JP2021136815A - モータ用ステータのモールド成形システム - Google Patents

Abstract

【課題】樹脂注入ステーションＩで行う工程を簡略化しつつ、絶縁性樹脂の注入を気泡が混入することなく行う。
【解決手段】ステータ組立体ＳＡのコア１に、Ｚ軸方向に長手の胴部４及び胴部４のＺ軸方向下端から外方に延在させた鍔部５を有するモールド型Ｍｏの胴部４を内挿し、ステータ組立体ＳＡのフレーム３とモールド型Ｍｏとの間にキャビティｃを形成して被処理体Ｗとし、予熱ステーションＰＨ及び樹脂硬化ステーションＣｕは、Ｚ軸方向下面が開放された断熱性を有する筐体９と、筐体９をＺ軸方向に上下動させる駆動手段と、ステータ組立体ＳＡのコイル２に交流電流を供給する給電手段とを備え、樹脂注入ステーションＩは、被処理体Ｗを内部に格納して大気圧より低い圧力に減圧可能な真空チャンバ１３と、真空チャンバ１３の内部に設けられた、注入ノズル１４ｃを有する絶縁性樹脂の供給手段１４とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、モータ用ステータのモールド成形システムに関する。

従来、モータ用ステータの製造に際し、複数枚の環状の電磁鋼板を積層して形成されるコアの内周部に間隔を存して設けられた複数のスロットに巻回されるコイルをコアに固定するために、コイル間に絶縁性樹脂を充填して成形するモールド成形が、モールド成形ラインで行われている。

モータ用ステータのモールド成形ラインに適用されるモールド成形システムは、一般に、コアに筒状のフレームを外嵌したＺ軸方向に長手のステータ組立体を搬送する搬送手段と、この搬送手段の搬送経路に沿って間隔を存して、ステータ組立体を加熱する予熱ステーションと、ステータ組立体のコイル間に、熱硬化型で液状の絶縁性樹脂を注入する樹脂注入ステーションと、ステータ組立体を再度加熱して注入した絶縁性樹脂を硬化させる樹脂硬化ステーションとを備えている。

樹脂注入ステーションでは、ステータ組立体のフレームとの間に絶縁性樹脂注入用のキャビティを形成するために、Ｚ軸方向に長手の胴部を有するモールド型が用いられる。このモールド型は、その胴部がステータ組立体のコアに内挿されてステータ組立体にセットされる（例えば、特許文献１参照）。

絶縁性樹脂は、ステータ組立体のフレームとモールド型との間に形成されたキャビティ内に加圧されて注入されるが、キャビティ内の空気の一部が、注入される絶縁性樹脂に気泡として混入して残存する虞がある。そこで、気泡の残存を防止するために、フレームのＺ軸方向一端面に、モールド型との間に密閉空間を形成すると共に、この密閉空間をキャビティに連通させる減圧用治具を取り付け、減圧用治具に接続されて密閉空間に連通する管路に設けられた真空ポンプを作動させて、密閉空間を減圧することが提案されている（例えば、特許文献２参照）。

しかし、樹脂注入ステーションに搬送されるステータ組立体は、予熱ステーションで約１００℃に加熱されているため、モールド型の胴部をステータ組立体のコアに内挿すると共に、減圧用治具を密閉空間が形成されるようにフレームに取り付けるという一連の工程を短時間で行うのは決して容易ではない。このことから、樹脂注入ステーションで行う工程を簡略化しつつ、絶縁性樹脂の注入を気泡が混入することなく行うことができるモータ用ステータのモールド成形システムの開発が求められている。

特開２０１８−４６７１０号公報 特開２０１８−１１０４７３号公報

本発明は、以上の点に鑑み、樹脂注入ステーションで行う工程を簡略化しつつ、絶縁性樹脂の注入を気泡が混入することなく行うことができるモータ用ステータのモールド成形システムを提供することをその課題としている。

上記課題を解決するために、本発明は、複数枚の環状の電磁鋼板を積層して形成されるコアと、このコアの内周部に間隔を存して設けられた複数のスロットに巻回されたコイルと、コアに外嵌した筒状のフレームとを有するステータ組立体のコアに、Ｚ軸方向に長手の胴部とこの胴部のＺ軸方向下端から外方に延在させた鍔部とを有するモールド型の胴部を内挿し、ステータ組立体のフレームとモールド型との間にキャビティを形成して被処理体とし、この被処理体を搬送する搬送手段と、この搬送手段の搬送経路に沿って間隔を存して配置された、被処理体を加熱する予熱ステーションと、被処理体のキャビティ内に、熱硬化型で液状の絶縁性樹脂を注入する樹脂注入ステーションと、被処理体を再度加熱して注入した絶縁性樹脂を硬化させる樹脂硬化ステーションとを備えたモータ用ステータのモールド成形システムであって、予熱ステーション及び樹脂硬化ステーションは、Ｚ軸方向下面が開放された、断熱性を有する筐体と、この筐体をＺ軸方向に上下動させる駆動手段と、ステータ組立体のコイルに交流電流を給電する給電手段とを備え、被処理体にＺ軸方向上方から筐体を被せた状態で給電手段からステータ組立体のコイルに交流電流を給電して被処理体を加熱し、樹脂注入ステーションは、予熱ステーションで加熱された被処理体を内部に格納して大気圧より低い圧力に減圧可能な真空チャンバと、真空チャンバの内部に設けられた、注入ノズルを有する絶縁性樹脂の供給手段とを備え、真空チャンバの内部に格納した被処理体のキャビティ内に、被処理体よりもＺ軸方向上方に位置させた注入ノズルから絶縁性樹脂を減圧下で注入することを特徴とする。

本発明によれば、モールド成形の対象物である被処理体が、ステータ組立体とモールド型とによって構成されるため、従来、樹脂注入ステーションで行っていた、ステータ組立体にモールド型をセットする工程を省略することができる。また、樹脂注入ステーションでは、予熱ステーションで加熱された被処理体をそのままの状態で真空チャンバの内部に格納して、キャビティ内の空気の排気とキャビティ内への絶縁性樹脂の注入とを行うことができる。従って、樹脂注入ステーションで行う工程が簡略化されると共に、絶縁性樹脂の注入を気泡が混入することなく行うことができる。

また、被処理体にモールド型が含まれても、予熱ステーション及び樹脂硬化ステーションでは、被処理体にＺ軸方向上方から断熱性を有する筐体を被せるため、ステータ組立体のコイルに交流電流を給電することによって、被処理体全体が均一且つ効率よく加熱される。被処理体にモールド型が組み込まれることによる加熱への弊害はない。むしろ、ステータ組立体とモールド型との温度に差がないため、樹脂注入ステーションではキャビティ内の隅々にまで絶縁性樹脂をスムーズに注入することができる。

本発明においては、前記真空チャンバの内部に前記搬送手段の一部が載置されるターンテーブルが設けられ、このターンテーブルを回転させながら前記注入ノズルから前記絶縁性樹脂を前記被処理体の前記キャビティ内に注入することが望ましい。これによれば、ターンテーブルの回転によってキャビティ内への絶縁性樹脂の注入効率を向上させることができる。このため、真空チャンバの内部に設ける絶縁性樹脂の供給手段の簡略化を図ることができる。

また、本発明においては、前記モールド型の前記胴部の外周面部は、ショットピーニングされた基部外周面に無電解めっきによるめっき層が設けられて形成されていることが望ましい。これによれば、モールド型は、モータ用ステータのモールド成形での繰返しの使用に十分耐え得るものになる。

さらに、本発明においては、前記被処理体と前記搬送手段との間に搬送パレットが介在し、この搬送パレットは、前記搬送手段に載置される平板状の本体を備え、この本体の中央部に開孔がＺ軸方向上下に貫通して開設されると共に、開孔の外側に位置する本体のＺ軸方向上面に、このＺ軸方向上面内で開孔の中心を通る放射方向の直線上に延びる複数の断熱材が、開孔の周方向に間隔を存して設けられ、これらの断熱材に被処理体がＺ軸上方から載置されることが望ましい。これによれば、予熱ステーション及び樹脂硬化ステーションで加熱した被処理体から熱が搬送パレットの本体に伝導するのを防止することができる。また、モールド成形後の冷却時に、搬送パレットの本体の開孔を通じてモールド型の胴部の内部に空気等の冷媒を吹き入れて被処理体をその内部から強制冷却することができ、被処理体の冷却時間を短縮することができる。

本発明のモータ用ステータのモールド成形システムの一実施形態を概略的に示した断面図。 （ａ）（ｂ）は、夫々、図１に示すモールド成形システムで被処理体の搬送に用いられる搬送パレットの一形態を示す平面図及びＡ−Ａ断面図。 図１に示す予熱ステーションの概要を示す概略図。 予熱ステーションで被処理体を加熱した試験例での被処理体の各部位の温度変化を示すグラフ。 図１に示す被処理体の一部を構成するモールド型の一形態を示す斜視図。

図１を参照して、本実施形態のモータ用ステータのモールド成形システムを説明する。モールド成形システムは、被処理体Ｗを搬送する搬送手段Ｃａと、搬送手段Ｃａの搬送経路ｒに沿って間隔を存して配置された、予熱ステーションＰＨと、樹脂注入ステーションＩと、樹脂硬化ステーションＣｕとを備えている。

搬送手段Ｃａには、ローラコンベアが採用されている。このローラコンベアは、駆動源（図示省略）からの駆動力を受けてローラが回転することによって、被処理体Ｗを搬送経路ｒに沿って移動させる。ローラコンベア上には、被処理体Ｗをスムーズに搬送するための搬送パレットＰｌが載置され、搬送パレットＰｌは、被処理体Ｗと搬送手段Ｃａとの間に介在している。

被処理体Ｗは、ステータ組立体ＳＡとモールド型Ｍｏとから構成される。ステータ組立体ＳＡは、複数枚の環状の電磁鋼板（図示省略）を積層して形成されたコア１と、コア１の内周部に間隔を存して設けられた複数のスロット１ａに巻回されたコイル２と、Ｚ軸方向に長手で筒状のフレーム３とを備えている。ステータ組立体ＳＡでは、フレーム３は、コア１に焼嵌めによって外嵌している。

モールド型Ｍｏは、中空な金型であり、Ｚ軸方向に長手の胴部４と、胴部４のＺ軸方向下端から外方のＸ−Ｙ平面内で延在させた鍔部５とを有している。被処理体Ｗでは、モールド型Ｍｏの胴部４をステータ組立体ＳＡのコア１に内挿して、ステータ組立体ＳＡのフレーム３とモールド型Ｍｏとの間に、熱硬化型で液状の絶縁性樹脂を注入するためのキャビティｃが形成されている。具体的には、フレーム３のＺ軸方向下端面がモールド型Ｍｏの鍔部５のＺ軸方向上端面に載置されて、キャビティｃが、フレーム３と、モールド型Ｍｏの胴部４及び鍔部５とによって画成されている。

図２を参照して、搬送パレットＰｌは、図１に示す搬送手段Ｃａとしてのローラコンベア上に載置される平板状の本体６を備えている。本体６は、アルミニウム製であり、平面形状は１２角形である。本体６には、中央部に開孔６ａがＺ軸方向上下に貫通して開設されている。開孔６ａの平面形状は円形である。また、本体６には、開孔６ａの外側のＺ軸方向上面６ｂに、開孔６ａの中心を通る放射方向の直線上に延びる断熱材７が、周方向に間隔を存して複数設けられている。断熱材７は、エポキシガラスマット製であり、平面形状は長方形である。断熱材７は、開孔６ａの中心を通る放射方向の直線上に延びる複数の断熱材７が、開孔６ａの周方向に間隔を存して設けられている。具体的には、計６本の断熱材７の各一つが、開孔６ａの中心と本体６の外周縁に位置する一辺の中点とを結ぶ直線上に延び、一辺おきに配置されている。断熱材７は、ボルト及びナットによって本体６に締結されている。

また、搬送パレットＰｌには、本体６のＺ軸方向上面６ｂで、断熱材７が設けられていない部分の外周端部に、一対の取っ手８，８が対向して設けられている。取っ手８，８は、ボルト及びナットで本体６に締結され、ジブクレーン等の吊り下げ装置が備えるフック等を取っ手８，８に掛けて所定の場所への搬送が可能になっている。尚、取っ手８，８は、図１では図示省略している。

図１に示す被処理体Ｗは、搬送パレットＰｌの複数の断熱材７にＺ軸方向上方から載置され、モールド型Ｍｏの鍔部５のＺ軸方向下面が各断熱材７のＺ軸方向上面と面接触する。搬送パレットＰｌへの被処理体Ｗの載置は位置決めされるようになっていて、載置状態では、搬送パレットＰｌの本体６に開設された開孔６ａとモールド型Ｍｏの胴部４の内部が連通する。

図１及び図３を参照して、予熱ステーションＰＨは、Ｚ軸方向下面が開放された、断熱性を有する筐体９と、筐体９をＺ軸方向に上下動させる駆動手段１０（図１では図示省略）と、ステータ組立体ＳＡのコイル２に交流電流を供給する給電手段とを備えている。給電手段は、交流電源１１ａと、交流電源１１ａからコイル２への交流電流の給電を制御する制御手段１１ｂと、コネクタ１１ｃと、交流電源１１ａと制御手段１１ｂとの間及び交流電源１１ａとコネクタ１１ｃとの間の配線とを含む。尚、図３では、搬送手段Ｃａとしてのローラコンベアを図示省略している。

筐体９は、上壁部９ａ及び周壁部９ｂを有している。また、コネクタ１１ｃは、周壁部９ｂのＺ軸方向下端部に設けられ、コイル２のＺ軸方向下端部に設けられたコネクタ（図示省略）と接続可能になっている。被処理体Ｗを予熱する際には、駆動手段１０を作動させて筐体９を、Ｚ軸方向下方に移動させ、予熱ステーションＰＨに搬送されて停止している被処理体ＷにＺ軸方向上方から被せる。また、筐体９の周壁部９ｂのＺ軸方向下端面を搬送プレートＰの本体６のＺ軸方向下端面と同一平面上に配置する。この状態では、被処理体Ｗは、搬送パレットＰｌと共に、筐体９の内部に挿入される。そして、コネクタ１１ｃをコイル２のコネクタと接続する。

制御手段１１ｂを介して交流電源１１ａから交流電流をコイル２に給電すると、コイル２が発熱し、その熱が、筐体９の内部でコア１、フレーム３及びモールド型Ｍｏに伝導して、コア１、フレーム３及びモールド型Ｍｏが加熱される。このとき、筐体９の内部の空気も加熱されるが、加熱された空気は筐体９の外部に流出しにくくなっている。また、モールド型Ｍｏと、搬送パレットＰｌの本体６との間に断熱材７が介在しているため、モールド型Ｍｏから搬送パレットＰｌへの熱伝導は起こらない。従って、ステータ組立体ＳＡのコイル２に交流電流を給電することによって、被処理体Ｗの全体が均一且つ効率よく加熱される。

図４を参照して、予熱ステーションＰＨで被処理体Ｗを加熱したときの試験例を示す。図３に示すように、ステータ組立体ＳＡのコア１、コイル２、フレーム３及びモールド型Ｍｏの夫々に温度センサ１２を取り付け、各温度センサ１２を交流電源１１ａを介して制御手段１１ｂと接続して、コア１、コイル２、フレーム３及びモールド型Ｍｏの夫々の温度を測定した。温度センサ１２の取付部位は、コイル２では、コネクタ側の上端部とコネクタから半周離れた対向側の上端部とし、モールド型Ｍｏでは胴部４の内部の上端部とした。また、図示省略しているが、フレーム３では下端部とした。

制御手段１１ｂによって交流電源１１ａから周波数５９０Ｈｚ、電力１６９０Ｗの高周波電力を投入して、コイル２に２３Ａの交流電流を給電した。図４に示すように、２０分３０秒後にコイル２のコネクタ側の上端部の温度が１５０℃に到達したため、制御手段１１ｂよってコイル２への交流電流の給電を停止した。交流電流の給電中は、熱容量等の相違に起因する温度分布が、コア１、コイル２、フレーム３及びモールド型Ｍｏに現れたが、交流電流の給電を停止してから約１０分後には、コア１、コイル２、フレーム３及びモールド型Ｍｏの各温度が１１０℃に収束し、この温度の収束状態は、筐体９を被処理体Ｗに被せている状態では継続した。被処理体Ｗにモールド型Ｍｏが組み込まれることによる加熱への弊害は認められない。以下では、コイル２への交流電流の給電を停止するときのコイル２の温度を第１所定温度、コイル２への交流電流の給電を停止後、コア１、コイル２、フレーム３及びモールド型Ｍｏの各温度が収束するときの温度を第２所定温度と記す。第２温度は、従来のモータ用ステータのモールド成形において、ステータ組立体ＳＡの予熱温度とされる温度と同一である。

また、上記試験例から、コイル２を第１所定温度に加熱した後、交流電流の給電を停止し、コア１、コイル２、フレーム３及びモールド型Ｍｏの全てが、第２所定温度（予熱温度）になるまで放置することで、コイル２への交流電流の給電時間は短くて済み、加熱効率が良好であることが確認される。

予熱ステーションＰＨで被処理体Ｗの加熱が完了すると、図３に示す駆動手段１０を作動させて筐体９をＺ軸方向上方に移動させ、被処理体Ｗを露出させる。そして、図１に示すように、ローラコンベアの搬送経路ｒに沿って、第２所定温度（予熱温度）に加熱された被処理体Ｗを樹脂注入ステーションＩに搬送する。この時、後続の被処理体Ｗが予熱ステーションＰＨに搬送される。

樹脂注入ステーションＩは、真空チャンバ１３と、真空チャンバ１３の内部に設けられた、絶縁性樹脂の供給手段１４とを備えている。真空チャンバ１３は、予熱ステーションＰＨで第２所定温度（予熱温度）に加熱された被処理体Ｗを内部に格納して大気圧よりも低い圧力に減圧する。この減圧のために、真空チャンバ１３には、真空チャンバ１３の内部に連通する排気路が接続され、排気路の途中に真空ポンプ１５が設けられている。真空ポンプ１５が作動すると、真空チャンバ１３の内部の空気等が排気路を通じて排気され、真空ポンプ１５の内部が減圧される。真空チャンバ１３には、第２所定温度（予熱温度）に加熱された被処理体Ｗを内部に搬入する搬入孔１３ａと、キャビティｃ内への絶縁性樹脂の注入後に被処理体Ｗを真空チャンバ１３の外部に搬出する搬出孔１３ｂとが設けられている。搬入孔１３ａ及び搬出孔１３ｂの夫々には、真空チャンバ１３の内部を外部と遮断して密閉するドア１３ｃ，１３ｃが設けられている。また、真空チャンバ１３の内部には、被処理体Ｗをローラコンベアの一部に載置したままの状態で格納するためのターンテーブル１６が設けられている。ターンテーブル１６の中央部には、真空チャンバ１３の底壁部１３ｄをＺ軸方向に貫通してＺ軸方向下方に延びる回転軸１７が設けられている。真空チャンバ１３の底壁部１３ｄで回転軸１７が貫通する部分には、真空チャンバ１３の内部の気密性を保持しながら回転軸１７を支持する、磁性流体シール等を有する軸受１８が設けられている。そして、樹脂注入ステーションＩは、ターンテーブル１６を回転させる、モータ１９、減速機等を有する回転手段を備えている。

絶縁性樹脂の供給手段１４は、真空チャンバ１３の内部でＺ軸方向下方に延びる第１ガイド１４ａと、Ｘ−Ｙ平面内で直線状に延びる第２ガイド１４ｂとを備えている。また、絶縁性樹脂の供給手段１４は、第２ガイド１４ｂの長手方向に沿って移動可能で、被処理体Ｗのキャビティｃの上方に位置して絶縁性樹脂をキャビティｃ内に注入する注入ノズル１４ｃと、キャビティｃ内での絶縁性樹脂の液面を検知する液面センサ１４ｄとを備えている。このような供給手段１４には、真空チャンバ１３の外部に設置された、液状の絶縁性樹脂を貯留したタンクから絶縁性樹脂が供給されるようにしている。第２ガイド１４ｂは、図示省略の駆動手段によって第１ガイド１４ａに沿ってＺ軸方向に上下動可能であり、注入ノズル１４ｃの第２ガイド１４ｂの長手方向に沿った移動も図示省略の駆動手段によって実現される。このような供給手段１４は、被処理体Ｗを真空チャンバ１３の内部に格納する際に、被処理体Ｗとは接触しない位置に配置されている。液面センサ１４ｄの検知信号は、図示省略の制御手段に出力され、制御手段は、その検知信号を受けて供給手段１４による絶縁性樹脂の注入を制御する。尚、絶縁性樹脂には、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、不飽和ポリエステル樹脂等の熱硬化型で絶縁性を有する樹脂の中から適宜なものを選択して採用することができる。

樹脂注入ステーションＩで被処理体Ｗのキャビティｃ内に絶縁性樹脂を注入する際には、まず、ドア１３ｃを開けて真空チャンバ１３の搬入孔１３ａを開放し、予熱ステーションＰＨで第２所定温度（予熱温度）に加熱された被処理体Ｗを搬送経路ｒに沿ってローラコンベアの一部と共に移動させる。この移動によって、ローラコンベアの一部は、真空チャンバ１３の内部に設けられたターンテーブル１６のＺ軸方向上端面に載置され、被処理体Ｗが真空チャンバ１３の内部に格納される。次いで、ドア１３ｃを閉め、真空チャンバ１３の内部を気密にした後、真空ポンプ１５を作動させ、真空チャンバ１３の内部の空気等を外部に排気して、真空チャンバ１３の内部を大気圧よりも低い圧力に減圧する。このときの真空チャンバ１３の内部の圧力としては、４００ｈＰａ程度が例示される。減圧後、絶縁性樹脂の供給手段１４を作動させ、注入ノズル１４ｃを被処理体ＷのキャビティｃのＺ軸方向上方に配置する。そして、モータ１９を備えた回転手段を作動させ、回転軸１７を回転させることによってターンテーブル１６を回転させる。このターンテーブル１６の回転によって、被処理体Ｗは、ローラコンベアの一部と共にターンテーブル１６の回転方向と同一方向に回転する。また、被処理体Ｗの回転と同時に注入ノズル１４ｃから液状の絶縁性樹脂をキャビティｃ内に注入する。注入ノズル１４ｃは、キャビティｃの上方で被処理体Ｗの径方向に移動する。即ち、注入ノズル１４ｃは、モールド型Ｍｏの胴部４の外周面とフレーム３の内周面との間を移動する。この注入ノズル１４ｃの移動は、第２ガイド１４ｂの長手方向一方の往動又は往復動のどちらでも構わない。液面センサ１４ｄによって、制御手段に予め設定された液面に到達したことが検知されると、供給手段１４による絶縁性樹脂の供給が停止し、回転手段も停止してターンテーブル１６の回転が停止する。

このように、樹脂注入ステーションＩでは、従来行っていた、ステータ組立体ＳＡにモールド型Ｍｏをセットする工程を省略することができる。また、樹脂注入ステーションＩでは、予熱ステーションＰＨで第２所定温度（予熱温度）に加熱された被処理体Ｗをそのままの状態で真空チャンバ１３の内部に格納して、キャビティｃ内の空気の排気とキャビティｃ内への絶縁性樹脂の注入とを行うことができる。従って、樹脂注入ステーションＩで行う工程が簡略化されると共に、絶縁性樹脂の注入を気泡が混入することなく行うことができる。また、ターンテーブル１６の回転によってキャビティｃ内への絶縁性樹脂の注入効率を向上させることができる。このため、真空チャンバ１３の内部に設ける絶縁性樹脂の供給手段１４の簡略化を図ることができる。さらに、樹脂注入ステーションＩでの耐熱性樹脂の注入時間は、キャビティｃの容量によって異なるが、減圧下で且つターンテーブル１６を回転させながら絶縁性樹脂をキャビティｃ内に注入するため、従来よりも短縮する。例えば、注入開始から約１０分程度で絶縁性樹脂の注入を完了させることが可能である。そして、ステータ組立体ＳＡとモールド型Ｍｏとの温度に差がないため、絶縁性樹脂をキャビティｃ内の隅々にまでスムーズに注入することができる。

樹脂注入ステーションＩでの絶縁性樹脂のキャビティｃ内への注入が完了すると、真空チャンバ１３の内部が大気に開放され、ドア１３ｃが開き、搬出孔１３ｂを介して被処理体Ｗがローラコンベアの一部と共に真空チャンバ１３の外部に取り出される。この時、後続の第２所定温度（予熱温度）に加熱された被処理体Ｗが、予熱ステーションＰＨから樹脂注入ステーションＩに搬送される。

樹脂注入ステーションＩでキャビティｃ内に注入された絶縁性樹脂は液状であり、液状の絶縁性樹脂ＲＲを硬化させるために、被処理体Ｗは、樹脂硬化ステーションＣｕへ搬送経路ｒに沿って搬送される。樹脂硬化ステーションＣｕは、予熱ステーションＰＨが備えている、図３に示す筐体９、駆動手段１０及び給電手段（交流電源１１ａ、制御手段１１ｂ、コネクタ１１ｃ、配線等）と同一のものを備えている。即ち、樹脂硬化ステーションＣｕで行う液状の絶縁性樹脂ＲＲの硬化の際にも、駆動手段１０を作動させて筐体９を、Ｚ軸方向下方に移動させ、樹脂硬化ステーションＣｕに搬送されて停止している被処理体ＷにＺ軸方向上方から被せて、筐体９の周壁部９ｂのＺ軸方向下端面を搬送プレートＰｌの本体６のＺ軸方向下端面と同一平面上に配置する。そして、コネクタ１１ｃをコイル２のコネクタと接続し、制御手段１１ｂを介して交流電源１１ａから交流電流をコイル２に給電する。交流電流が給電されてコイル２が発熱し、その熱が、筐体９の内部でコア１、フレーム３及びモールド型Ｍｏに伝導する。伝導する熱の一部は、液状の絶縁性樹脂ＲＲにも伝導し、コア１、フレーム３及びモールド型Ｍｏが再度加熱されて液状の絶縁性樹脂ＲＲが加熱される。従って、熱硬化型で液状の絶縁性樹脂ＲＲの硬化反応が生起される。

一方、樹脂硬化ステーションＣｕが、予熱ステーションＰＨと異なる点は、加熱時間である。予熱ステーションＰＨの加熱時間は、被処理体Ｗが第２所定温度（予熱温度）になるまでであり、短時間であるが、樹脂硬化ステーションＣｕでは、液状の絶縁性樹脂ＲＲが完全に硬化するまで継続して行う必要がある。しかし、樹脂硬化ステーションＣｕでの加熱時間は、従来の加熱時間とほぼ同じである約９０分程度を実験で確認している。

このように、樹脂硬化ステーションＣｕの設置する加熱装置には、予熱ステーションＰＨに設置する加熱装置と同一のものを採用することができる。このため、本実施形態のモータ用ステータのモールド成形システムは、予熱ステーションＰＨ及び樹脂硬化ステーションＣｕに設置する加熱装置を共通化することができるという点においても有利である。

樹脂硬化ステーションＣｕで液状の絶縁性樹脂ＲＲが硬化して固化した絶縁性樹脂ＳＲになると、被処理体Ｗの加熱を完了し、図３に示す駆動手段１０によって筐体９をＺ軸方向上方に移動させ、被処理体Ｗを露出させる。そして、ローラコンベアの搬送経路ｒに沿って、被処理体Ｗを冷却するために搬送する。この時、後続の被処理体Ｗが樹脂硬化ステーションＣｕに搬送される。

被処理体Ｗの冷却は、常温になるまで放冷してもよいが、本実施形態のモータ用ステータのモールド成形システムでは、搬送パレットＰｌの本体６の開孔６ａとモールド型Ｍｏの胴部４の内部とが連通していることから、空気等の冷媒を開孔６ａから胴部４のＺ軸方向上端に向けて吹き入れて、被処理体Ｗをその内部から強制冷却することができる。この場合、放冷する場合よりも被処理体Ｗの冷却時間を短縮することができる。被処理体Ｗが常温にまで冷却されると、固化した絶縁性樹脂ＳＲによってコイル１間が固定されたステータ組立体ＳＡをＺ軸方向上方に引き上げ、モールド型Ｍｏから取り外す。ステータ組立体ＳＡが取り外されたモールド型Ｍｏは、モータ用ステータのモールド成形に再利用される。

ところで、冷却後にステータ組立体ＳＡをモールド型Ｍｏから取り外す際に、モールド型Ｍｏの胴部４の外周面が固化した絶縁性樹脂ＳＲと擦れてモールド型Ｍｏの胴部４の外周面が摩損したり、傷付いたりなどしてモールド型Ｍｏを再利用することができなくなる虞がある。この問題を解消するために、図５に示すように、胴部４の外周面部４ａが、ショットピーニングされた基部外周面２０に無電電解めっきによるめっき層２１を設けて形成されたモールド型Ｍｏを採用することができる。

モールド型Ｍｏの胴部４の基部外周面部は、ショットピーニングによって加工硬化すると共に、耐摩擦性が向上する。また、ショットピーニングの際の圧縮応力がモールド型Ｍｏの胴部４の基部外周面部に残留するため、モールド型Ｍｏの胴部４の基部外周面部の疲労強度が高くなる。さらに、モールド型Ｍｏの胴部４の基部外周面２０は微細な凹凸が形成された面になるため、無電解めっきによって形成されるめっき層２１の密着性が向上し、めっき層２１の剥離等の不具合が生じ難くなる。そして、めっき層２１は、硬質であると共に、耐蝕性を有する。従って、冷却後にステータ組立体ＳＡをモールド型Ｍｏから取り外す際に、モールド型Ｍｏの胴部４の外周面部４ａが固化した絶縁性樹脂ＳＲと擦れても、外周面部４ａに摩損や傷付き等が発生するのを抑制することができる。このため、モールド型Ｍｏは、モータ用ステータのモールド成形での繰返しの使用に十分耐え得る。尚、めっき層２１を形成する主成分としてはニッケルが好ましく例示される。

以上、本発明を一実施形態に関して説明したが、本発明は上記実施形態に限定されない。例えば、搬送手段Ｃａをはじめ、筐体９をＺ方向に上下動させる駆動手段１０、真空チャンバ１３及び供給手段１４の構成及び構造、また、搬送パレットＰｌの形状や大きさ、絶縁性樹脂の種類等の細部については様々な態様のものを採用することができる。

Ｃａ…搬送手段、ｒ…搬送経路、ＰＨ…予熱ステーション、Ｉ…樹脂注入ステーション、Ｃｕ…樹脂硬化ステーション、Ｗ…被処理体、ＳＡ…ステータ組立体、Ｍｏ…モールド型、ｃ…キャビティ、Ｐｌ…搬送パレット、１…コア、１ａ…スロット、２…コイル、３…フレーム、４…モールド型Ｍｏの胴部、４ａ…胴部４の外周面部、５…モールド型Ｍｏの鍔部、６…搬送パレットＰｌの本体、６ａ…本体６の開孔、６ｂ…開孔６ａの外側に位置する本体６のＺ軸方向上面、７…断熱材、９…筐体、１０…駆動手段、１１ａ…給電手段の一部である交流電源、１１ｂ…給電手段の一部である制御手段、１１ｃ…給電手段の一部であるコネクタ、１３…真空チャンバ、１４…絶縁性樹脂の供給手段、１４ｃ…注入ノズル、１６…ターンテーブル、２０…胴部４の外周面部４ａがショットピーニングされた基部外周面、２１…めっき層。

Claims (4)

1. 複数枚の環状の電磁鋼板を積層して形成されるコアと、このコアの内周部に間隔を存して設けられた複数のスロットに巻回されたコイルと、コアに外嵌した筒状のフレームとを有するステータ組立体のコアに、Ｚ軸方向に長手の胴部とこの胴部のＺ軸方向下端から外方に延在させた鍔部とを有するモールド型の胴部を内挿し、ステータ組立体のフレームとモールド型との間にキャビティを形成して被処理体とし、この被処理体を搬送する搬送手段と、この搬送手段の搬送経路に沿って間隔を存して配置された、被処理体を加熱する予熱ステーションと、被処理体のキャビティ内に、熱硬化型で液状の絶縁性樹脂を注入する樹脂注入ステーションと、被処理体を再度加熱して注入した絶縁性樹脂を硬化させる樹脂硬化ステーションとを備えたモータ用ステータのモールド成形システムであって、
   予熱ステーション及び樹脂硬化ステーションは、Ｚ軸方向下面が開放された、断熱性を有する筐体と、この筐体をＺ軸方向に上下動させる駆動手段と、ステータ組立体のコイルに交流電流を給電する給電手段とを備え、被処理体にＺ軸方向上方から筐体を被せた状態で給電手段からステータ組立体のコイルに交流電流を給電して被処理体を加熱し、
   樹脂注入ステーションは、予熱ステーションで加熱された被処理体を内部に格納して大気圧より低い圧力に減圧可能な真空チャンバと、真空チャンバの内部に設けられた、注入ノズルを有する絶縁性樹脂の供給手段とを備え、真空チャンバの内部に格納した被処理体のキャビティ内に、被処理体よりもＺ軸方向上方に位置させた注入ノズルから絶縁性樹脂を減圧下で注入することを特徴とするモータ用ステータのモールド成形システム。
2. 前記真空チャンバの内部に前記搬送手段の一部が載置されるターンテーブルが設けられ、このターンテーブルを回転させながら前記注入ノズルから前記絶縁性樹脂を前記被処理体の前記キャビティ内に注入することを特徴とする請求項１記載のモータ用ステータのモールド成形システム。
3. 前記モールド型の前記胴部の外周面部は、ショットピーニングされた基部外周面に無電解めっきによるめっき層が設けられて形成されていることを特徴とする請求項１又は２記載のモータ用ステータのモールド成形システム。
4. 前記被処理体と前記搬送手段との間に搬送パレットが介在し、この搬送パレットは、前記搬送手段に載置される平板状の本体を備え、この本体の中央部に開孔がＺ軸方向上下に貫通して開設されると共に、開孔の外側に位置する本体のＺ軸方向上面に、このＺ軸方向上面内で開孔の中心を通る放射方向の直線上に延びる複数の断熱材が、開孔の周方向に間隔を存して設けられ、これらの断熱材に被処理体がＺ軸上方から載置されることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項記載のモータ用ステータのモールド成形システム。

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