CN110932420B - 定子及定子的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明的方案提供提高了绝缘覆膜的绝缘性能的定子及定子的制造方法。定子具备：定子铁心；以及线圈，其装配于所述定子铁心，且具有绝缘覆膜，所述绝缘覆膜的至少一部分由保护涂料进行了涂装，所述绝缘覆膜在内部具有空孔，所述空孔由中空的胶囊形成。另外，所述保护涂料具有粉体，所述空孔的内部形状比所述粉体的外形小。

Description

定子及定子的制造方法

技术领域

本申请基于2018年9月19日申请的日本国专利申请第2018-175009号来主张优先权，并将其内容援引于此。

本发明涉及定子及定子的制造方法。

背景技术

以往，作为旋转电机的定子，已知有具备如下线圈的结构，所述线圈通过向定子铁心上形成的插槽中插入导体段，并将从定子铁心突出的导体端部彼此焊接而装配于定子铁心来形成。在这种定子中，在将导体端部彼此接合之后，为了对其接合部进行绝缘而实施基于保护涂料的涂装。

例如在日本国特开2003-260407号中，公开了一种线圈末端保护涂装方法：将由炉加热了的线圈前端部浸渍于放入有粉体树脂的流动浸渍槽中，通过线圈的热量使粉体树脂熔化而使熔融了的粉体树脂附着于线圈焊接部。

此外，一般在高电压下使用的旋转电机中，在电线(线圈)被施加了高电压的情况下，容易在绝缘覆膜附近产生局部放电。于是，有时使用图5所示那样的在绝缘覆膜内部具有多个空孔而降低了电容率的绝缘覆膜。

然而，在针对带空孔的绝缘覆膜进行了上述的日本国特开2003-260407号所记载的粉体涂装的情况下，涂料容易进入由空孔形成的绝缘覆膜表面的凹部。这样，由于电容率高的涂料进入绝缘覆膜表面的凹部，从而绝缘覆膜的电容率变高，线圈的绝缘性能有可能降低。因此，在以往技术中，在提供提高了绝缘覆膜的绝缘性能的定子及定子的制造方法这点上存在课题。

发明内容

本发明的方案提供提高了绝缘覆膜的绝缘性能的定子及定子的制造方法。

(1)本发明的一方案的定子具备：定子铁心；以及线圈，其装配于所述定子铁心，且具有绝缘覆膜，所述绝缘覆膜的至少一部分由保护涂料进行了涂装，所述绝缘覆膜在内部具有空孔，所述空孔由中空的胶囊形成。

(2)在上述(1)的方案的基础上，也可以是，所述保护涂料具有粉体，所述空孔的内部形状比所述粉体的外形小。

(3)本发明的一方案的定子的制造方法具有线圈装配工序和涂装工序，在所述线圈装配工序中，将线圈向定子铁心装配，所述线圈具有：导体；以及绝缘覆膜，其覆盖所述导体，且在内部具有由中空的胶囊形成的空孔，在所述涂装工序中，向通过所述线圈装配工序而从所述定子铁心突出的线圈末端的所述导体和所述绝缘覆膜涂布保护涂料，来对所述线圈末端实施绝缘处理。

(4)在上述(3)的方案的基础上，也可以是，所述保护涂料具有粉体，所述空孔的内部形状比所述粉体的外形小。

根据上述(1)的方案，绝缘覆膜在内部具有与形成绝缘覆膜的材料相比电容率低的空孔，因此绝缘覆膜的电容率因空孔而降低。

由此，在用作高电压下使用的线圈的绝缘覆膜时，能够抑制绝缘覆膜中发生局部放电。因而，能够提高绝缘覆膜的绝缘性能。

另外，空孔由中空的胶囊形成，因此在绝缘覆膜的表面形成有多个胶囊突出而成的凸部。由此，能够抑制在向绝缘覆膜涂布了保护涂料时保护涂料进入空孔内。因而，与对不具有胶囊的带空孔的绝缘覆膜实施涂装的情况相比，能够抑制空孔中进入电容率高的涂料而绝缘覆膜的电容率变高所引起的绝缘性能降低。因此，在对带空孔的绝缘覆膜实施涂装的情况下，能够维持绝缘覆膜的绝缘性能。

而且，由胶囊在绝缘覆膜表面形成的凸部彼此之间成为凹部，通过保护涂料进入该凹部的锚固效果，保护涂料相对于绝缘覆膜的密接性提高。由此，保护涂料相对于绝缘覆膜的剥离及不牢得到抑制，能够抑制异物混入、导体露出所引起的绝缘性能降低。因而，能够将涂装的绝缘效果维持得高。

因此，能够提供提高了绝缘覆膜的绝缘性能的定子。

根据上述(2)的方案，保护涂料具有粉体，绝缘覆膜的空孔的内部形状比粉体的外形小，因此即便在因例如冲击等而使得对空孔进行覆盖的胶囊破裂了的情况下，也不可能向空孔中进入粉体。因而，能够抑制比空气电容率高的涂料进入空孔而绝缘覆膜的电容率变高所引起的绝缘性能降低。

因此，能够提供提高了绝缘覆膜的绝缘性能的定子。

根据上述(3)的方案，通过向定子铁心装配线圈的线圈装配工序和向线圈末端涂布保护涂料而实施绝缘处理的涂装工序来制造定子。此时，线圈的绝缘覆膜具有中空的胶囊，因此绝缘覆膜的电容率因空孔而降低。因而，在用作高电压下使用的线圈的绝缘覆膜时，能够抑制绝缘覆膜中发生局部放电。

另外，在绝缘覆膜的表面形成有多个胶囊突出而成的凸部，因此能够抑制在向绝缘覆膜涂布了保护涂料时保护涂料进入空孔。因而，与对不具有胶囊的带空孔的绝缘覆膜实施涂装的情况相比，能够抑制空孔中进入电容率高的涂料而绝缘覆膜的电容率变高所引起的绝缘性能降低。因此，在对带空孔的绝缘覆膜实施涂装的情况下，能够维持绝缘覆膜的绝缘性能。

而且，由胶囊在绝缘覆膜表面形成的凸部彼此之间成为凹部，通过保护涂料进入该凹部的锚固效果，保护涂料相对于绝缘覆膜的密接性提高。由此，保护涂料相对于绝缘覆膜的剥离及不牢得到抑制，能够抑制异物混入、导体露出所引起的绝缘性能降低。因而，能够将涂装的绝缘效果维持得高。

因此，能够提供提高了绝缘覆膜的绝缘性能的定子的制造方法。

根据上述(4)的方案，保护涂料具有粉体，绝缘覆膜的空孔的内部形状比粉体的外形小，因此即便在因例如冲击等而使得对空孔进行覆盖的胶囊破裂了的情况下，也不可能向空孔的内部进入粉体。因而，能够抑制与空气相比电容率高的涂料进入空孔而绝缘覆膜的电容率变高所引起的绝缘性能降低。

因此，能够提供提高了绝缘覆膜的绝缘性能的定子的制造方法。

附图说明

图1是第一实施方式的定子的立体图。

图2是第一实施方式的线圈末端的放大图。

图3是第一实施方式的焊接部附近的线圈的剖视图。

图4是图3的IV部剖视图。

图5是以往技术中的图3的IV部剖视图。

具体实施方式

以下，参照附图来说明本发明的实施方式。

图1是定子1的外观立体图。定子1具备定子铁心3和线圈4。

定子铁心3形成为以轴线C为中心的环状。在定子铁心3的内周面形成有齿7。齿7从定子铁心3的内周面朝向径向的内侧突出。齿7在周向上设置有多个。各齿7之间为插槽8，在各插槽8中插入后述的线圈4。未图示的转子以轴线C为中心而旋转自如地配置于定子铁心3的内部。

在以下的说明中，有时将沿着定子铁心3的轴线C的方向称作轴向，将与轴线C正交的方向称作径向，将绕轴线C的方向称作周向。

线圈4装配在定子铁心3的插槽8中。具体而言，线圈4在径向及周向上重叠有多个的状态下从轴向一侧(图1中的下方侧)插入各插槽8中，从各插槽8向轴向另一侧(图1中的上方侧)突出的线圈4的前端部彼此接合，由此固定于定子铁心3。线圈4中的插入到插槽8中的部分为线圈插通部41，线圈4中的从定子铁心3的端面向轴向的一侧及另一侧突出的部分为线圈末端42。

线圈4具有导体10、绝缘覆膜20及保护涂料30(参照图2)。

图2是向轴向的另一侧突出的线圈末端42的放大图。

导体10构成线圈4的芯部分，形成为具有矩形形状的截面的线状。导体10在向轴向的另一侧突出的线圈末端42的前端部具有焊接部11。相邻的焊接部11彼此互相焊接而电接合及物理接合。

图3是焊接部11附近的线圈4的剖视图，图4是图3的IV部剖视图。

绝缘覆膜20覆盖导体10的外周部。绝缘覆膜20例如由树脂等绝缘性材料形成。绝缘覆膜20在除了焊接部11的附近以外的导体10的全长范围形成。换言之，在焊接部11的附近，相对于绝缘覆膜20露出导体10。在绝缘覆膜20的至少一部分、以及导体10中的从绝缘覆膜20露出的部分，涂布有保护涂料30。

绝缘覆膜20具有覆膜主体21、胶囊23(参照图4)、凸部24及凹部25。

覆膜主体21由例如聚酰亚胺等绝缘性的树脂形成。

如图4所示，覆膜主体21在内部具有多个中空的胶囊23。

胶囊23由与覆膜主体21不同的树脂形成。胶囊23为例如硅酮等的树脂。胶囊23形成为球状。胶囊23的内部成为空孔22。

胶囊23中的、至少一部分比覆膜主体21的外周面向外侧露出的部分成为绝缘覆膜20的凸部24。各凸部24之间成为凹部25。即，在绝缘覆膜20的表面上，由胶囊23形成有凹部25。

保护涂料30通过涂装而覆盖从绝缘覆膜20露出的导体10及其附近的绝缘覆膜20。保护涂料30进入凹部25。保护涂料30具有粉体31。具体而言，通过保护涂料30进行的涂装是指，使粉体31附着于被涂装构件(在本实施方式中为导体10及绝缘覆膜20)，对该粉体进行加热而形成保护膜的所谓粉体涂装。粉体31的外形比凹部25的内部形状小，且比胶囊23的外形大。在本实施方式中，在凹部中进入有粉体31。

在此，当将覆膜主体21的电容率设为α、将在内部具有空孔22的绝缘覆膜20的电容率设为β、将空气(空孔22)的电容率设为γ、将保护涂料30的电容率设为ε时，成为ε＞α＞β＞γ。因此，通过覆膜主体21在内部包含空孔22，从而绝缘覆膜20的电容率β比覆膜主体21的电容率α小。

定子1的制造工序具有向定子铁心3装配线圈4的线圈装配工序和对线圈末端实施绝缘处理的涂装工序。

在线圈装配工序中，首先，将形成为U字状的线圈4以在径向及周向上重叠的状态从轴向的一侧向定子铁心3的各插槽8分别插入。接着，将从轴向的另一侧突出的线圈4的导体10部分彼此焊接，由此将线圈4固定于定子铁心3。

在涂装工序中，对在线圈装配工序中向轴向另一侧突出的线圈4的线圈末端42涂布保护涂料30。更具体而言，首先，以覆盖露出的导体10及导体10附近的绝缘覆膜20的方式吹送粉体31。之后，通过烧结将保护涂料30紧贴固定于导体10及绝缘覆膜20，由此涂装完成。需要说明的是，该涂装工序兼作为线圈末端42的绝缘处理。

(作用、效果)

接着，说明定子1的作用、效果。

根据本结构的定子1，绝缘覆膜20在内部具有与形成绝缘覆膜20的材料相比电容率低的空孔22，因此绝缘覆膜20的电容率因空孔22而降低。由此，在用作高电压下使用的线圈的绝缘覆膜20时，能够抑制绝缘覆膜20中发生局部放电。因而，能够提高绝缘覆膜20的绝缘性能。

在此，在对以往技术中的不具有胶囊23的带空孔的绝缘覆膜实施了粉体涂装的情况下，如图5所示，保护涂料30容易进入由空孔22形成的绝缘覆膜表面的凹部25。保护涂料30的电容率ε比绝缘覆膜20的电容率β大，因此通过保护涂料30进入空孔22的内部，从而绝缘覆膜20的电容率β变高，绝缘性能有可能降低。

根据本结构，空孔22由中空的胶囊23形成，因此在绝缘覆膜20的表面形成有因多个胶囊23突出而成的凸部24。由此，能够抑制在向绝缘覆膜20涂布了保护涂料30时保护涂料30进入空孔22内。因而，与对不具有胶囊23的带空孔22的绝缘覆膜20实施涂装的情况相比，能够抑制电容率高的保护涂料30进入空孔22而绝缘覆膜20的电容率变高所引起的绝缘性能降低。因此，在对带空孔22的绝缘覆膜20实施涂装的情况下，能够维持绝缘覆膜20的绝缘性能。

而且，由胶囊23在绝缘覆膜20表面形成的凸部24彼此之间成为凹部25，通过保护涂料30进入该凹部25的锚固效果，保护涂料30相对于绝缘覆膜20的密接性提高。由此，保护涂料30相对于绝缘覆膜20的剥离及不牢得到抑制，能够抑制异物混入、导体10露出所引起的绝缘性能降低。因而，能够将涂装的绝缘效果维持得高。

因此，能够提供提高了绝缘覆膜20的绝缘性能的定子1。

另外，保护涂料30具有粉体31，绝缘覆膜20中的空孔22的内部形状比粉体31的外形小，因此即便在因例如冲击等而使得对空孔22进行覆盖的胶囊23破裂了的情况下，也不可能向空孔22的内部进入粉体31。因而，能够抑制与空气相比电容率高的保护涂料30进入空孔22而绝缘覆膜20的电容率变高所引起的绝缘性能降低。

因此，能够提供提高了绝缘覆膜20的绝缘性能的定子1。

另外，根据本结构的定子1的制造方法，通过向定子铁心3装配线圈4的线圈装配工序和向线圈末端42涂布保护涂料30而实施绝缘处理的涂装工序来制造定子1。此时，线圈4的绝缘覆膜20具有中空的胶囊23，因此绝缘覆膜20的电容率因空孔22而降低。因而，在用作高电压下使用的线圈4的绝缘覆膜20时，能够抑制绝缘覆膜20中发生局部放电。

另外，在绝缘覆膜20的表面形成有多个胶囊23突出而成的凸部24，因此能够抑制在向绝缘覆膜20涂布了保护涂料30时保护涂料30进入空孔22。因而，与对不具有胶囊23的带空孔22的绝缘覆膜20实施涂装的情况相比，能够抑制空孔22中进入电容率高的保护涂料30而绝缘覆膜20的电容率变高所引起的绝缘性能降低。因此，在对带空孔22的绝缘覆膜20实施涂装的情况下，能够维持绝缘覆膜20的绝缘性能。

而且，由胶囊23在绝缘覆膜20表面形成的凸部24彼此之间成为凹部25，通过保护涂料30进入该凹部25中的锚固效果，保护涂料30相对于绝缘覆膜20的密接性提高。由此，保护涂料30相对于绝缘覆膜20的剥离及不牢得到抑制，能够抑制异物混入、导体10露出所引起的绝缘性能降低。因而，能够将涂装的绝缘效果维持得高。

因此，能够提供提高了绝缘覆膜20的绝缘性能的定子1的制造方法。

另外，保护涂料30具有粉体31，绝缘覆膜20的空孔22的内部形状比粉体31的外形小，因此即便在因例如冲击等而使得对空孔22进行覆盖的胶囊23破裂了的情况下，也不可能向空孔22的内部进入粉体31。因而，能够抑制与空气相比电容率高的保护涂料30进入空孔22而绝缘覆膜20的电容率变高所引起的绝缘性能降低。

因此，能够提供提高了绝缘覆膜20的绝缘性能的定子1的制造方法。

需要说明的是，本发明的技术范围并不限定于上述的实施方式，在不脱离本发明的主旨的范围内能够施加各种变更。

例如，覆膜主体21的材料也可以是聚酰亚胺以外的绝缘性的树脂。

除此之外，在不脱离本发明的主旨的范围内，能够适当将上述的实施方式中的构成要素替换为周知的构成要素，另外，也可以适当组合上述的实施例。

Claims (4)

1.一种定子，其中，

所述定子具备：

定子铁心；以及

线圈，其装配于所述定子铁心，且具有绝缘覆膜，所述绝缘覆膜的至少一部分由保护涂料进行了涂装，

所述绝缘覆膜在内部具有空孔，

所述空孔由中空的胶囊形成，

所述保护涂料具有粉体，

所述空孔的内部形状比所述粉体的外形小。

2.根据权利要求1所述的定子，其中，

所述胶囊中的至少一部分比所述绝缘覆膜的外周面向外侧露出。

3.一种定子的制造方法，其中，

所述定子的制造方法具有线圈装配工序和涂装工序，

在所述线圈装配工序中，将线圈向定子铁心装配，所述线圈具有：导体；以及绝缘覆膜，其覆盖所述导体，且在内部具有由中空的胶囊形成的空孔，

在所述涂装工序中，向通过所述线圈装配工序而从所述定子铁心突出的线圈末端的所述导体和所述绝缘覆膜涂布保护涂料，来对所述线圈末端实施绝缘处理，

所述保护涂料具有粉体，

所述空孔的内部形状比所述粉体的外形小。

4.根据权利要求3所述的定子的制造方法，其中，

所述胶囊中的至少一部分比所述绝缘覆膜的外周面向外侧露出。

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