JPS5998511A - ポツテイング剤中への巻線封埋方法およびそのための巻線材料 - 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】 この発ＦＪＡはトランス、インダクタ、電磁コイル等の
ための電線ないし箔からなる巻線であってボッティング
シラツブ（以下ボッティング剤と称する）に封埋された
ものの製法に関する。

さらに木発Ｆ！ＡＩ／′ｉ上記の如きタイプの巻線のた
めの材料（電線ないし箔）であつ工、導電性金属とこれ
の表面に必要に応じ付与される絶縁エナメル層ないしフ
ェス層を備えているもの、に関する。

銅線またはアルミニタム線をもって高電圧用１次は低電
圧用の、いわゆる樹脂成型トランスの巻線を製作し、次
いでこれを減圧下にポツティング剤で封埋する方法は以
前から知られてしる。　この種のポツティング剤は一般
に純粋なエポキシ樹脂、又はこれに例えば石英粉末、ガ
ラス繊維７０ツクなどを充填したもの、からなる。　イ
ンダクタ及び電磁コイルについても言えることがあるが
、この種の巻線にあっては絶縁層を通して不都合な電荷
交換現象、っまクコロナ効果が発生しはじめるのは封埋
されていない巻線の場合よりも高い電圧においてである
。

この臨界的な電圧が高ければ＾いほど、巻線部分、鉄心
およびケーシングのあいだの誘電特性の分布は一層均一
なものとなる。　特にボッティング剤中の混在空気、隙
間、裂は目、ピンホール、残存溶媒、不純物などが、コ
ロナ効果発生電圧の高さに悪影響を及ぼす。

この発明の目的は巻線表面近傍における空気含有、分離
ないし分解に起因するところの不均一さを完壁に排除し
うる程度にまで従来のボッティング剤封埋巻線の製法を
改良することである。　本発明の他の、同様に重要な目
的は上記製法を容易に英施するための巻線製作材料を提
供することである。

この目的を達成するべく、冒記の製法において該巻線を
製作するために使用される金属材料（電線ま念は箔）に
はその表面の一部分に連続的ないし不連続的な突出部が
形成されるのであるが、その場合これら突出部は該材料
の長手方向に均一に分布したものとされ且つ未硬化のボ
ッティング剤には侵されなめ材質のもので形成される。

　続いて、この材料で巻線を作シ硬化性のボッティング
剤の中へ浸漬される。　この最後に述べた工程、つまシ
ポッティング剤中への浸漬、自体は公知のものである。

突出部の厚みないし分布（間隔）に応じて変化するのが
巻線部分間の距離及び／又は巻線内部においてボッティ
ング剤で充填されるべき隙間の大きさである。

低負荷容量用のコイルについては、鉄筋コンクリート用
の鉄筋と同様に、上記突出部を電線自体の圧延加工によ
って形成することができる。

この種の突出部の形態には種々のものがある。

突出部を形成した電線は巻線製作のまえに、エナメル、
ワニスなどの絶縁剤に浸漬ないし含浸させねばならない
。

高負荷容量用の巻線につりで上記目的に達成するべく本
発明にあっては、表面の一部分に長さ方向で一様に分布
した被覆が施されてｉる巻線製作材料（電線又は箔）が
提供されるのであり、この被覆とは連続なめし不連続な
突出部を現出する状廊で未硬化のボッティング剤には侵
されない木材をもって形成されたものである。

例えば、上記の矢出都杉茂仮嶺は軸位状、棒片状ないし
フロック状の粒体、例えば＠！、質石英粒、ガラス繊維
フロック等を有し、これらは非導電性であるから導電性
材料自体の全体形状には何ら良化を及ばさない。

あるいは巻嶽材料に少くとも／釆の繊維束ないし帯状ク
エグを緊密に巻きつけてもよい。

このような長い条体を用いる場合であっても、あるいは
前記のような粒体を用いる場合であっても、仁れら被覆
材の選定に当たり注意を要するのは未硬化のボッティン
グ剤に対し親液性であること、ｊｌｌＪち、鎮剤をよく
ひきつけ巻線材料表面への容易な流入ないし侵入ｔ−１
’Ｊ能とする物質を選ばねばならない。

本発明の方法は樹脂成型トランス、あるいはインダクタ
のいずれにも適用できるほか、例えば超電導賃グネット
などで要求される高精度の電磁コイルの製作にも適用で
自る。

上記方決ないし巻線製作材料は封埋用の物質、つまシ一
般的には石英充填エポキシ樹脂が該材料表面に沿って流
れることｔ　ｏＪ能とし、しかも電線ないし箔が緊密に
巻き重ねられていても該樹脂の良好な流動を許すと共に
、その際前記の突出部が巻線部分間に形成する空隙を上
記樹脂はよく流通し該樹脂で湿潤されるべき全表面にく
まなく行きわたるのである。

絶縁エナメル層を有し丸巻線材料が用いられ、該材料、
つまり電線ないし箔が相互に緊密に巻き重ねられる場合
には、一般に封埋用の液は巻層間へ浸入し難い。　たと
え減圧下にポツティング処理が行われても導線ないし箔
の近傍で分離９分解、空洞発生などの問題を生じるのが
普通である。　然るに、この種の現象は導線表面に突出
部を付与することで導線間の間隔を一定に設定するなら
ば抑制できるであろう。　多くの場合、エナメル（フェ
ス）絶縁層の追加は全く不要であろう。

一方、ボッティング用の樹脂組成物とエナメル（フェス
）被覆つき巻線材料とのあいだの接着性は必ずしも十分
ではない。　絶縁エナメル層と成型樹脂とのあいだに熱
膨張係数の差があるから、毛髪はどの細い亀裂が両者の
境界面で発生し誘電特性分布の不均一化をもたらす惧れ
がある。

従って、この発明によりエナメル層が省かれる場合にＦ
ｉ顕著な改善効果が得られるわけである。

この点については、既に知られている （ＤＢ−０５１９４８８４８）手段として巻線の線輪に
対しスペーサを重ねて配置し、巻線外部の空間に連通ず
る溝状の隙間を形成することによりボッティング剤を巻
線内部へ完全に浸透させる方法がある。　この場合、絶
縁層とスペーサとがいずれもボッティング剤に親密に接
着するものと想定されて−る。　しかし巻線製作工程に
おいて上記の如きスペーサを巻線内へ組込むことは極め
て煩雑である。　これに反し、本発明によれば巻線製作
工程についてそのような板木的変更を必要としないので
あり、その理由は突出部つきの巻線材料が巻線工程に先
立つて準備され、該材料が未処理の材料と同じ方法で巻
かれるからであって、さらに、仁の方法は同心コイル伏
の巻線９層状巻線の別を問わず適コ ） 突出部形成用素材を選ぶに当たっては、未硬化のボッテ
ィング剤に対する湿潤性（親液性）と耐熱性とが特に重
要な規準となる。　この規準に合致する素材の種類は極
めて多い。　価格の点および使い易さの点からすれば、
微細ガラス繊維の束ないしクエプが一般的に好都合であ
る。　しかしポリテレフタル酸エステル、ポリアミン（
ないしポリアミド）等の耐熱性樹脂を利用することもで
きる。　上記クエプとしては織物９編物あるいは不織布
のいずれであってもよい。　ガラス繊維に代えガラス・
セラミック。

岩ん（鉱物寓維１、あるいは紡織繊維を用いてもよい。

繊維の束状体ではなく顆粒状、棒片状ないし７０ツク状
の粒体を用いることもでき、その場合には非電導性の素
材、例えば石英粒、繊維フロック等が利用可能である。

重要なことは上記の突出部、特に繊維の束状体が芯の電
線表面を完全に包囲してシルクスパン法による楽器の弦
の如き状態を呈する必要はなく、寧ろ緩く編んだ靴下（
ストッキング）の状態、つまり個々の繊維束ないし糸の
あいだに露出部分が規則的に存在する状態であればよい
ということである。　勿論、このような被覆の密度は種
々変更できる。

普通は複数の、好ましくは２本の繊維束を互に交叉させ
て螺旋状に巻きつけたストッキング状の被覆が形成され
る。

あるいけその代りに、被覆のための素材（繊維束、クエ
プ、フロック等々）に絶縁性ないし接着性のエナメル（
又はフェス）を含浸させるという処理を巻線工程の前ま
たは間に行うことにより、このエナメルによって上記素
材を電線等の巻線材料表面に固定することができる。

この発明の方法によって製造される巻線製作材料にあっ
てはその表面近傍域に空洞、小胞など従来法で問題と々
りていた欠点を生じることがない。　特に石英粉末、ガ
ラス繊維フロックなどを混合した成型樹脂の場合には分
離２分解などが上記表面に発生することはない。　そし
て絶縁エナメル層と成型樹脂とのあいだの膨張率の差に
起因し従来の導電線で発生していた接着不良の問題も同
様にほぼ完全に解消できる０特に、導電線に対し前もっ
て絶縁処理を施すことが省略できる。

以下図面を参照しつつ本発明をさらに詳しく説明する。

第１図は導電性の特に銅、アルミニタムなどの素材から
なる巻線用電線ｔ１＋を拡大して示しているが、この電
線の素材としては、超電導臨界点が比較的高い超電導電
磁コイルの製作において知られているところの他の素材
であってもよい。　同図の実施例にあっては該電線が薄
い絶縁エナメル層（フェス層）（２）で被覆されている
そして不織ガラス繊維からなる直径０．０２〜０、０５
　ｓｎ＋のｌ対の繊維束１３＋　、　＋３１がこの電線
に巻きつけられ、ストッキングの如くこれら束が周期的
に互に交差する状態で該電線の長さ方向において一様に
まばらに分布させられている。

つまり電線１１）の表面の大部分Ｆｉ露出している。

ガラス繊維束は耐熱性かつボッティング剤（例えば石英
充填エポキシ樹脂）に対し吸収性（親液性）を示すから
、後の工程でこれら電線集合体の中へ流入するボッティ
ング剤は上記繊維束（３）に沿い均一に分配され得るの
である。　このようにして電線の表面にけ部分的に突出
部が形成され、これら突出部が該電線の長手方向におい
て一様に分布した状態を呈する。　突出部自体の太さと
分布密度とを適切に選択するならば、巻線内の電線間の
距離のほかボッティング剤が充満されるべき空隙の形状
をも変えることができる。

第２ｒａ図と第２ｂ図とけそれぞれ別の巻線の一部分の
断面を示す。　これら両図から明らかな如く、非常に緊
密な巻線にあっては電線＋１１がごく僅かの隙間を残す
状態に巻き重ねられ、ボッティング剤がこれらの隙間へ
進入することは困難である。　他方、これら電線＋１）
が（この場合、繊維束１１１　Ｋより）相互にやや離隔
していれば、ボッティング剤はこれら繊維束に沿い、且
つそこに形成されている毛管状空隙を通って巻線内へ容
易に浸透することができる。

第８図に示すものは巻線製作用の平たい電線（６）であ
り、これは箔の形状をなしていて、例えばアルミニタム
等の導電性素材で形成されたものである。　絶縁層のな
い状態で図示されているこの巻線材料もやはり巻線とさ
れたのちエポキシ樹脂系ボッティング剤に浸漬されるも
のである。　この巻線材料には編物状の１対のクエプ（
６１、（６’）が螺旋状に巻きつけられている〇この例
でもやはり該材料の表面は大部分露出している（つまり
被覆されていない見　上記クエプの素材は耐熱処理ｔｍ
されたポリエチルテレ７レート繊維である。

第８図中の２本の平行なりニブ部分間の距離（ａ）は、
これらクエプ部分の各外端線から測った場合、該部分の
幅（ｂ）の１〜ｌＯ倍である。　クエプ中の繊維の直径
はおよそ０．０２〜０．５Ｂであり、クエプの厚みもこ
れと同程度、かつその幅は例えば１〜４ｆｌの範囲であ
る。　これら数値は本発明を限定するものではなく、通
常の電線直径（１−４ｍ）の場合の一例を示すにすぎな
い〇 上記の繊維束ないしクエグ（６）には電線への巻回前又
は巻回操作中に接着性エナメル（又はフェス）を含浸さ
せ、該束ないしクエグを電線に接着するという方法をと
ることもできる。

＄１〜８図の例においては処理後の電線直径が１　＝　
４　ｔｉｎである場合の撚りピッチが８〜１０寵である
ことが望ましい。　ここに撚りピッチとけストッキング
状の電線被覆において該電線の軸芯に関し互い・九同位
置をとる２点のあいだの最小間隔を意味する。

第４図の実施例は突出部形成被覆が顆粒状ないし小棒片
状の粒体（８）からなり、これら粒体は均一に巻線表面
に分布している。　このような、分布状態は適宜の接着
剤懸濁液の中へ粒体（８）を分散させることによって実
現できる。　この粒体は硬質石英粒、あるいはステーブ
ル長の短い繊維フロックなどである。　好ましくは、こ
れら粒体は非電導性の素材からなるものである。

第５図の実施例は突崩つきの電線（９）が用いられる場
合を示し、この突崩（１０）は電線長手方向に一様に分
布している。　しかし電線表面は比較的不均一な様相を
呈しているから、この実施例は低負荷容量のコイルある
いはある種の特別な構造のコイルにのみ適用できるもの
である。

断面が円い電線ないし平たい箔のみには限らず、外郭線
が多角形（第６図）の、従って一層緻密に充填された巻
線を与える電線（１つに本発明を適用することもできる
。　この場合にもその表面には、例えば比較的短い繊維
束（１１）が一様に分布させられ、巻線内において各電
線間に適宜の空隙を確保する。

さらに、巻線工程において突出部がない平滑な電線と突
出部のある電線とを対にして用い、突出部が一方の電線
ないし箔のみに存在する状態とすることもできる。

この場合にも本発明は同様に適用できる。

つまり本発明の効果を得るには巻線材料の金属素材の少
くとも一部分がその表面に突出部を備えてなければなら
ない。

【図面の簡単な説明】

図はこの発明の実施例を示し、第１図は第１の実施例の
斜視図、第２１図とｔＪＩＪ２ｂ図は夫々従来例と本発
明に係るものとの断面図、第８図は他の実施例の斜視図
、第４図はさらに他の実施例の斜視図、第５図は別の実
施例の斜視図、第６図はさらに別の実施例の斜視図であ
る。 １０・・・・・・電線、（３）・・・・・・繊維束、（
５）・・・・・・箔、（６）・・・・・・帯状クエプ、
（３）・・・・・・粒体。 代理人　弁理士　　北　村　　　修 図面の浄書（内容に変更なし） Ｆｉ　ｇ、４　　　　　　　　　　　　　　Ｆｉ　ｇ、
５手続補正書 昭和ｓｒ年７２月２７１１ １　事ｆ′１の表示 昭和５８年　　特　　　願　　第１８４８１２　　シ；
２、発明の名称 ポツティング剤中への巻線封埋方法 およびそのための巻線材料 ３、補正をする者 事件との関係　　特　　　許　　出願人任゛所　　オラ
ンダ国　ｔｓｏｏ　　バー・イエイネイメーゲン　グル
ーネストラート　ＪＪｇ名称　　スミト・トランスホル
マトーレン・べ・り°エイ４、代理人 ５３１ 氏　名　　　　（８０９７）弁理士孔　　村　　　　　
修５、補正命令の１１付 昭和　　　年　　　月　　　日（発送日）６、補正の対
象 １１１図　面 （２１優先権証明書とその訳文 ７、　補正の内容 Ｉｌｌ　　図面を別紙の通りに補充する。 （２）　　優先権証明書とその訳文を別紙の通りに補充
する。 ８、　添付書類目録 ＋１１　　図　　　　　　面　　　　　　　　　１通（
２）　　優先権証明書とその訳文　　　各１通＝４ｔ：
。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ■　トランス、インダクタ、電磁コイル等の几めの電線
   ないし箔からなる巻線をボッティング剤中へ封埋する方
   法において、 電線（りないし箔（５）等の巻線製作材料の少くとも一
   部分の表面に不連続的ないし連続的な、且つ未硬化のボ
   ッティング剤に浸されない材質の突出部を該材料の長さ
   方向に一様に分布した状態で形成すること、及び、これ
   につづき 上記巻線製作材料ｔもって巻線を作り、硬化性のボッテ
   ィング剤中にこれを封埋すること、 を特徴とする方法。 ■　前記のボッティング剤が充満されるべき巻線内の単
   線間の間隔ないし空隙倉、前記突出部の厚みないし分布
   密度の適宜の選択により調整する特＃！Ｆ請求の範囲第
   ０項に記載の方法。 ■　前記の巻線製作材料表面の突出部を圧延法にエリ該
   材料に形成する特許ｉ１！ｌ求の範囲第０項に記載の方
   法。 ■　顆粒状、棒片状ないし小塊状の粒体（８）を前記材
   料表面に均一に分布させる状態で、該粒体からなる被覆
   を施すことにより該表面に前記突出部を形成する特許請
   求の範囲第０項に記載の方法。 ■　前記の被覆が石英の硬い粒子（８）ないしは繊維の
   ７０ツクを有している特＋１！Ｆ−請求の範囲第■項に
   記載の方法。 ■　前記の巻線製作材料に少くとも７条の繊維束（３）
   ないし帯状クエプ［６１ｔ？緊密に螺旋状に巻きつける
   ことにより前記突出Ｓを形成する特許請求の範囲第０項
   に記載の方法。 ■　前記の突出部が未硬化のボッティング剤に対し木質
   的に親液性である特ｆＦＷ＃求の範囲第０項ないし第０
   項のいずれかに記載の方法。 ■　前記の巻線製作材料として金属線＋ｌｌ　′ｆ：用
   い、少くともコ条の繊維束を互に平行ないしは周期的に
   交差する状態で金属線（りに巻きつける特許請求の範囲
   第０項に記載の方法。 ■　相互に隣接する繊維束ないし帯状クエプの外端間の
   間隔（α）を、これら繊維束ないしクエプの幅（ｂ）の
   ７〜１０倍とする特ｆｆｆＩ！求の範囲第０項又は第０
   項に記載の方法。 ［相］　前記の繊維束（３）ないし帯状クエプ（６）が
   ガラス繊維からなるものである特許請求の範囲第０項に
   記載の方法。 ■　前記の繊維束（３）ないし帯状クエプ（６）がテレ
   フタル酸エステル樹脂等の有機高分子材料で形成された
   ものである特許請求の範囲第０項に記載の方法。 ■　前記の繊維束（３）ないし帯状クエグ（６）に対し
   、被覆処理の前またはあいだに接着剤を含浸させる特＃
   ＪＸｔ求の範囲第０項に記載の方法。 ０　前記の繊維束（３）ないし帯状クエプ（６）を絶縁
   エナメルな一しワニス層に接着する特Ｆ！Ｆ＃ｉＩ求の
   範囲第０項に記載の方法。 ■　トランス、インダクタ、電磁コイル等のための電線
   ないし箔からなる巻線製作材料であって、導電性の材料
   およびその表面に必要に応じ付与される絶縁エナメルな
   いしワニス層を備えているものにおいて、 上記の巻線製作材料の表面の−ＩＩｓ分に対しその長さ
   方向に一様に分布し之被覆が施されていると共に、この
   被覆が連続状ないし不連続状の突出部を現出するべく未
   硬化のボッティング剤に侵されない材質をもって形成さ
   れていることを特徴とする巻線製作材料。 ［相］　顆粒状、棒片状ないし小塊状の粒体（８）が前
   記材料表面に均一に分布した状態で、該粒体からなる被
   覆が施され該表面に前記突出部を形成している特１ｆｆ
   −請求の範囲第０項に記載の°　巻線製作材料。 ［相］　前記の被覆が石英の硬い粒子（８）ないしは繊
   維の７０ツクを有している特ｆＦｔＩＩ求の範囲第［相
   ］項に記載の巻線製作材料。 ■　前記の巻線製作材料に少くとも７条の繊維束（３）
   ないし帯状クエプ（６）が緊密Ｋｆｉ旋状に巻きつけら
   れ前記突出部を形成している特許請求の範囲第０項に記
   載の巻線製作材料。 ［相］　前記の突出部が未硬化のボッティング剤に対し
   木質的に親液性である特＃！Ｆ請求の範囲第０項ないし
   第０項のいずれかに記載の巻線製作材料。 ［相］　前記の巻線製作材料の主要素材が金属線ｔｌｌ
   であり、少くとも一２条の繊維束が互に平行ないしｒ１
   目期的に交差する状態で金属線ｉｌｌに巻きつけられて
   −る特許ａ求の範囲第０項に記載の巻線製作材料。 ［株］　相互に隣接する繊維束ないし帯状クエプの外端
   間の間隔（匍が、これら繊維束ないしクエプの幅（ｂ）
   の７〜１０倍である特ＩｆＦ請求の範囲第０項又は第［
   有］項に記載の巻線製作材料。 ■　前記の繊維束（３）ないし帯状クエプ（６）がガラ
   ス繊維からなるものである特ｉｆＦ請求の範囲第０項に
   記載の巻線製作材料。 ＠　前記の繊維束（３）ないし帯状クエプ（６）がテレ
   フタル酸エステル樹脂等の有機高分子材料で形成された
   ものである特許請求の範囲第０項に記載の巻線製作材料
   。 ＠　前記の繊維束（３）ないし帯状クエプ（６）に対し
   、被覆処理の前またはあいだに接着剤が含浸させられて
   いる特許請求の範囲第０項に記載の巻線製作材料。 ■　前記の繊維束（３）ないし帯状クエプ（６）が絶縁
   エナメルないしワニス層に接着されている特許請求の範
   囲第０項に記載の巻線製作材料。 ［相］　断面形状が円形、扁平長方形ないし多角形であ
   る特許請求の範囲第０項から第０項のいずれかに記載の
   巻線製作材料。