CN109952695A - 绝缘部件及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种绝缘部件，其特征在于：是装配在形成于定子芯的内周面的槽缝中的绝缘部件，具备基座和树脂成型体，所述基座具有：由1片的绝缘片形成且覆盖上述槽缝内部的槽缝部、和设于上述槽缝部的轴线方向的至少一端且从槽缝部以近似直角向外方延伸的折弯部，所述树脂成型体密合安装在上述折弯部。根据该绝缘部件，可以实现电动机、电动发电机等旋转电机的小型化、高效率化、大功率化。

Description

绝缘部件及其制造方法
技术领域
本发明涉及耐热性、绝缘性优异的绝缘部件及其制造方法；特别是涉及嵌入电动机、发电机、其他旋转电机的芯材的槽缝，以用于确保芯与线圈之间的电绝缘性的绝缘部件及其制造方法。
背景技术
电动机或发电机等旋转电机的定子由沿内周面的周方向具有多个槽缝的环形定子芯和缠绕于上述槽缝的线圈构成，在上述定子芯与线圈之间插入有绝缘片以确保电绝缘性。
以往，这样的绝缘片使用由聚间苯二甲酰间苯二胺(以下称作间位芳纶)的纤条体和纤维构成的纸(商品名：Nomex(注册商标))、聚对苯二甲酸乙二醇酯等的树脂膜、上述间位芳纶纸与上述树脂膜层叠而成的芳纶-树脂膜层叠体等。
另外，例如如专利文献1的图3所记载，通常上述绝缘片是将两端部折回，以其折回部作为外侧弯曲成近似U字型而形成，之后插入槽缝中。此时，折回部以从芯材端面向轴线方向突出的状态存在，折回的顶端与芯材端面接触，从而使绝缘片以不会沿槽缝轴线方向发生位置偏移的方式构成。
然而，若以这样的构成配置绝缘片，则因存在上述折回部而导致芯材的轴线方向的长度变长，因此缠绕于槽缝部的线圈也需要如此地加长。即，线圈中使用的铜线等的使用量增加，其结果，导致旋转电机的尺寸和重量增加，另外，因线圈变长而导致旋转电机的效率和功率下降，因此例如在应用于车载用等的有限空间所配置的电动机等时并不优选。
作为解决这些问题的绝缘部件，提出了如下的绝缘部件：在芯材端部折回的绝缘纸上，使用具有进入其芯材两端面和槽缝的突出部的模具形成空腔，在该绝缘纸的折回部配置在上述空腔内的状态下将熔融树脂注入空腔内，该熔融树脂包埋绝缘片的折回部、并且与芯材端部密合而形成(专利文献2)。
然而，在该技术中，绝缘纸的折回部相对于芯材端面成角度配置，在上述折回部在空腔内没有被充分固定的状态下注入熔融树脂，因此绝缘纸因树脂的注入压力而变形，由此担心树脂无法包埋折回部的绝缘纸。另外，没有关于绝缘纸和熔融树脂的种类的记载，在选择缺乏熔融树脂与绝缘纸的粘接性的材料时，若如上所述在包埋不充分的状态下形成绝缘部件，则担心在旋转电机运转时树脂与绝缘纸剥离等问题。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本实开昭60-162951号公报；
专利文献2：日本专利第3921985号公报。
发明内容
本发明的目的在于：提供实现电动机、电动发电机等旋转电机的小型化、高效率化、大功率化的绝缘部件及其制造方法。
鉴于上述状况，为了得到实现电动机、发电机等旋转电机的小型化、高效率化、大功率化的绝缘部件，本发明人进行了深入研究，结果完成了本发明。
即，本申请发明的一个实施方式提供绝缘部件，其是装配在形成于定子芯的内周面的槽缝中的绝缘部件，其特征在于：具备基座和树脂成型体，所述基座具有由1片的绝缘片形成且覆盖上述槽缝内部的槽缝部、和设于上述槽缝部的轴线方向的至少一端且从槽缝部以近似直角向外向延伸的折弯部；所述树脂成型体密合安装于上述折弯部。
上述折弯部的绝缘片可以以从轴线方向观察到的槽缝的弯曲部为起点进行切割。
上述绝缘片的两端可以相对于槽缝部折弯成近似直角。
上述折弯部和上述树脂成型体可以进行密合而不使用粘接剂。
绝缘片可以选自由芳纶纤条体和芳纶短纤维构成的芳纶纸、上述芳纶纸与树脂膜层叠而成的芳纶-树脂膜层叠体、或者将树脂熔融挤出到上述芳纶纸上而形成的薄片的任一种。
树脂成型体可以是使用具有酰胺键的聚合物而形成的树脂成型体，与树脂成型体接触的绝缘片的表面可以是由芳纶纤条体和芳纶短纤维构成的芳纶纸。
本申请发明的另一个实施方式提供绝缘部件的制造方法，其是装配在形成于定子芯的内周面的槽缝中的绝缘部件的制造方法，其特征在于：将绝缘片的相当于折弯部的部位在从轴线方向观察到的槽缝的弯曲部的位置沿轴线方向切割，之后进行山折使相对于绝缘片的槽缝部成近似直角，再以沿着槽缝形状的方式折弯，之后通过注塑成型在绝缘片的折弯部填充熔融的树脂组合物，形成法兰状的芯端面部。
本申请发明的又一个实施方式提供绝缘部件的制造方法，其是装配在形成于定子芯的内周面的槽缝中的绝缘部件的制造方法，其特征在于：将绝缘片的相当于折弯部的部位在从轴线方向观察到的槽缝的弯曲部的位置沿轴线方向切割，之后进行山折使相对于绝缘片的槽缝部成近似直角，再以沿着槽缝形状的方式折弯，之后通过注塑成型在绝缘片的折弯部的面向槽缝部的薄片表面填充熔融的树脂组合物，形成法兰状的芯端面部，从绝缘片的折弯部的不面向槽缝部的薄片表面侧观察，在芯端面部的表面有绝缘片露出。
本申请发明的又一个实施方式提供绝缘部件的制造方法，其为装配在形成于定子芯的内周面的槽缝中的绝缘部的制造方法，所述制备方法如下：将绝缘片的相当于折弯部的部位在从轴线方向观察到的槽缝的弯曲部的位置沿轴线方向切割，之后进行山折使相对于绝缘片的槽缝部成近似直角，再以沿着槽缝形状的方式折弯，之后通过注塑成型在绝缘片的折弯部的面向槽缝部的薄片表面填充熔融的树脂组合物，形成法兰状的芯端面部，形成从绝缘片的折弯部的不面向槽缝部的薄片表面侧观察有绝缘片露出的芯端面部，之后通过注塑成型在有绝缘片露出的芯端面部填充熔融的树脂组合物，形成绝缘片被树脂成型体完全覆盖的法兰状的芯端面部。
本申请发明的又一个实施方式提供电动机，其特征在于：在内周面装配有上述绝缘部件的槽缝内具有缠绕有线圈的芯。
本申请发明的又一个实施方式提供发电机，其特征在于：在内周面装配有上述绝缘部件的槽缝内具有缠绕有线圈的芯。
本申请发明的又一个实施方式提供旋转电机，其特征在于：在内周面装配有上述绝缘部件的槽缝内具有缠绕有线圈的芯。
附图简述
[图1]是显示本发明的一个实施方式的绝缘部件的斜视图。
[图2]是显示本发明的另一个实施方式的绝缘部件的斜视图。
[图3]是本发明的一个实施方式中使用的绝缘片的正视图。
[图4]是将图3的绝缘片折弯时(密合树脂成型体之前)的斜视图。
具体实施方式
以下，参照附图，对本发明的优选实施方式的绝缘部件进行详细说明，但没有特别限定于此。图1是本发明的优选实施方式的绝缘部件1的斜视图。
绝缘部件1具备基座4，所述基座4具有：由1片的绝缘片形成、且覆盖定子芯的槽缝内面的截面近似U字型的槽缝部2；以及设在近似U字型的槽缝部的轴线方向两端、且从槽缝部2近似垂直地向外方延伸的折弯部3。需要说明的是，在本说明书中，槽缝部的轴线方向是指在与定子芯相对的槽缝部的面内从一个芯端面部朝向另一个芯端面部的方向。
在图示的实施方式中，槽缝部2的截面为近似U字型，但槽缝部的截面并不限于U字型，根据定子芯的槽缝的形状和绝缘部件1所要求的强度等，可以具有矩形、正方形、五角形、V字型等的截面。
折弯部3具备：从槽缝部2的U字型的端縁相对的各长边向外方延伸的一对矩形的侧部折弯部3a、3a；以及从U字型的底边向外方延伸的矩形的底部折弯部3b。
绝缘部件1还具备安装在折弯部3的树脂成型体5。如图1所示，树脂成型体5具有由树脂形成的近似马蹄形状。详细而言，树脂成型体5覆盖侧部折弯部3a、3a的反面(背面)，进一步覆盖底部折弯部3b的反面和周缘。在底部折弯部3b的周围具有半圆形状，与底部折弯部3b的表面形成一个面。在本实施方式中，芯端面部6由折弯部3和树脂成型体5构成。通过采用形成这样的芯端面部6的结构，与形成折回部的情形相比，可以缩短绝缘部件的芯材的轴线方向长度。需要说明的是，在本说明书中，“近似垂直/近似直角”是指90°±15°，优选为90°±10°，更优选为90°±5°。
当绝缘部件1嵌合在定子芯的槽缝中时，仅使用折弯部3无法包覆槽缝的轴线顶端方向外方的整个端部。然而，在本实施方式的绝缘部件1中，树脂成型体5可以包覆无法用折弯部3包覆的部位(近似U字的侧底部)。距轴线方向端部的绝缘部件的高度优选在芯端面部6的整个面内相同。另外，此时树脂成型体5和绝缘片7优选接合而不经由粘接剂。
图2显示不同于图1的本发明的一个实施方式的绝缘部件10的斜视图。如图2所示，在绝缘部件10中，树脂成型体50与图1所示的绝缘部件1同样地具有马蹄形的形状，但具有从上下覆盖侧部折弯部3a、3a和底部折弯部3b的形状。在图2所示的方案中，由于绝缘片的正反面用树脂包覆，所以可以进一步加固绝缘片与树脂成型体的密合。
尚需说明的是，作为树脂成型体与绝缘片接合而不经由粘接剂的方案，优选为下述5个方案中的任一个。
绝缘片：树脂成型体；
芳纶纸：聚酰胺树脂组合物的成型体；
芳纶纸/树脂膜/芳纶纸的3层层叠体：聚酰胺树脂组合物的成型体；
芳纶纸/片状聚酰胺树脂组合物/芳纶纸的3层层叠体：聚酰胺树脂组合物的成型体；
芳纶纸/树脂膜的2层层叠体：聚酰胺树脂组合物的成型体；
芳纶纸/片状聚酰胺树脂组合物的2层层叠体：聚酰胺树脂组合物的成型体。
这里，在使用芳纶纸/树脂膜或者片状聚酰胺树脂组合物的2层层叠体作为绝缘片的情况下，树脂成型体可以设于2层层叠体的任一个的表面，但优选设在芳纶纸侧。另外，片状聚酰胺树脂组合物优选通过熔融挤出来形成。
对构成绝缘部件1的基座4的制造方法进行说明。图3是用于形成本发明的优选实施方式的绝缘部件1、10的基座4的绝缘片7的正视图。长方形的绝缘片7的纵向两端所示的点划线部7a与绝缘片7的端部7b之间的区域是之后加工成折弯部3的部位。绝缘片7的2条点划线7a、7a间的距离成为绝缘部件1的轴线方向长度，该轴线方向长度与定子芯的轴线方向长度相对应。首先，切割7c～7d间的点线部，之后将点划线部7a从正面观察山折成近似直角。之后，再将虚线部(上下的7d间)以沿着槽缝形状的方式折弯、即从正面观察进行谷折，从而形成构成绝缘部件的基座4(图4)。将绝缘片折弯加工成图4所示的形状后，以覆盖折弯部3的方式形成树脂成型体5。
图1或图2所示的绝缘部件嵌合在芯材内周面的槽缝中使用。此时，由折弯部3和树脂成型体5(图2的情形为50)构成的芯端面部6以与芯端面接触的状态存在，因此在槽缝中缠绕线圈时可以防止绝缘部件的位置偏移。
(芳纶)
在本发明中，芳纶是指酰胺键的60%以上与芳环直接结合的线型高分子化合物。作为这样的芳纶，例如可以列举：聚间苯二甲酰间苯二胺及其共聚物、聚对苯二甲酰对苯二胺及其共聚物、共聚对苯/3,4’-二苯基醚对苯二甲酰胺等。在工业上，这些芳纶例如通过基于与芳族酸二氯化物和芳族二胺的缩合反应的溶液聚合法、二步界面聚合法等来制造，能够以市售品的形式获取，但并不限于此。在这些芳纶中，聚间苯二甲酰间苯二胺因具备良好的成型加工性、阻燃性、耐热性等特性而优选使用。
(芳纶纤条体)
在本发明中，芳纶纤条体是指由芳纶构成的膜状微小颗粒，有时还称作芳纶浆料。制造方法例如可例示日本特公昭35-11851号、日本特公昭37-5732号公报等中记载的方法。芳纶纤条体与普通的木浆料 相同具有抄纸性，因此在水中分散后可以使用抄纸机成型成片状。这种情况下，为了保持适于抄纸的品质，可以施行所谓的打浆处理。该打浆处理可以通过盘磨机、打浆机、其他的产生机械切割作用的抄纸原料处理设备进行实施。在该操作中，纤条体的形态变化可以根据JIS P8121中规定的游离度(freeness)进行监测。在本发明中，实施了打浆处理后的芳纶纤条体的游离度优选处于10～300cm3(加拿大标准游离度)的范围内。游离度大于该范围的纤条体，由其成型的薄片的强度有可能降低。另一方面，若要得到小于10cm3的游离度，则往往是投入的机械动力的利用效率变小、另外每单位时间的处理量变少，而且，纤条体的微细化进行过度，因此容易导致所谓的粘合剂功能的下降。
(芳纶短纤维)
在本发明中，芳纶短纤维是指将以芳纶为原料的纤维切割成规定长度的短纤维，作为这样的纤维，例如可以例示帝人(株)的“Conex(注册商标)”、“Technora(注册商标)”、杜邦公司的“Nomex(注册商标)”、“Kevlar(注册商标)”、Teijin Aramid公司的“Twaron(注册商标)”等，但并不限于这些。
芳纶短纤维优选可以具有0.05dtex以上且不足25dtex的范围内的纤度。纤度不足0.05dtex的纤维在湿式法的制造(后述)中容易导致凝聚，另外，纤度为25dtex以上的纤维因其纤维直径过大，所以有可能发生长径比的下降、力学加固效果的降低、芳纶纸的均匀性不良。
芳纶短纤维的长度可以从1mm以上且不足25mm、优选2～12mm的范围内选择。若短纤维的长度小于1mm，则芳纶纸的力学特性降低，另一方面，长度为25mm以上的短纤维在后述的通过湿式法制造芳纶纸时容易发生“缠结”、“集束(結束)”等而容易造成缺陷。
(芳纶纸)
在本发明中，芳纶纸是指主要由上述的芳纶纤条体和芳纶短纤维构成的片状物，通常具有20μm～1000μm范围内的厚度。优选为25～500μm。而且，芳纶纸通常具有10g/m2～1000g/m2范围内的单位面积重量。优选为20～500g/m2。这里，芳纶纤条体与芳纶短纤维的混合比可以是任意的，优选将芳纶纤条体/芳纶短纤维的比例(质量比)设为1/9～9/1，更优选为2/8～8/2，但并不限于该范围。
芳纶纸通常是利用将上述的芳纶纤条体和芳纶短纤维混合后制成薄片的方法来制造。具体而言，例如可以采用下述方法：将上述芳纶纤条体和芳纶短纤维进行干式共混，之后利用气流形成薄片的方法；将芳纶纤条体和芳纶短纤维在液体介质中分散混合，之后排出到液体透过性的支撑体、例如网或带上形成薄片，再除去液体进行干燥的方法等，但在这些方法中优选选择使用水作为介质的所谓的湿式抄造法。
在湿式抄造法中，通常采用下述方法：将至少含有芳纶纤条体、芳纶短纤维的单一或混合物的水性浆料输送到抄纸机中进行分散，之后进行脱水、轧水和干燥，从而以薄片的形式卷绕的方法。作为抄纸机，使用长网抄纸机、圆网抄纸机、倾斜型抄纸机和它们组合而成的联合抄纸机等。在利用联合抄纸机进行制造的情况下，将配比不同的浆料成型成薄片并合并，从而可以得到由多个纸层构成的复合体薄片。在抄造时根据需要使用分散性提高剂、消泡剂、纸力增强剂等添加剂。
如上操作而得到的芳纶纸通过在一对辊间、在高温高压下进行加热加压加工，可以提高密度、机械强度。关于加热加压加工的条件，例如在使用金属制辊的情况下，可以例示温度100℃～400℃、线压50～400kg/cm的范围，但并不限于这些。在热压时还可以层叠多个芳纶纸。另外，还可以按照任意的顺序多次进行上述的加热加压加工。
(绝缘片)
在本发明中，绝缘片是指具有电绝缘性的薄片。绝缘片优选具有1×1010～1×1020Ω・cm的体积电阻率，更优选具有1×1012～1×1020Ω・cm的体积电阻率。可以列举：上述芳纶纸单体、将上述芳纶纸和树脂膜层叠并使用粘接剂等粘接而得的芳纶-树脂膜层叠体、或者将树脂熔融挤出到上述芳纶纸上而形成的薄片。
作为芳纶-树脂膜层叠体中使用的树脂膜，可例示：聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚酰胺、芳族聚酰胺、聚酰亚胺、聚四氟乙烯、聚苯硫醚等。这些树脂膜可以单独使用，也可以使用将两种以上共混而得的树脂或共聚物。另外，作为用于层叠芳纶纸所用的粘接剂，可以使用该技术领域中通常使用的任一种粘接剂，例如可以列举：环氧系、丙烯酸系、苯酚系、氨基甲酸酯(聚氨酯)系、有机硅系、聚酯系、酰胺系等的粘接剂，但并不限于这些。
在利用粘接剂层叠芳纶纸和上述膜的情况下，膜通常会延伸，在利用后述的方法制造绝缘部件的情况下，因收缩而容易发生芳纶-树脂膜层叠体的变形，因此在即使变形轻微也需要抑制的情况下，优选使用通过将事先使聚合物熔融制膜而成的膜与上述芳纶纸重合进行加热加压以使聚合物熔融渗透到芳纶纸中的方法、将树脂熔融挤出到芳纶纸上进行热熔合的方法等不经由粘接剂、而是使芳纶纸与树脂直接层叠而成的薄片。
层叠的层数可以根据层叠体的用途、目的适当选择，但若至少在单侧的表层配置芳纶纸，则滑动性变得良好，因此在电动机中具有例如在设于芯材的槽缝中容易插入如上所述的绝缘部件的效果而优选。例如可以列举：如日本特开2006-321183号所记载的、通过将树脂熔融挤出到芳纶纸上进行热熔合的方法制作的由芳族聚酰胺树脂和分子内具有环氧基的含环氧基的苯氧树脂构成且上述含环氧基的苯氧树脂的比率为30～50质量%的聚合物与芳纶纸的2层层叠片、芳纶纸与上述聚合物与芳纶纸的3层层叠片，但并不限于这些。
绝缘片的厚度、单位面积重量(坪量，每平方米纸的克数)和密度可以根据芯材的大小或槽缝形状、和用途或目的而适当选择，只要折弯加工性没有问题，则可以选择任意的厚度。通常，从加工性的观点考虑，为50μm～1000μm、优选50μm～500μm、进一步优选为70～300μm，但并不限于此。另外，单位面积重量优选为30～1000g/m2，更优选为50～750g/m2。密度优选为0.1～2.5g/cm3，更优选为0.5～2.0g/cm3。
(树脂成型体)
在本发明中，树脂成型体表示在所期望的模具中填充熔融的树脂组合物，冷却后从模具中取出的、通过注塑成型法制作的成型体。
作为本发明的树脂成型体中使用的树脂组合物，优选具有酰胺键的树脂的单品或者包含该树脂。作为具有酰胺键的树脂，可以列举：聚酰胺6、聚酰胺66、聚酰胺612、聚酰胺11、聚酰胺12、共聚聚酰胺、聚酰胺MXD6、聚酰胺46、甲氧基甲基化聚酰胺、半芳族聚酰胺等聚酰胺树脂的单品或者它们的混合物。这里，作为半芳族聚酰胺，可以列举：由芳族二羧酸成分和具有碳原子数为4～10的直链脂肪族二胺的二胺成分构成的聚酰胺。作为这样的半芳族聚酰胺，可以列举作为六亚甲基二胺、2-甲基五亚甲基二胺、对苯二甲酸的三元聚合的聚酰胺树脂的杜邦公司的“Zytel (注册商标) HTN501”等，但并不限于这些。或者可以列举如日本特开2006-321951所示的含有聚酰胺树脂组合物的聚合物或者它们的混合物或者上述聚合物与玻璃纤维等无机物的混合物等。这里，作为该聚合物，是指由芳族聚酰胺树脂和分子内具有环氧基的含环氧基的苯氧树脂构成、且含有30～50质量%的上述含环氧基的苯氧树脂而成的聚酰胺树脂组合物。特别是半芳族聚酰胺与玻璃纤维的混合物的成型体的耐热性高而优选。作为这样的混合物，可以列举杜邦公司的“Zytel (注册商标) HTN51G、52G”等，但并不限于这些。
在本发明中，树脂成型体中使用的树脂组合物具有绝缘特性，由该树脂组合物成型的树脂成型体优选具有1×1010～1×1020Ω・cm的体积电阻率，更优选具有1×1012～1×1020Ω・cm的体积电阻率。
在本发明中，作为这样的具有绝缘特性的树脂组合物，优选上述的具有酰胺键的树脂的单品或者包含该树脂。
树脂成型体的厚度优选为100～5000μm，更优选为500～2000μm。
(绝缘部件的制造方法)
作为本发明的绝缘部件的制造方法，采用下述方法：使用上述的绝缘片形成图4所示的形状后，配置在模具中，以熔融的树脂组合物与折弯部3的面向槽缝部的一侧接触的方式进行注塑成型，从而形成粘接有折弯部3和树脂成型体5的法兰状的芯端面部6，由此进行制造的方法。
在形成如图1所示绝缘片的一部分露出表面的芯端面部的情况下，通过将折弯部3和模具以接触的方式配置，使绝缘片7固定，通过进行注塑成型，在折弯部3的切口部(近似U字的侧底部)填充树脂组合物，利用折弯部3和树脂成型体5可以得到表面形成近似U字型的芯端面部6。
为了得到如图2所示绝缘片的表面完全被树脂成型体包覆的绝缘部件，可以列举下述方法：形成图1的绝缘部件1之后，额外进行注塑成型而得到树脂成型体50的方法；或者，以不使绝缘片7的折弯部3的表面与模具接触的方式进行操作形成空腔，通过一次注塑成型形成树脂成型体50的方法等，但并不限于这些。另外，在图2中虽然折弯部3的侧面(眼前的一侧)露出了一部分，但可以形成完全覆盖该侧面的结构。此时，作为固定折弯部3在芯端面部内的位置的方法，可以列举：于折弯部3安放可在模具内拔出和插入的销钉(pin)进行临时固定，之后在注塑成型的中途(树脂组合物的填充中)取出销钉等的方法，但并不限于此。如上所述进行注塑成型，形成粘接有绝缘片和树脂成型体的芯端面部，可以得到本发明的绝缘部件。
关于本发明的绝缘部件中的槽缝部的厚度，由于槽缝部仅由绝缘片构成，所以其厚度为绝缘片的厚度。另外，芯端面部的厚度优选为0.3mm～5mm，更优选为0.4mm～3mm，进一步优选为0.5mm～2mm。
实施例
以下，列举实施例以进一步具体地说明本发明。需要说明的是，这些实施例只是例示，对本发明的内容没有任何限定。
[实施例1]
(原料调制)
使用日本特开昭52-15621号公报所记载的由定子和转子的组合构成的浆料颗粒的制造装置(湿式沉淀机)制造了聚间苯二甲酰间苯二胺的纤条体。使用解离机、打浆机对其进行处理，将长度加权平均纤维长度调制成0.9mm。所得纤条体的游离度为90cm3。另一方面，将杜邦公司制造的间位芳纶纤维(Nomex(注册商标)、单丝纤度为2.2dtex)切割成6mm的长度，作为抄纸用原料。
(芳纶纸的制造)
将如上调制的芳纶纤条体和芳纶短纤维各自在水中分散，制作浆料。混合这些浆料使芳纶纤条体与芳纶短纤维达到1/1的配比(重量比)，之后使用TAPPI型手动抄纸机(截面积为625cm2)制作片状物。然后，使用金属制压延辊在温度330℃、线压300kg/cm下对其进行加热加压加工，得到了芳纶纸。
再利用粘接剂将芳纶纸和聚萘二甲酸乙二醇酯膜(帝人DuPont Film株式会社制造、“Teonex (注册商标) Q51”、厚度为100μm)贴合，得到了将芳纶纸配置在外侧的、由芳纶纸/聚萘二甲酸乙二醇酯膜/芳纶纸的3层结构构成的芳纶-树脂膜层叠体。
(绝缘部件的制造)
使用上述芳纶-树脂膜层叠体，如图3所示进行剪裁，切割图3的点线部，之后将点划线部从正面观察山折成近似直角，再以沿着槽缝形状的方式折弯虚线部，得到形成了立体形状的绝缘片。使用该绝缘片和作为树脂组合物的半芳族聚酰胺(杜邦公司制造的“Zytel(注册商标) HTN51G35EF”)，在表1所示的条件下进行注塑成型，形成粘接有绝缘片和树脂组合物的芯端面部，得到了图1所示形状的绝缘部件，其中从槽缝部与芯端面部的接合部到芯端面部边缘的距离为10mm、芯端面部的厚度为1mm。按照下述方法评价如此操作而得到的绝缘部件的主要特性值。结果见表1。
[测定方法]
(1) 单位面积重量、厚度、密度
依据JIS C 2300-2来实施，密度通过(单位面积重量/厚度)算出。
(2) 绝缘片外观
关于绝缘片的外观，通过目视观察因成型时的热引起的翘曲的程度，没有翘曲的绝缘片判断为“良好”、有轻微翘曲的绝缘片判断为“大致良好”、明显观察到了翘曲的绝缘片判断为“不良”。
(3) 粘接性
对于绝缘部件的芯端面部，使用切割刀从近似U字的上部沿着绝缘片与树脂成型体的界面切入1mm的深度，从该切入部分剥离绝缘片和树脂成型体，通过目视观察剥离后的树脂成型体的表面。在树脂成型体表面残留有绝缘片表面的纸层的绝缘部件判断为“良好”、残留有绝缘片表面的纸材料的绝缘部件判断为“大致良好”、完全没有残留绝缘片的纸材料的绝缘部件判断为“不良”。
[实施例2]
使用实施例1中得到的芳纶纸和含有50重量%的含环氧基的苯氧树脂的半芳族聚酰胺树脂组合物(使用50重量份的杜邦公司制造的Zytel (注册商标) HTN501和50重量份的含环氧基的苯氧树脂，按照日本特开2006-321183号公报的[0027]中记载的方法调制的半芳族聚酰胺树脂组合物)，按照日本特开2006-321183号公报的[0024]中记载的方法，得到了将芳纶纸配置在外侧的、由芳纶纸/树脂组合物/芳纶纸的3层结构构成的层叠片。使用该层叠片，进行与实施例1同样的操作，得到了图1所示形状的绝缘部件。进行与实施例1同样的操作，评价如此操作而得到的绝缘部件的主要特性值。结果见表1。
[实施例3]
除了将绝缘片变更为具有表1所示特性的芳纶纸以外，进行与实施例1同样的操作，得到了图1所示形状的绝缘部件。进行与实施例1同样的操作，评价如此操作而得到的绝缘部件的主要特性值。结果见表1。
表1
由表1的结果可知：本发明的绝缘部件，其外观均匀，芯端面部的厚度在实施例中也小至1mm，即，即使嵌入定子芯中也可抑制端部的突出。因此，与普通的旋转电机相比，本发明的绝缘部件可以抑制轴线方向长度，可以期待使用了该绝缘部件的旋转电机的小型化、高效率化、大功率化。
由实施例1～3的比较可知：通过从由芳纶纤条体和芳纶短纤维构成的芳纶纸单体和将树脂熔融挤出到上述芳纶纸上形成的薄片中选择使用，可抑制因成型时的热引起的翘曲，呈现更良好的外观。
符号说明
1：绝缘部件；
10：绝缘部件；
2：槽缝部；
3：折弯部；
3a：侧部折弯部；
3b：底部折弯部；
4：基座；
5：树脂成型体；
50：树脂成型体；
6：芯端面部；
7：绝缘片；
7a：绝缘片点划线部；
7b：绝缘片端部；
7c：绝缘片端部与点线部的交点；
7d：绝缘片点划线部与点线部的交点。

Claims (12)

1.绝缘部件，其是装配在形成于定子芯的内周面的槽缝中的绝缘部件，其特征在于，具备：
基座，所述基座具有：由1片的绝缘片形成且覆盖上述槽缝内部的槽缝部、和设于上述槽缝部的轴线方向的至少一端且从槽缝部以近似直角向外方延伸的折弯部；以及
树脂成型体，所述树脂成型体密合安装在上述折弯部。
2.权利要求1所述的绝缘部件，其特征在于：上述折弯部的绝缘片以从轴线方向观察到的槽缝的弯曲部为起点进行切割。
3.权利要求1或2所述的绝缘部件，其中，上述绝缘片的两端相对于槽缝部折弯成近似直角而形成。
4.权利要求1～3中任一项所述的绝缘部件，其中，上述折弯部和上述树脂成型体密合而未使用粘接剂。
5.权利要求1～4中任一项所述的绝缘部件，其特征在于：绝缘片选自由芳纶纤条体和芳纶短纤维构成的芳纶纸、上述芳纶纸与树脂膜层叠而成的芳纶-树脂膜层叠体、和将树脂熔融挤出到上述芳纶纸上而形成的薄片。
6.权利要求1～5中任一项所述的绝缘部件，其中，树脂成型体是使用具有酰胺键的聚合物而形成的树脂成型体，与树脂成型体接触的绝缘片的表面是由芳纶纤条体和芳纶短纤维构成的芳纶纸。
7.绝缘部件的制造方法，所述制造方法是装配在形成于定子芯的内周面的槽缝中的绝缘部件的制造方法：
将绝缘片的相当于折弯部的部位在从轴线方向观察到的槽缝的弯曲部的位置沿轴线方向切割，之后进行山折使相对于绝缘片的槽缝部成近似直角，再以沿着槽缝形状的方式折弯，之后通过注塑成型在绝缘片的折弯部填充熔融的树脂组合物，形成法兰状的芯端面部。
8.绝缘部件的制造方法，所述制造方法是装配在形成于定子芯的内周面的槽缝中的绝缘部件的制造方法：
将绝缘片的相当于折弯部的部位在从轴线方向观察到的槽缝的弯曲部的位置沿轴线方向切割，之后进行山折使相对于绝缘片的槽缝部成近似直角，再以沿着槽缝形状的方式折弯，之后通过注塑成型在绝缘片的折弯部的面向槽缝部的薄片表面填充熔融的树脂组合物，形成法兰状的芯端面部，从绝缘片的折弯部的不面向槽缝部的薄片表面侧观察，在芯端面部的表面有绝缘片露出。
9.绝缘部件的制造方法，所述制造方法是装配在形成于定子芯的内周面的槽缝中的绝缘部件的制造方法：
将绝缘片的相当于折弯部的部位在从轴线方向观察到的槽缝的弯曲部的位置沿轴线方向切割，之后进行山折使相对于绝缘片的槽缝部成近似直角，再以沿着槽缝形状的方式折弯，之后通过注塑成型在绝缘片的折弯部的面向槽缝部的薄片表面填充熔融的树脂组合物，形成法兰状的芯端面部，形成从绝缘片的折弯部的不面向槽缝部的薄片表面侧观察有绝缘片露出的芯端面部，之后通过注塑成型在有绝缘片露出的芯端面部填充熔融的树脂组合物，形成绝缘片被树脂成型体完全覆盖的法兰状的芯端面部。
10.电动机，所述电动机在内周面装配有权利要求1～6中任一项所述的绝缘部件的槽缝内具有缠绕有线圈的芯。
11.发电机，所述发电机在内周面装配有权利要求1～6中任一项所述的绝缘部件的槽缝内具有缠绕有线圈的芯。
12.旋转电机，所述旋转电机在内周面装配有权利要求1～6中任一项所述的绝缘部件的槽缝内具有缠绕有线圈的芯。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112039230A (zh) * 2020-05-29 2020-12-04 浙江盘毂动力科技有限公司 一种轴向电机定子及其生产工艺
CN112421909A (zh) * 2020-11-16 2021-02-26 苏州心擎医疗技术有限公司 定子线圈的绕线方法、定子线圈以及定子机构
CN113937933A (zh) * 2021-10-15 2022-01-14 恩施清江大龙潭水电开发有限公司 一种转子磁极绝缘结构以及提高转子磁极绝缘方法
CN115506177A (zh) * 2021-06-03 2022-12-23 三菱电机株式会社 绝缘片及其制造方法和旋转电机

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2817555C (en) 2010-11-12 2019-05-28 Niagara Bottling, Llc Preform extended finish for processing light weight bottles
JP7058208B2 (ja) * 2018-11-12 2022-04-21 本田技研工業株式会社 絶縁紙の装着方法、絶縁紙及びステータ
US10855131B2 (en) 2019-03-22 2020-12-01 Hamilton Sundstrand Corporation Potting and insulation system for a concentrated coil soil stator
JP2020171171A (ja) * 2019-04-05 2020-10-15 デュポン帝人アドバンスドペーパー株式会社 環状積層コア材、及び、環状積層コア材の製造方法
CN110171103B (zh) * 2019-05-13 2021-05-11 神通科技集团股份有限公司 U形绝缘纸包塑骨架制作装置及制作方法
EP3812140B1 (en) 2019-10-24 2022-03-09 Diab International AB Composite sandwich components
WO2023061737A1 (de) * 2021-10-11 2023-04-20 Robert Bosch Gmbh Nutauskleidung für einen rotor oder stator einer elektrischen maschine

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5854856A (ja) * 1981-09-25 1983-03-31 Toshiba Corp 回転電機鉄心の絶縁方法
JP2003116241A (ja) * 2001-10-05 2003-04-18 Aisin Aw Co Ltd 絶縁部材を備えたコア及びその製造方法
CN1893225A (zh) * 2005-06-30 2007-01-10 富士通将军股份有限公司 电动机
CN201766427U (zh) * 2010-04-30 2011-03-16 常州五王电机有限公司 一种罩极电机骨架
CN102449888A (zh) * 2009-06-26 2012-05-09 丰田自动车株式会社 定子构造及定子制造方法
US20140015349A1 (en) * 2012-07-11 2014-01-16 Remy Technologies, Llc Interlocking coil isolators for resin retention in a segmented stator assembly
CN103580344A (zh) * 2012-08-10 2014-02-12 株式会社电装 电旋转机器的定子
CN104272562A (zh) * 2012-03-07 2015-01-07 杜邦帝人先进纸（日本）有限公司 发动机用线圈骨架
CN204304653U (zh) * 2012-04-02 2015-04-29 株式会社安川电机 旋转电机、旋转电机的线圈骨架
CN104937820A (zh) * 2013-01-24 2015-09-23 杜邦帝人先进纸（日本）有限公司 发动机用线圈骨架
CN205453340U (zh) * 2015-12-31 2016-08-10 博世汽车部件(长沙)有限公司 电机及用于电机定子芯的绝缘结构

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60162951A (ja) 1984-02-03 1985-08-24 Chichibu Cement Co Ltd 感湿素子
US8729748B2 (en) * 2009-06-05 2014-05-20 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Split stator and manufacturing method thereof
JP6533029B2 (ja) * 2013-09-04 2019-06-19 デュポン帝人アドバンスドペーパー株式会社 モータ用ボビン及びその製造方法
JP6307876B2 (ja) * 2013-12-26 2018-04-11 トヨタ自動車株式会社 ステータ、及び、ステータの製造方法
US10008896B2 (en) * 2015-02-18 2018-06-26 Mitsubishi Electric Corporation Rotary electric machine and insulator for rotary electric machine
JP6155298B2 (ja) * 2015-04-20 2017-06-28 本田技研工業株式会社 インシュレータ

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5854856A (ja) * 1981-09-25 1983-03-31 Toshiba Corp 回転電機鉄心の絶縁方法
JP2003116241A (ja) * 2001-10-05 2003-04-18 Aisin Aw Co Ltd 絶縁部材を備えたコア及びその製造方法
CN1893225A (zh) * 2005-06-30 2007-01-10 富士通将军股份有限公司 电动机
CN102449888A (zh) * 2009-06-26 2012-05-09 丰田自动车株式会社 定子构造及定子制造方法
CN201766427U (zh) * 2010-04-30 2011-03-16 常州五王电机有限公司 一种罩极电机骨架
CN104272562A (zh) * 2012-03-07 2015-01-07 杜邦帝人先进纸（日本）有限公司 发动机用线圈骨架
CN204304653U (zh) * 2012-04-02 2015-04-29 株式会社安川电机 旋转电机、旋转电机的线圈骨架
US20140015349A1 (en) * 2012-07-11 2014-01-16 Remy Technologies, Llc Interlocking coil isolators for resin retention in a segmented stator assembly
CN103580344A (zh) * 2012-08-10 2014-02-12 株式会社电装 电旋转机器的定子
CN104937820A (zh) * 2013-01-24 2015-09-23 杜邦帝人先进纸（日本）有限公司 发动机用线圈骨架
CN205453340U (zh) * 2015-12-31 2016-08-10 博世汽车部件(长沙)有限公司 电机及用于电机定子芯的绝缘结构

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112039230A (zh) * 2020-05-29 2020-12-04 浙江盘毂动力科技有限公司 一种轴向电机定子及其生产工艺
CN112039230B (zh) * 2020-05-29 2022-09-13 浙江盘毂动力科技有限公司 一种轴向电机定子及其生产工艺
CN112421909A (zh) * 2020-11-16 2021-02-26 苏州心擎医疗技术有限公司 定子线圈的绕线方法、定子线圈以及定子机构
CN112421909B (zh) * 2020-11-16 2021-10-01 苏州心擎医疗技术有限公司 定子线圈的绕线方法、定子线圈以及定子机构
CN115506177A (zh) * 2021-06-03 2022-12-23 三菱电机株式会社 绝缘片及其制造方法和旋转电机
CN115506177B (zh) * 2021-06-03 2023-11-14 三菱电机株式会社 绝缘片及其制造方法和旋转电机
CN113937933A (zh) * 2021-10-15 2022-01-14 恩施清江大龙潭水电开发有限公司 一种转子磁极绝缘结构以及提高转子磁极绝缘方法

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CN109952695B (zh) 2021-05-11
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JP7164436B2 (ja) 2022-11-01

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