(57)【要約】【課題】生産能率を低下させることなく被膜の剥がれを防止する。【解決手段】コア１０の軸方向両側の中央部に、軸方向に凹む凹部１０ａが夫々形成される。両凹部１０ａ，１０ａの中心に、該凹部１０ａ，１０ａの内径より小さな内径の中心通孔１０ｂが貫通している。コア１０の中心通孔１０ｂを閉鎖するマスキング治具１８，２０は、その先端に中心通孔１０ｂの内径と略同一外径に設定された閉鎖部２２を夫々備え、該閉鎖部２２を中心通孔１０ｂに挿入して閉鎖する。閉鎖部２２に連設されて凹部１０ａの内部に臨む支持部２４の外径寸法は、閉鎖部２２の外径寸法より小さく設定されて、支持部２４の外周面と凹部１０ａの内周面との間に所要の隙間Ｓを画成している。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸方向両側の中央部に、軸方向に凹む凹部（１０ａ）が夫々形成されると共に、該凹部（１０ａ）の内径より小さな内径の中心通孔（１０ｂ）が両凹部（１０ａ，１０ａ）の中心を貫通している回転電機用のコア（１０）に電着塗装を施すに際し、
前記中心通孔（１０ｂ）における軸方向の両開口を、各マスキング治具（１８，２０）の閉鎖部（２２，２２）で夫々閉鎖すると共に、各閉鎖部（２２）に連設されて該閉鎖部（２２）より小径に設定された支持部（２４）を対応する前記凹部（１０ａ）内に臨ませて、該支持部（２４）の外周面と凹部（１０ａ）の内周面との間に隙間（Ｓ）を画成した状態で、
少なくとも一方のマスキング治具（１８）を電極として電着塗装を行なう
ことを特徴とする電着塗装方法。
【請求項２】
前記支持部（２４）の外周面と、前記凹部（１０ａ）の内周面との隙間（Ｓ）の径方向寸法は、４０〜１２０μｍである請求項１記載の電着塗装方法。
【請求項３】
前記コア（１０）の外径は５ｍｍ以下である請求項１または２記載の電着塗装方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、回転電機に用いられるコアの中心通孔をマスキング治具で閉鎖して電着塗装を行なう電着塗装方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、モータのステータまたはロータ用の円筒状のコアは、その外周側に形成されている歯部に巻回される巻線に対する電気絶縁および錆止めのために、電着塗装方法により表面を樹脂被膜で被覆する対策が一般に採られている。この電着塗装方法は、電着塗料（樹脂）を溶かした溶液を貯溜槽に所要レベルで貯溜し、該溶液中に保持用電極で保持したコアを浸漬する。そして、貯溜槽中に臨ませた電極に所定の電圧を印加することにより、保持用電極との接触部を介してコアに通電されて、該コアの表面に所定厚みで樹脂被膜が電着されるものである。
【０００３】
図５に示す如く、前記円筒状のコア１０は、軸方向両側の中央部に、軸方向に凹む凹部１０ａが夫々形成されると共に、両凹部１０ａ，１０ａの中心を貫通するように中心通孔１０ｂが形成されている。そして、この中心通孔１０ｂには、モータの組立てに際してはシャフトが挿通固定されるようになっている。この場合に、モータ精度の高度化に伴って、シャフトとコア１０との同軸度等に厳しい組立精度が要求されている。
【０００４】
しかるに、前述した電着塗装により電着される被膜の厚みを高精度で制御することは困難であり、前記中心通孔１０ｂの内周面に被膜が電着されていると、前述した厳しい組立精度が達成できないため、中心通孔１０ｂには被膜を電着しないよう要請されている。そこで、従来は中心通孔１０ｂにマスキング治具１２を挿入して閉鎖し、該中心通孔１０ｂに電着塗料が入らないようにしたもとで電着塗装することが行なわれている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特願２００２−１２９４７２号
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
前記特許文献１では、前記中心通孔１０ｂをマスキング治具１２で閉鎖したもとで、該コア１０を保持用電極１４，１４で保持して電着塗装を行なっている。この場合において、コア１０が大型であれば、爪状の保持用電極１４，１４によりコア１０を挟んで保持することはできるが、直径が５ｍｍ以下の超小型のコア１０を電着塗装する際には、爪状の保持用電極１４，１４でコア１０を挟んで保持することは困難であった。
【０００７】
なお、前記マスキング治具１２を電極として兼用させることで、超小型のコア１０を電着塗装することはできる。しかるにこの場合には、マスキング治具１２の外周面と、前記各凹部１０ａの内周面との間に跨って被膜１５が電着してしまい、電着塗装、乾燥、焼付けの各工程を経た後にマスキング治具１２をコア１０から取外す際に、マスキング治具１２に電着している被膜１５と繋がっているコア１０の表面に電着している被膜１５も剥がれてしまい、コア１０の地肌が露出して不良品となってしまう問題がある。
【０００８】
そこで、焼付け工程を行なう前に、前記コア１０からマスキング治具１２を取外し、該コア１０に別の焼付け用シャフトを装着して焼付け工程を行なうことで、マスキング治具１２の取外しに際して被膜１５が剥がれるのを防止する試みがなされている。しかるに、被膜１５が乾燥した後、治具の交換を行ない得る温度まで冷却し、更に治具交換を行なうために作業時間が極めて長くなり、生産能率が低下する問題がある。しかも、治具交換に際して被膜表面に異物が付着するおそれがあり、歩留りを低下させる難点も指摘される。
【０００９】
【発明の目的】
この発明は、前述した従来の技術に内在している前記欠点に鑑み、これを好適に解決するべく提案されたものであって、生産能率を低下させることなく被膜の剥がれを防止し得る電着塗装方法を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
前記課題を克服し、所期の目的を好適に達成するため、本発明に係る電着塗装方法は、
軸方向両側の中央部に、軸方向に凹む凹部が夫々形成されると共に、該凹部の内径より小さな内径の中心通孔が両凹部の中心を貫通している回転電機用のコアに電着塗装を施すに際し、
前記中心通孔における軸方向の両開口を、各マスキング治具の閉鎖部で夫々閉鎖すると共に、各閉鎖部に連設されて該閉鎖部より小径に設定された支持部を対応する前記凹部内に臨ませて、該支持部の外周面と凹部の内周面との間に隙間を画成した状態で、
少なくとも一方のマスキング治具を電極として電着塗装を行なうことを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
次に、本発明に係る電着塗装方法につき、好適な実施例を挙げて、以下詳細に説明する。なお、実施例では、コアを用いられる回転電機としてモータを挙げて説明するが、発電機等、他の回転電機であってもよい。
【００１２】
図１および図２に示す如く、実施例に係る電着塗装方法が実施されるモータ用のコア１０は、所定厚み寸法の珪素鋼板（鋼板）１６を複数枚積層して構成される。各珪素鋼板１６は、環状に形成された本体部の外周側に、周方向に所定間隔で複数の歯１６ａが形成されており、各歯１６ａが軸方向に整列する状態で複数の珪素鋼板１６を積層してカシメ固定することで、略円筒状で外周側に巻線が巻回される複数の歯部を有する略円筒状のコア１０が構成される。
【００１３】
前記コア１０には、その軸方向両側の中央部に、軸方向に凹む凹部１０ａが夫々形成されると共に、両凹部１０ａ，１０ａの中心に、該凹部１０ａ，１０ａの内径より小さな内径の中心通孔１０ｂが貫通している。具体的には、コア１０の軸方向両側に位置する複数枚（実施例では２枚であるがその数は限定されない）の珪素鋼板１６，１６の本体部における中心に形成された通孔が、他の珪素鋼板１６の本体部における中心に形成された通孔（中心通孔１０ｂとなる）より大径に設定されて、前記凹部１０ａおよび中心通孔１０ｂが形成されている。ちなみに、超小径モータに用いられるコア１０の外径は、５ｍｍ以下であり、このような超小型のコア１０においては、電着塗装に際して前述したような爪状の保持用電極を用いることはできず、後述するマスキング治具１８が電極として兼用される。
【００１４】
前記コア１０における中心通孔１０ｂを閉鎖するマスキング治具は、該中心通孔１０ｂにおける軸方向一方の開口を閉鎖する第１マスキング治具１８と、他方の開口を閉鎖する第２マスキング治具２０とから構成され、両治具１８，２０により中心通孔１０ｂが軸方向の両側から閉塞される（図２参照）。両マスキング治具１８，２０の基本的な構成は同一であるので、第１マスキング治具１８の構成についてのみ説明し、第２マスキング治具２０の同一部分には同じ符号を付して示すものとする。
【００１５】
前記第１マスキング治具１８は、その先端に、前記中心通孔１０ｂの内径と略同一外径に設定された円柱状の閉鎖部２２を備え、該閉鎖部２２を中心通孔１０ｂに挿入してその外周面を中心通孔１０ｂの内周面に密着させることで、外部から中心通孔１０ｂへの電着塗料の浸入を阻止するよう構成される（図２参照）。この閉鎖部２２における軸方向一端の中央に支持部２４が連設され、該支持部２４が前記凹部１０ａの内部に臨むよう設定されている。この支持部２４の外径寸法は、前記閉鎖部２２の外径寸法より小さく設定されて、該支持部２４の外周面と凹部１０ａの内周面との間に所要の隙間Ｓを画成するよう構成してある（図３参照）。この隙間Ｓの径方向寸法は、電着塗装に際して支持部２４の外周面と凹部１０ａの内周面との間に跨るように被膜１５が電着されることのない、４０〜１２０μｍの範囲に設定される。なお、隙間Ｓは、支持部２４の外径を小さくするか、または凹部１０ａの内径を大きくすることで、広くすることは可能であるが、コア自体が超小型であるため、該コア１０あるいはマスキング治具１８，２０の強度を確保するためには、前記隙間Ｓの上限は１２０μｍとするのが好適である。
【００１６】
前記両マスキング治具１８，２０は導電材料から形成され、一方のマスキング治具（実施例では第１マスキング治具１８とする）は、電極として使用される。すなわち、他方のマスキング治具の材質に関しては、導電材料に限らずセラミックスや耐熱性を有する樹脂材料等の非導電材料を用いることができる。また電極として使用される一方のマスキング治具に関して、少なくともコア１０に接触する閉鎖部２２が導電材料で形成されて、外部から閉鎖部２２に通電し得る構成となっていれば、他の部位がセラミックスや耐熱性を有する樹脂材料等の非導電材料で形成されているものでもよい。
【００１７】
【実施例の作用】
次に、実施例に係る電着塗装方法の作用につき説明する。前記コア１０を電着塗装処理する場合は、図２に示す如く、コア１０の中心通孔１０ｂに対して、軸方向両側から一対のマスキング治具１８，２０の閉鎖部２２，２２を挿入して、その外周面を中心通孔１０ｂの内周面に密着させて閉鎖する。このとき、両マスキング治具１８，２０の支持部２４，２４は、コア１０の対応する凹部１０ａの内部に臨んで、支持部２４の外周面と凹部１０ａの内周面との間に、充分に広い隙間Ｓを画成している。
【００１８】
そして、このコア１０をマスキング治具１８，２０と共に貯溜槽に所要レベルで貯溜したエポキシ樹脂等の電着塗料の溶液中に浸漬する。次に、貯溜槽中に臨ませた電極に所定の電圧を印加することにより、第１マスキング治具１８との接触部を介してコア１０に通電されて、該コア１０の表面に所定厚みで被膜１５が電着される。このとき、前記中心通孔１０ｂは両マスキング治具１８，２０により閉鎖されているから、該中心通孔１０ｂの内周面には被膜１５は電着塗装されない。但し、導電材料で形成されているマスキング治具１８，２０においては、前記中心通孔１０ｂに挿入されている閉鎖部２２の一部を除く表面に、図３に示す如く、所定厚みで被膜１５が電着される。しかし、前述したように支持部２４の外径を閉鎖部２２の外径より小さくして、該支持部２４の外周面と凹部１０ａの内周面との間に大きな隙間Ｓを画成するよう構成してあるから、支持部２４の外周面に電着された被膜１５と凹部１０ａの内周面に電着された被膜１５とが繋がることはない。
【００１９】
前記被膜１５が電着されたコア１０は、水洗および乾燥後に所定温度（例えば１８０〜２００℃）で焼付け処理された後、前記マスキング治具１８，２０が取外される。このとき、マスキング治具１８，２０の支持部２４，２４とコア１０の表面との間には被膜１５が繋がった状態で電着されていないから、該治具１８，２０の取外しに際してコア１０の表面に電着されている被膜１５が剥がれることはなく、良好な電着塗装状態のコア１０が得られる。なお、凹部１０ａの底面（中心通孔１０ｂが開口している面）と閉鎖部２２あるいは支持部２４の外周面との間に電着されている被膜１５は繋がっているため、マスキング治具１８，２０を取外す際に凹部１０ａの底面から被膜１５の一部が剥がれることはある。しかるにこの場合であっても、コア１０の表面に電着されている被膜１５まで剥がれることはない。なお、凹部１０ａは、コア１０にシャフトを固定する際には、両者を接着するための接着剤の溜り部となり、被膜１５が剥がれた凹部底面は接着剤で覆われて露出することはなく、電気絶縁および錆止め等の機能が損なわれることはない。
【００２０】
すなわち、超小型のコア１０を電着塗装するに際し、軸方向両側に形成されている前記凹部１０ａとマスキング治具１８，２０（支持部２４，２４）との間に充分な隙間Ｓを画成したから、該マスキング治具１８，２０を取外す際にコア表面の被膜１５が剥がれて不良品が発生するのを防止し得る。しかも、電着塗装後にマスキング治具１８，２０と焼付け用シャフトとを交換する煩雑な作業を行なう必要はなく、電着塗装、乾燥および焼付け工程を連続して行なうことができ、生産能率を向上することができる。また治具交換を省くことができるから、該交換時に被膜表面に異物が付着して歩留りが低下するのも防ぐことができる。
【００２１】
また、コア１０から取外したマスキング治具１８，２０は、前述したように閉鎖部２２の一部を除いた表面に被膜１５が電着されるが、次に使用する際に、その上に新たな被膜が電着されることはないため、以後の電着塗装に際して前記隙間Ｓが小さくなることはない。すなわち、マスキング治具１８，２０は再使用可能であり、ランニングコストを低廉に抑えることができる。なお、中心通孔１０ｂに接触する閉鎖部２２の一部を除く表面に、予め被膜１５を電着したマスキング治具１８，２０を用いることも可能である。
【００２２】
【変更例】
前記マスキング治具の閉鎖部に関して、図４に示す如く、その先端（支持部が連設される側とは反対の軸端）に向かうにつれて直径が小さくなるテーパを付したものであってもよく、この場合はコア１０の中心通孔１０ｂに対する閉鎖部２６の挿入作業が容易になる。ちなみに、このテーパの角度は、あまり小さいと閉鎖部２６の中心通孔１０ｂからの抜き外しが難しくなり、また大き過ぎると挿入した際の安定性が低下するので、１〜３度の範囲が好ましい。なお、閉鎖部２６のテーパ角度を３°に設定したもとで作業を行なった際には、中心通孔１０ｂに対する挿入作業および抜き外し作業の何れも良好な結果が得られた。
【００２３】
【実験例】
外径２．８ｍｍ、中心通孔１０ｂの内径０．７ｍｍ、凹部１０ａの内径０．８０ｍｍのコアについて、マスキング治具の支持部２４の外径を０．５０ｍｍとした発明例、支持部の外径を閉鎖部の外径と同一とした比較例につき、同一条件で電着塗装を行ない、焼付け処理後にマスキング治具を取外した。このとき、発明例ではコア表面の被膜が剥がれることはなかったが、比較例の場合は、コア表面から被膜の一部が剥がれて地肌が露出した。
【００２４】
【発明の効果】
以上に説明した如く、本発明に係る電着塗装方法によれば、超小型のコアに電着塗装を施した後にマスキング治具を取外す際に、コア表面から被膜が剥がれることはなく、不良品の発生を防ぐことができる。また、電着塗装後にマスキング治具を交換する必要はないから、生産能率を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の好適な実施例に係る電着塗装方法が実施されるコアにマスキング治具を装着する前の状態を示す縦断説明図である。
【図２】実施例に係る電着塗装方法が実施されるコアにマスキング治具を装着した状態を示す縦断説明図である。
【図３】実施例に係るコアとマスキング治具との装着部位を拡大して示す縦断説明図である。
【図４】変更例に係るコアとマスキング治具との装着部位を拡大して示す縦断説明図である。
【図５】従来の技術に係るコアにマスキング治具を装着した状態を示す縦断説明図である。
【符号の説明】
１０  コア
１０ａ  凹部
１０ｂ  中心通孔
１８  第１マスキング治具（マスキング治具）
２０  第２マスキング治具（マスキング治具）
２２  閉鎖部
２４  支持部
Ｓ  隙間
【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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