JP3697343B2

JP3697343B2 - 回転電機のコアとその絶縁方法

Info

Publication number: JP3697343B2
Application number: JP33540797A
Authority: JP
Inventors: 満米谷; 英樹安部; 裕三秋田
Original assignee: 播磨精工株式会社
Priority date: 1997-12-05
Filing date: 1997-12-05
Publication date: 2005-09-21
Anticipated expiration: 2017-12-05
Also published as: JPH11178258A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、小型モータ等の回転電機のコアとその絶縁方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図４は一般的な小型モータの電機子の構造を示すもので、図において１は電機子コアで磁性体をプレス加工して形成される。そしてコア１には複数個の歯２とスロット３が交互に設けられ、歯２の外周部には傘形のポール部４が設けられる。５はコア１の歯２に絶縁層６（以下コア絶縁層という）を介して巻回された巻線で、小型モータ等の場合巻線５はコア１の歯２に集中巻きされる。
【０００３】
コア絶縁層６は巻線５とコア１を電気的に絶縁するものであり、少なくとも巻線がコアに接触する部分（以下巻線部と称す）には設けられなければならないが、後述するように小型モータ等ではコア絶縁層６に絶縁性塗料等を使用するため、機械的精度を必要とする部分以外には防錆効果を兼ねて全面的に施されることが多い。
【０００４】
従来、このような小型回転電機のコアの絶縁方法には、特開平８−１３０８４３号公報に示されたものがあり、図５（図４のV-V 線断面図に相当）に示すように、磁性体からなるコア１の歯２のコイル巻回部の外面に厚さ１０〜１００μｍのエポキシ粉体等の粉体合成樹脂層７を流動浸漬法等で形成し、この粉体合成樹脂層７の外面に有機希釈剤で希釈された珪酸塩と有機樹脂等の無機−有機複合材層８を浸漬法または吹き付け法で塗布し、この無機−有機複合材層８を焼付け硬化させる方法が提案されている。
【０００５】
【発明が解決しょうとする課題】
この従来の絶縁方法によれば、絶縁厚さを数十μｍまで低減することができ小型回転電機の小型化に有効であるが、過酷な使用環境下で長年月使用される小型回転電機、特にハードディスク用の小型回転電機では、電機子コアに発生した錆が記録媒体上に付着して記録媒体に損傷を与える等の問題が生じ、この従来の絶縁方法では防錆性能に優れた小型回転電機を得るには充分ではなかった。
【０００６】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、巻線時の応力や使用中の熱応力での絶縁層の変形、及び絶縁層の剥離を起こすことがなく、絶縁層の厚さを薄くしても充分な絶縁耐力を有すると共に、防錆性能に優れた信頼性の高い回転電機のコアとその絶縁方法を提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この発明に係わる回転電機のコアは、磁性体からなるコア、このコアの全外表面に電着塗装によって形成された合成樹脂層、この合成樹脂層のコイル巻回部の外面に粉体エポキシ樹脂等を付着させ、上記合成樹脂層が部分的に露出したピンホールの多い塗装面を形成する粉体合成樹脂層、この粉体合成樹脂層および上記粉体合成樹脂層から部分的に露出した上記電着塗装によって形成された合成樹脂層の外面に溶剤型エポキシ樹脂塗料等の密着性向上層を介して形成された特殊珪酸塩変性アクリル樹脂層等の外面保護層を備えたものである。
また、コアのコイル巻回部の外面に形成された樹脂層の厚さは７５〜１１０μｍである。
また、コアの径方向の外面に形成された樹脂層の厚さは３５〜４５μｍである。
【０００８】
また、この発明に係わる回転電機のコアの絶縁方法は、磁性体からなるコアの外面に厚さ２５〜３５μｍの合成樹脂層を電着塗装によって形成する工程、この合成樹脂層のコイル巻回部の外面に粉体エポキシ樹脂等を付着させ、上記合成樹脂層が部分的に露出したピンホールの多い粉体合成樹脂層を４０〜６０μｍの厚さに形成する工程、この粉体合成樹脂層および上記粉体合成樹脂層から部分的に露出した上記電着塗装による合成樹脂層の外面に５〜８μｍの密着性向上層を形成する工程、この密着性向上層の外面に５〜８μｍの外面保護層を形成する工程を含むものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
以下、この発明の実施の形態１である小型回転電機のコアとその絶縁方法を図に基づいて説明する。この実施の形態１で使用するコアは特にその形状を限定しないが、図４に示すようなコア１の歯２に巻線５を集中巻きする構成のものに適している。
図１（ａ）はコアの側面図、（ｂ）はコアの平面図、図２は図１のII-II 線拡大断面図、図３は図１のIII-III 線拡大断面図である。
図１〜図３において、１は電磁鉄板等の磁性板を積層して構成されたコア、２は断面形状が方形の歯、１１はコア１の全外表面に電着塗装によって形成されたアミノ変性エポキシ樹脂等の合成樹脂層、１２は合成樹脂層１１のコイル巻回部の外面に形成された粉体エポキシ樹脂等の粉体合成樹脂層、１３は粉体合成樹脂層１２および電着塗装による合成樹脂層１１の外面に形成された溶剤型エポキシ樹脂塗料等の密着性向上層、１４は密着性向上層１３の外面に形成された特殊珪酸塩変性アクリル樹脂層等の外面保護層である。
【００１０】
次に製造方法を説明する。まず、コア１をセラミックメディア（砥石の一種）を用いてバレル機でバレル研磨処理して、コアの金型カット面のバリを除去する。砥石水切り後、脱脂して水洗する。次にリン酸亜鉛被膜を形成して次工程の電着塗料の付着を良くする下地処理をする。水洗乾燥後、コア１を電着塗料液（日本ペイント社製パワートップＵ−ＣＰ−２０グレー）中に浸漬し、溶液側を正極、コア側を負極（アース側）にして、ＤＣ２８０Ｖ、９〜１３Ａを通電してコア外面に電着塗装によって、厚さ２５〜３５μｍの合成樹脂層１１を形成する。
このとき、コア１にアースピン跡を残さないために、アースする場所をコア内径側等に取らず、コアかしめ部に取り、次工程の粉体塗装で埋める。従ってコア内径側にアース跡がないため、この部分が完成後錆発生の要因となることは極めて少なくなる。
【００１１】
次に、このようにコア１の全外表面に電着塗装によって形成された合成樹脂層１１の外面に静電浮遊流動浸漬法によって、粉体の合成樹脂例えば粉体エポキシ系レジン（日本化薬社製ＥＸ１１０１（Ｇ））を付着させて、厚さ４０〜６０μｍの粉体合成樹脂層１２を形成する。その後コア１全体を高周波加熱によって焼き上げる。
このとき、コア１の内径面１ａはマスキングキャップで覆って粉体合成樹脂層１２が形成されないようにしておく。また、コア１の外径面１ｂに付着した粉体を、加熱処理の直前にコア１を回転させながら連続ヘラでかき落としておく。
【００１２】
このようにして形成された厚さ４０〜６０μｍの粉体合成樹脂層は、コア１の電着塗装によって形成された合成樹脂層１１の表面に均一に付着せず、電着塗装面が部分的に露出したピンホールの多い塗装面となる。
そこで、粉体合成樹脂層１２の外面および電着塗装による合成樹脂層１１の外面に溶剤型エポキシ樹脂塗料（大宝化学社製エポクロンＢＬプライマー）をスプレー法等によってコーティングし、表面が平滑な厚さ５〜８μｍの密着性向上層１３を形成する。
続いて、密着性向上層１３の外面に特殊珪酸塩変性アクリル樹脂（大橋化学社製オーマックＮｏ．２００（Ａ）グレイＳＳ−２２Ｕ）をスプレー法等によってコーティングして後、焼付け硬化させて厚さ５〜８μｍの外面保護層１４を形成する。この場合密着性向上層１３によって外面保護層１４が粉体合成樹脂層１２に強固に密着する。
以上により、コアのコイル巻回部の外面に形成された樹脂層の厚さは７５〜１１０μｍとなり、コアの径方向の外面に形成された樹脂層の厚さは３５〜４５μｍとなる。
【００１３】
このようにして得られた各層のうち、特に電着塗装による合成樹脂層１１は防錆効果を高め、３時間のボイルテストにも耐えられる性能を提供する。また、粉体合成樹脂層１２、密着性向上層１３および外面保護層１４によって表面硬度が高められ、ビッカース♯２３〜２６の硬度が得られる。また、外面保護層１４によって耐候性が向上すると共に、電着塗装による合成樹脂層１１、粉体合成樹脂層１２、密着性向上層１３および外面保護層１４によって耐絶縁性能が向上する。
なお、ここでは小型回転電機のコア絶縁方法として説明したが、巻線を有する電気機器には本発明が適用できることはいうまでもない。
【００１４】
【発明の効果】
本発明による回転電機のコアとその絶縁方法によれば、以上に説明したように薄い絶縁層で高い絶縁耐力が得られ、しかも絶縁層の表面硬度が高く防錆性能に優れているので、電気機器の小型化、薄型化に際し、信頼性を損なうことがなく、優れた性能のハードディスク等のＯＡ機器用小型電動機が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１を示すコアの平面図および側面面図である。
【図２】図１のII-II 線拡大断面図である。
【図３】図１のIII-III 線拡大断面図である。
【図４】小型回転電機の電機子の構成を示す平面図である。
【図５】従来のコア絶縁構成を示す図２に相当する拡大断面図である。
【符号の説明】
１、小型回転電機の電機子コア、２コアの歯、
１１電着塗装による合成樹脂層、１２粉体合成樹脂層、
１３密着性向上層、１４外面保護層。

Claims

磁性体からなるコア、このコアの全外表面に電着塗装によって形成された合成樹脂層、この合成樹脂層のコイル巻回部の外面に粉体エポキシ樹脂等を付着させ、上記合成樹脂層が部分的に露出したピンホールの多い塗装面を形成する粉体合成樹脂層、この粉体合成樹脂層および上記粉体合成樹脂層から部分的に露出した上記電着塗装によって形成された合成樹脂層の外面に溶剤型エポキシ樹脂塗料等の密着性向上層を介して形成された特殊珪酸塩変性アクリル樹脂層等の外面保護層を備えたことを特徴とする回転電機のコア。
コアのコイル巻回部の外面に形成された樹脂層の厚さは７５〜１１０μｍであることを特徴とする請求項１記載の回転電機のコア。
コアの径方向の外面に形成された樹脂層の厚さは３５〜４５μｍであることを特徴とする請求項１または請求項２記載の回転電機のコア。
磁性体からなるコアの外面に厚さ２５〜３５μｍの合成樹脂層を電着塗装によって形成する工程、この合成樹脂層のコイル巻回部の外面に粉体エポキシ樹脂等を付着させ、上記合成樹脂層が部分的に露出したピンホールの多い粉体合成樹脂層を４０〜６０μｍの厚さに形成する工程、この粉体合成樹脂層および上記粉体合成樹脂層から部分的に露出した上記電着塗装による合成樹脂層の外面に５〜８μｍの密着性向上層を形成する工程、この密着性向上層の外面に５〜８μｍの外面保護層を形成する工程を含むことを特徴とする回転電機のコア絶縁方法。