(57)【要約】【課題】集合導線に外皮を被覆する前に、集合導線に生じたガタや隙間を解消するため、手直しのための圧縮成形を行うことが考えられる。しかし、この手直し成形では、それぞれの外周素線に掛かる荷重が不均一となる場合があり、相対的に高い荷重の掛かった外周素線は中心素線を凹ませる様にして打ち込まれる。打ち込まれた外周素線は、他の外周素線と比較して沈み込んだ様な配置となり、ガタの解消が困難となる場合がある。【解決手段】中心素線１２を外周素線１４よりも高い硬度で形成する。これにより、手直し成形工程時の外周素線１４の中心素線１２への沈み込みが抑制される。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
中心素線の周囲に複数の外周素線が束ねられた集合導線を圧縮成形する成形工程と、
前記圧縮成形時に酸化皮膜の一部が剥離され露出された前記中心素線及び外周素線の導体部分を酸化させる酸化工程と、
前記圧縮成形後に生じた変形を解消するために、前記酸化工程後の前記集合導線を再度圧縮成形する手直し成形工程と、
前記手直し成形後の集合導線に絶縁外皮を被覆する被覆工程と、
を備え、
前記中心素線は前記外周素線よりも高い硬度で形成され、前記手直し成形工程時の前記外周素線の前記中心素線への沈み込みが抑制されることを特徴とする、集合導線の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、集合導線の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、回転電機のコイルやリアクトル用の導線として、複数本の素線を束ねた集合導線が知られている。この素線は酸化皮膜で覆われており、素線間では絶縁されている。このような素線で形成された集合導線は、同一径の単線と比較して渦電流の発生を軽減できることが知られている。
【０００３】
また、回転電機の導体占有率を向上させるために、集合導線を、断面が矩形形状の平角線や角線に成形する技術が知られている。例えば特許文献１では、集合導線を圧縮成形することで断面形状を矩形に成形している。さらに成形後、集合導線の外周面に絶縁外皮を被覆する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−１９９７４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、圧縮成形の際に素線の酸化皮膜が一部剥離する場合があり、これによって露出された導体部分を酸化するために、外皮被覆工程の前に、酸化処理工程を設ける場合がある。圧縮成形と外皮被膜との間に工程が設けられることで、外皮被膜前に素線のスプリングバックや緩みが生じて、図４（ａ）から図４（ｂ）のように、成形された形状が変形して、集合導線の素線間に隙間が生じたり、ガタが生じる（集合導線の表面が凹凸面となる）場合がある。ガタや隙間が生じたまま外皮被覆を行おうとすると、ガタを吸収して外皮表面を滑らかにするためや、隙間に入り込む外皮樹脂を考慮して、外皮膜厚を厚めに設定しなければならなくなり、導線の大径化（大型化）に繋がるおそれがある。
【０００６】
そこで、外皮被覆工程前に、図４（ｃ）に示すように、再度圧縮成形を行って変形を解消する、手直し成形を行うことが考えられる。ここで、手直し成形工程では、他の外周素線よりも飛び出し量の多い外周素線には相対的に高い荷重が加わるなど、それぞれの外周素線に掛かる荷重が不均一となる。図４（ｃ）に示すように、相対的に高い荷重の掛かった外周素線１００−１は中心軸方向に押圧され、中心素線１０２を凹ませる様にして打ち込まれる。その結果、外周素線１００−１は、他の外周素線１００−２〜１００−８と比較して沈み込んだ様な配置となり、ガタの解消が困難となる場合がある。また、外周素線１００−１が楔のように中心素線１０２に打ち込まれる際に、外周素線１００−１の両脇にある外周素線１００−２，１００−８は押し拡げられるような力を受けて中心素線１０２から離れるようになり、その結果、隙間の解消が困難となる場合がある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、集合導線の製造方法に関するものである。当該製造方法は、中心素線の周囲に複数の外周素線が束ねられた集合導線を圧縮成形する成形工程と、前記圧縮成形時に酸化皮膜の一部が剥離され露出された前記中心素線及び外周素線の導体部分を酸化させる酸化工程と、前記圧縮成形後に生じた変形を解消するために、前記酸化工程後の前記集合導線を再度圧縮成形する手直し成形工程と、前記手直し成形後の集合導線に絶縁外皮を被覆する被覆工程と、を備える。前記中心素線は前記外周素線よりも高い硬度で形成され、前記手直し成形工程時の前記外周素線の前記中心素線への沈み込みが抑制される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、従来よりも集合導線のガタや隙間を精度良く解消することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本実施形態に係る集合導線の製造プロセスを例示する図である。
【図２】本実施形態に係る集合導線の製造プロセスを例示する図である。
【図３】本実施形態に係る集合導線の製造プロセスを例示する図である。
【図４】従来の集合導線の製造プロセスを例示する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
図１〜図３に、本実施形態に係る集合導線１０の製造プロセスを例示する。集合導線１０は、複数本の素線が束ねられることで形成される。本実施形態に係る集合導線１０はいわゆる同心線であって、１本の中心素線１２と、複数本の外周素線１４から構成される。中心素線１２及び外周素線１４は、どちらも銅などの導電材料から構成されてよい。また、図１〜図３では図示を省略しているが、素線１２，１４は、それぞれ導体表面を酸化させた酸化皮膜に覆われている。
【００１１】
中心素線１２は、複数本の素線の中心に配置される素線である。中心素線１２は、外周素線１４よりも高い硬度で形成されている。言い換えると、中心素線１２は、外周素線１４よりも変形し難いように形成されている。例えば、ビッカース硬さ（ＨＶ）の値が外周素線１４よりも１０％から２０％程度高くなるように、中心素線１２が形成される。中心素線１２の硬化手段として、冷間圧延等による加工硬化を用いてもよいし、焼入れを行ってもよい。また、図１（Ａ）に示すように、中心素線１２は、圧縮成形前の断面形状が円形である、いわゆる丸線であってよい。
【００１２】
外周素線１４は、中心素線１２の周囲に同心状に束ねられる。本実施形態では外周素線１４の本数を８本としているが、集合導線１０に流す電流量等に応じて、本数を増減させてよい。また、図１（Ａ）に示すように、外周素線１４は、圧縮成形前の断面形状が略扇形であってよく、その内周面は円弧形状であってよい。内周面が円弧形状であることで、丸線の中心素線１２の周囲に外周素線１４を束ね易くなる。また、断面を略扇形とすることで、集合導線１０に束ねたときにその断面形状を円形にすることができる。
【００１３】
次に、本実施形態に係る集合導線１０の製造方法について説明する。まず、図１（Ｂ）のように中心素線１２を中心にしてその周囲に複数の外周素線１４を束ねる。次に、図１（Ｃ）のように、束になった集合導線１０を、中心素線１２を軸にして撚り線機等を用いて螺旋状に撚る。なお、集合導線１０を無撚導線とする場合には、この工程を省略してもよい。
【００１４】
次に、図２（Ｄ）に示すように、集合導線１０を圧縮成形する。この成形工程では、例えば、ロールを用いた孔型圧延が行われる。具体的には、４つのロール１６によって形成された孔に集合導線１０が送られる。ロール１６に送られる過程で集合導線１０がロール孔の形状となるように圧縮成形される。この圧縮成形によって、集合導線１０が断面矩形状に成形される。
【００１５】
次に、図２（Ｅ）に示すように、成形後の集合導線１０に対して酸化処理を行う。圧縮成形時に、素線間の擦れ合いや冶具と素線間の擦れ合い等により、中心素線１２及び外周素線１４の酸化皮膜の一部が剥離される場合がある。これにより露出された中心素線１２及び外周素線１４の導体部分を酸化させて、新たな酸化皮膜を形成する。この酸化工程は、例えば、成形後の集合導線１０をアニール処理することによって行う。
【００１６】
次に、酸化処理後の集合導線１０に対して、図３（Ｆ）のように、手直し成形工程を行う。成形工程後、外皮被膜工程までの間に、外周素線１４にスプリングバックや緩みが生じて、集合導線１０にガタや隙間が発生する場合がある。そこでここでは外皮被膜に先立って、再度圧縮成形を行ってガタや緩みなどの変形を解消する。手直し成形は、例えば、ダイス１８の孔から集合導線１０を引き抜く、引き抜き成形によって行う。また、ダイス１８の孔形状は、ロール１６の孔形状と同一であってよい。なお、この手直し成形工程では、図２（Ｄ）で示した成形工程よりも集合導線１０の変形量が少ないことから、酸化皮膜の剥離も図２（Ｄ）の成形工程よりも僅かなものとなる。
【００１７】
集合導線１０がダイス１８の孔を通過する際に、外周素線１４が導線の中心軸方向に押圧される。このとき、中心素線１２は外周素線１４よりも高い硬度で形成されているので、中心素線１２は、外周素線１４の押圧による変形が抑えられ、その結果、外周素線１４の中心素線１２への沈み込みが抑制される。この結果、外周素線１４の外表面は、ダイス孔形状に沿った滑らかな形状となり、ガタが解消される。また、外周素線１４は、ダイス１８によって外周側から圧力を受け、また中心素線１２によって内周側から矢印で示すような反力を受ける。この結果、外周素線１４は周方向に変形して、外周素線１４同士の隙間が埋められる。以上のようにして、集合導線１０のガタ、隙間が解消される。
【００１８】
次に、図３（Ｇ）のように、手直し成形後の集合導線１０に対して絶縁外皮２０を被覆する被覆工程を行う。集合導線１０のガタ、隙間は解消されているため、ガタや隙間を埋めるために設定される膜厚よりも、設定膜厚を薄くすることが可能となる。
【符号の説明】
【００１９】
１０  集合導線、１２  中心素線、１４  外周素線。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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