JP2005045884A - コイルの製造方法およびコイル - Google Patents
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Abstract
【課題】コイルを製造する際の巻線の皮膜保護、巻線とコアとの絶縁に関して、従来の粉体塗装のような大規模な設備を用いず、かつ、粉体塗装を行ったときと同様の巻線の皮膜保護、巻線とコアとの絶縁が可能なコイルの製造方法を提供すること。
【解決手段】複数の磁極歯を有するコアに巻線を装着してコイルを製造する方法であって、前記コアの端面に、前記隣接する磁極歯間に対応する位置に切れ目を設けた粘着性絶縁シートを貼着する工程と、前記切れ目の両側の粘着性絶縁シートを前記磁極歯の側面側の角部に沿って折り曲げ、その側面に貼着する工程と、前記磁極歯間に巻線を装着する工程とを有する。
【選択図】 図１５
【解決手段】複数の磁極歯を有するコアに巻線を装着してコイルを製造する方法であって、前記コアの端面に、前記隣接する磁極歯間に対応する位置に切れ目を設けた粘着性絶縁シートを貼着する工程と、前記切れ目の両側の粘着性絶縁シートを前記磁極歯の側面側の角部に沿って折り曲げ、その側面に貼着する工程と、前記磁極歯間に巻線を装着する工程とを有する。
【選択図】 図１５
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はコイルの製造方法およびコイルに係り、特にコイルの製造を容易にするとともに、巻線時における巻線の皮膜の損傷を抑制し、安全性および信頼性に優れたコイルを製造することが可能なコイルの製造方法およびそれにより得られるコイルに関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車部品、一般家電品、産業用機器におけるモータ等に用いられるコイルにおいては、巻線時の巻線の皮膜保護、スロット内の絶縁補助のため、スロット内に絶縁シートを挿入したり、スロット内面に粉体塗装を施したりすることが一般的に行われている。
【０００３】
スロット内に絶縁シートを挿入する方法では、例えばポリエチレンテレフタレートフィルムやポリイミドフィルム等を絶縁シートとして用い、これをスロットの大きさ、長さに合わせて加工した後、スロットに挿入し、巻線を施す（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
しかしながら、このような方法では絶縁シートの厚み、形状によっては、スロットの面積に比べ、実際に巻線を施すことのできる面積が小さくなってしまう。また、絶縁シートはスロット内に単に挿入されているだけであり、内面に固定されているわけではないため、使用時の振動により巻線が損傷してしまうことがある。
【０００５】
また、スロット内に粉体塗装を行う方法では、粉体塗装を行うための設備の費用および設備を稼働させるための費用が他の方法に比べて高くなる傾向にある。また、このような方法においては粉体が作業環境に飛散しやすく、環境への配慮を十分に行う必要があることから、このような方法を用いることは容易ではない。
【０００６】
【特許文献１】
特開平９−２３６０１号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上述したような課題を解決するためになされたものであって、コイルの製造に必要な設備を簡略化でき、かつ、十分な性能および信頼性を有するコイルが得られるコイルの製造方法およびそれにより得られるコイルを提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明のコイルの製造方法は、複数の磁極歯を有するコアに巻線を装着してコイルを製造する方法において、前記コアの端面に、前記隣接する磁極歯間に対応する位置に切れ目を設けた粘着性絶縁シートを貼着する工程と、前記切れ目の両側の粘着性絶縁シートを前記磁極歯の側面側の角部に沿って折り曲げ、その側面に貼着する工程と、前記磁極歯間に巻線を装着する工程とを有することを特徴とする。
【０００９】
本発明に用いられるコアは、例えばステータコアまたはロータコアであり、本発明に用いられる粘着性絶縁シートは、例えばプリプレグまたはカバーレイである。
【００１０】
本発明のコイルは、複数の磁極歯を有するコアと、前記複数の磁極歯の側面側の角部に貼着されるとともに、前記コアの端面で繋がった絶縁保護シートと、前記スロット内に装着された巻線とを有することを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のコイルの製造方法について具体的に説明する。
【００１２】
図１は本発明のコイルに用いられるコアの一例としてのステータコア１を示したものである。図１は、ステータコア１を端面側から見たものである。ステータコア１は環状の枠部（本体）２と、その径方向の内側に設けられた複数の磁極歯３とを有する。磁極歯３の端面と側面との角部が側面側角部４である。また、隣接する磁極歯３間の凹部はスロット５である。
【００１３】
ここで、ステータコア１の外径（枠部の外径）をＳ１、枠部の内径をＳ２、内径（磁極歯３の先端部分を結んだ円の径）をＳ３とする。
【００１４】
このステータコア１の各径の大きさ、磁極歯３形成数、形状および大きさ等は特に制限されるものではなく、一般にモータ等のステータコアとして用いられているものを広く用いることができる。
【００１５】
図２は、上記ステータコア１に貼着され、巻線の保護のために用いられるステータコア用粘着性絶縁シート６を示したものである。ステータコア用粘着性絶縁シート６はステータコア１に合わせて環状となっており、内径側から外径側に径方向の切れ目７が設けられている。この径方向の切れ目７は放射状に複数設けられており、外径部分に達しない範囲で設けられる。
【００１６】
また、ステータコア用粘着性絶縁シート６には、例えば図３に示すように、径方向の切れ目７の外径側先端部分に円周方向に延びる円弧状の切れ目８を設けることが好ましい。
【００１７】
図４は、図１に示されるステータコア１上に、図３に示されるステータコア用粘着性絶縁シート６をその中心軸を合わせて貼着した状態を示したものである。なお、図中、点線で示される部分は磁極歯３の側面側角部４を示したものである。
【００１８】
図４に示されるように、ステータコア１とステータコア用粘着性絶縁シート６とは、ステータコア１の磁極歯３の中間、言い換えればスロット５の径方向の中心線にステータコア用粘着性絶縁シート６の径方向の切れ目７が対応するように貼着される。
【００１９】
そして、ステータコア用粘着性絶縁シート６のうちステータコア１の磁極歯３間、言い換えればスロット５上に位置する部分は、径方向の切れ目７を境にしてそれぞれ磁極歯３の側面側角部４で折り曲げられて、磁極歯３の側面に貼着される。
【００２０】
上述したようなことからもわかるように、ステータコア用粘着性絶縁シート６はステータコア１に重ねて用いられるため、その各径の大きさ、軸方向の切れ目７の本数および長さ、円周方向の切れ目８の本数および長さは、ステータコア１の形状に応じて適宜決められる。
【００２１】
まず、ステータコア用粘着性絶縁シート６の外径ａ１は、ステータコア１の外径（枠部外径）Ｓ１以下、枠部内径Ｓ２以上とすることが好ましい。ステータコア用粘着性絶縁シート６の外径ａ１がステータコア１の外径Ｓ１を超えると、外観不良等の原因となる。また、ステータコア用粘着性絶縁シート６の外径ａ１がステータコア１の枠部内径Ｓ２未満であると、ステータコア用粘着性絶縁シート６の外径部分をステータコア１の枠部２に貼着できなくなり、上述したようなステータコア用粘着性絶縁シート６の折り曲げ等が困難となる。
【００２２】
ステータコア用粘着性絶縁シート６の内径ａ２は、ステータコア１の枠部内径Ｓ２以下、内径Ｓ３以上とすることが好ましい。ステータコア用粘着性絶縁シート６の内径ａ２がステータコア１の枠部内径Ｓ２を超えると、ステータコア１の磁極歯３の側面にステータコア用粘着性絶縁シート６を貼着することが困難となり、巻線を施す際の巻線の皮膜保護が十分でなくなる。また、ステータコア用粘着性絶縁シート６の内径ａ２がステータコア１の内径Ｓ３未満であるとモータ等に用いたときにロータと接触する場合がある。
【００２３】
ステータコア用粘着性絶縁シート６の径方向の切れ目７および円周方向の切れ目８の本数はステータコア１の磁極歯３間に形成される凹部すなわちスロット５の数と一致させることが好ましい。
【００２４】
そして、径方向の切れ目７は、ステータコア１とステータコア用粘着性絶縁シート６とを重ねたときに、ステータコア１の枠部内径部分に達するように設けることが好ましい。また、円周方向の切れ目８は、ステータコア１とステータコア用粘着性絶縁シート６とを重ねたときに、ステータコア１のスロット５の底部と同様の形状、長さとすることが好ましい。
【００２５】
本発明では、図５に示されるように、ステータコア１として磁極歯３の先端部分に円周方向の凸部９が設けられたものを用いることもできる。このような場合には、例えば図６に示すようなステータコア用粘着性絶縁シート６を用いることが好ましい。
【００２６】
すなわち、ステータコア１とステータコア用粘着性絶縁シート６とを重ねたときに、隣接する磁極歯３の対向する円周方向の凸部９の間に対応する部分が削除されるとともに、磁極歯３の円周方向の凸部９の外径側角部１０に対応する部分に円周方向の切れ目１１が設けられている。このような形状とすることで、ステータコア用粘着性絶縁シート６を磁極歯３の側面に容易に折り曲げ、貼着することができる。
【００２７】
図７は本発明のコイルに用いられるコアの他の例としてのロータコア１２を示したものである。ロータコア１２は、例えば環状の軸部（本体）１３と、その径方向の外側に設けられた複数の磁極歯１４とからなる。磁極歯１４の端面と側面との角部が側面側角部１５である。磁極歯１４の先端部分には、例えば円周方向の凸部１６が設けられている。また、隣接する磁極歯１４間の凹部はスロット１７である。
【００２８】
ここで、ロータコア１２の磁極歯１４先端部分の径を外径Ｒ１とし、磁極歯１４に設けられた凸部１６の軸部側の径を内径Ｒ２とし、軸部１３の径を軸径Ｒ３とする
【００２９】
このロータコア１２の各径の大きさ、磁極歯１４、スロット１７の形成数、形状および大きさ等は特に制限されるものではなく、一般にモータ等のロータコアとして用いられているものを広く用いることができる。
【００３０】
図８は、上記ロータコア１２に貼着し、巻線の保護のために用いられるロータコア用粘着性絶縁シート１８を示したものである。ロータコア用粘着性絶縁シート１８はロータコア１２に合わせて環状となっており、外径部分から径方向内側にかけて放射状の切れ目１９が設けられている。
【００３１】
この径方向の切れ目１９の径方向内側の先端部分には、円周方向に延びる円弧状の切れ目２０が設けられている。また、ロータコア用粘着性絶縁シート１８の隣接する径方向の切れ目１９の中間部分の外径部分には複数の凸部２１が設けられている。そして、この凸部２１の内径側には円周方向の切れ目２２が設けられている。
【００３２】
図９は、図７に示されるロータコア１２上に、図８に示されるロータコア用粘着性絶縁シート１８をその中心軸を一致させて貼着した状態を示したものである。なお、図中、点線で示される部分はロータコア１２の磁極歯１４の側面側角部１５を示したものである。
【００３３】
図９に示されるように、ロータコア１２とロータコア用粘着性絶縁シート１８とは、ロータコア１２の隣接する磁極歯１４間、言い換えるとスロット１７の径方向の中心線上に、ロータコア用粘着性絶縁シート１８の径方向の切れ目１９が対応するように貼着される。
【００３４】
このとき、ロータコア１２の磁極歯１４の先端部分およびその円周方向の凸部１６に、ロータコア用粘着性絶縁シート１８の凸部２１が対応し、ロータコア１２の凸部１６の内側部分に、ロータコア用粘着性絶縁シート１８の円周方向の切れ目２２が対応する。さらに、ロータコア１２のスロット１７の底部にロータコア用粘着性絶縁シート１８の円周方向の切れ目２０が対応する。
【００３５】
そして、ロータコア用粘着性絶縁シート１８のうちロータコア１２の磁極歯１４間、言い換えるとスロット１７に対応する部分が、径方向の切れ目１９を境にしてそれぞれ磁極歯１４の側面側角部１５で折り曲げられて、磁極歯１４の側面に貼着される。
【００３６】
上述したようなことからもわかるように、ロータコア用粘着性絶縁シート１８の各径の大きさ、径方向の切れ目１９の本数および長さ、円周方向の切れ目２０の本数および長さ等は、ロータコア１２の形状に応じて適宜決められる。
【００３７】
まず、ロータコア用粘着性絶縁シート１８の凸部径（凸部２１の先端部分（外側部分）を結んだ円の径）ｂ１は、ロータコア１２の外径Ｒ１以下とすることが好ましい。ロータコア用粘着性絶縁シート１８の凸部径ｂ１がロータコア１２の外径Ｒ１を超えると、外観不良の原因となったり、モータ等としたときにステータコアの内部と接触してしまうことがある。
【００３８】
ロータコア用粘着性絶縁シート１８の外径ｂ２は、ロータコア１２の内径Ｒ２とほぼ同等とすることが好ましい。ロータコア用粘着性絶縁シート１８の外径ｂ２がロータコア１２の内径Ｒ２未満または内径Ｒ２を超える場合には、巻線の保護が十分でなくなったり、ロータコア用粘着性絶縁シート１８をロータコア１２の磁極歯１４の側面に容易に折り曲げにくくなる。
【００３９】
ロータコア用粘着性絶縁シート１８の径方向の切れ目１９および円周方向の切れ目２０の本数はロータコア１２のスロット１７の数と一致させることが好ましい。そして、径方向の切れ目１９は、ロータコア１２とロータコア用粘着性絶縁シート１８とを貼着したときに、ロータコア１２の軸部１３の軸径（Ｒ３）部分に達するように設けることが好ましい。
【００４０】
また、円周方向の切れ目２０は、径方向の切れ目１９の径方向内側の先端部分に設けられ、ロータコア１２とロータコア用粘着性絶縁シート１８とを貼着したときに、ロータコア１２のスロット１７の底部に対応するような形状、長さとすることが好ましい。
【００４１】
そして、ロータコア用粘着性絶縁シート１８の凸部２１は、ロータコア１２とロータコア用粘着性絶縁シート１８とを貼着したときに、ロータコア１２の磁極歯１４先端部分およびその凸部１６と対応するような形状とする。
【００４２】
ロータコア用粘着性絶縁シート１８の形状をこのような形状とすることで、ロータコア１２とロータコア用粘着性絶縁シート１８とを適切に貼着し、ロータコア用粘着性絶縁シート１８の一部をロータコア１２の磁極歯１４の側面に容易に折り曲げ、貼着することができる。
【００４３】
粘着性絶縁シート６、１８としては、少なくとも一方の面が粘着性を有するシート状のものであればよく、このようなものとしては一般に用いられているプリプレグ、カバーレイ等を用いることができる。
【００４４】
本発明に用いられるプリプレグは基材に樹脂組成物を含浸させたものであり、一般に知られているもの広く用いることができる。
【００４５】
基材としては、例えばガラスやアスベスト等の無機繊維、ポリエステル、ポリアミド等の有機合成繊維、木綿等の天然繊維からなる織布、不織布、マットを用いることができる。
【００４６】
基材に含浸させる樹脂組成物としては、例えば熱硬化性樹脂、硬化剤、硬化促進剤、無機充填材等を必要に応じて溶剤とともに混合したものが挙げられる。熱硬化性樹脂としては、例えば熱硬化型エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ビスマレイミドトリアジン変性樹脂、熱硬化型ポリフェニレンエーテル樹脂等を用いることができる。
【００４７】
エポキシ樹脂としては、具体的にはビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、グリシジルエーテル型エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂、複素環型エポキシ樹脂等のエポキシ樹脂を用いることができ、これらは単独で用いてもよいし、２種以上を混合して用いてもよい。
【００４８】
硬化剤としては、上述したようなエポキシ樹脂の硬化に用いられる化合物であれば特に制限なく用いることができ、例えばアミン硬化系としてはジシアンジアミド、芳香族ジアミン等が挙げられ、フェノール硬化系としてはフェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂、ビスフェノールＡ型ノボラック樹脂、トリアジン変性フェノールノボラック樹脂等が挙げられ、これらは単独で用いてもよいし、２種以上を混合して用いてもよい。
【００４９】
硬化促進剤としては、上述したようなエポキシ樹脂の硬化促進剤として用いられている化合物であれば特に制限なく用いることができ、例えば２−エチル−４−メチルイミダゾール等のイミダゾール化合物、三フッ化ホウ素アミン錯体、トリフェニルホスフィン等が挙げられ、これらは単独で用いてもよいし、２種以上を混合して用いてもよい。
【００５０】
無機充填材としては、例えばタルク、アルミナ、水酸化アルニウム、水酸化マグネシウム、溶融シリカ、合成シリカが挙げられ、これらは単独で用いてもよいし、２種以上を混合して用いてもよい。樹脂組成物中の無機充填材の含有量は０〜５０重量％とすることが好ましい。
【００５１】
また、溶剤としては、上述したようなエポキシ樹脂、硬化剤および硬化促進剤等を溶解するものであればよいが、乾燥工程において溶剤が残留しないように沸点が１６０℃以下であることが好ましい。
【００５２】
具体的な溶剤としては、メチルエチルケトン、トルエン、アセトン、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、シクロヘキサノン等が挙げられ、これらは単独で用いてもよいし、２種以上を混合して用いてもよい。
【００５３】
粘着性絶縁シート６、１８として上述したようなプリプレグを用いる場合には、その厚さを０．０３ｍｍ〜０．２０ｍｍとすることが好ましい。０．０３ｍｍ未満ではコア１、１２に接着して巻線を施した場合に巻線の皮膜保護が十分でなく、また０．２０ｍｍを超えるとスロット内での巻線の線積率が低くなってしまうため好ましくない。
【００５４】
また、粘着性絶縁シート６、１８として用いられるカバーレイとしては、ポリイミドフィルム、ＰＥＴフィルム等の絶縁性フィルムに粘着性の樹脂組成物が塗布されたものが挙げられ、粘着性の樹脂組成物としては、上述したプリプレグの作製に用いられる樹脂組成物と同様のものを用いることができる。
【００５５】
粘着性絶縁シート６、１８としてカバーレイを用いる場合には、その厚さを０．０２５ｍｍ〜０．２００ｍｍとすることが好ましい。０．０２５ｍｍ未満ではコア１、１２に接着して巻線を施した場合に巻線の皮膜保護が十分でなく、また０．２０ｍｍを超えるとスロット内での巻線の線積率が低くなるため好ましくない。
【００５６】
このような粘着性絶縁シート６、１８は、上述したようにコア１、１２と貼着される。一例としてステータコア１へステータコア用粘着性絶縁シート６を貼着する方法について説明する。
【００５７】
まず、例えば図４に示すように、ステータコア用粘着性絶縁シート６を、その中心がステータコア１と一致するように、かつ、そのその径方向の切れ目７がステータコア１の磁極歯３間、言い換えるとスロット５の径方向の中心線と一致するように貼着する。
【００５８】
次に、ステータコア１に貼着されたステータコア用粘着性絶縁シート６のうち磁極歯３間に対応する部分を、ステータコア１の磁極歯３の側面側角部４で折り曲げて、ステータコア１の磁極歯３の側面に貼着する。このようなステータコア用粘着性絶縁シート６の折り曲げ、貼着は、例えば図１０に示すような治具２３を用いて行うことができる。
【００５９】
治具２３は、例えば図１０に示すように、円板状の治具本体２４の一方の面に複数の凸部２５が環状に形成されたものである。各凸部２５の断面形状は、例えば図１１に示すように、ステータコア１の磁極歯３間の凹部断面形状とほぼ同様な断面形状で、ステータコア用粘着性絶縁シート６の厚さ分だけ若干小さくしたものである。また、治具２３の凸部２５の数はステータコア１の磁極歯３間の凹部の数、すなわちスロット５の数と同数である。
【００６０】
このような治具２３を、図１２、図１３に示すように、ステータコア１のステータコア用粘着性絶縁シート６が貼着された側から挿入し、加圧する。治具２３の凸部２５をステータコア１の磁極歯３間へ挿入することにより、ステータコア用粘着性絶縁シート６が磁極歯３の側面側角部４に沿って折り曲げられ、さらに治具２３の凸部２５の側面で磁極歯３の側面へ押しつけられ、貼着される。
【００６１】
この際、ステータコア用粘着性絶縁シート６が主に熱硬化性樹脂から構成されていることから、ステータコア１および治具２３のうちのすくなくとも一方を加熱しながら、上記作業を行うことが好ましい。加熱方法は、熱風循環炉、高周波による誘導加熱、治具２３内部に設けた発熱体等により行う。
【００６２】
加熱温度は８０℃〜２５０℃とすることが好ましい。加熱温度が８０℃未満であると樹脂が硬化せず、２５０℃を超えると樹脂の分解、発煙、発泡が起こる可能性がある。
【００６３】
そして、治具２３による加圧は３秒〜５分程度行うことが好ましい。３秒未満であるとステータコア用粘着性絶縁シート６を硬化させ、有効に固定することが困難であり、５分を超えて加圧しても接着性の向上は見られず、かえって作業時間が増えるため量産性が低下し好ましくない。
【００６４】
以上、ステータコア１にステータコア用粘着性絶縁シート６を貼着する方法について説明したが、ロータコア１２にロータコア用粘着性絶縁シート１８を貼着する場合も同様にして行うことができる。
【００６５】
そして、上述したような方法により得られたものに巻線を施すことによってコイルを得ることができる。図１４、１５は、一例としてステータコア１を用いた場合の本発明のコイル２６を示したものである。
【００６６】
ステータコア１の端面にはステータコア用粘着性絶縁シート６からなる絶縁保護シート２７が貼着されている。そして、ステータコア１の端面に貼着された絶縁保護部材２７の一部は、ステータコア１の磁極歯３の側面側角部４およびその側面近傍に貼着されている。絶縁保護部材２７が貼着された磁極歯３間、すなわちスロット５内には巻線２８が設けられている。
【００６７】
本発明のコイル２６では、ステータコア１の磁極歯３のすくなくとも側面側角部４が絶縁保護部材２７で保護されているため、巻線２８を施す際にその皮膜の損傷が抑制される。
【００６８】
また、本発明のコイル２６では絶縁保護部材２７がステータコア１に貼着され固定されているため、使用時の振動等による絶縁保護部材２７のズレが抑制され、使用時の巻線２８の皮膜の損傷が抑制され、安全性、信頼性に優れたものとなっている。
【００６９】
さらに、上述したように絶縁保護部材２７を１つの連続したシートからなるものとすることで、ステータコア１の磁極歯３の側面側角部４を一括して保護することが可能となり、量産性にも優れたものである。
【００７０】
【実施例】
以下、本発明を実施例によって具体的に説明する。
【００７１】
（実施例１）
モータのステータコアとして外径９５ｍｍ、内径５３ｍｍ、スロット数２４、スロットの深さ１２ｍｍのものを用意した。
【００７２】
このステータコアに貼り付けるステータコア用粘着性絶縁シートとしてプリプレグを用意した。プリプレグは、厚さ約３０μｍのＴＬＰ５５２ＹＺ、厚さ約５０μｍのＴＬＰ５５２ＹＮ、厚さ約１００μｍのＴＬＰ５５２ＹＪ、厚さ約２００μｍのＴＬＰ５５２ＹＵ（いずれも京セラケミカル製 商品名）を使用した。また、ＩＰＣ Ｓｔｙｌｅ１０４を用い、樹脂成分を上記ＴＬＰ５５２系と同一としてプリプレグを作製した。
【００７３】
上記プリプレグを外径８５ｍｍ、内径５３ｍｍの環状に打ち抜くとともに、内径側から外径側にかけて径方向の切れ目を設けてステータコア用粘着性絶縁シートとした。なお、径方向の切れ目の長さは１２ｍｍとし、その数は上記ステータコアのスロットの数と同様に２４とした。
【００７４】
上記ステータコアとステータコア用粘着性絶縁シートとを中心を合わせ、かつ、ロータコアのスロットの径方向の中心線とステータコア用粘着性絶縁シートの径方向の切れ目とが対応するように貼着した。
【００７５】
さらに、ステータコア用粘着性絶縁シートが貼着された側から１８０℃に加熱した治具を挿入し２分間加圧し、ステータコア用粘着性絶縁シートをステータコアの端面および磁極歯側面に折り曲げて熱接着し絶縁保護シート付きステータコアを作製し、巻線を施しコイルを作製した。また、従来のコイルとして、ステータコアに粉体塗装を施し、巻線を施したコイルを作製した。
【００７６】
上述したような本発明のコイルおよび従来のコイルをそれぞれ１００台作製し、通電を行いショートの有無を確認した。結果を表１に示す。
【００７７】
【表１】
【００７８】
表１から明らかなように、本発明のコイルはいずれも高い信頼性を有することが認められた。特に、ステータコア用粘着性絶縁シートの厚さを３０〜２００μｍとしたものは、従来の粉体塗装を行ったコイルと同等の信頼性を得られることが認められた。
【００７９】
（実施例２）
モータのステータコアとして外径９５ｍｍ、内径５３ｍｍ、スロットの深さ１２ｍｍのものを用意した。
【００８０】
このステータコアに貼り付けるステータコア用粘着性絶縁シートとしてカバーレイを用意した。カバーレイは、厚さ約１２μｍのＴＦＡ−５７７ＫＨＬ−１２２５、厚さ約２５μｍのＴＦＡ−５７７ＫＨＬ−２５２５、厚さ約５０μｍのＴＦＡ−５７７ＫＨＬ−５０３５（いずれも京セラケミカル製 商品名）を使用した。
【００８１】
上記カバーレイを外径８５ｍｍ、内径５３ｍｍの環状に打ち抜くとともに、内径側から外径側にかけて径方向の切れ目を設けてステータコア用粘着性絶縁シートとした。なお、径方向の切れ目の長さは１２ｍｍとし、その数は上記ステータコアのスロットの数と同様に２４とした。
【００８２】
上記ステータコアとステータコア用粘着性絶縁シートとを中心を合わせ、かつ、ステータコアのスロットの径方向の中心線とステータコア用粘着性絶縁シートの径方向の切れ目とが対応するように貼着した。
【００８３】
さらに、ステータコア用粘着性絶縁シートが貼着された側から１８０℃に加熱した治具を挿入し２分間加圧し、ステータコア用粘着性絶縁シートをステータコアの端面および磁極歯側面に折り曲げて熱接着し、絶縁保護シート付きステータコアを作製し、巻線を施しコイルを作製した。また、従来のコイルとして、ステータコアに粉体塗装を行い、巻線を施したコイルを作製した。
【００８４】
上述したような本発明のコイルおよび従来のコイルを１００台作製し、通電を行いショートの有無を確認した。結果を表２に示す。
【００８５】
【表２】
【００８６】
表２から明らかなように、本発明のコイルはいずれも高い信頼性を有することが認められた。特に、ステータコア用粘着性絶縁シートの厚さを２５μｍ以上としたものは、従来の粉体塗装を行ったコイルと同等の信頼性を得られることが認められた。
【００８７】
【発明の効果】
本発明によれば、従来の粉体塗装によるコイルの製造に比べ設備を簡略化でき、作業環境も悪化させることもなく、かつ、従来のコイルと同等の性能および信頼性を有するコイルを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に用いられるコアの一例を示した平面図
【図２】本発明に用いられる粘着性絶縁シートの一例を示した平面図
【図３】本発明に用いられる粘着性絶縁シートの他の例を示した平面図
【図４】本発明に用いられるコアと粘着性絶縁シートとを貼着した状態を示した平面図
【図５】本発明に用いられるコアの他の例を示した一部平面図
【図６】本発明に用いられる粘着性絶縁シートの他の例を示した一部平面図
【図７】本発明に用いられるコアの一例を示した平面図
【図８】本発明に用いられる粘着性絶縁シートの一例を示した平面図
【図９】本発明に用いられるコアと粘着性絶縁シートとを貼着した状態を示した平面図
【図１０】治具を用いた粘着性絶縁シートの貼着方法を示した外観図
【図１１】治具を用いた粘着性絶縁シートの貼着方法を示した断面図
【図１２】治具を用いた粘着性絶縁シートの貼着方法を示した外観図
【図１３】治具を用いた粘着性絶縁シートの貼着方法を示した断面図
【図１４】本発明のコイルを示した一部平面図
【図１５】本発明のコイルを示した一部断面図
【符号の説明】
１…ステータコア ２…ステータコア枠部（本体） ３…磁極歯 ４…側面側角部 ５…スロット ６…ステータコア用粘着性絶縁シート ７…径方向の切れ目 ８…円周方向の切れ目 ９…磁極歯凸部 １０…凸部内径側角部 １１…円周方向の切れ目 １２…ロータコア １３…ロータコア軸部（本体） １４…磁極歯 １５…側面側角部 １６…磁極歯凸部 １７…スロット １８…ロータコア用粘着性絶縁シート １９…径方向の切れ目 ２０…円周方向の切れ目 ２１…ロータコア用粘着性絶縁シートの凸部 ２２…円周方向の切れ目 ２３……治具 ２４…治具本体 ２５…治具凸部 ２６…コイル ２７…絶縁保護シート ２８…巻線
【発明の属する技術分野】
本発明はコイルの製造方法およびコイルに係り、特にコイルの製造を容易にするとともに、巻線時における巻線の皮膜の損傷を抑制し、安全性および信頼性に優れたコイルを製造することが可能なコイルの製造方法およびそれにより得られるコイルに関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車部品、一般家電品、産業用機器におけるモータ等に用いられるコイルにおいては、巻線時の巻線の皮膜保護、スロット内の絶縁補助のため、スロット内に絶縁シートを挿入したり、スロット内面に粉体塗装を施したりすることが一般的に行われている。
【０００３】
スロット内に絶縁シートを挿入する方法では、例えばポリエチレンテレフタレートフィルムやポリイミドフィルム等を絶縁シートとして用い、これをスロットの大きさ、長さに合わせて加工した後、スロットに挿入し、巻線を施す（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
しかしながら、このような方法では絶縁シートの厚み、形状によっては、スロットの面積に比べ、実際に巻線を施すことのできる面積が小さくなってしまう。また、絶縁シートはスロット内に単に挿入されているだけであり、内面に固定されているわけではないため、使用時の振動により巻線が損傷してしまうことがある。
【０００５】
また、スロット内に粉体塗装を行う方法では、粉体塗装を行うための設備の費用および設備を稼働させるための費用が他の方法に比べて高くなる傾向にある。また、このような方法においては粉体が作業環境に飛散しやすく、環境への配慮を十分に行う必要があることから、このような方法を用いることは容易ではない。
【０００６】
【特許文献１】
特開平９−２３６０１号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上述したような課題を解決するためになされたものであって、コイルの製造に必要な設備を簡略化でき、かつ、十分な性能および信頼性を有するコイルが得られるコイルの製造方法およびそれにより得られるコイルを提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明のコイルの製造方法は、複数の磁極歯を有するコアに巻線を装着してコイルを製造する方法において、前記コアの端面に、前記隣接する磁極歯間に対応する位置に切れ目を設けた粘着性絶縁シートを貼着する工程と、前記切れ目の両側の粘着性絶縁シートを前記磁極歯の側面側の角部に沿って折り曲げ、その側面に貼着する工程と、前記磁極歯間に巻線を装着する工程とを有することを特徴とする。
【０００９】
本発明に用いられるコアは、例えばステータコアまたはロータコアであり、本発明に用いられる粘着性絶縁シートは、例えばプリプレグまたはカバーレイである。
【００１０】
本発明のコイルは、複数の磁極歯を有するコアと、前記複数の磁極歯の側面側の角部に貼着されるとともに、前記コアの端面で繋がった絶縁保護シートと、前記スロット内に装着された巻線とを有することを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のコイルの製造方法について具体的に説明する。
【００１２】
図１は本発明のコイルに用いられるコアの一例としてのステータコア１を示したものである。図１は、ステータコア１を端面側から見たものである。ステータコア１は環状の枠部（本体）２と、その径方向の内側に設けられた複数の磁極歯３とを有する。磁極歯３の端面と側面との角部が側面側角部４である。また、隣接する磁極歯３間の凹部はスロット５である。
【００１３】
ここで、ステータコア１の外径（枠部の外径）をＳ１、枠部の内径をＳ２、内径（磁極歯３の先端部分を結んだ円の径）をＳ３とする。
【００１４】
このステータコア１の各径の大きさ、磁極歯３形成数、形状および大きさ等は特に制限されるものではなく、一般にモータ等のステータコアとして用いられているものを広く用いることができる。
【００１５】
図２は、上記ステータコア１に貼着され、巻線の保護のために用いられるステータコア用粘着性絶縁シート６を示したものである。ステータコア用粘着性絶縁シート６はステータコア１に合わせて環状となっており、内径側から外径側に径方向の切れ目７が設けられている。この径方向の切れ目７は放射状に複数設けられており、外径部分に達しない範囲で設けられる。
【００１６】
また、ステータコア用粘着性絶縁シート６には、例えば図３に示すように、径方向の切れ目７の外径側先端部分に円周方向に延びる円弧状の切れ目８を設けることが好ましい。
【００１７】
図４は、図１に示されるステータコア１上に、図３に示されるステータコア用粘着性絶縁シート６をその中心軸を合わせて貼着した状態を示したものである。なお、図中、点線で示される部分は磁極歯３の側面側角部４を示したものである。
【００１８】
図４に示されるように、ステータコア１とステータコア用粘着性絶縁シート６とは、ステータコア１の磁極歯３の中間、言い換えればスロット５の径方向の中心線にステータコア用粘着性絶縁シート６の径方向の切れ目７が対応するように貼着される。
【００１９】
そして、ステータコア用粘着性絶縁シート６のうちステータコア１の磁極歯３間、言い換えればスロット５上に位置する部分は、径方向の切れ目７を境にしてそれぞれ磁極歯３の側面側角部４で折り曲げられて、磁極歯３の側面に貼着される。
【００２０】
上述したようなことからもわかるように、ステータコア用粘着性絶縁シート６はステータコア１に重ねて用いられるため、その各径の大きさ、軸方向の切れ目７の本数および長さ、円周方向の切れ目８の本数および長さは、ステータコア１の形状に応じて適宜決められる。
【００２１】
まず、ステータコア用粘着性絶縁シート６の外径ａ１は、ステータコア１の外径（枠部外径）Ｓ１以下、枠部内径Ｓ２以上とすることが好ましい。ステータコア用粘着性絶縁シート６の外径ａ１がステータコア１の外径Ｓ１を超えると、外観不良等の原因となる。また、ステータコア用粘着性絶縁シート６の外径ａ１がステータコア１の枠部内径Ｓ２未満であると、ステータコア用粘着性絶縁シート６の外径部分をステータコア１の枠部２に貼着できなくなり、上述したようなステータコア用粘着性絶縁シート６の折り曲げ等が困難となる。
【００２２】
ステータコア用粘着性絶縁シート６の内径ａ２は、ステータコア１の枠部内径Ｓ２以下、内径Ｓ３以上とすることが好ましい。ステータコア用粘着性絶縁シート６の内径ａ２がステータコア１の枠部内径Ｓ２を超えると、ステータコア１の磁極歯３の側面にステータコア用粘着性絶縁シート６を貼着することが困難となり、巻線を施す際の巻線の皮膜保護が十分でなくなる。また、ステータコア用粘着性絶縁シート６の内径ａ２がステータコア１の内径Ｓ３未満であるとモータ等に用いたときにロータと接触する場合がある。
【００２３】
ステータコア用粘着性絶縁シート６の径方向の切れ目７および円周方向の切れ目８の本数はステータコア１の磁極歯３間に形成される凹部すなわちスロット５の数と一致させることが好ましい。
【００２４】
そして、径方向の切れ目７は、ステータコア１とステータコア用粘着性絶縁シート６とを重ねたときに、ステータコア１の枠部内径部分に達するように設けることが好ましい。また、円周方向の切れ目８は、ステータコア１とステータコア用粘着性絶縁シート６とを重ねたときに、ステータコア１のスロット５の底部と同様の形状、長さとすることが好ましい。
【００２５】
本発明では、図５に示されるように、ステータコア１として磁極歯３の先端部分に円周方向の凸部９が設けられたものを用いることもできる。このような場合には、例えば図６に示すようなステータコア用粘着性絶縁シート６を用いることが好ましい。
【００２６】
すなわち、ステータコア１とステータコア用粘着性絶縁シート６とを重ねたときに、隣接する磁極歯３の対向する円周方向の凸部９の間に対応する部分が削除されるとともに、磁極歯３の円周方向の凸部９の外径側角部１０に対応する部分に円周方向の切れ目１１が設けられている。このような形状とすることで、ステータコア用粘着性絶縁シート６を磁極歯３の側面に容易に折り曲げ、貼着することができる。
【００２７】
図７は本発明のコイルに用いられるコアの他の例としてのロータコア１２を示したものである。ロータコア１２は、例えば環状の軸部（本体）１３と、その径方向の外側に設けられた複数の磁極歯１４とからなる。磁極歯１４の端面と側面との角部が側面側角部１５である。磁極歯１４の先端部分には、例えば円周方向の凸部１６が設けられている。また、隣接する磁極歯１４間の凹部はスロット１７である。
【００２８】
ここで、ロータコア１２の磁極歯１４先端部分の径を外径Ｒ１とし、磁極歯１４に設けられた凸部１６の軸部側の径を内径Ｒ２とし、軸部１３の径を軸径Ｒ３とする
【００２９】
このロータコア１２の各径の大きさ、磁極歯１４、スロット１７の形成数、形状および大きさ等は特に制限されるものではなく、一般にモータ等のロータコアとして用いられているものを広く用いることができる。
【００３０】
図８は、上記ロータコア１２に貼着し、巻線の保護のために用いられるロータコア用粘着性絶縁シート１８を示したものである。ロータコア用粘着性絶縁シート１８はロータコア１２に合わせて環状となっており、外径部分から径方向内側にかけて放射状の切れ目１９が設けられている。
【００３１】
この径方向の切れ目１９の径方向内側の先端部分には、円周方向に延びる円弧状の切れ目２０が設けられている。また、ロータコア用粘着性絶縁シート１８の隣接する径方向の切れ目１９の中間部分の外径部分には複数の凸部２１が設けられている。そして、この凸部２１の内径側には円周方向の切れ目２２が設けられている。
【００３２】
図９は、図７に示されるロータコア１２上に、図８に示されるロータコア用粘着性絶縁シート１８をその中心軸を一致させて貼着した状態を示したものである。なお、図中、点線で示される部分はロータコア１２の磁極歯１４の側面側角部１５を示したものである。
【００３３】
図９に示されるように、ロータコア１２とロータコア用粘着性絶縁シート１８とは、ロータコア１２の隣接する磁極歯１４間、言い換えるとスロット１７の径方向の中心線上に、ロータコア用粘着性絶縁シート１８の径方向の切れ目１９が対応するように貼着される。
【００３４】
このとき、ロータコア１２の磁極歯１４の先端部分およびその円周方向の凸部１６に、ロータコア用粘着性絶縁シート１８の凸部２１が対応し、ロータコア１２の凸部１６の内側部分に、ロータコア用粘着性絶縁シート１８の円周方向の切れ目２２が対応する。さらに、ロータコア１２のスロット１７の底部にロータコア用粘着性絶縁シート１８の円周方向の切れ目２０が対応する。
【００３５】
そして、ロータコア用粘着性絶縁シート１８のうちロータコア１２の磁極歯１４間、言い換えるとスロット１７に対応する部分が、径方向の切れ目１９を境にしてそれぞれ磁極歯１４の側面側角部１５で折り曲げられて、磁極歯１４の側面に貼着される。
【００３６】
上述したようなことからもわかるように、ロータコア用粘着性絶縁シート１８の各径の大きさ、径方向の切れ目１９の本数および長さ、円周方向の切れ目２０の本数および長さ等は、ロータコア１２の形状に応じて適宜決められる。
【００３７】
まず、ロータコア用粘着性絶縁シート１８の凸部径（凸部２１の先端部分（外側部分）を結んだ円の径）ｂ１は、ロータコア１２の外径Ｒ１以下とすることが好ましい。ロータコア用粘着性絶縁シート１８の凸部径ｂ１がロータコア１２の外径Ｒ１を超えると、外観不良の原因となったり、モータ等としたときにステータコアの内部と接触してしまうことがある。
【００３８】
ロータコア用粘着性絶縁シート１８の外径ｂ２は、ロータコア１２の内径Ｒ２とほぼ同等とすることが好ましい。ロータコア用粘着性絶縁シート１８の外径ｂ２がロータコア１２の内径Ｒ２未満または内径Ｒ２を超える場合には、巻線の保護が十分でなくなったり、ロータコア用粘着性絶縁シート１８をロータコア１２の磁極歯１４の側面に容易に折り曲げにくくなる。
【００３９】
ロータコア用粘着性絶縁シート１８の径方向の切れ目１９および円周方向の切れ目２０の本数はロータコア１２のスロット１７の数と一致させることが好ましい。そして、径方向の切れ目１９は、ロータコア１２とロータコア用粘着性絶縁シート１８とを貼着したときに、ロータコア１２の軸部１３の軸径（Ｒ３）部分に達するように設けることが好ましい。
【００４０】
また、円周方向の切れ目２０は、径方向の切れ目１９の径方向内側の先端部分に設けられ、ロータコア１２とロータコア用粘着性絶縁シート１８とを貼着したときに、ロータコア１２のスロット１７の底部に対応するような形状、長さとすることが好ましい。
【００４１】
そして、ロータコア用粘着性絶縁シート１８の凸部２１は、ロータコア１２とロータコア用粘着性絶縁シート１８とを貼着したときに、ロータコア１２の磁極歯１４先端部分およびその凸部１６と対応するような形状とする。
【００４２】
ロータコア用粘着性絶縁シート１８の形状をこのような形状とすることで、ロータコア１２とロータコア用粘着性絶縁シート１８とを適切に貼着し、ロータコア用粘着性絶縁シート１８の一部をロータコア１２の磁極歯１４の側面に容易に折り曲げ、貼着することができる。
【００４３】
粘着性絶縁シート６、１８としては、少なくとも一方の面が粘着性を有するシート状のものであればよく、このようなものとしては一般に用いられているプリプレグ、カバーレイ等を用いることができる。
【００４４】
本発明に用いられるプリプレグは基材に樹脂組成物を含浸させたものであり、一般に知られているもの広く用いることができる。
【００４５】
基材としては、例えばガラスやアスベスト等の無機繊維、ポリエステル、ポリアミド等の有機合成繊維、木綿等の天然繊維からなる織布、不織布、マットを用いることができる。
【００４６】
基材に含浸させる樹脂組成物としては、例えば熱硬化性樹脂、硬化剤、硬化促進剤、無機充填材等を必要に応じて溶剤とともに混合したものが挙げられる。熱硬化性樹脂としては、例えば熱硬化型エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ビスマレイミドトリアジン変性樹脂、熱硬化型ポリフェニレンエーテル樹脂等を用いることができる。
【００４７】
エポキシ樹脂としては、具体的にはビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、グリシジルエーテル型エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂、複素環型エポキシ樹脂等のエポキシ樹脂を用いることができ、これらは単独で用いてもよいし、２種以上を混合して用いてもよい。
【００４８】
硬化剤としては、上述したようなエポキシ樹脂の硬化に用いられる化合物であれば特に制限なく用いることができ、例えばアミン硬化系としてはジシアンジアミド、芳香族ジアミン等が挙げられ、フェノール硬化系としてはフェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂、ビスフェノールＡ型ノボラック樹脂、トリアジン変性フェノールノボラック樹脂等が挙げられ、これらは単独で用いてもよいし、２種以上を混合して用いてもよい。
【００４９】
硬化促進剤としては、上述したようなエポキシ樹脂の硬化促進剤として用いられている化合物であれば特に制限なく用いることができ、例えば２−エチル−４−メチルイミダゾール等のイミダゾール化合物、三フッ化ホウ素アミン錯体、トリフェニルホスフィン等が挙げられ、これらは単独で用いてもよいし、２種以上を混合して用いてもよい。
【００５０】
無機充填材としては、例えばタルク、アルミナ、水酸化アルニウム、水酸化マグネシウム、溶融シリカ、合成シリカが挙げられ、これらは単独で用いてもよいし、２種以上を混合して用いてもよい。樹脂組成物中の無機充填材の含有量は０〜５０重量％とすることが好ましい。
【００５１】
また、溶剤としては、上述したようなエポキシ樹脂、硬化剤および硬化促進剤等を溶解するものであればよいが、乾燥工程において溶剤が残留しないように沸点が１６０℃以下であることが好ましい。
【００５２】
具体的な溶剤としては、メチルエチルケトン、トルエン、アセトン、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、シクロヘキサノン等が挙げられ、これらは単独で用いてもよいし、２種以上を混合して用いてもよい。
【００５３】
粘着性絶縁シート６、１８として上述したようなプリプレグを用いる場合には、その厚さを０．０３ｍｍ〜０．２０ｍｍとすることが好ましい。０．０３ｍｍ未満ではコア１、１２に接着して巻線を施した場合に巻線の皮膜保護が十分でなく、また０．２０ｍｍを超えるとスロット内での巻線の線積率が低くなってしまうため好ましくない。
【００５４】
また、粘着性絶縁シート６、１８として用いられるカバーレイとしては、ポリイミドフィルム、ＰＥＴフィルム等の絶縁性フィルムに粘着性の樹脂組成物が塗布されたものが挙げられ、粘着性の樹脂組成物としては、上述したプリプレグの作製に用いられる樹脂組成物と同様のものを用いることができる。
【００５５】
粘着性絶縁シート６、１８としてカバーレイを用いる場合には、その厚さを０．０２５ｍｍ〜０．２００ｍｍとすることが好ましい。０．０２５ｍｍ未満ではコア１、１２に接着して巻線を施した場合に巻線の皮膜保護が十分でなく、また０．２０ｍｍを超えるとスロット内での巻線の線積率が低くなるため好ましくない。
【００５６】
このような粘着性絶縁シート６、１８は、上述したようにコア１、１２と貼着される。一例としてステータコア１へステータコア用粘着性絶縁シート６を貼着する方法について説明する。
【００５７】
まず、例えば図４に示すように、ステータコア用粘着性絶縁シート６を、その中心がステータコア１と一致するように、かつ、そのその径方向の切れ目７がステータコア１の磁極歯３間、言い換えるとスロット５の径方向の中心線と一致するように貼着する。
【００５８】
次に、ステータコア１に貼着されたステータコア用粘着性絶縁シート６のうち磁極歯３間に対応する部分を、ステータコア１の磁極歯３の側面側角部４で折り曲げて、ステータコア１の磁極歯３の側面に貼着する。このようなステータコア用粘着性絶縁シート６の折り曲げ、貼着は、例えば図１０に示すような治具２３を用いて行うことができる。
【００５９】
治具２３は、例えば図１０に示すように、円板状の治具本体２４の一方の面に複数の凸部２５が環状に形成されたものである。各凸部２５の断面形状は、例えば図１１に示すように、ステータコア１の磁極歯３間の凹部断面形状とほぼ同様な断面形状で、ステータコア用粘着性絶縁シート６の厚さ分だけ若干小さくしたものである。また、治具２３の凸部２５の数はステータコア１の磁極歯３間の凹部の数、すなわちスロット５の数と同数である。
【００６０】
このような治具２３を、図１２、図１３に示すように、ステータコア１のステータコア用粘着性絶縁シート６が貼着された側から挿入し、加圧する。治具２３の凸部２５をステータコア１の磁極歯３間へ挿入することにより、ステータコア用粘着性絶縁シート６が磁極歯３の側面側角部４に沿って折り曲げられ、さらに治具２３の凸部２５の側面で磁極歯３の側面へ押しつけられ、貼着される。
【００６１】
この際、ステータコア用粘着性絶縁シート６が主に熱硬化性樹脂から構成されていることから、ステータコア１および治具２３のうちのすくなくとも一方を加熱しながら、上記作業を行うことが好ましい。加熱方法は、熱風循環炉、高周波による誘導加熱、治具２３内部に設けた発熱体等により行う。
【００６２】
加熱温度は８０℃〜２５０℃とすることが好ましい。加熱温度が８０℃未満であると樹脂が硬化せず、２５０℃を超えると樹脂の分解、発煙、発泡が起こる可能性がある。
【００６３】
そして、治具２３による加圧は３秒〜５分程度行うことが好ましい。３秒未満であるとステータコア用粘着性絶縁シート６を硬化させ、有効に固定することが困難であり、５分を超えて加圧しても接着性の向上は見られず、かえって作業時間が増えるため量産性が低下し好ましくない。
【００６４】
以上、ステータコア１にステータコア用粘着性絶縁シート６を貼着する方法について説明したが、ロータコア１２にロータコア用粘着性絶縁シート１８を貼着する場合も同様にして行うことができる。
【００６５】
そして、上述したような方法により得られたものに巻線を施すことによってコイルを得ることができる。図１４、１５は、一例としてステータコア１を用いた場合の本発明のコイル２６を示したものである。
【００６６】
ステータコア１の端面にはステータコア用粘着性絶縁シート６からなる絶縁保護シート２７が貼着されている。そして、ステータコア１の端面に貼着された絶縁保護部材２７の一部は、ステータコア１の磁極歯３の側面側角部４およびその側面近傍に貼着されている。絶縁保護部材２７が貼着された磁極歯３間、すなわちスロット５内には巻線２８が設けられている。
【００６７】
本発明のコイル２６では、ステータコア１の磁極歯３のすくなくとも側面側角部４が絶縁保護部材２７で保護されているため、巻線２８を施す際にその皮膜の損傷が抑制される。
【００６８】
また、本発明のコイル２６では絶縁保護部材２７がステータコア１に貼着され固定されているため、使用時の振動等による絶縁保護部材２７のズレが抑制され、使用時の巻線２８の皮膜の損傷が抑制され、安全性、信頼性に優れたものとなっている。
【００６９】
さらに、上述したように絶縁保護部材２７を１つの連続したシートからなるものとすることで、ステータコア１の磁極歯３の側面側角部４を一括して保護することが可能となり、量産性にも優れたものである。
【００７０】
【実施例】
以下、本発明を実施例によって具体的に説明する。
【００７１】
（実施例１）
モータのステータコアとして外径９５ｍｍ、内径５３ｍｍ、スロット数２４、スロットの深さ１２ｍｍのものを用意した。
【００７２】
このステータコアに貼り付けるステータコア用粘着性絶縁シートとしてプリプレグを用意した。プリプレグは、厚さ約３０μｍのＴＬＰ５５２ＹＺ、厚さ約５０μｍのＴＬＰ５５２ＹＮ、厚さ約１００μｍのＴＬＰ５５２ＹＪ、厚さ約２００μｍのＴＬＰ５５２ＹＵ（いずれも京セラケミカル製 商品名）を使用した。また、ＩＰＣ Ｓｔｙｌｅ１０４を用い、樹脂成分を上記ＴＬＰ５５２系と同一としてプリプレグを作製した。
【００７３】
上記プリプレグを外径８５ｍｍ、内径５３ｍｍの環状に打ち抜くとともに、内径側から外径側にかけて径方向の切れ目を設けてステータコア用粘着性絶縁シートとした。なお、径方向の切れ目の長さは１２ｍｍとし、その数は上記ステータコアのスロットの数と同様に２４とした。
【００７４】
上記ステータコアとステータコア用粘着性絶縁シートとを中心を合わせ、かつ、ロータコアのスロットの径方向の中心線とステータコア用粘着性絶縁シートの径方向の切れ目とが対応するように貼着した。
【００７５】
さらに、ステータコア用粘着性絶縁シートが貼着された側から１８０℃に加熱した治具を挿入し２分間加圧し、ステータコア用粘着性絶縁シートをステータコアの端面および磁極歯側面に折り曲げて熱接着し絶縁保護シート付きステータコアを作製し、巻線を施しコイルを作製した。また、従来のコイルとして、ステータコアに粉体塗装を施し、巻線を施したコイルを作製した。
【００７６】
上述したような本発明のコイルおよび従来のコイルをそれぞれ１００台作製し、通電を行いショートの有無を確認した。結果を表１に示す。
【００７７】
【表１】
表１から明らかなように、本発明のコイルはいずれも高い信頼性を有することが認められた。特に、ステータコア用粘着性絶縁シートの厚さを３０〜２００μｍとしたものは、従来の粉体塗装を行ったコイルと同等の信頼性を得られることが認められた。
【００７９】
（実施例２）
モータのステータコアとして外径９５ｍｍ、内径５３ｍｍ、スロットの深さ１２ｍｍのものを用意した。
【００８０】
このステータコアに貼り付けるステータコア用粘着性絶縁シートとしてカバーレイを用意した。カバーレイは、厚さ約１２μｍのＴＦＡ−５７７ＫＨＬ−１２２５、厚さ約２５μｍのＴＦＡ−５７７ＫＨＬ−２５２５、厚さ約５０μｍのＴＦＡ−５７７ＫＨＬ−５０３５（いずれも京セラケミカル製 商品名）を使用した。
【００８１】
上記カバーレイを外径８５ｍｍ、内径５３ｍｍの環状に打ち抜くとともに、内径側から外径側にかけて径方向の切れ目を設けてステータコア用粘着性絶縁シートとした。なお、径方向の切れ目の長さは１２ｍｍとし、その数は上記ステータコアのスロットの数と同様に２４とした。
【００８２】
上記ステータコアとステータコア用粘着性絶縁シートとを中心を合わせ、かつ、ステータコアのスロットの径方向の中心線とステータコア用粘着性絶縁シートの径方向の切れ目とが対応するように貼着した。
【００８３】
さらに、ステータコア用粘着性絶縁シートが貼着された側から１８０℃に加熱した治具を挿入し２分間加圧し、ステータコア用粘着性絶縁シートをステータコアの端面および磁極歯側面に折り曲げて熱接着し、絶縁保護シート付きステータコアを作製し、巻線を施しコイルを作製した。また、従来のコイルとして、ステータコアに粉体塗装を行い、巻線を施したコイルを作製した。
【００８４】
上述したような本発明のコイルおよび従来のコイルを１００台作製し、通電を行いショートの有無を確認した。結果を表２に示す。
【００８５】
【表２】
表２から明らかなように、本発明のコイルはいずれも高い信頼性を有することが認められた。特に、ステータコア用粘着性絶縁シートの厚さを２５μｍ以上としたものは、従来の粉体塗装を行ったコイルと同等の信頼性を得られることが認められた。
【００８７】
【発明の効果】
本発明によれば、従来の粉体塗装によるコイルの製造に比べ設備を簡略化でき、作業環境も悪化させることもなく、かつ、従来のコイルと同等の性能および信頼性を有するコイルを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に用いられるコアの一例を示した平面図
【図２】本発明に用いられる粘着性絶縁シートの一例を示した平面図
【図３】本発明に用いられる粘着性絶縁シートの他の例を示した平面図
【図４】本発明に用いられるコアと粘着性絶縁シートとを貼着した状態を示した平面図
【図５】本発明に用いられるコアの他の例を示した一部平面図
【図６】本発明に用いられる粘着性絶縁シートの他の例を示した一部平面図
【図７】本発明に用いられるコアの一例を示した平面図
【図８】本発明に用いられる粘着性絶縁シートの一例を示した平面図
【図９】本発明に用いられるコアと粘着性絶縁シートとを貼着した状態を示した平面図
【図１０】治具を用いた粘着性絶縁シートの貼着方法を示した外観図
【図１１】治具を用いた粘着性絶縁シートの貼着方法を示した断面図
【図１２】治具を用いた粘着性絶縁シートの貼着方法を示した外観図
【図１３】治具を用いた粘着性絶縁シートの貼着方法を示した断面図
【図１４】本発明のコイルを示した一部平面図
【図１５】本発明のコイルを示した一部断面図
【符号の説明】
１…ステータコア ２…ステータコア枠部（本体） ３…磁極歯 ４…側面側角部 ５…スロット ６…ステータコア用粘着性絶縁シート ７…径方向の切れ目 ８…円周方向の切れ目 ９…磁極歯凸部 １０…凸部内径側角部 １１…円周方向の切れ目 １２…ロータコア １３…ロータコア軸部（本体） １４…磁極歯 １５…側面側角部 １６…磁極歯凸部 １７…スロット １８…ロータコア用粘着性絶縁シート １９…径方向の切れ目 ２０…円周方向の切れ目 ２１…ロータコア用粘着性絶縁シートの凸部 ２２…円周方向の切れ目 ２３……治具 ２４…治具本体 ２５…治具凸部 ２６…コイル ２７…絶縁保護シート ２８…巻線
Claims (4)
- 複数の磁極歯を有するコアに巻線を装着してコイルを製造する方法において、
前記コアの端面に、前記隣接する磁極歯間に対応する位置に切れ目を設けた粘着性絶縁シートを貼着する工程と、
前記切れ目の両側の粘着性絶縁シートを前記磁極歯の側面側の角部に沿って折り曲げ、その側面に貼着する工程と、
前記磁極歯間に巻線を装着する工程と
を有することを特徴とするコイルの製造方法。 - 前記コアはステータコアまたはロータコアであることを特徴とする請求項１記載のコイルの製造方法。
- 前記粘着性絶縁シートはプリプレグまたはカバーレイであることを特徴とする請求項１または２記載のコイルの製造方法。
- 複数の磁極歯を有するコアと、
前記複数の磁極歯の側面側の角部に貼着されるとともに、前記コアの端面で繋がった絶縁保護シートと、
前記スロット内に装着された巻線と
を有することを特徴とするコイル。
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