JPS6059731B2 - 高圧トランスの製造設備 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、絶縁用樹脂の注入及び硬化を行つてフライ
バックトランス等の高圧トランスを製造する高圧トラン
スの製造設備に関するものである。

高圧トランスの内例えばフライバックトランス１は、
第１図に示すように合成樹脂で作られているケース１ａ
の中に一次コイルｌｂ） ２次コイルｌｃ）及び図示し
ていないその他必要な部品ｌｅを組立てて、配線等の必
要な処理を施し、この中に合成樹脂ｌｄを注入し、硬化
固定した概略構造となつているドここで合成樹脂はこれ
らの部品を機械的に強固に結合すると共に必要なる電気
的特性、例えば絶縁性、耐電圧性、その他の特性を与え
るものである。しかしながらその樹脂のもつ性能を充分
に発揮させて必要な特性をだすためには、合成樹脂ｌｄ
をコイルに巻かれた線材の隙間に至るまで無気泡で充填
及び含浸させることが必・要となり、この処理の良否が
製品の品質を左右し、且この処理方法が製造原価を決定
するのに及ぼす大きな要因であつた。 そこで従来特開
昭５３−４２３Ｄ号公報に起載されているように主剤、
硬化剤を各々単独で貯えて真・空脱泡する脱泡手段、及
びこの脱泡手段と密閉配管接続されて所定の配合比を定
めて主剤および硬化剤を混合する混合手段を備え付けて
連続的に混合脱泡する装置と、真空状態に保持され、且
上記装置によつて混合脱泡された合成樹脂を高圧トラン
ス等の製品に注入するよう構成した真空注入槽と、該真
空注入槽に隣接して設けられ、且真空引きして製品に注
入された合成樹脂の脱泡を行う脱泡槽と、上記合成樹脂
が注入された製品を縦貫して搬送する搬送装置を内設す
ると共に所定の温度プロファイルで加熱して製品に注入
された合成樹脂を硬化させる硬化炉と、上記脱泡槽から
硬化炉まで合成樹脂を注入した製品を搬送すると共に外
気と遮断するように被われた搬送装置とを備えた高圧ト
ランスの製造設備がある。

しかしながらこの高圧トランスの製造設備では真空注入
槽と脱泡槽とを備えたトランスファ式槽を形成すると共
に、搬送径路に沿つて所定の温度プロファイルに加熱す
るように構成された連続式硬化炉を備え付けているため
、多量生産向きではあるが少量生産には適していなくま
た価格も非常に高価になる欠点を有した。本発明の目的
は、上記従来の欠点をなくし、少量生産にも適するよう
にバッチ式でしかも連続式に近い形で高圧トランスへの
合成樹脂の注入硬化ができるようにすると共に外気と遮
断するよう密閉して樹脂の毒性に対して安全で、且高品
質管理が容易にできるようにした高圧トランスの製造設
備を提供するにある。

即ち本発明は主剤、硬化剤を各々単独て貯えて真空脱泡
する脱泡手段、及びこの脱泡手段と密閉．配管接続され
て所定の配合比を定めて主剤および硬化剤を混合する混
合手段を備え付けて連続的に混合脱泡する装置と、高圧
トランスを搭載して間歇的に搬送する第１の搬送装置を
内設すると共に、この第１の搬送装置によつて搬送され
る高圧！トランスに真空状態で上記装置で脱泡された合
成樹脂を注入する真空注入槽と、上記合成樹脂が注入さ
れた高圧トランスを縦貫して搬送する第２の搬送装置を
内設すると共にブロック化して各々ブロック内の温度を
測定する検温器を備え、且各ブ・ロックに対応させて該
検温器で測定された温度が任意の値に設定できるように
構成された温度調整器、及び所定の時間て動作するタイ
マーを直列に接続した組のものを少くとも３組設けて、
該３組で各ブロック内のヒータを作動させるように構成
し、各ブロック毎に時間に対して所定の温度プロファイ
ルで変化させて加熱させて高圧トランスに注入された合
成樹脂を硬化させる硬化炉と、上記真空注入槽から硬化
炉まて合成樹脂を注入した高圧トランスを搬送すると共
に外気と遮断するように被われた第３の搬送装置を設け
、高圧トランスへの合成樹脂の真空注入から硬化まで部
分的にバッチ処理できるようにしたことを特徴とするも
のｌである。

以下本発明を図に示す実施例にもとづいて説明する。

第２図は本発明の高圧トランスの製造設備の一実施例を
示した全体概略構成斜視図、第３図は第２図に示す真空
注入槽を示した断面図、第４図は第２図に示す硬化炉の
温度制御装置を示した概略構成図、第５図は硬化炉を形
成する各ブロックを示す断面図である。

即ち２は、フライバックトランス１のコイルの乾燥やア
ニール処理を行なうアニール炉である。４は円周上に等
間隔で数個並べられる整列治具３にフライバックトラン
ス１をつめかえる作業台である。

５はコイルのヌレ性、注入性の向上をはかるための保温
炉である。

６は、主剤（エポキシ化合物、シリコン系樹脂等）、及
ひ硬化剤（酸無水物、塩化白金酸等）の各専用タンク１
３ａ，１３ｂ及び１４ａ，１４ｂの樹脂を真空脱泡し、
そのあと除湿されたエアーで加圧して連続的に規定の配
合比で混合攪拌しながらノズルから定量の混合樹脂を吐
出するように構成した樹脂自動計量混合吐出装置である
。

即ち主剤タンク１３ａ１主剤予備タンク１３ｂ１硬化剤
タンク１４ａ１硬化剤予備タンクは原液缶（図示せず）
に接続された投入口を設けた密閉容器で形成され、真空
ポンプ９ａ，９ｂ及び圧送ポンプ２１ａ，２１ｂに切替
バルブを介して配管接続されている。また主剤タンク１
３ａ，１３ｂ１硬化剤タンク１４ａ，１４ｂには、攪拌
するアジテータ、このアジテータを回転駆動するモータ
、樹脂を加熱して低粘度にするバンドヒータ、及び樹脂
の温度を測定してバンドヒータの０Ｎ，０ＦＦを制御し
て所定の温度に保持するサーモスタット熱伝対が取付け
られている。これらの主剤タンク１３ａ１主剤予備タン
ク１３ｂ１及び硬化剤タンク１４ａ１硬化剤予備タンク
１４ｂに切替バルブ（図示せず）を介して接続された主
剤圧送管及び硬化剤圧送管は、主剤計量シリンダ１５ａ
，１５ｂの逆止弁、硬化剤計量シリンダ１６ａ，１６ｂ
の逆止弁に接続されている。これら逆止弁は、各計量シ
リンダ１５ａ，１５ｂ及び１６ａ，１６ｂの下部に一体
に作られ、主剤及び硬化剤を吸入して各計量シリンダ１
５ａ，１５ｂ１及び１６ａ，１６ｂの内部に入れる弁機
構を有する。又計量シリンダ１５ａ，１５ｂ及び１６ａ
，１６ｂの内部から混合機１７ａ１及び１７ｂへの圧送
管に排出する弁機構を有する。主剤計量シリンダ１５ａ
，１５ｂと硬化剤計量シリンダ１６ａ，１６ｂは混合比
と等しい面積比をもち、同じストロークで移動する各計
量ピストンを摺動自在に嵌合している。混合機１７ａ，
１７ｂは各々逆止弁と圧送管て配管接続され、混合液配
管２０ａ，２０ｂを出口側に接続している。その中間部
は密閉シリンダをなし、この密閉シリンダ内にオイルシ
ール等でシールした軸受部で攪拌翼を回転自在に支持し
、この攪拌翼をエアモータ等により回転駆動するように
構成している。また計量シリンダ１５ａ，１５ｂ１及び
１６ａ，１６ｂからの配管の入口には逆止弁が設けられ
ている。注入ノズル８ａ，８ｂは混合液配管２０ａ，゛
２０ｂの端部に接続され、エアシリンダのピストンロッ
ドに連結したバルブスプールによつて開閉するように構
成されている。なお、バルブスプールの軸受もパッキン
によつて密封されている。また注入ノズル８ａ，８ｂの
先端には飛散防止カバーを取付けている。２１ａ，２１
ｂは各々原液缶（図示せず）から各主剤専用タンク１３
ａ，１３ｂ各硬化剤専用タンク１４ａ，１４ｂへ主剤、
硬化剤の補給を行なう圧送ポンプである。

７ａ，７ｂは各々真空ポンプ９ｃに接続されて４〜４０
Ｔ０ｒｒの真空雰囲気を形成できるように形成した真空
注入槽で、円周上にフライバックトランス１を等間隔て
整列した整列治具３を載置してモータ２４によつて等角
度間隔で間欠回転するように構成されたターンテーブル
２２を設置し、これら整列治具３を出入れする扉２３を
設け、天井２５等は内部がよく観察できるような透明樹
脂で形成している。１１ａ〜１１ｊは整列治具３が予定
量収容されたら、炉内全体が第７図に示すように３時間
の間４０℃に加熱する第１ステップ伐、次に２時間の間
８０′Ｃに加熱する第２ステップＢ２、次に２時間の間
１２０℃に加熱する第３ステップＢ３へと温度プロファ
イルを行なつてフライバックトランス１に注入された合
成樹脂をバッチ式で硬化させるとともに、搬送径路に沿
つて第６図に示すように８ａ〜８ｃの領域は４０℃、８
ｅ，８ｆの領域は８０℃、８ｈ，８１の領域は１２０℃
と温度の異なる領域を作つて１ｃｔｆ間かかつて入口か
ら出口まで連続的に各領域を通過することで上記温度プ
ロファイルでフライバックトランスに注入された合成樹
脂を連続式で硬化させることもできるように構成された
硬化炉で、プッシャ２６によつて自動的に整列治具３を
入口から投入できるように構成されている。

即ち硬化炉１１ａ〜１１ｊはトンネル型加熱部中央を縦
貫してコンベア２７を通過させたもので、加熱部には内
部にたまるガスを清浄して排出する空調に接続されたダ
クト李接続している。各々ブロック化された硬化炉１１
ａ〜１１ｊはフライバックトランス１を搭載した整列治
具３と共にコンベア２７を通過できるスペースを残して
仕切られて密閉され、第５図に示すように加熱するとヒ
ータＨ１〜ＨｌＯと検温器Ｅ１〜ＥｌＯとを設置し、モ
ータ２８に連結された貫流ファン２９によつて矢印１こ
示すように天井からフライバックトランス１へと熱風が
循環するように形成している。この硬化炉１１ａ〜１１
ｊの入口には、プッシャ２６と同期させて開閉する扉（
図示せず）が設けられている。また温度条件よつては硬
化炉１１ａ〜１１ｊの入口及び出口共にエアカーテンが
形成されノている。各ブロックの恒温槽１１ａ〜１１ｊ
に対応させて、温度調整器Ｋａｌ〜ＫａｌＯとタイマー
Ｔａｌ〜ＴａｌＯとリレーＡ１〜Ａ，Ｏと電河旧，に直
列に接続したもの、温度調整器Ｋｂｌ〜ＫｂｌＯとタイ
マーＴｂｌ〜ＴＯｌＯとリレーＢ１〜ＢｌＯとを電源Ｅ
１に直列に接続し７たもの、温度調整器Ｋｃ，〜Ｋｃｌ
ＯとタイマーＴＣｌ〜ＴＣｌＯと、リレーＣ１〜ＣｌＯ
とを電源Ｅ１に直列に接続したものが設置され、タイマ
ーＴａｌ〜ＴａｌＯにはバッチ式のスタートスイッチＲ
が電源Ｅ２を介して接続され、連続式用のスイッチＳ１
がタイマーＴａｌフ〜ＴａｌＯの両端に接続されている
。そして電源ＥＯと各ヒータＨ１〜ＨｌＯとの間に、上
記各リレーＡ１〜ＡｌＯ９Ｂｌ〜ＢｌＯ９Ｃｌ〜ＣｌＯ
によつて作動するスイッチａ１′ＶａｌＯ９ｂｌゞＢｌ
Ｏ９ＣｌＸＣｌＯを並列に接続している。更に温度調整
器Ｋａｌ〜Ｋａ，Ｏ，Ｋｂｌ〜Ｋｂ，Ｏ，ＫＣｌ〜ＫＣ
ｌＯには検温器Ｆ１〜ＦｌＯの出力が入力されている。
然るに温度調整器Ｋａｌ〜ＫａｌＯを４０℃に調整し、
温度調整器Ｋｂｌ〜ＫｂｌＯを８０℃に調整し、温度調
整器ＫＣｌ〜ＫＣｌＯを１２０℃に調整する。またタイ
マーＴａｌ〜Ｔａｌ。は３時間、タイマーＴｂｌ〜Ｔｂ
ｌＯは２時間、タイマーＴＣｌ〜ＴＣｌＯは２時間に設
定される。このようにして硬化炉１１ａ〜１１ｊの中に
フライバックトランス１を収容してしまつたら、コンベ
ア２７を停止させてバッチ式のスタートスイッチＲを押
すとタイマーＴａｌが３時間の間作動して検温器Ｆ１〜
ＦｌＯから検出される温度が４０℃以下になると温度調
整器Ｋａｌ〜ＫａｌＯが０Ｎし、リレーＡ１〜ＡｌＯが
作動してスイッチａ１〜ＡｌＯが閉じ、ヒータＨ１〜Ｈ
ｌＯに電源舅が供給され、全ての恒温槽１１ａ〜１１ｊ
が４０℃±５℃に保持され、タイマーＴａｌ〜ＴａｌＯ
が３時間経過後ＯＦＦになると同時にタイマーＴｈｌ〜
ＴｂｌＯが２時間の間作動して検温器Ｆ１〜ＦｌＯから
検出される温度が８０℃以下になると温度調整器Ｋｂｌ
〜ＫｂｌＯが０Ｎし、リレーＢ１〜ＢｌＯが作動してス
イッチＫｇ〜ＢｌＯが閉じ、ヒータＨ１〜ＨｌＯに電源
Ｅ。が供給され、全ての恒温槽１１ａ〜１１ｊが８０゜
Ｃ±５℃に保持され、タイマーＴｂｌ〜ＴＯｌＯが２時
間経過後ＯＦＦになると同時にタイマーＴＣｌ〜ＴＣｌ
。が２時間の間作動して検温器Ｆ１〜ＦｌＯから検出さ
れる温度が１２０℃以下になると温度調整器ＫＣｌ〜Ｋ
ＣｌＯが０Ｎし、リレーＣ１〜ＣｌＯが作動してスイッ
チＣ１〜Ｃｌ。が閉じ、ヒータＨ１〜ＨｌＯに電源Ｅ。
が供給され、全ての恒温槽１１ａ〜１１ｊが１２０゜Ｃ
±５℃に保持される。次に連続式の場合には恒温槽１１
ａ〜１１ｃに．対応した温度調整器Ｋａｌ〜Ｋａ３を４
０℃に調整し、恒温槽１１ｄに対応した温度調整器Ｋａ
４を６０℃に調整し、恒温槽１１ｅ，１１ｆに対応した
温度調整器Ｋａ５，Ｋａ６を８０℃に調整し、恒温槽１
１ｇに対応した温度調整器Ｋａ７を１００℃に調整し、
恒温ｊ槽１１ｋ〜１１１に対応した温度調整器Ｋａ７〜
Ｋａ，を１２０℃に調整しスイッチＳ１〜Ｓ９を閉じ、
コンベア２７を作動状態にしておくと、恒温槽１１ａ〜
１１ｃについては温度調整器Ｋａｌ〜Ｋａ３、リレーＡ
１〜Ａ３、スイッチａ１〜Ｃ３と作動し、恒温槽１１１
ｅ，１１ｆについては温度調整器Ｋａ５，Ｋａ６、リレ
ーＡ５，Ａ６、スイッチＡ５，ａ６と作動し、恒温槽１
１ｈ，１１１については温度調整器Ｋａ８，Ｋａ９、リ
レーＡ８，Ａ９、スイッチＡ８，ａ９と作動し、コンベ
ア２７に搭載されたフライバックトランス１は搬送され
ながら第６図に示す温度プロファイルで硬化され、１Ｃ
＠間経過して排出される。

これら真空注入槽７ａ，７ｂ１硬化炉１１ａ〜１１ｊの
露出部は遮断ドームやブース３０で囲み、清浄する空調
装置（排気装置）のダクトと接続している。特に真空注
入槽７ａ，７ｂにおいては整列治具３の槽への供給・取
出作業を第３図に示すような透明樹脂フェイス３１に取
付けたビニ）−ルグローブ３２によつて行うようにした
。１０は整列治具３を真空注入槽７ａ，７ｂの手前から
硬化炉１１ａ〜１１ｊの入口まで順次搬送する投入コン
ベアである。

この投入コンベア１０の第２図に示す右端には、開閉自
在な扉３３が設・けられこの扉３３によつてフライバッ
クトランス１を載置した整列治具３を投入できるように
構成している。１２は完成品のフライバックトランス１
を載置した整列治具３を硬化炉１１ａ〜１１ｊの出口よ
り作業台４まで導く、完成品コンベアである。

３４はこれらの装置を集中制御する制御装置で、各機の
動作をグラフィックパネルで監視できるようになつてい
ると共にプッシャ２６の場所に設置された検出器（図示
せず）からの信号を入力して硬化炉１１ａ〜１１ｊに収
容される整列治具３の個数を計数して表示できるように
なつている。

以上のように構成したので、各工程の作業は次のように
して行なわれる。

即ちフライバックトランス１は矢印の方向に運搬されて
流される。アセンブリライン３５より通箱等によつて運
び込まれたフライバックトランス１は一定の温度にセッ
トしたアニール炉２に投入され、規定時間アニール処理
及び乾燥される。その后各整列治具３に規数個のフライ
バックトランス１を並べ、それを扉３３から投入コンベ
ア１０上に入れ、透明樹脂のフェイス３１に取付けられ
たビニールグローブ３２を使用して真空注入槽７ａ，７
ｂ内のターンテーブル２２上に供給し、アクリル等の透
明樹脂で作られた真空トビラ２３を閉じる。フートスイ
ツチ（図示せず）を０Ｎした後、自動的に規定の真空度
に到達すると真空注入槽７ａ，７ｂの上面に張られた透
明樹脂等で作られたプレートに設けられたノズル８ａ，
８ｂより、樹脂自動計量混合吐出装置６でミキシングさ
れた合成樹脂がフライバックトランス１に注入される。
即ち主剤及び硬化剤は通常多量の気泡を含有する為、各
々主及び予備のタンクを備え、注入を行つている間に一
方で新材料の真空脱泡処理を行う。このように予備タン
クを備え付けているので主剤及び硬化剤は夫々長時間を
かけて完全に真空脱泡処理が行なわれる。主剤は３．５
〜５時間、硬化剤は２〜４時間かけて完全に（主剤は２
．５Ｔ０ｒｒ１硬化剤は１．８Ｔ０ｒｒ程度）脱泡し、
注入ノズル８ａ，８ｂより３０８？の時間を使つてゆつ
くりした速度で４〜４．０Ｔ′０ｒｒの真空雰囲気内の
真空注入槽７ａ，７ｂにおかれたフライバックトランス
１に１回の操作（サイクル）で注入することにより合成
樹脂があふれることも、飛散することもなく、非常に円
滑に注入することができる。このようにして定量注入終
了後、ターンテーブル２２が間欠回転し次のフライバッ
クトランス１に合成樹脂が真空雰囲気で注入され、脱泡
もされる。以後この回転●注入がすべてのフライバック
トランス１に注入されるまでつづく。

注入が終了すると規定時間の真空保持が与えられ、脱泡
されて、大気開放される。ここで作業者は再び透明樹脂
フェイス３１に取付けられたビニールグローブ３２を使
用して透明樹脂等て作られたトビラ２３を開け、整列治
具３を手前の投入コンベア１０まで引出してのせる。投
入コンベア１０に乗つた整列治具３は自動的に硬化炉１
１ａ〜１１ｊの入口から中へ投入される。所定数の整列
治具３が硬化炉１１ａ〜１１ｊの中に投入されると、バ
ッチ式スタートスイッチＲを押し、第７図に示すように
第１のステップＢ１、第２のステップＢ２、第３のステ
ップＢ３へとバッチ式の温度プロファイによるフライバ
ックトランスの硬化が行なわれる。この温度プロファイ
による硬化が済むと出口側よソー括して整列治具３を取
出すことができ、完成品コンベア１２上にて整列治具３
より完成してフライバックトランス１を取出し、再びア
センブリライン３５へと運搬される。さらに生産量をア
ップしたい場合は温度調整器Ｋａｌ〜ＫａｌＯを各々所
定の温度に調整し、スイッチＳ１〜Ｓ９を閉じれば第６
図に示すように硬化炉内に異る温度域を作り、それを一
定の速度で整列治具３を走らせれば連続的に硬化させる
ことができる。従つて生産量に応じて切換えれば生産量
に合致させて注入硬化ができる。又、注入側にフライバ
ックトランス１を予熱する必要のある場合は、一端この
保温炉５にセッティングしたまま整列治具３毎投入して
おくことにより、以後の作業が能率よく進めることがで
きる。

第２図に示す装置は１種類の樹脂を対象としているが、
樹脂自動計量混合吐出装置６を同域に１台追加し、ノズ
ルをさし替えることにより、２種類の樹脂の注入・硬化
が可能となり、又設備費の低減にもつながる。

以上述べたように本発明によれば、生産量の変動に対応
させて切換えができ、しかも安全で低廉な高圧トランス
の製造設備を得ることができる顕著な効果を奏する。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明に係るフライバックトランスを示した断
面図、第２図は本発明の高圧トランスの製造設備の一実
施例を示した全体斜視図、第３図は第２図に示す真空注
入槽を示した断面図、第４図は第２図に示す硬化炉の温
度制御装置を示した概略構成図、第５図は硬化炉を形成
する各ブロックを示す断面図、第６図は硬化炉における
連続式ｊ温度プロファイルを示した図、第７図は硬化炉
におけるバッチ式温度プロファイルを示した図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 主剤、硬化剤を各々単独で貯えて真空脱泡する脱泡
   手段、及びこの脱泡手段と密閉配管接続されて所定の配
   合比を定めて主剤および硬化剤を混合する混合手段を備
   え付けて連続的に混合脱泡する装置と、高圧トランスを
   搭載して間歇的に搬送する第１の搬送装置を内設すると
   共にこの第１の搬送装置によつて搬送される高圧トラン
   スに真空状態で上記装置で脱泡された合成樹脂を注入す
   る真空注入槽と、上記合成樹脂が注入された高圧トラン
   スを縦貫して搬送する第２の搬送装置を内設すると共に
   ブロック化して各々ブロック内の温度を測定する検温器
   を備え、且各ブロックに対応させて該検温器で測定され
   た温度が任意の値に設定できるように構成された温度調
   整器、及び所定の時間で動作するタイマーを直列に接続
   した組のものを少くとも３組設けて、該３組で各ブロッ
   ク内のヒータを作動させるように構成し、各ブロック毎
   に時間に対して所定の温度プロファイルで変化させて加
   熱させて高圧トランスに注入された合成樹脂を硬化させ
   る硬化炉と、上記真空注入槽から硬化炉まで合成樹脂を
   注入した高圧トランスを搬送すると共に外気と遮断する
   ように被われた第３の搬送装置を設け、高圧トランスへ
   の合成樹脂の真空注入から硬化まで部分的にバッチ処理
   できるようにしたことを特徴とする高圧トランスの製造
   設備。