JPS60255030A - 無鉄心電機子 - Google Patents

無鉄心電機子

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JPS60255030A
JPS60255030A JP11113584A JP11113584A JPS60255030A JP S60255030 A JPS60255030 A JP S60255030A JP 11113584 A JP11113584 A JP 11113584A JP 11113584 A JP11113584 A JP 11113584A JP S60255030 A JPS60255030 A JP S60255030A
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JP
Japan
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armature
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unsaturated polyester
armature winding
resin composition
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JP11113584A
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Fumitoshi Yamashita
文敏 山下
Tomiaki Sakano
坂野 富明
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Panasonic Holdings Corp
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K15/00Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines
    • H02K15/12Impregnating, heating or drying of windings, stators, rotors or machines
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01BCABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B3/00Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties
    • H01B3/18Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances
    • H01B3/30Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances plastics; resins; waxes
    • H01B3/42Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances plastics; resins; waxes polyesters; polyethers; polyacetals
    • H01B3/421Polyesters
    • H01B3/425Non-saturated polyesters derived from polycarboxylic acids and polyhydroxy compounds, in which at least one of the two components contains aliphatic unsaturation
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K23/00DC commutator motors or generators having mechanical commutator; Universal AC/DC commutator motors
    • H02K23/56Motors or generators having iron cores separated from armature winding

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は複写機、自動溶接機、NCIC機作。
カーエアコン、などOA、FAおよび電装分野で広く使
用される無鉄心モータの電機子に関し、更に詳しくは絶
縁電線或いは自己融着性絶縁電線によシ形成した電機子
巻線を熱硬化性樹脂組成物で封止した構成で、且つ比較
的高温下にて使用される無鉄心電機子に関する。
従来例の構成とその問題点 無鉄心モータの特性並びに信頼性は通常電機子部分の性
能に負うところが多大である。特に絶縁電線や自己融着
性絶縁電線によシミ様子巻線を形成し、これを熱硬化性
樹脂組成物で封止した構成ρ無鉄心電機子は前記熱硬化
性樹脂組成物の性能が重大な影響を及ぼすものである。
例えば数ワットから数キロワットに至る比較的大容量の
モータにおいて高頻度の起動・停止を繰り返えしたシ、
或いはモータとして使用時の周囲温度が高い場合、無鉄
心電機子は通常150〜180Cと比較的高い温度下で
使用される。従って、無鉄心電機子としては、このよう
な比較的高温域での熱時寸法安定性、熱剛性、熱間強度
、耐熱劣化性が、この種のモータ特性並びに信頼性を確
保するうえで重大なものとなり、これ等の特性を満足す
るために例えば電機子巻線をエポキシ樹脂組成物で封止
したものが実用化されていた。前記エポキシ樹脂組成物
とはエポキシ樹脂に充填剤、離型剤その他必要に応じて
加える添加剤から成る複合物である。
上記エポキシ樹脂が好んで使用される理由としては耐熱
性1機械強度、耐薬品性の優れた硬化物が得られること
や電機子巻線を形成する給酸電線や自己融着性絶縁電線
とのコンパティビリティが憂れているからである。中で
もエポキシ樹脂が開環重合によシ比較的緩やかに硬化す
る特性は、硬化歪が少なく高度な寸法精度と耐熱衝撃性
を有する無鉄心電機子を得るために有利である。また電
機子巻線封止時の溶融粘度が比較的低いので緻密な構造
の電機子巻線の封−止が容易であシ、このため電機子巻
線の変形が少なくモータ特性を維持するうえで有利だか
らである。更に溶融粘度が比較的低いためアルミナ、水
酸化アルミニウム、シリカ、硅酸ジルコニウムなどの充
填剤を比較的多量に添加できるので、電機子巻線の導体
と、これを封止する樹脂組成物との熱膨張差が縮少し、
或いはまた樹脂組成物の熱伝導率が比較的大きくなるな
ど、例えば150〜180Cもの高温下でも無鉄心電機
子としての熱時寸法安定性、熱剛性、熱間強度、耐熱特
性などの緒特性が実用的に十分確保できるからである。
上記の如くエポキシ樹脂並びに多量の充填剤との複合物
はモータとしての高度な信頼性並びに耐久性を確保する
ための重大な無鉄心電機子構成部材である手回エポキシ
樹脂の硬化が比較的緩やかに進行する事実は電機子巻線
封止作業の観点から生産性への重大な欠点となっていた
。一方、不飽和ポリエステル樹脂は典型的なラジカル重
合機構によって硬化が進行するので極めて速硬化であり
、生産性を改善するために極めて有効である。しかし、
これ等不飽和ポリエステル樹脂硬化物の実用温度での耐
熱性は例えば無水フタル酸系で80〜i oocイリフ
タル酸系或いはテレフタル酸系でi soc程度である
。また、速硬化性であることは硬化歪の増大を意味し、
それ故、無鉄心電機子の耐熱衝撃性やモータとしての耐
久性に重大な影響を及ぼす原因ともなる。特に樹脂硬化
物の構成成分として繊維質充填剤を使用すると、重合硬
化に伴なう硬化歪が繊維配向と重複して作用するため、
寸法精度の確保が極めて困難になる。更に不飽和ポリエ
ステル樹脂硬化物のガラス転移温度以上では熱膨張率な
どに繊維配向の影響が現われ易い。一般にイソフタル酸
系或いはテレフタル酸系でスチレン系共重合性単量体を
使用した硬化物で得られる最高のガラス転移温度が17
0Cまでであから、モータとして使用時の無鉄心電機子
温度が1700を越えるとき、電機子巻線導体との熱膨
張差に繊維配向による熱膨張の異方性とが重複して作用
するため、経時的な寸法変化が過大となってモータとし
ての特性並びに信頼性の維持が困難になる。
一方、上記不飽和ポリエステル樹脂の低収縮剤として例
えば各種熱可塑性樹脂を併用すれば電機子巻線封止時の
寸法精度は極めて高度なものが得られるが、高温下での
無鉄心電機子としての特性並びに信頼性の維持・確保が
更に困難となるのである。
即ち、無鉄心電機子の生産性とモータとしての特性並び
に信頼性の確保に関しては互いに相反する状況にあった
発明の目的 本発明は重合硬化が極めて速く、且つ無鉄心電機子とし
ての特性並びに信頼性を確保するうえで十分な耐熱性と
耐熱衝撃性を有する熱硬化性樹脂組成物で少なくとも電
機子巻線部分を封止する無鉄心電機子を提供しようとす
るものである。
発明の構成 本発明の無鉄心電機子の構成は電機子巻線部分と、これ
を封止する樹脂組成物であり、この樹脂組成物が下記a
、b、c群から成る複合物であり、且つb群が複合物の
70重量%以上あるものである。
(a) : 5〜40重量%の3官能トリアジン化合物
を含有する不飽和ポリエステル樹脂。
(b)二粒子径20μm以下の無機質充填剤と粒子径5
oμm以上の無機質充填剤(70/30〜3o/70重
量比) (C):重合開始剤、内部離型剤、補強剤、顔料その他
必要に応じて加える添加剤。
以下本発明を更に詳しく説明する。
先ず本発明で言う電機子巻線とは絶縁電線もしくは自己
融着性絶縁電線により巻装した巻線群であり、その巻線
端末は通常整流子に電気的に接続された状態のものを言
う。このような電機子巻線の形状は偏平状からカップ状
壕で無鉄心モータの設計思想に基づき任意の形状を選択
することができる。更に電機子巻線は整流子と共に電機
子構成部材である電機子軸をも包含した状態であっても
差し支えない。
本発明で言う上記電機子巻線を封止する樹脂組成物とは
上記a、b、c群からなる複合物であシ、且つb群が複
合物の70重量襲以上を占める。ここで8群とは3官能
トリアジン化合物を5〜40重量%含有する不飽和ポリ
エステル樹脂である。
上記不飽和ポリエステル樹脂とは不飽和ポリエステルア
ルキドの共重合性単量体溶液であシ、更に重合禁止剤等
種々の添加剤を必要に応じて添加したものであり、少な
くとも3官能トリアジノ化合物を5〜40重量%含有す
るものである。ここで不飽和ポリエステルアルキドとは
カルボン酸成分として不飽和ジカルボン酸と必要によジ
飽和ジカルボン酸とからなり、アルコール成分としてグ
リコール成分とからなる。不飽和ジカルボン酸としては
フマル酸、マレイン酸、イタコン酸、シトラコン酸など
がある。飽和ジカルボン酸としてはオルンフタル酸、無
水ンタル酸なども使用できるが好ましくはイソフタル酸
、テレフタル酸、テトラおよびヘキサヒドロフタル酸な
どである。またグリコール成分としてはエチレングリコ
ール、1・2−および1@3−プロパンジオール、1・
3および1・4−ブタンジオール、ジエチレングリコー
ル、ジグロビレングリコール、ネオペンチルグリコール
、ビスフェノール類のアルキレンオキシド付加物、水素
化ビスフェノール類およびそのアルキレンオキシド付加
物、ハロゲン化ビスフェノールのアルキレンオキシド付
加物、1・4−シクロヘキサンジメタツールなどがある
上記不飽和ポリエステルアルキドにビニル系或いはアリ
ル系共重合性単量体を適宜使用することは差し支えない
が、本発明は5〜40重量%の3官能トリアジン化合物
を含有した不飽和ポリエステル樹脂とするものである。
上記3官能トリアジン化合物とはトリアジン環にアリル
アルコールを付加してアリル基を3個有するものであシ
、トリアリルイソシアヌレート或いはトリアリルシアヌ
レートなどがある。このようなアリル基を3個有するト
リアジン化合物が不飽和ポリエステル樹脂中5重量饅以
下では無鉄心電機子として所望の特性を維持できず40
重量%以上では硬化歪が大きくなり、所望の寸法精度が
得られず無鉄心電機子としての耐熱衝撃性や焼損特性な
どに重大な影響を及ぼすようになる。
一方、樹脂組成物を構成するb群とは、粒子径が20μ
m以下と50 p m以上の無機質粒状充填剤の混合物
から成るもので、その混合比を70/30〜30/70
(重量比)の範囲とする。20μm以下の無機質粒状充
填剤が混合比70以上であると得られる無鉄心電機子の
耐熱衝撃性や焼損特性が損なわれ30以下であると無鉄
心電機子の熱時寸法安定性や強度が著しく損なわれる。
上記無機質粒状充填剤としては炭酸カルシウム溶融石英
、クレー、タルフッ硅酸シルコニ、ラム。
アルミナ、水酸化アルミニウム、硅砂、寒水石などが適
宜使用できる。
一方、樹脂組成物を構成する0群とはa群に属する不飽
和ポリエステル樹脂の重合開始剤、或いは内部離型剤、
顔料、補強剤などaおよびb群からなる複合物を円滑に
電機子巻線封止するために使用する各種添加剤を言う。
例えば重合開始剤としてはジクミルパーオキサイド、t
−ブチルパーベンゾエート、2・6−シメチルー2・5
−ジt(ブチルパーオキシ)ヘキサンなどを使用し、内
部離型剤としては高級脂肪酸、高級アルコール或いは高
級脂肪酸エステルおよび金属石鹸類などがあり、補強剤
としてはガラス繊維、有機質繊維などがある。尚、この
他力−ボンブラック、三酸化アンチモンなど通常熱硬化
性樹脂組成物を構成する各種添加剤をも必要に応じて適
宜使用して差し支えない。
上記a、b、c群からなる樹脂組成物の混合割合は少な
くともb群が樹脂組成物の70重量%以上占めることが
肝要であシ、70重量%を下回ると得られる無鉄心電機
子の耐熱衝撃性や耐久性を著しく損うばかりでなく所望
の寸法精度の維持確保が困難になる。崗、a、b、c群
の混合方式やa、0群から適宜選択される樹脂組成物構
成成分は無鉄心電機子の特性並びに信頼性を満足する範
囲で決定される。
実施例の説明 次に本発明を実施例によって具体的に説明するが本発明
はそれ等の実施例に限定されるものではない。
不飽和ポリエステル樹脂の不飽和ポリエステルアルキド
は飽和ジカルボン酸成分としてテレフタル酸、不飽和ジ
カルボン酸成分としてフマル酸を使用した。3官能トリ
アジン化合物としてはトリアリルイソシアヌレ−)、2
0μm以下および50μm以上の無機質充填剤は炭酸カ
ルシウム、重合開始剤はジクミルパーオキサイド、補強
剤はガラスチョツプドストランド、内部離型剤は高級脂
肪酸エステルを使用した。その他必要に応じて加える添
加剤としてビニロンチョツプドストランド。
ポリエチレン粉末などを適宜使用した。
上記本発明で言う樹脂組成物a、b、c群に属する各種
構成成分は下記第1表のような割合としてニーダにて一
括して混線シした。但し第1表で示す数値は重量%であ
る。
尚、別に酸無水物/ジグリシジルエーテルビスフェノー
ルA系、酸無水物/エポキシノボラック系およびポリ−
p−ビニルフェノール/ジグリシジルエーテルビスフェ
ノールA系の各エポキキシ樹脂に7リカを80重量%も
しくは76重量%含有したエポキシ樹脂組成物を従来例
1〜4として用意した。
次いで自己融着性絶縁電線を用いて38ターン/コイル
、23セグメントの偏平状電機子巻線を用意し、第1表
で示した実施例並びに比較例、及び別に用意した従来例
に係るエポキシ樹脂組成物による無鉄心電機子全トラン
スファ成形法例より製造した。ここで無鉄心電機子は外
径9411.電機子巻線部の主磁束鎖交部分の厚さ2.
2mであり、成形の条件は実施例並びに比較例では16
0C±5dog 、 3m i n 、 100Kyf
 / triであシ、従来例では、15stl:’=t
5deg、amin、1ooKyf/cnとし、更に1
6oC,6Hrsの後硬化を行なったものである。
以下余白 上記無鉄心電機子の耐熱衝撃性を一括して下記第2表に
示す。但し熱衝撃は熱風循環型恒温槽にて予め120C
に加熱した無鉄心電機子各10台を一30Cに保ったメ
タノール中に投入する操作を10回繰シ返えしたもので
ある。
本発明に係る実施例1〜1oおよび比較例1〜13は従
来例に比較して電機子巻線を封止して無鉄心電機子とす
る作業が極めて効率的である。特に不飽和ポリエステル
樹脂中に3官能トリアジン化合物を含有するので重合硬
化が極めて速く、従来例で示したエポキシ樹脂のように
後硬化を楕こすことなく本来の物性を確保できる。手回
比較例1〜13の場合は速硬化であるための硬化歪の増
大に伴なう無鉄心電機子の耐熱衝撃性が第2表にて明ら
かなように著しく損なわれ、モータ特性を維持すること
が困難である。
次に実検例1〜10.比較例1〜フ4および従来例1〜
4の無鉄心電機子をモータとし、tic13.5Vフア
ン付フリーエリア連続運転をaoC雰囲気中で行なった
。1500Hrs経過後の無鉄心電機子の状態を一括し
て第3表および第4表に示す。尚、初期の無鉄心電機子
の温度は180〜185Cである。
以下余白 第3表 (注)矢印は左記と同じ値を示す 第3表で明らかなように本発明に係る実施例1〜1oは
エポキシ樹脂を使用した従来例と同様に無鉄心電機子の
温度が180〜185Cに達しているにも拘らずモータ
特性を長期に渡って維持している。しかし比較例1〜1
4では無鉄心電機子製造時の硬化歪の増大がモータ特性
維持のうえで重大な影響を及ぼしているこ、とが明らか
である。
また、第4表で明らかなように本発明に係る実施例1〜
1oはブラシの摩耗に対しても従来例と同様であシ、モ
ータとしての耐久性も実用的に十分な特性を示している
発明の効果 以上のように本発明は、電機子巻線の封止樹脂として重
合硬化の極めそ速い不飽和ポリエステル樹脂に着目し、
その実用的な耐熱性を確保するため3官能トリアジン化
合物を採用し、かつ、無機充填剤を電機子巻線の封止樹
脂硬化物の70重量係以上とし、しかも粒子径が20μ
m以下と50μm以上との無機質粒状充填剤を70/3
0〜.30/70(重量比)としたので重合硬化に伴な
う硬化歪の影響を排除踵従来と同様な耐熱衝撃性を有し
、しかも高温下で長期に渡って安定したモータ特性を維
持し得る無鉄心電機子が極めて能率的に得ることができ
る。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 少なくとも電機子巻線部分を封止する熱硬化性樹脂硬化
    物が下記a、b、c群から成る複合物であり、 (a) : 5〜4ON量条の3官能トリアジン化合物
    を含有する不飽和ポリエステル樹脂 (b)二粒子径20μm以下の無機質充填剤と粒子径5
    0μm以上の無機質充填剤70/30〜30/70重量
    比) (Cン:添加剤 且つ、(b)群が複合物の70重量%以上である無鉄心
    電機子。
JP11113584A 1984-05-31 1984-05-31 無鉄心電機子 Expired - Lifetime JPH0640717B2 (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7574790B2 (en) 2000-10-25 2009-08-18 Conception Et Developpement Michelin Method for manufacturing a stator of an electrical rotating machine
CN111262351A (zh) * 2020-01-15 2020-06-09 浙江盘毂动力科技有限公司 一种电机定子结构及其灌封方法

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