JPH06254972A - 微小空間を埋めた物品の製造方法 - Google Patents
微小空間を埋めた物品の製造方法Info
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- JPH06254972A JPH06254972A JP5042590A JP4259093A JPH06254972A JP H06254972 A JPH06254972 A JP H06254972A JP 5042590 A JP5042590 A JP 5042590A JP 4259093 A JP4259093 A JP 4259093A JP H06254972 A JPH06254972 A JP H06254972A
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Abstract
性、寸法安定性、強度等の特性を向上させ得るのに有利
なコイル部品等の物品の製造方法を提供する。 【構成】ウレタン被覆層で銅線を被覆した線材1(直径
約60μm)をボビン2に多重に巻き、コイル巻線体3
を作製した。コイル巻線体3を容器4に収納し、脱泡処
理したエポキシ樹脂を容器4に真空注型する。次にその
シリコーンオイルに入れ、シリコーンオイルを加熱する
と共にこれに高圧を負荷し、巻線体3を構成する線材1
間の極微小空間に樹脂を含浸させた。この条件は圧力が
0.3GPa、温度が100℃、含浸時間が1時間とし
た。次にシリコーンオイルを150°Cに昇温させ、シ
リコーンオイルに高圧を負荷させつつ樹脂を硬化させ、
コイル巻線体3を樹脂硬化層65で被覆したコイル部品
8を得た。
Description
製造方法に関する。本発明方法は例えば樹脂で電気絶縁
した小型変圧器部品、ブッシング、コイル等の電気部品
に適用できる。
ポキシ樹脂を含浸或いは被覆させる試みが行われてい
る。この場合、エポキシ樹脂は電気絶縁性、機械的強
度、接着性、耐水性に優れるため、電気部品の信頼性を
一層高めることができる。また従来より、樹脂を減圧下
で成形型のキャビティに注入する真空注型法が採用され
ている。例えば、特開昭57−4718号公報に開示さ
れている様に、金型が配置された箱内を減圧して金型の
キャビティを脱気する工程、脱気したキャビティに樹脂
を装填し、その後に箱内に圧縮空気を導入してキャビテ
ィ内の樹脂を加圧する工程、加圧充填後に箱内を大気圧
に戻して樹脂を硬化させる工程とを順に実施する方法が
知られている。この方法では、減圧雰囲気でキャビティ
へ樹脂を装填するので、気泡の混入が少なく空洞欠陥で
あるボイドを抑制した樹脂硬化品を得ることが期待でき
る。また、特開昭52−60855公報に開示されてい
る様に、金型と金型に連通する原料タンクとを用い、原
料タンク内及び金型のキャビティを脱気する工程と、原
料タンク内の樹脂を金型のキャビティに装填する工程
と、原料タンク内を加圧し、キャビティ内の樹脂を加圧
したまま硬化させる工程とを順に実施する方法が知られ
ている。この方法でも樹脂硬化品におけるボイドの低減
を期待できる。
採用して製造すれば、樹脂硬化品におけるボイドの低減
を期待できるものの、低減効果は必ずしも充分ではな
い。殊に、近年の自動車の軽量化、高性能化の要求に対
応して自動車用の電気、電子部品の小型化、薄肉化が図
られており、従って自動車の内燃機関に装備されるイグ
ニッションコイル部品でもコイルを構成する線材間の空
間が一層微小となっている。そのためイグニッションコ
イル部品の場合、線材間の極微小空間(一般的に10μ
mオーダー)に樹脂を含浸させても、ボイドが発生す
る。よってコイル部品の絶縁性の向上には限界がある。
であり、その目的は、ボイドを一層低減できるとともに
高密度化を図り得、これにより絶縁性、寸法安定性、強
度等の特性を向上させ得るのに有利な、微小空間を埋め
た物品の製造方法を提供するにある。
埋めた物品の製造方法は、微小空間を備えた物品と流動
性をもつ硬化型の樹脂とを減圧下で接触させると共に、
少なくとも微小空間の入口近くに樹脂を付着させる第1
工程と、少なくとも樹脂の硬化前に、樹脂を付着させた
物品を液状媒体中に入れ、液状媒体に高圧を負荷して樹
脂を物品の微小空間に含浸させ、含浸後、樹脂を硬化さ
せ、微小空間を樹脂で埋めた物品を得る第2工程と、を
順に実施することを特徴とするものである。
ものではなく、例えば、小型変圧器部品、ブッシング、
コイル等を採用できる。微小空間の大きさは物品によっ
て異なるが、mmオーダー、μmオーダー、10μmオ
ーダーでも良い。本発明方法で用いる樹脂は、流動性を
もち硬化するものであれば良く、例えばエポキシ樹脂等
の熱硬化性樹脂を採用できる。
脂と物品とを減圧下で接触させる。減圧の程度は適宜選
択できる。本発明方法では、少なくとも樹脂の硬化前
に、樹脂を付着させた物品を液状媒体中に入れ、液状媒
体に高圧を負荷して樹脂を物品の微小空間に含浸させ
る。液状媒体としては例えば不活性であるシリコーンオ
イルを採用できる。液状媒体に負荷する高圧の程度は、
物品の微小空間の大きさ、物品の耐破損性、物品に要請
される特性等に応じて適宜設定される。この場合、圧力
の上限値は特に制約がないが、通常の場合、1GPa程
度で充分と考えられている。イグニッションコイル部品
の場合には、液状媒体に負荷する圧力は1.5MPa以
上、特に0.1GPa以上にできる。
されるが、その含浸性が高まるとともに樹脂の高密度含
浸ができる。
を参照して具体的に説明する。この例は自動車の内燃機
関に装備されるイグニッションコイル部品に適用したも
のである。
で銅線(直径約40μm)を被覆した線材1(直径約6
0μm)を用い、その線材1を2本並べて円筒形状のボ
ビン2(ノリル樹脂製)のリング溝2aに多重に巻き、
コイル巻線体3を作製した(図1)。コイル巻線体3に
おいて、隣設する線材1同士の間に形成される空間は極
微小空間であり、20μm程度の大きさである。
ル(株):TCG1170)のA液(主剤と充填剤)と
B液(硬化剤と促進剤)とを用いる。ここでA液では、
主剤はグリシジルエーテルビスフェノ−ルA、充填剤は
線膨張率の低減のために配合された結晶性シリカであ
り、それぞれ50重量%づつ配合されている。B液の硬
化剤はメチルヘキサヒドロ無水フタル酸である。そし
て、A液を80℃で1時間放置した後、A液とB液とを
重量比で100:30の割合で混合し、真空脱泡装置
(三双機工)を用いて脱泡処理を行った。脱泡処理は、
真空度:1torr、処理時間:15分、温度:80℃で行
った。
(材質:ポリブチレンテレフタレート、長さ:60mm、
幅:40mm、高さ40mm)に収納し、そして真空注型装
置(三双機工)を用い、上記した流動性をもつエポキシ
樹脂6を容器4に真空注型し、これによりエポキシ樹脂
6をコイル巻線体3に接触させた。真空注型の条件は、
真空度が1.5torr、樹脂温度が60℃、注入時間が6
0sec、真空後放置時間が2.0分とした。
のブロック図を示す高圧含浸装置5(光高圧機器
(株))を用いる。高圧含浸装置5は、図3に示す様
に、シリコーンオイル50が収納された処理容器51
(材質:SKD)と、シリコーンオイル50を加圧する
電動式高圧ポンプ52と、圧力を検出する圧力検出器5
3と、デジタル圧力計54と、ブルドン管式圧力計55
(Heise 社:CM型)と、シリコーンオイル50を加熱
する外熱式ヒータ56と、シリコーンオイル50の温度
を検出する温度検出器57と、記録計58とを主構成要
素とする。電動式高圧ポンプ52により発生した圧力は
処理容器51内に伝達され、シリコーンオイル50に高
圧が負荷される。
−ジが装備されており、ホイーストブリッジ方式で圧力
をゲ−ジし、デジタル圧力計54で圧力を直読できる。
圧力の校正はブルドン管式圧力計55を用いて行う。外
熱式ヒータ56により最高300℃まで処理容器51内
のシリコーンオイル50の温度を上げることができる。
びエポキシ樹脂6を収納した容器4を、図3に示す様に
高圧含浸装置5の処理容器51のシリコーンオイル50
に入れる。この状態で高圧ポンプ52の作動により、シ
リコーンオイル50に高圧を負荷し、これによりコイル
巻線体3を構成する線材1間の極微小空間にエポキシ樹
脂6を含浸させ、以て高圧含浸処理を行った。高圧含浸
処理の条件は、圧力が0.3GPa(3060kgf/
cm2 )、温度が100℃、含浸時間が1時間とした。
高圧硬化処理を行った。即ち、シリコーンオイル50を
150°Cに昇温させ、シリコーンオイル50に高圧を
負荷させつつエポキシ樹脂6を硬化させることにより樹
脂硬化層65を得、以てコイル巻線体3を樹脂硬化層6
5で被覆したコイル部品8(図2参照)を得た。この例
では高圧硬化処理の条件は、圧力が0.3GPa、時間
が2時間とした。
に、シリコーンオイル50に負荷する圧力を常圧に下げ
ると共に、シリコーオイル50の温度を室温に戻し、処
理容器51からコイル部品8を取り出した。本実施例で
製造したコイル部品8では、コイル巻線体3を被覆する
樹脂硬化層65はボイドが抑止され高密度化されてい
る。しかもコイル巻線体3の構成する線材1間の極微小
空間への樹脂含浸度も極めて高く、線材1間の極微小空
間が樹脂65で確実に埋められているので、線材1間に
おけるボイドも回避するのに有利であり、コイル巻線体
3の高密度化も図り得る。従って、コイル部品8におけ
る絶縁性、強度や弾性率の一層の向上を図り得る。
オイル50を利用して樹脂6を含浸するので、気体状媒
体を利用する場合に比較して、樹脂6に対する高圧負荷
性が確保され、従って樹脂6の含浸性を良好になし得、
ボイド低減、高密度化に有利である。また本実施例で
は、エポキシ樹脂6を加熱硬化して樹脂硬化層65を得
るにあたり、圧力負荷のための媒体として利用したシリ
コーンオイル50をさらに昇温させ、その熱を利用する
ので、媒体の交換の必要もなく、作業性が高い。
1と同様な条件で行った。即ち、実施例1と同様なコイ
ル巻線体3、容器4及びエポキシ樹脂6を用い、コイル
巻線体3を収納した容器4内にエポキシ樹脂6を真空注
型し、そして、そのエポキシ樹脂6を実施例1と同様に
圧力0.3GPa、温度100℃で1時間高圧含浸処理
し、エポキシ樹脂6をコイル巻線体3を構成する線材1
間の極微小空間に含浸させた。
あたり、高圧硬化処理ではなく常圧硬化処理を行う。即
ち、シリコーンオイル50を常圧に戻してから、容器4
をシリコーンオイル50から取出し、パーフェクトオー
ブン(タバイエスペック社)により温度150℃で3時
間加熱保持し、樹脂6を硬化させて樹脂硬化層65を得
た。これによりコイル巻線体3を樹脂硬化層65で被覆
したコイル部品8が得られる。
体3、容器4及びエポキシ樹脂6を用い、常圧含浸処理
及び常圧硬化処理により、比較例1に係るコイル部品を
得た。即ち、コイル巻線体3を収納した容器4にエポキ
シ樹脂6を真空注型し、エポキシ樹脂6をパーフェクト
オーブンを用い、常圧下、温度100℃で3時間樹脂6
を含浸した。その後、温度150℃でエポキシ樹脂6を
3時間硬化させ、比較例1に係るコイル部品を得た。
品8、実施例2に係るコイル部品8、比較例1に係るコ
イル部品のコイル巻線体3におけるボイド数を光学顕微
鏡(倍率:50倍)で観察し、1cm2 あたりのボイド
数、ボイドサイズを調べた。また、電子比重計(ミラー
ジュ貿易(株):EDー120T)を用い、コイル部品
の樹脂硬化層65の密度を測定した。また高圧電源装置
(スペルマン社)を用い、樹脂硬化層65の2本の線材
1に電圧を印加し、その絶縁破壊電圧を調べた。
実施例1に係るコイル部品8では、ボイドがなく、密度
が1.75g/cm3 と高密度であり、絶縁破壊電圧も
6kVと高かった。また実施例2に係るコイル部品8で
は、ボイド数が3個と少なく、ボイドサイズが30μm
であり、密度が1.72g/cm3 であり、絶縁破壊電
圧が2kVであった。また比較例1に係るコイル部品で
は、ボイド数が10個と多く、ボイドサイズが30μm
であり、密度が1.68g/cm3 と低く、絶縁破壊電
圧も1kVと低かった。
例2ではボイドが抑止され高密度で高絶縁性をもつコイ
ル部品8が得られることがわかる。この様に実施例1及
び実施例2によればボイドを回避するのに有利なため、
コイル部品8の寸法安定性が向上すると共に、強度及び
弾性率も良好である。
た実施例のみに限定されるものではなく、例えばコイル
部品に限らず他のものでも良く、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。
分であったり、含浸密度が不十分であったりすることに
よるボイドを一層低減できて高密度化を図り得る。従っ
て、寸法安定性、強度、弾性率の一層の向上も図り得る
と共に、電気、電子部品に適用すれば絶縁性の一層の向
上も図り得る。
るにあたり、液状媒体を利用するので、気体状媒体に比
較して樹脂の高圧負荷性が確保される。
模式的に示す断面図である。
イル部品を模式的に示す断面図である。
コーオイル、6はエポキシ樹脂、65は樹脂硬化層、8
はコイル部品を示す。
Claims (1)
- 【請求項1】微小空間を備えた物品と流動性をもつ硬化
型の樹脂とを減圧下で接触させると共に、少なくとも該
微小空間の入口近くに該樹脂を付着させる第1工程と、 少なくとも該樹脂の硬化前に、該樹脂を付着させた物品
を液状媒体中に入れ、該液状媒体に高圧を負荷して該樹
脂を該物品の微小空間に含浸させ、含浸後、該樹脂を硬
化させ、該微小空間を該樹脂で埋めた該物品を得る第2
工程と、を順に実施することを特徴とする微小空間を埋
めた物品の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5042590A JPH06254972A (ja) | 1993-03-03 | 1993-03-03 | 微小空間を埋めた物品の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5042590A JPH06254972A (ja) | 1993-03-03 | 1993-03-03 | 微小空間を埋めた物品の製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06254972A true JPH06254972A (ja) | 1994-09-13 |
Family
ID=12640283
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5042590A Pending JPH06254972A (ja) | 1993-03-03 | 1993-03-03 | 微小空間を埋めた物品の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH06254972A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8993900B2 (en) | 2011-02-23 | 2015-03-31 | Hosiden Corporation | Solar cell module terminal and solar cell module terminal box |
-
1993
- 1993-03-03 JP JP5042590A patent/JPH06254972A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8993900B2 (en) | 2011-02-23 | 2015-03-31 | Hosiden Corporation | Solar cell module terminal and solar cell module terminal box |
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Legal Events
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