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JP7600727B2 - Rotating electric machine stator - Google Patents
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Description

本開示は、回転電機用ステータに関する。 This disclosure relates to a stator for a rotating electric machine.

コイル素材のコイルエンド部とスロット収容部との間で絶縁膜の絶縁材料(樹脂材料)を異ならせる技術が知られている。この技術では、コイルエンド部には、エポキシ樹脂の電着塗装層上に、ポリアミドイミド樹脂又はポリイミド樹脂の電着塗装層を付与し、スロット収容部には、ポリアミドイミド樹脂又はポリイミド樹脂の電着塗装層のみを付与する。 A technique is known in which the insulating material (resin material) of the insulating film is different between the coil end portion of the coil material and the slot accommodation portion. In this technique, an electrodeposition coating layer of polyamide-imide resin or polyimide resin is applied on top of an electrodeposition coating layer of epoxy resin to the coil end portion, and only an electrodeposition coating layer of polyamide-imide resin or polyimide resin is applied to the slot accommodation portion.

特開2012-235648号公報JP 2012-235648 A

しかしながら、上記のような従来技術では、絶縁膜の樹脂材料を異ならせるだけであるので、コイルエンド部とスロット収容部のそれぞれに好適な特性や厚みを有する電着塗装層を付与することが難しい。 However, in the conventional technology described above, the resin material of the insulating film is simply changed, making it difficult to provide an electrocoat layer with suitable characteristics and thickness for each of the coil end portion and the slot accommodating portion.

そこで、1つの側面では、本開示は、コイルエンド部とスロット収容部のそれぞれに好適な特性や厚みを有する絶縁膜を実現することを目的とする。 Therefore, in one aspect, the present disclosure aims to realize an insulating film that has suitable characteristics and thickness for each of the coil end portion and the slot accommodating portion.

1つの側面では、ステータコアに絶縁膜を有するコイルが巻装される回転電機用ステータであって、
前記コイルは、前記ステータコアのスロットに挿入されるスロット収容部と、コイルエンド部とを有し、
前記絶縁膜は、第1絶縁層と第2絶縁層とを含み、
前記第1絶縁層は、前記スロット収容部及び前記コイルエンド部に設けられ、
前記第2絶縁層は、前記スロット収容部及び前記コイルエンド部のうちの、前記コイルエンド部のみに、前記第1絶縁層よりも外側に設けられ、
前記第2絶縁層は、前記第1絶縁層に比べて、部分放電開始電圧又は絶縁破壊電圧が高い、回転電機用ステータが提供される。
According to one aspect, there is provided a stator for a rotating electric machine, in which a coil having an insulating film is wound around a stator core,
The coil has a slot receiving portion to be inserted into the slot of the stator core and a coil end portion,
the insulating film includes a first insulating layer and a second insulating layer;
The first insulating layer is provided in the slot-accommodating portion and the coil end portion,
the second insulating layer is provided only in the coil end portion of the slot accommodating portion and the coil end portion, and is provided outside the first insulating layer;
The second insulating layer has a higher partial discharge inception voltage or dielectric breakdown voltage than the first insulating layer, thereby providing a stator for a rotating electric machine.

1つの側面では、本開示によれば、コイルエンド部とスロット収容部のそれぞれに好適な特性や厚みを有する絶縁膜を実現することが可能となる。 In one aspect, the present disclosure makes it possible to realize an insulating film with suitable characteristics and thickness for each of the coil end portion and the slot accommodating portion.

ステータの軸方向に沿った断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the axial direction of the stator. 一のコイル片の3面図である。FIG. 2 is a three-view diagram of one coil piece. 実施例1によるコイル片におけるスロット収容部の概略的な断面図である。4 is a schematic cross-sectional view of a slot-receiving portion of a coil piece according to the first embodiment. FIG. 実施例1によるコイル片における渡り部(コイルエンド部)の概略的な断面図である。3 is a schematic cross-sectional view of a transition portion (coil end portion) of a coil piece according to the first embodiment. FIG. 実施例1による第1電着塗装工程の概要の説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram of an overview of a first electrodeposition coating step according to Example 1. 実施例1による第2電着塗装工程の概要の説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram of an overview of the second electrodeposition coating step according to Example 1. 実施例1による一のワークを示す概略的な平面図である。FIG. 2 is a schematic plan view showing one workpiece according to the first embodiment. 実施例2によるコイル片におけるスロット収容部の概略的な断面図である。11 is a schematic cross-sectional view of a slot-receiving portion of a coil piece according to a second embodiment. FIG. 実施例2によるコイル片における渡り部(コイルエンド部)の概略的な断面図である。11 is a schematic cross-sectional view of a transition portion (coil end portion) of a coil piece according to a second embodiment. FIG. 実施例2による第1電着塗装工程の概要の説明図である。FIG. 10 is an explanatory diagram of an overview of a first electrodeposition coating process according to Example 2. 実施例2による第2電着塗装工程の概要の説明図である。FIG. 11 is an explanatory diagram of an overview of a second electrodeposition coating process according to Example 2.

以下、添付図面を参照しながら各実施例について詳細に説明する。なお、図面の寸法比率はあくまでも一例であり、これに限定されるものではなく、また、図面内の形状等は、説明の都合上、部分的に誇張している場合がある。 Each embodiment will be described in detail below with reference to the attached drawings. Note that the dimensional ratios in the drawings are merely examples and are not limiting. Also, shapes in the drawings may be partially exaggerated for the sake of explanation.

以下では、まず、本実施例の回転電機用のステータ10について説明してから、コイル製造方法について説明する。 Below, we will first explain the stator 10 for a rotating electric machine of this embodiment, and then explain the coil manufacturing method.

図1は、ステータコア112にコイル片52が組み付けられた状態のステータ10の軸方向に沿った断面図である。なお、図1には、図中のQ2部の拡大図が併せて示される。図2は、複数のコイル片52のうちの、一のコイル片52の3面図である。 Figure 1 is a cross-sectional view along the axial direction of the stator 10 with the coil pieces 52 assembled to the stator core 112. Note that Figure 1 also shows an enlarged view of part Q2 in the figure. Figure 2 is a three-view diagram of one of the multiple coil pieces 52.

ステータコイル114は、U相コイル、V相コイル、及びW相コイル(以下、U、V、Wを区別しない場合は「相コイル」と称する)を含む。各相コイルの基端は、入力端子(図示せず)に接続されており、各相コイルの末端は、他の相コイルの末端に接続されて中性点を形成する。すなわち、ステータコイル114は、スター結線される。ただし、ステータコイル114の結線態様は、必要とするモータ特性等に応じて、適宜、変更してもよく、例えば、ステータコイル114は、スター結線に代えて、デルタ結線されてもよい。 The stator coil 114 includes a U-phase coil, a V-phase coil, and a W-phase coil (hereinafter, when U, V, and W are not distinguished, they are referred to as "phase coils"). The base end of each phase coil is connected to an input terminal (not shown), and the end of each phase coil is connected to the end of the other phase coil to form a neutral point. In other words, the stator coil 114 is star-connected. However, the connection mode of the stator coil 114 may be changed as appropriate depending on the required motor characteristics, etc. For example, the stator coil 114 may be delta-connected instead of star-connected.

ステータコイル114の各相コイルは、複数のコイル片52を結合して構成される。コイル片52は、相コイルを、組み付けやすい単位(例えば2つのスロット23に挿入される単位)で分割したセグメントコイル(セグメント導体)の形態である。 Each phase coil of the stator coil 114 is formed by joining multiple coil pieces 52. The coil pieces 52 are in the form of segment coils (segment conductors) in which the phase coil is divided into units that are easy to assemble (for example, units that can be inserted into two slots 23).

一のコイル片52は、軸方向の一方側のセグメント導体52Aと、軸方向の他方側のセグメント導体52Bとを結合してなる。 One coil piece 52 is formed by combining a segment conductor 52A on one side in the axial direction with a segment conductor 52B on the other side in the axial direction.

セグメント導体52A及びセグメント導体52Bは、それぞれ、一対の直線状のスロット収容部50と、当該一対のスロット収容部50を連結するコイルエンド部(渡り部)54と、を有したU字状に成形されてよい。コイル片52をステータコア112に組み付ける際、一対のスロット収容部50は、それぞれ、スロット23に挿入される(図1参照)。この場合、コイル片52は、例えば軸方向に組み付けることができる。 The segment conductor 52A and the segment conductor 52B may each be formed into a U-shape having a pair of linear slot-accommodating portions 50 and a coil end portion (bridge portion) 54 connecting the pair of slot-accommodating portions 50. When the coil pieces 52 are assembled to the stator core 112, the pair of slot-accommodating portions 50 are each inserted into the slots 23 (see FIG. 1). In this case, the coil pieces 52 can be assembled, for example, in the axial direction.

一のスロット23には、図1に示すコイル片52のスロット収容部50が複数、径方向に並んで挿入される。従って、ステータコア112の軸方向の両端には、周方向に延びるコイルエンド部54が複数、径方向に並ぶ。なお、一のスロット23には、同相の相コイルを形成するコイル片52のスロット収容部50だけが挿入される。ここでは、一例として、一のスロット23に6つのコイル片52が組み付けられる(すなわち6層巻構造である)。 In one slot 23, multiple slot-accommodated portions 50 of the coil pieces 52 shown in FIG. 1 are inserted side by side in the radial direction. Therefore, multiple coil end portions 54 extending in the circumferential direction are radially arranged at both axial ends of the stator core 112. Note that only the slot-accommodated portions 50 of the coil pieces 52 forming the same phase coil are inserted into one slot 23. Here, as an example, six coil pieces 52 are assembled into one slot 23 (i.e., a six-layer winding structure).

なお、図2に示す例では、セグメント導体52A及びセグメント導体52Bは、それぞれ、周方向両側のスロット収容部50のうちの一方が結合可能であるのに対して、他方が、径方向に1層分だけ互いに離間する方向にオフセットする。具体的には、セグメント導体52A及びセグメント導体52Bは、それぞれ、対向面42の頂部にオフセット部521A、521Bを備え、オフセット部521A、521Bは、径方向で逆方向のオフセットを実現する。 In the example shown in FIG. 2, the segment conductors 52A and 52B are each capable of coupling one of the slot accommodating portions 50 on both circumferential sides, while the other is offset in a direction away from each other by one layer in the radial direction. Specifically, the segment conductors 52A and 52B each have offset portions 521A and 521B at the top of the opposing surface 42, and the offset portions 521A and 521B realize offsets in opposite directions in the radial direction.

コイル片52は、重ね巻の形態でステータコア112に巻装される。この場合、一のコイル片52を構成するセグメント導体52A及びセグメント導体52Bは、図2に示すように、それぞれ、周方向両側のスロット収容部50のうちの、一方側のスロット収容部50の結合部40同士(すなわち開放側端部同士)が結合される。この場合、他方側のスロット収容部50は、他の一のコイル片52に結合される。この際、結合部40は、互いに全体が径方向で対向して面接触する対向面42を有し、対向面42同士が重なる状態で結合部40同士が結合される。 The coil pieces 52 are wound around the stator core 112 in a lap winding configuration. In this case, the segment conductors 52A and 52B constituting one coil piece 52 are joined at the joint portions 40 (i.e., the open ends) of the slot accommodation portions 50 on one side of the slot accommodation portions 50 on both circumferential sides, as shown in FIG. 2. In this case, the slot accommodation portion 50 on the other side is joined to the other coil piece 52. In this case, the joint portions 40 have opposing surfaces 42 that are entirely opposed to each other in the radial direction and come into surface contact with each other, and the joint portions 40 are joined together with the opposing surfaces 42 overlapping each other.

なお、図1及び図2では、特定の構造のステータコア112及びステータコイル114が示されるが、ステータコア112及びステータコイル114の構造は、ステータコイル114が絶縁膜130A、130Bを有する限り、任意である。また、セグメントコイルの形態のコイル片は、コイル片52のようなステータコア112のスロット23内で結合される形態に限られず、軸方向一端側で結合される形態のような、他の形態であってもよい。また、ステータコイル114の巻き方も任意であり、波巻の形態等のような、上述したような重ね巻の形態以外の巻き方であってもよい。 1 and 2 show the stator core 112 and the stator coil 114 of a specific structure, but the structure of the stator core 112 and the stator coil 114 is arbitrary as long as the stator coil 114 has insulating films 130A and 130B. Furthermore, the coil pieces in the form of segment coils are not limited to being joined within the slots 23 of the stator core 112 like the coil pieces 52, but may be in other forms, such as being joined at one axial end. Furthermore, the winding method of the stator coil 114 is also arbitrary, and may be a winding method other than the lap winding type described above, such as a wave winding type.

次に、実施例ごとに、コイル絶縁膜構成とコイル製造方法について説明を行う。 Next, we will explain the coil insulating film configuration and coil manufacturing method for each example.

[実施例1]
まず、図3A及び図3Bを参照して、実施例1によるコイル片52の断面構造(絶縁膜130A等)について詳説する。図3Aは、実施例1によるコイル片52におけるスロット収容部50の概略的な断面図であり、図3Bは、実施例1によるコイル片52におけるコイルエンド部54の概略的な断面図である。
[Example 1]
First, the cross-sectional structure (insulating film 130A, etc.) of the coil piece 52 according to Example 1 will be described in detail with reference to Figures 3A and 3B. Figure 3A is a schematic cross-sectional view of the slot-receiving portion 50 in the coil piece 52 according to Example 1, and Figure 3B is a schematic cross-sectional view of the coil end portion 54 in the coil piece 52 according to Example 1.

コイル片52は、図3A及び図3Bに示すように、断面略矩形の線状導体(平角線)120を、絶縁膜130Aで被覆してなる。ここでは、線状導体は、一例として、銅により形成される。ただし、変形例では、線状導体は、鉄やアルミのような他の導体材料により形成されてもよい。また、線状導体の断面形状は、矩形以外であってもよい。 As shown in Figures 3A and 3B, the coil piece 52 is formed by covering a linear conductor (rectangular wire) 120 having a substantially rectangular cross section with an insulating film 130A. Here, the linear conductor is formed of copper, as an example. However, in modified examples, the linear conductor may be formed of other conductive materials such as iron or aluminum. Also, the cross-sectional shape of the linear conductor may be other than rectangular.

本実施例では、絶縁膜130Aは、スロット収容部50とコイルエンド部54に対してそれぞれ異なる態様で形成される。具体的には、スロット収容部50における絶縁膜130Aは、第1電着塗装層1301Aを有するのに対して、コイルエンド部54における絶縁膜130Aは、第1電着塗装層1301Aと、第2電着塗装層1302Aとを有する。なお、本実施例では、スロット収容部50における絶縁膜130Aは、第1電着塗装層1301Aからなるが、他の層(第2電着塗装層1302Aとは異なる層)を含んでもよい。同様に、本実施例では、コイルエンド部54における絶縁膜130Aは、第1電着塗装層1301Aと、第2電着塗装層1302Aとからなるが、他の層を含んでもよい。 In this embodiment, the insulating film 130A is formed in different manners for the slot accommodation portion 50 and the coil end portion 54. Specifically, the insulating film 130A in the slot accommodation portion 50 has a first electrocoating layer 1301A, whereas the insulating film 130A in the coil end portion 54 has a first electrocoating layer 1301A and a second electrocoating layer 1302A. In this embodiment, the insulating film 130A in the slot accommodation portion 50 is made of the first electrocoating layer 1301A, but may include other layers (layers different from the second electrocoating layer 1302A). Similarly, in this embodiment, the insulating film 130A in the coil end portion 54 is made of the first electrocoating layer 1301A and the second electrocoating layer 1302A, but may include other layers.

また、本実施例では、コイルエンド部54において、第2電着塗装層1302Aは、第1電着塗装層1301Aよりも外側に形成される。すなわち、コイルエンド部54においては、スロット収容部50と同様に、第1電着塗装層1301Aが線状導体120に接する態様で設けられる。 In addition, in this embodiment, in the coil end portion 54, the second electrocoating layer 1302A is formed outside the first electrocoating layer 1301A. That is, in the coil end portion 54, the first electrocoating layer 1301A is provided in a manner in which it contacts the linear conductor 120, similar to the slot accommodation portion 50.

第1電着塗装層1301Aは、塗料により電着塗装して形成される層である。塗料は、ポリアミドイミド樹脂やポリイミド樹脂等を含む絶縁塗料や、エポキシ樹脂等を含む絶縁塗料であってよい。 The first electrocoating layer 1301A is a layer formed by electrocoating with paint. The paint may be an insulating paint containing polyamide-imide resin or polyimide resin, or an insulating paint containing epoxy resin.

第2電着塗装層1302Aは、塗料により電着塗装して形成される層である。塗料は、第1電着塗装層1301Aを形成するための塗料と同一である。 The second electrocoating layer 1302A is a layer formed by electrocoating with paint. The paint is the same as the paint used to form the first electrocoating layer 1301A.

塗料は、部分放電に対する絶縁膜130Aの耐性を高める機能を有するフィラーを含んでもよい。かかるフィラーは、放電耐性を持つ材料であり、例えば、鱗片状マイカ粒子や、鱗片状シリカ粒子又はその類であってよい。このようなフィラーは、沿面距離を増加させる機能も有する。 The paint may contain a filler that has the function of increasing the resistance of the insulating film 130A to partial discharge. Such a filler is a discharge-resistant material, and may be, for example, flaky mica particles, flaky silica particles, or the like. Such a filler also has the function of increasing the creepage distance.

ところで、コイル片52は、コイルエンド部54においては、異なる相間での絶縁性を高める観点(すなわち部分放電の開始電圧を高める観点)から、絶縁膜130Aの厚みが比較的大きいほうが望ましい。また、コイルエンド部54においては、部分放電に対する耐性(部分放電現象が起こっても劣化し難い特性)が比較的高いことが望ましい。 In the coil pieces 52, it is desirable that the insulating film 130A be relatively thick in the coil end portions 54 in order to improve the insulation between different phases (i.e., to increase the inception voltage of partial discharge). It is also desirable that the coil end portions 54 have a relatively high resistance to partial discharge (the characteristic of being less susceptible to deterioration even when a partial discharge phenomenon occurs).

他方、コイル片52は、スロット23に収容されるスロット収容部50においては、スロット23内における導体の占有率(コイル占積率)を高める観点から、絶縁膜130Aが比較的薄いほうが望ましい。 On the other hand, in the coil piece 52, in the slot receiving portion 50 that is received in the slot 23, it is desirable for the insulating film 130A to be relatively thin in order to increase the conductor occupancy rate (coil space factor) within the slot 23.

この点、本実施例では、コイル片52は、コイルエンド部54において、絶縁膜130Aが第1電着塗装層1301Aに加えて、第2電着塗装層1302Aを有するので、厚みを比較的に大きくすることができる。特に、本実施例では、第2電着塗装層1302Aは、スロット収容部50には設けられないので、スロット収容部50における導体の占有率に係る制約を受けることなく、所望の厚みに形成できる。これにより、所望の厚みに形成した第2電着塗装層1302Aによって、コイルエンド部54における絶縁性を効果的に高めることができる。また、塗料が、上述したフィラーを含む場合は、コイルエンド部54における部分放電に対する耐性を効果的に高めることができる。 In this respect, in the present embodiment, the coil piece 52 can have a relatively large thickness in the coil end portion 54 because the insulating film 130A has the second electrocoating layer 1302A in addition to the first electrocoating layer 1301A. In particular, in this embodiment, the second electrocoating layer 1302A is not provided in the slot accommodating portion 50, so it can be formed to the desired thickness without being restricted by the conductor occupancy rate in the slot accommodating portion 50. As a result, the second electrocoating layer 1302A formed to the desired thickness can effectively improve the insulation in the coil end portion 54. In addition, when the paint contains the above-mentioned filler, it can effectively improve the resistance to partial discharge in the coil end portion 54.

また、本実施例では、第2電着塗装層1302Aがスロット収容部50には設けられないので、スロット収容部50における絶縁膜130A(第1電着塗装層1301A)は、コイルエンド部54における絶縁膜130Aの望ましい構成に係る制約を受け難い。これにより、第1電着塗装層1301Aは、スロット収容部50における望ましい絶縁膜130Aの構成に適合するように、形成できる。従って、本実施例のように、第1電着塗装層1301Aは、所望の比較的薄い厚みに形成できる。この場合、スロット23内における導体の占有率(コイル占積率)は、好ましくは、63%以上であり、更に好ましくは、65%以上である。 In addition, in this embodiment, since the second electrocoating layer 1302A is not provided in the slot accommodating portion 50, the insulating film 130A (first electrocoating layer 1301A) in the slot accommodating portion 50 is less subject to restrictions related to the desired configuration of the insulating film 130A in the coil end portion 54. As a result, the first electrocoating layer 1301A can be formed to match the desired configuration of the insulating film 130A in the slot accommodating portion 50. Therefore, as in this embodiment, the first electrocoating layer 1301A can be formed to a desired relatively thin thickness. In this case, the conductor occupancy rate (coil space factor) in the slot 23 is preferably 63% or more, and more preferably 65% or more.

なお、本実施例において、塗料が、上述したフィラーを含む場合には、塗料が同フィラーを一切含まない場合に比べて、絶縁膜130Aの比誘電率がコイルエンド部54において高くなる。しかしながら、この場合に、部分放電が起きたとしても、上述した鱗片状の形態のフィラーによるバリア効果(すなわち、電気トリーの進展を防止する機能)によって、絶縁膜130Aの耐久性(寿命)は、塗料がフィラーを一切含まない場合(すなわち樹脂成分だけである場合)に比べて有意に高い。 In this embodiment, when the paint contains the above-mentioned filler, the relative dielectric constant of the insulating film 130A is higher in the coil end portion 54 than when the paint does not contain any of the above-mentioned filler. However, in this case, even if partial discharge occurs, the durability (lifespan) of the insulating film 130A is significantly higher than when the paint does not contain any filler (i.e., when it is only a resin component) due to the barrier effect of the above-mentioned scale-like filler (i.e., the function of preventing the progression of electrical trees).

次に、図4A以降を参照して、実施例1によるコイル製造方法について詳説する。 Next, the coil manufacturing method according to Example 1 will be described in detail with reference to Figure 4A and subsequent figures.

本実施例のコイル製造方法は、まず、絶縁膜130Aが付与される前かつ成形後のコイル素材を準備する準備工程を含む。なお、成形後のコイル素材は、例えば、直線状の線状導体を曲げ成形等してなる。成形後のコイル素材は、一部の成形だけが実行済みであってもよいし、例えば図2に示したコイル片52のセグメント導体52A、52Bに対応する形態へと成形が完了されていてもよい(図4C参照)。 The coil manufacturing method of this embodiment first includes a preparation step of preparing the coil material before the insulating film 130A is applied and after forming. The formed coil material is formed, for example, by bending a linear conductor. The formed coil material may be only partially formed, or may be completely formed into a shape corresponding to the segment conductors 52A and 52B of the coil piece 52 shown in FIG. 2 (see FIG. 4C).

本実施例のコイル製造方法は、準備工程で準備したコイル素材(以下、「ワークW」とも称する)に対して絶縁膜130Aを電着塗装により付与する電着塗装工程を含む。なお、準備工程と電着塗装工程との間には、他の工程(例えば洗浄工程等)が含まれてもよい。 The coil manufacturing method of this embodiment includes an electrodeposition coating process in which an insulating film 130A is applied by electrodeposition coating to the coil material (hereinafter also referred to as "workpiece W") prepared in the preparation process. Note that other processes (e.g., a cleaning process, etc.) may be included between the preparation process and the electrodeposition coating process.

ワークWにおける絶縁膜130Aを付与する対象部分(被塗部分)は、ワークW全体であってもよいし、ワークWの一部であってもよい。本実施例では、一例として、ワークWにおける絶縁膜130Aを付与する対象部分は、ワークWの略全体(開放側端部W3を除いた部分)であり、以下、単にワークWという。 The target portion (portion to be coated) of the workpiece W to which the insulating film 130A is applied may be the entire workpiece W or a part of the workpiece W. In this embodiment, as an example, the target portion of the workpiece W to which the insulating film 130A is applied is substantially the entire workpiece W (excluding the open end W3), and hereinafter will be referred to simply as the workpiece W.

図4Aは、第1電着塗装工程の概要の説明図であり、図4Bは、第2電着塗装工程の概要の説明図である。図4Cは、一のワークWを示す概略的な平面図である。図4A及び図4Bには、Z軸が定義されており、また、Z軸に関して、Z方向に沿ったZ1側及びZ2側が定義されている。Z方向は、上下方向に対応し、Z1側及びZ2側は、それぞれ、上側と下側に対応する。 Figure 4A is an explanatory diagram of the outline of the first electrodeposition coating process, and Figure 4B is an explanatory diagram of the outline of the second electrodeposition coating process. Figure 4C is a schematic plan view showing one workpiece W. In Figures 4A and 4B, the Z axis is defined, and the Z1 side and Z2 side along the Z direction are defined with respect to the Z axis. The Z direction corresponds to the up-down direction, and the Z1 side and Z2 side correspond to the upper side and lower side, respectively.

電着塗装工程は、図4Aに示すように、ワークWを電着槽701に深く浸漬する第1工程と、図4Bに示すように、ワークWを電着槽701に浅く浸漬する第2工程と、を含む。第1工程及び第2工程は、この順で連続的に実行される。 The electrocoating process includes a first process in which the workpiece W is deeply immersed in the electrocoating tank 701 as shown in FIG. 4A, and a second process in which the workpiece W is shallowly immersed in the electrocoating tank 701 as shown in FIG. 4B. The first and second processes are carried out continuously in this order.

電着槽701には、塗料が満たされている。なお、図4A及び図4Bには、電着槽701に満たされた塗料がハッチング領域721で模式的に示されている。なお、塗料は上述したとおりである。 The electrodeposition tank 701 is filled with paint. In Fig. 4A and Fig. 4B, the paint filled in the electrodeposition tank 701 is shown diagrammatically by the hatched area 721. The paint is as described above.

電着槽701において、第1電極74と第2電極76との間の電位差が発生すると、塗料を介して直流電流が発生し(塗膜成分が電気泳動し)、電着槽701内に浸漬されたワークWの表面には、塗料の膜(塗膜)が析出(電着)される。このようにして形成される塗料の膜が、絶縁膜130Aの第1電着塗装層1301A及び第2電着塗装層1302Aとなる。なお、第1電極74は、ワークWに直接的に導通され、第2電極76は、電着槽701内に配置され、第1電極74と第2電極76との間には、直流電源(整流器)78が電気的に接続される。また、第1工程中、電着槽701における塗料は、流れを有する。例えば、第1工程中、電着槽701には、供給側の配管(図示せず)から塗料が供給され、排出側から排出される。この場合、塗料は電着槽701を介して循環される。 When a potential difference occurs between the first electrode 74 and the second electrode 76 in the electrodeposition tank 701, a direct current is generated through the paint (the coating film components electrophores), and a paint film (coating film) is deposited (electrodeposited) on the surface of the workpiece W immersed in the electrodeposition tank 701. The paint film thus formed becomes the first electrodeposition coating layer 1301A and the second electrodeposition coating layer 1302A of the insulating film 130A. The first electrode 74 is directly conducted to the workpiece W, the second electrode 76 is disposed in the electrodeposition tank 701, and a direct current power source (rectifier) 78 is electrically connected between the first electrode 74 and the second electrode 76. In addition, during the first process, the paint in the electrodeposition tank 701 has a flow. For example, during the first process, the paint is supplied to the electrodeposition tank 701 from a supply side pipe (not shown) and discharged from the discharge side. In this case, the paint is circulated through the electrodeposition tank 701.

第1工程では、図4Aに示すように、電着槽701において、ワークWは、コイルエンド部54となる部位W1(図4C参照)と、スロット収容部50となる部位W2(図4C参照)とが、浸漬される。なお、電着槽701において、第2電極76は、コイルエンド部54となる部位W1と、スロット収容部50となる部位W2とに対向するように、Z方向に延在する。このようにして、ワークWは、電着槽701において、コイルエンド部54となる部位W1と、スロット収容部50となる部位W2とに、上述した第1電着塗装層1301Aが電着塗装される。 In the first step, as shown in FIG. 4A, the workpiece W is immersed in an electrodeposition bath 701 at a portion W1 (see FIG. 4C) that will become the coil end portion 54 and a portion W2 (see FIG. 4C) that will become the slot accommodating portion 50. In the electrodeposition bath 701, the second electrode 76 extends in the Z direction so as to face the portion W1 that will become the coil end portion 54 and the portion W2 that will become the slot accommodating portion 50. In this way, the workpiece W is electrodeposited in the electrodeposition bath 701 with the first electrodeposition coating layer 1301A described above at the portion W1 that will become the coil end portion 54 and the portion W2 that will become the slot accommodating portion 50.

第2工程では、図4Bに示すように、ワークWは、コイルエンド部54となる部位W1(図4C参照)と、スロット収容部50となる部位W2(図4C参照)のうちの、部位W1だけが、浸漬される。なお、電着槽701において、第2電極76は、コイルエンド部54となる部位W1に対向するように、Z方向に延在する。このようにして、ワークWは、コイルエンド部54となる部位W1だけに、上述した第2電着塗装層1302Aが電着塗装される。ただし、変形例では、塗料は、部位W2の一部(部位W1に隣接する一部)にも電着塗装されてもよいし、部位W1の一部(部位W2に隣接する一部)に、電着塗装されなくてもよい。すなわち、電着槽701に浸漬されたときの、塗料の液面は、コイルエンド部54となる部位W1と、スロット収容部50となる部位W2との間の境界位置に対して若干ずれてもよい。 In the second step, as shown in FIG. 4B, the workpiece W is immersed in only the portion W1 of the portion W1 (see FIG. 4C) that will become the coil end portion 54 and the portion W2 (see FIG. 4C) that will become the slot accommodating portion 50. In the electrochemical deposition bath 701, the second electrode 76 extends in the Z direction so as to face the portion W1 that will become the coil end portion 54. In this way, the above-mentioned second electrochemical coating layer 1302A is electrochemically coated only on the portion W1 of the workpiece W that will become the coil end portion 54. However, in a modified example, the paint may also be electrochemically coated on a part of the portion W2 (a part adjacent to the portion W1), or may not be electrochemically coated on a part of the portion W1 (a part adjacent to the portion W2). In other words, when the workpiece W is immersed in the electrochemical deposition bath 701, the liquid level of the paint may be slightly shifted from the boundary position between the portion W1 that will become the coil end portion 54 and the portion W2 that will become the slot accommodating portion 50.

本実施例では、上述したように、第2工程は第1工程に後続して連続的に実行される。この場合、第2工程は、第1工程において電着塗装された第1電着塗装層1301Aが完全に硬化される前に、実行される。例えば、第2工程は、第1工程の実行後、すぐに実行されてもよいし、浸漬状態を維持したまま浸漬深さだけを変化させる態様で連続的に実行されてもよい。この場合、第1電着塗装層1301Aが絶縁体であるにもかからず、塗料は、ワークWにおける第1電着塗装層1301Aの表面上に析出できる(すなわち第2電着塗装層1302Aを適切に形成できる)。また、第1電着塗装層1301Aが上述したように比較的薄い膜厚で形成される場合には、第1電着塗装層1301Aの抵抗が比較的小さいため、塗料は、ワークWにおける第1電着塗装層1301Aの表面上に析出できる。 In this embodiment, as described above, the second step is performed continuously following the first step. In this case, the second step is performed before the first electrocoating layer 1301A electrocoated in the first step is completely cured. For example, the second step may be performed immediately after the first step, or may be performed continuously in a manner in which only the immersion depth is changed while maintaining the immersion state. In this case, even though the first electrocoating layer 1301A is an insulator, the paint can be deposited on the surface of the first electrocoating layer 1301A on the workpiece W (i.e., the second electrocoating layer 1302A can be properly formed). In addition, when the first electrocoating layer 1301A is formed with a relatively thin film thickness as described above, the resistance of the first electrocoating layer 1301A is relatively small, so the paint can be deposited on the surface of the first electrocoating layer 1301A on the workpiece W.

なお、本実施例では、上述したように、第2工程は、第1工程と共通の電着槽701を利用して、第1工程に後続して連続的に実行されるので、第1電着塗装層1301A上での第2電着塗装層1302Aの析出が可能となる。しかしながら、変形例では、第2工程は、第1工程とは異なる電着槽を利用して実現されてもよい。この場合、それぞれの電着槽における塗料は同じとなされる。 In this embodiment, as described above, the second step is performed continuously following the first step using the same electrodeposition tank 701 as the first step, making it possible to deposit the second electrodeposition coating layer 1302A on the first electrodeposition coating layer 1301A. However, in a modified example, the second step may be performed using an electrodeposition tank different from the first step. In this case, the paint in each electrodeposition tank is the same.

このようにして、本実施例によれば、電着塗装工程は、第1電着塗装層1301Aを形成する第1工程に後続して、第2電着塗装層1302Aを形成する第2工程を含む。これにより、スロット収容部50に第1電着塗装層1301Aを有しかつコイルエンド部54に第1電着塗装層1301A及び第2電着塗装層1302Aを有する上述したコイル片52を製造できる。 Thus, according to this embodiment, the electrocoating process includes a first process of forming the first electrocoating layer 1301A, followed by a second process of forming the second electrocoating layer 1302A. This allows the above-mentioned coil piece 52 to be manufactured, which has the first electrocoating layer 1301A in the slot accommodation portion 50 and the first electrocoating layer 1301A and the second electrocoating layer 1302A in the coil end portion 54.

ところで、第1工程が第2工程の後に実行される場合には、コイルエンド部54とスロット収容部50のうちの、コイルエンド部54だけに第2電着塗装層1302Aが付与されるので、続く第1工程において、コイルエンド部54に比較的厚みの大きい第1電着塗装層1301Aを付与し難くなる。これは、“発明が解決しようとする課題”の欄で上述したように、第1工程が第2工程の後に実行される場合には、第1工程における電着槽701において、第2電着塗装層1302Aがすでに形成されたコイルエンド部54と塗料との間の電位差は、第2電着塗装層1302Aのないスロット収容部50と塗料との間の電位差に比べて小さくなりやすいためである。なお、第1工程が第2工程の後に実行される場合に、有意な膜厚差(比較的厚みの大きい第1電着塗装層1301Aによる膜厚差)を確保しようとすると長時間の第1工程が必要となり、スロット収容部50の膜厚(第1電着塗装層1301Aの厚み)が不要に大きくなり、スロット23内おける導体の占積率低下のおそれがある。 However, when the first step is performed after the second step, the second electrodeposition coating layer 1302A is applied only to the coil end portion 54 out of the coil end portion 54 and the slot accommodating portion 50, so it becomes difficult to apply the relatively thick first electrodeposition coating layer 1301A to the coil end portion 54 in the subsequent first step. This is because, as described above in the "Problem to be Solved by the Invention" section, when the first step is performed after the second step, the potential difference between the paint and the coil end portion 54 on which the second electrodeposition coating layer 1302A has already been formed is likely to be smaller than the potential difference between the paint and the slot accommodating portion 50 without the second electrodeposition coating layer 1302A in the electrodeposition bath 701 in the first step. In addition, if the first step is performed after the second step, in order to ensure a significant difference in film thickness (the difference in film thickness due to the relatively thick first electrocoating layer 1301A), the first step will require a long time, which may result in an unnecessarily large film thickness in the slot accommodating portion 50 (the thickness of the first electrocoating layer 1301A), and may result in a decrease in the space factor of the conductor in the slot 23.

これに対して、第1工程が第2工程の前に実行される場合には、コイルエンド部54とスロット収容部50との間の膜厚差は、実質的に、第2工程によってコイルエンド部54だけに付与される第2電着塗装層1302Aの厚さ分となる。この場合、第2工程で第2電着塗装層1302Aを形成するだけで、コイルエンド部54とスロット収容部50との間で絶縁膜130Aの有意な膜厚差を容易に確保できる。なお、第2電着塗装層1302Aを比較的厚くするために(すなわち膜厚差を比較的大きくするために)第2工程の時間を比較的長くした場合でも、第2電着塗装層1302Aはスロット収容部50に付与されることはないので、スロット23内おける導体の占積率低下のおそれもない。このようにして、本実施例によれば、コイルエンド部54とスロット収容部50との間で絶縁膜130Aの有意な膜厚差を電着塗装により確保することが可能となる。 On the other hand, when the first step is performed before the second step, the film thickness difference between the coil end portion 54 and the slot accommodating portion 50 is substantially the thickness of the second electrocoating layer 1302A applied only to the coil end portion 54 by the second step. In this case, a significant film thickness difference of the insulating film 130A between the coil end portion 54 and the slot accommodating portion 50 can be easily ensured by simply forming the second electrocoating layer 1302A in the second step. Even if the time of the second step is relatively long in order to make the second electrocoating layer 1302A relatively thick (i.e., to make the film thickness difference relatively large), the second electrocoating layer 1302A is not applied to the slot accommodating portion 50, so there is no risk of a decrease in the space factor of the conductor in the slot 23. In this way, according to this embodiment, it is possible to ensure a significant film thickness difference of the insulating film 130A between the coil end portion 54 and the slot accommodating portion 50 by electrocoating.

なお、本実施例において、第1電着塗装層1301Aの厚みt1(図3B参照)と第2電着塗装層1302Aの厚みt2(図3B参照)との塗膜比率は、求められるモータ仕様に応じて適宜決定されてよい。例えば、第1電着塗装層1301Aの厚みt1と第2電着塗装層1302Aの厚みt2との塗膜比率は、0.5:9.5~9.5:0.5で品質特性とコスト特性を容易に変えることが可能である。 In this embodiment, the coating ratio between the thickness t1 of the first electrocoating layer 1301A (see FIG. 3B) and the thickness t2 of the second electrocoating layer 1302A (see FIG. 3B) may be appropriately determined according to the required motor specifications. For example, the coating ratio between the thickness t1 of the first electrocoating layer 1301A and the thickness t2 of the second electrocoating layer 1302A is 0.5:9.5 to 9.5:0.5, making it possible to easily change the quality characteristics and cost characteristics.

ここで、本実施例の電着塗装工程では、ワークWは、図4A及び図4Bに示すように、その開放側端部W3が第1電極74側に保持された状態で、電着槽701に浸漬される。従って、ワークWにおける開放側端部W3には、第1電着塗装層1301Aや第2電着塗装層1302Aが付与されない。なお、開放側端部W3は、図2に示したセグメントコイルの形態のコイル片52の結合部40を形成する部位である。このようなコイル片52の結合部40(開放側端部W3)には、本実施例の電着塗装工程よりも後の工程で別途、絶縁膜130Aを形成するための被膜が付与されてよい。例えば、ステータコア112への組込み後に、電着塗装とは異なる任意の方法(例えばワニス塗布)で、かかる被膜が付与されてもよい。 Here, in the electrocoating process of this embodiment, the workpiece W is immersed in the electrocoating tank 701 with its open end W3 held on the first electrode 74 side, as shown in Figures 4A and 4B. Therefore, the first electrocoating layer 1301A and the second electrocoating layer 1302A are not applied to the open end W3 of the workpiece W. The open end W3 is the portion that forms the joint 40 of the coil piece 52 in the form of the segment coil shown in Figure 2. A coating for forming the insulating film 130A may be applied to the joint 40 (open end W3) of such a coil piece 52 in a process subsequent to the electrocoating process of this embodiment. For example, such a coating may be applied by any method other than electrocoating (e.g., varnish application) after assembly into the stator core 112.

[実施例2]
以下の説明において、上述した実施例1と同様であってよい構成要素については、同一の参照符号を付して説明を省略する場合がある。
[Example 2]
In the following description, components that may be similar to those in the first embodiment described above will be given the same reference numerals and descriptions thereof may be omitted.

まず、図5A及び図5Bを参照して、実施例2によるコイル片52の断面構造(絶縁膜130B等)について詳説する。図5Aは、実施例2によるコイル片52におけるスロット収容部50の概略的な断面図であり、図5Bは、実施例2によるコイル片52におけるコイルエンド部54の概略的な断面図である。 First, the cross-sectional structure (insulating film 130B, etc.) of coil piece 52 according to Example 2 will be described in detail with reference to Figures 5A and 5B. Figure 5A is a schematic cross-sectional view of slot-accommodating portion 50 in coil piece 52 according to Example 2, and Figure 5B is a schematic cross-sectional view of coil end portion 54 in coil piece 52 according to Example 2.

コイル片52は、図5A及び図5Bに示すように、断面略矩形の線状導体(平角線)120を、絶縁膜130Bで被覆してなる。ここでは、線状導体は、一例として、銅により形成される。ただし、変形例では、線状導体は、鉄やアルミのような他の導体材料により形成されてもよい。また、線状導体の断面形状は、矩形以外であってもよい。 As shown in Figs. 5A and 5B, the coil piece 52 is formed by covering a linear conductor (rectangular wire) 120 having a substantially rectangular cross section with an insulating film 130B. Here, the linear conductor is formed of copper, as an example. However, in modified examples, the linear conductor may be formed of other conductive materials such as iron or aluminum. Furthermore, the cross-sectional shape of the linear conductor may be other than rectangular.

本実施例では、絶縁膜130Bは、スロット収容部50とコイルエンド部54に対してそれぞれ異なる態様で形成される。具体的には、スロット収容部50における絶縁膜130Bは、第1電着塗装層1301Bを有するのに対して、コイルエンド部54における絶縁膜130Bは、第1電着塗装層1301Bと、第2電着塗装層1302Bとを有する。なお、本実施例では、スロット収容部50における絶縁膜130Bは、第1電着塗装層1301Bからなるが、他の層(第2電着塗装層1302Bとは異なる層)を含んでもよい。同様に、本実施例では、コイルエンド部54における絶縁膜130Bは、第1電着塗装層1301Bと、第2電着塗装層1302Bとからなるが、他の層を含んでもよい。 In this embodiment, the insulating film 130B is formed in different manners for the slot accommodating portion 50 and the coil end portion 54. Specifically, the insulating film 130B in the slot accommodating portion 50 has a first electrocoating layer 1301B, whereas the insulating film 130B in the coil end portion 54 has a first electrocoating layer 1301B and a second electrocoating layer 1302B. In this embodiment, the insulating film 130B in the slot accommodating portion 50 is made of the first electrocoating layer 1301B, but may include other layers (layers different from the second electrocoating layer 1302B). Similarly, in this embodiment, the insulating film 130B in the coil end portion 54 is made of the first electrocoating layer 1301B and the second electrocoating layer 1302B, but may include other layers.

また、本実施例では、コイルエンド部54において、第2電着塗装層1302Bは、第1電着塗装層1301Bよりも外側に形成される。すなわち、コイルエンド部54においては、スロット収容部50と同様に、第1電着塗装層1301Bが線状導体120に接する態様で設けられる。ただし、変形例では、コイルエンド部54において、第2電着塗装層1302Bは、第1電着塗装層1301Bよりも内側(すなわち線状導体120に接する態様)に形成されてもよい。 In addition, in this embodiment, the second electrocoating layer 1302B is formed on the outer side of the first electrocoating layer 1301B in the coil end portion 54. That is, in the coil end portion 54, the first electrocoating layer 1301B is provided in contact with the linear conductor 120, similar to the slot accommodating portion 50. However, in a modified example, the second electrocoating layer 1302B may be formed on the inner side of the first electrocoating layer 1301B in the coil end portion 54 (i.e., in contact with the linear conductor 120).

第1電着塗装層1301Bは、第1塗料により電着塗装して形成される層である。第1塗料は、ポリアミドイミド樹脂やポリイミド樹脂等を含む絶縁塗料や、エポキシ樹脂等を含む絶縁塗料であってよい。 The first electrocoating layer 1301B is a layer formed by electrocoating with a first paint. The first paint may be an insulating paint containing polyamide-imide resin or polyimide resin, or an insulating paint containing epoxy resin.

第2電着塗装層1302Bは、第2塗料により電着塗装して形成される層である。第2塗料は、絶縁膜130Bの比誘電率を低下させる機能を有する第1フィラー、及び、部分放電に対する絶縁膜130Bの耐性を高める機能を有する第2フィラー、のうちの少なくともいずれか一方を含む。第2塗料は、第1塗料と樹脂成分が同じである。例えば、第2塗料は、第1塗料に、第1フィラー及び第2フィラーのうちの少なくともいずれか一方を添加したものであってよい。 The second electrocoating layer 1302B is a layer formed by electrocoating with a second paint. The second paint contains at least one of a first filler having a function of lowering the relative dielectric constant of the insulating film 130B and a second filler having a function of increasing the resistance of the insulating film 130B to partial discharge. The second paint has the same resin component as the first paint. For example, the second paint may be the first paint to which at least one of the first filler and the second filler has been added.

第1フィラーは、比誘電率が低い材料であり、例えば、気泡入りカプセルフィラー、フッ素系樹脂のPTFE(ポリテトラフルオロエチレン)粒子又はその類であってよい。気泡入りカプセルは、例えば10μm程度のカプセル内に気体を封止する形態であってよい。なお、カプセル内に封止される気体の種類は任意である。 The first filler is a material with a low dielectric constant, and may be, for example, a bubble-filled capsule filler, PTFE (polytetrafluoroethylene) particles of a fluorine-based resin, or the like. The bubble-filled capsule may be in the form of a gas sealed in a capsule of, for example, about 10 μm. The type of gas sealed in the capsule is arbitrary.

第2フィラーは、放電耐性を持つ材料であり、例えば、鱗片状マイカ粒子や、鱗片状シリカ粒子又はその類であってよい。このような第2フィラーは、沿面距離を増加させる機能も有する。 The second filler is a discharge-resistant material, and may be, for example, scaly mica particles, scaly silica particles, or the like. Such a second filler also has the function of increasing the creepage distance.

第2塗料は、好ましくは、第1フィラー及び第2フィラーの双方を含む。この場合、絶縁膜130Bの比誘電率を低下させる機能と、部分放電に対する絶縁膜130Bの耐性を高める機能の双方を実現できる。 The second paint preferably contains both the first filler and the second filler. In this case, it is possible to achieve both the function of lowering the relative dielectric constant of the insulating film 130B and the function of increasing the resistance of the insulating film 130B to partial discharge.

以下では、第2塗料の含まれるフィラーについて、第1フィラー及び第2フィラーを特に区別しないときは、単にフィラーと称する。 In the following, when there is no particular distinction between the first filler and the second filler, the filler contained in the second paint will simply be referred to as the filler.

ところで、コイル片52は、コイルエンド部54においては、異なる相間での絶縁性を高める観点(すなわち部分放電の開始電圧を高める観点)から、絶縁膜130Bの比誘電率が比較的低くかつ厚みが比較的大きいほうが望ましい。また、コイルエンド部54においては、部分放電に対する耐性(部分放電現象が起こっても劣化し難い特性)が比較的高いことが望ましい。 In the coil end portions 54 of the coil pieces 52, it is desirable that the dielectric constant of the insulating film 130B is relatively low and the thickness is relatively large from the viewpoint of improving the insulation between different phases (i.e., from the viewpoint of increasing the inception voltage of partial discharge). It is also desirable that the coil end portions 54 have a relatively high resistance to partial discharge (the characteristic of being less susceptible to deterioration even when a partial discharge phenomenon occurs).

他方、コイル片52は、スロット23に収容されるスロット収容部50においては、スロット23内における導体の占有率(コイル占積率)を高める観点から、絶縁膜130Bが比較的薄いほうが望ましい。また、スロット収容部50においては、コスト低減を図る観点から、絶縁膜130Bにはフィラー(上述した第1フィラーや第2フィラー)の含有量が低いほうが望ましい。また、スロット収容部50においては、コイルエンド部54とは異なり、部分放電に係る問題が生じ難いため、絶縁膜130Bの比誘電率をコイルエンド部54においてほど低くする必要性が乏しい。 On the other hand, in the slot-accommodated portion 50 where the coil piece 52 is accommodated in the slot 23, it is desirable that the insulating film 130B be relatively thin in order to increase the conductor occupancy rate (coil space factor) in the slot 23. Also, in the slot-accommodated portion 50, it is desirable that the insulating film 130B have a low filler content (the first filler and second filler described above) in order to reduce costs. Also, in the slot-accommodated portion 50, unlike the coil end portion 54, partial discharge problems are less likely to occur, so there is little need to make the relative dielectric constant of the insulating film 130B as low as in the coil end portion 54.

この点、本実施例では、コイル片52は、コイルエンド部54において、絶縁膜130Bが第1電着塗装層1301Bに加えて、第2電着塗装層1302Bを有するので、厚みを比較的に大きくすることができる。特に、本実施例では、第2電着塗装層1302Bは、スロット収容部50には設けられないので、スロット収容部50における導体の占有率に係る制約を受けることなく、所望の厚みに形成できる。これにより、所望の厚みに形成した第2電着塗装層1302Bによって、コイルエンド部54における絶縁性を効果的に高めることができる。また、第2電着塗装層1302Bが第1フィラーを含む場合は、絶縁膜130Bの比誘電率をコイルエンド部54において低くすることができ、コイルエンド部54における絶縁性を更に効果的に高めることができる。この場合、第2塗料における第1フィラーの含有量は、コイルエンド部54における絶縁膜130Bの比誘電率が、好ましくは2.0~3.2となるように、より好ましくは2.2~3.0となるように、適合されてよい。また、第2電着塗装層1302Bが第2フィラーを含む場合は、コイルエンド部54における部分放電に対する耐性を効果的に高めることができる。 In this respect, in the present embodiment, the coil piece 52 has a relatively large thickness in the coil end portion 54 because the insulating film 130B has the second electrocoating layer 1302B in addition to the first electrocoating layer 1301B. In particular, in this embodiment, the second electrocoating layer 1302B is not provided in the slot accommodating portion 50, so it can be formed to a desired thickness without being restricted by the conductor occupancy rate in the slot accommodating portion 50. As a result, the second electrocoating layer 1302B formed to a desired thickness can effectively improve the insulation in the coil end portion 54. In addition, when the second electrocoating layer 1302B contains the first filler, the relative dielectric constant of the insulating film 130B can be lowered in the coil end portion 54, and the insulation in the coil end portion 54 can be further effectively improved. In this case, the content of the first filler in the second paint may be adjusted so that the relative dielectric constant of the insulating film 130B in the coil end portion 54 is preferably 2.0 to 3.2, more preferably 2.2 to 3.0. In addition, when the second electrocoating layer 1302B contains the second filler, the resistance to partial discharge in the coil end portion 54 can be effectively increased.

また、本実施例では、第2電着塗装層1302Bがスロット収容部50には設けられないので、スロット収容部50における絶縁膜130B(第1電着塗装層1301B)は、コイルエンド部54における絶縁膜130Bの望ましい構成に係る制約を受け難い。これにより、第1電着塗装層1301Bは、スロット収容部50における望ましい絶縁膜130Bの構成に適合するように、形成できる。従って、本実施例のように、第1電着塗装層1301Bは、フィラーを含まない第1塗料のみにより形成でき、かつ、所望の比較的薄い厚みに形成できる。この場合、スロット23内における導体の占有率(コイル占積率)は、好ましくは、63%以上であり、更に好ましくは、65%以上である。フィラーを含まない第1塗料のみによりスロット収容部50における絶縁膜130B(第1電着塗装層1301B)を形成することで、第1フィラーを含む塗料で第1電着塗装層1301Bを形成する場合に比べて、スロット収容部50における絶縁膜130Bの破壊電圧等の電気特性を高めることができるとともに、絶縁膜130Bと線状導体120との密着性を高めることができる。また、本実施例では、第1塗料が比較的高価なフィラーを含まないことにより、コスト低減を図ることができる。 In addition, in this embodiment, since the second electrocoating layer 1302B is not provided in the slot accommodating portion 50, the insulating film 130B (first electrocoating layer 1301B) in the slot accommodating portion 50 is less subject to restrictions related to the desired configuration of the insulating film 130B in the coil end portion 54. As a result, the first electrocoating layer 1301B can be formed to match the desired configuration of the insulating film 130B in the slot accommodating portion 50. Therefore, as in this embodiment, the first electrocoating layer 1301B can be formed only with the first paint that does not contain a filler, and can be formed to the desired relatively thin thickness. In this case, the conductor occupancy rate (coil space factor) in the slot 23 is preferably 63% or more, and more preferably 65% or more. By forming the insulating film 130B (first electrocoating layer 1301B) in the slot receiving portion 50 using only the first paint that does not contain a filler, it is possible to improve the electrical characteristics such as the breakdown voltage of the insulating film 130B in the slot receiving portion 50, and to improve the adhesion between the insulating film 130B and the linear conductor 120, compared to when the first electrocoating layer 1301B is formed using a paint that contains the first filler. In addition, in this embodiment, since the first paint does not contain a relatively expensive filler, it is possible to reduce costs.

なお、本実施例において、第2塗料が第2フィラーを含みかつ第1フィラーを含まない場合には、第2塗料がフィラーを一切含まない場合に比べて、絶縁膜130Bの比誘電率がコイルエンド部54において高くなる。しかしながら、この場合に、部分放電が起きたとしても、鱗片状の形態の第2フィラーによるバリア効果(すなわち、電気トリーの進展を防止する機能)によって、絶縁膜130Bの耐久性(寿命)は、第2塗料がフィラーを一切含まない場合(すなわち樹脂成分だけである場合)に比べて有意に高い。
なお、絶縁膜に欠陥がない場合は、基本的には、絶縁破壊電圧>部分放電の開始電圧の関係がある。本実施例においては、以下の関係が成り立つ。
第2フィラー層の破壊電圧>第1フィラー層の破壊電圧>第1フィラー層の開始電圧>第2フィラー層の開始電圧
ここで、第1フィラー層とは、第2塗料が第1フィラーだけを含む場合の第2電着塗装層1302Bに対応し、第2フィラー層とは、第2塗料が第2フィラーだけを含む場合の第2電着塗装層1302Bに対応する。
In this embodiment, when the second paint contains the second filler but not the first filler, the relative dielectric constant of the insulating film 130B is higher in the coil end portion 54 than when the second paint does not contain any filler. However, in this case, even if partial discharge occurs, the durability (lifespan) of the insulating film 130B is significantly higher than when the second paint does not contain any filler (i.e., when it is only a resin component) due to the barrier effect of the scaly second filler (i.e., the function of preventing the progress of electrical treeing).
In addition, if there is no defect in the insulating film, the relationship of dielectric breakdown voltage>partial discharge inception voltage is basically established. In this embodiment, the following relationship is established.
Breakdown voltage of the second filler layer > breakdown voltage of the first filler layer > onset voltage of the first filler layer > onset voltage of the second filler layer.Here, the first filler layer corresponds to the second electrocoating layer 1302B when the second paint contains only the first filler, and the second filler layer corresponds to the second electrocoating layer 1302B when the second paint contains only the second filler.

次に、図6A以降を参照して、実施例2によるコイル製造方法について詳説する。 Next, the coil manufacturing method according to Example 2 will be described in detail with reference to Figure 6A and subsequent figures.

本実施例のコイル製造方法は、まず、絶縁膜130Bが付与される前かつ成形後のコイル素材を準備する準備工程を含む。準備工程は、上述した実施例1と同様である。 The coil manufacturing method of this embodiment first includes a preparation step of preparing the coil material before the insulating film 130B is applied and after molding. The preparation step is the same as that of the above-mentioned embodiment 1.

本実施例のコイル製造方法は、準備工程で準備したコイル素材(ワークW)に対して絶縁膜130Bを電着塗装により付与する電着塗装工程を含む。なお、準備工程と電着塗装工程との間には、他の工程(例えば洗浄工程等)が含まれてもよい。 The coil manufacturing method of this embodiment includes an electrocoating process in which insulating film 130B is applied by electrocoating to the coil material (workpiece W) prepared in the preparation process. Note that other processes (e.g., a cleaning process, etc.) may be included between the preparation process and the electrocoating process.

ワークWにおける絶縁膜130Bを付与する対象部分(被塗部分)は、ワークW全体であってもよいし、ワークWの一部であってもよい。本実施例では、一例として、ワークWにおける絶縁膜130Bを付与する対象部分は、ワークWの略全体(開放側端部W3を除いた部分)であり、以下、単にワークWという。 The target portion of the workpiece W to which the insulating film 130B is applied (the portion to be coated) may be the entire workpiece W or a part of the workpiece W. In this embodiment, as an example, the target portion of the workpiece W to which the insulating film 130B is applied is substantially the entire workpiece W (excluding the open end W3), and hereinafter will be referred to simply as the workpiece W.

図6Aは、第1電着塗装工程の概要の説明図であり、図6Bは、第2電着塗装工程の概要の説明図である。 Figure 6A is an explanatory diagram of the overview of the first electrodeposition coating process, and Figure 6B is an explanatory diagram of the overview of the second electrodeposition coating process.

電着塗装工程は、図6Aに示すように、ワークWを第1電着槽701Bに浸漬する第1工程と、図6Bに示すように、ワークWを第2電着槽702Bに浸漬する第2工程と、を含む。第1工程及び第2工程は、この順で連続的に実行される。 The electrocoating process includes a first process of immersing the workpiece W in a first electrocoating tank 701B as shown in FIG. 6A, and a second process of immersing the workpiece W in a second electrocoating tank 702B as shown in FIG. 6B. The first and second processes are carried out continuously in this order.

第1電着槽701Bには、第1塗料が満たされている。なお、図6Aには、第1電着槽701Bに満たされた塗料がハッチング領域721Bで模式的に示されている。なお、第1塗料は上述したとおりである。 The first electrodeposition tank 701B is filled with the first paint. In FIG. 6A, the paint filled in the first electrodeposition tank 701B is shown diagrammatically by the hatched area 721B. The first paint is as described above.

第1電着槽701Bにおいて、第1電極74と第2電極76Aとの間の電位差が発生すると、第1塗料を介して直流電流が発生し(塗膜成分が電気泳動し)、第1電着槽701B内に浸漬されたワークWの表面には、第1塗料の膜(塗膜)が析出(電着)される。このようにして形成される第1塗料の膜が、絶縁膜130Bの第1電着塗装層1301Bとなる。なお、第1電極74は、ワークWに直接的に導通され、第2電極76Aは、第1電着槽701B内に配置され、第1電極74と第2電極76Aとの間には、直流電源(整流器)78が電気的に接続される。また、第1工程中、第1電着槽701Bにおける第1塗料は、流れを有する。例えば、第1工程中、第1電着槽701Bには、供給側の配管(図示せず)から第1塗料が供給され、排出側から排出される。この場合、第1塗料は第1電着槽701Bを介して循環される。 In the first electrodeposition tank 701B, when a potential difference occurs between the first electrode 74 and the second electrode 76A, a direct current is generated through the first paint (the coating film components electrophores), and a film (coating film) of the first paint is deposited (electrodeposited) on the surface of the workpiece W immersed in the first electrodeposition tank 701B. The film of the first paint formed in this way becomes the first electrodeposition coating layer 1301B of the insulating film 130B. The first electrode 74 is directly conducted to the workpiece W, the second electrode 76A is disposed in the first electrodeposition tank 701B, and a direct current power source (rectifier) 78 is electrically connected between the first electrode 74 and the second electrode 76A. In addition, during the first process, the first paint in the first electrodeposition tank 701B has a flow. For example, during the first process, the first paint is supplied to the first electrodeposition tank 701B from a supply side pipe (not shown) and discharged from the discharge side. In this case, the first paint is circulated through the first electrodeposition tank 701B.

第1電着槽701Bにおいては、ワークWは、コイルエンド部54となる部位W1(図4C参照)と、スロット収容部50となる部位W2(図4C参照)とが、浸漬される。なお、第1電着槽701Bにおいて、第2電極76Aは、コイルエンド部54となる部位W1と、スロット収容部50となる部位W2とに対向するように、Z方向に延在する。このようにして、ワークWは、第1電着槽701Bにおいて、コイルエンド部54となる部位W1と、スロット収容部50となる部位W2とに、上述した第1電着塗装層1301Bが電着塗装される。 In the first electrodeposition bath 701B, the workpiece W is immersed at the portion W1 (see FIG. 4C) that will become the coil end portion 54 and the portion W2 (see FIG. 4C) that will become the slot accommodating portion 50. In the first electrodeposition bath 701B, the second electrode 76A extends in the Z direction so as to face the portion W1 that will become the coil end portion 54 and the portion W2 that will become the slot accommodating portion 50. In this way, the workpiece W is electrocoated with the above-mentioned first electrocoating layer 1301B at the portion W1 that will become the coil end portion 54 and the portion W2 that will become the slot accommodating portion 50 in the first electrodeposition bath 701B.

第2電着槽702Bには、第2塗料が満たされている。なお、図6Bには、第2電着槽702Bに満たされた塗料がハッチング領域722Bで模式的に示されている。なお、第2塗料は上述したとおりである。 The second electrodeposition tank 702B is filled with the second paint. In FIG. 6B, the paint filled in the second electrodeposition tank 702B is shown diagrammatically by the hatched area 722B. The second paint is as described above.

第2電着槽702Bにおいて、第1電極74と第2電極76Bとの間の電位差が発生すると、第2塗料を介して直流電流が発生し(塗膜成分が電気泳動し)、第2電着槽702B内に浸漬されたワークWの表面(第1電着塗装層1301Bの表面)には、第2塗料の膜(塗膜)が析出(電着)される。このようにして形成される第2塗料の膜が、絶縁膜130Bの第2電着塗装層1302Bとなる。なお、第1電極74は、ワークWに直接的に導通され、第2電極76Bは、第2電着槽702B内に配置され、第1電極74と第2電極76Bとの間には、直流電源(整流器)78が電気的に接続される。また、第2工程中、第2電着槽702Bにおける第2塗料は、流れを有する。例えば、第2工程中、第2電着槽702Bには、供給側の配管(図示せず)から第2塗料が供給され、排出側から排出される。この場合、第2塗料は第2電着槽702Bを介して循環される。 In the second electrodeposition tank 702B, when a potential difference occurs between the first electrode 74 and the second electrode 76B, a direct current is generated through the second paint (the coating film components electrophores), and a film (coating film) of the second paint is deposited (electrodeposited) on the surface of the workpiece W (the surface of the first electrodeposition coating layer 1301B) immersed in the second electrodeposition tank 702B. The film of the second paint formed in this way becomes the second electrodeposition coating layer 1302B of the insulating film 130B. The first electrode 74 is directly conducted to the workpiece W, the second electrode 76B is disposed in the second electrodeposition tank 702B, and a direct current power supply (rectifier) 78 is electrically connected between the first electrode 74 and the second electrode 76B. In addition, during the second process, the second paint in the second electrodeposition tank 702B has a flow. For example, during the second step, the second coating material is supplied to the second electrodeposition tank 702B from a supply side pipe (not shown) and discharged from the discharge side. In this case, the second coating material is circulated through the second electrodeposition tank 702B.

第2電着槽702Bにおいては、ワークWは、コイルエンド部54となる部位W1(図4C参照)と、スロット収容部50となる部位W2(図4C参照)のうちの、部位W1だけが、浸漬される。なお、第2電着槽702Bにおいて、第2電極76Bは、コイルエンド部54となる部位W1に対向するように、Z方向に延在する。このようにして、ワークWは、コイルエンド部54となる部位W1だけに、上述した第2電着塗装層1302Bが電着塗装される。ただし、変形例では、第2塗料は、部位W2の一部(部位W1に隣接する一部)にも電着塗装されてもよいし、部位W1の一部(部位W2に隣接する一部)に、電着塗装されなくてもよい。すなわち、第2電着槽702Bに浸漬されたときの、第2塗料の液面は、コイルエンド部54となる部位W1と、スロット収容部50となる部位W2との間の境界位置に対して若干ずれてもよい。 In the second electrodeposition bath 702B, only the portion W1 of the workpiece W that will become the coil end portion 54 (see FIG. 4C) and the portion W2 that will become the slot accommodating portion 50 (see FIG. 4C) is immersed. In the second electrodeposition bath 702B, the second electrode 76B extends in the Z direction so as to face the portion W1 that will become the coil end portion 54. In this way, the workpiece W is electrocoated with the above-mentioned second electrocoating layer 1302B only on the portion W1 that will become the coil end portion 54. However, in a modified example, the second paint may also be electrocoated on a part of the portion W2 (a part adjacent to the portion W1), or may not be electrocoated on a part of the portion W1 (a part adjacent to the portion W2). In other words, when the workpiece W is immersed in the second electrodeposition bath 702B, the liquid level of the second paint may be slightly shifted from the boundary position between the portion W1 that will become the coil end portion 54 and the portion W2 that will become the slot accommodating portion 50.

本実施例では、上述したように、第2工程は第1工程に後続して連続的に実行される。この場合、第2工程は、第1工程において電着塗装された第1電着塗装層1301Bが完全に硬化される前に、実行される。例えば、第2工程は、第1工程の実行後、すぐに実行される。この場合、第1電着塗装層1301Bが絶縁体であるにもかからず、第2塗料は、ワークWにおける第1電着塗装層1301Bの表面上に析出できる。また、第1電着塗装層1301Bが上述したように比較的薄い膜厚で形成される場合には、第1電着塗装層1301Bの抵抗が比較的小さいため、第2塗料は、ワークWにおける第1電着塗装層1301Bの表面上に析出できる。 In this embodiment, as described above, the second step is performed continuously following the first step. In this case, the second step is performed before the first electrocoating layer 1301B electrocoated in the first step is completely cured. For example, the second step is performed immediately after the first step is performed. In this case, even though the first electrocoating layer 1301B is an insulator, the second paint can be deposited on the surface of the first electrocoating layer 1301B on the workpiece W. Also, when the first electrocoating layer 1301B is formed with a relatively thin film thickness as described above, the resistance of the first electrocoating layer 1301B is relatively small, so the second paint can be deposited on the surface of the first electrocoating layer 1301B on the workpiece W.

なお、本実施例では、上述したように、第2工程は第1工程に後続して連続的に実行されるので、第1電着塗装層1301B上での第2電着塗装層1302Bの析出が可能となる反面、第2塗料への第1塗料の混入の可能性がある。しかしながら、本実施例によれば、第1塗料は、第2塗料と樹脂成分を同じにすることができるので、第1塗料の混入による不都合(塗料欠陥等)は生じない。また、第1塗料と第2塗料の樹脂成分を同じにすることで、第1電着塗装層1301Bと第2電着塗装層1302Bとの間の密着性を高めることができる。 In this embodiment, as described above, the second step is performed continuously following the first step, which allows the second electrodeposition coating layer 1302B to be deposited on the first electrodeposition coating layer 1301B, but there is a possibility that the first coating may be mixed into the second coating. However, according to this embodiment, the first coating can have the same resin component as the second coating, so that no inconvenience (such as paint defects) due to the mixing of the first coating does not occur. In addition, by making the resin components of the first coating and the second coating the same, the adhesion between the first electrodeposition coating layer 1301B and the second electrodeposition coating layer 1302B can be improved.

なお、本実施例において、第2工程が第1工程にすぐに後続して連続的に実行できるように、第1電着槽701Bと第2電着槽702Bとが隣接して設けられてもよい。また、第1電極74や直流電源(整流器)78は、第1工程と第2工程とで共用されてもよい。この場合、第1電極74とワークWとの間の接続状態を解除せずに第1工程から第2工程へと移行できるので、第1工程の完了時から第2工程の開始時までの時間を効果的に短縮できる。また、第1電極74や直流電源(整流器)78の共用化により設備構成の簡略化を図ることができる。 In this embodiment, the first electrodeposition tank 701B and the second electrodeposition tank 702B may be provided adjacent to each other so that the second process can be performed immediately following the first process. The first electrode 74 and the DC power supply (rectifier) 78 may be shared between the first and second processes. In this case, the first process can be moved to the second process without releasing the connection between the first electrode 74 and the workpiece W, so that the time from the completion of the first process to the start of the second process can be effectively shortened. Furthermore, the equipment configuration can be simplified by sharing the first electrode 74 and the DC power supply (rectifier) 78.

このようにして、本実施例によれば、電着塗装工程は、第1電着塗装層1301Bを形成する第1工程に後続して、第2電着塗装層1302Bを形成する第2工程を含む。これにより、スロット収容部50に第1電着塗装層1301Bを有しかつコイルエンド部54に第1電着塗装層1301B及び第2電着塗装層1302Bを有する上述したコイル片52を製造できる。 Thus, according to this embodiment, the electrocoating process includes a second step of forming the second electrocoating layer 1302B following the first step of forming the first electrocoating layer 1301B. This allows the above-mentioned coil piece 52 to be manufactured, which has the first electrocoating layer 1301B in the slot accommodation portion 50 and the first electrocoating layer 1301B and the second electrocoating layer 1302B in the coil end portion 54.

また、本実施例によれば、第1工程が第2工程の前に実行されるので、線状導体120の表面上に、フィラーを含まない第1電着塗装層1301Bを形成できる。これにより、第1工程が第2工程の後に実行される場合に比べて、絶縁膜130Bと線状導体120との間の密着性を効果的に高めることができる。 In addition, according to this embodiment, since the first step is performed before the second step, a first electrocoating layer 1301B that does not contain filler can be formed on the surface of the linear conductor 120. This effectively improves the adhesion between the insulating film 130B and the linear conductor 120 compared to when the first step is performed after the second step.

ところで、第1工程が第2工程の後に実行される場合には、コイルエンド部54とスロット収容部50のうちの、コイルエンド部54だけに第2電着塗装層1302Bが付与されるので、続く第1工程において、コイルエンド部54に比較的厚みの大きい第1電着塗装層1301Bを付与し難くなる。これは、“発明が解決しようとする課題”の欄で上述したように、第1工程が第2工程の後に実行される場合には、第1電着槽701Bにおいて、第2電着塗装層1302Bがすでに形成されたコイルエンド部54と第1塗料との間の電位差は、第2電着塗装層1302Bのないスロット収容部50と第1塗料との間の電位差に比べて小さくなりやすいためである。なお、第1工程が第2工程の後に実行される場合に、有意な膜厚差(比較的厚みの大きい第1電着塗装層1301Bによる膜厚差)を確保しようとすると長時間の第1工程が必要となり、スロット収容部50の膜厚(第1電着塗装層1301Bの厚み)が不要に大きくなり、スロット23内おける導体の占積率低下のおそれがある。 However, when the first step is performed after the second step, the second electrocoating layer 1302B is applied only to the coil end portion 54 out of the coil end portion 54 and the slot accommodating portion 50, so it becomes difficult to apply the relatively thick first electrocoating layer 1301B to the coil end portion 54 in the subsequent first step. This is because, as described above in the "Problem to be Solved by the Invention" section, when the first step is performed after the second step, the potential difference between the coil end portion 54 on which the second electrocoating layer 1302B has already been formed and the first paint in the first electrocoating tank 701B tends to be smaller than the potential difference between the slot accommodating portion 50 without the second electrocoating layer 1302B and the first paint. In addition, if the first step is performed after the second step, in order to ensure a significant difference in film thickness (the difference in film thickness due to the relatively thick first electrocoating layer 1301B), the first step will require a long time, which may result in an unnecessarily large film thickness in the slot accommodating portion 50 (the thickness of the first electrocoating layer 1301B), and may result in a decrease in the space factor of the conductor in the slot 23.

これに対して、第1工程が第2工程の前に実行される場合には、コイルエンド部54とスロット収容部50との間の膜厚差は、実質的に、第2工程によってコイルエンド部54だけに付与される第2電着塗装層1302Bの厚さ分となる。この場合、第2工程で第2電着塗装層1302Bを形成するだけで、コイルエンド部54とスロット収容部50との間で絶縁膜130Bの有意な膜厚差を容易に確保できる。なお、第2電着塗装層1302Bを比較的厚くするために(すなわち膜厚差を比較的大きくするために)第2工程の時間を比較的長くした場合でも、第2電着塗装層1302Bはスロット収容部50に付与されることはないので、スロット23内おける導体の占積率低下のおそれもない。このようにして、本実施例によれば、コイルエンド部54とスロット収容部50との間で絶縁膜130Bの有意な膜厚差を電着塗装により確保することが可能となる。 On the other hand, when the first step is performed before the second step, the film thickness difference between the coil end portion 54 and the slot accommodating portion 50 is substantially the thickness of the second electrocoating layer 1302B applied only to the coil end portion 54 by the second step. In this case, a significant film thickness difference of the insulating film 130B between the coil end portion 54 and the slot accommodating portion 50 can be easily ensured by simply forming the second electrocoating layer 1302B in the second step. Even if the time of the second step is relatively long in order to make the second electrocoating layer 1302B relatively thick (i.e., to make the film thickness difference relatively large), the second electrocoating layer 1302B is not applied to the slot accommodating portion 50, so there is no risk of a decrease in the space factor of the conductor in the slot 23. In this way, according to this embodiment, it is possible to ensure a significant film thickness difference of the insulating film 130B between the coil end portion 54 and the slot accommodating portion 50 by electrocoating.

なお、本実施例において、第1塗料による第1電着塗装層1301Bの厚みt1(図5B参照)と第2塗料による第2電着塗装層1302Bの厚みt2(図5B参照)との塗膜比率は、求められるモータ仕様に応じて適宜決定されてよい。例えば、第1電着塗装層1301Bの厚みt1と第2電着塗装層1302Bの厚みt2との塗膜比率は、0.5:9.5~9.5:0.5で品質特性とコスト特性を容易に変えることが可能である。 In this embodiment, the coating ratio between the thickness t1 of the first electrocoating layer 1301B (see FIG. 5B) made of the first paint and the thickness t2 of the second electrocoating layer 1302B (see FIG. 5B) made of the second paint may be appropriately determined according to the required motor specifications. For example, the coating ratio between the thickness t1 of the first electrocoating layer 1301B and the thickness t2 of the second electrocoating layer 1302B is 0.5:9.5 to 9.5:0.5, making it possible to easily change the quality characteristics and cost characteristics.

ところで、上述した実施例では、第2電着塗装層1302Bは、フィラーを含むことから、第1電着塗装層1301Bよりもコイル片52の成形性を低下させる傾向がある。しかしながら、本実施例では、上述したように、第2電着塗装層1302Bは、コイルエンド部54に係る部位が成形された状態のワークWに付与されるので、第2電着塗装層1302Bに起因したコイル片52の成形性の低下が実質的な不都合を生むことはない。 In the above-mentioned embodiment, the second electrocoating layer 1302B contains a filler, and therefore tends to reduce the formability of the coil pieces 52 more than the first electrocoating layer 1301B. However, in this embodiment, as described above, the second electrocoating layer 1302B is applied to the workpiece W in a state in which the portion related to the coil end portion 54 has been formed, so that the reduction in formability of the coil pieces 52 caused by the second electrocoating layer 1302B does not cause any substantial inconvenience.

ここで、本実施例の電着塗装工程では、ワークWは、図6A及び図6Bに示すように、その開放側端部W3が第1電極74側に保持された状態で、第1電着槽701B及び第2電着槽702Bに浸漬される。従って、ワークWにおける開放側端部W3には、第1電着塗装層1301Bや第2電着塗装層1302Bが付与されない。なお、開放側端部W3は、図2に示したセグメントコイルの形態のコイル片52の結合部40を形成する部位である。このようなコイル片52の結合部40(開放側端部W3)には、本実施例の電着塗装工程よりも後の工程で別途、絶縁膜130Bを形成するための被膜が付与されてよい。例えば、ステータコア112への組込み後に、電着塗装とは異なる任意の方法(例えばワニス塗布)で、かかる被膜が付与されてもよい。 In the electrocoating process of this embodiment, the workpiece W is immersed in the first electrocoating tank 701B and the second electrocoating tank 702B with its open end W3 held on the first electrode 74 side, as shown in Figs. 6A and 6B. Therefore, the first electrocoating layer 1301B and the second electrocoating layer 1302B are not applied to the open end W3 of the workpiece W. The open end W3 is a portion that forms the joint 40 of the coil pieces 52 in the form of the segment coil shown in Fig. 2. A coating for forming the insulating film 130B may be applied to the joint 40 (open end W3) of such coil pieces 52 in a process subsequent to the electrocoating process of this embodiment. For example, such a coating may be applied by any method other than electrocoating (e.g., varnish application) after assembly into the stator core 112.

次に、上述した実施例に対して適用可能な好ましい変形例(以下、「本変形例」と称する)について説明する。 Next, we will explain a preferred variation that can be applied to the above-mentioned embodiment (hereinafter referred to as "this variation").

上述した実施例では、第1塗料は、フィラーを一切含んでいないが、第1塗料は、第2塗料よりも有意に少ない含有量又は第2塗料と同じ若しくはそれ以上の含有量でフィラーを含んでもよい。この場合、第1塗料に含ませるフィラーは、第2塗料に含まれるフィラーと同じであってもよいし、異なってもよい。 In the above-described embodiment, the first paint does not contain any filler, but the first paint may contain a filler in a content significantly less than the second paint or in a content equal to or greater than the second paint. In this case, the filler contained in the first paint may be the same as or different from the filler contained in the second paint.

本変形例では、スロット収容部50においては、絶縁膜130Bの耐絶縁破壊性能を高める観点(すなわち、電気トリーの進展防止、及び沿面距離増加の観点)から、第1塗料は、第2フィラーを含む。この場合、第1塗料は、第1フィラーと第2フィラーのうちの、第2フィラーのみを含んでよく、あるいは、第2フィラーを第1フィラーよりも有意に多く含んでもよい。 In this modified example, in the slot accommodating portion 50, the first paint contains the second filler from the viewpoint of increasing the dielectric breakdown resistance of the insulating film 130B (i.e., from the viewpoint of preventing the progress of electrical trees and increasing the creepage distance). In this case, the first paint may contain only the second filler out of the first and second fillers, or may contain a significantly larger amount of the second filler than the first filler.

なお、本変形例の場合、第2塗料は、第1塗料の含まれるフィラーに応じて、含まれるフィラーが調整されてもよい。例えば、第1塗料に第2フィラーが含まれる場合、第2塗料は、第1フィラーと第2フィラーのうちの、第1フィラーのみを含んでよく、あるいは、第1フィラーを第2フィラーよりも有意に多く含んでもよい。 In this modified example, the filler contained in the second paint may be adjusted depending on the filler contained in the first paint. For example, if the first paint contains a second filler, the second paint may contain only the first filler out of the first and second fillers, or may contain a significantly larger amount of the first filler than the second filler.

また、本変形例では(又は上述した実施例においても)、第1塗料は、スロット収容部50の放熱性を高めるために、アルミナ等のような、伝熱性が高いフィラー(すなわち放熱フィラー)(第3フィラーの一例)を含んでもよい。なお、アルミナの場合、電気絶縁性が高いので、絶縁膜130Bの絶縁性を損なうことはない。アルミナのフィラーとしては、高純度のアルミナ球状粒子が利用されてもよい。 In addition, in this modified example (or in the above-mentioned embodiment), the first paint may contain a highly heat-conductive filler (i.e., heat-dissipating filler) (an example of a third filler) such as alumina in order to improve the heat dissipation of the slot accommodating portion 50. Note that alumina has high electrical insulation properties, so it does not impair the insulation properties of the insulating film 130B. High-purity alumina spherical particles may be used as the alumina filler.

このような本変形例によっても、上述した実施例と同様の効果を得ることができる。加えて、本変形例によれば、スロット収容部50における絶縁膜130Bの耐絶縁破壊性能を高めることができる。また、第1塗料が放熱フィラーを含む場合には、更にスロット収容部50の放熱性を高めることができる。 This modified example can achieve the same effects as the above-mentioned embodiment. In addition, this modified example can improve the dielectric breakdown resistance of the insulating film 130B in the slot accommodating portion 50. Furthermore, if the first paint contains a heat dissipating filler, the heat dissipation properties of the slot accommodating portion 50 can be further improved.

以上、各実施例について詳述したが、特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された範囲内において、種々の変形及び変更が可能である。また、前述した実施例の構成要素を全部又は複数を組み合わせることも可能である。また、各実施形態の効果のうちの、従属項に係る効果は、上位概念(独立項)とは区別した付加的効果である。
例えば、上述した実施例では、絶縁膜130A、130Bは、電着塗装により形成されているが、絶縁膜130A、130Bのそれぞれの一部又は全部は、電着塗装以外の方法で形成されてもよい。
Although each embodiment has been described above in detail, it is not limited to the specific embodiment, and various modifications and changes are possible within the scope of the claims. It is also possible to combine all or a plurality of the components of the above-mentioned embodiments. Furthermore, among the effects of each embodiment, the effects related to the dependent claims are additional effects that are distinguished from the superordinate concept (independent claim).
For example, in the above-described embodiment, the insulating films 130A and 130B are formed by electrodeposition coating, but a part or the whole of each of the insulating films 130A and 130B may be formed by a method other than electrodeposition coating.

10・・・ステータ(回転電機用ステータ)、23・・・スロット、130A、130B・・・絶縁膜、114・・・ステータコイル(コイル)、50・・・スロット収容部、54・・・コイルエンド部、1301A、1301B・・・第1電着塗装層(第1絶縁層)、1302A、1302B・・・第2電着塗装層(第2絶縁層)、701・・・電着槽(共通の電着槽)、701B・・・第1電着槽、702B・・・第2電着槽 10: stator (stator for rotating electric machine), 23: slot, 130A, 130B: insulating film, 114: stator coil (coil), 50: slot housing, 54: coil end, 1301A, 1301B: first electrocoat layer (first insulating layer), 1302A, 1302B: second electrocoat layer (second insulating layer), 701: electrocoat bath (common electrocoat bath), 701B: first electrocoat bath, 702B: second electrocoat bath

Claims (5)

ステータコアに絶縁膜を有するコイルが巻装される回転電機用ステータであって、
前記コイルは、前記ステータコアのスロットに挿入されるスロット収容部と、コイルエンド部とを有し、
前記絶縁膜は、第1絶縁層と第2絶縁層とを含み、
前記第1絶縁層は、前記スロット収容部及び前記コイルエンド部に設けられ、
前記第2絶縁層は、前記スロット収容部及び前記コイルエンド部のうちの、前記コイルエンド部のみに、前記第1絶縁層よりも外側に設けられ、
前記第2絶縁層は、前記第1絶縁層に比べて、部分放電開始電圧又は絶縁破壊電圧が高く、
前記第2絶縁層は、部分放電開始電圧を高める機能を有する第1フィラーと、絶縁破壊電圧を高める機能を有する第2フィラーのうちの、少なくともいずれか一方のフィラーを含む、回転電機用ステータ。
A stator for a rotating electric machine in which a coil having an insulating film is wound around a stator core,
The coil has a slot receiving portion to be inserted into the slot of the stator core and a coil end portion,
the insulating film includes a first insulating layer and a second insulating layer;
The first insulating layer is provided in the slot-accommodating portion and the coil end portion,
the second insulating layer is provided only in the coil end portion of the slot accommodating portion and the coil end portion, and is provided outside the first insulating layer;
The second insulating layer has a higher partial discharge inception voltage or a higher dielectric breakdown voltage than the first insulating layer,
a second insulating layer including at least one of a first filler having a function of increasing a partial discharge inception voltage and a second filler having a function of increasing a dielectric breakdown voltage;
前記第1絶縁層は、前記第1フィラー及び前記第2フィラーのいずれも含まない、請求項に記載の回転電機用ステータ。 The stator for a rotating electric machine according to claim 1 , wherein the first insulating layer does not include either the first filler or the second filler. 前記第1絶縁層は、前記第2フィラー、及び、前記コイルの放熱性を高める機能を有する第3フィラーのうちの少なくともいずれか一方を含む、請求項に記載の回転電機用ステータ。 2 . The stator for a rotating electric machine according to claim 1 , wherein the first insulating layer includes at least one of the second filler and a third filler having a function of increasing heat dissipation of the coil. 前記第1絶縁層及び前記第2絶縁層は、樹脂成分が同じである、請求項1からのうちのいずれか1項に記載の回転電機用ステータ。 4. The stator for a rotating electric machine according to claim 1, wherein the first insulating layer and the second insulating layer have the same resin component. 前記第1絶縁層及び前記第2絶縁層は、電着塗装層である、請求項に記載の回転電機用ステータ。 5. The stator for a rotating electric machine according to claim 4 , wherein the first insulating layer and the second insulating layer are electrocoating layers.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013158129A (en) 2012-01-30 2013-08-15 Sumitomo Electric Ind Ltd Segment coil, stator, manufacturing method of segment coil, and manufacturing method of stator
US20180241271A1 (en) 2014-09-29 2018-08-23 Siemens Aktiengesellschaft Active Part Formed As A Rotor Or Stator, A Method For Producing The Active Part, And An Electrical Machine
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Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013158129A (en) 2012-01-30 2013-08-15 Sumitomo Electric Ind Ltd Segment coil, stator, manufacturing method of segment coil, and manufacturing method of stator
US20180241271A1 (en) 2014-09-29 2018-08-23 Siemens Aktiengesellschaft Active Part Formed As A Rotor Or Stator, A Method For Producing The Active Part, And An Electrical Machine
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