JP6351359B2 - コイル、コイルの製造方法、および、コイル製造装置 - Google Patents
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Description
鉄心と、
前記鉄心に導線が巻回され形成された巻線とを備えたコイルにおいて、
前記巻線の前記導線間の隙間を埋め込むように介在された絶縁性の埋込線を備えたものである。
前記鉄心に、前記導線と前記埋込線とを同時に巻回して、前記導線間の隙間に前記埋込線が介在させて前記巻線を形成するものである。
前記鉄心に前記導線を巻回する第一巻回手段と、
前記第一巻回手段と同軸にて形成されるとともに前記鉄心に前記埋込線を巻回する第二巻回手段とを備えたものである。
絶縁性能、放熱性能を向上させ、且つ、生産性を向上させることができる。
以下、本願発明の実施の形態について説明する。図1はこの発明の実施の形態1におけるコイルの構成を示す模式図である。図1(b)は図1(a)のコイルの構成の一部を示す部分図である。図2は図1(b)に示したコイルのA−A’線断面を示す模式拡大断面図である。但し、図2(a)は埋込線が導線間に介在しない巻線の状態を示す断面図である。図2(b)は本願発明の埋込線が導線間に介在した巻線の状態を示す断面図である。図3は図1に示したコイルを製造するためのコイル製造装置の構成を示す図である。図4から図6は図1に示したコイルを製造するための他のコイル製造装置の構成を示す図である。
また、コイルの製造方法において、導線間は埋込線にて埋め込まれているため、従来のような導線間を埋めるワニス含浸処理が不要となる。よって、生産工程が簡略化し、生産性を大幅に向上させることができる。
上記実施の形態1に示したコイルにおいては埋込線3をゴム材としてシリコンゴム材にて形成する例を示したが、これに限られることはなく、本実施の形態2においては、埋込線3を、FKM、FFKM等のフッ素ゴム材にて形成する。フッ素ゴム材は耐熱温度が200℃以上と高く、特に高温、高電流密度下で使用されるコイルが用いられるモータや回転機において好適である。
上記各実施の形態に示したコイルにおいては埋込線をシリコンゴム材またはフッ素ゴム材にて形成する例を示したが、これに限られることはなく、本実施の形態3においては、図7に示すように、埋込線3に熱伝導材フィラ30として例えばAl2O3、TiO2等を含有する。尚、図7は上記実施の形態1にて示したコイル1の図2(b)と同様の部分を示すものである。よって、導線2間の隙間Aに熱伝導材フィラ30を含有する埋込線3が充填されたコイル1が得られる。
実施例1.
鉄心4に線径1.05mmの導線2と、太さ0.6mmのシリコンゴム材にて成る埋込線3とを巻き回してコイル1を形成した。この線径における導線2間の隙間は0.38mmである。
鉄心4に線径1.05mmの導線2と、太さ0.6mmのFKMにて成る埋込線3とを巻き回してコイル1を形成した。
鉄心4に線径1.05mmの導線2と、太さ0.6mmの熱伝導材フィラとして平均粒径20μmのAl2O3を含有しシリコンゴム材にて成る埋込線3とを巻き回してコイルを形成した。尚、埋込線3における、シリコンゴム材と熱伝導材フィラとの重量比は、1:0.8にて形成されている。
鉄心に線径1.05mmの導線2のみを巻回す。そして、水分除去及び巻線中に生じた導線の皮膜の応力緩和のため、100℃以上に加熱する。そして、ワニスを滴下しコイル中にワニスを浸透させる。そして、当該ワニスの硬化温度に設定された熱風乾燥炉中で加熱しワニスを硬化させる。そして、ワニス含浸処理されたコイルを形成する。
θ:巻線の温度上昇値
θ1:初期抵抗測定時の巻線温度
θ2:試験後の巻線温度
θα:試験後の室温
R1:初期抵抗
R2:試験後の抵抗
以下、「表1」に、各実施例および比較例の、誘電正接および温度上昇の測定結果を示す。
7 抵抗計、8 ヒートシンク、9 交流電源、10 回転軸、21 第一ノズル、
30 熱伝導材フィラ、31 第二ノズル、A 隙間、h 距離。
Claims (6)
- 鉄心と、
前記鉄心に導線が巻回され形成された巻線とを備えたコイルにおいて、
前記巻線の前記導線間に介在された絶縁性の埋込線を備え、
前記埋込線は、前記導線の弾性より弾性の高いゴム材にて形成され、
前記導線間の隙間は、前記導線間の隙間の距離より大きい径を有する前記埋込線を弾性変形させて埋め込まれたコイル。 - 前記ゴム材は、フッ素ゴム材にて形成されている請求項1に記載のコイル。
- 前記埋込線は、熱伝導材フィラを含有して形成されている請求項1または請求項2に記載のコイル。
- 請求項1から請求項3のいずれか1項に記載のコイルの製造方法において、
前記鉄心に、前記導線と前記埋込線とを同時に巻回して、前記導線間の隙間に前記導線間の隙間の距離より大きい径を有する前記埋込線を弾性変形させて介在させて前記巻線を形成するコイルの製造方法。 - 請求項1から請求項3のいずれか1項に記載のコイルのコイル製造装置において、
前記鉄心に前記導線を巻回する第一巻回手段と、
前記第一巻回手段と同軸にて形成されるとともに前記鉄心に前記埋込線を巻回する第二巻回手段とを備えたコイル製造装置。 - 前記第二巻回手段は、前記第一巻回手段の前記導線に追随して前記埋込線を巻回する請求項5に記載のコイル製造装置。
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