JPH01268096A - 電気機器等の封止構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はソレノイド、トランス、半導体素子等の電気８
Ｎ器等の封止構造に関するものである。

（従来の技術） ソレノイドはスプールの駆動手段として？ＵＩｌ弁に組
込まれたり、ンレノイド自身でアクチュエータとして使
用される。そして、一般に防水、防塵、絶縁及び所定位
置への取付けを容易とするため第１図に示すように、コ
イル１が巻かれたコイルボビン２を組付けたヨーク３の
周囲を樹脂で封止してケーシング４が形成されている。

従来、樹脂による封止はコイル１で発生する熱の放散を
円滑に行うため及び水分の侵入を防止するため、ヨーク
３の周囲に熱硬化性樹脂を充填した後加熱硬化すること
により樹脂をヨーク３に固着させていた。

又、ソレノイドに限らず、トランス、半導体素子等の電
気機器等においても、防水、防塵、絶縁等のため樹脂に
よる封止が行われている。

（発明が解決しようとする課題） ところが、前記従来製品ではソレノイドの使用に伴い樹
脂製のケーシング４にクラックが発生し絶縁性が損われ
る場合があった。この原因としては、ケーシング４内に
封入されるヨーク３のＭ材として鋼板あるいはケイ素鋼
板が使用され防錆のため亜鉛メツキ等が施されているが
、プレス等で成形されるためノツチ部が多く、ソレノイ
ド使用時におけるコイルの発熱に伴うヨーク３とケーシ
ング４との熱膨張の差によりノツチ部において応力集中
が生じ、ケーシング４にクラックが発生することが考え
られる。従って、ヨーク３の材質及びケーシング４の材
質の熱膨張率が同じものを使用することにより前記ケー
シング４に発生するクラックを防止ゴることができると
考えられるが、現在の技術では両者の熱膨張率を同程度
にすることは不可能である。

又、トランス等樹脂による封止構造を採用している他の
電気機器等においても、同様な問題がある。

本発明は前記従来の問題点に名みてなされたものであっ
て、その目的はヨーク等の金属部品の周囲を樹脂で封ｔ
にした場合、使用に伴うクラックの発生を防止すること
ができる電気機器等の樹脂封止構造を提供することにあ
る。

〈課題を解決するための手段） 前記の目的を達成するため本発明においては、使用時に
熱膨張を生じる金属部品の表面に電着塗装による皮膜を
形成し、該金属部品を熱硬化性樹脂で封止した。電着塗
装としてはアニオン電着塗装及びカチオン電着塗装の両
者が採用可能であるが、カチオン電着塗装の方が好まし
い。又、封止用の熱硬化性樹脂としては硬化成形の操作
性の容易さ、硬化時の収縮が少ない点、機械的強度、電
気絶縁性、耐化学薬品性等の点からエポキシ樹脂が好ま
しい。

（作用） 金属部品の表面に電着塗装により形成された皮膜は金属
との密着性が高いため例えば、ソレノイド使用時におけ
るコイルの発熱により金属部品としてのヨークが熱膨張
を起こした場合にも、ヨーク表面との密着状態が保持さ
れる。又、電着塗装により形成された皮膜は樹脂である
ため、封止材料として使用される熱硬化性樹脂との親和
性が従来の金属メツキの層に比べて高く、電着塗装によ
り形成された皮膜と封止材料に使用される熱硬化性樹脂
との密着性が高くなる。従って、ソレノイド等の電気機
器の使用時の発熱により金属部品と封止用の樹脂の熱膨
張率の差によって生ずる内部押力が塗装皮膜と対土用樹
脂との１！！着表面全体で吸収され、クラックの発生が
防止される。

（実施例） 以下ソレノイドに具体化した実施例及び試験例により本
発明をより詳細に説明する。コイル外径１８．５ｍｍ、
コイル寸法２６ｍｍのコイルを組付けるヨークをカチオ
ン電着塗装によりその表面に電着塗装皮膜を形成した。

電着塗料にはアミノ基が導入されたエポキシ樹脂を主体
樹脂とし、硬化剤としてブロックイソシアネート樹脂を
含有する通常のカチオン電着塗料を使用した。このヨー
クにコイルを組付けた後、従来と同様な方法によりエポ
キシ樹脂で封止して第２図に示す直方体状の試験試Ｉ１
．　Ｓを製作した。又、比較試料として電着塗装を行わ
ないヨークを使用して同様の試料Ｓを製作した。そして
、これらの試料について次の条件で温度サイクル試験を
行い１サイクル毎にクラックが発生しているか否かのチ
エツクを行った。

試料を一２５℃の恒温槽内に２時間保持した後、常温に
３０分間放置し、次に７０℃の恒温槽に２時間入れた後
再び常温に３０分放置することにより１サイクルが完了
する。

電着塗装を行った試料については１５サイクルが完了し
た時点でもクラックが観察されなかったのに対し、電着
塗装なしの試料は１サイクル終了後の観察で第３図（ａ
）、（ｂ）に示すようにクラックＣの発生が観察された
。又、１５サイクル完了後の試料に対して断線、絶縁性
のチエツクを行ったが異常はなかった。又、ヨーク表面
の電着塗装皮膜の厚さが従来の防錆用メツキの厚さとほ
ぼ同等であり、磁気抵抗増大による磁気効率低下も生じ
なかった。

次にエポキシ樹脂と電着塗装皮膜間の密着性を調べるた
めの試験を行った。試験方法は第４図に示すように炭素
鋼（Ｓ４５Ｃ）製の金具５の表面に′Ｆｆｉｉ！塗装に
よる皮膜６を形成し、両金具５間に内部に破損起点用と
してワッシャ７を埋め込んだ状態でエポキシ樹脂８を硬
化させて引張り試験用の試料を製作し、該試料を５０ト
ン用引張り試験機で５ｍｍ／分の引張り速度で引張り試
験を行い、破断強度及び破損部の箇所を調べた。なお、
電着塗装としてカチオン電着塗装とアニオン電着塗装の
両者について行うと共に、比較試料として金具５の表面
に亜鉛メツキを施したもの及びメラミン焼付は塗装を施
したものについても同様な試験を行った。試料数はいず
れも３個で行った。試験結果を表に示す。

枢子と七〇 亜鉛メツキあるいはメラミン焼付は塗装により金具５の
表面に皮膜を形成した試料の場合には、試料を手で引張
っただけでメツキ部分と樹脂との界面あるいは金属と皮
膜との界面から剥離が生じた。一方、カチオン電着塗装
による皮膜を形成した場合には破断はエポキシ樹脂の部
分で発生し、その強度はエポキシ樹脂破断（ノツチ付き
）強度の計算値１９０Ｋｇ／ｃ”と対応する値となりカ
チオン電着塗装皮膜と金属との密着性及びカチオン１！
着塗装皮膜とエポキシ樹脂との密着性が極めて強いこと
が裏づけられた。又、アニオン電着塗装皮膜の場合には
カチオン電着塗装の場合と異なりｆｆｉ着塗装皮膜とエ
ポキシ樹脂との界面で破断が生じており、電着塗装皮膜
とエポキシ樹脂との密着性がカチオン電着塗装の場合と
比べて弱いが実用的には十分な強度がある。

なお゛、前記実施例では封止用樹脂としてエポキシ樹脂
を使用した例について述べたが、エポキシ樹脂以外の熱
硬化性樹脂を使用してもよい。又、ソレノイド以外のト
ランスや半導体素子等地の電気機器等の封止構造に適用
してもよい。

（発明の効果） 以上詳述したように、本発明によれば使用時に熱膨張を
生じる金属部品の表面に形成された電着塗装皮膜の作用
により封止用樹脂と電着塗装皮膜との密着性が向上し、
例えば電気機器とじでのソレノイド使用時におけるコイ
ルの発熱によるヒートショックに対する抵抗性が増大し
クラック等の発生が確実に防止されるとともに、防水、
防湿、絶縁性も向上し、かつ金属部品の露出部の防錆効
果も高くなる。

【図面の簡単な説明】

第１図はソレノイド封止構造を示す断面図、第２図はヒ
ートショック試験用試料の概略斜視図、第３図（ａ）、
（ｂ）はヒートショック試験により比較用の試料に発生
したクランクの位置を示す概略斜視図、第４図は引張強
度測定用試料の断面図である。 コイル１、ヨーク３、ケーシング４゜ 特許出願人　　　シーケーデイ　株式会社第２図 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、使用時に熱膨張を生じる金属部品（３）の表面に電
   着塗装による皮膜を形成し、該金属部品（３）を熱硬化
   性樹脂で封止したことを特徴とする電気機器等の封止構
   造。