JPH03226249A - 誘導機器の製造方法 - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、巻線を鉄心に装着した電機子を備える例えば
モータなどの誘導機器の製造方法に関する。

（従来の技術） 従来より、誘導機器例えばモータにあっては、巻線を鉄
心に収納した電機子に、電気絶縁及び補強などを図るた
めに、ワニス含浸処理を施すことが行われている。この
処理は、エナメル線などの素線を巻回形成した巻線を鉄
心のスロット内に収納した電機子に、絶縁ワニスを含浸
させ、この後これを加熱炉に収容して含浸された絶縁ワ
ニスを加熱・硬化させるものである。

ところが、このようなワニス含浸処理には、電機子の大
きさなどにより異なるが２〜２０時間といった長時間を
要する問題点があった。また、ワニスに含まれる溶剤や
モノマーなどの飛散による作業環境の悪化といった問題
点もあった。

そこで、近年では、例えば特開昭５２−１１０４０３号
に示されるように、コイルの素線に自己融着性電線（以
下「ボンド線」と称する）を用いたものが開発されてい
る。このボンド線５は、第３図に示すように、例えば銅
線６の表面に絶縁被膜７を形成し、さらにその外周にエ
ポキシ樹脂などからなる自己融着層８を形成して構成さ
れている。かかるボンド線５を素線とした巻線は、加熱
を行うことにより自己融着層８が互いに融着してボンド
線５同士が固着され、以て、巻線の絶縁性能の向上及び
強度の強化等を図ることができるものである。この場合
、上記のワニス含浸処理に比べて、低コストで処理時間
がはるかに短くて済み、また、作業環境の汚損も防止で
きるという利点がある。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上記ボンド線５を用いたものでは、次の
ような欠点があった。

即ち、ボンド線５の巻回時に発生する加工傷や巻線表面
に存在するピンホールなどか、ワニス含浸処理のように
被覆されることがないから、巻線の表面に銅線６が露出
しやすくなるなど、絶縁性能に劣っていた。このように
導体が露出すると、周知のように、表面に電解物質など
が付着して炭化導電路が形成されるトラッキング現象が
発生しやすく、ひいては絶縁破壊に至り焼損事故を引起
こすことがある。

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は
、絶縁処理に要する時間を短く済まし得ると共に作業環
境の悪化を招くことなく、高い絶縁性能を有する巻線を
得ることができる誘導機器の製造方法を提供するにある
。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明の第１の誘導機器の製造方法は、自己融着層を有
する素線からなる巻線を鉄心に装着して電機子を形成し
、この後、この電機子を粉体ワニスが分散状態にある雰
囲気中に配置し、この雰囲気中にて前記粉体ワニスを前
記電機子に融着させる処理を行うようにしたところに特
徴を有する。

また、本発明の第２の誘導機器の製造方法は、自己融着
層を有する素線からなる巻線を鉄心に装着して電機子を
形成し、この後、前記巻線にそれとは逆の極性に帯電さ
せた粉体ワニスを吹付け、しかる後、前記巻線に付着し
た粉体ワニスを融着させる処理を行うようにしたところ
に特徴を存する。

（作用） 上記第１の方法によれば、自己融着層の融着により素線
同士が固着されて、巻線の強度の強化が図られる。そし
て、電機子には、表面全体に粉体ワニスが付着しその粉
体ワニスが融着して被膜が形成されるようになる。従っ
て、巻線のピンホールや巻回形成時の加工傷等は被膜に
より被覆されるようになり、導体が露出することはない
。また、鉄心表面にも被膜が形成されるから、防錆効果
なども得られる。

また、上記第２の方法によれば、自己融着層の融着によ
り素線同士が固着されて、巻線の強度の強化が図られる
。そして、巻線には粉体ワニスが付着しその粉体ワニス
が融着して被膜が形成されるようになる。この粉体ワニ
スの付着は、特に巻線の素線が露出している部分に集中
するようになるから、＠線のピンホールや巻回形成時の
加工傷等が被覆されるようになる。

こレラの場合、粉体ワニスは液体ワニスに比べて硬化に
要する時間が極めて短く、また巻線に含浸させる行程が
不要であるから、巻線の絶縁処理に要する時間が極めて
短くて済む。また、固体である粉体ワニスを用いるもの
だから、溶剤や七ツマ−などの飛散はなく、取扱いが容
易で作業環境が悪化することもない。

（実施例） 以下本発明をモータの製造方法に適用した第１実施例に
ついて、第１図乃至第４図を参照して説明する。

第２図は誘導機器たるモータの電機子（固定子）１の構
成を示している。ここで、２は鉄心たる固定子鉄心であ
り、これは、詳しく図示はしないが例えば多数枚の鉄板
２ａを自己結束方式により積層して構成され、図示しな
いスロットを有している。このスロット内には、対地絶
縁のための絶縁部祠３が設けられ、さらに巻線４が収納
されている。この巻線４は、自己融着層を有する素線５
（以下ボンド線５と称する）を巻回形成して構成されて
いる。ボンド線５は、第３図に示すように、銅線６の表
面に絶縁被膜７を形成し、さらにその外周にエポキシ樹
脂などからなる自己融着層８を形成して構成されている
。このようなボンド線５としては、例えば［藤倉電線製
、５ＬＢ−ＦＴＪや「昭和電線電纜製、ＳＢ線」などが
市販されている。

そして、巻線４は、加熱がなされることにより自己融着
層８が互いに融着してボンド線５同士が固着され、巻線
４の強度の強化が図られている。

さらに、鉄心２及び巻線４の表面には、ワニスによる被
膜９が全体にわたって形成され、絶縁効果の向上等が図
られる。

以上のように構成されたモータを製造するにあたっては
、まず、上述のようにボンド線５を巻回して巻線４を形
成する。次に、この巻線４を鉄心２のスロット内に収納
して電機子１を構成する。

そして、巻線４のコイルエンド部の整形を行い、このコ
イルエンド部を例えば収縮テトロンコードにて縛った後
、次に述べるような粉体ワニスを電機子１に融着させて
被膜９を形成する処理が施される。しかる後、この電機
子１を固定子枠に取付けるなどの作業を行い、モータを
構成する。

さて、被膜９を形成する処理は次のように行われる。即
ち、第１図に示すように、まず、電機子１を処理タンク
１０内に収容する。この処理タンク１０は、内部に粉体
ワニス１１が収容されており、また、底部には、外部か
ら圧縮空気が供給されるパイプ１２からの圧縮空気を上
方に向けて吹出すエアー吹出しネット１３が設けられて
いる。

これにより、処理タンク１０内は、粉体ワニス１１が分
散した状態の雰囲気とされている。尚、粉体ワニス１１
としては、この場合ｒＢＭ社製、コイル用粉体ワニス」
などの熱硬化性のものを使用している。一方、巻線４の
口出リード線４ａを、処理タンク１０の外部にて、電圧
調整器１４に接続する。これにより、巻線４には、商用
三相交流電流が適切な電圧に調整されて与えられるよう
になっている。

この状態で、巻線４に通電すると、巻線４がジュール熱
により発熱すると共に、鉄心２が自身のヒステリシス損
あるいは渦電流損により発熱するようになる。この発熱
により、ボンド線５を素線とした巻線４は、自己融着層
８が互いに融着してボンド線５同士が固着されて一体化
するようになる。そして、これと共に、処理タンク１０
内に分散している粉体ワニス１１のうち、電機子１の表
面部分にあったものが、溶融しゲル化して電機子１の表
面全体に略均−に付着し、さらには硬化して被膜９が形
成されるようになる。

ところで、例えば成形型を用いたコイルモールド処理な
どにおいても、巻線に通電して発熱させることが行われ
る。この場合には、直流を用いることが一般的であった
。ところが、直流を用いた場合には、巻線４のみがジュ
ール熱により発熱するだけで鉄心２自体は発熱しないか
ら、鉄心２を粉体ワニス１１の溶融温度までに温度上昇
させるためには、巻線４からの熱伝導を待たなければな
らず、時間がかかる不具合がある。また、特に三相スタ
ー結線の巻線の場合に巻線の均一発熱を図るだめには、
直流の場合には、スターポイントと各相の日出線の束と
の間に電流を流す必要があり、このためスターポイント
だけの絶縁をわざわざ後行程にて行わなければならない
不具合が生じる。

これに対し、本実施例のように交流を用いれば、これら
のような不具合を生じることなく、巻線４及び鉄心２を
短時間で高温とすることができるのである。ちなみに、
本実施例では、巻線４及び鉄心２を１６０℃〜１８０℃
まで上昇させるために、数十秒〜数分で済ませることが
できた。また、電流周波数は、商用電源周波数から１０
ＫＨｚの高周波とすることが望ましい。

このような本実施例によれば、巻線４の素線に自己融着
層８を有するボンド線５を用いたことによる、巻線４の
絶縁性能の向上及び強度の強化等の利点をそのまま得る
ことができる。そして、巻線４の表面にはさらに粉体ワ
ニス１１の融着による被膜９が形成されているので、該
巻線４のピンホールや巻回形成時の加工傷等が被膜９に
より被覆され、以て、高い絶縁性能が得られる。

第４図は、高湿度（４０℃×９８％ＲＨ）下における巻
線４の対地絶縁抵抗値の時間経過に伴う変化を調べた測
定結果を示すもので、曲線Ａが本実施例であり、曲線Ｂ
が従来例で述べたワニス含浸処理を行ったもの、曲線Ｃ
が従来例で述べたボンド線５の融着処理を行っただけの
ものである。

この第４図から明らかなように、本実施例（曲線Ａ）で
は、ボンド線５の融着処理を行っただけのもの（曲線Ｃ
）に比べてはるかに良好な絶縁特性が得られ、液体ワニ
スによるワニス含浸処理を行ったもの（曲線Ｂ）に比べ
ても遜色がないことが理解できる。

そして、粉体ワニス１１は従来例で述べた液体ワニスに
比べて硬化に要する時間が極めて短いため、この処理作
業は短時間で終了する。しかも、上述のように、巻線４
及び鉄心２の温度上昇に要する時間も短くて済み、さら
には、自己融着層８の融着の行程と鉄心２表面に被膜９
を形成する行程とを同時に行い得るから、処理に要する
時間は極めて短くて済む。ちなみに、従来の液体ワニス
による含浸処理を行う場合には含浸及び加熱の行程に約
７時間髪していたものを、本実施例では絶縁処理に要す
る時間を約１０分間に短縮することができた。これによ
り、モータ製造に要する時間の短縮化及び省エネルギー
化を図ることができる。

この場合、従来のワニス含浸処理を行うものでは、処理
前の電機子をストックしこれを加熱炉まで運搬して処理
を行うといった繁雑な行程がとられるが、本実施例の方
法によれば、巻線４の巻回から電機子１の完成までを一
つのラインに組入れることができるといった効果も得ら
れるのである。

また、従来例で述べたようなボンド線５を用いただけで
ワニス処理を行わない電機子では、鉄心の表面にワニス
による被膜が形成されないから、鉄心表面に錆か発生し
やすくなる。特に、鉄心の内径ティース部における錆の
発生は、エアギャップを埋めることになるという大きな
問題となる。

さらに、鉄板を自己結束方式により積層して構成された
鉄心では、ワニス処理したものに比べると、鉄板同士の
固着力も劣ることになる。これに対し、本実施例では電
機子１の表面全体にワニスによる被膜９が形成されるか
ら、鉄心２の防錆効果も得られ、しかも鉄心２を構成す
る鉄板２ａ同士の固着力の向上の効果も得られる。

さらには、固体である粉体ワニス１１を用いるので、液
体ワニスの含浸処理を行うものと異なり、溶剤やモノマ
ーなどの飛散はなく、取扱いが容易で作業環境が悪化す
ることも防止できるものである。

次に、本発明の第２実施例について、第５図及び第６図
を参照して述べる。尚、上記第１実施例と同一部分には
同一符号を付して詳しい説明及び新たな図示を省略する
。

第５図は、本実施例の方法により製造されたモータの電
機子（固定子）１の巻線４の断面の様子を示している。

上記第１実施例と同様に、巻線４は、自己融着層８を有
するボンド線５を巻回して構成され、この巻線４が固定
子鉄心２に装着されて電機子１が構成されている。ここ
で、巻線４は自己融着層８が互いに融着してボンド線５
同士が固着されて強度及び絶縁性能の向上が図られてい
る。そして、ボンド線５の巻回時に発生した加工傷１５
部分には、ワニスによる被覆１６が施され、さらなる絶
縁性能の向上が図られている。

かかる被覆１６を施す処理は次のように行われる。即ち
、第６図に示すように、まず電機子１を固定子枠１７に
取付け、この状態で、噴霧装置１８により、巻線４に向
けて粉体ワニス１１を吹付ける。このとき、巻線４に例
えば正の電位をかけておき、一方、噴霧装置１８に負の
高電圧を与えて粉体ワニス１１の粒子を負に帯電させる
。これにより、粉体ワニス１１は、静電力により巻線４
に吸着され効果的に付着するようになるものであるが、
この場合、巻線４のうち、特に銅線６が露出した加工傷
１５部分に付着しやすくなる。

しかる後、巻線４への通電加熱を実行する。これにより
、自己融着層８同士及び付着した粉体ワニス１１の融着
が行われ、第５図に示すように、巻線４に被覆１６が形
成されるのである。

このような本実施例によれば、上記第１実施例と同様に
、巻線４の素線に自己融着層８を有するボンド線５を用
いたことによる巻線４の絶縁性能の向上及び強度の強化
等の利点をそのまま得ることができ、巻線４の表面には
さらに粉体ワニス１１の融着による被覆１６が形成され
るので、高い絶縁性能が得られる。特に、本実施例では
加工傷１５部分に選択的に粉体ワニス１１の融着による
被覆１６が形成されるので、その効果は顕著となる。

そして、粉体ワニス１１は従来例で述べた液体ワニスに
比べて硬化に要する時間が極めて短いため、この処理作
業は短時間で終了し、処理に要する時間を極めて短く済
まし得る。これにより、モータ製造に要する時間の短縮
化及び省エネルギー化を図ることができる。

さらには、固体である粉体ワニス１１を用いるので、液
体ワニスの含浸処理を行うものと異なり、溶剤やモノマ
ーなどの飛散はなく、取扱いが容易で作業環境が悪化す
ることも防止できる。

尚、上記各実施例では、ボンド線５の自己融着層８及び
粉体ワニス１１を共に熱硬化タイプのものとしたが、熱
可塑性のものあるいは両者を併用したものでも良い。特
に熱可塑性タイプの場合には、自己融着層８及び粉体ワ
ニス１１を溶融させればあとは冷却するだけでよいから
、より短時間の処理も可能となる。また、加熱の方法と
しては、巻線４への通電による加熱に限らず、電磁誘導
による誘導加熱や、遠赤外線などの熱線を用いても良い
。さらには、粉体ワニス１１は、加熱により硬化するタ
イプでなく、例えば紫外線や電子線の照射により硬化す
るタイプのものとしても、所期の目的を達成できる。

その他、本発明は上記し且つ図面に示す実施例に限定さ
れるものではなく、モータに限らず回転電機全般あるい
は変圧器などの製造に適用し得る等、要旨を逸脱しない
範囲内で種々の変更が可能である。

［発明の効果］ 以上の説明にて明らかなように、本発明の誘導機器の製
造方法によれば、絶縁処理に要する時間を短く済まし得
ると共に作業環境の悪化を招くことなく、高い絶縁性能
を有する巻線を得ることができるという優れた効果を奏
する。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第４図は本発明の第１実施例を示すもので、
第１図は粉体ワニスの融着処理の様子を示す概略的な断
面図、第２図は要部の断面図、第３図は素線の断面図、
第４図は高湿度下の巻線の絶縁抵抗の経時変化を示した
特性図である。また、第５図及び第６図は本発明の第２
実施例を示すもので、第５図は巻線の拡大断面図、第６
図は第１図相当図である。 図面中、１は電機子、２は鉄心、４は巻線、５はボンド
線（素線）、８は自己融着層、９は被膜、１０は処理タ
ンク、１１は粉体ワニス、１６は被覆を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、自己融着層を有する素線からなる巻線を鉄心に装着
   して電機子を形成し、この後、この電機子を粉体ワニス
   が分散状態にある雰囲気中に配置し、この雰囲気中にて
   前記粉体ワニスを前記電機子に融着させる処理を行うよ
   うにしたことを特徴とする誘導機器の製造方法。 ２、自己融着層を有する素線からなる巻線を鉄心に装着
   して電機子を形成し、この後、前記巻線にそれとは逆の
   極性に帯電させた粉体ワニスを吹付け、しかる後、前記
   巻線に付着した粉体ワニスを融着させる処理を行うよう
   にしたことを特徴とする誘導機器の製造方法。