JP5404133B2 - Insulated wire and coil manufacturing method using the same - Google Patents
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Description
本発明は、電気絶縁された電線及びそれを用いたコイル製造方法に関する。 The present invention relates to an electrically insulated wire and a coil manufacturing method using the same.
従来、電動機用コイル等の巻線に用いる導線として、表面に絶縁体層を備える絶縁電線が知られている。前記絶縁電線を巻き回すことにより形成されたコイルは、例えば、電動機に使用した場合、機械的振動、電磁的振動等により該絶縁電線同士が衝突して絶縁が破壊されてしまうという問題がある。 Conventionally, an insulated wire having an insulator layer on the surface is known as a conductive wire used for a winding of an electric motor coil or the like. For example, when the coil formed by winding the insulated wire is used in an electric motor, there is a problem that the insulated wires collide with each other due to mechanical vibration, electromagnetic vibration, or the like and the insulation is destroyed.
前記問題を解決するために、巻き回された前記絶縁電線の間に液状樹脂(ワニス)を含浸させ、該液状樹脂を加熱、硬化させたコイルが知られている(例えば特許文献1参照)。前記コイルによれば、前記絶縁電線同士の間隙に前記液状樹脂が硬化した樹脂が充填されると共に、該硬化した樹脂により該絶縁電線同士が固定化されるので、該絶縁電線同士の衝突により絶縁が破壊されることがない。 In order to solve the problem, a coil is known in which a liquid resin (varnish) is impregnated between the wound insulated wires, and the liquid resin is heated and cured (see, for example, Patent Document 1). According to the coil, the liquid resin is cured in the gap between the insulated wires, and the insulated wires are fixed by the cured resin, so that the insulated wires are insulated by collision between the insulated wires. Will not be destroyed.
前記コイルの固定化には、例えば、反応性樹脂を含む主剤と、該主剤を硬化させる硬化剤とを含む液状樹脂が用いられる。前記液状樹脂は、通常はタンク内に保管されており、必要に応じて取り出されて前記絶縁電線の間に含浸させられる。 For the fixing of the coil, for example, a liquid resin containing a main agent containing a reactive resin and a curing agent for curing the main agent is used. The liquid resin is usually stored in a tank, taken out as necessary, and impregnated between the insulated wires.
しかしながら、前記液状樹脂は、前記タンク内で保管されるときと、含浸に使用されるときとの温度差により、部分的に前記主剤と前記硬化剤とが反応して粘度が上昇し、該絶縁電線の固定化に用いることが難しくなることがあるという不都合がある。 However, the liquid resin partially increases in viscosity due to a reaction between the main agent and the curing agent due to a temperature difference between when stored in the tank and when used for impregnation. There is an inconvenience that it may be difficult to use for fixing the electric wire.
本発明は、容易に固定化することができる絶縁電線及びそれを用いたコイル製造方法を提供することを目的とする。 An object of this invention is to provide the insulated wire which can be fixed easily, and the coil manufacturing method using the same.
前記課題を解決するために、本発明の絶縁電線は、導線の表面に形成された絶縁体層と、該絶縁体層の表面に形成され反応性樹脂を含む主剤と反応して該主剤を硬化させる硬化剤層とを備え、前記硬化剤層は、前記絶縁体層の表面に島状に形成されていることを特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problems, the insulated wire of the present invention reacts with an insulating layer formed on the surface of a conducting wire and a main agent that is formed on the surface of the insulating layer and contains a reactive resin, thereby curing the main agent. A curing agent layer to be formed, and the curing agent layer is formed in an island shape on the surface of the insulator layer .
本発明の絶縁電線は、巻き回すことによりコイルを形成することができる。前記コイルは、前記絶縁電線同士の間隙に反応性樹脂を含む主剤を含浸させて加熱すると、前記絶縁体層の表面に形成された前記硬化剤層に含まれる硬化剤が溶融し、前記主剤と反応する。この結果、前記主剤と前記硬化剤との反応により硬化した樹脂が、前記絶縁電線同士の間隙に充填されると共に、該絶縁電線同士を固定することができる。 The insulated wire of the present invention can form a coil by winding. When the coil is heated by impregnating the main agent containing a reactive resin in the gap between the insulated wires, the hardener contained in the hardener layer formed on the surface of the insulator layer is melted, and the main agent and react. As a result, the resin cured by the reaction between the main agent and the curing agent is filled in the gap between the insulated wires, and the insulated wires can be fixed.
本発明の絶縁電線は前記硬化剤層を備えているので、前記主剤として硬化剤を含まないものを用いることができる。従って、前記主剤がタンクに貯蔵されている間に部分的反応により粘度上昇を起こすことがなく、本発明の絶縁電線は該主剤により容易に固定化することができる。 Since the insulated wire according to the present invention includes the curing agent layer, it is possible to use one that does not contain a curing agent as the main agent. Therefore, while the main agent is stored in the tank, the viscosity does not increase due to a partial reaction, and the insulated wire of the present invention can be easily fixed by the main agent.
本発明の絶縁電線において、前記硬化剤層は、前記絶縁体層の表面全体を被覆して設けられていてもよいが、このようにすると、該絶縁電線を巻き回してコイルを形成する際に、該硬化剤層が摩擦となって該絶縁電線同士の滑りが悪くなる傾向がある。そこで、本発明の絶縁電線において、前記硬化剤層は、前記絶縁体層の表面に島状に形成されている。これにより、本発明の絶縁電線は、該硬化剤層による摩擦を低減して、前記コイルを容易に形成することができる。 In the insulated wire of the present invention, the curing agent layer may be provided so as to cover the entire surface of the insulator layer, but in this case, when the insulated wire is wound to form a coil, The hardener layer tends to become friction and the sliding between the insulated wires tends to be poor. Therefore, in the insulated wire of the present invention, the curing agent layer is formed in an island shape on the surface of the insulator layer . Thereby , the insulated wire of this invention can reduce the friction by this hardening | curing agent layer, and can form the said coil easily.
また、本発明の絶縁電線において、前記硬化剤層は、表面に潤滑素材層を備えることがさらに好ましい。本発明の絶縁電線は、前記潤滑素材層を備えることにより、さらに硬化剤層による摩擦を低減することができ、前記コイルをさらに容易に形成することができる。 Moreover, the insulated wire of this invention WHEREIN: It is further more preferable that the said hardening | curing agent layer equips the surface with a lubrication raw material layer. By providing the lubricating material layer, the insulated wire of the present invention can further reduce friction due to the hardener layer, and the coil can be formed more easily.
本発明の絶縁電線は、該絶縁電線を巻き回すことによりコイルを形成する工程と、前記硬化剤層を形成する硬化剤と反応して硬化する反応性樹脂を含む主剤を該コイルに含浸させ、該硬化剤層と該主剤とを反応させ硬化させる工程とからなるコイル製造方法に用いることができる。
Insulated wire of the present invention includes the steps of forming a co-yl by turning up the insulating electric wire, the main agent containing a reactive resin which is cured by reaction with curing agents to form the curing agent layer is impregnated in said coil , And can be used in a coil manufacturing method comprising a step of reacting and curing the curing agent layer and the main agent.
本発明のコイル製造方法では、まず、本発明の絶縁電線を巻き回すことにより前記コイルを形成する。 In the coil manufacturing method of the present invention, first, the coil is formed by winding the insulated wire of the present invention.
次に、前記硬化剤層を形成する硬化剤と反応して硬化する反応性樹脂を含む主剤を該コイルに含浸させる。前記主剤は、反応性樹脂のみからなる液状樹脂であり硬化剤を含まないので、タンク内に貯蔵されている間に部分的反応により粘度上昇を起こすことがない。したがって、前記主剤は、前記コイルに含浸させた場合に、該絶縁電線同士の間に容易に浸透し、前記硬化剤層と反応して硬化する。この結果、硬化した樹脂によりコイルが固定される。 Next, the coil is impregnated with a main agent containing a reactive resin that is cured by reacting with the curing agent that forms the curing agent layer. The main agent is a liquid resin composed only of a reactive resin and does not contain a curing agent. Therefore, the viscosity does not increase due to a partial reaction while being stored in the tank. Therefore, when the main agent is impregnated in the coil, it easily penetrates between the insulated wires and reacts with the curing agent layer to be cured. As a result, the coil is fixed by the cured resin.
このとき、前記主剤が含浸されたコイルを加熱するようにしてもよい。このようにすると、前記硬化剤層に含まれる硬化剤と前記主剤との反応を促進することができる。 At this time, the coil impregnated with the main agent may be heated. If it does in this way, reaction of the hardening | curing agent contained in the said hardening | curing agent layer and the said main ingredient can be accelerated | stimulated.
次に、添付の図面を参照しながら本発明の実施の形態についてさらに詳しく説明する。 Next, embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.
本実施形態の絶縁電線1は、図1(a)に示すように、導線2の表面に形成された絶縁体層3と、絶縁体層3の表面に形成された硬化剤層4とを備える。硬化剤層4は、反応性樹脂を含む主剤と反応して該主剤を硬化させる硬化剤からなる。
As shown in FIG. 1A, the insulated
導線2としては、例えば、銅、アルミ、銀、金等からなるものを挙げることができる。 Examples of the conductive wire 2 include those made of copper, aluminum, silver, gold, and the like.
絶縁体層3を形成する絶縁体としては、例えば、アミドイミド等の樹脂を挙げることができる。
Examples of the insulator forming the
硬化剤層4を形成する硬化剤としては、例えば、脂肪族アミン、芳香族アミン、変性アミン、ポリアミド樹脂、三級及び二級アミン、イミダゾール類、液状ポリメルカブタン酸無水物、三フッ化ホウ素−アミン錯体、ジシアンジアミド、有機酸ヒドラジド、ジフェニルヨードニウムヘキサフロロホスフェート、トリフェニルスルホニウムヘキサフロロホスフェート等を挙げることができる。
Examples of the curing agent that forms the
前記硬化剤と反応する主剤に含まれる反応性樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂等を挙げることができる。 Examples of the reactive resin contained in the main agent that reacts with the curing agent include an epoxy resin and an unsaturated polyester resin.
絶縁電線1は、まず、導線2の表面に前記絶縁体を塗布して絶縁体層3を形成し、さらに、絶縁体層3の表面に前記硬化剤を塗布して硬化剤層4を形成することにより得ることができる。
In the insulated
次に、図1(a)に示す絶縁電線1を用いるコイル製造方法を、図2乃至図6を参照して説明する。
Next, the coil manufacturing method using the insulated
まず、図2に示すように、巻枠5に対し、マグネットワイヤボビン6から供給される絶縁電線1を巻き回すことにより、コイル7を形成する。コイル7は、図3に示すように、絶縁電線1を整列させるように巻き回されている。
First, as shown in FIG. 2, the
次に、図4に示すように、コイル7に主剤8を含浸させる。主剤8は、硬化剤層4を形成する硬化剤と反応して硬化する反応性樹脂を含むものであり、図示しないタンクから供給される。主剤8は、絶縁電線1が硬化剤層4を備えているので、硬化剤を含む必要がない。したがって、主剤8は、前記タンク内に貯蔵されている間に前記硬化剤との部分的反応を起こさないので粘度上昇のおそれがなく、コイル7に含浸させたときに、絶縁電線1同士の間隙に容易に浸透する。
Next, as shown in FIG. 4, the main agent 8 is impregnated in the
次に、主剤8を含浸させたコイル7を80〜150℃の範囲の温度で10〜90時間熱処理することにより、図5に示すように、硬化剤層4に含まれる硬化剤が主剤8と反応し、未硬化樹脂8aを形成する。未硬化樹脂8aは、図6に示すように、前記反応により硬化樹脂9を形成し、硬化樹脂9が、絶縁電線1同士の間隙に充填されると共に、絶縁電線1同士を固定する。
Next, the
本実施形態の図1(a)に示す絶縁電線1では、硬化剤層4は絶縁体層3の表面全体を被覆して設けられているが、硬化剤層4は、図1(b)に示すように、絶縁体層3の表面に島状に形成されているものであってもよい。図1(b)に示す絶縁電線1は、まず、導線2の表面に前記絶縁体を塗布して絶縁体層3を形成し、さらに、絶縁体層3の表面に粒子状の硬化剤を塗布して、島状の硬化剤層4を形成することにより得ることができる。
In the insulated
かかる構成を備える絶縁電線1は、巻枠5に巻き回すときに硬化剤層4による摩擦を低減して、コイル7を容易に形成することができる。
The
また、絶縁電線1は、図1(c)に示すように、硬化剤層4の表面に潤滑素材層10を備えるものであってもよい。潤滑素材層10を形成する潤滑素材としては、例えば、潤滑油、パラフィン類、ワックス等の潤滑成分、または、ナイロン、ポリエチレン等の樹脂を挙げることができる。図1(c)に示す絶縁電線1は、図1(a)に示す絶縁電線1または図1(b)に示す絶縁電線1の表面に、前記潤滑素材を塗布して潤滑素材層10を形成することにより得ることができる。
Moreover, the
この構成によれば、絶縁電線1は、その表面に潤滑素材層10を備えることにより、巻枠5に巻き回すときに硬化剤層4による摩擦を低減することができ、コイル7を容易に形成することができる。
According to this configuration, the
次に、本発明の実施例、比較例、参考例を示す。 Next, examples, comparative examples, and reference examples of the present invention are shown.
本実施例では、銅からなる導線2の表面にアミドイミド樹脂からなる絶縁体層3を備える直径0.5mmの市販の電線の表面に硬化剤層4を形成することにより、絶縁電線1を得た。硬化剤層4は、常温で固体の変性アミン系硬化剤粉末を有機溶媒と共に前記絶縁体層3上に塗布し、1μm以上の厚さを備えるように形成した。
In this example, an
次に、本実施例では、コイルに代えて、全長100mmの絶縁電線1を300本まとめ両端部を仮止めすることにより、絶縁電線1の束線を作成した。次に、前記束線に、反応性樹脂として、熱硬化性樹脂である液体状のエポキシ樹脂を含む主剤8を含浸した。
Next, in this example, instead of the coil, 300
次に、前記束線を、150℃の温度で1時間熱処理した。前記熱処理により、硬化剤層4から溶解した変性アミン系硬化剤が、エポキシ樹脂8と反応し、硬化したエポキシ樹脂9が、絶縁電線1同士の間隙に充填されると共に、絶縁電線1同士を固定した。この結果、全長100mm、外径15mmの円筒状の束線が得られた。
Next, the bundle wire was heat-treated at a temperature of 150 ° C. for 1 hour. By the heat treatment, the modified amine-based curing agent dissolved from the curing
次に、図7に示すように、距離dを存して配置された1対の支持体11,12上に、本実施例で得られた長さLの束線13を載置し、束線13の中央に荷重Fを加えたときの3点曲げ荷重を測定し、該3点曲げ荷重を指標として絶縁電線固定化力を評価した。本実施例では、支持体11,12の距離dは50mmであり、束線13の長さLは100mmとした。この結果、本実施例で得られた束線13の3点曲げ荷重は、1010Nであった。結果を表1に示す。
〔比較例〕
本比較例では、前記実施例で用いたものと同一の市販の電線を絶縁電線とし、全長100mmの該絶縁電線を300本まとめ、両端部を仮止めすることにより該絶縁電線の束線を作成した。前記絶縁電線は、硬化剤層4を全く備えていない。
Next, as shown in FIG. 7, the bundled
[Comparative example]
In this comparative example, the same commercially available wire as that used in the above example was used as an insulated wire, and 300 insulated wires having a total length of 100 mm were assembled, and the bundled wires of the insulated wires were created by temporarily fixing both ends. did. The insulated wire does not include the
次に、本比較例では、前記束線に主剤8を全く含浸しなかった以外は、前記実施例と全く同一にして、該束線の3点曲げ荷重を測定した。この結果、本比較例で得られた束線の3点曲げ荷重は、147Nであった。結果を表1に示す。
〔参考例〕
本参考例では、前記実施例で用いたものと同一の市販の電線を絶縁電線とし、全長100mmの該絶縁電線を300本まとめ、両端を仮止めすることにより該絶縁電線束線を作成した。前記絶縁電線は、硬化剤層4を全く備えていない。
Next, in this comparative example, the three-point bending load of the bundle wire was measured in exactly the same manner as in the above example except that the main wire 8 was not impregnated in the bundle wire. As a result, the three-point bending load of the bundled wire obtained in this comparative example was 147N. The results are shown in Table 1.
[Reference example]
In this reference example, the same commercially available electric wire as that used in the above example was used as an insulated wire, 300 insulated wires having a total length of 100 mm were collected, and the insulated wire bundle was prepared by temporarily fixing both ends. The insulated wire does not include the
次に、本参考例では、前記束線に、変性アミン系硬化剤を含む主剤8を含浸し、150℃の温度で1時間熱処理することにより、硬化したエポキシ樹脂9により前記絶縁電線を固定した以外は、前記実施例と全く同一にして、該束線の3点曲げ荷重を測定した。この結果、本参考例で得られた束線の3点曲げ荷重は、1040Paであった。結果を表1に示す。 Next, in this reference example, the insulated wire was fixed by the cured epoxy resin 9 by impregnating the bundle wire with the main agent 8 containing a modified amine-based curing agent and heat-treating it at a temperature of 150 ° C. for 1 hour. Except for the above, the three-point bending load of the bundle was measured in exactly the same manner as in the above example. As a result, the three-point bending load of the bundled wire obtained in this reference example was 1040 Pa. The results are shown in Table 1.
また、前記実施例の束線13によれば、硬化剤を含む主剤8により絶縁電線が固定されている前記参考例の束線と同等の絶縁電線固定化力を備えていることが明らかである。
Moreover, according to the bundled
1…絶縁電線、 2…導線、 3…絶縁体層、 4…硬化剤層、 7…コイル、 8…主剤、 10…潤滑素材層。
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記硬化剤層は、前記絶縁体層の表面に島状に形成されていることを特徴とする絶縁電線。 An insulator layer formed on the surface of the conductive wire, and a curing agent layer formed on the surface of the insulator layer and reacting with the main agent containing a reactive resin to cure the main agent ,
The insulated wire, wherein the curing agent layer is formed in an island shape on the surface of the insulator layer .
該硬化剤層を形成する硬化剤と反応して硬化する反応性樹脂を含む主剤を該コイルに含浸させ、該硬化剤層と該主剤とを反応させ硬化させる工程とからなり、
前記硬化剤層は、前記絶縁体層の表面に島状に形成されていることを特徴とするコイル製造方法。 A coil by winding an insulated wire comprising an insulator layer formed on the surface of a conductive wire and a curing agent layer formed on the surface of the insulator layer and reacting with a main agent containing a reactive resin to cure the main agent Forming a step;
A step of impregnating the coil with a main agent containing a reactive resin that is cured by reacting with a curing agent that forms the curing agent layer, and reacting and curing the curing agent layer and the main agent.
The coil manufacturing method, wherein the curing agent layer is formed in an island shape on a surface of the insulator layer .
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