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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024082549
(43)【公開日】2024-06-20
(54)【発明の名称】巻線分離方法
(51)【国際特許分類】
H02K 15/02 20060101AFI20240613BHJP
【ＦＩ】
H02K15/02 A
【審査請求】未請求
【請求項の数】6
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022196480
(22)【出願日】2022-12-08
(71)【出願人】
【識別番号】000005326
【氏名又は名称】本田技研工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110001081
【氏名又は名称】弁理士法人クシブチ国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】二村 圭哉
(72)【発明者】
【氏名】宮崎 将吾
【テーマコード（参考）】
5H615
【Ｆターム（参考）】
5H615AA03
5H615BB01
5H615BB05
5H615BB14
5H615PP01
5H615PP12
5H615QQ03
5H615QQ06
5H615QQ12
5H615SS03
5H615SS09
(57)【要約】
【課題】車両に採用される電動機用ステータに適用でき、かつ、巻線への通電を利用した加熱を適用でき、巻線のリサイクルに好適な巻線分離方法を提供すること。
【解決手段】ステータコア１１と、ステータコア１１に取り付けられるコイル１２とを備え、コイル１２の巻線２１とステータコア１１の間に絶縁紙４１を有する電動機用ステータ１０から、巻線２１を分離する巻線分離方法であって、巻線２１は、絶縁性を有する被膜で覆われ、電動機用ステータ１０を加熱する加熱工程と、電動機用ステータ１０の所定の溶接部及び巻線２１の一部を切断する切断工程と、ステータコア１１から巻線２１を引き抜く引抜工程とを備え、絶縁紙４１の耐熱温度は、巻線２１の被覆のガラス転移点温度よりも低い。
【選択図】図４
【解決手段】ステータコア１１と、ステータコア１１に取り付けられるコイル１２とを備え、コイル１２の巻線２１とステータコア１１の間に絶縁紙４１を有する電動機用ステータ１０から、巻線２１を分離する巻線分離方法であって、巻線２１は、絶縁性を有する被膜で覆われ、電動機用ステータ１０を加熱する加熱工程と、電動機用ステータ１０の所定の溶接部及び巻線２１の一部を切断する切断工程と、ステータコア１１から巻線２１を引き抜く引抜工程とを備え、絶縁紙４１の耐熱温度は、巻線２１の被覆のガラス転移点温度よりも低い。
【選択図】図４
【特許請求の範囲】
【請求項1】
ステータコアと巻線の間に絶縁紙を有する電動機用ステータから、前記巻線を分離する巻線分離方法であって、
前記巻線は、絶縁性を有する被膜で覆われ、
前記電動機用ステータを加熱する加熱工程と、前記電動機用ステータの所定の溶接部及び前記巻線の一部を切断する切断工程と、前記ステータコアから前記巻線を引き抜く引抜工程とを備え、
前記絶縁紙の耐熱温度は、前記被覆のガラス転移点温度よりも低い
巻線分離方法。
前記巻線は、絶縁性を有する被膜で覆われ、
前記電動機用ステータを加熱する加熱工程と、前記電動機用ステータの所定の溶接部及び前記巻線の一部を切断する切断工程と、前記ステータコアから前記巻線を引き抜く引抜工程とを備え、
前記絶縁紙の耐熱温度は、前記被覆のガラス転移点温度よりも低い
巻線分離方法。
【請求項2】
前記加熱工程の加熱温度は、前記絶縁紙の耐熱温度以上、かつ、前記被覆のガラス転移点温度より低い
請求項１に記載の巻線分離方法。
請求項１に記載の巻線分離方法。
【請求項3】
前記加熱工程は、前記巻線への通電により前記加熱温度まで加熱する
請求項２に記載の巻線分離方法。
請求項２に記載の巻線分離方法。
【請求項4】
前記ステータコアには、周方向に間隔を空けて内周側に突出するティースが設けられ、隣接する前記ティース間に形成されるスロット内に、ワニスにより前記絶縁紙及び前記巻線が固定される
請求項１から３のいずれか一項に記載の巻線分離方法。
請求項１から３のいずれか一項に記載の巻線分離方法。
【請求項5】
前記切断工程では、前記引抜工程の障害となる溶接部、及び、前記巻線のうち、前記ステータコアに対して軸方向一方側に位置する曲げ部を切断し、
前記引抜工程では、前記ステータコアから前記巻線を軸方向他方側に引き抜く
請求項１から３のいずれか一項に記載の巻線分離方法。
前記引抜工程では、前記ステータコアから前記巻線を軸方向他方側に引き抜く
請求項１から３のいずれか一項に記載の巻線分離方法。
【請求項6】
前記電動機用ステータは、車両用電動機に使用されるステータである
請求項１から３のいずれか一項に記載の巻線分離方法。
請求項１から３のいずれか一項に記載の巻線分離方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、巻線分離方法に関する。
【背景技術】
【0002】
冷蔵庫、エアコン、及び洗濯機等に用いられる家電用の電動機用ステータに対し、ステータコアの一方の端面の付近で突出した巻線コイルの巻線渡り部分を切断し、一端が切断された巻線コイルをステータコアの他方の端面の側に軸方向に相対的に引き抜く巻線コイル分離方法が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特許第４０７９７５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
家電用の電動機用ステータと比べ、車両に採用される電動機用ステータは、温度や振動等に厳しい環境で使用されることから、構造が複雑であり、巻線等も強固に接着されることが一般的である。そのため、従来の分離方法では、車両に採用される電動機用ステータから巻線を分離することが難しかった。
【0005】
例えば、車両に採用される電動機用ステータ等には、ワニスをスロット内における隙間に浸透させ、ワニスにより絶縁紙及びコイル(巻線)を強力にステータコアに固着する構造が採用される。スロット内は狭い空間のためワニス含浸率のばらつきが大きく、一般的にスロットから溢れる程度に含浸している。ワニス含浸率のばらつきが大きいと、巻線の接着力（接着強度、固着強度とも称される）のばらつきが大きくなり、巻線を分離するときに時間を要する場合や、接着力が強いために分離できない場合が生じる。
また、車両に採用される電動機用ステータは、スロット内の占有率(スロット内に含まれる巻線の割合)が大きいことが多く、破砕方式の解体が一般的である。破砕方式の場合、巻線を構成する銅素材と鉄系の材料とが混在し、低品位材としてのリサイクルとなってしまう。
また、車両に採用される電動機用ステータは、スロット内の占有率(スロット内に含まれる巻線の割合)が大きいことが多く、破砕方式の解体が一般的である。破砕方式の場合、巻線を構成する銅素材と鉄系の材料とが混在し、低品位材としてのリサイクルとなってしまう。
【0006】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、車両に採用される電動機用ステータに適用でき、かつ、巻線への通電を利用した加熱を適用でき、巻線のリサイクルに好適な巻線分離方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
ステータコアと巻線の間に絶縁紙を有する電動機用ステータから、前記巻線を分離する巻線分離方法であって、前記巻線は、絶縁性を有する被膜で覆われ、前記電動機用ステータを加熱する加熱工程と、前記電動機用ステータの所定の溶接部及び前記巻線の一部を切断する切断工程と、前記ステータコアから前記巻線を引き抜く引抜工程とを備え、前記絶縁紙の耐熱温度は、前記被覆のガラス転移点温度よりも低い巻線分離方法を提供する。
【発明の効果】
【0008】
車両に採用される電動機用ステータに適用でき、かつ、巻線への通電を利用した加熱を適用でき、巻線のリサイクルに好適な巻線分離方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1】発明の実施形態に係る巻線分離方法が適用される電動機用ステータを示す図である。
【図2】絶縁紙の断面構造をステータコア及び巻線と共に模式的に示す図である。
【図3】破砕方式を示す図である。
【図4】引抜方式を示す図である。
【図5】引抜工程に使用する治具の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
【0011】
［実施形態］
図１は、本発明の実施形態に係る巻線分離方法が適用される電動機用ステータを示す図である。
この電動機用ステータ１０は、回転磁界を発生させる部品であり、車両に搭載される電動機に使用されるステータである。但し、この電動機用ステータ１０は、車両用に限定しなくてもよい。以下、電動機用ステータ１０を「ステータ１０」と表記する。
ステータ１０は、筒状のステータコア１１と、ステータコア１１に取り付けられるコイル１２とを備える。ステータコア１１には、周方向に間隔を空けて内周側に突出するティース１１Ｔが設けられる。隣接するティース１１Ｔ間に形成されるスロット内に、絶縁紙４１を介して巻線２１が配置され、ワニス３１（図２）の含浸を行うことによって、絶縁紙４１及び巻線２１がステータコア１１に固定される。
図１は、本発明の実施形態に係る巻線分離方法が適用される電動機用ステータを示す図である。
この電動機用ステータ１０は、回転磁界を発生させる部品であり、車両に搭載される電動機に使用されるステータである。但し、この電動機用ステータ１０は、車両用に限定しなくてもよい。以下、電動機用ステータ１０を「ステータ１０」と表記する。
ステータ１０は、筒状のステータコア１１と、ステータコア１１に取り付けられるコイル１２とを備える。ステータコア１１には、周方向に間隔を空けて内周側に突出するティース１１Ｔが設けられる。隣接するティース１１Ｔ間に形成されるスロット内に、絶縁紙４１を介して巻線２１が配置され、ワニス３１（図２）の含浸を行うことによって、絶縁紙４１及び巻線２１がステータコア１１に固定される。
【0012】
図１中の符号Ｃ１は、ステータ１０の軸方向を示しており、電動機の軸方向とも一致する。巻線２１の端部には配電部品１５が設けられる。
一般的に、コイル１２は、巻線２１に相当するが、本説明において、コイル１２をステータコア１１に組み付けた後にコイル１２を分離した場合には、コイル１２側に、絶縁紙４１の少なくとも一部が付着する。そのため、絶縁紙４１についてもコイル１２側の部材として表記する場合がある。
一般的に、コイル１２は、巻線２１に相当するが、本説明において、コイル１２をステータコア１１に組み付けた後にコイル１２を分離した場合には、コイル１２側に、絶縁紙４１の少なくとも一部が付着する。そのため、絶縁紙４１についてもコイル１２側の部材として表記する場合がある。
【0013】
ステータコア１１は、軸方向Ｃ１に電磁鋼板を積層して構成される。ステータコア１１は、円筒の外周部分を構成するヨーク１１Ａと、ヨーク１１Ａから内周側に突出するティース１１Ｔとを備える。
巻線２１は、所定形状に束ねられ、ティース１１Ｔ間に形成される各スロットに配置される。本構成の巻線２１は、Ｕ字状の導体をスロットに挿入し、一方側をクローズ、他方側をオープンのセグメントとした、いわゆるＳＣ巻線（セグメントコンダクタコイル）である。なお、巻線２１はＳＣ巻線に限定されない。
巻線２１は、所定形状に束ねられ、ティース１１Ｔ間に形成される各スロットに配置される。本構成の巻線２１は、Ｕ字状の導体をスロットに挿入し、一方側をクローズ、他方側をオープンのセグメントとした、いわゆるＳＣ巻線（セグメントコンダクタコイル）である。なお、巻線２１はＳＣ巻線に限定されない。
【0014】
巻線２１は、鋼線、銅線又はアルミ線等の金属導体の周囲を、絶縁性を有する被膜（以下、絶縁被膜という）で覆った線材である。絶縁被膜は、例えば、エナメル被膜である。エナメル被膜の成分は、例えば、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、及びポリアミドイミド等である。
【0015】
ワニス３１は、絶縁性を有する熱硬化樹脂であり、巻線２１等への接着性を有し、巻線２１の保護膜及び固定材として機能する。より具体的には、ワニス３１をスロット内の隙間に浸透させるワニス含浸処理を行うことによって、ワニス３１が巻線２１等を接着すると共に固化する。これによって、コイル１２の絶縁機能の強化を行うと共に、機械的強度の向上や、湿気・埃等が巻線２１内部へ入り込むことを防ぎ、放熱性も向上させる。ワニス３１には公知のものを広く適用可能である。
【0016】
絶縁紙４１は、絶縁性を有するシート材であり、絶縁シートとも称される。絶縁紙４１を、巻線２１とステータコア１１との間に配置することによって、巻線２１とステータコア１１との間の絶縁機能が強化される。
【0017】
図２は、絶縁紙４１の断面構造をステータコア１１及び巻線２１と共に模式的に示す図である。
図２に示すように、絶縁紙４１は、基材４２、及び、基材４２の両面に接着剤Ｇ１，Ｇ２でそれぞれ接着される表面材３３，４３からなる多層構造を有している。多層構造を有することで、絶縁紙４１に望まれる性能を得やすくなり、つまり、絶縁性、耐熱性及び機械強度等を向上させ易くなる。例えば、基材４２には、高い絶縁性及び高い耐熱性を有するポリアミドエポキシアロイ製のシート材が採用され、表面材３３，４３には、高い強度及び高い耐熱性を有するアラミド紙が採用される。また、多層構造を採用することによって、絶縁紙４１内に、接着剤Ｇ１，Ｇ２からなる接着層を設けることができる。
図２に示すように、絶縁紙４１は、基材４２、及び、基材４２の両面に接着剤Ｇ１，Ｇ２でそれぞれ接着される表面材３３，４３からなる多層構造を有している。多層構造を有することで、絶縁紙４１に望まれる性能を得やすくなり、つまり、絶縁性、耐熱性及び機械強度等を向上させ易くなる。例えば、基材４２には、高い絶縁性及び高い耐熱性を有するポリアミドエポキシアロイ製のシート材が採用され、表面材３３，４３には、高い強度及び高い耐熱性を有するアラミド紙が採用される。また、多層構造を採用することによって、絶縁紙４１内に、接着剤Ｇ１，Ｇ２からなる接着層を設けることができる。
【0018】
本説明において、接着剤Ｇ１，Ｇ２を区別して表記する場合、基材４２よりも巻線２１側に位置する接着剤Ｇ１を「巻線側接着剤Ｇ１」と表記し、基材４２よりもステータコア１１側に位置する接着剤Ｇ２を「コア側接着剤Ｇ２」と表記する。
図２に示すように、ステータコア１１と巻線２１のそれぞれの表面と、絶縁紙４１の間には、ワニス３１が存在する。
図２に示すように、ステータコア１１と巻線２１のそれぞれの表面と、絶縁紙４１の間には、ワニス３１が存在する。
【0019】
一般的に、従来の絶縁紙の耐熱温度は、巻線２１の絶縁被覆のガラス転移点温度よりも高い。これに対し、本構成では、接着剤Ｇ１，Ｇ２の調整（選定や成分調整等）によって、絶縁紙４１の耐熱温度を下げ、これによって、次の条件（Ａ）を満たしている。
【0020】
絶縁紙４１の耐熱温度＜絶縁被覆のガラス転移点温度・・・条件（Ａ）
【0021】
本構成では、予め定めた高温の温度Ｔ１（以下、「高温Ｔ１」と表記する）よりも、絶縁紙４１の耐熱温度が低くなるようにしており、高温Ｔ１は、絶縁被覆のガラス転移点温度よりも低い温度である。
さらに、接着剤Ｇ１，Ｇ２は次の条件（１）（２）を満たしている。
さらに、接着剤Ｇ１，Ｇ２は次の条件（１）（２）を満たしている。
【0022】
通常温度Ｔ０のときの接着力：接着剤Ｇ１，Ｇ２≦ワニス３１・・・条件（１）
引抜時の温度ＴＸのときの接着力：接着剤Ｇ１，Ｇ２＜ワニス３１・・・条件（２）
引抜時の温度ＴＸのときの接着力：接着剤Ｇ１，Ｇ２＜ワニス３１・・・条件（２）
【0023】
通常温度Ｔ０は、常温、又は、後述する加熱工程で加熱される前の温度である。通常温度Ｔ０は、電動機用ステータ１０の使用時の温度範囲内の温度でもあり、電動機使用時の温度と言うこともできる。
引抜時の温度ＴＸは、加熱工程で加熱された後の引抜工程のときの温度である。高温Ｔ１は、接着剤Ｇ１，Ｇ２の接着力、ワニス３１の接着力未満まで低下させる温度である。接着剤Ｇ１，Ｇ２は一旦高温Ｔ１に加熱されると通常温度Ｔ０にまで温度が下がった場合に、略元の接着力同等まで戻る、若しくは、元の接着力まで復元せず、接着力は、接着剤Ｇ１，Ｇ２＜ワニス３１の状態を維持する。引抜時の温度ＴＸは、高温Ｔ１、及び、高温Ｔ１後の適宜な温度（例えば、常温等の通常温度Ｔ０）であればよい。なお、ワニス３１は一旦高温Ｔ１に加熱した場合でも通常温度Ｔ０まで下ると接着力は略元の接着力まで戻る。高温Ｔ１は、本発明の「第１温度」に相当し、通常温度Ｔ０は、本発明の「第２温度」に相当する。
引抜時の温度ＴＸは、加熱工程で加熱された後の引抜工程のときの温度である。高温Ｔ１は、接着剤Ｇ１，Ｇ２の接着力、ワニス３１の接着力未満まで低下させる温度である。接着剤Ｇ１，Ｇ２は一旦高温Ｔ１に加熱されると通常温度Ｔ０にまで温度が下がった場合に、略元の接着力同等まで戻る、若しくは、元の接着力まで復元せず、接着力は、接着剤Ｇ１，Ｇ２＜ワニス３１の状態を維持する。引抜時の温度ＴＸは、高温Ｔ１、及び、高温Ｔ１後の適宜な温度（例えば、常温等の通常温度Ｔ０）であればよい。なお、ワニス３１は一旦高温Ｔ１に加熱した場合でも通常温度Ｔ０まで下ると接着力は略元の接着力まで戻る。高温Ｔ１は、本発明の「第１温度」に相当し、通常温度Ｔ０は、本発明の「第２温度」に相当する。
【0024】
つまり、本構成では、巻線２１の絶縁被覆のガラス転移点温度よりも低い高温Ｔ１のときに、接着剤Ｇ１，Ｇ２の強度が、接着剤Ｇ１，Ｇ２の位置を境にして巻線２１を容易に分離できる程度に低くなるようにしている。高温Ｔ１にした後、巻線２１の絶縁被覆は維持されるので、巻線２１を絶縁状態に維持できる。
なお、接着剤Ｇ１，Ｇ２は、一般的に、高温の場合に接着力が低下する温度変化特性を有している。本構成では、温度Ｔ１以上であれば、ステータコア１１から巻線２１を分離可能な程度まで各接着剤Ｇ１，Ｇ２の接着力が低下することになる。
なお、接着剤Ｇ１，Ｇ２は、一般的に、高温の場合に接着力が低下する温度変化特性を有している。本構成では、温度Ｔ１以上であれば、ステータコア１１から巻線２１を分離可能な程度まで各接着剤Ｇ１，Ｇ２の接着力が低下することになる。
【0025】
ところで、この種のステータをリサイクルする場合、ステータを解体する必要があり、従来、破砕方式の解体が一般的である。
図３は、破砕方式を示す図である。
ステップＳＡで示す前処理は、破砕前に行う工程であり、破砕せずに取り除ける部材の除去を行う。ステップＳＢで示す破砕・選別は、所定の破砕機を用いて、破砕対象であるステータを破砕した後、所定の選別機を用いて、巻線の破砕片、及びステータコア（電磁鋼板）の破砕片を選別する。
図３は、破砕方式を示す図である。
ステップＳＡで示す前処理は、破砕前に行う工程であり、破砕せずに取り除ける部材の除去を行う。ステップＳＢで示す破砕・選別は、所定の破砕機を用いて、破砕対象であるステータを破砕した後、所定の選別機を用いて、巻線の破砕片、及びステータコア（電磁鋼板）の破砕片を選別する。
【0026】
しかし、選別しても、巻線の破断片には、巻線の金属と異なる不純物の含有量が多く、低品位材としてのリサイクルとなってしまう。なお、電磁鋼板の破砕片にも、電磁鋼板と異なる素材が混入している。現時点では、電磁鋼板のリサイクルは一般的に困難である。
【0027】
破砕方式以外の方法で分離しようとした場合、従来のステータは、ワニスによる巻線の接着力のばらつきに起因して、巻線を分離するときに時間を要する場合や、接着力が強いために分離できない場合が生じる。特に、車両用電動機のステータは、温度や振動等に厳しい環境で使用されることから、構造が複雑であり、巻線等も強固に接着される。そのため、破砕方式以外の方法で分離することが困難であった。
【0028】
これに対し、本構成では、上記条件（Ａ）に記載するように、絶縁紙４１の耐熱温度は、巻線２１の絶縁被覆のガラス転移点温度よりも低い。そのため、絶縁紙４１の耐熱温度以上であり、かつ、絶縁被覆のガラス転移点温度よりも低い所定の高温Ｔ１までステータ１０を加熱することで、絶縁紙４１の箇所を境にして、巻線２１を分離し易くなる。
【0029】
具体的な巻線分離方法について説明する。
図４は、ステータ１０から巻線２１を分離する引抜方式を示す図である。
まず、ステップＳ１Ａの加熱工程において、ステータ１０を予め定めた設定温度Ｔ２まで加熱する。設定温度Ｔ２は、高温Ｔ１又は高温Ｔ１以上にステータ１０を加熱する温度であり、巻線２１の絶縁被覆のガラス転移点温度よりも低い温度である。
例えば、高温Ｔ１は、絶縁紙４１の耐熱温度以上、かつ、巻線２１の絶縁被覆のガラス転移点温度よりも低い温度の範囲で適宜な温度を設定すればよい。なお、加熱工程は、焼成工程、加熱工程、及び熱処理工程等と言うこともできる。
図４は、ステータ１０から巻線２１を分離する引抜方式を示す図である。
まず、ステップＳ１Ａの加熱工程において、ステータ１０を予め定めた設定温度Ｔ２まで加熱する。設定温度Ｔ２は、高温Ｔ１又は高温Ｔ１以上にステータ１０を加熱する温度であり、巻線２１の絶縁被覆のガラス転移点温度よりも低い温度である。
例えば、高温Ｔ１は、絶縁紙４１の耐熱温度以上、かつ、巻線２１の絶縁被覆のガラス転移点温度よりも低い温度の範囲で適宜な温度を設定すればよい。なお、加熱工程は、焼成工程、加熱工程、及び熱処理工程等と言うこともできる。
【0030】
この加熱工程では、外部電源からの電流を巻線２１に流す通電加熱方法により、巻線２１のオーム損による発熱を利用して巻線２１を加熱する。そのため、工業炉などの炉を利用して加熱する方法と比べて、必要な熱エネルギーを低減し、二酸化酸素の発生を抑える効果を期待できる。また、通電加熱方法の場合、巻線２１自体が発熱するので、巻線２１周囲の絶縁紙４１を効果的に温度上昇させることができる。
この加熱工程では、巻線２１が絶縁被覆のガラス転移点温度よりも低いので、巻線２１の絶縁性を維持でき、巻線２１の短絡等を適切に防止できる。なお、加熱工程は、通電加熱方法に限定しなくてもよく、例えば、炉を利用した加熱でもよい。
この加熱工程では、巻線２１が絶縁被覆のガラス転移点温度よりも低いので、巻線２１の絶縁性を維持でき、巻線２１の短絡等を適切に防止できる。なお、加熱工程は、通電加熱方法に限定しなくてもよく、例えば、炉を利用した加熱でもよい。
【0031】
ここで、図４中の符号２２は、巻線２１を構成するＵ字状の導体（セグメントコンダクタコイルに相当）である。Ｕ字状の導体２２は、スロット内に配置された絶縁紙４１の内側に挿入され、隣のスロットに挿入されたＵ字状の導体２２と溶接等で接続される。
各Ｕ字状の導体２２は、Ｕ字の左右で同じ方向に直線状に延びる一対の腕部２２Ａと、一対の腕部２２Ａの基端側部分を曲げて互いに連結された曲げ部２２Ｂと、一対の腕部２２Ａの先端側部分を隣の腕部２２Ａに連結した先端部２２Ｃとを有している。曲げ部２２Ｂは、ステータコア１１に対し、軸方向一方側に位置している。
各Ｕ字状の導体２２は、Ｕ字の左右で同じ方向に直線状に延びる一対の腕部２２Ａと、一対の腕部２２Ａの基端側部分を曲げて互いに連結された曲げ部２２Ｂと、一対の腕部２２Ａの先端側部分を隣の腕部２２Ａに連結した先端部２２Ｃとを有している。曲げ部２２Ｂは、ステータコア１１に対し、軸方向一方側に位置している。
【0032】
ステップＳ２Ａの切断工程は、ステップＳ３Ａの引抜工程の前に行う工程であり、引抜工程での引き抜きの障害となる部分の除去を行う。この場合、導体２２と他の導体２２端部とを繋ぐ箇所に相当する溶接部、及び、巻線２１の一部である曲げ部２２Ｂのそれぞれを少なくとも切断する。換言すると、ステータコア１１に対し、巻線２１を軸方向他方側に抜くときに障害となる部分を切断する。なお、切断箇所は、引き抜きの障害となる範囲を切断できる箇所であれば、適宜な箇所を採用可能である。
【0033】
ステップＳ３Ａの引抜工程では、ステータ１０に対し、ステータコア１１から巻線２１を軸方向Ｃ１（軸方向他方側）に引き抜く荷重Ｆ１を付与する。
ここで、図５は、引抜工程に使用する治具９０の一例を示している。
治具９０は、ステータ１０の巻線２１を押さえるチャック９１と、ステータ１０の軸方向Ｃに移動する可動部９２と、作業エリアに載置される載置台９３とを有している。本構成では、チャック９１は、ステータ１０の周方向に沿って所定の角度間隔で設けられ、巻線２１の上方等への移動を規制する。可動部９２は、巻線２１よりも外周であって、ステータ１０の周方向に沿って所定の角度間隔で設けられる。
ここで、図５は、引抜工程に使用する治具９０の一例を示している。
治具９０は、ステータ１０の巻線２１を押さえるチャック９１と、ステータ１０の軸方向Ｃに移動する可動部９２と、作業エリアに載置される載置台９３とを有している。本構成では、チャック９１は、ステータ１０の周方向に沿って所定の角度間隔で設けられ、巻線２１の上方等への移動を規制する。可動部９２は、巻線２１よりも外周であって、ステータ１０の周方向に沿って所定の角度間隔で設けられる。
【0034】
図５に示すように、ステータコア１１と可動部９２との間には、カラー９５が介挿され、各可動部９２はカラー９５を介してステータコア１１を上方へ移動させる。
このカラー９５は、環状の板形状に形成され、ステータコア１１よりも剛性を有し、引抜工程で各可動部９２から作用する荷重Ｆ１では変形しない。そのため、各可動部９２からの押圧力を、カラー９５を介してステータコア１１に均等に作用させ、ステータコア１１の変形を抑制しながらステータコア１１を押し上げ、ステータコア１１から巻線２１を引き抜くことができる。
このカラー９５は、環状の板形状に形成され、ステータコア１１よりも剛性を有し、引抜工程で各可動部９２から作用する荷重Ｆ１では変形しない。そのため、各可動部９２からの押圧力を、カラー９５を介してステータコア１１に均等に作用させ、ステータコア１１の変形を抑制しながらステータコア１１を押し上げ、ステータコア１１から巻線２１を引き抜くことができる。
【0035】
仮に、カラー９５を使用しない場合、図５に矢印αで示すように、各可動部９２とステータコア１１とが接触する箇所に荷重が集中し、集中した荷重でステータコア１１が変形してしまう可能性が生じる。ステータコア１１が変形した場合、ステータコア１１を安定して押し上げることが困難になる。
【0036】
このように、複数の可動部９２とステータコア１１との間に、複数の可動部９２からの押圧力を分散してステータコア１１に伝達するカラー９５を配置することで、ステータコア１１を変形させずに移動させることが可能になり、ステータコア１１と巻線２１とを適切に分離させることが可能になる。
なお、治具９０の各部の形状や構成、及びカラー９５の形状等は、適宜に変更してもよい。
なお、治具９０の各部の形状や構成、及びカラー９５の形状等は、適宜に変更してもよい。
【0037】
本構成のステータ１０は、引抜時の接着力が、「接着剤Ｇ１，Ｇ２＜ワニス」となるので、接着剤Ｇ１，Ｇ２の箇所Ｋ１、Ｋ２（図２参照）のいずれかの箇所を境にして、巻線２１をステータコア１１から分離することができる。
【0038】
図２に示す箇所Ｋ１、Ｋ２のいずれかで、巻線２１を分離することができるので、巻線２１側に残る部分が、絶縁紙４１の一部で済む。また、加熱工程後、接着剤Ｇ１，Ｇ２が元の接着力同等に戻るまで、若しくは、接着力が、接着剤Ｇ１，Ｇ２＜ワニス３１の状態を維持する場合のいずれにおいても、引抜時の接着力が「接着剤Ｇ１，Ｇ２＜ワニス３１」であるので、ワニス３１の接着力が強いために巻線２１を分離できない事態を回避でき、引き抜く加重Ｆ１も相対的に小さい加重で済む。
【0039】
なお、高温Ｔ１は、接着剤Ｇ１，Ｇ２の接着力が、巻線２１を引き抜き可能な程度まで十分に低下する温度に設定され、加重Ｆ１は、接着剤Ｇ１，Ｇ２の箇所Ｋ１、Ｋ２のいずれかで分離するのに適切な加重に設定される。換言すると、高温Ｔ１で巻線２１を引き抜き可能な接着力となるように、接着剤Ｇ１，Ｇ２が調整、或いは選定される。また、設定温度Ｔ２、高温Ｔ１，温度ＴＸ、荷重Ｆ１、及び接着剤Ｇ１，Ｇ２の接着力等の各種パラメータについては、適宜な値を設定すればよい。
【0040】
図４に戻り、引抜工程の後、ステップＳ４Ａの分離工程が行われる。分離工程では、治具９０から巻線２１を取り外す。これにより、ステータコア１１と巻線２１との分離作業が完了する。
この分離作業において、本構成では、接着剤Ｇ１，Ｇ２の接着力を低下させて巻線２１を軸方向Ｃ１に引き抜いている。ここで、ステータコア１１のスロットは、径方向における出口側（内周側）を相対的に狭くしたボトルネック形状にすることがある。ボトルネック形状の場合、Ｕ字状の導体２２を出口側（内周側）から分離し難くなる。本構成では、巻線２１を軸方向Ｃ１に引き抜くので、ボトルネック形状でも、導体２２を容易に分離することができる、といった利点も得られる。
この分離作業において、本構成では、接着剤Ｇ１，Ｇ２の接着力を低下させて巻線２１を軸方向Ｃ１に引き抜いている。ここで、ステータコア１１のスロットは、径方向における出口側（内周側）を相対的に狭くしたボトルネック形状にすることがある。ボトルネック形状の場合、Ｕ字状の導体２２を出口側（内周側）から分離し難くなる。本構成では、巻線２１を軸方向Ｃ１に引き抜くので、ボトルネック形状でも、導体２２を容易に分離することができる、といった利点も得られる。
【0041】
以上説明したように、本実施形態の巻線分離方法は、ステータ１０を加熱する加熱工程と、ステータ１０の所定の溶接部及び巻線２１の一部を切断する切断工程と、ステータコア１１から巻線２１を引き抜く引抜工程とを備えている。そして、絶縁紙４１の耐熱温度は、巻線２１を覆う絶縁被覆のガラス転移点温度よりも低い。
この構成によれば、加熱工程によって、絶縁被覆の絶縁性を維持しつつ絶縁紙４１の耐熱温度以上にすることで、引抜工程で、絶縁紙４１の箇所を基準にして巻線２１を分離し易くなるし、加熱工程で、巻線２１への通電を利用した加熱や、炉を利用した加熱を適用でき、加熱方法の自由度が向上する。また、絶縁紙４１の箇所を基準にして巻線２１を分離するので、巻線２１側に付着する異素材を低減できる。これらにより、車両に採用される電動機用ステータに適用でき、かつ、巻線２１への通電を利用した加熱を適用できる巻線分離方法を提供できる。例えば、高品位材として巻線２１のリサイクルが可能となり、ステータコア１１のリサイクル、つまり、電磁鋼板のリサイクルもし易くなる。したがって、巻線２１とステータコア１１のリサイクルに好適な巻線分離方法を提供できる。
この構成によれば、加熱工程によって、絶縁被覆の絶縁性を維持しつつ絶縁紙４１の耐熱温度以上にすることで、引抜工程で、絶縁紙４１の箇所を基準にして巻線２１を分離し易くなるし、加熱工程で、巻線２１への通電を利用した加熱や、炉を利用した加熱を適用でき、加熱方法の自由度が向上する。また、絶縁紙４１の箇所を基準にして巻線２１を分離するので、巻線２１側に付着する異素材を低減できる。これらにより、車両に採用される電動機用ステータに適用でき、かつ、巻線２１への通電を利用した加熱を適用できる巻線分離方法を提供できる。例えば、高品位材として巻線２１のリサイクルが可能となり、ステータコア１１のリサイクル、つまり、電磁鋼板のリサイクルもし易くなる。したがって、巻線２１とステータコア１１のリサイクルに好適な巻線分離方法を提供できる。
【0042】
また、加熱工程の加熱温度に相当する温度Ｔ２，Ｔ１は、絶縁紙４１の耐熱温度以上、かつ、絶縁被覆のガラス転移点温度より低い。この構成によれば、通電加熱方法により巻線２１を加熱する場合に巻線１２の短絡等を回避でき、かつ、引抜工程で、絶縁紙４１の箇所で巻線２１を分離し易くなる。
また、加熱工程は、巻線２１への通電により加熱温度まで加熱するので、炉を使用する場合と比べて、少ないエネルギーでステータ１０（特に絶縁紙４１）を加熱する効果を期待でき、二酸化炭素の発生を抑え易くなる。
また、加熱工程は、巻線２１への通電により加熱温度まで加熱するので、炉を使用する場合と比べて、少ないエネルギーでステータ１０（特に絶縁紙４１）を加熱する効果を期待でき、二酸化炭素の発生を抑え易くなる。
【0043】
また、ステータコア１１には、周方向に間隔を空けて内周側に突出するティース１１Ｔが設けられ、隣接するティース１１Ｔ間に形成されるスロット内に、ワニス３１により絶縁紙４１及び巻線２１が固定される。ワニス３１により絶縁紙４１、及び、巻線２１が強固に固定された構成であっても、ワニス含浸率のばらつきに影響されずに巻線２１を分離し易くなる。
【0044】
また、引抜工程では、ステータコア１１から巻線２１を軸方向Ｃ１に引き抜く。そのため、ステータコア１１のスロットが径方向に沿って狭くなるボトルネック形状であっても、巻線２１を容易に分離できる。
【0045】
また、切断工程では、引抜工程の障害となる溶接部、及び、巻線２１のうち、ステータコア１１に対して軸方向一方側に位置する曲げ部２２Ｂを切断し、引抜工程では、ステータコア１１から巻線２１を軸方向他方側に引き抜く。これにより、引抜工程での巻線２１の分離作業が容易になる。
【0046】
さらに、ステータ１０は、車両用電動機に使用されるステータであるので、温度や振動等に厳しい環境で使用されることから、構造が複雑であり、巻線等も強固に接着される。このような構成であっても、巻線２１を容易に分離することが可能である。
【0047】
上記の実施形態は、あくまでも本発明の一実施の態様であり、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で任意に変形、及び応用が可能である。
例えば、絶縁紙４１の接着剤Ｇ１，Ｇ２の調整、或いは選定によって、絶縁紙４１の耐熱温度が絶縁被覆のガラス転移点温度よりも低くなるようにする場合を説明したが、これに限定されない。例えば、絶縁紙４１に発泡絶縁紙を採用し、発泡剤の調整によって、絶縁紙４１の耐熱温度が絶縁被覆のガラス転移点温度よりも低くなるようにしてもよい。要するに、絶縁紙４１の耐熱温度が絶縁被覆のガラス転移点温度よりも低くなる範囲で、絶縁紙４１の種類、構造、及び、材料等は適宜に変更してもよい。
例えば、絶縁紙４１の接着剤Ｇ１，Ｇ２の調整、或いは選定によって、絶縁紙４１の耐熱温度が絶縁被覆のガラス転移点温度よりも低くなるようにする場合を説明したが、これに限定されない。例えば、絶縁紙４１に発泡絶縁紙を採用し、発泡剤の調整によって、絶縁紙４１の耐熱温度が絶縁被覆のガラス転移点温度よりも低くなるようにしてもよい。要するに、絶縁紙４１の耐熱温度が絶縁被覆のガラス転移点温度よりも低くなる範囲で、絶縁紙４１の種類、構造、及び、材料等は適宜に変更してもよい。
【0048】
また、ＳＣ巻線仕様のステータ１０に本発明を適用する場合を説明したが、ＳＣ巻線仕様以外のステータに本発明を適用してもよい。例えば、分布巻き仕様のステータは、ワニスを含侵し、図２と同一の構造を有するものがあり、本発明を適用することによって、ワニス含浸率のばらつきに影響されずに巻線２１を分離し易くなる。また、ステータ１０は、四輪車、及び鞍乗り型車両といった車両用のステータに限定されず、航空機、船舶、及び、その他の産業用のステータでもよい。また、ステータ１０は、電動機及び発電機を含む回転電機用のステータでもよい。つまり、本発明の巻線分離方法は、様々な回転電機用のステータに適用することが可能である。
【0049】
［上記実施の形態によりサポートされる構成］
上記実施の形態は、以下の構成をサポートする。
上記実施の形態は、以下の構成をサポートする。
【0050】
（構成１）ステータコアと巻線の間に絶縁紙を有する電動機用ステータから、前記巻線を分離する巻線分離方法であって、前記巻線は、絶縁性を有する被膜で覆われ、前記電動機用ステータを加熱する加熱工程と、前記電動機用ステータの所定の溶接部及び前記巻線の一部を切断する切断工程と、前記ステータコアから前記巻線を引き抜く引抜工程とを備え、前記絶縁紙の耐熱温度は、前記被覆のガラス転移点温度よりも低い巻線分離方法。
この構成によれば、加熱工程によって、絶縁被覆の絶縁性を維持しつつ絶縁紙の耐熱温度以上にすることで、引抜工程で、絶縁紙の箇所を基準にして巻線を分離し易くなるし、加熱工程で、巻線への通電を利用した加熱や、炉を利用した加熱を適用でき、加熱方法の自由度が向上する。また、絶縁紙の箇所を基準にして巻線を分離するので、巻線側に付着する異素材を低減できる。したがって、車両に採用される電動機用ステータに適用でき、かつ、巻線への通電を利用した加熱を適用でき、巻線のリサイクルに好適な巻線分離方法を提供することができる。
この構成によれば、加熱工程によって、絶縁被覆の絶縁性を維持しつつ絶縁紙の耐熱温度以上にすることで、引抜工程で、絶縁紙の箇所を基準にして巻線を分離し易くなるし、加熱工程で、巻線への通電を利用した加熱や、炉を利用した加熱を適用でき、加熱方法の自由度が向上する。また、絶縁紙の箇所を基準にして巻線を分離するので、巻線側に付着する異素材を低減できる。したがって、車両に採用される電動機用ステータに適用でき、かつ、巻線への通電を利用した加熱を適用でき、巻線のリサイクルに好適な巻線分離方法を提供することができる。
【0051】
（構成２）前記加熱工程の加熱温度は、前記絶縁紙の耐熱温度以上、かつ、前記被覆のガラス転移点温度より低い構成１に記載の巻線分離方法。
この構成によれば、通電加熱方法により巻線を加熱する場合に巻線の短絡等を回避でき、かつ、引抜工程で、絶縁紙の箇所で巻線を分離し易くなる。
この構成によれば、通電加熱方法により巻線を加熱する場合に巻線の短絡等を回避でき、かつ、引抜工程で、絶縁紙の箇所で巻線を分離し易くなる。
【0052】
（構成３）前記加熱工程は、前記巻線への通電により前記加熱温度まで加熱する構成２に記載の巻線分離方法。
この構成によれば、通電加熱方法を採用した場合、炉を使用する場合と比べて、少ないエネルギーでステータを加熱する効果を期待でき、二酸化炭素の発生を抑え易くなる。
この構成によれば、通電加熱方法を採用した場合、炉を使用する場合と比べて、少ないエネルギーでステータを加熱する効果を期待でき、二酸化炭素の発生を抑え易くなる。
【0053】
（構成４）前記ステータコアには、周方向に間隔を空けて内周側に突出するティースが設けられ、隣接する前記ティース間に形成されるスロット内に、ワニスにより前記絶縁紙及び前記巻線が固定される構成１から３のいずれか一項に記載の巻線分離方法。
この構成によれば、ワニスにより絶縁紙、及び、巻線が強固に固定された構成であっても、ワニス含浸率のばらつきに影響されずに巻線を分離し易くなる。
この構成によれば、ワニスにより絶縁紙、及び、巻線が強固に固定された構成であっても、ワニス含浸率のばらつきに影響されずに巻線を分離し易くなる。
【0054】
（構成５）前記切断工程では、前記引抜工程の障害となる溶接部、及び、前記巻線のうち、前記ステータコアに対して軸方向一方側に位置する曲げ部を切断し、前記引抜工程では、前記ステータコアから前記巻線を軸方向他方側に引き抜く構成１から４のいずれか一項に記載の巻線分離方法。
この構成によれば、引抜工程での巻線の分離作業が容易になる。
この構成によれば、引抜工程での巻線の分離作業が容易になる。
【0055】
（構成６）前記電動機用ステータは、車両用電動機に使用されるステータである構成１から５のいずれか一項に記載の巻線分離方法。
この構成によれば、温度や振動等に厳しい環境で使用されることから、構造が複雑であり、巻線等も強固に接着されるものの、巻線を容易に分離することが可能である。
この構成によれば、温度や振動等に厳しい環境で使用されることから、構造が複雑であり、巻線等も強固に接着されるものの、巻線を容易に分離することが可能である。
【符号の説明】
【0056】
１０…電動機用ステータ、１１…ステータコア、１１Ａ…ヨーク、１１Ｔ…ティース、１２…コイル、２１…巻線、３１…ワニス、３３，４３…表面材、４１…絶縁紙、４２…基材、Ｇ１…巻線側接着剤、Ｇ２…コア側接着剤、Ｔ０…通常温度（加熱温度、第２温度）、Ｔ１…引抜時の温度（加熱温度、第１温度）、Ｔ２…設定温度、Ｃ１…軸方向。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】