(57)【要約】【課題】コイルエンド部で絶縁被膜が厚いことにより十分な相間距離を確保でき、且つスロット部で絶縁被膜が薄いことによりモータの高出力化に対応できる絶縁被膜付コイルの製造方法を提供すること。【解決手段】絶縁被膜付コイルの製造方法は、第１電着工程と、第２電着工程と、焼付け工程とを備える。第１電着工程では、コイルエンド部３２を第１，第２電着槽４０Ａ，４０Ｂに貯留された低揮発性電着液４１Ａ，４１Ｂに浸漬して電着を行うことにより、コイルエンド部３２に第１析出被膜ＳＡ１，ＳＢ１を形成する。第２電着工程では、コイルエンド部３２とスロット部３１とを第２電着槽４０Ｂに貯留された高揮発性電着液４１Ｃに浸漬して電着を行うことにより、第１析出被膜ＳＡ１，ＳＢ１の表面に第２析出被膜ＳＣ２を形成するとともに、スロット部３１に第２析出被膜ＳＣ２を形成する。焼付き工程では、第２電着工程により電着されたコイル３０を焼付ける。【選択図】  図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステータコアのスロットに挿入されるスロット部と前記スロットから露出するコイルエンド部とリード部とを有するコイルに対して、電着及び焼付けによって前記スロット部と前記コイルエンド部とに絶縁被膜を形成する絶縁被膜付コイルの製造方法において、
前記コイルのコイルエンド部を第１電着槽に貯留された第１電着液に浸漬して電着を行うことにより、前記コイルエンド部に前記第１電着液の第１析出被膜を形成する第１電着工程と、
前記第１析出被膜が形成されたコイルエンド部と前記スロット部とを第２電着槽に貯留された前記第１電着液と電着液の種類が異なる第２電着液に浸漬して電着を行うことにより、前記第１析出被膜の表面に前記第２電着液の第２析出被膜を形成するとともに、前記スロット部に前記第２電着液の第２析出被膜を形成する第２電着工程と、
前記第２電着工程により電着されたコイルを焼付ける焼付け工程と、を備えることを特徴とする絶縁被膜付コイルの製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載された絶縁被膜付コイルの製造方法において、
前記第１電着液は、前記第２電着液に比して、揮発成分が少なく且つ安価な低揮発性電着液であることを特徴とする絶縁被膜付コイルの製造方法。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載された絶縁被膜付コイルの製造方法において、
前記第２電着液は、前記第１電着液に比して、絶縁成分が多い高絶縁性電着液であることを特徴とする絶縁被膜付コイルの製造方法。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３の何れかに記載された絶縁被膜付コイルの製造方法において、
前記第１電着工程では、前記リード部が前記第１電着液に接触しないように前記リード部をマスク部材で覆うとともに、前記第１電着液から露出するスロット部に電極を接続して、前記電着を行い、
前記第２電着工程では、前記第２電着液から露出するリード部から前記マスク部材を取り外すとともに、このリード部に電極を接続して、前記電着を行うことを特徴とする絶縁被膜付コイルの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電着及び焼付けによってコイルのスロット部及びコイルエンド部に絶縁被膜を形成する絶縁被膜付コイルの製造方法に関し、特に、コイルエンド部に形成される絶縁被膜の膜厚をスロット部に形成される絶縁被膜の膜厚より大きくする絶縁被膜付コイルの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、ハイブリッド自動車用の三相交流モータでは、ステータコアに対してＵ相コイル、Ｖ相コイル、Ｗ相コイルがそれぞれ順に組付けられていて、ステータコアのスロットから露出するコイルエンド部同士が、重なり合っているものがある。このように重なり合うコイルエンド部では、特に非常に高い電圧（例えば１３００Ｖ程度）が作用するため、コイルエンド部同士を電気的に絶縁させる必要がある。
【０００３】
このため、下記特許文献１に記載されたモータでは、重なり合うコイルエンド部の間に相間絶縁紙と呼ばれる絶縁性のシートが組付けられていて、各相を絶縁するための相間距離が確保されている。なお、このような絶縁紙は、各コイルエンド部の間だけでなく、ステータコアのスロットとこのスロットに挿入されるコイルのスロット部との間にも組付けられている。このため、ステータコアのスロットとコイルのスロット部との間も絶縁されている。
【０００４】
ところで、下記特許文献２には、コイルの絶縁性を確保するために、電着によってコイル自体に絶縁被膜を形成する絶縁被膜付コイルの製造方法が記載されている。この製造方法では、先ず、熱硬化性樹脂を樹脂成分として含有した電着液にコイルを浸漬し、電着液を陽極とし且つコイルを陰極として直流電流を流している。これにより、コイルの表面に電着液の粒子が析出して、析出被膜が形成される。その後、析出被膜が形成されたコイルを焼付けて、冷却する。こうして、十分に硬化し且つ強固に吸着した絶縁被膜が、コイルの表面に均一な膜厚で形成されるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−３１９５９４号公報
【特許文献２】特開２０１０−２５１６１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１のように、相間絶縁紙を用いてコイルの絶縁性を確保する場合には、以下の問題点がある。即ち、相間絶縁紙には、大きな引張応力及び圧縮応力が作用するとともに大きな電圧が作用するため、十分な強度及び絶縁性を有する材質が要求される。このため、相間絶縁紙自体が高価なものになり、この相間絶縁紙を用いる点でモータの製造コストが上昇する。
【０００７】
更に、相間絶縁紙はコイルの形状に合わせて設計されるため、相間絶縁紙は３次元的な複雑な形状になっている。このため、この相間絶縁紙を組付ける専用の組付け機は、複雑な動作をするものであり、高価なものである。こうして、専用の組付け機を用いる点においても、モータの製造コストが上昇することになる。加えて、相間絶縁紙が組付けられる際に生じる負荷によって、シートである相間絶縁紙に破れが発生して、絶縁不良が生じるという問題もある。
【０００８】
そこで、相間絶縁紙を用いずに、上記特許文献２のように絶縁被膜が形成された絶縁被膜付コイルを用いて、コイルの絶縁性を確保する場合が考えられる。この場合には、相間絶縁紙及び専用の組付け機を用いる必要がないため、モータの製造コストを低くすることができる。更に、絶縁被膜は十分に硬化し且つ強固に吸着しているため、亀裂等による絶縁不良が生じ難い。しかしながら、この絶縁被膜付コイルを用いる場合には、以下の問題点がある。
【０００９】
即ち、上記特許文献２の製造方法により製造された絶縁被膜付コイルでは、絶縁被膜がコイルの表面に均一の膜厚で形成されるため、コイルエンド部に形成される絶縁被膜だけでなく、スロット部に形成される絶縁被膜においても、膜厚が同じになる。このため、コイルエンド部の絶縁性を十分確保するために、コイルエンド部及びスロット部に形成される絶縁被膜の膜厚を大きくすると、コイルエンド部の相間距離を十分確保できるが、スロット占積率（スロットの断面積に対するスロット部の導線の断面積の割合）が低下する。これにより、導線の抵抗が上がり、導線の温度が上がるので、コイルに通電する電流を小さくする必要がある。この結果、モータの高出力化に対応できなくなる。
【００１０】
一方、スロット占積率を大きくするために、スロット部の導線を太くし且つスロット部に形成される絶縁被膜の膜厚を小さくすると、コイルエンド部に形成される絶縁被膜の膜厚も小さくなる。このため、この場合には、コイルエンド部の相間距離を十分確保できなくなる。以上要するに、上記特許文献２の製造方法では、コイルエンド部に形成される絶縁被膜の膜厚を大きくして十分な相間距離を確保するとともに、スロット部に形成される絶縁被膜の膜厚を小さくしてモータの高出力化に対応することができない。
【００１１】
本発明は、上記した課題を解決するためになされたものであり、コイルエンド部で絶縁被膜が厚いことにより十分な相間距離を確保でき、且つスロット部で絶縁被膜が薄いことによりモータの高出力化に対応できる絶縁被膜付コイルの製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記した課題を達成するために、本発明の絶縁被膜付コイルの製造方法は、以下の構成を有する。
（１）ステータコアのスロットに挿入されるスロット部と前記スロットから露出するコイルエンド部とリード部とを有するコイルに対して、電着及び焼付けによって前記スロット部と前記コイルエンド部とに絶縁被膜を形成する絶縁被膜付コイルの製造方法において、前記コイルのコイルエンド部を第１電着槽に貯留された第１電着液に浸漬して電着を行うことにより、前記コイルエンド部に前記第１電着液の第１析出被膜を形成する第１電着工程と、前記第１析出被膜が形成されたコイルエンド部と前記スロット部とを第２電着槽に貯留された前記第１電着液と電着液の種類が異なる第２電着液に浸漬して電着を行うことにより、前記第１析出被膜の表面に前記第２電着液の第２析出被膜を形成するとともに、前記スロット部に前記第２電着液の第２析出被膜を形成する第２電着工程と、前記第２電着工程により電着されたコイルを焼付ける焼付け工程と、を備えることを特徴とする。
（２）（１）に記載された絶縁被膜付コイルの製造方法において、前記第１電着液は、前記第２電着液に比して、揮発成分が少なく且つ安価な低揮発性電着液であることを特徴とする。ここで、「低揮発性電着液」は、特に、エポキシ樹脂を含んで成るエポキシ系電着液であることが好ましい。
（３）（１）又は（２）に記載された絶縁被膜付コイルの製造方法において、前記第２電着液は、前記第１電着液に比して、絶縁成分が多い高絶縁性電着液であることを特徴とする。ここで、「高絶縁性電着液」は、特に、ポリアミドイミド樹脂を含んで成るポリアミドイミド系電着液、又ポリイミド樹脂を含んで成るポリイミド系電着液であることが好ましい。
（４）（１）乃至（３）の何れかに記載された絶縁被膜付コイルの製造方法において、前記第１電着工程では、前記リード部が前記第１電着液に接触しないように前記リード部をマスク部材で覆うとともに、前記第１電着液から露出するスロット部に電極を接続して、前記電着を行い、前記第２電着工程では、前記第２電着液から露出するリード部から前記マスク部材を取り外すとともに、このリード部に電極を接続して、前記電着を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
上記した絶縁被膜付コイルの製造方法の作用効果について説明する。
（１）本発明の絶縁被膜付コイルの製造方法によれば、先ず、第１電着工程では、電着によって、コイルエンド部に第１電着液の第１析出被膜を形成する。次に、第２電着工程では、電着によって、第１析出被膜の表面に第２電着液の第２析出被膜を形成するとともに、スロット部に第２電着液の第２析出被膜を形成する。最後に、焼付け工程では、電着されたコイルを焼付ける。これにより、コイルエンド部には比較的厚い絶縁被膜を形成することができ、スロット部には比較的薄い絶縁被膜を形成することができる。よって、この製造方法によれば、コイルエンド部で絶縁被膜が厚いことにより十分な相間距離を確保でき、且つスロット部で絶縁被膜が薄いことによりモータの高出力化に対応できる絶縁被膜付コイルを製造することができる。
（２）この場合には、低揮発性電着液の第１析出被膜では、焼付けの際に、揮発成分（水分等）が蒸発するということがほとんどない。このため、第１析出被膜、及び第１析出被膜の表面に形成された第２析出被膜では、無数の微小な穴である沸きやボイドが生じることがなくなる。従って、コイルエンド部に形成される絶縁被膜の膜厚が大きくても、沸きやボイドの発生を抑えることができ、絶縁被膜付コイルの寸法精度及び絶縁性の悪化を抑えることができる。
また、この場合には、第１電着液（低揮発性電着液）が、第２電着液に比して安価なものであるため、例えば、第１電着液が第２電着液と同じ比較的高価な電着液である場合に比して、コイルエンド部に比較的厚い絶縁被膜を形成する際のコストを抑えることができる。即ち、安価に、コイルエンド部に比較的厚い絶縁被膜を形成することができる。
（３）この場合には、第２電着液（高絶縁性電着液）が、第１電着液に比して絶縁成分が多いものであるため、例えば、第２電着液が第１電着液と同程度の絶縁性を有する電着液である場合に比して、スロット部に形成される絶縁被膜の絶縁性が高くなる。従って、スロット部に形成する絶縁被膜が薄くても、スロット部で必要とされる絶縁性を確保できる。こうして、スロット部に形成する絶縁被膜を薄くすることで、スロット占積率を大きくすることができる。この結果、コイルに通電する電流を大きくすることができ、モータの高出力化に対応できる。
（４）この場合には、第１電着工程で、電極を第１電着液から露出するスロット部に接続して電着を行い、第２電着工程で、電極を第２電着液から露出するリード部に接続して電着を行う。このため、電着工程において、常に電着液の外で電極をコイルに接続することになる。即ち、電着液の中でシールされた状態の電極をコイルに接続する必要がなく、電極をシールする構造が不要である。従って、安価な構成で電極をコイルに接続して、電着を行うことができる。
また、この場合には、電着によってリード部に第１，第２析出被膜が形成されることはない。このため、絶縁被膜がリード部に形成されることを防止でき、接続線がリード部に溶接等によって接続できなくなることを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】ステータの斜視図である。
【図２】絶縁被膜が形成されていないコイルの斜視図である。
【図３】電着塗装装置の概略的な全体構成図である。
【図４】内側リード部及び外側リード部がマスク部材で覆われた状態を示した説明図である。
【図５】反リード側コイルエンド部が電着される状態を示した説明図である。
【図６】リード側コイルエンド部が電着される状態を示した説明図である。
【図７】コイルエンド部及びスロット部が電着される状態を示した説明図である。
【図８】絶縁被膜が形成されたコイルの斜視図である。
【図９】（Ａ）図８に示したＸ−Ｘ断面図である。（Ｂ）図８に示したＹ−Ｙ断面図である。
【図１０】電着槽に貯留されている電着液が高揮発性電着液である場合に、リード側コイルエンド部の図９（Ａ）相当の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明に係る絶縁被膜付コイルの製造方法について、図面を参照しながら以下に説明する。図１は、ステータ１の斜視図である。ステータ１は、図１に示したように、ステータコア２とコイル籠３とを備えている。ステータコア２は、複数のピース２０によって円環状に形成されている。各ピース２０は、ステータコア２の径内方向に突出するティース２１と、断面がコ字状に切欠かれているスロット２２とを有している。こうして、ステータコア２には、ティース２１とスロット２２とが周方向に交互に形成されている。
【００１６】
コイル籠３は、絶縁被膜ＺＨ（図８参照）が形成された４８個のコイル３０がそれぞれ組み合うことによって、構成されている。ここで、図２は、絶縁被膜ＺＨが形成されていないコイル３０の斜視図である。この実施形態では、絶縁被膜ＺＨが形成されていないコイルをコイル３０と呼び、絶縁被膜ＺＨが形成されたコイルを絶縁被膜付コイル３０Ａと呼ぶことにする。コイル３０は、図２に示したように、平角導線をエッジワイズ曲げして螺旋状に巻回することによって、構成されている。平角導線は、銅で構成されていて、断面の一辺が３ｍｍ程度であり、断面の他辺が２ｍｍ程度である。なお、平角導線は、銅合金、アルミニウム、アルミニウム合金等で構成されていても良い。
【００１７】
また、コイル３０（絶縁被膜付コイル３０Ａ）は、図１及び図２に示したように、スロット部３１と、コイルエンド部３２と、内側リード部３３と、外側リード部３４とを有している。絶縁被膜付コイル３０Ａは、ティース２１及びスロット２２に組付けられるようになっている。このため、スロット２２に挿入されて図２の上下方向に延びる部分がスロット部３１である。また、スロット２２から露出して図２の一点鎖線で示した部分がコイルエンド部３２である。
【００１８】
ここで、リード側（図２の上側）のコイルエンド部３２を、特にリード側コイルエンド部３２Ｕと呼び、リード側と反対側（図２の下側）のコイルエンド部３２を、特に反リード側コイルエンド部３２Ｄと呼ぶことにする。内側リード部３３及び外側リード部３４は、各コイル３０ＡがＵ相、Ｖ相、Ｗ相に分かれるように、接続線に接続される。こうして、形成されたＵ相，Ｖ相，Ｗ相のコイル３０Ａでは、図１に示したように、コイルエンド部３２が重なり合っている。
【００１９】
このため、モータの駆動時に、コイルエンド部３２には特に非常に高い電圧（例えば１３００Ｖ程度）が作用することになる。従って、各相を絶縁するための相間距離を十分確保して、コイルエンド部３２同士を電気的に絶縁させる必要がある。
【００２０】
そこで、この実施形態では、コイル３０のスロット部３１及びコイルエンド部３２を絶縁するために、電着及び焼付けによって絶縁被膜ＺＨを形成するようになっている。先ず、電着工程で用いられる電着塗装装置について、図３を用いて説明する。図３は、電着塗装装置４Ａ，４Ｂ，４Ｃの概略的な全体構成図である。
【００２１】
図３に示したように、この実施形態では、直線状に並べられた３個の電着塗装装置４Ａ，４Ｂ，４Ｃが用いられる。しかし、電着塗装装置４Ａの構成と電着塗装装置４Ｂの構成とは同一であり、電着塗装装置４Ａ，４Ｂの構成と電着塗装装置４Ｃの構成とは、電着液の種類を除いて同一である。このため、電着塗装装置４Ａの構成を代表して説明する。電着塗装装置４Ａは、電着槽４０Ａと、電着ハンガー５０と、電源６０と、循環ポンプ７０Ａとを備えている。なお、電着ハンガー５０及び電源６０は、電着塗装装置４Ａ，４Ｂ，４Ｃが共有するものである。
【００２２】
電着槽（第１電着槽）４０Ａは、低揮発性電着液（第１電着液）４１Ａを貯留するための容器である。低揮発性電着液４１Ａは、電着によってコイル３０の表面に析出する析出被膜を形成するものである。ここで、電着塗装装置４Ｂの電着槽（第１電着槽）４０Ｂに貯留されている電着液も、低揮発性電着液４１Ａと同じ種類の低揮発性電着液（第１電着液）４１Ｂである。低揮発性電着液４１Ａ，４１Ｂは、具体的に、エポキシ樹脂を含んで成るエポキシ系電着液である。このエポキシ系電着液は、揮発成分が比較的少なく且つ比較的安価なものである。
【００２３】
これに対して、電着塗装装置４Ｃの電着槽（第２電着槽）４０Ｃに貯留されている電着液は、絶縁成分が多い高絶縁性電着液（第２電着液）４１Ｃである。高絶縁性電着液４１Ｃは、具体的に、絶縁性及び耐熱性が高いポリアミドイミド樹脂を含んで成るポリアミドイミド系電着液である。このポリアミドイミド系電着液は、絶縁性が高いが、揮発性が高く且つ比較的高価なものである。ポリアミドイミド系電着液については、例えば、特開２００９−２５６４８９号公報に記載されたカチオン電着塗料組成物を用いることができる。
【００２４】
こうして、高絶縁性電着液（ポリアミドイミド系電着液）４１Ｃは、低揮発性電着液（エポキシ系電着液）４１Ａ，４１Ｂに比して、絶縁成分が多いものである。一方、低揮発性電着液（エポキシ系電着液）４１Ａ，４１Ｂは、高絶縁性電着液（ポリアミドイミド系電着液）４１Ｃに比して、揮発成分が少なく且つ安価なものである。なお、高絶縁性電着液４１Ｃは、ポリアミドイミド系電着液に換えて、絶縁性及び耐熱性が高いポリイミド樹脂を含んで成るポリイミド系電着液であっても良い。低揮発性電着液４１Ａ，４１Ｂの作用効果、高絶縁性電着液４１Ｃの作用効果については、後に説明する。
【００２５】
電着ハンガー５０は、低揮発性電着液４１Ａ，４１Ｂ及び高絶縁性電着液４１Ｃに浸漬するコイル３０を吊り下げるものである。この電着ハンガー５０は、導電性を有する鋼で構成されていて、コイル３０に接続される電極板（電極）５１を有している。電極板５１は、電着ハンガー５０を介して電源６０の陰極側に接続されている。この電着ハンガー５０は、例えば４８個のコイル３０を吊り下げた状態で、図示しない移動手段によって、上下方向に移動することができるとともに、電着槽４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃの上方で水平方向に移動することができるように構成されている。こうして、各コイル３０は、電着ハンガー５０によって、電着槽４０Ａの低揮発性電着液４１Ａ，電着槽４０Ｂの低揮発性電着液４１Ｂ，電着槽４０Ｃの高絶縁性電着液４１Ｃの順番に浸漬するようになっている。
【００２６】
電源６０は、低揮発性電着液４１Ａを陽極側とし、且つ電着ハンガー５０に吊り下げられるコイル３０を陰極側として、電圧を印加するものである。電源６０の陽極側は、電極棒６１に接続されている。電極棒６１は、電着槽４０Ａの後壁４３Ａに組付けられていて、下端部が低揮発性電着液４１Ａに浸漬している。こうして、電源６０−電極棒６１−低揮発性電着液４１Ａ−コイル３０−電極板５１−電着ハンガー５０−電源６０という電気回路が形成されることになる。このため、電源６０から直流電流が流れると、低揮発性電着液４１Ａを陽極側とし且つコイル３０を陰極側としてカチオン電着が行われる。
【００２７】
循環ポンプ７０Ａは、低揮発性電着液４１Ａを流動させるものである。循環ポンプ７０Ａは、電着槽４０Ａの前壁４２Ａに接続されている送出管７１Ａを通して、電着槽４０Ａ内に低揮発性電着液４１Ａを送り込むようになっている。また、電着槽４０Ａ内の低揮発性電着液４１Ａは、電着槽４０Ａの後壁４３Ａに接続されている排出管７２Ａを通って、循環ポンプ７０Ａに向かって流動するようになっている。
【００２８】
次に、電着工程について、図４〜図７を用いて説明する。図４は、内側リード部３３及び外側リード部３４がマスク部材８０で覆われた状態を示した説明図である。本実施形態の電着工程では、図４に示したように、電着を行う前に、内側リード部３３及び外側リード部３４が後述する低揮発性電着液４１Ｂ（図６参照）に接触しないように、内側リード部３３及び外側リード部３４をマスク部材８０で覆う。これは、電着によって内側リード部３３及び外側リード部３４に低揮発性電着液４１Ｂの析出被膜が形成されると、接続線が内側リード部３３及び外側リード部３４に溶接等によって接続できなくなるためである。マスク部材８０は、取り外し可能なゴムキャップや樹脂カバー等である。
【００２９】
次に、電着塗装装置４Ａが、反リード側コイルエンド部３２Ｄを電着する工程（本発明に係る第１電着工程）について説明する。図５は、反リード側コイルエンド部３２Ｄが電着される状態を示した説明図である。図５に示したように、電着ハンガー５０（図３参照）は、コイル３０を掴んだ状態で、反リード側コイルエンド部３２Ｄのみを低揮発性電着液４１Ａに浸漬させ、スロット部３１、リード側コイルエンド部３２Ｕ、内側リード部３３、及び外側リード部３４を低揮発性電着液４１Ａに浸漬させない。このとき、電極板５１を低揮発性電着液４１Ａから露出するスロット部３１に接続する。
【００３０】
そして、この状態において、電源６０が、低揮発性電着液４１Ａを陽極とし且つコイル３０を陰極として電圧を印加して、直流電流を流す。これにより、低揮発性電着液４１Ａ中の陽電荷を帯びた粒子が、コイル３０に向かって電気泳動して反リード側コイルエンド部３２Ｄの表面に析出する。こうして、低揮発性電着液４１Ａの第１析出被膜ＳＡ１（図６参照）が、反リード側コイルエンド部３２Ｄに形成される。形成される第１析出被膜ＳＡ１の膜厚は、９０μｍ程度である。なお、第１析出被膜ＳＡ１は、反リード側コイルエンド部３２Ｄの表面にドロドロした状態で吸着している。
【００３１】
続いて、電着塗装装置４Ｂが、リード側コイルエンド部３２Ｕを電着する工程（本発明に係る第１電着工程）について説明する。図６は、リード側コイルエンド部３２Ｕが電着される状態を示した説明図である。先ず、電着ハンガー５０（図３参照）は、図５に示したコイル３０を上下逆に配置した状態で掴むとともに、電着塗装装置４Ａの電着槽４０Ａから電着塗装装置４Ｂの電着槽４０Ｂへ移動する。そして、電着ハンガー５０は、コイル３０を掴んだ状態で、図６に示したように、リード側コイルエンド部３２Ｕ、内側リード部３３、及び外側リード部３４を低揮発性電着液４１Ｂに浸漬させ、スロット部３１及び反リード側コイルエンド部３２Ｄを低揮発性電着液４１Ｂに浸漬させない。このとき、電極板５１を低揮発性電着液４１Ｂから露出するスロット部３１に接続する。
【００３２】
そして、この状態において、電源６０が、低揮発性電着液４１Ｂを陽極とし且つコイル３０を陰極として電圧を印加して、直流電流を流す。これにより、低揮発性電着液４１Ｂの第１析出被膜ＳＢ１（図７参照）が、リード側コイルエンド部３２Ｕに形成される。形成される第１析出被膜ＳＢ１の膜厚は、９０μｍ程度である。なお、第１析出被膜ＳＢ１は、リード側コイルエンド部３２Ｕの表面にドロドロした状態で吸着している。ここで、マスク部材８０が内側リード部３３及び外側リード部３４を覆っているため、第１析出被膜ＳＢ１が内側リード部３３及び外側リード部３４に形成されない。
【００３３】
次に、電着塗装装置４Ｃが、コイルエンド部３２（リード側コイルエンド部３２Ｕ及び反リード側コイルエンド部３２Ｄ）及びスロット部３１を電着する工程について説明する（本発明に係る第２電着工程）。図７は、コイルエンド部３２及びスロット部３１が電着される状態を示した説明図である。先ず、電着ハンガー５０（図３参照）は、図６に示したコイル３０を上下逆に配置した状態で掴むとともに、電着塗装装置４Ｂの電着槽４０Ｂから電着塗装装置４Ｃの電着槽４０Ｃへ移動する。また、マスク部材８０が内側リード部３３及び外側リード部３４から取り外される。そして、電着ハンガー５０は、コイル３０を掴んだ状態で、図７に示したように、コイルエンド部３２及びスロット部３１を高絶縁性電着液４１Ｃに浸漬させ、内側リード部３３及び外側リード部３４を高絶縁性電着液４１Ｃに浸漬させない。このとき、電極板５１を高絶縁性電着液４１Ｃから露出する外側リード部３４に接続する。なお、電極板５１を内側リード部３３に接続しても良い。
【００３４】
そして、この状態において、電源６０が、高絶縁性電着液４１Ｃを陽極とし且つコイル３０を陰極として電圧を印加して、直流電流を流す。これにより、高絶縁性電着液４１Ｃの第２析出被膜ＳＣ２（図８参照）が、第１析出被膜ＳＡ１，ＳＢ１の表面に形成されるとともに、スロット部３１に形成される。形成される第２析出被膜ＳＣ２の膜厚は、６０μｍ程度である。こうして、コイルエンド部３２には、第１析出被膜ＳＡ１，ＳＢ１及び第２析出被膜ＳＣ２が形成されるのに対して、スロット部３１には、第２析出被膜ＳＣ２が形成される。なお、第２析出被膜ＳＣ２は、第１析出被膜ＳＡ１，ＳＡ２の表面及びスロット部３１の表面にドロドロした状態で吸着している。
【００３５】
最後に、上記した電着工程により電着されたコイル３０を焼付ける工程について説明する（本発明に係る焼付け工程）。コイル３０は、焼付け乾燥炉の中に配置されて、例えば赤外線や温風を用いて均一に加熱される。その後、このコイル３０は冷却される。これにより、第１析出被膜ＳＡ１，ＳＢ１及び第２析出被膜ＳＣ２が、十分に硬化し且つ強固に吸着して、絶縁被膜ＺＨ（図８参照）となる。
【００３６】
ここで、図８は、絶縁被膜ＺＨが形成されたコイル３０、即ち絶縁被膜付コイル３０Ａの斜視図である。この実施形態において、絶縁被膜ＺＨのうち、第１析出被膜ＳＡ１，ＳＢ１が十分に硬化し且つ強固に吸着したものを、特に厚膜用被膜ＺＡ１，ＺＢ１と呼ぶことにする。また、第２析出被膜ＳＣ２が十分に硬化し且つ強固に吸着したものを、絶縁用被膜ＺＣ２と呼ぶことにする。
【００３７】
そして、図９（Ａ）は、図８に示したＸ−Ｘ断面図であり、図９（Ｂ）は、図８に示したＹ−Ｙ断面図である。図９（Ａ）に示したように、リード側コイルエンド部３２Ｕには、厚膜用被膜ＺＢ１が形成されるとともに、絶縁用被膜ＺＣ２が形成されている。また、反リード側コイルエンド部３２Ｄにも、同様に、厚膜用被膜ＺＡ１が形成されるとともに、絶縁用被膜ＺＣ２が形成されている。一方、図９（Ｂ）に示したように、スロット部３１には、絶縁用被膜ＺＣ２のみが形成されている。厚膜用被膜ＺＡ１，ＺＢ１の膜厚は、９０μｍ程度であり、絶縁用被膜ＺＣ２の膜厚は、６０μｍ程度である。
【００３８】
上述したように製造された絶縁被膜付コイル３０Ａでは、厚膜用被膜ＺＡ１，ＺＢ１及び絶縁用被膜ＺＣ２が、電着及び焼付けによって形成されたものであるため、十分に硬化し且つ強固に吸着したものである。このため、この絶縁被膜付コイル３０Ａは、ステータ２のティース２１及びスロット２２に組付けられた状態で、亀裂等による絶縁不良が生じ難いものである。即ち、この絶縁被膜付コイル３０Ａをステータ２のティース２１及びスロット２２に組付けることで、従来のように相間絶縁紙を用いてコイルの絶縁性を確保する必要がなくて、相間絶縁紙の破れ等による絶縁不良の問題が生じなくなる。
【００３９】
また、図９（Ａ）に示したように、コイルエンド部３２に形成された絶縁被膜ＺＨの膜厚Ｄ１、即ち厚膜用被膜ＺＢ１（ＺＡ１）の膜厚と絶縁用被膜ＺＣ２の膜厚の和は、１５０μｍ程度であり、コイルエンド部３２に比較的厚い絶縁被膜ＺＨが形成されている。これに対して、図９（Ｂ）に示したように、スロット部３１に形成された絶縁被膜ＺＨの膜厚Ｄ２、即ち絶縁用被膜ＺＣ２の膜厚は、６０μｍ程度であり、スロット部３１に比較的薄い絶縁被膜ＺＨが形成されている。
【００４０】
このため、コイルエンド部３２では、絶縁性を十分確保するための相間距離を確保できるようになっている。一方、スロット部３１では、スロット占積率（スロット２２の断面積に対するスロット部３１の平角導線の断面積の割合）を大きくすることができるようになっている。即ち、スロット部３１の平角導線を太くすることで、平角導線の抵抗を小さくすることができ、平角導線の温度を下げることができる。従って、絶縁被膜付コイル３０Ａに通電する電流を大きくすることができ、モータの高出力化に対応できるようになっている。
【００４１】
本実施形態の絶縁被膜付コイルの製造方法の作用効果について説明する。
この製造方法では、先ず、電着によって、反リード側コイルエンド部３２Ｄに低揮発性電着液４１Ａの第１析出被膜ＳＡ１を形成するとともに、リード側コイルエンド部３２Ｕに低揮発性電着液４１Ｂの第１析出被膜ＳＢ１を形成する（第１電着工程）。次に、電着によって、第１析出被膜ＳＡ１，ＳＢ１の表面に高絶縁性電着液４１Ｃの第２析出被膜ＳＣ２を形成するとともに、スロット部３１に高絶縁性電着液４１Ｃの第２析出被膜ＳＣ２を形成する（第２電着工程）。最後に、電着されたコイル３０を焼付ける（焼付け工程）。
【００４２】
これにより、図８及び図９（Ａ）（Ｂ）に示したように、コイルエンド部３２に厚膜用被膜ＺＡ１，ＺＢ１及び絶縁膜被膜ＺＣ２を形成することができ、スロット部３１に絶縁用被膜ＺＣ２を形成することができる。即ち、コイルエンド部３２には、比較的厚い絶縁被膜ＺＨを形成することができ、スロット部３１には、比較的薄い絶縁被膜ＺＨを形成することができる。よって、この製造方法によれば、コイルエンド部３２で絶縁被膜ＺＨが厚いことにより十分な相間距離を確保できるとともに、スロット部３１で絶縁被膜ＺＨが薄いことによりモータの高出力化に対応できる絶縁被膜付コイル３０Ａを製造することができる。
【００４３】
ここで、低揮発性電着液４１Ａ，４１Ｂの作用効果について説明する。そこで、電着槽４０Ａ，４０Ｂに貯留されている電着液が、揮発成分が少ない低揮発性電着液４１Ａ，４１Ｂではなく、仮に揮発成分が多い高揮発性電着液である場合について、図１０を用いて説明する。図１０は、電着槽４０Ａ，４０Ｂに貯留されている電着液が高揮発性電着液である場合に、リード側コイルエンド部３２Ｕの図９（Ａ）相当の断面図である。電着及び焼付けによって、高揮発性電着液の析出被膜から成る絶縁被膜を厚膜用被膜ＺＢＫと呼ぶことにする。
【００４４】
先ず、高揮発性電着液の析出被膜では、焼付けの際に、内部の揮発成分（水分等）が蒸発して表面側に向かって抜けようとする。しかしながら、コイルエンド部３２では、絶縁被膜ＺＨの膜厚が比較的大きいため、揮発成分が抜けきらずに内部に残留し易くなる。こうして、図１０に示したように、厚膜用被膜ＺＢＫ及び絶縁用被膜ＺＣ２では、無数の微小な穴である沸きやボイドが生じ易い。なお、沸きやボイドが多く発生すると、絶縁被膜付コイルの寸法精度及び絶縁性が悪化するため、モータの性能上好ましくない。
【００４５】
これに対して、本実施形態のように、低揮発性電着液４１Ａ，４１Ｂの第１析出被膜ＳＡ１，ＳＢ１では、焼付けの際に、内部の揮発成分（水分等）の蒸発は少ないので、揮発成分は抜けて、内部の残留はほとんどない。このため、図９（Ａ）に示したように、厚膜用被膜ＺＢ１及び絶縁用被膜ＺＣ２では、沸きやボイドが生じることがない。従って、コイルエンド部３２に形成される絶縁被膜ＺＨの膜厚が大きくても、沸きやボイドの発生を抑えることができ、絶縁被膜付コイル３０Ａの寸法精度及び絶縁性の悪化を抑えることができる。
【００４６】
また、この実施形態では、低揮発性電着液４１Ａ，４１Ｂは、高絶縁性電着液４１Ｃに比して、安価なものである。このため、例えば電着槽４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃに貯留される電着液が全て高絶縁性電着液４１Ｃである場合に比して、コイルエンド部３２に比較的厚い絶縁被膜ＺＨを形成する際のコストを抑えることができる。即ち、安価に、コイルエンド３２に比較的厚い絶縁被膜ＺＨを形成することができる。
【００４７】
次に、高絶縁性電着液４１Ｃの作用効果について説明する。この実施形態では、高絶縁性電着液４１Ｃは、上述したように、低揮発性電着液４１Ａ，４１Ｂに比して、絶縁成分が多いものである。このため、例えば電着槽４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃに貯留される電着液が全て低揮発性電着液（低絶縁性電着液）４１Ｃである場合に比して、スロット部３１に形成される絶縁被膜ＺＨの絶縁性が高い。従って、スロット部３１に形成する絶縁被膜ＺＨが薄くても、スロット部３１で必要とされる絶縁性を確保できる。こうして、スロット部３１に形成する絶縁被膜ＺＨを薄くすることで、スロット占積率を大きくすることができる。この結果、絶縁被膜付コイル３０Ａに通電する電流を大きくすることができ、モータの高出力化に対応できる。
【００４８】
また、この実施形態の電着工程では、図５、図６、及び図７に示したように、常に電着液４１Ａ，４１Ｂ，４１Ｃの外で、電極板５１をコイル３０に接続することになる。即ち、電着液４１Ａ，４１Ｂ，４１Ｃの中でシールされた状態の電極板５１をコイル３０に接続する必要がなく、電極板５１をシールする構造が不要である。従って、安価な構成で電極板５１をコイル３０に接続して、電着を行うことができる。
【００４９】
更に、この実施形態の電着工程では、図５、図６、及び図７に示したように、内側リード部３３及び外側リード部３４に、第１，第２析出被膜ＳＡ１，ＳＢ１，ＳＣ２が形成されることはない。このため、絶縁被膜ＺＨが内側リード部３３及び外側リード部３４に形成されることを防止でき、接続線が内側リード部３３及び外側リード部３４に溶接等によって接続できなくなることを防止できる。
【００５０】
以上、本発明に係る絶縁被膜付コイルの製造方法において、本発明はこれに限定されることはなく、その趣旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。
例えば、本実施形態においては、電着槽４０Ａを用いて反リード側コイルエンド部３２Ｄを電着し、電着槽４０Ｂを用いてリード側コイルエンド部３２Ｕを電着した。しかしながら、電着槽４０Ａのみを用いて、反リード側コイルエンド部３２Ｄ及びリード側コイルエンド部３２Ｕを電着しても良い。
また、本実施形態においては、電源６０が電着液４１Ａ，４１Ｂ，４１Ｃを陽極とし且つコイル３０を陰極として電圧を印加して、カチオン電着を行った。しかしながら、負（マイナス）の電荷を有する電着液を用いる場合には、電源がコイルを陽極とし且つ電着液を陰極として電圧を印加して、アニオン電着を行っても良い。
また、本実施形態で用いられるコイル３０の形状、電着液４１Ａ，４１Ｂ，４１Ｃの種類、絶縁被膜ＺＨ（厚膜用被膜ＺＡ１，ＺＢ１、絶縁用被膜ＺＣ２）の膜厚は、適宜変更可能である。
【符号の説明】
【００５１】
１                  ステータ
２                  ステータコア
２１                ティース
２２                スロット
３０                コイル
３１                スロット部
３２                コイルエンド部
３２Ｕ              リード側コイルエンド部
３２Ｄ              反リード側コイルエンド部
３３                内側リード部
３４                外側リード部
４Ａ，４Ｂ，４Ｃ    電着塗装装置
４１Ａ，４１Ｂ      低揮発性電着液
４１Ｃ              高絶縁性電着液
５１                電極板
８０                マスク部材
ＳＡ１，ＳＢ１      第１析出被膜
ＳＣ２              第２析出被膜
ＺＡ１，ＺＢ１      厚膜用被膜
ＺＣ２              絶縁用被膜
【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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【図７】
2012235648.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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