(57)【要約】【課題】  製造コストの増大を招くことなく、短時間でコイル内にワニスを十分に浸透させることができるワニス含浸方法およびワニス含浸装置を提供すること。【解決手段】  コイル２にワニスを滴下する滴下ノズル７，８と、滴下ノズル７，８にワニスを供給するワニス供給ポンプ５と、ワニス供給ポンプ５の動作を制御する制御装置１２とを備えるワニス処理（含浸）装置１において、制御装置１２によりワニス供給ポンプ５の動作を制御して、ワニス滴下とワニス浸透（滴下休止）とを交互に実施するとともに、ワニス滴下時間Ａ１〜Ａ８を等差級数的に減少させ、ワニス滴下休止時間Ｂ１〜Ｂ８を等差級数的に増加させる。【選択図】            図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステータを回転させながらステータコアに装着されたコイルに対してワニスを含浸させるワニス含浸方法であって、
前記コイルへワニスを滴下するワニス滴下工程と、
前記コイルへのワニスの滴下を休止して前記ワニス滴下工程で滴下されたワニスを前記コイル内に浸透させるワニス浸透工程とを含み、
前記ワニス滴下工程と前記ワニス含浸工程とを交互に繰り返して行う際に、前記ワニス滴下工程の所要時間を等差級数的に減少させる一方、前記ワニス浸透工程の所要時間を等差級数的に増加させることを特徴とするワニス含浸方法。
【請求項２】
請求項１に記載するワニス含浸方法において、
前記ワニス滴下工程における総所要時間ΣＡと前記ワニス浸透工程における総所要時間ΣＢとの比率（ΣＡ／ΣＢ）を０．８〜１．２にしたことを特徴とするワニス含浸方法。
【請求項３】
ステータを回転させながらステータコアに装着されたコイルに対してワニスを含浸させるワニス含浸方法であって、
前記コイルへワニスを滴下する滴下速度を等差級数的に減少させながら連続的に前記コイルにワニスを滴下することを特徴とするワニス含浸方法。
【請求項４】
ステータを回転させながらステータコアに装着されたコイルに対してワニスを含浸させるワニス含浸装置であって、
前記コイルにワニスを滴下する滴下ノズルと、
前記滴下ノズルにワニスを供給するワニス供給手段と、
前記滴下ノズルからの前記コイルに対するワニスの滴下とワニスの滴下休止とが交互に繰り返され、ワニス滴下時間が等差級数的に減少し、ワニス滴下休止時間が等差級数的に増加するように、前記ワニス供給手段の動作を制御する制御手段と、
を有することを特徴とするワニス含浸装置。
【請求項５】
請求項４に記載するワニス含浸装置において、
前記制御手段は、ワニス滴下総時間ΣＡとワニス滴下休止総時間ΣＢとの比率（ΣＡ／ΣＢ）が０．８〜１．２となるように、前記ワニス供給手段の動作を制御することを特徴とするワニス含浸装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ステータコアに装着されたコイルにワニスを含浸させるワニス含浸方法およびワニス含浸装置に関する。より詳細には、短時間でコイル内にワニスを十分に浸透させることができるワニス含浸方法およびワニス含浸装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ステータコアに装着されたコイルに対してワニスを含浸させる技術に関して種々提案されている。例えば、そのうちの１つとして特開平６−２０９５４８号公報に開示されたものがある。この公報には、ステータを斜めに傾けてチャックした状態で回転させながら、コイルにワニスを滴下する技術が開示されている。また、この公報には、ワニスをコイルに滴下した後にワニスの滴下を休止する滞留時間を設けて、コイルに滴下されたワニスをコイル内に浸透させる技術も開示されている。
【０００３】
このように、ステータを斜めに傾けた状態で回転させながら、ワニスを滴下するとともに、ワニスの滴下を休止する滞留時間を設けることにより、ワニスをコイル内に十分に浸透させるようになっている。
【０００４】
【特許文献１】特開平６−２０９５４８号公報（第２〜３頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記した従来技術では、ステータを傾けてチャックして回転させる設備が必要であるため、ワニスを滴下する設備が複雑かつ高価なものとなるという問題があった。また、従来技術のように単に滞留時間を設けるだけでは、効率よくワニスをコイル内に浸透させることができなかった。つまり、従来技術では、作業効率が悪く、製造コストの増大を招来するという問題があったのである。
【０００６】
そこで、本発明は上記した問題点を解決するためになされたものであり、製造コストの増大を招くことなく、短時間でコイル内にワニスを十分に浸透させることができるワニス含浸方法およびワニス含浸装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するためになされた本発明に係るワニス含浸方法は、  ステータを回転させながらステータコアに装着されたコイルに対してワニスを含浸させるワニス含浸方法であって、前記コイルへワニスを滴下するワニス滴下工程と、前記コイルへのワニスの滴下を休止して前記ワニス滴下工程で滴下されたワニスを前記コイル内に浸透させるワニス浸透工程とを含み、前記ワニス滴下工程と前記ワニス含浸工程とを交互に繰り返して行う際に、前記ワニス滴下工程の所要時間を等差級数的に減少させる一方、前記ワニス浸透工程の所要時間を等差級数的に増加させることを特徴とする。
【０００８】
このワニス含浸方法では、まず、ワニス滴下工程において、ワニスをコイルに滴下する。次に、ワニス浸透工程において、コイルへのワニスの滴下を休止して、ワニス滴下工程で滴下したワニスを自重や毛細管現象にてコイル内に浸透させる。そして、このようなワニス含浸工程とワニス浸透工程とを交互に繰り返して実施する。
【０００９】
ここで、コイルに滴下したワニスは、自重や毛細管現象によってコイル内に浸透していくが、その浸透速度以上でワニスを滴下すると、ワニスがコイルから溢れ出てしまう。そして、ワニスがコイルから溢れ出てしまうと、ワニスが飛散したり、ワニスがコイル以外の部位（ステータコア等）に付着してしまった状態でワニスが硬化する。そうすると、そのようなワニスを除去するトリミング作業を行う必要がある。
【００１０】
そこで、このワニス含浸方法では、ワニス含浸工程とワニス浸透工程とを交互に繰り返して実施する、つまり、ワニス含浸工程で一定量のワニスをコイルに滴下した後に、ワニスのコイル内への浸透を促すワニス浸透工程を設けることにより、ワニスがコイルから溢れ出てしまうことを確実に防止することができる。
【００１１】
そして、ワニスの浸透速度は、コイルへの浸透量が増えるに連れて遅くなる。そのため、滴下時間の経過とともに滴下時間を短く浸透時間を長くすれば、コイルへのワニスの浸透がある程度進んだ状態であっても、コイルからワニスが溢れ出すことはない。このため、このワニス含浸方法では、ワニス滴下工程の所要時間を等差級数的に減少させる一方、ワニス浸透工程の所要時間を等差級数的に増加させている。これにより、コイルへのワニスの浸透がある程度進んだ状態であっても、コイルからワニスが溢れ出すことを確実に防止することができる。
【００１２】
このように、このワニス含浸方法では、ステータを傾けた状態で回転させなくても、コイルに滴下されたワニスを効率的にコイル内に十分に浸透させることができる。そして、コイルに滴下されたワニスがコイルから溢れ出すこともないので、トリミング作業を行う必要もない。また、ステータを傾けてチャックした状態で回転させる必要もないので、高価な設備が不要である（従来の設備を使用できる）から製造コストが増大することもない。
【００１３】
本発明に係るワニス含浸方法においては、前記ワニス滴下工程における総所要時間ΣＡと前記ワニス浸透工程における総所要時間ΣＢとの比率（ΣＡ／ΣＢ）を０．８〜１．２にすることが望ましい。
【００１４】
このようにすることにより、ワニスのコイルへの浸透量を多くすることができるからである（図５参照）。つまり、ワニスをコイルから溢れ出させることなく効率良く、ワニスをコイル内に十分に浸透させることができる。
【００１５】
そして、より好ましくは、前記ワニス滴下工程における総所要時間ΣＡと前記ワニス浸透工程における総所要時間ΣＢとの比率（ΣＡ／ΣＢ）を１．０にすることが望ましい。これにより、ワニスのコイルへの浸透量を最大にすることができ、ワニスをコイルから溢れ出させることなく最短時間でワニスをコイル内に十分に浸透させることができるからである。
【００１６】
また、ワニス浸透工程を設けずに、前記コイルへワニスを滴下する滴下速度を等差級数的に減少させながら連続的に前記コイルにワニスを滴下するようにしてもよい。
【００１７】
ワニスの浸透速度は、コイルへの浸透量が増えるに連れて遅くなるので、ワニス浸透工程を設けずにワニス滴下速度を等差級数的に減少させることによっても、コイルへのワニスがある程度進んだ状態において、コイルからワニスが溢れ出させないようにすることができる。したがって、上記したように、ワニスをコイルから溢れ出させることなく短時間で、ワニスをコイル内に十分に浸透させることができる。
【００１８】
また、上記課題を解決するためになされた本発明に係るワニス処理装置は、ステータを回転させながらステータコアに装着されたコイルに対してワニスを含浸させるワニス含浸装置であって、前記コイルにワニスを滴下する滴下ノズルと、前記滴下ノズルにワニスを供給するワニス供給手段と、前記滴下ノズルからの前記コイルに対するワニスの滴下とワニスの滴下休止とが交互に繰り返され、ワニス滴下時間が等差級数的に減少し、ワニス滴下休止時間が等差級数的に増加するように、前記ワニス供給手段の動作を制御する制御手段と、を有することを特徴とするものである。
【００１９】
そして、本発明に係るワニス含浸装置においては、前記制御手段は、ワニス滴下総時間ΣＡとワニス滴下休止総時間ΣＢとの比率（ΣＡ／ΣＢ）が０．８〜１．２となるように、前記ワニス供給手段の動作を制御することが望ましい。
【００２０】
このような構成を有することにより、上記したワニス含浸方法を実施することができるので、ワニスをコイルから溢れ出させることなく短時間で、ワニスをコイル内に十分に浸透させることができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明に係るワニス含浸方法およびワニス含浸装置によれば、コイルに対するワニスの滴下とワニスの滴下休止とを交互に繰り返し、ワニス滴下時間を等差級数的に減少させ、ワニス滴下休止時間を等差級数的に増加させるので、ワニスをコイルから溢れ出させることなく短時間で、ワニスをコイル内に十分に浸透させることができる。また、ステータを傾けてチャックした状態で回転させる必要もないので高価な設備が必要ないので、製造コストが増大することもない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明のワニス含浸方法およびワニス含浸装置を具体化した最も好適な実施の形態について、図面に基づき詳細に説明する。そこで、まず、本実施の形態に係るワニス処理（含浸）装置の概略構成について、図１〜図３を参照しながら説明する。図１は、本実施の形態に係るワニス処理装置の概略構成を示す正面図である。図２は、本実施の形態に係るワニス処理装置の概略構成を示す側面図である。図３は、図１に示すステータ保持部の要部拡大図である。
【００２３】
ワニス処理装置１には、図１および図３に示すように、コイル２が装着されたステータ３を保持するとともに回転させるステータ保持部４と、ワニスを吐出するワニス供給ポンプ５と、このワニス供給ポンプ５に配管６を介して接続される滴下ノズル７，８とが配設されている。そして、ワニス供給ポンプ５によりワニスが滴下ノズル７，８に供給されてコイル２に滴下されるようになっている。
【００２４】
また、ワニス処理装置１の背面部には、図２に示すように、外気を送風するファンモータ１５と、このファンモータ１５から供給される外気を所定温度（本実施の形態では、約６０℃〜１６０℃）に加熱するヒータ１６とが配設されている。これにより、カバー１７で覆われる装置内に（矢印１８方向に）熱風を供給するようになっている。
【００２５】
また、図１に示すように、ステータ保持部４の反対側には、フィルタ２０が収納された排気ダクト２１が設けられ、ファンモータ２２により装置内の熱風の排気がなされるようになっている（矢印２３方向）。さらに、ステータ保持部４の上方には操作を行うための操作パネル１１と、後述のようにステータ保持部４、ワニス供給ポンプ５、ヒータ１６等を駆動制御する制御装置１２とが設けられている。そして、ワニス処理装置１は各脚部材２４を介して床等の上に配置されている。
【００２６】
そして、ステータ保持部４には、一端側にステータ３の内径部が嵌挿され、着脱可能に取り付けられるワーク回転軸２５と、この回転軸２５を水平に且つ回転自在に支持する一対のベアリング２６と、ワーク回転軸２５の他端側に固設される従動プーリ２７と、モータ２８と、このモータ２８の軸に固設される駆動プーリ２９と、駆動プーリ２９と従動プーリ２７との間に張設されるベルト３０とが備わっている。
【００２７】
また、図３に示すように、滴下ノズル７，８は、それぞれステータ３の軸方向両端部に突出したコイル２の各コイルエンド部の外周最上部から少し手前側の位置に対応する位置に配設されている。これにより、滴下ノズル７，８はワニス供給ポンプ５から供給されるワニスをコイル２に滴下するようになっている。
【００２８】
次に、上記した構成を備えるワニス処理装置１によるコイル２に対するワニス含浸方法について説明する。まず、予め所定温度に予備加熱されたステータ３が作業者によってワーク回転軸２５に取り付けられる。そして、作業者がカバー１７を閉じて、操作パネル１１のスタートボタンを押すことにより、制御装置１２によりモータ２８が駆動される。そうすると、モータ２８の回転が駆動プーリ２９、ベルト３０および従動プーリ２８を介してワーク回転軸２５に伝達される。これにより、ワーク回転軸２５が矢印４６（図３参照）方向に回転される。
【００２９】
また、制御装置１２によりファンモータ１５が駆動され、ヒータ１６を介して加熱された所定温度（本実施の形態では、約１６０℃）の熱風が装置内（矢印１８方向）に送風される。これとともに、ファンモータ２２が駆動され、装置内の熱い空気はフィルター２０等を介して排気ダクト２１から外部に排気される（矢印２３方向）。
【００３０】
また、制御装置１２によりワニス供給ポンプ５が作動させられる。これにより、ワニス供給ポンプ５から吐出されたワニスが、配管６を介して、滴下ノズル７，８に供給される。そして、滴下ノズル７，８からコイル２にワニスが滴下される。
【００３１】
ここで、制御装置１２は、図４に示すように、ワニスの滴下（期間Ａ１〜Ａ８）とワニスの滴下休止（期間Ｂ１〜Ｂ８）とが交互に繰り返され、ワニス滴下時間Ａ１〜Ａ８が等差級数的に減少し、ワニス滴下休止時間Ｂ１〜Ｂ８が等差級数的に増加するように、ワニス供給ポンプ５の動作を制御する。なお、ワニス滴下の速度は、ワニス含浸処理を行うステータの仕様によって異なるものであるから、実験等により最適な滴下速度を設定するようにすればよい。
【００３２】
これにより、コイル２に滴下されたワニスは、自重や毛細管現象によってコイル２内に浸透していく。ところが、その浸透速度以上でワニスを滴下してしまうと、ワニスがコイル２から溢れ出てしまう。そして、ワニスがコイル２から溢れ出てしまうと、余分なワニスがコイル２以外の部位（ステータコア等）に付着した状態で硬化してしまう。そうすると、そのようなワニスを除去するトリミング作業を行わねばならない。また、ワニスの浸透速度は、コイル２への浸透量が増えるに連れて遅くなる。そのため、滴下時間の経過とともに滴下時間を短く浸透時間を長くすれば、コイル２へのワニスの浸透がある程度進んだ状態であっても、コイル２からワニスが溢れ出すことを防止することができる。
【００３３】
このため、本実施の形態に係るワニス含浸方法では、ワニスの滴下とワニスの浸透（滴下休止）とを交互に繰り返して実施し、ワニスがコイル２から溢れ出してしまうことを確実に防止している。また、制御装置１２によりワニス供給ポンプ５の動作を制御して、ワニス滴下時間Ａ１〜Ａ８を等差級数的に減少させ、ワニス滴下休止時間Ｂ１〜Ｂ８を等差級数的に増加させている。これにより、コイル２へのワニスの浸透がある程度進んだ状態であっても、コイル２からワニスが溢れ出すことを確実に防止することができる。
【００３４】
また、ワニス滴下総時間（時間Ａ１〜Ａ８の総和：ΣＡ）とワニス滴下休止総時間（時間Ｂ１〜Ｂ２の総和：ΣＢ）との比率（ΣＡ／ΣＢ）が０．８〜１．２となるように、制御装置１２によりワニス供給ポンプ５の動作が制御されている。これにより、図５に示すように、ワニスのコイル２への浸透量を多くすることができる。つまり、ワニスをコイル２から溢れ出させることなく効率よく、ワニスをコイル２内に十分に浸透させることができる。
【００３５】
そして、本実施の形態では、比率（ΣＡ／ΣＢ）が１．０となるように、制御装置１２によりワニス供給ポンプ５の動作を制御している。したがって、ワニスのコイル２への浸透量を最大にすることができ、ワニスをコイル２から溢れ出させることなく最短時間で、ワニスをコイル２内に十分に浸透させることができる。
【００３６】
このように、本実施の形態に係るワニス含浸方法では、従来技術のようにステータ３を傾けた状態で回転させなくても、コイル２に滴下したワニスを短時間でコイル２内に十分に浸透させることができる。そして、従来から使用されているワニス処理（含浸）装置１において、ワニス供給ポンプ５の制御プログラムを変更するだけで本実施の形態に係るワニス含浸方法を実施することができるので、製造コストが増大することもない。また、コイル２に滴下したワニスがコイル２から溢れ出すこともないので、トリミング作業を行う必要もない。
【００３７】
その後、ワニス供給ポンプ５の駆動開始から所定時間が経過したときに（本実施の形態では、ワニス滴下時間Ａ８が終了したときに）、制御装置１２によりワニス供給ポンプ５の作動が停止させられる。そして、ワニス滴下休止時間Ｂ８が終了した後、コイル２へのワニスの含浸が終了する。
【００３８】
ここで、ワニス含浸方法の変形例について図６を参照しながら説明する。この変形例は、ワニス滴下休止時間を設けることなくワニス滴下の速度を可変させるものである。より具体的には、図６に示すように、制御装置１２によりワニス供給ポンプ５のワニス供給速度を変化させて、コイル２に対してワニスを滴下する滴下速度を等差級数的に減少させながら連続的にコイル２にワニスを滴下する。
【００３９】
そして、ワニスの浸透速度は、コイル２への浸透量が増えるに連れて遅くなるので、ワニス滴下休止時間を設けずにワニスを滴下する滴下速度を等差級数的に減少させることによっても、コイル２へのワニスの浸透がある程度進んだ状態において、コイル２からワニスが溢れ出さないようにすることができる。したがって、この変形例でも、ワニスをコイル２から溢れ出させることなく短時間で、ワニスをコイル２内に十分に浸透させることができる。
【００４０】
なお、ワニス滴下の速度の初速は、ワニス含浸処理を行うステータの仕様によって異なるものであるから、実験等により最適な初速を設定するようにすればよい。
【００４１】
上記したワニス含浸が終了すると、制御装置１２によりヒータ１６の加熱温度が所定温度（本実施の形態では、約１６０℃）に上昇させられてステータ３が加熱され、コイル２に含浸させられたワニスがゲル化・乾燥される。このときも、ステータ３は回転させられているため、吹き付けられる所定温度の温風によって加熱される部分が常に変化し、コイル２に含浸させられたワニスは一様にゲル化され乾燥させられる。
【００４２】
そして、ヒータ１６の加熱温度が所定温度に上昇してから所定時間（本実施の形態では、約３０分間）経過し、コイル２に含浸させられたワニスのゲル化工程が終了すると、制御装置１２によりヒータ１６の温度が通常時の温度に下降される。
【００４３】
また、制御装置１２により、モータ２８の作動が停止させられて、ステータ３の回転が停止する。そして、作業者によって、カバー１７を開けてワニスの含浸工程及びゲル化・乾燥工程が終了したステータ３がワーク回転軸２５から取り外され、別に設けられる乾燥炉でこのゲル化・乾燥工程を終了したステータ３の硬化乾燥処理が行われて、コイル２に含浸させられたワニスが硬化させられる。
【００４４】
以上、詳細に説明したように本実施の形態に係るワニス処理（含浸）装置１によるワニス含浸方法では、制御装置１２によりワニス供給ポンプ５の動作を制御して、ワニス滴下とワニス浸透（滴下休止）とを交互に実施している。そして、ワニス滴下時間Ａ１〜Ａ８を等差級数的に減少させ、ワニス滴下休止時間Ｂ１〜Ｂ８を等差級数的に増加させている。これにより、コイル２へのワニスの浸透がある程度進んだ状態であっても、コイル２からワニスが溢れ出すことを確実に防止することができる。
【００４５】
また、ワニス処理装置１によるワニス処理方法では、制御装置１２によりワニス供給ポンプ５の動作を制御して、ワニス滴下総時間（時間Ａ１〜Ａ８の総和：ΣＡ）とワニス滴下休止総時間（時間Ｂ１〜Ｂ２の総和：ΣＢ）との比率（ΣＡ／ΣＢ）を１．０にしている。これにより、ワニスのコイル２への浸透量を最大にすることができるので、ワニスをコイル２から溢れ出させることなく最短時間で、ワニスをコイル２内に十分に浸透させることができる。
【００４６】
なお、上記した実施の形態は単なる例示にすぎず、本発明を何ら限定するものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変形が可能であることはもちろんである。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】実施の形態に係るワニス処理装置の概略構成を示す正面図である。
【図２】実施の形態に係るワニス処理装置の概略構成を示す側面図である。
【図３】図１に示すステータ保持部の要部拡大図である。
【図４】ワニス供給ポンプの制御パターン（ワニス滴下パターン）を示す図である。
【図５】総滴下時間（ΣＡ）と総休止時間（ΣＢ）の比率（ΣＡ／ΣＢ）とコイルへのワニス浸透量との関係を示す図である。
【図６】変形例におけるワニス供給ポンプの制御パターン（ワニス滴下パターン）を示す図である。
【符号の説明】
【００４８】
１  ワニス処理装置
２  コイル
３  ステータ
４  ステータ保持部
５  ワニス供給ポンプ
７，８  滴下ノズル
１２  制御装置
【図１】
2006034026.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
2006034026.tif 000006
【図５】
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【図６】
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