JPH11111068A

JPH11111068A - 絶縁被覆導体

Info

Publication number: JPH11111068A
Application number: JP27537397A
Authority: JP
Inventors: Hidetaka Hondo; 秀隆本堂; Hiroto Kozu; 寛人神津; Satoru Shioiri; 哲塩入; Kazuaki Fukuda; 和明福田; Toshio Shimizu; 敏夫清水
Original assignee: Toshiba Corp; Toshiba Transport Engineering Inc
Current assignee: Toshiba Corp; Toshiba Transport Engineering Inc
Priority date: 1997-10-08
Filing date: 1997-10-08
Publication date: 1999-04-23
Anticipated expiration: 2017-10-08
Also published as: JP3349074B2

Abstract

(57)【要約】【課題】長期に亘って初期の絶縁特性を維持することの
できる絶縁被覆導体を得ること。【解決手段】断面が長方形で帯板状の導体１Ａの外周に
対して、粉体のエポキシ樹脂を流動浸漬法で、導体１Ａ
の端部を除いて絶縁被覆２Ａを形成するが、絶縁被覆２
Ａの端面には、中央部に対して凹部４を形成する。この
絶縁被覆２Ａが硬化することによって応力が端面に残留
しても、端面に形成された凹部４によって、応力を緩和
し、硬化後及び長期に亘る通電・停止のヒートサイクル
に対して、亀裂の発生を防ぐ。なお、凹部はコ字状でな
くて弧状としてもよく、波状としてもよい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、絶縁被覆導体に関
する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、電気鉄道の車両に搭載されて主
電動機の電力源となる主変換装置では、変換素子として
使用されるゲートターンオフサイリスタやこれらの変換
素子に接続されるコンデンサユニット及びスナバ抵抗器
ユニットなどとの間を絶縁被覆導体で接続されている。

【０００３】この他、主変換装置の入力側に接続される
いわゆる入力導体は、比較的曲げ加工部が少ないので、
絶縁テープの巻付や熱収縮テープの挿入で外周と対地間
の絶縁が施されている。

【０００４】一方、前述した絶縁被覆導体は、曲げ部な
どが多く、この曲げ部は絶縁テープによる巻付作業が困
難なために、マイカシートを表面に接着したり、エポキ
シ樹脂の流動浸漬法によって絶縁被覆を形成している。

【０００５】また、変換素子とコンデンサユニット及び
スナバ抵抗器を接続する導体は、可変電圧可変周波数で
交流電動機を駆動する変換素子のオン・オフと回路のイ
ンダクタンスによって発生する起動力による損失とこの
損失に伴う温度上昇を抑えるために、電流の向きが逆向
きの導体を隣接平行にして配置している。

【０００６】この結果、一対の導体を流れる電流で発生
する磁束を相殺し、インダクタンスの低減を図ってお
り、更にこのインダクタンスを減らすために、導体の幅
を広くし、間隔を狭くして対置している。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところが、このように
幅の広い導体に絶縁被覆が形成される絶縁被覆導体にお
いては、絶縁被覆の硬化の過程で、導体の厚み方向の被
覆と幅方向の被覆の収縮で残留する応力が導体の稜線部
に集中する。

【０００８】すると、長期に亘る列車の運転に伴う導体
の温度上昇と夜間との温度差、並びに盛夏と冬季の温度
差と振動などの繰り返しで、導体の稜線部分の被覆に微
小な亀裂や剥離が発生するおそれがある。

【０００９】すると、この亀裂や剥離部分で微弱な部分
放電が発生し、長期に亘る運転でトラッキングが形成さ
れ、この部分放電の電荷量が増え、この部分の被覆の絶
縁特性が低下するおそれもある。

【００１０】そのため、導体の両側の稜線部分の曲面を
大きくして、急峻な形状変化を緩和し、集中する応力を
分散させる方法も考えられるが、すると、この加工のた
めに製作工程が増え、製作期間が長くなる。そこで、本
発明の目的は、長期に亘って初期の絶縁特性を維持する
ことのできる絶縁被覆導体を得ることである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】請求項１に対応する発明
は、断面が長方形の導体の外周にこの導体に密着する絶
縁被覆が導体の端部を露出して形成された絶縁導体にお
いて、導体の角部の間の絶縁被覆の端面に凹部を形成し
たことを特徴とする。

【００１２】また、特に請求項２に対応する発明の絶縁
被覆導体は、凹部をコ字状としたことを特徴とし、請求
項３に対応する発明の絶縁被覆導体は、凹部を弧状とし
たことを特徴とし、請求項４に対応する発明の絶縁被覆
導体は、凹部を波状としたことを特徴とする。

【００１３】また、請求項５に対応する発明は、断面が
長方形の導体の外周にこの導体に密着する絶縁被覆が導
体の端部を露出して形成された絶縁導体において、絶縁
被覆の端部の内側の導体の外周にこの導体の長手方向と
直交方向に溝を形成し、この溝に絶縁被覆の内周に凹部
を形成する応力緩和環を挿着したことを特徴とする。

【００１４】また、特に請求項６に対応する発明の絶縁
被覆導体は、応力緩和環を断面が円形の中実材又は中空
材とし、請求項７に対応する発明の絶縁被覆導体は、応
力緩和環をゴム材で製作したことを特徴とする。また、
特に請求項８に対応する発明の絶縁被覆導体は、応力緩
和環をガラスクロス又はガラスヤーンで製作したことを
特徴とする。

【００１５】さらに、特に請求項９に対応する発明の絶
縁被覆導体は、応力緩和環を発泡材で製作したことを特
徴とし、請求項10に対応する発明の絶縁被覆導体は、絶
縁被覆をエポキシ樹脂の粉体の流動浸漬法又は静電塗装
法による被覆としたことを特徴とする。

【００１６】このような手段によって、請求項１乃至請
求項４に対応する発明では、絶縁被覆の硬化時の収縮に
伴い絶縁被覆の端面に残留した応力を凹部によって緩和
し亀裂の発生を防ぐ。

【００１７】また、請求項５乃至請求項９に対応する発
明では、絶縁被覆の硬化時の収縮に伴い絶縁被覆の長手
方向に残留した応力を絶縁被覆の内周に形成された凹部
によって緩和し、絶縁被覆の端部の剥離を防ぐ。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の絶縁被覆導体の一
実施形態を図面を参照して説明する。図１は、本発明の
絶縁被覆導体の第１の実施形態を示す部分斜視図で、請
求項１及び請求項２に対応する図である。

【００１９】図１において、帯板状の銅板から所定の形
状に曲げ加工された導体１Ａの端部には、この導体１Ａ
に接続される図示しない絶縁被覆導体の端部が重ねられ
締め付けるためのボルト穴３が形成されている。導体１
Ａの稜線部は、圧延加工によって僅かに面取りが形成さ
れ、導体１Ａの表面には、絶縁被覆の前工程として、ニ
ッケルめっきが施されている。

【００２０】導体１Ａの外周には、ボルト穴３の周辺部
を除いて、粉体のエポキシ樹脂の流動浸漬法による絶縁
被覆２Ａが形成されている。このために、導体１Ａの端
部には、平面図では略凸字状にマスキングが施された
後、エポキシ樹脂の粉体が充填された槽に挿入され、絶
縁被覆２Ａの端部には、上下にコ字状の凹部４が形成さ
れている。

【００２１】このように構成された絶縁被覆導体におい
ては、絶縁被覆２Ａの端部に形成された凹部４によっ
て、この絶縁被覆２の端部の凹部４の両側の端面の幅方
向の長さを減らすことができるので、導体１Ａの厚み方
向に形成された絶縁被覆の幅との差を減らすことがで
き、導体１Ａの稜線部分に形成された被覆に集中する応
力を減らすことができる。

【００２２】なお、図１において、絶縁被覆２Ａの端部
の凹部４の両側に形成された角部４ａは、硬化時の応力
の集中を避けるために僅かに曲面としてもよい。同様に
凹部４の先端の両側に形成された角部４ｂも、僅かに曲
面に形成して、導体１Ａとの接合部の部分的剥離のおそ
れを軽減してもよい。

【００２３】さらに、前記実施形態では、導体１Ａの端
部に対して、凸字状のマスキングを施して絶縁被覆２Ａ
の端部に凹部４を形成した例で説明したが、凹部４を形
成する部分に対して、導体１Ａに離形剤を塗布して流動
浸漬層に入れ、被覆が形成され硬化する前に凹部に対応
する範囲の絶縁被覆を切り取ってもよい。また、上記実
施形態では、絶縁被覆２Ａは、流動浸漬法で形成した例
で説明したが、静電塗装法で形成してもよい。

【００２４】次に、図２は、本発明の絶縁被覆導体の第
２の実施形態を示す部分斜視図で、第１の実施形態で示
した図２に対応し、特に請求項３に対応する図である。

【００２５】図２において、第１の実施形態で示した図
１と異なるところは、絶縁被覆の端部に形成された凹部
の形状で、他は図１と同一である。したがって、図１と
同一要素には、同一符号を付している。

【００２６】すなわち、絶縁被覆２Ｂの端部には、図１
の凹部４に対応する位置に対して、弧状の凹部５が形成
され、この凹部５の両側に対して、図１と同様に短い直
線部が形成されている。この場合にも、凹部５は、第１
の実施形態と同様にマスキングで形成してもよく、離形
剤の塗布と切除工程によって形成してもよい。

【００２７】図３は、本発明の絶縁被覆導体の第３の実
施形態を示す部分斜視図で、第１の実施形態で示した図
１及び第２の実施形態で示した図２に対応し、特に請求
項４に対応する図である。

【００２８】図３において、前述した実施形態で示した
図１及び図２と異なるところは、前述した実施形態と同
様に、絶縁被覆の端部に形成した凹部の形状で、他は図
１及び図２と同一である。

【００２９】すなわち、絶縁被覆２Ｃの端部には、図２
で示した凹部５と比べて半径が短い弧状の凹部６が３箇
所連続して形成されている。この場合には、図１及び図
２において凹部４，５の中央部に残留する応力を３分割
することができるので、導体１Ａの稜線部に残留する応
力を更に軽減することができる。

【００３０】なお、導体１Ａの幅や厚さなどの条件によ
っては、ボルト穴３と凹部６の中心を同一として、ボル
ト穴３に挿入されるボルトとともに用いられる座金や皿
座金の位置決め用としてもよい。また、凹部６は弧状の
連続で形成したが、正弦波の連続形状として、急峻な形
状変化を避け、先端部の剥離を防いでもよい。

【００３１】次に、図４は、本発明の絶縁被覆導体の第
４の実施形態を示す部分斜視図で、前述した実施形態で
示した図１，図２及び図３に対応し、請求項５に対応す
る図である。

【００３２】図４において、前述した実施形態の図１〜
図３と異なるところは、絶縁被覆の端面の内側に対し
て、図５で後述する応力緩和部を端面と平行に形成した
ことである。

【００３３】図５（ａ）は、応力緩和部を構成するため
に導体１Ｂの端部に対して、導体１Ｂの長手方向と直交
方向に形成された断面が半円状の溝８を示し、全周にす
なわち環状に形成されている。

【００３４】図５（ｂ）は、この溝８に対してエチレン
プロピレン共重合体のゴム材料から製作したパッキン９
を挿入した状態を示す断面図で、このパッキン９を挿入
した後、導体１Ｂの外周に絶縁被覆を形成する。

【００３５】この場合には、導体１Ｂの長手方向が長い
場合に絶縁被覆２Ｄの端部に発生する応力を軽減するこ
とができるので、絶縁被覆２Ｄの端面における剥離現象
を防ぐことができる。

【００３６】なお、溝８は、切削加工で形成すればよ
く、パッキン９の材料としては、ゴム材料の代りにガラ
スクロステープの積層材やガラスヤーンの集束体でもよ
い。更にゴム材などの発泡材やパテ状成形材でもよい。

【００３７】また、中空状の金属繊維材やガラス繊維や
熱可塑性繊維を網目状に織った中空材でもよい。また、
中空材の中に前述した材料の中実材を挿入した材料でも
よい。

【００３８】さらに、上記実施形態では、導体１Ａ，１
Ｂは、帯板状の場合で説明したが、断面が長方形でこの
長方形の少なくとも一対の辺が長い導体であれば、角部
に集中する応力を緩和するために同様に適用することが
できる。

【００３９】さらに、上記実施形態では、電気車両用の
電源部に使用される絶縁被覆導体の例で説明したが、例
えば、閉鎖配電盤の箱体の内部に組み込まれた高圧機器
を接続する絶縁被覆導体にも同様に適用することができ
る。

【００４０】

【発明の効果】以上、請求項１に対応する発明によれ
ば、断面が長方形の導体の外周にこの導体に密着する絶
縁被覆が導体の端部を露出して形成された絶縁導体にお
いて、導体の角部の間の絶縁被覆の端面に凹部を形成す
ることで、絶縁被覆の硬化時の収縮に伴い絶縁被覆の端
面に残留した応力を凹部によって緩和し亀裂の発生を防
いだので、長期に亘って初期の絶縁特性を維持すること
のできる絶縁被覆導体を得ることができる。

【００４１】また、特に請求項２に対応する発明よれ
ば、凹部をコ字状とすることで、請求項３に対応する発
明では、凹部を弧状とすることで、請求項４に対応する
発明では、凹部を波状とすることで、絶縁被覆の硬化時
の収縮に伴い絶縁被覆の端面に残留した応力を凹部によ
って緩和し亀裂の発生を防いだので、長期に亘って初期
の絶縁特性を維持することのできる絶縁被覆導体を得る
ことができる。

【００４２】また、請求項５に対応する発明は、断面が
長方形の導体の外周にこの導体に密着する絶縁被覆が導
体の端部を露出して形成された絶縁導体において、絶縁
被覆の端部の内側の導体の外周にこの導体の長手方向と
直交方向に溝を形成し、この溝に絶縁被覆の内周に凹部
を形成する応力緩和環を挿着することで、絶縁被覆の硬
化時の収縮に伴い絶縁被覆の長手方向に残留した応力を
絶縁被覆の内周に形成された凹部によって緩和し、絶縁
被覆の端部の剥離を防いだので、長期に亘って初期の絶
縁特性を維持することのできる絶縁被覆導体を得ること
ができる。

【００４３】また、特に請求項６に対応する発明によれ
ば、応力緩和環を断面が円形の中実材又は中空材とし、
請求項７に対応する発明によれば、応力緩和環をゴム材
で製作し、絶縁被覆の硬化時の収縮に伴い絶縁被覆の長
手方向に残留した応力を絶縁被覆の内周に形成された凹
部によって緩和し、絶縁被覆の端部の剥離を防いだの
で、長期に亘って初期の絶縁特性を維持することのでき
る絶縁被覆導体を得ることができる。

【００４４】また、特に請求項８に対応する発明によれ
ば、応力緩和環をガラスクロス又はガラスヤーンで製作
し、さらに、特に請求項９に対応する発明によれば、応
力緩和環を発泡材で製作し、絶縁被覆の硬化時の収縮に
伴い絶縁被覆の長手方向に残留した応力を絶縁被覆の内
周に形成された凹部によって緩和し、絶縁被覆の端部の
剥離を防いだので、長期に亘って初期の絶縁特性を維持
することのできる絶縁被覆導体を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の絶縁被覆導体の第１の実施形態を示す
部分斜視図。

【図２】本発明の絶縁被覆導体の第２の実施形態を示す
部分斜視図。

【図３】本発明の絶縁被覆導体の第３の実施形態を示す
部分斜視図。

【図４】本発明の絶縁被覆導体の第４の実施形態を示す
部分斜視図。

【図５】本発明の絶縁被覆導体の第５の実施形態を示す
部分斜視図で、（ａ）は絶縁被覆を形成する前の導体を
示す断面図、（ｂ）は絶縁被覆を形成した後を示す断面
図。

【符号の説明】

１Ａ，１Ｂ…導体、２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄ…絶縁被
覆、３…ボルト穴、４，５，６…凹部、７，８…溝、９
…パッキン。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者神津寛人東京都府中市東芝町１番地株式会社東芝府中工場内 (72)発明者塩入哲東京都府中市東芝町１番地株式会社東芝府中工場内 (72)発明者福田和明東京都府中市東芝町１番地株式会社東芝府中工場内 (72)発明者清水敏夫東京都府中市東芝町１番地株式会社東芝府中工場内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】断面が長方形の導体の外周にこの導体に
密着する絶縁被覆が前記導体の端部を露出して形成され
た絶縁導体において、前記導体の角部の間の前記絶縁被
覆の端面に凹部を形成したことを特徴とする絶縁被覆導
体。
【請求項２】前記凹部をコ字状としたことを特徴とす
る請求項１に記載の絶縁被覆導体。
【請求項３】前記凹部を弧状としたことを特徴とする
請求項１に記載の絶縁被覆導体。
【請求項４】前記凹部を波状としたことを特徴とする
請求項１に記載の絶縁被覆導体。
【請求項５】断面が長方形の導体の外周にこの導体に
密着する絶縁被覆が前記導体の端部を露出して形成され
た絶縁導体において、前記絶縁被覆の端部の内側の前記
導体の外周にこの導体の長手方向と直交方向に溝を形成
し、この溝に前記絶縁被覆の内周に凹部を形成する応力
緩和環を挿着したことを特徴とする絶縁被覆導体。
【請求項６】前記応力緩和環を断面が円形の中実材又
は中空材としたことを特徴とする請求項５に記載の絶縁
被覆導体。
【請求項７】前記応力緩和環をゴム材で製作したこと
を特徴とする請求項５又は請求項６に記載の絶縁被覆導
体。
【請求項８】前記応力緩和環をガラスクロス又はガラ
スヤーンで製作したことを特徴とする請求項５又は請求
項６に記載の絶縁被覆導体。
【請求項９】前記応力緩和環を発泡材で製作したこと
を特徴とする請求項５又は請求項６に記載の絶縁被覆導
体。
【請求項１０】前記絶縁被覆をエポキシ樹脂の粉体の
流動浸漬法又は静電塗装法による被覆としたことを特徴
とする請求項１乃至請求項９のいずれかに記載の絶縁被
覆導体。