JPS63237404A - コイル - 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】 ［産業上の利用分野］ この発明は、電磁気機器用のマグネットに使用されるコ
イルに関し、特に、耐熱性が要求されるモータや高真空
度保持が要求されるモータ等に使用されるコイルに関す
るものである。

［従来の技術］ 従来、コイルには巻線としてエナメル被覆が施された絶
縁電線が用いられ、巻かれた後、振動ににるずれ防止の
ために有機材料による含浸によって固定されていた。し
かし、この有機材料の含浸固定は耐熱性や與空中でのガ
ス発生の防止の点で不十分であった。

このため、たとえば特公昭６２−１２４１号公報におい
て示されるように、巻線として、その表面にセラミック
ス居などの無機絶縁被覆層が形成されている耐熱絶縁電
線を使用し、巻線を固定するためにコイルの線間空隙部
分や外表面部分に、セラミックス粒子とシリコン系樹脂
とのａ合物を焼成したものが形成された耐熱絶縁コイル
が開示されている。

また、真空中でのガス発生を防止し、ｌ’！空度を保持
するためには、その表面にセラミックスと金属とを重ね
て被覆したシース型巻線を使用してフィルにしたり、コ
イル部分を金属製容器で密封したりしている。

［発明が解決しようとする問題点］ 上述のように、コイルの耐熱性、耐真空性を高めるため
に、その表面にセラミックスなどの耐熱無機材料が被覆
された巻線を使用している。しかしながら、巻線を固定
するために樹脂を出発物質どする材料を含浸する限り、
巻線自体に耐熱被覆が施されていてもコイル全体として
は耐熱性が不十分であった。

また、高真空度を保持するためにシース型巻線を使用し
たり、コイル部分を金属製容器で密封しているが、一般
用コイルに比べて高コストになるとい・）問題点があっ
た。

（こで、この発明は１．し述のような問題点を解消する
ためになされたもので、耐熱性に優れ、かつ、高真空度
を保持することのできるコイルを提供することを目的と
する。

Ｆ問題点を解決するだめの手段］ この発明に従ったコイルは、電線が巻付加工されたコイ
ルにおいて、そのコイルの線間空隙部分およびコイルの
外表面部分のうら少なくとも一部分には、アルコキシド
を反応さ「て生成される、酸化物セラミックスの充填層
または／および被覆層が形成されていることを特徴とす
るものである。

［発明の作用効果］ −１−）ホのように、耐熱絶縁巻線を固定するために線
「ＩＸ１空隙部分やコイルの外表面部分に含浸する材料
どして用いられる、樹脂を出発物質とするＵ料は、准線
表面に被覆されたセラミックスなどの無機材料に比べて
耐熱性に劣る。そこで、耐熱性無機材料を含浸し得る方
法として、樹脂の代わりにアルコキシドを出発原料どし
て、無機材料である酸化物セラミックスを生成する方法
がある。この方法はゾル−ゲル法と呼ばれ、以下のよう
な工程で酸化物セラミックスの被覆層が得られる。

被覆される基材の表面に、アルコキシドのアルコール溶
液に水、および触媒として酸を加え、加水分解、および
脱水縮合反応を起こさＶｋ溶液を塗布する。その侵、数
百度に加熱焼成することによって酸化物セラミックスの
被覆層を得る。このようにして得られた酸化物セラミッ
クス被覆層は、金属だけでなく金属に被覆される無機材
料、有機材料とも良好な密着性を呈することが認められ
る。

よた、この酸化物セラミックスは、樹脂を出発原料とす
る無機材料に比べて耐熱性に優れていることが認められ
る。

したがって、電線を巻付加工した後、コイルの外表面に
アルコキシドを反応させた上記の溶液を塗布あるいはコ
イルごと、その溶液中に浸漬することによってコイルの
外表面部分あるいはコイルのね間空隙部分に含浸させる
。その侵１００〜１０００　’Ｃの温度に加熱すること
によって、コイルの外表面部分あるいは線間空隙部分に
酸化物セラミックスの被覆層、充填層が形成される。こ
れらの酸化物セラミックス層は、巻線の振動によるずれ
を防止し、巻線を強固に固定するとともに、融点も高い
ので５００℃以上の高温雰囲気下においても絶縁特性に
優れている。また、この酸化物セラミックスは、従来か
ら用いられているシリコン系樹脂あるいはシリコン系樹
脂とセラミックス粉末を焼成したものからなる焼結体に
比べで、電線に対する密着性、コイル自体の耐熱性を高
める効果がある。ざらに、この酸化物セラミックスは、
ガス発生源にならないので真空雰囲気下にＪ３いても高
真空度を維持することが可能である。したがって、この
発明によるコイルは真空用モータや耐熱モータなどに使
用されるコイルに好適である。

なＪ３、この発明にて用いる電線にＪ３いて被覆を有す
る場合、その材料としては、一般的にはポリイミド、ポ
リアミドイミド、シリコン系樹脂、ポリデトラフルオラ
カーボンなどの耐熱有機材料が好ましく、使用条件が酵
酷な場合には、無機材料としてのＡｆＬｚＯａなどのせ
ラミックス、または上記セラミックス粒子とシリコン系
樹脂どの混合物などが望ましい。このような被覆を有す
る電線を巻線として用いると、ざらに耐熱性を高める効
果がある。電線の導体としては導電性の高いものであれ
ばよ＜、基材が銅、アルミニウムが好ましい。この銅ま
たはアルミニウムの表面にニッケル、チタン、クロムな
どの金属からなるめ−）さｆｉｔを形成した導体でもＪ
：い。

この発明によって形成される酸化物セラミックス層は巻
付加工された電線が機械的振動や衝撃笠によって移動し
たり、擦れ合ったりしイ１いように電線を保持していれ
ばよいから必ずしも線間空隙部分のすべてに充填されて
いなくてもよく、またコイルの外表面部分のみに被覆さ
れていてもよい。

すなわら、コイルの線間空隙部分およびコイルの外表面
部分のうち少なくとも一部分に充ｌｌ１ｔ層、被覆層と
して形成されていればよい。

［実施例１］ 表面にニツウルめっきを施された銅線を用いて、その外
表面にシリコン樹脂中にＡｌ１２０．粒子を分散さＶた
層からなる被覆をｌＡｌ１ｔことによって、電線を作製
した。ざらに、この電線の外表面にポリイミドを被覆し
た。１りられた電線をボビン上に巻付加工した後、コイ
ルごと以下のように調製されたＳ＋　Ｏ２コーテイング
液中に浸漬した。すなわち、テトラブチルオルトシリケ
イ°）−［（ｎ−Ｃ４１’１９０）４　Ｓｌ　］　：　
Ｏ，ｓｏｍｏｌにブタノール［ｎ　　Ｃ４Ｈ！ｌ　ＯＨ
Ｉ　：　１．７０ｍｏ１．　　水：　１゜１０１＋１０
１．　　硝ｉｌ；５ｍｍｏｌの混合液を室温で徐々に滴
下し、）真下終了後８０℃で２時間攪拌した後室温に戻
したものをコーディング液とした。

王の後、このコイルを取出し、温度２００℃で３０分間
加熱することによってコイルの線間空隙部分にＳ　ｉ　
Ｏ、からなる充填層を形成したコイルが得られた。

第１図は、このようにして得られたコイルを示す断面図
である。図示するコイルは、ボビン１上にさかれた電線
２と５ｉ０２からなる酸化物ヒラミックス層３とからな
る。このコイルの部分拡大断面図としては第２図のにう
に示される。第２図において、電線２はニッケルめっき
銅線である導体２１と、シリコン樹脂と△Ｑ２０．粒子
の混合ＫＰ４２２と、ポリイミド膜２３とからなり、電
線２の間隙をｓｔ　０２からなる酸化物セラミックス層
３が充填層どして形成されている。

このコイルを温度５００℃の加熱雰囲気下で使用したと
ころ、電気的絶縁特性を長期間にわたー）で維持するこ
とができた。

［実施例２］ 銅線に、プラズマＣｖＤ法により膜厚３μｍの△見２０
．膜を被覆した電線を作製した。この電線をボビン上に
巻付加工した後、コイルごと以下のように調製されたＡ
ｕ２０．コーテイング液中に浸漬した。アルミニウムイ
ソプロポキシド［（ｉ　−Ｃａ　１−１７０）　ｓ　Ａ
　Ｉｔ］　：　０．５０ｍｏｌにイソブ０ビルアルコー
ル［ｉ　−Ｃ３Ｈ？　ＯＨＩ　；１．２０ｍｏｌ、　　
水：０，６５ＩＩｌｏｌ、　　硝酸：５ｍｍｏｌの混合
液を室温で徐々に滴下し、滴下終了後７０℃で２時間攪
拌した後室温に戻したものをコーテイング液とした。

その後、このコイルを取出し温度５００℃で１０分間加
熱することによってコイルの線間空隙部分にＡｌ２．２
０．からなる充Ｉａ１［１を形成したコイルが得られた
。

実施例１と同様に第１図に示すようなコイルが１ｚｌら
れた。このコイルの部分拡大断面図としては第３図のよ
うに示される。第３図において、電線２は銅線である導
体２１と、Ａｕ２０．膜２４とからなり、（の電線２の
間隙をＡｍ、Ｏ，からなる酸化物セラミックス層３が充
填層として形成されている。

このコイルを！１ｉ１度５００℃の加熱雰囲気下で使用
したところ、電気的絶縁特性を長期間にわたって維持す
ることが′Ｃざた。また、高真空度の雰囲気中において
も使用したが、ガス放出はほとんど見られなかった。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に従ったコイルの全体を示す断面図で
、第２図および第３図はそれぞれこの発明に従ったコイ
ルの実施例１．２を示ず部分拡大断面図である。 図において、２は電線、３は酸化物セラミックス層であ
る。 なＪ３、各図中同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）電線が巻付加工されたコイルにおいて、そのコイ
   ルの線間空隙部分およびコイルの外表面部分のうち少な
   くとも一部分には、アルコキシドを反応させて生成され
   る、酸化物セラミックスの充填層または／および被覆層
   が形成されていることを特徴とするコイル。
2. （２）前記電線が、無機材料による被覆を有する、特許
   請求の範囲第１項記載のコイル。