JP2014192945A - 樹脂含浸装置及び樹脂含浸方法 - Google Patents

Abstract

【課題】コイル巻装体に対し熱硬化性樹脂を含浸硬化させるものにあって、余分な樹脂の使用を抑える。
【解決手段】樹脂含浸装置１１は、ロータ１を、軸心（シャフト２）を水平にして回転させながら、塗布ノズルから流動性あるエポキシ樹脂を滴下して巻線部分に含浸させる塗布工程を実行する塗布機構１２と、ロータ１を、軸心を水平にして回転させながら、該ロータ１の巻線部分に含浸されたエポキシ樹脂を加熱して硬化させる加熱硬化工程を実行する加熱硬化機構１３と、ロータ１を塗布機構１２から加熱硬化機構１３に移載する移載工程を実行する移載機構１４とを備えている。塗布機構１２部分は、加熱硬化機構１３の熱風室２３とは熱的に区画されており、常温で塗布工程を実行する。
【選択図】図１

Description

本発明は、コイル巻装体に対し、熱硬化性樹脂を含浸させ、硬化させるための樹脂含浸装置及び樹脂含浸方法に関する。

コイル巻装体、例えば自動車のオルタネータのロータ１には、図７、図８に示すように、ランデル型ロータコアと称されるものが採用されている。このロータ１は、シャフト２、軸方向に２分割された形態の一対のロータコア（ポールコア）３，３、ロータコア３，３内に収容される巻線４を備えている。ロータコア３，３は、複数（例えば８個）の爪部を有し、それら爪部が組合わされる形態とされる。尚、ロータコア３，３の両端面には、夫々ファン５が設けられている。

このとき、図７に示すように、ロータコア３，３の外周面には、ロータコア３，３間に位置して、円周方向にジグザグに延びる形態のスリット（隙間）３ａが形成されており、前記巻線４は、そのスリット３ａの内周側に配置される。そして、前記巻線４の固着や絶縁性向上等のために、樹脂含浸装置を用いて、スリット３ａを通して巻線４部分に熱硬化性樹脂（エポキシ樹脂）を含浸させ、硬化させることが行われる（例えば、特許文献１参照）。

詳しく図示はしないが、従来の樹脂含浸装置は、前記ロータ１を１９０℃に加熱（予熱）するための加熱室、図９に一部示す塗布機構６、巻線４に対する含浸後のエポキシ樹脂を硬化させるための保温室等を備えている。前記塗布機構６は、図９に示すように、円形状をなし垂直軸を中心に図で矢印Ａ方向（左回り方向）に所定角度（４５度）ずつ回転されるインデックステーブル７を備えると共に、そのインデックステーブル７上の外周部の８か所（４５度間隔）に、チャック装置８を備えている。

前記チャック装置８は、前記ロータ１のシャフト２の端部を、該シャフト２が外周（放射）方向に延びて水平になるように保持すると共に、図示しない回転機構により該シャフト２（ロータ１）を矢印Ｂ方向に回転（自転）させるように構成されている。また、前記インデックステーブル７には、図で右側に位置してワーク取出位置７ａが設けられ、そこから４５度矢印Ａ方向に進んだ位置が、ワークセット位置７ｂとされ、更に４５度進んだ位置が樹脂含浸位置７ｃとされている。樹脂含浸位置７ｃの上方には、図７に示すように、樹脂を滴下する塗布ノズル９が設けられている。

これにて、前記ロータ１は、加熱室において１９０℃に予熱された後、塗布機構６のワークセット位置７ｂに搬入され、チャック装置８に保持される。次いで、樹脂含浸位置７ｃに進み、前記スリット３ａに沿って該塗布ノズル９からエポキシ樹脂を滴下して含浸させる。この塗布ノズル９からエポキシ樹脂を滴下させる際には、塗布ノズル９が前記スリット３ａに沿って相対的に移動するように、ロータ１を回転させながら、その回転と同期して塗布ノズル９を矢印Ｃ方向（軸方向に平行）に往復移動させる。この場合、塗布ノズル９から滴下されるエポキシ樹脂を、スリット３ａに沿う軌跡を描くように追従させるために、ロータ１の回転は比較的低速となる。

その後、図９に示すように、ロータ１は、引続き矢印Ｂ方向への回転（自転）を継続しながら、矢印Ａ方向に順次進む。含浸されたエポキシ樹脂が、その間に巻線４の内部まで浸透すると共にゲル化され、ワーク取出位置７ａにおいて取出される。この後、ロータ１は保温室に収容され、巻線４に含浸されたエポキシ樹脂が硬化される。

特開２００６−１３６１５９号公報

しかしながら、上記従来構成では、ロータ１を予熱した上で、エポキシ樹脂の含浸処理を行うため、次のような問題点があった。即ち、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂は、常温から温度上昇（加熱）していくに伴い、粘度が一旦低下して液状となり、その後粘度が上昇（硬化）するという粘度挙動を呈する（図６参照）。このとき、ロータ１が予熱されて高温になっていることにより、ロータコア３部分に滴下されたエポキシ樹脂は、すぐに粘度が低下して液状となり、容易に垂れ落ちて蒸発してしまう。そのため、垂れ落ちて蒸発する分を予め見越してエポキシ樹脂の含浸塗布を行うようにしており、エポキシ樹脂を必要以上に余分に消費してしまうことになる。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、コイル巻装体に対し、熱硬化性樹脂を含浸硬化させるものにあって、余分な樹脂の使用を抑えることができる樹脂含浸装置及び樹脂含浸方法を提供するにある。

上記目的を達成するために、本発明の樹脂含浸装置は、コイル巻装体に対し、熱硬化性樹脂を含浸硬化させるものにあって、前記コイル巻装体を、軸心を水平にして回転させながら、塗布ノズルから流動性ある熱硬化性樹脂を滴下して含浸させる塗布機構と、前記コイル巻装体を、軸心を水平にして回転させながら、該コイル巻装体に含浸された熱硬化性樹脂を加熱して硬化させる加熱硬化機構と、前記コイル巻装体を前記塗布機構から前記加熱硬化機構に移載する移載機構とを備えると共に、前記塗布機構は、前記コイル巻装体に対する熱硬化性樹脂の含浸を常温で実行するように構成されているところに特徴を有する（請求項１の発明）。

また、本発明の樹脂含浸方法は、コイル巻装体に対し、熱硬化性樹脂を含浸硬化させる方法にあって、前記コイル巻装体を、塗布機構により、軸心を水平にして回転させながら、塗布ノズルから流動性ある熱硬化性樹脂を滴下して含浸させる塗布工程と、前記塗布工程が完了した前記コイル巻装体を、移載機構により加熱硬化機構に移載させる移載工程と、前記コイル巻装体を、前記加熱硬化機構により、軸心を水平にして回転させながら、該コイル巻装体に含浸された熱硬化性樹脂を加熱して硬化させる加熱硬化工程とを含むと共に、前記塗布工程は、前記コイル巻装体に対する熱硬化性樹脂の含浸を常温で実行するところに特徴を有する（請求項７の発明）。

上記構成によれば、コイル巻装体に対し、塗布機構により、軸心を水平にして回転させながら、塗布ノズルから流動性ある熱硬化性樹脂を滴下して含浸させる塗布の工程が実行されることにより、コイル巻装体に熱硬化性樹脂が含浸される。次いで、移載機構により移載の工程が実行されることにより、コイル巻装体が塗布機構から加熱硬化機構に移載される。この後、コイル巻装体に対し、加熱硬化機構により、軸心を水平にして回転させながら、該コイル巻装体に含浸された熱硬化性樹脂を加熱して硬化させる加熱硬化の工程が実行される。

ここで、熱硬化性樹脂を滴下させる塗布の工程は、加熱硬化の工程とは別の装置（工程）によって行われるので、コイル巻装体に対する熱硬化性樹脂の含浸を常温で実行することができる。この場合、熱硬化性樹脂の含浸を常温で行うことにより、熱硬化性樹脂の粘度低下を抑制することができるので、コイル巻装体の回転速度が比較的低速であっても、熱硬化性樹脂が垂れ落ちてしまうことを防止することができる。そして、加熱硬化の工程がコイル巻装体を回転させながら行われることにより、含浸された熱硬化性樹脂を落下させることなく硬化させることができる。

本発明の樹脂含浸装置においては、前記塗布機構は、前記コイル巻装体を第１の回転速度で回転させ、前記加熱硬化機構は、前記コイル巻装体を前記第１の回転速度よりも高速の第２の回転速度で回転させるように構成することができる（請求項２の発明）。これによれば、塗布機構においては、コイル巻装体が比較的低速で回転されるので、塗布ノズルからのコイル巻装体の必要な箇所への熱硬化性樹脂の滴下の作業を位置精度良く行うことができる。加熱硬化機構にあっては、含浸された熱硬化性樹脂の粘度が低下して液状となった場合でも、コイル巻装体を、液状の熱硬化性樹脂が垂れ落ちることがない程度に十分な高速で回転させることができる。

このとき、前記移載機構を、前記コイル巻装体を前記塗布機構から回転させた状態のまま受取り、前記加熱硬化機構まで搬送して受渡すように構成すると共に、前記コイル巻装体を受取ってから受渡すまでの搬送時において、前記コイル巻装体の回転速度を前記第１の回転速度から前記第２の回転速度に上昇させるように構成することができる（請求項３の発明）。これによれば、コイル巻装体の回転速度の切替えを、熱硬化性樹脂の含浸及び硬化の処理の工程に支障をきたすことなく、スムーズに行うことができる。

また、本発明においては、前記加熱硬化機構を、前記コイル巻装体が搬入位置から取出し位置まで移動され内部に熱風が供給される熱風室を備えて構成すると共に、前記熱風室を、前記搬入位置から取出し位置までに、風量の相違するものを含む複数のゾーンを有し、前記コイル巻装体が、それら複数のゾーンを順に移動されるように構成することができる（請求項４の発明）。これによれば、コイル巻装体に含浸された熱硬化性樹脂を、熱風により効率的に加熱、硬化させることができると共に、複数のゾーンにおける熱風の風量制御を行うことにより、液状の熱硬化性樹脂が飛ばされないようにする等、熱硬化性樹脂の粘度の挙動に応じた加熱を行うことができる。

このとき、前記複数のゾーンを上下複数段に配置し、前記コイル巻装体が、下側のゾーンを先に通過した後、上側のゾーンへ移動するように構成することができる（請求項５の発明）。これによれば、複数のゾーンを上下に立体的に配置することによって、平面的に配置する場合と比べて省スペース化を図ることができる。しかも、熱硬化性樹脂の粘度が一旦低下して液状となるのは、加熱硬化の工程の初期、つまりコイル巻装体が下段のゾーンに位置している時点なので、仮にコイル巻装体から液状の熱硬化性樹脂が下方に垂れ落ちることがあっても、別のコイル巻装体に付着することはない。

さらに、前記加熱硬化機構においては、前記コイル巻装体を回転及び移動させるための駆動機構を、前記熱風室の外部に区画された形態で配設することができる（請求項６の発明）。これによれば、熱風による駆動機構の温度上昇を抑制することができ、駆動機構の保護、ひいては長寿命化を図ることができる。

本発明の一実施例を示すもので、樹脂含浸装置の全体構成を模式的に示す平面図 移載機構のチャック部分の構成を示す側面図 ロータの受取りの手順を説明するための図 加熱硬化機構の熱風室内の構成を概略的に示す正面図 加熱硬化機構の構成を示す縦断側面図 エポキシ樹脂の粘度挙動を示す特性図 ロータに対する樹脂の滴下時の様子を概略的に示す斜視図 オルタネータのロータの構成を示す縦断面図 従来例を示すもので、塗布機構を概略的に示す平面図

以下、本発明を具体化した一実施例について、図１ないし図６を参照しながら説明する。尚、本実施例においても、図７、図８に示したように、コイル巻装体として、例えば自動車のオルタネータのロータ（ランデル型ロータコア）１の巻線４部分に、熱硬化性樹脂としてのエポキシ樹脂を含浸させる場合を具体例としている。従って、図７、図８に示したロータ１については、新たな図示や説明を省略し、符号も共通して使用する。

図１は、本実施例に係る樹脂含浸装置１１の平面的に見た全体構成を概略的に示している。この樹脂含浸装置１１は、塗布機構１２と、加熱硬化機構１３と、移載機構１４とを備えている。そのうち塗布機構１２は、前記ロータ１を、軸心（シャフト２）を水平にして回転させながら、塗布ノズル９（図７参照）から流動性ある熱硬化性樹脂この場合エポキシ樹脂を滴下して巻線４部分に含浸させる塗布工程を実行するものである。

また、前記移載機構１４は、前記塗布機構１２と加熱硬化機構１３との間に位置して設けられ、前記ロータ１を前記塗布機構１２から前記加熱硬化機構１３に移載する移載工程を実行するものである。前記加熱硬化機構１３は、前記ロータ１を、軸心を水平にして回転させながら、該ロータ１の巻線４部分に含浸されたエポキシ樹脂を加熱して硬化させる加熱硬化工程を実行するものである。これらの詳しい構成は後述する。

前記塗布機構１２は、図１に模式的に示すように、円形状のインデックステーブル１５の上面に、１８０度間隔の２箇所に位置してチャック機構１６を備えている。このとき、インデックステーブル１５の図１で手前側が塗布作業位置とされ、奥側が取出し位置とされている。そして、インデックステーブル１５の塗布作業位置の上方に、エポキシ樹脂を滴下させる塗布ノズル９が設けられている。この塗布ノズル９は、図示しない塗布ノズル駆動機構により、インデックステーブル１５の直径方向（図７で矢印Ｃ方向）に往復移動されるようになっている。

前記チャック機構１６は、図３にも一部示すように、前記ロータ１のシャフト２の一端部を軸方向外側から把持するエア駆動式のクランプ部１６ａを備えていると共に、このクランプ部１６ａを、水平軸を中心に同軸回転駆動する図示しない回転駆動機構を備えている。これにて、前記ロータ１は、前記塗布作業位置において、チャック機構１６のクランプ部１６ａにより把持された状態で、軸心をインデックステーブル１５の外周方向に水平に延びるようにしながら例えば矢印Ｂ方向に回転（自転）される。そして、その回転と同期して塗布ノズル９を矢印Ｃ方向（軸方向に平行）に往復移動させながら、塗布ノズル９からエポキシ樹脂を滴下させることにより、相対的にスリット３ａに沿う軌跡を描くようにしながら含浸塗布の作業が実行される。

この塗布作業にあっては、塗布ノズル９から滴下されるエポキシ樹脂は、一定の粘性を有するので、塗布ノズル９から吐出されるエポキシ樹脂をスリット３ａに沿って追従させるために、ロータ１の回転速度は、比較的低速な第１の回転速度（例えば１０ｒｐｍ）とされている。このとき、塗布機構１２部分は、後述する加熱硬化機構１３の熱風室２３とは熱的に区画されており、常温（室温）で塗布工程が実行されるようになっている。エポキシ樹脂が含浸塗布されたロータ１は、チャック機構１６に保持されて回転が継続された状態で、インデックステーブル１５の回転駆動により取出し位置へ移動される。

前記移載機構１４は、移載用ロボット１７と、そのアームの先端に設けられるロボットチャック機構１８とを備えている。前記移載用ロボット１７は、例えば６軸型ロボットアームを備えており、その先端にフランジ部１７ａ（図２参照）を有している。そして、図２に示すように、前記ロボットチャック機構１８は、前記フランジ部１７ａに取付けられるベース部１８ａに、横向き（水平向き）に設けられたエア駆動式のクランプ部１９、及び、このクランプ部１９の開閉（把持、開放）を行う開閉機構２０を、水平軸を中心に回転可能に備えている。前記開閉機構２０は、ロータリジョイント２０ａを含んで構成されている。

また、前記ベース部１８ａには、前記クランプ部１９を開閉機構２０と共に回転駆動するためのモータ２１ａを含む回転駆動機構２１が設けられている。回転駆動機構２１の回転駆動力は、ギヤ機構２１ｂを介して減速されてクランプ部１９（及び開閉機構２０）に伝達される。このとき、モータ２１ａとギヤ機構２１ｂとの間には、クランプ部１９（及び開閉機構２０）に対する回転駆動力の伝達、切離しを行うための、電磁駆動式のクラッチ２２が設けられている。

これにて、詳しくは後述するように、移載機構１４は、塗布工程が完了し取出し位置へ移動されたロータ１を、ロボットチャック機構１８により、前記塗布機構１２のチャック機構１６から回転させた状態のまま受取る。そして、受取ったロータ１を移載用ロボット１７により前記加熱硬化機構１３のセット位置１３ａ（後述）まで搬送して受渡すように構成されている。このとき、ロータ１を受取ってから加熱硬化機構１３側に受渡すまでの搬送時において、ロータ１の回転速度を第１の回転速度から、それよりも高速の第２の回転速度（例えば２０ｒｐｍ）に上昇させる。

前記加熱硬化機構１３は、図４及び図５に示すように、熱風室２３、この熱風室２３内に例えば１９５℃の熱風を供給するための熱風供給機構２４、前記熱風室２３内においてロータ１を搬送するワーク搬送機構２５を備えている。前記熱風室２３は、図５に示すように、図で左右方向に長く構成され、図で左端部にワーク出入口２３ａを有している。また、熱風室２３内には、複数この場合６つのＺ１〜Ｚ６が設けられている。即ち、熱風室２３内の中段部の左側部位が第１のゾーンＺ１、中段部の左右方向中間部が第２のゾーンＺ２、中段部の右側部位が第３のゾーンＺ３、上段部の右側部位が第４のゾーンＺ４、上段部の左右方向中間部が第５のゾーンＺ５、上段部の左側部位が第６のゾーンＺ６とされている。

前記ワーク搬送機構２５は、前記ロータ１のシャフト２の一端部を水平に吸着保持する多数個の保持治具２６を有している。これと共に、これら保持治具２６（ひいてはロータ１）を矢印Ｂ方向に回転（自転）させながら、矢印Ｄ方向に搬送（移動）させる駆動機構２７を有して構成される。前記駆動機構２７は、保持治具２６ひいてはロータ１をワーク出入口２３ａの外側（図５で左側）のセット位置１３ａから、熱風室２３内の中段部位を右方に搬送する。さらに、熱風室２３内の右端部で上方に折返し、熱風室２３内の上部寄り部位を左方に搬送し、ワーク出入口２３ａの外側の取出し位置１３ｂに搬送するように構成されている。

これにて、保持治具２６に保持されたロータ１は、駆動機構２７により、熱風室２３内の第１〜第６のゾーンＺ１〜Ｚ６を順に移動される。この場合、ロータ１は、先に、下段側のゾーンＺ１〜Ｚ３を順に通過し、その後、上段側のゾーンＺ４〜Ｚ６へ移動するように構成されている。尚、前記ロータ１がセット位置１３ａから取出し位置１３ｂまで全ゾーンＺ１〜Ｚ６を搬送される時間（搬送速度）は、含浸されたエポキシ樹脂が硬化するに必要十分な時間（熱量）となっている。尚、ワーク出入口２３ａの外側のセット位置１３ａ及び取出し位置１３ｂでは、熱風室２３とは熱的に一定の隔離がなされており、常温に近い温度とされている。

前記駆動機構２７は、具体的には、図４に示すように、熱風室２３の背壁部のスリット２３ｂを貫通して後方に延びる駆動軸２８を有している。前記各保持治具２６は、各駆動軸２８の先端に連結されている。そして、それら多数個の駆動軸２８は、図５に示す駆動輪２９と駆動輪３０との間に無端ループ状に掛渡されたコンベア３１に、所定間隔で取付けられている。

詳しく図示はしないが、駆動機構２７は、前記駆動軸２８の後端部に設けられたスプロケット３２（図４参照）やチェーン等を備えており、チェーンの駆動により、駆動軸２８（保持治具２６）を矢印Ｂ方向に回転（自転）させながら、矢印Ｄ方向（図５参照）に搬送（移動）するように構成されている。このとき、駆動機構２７は、熱風室２３の外部にその背壁部を隔てて区画された形態で配設されている。

前記熱風供給機構２４は、ファン装置やヒータ等からなる図示しない熱風供給源を備えると共に、熱風室２３の背壁部側に位置して、前記熱風室２３の各ゾーンＺ１〜Ｚ６に対応して熱風を供給する熱風供給ダクト３４を備えている。各熱風供給ダクト３４の先端部は、図５に示すように、熱風室２３内の各ゾーンＺ１〜Ｚ６における、ロータ１の搬送経路のすぐ上部に位置して、下向きの熱風供給口３５に接続されている。尚、熱風室２３の背壁部の下段部には、排気口３６ａが設けられており、この排気口３６ａに接続された排気ダクト３６によって排気がなされるようになっている。

これにて、熱風室２３内の各ゾーンＺ１〜Ｚ６には、熱風供給口３５から例えば１９５℃の熱風が供給されるのであるが、ここでは、各ゾーンＺ１〜Ｚ６毎に供給される熱風の風量が相違するようになっている。具体的には、例えば、第１のゾーンＺ１では、風量が６ｍ／ｓ、第２〜第４のゾーンＺ２〜Ｚ４では、風量が１５ｍ／ｓ、第５，第６のゾーンＺ５，Ｚ６では、風量が１８ｍ／ｓとされている。

尚、図示はしないが、前記塗布機構１２、加熱硬化機構１３、移載機構１４は、コンピュータを主体とした制御装置により、所定の運転プログラムに従って制御される。これにより、樹脂含浸装置１１は、多数個のロータ１に対する塗布工程、移載工程、加熱硬化工程の各工程を順に自動的に実行する。

次に、上記構成の樹脂含浸装置１１における、ロータ１に対する樹脂含浸の作業の手順（工程）について述べる。まず、塗布機構１２による塗布工程が実行される。上記したように、この塗布工程にあっては、図１に示すように、塗布作業位置において、チャック機構１６のクランプ部１６ａにより把持されたロータ１を、軸心（シャフト２）を水平にして第１の回転速度（１０ｒｐｍ）で矢印Ｂ方向に回転（自転）させ、その回転と同期して塗布ノズル９を矢印Ｃ方向（軸方向に平行）に往復移動させながら、塗布ノズル９からスリット３ａに沿うようにエポキシ樹脂を滴下させることにより行われる。このとき、ロータ１が比較的低速で回転されるので、塗布ノズル９からのエポキシ樹脂の滴下の作業を位置精度良く行うことができる。

ここで、含浸されるエポキシ樹脂（熱硬化性樹脂）は、図６に示すような粘度挙動を呈することが知られており、常温（室温）においては、粘度が比較的低く一定の流動性を有するものの、液体のようなさらさらとしたものではない。塗布工程は、エポキシ樹脂の含浸が常温で行われるので、エポキシ樹脂の粘度低下を抑制することができる。このためコイル１の回転速度が比較的低速な第１の回転速度であっても、エポキシ樹脂が垂れ落ちてしまうことを防止することができる。エポキシ樹脂が含浸塗布されたロータ１は、チャック機構１６に保持されて回転が継続された状態で、取出し位置へ移動される。

次いで、塗布工程が終了し、取出し位置に移動されたロータ１を、移載機構１４により、加熱硬化機構１３のセット位置１３ａへ移載して保持治具２６に保持させる移載の工程が実行される。図３は、チャック機構１６に保持され回転されているロータ１を、移載機構１４のロボットチャック機構１８が受取る際の手順を示している。即ち、まず、図３（ａ）に示すように、ロータ１は、取出し位置において塗布機構１２のチャック機構１６によってシャフト２の一端が保持された状態で矢印Ｂ方向に回転されている。移載機構１４のロボットチャック機構１８は、クランプ部１９を開いた状態で、第１の回転速度で矢印Ｂ方向に回転しながらシャフト２の他端側からロータ１に接近（前進）する。

次いで、図３（ｂ）に示すように、ロボットチャック機構１８のクランプ部１９により、ロータ１のシャフト２の他端部を把持するのであるが、このとき把持の直前にクラッチ２２を切ることにより、クランプ部１９がシャフト２を把持した状態で、ロータ１と一体的に矢印Ｂ方向に共回りする状態となる。引続き、図３（ｃ）に示すように、チャック機構１６によるロータ１のシャフト２の把持を開放すると共に、それと同時にクラッチ２２をつなぐことにより、受取り行われる。このときには、ロータ１がクランプ部１９に保持された状態で、継続して矢印Ｂ方向に回転されるようになる。

そして、図示はしないが、受取られたロータ１は、移載用ロボット１７により、加熱硬化機構１３のセット位置１３ａに移動され、セット位置１３ａに位置されている保持治具２６に受渡される。このとき、保持治具２６は、第２の回転速度（例えば２０ｒｐｍ）で矢印Ｂ方向に回転しており、移載用ロボット１７のロボットチャック機構１８は、ロータ１を受取ってから加熱硬化機構１３側に受渡すまでの搬送時において、クランプ部１９（ロータ１）の回転速度を、第１の回転速度から第２の回転速度に上昇させるようになっている。これにより、ロータ１の回転速度の切替えを、熱硬化性樹脂の含浸及び硬化の処理の工程に支障をきたすことなく、スムーズに行うことができる。

加熱硬化機構１３のセット位置１３ａにおいて保持治具２６に受渡されたロータ１は、図５に示すように、矢印Ｄ方向に移動され、出入口２３ａから熱風室２３内に進入し、加熱硬化機構１３による加熱硬化の工程が実行される。この加熱硬化工程では、保持治具２６に保持されたロータ１が、ワーク搬送機構２５により、シャフト２を水平にしながら比較的高速な第２の回転速度で矢印Ｂ方向に回転（自転）され、これと共に、熱風室２３内を矢印Ｄ方向に移動（搬送）される。これにより、第１のゾーンＺ１〜第６のゾーンＺ６を順に通り熱風加熱により、含浸されたエポキシ樹脂の硬化がなされる。

ここで、図６に示すように、この加熱硬化工程にあって、ロータ１に塗布含浸された常温のエポキシ樹脂は、次第に加熱されていくことにより、加熱の初期において、粘度が一旦低下してさらさらな液状となり、その後さらなる加熱によって次第に粘度が上昇し硬化が進むといった粘度特性を呈する。本実施形態では、加熱硬化の工程では、第１のゾーンＺ１でエポキシ樹脂の粘度が低下して液状となった場合でも、液状のエポキシ樹脂が垂れ落ちることがない程度に十分な高速（第２の回転速度）でロータ１が回転（自転）される。これにより、エポキシ樹脂は、巻線４の内部まで浸透し、且つ全体として円周方向に均等に含浸、硬化される。

また、このとき、ロータ１が最初に通過する第１のゾーンＺ１においては、熱風の風速を小さくしたので、液状となったエポキシ樹脂が熱風で飛ばされるといったことを未然に防止することができる。第２〜第６のゾーンＺ２〜Ｚ６においても、先に行くほど風量が大きくなるように構成したので、含浸されたエポキシ樹脂を熱風により効率的に加熱、硬化させることができる。

更に、熱風室２３内に複数のゾーンＺ１〜Ｚ６を上下に立体的に配置することによって、平面的に配置する場合と比べて省スペース化を図ることができる。しかも、エポキシ樹脂の粘度が一旦低下して液状となるのは、加熱硬化の工程の初期、つまりロータ１が下段のゾーン（この場合第１のゾーンＺ１）に位置している時点なので、仮にロータ１から液状のエポキシ樹脂が下方に垂れ落ちることがあっても、別のロータ１に付着するといったことを未然に防止することができる。

加熱硬化工程を終了したロータ１は、出入口２３ａを通って熱風室２３内から搬出され、取出し位置１３ｂにおいて取出される。尚、加熱硬化機構１３においては、ロータ１を回転及び搬送するための駆動機構２７を、熱風室２３の外部に区画された形態で配設するようにしたので、熱風による駆動機構２７の温度上昇を抑制することができ、例えばチェーンの伸び等を防止し、駆動機構２７の保護、ひいては長寿命化を図ることができる。

このように本実施例の樹脂含浸装置１１及び樹脂含浸方法によれば、塗布機構１２（塗布工程）、移載機構１４（移載工程）、加熱硬化機構１３（加熱硬化工程）を備え、ロータ１に対しエポキシ樹脂を含浸硬化させるものにあって、従来のようなロータ１に予熱をかけたうえで塗布工程を実行するものと異なり、塗布機構１２（塗布工程）を、常温で実行するように構成した。

これにより、塗布工程において、エポキシ樹脂の粘度低下を抑制することができるので、ロータ１の回転速度が比較的低速であっても、エポキシ樹脂が垂れ落ちてしまうことを防止することができる。そして、加熱硬化工程がロータ１を回転させながら行われることにより、含浸されたエポキシ樹脂を落下させることなく硬化させることができる。この結果、本実施例によれば、ロータ１に対しエポキシ樹脂を含浸硬化させるものにあって、余分な樹脂の使用を抑えることができる等の優れた効果を得ることができる。

尚、上記実施例では、コイル巻装体としてのオルタネータのロータ１に適用するようにしたが、これに限らず、回転電機のロータ全般に適用することができる。また、含浸する樹脂の種類も、エポキシ樹脂に限らず、熱硬化性樹脂全般を用いることができる。また、上記実施例では、熱風室のゾーンの数や区画の仕方、温度や風量等についても、一例を示したに過ぎない。その他、塗布機構１２、加熱硬化機構１３のワーク搬送機構２５や駆動機構２７、移載機構１４のハードウエア構成等についても種々の変形が可能である等、本発明は要旨を逸脱しない範囲内で適宜変更して実施し得るものである。

図面中、１はロータ（コイル巻装体）、２はシャフト、４は巻線、９は塗布ノズル、１１は樹脂含浸装置、１２は塗布機構、１３は加熱硬化機構、１４は移載機構、１６はチャック機構、１７は移載用ロボット、１８はロボットチャック機構、２３は熱風室、２４は熱風供給機構、２５はワーク搬送機構、２６は保持治具、２７は駆動機構、Ｚ１〜Ｚ６はゾーンを示す。

Claims (7)

1. コイル巻装体に対し、熱硬化性樹脂を含浸させ、硬化させるための装置であって、
   前記コイル巻装体を、軸心を水平にして回転させながら、塗布ノズルから流動性ある熱硬化性樹脂を滴下して含浸させる塗布機構と、
   前記コイル巻装体を、軸心を水平にして回転させながら、該コイル巻装体に含浸された熱硬化性樹脂を加熱して硬化させる加熱硬化機構と、
   前記コイル巻装体を前記塗布機構から前記加熱硬化機構に移載する移載機構とを備えると共に、
   前記塗布機構は、前記コイル巻装体に対する熱硬化性樹脂の含浸を常温で実行するように構成されていることを特徴とする樹脂含浸装置。
2. 前記塗布機構は、前記コイル巻装体を第１の回転速度で回転させ、
   前記加熱硬化機構は、前記コイル巻装体を前記第１の回転速度よりも高速の第２の回転速度で回転させるように構成されていることを特徴とする請求項１記載の樹脂含浸装置。
3. 前記移載機構は、前記コイル巻装体を、前記塗布機構から回転させた状態のまま受取り、前記加熱硬化機構まで搬送して受渡すように構成されていると共に、
   前記コイル巻装体を受取ってから受渡すまでの搬送時において、前記コイル巻装体の回転速度を前記第１の回転速度から前記第２の回転速度に上昇させることを特徴とする請求項２記載の樹脂含浸装置。
4. 前記加熱硬化機構は、前記コイル巻装体が搬入位置から取出し位置まで移動され内部に熱風が供給される熱風室を備えると共に、
   前記熱風室は、前記搬入位置から取出し位置までに、風量の相違するものを含む複数のゾーンを有し、前記コイル巻装体が、それら複数のゾーンを順に移動されることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の樹脂含浸装置。
5. 前記複数のゾーンは上下複数段に配置され、前記コイル巻装体は、下側のゾーンを先に通過した後、上側のゾーンへ移動するように構成されていることを特徴とする請求項４記載の樹脂含浸装置。
6. 前記加熱硬化機構は、前記コイル巻装体を回転及び移動させるための駆動機構を備え、前記駆動機構は、前記熱風室の外部に区画された形態で配設されていることを特徴とする請求項４又は５記載の樹脂含浸装置。
7. コイル巻装体に対し、熱硬化性樹脂を含浸させ、硬化させるための樹脂含浸方法であって、
   前記コイル巻装体を、塗布機構により、軸心を水平にして回転させながら、塗布ノズルから流動性ある熱硬化性樹脂を滴下して含浸させる塗布工程と、
   前記塗布工程が完了した前記コイル巻装体を、移載機構により加熱硬化機構に移載させる移載工程と、
   前記コイル巻装体を、前記加熱硬化機構により、軸心を水平にして回転させながら、該コイル巻装体に含浸された熱硬化性樹脂を加熱して硬化させる加熱硬化工程とを含むと共に、
   前記塗布工程は、前記コイル巻装体に対する熱硬化性樹脂の含浸を常温で実行することを特徴とする樹脂含浸方法。

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