JP2018068104A - モータ用ボビン及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】モータジェネレータなどの高効率化・大出力化に耐え得るモータ用ボビンを提供する。【解決手段】巻線が巻回されるモータ用ボビン１の製造方法であって、射出成型のキャビティ内に、絶縁シート１２及びコア材２を配置し、樹脂を射出する射出成型によってモータ用ボビン１が形成され、モータ用ボビンが絶縁シート１２と樹脂成型体４とからなる、製造方法。樹脂成型体４に巻き線の位置決め用の溝を形成する。樹脂成型体４は、アミド結合を有するポリマーを用いて形成される樹脂成型体４であり、樹脂成型体４と当接している絶縁シート１２の面は、アラミドファイブリッドとアラミド短繊維からなるアラミド紙で構成されている。【選択図】図１

Description

本発明はモータ用ボビン、さらに詳しくは、たとえばハイブリッドカーや電気自動車等のモータジェネレータを構成するモータステータ等において、巻線が巻回されるモータ用のボビン及びその製造方法に関する。

ハイブリッドカーや電気自動車には、電気モータ及び発電機として選択的に機能するモータジェネレータが搭載される。かかるモータジェネレータは、たとえば軸心まわりに回転可能に支持された出力軸に固定された円柱状のローターと、該ローターの外周面に対して所定の隙間を隔てた内周面を有するモータステータと、該モータステータを収容するモータハウジングとを備えたものである。このようなモータジェネレータを構成するモータステータは、一般にコア材と巻線とで構成されており、このコア材と巻線との間を絶縁するために、巻線をモータ用のボビンに巻回し、その巻線が巻回されたボビンをコア材に嵌入している。従来、このようなモータ用ボビンとしては、一般に合成樹脂で構成されており、たとえば集中巻ステーターの場合であれば、ポリフェニレンスルフィド等が用いられている（たとえば特開２００５−１０２４５４号公報及び特開２００２−１４２３９９号公報参照）。また、ポリフェニレンスルフィドとコア材を一体的に成型する方法が開示されている（特開平１１−３４１７１４号公報）。
しかしながら、このような合成樹脂でボビンが構成される場合、そのボビンの厚みは０．６ｍｍ程度が下限とされており、近年のモータジェネレータなどの益々の高効率化、大出力化及びコンパクト化には必ずしも十分な対応ができていない。また、コア材と一体的に成型する方法では、ハイブリッドカーや電気自動車等に使用される大きなサイズモータジェネレータの場合、成型時の周囲の温度変化によってコア材が膨張するときに、合成樹脂が膨張に追随し難く、クラックが発生しやすいなどの課題があった。
このような状況下において、コンパクト化に関し、ボビンボディ部及び鍔部が絶縁紙からなり、且つ該絶縁紙からなるボビンボディ部及び鍔部の少なくとも巻線と接触する面が、芳香族ポリアミド繊維で構成されているモータ用ボビンが提案されている（特開２００８−２６３７０４号公報）。この技術では、基材の表裏両側に接着剤を介して芳香族ポリアミド繊維からなる耐熱シートが設けられた構成からなる絶縁紙を使用しており、接着剤としてはアクリル系接着剤やエポキシ樹脂成分、フェノール樹脂成分、アクリル樹脂成分及びイミダゾール系硬化剤成分を含有する熱硬化性樹脂組成物を使用している。
ここで、高効率及び大出力が要求されるモータジェネレータ用ボビンには、
１）薄いこと（低厚み）、
２）巻き線とコア材の地絡を防ぐこと（高耐電圧、耐部分放電）
３）巻き線の発熱に耐えること（耐熱性）、
４）機械的強度を有すること
５）コア材との良好な密着により巻き線の発熱が効率よくコア材に伝わること（放熱性）の５つの特性を同時に満たすことが必要とされている。特に、低厚みは薄ければその分、巻き線を増量でき、線積率を増加させ、大出力化が可能という意味で、極めて重要であると考えられる。

特開２００５−１０２４５４号公報 特開２００２−１４２３９９号公報 特開平１１−３４１７１４号公報 特開２００８−２６３７０４号公報

本発明は、モータジェネレータなどの高効率化・大出力化に耐えうるモータ用ボビンを提供することを目的とする。

本発明者らはかかる状況に鑑み、モータジェネレータなどの高効率化・大出力化に耐えうるモータ用ボビンを開発すべく鋭意検討を進めた結果、本発明に到達した。
第１の態様において、本発明は、巻線が巻回されるモータ用ボビンの製造方法であって、射出成型のキャビティ内に、絶縁シート及びコア材を配置し、樹脂を射出する射出成型によってモータ用ボビンが形成され、モータ用ボビンが絶縁シートと樹脂成型体とからなる、製造方法を提供する。
第２の態様において、本発明は、モータ用ボビンが少なくともその一部が前記絶縁シートであるボビンボディ部を備えている、第１の態様に記載の製造方法を提供する。
第３の態様において、本発明は、モータ用ボビンが前記ボビンボディ部の両端に連結された一対の樹脂成型体を備えている、第１又は第２の態様に記載の製造方法を提供する。
第４の態様において、本発明は、前記絶縁シートと樹脂成型体とは、接着剤を用いることなく連結固定されている、第１〜第３のいずれかの態様に記載の製造方法を提供する。
第５の態様において、本発明は、絶縁シートと樹脂成型体が接する面に樹脂成型体が含浸している、第１〜第４のいずれかの態様に記載の製造方法を提供する。
第６の態様において、本発明は、樹脂成型体に巻き線の位置決め用の溝がある、第１〜第５のいずれかの態様に記載の製造方法を提供する。
第７の態様において、本発明は、樹脂成型体を成型するときに絶縁シートとの接着を同時に行う、第１〜第６のいずれかの態様に記載のモータ用ボビンの製造方法を提供する。
第８の態様において、本発明は、前記樹脂成型体が、アミド結合を有するポリマーを用いて形成される樹脂成型体であり、前記樹脂成型体と当接している前記絶縁シートの面は、アラミドファイブリッドとアラミド短繊維からなるアラミド紙で構成されている、第１〜第７のいずれかの態様に記載の製造方法を提供する。
第９の態様において、本発明は、第１〜第８のいずれかの態様に記載の製造方法により作製されたモータ用ボビンを提供する。
第１０の態様において、本発明は、第９の態様に記載のモータ用ボビンに巻き線を巻回したステーターを使用している、モータを提供する。
第１１の態様において、本発明は、第９の態様に記載のモータ用ボビンに巻き線を巻回したステーターを使用している、モータジェネレータを提供する。
第１２の態様において、本発明は、第９の態様に記載のモータ用ボビンに巻き線を巻回したステーターを使用している、発電機を提供する。

本発明の一実施形態のコア材を含むモータ用ボビンの斜視図。 図１のモータ用ボビンを構成するコア材の斜視図。 図１のモータ用ボビンを構成する樹脂成型体の斜視図。 図１のモータ用ボビンを構成する折り曲げられた絶縁シートの斜視図。 比較形態のモータ用ボビンの斜視図。 ステータコアと組み合わせる際の図５のモータ用ボビンの配置を示す斜視図。

以下、図面を参照して、本発明の好ましい実施形態のモータ用ボビンについて説明するが、特にこれに限定されるものではない。図１は、本発明の好ましい実施形態のモータ用ボビン１の構成を示す模式的な斜視図である。
モータ用ボビン１は、珪素鋼板等の金属で形成されたコア２を備えている。図２に示されているように、コア２は、略直方体形状を有している。詳細には、コア２は、左右の側壁の高さ方向中央位置を前後に延びる断面矩形状の溝部２ａ、２ｂが形成された略Ｈ字状の断面を有している。
図１に示されているように、ボビン１は、コア２の前後にそれぞれ配置された、樹脂成型体４を備えている。図３の斜視図に示されているように、樹脂成型体４は、直方体状の本体部６と、本体部６の上下にそれぞれ配置された上板部８と下板部１０とを有している。本実施態様のモータ用ボビン１では、本体部６と上板部８と下板部１０とは樹脂によって一体的に形成されている。
上板部８と下板部１０は、本体部６より長い横方向の長さ（幅）と、本体部６と略同一の奥行きを有している。これら、上板部８と下板部１０は、左右両側部が、本体部６から外方に突出するように本体部６の上下に配置されている。この結果、樹脂成型体４も、左右の側壁の高さ方向中央位置を前後に延びる断面矩形状の溝部４ａ、４ｂが形成された略Ｈ字状の断面を有している。
本実施形態のボビン１では、樹脂成型体４は、溝部４ａ、４ｂが、コア２の溝部２ａ、２ｂと整列するように、コア２に対して配置されている。

本実施形態のボビン１は、さらに、絶縁シート１２を備えている。絶縁シート１２は、図４の斜視図に示されているように、長方形の絶縁シートの上下縁部を同一方向に向けて略直角に折り曲げることによって形成された中央部１２ａと、上側折曲部１２ｂと、下側折曲部１２ｃとからなるコ字状の断面形状を有している。
図１に示されているように、絶縁シート１２は、整列して配置されたコア２の溝部２ａ、２ｂと樹脂成型体４の溝部４ａ、４ｂの底に、中央部１２ａの裏面側が接触するようにして、コア２と樹脂成型体４とに取付けられている。
本実施形態のモータ用ボビン１では、各樹脂成型体４の本体部６の外方を向いた側面６ａの全体には、水平方向に延びる巻線の位置決め用の溝１４が多数本、形成されている。
このような構成を有するボビン１は、コア２に対して絶縁シート１２が図１に示されているような配置となるように、コア２と絶縁シート１２を金型内に配置して作製される。金型として、このようにコア２と絶縁シート１２が内部に配置されたとき、樹脂成型体４と同一形状の空間が内部に残存する金型が使用される。金型内に樹脂成型体４を構成する樹脂を注入することにより、樹脂成型体４と同一形状の空間を樹脂で充填し、図１に示されているようなボビン１を得る。

図５は、比較形態のモータ用ボビン１’の斜視図である。
モータ用ボビン１’は、断面コ字状のボビンボディ２’と、ボビンボディ２’の両端に取付けられた一対の樹脂成型体４’とを備えている。
ボビンボディ２’は、長方形の絶縁シートの両側縁部を同一方向に向けて略直角に折り曲げることによって断面コ字状に成形され、中央部分６’と、両側縁の一対の折曲部８’、８ａ’とを備えている。
樹脂成型体４’は、直方体状の本体部１０’と、本体部１０’の両端に設けられた一対の庇部１２’、１２’とを備えている。比較形態のモータ用ボビン１’では、本体部１０
’と一対の庇部１２’、１２’とは一体的に形成されている。各庇部１２’は同一形状を有し、庇部１２’の先端側部分は、本体部１０’から突出する突出部１２ａ’とされてい
る。この結果、樹脂成型体４’は、略コ字状の断面形状を有している。そして、樹脂成型体４’は、各庇部１２’の突出部１２ａ’の内側面１２ｂ’と突出部１２ａ’の突出方向の本体部１０’の側面１０ａ’とで、三方を囲まれた断面が矩形状の空間を形成している
。一対の庇部１２’の突出部１２ａ’の内側面１２ｂ’の間隔は、ボビンボディ２’の中央部分６’の幅と略等しい。

ボビンボディ２’は、長手方向の両端が、それぞれ、各樹脂成型体４’に連結されている。詳細には、断面コ字状のボビンボディ２’は、両端で、中央部分６’の外側面６ａ’
が樹脂成型体４’の本体部１０’の側面１０ａ’に接合し、各折曲部８’の外側面８ａ’が樹脂成型体４’の突出部１２ａ’の内側面１２ｂ’に接合することによって、各樹脂成
型体４’に連結固定されている。
比較形態のモータ用ボビン１’では、各樹脂成型体４’の本体部１０’の外方を向いた側面１０ｂ’の全体には、水平方向に延びる巻線の位置決め用の溝１４’が多数本、形成
されている。
図６に示されているように、比較形態のモータ用ボビン１’では、一方の樹脂成型体４’の本体部１０’の裏面１０ｃ’には突起１６’が、他方の樹脂成型体４’の本体部１０
’の裏面１０ｃ’には凹部１８’が形成されている。これら突起１６’および凹部１８’は、図６に示されているような配置で、一対のモータ用ボビン１’を離間して配置し、こ
の一対のモータ用ボビンの間に配置されたステータコアにモータ用ボビン１’を連結する際に使用されるものである。

（絶縁シート）
本発明において、絶縁シートとして、絶縁性を有する紙、不織布、フィルム、あるいはその複合体、積層シートが使用できる。例えば、アラミドファイブリッドとアラミド短繊維とからなるアラミド紙などの絶縁紙や、ポリフェニレンサルファイドフィルム、ポリイミドフィルム、ポリエーテルエーテルケトンフィルム、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリエチレンナフタレートフィルムなどのプラスチックフィルム、およびその積層シートが挙げられる。特に少なくとも片側の面はアラミドファイブリッドとアラミド短繊維からなるアラミド紙を含む積層シートが好ましい。ここで、アラミド紙を積層するために用いる接着剤としては、当該技術分野において通常用いられる、いずれか適した接着剤を使用することができ、例えば、エポキシ類、アクリル類、フェノール類、ポリウレタン類、シリコン類、ポリエステル類、アミド類などの接着剤が挙げられるがこれらに限定されるものではない。また、上記フィルムとの接着剤による積層の場合、ファイルムは通常延伸されている場合がほとんどで、後に述べる本発明の溶融射出成型法でモータ用ボビンを製造する場合、収縮による積層シートの変形が起こりやすいので、ポリマーを溶融製膜したファイルムと上記アラミド紙を重ね合せて加熱加圧し、ポリマーをアラミド紙中に溶融含浸させた積層シート、ポリマーの抄造物（ウエブ）とアラミド紙とを抄合せるか、重ね合わせて、加熱加圧し、アラミド紙中に樹脂を溶融含浸させた積層シート、アラミド紙上に樹脂を溶融押出して熱融着した積層シートなどが好ましく用いられる。

上記積層シートの層数は積層体の用途、目的に応じて適宜選択できる。例えば、特開２００６−３２１１８３に記載されているようなアラミド紙上に樹脂を溶融押出して熱融着する方法で作製された芳香族ポリアミド樹脂と分子内にエポキシ基を有するエポキシ基含有フェノキシ樹脂とからなり、前記エポキシ基含有フェノキシ樹脂の比率が３０〜５０質量％であるポリマーとアラミド紙の２層積層シート、アラミド紙と前記ポリマーとアラミド紙の３層の積層シートが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
絶縁シートと後述する樹脂成型体との接着性が十分でなく、巻き線の捲回時に剥離する場合は、絶縁シートの樹脂成型体と接する面を表面処理し、接着性を向上することが好ましい。ここで表面処理とは、プラズマ表面処理、コロナ表面処理、液体浸漬による表面処理などがあげられる。これらのような表面処理を実施することにより、絶縁紙の表面の表面エネルギーの向上、樹脂成型体との界面エネルギーの低下の結果、樹脂成型体との接着性が向上する。処理の簡便さから特にプラズマ表面処理が好ましい。
絶縁シートの厚みは、絶縁シートの用途及び目的に応じて適宜選択でき、折り曲げ、巻きつけなどの加工性に問題がなければ、任意の厚みを選択することができる。一般には、加工性の観点から５０μｍ〜１０００μｍ（特に好ましくは７０〜２００μｍ）の範囲内の厚みのものが好ましいが、これに限定されるものではない。

（アラミド）
本発明において、アラミドとは、アミド結合の６０％以上が芳香環に直接結合した線状高分子化合物（芳香族ポリアミド）を意味する。このようなアラミドとしては、例えばポリメタフェニレンイソフタルアミドおよびその共重合体、ポリパラフェニレンテレフタルアミドおよびその共重合体、ポリ（パラフェニレン）−コポリ（３，４’−ジフェニルエーテル）テレフタールアミドなどが挙げられる。これらのアラミドは、例えばイソフタル酸塩化物およびメタフェニレンジアミンを用いた従来既知の界面重合法、溶液重合法等により工業的に製造されており、市販品として入手することができるが、これに限定されるものではない。これらのアラミドの中で、ポリメタフェニレンイソフタルアミドが、良好な成型加工性、熱接着性、難燃性、耐熱性などの特性を備えている点で好ましく用いられる。

（アラミドファイブリッド）
本発明において、アラミドファイブリッドとは、抄紙性を有するフィルム状のアラミド粒子であり、アラミドパルプとも呼ばれる（特公昭３５−１１８５１号公報、特公昭３７−５７３２号公報等参照）。
アラミドファイブリッドは、通常の木材パルプと同様に、離解、叩解処理を施し抄紙原料として用いることが広く知られており、抄紙に適した品質を保つ目的でいわゆる叩解処理を施すことができる。この叩解処理は、デイスクリファイナー、ビーター、その他の機械的切断作用を及ぼす抄紙原料処理機器によって実施することが出来る。この操作において、ファイブリッドの形態変化は、日本工業規格Ｐ８１２１に規定の濾水度試験方法（フリーネス）でモニターすることができる。本発明において、叩解処理を施した後のアラミドファイブリッドの濾水度は、１０ｃｍ³〜３００ｃｍ³（カナディアンフリーネス（ＪＩＳＰ８１２１））の範囲内にあることが好ましい。この範囲より大きな濾水度のファイブリッドでは、それから成形されるアラミド紙の強度が低下する可能性がある。一方、１０ｃｍ³よりも小さな濾水度を得ようとすると、投入する機械動力の利用効率が小さくなり、また、単位時間当たりの処理量が少なくなることが多く、さらに、ファイブリッドの微細化が進行しすぎるためいわゆるバインダー機能の低下を招きやすい。したがって、このように１０ｃｍ³よりも小さい濾水度を得ようとしても、格段の利点が認められない。

（アラミド短繊維）
アラミド短繊維は、アラミドを材料とする繊維を切断したものであり、そのような繊維としては、例えば帝人（株）の「テイジンコーネックス（登録商標）」、デュポン社の「ノーメックス（登録商標）」などの商品名で入手することができるものが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
アラミド短繊維の長さは、一般に１ｍｍ以上５０ｍｍ未満、好ましくは２〜１０ｍｍの範囲内から選ぶことができる。短繊維の長さが１ｍｍよりも小さいと、シート材料の力学特性が低下し、他方、５０ｍｍ以上のものは、湿式法でのアラミド紙の製造にあたり「からみ」、「結束」などが発生しやすく欠陥の原因となりやすい。

（アラミド紙）
本発明において、アラミド紙とは、前記のアラミドファイブリッド及びアラミド短繊維から主として構成されるシート状物であり、一般に２０μｍ〜１０００μｍ、好ましくは２５〜２００μｍの範囲内の厚さを有している。さらに、アラミド紙は、一般に１０ｇ／ｍ²〜１０００ｇ／ｍ²、好ましくは１５〜２００ｇ／ｍ²の範囲内の坪量を有している。
ここで、アラミドファイブリッドとアラミド短繊維の混合割合は任意とすることができるが、アラミドファイブリッド／アラミド短繊維の割合（質量比）を１／９〜９／１とするのが好ましく、より好ましくは２／８〜８／２、特に３／７〜７／３であるが、この範囲に限定されるものではない。
アラミド紙は、一般に、前述したアラミドファイブリッドとアラミド短繊維とを混合した後シート化する方法により製造される。具体的には、例えば上記アラミドファイブリッド及びアラミド短繊維を乾式ブレンドした後に、気流を利用してシートを形成する方法、アラミドファイブリッド及びアラミド短繊維を液体媒体中で分散混合した後、液体透過性の支持体、例えば網またはベルト上に吐出してシート化し、液体を除いて乾燥する方法などが適用できるが、これらのなかでも水を媒体として使用する、いわゆる湿式抄造法が好ましく選択される。
湿式抄造法では、少なくともアラミドファイブリッド、アラミド短繊維を含有する単一または混合物の水性スラリーを、抄紙機に送液し分散した後、脱水、搾水および乾燥操作することによって、シートとして巻き取る方法が一般的である。抄紙機としては長網抄紙機、円網抄紙機、傾斜型抄紙機およびこれらを組み合わせたコンビネーション抄紙機などが利用される。コンビネーション抄紙機での製造の場合、配合比率の異なるスラリーをシート成形し合一することで複数の紙層からなる複合体シートを得ることができる。抄造の際に必要に応じて分散性向上剤、消泡剤、紙力増強剤などの添加剤が使用される。
上記のようにして得られたアラミド紙は、一対のロール間にて高温高圧で熱圧することにより、密度、機械強度を向上することができる。熱圧の条件は、たとえば金属製ロール使用の場合、温度１００〜４００℃、線圧５０〜４００ｋｇ／ｃｍの範囲内を例示することができるが、これらに限定されるものではない。熱圧の際に複数のアラミド紙を積層することもできる。上記の熱圧加工を任意の順に複数回行うこともできる。

（樹脂成型体）
本発明において、樹脂成型体とは、例えばＰＰＳ樹脂（ポリフェニレンサルファイド樹脂）、アクリルニトリル・ブタジエン・スチレン共重合体樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリエチレンテレフタレート系樹脂、ポリアセタール系樹脂、アミド結合を含有するポリアミド６、ポリアミド６６、ポリアミド６１２、ポリアミド１１、ポリアミド１２、共重合ポリアミド、ポリアミドＭＸＤ６、ポリアミド４６、メトキシメチル化ポリアミド、半芳香族ポリアミドなどのポリマー、あるいは特開２００６−３２１９５１号公報に示されるようなポリアミド樹脂組成物を含有するポリマーあるいはそれらの混合物または前記ポリマーとガラス繊維などの無機物との混合物を溶融させた状態で所望の金型に挿入し、冷却後型から外すという溶融射出成型法により作製された成型体を表す。特に半芳香族ポリアミドとガラス繊維の混合物の成型体が、耐熱性が高く、前記アラミド紙を含む積層シートとの接着性が良好なため好ましい。このような混合物の例として、デュポン社のザイテル（登録商標）ＨＴＮ５１Ｇ、５２Ｇなどが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
樹脂成型体が巻き線と接する部分に巻き線の位置決め用の溝を成型することにより、巻き線の位置が安定し、精度の高い整列巻きが可能となり、モータジェネレータなどの効率が向上するという効果があり、好ましい。

（モータ用ボビンの製造方法）
本発明の製造方法は、射出成型用キャビティ内に絶縁シートとコア材を挿入した状態で、予め絶縁シートを少なくとも一部分が樹脂成形体の溶融した部分と接触するように配置することで、溶融したポリマーが絶縁シートの少なくとも表面の部分に含浸させることができる。樹脂成型体の部分と絶縁シートが連結固定したモータ用ボビンをこのようにして作製することにより、接着剤を使用する必要もなく、樹脂成型体作製時に同時に連結固定することができる。ここで、含浸とは、絶縁シートの空隙の部分に溶融したポリマーが侵入することである。特に、絶縁シートが前記アラミド紙を含む場合、アラミド紙を構成するアラミドファイブリッド及び／またはアラミド短繊維の間に溶融したポリマーが侵入することである。前記アラミド紙の空隙は１５〜８０％程度であるが、含浸の度合いとしては、前記空隙うちの５％以上以含浸することが好ましく、さらに好ましくは２０％以上であるが、これに限定されるものではない。含浸することにより、ポリマーとアラミド紙の接触面積が増え、樹脂成型体と絶縁シートの接着がより強固なものになる。尚、含浸度合いは具体的には絶縁シート部分の密度の増加により確認できる。
また、コア材をキャビティ内に挿入した状態で射出成型することにより、モータ用ボビンのみで成型した場合に必要な結合部分は不要である。また、成型時の温度変化による樹脂とコア材の膨張により、絶縁シートとコア材の密着性が向上するため、巻き線の発熱が効率よくコア材に伝わり、過剰な温度上昇が防がれ、巻き線の銅損が減少し、モータとしての出力が向上する。
以下、本発明について実施例を挙げて説明する。なお、これらの実施例は、本発明の内容を、例を挙げては説明するためのものであり、本発明の内容を何ら限定するものではない。

（測定方法）
（１）坪量、厚みの測定
ＪＩＳ Ｃ２３００−２に準じて実施した。
（２）密度の計算
坪量÷厚みで計算した。
（３）引張強度、引張伸度
ＪＩＳ Ｃ２３００−２に準じて実施した。
（４）接着性
絶縁シートと樹脂成型体の接着部分を目視により観察し、接着部分にしわ（絶縁シートの盛り上がり）がないものを「良好」、しわがあるものを「不良」と判断した。
（５）絶縁シート部分の外観
絶縁シートの部分の成型時の熱による反りの度合いを目視により判定した。
（６）絶縁シート部分とコア材の密着性
絶縁シート部分とコア材の密着性の度合いを、コア材を含むモータ用ボビンをエポキシ樹脂に含浸し、硬化した後に、ガーネット微粒子含有ウオータージェット（オマックス社製モデル６２６）によりコア材を含むモータ用ボビンの中央部分（図１の３）を切断して断面を作製し、ボビンボディ部分の絶縁シート部分とコア材（図２の２ｃ）の距離の平均値を測定した。

（参考例）
（原料調製）
特開昭５２−１５６２１号公報に記載の、ステーターとローターの組み合わせで構成されるパルプ粒子の製造装置（湿式沈殿機）を用いて、ポリメタフェニレンイソフタルアミドのファイブリッドを製造した。これを、離解機、叩解機で処理し長さ加重平均繊維長を０．９ｍｍに調節した。得られたアラミドファイブリッドの濾水度は９０ｃｍ³であった。
一方、デュポン社製メタアラミド繊維（ノーメックス（登録商標）、単糸繊度２デニール）を、長さ６ｍｍに切断（以下「アラミド短繊維」と記載）した。
（アラミド紙の製造）
調製したアラミドファイブリッドとアラミド短繊維をおのおの水中で分散しスラリーを作成した。これらのスラリーを、ファイブリッドとアラミド短繊維とが１／１の配合比率（重量比）となるように混合し、タッピー式手抄き機（断面積６２５ｃｍ²）にてシート状物を作製した。次いで、これを金属製カレンダーロールにより温度３３０℃、線圧３００ｋｇ／ｃｍで熱圧加工し、表１の実施例１及び２、並びに表２の比較例１及び２に示すアラミド紙を得た。
（積層シートの製造）
特開２００６−３２１１８３号公報の段落［００２４］に記載の方法で、上記と同様にして製造したアラミド紙（坪量：３７ｇ／ｍ²、厚み：５１μｍ、密度：０．７３ｇ／ｃｍ³）とエポキシ基含有フェノキシ樹脂が５０重量％含有されている半芳香族ポリアミド樹脂組成物（特開２００６−３２１１８３号公報の配合例６）を用いて、アラミド紙を外側に配置したアラミド紙／樹脂組成物／アラミド紙（重量比で３７／５４／３７）の３層構造よりなるアラミド紙を含む表１の実施例３及び４、並びに表２の比較例３及び４に示す積層シートを得た。
また、前記アラミド紙（坪量：３７ｇ／ｍ²、厚み：５１μｍ、密度：０．７３ｇ／ｃｍ³）と東レ社製ポリエチレンテレフタレートフィルム（Ｓ２８♯１６、厚み１６μｍ）を接着剤で貼り合わせ、アラミド紙を外側に配置したアラミド紙／ポリエチレンテレフタレートフィルム／アラミド紙（重量比で３７／５４／３７）の３層構造よりなるアラミド紙を含む表１の実施例５、６、表２の比較例５、６に示す積層シートを得た。
（コア材の製造）
ＪＩＳ Ｃ ２５５２に規定される無方向性電磁鋼板（厚み０．５ｍｍ、厚み公差０．０４ｍｍ）を打ち抜き、打ち抜かれた鋼板を積層してモータ鉄心用のコア材（図２）とした。

（実施例１〜６）
（モータ用ボビンの製造）
絶縁シートとして参考例で製造したアラミド紙又は積層シートを用い、さらに参考例で製造したコア材と、ポリマーとしてデュポン社製半芳香族ポリアミド（ザイテル（登録商標）ＨＴＮ５１Ｇ３５Ｇ３５ＥＦ）を用いて、表１に示す条件で挿入成型を実施し、図１に示すコア材を含むモータ用ボビンを得た。即ち、（１）射出成型用キャビティ内に、予め、前記コア材を挿入し、（２）ボビンボディ部の両側端面に該当する部分に、予め、前記絶縁シートを入れ、（３）デュポン社製半芳香族ポリアミドを導入し、溶融射出成型法により射出成型して樹脂成型体と絶縁シートとコア材とが一体的に成型されてなるボビンボディ部を形成することによって、溶融したポリマーが絶縁シートの少なくとも表面の部分に含浸して、絶縁シートが樹脂成型体の表面に直接接着してなる図１に示すコア材を含むモータ用ボビンを得た。このようにして得られたモータ用ボビンの主要特性値を表１に示す。
表１の結果から、実施例のモータ用ボビンは、ボビンボディ部は絶縁シートよりなるため、厚みが小さく（最大厚み１３５〜１４０μｍ）、巻き線の高線積化による高効率化が期待できる。また、成型前、中、後の温度変化によるコア材の膨張にも、引張り伸度が十分に高く追随することができるため、コアとの密着性も良好で、巻き線の発熱が効率よくコア材に伝わる。また、絶縁シートと樹脂成型体間の連結固定も十分であるため、絶縁破壊電圧も十分に高いことが期待でき、さらに使用したアラミド紙とポリマーの耐熱性が高いため、巻き線の発熱にも十分に耐え得ると考えられることから、モータジェネレータなどの高効率化・大出力化に耐えうるモータ用ボビンとして有用であることがわかる。特に、実施例３及び４は積層シートの中層の樹脂組成物が樹脂成型体と構造が類似しているため、成型時に軟化し、絶縁シートとコア材の密着性が最も良好になったと考えられる。

（比較例１〜６）
（モータ用ボビンの製造）
絶縁シートとして参考例で製造したアラミド紙又は積層シートを用い、さらにポリマーとしてデュポン社製半芳香族ポリアミド（ザイテル（登録商標）ＨＴＮ５１Ｇ３５Ｇ３５ＥＦ）を用いて、表２に示す条件で挿入成型を実施し、図５に示すモータ用ボビンを得た。即ち、（１）射出成型用キャビティ内のボビンボディ部の両側端面に該当する部分に、予め、前記絶縁シートを入れ、（２）デュポン社製半芳香族ポリアミドを導入し、溶融射出成型法により射出成型して樹脂成型体と絶縁シートとコア材とが一体的に成型されてなるボビンボディ部を形成することによって、溶融したポリマーが絶縁シートの少なくとも表面の部分に含浸して、絶縁シートが樹脂成型体の表面に直接接着してなる図５に示すモータ用ボビンを得た。さらにこのようにして得られたモータ用ボビンを図６に示すように参考例で製造したコア材に組み込んだ。このようにして得られたモータ用ボビンの主要特性値を表２に示す。
表２の結果から、比較例１〜６のモータ用ボビンは、ボビンの作製後に、コア材に組み込むため、コア材と絶縁シート部分の密着性の調整が困難であり、絶縁シートとコア材の間の隙間が大きくなる傾向にあった。これは、モータなどに使用したときに巻き線の発熱がコア材に伝わる効率の低下、また、逆にコア材の厚み公差が厚くなる方向であった場合、コア材にはめ込むときの障害の原因などを招くと考えられることから、モータジェネレータなどの高効率化・大出力化に耐えうるモータ用ボビンとしては実施例と比較して不十分であると考えられる。

Claims (12)

1. 巻線が巻回されるモータ用ボビンの製造方法であって、
   射出成型のキャビティ内に、絶縁シート及びコア材を配置し、樹脂を射出する射出成型によってモータ用ボビンが形成され、
   モータ用ボビンが絶縁シートと樹脂成型体とからなる、製造方法。
2. モータ用ボビンが少なくともその一部が前記絶縁シートであるボビンボディ部を備えている、請求項１に記載の製造方法。
3. モータ用ボビンが前記ボビンボディ部の両端に連結された一対の樹脂成型体を備えている、請求項１又は２に記載の製造方法。
4. 前記絶縁シートと樹脂成型体とは、接着剤を用いることなく連結固定されている、請求項１〜３のいずれか１項に記載の製造方法。
5. 絶縁シートと樹脂成型体が接する面に樹脂成型体が含浸している、請求項１〜４のいずれか１項に記載の製造方法。
6. 樹脂成型体に巻き線の位置決め用の溝がある、請求項１〜５のいずれか１項に記載の製造方法。
7. 樹脂成型体を成型するときに絶縁シートとの接着を同時に行う、請求項１〜６のいずれか１項に記載の製造方法。
8. 前記樹脂成型体が、アミド結合を有するポリマーを用いて形成される樹脂成型体であり、
   前記樹脂成型体と当接している前記絶縁シートの面は、アラミドファイブリッドとアラミド短繊維からなるアラミド紙で構成されている、請求項１〜７のいずれか１項に記載の製造方法。
9. 請求項１〜８のいずれか１項に記載の製造方法により作製されたモータ用ボビン。
10. 請求項９に記載のモータ用ボビンに巻き線を巻回したステーターを使用している、モータ。
11. 請求項９に記載のモータ用ボビンに巻き線を巻回したステーターを使用している、モータジェネレータ。
12. 請求項９に記載のモータ用ボビンに巻き線を巻回したステーターを使用している、発電機。

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