JP6688107B2 - Coil and method of manufacturing coil - Google Patents

Coil and method of manufacturing coil Download PDF

Info

Publication number
JP6688107B2
JP6688107B2 JP2016039983A JP2016039983A JP6688107B2 JP 6688107 B2 JP6688107 B2 JP 6688107B2 JP 2016039983 A JP2016039983 A JP 2016039983A JP 2016039983 A JP2016039983 A JP 2016039983A JP 6688107 B2 JP6688107 B2 JP 6688107B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
resin
coil
litz wire
winding
winding conductor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2016039983A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2017157703A (en
Inventor
塩田 広
広 塩田
霜村 英二
英二 霜村
圭史 伊藤
圭史 伊藤
後藤 博
博 後藤
前田 照彦
照彦 前田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Industrial Products and Systems Corp
Original Assignee
Toshiba Industrial Products and Systems Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Industrial Products and Systems Corp filed Critical Toshiba Industrial Products and Systems Corp
Priority to JP2016039983A priority Critical patent/JP6688107B2/en
Priority to CN201680081774.9A priority patent/CN108701522B/en
Priority to PCT/JP2016/071880 priority patent/WO2017149796A1/en
Publication of JP2017157703A publication Critical patent/JP2017157703A/en
Priority to US16/119,868 priority patent/US11232892B2/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6688107B2 publication Critical patent/JP6688107B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Insulating Of Coils (AREA)
  • Coils Of Transformers For General Uses (AREA)

Description

本発明の実施形態は、コイル及びコイルの製造方法に関する。   Embodiments of the present invention relate to a coil and a method for manufacturing the coil.

コイルに用いられるリッツ線は、複数本のエナメル線素線(細線)を撚合わせて成る多導体のマグネットワイヤ(巻線用導体)である。リッツ線は高周波電気機器のコイル用マグネットワイヤとして多用されるようになってきている。通電される電流の周波数が高くなると表皮効果によって交流抵抗が増加してロスが大きくなる。高周波電気機器のコイルにリッツ線が用いられるのは、絶縁皮膜を有するエナメル線を用いて導体を多数本に分割することによって表皮電流を細分化し、これによって交流抵抗の増加を低減するためである。一般的に断面が円形の丸リッツ線が用いられているが、電気機器コイルを巻線したときのコイル占積率を上げるために、断面が平角形状の平角リッツ線も用いられている。   The Litz wire used for the coil is a multi-conductor magnet wire (conductor for winding) formed by twisting a plurality of enameled wires (thin wires). Litz wire has come to be widely used as a magnet wire for a coil of a high frequency electric device. When the frequency of the applied current becomes high, the AC effect increases due to the skin effect and the loss becomes large. The reason why litz wire is used for the coil of high-frequency electric equipment is to subdivide the skin current by dividing the conductor into a large number using an enameled wire having an insulating film, and thereby reducing the increase in AC resistance. . In general, a round litz wire with a circular cross section is used, but a rectangular litz wire with a rectangular cross section is also used in order to increase the coil space factor when winding an electric device coil.

特開2000−90747号公報JP-A-2000-90747

本発明の実施形態は、絶縁性に優れたコイル及びコイルの製造方法を提供することを目的とする。   An embodiment of the present invention aims to provide a coil having excellent insulation and a method for manufacturing the coil.

実施形態に係るコイルは、導電性の細線を束ねたものがレジンでモールドされた巻線用導体であって、前記巻線用導体の周囲に、液体レジンを透過しない性質を備えるテープが間隔を設けつつ巻回され、前記テープの周囲であって、前記巻線用導体の周囲は前記レジンにより硬化された不織布により覆われており、前記細線の間には前記レジンが隙間なく充填されている前記巻線用導体からなる。 The coil according to the embodiment is a winding conductor in which conductive thin wires are bundled and is molded with a resin, and a tape having a property of not permeating a liquid resin is provided around the winding conductor. The tape is wound while being provided, and the periphery of the tape and the periphery of the winding conductor are covered with a non-woven fabric cured by the resin, and the resin is filled between the thin wires without a gap. The winding conductor is used.

実施形態に係るコイルの概略構成例を示す図The figure which shows the schematic structural example of the coil which concerns on embodiment. コイルの断面構造を示す図Diagram showing the cross-sectional structure of the coil コイルの製造過程の途中工程の状態を示す図The figure which shows the state of the intermediate process of the manufacturing process of a coil コイルの製造過程の途中工程の状態を示す図The figure which shows the state of the intermediate process of the manufacturing process of a coil コイルの製造過程の途中工程の状態を示す図The figure which shows the state of the intermediate process of the manufacturing process of a coil コイルの製造過程の途中工程の状態を示す図The figure which shows the state of the intermediate process of the manufacturing process of a coil コイルの製造過程の途中工程の状態を示す図The figure which shows the state of the intermediate process of the manufacturing process of a coil コイルの製造過程の途中工程の状態を示す断面図Sectional drawing which shows the state of the intermediate process of the manufacturing process of a coil コイルの製造過程の途中工程の状態を示す図The figure which shows the state of the intermediate process of the manufacturing process of a coil

以下、一実施形態について図面に基づいて説明する。実施形態の説明において実質的に同一の構成部位には同一の符号を付し、説明を省略する。
図1は、実施形態の一例として示すコイル10の概略構成例を示す斜視図である。図2は、図1のコイル10の部分Aにおける構成を示す断面図である。コイル10は、例えば銅からなる細線すなわち素線を撚り合わせて束ねられた巻線用導体たるリッツ線12により構成されている。コイル10は、リッツ線12が、中心に空洞を有して同心円状に例えば楕円を呈し、渦巻き状に密着して巻回するようにして構成され、全体がレジンにより固められている。図1における部分Aはリッツ線12の基本単位に相当する部分であり、図2はコイル10を構成するリッツ線12の基本構成を示している。コイル10に用いられるリッツ線12は、互いに絶縁された複数の導電性の素線14(細線)、例えば絶縁被膜を備える複数のエナメル線を撚り合わせて束ねてなる多導体のマグネットワイヤ(巻線用導体)である。
An embodiment will be described below with reference to the drawings. In the description of the embodiments, substantially the same components are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.
FIG. 1 is a perspective view showing a schematic configuration example of a coil 10 shown as an example of the embodiment. FIG. 2 is a cross-sectional view showing the structure of the coil 10 shown in FIG. The coil 10 is composed of a litz wire 12 which is a winding conductor formed by twisting and bundling thin wires made of copper, for example, element wires. The coil 10 is configured such that the litz wire 12 has a hollow at the center and has a concentric shape, for example, an ellipse, and is closely wound in a spiral shape, and is wholly solidified with a resin. A portion A in FIG. 1 corresponds to a basic unit of the litz wire 12, and FIG. 2 shows a basic configuration of the litz wire 12 that constitutes the coil 10. The litz wire 12 used in the coil 10 is a multi-conductor magnet wire (winding) formed by twisting and bundling a plurality of electrically conductive wires 14 (thin wires) insulated from each other, for example, a plurality of enamel wires having an insulating coating. Conductor).

図2に示すように、リッツ線12は、複数の素線14を撚り合わせてなる第1単位リッツ線16を備えている。更に複数の第1単位リッツ線16が撚り合わされることにより、第2単位リッツ線18が構成されている。リッツ線12は、第2単位リッツ線18の周囲を、固縛帯22及び包囲帯24により覆われてなるものである。   As shown in FIG. 2, the litz wire 12 includes a first unit litz wire 16 formed by twisting a plurality of element wires 14. Furthermore, a plurality of first unit litz wires 16 are twisted together to form a second unit litz wire 18. The litz wire 12 is formed by covering the periphery of the second unit litz wire 18 with a binding band 22 and a surrounding band 24.

固縛帯22としては、例えば、強靭なアラミド繊維テープが用いられる。固縛帯22は紙テープ形状を備えており、第2単位リッツ線18の周囲を巻回することにより、第2単位リッツ線18を構成する第1単位リッツ線16若しくは素線14が解けてしまわないように固縛するために用いられる。固縛帯22は後述する図4(a)に示すように、巻回する固縛帯22の間に間隙Gが形成されるように、第2単位リッツ線18の周囲を巻回している。   As the binding band 22, for example, a tough aramid fiber tape is used. The lashing band 22 has a paper tape shape, and by winding around the second unit litz wire 18, the first unit litz wire 16 or the strand 14 forming the second unit litz wire 18 is unwound. Used to tie up so that there is no. The fastening band 22 is wound around the second unit litz wire 18 so that the gap G is formed between the fastening bands 22 to be wound, as shown in FIG.

包囲帯24は、固縛帯22により固縛された第2単位リッツ線18の周囲を巻回して覆っている。包囲帯24は、後述する不織布テープ32に後述するレジン液38を含浸させて硬化させたものである。この場合、不織布テープ32は、後述するコイル10の製造工程において、後述するレジン液38を浸透、透過させることが可能で、第2単位リッツ線18の周囲を巻回可能な素材の一例として挙げたものである。このような特性を有していれば包囲帯24を構成する素材は不織布テープ32に限定されなくてもよい。   The surrounding band 24 winds around the second unit litz wire 18 secured by the securing band 22 and covers it. The wrapping band 24 is formed by impregnating a nonwoven fabric tape 32, which will be described later, with a resin liquid 38, which will be described later, and curing the resin solution 38. In this case, the non-woven fabric tape 32 can be mentioned as an example of a material that can penetrate and permeate the resin liquid 38 described later in the manufacturing process of the coil 10 described later and can be wound around the second unit litz wire 18. It is a thing. The material forming the wrapping band 24 is not limited to the non-woven tape 32 as long as it has such characteristics.

第2単位リッツ線18において、複数の素線14の間、若しくは複数の第1単位リッツ線16の間には絶縁性の硬化レジン20(レジン)が隙間なく存在している。また、素線14と固縛帯22及び包囲帯24の間、更には、第1単位リッツ線16と固縛帯22及び包囲帯24の間も、隙間なく硬化レジン20が存在している。すなわち、第2単位リッツ線18は、複数の素線14、若しくは複数の第1単位リッツ線16を後述するレジン液38で硬化し一体的に固めたものであって、硬化レジン20により立体的に一体化されて固定されたものである。また、リッツ線12は、素線14、第1単位リッツ線16、第2単位リッツ線18、固縛帯22、及び包囲帯24が硬化レジン20により隙間なく固められている。すなわち、コイル10及びこれを構成するリッツ線12は、素線14の間及びその周囲が硬化レジン20で隙間なく充填されてモールドされた構成を備える。   In the second unit litz wire 18, an insulating cured resin 20 (resin) exists between the plurality of element wires 14 or between the plurality of first unit litz wires 16 without any gap. Further, the cured resin 20 is present between the wire 14 and the lashing band 22 and the surrounding band 24, and also between the first unit litz wire 16 and the lashing band 22 and the surrounding band 24 without any gap. That is, the second unit litz wire 18 is a plurality of element wires 14 or a plurality of first unit litz wires 16 that are cured by a resin solution 38 described later and integrally hardened, and are solidified by the cured resin 20. It is integrated and fixed to. Further, in the litz wire 12, the strand 14, the first unit litz wire 16, the second unit litz wire 18, the fastening band 22, and the surrounding band 24 are hardened by the hardening resin 20 without a gap. That is, the coil 10 and the litz wire 12 constituting the coil 10 have a structure in which the spaces between and around the wires 14 are filled with the cured resin 20 without any gaps and molded.

硬化レジン20すなわち後述するレジン液38としては、熱伝導率すなわち放熱性の高いレジンを採用してもよい。熱伝導率の高いレジンとしては、例えばエポキシ樹脂に、高熱伝導性を発現させる添加剤としてアルミナや窒化ホウ素などのマイクロサイズの高熱伝導性フィラーを添加したものが用いられる。熱伝導率の高いレジンを採用した場合は、コイル10及びこれを構成するリッツ線12は、複数の素線14の間、複数の第1単位リッツ線16の間、素線14と固縛帯22及び包囲帯24の間、更には、第1単位リッツ線16と固縛帯22及び包囲帯24の間に隙間なく熱伝導率すなわち放熱性が高い硬化レジン20が充填された構成となっている。従って、形成されるコイル10及びこれを構成するリッツ線12は、その内部が熱伝導率すなわち放熱性が高い硬化レジン20によって隙間なく満たされており、その外周も放熱性が高い硬化レジン20により硬化された包囲帯24により覆われているため、コイル10全体が熱伝導率すなわち放熱性が高いものとなる。   As the curing resin 20, that is, the resin liquid 38 described later, a resin having high thermal conductivity, that is, heat dissipation may be adopted. As the resin having a high thermal conductivity, for example, an epoxy resin to which a micro-sized highly thermal conductive filler such as alumina or boron nitride is added as an additive exhibiting high thermal conductivity is used. When a resin having a high thermal conductivity is adopted, the coil 10 and the litz wire 12 constituting the coil 10 are connected between the wires 14 and between the first unit litz wires 16 and between the wires 14 and the fastening band. 22 and the surrounding band 24, and further, between the first unit litz wire 16 and the fastening band 22 and the surrounding band 24, a cured resin 20 having a high thermal conductivity, that is, a high heat dissipation property is filled without any gap. There is. Therefore, the coil 10 to be formed and the litz wire 12 constituting the coil 10 are filled with the hardened resin 20 having high thermal conductivity, that is, high heat dissipation, without any gaps, and the outer periphery thereof is also made of the hardened resin 20 having high heat dissipation. Since the coil 10 is covered with the hardened wrapping band 24, the entire coil 10 has high thermal conductivity, that is, heat dissipation.

次に、コイル10の製造方法について説明する。図3から図9はコイル10の製造方法を説明するための図であり、製造工程の各途中工程における状態を示す図である。図3はコイル10を構成するリッツ線12の製造過程の途中工程の状態を示す図であり、図3(a)は斜視図、図3(b)は断面図を示す。43はコイル10を構成するリッツ線12の製造過程の途中工程の状態を示す図であり、図4(a)は斜視図、図4(b)は断面図を示す。図5はコイル10を構成するリッツ線12の製造過程の途中工程の状態を示す図であり、図5(a)は斜視図、図5(b)及び図5(c)は断面図を示す。   Next, a method for manufacturing the coil 10 will be described. 3 to 9 are views for explaining the manufacturing method of the coil 10, and are views showing states in respective intermediate steps of the manufacturing process. 3A and 3B are views showing a state of an intermediate step in the manufacturing process of the litz wire 12 which constitutes the coil 10. FIG. 3A is a perspective view and FIG. 3B is a sectional view. 43 is a view showing a state of an intermediate step in the manufacturing process of the litz wire 12 constituting the coil 10, FIG. 4 (a) is a perspective view, and FIG. 4 (b) is a sectional view. FIG. 5 is a diagram showing a state in the middle of the manufacturing process of the litz wire 12 constituting the coil 10. FIG. 5 (a) is a perspective view, and FIGS. 5 (b) and 5 (c) are sectional views. .

まず、図3(a)及び(b)に示すように、撚り合わせリッツ線30a(リッツ線)を準備する。撚り合わせリッツ線30aは、素線14を撚り合わせて第1単位リッツ線16を作成し、次いで、第1単位リッツ線16を撚り合わせて作成されたものである。撚り合わせリッツ線30aを硬化レジン20で固めたものが第2単位リッツ線18に相当する。   First, as shown in FIGS. 3A and 3B, a twisted litz wire 30a (litz wire) is prepared. The twisted litz wire 30a is created by twisting the element wires 14 to create a first unit litz wire 16 and then twisting the first unit litz wire 16 together. The twisted litz wire 30a is hardened with the curing resin 20 and corresponds to the second unit litz wire 18.

次に、図4(a)及び(b)に示すように、撚り合わせリッツ線30aの周囲を固縛帯22により巻回することにより固縛し、固縛リッツ線30b(リッツ線)を形成する。固縛帯22は撚り合わせリッツ線30aの周囲を、間隙すなわち隙間を形成するようにして巻回される。この状態では、巻回される固縛帯22の間の間隙から撚り合わせリッツ線30aが露出している。ここで、固縛帯22は例えばアラミド紙テープであるため、後述するレジン液を透過させることができない。   Next, as shown in FIGS. 4 (a) and 4 (b), the twisted litz wire 30a is wrapped around a binding band 22 to bind the litz wire 30a to form a binding litz wire 30b (litz wire). To do. The binding band 22 is wound around the twisted litz wire 30a so as to form a gap. In this state, the twisted litz wire 30a is exposed from the gap between the wound fastening bands 22. Here, since the binding band 22 is, for example, an aramid paper tape, it cannot pass through a resin solution described later.

次に、図5(a)及び(b)に示すように、固縛リッツ線30bの周囲を不織布テープ32により巻回することにより包帯リッツ線30c(リッツ線)を形成する。この場合、不織布テープ32は、巻解された不織布テープ32の間に間隙が発生しないように固縛リッツ線30bの周囲を巻回されている。不織布テープ32は後述するレジン液38を浸透、透過させることができる。   Next, as shown in FIGS. 5A and 5B, the bandage litz wire 30c (litz wire) is formed by winding the binding litz wire 30b around the non-woven tape 32. In this case, the nonwoven fabric tape 32 is wound around the securing litz wire 30b so that no gap is generated between the unwound nonwoven fabric tapes 32. The non-woven tape 32 can penetrate and permeate the resin liquid 38 described later.

ここで、不織布テープ32には、後述するレジン液38の硬化促進剤が含まれている。硬化促進剤としては、例えば、アミン類、イミダゾール類、ホスフィン、DBU(1,8-ジアザビシクロ(5.4.0)ウンデセン-7)及びその有機酸塩、若しくはアンモニウムあるいはホスホニウム化合物などが用いられる。   Here, the nonwoven fabric tape 32 contains a curing accelerator for the resin liquid 38 described later. Examples of the curing accelerator include amines, imidazoles, phosphines, DBU (1,8-diazabicyclo (5.4.0) undecene-7) and organic acid salts thereof, ammonium or phosphonium compounds, and the like.

なお、不織布テープ32が、撚り合わせリッツ線30aを固縛するのに十分な強度、すなわち、素線14及び第1単位リッツ線16が解けてしまわないようにするのに十分な強度を有している場合は、固縛帯22による撚り合わせリッツ線30aの固縛を省略することができる。すなわち、図3(a)及び(b)に示すように、撚り合わせリッツ線30aの周囲を、不織布テープ32により隙間なく巻回することにより、図5(c)に示す包帯リッツ線30d(リッツ線)を形成することができる。この場合は固縛帯22による固縛を省略できるため、工程が簡略化でき、製造コストの削減に貢献する。また、この場合のコイル10及びこれを構成するリッツ線12においては、第2単位リッツ線18の周囲が包囲帯24により覆われ、第2単位リッツ線18と包囲帯24の間には固縛帯22が存在しない。その他の構成は同じである。   The non-woven tape 32 has sufficient strength to secure the twisted litz wire 30a, that is, to prevent the strand 14 and the first unit litz wire 16 from unraveling. In this case, the binding of the twisted litz wire 30a by the binding band 22 can be omitted. That is, as shown in FIGS. 3 (a) and 3 (b), the wound litz wire 30a is wound around the twisted litz wire 30a without a gap, so that the bandage litz wire 30d shown in FIG. Lines) can be formed. In this case, since the fastening by the fastening band 22 can be omitted, the process can be simplified and the manufacturing cost can be reduced. In addition, in the coil 10 and the litz wire 12 constituting the coil 10 in this case, the circumference of the second unit litz wire 18 is covered with the surrounding band 24, and the second unit litz wire 18 and the surrounding band 24 are secured with each other. The belt 22 does not exist. Other configurations are the same.

次に、図6に示すように、包帯リッツ線30cを巻回心材34の周囲に巻回することにより、包帯リッツ線30cをコイル状に形成する。巻回心材34は例えば木材により構成される。包帯リッツ線30cを巻回心材34に巻回しコイル状に形成されたものは、図7に示すようにコイル10bとなる。   Next, as shown in FIG. 6, the bandage litz wire 30c is wound around the wound core material 34 to form the bandage litz wire 30c in a coil shape. The wound core material 34 is made of, for example, wood. The wound litz wire 30c is wound around the wound core material 34 and is formed into a coil shape to form a coil 10b as shown in FIG.

次に、コイル10bを巻回心材34から抜いた後、図7に示すように、レジン液38を満たしたレジン容器36内に浸漬する。レジン容器36を大気圧より低い圧力の空間に置くことにより、レジン液38のコイル10b内部への充填が促進される。ここで、上述したように不織布テープ32は、レジン液38を透過させることができる。また、固縛帯22は図4に示すようにその間に間隙Gが形成されるようにして撚り合わせリッツ線30aの周囲に巻回されている。従って、レジン液38は不織布テープ32を透過して包帯リッツ線30cの内部に浸入し、更に、巻回された固縛帯22の間隙Gを通って第1単位リッツ線16、素線14の間に浸入する。これにより、第2単位リッツ線18の内部の第1単位リッツ線16又は素線14の間、更には固縛帯22、不織布テープ32とこれら素線14、第2単位リッツ線18等との間は、隙間なくレジン液38で満たされている。   Next, after removing the coil 10b from the wound core material 34, as shown in FIG. 7, the coil 10b is immersed in a resin container 36 filled with a resin solution 38. By placing the resin container 36 in a space having a pressure lower than the atmospheric pressure, the filling of the resin liquid 38 into the coil 10b is promoted. Here, as described above, the nonwoven fabric tape 32 can allow the resin liquid 38 to pass therethrough. Further, the binding band 22 is wound around the twisted litz wire 30a so that a gap G is formed therebetween as shown in FIG. Therefore, the resin liquid 38 permeates the non-woven tape 32 and enters the inside of the bandage litz wire 30 c, and further passes through the gap G of the wound lashing band 22 to form the first unit litz wire 16 and the wire 14. Infiltrate in between. As a result, between the first unit litz wire 16 or the wire 14 inside the second unit litz wire 18, and further between the binding band 22, the non-woven tape 32 and these wire 14, the second unit litz wire 18, etc. The space is filled with the resin liquid 38 without any gap.

ここで、上述したように、不織布テープ32にはレジン液38の硬化促進剤が含まれている。この硬化促進剤により、コイル10bをレジン液38に浸漬させ、レジン液38が不織布テープ32及び包帯リッツ線30c内部に十分浸透した後に、不織布テープ32におけるレジン液38が硬化促進剤と反応して硬化する。これにより、後述する図8に示すようにレジンによって硬化された包囲帯24が形成される。ここで、硬化促進剤は不織布テープ32にのみ含まれているため、不織布テープ32部のレジン液38だけが硬化し、不織布テープ32に覆われた内部のレジン液38は硬化しない未硬化のままで残存する。すなわち、第2単位リッツ線18の内部の第1単位リッツ線16、素線14、及び固縛帯22との間であって、不織布テープ32に覆われた内部領域は、硬化前のレジン液38すなわち未硬化レジン40により満たされている。この状態のコイルを、コイル10dとし、これを構成するリッツ線を包帯リッツ線30eとする。コイル10dを構成する包帯リッツ線30eは、図8に示すように、未硬化レジン40が、その内部の素線14の間、第1単位リッツ線16の間に満たされ、その外周が、レジン液38により硬化された不織布テープ32すなわち包囲帯24により覆われている状態となっている。   Here, as described above, the nonwoven fabric tape 32 contains the curing accelerator for the resin liquid 38. The coil 10b is dipped in the resin solution 38 with this curing accelerator, and after the resin solution 38 has sufficiently penetrated into the nonwoven fabric tape 32 and the bandage litz wire 30c, the resin solution 38 in the nonwoven fabric tape 32 reacts with the curing accelerator. Harden. As a result, the wrapping band 24 cured by the resin is formed as shown in FIG. 8 described later. Here, since the curing accelerator is contained only in the non-woven tape 32, only the resin liquid 38 in the non-woven tape 32 part is cured, and the resin liquid 38 inside the non-woven tape 32 is not cured and remains uncured. Will remain. That is, the inner region between the first unit litz wire 16, the strand 14 and the lashing band 22 inside the second unit litz wire 18 and covered with the non-woven fabric tape 32 is the resin solution before curing. 38 or uncured resin 40. The coil in this state is referred to as a coil 10d, and the litz wire forming the coil is referred to as a bandage litz wire 30e. As shown in FIG. 8, the bandage litz wire 30e that constitutes the coil 10d is filled with the uncured resin 40 between the wires 14 inside it and between the first unit litz wires 16 and the outer periphery of the resin. It is in a state of being covered with the non-woven tape 32 cured by the liquid 38, that is, the wrapping band 24.

次に、この状態のコイル10dをレジン容器36から取り出したものを図9に示す。コイル10dを構成する包帯リッツ線30eの構造は、上述するように図8に示されている。図8は、図9のB部分の断面構造を示したものである。この時、コイル10dを構成する包帯リッツ線30eは上述のように、周囲がレジン液38で硬化された包囲帯24により覆われている。このため、コイル10dをレジン容器36から取り出しても、コイル10d内部のレジン液38すなわち未硬化レジン40が外部に漏れ出ないようにすることができ、包囲帯24により覆われた内部に隙間なく保持された状態が確保されている。   Next, FIG. 9 shows the coil 10d in this state taken out from the resin container 36. The structure of the bandage litz wire 30e constituting the coil 10d is shown in FIG. 8 as described above. FIG. 8 shows a sectional structure of a portion B in FIG. At this time, the bandage litz wire 30e that constitutes the coil 10d is covered with the bandage 24 that is hardened with the resin liquid 38, as described above. Therefore, even when the coil 10d is taken out from the resin container 36, the resin liquid 38 inside the coil 10d, that is, the uncured resin 40, can be prevented from leaking to the outside, and the inside covered with the wrapping band 24 has no gap. The retained state is secured.

次いで、図9に示すように、コイル10dを熱乾燥炉42に投入する。熱乾燥炉42によりコイル10dの全体が熱乾燥され、これによって、コイル10dの未硬化レジン40が硬化する。同時に包囲帯24の硬化も促進される。以上の工程を経て、図1に示すコイル10を製造することができる。   Next, as shown in FIG. 9, the coil 10d is put into the thermal drying furnace 42. The entire coil 10d is thermally dried by the heat drying oven 42, whereby the uncured resin 40 of the coil 10d is cured. At the same time, the hardening of the wrapping band 24 is promoted. The coil 10 shown in FIG. 1 can be manufactured through the above steps.

なお、図7に示す工程において、不織布テープ32部のみ硬化促進剤を含ませて、この部分のみのレジン液38を硬化させるのは以下の理由による。仮に、不織布テープ32部分に、レジン液38の硬化促進剤を含ませることがない場合を想定する。この場合、レジン容器36内のレジン液38にコイル10bを浸漬しても、不織布テープ32部分のレジン液38は硬化しない。この状態で、レジン容器36からコイル10を出すと、不織布テープ32はレジン液38を透過させるため、コイル10内の未硬化レジン40が不織布テープ32を通過して外に漏れ出てしまう。従って、この状態で、熱乾燥炉42でレジン液38を硬化させると、コイル10を構成するリッツ線12の内部は硬化レジン20が欠落し、素線14、第1単位リッツ線16、第2単位リッツ線18、固縛帯22、及び包囲帯24等の間に隙間が形成される。このような隙間が存在すると、コイル10は絶縁性が低下してしまう。   In the step shown in FIG. 7, the reason why the curing accelerator is included only in the 32 parts of the non-woven tape and the resin liquid 38 in only this part is cured is as follows. It is assumed that the non-woven fabric tape 32 portion does not contain a curing accelerator for the resin liquid 38. In this case, even if the coil 10b is dipped in the resin liquid 38 in the resin container 36, the resin liquid 38 in the portion of the non-woven tape 32 does not cure. When the coil 10 is taken out of the resin container 36 in this state, the non-woven tape 32 allows the resin liquid 38 to pass therethrough, so that the uncured resin 40 in the coil 10 passes through the non-woven tape 32 and leaks to the outside. Therefore, when the resin liquid 38 is cured in the heat drying furnace 42 in this state, the cured resin 20 is lost in the inside of the litz wire 12 that constitutes the coil 10, and the wire 14, the first unit litz wire 16, and the second A gap is formed between the unit litz wire 18, the fastening band 22, the surrounding band 24, and the like. If such a gap exists, the insulation of the coil 10 will deteriorate.

一方、不織布テープ32に硬化促進剤を含ませない場合にレジン液38を硬化させるには、レジン容器36にコイル10を入れた状態で加熱するなどの方法でレジン液38を硬化させることになる。しかし、このようにすると、中にコイル10を入れたレジン容器36ごとレジン液38が硬化してしまい、レジン容器36ごとこれらが一体化してしまうためコイル10を取り出すことができない。またコイル10中央の空洞にも硬化したレジンが満たされてしまい、当該空洞が硬化されたレジンで塞がれてしまう。以上の理由から、不織布テープ32に硬化促進剤を含ませて、この部分のみレジン液38を硬化させるのである。すなわち、不織布テープ32は、これに硬化促進剤を含ませることによりレジンにより硬化された包囲帯24となり、コイル10bを、レジン液38を満たしたレジン容器36に浸漬し、内部にレジン液38を含浸させた際に、コイル10b内部にレジン液38が隙間なく充填された状態を保持する機能を有する。これにより、コイル10内部の素線14、第1単位リッツ線16、第2単位リッツ線18、固縛帯22及び包囲帯24間に隙間がなく、絶縁性が向上したコイル10を得ることができる。   On the other hand, in order to cure the resin liquid 38 when the non-woven tape 32 does not contain a curing accelerator, the resin liquid 38 is cured by heating the resin container 36 with the coil 10 placed therein. . However, in this case, the resin liquid 38 is hardened together with the resin container 36 having the coil 10 therein, and these are integrated together with the resin container 36, so that the coil 10 cannot be taken out. Further, the hollow resin in the center of the coil 10 is filled with the hardened resin, and the hollow is filled with the hardened resin. For the above reasons, the non-woven tape 32 is made to contain a curing accelerator so that the resin liquid 38 is cured only at this portion. That is, the non-woven fabric tape 32 becomes the wrapping band 24 cured by the resin by including the curing accelerator therein, the coil 10b is immersed in the resin container 36 filled with the resin liquid 38, and the resin liquid 38 is filled inside. When impregnated, it has a function of maintaining a state in which the resin liquid 38 is filled in the coil 10b without any gap. As a result, there is no gap between the wire 14, the first unit litz wire 16, the second unit litz wire 18, the fastening band 22 and the surrounding band 24 inside the coil 10, and the coil 10 having improved insulation can be obtained. it can.

上述した実施形態に係るコイル10によれば以下の効果を奏する。
実施形態のコイル10及びこれを構成するリッツ線12は、素線14の間及びその周囲が硬化レジン20で隙間なく充填されてモールドされた構成を備える。これにより、コイル10の絶縁性が向上され、例えばこれを高周波電気機器に用いた場合にあっても、優れた絶縁性を奏する。
The coil 10 according to the above-described embodiment has the following effects.
The coil 10 of the embodiment and the litz wire 12 constituting the coil 10 have a structure in which the spaces between and around the wires 14 are filled with the cured resin 20 without any gaps and molded. As a result, the insulating property of the coil 10 is improved, and even when the coil 10 is used in a high frequency electric device, excellent insulating property is achieved.

さらに、コイル10及びこれを構成するリッツ線12において、素線14、第1単位リッツ線16、第2単位リッツ線18、固縛帯22、及び包囲帯24が硬化レジン20により一体的かつ隙間なく固められ、立体的に固定された構成を備える。すなわち、コイル10及びこれを構成するリッツ線12は、素線14の間及びその周囲が硬化レジン20で隙間なく充填されて固められモールドされた構成を備える。これにより、コイル10において、隙間や剥離ボイドの発生が抑制され、優れた絶縁性を奏する。   Further, in the coil 10 and the litz wire 12 constituting the coil 10, the strands 14, the first unit litz wire 16, the second unit litz wire 18, the lashing band 22, and the surrounding band 24 are integrally formed by the curing resin 20 and have a clearance. It is hardened without a solid and has a three-dimensionally fixed structure. That is, the coil 10 and the litz wire 12 constituting the coil 10 have a configuration in which the spaces between the wires 14 and their peripheries are filled with the cured resin 20 without gaps and then hardened and molded. As a result, in the coil 10, generation of gaps and peeling voids is suppressed, and excellent insulation is achieved.

実施形態のコイル10及びこれを構成するリッツ線12は、その周囲がレジンで硬化された不織布テープ32からなる包囲帯24により覆われている。これにより、リッツ線12間の絶縁性が向上するとともに、コイル10の機械的強度が向上する。   The coil 10 of the embodiment and the litz wire 12 constituting the coil 10 are covered with a surrounding band 24 made of a non-woven fabric tape 32 cured with a resin. Thereby, the insulation between the litz wires 12 is improved and the mechanical strength of the coil 10 is improved.

実施形態のコイル10及びこれを構成するリッツ線12において、これに用いられる硬化レジン20すなわちレジン液38として、熱伝導率すなわち放熱性の高いレジンを採用してもよい。この場合、コイル10は優れた放熱性を備えるため、例えばコイル10において異常発熱が発生した場合にもコイル10の破損等を抑制することができる。   In the coil 10 of the embodiment and the litz wire 12 constituting the coil 10, a resin having a high thermal conductivity, that is, a heat dissipation property may be adopted as the curing resin 20, that is, the resin liquid 38 used for the coil 10. In this case, since the coil 10 has excellent heat dissipation, damage to the coil 10 and the like can be suppressed even if abnormal heat is generated in the coil 10.

実施形態のコイル10の製造方法によれば、不織布テープ32にはレジン液38の硬化促進剤が含まれている。この硬化促進剤により、製造途中のコイル10bをレジン液38に浸漬させ、レジン液38が包帯リッツ線30c内部に十分浸透した後に、不織布テープ32におけるレジン液38が硬化促進剤と反応して硬化する。これにより、コイル10の内部領域が硬化されていないレジン液38すなわち未硬化レジン40により満たされ、その外周が、レジン液38により硬化された不織布テープ32すなわち包囲帯24により覆われている状態となる。すなわち、コイル10の内部領域の未硬化レジン40の外周が、レジンにより固められた包囲帯24により覆われ、内部に未硬化レジン40が閉じ込められた状態を作り出すことができる。これにより、製造途中のコイル10をレジン容器36から取り出しても、コイル10の内部領域の未硬化レジン40が漏れ出ないようにすることができる。これにより、素線14の間及びその周囲が硬化レジン20で隙間なく充填されてモールドされた構成を備えるコイル10及びこれを構成するリッツ線12を得ることができる。以上より、例えばこれを高周波電気機器に用いた場合にあっても、優れた絶縁性を備えるコイル10を製造することができる。   According to the method for manufacturing the coil 10 of the embodiment, the nonwoven fabric tape 32 contains the curing accelerator for the resin liquid 38. With this curing accelerator, the coil 10b in the process of manufacturing is dipped in the resin liquid 38, and after the resin liquid 38 has sufficiently penetrated into the bandage litz wire 30c, the resin liquid 38 in the non-woven fabric tape 32 reacts with the curing accelerator and is cured. To do. As a result, the inner region of the coil 10 is filled with the uncured resin liquid 38, that is, the uncured resin 40, and the outer periphery thereof is covered with the nonwoven fabric tape 32 cured with the resin liquid 38, that is, the wrapping band 24. Become. That is, the outer periphery of the uncured resin 40 in the inner region of the coil 10 is covered with the wrapping band 24 that is hardened by the resin, and a state in which the uncured resin 40 is confined inside can be created. Accordingly, even if the coil 10 being manufactured is taken out from the resin container 36, the uncured resin 40 in the inner region of the coil 10 can be prevented from leaking out. This makes it possible to obtain the coil 10 and the litz wire 12 constituting the coil 10 having a configuration in which the spaces between and around the wire 14 are filled with the cured resin 20 without gaps and molded. From the above, for example, even when this is used in a high frequency electric device, the coil 10 having excellent insulation can be manufactured.

上記説明において、実施形態に係るリッツ線12として平角リッツ線を用いた例を例示して説明したが、これに限る意図はない。例えば丸型リッツ線を用いてもよい。
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
In the above description, an example in which a rectangular litz wire is used as the litz wire 12 according to the embodiment has been described as an example, but the invention is not limited to this. For example, a round litz wire may be used.
Although some embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented as examples and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the spirit of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and the gist of the invention, and are also included in the invention described in the claims and the scope equivalent thereto.

図面中、10、10b、10c、10dはコイル、12、30a、30b、30c、30d、30eはリッツ線、14は素線、20は硬化レジン(レジン)、22は固縛帯、24は包囲帯、32は不織布テープ、36はレジン容器、38はレジン液(レジン)、40は未硬化レジン(レジン)、42は熱乾燥炉を示す。   In the drawing, 10, 10b, 10c, 10d are coils, 12, 30a, 30b, 30c, 30d and 30e are Litz wires, 14 are strand wires, 20 is a cured resin (resin), 22 is a binding band, and 24 is an enclosure. A belt, 32 is a non-woven tape, 36 is a resin container, 38 is a resin solution (resin), 40 is an uncured resin (resin), and 42 is a heat drying oven.

Claims (6)

導電性の細線を束ねたものがレジンでモールドされた巻線用導体であって、
前記巻線用導体の周囲に、液体レジンを透過しない性質を備えるテープが間隔を設けつつ巻回され、前記テープの周囲であって、前記巻線用導体の周囲は前記レジンにより硬化された不織布により覆われており、前記細線の間には前記レジンが隙間なく充填されている前記巻線用導体からなるコイル。
A bundle of conductive thin wires is a winding conductor molded with resin,
A non-woven fabric in which a tape having a property of not permeating a liquid resin is wound around the winding conductor with a space provided between the winding conductor and the winding conductor, and the circumference of the winding conductor is hardened by the resin. A coil made of the winding conductor , which is covered with the resin and is filled with the resin without gaps between the thin wires.
前記巻線用導体の周囲は、硬化させる前の前記レジンを透過しない性質を備えるテープにより巻回されている請求項1記載のコイル。 The coil according to claim 1 , wherein a circumference of the winding conductor is wound with a tape having a property of not transmitting the resin before being hardened. 前記レジンは熱伝導性が高い請求項1又は2のいずれか一項に記載のコイル。 The resin coil according to any one of the high thermal conductivity according to claim 1 or 2. 前記レジンには高熱伝導性を発現させる添加剤が添加されている請求項1からのいずれか一項に記載のコイル。 The coil according to any one of claims 1 to 3 , wherein an additive exhibiting high thermal conductivity is added to the resin. 導電性の細線を束ねた巻線用導体を準備する工程と、
前記巻線用導体の周囲を、レジン硬化促進剤を含む不織布により巻回する工程と、
前記不織布により巻回された前記巻線用導体を螺旋状に巻回しコイル形状にする工程と、
コイル形状にされた前記巻線用導体を液体レジンに浸漬して前記液体レジンを含浸させる工程と、
前記液体レジンを含浸させた前記巻線用導体を熱乾燥炉で処理することによりレジンを硬化させる工程を備え
前記巻線用導体の周囲を、レジン硬化促進剤を含む不織布により巻回する工程の前に、液体レジンを透過しない性質を備えるテープにより、間隔を設けつつ巻回する工程を備える、コイルの製造方法。
A step of preparing a winding conductor in which conductive thin wires are bundled,
A step of winding the periphery of the winding conductor with a non-woven fabric containing a resin curing accelerator,
A step of spirally winding the winding conductor wound with the non-woven fabric into a coil shape;
A step of immersing the coil-shaped winding conductor in a liquid resin to impregnate the liquid resin;
Comprising a step of curing the resin by treating the winding conductor impregnated with the liquid resin in a heat drying oven ,
Manufacturing of a coil, which comprises a step of winding a winding around the conductor for winding with a tape having a property of not permeating a liquid resin at a predetermined interval before the step of winding the non-woven fabric containing a resin hardening accelerator. Method.
前記レジンには高熱伝導性を発現させる添加剤が添加されている請求項に記載のコイルの製造方法。 The method for manufacturing a coil according to claim 5 , wherein an additive exhibiting high thermal conductivity is added to the resin.
JP2016039983A 2016-03-02 2016-03-02 Coil and method of manufacturing coil Active JP6688107B2 (en)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016039983A JP6688107B2 (en) 2016-03-02 2016-03-02 Coil and method of manufacturing coil
CN201680081774.9A CN108701522B (en) 2016-03-02 2016-07-26 Coil and method for manufacturing coil
PCT/JP2016/071880 WO2017149796A1 (en) 2016-03-02 2016-07-26 Coil and method for manufacturing coil
US16/119,868 US11232892B2 (en) 2016-03-02 2018-08-31 Coil and method for manufacturing coil

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016039983A JP6688107B2 (en) 2016-03-02 2016-03-02 Coil and method of manufacturing coil

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2017157703A JP2017157703A (en) 2017-09-07
JP6688107B2 true JP6688107B2 (en) 2020-04-28

Family

ID=59810120

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016039983A Active JP6688107B2 (en) 2016-03-02 2016-03-02 Coil and method of manufacturing coil

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6688107B2 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
JP2017157703A (en) 2017-09-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3749950A (en) Dynamoelectric machine having enhanced cooling
US20060162952A1 (en) Litz wire coils for electronic machines
CN109427458A (en) Electromagnetic coil and its manufacturing method
US3838502A (en) Method of encapsulating random wound stator coils for a dynamoelectric machine
CN102185432B (en) Method for realizing insulation around a conductive bar
JP6688107B2 (en) Coil and method of manufacturing coil
JP2007282410A (en) Rotating electric machine, stator coil thereof, its manufacturing method, and semiconductive sheet, semiconductive tape
JP6763690B2 (en) Coil manufacturing method
JP6963381B2 (en) Coil and coil manufacturing method
US11232892B2 (en) Coil and method for manufacturing coil
JP6349922B2 (en) Resin molded coil, manufacturing method thereof, and molded transformer
JP4995433B2 (en) Stator coil of rotating electrical machine and method of manufacturing the same
JP6249407B2 (en) Rotating electric machine stator and method of manufacturing rotating electric machine stator
US3103737A (en) Process for binding coil end turns of a dynamoelectric machine
JP7484621B2 (en) Manufacturing method of the stator
US20200321820A1 (en) Stator and method of manufacturing stator
JP6131894B2 (en) Multi-circuit water blocking structure between wires
US2848634A (en) Means and method of securing winding coil ends
JPS5864015A (en) Insulation processing of winding for electrical machinery
JPS60160355A (en) Preparation of tortoise-shell-shaped coil
JPH0218662Y2 (en)
JPS58140101A (en) Insulated connecting conductor for winding of electric machine
JPS6059951A (en) Coil insulating method of rotary electric machine
JP2004040892A (en) Liquefied dimethyl ether dipped type motor
JP2001028854A (en) Stator coil for rotary electric machine

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20181219

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20190806

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20191002

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20200310

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20200403

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6688107

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250