JP3294953B2 - スタータモータの回転電機子の製造方法及びスタータモータの回転電機子 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関を始動させる
スタータモ−タの回転電機子に係わり、特に、樹脂を用
いて巻線コイルを被固定物に固着させるスタータモ−タ
の回転電機子の製造方法、及びこの方法により製造され
たスタータモータの回転電機子に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のスタータモータの回転電機子に関
する公知技術として、例えば、以下のものがある。 特開昭５８−３９２５３号公報 この公知技術は、整流子外周の導体部に電気的に接続さ
れる巻線コイルを、予熱した回転電機子に樹脂粉末を含
浸することによって固定するときに、ガラス転移温度が
１００℃以上で回転子予熱温度での溶融粘度が０．１〜
１０ポイズである樹脂粉末を含浸させる第１の工程と、
ガラス転移温度が１００℃以上で回転子予熱温度での溶
融粘度が５０〜２０００ポイズである樹脂粉末を含浸さ
せる第２の工程とに分けて行う。すなわち溶融粘度の異
なる２種の樹脂粉末を段階的に含浸させて２層の樹脂層
を形成することにより、含浸樹脂の流出を防ぎつつ高速
回転可能な回転子を製造するものである。

【０００３】特開昭６０−２５５０２９号公報 この公知技術は、熱伝導性でかつ電気絶縁性の無機充填
剤を混合した樹脂（無溶剤ワニス）を含浸して巻線コイ
ルを回転電機子に固定するとき、含浸時すなわち滴下塗
布時の粘度が２０〜２００００センチポイズ、好ましく
は５０〜１０００センチポイズであるものを用いること
により、粘度が大きすぎて作業性が悪くなることを防止
するとともに、粘度が小さすぎてコイル中に樹脂がたれ
ることを抑制するものである。

【０００４】特開昭６２−６８０５４号公報、特開昭
６３−９５８３７号公報、特開昭６３−１１４５４０号
公報 これらの公知技術は、巻線コイルのうち磁気鉄心の両端
面から突き出ているエンドコイル部の外周にバインド部
材を設け、このバインド部材と巻線コイル、巻線コイル
と巻線コイル同士、及び整流子と巻線コイルのすき間に
樹脂を含浸させることにより、巻線コイル自体の機械的
強度を強化するとともに、巻線コイルと磁気鉄心との機
械的結合強度を強化するものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記公
知技術には以下の課題が存在する。すなわち、公知技術
においては、２種類の樹脂を用意しこれらを２つの工
程に分けて含浸させなければならないので、製造工程が
増加し生産性が悪化するとともにコスト高となる。ま
た、一般に、硬化剤としての樹脂は、予熱された回転子
に滴下塗布された後、回転子表面に滞留して回転子によ
り加熱され、あるいはさらに高温雰囲気に投入されるこ
とによって硬化温度に達し、硬化する。このとき、樹脂
の粘度は温度依存性がきわめて強く、高温ほど粘度は低
下する傾向を示す。回転子に滴下し回転子表面に滴下す
るとき（以下適宜、滴下塗布時という）には、作業性を
向上させ巻線コイル中へ十分浸透させる観点から粘度は
ある程度小さいほうが望ましく、逆に回転子表面に滞留
して硬化するとき（以下適宜、滞留硬化時という）には
樹脂が流出してしまわないように粘度はある程度大きい
ほうが望ましい。ここにおいて、公知技術では、この
ような樹脂粉末粘度の温度依存性を考慮して回転子予熱
温度を基準とした粘度の制限範囲を設けている。ここ
で、この回転子予熱温度は、樹脂粉末を滴下した後の滞
留硬化時の温度と一定の関係にある（例えば両者がほぼ
等しくなる等）と思われるので、滞留硬化時の樹脂粉末
の流出を抑制するための基準温度としては妥当であると
思われる。しかし一方で、滴下塗布時の作業性を考える
場合には、回転子に付着する前の粘度が問題となること
から、回転子予熱温度は基準温度としては不適当であ
り、このような粘度設定では実効に乏しく、作業性向上
が不十分となる。

【０００６】また、公知技術においては、上記同様樹
脂（ワニス）粘度の温度依存性を考慮し含浸時（滴下塗
布時）における温度を基準とした粘度の制限範囲を設
け、これによって、滴下塗布時における作業性を向上す
るとともに滴下塗布時に樹脂がたれるのを抑制してい
る。しかし、滴下塗布時よりはるかに高温で樹脂がたれ
て流出しやすくなる滞留硬化時の粘度については配慮さ
れず、滞留硬化時において樹脂がたれるか否かについて
検討されていない。したがって、滴下塗布時温度のみを
基準とする粘度設定では実効に乏しく、滞留硬化時の樹
脂流出抑制が不十分となる。また、上記のような含浸時
粘度２０〜２００００センチポイズ（好ましくは５０〜
１０００センチポイズ）が望ましいことは開示されてい
るものの、この粘度制限範囲を実現する成分及びその混
合比等が明確に示されておらず、実現性に乏しい。

【０００７】さらに、公知技術においては、上述した
ような樹脂粘度の温度依存性への配慮がなく、回転子の
雰囲気温度の変化に対応していない。したがって、滴下
塗布時の作業性の向上を図ることを目的として低粘度の
熱硬化性樹脂を使用した場合には、滞留硬化時に熱硬化
性樹脂がさらに低粘度となって流出し、固着強度を確保
するのが困難となるという課題がある。またこのとき、
磁気鉄心の外周部に熱硬化性樹脂が流れ出すこととなる
が、磁気鉄心はスタ−タモ−タの性能確保の点から高精
度が要求されるので硬化後に樹脂の切削加工が必要にな
り、工程が増加して生産性向上が困難となる等の課題も
ある。また逆に、滞留硬化時における樹脂流出を抑制し
巻線コイル中のすき間への樹脂滞留を多くすべく、高粘
度の熱硬化性樹脂をあらかじめ使った場合には、はじめ
の滴下塗布作業が困難となるいう課題があった。さら
に、エンドコイル部の外周にバインド部材を設けること
から回転電機子の加工性を向上させることが困難であっ
た。

【０００８】本発明の目的は、滴下塗布時及び滞留硬化
時の両方に対応する粘度制限がされた１種類の熱硬化性
樹脂を用いることにより、滴下塗布時の作業性を十分向
上するとともに滞留硬化時における流出を十分に抑制
し、高い生産性かつ低コストで巻線コイルの固着強度を
確保することができるスタータモータの回転電機子の製
造方法及びスタータモータの回転電機子を提供すること
である。

【０００９】上記目的を達成するために、本発明によれ
ば、複数のスロットが形成されこの複数のスロット内に
複数の巻線コイルを収納した磁気鉄心と、前記複数の巻
線コイルと電気的に接続された複数の導体部を備えた整
流子と、前記磁気鉄心及び前記整流子が固定された回転
シャフトとを有し、回転数が８０００ｒ／ｍｉｎ以上で
も使用可能でかつ約−４０℃〜１５０℃の雰囲気温度で
使用可能であるよう構成されたスタータモータの回転電
機子の製造方法であって、前記磁気鉄心、前記整流子、
及び前記回転シャフトを予め加熱して回転させながら、
１０℃〜３５℃の雰囲気温度中で、液体温度２５℃にお
ける粘度が５Ｐａ ・ sec以上２０Ｐａ ・ sec以下であり、か
つ液体温度１００℃における粘度が０．０８Ｐａ ・ sec以
上０．３Ｐａ ・ sec以下であり、かつガラス転移温度が１
５０℃以上である熱硬化性液体樹脂を滴下塗布し、少な
くとも前記巻線コイルと前記スロットとのすき間に液体
状態の前記熱硬化性液体樹脂を充填する第１の手順と、
前記磁気鉄心、整流子及び回転シャフトを回転させつつ
前記充填された熱硬化性液体樹脂を該熱硬化性液体樹脂
の前記１５０℃以上のガラス転移温度以上に加熱して硬
化させ、少なくとも前記巻線コイルと前記磁気鉄心とを
前記硬化した熱硬化性液体樹脂で固定する第２の手順と
を備えることを特徴とするスタータモータの回転電機子
の製造方法が提供される。

【００１０】

【００１１】

【００１２】好ましくは、前記スタータモータの回転電
機子の製造方法において、前記熱硬化性液体樹脂は、ビ
スフェノールＡ型エポキシ樹脂と脂環式エポキシ樹脂と
を重量比で１：２〜１：４の割合で混合したエポキシ樹
脂成分を含むことを特徴とするスタータモータの回転電
機子の製造方法が提供される。

【００１３】また好ましくは、前記スタータモータの回
転電機子の製造方法において、前記熱硬化性液体樹脂
は、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂と脂環式エポキシ
樹脂とを重量比で１：３の割合で混合したエポキシ樹脂
成分を含むことを特徴とするスタータモータの回転電機
子の製造方法が提供される。

【００１４】さらに好ましくは、前記スタータモータの
回転電機子の製造方法において、前記熱硬化性液体樹脂
にはシリカ系揺変剤が添加されていることを特徴とする
スタータモータの回転電機子の製造方法が提供される。

【００１５】

【００１６】また好ましくは、前記スタータモータの回
転電機子の製造方法において、前記第１の手順は、前記
巻線コイルと前記スロットとのすき間、前記複数の巻線
コイル相互間のすき間、及び前記巻線コイルと前記整流
子とのすき間にそれぞれ前記熱硬化性液体樹脂を充填す
る手順であり、前記第２の手順は、前記巻線コイルと前
記磁気鉄心、前記複数の巻線コイル相互、及び前記巻線
コイルと前記整流子とをそれぞれ固定する手順であるこ
とを特徴とするスタータモータの製造方法が提供され
る。

【００１７】

【００１８】

【００１９】

【００２０】

【００２１】また好ましくは、前記スタータモータの回
転電機子の製造方法において、前記第１の手順で充填さ
れた熱硬化性液体樹脂のうち漏洩して前記磁気鉄心の外
周面へと付着した微量の樹脂を、前記第２の手順の前に
拭き取って取り去る第３の手順をさらに有することを特
徴とするスタータモータの回転電機子の製造方法が提供
される。

【００２２】また上記目的を達成するために、本発明に
よれば、複数のスロットが形成されこの複数のスロット
内に複数の巻線コイルを収納した磁気鉄心と、前記複数
の巻線コイルと電気的に接続された複数の導体部を備え
た整流子と、前記磁気鉄心及び前記整流子が固定された
回転シャフトとを有し、回転数が８０００ｒ／ｍｉｎ以
上でも使用可能でかつ約−４０℃〜１５０℃の雰囲気温
度で使用可能であるよう構成されたスタータモータの回
転電機子において、前記磁気鉄心、前記整流子、及び前
記回転シャフトを予め加熱して回転させながら、１０℃
〜３５℃の雰囲気温度中で、液体温度２５℃における粘
度が５Ｐａ ・ sec以上２０Ｐａ ・ sec以下であり、かつ液体
温度１００℃における粘度が０．０８Ｐａ ・ sec以上０．
３Ｐａ ・ sec以下であり、かつガラス転移温度が１５０℃
以上である熱硬化性液体樹脂を滴下塗布し、少なくとも
前記巻線コイルと前記スロットとのすき間に液体状態の
前記熱硬化性液体樹脂を充填した後、前記磁気鉄心、整
流子及び回転シャフトを回転させつつ前記充填された熱
硬化性液体樹脂を該熱硬化性液体樹脂の前記１５０℃以
上のガラス転移温度以上に加熱して硬化させ、少なくと
も前記巻線コイルと前記磁気鉄心とを前記硬化した熱硬
化性液体樹脂で固定したことを特徴とするスタータモー
タの回転電機子が提供される。

【００２３】

【００２４】好ましくは、前記スタータモータの回転電
機子において、前記熱硬化性液体樹脂は、ビスフェノー
ルＡ型エポキシ樹脂と脂環式エポキシ樹脂とを重量比で
１：２〜１：４の割合で混合したエポキシ樹脂成分を含
むことを特徴とするスタータモータの回転電機子が提供
される。

【００２５】また好ましくは、前記スタータモータの回
転電機子において、前記熱硬化性液体樹脂は、ビスフェ
ノールＡ型エポキシ樹脂と脂環式エポキシ樹脂とを重量
比で１：３の割合で混合したエポキシ樹脂成分を含むこ
とを特徴とするスタータモータの回転電機子が提供され
る。

【００２６】さらに好ましくは、前記スタータモータの
回転電機子において、前記熱硬化性液体樹脂にはシリカ
系揺変剤が添加されていることを特徴とするスタータモ
ータの回転電機子が提供される。

【００２７】

【作用】以上のように構成した本発明においては、熱硬
化性樹脂の液体温度２５℃における粘度が５Ｐａ・sec以
上２０Ｐａ・sec以下であることにより、例えば１０〜３
５℃といった常温に対応する粘度すなわちほぼ滴下塗布
時温度に対応する粘度は、従来の熱硬化性樹脂の約１／
５以下となりきわめて小さくなる。よって、第１の手順
で、磁気鉄心、整流子、及び回転シャフトに熱硬化性樹
脂を滴下塗布し少なくとも巻線コイルとスロットとのす
き間に充填する際に、作業性を向上させ、すき間の奥深
くまであるいは滴下位置から広範囲に十分浸透させるこ
とができる。また、液体温度１００℃における粘度が
０．０８Ｐａ・sec以上２０Ｐａ・sec以下であることによ
り、例えば８０〜１２０℃付近における粘度すなわちほ
ぼ滞留硬化時の温度に対応する粘度は、従来の約５倍以
上となりきわめて大きくなる。よって、第２の手順で、
充填された熱硬化性樹脂を硬化温度以上に加熱して硬化
させ、少なくとも巻線コイルと磁気鉄心とを硬化した熱
硬化性樹脂で固定する際に、樹脂がたれて流出するのを
十分抑制することができ、滞留したまま硬化させること
ができる。よってすき間の熱硬化性樹脂の充填接着が十
分である(滞留率が高い)ので、巻線コイルと被固定物
（例えば磁気鉄心）との固着強度を十分確保することが
できる。そしてこのとき１種類の樹脂を１つの行程で滴
下塗布するので、従来技術のように製造行程が増加し生
産性が悪化することはなく、かつコストダウンを図れ
る。また充填された樹脂をたれることなく滞留したまま
硬化させることができるので、硬化後における磁気鉄心
外周部の切削加工行程が少なくて済むかあるいは省略で
きる。よってこの意味でも生産性を向上することができ
る。

【００２８】また、熱硬化性樹脂の液体温度２５℃にお
ける粘度を５Ｐａ・sec以上２０Ｐａ・sec以下とし、かつ
液体温度１００℃における粘度を０．０８Ｐａ・sec以上
０．３Ｐａ・sec以下とすることにより、滴下塗布時に作
業性を向上させ、滞留硬化時に樹脂の流出を十分抑制で
きる粘度特性を実現することができる。さらに、熱硬化
性樹脂は熱硬化性液体樹脂であり、第１の手順で液体状
態の熱硬化性液体樹脂を充填することにより、滴下塗布
時に作業性を向上させ、滞留硬化時に樹脂の流出を十分
抑制できる熱硬化性樹脂を実現することができる。ま
た、熱硬化性樹脂が、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂
と脂環式エポキシ樹脂とを重量比で１：２〜１：４の割
合で混合したエポキシ樹脂成分を含むことにより、滴下
塗布時に作業性を向上させ、滞留硬化時に樹脂の流出を
十分抑制できる熱硬化性樹脂の成分配合を確実に実現す
ることができる。さらに、熱硬化性樹脂が、ビスフェノ
ールＡ型エポキシ樹脂と脂環式エポキシ樹脂とを重量比
で１：３の割合で混合したエポキシ樹脂成分を含むこと
により、滴下塗布時における作業性向上と、滞留硬化時
における樹脂流出抑制を最も効果的に達成できる熱硬化
性樹脂の成分配合を確実に実現することができる。ま
た、熱硬化性樹脂にはシリカ系揺変剤が添加されている
ことにより、液体温度１００℃における粘度をさらに増
加させ、滞留硬化時における樹脂流出をさらに確実に抑
制することができる。さらに、第１の手順は、１０℃〜
３５℃の雰囲気温度で熱硬化性樹脂を滴下塗布する手順
であることにより、常温雰囲気中で熱硬化樹脂を滴下塗
布する手順を実現できる。また、第１の手順は、巻線コ
イルとスロットとのすき間、複数の巻線コイル相互間の
すき間、及び巻線コイルと整流子とのすき間にそれぞれ
熱硬化性樹脂を充填する手順であり、第２の手順は、巻
線コイルと磁気鉄心、複数の巻線コイル相互、及び巻線
コイルと整流子とをそれぞれ固定する手順であることに
より、巻線コイル自体の機械的強度を強くするととも
に、巻線コイルと、磁気鉄心及び整流子との機械的固定
強度を強くすることができる。さらに、スタータモータ
は、回転数が８０００ｒ／ｍｉｎ以上でも使用可能であ
るよう構成されていることにより、通常の普通乗用車の
エンジンのスタータモータに適用でき、そしてこのとき
熱硬化性樹脂はガラス転移温度が１５０℃以上である樹
脂であって、この普通乗用車に適用した時の雰囲気温度
の上限である１５０℃と同じかこれより高いことによ
り、使用時においても常に弾性的なゴム状態を維持でき
高荷重に耐えることができる。また、スタータモータは
約−４０℃〜１５０℃の雰囲気温度で使用可能であるよ
う構成されていることにより、通常の普通乗用車のエン
ジンのスタータモータに適用することができ、そしてこ
のとき熱硬化性樹脂はガラス転移温度が１５０℃以上で
ある樹脂であって、この雰囲気温度の上限である１５０
℃と同じかこれより高いことにより、使用時においても
常に弾性的なゴム状態を維持でき高荷重に耐えることが
できる。さらに、熱硬化性樹脂は、ガラス転移温度が１
５０℃以上である樹脂であり、第１の手順は、磁気鉄
心、整流子、及び回転シャフトを予め１５０℃以上に加
熱して熱硬化性樹脂を滴下塗布する手順であるか、第２
の手順が磁気鉄心、整流子及び回転シャフトを回転させ
つつ１５０℃以上の高温雰囲気に投入する手順であるこ
とにより、その後樹脂が熱硬化するときガラス状にもろ
くならず弾性的なゴム状態に確実に変化させることがで
きる。また、第１の手順で充填された熱硬化性樹脂のう
ち漏洩して磁気鉄心の外周面へと付着した微量の樹脂
を、第２の手順の前に拭き取って取り去る第３の手順を
さらに有することにより、第２の手順で充填された熱硬
化性樹脂を硬化させる際に、樹脂がたれ流出した状態で
硬化するのを完全に防止することができる。よって磁気
鉄心の外周面を無切削加工とすることができる。よって
この分行程が減少し生産性向上が図れる。

【００２９】

【実施例】以下、本発明の実施例を図１〜図７により説
明する。本発明の第１の実施例を図１〜図４により説明
する。本実施例は、スタータモータの回転電機子の製造
方法の実施例である。本実施例の製造方法により製造す
る回転電機子は、後述する図５〜図７に示されるよう
に、普通乗用車用のスタータモータ、すなわち、回転数
が８０００ｒ／min以上、約−４０℃〜１５０℃の雰囲
気温度で使用可能であるスタータモータに取り付けられ
るものであり、複数のスロット溝３ａ内に複数の巻線コ
イル４が巻装された磁気鉄心３と、導体部５ａを外周に
備えた整流子５と、これら磁気鉄心３及び整流子５が固
定された回転シャフト２とを備え、巻線コイル４と導体
部５ａとのすき間（図５参照）、巻線コイル４どうし間
のすき間（図６参照）、及び巻線コイル４とスロット溝
３ａとのすき間（図７参照）にそれぞれ樹脂７が充填さ
れ硬化されることによって、それぞれ巻線コイル４と整
流子５、巻線コイル４どうし、巻線コイル４と固定鉄心
３とが固定されている。

【００３０】本実施例の製造方法の要部は、この樹脂７
の成分及びその充填・硬化処理方法にある。以下、この
方法の手順を詳細に説明する。

【００３１】まず、熱硬化性の樹脂７として、ビスフェ
ノールＡ型エポキシ樹脂と脂環式エポキシ樹脂とを重量
比で１：３の割合で混合したエポキシ樹脂成分を含む、
ガラス転移温度が１５０℃以上の熱硬化性液体樹脂を用
意する。この樹脂７の粘度の温度依存特性は、図２に示
されるようになっており、例えば液体温度２５℃におけ
る粘度は約９Ｐａ・sec、液体温度１００℃における粘度
は約０．１３Ｐａ・secである。そして、既に回転シャフ
ト２に固定され導体部５ａと巻線コイル４とが電気的に
接続された、整流子５及び磁気鉄心３をあらかじめ（例
えば１５０℃に）加熱し回転させながら、１０℃〜３５
℃の常温雰囲気中で樹脂７を滴下塗布し、前述した巻線
コイル４と導体部５ａとのすき間、巻線コイル４どうし
間のすき間、及び巻線コイル４とスロット溝３ａとのす
き間にそれぞれ樹脂７を充填する。このとき、これら巻
線コイル４と導体部５ａとのすき間、巻線コイル４どう
し間のすき間、及び巻線コイル４とスロット溝３ａとの
すき間に適当な順序で滴下を行っても良いし、またこれ
ら３つのすき間のうち少なくとも１箇所に滴下を行い、
のこりの箇所にはこの滴下箇所から順次浸透させて充填
する方法でも良い。

【００３２】ここで、巻線コイル４どうし間のすき間に
樹脂７を滴下塗布する場合を例に取って、この滴下塗布
手順を図３及び図４に示す。図３に示されるように、固
定鉄心３が例えば図示Ｂ方向に回転されながら、樹脂７
が滴下塗布ノズル９から巻線コイル４どうし間のすき間
に滴下される。このように回転させながら滴下塗布する
ことにより、熱硬化性の樹脂７を全周均一に塗布するこ
とができる。そして、すべてのすき間に順次樹脂７が充
填され浸透し、図４に示す状態となる。なお、巻線コイ
ル４と導体部５ａとのすき間に樹脂７を滴下する場合
や、巻線コイル４ａとスロット溝３ａとのすき間に樹脂
７を滴下する場合も同様である。

【００３３】次に、回転シャフト２、整流子５、及び固
定鉄心３の回転を維持したまま、先の手順で充填された
樹脂７のうち、漏洩して磁気鉄心３の外周面へと付着し
た微量の樹脂を拭き取って取り去る。

【００３４】そしてさらに、回転を維持したまま、回転
シャフト２に固定された整流子５及び磁気鉄心３を１５
０℃以上の高温雰囲気中を通過させ樹脂７を硬化させ
る。樹脂７は高温雰囲気中に投入後すぐには硬化せず液
体温度が１５０℃以上の硬化温度に達した時から硬化す
ることとなるが、このとき樹脂７がガラス転移温度の１
５０℃以上に加熱されることにより、その後樹脂が熱硬
化するときガラス状にもろくならず弾性的なゴム状態に
確実に変化させることができる。またこのとき樹脂塗布
後に回転させながら高温雰囲気中を通過させて硬化させ
ることにより、熱硬化性の樹脂７を全周均一に充填する
ことができる。

【００３５】以上の行程によって、硬化した樹脂７を介
し、巻線コイル４と整流子５、巻線コイル４どうし、巻
線コイル４と固定鉄心３とが固定されることとなる。

【００３６】ところで、本実施例による回転電機子の製
造方法は、熱硬化性樹脂の成分を最適化することによ
り、樹脂の粘度特性を変化させるものである。以下、こ
のことを図１により詳細に説明する。本願発明者等は、
ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂と脂環式エポキシ樹脂
とを混合したエポキシ樹脂成分を含む熱硬化性樹脂にお
いて、この熱硬化性樹脂の粘度の温度依存性を検討した
結果、図１に示す結果を得た。図１において、横軸は樹
脂の温度［℃］、縦軸は樹脂の粘度［Ｐａ・sec］を示
しているものであり、熱硬化性樹脂に含まれているエポ
キシ樹脂成分におけるビスフェノールＡ型エポキシ樹脂
と脂環式エポキシ樹脂との混合比（重量比）を変えた場
合の粘度の温度依存性の変化を求めたものである。図
中、直線が、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂：脂環
式エポキシ樹脂＝４：１で混合したエポキシ樹脂成分を
含むものであり、従来の熱硬化性樹脂に相当する。ま
た、直線、直線、直線はそれぞれ、ビスフェノー
ルＡ型エポキシ樹脂：脂環式エポキシ樹脂＝１：２、
１：３、及び１：４で混合したエポキシ樹脂成分を含む
ものに相当する。

【００３７】図１において、直線〜を比較すると、
直線では液体温度２５℃における粘度が約１００Ｐａ
・sec、液体温度１００℃における粘度が約０．０３５Ｐ
ａ・secであったのが、直線ではそれぞれ約２０Ｐａ・s
ecと約０．０８Ｐａ・sec、直線ではそれぞれ約９Ｐａ
・secと約０．１３Ｐａ・sec、直線では約５Ｐａ・secと
約０．３Ｐａ・secとなっている。すなわち、ビスフェノ
ールＡ型エポキシ樹脂に対する脂環式エポキシ樹脂の混
合割合を増していくほど、低温側（例えば１０℃〜３５
℃）の粘度が下がり、高温側（例えば８０℃〜１２０
℃）の粘度が上昇することが分かる。すなわち、従来の
熱硬化樹脂の直線に比べると、直線〜の熱硬化樹
脂は、ほぼ滴下塗布時温度に対応する１０〜３５℃にお
ける粘度が約１／５以下となり、またほぼ滞留硬化時温
度に対応する８０〜１２０℃における粘度が約２倍以上
となっている。

【００３８】以上より、ビスフェノールＡ型エポキシ樹
脂に対する脂環式エポキシ樹脂の混合割合を増していく
ほど、滴下塗布時の粘度が小さくなって作業性が向上す
るとともに、滞留硬化時温度の粘度が大きくなってたれ
による流出が抑制されることがわかる。しかしながら、
直線で表されるビスフェノールＡ型エポキシ樹脂：脂
環式エポキシ樹脂＝１：４よりさらに脂環式エポキシ樹
脂の混合比を大きくすると、滴下塗布時の粘度が小さく
なりすぎ、塗布と同時にたれ落ちてしまうおそれがあ
る。また、直線で表されるビスフェノールＡ型エポキ
シ樹脂：脂環式エポキシ樹脂＝１：２より脂環式エポキ
シ樹脂の混合比が小さいと、上記作業性向上と流出抑制
の効果が不十分である。したがって、本願発明者等は、
滴下塗布時の作業性向上と、滞留硬化時のたれによる流
出の抑制には、エポキシ樹脂成分に含まれるビスフェノ
ールＡ型エポキシ樹脂：脂環式エポキシ樹脂＝１：２〜
１：４の範囲、言い換えれば、液体温度２５℃における
粘度が約５Ｐａ・sec〜２０Ｐａ・sec、液体温度１００℃
における粘度が約０．０８Ｐａ・sec〜０．３Ｐａ・secで
ある樹脂を用いれば有効であると判断した。

【００３９】ここにおいて、本実施例の回転電機子の製
造方法で用いる熱硬化性の樹脂７は、ビスフェノールＡ
型エポキシ樹脂：脂環式エポキシ樹脂＝１：３であるエ
ポキシ樹脂成分を含んでいる（直線に相当）。したが
って、従来の熱硬化性樹脂の直線に比べると、滴下塗
布時温度に対応する粘度が小さくなるので、樹脂７を滴
下塗布して巻線コイル４と導体部５ａとのすき間、巻線
コイル４どうしのすき間、及び巻線コイル４とスロット
溝３ａとのすき間に充填する際に、作業性を向上させ、
すき間の奥深くまであるいは滴下位置から広範囲に十分
浸透させることができる。また、同様に滞留硬化時の温
度に対応する粘度が、従来の熱硬化性樹脂の直線に比
し大きくなるので、充填された樹脂７を硬化温度以上に
加熱して硬化させて、巻線コイル４と整流子５、巻線コ
イル４どうし、巻線コイル４と磁気鉄心３とを固定する
際に、樹脂がたれて流出するのを十分抑制することがで
き、滞留したまま硬化させることができる。よってすき
間の樹脂７の充填接着が十分となる(滞留率が高い)の
で、巻線コイル４と整流子５、巻線コイル４どうし、巻
線コイルと磁気鉄心３との固着強度を十分確保すること
ができる。したがって、磁気鉄心３の両端面から突きで
ている巻線コイル４のエンドコイル部４ａ,４ｂ（図５
参照）を補強するために従来技術で用いられていたバイ
ンド部材が必要なくなり、エンドコイル部４ａ,４ｂ外
周は樹脂７のみが存在することとなる。すなわち、バイ
ンド部材を取り付ける行程が不要となるので生産性が向
上する。

【００４０】またこのとき、１種類の樹脂７を１行程で
滴下塗布するので、２種類の樹脂を２行程に分けて滴下
塗布する従来技術のように製造行程が増加し生産性が悪
化することはなく、かつコストダウンを図れる。また、
磁気鉄心３の外周部は、スタ−タモ−タの性能確保の点
から精度が要求されるので、この外周部に付着した熱硬
化性樹脂７は極力取り去る必要があるが、本実施例にお
いては充填された樹脂７のうち漏洩して磁気鉄心３の外
周面へと付着した微量の樹脂を拭き取って取り去ること
により、のちに充填された樹脂７を硬化させる際に、樹
脂７がたれて流出した状態で硬化するのを完全に防止す
ることができる。よって磁気鉄心３の外周面を無切削加
工とすることができるので、この分行程が減少し生産性
向上が図れる。さらに、樹脂７はガラス転移温度が１５
０℃以上である樹脂であって、普通乗用車に適用した時
の雰囲気温度の上限である１５０℃と同じかこれより高
いことにより、使用時においても常に弾性的なゴム状態
を維持でき高荷重に耐えることができる。

【００４１】なお、上記図１で説明したエポキシ樹脂成
分における有効な混合比は、ビスフェノールＡ型エポキ
シ樹脂と脂環式エポキシ樹脂とを重量比で１：２〜１．
４であり、このとき液体温度２５℃における粘度が約５
〜２０Ｐａ・sec、液体温度１００℃における粘度が約
０．０８〜０．３Ｐａ・secであった。ここで、熱硬化性
の樹脂７にさらにシリカ系揺変剤を添加することによ
り、液体温度１００℃における粘度を向上させることが
できることが分かった。よって上記混合比、すなわちビ
スフェノールＡ型エポキシ樹脂と脂環式エポキシ樹脂と
を重量比で１：２〜１．４に混合したエポキシ樹脂成分
を備えた樹脂７に、このシリカ系揺変剤を適量添加する
ことにより、液体温度１００℃における粘度を例えば約
２０Ｐａ・secまで向上させれば、粘度特性上さらに好ま
しい熱硬化性樹脂を実現できる。この場合、液体温度１
００℃における粘度がさらに増加するので、滞留硬化時
における樹脂流出をさらに確実に抑制することができ
る。

【００４２】また、上記実施例においては、回転シャフ
ト２、整流子５、磁気鉄心３をあらかじめ１５０℃に加
熱した後に樹脂７を滴下塗布したが、必ずしもこのとき
に加熱する必要はなく、最終的に硬化する前に一度樹脂
７を１５０℃以上にすれば足りる。したがって、例えば
後に１５０℃以上の高温雰囲気中を通過させるのであれ
ば、あらかじめ加熱するときの温度は１５０℃未満であ
ってもよい。さらに、上記実施例においては、樹脂７を
充填させた後に回転シャフト２に固定された整流子５及
び磁気鉄心３を１５０℃以上の高温雰囲気中に通過させ
たが、これに限られず、何らかの手段で樹脂７を１５０
℃以上にすれば足り、この場合も同様の効果を得る。

【００４３】本発明の第２の実施例を図５〜図７により
説明する。本実施例は、第１の実施例の製造方法により
製造されたスタータモータの回転電機子の実施例であ
る。第１の実施例と同等の部材には同一の符号を付す。
本実施例による回転電機子の構成を図５〜図７に示す。
図５は、回転電機子の一部を縦断面で示す側面図であ
り、図６は図５中VI−VI横断面図であり、図７は図５中
VII−VII横断面図である。図５〜図７において、本実施
例の回転電機子１は普通乗用車用のスタータモータ、す
なわち、回転数が８０００ｒ／min以上、約−４０℃〜
１５０℃の雰囲気温度で使用可能であるスタータモータ
に取り付けられるものであり、複数のスロット溝３ａが
外周に形成されこのスロット溝３ａ内に複数の巻線コイ
ル４が巻装された積層構造の磁気鉄心３と、巻線コイル
４と電気的に接続された導体部５ａを外周に備えた整流
子５と、磁気鉄心３及び整流子５が固定され両端を回転
自在に支持された回転シャフト２と、巻線コイル４を機
械的に固定するため等に用いられた熱硬化性の樹脂７
と、磁気鉄心３の外周面と対向する位置に適正なエアギ
ャップを持って配置された界磁極８とを有する。

【００４４】樹脂７は、巻線コイル４と整流子５の導体
部５ａとのすき間に充填され硬化されてこれら巻線コイ
ル４と整流子５とを固定した樹脂７（図５参照）と、巻
線コイル４どうし間のすき間に充填され硬化されてこれ
ら巻線コイル４どうしを固定した樹脂７（図６参照）
と、巻線コイル４とスロット溝３ａとのすき間に充填さ
れ硬化されて巻線コイル４と固定鉄心３とを固定した樹
脂７（図７参照）とを備えている。

【００４５】本実施例による回転電機子１によれば、製
造の際に、第１の実施例と同様の効果、すなわち滴下塗
布時における作業性向上と、滞留効果時における流出抑
制の効果を得ることができる。

【００４６】

【発明の効果】本発明によれば、滴下塗布時温度に対応
する粘度がきわめて小さくなるので、第１の手順で、磁
気鉄心、整流子、及び回転シャフトに熱硬化性液体樹脂
を滴下塗布する際の作業性を向上させることができる。
また滞留硬化時温度に対応する粘度がきわめて大きくな
るので、第２の手順で、充填された熱硬化性液体樹脂を
硬化温度以上に加熱して硬化させる際に、樹脂がたれて
流出するのを十分抑制することができる。よって巻線コ
イルと被固定物（例えば磁気鉄心）との固着強度を十分
確保することができるので、磁気鉄心の両端面から突き
でているエンドコイル部に従来技術のようなバインド部
材を用いる必要がなくなり、エンドコイル部外周は熱硬
化性液体樹脂のみが存在することとなる。すなわち、バ
インド部材を取り付ける行程が不要となるので生産性が
向上する。またこのとき１種類の樹脂を１つの行程で滴
下塗布するので生産性が悪化することはなくコストダウ
ンを図れ、さらに充填された樹脂をたれることなく滞留
したまま硬化させることができるので、硬化後における
磁気鉄心外周部の切削加工行程が少なくて済むかあるい
は省略でき、この意味で生産性を向上することもでき
る。

【００４７】また、熱硬化性液体樹脂にはシリカ系揺変
剤が添加されているので、液体温度１００℃における粘
度をさらに増加させ、滞留硬化時における樹脂流出をさ
らに確実に抑制することができる。さらに、第１の手順
で充填された熱硬化性液体樹脂のうち漏洩して磁気鉄心
の外周面へと付着した微量の樹脂を、第２の手順の前に
拭き取って取り去る第３の手順をさらに有するので、第
２の手順で樹脂がたれ流出した状態で硬化するのを完全
に防止することができる。よって磁気鉄心の外周面を無
切削加工とすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例による回転電機子の製造
方法で用いる熱硬化性樹脂の作用効果を説明するための
図である。

【図２】熱硬化性樹脂の温度依存性を説明するための図
である。

【図３】巻線コイルどうし間のすき間に樹脂を滴下塗布
する手順を示す図である。

【図４】巻線コイルどうし間のすき間に樹脂を滴下塗布
直後の状態を示す図である。

【図５】本発明の第２の実施例による回転電機子の一部
を縦断面で示す側面図である。

【図６】図５中VI−VI断面図である。

【図７】図５中VII−VII断面図である。

【符号の説明】

１ 回転電機子 ２ 回転シャフト ３ 磁気鉄心 ３ａ スロット溝 ４ 巻線コイル ４ａ,ｂ エンドコイル部 ５ 整流子 ５ａ 導体部 ７ 樹脂

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐怒賀 憲一 茨城県勝田市大字高場2520番地 株式会 社 日立製作所 自動車機器事業部内 (72)発明者 後藤 力雄 茨城県勝田市大字高場2520番地 株式会 社 日立製作所 自動車機器事業部内 (56)参考文献 特開 昭63−114540（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−95837（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−68054（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−255029（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−39253（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−184279（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−120664（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−285881（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−327551（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H02K 15/12 H02K 3/48 H02K 3/51

Claims (10)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数のスロットが形成されこの複数のスロ
   ット内に複数の巻線コイルを収納した磁気鉄心と、前記
   複数の巻線コイルと電気的に接続された複数の導体部を
   備えた整流子と、前記磁気鉄心及び前記整流子が固定さ
   れた回転シャフトとを有し、回転数が８０００ｒ／ｍｉ
   ｎ以上でも使用可能でかつ約−４０℃〜１５０℃の雰囲
   気温度で使用可能であるよう構成されたスタータモータ
   の回転電機子の製造方法であって、 前記磁気鉄心、前記整流子、及び前記 回転シャフトを予
   め加熱して回転させながら、１０℃〜３５℃の雰囲気温
   度中で、液体温度２５℃における粘度が５Ｐａ ・ sec以上
   ２０Ｐａ ・ sec以下であり、かつ液体温度１００℃におけ
   る粘度が０．０８Ｐａ ・ sec以上０．３Ｐａ ・ sec以下であ
   り、かつガラス転移温度が１５０℃以上である熱硬化性
   液体樹脂を滴下塗布し、少なくとも前記巻線コイルと前
   記スロットとのすき間に液体状態の前記熱硬化性液体樹
   脂を充填する第１の手順と、 前記磁気鉄心、整流子及び回転シャフトを回転させつつ
   前記充填された熱硬化性液体樹脂を該熱硬化性液体樹脂
   の前記１５０℃以上のガラス転移温度以上に加熱して硬
   化させ、少なくとも前記巻線コイルと前記磁気鉄心とを
   前記硬化した熱硬化性液体樹脂で固定する第２の手順と
   を備えることを特徴とするスタータモータの回転電機子
   の製造方法。
2. 【請求項２】請求項１記載のスタータモータの回転電機
   子の製造方法において、前記熱硬化性液体樹脂は、ビス
   フェノールＡ型エポキシ樹脂と脂環式エポキシ樹脂とを
   重量比で１：２〜１：４の割合で混合したエポキシ樹脂
   成分を含むことを特徴とするスタータモータの回転電機
   子の製造方法。
3. 【請求項３】請求項１記載のスタータモータの回転電機
   子の製造方法において、前記熱硬化性液体樹脂は、ビス
   フェノールＡ型エポキシ樹脂と脂環式エポキシ樹脂とを
   重量比で１：３の割合で混合したエポキシ樹脂成分を含
   むことを特徴とするスタータモータの回転電機子の製造
   方法。
4. 【請求項４】請求項２又は３記載のスタータモータの回
   転電機子の製造方法において、前記熱硬化性液体樹脂に
   はシリカ系揺変剤が添加されていることを特徴とするス
   タータモータの回転電機子の製造方法。
5. 【請求項５】請求項１記載のスタータモータの回転電機
   子の製造方法において、前記第１の手順は、前記巻線コ
   イルと前記スロットとのすき間、前記複数の巻線コイル
   相互間のすき間、及び前記巻線コイルと前記整流子との
   すき間にそれぞれ前記熱硬化性液体樹脂を充填する手順
   であり、前記第２の手順は、前記巻線コイルと前記磁気
   鉄心、前記複数の巻線コイル相互、及び前記巻線コイル
   と前記整流子とをそれぞれ固定する手順であることを特
   徴とするスタータモータの製造方法。
6. 【請求項６】請求項１記載のスタータモータの回転電機
   子の製造方法において、前記第１の手順で充填された熱
   硬化性液体樹脂のうち漏洩して前記磁気鉄心の外周面へ
   と付着した微量の樹脂を、前記第２の手順の前に拭き取
   って取り去る第３の手順をさらに有することを特徴とす
   るスタータモータの回転電機子の製造方法。
7. 【請求項７】複数のスロットが形成されこの複数のスロ
   ット内に複数の巻線コイルを収納した磁気鉄心と、前記
   複数の巻線コイルと電気的に接続された複数の導体部を
   備えた整流子と、前記磁気鉄心及び前記整流子が固定さ
   れた回転シャフトとを有し、回転数が８０００ｒ／ｍｉ
   ｎ以上でも使用可能でかつ約−４０℃〜１５０℃の雰囲
   気温度で使用可能であるよう構成されたスタータモータ
   の回転電機子において、前記磁気鉄心、前記整流子、及び前記回転シャフトを予
   め加熱して回転させながら、１０℃〜３５℃の雰囲気温
   度中で、液体温度２５℃における粘度が５Ｐａ ・ sec以上
   ２０Ｐａ ・ sec以下であり、かつ液体温度１００℃におけ
   る粘度が０．０８Ｐａ ・ sec以上０．３Ｐａ ・ sec以下であ
   り、かつガラス転移温度が１５０℃以上である熱硬化性
   液体樹脂を滴下塗布し、少なくとも前記巻線コイルと前
   記スロットとのすき間に液体状態の前記熱硬化性液体樹
   脂を充填した後、 前記磁気鉄心、整流子及び回転シャフトを回転させつつ
   前記充填された熱硬化性液体樹脂を該熱硬化性液体樹脂
   の前記１５０℃以上のガラス転移温度以上に加熱して硬
   化させ、少なくとも前記巻線コイルと前記磁気鉄心とを
   前記硬化した熱硬化性液体樹脂で固定した ことを特徴と
   するスタータモータの回転電機子。
8. 【請求項８】請求項７記載のスタータモータの回転電機
   子において、前記熱硬化性液体樹脂は、ビスフェノール
   Ａ型エポキシ樹脂と脂環式エポキシ樹脂とを重量比で
   １：２〜１：４の割合で混合したエポキシ樹脂成分を含
   むことを特徴とするスタータモータの回転電機子。
9. 【請求項９】請求項７記載のスタータモータの回転電機
   子において、前記熱硬化性液体樹脂は、ビスフェノール
   Ａ型エポキシ樹脂と脂環式エポキシ樹脂とを重量比で
   １：３の割合で混合したエポキシ樹脂成分を含むことを
   特徴とするスタータモータの回転電機子。
10. 【請求項１０】請求項８又は９記載のスタータモータの
    回転電機子において、前記熱硬化性液体樹脂にはシリカ
    系揺変剤が添加されていることを特徴とするスタータモ
    ータの回転電機子。