JPH05328679A - 電気機器のワニス含浸方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 袋を用いて巻線体にワニスを含浸させる方法
にあって、巻線のコイルエンド部分にてひだ状の余分な
絶縁層が形成されることを防止すると共に、袋の損傷を
防止する。 【構成】 固定子１１のコイルエンド部１３ａの外周
に、リング状の緩衝部材２０を装着する。緩衝部材２０
は、弾性を有し且つワニス２３に対する剥離性の良い材
料からなり、コイルエンド部１３ａの内周面及び固定子
鉄心１２の端面に倣うように密着する。この装着状態で
は、固定子１１の外周形状に大きな段差がなくなる。固
定子１１の内周部に風船状の内径バリヤ部材２１を配置
した状態で、ワニス２３が収容された気密性ある袋２２
に収容し、密閉タンク内にて減圧する。袋２２の口部２
２ａをシールした後、タンク内を大気圧に戻すことによ
り、袋２２が固定子１１及び緩衝部材２０の外周面に密
着し、ワニス２３が巻線１３の素線同士間等の狭い空間
まで押し込まれて含浸されるようになる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、回転電機の固定子など
の巻線体に対するワニス処理の方法を改良した電気機器
のワニス含浸方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】電気機器例えば回転電機においては、鉄
心に巻線を巻装してなる固定子に、ワニス含浸処理を施
し、固定子の絶縁性，耐熱性の向上や強度の向上などを
図ることが行われている。

【０００３】この種のワニス含浸処理方法として、従来
では、固定子を、熱硬化性樹脂からなるワニスに浸した
後、その固定子を加熱炉に収容してワニスを加熱硬化さ
せる浸漬法や、固定子に対してワニスを滴下させて含浸
させる滴下含浸法等が用いられていた。

【０００４】ところが、これらの含浸方法では、巻線の
素線間等の狭小な部分にワニスが含浸されにくく、ま
た、一旦含浸されたワニスが流出することがあるといっ
た欠点があった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】そこで、本出願人は、
従来の浸漬法や滴下含浸法に代るワニス含浸方法とし
て、固定子を気密性ある袋により覆い、その袋内を減圧
した状態で袋内のワニスを固定子に含浸させるようにし
たいわゆる真空パック法を開発し、先に出願している
（特願平２−２３１０５１号）。

【０００６】この方法は、まず、図１１に示すように、
固定子鉄心１に巻線２を巻装してなる固定子３を、気密
性ある袋４内に、その袋４の下部を内側上方に折返すこ
とにより、固定子３の内外周が覆われるようにして収容
すると共に、その袋４内に、所要量のワニス５を収容さ
せておく。

【０００７】この後、前記袋４の口部４ａを真空ポンプ
に接続して袋４の内部を減圧することにより、図１２に
示すように、袋４を固定子３の内外周面に密着させて内
部のワニス５を固定子３に含浸させ、しかる後、固定子
３を袋４により覆ったままで加熱炉内にて加熱し、ワニ
ス５を硬化させるものである。

【０００８】かかる方法によれば、減圧状態にてワニス
５を含浸させることができるので、ワニス５を巻線２の
素線間等の狭い空間まで含浸させることができ、また、
固定子３が気密性の袋４により覆われた状態にてワニス
含浸が行われるので、ワニス５が流出することを防止で
き、さらに設備も比較的簡単なもので済む等の利点を得
ることができるのである。

【０００９】しかしながら、このような真空パック法に
あっても、次のような点で改善の余地が残されていた。
即ち、前記袋４は、例えば柔軟性あるプラスチックフィ
ルムから構成されるのであるが、前記固定子３のうち、
固定子鉄心１の上下両端面部分即ち巻線２のコイルエン
ド部２ａ部分にて、その外周形状に段差が生じているた
め、袋４が密着される際に、その部分にてしわが発生す
ることが起こる。

【００１０】この結果、そのしわの内部にもワニス５が
侵入し、そのワニス５が硬化することにより、固定子３
の表面に余分な絶縁層がひだ状に形成され、ひいては、
外観が悪化すると共に、そのひだ部が絶縁層のクラック
発生の起点となったり、袋４を除去する際の障害となる
などの不具合を生じていた。

【００１１】また、固定子３の外周形状が、固定子鉄心
１の端縁部部分にて急激に落込んでいるため、袋４がそ
の端縁部に強く当接して損傷してしまうことがしばしば
起こっていた。

【００１２】従って、本発明の目的は、巻線体を気密性
の袋により覆った状態でワニス含浸を行ういわゆる真空
パック法にあって、コイルエンド部分にてひだ状の余分
な絶縁層が形成されることを防止することができると共
に、袋の損傷を極力防止することができる電気機器のワ
ニス含浸方法を提供するにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明の電気機器のワニ
ス含浸方法は、鉄心とこの鉄心に設けられた巻線とから
なる巻線体を、気密性ある袋により覆い、この後その袋
内を減圧し、この減圧状態で前記袋内に収容したワニス
を前記巻線体に含浸させるようにした方法において、前
記巻線体を袋により覆う前に、前記巻線のコイルエンド
部の外周部に、そのコイルエンド部の外周面及び前記鉄
心の端面に倣うように接する緩衝部材を装着して、前記
巻線体の外周形状の段差を低減させるようにしたところ
に特徴を有するものである。

【００１４】また、この場合、袋に収容した巻線体を密
閉タンク内に収容し、そのタンク内を減圧した後その状
態で前記袋の口部をシールし、この後、前記タンク内を
大気圧に戻すことにより、前記袋内に収容したワニスを
前記巻線体に含浸させるようにすれば、より効果的であ
る。

【００１５】

【作用】本発明の電気機器のワニス含浸方法によれば、
気密性ある袋に収容した巻線体に、減圧状態でワニスを
含浸させるものであるから、ワニスを、巻線の素線間
や、巻線と鉄心との間の狭い空間まで含浸させることが
できる。また、巻線体の周囲部は袋にて覆われた状態と
されるので、含浸されたワニスが流出することを防止す
ることができる。

【００１６】そして、巻線のコイルエンド部の外周部
に、そのコイルエンド部の外周面及び鉄心の端面に倣う
ように接する緩衝部材を装着するようにすれば、袋内を
減圧した際に、袋はコイルエンド部と鉄心の端面との間
の段差部分にあって、直接巻線体に密着するのではな
く、緩衝部材の外面部に密着するようになる。

【００１７】ここで、緩衝部材は、巻線体の外周形状の
段差を低減させるように設けられているから、袋にしわ
が生ずることを防止することができ、また、袋の損傷の
発生を防止することができる。この場合、コイルエンド
部の外周面及び鉄心の端面には、袋の代りに緩衝部材が
密着するから、この部分に余分にワニスが付着したり、
この部分からワニスが流出するといった支障が生ずるこ
ともない。

【００１８】また、袋により覆われた巻線体を密閉タン
ク内に収容し、タンク内の減圧状態で袋の口部をシール
し、この後、タンク内を大気圧に戻すようにすれば、袋
が大気圧によって巻線体の外周部に密着するようにな
り、この際、その圧力により、袋内のワニスが巻線体内
の狭い空間まで押し込まれるようになり、ワニスの含浸
が効果的に行われるようになる。

【００１９】

【実施例】以下、本発明を回転電機の固定子のワニス含
浸処理に適用した一実施例について、図１乃至図８を参
照して説明する。尚、本実施例は、請求項２に対応して
いる。

【００２０】まず、図６乃至図８を参照して、電気機器
の巻線体たる固定子１１の概略構成について述べる。固
定子１１は、固定子鉄心１２に複数個の巻線１３を巻装
して構成され、全体として略円環状をなしている。この
うち、固定子鉄心１２は、例えばリング状で内径側に開
放形のスロット１２ａを複数個穿設した薄鋼板を複数枚
積層して形成されている。また、このスロット１２ａの
内面にはスロット絶縁物１４が設けられている。

【００２１】一方、前記巻線１３は、ポリエステルイミ
ド銅線などの素線１５を巻回して形成され、複数個が所
定のスロット１２ａに収容されて楔１６により固定され
た状態で固定子鉄心１２に巻装されている。また、スロ
ット１２ａに収容されていないコイルエンド部１３ａ
は、縛り糸１７により整形されており、また、このコイ
ルエンド部１３ａにて、巻線１３間の所要の接続がさ
れ、さらに巻線１３の端末部からはリード線１８が導出
されている。

【００２２】このように構成された固定子１１は、後述
するようにワニス含浸処理がなされ、これにより、図８
に示すように、全体の表面、並びに巻線１３の素線１５
同士間、及び巻線１３とスロット１２ａ（スロット絶縁
物１４）との間などに、ワニスによる絶縁層１９が形成
されるようになっている。これにて、巻線１３の耐熱強
度や耐振強度の向上、固定子鉄心１２への固着力強化、
絶縁劣化の防止等が図られるようになっている。さて、
上記固定子１１に対するワニス含浸処理の手順につい
て、図１乃至図５も参照して以下述べる。

【００２３】まず、図４に示すように、上述のように固
定子鉄心１２に巻線１３を巻装して構成された固定子１
１に対し、そのコイルエンド部１３ａの外周部分に緩衝
部材２０，２０を装着する。この緩衝部材２０は、例え
ばシリコーンゴム，テフロン樹脂等の弾性を有し且つワ
ニスに対する剥離性の良い材料からなり、外径寸法が前
記固定子鉄心２の外径よりも若干大きく、高さ寸法が前
記コイルエンド部１３ａの高さにほぼ等しいリング状に
形成されている。

【００２４】この緩衝部材２０は、コイルエンド部１３
ａの外周に嵌め込まれて装着され、このとき、その内周
面がコイルエンド部１３ａの外周面に倣うように密着す
ると共に、その下面（下部側の緩衝部材２０では上面）
が、固定子鉄心１２の端面に倣って密着するようになっ
ている。また、このとき、緩衝部材２０の外径寸法が固
定子鉄心２の外径とさほど相違していないので、固定子
１１の外周形状にほとんど段差がなくなるようになる。

【００２５】次いで、このように緩衝部材２０が装着さ
れた固定子１１の内周部に、内径バリヤ部材２１を配置
する。この内径バリヤ部材２１は、例えばゴムなどの伸
縮自在な材料からなる風船状をなし、予め内部に適量の
空気を封入した状態で密封されている。

【００２６】そして、この固定子１１を、上端が開口し
た気密性ある袋２２内に収容する。この袋２２は、例え
ば柔軟性あるプラスチックフィルムから形成され、前記
固定子１１の外径よりも若干径大で、且つ十分な長さ寸
法を有している。また、このとき、図４に示すように、
袋２２内に例えば無溶剤タイプのワニス２３を所要量収
容しておく。

【００２７】次に、このように袋２２にワニス２３と共
に収容された固定子１１を、ワニス含浸用のタンク２４
に収容する。このタンク２４は、図１乃至図３に示すよ
うに、上面開口部に、蓋２４ａがヒンジ２５を介して開
閉自在に設けられ、また、その側壁の下部が、空気通路
２６を介して真空ポンプ２７に連結されている。

【００２８】そして、このタンク２４には、前記袋２２
の開口部をシールするためのヒートシーラ２８が設けら
れている。このヒートシーラ２８は、タンク２４及び蓋
２４ａの互いに対応する位置に設けられた一対のヒータ
支持台２９及び３０と、これら各ヒータ支持台２９及び
３０に設けられたヒータ３１及び３２とから構成されて
いる。

【００２９】図１に示すように、固定子１１は、上述の
ようなタンク２４内に、蓋２４ａを開放した状態で収容
され、このとき、袋２２の口部２２ａ部分が、下方のヒ
ータ支持台２９（ヒータ３１）上に配置されるようにす
る。この状態で、蓋２４ａを閉塞することにより、タン
ク２４内が密閉状態とされる。図２に示すように、蓋２
４ａの閉塞状態では、袋２２の口部２２ａ部分は、両ヒ
ータ３１及び３２に挟まれるようになるが、密封はされ
ないので、空気の通過が可能な状態にある。

【００３０】続いて、真空ポンプ２７を駆動してタンク
２４内を減圧していく。この減圧の際、袋２２内の空気
も口部２２ａからタンク２４内に突出されるので、袋２
２内もタンク２４内と同様に減圧される。そして、この
減圧状態で、ヒートシーラ２８の両ヒータ３１及び３２
に通電して発熱させることにより、袋２２の口部２２ａ
を気密にシールする。

【００３１】このとき、固定子１１の内周部に配置され
ていた内径バリヤ部材２１は、その伸縮性により、袋２
２内が減圧されて外部が負圧となることに伴って膨張
し、固定子１１の内周面にしわが生ずることなく密着す
るようになる。

【００３２】この後、真空ポンプ２７を停止すると共
に、タンク２４内を徐々に開放して空気を注入してい
き、蓋２４ａを開放させることによりタンク２４内を大
気圧に戻す。すると、図３及び図５に示すように、袋２
２の外面に大気圧が作用し、内部が減圧状態に保持され
ている袋２２が、固定子１１及び緩衝部材２０の外周部
にいわば真空パック状態のように密着される。

【００３３】また、このとき、固定子１１の内周部にも
前述のように内径バリヤ部材２１が密着しており、以
て、袋２２内に収容されていたワニス２３が、巻線１３
内及びスロット１２ａ内に強制的に含浸される。この
際、外方から大気圧が作用することにより、袋２２内の
ワニス２３が固定子１１の狭い空間内にまで押し込まれ
るようになる。

【００３４】しかる後、固定子１１を、袋２２内に収容
したままの状態で、タンク２４から取出して図示しない
加熱炉に収容し、この加熱炉内にて含浸されたワニス２
３を加熱硬化させる。ワニス２３の加熱硬化後、袋２２
及び内径バリヤ部材２１並びに緩衝部材２０を除去する
ようにする。これにて、ワニス２３による絶縁層１９が
形成された固定子１１が構成され、巻線１３の耐熱強度
や耐振強度の向上、固定子鉄心１２への固着力強化、絶
縁効果の向上等が図られるのである。

【００３５】而して、上記のワニス含浸処理の行程にお
いて、袋２２が、しわを存した状態で固定子１１に密着
していると、ワニス２３がそのしわの内部に侵入し、そ
の結果、固定子１１の表面部にそのしわに対応した余分
な絶縁層がひだ状に形成される虞がある。このしわは、
固定子１１のうち、その外周形状が急激に変化するよう
な部分に生じやすい事情がある。

【００３６】ところが、本実施例では、巻線１３のコイ
ルエンド部１３ａの外周部に、緩衝部材２０を装着する
ようにしたので、袋２２内を減圧した際に、袋２２はコ
イルエンド部１３ａと固定子鉄心１２の端面との間の段
差部分にあって、直接固定子１１に密着するのではな
く、緩衝部材２０の外面部に密着するようになる。

【００３７】従って、この部分において、袋２２にしわ
が生ずることを未然に防止することができ、ひいてはひ
だ状の余分な絶縁層が形成されることが防止されるので
ある。この場合、コイルエンド部１３の外周面及び固定
子鉄心１２の端面には、袋２２の代りに緩衝部材２０が
密着しているから、この部分に余分にワニス２３が付着
したり、この部分からワニス２３が流出するといった支
障が生ずることもないのである。

【００３８】また、袋２２が固定子鉄心１２の端縁部に
強く当接されることがなくなるから、袋２２の損傷の発
生を防止することができる。尚、本実施例では、固定子
１１の内周面には、内径バリヤ部材２１がやはりしわな
く密着するから、固定子１１の内周面においても余分な
絶縁層が形成されることはない。

【００３９】このように本実施例によれば、気密性ある
袋２２に収容した固定子１１に、減圧状態でワニス２３
を含浸させるものであるから、従来の浸漬法や滴下法を
用いた場合と異なり、ワニス２３を、巻線１３の素線１
５同士間や、巻線１３とスロット１２ａとの間の狭い空
間まで含浸させることができる。また、固定子１１は袋
２２にて覆われた状態とされるので、含浸されたワニス
２３が流出することを防止することができる。

【００４０】特に本実施例では、タンク２４内の減圧状
態で固定子１１を覆う袋２２の口部２２ａをシールし、
この後タンク２４内を大気圧に戻すようにしたので、袋
２２が大気圧によって固定子１１の外周部に密着するよ
うになり、その際、その圧力によって袋２２内のワニス
２３を固定子１１内の狭い空間まで押込むことができ、
ワニス２３の含浸が極めて効果的に行われるものであ
る。

【００４１】そして、巻線１３のコイルエンド部１３ａ
の外周部に、緩衝部材２０を装着するようにしたので、
コイルエンド部２ａ部分にて袋４にしわが生じて余分な
絶縁層がひだ状に形成される虞のあったものと異なり、
固定子１１の外周形状に段差に起因する袋２２のしわの
発生を防止することができ、ひいては、余分な絶縁層が
形成されてしまうことを防止することができる。また、
袋２２が固定子鉄心１２の端縁部に当接することに起因
する袋２２の損傷を極力防止することができるものであ
る。

【００４２】さらに、本実施例では、固定子１１の内周
部に、伸縮自在な材料からなる風船状の内径バリヤ部材
２１を配置するようにしたので、袋４を折返して固定子
３の内周部を覆うようにする場合と異なり、内径バリヤ
部材２１を固定子１１の内周面にしわなく密着させるこ
とができ、ひいては、固定子１１の内周部にも余分な絶
縁層が形成されることを未然に防止することができると
いった利点も得ることができる。

【００４３】図９は本発明の他の実施例を示すものであ
り、上記実施例と異なる点は、緩衝部材４１により、固
定子鉄心１２の端縁部をも覆うようにしたところにあ
る。この構成によれば、袋２２の損傷の防止の効果がよ
り向上する。

【００４４】また、図１０は異なる他の実施例を示すも
ので、ここでは、コイルエンド部１３ａの外周面を覆う
緩衝部材４１の他に、コイルエンド部１３ａの内周面を
覆う第２の緩衝部材４２を設けるようにしている。これ
によれば、固定子鉄心１２の内周面側においても段差が
大きいような場合に、固定子１１の内周面側でも同様に
余分な絶縁層が形成されることを防止することができる
と共に、袋の損傷を防止することができるものである。

【００４５】その他、上記実施例では、密閉タンク２４
を用いてこのタンク２４内を減圧することにより含浸処
理を行うようにしたが、袋２２の口部２２ａを直接的に
減圧源に接続して袋２２内を減圧するようにしても、同
様の効果を得ることができる。また、ワニス２３を加熱
硬化させる行程は、加熱炉によらずとも例えば誘導加熱
などの方法を用いるようにしても良い。

【００４６】さらに、袋２２内に予めワニス２３を収容
させておかずとも、例えば袋２２の一部にワニス注入用
の座を形成しておき、減圧後に袋２２内にワニス２３を
注入して含浸させるようにしても良い等、本発明は要旨
を逸脱しない範囲内で適宜変更して実施し得るものであ
る。

【００４７】

【発明の効果】以上の説明にて明らかなように、本発明
の電気機器のワニス含浸方法によれば、巻線体を気密性
の袋により覆った状態でワニス含浸を行ういわゆる真空
パック法により、巻線の素線同士間や巻線と鉄心との間
の狭い空間までワニスを含浸させることができ、また、
一旦含浸されたワニスが流出することを防止することが
できるものであって、コイルエンド部分にてひだ状の余
分な絶縁層が形成されることを防止することができると
共に、袋の損傷を極力防止することができるという優れ
た実用的効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示すもので、固定子をタン
ク内に収容した状態を示す縦断面図

【図２】タンクを密閉状態にした状態を示す図１相当図

【図３】減圧後タンク内を大気圧に戻した状態を示す図
１相当図

【図４】固定子を袋内に収容した状態を一部を縦断して
示す正面図

【図５】袋が固定子に密着された状態を一部を縦断して
示す正面図

【図６】固定子の斜視図

【図７】固定子のコイルエンド部の拡大斜視図

【図８】固定子の部分的な横断面図

【図９】本発明の他の実施例を示す図５相当図

【図１０】異なる他の実施例を示す図５相当図

【図１１】従来例を示す図４相当図

【図１２】従来例を示す図５相当図

【符号の説明】

図面中、１１は固定子（巻線体）、１２は固定子鉄心
（鉄心）、１２ａはスロット、１３は巻線、１３ａはコ
イルエンド部、１９は絶縁層、２０，４１は緩衝部材、
２１は内径バリヤ部材、２２は袋、２２ａは口部、２３
はワニス、２４はタンク、２４ａは蓋、２７は真空ポン
プ、２８はヒートシーラ、４２は第２の緩衝部材を示
す。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 鉄心とこの鉄心に設けられた巻線とから
   なる巻線体を、気密性ある袋により覆い、この後その袋
   内を減圧し、この減圧状態で前記袋内に収容したワニス
   を前記巻線体に含浸させるようにした方法であって、前
   記巻線体を袋により覆う前に、前記巻線のコイルエンド
   部の外周部に、そのコイルエンド部の外周面及び前記鉄
   心の端面に倣うように接する緩衝部材を装着して、前記
   巻線体の外周形状の段差を低減させるようにしたことを
   特徴とする電気機器のワニス含浸方法。
2. 【請求項２】 袋により覆われた巻線体を密閉タンク内
   に収容し、この状態でそのタンク内を減圧し、この減圧
   状態で前記袋の口部をシールし、この後、前記タンク内
   を大気圧に戻すことにより、前記袋内に収容したワニス
   を前記巻線体に含浸させるようにしたことを特徴とする
   請求項１記載の電気機器のワニス含浸方法。