(57)【要約】【課題】導体をダイスに導入する前にねじれを緩和して塗料の厚みのばらつきを抑制することができるエナメル線の製造方法及び製造装置を提供する。【解決手段】導体１にエナメル線用塗料１５４を塗装する塗装工程と、塗装する工程の前に、導体１の進行方向を回転軸とする周方向への導体のねじれを緩和するねじれ緩和工程と、を含み、ねじれ緩和工程は、平坦な面を有するねじれ緩和部材１５２が導体１の進行方向に直交する方向に配置されており、ねじれ緩和部材１５２の平坦な面を導体に押し当てることによって導体１のねじれを緩和する、エナメル線の製造方法。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
導体にエナメル線用塗料を塗装する塗装工程と、
前記塗装する工程の前に、前記導体の進行方向を回転軸とする周方向への前記導体のねじれを緩和するねじれ緩和工程と、を含み、
前記ねじれ緩和工程は、平坦な面を有するねじれ緩和部材が前記導体の前記進行方向に直交する方向に配置されており、前記ねじれ緩和部材の前記平坦な面を前記導体に押し当てることによって前記導体のねじれを緩和する、エナメル線の製造方法。
【請求項２】
前記ねじれ緩和工程は、前記ねじれ緩和部材を前記導体が前記進行方向に直交する方向へ撓むように押し当てることによって前記導体のねじれを緩和する、
請求項１に記載のエナメル線の製造方法。
【請求項３】
前記ねじれ緩和部材は、回転可能な部材からなる、
請求項１又は２に記載のエナメル線の製造方法。
【請求項４】
前記ねじれ緩和工程は、前記ねじれ緩和部材の上流に位置する少なくとも１つの位置調整部材により、前記導体の前記進行方向を含む平面内の位置を調整する工程を含む、
請求項１〜３のいずれか１項に記載のエナメル線の製造方法。
【請求項５】
前記塗装工程は、前記導体に前記エナメル線用塗料を塗装する塗装部材と、前記塗装部材の下流に位置して、軸方向に対して回転可能に保持され、前記導体に塗装した前記エナメル線用塗料の厚みを調整する塗装ダイスとにより、前記エナメル線用塗料を前記導体に塗装する、
請求項１〜４のいずれか１項に記載のエナメル線の製造方法。
【請求項６】
導体にエナメル線用塗料を塗装する塗装部と、
前記導体に前記エナメル線を塗装する前に、前記導体の進行方向を回転軸とする周方向への前記導体のねじれを緩和するねじれ緩和部材と、を備え、
前記ねじれ緩和部材は、前記進行方向に直交する方向に配置されており、平坦な面を前記導体に押し当てることによって前記導体のねじれを緩和する、エナメル線の製造装置。
【請求項７】
前記ねじれ緩和部材は、前記導体が前記進行方向に直交する方向へ撓むように押し当てることによって前記導体のねじれを緩和する、
請求項６に記載のエナメル線の製造装置。
【請求項８】
前記ねじれ緩和部材は、回転可能な部材からなる、
請求項６又は７に記載のエナメル線の製造装置。
【請求項９】
前記ねじれ緩和部材の上流に位置する少なくとも１つの位置調整部材をさらに備え、
該位置調整部材により、前記進行方向を含む平面内の位置を調整する、
請求項６〜８のいずれか１項に記載のエナメル線の製造装置。
【請求項１０】
前記塗装部は、前記導体に前記エナメル線用塗料を塗装する塗装部材と、前記塗装部材の下流に位置して、軸方向に対して回転可能に保持され、前記導体に塗装した前記エナメル線用塗料の厚みを調整する塗装ダイスとを備える、
請求項６〜９のいずれか１項に記載のエナメル線の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エナメル線の製造方法及び製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
エナメル線の製造方法として、例えば、導体に絶縁塗料を塗装し、この後に、前記導体に塗装される前記絶縁塗料の厚みを調整するために前記導体をベアリング付きダイスの貫通孔に通す工程を経てエナメル線を製造する方法がある（特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１に記載されたエナメル線の製造方法では、ベアリングによりダイスを導体の進行方向回りに回転できるようにすることによって、導体のねじれの緩和を図っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−２３２３７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１に記載されたエナメル線の製造方法では、導体の進行方向回りの回転によるねじれ（以下、単に「ねじれ」ともいう。）のある導体を絶縁塗料が塗装された状態でダイスの貫通孔に導入する場合、ねじれを緩和する方向の力が絶縁塗料を介してダイスに伝達され、ダイスが進行方向周りに回転する。そのため、ダイスは、導体のねじれを緩和する方向の力に追従して回転するときに遅れが生じることがある。かかるダイスの追従の遅れは、絶縁塗料が導体の表面に不均一に塗装される要因となる。その結果、導体に塗装された絶縁塗料の厚みは、ばらつきが大きくなることがある。また、導体のねじれの度合いが大きい場合では、ダイスの追従の遅れが特に顕著となり、導体に塗装された絶縁塗料の厚みのばらつきがさらに大きくなる虞がある。
【０００６】
以上を鑑み、本発明は、導体をダイスに導入する前にねじれを緩和して塗料の厚みのばらつきを抑制することができるエナメル線の製造方法及び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】
【０００７】
本発明は、上記目的を達成するために、下記の［１］〜［５］のエナメル線の製造方法、及び［６］〜［１０］のエナメル線の製造装置を提供する。
【０００８】
［１］導体にエナメル線用塗料を塗装する塗装工程と、前記塗装する工程の前に、前記導体の進行方向を回転軸とする周方向への前記導体のねじれを緩和するねじれ緩和工程と、を含み、前記ねじれ緩和工程は、平坦な面を有するねじれ緩和部材が前記導体の前記進行方向に直交する方向に配置されており、前記ねじれ緩和部材の前記平坦な面を前記導体に押し当てることによって前記導体のねじれを緩和する、エナメル線の製造方法。
［２］前記ねじれ緩和工程は、前記ねじれ緩和部材を前記導体が前記進行方向に直交する方向へ撓むように押し当てることによって前記導体のねじれを緩和する、前記［１］に記載のエナメル線の製造方法。
［３］前記ねじれ緩和部材は、回転可能な部材からなる、前記［１］又は［２］に記載のエナメル線の製造方法。
［４］前記ねじれ緩和工程は、前記ねじれ緩和部材の上流に位置する少なくとも１つの位置調整部材により、前記導体の前記進行方向を含む平面内の位置を調整する工程を含む、前記［１］〜［３］のいずれか１つに記載のエナメル線の製造方法。
［５］前記塗装工程は、前記導体に前記エナメル線用塗料を塗装する塗装部材と、前記塗装部材の下流に位置して、軸方向に対して回転可能に保持され、前記導体に塗装した前記エナメル線用塗料の厚みを調整する塗装ダイスとにより、前記エナメル線用塗料を前記導体に塗装する、前記［１］〜［４］のいずれか１つに記載のエナメル線の製造方法。
［６］導体にエナメル線用塗料を塗装する塗装部と、前記導体に前記エナメル線を塗装する前に、前記導体の進行方向を回転軸とする周方向への前記導体のねじれを緩和するねじれ緩和部材と、を備え、前記ねじれ緩和部材は、前記進行方向に直交する方向に配置されており、平坦な面を前記導体に押し当てることによって前記導体のねじれを緩和する、エナメル線の製造装置。
［７］前記ねじれ緩和部材は、前記導体が前記進行方向に直交する方向へ撓むように押し当てることによって前記導体のねじれを緩和する、前記［６］に記載のエナメル線の製造装置。
［８］前記ねじれ緩和部材は、回転可能な部材からなる、前記［６］又は［７］に記載のエナメル線の製造装置。
［９］前記ねじれ緩和部材の上流に位置する少なくとも１つの位置調整部材をさらに備え、該位置調整部材により、前記進行方向を含む平面内の位置を調整する、前記［６］〜［８］のいずれか１つに記載のエナメル線の製造装置。
［１０］前記塗装部は、前記導体に前記エナメル線用塗料を塗装する塗装部材と、前記塗装部材の下流に位置して、軸方向に対して回転可能に保持され、前記導体に塗装した前記エナメル線用塗料の厚みを調整する塗装ダイスとを備える、前記［６］〜［９］のいずれか１つに記載のエナメル線の製造方法。
【発明の効果】
【０００９】
本発明のエナメル線の製造方法及び製造装置によれば、導体をダイスに導入する前にねじれを緩和して塗料の厚みのばらつきを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施の形態に係るエナメル線の製造装置の一例を示す概略図である。
【図２】図１の製造装置の塗料塗装機の一例を示す概略図である。
【図３】図２の塗料塗装機の上面図である。
【図４】エナメル線の皮膜の厚みのばらつきの一例を模式的に説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
〔エナメル線の製造装置〕
図１は、本発明の実施の形態に係るエナメル線の製造装置の一例を示す概略図である。以下では、エナメル線用に供給される心線として、所定の断面形状（例えば、平角状等）を有する導体１を用いる場合を例に挙げて説明する。また、本実施の形態において供給される導体１の素材には、例えば、銅、銅合金等を使用することができる。また、製造装置としては、各設備が横型に配置されたタイプのものを例に挙げて説明する。
【００１２】
図１に示されるように、エナメル線の製造装置１０は、例えば、塗料塗装機１５と、焼付炉１６と、所望の位置に適宜設けられた複数のターンプーリ１４ａ，１４ｂと、を備えて構成されている。
【００１３】
なお、塗料塗装機１５の上流には、互いに対向して配置される圧延ロールを用いて導体１の断面を平角状にする平角圧延機（不図示）や、導体１を焼鈍する焼鈍炉（不図示）等を設けてもよい。
【００１４】
塗料塗装機１５は、導体１の外周にエナメル線用塗料１５４を塗装する塗装部１５１と、導体１の進行方向（すなわち、長手方向）に対して直交する方向に導体１に押し当てられるねじれ緩和部材１５２と、水平方向（図１の紙面に垂直な方向）における導体１の位置ズレを抑制する位置調整部材１５３とを含んで構成されている。塗料塗装機１５の詳細については、後述する（図２、図３参照）。
【００１５】
焼付炉１６は、例えば、エナメル線用塗料１５４中の樹脂の硬化を行う硬化炉を含んで構成されている。また、焼付炉１６は、エナメル線用塗料１５４の乾燥を行う乾燥炉をさらに備えてもよい。なお、乾燥炉及び硬化炉は、一体として設けてもよく、別体として設けてもよい。
【００１６】
〔エナメル線の製造方法〕
次に、図１〜図３を参照してエナメル線２の製造方法の概略を説明する。平角状の断面を有する導体１は、塗料塗装機１５へ導かれる。塗料塗装機１５では、導体１に進行方向を回転軸とする周方向の回転によるねじれが生じている場合にこのねじれをねじれ緩和部材１５２によって緩和するねじれ緩和工程（詳細は後述する）と、導体１の外周に塗装部１５１によってエナメル線用塗料１５４を塗装する塗装工程とが施される。
【００１７】
次に、塗装したエナメル線用塗料１５４を焼付することにより、導体１を皮膜で被覆してエナメル線２にする。エナメル線用塗料１５４の焼付は、例えば、硬化炉を備える焼付炉１６を用いて行うことができる。
【００１８】
なお、皮膜が焼付された導体１を、下流側のターンプーリ１４ｂを介して上流側のターンプーリ１４ａに戻し、皮膜が焼付された導体１のねじれの緩和、エナメル線用塗料１５４の塗装、エナメル線用塗料１５４の焼付を所望の皮膜の厚みとなるまで繰り返し行う。
【００１９】
このようにして、導体１は、塗装されたエナメル線用塗料が乾燥及び硬化されることによって、導体１の外周に所望の厚さからなる皮膜を有するエナメル線２となる。
【００２０】
エナメル線用塗料１５４には、エナメル線２に使用可能なものであれば特に限定されることなく用いることができる。エナメル線用塗料１５４中の溶剤には、例えば、Ｎ−メチル−２−ピロリドン(ＮＭＰ)、クレゾール、Ｎ,Ｎ−ジメチルアセトアミド（ＤＭＡｃ）、シクロヘキサノン等を用いることができる。また、エナメル線用塗料１５４中の樹脂には、ポリアミドイミド、ポリイミド、ポリエステルイミド等を用いることができる。
【００２１】
次に、上述したねじれ緩和工程の詳細について図２、及び図３を参照して説明する。図２は、図１の製造装置１０の塗料塗装機１５の一例を示す概略図である。図３は、図２の塗料塗装機１５の上面図である。前述のように、塗料塗装機１５は、塗装部１５１と、ねじれ緩和部材１５２と、位置調整部材１５３とを備えている。
【００２２】
図２に示すように、塗装部１５１は、エナメル線用塗料１５４を収容する塗料タンク１５５と、塗料タンク１５５からエナメル線用塗料１５４を汲み上げて導体１にエナメル線用塗料１５４を塗装する塗装部材１５６と、エナメル線用塗料１５４の厚みが均一になるように調整する塗装ダイス１５７とを備えている。
【００２３】
塗装部材１５６は、例えば、コーターロールである。塗装部材１５６は、図２の矢印の方向に回転することにより、塗料タンク１５５に収容されたエナメル線用塗料１５４を汲み上げ、導体１にエナメル線用塗料１５４を塗装する。また、塗装部材１５６は、導体１を図２の矢印方向（図示右方向）に進行させる。また、塗装部材１５６は、側面１５６ａを鉛直方向上向き（図示上向き）に導体１に押し当てる。すなわち、塗装部材１５６を下側から導体１に押し当てる。
【００２４】
塗装ダイス１５７は、塗装部材１５６の下流に位置して、軸方向に対して回転可能に保持されている。また、塗装ダイス１５７には、中心軸方向に延在する所定の形状の貫通孔（不図示）が形成されており、この貫通孔に導体１を通すことによって、径方向において貫通孔からはみ出したエナメル線用塗料１５４が塗装ダイス１５７の上流側端面１５７ａにより除去されることにより、エナメル線用塗料１５４が導体１の外周に略均一に塗られるようになっている。すなわち、塗装ダイス１５７は、エナメル線用塗料１５４の厚みを調整する。
【００２５】
ねじれ緩和部材１５２は、回転可能な部材からなる。ねじれ緩和部材１５２には、例えば、平坦な側面を有する平ロールを用いることができる。ねじれ緩和部材１５２は、矢印の方向に回転が可能な部材であって、ねじれ緩和部材１５２を回転させて導体１を図２の矢印方向（図示右方向）に進行させる。また、ねじれ緩和部材１５２は、側面１５２ａを鉛直方向下向き（図示下向き）に導体１に押し当てる。すなわち、ねじれ緩和部材１５２を上側から導体１に押し当てる。
【００２６】
ねじれ緩和部材１５２の側面１５２ａは、略平坦な面により構成されている。また、ねじれ緩和部材１５２の側面１５２ａは、少なくとも導体１の幅以上の幅を有している。また、ねじれ緩和部材１５２は、上述した塗装部材１５６よりも上流側に位置している。
【００２７】
以上のような構成により、導体１にねじれが生じている場合であっても、ねじれ緩和部材１５２及び塗装部材１５６を導体１の進行方向に直交する方向において互いに反対方向から導体１に押し当てることにより、導体１の進行に伴って導体１のねじれの変位を低減することができ、導体１を塗装ダイス１５７に導入する前にねじれを緩和することができる。
【００２８】
好ましくは、ねじれ緩和部材１５２の側面１５２ａにおける最下点１５２ｃと、塗装部材１５６の側面１５６ａにおける最上点１５６ｃは鉛直方向において導体に対して対向した位置としている。このような位置関係になるようにねじれ緩和部材１５２及び塗装部材１５６を配置することにより、ねじれ緩和部材１５２及び塗装部材１５６は、それぞれ導体１の所定の面積を有する部分と面接触することができる。すなわち、図２に示すようなねじれ緩和部材１５２の回転軸１５２ｂに直交する断面視において、導体１は、ねじれ緩和部材１５２の外周のうちの所定の長さの円弧と接触するとともに、塗装部材１５６の外周のうちの所定の長さの円弧と接触することができる。
【００２９】
換言すれば、ねじれ緩和部材１５２を鉛直方向下向きに導体１に押し当てることにより、導体１を鉛直方向下向きに略凸状になるように撓むようするとともに、塗装部材１５６を鉛直方向上向きに導体１に押し当てることにより、鉛直方向上向きに略凸状になるように撓むようにすることができる。すなわち、導体１が進行方向に直交する方向へ撓むようにねじれ緩和部材１５２を導体１に押し当てることができる。好ましくは、導体１の撓む量、例えば、水平面（図２の一点鎖線参照）と導体１の最下点との距離ｄは、１３ｍｍ以上である。
【００３０】
このようにすれば、ねじれ緩和部材１５２及び塗装部材１５６のそれぞれに押し当てる導体１の面積が、ねじれ緩和部材１５２及び塗装部材１５６のそれぞれに単に接しているときよりも大きくなり、導体１をより高い圧力で押し当てることができる。この結果、導体１により大きなねじれが生じている場合であってもねじれを緩和することができる。
【００３１】
位置調整部材１５３には、例えば、縦型のロール（以下、「縦ロール」）を用いることができる。位置調整部材１５３は、ねじれ緩和部材１５２の回転軸１５２ｂと、塗装部材１５６の回転軸１５６ｂとが平行でない場合に生じ得る、水平方向（図３の図示上下方向）の位置、すなわち導体１の進行方向を含む平面内の位置を調整するガイドの機能を有している。なお、導体１の水平方向とは、導体１が平角状の場合の導体１の幅方向のことである。
【００３２】
位置調整部材１５３を設けることにより、導体１の水平方向の位置ズレが抑制され、より的確な位置でねじれ緩和部材１５２及び塗装部材１５６を導体１に押し当てることができ、これにより、より確実にねじれを緩和することができる。
【００３３】
好ましくは、図３に示すように、位置調整部材１５３は、導体１を挟んで互いに対向する２か所に設けられている。なお、位置調整部材１５３を２つ設ける場合、位置調整部材１５３は、導体１の進行方向における位置が互いに異なるように、すなわち導体１の進行方向において互い違いになるように配置してもよい。また、位置調整部材１５３を２つ設けることは必須ではなく、図３に示す位置調整部材１５３のうちいずれか１つでもよい。また、位置調整部材１５３を設けることは、必須ではない。
【００３４】
また、導体１の断面形状としては、丸線、平角線、異形状の線等が挙げられるが、特に平角線の場合に従来方法に比べてメリットがある。
【００３５】
（実験結果）
発明者らは、前述の実施の形態に係るエナメル線２の製造方法で製造したエナメル線２と、比較例に係るエナメル線の製造方法で製造したエナメル線とにおいて、皮膜３の厚みを比較する実験を行った。本実験には、導体１として、縦幅約１．９５ｍｍ、横幅約３．３４ｍｍのサイズを有する平角状の心線を用いた。なお、比較例に係るエナメル線の製造方法には、本実験で用いたエナメル線の製造装置１０において、ねじれ緩和部材１５２をさらに有しない製造装置１０を用いる方法を採用した。すなわち、比較例に係るエナメル線の製造方法は、ねじれ緩和部材１５２及び塗装部材１５６による導体１のねじれを緩和するねじれ緩和工程を有しないものである。
【００３６】
図４は、エナメル線２の皮膜３の厚みのばらつきの一例を模式的に説明する図である。発明者らは、各エナメル線２の幅方向における両端付近の皮膜３の厚さ（a及びｂ参照）を測定し、その差、すなわちｂ−a（以下、「膜厚差」ともいう。）を求めた。この結果、比較例に係るエナメル線の製造方法で製造したエナメル線では、膜厚差が６．４μｍであったのに対し、本実施の形態に係るエナメル線の製造方法で製造したエナメル線２では、膜厚差は３．０μｍであった。両者間を比較した結果、実施例に係るエナメル線の製造方法で製造したエナメル線２の膜厚差は、比較例に係るエナメル線の製造方法で製造したエナメル線の膜厚差と比較して約１／２に低減したことを確認した。
【００３７】
〔本発明の実施の形態の効果〕
本発明の実施の形態によれば、エナメル線用塗料１５４の塗装を行う塗装ダイス１５７に導入する前に、導体１をねじれ緩和部材１５２及び塗装部材１５６を導体１に押し当てることにより、導体１のねじれを緩和することができる。この結果、従来技術のように塗料の塗装の最中に塗装ダイス１５７の回転のみによってねじれを緩和する場合よりも均一に導体１の外周にエナメル線用塗料１５４を塗装することができ、この結果、エナメル線用塗料の厚みのばらつきを抑制することができる。
【００３８】
なお、本発明は、上記実施の形態に限定されず種々に変形実施が可能である。例えば、ねじれ緩和部材１５２及び位置調整部材１５３を塗料塗装機１５の構成要素として記載したが、必ずしもこの形態に限定されるものではない。これらねじれ緩和部材１５２及び位置調整部材１５３は、塗装ダイス１５７の上流に設けられていればよく、塗料塗装機１５外に設けられていてもよい。
【００３９】
また、ねじれ緩和部材１５２を２つ設け、２つのねじれ緩和部材１５２で導体１を挟むことによりねじれを緩和してもよい。具体的には、例えば、２つのねじれ緩和部材１５２を導体１を挟んで互いに対向する位置に設け、鉛直方向上下から導体１を挟むようにすることによって導体１のねじれを緩和してもよい。ただし、好ましくは、本実施の形態のように、塗装部材１５６とこの塗装部材１５６の上流に設けられた１つのねじれ緩和部材１５２とを導体１に押し当てる。このようにすることで、塗装ダイス１５７により近い位置（すなわち、塗装工程の直前）でねじれを緩和することができる。また、エナメル線用塗料１５４を汲み上げて導体１を塗装する機能を有する塗装部材１５６を導体１に押し当てる機能を兼ねさせることにより、２つ目のねじれ緩和部材１５２を設ける必要がなくなるため、設備コストの上昇を招かずにすむことができる。
【００４０】
また、塗装ダイス１５７は、例えば、エナメルの製造装置１０、エナメルの製造装置１０が設置される床、エナメルの製造装置１０が設置させる施設の天井等に固定的に保持されていてもよく、軸方向に対して回転可能に保持されていてもよい。あるいは、塗装ダイス１５７は、通過する導体１を回転可能にする軸受をさらに備えてもよい。このようにすることにより、塗装ダイス１５７が導体１のねじれに追従して、より確実に導体１のねじれを解消でき、その結果より均一な膜厚を得ることができる。
【符号の説明】
【００４１】
１：導体、２：エナメル線、３：皮膜、１４（１４ａ,１４ｂ）：ターンプーリ、１５：塗料塗装機、１５１：塗装部、１５２：ねじれ緩和部材、１５２ａ：側面、１５２ｂ：回転軸、１５２ｃ：最下点、１５３：位置調整部材、１５４：エナメル線用塗料、１５５：塗料タンク、１５６：塗装部材、１５６ａ：側面、１５６ｂ：回転軸、１５６ｃ：最上点、１５７：塗装ダイス、１５７ａ：上流側端面、１６：焼付炉
【図１】
2019139836.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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