(57)【要約】【課題】ステータとステータ以外の他の部品との共振分散を図ることのできる、ステータの製造方法を提供すること。【解決手段】実施形態にかかるステータ１００の製造方法は、ワニス滴下を用いたステータ１００の製造方法であって、所定の加熱温度にコア１０とコイル２０からなるワークを加熱し、熱硬化性樹脂であるワニス３０をコア１０とコイル２０の間に浸透させ、熱硬化によって固定する工程を有し、予め得られたワーク加熱温度とステータ１００の固有振動数との相関に基づき、前記ステータ１００の有する固有振動数が、ステータ１００以外の他の部品の固有振動数と異なる値となるように決定できる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワニス滴下を用いたステータの製造方法であって、所定の加熱温度にコアとコイルからなるワークを加熱し、
熱硬化性樹脂であるワニスをコアとコイルの間に浸透させ、熱硬化によって固定する工程を有し、
予め得られたワーク加熱温度とステータの固有振動数との相関に基づき、前記ステータの有する固有振動数が、ステータ以外の他の部品の固有振動数と異なる値となるように決定される、ステータの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワニス滴下を用いたステータの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ステータの製造には、ステータのコアとコイルとの間の固着が必要である。固着のため、従来はワニスをコアとコイルとの間に塗布、含浸していた。ワニスとは、樹脂状の材料を溶媒に溶かした溶液である。このように製造されるステータには騒音・振動性能が求められる。しかしながら、ステータ以外の他の部品が、ステータの有する固有振動数に近い固有振動数を有する場合、共振により、大きな騒音・振動が発生してしまう。特許文献1には、従来のワニス含浸では、ワニスの浸透度合いのばらつきにより、モータの固有振動数がばらつき、騒音・振動性能がばらつく問題が指摘されている。また、従来のステータの製造方法では、共振分散のために、追加部品や部品の形状変更が必要となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−０３３８８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述のように、背景技術にかかる、従来のステータの製造方法では、ステータとステータ以外の他の部品との共振分散のためには、追加部品や部品の形状変更が必要な場合がある、という問題があった。
【０００５】
本発明は、上記の問題を鑑みてなされたものであり、ステータとステータ以外の他の部品との共振分散を図ることのできる、ステータの製造方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明にかかるステータの製造方法では、ワニス滴下を用いたステータの製造方法であって、所定の加熱温度にコアとコイルとからなるワークを加熱し、熱硬化性樹脂であるワニスをコアとコイルの間に浸透させ、熱硬化によって固定する工程を有し、予め得られたワーク加熱温度とステータの固有振動数との相関に基づき、前記ステータの有する固有振動数が、ステータ以外の他の部品の固有振動数と異なる値となるように決定される。
【発明の効果】
【０００７】
本発明により、ステータと他の部品との共振分散を図ることのできる、ステータの製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】ステータ構造を示す透視図である。
【図２】温度とワニスのゲル化時間の関係を示すグラフである。
【図３】ワニス含浸時のステータ構造の断面の模式図である。
【図４】ワーク平均温度と固有振動数の関係を示すグラフである。
【図５】ステータ固定工程を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明にかかるワニス滴下によるステータ製造方法の実施形態を、図面に基づいて詳細に説明する。ただし、本発明が以下の実施形態に限定される訳ではない。各図において同一の符号は実質的に同じ構成を示す。また、説明を明確にするため、以下の記載及び図面は、適宜、簡略化されている。
【００１０】
実施形態を説明する。まず、ステータの構造を説明する。その後で、ステータの製造方法を説明する。
【００１１】
図１は、ステータ１００の構成を示す透視図である。ステータ１００は、コア１０とコイル２０を有する。ステータ１００は、モータの部品である。例えば、ハイブリッド自動車（Hybrid Vehicle, ＨＶ）に使用される。
【００１２】
図１のコア１０は、例えば、円筒の形状をしている。材料として金属、本実施形態では、電磁鋼板を含んでいる。コイル２０は、材料として金属、本実施形態では、銅を含んでいる。
【００１３】
ここで、図１のコア１０とコイル２０とを合わせてワークと呼ぶ。ワークとは、ワニス３０による固定前のステータ１００のことである。
【００１４】
次に、ステータ１００の製造方法を説明する。図１に示すワークを加熱後、ワニス３０をコイル２０上方から滴下することにより、コア１０とコイル２０との間に浸透させる。ワークの熱がワニス３０に伝わり、ワニス３０が熱硬化することで、コア１０とコイル２０とを固定している。
【００１５】
ワークの加熱は、例えば、１４０〜２００℃前後まで行う。加熱方法として、図１のコア１０は誘導加熱（Induction Heating, ＩＨ）、コイル２０は直接通電加熱（Direct Resistance Heating, ＤＨ）を選択してもよい。
【００１６】
ワニス３０は熱硬化性樹脂で、組成の例としては、不飽和ポリエステル樹脂とアクリル系モノマーとを配合したものがある。ワニス３０の熱硬化条件について、図２のグラフを用いて説明する。グラフの横軸はワニス３０の温度を示し、縦軸は、ワニス３０のゲル化時間を示している。ゲル化時間とは、ワニス３０の熱硬化反応前に、ワニス３０の流動性が急激に低下する現象が起こるまでの時間のことである。このゲル化時間は温度依存的に変化し、次のような相関関係がある。図２のグラフに示すように、ワニス３０の温度が低温だと、ゲル化時間は長い。それに対し、ワニス３０の温度が高温だと、ゲル化時間は短い。
【００１７】
次に、図３について説明する。図３は、ワニス３０をコア１０とコイル２０との間に浸透させる際の、温度による浸透深さの深浅の違いを示している。前述の通り、ワニス３０が低温だと、ワニス３０のゲル化時間が長い。そのため、ワーク加熱温度が低温の場合、コア１０とコイル２０ａとの間である間隙１１ａと１１ｂへの、ワニス３０の浸透深さは深くなる。それに対し、ワニス３０が高温だと、ワニス３０のゲル化時間が短い。そのため、ワーク加熱温度が高温の場合、コア１０とコイル２０ｂとの間である間隙１１ｃと１１ｄへの、ワニス３０の浸透深さは浅くなる。このワニス３０の硬化特性を利用することにより、ワニス３０の浸透深さを所望の深度に決定することが可能となる。
【００１８】
次に図４のグラフを用いて、図１のワニス３０をコイル２０上方からコア１０とコイル２０の間に滴下した際の、ワーク加熱温度と固有振動数との相関について説明する。本明細書における固有振動数とは、使用環境（常温２５℃）における固有振動数である。また、固有振動数の測定方法は、例えば、ハンマリング試験である。ハンマリング試験は、例えば、以下のように行う。まず、ステータを測定治具台にボルト固定する。ボルト近傍コア上に測定子（加速度ピックアップ）をワックスにて貼付けした後、ボルト頭を固有振動数測定用ハンマーにてハンマリングする。その時の測定子からの振動波形をフーリエ変換し、ステータ固有振動数を導出する。また、図４に戻ると、グラフの縦軸は、ワーク平均温度を示し、横軸は、ステータ１００の固有振動数を示す。ワーク平均温度とは、ワニス滴下時のステータ内の平均温度である。
【００１９】
図４のグラフは、ワニス３０の硬化特性を利用し、ワーク加熱温度を変化させた際の、ワーク平均温度とステータ１００の固有振動数との相関を示している。本実施形態では、温度を９℃変化させることで、図３のコア１０とコイル２０との間へ滴下されたワニス３０の浸透深さの深浅を変化させる。そしてこの状態でワニス３０を熱硬化することで、ステータ１００の固有振動数を変化させている。
【００２０】
前述の通り、ワニスの硬化特性から、図２のグラフが示すように、ワーク加熱温度が低温の場合、ワニス３０のゲル化時間は長くなる。ワニス３０のゲル化時間が長いと、図３に示すように、ワニス３０がコア１０とコイル２０との間へ浸透する際、深く浸透する。従って、図４が示すように、ワーク加熱温度が低いほど、ワニス硬化後のステータ１００の固有振動数は大きくなる。それに対し、図２のグラフが示すように、ワーク加熱温度が高温の場合、ワニス３０のゲル化時間は短くなる。ワニス３０のゲル化時間が短いと、図３に示すように、ワニス３０がコア１０とコイル２０との間へ浸透する際、浅く浸透する。従って、図４が示すように、ワーク加熱温度が高いほど、ワニス硬化後のステータ１００の固有振動数は小さくなる。つまり、ステータの固有振動数は、コア１０及びコイル２０のワーク加熱温度依存的なワニス３０の浸透及び硬化によって、所望の値に決定することが可能である。
【００２１】
このワニス３０の硬化特性を利用することで、例えばダンパーなどの追加部品や部品の形状変更に依存することなく、図１のステータ１００とステータ以外の他の部品との共振分散が可能となる。具体的には、ワーク加熱温度を、ステータ１００の有する固有振動数と、ステータ以外の他の部品の有する固有振動数とが異なる値に決定する。
【００２２】
決定したワーク加熱温度において、図１のワニス３０をコイル２０上方からコア１０とコイル２０との間に滴下し、ワニス３０を熱硬化させる。前述のように、ステータ１００とステータ１００以外の他の部品との固有振動数が異なるため、共振分散され、ステータの騒音・振動性能を改善できる。前期他の部品の例としては、ステータと組み合わせて使用する、ロータ等を含む。
【００２３】
図５は、ワークの固定方法の一連の流れを示すフローチャートである。まず、上述のように、ワーク加熱温度を、図１のステータ１００の有する固有振動数と、ステータ以外の他の部品の固有振動数とが異なる値に決定する。ステップＳ１では、決定されたワーク加熱温度に、ワークを加熱する。ステップＳ２では、本実施形態においては、導体露出部分に対し、粉体塗装を行う。ステップＳ３では、図１のワニス３０をコア１０とコイル２０の間に含浸させる。ステップＳ４では、図１のワニス３０の硬化及びステータ１００の冷却を行う。
【００２４】
なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。
【符号の説明】
【００２５】
１０  コア
１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ  コア１０とコイル２０との間の間隙
２０、２０ａ、２０ｂ  コイル
３０  ワニス
１００  ステータ
【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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