JPH02256211A - 樹脂モールドコイルの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は樹脂モールドコイルの製造方法に関するもので
、その目的は樹脂モールドコイルを変圧器の鉄心に固定
する際、樹脂モールドコイル両端面の絶縁部が損傷する
のを防止せしめて、絶縁特性および機械的強度に優れた
樹脂モールドコイルを製造することにある。

〔従来の技術〕

従来、例えば配電用変圧器のような比較的電圧の低い変
圧器に用いる樹脂モールドコイルを製造する場合は、先
ず、幅広な繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）の薄板を数
回筒状に巻回して形成した巻芯１の外周に、この巻芯ｌ
より幅寸法を短く巳た例えば、アルミ条環シート状のコ
イル導体２と、このコイル導体２よりやや幅広なプリプ
レグ材よりなるフィルム状の層間絶縁物３とを重ね合わ
せて所要回数巻回し、最外層には前記巻芯１と同質材料
を巻回するか、層間絶縁物３と同質材料で巻芯１と同幅
の絶縁物を数回巻回する等して外側絶８！層４を設けて
素コイル５を形成（この際、巻芯１と外側絶縁層４はと
もに層間絶縁物３より幅広になるよう形成されている。

）し、次に、この素コイル５の軸方向の両側端面のみを
、石英等の充填剤を混入したエポキシ樹脂等熱硬化性の
樹脂６でリング条に注型被覆し、又、素コイル５の層間
はプリプレグ材よりなる層間絶縁物３を介して熱接着す
ることにより機械的強度をもたせて樹脂モルトコイル７
の製造を行っていた。そして、前記樹脂モールドコイル
７を鉄心８の脚鉄部ａに固定する場合は、第２図に示す
ように、樹脂モールドコイル７を脚鉄部ａに嵌合してか
ら、巻芯１と脚鉄部ａとの間に生ずる空間Ｓに例えば、
機械的強度の強い繊維強化ブラスチンク等の積層板を用
いて縦長に形成された楔９を打ち込み、この楔９による
クサビ効果を利用して樹脂モールドコイル７を鉄心８の
脚鉄部ａに固定していた。

（発明が解決するための課８］ 然るに、前記＆＋９によって樹脂モールドコイル７を鉄
心８に固定する場合、樹脂モールドコイル７の軸方向の
両側端面ば、前記のように、樹脂６によりリング状に注
型被覆されているだけであるため、巻芯１と脚鉄部ａと
の間の空間Ｓに楔９を打込んでいる間、この模９の打込
み時に生ずる衝撃によって前記リング状の樹脂６部分に
大きな衝撃力が加わり、前記樹脂６部分に亀裂を生じさ
せる場合があった。樹脂モールドコイル７の樹脂６部分
に亀裂が生じると、この亀裂部分から湿気や塵埃等が浸
入して樹脂モールドコイル７の絶縁性能を低下させたり
、巻回量短絡を誘発する等の問題があった。

本発明は前記の問題点に鑑み、樹脂モールドコイルの軸
方向両端面の機械的強度を強くすることにより、樹脂モ
ールドコイルの鉄心への組立作業を円滑・良好に、かつ
、確実に行うことができる樹脂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。

〔５Ｂを解決するための手段〕 本発明は、巻芯の外周に、この巻芯より幅寸法を短くし
たシート状のコイル導体を、プリプレグ材からなるフィ
ルム状の層間絶縁物を介して巻回することにより素コイ
ルを形成し、この素コイルの外周には巻芯と同幅の絶縁
物を巻回して外側絶！！層を形成し、このあと、素コイ
ルの軸方向の片側端面から突出する巻芯と外側絶縁物と
によって形成される空間内に、層間絶縁物が被覆できる
程度に熱硬化性の樹脂を充填するとともに、この充填樹
脂の上に熱硬化性の樹脂を含浸させたロービング材を巻
芯の高さまで渦巻状に集中巻回し、前記充填樹脂及びロ
ービング材の含浸樹脂を加熱固化して素コイルの片側端
面に樹脂絶縁層と絶縁補強層とを一体的に形成し、更に
、前記素コイルを反転させて素コイルの反対側の端面に
も、前記同様の樹脂絶縁層と絶縁補強層とを一体的に形
成して樹脂モールドコイルを製造するようにしたことを
特徴とする。

〔作　用〕

本発明の製造方法によって得られる樹脂モールドコイル
は、その軸方向の両端面が、該端面に充填した樹脂を加
熱固化して形成した樹脂絶縁層と、樹脂を含浸させたロ
ービング材を渦巻状に巻回して前記含浸樹脂を加熱固化
することによって形成した絶縁補強層とを一体的に形成
させてａ械的強度を強くするように設けられているので
、外部からの衝撃により樹脂モールドコイルの軸方向端
面側の樹脂部分に亀裂が生じて絶縁性能を低下させるよ
うなことは全くなく、機械的強度に優れた樹脂モールド
コイルを製造することができるとともに、ロービング材
の巻回に際しても、素コイルの内、外周面の絶縁物は、
その軸方向の長さ寸法が素コイルの軸方向端面より長く
なるように形成されているため、ロービング材を、前記
コイルの端面から脱落することなく、円滑・良好に、し
かも、迅速・確実に巻回することが可能となり、その上
、ロービング材に含浸させた樹脂は、コイル内に滲透す
るものの、外部には一切漏出しないので、前記含浸樹脂
の有効利用がはかれ、前記機械的強度の強化と相まって
電気的に優れた樹脂上〜ルドコイルを製造することがで
きる。

〔実施例〕

以下、本発明の製造方法の実施例を第３図及び第４図に
よって説明する。なお、第３図、第４図において、第１
図、第２図と同一符号は同一部品を示す。

そして、第３図に示す本発明の製造方法によって得られ
る樹脂モールドコイル１０と、第１図に示す従来の樹脂
モールドコイル７との異なる点は、本発明において樹脂
モールドコイル１０の軸方向両端面の機械的強度を強化
したことにある。

即ち、本発明において、樹脂モールドコイル１０を製造
する場合は、従来と同様の製造方法にて素コイル５を最
初に形成し、つづいて、この素コイル５の軸方向の片側
端面に、第３図に示す如（、素コイル５の端面から突出
する巻芯１と外側絶縁層４との間の空間内において、先
ず、層間絶縁物３を覆う程度に熱硬化性の樹脂を充填し
て樹脂絶縁層１１を形成すると共に、この樹脂絶縁層ｌ
ｌ上に、更に、ガラス繊維等高強度繊維からなるロービ
ング材１２を、巻芯１と外側絶縁層４との間において、
素コイル５０周方向に沿って巻芯１とほぼ同じ高さに達
するまで巻回積層して絶縁補強層１３を形成する。そし
て、前記ロービング材１２の巻回にあたっては、予めロ
ービング材を素コイル５の１巻回に相当する長さに切断
したものを使用するか、あるいは、長尺となったものを
使用してもよく、巻回積層時は、ロービング材１２を樹
脂に浸してから、これを樹脂絶縁層１１上に順次渦巻状
に巻回積層する。次に、前記素コイル５を第３図のよう
に立てた状態で樹脂の加熱硬化炉に入れて、炉内の温度
を熱硬化性の樹脂が硬化する温度まで上昇させ、樹脂絶
縁層１１の充填樹脂と、ロービング材１２に含浸してい
る樹脂と、層間絶縁物３に含浸している樹脂とをそれぞ
れ加熱固化させる。素コイル５の前記各部位の樹脂が固
化したらこの素コイル５を加熱硬化炉より引き出して反
転させ、素コイル５のもう一方の端面側に、前記と同様
、樹脂絶縁層１１゛と、ロービング材１２を巻回積層し
て絶縁補強層１３゛　とを形成させてから、もう−度、
素コイル５を加熱硬化炉に入れ、前記樹脂絶縁層１１”
及び絶縁補強層１３゛の各樹脂を加熱固化させることに
より樹脂モルトコイル１０の製造を行うものである。前
記のようにして製造を行うことにより、樹脂モールドコ
イル１０の軸方向側の端面ば、層間絶縁物３の端部付近
が樹脂絶縁層１１．１１’により強固に固められて補強
され１、シかも、この樹脂絶縁層１１．１１′の上側に
は、樹脂を含浸させた繊維からなるロービング材１２を
巻回し、これを、前記含浸樹脂で固化した絶縁補強層１
３．１３’が、前記樹脂絶縁層１１．１１°と一体とな
って形成されているので、機械的強度を著しく強くする
ことができる。

前記のようにして製造した樹脂モールドコイル１０を鉄
心８に固定する場合は、従来と同じ（、樹脂モールドコ
イル１０を鉄心８の脚鉄部ａに嵌合し、つづいて、脚鉄
部ａとモールドコイル１０の巻芯１との間の空間Ｓに、
第５図に示す４！Ｊ９を第４図のように打ち込む。この
際、喫９の打ち込み時に生ずる衝撃力は樹脂モールドコ
イル１０の軸方向の両端面側に伝わるが、前記樹脂モー
ルドコイル１０の軸方向の両端面側は、充填樹脂を加熱
固化して形成した樹脂絶縁層１１１１’　と、ロービン
グ材１２をコイルの周方向に沿って巻回積層してこれを
樹脂で固化することにより形成した絶縁補強ＪＷ１３，
１３°とにより、機械的強度を強くするように補強され
ているので、前記衝撃力によって樹脂絶縁層１１．１１
’　や絶縁補強層１３、．１３’にに亀裂が生ずるよう
なこきは全くない。なお、第４図中・１４はモールドコ
イル１０の口出導体である。

〔発明の効果〕

以上の説明より明らかなように、本発明によれば、素コ
イル最内周部の巻芯と、最外周部に巻層した外側絶縁層
とを、それぞれ素コイル内の層間絶縁物より幅広となし
て、前記巻芯と外側絶縁層とによって形成される素コイ
ルの軸方向端面の空間内に、最初に熱硬化性の樹脂をコ
イル導体の端面から突出する層間絶縁物の端部が埋まる
程度に充填・固化させて設けた樹脂絶縁層と、この樹脂
絶縁層の外側には樹脂を含浸させたロービング材を巻芯
の高さ位置まで渦巻状に巻回して積層し、このロービン
グ材の含浸樹脂を固化させて設けた絶縁補強層とにより
樹脂モールドコイルの端面には、種類の異なる２１１類
の樹脂絶縁層によって端部補強がなされているので、従
来のように、樹脂のみを充填した場合の樹脂絶縁層に比
べ、コイルの軸方向端面における機械的強度を著しく強
くして樹脂モールドコイルを製造することができる。

又、本発明においては、特に、樹脂モールドコイルの軸
方向の両側端面の外側部分には、ロービング材を集中的
に巻回積層した絶縁補強層を特別に形成するようになっ
ているので、このコイル端面に外部から大きな衝撃力が
加わっても、この部分は集中的に巻回積層したロービン
グ材を樹脂で固化した前記絶縁補強層によって機械的強
度を強くするように補強されているため、外部からの衝
撃力によって、従来のように、樹脂絶縁層に亀裂が生じ
て樹脂モールドコイルの絶縁性能が低下するような事態
を未然に回避させることができる。

しかも、コイル端面ばロービング材の集中巻回により機
械的強度を強くしであるので、コイルと鉄心とを固定す
る喫を打込んだときの衝撃力に充分に耐えることができ
、この部分での亀裂の発生を抑制することが可能となる
。

更に、本発明の製造方法によれば、樹脂モールドコイル
の軸方向の両側端面には、最初に層間絶縁物の端部が覆
われる程度に樹脂を充填し、このあと、樹脂を含浸させ
たロービング材を巻回積層するようになっているので、
層間絶縁物の端部は、ロービング材の巻回、あるいは、
挿入により加わる繰返し応力によって折り曲げられよう
とするが、既に、充填されている樹脂に受止められて繰
返し応力に耐えることができるようになっているため、
層間絶縁物の端部を損傷させることもなく、コイルの軸
方向端面の絶縁性能及び機械的強度を著しく良好に向上
させることができる。しかも、充填樹脂とロービング材
に含浸している樹脂は同種で、かつ、同時に固化させて
樹脂絶縁層と絶縁補強層とが一体的に形成されているの
で、両層はなじみよく一体的に固化させることが可能と
なり、これにより、樹脂モールドコイルの軸方向端面に
おける機械的強度を更に強くすることが可能となる。

又、本発明は、樹脂モールドコイルの軸方向端面に充填
した樹脂及びロービング材に含浸している樹脂を固化さ
せる場合、素コイルを垂直に立てて上側となる端面に充
填した樹脂及びロービング材に含浸している樹脂を固化
させたあと、更に、面記コイルを反転させて反対側の端
面にも、前記片側端面と同様に樹脂を充填し、かつ、ロ
ービング材を巻込んだあと、これらの樹脂を固化させて
樹脂モールドコイルの製造を行う方法を採用しているの
で、樹脂充填時、あるいは、ロービング材の巻回にあた
り、素コイルの内、外周面が層間絶縁物の端部より幅広
に設けられていることと相まって、樹脂が外部に漏出す
るようなことは全くな（、素コイル内に浸透することと
なるため、この種コイルの軸方向端面の絶縁が強化でき
、しかも、樹脂モールドコイルの製造にあたっては、金
型類等を全く必要としないため、従前の金型使用の樹脂
注形コイルに比べ、樹脂の使用量が軽減できる等、信頼
性の高い樹脂モールドコイルを経済的に製造することが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の樹脂モールドコイルの要部を縦断して示
す断面図、第２図は第１図のＡ−Ａ断面図、第３図は本
発明の製造方法によって製造した樹脂モールドコイルの
要部を示す縦断面図、第４図は第３図のＢ−Ｂ断面図、
第５図は喫の斜視図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　コイルの最内周に配置される巻芯の外周に、この巻芯
   より幅寸法を短かくしたアルミ条等からなるコイル導体
   を一層分巻回する毎にコイル導体よりやや幅広なプリプ
   レグ材よりなるフィルム状の層間絶縁物を重ね合わせて
   素コイルを巻回形成する工程と、前記素コイルの外周に
   、この素コイルより幅広で、かつ、前記巻芯と同幅の絶
   縁物を巻回して外側絶縁層を形成する工程と、前記素コ
   イルの軸方向の片側端面において、この端面から突出す
   る巻芯と外側絶縁層との間に形成される空間内に、熱硬
   化性の樹脂を層間絶縁物が被覆される程度に充填すると
   ともに、前記充填樹脂の上に熱硬化性の樹脂を含浸させ
   たロービング材を巻芯とほぼ同一高さ位置まで渦巻状に
   集中させて巻回する工程と、前記充填樹脂とロービング
   材に含浸する樹脂とを加熱固化させて素コイルの片側端
   面に樹脂絶縁層と絶縁補強層とを一体的に形成する工程
   と、更に、前記樹脂絶縁層と絶縁補強層とを片側端面に
   形成した素コイルを反転させて、該素コイルの反対側の
   軸方向端面に前記樹脂絶縁層と絶縁補強層とを一体的に
   形成する工程からなることを特徴とする樹脂モールドコ
   イルの製造方法。