CN110932444B - 定子 - Google Patents

Abstract

本发明提供提高线圈的绝缘覆膜与保护涂料的密接性、确保线圈末端的绝缘性能的定子。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，在所述绝缘覆膜的表面形成有凹部，在所述凹部中进入有所述保护涂料。所述绝缘覆膜在内部具有中空的胶囊。

Description

定子

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2018-175008号来主张优先权，并将其内容援引于此。

本发明涉及定子。

背景技术

以往，作为旋转电机的定子，已知一种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接合而装配于定子铁心来形成。在这种定子中，在将导体端部相互接合之后，为了对该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号中公开了如下线圈末端保护涂装方法：将由炉加热后的线圈前端部浸入放入了粉体树脂(保护涂料)的流动浸渍槽，并通过线圈的热量来熔化粉体树脂，由此使熔融了的粉体树脂附着于线圈焊接部。

另外，通常线圈的外周由绝缘覆膜覆盖，在接合部的附近露出导体。在实施保护涂料的涂装时，为了可靠地实施绝缘处理，需要从导体段到绝缘覆膜而涂装保护涂料。

然而，在上述的日本国特开2003-260407号所记载的技术的情况下，根据绝缘覆膜与保护涂料的组合的不同，绝缘覆膜与保护涂料的密接性有可能降低。由此，当发生保护涂料的剥离及不牢时，因异物混入、导体露出而使得绝缘性能降低。另外，需要形成考虑到了密接性的组合，粉体涂装或者覆膜的材料选择的自由度受限。因此，在以往技术中，在提供提高线圈的绝缘覆膜与保护涂料的密接性、确保线圈末端的绝缘性能的定子这点上，存在课题。

发明内容

本发明的方案提供提高线圈的绝缘覆膜与保护涂料的密接性、确保线圈末端的绝缘性能的定子。

(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，在所述绝缘覆膜的表面形成有凹部，在所述凹部中进入有所述保护涂料。

(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，所述凹部的内部形状比所述粉体的外形大。

(3)在上述(1)或(2)的方案的基础上，也可以是，所述绝缘覆膜是具有中空的胶囊的聚酰亚胺。

根据上述(1)的方案，在绝缘覆膜的表面形成有凹部，因此能够通过凹部来增加绝缘覆膜与保护涂料的接触面积，提高保护涂料相对于绝缘覆膜的密接性。另外，通过保护涂料进入凹部中的锚定效果，能够提高保护涂料相对于绝缘覆膜的密接性。由此，能够抑制保护涂料的剥离及不牢，能够抑制异物混入、导体露出所引起的绝缘性能的降低。

另外，能够不依赖于绝缘覆膜及粉体涂装的材料的组合地提高绝缘覆膜与保护涂料的密接性，由此能够提高绝缘覆膜及粉体涂装的材料选择的自由度。

因此，能够提供提高线圈的绝缘覆膜与保护涂料的密接性、确保线圈末端的绝缘性能的定子。

根据上述(2)的方案，保护涂料具有粉体，绝缘覆膜的凹部的内部形状比粉体的外形大，因此能够使粉体可靠地进入凹部。由此，与凹部的内部形状比粉体的外形小的情况相比，能够增加绝缘覆膜与粉体的接触面积。因而，能够抑制粉体相对于绝缘覆膜的剥离及不牢，抑制异物混入、导体露出所引起的绝缘性能的降低。

因此，能够提供提高线圈的绝缘覆膜与保护涂料的密接性、确保线圈末端的绝缘性能的定子。

根据上述(3)的方案，绝缘覆膜由具有中空的胶囊的聚酰亚胺形成，由此能够在绝缘覆膜的表面形成因多个胶囊突出而得到的凸部。此时，各胶囊的凸部之间成为凹部。因而，通过向该凹部中进入保护涂料，能够提高保护涂料相对于绝缘覆膜的密接性。

另外，不需要为了在绝缘覆膜形成凹部而设置其他工序，能够简化制造工序。

因此，能够实现通过简单的结构来提高绝缘覆膜与保护涂料的密接性的定子。

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是表示凹部的开口宽度与粉体的密接性的关系的图表。

图6是表示凹部的深度与局部放电开始电压的关系的图表。

图7是第二实施方式的焊接部附近的线圈的剖视图。

图8是第三实施方式的焊接部附近的线圈的剖视图。

具体实施方式

以下，参照附图来说明本发明的实施方式。

(第一实施方式)

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之间成为插槽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装配于定子铁心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)插入到各插槽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的前端部相互接合，由此固定于定子铁心3。线圈4中的插入到插槽8中的部分成为线圈插通部41，从定子铁心3的端面向轴向的一侧及另一侧突出的部分成为线圈末端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彼此通过相互焊接而电接合且物理接合。

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的附近之外的导体10的全长上形成。换言之，在焊接部1的附近，导体10相对于绝缘覆膜20露出。在绝缘覆膜20的至少一部分和导体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例如由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例如为硅酮等树脂。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中的凸部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通过涂装覆盖从绝缘覆膜20露出的导体10和其附近的绝缘覆膜20。保护涂料30进入凹部25。保护涂料30至少存在于凹部25内的一部分。保护涂料30将凹部25内填满。保护涂料30具有粉体31。具体而言，所谓由保护涂料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)，之后通过加热粉体来形成保护膜的、所谓的粉体涂装。粉体31的外形比凹部25的内部形状小。在本实施方式中，粉体31进入凹部。在本实施方式中，粉体31至少存在于凹部内的一部分。在本实施方式中，粉体31将凹部内填满。

在此，说明绝缘覆膜20中的凹部25的开口宽度W及深度D(以下，称作凹部25的外形)的设定方法。

图5是将横轴设为凹部25的外形、将纵轴设为粉体31与绝缘覆膜20的密接性时的、凹部25的外形与粉体31的密接性的关系的图表。图5中的α例如是粉体31的粒径。如图5所示，在凹部25的外形比α小时，粉体31不进入凹部25，因此粉体31与绝缘覆膜20的密接性降低。凹部25的外形为α以上时，粉体31进入凹部25的内部，因此通过锚定效果而粉体31的密接性提高。因此，为了提高粉体31与绝缘覆膜20的密接性，凹部25的外形优选为α以上，凹部25的外形越大则越优选。

另一方面，图6是将横轴没为凹部25的外形、将纵轴设为绝缘覆膜20的局部放电开始电压时的、凹部25的外形与局部放电开始电压的关系的图表。如图6所示，在凹部25的外形比β大时，局部放电开始电压低，即局部放电容易发生。在凹部25的外形为β以下时，绝缘覆膜20的厚度被充分地确保而局部放电开始电压变高、即局部放电不易发生。因此，为了提高局部放电开始电压，凹部25的外形优选为β以下，凹部25的外形越小则越优选。

由此，凹部25外形设定为α以上且β以下。

需要说明的是，α的值是根据粉体31的种类等而变化的值。另外，β的值是根据绝缘覆膜20的厚度、种类等而变化的值。

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中分别插入。接着，通过将从轴向的另一侧突出的线圈4的导体10部分相互焊接，而在定子铁心3固定线圈4。

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粘着于导体10及绝缘覆膜20，由此完成涂装。需要说明的是，该涂装工序兼用作线圈末端42的绝缘处理。

(作用、效果)

接着，说明定子1的作用、效果。

在此，通常在对绝缘覆膜20进行粉体涂装的情况下，根据绝缘覆膜20与保护涂料30的组合的不同，绝缘覆膜20与保护涂料30的密接性有可能降低。

由此，当产生保护涂料的剥离及不牢时，因异物混入、导体10露出而绝缘性能降低。因此，需要形成考虑到了密接性的组合，保护涂料30的种类或者绝缘覆膜20的材料选择受限。

根据本结构的定子1，在绝缘覆膜20的表面形成有凹部25，因此由于凹部25而绝缘覆膜20与保护涂料30的接触面积增加，能够提高保护涂料30对绝缘覆膜20的密接性。另外，通过向凹部25进入保护涂料30的锚定效果，能够提高保护涂料30对绝缘覆膜20的密接性。由此，能够抑制保护涂料30的剥离及不牢，能够抑制由异物混入、导体10露出引起的绝缘性能的降低。

另外，能够不依赖于绝缘覆膜20及保护涂料30的材料的组合地使绝缘覆膜20与保护涂料30的密接性提高，因此能够提高绝缘覆膜20及保护涂料30的材料选择的自由度。

因此，能够提供提高线圈4的绝缘覆膜20与保护涂料30的密接性、确保线圈末端42处的绝缘性能的定子1。

另外，保护涂料30具有粉体31，绝缘覆膜20的凹部25的内部形状比粉体31的外形大，因此能够使粉体31可靠地进入凹部25。由此，与凹部25的内部形状小于粉体31的外形的情况相比，能够增加绝缘覆膜20与粉体31的接触面积。因而，能够抑制粉体31相对于绝缘覆膜20的剥离及不牢，抑制异物混入、导体10露出所引起的绝缘性能的降低。

另外，绝缘覆膜20由具有中空的胶囊23的聚酰亚胺形成，因此在绝缘覆膜20的表面形成因多个胶囊23突出而得到的凸部24。此时，各胶囊23的凸部24之间成为凹部25。因而，通过保护涂料30进入该凹部25，能够提高保护涂料30相对于绝缘覆膜20的密接性。

另外，不需要为了在绝缘覆膜20形成凹部25而设置其他工序，能够简化制造工序。

因此，能够通过简单的结构来得到提高绝缘覆膜20与保护涂料30的密接性的定子1。

接着，说明本发明的第二实施方式及第三实施方式。图7是本发明的第二实施方式的焊接部11附近的线圈4的剖视图。图8是本发明的第三实施方式的焊接部11附近的线圈4的剖视图。

在以下的说明中，对与上述的第一实施方式同样的结构，标注同一附图标记并适当省略说明。另外，关于除了图7及图8所记载的以外的结构所涉及的附图标记，适当参照图1至图6。

(第二实施方式)

说明本发明的第二实施方式。在本实施方式中，在不依赖于胶囊23而形成凹部25这点上，与上述的实施方式不同。

如图7所示，在绝缘覆膜20的表面形成有截面为矩形形状的凹部25。凹部25例如通过在绝缘覆膜20的成形时形成凸部24而设置于各凸部24之间。需要说明的是，也可以对平坦的绝缘覆膜20切除一部分来形成凹部25。

根据本结构，除了与上述的实施方式同样的作用、效果之外，还能够任意地调整凹部25的开口宽度W及深度D，由此能够形成与粉体31的大小等相应的凹部25。由此，能够进一步提高与保护涂料30的密接性。另外，也能够适用于不具有中空的胶囊23的绝缘覆膜20。

(第三实施方式)

说明本发明的第三实施方式。在本实施方式中，在凹部25的内部形状形成为凹曲面状这点上与上述的实施方式不同。

如图8所示，在绝缘覆膜20的表面形成有截面为圆形状的凹部25。凹部25的形成方法可以与第二实施方式同样地在除了凹部25以外的部位形成凸部24而在凸部24之间作为凹部25，也可以通过切除、按压而在绝缘覆膜20直接形成凹部25。

根据本结构，除了与上述的实施方式同样的作用、效果之外，还能够通过球状的粉体31沿着凹部25的凹曲面状进入，来提高粉体31相对于凹部25的占有率，增加粉体31与绝缘覆膜20的接触面积。由此，能够进一步提高与保护涂料30的密接性。

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，凹部25的截面形状不限定于矩形形状及圆形状。也可以是截面三角形形状、椭圆形状等除了矩形形状及圆形状以外的形状。

另外，覆膜主体21的材料也可以是除了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各变形例。

Claims (3)

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，

所述绝缘覆膜具有中空的胶囊，

在所述绝缘覆膜的表面形成有凹部，

所述凹部设于由在所述绝缘覆膜的表面露出的所述胶囊形成的凸部之间，

在所述凹部中进入有所述保护涂料。

2.根据权利要求1所述的定子，其中，

所述保护涂料具有粉体，

所述凹部的内部形状比所述粉体的外形大。

3.根据权利要求1或2所述的定子，其中，

所述绝缘覆膜由聚酰亚胺形成。

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