JP2645105B2 - モールドコイルの製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は巻線が配設された金属製の筒型内にモールド
樹脂を注入して巻線外周部に絶縁層を形成するモールド
コイルの製造方法に関する。

（従来の技術） 一般に変圧器巻線をモールド成形するには、第３図に
示すように金属製の内側筒体1aと外側筒体1bとを同心状
に配設すると共にこれら両筒体の底面を金属板２で閉塞
してなるモールド成形型３内に導体を所要回数巻回した
巻線４を内側筒体1aと外側筒体1bに対し適宜の間隙を存
するように図示しない支持部材により支持させて設け、
次いでモールド成形型３内にエポキシ樹脂５を注入し、
その後にこの樹脂を加熱硬化することにより巻線外周部
に絶縁層を形成するようにしている。

しかし、このような製造方法により得られた変圧器の
モールドコイルは、エポキシ樹脂を加熱硬化する際に生
じる収縮力や外気温度の変動，或いは変圧器運転時の温
度上昇によって絶縁層に圧縮力が作用するため、この圧
縮力が大きい時には絶縁層内にクラックを発生すること
がある。

そこで、従来では上記のような要因により絶縁層内に
クラックが発生しないようにするため、モールド成形型
内に注入されるエポキシ樹脂中に充填材を添加したり、
モールド成形型内にガラス繊維等の高強度繊維を巻線の
内外周部を覆うように配設してモールド成形する方法が
採用されていた。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、このような方法でモールド成形すると
巻線外周部に形成される絶縁層の機械的強度は増加する
が、絶縁層の肉厚寸法を必要以上に大きくしなければな
らないため、その分だけ大きなモールド成形型が必要と
なり、コストがかさむと共にモールドコイル全体の重
量，寸法が増大する等の欠点を有していた。

ところで、巻線外周部に形成される絶縁層の肉厚寸法
を小さくし、且つ機械的強度を増加させる方法として
は、第４図に示すように金属製の内，外側筒体に代えて
FRP化した内側絶縁筒体6aと外側絶縁筒体6bを同心状に
配設すると共にその底面部を金属板７で閉塞し、これら
両絶縁筒体6a,6b間に巻線４をその内周面が内側絶縁筒
体6a上に接するように配設してエポキシ樹脂５を注入
し、しかる後これを加熱硬化させて内，外側絶縁筒体6
a,6bと一体化したモールドコイルの製造方法が考えられ
ている。しかし、この方法においては特に樹脂の加熱硬
化時の収縮力によって、巻線４と外側絶縁筒体6bとの間
に形成される絶縁層が外側絶縁筒体6bから剥離したり、
クラックが発生し易くなる欠点がある。

本発明は巻線外周部に形成される絶縁層の肉厚寸法が
増大することなく、しかも機械的強度を充分確保するこ
とができる小形、且つ軽量で安価なモールドコイルの製
造方法を提供することを目的とする。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明は上記の目的を達成するたため、金属製の筒型
内に、この筒型と同心状に配置され、且つ高強度繊維を
基材として樹脂を含浸し、これを加熱硬化させて成形さ
れた内側絶縁筒およびこの内側絶縁筒上に巻回した巻線
を配設し、さらにこの巻線の外周面と前記金属製の筒型
の内周面との間隙に高強度繊維材料を前記巻線を覆うよ
うに配設した後、前記金属製の筒型内にモールド樹脂を
注入してこれを硬化させ、次いで前記内側絶縁筒を残し
て前記金属製の筒型のみを取除いて、前記内側絶縁筒を
内周側の型と前記巻線の絶縁層に共用させたものであ
る。

（作用） このような本発明によるモールドコイルの製造方法に
あっては、巻線の内周面に樹脂単体による絶縁層に比べ
て２〜３倍の高いせん断強度を有する高強度繊維を基材
として樹脂を含浸し、これを加熱硬化させて成形された
内側絶縁筒が配設されているので、樹脂の加熱硬化時の
収縮力や外気温度の変動、或いは変圧器運転時の温度上
昇による圧縮力に耐えると共に、絶縁筒自身の耐電圧強
度によりコイルの絶縁機能が保持される。

また、巻線の外周面と前記金属製の筒型の内周面との
間隙に巻線を覆うように配設された高強度繊維材料は樹
脂の補強材となるので、絶縁層の外側に発生する応力を
保持し得るものとなり、機械的強度を充分確保し得る。

（実施例） 以下本発明の一実施例を図面を参照して説明する。

第１図は本発明によるモールドコイルの製造方法を説
明するための構成例を示すものである。第１図に示すよ
うに金属製の筒型11の内側に、この筒型11と同心状に内
側絶縁筒12を配置し、これら金属製の筒型11および内側
絶縁筒12の底面部を金属板13により閉塞する。この場
合、内側絶縁筒12はガラス繊維等の高強度繊維を基材と
してエポキシ樹脂を含浸し、これを加熱硬化させて成形
したものが使用される。この内側絶縁筒12上には導体を
所要回数巻回してなる巻線14をその内周面が接するよう
に配設されている。この巻線14の外周面と金属製の筒型
11の内周面との間隙にガラス繊維等の高強度繊維材料15
を巻線14を覆うように配設する。そして、筒型11の内周
面および金属板13の内面に離型剤を塗布した後、筒型11
内にエポキシ等のモールド樹脂16を注入し、これを加熱
硬化させて巻線外周部に絶縁層を形成する。しかる後、
筒型11と底面部の金属板13を離型することにより、内側
絶縁筒12と一体化したモールドコイルが得られる。

したがって、このようなモールドコイルの製造方法に
あっては、ガラス繊維にエポキシ樹脂を含浸させた内側
絶縁筒12を使用することにより、従来に比べて２〜３倍
の強度が得られる。例えば内側絶縁筒12を樹脂付着量が
ガラス繊維重量に対し約60％で構成した場合には、内側
絶縁筒12のせん断力は15〜22kg/mm²となり、充填材を添
加したエポキシ樹脂による絶縁層のせん断力５〜7kg/mm
²よりも遥かに高くなる。この強度は樹脂注型時や変圧
器運転時に発生する絶縁層の圧縮力に対して充分耐え得
るものとなる。さらに、内側絶縁筒12の貫通破壊電圧特
性は20v/mm程度であるが、この絶縁筒12の厚さとして数
mmあれば、単独でコイルの絶縁機能を保持できる。

一方、巻線14の外周面と筒型11の内周面との間に巻線
を覆うようにガラス繊維等の高強度繊維材料15が配設さ
れているので、モールド樹脂を注入しこれを加熱硬化す
ることにより、高強度繊維材料15が補強材として埋設さ
れた絶縁層を形成でき、機械的強度の高いものとなる。

このように本実施例によれば、巻線14の外周部に形成
される絶縁層としてその内側には予めガラス繊維等の高
強度繊維材料を基材としてエポキシ樹脂を含浸させた内
側絶縁筒12を有し、また外側にはガラス繊維等の高強度
繊維材15を補強材として埋設されたモールドコイルを得
ることができる。従って、絶縁層の肉厚寸法を大きくす
ることなくその強度を補強することができるので、注型
時や変圧器運転時に絶縁層にクラックが発生することが
なくなり、コイル全体の小形化および軽量化を図ること
ができ、しかもコスト的にも安価なものとなし得る。

なお、上記実施例では巻線を縦形にしてモールドする
場合であるが、巻線を横型にしてモールドする場合には
第２図のような構成にして樹脂モールドすればよい。即
ち、全体を横形配置に構成し、軸方向両側に位置する筒
型11と内側絶縁筒12の開口部を金属板7a,17bで閉塞し、
また筒型11の適宜箇所を切欠いて樹脂の注入口18を形成
しておき、それ以外は前述と全く同様の方法により実施
できるものである。

［発明の効果］ 以上述べたように本発明によれば、巻線外周部に形成
される絶縁層の肉厚寸法が増大することなく、しかも機
械的強度を充分確保することができる小形、且つ軽量で
安価なモールドコイルの製造方法を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるモールドコイルの製造方法を説明
するための一実施例を示す巻線を配設したモード成形型
の半断面図、第２図は本発明の他の実施例を示す巻線を
配設したモード成形型の半断面図、第３図および第４図
は従来の異なるモールドコイルの製造方法を説明するた
めの巻線を配設したモード成形型の半断面図である。 11……金属性の筒型、12……内側絶縁筒、３……金属
板、14……巻線、15……高強度繊維材、16……エポキシ
樹脂。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】金属製の筒型内に、この筒型と同心状に配
   置され、且つ高強度繊維を基材として樹脂を含浸し、こ
   れを加熱硬化させて成形された内側絶縁筒およびこの内
   側絶縁筒上に巻回した巻線を配設し、さらにこの巻線の
   外周面と前記金属製の筒型の内周面との間隙に高強度繊
   維材料を前記巻線を覆うように配設した後、前記金属製
   の筒型内にモールド樹脂を注入してこれを硬化させ、次
   いで前記内側絶縁筒を残して前記金属製の筒型のみを取
   除いて、前記内側絶縁筒を内周側の型と前記巻線の絶縁
   層に共用させたことを特徴とするモールドコイルの製造
   方法。