JPH0799915B2 - 回転電機の回転子及びその絶縁方法 - Google Patents
回転電機の回転子及びその絶縁方法Info
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- JPH0799915B2 JPH0799915B2 JP1219751A JP21975189A JPH0799915B2 JP H0799915 B2 JPH0799915 B2 JP H0799915B2 JP 1219751 A JP1219751 A JP 1219751A JP 21975189 A JP21975189 A JP 21975189A JP H0799915 B2 JPH0799915 B2 JP H0799915B2
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C08G59/18—Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups ; e.g. general methods of curing
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、回転電機の回転子及びその絶縁方法に関す
る。
る。
例えば、回転電機の回転子は、電機子コイルの絶縁及び
機械的な固定強度を与えるために、ワニス等のモールド
材でコイル挿入用のスロット等を充填したり、コイル端
部を被覆している。この種の絶縁モールドとしては、従
来より、エポキシ系の樹脂組成物が広く用いられ、液状
のものと、常温で固体（粉体物）のものがある。このう
ち、後者のものは、エポキシ樹脂粉体（粉体には、酸無
水物系硬化材や硅酸カルシウム等の充填材が含有され
る）を、予め高温加熱した回転子の表面に付着させ、こ
の樹脂を回転子の熱で溶融させて硬化させている。ま
た、前者の場合には、液状エポキシ樹脂に硬化剤の他に
硬化促進剤を含有させて、液状エポキシ樹脂を加熱硬化
させている。
機械的な固定強度を与えるために、ワニス等のモールド
材でコイル挿入用のスロット等を充填したり、コイル端
部を被覆している。この種の絶縁モールドとしては、従
来より、エポキシ系の樹脂組成物が広く用いられ、液状
のものと、常温で固体（粉体物）のものがある。このう
ち、後者のものは、エポキシ樹脂粉体（粉体には、酸無
水物系硬化材や硅酸カルシウム等の充填材が含有され
る）を、予め高温加熱した回転子の表面に付着させ、こ
の樹脂を回転子の熱で溶融させて硬化させている。ま
た、前者の場合には、液状エポキシ樹脂に硬化剤の他に
硬化促進剤を含有させて、液状エポキシ樹脂を加熱硬化
させている。
ところで、自動車の分野等おいては、エンジンルームの
小スペース化により、車載機器の小形軽量化の要求が強
く、これに伴い、例えばスタータモータのような回転電
機の回転子も益々小形軽量化することが要求されてい
る。
小スペース化により、車載機器の小形軽量化の要求が強
く、これに伴い、例えばスタータモータのような回転電
機の回転子も益々小形軽量化することが要求されてい
る。
一般に、回転子を小形化すると、回転数が増加するた
め、回転子にかかる負荷が増大すると共に、電機子コイ
ルの電流密度も増大する。このため、回転子の温度も上
昇し、従来のものより著しく高温化する傾向にあった。
め、回転子にかかる負荷が増大すると共に、電機子コイ
ルの電流密度も増大する。このため、回転子の温度も上
昇し、従来のものより著しく高温化する傾向にあった。
このような状況の下で、前述した従来のモールド材（ワ
ニス）は、液状のもの粉体状のもの双方ともに耐熱性の
配慮が充分ではなく、また、後者のものは回転子のスロ
ット内部にエポキシ樹脂が浸透含浸ににくく、高負荷、
高回転で使用される小形回転子の絶縁，固定材としては
適していない。
ニス）は、液状のもの粉体状のもの双方ともに耐熱性の
配慮が充分ではなく、また、後者のものは回転子のスロ
ット内部にエポキシ樹脂が浸透含浸ににくく、高負荷、
高回転で使用される小形回転子の絶縁，固定材としては
適していない。
耐熱性の問題からすれば、従来のワニスでは、高負荷時
に350℃程度にさらされると、発煙し、クラックやふく
れが生じ、そのため、その絶縁性が低下すると共に、機
械的強度も減少してしまう。特に、高負荷，高回転形の
スタータモータにおいては、短時間ではあるが非常に大
きな電機子電流が流れて、回転子自体が始動時に350℃
程度に加熱されるため、上記問題が生じ易い。加えて回
転数も毎分数千回転に達し、樹脂劣化によりモールドの
機械強度が弱まると、電機子コイルが飛び出す原因にも
なる。
に350℃程度にさらされると、発煙し、クラックやふく
れが生じ、そのため、その絶縁性が低下すると共に、機
械的強度も減少してしまう。特に、高負荷，高回転形の
スタータモータにおいては、短時間ではあるが非常に大
きな電機子電流が流れて、回転子自体が始動時に350℃
程度に加熱されるため、上記問題が生じ易い。加えて回
転数も毎分数千回転に達し、樹脂劣化によりモールドの
機械強度が弱まると、電機子コイルが飛び出す原因にも
なる。
本発明は、以上の点に鑑みてなされたもので、その目的
とするところは、回転電機の回転子の耐熱性及び機械強
度を向上させ、高負荷、高回転においてもコイル間の絶
縁不良をなくし、コイルの飛び出し等をなくしてこの種
回転電機の信頼性を高めることにある。
とするところは、回転電機の回転子の耐熱性及び機械強
度を向上させ、高負荷、高回転においてもコイル間の絶
縁不良をなくし、コイルの飛び出し等をなくしてこの種
回転電機の信頼性を高めることにある。
第１の課題解決手段は、回転子の構造に係る発明で、次
のように構成する。
のように構成する。
すなわち、回転軸、回転軸に固着された積層鉄心と、積
層鉄心外周のスロットに挿入固定されたコイル等を備え
る回転電機の回転子において、 前記回転子の少なくともスロットとコイルの端部とは、
液状エポキシ樹脂，酸無水物系硬化剤，マレイミド樹
脂，ワラストナイトを含む樹脂組成物を充填或いは被覆
して硬化させたモールド構造を呈し、且つ、このモール
ド構造は、エポキシ樹脂に対する前記酸無水物系硬化剤
の配合量が、エポキシ樹脂のエポキシ基１当量に対して
0.5〜1.5当量とし、前記エポキシ樹脂，マレイミド樹脂
及びワラストナイトは、エポキシ樹脂100重量部に対し
てマレイミド樹脂が３〜50重量部、ワラストナイトが50
〜400重量部としてなる。
層鉄心外周のスロットに挿入固定されたコイル等を備え
る回転電機の回転子において、 前記回転子の少なくともスロットとコイルの端部とは、
液状エポキシ樹脂，酸無水物系硬化剤，マレイミド樹
脂，ワラストナイトを含む樹脂組成物を充填或いは被覆
して硬化させたモールド構造を呈し、且つ、このモール
ド構造は、エポキシ樹脂に対する前記酸無水物系硬化剤
の配合量が、エポキシ樹脂のエポキシ基１当量に対して
0.5〜1.5当量とし、前記エポキシ樹脂，マレイミド樹脂
及びワラストナイトは、エポキシ樹脂100重量部に対し
てマレイミド樹脂が３〜50重量部、ワラストナイトが50
〜400重量部としてなる。
第２の課題解決手段は、上記第１の課題解決手段に用い
た樹脂組成物を回転子にモールドする場合の方法の発明
で、その内容は、回転子の製造に際して予め第１の課題
解決手段で述べた絶縁性樹脂組成物を形成し、回転子の
コイルを前記スロットに巻装した後、少なくとも前記ス
ロット及びコイル端部に前記樹脂組成物を充填或いは被
覆し、その後に160℃〜200℃の温度下で上記樹脂組成物
を硬化させてなる。
た樹脂組成物を回転子にモールドする場合の方法の発明
で、その内容は、回転子の製造に際して予め第１の課題
解決手段で述べた絶縁性樹脂組成物を形成し、回転子の
コイルを前記スロットに巻装した後、少なくとも前記ス
ロット及びコイル端部に前記樹脂組成物を充填或いは被
覆し、その後に160℃〜200℃の温度下で上記樹脂組成物
を硬化させてなる。
本発明の回転子におけるモールド構造は、前述したよう
に絶縁性を有する液状エポキシ樹脂に充填剤として、マ
レイミド樹脂，ワラストナイトを含有させてなる。この
回転子のモールド構造において、ワラストナイトが耐ク
ラックの要素となる他に、マレイミド樹脂が耐熱性，耐
クラック性の向上の要素となる。そして、本発明では、
特に、マレイミド樹脂を加えた点に従来にはない、大き
な特徴を有する。
に絶縁性を有する液状エポキシ樹脂に充填剤として、マ
レイミド樹脂，ワラストナイトを含有させてなる。この
回転子のモールド構造において、ワラストナイトが耐ク
ラックの要素となる他に、マレイミド樹脂が耐熱性，耐
クラック性の向上の要素となる。そして、本発明では、
特に、マレイミド樹脂を加えた点に従来にはない、大き
な特徴を有する。
マレイミド樹脂は、エポキシ樹脂100重量部に対して、
３〜50重量部で配合される。その理由は、この配合量が
前記範囲よりも少なくなると、硬化物の耐熱性が劣るよ
うになり、また前記範囲より多くなると、耐クラック性
及び含浸性が悪くなるためである。
３〜50重量部で配合される。その理由は、この配合量が
前記範囲よりも少なくなると、硬化物の耐熱性が劣るよ
うになり、また前記範囲より多くなると、耐クラック性
及び含浸性が悪くなるためである。
ワラストナイトの配合量は、エポキシ樹脂100重量部に
対して、50〜400重量部である。その理由は、この配合
量が前記範囲よりも少なくなると、硬化物の耐クラック
性が損なわれ、また前記範囲より多くなると含浸性が悪
くなるためである。
対して、50〜400重量部である。その理由は、この配合
量が前記範囲よりも少なくなると、硬化物の耐クラック
性が損なわれ、また前記範囲より多くなると含浸性が悪
くなるためである。
このような回転子モールドに用いる樹脂組成物は、液状
の状態では、含浸性に優れるので、回転子のスロットの
ような狭あいな場所であっても、充分に浸透，充填させ
ることが可能となり、コイルとスロット間の接着効果を
増長させる。
の状態では、含浸性に優れるので、回転子のスロットの
ような狭あいな場所であっても、充分に浸透，充填させ
ることが可能となり、コイルとスロット間の接着効果を
増長させる。
また、樹脂組成物は、酸無水物系硬化剤の存在で硬化す
る。この回転子モールドは、マレイミド樹脂を適宜配合
量含有させることで、耐熱性に優れ、350℃の温度に10
分間程度加熱されても、クラックやふくれがないことが
確認された。また、高温時の機械的固定強度（固着力）
に優れている。従って、スタータモータのような高負
荷、高回転の回転子のモールドとして使用した場合に
は、熱によって絶縁破壊が生じることがなく、且つ、回
転子のコイルが高速回転によってスロットから飛び出す
事態も防止できる。
る。この回転子モールドは、マレイミド樹脂を適宜配合
量含有させることで、耐熱性に優れ、350℃の温度に10
分間程度加熱されても、クラックやふくれがないことが
確認された。また、高温時の機械的固定強度（固着力）
に優れている。従って、スタータモータのような高負
荷、高回転の回転子のモールドとして使用した場合に
は、熱によって絶縁破壊が生じることがなく、且つ、回
転子のコイルが高速回転によってスロットから飛び出す
事態も防止できる。
なお、第２の課題解決手段では、スロットやコイル端部
等に絶縁モールドを施す場合に、160℃〜200℃の温度下
で上記樹脂組成物を硬化させているが、これは、樹脂組
成物がモールド個所に充填し易くするためである。
等に絶縁モールドを施す場合に、160℃〜200℃の温度下
で上記樹脂組成物を硬化させているが、これは、樹脂組
成物がモールド個所に充填し易くするためである。
すなわち、回転子におけるスロット等にモールドを施す
場合、温度が前記範囲よりも低いと、樹脂組成物がゲル
化するまでに時間を要し、前記範囲よりも高いと、回転
子のスロット深部にまで樹脂組成物が充填する前に硬化
を始め、以上の事情を配慮して、前記温度範囲を設定し
たものである。
場合、温度が前記範囲よりも低いと、樹脂組成物がゲル
化するまでに時間を要し、前記範囲よりも高いと、回転
子のスロット深部にまで樹脂組成物が充填する前に硬化
を始め、以上の事情を配慮して、前記温度範囲を設定し
たものである。
本発明の実施例を図面に基づき説明する。
第１図は自動車用スタータモータに用いる回転子１の斜
視図、第２図は、その一部断面図である。
視図、第２図は、その一部断面図である。
回転子１は、モータブラケット（図示せず）内に回転可
能に支承される回転軸２を有し、回転軸２上には、複数
の鋼板を積層して、円筒状に形成した電機子鉄心３と、
整流子４が装着されている。
能に支承される回転軸２を有し、回転軸２上には、複数
の鋼板を積層して、円筒状に形成した電機子鉄心３と、
整流子４が装着されている。
電機子鉄心３の外周表面には、第２図に示されるよう
に、複数のスロット５が形成され、スロット５の中に
は、コイル６が挿入されている。コイル６は、例えばエ
ナメル被覆したいわゆるエナメル線を所定の形状に整形
した後に、これをスロット５内に挿入し、その一端部を
整流子片に接続する。また、コイル６の端部及びスロッ
ト５には、絶縁性樹脂組成物７を付着，充填して加熱硬
化させている。この絶縁性樹脂組成物７は、モールドの
役割をなして、回転子のコイルの絶縁と共にコイル６を
スロット５内に固定する役割もなす。
に、複数のスロット５が形成され、スロット５の中に
は、コイル６が挿入されている。コイル６は、例えばエ
ナメル被覆したいわゆるエナメル線を所定の形状に整形
した後に、これをスロット５内に挿入し、その一端部を
整流子片に接続する。また、コイル６の端部及びスロッ
ト５には、絶縁性樹脂組成物７を付着，充填して加熱硬
化させている。この絶縁性樹脂組成物７は、モールドの
役割をなして、回転子のコイルの絶縁と共にコイル６を
スロット５内に固定する役割もなす。
ここで、本実施例におけるモールド構造たる絶縁性樹脂
組成物７における具体例について説明する。
組成物７における具体例について説明する。
絶縁性樹脂組成物７は、Ａ）液状エポキシ樹脂、Ｂ）酸
無水物系硬化剤、Ｃ）マレイミド樹脂、Ｄ）ワラストナ
イトを含む液状樹脂組成物からなる。
無水物系硬化剤、Ｃ）マレイミド樹脂、Ｄ）ワラストナ
イトを含む液状樹脂組成物からなる。
本実施例で用いるエポキシ樹脂は、常温で液状を呈し、
エポキシ基を１分子に２個以上持つポリエポキシ化合物
であれば特に制限されず、種々のものが使用可能であ
る。このようなものとしては、例えば、ビスフェノール
Ａのグリシジルエーテル型エポキシ樹脂、ビスフェノー
ルＦのグリシジルエーテル型エポキシ樹脂、フェノール
ノボラック型のグリシジルエーテル型エポキシ樹脂、グ
リセリンのグリシジルエーテル型エポキシ樹脂、ポリア
ルキレンオキサイドのグリシジルエーテル型エポキシ樹
脂、ダイマー酸のグリシジルエステル型エポキシ樹脂、
ブロム化ビスフェノールＡのグリシジルエーテル型エポ
キシ樹脂、ビニルシクロヘキセンジオキサイド等の脂環
式エポキシ樹脂、ポリブタジエンを過酢酸でエポキシ化
したエポキシ樹脂等が挙げられる。上記エポキシ樹脂の
混合物およびエポキシ樹脂の粘度を低下させるためのエ
ポキシ化合物との混合物も使用することができる。
エポキシ基を１分子に２個以上持つポリエポキシ化合物
であれば特に制限されず、種々のものが使用可能であ
る。このようなものとしては、例えば、ビスフェノール
Ａのグリシジルエーテル型エポキシ樹脂、ビスフェノー
ルＦのグリシジルエーテル型エポキシ樹脂、フェノール
ノボラック型のグリシジルエーテル型エポキシ樹脂、グ
リセリンのグリシジルエーテル型エポキシ樹脂、ポリア
ルキレンオキサイドのグリシジルエーテル型エポキシ樹
脂、ダイマー酸のグリシジルエステル型エポキシ樹脂、
ブロム化ビスフェノールＡのグリシジルエーテル型エポ
キシ樹脂、ビニルシクロヘキセンジオキサイド等の脂環
式エポキシ樹脂、ポリブタジエンを過酢酸でエポキシ化
したエポキシ樹脂等が挙げられる。上記エポキシ樹脂の
混合物およびエポキシ樹脂の粘度を低下させるためのエ
ポキシ化合物との混合物も使用することができる。
さらに、上記エポキシ樹脂や混合物には、液状を保持す
る限り、常温で結晶化しているエポキシ樹脂、例えばレ
ゾルシンやハイドロキノンのグリシジル型エポキシ樹脂
や、常温固体状エポキシ樹脂を溶解したものでもよい。
る限り、常温で結晶化しているエポキシ樹脂、例えばレ
ゾルシンやハイドロキノンのグリシジル型エポキシ樹脂
や、常温固体状エポキシ樹脂を溶解したものでもよい。
次に硬化剤としては、酸無水物系硬化剤が使用される。
その具体例としては、例えば、メチルテトラヒドロ無水
フタル酸、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸、無水メチ
ルナジック酸等が挙げられる。さらに酸無水物は、２種
以上を混合して使用することもできる。また、上記酸無
水物は、液状を保持する限り、常温で結晶化している酸
無水物や常温固体の酸無水物、例えばベンゾフェノンテ
トラカルボン酸二無水物、メチルシクロヘキセンジカル
ボン酸無水物、ジシクロペンタジェンと無水マレイン酸
の反応生成物等を溶解して使用することも可能である。
その具体例としては、例えば、メチルテトラヒドロ無水
フタル酸、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸、無水メチ
ルナジック酸等が挙げられる。さらに酸無水物は、２種
以上を混合して使用することもできる。また、上記酸無
水物は、液状を保持する限り、常温で結晶化している酸
無水物や常温固体の酸無水物、例えばベンゾフェノンテ
トラカルボン酸二無水物、メチルシクロヘキセンジカル
ボン酸無水物、ジシクロペンタジェンと無水マレイン酸
の反応生成物等を溶解して使用することも可能である。
また、硬化促進剤としては、通常用いられている三級ア
ミン、三級アミン塩、四級アンモニウム塩、金属塩、イ
ミダゾール類、BF3−アミン錯体、1,8−ジアザビシクロ
（5,4,0）ウンデンセン−７及びその付加物等が用いら
れる。これらの例としては、ベンジルジメチルアミン、
トリス（2,4,6−ジメチルアミノメチル）フェノール及
びその２エチルヘキシル酸塩、１−ベンジル−２−メチ
ルイミダゾール、トリメチルアンモニウムクロライド、
BF3モノエチルアミン等がある。
ミン、三級アミン塩、四級アンモニウム塩、金属塩、イ
ミダゾール類、BF3−アミン錯体、1,8−ジアザビシクロ
（5,4,0）ウンデンセン−７及びその付加物等が用いら
れる。これらの例としては、ベンジルジメチルアミン、
トリス（2,4,6−ジメチルアミノメチル）フェノール及
びその２エチルヘキシル酸塩、１−ベンジル−２−メチ
ルイミダゾール、トリメチルアンモニウムクロライド、
BF3モノエチルアミン等がある。
エポキシ樹脂に対する酸無水物系硬化剤の配合量は、エ
ポキシ樹脂のエポキシ基１当量に対して、0.5〜1.5当
量、好ましくは0.7〜1.3当量である。また酸無水物にワ
ラストナイトを配合することも可能である。
ポキシ樹脂のエポキシ基１当量に対して、0.5〜1.5当
量、好ましくは0.7〜1.3当量である。また酸無水物にワ
ラストナイトを配合することも可能である。
本実施例では、前記酸無水系硬化剤を含むエポキシ樹脂
に対し、さらに、その耐熱性と耐クラック性を改善する
ためにマレイミド樹脂とワラストナイトを配合する。
に対し、さらに、その耐熱性と耐クラック性を改善する
ためにマレイミド樹脂とワラストナイトを配合する。
マレイミド樹脂は、（１）式の一般式で表される構造単
位を１分子中に２個以上有するものである。
位を１分子中に２個以上有するものである。
前記式中、Ｒは水素、ハロゲン、アルキル基又はアルコ
キシ基である。
キシ基である。
前記一般式で表されるマレイミド樹脂は、常法にしたが
って、無水マレイン酸化合物と多価アミノ化合物とを反
応させてマレアミド酸とした後、マレアミド酸を脱水環
化することのよって製造することが可能である。この場
合、多価アミノ化合物としては、例えば、フェニレンジ
アミン、キシリレンジアミン、4,4′−ジアミノジフェ
ニル、ビス（４−アミノフェニル）メタン、ビス（４−
アミノフェニル）エーテル、ビス（４−アミノ−３−メ
チルフェニル）メタン、2,2−ビス（４−アミノフェニ
ル）プロパン、2,2−ビス（４−アミノ−３−メチルフ
ェニル）プロパン、2,2−ビス（４−アミノ−３−クロ
ロフェニル）プロパン、1,1−ビス（４−アミノフェニ
ル）−１−フェニルエタン等が挙げられる。また、マレ
イミド樹脂としては、三菱油化社製MP−2000X、MB−300
0、住友化学工業社製Bestlex、SM−20、AL−90等が挙げ
られる。
って、無水マレイン酸化合物と多価アミノ化合物とを反
応させてマレアミド酸とした後、マレアミド酸を脱水環
化することのよって製造することが可能である。この場
合、多価アミノ化合物としては、例えば、フェニレンジ
アミン、キシリレンジアミン、4,4′−ジアミノジフェ
ニル、ビス（４−アミノフェニル）メタン、ビス（４−
アミノフェニル）エーテル、ビス（４−アミノ−３−メ
チルフェニル）メタン、2,2−ビス（４−アミノフェニ
ル）プロパン、2,2−ビス（４−アミノ−３−メチルフ
ェニル）プロパン、2,2−ビス（４−アミノ−３−クロ
ロフェニル）プロパン、1,1−ビス（４−アミノフェニ
ル）−１−フェニルエタン等が挙げられる。また、マレ
イミド樹脂としては、三菱油化社製MP−2000X、MB−300
0、住友化学工業社製Bestlex、SM−20、AL−90等が挙げ
られる。
前記ワラストナイト（メタ硅酸カルシウム）としては、
平均粒径0.5〜100μｍ、好ましくは２〜25μｍのものが
用いられる。このワラストナイトは、CaSiO3の化学式で
表され、通常、繊維状又は長柱状の粒子形態を示す。
平均粒径0.5〜100μｍ、好ましくは２〜25μｍのものが
用いられる。このワラストナイトは、CaSiO3の化学式で
表され、通常、繊維状又は長柱状の粒子形態を示す。
本実施例では、回転子モールド部（樹脂組成物）７を構
成する場合において、マレイミド樹脂は、エポキシ樹脂
100重量部に対して、３〜50重量部、好ましくは５〜20
重量部の割合で配合される。この配合量が前記範囲より
少なくなると、硬化物の耐熱性が劣るようになり、また
前記範囲よりも多くなると、耐クラック性及び含浸性が
悪くなる等の問題を生じる。ワラストナイトの配合量
は、エポキシ樹脂100重量部に対して、50〜400重量部、
好ましくは100〜300重量部である。この配合量が前記範
囲よりも少なくなると、硬化物の対クラック性が損なわ
れるようになり、また前記範囲より多くなると含浸性が
悪くなる等の問題が生じる。
成する場合において、マレイミド樹脂は、エポキシ樹脂
100重量部に対して、３〜50重量部、好ましくは５〜20
重量部の割合で配合される。この配合量が前記範囲より
少なくなると、硬化物の耐熱性が劣るようになり、また
前記範囲よりも多くなると、耐クラック性及び含浸性が
悪くなる等の問題を生じる。ワラストナイトの配合量
は、エポキシ樹脂100重量部に対して、50〜400重量部、
好ましくは100〜300重量部である。この配合量が前記範
囲よりも少なくなると、硬化物の対クラック性が損なわ
れるようになり、また前記範囲より多くなると含浸性が
悪くなる等の問題が生じる。
さらに、本実施例に用いる組成物には、前記成分の他
に、目的に応じて、難燃剤、カップリング剤、チクソト
ロピー付与剤、レベリング剤、潤滑剤、タレ防止剤、沈
降防止剤、分散剤、密着付与剤、潤湿剤、染料、顔料等
を配合してもよい。
に、目的に応じて、難燃剤、カップリング剤、チクソト
ロピー付与剤、レベリング剤、潤滑剤、タレ防止剤、沈
降防止剤、分散剤、密着付与剤、潤湿剤、染料、顔料等
を配合してもよい。
本実施例のエポキシ樹脂組成物は、その保存及び輸送に
際して、液状エポキシ樹脂とマレイミド樹脂とワラスト
ナイトを含む第１液と、酸無水物系硬化剤を含む第２液
とからなる２液とに分けて取扱い、使用に際し、両者は
混合されて、絶縁組成物として構成する。このように、
第１液，第２液と分けることで、液状樹脂組成物の輸
送，保管時の硬化促進を防止できる。
際して、液状エポキシ樹脂とマレイミド樹脂とワラスト
ナイトを含む第１液と、酸無水物系硬化剤を含む第２液
とからなる２液とに分けて取扱い、使用に際し、両者は
混合されて、絶縁組成物として構成する。このように、
第１液，第２液と分けることで、液状樹脂組成物の輸
送，保管時の硬化促進を防止できる。
次に、小形回転電機の回転子における製造工程のうち、
特にその絶縁方法について第３図に基づき説明する。
特にその絶縁方法について第３図に基づき説明する。
先ず、第３図（ａ）に示すように予め組立られた回転子
１をヒータ８を用いて150℃〜200℃に加熱する。次に、
上記のように加熱された回転子１の外周部のモールドに
必要な個所に、第３図（ｂ）のように樹脂組成物７を常
温の状態で上方に配置したノズル９から自然滴下させ
る。滴下によりモールド個所に付着した樹脂組成物７
は、回転子１の熱により粘度低下を起こし、スロット等
の深部にまで侵入する。この樹脂組成物７は第４図に示
すように、常温25℃の粘度は約550PS程度で、160℃の高
温下では当初10PS程度に下がるが、約６秒後にはゲル化
を始めて、急激に粘度が上昇し硬化する。以上述べたよ
うに自然滴下の初期は粘度が10PS程度に下がるため、回
転子１の鉄心３の外周上に形成されたスロット５と、そ
の内部に挿入されたコイル６との間の深部にも充分に浸
入し、もって回転子１のスロット５をも、第２図に示す
ように、樹脂組成物７によって、ほぼ完全に充填するこ
とが可能となる。この場合、回転子１の温度が高すぎる
と、スロット５の深部にまで樹脂組成物７が充填する前
に硬化を始める。逆に温度が低すぎると、ゲル化するま
でに時間を要するため、160〜180゜程度が好ましい。
１をヒータ８を用いて150℃〜200℃に加熱する。次に、
上記のように加熱された回転子１の外周部のモールドに
必要な個所に、第３図（ｂ）のように樹脂組成物７を常
温の状態で上方に配置したノズル９から自然滴下させ
る。滴下によりモールド個所に付着した樹脂組成物７
は、回転子１の熱により粘度低下を起こし、スロット等
の深部にまで侵入する。この樹脂組成物７は第４図に示
すように、常温25℃の粘度は約550PS程度で、160℃の高
温下では当初10PS程度に下がるが、約６秒後にはゲル化
を始めて、急激に粘度が上昇し硬化する。以上述べたよ
うに自然滴下の初期は粘度が10PS程度に下がるため、回
転子１の鉄心３の外周上に形成されたスロット５と、そ
の内部に挿入されたコイル６との間の深部にも充分に浸
入し、もって回転子１のスロット５をも、第２図に示す
ように、樹脂組成物７によって、ほぼ完全に充填するこ
とが可能となる。この場合、回転子１の温度が高すぎる
と、スロット５の深部にまで樹脂組成物７が充填する前
に硬化を始める。逆に温度が低すぎると、ゲル化するま
でに時間を要するため、160〜180゜程度が好ましい。
また、回転子１の外周部やスロット５の深部に樹脂組成
物７を一様に充填するためには、回転子１を回転しなが
ら行うとよい。例えば、回転子１を40rpm程度に回転さ
せながら行う。一方、短時間にスロット５深部にまで樹
脂組成物７を充填するには、第５図（ａ）に示すよう
に、回転子１を160〜180℃に加熱して、外周部より加圧
器11で１〜3Kg/cm2に加熱した樹脂組成物７を注入すれ
ば効果的である。
物７を一様に充填するためには、回転子１を回転しなが
ら行うとよい。例えば、回転子１を40rpm程度に回転さ
せながら行う。一方、短時間にスロット５深部にまで樹
脂組成物７を充填するには、第５図（ａ）に示すよう
に、回転子１を160〜180℃に加熱して、外周部より加圧
器11で１〜3Kg/cm2に加熱した樹脂組成物７を注入すれ
ば効果的である。
また、第５図（ｂ）に示すように、タンク12内に樹脂組
成物７を収容して、この樹脂組成物７中に沈潜させた
後、タンク12に設けた空気排出口13から、タンク内部14
の空気を抜いて真空状態にすれば、スロット５内部の空
気は泡となって外部に排出され、代わりに樹脂組成物７
がスロット５の深部にまで侵入し、確実に充填すること
ができる。
成物７を収容して、この樹脂組成物７中に沈潜させた
後、タンク12に設けた空気排出口13から、タンク内部14
の空気を抜いて真空状態にすれば、スロット５内部の空
気は泡となって外部に排出され、代わりに樹脂組成物７
がスロット５の深部にまで侵入し、確実に充填すること
ができる。
また、第５図（ｃ）のように、樹脂組成物７を自然滴下
する代わりに、樹脂組成物７の液面を一定に管理した容
器15の上で回転子１を転がすことにより、回転子１の外
周部に樹脂組成物７を一様に付着させ、充填させること
ができる。
する代わりに、樹脂組成物７の液面を一定に管理した容
器15の上で回転子１を転がすことにより、回転子１の外
周部に樹脂組成物７を一様に付着させ、充填させること
ができる。
以上のようにして樹脂組成物７によりモールドされた回
転子１は、第３図（ｃ）に示すように、160〜200℃の温
度に連続して約５〜６分間加熱すると、硬化を行う。こ
の熱硬化に必要な加熱温度は、これを下げれば硬化に必
要な加熱硬化時間も長くなってしまう。逆に加熱温度が
高すぎると、樹脂組成物７からのガス発生が多くなり、
発泡したり、温度差の影響でクラックを生じたりする。
このため、熱硬化温度は上記の如く160〜200℃に設定す
るのが好ましい。
転子１は、第３図（ｃ）に示すように、160〜200℃の温
度に連続して約５〜６分間加熱すると、硬化を行う。こ
の熱硬化に必要な加熱温度は、これを下げれば硬化に必
要な加熱硬化時間も長くなってしまう。逆に加熱温度が
高すぎると、樹脂組成物７からのガス発生が多くなり、
発泡したり、温度差の影響でクラックを生じたりする。
このため、熱硬化温度は上記の如く160〜200℃に設定す
るのが好ましい。
しかして、以上のようにして製造された回転子１は、約
350℃の温度で10分間程度加熱された状態が継続して
も、硬化後の樹脂組成物にクラックが生じたり、ガスを
噴出したり、或いは発煙する等の問題はなかった。
350℃の温度で10分間程度加熱された状態が継続して
も、硬化後の樹脂組成物にクラックが生じたり、ガスを
噴出したり、或いは発煙する等の問題はなかった。
そして、この回転子をエンジン始動用のスタータモータ
に用いて耐久性テストを行ったところ、始動時において
短時間ではあるが非常に大きな電機子電流が流れ、回転
子１自体がコイルの発熱で350℃まで加熱されたが、こ
の場合にモータが小形化されたものであっても、絶縁不
良が生じることもなかった。また、スタータは、その始
動時においては、毎分数千回転の高速回転を行うが、モ
ールドする樹脂組成物は、耐熱性，接着性に優れる結
果、モータ回転の遠心力によって回転子のコイルが飛び
出すことも無い結果が得られた。
に用いて耐久性テストを行ったところ、始動時において
短時間ではあるが非常に大きな電機子電流が流れ、回転
子１自体がコイルの発熱で350℃まで加熱されたが、こ
の場合にモータが小形化されたものであっても、絶縁不
良が生じることもなかった。また、スタータは、その始
動時においては、毎分数千回転の高速回転を行うが、モ
ールドする樹脂組成物は、耐熱性，接着性に優れる結
果、モータ回転の遠心力によって回転子のコイルが飛び
出すことも無い結果が得られた。
以上のように、本発明によれば、回転電機を約350℃の
高温下で使用しても、回転子の絶縁モールドの耐熱性が
優れて発煙，クラック，ふくれ等の発生を防止でき、し
かもその絶縁性，機械強度を低下させることがないの
で、高負荷，高回転にも耐え得る、高信頼性の小形回転
電機を提供することができる。
高温下で使用しても、回転子の絶縁モールドの耐熱性が
優れて発煙，クラック，ふくれ等の発生を防止でき、し
かもその絶縁性，機械強度を低下させることがないの
で、高負荷，高回転にも耐え得る、高信頼性の小形回転
電機を提供することができる。
第１図は本発明の一実施例たる小形回転電機の回転子を
示す斜視図、第２図は上記回転子の部分断面図、第３図
は上記回転子の絶縁作業工程を示す説明図、第４図は上
記実施例に用いる絶縁性樹脂組成物の温度−粘度特性
図、第５図は上記回転子の他の絶縁作業工程を示す説明
図である。 １……回転子、２……回転軸、３……電機子鉄心、５…
…スロット、６……電機子コイル、７……絶縁性樹脂、
8,10……ヒータ、９……ノズル、11……樹脂加圧器、12
……真空タンク、15……樹脂容器。
示す斜視図、第２図は上記回転子の部分断面図、第３図
は上記回転子の絶縁作業工程を示す説明図、第４図は上
記実施例に用いる絶縁性樹脂組成物の温度−粘度特性
図、第５図は上記回転子の他の絶縁作業工程を示す説明
図である。 １……回転子、２……回転軸、３……電機子鉄心、５…
…スロット、６……電機子コイル、７……絶縁性樹脂、
8,10……ヒータ、９……ノズル、11……樹脂加圧器、12
……真空タンク、15……樹脂容器。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 梅木 悟 茨城県勝田市大字高場字鹿島谷津2477番地 ３ 日立オートモテイブエンジニアリング 株式会社内 (72)発明者 小野 良道 茨城県勝田市大字高場2520番地 株式会社 日立製作所佐和工場内 (72)発明者 宮本 丈夫 茨城県勝田市大字高場2520番地 株式会社 日立製作所佐和工場内 (72)発明者 植田 光城 茨城県勝田市大字高場2520番地 株式会社 日立製作所佐和工場内 (72)発明者 鎌田 直樹 茨城県勝田市大字高場2520番地 株式会社 日立製作所佐和工場内 (72)発明者 芥川 一郎 東京都中央区銀座４丁目11番２号 ソマー ル株式会社内
Claims (7)
- 【請求項１】回転軸、該回転軸に固着された積層鉄心
と、該積層鉄心外周のスロットに挿入固定されたコイル
等を備える回転電機の回転子において、 前記回転子の少なくとも前記スロットと前記コイルの端
部とは、液状エポキシ樹脂，酸無水物系硬化剤，マレイ
ミド樹脂，ワラストナイトを含む樹脂組成物を充填或い
は被覆して硬化させたモールド構造を呈し、且つ、この
モールド構造は、エポキシ樹脂に対する前記酸無水物系
硬化剤の配合量が、エポキシ樹脂のエポキシ基１当量に
対して0.5〜1.5当量とし、前記エポキシ樹脂，マレイミ
ド樹脂及びワラストナイトは、エポキシ樹脂100重量部
に対してマレイミド樹脂が３〜50重量部、ワラストナイ
トが50〜400重量部としてなることを特徴とする回転電
機の回転子。 - 【請求項２】第１請求項において、前記ワラストナイト
は、繊維状又は長柱状の粒子形状で、平均粒径が0.5〜1
00μｍよりなる回転電機の回転子。 - 【請求項３】回転軸、該回転軸に固着された積層鉄心
と、該積層鉄心の外周に形成されたスロットに挿入固定
されたコイル等で構成される回転電機の回転子におい
て、 液状エポキシ樹脂、該エポキシ樹脂に対して配合量がエ
ポキシ樹脂のエポキシ基１当量に対して0.5〜1.5当量と
した酸無水物系硬化剤、前記エポキシ樹脂100重量部に
対して３〜50重量部のマレイミド樹脂、前記エポキシ樹
脂100重量部に対して50〜400重量部のワラストナイト等
を含む液状の絶縁性樹脂組成物を形成し、前記回転子の
コイルを前記スロットに巻装した後、少なくとも前記ス
ロット及びコイル端部に前記樹脂組成物を充填或いは被
覆し、その後に160℃〜200℃の温度下で上記樹脂組成物
を硬化させてなることを特徴とする回転子の絶縁方法。 - 【請求項４】第３請求項において、前記樹脂組成物は、
その使用前は、前記液状エポキシ樹脂、マレイミド樹脂
及びワラストナイトを含む第１の液と、前記酸無水物系
硬化剤を含む第２液とに分けて管理し、モールド作業を
行う時に前記第１の液と第２の液とを混合して使用する
回転子の絶縁方法。 - 【請求項５】第３請求項又は第４請求項において、前記
樹脂組成物を充填・被覆する前に、前記回転子を150℃
〜200℃に予備加熱する工程を有する回転子の絶縁方
法。 - 【請求項６】第３請求項ないし第５請求項のいずれか１
項において、前記樹脂組成物の充填，被覆は、この樹脂
組成物を液状の状態で容器に収容して、この樹脂組成物
の液面に前記回転子を接触させつつ回転させながら行う
回転子の絶縁方法。 - 【請求項７】第３請求項ないし第５請求項のいずれか１
項において、前記樹脂組成物の充填，被覆は、前記樹脂
組成物を回転子上に自然滴下，加圧含浸，真空含浸及び
浸漬のうちいずれか１つを施して行われる回転子の絶縁
方法。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1219751A JPH0799915B2 (ja) | 1989-08-26 | 1989-08-26 | 回転電機の回転子及びその絶縁方法 |
| EP89311355A EP0414975B1 (en) | 1989-08-26 | 1989-11-02 | Thermosetting resin composition |
| CA002002063A CA2002063A1 (en) | 1989-08-26 | 1989-11-02 | Thermosetting resin composition |
| DE68924531T DE68924531T2 (de) | 1989-08-26 | 1989-11-02 | Warmhärtende Kunstharzzusammensetzung. |
| KR1019890015988A KR0133062B1 (ko) | 1989-08-26 | 1989-11-04 | 열경화성 수지 조성물 |
| US07/925,327 US5276073A (en) | 1989-08-26 | 1992-08-06 | Thermosetting resin composition comprising maleimide, anhydride, epoxy resin and wollastonite |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1219751A JPH0799915B2 (ja) | 1989-08-26 | 1989-08-26 | 回転電機の回転子及びその絶縁方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0386034A JPH0386034A (ja) | 1991-04-11 |
| JPH0799915B2 true JPH0799915B2 (ja) | 1995-10-25 |
Family
ID=16740428
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1219751A Expired - Lifetime JPH0799915B2 (ja) | 1989-08-26 | 1989-08-26 | 回転電機の回転子及びその絶縁方法 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0414975B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0799915B2 (ja) |
| KR (1) | KR0133062B1 (ja) |
| CA (1) | CA2002063A1 (ja) |
| DE (1) | DE68924531T2 (ja) |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0787348B1 (en) * | 1994-07-01 | 2003-08-13 | Vantico AG | Epoxy resin casting composition |
| DE59610415D1 (de) * | 1995-04-04 | 2003-06-12 | Vantico Ag | Wollastonit enthaltendes, härtbares Epoxidharzgemisch |
| US6001902A (en) * | 1996-03-27 | 1999-12-14 | Ciba Specialty Chemicals Corp. | Wollastonite-containing curable epoxy resin mixture |
| JP4665319B2 (ja) * | 2001-02-26 | 2011-04-06 | 住友ベークライト株式会社 | 一液型エポキシ樹脂組成物 |
| JP4576732B2 (ja) * | 2001-03-23 | 2010-11-10 | 住友ベークライト株式会社 | 一液型エポキシ樹脂組成物 |
| US7284312B2 (en) | 2003-04-28 | 2007-10-23 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Method for manufacturing a dynamoelectric stator |
| JP5058514B2 (ja) * | 2006-05-22 | 2012-10-24 | 京セラケミカル株式会社 | 樹脂モールドステータの製造方法および樹脂モールドステータ |
| JP5332084B2 (ja) * | 2006-06-20 | 2013-11-06 | 株式会社安川電機 | 真空用機器に用いられるエポキシ樹脂組成物とその製造方法およびこの樹脂を用いた真空用機器 |
| JP5182512B2 (ja) * | 2008-12-15 | 2013-04-17 | 日亜化学工業株式会社 | 熱硬化性エポキシ樹脂組成物及び半導体装置 |
| JP6101122B2 (ja) * | 2013-03-15 | 2017-03-22 | 京セラ株式会社 | モールドトランス用エポキシ樹脂組成物、モールドトランスおよびモールドトランスの製造方法 |
-
1989
- 1989-08-26 JP JP1219751A patent/JPH0799915B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1989-11-02 CA CA002002063A patent/CA2002063A1/en not_active Abandoned
- 1989-11-02 DE DE68924531T patent/DE68924531T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1989-11-02 EP EP89311355A patent/EP0414975B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1989-11-04 KR KR1019890015988A patent/KR0133062B1/ko not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0414975A1 (en) | 1991-03-06 |
| JPH0386034A (ja) | 1991-04-11 |
| EP0414975B1 (en) | 1995-10-11 |
| KR0133062B1 (ko) | 1998-04-13 |
| DE68924531D1 (de) | 1995-11-16 |
| DE68924531T2 (de) | 1996-04-25 |
| KR910004738A (ko) | 1991-03-29 |
| CA2002063A1 (en) | 1991-02-26 |
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