(57)【要約】【課題】含浸工程において異なる粘度のワニスを用いることで、滴下含浸法においてコアーにワニスが付着することを防止し、ワニス硬化物を取り除くトリミングの工程を省略してコイルの製造をより効率的に行うコイルの絶縁処理方法及び絶縁処理装置を提供する。【解決手段】鉄心とこの鉄心に巻かれた巻線とからなる電気機器用コイルを加温するコイル予熱手段２と、コイルに低粘度ワニスを含浸する第１のワニス含浸手段３と、コイルの高粘度ワニスを含浸する第２のワニス含浸手段４と、コイルに含浸したワニスをコイルの加熱により硬化させるワニス硬化手段５と、コイル予熱手段、ワニス含浸手段及びワニス硬化手段において、コイルを保持し、かつコイルを軸心で回転させることができるチャック機構を有するコイル保持・回転ユニットと、を有することを特徴とする絶縁ワニス含浸処理装置１。【選択図】図１
2006187059.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉄心とこの鉄心に巻かれた巻線とからなる電気機器用コイルを予熱するコイル予熱工程と、前記予熱されたコイルにワニスを含浸させるワニス含浸工程と、前記ワニス含浸工程によりコイルに付着したワニスを加熱して硬化させるワニス硬化工程とからなる絶縁ワニス含浸処理方法であって、
前記ワニス含浸工程が、前記コイルのスロット内部の巻線に浸透する低粘度ワニスをコイル部分に含浸させる第１のワニス含浸工程と、前記低粘度ワニスよりも粘度の高い高粘度ワニスをコイルエンド部分に含浸させる第２のワニス含浸工程とからなることを特徴とする絶縁ワニス含浸処理方法。
【請求項２】
前記ワニス含浸工程が、前記低粘度ワニスを用いてスロット内部の巻線を滴下含浸する第１のワニス含浸工程を行った後、前記高粘度ワニスを用いてコイルエンド部分を滴下含浸する第２のワニス含浸工程を行うことを特徴とする請求項１記載の絶縁ワニス含浸処理方法。
【請求項３】
前記ワニス含浸工程が、前記低粘度ワニスを用いてスロット内部の巻線を滴下含浸する第１のワニス含浸工程を行った後、前記高粘度ワニスを用いてコイルエンド部分を浸漬含浸する第２のワニス含浸工程を行うことを特徴とする請求項１記載の絶縁ワニス含浸処理方法。
【請求項４】
前記ワニス含浸工程が、前記低粘度ワニスが第１のノズルから供給されると同時に、前記高粘度ワニスが第１のノズルよりもコイルエンド側に配設された第２のノズルから供給されることを特徴とする請求項１記載の絶縁ワニス含浸処理方法。
【請求項５】
前記低粘度ワニスの２５℃における粘度が０．０１〜０．２Ｐａ・ｓであり、前記高粘度ワニスの２５℃における粘度が０．５〜２０．０Ｐａ・ｓであることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項記載の絶縁ワニス含浸処理方法。
【請求項６】
前記低粘度ワニス及び高粘度ワニスが不飽和ポリエステル樹脂又はエポキシエステル樹脂であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項記載の絶縁ワニス含浸処理方法。
【請求項７】
前記高粘度ワニスが絶縁粉末を含有することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項記載の絶縁ワニス含浸処理方法。
【請求項８】
前記第１及び第２のワニス含浸工程が、コイルの通電加熱を行いながら含浸することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項記載の絶縁ワニス含浸処理方法。
【請求項９】
鉄心とこの鉄心に巻かれた巻線とからなる電気機器用コイルを予熱するコイル予熱手段と、
前記予熱したコイルに前記コイルのスロット内部の巻線に浸透する低粘度ワニスを含浸させる第１のワニス含浸手段と、
前記予熱したコイルに前記低粘度ワニスより粘度の高い高粘度ワニスを含浸させる第２のワニス含浸手段と、
前記コイルに付着した低粘度ワニス及び高粘度ワニスを加熱して硬化させるワニス硬化手段と、
を有することを特徴とする絶縁ワニス含浸処理装置。
【請求項１０】
前記第１のワニス含浸手段及び第２のワニス含浸手段が、ワニスを滴下により供給するノズルからなることを特徴とする請求項９記載の絶縁ワニス含浸処理装置。
【請求項１１】
前記コイル予熱手段、ワニス含浸手段及びワニス硬化手段において、コイルを保持し、かつ前記コイルを軸心で回転させることができるチャック機構を有することを特徴とする請求項９又は１０記載の絶縁ワニス含浸処理装置。
【請求項１２】
前記第１のワニス含浸手段がワニスを滴下により供給するノズルからなり、前記第２のワニス含浸手段がワニスを滴下により供給するノズルとワニスを収容する浸漬槽からなることを特徴とする請求項９記載の絶縁ワニス含浸処理装置。
【請求項１３】
前記コイル予熱手段、ワニス含浸手段及びワニス硬化手段において、コイルを保持し、かつ前記コイルを軸心で回転させることができるチャック機構を有し、該チャック機構が、前記第２のワニス含浸手段において、前記コイルの軸心が水平面に対して垂直となるように保持するものであることを特徴とする請求項１２記載の絶縁ワニス含浸処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般産業用及び民生用のコイル（モーター、発電機など）を絶縁処理する方法及び装置において、絶縁処理の作業性を向上させると共に、コイルの製造時間を短縮して製造効率を改善した絶縁ワニス含浸処理方法及び含浸処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ステータコイルなどのコイルにおいて、巻線を保護するためにワニス絶縁処理が行われている。この絶縁処理は、巻線の絶縁の他、物理的支持、発熱のスロット壁への伝達、ワイヤーのピンホールや加工傷のカバーなどの様々な機能をコイルに付与している。
【０００３】
ワニスの絶縁処理は、例えば、コイルを予熱する予熱工程、コイルにワニスを含浸させる含浸工程、コイルに付着したワニスを加熱して硬化させる硬化工程などからなっていた。
【０００４】
ワニスをコイルに含浸させる方法としては、浸漬含浸法（ディッピング）、滴下含浸法（ドリップ）、回転含浸法、真空含浸法などがあって、これらの方法は用途、処理するコイルのタイプ、工程により使い分けられていた。最近では、電気機器（モーター、発電機など）はコイルの線積率が大きいもの、最外装にテープを張ったもの、極間に相間紙が入るものなどが多くなってきたため、ワニスの含浸性（浸透性）が低下し、十分に含浸させることが難しくなってきており、コイルの含浸性を向上させるために、様々な条件が検討されている。
【０００５】
ところで、コイルの含浸に使用される絶縁処理ワニスは、大別して溶剤形ワニス処理と無溶剤形ワニス処理があるが、浸漬含浸法で使用される溶剤ワニスの多くは不揮発分が２０〜７０質量％で残りが揮発分（溶剤）である。このときワニス含浸性を向上させる目的で溶剤などによりさらに薄めて使用する場合が多いが、この場合、実際に巻線に付着する樹脂分は非常に少なく、一度の含浸で目的の付着量を達成する事ができない。
【０００６】
一方、付着量を増やすため不揮発分を多くすることも考えられるが、ワニスの粘度が上昇して含浸性が悪くなってしまい、スロット内における巻線間の微小な空隙に浸透し難くなり、鉄心表面のみの付着量が増えることになる。またスロットの内部や相間紙の内側にワニスが含浸し難くなりワニス処理の目的が達成できない。いずれの場合に置いても、乾燥工程に置いてはワニス全量に３０質量％以上含まれる溶剤が飛散して、含浸処理した巻線部の樹脂付着量が少なくなったり、スロット内部に空隙が多くなってしまうことがあった。
【０００７】
これを改善するために、コイルをワニス中に浸漬しているときに、巻線を通電加熱して、ワニスのゲル化を行わせて、巻線体へのワニスの付着量を多くする処理方法が知られていた（例えば、特許文献１参照。）。
【０００８】
他方、溶剤形ワニスの代わりに、無溶剤形ワニスを使用することもあるが、この場合、ワニス付着量を増やそうとすればワニスの粘度をあげて垂れ流れを少なくするか、またワニスの硬化速度を早くすることが考えられる。しかし、ワニスの粘度をあげればスロット内における巻線間の微小な空隙に浸透し難く、鉄心表面のみ付着量が増えてしまう。一方、ワニスの硬化速度を速くすると容器に残ったワニスのポットライフが短くなり、作業性や経済的には非常に不利となる。
【０００９】
滴下含浸法は上記欠点を回避するために開発された方法であり、これは予め加熱したコイルを回転し、または斜めにして回転し、巻線に上部から短時間で硬化するワニスを滴下するものである。巻線上部に滴下したワニスは巻線間を毛管現象により浸透し巻線端部に至るまではゲル化せず、浸透後、速やかに硬化するのである。この方法は硬化物付着量を調整することができる優れた方法であり、また樹脂成分の選定により厚塗りも可能な方法である。
【特許文献１】特開平７−３９１２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、近年はコイルの信頼性を高めようと、巻線に通電加熱してワニスをゲル化する方法も含め、ワニスの含浸量を増やす目的でコイルにワニスを多量に滴下するため、滴下含浸法においてはワニスがスロット内から溢れ出し、コアーにワニスが多く付着するケースが増えている。
【００１１】
この場合、コアーに付着した余分なワニス硬化物を取り除くトリミングの工程が必要となり、その作業に多大な時間を要し、滴下含浸本来の優位性（余計なところにワニスが付かない）を十分生かし切れていなかったため、コイルの製造をより効率的に行う含浸処理方法が求められていた。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
そこで、本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、ワニス含浸工程として、異なる粘度のワニスを用いてスロット内部の巻線を含浸させる第１のワニス含浸工程とコイルエンド部分を含浸させる第２のワニス含浸工程とを組合わせることで、ワニスがスロット内から溢れ出してコアーにワニス硬化物が付着する事を防止し、付着したワニス硬化物を取り除く作業の必要ない絶縁ワニス含浸処理方法及び含浸処理装置を見出し本発明を完成したものである。
【００１３】
すなわち、本発明の絶縁ワニス含浸処理方法は、鉄心とこの鉄心に巻かれた巻線とからなる電気機器用コイルを予熱するコイル予熱工程と、予熱されたコイルにワニスを含浸させるワニス含浸工程と、ワニス含浸工程によりコイルに付着したワニスを加熱して硬化させるワニス硬化工程とからなる絶縁ワニス含浸処理方法であって、ワニス含浸工程が、コイルのスロット内部の巻線に浸透する低粘度ワニスをコイル部分に含浸させる第１のワニス含浸工程と、低粘度ワニスよりも粘度の高い高粘度ワニスをコイルエンド部分に含浸させる第２のワニス含浸工程とからなることを特徴とするものである。
【００１４】
また、本発明の絶縁ワニス含浸処理装置は、鉄心とこの鉄心に巻かれた巻線とからなる電気機器用コイルを予熱するコイル予熱手段と、予熱したコイルにコイルのスロット内部の巻線に浸透する低粘度ワニスを含浸させる第１のワニス含浸手段と、予熱したコイルに低粘度ワニスより粘度の高い高粘度ワニスを含浸させる第２のワニス含浸手段と、コイルに付着した低粘度ワニス及び高粘度ワニスを加熱して硬化させるワニス硬化手段と、を有することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明のコイルの絶縁ワニス含浸処理方法及び含浸処理装置によれば、特定の含浸処理方法を用いることで、ワニスがスロット内から溢れ出してコアーに付着することが無く、それにより付着したワニスを取り除くトリミング工程を省略して工程数を短縮することができるため、作業性を向上させると共にコイルを効率的に製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の絶縁ワニス含浸処理方法及び含浸処理装置について図面を参照しながら説明する。
【００１７】
（第１の実施形態）
まず、本発明の絶縁ワニス含浸処理装置について図１及び図２を参照しながら詳細に説明する。図１は、絶縁ワニス含浸処理装置の構成を概略的に示した図であり、図２は、図１の絶縁ワニス含浸処理装置が備えるコイル保持・回転ユニットを示した断面図である。
【００１８】
本発明のワニス含浸処理装置１は、コイルを予熱するコイル予熱手段２、コイルに低粘度ワニスを含浸させる第１のワニス含浸手段３、コイルエンド部分に高粘度ワニスを含浸させる第２のワニス含浸手段４、付着したワニスを硬化させるワニス硬化手段５とから構成されるバッチ式の装置である。
【００１９】
このワニス含浸処理装置１の機能は、モータの固定子に用いられるリング（円管）状に形成されたステータコイル２３を回転させつつ（回転シャフト１６が回転（Ｓｌ方向）することによりコイル自体もコイルの軸心で回転する）、このステータコイル２３の巻線部分（コイル部）２３ａに絶縁材料であるワニスを滴下して含浸させるものである。
【００２０】
コイル予熱手段２は、ステータコイル２３を加熱して９０〜１１０℃程度に予熱処理を施すものである。このとき、コイルの予熱手段としては、通電加熱手段、誘導加熱手段、熱風加熱手段などの加熱手段を挙げることができ、これらは単独で用いることもできるし、複数組合わせて用いることもできる。
【００２１】
第１のワニス含浸手段３は、予熱を与えられたステータコイル２３の巻線部分２３ａに低粘度ワニスを滴下して含浸させ、スロット内部の巻線にワニスを浸透させ絶縁処理を行うものである。したがって、第１のワニス含浸手段としては、低粘度ワニスを巻線部分２３ａに滴下して供給することができるノズルであることが好ましい。
【００２２】
また、第２のワニス含浸手段４は、予熱を与えられたステータコイル２３の巻線部分２３ａのコイルエンド側に高粘度ワニスを滴下又は浸漬して含浸させ、コイルエンド部分の絶縁処理を行うものである。この第２のワニス含浸手段としては、高粘度ワニスを巻線部分２３ａに滴下して供給する場合には、ノズルであることが好ましく、巻線部分をワニスに浸漬して含浸する場合には、ワニスを収容することができる浸漬槽であることが好ましい。
【００２３】
これら第１及び第２のワニス含浸手段は、含浸処理を第１の含浸処理を行った後、第２の含浸処理を行う場合には、第１のワニス含浸手段３と第２のワニス含浸手段４は、それぞれ別々に配置すればよく、同時に行う場合には、第１のワニス含浸手段３は、スロット内部の巻線にワニスを浸透させ易いようにコイルエンド部分のスロット側に配置され、第２のワニス含浸手段４は、コイルエンド部分を含浸するように第１のワニス含浸手段３のコイルエンド側（外側）に配置される。
【００２４】
ワニス硬化手段４は、ステータコイル２３の巻線部分２３ａに含浸されたワニスを加熱して硬化させるものであり、ここでコイルの巻線部分２３ａを加熱する手段として、コイルへリード線を介して通電して加熱する通電加熱の他、紫外線（ＵＶ）照射、熱風加熱などが挙げられ、さらに所定の温度以上に加熱しないように温度センサが設けられていることが好ましい。
【００２５】
なお、このとき、第１のワニス含浸手段３と第２のワニス含浸手段４との間に、硬化手段よりも低い温度、例えば、８０〜１７０℃で加熱してワニスをゲル化するワニスゲル化手段を設けても良い。ワニスゲル化手段を設けることによりコイルに含浸したワニスが流れ落ちてコイルから流出することを防止することができる。
【００２６】
また、ワニス硬化手段の後に、巻線部分２３ａにてワニスが加熱硬化されたステータコイル２３を冷却するコイル冷却手段を設けることが好ましく、コイル予熱手段２、ワニス硬化手段５、コイル冷却手段には、空調設備として複数のファンを設けてもよい。
【００２７】
上記したコイル保持・回転ユニット６は、図２に示すように、ステータコイル２３を回転可能に保持するチャック機構２１と、チャック機構２１を駆動させる動力を伝達する駆動力伝達機構２０とが搭載されている。駆動力伝達機構２０には、後述する回転シャフト１２を回転自在に支持する一対の主軸受１１及び補助軸受１５と、回転シャフト１２に回転力を付与するスプロケット１４とが主に設けられている。
【００２８】
一対の主軸受１１及び補助軸受１５は、取付台１０に取り付けられている。取付台１０上の一対の主軸受１１同士の間には、スプロケット１４を位置決めするカラー１３が介挿されている。スプロケット１４は、回転シャフト１２を矢印Ｓ１方向に回転させる回転力を該シャフトに付与する。
【００２９】
このチャック機構２１は、コイル挿入部材２２を有し、このコイル挿入部材２２を鉄心２３ｂに挿入した後、挿入部材と鉄心との圧接状態を切換えてコイルをチャックすることができるようになっている。
【００３０】
次に、本発明の絶縁ワニス含浸処理方法について、図１の絶縁ワニス含浸処理装置１、図３のコイルの含浸方法を示した図を参照しながら説明する。
【００３１】
まず、予熱工程は、コイル予熱手段２でチャックなどのワークの水分除去、アリーリング及びワニスの含浸性向上を行うことができる温度、例えば、９０〜１１０℃程度にコイルを加熱するものである。このとき、コイルの加熱は、通電加熱、誘導加熱、熱風加熱などの加熱方法を単独で用いることにより行うことができ、また、これらを組合わせて加熱することもできる。加熱方法の組合わせとしては、通電＋誘導加熱又は通電＋熱風加熱であることが好ましい。
【００３２】
次に、第１のワニス含浸工程及び第２のワニス含浸工程では、予熱を終えたコイル（ステーター）を内径チャックにより片持ちして、図３に示したようにチャックを水平に維持する。この状態のまま、第１のノズル３０から第１のワニス３１を巻線部分２３ａに滴下する滴下含浸法により、コイルのスロット内部や、コイルエンド部分における相間紙の内側にもワニスを含浸させる第１のワニス含浸工程と、第２のノズル３２から第２のワニス３３を巻線部分２３ａに滴下する滴下含浸法により、コイルエンド部分を含浸する第２のワニス含浸工程とを同時に行う。
【００３３】
このワニス含浸工程においては、第１のワニスはスロット内部へ、第２のワニスはコイルエンド部分を含浸させることを目的とするため、第１のノズル３０は、巻線部分３２ａのコアー側に配設され、第２のノズルは第１のノズルよりもコイルエンド側へ配設されている。
【００３４】
この実施形態では、第１のワニス含浸工程と第２のワニス含浸工程を同時に行っているが、これを第１のワニス含浸工程を先に行った後に、第２のワニス含浸工程を行うこともでき、このとき第１のノズルと第２のノズルは図３に示したのと同じ配置であってもよく、第１のノズルと第２のノズルを別々に配置してそれぞれの工程を行ってもよい。
【００３５】
第１のワニス含浸工程において用いるワニスは、その粘度が、０．０１〜０．２Ｐａ・ｓであることが好ましく、０．０５〜０．１Ｐａ・ｓであることが特に好ましい。この粘度が、０．０１Ｐａ・ｓ未満では、ワニスがコイル内に付着せず下部から流れ出てしまうしまい、０．２Ｐａ・ｓを越えるとコイル内への含浸性が悪くなってしまう。
【００３６】
第２のワニス含浸工程に用いるワニスは、その粘度が、０．５〜２０．０Ｐａ・ｓが好ましく、１．０〜５．０Ｐａ・ｓであることが特に好ましい。この粘度が、０．５Ｐａ・ｓ未満では、コイルエンドヘのワニス付着量が少なくなってしまい、２０．０Ｐａ・ｓを越えるとワニスが塗膜とならなくなってしまう。
【００３７】
したがって、本発明の第１のワニス含浸工程は、低粘度のワニスを用いることによって、コイルのスロット内部まで含浸処理を行うことができ、第２のワニス含浸工程は、高粘度のワニスを用いることによって、コイルエンド部分の含浸をワニスの流れ落ちを防止しながら含浸することができ、作業性に優れたものである。
【００３８】
また、このワニス含浸工程において、第１のワニス含浸工程におけるワニスの滴下後コイルを１００〜１７０℃の温度で１０分以内で加熱することができ、このような加熱を行うことによって、ワニスをゲル化させワニスのコアーエッジ（コアーの端面及び側面）への付着が少なくなりトリミングをさらに省略しやすくすることができる。また、同時にワニスの付着量を多くすることができるため生産性を向上させることもできる。
【００３９】
含浸が終わったコイルは、ワニス硬化工程へと進み、この工程ではワニス硬化手段４においてコイルに付着したワニスを加熱して完全に硬化させる。このときの加熱温度は、１００〜１７０℃程度であることが好ましく、この加熱は、通電加熱手段５を用いてコイルへの通電加熱を行うことにより加熱を行うものである。通電加熱を行うことにより、これまでの加熱方式よりも短時間で硬化工程を終了することができる。
【００４０】
このワニス硬化工程においては、通電加熱、ＵＶ照射、熱風加熱などの加熱方法により加熱してワニスを硬化させるものであり、このとき、これらの方法を併用した加熱（例えば、通電＋熱風加熱、ＵＶ＋通電加熱）を行うこともでき、組合わせた加熱を行うことで、通電加熱を単独で用いたよりも、さらに硬化時間を短縮できる点で好ましく、通電加熱、ＵＶ照射、熱風加熱を全て組合わせて行うこともできる。
【００４１】
また、本発明のワニス含浸処理方法に使用するワニスとしては、無溶剤形ワニス、水溶性ワニスのいずれも使用でき、本発明の目的に反しない限り、特に限定されるものではない。具体的には、本発明に用いられる絶縁ワニスは、不飽和ポリエステル樹脂又はエポキシエステル樹脂が用いられる。
【００４２】
本発明に用いられる不飽和ポリエステル樹脂は、不飽和二塩基酸を含む酸成分とアルコール成分を反応させて得ることができる。
【００４３】
ここで用いる酸成分としては、フタル酸、無水フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、テトラヒドロフタル酸、無水テトラヒドロフタル酸、無水ヘキサヒドロフタル酸、アジピン酸などの脂肪酸、大豆油脂肪酸、アマニ油脂肪酸、ヤシ油脂肪酸、トール油脂肪酸、米ぬか油脂肪酸などの複数種の脂肪酸が混合したものが挙げられ、これらは単独又は２種類以上混合して使用することができる。
【００４４】
ここで用いるアルコール成分としてはプロピレングリコール、ネオペンチルグリコール、１，４−ブタジエンジオール、１，６−ヘキサンジオール、１，６−シクロヘキサンジメタノール、グリセリンモノアリルエーテル、トリメチロールプロパンモノアリルエーテル、ペンタエリスリトールジアリルエーテルなどの二価アルコール、グリセリン、トリメチロールプロパン、トリス−２−ヒドロキシエチルイソシアヌレート、ペンタエリスリトールトリアリルエーテルなどの三価以上のアルコールが挙げられ、これらは単独又は２種類以上混合して使用することができる。
【００４５】
また、ここで用いるエポキシエステル樹脂は、酸成分とエポキシ成分をエステル化触媒により反応させて得られるものである。ここで用いる酸成分としては、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、桂皮酸、ソルビン酸などの不飽和一塩基酸が挙げられ、さらに必要においてフタル酸、無水フタル酸、イソフタル酸、無水ヘキサヒドロフタル酸、アジピン酸などの二塩基酸を混合して使用することができる。
【００４６】
ここで用いるエポキシ成分としては、１分子中に２個以上のエポキシ基を有するものであればよく、分子構造、分子量などは特に制限されることなく、広く使用することができる。具体的には、ビスフェノール型、ノボラック型、ビフェニル型などの芳香族基を有するエポキシ樹脂、ポリカルボン酸をグリシジルエーテル化したエポキシ樹脂、シクロヘキサン誘導体とエポキシが縮合した脂環式のエポキシ樹脂などが挙げられ、これらは単独又は２種以上混合して使用することができる。
【００４７】
これら２種類の樹脂組成物に対して、反応性モノマーとしてスチレン、ビニルトルエン、ジビニルベンゼンなどの芳香族系のモノマーがあり、２ＨＥＭＡ、ポリアルキレンオキサイドのジアクリレート誘導体：トリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、テトラエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレートなどのアクリル系モノマーが使用できる。これらはそれぞれ単独又は２種類以上を組合せて使用することができる。
【００４８】
次に、本発明に用いるワニスには、樹脂成分を硬化させるために有機過酸化物を配合するが、この有機過酸化物としては、例えば、ベンゾイルパーオキサイド、ｔ−ブチルパーオキサイド、アセチルパーオキサイド。メチルエチルケトンパーオキサイド、アシルパーオキサイド、クメンパーオキサイドなどが挙げられ、これらは単独又は２種類以上混合して使用することができる。
【００４９】
また、本発明に用いるワニスには絶縁粉末を配合することもでき、この絶縁粉末としては、シリカ粉、アルミナ粉、マグネシア粉などの金属酸化物粉末、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウムなどの金属水酸化物粉末が使用できる。絶縁粉末を第２のワニスに入れることにより、高粘度でコイルエンドに付着するワニスとしてより好適なものとなる。
【００５０】
また、ワニスにはこの他、必要に応じて、ナフテン酸又はオクチル酸の金属塩などの硬化促進剤、ハイドロキノン、メトキノン、ｐ−ｔ−ブチルカテコール、ピロガロールなどの重合禁止剤、着色剤、沈降防止剤などを混合させることもできる。
【００５１】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態について、図４及び図５を参照しながら説明する。図４は、コイルの低粘度ワニスでの含浸方法を説明する図であり、図５は、コイルエンドの高粘度ワニスでの含浸方法を説明する図である。
【００５２】
この実施形態においては、図１の第１のワニス含浸手段３として、図４に示したように低粘度ワニスを滴下する第１のノズル３０を用い、図１の第２のワニス含浸手段４として、図５に示したように高粘度ワニスをコイルエンド部分に浸漬含浸する浸漬槽３４と高粘度ワニスを滴下する第２のノズル３２が設けられている。この実施形態は、このように浸漬及び滴下を併用したワニス含浸方法を用いる以外は、第１の実施形態と同じである。
【００５３】
第２の実施形態におけるワニス含浸工程では、第１のワニス含浸工程と第２のワニス含浸工程が全く別工程となっており、第１のワニス含浸工程ではノズル３０から低粘度ワニス３１を滴下してスロット内部の含浸を行う。
【００５４】
次いで、第２のワニス含浸工程を行うが、第２のワニス含浸工程は、それまで他の工程では水平に保持していたコイルを、垂直に保持するようにして、ワニスの含浸を行うものである。このように垂直にするには、コイルを支えるシャフト１２に関節を設けておき、ワニス含浸工程に入るときに、関節を屈曲させることで達成することができ、さらに関節部を、傘歯車で結合させるようにすればコイル自体の回転も連続して行わせることができる。
【００５５】
このようにコイルを垂直に保持して、一方のコイルエンド部分はワニス含浸槽３４中の高粘度ワニスにどぶ漬けする浸漬含浸法を用い、もう片方のコイルエンド部分にはノズル３２から高粘度ワニス３３を滴下する滴下含浸法でそれぞれワニスを含浸させることにより、従来の浸漬含浸法と滴下含浸法のそれぞれの長所を生かした含浸性の良いコイルを得ることができる。すなわち、この方法によりワニスを速く、十分に含浸させることができるのである。
【００５６】
本発明は、上記した実施形態で説明したバッチ式だけでなく、連続式の場合も同様の手法により、コイルヘのワニス含浸性を向上させ、安全で高生産性の絶縁ワニスを得ることができる。
【実施例】
【００５７】
以下、本発明について実施例を参照しながら説明する。
【００５８】
（実施例１）
図１のワニス含浸処理装置により、図３に示したワニス含浸方法を用いて含浸処理を行った。まず、巻線径０．８ｍｍ、線積率７０％、コイル全重量１２ｋｇのコイルを熱風加熱により１００℃に予熱し、予熱したコイルに低粘度ワニスＡを滴下含浸させ、続けて、絶縁粉末を配合した高粘度ワニスＢをコイルエンドに滴下含浸させた。ワニスが付着したコイルを熱風加熱により１３０℃に加熱して硬化させ、絶縁コイルで含浸処理されたコイルを得た。
【００５９】
（実施例２）
第１のワニス含浸工程と第２のワニス含浸工程の間に、熱風加熱により１５０℃に加熱するワニスゲル化工程を設けた以外は実施例１と同様の操作により処理を行い、含浸処理されたコイルを得た。
【００６０】
（実施例３）
高粘度ワニスＢの代わりに絶縁粉末を配合していないワニスＣを用いて含浸処理を行った以外は実施例２と同様の操作により処理を行い、含浸処理されたコイルを得た。
【００６１】
実施例において使用したワニス、含浸方法、硬化方法を表１にまとめて示した。
【００６２】
（比較例１）
図１のワニス含浸処理装置により、図４に示したワニス含浸方法を用いてコイルエンド部分も含め含浸処理を行った。まず、巻線径０．８ｍｍ、線積率７０％、コイル全重量１２ｋｇのコイルを熱風加熱により１００℃に予熱し、予熱したコイルに低粘度ワニスＡを滴下含浸させた。ワニスが付着したコイルを熱風加熱により１３０℃に加熱して硬化させ、絶縁コイルで含浸処理されたコイルを得た。
【００６３】
（比較例２）
低粘度ワニスＡのみを用いてコイルの含浸処理を行った以外は実施例１と同様の操作により処理を行い、含浸処理されたコイルを得た。
【００６４】
なお、比較例１〜２においては、実施例と同量のワニスを付着させるように、滴下量を増やして処理を行いコイルを得た。
【００６５】
比較例において使用したワニス、含浸方法、硬化方法を表２にまとめて示した。
【００６６】
なお、実施例及び比較例で用いたワニスＡ、Ｂ及びＣの特性並びに構成は次に示した通りである。
【００６７】
［ワニスＡ］：粘度  （２５℃）０．０８Ｐａ・ｓ、ゲルタイム  ２４０秒
ワニスＡは、京セラケミカル株式会社製  ＴＶＢ２１２９Ｌ（主剤）／ＴＥＣ９６３７Ｋ（硬化剤）を１００／１で混合して製造されたものであり、その構成内容は、エポキシエステル樹脂（大豆油脂肪酸、ジシクロペンタジエン、エチレングリコール、テトラヒドロフタル酸にハイドロキノンを加えて合成）と反応性希釈剤（スチレン）、ナフテン酸マンガン、レベリング剤、消泡剤を加えてなるものである。
【００６８】
［ワニスＢ］：粘度  （２５℃）２．０Ｐａ・ｓ、ゲルタイム  ２４０秒
ワニスＢは、京セラケミカル株式会社製  ＴＶＢ２４７０（主剤）／ＴＥＣ９６３７Ｋ（硬化剤）を１００／１で混合して製造されたものであり、その構成内容は、エポキシエステル樹脂（大豆油脂肪酸、ジシクロペンタジエン、エチレングリコール、にハイドロキノンを加えて合成）と空気乾燥性樹脂（ネオポール８４１４）、反応性希釈剤（トリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート）、シリカ（平均粒径  ３μｍ）、ナフテン酸マンガン、レベリング剤、消泡剤を加えてなるものである。
【００６９】
［ワニスＣ］  粘度  （２５℃）３．０Ｐａ・ｓ、ゲルタイム  ２４０秒
ワニスＣは、京セラケミカル株式会社製  ＴＶＢ２４７０Ｈ（主剤）／ＴＥＣ９６３７Ｋ（硬化剤）を１００／１で混合して製造されたものであり、その構成内容は、エポキシエステル樹脂（大豆油脂肪酸、ジシクロペンタジ工ン、エチレングリコール、にハイドロキノンを加えて合成）と空気乾燥性樹脂（ネオポール８４１４）、反応性希釈剤〈トリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート）、ナフテン酸マンガン、レベリング剤、消泡剤を加えてなるものである。
【００７０】
（試験例）
実施例及び比較例で絶縁処理されて得られたコイルについて、処理外観、ワニス付着量、コアーへのワニス染み出し、コイルエンドの塗膜厚さ、スロット内のワニス充填率について評価を行い、それぞれのコイルを評価した。その結果を表１及び表２に示した。
【００７１】
【表１】
2006187059.tif 000003
【００７２】
【表２】
2006187059.tif 000004
【００７３】
［コイル処理外観］
外観目視に基づき、次の基準により判定した。
○：硬化、×：未硬化部分が見られた
［ワニス付着量〕
ワニス塗布前後のコイル重量を測定し、その差から算出した。
［コアーへのワニス染み出し］
外観目視に基づき、染み出しの有無を確認した。
［コイルエンドの塗膜厚さ］
コイルをほぐしたときに剥がれたワニス硬化物の厚さをマイクロメーターで測定した。
［スロット内ワニス充填率］
コイルを切断して切断面を目視により確認し判定した。
【００７４】
以上の結果から、特定のワニス含浸処理方法を用いることで、スロット内への含浸が十分に達成でき、ワニス付着量も多く、外観良好であるコイルを短い製造時間で得られることがわかった。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】絶縁ワニス含浸処理装置の構成を概略的に示した図
【図２】図１のワニス含浸装置が複数備えるコイル保持・回転ユニットを示した断面図
【図３】コイルエンドの第１及び第２のワニス含浸工程を示した図
【図４】コイルエンドの第１のワニス含浸工程を示した図
【図５】コイルエンドの第２のワニス含浸工程を示した図
【符号の説明】
【００７６】
１…絶縁ワニス含浸処理装置、２…コイル予熱手段、３…第１のワニス含浸手段、４…第２のワニス含浸手段、５…ワニス硬化手段、６…コイル保持・回転ユニット、１２…回転シャフト、２０…駆動力伝達機構、２１…チャック機構、２２…コイル挿入部材、２３…ステータコイル、２３ａ…巻線部分（コイル部）、２３ｂ…鉄心、３０…第１のノズル、３１…低粘度ワニス、３２…第２のノズル、３３…高粘度ワニス、３４…ワニス浸漬槽
【図１】
2006187059.tif 000005
【図２】
2006187059.tif 000006
【図３】
2006187059.tif 000007
【図４】
2006187059.tif 000008
【図５】
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