JP2012228087A - Winding wire, coil formation method, and coil breakage repairing method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、たとえばモータのコイルに用いられる巻線とこの巻線を用いたコイルの形成方法、さらには、このコイルを具備するモータ供用後に巻線を構成する絶縁被膜にクラックが生じた際にこれを修復するコイルの破損修復方法に関するものである。 The present invention relates to, for example, a winding used for a motor coil and a method of forming a coil using the winding, and further, when a crack occurs in an insulating film constituting the winding after the motor equipped with the coil is used. The present invention relates to a method for repairing a damaged coil.
モータを構成するステータは、円環状のヨークと、ヨークから径方向内側に突出する複数のティースと、隣接するティース間に形成されるスロットを備えた鋼板が積層されてなるステータコアから形成されており、たとえば3相のコイルが固有のスロット内に挿入されることによってステータが製造される。コイル用の巻線は、導線周りにエナメル被膜等の絶縁被膜が形成されてコイル内における導線間の絶縁が図られるとともに、ティースとコイルの間には絶縁性のボビンやスロット絶縁紙等のインシュレータが配設されてコア−コイル間の絶縁が図られている。さらに、たとえば3相交流コイルなどの場合には、特許文献1で開示されるように相間絶縁紙等のインシュレータで異相コイル間の相間絶縁が図られている。なお、上記するコイル形成用の巻線は、たとえば銅素材の導線の周りに熱硬化性のエナメル樹脂を溶剤に溶かして数μmの厚みで塗布し、熱処理して塗布層を固め、この処理を複数回繰り返して所望厚のエナメル被膜を形成して巻線が製造されている。 The stator constituting the motor is formed of a stator core formed by laminating an annular yoke, a plurality of teeth projecting radially inward from the yoke, and a steel plate having a slot formed between adjacent teeth. For example, a stator is manufactured by inserting a three-phase coil into a unique slot. The coil winding has an insulating coating such as an enamel coating around the conducting wire to insulate the conducting wire in the coil, and an insulator such as an insulating bobbin or slot insulation paper between the tooth and the coil. Is provided for insulation between the core and the coil. Further, in the case of a three-phase AC coil, for example, as disclosed in Patent Document 1, interphase insulation between different phase coils is achieved by an insulator such as interphase insulating paper. The coil forming winding described above is prepared by, for example, dissolving a thermosetting enamel resin around a copper conductive wire in a solvent and applying it to a thickness of several μm. The winding is manufactured by forming an enamel film having a desired thickness by repeating a plurality of times.
また、1層のエナメル被膜からなる絶縁被膜にて導線を保護する形態以外にも、導線周りにポリエステル層を配し、さらにその周りにポリエステルイミド層を配し、さらにその周りに自己潤滑ポリアミド層を配してなる多層構造のエナメル被膜を具備する巻線が特許文献1に開示されており、このような多層構造の絶縁被膜を具備する巻線に関する技術は他にも多数存在している。 In addition to the form in which the conductive wire is protected by an insulating coating made of one layer of enamel, a polyester layer is disposed around the conductive wire, a polyester imide layer is further disposed around the polyester layer, and a self-lubricating polyamide layer is disposed around the polyester layer. A winding having a multi-layered enamel film formed by arranging a multi-layer structure is disclosed in Patent Document 1, and there are many other techniques related to a winding having such a multi-layered insulating film.
ところで、ハイブリッド車や電気自動車等をはじめとする昨今の車両に搭載されるモータは小型化と軽量化が図られており、このモータの小型化にともなってコイルの巻装形態も複雑化してきている。たとえば、コイルの占積率を高めるために平角線が使用されているが、コイルエンドにおいてはこの平角線を捻るようにしてコイルエンドからの突出長をできるだけ少なくするような措置が講じられており、その結果としてコイルの形状や巻装形態が複雑になっている。 By the way, motors mounted on modern vehicles such as hybrid vehicles and electric vehicles have been reduced in size and weight, and the coil winding form has become complicated as the motors have been reduced in size. Yes. For example, a rectangular wire is used to increase the space factor of the coil, but at the coil end, measures are taken to minimize the protrusion length from the coil end by twisting the rectangular wire. As a result, the coil shape and winding form are complicated.
平角線を使用してコイルを形成する場合は特に、これを上記するように捻じって複雑形状とする加工の際に平角線の隅角部等で捻り外力に起因して応力集中が起こり、これによってエナメル被膜にクラックが入り易く、絶縁性の低下に繋がってしまうといった課題がある。 Especially when a coil is formed using a flat wire, stress concentration occurs due to an external force twisted at the corner portion of the flat wire, etc., when twisting it into a complicated shape as described above, As a result, cracks are likely to occur in the enamel film, leading to a decrease in insulation.
そして、このようにエナメル被膜にクラックが生じ易いという実態は、このエナメル被膜が1層構造のものであれ、特許文献1で開示される多層構造のものであれ何等変わるものではなく、導線に平角線を適用する場合には既述する応力集中に起因してクラックの発生が顕著であることもまた同様である。 And the fact that cracks are likely to occur in the enamel coating as described above is the same as whether the enamel coating has a single layer structure or a multilayer structure disclosed in Patent Document 1. Similarly, when lines are applied, the occurrence of cracks is remarkable due to the stress concentration described above.
本発明は上記する問題に鑑みてなされたものであり、ティース周りに巻線からなるコイルを形成した際に当該巻線の絶縁被膜にクラックが生じた場合、もしくは、このコイルがティース周りに配されてなるモータ供用後に巻線の絶縁被膜にクラックが生じた場合に、このクラックを容易かつ迅速に修復することのできる巻線と、この巻線を用いたコイルの形成方法、さらには、このコイルを具備するモータ供用後に巻線を構成する絶縁被膜にクラックが生じた際にこれを修復するコイルの破損修復方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described problems. When a coil made of a winding is formed around a tooth, when a crack occurs in the insulating film of the winding, or the coil is arranged around the tooth. When a crack occurs in the insulation film of the winding after the motor is used, this winding can be repaired easily and quickly, a method of forming a coil using this winding, and this It is an object of the present invention to provide a method for repairing a damaged coil, which repairs a crack when an insulating film constituting a winding is cracked after a motor including the coil is used.
前記目的を達成すべく、本発明による巻線は、導線と、導線の周りに形成された絶縁被膜からなり、前記絶縁被膜は、導線側に配された内被膜とその周りに配された外被膜からなり、外被膜は熱硬化性樹脂からなり、内被膜は熱可塑性樹脂とその内部に該熱可塑性樹脂の軟化点よりも発泡温度の高い発泡剤が含有されている素材からなるものである。 In order to achieve the above object, a winding according to the present invention comprises a conductive wire and an insulating coating formed around the conductive wire, and the insulating coating comprises an inner coating disposed on the conductive wire side and an outer coating disposed around the inner coating. The outer coating is made of a thermosetting resin, and the inner coating is made of a thermoplastic resin and a material containing therein a foaming agent having a foaming temperature higher than the softening point of the thermoplastic resin. .
本発明の巻線は、導線周りに2層構造の絶縁被膜を有するものであり、導線側の内被膜は熱可塑性樹脂とその内部に該熱可塑性樹脂の軟化点よりも発泡温度の高い発泡剤が含有されている素材から形成され、外側の外被膜は熱硬化性樹脂から形成されている。まず、導線周りに内被膜を形成する熱可塑性樹脂をディップもしくは塗工等し、焼成して成膜する際には、発泡剤の発泡温度がこの熱可塑性樹脂の軟化点(もしくは融点)よりも高いことから、この成膜の際に発泡剤が発泡することはない。 The winding of the present invention has a two-layer insulating coating around the conductor, and the inner coating on the conductor side is a thermoplastic resin and a foaming agent having a foaming temperature higher than the softening point of the thermoplastic resin inside the thermoplastic resin The outer outer coating is formed of a thermosetting resin. First, when forming a film by dipping or coating a thermoplastic resin that forms an inner coating around the conductor and baking it, the foaming temperature of the foaming agent is higher than the softening point (or melting point) of the thermoplastic resin. Since it is high, the foaming agent does not foam during this film formation.
導線周りに内被膜を成膜後、この内被膜の周りに熱硬化性樹脂からなる外被膜を成膜する。この外被膜が熱硬化性樹脂からなることより、少なくとも発泡剤の発泡温度よりも低い温度で熱硬化性樹脂を硬化させて成膜することで、外被膜を成膜する際にも発泡剤の発泡を抑制できる。 After forming an inner coating around the conductor, an outer coating made of a thermosetting resin is formed around the inner coating. Since the outer coating is made of a thermosetting resin, the thermosetting resin is cured at least at a temperature lower than the foaming temperature of the foaming agent. Foaming can be suppressed.
このようにして、内被膜を熱可塑性樹脂から形成し、その内部に該熱可塑性樹脂の軟化点よりも発泡温度の高い発泡剤を分散させておき、内被膜の外側に熱硬化性樹脂からなる外被膜を形成した2層構造の絶縁被膜とすることで、絶縁被膜を成膜する際に内被膜に含有される発泡剤を発泡させることなく、導線周りに2層構造の絶縁被膜を成膜することが可能となる。 In this way, the inner coating is formed from a thermoplastic resin, a foaming agent having a foaming temperature higher than the softening point of the thermoplastic resin is dispersed therein, and the outer coating is made of a thermosetting resin. By forming an insulating coating with a two-layer structure with an outer coating, a two-layer insulating coating is formed around the conductor without foaming the foaming agent contained in the inner coating when forming the insulating coating. It becomes possible to do.
そして、この巻線をティース周りに形成し(予め巻線が巻装されたものをティースに配設してもよいし、ティース周りに巻線を巻装していく方法であってもよい)、たとえばコイルエンドを捻るようにしてヨーク側に押出してコイルエンド突出長を可及的に低くするといった3次元的な変形加工がおこなわれる。 And this coil | winding is formed in the surroundings of a tooth (The thing by which the coil | winding was wound beforehand may be arrange | positioned in a tooth | gear, and the method of winding a coil | winding around a teeth may be sufficient.) For example, a three-dimensional deformation process is performed in which, for example, the coil end is twisted to be pushed toward the yoke side and the coil end protruding length is made as low as possible.
ここで、導線には、従来一般の断面円形の丸線や楕円形断面の銅素材の導線のほか、スロット内の占積率を高めるべく、銅素材の平角線を適用するのが好ましい。 Here, it is preferable to apply a rectangular wire made of copper material in order to increase the space factor in the slot, in addition to a conventional circular wire having a circular cross section or a copper material having an elliptical cross section.
また、内被膜を形成する熱可塑性樹脂としては、ポリイミド(PI)やポリアミドイミド(PAI)、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)、ポリフェニルサルホン(PPSU)、ポリエーテルイミド(PEI)、ポリエーテルサルホン(PESU)、ポリサルホン(PSU)、液晶ポリマー(LCP)、ポリフェニレンサルファイド(PPS)、ポリフタルアミド(PPA)、ポリアミド(PA)などのうちのいずれか一種を適用できる。また、内被膜の熱可塑性樹脂内に含有される発泡剤としてはビステトラゾール系の発泡剤を適用でき、より詳細には、ビステトラゾールジアンモニウムやビステトラゾールピペラジンなどを挙げることができる。さらに、外被膜を形成する熱硬化性樹脂としては、熱硬化性ポリアミドイミドやポリエステルイミド、エポキシ樹脂、フェノール樹脂のうちのいずれか一種を適用できる。 The thermoplastic resin that forms the inner coating includes polyimide (PI), polyamideimide (PAI), polyetheretherketone (PEEK), polyphenylsulfone (PPSU), polyetherimide (PEI), and polyethersulfone. Any one of Hong (PESU), polysulfone (PSU), liquid crystal polymer (LCP), polyphenylene sulfide (PPS), polyphthalamide (PPA), polyamide (PA) and the like can be applied. Further, as the foaming agent contained in the thermoplastic resin of the inner coating, a bistetrazole-based foaming agent can be applied, and more specifically, bistetrazole diammonium, bistetrazole piperazine and the like can be mentioned. Furthermore, as the thermosetting resin that forms the outer coating, any one of thermosetting polyamideimide, polyesterimide, epoxy resin, and phenol resin can be applied.
そして、特にこの平角線を適用してなるコイルに上記するような3次元的に複雑な変形加工をおこなう際に、巻線を構成する絶縁被膜にクラックが生じ易い。 In particular, when a three-dimensionally complicated deformation process as described above is performed on a coil formed by applying this rectangular wire, cracks are likely to occur in the insulating film constituting the winding.
そこで、このような複雑形状のコイルを加工する際に巻線を構成する絶縁被膜にクラックが生じた場合に、本発明の巻線を適用することによって容易かつ迅速にこのクラックを修復して絶縁性が保証されたコイルを形成することが可能となる。 Therefore, when a crack occurs in the insulating coating that forms the winding when processing a coil having such a complicated shape, the crack is repaired easily and quickly by applying the winding of the present invention. It is possible to form a coil with guaranteed properties.
すなわち、本発明はこのようなコイルの形成方法にも及ぶものであり、このコイルの形成方法は、前記巻線をステータのティース周りに巻装する第1のステップ、第1のステップで絶縁被膜にクラックが生じている際に、前記発泡剤の発泡温度以上で熱処理して内皮膜を軟化させ、発泡剤の発泡によって軟化した内被膜でクラックを閉塞する第2のステップからなるものである。 That is, the present invention extends to a method for forming such a coil. The coil forming method includes a first step of winding the winding around the teeth of the stator, and an insulating coating in the first step. When a crack is generated, the heat treatment is performed at a temperature equal to or higher than the foaming temperature of the foaming agent to soften the inner film, and the crack is closed with the inner film softened by foaming of the foaming agent.
コイルを加工した際に絶縁被膜に生じたクラック発生箇所に対し、発泡剤の発泡温度以上の温度で熱処理することにより、内被膜の熱可塑性樹脂は軟化(もしくは溶融)し、その内部の発泡剤は発泡して空隙(気泡)を生成し、軟化した内被膜はこの空隙によって体積膨張して外側に膨らみ、内被膜から外被膜に亘って形成されたクラックをこの軟化した内被膜が閉塞することができる。 Heat treatment at a temperature higher than the foaming temperature of the foaming agent is applied to the cracked portion generated in the insulating coating when the coil is processed, so that the thermoplastic resin of the inner coating is softened (or melted), and the foaming agent in the inner coating is softened (melted). Foams to form voids (bubbles), and the softened inner coating expands by the voids and expands outward, and the softened inner coating closes the cracks formed from the inner coating to the outer coating. Can do.
このように、ティース周りに平角線等の巻線を配設し、たとえばそのコイルエンドを捻る等して3次元的に複雑な変形加工を施した際に巻線を構成する絶縁被膜にクラックが生じた場合には、このクラック箇所を所望に熱処理してクラックを内被膜を構成する熱可塑性樹脂で埋めて絶縁被膜を修復し、コイルの形成が完了する。 As described above, when a winding such as a rectangular wire is arranged around the teeth and the coil end is twisted, for example, when three-dimensionally complicated deformation processing is performed, cracks are formed in the insulating film constituting the winding. If it occurs, the crack portion is heat-treated as desired to fill the crack with a thermoplastic resin constituting the inner coating, repair the insulating coating, and complete the coil formation.
さらに、本発明は、このコイルを具備するモータ供用後に巻線を構成する絶縁被膜にクラックが生じた際にこれを修復するコイルの破損修復方法にも及ぶものであり、この修復方法は、前記巻線がステータのティース周りに巻装されてできたコイルを具備するモータの供用後に該コイルにクラックが生じた際に、前記発泡剤の発泡温度以上でコイルを熱処理して内皮膜を軟化させ、発泡剤の発泡によって軟化した内被膜でクラックを閉塞するものである。 Furthermore, the present invention extends to a method for repairing a damaged coil, which is repaired when a crack is generated in an insulating film constituting a winding after the use of a motor equipped with this coil. When a coil having a coil formed by winding a coil around a stator tooth is cracked, the coil is heat-treated at a temperature higher than the foaming temperature of the foaming agent to soften the inner film. The crack is closed by the inner film softened by foaming of the foaming agent.
この修復方法も既述するコイルの形成方法と同様の方法によって、モータ供用後に巻線の絶縁被膜にクラックが生じた際に、絶縁被膜におけるクラック箇所を熱処理して軟化した内被膜でクラックを閉塞し、クラック破損箇所を修復するものである。 This repair method is also the same as the coil formation method already described. When a crack occurs in the insulation film of the winding after the motor is used, the crack is blocked by the softened inner film by heat-treating the crack in the insulation film. Then, the crack breakage portion is repaired.
なお、このコイルの破損修復方法の適用に際しては、コイル形成の際にクラックが生じていない絶縁被膜箇所に対して、その破損修復が可能である。コイル形成の際にクラックが生じた絶縁被膜箇所では、その際に熱処理をおこなって発泡剤を発泡させていることから、モータ供用後に同様の箇所にクラックが生じた際には、再度発泡剤を発泡させることができないからである。 When applying this method for repairing damage to a coil, it is possible to repair the damage to an insulating coating portion where no crack has occurred during coil formation. In the insulating coating where cracks occurred during coil formation, the foaming agent was foamed by heat treatment at that time. It is because it cannot be made to foam.
本発明のコイルの形成方法と同様に、モータ供用後に巻線を構成する絶縁被膜にクラックが生じた場合であっても、その絶縁性を保証するべく、コイルを取り替える等することなく、クラック発生箇所を熱処理するだけの簡易で安価なメンテナンスでコイルの破損箇所を迅速に修復でき、当該コイルの絶縁性を確保することができる。 Similar to the method for forming a coil of the present invention, even when a crack occurs in an insulating film constituting a winding after the motor is used, a crack is generated without replacing the coil in order to guarantee the insulation. The damaged portion of the coil can be quickly repaired with simple and inexpensive maintenance by simply heat-treating the portion, and the insulation of the coil can be ensured.
以上の説明から理解できるように、本発明の巻線と、この巻線を使用してなるコイルの形成方法、この巻線を使用してなるコイルを具備するモータ供用後におけるコイルの破損修復方法によれば、巻線が導線周りに2層構造の絶縁被膜を有し、導線側の内被膜は熱可塑性樹脂とその内部に該熱可塑性樹脂の軟化点よりも発泡温度の高い発泡剤が含有されている素材から形成され、外側の外被膜は熱硬化性樹脂から形成されていることにより、内被膜と外被膜の成膜の際に発泡剤を発泡させることなく、コイル加工やモータ供用後に巻線を構成する絶縁被膜にクラックが生じた際に、発泡剤の発泡温度以上の温度で熱処理することによって内被膜の熱可塑性樹脂は軟化し、その内部の発泡剤は発泡して空隙を形成し、軟化した内被膜がこの空隙によって体積膨張して外側に膨らみ、内被膜から外被膜に亘って形成されたクラックをこの軟化した内被膜が閉塞することによってクラックによる破損箇所を修復し、巻線の絶縁性を保証することができる。 As can be understood from the above description, the winding of the present invention, a method of forming a coil using the winding, and a method for repairing a damaged coil after use of a motor including the coil using the winding According to the present invention, the winding has a two-layer insulating coating around the conductor, and the inner coating on the conductor side contains a thermoplastic resin and a foaming agent having a foaming temperature higher than the softening point of the thermoplastic resin therein. The outer outer coating is formed from a thermosetting resin, so that the foaming agent is not foamed during film formation of the inner coating and the outer coating, after coil processing or motor use. When a crack occurs in the insulation coating that forms the winding, the thermoplastic resin in the inner coating is softened by heat treatment at a temperature equal to or higher than the foaming temperature of the foaming agent, and the foaming agent in the interior foams to form voids. The softened inner coating Therefore, it expands to the outside by volume expansion, and the crack formed from the inner coating to the outer coating is closed by the softened inner coating, thereby repairing the damaged part due to the crack and ensuring the insulation of the winding. it can.
以下、図面を参照して本発明の巻線とコイルの形成方法の実施の形態を説明する。なお、図示例の巻線は平角線からなるものであるが、本発明の巻線は平角線以外にも断面円形や楕円形の一般の導線からなるものを含んでいることは勿論のことである。 Embodiments of a method for forming a winding and a coil according to the present invention will be described below with reference to the drawings. In addition, although the winding of the example of illustration is what consists of a flat wire, of course, the coil | winding of this invention includes what consists of a general conducting wire of circular cross-section or an ellipse other than a flat wire. is there.
(巻線)
図1はステータコアにおけるコイルエンドが捻られて変形され、ヨーク側に押出されている状態を説明した斜視図であり、図2は図1のII−II矢視図であって、コイルを形成する巻線の縦断面図である。
(Winding)
FIG. 1 is a perspective view illustrating a state in which a coil end in a stator core is twisted and deformed and pushed toward the yoke side, and FIG. 2 is a view taken along the line II-II in FIG. It is a longitudinal cross-sectional view of a coil | winding.
図1は、3相交流モータ用コイルのうち、異相コイルのU相とV相がコイルエンドで接している箇所のみを取り出して示したものである。なお、したがって、別の部位では、U相とW相がコイルエンドで接している箇所、V相とW相がコイルエンドで接している箇所が存在する。なお、ステータコア2を構成するティース2a,2aで画成される一つのスロット2c内には、同相の複数の巻線1A、…,1B、…が挿入され、これが複数のティースを超えて別途のスロット内に挿入され、それぞれ環状のステータコア2を一周して各相のコイルがステータコア2に形成されている。なお、U相コイルとW相コイルの相間には不図示の相間絶縁紙が配設され、各相のコイルとスロット面の間には不図示のスロット絶縁紙等のインシュレータが配設されている。
FIG. 1 shows only a portion where a U-phase and a V-phase of a different-phase coil are in contact with each other at a coil end among three-phase AC motor coils. Therefore, in other parts, there are places where the U phase and the W phase are in contact at the coil end, and places where the V phase and the W phase are in contact at the coil end. In addition, a plurality of in-
図1からも明らかなように、U相コイル、V相コイルともにこれらのコイルエンドは捻られて3次元的に変形され、ヨーク2b側に押出されてコイルエンドの突出長が可及的に短くなるように加工されている。
As is apparent from FIG. 1, the coil ends of both the U-phase coil and the V-phase coil are twisted and deformed three-dimensionally, and are pushed out to the
U相コイルおよびV相コイルをそれぞれ構成する巻線1A,1Bはともに、平角導線1aと絶縁被膜1dから構成されており、この絶縁被膜1dは、平角導線1a側に配された熱可塑性樹脂からなる内被膜1bと、その周りに配されて熱硬化性樹脂からなる外被膜1cから構成されている。
The
ここで、内被膜1bを形成する熱可塑性樹脂としては、ポリイミド(PI)やポリアミドイミド(PAI)、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)、ポリフェニルサルホン(PPSU)、ポリエーテルイミド(PEI)、ポリエーテルサルホン(PESU)、ポリサルホン(PSU)、液晶ポリマー(LCP)、ポリフェニレンサルファイド(PPS)、ポリフタルアミド(PPA)、ポリアミド(PA)などのうちのいずれか一種を適用できる。
Here, as the thermoplastic resin forming the
さらに、内被膜1b内には発泡剤B’が含有されており、この発泡剤B’としてはビステトラゾール系の発泡剤を適用でき、より詳細には、ビステトラゾールジアンモニウムやビステトラゾールピペラジンなどを挙げることができる。
Furthermore, a foaming agent B ′ is contained in the
外被膜1cは、熱硬化性ポリアミドイミドやポリエステルイミド、エポキシ樹脂、フェノール樹脂のうちのいずれか一種を適用できる。
As the
このように内被膜1bの熱可塑性樹脂、発泡剤B’、外被膜1cの熱硬化性樹脂には多様な素材が適用可能であるが、ここでは、発泡剤B’の発泡温度が内被膜1bの熱可塑性樹脂の軟化点(もしくは融点)よりも高くなるように、熱可塑性樹脂と発泡剤双方の素材が選定される。たとえば、内被膜1bの熱可塑性樹脂としてその軟化点が350℃程度のポリエーテルエーテルケトン(PEEK)を、発泡剤B’としてその発泡温度が360℃程度でPEEKよりも発泡温度の高いビステトラゾール系発泡剤を適用するのがよい。
As described above, various materials can be applied to the thermoplastic resin of the
このように、内被膜1bを、そのマトリックス樹脂である熱可塑性樹脂の軟化点よりも発泡温度の高い発泡剤が当該熱可塑性樹脂内に含有された素材から成膜し、この周りに熱硬化性樹脂からなる外被膜1cを成膜することにより、導線1a周りにこれら内被膜1bおよび外被膜1cからなる絶縁被膜1dを塗工や焼成等で成膜する際に、内被膜1b内に含有されている発泡剤B’がこの成膜過程で発泡するのが抑止される。
In this way, the
(コイルの形成方法)
次に、図3を参照してコイルの形成方法について概説する。なお、図3aはコイル加工時に巻線を構成する絶縁被膜にクラックが生じた状態を説明した縦断面図であり、図3bは生じたクラックを軟化した内被膜が閉塞して絶縁被膜が修復された状態を示す縦断面図である。なお、図3a,bでは、巻線1Aを取り上げて説明しているが、この説明は、巻線1Bや不図示のW相コイル用の巻線にも妥当するものである。ここで、この「コイルの形成方法」とは、図1のようにコイルを3次元的に変形等させながら加工すること、そしてこの加工の際にコイルを構成する巻線の絶縁被膜にクラックが生じた場合に、このクラックを修復してコイルの絶縁性を保証することを包含するものである。
(Coil forming method)
Next, a method for forming a coil will be outlined with reference to FIG. 3a is a longitudinal sectional view illustrating a state in which a crack is generated in the insulating film constituting the winding during coil processing, and FIG. 3b is a diagram illustrating the repair of the insulating film by closing the inner film that softens the generated crack. It is a longitudinal cross-sectional view which shows the state. 3A and 3B, the winding 1A is taken up and explained, but this explanation is also applicable to the winding 1B and a winding for a W-phase coil (not shown). Here, the “coil forming method” means that the coil is processed while being three-dimensionally deformed as shown in FIG. 1, and that the insulating film of the winding constituting the coil is cracked during this processing. This includes repairing the crack and ensuring the insulation of the coil when it occurs.
コイルの形成方法は、まず、図2で示すような断面構造の巻線を使用し、ステータコア2を構成する各スロット2c内にU相コイル、V相コイル、W相コイルを配設して対応するティース2a周りに各相のコイルを巻装する(第1のステップ)。
The coil is formed by using a winding having a cross-sectional structure as shown in FIG. 2 and arranging a U-phase coil, a V-phase coil and a W-phase coil in each
ここで、図1で示すように特にコイルエンドにおいては、外力が付与されて捻られ、3次元的に変形されながらヨーク2b側に押出されてコイルエンドにおける突出長を短くするといった加工がなされる。
Here, as shown in FIG. 1, particularly at the coil end, an external force is applied and twisted, and the projection is pushed to the
そして、たとえばこのような加工の際に、図3aで示すように巻線1Aの絶縁被膜1dの各所にはクラックCが生じ易い。
For example, during such processing, as shown in FIG. 3a, cracks C are likely to occur in various portions of the insulating
このように絶縁被膜1dにクラックCが生じたことが確認されたら、図3bで示すように、クラックC発生箇所をヒータH等を使用して内被膜1bに含有されている発泡剤B’の発泡温度以上の温度で熱処理する(第2のステップ)。
When it is confirmed that the crack C is generated in the insulating
この熱処理により、内被膜1bの熱可塑性樹脂は軟化(もしくは溶融)し、その内部の発泡剤B’は発泡して空隙Bを形成し、この空隙Bによって軟化した内被膜1bが体積膨張して外側に膨らみ、内被膜1bから外被膜1cに亘って形成されたクラックCをこの軟化した内被膜1b’が閉塞することになる。
By this heat treatment, the thermoplastic resin of the
すなわち、この熱処理によってクラックCは熱可塑性樹脂とその内部の空隙Bによって完全に閉塞されて絶縁被膜1dの破損が修復され、平角導線1aの絶縁性が保証された修復後の巻線1A’(コイル1A’)が形成される。
That is, by this heat treatment, the crack C is completely closed by the thermoplastic resin and the gap B inside thereof, the damage of the insulating
なお、このコイルの形成方法は、このコイルを具備するモータ供用後に巻線1A,1B等を構成する絶縁被膜1dに生じたクラックCを修復する際にも適用することができる。すなわち、巻線1A,1B等がステータコア2のティース2a周りに巻装されてできたコイル1A,1B等を具備するモータの供用後に該コイルにクラックが生じた際に、発泡剤B’の発泡温度以上でコイル1A,1B等のクラック発生箇所を熱処理して内皮膜1bを軟化させ、発泡剤B’の発泡によって空隙Bを形成し、この空隙Bによって軟化した内被膜1bが体積膨張して外側に膨らんでクラックCを閉塞するものである。
This coil forming method can also be applied when repairing a crack C generated in the insulating
このように、モータ供用後に巻線を構成する絶縁被膜にクラックが生じた場合において、巻線を交換することなく、クラック発生箇所を所望に熱処理するだけの極めて簡易なメンテナンスにより、容易かつ迅速に破損した巻線の絶縁性を保証することが可能となる。 In this way, when a crack occurs in the insulating film that constitutes the winding after the motor is used, it can be easily and quickly performed by extremely simple maintenance that only heat-treats the crack occurrence place without replacing the winding. It becomes possible to guarantee the insulation of the damaged winding.
以上、本発明の実施の形態を図面を用いて詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における設計変更等があっても、それらは本発明に含まれるものである。 The embodiment of the present invention has been described in detail with reference to the drawings. However, the specific configuration is not limited to this embodiment, and there are design changes and the like without departing from the gist of the present invention. They are also included in the present invention.
1a…平角導線、1b…内被膜、1c…外被膜、1d…絶縁被膜、1A,1B…巻線(コイル)、1A’…クラック処理後の巻線(コイル)、2…ステータコア、2a…ティース、2b…ヨーク、2c…スロット、B…空隙、B’… 発泡剤
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記絶縁被膜は、導線側に配された内被膜とその周りに配された外被膜からなり、
外被膜は熱硬化性樹脂からなり、内被膜は熱可塑性樹脂とその内部に該熱可塑性樹脂の軟化点よりも発泡温度の高い発泡剤が含有されている素材からなる巻線。 Consists of a conductive wire and an insulating coating formed around the conductive wire,
The insulating coating consists of an inner coating disposed on the conductor side and an outer coating disposed around the inner coating,
The outer coating is made of a thermosetting resin, and the inner coating is a winding made of a thermoplastic resin and a material containing therein a foaming agent having a foaming temperature higher than the softening point of the thermoplastic resin.
第1のステップで絶縁被膜にクラックが生じている際に、前記発泡剤の発泡温度以上で熱処理して内被膜を軟化させ、発泡剤の発泡によって軟化した内被膜でクラックを閉塞する第2のステップからなるコイルの形成方法。 A first step of winding the winding according to claim 1 around the teeth of the stator;
When cracks are generated in the insulating coating in the first step, the inner coating is softened by heat treatment at a temperature equal to or higher than the foaming temperature of the foaming agent, and the crack is closed with the inner coating softened by foaming of the foaming agent. A method of forming a coil comprising steps.
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