JP2010252466A

JP2010252466A - 電磁コイル

Info

Publication number: JP2010252466A
Application number: JP2009097645A
Authority: JP
Inventors: Kenji Hatanaka; 健史畑中
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2009-04-14
Filing date: 2009-04-14
Publication date: 2010-11-04

Abstract

【課題】ボビンを必要とせず、かつ製造し易い電磁コイルを得る。
【解決手段】押え板３ａ、３ｂと巻芯４とで組立て治具を形成する。次に、巻芯４に絶縁テープ６ａを巻き付け、その外周にプリプレグテープ７ａを巻き付ける。更に、絶縁テープ６ａとプリプレグテープ７ａの外周に自己融着電線５ａを巻回する。その後、コイル５の外周にプリプレグテープ７ｂと絶縁テープ６ｂを巻き付け、自己融着電線５ａに通電すると、自己融着層が硬化して固着され、プリプレグテープ７ａ、７ｂの樹脂も加熱硬化される。そして、押え板３を外し、再度、自己融着電線５ａに通電し、コイル５を加熱させ、固着後のコイル５を巻芯４から抜き取る。そして、コイル５の形状に対応した絶縁シート８ａ、８ｂをコイル５の上下側に配置し、絶縁シート８ａ、８ｂと、絶縁テープ６ａ、６ｂとプリプレグテープ７ａ、７ｂに覆われたコイル５に、絶縁テープ９を巻き付ける。
【選択図】図２

Description

この発明は、エレベータの巻上機または電磁ブレーキ装置などに使用される電磁コイルに関するものである。

従来、エレベータの巻上機または電磁ブレーキ装置に使用される電磁コイルは、固定鉄心と巻線との絶縁のために、ボビンに巻線を巻回し、そのボビンを固定鉄心に装着することにより構成している。また、巻線は自己融着電線を使用し、自己融着性を利用して巻線を固着させている（例えば、特許文献１参照）。

また、従来のボビンレスの電磁コイルは、巻線前に、鉄心であるコア部材にプリプレグテープ（耐熱支持体に樹脂を含浸して半硬化状態に処理したテープ）をテーピングし、このプリプレグテープに絶縁材を介して巻線が巻回されている。また、巻線の各層にもプリプレグテープがテーピングされて巻線を固定している（例えば、特許文献２参照）。

更に、他の従来のボビンレスの電磁コイルは、導線の外周にフッ素樹脂被覆を施し、このフッ素樹脂被覆の外周に接着層付きポリエステルフィルムテープをスパイラル状に巻き付けてフッ素樹脂絶縁電線を構成し、このフッ素樹脂絶縁電線を巻回してコイルを構成している（例えば、特許文献３参照）。

特開２００７−１９５２７１号公報（段落００１５、図４）特開２００４−４８９１７号公報（段落００１３〜００１４、図１、図４）特開平１０−１７２８２３号公報（要約の欄、図４）

前記特許文献１に開示された電磁コイルは、固定鉄心と巻線との絶縁のためにボビンを使用しているために、固定鉄心の寸法を変更した場合、その寸法に対応したボビンが必要となる。また、ボビンは一般的に樹脂成形品で構成されており、それぞれ寸法の異なる固定鉄心に対応した成形金型が必要となって不経済である。

また、特許文献２に開示された電磁コイルは、プリプレグテープを鉄心にテーピングした後に巻線を巻回しているので、巻線自体を巻回した状態で鉄心に装着することができず、作業性が悪い。巻線自体を鉄心への装着工程とは別の工程で巻回し、この巻線自体を鉄心に装着した方が製造管理し易く、作業性がよい。

更に、特許文献３に開示された電磁コイルは、固定鉄心とコイルとの絶縁のためのボビンは不要であるが、電線自体にフッ素樹脂被覆を施し、更にポリエステルフィルムテープを巻き付けることで絶縁電線を構成することが必要である。そのため、電線自体に前記の絶縁を施す製造工程が必要となり、製造コストが増加してしまう課題がある。

この発明は、これらの問題点を解消するためになされたもので、ボビンを必要とせず、かつ製造し易い電磁コイルを得ることを目的とするものである。

この発明に係る電磁コイルは、自己融着電線を巻回して構成されるコイルと、前記コイルの内外径側に配置されるプリプレグテープと絶縁テープの構成体と、前記コイルの上下側に配置される絶縁シートと、前記構成体と前記絶縁シートの両者に巻き付けられるテープと、を備えたものである。

この発明によれば、ボビンを必要とせず、かつ製造し易い電磁コイルを得ることができる。

この発明の実施の形態１に係る電磁コイルを固定鉄心に装着した状態を示す図である。この発明の実施の形態１に係る電磁コイルの製造過程を説明する図である。この発明の実施の形態１に係る電磁コイルの製造過程を説明する図である。この発明の実施の形態１に係る電磁コイルを示す図である。この発明の実施の形態２に係る電磁コイルを示す図である。

以下、添付の図面を参照して、この発明に係る電磁コイルについて好適な実施の形態を説明する。

実施の形態１．
図１は、実施の形態１に係る電磁コイルを、例えば巻上機のブレーキの固定鉄心に装着した状態を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）図のＡ−Ａ断面図である。図１に示すように、固定鉄心１の上部周囲に切り欠き部１ａを形成し、後述の方法により製作される電磁コイル２Ａをこの切り欠き部１ａに装着する。電磁コイル２Ａと固定鉄心１との間には、接着剤を充填して電磁コイル２Ａを固定鉄心１に固定する。

次に、電磁コイル２Ａの構成並びにその製造方法について図２、図３、及び図４を用いて説明する。図２に示すように、先ず、押え板３ａ、３ｂと巻芯４とで組立て治具を形成する。巻芯４は、電磁コイル２Ａの内径に対応した形状に形成され、コイル５の厚みに対応して押え板３ａ、３ｂが突出するように取り付けられている。この組立て治具により、コイル５を形成する際に、内側のコイル形状と厚み方向の形状を保持する。この組立て治具は、電磁コイル２Ａが装着される固定鉄心１の形状に対応している。

次に、巻芯４の外周に絶縁テープ６ａを巻き付け、この絶縁テープ６ａの外周にプリプレグテープ７ａを巻き付けることにより、絶縁テープ６ａとプリプレグテープ７ａの構成体を形成する。そして、絶縁テープ６ａとプリプレグテープ７ａの構成体の外周に自己融着電線５ａを巻回する。自己融着電線５ａは、所定のターン数、積層して巻回されてコイル５を形成する。その後、コイル５の外周に順次、プリプレグテープ７ｂと絶縁テープ６ｂを巻き付けて絶縁テープ６ｂとプリプレグテープ７ｂの構成体を形成する。なお、自己融着電線５ａには自己融着層であるワニスが付着されている。

この状態から、自己融着電線５ａに通電すると、通電により自己融着電線５ａが加熱され、自己融着層であるワニスが硬化して固着されると共に、プリプレグテープ７ａ、７ｂの樹脂も加熱硬化される。これによって、コイル５が組立て治具の形状、即ち固定鉄心１の形状に対応して形状が保持される。

そして、押え板３を外し、再度、自己融着電線５ａに通電し、コイル５を加熱させることで、コイル５と巻芯４の線膨張係数の違いを利用して、固着後のコイル５を巻芯４から抜き取る。このように、線膨張係数の違いを利用することで、コイル５を巻芯４から抵抗なく抜き取ることができる。

次に、図３に示すように、コイル５の形状に対応した絶縁シート８ａ、８ｂをコイル５の上下側に配置する。そして、図４に示すように、上下側に配置された絶縁シート８ａ、８ｂと、内外径側に配置された絶縁テープ６ａ、６ｂとプリプレグテープ７ａ、７ｂの構成体に覆われたコイル５に、例えば絶縁テープ９をスパイラル状に巻き付ける。なお、絶縁テープ９は、裏面側に接着層を有している。また、絶縁テープ９同士はラップして巻き付けられている。このようにして電磁コイル２Ａが製造される。

電磁コイル２Ａは、プリプレグテープ７ａ、７ｂと自己融着電線５ａによって、コイル５がばらけることなく、固定鉄心１の形状に対応した形状に保持される。また、絶縁シート８ａ、８ｂによってコイル５が絶縁される。そして、コイル５に絶縁テープ９を巻き付けてコイル５を絶縁すると共に、電磁コイル２Ａの形状が保持されて、固定鉄心１に装着される。なお、図４（ａ）は電磁コイル２Ａの平面図を示し、（ｂ）は（ａ）図のＢ−Ｂ断面図を示している。

実施の形態１に係る電磁コイル２Ａは、前記のように構成されており、絶縁のためのボビンが不要であると共に、電磁コイル２Ａ自体の製造工程を固定鉄心１への装着工程とは別にすることができ、製造し易いものとすることができる。なお、コイル５の内外径側に配置される絶縁テープ６ａ、６ｂと、プリプレグテープ７ａ、７ｂの構成体は、前記構成と逆に、コイル５の内外径側に絶縁テープ６ａ、６ｂを配置し、その外周にプリプレグテープ７ａ、７ｂを配置する構成であってもよい。但し、実施の形態１のように、コイル５の内外径側にプリプレグテープ７ａ、７ｂを配置し、その外周に絶縁テープ６ａ、６ｂを配置すると次のような効果がある。

即ち、プリプレグテープ７ａ、７ｂは加熱すると樹脂が溶融して、冷やすことで硬化する。従って、コイル５側に絶縁テープ６ａ、６ｂを配置し、その外周にプリプレグテープ７ａ、７ｂが配置されていると、加熱した際、溶融した樹脂が巻芯４に溶着してしまい、コイル５を巻芯４から取り外しにくくなる。これに対し、コイル５側にプリプレグテープ７ａ、７ｂを配置し、その外周に絶縁テープ６ａ、６ｂを配置すると、プリプレグテープ７ａは絶縁テープ６ａに溶着し、コイル５を巻芯４から容易に取り外すことができる。

また、自己融着電線５ａとプリプレグテープ７ａ、７ｂは、自己融着電線５ａを通電することで加熱硬化しているので、別途加熱する器具が不要であり作業性が更によい。

実施の形態２．
次に、実施の形態２に係る電磁コイルについて説明する。図５は、実施の形態２に係る電磁コイルを示す図で、（ａ）は平面図を示し、（ｂ）は（ａ）図のＣ−Ｃ断面図を示している。

実施の形態２に係る電磁コイル２Ｂは、実施の形態１に係る電磁コイル２Ａに対して、最外層に巻き付ける絶縁テープの巻き付け方が異なるもので、コイル５は実施の形態１と同様に作成される。そして、コイル５の上下側の絶縁シート８ａ、８ｂと、コイル５の内外径側に配置される絶縁テープ６ａ、６ｂとプリプレグテープ７ａ、７ｂの構成体との当接部となる角部４隅に、第１のテープ１０を周上に沿って貼ることで絶縁する。

次に、第２のテープ１１をコイル５の円周上の数箇所、即ち、所要部位に巻き付ける。なお、角部４隅に貼付けられる第１のテープ１０は、絶縁シート８ａ、８ｂと、絶縁テープ６ａ、６ｂとプリプレグテープ７ａ、７ｂの構成体との境界部分に隙間があった場合、この隙間を絶縁するために施されるものである。

以上のように、実施の形態２に係る電磁コイル２Ｂによれば、第２のテープ１１をコイル５の全体に巻き付ける必要がないので、第２のテープ１１の使用量を削減することができる。

１固定鉄心
１ａ切り欠き部
２Ａ、２Ｂ電磁コイル
３ａ、３ｂ押え板
４巻芯
５コイル
５ａ自己融着電線
６ａ、６ｂ、９絶縁テープ
７ａ、７ｂプリプレグテープ
８ａ、８ｂ絶縁シート
１０第１のテープ
１１第２のテープ

Claims

自己融着電線を巻回して構成されるコイルと、
前記コイルの内外径側に配置されるプリプレグテープと絶縁テープの構成体と、
前記コイルの上下側に配置される絶縁シートと、
前記構成体と前記絶縁シートの両者に巻き付けられるテープと、
を備えたことを特徴とする電磁コイル。
自己融着電線を巻回して構成されるコイルと、
前記コイルの内外径側に配置されるプリプレグテープと絶縁テープの構成体と、
前記コイルの上下側に配置される絶縁シートと、
前記の構成体と前記絶縁シートの両者が当接する部位に貼付けられる第１のテープと、
前記構成体と前記絶縁シートを所要部位で固定する第２のテープと、
を備えたことを特徴とする電磁コイル。
前記プリプレグテープは、前記コイル側に配置され、前記絶縁テープは、前記プリプレグテープを介して配置されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電磁コイル。