WO2004098028A1 - 回転電機の固定子の製造方法 - Google Patents

Abstract

本発明は、固定子の予備加熱温度におけるワニス粘度を所定範囲に調整することにより、ワニスをコイルエンドに簡易に、かつ、高充填率で含浸させることができる回転電機の固定子の製造方法を得るものである。その構成は、固定子を予備加熱する予備加熱工程と、予備加熱された固定子を軸心周りに回転させながら、ワニス塗布時の固定子温度での粘度が１６～１０５ｍＰａ・ｓに調整されたワニスを該固定子の径方向外側からコイルエンドに滴下するワニス塗布工程と、ワニスが塗布された固定子を加熱して該ワニスを硬化させるワニス加熱硬化工程とを有するワニス処理工程を備えている。これにより、ワニスがコイルエンド内に高充填率に含浸され、コイルエンドの絶縁性および耐電食性が高められ、さらに固定子全体の剛性が高められた固定子を製造できる。

Description

回転電機の固定子の製造方法

技術分野

この発明は、 乗用車、 トラック、 電車等の車両に搭載される回転電機の固定子 の製造方法に関し、 特にワニスが固定子卷線のコイルェンドに高充填率で含浸さ れる固定子の製造方法に関するものである。

明 背景技術

従来の固定子のワニス処理方法は、 例えば書特開平 0 7— 2 1 3 0 2 9号公報に 記載されているように、 所定温度に加熱された固定子を回転させながらワニスを 径方向外側から固定子巻線のコイルェンドの表面に滴下し、 ついでワニスの粘性 が高くなる前に低圧のエアを径方向外側からコイルェンドに吹き付け、 その後乾 燥炉にてワニスを硬化させるようにしていた。 そして、 コイルエンドの表面に滴 下されたヮュスは、 固定子卷線のコイル間の隙間の毛細管作用によりコイルェン ド内に浸透するが、 ワニスの滴下量が少ないと、 ワニスの浸透スピードが落ち、 コイルェンド全体に浸透されない。 そこで、 ワニス滴下後、 低圧のエアをコイル ェンドに吹き付けてヮニスを強制的にコィルェンド内に浸透させている。 これに より、 ワニスの滴下量が少ない場合でも、 ワニスをコイルエンド全体に浸透させ ることができるとしている。

しかしながら、 従来の固定子のワニス処理方法では、 エア発生装置が必要とな り、 ワニス処理工程が極めて大掛かりなものとなってしまうという不具合があつ た。 発明の開示

本出願人は、 ワニス処理工程での予備加熱された固定子の温度におけるワニス 粘度に着目し、 ワニス塗布時の固定子の温度におけるワニス粘度を所定範囲に調 整することにより、 コイルエンド内に浸透したワニスがコイルェンドから垂れ落 ちることなくコイルェンド内に残留し、 ワニス充填率を高めることができること を見出して本発明を発明するに至ったものである。

この発明は、 ワニス塗布時の固定子温度におけるワニス粘度を所定範囲に調整 することにより、 ワニスをコイルエンドに簡易に、 かつ、 高充填率で含浸させる ことができる回転電機の固定子の製造方法を得ることを目的とする。

この発明による回転電機の固定子の製造方法では、 固定子を予備加熱する予備 加熱工程と、 予備加熱された固定子を軸心周りに回転させながら、 ワニス塗布時 の固定子温度における粘度が 1 6〜1 0 5 m P a · sに調整されたワニスを固定 子の径方向外側からコイルェンドに滴下するヮニス塗布工程と、 ヮニスが塗布さ れた固定子を加熱して硬化させるワニス加熱硬化工程とを有するワニス処理工程 を備えている。 図面の簡単な説明

図 1はこの発明の実施の形態 1に係る回転電機の固定子の製造方法を説明する 工程図である。

図 2はこの発明の実施の形態 1に係る回転電機の固定子の製造方法におけるヮ ニス塗布工程を説明する斜視図である。

図 3はこの発明の実施の形態 1に係る回転電機の固定子の製造方法により製造 された固定子を示す斜視図である。

図 4はこの発明の実施の形態 1に係る回転電機の固定子の製造方法におけるコ ィルエンドのヮニス含浸率と電磁音ピーク値との関係を示す図である。

図 5はこの発明の実施の形態 2に係る回転電機の固定子の製造方法により製造 された固定子を示す斜視図である。

図 6はこの発明の実施の形態 2に係る回転電機の固定子の製造方法における固 定子組立体の固定子卷線構造を説明する斜視図である。

図 7はこの発明の実施の形態 2に係る回転電機の固定子の製造方法における固 定子組立体を示す斜視図である。

図 8はこの発明の実施の形態 3に係る回転電機の固定子の製造方法における卷 線アッセンプリを示す平面図である。 図 9は図 8に示される卷線アッセンプリを構成する連続導体線の要部を示す斜 視図である。

図 1 0は図 8に示される卷線ァッセンプリを構成する連続導体線の配列状態を 説明する図である。

図 1 1はこの発明の実施の形態 3に係る回転電機の固定子の製造方法における 仕切り板が装着された固定子 ¾a立体の要部を外径側から見た平面図である。 図 1 2はこの発明の実施の形態 3に係る回転電機の固定子の製造方法における 仕切り板が装着された固定子糸且立体の要部を示す断面図である。

図 1 3はこの発明の実施の形態 3に係る回転電機の固定子の製造方法における ワニス塗布工程を説明する斜視図である。

図 1 4はこの発明の実施の形態 3に係る回転電機の固定子の製造方法により製 造された固定子の要部を示す断面図である。 発明を実施するための最良の形態

以下、 この発明の好適な実施の形態について図面を参照して説明する。

実施の形態 1 .

図 1はこの発明の実施の形態 1に係る回転電機の固定子の製造方法を説明する 工程図、 図 2はこの発明の実施の形態 1に係る回転電機の固定子の製造方法にお けるワニス塗布工程を説明する斜視図、 図 3はこの発明の実施の形態 1に係る回 転電機の固定子の製造方法により製造された固定子を示す斜視図、 図 4はこの発 明の実施の形態 1に係る回転電機の固定子の製造方法におけるコイルェンドのヮ ニス含浸率と電磁音ピーク値との関係を示す図である。

まず、 固定子組立工程 1 0 0について説明する。

この固定子組立工程 1 0 0では、 まず磁性鋼板を積層して円筒状の固定子鉄心

2を作製する。 この固定子鉄心 2には、 溝方向を軸方向とする 3 6個のスロット

2 aが径方向内方に開口するように周方向に所定ピッチで配列されている。 そし て、 絶縁被覆された銅細線からなる導体線を所定回卷回して環状巻線ュニッ ト

(図示せず) を作製し、 この環状卷線ユニットを星形に成形して星形卷線ュニッ ト 3 aを作製する。 ついで、 複数個の星形卷線ュニット 3 aを固定子鉄心 2に装 着して、 図 2に示される固定子組立体 1を得る。

なお、 固定子卷線 3は、 固定子鉄心 2に装着された複数個の星形巻線ユニット 3 aにより構成されている。 そして、 導体線は、 1つのスロッ ト 2 aから固定子 鉄心 2の軸方向一端側に延出し、 固定子鉄心 2の軸方向一端側で折り返されて 3 スロッ卜離れた次のスロット 2 aに入り、 ついで固定子鉄心 2の軸方向他端側に 延出し、 固定子鉄心 2の軸方向他端側で折り返されて 3スロッ ト離れたさらに次 のスロッ ト 2 aに入るように、 3スロッ ト毎のスロッ ト 2 aに波卷きに卷装され ている。 また、 固定子鉄心 2の軸方向の各端面側において、 3スロッ ト離れたス ロット 2 a間で折り返された導体線の部位がコイルエンド 3 f 、 3 rとなる。 ついで、 ワニス処理工程 1 0 1について説明する。

このように組み立てられた固定子組立体 1を乾燥炉 （図示せず） 内に配置し、 所定温度に予備加熱する （予備加熱工程 1 0 2 ) 。

そして、 所定温度まで加熱された固定子組立体 1を乾燥炉から取り出し、 図 2 に示されるように、 固定子組立体 1を軸心 A周りに回転させつつ、 ワニス供給装 置 （図示せず） から送り出されたワニス 4を径方向外方からコイルエンド 3 f 、 3 rに滴下する （ワニス塗布工程 1 0 3 ) 。

ついで、 ワニス 4が所定量塗布された固定子組立体 1を乾燥炉内に配置し、 乾 燥炉内の温度をワニス 4の加熱硬化温度まで上昇させ、 その後ワニス硬化温度で 所定時間保持してワニス 4を硬化させる （ワニス加熱硬化工程 1 0 4 ) 。 そして、 固定子組立体 1を室温まで冷却した後、 乾燥炉から取り出し、 図 3に示される固 定子 5を得る。

なお、 このワニス加熱硬化工程 1 0 4では、 ワニス 4がゲル化する間、 即ち乾 燥炉内の温度上昇過程の数分間、 固定子組立体 1を軸心周りに回転させ、 その後 固定子組立体 1の軸心周りの回転を停止している。

ここで、 ワニス 4には、 不飽和ポリエステル樹脂を主成分とし、 セイク （耐熱 向上剤) 、 H O MA (反応性希釈剤) 等を添加したセィク変性ポリエステルを用 いている。 そして、 ワニス 4は、 室温での粘度が 9 0 0 O m P a ■ sであったも のを、 1 0 0 °Cでの粘度が 2 2 m P a ■ sとなるように、 H OMAの添加量を調 整している。 なお、 セイク ( T H E I C ) は、 トリヒドロキシェチルイソシァヌ

4 レートであり、 H OMAは 2ヒ ドロキシェチルメタァクリレートである。 また、 予備加熱工程 1 0 2では、 固定子組立体 1を 1 5 0 °Cに予備加熱している。 そし て、 ワニス塗布工程 1 0 3では、 乾燥炉から取り出された固定子組立体 1に速や かにワニスの塗布を開始し、 固定子組立体 1の温度が約 8 0 °Cまで下がるまでに ワニス 4の塗布を完了させている。 このワニス塗布工程 1 0 3では、 固定子組立 体 1を 3 6 r Zm i nで回転させている。 さらに、 ワニス加熱硬化工程 1 0 4で は、 固定子組立体 1を 1 6 0。Cヽ 3 0分加熱硬化している。

この実施の形態 1によれば、 ワニス塗布工程 1 0 3において、 1 0 0 °Cでのヮ ニス粘度が 2 2 m P a · sとなるようにワニス 4を調整しているので、 ワニス 4 はコイルエンド 3 f 、 3 rの表面に塗布されるとコイルエンド 3 f 、 3 rの温度 まで上昇して適度な流動性を有するようになる。 そして、 ワニス塗布中、 固定子 組立体 1を軸心周.りに回転させているので、 適度な流動性を有するワニス 4は、 コイルエンド 3 f 、 3 rから垂れることなく、 コイルエンド 3 f 、 3 rを構成す るコィル間の隙間の毛細管作用によりコィルェンド 3 f 、 3 r内に浸透し、 コィ ルエンド 3 f 、 3 r内に充填される。 従って、 エア発生装置等を用いることなく、 ワニス 4をコイルェンド 3 f 、 3 rに高充填率に充填させることができる。

また、 ワニス加熱硬化工程 1 0 4の温度上昇過程では、 コイルエンド 3 f 、 3 r内に充填されているワニス 4の粘度が下がり、 流動性を増すことになる。 そこ で、 ワニス加熱硬化工程 1 0 4の初期の数分間、 固定子組立体 1を軸心 A周りに 回転させている。 これにより、 流動性が増したワニス 4は、 コイルエンド 3 ί、 3 rから垂れることなくコイルエンド 3 f 、 3 r内に留まり、 ゲル化する。 そこ で、 ワニス 4の垂れを防止するための治具が不要となるとともに、 気泡の発生が 抑えられ、 高密度に充填できる。

このようにして作製された固定子 5では、 コイルエンド 3 f 、 3 rを構成する コイルはワニス 4により覆われている。 そこで、 固定子 5のハンドリング時に、 コイルエンド 3 f 、 3 rを構成するコイル同士が接触して絶縁被膜を損傷させる ことが防止でき、 さらに、 固定子 5を車両用交流発電機に組み込んだ際に、 コィ ルエンド 3 f 、 3 rがブラケットに接触して絶縁被膜を損傷させることが防止で きるので、 絶縁性を著しく向上させることができる。 また、 固定子 5を搭載した 車両用交流発電機において、 外部から侵入した塩水などのコイルエンド 3 f 、 3 rへの付着に起因するコイルの電食も防止できる。 さらに、 ワニス 4がコイルェ ンド 3 f 、 3 r内に高充填率で充填されているので、 固定子 5全体の剛性が大き くなる。 そごで、 固定子 5を搭載した車両用交流発電機を動作させた際に、 電磁 音の発生が大幅に低減される。

さらに、 ワニス 4がコイルエンド 3 ί、 3 r内に高充填率で充填されているの で、 ワニス 4内での空気溜まりの発生が抑えられている。 そこで、 コイルエンド 3 f 、 3 rで発生する熱はワニス 4を介してコイルェンド 3 f 、 3 rの外周面に 伝達され、 冷却風により効果的に冷却される。 これにより、 コイルエンド 3 ί、 3 rの過度の温度上昇が抑えられ、 固定子 5の高出力化が図られる。

ここで、 コイルェンドワニス含浸率を変えた作製した固定子を車両用交流発電 機に組み込み、 回転数を 3 0 0 0 r /m i nまで上げたときの電磁音ピーク値を 測定した結果を図 4に示す。 なお、 コイルエンドワニス含浸率とは、 コイルェン ドの断面積に対するワニスおよび導体線の割合である。 即ち、 気泡が発生してい ると含浸率が低下することになる。

図 4から、 電磁音ピーク値は、 ワニス含浸率に依存することが分かる。 つまり、 ワニス含浸率が高くなると、 固定子自体の剛性が大きくなり、 電磁音の発生が抑 制されることになる。 そして、 ワニス含浸率が 9 0 %を超えると、 電磁音ピーク 値が 6 3 d B以下に安定しており、 ワニス含浸率を 9 0 %以上とすることが望ま しい。

そして、 ワニス塗布時の固定子組立体温度でのワニス粘度が 1 6 m P a ■ s未 満の領域では、 流動性が大きくなりすぎ、 コイルエンド 3 ί、 3 rの表面に塗布 されたワニス 4は、 コイルエンド 3 f 、 3 r内に容易に浸透するが、 コイルェン ド 3 ί、 3 r内に残留することなく、 スロッ ト 2 a内に浸透したり、 コイルェン ド 3 ί、 3 rから垂れ落ちてしまう。 その結果、 ワニス 4の充填率を 9 0 %以上 とする固定子は得られなかった。 一方、 ワニス塗布時の固定子組立体温度でのヮ ニス粘度が 1 0 5 m P a · sを超える領域では、 流動性が小さくなりすぎ、 コィ ルエンド 3 f 、 3 rの表面に塗布されたワニス 4は、 コイルエンド 3 f 、 3 r内 に浸透しにくく、 コイルエンド 3 f、 3 r内に十分充填されない。 その結果、 ヮ ニス 4の充填率を 9 0 %以上とする固定子は得られなかった。 従って、 ワニス塗 布時の固定子組立体温度でのワニス粘度を 1 6 m P a · s〜1 0 5 m P a · sの 範囲内に調整することが望ましい。

つぎに、 ワニス塗布工程 1 0 3での固定子組立体 1の回転速度について検討す る。

粘度の低いワニスを用いる場合には、 固定子組立体 1の回転速度は速め、 粘度 の高いワニスを用いる場合には、 固定子組立体 1の回転速度を遅くすることが望 ましい。 そして、 粘度が 1 6 m P a ■ sに調整されたワニスを塗布する場合、 固 定子組立体 1の回転速度が 5 0 r /m i nを超えるあたりから、 コイルエンド 3 f 、 3 rの表面に塗布されたワニスの径方向外方への飛散が開始され、 回転速度 が速くにつれ、 ワニスの飛散量が多くなる。 その結果、 所望のワニス含浸率が確 保されなくなる。 また、 粘度が 1 0 5 m P a ■ sに調整されたワニスを塗布する 場合、 固定子組立体 1の回転速度が 5 r /m i n未満では、 コイルエンド 3 f 、 3 rの表面に塗布されたワニスの垂れが発生する。 その結果、 所望のワニス含浸 率が確保されなくなる。 従って、 ワニス塗布工程での固定子組立体 1の回転速度 は、 5〜5 0 r /m i nの範囲内に設定することが望ましい。

なお、 上記実施の形態 1では、 ワニス 4として、 不飽和ポリエステル樹脂を主 成分とし、 セイク、 H OMA等を添加したセイク変性ポリエステルを用いるもの としているが、 ワニスとして、 不飽和ポリエステル樹脂およびエポキシ樹脂を主 成分とし、 スチレンモノマー （反応性希釈剤） 、 B DMA (ベンジルジメチルァ ミン） 等を添加したエポキシ■ィミド変性ポリエステルを用いても同様の効果が 得ら る。

また、 上記実施の形態 1では、 ワニス加熱硬化工程の初期の数分間、 固定子組 立体 1を回転させるものとしているが、 固定子組立体 1の回転時間は特に限定さ れないが、 ワニス 4がゲル化し、 その流動性がほぼ失われればよい。 さらに、 ヮ ニス加熱硬化工程中固定子組立体 1を回転させるようにしてもよい。

実施の形態 2 .

図 5はこの発明の実施の形態 2に係る回転電機の固定子の製造方法により製造 された固定子を示す斜視図、 図 6はこの発明の実施の形態 2に係る回転電機の固 定子の製造方法における固定子組立体の固定子卷線を説明する斜視図、 図 7はこ の発明の実施の形態 2に係る回転電機の固定子の製造方法における固定子組立体 を示す斜視図である。

この実施の形態 2では、 絶縁被覆された短尺の銅材からなる導体セグメント 1 3を用いて固定子卷線 1 2を作製している。 この導体セグメント 1 3は、 図 6に 示されるように、 一対のスロット収納部 1 3 aを U字状のターン部 1 3 bで連結 してなる U字状に成形されている。 また、 固定子鉄心 1 1は、 磁性鋼板を積層し て円筒状に作製されている。 そして、 固定子鉄心 1 1には、 図 7に示されるよう に、 溝方向を軸方向とする 9 6個のスロット 1 1 aが径方向内方に開口するよう に周方向に所定ピッチで配列されている。 なお、 説明の便宜上、 スロット 1 1 a 内におけるスロッ ト収納部 1 3 aの収納位置をスロッ ト深さ方向の最浅位置 （最 内周位置） から 1番地、 2番地 ' · · 6番地とする。

まず、 固定子組立工程では、 導体セグメント 1 3を固定子鉄心 1 1の軸方向一 端側から 6スロット離れた各スロット 1 1 a対に 3本ずつ挿入する。 そして、 固 定子鉄心 1 1の軸方向他端側から延出する導体セグメント 1 3の開放端部 1 3 c 同士を重ね合わせ、 溶接により接合一体化して、 図 7に示される固定子組立体 1 0を得る。 なお、 導体セグメント 1 3の開放端部 1 3 c同士の溶接部が接合部 1 4となる。

ここで、 各スロット 1 1 aには、 6本のスロット収納部 1 3 aがスロット深さ 方向に 1列に配列されている。 固定子鉄心 1 1の軸方向一端側では、 スロット対 の一方のスロッ ト 1 1 a内の 1番地、 3番地、 5番地のスロッ ト収納部 1 3 aと 他方のスロッ ト 1 1 a内の 2番地、 4番地、 6番地のスロッ ト収納部 1 3 aと力 それぞれターン部 1 3 bにより連結されている。 そして、 固定子鉄心 1 1の軸方 向一端側において、 ターン部 1 3 bが 3列となって周方向に 1スロットピッチで 配列してコイルエンド 1 2 rを構成している。 一方、 固定子鉄心 1 1の軸方向他 端側では、 スロット対の一方のスロット 1 1 a内の 2番地、 4番地、 6番地のス ロット収納部 1 3 aと他方のスロット 1 1 a内の 1番地、 3番地、 5番地のスロ ット収納部 1 3 aとが、 それぞれ接合部 1 4により連結されている。 そして、 固 定子鉄心 1 1の軸方向他端側において、 接合部 1 4が 3列となって周方向に 1ス ロットピッチで配列されてコイルエンド 1 2 ίを構成している。 また、 固定子卷 線 1 2は、 6スロッ ト毎のスロッ ト 1 1 aに揷入されているスロッ ト収納部 1 3 aをターン部 1 3 bおよび接合部 1 4で交互に連結して構成された複数の波巻き 巻線から構成されている。

ついで、 ワニス処理工程では、 上記実施の形態 1と同様に、 まず固定子組立体 1 0を乾燥炉内で 1 5 0 °Cに予備加熱する。 そして、 1 5 0 °Cに加熱された固定 子組立体 1 0を乾燥炉から取り出し、 1 0 0 °Cでの粘度が 2 2 m P a · sとなる ように調整されたワニス 4を固定子組立体 1 0を軸心周りに 3 6 r /m i nで回 転させつつ径方向外方からコイルエンド 1 2 f 、 1 2 rに滴下 ·塗布する。 つい で、 ワニス 4が塗布された固定子組立体 1 0を乾燥炉内に配置し、 1 6 0 °Cまで 加熱する。 この時、 初期の数分間、 固定子組立体 1を軸心周りに 3 6 r Zm i n で回転させる。 その後、 固定子組立体 1 0を 1 6 0 °C、 3 0分保持してワニス 4 を硬化させ、 図 5に示される固定子 1 5を得る。

この実施の形態 2においても、 ワニス塗布工程において、 1 0 0 °Cでのワニス 粘度が 2 2 m P a · s となるように調整され、 固定子組立体 1 0が軸心周りに回 転されているので、 上記実施の形態 1と同様に、 ワニス 4がコイルエンド 1 2 f 、 1 2 rに高充填率で充填される固定子 1 5を製造できる。

そこで、 この固定子組立体 1 0においては、 3列となって周方向に 1スロット ピッチで配列されている接合部 1 4は溶接により銅材を露出しているが、 このヮ ニス処理工程を実施することにより、 それらの接合部 1 4はワニス 4に確実に覆 われ、 絶縁性および耐電食性が向上される。

また、 固定子卷線 1 2が U字状の導体セグメント 1 3により構成されているの で、 コイルエンド 1 2 f 、 1 2 rはターン部 1 3 bおよび接合部 1 4を周方向に 整列させて構成される。 そこで、 ワニス 4はターン部 1 3 b間の隙間、 あるいは 接合部 1 4間の隙問からコイルェンド 1 2 f 、 1 2 r内にスムーズに浸透し、 空 気溜まりの発生を低减できる。 そこで、 ターン部 1 2 bや接合部 1 4で発生する 熱はワニス 4を介してコイルエンド 1 2 f 、 1 2 rの外周面に伝達され、 冷却風 により効果的に冷却される。 これにより、 コイルェンド 1 2 f 、 1 2 rの過度の 温度上昇が抑えられ、 固定子 1 5の高出力化が図られる。 実施の形態 3 ·

図 8はこの発明の実施の形態 3に係る回転電機の固定子の製造方法における卷 線ァッセンプリを示す平面図、 図 9は図 8に示される卷線ァッセンプリを構成す る連続導体線の要部を示す斜視図、 図 1 0は図 8に示される卷線アッセンプリを 構成する連続導体線の配列状態を説明する図、 図 1 1はこの発明の実施の形態 3 に係る回転電機の固定子の製造方法における仕切り板が装着された固定子組立体 の要部を外径側から見た平面図、 図 1 2はこの発明の実施の形態 3に係る回転電 機の固定子の製造方法における仕切り板が装着された固定子組立体の要部を示す 断面図、 図 1 3はこの発明の実施の形態 3に係る回転電機の固定子の製造方法に おけるワニス塗布工程を説明する斜視図、 図 1 4はこの発明の実施の形態 3に係 る回転電機の固定子の製造方法により製造された固定子の要部を示す断面図であ る。

この実施の形態 3では、 図 8に示される巻線アッセンプリ 3 0を用いて固定子 巻線 2 2を構成している。 この卷線アッセンブリ 3 0は、 絶縁被覆された銅線か らなる 1 2本の連続導体線 3 1を同一平面上に 1スロットピッチに配列させ、 一 括して折り畳んで作製されている。 各連続導体線 3 1は、 図 9に示されるように、 ターン部 3 1 bで連結された直線部 3 1 aが 6スロットピッチ （ 6 P ) で配列さ れた平面状パターンに折り曲げ形成されている。 そして、 隣り合う直線部 3 l a が、 ターン部 3 1 により、 連続導体線 3 1の幅 （W) 分ずらされている。 卷線 アッセンブリ 3 0は、 このようなパターンに形成された 2本の連続導体線 3 1を 6スロットピッチずらして直線部 3 1 aを重ねて配列された導体線対 （図 1 0に 示される） が 1スロットピッチずつずらされて 6対配列されて構成されている。 そして、 連続導体線 3 1の端部が卷線ァッセンプリ 3 0の両端の両側に 6本ずつ 延出されている。 また、 ターン部 3 1 bが卷線アセンブリ 3 0の両側部に整列さ れて配列されている。

まず、 固定子組立工程では、 3つの巻線アッセンプリ 3 0を直方体の鉄心 （図 示せず） に重ねて装着し、 その後直方体の鉄心を丸め、 丸められた鉄心の両端面 を突き合わせて溶接一体化する。 この曲げられた鉄心の両端部を溶接一体化して 上記実施の形態 2における固定子鉄心 1 1と同等に構成された固定子鉄心 2 1が 5454 得られる。 そして、 卷線アセンブリ 3 0の両端の両側に延出している連続導体線 3 1の端部同士を接合して、 固定子卷線 2 2が固定子鉄心 2 1に卷装された固定 子組立体 2 0を得る。

ここで、 各スロット 2 1 aには、 6本の直線部 3 1 aがスロット深さ方向に 1 列に配列されている。 固定子鉄心 2 1の軸方向一端側では、 スロッ ト対の一方の スロッ ト 2 1 a内の 1番地、 3番地、 5番地のスロッ ト収納部 3 1 aと他方のス ロット 2 l a内の 2番地、 4番地、 6番地のスロット収納部 3 1 aとが、 それぞ れターン部 3 1 bにより連結されている。 そして、 固定子鉄心の軸方向一端側に おいて、 ターン部 3 1 bが 3列となって周方向に 1スロットピッチで配列してコ ィルエンド 2 2 rを構成している。 同様に、 固定子鉄心 2 1の軸方向他端側では、 スロット対の一方のスロッ ト 2 1 a内の 2番地、 4番地、 6番地のスロッ ト収納 部 3 1 aと他方のスロッ ト 2 1 a内の 1番地、 3番地、 5番地のスロッ ト収納部 3 1 aと力 それぞれターン部 3 1 bにより連結されている。 そして、 固定子鉄 心 2 1の軸方向他端側において、 ターン部 3 1 bが 3列となって周方向に 1スロ ットピッチで配列されてコイルエンド 2 2 f を構成している。 また、 連続導体線 3 1の端部同士の接合部 2 3がコイルエンド 2 2 f 、 2 2 r上に延出している。 ついで、 図 1 1および図 1 2に示されるように、 仕切り板 2 4が固定子組立体

2 0のコイルエンド 2 2 f 、 2 2 rに装着される。 この仕切り板 2 4は、 絶縁性 樹脂製であり、 コイルエンド 2 2 f 、 2 2 rの内周壁面および頂部を覆う断面 J 状の環状体に成形されている。 また、 接合部 2 3は仕切り板 2 4に形成されたキ ャップ部 2 4 a内に収納されている。

ついで、 ワニス処理工程では、 上記実施の形態 1と同様に、 固定子組立体 2 0 を乾燥炉内で 1 5 0 °Cに予備加熱する。 そして、 予備加熱された固定子 la立体 2 0を乾燥炉から取り出し、 図 1 3に示されるように、 1 0 0 °Cでの粘度が 2 2 m P a · sとなるように調整されたワニス 4を、 固定子組立体 2 0を軸心 A周りに

3 6 r /m i nで回転させつつ径方向外方からコィルェンド 2 2 f 、 2 2 rに滴 下 '塗布する。 さらに、 固定子組立体 2 0を乾燥炉内に配置し、 1 6 0 °Cまで加 熱する。 この時、 初期の数分間、 固定子組立体 2 0を軸心 A周りに 3 6 r /m i nで回転させる。 その後、 固定子組立体 2 0の回転を止め、 1 6 0 °C、 3 0分加 熱してワニス 4を硬化させて、 固定子 2 5を得る。 この固定子 2 5は、 図 1 4に 示されるように、 ワニス 4がコイルエンド 2 2 f 、 2 2 r内に十分に含浸されて レ、る。

この実施の形態 3においても、 1 0 0 °Cでのワニス粘度が 2 2 m P a · sとな るように調整されているので、 上記実施の形態 1と同様に、 ワニス 4がコイルェ ンド 2 2 f 、 2 2 rに高充填率で充填される固定子 2 5を製造できる。

そこで、 この固定子組立体 2 0においては、 接合部 2 3は溶接により銅材を露 出しているが、 本ワニス処理工程を施すことにより、 それらの接合部 2 3はヮニ ス 4に確実に覆われ、 絶縁性およぴ耐電食性が向上される。

さらに、 この実施の形態 3によれば、 ワニス処理工程に先立って、 断面 J状の 仕切り板 2 4を固定子組立体 2 0に装着しているので、'ワニス塗布工程において、 ワニス 4の垂れが確実に防止される。 そこで、 ヮ-ス 4の内径側へのはみ出しが ないので、 固定子 2 5を車両用交流発電機に搭載した際に、 ワニス 4が回転子や ファンと干渉することがない。 また、 コイルエンド 2 2 f 、 2 2 rの径方向内周 面および軸方向外周面が仕切り板 2 4の平滑面で構成されるので、 固定子 2 5を 車両用交流発電機に搭載した際に、 ファンによる冷却風がコイルエンド 2 2 ί、 2 2 rの内壁面に衝突して発生する風騒音を低減できる。

また、 固定子巻線 2 2が巻線アッセンプリ 3 0により構成されているので、 コ ィルエンド 2 2 ί、 2 2 rはターン部 3 1 bを周方向に整列させて構成される。 そこで、 ワニス 4はターン部 3 1 b間の隙間からコイルエンド 2 2 f 、 2 2 r内 にスムーズに浸透し、 空気溜まりの発生を低減できる。 そこで、 ターン部 3 l b で発生する熱はワニス 4を介してコイルェンド 2 2 f 、 2 2 rの外周面に伝達さ れ、 冷却風により効果的に冷却される。 これにより、 コイルエンド 2 2 f 、 2 2 rの過度の温度上昇が抑えられ、 固定子 2 5の高出力化が図られる。

なお、 仕切り板 2 4は、 電気絶縁性および耐熱性を有していればよく、 例えば ガラスエポキシ樹脂やナイロンを用いることができる。 産業上の利用可能性

以上のように、 本発明に係る回転電機の固定子の製造方法は、 ワニスが ェンド内に高充填率で含浸されるので、 固定子卷線の絶縁性および耐電食性が高 められ、 さらに固定子全体の剛性が高められ、 使用環境が厳しい自動車等の車両 に搭載される車両用交流発電機等の回転電機の固定子の製造方法として有用であ る。

Claims

1 . スロットが内径側に開口するようにして周方向に配列してなる円筒状の 固定子鉄心と、 上記固定子鉄心に装着された固定子卷線とを備え、 ワニスが上記 固定子卷線のコィルェンドに含浸されている回転電機の固定子の製造方法であつ て、

上記固定子を予備加熱する予備加熱工程と、 予備加熱された上記固定子を軸心 周りに回転させながら、 ワニス一一-ロ塗布時の固定子温度における粘度が 1 6〜 1 0 5 m P a . sに調整された上記ワニスを該固定子の径方向外側から上記コイルェン ドに滴下するワニス塗布工程と、 上記ワのニスが塗布された上記固定子を加熱して 硬化させる,ワニス加熱硬化工程とを有するワニス処理工程を備えていることを特 徴とする回転電機の固定子の製造方法。 囲

2 . 上記ワニス処理工程に先立って、 少なくとも上記コイルエンドの径方向 内周面を覆うように絶縁樹脂製の環状の仕切り板を上記固定子に装着する工程を 備えたことを特徴とする請求項 1記載の回転電機の固定子の製造方法。

3 . 上記仕切り板が、 上記コイルエンドの径方向内周面および軸方向外周面 を覆う断面 J状に成形されていることを特徴とする請求項 2記載の回転電機の固 定子の製造方法。

4 . 上記ワニス塗布工程において、 上記固定子の回転速度が 5〜 5 0 rノ m i nに設定されていることを特徴とする請求項 1記載の回転電機の固定子の製造 方法。

5 . 上記ワニス加熱硬化工程において、 少なくとも初期の所定時間、 上記固定 子を軸心周りに回転させるようにしたことを特徴とする請求項 1記載の回転電機 の固定子の製造方法。