化をそれよ
   りもさらに高い温度に加熱して行うことを特徴とする請
   求項１記載の回転電機の電機子。
3. （３）前記スロット内面及びコア端面に付着させる耐熱
   性樹脂は、エポキシ樹脂とフェノール樹脂の紛体にアル
   ミナ、シリカ、タルクなどの無機質フィラーを含ませた
   ものを加熱して液相に変化させたものであることを特徴
   とする請求項１記載の回転電機の電機子。
4. （４）電機子コアのスロットの内面と、コア端面の少な
   くともスロット出口のエッジ部分とに、無機質フィラー
   を含む耐熱性樹脂を加熱硬化した被覆層を設け、スロッ
   ト内のこの被覆層の上にコイルを巻線し、スロット内の
   このコイルの周囲に被覆層と同一または同種の耐熱性樹
   脂を加熱硬化した絶縁物を充填したことを特徴とする回
   転電機の電機子。
5. （５）電機子コアのスロット内にコイルを埋設する前に
   、電機子コアを回転させながら無機質フィラーを含む耐
   熱性樹脂をスロット内面及びコア端面に付着させ、電機
   子コアを回転させながらその耐熱性樹脂を加熱硬化した
   後、スロット内にコイルを巻線し、同一または同種の耐
   熱性樹脂をスロット内に充填し、加熱硬化したことを特
   徴とする回転電機の電機子の製造方法。