JPH03127809A - 耐熱絶縁コイルの製造方法 - Google Patents

耐熱絶縁コイルの製造方法

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    • Y10T29/49071—Electromagnet, transformer or inductor by winding or coiling

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］ この発明は、巻線モータなどの耐熱性が必要とされるコ
イルを製造する方法に関するものである。
［従来の技術］ 耐熱絶縁電線としては、ステンレス合金等からなる耐熱
合金製の管に酸化マグネシウムなどの金属酸化物微粒子
を詰め導体を通した型式のＭＩケーブル（Ｍｉｎｅｒａ
ｌ　　Ｉｎ５ｕｌａｔｅｄＣａｂｌｅ）や、ガラス繊維
が紡織されたものを絶縁部材として使用するガラス編組
絶縁電線などがある。しかしながらＭ１ケーブルは、導
体を高密度にさせることはできず、コイルの巻線線材と
しては適当なものでなかった。また、ガラス編組絶縁電
線は、電気的、機械的な信頼性に劣り、内層に有機材料
含有層を用いたりすることがあるため耐熱性に劣るもの
であって、また導体を高密度化させることが難しく、こ
の点からもコイル用の巻線線材として適当なものではな
かった。
耐熱性有機材料中にセラミックス粒子を混合し分散させ
て、導体の外表面上に塗布し、これを乾燥、もしくは耐
熱性有機材料が完全に分解しない程度に全体を熱処理し
、これを巻線加工してから、再度加熱して巻線加工した
線材の耐熱性有機材料を熱分解して導体まわりのセラミ
ックス粒子を固定する方法が知られている。
また、可撓性をある程度有する薄肉のセラミックス電線
としてアルミニウム導体の表面をアルマイト加工したも
のが知られており、このような導体をコイル状に巻線加
工することによっても耐熱絶縁コイルを製造することは
可能である。
［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、耐熱性有機材料中にセラミックス粒子を
混合分散させて塗布する方法においても、巻線加工する
際の線材の可撓性が不十分であり、巻線加工の際にセラ
ミックス粒子の存在する部分にクラックが発生し、この
クラックは、巻線加工後に加熱しても残存するため、十
分な絶縁特性を得ることができないという問題点があっ
た。
また、アルミニウム導体をアルマイト加工した線材も、
可撓性は十分ではなく、絶縁耐圧も数１００ボルトを越
えることができなかった。さらに、この方法では、導体
がアルミニウムに限定され、アルミニウムの融点が低い
ことから耐熱性に劣るという欠点があった。
この発明の目的は、かかる従来の問題点を解消し、耐熱
性および絶縁性において優れたコイルを製造する方法を
提供することにある。
［課題を解決するための手段］ この発明は、導体の外周面を無機絶縁層で被覆した線利
をコイル状に巻線加工する、耐熱絶縁コイルの製造方法
であり、コイル状に巻線加工した後、またはコイル状に
巻線加工する途中の段階で、無機絶縁層で被覆した線材
の表面に、酸化物絶縁材料の前駆体溶液を塗布するか、
または前駆体溶液を該線材に含浸させることを特徴とし
ている。
この発明において、無機絶縁層の厚みは、導体の直径の
１／２以下であることが好ましい。
また、真空用に用いるコイルや、あるいは有機材料の残
存が問題となるような用途にコイルを使用する場合には
、酸化物絶縁材料の前駆体溶液を塗布、または含浸させ
た後、熱処理してセラミックス化することが好ましい。
しかしながら、塗布した前駆体溶液は、必ずしもセラミ
クス化する必要はない。無機絶縁層に発生したクラック
が小さく、少量の前駆体溶液でこのクラックが穴埋めさ
れる場合には、単に乾燥させておくだけでもよい。この
場合、使用中に発生した熱でセラミックス化させること
も可能である。
また、酸化物絶縁材料の前駆体溶液としては、５ｉＳＡ
ｌｌ、Ｚ　ｒｓ　Ｔ　ｉｓおよびＭｇのアルコキシドま
たはアシレートの１種もしくは２種以上の混合体の溶液
を用いることが好ましい。
［作用］ この発明の製造方法では、コイル状に巻線加工した後ま
たはコイル状に巻線加工する途中の段階で、無機絶縁層
で被覆した線材の表面に、酸化物絶縁材料の前駆体溶液
を塗布、または線材を前駆体溶液中に含浸させている。
このため、もし巻線加工によりクラックを生じても、生
じた無機絶縁層のクラック等を酸化物絶縁材料の前駆体
溶液により穴埋めすることができる。このため、無機絶
縁層に生じたクラックによる絶縁性の低下を防止するこ
とができる。
無機絶縁層の厚みが導体の直径の１／２以下が好ましい
としているのは、無機絶縁層の厚みがこれ以上になると
、巻線加工した際無機絶縁層が大きく損傷してしまい、
酸化物絶縁材料の前駆体溶液の塗布等により修復が困難
になるおそれがあるからである。また巻線として導体を
高密度化させることかできなくなるので、無機絶縁層の
厚みは導体の直径の１７２以下が好ましい。
また、上述したように、真空用などの用途に用いる場合
には、塗布等による前駆体溶液を熱処理してセラミック
ス化することが好ましい。このようなセラミックス化に
より、ガス放出のおそれが少なくなり、完全な不燃性を
得ることができる。
Ｓｉ、ＡＱ、Ｚｒ、Ｔｉ、およびＭｇのアルコキシドま
たはアシレートは、比較的低粘度の溶液として調製する
ことができるので、無機絶縁層で被覆した線材の表面上
を塗布し、無機絶縁層中に発生した微細クラックを埋め
、絶縁性を向上させることができる。
［実施例］ 実施例１ 線径１ｍｍのアルミニウム線に、約２０μｍの厚みのア
ルマイト加工を行なった。このときの絶縁破壊電圧（Ｂ
、Ｄ、Ｖ）は約３００ｖであった。
このアルマイト加工したアルミニウム線を、コア　径１
００　ｍ　ｍのコアに巻線加工した。このときアルミニ
ウム線の絶縁破壊電圧は約２００Ｖに低下し、部分的に
は１００Ｖ以下の点が生じた。
同じアルマイト加工したアルミニウム線とコアを用いて
、アルミニウム線をコアに巻付けながら、Ｓｉのアルコ
キシドであるテトラブトキシシランの溶液をアルミニウ
ムの表面に塗布した。テトラブトキシシランの溶液は、
水と触媒を加えたアルコール溶成を８０℃で加熱混合し
て準備した。このようにしてテトラブトキシシランの溶
液を塗布しながらコアにアルミニウム線を巻付けた後、
コアとともにアルミニウム線を３００°Ｃで１時間加熱
した。巻付けたアルミニウム線の絶縁破壊電圧は加熱前
も加熱後も３００Ｖ以上であった。また、このアルミニ
ウム線のコイルは、再度４００℃に１０時間加熱しても
、絶縁破壊電圧の低下は認められなかった。
実施例２ 厚さ約１０μｍの厚みのニッケルめっきを施した直径０
．５ｍｍの銅導体に、マイカ粒子をシリコン樹脂に混合
した液を塗布し焼付けて、有機成分がほとんどなくなる
程度に無機化した。無機絶縁層の厚さが約２５μｍの電
線が得られた。この電線をコア径８０ｍｍのコアに巻線
加工した後、コアとともに、チタニウムラクテートの１
５重量％トルエン溶液中に浸漬した。浸漬後、これを４
ＯＯ℃で２時間加熱した。
巻線後のコイルの絶縁破壊電圧は５０Ｖ程度の部分を有
していたが、チタニウムラクテート溶液に浸漬後焼付け
たものは、４００Ｖ以上になった。
［発明の効果］ 以上説明したように、この発明の製造方法によれば、無
機絶縁層で被覆した線材をコイル状に巻線加工した後、
または巻線加工する途中の段階で、線材の表面に酸化物
絶縁材料の前駆体溶液を塗布するか、あるいは線材を前
駆体溶液中に含浸させる。このため、巻線加工により無
機絶縁層に生じたクラック等に酸化物絶縁材料の前駆体
溶液が入り込み、絶縁層の修復がなされ、高い絶縁破壊
電圧を得ることができる。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）導体の外周面を無機絶縁層で被覆した線材をコイ
    ル状に巻線加工する、耐熱絶縁コイルの製造方法におい
    て、 コイル状に巻線加工した後、またはコイル状に巻線加工
    する途中の段階で、前記無機絶縁層で被覆した線材の表
    面に、酸化物絶縁材料の前駆体溶液を塗布するか、また
    は前駆体溶液を該線材に含浸させることを特徴とする、
    耐熱絶縁コイルの製造方法。
  2. （２）前記無機絶縁層の厚みが、前記導体の直径の１／
    ２以下である、請求項１に記載の耐熱絶縁コイルの製造
    方法。
  3. （３）前記酸化物絶縁材料の前駆体溶液を塗布、または
    含浸させた後、熱処理してセラミックス化する、請求項
    １に記載の耐熱絶縁コイルの製造方法。
  4. （４）前記酸化物絶縁材料の前駆体溶液が、Ｓｉ、Ａｌ
    、Ｚｒ、Ｔｉ、およびＭｇのアルコキシドまたはアシレ
    ートの１種もしくは２種以上の混合体の溶液である、請
    求項１に記載の耐熱絶縁コイルの製造方法。
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