(57)【要約】【課題】アルミ電線とリード線を結線した接続部をコイルエンドに埋め込み、成型機で加圧してコイルエンドを成型する電動機において、信頼性のある接続部の封止方法を提供すること。【解決手段】熱収縮チューブの一端を熱溶着し、他端から１液性のエポキシ樹脂を注入し、アルミ電線とリード線を結線した結線部をエポキシ樹脂に浸漬させて接続部を構成し、接続部をステータのコイルエンドに埋め込んだ後にコイル成型を行い、その後にエポキシ樹脂を硬化させる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱収縮チューブの一端を熱溶着し、他端から１液性のエポキシ樹脂を注入し、アルミ電線とリード線を結線した結線部を前記エポキシ樹脂に浸漬させて接続部を構成し、前記接続部をステータのコイルエンドに埋め込んだ後にコイル成型を行い、その後に前記エポキシ樹脂を硬化させた電動機。
【請求項２】
前記コイル成型した後にステータのコイルエンドにワニスを塗布し、その後に、前記エポキシ樹脂と前記ワニスを同一加熱工程で硬化させることを特徴とする請求項１に記載の電動機。
【請求項３】
前記同一加熱工程は２段階で加熱を行い、１段目の低温側加熱で前記エポキシ樹脂を硬化させ、２段目の高温側加熱で前記ワニスを硬化させることを特徴とする請求項２に記載の電動機。
【請求項４】
前記エポキシ樹脂の粘度が１００００Ｐａ・ｓ以上であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の電動機。
【請求項５】
熱収縮チューブの一端を熱溶着し、他端から１液性のエポキシ樹脂を注入し、アルミ電線とリード線を結線した結線部を前記エポキシ樹脂に浸漬させて接続部を構成し、前記接続部をステータのコイルエンドに埋め込んだ後にコイル成型を行い、その後に前記エポキシ樹脂を硬化させる、電動機の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電動機およびその製造方法に関するもので、特に結線部分の封止に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、エアコンや冷蔵庫などに使用される圧縮機に搭載される電動機は、冷媒や冷凍機油の混合系中で高温高圧となる条件下で使用されるため、電線には銅電線やアルミ電線が使用されている。冷媒は熱で分解しにくいものが使用されているが、まれに熱で分解しやすい不純物が含まれている場合がある。例えば、クロロメタンの様に分子中に塩素をもっている場合、分解されると腐食性化合物が発生する。電動機にアルミ電線を使用している場合は、結線部分などのアルミが露出している部分が腐食性化合物によって腐食されて断線の原因となる。
【０００３】
従来の結線部分の封止方法として、熱収縮チューブの一端を閉鎖したキャップ内に、他端の開口からエポキシ樹脂を注入しておき、複数の芯線を溶接して形成された端末スプライス部を、そのキャップに挿入してエポキシ樹脂に浸漬させ、その後、キャップ全体を所要温度で加熱して熱収縮させると共にエポキシ樹脂を熱硬化させることで防水性を向上させるものがある（例えば特許文献１参照）。
【０００４】
また、電動機の電線は、運転時に振動するため絶縁皮膜が摩耗し絶縁性が低下するため、ワニスにより固定することが必要であるが、ステータのコイルエンドをワニスに浸漬する浸漬含浸処理方法が知られている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−８１３１９号公報
【特許文献２】特開平９−１８２３９２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、前記従来の封止方法では、電動機のコイルエンドにリード線と電線の接続部を埋め込む場合、コイル成型時にコイルエンドに圧力が加えられるため、エポキシ樹脂が割れ、スキマから腐食性化合物が浸入し信頼性が低下する可能性がある。ここで、コイル成型とは、ステータに挿入された電線に成型機で圧力を加え、電線全体の形を整える工程であり、耐圧不良の防止や電動機全体のコンパクト化のために行われるものである。
【０００７】
また、エポキシ樹脂の硬化により接続部が塊状になっているため、コイル成型時に電線も変形し、電線の絶縁皮膜が薄くなることから電気絶縁性が低下するという課題も有る。
【０００８】
さらに、コイルエンドをワニス処理する場合、接続部を加熱してエポキシ樹脂を硬化させる工程と、ワニスを硬化するために加熱する工程が必要であり、工数がかかるという課題も有る。
【０００９】
一方、室温硬化型や２液エポキシ樹脂は、架橋密度が低く、抽出物が多く出るため、圧縮機用の電動機に使用した場合は、抽出物によって冷凍サイクル中のキャピラリーチューブの閉塞詰りを起こしたり、圧縮機のメカ部に堆積することでメカ部のロック現象を引き起こしたりする場合がある。
【００１０】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、電動機の信頼性向上と工数削減を図ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記従来の課題を解決するために、本発明の電動機は、熱収縮チューブの一端を熱溶着し、他端から１液性のエポキシ樹脂を注入し、アルミ電線とリード線を結線した結線部をエポキシ樹脂に浸漬させて接続部を構成し、接続部をステータのコイルエンドに埋め込んだ後にコイル成型を行い、その後にエポキシ樹脂を硬化させたものである。
【００１２】
コイル成型時に、熱収縮チューブと結線部の間のエポキシ樹脂は硬化しておらず、柔らかいため、熱収縮チューブと結線部との間で変形することができる。よって、エポキシ樹脂が割れることはなく、封止の信頼性を保つことができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の電動機は、コイル成型時にエポキシ樹脂が割れることはなく、またエポキシ樹脂によりアルミ電線が変形を受けることもないため、電動機の信頼性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施の形態における電動機の製造工程を説明する図
【図２】本発明の実施の形態における電動機の製造工程を説明する図
【発明を実施するための形態】
【００１５】
第１の発明は、熱収縮チューブの一端を熱溶着し、他端から１液性のエポキシ樹脂を注入し、アルミ電線とリード線を結線した結線部を前記エポキシ樹脂に浸漬させて接続部を構成し、前記接続部をステータのコイルエンドに埋め込んだ後にコイル成型を行い、その後に前記エポキシ樹脂を硬化させた電動機である。
【００１６】
これにより、コイル成型時に、エポキシ樹脂４が硬化しておらず柔らかいため変形することができ、エポキシ樹脂が割れることはなく、封止の信頼性を保つことができる。また、エポキシ樹脂４が硬化していないため、コイル成型時に硬化したエポキシ樹脂によってアルミ電線が変形を受けることもないため、アルミ電線の電気絶縁性低下も起こらない。
【００１７】
第２の発明は、前記コイル成型後にステータのコイルエンドにワニスを塗布し、その後に、前記エポキシ樹脂と前記ワニスを同一加熱工程で硬化させることを特徴とする。これにより、１回の加熱工程でエポキシ樹脂４とワニス１２を同時に硬化することにより、工数削減ができコストダウンとなる。
【００１８】
第３の発明は、前記同一加熱工程は２段階で加熱を行い、１段目の低温側加熱で前記エポキシ樹脂を硬化させ、２段目の高温側加熱で前記ワニスを硬化させることを特徴とする。エポキシ樹脂とワニスで硬化後の収縮率の差がある場合に、収縮率の大きなエポキシ樹脂が先に硬化し、次にワニスが硬化することでワニスの割れを防ぐことができる。
【００１９】
第４の発明は、エポキシ樹脂の粘度を１０，０００Ｐａ・ｓ以上であることを特徴とする。コイルエンドに接続部を埋め込む時やコイル成型時に、エポキシ樹脂が熱収縮チューブの開口から流れ出さないので作業が容易になる。
【００２０】
第５の発明は、熱収縮チューブの一端を熱溶着し、他端から１液性のエポキシ樹脂を注入し、アルミ電線とリード線を結線した結線部を前記エポキシ樹脂に浸漬させて接続部を
構成し、前記接続部をステータのコイルエンドに埋め込んだ後にコイル成型を行い、その後に前記エポキシ樹脂を硬化させる、電動機の製造方法である。これにより信頼性の高い電動機を提供することができる。
【００２１】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００２２】
（実施の形態）
図１および図２は、本発明の実施の形態における電動機のステータの製造工程を示すものである。まず、図１（ａ）に示すように、両端が開口した熱収縮チューブ１の一端を、加熱された治具２で挟むことで、（ｂ）に示すように、熱収縮チューブ１の一端が熱溶着されて閉塞する。なお、治具２は電熱線などで加熱できるものでもよい。
【００２３】
次に、（ｃ）に示すように、熱収縮チューブ１の他端開口部から、ディスペンサー３でエポキシ樹脂４を適量注入する。なお、エポキシ樹脂４は、１液性のエポキシ樹脂４を用いている。室温硬化型や２液エポキシ樹脂は、架橋密度が低く、抽出物が多く出るため、圧縮機用の電動機に使用した場合は、抽出物によって冷凍サイクル中のキャピラリーチューブの閉塞詰りを起こしたり、圧縮機のメカ部に堆積することでメカ部のロック現象を引き起こしたりする場合があるためである。
【００２４】
次に、（ｄ）に示すように、リード線５とアルミ電線６とをはんだで結線した結線部７を、一端を閉じた熱収縮チューブ１の他端開口部から挿入してエポキシ樹脂４に浸漬させる。
【００２５】
次に、図２（ｅ）に示すように、図１（ｄ）の状態の接続部８を、ステータ１０のコイルエンド９のコイルの隙間に挿入させて埋め込む。この時点ではまだエポキシ樹脂４は硬化していない。なお、エポキシ樹脂４は粘度が１００００Ｐａ・ｓ以上としているので、コイルエンド９に埋め込むときにエポキシ樹脂４が熱収縮チューブ１の他端開口部から流れだすことはないので容易に作業することができる。
【００２６】
次に、（ｆ）に示すように、ステータ１０のコイルエンド９を成型機によって加圧し、コイルの形状を適切な形状に成型する。このとき、エポキシ樹脂４は硬化していないため、熱収縮チューブ１と結線部７の間で応力を緩和するように変形する。
【００２７】
次に（ｇ）に示すように、ステータ１０のコイルエンド９ａをワニス１２に浸漬し、次いで、（ｈ）で示すように、ステータ１０の上下を逆にし、コイルエンド９ａが上側に、コイルエンド９ｂが下側になる状態で、恒温槽１３でステータ１０を加熱する。このとき、接続部８のエポキシ樹脂４とコイルエンド９のワニス１２は同時に加熱されることで硬化していく。
【００２８】
なお、この加熱処理における１段目の加熱は、１００〜１１０℃で加熱時間は１時間とし、２段目の加熱は１６０〜１７０℃で加熱時間は２時間としている。１段目の低温側加熱でエポキシ樹脂を硬化させ、２段目の高温側加熱でワニスを硬化させる。
【００２９】
エポキシ樹脂４とワニス１２で硬化後の収縮率の差がある場合、硬化したワニスが割れる懸念があり、割れたワニスが、冷凍サイクル中のキャピラリーチューブの閉塞詰りを起こしたり、圧縮機メカ部に体積することでメカ部のロック現象を引き起こしたりする場合があるが、２段階で加熱し、収縮率の大きなエポキシ樹脂４が先に硬化し、次にワニス１２が硬化することで、ワニスの割れを防ぐことができる。
【００３０】
このようにして、本発明の実施の形態における電動機のステータが完成する。
【００３１】
以上のように、本実施の形態においては、エポキシ樹脂４を硬化させずにコイルエンド９のコイル隙間に埋め込んだ状態でコイル成型をするので、エポキシ樹脂４は熱収縮チューブ１と結線部７との間で変形し割れることはない。よって、割れたスキマから腐食性化合物が浸入し信頼性が低下することもなく、封止の信頼性を保つことができる。
【００３２】
また、熱収縮チューブ１と結線部７との間のエポキシ樹脂４が硬化する前の柔らかい状態でコイル成型を行うので、硬化したエポキシ樹脂４によってアルミ電線６が変形を受けることはなく、アルミ電線６の電気絶縁性の低下を防ぐことができる。
【００３３】
また、接続部８のエポキシ樹脂４とコイルエンド９のワニス１２は同一の加熱工程で加熱するので工数を低減することができる。
【００３４】
実施例として、アルミ電線は０種エステルイミド−アミドイミド電線（ＭＷ７３Ｃ、線径φ０．９ｍｍ）、リード線はポリエステルフィルム絶縁ポリエステル編組口出し線（ＵＬ  スタイルＮｏ．５１７０、公称断面積１．２５ｍｍ２）、熱収縮チューブはテイヨー株式会社製テレチューブ（ポリエチレンテレフタレート、Ｈタイプ、内径φ５．５）、エポキシ樹脂はコニシ株式会社製Ｅ３０Ｈ、ワニスは菱電化成株式会社製Ｖ５６５−２０を用いてサンプルを作成した。コイル成型時の圧力は３０〜６０ｋｇ／ｃｍ２程度で、加熱工程は、１段目の加熱は１００〜１１０℃で１時間とし、２段目の加熱は１６０〜１７０℃で２時間とした。
【００３５】
比較例として、実施例と同じ部材を用い、図１（ｄ）の状態で、接続部全体を加熱して、エポキシ樹脂を硬化させた後、コイルの隙間にキャップを埋め込み、コイルエンドを成型機によって加圧成型した後、コイルエンドをワニスに浸漬し、恒温槽で加熱乾燥させてサンプルを作成した。なお、コイル成型時の圧力条件と、加熱条件は実施例と同じとした。
【００３６】
結果として、比較例では、接続部のエポキシ樹脂の割れが有り、エポキシ樹脂による電線の変形も有ったが、実施例ではこのような不具合は見られなかった。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
以上のように、本発明の電動機は信頼性が向上し、製造工数も低減できるので、コイルエンドの成型が必要な電動機に適用可能であり、特に、圧縮機などの電動機として有用である。
【符号の説明】
【００３８】
１  熱収縮チューブ
２  治具
３  ディスペンサー
４  エポキシ樹脂
５  リード線
６  アルミ電線
７  結線部
８  接続部
９、９ａ、９ｂ  コイルエンド
１０  ステータ
１１  鉄心
１２  ワニス
１３  恒温槽
【図１】
2016226069.tif 000003
【図２】
2016226069.tif 000004