JPS5810807A - 樹脂モ−ルドコイル - Google Patents
樹脂モ−ルドコイルInfo
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- JPS5810807A JPS5810807A JP11029481A JP11029481A JPS5810807A JP S5810807 A JPS5810807 A JP S5810807A JP 11029481 A JP11029481 A JP 11029481A JP 11029481 A JP11029481 A JP 11029481A JP S5810807 A JPS5810807 A JP S5810807A
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- resin
- layer
- coil
- insulating layer
- bisphenol
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-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F5/00—Coils
- H01F5/06—Insulation of windings
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Insulating Of Coils (AREA)
- Organic Insulating Materials (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は高耐熱、高ヒートサイクル性に優れた樹脂モー
ルドコイルを得ることを目的とするもの ′であ
る。
ルドコイルを得ることを目的とするもの ′であ
る。
従来のモールドコイルは、第１図、第２図に示す如く、
導体３の表面に絶縁皮膜４を施した電線を巻回してなる
素コイ省１をモールド型に収納後、モールド樹脂２を注
入し加熱硬化して得ている。
導体３の表面に絶縁皮膜４を施した電線を巻回してなる
素コイ省１をモールド型に収納後、モールド樹脂２を注
入し加熱硬化して得ている。
従来のモールドコイルに用いる電線としては、モールド
コイルの耐熱区分がＢ種の場合には、その絶縁層として
ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂等を用い、さらにその
耐熱区分がＦ種の場合には３ページ ポリエステルイミド樹脂等を用いる。又、モールド樹脂
２としては、ビスフェノール型エポキシ樹脂（ＤＧＥＢ
Ａ ）に硬化剤としてヘキサヒドロ無水フタル酸（Ｈ）
ＩＰＡ）を用い、さらにその反応触媒としてベンジルジ
メチルアミン（ＢＤＭＡ）、ジメチルシクロヘキシルア
ミン（ＤＭＣＡ）、 １−ベンゾイル２−メチルイミダ
ゾール（ＩＢ２ＭＺ ）等の第３アミンを用い、又モー
ルド樹脂２の熱膨張係数をコイル導体に出来る限り近ず
ける為に、シリカ粉、アルミナ粉等の無機粉末を適量混
入する。
コイルの耐熱区分がＢ種の場合には、その絶縁層として
ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂等を用い、さらにその
耐熱区分がＦ種の場合には３ページ ポリエステルイミド樹脂等を用いる。又、モールド樹脂
２としては、ビスフェノール型エポキシ樹脂（ＤＧＥＢ
Ａ ）に硬化剤としてヘキサヒドロ無水フタル酸（Ｈ）
ＩＰＡ）を用い、さらにその反応触媒としてベンジルジ
メチルアミン（ＢＤＭＡ）、ジメチルシクロヘキシルア
ミン（ＤＭＣＡ）、 １−ベンゾイル２−メチルイミダ
ゾール（ＩＢ２ＭＺ ）等の第３アミンを用い、又モー
ルド樹脂２の熱膨張係数をコイル導体に出来る限り近ず
ける為に、シリカ粉、アルミナ粉等の無機粉末を適量混
入する。
前述のような従来のモールドコイルを高温側２３０℃、
低温側−４０℃のヒートサイクル試験を行うと、数サイ
クルでモールド樹脂２にクラックが発生する。ところが
、そのクラックは、素コイル電線の絶縁皮膜４にも伝播
し、レヤーショートを起こす原因となる。
低温側−４０℃のヒートサイクル試験を行うと、数サイ
クルでモールド樹脂２にクラックが発生する。ところが
、そのクラックは、素コイル電線の絶縁皮膜４にも伝播
し、レヤーショートを起こす原因となる。
本発明は前記従来のモールドコイルのように仮にモール
ド樹脂層にクラックが発生しても、それが電線の絶縁皮
膜に伝播しないモールドコイルの絶縁システムを提供す
るものである。
ド樹脂層にクラックが発生しても、それが電線の絶縁皮
膜に伝播しないモールドコイルの絶縁システムを提供す
るものである。
以下、本発明を第３図〜第６図を参照して説明する。第
３図、第４図は本発明にががる低圧コイル、高圧コイル
を一体モールドしたコイルを示すもので、アルミシート
に層間絶縁材料として、ノーメックスやポリエチレンテ
レフタレート等の薄葉材料を用いて巻回した低圧コイル
１ｏと、特殊絶縁層を形成した電線により構成される高
圧コイル１１をエアーダクト用スペーサーとセパレータ
ーを介して金型内に一体にして収納し、樹脂モールドを
行ない加熱硬化してモールド樹脂層１２を得る。ここで
、用いるモールド樹脂としては、主剤としてビスフェノ
ールＡ系エポキシ樹脂（ＤＧＥＢＡ）で常温（２６℃）
で液状のものを主成分とする（耐クラツク性や耐熱性を
改善する為に高分子量のものや他の可撓性付与剤を若干
混入する場合もある）ものを主剤とし、硬化剤としてメ
チルテトレヒドロ無水７タール酸（ＭｅＴＨＰＡ ）、
メチルへキサヒドロ無水フタール酸（ＭｅＨＨＰＡ
）、 ヘキサヒドロ無水フタール酸（ＨＨＰＡ）等の
酸無水物硬化剤の一種又は数種を混合したものを用いる
。
３図、第４図は本発明にががる低圧コイル、高圧コイル
を一体モールドしたコイルを示すもので、アルミシート
に層間絶縁材料として、ノーメックスやポリエチレンテ
レフタレート等の薄葉材料を用いて巻回した低圧コイル
１ｏと、特殊絶縁層を形成した電線により構成される高
圧コイル１１をエアーダクト用スペーサーとセパレータ
ーを介して金型内に一体にして収納し、樹脂モールドを
行ない加熱硬化してモールド樹脂層１２を得る。ここで
、用いるモールド樹脂としては、主剤としてビスフェノ
ールＡ系エポキシ樹脂（ＤＧＥＢＡ）で常温（２６℃）
で液状のものを主成分とする（耐クラツク性や耐熱性を
改善する為に高分子量のものや他の可撓性付与剤を若干
混入する場合もある）ものを主剤とし、硬化剤としてメ
チルテトレヒドロ無水７タール酸（ＭｅＴＨＰＡ ）、
メチルへキサヒドロ無水フタール酸（ＭｅＨＨＰＡ
）、 ヘキサヒドロ無水フタール酸（ＨＨＰＡ）等の
酸無水物硬化剤の一種又は数種を混合したものを用いる
。
６ペーシ
前述の酸無水物硬化剤は充填材の混入が容易になり、か
つ硬化物の耐熱特性も向上し、熱エージングによる寸法
変化が少ない。
つ硬化物の耐熱特性も向上し、熱エージングによる寸法
変化が少ない。
前記モールド樹脂の反応触媒としては、ＢＤＭＡ 。
ＤＭＣＡ、ＩＢ２ＭＺ、ＤＭＰ−３０等の第３アミンを
０．０６〜３ＰＨＲ混入する（主剤樹脂中に水酸基を含
むものが含まれる場合、触媒を用いなくても硬化は可能
となる）。充填材としては、シリカ粉。
０．０６〜３ＰＨＲ混入する（主剤樹脂中に水酸基を含
むものが含まれる場合、触媒を用いなくても硬化は可能
となる）。充填材としては、シリカ粉。
アルミナ粉、クレー、水利アルミナ等を適量混入したも
のを用いる。前記充填材がシリカ粉で、そのシリカ純度
が９８％以上で、かつその硬化物の熱膨張係数が４０Ｘ
１０”−’／ｌ：：以下になるように約４ｏＶＯＬ％混
入したものは、後の実施例でも述べるが、優れた耐熱、
耐クラツク性能を有する。
のを用いる。前記充填材がシリカ粉で、そのシリカ純度
が９８％以上で、かつその硬化物の熱膨張係数が４０Ｘ
１０”−’／ｌ：：以下になるように約４ｏＶＯＬ％混
入したものは、後の実施例でも述べるが、優れた耐熱、
耐クラツク性能を有する。
第４図において、離型層１３は、低圧コイル１゜と高圧
コイル１１が接する部分に埋設する。具体的ニは、ポリ
エチレンテレフタレートにシリコン系の離型剤を塗布し
たものやテフロン等もエポキシ樹脂との接着性が悪いも
のを用いる。この離型層１３によシ低圧コイル１０と高
圧コイル１１に発生する複雑な応力はかなり緩和される
。なお、１４は高圧端子、１６は低圧コイル１１の立上
り線、１６はエアダクト、１７は溝部分を示す。
コイル１１が接する部分に埋設する。具体的ニは、ポリ
エチレンテレフタレートにシリコン系の離型剤を塗布し
たものやテフロン等もエポキシ樹脂との接着性が悪いも
のを用いる。この離型層１３によシ低圧コイル１０と高
圧コイル１１に発生する複雑な応力はかなり緩和される
。なお、１４は高圧端子、１６は低圧コイル１１の立上
り線、１６はエアダクト、１７は溝部分を示す。
第６図は高圧コイル部分の拡大断面図を示し、第６図は
高圧コイル１１を構成する電線の絶縁構成を示すもので
、１８は導体、１９は導体１８の表面に形成した絶縁層
で、１，２，３．４ブタンテトラカルボン酸とジアミン
とをモノマ一単位として水溶性溶媒又はそれと水との共
存下で反応を進行させて得られる酸価残存率３〜３０チ
のポリイミド前駆体をアンモニウム塩を形成させて水溶
化して塗布焼付形成したものである。２ｏけ電線皮膜の
耐コロナ性を向′上させる為に塗布形成したイソミド系
のポリエステルイミド樹脂層よりなる中間層である。さ
らに２１はビスフェノールＡ系エポキシ樹脂４の平均分
子量９００以上の樹脂、例えばフェノキシ樹脂等で場合
によっては硬化剤を適量混入したものを溶剤に溶解し塗
布形成してなる。
高圧コイル１１を構成する電線の絶縁構成を示すもので
、１８は導体、１９は導体１８の表面に形成した絶縁層
で、１，２，３．４ブタンテトラカルボン酸とジアミン
とをモノマ一単位として水溶性溶媒又はそれと水との共
存下で反応を進行させて得られる酸価残存率３〜３０チ
のポリイミド前駆体をアンモニウム塩を形成させて水溶
化して塗布焼付形成したものである。２ｏけ電線皮膜の
耐コロナ性を向′上させる為に塗布形成したイソミド系
のポリエステルイミド樹脂層よりなる中間層である。さ
らに２１はビスフェノールＡ系エポキシ樹脂４の平均分
子量９００以上の樹脂、例えばフェノキシ樹脂等で場合
によっては硬化剤を適量混入したものを溶剤に溶解し塗
布形成してなる。
なお、前述のような絶縁層の組合せは、一般常７ページ
識としては行なわれていない。即ち、エステルイミド樹
脂皮膜は、巻線時に損傷しやすいからである。そして、
損傷時に下層の皮膜にも′悪い影響を与える可能性があ
る。ところが１、本発明に係る前述のような組合せにお
いては、従来問題にされていたようなことが起こらない
ことを確認した。即ち、仮に中間層２０であるエステル
イミド樹脂層に大きな力が作用し、皮膜が損傷しても、
下層の特殊ポリイミド樹脂層は殆んど損傷を受けない。
脂皮膜は、巻線時に損傷しやすいからである。そして、
損傷時に下層の皮膜にも′悪い影響を与える可能性があ
る。ところが１、本発明に係る前述のような組合せにお
いては、従来問題にされていたようなことが起こらない
ことを確認した。即ち、仮に中間層２０であるエステル
イミド樹脂層に大きな力が作用し、皮膜が損傷しても、
下層の特殊ポリイミド樹脂層は殆んど損傷を受けない。
したがって、耐コロナ性が要求される場合には、その層
を形成することにより大きな効果を生、むことができる
。
を形成することにより大きな効果を生、むことができる
。
次に本発明の一実施例を比較例とともに説明する。試料
は、導体が２．１〜２．８φのアルミニウム電線で、ツ
イストペアを作成し、その周囲を樹脂モールド絶縁した
もの、試験条件は加熱温度２４０℃、２２０℃、ヒート
サイクル条件は一４０℃、チェック電圧は６「で１分間
印加、外挿法によりｏｏ、ｏｏｏ時間の温度を求めた結
果を下表に示す。
は、導体が２．１〜２．８φのアルミニウム電線で、ツ
イストペアを作成し、その周囲を樹脂モールド絶縁した
もの、試験条件は加熱温度２４０℃、２２０℃、ヒート
サイクル条件は一４０℃、チェック電圧は６「で１分間
印加、外挿法によりｏｏ、ｏｏｏ時間の温度を求めた結
果を下表に示す。
９ ペー二
※１
※２基本樹脂組成 フィラー シリカ粉Ｄ
ＧＥＢＡ １ｏｏ ５ｔｏ２．純［９Ｂ、５
％Ｍｅ）ＩＨＰＡ ８３ ＤＭＣＡ Ｏ，６ ＰＩＷ：ポリイミド樹脂 ＥＩＷ：イソミド系ポリエステルイミド融着層＝フェノ
キシ樹脂で若干架橋剤を含み、加熱融着により熱硬化型
となる。
※２基本樹脂組成 フィラー シリカ粉Ｄ
ＧＥＢＡ １ｏｏ ５ｔｏ２．純［９Ｂ、５
％Ｍｅ）ＩＨＰＡ ８３ ＤＭＣＡ Ｏ，６ ＰＩＷ：ポリイミド樹脂 ＥＩＷ：イソミド系ポリエステルイミド融着層＝フェノ
キシ樹脂で若干架橋剤を含み、加熱融着により熱硬化型
となる。
上表より比較例１〜６の従来の電線は、樹脂モールドす
ることにより耐熱性が若干低下する（モールドナシは記
載していないがモールドしたものより６〜１０℃高い）
。又、モールド樹脂のフィラー混入率により大きく影響
を受ける。本発明に係る実施例のものは、まず特徴的に
言えることは、適正なモールドにより耐熱温度が上昇す
ることである。これはモールド樹脂との相溶性が非常に
優れていることを示すものである。。
ることにより耐熱性が若干低下する（モールドナシは記
載していないがモールドしたものより６〜１０℃高い）
。又、モールド樹脂のフィラー混入率により大きく影響
を受ける。本発明に係る実施例のものは、まず特徴的に
言えることは、適正なモールドにより耐熱温度が上昇す
ることである。これはモールド樹脂との相溶性が非常に
優れていることを示すものである。。
即ち、モールド樹脂の充填材混入率が４０ ＶＯＬチ以
上のものについては、加熱劣化の初期段階で０ − は・電線皮膜とモールド樹脂との間に機械的応力による
劣化が殆んど起らず、電線とモールド樹脂間に微少な間
隙が生じ、そこから酸素が供給されるか、もしくはモー
ルド樹脂にクラックが発生してから劣化が進んだ為に耐
熱温度が高くなったものと思われる。
上のものについては、加熱劣化の初期段階で０ − は・電線皮膜とモールド樹脂との間に機械的応力による
劣化が殆んど起らず、電線とモールド樹脂間に微少な間
隙が生じ、そこから酸素が供給されるか、もしくはモー
ルド樹脂にクラックが発生してから劣化が進んだ為に耐
熱温度が高くなったものと思われる。
前記の充填材混入率が４０ＶＯＬ％を下まわると、熱膨
張係数が大きくなり、それ故に電線皮膜に作用する熱応
力も大きくなって電線皮膜が損傷を受けやすくなるため
に耐熱温度も低くなる。
張係数が大きくなり、それ故に電線皮膜に作用する熱応
力も大きくなって電線皮膜が損傷を受けやすくなるため
に耐熱温度も低くなる。
実施例１の試料と実施例６の試料について耐コロナ性の
比較試験として線間に２Ｗ印加して連続試験を行なった
場合の寿命時間は、実施例６の試料が前者のものより約
６０％寿命が長いことがわかった。なお、このときの電
線の各皮膜厚の比率は下層の特殊ポリイミド層３０〜６
０、中間層のポリエステルイミド層４０〜７０．上層の
融着層６〜３ｏのものが適しており、又前記範囲のもの
であれば作業中の損傷もあまり問題にならない程度であ
る。なお、実施例はフィラーとしてシリカ１１、、、、
、−ｉ 純度９８．５９６のものを用いたが、それはシリカ粉に
限定されるものではない。ところが、シリカ純度９８％
以上のものについては、特に優れた特性を得ることが出
来る。
比較試験として線間に２Ｗ印加して連続試験を行なった
場合の寿命時間は、実施例６の試料が前者のものより約
６０％寿命が長いことがわかった。なお、このときの電
線の各皮膜厚の比率は下層の特殊ポリイミド層３０〜６
０、中間層のポリエステルイミド層４０〜７０．上層の
融着層６〜３ｏのものが適しており、又前記範囲のもの
であれば作業中の損傷もあまり問題にならない程度であ
る。なお、実施例はフィラーとしてシリカ１１、、、、
、−ｉ 純度９８．５９６のものを用いたが、それはシリカ粉に
限定されるものではない。ところが、シリカ純度９８％
以上のものについては、特に優れた特性を得ることが出
来る。
又モールドコイルのモールド樹脂と電線との間に作用す
る応力は、コイルの構造により異なり、複雑なコイル構
造はど前述の応力も複雑に作用し、耐熱寿命を短かくす
る原因にもなるので、それに適合した絶縁システムを採
用することが要求されるが、本発明は低圧コイルと高圧
コイルを一体構造にしたモールドコイルにおいても優れ
た耐熱耐ヒートサイクル性を発揮するものである。これ
は前にも述べた如くモールド樹脂の組成と電線の絶縁皮
膜の組成ならびに構成が非常に優れている為である。な
お、レヤー絶縁材料を用いないコイルで、そのレヤー電
圧が高くなると本発明に係るような性能を有する絶縁シ
ステムが強く要求され、それに適用することによシ大き
な、効果を発揮するものである。
る応力は、コイルの構造により異なり、複雑なコイル構
造はど前述の応力も複雑に作用し、耐熱寿命を短かくす
る原因にもなるので、それに適合した絶縁システムを採
用することが要求されるが、本発明は低圧コイルと高圧
コイルを一体構造にしたモールドコイルにおいても優れ
た耐熱耐ヒートサイクル性を発揮するものである。これ
は前にも述べた如くモールド樹脂の組成と電線の絶縁皮
膜の組成ならびに構成が非常に優れている為である。な
お、レヤー絶縁材料を用いないコイルで、そのレヤー電
圧が高くなると本発明に係るような性能を有する絶縁シ
ステムが強く要求され、それに適用することによシ大き
な、効果を発揮するものである。
第１図は従来のモールドコイルの断面図、第２図は同要
部の拡大断面図、第３図は本発明にかかる低圧コイル、
高圧コイルを導体モールドしたモールドコイルの断面図
、第４図は同平面図、第６図は同モールドコイルにおけ
る高圧コイルの断面図、第６図は同高圧コイルに用いる
電線の拡大断面図である。 １２・・・・・・モールド樹脂層、１８・・・・・・導
体、１９・・・・・・絶縁層、２ｏ・・・・・・中間層
、２１・・・・・融着層。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 第２図 第３図 ｆ３ （１
部の拡大断面図、第３図は本発明にかかる低圧コイル、
高圧コイルを導体モールドしたモールドコイルの断面図
、第４図は同平面図、第６図は同モールドコイルにおけ
る高圧コイルの断面図、第６図は同高圧コイルに用いる
電線の拡大断面図である。 １２・・・・・・モールド樹脂層、１８・・・・・・導
体、１９・・・・・・絶縁層、２ｏ・・・・・・中間層
、２１・・・・・融着層。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 第２図 第３図 ｆ３ （１
Claims (2)
- （１） 導体の表面に１．２．３． ４ブタンテトラ
カルボン酸とジアミンとをモノマ一単位として、水溶性
溶媒もしくはそれと水との共存下で反応を進行せし込て
得られる酸価残存率３〜３０％のポリイミド前駆体をア
ンモニウム塩を形成させて水溶化したものを塗布焼付し
て絶縁層を形成し、その上層に融着層として平均分子量
が９００以上のビスフェノールＡ系エポキシ樹脂を溶剤
に溶解しそれを塗布形成して電線を作成し、この電線を
巻回してなる素コイルの周囲を、ビスフェノールＡ系エ
ポキシ樹脂を主成分とする主剤と、メチルテトサ ラヒドロ無水フタール酸、メチルへキオヒドロ無水フタ
ール酸、ヘキサヒドロ無水フタール酸より選ばれた１種
又は数種類を混合したものを硬化剤の主成分とし、さら
に充填材として硬化物の熱膨張係数が４０Ｘ１０−６／
℃以下になるように混入してなるモールド樹脂によりモ
ールドしてなる樹脂モールドコイル。 - （２）前記電線は、下層の絶縁層と上層の融着層の間に
イソミド係のポリエステルイミド樹脂層よりなる中間層
を介在させ、かつそれらの皮膜厚さの比率を下層の絶縁
層３０〜６０．中間層４０〜７０゜上層の融着層６〜３
０としてなる特許請求の範囲第１項記載の樹脂モールド
コイル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11029481A JPS5810807A (ja) | 1981-07-14 | 1981-07-14 | 樹脂モ−ルドコイル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11029481A JPS5810807A (ja) | 1981-07-14 | 1981-07-14 | 樹脂モ−ルドコイル |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5810807A true JPS5810807A (ja) | 1983-01-21 |
| JPS6322447B2 JPS6322447B2 (ja) | 1988-05-12 |
Family
ID=14532043
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11029481A Granted JPS5810807A (ja) | 1981-07-14 | 1981-07-14 | 樹脂モ−ルドコイル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5810807A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5393805A (en) * | 1990-06-23 | 1995-02-28 | Hitachi, Ltd. | Epoxy resin composition for insulating a coil, and a coil molded from the composition |
| CN102122855A (zh) * | 2009-12-18 | 2011-07-13 | 通用汽车环球科技运作有限责任公司 | 电绝缘涂层、涂层系统及方法 |
-
1981
- 1981-07-14 JP JP11029481A patent/JPS5810807A/ja active Granted
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5393805A (en) * | 1990-06-23 | 1995-02-28 | Hitachi, Ltd. | Epoxy resin composition for insulating a coil, and a coil molded from the composition |
| CN102122855A (zh) * | 2009-12-18 | 2011-07-13 | 通用汽车环球科技运作有限责任公司 | 电绝缘涂层、涂层系统及方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6322447B2 (ja) | 1988-05-12 |
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