JPS585903A - 熱放散性絶縁物およびその製造方法 - 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】 この発明は、例えば自動車用電装品の電気舎１ｌＩＩ１
品の電気書！Ｉｆ：硬化安定保持させ、且つ発熱による
湯熱を効果的ＫｖＩ止し得るようにする電気ｅｍ体に用
いる熱放散性絶縁物に関する。

従来よシ、自動車電装品として用いられる例えば電動機
等の回転機量において、例えばそのステータ部は籐ｉ＃
Ａ訃よび篇２図に示すように構成されている。すなわち
、ケイ素鋼板をラオネートして構成したコア１１に対し
て１多数のスロット１ｚを形成し、とのスロット部に対
応して絶縁材ＩＪを設定する状態で、スロ、）１１部に
対してステータ電気ｅ線１４を場込み巻装するようにし
ている。そして、絶縁物１５によって、この巻装された
電気巻線を固着処理するようにしている。

したがって、このように構成される電気巻線体を備えた
機４１にめりては、ＪＩＩ３図に示すように電気看ｍ１
４に電流を流すことによって発生される熱は、絶縁材１
１ｆ：通してコア１１に伝適され、ある＾は１１１７７
８１４を固着処理する絶縁物１ｊを介して、それぞれ空
気中に放散される。

ここで、スロット１２部に対応する絶縁材１３としては
、一般にエポキシ粉体、Ｉリエステルフイルム、紙、樹
脂成形品等が用いられ、また１＠ｌｌ１１４の固着用絶
縁物１１としては、エポキシ粉体、工Ｉキシワニス、４
リエステルワニス、ポリイミドワニス等が用＾られてい
る。ここで、このように構成される電気巻線体の構成材
料の熱伝導率を示すと、第１表のようになる。

ｊｌ！１１！ 纂１表から明らかなように、絶縁部材の熱伝導率が、他
の電気＊＊体構成材料に比較して極端に低重ものであ）
、したがりてこのような電気巻線体部の温度上昇の大き
な要因の１つとなっている。そして、この温度上昇によ
る銅損のために％過熱時の出力低下、あるｖＨマグネ。

トワイヤを耐熱化することのコストア、グ等の問題が発
生してくる。

このような問題点を解決する丸めに、合成樹脂配合物中
に、無機質の微粒子を混入することによって熱放散性を
良好圧することが考えられている。例えば、合成樹脂配
合物に対してアル建す粉末中炭酸カルシウムを混入する
ものである。しかし、熱放散性を良好にするために、こ
れら微粒子を多く混入すると、機械的強度が低下し、ま
た電気絶縁性能が急化するような問題が生じてくる０例
えば、炭酸カルシウムｔ−使用した場合に：ｔｉ、熱放
散性に充分満足することができないものであシ、その熱
放散性に限度がありて好ましくない、この点アルミナ粉
末を使用するものは、熱放散性が上記炭酸カルシウムに
比較して充分なものとすることができるが、このアルミ
ナ粉末材料の入手問題、価格等の問題亦あシ、実質的に
自動車電装品用として用いることが困難となることがあ
る。

この発明は上記のような点に鑑みなされたもので、熱放
散特性が充分に良好な状態でる夛なから、絶縁物として
の特性を優れたものとして、例えば自動車用電装品の電
気巻線体に対して効果的に使用し、電気巻線体を確実に
固着し、またこの４１部１体に近接する金属材料部に対
して充分な電気絶縁性を保つことが可能となるような電
気巻線体に用いる熱放散性絶縁−を提供しようとするも
のである。

すなわち、この発明に係る絶縁物は、硬化して膜状にす
ることができ、熱硬化性合成樹脂配合組成中に、アル建
すを除く金属または金属酸化物、窒化物、炭化物の充ｆ
ｉｌ削を混入して構成するもので、ｑ＃に充填剤は熱伝
導率を１．　ＯＸＩ　Ｇ−’−／国・ｄ・ｇ・畠・Ｃ以
上で、粒子径が２００μ以下、かさ比重が１．０〜３．
５霞のものを選択するものである。この場合、充填剤と
して具体的に最も好まし込ものは、酸化マダネシウムで
あ）、その他、酸化ベリリウム、窒化ホウ素、鉄、アル
＜ニウム、鋼等が使用される。そして、この充填剤の配
合割合は、耐電圧９　ｋＶ／■以上を満足する範囲内に
遥足される。

以下この発明に係る絶縁物の具体的実施例を述べる。

〔總ｉｍｌ趨例〕

これ拡粉体皇装によシ形成され九絶縁物であｐ、エポキ
シＩＩＪＩが主底分である。そして、この絶縁物は次の
ようＫｍ造され、塗装して使用される。

すなわち、エポキシ樹脂（例えばシェル化学エピコート
１００４．１００７）とエポキシ樹脂用硬化剤（例えば
イミダゾール）や圧着色頴科、揺変性付与剤（例えばコ
ロイダルシリカの微粒子）、および流展性改質剤（例え
ばアクリルオリ−ｆマー）等を加えて、熱硬化性合成＊
ｇｒ配合組成を構成する。そして、この熱硬化性合成樹
脂配合組成１００重量／４−セント中に、後述する充＊
剤を加え、７０〜１３０℃の温度で混練したものを急冷
し、粉砕して得られる。ここで、上記充填剤としては、
アルミニウムを３０重量パーセント熱硬化性合成樹脂配
合組成に加えるものとする。

このようにして形成された粉体状の酋科を塗装して硬化
させ、絶縁物が構成されるもので、こｏ絶縁物ＯＩＩ＆
　伝導率Ｂ　ｒｌｏ　Ｘ　１０−’　ｄｌｏｌｌ　４＠
ｇ嘲會Ｊで［Ｌ電気的絶縁性能につ＾ても特に問題は無
く、耐電圧が９　ｋＶ／ｓａｗ以上であることが確認さ
れた。

〔菖２乃至第７実施例〕 これらの実施例におｈて、熱硬化性合成樹脂配合組成は
上記第１実Ｍｌ町と同様であル、充填剤のｆａ類と配合
割合をそれぞれ変え九ものである０例えば、第２実施例
はアルオニウムを３０重量ノ９−セント配合し、第３実
施例は鋼を３０重量パーセント配合したもので、さらＫ
ｊ１７１１施例は酸化チタンを使用したものである。

そして、これらｇｉ乃至第７実施例の具体的充填剤の内
容、特性等社菖２表に実施例番号１〜７として示すよう
になる。尚この第２表でム〜Ｈは比較のために示したも
ので、この発明の実施例で紘ない。

菖　　２　　表 すなわち、この菖２ｍ１１から明らかなように、アル１
＝ウムを充填剤とするものでは、添加量を３０重量パー
セントとした場合には、ｌｋ属の熱伝導率がｒ　１０　
Ｘ　１０””　ｊ／Ｃ４ｄ・ｇ−ｓ＠ａＪとな夛、自動
車電装品の電気＊＊体に使用する絶縁物として、充分な
値を示して−る。また、耐絶縁性も９　ｋＶ／■以上と
なりて、良好な特性が得られる。しかし、アルずエラ五
の添加量が７０重量ノノー−ントを越えると、耐電圧特
性が低下する。したがりて、アル１ニクム添加量は、耐
電圧特性が９　ｋＶ／■以上の値となる範囲内まで少な
くする必要がある。

また、充＃Ａ削が酸化マダネシウムである場合には、そ
の添加量を９０重量Δ−セｙトとすると、絶縁車馬がも
ろくな）、耐衝撃性が悪化することが判明した。

さらに、従来にお−て充填剤として考えられた炭酸カル
シウムの場合は、添加量を８０重量ノノー−ントとして
も、絶縁１属の熱伝導率が不足するもので６９、電気＊
＊体の熱放散効果を充分に得ることができない。

尚、炭酸カルシウム自体の熱伝導軍拡、「６×１０−５
−／ｌｌφｄ＠ｇ−ｉ＠ｅ　Ｊである・＄１１２！Ｉに
おいて、問題点は「無し」と判定したものは、自動車用
電装品となるオルタネータ中マダネトーの電気ＩＩ、Ｉ
Ｉ体に用いる熱放散性絶縁物として適合していることを
示している。そして、その規準範囲は、発明者等の実験
的、経験的に得られた数値から判断し友ものであシ、熱
伝導率がｌ　９　Ｘ　１０−’　ｊ／３・ｄ・ｇ・ＩＣ
」以上、耐衝撃性が２０３以上、力、トスルー抵抗が２
６０〜４５０℃、熱変形温度が１００〜１４０℃、剪断
接着力が１００〜２６０麺／ｃｍ露、絶縁抵抗がＩ　Ｘ
　１０’０１以上、耐電圧が９　ｉｃｖ／■以上の豊水
の満されたものを、問題点「無し」と判定した。

そして、アルミニウム、鋼、炭化ホウ素、酸化ペリリク
ム、酸化マグネシウム、酸化チタン等を充填剤として使
用し、その添加量を任意に違定すれば、上記問題点「無
し」の要求を満たせることが判明した。

尚、上記充填剤の中で、１ＩＫｌｌ化マグネシウムを使
用したものは、比較例Ｃ，Ｄ、Ｉでそれぞれ示す酸化ア
ルミニウムを使用するものよｐも充分く少ない添加量で
充分な熱伝導率を得ることができ、充填剤として非常に
優れたものとなる。

上記第１乃至第７の実施例では、熱硬化性合成樹脂と充
填剤との間Ｏ！＃画熱抵抗を低下させるために、充填剤
の最大粒径を２００μと大きめにして、充填剤の総表面
積を小さくした軟度分布のものを使用する。仁の充填剤
の粒度分布と粉体の熱伝導率との関係社、例えば充ＪＪ
剤を酸化マグネシウムとじ九場合に菖４図に示すようＫ
なる。

籐４図において、ム〜ＤＫそれぞれ示す特性は、それぞ
れ下記に示すグレートム〜ＤＫ相轟する。

グレートム；最大粒子１１２００Ｊ、かさ比重３．５）
／ｇグレードＢ；最大粒子径１５０Ｊ％かさ比重２　ｔ
；／ｅｅグレードＣ；最大粒子径５０Ｊ１％かさ比［１
）／ｅｃグレードＤ；敢大粒大粒子径１５μさ比重０．
４５ｆ／ａｔ尚、最大粒子径２００μ以上の充填剤を用
いると、一般に行なわれているような膜厚ｏ、　ａ　ｍ
１ＩＩ盪のｍ装では、連装外観が粗大粒子によって凹凸
が生じ、好ましくない。

また、上配纂１乃至第７の実施例で示された絶縁物皇換
祉、いずれも粉体車装を公知の粉体車装法によって得る
ものであるが、粉体塗料の段階でその粒度、かさ比重、
流れ性が所定の範囲内でなければ、塗料として好ましく
ない。以下この点について述べる。

（ａ）粉体塗料の粒度 ＪＩＳＩＩ準ふるいで、６０メツシ＆／クス以下の粉体
塗料を用いた。６０メッシ瓢以上の粗い粉体は、連装時
の７リーフロー性が患い。

（ｂ）かさ比重 ＪＩＳＫ６９１１（熱硬化性グラスチック一般試験法）
Ｖこよって測定したかさ比１が、０．３〜０、９１　ｆ
／ａｔの粉体塗料を用いた。０．３　Ｓｏ、９１ｔ々以
外の粉体塗料は、塗装時の７９−７０−性が悪い。

（ｅ）流れ性 （１）　　水平流れ性（電気ＩｔＩ１１！ＩＩ体を収納
し保持する金属部材の表面に塗布されるスロット絶縁用
粉体塗料についてのみ） 粉体塗料０．５？を圧力２０　Ｋｔ／３”でプレスして
径１３ａ％厚み約２．５■の錠剤を作や、この錠剤をあ
らかじめ１４０℃に加熱された水平なみがき鋼板上に乗
せ、１４０℃で２０〜３０分間加熱し、冷却後平均直径
を測定して、次式により水平流れ性を求める。

上記のような計算手段で求めた水平流れ性−と違農外−
の関係は、胞３表に示すようになる。

纂３表 ＃Ｉ３表から明らかなように、スロット絶縁用としては
、水平流れ性が４〜１６％の粉体塗料が曳い。

（ｉ０４５度＃斜流れ性（１諺気巻線体を構成するマグ
ネットワイヤ相互間またはその上に含浸またはモールド
されるコイル固着用粉体塗料について） 上記（１）の１合と同様に作成した錠剤を１５０℃に加
熱された４５度傾斜したみがき鋼板上に乗せ、２０〜３
０分間加熱し、冷却後に流れ方向の最大長を測定し、次
式によシ求める。

このような計算式によシ求めた４５［［斜流れ性ｒ　１
．５　Ｊ未満は含浸性が思く、コイル（電気壱１ｍ）固
着強度も低いため望１しくない。

また、血装俊の硬化した絶縁物として散水されるｆＩ４
１１１ｉ撃性、カットスルー抵抗、熱変形温度、剪断接
層力、絶縁抵抗、耐電圧−熱伝導率にも好ましい範ｄが
存在する。そして、その範囲は、１！ｔｌＫも述べたよ
うに実験的、経験的判斬によって明らか圧されたもので
、それについて以下詳述する。

（ｄ）耐衝撃性 軟質鋼材（８１５０，１２Ｘ１２Ｘ１００）に０．３〜
０．５■の厚さＫｍ装し、硬化して、ｒ＝−ポン（ｌｉ
ｉｓ試皺機（ＩＡインチへ、ド、荷重５ｏｏｔ）を用い
て測定する。

ｒ−ボン衝撃＠１２０３未満のｍ躾は、４Ｉ一時のワイ
ヤテンション等によって、塗層に割れ、欠けが生じ、接
地不良発生の原因となるため、電気壱瞼体用の絶縁物と
して鉱、２０３以上の耐衝撃性を有する粉体塗料である
ことがｉ！ましいＯ （・）力、トスルー抵抗（耐熱軟化温度）軟質鋼材（８
１５Ｃ，１２Ｘ１２Ｘ１００）の角棒にｖ３だけ０．３
〜０．５■の厚さに塗装する。そして、これ１に硬化し
たｍ換の上に、径０．４１１１Ｃ１ｍｌ銅線をかけ、こ
の鋼−に２５０ＬＣ）荷重をつける。これを３　Ｃ／ｍ
ｉｎの昇ｍ、！［度で温度を上げ、ｌ！ＩＪＩＩが破断
する温度を測定し、このようにして求めた力、トスルー
抵抗値が２６０Ｓ４５０℃の＠！Ｌを有する粉体ｍ科が
望ましい。

尚、カットスルー抵抗値が２６０℃未満では、コイル固
着処理時の加熱で造膜が軟化し、ワイヤがくい込んで絶
縁、接地不良が生ずる。また、４５０℃以上の耐熱性エ
ポキシ配合品では、造膜かもろくなシ、前記（ｄ）項の
耐衝撃性ｔ−満足させることができなくなる。

（ｆ）熱変形温Ｒ（ＨＤＴ　） ＪＩＳＫ６９１１によシ測定した熱変形温度が１００へ
１４０℃の粉体塗料でるることが望ましい、尚、ＨＤＴ
　１００℃未満および１４０℃以上の粉体１１１Ｉ科は
、前項″の場合と同様に耐衝撃性の点で満足することが
できない。

−）剪断接層力 あらかじめ脱脂したテストピース（５ＰＣＣ−８Ｄ。

１００ｘ１５Ｘ１ｔ）を１脅／１５Ｘ１０■の加圧力で
粉体で接着し、引張速度５　Ｓ２０　Ｉ’ｌｌ／ｍｉｎ
にて剪断接層力を測定し、この接層強度が１００〜２６
０　Ｋｆ／ａ＋１１の値を有する粉体塗料が望ましい。

尚、接着強ｌｉ！　１００　Ｋｆ／ｃｓ＋”未満の粉体
塗料は、密着力不足の状態となる。

（ｈ）絶縁抵抗および耐電圧 軟鋼板（５ＰＣＣ−ＨＤ、６０Ｘ６０Ｘｌｔ）に、０、
３〜０．５　ｃｇｌの厚さにｍ鋏した４のを試料とし、
電気機器の品質をそこなわぬ絶縁特性〔絶縁抵抗；ｌＸ
１０’Ω−１：１１以上、耐電圧（ＪＩ８に６９１１に
よる）　；　９　ｋＶ／ｍ以上〕を有する粉体が望まし
い。上記の偽以下では、自動車電装品の品質夙格である
ＡＣ１２００Ｖｍ加時の洩れ電流規格値を満足できない
もので６つ九。

０）熱伝導率 １００〜１４０℃の金型にて粉体塗料を成形し、さらに
２００℃で約１時間加熱して完全硬化させて作成した径
３５■、厚さ３諺の円板を試料として、熱伝導亭測定装
ｆＩＬ（輩出器機製作ｆｒＭｏｄ＠１８　Ｓ　−Ｔ−Ｃ
：　３５　）を用いて測定した。そして、その測定し丸
熱伝導皐が９〜３０ＸｌＯ−’−／３・ｄ＠ｒｓ＠ｃの
粉体塗料が望ましい。

尚、熱伝導率が上記値未満のものでは、電気機器の熱放
散性効果が低く、またその値以上では、充填剤添加量が
多すぎる状態となり、ｍｕがもろく割れ、欠けが生じ易
くなったり、また絶縁不良等の緒特性が好ましくない状
態となった。

以上説明した＃＃特性のうち、特に充ＩＭ量と粉体塗料
の熱伝導率、耐衝撃性、流れ性の関係について、粒径１
５０μ以下、かさ比重２　ＶＯ２の酸化マグネシウム充
填剤を用いた時の結果を例としてｍ５図に示す、この第
５図中のｆｌ＋Ｉｍを施して示した充填量の範囲、すな
わち、３０〜８０］１菫パーセントが実用上良好な特性
が得られるものである。

図において、ムは水平流れ性、Ｂは熱伝導率、Ｃ＃ｉ＃
Ｈ衝撃性でめる〇 尚、上述した纂ｌ乃至＃！７の実施例では、エポキシ偶
脂を主成分とする粉体塗料について示したが、さらにそ
の他の樹脂や車装手段を使用することのできるもので、
これらを以下ＩＫ８乃至第１Ｏの実施例としてｉ１２ｍ
Ａする。

Ｃａ１Ｉ８実施例〕 ？リエステル粉体造科に係るもの′で、前述したエポキ
シ粉体塗料と同様な工程で製造した。

すなわち、ポリエステル樹脂（東洋紡のパイロンＧＶ２
３０　、　ＧＶＩ　ＯＯ１日本合成化工のＥＲ８２００
，ＥＲ６６１０等メ、ポリエステル樹脂用硬化ｆ＠（シ
ェル化学のエピコー）　１００４゜インシアネート樹脂
等）中に１熱伝導軍１．０×１０−２ａｄ／ＱＬｄ＠ｇ
・ｓｅｃ以上の熱伝導性充填剤（１１１化マグネシウム
、酸化ベリリウム、窒化ホウ素、鉄、アルミニウム、銅
、炭化ホウ素、酸化チタン等の粉末）を３０〜８０１Ｆ
？−セント混入し、その他必要に応じて揺ｉ性付与剤、
流展性改質剤等を加え、７０〜１３０℃の温度で混練す
る。そしてこれを急冷し、通常の粉砕手段によって粉砕
して粉体とした。

このようにして得られる熱伝導性ポリエステル粉体塗料
の粒度、かさ比１、熱伝導率、耐衝撃性、力、トスルー
抵抗、熱変形温度、剪断接着力、絶縁抵抗、耐電圧部の
＃＃特性は、前述した熱伝導性エポキシ粉体塗料と同範
囲のものを使用した。向、熱伝導性ポリエステル粉体塗
料は、熱伝導性エポキシ粉体塗料に比較して、一般にｍ
換硬化時間が長くな夛、接着強度は劣る傾向にあった。

（１１９夾施例〕 アクリル粉体塗料に係るもので、この粉体もエポキシ粉
体塗料と同様の工程で製造される。

すなわち、アクリル樹脂（三井東圧のアルマティクスＴ
Ｄ−６１００〜６４００等）、アクリル樹脂用硬化剤（
７′カンカルメン鈑、メラミン樹脂等）中に、熱伝導率
１．０〜１０−２鹸龜”ｄ＠ｇ”ｌ・Ｃ以上の熱伝導性
充填剤（酸化マグネシウム、酸化ベリリウム、窒化ホウ
素、鉄、アルミニウム、鋼、炭化ホウ素、酸化チタン等
）を３０〜８０崖量パーセント混入し、その他必要に応
じて揺変性付与剤、流展性改質剤、耐衝撃性向上剤（例
えばエポキシ樹脂）等を加え、７０〜１３０℃の温度で
混練したものを急冷し、通常の粉砕手段で粉砕し、粉体
とした。

このようにして得られる熱伝導性アクリル粉体塗料の耐
電圧等の緒特性も、先に示した熱伝導性エポキシ粉体塗
料と同範囲のものとした。

尚、このアクリル粉体塗料は、熱伝導性工ｌキシ粉体塗
料と比較して、一般的に接着＠度が劣る傾向にある。

以上の第１乃至第９の実施例で示したような熱伝導性粉
体塗料による塗装は、流動浸漬法、吹付法、静電流動！
５！漬法、静電吹付法等で代表される一般的な粉体塗装
平膜により°Ｃ行なえばよい。

〔第１Ｏ実施例〕 これまでの粉体にかわ９、液状樹脂に係るもので、粉体
塗料と同様に液状樹脂（例えばエポキシ樹脂、ポリエス
テル樹脂等）に対して、熱伝導性充填剤を混合して絶縁
物を構成する。

例えば、分子量２５０〜４７０、エポキシ当量１００−
３００のエポキシ樹脂（シェル化学のエピコート８２８
）１００重量部、エポキシ何重用硬化剤である酸無水物
（日立化成のＭＨＡＣ−Ｌ　）　８０重量部、エポキシ
樹脂用硬化促進剤（四国化学のＥＭＩ　）　３重量部、
揺変性付与嗣（日本アエロジル製のアエロシール２００
）０〜２０重量部中に、熱伝導率１．０Ｘ１０−２−／
−・ｄｅｇ・畠・Ｃ以上の充＊剤（例えばトｚり製薬の
酸化マグネシウム等）を３０〜８０重量パーセント添力
ＤＬ、その他必景に応じて顔料咎を加え、通常の混合手
段で混合ブレンドしたものである。

尚、ｌｉｆ性付考付与剤スロット絶縁用かコイル固着用
か等の使用目的、適用製品形状（例えば、ワイヤの太さ
と巻き方等）、あるいは充＊削量等によって、その添加
量を変化させたが、スロット絶縁用としては、３〜２０
１童部、またコイル固着用としてはθ〜６１倉部が良好
であった。また、処理方法としては、従来よル知られて
いる浸漬処理、滴下処理等によって絶縁処理を行なえば
良い。

以上の各実施例で示されたよ５を絶縁物を、実際に自動
車用電装品に対して適用した場合の応用例について、以
下説明する。

〔第１応用例〕 二輪車用マグネト−で実施したもので、マグネト−ステ
ータコアを１８０〜２４０℃に予熱して、流動浸漬法に
よって、スロット絶縁用熱伝導性粉体ｍ科を、０．４〜
０．５１１１０厚さに塗装し、硬化、冷却後、マグネッ
トワイヤすなわち電気ＩＩ線を巻装する。そして、その
後再度１６０〜２００℃に予熱して流動浸漬法によって
コイル（巻！１）固着用熱伝導性粉体造料を塗装し、硬
化してコイル固着処！ｌを行ない、絶縁物層を形成した
。

上記のように処理されるマグネト−ステータは、例えば
第６図に示すようになるもので、ｘｚＦｉ：ｙア、１ｓ
は絶縁材層、１４は巻線、１５は絶縁物である。そして
、このようなマグネト−ステータにおける冷却効果を巻
線温度の測温結果で示すと、第４表に示すようになる。

テストムｌ〜４のスロット絶縁用粉体は、従来品を用か
たものでめシ、またテストムｌおよび２の巻線固着用の
粉体も従来品を用いたものである。また、テストム９は
測定データ上では問題は無いものであるが、絶縁物塗膜
に着干の欠けが生じ、６台中１台に接地不良が発生した
ため、判定で「×」とされた。

この第４表からも明らかなように、実施例で説明したよ
うな絶縁物を用いることによって、マグネト−ステータ
の＊騙の温度を、従来に比較して最大２８℃低下させる
ことができる。特に巻線固着用にこの絶縁物を使用する
と、その効果は着るしい。

尚、＠１０実施例で示した熱伝導性液状衝脂にお何重も
同様の試験をした結果、第４表と同様の効果が確靴され
た。しかし、作業性、作業環境の点で粉体塗料が優れて
＾た。

〔第２応用例〕 オルタネータステータで実施したもので、オルタネータ
ステータコアを１３０〜２４０℃に予熱して吹付法によ
って、スロット絶縁用熱伝導性粉体塗料を厚さ０．１〜
０．１５■および０．３〜０．５ｉｌｓＫ吹付ｍｅして
硬化、冷却ｆｌｋ巻蔵する０その後、再度１４０〜２０
０℃に予熱して吹付法によって巻線固着処理用熱伝導性
粉体塗料を吹付塗装して硬化し、巻線固着処理を行なう
。

このようにして提供されたオルタネータステータを用い
、冷却効果をオルタネータの出力で示すと、第５表に示
すようＫなる。尚、ここで、第７図に示すように、オル
タネータステータの巻線冷時と熱時の出力イヤツブは、
高速回転時より低速回転時の方が大きく明確でおるので
、この例ではオルタネータを１５０　ＯＲ，Ｐ、Ｍ時の
出力で示した。

第５表においてテス）４１および２のスロ。

ト絶縁粉体、およびＡＩの巻線固着用粉体鉱従来品であ
る。また、テス）Ａ８はｌＩｊ［Ｋ若干欠けが生じたの
で「×」と判定した。

すなわち、この第５表から明らかなように１冷却性が向
上されることによって、オルタネータ熱時の出力向上が
餡められることが判明する。。

尚、ａｌ！７図においてＡは巻藉冷時、Ｂは１！線熱時
の出力−回転数特性を示し、破細で示すＣはロータコイ
ルのみが冷時の場合を示している。

〔第３応用伺〕 これはオルタネータロータボビンで実施した場合で、オ
ルタネータロータは第８図に示すように構成される。す
なわち、回転軸１６に対して、１対のポールコアＩ１ｍ
、１７ｂが結合されているもので、このポールコア１７
　ａ　ｐ１７ｂはそれぞれ複数の磁極爪１８息、１８ｂ
を有し、この磁極爪１８ｍ、１８ｂが互にかみ合うよう
に対向設定されている。そして、この磁極爪ｌｅａ、１
８ｂの内側部で、１対のポールコア１７ａ、ｌｒｂ間Ｋ
がビン１９が固定され、このボビン１９に対して＠Ｍｉ
ｃｒｏが施されて込る。

ここで、ゴピ７１９の材質としては、通常ナイロン、ポ
リッチレンテレ７メレート等の樹脂成形品が用いられて
いるため、新たな絶縁処理は不要であるが、反面対ビン
１９材の熱伝導皐（３〜５　Ｘ　１０−’　ｄ／ｃ！ｌ
−ｄ＠ｇ−ｉｅｅ　）が低く、Ｉｔ！ｌ１１１２０部の
熱放散のネックとなってｈる。

そこで、このボビン１９をナイロン等の熱不良導体であ
る樹脂材料から、熱Ｑ良導体である金属類（例えば鉄、
銅、アルミニウム等；　０．１　ｓ〜１．　Ｏｊ／ａｍ
・ｄａｇ−ｉｅｅ　）　／／Ｃ変更することがｉｉｔし
い。

しかし、鉄、鋼等の全８Ｍピンとすることによって、熱
伝導性は向上するが、反面絶縁性がそこなわれるため、
金Ｓ？ビン上を熟伝導性街脂で絶縁処理する必要がある
。

がビン１９として鉄ａ１Ｎピンを使用し、また絶縁材と
して熱伝導性エポキシ粉体塗料を用いた例について以下
説明する。

鉄がピンに対して、まずスロット用熱伝導性エポキシ粉
体を静電流動浸漬法によって塗装する。静電流動浸漬連
装は、印加電圧５０〜９゜ｋｖ、’７−’１回ＥＬＳ’
　５〜２５　ＲｏＰｏＭ、、ｍ装４間４〜３０秒、〆ピ
ンと粉体流動面間の距ｍ２〜ｆ３ｏｎの条件でも徳脹厚
（０，０６〜０．３０１１８）Ｋ’ｌｌｌ？ｉし、その
ｔＩｔ１ｊ！１装した粉体産科を溶融硬化（１５０〜２
４０℃で１〜３０分間）する。このようにし工形成され
九〆ピン１９に巻線２ｏを巻装して第８崗のロータを作
成する。そして、このようなロータ部を用りて、前記第
２応用例に示したオルメネータステータと同様に、その
冷却効果をオルタネータの熱時出力で表わすと、＃Ｉ６
表のようになる。ただし、ステータの場合と異なシ、ロ
ータでの冷却効果は、萬速回転側で大きいものであるた
め、この冷却効果の例は、オルタネータの５００　ＯＲ
，Ｐ、Ｍ時の出力で示す。

この場合、ステータは従来品を用いるものであシ、また
テス）Ａ２のスロット用粉体塗料は従来品のものである
。

すなわち、この第６表から明らかなように、オルターネ
ータの高速回転域での出力アップが可能であることが確
認された。尚、ａｍの欠は等もなく、その他Ｈ品の品質
もナベて満足すべき鴨のであった。

熱硬化性合成樹脂配合組成は、エポキシ樹脂を使用する
ことによシ、接着強度の強いものが得られ、また充填剤
として酸化マグネシウムを使用することによって、機械
的強度を大としながら、熱放散性が良いものとすること
ができ、且つ電気的特性も良好な最良のものが得られ九
。

さらに、ｉＩ！３緻物が電気巻細体を構成するマグネッ
トワイヤ相互間、またはその上に含浸筐たはモールドさ
れるものである場合に、その４５ｆｌｊｉｆｉＪｒｌ！
すれ性を１．５以上とすルｅ　（！：　Ｋ　Ｌ　−ｚ　
テ、含浸性が良好となシ、巻線固層強度を効果的に強く
することができる。

また、絶縁物が電気４１！１体を収納し保持する金属部
材の表面に塗布されるものである場合には、その水平流
れ性を４〜１６−とすることによシ、造膜表面が凹凸状
となったシ、また塗膜がたれるようなことを防止するこ
とができる。

さらに、絶縁物の硬化して農になる前の状態を、粉体と
し、この粉体の粒度が６０メシシ具以下で、かさ比重が
０．３　Ｓｏ、　９１　ｆ／ｃｃとし、且つ硬化後の熱
伝導車が９　Ｘ　Ｉ　Ｏｊ／ＩＩ−ｄ・ｇ・暮・Ｃ以上
、耐衝撃性が２０５１以上、力、トスルー抵抗が２６０
〜４５０℃、熱変形温度が１００〜１４０℃、剪断接着
力が１００〜２６０４／Ｉ１ｍ、および絶縁抵抗が１×
１００国以上とすることによって、自動車用電装＆ｏｍ
気＋ｅｍ体に対して効果的に使用できるもので、充分な
熱放散性、電気的、機械的性能が得られるものである。

以上述べたように仁の発明に係る絶縁物は、熱硬化性合
成樹脂配合物中に、熱伝導車１．０×１０−２ｊ／ｃＭ
１・ｄ＋ｅｒｓｅｅ以上で、且つ粒子径が２００μ以下
、かさ比１が１．０〜３．５に物のアルミナ粉末以外の
金属または金属酸化物、窒化物、炭化物からなる充ｔ１
４剤が混入され、且つ硬化した状態で耐電圧９　ｋＶ／
ｓａｇ以上となるものであシ、熟放歓性が良好で、電気
的、機械的特性も充分に優れたものとすることができる
。したがって、例えば、自動車電装品の電気巻線体のス
ロット絶縁用、あるいは−＊＊固層用の絶縁物として効
果的に使用することができ、温度上昇に伴なう銅損ｔ−
低下し、従来と同一の大きさ、仕様であ夛ながら、例え
ば出力等の性能向上が可能となる。

具体的には、この発明に係る絶縁物を、マグネト−ｆｏ
アモータ、スタータ、ワイパモータ、リレーコイル等の
目勤車用電気舎線体に用いることによシ、これら巻線体
を効果的に小型軽量化することができ、また熱的にも安
定した熱放歓性艮好な電気巻線体を得ることができる。

また、光礒削としてアルミナ粉末以外のものが使用され
るものであるため、原材料の入手が容易となり、コスト
低減等に大きな効果が発揮される。

第１図は通常のステータを示す図、第２図は上記ステー
タの巻線部を一部断面して示した図、８３図は上記断面
における放熱状態を説明する図、第４図は充填剤粒子径
に対応する熱伝導率を説明する曲線図、第５図は充填剤
粒子径と緒特性との関係を示す曲線図、第６図囚はマグ
ネートステータを示す正面図、同じく（６）は（４）図
のｂ−ｂ線断面図、（Ｑはその巻線部の一部をＪｉＩＩ
！ル出して示す断面図、第７図は上記ステータの熱と出
力との関係を示す曲線図、第８図は同じくロータを一部
切欠いて示す図である。

１）・・・コア、１２・・・スロット、１３・・・スロ
ット用絶縁物、１４．：１０・・・巻線、１６・・・固
層用絶縁物。

出願人代理人　　弁理士　鈴　江　武　躍（Ａ） 第７図 回転＆（ｘｌｏ３Ｐ、Ｐ、Ｍ 第６図 （Ｂ）（Ｃ’） 第８図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）　　熱硬化性合成樹脂配合物中に１熱伝導車が１
   ．　ＯＸ　１０　　ｄ／Ｃ！Ｌｄ＠ｇ−ａ＠ｅ以上で、
   且つ粒子径が２００μ以下、かさ比重が１．０〜３．５
   ８１物の金属、金ＩｊＩ４＃ｉ化物（アルミナを除く）
   、童化物、炭化物等の熱伝導性の良好な充填剤をａ大便
   化し、耐、電圧９　ｋＶ／ａｌ１以上としたことを特徴
   とする電気巻細体に用いる熱放散性絶縁物。 （２）　　前記充填剤は、酸化ベリリウム、窒化ホウ素
   、鉄、アルミニウム、鋼、炭化ホウ素、酸化チタンの中
   のいずれか１種、または数樵の混合物からなる特許請求
   の範囲第１項記載の熱放散性絶縁物。 口）　前記光ｔ１４Ｍは、酸化マグネシウムで構成され
   る特許請求のＩＩ！８ＩＩ１．！ＪＩ記載の熱放散性絶
   縁物。 （４）前記充填ｊｌｉｌを構成する酸化マグネシウムは
   、粒径が２００μ以下であシ、前記熱硬化性合成樹脂配
   合物１００重量Δ−セントに対して、酸化！グネシウム
   の添加量が３０−８０重量／４−七ントとした特許請求
   の範ｓｇａ項記載０熱放散性絶縁物。 （５）　　前記充填剤を混入した熱硬化性合成樹脂配合
   物は、粒度が６０メツレー以下で、且つかさ比重が０．
   ３　ＳＯ，９１）／＃４Ｄ粉体でなり、この粉体の集合
   硬化した状態で熱伝導率が９Ｘ１０−’−／１・ｄ・ｇ
   ・■＠以上、耐衝撃性が２０ａ１１以上、力、トスルー
   抵抗が２６０〜４５０℃、熱変形温度が１００〜１４０
   ℃、剪断接着力が１００〜２６０　ＫＦ１５１１”およ
   び絶縁抵抗がｌＸｌ０Ω・１以上であるようにし九畳許
   請求の範ｉ！１ｍ１ｌ［記＠０熱放散性絶縁物。