JPH0488615A - モールド変成器の製造方法 - 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、民生用に限らず産業用の変成器にも適用でき
る鉄心とコイルとを一体的にモールドする構成のモール
ド変成器の製造方法に関する。

（従来の技術） 一般に変圧器を製造する場合、変圧器の構成部材である
コイルと鉄心等の構造物を絶縁強化及び耐環境性の改良
を図り、信頼性を向上させるために熱硬化性樹脂などで
モールドすることが行われている。

（発明が解決しようとする１１１１１）この場合、コイ
ルと鉄心とを同時に同じ樹脂で一体モールドするとモー
ルド成形時の樹脂の硬化収縮により内部応力が鉄心に加
わることにより、鉄心特性が低下したり、あるいは樹脂
と鉄心との膨張係数の違いにより、クラック・剥離など
が発生したり、断線が発生したりし、これを防止するた
めには内部応力が鉄心に伝わらないように鉄心の周囲に
緩衝層を設ける等の防止策が必要であるという課題があ
った。

また、この処理をしても、クラック・剥離の問題は解決
できず、クラックなどが発生すると部分放電、耐電圧不
良を招来し、安全性に欠けるといった課題があった。

本発明はこのようなことに鑑み提案されたもので、その
目的とするところは、鉄心特性が低下したり、クラック
が発生したりすることがなく、かつ上記緩衝層を不要と
したモールド変成器の製造方法を提案することにある。

（課題を解決するための手段） 本発明は、鉄心やコイルのｍ遺物を、この構造物の膨張
係数とほぼ近似した樹脂中に含浸させ、かつ前記樹脂を
加熱すると共に圧力を加え、かつ加熱を停止後に圧力を
開放し、前記構造物を樹脂にてモールドするようにし、
上記目的を達成している。

（作　用） 本発明では、モールド用の樹脂を加圧するとその加圧力
により収縮し、逆に圧力を開放すると、それに伴い膨張
する。

また、樹脂は加熱すると膨張し、加熱を止め冷却すると
収縮するといった性質を有することに着目し、構造物へ
のストレス防止、樹脂のクランク・剥離などの発生を防
止している。　すなわち、本発明は上記のように構成し
、樹脂に圧力、熱を加えて硬化させ、樹脂を収縮させ、
その後圧力を開放することで今度は逆に硬化物である樹
脂に膨張を起こさせ、また、加熱を停止して収縮させ、
これらの収縮と１１張とを、互いに打ち消し合うように
作用させ、構造物（コイルや鉄心）に作用する残留応力
、つまりストレスを低減し、護衛層を設けることなく鉄
心の特性低下、および樹脂のクラックなどの発生等を防
止している。

（実　施　例） 第１図ないし第３図は本発明の一実施例を示す。

これらの図中（１）は開閉自在な蓋（ｌａ）を有し、か
つ内部が密閉可能な圧力容器であり、加圧ポンプ（２）
と接続され、かつ内部に圧力を伝達する作動液にて成る
圧力媒体（３）が充填される。この接続手段の例として
は、加圧ポンプ（２）と蓋（１ａ）とが連結管（４）に
よって結ばれている態様を示しているが、連結管（４）
の端部を容器本体（１ｂ）側に接続する構成としても良
いことは勿論である。また、（５）はヒータの如き加熱
手段であり、例えば容器本体（ｌｂ）の外周部に設けら
れ、ヒータ（５）を作動させることにより容器本体（１
）、ひいては容器本体（１）内の内容物を加熱可能にな
っている。

（６）は圧力容器（１）内に入れられたケースまたはボ
ッティング治具で、このポツティングＹ含臭（６）内に
変成器としてのコイルや鉄心なトノ構造物（７）が入れ
られ、かつボッティング治具（６）内には、構造物モー
ルド用の樹脂（８）が充填される。この場合、構造物（
６）として、例えば第３図（ａ）、（ｂ）に示すように
、トロイダルコイルの如きドーナッツ状の形状を呈した
ものを例として説明するがドーナソッ状以外のものであ
っても良い、また、樹脂（８）は鉄心と膨張係数がほぼ
近似した例えばエポキシ系の高粘度のものが用いられる
。

次に本発明によるモールド変圧器の製造方法について説
明する。

Ａ、加熱・加圧工程 ■　上述のように内部に構造物（７）を有するボッティ
ング治具（６）が内部に入れられた圧力容器（１）をヒ
ータ（５）を介し加熱するとともに、加圧ポンプ（２）
を介して高加圧すると、その圧力は矢印Ａで示すように
、圧力媒体（３）に伝達されるため、樹脂（８）は圧力
媒体（３）を介して均一に加圧され、圧力相応の体積収
縮が起きる。なお、この過程において、樹脂（８）は構
造物（７）の隅々まで圧力を伝え、構造物（７）はパス
カルの原理により均等に圧力を受けるため、破壌するこ
とはなく、かつ確寓に含浸することができる。

■　また、樹脂（８）は熱硬化性の場合、ヒータ（５）
を介し適宜の温度範囲にて加熱することで、硬化を始め
る。この時、僅がであるが、樹脂（８）は硬化収縮をす
る。硬化を始める場合は一定ではないが、これによる樹
脂の減少分は常に加圧されていることにより、補充され
る。

Ｂ、圧力開放・常温戻し工程 ■　加熱停止後に加圧ポンプ（２）を停止させるなどし
、かつ蓋（１ａ）を開けるなどして圧力容器（１）内を
常圧（１気圧）に戻すことにより、樹脂（８）は圧縮硬
化された状態から膨張する。この膨張力は矢印Ｂで示す
ように、外向きの力として構造物（７）に作用する。

■　また、ヒータ（５）への通電も停止されるため、樹
脂（８）は常温（例えば２０°Ｃ〜３０°Ｃ）に戻され
ることにより、冷却収縮する。この時、矢印Ｃで示すよ
うに、内向きの力として構造物（７）に作用する。

■　この過程において、これらの外向きの力Ｂと内向き
の力Ｃと差を少なくすることにより、つまり、打消すよ
うにし、構造物（７）へのストレスをなくしている。

第４図は樹脂（８）に作用させる加圧力と常温における
鉄心のインダクタンスの低下率の実験結果例を示すもの
で、圧力の大きさにより鉄心のインダクタンス値が異な
ることが判明した。

また、第５図は温度に対するインダクタンスの特性を示
すもので、ａは樹脂（８）への圧力が高い場合、ｂは圧
力が３例中最も低い場合、Ｃはそれらのほぼ中間の圧力
を作用させた場合の実験結果を示す。

このようなことからすると、圧力、温度等を適宜制御す
ることにより、所望のインダクタンス値の変成器を得る
ことが可能である。

（発明の効果） 以上のように本発明によれば、樹脂に対する圧力を適宜
調整するなどしたことにより、樹脂に収縮、膨張を打ち
消し合うように作用させ、これにより樹脂中の構造物に
加わるストレスを防止したため、鉄心特性の低下を防止
し得る効果がある。

また、樹脂は鉄心と膨張係数が近いものを使用している
ため、クラック・剥離の発生を防止でき、また、加圧す
るため、含浸性が向上し、かつ潜在的ボイドも加圧する
ことで削減、または樹脂に溶解させることでコロナ開始
電圧も向上し、単純な形状の構造物はもとより複雑な形
状の構造物であっても加圧するので、確実にモールドす
ることができる、といった効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明の製造工程図、第３図は本
発明に用いられる構造物の一例、第４図は本発明におけ
る実験結果による加圧力とインダクタンスの低下率の関
係を示す説明図、第５図は本発明におけるインダクタン
スの温度特性図を示す。 １・・・圧力容器、　　１ａ、。 ｌｂ・・・容器本体、　　２゜ ３・・・圧力媒体、　　４・・ ５・　・・ヒータ、 ６・・・ボッティング治具、 ７・・・ｌＩ構造物　　　　８．。 蓋、 加圧ポンプ、 連結管、 ・樹脂 第４図 特許出願人　株式会社タムラ製作所 代理人　弁理士　高　山　道　夫（ほか１名）第５図 さの

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　鉄心やコイルの構造物を、この構造物の膨張係数とほ
   ぼ近似した樹脂中に含浸させ、かつ前記樹脂を加熱する
   と共に圧力を加え、かつ加熱を停止後に圧力を開放し、
   前記構造物を樹脂にてモールドすることを特徴としたモ
   ールド変成器の製造方法。