JP4735370B2 - Varnish impregnation method - Google Patents

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Description

本発明は、ステータコアに挿入配設した巻線コイルにワニスを滴下含浸させるワニス含浸方法に関する。   The present invention relates to a varnish impregnation method in which a winding coil inserted and disposed in a stator core is dropped and impregnated with varnish.

例えば、車両等に用いるモータのステータにおいては、ステータコアのスロットに挿入配設した巻線コイルに対してワニスを滴下して、巻線コイルにおける各電線同士の絶縁性、耐振性、耐油性、耐薬品性、放熱性等を向上させている。
例えば、特許文献1に開示されるワニスの滴下含浸方法においては、巻線コイルを挿入配設したステータコアを、その軸方向が水平方向になるようにして保持する。そして、このステータコアを回転させながら、巻線コイルの一部がステータコアの軸方向端部から突出してなるコイルエンド部へワニスを滴下している。
これにより、コイルエンド部に滴下したワニスを、ステータコアのスロット内に挿入配設されている巻線コイルの内部へ毛細管現象によって浸透させ、巻線コイルの全体にワニスを含浸させている。
For example, in a motor stator used in a vehicle or the like, a varnish is dropped on a winding coil inserted and disposed in a slot of a stator core so that the electric insulation, vibration resistance, oil resistance, Improved chemical properties and heat dissipation.
For example, in the method of dripping and impregnating a varnish disclosed in Patent Document 1, a stator core having a winding coil inserted therein is held so that its axial direction is a horizontal direction. And while rotating this stator core, varnish is dripped at the coil end part which a part of winding coil protrudes from the axial direction edge part of a stator core.
As a result, the varnish dripped onto the coil end portion is permeated into the inside of the winding coil inserted and disposed in the slot of the stator core by a capillary phenomenon, and the entire winding coil is impregnated with the varnish.

特開2003−189523号公報JP 2003-189523 A

ところで、ステータコアに挿入配置された巻線コイルは、それまでのコイル形成工程等を経ることによって、各被覆電線の被膜(電線被膜樹脂)に、残留応力が生じた状態となっている。また、ステータコアのスロットに挿入されるスロット絶縁紙やウエッジ等には、ある程度の水分が含有されている。これらの残留応力および水分を残したままでワニスの含浸を行った場合には、耐久性等に不利であることが知られている。そこで、ワニスの滴下工程を実施する前に、巻線コイルを備えたステータコアを加熱して、電線被膜樹脂樹脂のアニーリングおよび水分の除去を行う予備加熱工程が実施されている。   By the way, the winding coil inserted and arranged in the stator core is in a state in which residual stress is generated in the coating of each covered electric wire (electric wire coating resin) through the coil forming process and the like so far. In addition, a certain amount of moisture is contained in the slot insulating paper and the wedge inserted into the slots of the stator core. It is known that when the varnish is impregnated with these residual stress and moisture remaining, it is disadvantageous for durability and the like. Therefore, before the varnish dripping step is performed, a preheating step is performed in which the stator core provided with the winding coil is heated to anneal the wire coating resin and remove moisture.

しかしながら、従来の予備加熱工程は、通常、熱風循環炉を用いて行われるが、残留応力除去および水分除去を充分に行うには、比較的長い時間が必要であった。そのため、予備加熱工程の合理化、つまり、加熱時間の短縮および水分除去効率の向上が求められていた。   However, the conventional preheating step is usually performed using a hot-air circulating furnace, but it takes a relatively long time to sufficiently remove residual stress and moisture. Therefore, there has been a demand for rationalization of the preheating process, that is, shortening of the heating time and improvement of water removal efficiency.

本発明は、かかる従来の問題点に鑑みてなされたもので、加熱時間が短縮でき、水分除去効率にも優れた予備乾燥工程を含み、最終的に高品質のモータを得ることができるワニス含浸方法を提供しようとするものである。   The present invention has been made in view of such conventional problems, and includes a pre-drying step that can shorten the heating time and is excellent in moisture removal efficiency, and can finally obtain a high-quality motor. Is to provide a method.

本発明は、ステータコアに挿入配設した巻線コイルを加熱して、該巻線コイルにおける電線被膜樹脂の残留応力除去及び水分除去を行うための予備乾燥工程と、
該予備乾燥工程において加熱された上記巻線コイルの温度をワニスの滴下温度まで低下させる冷却工程と、
上記巻線コイルへの上記ワニスの滴下を行う滴下工程と
該滴下工程の後に、上記巻線コイルに浸透した上記ワニスを硬化させる加熱硬化工程とを含み、
上記予備乾燥工程においては、上記ステータコアを減圧雰囲気下に配置すると共に、上記巻線コイルに高周波電力を直接投入して該巻線コイルを加熱し、
上記加熱硬化工程を行う際には、上記巻線コイルに高周波電力を直接投入することにより上記巻線コイルを加熱することを特徴とするワニス含浸方法にある(請求項1)。
The present invention heats a winding coil inserted and disposed in a stator core, and performs a pre-drying step for removing residual stress and removing moisture from the wire coating resin in the winding coil;
A cooling step of lowering the temperature of the wound coil heated in the preliminary drying step to a dropping temperature of the varnish;
A dropping step of dropping the varnish on the winding coil ;
A heating and curing step of curing the varnish that has penetrated the wound coil after the dropping step ;
In the preliminary drying step, the stator core is disposed in a reduced-pressure atmosphere, and the winding coil is heated by directly applying high-frequency power to the winding coil ,
In performing the heat curing step, the varnish impregnation method is characterized in that the winding coil is heated by directly applying high-frequency power to the winding coil .

本発明のワニス含浸方法における上記予備乾燥工程では、単に、巻線コイルを備えたステータコアを加熱するのではなく、上記ステータコアを減圧雰囲気下に配置して加熱する。これにより、常温で加熱する場合に比べて、水分の沸点が低くなり、水分の除去効率を格段に向上させることができる。   In the preliminary drying step of the varnish impregnation method of the present invention, the stator core provided with the winding coil is not simply heated, but the stator core is disposed in a reduced pressure atmosphere and heated. Thereby, compared with the case where it heats at normal temperature, the boiling point of a water | moisture content becomes low, and the removal efficiency of a water | moisture content can be improved significantly.

また、上記巻線コイルの加熱を、巻線コイルに高周波電力を直接投入することにより行う。この高周波電力の直接投入は、巻線コイルの自己発熱および巻線コイルから生じる磁界によってステータコアが誘導加熱される作用とが相俟って、従来よりも早期に加熱することができる。そのため、加熱による水分の除去および電線被膜樹脂の残留応力除去を従来よりも効率よく行うことができる。   The winding coil is heated by directly applying high-frequency power to the winding coil. This direct application of the high-frequency power can be heated earlier than in the past due to a combination of self-heating of the winding coils and induction heating of the stator core by the magnetic field generated from the winding coils. Therefore, removal of moisture by heating and removal of residual stress of the wire coating resin can be performed more efficiently than before.

このように、本発明では、上記の特殊な予備乾燥工程によって、従来よりも加熱時間が短縮でき、水分除去効率も向上できる。そのため、この予備乾燥工程を含むワニス含浸方法を実施することにより、最終的に高品質のモータを得ることができる。   As described above, in the present invention, the above-described special preliminary drying step can shorten the heating time as compared with the conventional case, and can also improve the water removal efficiency. Therefore, a high quality motor can be finally obtained by carrying out the varnish impregnation method including this preliminary drying step.

本発明においては、上記予備乾燥工程における減圧雰囲気は、10kPa以下の減圧状態とすることが好ましい(請求項2)。上記予備乾燥工程における減圧雰囲気は、常圧よりも少しでも減圧されていれば効果が生じるが、特に、10kPa以下の減圧状態とすることによって、水の沸点を50℃以下に低下させることができ、減圧効果を非常に高くすることができる。なお、減圧状態は、設備費用の許容する範囲で圧力が低いほど(真空度が高いほど)好ましい。   In the present invention, the reduced pressure atmosphere in the preliminary drying step is preferably a reduced pressure state of 10 kPa or less. The reduced pressure atmosphere in the preliminary drying step is effective as long as the pressure is reduced to a little lower than normal pressure. However, the boiling point of water can be reduced to 50 ° C. or lower by setting the reduced pressure state to 10 kPa or lower. The decompression effect can be very high. The reduced pressure state is preferably as the pressure is lower (the higher the degree of vacuum is) within the range allowed by the equipment cost.

また、上記予備乾燥工程における上記巻線コイルの加熱温度は、上記電線被膜樹脂のガラス転移温度以上、融点以下の温度とすることが好ましい上記予備乾燥工程では、水分の除去だけでなく、電線被膜樹脂の残留応力除去を行うアニーリングをも目的としている。このため、このアニーリング作用をより有効に得るには、上記のごとく巻線コイルの加熱温度を、電線被膜樹脂のガラス転移温度以上、融点以下の温度とすることが好ましい。 Moreover, it is preferable that the heating temperature of the said winding coil in the said preliminary drying process shall be the temperature below the melting point below the glass transition temperature of the said electric wire coating resin . In the preliminary drying step, not only moisture removal but also annealing for removing residual stress of the wire coating resin is aimed. For this reason, in order to obtain this annealing action more effectively, it is preferable to set the heating temperature of the winding coil to a temperature not lower than the glass transition temperature and not higher than the melting point of the wire coating resin as described above.

また、本発明では、上記予備乾燥工程を行った後、加熱された上記巻線コイルの温度をワニスの滴下温度まで低下させる冷却工程を行った後に上記滴下工程を行う。ここで、ワニスの滴下温度とは、ワニスの硬化温度よりも低く、かつ、ワニスの流動性が十分に得られる温度であって、ワニスの種類によって決定される。   Moreover, in this invention, after performing the said preliminary drying process, the said dripping process is performed after performing the cooling process which lowers the temperature of the said heated coil winding to the dripping temperature of a varnish. Here, the dripping temperature of the varnish is a temperature that is lower than the curing temperature of the varnish and sufficiently obtains the fluidity of the varnish, and is determined by the kind of the varnish.

また、上記冷却工程を経て行われる上記滴下工程は、ステータコアをその中心軸を中心にして回転させながら行うことが好ましい。これにより、ステータコアからはみ出したコイルエンド部にワニスを滴下する場合に、その周方向に均一にワニスを供給することができる。また、ワニス滴下を所定期間続けた後、浸透させるためにワニス滴下を停止するサイクルを複数回繰り返すようにしてもよい。   Moreover, it is preferable to perform the said dripping process performed through the said cooling process, rotating a stator core centering on the central axis. Thereby, when dripping a varnish to the coil end part which protruded from the stator core, a varnish can be uniformly supplied to the circumferential direction. Moreover, after continuing varnish dripping for a predetermined period, in order to infiltrate, the cycle which stops varnish dripping may be repeated several times.

また、上記滴下工程の後に、上記巻線コイルに浸透した上記ワニスを硬化させる加熱硬化工程を行う。この際には、上記巻線コイルに高周波電力を直接投入することにより上記巻線コイルを加熱する。これにより、上記予備乾燥工程から加熱硬化工程までを、ステータコアを移動させずに1つの装置内で実施することが可能となり、製造方法の合理化を図ることができる。 Further, after the dropping step, heat curing step of curing the varnish penetrates into the winding coil. At this time, the winding coil is heated by directly applying high-frequency power to the winding coil . Thereby , it is possible to carry out from the preliminary drying step to the heat curing step in one apparatus without moving the stator core, and the manufacturing method can be rationalized.

以下に、本発明の実施例にかかるワニス含浸方法につき、図面を用いて説明する。
(実施例1)
まず、本例のワニス含浸方法を行うためのワニス含装置1について説明する。
本例のワニス含浸装置1は、図1、図4に示すごとく、上記ステータコア91を保持して回転させる回転手段2を有する。
回転手段2は、回転モータ21と、この回転モータ21の出力軸に接続された回転主軸22と、この回転主軸22に移動可能に配設されたチャック部3と、ステータコア91が回転手段2によって回転するときに通電手段4における通電ケーブル41が捩れることを防止する捩れ防止機構24とを有している。
Below, the varnish impregnation method concerning the Example of this invention is demonstrated using drawing.
Example 1
First, the varnish containing apparatus 1 for performing the varnish impregnation method of this example is demonstrated.
As shown in FIGS. 1 and 4, the varnish impregnation apparatus 1 of this example includes a rotating means 2 that holds and rotates the stator core 91.
The rotating means 2 includes a rotating motor 21, a rotating main shaft 22 connected to the output shaft of the rotating motor 21, a chuck portion 3 movably disposed on the rotating main shaft 22, and a stator core 91 by the rotating means 2. It has a twist preventing mechanism 24 that prevents the current-carrying cable 41 in the current-carrying means 4 from being twisted when rotating.

上記回転主軸22は、水平方向に向けて配設されており、上記チャック部3は、回転主軸22に対してその径方向外方に突出可能な複数の爪部31によって構成されている。本例では6つの爪部31によってステータコア91の内周側における6箇所の位置を押圧して、ステータコア91を保持するよう構成されている。   The rotation main shaft 22 is disposed in the horizontal direction, and the chuck portion 3 is constituted by a plurality of claw portions 31 that can protrude radially outward with respect to the rotation main shaft 22. In this example, the six core portions 31 are configured to hold the stator core 91 by pressing six positions on the inner peripheral side of the stator core 91.

また、回転モータ21は、上記回転主軸22を所定の回転角度で往復回転させるよう構成されている。そして、上記捩れ防止機構24は、通電ケーブル41を保持して、回転主軸22の回転に従動して回転可能なケーブルベア(登録商標)を用いて構成されている。
なお、回転モータ21により回転主軸22を一方向に向けて連続回転させるよう構成した場合には、捩れ防止機構24は、ケーブルベア(登録商標)を用いる代わりに、スリップリングを用いて構成することができる。このスリップリングは、通電ケーブル41の途中に配設し、通電ケーブル41の一方側と他方側とを電気的に接続すると共に、回転主軸22の中心軸線回りに形成した複数の接続リング部によって、電気的接続を行ったまま回転することができるものである。
The rotary motor 21 is configured to reciprocate the rotary main shaft 22 at a predetermined rotation angle. The torsion prevention mechanism 24 is configured by using a cable bear (registered trademark) that holds the energization cable 41 and can be rotated by the rotation of the rotary main shaft 22.
When the rotary motor 21 is configured to continuously rotate the rotary spindle 22 in one direction, the twist prevention mechanism 24 is configured using a slip ring instead of using a cable bear (registered trademark). Can do. The slip ring is disposed in the middle of the energization cable 41, electrically connects one side and the other side of the energization cable 41, and by a plurality of connection ring portions formed around the central axis of the rotation main shaft 22. It can be rotated with electrical connection.

また、図1に示すごとく、ワニス含浸装置1は、回転手段2にステータコア91を保持した状態で、巻線コイル92に高周波電力を直接投入して該巻線コイル92を加熱するための通電手段4を有している。通電手段4は、通電ケーブル41の端部に形成した通電ケーブル端子と、巻線コイル92におけるリード線の端部に形成したリード線端子との電気的接続を行う接続治具8を有している。この接続治具8は、通電ケーブル端子を取り付けたケーブル側治具部81と、リード線端子を取り付けるリード線側治具部82とからなり、このケーブル側治具部81とリード線側治具部82とは互いに着脱可能に構成されている。   As shown in FIG. 1, the varnish impregnation apparatus 1 includes an energizing means for heating the winding coil 92 by directly applying high-frequency power to the winding coil 92 while holding the stator core 91 on the rotating means 2. 4. The energization means 4 includes a connection jig 8 that performs electrical connection between an energization cable terminal formed at the end of the energization cable 41 and a lead wire terminal formed at the end of the lead wire in the winding coil 92. Yes. The connection jig 8 includes a cable side jig portion 81 to which an energizing cable terminal is attached and a lead wire side jig portion 82 to which a lead wire terminal is attached. The cable side jig portion 81 and the lead wire side jig are attached. The part 82 is configured to be detachable from each other.

通電手段4は、3相の高周波電流を発生させる高周波電源装置40によって構成されており、この高周波電源装置40は、位相のずれた3相の高周波電流をステータコア91に挿入配設した3相の巻線コイル92に通電するよう構成されている。また、通電ケーブル端子は、高周波電源装置40から通電を行うための電流を流す通電ケーブル41の先端部に圧着されている。   The energization means 4 includes a high-frequency power supply device 40 that generates a three-phase high-frequency current. The high-frequency power supply device 40 includes a three-phase high-frequency current that is inserted and disposed in a stator core 91. The winding coil 92 is energized. In addition, the energization cable terminal is crimped to the distal end portion of the energization cable 41 through which a current for energization from the high frequency power supply device 40 flows.

また、高周波電源装置40は、インバータ等を用いて、商用の3相交流電源の周波数を高くして高周波電流を形成することができる。
そして、通電手段4は、ステータ9における巻線コイル92に通電を行い、巻線コイル92をその電気抵抗により自己発熱させると共に、通電による磁界の発生により、ステータコア91に渦電流を発生させ、ステータコア91を誘導加熱させることにより、ステータ9を各処理工程に適した温度に加熱することができる。
Moreover, the high frequency power supply device 40 can form a high frequency current by increasing the frequency of a commercial three-phase AC power supply using an inverter or the like.
The energization means 4 energizes the winding coil 92 in the stator 9 to cause the winding coil 92 to self-heat due to its electric resistance, and to generate an eddy current in the stator core 91 due to the generation of a magnetic field by energization. By induction heating 91, the stator 9 can be heated to a temperature suitable for each processing step.

また、図1に示すごとく、本例のワニス滴下手段5は、ワニスを貯留する貯留タンク(図示略)と、この貯留タンクからワニスを送液するポンプ55(図7)と、このポンプの吐出口に接続された送液管と、この送液管の先端部に接続したワニス滴下ノズル51と、送液管中に配設されたバルブ(図示略)とを有している。
ワニス滴下ノズル51は、巻線コイル92のコイルエンド部922に均一にワニスを滴下できるように、複数箇所に設けてある。
Further, as shown in FIG. 1, the varnish dripping means 5 of this example includes a storage tank (not shown) for storing the varnish, a pump 55 (FIG. 7) for feeding the varnish from the storage tank, and a discharge from the pump. It has a liquid feed pipe connected to the outlet, a varnish dropping nozzle 51 connected to the tip of the liquid feed pipe, and a valve (not shown) disposed in the liquid feed pipe.
The varnish dropping nozzles 51 are provided at a plurality of locations so that the varnish can be uniformly dropped onto the coil end portion 922 of the winding coil 92.

具体的には、図1、図2に示すごとく、後述する減圧タンク6の奥側には、奥側に位置するコイルエンド部922の外周面にワニスを滴下するためのワニス滴下ノズル51aがステータコア91の上方に3個配設されていると共に、奥側に位置するコイルエンド部922の内周面にワニスを滴下するためのワニス滴下ノズル51bが回転主軸22から突出する形態で配設されている。
また、図1、図3に示すごとく、減圧タンク6の開口部側には、開口部側に位置するコイルエンド部922の外周面にワニスを滴下するためのワニス滴下ノズル51cがステータコア91の上方に3個配設されていると共に、開口部側に位置するコイルエンド部922の内周面にワニスを滴下するためのワニス滴下ノズル51dがコイルエンド部922内に位置するように配設されている。実際には、これらのワニス滴下ノズル51c、51dは、後述する減圧タンク6の開閉扉66に固定されている。
Specifically, as shown in FIGS. 1 and 2, a varnish dropping nozzle 51a for dropping varnish on the outer peripheral surface of a coil end portion 922 located on the back side is provided on the back side of the decompression tank 6 described later. Three varnish dripping nozzles 51b for dripping varnish are disposed on the inner peripheral surface of the coil end portion 922 located on the back side in such a manner as to protrude from the rotary main shaft 22 while being disposed three above 91. Yes.
As shown in FIGS. 1 and 3, a varnish dropping nozzle 51 c for dropping varnish on the outer peripheral surface of the coil end portion 922 located on the opening side is provided above the stator core 91 on the opening side of the decompression tank 6. And three varnish dropping nozzles 51d for dropping the varnish on the inner peripheral surface of the coil end portion 922 located on the opening side are located in the coil end portion 922. Yes. Actually, these varnish dripping nozzles 51c and 51d are fixed to an opening / closing door 66 of the decompression tank 6 described later.

また、上記ワニス含浸装置1は、図1、図4に示すごとく、少なくとも回転手段2及びワニス滴下手段5を内蔵するよう設けられた減圧タンク6と、減圧タンク6内の減圧を行う減圧ポンプ71とを有している。
減圧タンク6には、この減圧タンク6内に空気を供給するための空気供給口62と、減圧ポンプ71を接続した吸引口61とが形成されている。また、空気供給口62には、減圧タンク6内に空気を供給する空気ブロア72が接続されている。
Further, as shown in FIGS. 1 and 4, the varnish impregnation apparatus 1 includes a decompression tank 6 provided so as to incorporate at least the rotating means 2 and the varnish dropping means 5, and a decompression pump 71 for decompressing the decompression tank 6. And have.
The decompression tank 6 is formed with an air supply port 62 for supplying air into the decompression tank 6 and a suction port 61 to which a decompression pump 71 is connected. An air blower 72 that supplies air into the decompression tank 6 is connected to the air supply port 62.

また、図1に示すごとく、減圧タンク6は、容器本体65と、この容器本体65に対して開閉可能な開閉扉66とを有している。減圧タンク6には、ワニスが加熱された際に蒸発するワニス中の溶媒等を排気口63から排気する排気脱臭装置73と、この蒸発した溶媒等の濃度を検出するガス濃度検出器とが配設されている。そして、制御手段10は、ガス濃度検出器731により検出した上記溶媒等の濃度を監視して、上記通電手段4による加熱量を制御するよう構成されている。   As shown in FIG. 1, the decompression tank 6 includes a container main body 65 and an open / close door 66 that can be opened and closed with respect to the container main body 65. The decompression tank 6 is provided with an exhaust deodorization device 73 that exhausts the solvent and the like in the varnish that evaporates when the varnish is heated from the exhaust port 63, and a gas concentration detector that detects the concentration of the evaporated solvent and the like. It is installed. The control means 10 is configured to monitor the concentration of the solvent or the like detected by the gas concentration detector 731 and control the heating amount by the energization means 4.

また、図1に示すごとく、上記回転手段2、通電手段4、ワニス滴下手段5、減圧ポンプ71及び空気ブロア72は、制御手段10に電気的に接続され、この制御手段10によって制御されるように構成されている。
すなわち、制御手段10は、回転手段2がステータコア91を回転させるタイミング、通電手段4により巻線コイル92に通電を行うタイミング、及びワニス滴下手段5により巻線コイル92にワニスの滴下を行うタイミング、減圧ポンプ71により減圧タンク6内の減圧を行うタイミング、空気ブロア72により減圧タンク6内へ空気の供給を行うタイミング等を制御することができる。
Further, as shown in FIG. 1, the rotating means 2, the energizing means 4, the varnish dropping means 5, the decompression pump 71 and the air blower 72 are electrically connected to the control means 10 and controlled by the control means 10. It is configured.
That is, the control means 10 includes a timing at which the rotating means 2 rotates the stator core 91, a timing at which the winding coil 92 is energized by the energizing means 4, and a timing at which the varnish is dropped onto the winding coil 92 by the varnish dropping means 5. The timing for depressurizing the decompression tank 6 by the decompression pump 71, the timing for supplying air into the decompression tank 6 by the air blower 72, and the like can be controlled.

また、上記ステータコア91には、サーミスタ等の温度検出器(図示略)が埋設されている。この温度検出器を用いてステータコア91の温度を検出することにより、当該ステータ9を用いて構成する3相モータの温度の監視が可能になっている。
また、上記接続治具8は、上記通電ケーブル端子とリード線端子とのみを接続したが、上記ワニス含浸を行う際のステータ9の温度を検出するために、上記温度検出器における温度検出線端子を、制御手段10における入力線端子と接続することもできる。
そして、この場合には、制御手段10は、温度検出器によって検出したステータコア91の温度を監視して、このステータコア91の温度が各工程を行うのに適した温度になるよう通電手段4を制御することができる。
The stator core 91 is embedded with a temperature detector (not shown) such as a thermistor. By detecting the temperature of the stator core 91 using this temperature detector, it is possible to monitor the temperature of the three-phase motor configured using the stator 9.
The connection jig 8 connects only the energizing cable terminal and the lead wire terminal. However, in order to detect the temperature of the stator 9 when the varnish is impregnated, the temperature detection line terminal in the temperature detector is used. Can be connected to an input line terminal in the control means 10.
In this case, the control means 10 monitors the temperature of the stator core 91 detected by the temperature detector, and controls the energization means 4 so that the temperature of the stator core 91 becomes a temperature suitable for performing each process. can do.

このような構成のワニス含浸装置1を用いた本例のワニス含浸方法は、図5に示すごとく、ワーク取付工程S1、予備乾燥工程S2、第1冷却工程S3、滴下工程S4、加熱硬化工程S5、第2冷却工程S6、ワーク取り外し工程S7を順次実施する。
まず、ワーク取付工程S1は、図1に示すごとく、巻線コイル92を挿入配設してなるステータコア91を、減圧タンク6内の回転手段2のチャック部3に保持させることにより実施する。
As shown in FIG. 5, the varnish impregnation method of this example using the varnish impregnation apparatus 1 having such a configuration is as shown in FIG. 5, a workpiece attaching step S1, a preliminary drying step S2, a first cooling step S3, a dropping step S4, and a heat curing step S5. The second cooling step S6 and the workpiece removal step S7 are sequentially performed.
First, as shown in FIG. 1, the workpiece attachment step S <b> 1 is performed by holding a stator core 91 having a winding coil 92 inserted and disposed on the chuck portion 3 of the rotating means 2 in the decompression tank 6.

次に、ステータコア91に挿入配設した巻線コイル92を加熱して、巻線コイル92における電線被膜樹脂の残留応力除去及び水分除去を行うための予備乾燥工程S2を行う。本例では、ステータコア91を減圧雰囲気下に配置すると共に、巻線コイル92に高周波電力を直接投入して該巻線コイル92を加熱する。   Next, the winding coil 92 inserted and disposed in the stator core 91 is heated to perform a pre-drying step S <b> 2 for removing residual stress and moisture from the wire coating resin in the winding coil 92. In this example, the stator core 91 is disposed in a reduced-pressure atmosphere, and high-frequency power is directly applied to the winding coil 92 to heat the winding coil 92.

より具体的には、上述した減圧ポンプ71を運転して、減圧タンク6の減圧を行う。この減圧処理を行いながら、上記通電手段4を用いて巻線コイル92に直接高周波電力を投入する。これにより、減圧状態の中での巻線コイル92の加熱を行うことができる。本例では、10kPa以下の圧力となるまで減圧すると共に、巻線コイル92の温度は180℃まで加熱した。   More specifically, the decompression pump 71 described above is operated to decompress the decompression tank 6. While performing this decompression process, high-frequency power is directly applied to the winding coil 92 using the energizing means 4. Thereby, the winding coil 92 can be heated in a reduced pressure state. In this example, the pressure was reduced until the pressure became 10 kPa or less, and the temperature of the winding coil 92 was heated to 180 ° C.

次に、第1冷却工程S3を行う。この工程では、回転手段2のチャック部3にステータコア91を保持して回転させながら、上記空気供給口62から冷却用の空気を導入して、ワニス滴下温度であるおよそ80〜110℃になるまで冷却する。なお、ワニス滴下温度は、ワニス中の触媒(過酸化物)が反応を開始する温度以下である。このとき、排気脱臭装置73も運転して減圧タンク6内から排気を行いながらスムーズな空気の流れを実現する。   Next, the first cooling step S3 is performed. In this step, cooling air is introduced from the air supply port 62 while the stator core 91 is held and rotated by the chuck portion 3 of the rotating means 2 until the varnish dropping temperature reaches approximately 80 to 110 ° C. Cooling. In addition, varnish dripping temperature is below the temperature at which the catalyst (peroxide) in a varnish starts reaction. At this time, the exhaust deodorizing device 73 is also operated to achieve a smooth air flow while exhausting from the decompression tank 6.

次に、ワニスの滴下工程S4を行う。この工程では、回転手段2のチャック部3にステータコア91を保持して回転させながら、上記ワニス滴下手段5によりワニスの滴下を行う。このとき、滴下されたワニスは、コイルエンド部922から巻線コイル92の挿入配設部921に向かって毛細管現象により浸透する。このとき、常温であるワニスの滴下によって、コイル温度が低下しないようにコイル温度を検出し、滴下に最適なコイル温度に保持されるように温度制御しながら行うことで、毛細管現象をより効果的に行っている。   Next, a varnish dropping step S4 is performed. In this step, the varnish dropping means 5 drops the varnish while holding and rotating the stator core 91 on the chuck portion 3 of the rotating means 2. At this time, the dropped varnish penetrates from the coil end portion 922 toward the insertion arrangement portion 921 of the winding coil 92 by capillary action. At this time, by detecting the coil temperature so that the coil temperature does not decrease by dripping varnish at room temperature, and performing temperature control so that the coil temperature is optimally maintained for dripping, the capillary phenomenon is more effective. Is going to.

次に、加熱硬化工程S5を行う。この工程でも、ステータコア91をチャック3に取り付けたまま、上述した通電手段4を用いて巻線コイル92およびステータコア91を加熱する。まず、滴下されたワニス中の触媒が反応開始する温度まで(120℃)上げて硬化反応を開始させる。これにより、ワニス粘度が高くなり流動性をなくす(ゲル化)。その後、更にコイル温度を上げ(165℃)ワニスを完全に硬化させる。また、この工程では、ワニスの溶剤成分が多量に蒸発するので、上記排気脱臭装置73を運転する。加熱によってワニスがゲル化し、硬化し、巻線コイル92の各電線が固定される。   Next, a heat curing step S5 is performed. Also in this step, the winding coil 92 and the stator core 91 are heated using the above-described energizing means 4 while the stator core 91 is attached to the chuck 3. First, a curing reaction is started by raising the temperature of the catalyst in the dropped varnish to a temperature at which the reaction starts (120 ° C.). Thereby, varnish viscosity becomes high and fluidity | liquidity is eliminated (gelation). Thereafter, the coil temperature is further increased (165 ° C.) to completely cure the varnish. Further, in this step, a large amount of the solvent component of the varnish evaporates, so the exhaust deodorization device 73 is operated. By heating, the varnish gels and hardens, and the wires of the winding coil 92 are fixed.

次に、第2冷却工程S6を行う。この工程では、上述した第1冷却工程S3の場合と同様に、回転手段2のチャック部3にステータコア91を保持して回転させながら、上記空気供給口62から冷却用の空気を導入して、作業者が取り扱い可能な温度であるおよそ40℃になるまで冷却する。このとき、排気脱臭装置73も運転して減圧タンク6内から排気を行いながらスムーズな空気の流れを実現する。
その後、チャック部3の爪部31を縮小させることによってステータコア91を自由状態とし、外部へ取り外すワーク取り出し工程S7を実施する。
Next, the second cooling step S6 is performed. In this step, as in the case of the first cooling step S3 described above, cooling air is introduced from the air supply port 62 while holding and rotating the stator core 91 on the chuck portion 3 of the rotating means 2, Cool down to approximately 40 ° C., the temperature that the operator can handle. At this time, the exhaust deodorizing device 73 is also operated to achieve a smooth air flow while exhausting from the decompression tank 6.
Thereafter, the claw portion 31 of the chuck portion 3 is contracted to bring the stator core 91 into a free state, and a workpiece removal step S7 to be removed to the outside is performed.

以上のように、本例では、上記一連の工程を上記ワニス含浸装置1だけで実施することができる。そして、ここで注目すべきことは、上記予備乾燥工程S2では、単に、巻線コイル92を備えたステータコア91を加熱するのではなく、ステータコア91を減圧雰囲気下に配置して加熱する。これにより、常温で加熱する場合に比べて、水分の沸点が低くなり、水分の除去効率を格段に向上させることができる。   As described above, in this example, the series of steps can be performed only by the varnish impregnation apparatus 1. What should be noted here is that, in the preliminary drying step S2, the stator core 91 provided with the winding coil 92 is not simply heated, but the stator core 91 is placed in a reduced-pressure atmosphere and heated. Thereby, compared with the case where it heats at normal temperature, the boiling point of a water | moisture content becomes low, and the removal efficiency of a water | moisture content can be improved significantly.

また、上記巻線コイル92の加熱を、巻線コイルに高周波電力を直接投入することにより行う。この高周波電力の直接投入は、巻線コイルの自己発熱および巻線コイルから生じる磁界によってステータコアが誘導加熱される作用とが相俟って、従来よりも早期に加熱することができる。そのため、加熱による水分の除去および電線被膜樹脂の残留応力除去従来よりも効率よく行うことができる。   The winding coil 92 is heated by directly applying high-frequency power to the winding coil. This direct application of the high-frequency power can be heated earlier than in the past due to a combination of self-heating of the winding coils and induction heating of the stator core by the magnetic field generated from the winding coils. Therefore, the removal of moisture by heating and the removal of residual stress of the wire coating resin can be performed more efficiently than before.

ここで、上記予備乾燥工程S2を行う際の減圧による効果の説明図を図6に示す。同図は、横軸に時間(秒)を、縦軸に温度(℃)および真空度(kPa)を取り、真空度Aおよび水の沸点温度Bをプロットしたものである。また、参考のために、減圧タンク6内の温度Cも示した。また、同図における真空度の単位は、常圧を0kPaとして、減圧分を−(マイナス)で示したものである。
同図から知られるように、真空度を−90kPaよりも高くすること、つまり、およそ10kPa以下の圧力まで減圧することによって、少なくとも水の沸点を50℃以下とすることができ、加熱による水分除去効果を高めることができるということがわかる。
Here, FIG. 6 shows an explanatory diagram of the effect of the reduced pressure when the preliminary drying step S2 is performed. In this figure, the horizontal axis represents time (seconds), the vertical axis represents temperature (° C.) and the degree of vacuum (kPa), and the degree of vacuum A and the boiling point temperature B of water are plotted. For reference, the temperature C in the vacuum tank 6 is also shown. In addition, the unit of the degree of vacuum in the figure is the one in which the normal pressure is 0 kPa and the reduced pressure is represented by-(minus).
As can be seen from the figure, by raising the degree of vacuum to higher than -90 kPa, that is, reducing the pressure to about 10 kPa or less, at least the boiling point of water can be reduced to 50 ° C. or less, and moisture removal by heating. It turns out that an effect can be heightened.

また本例では、上記滴下工程S4の後に、巻線コイル92に浸透したワニスを硬化させる加熱硬化工程S5を行う際には、巻線コイル92に高周波電力を直接投入することにより巻線コイル92を加熱する。これによって、上述したごとく、ワニスの滴下処理に基本的に必要なすべての工程を、ステータコア91を移動させずに1つのワニス含浸装置1内で実施することも可能となり、製造方法の合理化を図ることができる。   Moreover, in this example, when performing the heat hardening process S5 which hardens the varnish which osmose | permeated the winding coil 92 after the said dripping process S4, the winding coil 92 is directly supplied by applying high frequency power to the winding coil 92. Heat. As a result, as described above, it is possible to carry out all the steps basically required for the varnish dripping treatment in one varnish impregnation apparatus 1 without moving the stator core 91, thereby streamlining the manufacturing method. be able to.

実施例1における、ワニス含浸装置の主要部構成を示す説明図。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Explanatory drawing which shows the principal part structure of the varnish impregnation apparatus in Example 1. FIG. 実施例1における、減圧タンクの奥側のワニス滴下ノズルの配置状態を示す説明図。FIG. 3 is an explanatory diagram illustrating an arrangement state of varnish dropping nozzles on the back side of the decompression tank in the first embodiment. 実施例1における、減圧タンクの開口部側のワニス滴下ノズルの配置状態を示す説明図。FIG. 3 is an explanatory diagram illustrating an arrangement state of varnish dropping nozzles on the opening side of the decompression tank in the first embodiment. 実施例1における、ワニス含浸装置の全体構成を示す説明図。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is an explanatory view showing the overall configuration of a varnish impregnation device in Example 1. 実施例1における、ワニス含浸処理の一連の工程を示す説明図。FIG. 3 is an explanatory view showing a series of steps of varnish impregnation processing in Example 1. 実施例1における、予備乾燥工程における真空度と水の沸点との関係を示す説明図。FIG. 3 is an explanatory diagram showing the relationship between the degree of vacuum and the boiling point of water in the preliminary drying step in Example 1.

符号の説明Explanation of symbols

1 ワニス含浸装置
2 回転手段
3 チャック部
4 通電手段
5 ワニス滴下手段
6 減圧タンク
71 減圧ポンプ
72 空気ブロア
9 ステータ
91 ステータコア
911 スロット
92 巻線コイル
921 挿入配設部
922 コイルエンド部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Varnish impregnation apparatus 2 Rotating means 3 Chuck part 4 Current supply means 5 Varnish dripping means 6 Depressurization tank 71 Decompression pump 72 Air blower 9 Stator 91 Stator core 911 Slot 92 Winding coil 921 Insertion arrangement part 922 Coil end part

Claims (2)

ステータコアに挿入配設した巻線コイルを加熱して、該巻線コイルにおける電線被膜樹脂の残留応力除去及び水分除去を行うための予備乾燥工程と、
該予備乾燥工程において加熱された上記巻線コイルの温度をワニスの滴下温度まで低下させる冷却工程と、
上記巻線コイルへの上記ワニスの滴下を行う滴下工程と
該滴下工程の後に、上記巻線コイルに浸透した上記ワニスを硬化させる加熱硬化工程とを含み、
上記予備乾燥工程においては、上記ステータコアを減圧雰囲気下に配置すると共に、上記巻線コイルに高周波電力を直接投入して該巻線コイルを加熱し、
上記加熱硬化工程を行う際には、上記巻線コイルに高周波電力を直接投入することにより上記巻線コイルを加熱することを特徴とするワニス含浸方法。
A pre-drying step for heating the winding coil inserted and disposed in the stator core to remove residual stress and moisture from the wire coating resin in the winding coil;
A cooling step of lowering the temperature of the wound coil heated in the preliminary drying step to a dropping temperature of the varnish;
A dropping step of dropping the varnish on the winding coil ;
A heating and curing step of curing the varnish that has penetrated the wound coil after the dropping step ;
In the preliminary drying step, the stator core is disposed in a reduced-pressure atmosphere, and the winding coil is heated by directly applying high-frequency power to the winding coil ,
A varnish impregnation method characterized in that, when performing the heat curing step, the winding coil is heated by directly applying high-frequency power to the winding coil .
請求項1において、上記予備乾燥工程における減圧雰囲気は、10kPa以下の減圧状態とすることを特徴とするワニス含浸方法。   2. The varnish impregnation method according to claim 1, wherein the reduced pressure atmosphere in the preliminary drying step is a reduced pressure state of 10 kPa or less.
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