JPH04312342A - 電動機コイルの製造方法 - Google Patents
電動機コイルの製造方法Info
- Publication number
- JPH04312342A JPH04312342A JP3076694A JP7669491A JPH04312342A JP H04312342 A JPH04312342 A JP H04312342A JP 3076694 A JP3076694 A JP 3076694A JP 7669491 A JP7669491 A JP 7669491A JP H04312342 A JPH04312342 A JP H04312342A
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- Japan
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- coil
- slot
- core
- iron core
- motor
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
［発明の目的］
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、素線に自己融着性絶縁
電線（以下、単にボンド線という）を用いたコイルを、
鉄心収納後加熱処理によって自己融着せしめる電動機コ
イルの製作法および絶縁方法に関する。
電線（以下、単にボンド線という）を用いたコイルを、
鉄心収納後加熱処理によって自己融着せしめる電動機コ
イルの製作法および絶縁方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来一般に採用される回転電機のコイル
は、素線にエナメル電線等を用い巻型に巻回して形成す
る。このコイルを鉄心のスロット内に装着して更にコイ
ル端部を糸縛りして補強し、これに絶縁ワニスを含浸さ
せ加熱炉で加熱硬化してなる。しかし、ワニス含浸処理
や加熱硬化処理は、ワニスに含まれる溶剤やモノマーの
飛散による作業環境の悪化、ひいては大気汚染問題があ
る。そして、一般に加熱には乾燥炉が用いられ、２〜２
０Ｈｒという長時間加熱されることから、著しく大きな
光熱費を必要とする。
は、素線にエナメル電線等を用い巻型に巻回して形成す
る。このコイルを鉄心のスロット内に装着して更にコイ
ル端部を糸縛りして補強し、これに絶縁ワニスを含浸さ
せ加熱炉で加熱硬化してなる。しかし、ワニス含浸処理
や加熱硬化処理は、ワニスに含まれる溶剤やモノマーの
飛散による作業環境の悪化、ひいては大気汚染問題があ
る。そして、一般に加熱には乾燥炉が用いられ、２〜２
０Ｈｒという長時間加熱されることから、著しく大きな
光熱費を必要とする。
【０００３】その改良として図３に示したように、絶縁
被膜１２の表面に例えばエポキシ樹脂の融着性絶縁ワニ
ス１３を塗布し、これを半硬化状態にした所謂自己融着
性絶縁電線をコイル素線として用いることが特開昭５２
−１１０４０３号公報に記載されている。
被膜１２の表面に例えばエポキシ樹脂の融着性絶縁ワニ
ス１３を塗布し、これを半硬化状態にした所謂自己融着
性絶縁電線をコイル素線として用いることが特開昭５２
−１１０４０３号公報に記載されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】周知のようにボンド線
は、煩雑でコストのかかるワニス処理を無くし、大気汚
染を少なくできるすぐれた技術として注目されるが、次
に示す欠点を有する。その一つには、鉄心スロット内コ
イルの熱伝達が低いことが挙げられる。特に３相誘導電
動機の１馬力以下の小形機種で全閉外扇形モータのコイ
ルは外気との流通が無い状態で使用される。このため、
コイルの放熱流れは図４，図５に示した様に、開放形が
コイルエンドを介して大気に流れるのではなく、コイル
エンド→鉄心スロット内コイル→鉄心→固定子枠→大気
という様にまったく違うものである。このことから、全
閉形モータの放熱は鉄心と鉄心スロット内コイルとの熱
伝達率に大きく左右され、ひいては放熱が悪いためモー
タが大形化する欠点があった。
は、煩雑でコストのかかるワニス処理を無くし、大気汚
染を少なくできるすぐれた技術として注目されるが、次
に示す欠点を有する。その一つには、鉄心スロット内コ
イルの熱伝達が低いことが挙げられる。特に３相誘導電
動機の１馬力以下の小形機種で全閉外扇形モータのコイ
ルは外気との流通が無い状態で使用される。このため、
コイルの放熱流れは図４，図５に示した様に、開放形が
コイルエンドを介して大気に流れるのではなく、コイル
エンド→鉄心スロット内コイル→鉄心→固定子枠→大気
という様にまったく違うものである。このことから、全
閉形モータの放熱は鉄心と鉄心スロット内コイルとの熱
伝達率に大きく左右され、ひいては放熱が悪いためモー
タが大形化する欠点があった。
【０００５】更に、鉄心は鉄板に設けた凸部と凹部をか
み合せ積層する鉄板結束技術で形成した場合、次のよう
な問題が生じる。この鉄心にコイルを巻回後、固定子枠
への圧入時に鉄心が先の鉄板結束部より剥離しばらばら
になる欠点を有している。これを修正するために、ワニ
ス処理をおこなうことはボンド線のメリットを無くして
しまう。
み合せ積層する鉄板結束技術で形成した場合、次のよう
な問題が生じる。この鉄心にコイルを巻回後、固定子枠
への圧入時に鉄心が先の鉄板結束部より剥離しばらばら
になる欠点を有している。これを修正するために、ワニ
ス処理をおこなうことはボンド線のメリットを無くして
しまう。
【０００６】今その一例を説明する。図示しない巻線機
を用いて、従来技術によりボンド線を鉄心スロットに対
地絶縁した鉄心に巻回する。この時、鉄心スロット内の
コイルの状態は第７図に示した鉄心スロット断面図のご
とく、スロット断面積に対し分散している。つまり、コ
イルとコイルの間は熱伝達率の悪い空気が介在している
ことになる。
を用いて、従来技術によりボンド線を鉄心スロットに対
地絶縁した鉄心に巻回する。この時、鉄心スロット内の
コイルの状態は第７図に示した鉄心スロット断面図のご
とく、スロット断面積に対し分散している。つまり、コ
イルとコイルの間は熱伝達率の悪い空気が介在している
ことになる。
【０００７】この状態で、例えば溶剤形，あるいは無溶
剤形ワニスを処理する為このままの状態で硬化し、一度
は含浸したワニスも硬化のための加熱やワニスの硬化発
熱でワニスの粘度が低下して垂れ落ち殆んどスロット内
に残っておらず、かろうじてコイル間の表面張力（毛細
管現象）でワニスが残っているだけである。更にボンド
線に至っては先のコイル間の表面張力によるワニスの保
持が無いことから空間率は更に大きくなり、コイルの熱
が増々逃げなくなりコイルの温度上昇は、大きいものと
なっていることが判った。
剤形ワニスを処理する為このままの状態で硬化し、一度
は含浸したワニスも硬化のための加熱やワニスの硬化発
熱でワニスの粘度が低下して垂れ落ち殆んどスロット内
に残っておらず、かろうじてコイル間の表面張力（毛細
管現象）でワニスが残っているだけである。更にボンド
線に至っては先のコイル間の表面張力によるワニスの保
持が無いことから空間率は更に大きくなり、コイルの熱
が増々逃げなくなりコイルの温度上昇は、大きいものと
なっていることが判った。
【０００８】これらのことからコイルの温度上昇を小さ
くするには鉄心スロット内の空間率を小さくし、且つ、
熱伝導の悪い絶縁材料で空間を埋めるよりも、熱電動率
の高い金属で埋めることがはるかに有利であることは明
白である。本発明は、ボンド線を使用したコイル巻線に
おいて、以上の欠点を改良してボンド線の簡便さや即効
性を生かすものである。 ［発明の構成］
くするには鉄心スロット内の空間率を小さくし、且つ、
熱伝導の悪い絶縁材料で空間を埋めるよりも、熱電動率
の高い金属で埋めることがはるかに有利であることは明
白である。本発明は、ボンド線を使用したコイル巻線に
おいて、以上の欠点を改良してボンド線の簡便さや即効
性を生かすものである。 ［発明の構成］
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は鉄心に自己融着
線を巻回後、コイルエンド成形挿入具を挿入した状態で
通電加熱し、前記コイルエンド成形挿入具に設けたスロ
ット内コイル成形フィンを超音波で加振し、前記通電加
熱時あるいはその前後で超音波振動させ、スロット内コ
イルを鉄心外周側におさえ付けて成形したことを特徴と
する電動機コイルの製造方法である。
線を巻回後、コイルエンド成形挿入具を挿入した状態で
通電加熱し、前記コイルエンド成形挿入具に設けたスロ
ット内コイル成形フィンを超音波で加振し、前記通電加
熱時あるいはその前後で超音波振動させ、スロット内コ
イルを鉄心外周側におさえ付けて成形したことを特徴と
する電動機コイルの製造方法である。
【００１０】
【作用】図１に示した形状のフィン１を有する成形挿入
装置をコイルの鉄心内径部に挿入し、且つフィンの先端
は図１のごとく斜めに切られており、この部分より鉄心
スロット内１４に入り込み、徐々にスロット内コイルを
外周方向に押し込む様に鉄心７に密着させながら、鉄心
積厚方向にスライドする。
装置をコイルの鉄心内径部に挿入し、且つフィンの先端
は図１のごとく斜めに切られており、この部分より鉄心
スロット内１４に入り込み、徐々にスロット内コイルを
外周方向に押し込む様に鉄心７に密着させながら、鉄心
積厚方向にスライドする。
【００１１】このフィン１はあらかじめ超音波振動子と
結合させておき、通電によりフィン１は超音波振動する
ことが装置されている。その後、フィン１を先のスロッ
ト挿入状態で超音波振動させ、この振動によりコイル９
が細く振動してその摩擦により発熱し、コイルの外周に
付着しているボンド相が溶けて反応し、硬化して強固に
硬まるものである。その後、あるいは先の一連の操作と
並行して、コイルに直流あるいは交流の電流を流し、い
わゆる通電加熱法によりコイル全体を加熱し硬化してな
る。
結合させておき、通電によりフィン１は超音波振動する
ことが装置されている。その後、フィン１を先のスロッ
ト挿入状態で超音波振動させ、この振動によりコイル９
が細く振動してその摩擦により発熱し、コイルの外周に
付着しているボンド相が溶けて反応し、硬化して強固に
硬まるものである。その後、あるいは先の一連の操作と
並行して、コイルに直流あるいは交流の電流を流し、い
わゆる通電加熱法によりコイル全体を加熱し硬化してな
る。
【００１２】この結果コイルエンド部は著しく早く温度
上昇し、鉄心に入っている部分では温度上昇が抑制され
ることになる。具体的な数値は後述するが、このことは
鉄心内のボンド線巻回コイルはボンド層の反応が始まる
温度に満たないことが生じる。この様な場合、本発明の
スロット内発熱法は特に有効であると共に、先にのべた
鉄心結束技術により形成された鉄心の、モータ組立て時
の分解防止にもなる。つまり、鉄心内のコイルが強固に
硬まることで、鉄心スロット内では構造物になるために
コイル９が、鉄心の変形防止の骨になって働くのである
。
上昇し、鉄心に入っている部分では温度上昇が抑制され
ることになる。具体的な数値は後述するが、このことは
鉄心内のボンド線巻回コイルはボンド層の反応が始まる
温度に満たないことが生じる。この様な場合、本発明の
スロット内発熱法は特に有効であると共に、先にのべた
鉄心結束技術により形成された鉄心の、モータ組立て時
の分解防止にもなる。つまり、鉄心内のコイルが強固に
硬まることで、鉄心スロット内では構造物になるために
コイル９が、鉄心の変形防止の骨になって働くのである
。
【００１３】
【実施例】図３に、本発明の一実施例を示した。三相誘
導電動機４極１．５ｋＷ（以下４Ｐ−１．５ｋＷと略す
）用固定子鉄心のスロット１４にコイル９を挿着する。 このコイル９は、エステルイミド線（ＪＩＳＣ３２０２
，ＩＥＩＷ）の上に、３０μｍの厚さのフェノキシ樹脂
を塗布し、焼付けたマグネットワイヤ（以下、ＳＢ−Ｅ
ＩＷ線と略す）を図示しない従来と同じ巻線機を用いて
巻回する。その後、図１に示した成形挿入装置を先の鉄
心内径に挿入しながら、コイルエンド６を成形する。そ
の際、超音波振動することが可能なフィン１を同鉄心の
スロット内１４に挿入しながら、同装置は鉄心の積厚方
向に移動してゆくことによりなる。この後、コイル９に
は商用電源（ＡＣ）で７０〜８０Ｖの電圧を２分間通電
（電流で約２５Ａ）することにより、コイルエンド６を
１８０℃まで上昇させる。この時、鉄心内のコイル９は
１００〜１３０℃と鉄心に熱をうばわれるために上昇し
ない。その後、成形挿入装置５に設けられたフィン１を
超音波振動させることによって、鉄心内コイル９の温度
を上昇させる。この様にＳＢ−ＥＩＷ線上のボンド層を
溶融させ、冷却することによってコイルを強固に又、非
常に短い時間で処理が可能である。
導電動機４極１．５ｋＷ（以下４Ｐ−１．５ｋＷと略す
）用固定子鉄心のスロット１４にコイル９を挿着する。 このコイル９は、エステルイミド線（ＪＩＳＣ３２０２
，ＩＥＩＷ）の上に、３０μｍの厚さのフェノキシ樹脂
を塗布し、焼付けたマグネットワイヤ（以下、ＳＢ−Ｅ
ＩＷ線と略す）を図示しない従来と同じ巻線機を用いて
巻回する。その後、図１に示した成形挿入装置を先の鉄
心内径に挿入しながら、コイルエンド６を成形する。そ
の際、超音波振動することが可能なフィン１を同鉄心の
スロット内１４に挿入しながら、同装置は鉄心の積厚方
向に移動してゆくことによりなる。この後、コイル９に
は商用電源（ＡＣ）で７０〜８０Ｖの電圧を２分間通電
（電流で約２５Ａ）することにより、コイルエンド６を
１８０℃まで上昇させる。この時、鉄心内のコイル９は
１００〜１３０℃と鉄心に熱をうばわれるために上昇し
ない。その後、成形挿入装置５に設けられたフィン１を
超音波振動させることによって、鉄心内コイル９の温度
を上昇させる。この様にＳＢ−ＥＩＷ線上のボンド層を
溶融させ、冷却することによってコイルを強固に又、非
常に短い時間で処理が可能である。
【００１４】ＳＢ−ＥＩＷ線は加熱することによって図
８に示した様にその温度に依存した接着強さを有する。 図８によればその接着強さの最高点となる温度は１８０
℃必要であり、それ以下でもそれ以上でも低くなってい
るのが判る。この観点からモータコイルの巻回後の加熱
条件をみると、コイルエンドは１８０℃にコントロール
されているが、電流通電のみを見ると、鉄心内の温度が
１００℃〜１３０℃と著しく低いことからスロット内コ
イルの強度が低いことが判る。
８に示した様にその温度に依存した接着強さを有する。 図８によればその接着強さの最高点となる温度は１８０
℃必要であり、それ以下でもそれ以上でも低くなってい
るのが判る。この観点からモータコイルの巻回後の加熱
条件をみると、コイルエンドは１８０℃にコントロール
されているが、電流通電のみを見ると、鉄心内の温度が
１００℃〜１３０℃と著しく低いことからスロット内コ
イルの強度が低いことが判る。
【００１５】この鉄心内コイルの強度向上を本発明は可
能ならしめるものである。コイル成形時に鉄心スロット
内に挿入されたフィン１を超音波振動させることで、ス
ロット内コイル９（ＳＢ−ＥＩＷ線）は摩擦熱により発
熱し、この熱でボンド層（フェノキシ樹脂）１３を溶融
させ、ＳＢ−ＥＩＷ線同士を強固に接着させると同時に
鉄心外周方向に押し込むことによって、ＳＢ−ＥＩＷ線
は最も充填率の高い密着した状態となり空間率を小さく
することが可能である。
能ならしめるものである。コイル成形時に鉄心スロット
内に挿入されたフィン１を超音波振動させることで、ス
ロット内コイル９（ＳＢ−ＥＩＷ線）は摩擦熱により発
熱し、この熱でボンド層（フェノキシ樹脂）１３を溶融
させ、ＳＢ−ＥＩＷ線同士を強固に接着させると同時に
鉄心外周方向に押し込むことによって、ＳＢ−ＥＩＷ線
は最も充填率の高い密着した状態となり空間率を小さく
することが可能である。
【００１６】以上の様にスロット内コイル同士が最密充
填状態で鉄心スロット壁に密着させることが可能である
ことから、モータコイルの温度上昇を５８〜６０ｄｅｇ
→５０〜５３ｄｅｇに約５〜１０℃低下させることが可
能で、モータの小形化に有効である。
填状態で鉄心スロット壁に密着させることが可能である
ことから、モータコイルの温度上昇を５８〜６０ｄｅｇ
→５０〜５３ｄｅｇに約５〜１０℃低下させることが可
能で、モータの小形化に有効である。
【００１７】又、スロット内コイルの強度を上げること
が可能なことから、モータのコイル寿命を向上させるこ
とが可能であること。更には、モータコイルをモータに
組立てる際に結束鉄心の結束はずれの防止と、その時の
コイルの変形を小さくできることから、ひいてはコイル
の寿命を低下させることも防止できるものである。（他
の実施例）
が可能なことから、モータのコイル寿命を向上させるこ
とが可能であること。更には、モータコイルをモータに
組立てる際に結束鉄心の結束はずれの防止と、その時の
コイルの変形を小さくできることから、ひいてはコイル
の寿命を低下させることも防止できるものである。（他
の実施例）
【００１８】本発明によれば、スロット内コイルを鉄心
外周に押さえ込みその状態で固定することが可能なこと
から、コイル押えやくさびを廃止することやコイルエン
ドの緊縛糸を無くすことも可能である。又、三相誘導電
動機のみで説明したが、同コイルのみに限定されるもの
でなく、他の電磁コイルでも同様の効果を発揮すること
が可能である。
外周に押さえ込みその状態で固定することが可能なこと
から、コイル押えやくさびを廃止することやコイルエン
ドの緊縛糸を無くすことも可能である。又、三相誘導電
動機のみで説明したが、同コイルのみに限定されるもの
でなく、他の電磁コイルでも同様の効果を発揮すること
が可能である。
【００１９】
【発明の効果】本発明によれば、ボンド線適用コイルの
温度上昇の低減と結束鉄心適用においても鉄心の分解防
止を可能ならしめ、更には、コイル寿命の向上、コイル
押えくさびとコイルエンド緊縛を廃止することを可能な
らしめるものである。
温度上昇の低減と結束鉄心適用においても鉄心の分解防
止を可能ならしめ、更には、コイル寿命の向上、コイル
押えくさびとコイルエンド緊縛を廃止することを可能な
らしめるものである。
【図１】本発明による超音波振動するスロット内成形フ
ィンを有する成形挿入装置の斜視図。
ィンを有する成形挿入装置の斜視図。
【図２】ボンド線の断面図。
【図３】本発明によるスロット内コイル成形時の断面状
態図。
態図。
【図４】開放形モータの熱（通風状態）の移動概念図。
【図５】全閉形モータの熱の移動概念図。
【図６】本発明により成形したモータコイル断面図。
【図７】従来モータコイルの断面図。
【図８】ボンド線の接着強度の温度依存特性を示した図
。
。
１…超音波振動するフィン、 ２…ガイ
ド、３…コイルエンド成形具、 ４…コイルエンド成
形フィン、５…成形挿入装置本体、
６…コイルエンド、７…鉄心、
９…スロット内コイ
ル、１０…スロットくさび。
ド、３…コイルエンド成形具、 ４…コイルエンド成
形フィン、５…成形挿入装置本体、
６…コイルエンド、７…鉄心、
９…スロット内コイ
ル、１０…スロットくさび。
Claims (1)
- 【請求項１】 鉄心に自己融着線を巻回後、コイルエ
ンド成形挿入具を挿入した状態で通電加熱し、前記コイ
ルエンド成形挿入具に設けたスロット内コイル成形フィ
ンを超音波で加振して前記通電加熱時あるいはその前後
で超音波振動させ、スロット内コイルを鉄心外周側にお
さえ付けて成形したことを特徴とする電動機コイルの製
造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3076694A JPH04312342A (ja) | 1991-04-10 | 1991-04-10 | 電動機コイルの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3076694A JPH04312342A (ja) | 1991-04-10 | 1991-04-10 | 電動機コイルの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04312342A true JPH04312342A (ja) | 1992-11-04 |
Family
ID=13612592
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3076694A Pending JPH04312342A (ja) | 1991-04-10 | 1991-04-10 | 電動機コイルの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04312342A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1011893A4 (en) * | 1996-11-15 | 2002-01-30 | Labinal Components & Systems | STATOR WIRE FORMING TOOL |
| WO2002023700A1 (de) * | 2000-09-13 | 2002-03-21 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zur herstellung eines bauteils einer elektrischen maschine bzw. vorrichtung zum durchführen des verfahrens |
-
1991
- 1991-04-10 JP JP3076694A patent/JPH04312342A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1011893A4 (en) * | 1996-11-15 | 2002-01-30 | Labinal Components & Systems | STATOR WIRE FORMING TOOL |
| WO2002023700A1 (de) * | 2000-09-13 | 2002-03-21 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zur herstellung eines bauteils einer elektrischen maschine bzw. vorrichtung zum durchführen des verfahrens |
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