旋轉電機線圈部的絕緣結構的製作方法

2023-12-11 07:32:02 2

專利名稱：：旋轉電機線圈部的絕緣結構的製作方法
技術領域：
：本發明涉及車輛用交流發電機等的旋轉電機的線圈部的絕緣結構，尤其涉及定子線圈和勵磁線圈的絕緣結構。
背景技術：
：以往的車輛用交流發電機中，將添加非飽和聚酯樹脂和環氧樹脂的聚酯樹脂等絕緣樹脂浸滲在將漆包線巻繞在定子鐵心和轉子鐵心上的線圈部中，以提高線圈的絕緣性。而且，例如專利文獻1中揭示一種線圈部的絕緣結構，其中使用形成具有聚醯胺一醯亞胺樹脂層的瓷漆皮的漆包線，並將環氧變性聚醯亞胺酯樹脂用作絕緣樹脂。專利文獻l:日本國特開2005—328584號公報這種車輛用交流發電機長期暴露在高溫和振動中，所以要求線圈部的絕緣結構的絕緣樹脂不僅初期粘合強度高，而且長期粘合強度高。尤其是對將漆包線巻繞在定子鐵心和轉子鐵心上的線圈部中塗覆浸滲的絕緣樹脂，不僅要求粘合強度高，而且要求絕緣性高。於是，瓷漆皮和絕緣樹脂的相性差，影響瓷漆皮的壽命，存在早期發生絕緣欠佳的問題。又，由於大量生產車輛用交流發電機，因此要求生產率高。而且，漆包線巻繞工序中，使漆包線彎曲並發生形變，因此漆包線遭受大機械負載，造成瓷漆皮損壞。為了對此瓷漆皮損壞免受不良影響，需要在後工序選擇塗覆浸滲的絕緣樹脂。專利文獻1揭示的環氧變性聚醯亞胺酯樹脂具有非常硬的特性，所以將環氧變性聚醯亞胺酯樹脂用作絕緣樹脂時，絕緣樹脂與瓷漆皮之間發生大剪切應力，造成瓷漆皮損壞，使瓷漆皮的壽命降低。本發明是為解決上述課題而完成的，其目的在於提供一種緩解導體與絕緣樹脂之間發生的應力、減輕瓷漆皮損壞且長期維持高粘合強度和高絕緣性的旋轉電機線圈部的絕緣結構。
發明內容本發明的旋轉電機線圈部的絕緣結構，將絕緣樹脂浸滲在將線圈巻繞在鐵心上的線圈部中，其中，所述線圈是用作為聚醯胺一醯亞胺樹脂層的瓷漆皮覆蓋最上層的漆包線，所述絕緣樹脂是利用油成分變性的T服IC變性聚酯樹脂。根據本發明，漆包線的最上層瓷漆皮是具有高耐熱性的柔軟的聚醯胺一醯亞胺樹脂層，利用油成分使作為絕緣樹脂的主成分的具有高耐熱性的THEIC變性聚酯樹脂變性，減小絕緣樹脂的硬度。因而，緩解漆包線的導體與絕緣樹脂之間發生的應力，減輕瓷漆皮的損壞。尤其是車輛用交流發電機等裝載在車輛上的旋轉電機，需要在例如15年、15萬公裡等的長期間耐用，要求其應用的線圈部的絕緣結構不僅初期粘合力高，而且長期維持粘合力高。本發明的線圈部的絕緣結構中，利用油成分使作為絕緣樹脂的主成分的具有高耐熱性的THEIC變性聚酯樹脂變性，因此鈍化絕緣樹脂中的反應，不僅能在產品新時，而且能在長期維持高粘合力和高絕緣性，最適合裝載在車輛的旋轉電機的線圈部的絕緣結構。圖1是示出應用本發明實施方式1的絕緣結構的車輛用交流發電機的剖視圖。圖2是示出應用本發明實施方式1的絕緣結構的定子的立體圖。圖3是圖2所示定子的關鍵部剖視圖。圖4是示出構成圖2所示定子的定子線圈的定子線圈的剖視圖。圖5是說明對圖2所示定子的絕緣樹脂塗覆工序的圖。圖6是說明用於本發明實施方式1的絕緣結構的絕緣樹脂的熱劣化作用的圖。圖7是示出用於本發明實施方式1的絕緣結構的絕緣樹脂在加熱硬化後的變化的圖。圖8是示出用於本發明實施方式1的絕緣結構的絕緣樹脂在加熱硬化後的粘合力與油成分造成的變性量的關係的圖。圖9是說明用於本發明實施方式1的絕緣結構的絕緣樹脂在加熱硬化後的熱劣化狀態的圖。圖10是說明應用本發明實施方式2的絕緣結構的轉子勵磁線圈的巻繞部的組成的圖。圖11是示出應用本發明實施方式2的絕緣結構的轉子的勵磁線圈的剖視圖。圖12是說明本發明實施方式2的絕緣樹脂塗覆工序的圖。圖13是說明用於本發明實施方式2的絕緣結構的絕緣樹脂的熱劣化作用的圖。圖14是示出應用本發明實施方式2的絕緣結構的轉子的勵磁線圈的瓷漆皮耐熱實驗結果的圖。圖15是示出應用本發明實施方式3的絕緣結構的定子的立體圖。圖16是示出構成圖15所示定子的定子線圈的線圈組件的俯視圖。圖17是說明圖15所示定子的製造方法的圖。標號說明6是轉子，7是磁極鐵心，8是勵磁線圈，IO是定子，ll是定子鐵心，12是定子線圈，24是定子線圈(漆包線)，24a是銅線(導體)，24b是聚醯胺一醯亞胺樹脂層，26是絕緣樹脂擦，26a是硬化體，28是勵磁線圈(漆包線)，28a是導體，28b是聚醯亞胺酯樹脂層，28c是聚醯胺一醯亞胺樹脂層，30是絕緣樹脂，30a是硬化體，40是定子，41是定子鐵心，46是定子線圈，47是定子線圈(漆包線)，48是硬化體。具體實施方式實施方式1圖1是示出應用本發明實施方式1的絕緣結構的車輛用交流發電機的剖視圖，圖2是示出應用本發明實施方式1的絕緣結構的定子的立體圖，圖3是圖2所示定子的關鍵部剖視圖，圖4是示出構成圖2所示定子的定子線圈的定子線圈的剖視圖，圖5是說明對圖2所示定子的絕緣樹脂塗覆工序的圖。圖6是說明用於本發明實施方式1的絕緣結構的絕緣樹脂的熱劣化作用的圖，圖6的(a)示出絕緣樹脂的液狀狀態，圖6的(b)示出絕緣樹脂加熱硬化後的固體狀態，圖6的(c)示出絕緣樹脂加熱硬化後熱過程造成的平緩交聯狀態。圖7是示出用於本發明實施方式1的絕緣結構的絕緣樹脂在加熱硬化後的變化的圖，圖8是示出用於本發明實施方式1的絕緣結構的絕緣樹脂在加熱硬化後的粘合力與油成分造成的變性量的關係的圖，圖9是說明用於本發明實施方式1的絕緣結構的絕緣樹脂在加熱硬化後的熱劣化狀態的圖，圖9的(a)示出油成分造成的變性量為20%40%的絕緣樹脂在加熱後的熱劣化狀態，圖9的(b)示出油成分造成的變性量小於等於10%的絕緣樹脂在加熱後的熱劣化狀態，圖9的(c)示出油成分造成的變性量大於等於40%的絕緣樹脂在加熱後的熱劣化狀態。圖1中，作為旋轉電機的車輛用交流發電機，具有由分別為實質上杯形的鋁製前託架2和後託架3組成的外殼1、旋轉自如地支撐在此外殼1的軸心位置的軸4、固定在伸出到外殼1的前方的軸4的端部的帶輪5、固定在軸4上並收裝在外殼1內的轉子6、固定在此轉子5的軸向的兩個端面的風扇9、以圍繞轉子6的外周的方式固定在外殼1的內壁面的定子10、固定在軸4的後方並對轉子6供給電流的集電環13、以在此集電環13上滑動的方式配置在外殼1內的一對電刷14、收裝此電刷14的刷握15、電連接定子10並將定子產生的交流整流成直流的整流器16、以及調整定子10產生的交流電壓的大小的調整器17。轉子6包含流動電流並產生磁通的勵磁線圈7、以及設置成覆蓋此勵磁線圈7並利用該磁通形成磁極的作為轉子鐵心的磁極鐵心8。定子10包含圓筒狀的定子鐵心11、以及繞裝在定子鐵心11上並隨轉子6的旋轉按來自勵磁線圈7的磁通的變化產生交流的定子線圈12。接著，參照圖2和圖3說明定子10的具體結構。定子鐵心11具有圓環狀的鐵心底部20、設置成從鐵心底部20的內周往徑向內方延伸的多個齒部21、以及由鐵心底部20和齒部21劃分成的多個槽部22。齒部21包含周方向寬度大的齒部21a和寬度小的齒部21b。而且，交替配置齒部21a、21b，以便相鄰槽部22的槽開口部22a的中心線(連接軸方向中心與軸心值的線)之間的電角交替取oc度和60—oc度。再者，a-30。按每極2個的比率，非等間距地設置槽部22。而且，將絕緣被膜23粘合成覆蓋槽部22的內周面。將例如環氧樹脂等樹脂塗敷在槽部22的內周面並使其硬化，從而形成此絕緣被膜23。定子線圈12具有繞裝在6個槽部的每一槽部22的6個相線圈，並且包含交流連接按電角120度的相位差繞裝的3個相線圈的第l交流線圈和交流連接按電角120度的相位差繞裝的其餘3個相線圈的第2交流線圈。這裡，第l交流線圈和第2交流線圈具有電角oc度的相位差。各相線圈是2串並聯的5匝對分線圈。各槽部22中收裝IO個定子線圈24的槽收裝部。安裝楔塊25，以便封堵槽開口部22a，將絕緣樹脂26浸滲到槽部22內並得以硬化。連接定子線圈24的槽收裝部的線圈端部伸出到定子鐵心11的軸向兩端，構成定子線圈的線圈端部群12a。將絕緣樹脂26塗覆、浸滲到兩線圈端部群12a，並使其硬化。定子線圈24是漆包線，如圖4所示，其中包含作為導體的直徑1.1毫米(mm)的銅線24a、以及在鐵心24a的外周塗覆並硬化成約30微米(inm)的作為瓷漆皮的聚醯胺一醯亞胺樹脂層24b。聚醯胺一醯亞胺樹脂層24b—般能耐不低於22(TC的溫度，並具有高機械強度和劣化的延展性，耐巻繞工序時作用於定子線圈24的成形負載，能抑制聚醯胺一醯亞胺樹脂層24b發生損傷。樹脂層26在作為油成分利用包含雙鍵的植物油的脂肪酸對THEIC(Tris-hydroxyethylIsocyanurate)變性聚酯樹脂進行35%變性後得到的基底樹脂中，添加作為反應性稀釋劑的丙烯類單基物服MA(異丁烯酸2—羥乙基)，溶解成基底樹脂固態份額為40重量％50重量％後，又對其添加並混合0.04重量％的阻聚劑(氫醌)、0.1重量％的乾燥劑(環酸鈷)、1.3重量％的過氧化物(1-l二叔丁基)。然後，如圖5所示，使定子鐵心ll保持在保持夾具18中，一面圍繞軸心旋轉，一面從噴嘴19將絕緣樹脂26從定子10的徑向外方塗覆、浸滲到定子線圈12的線圈端部群12a後，以15(TC加熱30分鐘，使其硬化。由此，將絕緣樹脂26浸滲到線圈端部群12a，並進行硬化，利用絕緣樹脂26的硬化體26a將構成線圈端部群12a的多數線圈端部粘合為一體。同樣，塗覆在線圈端部群12a的絕緣樹脂26沿線圈端部浸滲到槽部22內，並得到硬化，利用絕緣樹脂26的硬化體26a將定子線圈24的槽收裝部粘合到槽部22。由此，使定子10的剛性提高，抑制發生電磁噪聲，並提高定子線圈12的抗振性，抑制定子線圈24的相磨引起的絕緣性劣化。此絕緣樹脂26的硬化體26a以THEIC變性聚酯樹脂為主成分，因此具有高耐熱性，但一般較硬，在高熱負載下，使瓷漆皮受到大損傷。本實施方式1中，利用油成分將THEIC變性聚酯樹脂變性，減小絕緣樹脂26的硬化體26a的硬度。而且，將聚醯胺一醯亞胺樹脂層24b用作瓷漆皮。因而，緩解定子線圈24的銅線24a與絕緣樹脂26的硬化體26a之間發生的應力，減少作為瓷漆皮的聚醯胺—醯亞胺樹脂層24b的損傷。由於利用油成分將T服IC變性聚酯樹脂變性，如後文所述，能不僅在產品新時，而且在長期，都維持高粘合力和良好絕緣性。接著，參照圖6說明利用油成分將作為絕緣樹脂26的主成分的THEIC變性聚酯樹脂變性的效果。絕緣樹脂26的常規硬化過程中，如圖6的(a)所示，僅產生非飽和聚酯樹脂的雙鍵與反應性稀釋劑的雙鍵的游離基聚合造成的交聯，並進行硬化。這時，不產生脂肪酸中的雙鍵的交聯，硬化體26a中，如圖6的(b)所示，存在從高分子鏈鍵合成懸置狀的脂肪酸。此脂肪酸的存在授給硬化體26a柔軟性，緩解絕緣樹脂26的硬化體26a與聚醯胺一醯亞胺樹脂層24b的線膨脹差造成的應力。又，如圖6的(c)所示，由於車輛用交流發電機使用時受到的熱過程，產生脂肪酸中的雙鍵的氧化聚合造成的平緩交聯，使得絕緣樹脂26的硬化體26a的強度平緩提高。強度繼續提高，直到此平緩交聯完成。這期間，形成防熱劣化狀態。隨著進行交聯，絕緣樹脂26的硬化體26a的強度提高，但交聯的進行緩慢，所以聚醯胺一醯亞胺樹脂層24b發生少量應力，絕緣樹脂26的硬化體26a和聚醯胺一醯亞胺樹脂層24b的相性依舊良好，聚醯胺一醯亞胺樹脂層24b的損傷小，維持良好的絕緣性。接著，說明絕緣樹脂26的硬化體26a對定子24的粘合力與油成分(脂肪酸)造成的變性量的關係。這裡，用螺旋粘合力試驗測量所述粘合力。此粘合力試驗在JISC3003中規定的條件下，將定子線圈24(漆包線)巻繞成螺旋狀，塗覆絕緣樹脂26並使其硬化後，支撐試驗片的兩端，測量螺旋線圈中央部的斷裂負載。將此斷裂負載當作粘合力。此絕緣樹脂26硬化後(初期)，又測量將試驗片在26(TC的氛圍下放置規定時間後的斷裂負載，將其結果示於圖7和圖8。從圖7和圖8判明油成分的變性量越多，初期的粘合力越小。而且，判明達到的最大粘合力隨著油成分的變性量變多慢慢變大，在變性量為15%附近急劇變大，變性量超過20%時慢慢變大，變性量一超過40%就急劇變小。還判明粘合力達到最大值後，慢慢變小。推測這是熱劣化，即，由於熱負載，發生分子鏈切斷，並隨著時間的經歷，其切斷點增多，主鏈的損壞增加，使粘合力降低。再者，將熱劣化的難度當作耐熱劣化性。這裡，油成分的變性量小於等於15%時，如圖9的(b)所示，油成分的交聯點少，所以分子鏈切斷點對總交聯數的比率變大。因而，推測隨著熱劣化的發展，分子鏈切斷點對總交聯數的比率變大，粘合力降低大，即耐熱劣化性降低。油成分的變性量大於等於40%時，如圖9的(c)所示，主鏈短，交聯點少，所以初期的粘合力變小，並且分子鏈切斷點對總交聯數的比率變大。因而，推測隨著熱劣化的發展，分子鏈切斷點對總交聯數的比率變大，粘合力降低大，即耐熱劣化性降低。另一方面，油成分的變性量大於等於20%且小於40%時，如圖9的(a)所示，油成分的交聯點多，分子鏈切斷點對總交聯數的比率變小。因而，推測即使熱劣化發展，分子鏈切斷點對總交聯數的比率變也小，粘合力得到維持，即得到優良的耐熱劣化性。因此，為了長期維持大粘合力，即為了得到長期優良的耐熱劣化性，需要使油成分帶來的THEIC變性聚酯樹脂的變性量為大於等於20%且小於40%的範圍。本實施方式1中，將油成分帶來的作為有機樹脂26的主成分的T服IC變性聚酯樹脂的變性量取為35%，所以絕緣樹脂26的粘度低，絕緣樹脂26對線圈端部群12a和槽部22內的浸滲性提高。因而，絕緣樹脂26無間隙地浸滲到線圈端部群12a內，並且無間隙地浸滲到將10個定子線圈24的槽收裝部收裝成非準直狀態的槽部22內。由此，使線圈端部群12a的線圈端部牢固粘合，而且使槽收裝部牢固地粘合到定子鐵心11，因此提高定子10的剛性，而且得到優良的抗振性。在反應性稀釋劑中使用作為丙烯類單基物的HEMA。HEMA與苯乙烯等揮發性稀釋劑不同，無臭、揮發少且穩定，所以對環境優良。而且，服MA將絕緣樹脂25的油成分良好溶解，使聚醯胺一醯亞胺樹脂層24的潤溼性提高。服MA與非飽和聚酯樹脂的來源於非飽和酸的雙鍵的反應性比以往的苯乙烯單體等低，因此進一步將硬化反應鈍化，得到柔軟的特性，並且不容易熱劣化。因而，通過在反應性稀釋劑中使用作為丙烯類單基物的服MA，得到良好的環境性，並保持定子線圈24的瓷漆皮和絕緣樹脂26的相性，得到優良的絕緣性和耐熱劣化性。接著，進行將應用本絕緣結構的定子10編入車輛用交流發電機的熱耐久試驗，並將其結果示於表1。再者，比較例是編入將環氧樹脂混合聚酯樹脂用作絕緣樹脂而製作成的定子的車輛用交流發電機。此熱耐久試驗中，使車輛用交流發電機在下列條件下長時間工作運轉，並測量釀成發電欠佳的時間。發動機轉速3000rmp(恆定)氛圍溫度12CTC電負載和時間重複蓄電池負載(發電輸出約5A)X30min和最大負載(發電輸出約70A)X30min表1tableseeoriginaldocumentpage11發電欠佳是由於瓷漆皮劣化引起的定子線圈間短路造成的發電電流減小，能比較定子線圈(漆包線)的絕緣性。從表1確認通過使用本絕緣樹脂26，能實現原來的絕緣結構，得到對比較例為2.4倍3.2倍的壽命。車輛用交流發電機需要在例如15年、15萬公裡等的長期間耐用，要求其應用的線圈部的絕緣結構不僅初期粘合力高，而且長期維持粘合力高。本實施方式1的線圈部的絕緣結構，能這樣在長期維持高粘合力和高絕緣性，最適合車輛用交流發電機定子的線圈部的絕緣結構。再者，上述實施方式l中，雖然將具有雙鍵的脂肪酸用作油成分，但油成分不限於脂肪酸，只要具有雙鍵就可以，例如能用具有帶雙鍵的碳鏈的無水十二(碳)炔琥珀酸等有機酸。實施方式2上述實施方式1將本發明的線圈部的絕緣結構用於車輛用交流發電機的定子，但此實施方式2將本發明的線圈部的絕緣結構用於車輛用交流發電機的轉子。圖10是說明應用本發明實施方式2的絕緣結構的轉子的勵磁線圈巻繞部的組成的圖，圖10的(a)是其剖視圖，圖10的(b)是其關鍵部剖視圖。圖11是示出應用本發明實施方式2的絕緣結構的轉子的勵磁線圈的剖視圖，圖12是說明本發明實施方式2的絕緣樹脂塗覆工序的圖。圖13是說明用於本發明實施方式2的絕緣結構的絕緣樹脂的熱劣化作用的圖，圖13的(a)示出絕緣樹脂的液狀狀態，圖13的(b)示出絕緣樹脂在加熱後的固體狀態，圖13(c)示出校驗數據在熱硬化後的熱過程的平緩交聯狀態。車輛用交流發電機的轉子中，如圖10所示，直徑9毫米的勵磁線圈28在尼龍制的線圈架29上，以每1層20匝巻繞14層，共280匝。然後，將絕緣樹脂30浸滲到勵磁線圈28的巻繞部，並使其硬化。因而，利用絕緣樹脂30的硬化體30a將勵磁線圈28相互牢固粘合，而且將其牢固粘合到線圈架29。將巻繞勵磁線圈28的線圈架29巻裝到磁極鐵心，從而構成轉子。勵磁線圈28是漆包線，如圖11所示，其中包含作為導體的直徑9毫米的銅線28a、在鐵心28a的外周塗覆約14微米的厚度並加以硬化的聚醯亞胺酯樹脂層28b、以及在聚醯亞胺酯樹脂層28b的外周塗覆約6微米厚度並加以硬化的聚醯胺一醯亞胺樹脂層28c。瓷漆皮構成將聚醯亞胺酯樹脂層28b當作下層、將聚醯胺一醯亞胺樹脂層28c為上層的2層結構。考慮車輛用交流發電機的熱負載和轉子長期旋轉的離心力，絕緣樹脂30使用具有高耐熱性的THEIC變性聚酯樹脂(基底樹脂)中含有油成分的樹脂，並形成以高耐熱劣化性和高粘合力為目標的設計。尤其是減小油成分造成的變性量，提高絕緣樹脂30的硬化體30a的粘合力。絕緣樹脂30將含1個雙鍵的油酸用作油成分，在利用油酸對THEIC變性聚酯樹脂作20%變性後得到的基底樹脂中添加作為反應性稀釋劑的服MA，溶解成基底樹脂固態份額為40重量％50重量％後，又對其添加並混合0.04重量％的阻聚劑(氫醌)、0.1重量％的乾燥劑(環酸鈷)、1.3重量％的過氧化物(1-l二叔丁基)。然後，如圖12所示，將前端纏繞在線圈架29的卡定部29a的勵磁線圈28一面從繞線管口31抽出，一面巻繞到以規定的張力旋轉的線圈架29的巻筒部29b。這時，絕緣樹脂30從設在繞線管口31的前端部的料鬥32塗覆到往解調部29b的切線方向延伸的勵磁線圈28上。由此，使絕緣樹脂30無間隙地均勻填充在巻筒部2%的軸向上相鄰的勵磁線圈28之間和徑向相鄰的勵磁線圈28之間。接著，將勵磁線圈28在線圈架29上巻繞規定匝後，以15(TC進行30分鐘的加熱，使絕緣樹脂30硬化。本實施方式2中，瓷漆皮構成將聚醯亞胺酯樹脂層28b當作下層、將聚醯胺一醯亞胺樹脂層28c當作上層的2層結構。下層的聚醯亞胺酯樹脂層28b—般能耐不低於20(TC的溫度，並具有高機械強度和對銅線28a的優良粘合性。因而，勵磁線圈28的巻繞工序中，一面對勵磁線圈28施加規定的張力、一面將其高速巻繞到線圈架29的巻筒部19b，但瓷漆皮耐作用在勵磁線圈28的成形負載，能抑制皮本身發生損傷，並能利用下層的聚醯亞胺酯樹脂層28b的高粘合力抑制發生瓷漆皮從銅線28a剝離。作為油成分，使用油源的脂肪酸具有非飽和鍵的酸中僅有l個雙鍵的油酸。因而，車輛用交流發電機使用時受到的熱過程造成的交聯發展，並且強度升高，但與具有2個雙鍵的亞麻仁油脂肪酸等相比，其交聯點少，所以既維持柔軟性又強度升高，從而能維持較強韌的狀態。接著，參照圖13說明利用油酸對作為絕緣樹脂30的主成分的THEIC變性聚酯樹脂進行變性的效果，即劣化特性的改善效果。絕緣樹脂30的常規硬化過程中，如圖13的(a)所示，僅產生非飽和聚酯樹脂的雙鍵與反應性稀釋劑的雙鍵的游離基聚合造成的交聯，並進行硬化。這時，不產生脂肪酸中的雙鍵的交聯(硬化反應)，硬化體30a中，如圖13的(b)所示，存在從高分子鏈鍵合成懸置狀的油酸。此油酸的存在授給硬化體30a柔軟性，緩解絕緣樹脂30的硬化體30a與上側的聚醯胺一醯亞胺樹脂層28b的線膨脹差造成的應力。又，如圖13的(c)所示，由於車輛用交流發電機使用時受到的熱過程，產生油酸中的雙鍵的氧化聚合造成的平緩交聯，使絕緣樹脂30的硬化體30a的強度慢慢提高。這時，與具有2個雙鍵的亞麻仁油脂肪酸相比，交聯點少，殘留懸置狀的部分，從而又維持柔軟性又強度升高。強度繼續提高，直到此平緩交聯完成。這期間，形成防熱劣化狀態，能維持較強韌的性質。由於瓷漆皮的下層使用與銅線28a的粘合性高的聚醯亞胺酯樹脂層28b，耐將勵磁線圈28巻繞到傾斜角29時作用於勵磁線圈28的機械負載，能抑制發生瓷漆皮從銅線28a剝離。由於瓷漆皮的上層使用具有高延展性的聚醯胺—醯亞胺樹脂層28c，耐將勵磁線圈28巻繞到線圈架29時作用於勵磁線圈28的機械負載，能抑制發生瓷漆皮損傷，並獲得優良的耐熱劣化性。利用油酸對作為絕緣樹脂30的主成分的T服IC變性聚酯樹脂作變性，較平緩地進行交聯，所以絕緣樹脂擦30的硬化體30a與瓷漆皮之間產生的應力較小。因而，絕緣樹脂30與瓷漆皮之間的相性進一步良好，確保絕緣性高。這裡，製作將聚醯胺一醯亞胺樹脂層厚度對瓷漆皮總厚的比率取為10%、20%、30%、100%的漆包線後，用ASTMD2307試驗方法測試耐熱壽命，將其結果示於圖14。再者，瓷漆皮是將聚醯亞胺酯樹脂層當作下層、聚醯胺一醯亞胺樹脂層當作上層的2層結構。聚醯胺一醯亞胺樹脂層厚度對瓷漆皮總厚的比率為100%的瓷漆皮是聚醯胺一醯亞胺樹脂層的單層結構。再者，圖14中，線AD分別表示將聚醯胺一醯亞胺樹脂層厚度對瓷漆皮總厚的比率取為10%、20%、30%、100%的勵磁線圈的耐熱壽命。從圖14判明聚醯胺一醯亞胺樹脂層的厚度大於等於總厚的30%，則具有充分的耐熱性。又判明即使聚醯胺一醯亞胺樹脂層的厚度大於總厚的30%，耐熱壽命(耐熱劣化性)也無顯著提高。推測這是因為加大聚醯胺一醯亞胺樹脂層的厚度時，提高上層的聚醯胺一醯亞胺樹脂層的壽命，但與銅線粘合的下層的聚醯亞胺酯樹脂層變薄，銅線與聚醯亞胺酯樹脂層的粘合性降低，所以抵消聚醯胺一醯亞胺樹脂層提高壽命的效果。由於聚醯胺一醯亞胺樹脂價格非常高，將聚醯胺一醯亞胺樹脂層厚度對瓷漆皮總厚的比率取為30%在成本上較佳。這裡，通過將聚醯胺一醯亞胺樹脂層28c的厚度取為大於等於瓷漆皮總厚的30%，獲得充分的耐熱性、機械強度和耐熱劣化性，所以此勵磁線圈28中將聚醯胺一醯亞胺樹脂層28c的厚度取為大於等於瓷漆皮總厚的30。/^較佳。又，成本方面，將聚醯胺一醯亞胺樹脂層28c的厚度取為瓷漆皮總厚的30%更好。通過組合此勵磁線圈28和絕緣樹脂30，能得到耐繞線工序的高被膜強度和高初期粘合力，並能初期維持高粘合力和絕緣性。由於利用油酸對THEIC變性聚酯樹脂進行20%變性，如圖7和圖8所示，與油酸造成的變性量為25%或35%的該樹脂相比，其最大強度低。然而，此實施方式2中，考慮將本發明的絕緣結構用於轉子，取此結構以提高初期的粘合力。g卩，絕緣樹脂30的硬化體30a的粘合力在初期低時，由於作用在轉子的離心力大，使硬化體30a破壞，可能發生損傷勵磁線圈28的弊病。通過取此結構，能防止作用於轉子的離心力引發勵磁線圈28損傷。此實施方式2中，又由於將作為丙烯類單基物的HEMA用作稀釋劑，取得良好的環境性，並使勵磁線圈28與絕緣樹脂30之間保持良好的相性，維持高聚亞醯，確保高耐熱劣化性和高初期粘合力。車輛用交流發電機需要在例如15年、15萬公裡等的長期間耐用，要求其應用的線圈部的絕緣結構不僅初期粘合力高，而且長期維持粘合力高。本實施方式2的線圈部的絕緣結構取得高初期粘合力，能長期維持高粘合力和優良的耐熱劣化性，最適合車輛用交流發電機轉子的線圈部的絕緣結構。再者，上述實施方式2中，設將含l個雙鍵的油酸用作脂肪酸，但脂肪酸含有的雙鍵數量不限於l個。即，含多個雙鍵的脂肪酸也維持柔軟性，只要雙鍵完全交聯；所以能用作本發明的油成分。又，雙鍵數量為l個時，既維持柔軟性又強度提高，所以作為油成分，最好使用含l個雙鍵的。脂肪酸不限於油酸。能用例如十四(垸)酸、棕櫚炔酸、反油酸、ll一十八碳烯酸、順(式)9一十二碳烯酸、芥酸、神經酸等具有1個雙鍵的脂肪酸、亞油酸等含2個雙鍵的脂肪酸、oc—亞麻酸等含3個雙鍵的脂肪酸等。實施方式3圖15是示出應用本發明實施方式3的絕緣結構的定子的立體圖，圖16是示出構成圖15所示定子的定子線圈的線圈組件的俯視圖，圖17是說明圖15所示定子的製造方法的圖。圖15至圖17中，定子40具有定子鐵心41、以及繞裝在定子鐵心41上的定子線圈46。定子鐵心41具有圓環狀的鐵心底部42、設置成從鐵心底部42的內周往徑向內方延伸的多個齒部43、以及由鐵心底部42和齒部43劃分成的多個槽部44。齒部43包含周方向寬度大的齒部43a和寬度小的齒部43b。而且，交替配置齒部43a、43b，以便相鄰槽部44的槽開口部44a的中心線(連接軸方向中心與軸心值的線)之間的電角交替取oc度和60—a度。按每極2個的比率，非等間距地設置槽部44。而且，將絕緣被紙45安裝成覆蓋槽部44的內周面。定子線圈46具有繞裝在6個槽部的每一槽部44的6個相線圈，並且包含交流連接按電角120度的相位差繞裝的3個相線圈的第1交流線圈和交流連接按電角120度的相位差繞裝的其餘3個相線圈的第2交流線圈。這裡，第l交流線圈和第2交流線圈具有電角a度的相位差。各相線圈是2串並聯的3匝線圈。定子線圈47是漆包線，其中包含作為導體的直徑1.5毫米的銅線、在鐵心的外周塗覆約20微米的厚度並加以硬化的聚醯亞胺酯樹脂層、以及在聚醯亞胺酯樹脂層的外周塗覆約15微米厚度並加以硬化的聚醯胺一醯亞胺樹脂層(未圖示)。瓷漆皮構成以聚醯亞胺酯樹脂層為下層、以聚醯胺一醯亞胺樹脂層為上層的2層結構。而且，定子線圈47的槽收裝部47a在裝到定子鐵心41前，使其形變為截面實質上矩形。各槽部44中，以相互粘合且徑向排成1列的方式收裝6個定子線圈47的截面為矩形的槽收裝部47a。由此，能在槽部44內以高槽滿率收裝定子線圈47。連接定子線圈47的槽收裝部47a的折彎部47b(相當於線圈端部)伸出到定子鐵心41的軸向兩端，構成定子線圈46的線圈端部群46a。然後，將後文闡述的絕緣樹脂浸滲到槽部44內並使其硬化，進而塗覆、浸滲到兩線圈端部群46a並使其硬化。這裡，對定子線圈47作用形變為矩形的應力或定子鐵心41的製作工序中的彎曲應力(後文闡述)。因而，確保瓷漆皮與銅線的高粘合力，而且由於最外層需要較高的機械強度和延展性，在最下層形成與銅線的粘合力高的聚醯亞胺酯樹脂層，在最外層形成具有較高的機械強度和延展性的聚醯胺一醯亞胺樹脂層，還將聚醯胺一醯亞胺樹脂層的厚度加大到瓷漆皮總厚的約43%。絕緣樹脂利用油酸對T服IC變性聚酯樹脂作25X變性後得到的基底樹脂中添加作為反應性稀釋劑的服MA，溶解成基底樹脂固態份額為40重量％50重量％後，又對其添加並混合0.04重量％的阻聚劑(氫醌)、0.1重量％的乾燥劑(環酸鈷)、1.3重量％的過氧化物(1-1二叔丁基)。接著，說明定子40的製造方法。首先，層疊從軋制鋼板衝裁的規定片數的帶狀磁性薄板，製作長方體的疊層鐵心50。在此疊層鐵心50上形成鐵心底部50a、寬度大的齒部50b和寬度小的齒部50c、由鐵心底部50a和齒部50b、50c劃分成的槽部50d。接著，同時將12個定子線圈47在同一平面上彎成輻射狀，又用夾具往直角方向摺疊，從而製作圖所示的線圈組件51。再者，將折彎部47b連接的槽收裝部47a彎成按6槽間距(6P)排列的平面狀圖案，從而形成各定子線圈47。然後，利用折彎部47b將相鄰的槽收裝部47a錯開定子線圈47的寬度的份額。各錯開1槽間距地排列6對將形成這種圖案的2個定子線圈47錯開6槽間距後疊在槽收裝部47a排列的線圈對，從而構成線圈組件51。然後，將定子線圈47的端部各6個地伸出到線圈組件51的兩端的兩則部。而且，以準直的方式將折彎部47b排列在線圈組件51的兩側部。這樣構成的線圈組件51,將槽收裝部47a以衝壓成形的方式形變為截面矩形。接著，如圖17(a)所示，疊置3層線圈組件51,並將絕緣紙45裝到裝在槽部50d內的疊層鐵心50上。這時，各槽部50d將6個槽收裝部47a排成1列收裝。然後，僅將疊層鐵心50的兩端部彎曲成與定子鐵心41的曲率半徑等同的曲率後，將整個疊層鐵心50彎曲成圓筒狀，並使槽部50d的開口朝向內周側。然後，將彎曲成圓筒狀的疊層鐵心50的兩端面對接，並利用例如雷射焊接將其合為一體，從而得到圖17(b)所示的圓筒狀的定子鐵心41。接著，連接定子線圈47的端部，製作6個相線圈。然後，如圖5所示，使定子鐵心41保持在保持夾具18中，一面圍繞軸心旋轉，一面從噴嘴19將絕緣樹脂從定子40的徑向外方塗覆、浸滲到定子線圈46的線圈端部群46a後，以15(TC加熱30分鐘，使其硬化。由此，將絕緣樹脂浸滲到線圈端部群46a，並進行硬化，利用絕緣樹脂的硬化體48將構成線圈端部群46a的多數線圈端部(折彎部47b)粘合為一體。同樣，塗覆在線圈端部群46a的絕緣樹脂沿線圈端部浸滲到槽部44內並得到硬化，利用絕緣樹脂的硬化體48將定子線圈47的槽收裝部47a粘合到槽部44。由此，使定子40的剛性提高，抑制發生電磁噪聲，並提高定子線圈46的抗振性，抑制定子線圈47的相磨引起的絕緣性劣化。此實施方式3中，將定子線圈47的槽收裝部47a收裝在槽部44內，使其在徑向排直成l列，形成在長度方向的整個區域相互粘合，所以相鄰的槽收裝部47a接近，槽收裝部47a與絕緣紙45接近。因而，由於這些接近部的毛細管現象，絕緣樹脂容易浸滲，即使減小作為絕緣樹脂的主成分的T服IC變性聚酯樹脂的油成分造成的變性量，也將絕緣樹脂無間隙地填充到槽部44內。所以，能將油酸造成的THEIC變性聚酯樹脂的變性量減小到25X，提高絕緣樹脂的硬化體48的初期粘合力。本線圈結構中，定子線圈47的槽收裝部47a之間進行線接觸或面接觸，產生大應力。將定子線圈的槽收裝部47a形變為截面矩形，將安裝線圈組件51的疊層鐵心50彎曲成圓筒狀，所以要求定子線圈47的最外層高機械強度和延展性。此實施方式3中，通過組合將最外層的聚醯胺一醯亞胺樹脂層的厚度加大為瓷漆皮總厚的約43%的定子線圈47和此絕緣樹脂，得到耐線圈組件51的製造工序和疊層鐵心50的彎曲工序的高強度和高初期粘合力，並能初期維持高粘合力和高絕緣性。再者，上述實施方式1中，使用塗覆1層聚醯胺一醯亞胺樹脂層的漆包線，實施方式2、3中，使用塗覆聚醯亞胺酯樹脂層和聚醯胺一醯亞胺樹脂層的漆包線，但用於本發明的漆包線只要將聚醯胺一醯亞胺樹脂層當作最外層，不限於上述方式。瓷漆皮的最外層的聚醯胺一醯亞胺樹脂層只要聚醯胺一醯亞胺為主成分就可以，例如在要求容易巻繞時，可包含若干聚乙烯等具有滑性的添加劑。最好根據所要求的特性和質量，將聚醯胺一醯亞胺作為主成分，一面考慮與本絕緣樹脂的親合性，一面設計瓷漆皮。將漆包線以巻在大巻繞構件的狀態出廠，但為了防止這時發生瓷漆皮損傷，並提高對巻繞構件的漆包線收裝效率，有時塗敷石蠟等。這時，石蠟並非瓷漆皮的一層，不相當於本申請的瓷漆皮的最外層。上述各實施方式中，說明了以每極2個的比率形成槽數的情況，但槽的數量不限於此。此外，說明了將槽部排列成非等間距的情況，但槽部的排列不限於此，也可例如排列成等角間距。上述各實施方式中，說明了用於車輛用交流發電機的轉子和定子的情況，但也可用於車輛用電動機或車輛用電動發電機。例如，用於車輛用啟動電動機的轉子時，運轉僅在車輛啟動時進行，平常不運轉，所以最好使用設定成獲得高粘合力的絕緣樹脂。這時，最好將絕緣樹脂中的油成分抑制在20重量％的程度。又，用於電動動力轉向用電動機的轉子時，與發電機不同，雖然平時不進行運轉，但用戶控制轉向時進行運轉，所以不僅需要粘合力，而且需要不容易熱劣化。因而，最好將絕緣樹脂中的油成分抑制在25重量％的程度。用於車輛用電動發電機的轉子或定子時，將絕緣樹脂設計成又維持作為發電機的耐熱劣化性、又提高粘合力。尤其是用於混合動力汽車或電動汽車的驅動系統的車輛用電動發電機，由於直接關係到車輛的行駛，因此要求較高的可靠性。權利要求1、一種旋轉電機線圈部的絕緣結構，將絕緣樹脂浸滲在將線圈卷繞在鐵心上的線圈部中，其特徵在於，所述線圈是用以聚醯胺-醯亞胺樹脂層作為最上層的瓷漆皮覆蓋的漆包線，所述絕緣樹脂是利用油成分變性的THEIC變性聚酯樹脂。2、如權利要求1中所述的旋轉電機線圈部的絕緣結構，其特徵在於，所述油成分是具有非飽和鍵的脂肪酸。3、如權利要求1中所述的旋轉電機線圈部的絕緣結構，其特徵在於，所述油成分是油酸。4、如權利要求1至3中任一項所述的旋轉電機線圈部的絕緣結構，其特徵在於，所述油成分造成的T服IC變性聚酯樹脂的變性量大於等於20%且小於40%。5、如權利要求1至3中任一項所述的旋轉電機線圈部的絕緣結構，其特徵在於，所述絕緣樹脂中添加丙烯類單基物。6、如權利要求1至3中任一項所述的旋轉電機線圈部的絕緣結構，其特徵在於，所述瓷漆皮的下層具有聚醯亞胺酯樹脂層。7、如權利要求6中所述的旋轉電機線圈部的絕緣結構，其特徵在於，所述瓷漆皮構成所述聚醯胺一醯亞胺樹脂層和所述聚醯亞胺酯樹脂層的2層結構。8、如權利要求6中所述的旋轉電機線圈部的絕緣結構，其特徵在於，將所述聚醯胺一醯亞胺樹脂層形成為大於等於所述瓷漆皮的總厚度的30%的厚度。9、如權利要求1中所述的旋轉電機線圈部的絕緣結構，其特徵在於，所述線圈是定子線圈，所述鐵心是定子鐵心。10、如權利要求1中所述的旋轉電機線圈部的絕緣結構，其特徵在於，所述線圈是勵磁線圈，所述鐵心是轉子鐵心。11、如權利要求9或10中所述的旋轉電機線圈部的絕緣結構，其特徵在於，所述旋轉電機是車輛用交流發電機。全文摘要本發明的目的是取得緩解導體與絕緣樹脂之間發生的應力、減輕瓷漆皮損壞且長期維持高粘合強度和高絕緣性的旋轉電機線圈部的絕緣結構。將定子線圈(24)繞裝在定子鐵心(11)上，將絕緣樹脂浸滲到槽部(22)內並使其硬化。定子線圈(24)是在銅線外周塗覆聚醯胺—醯亞胺樹脂並使其硬化的漆包線，絕緣樹脂將利用脂肪酸變性的THEIC變性聚酯樹脂作為主成分。文檔編號H02K15/12GK101282066SQ20071018671公開日2008年10月8日申請日期2007年11月12日優先權日2007年4月5日發明者德山均,淺尾淑人,片山廣記,牧野友孝申請人:三菱電機株式會社;菱電化成株式會社