WO2017104851A1 - 絶縁被覆電線部品の製造方法及び電着塗装用治具 - Google Patents

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Definitions

  • the present invention relates to a method for manufacturing an insulation-coated electric wire part and an electrodeposition coating jig by attaching an insulating paint to an electric wire part processed into a part shape such as a coil by an electrodeposition coating technique and baking it.
  • Insulated coated electric wires such as so-called enameled wires are manufactured by applying insulating paint (varnish) based on insulating resin to the electric wire and baking it. Electrodeposition coating technology attracts attention as a technique for applying the insulating paint. Yes.
  • the insulation-coated electric wire is a coil used for a motor, a transformer, or the like, since the insulation coating may be cracked when processed into the coil part shape after insulating coating in the state of the electric wire, Attempts have been made to insulate and coat bare wires that have not been insulatively coated into coils.
  • Patent Document 1 discloses electrodeposition coating of a workpiece obtained by processing a flat rectangular wire into an electromagnetic coil shape for a motor (edgewise winding).
  • both end portions of a workpiece are held by a chuck and held in a suspended state, and a portion below the gripped portion is immersed in an electrodeposition liquid while being conveyed in the suspended state.
  • an insulating coating is formed by drying or curing.
  • both ends of the coil are held by the hanger and held in a suspended state, and the lower part from the gripped part is dipped in the electrodeposition liquid, and then painted. It is described that the coating is cured by being placed inside and cooled after being heated using infrared rays or hot air. Further, it is described that bubbles are likely to be generated on the surface when the film thickness of the insulating film is increased.
  • Patent Document 3 discloses a technique for removing bubbles generated in the coating, and the work piece is taken out from the electrodeposition solution a plurality of times during the electrodeposition coating process to remove bubbles adhering to the work piece.
  • electrodeposition is applied. According to Patent Document 3, if the continuous immersion time in which the workpiece is immersed in the electrodeposition liquid without taking out the workpiece is increased along with the elapsed time from the start of the electrodeposition coating process, bubbles can be efficiently removed. It is said that.
  • the present invention has been made in view of such circumstances, and a method for manufacturing an insulation-coated electric wire component capable of reducing the remaining of bubbles in the insulation coating, and an electrodeposition coating jig suitable for use in the manufacture thereof.
  • the purpose is to provide.
  • the method for manufacturing an insulation-coated electric wire component according to the present invention includes an electrodeposition coating process in which a paint is adhered to a portion between both ends except for both ends of an electric wire component to be insulated, and after electrodeposition coating.
  • the electric wire component Since the electric wire component is a good electric conductor, it has excellent thermal conductivity, and by placing the end of the electric wire component on the heater in the baking process, the heat of the heater moves from the end to the length of the electric wire component. Conducts and heats wire components. For this reason, an electric wire component will be heated from the inside, and the coating material adhering to the circumference
  • the paint in the electrodeposition coating step, the paint is adhered in a state where the one end of the electric wire component is held by a clamp made of a heat conductive material, and in the baking step, The clamp is placed on the heater, and heat is transferred to the electric wire component through the clamp.
  • the wire component By forming the clamp that grips the end of the wire component with a heat conductive material, the wire component can be immersed in an electrodeposition bath filled with insulating paint by gripping the clamp in the electrodeposition coating process. After the paint is applied, by placing the clamp on the heater, the heat of the heater can be transferred from the clamp to the electric wire component to heat the electric wire component, making it easy to handle a series of processes. can do. When both ends of the electric wire component are placed on the heater and heated, both the clamps that hold each end may be made of a heat conductive material.
  • the electric wire part in the baking step, may be further covered with a heat insulating cover. Heat dissipation from the electric wire component can be suppressed by the heat insulating cover, and the electric wire component can be sufficiently heated to form a good insulating coating.
  • the electrodeposition coating jig In the electrodeposition coating jig according to the present invention, at least a pair of clamps for holding both ends of an electric wire part to be insulated is fixed on a base, and at least one of the pair of clamps and the base Is formed of a heat conductive material. Electrodeposition coating is performed with the electric wire parts held by the clamp on the base, and the base is placed on the heater in this holding state, so that the heat of the heater is transmitted to the base, and the electric wire is transferred from the base through the clamp. It can be transmitted to parts and can be used in both electrodeposition coating and baking processes.
  • the base may be formed in a flat plate shape, and an opening penetrating in the thickness direction of the base plate may be formed between the pair of clamps. Heat of the heater is transferred to the electric wire parts by heat transfer via the base and clamp, but when the base is placed on the heater, the heat of the heater is also transferred to the electric wire parts by radiation from the opening.
  • the electric wire component can be effectively heated by the action of both the heat conduction and the heat radiation from the outside of the electric wire component.
  • the heat of the heater is conducted in the length direction of the electric wire component from the end portion of the electric wire component to which the insulating paint is adhered, the electric wire component is heated, so that the insulating paint is directed from the inside to the outside. It is possible to cure, thereby making it easier for bubbles to escape from the outer surface, and to reduce the remaining bubbles and form a good insulating film.
  • FIG. 6 It is a perspective view which shows the state which hold
  • the insulation-coated electric wire component in this embodiment is a coil segment used for a stator of an electric motor or a generator.
  • the electric wire component 1A has a rectangular conductor in an inverted U shape (or an arch shape). It is formed by bending, and the central portion 3A is covered with an insulating coating except for both end portions 2A.
  • both end portions 2A where the flat conductor is exposed are coupled to the stator core.
  • This insulation-coated electric wire component has a central portion except for a forming step of processing a flat conductor into the shape of the electric wire component 1A, a cleaning step of cleaning the processed electric wire component 1A, and both ends 2A of the cleaned electric wire component 1A. It is manufactured through an electrodeposition coating process in which an insulating paint is attached to 3A by an electrodeposition coating technique, and a baking process in which the wire part 1A is heated and the attached insulating paint is dried and baked.
  • the rectangular conductor is processed into a wire part 1A as shown in FIG.
  • the electric wire component 1 ⁇ / b> A is formed in an inverted U shape as a whole by bending a flat conductor, and is a central portion that spans between the end portions 2 ⁇ / b> A when the end portion 2 ⁇ / b> A is directed downward.
  • (Head) 3A is bent and formed in the thickness direction of the flat conductor, and therefore both end portions 2A are shifted in the thickness direction of electric wire component 1A.
  • an electrodeposition coating jig 11A shown in FIG. 2 is used.
  • This electrodeposition coating jig 11A is a jig for electrodeposition coating on the portion between the two end portions 2A (the hatched portion in FIG. 5) except for the two end portions 2A of the electric wire component 1A.
  • the base 12 is composed of a plurality of pairs of clamps 13 fixed to one side of the base 12. Each clamp 13 grips the end portion 2A of the electric wire component 1A. In the illustrated example, the clamp 13 is fixed to the base 12 and the movable side is fixed to the fixed clamp member 14 with screws 15.
  • a clamp member 16 is provided, and a slot portion 17 is formed between the opposing portions of the clamp members 14 and 16 to hold the end portion 2A of the electric wire component 1A in an inserted state by fastening the clamp members 14 and 16.
  • the slot portion 17 is provided with a spring piece 18 that elastically contacts the end portion 2A of the inserted electric wire component 1A.
  • the clamps 13 are fixed on the base 12 so as to form a plurality of rows, and are arranged in pairs between adjacent rows, as indicated by the white arrows in FIG.
  • the electric wire components 1A are bridged between the rows of the clamps 13 perpendicular to the base 12. It is the structure held in. Since the pair of clamps 13 are arranged side by side, the electric wire parts 1A are also arranged in a row at the same interval and in the same posture (see FIG. 1).
  • the base 12 is formed with an opening 19 along the thickness direction so as to remove a portion between the pair of clamps 13.
  • each electric wire component 1A is arrange
  • the base 12 and the clamp 13 are made of a material having good electrical and thermal conductivity, for example, a metal such as aluminum or copper.
  • the clamp 13 is not limited to the type in which the movable side clamp member 16 is fixed by the illustrated screw 15 but may be of the type in which the movable side clamp member 16 is biased using a spring or the like.
  • Both ends 2A of the electric wire component 1A processed by the forming process are held by the clamps 13 of the electrodeposition coating jig 11A, and the electric wire component 1A is held in a vertically standing state on the base 12.
  • the base 12 of the electrodeposition coating jig 11A holding the electric wire component 1A is supported by a hanger (not shown), and the electric wire component 1A is suspended. That is, the wire component 1A is supported in a state in which the end 2A gripped by the clamp 13 faces upward and the central portion 3A disposed between the ends 2A faces downward.
  • wiring (both not shown) is connected to the base 12 by an alligator clip or the like.
  • the hanger is formed of an insulator.
  • the insulating paint 21 stored in the electrodeposition tank 22 is an insulating paint (varnish) based on polyurethane resin, polyester resin, polyesterimide resin, polyamideimide resin, polyimide resin or the like, and is added with a curing agent or the like.
  • the electric wire part 1A After being immersed in the electrodeposition tank 22 for a predetermined time, the electric wire part 1A is pulled up from the electrodeposition tank 22, and the paint (insulating paint 21) attached to the electric wire part 1A is baked.
  • the baking apparatus 31 shown in FIG. 4 is used.
  • a receiving station 34 is installed at an entrance of a passage 33 surrounded by a tunnel-shaped heat insulating cover 32, and a drying station 35, a baking station 36, and a cooling station 37 are sequentially installed inside the heat insulating cover 32.
  • the take-out station 38 is installed at the exit of the passage 33.
  • the drying station 35 and the baking station 36 are each provided with a heater 39, and the cooling station 37 is provided with a blower (not shown) for supplying cold air.
  • Each of the stations 34 to 38 is partitioned by a shutter. Transfer between the stations 34 to 38 is performed by intermittently moving the electric wire component 1A by an intermittent conveying means (not shown) such as a walking beam.
  • the heater 39 installed in the drying station 35 and the baking station 36 is formed in a plate shape, is disposed horizontally on the passage 33, and its upper surface is a heat radiating surface 39a. Then, the base 12 of the electrodeposition coating jig 11A is placed on the receiving station 34 with the electric wire component 1A facing upward, and is sequentially placed on the heaters 39 of the drying station 35 and the baking station 36 by intermittent conveying means. Transport. As shown in FIG. 1, when the base 12 holding the electric wire component 1A is placed on the heat radiation surface 39a of the heater 39, the base 12 and the clamp 13 are made of a material (aluminum, copper, etc.) having good heat conduction.
  • the heat of the heater 39 is quickly transmitted from the heat radiating surface 39a, is conducted inside, is conducted from the clamp 13 to the end 2A of the wire component 1A, and is conducted in the length direction in the wire component 1A. Since this electric wire component 1A is a good electrical conductor and excellent in heat conduction, it is quickly heated.
  • the electric wire component 1A is heated to, for example, 150 ° C. by the drying heater 39 to dry the insulating paint, and in the baking station 36, the electric wire component 1A is, for example, 200 by the baking heater 39. Bake the paint by heating to °C ⁇ 300 °C. Finally, after cooling at the cooling station 37, the product is taken out from the take-out station 38 and removed from the clamp 13 of the electrodeposition coating jig 11 ⁇ / b> A.
  • the electrodeposition coating jig 11A is electrodeposited with the wire component 1A held thereon, and further subjected to a baking process, whereby the electrodeposition coating process is followed by the baking process. It is possible to facilitate the handling of the electric wire component 1A during the series of steps up to here. Further, in the baking process, the heat of the heater 39 is conducted in the length direction from the end 2A of the electric wire component 1A to heat the electric wire component 1A from the inside, so that the paint adhering to the electric wire component 1A is also directed from the inside to the outside.
  • the opening part 19 is formed in the base 12, and the electric wire component 1A is arranged so as to straddle the opening part 19, the radiant heat from the heater 39 in the part facing the opening part 19 is It is transmitted to the component 1A and the wire component 1A can be heated from the outside. Further, heat dissipation is suppressed by the heat insulating cover 32, and the electric wire component 1A can be effectively and uniformly heated. Even in the case where radiant heat is added in this way, heating from the inside is mainly performed, and the effect of suppressing bubbles is not affected.
  • both ends 2A of the wire component 1A are held by the electrodeposition coating jig 11A, and both the ends 2A are placed on the heater 39. It is also possible to place only one end portion on the heater 39 so that the heat conduction is performed from the one end portion to the entire electric wire component 1A. In that case, the clamp which hold
  • the insulation covered electric wire part is manufactured by insulatingly covering the electric wire part 1 ⁇ / b> A formed by bending a rectangular conductor into an inverted U shape.
  • the applied electric wire component is not limited to the shape shown in FIG. 5, and various types of electric wire components can be adopted.
  • the electric wire component to which the present invention is applied is formed into a flat shape by winding a rectangular wire having a flat cross section in a spiral shape to form a plurality of winding portions 4.
  • a coil with an insulating coating (coil segment) comprising the coil component 1B and having a central portion 3B (a portion shown by hatching in FIG.
  • This coil with an insulating film is used for a stator of an electric motor or a generator, for example.
  • the components such as a clamp used for the electrodeposition coating jig 11B are the same as those of the electrodeposition coating jig 11A shown in FIGS. 1 and 2, and the first embodiment is shown in FIGS. Elements common to the forms are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
  • the electrodeposition coating jig 11B shown in FIG. 7 is electrodeposited while holding the coil component 1B, and further subjected to a baking process, so that the electrodeposition coating process is followed by the baking process.
  • the handling of the coil component 1B during the series of steps up to can be facilitated.
  • the electrodeposition coating jig 11B the end portions 2B of the coil component 1B are inserted and held in the slot portions 17 of the pair of clamps 13, respectively, so as to be formed between both end portions 2B of the coil component 1B.
  • a plurality of winding portions 4 are spaced apart to be in an extended state, that is, electrodeposition coating can be applied in a linear state without overlapping the winding portions 4 and dry baking can be performed.
  • the baking step conducts heat from the heater 39 in the length direction from the end 2B of the coil component 1B to heat the coil component 1B from the inside, so that the coil component 1B
  • the coating material adhering to the inside will also be cured from the inside to the outside, and even if bubbles remain in the coating material adhering to the coil component 1B, the bubbles gradually move from the inside to the outside due to the gradually thickening layer. It becomes easy to come off from the outer surface when pushed. Therefore, an insulating film having a uniform thickness can be formed around the conducting wire of the coil component 1B, and the remaining of bubbles can be reduced to form a high-quality insulating film.
  • Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 to 5 in Table 1 a wire conductor having a shape in which a flat conductor having a thickness of 1 mm and a width of 3 mm is bent with oxygen-free copper to have a side bent to 20 cm as shown in FIG. did.
  • Examples 6 to 9 in Table 1 a flat rectangular conductor having a flat cross section (0.6 mm ⁇ 12 mm) as shown in FIG. 6 is spirally wound 10 times with oxygen-free copper.
  • a coil component in which the part was formed in an oval shape flat shape with a winding outer diameter of 100 mm ⁇ 50 mm
  • a jig for electrodeposition coating of electric wire parts having the configuration shown in FIG.
  • an electrodeposition coating jig for coil parts having the structure shown in FIG. 7 was produced, and the base and the clamp were produced using aluminum. Then, after the electrodeposition coating is performed on the electric wire part or the coil part using an insulating paint mainly composed of polyamideimide (PAI) and an insulating paint mainly composed of a polyimide (PI) resin, what is described in the embodiment
  • an electrodeposition coating jig was placed on the heater, and the electric wire parts were heated by heat conduction.
  • the electrodeposition-coated electric wire part was placed in a muffle furnace and heated by radiant heat from the furnace wall.
  • the temperature of the electric wire component was increased to 150 ° C., held at 150 ° C. for 5 minutes to dry, then held at 250 ° C. for 3 minutes, and then cooled after baking.
  • the heating rate was as shown in Table 1, the thickness of the insulating coating after baking was measured, and the remaining state of the bubbles was inspected. When there was a bubble that could be confirmed by visual observation, the bubble was judged as “present”, and when it was not confirmed, it was judged as “absent”. The results are shown in Table 1.
  • Electric wire component 1B Coil component (electric wire component) 2A, 2B ... end 3A, 3B ... central part 4 ... winding part 11A, 11B ... electrodeposition coating jig 12 ... base 13 ... clamp 14 ... fixed side clamp member 15 ... screw 16 ... movable side clamp member 17 ... Slot part 18 ... Spring piece 19 ... Opening part 21 ... Insulating paint 22 ... Electrodeposition tank 23 ... Electrode 31 ... Baking device 32 ... Thermal insulation cover 33 ... Passage 34 ... Receiving station 35 ... Drying station, 36 ... Baking station 37 ... Cooling station 38 ... Taking station 39 ... Heater 39a ... Heat radiation surface

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Abstract

この絶縁被覆電線部品の製造方法では、絶縁被覆されるべき電線部品（１Ａ）の両端部（２Ａ）を除き、該両端部（２Ａ）の間の部分に電着により塗料を付着させる電着塗装工程と、電着塗装後の電線部品（１Ａ）を加熱して電線部品に付着した塗料を焼き付けることにより該電線部品（１Ａ）に絶縁被覆を形成する焼き付け工程とを有し、焼き付け工程では、ヒーター（３９）の上に電線部品（１Ａ）の両端部（２Ａ）を載置し、該ヒーター（３９）から電線部品（１Ａ）への熱伝導によって該電線部品（１Ａ）を加熱する。

Description

絶縁被覆電線部品の製造方法及び電着塗装用治具
　本発明は、コイル等の部品形状に加工した状態の電線部品に電着塗装技術により絶縁塗料を付着して焼き付けることにより、絶縁被覆電線部品を製造する方法及び電着塗装用治具に関する。
　本願は、２０１５年１２月１８日に日本に出願された特願２０１５‐２４６９４９号、及び２０１６年１２月１４日に日本に出願された特願２０１６‐２４２０１７号、に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
　いわゆるエナメル線等の絶縁被覆電線は、電線に絶縁樹脂をベースとする絶縁塗料（ワニス）を塗布して焼き付けることにより製造され、その絶縁塗料を塗布する技術として、電着塗装技術が注目されている。また、その絶縁被覆電線がモータやトランス等に用いられるコイルである場合には、電線の状態で絶縁被覆した後にコイルの部品形状に加工する際に絶縁被覆にクラック等が生じる場合があるため、絶縁被覆していない裸電線をコイルの形態に加工した後に、絶縁被覆することが試みられている。
　例えば、特許文献１には、平角導線をモータ用の電磁コイル形状に加工（エッジワイズ巻）したワークを電着塗装することが開示されている。この特許文献１では、ワークの両端部をチャックにより把持して吊り下げ状態に保持し、その吊り下げ状態で搬送しながら把持部分より下方部分を電着液に浸漬して塗装している。そして、塗装後、乾燥又は硬化により絶縁被覆を形成すると記載されている。
　また、特許文献２においても、ハンガーにより、コイルの両端部を把持して吊り下げ状態に保持し、その把持部分より下方を電着液に浸漬して塗装しており、その後、焼付け乾燥炉の中に配置され、赤外線や熱風を用いて加熱された後に冷却されることにより、被膜を硬化することが記載されている。また、絶縁皮膜の膜厚が大きくなると、表面に泡が発生し易いと記載されている。
　一方、特許文献３には、被膜中に発生する泡を除去する技術が開示されており、電着塗装工程の途中で電着液からワークを複数回取り出して、ワークに付着した気泡を除去しながら電着塗装することが記載されている。この特許文献３によれば、ワークを取り出さずに電着液に浸けておく連続浸漬時間を電着塗装工程の開始からの経過時間に伴って長くすると、効率的に気泡を除去することができるとされている。
特開２０１２－１１７１３３号公報 特開２０１２－２２４９２４号公報 特開２０１２－１８０５８５号公報
　ところで、特許文献２に記載されているように、気泡は被膜が厚い部分に生じ易い。このため、コイル等に加工する前の線状の電線を電着塗装する場合は、均一な厚さの被膜を形成することが容易であるため、気泡の残存も少ないが、電線をコイル等の形態に加工した後に電着塗装する場合は、屈曲部等を有する形状であるため、被膜の厚さにばらつきが生じ易いとともに、その乾燥焼き付けも不均一になり易い。このため、気泡が残存し易いという問題がある。
　本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、絶縁被覆内の気泡の残存を低減することができる絶縁被覆電線部品の製造方法及びその製造に用いて好適な電着塗装用治具を提供することを目的とする。
　本発明の絶縁被覆電線部品の製造方法は、絶縁被覆されるべき電線部品の両端部を除き、該両端部の間の部分に電着により塗料を付着させる電着塗装工程と、電着塗装後の電線部品を加熱して前記電線部品に付着した塗料を焼き付けることにより該電線部品に絶縁被覆を形成する焼き付け工程とを有し、前記焼き付け工程では、ヒーターの上に前記電線部品の前記両端部のうちの少なくとも一方の端部を載置し、該ヒーターから前記電線部品への熱伝導によって該電線部品を加熱する。
　電線部品は電気良導体であるため、熱伝導性に優れており、焼き付け工程でヒーターの上に電線部品の端部を載置することにより、ヒーターの熱が端部から電線部品の長さ方向に伝導して電線部品を加熱する。このため、電線部品は内部から加熱されることになり、電線部品の周囲に付着した塗料も電線部品に接触している内側から加熱され、内側から外側に向けて硬化していくことになる。したがって、電線部品に付着した塗料中に気泡が残存していた場合でも、その塗料が内側から外側に向けて硬化していく際に、徐々に厚くなる硬化層によって気泡も内側から外側に押されて外表面から抜け易くなる。
　本発明の絶縁被覆電線部品の製造方法において、前記電着塗装工程では、前記電線部品の前記一方の端部を熱伝導材料からなるクランプにより把持した状態で前記塗料を付着させ、前記焼き付け工程では、前記ヒーターの上に前記クランプを載置し、該クランプを介して前記電線部品に熱伝達させるとよい。
　電線部品の端部を把持するクランプを熱伝導材料により形成することにより、電着塗装工程においてはクランプに把持して電線部品を、絶縁塗料を満たした電着槽に浸漬することができ、絶縁塗料を付着させた後は、そのクランプをヒーターの上に載置することにより、ヒーターの熱をクランプから電線部品に伝えて電線部品を加熱することができ、その一連の工程の取り扱いを容易にすることができる。電線部品の両端部をヒーターの上に載置して加熱する場合は、各端部を把持するクランプの両方を熱伝導材料により構成するとよい。
　本発明の絶縁被覆電線部品の製造方法において、前記焼き付け工程では、さらに前記電線部品の周囲を断熱カバーによって覆うとよい。
　電線部品からの放熱を断熱カバーによって抑制することができ、電線部品を十分に加熱して良好な絶縁被覆を形成することができる。
　本発明の電着塗装用治具は、絶縁被覆されるべき電線部品の両端部を把持する少なくとも一対のクランプが、ベースの上に固定されており、前記一対のクランプのうちの少なくとも一方及びベースは、熱伝導材料により形成されている。
　ベースの上のクランプにより電線部品を保持した状態として電着塗装を行い、その保持状態でベースをヒーターの上に載置することにより、ヒーターの熱をベースに伝え、ベースからクランプを介して電線部品に伝達することができ、電着塗装工程と焼き付け工程の両方で用いることができる。
　本発明の電着塗装用治具において、前記ベースは、平板状に形成されるとともに、前記一対のクランプの間に前記ベース板の厚さ方向に貫通する開口部が形成されているとよい。
　ヒーターの熱はベース及びクランプを経由する熱伝達によって電線部品に伝えられるが、ベースをヒーターに載置した際に、開口部からヒーターの熱が輻射によっても電線部品に伝えられるので、電線部品内の熱伝導と、電線部品の外からの熱輻射との両方の作用により電線部品を効果的に加熱することができる。
　本発明によれば、絶縁塗料を付着した電線部品の端部からヒーターの熱を電線部品の長さ方向に伝導させて電線部品を加熱するようにしたので、絶縁塗料を内側から外側に向けて硬化させることができ、これにより気泡が外表面から抜け易くなり、気泡の残存を低減して良質な絶縁被膜を形成することができる。
本発明の製造方法の一実施形態に用いられる電着塗装用治具に電線部品を保持してヒーターの上に載置した状態を示す斜視図である。 図１に示す電着塗装用治具を示す斜視図である。 本実施形態の製造方法における電着塗装の例を模式的に示す断面図である。 本実施形態の製造方法に用いられる焼き付け装置の例を模式的に示す斜視図である。 本実施形態の製造方法により絶縁被覆が施される電線部品の例を示す斜視図である。 本発明の製造方法の一実施形態により絶縁被膜が施されるコイル部品の例を示す斜視図である。 本発明の製造方法に用いる電着塗装用治具に図６に示すコイル部品を保持した状態を示す斜視図である。
　以下、本発明の実施形態について説明する。
　この実施形態における絶縁被覆電線部品は、電動機や発電機のステータに用いられるコイルセグメントであり、図５に示すように、その電線部品１Ａは、平角導体を逆Ｕ字状（あるいはアーチ状）に曲げ成形してなり、その両端部２Ａを除き中央部分３Ａが絶縁被覆されている。この絶縁被覆電線部品（コイルセグメント）は、平角導体が露出している両端部２Ａが、ステータコアに結合される。
　この絶縁被覆電線部品は、平角導体を電線部品１Ａの形状に加工する成形工程と、加工後の電線部品１Ａを洗浄する洗浄工程と、洗浄後の電線部品１Ａの両端部２Ａを除き、中央部分３Ａに電着塗装技術により絶縁塗料を付着する電着塗装工程と、電線部品１Ａを加熱して、付着した絶縁塗料を乾燥し焼き付ける焼き付け工程とを経て製造される。
　成形工程では、通常のプレス成形等により平角導体を図５に示すような電線部品１Ａに加工する。この図５に示す例では、電線部品１Ａは、平角導体が屈曲されて全体としては逆Ｕ字状に形成されるとともに、端部２Ａを下方に向けたときの端部２Ａ間にまたがる中央部分（頭部）３Ａが平角導体の厚さ方向に屈曲形成されており、このため、両端部２Ａは電線部品１Ａの厚さ方向にずれて配置されている。
　電着塗装工程では、図２に示す電着塗装用治具１１Ａが用いられる。
　この電着塗装用治具１１Ａは、電線部品１Ａの両端部２Ａを除き、両端部２Ａの間の部分（図５にハッチングした部分）に電着塗装するための治具であり、平板状のベース１２と、このベース１２の片面に固定された複数対のクランプ１３とから構成されている。各クランプ１３は電線部品１Ａの端部２Ａを把持するものであり、図示例では、ベース１２に固定された固定側クランプ部材１４と、この固定側クランプ部材１４にネジ１５により固定される可動側クランプ部材１６とを備えており、両クランプ部材１４，１６の対向部間に、これらクランプ部材１４，１６を締結することにより電線部品１Ａの端部２Ａを挿入状態に保持するスロット部１７が形成されている。また、スロット部１７には、挿入した電線部品１Ａの端部２Ａに弾性接触するばね片１８が設けられている。
　この場合、各クランプ１３は、ベース１２上に複数の列をなすように固定されるとともに、隣り合う列の間で対をなして配置されており、図２の白抜き矢印で示すように、一対のクランプ１３のスロット部１７に電線部品１Ａの端部２Ａをそれぞれ挿入して把持することにより、各電線部品１Ａをベース１２に対して垂直に、かつクランプ１３の列の間に架け渡すように保持する構成である。また、対をなすクランプ１３が列状に並んで配置されているので、各電線部品１Ａも相互に間隔をおいて列をなして、かつ同じ姿勢で配置される（図１参照）。
　また、ベース１２には、対をなすクランプ１３の間の部分を除去するように、厚さ方向に沿う開口部１９が形成されている。
　図示例では、電線部品１Ａが３個ずつで一列をなし、全部で３列配置されるようになっている。そして、各列で対をなすクランプ１３の間にそれぞれ開口部１９が形成されていることにより、各電線部品１Ａは、この開口部１９の上方をまたぐように配置される。
　そして、このベース１２及びクランプ１３は、電気伝導及び熱伝導が良好な材料、例えばアルミニウム、銅などの金属によって形成されている。
　なお、クランプ１３は図示したネジ１５により可動側クランプ部材１６を固定する形式のものに限らず、バネ等を用いて可動側クランプ部材１６を付勢する形式のものとしてもよい。
　次に、このような電着塗装用治具１１Ａを用いて、電線部品１Ａに絶縁塗料を付着する電着塗装工程について説明する。
　成形工程により加工された電線部品１Ａの両端部２Ａを電着塗装用治具１１Ａの各クランプ１３に把持して、電線部品１Ａをベース１２の上に垂直に立設した状態に保持する。そして、この電線部品１Ａを保持した電着塗装用治具１１Ａのベース１２をハンガー（図示略）により支持して、電線部品１Ａを吊り下げた状態とする。つまり、電線部品１Ａはクランプ１３で把持された端部２Ａが上方を向き、端部２Ａ間に配置される中央部分３Ａが下方を向けた状態に支持される。また、ベース１２にワニ口クリップ等により配線（ともに図示略）を接続する。なお、ハンガーは絶縁体により形成される。
　そして、この吊り下げ状態で、図３に示すように、絶縁塗料２１を満たした電着槽２２内にクランプ１３で把持されている端部２Ａを除き、クランプ１３から露出している中央部分３Ａを電着槽２２内に浸漬し、ベース１２と電着槽２２内の電極２３との間に直流電源２４から電流を流して電着塗装する。
　電着槽２２内に貯留される絶縁塗料２１は、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエステルイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリイミド樹脂等をベース樹脂とした絶縁塗料（ワニス）であり、硬化剤等が添加される。
　電着槽２２に所定時間浸漬した後、電着槽２２から電線部品１Ａを引き上げ、電線部品１Ａに付着した塗料（絶縁塗料２１）の焼き付け処理を行なう。
　そして、焼き付け工程では、図４に示す焼き付け装置３１が用いられる。この焼き付け装置３１は、トンネル状の断熱カバー３２により囲まれた通路３３の入口に、受け入れステーション３４が設置され、断熱カバー３２の内側に、乾燥ステーション３５、焼き付けステーション３６、冷却ステーション３７が順次設置され、通路３３の出口に取出しステーション３８が設置される。そして、乾燥ステーション３５及び焼き付けステーション３６にヒーター３９がそれぞれ設けられ、冷却ステーション３７には冷風を供給する送風機（図示略）が設けられている。また、これら各ステーション３４～３８は、シャッターで仕切られている。各ステーション３４～３８間の移送は、例えばウォーキングビーム等の間欠搬送手段（図示略）により電線部品１Ａを間欠的に移動することにより行われる。
　乾燥ステーション３５及び焼き付けステーション３６に設置されるヒーター３９は、板状に形成されており、通路３３上に水平に配置され、その上面が放熱面３９ａとされている。
　そして、電線部品１Ａを上に向けた状態で電着塗装用治具１１Ａのベース１２を受け入れステーション３４に載置し、間欠搬送手段によって乾燥ステーション３５、焼き付けステーション３６の各ヒーター３９の上に順次搬送する。
　図１に示すように、ヒーター３９の放熱面３９ａの上に、電線部品１Ａを保持したベース１２を載置すると、このベース１２及びクランプ１３は熱伝導が良好な材料（アルミニウム、銅等）により形成されているので、ヒーター３９の熱が放熱面３９ａから速やかに伝わって、内部を伝導し、クランプ１３から電線部品１Ａの端部２Ａに伝わり、電線部品１Ａ内を長さ方向に伝導する。この電線部品１Ａは電気良導体であり、熱伝導にも優れるから、速やかに加熱される。
　このようにして、乾燥ステーション３５では、乾燥用のヒーター３９により電線部品１Ａを例えば１５０℃に加熱して絶縁塗料を乾燥させ、焼き付けステーション３６では、焼き付け用のヒーター３９により電線部品１Ａを例えば２００℃～３００℃に加熱して塗料を焼き付ける。そして、最後に冷却ステーション３７で冷却した後、取出しステーション３８から取り出され、電着塗装用治具１１Ａのクランプ１３から外すと、絶縁被覆電線として製品となる。
　以上のように、この実施形態の電着塗装においては、電着塗装用治具１１Ａに電線部品１Ａを保持した状態で電着塗装し、さらに焼き付け処理することにより、電着塗装工程から焼き付け工程までの一連の工程中の電線部品１Ａの取り扱いを容易にすることができる。
　また、焼き付け工程においては、ヒーター３９の熱を電線部品１Ａの端部２Ａから長さ方向に伝導して電線部品１Ａを内部から加熱するので、電線部品１Ａに付着した塗料も内側から外側に向けて硬化していくことになり、電線部品１Ａに付着した塗料中に気泡が残存していた場合でも、徐々に厚くなる硬化層によって気泡も内側から外側に押されて外表面から抜け易くなる。したがって、気泡の残存を低減して、良質な絶縁被膜を形成することができる。
　さらに、この焼き付け工程において、ベース１２に開口部１９が形成され、電線部品１Ａがこの開口部１９をまたぐように配置されているので、この開口部１９に臨む部分のヒーター３９からの輻射熱が電線部品１Ａに伝わり、電線部品１Ａを外部からも加熱することができる。さらに、断熱カバー３２により放熱が抑制された状態となっており、電線部品１Ａを効果的かつ均一に加熱することができる。
　なお、このように輻射熱が追加された場合においても、内部からの加熱が主となるため、気泡抑制の効果に影響はない。
　なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
　上記実施形態では、電着塗装用治具１１Ａに電線部品１Ａの両端部２Ａを保持し、その両端部２Ａともヒーター３９の上に載置されるようにしたが、両端部２Ａのうちの一方の端部のみをヒーター３９の上に載置して、この一端部から電線部品１Ａの全体に熱伝導されるようにしてもよい。その場合、その一方の端部を把持するクランプが熱伝導材料により構成されていればよい。
　また、上記実施形態では、図５に示されるように、平角導体を逆Ｕ字状に曲げ成形した電線部品１Ａに絶縁被覆して絶縁被覆電線部品を製造する場合について説明したが、本発明が適用される電線部品は、この図５に示される形状に限るものではなく、各種形状の電線部品を採用できる。
　例えば、本発明が適用される電線部品として、図６に示すように、偏平な横断面を有する平角導線を螺旋状に巻回して複数の巻回部４を形成することにより偏平状に形成したコイル部品１Ｂからなり、その両端部２Ｂを除いた中央部分３Ｂ（図６にハッチングで示した部分）が絶縁被膜された絶縁被膜付コイル（コイルセグメント）を採用できる。この絶縁被膜付コイルは、例えば、電動機や発電機のステータに用いられるものである。
　なお、電着塗装用治具１１Ｂに用いられるクランプ等の構成要素は、図１及び図２に示される電着塗装用治具１１Ａと同じものであり、図６及び図７において、第１実施形態と共通する要素には同一符号を付して説明を省略する。
　このコイル部品１Ｂの電着塗装においても、図７に示す電着塗装用治具１１Ｂにコイル部品１Ｂを保持した状態で電着塗装し、さらに焼き付け処理することにより、電着塗装工程から焼き付け工程までの一連の工程中のコイル部品１Ｂの取り扱いを容易にすることができる。また、電着塗装用治具１１Ｂでは、一対のクランプ１３のスロット部１７にコイル部品１Ｂの端部２Ｂをそれぞれ挿入して把持することにより、コイル部品１Ｂの両端部２Ｂの間に形成された複数の巻回部４どうしの間隔をあけ伸長状態にし、すなわち、巻回部４どうしを重なり合わせることなく線状の状態で電着塗装を施し、乾燥焼き付けを行うことができる。そして、この電着塗装用治具１１Ｂにおいても、焼き付け工程は、ヒーター３９の熱をコイル部品１Ｂの端部２Ｂから長さ方向に伝導してコイル部品１Ｂを内部から加熱するので、コイル部品１Ｂに付着した塗料も内側から外側に向けて硬化していくことになり、コイル部品１Ｂに付着した塗料中に気泡が残存していた場合でも、徐々に厚くなる硬化層によって気泡も内側から外側に押されて外表面から抜け易くなる。したがって、コイル部品１Ｂの導線の回りに均一な厚さの絶縁被膜を形成でき、気泡の残存を低減して、良質な絶縁被膜を形成できる。
　本発明の効果確認のために、以下の実験を行った。
　表１の実施例１～５及び比較例１～５では、無酸素銅により厚さ１ｍｍ、幅３ｍｍの平角導体を図５に示すように１辺を２０ｃｍに屈曲させた形状の電線部品を作製した。また、表１の実施例６～９では、無酸素銅により、図６に示すように偏平な横断面（０．６ｍｍ×１２ｍｍ）を有する平角導線を螺旋状に１０回巻回して、巻回部を長円状（巻外径が１００ｍｍ×５０ｍｍの偏平状）に形成したコイル部品を作製した。
　電線部品の電着塗装用治具として図２に示す構成のものを作製し、ベース及びクランプはアルミニウムを用いて作製した。また同様に、コイル部品の電着塗装用治具として図７に示す構成のものを作製し、ベース及びクランプはアルミニウムを用いて作製した。そして、電線部品又はコイル部品にポリアミドイミド（ＰＡＩ）を主体とする絶縁塗料と、ポリイミド（ＰＩ）の樹脂を主体とする絶縁塗料とを用いて、電着塗装した後、実施形態で述べたものと同様の方法でヒーターの上に電着塗装用治具を載置し、熱伝導により電線部品を加熱した。
　また、比較例１～５は、電着塗装した電線部品をマッフル炉内に設置し、炉壁からの輻射熱によって加熱した。
　いずれも電線部品の温度として、１５０℃まで昇温し、１５０℃で５分間保持して乾燥し、その後２５０℃で３分間保持して焼き付け後に冷却した。昇温速度は表１に示す通りとし、焼き付け後の絶縁被膜の膜厚を測定し、気泡の残存状況を検査した。気泡は目視観察にて確認できる気泡があった場合を気泡「有」とし、確認できなかった場合に「無」とした。
　その結果を表１に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　表１から明らかなように、実施例のものはいずれも絶縁被膜に気泡の残存は認められなかった。この結果により、熱伝導によって電線部品の内部から加熱することで、気泡のない良質な絶縁被膜を形成することができることがわかる。
１Ａ…電線部品
１Ｂ…コイル部品（電線部品）
２Ａ，２Ｂ…端部
３Ａ，３Ｂ…中央部分
４…巻回部
１１Ａ，１１Ｂ…電着塗装用治具
１２…ベース
１３…クランプ
１４…固定側クランプ部材
１５…ネジ
１６…可動側クランプ部材
１７…スロット部
１８…ばね片
１９…開口部
２１…絶縁塗料
２２…電着槽
２３…電極
３１…焼き付け装置
３２…断熱カバー
３３…通路
３４…受け入れステーション
３５…乾燥ステーション、
３６…焼き付けステーション
３７…冷却ステーション
３８…取出しステーション
３９…ヒーター
３９ａ…放熱面

Claims (5)

  1. 　絶縁被覆されるべき電線部品の両端部を除き、該両端部の間の部分に電着により塗料を付着させる電着塗装工程と、
    　電着塗装後の電線部品を加熱して前記電線部品に付着した塗料を焼き付けることにより該電線部品に絶縁被覆を形成する焼き付け工程とを有し、
    　前記焼き付け工程では、ヒーターの上に前記電線部品の前記両端部のうちの少なくとも一方の端部を載置し、該ヒーターから前記電線部品への熱伝導によって該電線部品を加熱することを特徴とする絶縁被覆電線部品の製造方法。
  2. 　前記電着塗装工程では、前記電線部品の前記一方の端部を熱伝導材料からなるクランプにより把持した状態で前記塗料を付着させ、
    　前記焼き付け工程では、前記ヒーターの上に前記クランプを載置し、該クランプを介して前記電線部品に熱伝達させることを特徴とする請求項１記載の絶縁被覆電線部品の製造方法。
  3. 　前記焼き付け工程では、さらに前記電線部品の周囲を断熱カバーによって覆うことを特徴とする請求項１又は２記載の絶縁被覆電線部品の製造方法。
  4. 　絶縁被覆されるべき電線部品の両端部を把持する少なくとも一対のクランプが、ベースの上に固定されており、前記一対のクランプのうちの少なくとも一方及びベースは、熱伝導材料により形成されていることを特徴とする電着塗装用治具。
  5. 前記ベースは、平板状に形成されるとともに、前記一対のクランプの間に前記ベース板の厚さ方向に貫通する開口部が形成されていることを特徴とする請求項４記載の電着塗装用治具。
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