DE102011089662A1

DE102011089662A1 - Motor

Info

Publication number: DE102011089662A1
Application number: DE102011089662A
Authority: DE
Inventors: Hiroshi Fukasaku; Taizo Hirano
Original assignee: Toyota Industries Corp
Current assignee: Toyota Industries Corp
Priority date: 2010-12-24
Filing date: 2011-12-22
Publication date: 2012-06-28
Also published as: US20120161571A1; JP2012138991A; CN102570672A

Abstract

Ein Motor weist einen Rotor, einen Stator, ein Isolierelement und eine Spule auf. Das aus Isolierfilmen hergestellte Isolierelement in eine Nut eingesetzt, die durch einen Statorkern des Stators hindurch geformt ist. Manschettenabschnitte sind in dem spulenseitigen Isolierfilm durch Biegen beider Enden davon geformt. Eine Öffnung ist in dem spulenseitigen Isolierfilm an einem Bereich geformt, der sich an einem Schnittpunkt zwischen einer ersten Biegelinie, entlang der der spulenseitigen Isolierfilm in eine gekrümmte Form, um in die Nut zu passen, gebogen ist, und einer zweiten Biegelinie befindet, entlang der der spulenseitige Isolierfilm zum Formen des Manschettenabschnitts gebogen ist. Der statorkernseitige Isolierfilm ist auf den spulenseitigen Isolierfilm derart gelegt, dass der Manschettenabschnitt des spulenseitigen Isolierfilms eine Oberfläche des statorkernseitigen Isolierfilms auf der Statorkernseite überlappt, und der statorkernseitige Isolierfilm zumindest einen Teil der Öffnung abdeckt.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Isolierelement zur Verwendung in einem Motor, das zwischen einem Statorkern des Motors und einer Spule angeordnet ist, die in einer Nut angeordnet ist, die durch den Statorkern geformt ist.
In einem herkömmlichen Motor ist ein Isolierelement zwischen dem Statorkern des Motors und einer Spule, die in einer durch den Statorkern geformten Nut angeordnet ist, zur Isolation dazwischen angeordnet.
Die japanische ungeprüfte Gebrauchsmusteranmeldungsveröffentlichung Nr. 54-22102 weist auf ein Problem hin, dass ein Beaufschlagen von Druck an dem Ende der Spule während der Herstellung eines Statorkerns den Manschettenabschnitt der Nutenzelle zerbrechen oder verbiegen kann, die dem Isolierelement gemäß der vorliegenden Erfindung entspricht, so dass die Nutenzelle versagen kann, zur Isolation zu dienen (gemäß 2 dieser Druckschrift). Zusätzlich wird durch die angeführte Druckschrift ein anderes Problem angeführt, nämlich dass irgendeine Beschädigung, die bei dem Manschettenabschnitt der Nutenzelle während eines Risses oder eines Abriebs des Manschettenabschnitts während der Herstellung des Statorkerns verursacht wird, einen Kurzschluss zwischen dem Statorkern und der Spule verursachen kann. Um diese Probleme zu lösen, offenbart die vorstehend erwähnte Veröffentlichung Nr. 54-22102 ein Isolierelement, das derart geformt ist, dass es eine auf die Nutenzelle gelegte Verstärkung aufweist (vergleiche 2 der angeführten Druckschrift).
Die japanische ungeprüfte Gebrauchsmusteranmeldungsveröffentlichung Nr. 58-136943 offenbart ein Isolierelement mit einem Schutzisolierfilm, der an dem Rand eines Isolierfilms, mit dem die Kante der Nut des Statorkerns während der Formung des Spulenendes in Kontakt gebracht wird, nach Einsetzen der Spule in die Nut des Statorkerns angebracht wird, um eine Beschädigung an dem vorstehend beschriebenen Rand des Isolierfilms aufgrund des Kontakts zwischen dem Rand des Isolierfilms und dem Kante der Nut des Statorkerns zu vermeiden.
Die japanische ungeprüfte Patentanmeldungsveröffentlichung Nr. 9-117086 offenbart ein Isolierelement mit zwei Isolierfilmen, nämlich einem spulenseitigen Isolierfilm und einem statorkernseitigen Isolierfilm, wobei einer der Isolierfilme aus Polyethylenterephthalat-(PET-)Film hergestellt ist, und der andere aus Polyethylennaphthalat-(PEN-)Film oder Polyphenylensulfid-(PPS-)Film hergestellt ist (gemäß 4a der angeführten Druckschrift). Beispielsweise ist der spulenseitige Isolierfilm aus einem PEN-Film oder PPS-Film hergestellt, während der statorkernseitige Isolierfilm aus einem PET-Film hergestellt ist (gemäß 4(b) der angeführten Druckschrift). Gemäß einem weiteren Beispiel ist der spulenseitigen Isolierfilm aus einem PET-Film hergestellt, und ist der statorkernseitige Isolierfilm aus einem PEN-Film oder PPS-Film hergestellt (gemäß 4c der angeführten Entgegenhaltung).
Ein Motor wird nicht nur unter einer normalen Umgebung bei normaler Temperatur verwendet, sondern ebenfalls unter einer harten Umgebung bei einer hohen Temperatur und hoher Feuchtigkeit oder bei einer extrem niedrigen Temperatur. Ein typisches Beispiel für einen Motor, der in einer harten und schädlichen Umgebung verwendet wird, ist dein Motorverdichter (Motorkompressor) für eine Fahrzeugklimaanlage. Die vorstehend erwähnten Veröffentlichungen Nr. 54-22102 und Nr. 58-136943 beziehen sich nicht klar auf irgendein spezifisches Material für das Isolierelement, jedoch werden der PET-Film und der PEN-Film häufig für ein Isolierelement verwendet, das zwischen dem Statorkern und der Spule eines Motors angeordnet ist. Jedoch stellen diese Materialien für ein Isolierelement ein Problem bei Verwendung unter einer harten und schädlichen Umgebung bei hoher Temperatur und hoher Feuchtigkeit dahingehend dar, dass derartige Materialien einer Verschlechterung aufgrund von Hydrolyse unterzogen werden, mit dem Ergebnis, dass eine Beschädigung, wie Defekte oder Risse an den Isolierfilmen verursacht werden. Wenn demgegenüber der Motor in einer Umgebung bei extrem niedriger Temperatur verwendet wird, werden der PET-Film und der PEN-Film erhärtet, so dass eine Beschädigung wie Defekte oder Risse an dem PET-Film und dem PEN-Film verursacht werden können. Wenn die Beschädigung des Isolierelements fortschreitet, können Fragmente des Isolierelements, die aufgrund der Beschädigung erzeugt werden, abfallen oder zerstreut werden, so dass die Befürchtung besteht, dass die rotierenden Teile des Motors beschädigt werden. Insbesondere in dem Fall des Motorverdichters können Mikrofragmente mit einem Kühlmittel in dem Kühlsystem strömen, so dass die Befürchtung besteht, dass der Motorverdichter beschädigt wird.
In dem Isolierelement gemäß der vorstehend beschriebenen Veröffentlichung Nr. 9-117086 , die auf die Verhinderung eines Leckstroms gerichtet ist, wird der PPS-Film, der gegenüber einer Umgebung mit hoher Temperatur und hoher Feuchtigkeit widerstandsfähiger als der PET-Film und der PEN-Film ist, in Kombination mit dem PET-Film und dem PEN-Film verwendet. Somit kann das Isolierelement gemäß der Veröffentlichung Nr. 9-114086 als effektiver zur Verhinderung einer Beschädigung wie Defekte oder Risse aufgrund einer Verschlechterung betrachtet werden, als im Vergleich zu den in den Veröffentlichungen Nr. 54-22102 und Nr. 58-136943 offenbarten Isolierelementen.
Jedoch weist der PPS-Film eine schlechte Bearbeitbarkeit auf, so dass eine Spannungskonzentration dazu tendiert, in dem aus dem PPS-Film hergestellten Isolierelement an einem Bereich aufzutreten, der an einem Schnittpunkt zwischen der Biegelinie, entlang der der PPS-Film zum Formen eines Manschettenabschnitts des Isolierelements gebogen wird, und der Biegelinie vorhanden ist, entlang der der PPS-Film in eine gekrümmte Form gebogen wird, um in eine durch den Statorkern geformten Nut zu passen. Somit tendiert eine Beschädigung wie Defekte oder Risse dazu, in dem PPS-Film bei Formen des PPS-Films aufzutreten, so dass der PPS-Film dabei versagen kann, eine ausreichende Isolierung bereitzustellen, und können Fragmente des PPS-Films, die durch die Beschädigung geformt werden, abfallen oder innerhalb des Motors zerstreut werden. Der aus PET-Film oder PEN-Film hergestellte Manschettenabschnitt kann gegenüber einer Beschädigung widerstandsfähig sein, die durch Biegen bei Formen des Manschettenabschnitts verursacht wird. Jedoch wird durch Biegen erzeugte Spannung in dem Film an einem Bereich konzentriert, der an dem Schnittpunkt zwischen den Biegelinien vorhanden ist, und eine Beschädigung in dem Film durch eine Verschlechterung tendiert dazu, in einer Umgebung mit hoher Temperatur und hoher Feuchtigkeit voranzuschreiten. In einer Umgebung mit extrem niedriger Temperatur ist demgegenüber der Film gegenüber einer Beschädigung aufgrund einer Verhärtung bei niedriger Temperatur anfällig. Wenn der PET-Film oder PEN-Film, mit dem ein Manschettenabschnitt geformt ist, beschädigt wird, tendiert die Beschädigung dazu, sich in dem Isolierelement auszubreiten. In dem Isolierelement gemäß der vorstehend beschriebenen Veröffentlichung Nr. 9-117086 tendiert, falls ein PPS-Film mit einer Widerstandsfähigkeit gegenüber Verschlechterung auf einem PET-Film oder PEN-Film gelegt wird, ohne gebogen zu werden, der PPS-Film dazu, sich zu lösen oder zu versetzen, und wird ein Freiraum zwischen dem Filmen geformt, mit dem Ergebnis, dass das Isolierelement dabei versagen kann, eine ausreichende Isolierung bereitzustellen.
Die vorliegende Erfindung ist darauf gerichtet, eine Beschädigung in einem Isolierelement, das in eine durch einen Statorkern eines Motors geformte Nut eingesetzt ist, ungeachtet der Umgebung zu verhindern, in der der Motor verwendet wird.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Gemäß der vorliegenden Erfindung weist ein Motor einen Rotor, einen Stator, ein Isolierelement und eine Spule auf. Der Stator weist einen Statorkern auf, durch den eine Nut geformt ist. Das Isolierelement ist hergestellt, in dem zumindest zwei Isolierfilme übereinandergelegt werden, und ist in die Nut eingesetzt. Die Spule ist in der Nut angeordnet, wobei das Isolierelement zwischen der Spule und dem Statorkern angeordnet ist. Das Isolierelement ist aus einem spulenseitigen Isolierfilm auf der Spulenseite und einem statorkernseitigen Isolierfilm auf der Statorkernseite hergestellt. Manschettenabschnitte sind in dem spulenseitigen Isolierfilm durch Biegen beider Enden des spulenseitigen Isolierfilms geformt und mit dem Statorkern an Endoberflächen des Statorkerns in Eingriff gebracht. Eine Öffnung ist in dem spulenseitigen Isolierfilm an einem Bereich geformt, der sich an einem Schnittpunkt zwischen einer ersten Biegelinie, entlang der der spulenseitigen Isolierfilm in eine gekrümmte Form, um in die Nut zu passen, gebogen ist, und einer zweiten Biegelinie befindet, entlang der der spulenseitige Isolierfilm zum Formen des Manschettenabschnitts gebogen ist. Der statorkernseitige Isolierfilm ist auf den spulenseitigen Isolierfilm derart gelegt, dass der Manschettenabschnitt des spulenseitigen Isolierfilms eine Oberfläche des statorkernseitigen Isolierfilms auf der Statorkernseite überlappt, und der statorkernseitige Isolierfilm zumindest einen Teil der Öffnung abdeckt.
Andere Ausgestaltungen und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden anhand der nachfolgenden Beschreibung in Zusammenhang mit der beiliegenden Zeichnung deutlich, die als Beispiel die Prinzipien der Erfindung veranschaulichen.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die Erfindung zusammen mit Aufgaben und Vorteilen davon kann am Besten durch Bezugnahme auf die nachfolgende Beschreibung der gegenwärtig bevorzugten Ausführungsbeispiele zusammen mit den beiliegenden Zeichnungen verstanden werden. Es zeigen:
1 eine teilweise weggeschnittene Draufsicht, die einen Motor mit einem Isolierelement gemäß einem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung veranschaulicht,
2 eine perspektivische Darstellung, die einen Statorkern des Motors gemäß 1 veranschaulicht,
3 eine vergrößerte Draufsicht, die eine Nut veranschaulicht, die durch den Statorkern gemäß 2 geformt ist, wenn von einem Ende des Statorkerns betrachtet,
4 eine vergrößerte Innenansicht, die die Nut gemäß 3 veranschaulicht, wenn von der Innenseite des Statorkerns betrachtet,
5 eine perspektivische Darstellung, die das Isolierelement für den Motor gemäß 1 veranschaulicht, das in die Nut einzusetzen ist,
6 eine schematische Darstellung, die einen Prozess zur Formung eines spulenseitigen Isolierfilms des Isolierelements gemäß 5 veranschaulicht,
7 eine schematische Darstellung, die einen Prozess zur Herstellung des Isolierelements durch Aufeinanderlegen eines statorkernseitigen Isolierfilms auf den spulenseitigen Isolierfilm des Isolierelements gemäß 5 veranschaulicht,
8 eine schematische Darstellung, die einen Prozess zur Herstellung eines Isolierelements für einen Motor gemäß einem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung durch Aufeinanderlegen eines statorkernseitigen Isolierfilms auf einem spulenseitigen Isolierfilm veranschaulicht, und
9 eine vergrößerte Draufsicht, die eine Nut veranschaulicht, die durch einen Statorkern eines Motors gemäß einem dritten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung geformt ist, wenn von einem Ende des Statorkerns aus betrachtet.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
Nachstehend ist ein Isolierelement für einen Motor gemäß einem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf 1 bis 7 beschrieben. Gemäß 1 weist ein Motor, der allgemein durch das Bezugszeichen 1 bezeichnet ist, ein Gehäuse 2, einen Rotor 3 und einen Stator 4 auf. Der Rotor 3 und der Stator 4 sind in dem Gehäuse 2 angeordnet, und der Stator 4 ist um den Rotor 3 angeordnet. Der Rotor 3 ist an einer Drehwelle 5 befestigt, die drehbar in dem Gehäuse 2 an dessen Mitte angebracht ist. Der Stator 4 weist einen Statorkern 6 auf. Gemäß 2 weist der Statorkern 6 obere und untere Oberflächen 7a und 7b auf, und eine Vielzahl von Nuten 8 ist durch den Statorkern 6 geformt, die sich jeweils zwischen den oberen und unteren Oberflächen 7a und 7b erstrecken und eine Öffnung aufweisen, die nach innen oder zu dem Rotor 3 zeigen. Wie es in 1 gezeigt ist, weist jede Nut 8 darin eine Spule 10 und ein Isolierelement 9 auf, die in einer derartigen Weise angeordnet sind, dass das Isolierelement 9 zwischen der Spule 10 und dem Statorkern 6 angeordnet ist.
2 bis 4 zeigen die Struktur der Nut 8 jeweils ausführlich. Jede Nut 8 ist derart geformt, dass sie eine Trapezform aufweist, wenn in einer Ebene betrachtet, die sich parallel zu den entgegengesetzten Enden des Statorkerns 6 erstreckt, die zwei Seiten aufweist, die sich konvergierend nach innen erstrecken. Wie es vorstehend angegeben worden ist, ist die Nut 8 mit einer Öffnung 11 geformt, die nach innen zeigt, wie es in 3 gezeigt ist, oder zu dem Rotor 3 zeigt (der in 3 nicht gezeigt ist). Die Nut 8 der Trapezform ist durch eine flache innere Wandoberfläche 8a, die am tiefsten innerhalb der Nut 8 positioniert ist, zwei flache innere Wandoberflächen 8b, die sich im Wesentlichen in den radialen Richtungen des Statorkerns 6 an gegenüberliegenden Seiten der flachen inneren Wandoberfläche 8a erstrecken, und zwei gebogene innere Wandoberflächen 8c geformt, die einen kleinen Krümmungsradius aufweisen und jeweils zwei benachbarte innere Wandoberflächen 8a und 8b verbinden. Gemäß 5 ist das Isolierelement 9, das in die Nut 8 eingesetzt ist, aus zwei Isolierfilmen hergestellt, nämlich einem Isolierfilm 2 auf der Spulenseite (nachstehend spulenseitiger Isolierfilm 12), der auf einem Isolierfilm 13 auf der Statorkernseite gelegt ist (nachstehend statorkernseitiger Isolierfilm 13). Der spulenseitige Isolierfilm 12 und der statorkernseitige Isolierfilm 13 sind aus einem Polyphenylensulfid-(PPS-)Film hergestellt, der weniger anfällig gegenüber Verschlechterung aufgrund von Hydrolyse ist.
Der spulenseitige Isolierfilm 12 des Isolierelements 9 ist derart geschnitten, dass er eine Länge entsprechend der Abmessung der Nut 8 aufweist, wie diese entlang der Oberflächen der gebogenen inneren Wandoberflächen 8a, 8b, 8c gemäß 6 und 7 gemessen ist. Der spulenseitige Isolierfilm 12 weist Manschettenabschnitte 14, 15 auf, die durch Biegen von beiden Enden oder der oberen und unteren Enden davon nach außen geformt werden, wie es in 4, 5 und 7 gezeigt ist. Der spulenseitige Isolierfilm 12 ist entlang der zweiten Biegelinien 17 in eine U-Form in Querschnitt davon gebogen, um in die Nut 8 zu passen. Die Manschettenabschnitte 14 und 15 sind entlang den ersten Biegelinien 16 gemäß 5 und 7 nach außen gebogen, und der spulenseitige Isolierfilm 12 ist entlang den zweiten Biegelinien 17 gemäß 5 und 7 in eine gekrümmte Form gebogen. Wie es in 3 und 7 gezeigt ist, bezeichnet das Bezugszeichen 18 einen Bereich, der an einem Schnittpunkt zwischen den ersten und zweiten Biegelinien 16 und 17 vorhanden ist. Öffnungen 19 sind in dem spulenseitigen Isolierfilm 12 an den Bereichen 18 jeweils geformt. Insgesamt vier Öffnungen 19 sind in dem spulenseitigen Isolierfilm 12 geformt, nämlich zwei Öffnungen 19 an den Bereichen 18 um die Oberseite des spulenseitigen Isolierfilms 12 und zwei weitere Öffnungen 19 an den Bereichen 18 an der Unterseite des spulenseitigen Isolierfilms 12. Die Manschettenabschnitte 14 und 15 sind mit dem Statorkern 6 an den Endoberflächen oder den oberen und unteren Oberflächen 7a und 7b davon in Eingriff gebracht, wobei diese somit dazu dienen, zu verhindern, dass das Isolierelement 9 von dem Statorkern 6 abfällt.
Der statorkernseitige Isolierfilm 13 ist ein flacher rechteckförmiger Film, der eine Länge aufweist, deren Abmessung im Wesentlichen dieselbe wie die Länge des spulenseitigen Isolierfilms 12 ist, und eine Breite aufweist, deren Abmessung im Wesentlichen dieselbe oder etwas kleiner als der Abstand zwischen den oberen und unteren ersten Biegelinien 16 des spulenseitigen Isolierfilms 12 ist. Ein derartiger rechteckförmiger statorkernseitiger Isolierfilm 13 wird auf dem spulenseitigen Isolierfilm 12 in dem Bereich des spulenseitigen Isolierfilms 12 zwischen den oberen und unteren ersten Biegelinien 16 davon gelegt und wird durch die oberen und unteren Manschettenabschnitte 14 und 15 des spulenseitigen Isolierfilms 12 festgehalten. Der auf dem spulenseitigen Isolierfilm 12 gelegte statorkernseitige Isolierfilm 13 deckt die Öffnungen 19, die in dem spulenseitigen Isolierfilm 12 geformt sind, vollständig ab. Somit stellt das Isolierelement 9, das durch die Kombination des spulenseitigen Isolierfilms 12 und des statorkernseitigen Isolierfilms 13 geformt ist, eine zuverlässige Isolierung bereit.
Wenn das Isolierelement 9 in die Nut 8 eingesetzt wird, wird der spulenseitige Isolierfilm 12 des Isolierelements 9 an der Seite der Spule 10 mit den Manschettenabschnitten 14 und 15 positioniert, die in Eingriff mit dem Statorkern 6 an der Oberseite und Unterseite davon in Eingriff sind, und der statorkernseitige Isolierfilm 14 wird auf der Seite des Statorkerns 6 positioniert und durch die Manschettenabschnitte 14 und 15 des Spulenseitigen Isolierfilms 12 gehalten. Die Spule 10 ist in der Nut 8 des Statorkerns 6 mit dem zwischen der Spule 10 und dem Statorkern 6 angeordneten Isolierelement 9 angeordnet. Wie es in 3 gezeigt ist, ist eine Spulenkappe 20 in die Nut 8 eingesetzt, um die Öffnung 11 der Nut 8 zu versiegeln, um dadurch zu verhindern, dass irgendein Teil der Spule 10 sich durch die Öffnung 11 der Nut 8 heraus erstreckt. Die Spulenkappe 20 ist aus einem PPS-Film hergestellt. Wie es in 3 gezeigt ist, sind die entgegengesetzten Endabschnitte 20a und 20b der Spulenkappe 20 leicht zum Inneren der Nut 8 hin gebogen und in Kontakt mit dem spulenseitigen Isolierfilm 12 zur Isolation zwischen dem Statorkern 6 und der Spule 10 in Kontakt versetzt. 4 zeigt die Strukturen der Nut 8, des Isolierelements 9 und der Spule 10, wobei die Spulenkappe 20 nicht dargestellt ist.
6 und 7 veranschaulichen einen Prozess zur Herstellung des Isolierelements 9. Zunächst gemäß 6 wird ein Filmblatt für den spulenseitigen Isolierfilm 12 aus einer Isolierfilmrolle 21 durch Filmziehwalzen 23 gezogen. Das Filmblatt für den spulenseitigen Isolierfilm 12 wird an den gegenüberliegenden Seiten davon entlang den ersten Biegelinien 16 durch ein Biegewerkzeug 22 gebogen, um dadurch mit den Manschettenabschnitten 14 und 15 geformt zu werden. Dann wird das Filmblatt für den spulenseitigen Isolierfilm 12, der durch die Filmziehwalzen 23 gelangt ist, durch ein Messer 24 in eine rechteckförmige Form mit einer Länge entsprechend der Abmessung der Nut 8 geschnitten.
Das Filmblatt für den spulenseitigen Isolierfilm 12, der mit den Manschettenabschnitten 14 und 15 geformt ist und in die vorbestimmte Länge geschnitten ist, wird derart positioniert, dass vier Abschnitte entsprechend den Bereichen 18, die an den Schnittpunkten zwischen den ersten Biegelinien 16 zum Biegen des Filmblatts für den spulenseitigen Isolierfilm 12 zum Formen der Manschettenabschnitte 14 und 15 und den zweiten Biegelinien 17 zum Biegen des Filmblatts für den spulenseitigen Isolierfilm 12, um in die Nut 8 zu passen, an Positionen zum Formen der Öffnungen 19 jeweils angeordnet werden. Die Öffnungen 19 sind in dem Filmblatt für den spulenseitigen Isolierfilm 12 an Positionen entsprechend den Bereichen 18 durch eine Öffnungsformungsmaschine 25 geformt, um dadurch den spulenseitigen Isolierfilm 12 zu formen.
Gemäß 7 wird ein Filmblatt für den statorkernseitigen Isolierfilm 13 mit einer Breite, die im Wesentlichen dieselbe wie oder etwas kleiner als der Abstand zwischen den oberen und den unteren ersten Biegelinien 16 des spulenseitigen Isolierfilms 12 ist, von einer Filmwalze 26 gezogen. Das Filmblatt für den statorkernseitigen Isolierfilm 13 wird aus der Filmrolle 26 durch Walzen ähnlich zu den Filmziehwalzen 23 gezogen und durch ein Messer ähnlich zu dem Messer 24 in eine rechteckförmige Form geschnitten, die eine vorbestimmte Länge aufweist, um dadurch den statorkernseitigen Isolierfilm 13 zu formen. Der statorkernseitige Isolierfilm 13 wird in den spulenseitigen Isolierfilm 12 zwischen dessen Manschettenabschnitte 14 und 15 eingesetzt. Der statorkernseitige Isolierfilm 13, der auf den spulenseitigen Isolierfilm 12 gelegt ist, kann die Öffnungen 19 des spulenseitigen Isolierfilms 12 an den Bereichen 18 abdichtend abdecken.
Das Isolierelement 9 wird durch Biegen des spulenseitigen Isolierfilms 12 und des statorkernseitigen Isolierfilms 13 durch Verwendung einer (nicht gezeigten) Biegemaschine in eine U-Form geformt, um in die Nuten 8 zu passen, wie es in 5 gezeigt ist.
Das erste bevorzugte Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung bietet die nachfolgenden vorteilhaften Wirkungen. Nachdem die Manschettenabschnitte 14 und 15 in dem spulenseitigen Isolierfilm 12 geformt sind, wird das Isolierelement 9 geformt, indem das Filmblatt für den spulenseitigen Isolierfilm 12, der mit den Öffnungen 19 geformt ist, und dem statorkernseitigen Isolierfilm 13, der auf den spulenseitigen Isolierfilm 12 gelegt ist, in eine U-Form gebogen wird, um in die Nut 8 zu passen. Da der Krümmungsradius der gebogenen inneren Wandoberfläche 9c der Nut 8, die in dem Bereich 18 geformt ist und die inneren Wandoberflächen 8a und 8b der Nut 8 verbindet, im Wesentlichen klein ist, empfängt der spulenseitige Isolierfilm 12, der an dem Bereich 18 gebogen ist, konzentrierte Spannung in dem Bereich 18, der an einem Schnittpunkt zwischen den ersten und zweiten Biegelinien 16 und 17 angeordnet ist.
Gemäß dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung sind jedoch die Öffnungen 19 in dem spulenseitigen Isolierfilm 12 in den Bereichen 18 geformt, und sind Teile des Schnittpunkts zwischen den ersten und zweiten Biegelinien 16 und 17 von dem spulenseitigen Isolierfilm 12 weggeschnitten, so dass effektiv das Auftreten der Spannungskonzentration an den Bereichen 18 vermieden wird. Weiterhin können Teile des Schnittpunkts zwischen dem ersten und zweiten Biegelinien 16 und 17, die eine große Fläche aufweisen, von dem spulenseitigen Isolierfilm 12 weggeschnitten werden, so dass der Effekt, der durch Vermeiden des Auftretens der Spannungskonzentration an den Bereichen 18 erzielt wird, relativ groß ist. Somit wird eine Beschädigung wie Defekte oder Risse in dem Isolierelement 9, die bei Formen des Isolierelements 9 auftreten können, verhindert, so dass eine zuverlässige Isolierung zwischen dem Statorkern 6 und der Spule 10 ungeachtet der Umgebung erzielt wird, in der der Motor 1 verwendet wird, und kann die Lebensdauer des Isolierelements 9 verlängert werden. Zusätzlich wird, obwohl die Öffnungen 19 in den spulenseitigen Isolierfilm 12 geformt sind, die Isolierung ausreichend erzielt, da die Öffnungen 19 vollständig durch den statorkernseitigen Isolierfilm 13 abgedeckt sind.
Zusätzlich können die Öffnungen 19 leicht zu formen sein, da der Prozess zur Herstellung des Isolierelements 9 mit dem Prozess zum Formen der Öffnungen 19 durchgeführt werden kann.
Die Verwendung von PPS-Film für sowohl den spulenseitigen Isolierfilm 12 als auch den statorkernseitigen Isolierfilm 13 des Isolierelements 9 hilft dabei, eine Beschädigung in dem Isolierelement 9 und eine Verschlechterung des Isolierelements 9 aufgrund der Verwendung unter einer harten Umgebung bei hoher Temperatur und hoher Feuchtigkeit zu verhindern, und kann die Kosten der Herstellung des Isolierelements 9 im Vergleich zu dem Fall verringern, in dem Polyethylenterephthalat-(PET-)Film und Polyethylennaphtalat-(PEN-)Film für die Isolierfilme 12 und 13 verwendet werden.
Obwohl das Isolierelement 9 lediglich aus zwei Isolierfilmen hergestellt ist, können die vorstehend beschriebenen vorteilhaften Wirkungen erhalten werden, und besteht keine Befürchtung, dass das Isolierelement 9 in der Struktur kompliziert wird, wodurch die Kosten der Herstellung des Isolierelements 9 erhöht würden.
Nachstehend ist ein zweites bevorzugtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf 8 beschrieben. Das zweite bevorzugte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel in dem Prozess zur Formung des Isolierelements 9. Dieselben Bezugszeichen werden zur Bezeichnung derjenigen Komponenten oder Elemente verwendet, die den entsprechenden Teilen des ersten bevorzugten Ausführungsbeispiels entsprechen, und deren Beschreibung wird nicht wiederholt. Gemäß dem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird zunächst ein Filmblatt für den spulenseitigen Isolierfilm 12 aus der Isolierfilmrolle 21 in eine rechteckförmige Form mit der vorstehend beschriebenen Länge geschnitten. Die Öffnungen 19 werden in das Filmblatt für den spulenseitigen Isolierfilm 12 an Positionen entsprechend den vier Bereichen 18 geformt, die an den Schnittpunkten zwischen den ersten und zweiten Biegelinien 16 und 17 vorhanden sind. Dann werden die oberen und unteren Abschnitte des Filmblatts für den spulenseitigen Isolierfilm 12 entlang den ersten Biegelinien 16 gebogen, um dadurch die Manschettenabschnitte 14 und 15 zu formen, um dadurch den spulenseitigen Isolierfilm 12 zu formen. Wie es aus dem Vorangehenden hervorgeht, ist der spulenseitige Isolierfilm 12 gemäß dem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel in der Struktur im Wesentlichen derselbe wie der spulenseitige Isolierfilm 12 gemäß dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel, wie es in 7 gezeigt ist.
Das Filmblatt für den statorkernseitigen Isolierfilm 13 wird in demselben Prozess wie demjenigen gemäß dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung geformt, und dann auf den spulenseitigen Isolierfilm 12 gelegt, der darin die Öffnungen 19 und die Manschettenabschnitte 14 und 15 geformt aufweist. Darauffolgend werden der kombinierte spulenseitige Isolierfilm 12 und statorseitige Isolierfilm 13 in eine U-Form gebogen, um in die Nut 8 zu passen. Das zweite bevorzugte Ausführungsbeispiel bietet dieselben vorteilhaften Wirkungen wie das erste bevorzugte Ausführungsbeispiel.
Nachstehend ist ein drittes bevorzugtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf 9 beschrieben. Das dritte bevorzugte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel in der Form des Isolierelements 9. Dieselben Bezugszeichen werden zur Bezeichnung derjenigen Komponenten oder Elemente verwendet, die den entsprechenden Teilen gemäß dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel entsprechen, und deren Beschreibung wird nicht wiederholt. Gemäß dem dritten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung werden die entgegen gesetzten Enden 27 und 28 des Isolierelements 9, die benachbart zu der Öffnung 11 der Nut 8 sind, nach innen oder jeweils zueinander gebogen. Gemäß 9 bezeichnen die Bezugszeichen 29 Bereiche, die an einem Schnittpunkt zwischen den ersten und zweiten Biegelinien 16 und 17 oder den Enden des Isolierelements 9 angeordnet sind.
Die Öffnungen 30 sind in dem spulenseitigen Isolierfilm 12 an den Bereichen 29 wie in dem Fall der Bereiche 18 zur Verhinderung einer Spannungskonzentration in dem spulenseitigen Isolierfilm 12 an den Bereichen 29 geformt. Somit dienen die in den spulenseitigen Isolierfilm 12 geformte Öffnungen 30 zur Verhinderung einer Beschädigung wie Defekte oder Risse in dem Isolierelement 9, so dass die vorteilhaften Wirkungen des ersten bevorzugten Ausführungsbeispiels erhalten werden.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele begrenzt, sondern können in verschiedene alternative Ausführungsbeispiele modifiziert werden, wie diese beispielhaft nachstehend angegeben sind.

(1) Gemäß den ersten bis dritten bevorzugten Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung sind der spulenseitige Isolierfilm 12 und der statorkernseitige Isolierfilm 13 des Isolierelements 9 aus PPS-Film hergestellt. Alternativ dazu kann der statorkernseitige Isolierfilm 13 aus PPS-Film hergestellt sein, und kann der spulenseitige Isolierfilm 12 aus PET-Film oder PEN-Film hergestellt sein. Auf diese Weise können der spulenseitige Isolierfilm 12 und der statorkernseitige Isolierfilm 13 bei Formen der Manschettenabschnitte in dem spulenseitigen Isolierfilm 12 oder Biegen der Isolierfilme 12 und 13 in eine gekrümmte Form, um in die Nut des Statorkerns zu passen, leichter gebogen werden. Zumindest kann der statorkernseitige Isolierfilm 13 aus einem Film hergestellt werden, der eine Widerstandsfähigkeit gegenüber einer Verschlechterung aufgrund von Hydrolyse aufweist.
(2) Gemäß den ersten bis dritten bevorzugten Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung ist das Isolierelement 9 durch Legen eines der zwei Filme des spulenseitigen Isolierfilms 12 und des statorkernseitigen Isolierfilms 13 auf den anderen Film geformt. Das heißt, das Isolierelement 9 wir durch Aufeinanderlegen von zwei Isolierfilmen geformt, die aus einen spulenseitigen Isolierfilm 12 und einen statorkernseitigen Isolierfilm 13 bestehen. Alternativ dazu kann das Isolierelement 9 durch Kombinieren von drei oder mehr Filmen geformt werden, wenn dies notwendig ist.
(3) Gemäß den ersten bis dritten Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung sind die Öffnungen 19, 30 durch verlängerte Löcher geformt. Alternativ dazu können die Öffnungen 19, 30 durch beliebige kreisförmige Löcher, fächerförmige Löcher oder polygonförmige Löcher mit drei oder mehr Seiten geformt werden.
(4) Die Öffnungen 9, 30 können in den spulenseitigen Isolierfilm 12 durch einen geraden Schlitz, durch ein Messer oder eine Schere geformten Ausschnitt oder eine Kerbe mit einer Rille geformt werden.
(5) Gemäß den ersten bis dritten bevorzugten Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung ist die Nut 8 in eine Trapezform im Querschnitt geformt, wie es in 2 gezeigt ist. Alternativ dazu kann die Nut 8 durch eine gebogene Oberfläche wie die innere Wandoberfläche 8a und zwei gebogenen inneren Wandoberflächen wie die gebogene innere Wandoberfläche 8c geformt werden, oder kann durch eine gebogene Oberfläche geformt werden, die durch Verbinden von zwei inneren Wandoberflächen wie die inneren Wandoberflächen 8b durch eine einzelne gebogene Oberfläche wie die gebogene innere Wandoberfläche 8c geformt werden. In diesem Fall werden Öffnungen ebenfalls an den Bereichen geformt, die an den Schnittpunkt zwischen den ersten und zweiten Biegelinien vorhanden sind.
(6) Gemäß den ersten bis dritten bevorzugten Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung sind die Öffnungen 19, 30 in dem spulenseitigen Isolierfilm 12 an den Bereichen 18, 29 geformt. Alternativ dazu kann eine Öffnung an einem Bereich geformt sein, der die zwei benachbarten Bereiche 18, 29 umfasst.
(7) Es wurde beschrieben, dass die Isolierelemente gemäß dem ersten bis dritten bevorzugten Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung wurden bei einem Motor der allgemeinen Bauart angewendet werden. Das Isolierelement gemäß der vorliegenden Erfindung kann in vorteilhafter Weise auf einen Motor in einem Motorverdichter für eine Fahrzeugklimaanlage angewandt werden, der unter einer harten Umgebung bei hoher Temperatur, hoher Feuchtigkeit und starker Vibration verwendet wird.
(8) Gemäß den ersten bis dritten bevorzugten Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung sind die Öffnungen 19 in dem spulenseitigen Isolierfilm 12 geformt und sind die die Öffnungen 19 vollständig durch den statorkernseitigen Isolierfilm 13 abgedeckt. Alternativ dazu können die Öffnungen 19 nicht vollständig durch den statorkernseitigen Isolierfilm 13 abgedeckt werden, falls die Isolierung ausreichend erzielt wird.

Wie es vorstehend beschrieben wurden, weist ein Motor einen Rotor, einen Stator, ein Isolierelement und eine Spule auf. Das aus Isolierfilmen hergestellte Isolierelement in eine Nut eingesetzt, die durch einen Statorkern des Stators hindurch geformt ist. Manschettenabschnitte sind in dem spulenseitigen Isolierfilm durch Biegen beider Enden davon geformt. Eine Öffnung ist in dem spulenseitigen Isolierfilm an einem Bereich geformt, der sich an einem Schnittpunkt zwischen einer ersten Biegelinie, entlang der der spulenseitigen Isolierfilm in eine gekrümmte Form, um in die Nut zu passen, gebogen ist, und einer zweiten Biegelinie befindet, entlang der der spulenseitige Isolierfilm zum Formen des Manschettenabschnitts gebogen ist. Der statorkernseitige Isolierfilm ist auf den spulenseitigen Isolierfilm derart gelegt, dass der Manschettenabschnitt des spulenseitigen Isolierfilms eine Oberfläche des statorkernseitigen Isolierfilms auf der Statorkernseite überlappt, und der statorkernseitige Isolierfilm zumindest einen Teil der Öffnung abdeckt.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 54-22102 [0003, 0003, 0006, 0007]
JP 58-136943 [0004, 0006, 0007]
JP 9-117086 [0005, 0007, 0008]

Claims

Motor (1) mit einem Rotor (3), einem Stator (4), der einen Statorkern (6) aufweist, durch den eine Nut (8) geformt ist, einem Isolierelement (9), das durch Aufeinanderlegen von zumindest zwei Isolierfilmen hergestellt ist, wobei das Isolierelement (9) in die Nut (8) eingesetzt ist, und einer Spule (10), die in der Nut (8) angeordnet ist, wobei das Isolierelement (9) zwischen der Spule (10) und dem Statorkern (6) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Isolierelement (9) aus einem spulenseitigen Isolierfilm (12) auf der Spulenseite und einem statorkernseitigen Isolierfilm (13) auf der Statorkernseite hergestellt ist, Manschettenabschnitte (14, 15) in dem spulenseitigen Isolierfilm (12) durch Biegen beider Enden des spulenseitigen Isolierfilms (12) geformt sind, und die mit dem Statorkern (6) an Endoberflächen (7a, 7b) des Statorkerns (6) in Eingriff gebracht sind, eine Öffnung (19, 30) in dem spulenseitigen Isolierfilm (12) an einem Bereich (18, 29) geformt ist, der sich an einem Schnittpunkt zwischen einer ersten Biegelinie (16), entlang der der spulenseitige Isolierfilm (12) in eine gekrümmte Form gebogen ist, um in die Nut (8) zu passen, und einer zweiten Biegelinie (17) befindet, entlang der der spulenseitige Isolierfilm (12) gebogen wird, um den Manschettenabschnitt (14, 15) zu formen, und der statorkernseitige Isolierfilm (13) auf den spulenseitigen Isolierfilm (12) derart gelegt ist, dass der Manschettenabschnitt (14, 15) des spulenseitigen Isolierfilms (12) eine Oberfläche des statorkernseitigen Isolierfilms (13) auf der Statorkernseite überlappt und der statorkernseitige Isolierfilm (13) zumindest einen Teil der Öffnung (19, 30) abdeckt.
Motor (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Isolierelement (9) durch Aufeinanderlegen von zwei Isolierfilmen geformt ist, die aus einem einzigen spulenseitigen Isolierfilm (12) und einem einzigen statorkernseitigen Isolierfilm (13) bestehen.
Motor (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass alle Filme (12, 13), die das Isolierelement (9) formen, aus Polyphenylensulfid-(PPS-)Film hergestellt sind.
Motor (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der spulenkernseitige Isolierfilm (12) aus Polyethylenterephthalat-(PET-)Film oder Polyethylennaphthalat-(PEN-)Film hergestellt ist, und der statorkernseitige Isolierfilm (13) aus Polyphenylensulfid-(PPS-)Film hergestellt ist.
Motor (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnung (19, 30) ein kreisförmiges Loch ist, das durch den spulenseitigen Isolierfilm (12) hindurch geformt ist.
Motor (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnung (19, 30) vor oder nach Formen der Manschettenabschnitte (14, 15) geformt wird.
Motor (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Motor (1) ein Motor in einem Motorverdichter für eine Fahrzeugklimaanlage ist.