JPS5951113B2 - 耐熱絶縁電線の接続方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明の分野 本発明は耐熱性の高いマグネットワイヤを他の電気良導
体に接続するための、耐熱絶縁電線の接続方法に関する
。

本発明の従来技術 従来のマグネットワイヤの接続方法としてビューシンク
を用いることが、電動機等の分野で公知である。

このビューシンクは機械的圧力を接続部に加えた後、通
電し、ジュール熱で接続部を溶着・するものであり、迅
速に接続が終了し自動化に適するという特徴がある。一
方、近年の電気装置は小型化のため高耐熱性を要求され
てきており、そのためにマグネットワイヤを耐熱化する
ことも行われている。

そして、耐熱性のマグネットワイヤとして最も効果の高
いものとして、無機質微粉末を焼成してガラス状又はセ
ラミック状の絶縁層を形成したものが知られている。

しかしながら、これらの無機質絶縁電線は前述したビュ
ーシンク接続を使用することができなかつた。この理由
は、ガラス状又はセラミック状の絶縁層にビューシンク
用の電極を押し当てても、絶縁層が強固なため通電が困
難になることにある。

従つて、従来の技術では高い耐熱性能を有するマグネッ
トワイヤを用いて高速度で電気接続を完了することは不
可能であつた。そして、もしこれが可能となれば電動機
等の高速組付（特に電線の接続）を従来通りに行ないな
がら、高耐熱化し、又は小型化高出力化を達成した電気
製品を提供できることになる。

本発明の目的 本発明は上記の点に鑑み、高い耐熱性能を有するマグネ
ツトワイヤを用いて高速度で電気接続を完了することの
できる耐熱絶縁電線の接続方法を提供することを目的と
するものである。

本発明の構成 以下本発明方法の構成について説明する。

本発明は基本的には未溶融ガラス、グリーンセラミツク
乃至はグリーンセラミツク類似物からなる無機絶縁被膜
をもつマグネツトワイヤと、ビュージンク技術を使用す
るものであるが、ビュージンク時の圧力（この圧力は電
線の導体と絶縁被膜との間に加えられる）で、無機質の
絶縁被膜が導体の長手方向に分離する如く移動し、ビュ
ージンク用電極が容易に直接的に電線の導体と接触する
ように工夫したものである。このために、本発明では無
機質微粉末中にバインダを添加した懸濁無機物質を導体
の周囲に塗布し、該懸濁無機物質中の前記無機質微粉末
が溶融してガラス状になつたり、セラミツタ又はセラミ
ツク類似物として柔軟性の極めて少ない状態になつてし
まわぬ程度に前記懸濁無機物質を加熱して若干の塑性お
よび柔軟性を呈する半硬化被膜を形成し、この被膜の上
に有機絶縁層をオーバコートしたマグネツトワイヤと、
ビュージンク技術とを利用するものである。

このマグネツトワイヤとしては、有機絶縁層の上からビ
ュージンク用の電極を押しつけると有機絶縁層に亀裂が
入るような材質・厚さのものが選定される。

そして、前記亀裂を生じさせた後に、ビュージンク用電
極で前記無機質の被膜を導体の長手方向に押し分ける工
程が行われ、次に、導体とビュージンク用電極とが電気
的に導通する。

有機絶縁層に亀裂が入つた後、この亀裂が広がるように
有機絶縁層と前記無機質微粉末を含む被膜とは互いの層
間結合力が弱くなるような材質・組成とされている。

このためにはバインダの材料を特定したり有機絶縁層の
材料を特定したり、両者間に離型剤を入れることが行わ
れる。

懸濁無機物質中の無機質微粉末が例え融点の低いＳｉＯ
２・ＰｂＯ−Ｂ２Ｏ３系ガラスの微粉末であつても、こ
れが溶融してしまわない低温度で焼付けるため、前記被
膜には若千の柔軟性（移動性）があり、そのため、ビュ
ージンク用電極の圧力で容易に前記導体と前記ビュージ
ンク電極との接触が完了する。

そして、通電が行われると、この通電によるジユール熱
で前記有機絶縁層は部分的に炭化焼損し、又、前記無機
絶縁被膜の一部も発生したガス等で吹き飛ばされる。

このようにして、接続された耐熱絶縁電線はビュージン
ク部以外は、導体上に溶融していない無機微粉末を含む
無機絶縁被膜がコーテイングされているので、導体に過
電流が流れる等して導体が高温度になると、被膜中の無
機質微粉末が溶融して表面がガラス状に焼成されたり、
セラミツクないしセラミツタ類似物となるため高耐熱無
機被膜がオーバコートされた電線となり、充分な耐熱性
能を発揮し、高温度によつて絶縁特性が致命的となる程
悪化することが少なくなる。

本発明の実施例 以下、本発明方法に使用するマグネツトワイヤの製造過
程について説明する。

このマグネツトワイヤの第１実施例は第１図に示される
。

この図面において、Ｃｕからなる導体７の表面は例えば
ニツケルメツキにて前処理される。

次に、ＳｌＯ２・ＰｂＯ−Ｂ２Ｏ３系ガラスを３００〜
４５０メツシユに粉砕し、必要によりＣｒ２Ｏ３を加え
、これをバインダとなる例えば有機シリコン３０％ワニ
ス溶液中に混合し、重量比が１対２の懸濁無機物質を作
成する。そして、この懸濁液を前記導体７に塗布し約３
００〜５００℃で加熱し溶剤分を飛散させ、導体上に無
機絶縁被膜１６を形成する。

（参考までに述べると従来のセラミツク電線は、この
ような場合には８００〜１２００℃で焼成して表面がガ
ラス質の被膜を構成する）本発明に使用するマグネツト
ワイヤはこの懸濁液を加熱する時、３００〜５００℃前
後の、ＳｉＯ２・ＰｂＯ−Ｂ２Ｏ３系ガラス微粉末が溶
融しない温度を使用し、この上に有機絶縁層となる耐熱
塗料例えばポリイミド１７を前記無機絶縁被膜１６が溶
融しない温度範囲以下で焼付けたものである。

次に、本発明の第２実施例は、無機質微粉末となる例え
ばＳｉＯ２・ ＰｂＯ− Ｂ２Ｏ３系、ＳｉＯ２・ Ｍ
ｇＯ・Ａｌ。

Ｏ。系等を含む無機質微粉末に必要によりＣｒ。Ｏ，等
の金属酸化物を添加して微粉末状にし、その中にバイン
ダとなる有機シリコン等の絶縁ワニスを添加し、このよ
うにして作成した懸濁無機物質を約２０〔μｍ〕の厚さ
で例えば０．７〔Ｍｍ〕の直径を有する導体上に塗布し
、次に、該懸濁無機物質をガラス状に焼成されない、い
わゆる配合無機物の融点以下の温度で加熱し、更にその
上層に有機絶縁物の単独体又は該有機絶縁物に無機質絶
縁物例えばマイカ、ガラス短繊維、ＳｉＯ。、Ａｌ。Ｏ
。等を混入した組成物を約１０μｍの厚さで瘉付されて
なる電線をビュージンクと共に使用する。又、本発明の
第３実施例は第１又は第２実施例において無機質層から
なる被膜と有機絶縁層との間に離型剤となる有機シリコ
ン又はワツクス等を塗布した電線を用いるものである。
このようにして製造されたマグネツトワイヤは．次のよ
うな優れた特性を有することを発明者は見出したのであ
る。

先ず、このマグネツトワイヤは懸濁無機物質を加熱して
形成した被膜を有しているため耐熱性が優れており、こ
の懸濁無機物質層が完全には焼成．されていないため、
高温加熱下において圧力を加えることにより、この懸濁
無機物質層を移動させ飛散させることができる。

又、無機絶縁物を使用した電線としては可撓性に富みビ
ュージンク時の変形に耐え得る。

次に電気溶着すなわちビュージンクと呼ばれる電気的接
続方法について説明する。

ビュージンクは電線と被接続物とを電極で押圧しながら
接続部に通電することにより行なわれ、電線の絶縁層は
この時の加圧力と通電電流による局部的ジユール熱で破
壊され電線の導体と被接続物とが完全に溶着して接続さ
れるのである。

第２図乃至第４図において、１，２はビュージンク用の
電極、３は自動車用ワイパモータの電機子に隣接する整
流子片（コンミテータセグメント、であり、４は整流溝
である。５はモータのシヤフト、６は他の電気良導体と
なる整流子片３の接続爪である。

７は前述のマグネツトワイヤの導体であり電機子巻線の
導体でもある。

８は整流子片３の表面に設けられたＺｎ又はＳｎメツキ
等からなる低温度にて溶融する導体層である。

そして、Ａは導体７と接続爪６のビュージンク部分で、
接続爪６の下にマグネツトワイヤを巻き付け、電極で接
続爪を押しつぶし導体７と整流子片３とを接続した部分
である。

第３図は前記Ａ部の従来例、第４図は前記Ａ部の本発明
例である。

従来例を示す第３図において、７ａは導体７の表面に存
在する絶縁性の被膜層で、従来のように無機質微粉末を
完全にガラス状又はセラミツク状等まで焼成すると、こ
の堅固な無機質層が前記被覆層７ａとして存在し、導通
不良の原因となる。

この点、本発明に係る第４図では無機質および有機質の
各絶縁層はビュージンク時の熱と圧力とで除去され良好
な電機的接続が確保できた。なお、９は上層の有機絶縁
層となる例えばポリイミドが焼けて出来た炭化物である
。なお、無機絶縁被膜と有機絶縁層とが強固に結合され
た状態では、有機絶縁層に亀裂を生じさせるのが不完全
であつたり、亀裂が小さいために次の工程である通電が
充分でないことがあるが、本発明においては、上述した
如く、無機絶縁被膜と有機絶縁層との間に有機シリコン
又はワツクス等からなる離型剤を塗布するか、又は、バ
インダとして有機シリコン等の絶縁ワニスを使用するか
、又は、有機絶縁層として表面のすべり性能が良好なポ
リイミド等を使用することのいずれかによつて、有機絶
縁層とその内側の無機絶縁被膜との間の層間結合力を弱
くしてあるので、ビュージンク時の圧力で各絶縁層に大
きな亀裂がすみやかに生じ、ビュージンク接続の品質が
向上する。

以上述べたように本発明においては、きわめて優れた耐
熱性をもつ無機絶縁被膜を有するマグネツトワイヤを高
速度で品質良＜電気接続できるから、大量生産される回
転電機等の耐熱特性の向上、又は、小型高出力化に甚大
な効果を有する。

フ

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法に使用するマグネツトワイヤの一実
施例を示す断面図、第２図は本発明方法の一実施例とな
るモータの整流子部接続工程を示す模式的構成図、第３
図は従来の接続方法におけるビュージンク部分の模式的
断面図、第４図は第２図図示工程におけるビュージンク
部分の模式的断面図である。 ３・・・整流子片、６・・・他の電気良導体となる例え
ば接続爪、７・・・導体となる例えば電機子巻線の導体
、１６・・・無機絶縁被膜、１７・・・有機絶縁層。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 無機質微粉末中にバインダを添加した懸濁無機物質
   を導体の周囲に塗布し、該懸濁無機物質中の前記無機質
   微粉末が溶融してガラス状又はセラミック状ないしセラ
   ミック類似物状となつてしまわぬ程度に前記懸濁無機物
   質を加熱して半硬化状の被膜を形成し、その後、該被膜
   の外周部を前記被膜との結合力が弱い状態で有機絶縁層
   にて被覆することにより耐熱絶縁電線を構成し、該耐熱
   絶縁電線の前記有機絶縁層の外側から前記導体方向に他
   の電気良導体を押し付けて前記有機絶縁層と前記被覆と
   を、前記他の電気良導体と前記導体との間で圧縮して前
   記有機絶縁層に亀裂を生じさせると共に前記被膜を前記
   導体の長手方向に分離させ、次に、前記他の電気良導体
   を、前記有機絶縁層の亀裂内と、分離されている前記被
   膜相互間隙とを介して前記導体に接触させ、かつ該接触
   部を発熱させて前記他の電気良導体と前記導体とを溶着
   せしめて接続したことを特徴とする耐熱絶縁電線の接続
   方法。 ２ 前記懸濁無機物質中に有機シリコンを含み前記有機
   絶縁層はポリイミドからなることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項に記載の耐熱絶縁電線の接続方法。 ３ 前記懸濁無機物質を加熱して形成した被膜と有機絶
   縁層との間の離型層を有することを特徴とする特許請求
   の範囲第１項又は第２項に記載の耐熱絶縁電線の接続方
   法。