JPH1169739A - 電機子コアの塗装方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 十分な絶縁性能を確保できると共に、電機子
コアの厚さが変わっても共通の保持具で絶縁塗装を行う
ことができる電機子コアの塗装方法を提供する。 【解決手段】 電機子コアの表面に絶縁材料を塗装する
にあたり、当該電機子コアの貫通孔の少なくとも一方の
開口部から突出するように筒状部材を嵌合した後、 こ
の筒状部材の突出側端面に保持具を当接した状態で電機
子コアの表面および筒状部材の外周面に絶縁材料を塗装
する。保持具を構成する弾性リングを筒状部材の突出側
端面に当接してもよい。これにより、電機子コアの端面
から筒状部材の外周面にかけて連続して絶縁層が形成さ
れるので絶縁不良が生じない。また、筒状部材の透孔に
シャフトを挿通して、このシャフトの両端を保持して塗
装することにより、電機子コアの厚さに左右されずに共
通の保持具で複数種の電機子コアを塗装することが可能
となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、種々のモータや発
電機等の回転電機に使用される電機子コアの塗装方法に
関する。

【０００２】

【従来の技術】回転電機の電機子コアを製造する際に
は、珪素鋼板などをプレスで打ち抜いて複数の突極を放
射状に有するコア板を形成し、このコア板を複数枚一体
に積層したものに対してコイルが巻回される。ここで、
コイルと電機子コアとの絶縁を確保するためには、コイ
ルを巻く前に電機子コアに粉体塗装などの方法で絶縁性
の塗装膜を形成するのが一般的である。

【０００３】電機子コアに対する粉体塗装には各種の方
法があり、例えば、コアに絶縁粉体を微量ずつ均一に付
着させるために、噴霧手段から供給される霧状の粉体塗
料を帯電手段によって帯電させる静電流動浸漬法や、コ
ロナ式帯電ガンや摩擦式帯電ガンなどを利用した静電吹
き付け法や、いわゆるスプレーを利用した静電塗装法な
どがある。

【０００４】このような塗装方法により電機子コアに塗
装を施す場合、図５に示すような保持具８，９を用いて
電機子コア１を保持し、これを搬送機に投入して、一連
の塗装作業が行われる。すなわち、図５の保持具８の突
出部８ａ，先端部８ｂを電機子コア１の貫通孔１ａに挿
入し、先端部８ｂを保持具９に嵌合させることにより電
機子コア１が挟持される。このとき、突出部８ａの長さ
ｌは電機子コア１の貫通孔１ａの長さに相当している。
次いで、保持具８，９と電機子コア１とが一体になった
ものを回転する図示しない搬送用スクリューに懸架す
る。これにより保持具８，９及び電機子コア１は一定方
向に一定速度で搬送され、後工程において電機子コア１
への塗装が行われる。

【０００５】絶縁塗装が施された電機子コア１は、図６
に示すように、貫通孔１ａに筒状部材としてのコアホル
ダー２が圧入され、さらにこのコアホルダー２にシャフ
ト３が圧入される。しかる後、放射状に突出した突極に
コイル４が巻回され、モータの回転子が構成される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来の塗装方法では、
保持具８，９で電機子コア１を挟持して、単体の電機子
コア１に絶縁層７を形成し、塗装された電機子コア１に
対してコアホルダー２、さらにはシャフト３が圧入され
るので、コアホルダー２には絶縁塗装が施されていな
い。しかも、電機子コア１の貫通孔１ａの開口部周辺
は、保持具８，９が当接するためマスクされた状態とな
り、絶縁層７が形成されていない。しかしながら、モー
タを小型化・高性能化するためには、所定の絶縁性能を
得ながらコイル巻回数をできるだけ多く取る必要があ
り、各突極に巻回するコイル４または突極間を渡り合う
渡り線を貫通孔１ａに極力近付けて配線することが望ま
れる。

【０００７】ところが、従来の塗装形態では、貫通孔１
ａの開口部周辺およびコアホルダー２には絶縁塗装が施
されていないため、コイル４をこれらに近接することが
できず、コイル巻回数の増加に限界がある。仮にコイル
４をコアホルダー２に近接した場合は、絶縁層７が形成
されていない箇所にコイル４が接触し、絶縁不良を生じ
る。しかも、貫通孔１ａおよびシャフト３との固定強度
を高めるため、あるいは静電気の放電を図るためにコア
ホルダー２を導電性の金属等で成形した場合、コアホル
ダー２の外周面には絶縁塗装が施されていないため、コ
イル４が当該コアホルダー２に接触すると絶縁不良とな
り、回転電機の信頼性を損ねる原因となってしまう。

【０００８】さらに別の解決課題として、次のような課
題がある。すなわち、電機子コア１を挟んで保持具８と
保持具９とを直接嵌合するため、保持具８の突出部８ａ
の長さｌを電機子コア１の貫通孔１ａの長さに形成する
必要があり、貫通孔１ａの長さが異なる電機子コア１を
塗装する場合は、それに応じて突出部８ａの長さｌを変
更しなければならない。したがって、新たな保持具作成
ための費用や段取り替えのロスが生じて生産性に劣って
しまう。

【０００９】本発明は以上のような従来技術の問題点を
解決するためになされたもので、回転電機の電機子コア
およびこれに関わる部材に対して絶縁塗装を施すにあた
り、十分な絶縁性能を確保し、その結果、コイル巻回数
の増加を図り、高性能で信頼性の高い回転電機を実現す
るための電機子コアの塗装方法を提供することを目的と
する。また、絶縁塗装をする際に用いる保持具による電
機子コアの保持構造を改善することにより、共通の保持
具で多種の電機子コアの保持を可能とし、もって塗装作
業の生産性を高めることを目的とする。

【００１０】

【問題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明に係る電機子コアの塗装方法では、放射状
に突出する突極と中央部に形成された貫通孔とを有する
コア板を複数枚積層してなる電機子コアの表面に絶縁材
料を塗装する塗装方法であって、電機子コアの貫通孔の
少なくとも一方の開口部から突出するように筒状部材を
その貫通孔に嵌合した後、この筒状部材の突出側端面に
保持具を当接した状態で、電機子コアの表面および当該
電機子コアから突出した筒状部材の外周面に絶縁材料を
塗装することを特徴とする。

【００１１】また、本発明では、筒状部材は軸方向に貫
通した透孔を有し、この透孔に回転電機のシャフトを挿
通するとともに、一対の保持具でこのシャフトの両端側
を保持した状態で、電機子コアの表面および電機子コア
から突出した上記筒状部材の外周面に絶縁材料を塗装す
ることを特徴とする。

【００１２】さらに、一対の保持具はそれぞれシャフト
の両端側から挿通される弾性リングを有し、少なくとも
一方の弾性リングが筒状部材の突出側端面に当接した状
態で絶縁材料を塗装することを特徴とする。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明の
実施の形態について詳細に説明する。

【００１４】図１は、本発明に係る電機子コアの塗装方
法を実施する際に使用する粉体塗装装置の一例を表した
全体構成図である。図１において、粉体塗装装置１００
は、ワーク投入部１１からワーク取出し部１２に向かっ
て、予備加熱部１０、塗装部２０、成形部３０、硬化部
４０、冷却部５０が順に構成されている。ワーク投入部
１１からワーク取出し部１２までは、スクリューコンベ
ア装置の２本の搬送用スクリュー１３，１３が通ってい
る。

【００１５】予備加熱部１０は、搬送用スクリュー１３
で搬送されていく塗装前のワークＷ（保持具で保持され
た電機子コア１）に予熱を加えるためのものであり、こ
こには高周波加熱装置１４が配置されている。加熱装置
としては、熱風や赤外線などを利用したものであっても
よい。

【００１６】塗装部２０は、そこを通過するワークＷに
粉体塗料Ｒを付着させるためのものであり、図示しない
透明ボックスに囲まれた塗装室になっている。粉体塗料
Ｒとしては、エポキシ系、ポリエステル樹脂、アクリル
樹脂等が使用される。

【００１７】塗装部２０には、搬送用スクリュー１３で
搬送されていくワークＷに向けて、その上方から帯電し
た粉体塗料Ｒを霧状に吹き付ける塗料吹き出し装置６０
が配置されている。この吹き出し装置６０に対しては粉
体定量供給装置７０から粉体供給経路７１を介して粉体
塗料Ｒが定量的に供給されるようになっている。ここ
で、ワークＷはグランド電位とされているため、帯電し
た霧状の粉体塗料Ｒは、ワークに付着することになる。
なお、塗料吹き出し装置６０は、ワークＷに向けて下方
から粉体塗料Ｒを霧状に吹き付けるように構成してもよ
い。

【００１８】成形部３０は、塗装部２０を通過してきた
ワークＷに付着している余分な粉体塗料Ｒを除去して成
形するためのエリアであり、そこには余分な粉体塗料Ｒ
を払い落とすためのブラシ（図示せず）などが配置され
ている。

【００１９】硬化部４０は、成形部３０で余分な粉体塗
料Ｒが払い落とされた後のワークＷを粉体塗料Ｒのゲル
化温度以上にまで加熱し、それを溶融させるためのエリ
アであり、そこには高周波加熱装置４１が配置されてい
る。加熱装置としては、熱風や赤外線などを利用したも
のであってもよい。

【００２０】冷却部５０は、硬化部４０で溶融した樹脂
を冷却して硬化させるためのエリアであり、冷却ファン
５１が配置されている。

【００２１】また、本形態の粉体塗装装置１００では、
塗装部２０および成形部３０から粉体塗料Ｒを回収して
その一部を再利用するための粉体回収部８０が構成され
ている。これに対して、硬化部４０および冷却部５０で
回収される粉体は、それまでに加熱され硬化された廃棄
粉Ｑであるため、再利用せずに廃棄するようになってい
る。なお、粉体回収部８０により回収された粉体塗料Ｒ
は回収容器８１に蓄えられ、必要量に応じて粉体定量供
給装置７０に供給されていく。

【００２２】次に、図１に示すように構成した粉体塗装
装置１００を用いて電機子コアに塗装を施す本発明の実
施形態を、図２および図３を参照して説明する。

【００２３】図２（ａ）は電機子コア１を含む回転子の
断面図、図２（ｂ）はその斜視図である。図３は、粉体
塗装装置内で電機子コア１を搬送用スクリューによって
搬送するために、電機子コア１を保持具５，６で保持し
た状態を示す断面図である。

【００２４】図２（ａ），（ｂ）に示すように、電機子
コア１は、珪素鋼板等をプレスで打ち抜いて複数の突極
１ｂを放射状に有するコア板を形成し、このコア板をカ
シメなどの方法で複数枚一体に積層したものから構成さ
れている。電機子コア１の中央には貫通孔１ａが穿設さ
れており、この貫通孔１ａに筒状部材としてのコアホル
ダー２が圧入固定されている。また、コアホルダー２の
中央には軸方向に貫かれた透孔２ａが形成されており、
この透孔２ａにシャフト３が圧入固定されている。電機
子コア１の各突極１ｂにはコイル４が巻回されるが、コ
イル４と電機子コア１との絶縁を確保するために、コイ
ル４を巻く前に、突極１ｂの軸方向両端面、外周面、お
よび側端面に絶縁層７が形成される。

【００２５】電機子コア１の表面に対して、図１に示し
た粉体塗装装置１００を使用して塗装を施すにあたっ
て、本実施形態では、図３に示す２本で一対の保持具
５，６を用いる。これらの保持具５，６は、基本的には
同一構造であり、先端側でコアホルダー２の端面および
電機子コアの中央部端面にそれぞれ突き当たる弾性リン
グ５ａ，６ａと、シャフト３の両端側を掴持する保持部
５ｂ，６ｂと、そこから直線的に延びる小径部５ｃ，６
ｃと、小径部５ｃ，６ｃの端部において円錐状に形成さ
れた抜け止め部５ｄ，６ｄとから構成されている。

【００２６】このような保持具５，６で、電機子コア１
を保持する際、電機子コア１の貫通孔１ａには予めコア
ホルダー２を圧入しておき、しかもコアホルダー２の一
端側を電機子コア１の端面よりも突出させておく。そし
て、いずれか一方の保持具５（６）にシャフト３もしく
はシャフト３と同形状の棒材の一端を仮保持させた状態
で、コアホルダー２の透孔２ａにシャフト３（棒材）を
挿通し、さらにその他端を他方の保持具６（５）に嵌め
込む。かくして、両保持具５，６の弾性リング５ａと６
ａがコアホルダー２の端面と電機子コア１の貫通孔２の
開口部周辺１ｃに隙間なく当接して、電機子コア１を保
持する作業が完了する。

【００２７】なお、電機子コア１に圧入したコアホルダ
ー２の透孔２ａに予めシャフト３を圧入固定しておき、
このシャフト３の両端側から保持具５，６を嵌め込ん
で、電機子コア１を保持してもよい。また、弾性リング
５ａ，６ａはゴムや弾性樹脂等から成形されており、帯
電し難いので表面には絶縁層が形成され難くなっている
ため、再利用が可能である。また、電機子コア１やコア
ホルダー２に弾性的に当接するので、密着性が高まる。

【００２８】既に説明したように、粉体塗装装置１００
の側には、搬送用スクリュー１３、１３が平行に配置さ
れている。したがって、搬送用スクリュー１３、１３の
ねじ溝内に保持具５，６の小径部５ｃ，６ｃが嵌まるよ
うに、電機子コア１を保持した保持具５，６を乗せるだ
けで、搬送用スクリュー１３，１３の回転によって、電
機子コア１は保持具５，６とともに周方向に回転しなが
ら矢印Ｔで示す方向に搬送されていくことになる。

【００２９】搬送用スクリュー１３，１３で搬送される
電機子コア１は、予備加熱部１０で約２００℃の温度条
件で加熱を受けた後、塗装部２０に搬送される。

【００３０】塗装部２０には、図１に示すように、帯電
した粉体塗料Ｒを霧状に吹き付ける塗料吹き出し装置６
０が配置されている。この塗料吹き出し装置６０から吹
き出された粉体塗料Ｒは、立ち姿勢のまま回転しながら
搬送用スクリュー１３，１３で搬送されていく電機子コ
ア１の露出している表面に付着するとともに、電機子コ
ア１の貫通孔１ａから突出しているコアホルダー２の外
周面にも同様に付着する。

【００３１】このようにして粉体塗料Ｒが電機子コア１
の表面およびコアホルダー２の外周面に付着したワーク
は、図１からわかるように塗装部２０から成形部３０に
搬送され、この成形部３０でワークに付着している余分
な粉体塗料Ｒが除去されたのち、さらに、硬化部４０へ
搬送される。

【００３２】この硬化部４０では、高周波加熱装置４１
によって、粉体塗料Ｒがゲル化温度以上、たとえば約２
３０℃から約２６０℃の温度にまで加熱されて溶融す
る。ここで、電機子コア１は、予備加熱部１０において
予熱されているため、温度むらが発生せず、かつ、急激
な温度上昇がないので、均一な膜厚の絶縁層が形成され
る。

【００３３】硬化部４０で加熱された電機子コア１は、
次に搬送用スクリュー１３，１３によって冷却部５０へ
搬送され、そこでの冷却によって溶融した粉体塗料Ｒが
硬化する。その結果、電機子コア１の表面およびコアホ
ルダー２の露出した外周面に絶縁塗装が施され、絶縁層
７で覆われる。しかる後に、電機子コア１は取り出し部
１２から排出される。

【００３４】こうして絶縁塗装が施された電機子コア１
は、図２（ａ）に示すように、貫通孔１ａの内周面、お
よび保持具６の弾性リング６ａが当接していた側の開口
部周辺１ｃを除いて、全表面にほぼ均一な膜厚の絶縁層
７が、形成されている。さらに、電機子コア１の貫通孔
１ａの一方の開口部から露出しているコアホルダー２の
外周面にも、電機子コア１ａの端面から連続して絶縁層
７が形成されている。なお、貫通孔１ａの開口部周辺１
ｃには整流子ユニットなどの部材が配置されることか
ら、特に絶縁層７を形成する必要がないが、モータ構造
により、開口部周辺１ｃの側にも絶縁層７を形成する必
要がある場合は、当該開口部側にもコアホルダー２を突
出させて、このコアホルダー２の外周面に絶縁層７を形
成すればよい。

【００３５】絶縁を確保するための塗装工程を終えた電
機子コア１の各突極１ｂには、図２（ａ），（ｂ）のよ
うにコイル４が巻回される。このとき、コアホルダー突
出側の端面には、コアホルダーの外周面にまで連続して
絶縁層７が形成されているので、コアホルダー２にコイ
ル４が接触してもリークすることなく、絶縁不良の発生
を防止することができる。したがって、コアホルダー２
とコイル４との接触を配慮せずに、さらには、コアホル
ダー２をコイル４の流れ止め手段として利用して、突極
１ｂへの巻回数を十分に確保することができる。

【００３６】また、電機子コア１の貫通孔１ａにコアホ
ルダー２を圧入し、このコアホルダー２にシャフト３を
嵌合した上で、シャフト３の両端部を保持具５，６で保
持して、絶縁塗装を施すようにしたので、電機子コア１
の積層方向の厚さに左右されることなく、各種の電機子
コア１に対して共通の保持具５，６を採用することがで
きる。したがって、新たな保持具作成ための費用や段取
り替えのロスが生じることがなく生産性に優れる。

【００３７】以上本発明者によってなされた発明を実施
形態に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施形
態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範
囲で種々変形可能であることはいうまでもない。例え
ば、上記実施形態では、コアホルダー２に嵌合されたシ
ャフト３の両端を保持具５，６の保持部５ｂ，６ｂで掴
持し、この保持部５ｂ，６ｂよりも電機子コア１側に弾
性リング５ａ，６ａを介在させて、これらの弾性リング
５ａ，６ａを被塗装体としての電機子コア１あるいはコ
アホルダーに当接させていたが、図４に示すように、保
持部５ｂ，６ｂを直接コアホルダー２の端面および電機
子コア１に当接させて保持してもよい。また、本発明に
係わる電機子コア１は、回転電機の回転子または固定子
のいずれの電機子にも適用できる。

【００３８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る電機
子コアの塗装方法では、電機子コアの貫通孔に、少なく
とも一方の開口部から突出するように筒状部材としての
コアホルダーを嵌合した後、この筒状部材の突出側端面
に保持具を当接した状態で、電機子コアの表面および当
該電機子コアから突出した筒状部材の外周面に絶縁材料
を塗装するようにしたので、電機子コアの端面から筒状
部材の外周面にかけて連続して絶縁層が形成される。し
たがって、突極に巻回するコイルが筒状部材に接触して
も絶縁不良が発生せず、これを回転電機に使用した場合
の信頼性が向上する。しかも、筒状部材とコイルとの接
触を配慮せずにコイルの巻回を行うことができるので、
コイルの巻回数を増加させることができ、回転電機の高
性能化を図ることができる。

【００３９】また、本発明では、筒状部材の透孔に、回
転電機のシャフトを挿通するとともに、一対の保持具で
このシャフトの両端側を保持した状態で、絶縁塗装を施
すようにしたので、厚さが異なる複数種の電機子コアに
対して、共通の保持具ですべて保持することが可能とな
る。したがって、新たな保持具作成ための費用や段取り
替えのロスが生じることがなく生産性が向上する。ま
た、弾性リングを介在して電機子コアを保持することに
より、保持具と電機子コアとの密着性が高まるととも
に、弾性リングに対して絶縁層が形成されるのを防止す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る電機子コアの塗装方法の実施する
際に使用する粉体塗装装置の一例を表した全体構成図で
ある。

【図２】本発明に係る塗装方法により絶縁層を形成した
電機子コアを含む回転子を示す図であり、（ａ）はその
断面図、（ｂ）はその斜視図である。

【図３】本発明に係る塗装方法を実施する際に使用する
保持具で電機子コアを保持した状態を示す断面図であ
る。

【図４】図３に示す電機子コアの保持状態とは別の形態
を示す断面図である。

【図５】従来の塗装方法において使用する保持具で電機
子コアを保持した状態を示す平面図である。

【図６】従来の塗装方法により絶縁層を形成した電機子
コアを含む回転子を示す図である。

【符号の説明】

１ 電機子コア １ａ 貫通孔 ２ 筒状部材（コアホルダー） ２ａ 透孔 ３ シャフト ４ コイル ５ 保持具 ５ａ 弾性リング ６ 保持具 ６ａ 弾性リング ７ 絶縁層

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 放射状に突出する突極と中央部に形成さ
   れた貫通孔とを有するコア板を複数枚積層してなる電機
   子コアの表面に絶縁材料を塗装する電機子コアの塗装方
   法において、 上記貫通孔の少なくとも一方の開口部から突出する筒状
   部材を上記貫通孔に嵌合した後、この筒状部材の突出側
   端面に保持具を当接した状態で、上記電機子コアの表面
   および当該電機子コアから突出した上記筒状部材の外周
   面に絶縁材料を塗装することを特徴とする電機子コアの
   塗装方法。
2. 【請求項２】 筒状部材は軸方向に貫通した透孔を有
   し、この透孔に回転電機のシャフトを挿通するととも
   に、一対の保持具でこのシャフトの両端側を保持した状
   態で、上記電機子コアの表面および電機子コアから突出
   した上記筒状部材の外周面に絶縁材料を塗装することを
   特徴とする請求項１記載の電機子コアの塗装方法。
3. 【請求項３】 一対の保持具はそれぞれシャフトの両端
   側から挿通される弾性リングを有し、少なくとも一方の
   弾性リングが筒状部材の突出側端面に当接した状態で、
   絶縁材料を塗装することを特徴とする請求項２記載の電
   機子コアの塗装方法。