JPH0453109A - 樹脂モールドコイル - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は軸方向に複数個に分割したブロックコイルを樹
脂で一体にモールドする樹脂モールドコイルに関する。

（従来の技術） 従来の樹脂モールドコイルはその優れた耐湿性、耐しん
性、絶縁性からモールド変圧器、モールド変成器等重電
機器にも多く用いられている。樹脂モールドコイルの製
造方法には各種あるが、一般的には金型が使用され、金
型内にコイルを収納し、コイルと金型およびコイルが複
数個のブロックコイルからなる場合にはブロックコイル
間の寸法を適当な間隔に保った状態で、その間隙あるい
はブロックコイル間にエポキシ樹脂などの注型樹脂を注
入し加熱硬化させて一体のモールドコイルにするモール
ド方式が採用されている。この場合、コイル自体は絶縁
上有利となるように、軸方向に複数個のブロックコイル
に分割し、このブロックコイルを電気的に接続すること
によって一相分の電磁コイルを形成し、これを金型内に
収納して樹脂でモールドする方式がとられている。しか
し、ブロックコイル相互間、あるいは金型とブロックコ
イル間の間隔を保つにはその間隔に合った寸法の絶縁２
ノ、ペーサが必要となる３、絶縁スベー（）の取扱いζ
、゛よっではこの絶縁スベ　→Ｊが弱点とな−）（注型
樹脂の硬化後、絵縁スベ　→ブと注型樹脂Ｊ−の境界部
分で剥１１ｔｆｉしたり、または樹脂にクリックが入っ
て絶縁破壊の要因と／ヱリ・うる恐れかあ〕た。

以］−１１従来の樹脂千・−ルト−′ｊ・イルを第８図
を参照して説［ＩＪトまる３、 第８図に示ｄ−ように、樹脂１−ルｊづコイル〕は−ｌ
イル導５体２を連続巻回［またプｏ　ｙ、、り１１″ル
；１ａ。

３１）お、Ｙび；、（Ｃ・を絶縁スペーサ４を介：１．
で積み市ね、かつ電気的に接続り丁電磁１イルを構成’
、　１．””ｒ″いる１、プロ・ツク：ｙイル３は７１
イル巻き形成時は巻線機に取り付１Ｊｔ）″ノンジマパ
　定形状（，９保拮、トれるが、巻回後、巻枠などから
取り外ｉと形状がくずれ、段落ち等を１１−シるので、
第５）図１１；、、示６′、Ｊ、うに、ブロックコ・イ
ル３の複数ケｎ■を粘着う・−ｆ７で固定４る１、この
場合、粘若テ　ブ７の代り（、ブロックコイル全体をガ
ラステープ等−（”　ｌ・Ｄイダル巻することもある。

このように構成したブロックコイル３ａ、３ｂおよび３
ｃの周囲を　様１、吉４−型樹脂りで゛覆：まためζ２
、図心しない金型内６収納づる際、金へり、）−７４イ
ル及びプ１′ｌ・ソ′】冒イル３ｉ□ｌ、：３ｂ、３ｃ
間にも絶縁スベー→ブ４を複数個配置イ６１゜これらの
絶綽スベ・〜シ４は注型樹脂との剥離、クラックをでき
る限り発生；：ｔ！″ないために線膨張率イ」１ｉｌｌ
じにで゛きる注型樹脂５Ｊ同−横ＩＩ）！・で成型（１
、所定・１法ζ１．加Ｌｊ。たものを用いる１１．、：
Ｑ）Ｊｌ：う１、（。

２、ブｏ　？／り一フイル３ａ、　　３ｈ、３ｅ４金型
に収納］７た後、注型樹脂５を注入１１、加熱硬化゛４
ることび一体の樹脂η−ルドコイルを得ていた。なお、
６ａ、６１）はゾＩＥ　ツクコイル３ａ、３ｈ、３ｅか
らなる電磁“ノ゛−イルの導出端子である３、（発明が
解決り、　Ｊうとする課題） このよう（Ｊし１て製作された樹脂モールドコイ”ル′
ｌｌ−おいζ、最も弱点部となるのが、絶綽スベーづ・
４と注型樹脂５の境界面で、この部分で剥離が生（。、
易い。例えば第１０図に示すようなダンベル試験片９で
、注型樹脂５のみで製作した試験ｌ−１Δの引張強膣と
、中央部に絶縁スペーサ１０を入才また場合の試験［の
引張強度を比較すると、第１１図の試験結果例で示すよ
うに、絶縁スペーサを入れた場合は約５０％に低ドＡる
ことかある。しかもこのように低い引張強度で破断した
ものの破断場所はいずれも絶縁スペーサ１０と注型樹脂
５の境界面であっ　）こ。

このように、同じ注型樹脂で製作した絶縁スペーサ４で
も表面状態によっては接着力が極端に低下゛することが
ある。樹脂モールドコイル内でこのような接着力の弱い
境界面が存在すると、負荷変動などの熱応力により剥離
あるいはクラックを生じ、この部分で部分放電を起こし
、一ついには絶縁破壊を起こす恐れがある。また、コイ
ルと金型との間のスペーサ部分でクラック、剥離が生じ
た場合にはサージにより地絡を起こしたり、休止時にこ
の部分から吸湿し、トラッキング、トリー破壊に至る恐
れがある。これらの現象に対処するため、スペーサの表
面を而荒しすることにより接着強度を上げたり、油脂分
が何着しないように取扱いに注意したり、さらに、接着
力が不足する場合にはブライマー処理する等スペーサの
加工および処理に多大な時間を費やしていた。

この他に、ブロックコイルの変形、段落もが生し：ると
、所定の設計・を法が確保できずコイル導体間破壊やブ
ロックコイル間破壊の原因になるため、粘着テープやガ
ラステープでコイルの変形防１１−を図っでいるが、作
業に長時間を費や−４など経済的に不利な面がある。

本発明は上記問題点を解消するためになされたもので、
その目的はコイル支持用絶縁スペーサと注型樹脂との境
界面の剥離およびクラックの発生を防止４るとともにコ
イルの変形防止を図った品質、信頼性の優れた樹脂モー
ルドコイルを提供することにある。

「発明の構成」 （課題を解決するための手段） 上記目的を達成するために、本発明は、軸力向に複数個
に分割（７たブロックコイルを樹脂で一体にモールドし
てなる樹脂モールドコイルにおいて、高強度繊維材料を
筒状に編んだ後、樹脂を含浸または塗布して成形した筒
状のスリーブを切断Ｌ’ｉ−コ字状にしたコイル保持材
を各ブロックコイルに嵌合して取付け、各ブロックコイ
ル間には前記筒状のスリーブを絶縁スペーサとして配置
したことを特徴とするものである。

（作　用） 本発明によると、高強度繊維材料からなるスリーブは樹
脂を硬化させであるため成形後も形状が崩れることがな
く、またこのスリーブを切断してコの字形にしてブロッ
クコイルに嵌合させれば、コイルは粘着テープ等を巻回
したと同様になり、変形したりすることもない。また、
このようなスリーブを嵌合することによりブロックコイ
ルの保管に際し、積み重ねてもこのスリーブの厚さ分に
よってブロックコイル同士が擦れ合ったりすることがな
くなり、ブロックコイルの加工低下を防止できる。また
、このスリーブは網目状になっているため注型樹脂も容
易に通過し、従来のように境界面ができないので、粘着
テープ等の表面で剥離したりする現象を防止できる。更
にスリーブの網目を注型樹脂が容易に通過するので、注
型樹脂の含浸経路を阻害することもなく、均一な注型樹
脂層を形成できる。またこのスリーブは高強度繊維材料
を樹脂で硬めであるため強度があり、コイルの移動およ
び型組み時にコイルの寸法を確保できるばかりでなく、
筒状または開口部を有しているので、適当な弾性もあり
、コイルを傷付けることがなく、所定寸法を確保できる
。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。

第２図は本発明で用いるスリーブの斜視図である。この
スリーブ１１は太さ５０〜５００　ｐＩｌｌのガラス繊
維１２を編んで筒状に形成されている。ガラス繊維１２
間の間隔ｄはこのスリーブ１１に必要とされる強度と注
型樹脂の含浸性との兼ね合いから選定されるが、一般に
はｄ＝１〜４ｍｍが選ばれる。このように編んだ筒状の
ガラス繊維のスリーブ１１を所定の寸法になるように中
に芯金（図示していない）を入れて角筒状にする。この
芯金を入れた状態で図示しないエポキシ樹脂層に浸漬し
てガラス繊維１２に樹脂を含浸または塗布した後、加熱
硬化させる。その後、芯金を抜けば角筒状のスリーブ１
１が得られる。ここで使用するエポキシ樹脂は注型樹脂
と相溶性のよいものを選ぶが、一般には注型樹脂と同種
の樹脂を用いる。特に注型樹脂を注入するまでは寸法お
よび形状を一定に保持する必要があるため、熱変形温度
が高い樹脂を選ぶ。このようにして製作したスリーブの
うち第４図に示すブロックコイル１５の軸方向高さｈｉ
　と同一の寸法のスリーブを切断し、第３図に示すよう
なコ字形のコイル保持材１３にする。そして第４図に示
すように、コイル導体１４のみで巻回したブロックコイ
ル１５を図示していない巻型から外すとき、コ字形のコ
イル保持材１３をコイルの周囲に複数個嵌合させてコイ
ルの形状が崩れないように保持する。その後、第１図に
示すようにコイル保持材１３で形状が崩れないようにし
たブロックコイル１．５ａ、・・・＋５ｆを内型１７の
外側に配置する。この場合、各ブロックコイル１５間に
スリーブを絶縁スペーサ１６として配置するとともに各
ブロックコイル１５と内型１７との間にもスリーブを絶
縁スペーサ１８として挿入する。その後、各ブロックコ
イル１５を電気的に接続し外型２０を取り付け、上下端
面型Ｊ９を締め付ける。

型内に各ブロックコイル１５を組み立てた状態で加熱後
、真空タンク内にセットし、注型樹脂５を真空加圧注型
し、加熱硬化した後、型１７．１９．２０を離型するこ
とにより一体の樹脂モールドコイルが得られる。

上記のようにして製造された樹脂モールドコイルはコイ
ル保持材１３．絶縁スペーサ１６及び１８が全て網目状
であるため、注型樹脂５が絶縁スペーサ１６及び１８内
およびコイル保持材１３の網目部分に容易に入り込み、
注型樹脂５と一体化されるので、従来のような絶縁スペ
ーサと注型樹脂との境界面ができなくなる。

また、コイル保持材１３や絶縁スペーサ１６．１８を構
成するスリーブ１１は予め樹脂を含浸または塗布し、加
熱硬化させて成形しであるので、コイル重量による圧縮
力や金型とコイル間の締付力にも充分に耐えることがで
きる。更に、コイル巻回後のコイルので、・形も′１字
形の″１ｒル保持祠１３を複数個嵌合させ７′配置ｄる
ご、ｕｌ′ｌ？防■１−できる１、特ζ４、第３図にお
い石”ｈｌす法、４、すｈ２・１法が若干小さくなるよ
うに°ｊコイル持材１３を成形すれば、樹脂Ｃ処理ｊ７
．たガラス繊維がバネとなり、ブｌ−トソクー】イルに
−ｊフィル保持材３を取付ｉＪた状態ζ゛もはずれにく
くなる１、また１、長尺の筒状のスリーブ１ｌｔ２０〜
５ｈｍ稈Ｉｔ　Ｉ：切断１、第；３図ｃノ）よ）にｒ」
字形に切［ｉしであるので、コイルへの取り付けも簡単
にひき、乙。

また、スリーブ１１からなるコイル保持材１３．絶縁ス
ペーサ１６及びＩ８は注型前でも強度を有４るため、コ
イル巻回後およびコイルを金型に組み立マる時に：コイ
ルを変形させることもなく、また注型後は網目部分にも
樹脂が容易に入るため注型樹脂が一体になって境界面が
なくなるので、剥離等が生じにくくなり、優れた樹脂モ
ールドコイルを製作できる。更に、従来の絶縁スベーづ
は注型後、表面荒り、や脱脂処理など繁雑な工程が多か
−〕たが、スリーブ１１は容易に製作できるので、製作
上程が簡略化できる経済的な効果もあＺ）、。

なお、第１図の実施例Ｃ（５１、内型１７２ブｌノツク
゛トイル１５との間の絶縁スペーサｌ　８　、！：　Ｌ
７、ブＵｉｌツクコイルの高さ稈度の短いスリーブを用
いたか、全体の−ｆｆ　ｌ’ル高さに相当する長尺のス
リーブを用いでも同様の作用効果ができるばかりＣなく
作業性も良くなる利点がある。

さらに、第１図の実施例゛で・はブロックコイル１５ａ
・・・・・・１５１の変形防止に外側から口字形の保持
材を嵌合させでいるが、第５図の部分断面図に示すよ、
・うに列側のニドイル保持材２１に内側からも、フィル
保持材２２を嵌合さ；旦ることにより、：１イルの変形
をさら門、：防止Ｊることもできる。この場合ブロック
ニドイル１５間の電圧が低い場合には、コイル保持材２
１．２２の厚さのみでブロックコイル１５間の電圧を分
担する、二とが１１」能であるので、これらコイル保持
材２１．２２を介してブ［′１ツクコイル１５を直接積
層側るごともできる。

更に、同一容量、同一サイズのコイルを多量に生産する
場合には、第６図にボすよ・）に、スリーブ製作時にブ
ロック、コイル間寸法ｈ４と＝１１イル法ｈ３に相当す
る芯金を用いて２個のスリーブ２３゜２５を製作（１５
、これらスリーブ２３．２５にユボキシ樹脂を含浸また
は塗布［、た後で、２段に積み重ねて加熱硬化させて２
段積みの構成にし２、次いで芯金を取り除いた後、Ｖｌ
−Ｖｌ部で切断することにより、コの字形のコイル保持
材２４と絶縁スペーサ（スリーブ）２３の両機能を持っ
た部材を作ることができる。この場合は絶縁スペーサ（
スリーブ）２３とコイル保持材２４がガラス繊維の交点
で固着されているために、各ブロックコイル１５にコイ
ル保持材２４を取付ければ、絶縁スペーサ（スリーブ）
２３により各ブロックコイル間の寸法も確保されること
になり、コイル組立作業が軽減できる。また第６図の口
字形切断部２６は第７図に示すように内型１７とコイル
１５間の＝ｊ法確保用の絶縁スペーサ２６とし、τ使う
こともできる。なお、第６図はブロックコイル１ヶ分に
一ついての場合を示したが、ブロックコイル自体が複数
個連続巻きで構成される場合には第６図の絶縁スペーサ
（スリーブ）２３とコイル保持材２４を複数個積層した
状態のものを予め製作することもできる。

［発明の効果］ 以」−説明したように、本発明の樹脂モールドコイルに
よれば、ガラス繊維などの高強度繊維材料を編んだ筒状
のスリーブを樹脂で含浸または塗布しで角筒状に成形し
たものをスペーサおよびコイル保持材どして用いること
により注型樹脂と一体にすることができ、剥離等の弱点
を防止できて品質の優れた樹脂モールドコイルが得られ
るほか、絶縁スベー・すの製作、コイルの形状保持のた
めのテーピング作業がなくなり、し５かもコイル型組み
作業工程の低減が図れる等経済的効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかる樹脂モールドコイルの製造時の
状態を示す断面図、第２図は本発明で用いるスリーブの
斜視図、第３図は第２図のスリーブを加］、して形成し
たコイル保持材の斜視図、第４図はコイル保持状態を示
す要部断面図、第５図ないし第７図は本発明の他の実施
例を示し、第５図はコイル保持状態の他の実施例を示す
断面図、第６図はコイル保持材およびスペーサの他の実
施例を示す断面図、第７図は第６図に示すスペーサをコ
イルに取り付けた状態を示す平面図、第８図は従来の樹
脂モールドコイルの要部断面斜視図、第９図は型組み前
のブロックコイルの概要図、第１θ図および第１１図は
従来の特性を説明するためのダンベル片を示す図および
その特性図である。 ５・・・注型樹脂 １１・・・スリーブ １３、２１．２２．２４・・・コイル保持材１６、１ｇ
、　２３．２５・・・絶縁スペーサ（スリーブ） （８７３３）代理人　弁理士　猪　股　祥（ほか 晃 １名） 第 図 第 図 第 図 第 図 第 図 第 図 第 図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）軸方向に複数個に分割したブロックコイルを樹脂
   で一体にモールドしてなる樹脂モールドコイルにおいて
   、高強度繊維材料を筒状に編んだ後、樹脂を含浸または
   塗布して成形した筒状のスリーブを切断してコ字状にし
   たコイル保持材を、各ブロックコイルに嵌合して取付け
   、各ブロックコイル間には前記筒状のスリーブをスペー
   サとして配置したことを特徴とする樹脂モールドコイル
   。
2. （２）コイル保持材とスペーサとが一体に形成されてブ
   ロックコイルに組み込まれてなる請求項（１）記載の樹
   脂モールドコイル。