(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
断面が矩形状である導線と絶縁被覆材料を、金型開口部から押出成形し、該導線の外周に該絶縁被覆材料を被覆して絶縁被覆膜を形成することにより、絶縁被覆導線を製造する絶縁被覆導線製造方法において、
第１金型開口部が、前記導線の一辺両側をガイドしながら、前記導線の他辺両側に、第１絶縁被覆膜を形成する第１金型工程と、
第２金型開口部が、前記他辺両側に形成された前記第１絶縁被覆膜をガイドしながら、前記導線の前記一辺両側に、第２絶縁被覆膜を形成する第２金型工程と、
を有することを特徴とする絶縁被覆導線製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載する絶縁被覆導線製造方法において、
前記導線の前記一辺が長さＬであること、
前記第１金型工程は、前記第１金型開口部の断面の一辺の長さが、前記長さＬと同等であることにより、前記導線をガイドすること、
前記第２金型工程は、前記第２金型開口部の断面の一辺の長さが、前記長さＬと前記第１絶縁被覆膜の長さの和と同等であることにより、前記第１絶縁被覆膜をガイドすること、
を特徴とする絶縁被覆導線製造方法。
【請求項３】
請求項１に記載する絶縁被覆導線製造方法において、
前記絶縁被覆導線は、前記第１絶縁被覆膜の片側の厚みが、前記第１絶縁被覆膜の他側の厚みと比較して、２倍以上の厚みを有すること、
を特徴とする絶縁被覆導線製造方法。
【請求項４】
請求項３に記載する絶縁被覆導線製造方法により製造される絶縁被覆導線をステータに用いること、
前記絶縁被覆導線の前記第１絶縁被覆膜の片側が前記ステータのティースと接触すること、
を特徴とするステータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、断面が矩形状である導線と絶縁被覆材料を、金型開口部から押出成形し、導線の外周に絶縁被覆材料を被覆して絶縁被覆膜を形成することにより、絶縁被覆導線を製造する絶縁被覆導線製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、モータに使用する導線に絶縁体を被覆する装置として、図１１に示す特許文献１に記載する絶縁被覆導線製造装置９がある。
図１１に示すように、絶縁被覆導線製造装置９のうち、導線９２に絶縁被覆材料９５を被覆させるための金型である射出金型９３の断面図を示す。この射出金型９３内の注型室９１内に導線９２の位置を調整するための心棒９４が形成されている。心棒９４によって、導線９２は調整されセンタリングされる。
注型室９１に絶縁体である絶縁被覆材料９５を注入する。注型室９１内に、導線９２を心棒９４にガイドさせながら挿通させる。導線９２は、心棒９４によってセンタリングされているため、注型室９１内の中心を挿通する。導線９２が、注型室９１内を挿通する際に、絶縁被覆材料９５が周りに被覆させる。それにより、導線９２を中心に絶縁被覆材料９５が被覆した絶縁被覆導線が製造される。
特許文献１の絶縁被覆導線製造装置９は、心棒９４を用いることにより導線９２をセンタリングし、導線９２の周りに絶縁被覆材料９５を被覆させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−４４９１６号公報
【特許文献２】特開平０５-０３６３１８号公報
【特許文献３】実開平０５−０７６７２６号公報
【特許文献４】特開２００２−０４４９１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来技術には、以下の問題があった。
射出金型９３は、導線９２の位置を心棒９４によって調整可能と記載されているが、心棒９４を摺動させるにはシール部がなければならない。シール部がなければ心棒９４の摺動する部分に、絶縁被覆材料９５が入り込んでしまい心棒９４の摺動ができなくなる。シール部を設けるにはシール構造が必要となり構造が複雑になりコストが高くなる問題がある。
また、心棒９４が設けられている部分は、絶縁被覆材料９５が心棒９４を避けて分離し、その後、再び絶縁被覆材料９５が合流することにより、絶縁被覆材料９５が導線９２に被膜される。しかし、絶縁被覆材料９５が心棒９４により分離すると、分離した空間に空気層が生まれること、分離した絶縁被覆材料９５が接着しないこと、等の不具合がある。それにより、導線９２に対して絶縁被覆材料９５を均一に被膜することができない場合がある。絶縁被覆材料９５を導線９２に対して均一に被膜をすることができず、薄膜となる部分が形成されていると、絶縁抵抗が低くなるため問題となる。絶縁抵抗が低くなると絶縁破壊される恐れがあるからである。
一方、絶縁被覆材料９５を導線９２に対して均一に被膜することができず、絶縁被覆材料９５が厚膜となる部分ができると、スロット内における占積率が悪化する問題がある。さらに、占積率の悪化は、最終製品であるモータの大型化の問題にもつながるため問題となる。
【０００５】
そこで、本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、その目的は構造が簡単で、かつ、絶縁被覆材料を導線に対して均一に被覆することができる絶縁被覆導線製造装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明の一態様における絶縁被覆導線製造装置は、以下の構成を有する。
（１）断面が矩形状である導線と絶縁被覆材料を、金型開口部から押出成形し、該導線の外周に該絶縁被覆材料を被覆して絶縁被覆膜を形成することにより、絶縁被覆導線を製造する絶縁被覆導線製造方法において、第１金型開口部が、前記導線の一辺両側（図３中、導線の上下方向の上下辺の２辺。段落[０００６]、［０００７］に同じ。）をガイドしながら、前記導線の他辺両側（図３中、導線の左右方向の左右辺の２辺。段落［０００６］、[０００７]に同じ。）に、第１絶縁被覆膜を形成する第１金型工程と、第２金型開口部が、前記他辺両側に形成された前記第１絶縁被覆膜をガイドしながら、前記導線の前記一辺両側に、第２絶縁被覆膜を形成する第２金型工程と、を有することを特徴とするものである。
（２）（１）に記載する絶縁被覆導線製造方法において、前記導線の前記一辺が長さＬであること、前記第１金型工程は、前記第１金型開口部の断面の一辺の長さが、前記長さＬと同等であることにより、前記導線をガイドすること、前記第２金型工程は、前記第２金型開口部の断面の一辺の長さが、前記長さＬと前記第１絶縁被覆膜の長さの和と同等であることにより、前記第１絶縁被覆膜をガイドすること、を特徴とするものである。
（３）（１）に記載する絶縁被覆導線製造方法において、前記絶縁被覆導線は、前記第１絶縁被覆膜の片側の厚みが、前記第１絶縁被覆膜の他側の厚みと比較して、２倍以上の厚みを有すること、を特徴とするものである。
（４）（３）に記載する絶縁被覆導線製造方法により製造される絶縁被覆導線をステータに用いること、前記絶縁被覆導線の前記第１絶縁被覆膜の片側が前記ステータのティースと接触すること、を特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００７】
上記絶縁被覆導線製造装置の作用及び効果について説明する。
（１）断面が矩形状である導線と絶縁被覆材料を、金型開口部から押出成形し、導線の外周に絶縁被覆材料を被覆して絶縁被覆膜を形成することにより、絶縁被覆導線を製造する絶縁被覆導線製造方法において、第１金型開口部が、導線の一辺両側をガイドしながら、導線の他辺両側に、第１絶縁被覆膜を形成する第１金型工程と、第２金型開口部が、導線の左右辺の２辺に形成された第１絶縁被覆膜をガイドしながら、導線の上下辺の２辺に、第２絶縁被覆膜を形成する第２金型工程と、を有することにより、第１金型工程では、導線の上下辺の２辺の方向のズレを規制することができる。そのため、導線の左右辺の２辺の方向のズレを制御するだけでよいため、容易に導線の左右辺の２辺に均一の第１絶縁被覆膜を形成することができる。
第２金型工程では、導線の左右辺の２辺に形成された第１絶縁被覆膜の方向のズレを規制することができる。そのため、第１加工線の上下辺の２辺の方向のズレを制御するだけでよいため、容易に第１加工線の上下辺の２辺に均一の第２絶縁被覆膜を形成することができる。
一度に導線の上下辺の２辺の方向、及び、導線の左右辺の２辺の方向のズレを正確に制御することは困難である。それに対して、本実施形態のように、導線の上下辺の２辺の方向、又は、導線の左右辺の２辺の方向のいずれか一方のズレを制御することは正確に制御することが可能である。したがって、本発明によれば、正確に導線の位置を合わせ周辺に均一に絶縁被覆膜を被覆させることができる。
（２）導線の一辺が長さＬであること、第１金型工程は、第１金型開口部の断面の一辺の長さが、長さＬと同等であることにより、導線をガイドすること、第２金型工程は、第２金型開口部の断面の一辺の長さが、長さＬと第１絶縁被覆膜の長さの和と同等であることにより、第１絶縁被覆膜をガイドすることにより、導線の上下辺の２辺の方向のズレを制御、及び、導線の左右辺の２辺の方向のズレの制御を正確に行うことができる。
すなわち、第１金型工程では、導線の一辺が長さＬであり、第１金型開口部の断面の一辺の長さが、長さＬと同等であることにより、導線の上下辺の２辺の方向のズレが生じない。そのため、導線の左右辺の２辺の方向のズレを正確に制御するだけでよいため、容易に導線の左右辺の２辺に均一の第１絶縁被覆膜を形成することができる。
また、第２金型工程では、第２金型開口部の断面の一辺の長さが、長さＬと第１絶縁被覆膜の長さと同等であることにより、第１加工線の左右辺の２辺の方向のズレが生じない。そのため、第１加工線の上下辺の２辺の方向のズレを正確に制御するだけでよいため、容易に第１加工線の上下辺の２辺に均一の第２絶縁被覆膜を形成することができる。
（３）絶縁被覆導線は、第１絶縁被覆膜の片側の厚みが、第１絶縁被覆膜の他側の厚みと比較して、２倍以上の厚みを有することにより、絶縁被覆導線をステータに用いた場合に、電圧差が大きくなり絶縁が必要なステータのティース部分に、絶縁被覆膜の厚みを有する第１絶縁被覆膜片側を接触させることができる。絶縁被覆膜の厚みがある第１絶縁被覆膜片側をステータのティース部分に接触させることにより、電圧差のある部分の絶縁抵抗を高くすることができる。電圧差のある部分の絶縁抵抗を高くすることができることにより、従来使用していたインシュレータを使用しなくても絶縁抵抗を高めることができる。そのため、インシュレータをなくすことができる。
（４）絶縁被覆導線の第１絶縁被覆膜の片側がステータと接触することにより、特に電圧差が大きく絶縁抵抗を高めることが必要なステータのティース周辺の絶縁抵抗を高めることができる。なぜならば、ステータのティースに接触する絶縁被覆導線の第１絶縁被覆膜の片側は、最も絶縁被覆膜の厚みがある部分であり、絶縁被覆膜に厚みを持たせることにより絶縁抵抗を高くすることができるからである。
また、第１絶縁被覆膜の片側以外の絶縁被覆膜の厚みが、薄いことにより、スロット内における占積率を向上させることができるため、モータの小型化を図ることができる。したがって、製造者が意図する、絶縁被覆膜が必要な部分の第１絶縁被覆膜の片側を厚くし、その他の絶縁被覆膜を薄くする、という要望に合わせた製造を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の本実施例１に係る絶縁被覆導線製造装置の断面図である。
【図２】本発明の本実施例１に係る図１のＡＡ断面図である。
【図３】本発明の本実施例１に係る第１金型開口部の一部拡大断面図である。
【図４】本発明の本実施例１に係る第２金型開口部の一部拡大断面図である。
【図５】本発明の本実施例２に係る絶縁被覆導線製造装置の断面図である。
【図６】本発明の本実施例２に係る図５の点線Ｄの拡大図である。
【図７】本発明の本実施例２に係る図６のＣＣ断面図である。
【図８】本発明の本実施例３に係るステータの一部断面図である。
【図９】本発明の本実施例３に係る図８の点線Ｅの拡大図である。
【図１０】本発明の本実施例３に係る絶縁被覆導線の断面図である。
【図１１】従来技術に係る射出成形金型の一部拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
次に、本発明に係る絶縁被覆導線製造装置の一実施の形態について図面を参照して説明する。
（第１実施形態）
図１に、絶縁被覆導線製造装置１の断面図を示す。図２に、図１のＡＡ断面図を示す。図３に、第１金型開口部１１２の拡大断面図を示す。図４に、第２金型開口部２１２の拡大断面図を示す。
絶縁被覆導線製造装置１の構成を説明する前に、導線２の構成、第１加工線３０、及び、絶縁被覆導線４０について説明をする。
【００１０】
（導線の構成）
導線２は、図１に示すように、一本の長い線状のもので絶縁被覆導線製造装置１の内部を挿通している。導線２は、銅線等が使用される。導線２は、両端を図示しないリールにより巻かれている。
導線２は、図３に示すように、導線一辺２ａと導線他辺２ｂを有する断面矩形状をしている。導線一辺２ａの長さは、長さＬ１である。導線他辺２ｂの長さは、長さＬ２である。
【００１１】
（第１加工線の構成）
第１加工線３０は、後述する第１工程において、導線２の導線他辺２ｂの図３中の導線２の左右方向に第１絶縁被覆膜３Ａが被覆させたものである。
第１加工線３０は、図３に示すように、加工線一辺３０ａと加工線他辺３０ｂを有する断面矩形状をしている。加工線一辺３０ａの長さは、長さＰ１である。長さＰ１は、導線２の導線一辺２ａの長さＬ１と導線２の左右方向の両側に被膜された第１絶縁被膜３Ａの長さの和である。加工線他辺３０ｂの長さは、長さＰ２である。長さＰ２は、導線２の導線他辺２ｂの長さＬ２と同じ長さである。
【００１２】
（絶縁被覆導線の構成）
絶縁被覆導線４０は、図４に示すように、導線２の図４中の左右方向に第１絶縁被覆膜３Ａ、及び、第１加工線３０の図４中の上下方向に第２絶縁被覆膜３Ｂが被覆したものである。第１絶縁被覆膜３Ａと第２絶縁被覆膜３Ｂの両方で絶縁被覆膜３とする。
絶縁被覆導線４０は、被覆導線一辺４０ａと被覆導線他辺４０ｂを有する断面矩形状をしている。被覆導線一辺４０ａの長さは、長さＭ１である。長さＭ１は、加工線一辺３０ａの長さＰ１と同じ長さである。被覆導線他辺４０ｂの長さは、長さＭ２である。長さＭ２は、第１加工線３０の加工線他辺３０ｂの長さＰ２と第１加工線３０ｂの上下方向の両側に被膜された第２絶縁被膜３Ｂの長さの和である。
【００１３】
＜絶縁被覆導線製造装置の全体構成＞
図１に示すように、絶縁被覆導線製造装置１は、第１射出成型部１０と第２射出成型部２０を有する。第１射出成型部１０と第２射出成型部２０を導線２が挿通している。導線２は、図１中、左側から右側へと流れる。第１射出成型部１０は、導線２を成型する際に、第２射出成型部２０よりも先に来るように、図中第２射出成型部２０よりも左側に備えられている。第２射出成型部２０は、導線２を成型する際に、第１射出成型部１０よりも後に来るように、図中第１射出成型部１０よりも右側に備えられている。
【００１４】
図１に示すように、第１射出成型部１０は、第１成型金型１１、常用の第１ニップル１２、及び、第１導線制御部１３を有する。
第１成型金型１１は、絶縁被覆材料４が流入する中空円錐台凹部である第１流入部１１１が形成されている。絶縁被覆材料４には、ＰＰＳ樹脂や、ＰＥＥＫ樹脂等の樹脂が使用される。第１流入部１１１の中空円錐台凹部の中心軸線上に第１金型開口部１１２が形成されている。第１金型開口部１１２は、図２に示すように、図１のＡＡ断面からみると矩形状をしている。
（第１金型開口部の構成）
図３に示すように、第１金型開口部１１２は、第１金型一辺１１２ａと、第１金型他辺１１２ｂを有する矩形状をしている。第１金型一辺１１２ａの長さは、長さＮ１である。長さＮ１は、絶縁被覆導線４０の被覆導線一辺４０ａの長さＭ１、及び、第１加工線３０の加工線一辺３０ａの長さＰ１と同等の長さである。第１金型他辺１１２ｂの長さは、長さＮ２である。長さＮ２は、導線２の導線他辺２ｂの長さＬ２、及び、第１加工線３０の加工線他辺３０ｂの長さＰ２と同等の長さである。
【００１５】
図１に示すように、第２射出成型部２０は、第２成型金型２１、常用の第２ニップル２２、及び、第２導線制御部２３を有する。
第２成型金型２１は、絶縁被覆材料４が流入する中空円錐台凹部である第２流入部２１１が形成されている。第２流入部２１１の中空円錐台凹部の中心軸線上に第２金型開口部２１２が形成されている。
（第２金型開口部の構成）
図４に示すように、第２金型開口部２１２は、第２金型一辺２１２ａと、第２金型他辺２１２ｂを有する矩形状をしている。第２金型一辺２１２ａの長さは、長さＯ１である。長さＯ１は、絶縁被覆導線４０の被覆導線一辺４０ａの長さＭ１、第１加工線３０の加工線一辺３０ａの長さＰ１、及び、第１金型開口部１１２の第１金型一辺１１２ａの長さＮ１と同等の長さである。第２金型他辺２１２ｂの長さは、長さＯ２である。長さＯ２は、被膜導線他辺４０ｂの長さＭ２と同等の長さである。
【００１６】
＜絶縁被覆導線製造装置の作用効果＞
（第１工程）
導線２を、図示しないリールにより図１中の左側から右側に移動させる。導線２は、第１ニップル１２の第１誘導穴１２２を挿通する。導線２は、第１誘導穴１２２、及び、第１導線制御部１３を挿通することにより、第１金型開口部１１２の中心を挿通するように誘導される。
図３に示すように、導線２が、第１金型開口部１１２を挿通する際には、図３中の導線２の上下方向のズレを規制することができる。なぜならば、導線２の導線他辺２ｂの長さＬ２と第１金型開口部１１２の第１金型他辺１１２ｂの長さＮ２が同等の長さだからである。両辺の長さが同等であるため、導線２は上下方向でガイドされ、導線２の上下方向に移動することができない。
【００１７】
導線２は、導線２の上下方向の第１金型一辺１１２ａにより導線２の上下方向の導線一辺２ａが当接し上下方向でガイドされる。そのため、導線２の平行が保たれるため、導線２が傾くことがない。したがって、導線２の上下方向のズレが生じない。よって第１導線制御部１３は図３中の導線２の左右方向のみを、制御すればよい。制御方法は具体的には、非接触式のレーザ、赤外線、超音波等のセンサにより被覆膜の厚みをリアルタイムに計測し、被覆膜が所定の範囲内にあるか否かを判断する。被覆膜が所定の範囲にない場合には、導線２の左右方向の位置を変化させて被覆膜を所定の位置に戻し、位置決めを行う。導線２の左右方向のみの位置決めを正確に行うことは、導線２の上下方向、導線２の左右方向、及び回転方向についての位置決めを行うことと比較すると、格段に容易であり、かつ、正確に行うことができる。導線２の左右方向の位置決めを正確に行えることにより、導線２の左右方向に被覆させる絶縁被覆膜３Ａの厚みを所定の範囲内に設定することができる。それにより、被覆膜のバラツキを小さくすることができる。絶縁被覆膜３Ａを所定の範囲内に均一に被覆させることができ、薄膜とすることもできる。そのため、導線２の占積率を上げることができる。また、モータを小型化し、出力の向上を図ることができる。
【００１８】
また、導線２は、導線２の上下方向の第１金型一辺１１２ａにより導線２の上下方向の導線一辺２ａが当接し導線２の上下方向でガイドされるため、導線２の平行が保たれる。導線２の平行が保たれているため、導線２の角が第１金型一辺１１２ａに当接し、導線２の角に絶縁被覆膜が被覆しない事態、及び、絶縁被覆膜の被覆が極端に薄くなる事態を防止することができる。絶縁被覆膜は、絶縁抵抗を高めるために必要不可欠なものであるため、絶縁被覆膜が被覆していない事態、及び、絶縁被覆膜の被覆が極端に薄い事態が生じると問題となる。本実施形態によれば、導線２が傾くことがないため、絶縁被覆膜が被覆していない事態、及び、絶縁被覆膜の被覆が極端に薄い事態を回避することができる。
【００１９】
また、一度に導線２の上下方向、導線２の左右方向、及び、導線２の回転方向のズレを正確に制御するには、第１導線制御部１３に使用する、レーザ、赤外線、超音波等のセンサの台数が増加する。設備の台数が増加するため、設備費用が上がる問題がある。しかし、本実施形態のように、導線２の左右方向のズレのみを正確に制御するためだけのレーザ、赤外線、超音波等のセンサを用いれば、設備の台数を少なくすることができる。そのため、設備費用を低減することができる。
したがって、本発明によれば、容易かつ安価に導線２の位置を合わせることができ、さらに、導線２を第１金型開口部１１２の中心に位置決めすることができる。
第１金型開口部１１２の中心に位置決めされた導線２には、導線２の左右両側(請求項中の「他辺両側」を指す。)に絶縁被覆膜３Ａを均一に被覆させることができる。図３に示すように、導線２の左右方向の両側に絶縁被覆膜３Ａが均一に被覆した加工物を第１加工線３０とする。
【００２０】
（第２工程）
第１加工線３０の状態で、第１金型開口部１１２を抜けると、絶縁被覆材料４が導線２に凝固する。続いて、第１加工線３０が、第２ニップル２２の第２誘導穴２２２を挿通する。第１加工線３０は、第２誘導穴２２２を挿通することにより、第２金型開口部２１２の中心を挿通するように誘導される。第１加工線３０は、第２誘導穴２２２、及び、第２導線制御部２３を挿通することにより、第２金型開口部２１２の中心を挿通するように誘導される。
図４に示すように、第１加工線３０が、第２金型開口部２１２を挿通する際には、第１加工線３０の左右方向のズレを規制することができる。なぜならば、第１加工線３０の加工線一辺３０ａの長さＰ１と第２金型開口部２１２の第２金型一辺２１２ａの長さＯ１が同等の長さだからである。両辺の長さが同等であるため、第１加工線３０は第１加工線３０の左右方向でガイドされ、第１加工線３０の左右方向に移動することがないからである。
【００２１】
第１加工線３０は、第１加工線３０の左右方向の第２金型一辺２１２ｂにより第１加工線３０の左右方向の加工一辺３０ｂが当接し第１加工線３０が左右方向でガイドされる。そのため、第１加工線３０の平行が保たれ、第１加工線３０が傾くことがない。したがって、第１加工線３０は、第１加工線３０の左右方向のズレが生じない。よって第２導線制御部２３は図４中の第１加工線３０の上下方向のみを、制御すればよい。制御方法は具体的には、非接触式のレーザ、赤外線、超音波等のセンサにより被覆膜の厚みをリアルタイムに計測し、被覆膜が所定の範囲内にあるか否かを判断する。被覆膜が所定の範囲ない場合には、第１加工線の上下の位置を変化させて被覆膜を所定の位置に戻し、位置決めを行う。第１加工線３０の上下方向のみの位置決め制御を正確に行うことは、第１加工線３０の上下方向、第１加工線２０の左右方向、及び、第１加工線２０の回転方向の両方についての位置決めを行うことと比較すると、格段に容易であり、かつ、正確に行うことができる。第１加工線３０の上下方向の位置決めを正確に行えることにより、第１加工線３０の上下方向に被覆させる絶縁被覆膜３Ｂの厚みを所定の範囲内に設定することができる。それにより、被覆膜のばらつきを小さくすることができる。そのため、絶縁被覆膜３Ｂを均一に被覆させることができ、薄膜とすることもできる。また、スロット内の占積率をあげることができる。したがって、モータを小型化し、出力の向上を図ることができる。
【００２２】
また、第１加工線３０は、第１加工線３０の左右方向の第２金型一辺２１２ｂにより左右方向の加工一辺３０ｂが当接し左右方向でガイドされるため、第１加工線３０の平行が保たれる。第１加工線３０の平行が保たれているため、第１加工辺３０の角が第２金型他辺２１２ｂに当接し、第１加工線３０の角に絶縁被覆膜が被覆しない事態、及び、絶縁被覆膜の被覆が極端に薄くなる事態が生じることがない。絶縁被覆膜は、絶縁抵抗を高めるために必要不可欠なものであるため、絶縁被覆膜が被覆していない事態、及び、絶縁被覆膜の被覆が極端に薄い事態が生じることは問題となる。本実施形態によれば、第１加工線３０が傾くことがないため、絶縁被覆膜が被覆していない事態、及び、絶縁被覆膜の被覆が極端に薄い事態を回避することができる。
【００２３】
図４に示す、絶縁被覆導線４０のうち導線２は、絶縁被覆材料４の中心に位置する。導線２を絶縁被覆材料４の中心に位置させる加工を行う際に、本実施例では、中心にセンタリングするための心棒等の部材を用いない。センタリングするために心棒等を用いないため、心棒等の部材を用いてセンタリングを行った際に生じる空気層や絶縁被覆材料４が接着しない事態が発生しない。絶縁被覆導線４０に、空気層や接着しない事態が生じないため、導線２に絶縁被覆材料４を均一に被覆させることができる。また、絶縁被覆導線４０の絶縁抵抗を高くすることができる。
なお、絶縁被覆導線４０は、第１工程及び第２工程により、第１絶縁被覆膜３Ａと第２絶縁被覆膜３Ｂを分けて被膜させるが、第１絶縁被覆膜３Ａと第２絶縁被覆膜３Ｂを密着させるために、第２絶縁被覆膜３Ｂを成型後に被覆材料の融点以上に再加熱することで、被覆を一体に融着させる。そのため、第１絶縁被覆膜３Ａと第２絶縁被覆膜３Ｂが完全に一体となっておらず、強度が弱いとしても問題がない。
【００２４】
第１金型開口部１１２の第１金型他辺１１２ｂの長さＮ１を調整することで、第１加工線３０の加工線一辺３０ａの長さＰ１を調整することができる。また、絶縁被覆膜３Ａの被膜面積を調整することができる。第１導線制御部１３により導線２の左右方向の位置を制御することにより、導線２の左右方向の絶縁被覆膜３Ａの厚みを調整することができる。
第２金型開口部２１２の第２金型一辺２１２ａの長さＭ２を調整することで、絶縁被覆導線４０の絶縁被覆線他辺４０ｂの長さＭ２を調整することができる。また、絶縁被覆膜３Ｂの被膜面積を調整することができる。第２導線制御部２３により第１加工線３０の上下方向の位置を制御することにより、第１加工線３０の上下方向の絶縁被覆膜３Ｂの厚みを調整することができる。
【００２５】
以上詳細に説明したように、第１実施形態の絶縁被覆導線製造方法によれば、以下の効果を有する。
すなわち、第１金型開口部１１２が、導線２の上下辺の両方をガイドしながら、導線２の左右辺の２辺に、第１絶縁被覆膜３Ａを形成する第１金型工程と、第２金型開口部２１２が、左右辺の２辺に形成された第１絶縁被覆膜３Ａをガイドしながら、導線２の上下辺の２辺に、第２絶縁被覆膜３Ｂを形成する第２金型工程と、を有することにより、第１金型工程では、導線２の上下辺の２辺の方向のズレを規制することができる。そのため、左右辺の２辺の方向のズレを制御するだけでよいため、容易に導線２の左右辺の２辺に第１絶縁被覆膜３Ａを形成することができる。
第２金型工程では、左右辺の２辺に形成された第１絶縁被覆膜３Ａの方向のズレを規制することができる。そのため、上下辺の２辺の方向のズレを制御するだけでよいため、容易に上下辺の２辺に第２絶縁被覆膜３Ｂを形成することができる。
一度に導線２の上下辺の２辺の方向、及び、左右辺の２辺の方向のズレを正確に制御することは困難である。それに対して、本実施形態のように、導線２の上下辺の２辺の方向、又は、左右辺の２辺の方向のいずれか一方のズレを制御することは正確に制御することが可能である。したがって、本発明によれば、正確に導線２の位置合わせすることができる。均一な絶縁被覆膜３を被覆させることができる。
【００２６】
また、導線２の一辺が長さＬ２であること、第１金型工程は、第１金型開口部１１２の断面の第１金型他辺１１２ｂの長さＮ２が、長さＬ２と同等であることにより、導線２をガイドすることができる。また、第２金型工程は、第２金型開口部２１２の断面の第２金型一辺２１２ａの長さＯ１が、長さＬ１と第１絶縁被覆膜３Ａの長さの和である長さと同等であり、第１絶縁被覆膜３Ａをガイドすることにより、導線２の上下辺の２辺の方向のズレを制御、及び、左右辺の２辺の方向のズレの制御を正確に行うことができる。
すなわち、第１金型工程では、導線２の一辺が長さＬ２であり、第１金型開口部１１２の断面の第１金型他辺１１２ｂの長さＮ２が、長さＬ２と同等であることにより、導線２の上下辺の２辺の方向のズレが生じない。そのため、左右辺の２辺の方向のズレを正確に制御するだけでよいため、容易に導線２の左右辺の２辺に第１絶縁被覆膜３Ａを形成することができる。
また、第２金型工程では、第２金型開口部２１２の断面の第２金型一辺２１２ａの長さＯ１が、長さＬ２と第１絶縁被覆膜３Ａの長さの和と同等であることにより、左右辺の２辺の方向のズレが生じない。そのため、上下辺の２辺の方向のズレを正確に制御するだけでよいため、容易に導線２の上下辺の２辺に第２絶縁被覆膜３Ｂを形成することができる。
【００２７】
（第２実施形態）
＜絶縁被覆導線製造装置の全体構成＞
図５に、絶縁被覆導線製造装置５の断面図を示す。図６に、図５の点線Ｄに示す一部拡大図を示す。図７に、図６のＣＣ断面図を示す。
導線２は、第１実施形態の導線２と同一であるため説明を割愛する。絶縁被覆導線４０は、第１実施形態の絶縁被覆導線４０と同一であるため説明を割愛する。ただし、絶縁被覆導線４０は、第１工程と第２工程を有さないため、第１絶縁被覆膜３Ａと第２絶縁被覆膜３Ｂとに分けられておらず、１つの絶縁被覆膜３のみが存在する。したがって、絶縁被覆膜３は、分離していないため強度を有する。
図５に示すように、絶縁被覆導線製造装置５は、射出成型部５０を有する。射出成型部５０を導線２が挿通している。導線２は、図５中、左側から右側へと流れる。
【００２８】
図５に示すように、射出成型部５０は、成型金型５１と常用のニップル５２を有する。
成型金型５１は、絶縁被覆材料４が流入する中空円錐台凹部である流入部５１１が形成されている。流入部５１１の中空円錐台凹部の中心軸線上に金型開口部５１２が形成されている。
図６に示すように、金型開口部５１２の内周部には、突起部５１３が形成されている。図７に示すように、突起部５１３は、導線一辺２ａの一辺に対して２つの突起部５１３が形成されている。導線他辺２ｂの一辺に対して１つの突起部５１３が形成されている。突起部５１３は、図７に示すように断面においては、６つの突起部５１３が形成されている。６つの突起部５１３が、導線２の四方から金型開口部５１２の中心に支持するため、導線２をセンタリングすることができる。
【００２９】
突起部５１３は、導線２と接する先端部分は先細り形状となっている。突起部５１３の先端先細り形状となっていることにより、導線２と点接触する。点接触により導線２を支持するため、絶縁被覆材料４が突起部５１３を避けて分離し、合流した場合に、絶縁被覆膜３にスジが残りにくい。なぜならば、絶縁被覆材料４が突起部５１３を避けて分離し合流する際に、点接触しており導線２と突起部５１３の接触面積が小さい。接触面積が小さいため、絶縁被覆材料４が突起部５１３を避けて分離する距離が短くなる。突起部５１３を避けて分離する距離が短くなると、空気層が生まれる空間も小さくなり、その後合流した際に、絶縁被覆材料４が接着しやすくスジになりにくいためである。
絶縁被覆導線４０にスジが残らない均一な被膜をすることができることにより、絶縁被覆導線４０の絶縁被覆膜３の強度が大きくなる。
さらに、突起部５１３の形状を流線形状にすることにより、絶縁被覆材料４の流れを良くすることができる。それにより、突起部５１３を避けて分離し合流した絶縁被覆材料４同士が接着しやすくなり、さらにスジになりにくい。
【００３０】
＜絶縁被覆導線製造装置の作用効果＞
導線２を、図示しないリールにより図５中の左側から右側に移動させる。導線２は、ニップル５２の誘導穴５２２を挿通する。導線２は、誘導穴５２２を挿通することにより、金型開口部５１２の中心を挿通するように誘導される。
図７に示すように、導線２が、金型開口部５１２を挿通する際には、高さ方向及び横方向では６つの突起部５１３により動きが規制されて、挿通する。したがって、導線２が高さ方向及び横方向で固定されて、移動する。本実施形態では、突起部５１３は、導線２に対して同じ高さで規制しているため、導線２は金型開口部５１２内でセンタリングされる。導線２を図５中左側から右側に移動させるときに、流入部５１１に絶縁被覆材料４が流し込まれる。導線２は金型開口部５１２を挿通する際に、流入部５１１に流入した絶縁被覆材料４が導線２の高さ方向及び横方向に被膜する。絶縁被覆材料４が導線２の高さ方向及び横方向に被膜し絶縁被覆導線４０となる。
絶縁被覆導線製造装置５を通過した絶縁被覆導線４０の中の導線２は、絶縁被覆材料４の中心に位置する。絶縁被覆導線４０には、導線２の周りの絶縁被覆材料４にスジが入らないため導線２に対する絶縁抵抗を高くできる。また、強度を高くすることができる。
【００３１】
突起部５１３の高さを調整することにより、導線２の周りの絶縁被覆膜３の厚みを調整することができる。例えば、図７中の左右壁面の突起部５１３の高さを高くすることで、絶縁被覆導線４０の左右方向の絶縁被覆膜３を厚くすることができる。また、金型開口部５１２の上下壁面の突起部５１３の高さを高くすることで、絶縁被覆導線４０の上下方向の絶縁被覆膜３を厚くすることができる。
金型開口部５１２の左右壁面の突起部５１３の高さを左が右と比べて高く、右が左と比べて低くすることで、絶縁被覆導線４０の左壁面の絶縁被覆膜を右壁面の絶縁被覆膜よりも厚くすることができる。反対の構成とすることで、右壁面の絶縁被覆膜を左壁面の絶縁被覆膜よりも厚くすることができる。同様に、金型開口部５１２の上下壁面の突起部５１３の高さを変えることで、上壁面と下壁面とで絶縁被覆膜３の厚みを異ならせることができる。
【００３２】
（第３実施形態）
図８に、ステータ９９の一部断面図を示す。図８では、ステータ９９の一部である分割ステータ９のみを記載するが、ステータ９９は、分割ステータ９が１８個集合し、さらにロータ等を含めたものである。ステータ９９の図は省略する。図９に、図８の点線Ｅの拡大図を示す。具体的には、導線７１に絶縁被覆材料４が被膜された状態の絶縁被覆導線７の拡大図である。図１０に、導線８１に絶縁被覆材料４が被膜された状態の絶縁被覆導線８の断面図を示す。
上記第１実施形態及び第２実施形態の絶縁被覆導線製造装置を用いて、導線に絶縁被覆材料を被膜させ、図９に示す絶縁被覆導線７、又は、図１０に示す絶縁被覆導線８、を成型することができる。
【００３３】
図９に示すように、絶縁被覆導線７は、導線７１と、導線７１の図中左方向に被覆した絶縁被覆膜７２Ａ、導線７１の図中右方向に被覆した絶縁被覆膜７２Ｂ、及び、導線７１の図中上下方向に被覆した絶縁被覆膜７２Ｃを備える。
第１実施形態及び第２実施形態の絶縁被覆導線製造装置を用いることにより、導線７１に被覆させる絶縁被覆材料４の厚さを調整し、絶縁被覆膜７２Ａ、絶縁被覆膜７２Ｂ、絶縁被覆膜７２Ｃと被膜の厚みの異なるものを均一に製造することができる。
具体的には、図９に示すように、絶縁被覆膜７２Ａの被覆膜の長さである被膜長さＱは、絶縁被覆膜７２Ｂの被覆膜の長さである被覆厚さＳよりも長い。例えば、本実施例では、被膜長さＱは被覆厚さＳよりも２倍長い。そのため、図８に示すように、絶縁被覆導線７を分割ステータ９のティース９１に巻きつけた場合に、絶縁被覆膜の厚い絶縁被覆膜７２Ａを分割ステータ９のティース９１に当接させることができる。絶縁被覆膜７２Ａは、導線７２との間で電圧差が最も大きなティース９１の外周部９１Ａに当接する。電圧差が最も大きな外周部９１Ａに対して、絶縁被覆材料４が多く用いられている絶縁被覆膜７２Ａと当接させることができることにより、絶縁抵抗を上げることができる。電圧差が最も大きな外周部９１Ａに接する部分の絶縁抵抗を上げることができるため、従来外周部９１Ａと絶縁被覆導線７との間に挟まれていたインシュレータが不要となる。インシュレータが不要となるためコストを低減することができる。
なお、図９に示すように、分割ステータ９のうち絶縁被覆膜７２Ｃと当接する土台９２にはインシュレータ７０を備える。絶縁被覆膜７２Ｃは、スロット内における占積率を向上させるため薄膜としている。分割ステータ９と当接する絶縁被覆導線７は、一周分にすぎず、全体の１割に満たないため、絶縁被覆膜７２Ｃを全て厚膜とするとスロット内における占積率が悪くなる。そのため、絶縁被覆膜７２Ｃと土台９２に当接する部分にインシュレータ７０を設けた。
【００３４】
一方、絶縁被覆膜７２Ｃの被覆厚さＲを小さくする。絶縁被覆膜７２Ｃは、電圧が同等の絶縁被覆導線７と隣り合うものであり、電圧差が少ない場所に形成されている。電圧差が少ない場所であるため、絶縁被覆膜７２Ｃの被覆厚さＲが小さく、絶縁抵抗が小さくても問題がない。絶縁被覆膜７２Ｃ被覆厚さＲを小さくすることによりスロット内における占積率を上げることができる。
本実施形態においては、絶縁被覆膜７２Ｂの被覆厚さＳを５０μｍとするならば、絶縁被覆膜７２Ａの被覆厚さＱを１００μｍとすることが好ましい。被膜長さＳの５０μｍは、電圧差があったとしても最低限の絶縁抵抗を保つことができる長さであるからである。被覆膜長さＳを最低限絶縁抵抗を保つことができる長さとすることで、絶縁材料を削減することができ、コストを低減することができる。また、スロット内における占積率をあげることができる。
それに対して被膜長さＱの１００μｍは、電圧差があったとしても確実に絶縁抵抗を保つことができる長さである。被膜長さＱを確実に絶縁抵抗を保つことができる長さにすることにより、インシュレータをなくすことができるため、コストを低減することができる。
【００３５】
例えば、図示しないが、第１実施形態における絶縁被覆導線製造装置１の第１工程においては、導線７１の上下方向を第１金型一辺１１２ａによりガイドし、絶縁被覆膜７２Ａ、絶縁被覆膜７２Ｂを被覆する。このとき、第１導線制御部１３により、図９中導線７１を中心から右側に偏芯させる。それにより、導線７１に対して被覆厚さＱの絶縁被覆膜７２Ａと被覆厚さＳの絶縁被覆膜７２Ｂを被覆させることができる。
第２工程においては、絶縁被覆膜７２Ａと絶縁被覆膜７２Ｂを第２金型他辺２１２ｂによりガイドし、被覆厚さＲの絶縁被覆膜７２Ｃを被覆させる。第２金型他辺２１２ｂの長さを小さくすることで、絶縁被覆膜７２Ｃの被覆厚さＲを小さくすることができる。
以上により、第１実施形態により絶縁被覆導線７を製造することができる。
【００３６】
例えば、図示しないが、第２実施形態における絶縁被覆導線製造装置５において、導線７１が図９に示す絶縁被覆導線７の位置にくるように突起部５１３の高さを調整することで、絶縁被覆導線７を製造することができる。
【００３７】
図１０に示すように、絶縁被覆導線８は、導線８１と、導線８１の図中左右方向に被覆した絶縁被覆膜８２Ａ、８２Ｂ、及び、導線８１の図中上下方向に被覆した絶縁被覆膜８２Ｃを備える。
第１実施形態及び第２実施形態の絶縁被覆導線製造装置を用いることにより、導線８１に被覆させる絶縁被覆材料の厚さを調整し、絶縁被覆膜８２Ａ、８２Ｂと絶縁被覆膜８２Ｃの被膜の厚みを変えることができる。
具体的には、図１０に示すように、図中左右方向に被覆された絶縁被覆膜８２Ａ及び絶縁被覆膜８２Ｂの被覆膜の長さである被膜長さＴは、同じ長さである。絶縁被覆膜８２Ａ及び絶縁被覆膜８２Ｂの被膜長さＴは、絶縁被覆膜８２Ｃの被覆膜の長さである被覆厚さＹよりも長い。
【００３８】
絶縁被覆膜８２Ａ又は絶縁被覆膜８２Ｂをステータのティースに巻きつけた場合、絶縁被覆膜の厚い絶縁被覆膜８２Ａ又は絶縁被覆膜８２Ｂのどちらでも、ステータのティースに当接させることができる。導線８１との間で電圧差が最も大きなティース９１の外周部９１Ａに、絶縁被覆膜の厚い絶縁被覆膜８２Ａ又は絶縁被覆膜８２Ｂを当接させることができることにより、絶縁抵抗を上げることができる。電圧差が最も大きな外周部９１Ａに接する部分の絶縁抵抗を上げることができるため、従来外周部９１Ａと絶縁被覆導線８との間に挟まれていたインシュレータが不要となる。インシュレータが不要となるためコストを低減することができる。
また、絶縁被覆膜８２Ａと絶縁被覆膜８２Ｂの厚みが同じであることにより、どちらをティース９１と当接させてもよいため、絶縁被覆導線８の向きの確認工程を排除することができるため、製造コストを下げることができる。
なお、図１０に示すように、分割ステータ９のうち絶縁被覆膜８２Ｃと当接する土台９２にはインシュレータ７０を備える。絶縁被覆膜８２Ｃは、スロット内における占積率を向上させるため薄膜としている。分割ステータ９と当接する絶縁被覆導線８は、一周分にすぎず、全体の１割に満たないため、絶縁被覆膜８２Ｃを全て厚膜とするとスロット内における占積率が悪くなる。そのため、絶縁被覆膜８２Ｃと土台９２に当接する部分にインシュレータ７０を設けた。
【００３９】
一方、絶縁被覆膜８２Ｃの被覆厚さＹを小さくする。絶縁被覆膜８２Ｃは、電圧が同等の絶縁被覆導線８と隣り合うものであり、電圧差が少ない場所に形成されている。電圧差が少ない場所でるため、絶縁被覆膜８２Ｃの被覆厚さＹが小さく、絶縁抵抗が小さくても問題がない。絶縁被覆膜８２Ｃ被覆厚さＹを小さくすることによりスロット内における占積率を上げることができる。
本実施形態においては、絶縁被覆膜８２Ａ及び絶縁被覆膜８２Ｂの被覆厚さＴは、１００μｍとする。被膜長さＴを１００μｍとすると、電圧差があったとしても確実に絶縁抵抗を保つことができる。被膜長さＱを確実に絶縁抵抗を保つことができる長さにすることにより、インシュレータをなくすことができるため、コストを低減することができる。
したがって、第１実施形態及び第２実施形態の絶縁被覆導線製造装置を用いて、コストを削減が可能であり、占積率の高い絶縁被覆導線８を成型することができる。
【００４０】
例えば、図示しないが、第１実施形態における絶縁被覆導線製造装置１の第１工程においては、導線８１の上下方向を第１金型一辺１１２ａによりガイドし、絶縁被覆膜８２Ａ、８２Ｂを被覆する。このとき、第１導線制御部１３により、図１０中導線８１を中心に制御する。それにより、導線８１の左右両側に対して被覆厚さＴの絶縁被覆膜８２Ａ、８２Ｂが被覆させる。
第２工程においては、絶縁被覆膜８２Ａと絶縁被覆膜８２Ｂを第２金型他辺２１２ｂによりガイドし、被覆厚さＹの絶縁被覆膜８２Ｃを被覆させる。第２金型他辺２１２ｂの長さを小さくすることで、絶縁被覆膜８２Ｃの被覆厚さＹを小さくすることができる。
以上により、第１実施形態により絶縁被覆導線８を製造することができる。
【００４１】
例えば、図示しないが、第２実施形態における絶縁被覆導線製造装置５において、導線８１が図１０に示す絶縁被覆導線８の位置にくるように突起部５１３の高さを調整することで、絶縁被覆導線８を製造することができる。
【００４２】
以上詳細に説明したように、第３実施形態のような絶縁被覆導線製造方法により、製造された絶縁被覆導線は、以下の効果を有する。
絶縁被覆導線７は、絶縁被覆膜７２Ａの厚みが、絶縁被覆膜７２Ｂの厚みと比較して、２倍以上の厚みを有すること、絶縁被覆膜７２Ａの厚みが、絶縁被覆膜７２Ｂの厚みと比較して、２倍以上の厚みを有することにより、絶縁被覆導線７２を分割ステータ９に用いた場合に、電圧が高くなり絶縁が必要なティース９１外周部９１Ａに、厚みを有する絶縁被覆膜７２Ａを接触させることができる。絶縁被覆膜の厚みがある絶縁被覆膜７２Ａをティース９１に接触させることにより、絶縁抵抗を高めることができる。絶縁抵抗を高めることができることにより、従来使用していたインシュレータを使用しなくても絶縁抵抗を高めることができるため、インシュレータをなくすことができる。
絶縁被覆の厚みがある絶縁被覆膜７２Ａがティース９１と接触することにより、特に電圧が高く絶縁抵抗が必要なティース９１周辺の絶縁抵抗を高めることができる。なぜならば、ティース９１に接触する絶縁被覆導線７の絶縁被覆膜７２Ａは、最も絶縁被覆膜の厚みがある部分であり、絶縁被覆膜７２Ａにより絶縁抵抗を高めることができるからである。
また、絶縁被覆膜７２Ａの以外の絶縁被覆膜７２Ｂ、７２Ｃの厚みが、薄いことにより、スロット内における占積率を向上させることができるため、モータの小型化を図ることができる。したがって、製造者が意図する、絶縁被覆膜が必要な部分の絶縁被覆膜７２Ａを厚くし、その他の絶縁被覆膜７２Ｂ、７２Ｃを薄くする、という要望に合わせた製造を行うことができる。
【００４３】
尚、本発明は、上記実施の形態に限定されることなく、発明の趣旨を逸脱することのない範囲で色々な応用が可能である。
例えば、第１実施形態における絶縁被覆導線製造装置１及び第２実施形態における絶縁被覆導線製造装置５によれば、左右方向及び上下方向の絶縁被覆膜の被覆幅を自由に調整することができる。したがって、図８及び図９に示した絶縁被覆導線は一実施例にすぎず、その他絶縁被覆膜の被覆幅が異なる絶縁被覆導線を製造することができる。
【００４４】
例えば、本実施例では導線を断面矩形状としたが、断面が多角形の導線であれば、第１実施形態における絶縁被覆導線製造方法及び第２実施形態における絶縁被覆導線製造方法を使用することができる。それにより、多角形の導線のそれぞれの辺に被覆する被覆膜の被覆幅を変えることができる。
【００４５】
例えば、第１実施形態及び第２実施形態における絶縁被覆導線製造方法においては、線速は速いほうが好ましい。線速が速くなるほど膜厚のばらつきが小さくなる傾向にあるためである。具体的には、線速を６ｍ／ｍiｎ以上とすることが望ましい。
【符号の説明】
【００４６】
１、５  絶縁被覆導線製造装置
２      導線
２ａ    導線一辺
２ｂ    導線他辺
３      絶縁被覆膜
３Ａ    第１絶縁被覆膜
３Ｂ    第２絶縁被覆膜
４      絶縁被覆材料
１１    第１成型金型
１１２  第１金型開口部
２０    第２成型金型
２１２  第２金型開口部
４０    絶縁被覆導線
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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