TWI737838B - 絕緣部件及其製造方法 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種絕緣部件，其裝設在形成於定子芯部的內周面之溝槽，其特徵包含： 基材，其係由1片絕緣片所形成，具有覆蓋該溝槽之內部的溝槽部、設於該溝槽部之軸線方向的至少一端且從溝槽部略垂直地向外延伸的拗摺部；及 樹脂成型體，與該拗摺部密合地安裝。此絕緣部件可達成馬達、馬達發電機等的旋轉電機的小型化、高效率化、大輸出化。

Description

絕緣部件及其製造方法
本發明係關於一種耐熱性、絕緣性優異的絕緣部件及其製造方法，特別係關於一種嵌入馬達、發電機、其他旋轉電機之芯材的溝槽以確保芯部與線圈之間的電絕緣性的絕緣部件及其製造方法。
馬達或發電機等的旋轉電機的定子，係由在內周面的圓周方向上具有多個溝槽的環狀定子芯部與捲繞在該溝槽上的線圈所構成，為了確保電絕緣性，該定子芯部與線圈之間***有絕緣片。
以往，這樣的絕緣片使用聚間苯二甲醯間苯二胺(以下稱為間位聚芳醯胺)的纖條體及纖維所構成的紙(商品名稱NOMEX(註冊商標))、聚對苯二甲酸乙二酯等的樹脂膜、該間位聚芳醯胺紙與該樹脂膜積層而成的聚芳醯胺-樹脂膜積層體等。
又，一般而言該絕緣片，例如專利文獻1的第3圖所記載，係將兩端部反折，再以該反折部為外側而彎曲成略U字型所形成，之後則***溝槽。此時，反折部係以在軸線方向上從芯材端面突出的狀態存在，藉由使反折的前端與芯材端面接觸，構成絕緣片不會在溝槽軸線方向上錯位之情況。
然而，若以這樣的構成配置絕緣片，則因為該反折部的存在而導致芯材在軸線方向上的長度變長，故捲繞於溝槽部上的線圈亦必須相應地變長。意即，用於線圈之銅線等的使用量增加，結果導致旋轉電機的尺寸及重量增加，又因為線圈變長而導致旋轉電機的效率及輸出降低，而不適合用於例如配置於車載用等的有限空間內的馬達等。
作為解決此等問題的絕緣部件，有人提出一種以下述方式形成的絕緣部件：在芯材端部反折的絕緣紙中，使用具有該芯材兩端面與嵌入溝槽之突出部的模具形成孔洞，在該絕緣紙的反折部配置於該孔洞內的狀態下，將熔融樹脂注入孔洞內，該熔融樹脂將絕緣片的反折部包埋，且與芯材端部密合(專利文獻2)。
然而，此技術中，絕緣紙的反折部係以相對芯材端面具有角度的方式配置，因為係在該反折部未充分固定於孔洞內的狀態下即注入熔融樹脂，可能因為樹脂的注入壓力使絕緣紙變形而導致樹脂無法包埋反折部的絕緣紙。又，關於絕緣紙及熔融樹脂的種類並未記載，在選擇熔融樹脂與絕緣紙之接著性不佳的材料時，若像這樣在包埋不充分的狀態下形成絕緣部件，則在旋轉電機運作時可能具有樹脂與絕緣紙剝離等的問題。
[先前技術文獻] [專利文獻] [專利文獻1]日本實開昭60-162951號公報 [專利文獻2]日本專利第3921985號公報
本發明之目的在於提供一種可達到馬達、馬達發電機等的旋轉電機之小型化、高效率化、大輸出化之效果的絕緣部件其製造方法。
本案發明人鑒於此狀況，為了得到可達成馬達、發電機等的旋轉電機之小型化、高效率化、大輸出化之效果的絕緣部件而詳盡研究的結果，完成本發明。
意即，本案發明的一實施態樣係提供一種絕緣部件，其裝設在形成於定子芯部內周面之溝槽，其特徵包含：基材，其係由1片絕緣片形成，具有覆蓋該溝槽內部的溝槽部、設於該溝槽部之軸線方向的至少一端且從溝槽部略垂直地往外延伸的拗摺部；及樹脂成型體，以與該拗摺部密合地安裝。
以從軸線方向觀察之溝槽的彎曲部為起點，切開該拗摺部的絕緣片。
該絕緣片的兩端亦可相對於溝槽部略垂直地拗摺。
亦可不使用接著劑使該拗摺部與該樹脂成型體密合。
絕緣片可選自聚芳醯胺纖條體與聚芳醯胺短纖維所構成的聚芳醯胺紙、該聚芳醯胺紙與樹脂膜積層而成的聚芳醯胺-樹脂膜積層體，或將樹脂熔融壓出於該聚芳醯胺紙上所形成之片材的任一者。
樹脂成型體可為使用具有醯胺鍵的聚合物所形成之樹脂成型體；與樹脂成型體接觸之絕緣片的表面，亦可為由聚芳醯胺纖條體與聚芳醯胺短纖維所構成的聚芳醯胺紙。
本案發明的另一實施態樣，係提供一種絕緣部件的製造方法，其中絕緣部件裝設在形成於定子芯部的內周面之溝槽，其特徵為：將相當於絕緣片之拗摺部之處，從軸線方向觀察為溝槽之彎曲部位置，在軸線方向上切開後，將其山摺而使其相對絕緣片之溝槽部略為垂直，再沿著溝槽的形狀拗摺，之後以射出成型將已熔融之樹脂組成物填充至絕緣片的拗摺部，形成凸緣狀的芯部端面部。
本案發明的另一實施態樣，係提供一種絕緣部件的製造方法，其中絕緣部件裝設在形成於定子芯部的內周面之溝槽，其特徵為：將相當於絕緣片的拗摺部之處從軸線方向觀察為溝槽之彎曲部的位置，在軸線方向上切開後，將其山摺而使其相對絕緣片之溝槽部略為垂直，更沿著溝槽的形狀拗摺後，以射出成型將已熔融的樹脂組成物填充至絕緣片之拗摺部中面向溝槽部的片材表面，而形成凸緣狀的芯部端面部，若從絕緣片之拗摺部中未面向溝槽部之片材表面的一側觀察，絕緣片在芯部端面部的表面露出。
本案發明的另一實施態樣，係提供一種絕緣部件的製造方法，中絕緣部件裝設在形成於定子芯部的內周面之溝槽，其特徵為：將相當於絕緣片的拗摺部之處從軸線方向觀察為溝槽之彎曲部的位置，在軸線方向上切開後，將其山摺而使其相對絕緣片之溝槽部略為垂直，再沿著溝槽的形狀拗摺後，以射出成型將已熔融的樹脂組成物填充至絕緣片之拗摺部中面向溝槽部的片材表面，而形成凸緣狀的芯部端面部，在形成從絕緣片之拗摺部中未面向溝槽部的片材表面側觀察為絕緣片露出之態樣的芯部端面部後，以射出成型將已熔融的樹脂組成物填充至露出絕緣片的芯部端面部，而形成絕緣片完全被樹脂成型體覆蓋的凸緣狀芯部端面部。
本案發明的另一實施態樣係提供一種馬達，其特徵為：在內周面裝設有上述絕緣部件的溝槽中，具有捲繞有線圈的芯部。
本案發明的另一實施態樣係提供一種發電機，其特徵為：在內周面裝設有上述絕緣部件的溝槽中，具有捲繞有線圈的芯部。
本案發明的另一實施態樣係提供一種旋轉電機，其特徵為：在內周面裝設有上述絕緣部件的溝槽中，具有捲繞有線圈的芯部。
以下雖參照圖式詳細說明本發明的較佳實施形態的絕緣部件，但不特別限定於此。第一圖係本發明之較佳實施形態的絕緣部件1的立體圖。
絕緣部件1包含：基材4，其係由1片絕緣片所形成，具有覆蓋定子芯部之溝槽內面且剖面為略U字型的溝槽部2、設於略U字型之溝槽部的軸線方向兩端且從溝槽部2略垂直地往外延伸的拗摺部3。此外，本說明書中，溝槽部的軸線方向係指與定子芯部對向之溝槽部的面中，從一邊的芯部端面部朝向另一邊之芯部端面部的方向。
圖示之實施形態中，溝槽部2的剖面為略U字型，但溝槽部的剖面不限於U字型，亦可因應定子芯部之溝槽的形狀及絕緣部件1所要求之強度等，具有矩形、正方形、五角形、V字型等的剖面。
拗摺部3包含：一對矩形的側部拗摺部3a、3a，其從溝槽部2中U字型之端緣上對向的各長邊向外延伸；及矩形的底部拗摺部3b，其從U字型的底邊向外延伸。
絕緣部件1更包含安裝於拗摺部3的樹脂成型體5。樹脂成型體5，如第一圖所示，係以樹脂所形成且具有略馬蹄形狀。詳細而言，樹脂成型體5，覆蓋側部拗摺部3a、3a的背面，更覆蓋底部拗摺部3b的背面及周緣。底部拗摺部3b的周圍，具有半圓形狀，其與底部拗摺部3b的表面形成一個平面。本實施形態中，係以拗摺部3與樹脂成型體5構成芯部端面部6。藉由採用這種形成芯部端面部6的構造，相較於形成反折部的情況，可縮短絕緣部件之芯材在軸線方向上的長度。此外，本說明書中，「略垂直/略直角」係指90°±15°，較佳為90°±10°，更佳為90°±5°。
絕緣部件1，在與定子芯部的溝槽嵌合時，若只有拗摺部3並無法完全被覆溝槽在軸線端部方向外側之端部。然而，本實施形態的絕緣部件1中，樹脂成型體5可覆蓋無法以拗摺部3被覆之處(略U字的側底部)。在軸線方向上之端部的絕緣部件的高度，較佳係在芯部端面部6的整個面上相同。又，此時，不透過接著劑將樹脂成型體5與絕緣片7接合較佳。
第二圖係顯示與第一圖不同的本發明之一實施形態的絕緣部件10的立體圖。如第二圖所示，絕緣部件10中，樹脂成型體50雖與第一圖所示之絕緣部件1相同地具有馬蹄形狀，但具有從上下覆蓋側部拗摺部3a、3a及底部拗摺部3b的形狀。第二圖所示之態樣中，絕緣片的表面及背面被樹脂所被覆，故可更牢固地將絕緣片與樹脂成型體密合。
此外，作為不透過接著劑將樹脂成型體與絕緣片接合的態樣，較佳係下述5個態樣中的任一態樣。
絕緣片：樹脂成型體
聚芳醯胺紙：聚醯胺樹脂組成物的成型體
聚芳醯胺紙/樹脂膜/聚芳醯胺紙的3層積層體：聚醯胺樹脂組成物的成型體
聚芳醯胺紙/片狀聚醯胺樹脂組成物/聚芳醯胺紙的3層積層體：聚醯胺樹脂組成物的成型體
聚芳醯胺紙/樹脂膜的雙層積層體：聚醯胺樹脂組成物的成型體
聚芳醯胺紙/片狀聚醯胺樹脂組成物的雙層積層體：聚醯胺樹脂組成物的成型體
此處，使用聚芳醯胺紙/樹脂膜或片狀聚醯胺樹脂組成物的雙層積層體作為絕緣片的情況下，樹脂成型體可設於雙層積層體的任一表面，但設於聚芳醯胺紙側較佳。又，以熔融壓出形成片狀聚醯胺樹脂組成物較佳。
針對構成絕緣部件1之基材4的製造方法進行說明。第三圖係用以形成本發明之較佳實施形態的絕緣部件1、10之基材4的絕緣片7的前視圖。標示於長方形之絕緣片7的長邊方向兩端的鏈線部7a與絕緣片7的端部7b之間的區域，係後續加工為拗摺部3之處。絕緣片7的2條鏈線7a、7a間的距離為絕緣部件1在軸線方向上的長度，此軸線方向上的長度對應於定子芯部之軸線方向的長度。首先，在將7c～7d間的點線部切開後，將鏈線部7a山摺而使其從正面觀察成為略垂直。之後，再沿著溝槽的形狀將虛線部(上下的7d間)拗摺，意即從正面觀察係進行谷摺，藉此形成構成絕緣部件的基材4(第四圖)。在將絕緣片拗摺加工為第四圖所示之形狀後，形成樹脂成型體5以覆蓋拗摺部3。
第一圖及第二圖所示的絕緣部件，係以與芯材內周面之溝槽嵌合的方式使用。此時，拗摺部3與樹脂成型體5(第二圖的情況為50)所構成的芯部端面部6，係在與芯部端面接觸的狀態下存在，故在將線圈捲繞於溝槽時，可防止絕緣部件的位置偏離。
(聚芳醯胺)
本發明中，聚芳醯胺係指醯胺鍵的60%以上直接鍵結於芳香環的線狀高分子化合物。作為這樣的聚芳醯胺，可列舉例如：聚間苯二甲醯間苯二胺及其共聚物、聚對苯二甲醯對苯二胺及其共聚物、共聚對亞苯基·3, 4'-二苯醚對苯二甲醯胺等。該等的聚芳醯胺，可藉由例如，與芳香族酸二氯化物及芳香族二胺的縮合反應所進行的溶液聚合法、二階段界面聚合法等工業地進行製造，而作為市售品取得，但並不限定於此。該等的聚芳醯胺之中，因為聚間苯二甲醯間苯二胺具備良好的成型加工性、阻燃性、耐熱性等的特性，故從此點來看，較佳係使用聚間苯二甲醯間苯二胺。
(聚芳醯胺纖條體)
本發明中，聚芳醯胺纖條體為聚芳醯胺所構成的膜狀微小粒子，亦稱為聚芳醯胺漿液。製造方法可例示如日本特公昭35-11851號、日本特公昭37-5732號公報等所記載的方法。聚芳醯胺纖條體，因為與一般木材漿液相同地具有抄紙性，故在分散於水中之後，可在抄紙機中形成片狀。此情況下，以確保適用於抄紙之品質為目的，可實施所謂的打漿處理。該打漿處理可藉由碟形磨漿機、打漿機、其他具有機械裁切作用的抄紙原料處理機器來實施。該操作中，可以JIS P8121所規定之濾水度(游離度)監測纖條體的形態變化。本發明中，實施打漿處理後的聚芳醯胺纖條體的濾水度較佳為10～300cm3 (加拿大標準游離度)的範圍內。濾水度比該範圍大的纖條體，其後續成形的片材的強度可能降低。另一方面，若欲得到小於10cm3 的濾水度，則會有許多投入之機械動力的利用效率變小且每單位時間的處理量變少的情形，再者，因為過度進行纖條體的微細化，容易導致所謂的黏結功能降低。
(聚芳醯胺短纖維)
本發明中，聚芳醯胺短纖維，係將以聚芳醯胺作為原料的纖維裁切成既定長度者，作為這樣的纖維，例如，可例示帝人股份有限公司的「CONEX(註冊商標)」、「TECHNORA(註冊商標)」、杜邦公司的「NOMEX(註冊商標)」、「KEVLAR(註冊商標)」、帝人ARAMID公司的「TOWARON(註冊商標)」等，但不限於此等。
聚芳醯胺短纖維，較佳可具有0.05dtex以上、未滿25dtex的範圍內的纖度。纖度未滿0.05dtex的纖維，在以濕式法的製造(後述)中，容易導致凝集，又，纖度在25dtex以上的纖維，因為纖維直徑變得太大，導致長寬比降低，力學的補強效果下降，而可能發生聚芳醯胺紙的均勻性不良。
聚芳醯胺短纖維的長度可選自1mm以上、未滿25mm，較佳為2～12mm的範圍。短纖維的長度若小於1mm，則聚芳醯胺紙的力學特性降低，另一方面，在25mm以上者，在以後述之濕式法製造聚芳醯胺紙時，容易發生「交纏」、「結束」等，而容易成為缺陷的原因。
(聚芳醯胺紙)
本發明中，聚芳醯胺紙，係以該聚芳醯胺纖條體及聚芳醯胺短纖維為主所構成的片狀物，一般而言具有20μm～1000μm之範圍內的厚度。較佳為25～500μm。再者，聚芳醯胺紙，一般具有10g/m2 ～1000g/m2 的範圍內的單位面積重量。較佳為20～500g/m2 。此處，可任意決定聚芳醯胺纖條體與聚芳醯胺短纖維的混合比例，較佳係使聚芳醯胺纖條體/聚芳醯胺短纖維的比例(質量比)為1/9～9/1，更佳為2/8～8/2，但不限於此範圍。
聚芳醯胺紙，一般係以將上述聚芳醯胺纖條體與聚芳醯胺短纖維混合後進行片材化的方法製造。具體而言，可使用例如，在將上述聚芳醯胺纖條體及聚芳醯胺短纖維以乾式混合後使用氣流形成片材的方法；在將聚芳醯胺纖條體及聚芳醯胺短纖維於液體媒介中分散混合後，吐出至液體穿透性的支持體，例如網子或帶狀體上進行片材化，再去除液體以將其乾燥之方法等，但該等方法之中，較佳係選擇使用水作為媒介的所謂的濕式抄造法。
濕式抄造法中，一般係將至少含有聚芳醯胺纖條體、聚芳醯胺短纖維的單一或混合物的水性漿液送至抄紙機並進行分散後，藉由脫水、擠水及乾燥，再捲繞作為片材的方法。作為抄紙機，可使用長網抄紙機、圓網抄紙機、傾斜型抄紙機及將該等組合的複合式抄紙機等。在以複合式抄紙機進行製造的情況，藉由將摻合比例不同的漿液形成片材並使其合而為一，可得到複數的紙層所構成的複合體片材。抄造時可因應需求，使用分散性提升劑、消泡劑、紙力增強劑等的添加劑。
如上所述，在一對滾筒間以高溫高壓將所得之聚芳醯胺紙進行加熱加壓加工，藉此可提升密度、機械強度。加熱加壓加工的條件，在使用例如金屬製滾筒的情況下，可例示為溫度100℃～400℃、線壓50～400kg/cm的範圍，但不限於此等條件。熱壓時，亦可將複數的聚芳醯胺紙積層。又，可以任意的順序多次進行上述的加熱加壓加工。
(絕緣片)
本發明中，絕緣片係指具有電絕緣性的片材。絕緣片較佳為具有1×1010 ～1×1020 Ω·cm的體積電阻率，更佳為具有1×1012 ～1×1020 Ω·cm的體積電阻率。該聚芳醯胺紙單體，可舉例如，將該聚芳醯胺紙與樹脂膜積層，再以接著劑等接著的聚芳醯胺-樹脂膜積層體，或是將樹脂熔融壓出於該聚芳醯胺紙上所形成的片材。
作為聚芳醯胺-樹脂膜積層體中所使用的樹脂膜，可例示：聚對苯二甲酸乙二酯、聚萘二甲酸乙二酯、聚醯胺、芳香族聚醯胺、聚醯亞胺、聚四氟乙烯、聚苯硫醚等。該等可單獨使用，又，亦可使用將2種以上混合的樹脂或共聚物。又，作為用以積層聚芳醯胺紙的接著劑，可使用在本技術領域中常用的任何接著劑，可列舉例如：環氧系、丙烯酸系、苯酚系、胺甲酸酯系、矽氧樹脂系、聚酯系、醯胺系等的接著劑，但不限於此等。
在使用接著劑將聚芳醯胺紙與上述膜積層的情況下，一般係將膜延伸，而以後述方法製造絕緣部件的情況下，因為收縮而容易引起聚芳醯胺-樹脂膜積層體的變形，故在必須盡可能抑制變形的情況下，較佳係使用以預先將聚合物熔融所製成的膜與該聚芳醯胺紙重合，再進行加熱加壓，接著使聚合物熔融含浸於聚芳醯胺紙中的方法、或將樹脂熔融壓出於聚芳醯胺紙上使其熱融著的方法等，不透過接著劑而將樹脂直接積層於聚芳醯胺紙的片材。
積層的層數可因應積層體的用途、目的適當選擇，但若在至少單側的表層配置聚芳醯胺紙，其平滑性變好，而具有在馬達中容易將上述絕緣部件***例如設於芯材之溝槽這樣的效果，因而較佳。可列舉例如：日本特開2006-321183號所記載的，將樹脂熔融壓出於聚芳醯胺紙上以將其熱融著的方法所製作、由芳香族聚醯胺樹脂與分子內具有環氧基的含環氧基之苯氧樹脂所構成，且該含環氧基之苯氧樹脂的比率為30～50質量%的聚合物與聚芳醯胺紙的雙層積層片、或聚芳醯胺紙、該聚合物與聚芳醯胺紙的3層的積層片，但不限於此等。
絕緣片的厚度、單位面積重量(基重)及密度，可因應芯材的尺寸、溝槽形狀及用途、目的適當選擇，只要拗摺加工性沒有問題，則可選擇任意的厚度。一般而言，從加工性的觀點來看，其為50μm～1000μm，較佳為50μm～500μm，再佳為70～300μm，但並不限定於此。又，單位面積重量較佳為30～1000g/m2 ，更佳為50～750g/m2 。密度較佳為0.1～2.5g/cm3 ，更佳為0.5～2.0g/cm3 。
(樹脂成型體)
本發明中，樹脂成型體係表示藉由將已熔融之樹脂組成物填充至預期之模具，並在冷卻後脫模的射出成型法所製作的成型體。
作為本發明的樹脂成型體中所使用的樹脂組成物，較佳係單獨為具有醯胺鍵之樹脂或是包含該樹脂者。作為具有醯胺鍵的樹脂，可列舉：聚醯胺6、聚醯胺66、聚醯胺612、聚醯胺11、聚醯胺12、共聚合聚醯胺、聚醯胺MXD6、聚醯胺46、甲氧基甲基化聚醯胺、半芳香族聚醯胺等的聚醯胺樹脂單獨或該等的混合物。此處，作為半芳香族聚醯胺，可列舉：芳香族二羧酸成分與具有碳原子數4～10之直鏈脂肪族二胺的二胺成分所構成的聚醯胺。作為這樣的半芳香族聚醯胺，可列舉：己二胺、2-甲基戊二胺、對苯二甲酸的3元聚合的聚醯胺樹脂的杜邦公司的「ZYTEL(註冊商標)HTN501」等，但不限於此等。或是日本特開2006-321951所示之含有聚醯胺樹脂組成物的聚合物、或該等的混合物或該聚合物與玻璃纖維等無機物的混合物等。此處，作為該聚合物，係由芳香族聚醯胺樹脂與分子內具有環氧基之含環氧基的苯氧樹脂所構成、並含有30～50質量%之該含環氧基之苯氧樹脂而成的聚醯胺樹脂組成物。特別是半芳香族聚醯胺與玻璃纖維的混合物的成型體，其耐熱性高故佳。作為這樣的混合物，可舉例如杜邦公司的「ZYTEL(註冊商標)HTN51G、52G」等，但不限於此等。
本發明中，樹脂成型體中所使用的樹脂組成物具有絕緣特性，以該樹脂組成物所形成之樹脂成型體，較佳為具有1×1010 ～1×1020 Ω·cm的體積電阻率，更佳為具有1×1012 ～1×1020 Ω·cm的體積電阻率。
本發明中，作為具有這種絕緣特性的樹脂組成物，較佳係單獨為上述具有醯胺鍵的樹脂或是包含該樹脂者。
樹脂成型體的厚度較佳為100～5000μm，更佳為500～2000μm。
(絕緣部件的製造方法)
本發明的絕緣部件的製造方法，可使用下述製造方法：使用上述的絕緣片形成如第四圖所示之形狀後，配置於模具中，以使已熔融的樹脂組成物與拗摺部3中面向溝槽部的一側接觸以進行射出成型，藉此形成拗摺部3與樹脂成型體5接著的凸緣狀的芯部端面部6。
如第一圖，在形成絕緣片的一部份於表面露出之芯部端面部的情況中，配置成拗摺部3與模具接觸，藉此固定絕緣片7，再藉由射出成型，使樹脂組成物填入拗摺部3的缺口部分(略U字的側底部)，藉由拗摺部3與樹脂成型體5，可得到表面形成略U字型的芯部端面部6。
如第二圖，為了得到絕緣片的表面完全被樹脂成型體被覆的絕緣部件，可列舉下述方法：形成第一圖之絕緣部件1之後，另外進行射出成型而得到樹脂成型體50的方法；或是以不使絕緣片7的拗摺部3的表面接觸模具的方式形成孔洞，以一次的射出成型形成樹脂成型體50的方法等，但不限於此等方法。又，第二圖中，拗摺部3的側面(前側)雖露出一部份，但亦可為完全覆蓋該側面的構造。此時，作為固定拗摺部3在芯部端面部內的位置的方法，可舉例如：在模具內使可插拔的銷抵住拗摺部3而進行暫時固定，之後在射出成型的途中(填充樹脂組成物的過程中)移除銷等的方法，但並不限定於此。如上所述進行射出成型，形成絕緣片與樹脂成型體接著的芯部端面部，可得到本發明的絕緣部件。
因為僅以絕緣片構成溝槽部，故本發明之絕緣部件中的溝槽部的厚度即為絕緣片的厚度。又，芯部端面部的厚度較佳為0.3mm～5mm，更佳為0.4mm～3mm，再佳為0.5mm～2mm。
[實施例]
以下舉實施例更具體說明本發明。此外，該等的實施例僅為例示，並未對於本發明的內容有任何限定。
[實施例1]
(原料調製)
使用日本特開昭52-15621號公報中記載的定子與滾子的組合所構成的漿液粒子製造裝置(濕式沉澱機)，製造聚間苯二甲醯間苯二胺的纖條體。將其以粉碎機、打漿機進行處理，將長度加重平均纖維長調整為0.9mm。所得之纖條體的濾水度為90cm3 。另一方面，將杜邦公司製的間位聚芳醯胺纖維(NOMEX(註冊商標)，單線纖度2.2dtex)裁切為長度6mm，作為抄紙用原料。
(聚芳醯胺紙的製造)
分別將如上述調製的聚芳醯胺纖條體與聚芳醯胺短纖維分散於水中，以製作漿液。將該等的漿液以聚芳醯胺纖條體與聚芳醯胺短纖維成為1/1之摻合比例(重量比)的方式混合後，以TAPPI式手抄機(剖面積625cm2 )製作片狀物。接著，使用金屬製砑光輥以溫度330℃、線壓300kg/cm對其進行加熱加壓加工，得到聚芳醯胺紙。
再者，以接著劑將聚芳醯胺紙與聚萘二甲酸乙二酯膜(TeijinDuPont Film 股份有限公司製，「TEONEX(註冊商標)Q51」，厚度100μm)貼合，得到將聚芳醯胺紙配置於外側的、聚芳醯胺紙/聚萘二甲酸乙二酯膜/聚芳醯胺紙的3層構造所構成的聚芳醯胺-樹脂膜積層體。
(絕緣部件的製造)
使用上述聚芳醯胺-樹脂膜積層體，如第三圖所示將其切開，切開第三圖的點線部後，將鏈線部山摺，從正面觀察其略為垂直，再沿著溝槽的形狀將虛線部拗摺，得到形成立體狀的絕緣片。使用此絕緣片與作為樹脂組成物的半芳香族聚醯胺(杜邦公司製「ZYTEL(註冊商標)HTN51G35EF」)，以表1所示之條件進行射出成型，形成絕緣片與樹脂組成物接著的芯部端面部，得到形狀如第一圖所示的絕緣部件，其從溝槽部與芯部端面部的接合部至芯部端面部之邊緣的距離為10mm、芯部端面部的厚度為1mm。以下述方法評估如此所得之絕緣部件的主要特性值。結果顯示於表1。 [測定方法]
(1)單位面積重量、厚度、密度
依照JIS C 2300-2實施，以(單位面積重量/厚度)算出密度。
(2)絕緣片外觀
針對絕緣片的外觀，以目視觀察因成型時的熱導致翹曲的程度，將無翹曲者判斷為「良好」，具有些許翹曲者判斷為「大致良好」，明顯觀察到翹曲者判斷為「不良」。
(3)接著性
針對絕緣部件的芯部端面部，從略U字的上部，沿著絕緣片與樹脂成型體的界面以裁刀畫出深度1mm的切口，從該切口部分將絕緣片與樹脂成型體剝開，以目視觀察剝開後的樹脂成型體的表面。將樹脂成型體表面殘留有絕緣片表面之紙層者判斷為「良好」，將殘留有絕緣片表面之紙材料者判斷為「大致良好」，將完全未殘留絕緣片的紙材料者判斷為「不良」。
[實施例2]
使用實施例1中所得之聚芳醯胺紙、具有50重量%的含環氧基之苯氧樹脂的半芳香族聚醯胺樹脂組成物(使用50重量份的杜邦公司製ZYTEL(註冊商標)HTN501、50重量份的含環氧基之苯氧樹脂，以日本特開2006-321183號公報[0027]記載的方法所調製的半芳香族聚醯胺樹脂組成物)，以日本特開2006-321183號公報的[0024]記載的方法，將聚芳醯胺紙配置於外側，得到聚芳醯胺紙/樹脂組成物/聚芳醯胺紙的3層構造所構成的積層片。使用該積層片，以與實施例1相同的方式，得到第一圖所示之形狀的絕緣部件。以與實施例1相同的方式，評估如此所得之絕緣部件的主要特性値。結果顯示於表1。
[實施例3]
將絕緣片變更為具有表1所示之特性的聚芳醯胺紙，除此之外以與實施例1相同的方式實施，得到第一圖所示之形狀的絕緣部件。以與實施例1相同的方式，評估如此所得之絕緣部件的主要特性値。結果顯示於表1。
表1
Figure 106135898-A0304-0001
從表1的結果來看，本發明的絕緣部件，外觀亦為均質，芯部端面部的厚度在實施例中小至1mm，也就是即使嵌入定子芯部亦可抑制端部的突出。因此，本發明的絕緣部件，相較於一般的旋轉電機，可抑制軸線方向上的長度，而可期待使用該絕緣部件的旋轉電機的小型化、高效率化、大輸出化。
從實施例1～3的比較可得知，藉由使用選自聚芳醯胺纖條體與聚芳醯胺短纖維所構成的聚芳醯胺紙單體、及將樹脂熔融壓出於該聚芳醯胺紙上所形成的片材所構成之群組，可抑制在成型時因熱所造成的翹曲，而可呈現更佳的外觀。
1‧‧‧絕緣部件10‧‧‧絕緣部件2‧‧‧溝槽部3‧‧‧拗摺部3a‧‧‧側部拗摺部3b‧‧‧底部拗摺部4‧‧‧基材5‧‧‧樹脂成型體50‧‧‧樹脂成型體6‧‧‧芯部端面部7‧‧‧絕緣片7a‧‧‧絕緣片鏈線部7b‧‧‧絕緣片端部7c‧‧‧絕緣片端部與點線部的交點7d‧‧‧絕緣片鏈線部與點線部的交點
第一圖係顯示本發明之一實施形態的絕緣部件的立體圖。
第二圖係顯示本發明之另一實施形態的絕緣部件的立體圖。
第三圖係用於本發明之一實施形態的絕緣片的前視圖。
第四圖係將第三圖之絕緣片拗摺時(使樹脂成型體密合之前)的立體圖。
1‧‧‧絕緣部件
2‧‧‧溝槽部
3‧‧‧拗摺部
3a‧‧‧側部拗摺部
3b‧‧‧底部拗摺部
4‧‧‧基材
5‧‧‧樹脂成型體
6‧‧‧芯部端面部

Claims (11)

  1. 一種絕緣部件，其裝設在形成於定子芯部內周面之溝槽，其特徵包含：基材，其由1片絕緣片所形成，具有覆蓋該溝槽內部的溝槽部、設於該溝槽部之軸線方向的至少一端且從溝槽部略垂直地往外延伸的拗摺部；及樹脂成型體，其與該拗摺部密合地安裝；該樹脂成型體設於該拗摺部中面向該溝槽部之片材表面，且從該絕緣片之該拗摺部中未面向該溝槽部之片材表面的一側觀察，該絕緣片在芯部端面部的表面露出；或該樹脂成型體設於從上下覆蓋該拗摺部。
  2. 如申請專利範圍請求項1之絕緣部件，其中以從軸線方向觀察的溝槽之彎曲部為起點切開該拗摺部的絕緣片。
  3. 如申請專利範圍請求項1或2之絕緣部件，其中該絕緣片的兩端相對溝槽部略垂直地拗摺。
  4. 如申請專利範圍請求項1或2中任一項之絕緣部件，其中以不使用接著劑使該拗摺部與該樹脂成型體密合。
  5. 如申請專利範圍請求項1或2之絕緣部件，其中絕緣片係選自聚芳醯胺纖條體與聚芳醯胺短纖維所構成的聚芳醯胺紙、該聚芳醯胺紙與樹脂膜積層而成的聚芳醯胺-樹脂膜積層體，以及將樹脂熔融壓出於該聚芳醯胺紙上所形成之片材所構成的群組。
  6. 如申請專利範圍請求項1或2之絕緣部件，其中樹脂成型體係使用具有醯胺鍵的聚合物所形成；與樹脂成型體接觸的絕緣片的表面係聚芳醯胺纖條體與聚芳醯胺短纖維所構成的聚芳醯胺紙。
  7. 一種絕緣部件的製造方法，其中絕緣部件裝設在形成於定子芯部的內周面之溝槽，其特徵為：將相當於絕緣片的拗摺部從軸線方向觀察為溝槽的彎曲部之位置，於軸線方向上切開後，將其山摺而使其相對絕緣片之溝槽部略為垂直，再沿著溝槽的形狀拗摺後，以射出成型將已熔融的樹脂組成物填充至絕緣片的拗摺部中面向溝槽部之片材表面，藉此形成凸緣狀之芯部端面部，從絕緣片之拗摺部中未面向溝槽部之片材表面的一側觀察，絕緣片在芯部端面部的表面露出。
  8. 一種絕緣部件的製造方法，其中絕緣部件裝設在形成於定子芯部的內周面之溝槽，其特徵為：將相當於絕緣片的拗摺部從軸線方向觀察為溝槽的彎曲部之位置，於軸線方向上切開後，將其山摺而使其相對絕緣片之溝槽部略為垂直，再沿著溝槽的形狀拗摺後，以射出成型將已熔融的樹脂組成物填充至絕緣片的拗摺部中面向溝槽部之片材表面，以形成凸緣狀的芯部端面部，在形成從絕緣片的拗摺部中未面向溝槽部之片材表面的一側觀察，則絕緣片為露出的芯部端面部之後，以射出成形將已熔融的樹脂組成物填充至露出絕緣片的芯部端面部，而形成絕緣片被樹脂成型體完全覆蓋的凸緣狀的芯部端面部。
  9. 一種馬達，其在內周面裝設有如申請專利範圍請求項1至6中任一項之絕緣部件的溝槽中，具有捲繞線圈的芯部。
  10. 一種發電機，其在內周面裝設有如申請專利範圍請求項1至6中任一項之絕緣部件的溝槽中，具有捲繞線圈的芯部。
  11. 一種旋轉電機，其在內周面裝設有如申請專利範圍請求項1至6中任一項之絕緣部件的溝槽中，具有捲繞線圈的芯部。
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