(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シート状又はテープ状のプリプレグ絶縁物を巻型上に巻回し、その上に巻線導体を巻回し、得られた巻線上に前記同様のプリプレグ絶縁物を巻回して巻線の内・外周にプリプレグ絶縁物を配設したコイルを形成した後、モールドする樹脂モールドコイルの製造方法において、
内周側のプリプレグ絶縁物は予め製作したガラス繊維織物にエポキシ樹脂を含浸して形成したボビンであり、外周側には薄葉金属板を用い、そして、溝状の凹部をフランジ面に有する治具にパテ状のエポキシ樹脂を入れ、前記コイルの下端部を該冶具に載せ、該コイルの下端部に前記パテ状のエポキシ樹脂を充填、硬化させ、その後、該コイルの上端部より液状のモールド樹脂を注入して巻線内に該樹脂を充満し、加熱硬化することを特徴とする樹脂モールドコイルの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、樹脂モールドコイルの製造方法であり、特に、変圧器等の静止誘導機器に用いられる樹脂モールドコイルの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、樹脂モールドコイルを製造するには、巻線導体の内外周にシート状又はテープ状のプリプレグ絶縁物を配設したコイルを形成し、このコイルの片端面にパテ状樹脂を充填し、この充填面を上面としてコイルの乾燥を兼ねて加熱硬化（一次硬化）する。その後、コイルを反転し、他の端面に前記同様パテ状樹脂を充填して加熱硬化（一次硬化及び二次硬化）させる工程を採用していた（特開平３−２２５１３号公報参照）。
この従来技術では、パテ状樹脂をハケやヘラ等用いて充填し、そして、硬化時のコイル姿勢は垂直にする必要があるため、コイルの両端面に形成する樹脂絶縁層は、各々片端面ずつ硬化させる方法を採っている。このため、充填作業は全て手作業となり、硬化工程においては２工程となって工数を要する原因となる。
【０００３】
また、コイルを注入用金型に組込んで液状のエポキシ樹脂を注入して樹脂モールドコイルを製作する方法も多数出願されているが、いずれも注入用金型の取扱いが面倒であり、型組、シール作業、離型及び清掃・保管など非常に多くの工数を必要とする問題点がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、従来技術に比べ簡便なる方法で樹脂モールド層を形成し、絶縁特性の良好なる樹脂モールドコイルの製造方法を提供するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、シート状又はテープ状のプリプレグ絶縁物を巻型上に巻回し、その上に巻線導体を巻回し、得られた巻線上に前記同様のプリプレグ絶縁物を巻回して巻線の内・外周にプリプレグ絶縁物を配設したコイルを形成した後、モールドする樹脂モールドコイルの製造方法において、内周側のプリプレグ絶縁物は予め製作したガラス繊維織物にエポキシ樹脂を含浸して形成したボビンであり、外周側には薄葉金属板を用い、そして、溝状の凹部をフランジ面に有する治具にパテ状のエポキシ樹脂を入れ、前記コイルの下端部を該冶具に載せ、該コイルの下端部に前記パテ状のエポキシ樹脂を充填、硬化させ、その後、該コイルの上端部より液状のモールド樹脂を注入して巻線内に該樹脂を充満し、加熱硬化する樹脂モールドコイルの製造方法である。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の発明の実施の形態を説明する。
以下、本発明の樹脂モールドコイルの製造方法の実施例について、図１〜図７を用いて説明する。
図１は、本発明の樹脂モールドの製造方法における巻線工程の一例を示す横断面説明図である。図２は、実施例１の樹脂モールドコイルの製造方法に使用する注入用フランジの一例を示す斜視説明図である。図３は、図２におけるＡ−Ｂ断面説明図である。図４は、実施例１の樹脂モールドコイルの製造方法の縦断面斜視説明図である。図５は、実施例１の樹脂モールドコイルの製造方法の変形例の縦断面斜視説明図である。図６は、実施例２の樹脂モールドコイルの製造方法の縦断面斜視説明図である。図７は、実施例２の樹脂モールドコイルの製造方法に使用する注入用治具の一例の斜視説明図である。
【００１１】
実施例１を説明する。本実施例における巻線工程の一例は、図１に示すように、巻線機４を用い、巻型１の上にシート状又はテープ状のプリプレグ絶縁物２ａを巻回し、その上に巻線導体及び層間絶縁物を用いて多重層に巻回して巻線３を形成し、その上に再び前記同様のプリプレグ絶縁物２ｂを巻回してコイルを形成する。本実施例では水平方向の断面が略矩形状のコイルが形成される。次に、図２に示すように、コイルの水平断面と略同一の輪郭で溝状の凹部６をフランジ面に有する治具５を用意する。図３に示すようにこの凹部６に短時間硬化タイプのエポキシ樹脂７を予め入れ、次に治具５の凹部６内にプリプレグ絶縁物２ａ、２ｂを入れた状態でコイルを垂直に立て（図４参照）、予備乾燥する。凹部６に配したエポキシ樹脂７の一部は、コイル下端部からプリプレグ絶縁物２ａ、２ｂの間に浸入し、コイル下端部を塞ぐ。そして、予備乾燥時間より短い硬化時間のエポキシ樹脂７を用いることにより予備乾燥中にコイル下端部は硬化した状態となり、封止層が形成される。このため、その後のモールド樹脂注入時にコイル下端部のエポキシ樹脂７は既に硬化しているので、この状態のままコイル上端部より液状のモールド樹脂を注入しても液漏れすることなく、注入に耐えることができる。このように、本実施例によれば、予備乾燥中にコイル下端部に封止層が形成されるのでコイルを反転させることなく、すなわち、図４のようにコイルと治具５を組合せた状態を保ったままモールド樹脂を注入することができる。なお、治具５に予め入れておくエポキシ樹脂７は、予備乾燥工程において凹部６中で硬化すればよいため、パテ状でも液状でも可能である。
【００１２】
実施例１の変形例を説明する。上記実施例１では、図１に示す巻線工程において、巻線導体の内・外周にシート状又はテープ状のプリプレグ絶縁物２ａ、２ｂを配することで説明したが、次工程であるモールド樹脂注入時にコイルを垂直に立てることを勘案して、内側プリプレグ絶縁物２ａの代わりに予めプリプレグ絶縁物を巻回し硬化したＦＲＰ（ガラス繊維強化プラスチック）のボビンを使用することも有効な方法である。図５に、内側プリプレグ絶縁物２ａにＦＲＰボビン８を用いる一例を示す（図５では、注入時の姿勢のみを示しており、巻線工程は図示していない）。内側プリプレグ絶縁物としてはＦＲＰボビン８を用い、このボビン８上に巻線導体と層間絶縁物を用いて多重層に巻回して巻線３を形成し、その外周側にはプリプレグ絶縁物２ｂを巻回してコイルを形成する。そして、モールド樹脂を実施例１と同様に注入することにより、樹脂モールドコイルを製造することができる。
【００１３】
次に、実施例２について、図６及び図７を用いて説明する。実施例１では、コイルの下端部のすべてにパテ状または液状の短時間硬化のエポキシ樹脂を用いていたが、本実施例では、図７に示す水平で平坦な下部フランジ部１１とこの下部フランジ１１から垂直に立ち上がる胴板部１２を組合わせた注入用治具（以下、「ハット型治具」と称す。）１３を用意する。胴板部１２の外周はコイル内周よりやや小さい寸法を有している。次に、このハット型治具１３の胴板部１２にコイルの内周側を嵌合させる。この時、ハット型治具１３のコイル内周側下端と嵌合する部分にのみ、パテ状のエポキシ樹脂１４を予め配しておく。本実施例では、図６に示すように、内周側にＦＲＰボビン８を用い、そして、このボビン８上に実施例１と同様に巻線導体と層間絶縁物を用いて多重層に巻回して巻線３を形成し、その外周側に短冊状の絶縁性繊維マット等のスペーサ的介在物９を配置し、更に、最外周に柔軟性を有する薄葉金属板１０及び注入補助治具１５を絶縁性繊維マット９の上に巻付ける。絶縁性繊維マット９は、外周側におけるプリプレグ絶縁物の代わりとなる。そして、薄葉金属板１０と注入補助治具１５は、注入用金型の代わりとなる。これにより、内周及び外周側いずれにもガラス強化された樹脂絶縁層等が形成された樹脂モールドコイルを従来技術にくらべて簡便なる方法で得る事ができる。ここで使用するエポキシ樹脂１４としては非流動性のものであり、パテ状樹脂が望ましい。
【００１４】
実施例１及び２とも、モールド樹脂注入専用の金型を使用していない。一方、従来方法では、巻線工程から注入用金型を巻線機に取付けて作業することもあり、マテリアルハンドリングに労力を要していたが、本実施例によれば、巻線〜型組〜注入〜離型作業に至るまで大掛かりな注入用金型を使用していないために、従来にくらべると簡便なる手段により樹脂モールドコイルを製作することができる。また、従来方法では注入作業後の金型の清掃や、その保管に労力と保管スペースを必要としていたが、本実施例は、金型が不要な注入方式であって、樹脂モールドコイルを製作する上で有効な方法である。
【００１５】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、従来技術に比べ簡便なる方法で樹脂モールド層を形成し、絶縁特性の良好なる樹脂モールドコイルの製造方法を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】樹脂モールドコイルの巻線工程の一例をを示す横断面説明図。
【図２】本実施例の樹脂モールドコイルの製造方法に使用する注入用フランジの一例を示す斜視説明図。
【図３】図２におけるＡ−Ｂ断面説明図。
【図４】実施例１の樹脂モールドコイルの製造方法の縦断面斜視説明図。
【図５】実施例１の樹脂モールドコイルの製造方法の変形例の縦断面斜視説明図。
【図６】実施例２の樹脂モールドコイルの製造方法の縦断面斜視説明図。
【図７】実施例２の樹脂モールドコイルの製造方法に使用する注入用治具の一例の斜視説明図。
【符号の説明】
１  巻型
２ａ、２ｂ  プリプレグ絶縁物
３  巻線
４  巻線機
５  治具
６  凹部
７  エポキシ樹脂
８  ＦＲＰボビン
９  絶縁性繊維マット
１０  薄葉金属板
１１  下部フランジ部
１２  胴板部
１３  ハット型治具
１４  パテ状エポキシ樹脂
１５  注入補助治具
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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