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《導体モールド品の適正角R寸法のあり方》 |
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内部に導体を含む樹脂モールド品に固定締め付けなどの強大な応力(圧縮)が加わる事がある。 |
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このときに モールド品の角R寸法と内部導体幅寸法の関係を把握しておかないとモールド品が |
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固定締め付けで破損する事がある。之を外観イメージで示せば 以下のようである。 |
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1.モデル |
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加圧面圧 |
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左図のようにモールド品に加圧が加わると |
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R |
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モールド品の角R寸法部を除いた厚さ |
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tの部位で応力を受けることになる。 |
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すなわち この部位での長柱座屈 |
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の破壊現象が誘起される可能性が |
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大きいのでこの検討を行う。 |
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H |
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P :面圧 , |
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L :奥行き長さ |
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t0:モールド樹脂厚さ , |
H :導体高さ |
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R :成型角R寸法 , |
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A :断面積 |
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t :座屈荷重を受ける部分(t=t0-R) |
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t |
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I :最小2次モーメント |
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to |
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図1.長柱座屈モデル |
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2.長柱座屈式による評価 |
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長柱座屈による計算は、断面2次半径kと長さHとの比
H/k なる細長比によって |
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適用式を選定して計算する。即ち |
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k = ( I/A ) ^0.5= ( L×t03/12t0L ) ^0.5= ( t02/12)^0.5 ・・・・・・・・・・ @ |
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ここで今、実体コイルがt0=3.3mm,H=43mmとすると |
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H/k=43/0.95≒43となる。 |
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この結果、ランキンの座屈式(120>H>k>30)による評価を採用が適切である。 |
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また、許容荷重 Fcは下式で示される。ここでa=1/750,n=1,σ=許容面圧 |
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(マイカ絶縁層の白化限界=2.94MPa(30kg/cm2)・・・実測概略値)であり、許容荷重は |
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A式で示される。 |
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Fc=σ×A/[1+(a/n)(H/k)2] ・・・・・・・・・・ A |
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A式は、絶縁層の厚さ全体(t0)で負担した場合の許容荷重である。上記の条件値を |
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代入すると |
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Fc=30×10-2×t0L/[1+1/750)(43)2] |
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=30×10-2×t0L/3.5 |
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=8.6×10-2×t0L
となる。 |
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(3)ウェッジによる適正面圧(Pc)からのコイル絶縁層の適正角R寸法の算出 |
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絶縁層が座屈によるマイカ絶縁層が白化しないためにはウェッジによる絶縁層の荷重 |
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負担部(絶縁層の厚さt)の面圧が許容値のσ=2.94MPa(30×10-2kg/mm2)を越えないことである。 |
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従って |
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∴ σ=30×10-2≧Fc/tL=8.6(1+R/t)×10-2 ・・・・・・・・・・ B |
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(単位:mm) |
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B式が絶縁層の角R寸法決定の重要式となる。これを解くと |
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2.5t ≧ R さらに 2.5t=2.5(t0-R) ≧ R |
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従って (2.5/3.5)t0 ≧ R |
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0.83t0 ≧ R ・・・・・・・・・・ C |
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このC式が汎用的な絶縁層の角R寸法決定規準である。 |
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【この式は今回の実例コイル寸法で誘導されているが、一般的なコイル断面 |
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寸法は t0=2〜5mm,H=〜80mmであるので、k=0.57〜1.44となる。 |
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従って H/k=140〜56で概ねランキンの式が適用出来る】ことによる。 |
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