(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023156999
(43)【公開日】2023-10-25
(54)【発明の名称】導電性巻線スロット用の樹脂ダム付き電気部品
(51)【国際特許分類】
H02K 3/34 20060101AFI20231018BHJP
【ＦＩ】
H02K3/34 C
【審査請求】未請求
【請求項の数】15
【出願形態】ＯＬ
【外国語出願】
(21)【出願番号】P 2023061213
(22)【出願日】2023-04-05
(31)【優先権主張番号】17/659,097
(32)【優先日】2022-04-13
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(71)【出願人】
【識別番号】390041542
【氏名又は名称】ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ
(74)【代理人】
【識別番号】100105588
【弁理士】
【氏名又は名称】小倉 博
(72)【発明者】
【氏名】マーティン、マシュー ロバート
(72)【発明者】
【氏名】ヨウンシ、カリム
(72)【発明者】
【氏名】カーウェン、ノーラン グレッグ
(72)【発明者】
【氏名】チャン、ウェイ
(72)【発明者】
【氏名】ヤギエルスキ、ジョン ラッセル
【テーマコード（参考）】
5H604
【Ｆターム（参考）】
5H604CC01
5H604CC05
5H604CC14
5H604DB02
5H604DB17
5H604DB25
5H604PB01
5H604PB03
(57)【要約】
【課題】電気機械（１００）用の電気部品（１０２）を提供する。
【解決手段】電機部品（１０２）は、スロット（１２０）が画成された本体（１１２）と、スロット（１２０）の軸方向端部（１３０，１３２）の外に延びる導電性巻線（１１８）とを含む。電気部品（１０２）は、スロットの軸方向端部（１３０，１３２）における導電性巻線（１１８）の周囲に樹脂ダム（１６０）を含む。樹脂ダム（１６０）は、製造時に、少なくとも導電性巻線（１１８）とスロット（１２０）の内面（１６４）との間の空間（１６２）を介した液体連通を遮断する。電気部品（１０２）は、スロット（１２０）内にあって、スロット（１２０）の軸方向端部（１３０，１３２）で樹脂ダム（１６０）に接する絶縁樹脂（１７０）を含む。樹脂ダム（１６０）は、スロット（１２０）の完全な充填及び導電性巻線（１１８）の封入を確実にする。
【選択図】図３
【解決手段】電機部品（１０２）は、スロット（１２０）が画成された本体（１１２）と、スロット（１２０）の軸方向端部（１３０，１３２）の外に延びる導電性巻線（１１８）とを含む。電気部品（１０２）は、スロットの軸方向端部（１３０，１３２）における導電性巻線（１１８）の周囲に樹脂ダム（１６０）を含む。樹脂ダム（１６０）は、製造時に、少なくとも導電性巻線（１１８）とスロット（１２０）の内面（１６４）との間の空間（１６２）を介した液体連通を遮断する。電気部品（１０２）は、スロット（１２０）内にあって、スロット（１２０）の軸方向端部（１３０，１３２）で樹脂ダム（１６０）に接する絶縁樹脂（１７０）を含む。樹脂ダム（１６０）は、スロット（１２０）の完全な充填及び導電性巻線（１１８）の封入を確実にする。
【選択図】図３
【特許請求の範囲】
【請求項1】
電気機械（１００）用の電気部品（１０２）であって、当該電気部品（１０２）が、
スロット（１２０）が画成されている本体（１１２）と、
前記スロット（１２０）の第１の軸方向端部（１３０）の外に延びる導電性巻線（１１８）と、
前記スロット（１２０）の第１の軸方向端部（１３０）で前記導電性巻線（１１８）を取り囲む第１の樹脂ダム（１６０Ａ）であって、少なくとも前記スロット（１２０）の第１の軸方向端部（１３０）における前記導電性巻線（１１８）と前記スロット（１２０）の内面（１６４）との間の空間（１６２）を介した液体連通を遮断する、第１の樹脂ダム（１６０Ａ）と、
前記スロット（１２０）内にあってかつ前記スロット（１２０）の第１の軸方向端部（１３０）の第１の樹脂ダム（１６０Ａ）に接する絶縁樹脂（１７０）と
を備える、電気部品（１０２）。
スロット（１２０）が画成されている本体（１１２）と、
前記スロット（１２０）の第１の軸方向端部（１３０）の外に延びる導電性巻線（１１８）と、
前記スロット（１２０）の第１の軸方向端部（１３０）で前記導電性巻線（１１８）を取り囲む第１の樹脂ダム（１６０Ａ）であって、少なくとも前記スロット（１２０）の第１の軸方向端部（１３０）における前記導電性巻線（１１８）と前記スロット（１２０）の内面（１６４）との間の空間（１６２）を介した液体連通を遮断する、第１の樹脂ダム（１６０Ａ）と、
前記スロット（１２０）内にあってかつ前記スロット（１２０）の第１の軸方向端部（１３０）の第１の樹脂ダム（１６０Ａ）に接する絶縁樹脂（１７０）と
を備える、電気部品（１０２）。
【請求項2】
第１の樹脂ダム（１６０Ａ）が、前記スロット（１２０）の第１の軸方向端部（１３０）において前記導電性巻線（１１８）の周りに巻き付けられた可撓性材料の部分（１４２）を含む、請求項１に記載の電気部品（１０２）。
【請求項3】
前記可撓性材料（１４２）が、内部に間隙を含む布を含んでおり、前記絶縁樹脂（１７０）が前記布の間隙に埋め込まれている、請求項２に記載の電気部品（１０２）。
【請求項4】
前記可撓性材料（１４２）の部分が、前記導電性巻線（１１８）と前記スロット（１２０）の底部（１４４）との間にも延在している、請求項２に記載の電気部品（１０２）。
【請求項5】
前記可撓性材料（１４２）の部分が、前記スロット（１２０）内の前記導電性巻線（１１８）の半径方向内側（１５２）にも延在している、請求項４に記載の電気部品（１０２）。
【請求項6】
前記可撓性材料（１４２）の部分が、前記スロット（１２０）内の前記導電性巻線（１１８）の半径方向内側（１５２）にも延在している、請求項２に記載の電気部品（１０２）。
【請求項7】
当該電気部品（１０２）の前記スロット（１２０）が、当該電気部品（１０２）の複数のスロット（１２０）を含んでいて、各スロット（１２０）が、その第１の軸方向端部（１３０）の外に延びる導電性巻線（１１８）を含んでおり、
第１の樹脂ダム（１６０Ａ）が複数の第１の樹脂ダム（１６０）を含んでいて、１つの第１の樹脂ダム（１６０Ａ）が、前記複数のスロット（１２０）の各スロット（１２０）の第１の軸方向端部（１３０）において前記導電性巻線（１１８）の周囲に延在しており、
前記絶縁樹脂（１７０）が、各スロット（１２０）内にあって、かつ各スロット（１２０）の第１の軸方向端部（１３０）において各々の第１の樹脂ダム（１６０Ａ）の周囲にある、請求項２に記載の電気部品（１０２）。
第１の樹脂ダム（１６０Ａ）が複数の第１の樹脂ダム（１６０）を含んでいて、１つの第１の樹脂ダム（１６０Ａ）が、前記複数のスロット（１２０）の各スロット（１２０）の第１の軸方向端部（１３０）において前記導電性巻線（１１８）の周囲に延在しており、
前記絶縁樹脂（１７０）が、各スロット（１２０）内にあって、かつ各スロット（１２０）の第１の軸方向端部（１３０）において各々の第１の樹脂ダム（１６０Ａ）の周囲にある、請求項２に記載の電気部品（１０２）。
【請求項8】
第１の樹脂ダム（１６０Ａ）が、複数のスロット（１２０）の１以上のスロット（１２０）の第１の軸方向端部（１３０）において前記導電性巻線（１１８）の周りに巻き付けられた可撓性材料の１以上の部分（１４２）を含む、請求項７に記載の電気部品（１０２）。
【請求項9】
前記スロット（１２０）の第１の軸方向端部（１３０）の反対側にある第２の軸方向端部（１３２）において前記導電性巻線（１１８）を取り囲む第２の樹脂ダム（１６０Ｂ）をさらに備えており、前記導電性巻線（１１８）が、前記スロット（１２０）の第２の軸方向端部（１３２）の外に延びており、第２の樹脂ダム（１６０Ｂ）が、少なくとも前記スロット（１２０）の第２の軸方向端部（１３２）における前記導電性巻線（１１８）と前記スロット（１２０）の内面（１６４）との間の空間（１６２）を介した液体連通を遮断する、請求項１に記載の電気部品（１０２）。
【請求項10】
第１の樹脂ダム（１６０Ａ）及び第２の樹脂ダム（１６０Ｂ）が、前記スロット（１２０）の第１の軸方向端部（１３０）及び前記スロット（１２０）の第２の軸方向端部（１３２）において前記導電性巻線（１１８）の周りに巻き付けられた可撓性材料の部分（１４２）を含む、請求項９に記載の電気部品（１０２）。
【請求項11】
第１の樹脂ダム（１６０Ａ）が、前記スロット（１２０）の第１の軸方向端部（１３０）に当接するように構成された位置で前記導電性巻線（１１８）から半径方向に延在するダム部材（１９０）を含む、請求項１に記載の電気部品（１０２）。
【請求項12】
前記導電性巻線（１１８）が、導電性コア（１３６）と前記導電性コア上の絶縁皮膜（１３８）とを含んでおり、前記ダム部材（１９０）が、前記導電性巻線（１１８）の絶縁皮膜の下に部分的に延在する可撓性材料（１４２）を含む、請求項１１に記載の電気部品（１０２）。
【請求項13】
第１の樹脂ダム（１６０Ａ）が、前記ダム部材（１９０）を前記導電性巻線（１１８）の外面（１９５）に結合するように構成された留め具（１９６）を含む、請求項１１に記載の電気部品（１０２）。
【請求項14】
軸を有する電気機械（１００）であって、当該電気機械（１００）が、
本体（１１２）内に画成された複数のスロット（１２０）を含む電気部品（１０２）であって、各スロット（１２０）が、当該電気機械（１００）の軸に対して半径方向及び軸方向に延在する、電気部品（１０２）と、
各スロット（１２０）内にあって、かつ各スロット（１２０）の第１の軸方向端部（１３０）の外に延びる導電性巻線（１１８）と、
前記複数のスロット（１２０）の１以上のスロット（１２０）の第１の軸方向端部（１３０）にあって、かつ前記１以上のスロット（１２０）内の前記導電性巻線（１１８）を取り囲む第１の樹脂ダム（１６０Ａ）であって、少なくとも前記１以上のスロット（１２０）の第１の軸方向端部（１３０）における前記導電性巻線（１１８）と前記１以上のスロット（１２０）の内面（１６４）との間の空間（１６２）を介した液体連通を遮断する、第１の樹脂ダム（１６０Ａ）と、
前記１以上のスロット（１２０）内にあって、第１の樹脂ダム（１６０Ａ）に接する絶縁樹脂（１７０）と
を備える、電気機械（１００）。
本体（１１２）内に画成された複数のスロット（１２０）を含む電気部品（１０２）であって、各スロット（１２０）が、当該電気機械（１００）の軸に対して半径方向及び軸方向に延在する、電気部品（１０２）と、
各スロット（１２０）内にあって、かつ各スロット（１２０）の第１の軸方向端部（１３０）の外に延びる導電性巻線（１１８）と、
前記複数のスロット（１２０）の１以上のスロット（１２０）の第１の軸方向端部（１３０）にあって、かつ前記１以上のスロット（１２０）内の前記導電性巻線（１１８）を取り囲む第１の樹脂ダム（１６０Ａ）であって、少なくとも前記１以上のスロット（１２０）の第１の軸方向端部（１３０）における前記導電性巻線（１１８）と前記１以上のスロット（１２０）の内面（１６４）との間の空間（１６２）を介した液体連通を遮断する、第１の樹脂ダム（１６０Ａ）と、
前記１以上のスロット（１２０）内にあって、第１の樹脂ダム（１６０Ａ）に接する絶縁樹脂（１７０）と
を備える、電気機械（１００）。
【請求項15】
第１の樹脂ダム（１６０Ａ）が、前記１以上のスロット（１２０）の第１の軸方向端部（１３０）において前記導電性巻線（１１８）の周りに巻き付けられた可撓性材料の部分（１４２）を含む、請求項１４に記載の電気機械（１００）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、一般に電気機械に関し、さらに具体的には、電気機械の電気部品の導電性巻線スロットの軸方向端部の導電性巻線の周囲に樹脂ダムを用いて製造時に液体樹脂を保持することに関する。
【背景技術】
【0002】
電気機械は、固定子及び回転子を含む。固定子及び回転子の一方又は両方は、内部に導電性巻線又はコイルを含む。導電性巻線は、電気部品（例えば固定子又は回転子）の磁性体内に画成される複数のスロットに配置される。電動機では、電気部品の磁性体の周りの導電性巻線は、巻線に電流を流すと回転子に回転運動を生じさせることができる。逆に、発電機では、回転子が回転すると、導電性巻線に電流が流れる。導電性巻線は所定の位置に保持され、絶縁樹脂で処理されたスロットライナ又は絶縁テープによってスロット内で電気的に絶縁される。電気機械の製造時には、絶縁樹脂を施工するために真空加圧含浸（ＶＰＩ）工程が行われる。ＶＰＩ工程では、樹脂を液体の形態でスロットに施工し、樹脂をスロット内の導電性巻線に浸透させて封入するために真空に引く。最初の真空引きに続いて、スロット内の導電性巻線をさらに含浸させるために加圧工程が行われることもある。次いで、絶縁樹脂を硬化させるため電気部品は高温での加熱硬化工程（例えばベーキング工程）に付される。ＶＰＩ工程中及び工程後に、導電性巻線の周囲及びスロット内に液体絶縁樹脂を保持するのが難題となることがある。特に、加熱硬化工程中に液体絶縁樹脂を保持するのは、高温で（硬化前の）絶縁樹脂の粘度が低下するので、特に難しい問題となりかねない。加熱硬化工程は、電気部品の回転を含むこともあり、その結果、電気部品全体のすべてのスロット内の液体絶縁樹脂に重力が徐々に印加される。スロット内での液体絶縁樹脂の保持不足は、導電性巻線の部材の周りの絶縁樹脂に薄い絶縁領域及び／又はボイドを生じ、電気機械の性能を低下させてしまうおそれがある。
【発明の概要】
【0003】
以下に挙げるすべての態様、具体例及び特徴は、技術的に可能な方法で組合せることができる。
【0004】
本開示の一態様では、電気機械用の電気部品を提供するが、本電気部品は、スロットが画成されている本体と、スロットの第１の軸方向端部の外に延びる導電性巻線と、スロットの第１の軸方向端部で導電性巻線を取り囲む第１の樹脂ダムであって、少なくともスロットの第１の軸方向端部における導電性巻線とスロットの内面との間の空間を介した液体連通を遮断する第１の樹脂ダムと、スロット内にあってスロットの第１の軸方向端部で第１の樹脂ダムに接する絶縁樹脂とを備える。
【0005】
本開示の別の態様は、上述の態様を包含し、第１の樹脂ダムは、スロットの第１の軸方向端部において導電性巻線の周りに巻き付けられた可撓性材料の部分を含む。
【0006】
本開示の別の態様は、上述の態様のいずれかを包含し、可撓性材料は、内部に間隙を含む布を含んでおり、絶縁樹脂は、布の間隙に埋め込まれている。
【0007】
本開示の別の態様は、上述の態様のいずれかを包含し、可撓性材料の部分は、導電性巻線とスロットの底部との間にも延在している。
【0008】
本開示の別の態様は、上述の態様のいずれかを包含し、可撓性材料の部分は、スロット内の導電性巻線の半径方向内側にも延在している。
【0009】
本開示の別の態様は、上述の態様のいずれかを包含し、可撓性材料の部分は、スロット内の導電性巻線の半径方向内側にも延在している。
【0010】
本開示の別の態様は、上述の態様のいずれかを包含し、電気部品内のスロットは、電気部品内に複数のスロットを含んでいて、各スロットは、第１の軸方向端部の外に延びる導電性巻線を含んでおり、第１の樹脂ダムは複数の第１の樹脂ダムを含んでいて、１つの第１の樹脂ダムが、複数のスロットの各スロットの第１の軸方向端部において導電性巻線の周囲に延在しており、絶縁樹脂は、各スロット内にあって、かつ各スロットの第１の軸方向端部において各々の第１の樹脂ダムの周囲にある。
【0011】
本開示の別の態様は、上述の態様のいずれかを包含し、第１の樹脂ダムは、複数のスロットの各スロットの第１の軸方向端部において導電性巻線の周りに巻き付けられた可撓性材料の１以上の部分を含む。
【0012】
本開示の別の態様は、上述の態様のいずれかを包含し、スロットの第１の軸方向端部の反対側にある第２の軸方向端部において導電性巻線を取り囲む第２の樹脂ダムをさらに備えており、導電性巻線は、スロットの第２の軸方向端部の外に延びており、第２の樹脂ダムは、少なくともスロットの第２の軸方向端部における導電性巻線とスロットの内面との間の空間を介した液体連通を遮断する。
【0013】
本開示の別の態様は、上述の態様のいずれかを包含し、第１の樹脂ダム及び第２の樹脂ダムは、スロットの第１の軸方向端部及びスロットの第２の軸方向端部において導電性巻線の周りに巻き付けられた可撓性材料の部分を含む。
【0014】
本開示の別の態様は、上述の態様のいずれかを包含し、第１の樹脂ダムは、スロットの第１の軸方向端部に当接するように構成された位置で導電性巻線から半径方向に延在するダム部材を含む。
【0015】
本開示の別の態様は、上述の態様のいずれかを包含し、導電性巻線は、導電性コアと該導電性コア上の絶縁皮膜とを含んでおり、ダム部材は、導電性巻線の絶縁皮膜の下に少なくとも部分的に延在する可撓性材料を含む。
【0016】
本開示の別の態様は、上述の態様のいずれかを包含し、第１の樹脂ダムは、ダム部材を導電性巻線の外面に結合するように構成された留め具を含む。
【0017】
本開示の一態様では、軸を有する電気機械を提供するが、本電気機械は、本体内に画成された複数のスロットを含む電気部品であって、各スロットが、電気機械の軸に対して半径方向及び軸方向に延在する電気部品と、各スロット内にあって、かつ各スロットの第１の軸方向端部の外に延びる導電性巻線と、複数のスロットの１以上のスロットの第１の軸方向端部にあって、かつ１以上のスロット内の導電性巻線を取り囲む第１の樹脂ダムであって、少なくとも１以上のスロットの第１の軸方向端部における導電性巻線と１以上のスロットの内面との間の空間を介した液体連通を遮断する第１の樹脂ダムと、１以上のスロット内にあって、第１の樹脂ダムに接する絶縁樹脂とを備える。
【0018】
本開示の別の態様は、上述の態様のいずれかを包含し、第１の樹脂ダムは、１以上のスロットの第１の軸方向端部において導電性巻線の周りに巻き付けられた可撓性材料の部分を含む。
【0019】
本開示の別の態様は、上述の態様のいずれかを包含し、可撓性材料は、内部に間隙を有する布を含み、絶縁樹脂は、布の間隙に埋め込まれている。
【0020】
本開示の別の態様は、上述の態様のいずれかを包含し、可撓性材料の部分は、導電性巻線と、導電性巻線が位置するそれぞれのスロットの底部との間にも延在している。
【0021】
本開示の別の態様は、上述の態様のいずれかを包含し、可撓性材料の部分は、導電性巻線が位置するそれぞれのスロット内の導電性巻線の半径方向内側にも延在し、可撓性材料の部分は、それぞれのスロットの第１の軸方向端部における導電性巻線の半径方向内側における導電性巻線上からの液体連通を遮断する。
【0022】
本開示の別の態様は、上述の態様のいずれかを包含し、可撓性材料の部分は、導電性巻線が位置するそれぞれのスロット内の導電性巻線の半径方向内側にも延在している。
【0023】
本開示の別の態様は、上述の態様のいずれかを包含し、第１の樹脂ダムは、複数のスロットの各スロットの第１の軸方向端部において導電性巻線の周囲に延在する第１の樹脂ダムを含んでおり、絶縁樹脂は、各スロット内にあって、かつ各スロットの第１の軸方向端部において各々の第１の樹脂ダムの周囲にある。
【0024】
本開示の別の態様は、上述の態様のいずれかを包含し、第１の樹脂ダムは、複数のスロットの１以上のスロットの第１の軸方向端部において導電性巻線の周りに巻き付けられた可撓性材料の１以上の部分を含む。
【0025】
本開示の別の態様は、上述の態様のいずれかを包含し、各スロットの第１の軸方向端部の反対側にある第２の軸方向端部において導電性巻線を取り囲む第２の樹脂ダムをさらに備えており、導電性巻線は、各スロットの第２の軸方向端部の外に延びており、第２の樹脂ダムは、少なくとも各スロットの第２の軸方向端部における導電性巻線と各スロットの内面との間の空間を介した液体連通を遮断する。
【0026】
本開示の別の態様は、上述の態様のいずれかを包含し、第１の樹脂ダム及び第２の樹脂ダムは、各スロットの第１の軸方向端部及び各スロットの第２の軸方向端部において導電性巻線の周りに巻き付けられた可撓性材料の部分を含む。
【0027】
本開示の別の態様は、上述の態様のいずれかを包含し、第１の樹脂ダムは、スロットの第１の軸方向端部に当接するように構成された位置で導電性巻線から半径方向に延在するダム部材を含む。
【0028】
本開示の別の態様は、上述の態様のいずれかを包含し、導電性巻線は、導電性コアと該導電性コア上の絶縁皮膜とを含んでおり、ダム部材は、導電性巻線の絶縁皮膜の下に少なくとも部分的に延在する可撓性材料を含む。
【0029】
本開示の別の態様は、上述の態様のいずれかを包含し、第１の樹脂ダムは、ダム部材を導電性巻線の外面に結合するように構成された留め具を含む。
【0030】
本開示の一態様では、方法を提供するが、本方法は、電気機械の電気部品内のスロットの第１の軸方向端部において導電性巻線の周囲に第１の樹脂ダムを形成するステップであって、導電性巻線が、スロットの第１の軸方向端部の外に延びる、ステップと、導電性巻線及びスロットに液体樹脂を施工するステップであって、第１の樹脂ダムが、スロットの第１の軸方向端部における導電性巻線とスロットの内面との間の空間を介しての液体樹脂の液体連通を遮断する、ステップと、液体樹脂を硬化させて、スロット内及び導電性巻線の周囲にあって、かつスロットの第１の軸方向端部における第１の樹脂ダムに接する絶縁樹脂を生じさせるステップとを含む。
【0031】
本開示の別の態様は、上述の態様のいずれかを包含し、第１の樹脂ダムを形成するステップは、スロットの第１の軸方向端部において導電性巻線の周りに可撓性材料の第１の部分を巻き付けることを含む。
【0032】
本開示の別の態様は、上述の態様のいずれかを包含し、導電性巻線とスロットの底部との間に可撓性材料の第２の部分を配置することをさらに含んでおり、第１の部分と第２の部分は同延である。
【0033】
本開示の別の態様は、上述の態様のいずれかを包含し、上記スロット又は上記スロットに隣接する電気部品内の別のスロットの一方の半径方向開口端において導電性巻線上に可撓性材料の第３の部分を配置することをさらに含んでおり、第１の部分、第２の部分及び第３の部分は同延である。
【0034】
この発明の概要の欄に記載した態様も含めて、本開示に記載した２以上の態様を組合せて、本明細書に具体的に記載されていない実施態様としてもよい。
【0035】
１以上の実施態様の詳細を、添付の図面及び以下の説明に記載する。その他の特徴、目的及び利点は、発明の詳細な説明、図面並びに特許請求の範囲から明らかになろう。
【図面の簡単な説明】
【0036】
本開示の上記その他の特徴については、本開示の様々な実施形態について記載する添付図面と併せて以下の詳細な説明を参照することによって理解を深めることができよう。
【図1】本開示の実施形態に係る電気部品を含む電気機械の簡略化した断面側面図。
【図2】本開示の実施形態に係る電気部品の導電性巻線なしでの簡略化した端面図。
【図3】本開示の実施形態に係る電気部品の導電性巻線及び樹脂ダムを含めた端面図。
【図4】本開示の実施形態に係る電気部品のスロット内の例示的な導電性巻線の、樹脂ダムなしでの軸方向断面図。
【図5】本開示の実施形態に係る樹脂ダムを含む電気部品の本体の軸方向端部の周方向断面図。
【図6】本開示の他の実施形態に係る樹脂ダムを含む電気部品の本体の軸方向端部の周方向断面図。
【図7】本開示の他の実施形態に係る樹脂ダムを含む電気部品の本体の軸方向端部の周方向断面図。
【図8】本開示の実施形態に係る樹脂ダムを両方の軸方向端部に含む電気部品の本体の周方向断面図。
【図9B】別の実施形態に係る導電性巻線の周囲に巻き付けられた可撓性材料の部分（黒い太線で示す）の概略図。
【図10】本開示の実施形態に係る、スロット内に延在しない可撓性材料の単一の部分（黒い太線で示す）を含む樹脂ダムを備える電気部品の概略端面図。
【図11】本開示の実施形態に係るスロット内に延在しない可撓性材料の単一の部分を含む樹脂ダムを備える電気部品の概略端面図。
【図12】本開示の実施形態に係る、スロット内に延在しない可撓性材料の単一の部分が導電性巻線上に設けられている樹脂ダムの斜視図。
【図13】本開示の実施形態に係る、導電性巻線に結合したダム部材を含む樹脂ダムの斜視図。
【図14】本開示の他の実施形態に係る、留め具を用いて導電性巻線に結合したダム部材を含む樹脂ダムの斜視図。
【図15】本開示の実施形態に係る方法の斜視図。
【図16】本開示の実施形態に係る方法の斜視図。
【図17】本開示の実施形態に係る方法の斜視図。
【図18】本開示の実施形態に係る方法の斜視図。
【図19】本開示の実施形態に係る方法の斜視図。
【図20】本開示の実施形態に係る方法の斜視図。
【0037】
なお、本開示の図面は必ずしも縮尺通りではない。図面は、本開示の典型的な態様を例示するものにすぎず、本開示の技術的範囲を限定するものではない。図面において、同様の符号は複数の図面間で同様の構成要素を表す。
【発明を実施するための形態】
【0038】
まず、本開示を明確に説明するため、発電機及び電動機のような電気機械の例示的用途において関連する機械部品について言及及び説明する際に、用語を選択する必要がある。できるだけ、当技術分野で一般的な用語を、その通常の意味と一致するように用いる。別途記載されていない限り、かかる用語は、本願の文脈及び添付の特許請求の範囲に則して広義に解釈すべきである。ある部品について幾つかの異なる又は重複する用語を用いて言及されることが多々あることは当業者には明らかであろう。本明細書において、単一の部材として記載したものであっても、別の文脈では複数の部品からなるものとして記載することもある。或いは、本明細書のある箇所で複数の部品を含むものとして記載したものであっても、別の箇所では単一の部材として記載することもある。
【0039】
さらに、本明細書では幾つかの記述的用語を繰返し用いるが、本欄の冒頭でこれらの用語を定義しておくと有用であろう。これらの用語及びその定義は、別途明記しない限り、以下の通りである。中心軸に対して異なる半径方向位置に配置された部品について説明する必要が多々ある。「軸方向」という用語は、軸（例えば発電機又は電動機のような電気機械の軸）に平行な運動又は位置をいう。「半径方向」という用語は、軸（例えば導電性巻線の軸又は電気機械の軸）に垂直な運動又は位置をいう。このような場合、第１の部品が第２の部品よりも軸に近い場合、本明細書では第１の部品は第２の部品の「半径方向内側」又は「中心軸近位側」と記載される。一方、第１の部品が第２の部品よりも軸から遠く位置する場合、本明細書では第１の部品は第２の部品の「半径方向外側」又は「中心軸遠位側」と記載される。最後に、「周方向」という用語は、軸を中心とした運動又は位置（例えば発電機又は電動機の固定子の本体の周方向内面）をいう。自明であろうが、かかる用語は、電気機械の軸に対して適用される。
【0040】
さらに、本明細書では、以下に記載する通り、幾つかの記述的用語を繰返し用いる。「第１の」、「第２の」及び「第３の」という用語は、ある部品を他の部品と区別するために互換的に用いられ、個々の部品の位置又は重要性を示すものではない。
【0041】
本明細書で用いる用語は、特定の実施形態を説明するためのものにすぎず、開示内容を限定するものではない。本明細書において、単数形で記載したものであっても、前後関係から明らかでない限り、複数の場合も含めて意味する。本明細書において、「備える」、及び／又は「含む」という用語は、記載した特徴、整数、ステップ、操作、構成要素及び／又は部品が存在することを示し、他の１以上の特徴、整数、ステップ、操作、構成要素、部品及び／又はこれらの群の存在又は追加を除外するものではない。「任意」又は「適宜」という用語は、その用語に続いて記載された事象又は状況が起きても起きなくてもよいこと或いはその用語に続いて記載された部品又は構成要素が存在しても存在しなくてもよいことを意味しており、かかる記載はその事象又は状況が起こる場合と起こらない場合並びにその部品又は構成要素が存在する場合と存在しない場合とを包含する。
【0042】
ある構成要素又は層が別の構成要素又は層「の上」、「に係合」、「に接続」又は「に結合」しているという場合、その別の構成要素又は層の上に直接位置していても、その別の構成要素又は層に直接係合、接続又は結合していてもよいし、或いは介在する構成要素又は層が存在していてもよい。対照的に、ある構成要素が別の構成要素又は層「の直接上」、「に直接係合」、「に直接接続」又は「に直接結合」しているという場合、介在する構成要素又は層は存在しない。構成要素間の関係について説明するために用いられる他の用語（例えば「～の間」と「直接～の間」、「隣接」と「直接隣接」など）も同様に解釈される。本明細書で用いる「及び／又は」という用語は、記載されたものの１以上のあらゆるすべての組合せを包含する。本明細書において、「結合」及び「装着」という用語は互換的に用いられる。
【0043】
上述の通り、本開示は、電気機械用の電気部品を提供する。電気部品は、スロットが画成されている本体と、スロットの１以上の軸方向端部の外に延びる導電性巻線とを含む。典型的には、本体は、複数のスロットが形成された磁性材料を含んでいて、各スロットは、その中に導電性巻線が配置されるように構成される。電気部品としては、導電性巻線を有するあらゆる電気機械部品が挙げられ、例えば、限定されるものではないが、電動機又は発電機用の固定子、或いは電動機用の特定の回転子などがある。電気部品は、スロットの軸方向端部において導電性巻線の周囲に樹脂ダムを含む。樹脂ダムは、製造時に、少なくともスロットの軸方向端部における導電性巻線とスロットの内面との間の空間を介した液体の連通を遮断する。例えば、樹脂ダムは、導電性巻線及びスロットに液体絶縁樹脂を含浸させるためのＶＰＩ工程中及び工程後におけるスロットからの液体絶縁樹脂の漏れを阻止し得る。樹脂ダムはまた、後段の樹脂硬化工程の際の漏れを阻止することもできる。電気部品の各スロット内のいかなる数の導電性巻線（例えば１個、数個又は全部）に、樹脂ダムを設けてもよい。電気部品は、スロット内にあってスロットの１以上の軸方向端部で樹脂ダムに接する（固化した）絶縁樹脂も含んでいる。したがって、樹脂ダムは最終的な電気部品の一部である。樹脂ダムは、ＶＰＩ工程中及び工程後に、液体樹脂を導電性巻線の周囲及びスロット内に保持する。さらに、樹脂ダムは、加熱硬化工程に際して、高温で液体絶縁樹脂の粘度が低下し、電気部品の回転が起きたとしても、液体絶縁樹脂を保持する。その結果、樹脂ダムはスロットの完全な充填及び導電性巻線の封入を担保する。さらに、樹脂ダムは、導電性巻線の部材の周りの絶縁樹脂に薄い絶縁領域及び／又はボイドが生成するのを防いで、電気機械の良好な性能を担保する。
【0044】
図１は、本開示の実施形態に係る電気部品１０２を含む電気機械１００の概略図を示す。説明の便宜上、電気機械１００として、固定子１０６と回転子１０８を含む発電機１０４を挙げる。この例では、電気部品１０２は固定子１０６を含む。固定子１０６は、固定子フレーム１１０と、以下でさらに説明する通り、磁性コアの周りに導電性巻線１１８を含んでいてもよい本体１１２とを含むことができる。電気機械１００の回転子１０８は、回転軸線ＲＡを有するシャフト１１４をさらに含んでいてもよい。固定子１０６は、回転子１０８の周囲に配置される。シャフト１１４は、例えばガスタービン、蒸気タービン、風力タービン、水力タービン、内燃機関その他の回転出力を与えるように構成された適切な装置によって駆動されて回転軸の周りで回転する。シャフト１１４は、実質的に円筒形の本体１１６に結合している（なお、回転子１０８は、代わりに、磁性コアの周りの導電性巻線を含んでいてもよい）。回転子１０８は固定子１０６内に配置され、静止磁場を与えるように構成されている。明らかであろうが、固定子１０６内で回転子１０８が回転すると、導電性巻線に電流が生じ、発電機１０４からの電気出力を生成する。
【0045】
図２は、電気部品１０２、例えば発電機１０４の固定子１０６の軸方向端面図を導電性巻線１１８（図１）及び回転子１０８なしで示したものであり、図３は、電気部品１０２、例えば発電機１０４の固定子１０６の軸方向端面図を導電性巻線１１８と共に、ただし回転子１０８を除いて示したものである。電気機械１００用の電気部品１０２は、複数のスロット１２０が画成された本体１１２を含んでいてもよい。すなわち、電気部品１０２は、その本体１１２に画成された複数のスロット１２０を含んでいる。各スロット１２０は、電気機械１００の軸線ＲＡ（図１）に対して半径方向及び軸方向に延在している。例えば電気機械１００の寸法に依存するが、任意の数のスロット１２０を設けて、スロット内に任意の数の導電性巻線１１８が配置されるようにしてもよい。図３に示すように、幾つかの導電性巻線１１８は、導電性巻線１１８を本体１１２内に戻すためのＵターン１２２を含んでいるが、他の導電性巻線１２４は、他の構造との接続のため本体１１２から軸方向に離れて延在する。このようにして、様々な導電性巻線１１８は、公知の様式で電気部品１０２内を折り返し往復する。本体１１２は電気部品１０２の磁性コア１２６を提供し、電気機械１００に適した現在公知の又は将来開発される磁性材料を含むことができる。本体１１２及びそのスロット１２０はどのように作製してもよく、種々の構成の中でも、例えば管状部材にスロットを機械加工してもよいし、スロット付プレートを積み重ねてもよい。
【0046】
図３に示すように、電気部品１０２は、各スロット１２０内に導電性巻線１１８を含む。導電性巻線１１８は、スロット１２０の第１の軸方向端部１３０の外に延びる。図１に示すように、本体１１２及びスロット１２０は、第１の軸方向端部１３０の反対側に第２の軸方向端部１３２も含む。導電性巻線１１８は、スロット１２０の第２の軸方向端部１３２の外にも延びている。導電性巻線１１８は、電気機械で用いられるあらゆる形態の導電性巻線（コイルとも呼ばれる）を含んでいてもよい。図４は、スロット１２０内の例示的な導電性巻線１１８の軸方向断面図を、樹脂ダムなしで、示したものである。導電性巻線１１８は、例えば多数の導電性部材１３６を含んでいてもよく、各々絶縁テープ１３８（例えばマイカテープ）その他の絶縁層で互いに絶縁されている。各導電部材１３６は、様々な形態の導電性材料、例えば、限定されるものではないが、中空（図示）、中実、撚線又は異なるタイプの導電性材料の混合体などを含むことができる。接地壁絶縁層１４０で、導電性部材１３６及び絶縁テープ１３８を取り囲んでもよい。図４は、導電性巻線１１８とスロット１２０の底部１４４（すなわち導電性巻線１１８の半径方向外側１４６）の間に延在する可撓性材料の部分１４２も示す。可撓性材料層の部分１５０が、適宜、スロット１２０内の導電性巻線１１８の半径方向内側１５２に延在していてもよい。可撓性材料の部分１４２，１５０は、電気機械の作動時にスロット１２０内の導電性巻線１１８の損傷を低減するため、衝撃及び／又は振動を吸収することができる任意の材料を含むことができる。特定の実施形態では、可撓性材料の部分１４２，１５０は、フェルトのような多孔質布、例えば繊維同士が絡み合った不織布を含んでいてもよい。可撓性材料は、電気機械１００の作業環境及び／又は本明細書に記載の樹脂ダム１６０の作成に耐えることができる有機又は無機材料で作ることができる。部分１４２，１５０は、後述の通り、絶縁樹脂１７０を受け入れる間隙も含んでいる。保持エレメント１５４を、スロット１２０内の導電性巻線１１８の上に配置してもよい。保持エレメント１５４は、導電性巻線１１８をスロット１２０内に物理的に保持するための現在公知の又は将来開発される任意の機構を含むことができる。
【0047】
図３及び図５～図８に示すように、電気部品１０２は、スロット１２０の軸方向端部１３０及び／又は１３２において導電性巻線１１８の周囲に樹脂ダム１６０を含んでいる。図５～図８は、本開示の様々な実施形態に係る樹脂ダム１６０を含む電気部品１０２の本体１１２の周方向断面図を示す。いずれかの軸方向端部１３０，１３２の樹脂ダムには１６０という符号を付し（例えば図５～図７参照）、スロット１２０の第１の軸方向端部１３０の樹脂ダムには１６０Ａという符号を付し（例えば図３及び図８参照）、スロット１２０の第２の軸方向端部１３２の樹脂ダムには１６０Ｂという符号を付した（例えば図８参照）。樹脂ダム１６０は、少なくともスロット１２０の軸方向端部１３０，１３２における導電性巻線１１８とスロット１２０の内面１６４との間の空間１６２を介した液体連通を遮断する。以下でさらに説明する通り、電気部品１０２は、スロット１２０内にあってかつスロット１２０の軸方向端部１３０，１３２で樹脂ダム１６０に接する（硬化、固化した）絶縁樹脂１７０も含んでいる。なお、図４では、説明の便宜上、絶縁樹脂１７０は拡大して描かれており、導電性巻線１１８はスロット１２０の内面１６４に密着している。絶縁樹脂１７０は、可撓性材料の部分１４２，１５０及び樹脂ダム１６０に埋め込まれている（図５の断面では暗い黒線で示してあるが、他の断面図では網掛けされている）。
【0048】
樹脂ダム１６０は、任意の数のスロット１２０（例えば、１個、数個又は全部のスロット）の軸方向端部１３０，１３２に設けてもよい。樹脂ダム１６０の施工は、例えば、製造時にスロット１２０からの液体絶縁樹脂の漏れが懸念される場合などに基づいてユーザが決定し得る。
【0049】
樹脂ダム１６０は、本開示の実施形態に係る多数の形態をとることができる。
【0050】
ある実施形態では、樹脂ダム１６０は、可撓性材料の１以上の部分１８２を含むことができる。樹脂ダム１６０の形成に使用される可撓性材料の部分１８２は、導電性巻線１１８とスロット１２０の底部１４４の間（すなわち、導電性巻線１１８の半径方向外側１４６の下）に延在する可撓性材料の部分１４２とは別個であっても、或いは同延であってもよい。加えて／或いは、樹脂ダム１６０の形成に使用される可撓性材料の部分１８２は、スロット１２０内の導電性巻線１１８の半径方向内側１５２に延在する可撓性材料の部分１５０とは別個であっても、或いは同延であってもよい。可撓性材料の部分１４２，１５０，１８０は、その機能（例えばスロット１２０内の衝撃／振動吸収及び／又は樹脂ダム１６０の形成）に必要な任意の幅を有し得る。可撓性材料の部分１４２，１５０，１８０は、それらの部分にわたって寸法を変えてもよく、例えば、可撓性材料の１枚の同延ストリップの場合、スロット１２０内の部分１４２，１５０は、樹脂ダム１６０の部分１８２よりも幅及び／又は高さが薄くてもよい。
【0051】
図５において、可撓性材料の単一の同延部分は、導電性巻線１１８とスロット１２０の底部１４４との間に延在し（部分１４２）、スロット１２０内の導電性巻線１１８の半径方向内側１５２に延在し（部分１５０）、かつスロット１２０の軸方向端部１３０，１３２で導電性巻線１１８の周りに巻き付けられている（可撓性材料の巻付け部分１８２）。図６の周方向断面図では、可撓性材料の単一の同延部分１８０は、導電性巻線１１８とスロット１２０の底部１４４との間に延在し（部分１４２）、スロット１２０の軸方向端部１３０，１３２で導電性巻線１１８に巻き付けられている（可撓性材料の巻付け部分１８２）。図７の周方向断面図では、可撓性材料の単一の同延部分１８０は、スロット１２０内の導電性巻線１１８の内側１５２に延在し（部分１５０）、スロット１２０の軸方向端部１３０，１３２で導電性巻線１１８に巻き付けられている（可撓性材料の巻付け部分１８２）。図１２は、本明細書の他の箇所で説明するが、樹脂ダム１６０専用の可撓性材料の単一部分１８２を示す。
【0052】
可撓性材料の部分１４２，１５０を設ける場合、部分１４２，１５０は、スロット１２０に沿った任意の距離に延在し得る。部分１４２，１５０を各軸方向端部１３０，１３２から延在して設ける場合、スロット１２０内のそれらの端部は、スロット１２０内で交わらなくてもよく、すなわちそれらの端部の間に絶縁樹脂１７０が存在していてもよい。或いは、両方の軸方向端部１３０，１３２から延在する部分１４２及び／又は１５０の端部は、スロット１２０内で互いに当接してもよいし、或いは重なり合っていてもよい。図８の断面図に示すように、ある実施形態では、可撓性材料の単一の部分で、部分１４２，１５０及び両軸方向端部１３０，１３２の巻付け部分１８２をもたらすことができる。例えば、スロット１２０の底部１４４から反時計回りに移動させて、可撓性材料の部分はスロット１２０の第１の軸方向端部１３０までスロット１２０内の部分１４２として延在してもよく、スロット１２０の第１の軸方向端部１３０で第１の樹脂ダム１６０Ａを形成し（第１の軸方向端部１３０で導電性巻線１１８の周りに巻き付けられ）、第１の軸方向端部１３０からスロット１２０の第２の軸方向端部１３２まで部分１５０として延在し、第２の軸方向端部１３２で第２の樹脂ダム１６０Ｂを形成し（第２の軸方向端部１３２で導電性巻線１１８の周りに巻き付けられ）、スロット１２０の第２の軸方向端部１３２までスロット１２０内に部分１４２として延在する。
【0053】
可撓性材料の部分１８２は、樹脂ダム１６０を形成するのに十分な任意の様式で導電性巻線１１８の周りに巻き付けることができる。すなわち、部分１８２は、導電性巻線１１８とスロット１２０の内面１６４との間の空間１６２からの液体絶縁樹脂の漏れを低減又は防止するための望ましいいかなる方法で包んでもよい。図９Ａは、図５に示すような導電性巻線１１８の周りに巻き付けられた可撓性材料の部分１８２（黒い太線で示す）の概略図を示す。この非限定的な例では、可撓性材料の部分は、スロット１２０の底部１４４の導電性巻線１１８の下から延在し（部分１４２、頁外）、次いで樹脂ダム１６０の部分１８２として、導電性巻線１１８に沿って（電気部品１０２の）半径方向内向きに延在し、導電性巻線１１８の半径方向内側１５２（スロットの外側）を周方向に通過し、次いで導電性巻線１１８に沿って半径方向外向きに、導電性巻線１１８の下（図示）、再び半径方向内向きに、次いでそれ自体の中に挟み込んでから、部分１５０としてスロット１２０内の導電性巻線１１８の半径方向内側１５２（図９Ａの頁内）に入る。図９Ｂは、別の実施形態に係る導電性巻線１１８の周りの周りに巻き付けられた可撓性材料の部分（黒い太線で示す）の概略図を示す。この非限定的な例では、可撓性材料の部分は、所与のスロット１２０の底部１４４の導電性巻線１１８の下からに延在し（部分１４２、頁外）、次いで部分１８２として導電性巻線１１８に沿って（電気部品１０２の）半径方向内向きに延在し、導電性巻線１１８の半径方向内側１５２（所与のスロットの外側）を周方向に通過し、次いで導電性巻線１１８に沿って半径方向外向きに、導電性巻線１１８の下（図示）、再び半径方向内向きに延在する。この位置で、部分１８２はそれ自体の下に挟み込んでもよい。しかる後、可撓性材料は、部分１４２が（図９Ｂの頁内に）配置された所与のスロット１２０に隣接する（図の右側）別のスロット１２０内の導電性巻線１１８の半径方向内側１５２に部分１５０として（図９Ｂの右側に）延びてもよい。したがって、可撓性材料の部分１４２，１５０，１８２は、樹脂ダム１６０に及び複数のスロット１２０に使用することができる。図９Ａ～図Ｂに関して、可撓性材料の部分は、便宜上、弛んだ状態で描かれているが、部分は樹脂ダム１６０を形成するため張った状態で作られる。
【0054】
可撓性材料の部分１８２は、製造時に樹脂ダム１６０が適切に機能し、かつ所定の位置に留まるのを担保するレベルの緊張性を有することができる。可撓性材料の部分１８２は、軸方向端部１３０，１３２及び導電性巻線１１８とスロット１２０との間の及び空間１６２に当接する所定の位置に、製造時に樹脂ダム１６０が適切に機能し、かつ所定の位置に留まるのを担保する方法で、配置及び固定することができる。
【0055】
図１０及び図１１は、樹脂ダム１６０用の可撓性材料の単一部分１８２がスロット１２０内に延在していない電気部品１０２の概略端面図を示す。可撓性材料の部分１８２は、任意の数のスロット１２０の任意の数の導電性巻線１１８の周囲に延在し、スロット１２０の所与の軸方向端部１３０又は１３２で樹脂ダム１６０を形成する。すなわち、可撓性材料１８０の部分は、任意の数のスロット１２０から延在する任意の数の導電性巻線１１８の周りを包んで、任意の数の樹脂ダム１６０を形成し得る。可撓性材料１８０の部分１８２はいかなる長さであってもよい。このようにして、電気部品１０２の所与の軸方向端部１３０，１３２のスロット１２０を出る導電性巻線１１８の１個、数個又は全部が樹脂ダム１６０を含むことができる。可撓性材料の部分１８２は、導電性巻線１１８の周りで任意の経路（例えば正弦波形（図１０）又は個別巻き（図１１））を取ることができる。
【0056】
図１２は、各導電性巻線１１８がスロット１２０内に延在しない可撓性材料の単一部分１８２をそれぞれ有している樹脂ダム１６０の実施形態の斜視図を示す。可撓性材料の部分１８２は、スロット１２０の軸方向端部１３０，１３２で単一の導電性巻線１１８の周りに巻き付けられているだけであってもよい。したがって、各導電性巻線１１８は、その樹脂ダム１６０を形成する可撓性材料の部分１８２をそれぞれ含んでいる。この構成の１つの樹脂ダム１６０が図１２に示してあるが、スロット１２０に設けられる導電性巻線１１８の１個、数個又は全部をそのように構成してもよい。各部分１８２は、所定の位置に留まるのを担保する任意の様式で巻き付けることができ、例えば、図９に示すものと同様に巻き付けることができる。
【0057】
図３及び図５に示すように、軸方向端部１３０及び／又は１３２で導電性巻線１１８の周りに巻き付けられる可撓性材料の部分１８２は、導電性巻線１１８とスロット１２０との間の空間１６２を物理的に覆うべく、導電性巻線１１８から半径方向に延在し、かつスロット１２０の軸方向端部１３０，１３２と接する樹脂ダム１６０を生じる。このようにして、樹脂ダム１６０は、スロット１２０からの液体樹脂の漏れを阻止する。加えて、可撓性材料の部分１４２，１５０，１８２は、絶縁樹脂１７０が布その他の材料の間隙に埋め込まれるように、内部に間隙を含む布又は他の可撓性材料を含んでいてもよい。その結果、硬化後に、スロット１２０内の導電性巻線１１８の周りで絶縁樹脂１７０の薄い領域及びボイドが減り、電気機械１００の性能が向上する。最終電気機械１００において、絶縁樹脂１７０は、樹脂ダム１６０内に埋め込まれていてもよく、及び／又は樹脂ダム１６０を取り囲んでいてもよい。
【0058】
前述の実施形態のいずれにおいても、例えば図３及び図５に示すように、可撓性材料の部分１８２が、軸方向端部１３０及び／又は１３２で導電性巻線１１８の周りに巻き付けられて、導電性巻線１１８から半径方向に延在し、かつスロット１２０の軸方向端部１３０，１３２と接する樹脂ダム１６０を生じ、導電性巻線１１８とスロット１２０との間の空間１６２を物理的に覆う。このようにして、樹脂ダム１６０は、スロット１２０からの液体樹脂の漏れを遮断する。加えて、可撓性材料の部分１４２，１５０，１８２は、絶縁樹脂１７０が布又は他の材料の間隙に埋め込まれるように、その内部に間隙を含む布又は他の可撓性材料を含んでいてもよい。その結果、硬化後、スロット１２０内の導電性巻線１１８の周りで絶縁樹脂１７０の薄い領域やボイドが減り、電気機械１００の性能が向上する。最終電気機械１００において、絶縁樹脂１７０は、樹脂ダム１６０内に埋め込まれていてもよく、及び／又は樹脂ダム１６０を取り囲んでいてもよい。
【0059】
他の実施形態では、樹脂ダム１６０は、可撓性材料の部分１８２を含まないが、可撓性又は剛性材料からなるダム部材１９０を含む。図１３及び図１４は、樹脂ダム１６０が、導電性巻線１１８に結合したダム部材１９０を含む実施形態の斜視図を示す。この形態の樹脂ダム１６０は、少なくともスロット１２０の軸方向端部１３０及び／又は１３２における導電性巻線１１８とスロット１２０の内面１６４との間の空間１６２を介しての液体連通を遮断するため、スロット１２０のそれぞれの導電性巻線１１８に沿ってかつ軸方向端部１３０，１３２に接して配置することができる。さらに具体的には、特定の実施形態では、樹脂ダム１６０は、スロット１２０の軸方向端部１３０又は１３２に当接するように構成された位置で導電性巻線１１８から半径方向に延在するダム部材１９０を含む。上述の通り、導電性巻線１１８は、導電性コア（例えば多数の中空導電性部材１３６を含む）と、導電性コア上の絶縁皮膜（例えば絶縁テープ１３８（マイカテープその他の絶縁層）及び／又は接地壁絶縁層１４０を含む）とを含む。ある実施形態では、図１３に示すように、ダム部材１９０は、導電性巻線１１８の絶縁皮膜（例えばテープ１３８及び／又は絶縁層１４０）の下に部分的に延在する可撓性材料（例えば上述のもの）を含んでいてもよい。導電性コア（部材１３６）（及び絶縁皮膜の幾つかの内層）と絶縁皮膜の外層との間に位置するダム部材１９０の部分１９２を参照されたい。この場合、樹脂ダム１６０は、スロット１２０内に配設される前の導電性巻線１１８の一部として形成されてもよいし、或いはスロット１２０内に配設した後で絶縁皮膜がその上に位置するように導電性巻線１１８に追加してもよい。
【0060】
他の実施形態では、図１４に示すように、樹脂ダム１６０は、ダム部材１９０を導電性巻線１１８の外面１９５に結合するように構成された留め具１９６を含む。この場合、樹脂ダム１６０は、スロット１２０内への配設前又は配設後の導電性巻線１１８上に配置し得る。留め具１９６は、ダム部材１９０への結合に適した現在公知の又は将来開発される任意の留め具を含むことができる。図に示す非限定的な例では、ダム部材１９０は、導電性巻線１１８上に配置することができ、留め具１９６の連結によって閉じることができる伸縮式Ｃ字型エレメント１９８を含む。この例では、ダム部材１９０は、前述の材料と同じくらい柔軟な可撓性材料（例えばフェルト）を含んでいてもよいし、或いは若干硬いもの（例えば軟質プラスチック）であってもよい。いずれにしても、留め具１９６は、ダム部材１９０を導電性巻線１１８の外面１９５に、スロット１２０の軸方向端部１３０，１３２に接して固定するための、あらゆる形態の締結機構（例えば、限定されるものではないが、雄／雌コネクタを有するＣ字型部材（図示）、面ファスナーなど）を含んでいてもよい。すなわち、留め具１９６は、ダム部材１９０を導電性巻線１１８及びスロット１２０に対して導電性巻線１１８から半径方向に延在するように閉じて固定する。樹脂ダム１６０は、液体樹脂を確実に遮断するため締結前にスロット１２０の軸方向端部１３０，１３２に接するように配置することができる。
【0061】
図３に示すように、電気部品１０２が、樹脂ダム１６０を必要とする複数のスロットを含んでいる場合、１又は複数の樹脂ダム１６０Ａを設けることができる。一実施形態では、ある第１の樹脂ダム１６０Ａは、複数のスロットの各スロット１２０の第１の軸方向端部１３０において導電性巻線１１８の周囲に延在し得る。電気部品１０２は、各スロット１２０内及び各スロット１２０の第１の軸方向端部１３０の各々の第１の樹脂ダム１６０Ａの周囲に絶縁樹脂１７０も含んでいる。第１の樹脂ダム１６０Ａは、本明細書に記載の任意の形態を取り得る。例えば、第１の樹脂ダム１６０Ａは、複数のスロットの１以上のスロット１２０の第１の軸方向端部１３０で導電性巻線１１８の周りに巻き付けられた可撓性材料の１以上の部分１８２を含んでいてもよい。図８に最もよく示されているように、第２の樹脂ダム１６０Ｂは、スロット１２０の第１の軸方向端部１３０と反対側の第２の軸方向端部１３２の導電性巻線１１８の周囲にあってもよい。導電性巻線１１８は、スロット１２０の第２の軸方向端部１３２の外に延びており、第２の樹脂ダム１６０Ｂは、少なくともスロットの第２の軸方向端部１３２における導電性巻線１１８とスロット１２０の内面１６４との間の空間１６２を介しての液体連通を遮断する。第２の樹脂ダム１６０Ｂは、本明細書に記載の任意の形態を取り得る。例えば、第２の樹脂ダム１６０Ｂは、複数のスロットの１以上のスロット１２０の第２の軸方向端部１３２において導電性巻線１１８の周りに巻き付けられた可撓性材料の１以上の部分１８２を含んでいてもよい。図８について説明したように、第１の樹脂ダム１６０Ａ及び第２の樹脂ダム１６０Ｂは、スロット１２０の第１の軸方向端部１３０及びスロットの第２の軸方向端部１３２において導電性巻線１１８の周りに巻き付けられた可撓性材料１８０の単一部分を含んでいてもよい。或いは、各軸方向端部１３０，１３２は、それぞれの樹脂ダム１６０であって、反対側の軸方向端部の樹脂ダムとは不連続な、樹脂ダム160を別個に有していてもよい。
【0062】
次に、本開示の実施形態に係る方法について説明する。この方法は、図３及び図５～図１４に示すように、電気機械１００の電気部品１０２におけるスロット１２０の軸方向端部１３０及び／又は１３２において導電性巻線１１８の周囲に樹脂ダム１６０を形成することを含む。導電性巻線１１８は、スロット１２０の軸方向端部１３０，１３２の外に延びており、様々な導電性巻線１１８は、公知の様式で電気部品１０２内を折り返し往復する。樹脂ダム１６０は、本明細書に記載の技術及び構成を用いて形成し得る。例えば、図１５及び図１６の斜視図に示すように、樹脂ダム１６０の形成は、スロット１２０の第１の軸方向端部１３０において導電性巻線１１８の周りに可撓性材料の部分１８２を巻き付けることを含んでいてもよい。適宜、図４～図６及び図８に示すように、樹脂ダム１６０の形成は、導電性巻線１１８とスロット１２０の底部１４４との間に可撓性材料の部分１４２を配置することも含んでいてもよく、部分１４２と部分１８２は同延である。適宜、図５、図７、図８及び図１７に示すように、樹脂ダム１６０の形成は、可撓性材料の部分１５０を、部分１４２が配置されるスロット１２０内或いは図９Ｂに示すように部分１４２が配置されるスロット１２０に隣接する電気部品１０２内の別のスロット１２０内の導電性巻線１１８の半径方向内側１５２に配置することを含んでいてもよい。ある実施形態では、部分１４２，１５０，１８２は同延、すなわち単一の長さである。他の実施形態では、各部分１４２，１５０，１８２は別々であってもよいし、２つの連続する部分が同延であってもよい。樹脂ダム１６０は、少なくとも導電性巻線１１８とスロット１２０の内面１６４との間の空間１６２を塞ぐために、スロット１２０の軸方向端部１３０，１３２に対して押し付けてもよい。
【0063】
本方法は、導電性巻線１１８及びスロット１２０に液体樹脂を施工することを含んでいてもよい。液体樹脂の施工は、現在公知の又は将来開発される真空加圧含浸（ＶＰＩ）プロセスを含んでいてもよい。図１８～図２０の斜視図に示すように、樹脂ダム１６０は、少なくともスロット１２０の軸方向端部１３０，１３２における導電性巻線１１８とスロット１２０の内面１６４との間の空間１６２を介した液体樹脂の液体連通を遮断する。本方法は、図１８（曲線矢印）にも示すように、液体樹脂を硬化させて、スロット１２０内、導電性巻線１１８の周囲、及びスロット１２０の軸方向端部１３０，１３２における樹脂ダム１６０に接する絶縁樹脂１７０を生じさせることも含む。硬化工程は、使用する絶縁樹脂に適した現在公知の又は将来開発される任意の熱プロセスを含むことができる。硬化工程は、電気部品の回転を含んでいてもよい。例えば図１８～図２０に示すように、硬化及び固化した絶縁樹脂１７０は、スロット１２０内及び樹脂ダム１６０に接して存在する。絶縁樹脂１７０は、可能な場合には、樹脂ダム１６０にも埋め込まれ、樹脂ダム１６０を取り囲んでもよい。樹脂ダム１６０は、取り外す必要はなく、電気機械１００の電気部品１０２（例えば固定子１０６）の一部のままであってもよい。
【0064】
本開示の実施形態は、様々な技術的及び商業的利点をもたらし、その具体例について本明細書に記載してきた。例えば、本開示の教示内容は、導電性巻線１１８及びスロット１２０の完全な絶縁を可能にし、絶縁体内の薄い領域又はボイドを減少させることができ、部分放電（すなわちコロナ）を減少させ、電気機械１００の性能向上をもたらす。
【0065】
添付の図面は、本開示の幾つかの実施形態に関する処理の幾つかを示す。これに関して、各図面は、記載された方法の実施形態に関連するステップ又はプロセスを表す。幾つかの別の実施態様では、図面に記載された行為は、関与する行為によっては、図に記された順序通りに起こらなくてもよいし、或いは例えば実質的に同時に又は逆の順序で実施してもよい。
【0066】
本明細書及び特許請求の範囲で用いる近似表現は、数量の修飾語であって、その数量が関係する基本機能に変化をもたらさない許容範囲内で変動し得る数量を表すために適用される。したがって、「約」、「略」及び「実質的に」のような用語で修飾された値はその厳密な数値に限定されない。場合によっては、近似表現は、その値を測定する機器の精度に対応する。本明細書及び特許請求の範囲において、数値限定の範囲は互いに結合及び／又は交換可能であり、かかる範囲は、前後関係等から明らかでない限り、その範囲に含まれるあらゆる部分範囲を特定しかつ包含する。範囲の特定の値に用いられる「約」は、上下限に適用され、その値を測定する機器の精度に依存する場合を除いて、記載された数値の±１０％を示すことがある。
【0067】
以下の特許請求の範囲において機能的記載によって特定された構成要素の対応する構造、材料、行為及び均等物は、特許請求の範囲に具体的に記載された他の構成要素と組合せて機能を発揮するあらゆる構造、材料又は行為を包含する。本開示の記載は、例示及び説明を目的としたものであり、網羅的なものでもなければ、開示された形態に限定するものでもない。本開示の技術的範囲及び技術的思想から逸脱せずに、数多くの修正及び変形が当業者には明らかであろう。本開示の実施形態は、本開示の原理及び実用的用途の説明として最も適しかつ当業者が様々な実施形態に関する開示内容及び特定の用途に適した様々な修正について理解できるように、選択して記載したものである。
【符号の説明】
【0068】
１００ 電気機械
１０２ 電気部品
１１２ 電気部品の本体
１１８ 導電性巻線
１２０ スロット
１３０，１３２ スロットの軸方向端部
１６０，１６０Ａ，１６０Ｂ 樹脂ダム
１６２ 導電性巻線とスロットの内面との間の空間
１６４ スロットの内面
１７０ 絶縁樹脂
１９０ ダム部材
１９６ 留め具
１０２ 電気部品
１１２ 電気部品の本体
１１８ 導電性巻線
１２０ スロット
１３０，１３２ スロットの軸方向端部
１６０，１６０Ａ，１６０Ｂ 樹脂ダム
１６２ 導電性巻線とスロットの内面との間の空間
１６４ スロットの内面
１７０ 絶縁樹脂
１９０ ダム部材
１９６ 留め具
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9A】
【図9B】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【外国語明細書】