JP2000069718A - 電動機電機子軸の加熱装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電機子軸を精度良く短時間に加熱できる加熱
装置を提供する。 【解決手段】 複数の電機子軸挿入穴２の四方にヒータ
３を設けると共にこれら挿入穴２及びヒータ３を複数の
ゾーンに分けて各ゾーン内に少なくとも１個の温度セン
サ４を設けた鋼材からなる予熱型１の挿入穴２内に電機
子軸２３を入れ接触伝熱により加熱する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は例えば二重絶縁電動
工具に使用される電動機電機子軸の加熱装置に関するも
のである。更に詳細にいえば電機子軸に合成樹脂（以下
単に樹脂という）を被覆する前に電機子軸を所定温度に
加熱するための予熱処理工程に適用される加熱装置に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】電機子軸は、周知の如く、回転を伝達す
る機能と電機子コア、整流子を結合保持する機能を有す
る。また電機子軸は電機子コア、整流子との間に樹脂を
介在させることにより二重絶縁構造としている。

【０００３】樹脂には熱硬化性樹脂が用いられ、温度調
節された金型に所定温度に予熱した電機子軸をセットし
た後、電機子軸と金型との隙間に熱硬化性樹脂を充填し
硬化させている。

【０００４】電機子軸２３の予熱処理方法として図３に
示す乾操炉による熱風加熱方法があった。ヒータ２１で
発生した熱をファン２２で乾操炉内に送り、専用かご２
４内に約２００本入れられた電機子軸２３を加熱するも
のである。予熱温度条件は（１５５±５）℃である。ま
ず乾操炉を１５７℃に設定し、乾操炉内の温度をこの温
度条件範囲内に加熱する。電機子軸２３は乾操炉内にお
いて最低２時間以上加熱される。乾操炉内には最大１０
００本まで収納できるが、次段の合成樹脂被覆成形時に
は上記の条件を満たす様先入れ先出しを行い、ドア２５
を開けて専用かご２４から電機子軸２３を直接手で取り
出していた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】電機子軸２３の予熱温
度は、品質上重要な成形条件の中の１つである。この温
度条件より低い場合は、硬化前の樹脂に含まれる液状の
架橋剤（スチレン）が硬化反応に寄与する前に気化して
しまい、電機子軸境界部の樹脂に多数の気泡（ボイド）
が生ずる。この気泡により樹脂部の耐電圧性能が低下す
る恐れがある。反対に予熱温度が高い場合は、樹脂が完
全に充填される前に硬化反応が完了し充填不良が発生す
る恐れがある。

【０００６】予熱温度は上記した如く精度よく条件内に
管理する必要がある。熱風乾操炉の場合、熱風の当たる
所と当たらない所では約５℃程度の差が生じるため、品
質バラツキの要因となっていた。

【０００７】また成形作業は、作業者が高熱部に囲まれ
て作業しなければならないなど自動化が急務となってい
た。しかし熱風乾操炉はバッチ炉であるため自動化が困
難である。熱風乾操炉を自動化する場合、電機子軸２３
が炉内を所定時間かけて通過するラインコンベア式が有
効であるが、温度上昇に時間がかかるため設備が大きく
(長く)なる等の問題があった。

【０００８】本発明の目的は、上記した従来技術の欠点
をなくし、電機子軸を高精度でかつ短時間で加熱できる
ようにすることである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的は、電機子軸を
所定温度に加熱するに要する必要加熱時間を、電機子軸
に樹脂を被覆する作業に要する成形サイクルタイムで割
った数の電機子軸挿入穴、挿入穴の周囲にヒータを有
し、所定数の挿入穴、ヒータをゾーンに分け、ゾーン内
に少なくとも１個の温度センサを設けた予熱型を備え、
所定温度に設定された予熱型の挿入穴内に電機子軸を挿
入して加熱することにより達成される。また予熱型の下
方に電機子軸押上げ機構及び押上げ機構を挿入穴の下方
に移動させる送り手段を設けることにより自動化が可能
となる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下本発明を一実施形態を示した
図１、図２を参照して説明する。例えば鋼材から構成さ
れた予熱型1には、３６個の電機子軸挿入穴２及び挿入
穴２の周囲を囲むように４９個のヒータ３が設けられて
いる。挿入穴２は、挿入される電機子軸２３との間に径
方向に約０．５ｍｍのギャップができるような大きさに
設定されている。また挿入穴2の数は、電機子軸２３を
所定温度に加熱するに要する必要加熱時間（例えば７２
０秒）を、次工程の樹脂被覆に要する成形サイクルタイ
ム(約２０秒）で割った値に設定されている。

【００１１】予熱型1の熱分布バラツキを低減するた
め、ヒータ3は外側４０個を4ゾーン（１０個／1ゾー
ン）に、中央9本を1ゾーンの計5ゾーンに分割され、各
ゾーンに１個計５個の例えば熱電対式温度センサ４が設
けられている。温度センサ４の検出出力は図示しない5
台の温度調節器にフィードバックされ、予熱型１は所定
温度に維持制御される。また放熱を防止するため、予熱
型１の外周を断熱板5で囲い、ベース１０と予熱型１の
間にはステンレス板6を挟さむ構造とした。

【００１２】予熱型１の下方には、エアシリンダ７及び
エジェクトピン８から構成される押上げ機構及びこの押
上げ機構を各挿入穴２の下方に移動させる本発明送り手
段を構成するＸ−Ｙテーブル９が設けられている。エジ
ェクトピン８はエアシリンダ７によって上昇されて挿入
穴２内の電機子軸２３を上方に押上げる。押上げられた
電機子軸２３は図示しないロボットハンドにより次工程
の樹脂被覆のための金型内に搬送される。なお電機子軸
２３の挿入穴２内への挿入操作も前記ロボットハンドに
より行われる。

【００１３】前記樹脂被覆は、予熱型１から取り出さ
れた電機子軸２３を金型内にセットする→金型を閉じ
る→樹脂を金型内に充填する→樹脂硬化→金型を
開ける→金型より成形品すなわち電機子軸２３を取出
すという様な工程を経て成形される。成形サイクル短縮
を図るため、成形機は６個の金型からなる図示しないロ
ータリ式射出成形機を採用し、前記工程を６個所のステ
ーションで分割して行っている。この中でインデックス
時間の基準となるのは、樹脂を金型内に充填する工程を
持つステーションである。ここでは射出シリンダを前
進させて金型にセット→樹脂を金型に射出→次の成
形に使用する樹脂を計量→シリンダを後退→次の金
型をインデックスするという複数の工程を必要とし、こ
れら工程に要する時間を成形サイクルとし約２０秒とし
た。

【００１４】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、電機子軸
を精度良くかつ短時間に加熱することができ、次段の樹
脂被覆を確実に行えるようになる。また自動化に対応す
ることも可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明加熱装置の一実施形態を示す一部断面側
面図。

【図２】図１の予熱型を示す平面図。

【図３】熱風乾操炉の一例を示す一部断面正面図。

【符号の説明】

1は予熱型、2は電機子軸挿入穴、3はヒータ、4は温度セ
ンサ、5は断熱板、6はステンレス板、7はエアシリン
ダ、8はエジェクトピン、9はＸ−Ｙテーブル、１０はベ
ース、２３は電機子軸である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電機子軸に合成樹脂を被覆して二重絶縁
   構造とした電動機において、 電機子軸を所定温度に加熱するに要する必要加熱時間
   を、電機子軸に合成樹脂を被覆する作業に要する成形サ
   イクルタイムで割った数の電機子軸挿入穴、挿入穴の周
   囲にヒータを有し、所定数の挿入穴、ヒータをゾーンに
   分け、ゾーン内に少なくとも１個の温度センサを設けた
   予熱型を備え、所定温度に設定された予熱型の挿入穴内
   に電機子軸を挿入して電機子軸を所定温度に加熱するこ
   とを特徴とした電動機電機子軸の加熱装置。
2. 【請求項２】 前記予熱型の下方に電機子軸押上げ機構
   及び押上げ機構を挿入穴下方に移動させる送り手段を設
   けたことを特徴とする請求項１記載の電動機電機子軸の
   加熱装置。