绝缘片材及其制造方法、以及旋转电机技术

技术编号:28945460 阅读:30 留言:0更新日期:2021-06-18 21:58
本发明专利技术提供一种能够填充绝缘对象的构件之间的间隙、将两者绝缘并固定的绝缘片材,谋求旋转电机的绝缘可靠性、散热性和抗振性的提高。绝缘片材(1)以绝缘纸和热塑性绝缘膜中的任一者或两者为基材(2),在基材(2)的一面或两面形成有由未固化或半固化状态的热固性树脂组合物构成的绝缘树脂层(3)。热固性树脂组合物包含在25℃下为固体的热固性树脂(A)、在25℃下为液态的热固性树脂(B)、在60℃以下为反应惰性的潜固化剂、最大粒径比绝缘树脂层的膜厚小且平均粒径小于所述膜厚的0.5倍的无机填充剂。绝缘片材(1)的绝缘树脂层(3)可通过常温下的加压被高效地压缩到规定厚度,并且通过固化处理时的加热而浸透至定子铁芯(12)与定子线圈(11)的间隙,因此能将两者绝缘并固定。

【技术实现步骤摘要】
绝缘片材及其制造方法、以及旋转电机
本专利技术涉及绝缘片材及其制造方法、以及旋转电机。
技术介绍
在包括电动机、发电机、压缩机等在内的旋转电机中,随着小型化和高输出功率化,要求绝缘性、耐热性和散热性优良的绝缘材料。在绝缘对象的构件之间、例如定子铁芯与线圈的间隙处配置绝缘材料的情况下,如果部分残留空气层,则会成为绝缘性、散热性和抗振性降低的原因。以往,将线圈收纳在定子铁芯的槽内时,在槽内壁与线圈的间隙处插入绝缘纸,线圈用液态的绝缘清漆进行浸渍处理。但是,随着定子绕组的空间因数增加,槽内壁、线圈和绝缘纸各自的间隙变窄,产生绝缘清漆不能充分浸透而部分固定的问题。此外,如果为了提高浸透性而使用低粘度清漆,则滴加于线圈端部的清漆大部分都漏出至铁芯部的端面,线圈内部的附着量不足。其结果是,如果线圈的固定性能降低,则对旋转电机的长期的绝缘可靠性造成不良影响。特别是在汽车用旋转电机的情况下,线圈的固定性能的降低会成为评估汽车舒适性的标准之一的噪音、振动、声振粗糙度(Noise、Vibration、Harshness:以下称为NVH特性)变差的重要原因。另外,随着高输出功率化,有定子绕组的发热温度升高的倾向,从旋转电机的耐久性的角度考虑必须要提高散热性能,但在绝缘清漆未充分附着在线圈之间而包含空气层的情况下,无法将线圈的热量高效地散发至铁芯。专利文献1提出了一种在不对线圈进行绝缘清漆浸渍处理的情况下,将线圈与定子铁芯绝缘地固定的方法。该现有技术中,使用两个表面上层叠有半固化状态的热固性树脂的绝缘膜基材,在绝缘膜基材和线圈之间、以及绝缘膜基材和槽内壁之间填充使半固化状态的热固性树脂固化而得的绝缘固定树脂。现有技术文献专利文献专利文献1:日本专利第5157296号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的技术问题上述专利文献1中,半固化状态的热固性树脂由环氧树脂等构成,绝缘膜树脂由聚萘二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚酰亚胺等树脂构成,但关于这些材料的详细组成及物性没有任何记载。此外,未对热固性树脂的柔软性和流动性的特性进行评价,不知道是否具有在加热时流动而浸透至构件间的细微部分的特性。此外,上述专利文献1中,为了填补旋转电机的线圈与铁芯的间隙,使热固性树脂的厚度大于绝缘膜基材的厚度,但未规定绝缘片材的总厚度。绝缘片材的总厚度大于线圈与铁芯的间隙的尺寸的情况下,有时难以进行将线圈插入槽中的操作。本专利技术公开了用于解决上述课题的技术,其目的是提供一种能够填充绝缘对象的构件之间的间隙、将两者绝缘并固定的绝缘片材及其制造方法。此外,本专利技术的目的在于通过使用上述绝缘片材来谋求绝缘可靠性、散热性和抗振性的提高,实现旋转电机的小型化和高输出功率化。解决技术问题所采用的技术方案本专利技术所公开的绝缘片材是以绝缘纸和绝缘膜中的任一者或两者为基材、在基材的一面或两面形成有由未固化或半固化状态的热固性树脂组合物构成的绝缘树脂层的绝缘片材,其中,热固性树脂组合物包含在25℃下为固体的热固性树脂(A)、在25℃下为液态的热固性树脂(B)、在60℃以下为反应惰性的潜固化剂、最大粒径比所述绝缘树脂层的膜厚小且平均粒径小于所述膜厚的0.5倍的无机填充剂,相对于热固性树脂(A)和热固性树脂(B)的总和100质量份,热固性树脂(A)的量在30质量份~70质量份的范围内。此外,本专利技术所公开的旋转电机是采用了本专利技术所公开的绝缘片材、在定子铁芯的槽内收纳有定子线圈的旋转电机,其中,构成绝缘树脂层的热固性树脂组合物呈固化状态的绝缘片材配置在槽内壁与定子线圈之间,将定子铁芯与定子线圈绝缘并固定。此外,本专利技术所公开的绝缘片材的制造方法是以绝缘纸和绝缘膜中的任一者或两者为基材、在基材的一面或两面形成有由未固化或半固化状态的热固性树脂组合物构成的绝缘树脂层的绝缘片材的制造方法,其中包括:将在25℃下为固体的热固性树脂(A)、在25℃下为液态的热固性树脂(B)、在60℃以下为反应惰性的潜固化剂、最大粒径比绝缘树脂层的膜厚小且平均粒径小于该膜厚的0.5倍的无机填充剂、稀释用有机溶剂搅拌混合,制成热固性树脂组合物的浆料的第一工序;以及将浆料涂布在基材或脱模纸或脱模膜上并干燥的第二工序;在第一工序中,热固性树脂组合物中相对于热固性树脂(A)和热固性树脂(B)的总和100质量份,热固性树脂(A)的量在30质量份~70质量份的范围内。专利技术的效果若采用本专利技术所公开的绝缘片材,则绝缘树脂层可通过常温下的加压被压缩到规定厚度,通过固化时的加热而流动,浸透至构件间的细微部分,因此能实实在在地填补绝缘对象的构件之间的间隙,将两者绝缘并固定。若采用本专利技术所公开的旋转电机,则通过固化时的加热而流动的绝缘树脂层浸透至槽内壁与定子线圈的间隙的细微部分,实实在在地将定子铁芯与定子线圈绝缘并固定,因此可谋求绝缘可靠性、散热性和抗振性的提高,实现小型化和高输出功率化。若采用本专利技术所公开的绝缘片材的制造方法,则可制造能实实在在地填补绝缘对象的构件之间的间隙、将两者绝缘并固定的绝缘片材。附图说明图1是表示实施方式1的绝缘片材的结构例的剖视图。图2是表示实施方式1的复合绝缘片材的结构例的剖视图。图3是说明实施方式3的绝缘树脂层的储能剪切模量随温度变化的行为的图。图4是说明实施方式3的绝缘树脂层的损耗模量随温度变化的行为的图。图5是说明实施方式3的绝缘树脂层的复数粘度随温度变化的行为的图。图6是说明实施方式5的旋转电机的定子的立体图。图7是说明实施方式5的旋转电机的定子的剖视图。图8是说明实施方式5的旋转电机中的绝缘片材的使用例的图。图9是说明实施方式5的旋转电机中的绝缘片材的使用例的图。图10是说明实施方式5的旋转电机中的绝缘片材的使用例的图。具体实施方式实施方式1.以下,基于附图对实施方式1的绝缘片材进行说明。图1和图2分别所示为实施方式1的绝缘片材及复合绝缘片材的结构例。另外,图中对于相同或相应的部分标以相同符号。绝缘片材1以绝缘纸或热塑性绝缘膜中的任一者为基材2,在基材2的一面或两面形成有由未固化或半固化状态的热固性树脂组合物构成的绝缘树脂层3。另外,以下说明中,在不刻意区分绝缘纸和绝缘膜的情况下,将其记作基材2。图1(a)所示的例中,在基材2的一面形成有绝缘树脂层3,图1(b)所示的例中,在基材2的两面形成有绝缘树脂层3。此外,复合绝缘片材10以绝缘纸或热塑性绝缘膜为基材2、2a,多块基材2、2a隔着粘接剂4层叠,在一端部或两端部的基材2上形成有绝缘树脂层3。图2(a)所示的例中,在一端部的基材2上形成有绝缘树脂层3,图2(b)所示的例中,在两端部的基材2上形成有绝缘树脂层3。另外,粘接剂4也可以是绝缘树脂层3。绝缘树脂层3有柔软性,与基材2的粘接强度大,因此可通过加热压接将基材彼此粘接。此外,基材2a可以与基材2相同,也可以不同。复合绝缘片材10所包含的多块基本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种绝缘片材,其是以绝缘纸和绝缘膜中的任一者或两者为基材、在所述基材的一面或两面形成有由未固化或半固化状态的热固性树脂组合物构成的绝缘树脂层的绝缘片材,其特征在于,/n所述热固性树脂组合物包含在25℃下为固体的热固性树脂(A)、在25℃下为液态的热固性树脂(B)、在60℃以下为反应惰性的潜固化剂、最大粒径比所述绝缘树脂层的膜厚小且平均粒径小于所述膜厚的0.5倍的无机填充剂,相对于所述热固性树脂(A)和所述热固性树脂(B)的总和100质量份包含30质量份~70质量份的所述热固性树脂(A)。/n

【技术特征摘要】
20191217 JP 2019-2269601.一种绝缘片材,其是以绝缘纸和绝缘膜中的任一者或两者为基材、在所述基材的一面或两面形成有由未固化或半固化状态的热固性树脂组合物构成的绝缘树脂层的绝缘片材,其特征在于,
所述热固性树脂组合物包含在25℃下为固体的热固性树脂(A)、在25℃下为液态的热固性树脂(B)、在60℃以下为反应惰性的潜固化剂、最大粒径比所述绝缘树脂层的膜厚小且平均粒径小于所述膜厚的0.5倍的无机填充剂,相对于所述热固性树脂(A)和所述热固性树脂(B)的总和100质量份包含30质量份~70质量份的所述热固性树脂(A)。


2.如权利要求1所述的绝缘片材,其特征在于,所述绝缘纸是芳族聚酰胺纸、牛皮纸和绉纹纸中的任一种。


3.如权利要求1或2所述的绝缘片材,其特征在于,所述绝缘膜是工程塑料或超级工程塑料。


4.如权利要求3所述的绝缘片材,其特征在于,所述绝缘膜是聚酯、聚苯硫醚、聚醚醚酮和聚酰亚胺中的任一种。


5.如权利要求1~4中任一项所述的绝缘片材,其特征在于,所述基材中层叠有所述绝缘纸和所述绝缘膜中的任一者或两者。


6.如权利要求1~5中任一项所述的绝缘片材,其特征在于,所述多块基材隔着所述绝缘树脂层或粘接剂层叠,在一端部或两端部的所述基材上形成有所述绝缘树脂层。


7.如权利要求1~6中任一项所述的绝缘片材,其特征在于,所述热固性树脂(A)和所述热固性树脂(B)包含环氧树脂、酚醛树脂和不饱和聚酯树脂中的至少一种。


8.如权利要求1~6中任一项所述的绝缘片材,其特征在于,所述热固性树脂(A)是软化点在50℃~160℃范围内的环氧树脂。


9.如权利要求1~8中任一项所述的绝缘片材,其特征在于,所述潜固化剂是三氟化硼-胺络合物、双氰胺、有机酸酰肼中的任一种。


10.如权利要求1~9中任一项所述的绝缘片材,其特征在于,所述热固性树脂组合物包含重均分子量在10,000~100,000范围内的热塑性树脂,所述热塑性树脂相对于所述热固性树脂(A)和所述热固性树脂(B)的总和100质量份在1质量份~40质量份的范围内。


11.如权利要求1~10中任一项所述的绝缘片材,其特征在于,所述绝缘树脂层中,相对于所述热固性树脂组合物的总质量100重量...

【专利技术属性】
技术研发人员:名取诗织保田直纪长谷川和哉前川健二早坂康宏
申请(专利权)人:三菱电机株式会社
类型:发明
国别省市:日本;JP

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