(57)【要約】【課題】簡単な構成で絶縁性樹脂の肉厚が常に一定の樹脂モールドコイルを容易に製造することができる方法を提供する。【解決手段】コイル２の巻線部分にコイル２の巻線方向と直交する方向に絶縁性の紐状体７を巻回し、モールド型１０のキャビティ壁１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃとコイル２の巻線部分との間に紐状体７が介在されるようにコイル２をモールド型１０のキャビティ１４内にセットし、モールド型１０のキャビティ１４内に絶縁性樹脂８を充填してコイル２を絶縁性樹脂８でモールドする。これにより、コイル２とキャビティ壁１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃとの離間距離を紐状体７の太さｄと等しい距離にし、絶縁性樹脂８の肉厚を紐状体７の太さｄに等しい均一な厚さｔにできる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コイルの巻線部分に前記コイルの巻線方向と直交する方向に絶縁性の紐状体を巻回し、
モールド型のキャビティ壁と前記コイルの巻線部分との間に前記紐状体が介在されるように前記コイルを前記モールド型のキャビティ内にセットし、
前記モールド型のキャビティ内に絶縁性樹脂を充填して前記コイルを前記絶縁性樹脂でモールドすることを特徴とした樹脂モールドコイルの製造方法。
【請求項２】
前記コイルをモールドする前記絶縁性樹脂の肉厚で必要最小限の肉厚と等しい太さを有する前記紐状体を、前記コイルの巻線部分で必要最小限の肉厚を確保する必要がある部位に巻回することを特徴とする請求項１に記載の樹脂モールドコイルの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばモータ及び発電機等の回転機器に使用される樹脂モールドコイルの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
図６は、従来の樹脂モールドコイル１１３の製造方法を説明する図である。図中で符号１００は、モールド型であり、このモールド型１００には、環状穴１０１が凹設されている。また、このモールド型１００には複数本のコイル支持ピン１０３が環状穴１０１の底面付近で昇降自在に埋設され、かつ複数本のコイル拘束ピン１０２が環状穴１０１の外周面付近で水平方向に突出後退自在に埋設されている。これらのピン１０２、１０３は、それぞれバネ（図示せず）によって環状穴１０１内に突出する方向に付勢されている。
【０００３】
上記モールド型１００を用いて樹脂モールドコイル１１３を製造する場合、まず、モールド型１００の環状穴１０１の底面からコイル支持ピン１０３を所定量だけ突出させた状態で、空芯コイル１１０を環状穴１０１内に挿入してコイル支持ピン１０３上に載置し、環状穴１０１の外周面からコイル拘束ピン１０２を突出させて空芯コイル１１０をその外周から押さえて拘束する。これにより、空芯コイル１１０は、図６（ａ）に示すように、モールド型１００の環状穴１０１内でその底面、内周面及び外周面から離れて支持された状態となる。
【０００４】
次いで、モールド型１００の環状穴１０１内に溶融状態の絶縁性樹脂１１１を充填する。空芯コイル１１０は、環状穴１０１内でその底面、内周面及び外周面から離れて支持されているので、絶縁性樹脂１１１は、空芯コイル１１０全体を包み込み、更にその充填圧力で各コイル支持ピン１０３及び各コイル拘束ピン１０２をそれぞれのバネの付勢力に抗してモールド型１００の環状穴１０１の底面及び外周面まで後退させる。それから、図６（ｂ）に示すように、かかる状態で所定の養生時間だけ放置することにより、絶縁性樹脂１１１は、空芯コイル１１０全体を包み込んだまま硬化し、空芯コイル１１０をモールドする。そして、図６（ｃ）に示すように、モールド型１００の環状穴１０１から取り出すことによって樹脂モールドコイル１１３が完成する（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−２５２１５０号公報（段落番号「００２４」〜「００３０」、図４）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記従来の場合、絶縁性樹脂１１１が硬化する前に各ピン１０２、１０３が空芯コイル１１０から離れてしまうことから、硬化前に絶縁性樹脂１１１内で空芯コイル１１０が移動するおそれがある。
【０００７】
硬化前に絶縁性樹脂１１１内で空芯コイル１１０が移動すると、環状穴１０１の底面、内周面及び外周面と、空芯コイル１１０との間隔が狭まり、絶縁性樹脂１１１からコイルが露出したり、絶縁性樹脂１１１内にピンホールが発生して、地絡不良を生ずるおそれがある。
【０００８】
したがって、硬化前の空芯コイル１１０の移動を考慮し、ある程度、絶縁性樹脂１１１の肉厚を大きく設定せざる得ない。絶縁性樹脂１１１の肉厚を大きくすると、コイル占積率の減少及び重量の増大を招くという問題がある。
【０００９】
また、上記従来の場合、コイル支持ピン１０３とコイル拘束ピン１０２を設ける必要がある。コイル支持ピン１０３は、昇降自在に移動しかつ充填圧力によって降下する付勢力で付勢し、コイル拘束ピン１０２は、突出後退自在に移動しかつ充填圧力によって後退する付勢力で付勢しなければならない。
【００１０】
したがって、モールド型１００の構造が複雑となり、正常に動作させるための設定が難しく、メンテナンスも大変な労力を必要とし、設備費用や運用コストが高価であるという問題がある。
【００１１】
したがって、かかる点に鑑みてなされた本発明の目的は、簡単な構成で絶縁性樹脂の肉厚が常に一定の樹脂モールドコイルを容易に製造することができる方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成する請求項１に記載の樹脂モールドコイルの製造方法の発明は、コイルの巻線部分にコイルの巻線方向と直交する方向に絶縁性の紐状体を巻回し、モールド型のキャビティ壁とコイルの巻線部分との間に紐状体が介在されるようにコイルをモールド型のキャビティ内にセットし、モールド型のキャビティ内に絶縁性樹脂を充填してコイルを絶縁性樹脂でモールドすることを特徴とする。
【００１３】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の樹脂モールドコイルの製造方法において、コイルをモールドする絶縁性樹脂の肉厚で必要最小限の肉厚と等しい太さを有する紐状体を、前記コイルの巻線部分で必要最小限の肉厚を確保する必要がある部位に巻回することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１の発明によると、モールド型のキャビティ内に紐状体で巻回したコイルをセットするのみで、コイルとキャビティ壁との離間距離を紐状体の太さと等しい距離にすることができる。したがって、紐状体の両側部分における絶縁性樹脂の肉厚を紐状体の太さに等しい一定厚さにすることができる。したがって、ピンホールの発生や、コイルの絶縁性樹脂からの露出を確実に防ぐことができる。また、コイルに紐状体を巻回するのみでよく、従来よりもモールド型の構成を簡単にすることができ、容易に実施でき、設備費用及び運用コストの低減を図ることができる。
【００１５】
請求項２の発明によると、コイルをモールドする絶縁性樹脂の肉厚で必要最小限の肉厚と等しい太さを有する紐状体を、コイルの巻線部分で必要最小限の肉厚を確保する必要がある部位に巻回するので、かかる部位で紐状体の両側部分における絶縁性樹脂の肉厚を必要最小限の肉厚にすることができる。したがって、ピンホールの発生や、コイルの絶縁性樹脂からの露出を確実に防ぐことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
次に、本発明の実施の形態について図に基づいて説明する。
【００１７】
図１は、樹脂モールドコイル１の製造方法を説明する工程図、図２は、コイルの正面図、図３は、コイルの平面図、図４は、モールド型による樹脂モールドコイル１の製造方法を説明する図、図５は、図４のＡ−Ａ線断面図である。
【００１８】
本実施の形態では、図１に示すように、コイル製造工程と、紐取付工程と、モールド工程とを順次行って、樹脂モールドコイル１を製造する。
【００１９】
まず、コイル製造工程ではコイル２の製造が行われる。コイル２は、絶縁被覆された導線を矩形に巻回し、コイル軸方向に重ねることによって製造される。これにより、コイル２の巻線部分は、図２及び図３に示すように、軸方向に直交する方向に延在する下面部３と、下面部３の外周端から上方に向かって延在し上方に移行するにしたがって漸次軸中心側に移行するように傾斜形成された外周面部４と、下面部３の内周端から軸方向に沿って上方に垂直に延在する内周面部５と、外周面部４の上端と内周面部５の上端を結ぶように軸方向に直交する方向に延在する上面部６を形成し、また、図３に示すように、コイル２の正面側と背面側を長辺部２Ａ、２Ｂとし、コイル２の左右面側を短辺部２Ｃ、２Ｄとするように形成される。
【００２０】
導線は、樽型或いは矩形の断面形状を有しており、断面長手方向がコイル軸方向に直交する方向に配置されるように巻回される。この導線には、予めアルコールや熱で加工することにより束ねたときに融着して一体化する自己融着型の導線が用いられている。
【００２１】
導線の巻回により上記形状を有するコイル２を形成すると、図示していない治具により、その形状を一定に成形する作業を行う。そして、通電加熱や、熱風加熱をコイル２に行うことにより、重なり合う自己融着線を互いに融着させてコイル２を固化させる。
【００２２】
次いで、紐取付工程では、コイル２の巻線部分にコイル２の巻線方向と直交する方向に紐（紐状体）７を巻回する作業が行われる。紐７は、絶縁性樹脂８の射出・硬化に必要な温度とコイルの耐熱保証温度にも耐えることができる耐熱性と、絶縁性を備えた材質、例えばアラミド繊維等によって構成されており、ほぼ一定の太さ（直径）ｄを有している。
【００２３】
紐７は、コイル２を覆う絶縁性樹脂８の厚さを均一にしたい箇所に巻き付けられる。本実施の形態では、下面部３と上面部６、及び内周面部５の正面側５Ａと背面側５Ｂを覆う絶縁性樹脂８の厚さを均一なものとすべく、長辺部２Ａ、２Ｂの左右両側に離間した箇所にそれぞれ１回巻き付けて、外周面部４に対向する箇所で両端を結紐している。
【００２４】
モールド工程では、図４に示すように、モールド型１０内に上記コイル２を挿入して絶縁性樹脂８を充填する作業が行われる。モールド型１０は、相対的に上下移動して接離する上型１１と下型１２を有しており、上型１１には、コイル２をその上面部６より挿入可能な環状形状の凹陥部１３が設けられ、下型１２は、上型１１との協働により凹陥部１３を閉塞してモールド型１０内にキャビティ１４を形成するように構成されている。
【００２５】
キャビティ１４は、キャビティ１４内の正規の位置にコイル２が配置されることによって、キャビティ壁１４Ａとコイル２の上面部６との間、キャビティ壁１４Ｂと内周面部５との間、及びキャビティ壁１４Ｃと下面部３との間に、紐７の太さｄと等しい間隙を形成可能な大きさに形成されている。
【００２６】
まず、紐７を取り付けたコイル２をキャビティ１４に挿入し、上型１１と下型１２を合わせる。すると、キャビティ壁１４Ａとコイル２の上面部６との間、キャビティ壁１４Ｂと内周面部５との間、キャビティ壁１４Ｃと下面部３との間には紐７が介在される。したがって、コイル２は、キャビティ１４内で正規の位置に保持される。これにより、キャビティ壁１４Ａと上面部６との間、キャビティ壁１４Ｂと内周面部５との間、キャビティ壁１４Ｃと下面部３との間には、紐７の太さｄと等しい間隙が正確に形成される（図４及び図５参照）。
【００２７】
次いで、キャビティ１４内に溶融状態の絶縁性樹脂８を充填する。これにより、絶縁性樹脂８は、キャビティ壁１４Ａと上面部６との間、キャビティ壁１４Ｂと内周面部５との間、キャビティ壁１４Ｄと外周面部４との間、キャビティ壁１４Ｃと下面部３との間にそれぞれ進入してコイル２全体を包み込む。
【００２８】
それから、所定の養生時間だけ放置し、絶縁性樹脂８を硬化させる。最後に、モールド型１０から取り出すことによって、コイル２を絶縁性樹脂８でモールドした樹脂モールドコイル１が完成する。
【００２９】
上記樹脂モールドコイル１の製造方法によれば、キャビティ壁１４Ａと上面部６との間、キャビティ壁１４Ｂと内周面部５との間、キャビティ壁１４Ｃと下面部３との間に介在されるように紐７を巻回しているので、これらの離間距離を紐７の太さｄと等しく均一なものとすることができる。
【００３０】
したがって、上面部６、内周面部５、下面部３を被覆する絶縁性樹脂８の肉厚を紐７の太さｄと等しくして均一化することができる。また、かかる部分の肉厚を必要最小限の厚さにすることができ、樹脂モールドコイル１の軽量小型化を図ることができる。そして更に、コイル２が絶縁性樹脂８から露出するのを防ぐことができ、ピンホールに起因した地絡不良の発生を防ぐことができる。
【００３１】
そしてまた、コイル２とキャビティ壁１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃとの間に紐７を介在させることによって、コイル２をキャビティ１４内の正規の位置に保持でき、充填時や養生時にコイル２がキャビティ１４内で移動するのを抑制することができる。
【００３２】
また、単にキャビティ１４を有するモールド型１０を用意し、コイル２に紐７を巻回して取り付け、モールド型１０内に挿入して絶縁性樹脂８を充填するだけでよいことから、従来のように、モールド型１０にコイル支持ピン１０３やコイル拘束ピン１０２（図６参照）のような可動部分を設けてその動きを制御することは一切必要ない。したがって、従来と比較してモールド型１０の構成を簡単にすることができ、容易に実施でき、設備費用及び運用コストの低減を図ることができる。
【００３３】
本発明は、上述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。例えば、上述の実施の形態では、紐状体として紐７を用いた場合を例に説明したが、一定に厚さを有するベルトなどであってもよい。また、巻線部分に巻回することが可能な絶縁体であれば何でもよく、例えば可撓性を有する合成樹脂製のバンドであってもよい。
【００３４】
また、紐７の太さを、絶縁性樹脂８の肉厚のうちで必要最小限の肉厚と等しい太さとし、コイル２の巻線部分で必要最小限の肉厚を確保する必要がある部位に巻回してもよい。これにより、紐７の両側部分における絶縁性樹脂８の肉厚を必要最小限の肉厚にすることができる。したがって、ピンホールの発生や、コイルの絶縁性樹脂からの露出を確実に防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】樹脂モールドコイルの製造方法を説明する工程図である。
【図２】コイルの正面図である。
【図３】コイルの平面図である。
【図４】モールド型による樹脂モールドコイルの製造方法を説明する図である。
【図５】図４のＡ−Ａ線断面図である。
【図６】従来の樹脂モールドコイルの製造方法を説明する図である。
【符号の説明】
【００３６】
１  樹脂モールドコイル
２  コイル
３  下面部
４  外周面部
５  内周面部
６  上面部
７  紐（紐状体）
８  絶縁性樹脂
１０  モールド型
１１  上型
１２  下型
１３  凹陥部
１４  キャビティ
１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃ、１４Ｄ  キャビティ壁
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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