CN103109445B - 定子制造方法及定子 - Google Patents
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Abstract
一种定子制造方法，将在导体(11)的外周形成有釉质层并在釉质层的外周形成有压出皮膜树脂层的绝缘性导体(11)变形加工成具有直线状的槽内导体部(11B)和形成有弯曲部的线圈端部(11A)的形状，来制造绝缘性导体线圈(100)，并将铁芯组装到绝缘性导体线圈(100)，由此制造定子，该定子制造方法具有：第一工序，对绝缘性导体(11)的压出皮膜树脂层在非结晶性树脂状态下进行形成弯曲部的变形加工，并使绝缘性导体线圈(100)成形；第二工序，通过将绝缘性导体线圈(100)的压出皮膜树脂层加热到玻璃转移温度以上，使其变为结晶性树脂状态；以及第三工序，将绝缘性导体线圈(100)组装到铁芯。
Description
技术领域
本发明涉及定子制造方法，该定子制造方法将在导体的外周形成有釉质层并在釉质层的外周形成有压出皮膜树脂层的绝缘性导体变形加工成具有直线状的槽内导体部和形成有弯曲部的线圈端部的形状，来制造绝缘性导体线圈，并将铁芯组装到绝缘性导体线圈，由此制造定子。
背景技术
在导体的外周烧制有釉质层的漆包线中，对于局部放电劣化，需要将釉质层的厚度设为60μm以上。但是，如果增大每次的烧制厚度，则存在由于清漆中的溶剂的挥发和起泡导致在釉质层中残留有气泡的问题。
另一方面，如果减小一次的烧制厚度并增加烧制次数，则存在导体和釉质层的密接性下降的问题。
作为增大绝缘层的膜厚并提高釉质层的接合强度来解决上述问题的手段，在专利文献1中，提出了在导体的外周形成至少一层釉质烧制层并在导体的外侧形成至少一层压出皮膜树脂层的耐逆变浪涌绝缘导线。
另外，在专利文献1的技术中，主要使用热可塑性树脂。即，如专利文献1的表2所记载的，制造涂覆了多种热可塑性树脂的电线，并进行耐摩耗性(常温)、耐热耐老化特性(180℃)、耐溶剂性的评价。
另一方面，在专利文献2中公开了以下的定子制造方法：通过将在平角导体的外周形成有釉质层的漆包平角线成形为直线状的槽内导体部和形成有弯曲部的线圈端部，制造笼状的绝缘性导体线圈，并将笼状的绝缘性导体线圈组装到铁芯上，由此制造定子。
以往，在定子中，在槽内邻接的槽内导体部彼此之间的电压差很小，仅通过釉质层就能够确保充分的绝缘，但在线圈端部中，三相电流错综复杂，导体彼此之间的电压差增大，仅通过釉质层不能确保充分的绝缘，因此使用绝缘相间纸来确保绝缘。
但是，将绝缘相间纸插入线圈端部之间需要复杂的作业，存在致使成本提高的问题。为了解决该问题，通过使用耐逆变浪涌绝缘导线来确保线圈端部中的绝缘性，而不需要使用绝缘相间纸。
在先技术文献
专利文献1：日本专利文献专利第4177295号公报
专利文献2：日本专利文献特开2009-273352号公报
发明内容
然而，在专利文献1中，仅对绝缘性导体进行了记载，对于将绝缘性导体变形加工成波卷形状或环绕形状等来制造绝缘性导体线圈、以及将铁芯组装到该绝缘性导体线圈来制造定子，则完全没有记载。
在实际中，例如，如专利文献2所示，需要将漆包平角线等绝缘性导体(扁绕线圈)变形加工成具有直线状的槽内导体部和形成有弯曲部的线圈端部的形状来制造绝缘性导体线圈。此时，在弯曲部中，压出皮膜树脂层发生断裂，而有可能发生绝缘不良。
压出皮膜树脂层发生断裂是因为：压出皮膜树脂层处于结晶性树脂状态并且刚性很大，因此不能承受变形加工。
本发明的申请人通过实验证实：如果在不使压出皮膜树脂层结晶化的情况下在非结晶性树脂状态下对压出皮膜树脂层进行弯曲加工，能够解决上述的问题，因而将该特征作为权利要求1提出。即，如果在压出皮膜树脂从压出成形机中刚被制造出就立即快速冷却而使皮膜处于非结晶性树脂状态，则由于压出皮膜树脂层具有柔软性，即使进行弯曲加工，压出皮膜树脂也不会发生断裂。
另一方面，在形成绝缘性导体线圈而将其组装到铁芯之后，需要加热压出皮膜树脂层而使其处于结晶性树脂状态。这是因为：例如，在PPS树脂中，结晶性树脂状态的绝缘破坏电压与非结晶性树脂状态的绝缘破坏电压相比增大20％以上。另外，因为耐热性也有所提高，并因为在马达等制品中非常需要增大绝缘破坏电压和提高耐热性。
在此，在将绝缘性导体线圈组装到铁芯后进行加热的情况下，如果将压出皮膜树脂层处于密接的状态(相互推压的状态)下的槽内的压出皮膜树脂层加热到玻璃转移温度以上的温度，则树脂发生软化，存在由于相互的推压力导致压出皮膜树脂层的皮膜厚度减小的问题。
图14中示出了关于压出皮膜树脂层的皮膜厚度的减小的实验结果。在以非结晶性树脂状态加热压出皮膜树脂层之前，厚度XA＝200μm。在压出皮膜树脂层被加热之后，厚度XB＝165μm，压出皮膜树脂层的厚度减小了17.5％。由于压出皮膜树脂层的厚度减小时绝缘性下降，因此存在问题。
另一方面，在结晶性树脂状态的情况下，加热前的厚度YA＝224μm，但加热后的厚度仅仅减小到YB＝220μm，因此能够将压出皮膜树脂层的厚度的减小控制在2％以下，由此能够确保充分的绝缘性。本发明的申请人通过实验证实了上述情况。
另外，在使波卷线圈成形时，如果线圈直径很小，则在将绝缘性导体卷取成笼状时线圈端部中的变形增大，线圈端部的压出皮膜树脂层有可能发生断裂。如果使线圈端部的压出皮膜树脂层处于非结晶性树脂状态，则在这种情况下线圈端部的压出皮膜树脂层不会发生断裂。
因此，作为解决这些问题的手段，本发明的申请人提出了权利要求2。
另一方面，本发明的申请人进行了以下的实验(与权利要求1涉及的发明有关的实验)：在使绝缘性导体保持非结晶性树脂状态的状态下进行变形加工来制造绝缘性导体线圈，并在将绝缘性导体组装到铁芯之前将绝缘性导体线圈全体加热到玻璃转移温度以上，使其处于结晶性树脂状态。
但是，由于端子部位需要在绝缘性导体线圈被安装到铁芯之后被实施变形，因此，如果使端子部位的绝缘性导体的树脂层处于结晶性树脂状态，则存在该部分发生断裂的问题。作为解决该问题的手段，本发明的申请人提出了权利要求4。
本发明是为了解决上述问题点而做出的，其目的是提供压出皮膜树脂层不会发生断裂的定子的制造方法。
为了解决上述技术问题，本发明的一个方式中的定子制造方法具有如下的构成。
(1)该定子制造方法将在导体的外周形成有釉质层并在釉质层的外周形成有压出皮膜树脂层的绝缘性导体变形加工成具有直线状的槽内导体部和形成有弯曲部的线圈端部的形状，来制造绝缘性导体线圈，并将铁芯组装到绝缘性导体线圈，由此制造定子，所述定子制造方法具有：第一工序，对绝缘性导体的压出皮膜树脂层在非结晶性树脂状态下进行形成弯曲部的变形加工，并使绝缘性导体线圈成形；第二工序，通过将绝缘性导体线圈的压出皮膜树脂层加热到玻璃转移温度以上，使其变为结晶性树脂状态；以及第三工序，将绝缘性导体线圈组装到铁芯；在所述第一工序之前的阶段中具有使所述槽内导体部的所述压出皮膜树脂层在结晶性树脂状态下形成并使所述线圈端部的所述压出皮膜树脂层在非结晶性树脂状态下形成的前工序；以及在所述第一工序中通过对非结晶性树脂状态的所述线圈端部进行变形加工来制造所述绝缘性导体线圈。
树脂可大致分为高分子有规则排列的状态以及高分子呈绒球状存在或者缠结存在的状态这两种状态。前者称作结晶状态，后者称作非结晶状态。如此，根据高分子的排列状态的差异，将树脂分为结晶性树脂和非结晶性树脂。现实存在的树脂并不是所有的部分都处于结晶状态，即使是结晶性树脂，也混合存在着结晶部分和非结晶部分。树脂中的结晶部分的比例用称作结晶化度的数值表示。即，用(结晶化度)＝(结晶区域部分)/(结晶区域部分与非结晶区域部分之和)表示。
在本申请中，称作结晶性树脂状态的状态是结晶化度高的状态，称作非结晶树脂状态的状态是结晶化度低的状态。
(2)在(1)中记载的定子制造方法中，其特征在于，优选地，在将所述绝缘性导体线圈组装到所述铁芯之后，将所述线圈端部的所述压出皮膜树脂层加热到玻璃转移温度以上，而使其处于结晶性树脂状态。
(3)在(1)或(2)所记载的定子制造方法中，其特征在于，优选地，通过用感应线圈加热所述压出皮膜树脂层而使其变为结晶性树脂状态，同时通过用散热板或水套冷却所述压出皮膜树脂层而使其保持非结晶性树脂状态。
(4)在(1)或(2)所记载的定子制造方法，其特征在于，优选地，通过用激光加热所述压出皮膜树脂层而使其变为结晶性树脂状态。
本发明的其他方式中的定子具有如下的特征。
(5)一种定子，其特征在于，所述定子通过(1)至(4)中任一项所记载的定子制造方法制造出。
上述定子制造方法实现了如下的作用和效果。
(1)该定子制造方法将在导体的外周形成有釉质层并在釉质层的外周形成有压出皮膜树脂层的绝缘性导体变形加工成具有直线状的槽内导体部和形成有弯曲部的线圈端部的形状，来制造绝缘性导体线圈，并将铁芯组装到绝缘性导体线圈，由此制造定子，所述定子制造方法具有：第一工序，对绝缘性导体的压出皮膜树脂层在非结晶性树脂状态下进行形成弯曲部的变形加工，并使绝缘性导体线圈成形；第二工序，通过将绝缘性导体线圈的压出皮膜树脂层加热到玻璃转移温度以上，使其变为结晶性树脂状态；以及第三工序，将绝缘性导体线圈组装到铁芯，因此，当在第一工序中进行了变形加工时，线圈端部处于非结晶性树脂状态并具有柔软性，因此在进行了弯曲加工时线圈端部不会发生断裂等。
当树脂被加热和冷却时，树脂的结晶状态和非结晶状态发生变化。当树脂被加热时，在树脂内，非结晶部分的高分子链的运动变得活跃，并且结晶部分溶解。在结晶性树脂、非结晶性树脂这两者中，在称作玻璃转移温度的温度以上的温度下，非结晶部分的分子运动变活跃，并且结晶部分溶解，伴随于此，刚性下降。
在本发明中使用的PPS(聚硫化苯)或PEEK(聚醚醚酮)是结晶性树脂。本发明的申请人通过实验确认了：在PPS树脂等中，在结晶性树脂状态下，刚性很大很脆，但在非结晶性树脂状态下，具有柔软性。
(2)在(1)中记载的定子制造方法中，其特征在于，在第一工序之前的阶段中具有使所述槽内导体部的所述压出皮膜树脂层在结晶性树脂状态下形成并使所述线圈端部的所述压出皮膜树脂层在非结晶性树脂状态下形成的前工序；以及在第一工序中通过对非结晶性树脂状态的所述弯曲部进行变形加工来制造所述绝缘性导体线圈，因此线圈端部处于非结晶性树脂状态并具有柔软性，由此在进行了弯曲加工时不会发生断裂等。另外，由于使线圈端部处于非结晶性树脂状态，因此，在卷取波卷线圈的线圈笼时，即使在线圈直径很小的情况下，线圈端部的压出皮膜树脂层也不会发生断裂。
(3)在(2)中记载的定子制造方法中，其特征在于，在将所述绝缘性导体线圈组装到所述铁芯之后，将所述线圈端部的所述压出皮膜树脂层加热到玻璃转移温度以上，而使其处于结晶性树脂状态，因此使槽内导体部预先处于结晶性树脂状态，因此，即使槽内导体部被加热，也能够将槽内导体部的厚度的减小控制在2％以下，并且能够确保充分的绝缘性。
(4)在(1)中记载的定子制造方法中，其特征在于，在所述第二工序中，通过对绝缘性导体线圈的所述压出皮膜树脂层中的、端子部位以外的部位加热到玻璃转移温度以上，而使其变为结晶性树脂状态；以及在所述第三工序中，在将所述绝缘性导体线圈组装到所述铁芯之后，对所述端子部位进行变形加工，将变形后的所述端子部位加热到玻璃转移温度以上，由此使其变为结晶性树脂状态，因此，当在第一工序中进行了变形加工时，线圈端部处于非结晶性树脂状态并具有柔软性，因此在进行了弯曲加工时不会发生断裂等。另外，当在第三工序中对外部端子部位进行了变形加工时，外部端子部位处于非结晶性树脂状态并具有柔软性，因此在进行了弯曲加工时外部端子部位不会发生断裂等。
(5)在(1)至(4)中记载的定子制造方法的任一者中，其特征在于，通过用感应线圈加热所述压出皮膜树脂层而使其变为结晶性树脂状态，同时通过用散热板或水套冷却压出皮膜树脂层而使其保持非结晶性树脂状态，因此，能够仅加热槽内导体部而不加热线圈端部，因此能够在使线圈端部保持非结晶性树脂状态的状态下确保仅槽内导体部处于结晶性树脂状态。
(6)在(1)至(4)中记载的定子制造方法的任一者中，其特征在于，通过用激光加热压出皮膜树脂层而使其变为结晶性树脂状态，因此能够仅加热槽内导体部而不加热线圈端部，因此能够在使线圈端部保持非结晶性树脂状态的状态下确保仅槽内导体部处于结晶性树脂状态。
附图说明
图1是示出定子的制造方法的第一实施例的工序图的图；
图2A是示出将导体分成线圈端部和槽内导体部而进行热处理并进行变形加工的图；
图2B是示出将导体分成线圈端部和槽内导体部而进行热处理并进行变形加工的图；
图2C是示出将导体分成线圈端部和槽内导体部而进行热处理并进行变形加工的图；
图2D是示出将导体分成线圈端部和槽内导体部而进行热处理并进行变形加工的图；
图3是示出变形加工后的导体的形状的图；
图4是示出将波卷线圈重叠后的状态的图；
图5是示出将波卷线圈卷绕成笼状后的状态的图；
图6是示出将W相的波卷线圈、V相的波卷线圈、U相的波卷线圈全部卷绕成笼状后的状态的绝缘性导体线圈的图；
图7是示出将分割出的定子铁芯从外周安装到绝缘性导体线圈并通过冷缩配合环进行固定之后的定子的图；
图8是示出感应加热线圈的图；
图9是示出通过激光进行加热的图；
图10是示出结晶性树脂状态下的分子的结合状态的图像的图；
图11是示出非结晶性树脂状态下的分子的结合状态的图像的图；
图12是示出定子的制造方法的第二实施例的工序图的图；
图13A是示出将导体分成端子部和除此以外的部分而进行热处理并进行变形加工的图；
图13B是示出将导体分成端子部和除此以外的部分而进行热处理并进行变形加工的图；
图13C是示出将导体分成端子部和除此以外的部分而进行热处理并进行变形加工的图；
图14是示出加热处理前后的皮膜厚度的关系的图。
具体实施方式
使用附图对作为本发明的一个实施例的定子的制造方法进行说明。图1中示出了定子的制造方法的第一实施例的工序图。
导体的外周上烧制有釉质层并且釉质层的外周上形成有压出皮膜树脂层的绝缘性导体(耐逆变器浪涌绝缘导线)在被卷绕到卷取线圈上的状态下，被提供给生产线(S11)。在本实施例中，使用PPS树脂形成压出皮膜树脂层，PPS树脂是结晶性树脂的一种。同样地，也可以使用PEEK形成压出皮膜树脂层，PEEK是结晶性树脂。压出皮膜树脂层的厚度为几十μm。被卷绕在卷取线圈上的绝缘性导体的压出皮膜树脂层处于非结晶性状态。即，在通过压出模具将熔融后的PPS树脂涂覆在釉质层上并且在该状态下PPS树脂变干时，PPS树脂处于非结晶性树脂状态。PPS树脂本来是结晶性树脂，但在通过压出成形形成了皮膜的阶段中处于结晶化度很低的非结晶性树脂状态。通常，在进行了压出成形后，将PPS树脂加热到玻璃转移温度以上，使其变为结晶性树脂状态，但在本实施例中使PPS树脂保持非结晶性树脂状态。
在此，对在本实施例中使用的“结晶性树脂状态”和“非结晶性脂状态”进行说明。
现实存在的树脂并不是所有的部分都处于结晶状态，即使是结晶性树脂，也混合存在着结晶部分和非结晶部分。树脂中的结晶部分的比例用称作结晶化度的数值表示。即，用(结晶化度)＝(结晶区域部分)/(结晶区域部分与非结晶区域部分之和)表示。
在本实施例中，称作结晶性树脂状态的状态是结晶化度高的状态，称作非结晶树脂状态的状态是结晶化度低的状态。
在本实施例中，使用剖面为平角状的扁绕线圈作为导体。
从卷取线圈中拽出的绝缘性导体存在着在被卷绕在卷取线圈上时的卷绕倾向，为了确保直线性，将该绝缘性导体置于整平辊(S12)。
接下来，使用作为加热单元的感应加热线圈13将绝缘性导体的槽内导体部11B加热到玻璃转移温度以上的温度。进行加热的时间在几秒至几十秒之间。同时，使用作为冷却单元的水套12冷却线圈端部11A、端子部11S(S13)。
如图2A所示，在绝缘性导体11中，在端部具有构成线圈端部的一部分的端子部11S，在端子部11S之后，槽内导体部11B和线圈端部11A交替地周期性地存在。在此，线圈端部11A是指在制造完成定子时位于定子铁芯的槽的外侧的预定的绝缘性导体部分，槽内导体部是指在制造完成定子时被安装在定子铁芯的槽内的预定的绝缘性导体部分。另外，端子部11S是指在将定子铁芯安装到绝缘性导体线圈时位于线圈端部并且在变形加工后与汇流条、外部端子等连接的部分。
各线圈端部11A在波卷线圈中被形成为线圈端部11A越是位于外周就越长。这是因为与越向外周延伸圆周的长度就越长相应。槽内导体部11B基本上为相同的长度。
在本实施例中，使用图8所示的感应加热线圈13作为加热单元。另外，使用水套12作为冷却单元。对于感应加热线圈13，通过对线圈通电，产生磁通，受到磁通而在槽内导体部11B中产生的感应电流使得感应加热线圈13发热。磁通不仅作用于槽内导体部11B，还作用于线圈端部11A，而产生热。在本实施例中，为了维持线圈端部11A和端子部11S的温度低于玻璃转移温度，使用了水套12。即，在使感应加热线圈13和水套12邻接的状态下使用感应加热线圈13和水套12这两者是因为仅加热槽内导体部11B而不加热线圈端部11A和端子部11S。此外，在本实施例中，使用了水套12，但也可以使用散热板替代水套12。
通过同时应用感应加热线圈13和水套12，能够仅对槽内导体部11B在处于PPS树脂的玻璃转移温度的、大约90℃以上的温度下加热几秒至几十秒的规定时间，同时能够防止线圈端部11A和端子部11S达到超过玻璃转移温度的那样的高温。
由此，槽内导体部11B的外周的压出皮膜树脂层变为结晶性树脂状态，但线圈端部11A和端子部11S的外周的压出皮膜树脂层保持非结晶性树脂状态。
在本实施例中，使用了感应加热线圈13作为加热单元，但如图9所示，也可以使用加热用激光器20通过激光将槽内导体部11B的压出皮膜树脂层加热到玻璃转移温度。在这种情况下，通过使导体11旋转，能够使形成于槽内导体部11B的外周的压出皮膜树脂层均匀地升温。由激光实现的加热能够在短时间内集中地升温，因此，即使不使用冷却单元12，线圈端部11A的温度也不会上升至玻璃转移温度，因此能够降低设备的成本。
图10中示出了结晶性树脂状态下的分子的结合状态的图像。另外，图11中示出了非结晶性树脂状态下的分子的结合状态的图像。图10、图11是在津留崎恭一、竹内沙弥香的“高分子结晶化中的缠结的研究”(神奈川县产业技术综合研究所研究报告No.11/2005、21-25页)中公开的图。
如图10所示，在结晶性树脂状态下，分子有规则地排列，发生体积收缩，存在皮膜变硬变脆的倾向。
另一方面，如图11所示，在非结晶性树脂状态下，分子随机地排列，皮膜较软并具有柔软性。
现实存在的树脂并不是所有的部分都处于结晶状态，即使是结晶性树脂，也混合存在着结晶部分和非结晶部分。树脂中的结晶部分的比例用称作结晶化度的数值表示。即，使用(结晶化度)＝(结晶区域部分)/(结晶区域部分与非结晶区域部分之和)表示。
在本实施例中，称作结晶性树脂状态的状态是结晶化度高的状态，称作非结晶树脂状态的状态是结晶化度低的状态。
因此，当以锋利的角度对槽内导体部11B进行弯曲加工时，压出皮膜树脂层存在发生断裂的可能性，槽内导体部11B是结晶性树脂状态的压出皮膜树脂层的部分。相对于此，即使以锋利的角度对线圈端部11A和端子部11S进行弯曲加工，压出皮膜树脂层也不存在发生断裂的可能性，线圈端部11A和端子部11S是非结晶性树脂状态的压出皮膜树脂层的部分。
接下来，对线圈端部11A进行弯曲加工。即，如图2B所示，在线圈端部11A1的槽内导体部11B1附近的位置上进行弯曲加工，从而形成弯曲部11A1a。接下来，如图2C所示，在线圈端部11A1的槽内导体部11B2附近的位置上进行弯曲加工，从而形成弯曲部11A1b。接下来，如图2D所示，在线圈端部11A2的槽内导体部11B2附近的位置上进行弯曲加工，从而形成弯曲部11A2a(S14)。
如此，通过依次地在使槽内导体部11B根本不发生变形的情况下仅对线圈端部11A进行弯曲加工，如图3所示，制造波卷线圈WA。WA构成了组成马达的三相中的W相的线圈的一部分。
图4中示出了将波卷线圈WA、WB重叠后的状态。由此，能够实现环绕定子铁芯的齿的线圈。
图5中示出了将波卷线圈WA、WB卷绕成笼状的状态。线圈端部11A上存在被进行弯曲加工而大幅变形的位置。另一方面，槽内导体部11B维持直线形状。端子部WAS、WBS在线圈端部以直立状态设置。
如图5所示，即使线圈端部11A接近90度弯曲，线圈端部11A的压出皮膜树脂部也处于非结晶树脂状态从而具有柔软性，因此不会由于弯曲加工而发生断裂。
图6中示出了将W相的波卷线圈WA、WB、V相的波卷线圈、U相的波卷线圈全部卷绕成笼状后的状态的绝缘性导体线圈100。在该状态下，各波卷线圈的端子部WAS、WBS等在线圈端部中以直立状态设置。卷取绝缘性导体线圈100的工序是绝缘性导体线圈组装S15。
图7中示出了将分割出的定子铁芯从外周安装到绝缘性导体线圈100并通过冷缩配合环SC进行固定之后的定子10。在该状态下，尚未进行端子部WAS、WBS等的连接。该工序是铁芯组装S16。
接下来，尽管图未示，但对端子部WAS、WBS等进行弯曲加工，从而连接汇流条或外部连接端子。之后，对线圈端部11A和端子部WAS、WBS等进行加热处理(S17)。即，使用感应加热线圈13或激光器20将位于定子铁芯外的线圈端部11A和端子部WAS等加热到处于PPS的玻璃转移温度的、大约90℃以上的温度。由此，包含线圈端部11A和端子部WAS、WBS等的、绝缘性导体的压出皮膜树脂层的所有的部分处于结晶性树脂状态。
在此，在将绝缘性导体线圈组装到铁芯后进行加热的情况下，如果将压出皮膜树脂层处于密接状态(相互推压的状态)下的槽内的压出皮膜树脂层加热到处于玻璃转移温度的、大约90℃以上的温度时，则树脂发生软化，由此存在着由于相互的推压力导致压出皮膜树脂层的皮膜厚度减小的问题。
但是，在本实施例中，由于槽内导体部11B已经处于结晶性树脂状态，因此，如图14所示，加热前的厚度YA＝224μm，但加热后的厚度仅仅减小到YB＝220μm，因此能够将压出皮膜树脂层的厚度的减小控制在2％以下，由此能够确保充分的绝缘性。
另外，能够使绝缘性导体线圈100的所有的槽内导体部11B处于结晶性树脂状态。由此，例如，在PPS树脂中，结晶性树脂状态的绝缘破坏电压与非结晶性树脂状态的绝缘破坏电压相比提高20％以上。另外，耐热性也提高。因此，在马达等制品中，能够提高绝缘破坏电压，并且能够提高耐热性。
以上，如详细说明的，根据本实施例的定子制造方法，所述定子制造方法将在导体的外周形成有釉质层并在釉质层的外周形成有压出皮膜树脂层的绝缘性导体11变形加工成具有直线状的槽内导体部11B和形成有弯曲部的线圈端部11A的形状，来制造绝缘性导体线圈100，并将铁芯组装到绝缘性导体线圈100，由此制造定子，由于所述定子制造方法具有：第一工序，对绝缘性导体11的压出皮膜树脂层在非结晶性树脂状态下进行形成弯曲部的变形加工，并使绝缘性导体线圈100成形；第二工序，通过将绝缘性导体线圈100的压出皮膜树脂层加热到玻璃转移温度以上，使其变为结晶性树脂状态；以及第三工序，将绝缘性导体线圈100组装到铁芯，因此，当在第一工序中进行了变形加工时，线圈端部处于非结晶性树脂状态并具有柔软性，因此在进行了弯曲加工时线圈端部也不会发生断裂等。
另外，所述定子制造方法的特征在于：在第一工序之前的阶段中具有使槽内导体部11B的压出皮膜树脂层在结晶性树脂状态下形成并使线圈端部11A的压出皮膜树脂层在非结晶性树脂状态下形成的前工序；以及在第一工序中通过对非结晶性树脂状态的弯曲部进行变形加工来制造绝缘性导体线圈100，因此线圈端部11A处于非结晶性树脂状态并具有柔软性，由此在进行了弯曲加工时线圈端部11A也不会发生断裂等。另外，由于使线圈端部11A处于非结晶性树脂状态，因此，在卷取波卷线圈的线圈笼时，即使在线圈直径很小的情况下，线圈端部11A的压出皮膜树脂层也不会发生断裂。
另外，所述定子制造方法的特征在于：在将绝缘性导体线圈100组装到定子铁芯之后，将线圈端部11A的压出皮膜树脂层加热到玻璃转移温度以上，而使其处于结晶性树脂状态，因此使槽内导体部11B预先处于结晶性树脂状态，因此，即使槽内导体部11B被加热，也能够将槽内导体部11B的厚度的减小控制在2％以下，并且能够确保充分的绝缘性。
另外，特征在于，通过用感应线圈加热压出皮膜树脂层使其变为结晶性树脂状态，同时通过用散热板或水套12冷却压出皮膜树脂层使其保持非结晶性树脂状态，能够仅加热槽内导体部11B而不加热线圈端部11A，因此能够在使线圈端部11A保持非结晶性树脂状态的状态下确保仅槽内导体部11B处于结晶性树脂状态。
另外，所述定子制造方法的特征在于，通过使用由激光器20产生的激光加热压出皮膜树脂层而使其变为结晶性树脂状态，因此能够仅加热槽内导体部11B而不加热线圈端部11A，因此能够在使线圈端部11A保持非结晶性树脂状态的状态下确保仅槽内导体部11B处于结晶性树脂状态。
接下来，对本发明的第二实施例进行说明。
第二实施例基本上采用了与第一实施例相同的方法，仅对不同之处进行详细说明，对于与第一实施例相同的内容，省略说明。
图12中示出了第二实施例的定子制造方法的工序图。在第二实施例中，在线圈端部经过了整平辊的整平之后，对线圈端部进行变形加工(S3)。图13A至13C中示出了变形加工的内容。在图13A中，导体WA的外周的压出皮膜树脂层的所有的部分都处于非结晶性树脂状态。将导体WA变形加工成图13B所示的形状。由此，由于导体WA的外周的压出皮膜树脂层的所有的部分都处于非结晶性树脂状态，因此能够在非结晶性树脂状态下对导体WA进行弯曲加工，由此形成在导体WA的外周上的压出皮膜树脂层不会发生断裂。
接下来，对端子部WAS以外的部位进行加热处理。即，使用感应加热线圈13或激光器20对端子部WAS以外的部位的压出皮膜树脂层在玻璃转移温度以上的温度下加热几秒至几十秒之间的规定的时间(S4)。由此，导体WA的端子部WAS以外的部位中的压出皮膜树脂层变为结晶性状态。
接下来，如图13C所示，将波卷线圈WA、WB卷取为笼状。端子部WAS、WBS在线圈端部以直立状态设置。
接下来，与第一实施例同样地，如图6所示，将W相的波卷线圈WA、WB、V相的波卷线圈、U相的波卷线圈全部卷绕成笼状，从而制造绝缘性导体线圈100。在该状态下，各波卷线圈的端子部WAS、WBS等在线圈端部中以直立状态设置。卷取绝缘性导体线圈100的工序是绝缘性导体线圈组装S5。
图7中示出了将分割出的定子铁芯从外周安装到绝缘性导体线圈100并通过冷缩配合环SC进行固定之后的定子10。在该状态下，尚未进行端子部WAS、WBS等的连接。该工序是铁芯组装S6。
接下来，尽管图未示，但对端子部WAS、WBS等进行弯曲加工(S7)，对端子部WAS、WBS等进行加热处理(S8)。即，使用感应加热线圈13或激光器20将位于定子铁芯外的端子部WAS等加热到处于PPS的玻璃转移温度的、大约90℃以上的温度。由此，包含线圈端部11A和端子部WAS、WBS等的、绝缘性导体的压出皮膜树脂层的所有的部分都处于结晶性树脂状态。
接下来，将汇流条或外部接続端子连接到端子部WAS等(S9)。
如上所说明的，根据第二实施例的定子制造方法，特征在于：在第二工序中，通过对绝缘性导体线圈的压出皮膜树脂层中的、端子部WAS以外的部位加热到玻璃转移温度以上，使其变为结晶性树脂状态；以及在第三工序中，在将绝缘性导体线圈组装到铁芯后，对端子部WAS等进行变形加工，将变形后的端子部WAS等加热到玻璃转移温度以上，由此使其变为结晶性树脂状态，因此，在第一工序中进行了变形加工时，线圈端部处于非结晶性树脂状态并具有柔软性，因此在进行了弯曲加工时线圈端部不会发生断裂等。
另外，当在第三工序中对外部端子部位进行了变形加工时，外部端子部位处于非结晶性树脂状态并具有柔软性，因此在进行了弯曲加工时外部端子部位不会发生断裂等。
本发明不限于上述实施例，而能够进行各种各样的变形或应用。
例如，在本实施例中，对由波卷线圈形成的线圈笼的制造进行了说明，但本发明也可应用于通常的分布绕组线圈或集中绕组线圈。
符号说明
11导体
11A线圈端部
11B槽内导体部
12水套
13感应加热线圈
20激光
100绝缘性线圈
Claims (4)
1.一种定子制造方法，将绝缘性导体变形加工成具有直线状的槽内导体部和形成有弯曲部的线圈端部的形状，来制造绝缘性导体线圈，并将该绝缘性导体线圈组装到铁芯，由此制造定子，所述绝缘性导体在导体的外周形成有釉质层并在该釉质层的外周形成有压出皮膜树脂层，
所述定子制造方法的特征在于，具有：
第一工序，对所述绝缘性导体的所述压出皮膜树脂层在非结晶性树脂状态下进行形成所述弯曲部的变形加工，成形出所述绝缘性导体线圈；
第二工序，通过将所述绝缘性导体线圈的所述压出皮膜树脂层加热到玻璃转移温度以上，使其变为结晶性树脂状态；以及
第三工序，将所述绝缘性导体线圈组装到所述铁芯，
在所述第一工序之前的阶段，具有使所述槽内导体部的所述压出皮膜树脂层在结晶性树脂状态下形成并使所述线圈端部的所述压出皮膜树脂层在非结晶性树脂状态下形成的前工序，
在所述第一工序中，通过对非结晶性树脂状态的所述线圈端部进行变形加工来制造所述绝缘性导体线圈。
2.如权利要求1所述的定子制造方法，其特征在于，
在将所述绝缘性导体线圈组装到所述铁芯之后，将所述线圈端部的所述压出皮膜树脂层加热到玻璃转移温度以上，使其处于结晶性树脂状态。
3.如权利要求1或2所述的定子制造方法，其特征在于，
通过用感应线圈加热所述压出皮膜树脂层，使其变为结晶性树脂状态，同时，通过用散热板或水套冷却所述压出皮膜树脂层，使其保持非结晶性树脂状态。
4.如权利要求1或2所述的定子制造方法，其特征在于，通过用激光加热所述压出皮膜树脂层而使其变为结晶性树脂状态。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20150902 |