JPH04101652A - コイルの外装絶縁方法 - 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、例えば回転電機の電機子コイルの外装絶縁方
法に係り、特にコイルの外形になじみやすく、しわやボ
イドの原因となる隙間が生じにくいコイルの外装絶縁方
法に関する。

（従来の技術） 電機子コイルの外装絶縁材料、特に合成樹脂の真空、加
圧含浸に用いられる公知の絶縁材料として、基材に接着
樹脂を含浸または塗布したマイカ箔を貼り合わせている
。この場合の接着樹脂は、常温（室温）または加熱によ
って硬化するものである。従って、この接着樹脂または
場合によっては別の接着樹脂により相互に結着された基
材とマイカ箔は、絶縁テープ等の巻回用の絶縁材として
使用する際はかなり硬いものとなる。更に、マイカ箔の
伸びは１％以下と小さいため、絶縁すべきコイルに完全
にかつボイドなく巻きつけることは困難である。特に電
機子コイルなどの場合は、鉄心スロット部に挿入される
直線部を除く曲線部などでは、できるだけしわがなく、
絶縁層内にボイドがないように絶縁テープを巻きつける
ため、絶縁テープに大きな引張り力を必要として結局テ
ブを引き裂くことになる。このため、絶縁すべきコイル
の上にしわがなく、即ち、絶縁層内にボイドがないよう
に絶縁テープを巻回することは難しい。

これらの欠点を少しでも除くため、含浸する樹脂を絶縁
テープ内だけでなく、完全な絶縁を形成するために、テ
ープ層間に生じるボイドにも充填することが行われてい
る。その方法として外周側から樹脂が真空加圧によって
含浸するが、常圧では流れ出てこないことが試みられて
いる。例えば、特公昭５７−１８４１９号公報に示され
るように外周に熱収縮フィルムテープを巻きつけ、加熱
によってフィルムテープを収縮させ、コイルにフィツト
させることが行われている。

（発明が解決しようとする課題） この方法は、コイルの直線部や曲率半径の大きいコイル
では成功したが、例えば直流機の電機子コイルループ部
のように曲率半径の小さい曲線部では収縮テープの収縮
率だけでは巻きしわ、収縮テープ自体が巻回によって生
じるテープへり部での開口をなくすることはできなかっ
た。

従って、加熱硬化によって粘度が低下した溶液状態の樹
脂は開口部より容易に流れ出し、絶縁層にボイドを包含
する可能性が極めて高く、含浸樹脂の粘度が低い程ボイ
ドの発生が避けられない。

本発明の目的は、コイルの凹凸になじみ、小さな引張り
力でもしわやボイドの原因となる隙間がないコイルの外
装絶縁方法を提供することにある。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明は前記目的を達成するため、コイル全周を、樹脂
の浸透しにくい基材と馴染み性の良い裏打ち材とを、接
着剤量が全重量で、３．５重量％〜２４重量％になるよ
う可撓性接着ワニスで貼り合わせてなる絶縁材で覆いこ
れに樹脂を含浸して加熱硬化することを特徴としたコイ
ルの外装絶縁方法である。

（作用） 本発明によれば、樹脂の浸透しにくい基材と馴染み性の
良い裏打ち材との間に介在する可撓性接着樹脂は、常温
で柔軟性を保つ樹脂であって、コイルの曲線部外周への
巻回においても、この状態を保つので、基材と裏打ち材
との個有の可撓性は十分保たれていると共に、外装絶縁
材に加わる引張り力の応力差は、両者間に介在する可撓
性樹脂の変形あるいは不繊布の変形によって良好に吸収
される。このためコイルの凹凸によくなじみ、外装絶縁
材の可撓性と相俟って小さな引張り力でもしわやボイド
の原因となる隙間のない外装絶縁が得られる。

（実施例） 以下本発明方法について説明するが、本発明方法に用い
られる外装絶縁材は以下のように作られる。すなわち、
樹脂が常圧では浸透しにくい基材と馴染み性の良い裏打
ち材とを接着剤量が全重量で３．５重量％〜２４重量％
になるよう可撓性接着ワニスて貼り合わせてなる絶縁材
で、コイルの全周面を覆い、これに樹脂を含浸して加熱
硬化する方法である。

この場合、コイルへの巻回時に基材と裏打ち材が剥離す
ることがないように接着していること、そして裏打ち材
の貼り合わせ面の裏側にまで接着剤が浸潤していないこ
とが重要である。

もし、接着剤量が過多で、前記裏打ち材の貼り合わせ面
の裏側にまで接着剤が浸潤していることがあれば、単重
巻き時に重なり合う基材と裏打ち材とで層間接着を起こ
して樹脂の含浸性を阻害する。

このようにして得られた外装絶縁材を不織布を外側にし
てコイルに巻回する。巻回する際には、基材や不織布の
表面に樹脂が現われていないので、外装絶縁テープ表面
の摩擦係数は非常に小さいものであり、従って、小さな
引張り力でしわやボイドのないコイル外装絶縁が形成で
きる。外装絶縁材の基材及び裏打ち材は可撓性を有する
ためコイル表面の凹凸に良くなじむ。特に不織布は、ど
んな形状にも良くなじむため樹脂を浸透しにくい基材と
の組み合わせでボイドレスの絶縁コイルが得られる。

以下、本発明の詳細な説明する。

実施例Ｉ 第１図には外装絶縁材の横断面を、第２図は電機子コイ
ルに外装絶縁テープを施した斜視図が示されている。

第１図において、常圧では含浸用樹脂が浸透し難い基材
としてＮ４１０ノメツクス紙（ＤＵ　ＰＯＮＴ社製）１
に可撓性を有するエポキシ変成ワニス、１ｓｏｎｅＮ　
５１　（日蝕スケネクタデイ化学社）２を全重量に対し
て１２％が均一に塗布されアラミド不織布（ＤＯＰＯＮ
Ｔ社製）３を貼り合わせてのち乾燥して外装絶縁材が得
られる。第２図は、外装絶縁テープ４を予め主絶縁を施
した電機子コイルの直線部５と曲線部６に半型巻き１回
巻回したものである。このようにして得られた電機子コ
イルは真空、加圧により樹脂の含浸が行われ加熱硬化さ
れた。

実施例■ 基材にポリエステルフィルムを、可撓性を有する接着剤
にＮ２６７エポキシ変成ワニス（日東電工社製）を全重
量に対して２４％が均一に塗布され、ポリエステル繊維
とアラミド繊維からなる不織布（日本バイリーン社製）
と貼り合わせたのち乾燥して外装絶縁材が得られる。更
に実施例Ｉと同様な樹脂処理、及び加熱硬化が行なわれ
た。

実施例■ 基材にポリイミドフィルムを、可撓性を有する接着剤に
ポリイミドワニスＵ−ワニスーＡ（宇部興産社）を全重
量に対して３，５重量％が均一に塗布されポリエステル
不織布（日本バイリーン社）と貼り合わせて後乾燥して
外装絶縁材が得られる。

更に実施例１と同様な樹脂処理及び加熱硬化か行なわれ
た。

尚、比較の為に、実施例Ｉの要領で基材と不織布を貼り
合わせる接着剤量を全重量に対して２％の外装絶縁テー
プを電機子コイルに半型巻き１回巻回した比較例Ｉ、接
着剤量を全重量に対して８％を比較例■、同じく接着剤
量２８％を比較例■として、更に実施例１の要領で基材
だけを外装絶縁テープとして半型巻き１回巻回した比較
例■の電機子コイルを製作した。

このようにして製作した各電機子コイルの特性を比較す
るために外装絶縁テープの巻回性、ＢＤＶ　（絶縁破壊
電圧）、誘電圧接を測定した。

その結果を下の第１表に示す。

上記で明らかなごとく、実施例１．ｎ、ｍ比較例■にお
いては巻回時にテープの基材と裏打ち材の剥離がなく誘
電正接、ＢＤＶも良い。前記接着剤量の少ない比較例Ｉ
は基材と裏打ち材の接着不十分で巻回不良となった。接
着剤量を増やした比較例■は、単重巻きテープ上層の不
織布と下層の基材間で、不織布の表面に浸潤している接
着剤によって層間接着を起こして前記樹脂の含浸不良が
生じていた。

比較例■は、巻回したテープのへり部から加熱硬化時に
樹脂の流出していることが確認できた。

本発明の構成の外装絶縁材は、貫通方向からの樹脂の流
出を基材て、テープのへりの開口部よりの流出は、へり
部の押え込みを不織布のクツション性と張力を掛けて巻
回したテープの復元力との作用が相乗して良好な効果の
得られたことか確認できている。

本発明による外装絶縁方法で形成された絶縁層は、真空
、加圧による樹脂含浸後の硬化の際に、完全にボイドな
しに形成される。即ち真空下で絶縁層のガスを外装絶縁
を透して排出し、樹脂の注入、加圧の手順で絶縁層内部
から均一に浸透分散してその表面まで達する。個々の絶
縁層が、この含浸樹脂によって相互に硬く加熱硬化され
る。従って、本発明の実施例による外装絶縁方法によれ
ば、絶縁層中のガスは真空工程によって外装絶縁を透し
て外部に排出し、加圧によって樹脂が圧入され、加熱硬
化時に樹脂がより低粘度の溶液状態になっても、流れ出
すことがなく、そのまま硬化するのでボイドは全く生じ
ない。

発明者等の実験によって、コイルの絶縁被膜の外装に実
施例の外装絶縁材の基材のみをテーピングした場合と、
実施例の外装絶縁材をテーピングした場合とでは、明ら
かな差があることが確認できた。すなわち、前記コイル
外装にテーピングした２種類のコイルを、粘土８０セン
チポアズの樹脂中に常圧で浸漬したところ、基材のみの
テーピングコイルは十分樹脂が含浸しており、絶縁材を
テーピングしたコイルは殆ど樹脂の浸入が見られないが
、真空加圧することにより含浸された。

また、樹脂を含浸した前記２種類のコイルを恒温槽で加
熱硬化して、コイル断面を観察したところ、絶縁材をテ
ーピングした方が格段に樹脂の充填が満足できるもので
あった。このような結果から、樹脂はテーピングテープ
のへり部から含浸、流出することが確認できた。

前述の実施例では、常圧では樹脂が浸透しにくい基材と
してアラミド不織布、ポリエステルフィルム、ポリイミ
ドフィルムをあげたが、これ以外にアラミド繊維の抄造
紙であっても、同様に実施できる。また、実施例では室
温で可撓性を有する可撓性接着ワニスとしてエポキシ変
成ワニス、ポリイミド変成ワニスをあげたが、これに限
らずポリイミドワニス、エポキシワニス、ポリエステル
ワニスいずれか１つ、あるいは、ポリエステル変成ワニ
スであってもよく、この場合には基材の材質に関係なく
使用できる。このようにしても前述の実施例と同様な効
果が得られる。

［発明の効果］ 以上のとおり本発明による外装絶縁方法によれば、基材
と裏打ち材との間に介在する接着樹脂は、常温で柔軟性
を保つ樹脂であって、コイルなどの曲線部外周への巻回
においても、この状態を保つので、基材と裏打ち材との
個有の可撓性は十分保たれていると共に、外装絶縁材に
加わる引張り力の応力差は、両者間に介在する可撓性樹
脂の変形あるいは不織布の変形によって良好に吸収され
る。このためコイルの凹凸によくなじみ、外装絶縁材の
可撓性と相俟って小さな引張り力でもしわやボイドの原
因となる隙間のない外装絶縁が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法に用いる外装絶縁材の横断面図、第
２図は本発明方法により外装絶縁材を施した電機子コイ
ルの一部を示す斜視図である。 １・・・基材、２・・・接着樹脂、３・・・裏打ち材、
４・・・外装絶縁材、５・・・電機子コイルの直線部、
６・・・電機子コイルの曲線部。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）コイルの全周を、樹脂の浸透しにくい基材と馴染
   み性の良い裏打ち材とを、接着剤量が全重量で、３．５
   重量％〜２４重量％になるよう可撓性接着ワニスで貼り
   合わせてなる絶縁材で覆いこれに樹脂を含浸して加熱硬
   化することを特徴としたコイルの外装絶縁方法。
2. （２）樹脂の浸透しにくい基材は、ポリエステル、ポリ
   アミド、ポリイミドのいずれか一つ、またはアラミド繊
   維の抄造紙から成ることを特徴とする請求項１記載のコ
   イルの外装絶縁方法。
3. （３）馴染み性の良い裏打ち材は、ポリエステル繊維、
   アラミド繊維のいずれか一つからなる不織布、又はポリ
   エステル繊維とアラミド繊維からなる不織布から成るこ
   とを特徴とする請求項１記載のコイルの外装絶縁方法。
4. （４）可撓性接着ワニスは、ポリイミドワニス、エポキ
   シワニス、ポリエステルワニスのいずれか一つあるいは
   これ等の変成ワニスから成ることを特徴とする請求項１
   記載のコイルの外装絶縁方法。