绝缘片材及其制造方法、以及旋转电机技术

一种绝缘片材及其制造方法、以及旋转电机。本发明专利技术的绝缘片材包括具有空孔、空隙或网眼的片状的基材，和设置于基材的一个面或两个面上的由热固性树脂组合物构成的绝缘树脂层；基材由绝缘纸、绝缘膜、无纺布和网格布中的任意一块单层片材或者多块片材层叠而成的层叠片材形成；绝缘树脂层呈未固化或半固化的状态；热固性树脂组合物具有在25℃下为固体的第一热固性树脂、在25℃下为液态的第二热固性树脂、以及在60℃以下为反应惰性的潜固化剂；将第一热固性树脂和第二热固性树脂的总质量设为100质量份时，第一热固性树脂的质量份在10质量份～90质量份的范围内。质量份～90质量份的范围内。质量份～90质量份的范围内。

【技术实现步骤摘要】
绝缘片材及其制造方法、以及旋转电机


[0001]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

[0002]包括电动机、发电机、压缩机等在内的旋转电机具备转子和定子，定子具有定子铁芯和定子线圈。针对旋转电机，正在进行小型化和高输出功率化。旋转电机在内部具备绝缘构件，随着旋转电机的小型化和高输出功率化，对于绝缘构件所用的绝缘材料，要求绝缘性、耐热性和散热性优异。在旋转电机的作为绝缘对象的构件之间、例如在定子铁芯与定子线圈的间隙处配置绝缘构件的情况下，如果在间隙内部分地残存空气层，则会成为绝缘性、散热性和抗振性降低的原因。以往，将定子线圈收纳在定子铁芯的槽内时，在槽内壁与定子线圈的间隙处插入绝缘纸，并且定子线圈用液态的绝缘清漆进行浸渍处理。
[0003]然而，随着定子线圈的高体积占有率化，槽内壁、定子线圈、绝缘纸各自的间隙、以及定子线圈内的间隙变得狭小。因此，产生绝缘清漆无法充分浸透定子线圈而部分固定的课题。此外，如果为了提高浸透性而使用低粘度清漆作为绝缘清漆，则滴加于线圈末端的清漆大都漏出至铁芯部的端面，因此产生定子线圈内部的附着量不足的课题。其结果是，定子线圈的固定性能降低的情况下，对旋转电机的长期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，定子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。
[0004]此外，随着高输出功率化，有固定线圈的发热温度升高的趋势，因此从旋转电机的耐久性的角度考虑，需要提高定子线圈的散热性能。然而，绝缘清漆未能充分附着于定子线圈、在定子线圈和定子铁芯之间包含空气层的情况下，产生无法将定子线圈的热量高效地散发至定子铁芯的课题。
[0005]为了解决这些由绝缘清漆引发的课题，公开了一种方法，该方法在不对定子线圈进行绝缘清漆浸渍处理的情况下，将定子线圈与定子铁芯绝缘地固定(例如参照专利文献1)。因为将在绝缘膜基材的两面层叠地设置有半固化状态的热固性树脂的绝缘片材配置于旋转电机的作为绝缘对象的构件之间，所以可以在绝缘膜基材和定子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。
[0006]现有技术文献
[0007]专利文献
[0008]专利文献1:日本专利特开2009
‑
33889号公报

技术实现思路

[0009]专利技术所要解决的技术问题
[0010]上述专利文献1可以在不对定子线圈进行绝缘清漆浸渍处理的情况下，进行定子线圈的绝缘和固定。然而，虽然半固化状态的热固性树脂由环氧树脂等构成，绝缘膜基材由
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的组成和物性没有任何记载，关于热固性树脂的柔软性和流动性的特性没有进行评价，因此存在着不清楚热固性树脂是否具有热固性树脂在加热时流动而浸透至构件间的细微部分的特性这一课题。
[0011]于是，本专利技术的目的是获得一种具有热固性树脂在加热时流动而浸透至作为绝缘对象的构件的间隙的细微部分的特性的绝缘片材及其制造方法。此外，目的是获得一种绝缘可靠性、散热性和抗振性提高的旋转电机。
[0012]解决技术问题所采用的技术方案
[0013]本专利技术所公开的绝缘片材包括具有空孔、空隙或网眼的片状的基材，和设置于基材的一个面或两个面上的由热固性树脂组合物构成的绝缘树脂层；基材由绝缘纸、绝缘膜、无纺布和网格布中的任意一块单层片材或者选自绝缘纸、绝缘膜、无纺布和网格布中的多块片材层叠而成的层叠片材形成；绝缘树脂层呈未固化或半固化的状态；热固性树脂组合物具有在25℃下为固体的第一热固性树脂、在25℃下为液态的第二热固性树脂、以及在60℃以下为反应惰性的潜固化剂；将第一热固性树脂和第二热固性树脂的总质量设为100质量份时，第一热固性树脂的质量份在10质量份～90质量份的范围内。
[0014]本专利技术所公开的旋转电机包括绝缘片材和定子，所述绝缘片材包括具有空孔、空隙或网眼的片状的基材，和设置于基材的一个面或两个面上的由热固性树脂组合物构成的绝缘树脂层，所述定子包括圆筒状的定子铁芯、以及隔着使绝缘树脂层固化而得的绝缘片材配置在形成于定子铁芯上的槽中的定子线圈；绝缘片材将定子铁芯和定子线圈之间绝缘，将定子铁芯和定子线圈固定。
[0015]本专利技术所公开的绝缘片材的制造方法是包括具有空孔、空隙或网眼的片状的基材，和设置于基材的一个面或两个面上的由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℃下为固体的第一热固性树脂、在25℃下为液态的第二热固性树脂、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厚度小且平均粒径比所述绝缘树脂层的厚度的0.5倍小的粒状的多种无机填充剂、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；以及在由绝缘纸、绝缘膜、无纺布和网格布中的任意一块单层片材或者选自绝缘纸、绝缘膜、无纺布和网格布中的多块片材层叠而成的层叠片材形成的基材的一个面或两个面上涂布第一工序中制成的浆料后，使浆料干燥至未固化或半固化的状态的第二工序；第一工序中的热固性树脂组合物中，将第一热固性树脂和第二热固性树脂的总质量设为100质量份时，第一热固性树脂的质量份在10质量份～90质量份的范围内。
[0016]专利技术效果
[0017]本专利技术所公开的绝缘片材中，具有空孔、空隙或网眼的片状的基材由绝缘纸、绝缘膜、无纺布和网格布中的任意一块单层片材或者选自绝缘纸、绝缘膜、无纺布和网格布中的多块片材层叠而成的层叠片材形成，绝缘树脂层呈未固化或半固化的状态，热固性树脂组合物具有在25℃下为固体的第一热固性树脂、在25℃下为液态的第二热固性树脂、以及在60℃以下为反应惰性的潜固化剂，将第一热固性树脂和第二热固性树脂的总质量设为100质量份时，第一热固性树脂的质量份在10质量份～90质量份的范围内，因此可获得具有热固性树脂在加热时流动而浸透至作为绝缘对象的构件的间隙的细微部分的特性的绝缘片
材。此外，热固性树脂浸透至构件的间隙的细微部分，因此可将构件之间绝缘，将构件固定。
[0018]本专利技术所公开的旋转电机包括本专利技术所公开的绝缘片材和定子，所述定子包括圆筒状的定子铁芯、以及隔着使绝缘树脂层固化而得的绝缘片材配置在形成于定子铁芯上的槽中的定子线圈，因此定子线圈和定子铁芯之间的空气层被排除，所以可提高旋转电机的绝缘可靠性、散热性和抗振性。
[0019]本专利技术所公开的绝缘片材的制造方法中，包括：将第一热固性树脂、第二热固性树脂、潜固化剂、粒状的多种无机填充剂、稀释剂搅拌混合，制成热固性树脂组合物的浆料的第一工序；以及在基材2的一个面或两个面上涂布第一工序中制成的浆料后，使浆料干燥至未固化或半固化的状态的第二工序；第一工序中的热固性树脂组合物中，将第一热固性树脂和第二热固性树脂的总质量设为100质量份时，第一热固性树脂的质量份在本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种绝缘片材，包括：具有空孔、空隙或网眼的片状的基材，和设置于所述基材的一个面或两个面上的由热固性树脂组合物构成的绝缘树脂层；所述基材由绝缘纸、绝缘膜、无纺布和网格布中的任意一块单层片材或者选自所述绝缘纸、所述绝缘膜、所述无纺布和所述网格布中的多块片材层叠而成的层叠片材形成；所述绝缘树脂层呈未固化或半固化的状态；所述热固性树脂组合物具有在25℃下为固体的第一热固性树脂、在25℃下为液态的第二热固性树脂、以及在60℃以下为反应惰性的潜固化剂；将所述第一热固性树脂和所述第二热固性树脂的总质量设为100质量份时，所述第一热固性树脂的质量份在10质量份～90质量份的范围内。2.如权利要求1所述的绝缘片材，其特征在于，所述热固性树脂组合物具有粒状的多种无机填充剂；多种所述无机填充剂的最大粒径比所述绝缘树脂层的厚度小，平均粒径比所述绝缘树脂层的厚度的0.5倍小。3.如权利要求2所述的绝缘片材，其特征在于，所述空孔、所述空隙和所述网眼的与所述基材的表面平行的方向上的尺寸比多种所述无机填充剂的最小粒径大；所述空孔的空孔率、所述空隙的空隙率以及所述网眼的网眼率在20％～95％的范围内。4.如权利要求1～3中任一项所述的绝缘片材，其特征在于，所述基材的材质是由工程塑料或超级工程塑料构成的绝缘树脂材料、由二氧化硅或氧化铝或玻璃构成的无机类绝缘材料、或者包含纤维状的所述绝缘树脂材料或纤维状的所述无机类绝缘材料的材料。5.如权利要求1～4中任一项所述的绝缘片材，其特征在于，所述基材是所述层叠片材；所述基材是将所述绝缘纸和所述绝缘膜中的任一者或两者层叠而形成的。6.如权利要求1～5中任一项所述的绝缘片材，其特征在于，所述基材是所述层叠片材；所述基材具备隔着所述绝缘树脂层或粘接剂层叠的多块所述片材。7.如权利要求1～6中任一项所述的绝缘片材，其特征在于，所述第一热固性树脂和所述第二热固性树脂具有环氧树脂、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，所述第一热固性树脂是在50℃～160℃的范围内具有软化点的环氧树脂。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具有重均分子量在10,000～100,000范围内的热塑性树脂；将所述第一热固性树脂和所述第二热固性树脂的总质量设为100质量份时，所述热塑性树脂在1质量份～100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，将所述热固性树脂组合
物的总质量设为100质量份时，所述绝缘树脂层的不挥发成分在97质量份以上。12.如权利要求1～11中任一项所述的绝缘片材，其特征在于，所述绝缘树脂层在25℃下的储能剪切模量在1.0
×
103Pa～5.0
×
104Pa的范围内；所述储能剪切模量的最低值在80℃～150℃的范围内在10Pa～2.0
×
103Pa的范围内。13.如权利要求1～12中任一项所述的绝缘片材，其特征在于，所述绝缘树脂层在25℃下的...

【专利技术属性】
技术研发人员：保田直纪，名取诗织，长谷川和哉，江头康平，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：