專利名稱：發(fā)電機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于適于浸漬的液態(tài)環(huán)氧樹脂組合物以及卷繞該環(huán)氧樹脂組合物被覆的漆包線的發(fā)電機(jī)。
技術(shù)背景以前，作為適于浸漬用的環(huán)氧樹脂組合物，已知由脂環(huán)式環(huán)氧樹脂、二羥基苯類及酸酐形成的產(chǎn)物(JP-A-昭57-174314)。在制作用于汽車的電機(jī)和發(fā)電機(jī)中定子和轉(zhuǎn)子的漆包線時，在該漆包線間浸漬該公報中公開的環(huán)氧樹脂組合物并固定漆包線時，該環(huán)氧樹脂組合物可很好地浸漬在漆包線之間。然而，由于其硬化速度緩慢，所以存在作業(yè)效率顯著低的缺點。進(jìn)而，由于硬化樹脂被覆膜對漆包線粘合性不充分，所以，在漆包線和被覆膜的界面處，也存在發(fā)生剝離和破裂的問題。
為了使環(huán)氧樹脂組合物浸漬到漆包線間后進(jìn)行硬化，以前的環(huán)氧樹脂組合物以含有硬化劑和硬化促進(jìn)劑的形態(tài)出售。因此，制造環(huán)氧樹脂組合物后，經(jīng)過一段時間就會硬化，所以存在難以保存管理的問題。
發(fā)明詳述本發(fā)明的目的是克服上述問題，提供一種適于浸漬的液態(tài)環(huán)氧樹脂組合物制造方法及卷繞由該環(huán)氧樹脂組合物被覆的漆包線的發(fā)電機(jī)。
根據(jù)本發(fā)明的第一點，提供一種具有轉(zhuǎn)子和定子的發(fā)電機(jī)，其中，定子包括具有多個切槽的定子芯和第1漆包線；第1漆包線多次通過各切槽、卷繞成定子芯；轉(zhuǎn)子包括旋轉(zhuǎn)軸、轉(zhuǎn)子繞線管、磁極、冷卻風(fēng)扇及第2漆包線；冷卻風(fēng)扇向著旋轉(zhuǎn)軸方向的兩端具有多塊葉片；第2漆包線多次卷繞在轉(zhuǎn)子繞線管上；所述第1、第2漆包線由液態(tài)環(huán)氧樹脂組合物被覆，液態(tài)環(huán)氧樹脂組合物含有環(huán)氧樹脂和、常溫下為液態(tài)的酸酐及常溫下為液態(tài)的咪唑化合物；所述環(huán)氧樹脂含有平均分子量300～600的雙酚A型環(huán)氧樹脂30～50重量份和、環(huán)上具有縮合的環(huán)氧基的常溫下為液態(tài)的脂環(huán)式環(huán)氧樹脂50～70重量份；所述咪唑化合物的配合量對上述環(huán)氧樹脂100重量份達(dá)到2～4重量份的比例。
附圖簡要說明

圖1示出了本發(fā)明實施方案的轉(zhuǎn)子。
圖2示出了本發(fā)明實施方案的定子。
最佳實施形態(tài)的詳細(xì)說明以下詳細(xì)說明本發(fā)明的最佳實施方案。
(I)A劑的調(diào)制首先，準(zhǔn)備以下材料。
·30～50重量份平均分子量300～600的雙酚A型環(huán)氧樹脂·50～70重量份脂環(huán)式環(huán)氧樹脂將粘度比雙酚A型環(huán)氧樹脂低的脂環(huán)式環(huán)氧樹脂裝入罐內(nèi)，邊攪拌裝入罐內(nèi)的脂環(huán)式環(huán)氧樹脂，邊加熱到30℃，使粘度進(jìn)一步降低。脂環(huán)式環(huán)氧樹脂，環(huán)上具有縮合的環(huán)氧基，在常溫下呈液態(tài)。
接著，一邊以7～13rpm攪拌加熱的脂環(huán)式環(huán)氧樹脂，一邊向該脂環(huán)式環(huán)氧樹脂中，慢慢添加預(yù)熱到80℃的雙酚A型環(huán)氧樹脂。
在本實施方案中，邊加熱、攪拌粘度較低的脂環(huán)式環(huán)氧樹脂，邊向該脂環(huán)式環(huán)氧樹脂中添加較高粘度的雙酚A型環(huán)氧樹脂。據(jù)此，能在短時間內(nèi)，將雙酚A型環(huán)氧樹脂和脂環(huán)式環(huán)氧樹脂混合均勻。所以，提高了生產(chǎn)效率。
在本實施方案中，只要滿足平均分子量300～600的條件，任何雙酚A型環(huán)氧樹脂都可使用。
作為環(huán)上具有縮合環(huán)氧基的，常溫下為液態(tài)的脂環(huán)式環(huán)氧樹脂，列舉如下。
(1)3，4-環(huán)氧環(huán)己基甲基-(3，4-環(huán)氧)環(huán)己烷羧化物
(2)乙烯環(huán)己烯二氧化物 (3)雙(3，4-環(huán)氧環(huán)己基甲基)己二酸酯 (4)二環(huán)脂族的二酯二環(huán)氧化物 當(dāng)然，本實施方案中使用的脂環(huán)式環(huán)氧樹脂并不僅限于這些實例。
在上述A劑中，當(dāng)雙酚A型環(huán)氧樹脂的比率小于上述范圍時，所得到的液狀環(huán)氧樹脂組合物的耐破裂性惡化。另一方面，當(dāng)雙酚A型環(huán)氧樹脂的比率大于上述范圍時，所得到的液態(tài)環(huán)氧樹脂組合物的浸漬性惡化。根據(jù)情況，耐熱性也會惡化。因此，兩種環(huán)氧樹脂的混合比率必須在上述范圍內(nèi)。
(II)B劑的調(diào)制首先準(zhǔn)備以下材料。
·常溫下液態(tài)酸酐·常溫下液態(tài)咪唑化合物將酸酐裝入罐內(nèi)，邊攪拌邊加熱到80～120℃，使粘度降低。然后，邊以3～7rpm攪拌加熱的酸酐，邊往其中慢慢添加預(yù)熱到80～120℃的咪唑化合物。此時，添加的咪唑化合物要比攪拌的酸酐量少。然后，對整個酸酐和咪唑化合物的混合物進(jìn)行真空除泡。在上述攪拌時，最好用大葉片攪拌。
本實施方案中，以慢速(3～7rpm)攪拌，混合后進(jìn)行真空除泡。因此，將酸酐和咪唑化合物裝入容器時，可預(yù)防從混合物中釋放出二氧化碳?xì)猓瑢?dǎo)致容器膨脹。
上述常溫下為液態(tài)的酸酐，起到硬化劑的作用。作為本實施方案中使用的酸酐，例如，可以舉出甲基四氫酞酸酐、甲基六氫酞酸酐、甲基納西克酸酐等。當(dāng)然，本實施方案中使用的酸酐并不僅限于這些。
常溫下為液態(tài)的咪唑化合物，起到硬化促進(jìn)劑的作用。作為本實施方案中使用的咪唑化合物，可以采用2-乙基-4-甲基咪唑和1-芐基-2-甲基咪唑等。當(dāng)然，本實施方案中可使用的咪唑化合物并不限于這些。
(III)A劑和B劑的混合(調(diào)制液狀環(huán)氧樹脂組合物)將液狀環(huán)氧樹脂組合物浸漬在漆包線之間，在以漆包線固定時，可將等量(90～110重量份)的A劑和B劑攪拌混合，得到適于浸漬的液態(tài)環(huán)氧樹脂組合物。通過A劑和B劑等量混合，很容易形成A劑和B劑的均勻混合液。然而，當(dāng)不等量時，液中一種藥劑易于局部存在。結(jié)果是，由于硬化時間等不同，導(dǎo)致質(zhì)量不均勻。
在本實施方案中，咪唑化合物的使用比率，對于上述A劑100重量份為2～4重量份。超過此范圍時，會損害液態(tài)環(huán)氧樹脂組合物的浸漬性和硬化劑，因此與漆包線的粘合性惡化，而且有效時間也縮短，另一方面，當(dāng)小于此范圍時，硬化性顯著惡化。酸酐的配合量，在本實施方案中未作特別限制。然而，一般情況下，對于A劑1當(dāng)量環(huán)氧基，酸酐為0.5～1.5當(dāng)量，最好為0.8～1.2當(dāng)量。
(IV)發(fā)電機(jī)用漆包線使用(III)中得到的液態(tài)環(huán)氧樹脂組合物，按以下順序制造發(fā)電機(jī)使用的轉(zhuǎn)子和定子。首先，在轉(zhuǎn)子繞線管1上卷繞數(shù)層漆包線，形成轉(zhuǎn)子(參照圖1)。將該轉(zhuǎn)子加熱到120～160℃，從上方滴加浸漬液態(tài)環(huán)氧樹脂組合物。在120～160℃下硬化，通過冷卻，環(huán)氧樹脂組合物被覆在其表面上，得到轉(zhuǎn)子。按同樣的順序，也可得到在定子芯2上卷繞數(shù)層漆包線的定子(參照圖2)。
(V)定子的結(jié)構(gòu)其次，對本實施方案涉及的定子結(jié)構(gòu)加以說明。如圖2所示，定子是由具有多個切槽3的圓筒狀定子芯2及通過切槽3卷繞在定子芯2上的漆包線4構(gòu)成。漆包線4多次通過各切槽3、卷繞在定子2上。上述漆包線4通過液態(tài)環(huán)氧樹脂被覆。借此，漆包線4彼此固著，可以抑制漆包線4的振動。
(VI)轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)對本實施方案涉及的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)加以說明。如圖1所示，轉(zhuǎn)子由轉(zhuǎn)子繞線管1、冷卻風(fēng)扇5、旋轉(zhuǎn)軸6、磁極7、漆包線8構(gòu)成。旋轉(zhuǎn)軸6突出在轉(zhuǎn)子繞線管1的上下方向。磁極7從轉(zhuǎn)子繞線管1突出在外徑方向，上方向及下方向交叉延伸。冷卻風(fēng)扇5安裝在旋轉(zhuǎn)軸6上，配置在磁極7的上下。冷卻風(fēng)扇5具有突出在上方向或下方向的幾塊葉片，在旋轉(zhuǎn)時，可以使其周圍冷卻。轉(zhuǎn)子繞線管1、冷卻風(fēng)扇5、磁極7可以與旋轉(zhuǎn)軸6一起旋轉(zhuǎn)。因此，在未圖示的本實施方案的定子及轉(zhuǎn)子構(gòu)成的發(fā)電機(jī)殼體內(nèi)配置的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時，冷卻風(fēng)扇5使殼體內(nèi)冷卻，可以防止發(fā)電機(jī)的溫度上升。漆包線8在轉(zhuǎn)子繞線管1上多次卷繞，如上所述，用液態(tài)環(huán)氧樹脂組合物被覆其表面。借此，漆包線8彼此固著?？梢砸种妻D(zhuǎn)子的振動。
實施例下面對本發(fā)明的實施例加以說明。
實施例1～4按表1所示比例，使用ェピコ一ト828(雙酚A型環(huán)氧樹脂、分子量380、ジセパンェポキシ社制)、セロキサィド 2021(3，4-環(huán)氧環(huán)己基甲基(3，4-環(huán)氧)環(huán)己烷羧化物、ダィセル化學(xué)工業(yè)社制)、HN2200R(甲基四氫酞酸酐、日立化成工業(yè)社制)、2E4Mz(2-乙基-4-甲基咪唑，四國化成工業(yè)社制)。以和實施方案相同的順序調(diào)合A劑、B劑，進(jìn)行混合，得到液態(tài)環(huán)氧樹脂組合物。接著，對該組合物，按下法其浸漬性、硬化性、漆包線和硬化樹脂的界面剝離、有無破裂、耐熱性和有效時間，并進(jìn)行性能評價，結(jié)果示于表1。
比較例1～8在比較例1～4中，使用實施方案中介紹的范圍以外的比率的雙酚A型環(huán)氧樹脂(ェピコ一ト828)和脂環(huán)式環(huán)氧樹脂(セロキサィド 2021)，調(diào)制A劑。比較例5中，硬化促進(jìn)劑的配合量為本發(fā)明范圍以外的比率。比較例8中，作為硬化促進(jìn)劑，使用DMP-30(2，4，6-三(二甲基氨基甲基)酚)。比較例7中，作為硬化促進(jìn)劑，使用三氟化硼單甲基胺(BF3-MA)。比較例的結(jié)果也示于表1。
性能評價(1)浸漬性在發(fā)電機(jī)用的轉(zhuǎn)子芯上，卷繞約10層線徑2mm的漆包線，形成轉(zhuǎn)子。將該轉(zhuǎn)子加熱到160℃，從其上滴加、浸漬液態(tài)環(huán)氧樹脂組合物，在160℃下硬化后，冷卻，在相對于卷繞線方向的橫向上切割轉(zhuǎn)子。隨后，觀察硬化樹脂向漆包線間的浸漬狀況。將浸漬性區(qū)分如下，“○”評價為浸漬性良好。
在整個漆包線層面上浸漬了硬化樹脂的○漆包線只有3～9層浸漬了硬化樹脂的△漆包線只有1或2層浸漬了硬化樹脂的×(2)硬化性根據(jù)JIS C-2104，在150℃熱板溫度下測定凝膠化時間。凝膠化時間區(qū)分如下，“○”評價為硬化性良好。
70～120秒○超過120秒△低于70秒×(3)漆包線和硬化樹脂的界面剝離、有無裂紋和上述(1)浸漬測定方法一樣，向漆包線浸漬液態(tài)環(huán)氧樹脂組合物，硬化后得到轉(zhuǎn)子。對轉(zhuǎn)子在空氣中進(jìn)行155℃/30分鐘～-40℃/30發(fā)鐘的熱循環(huán)，進(jìn)行10次。室溫下，用放大鏡觀察漆包線和硬化樹脂的界面，判斷有無剝離、裂紋。
(4)耐熱性將160℃下硬化的樹脂樣品置于熱分析裝置(理學(xué)電機(jī)社制、TMA測定裝置)中，從室溫繼續(xù)升溫到220℃，同時，求出各溫度下的線膨脹率，將線膨脹率變化的溫度取為玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。該玻璃化轉(zhuǎn)變溫度區(qū)分如下，“○”評價為耐熱性良好。
155℃以上○155℃以下×(5)有效時間在22℃下，將A劑和B劑混合后，其粘度達(dá)到2倍混合后的粘度時，所需要的時間作為可使用有效時間。可使用有效時間在6小時以上，有效時間評價為“良好”。
表1
權(quán)利要求1.一種具有轉(zhuǎn)子和定子的發(fā)電機(jī)，其中，定子包括具有多個切槽的定子芯和第1漆包線；第1漆包線多次通過各切槽、卷繞成定子芯；轉(zhuǎn)子包括旋轉(zhuǎn)軸、轉(zhuǎn)子繞線管、磁極、冷卻風(fēng)扇及第2漆包線；冷卻風(fēng)扇向著旋轉(zhuǎn)軸方向的兩端具有多塊葉片；第2漆包線多次卷繞在轉(zhuǎn)子繞線管上；所述第1、第2漆包線由液態(tài)環(huán)氧樹脂組合物被覆，液態(tài)環(huán)氧樹脂組合物含有環(huán)氧樹脂和、常溫下為液態(tài)的酸酐及常溫下為液態(tài)的咪唑化合物；所述環(huán)氧樹脂含有平均分子量300～600的雙酚A型環(huán)氧樹脂30～50重量份和、環(huán)上具有縮合的環(huán)氧基的常溫下為液態(tài)的脂環(huán)式環(huán)氧樹脂50～70重量份；所述咪唑化合物的配合量對上述環(huán)氧樹脂100重量份達(dá)到2～4重量份的比例。
專利摘要A劑含有30～50重量份平均分子量300～600的雙酚A型環(huán)氧樹脂和50～70重量份環(huán)上具有縮合環(huán)氧基的脂環(huán)式環(huán)氧樹脂。B劑含有常溫下為液態(tài)的酸酐和常溫下為液態(tài)的咪唑化合物。提供一種以等量A劑和B劑進(jìn)行混合攪拌，將該液態(tài)環(huán)氧樹脂組合物向漆包線間浸漬，制造的發(fā)電機(jī)。
文檔編號H02K3/30GK2620941SQ0324651
公開日2004年6月16日 申請日期2003年4月21日 優(yōu)先權(quán)日2003年4月21日
發(fā)明者豬狩聰, 川野崇之, 本木啟博 申請人:索瑪株式會社