(57)【要約】    【課題】  不要な部位へのワニスの付着を防止でき、ワニスをコイルの内部に十分に含浸させることのできるワニス含浸装置を提供すること。    【解決手段】  ワイヤ１に張力を加えるテンション装置１１と、コイル３を形成すべくワイヤ１をボビン２に巻回するスピンドルユニット１３とを備えた巻線装置１０に設けられるワニス含浸装置２０であって、テンション装置１１とスピンドルユニット１３との間に設けられ、ワイヤ１にワニスを塗布する塗布ブロック２１と、塗布ブロック２１とスピンドルユニット１３との間に設けられ、ワイヤ１におけるワニスの塗布量を調節するスクレーパ２３と、を備える構成としたこと。【選択図】  図１
2008136284.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワイヤに張力を加えるテンション装置と、コイルを形成すべく前記ワイヤをボビンに巻回するワイヤ巻回装置とを備えた巻線装置に設けられるワニス含浸装置であって、
前記テンション装置と前記ワイヤ巻回装置との間に設けられ、前記ワイヤにワニスを塗布するワニス塗布装置と、
前記ワニス塗布装置と前記ワイヤ巻回装置との間に設けられ、前記ワイヤにおける前記ワニスの塗布量を調節するワニス塗布量調節装置と、
を備えることを特徴とするワニス含浸装置。
【請求項２】
前記ワニスは紫外線硬化型ワニスであって、前記ボビンに形成される前記コイルの表面に紫外線を照射する紫外線照射装置を備えることを特徴とする請求項１に記載のワニス含浸装置。
【請求項３】
前記紫外線照射装置が前記コイルの表面に紫外線を照射する前に前記コイルの表面にワニスを再度塗布可能なワニス再塗布装置を備えることを特徴とする請求項２に記載のワニス含浸装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワニス含浸装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
モータなどのコイルにワニスを含浸する方法としては、ドリップ法、ディップ法、回転ディップ法などの方法がある。いずれも、コイルを形成した後でワニスを外部から浸透させる方法をとっている。また、ワニスが垂れないようにするため、予熱〜含浸〜ゲル化〜硬化〜冷却の各工程を経て硬化、固着する方法を特徴とする装置の構造となっている。
【０００３】
また、別のワニス含浸方法が、後述の特許文献１に記載されている。これは、ワニスを含浸した後、コイル内部からワニスが流れ出るのを防ぐために、固定子を真空パックの中に入れてワニスの流出を防いだ上で、紫外線でワニスの表面のみを硬化する方法である。
【特許文献１】特開平６−１２１４９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前者の方法では、ワイヤの巻線後（コイルの形成後）にワニスの含浸を行うが、硬化前にワニスがコイル内部から流れ出るのを防止するために、ワークをゆっくり回転させながら装置内の各工程を移動するため大掛かりな構造となり、特にワークが大きい場合には装置自体が大きく高価になり、コイルの製造コストも上昇する。また、コイルの内部におけるワニスの含浸状態にムラが生じたり、コイル以外の部分等の不要な部位にワニスが付着したりする。
【０００５】
後者の方法では、真空パックにするための手間や装置が必要であり、硬化後に袋を取り除く際にワニスと袋が固着して、取り外しにくく工数がかかり、コイルの製造コストが上昇する。
【０００６】
よって、本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、不要な部位へのワニスの付着を防止でき、ワニスをコイルの内部に十分に含浸させることのできる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、本発明にて講じた技術的手段は、請求項１に記載の様に、ワイヤに張力を加えるテンション装置と、コイルを形成すべく前記ワイヤをボビンに巻回するワイヤ巻回装置とを備えた巻線装置に設けられるワニス含浸装置であって、前記テンション装置と前記ワイヤ巻回装置との間に設けられ、前記ワイヤにワニスを塗布するワニス塗布装置と、前記ワニス塗布装置と前記ワイヤ巻回装置との間に設けられ、前記ワイヤにおける前記ワニスの塗布量を調節するワニス塗布量調節装置と、を備える構成としたことである。
【０００８】
好ましくは、請求項２に記載の様に、前記ワニスは紫外線硬化型ワニスであって、前記ボビンに形成される前記コイルの表面に紫外線を照射する紫外線照射装置を備えると良い。
【０００９】
好ましくは、請求項３に記載の様に、前記紫外線照射装置が前記コイルの表面に紫外線を照射する前に前記コイルの表面にワニスを再度塗布可能なワニス再塗布装置を備えると良い。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１に記載の発明によれば、コイルへのワニスの含浸に際して、ボビンに巻かれる前のワイヤ（すなわち、コイルを形成する前のワイヤ）にワニスが直接塗布されるので、コイル以外の不要な部位へのワニスの付着を防止できる。また、ワイヤにおけるワニスの塗布量が調節されるので、ワニスがワイヤにムラなく安定して塗布される。ワニスがムラなく塗布されたワイヤがボビンに巻回されることによって、ワニスが内部に十分に含浸したコイルを形成できる。すなわち、ワニスをコイルの内部に十分に含浸させることができる。
【００１１】
請求項２に記載の発明によれば、ワイヤ巻回装置によってコイルがボビンに形成された後、コイルの表面のワニスが紫外線の照射によって硬化するので、コイルの内部からのワニスの流出を防止できる。
【００１２】
請求項３に記載の発明によれば、コイルの表面のワニスが紫外線の照射によって硬化する前にコイルの表面にワニスが再度塗布可能なので、コイルの表面におけるワニスのムラを防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明を実施するための最良の形態を、図面を基に説明する。
【００１４】
図１は、本発明に係るワニス含浸装置２０が設けられた巻線装置１０を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。
【００１５】
巻線装置１０は、ワイヤ１の繰出方向における上流側から順に、ワイヤ１に張力を加えるテンション装置１１と、ワイヤ１を通し、コイル３が巻かれる位置を制御するノズルユニット１２と、コイル３をボビン２に形成すべくワイヤ１をボビン２に巻回するスピンドルユニット１３（ワイヤ巻回装置）と、を備えている。
【００１６】
なお、巻線装置１０の全体におけるテンション装置１１側を前側、スピンドルユニット１３側を後側とし、以下に用いる前後左右はこの巻線装置１０の全体における前後左右を言う。
【００１７】
テンション装置１１は、、図示略のワイヤ供給リールから供給されたワイヤ１がスピンドルユニット１３の作動によりボビン２に巻き回される際に、ワイヤ１の撓みやゆるみ等を抑制する為に所定の張力をワイヤ１に付与している。
【００１８】
ノズルユニット１２は、ワイヤ１を通過させることでワイヤ１の位置を決めるノズル１２ａを有しており、後側のスピンドルユニット１３でボビン２に巻回されることで位置が変化するワイヤ１に対して、ノズル１２ａをＸＹＺ方向に制御することでワイヤ１を整列状態でボビン２に巻回させる。
【００１９】
スピンドルユニット１３は、ワイヤ１が巻回されるボビン２を支持するとともに、このボビン２を左右方向に沿う軸線を中心に回転させるもので、図示略のサーボモータでボビン２の回転数を制御可能となっている。
【００２０】
ワニス含浸装置２０は、テンション装置１１と、ノズルユニット１２との間に設けられている。ワニス含浸装置２０は、図２に示す様に、上側からワイヤ１にワニスを垂らす塗布ブロック２１（ワニス塗布装置）と、ワイヤ１に塗布されなかったワニスを下側で受けるワニス受け２２と、ワイヤ１に塗布されたワニスから余分なワニスを取り除くスクレーパ２３（ワニス塗布量調節装置）とを有している。
【００２１】
塗布ブロック２１は、前後方向つまりワイヤ１の延在方向に所定の間隔をあけて複数の吐出口２１ａ（符番は１箇所のみ）が形成されており、これら複数の吐出口２１ａから下側のワイヤ１に向けてワニスを滴下させ、ワイヤ１の表面にワニスを塗布する。
【００２２】
スクレーパ２３は、ワイヤ１が通過可能な挿通孔２３ａが前側に形成されるとともに、この挿通孔２３ａから後側に離れるほど拡径するテーパ穴部２３ｂと、テーパ穴部２３ｂの大径側につながる大径穴２３ｃとが後側に形成された形状をなすもので、ワイヤ１に塗布されたワニスから余分なワニスを除去する。これにより、スクレーパ２３の挿通孔２３ａを通過するワイヤ１は、全周表面に一定量のワニスが塗布された状態となる。つまり、スクレーパ２３は、ワイヤ１におけるワニスの塗布量（ワニスの厚み）を調節するものである。
【００２３】
ワニス受け２２は、塗布ブロック２１からのワニスを受けるとともに、スクレーパ２３で除去された余分なワニスを受けるようになっている。ワニス受け２２で受けられたワニスは、ポンプ２４によって塗布ブロック２１へと供給される。
【００２４】
本実施形態では、粘度が１．２Ｐａ・秒の紫外線硬化タイプ（紫外線硬化型）のワニスを使用しているが、例えば、粘度が０．２〜２．０Ｐａ・秒程度のものが適用可能である。
【００２５】
なお、上述の塗布ブロック２１及びスクレーパ２３の替わりに、図３に示す様なものも適用可能である。これは、ワニスを染み込ませたフェルト等の部材２５を用いるものである。この部材２５に形成された穴２６をワイヤ１が通過することで、ワイヤ１の表面にワニスが塗布される。穴２６の寸法（内径）を適宜設定することで、ワイヤ１に塗布されるワニスの量（厚み）を調節できる。つまり、部材２５は、上述した塗布ブロック２１及びスクレーパ２３の両方の機能を兼ねている。
【００２６】
ワニス含浸装置２０は、さらに、紫外線照射装置２７と、ワニス再塗布装置２８とを備えている。
【００２７】
紫外線照射装置２７は、スピンドルユニット１３の近傍に設けられている。紫外線照射装置２７は、スピンドルユニット１３によってコイル３がボビン２に形成された後、コイル３の表面に紫外線を照射し、コイル３の表面のワニスを硬化させるものである。なお、本実施形態での紫外線の強度は、８０ｍW／平方センチメートルであるが、例えば、強度が５０〜１５０ｍW／平方センチメートル程度のものが適用可能である。また、紫外線照射装置２７の光源と、照射対象物（ボビン２に形成されたコイル３）との間の距離は、本実施形態では１５０ｍｍに設定されるが、照射する紫外線の強度や照射対象物の形状などに応じて、例えば、５０〜２００ｍｍ程度の距離が設定可能である。これにより、ボビン２に巻回されたコイル３の表面のワニスを硬化させ、コイル３の内部からの未硬化ワニスの流出を抑制することができる。
【００２８】
ワニス再塗布装置２８は、スピンドルユニット１３の近傍に設けられている。ワニス再塗布装置２８は、ワイヤ１がボビン２に巻回されてコイル３がボビン２に形成された後、コイル３の表面のワニスが紫外線の照射によって硬化する前に、ハケやフェルト等を用いてコイル３の表面にワニスを再度塗布可能なもので、コイル３の表面におけるワニスの塗布量（ワニスの厚み）の調節（ワニスの厚みの一定化等）が可能である。
【００２９】
以下、ワニス含浸装置２０が設けられた巻線装置１１の作動を説明する。
【００３０】
スピンドルユニット１３が駆動され、ワイヤ１が繰り出される。繰り出されたワイヤ１は、ワニス含浸装置２０の塗布ブロック２１の下方を通過した後、スクレーパ２３を通過する。この間、塗布ブロック２１から滴下するワニスがワイヤ１の表面に塗布されると共に、ワイヤ１の表面に塗布されたワニスのうち余分なものが除去される。
【００３１】
ワニスが塗布されたワイヤ１は、ノズルユニット１２のノズル１２ａを通過し、スピンドルユニット１３によって回転するボビン２に巻き取られる。これにより、ワニスが塗布されたワイヤ１がボビン２に巻回され、コイル３がボビン２に形成される。
【００３２】
コイル３がボビン２に形成された後、紫外線照射装置２７がコイル３の表面に向けて紫外線を照射し、コイル３の表面のワニスを硬化させる。紫外線が照射される間、スピンドルユニット１３によってボビン２を回転させることで、一方向からの紫外線の照射によってコイル３の表面全周のワニスをムラなく硬化させることが可能である。
【００３３】
なお、紫外線の照射前に、コイル３の表面でのワニスの塗布状態に部分的なムラがあれば、ワニス再塗布装置２８によって、コイル３の表面における当該部分にワニスが再度塗布される。
【００３４】
紫外線の照射によってコイル３の表面のワニスが硬化した後、ボビン２を加熱炉（図示なし）に入れて加熱することで、コイル３の内部に含浸したワニスが完全に硬化する。なお、この場合、コイル３の表面に存在するワニスは紫外線の照射により固まっていて、コイル３の内部に存在するワニスが流出しない。よって、特殊で高価な設備は不要で、通常の加熱炉で対応できる。
【００３５】
以上説明した様に、本発明のワニス含浸装置２０によれば、コイル３へのワニスの含浸に際して、ボビン２に巻かれる前のワイヤ１（すなわち、コイル３を形成する前のワイヤ１）にワニスが直接塗布されるので、コイル３以外の不要な部位へのワニスの付着を防止できる。また、ワイヤ１におけるワニスの塗布量が調節されるので、ワニスがワイヤ１にムラなく安定して塗布される。ワニスがムラなく塗布されたワイヤ１がボビン２に巻回されることによって、ワニスが内部に十分に含浸したコイル３を形成できる。すなわち、ワニスをコイルの内部に十分に含浸させることができる。
【００３６】
また、スピンドルユニット１３によってコイル３がボビン２に形成された後、コイル３の表面のワニスが紫外線の照射によって硬化するので、コイル３の内部のワニスを硬化させるためにボビン２を加熱炉等の他の設備（図示なし）に運ぶ場合に、コイル３の内部からのワニスの流出を防止できる。
【００３７】
また、コイル３の表面のワニスが紫外線の照射によって硬化する前にコイル３の表面にワニスが再度塗布可能なので、コイル３の表面におけるワニスの部分的なムラを防止できる。
【００３８】
さらに、ワニスの含浸をワイヤ１の巻線工程に組み入れることで工程が短縮され、設備に係るコストを低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明に係るワニス含浸装置２０が設けられた巻線装置１０を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図。
【図２】ワニス含浸装置２０を示す図。
【図３】ワニス含浸装置２０の他の実施形態を示す図。
【符号の説明】
【００４０】
１  ワイヤ
２  ボビン
３  コイル
１０  巻線装置
１１  テンション装置
１３  スピンドルユニット（ワイヤ巻回装置）
２０  ワニス含浸装置
２１  塗布ブロック（ワニス塗布装置）
２３  スクレーパ（ワニス塗布量調節装置）
２７  紫外線照射装置
２８  ワニス再塗布装置
【図１】
2008136284.tif 000003
【図２】
2008136284.tif 000004
【図３】
2008136284.tif 000005