JPH09213540A - モールド電器コイル及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 段間絶縁物を用いることなく、耐クラック性
を向上する。 【解決手段】 厚みと幅の比が１：８〜１：２０で、厚
みが１．５〜３ｍｍの導体に素線絶縁を施したアルミニ
ウム導体を用いて巻回したブロックコイルを樹脂モール
ドして構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、アルミニウム導体
を巻回して形成したブロックコイルを樹脂で一体にモー
ルドしてなるモールド電器コイル及びその製造方法に関
する。

【０００２】

【従来の技術】モールド変圧器等のモールド電器は、電
磁コイルをモールド樹脂で一体にモールドして成型され
ているので、難燃性、自己消化性等、防災性に優れてい
るため、ビル、地下街などの公共施設を主に広く使用さ
れている。

【０００３】モールド電器コイルは、電磁コイルを真空
加圧注型（ＶＰＩ）方式により、一体注型する構造が一
般的であり、この場合最も技術的問題となる耐クラック
性向上のために、導体にはモールド樹脂と線膨張率の近
いアルミニウム導体が用いられ、かつ電流容量が大きく
なると、丸線より占積率の良い平角導体が用いられる。

【０００４】図７は従来のモールド電器コイル１４の一
部断面図を示したもので、導体にはアルミニウム平角導
体１５を使用し、連続多層巻きしたブロックコイル２５
を複数個多段に積み重ね、その口出し端１６どうしをア
ルミロー付することにより接続し、１相分のコイルを形
成している。同図において１７は外部導出端子、１８は
モールド樹脂である。

【０００５】ここで、各ブロックコイル２５は段間の電
位差が大きくなるため段間絶縁物１９が挿入され、段間
の絶縁が施されている。また、各ブロックコイル２５の
周囲にはガラスネット２０が巻回されている。

【０００６】図８は他のモールド電器コイル２１の一部
断面図を示したもので、導体にはアルミシート導体２２
を使用し、段間絶縁物１９を介して巻回してブロックコ
イル２６を形成し、各々のブロックコイル２６の接続
は、アルミシート導体２２に銅条リボン２３を冷間圧接
し、その銅条リボンどうしを圧着端子２４で圧着して１
相分のコイルを形成している。またブロックコイル２６
の周囲には、ガラスネット２０が巻回されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上述のようなモールド
電器コイルにおいては、各ブロックコイル２５，２６の
段間に段間絶縁物１９を挿入しているが、この場合、段
間絶縁物１９の上下端部からクラックが発生して進展す
るのを防止するためにブロックコイル全体をガラスネッ
ト２０等の高強度繊維材料を巻回して補強するなどの対
策が必要となり、コイル巻き以外の付帯作業が多くなる
問題があった。

【０００８】またアルミニウム平角導体１５を使用した
ブロックコイル２５の場合、各々のブロックコイル２５
の接続は、それぞれのブロックコイル２５の巻始めと巻
終わりの口出し端１６をアルミロー付することにより接
続しているが、この場合、予め口出し端１６どうしを縛
っておく必要があり、また火気を使用するために、健全
なコイルに溶接のスパッタが飛散することのないよう、
コイルを養生しながらロー付する必要があり、作業性が
悪い問題がある。

【０００９】また、アルミシート導体１９を用いてブロ
ックコイル２６を構成した場合の各ブロックコイル２６
間の接続は、アルミシート導体１９の末端に銅条リボン
２３を冷間圧接し、この銅条リボン２３どうしを圧着端
子２４で圧着することにより、各々のブロックコイル２
６を接続している。この場合、各々のブロックコイル２
６の巻始め、巻終りの両端を冷間圧接する設備が必要で
あり、しかも圧着端子２４を圧着するための設備も必要
となる。

【００１０】本発明はこのような問題点に鑑みなされた
もので、第１の目的とするところは、段間絶縁物を用い
ることなく、耐クラック性に優れたモールド電器コイル
を提供することにある。本発明の第２の目的はブロック
コイル相互の接続作業が簡便なモールド電器コイル及び
その製造方法を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】請求項１記載のモールド
電器コイルによれば、素線絶縁を施した偏平なアルミニ
ウム導体を巻回してブロックコイルを構成したので、導
体の巻回間の電位差が小さくなり、素線絶縁で十分に絶
縁できるため、段間絶縁物を用いる必要がない。これに
より段間絶縁物の使用によるクラックの発生がなくな
り、耐クラック性を向上することができるとともに、ク
ラックの進展を防止するためのガラスネットの巻回作業
がなくなる。

【００１２】請求項２ないし４記載のモールド電器コイ
ルによれば、口出し端がブロックコイルの外周に位置
し、またくの字状に成形されて圧着により接続されるの
で、ロー付け作業等のようにコイルを養生しながら作業
する必要がない。

【００１３】請求項５記載のモールド電器コイルによれ
ば、圧着機によりブロックコイルの口出し端をくの字状
に成形する作業も行えるので、アルミシート導体と銅条
リボンを冷間圧接する場合のように圧接設備を設ける必
要もない。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下本発明の一実施例を図面を参
照して説明する。図１は本発明によるモールド電器コイ
ルの一部断面図を、また図２はブロックコイルの一部断
面図を示す。図１及び図２において、アルミニウム導体
２は厚さが２ｍｍ、幅が２４ｍｍで角部が面取りされて
曲面に形成された偏平な小判状をなし、外周に芳香族ア
ラミッド、ポリエステルフィルム等により素線絶縁３が
施されて構成されている。このアルミニウム導体２を用
いて双成コイルで構成して複数個のブロックコイル５を
構成する。双成コイルは例えば最上段のブロックコイル
５Ａを構成するためアルミニウム導体２を外側から丸数
字で示す、１，２，…１０の順に内側に向けて巻回し、
最内周で下の段に渡り、ブロックコイル５Ｂを構成する
ため内側から外側に向けて１１，１２，…２０の順に巻
回して構成する。同様にして双成コイル巻きにより２個
のブロックコイルを順次構成し、これら複数個のブロッ
クコイル５を図示しないスペーサを介して積み重ねる。
各ブロックコイル５の巻始め及び巻終りの口出し端４は
各ブロックコイル５の最外周に位置し、それぞれ素線絶
縁３が剥がされてくの字状に成形加工される。最上段の
ブロックコイル５の巻始め口出し端４と最下段のブロッ
クコイル５の巻終り口出し端４には、図３に示すように
導出端子ボス９をロー付したアルミ圧着端子６が圧着に
より取付けられ、外部導出端子として構成される。隣り
合うブロックコイル５の巻終り及び巻始め口出し端４は
図４及び図５に示すように各口出し端４をくの字状の溝
部が噛み合うように重ねてアルミ圧着スリーブ７により
圧着されて接続される。

【００１５】このように構成された複数個のブロックコ
イル５をモールド樹脂８で一体にモールド成形すること
により、モールド電器コイル１を得る。このように構成
すれば、アルミニウム導体２のターン間（段間）の電位
差が小さく、アルミニウム導体２の周囲に施した素線絶
縁３及びモールド樹脂８で所定の絶縁が確保でき、従来
のように段間絶縁物を設けたり、ガラスネットでコイル
全体を覆ったりする必要がない。これにより段間絶縁物
の使用によるクラックの発生、進展がなくなり、耐クラ
ック性が向上できるとともに、段間絶縁物の挿入作業及
びガラスネットの巻回作業等の付帯作業がなくなってコ
イルを簡便に製造できるようになる。

【００１６】しかもアルミニウム導体２の断面形状を小
判状に形成したことにより、モールド樹脂８の応力が集
中するエッジ部がなくなり、クラックの発生をより一層
少なくすることができる。

【００１７】また各ブロックコイル５の口出し端４はア
ルミ圧着スリーブまたはアルミ圧着端子６に圧着により
接続されるが、従来のようにロー付接続しなくても良い
ため、溶接のスパッタが出ず、コイルを養生しながら接
続作業を行う必要がない。しかも信頼性の高い接続が可
能となる。

【００１８】上記実施例では、口出し端４をくの字状に
成形する成形治具については、詳細に触れなかったが、
この成形治具として図６のような成形のためのダイス１
３を圧着機の圧着ヘッドに取り付け、これにより加圧成
形することにより、簡単にくの字状成形が可能となる。
従って、アルミ圧着機を共用し、ダイスのみを交換する
ことにより、成形と圧着の両方を行うことができる。

【００１９】なお、上記実施例においてはアルミニウム
導体２として厚さ２．０ｍｍ、幅２４ｍｍの導体を用い
た場合について説明した。この導体の断面積は４７ｍｍ
² であり、７．７ｍｍφの丸線、あるいは１．０×４７
ｍｍのアルミニウムシート導体と同一断面であり、８５
アンペアを超える電流容量を得ることができる。この導
体の厚さと幅の比は１：１２であり、双成コイルによる
ブロックコイルを積み重ねて、１相分のコイルを形成す
るためには、この程度の比率が望ましい。しかしなが
ら、実用的には、素線絶縁が巻回形成できること、上下
方向からの締め付けによる圧縮に耐える強度を有するこ
と、くの字状成形が可能である等の条件からアルミニウ
ム導体の厚さは、１．５〜３．０ｍｍが適している。ま
たアルミニウム導体の幅は、くの字状成形が容易にで
き、且つ成形により圧着端子に挿入できることが条件
で、そのためには１２〜３０ｍｍが適している。従っ
て、アルミニウム導体の厚さと幅の比は１：８〜１：２
０が適している。

【００２０】

【発明の効果】以上のようにして形成されたモールド電
器コイル及びその製造方法は、次の様な効果を奏する。 （１）素線絶縁と樹脂のみで段間の絶縁を担っているた
め、段間絶縁物を用いることなく、耐クラック性に優れ
る。 （２）それぞれのブロックコイルの口出し端の接続は、
それらをくの字状に折り曲げて抱き合わせアルミスリー
ブまたはアルミ圧着端子により圧着して行うので、ロー
付作業に比し比較的容易に作業が行え、しかも信頼性の
高い接続が可能となる。 （３）ブロックコイルの口出し端のくの字状成形と口出
し端の接続が圧着機を共用して行なえるので、冷間圧接
等の設備を別途用意する必要がなく、より一層製造が容
易となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例によるモールド電器コイルを
示す一部断面図

【図２】ブロックコイル部を示す一部断面図

【図３】ブロックコイルの口出し端とアルミ圧着端子の
接続部を示す拡大図

【図４】ブロックコイルの口出し端どうしの接続部を示
す拡大図

【図５】ブロックコイルの口出し端どうしをアルミ圧着
スリーブにより接続した状態を示す拡大図

【図６】圧着機に取付けるダイスを示す斜視図

【図７】従来のモールド電器コイルの一例を示す一部断
面図

【図８】従来のモールド電器コイルの他の例を示す一部
断面図

【符号の説明】

１…モールド電器コイル、２…アルミニウム導体、４…
口出し端、５，５Ａ，５Ｂ…ブロックコイル、７…アル
ミ圧着スリーブ、８…モールド樹脂、９…導出端子ボ
ス。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 アルミニウム導体を巻回してなるブロッ
   クコイルを複数個多段に積み重ね、各ブロックコイルの
   口出し端を接続して樹脂によりモールド成形してなるモ
   ールド電器コイルに於いて、各ブロックコイルは断面の
   厚みと幅の比が１：８〜１：２０で厚みが１．５〜３ｍ
   ｍのアルミニウム導体に素線を施して形成した導体を巻
   回して構成したことを特徴とするモールド電器コイル。
2. 【請求項２】 複数個のブロックコイルを双成コイルで
   構成し、口出し端を外周側に配置したことを特徴とする
   請求項１記載のモールド電器コイル。
3. 【請求項３】 各ブロックコイルは、その巻始め口出し
   端と巻終わり口出し端をくの字状に成形し抱き合わせて
   アルミ圧着スリーブにて圧着することにより接続したこ
   とを特徴とする請求項１記載のモールド電器コイル。
4. 【請求項４】 ブロックコイルの外部導出端子は、導出
   端子ボスをろう付けしたアルミ圧着端子を用いて、くの
   字状に成形したブロックコイルの口出し端に圧着接続し
   て構成したことを特徴とする請求項１記載のモールド電
   器コイル。
5. 【請求項５】 アルミニウム導体の口出し端のくの字状
   の成形加工は、アルミ圧着端子を圧着する圧着機と同一
   機械を使用し、ダイスのみを交換することにより行うこ
   とを特徴とする請求項１記載のモールド電器コイルの製
   造方法。