JP2005341631A - 電磁コイルの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】応力による絶縁ボビンの割れや変形がなく、巻回された絶縁被覆電線を確実に保持して絶縁性能の劣化をなくすと共に、作業性よくコイルを加工することができる電磁コイルの製造方法を提供する。
【解決手段】仮ボビン３に巻回された絶縁被覆電線２をワニスによって硬化、成形した後、上記仮ボビンを除去する工程と、この工程によって得られた仮ボビンが除去されたコイル体２０を樹脂成形金型にセットして、注型樹脂により該コイル体と一体に絶縁ボビンを樹脂成形する工程とを備え、絶縁ボビンに応力が残留しないようにしたものである。
【選択図】図１

Description

この発明は、樹脂で形成されたボビンに、エナメル線などの絶縁被覆電線が多数回巻線された電磁コイルの製造方法に関するものである。

従来の例えば回転電機や静止誘導機器などに用いられる電磁コイルを製造する方法としては、エナメル線を絶縁ボビンに多数回巻き付けて製造する方法が用いられている。絶縁ボビンは、一般的に熱可塑性樹脂が用いられることが多く、金型で成形後巻線機にセットして、エナメル線を多数回巻き付けることによりコイルを形成する。その後、ワニス含浸等によりコイルを硬化させる方法がある（例えば特許文献１参照。）。

特開２０００−７８７８９号公報（第１頁、図１）

電磁コイルの絶縁ボビンは、巻回されたコイルを確実に保持し、電気的、機械的にその機能を果たすことが要求される。上記のような従来の電磁コイルの製造方法では、電線の径が大きい場合やコイルのターン数が多い場合は、巻線時の張力による応力により、絶縁ボビンが割れたり変形したりして、絶縁性能が劣化し、絶縁破壊を起こしたりするため、コイルが所定の機能を満足しないことがあるという問題があった。

この発明は上記従来技術の課題を解消するためになされたもので、応力による絶縁ボビンの割れや変形がなく、巻回された絶縁被覆電線を確実に保持して絶縁性能の劣化をなくすと共に、作業性よくコイルを加工することができる電磁コイルの製造方法を提供することを目的とするものである。

本発明にかかる電磁コイルの製造方法は、仮ボビンに巻回された絶縁被覆電線をワニスによって硬化、成形した後、上記仮ボビンを除去する工程と、この工程によって得られた仮ボビンが除去されたコイル体を樹脂成形金型にセットして、注型樹脂により該コイル体と一体に絶縁ボビンを樹脂成形する工程とを備えるようにしたものである。

この発明の方法によれば、絶縁被覆電線を仮ボビンに巻線・硬化後、仮ボビンを除去し、その後コイル体と一体に注型用樹脂で絶縁ボビンを成形するようにしたため、巻線時の応力がボビンに残る問題はなくなり、従って絶縁ボビンが割れ易くなったり変形したりすることがなく、確実にコイルを保持して絶縁性能の劣化をなくした信頼性の高い電磁コイルが得られる。また、鉄心を挿入する前の作業となるため、作業性よく電磁コイルを加工することができる。

実施の形態１．
以下、この発明の実施の形態１について、図を用いて説明する。
図１はこの発明の方法によって得られた電磁コイルの一形態を示す一部破断斜視図、図２は仮ボビンに絶縁被覆電線としてのエナメル線が巻回された状態を示す一部破断斜視図、図３は図２に示す仮ボビンを外した後のコイル体を示す斜視図、図４は作業手順を示す工程図である。図において、完成された電磁コイル１は、絶縁被覆電線としてのエナメル線２が樹脂成形された絶縁ボビン４に多数回巻回されてなっており、外観上は従来方法によるものと同様である。

仮ボビン３は、図２に示すように巻回されたエナメル線のワニス硬化後に取り外しやすい様に分割構造に形成されており、この例では２分割された巻心部材３１と、この巻心部材３１に対し、図示を省略しているビスなどの固定手段によって固定されたボビンの鍔部を形成する枠体部材３２からなっている。上記仮ボビン３の材料としては、必ずしも限定されるものではないが、機械的強度に優れた例えば金属によって構成することは望ましい。また、仮ボビン３には、エナメル線を硬化させる工程でワニスが付着しないように予め離型処置を施しておく。公知の離型剤などは特別な制限なく用いることができる。なお、２０はワニス硬化後に仮ボビン３が除去されたときのコイル体であり、ワニスによって一体化されているために巻回された巻線が解けたりする恐れはない。

次に、図を参照してこの発明の実施の形態１の方法について説明する。ステップＳ１において、仮ボビン３を図示省略している巻線機にセットする。次にステップＳ２において、エナメル線２を仮ボビン３にコイル巻する。次にステップＳ３において、巻回されたコイルを巻線機から取り外し、離型処理を行った後、ステップＳ４においてワニス等により含侵処理を行い、ワニスを硬化させる。

なお、エナメル線を硬化させる方法としては、ワニス含浸する方法の他、予めエナメル線にワニスが付着してある自己融着電線を使用するようにしても良い。エナメル線硬化後、ステップＳ５において仮ボビン３を取り外し、図３に示すコイル体２０を得る。その後、ステップＳ６において硬化したコイル体２０のみを図示を省略している樹脂成形用金型に保持し、ステップＳ７において注型樹脂として熱可塑性樹脂を流し込むことにより、絶縁ボビン４とコイル体２０が一体化されたコイルユニットを形成する。最後にステップＳ８において、樹脂成形用金型から完成されたコイルユニットである電磁コイル１を取り外す。

なお、上記用いる注型樹脂としては特に限定されるものではないが、各種の熱可塑性樹脂を好ましく用いることができる。電磁コイルの使用環境、電気的条件、仕様などに応じて公知の各種熱可塑性樹脂材料から適宜選択して用いることができる。好ましく用いることができるものとして例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルペンテン、液晶ポリエステル、ＡＢＳ樹脂、ポリアセタール、ポリフェニレンエーテル、ポリエーテルサルフォン、ポリフェニレンサルファィド、ポリアミドなどを挙げることができるが、もとよりこれらに限定されるものではない。

上記説明したように、この発明の実施の形態１による方法で得られた電磁コイルは、巻線時の仮ボビンが除去され、注型金型を用いて熱可塑性樹脂からなる新たな絶縁ボビン４と巻線・ワニス硬化後のコイル体２０を一体的に形成するようにしたことにより、絶縁ボビンに残留する応力が実質的にゼロであり、従って応力による割れや変形がなく、しかも巻回されたエナメル線が確実に絶縁ボビンに一体的に保持され、絶縁性能の劣化の恐れがない優れたものである。また、仮ボビン単体に巻線するので仮ボビンの周囲のスペースが広く取れることにより、作業性よくコイルを加工することができる。

実施の形態２．
熱可塑性樹脂で形成された仮ボビンを用い、実施の形態１と同様に巻線機でエナメル線を巻回した後、熱硬化性樹脂を用いてワニス含侵処理を行った後、そのまま仮ボビンを取り外すことなく図示を省略している上記実施の形態１と同様の樹脂成型用金型にセットした。なお、樹脂成型用金型と、エナメル線が巻回された仮ボビンとの間には注型樹脂が流入し得る若干の隙間が形成されていることが必要である。その後、仮ボビンと同一材料の熱可塑性樹脂を注入することで仮ボビンを溶融して、最初の仮ボビンと後から注型された熱可塑性樹脂とが一体化されたコイルユニットからなる電磁コイルを成形した。

上記のようにして得られた電磁コイルは、絶縁ボビンに残留する応力が実質的にゼロとなっており、従って応力による割れや変形の恐れがなく、しかも巻回されたエナメル線が確実に絶縁ボビンに一体的に保持された優れたものであった。また、該製造方法においては、工程上仮ボビンを取り外す必要がなく、また、仮ボビンに離型処理等を施す必要がなく、廃棄物も生じないなどの顕著な効果が得られる。

この発明の実施の形態１による製造方法によって得られた電磁コイルの一形態を示す一部破断斜視図である。 この発明の実施の形態１による製造方法における仮ボビンに絶縁被覆電線としてのエナメル線が巻回された状態を示す一部破断斜視図である。 図２に示す仮ボビンを外した後のコイル体を示す斜視図である。 この発明の実施の形態１による製造方法の作業手順を示す工程図である。

符号の説明

１ 電磁コイル、 ２ エナメル線（絶縁被覆電線）、 ３ 仮ボビン、 ３１ 巻心部材、 ３２ 枠体部材、 ４ 絶縁ボビン、 ２０ コイル体。

Claims (4)

1. 仮ボビンに巻回された絶縁被覆電線をワニスによって硬化、成形した後、上記仮ボビンを除去する工程と、この工程によって得られた仮ボビンが除去されたコイル体を樹脂成形金型にセットして、注型樹脂により該コイル体と一体に絶縁ボビンを樹脂成形する工程とを備えたことを特徴とする電磁コイルの製造方法。
2. 上記注型樹脂として、熱可塑性樹脂を用いるようにしたことを特徴とする請求項１に記載の電磁コイルの製造方法。
3. 上記仮ボビンは分割可能に構成されたものであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電磁コイルの製造方法。
4. 熱可塑性樹脂からなる仮ボビンに絶縁被覆電線を巻回する巻回工程と、この巻回工程によって得られた仮ボビン付のコイルを樹脂成形金型にセットして、上記熱可塑性樹脂と同一の熱可塑性樹脂を用いて一体に樹脂成形する工程とを備えたことを特徴とする電磁コイルの製造方法。
   

Images