JP2829112B2 - 注型コイルの製造方法 - 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、高電圧大電流で使用される電磁コイル、例
えば、磁気浮上鉄道の推進案内コイルに係り、特にコイ
ルの樹脂モールドに関する。

（従来の技術） エポキシ樹脂による注型は、機構的保持と同時にすぐ
れた電気絶縁性を付与でき、しかも機械的に同一品質の
ものが得られるため、碍子、ブッシング、小型変圧器、
中形電動機等に利用されてきた。

大形の機器に対してもこれらの長所は十分生かし得る
ことから種々の応用が検討されている。その一例として
磁気浮上鉄道の推進案内コイルがある。これは、約700m
m×11600mmの長方形枠の形をしており、概略の形状、構
造は第２図のようになっていて巻回されたコイル導体１
の周囲を注型樹脂２でおおっている。

また、推進案内コイル取付のための金属インサート５
も同時に樹脂中に埋込まれている。

この時、問題となるのは、注型樹脂２に収納されるコ
イル導体１の位置であり、コイル導体１が注型樹脂２の
中心に埋込まれるように注型金型にセットされなければ
ならない。

これまで、コイル導体１の位置は、第３図に示すよう
に絶縁スペーサ４を用いて金型３内にセットしている。

従来の絶縁スペーサ４の形状は、第４図、第５図に示
すように円柱や角柱形状のものが用いられ、コイル導体
１の近傍に適宜配置される。

（発明が解決しようとする課題） しかし、このような形状の絶縁スペーサ４を注型樹脂
２で埋込んだ場合、第６図に示すように注型樹脂２との
界面が剥離しやすい。第７図に第６図に示す従来の絶縁
スペーサ４の近傍のＡ（先端部）からＡ′（中央部）ま
での応力解析の結果を示す。図からわかるように絶縁ス
ペーサ４の先端部Ａにプラスの残留応力すなわち、剥離
力が作用しており、中央部Ａ′に近ずくにつれてマイナ
スの残留応力すなわち圧縮応力が作用している。

このため、これまでの絶縁スペーサ４の形状では、先
端部Ａには常に剥離力が作用しており、剥離しやすい状
態にある。

磁気浮上用鉄道の推進案内コイルのような大形の注型
品の場合は、発生する残留応力もかなり高いことが予想
され、剥離の発生は電気絶縁特性に重大な影響を与える
ことは、いうまでもない。

本発明は、前記のような問題点に鑑みてなされたもの
で絶縁スペーサ先端部に面取り加工を施し、樹脂注型を
行なった際、絶縁スペーサ全体に圧縮応力のみを加え、
注型樹脂との接着を改善することを目的とするものであ
る。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） 円柱の絶縁スペーサの先端部に面取り加工を施し、注
型樹脂中に埋込んだことを特徴とする。

（作用） 第１図は、本発明による絶縁スペーサ７を用い、樹脂
モールドした時のスペーサ周囲の断面図である。図のよ
うに注型樹脂２は本発明による絶縁スペーサを包み込む
ようにモールドされる。第１図に示す同スペーサの先端
部Ａから中央部Ａ′までの応力解析結果を第７図に示
す。図から、あきらかであるように、画切加工を施すこ
とにより、スペーサ先端部Ａから中央部Ａ′まで全体に
マイナスの残留応力すなわち、圧縮応力が加わっている
ことが分る。このため、本発明による絶縁スペーサ７と
注型樹脂この接着はより強固なものとなる。

（実施例） 以下、本発明の一実施例について説明する。

本発明による絶縁スペーサ７は注型樹脂２との熱膨張
係数と同じくするため、シリカ粉を高密度に充てんして
成るエポキシ樹脂系の注型樹脂２で製作した。また、本
発明による絶縁スペーサ７の表面には、注型樹脂２とよ
り強度に接着させるため、プライマー処理、例えば日本
チバガイギー社のアラルダイトAZ15/HZ15による被膜を
形成後、コイル導体１とともに金型にセットし、注型樹
脂２により樹脂注型を行う。樹脂注入後所定の条件で硬
化を行ない、第２図に示すような樹脂モールドした磁気
浮上鉄道の推進案内コイルを得る。

以上のようにして得られた磁気浮上鉄道の推進案内コ
イルを150℃の条件で８時間加熱後、室温に16時間放置
を１サイクルとする熱衝撃試験を３サイクル繰返し、絶
縁スペーサ４及び本発明による絶縁スペーサ７の剥離の
有無を探傷液を用いて調査した。また、剥離のなかった
ものについては、推進案内コイルの絶縁仕様の一つであ
るAC50KV/1分間の耐電圧試験を行った。試験は、注型コ
イル表面全周にアルミニウム溶射による接地層を形成
し、コイル導体１と注型コイル表面の間に50KVを印加し
た。その結果を第１表に示す。尚試験個数は、従来の絶
縁スペーサ４によるものが５個、本発明による絶縁スペ
ーサ７により製作した推進案内コイル５個とした。

第１表から分るように、従来の絶縁スペーサを用いた
推進案内コイルは、熱衝撃試験で５ヶすべてに剥離が確
認されたのに対し、本発明による絶縁スペーサを用いた
推進コイルは、熱衝撃試験とともにAC50KV/1分間の耐電
圧試験もクリアした。

絶縁スペーサは、一つのコイルに対して上、下、左、
右合せて計14ヶが使用されており、14ヶ中１ヶが剥離し
ても推進案内コイルとしては不良となるため、注型樹脂
２の接着に関しては高い信頼性が要求される。

なお、本発明による絶縁スペーサの形状は、金型組立
て作業の許す範囲で球状に近いものが望ましい。

［発明の効果］ このように、本発明によれば、絶縁スペーサの先端を
面取りすることにより、樹脂注型した際、絶縁スペーサ
全体に圧縮の残留応力が作用するため、剥離のない信頼
性にすぐれた磁気浮上鉄道の推進案内コイルを得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による絶縁スペーサの断面図、第２図は
磁気浮上鉄道の推進案内コイルの概略図、第３図は従来
の絶縁スペーサによるコイル導体支持の模式図、第４
図，第５図は従来の絶縁スペーサの斜視図、第６図は従
来の絶縁スペーサの断面図、第７図は従来の絶縁スペー
サ周囲と本発明の絶縁スペーサ周囲の残留応力の解析結
果を示す。 １……コイル導体、２……注型樹脂 ３……注型金型、４……絶縁スペーサ ５……金属インサート、６……剥離部 ７……絶縁スペーサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 前田 照彦 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 槙島 聡 東京都府中市東芝町１番地 株式会社東 芝府中工場内 (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) H01F 41/12

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】導体を複数個巻回して成るコイル導体を支
   える絶縁スペーサにおいてその先端部及びコイル導体支
   持部に面取り加工を施した絶縁スペーサを使用すること
   を特徴とする注型コイルの製造方法。