專利名稱：電氣設(shè)備線圈的絕緣件和旋轉(zhuǎn)電機的槽內(nèi)襯的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于電氣設(shè)備的線圈的絕緣件，本發(fā)明特別是涉及下述的槽內(nèi)襯，該槽內(nèi)襯設(shè)置于電動機的鐵芯的槽的內(nèi)部，實現(xiàn)鐵芯和線圈導(dǎo)線之間的絕緣。
背景技術(shù)：
為了確保電氣設(shè)備的線圈與線圈的鐵芯之間的絕緣，在它們之間設(shè)置絕緣件。屬于電氣設(shè)備的電動機，發(fā)電機等的旋轉(zhuǎn)電機包括鐵芯，該鐵芯具有排列的多個齒，按照在該齒與齒之間的空間，即，槽內(nèi)接納線圈導(dǎo)線的方式構(gòu)成。為了確保線圈導(dǎo)線與鐵芯之間的絕緣，在它們之間，設(shè)置有稱為槽內(nèi)襯的片狀的絕緣件。
在高溫環(huán)境下使用的旋轉(zhuǎn)電機等中，即使對于上述絕緣件，仍必須要求充分的耐熱性。作為這樣的絕緣件，人們知道有采用云母的類型。作為絕緣件而使用的云母包括有微小的片狀的類型，與從云母石上剝落薄片而形成的類型。另外，通過樹脂將片狀的云母固定而形成的類型稱為集成云母，將多個從云母石上剝離下來的云母粘合而形成的類型稱為剝離云母。
采用上述集成云母的絕緣件具有將云母的細小片連接的樹脂的耐熱性不充分的情況。另外，由于材料脆，故具有在制造時，形成孔，或因旋轉(zhuǎn)電機的使用造成的振動等情況，形成孔，產(chǎn)生絕緣破壞的可能性。另一方面，采用剝離云母的絕緣件具有容易彎曲，在接納于槽內(nèi)時等的場合彎折，產(chǎn)生絕緣破壞的可能性。另外，價格較高。
另外，采用云母的層狀的絕緣件具有下述的問題，即，容易發(fā)生彎曲等情況，特別是在線圈中的，相對鐵芯端部突出的部分，即，在線圈端部的成形時，容易受到負荷作用而破損。在該破損構(gòu)成問題的場合，在過去，在采用云母的絕緣件上，疊置樹脂等的機械強度較高的材料的，尺寸與上述的絕緣件相同的層，構(gòu)成槽內(nèi)襯。
上述的槽內(nèi)襯的增強用樹脂的層具有下述的問題，即，其介于線圈與鐵芯之間，在高溫狀況下，因樹脂的延伸，變形，與鐵芯剝離，障礙線圈所產(chǎn)生的熱量傳遞給鐵芯，線圈的散熱性降低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是考慮了前述的問題而提出的，本發(fā)明的目的在于使電氣設(shè)備的線圈的絕緣件的耐熱性，強度等性能提高。另外，本發(fā)明的還一目的在于確保旋轉(zhuǎn)電機的槽內(nèi)襯的強度，防止絕緣破壞，改善線圈的散熱性。
為了解決上述的課題，在本發(fā)明的，設(shè)置于電氣設(shè)備的鐵芯與線圈之間的絕緣件，以剝離云母為基材的剝離云母絕緣層，與以集成云母為基材的集成云母絕緣層按照至少各一層地疊置的方式形成。對剝離云母與集成云母的絕緣層的相應(yīng)的缺點進行相互彌補，使絕緣性能提高。
另外，本發(fā)明的還一種形式可為下述槽內(nèi)襯，該槽內(nèi)襯設(shè)置于旋轉(zhuǎn)電機的鐵芯的槽內(nèi)，對接納于上述槽內(nèi)的線圈導(dǎo)線，與上述鐵芯進行絕緣，以剝離云母為基材的剝離云母絕緣層，與以集成云母為基材的集成云母絕緣層按照至少各一層地疊置的方式形成。
此外，還可按照通過2個集成云母絕緣層，夾持1個剝離云母絕緣層的方式將它們疊置。
還有，在本發(fā)明的又一形式的旋轉(zhuǎn)電機的槽內(nèi)襯中，分別在其兩端，相互離開地設(shè)置增強層。即，在按照沿旋轉(zhuǎn)電機的軸向延伸的方式設(shè)置的，實現(xiàn)線圈與鐵芯的絕緣的主絕緣層的端部附近，設(shè)置增強層。該增強層在鐵芯端部附近，對主絕緣層進行增強，比如，通過線圈端部的處理等，主絕緣層承受從線圈接受的負荷的一部分，確保絕緣。另外，在槽內(nèi)襯的端部以外，不存在增強層，因此，不存在其剝離而妨礙從線圈向鐵芯熱傳遞的情況。
增強層必須對應(yīng)于旋轉(zhuǎn)電機的使用環(huán)境，特別是溫度而考慮。在采用樹脂材料的場合，如果產(chǎn)生高溫造成的碳化，則絕緣性降低，故必須選定適合溫度條件的材料。


圖1為表示電氣設(shè)備的一個實例的電動機的定子的構(gòu)成的圖；圖2為表示槽內(nèi)部的槽內(nèi)襯的配置的圖；圖3為表示構(gòu)成槽內(nèi)襯的絕緣層的剖面構(gòu)成的一個實例的圖；圖4為表示構(gòu)成槽內(nèi)襯的絕緣層的剖面構(gòu)成的一個實例的圖；圖5為包括定子鐵芯的軸的模式剖視圖；圖6為表示增強層的還一實例的立體圖。
具體實施例方式
下面通過附圖，對本發(fā)明的實施例進行描述。圖1為電動機，發(fā)電機等的旋轉(zhuǎn)電機的定子的剖視圖。該定子的鐵芯10基本呈圓筒狀，在其內(nèi)周，即，與轉(zhuǎn)子面對的面上，沿周向按照規(guī)定的間距而排列有齒12。在作為齒12之間的空間的槽14的內(nèi)部，以接納的方式設(shè)置有形成線圈的導(dǎo)線16。
圖2為以放大方式表示一個槽14的圖。在線圈的導(dǎo)線16與鐵芯10之間，按照沿槽內(nèi)周的方式，設(shè)置有作為絕緣件的槽內(nèi)襯18。槽內(nèi)襯18由3個層構(gòu)成，從內(nèi)側(cè)起，依次稱內(nèi)層20，中層22，外層24。內(nèi)層20和外層24由集成云母絕緣層構(gòu)成，其以集成云母為基材，中層22由以剝離云母為基材的剝離云母絕緣層形成。另外，在圖2中，為了明確地表示其結(jié)構(gòu)，槽內(nèi)襯18按照比實際的尺寸，更強調(diào)厚度的方式表示。在槽14的開口部分，設(shè)置楔塊25。
集成云母絕緣層按照象圖3所示的那樣，將通過樹脂連接固定片狀的云母的基材層26，與對玻璃纖維進行編織的玻璃交叉層28疊置的方式形成。另外，也可為下述形式，其中，象圖4所示的那樣，通過2個玻璃交叉層，夾持具有上述集成云母的基材層26，按照疊置的方式形成。由內(nèi)層20和外層24夾持的中層22由以剝離云母為基材的剝離云母基材絕緣層形成。剝離云母絕緣層也可象圖3或圖4那樣，具有由包括剝離云母的基材層和玻璃交叉層形成的2層，或3層的層結(jié)構(gòu)。
集成云母絕緣層具有柔軟性，工作性良好。另一方面，耐電壓值較低。剝離云母絕緣層的耐電壓值較高，與此相反，其在彎曲時，容易彎折。另外，在價格上，剝離云母絕緣層的價格較高。在本實施例中，通過2個集成云母絕緣層，夾持剝離云母絕緣層，形成3層結(jié)構(gòu)，由此，在槽的內(nèi)部，將其作為槽內(nèi)襯，將其插入，此場合的工作性提高。即，通過機械強度較高的集成云母絕緣層，夾持容易彎折的剝離云母絕緣層，在將這些絕緣層彎曲時，集成云母絕緣層支承剝離云母絕緣層，防止應(yīng)力集中，防止彎折。另外，與采用3個剝離云母絕緣層的場合相比較，采用2個集成云母絕緣層的場合的價格較低。
象這樣，可構(gòu)成同時具有剝離云母絕緣層與集成云母絕緣層這兩者的良好的特性的絕緣件，槽內(nèi)襯。另外，集成云母絕緣層的清漆的濕潤性良好，從此方面來說，使絕緣性提高。
圖5為從軸垂直方向觀看到的電動機的定子的剖視圖。槽內(nèi)襯18沿電動機的軸向延伸，其長度大于鐵芯10，兩端相對鐵芯端面30突出。另外，槽內(nèi)襯18包括主絕緣層32，其在全長范圍內(nèi)延伸，由上述3層云母絕緣層形成；增強層34，其僅僅設(shè)置于兩端部。象圖所示的那樣，1個增強層34在鐵芯端面30的位置和左右的位置，重合地設(shè)置于主絕緣層32的外側(cè)。即，其介于主絕緣層32和鐵芯10之間。
接納于鐵芯中的線圈36中的，作為從鐵芯端面突出的部分的線圈端部38按照在形成線圈后，象圖所示的那樣，在旋轉(zhuǎn)電機的徑向外側(cè)彎曲的方式形成。此時，槽內(nèi)襯18中的相對鐵芯端面30突出的部分受到按壓，產(chǎn)生彎曲負荷。特別是，在鐵芯端面30的角部分，產(chǎn)生較大的應(yīng)力。增強層34將該應(yīng)力分散，并且減小在主絕緣層32中產(chǎn)生的應(yīng)力。由此，防止從機械方面較弱的云母制的絕緣層的破損，確保絕緣性。
增強層34由聚酰亞胺樹脂形成。聚酰亞胺樹脂的耐熱性非常高，比如，在デユポン公司生產(chǎn)的カプトン(注冊商標)的場合，具有400℃的耐熱性。由于象這樣，具有較高的耐熱性，故即使在高溫環(huán)境下，仍不碳化，可確保絕緣性。
象圖5所示的那樣，槽內(nèi)襯18的兩端部以外的部分不存在增強層34。于是，電流流過線圈的導(dǎo)線而產(chǎn)生的熱量在不借助增強層34的情況下，傳遞給鐵芯10。即，在鐵芯的中間部分，增強層34不妨礙熱傳遞，獲得較高的散熱特性。另外，聚酰亞胺樹脂雖然在400℃的場合，不碳化，但是，在其以上的溫度，產(chǎn)生收縮。如果由于該收縮，鐵芯和增強層的貼合性降低，則具有妨礙熱傳遞的問題，同樣從此方面來說，增強層34僅僅設(shè)置于槽內(nèi)襯18的端部。即，即使在增強層收縮的情況下，如果僅僅設(shè)置于兩端部，則不阻礙中間部分的熱傳遞，確保散熱性。
圖6為表示槽內(nèi)襯的端部的另一構(gòu)成的圖。主絕緣層40具有與前述的主絕緣層2 8相同的構(gòu)成。在主絕緣層40的兩端部分，即，鐵芯端面附近，設(shè)置增強層42。將增強層42彎曲，此時的折痕沿主增強層40的端部延伸，由此，按照覆蓋主絕緣層40的端部的方式設(shè)置。這樣，可更加牢固地增強主絕緣層40的端部。
本實施例的槽內(nèi)襯適合特別是在高溫環(huán)境下，用于對比如，高溫的流體進行處理的密封電動機泵的電動機中的定子等，但是也可用于其它的，與線圈有關(guān)的電氣設(shè)備。另外，在本實施例中，對將2種云母絕緣層疊置，構(gòu)成槽內(nèi)襯，另外僅僅在兩端附近設(shè)置的構(gòu)成進行了描述，但是也可采用僅僅使用一者的構(gòu)成。即，分別采用將2種云母絕緣層疊置而構(gòu)成槽內(nèi)襯的構(gòu)成，與僅僅在槽內(nèi)襯的兩端附近設(shè)置增強層的構(gòu)成。
權(quán)利要求
1.一種絕緣件，其設(shè)置于電氣設(shè)備的鐵芯和線圈之間，對它們進行絕緣，其特征在于以剝離云母為基材的剝離云母絕緣層，與以集成云母為基材的集成云母絕緣層按照至少各一層地疊置的方式形成。
2.一種槽內(nèi)襯，該槽內(nèi)襯設(shè)置于旋轉(zhuǎn)電機的鐵芯的槽內(nèi)，對接納于上述槽內(nèi)的線圈導(dǎo)線，與上述鐵芯進行絕緣，其特征在于以剝離云母為基材的剝離云母絕緣層，與以集成云母為基材的集成云母絕緣層按照至少各一層地疊置的方式形成。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的槽內(nèi)襯，其特征在于按照通過2個集成云母絕緣層，夾持1個剝離云母絕緣層的方式將它們疊置。
4.一種槽內(nèi)襯，該槽內(nèi)襯設(shè)置于旋轉(zhuǎn)電機的鐵芯的槽內(nèi)，對接納于上述槽內(nèi)的導(dǎo)線，與上述鐵芯進行絕緣，其特征在于其包括主絕緣層，該主絕緣層按照沿旋轉(zhuǎn)電機的軸向延伸的方式設(shè)置，具有上述鐵芯以上的長度；增強層，該增強層分別離開地設(shè)置于上述鐵芯的兩端附近，在上述主絕緣層中的，具有鐵芯端面的位置的部分，按照與其重合的方式設(shè)置，該增強層至少設(shè)置于上述鐵芯和上述主絕緣層之間，增強作用于上述主絕緣層上的負荷的抵抗性。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的槽內(nèi)襯，其特征在于上述增強層由聚酰亞胺樹脂形成。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的槽內(nèi)襯，其特征在于上述增強層具有400℃以上的耐熱性。
7.根據(jù)權(quán)利要求4～6中的任何一項所述的槽內(nèi)襯，其特征在于上述增強層彎曲，按照其折痕與上述的主絕緣層的端部相對應(yīng)，將其覆蓋的方式設(shè)置。
8.根據(jù)權(quán)利要求4～6中的任何一項所述的槽內(nèi)襯，其特征在于上述主絕緣層按照以剝離云母為基材的云母絕緣層，與以集成云母為基材的集成云母絕緣層至少各一層地疊置的方式形成。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的槽內(nèi)襯，其特征在于按照通過2個集成云母絕緣層，夾持1個剝離云母絕緣層的方式將它們疊置。
10.一種旋轉(zhuǎn)電機，該旋轉(zhuǎn)電極采用權(quán)利要求2～9中的任何一項所述的槽內(nèi)襯。
全文摘要
本發(fā)明提供一種電氣設(shè)備線圈的絕緣件和旋轉(zhuǎn)電機的槽內(nèi)襯，設(shè)置于作為電氣設(shè)備的電動機的鐵芯(10)和線圈的導(dǎo)線(16)之間的槽內(nèi)襯(18)為多層結(jié)構(gòu)。即，形成由機械強度優(yōu)良的集成云母絕緣層形成的層，與高溫時的耐電壓性優(yōu)良的剝離云母絕緣層形成的結(jié)構(gòu)。另外，槽內(nèi)襯包括主絕緣層和增強層。增強層按照介于主絕緣層和鐵芯之間的方式設(shè)置于槽的兩端。
文檔編號H02K3/32GK1543699SQ02816188
公開日2004年11月3日 申請日期2002年9月25日 優(yōu)先權(quán)日2001年9月28日
發(fā)明者和田義彥, 小出正道, 小椋彰, 江口真右, 右, 道 申請人:日機裝株式會社