(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の導体素線と、
前記複数の導体素線を一体に保持した状態で各導体素線を区画する高抵抗層とを備え、
前記複数の導体素線のうち、少なくとも一部の導体素線は、横断面についてＸ線回折を行って、（１１１）面、（２００）面、（２２０）面、（３１１）面、（２２２）面、（４００）面の回折強度の総和をＳとし、前記総和Ｓに対する（２００）面の回折強度Ｉ（２００）の比をＩ（２００）／Ｓとするとき、前記Ｉ（２００）／Ｓが０．２以上を満たし、
前記高抵抗層は、前記導体素線を構成する金属よりも電気抵抗が高い導電性材料を含むコイル用導体線。
【請求項２】
前記総和Ｓに対する（２２０）面の回折強度Ｉ（２２０）の比をＩ（２２０）／Ｓとするとき、前記Ｉ（２２０）／Ｓが０．０１超を満たす請求項１に記載のコイル用導体線。
【請求項３】
前記複数の導体素線のうち、少なくとも一部の導体素線は、銅線である請求項１又は請求項２に記載のコイル用導体線。
【請求項４】
前記導電性材料は、アルミニウム合金、ニッケル、銅の酸化物、アルミニウム、錫、鉄、ニッケル合金、錫合金、鉄合金、鉄の酸化物、及び銅とアルミニウムとを含む金属間化合物から選択される少なくとも１種である請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載のコイル用導体線。
【請求項５】
前記複数の導体素線のうち、少なくとも一部の導体素線の平均結晶粒径は、３０μｍ以下である請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載のコイル用導体線。
【請求項６】
前記高抵抗層は、前記各導体素線の周囲を囲む請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載のコイル用導体線。
【請求項７】
前記複数の導体素線が捻じられた捻じり部を備える請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載のコイル用導体線。
【請求項８】
請求項１〜請求項７のいずれか１項に記載のコイル用導体線と、前記コイル用導体線の外周に設けられる絶縁層とを備えるコイル用電線。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コイルに用いられる導体線、及び電線に関する。特に、渦電流損を低減できる上に、占積率の高いコイルが得られ、製造性にも優れるコイル用導体線及びコイル用電線に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、モータやトランス、リアクトルなどといったコイル部品が種々の分野で利用されている。コイル部品に備えるコイルには、エナメル線と呼ばれる電線が汎用されている。エナメル線は、一般に、銅線などの線状の導体と、この導体の外周に設けられたエナメル（樹脂）からなる絶縁層とを備える電線である。コイルは、このような電線を螺旋状や渦巻き状に巻回して形成される。コイルを形成する電線の端部は絶縁層が剥され、露出した導体部分に端子金具などの接続部材が接続される。
【０００３】
コイルに用いられる電線として、複数の極細のエナメル線といった極細の電線を絶縁材によって一体に束ねたリッツ線がある（例えば、特許文献１）。リッツ線は、隣り合う電線の導体が絶縁層によって電気的に分断される。いわば１本の導体が細分化されて複数の分割導体を備えるリッツ線は、細分化されていない１本の導体を有する電線であって同じ導体断面積を有する電線と比較して、コイルにした場合にコイルに生じる渦電流損を低減できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−１５３０６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
渦電流損を低減できる上に、占積率の高いコイルが得られる線材の開発が望まれている。
【０００６】
上述のリッツ線では、渦電流損を低減できるもの、電流が流れない部分（絶縁層）を有するために、電流が流れる部分（導体）の断面割合が低くなる。従って、リッツ線では、所定の導体断面積を確保するために外寸（例えば丸線では外径）が大きくなる。特に、大電流用途のコイルに利用されるリッツ線では、外寸がより大きくなる。外寸が大きいリッツ線でコイルを形成した場合、所定の空間内に占めるコイルの割合、即ち占積率が小さくなる。そのため、従来のリッツ線では、コイルの占積率を高めることが難しい。
【０００７】
更に、上述のリッツ線では、線径が１ｍｍ未満といった極細の電線を束ねる際に極細の電線を取り扱い難く、作業性に劣る。また、極細の銅線にエナメルなどの絶縁層を形成するにあたり、絶縁層が所定の厚さとなるように樹脂の塗布及び焼付（加熱処理）という作業を複数回繰り返す必要がある。これらの点から、製造性の改善が望まれている。
【０００８】
従って、コイルに利用される線材として、渦電流損を低減可能で、かつ電流が流れ得る領域の割合が高く、更には製造性にも優れるものが望まれている。
【０００９】
本発明は上述の事情を鑑みてなされたものであり、その目的の一つは、渦電流損を低減できる上に、占積率の高いコイルが得られ、製造性にも優れるコイル用導体線及びコイル用電線を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の一態様に係るコイル用導体線は、複数の導体素線と、前記複数の導体素線を一体に保持した状態で各導体素線を区画する高抵抗層とを備える。前記複数の導体素線のうち、少なくとも一部の導体素線は、横断面についてＸ線回折を行って、（１１１）面、（２００）面、（２２０）面、（３１１）面、（２２２）面、（４００）面の回折強度の総和をＳとし、前記総和Ｓに対する（２００）面の回折強度Ｉ（２００）の比をＩ（２００）／Ｓとするとき、前記Ｉ（２００）／Ｓが０．２以上を満たす。前記高抵抗層は、前記導体素線を構成する金属よりも電気抵抗が高い導電性材料を含む。
【００１１】
本発明の一態様に係るコイル用電線は、上記のコイル用導体線と、前記コイル用導体線の外周に設けられる絶縁層とを備える。
【発明の効果】
【００１２】
上記のコイル用導体線及び上記のコイル用電線は、渦電流損を低減できる上に、占積率の高いコイルが得られ、製造性にも優れる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施形態のコイル用導体線及びコイル用電線の一例を示す模式図、及びこれらを製造可能な製造方法の一例を説明する工程説明図である。
【図２】実施形態のコイル用導体線を製造可能な製造方法において、一体化工程に利用するコンフォーム押出装置の一例を示す概略構成図である。
【図３】丸線について、渦電流損の測定方法を説明する説明図である。
【図４】平角線について、渦電流損の測定方法を説明する説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
［本発明の実施形態の説明］
本発明者らは、渦電流損を低減できるようにリッツ線のような複数の線材を束ねた集合線材であって、コイルの占積率が高められる構成を検討した。その結果、以下の知見を得た。
【００１５】
導体となる複数の素線を、エナメルのような電気絶縁体ではなく、素線の構成金属よりも電気抵抗が高い材料であって、かつ導電性を有する材料（以下、高抵抗導電材と呼ぶことが有る）で区画すれば、渦電流の発生を低減できながら、電流が流れ得る領域を十分に確保できる。上述の高抵抗導電材の組成によっては、素線と、素線を区画する領域との双方の全てを電流が十分に流れ得る領域とすることができる。例えば、各素線を銅線とし、区画する領域を構成する高抵抗導電材をアルミニウムやアルミニウム合金などの金属とすることが挙げられる。このような高抵抗導電材を備える集合線材であれば、その全体を導体にできる。
【００１６】
更に、上記高抵抗導電材が上述のように金属といった塑性加工が可能な材料（塑性加工を行ったときに塑性変形量が少ないものの割れたり脱落したりすることなく付着していることが可能な材料を含む）であれば、以下の理由により集合線材の製造性に優れる。例えば、太い径の金属素線に高抵抗導電材からなる被覆層を形成し、得られた被覆線材を複数用意して束ねて、後述のように特定の押出などを利用して一体化することで、金属素線に由来する導体素線が被覆層に由来する高抵抗導電材によって区画された集合線材を容易に製造できる。即ち、被覆層の形成や一体化などの作業を、取り扱い易い太い線材に対して行える。
【００１７】
特に、上述の複数の被覆線材の一体化にあたり後述するコンフォーム押出を利用すれば、高抵抗導電材を接合可能な温度に加熱する設備や工程が不要である。コンフォーム押出は、冷間加工でありながら、加工熱によって押出対象の塑性加工性を高められるため、強固にかつ良好に一体化できる上に、原料の供給を連続的に行えて、長尺な集合線材を製造できる。これらの点から、上記高抵抗導電材を利用することで、集合線材を生産性よく量産できる。
【００１８】
更に、コンフォーム押出によって得られた集合線材は、機械的特性（特に伸び）に優れていて、螺旋状や渦巻き状に巻回したり、屈曲したりするときの加工性や作業性などに優れており、コイル用線材に好適に利用できるといえる。そして、コンフォーム押出を経て得られた集合線材を調べたところ、導体素線が特定の配向組織を有していた。
【００１９】
以上の知見に基づき、渦電流損を低減できる上に、占積率の高いコイルが得られ、更にはコイル成形性に優れる上に、線材自体の製造性にも優れるコイル用線材として、複数の導体素線がこの導体素線よりも高抵抗の導電性材料によって区画されていること、かつ導体素線が特定の配向性を有することを提案する。以下、本発明の実施態様を列記して説明する。
【００２０】
（１）  本発明の一態様に係るコイル用導体線は、複数の導体素線と、上記複数の導体素線を一体に保持した状態で各導体素線を区画する高抵抗層とを備える。上記複数の導体素線のうち、少なくとも一部の導体素線は、横断面についてＸ線回折を行って、（１１１）面、（２００）面、（２２０）面、（３１１）面、（２２２）面、（４００）面の回折強度の総和をＳとし、上記総和Ｓに対する（２００）面の回折強度Ｉ（２００）の比をＩ（２００）／Ｓとするとき、上記Ｉ（２００）／Ｓが０．２以上を満たす。上記高抵抗層は、上記導体素線を構成する金属よりも電気抵抗が高い導電性材料を含む。
【００２１】
・上記導電性材料とは、半導体の電気伝導率、具体的には１×１０−１０Ｓ／ｃｍ以上を有する材料とする。
・上記電気抵抗とは、体積抵抗率（μΩ・ｃｍ）とする。
・電気伝導率及び体積抵抗率は、材料固有の値であり、成分分析を行って構成材料の組成を調べて、公知のデータなどを参照することで特定できる。
【００２２】
上記のコイル用導体線は、導体素線間に高抵抗層が介在して、各導体素線が高抵抗層によって電気的にある程度分離されている。そのため、上記のコイル用導体線は、細分化されていない１本の導体を有する電線であって上記のコイル用導体線に備える導体素線の合計断面積と同じ導体断面積を有する電線と比較して、渦電流の発生を低減できる。従って、上記のコイル用導体線は、渦電流損を低減でき、このコイル用導体線を利用することで、交流損失の増大を抑制して低損失なコイルが得られる。
【００２３】
また、高抵抗層は導体素線よりも電気抵抗が高いものの導電性を有するため、高抵抗層を含めて上記のコイル用導体線は、リッツ線よりも導電性に優れ、電気抵抗値が低い線材といえる。特に、各導体素線と高抵抗層とが金属学的な接合によって一体化された場合には、導体素線と高抵抗層との界面抵抗が小さく、この点からも、上記のコイル用導体線は、導電性に優れるといえる。そのため、上記のコイル用導体線は、代表的にはその全体を、電流を流す領域として利用でき、上記のコイル用導体線の断面積と同じ導体断面積を有するリッツ線と比較して、外寸や横断面積などのサイズを小さくできる。従って、上記のコイル用線材を利用すれば、上記リッツ線を用いた場合よりも巻き数を増大できるため、占積率が高いコイルが得られる。
【００２４】
又は、上記のコイル用導体線は、同じ外寸のリッツ線と比較して、電流が流れ得る領域の割合が多い。従って、上記のコイル用線材を利用すれば、上記リッツ線を用いた場合よりも巻き数を低減できるため、小型なコイルが得られる。即ち、上記のコイル用線材は、コイルの小型化に寄与する。
【００２５】
更に、上記のコイル用導体線は、以下の理由により、コイル成形性や加工性などにも優れ、コイル用線材として好適に利用できる。上述のように各導体素線と高抵抗層とが金属学的に接合されるなどする結果、導体素線同士が高抵抗層によって強固に一体化される。そのため、上記のコイル用導体線を螺旋状や渦巻き状に巻回してターンを成形したり、折り曲げたり、端部に端子金具などを接続したりする際などで、複数の導体素線が分離すること無く一体となっており、コイル成形や、その前後の処理などの作業を良好に行える。上記のコイル用導体線は、（２００）面が配向した特定の組織を有する導体素線を含むことからも、コイル成形性や加工性などに優れる。例えば、銅線や銅合金線では、（２００）面が配向している場合、伸びや耐力などの機械的特性に優れるからである。
【００２６】
その上、上記のコイル用導体線は、上述のようにコンフォーム押出を利用することで、以下の点から製造性にも優れる。
１．複数の導体素線を一体化するための加熱設備が不要である
２．複数の導体素線を強固に一体化できる
３．機械的特性、特にコイル成形性を良好にする高い伸びなどを有する線材が得られる
４．機械的特性に優れるため、押出材をそのまま導体として利用できる
５．ビレットを押し出す一般的な押出装置を用いた場合とは異なり、長尺材を製造可能である
【００２７】
（２）  上記のコイル用導体線の一例として、上記総和Ｓに対する（２２０）面の回折強度Ｉ（２２０）の比をＩ（２２０）／Ｓとするとき、上記Ｉ（２２０）／Ｓが０．０１超を満たす形態が挙げられる。
【００２８】
上記形態は、（２００）面及び（２２０）面の双方が配向した組織を有することで、伸びや耐力などの機械的特性により優れる。
【００２９】
（３）  上記のコイル用導体線の一例として、上記複数の導体素線のうち、少なくとも一部の導体素線が銅線である形態が挙げられる。
【００３０】
上記形態は、電気伝導率や導電率が高い銅線を導体素線に含むため、好ましくは導体素線の全てが銅線であるため、導体断面積を小さくし易く、コイル用導体線の外寸を小さくできる。従って、上記形態は、占積率のより高いコイルを得易い。
【００３１】
（４）  上記のコイル用導体線の一例として、上記導電性材料は、アルミニウム合金、ニッケル（Ｎｉ）、銅の酸化物、アルミニウム（Ａｌ）、錫（Ｓｎ）、鉄（Ｆｅ）、ニッケル合金、錫合金、鉄合金、鉄の酸化物、及び銅とアルミニウムとを含む金属間化合物から選択される少なくとも１種である形態が挙げられる。
【００３２】
列挙した材料のうち、純金属（Ａｌ，Ｎｉ，Ｓｎ，Ｆｅ）や合金、金属間化合物といった金属は、例えば、銅に比較して電気抵抗が十分に高いものの、導電性に優れるため、高抵抗層の構成材料が上記金属を含む形態は、渦電流の発生を低減しつつ、占積率が高いコイルが得られる。また、上記金属は、塑性加工性に優れるため、この形態は、コイル成形性に優れる、コンフォーム押出などを行い易く製造性に優れるといった利点も有する。
【００３３】
列挙した材料のうち、金属酸化物といった非金属は、上記金属に比較して電気抵抗がより高い傾向にある。また、金属酸化物は容易に形成できる上に薄く形成し易く、上記のコイル用導体線における導体素線の割合を十分に確保できる。従って、高抵抗層の構成材料が上記金属酸化物を含む形態は、渦電流損をより低減できる上に、占積率がより高いコイルを得易く、製造性にも優れる。
【００３４】
（５）  上記のコイル用導体線の一例として、上記複数の導体素線のうち、少なくとも一部の導体素線の平均結晶粒径が３０μｍ以下である形態が挙げられる。
【００３５】
上記形態は、平均結晶粒径が３０μｍ以下といった微細な結晶組織を有する導体素線を含むため、好ましくは導体素線の全てがこのような微細結晶組織を有するため、特に伸びに優れる。従って、上記形態は、コイル成形性や加工性などに優れ、コイル用線材により好適に利用できる。
【００３６】
（６）  上記のコイル用導体線の一例として、上記高抵抗層が上記各導体素線の周囲を囲む形態が挙げられる。
【００３７】
上記形態は、各導体素線の周囲に高抵抗層が存在するため、各導体素線をより確実に区画できて、渦電流の発生をより低減し易い。また、上記形態は、例えば、金属素線の外周に高抵抗導電材からなる被覆層を備える複数の被覆線材をコンフォーム押出によって一体化することで容易に製造できる上に、被覆線材自体も容易に製造できるため、製造性により優れる。
【００３８】
（７）  上記のコイル用導体線の一例として、上記複数の導体素線が捻じられた捻じり部を備える形態が挙げられる。
【００３９】
上記形態は、製造過程で捻じりが加えられて製造されたものといえる（製造過程で捻じられた箇所が最終的に捻じり部となる）。ここで、複数の線材をコンフォーム押出によって一体化する場合、これらの線材を予め捻じっておくとばらけ難く取扱い易い上に、コンフォーム押出装置に供給し易い。その結果、コイル用導体線の製造性を高められる。従って、捻じり部を有する上記形態は、製造性に優れる。但し、捻じり部は、局所的なコイルといえることから、出来るだけ少ないことが好ましい。換言すれば、捻じり部のピッチが長いことが好ましい。
【００４０】
（８）  本発明の一態様に係るコイル用電線は、上記の（１）〜（７）のいずれか一つに記載のコイル用導体線と、上記コイル用導体線の外周に設けられる絶縁層とを備える。
【００４１】
上記のコイル用電線は、上述した特定の配向性を有する導体素線と特定の高抵抗層とを備えるコイル用導体線を導体とするため、コイルに利用することで、渦電流損の低減及び占積率の向上を実現し、製造性にも優れる。また、上記のコイル用電線は、絶縁層を備えるため、コイルに利用した場合にターン間の絶縁や、コイルとその周囲部品との絶縁を確保できる。
【００４２】
［本発明の実施形態の詳細］
以下、図面を適宜参照して、本発明の実施形態に係るコイル用導体線、コイル用電線、及びその製造方法をより詳細に説明する。
【００４３】
・コイル用導体線
実施形態に係るコイル用導体線１は、図１に示すように複数の導体素線１０，…と、高抵抗層２０とを備える。導体素線１０は金属から構成されて主として導体として機能する。高抵抗層２０は、複数の導体素線１０，…を一体に保持する機能を有する。かつ、高抵抗層２０は、導体素線１０の構成金属よりも電気抵抗が高い材料を含む。この点から、高抵抗層２０は、複数の導体素線１０を電気的にある程度分離する区画部材としても機能する。更に、高抵抗層２０の材料は、導電性を有している。この点から、高抵抗層２０は、電流が流れ得る領域としても機能する。図１に示す導体線１の外形、断面形状、サイズなど、導体素線１０の外形、断面形状、サイズ、本数などは例示である。
【００４４】
・・外形
コイル用導体線１の外形は、横断面円形状の丸線（導体線１Ａ）、横断面長方形状の平角線（導体線１Ｂ）などが挙げられる。その他の横断面形状として、六角形などの多角形、楕円などの異形などが挙げられる。丸線（導体線１Ａ）は、コイル成形性に優れて、コイルを製造し易い。平角線（導体線１Ｂ）は、丸線に比較して占積率が高いコイルを得易い。特に幅が広い平角線は、同じ断面積を有する丸線と比較して磁束が通過し易いため渦電流が生じ易いといえ、この点から導体線１Ｂは、渦電流損の低減効果が大きいと期待される。
【００４５】
・・サイズ
コイル用導体線１の横断面積は、用途に応じて適宜選択でき、小さいほど渦電流が少ないコイルを得易く、大きい場合には大電流用途のコイルに利用できる。例えば、上記横断面積は、０．００５ｍｍ２以上５００ｍｍ２以下程度、更に０．５ｍｍ２以上５０ｍｍ２以下程度が挙げられる。例えば、丸線（導体線１Ａ）では、直径０．１ｍｍφ（１００μｍφ）以上直径５ｍｍφ以下程度が挙げられる。例えば、平角線（導体線１Ｂ）では、一辺の長さ（幅又は厚さ）が０．５ｍｍ（５００μｍ）以上１５ｍｍ以下程度が挙げられる。
【００４６】
・・導体素線の含有量
コイル用導体線１における導体素線１０の合計面積割合が高いほど、電流が十分に流れ得る領域を十分に確保でき、占積率の高いコイルを得易く好ましい。上記合計面積割合は、導体線１の横断面において６５面積％以上、更に７０面積％以上、７５面積％以上、更には８０面積％以上、特に９０面積％以上が好ましい。
【００４７】
コイル用導体線１における導体素線１０の本数が多いほど細分化されていることになるため、渦電流の発生を低減できて好ましい。例えば、上記本数は、４本以上、更に９本以上が挙げられる。
【００４８】
・・導体素線と高抵抗層との配置状態
高抵抗層２０は、上述のように導体素線１０を電気的にある程度分離することを目的とするため、導体素線１０間に介在する介在部２２を有し、導体素線１０同士が接触しないように配置されている。代表的には、図１のコイル用導体線１に示すように、高抵抗層２０は、各導体素線１０の外周を囲むように網目状に存在する。この形態は、各導体素線１０が高抵抗層２０によって確実に分離されるため、渦電流の発生を低減し易く好ましい。その他、複数の導体素線１０のうち、少なくとも一部の導体素線１０は、その全周が高抵抗層２０に覆われず、一部が高抵抗層２０と接触し、他部が高抵抗層２０に接触しない形態が挙げられる。この形態は、例えば、高抵抗層２０が十字状や格子状に存在し、最外側に位置する各導体素線１０の外周面の一部が導体線１の外周面を構成する。
【００４９】
・・捻じり部
コイル用導体線１の一例として、複数の導体素線１０が捻じられた捻じり部（図示せず）を備える形態が挙げられる。捻じり部とは、１本の導体素線１０を導体線１の長手方向にみたとき、ある横断面における位置が別の横断面における位置とは異なって配置される場合に、上記の位置の切り替え部分をいう。図１に示す丸線の導体線１Ａを例にして説明すると、図１に示す横断面では左上に位置する導体素線１０が、別の横断面では右下に位置するとき、これら両横断面の間で導体素線１０の位置の切り替えが行われているといえる。この切り替え部分が捻じり部である。捻じり部は損失低減のためには少ない方が好ましい。即ち、捻じり部のピッチは長い方が好ましい。捻じり部は、上述のように製造過程で線材が捻じられた痕跡であり、導体線１における捻じり部のピッチは、製造過程での捻じり（撚りピッチ）に影響を受ける。代表的には、捻じり部のピッチの方が、製造過程での撚りピッチよりも長い傾向にある。製造過程での撚りピッチがコンフォーム押出などの塑性加工を受けることで伸びるからである。
【００５０】
・・機械的特性
コイル用導体線１は、螺旋状や渦巻き状に巻回されてコイルに利用されることから、塑性加工性に優れることが望まれる。そこで、導体線１の一例として、室温における破断伸び（以下、単に伸びと呼ぶことがある）が３０％以上を満たす形態が挙げられる。又は、導体線１の一例として、室温における０．２％耐力（以下、単に耐力と呼ぶことがある）が８０ＭＰａ以上を満たす形態が挙げられる。伸びが３０％以上であったり、耐力が８０ＭＰａ以上であったりすれば、コイル成形性、折り曲げなどの加工性に優れる。伸びが高いほど、コイル成形性などに優れることから、３５％以上、更に４０％以上が挙げられる。耐力が９０ＭＰａ以上であれば、加工性により優れる。導体素線１０の構成材料や高抵抗層２０の構成材料などによっては、伸びや耐力が更に高い形態が挙げられる。
【００５１】
・・導体素線
・・・構成材料
導体素線１０の構成金属は、例えば、銅（純銅）、銅合金、アルミニウム（純アルミニウム）、及びアルミニウム合金から選択される１種が挙げられる。これらの金属は一般に電気伝導率（Ｓ／ｃｍ）や導電率（％ＩＡＣＳ）が高い。そのため、導体素線１０として、銅線、銅合金線、アルミニウム線、及びアルミニウム合金線の少なくとも１種の線材を含むコイル用導体線１は、その全体として高い導電性を有して、導体断面積を小さくし易い。その結果、導体線１の外寸や横断面積を小さくでき（導体線１を細くでき）、占積率の高いコイルを形成し易い。特に、複数の導体素線１０のうちの少なくとも一部が銅線であれば、好ましくは全てが銅線であれば、導電性に非常に優れ、占積率のより高いコイルを得易い上に、電気抵抗が低いためジュール損を低減できる。複数の導体素線１０のうちの少なくとも一部が、銅合金線、アルミニウム線、アルミニウム合金線であれば、銅よりも導電性に劣るため、渦電流の発生を低減し易い。
【００５２】
コイル用導体線１に備える各導体素線１０の構成金属が同一種である形態（例えば、全ての導体素線１０が銅線である形態）、構成金属が異なる導体素線１０を含む形態（例えば、銅線と銅合金線とを含む形態など）とすることができる。導体線１中の全ての導体素線１０の構成金属が同一種であれば、原料となる金属素線１００を準備し易い、製造段階で一様に変形し易いなどの点から、導体線１の製造性に優れる。構成金属の組成によっては、占積率が高いコイルを得易い、一様に変形し易くコイル成形性などに優れる、といった効果を更に奏する。一方、導体線１中に複数種の構成金属からなる導体素線１０を含む場合は、各導体素線１０の電気抵抗率が異なり、高抵抗な導体素線１０を含み得るため、渦電流損を低減し易い。なお、この場合、高抵抗層２０の構成材料は、電気抵抗が最も高い金属から構成される導体素線１０よりも電気抵抗が高い材料とする。
【００５３】
各導体素線１０の構成金属、本数、後述する高抵抗層２０の構成材料は、製造過程で準備する原料（金属素線１００、高抵抗材２００など）を実質的に維持する。従って、導体素線１０や高抵抗層２０が所望の組成、本数などとなるように、準備する金属素線１００の組成や本数、高抵抗材２００の組成などを選択するとよい。
【００５４】
・・・外形
コイル用導体線１に備える各導体素線１０は、種々の外形をとり得る。製造過程で塑性変形を受け得るからである。例えば、製造過程で丸線の金属素線１００を利用した場合、丸線のコイル用導体線１Ａでは、最外側に位置する各導体素線１０の外周側領域が丸線に沿ったような曲面形状となる傾向にあり、平角線のコイル用導体１Ｂでは、各導体素線１０は平角線のように長方形状となる傾向にある。
【００５５】
・・・サイズ
コイル用導体線１に備える各導体素線１０の横断面積は小さいほど、渦電流の発生を抑制できて好ましい。例えば、上記横断面積は０．０５ｍｍ２以上１ｍｍ２以下程度、更に０．１ｍｍ２以上０．５ｍｍ２以下程度が挙げられる。各導体素線１０の横断面積が小さくても、合計面積割合が上述のように高ければ、導電性に優れる。代表的には、各導体素線１０の横断面積が実質的に同一である形態が挙げられる。製造過程で準備する金属素線１００の大きさなどによっては、横断面積が異なる導体素線１０を含む形態とすることができる。
【００５６】
・・・組織
コイル用導体線１は、特定の配向性を有する導体素線１０を含むことを特徴の一つとする。詳しくは、導体線１の横断面についてＸ線回折を行うと、結晶の（２００）面が配向している。具体的には、（１１１）面の回折強度、（２００）面の回折強度、（２２０）面の回折強度、（３１１）面の回折強度、（２２２）面の回折強度、（４００）面の回折強度をとり、これらの回折強度の総和をＳとする。また、（２００）面の回折強度をＩ（２００）とし、回折強度の総和Ｓに対する回折強度Ｉ（２００）の比をＩ（２００）／Ｓとする。導体線１は、Ｉ（２００）／Ｓが０．２以上を満たす導体素線１０を含む。
【００５７】
上述のように（２００）面が配向した金属から構成される導体素線１０は、伸びや耐力といった機械的特性に優れる傾向にある。具体的には、伸びが３０％以上を満たしたり、耐力が８０ＭＰａ以上を満たしたりする。このような導体素線１０を含むコイル用導体線１も、伸びが３０％以上を満たしたり、耐力が８０ＭＰａ以上を満たしたりすることができ、コイル成形性や加工性などに優れ、コイル用線材に好適である。導体線１の一例として、複数の導体素線１０の一部が上述の特定の配向性を有し、他部が上述の配向性を満たさない形態が挙げられる。しかし、機械的特性などを考慮すると、導体線１に備える複数の導体素線１０の全てが上述の配向性を満たすことが好ましい。
【００５８】
更に、（２２０）面の回折強度をＩ（２２０）とし、回折強度の総和Ｓに対する回折強度Ｉ（２２０）の比をＩ（２２０）／Ｓとするとき、コイル用導体線１は、Ｉ（２００）／Ｓが０．２以上を満たし、かつＩ（２２０）／Ｓが０．０１超を満たす導体素線１０を含む形態が挙げられる。（２００）面及び（２２０）面の双方が配向した金属から構成される導体素線１０は、伸びや耐力といった機械的特性に更に優れる傾向にあり、このような導体素線１０を含む上記の形態は、コイル用線材により好適である。
【００５９】
（２００）面及び（２２０）面はいずれも、配向しているほど、即ち、Ｉ（２００）／ＳやＩ（２２０）／Ｓが大きいほど、伸びや耐力などの機械的特性に優れて好ましく、上限は特に設けない。Ｉ（２００）／Ｓは０．２５以上、更に０．２８超が好ましく、Ｉ（２２０）／Ｓは０．０２以上、更に０．０３以上が好ましい。
【００６０】
コイル用導体線１の一例として、微細な結晶組織を有する導体素線１０を含む形態が挙げられる。具体的には、平均結晶粒径が３０μｍ以下である導体素線１０を含む形態が挙げられる。このような微細組織を有する導体素線１０は、１．伸びや耐力に優れ、例えば、伸びが３０％以上を満たしたり、耐力が８０ＭＰａ以上を満たしたりする、２．端子固着力を高められる傾向にある。これらの点から、上述の微細組織を有する導体素線１０を含むコイル用導体線１は、コイル成形性や加工性、コイル使用時の特性などに優れ、コイル用線材として好適に利用できる。導体線１の一例として、複数の導体素線１０のうちの一部の導体素線１０が上述の微細組織を有する金属から構成され、他部が上述の微細組織を有さない金属から構成される形態が挙げられる。しかし、上述のようにコイル用途を考慮すると、導体線１に備える複数の導体素線１０の全てが上述の微細組織を有する金属から構成されることが好ましい。
【００６１】
結晶が微細であるほど、即ち、上述の平均結晶粒径が小さいほど、伸びや耐力、端子固着力などの特性に優れて好ましく、下限は特に設けない。上記平均結晶粒径は２５μｍ以下、更に２０μｍ以下、更には１８μｍ以下が好ましい。平均結晶粒径の測定方法の詳細は、後述する。
【００６２】
・・高抵抗層
・・・構成材料
高抵抗層２０の構成材料は、導体素線１０の構成金属よりも電気抵抗が高い導電性材料（高抵抗導電材）を含むことを特徴の一つとする。高抵抗層２０の構成材料がエナメルのような電気絶縁体のみであれば、コイル用導体線１内における電流が流れない領域（電気絶縁体）の割合が高くなり電流が流れ得る領域の割合が低くなる。その結果、導体線１の外寸が大きくなり、コイルの占積率の低下を招くからである。高抵抗層２０の構成材料全体が高抵抗導電材である場合、電流が流れ得る領域の割合を十分に高められ、このような導体線１では占積率の高いコイルを得易い。
【００６３】
上記高抵抗導電材の具体例として、例えば、無機材料であれば、アルミニウム、ニッケル、錫、鉄、アルミニウム合金、ニッケル合金、錫合金、鉄合金、銅とアルミニウムとを含む金属間化合物といった金属、銅の酸化物（例えば、酸化銅（Ｉ）：Ｃｕ２Ｏ）、鉄の酸化物（例えば、四酸化三鉄：Ｆｅ３Ｏ４）などといった非金属が挙げられる。銅とアルミニウムを含む金属間化合物は、例えば、導体素線１０が銅線で、この銅線の外周にアルミニウムやその合金から構成される高抵抗層２０を備える場合、製造過程で両者の界面に生成されたものを含む。有機材料であれば、上記高抵抗導電材は、導電性ポリマー（但し、後述のコンフォーム押出などが可能なもの）が挙げられる。各材料の体積抵抗率（比抵抗、μΩ・ｃｍ）の代表値を表１に示す。
【００６４】
【表１】
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【００６５】
上記高抵抗導電材が上述の金属であれば、例えば、導体素線１０が銅線の場合、導体素線１０（銅）に比較して電気抵抗が十分に高く、かつ導電性も十分に有する。そのため、高抵抗層２０が上記金属を含む場合には、渦電流の発生をある程度低減しつつ、リッツ線に比較して電流が流れ得る領域を十分に有するため、占積率が高いコイルを得易い。また、高抵抗層２０が上記金属を含む場合には、上述の金属が塑性加工性に優れるため、コイル成形性や加工性などに優れ、コイル用線材として好適に利用できる。更に、高抵抗層２０の製造にあたり、原料に上述の金属を用いた場合、上述の金属が塑性加工性に優れるため、１．被覆層２１０を容易に形成できる、２．コンフォーム押出や伸線、圧延などの塑性加工を良好に行える、３．コンフォーム押出によって複数の導体素線１０を良好に一体化できる、ことからコイル用導体線１の製造性にも優れる。その他、上記高抵抗導電材がニッケルや鉄、その合金などの磁性材料である場合には、コイルの周囲の交番磁界により導体素線１０に発生する渦電流損の低減も期待できる。上記交番磁界は、コイルに近接配置される他の電線や、コイルが配置される磁性コアからの漏れ磁束などにより発生する。
【００６６】
上記高抵抗導電材が上述の非金属無機材料であれば、上述の金属に比較して、導電性に劣るものの、電気抵抗がより高い。また、高抵抗層２０の製造にあたり、金属素線１００などに酸化処理を行った被覆線材１１０を利用することで容易に製造できる。更に、酸化処理によって被覆層２１０を非常に薄く形成し易い。その結果コイル用導体線１に存在する高抵抗層２０も非常に薄くなり（例えば、厚さが１０μｍ未満、５μｍ以下、更に１μｍ以下）、導体線１における導体素線１０の割合を高め易い。従って、高抵抗層２０が上記金属酸化物を含む場合には、渦電流の発生をより低減できる上に、占積率がより高いコイルを得易く、導体線１の製造性にも優れる。
【００６７】
上記高抵抗導電材が導電性ポリマーといった有機材料であれば、上述の金属に比較して、導電性に劣るものの、電気抵抗がより高い。従って、高抵抗層２０が上記有機材料を含む場合には、渦電流の発生をより低減できる。
【００６８】
・・・介在部の厚さ
高抵抗層２０は導体素線１０を区画できれば、その厚さは薄くてよい。また、均一的な厚さでなくてもよい。例えば、介在部２２の最小厚さが０．０１μｍ以上１００μｍ以下程度、更に０．０１μｍ以上１０μｍ以下程度、更には１μｍ以下程度が挙げられる。
【００６９】
・・その他の含有物
コイル用導体線１は、複数の導体素線１０及び高抵抗層２０に加えて、電気絶縁体（例えば、酸化銅（ＩＩ）：ＣｕＯ、一酸化鉄：ＦｅＯ、三酸化二鉄：Ｆｅ２Ｏ３など）を含むことができる。電気絶縁体は、導体素線１０の外周に層状に存在する形態（直上、又は高抵抗層２０の中間層、又は高抵抗層２０の外層）、又は高抵抗層２０内に粒状などになって分散して存在する形態が挙げられる。例えば、導体素線１０の外周に層状に電気絶縁体を備えると、導体素線１０を電気的に分離でき、渦電流の発生を効果的に低減できる。但し、電気絶縁体の含有は、電流が流れ得る領域の低下を招くため、電気絶縁体の含有量は、導体線１の横断面において１０面積％以下、更に５面積％以下が好ましい。
【００７０】
・コイル用電線
実施形態に係るコイル用電線２は、上述のコイル用導体線１を導体とし、この導体の外周に絶縁層３０を備える。電線２の外形は、横断面円形状の丸線（電線２Ａ）、横断面長方形状の平角線（電線２Ｂ）などが挙げられる。上述の導体線１をそのままコイルに利用できるが、絶縁層３０を備える電線２をコイルに利用すると、絶縁層３０によって、コイルのターン間の絶縁、コイルとこのコイルの近傍に配置される周囲部品との絶縁などを図ることができる。電線２に備える導体線１の仕様（組成、組織（導体素線１０の配向性・結晶粒径など）、形状、サイズなど）は、絶縁層３０を形成する前の導体線１の仕様を実質的に維持する。
【００７１】
・・絶縁層
絶縁層３０の構成材料は樹脂が挙げられる。具体的な樹脂は、例えば、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエステルイミド、ポリエーテルイミド、Ｈ種ポリエステル、ポリオレフィン、ポリアミド、ポリエーテルスルホン、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリテトラフルオロエチレンなどが挙げられる。その他の樹脂も適用できる。また、絶縁層３０は、単層構造、多層構造のいずれでもよい。絶縁層３０は、コイル用導体線１の周方向及び長手方向に亘って均一的な厚さで形成された形態が代表的である。絶縁層３０の厚さは、例えば、１０μｍ以上１５０μｍ以下程度が挙げられる。
【００７２】
・・その他の層
絶縁層３０の最外層として、又は絶縁層３０の外周に潤滑層を備えることができる。潤滑層を有することで、コイル成形性や得られたコイルをスロットやケースなどに収納するときの装入性などを向上できる。潤滑層は、例えば、絶縁層３０の外周に塗布された表面潤滑油から構成される形態、絶縁層３０の最外層が潤滑性を有する樹脂、例えば潤滑性向上剤などの添加剤を配合した樹脂などによって形成された形態が挙げられる。潤滑層の構成材料の一例として、パラフィン又はワックスを添加したアミドイミド樹脂が挙げられる。
【００７３】
絶縁層３０の最内層として、又はコイル用導体線１と絶縁層３０との間に密着層を備えることができる。密着層を有することで、導体線１と絶縁層３０との間の密着性を向上できる。密着層は、密着性向上剤などの添加剤を配合した樹脂などによって形成することができる。密着性向上剤の一例として、メルカプタン類、とりわけ２−メルカプトイミダゾールや５−アミノ−１，３，４−チアジアゾール−２−チオールなどは密着効果が高い。
【００７４】
・コイル用導体線の製造方法／コイル用電線の製造方法
上述のコイル用導体線１は、例えば、以下の準備工程と、被覆工程と、一体化工程とを備えるコイル用導体線の製造方法によって製造することができる。
準備工程  複数の金属素線を準備する工程
被覆工程  各金属素線の外周に、上記金属素線を構成する金属よりも電気抵抗が高い導電性材料から構成される被覆層を形成して、複数の被覆線材を準備する工程
一体化工程  上記複数の被覆線材を束ねた状態でコンフォーム押出によって一体化して、集合線材を作製する工程
又は、上記一体化工程は、上記複数の金属素線が上記被覆線材によって互いに区画されるように、上記複数の金属素線と上記複数の被覆線材とを束ねた状態でコンフォーム押出によって一体化して、集合線材を作製する工程、とすることができる。
【００７５】
別の製造方法として、例えば、以下の素線準備工程と、素線一体化工程とを備えるコイル用導体線の製造方法が挙げられる。
素線準備工程  複数の金属素線と、上記金属素線を構成する金属よりも電気抵抗が高い導電性材料から構成される複数の高抵抗素線とを準備する工程
素線一体化工程  上記複数の金属素線を上記複数の高抵抗素線によって区画するように束ねた状態でコンフォーム押出によって一体化して、集合線材を作製する工程
【００７６】
上述のコイル用導体線の製造方法では、被覆線材を束ねた状態、又は金属素線と被覆線材とを束ねた状態、又は金属素線と高抵抗素線とを束ねた状態で同時に押し出すことで、被覆層又は高抵抗素線を構成していた高抵抗導電材によって複数の金属素線（導体素線）を容易に一体化できる。また、被覆層が塑性変形などすることで、又は高抵抗素線が塑性変形などすると共に金属素線に接合することで、高抵抗層２０を容易に形成できる。従って、上述の製造方法によれば、複数の導体素線１０が高抵抗層２０によって区画された集合線材を容易に製造できる。得られた集合線材は、そのままコイル用導体線１とすることができる。更に、コンフォーム押出を利用する上記の製造方法によれば、上述のように１．複数の線材を一体化するための加熱設備の省略、２．複数の線材の強固な一体化、３．集合線材の優れた機械的特性（伸び、耐力など）の実現、４．後加工（伸線や熱処理など）の省略、５．長尺材の連続生産（詳細は後述）、などといった点から、コイル用導体線１を生産性よく製造できる。コンフォーム押出を利用する利点として、特定の配向性を有する組織が得られる（少なくとも（２００）面が配向している）、結晶を微細にできる（例えば、導体素線１０の平均結晶粒径が３０μｍ以下）、優れた表面性状が得られる、などが挙げられる。
【００７７】
上述のコイル用導体線の製造方法は、更に、以下の加工工程と、熱処理工程とを備えることができる。
加工工程  上記集合線材に伸線加工を施して、加工材を作製する工程
熱処理工程  上記加工材に熱処理を施して、コイル用導体線を作製する工程
【００７８】
上述の加工工程によって、集合線材の寸法精度や形状精度を更に高められる。また、上述の熱処理工程によって、加工工程で導入された加工歪みなどを除去して、伸びなどに優れるコイル用導体線が得られる。従って、上述の加工工程及び熱処理工程を備える製造方法によれば、寸法精度・形状精度及び機械的特性に優れるコイル用導体線を製造できる。
【００７９】
上述のコイル用電線２は、上述のコイル用導体線の製造方法の各工程（準備工程、被覆工程、及び一体化工程、又は、素線準備工程及び素線一体化工程）に加えて、以下の絶縁工程を備えるコイル用電線の製造方法によって製造することができる。
絶縁工程  上記集合線材、又は上記コイル用導体線の外周に絶縁層を形成して、コイル用電線を作製する工程
【００８０】
上述のコイル用電線の製造方法は、上述の集合線材やコイル用導体線に絶縁層を形成することで、コイル用電線を容易に製造できる。
【００８１】
以下、各工程を詳細に説明する。
・・準備工程／素線準備工程
準備工程では、原料として、最終的に導体素線１０となる金属素線１００を準備する。金属素線１００は、上述の導体素線の構成材料の項で述べた導電性に優れて電気抵抗が低い金属から構成される線材が挙げられる。金属素線１００の形状、サイズ、本数は適宜選択できる。金属素線１００の使用本数が多いほど、導体の細分化が行えて好ましい。金属素線１００のサイズは、最終的に得られるコイル用導体線１の大きさなどにもよるが、例えば、金属素線１００を丸線とする場合、その直径は、０．１ｍｍφ以上１０ｍｍφ以下程度が挙げられる。金属素線１００や後述の高抵抗素線のサイズは、コンフォーム押出などの塑性加工を受けることで、最終的なサイズ（導体線１内の導体素線１０のサイズ）とは異なる場合が多く、代表的には導体素線１０の方が小さい。
【００８２】
素線準備工程では、原料として、最終的に導体素線１０となる金属素線１００（上記準備工程参照）と、最終的に高抵抗層２０となる高抵抗素線（図示せず）とを準備する。この工程は、後述の被覆工程が不要であり、工程数を低減できる。
【００８３】
高抵抗素線は、上述の高抵抗層の構成材料の項で述べた高抵抗導電材、特に塑性加工性に優れる点から上述の金属から構成される線材が挙げられる。高抵抗素線の形状、サイズ、本数は、塑性変形後に導体素線１０を区画できるように選択するとよい。特に、高抵抗素線のサイズは、金属素線１００よりも横断面積が小さいと（細径であると）、金属素線１００間に隙間なく介在させ易い上に、コイル用導体線１における導体素線１０の割合を高め易く好ましい。例えば、高抵抗素線の横断面積（又は線径）は、金属素線１００の５０％以下、更に２５％以下、更には１０％以下が挙げられる。
【００８４】
金属素線１００、高抵抗素線はいずれも、公知の金属線の製造方法を利用して製造することができる。
【００８５】
・・被覆工程
この工程では、裸の金属素線１００の外周に、最終的に高抵抗層２０となる被覆層２１０を形成して被覆線材１１０を作製する。被覆層２１０の形成には、以下の種々の方法が利用できる。いずれの方法も、被覆層２１０の厚さは薄いほど、最終的に得られる高抵抗層２０も薄くでき、導体素線１０の割合が高いコイル用導体線１が得られて好ましい。例えば、被覆層２１０の厚さは、３ｍｍ以下、更に２ｍｍ以下、更には１ｍｍ以下が挙げられる。後述する成膜法や酸化法では、被覆層２１０の厚さが１０μｍ以下、更に５μｍ以下、１μｍ以下、更には０．１μｍ以下といった非常に薄いものを容易に形成できる。
【００８６】
１．上述の高抵抗導電材から構成されるパイプ２００を金属素線１００に嵌合する方法（以下、嵌合法と呼ぶことがある）。
２．高抵抗導電材から構成されるシート（図示せず）を用意し、金属素線１００にシートを巻き付けて溶接やろう付けなどで固定する方法（以下、巻付法と呼ぶことがある）。
３．金属素線１００に高抵抗導電材をめっき（電気めっき、無電解めっきなど）、蒸着、塗布（ペーストの塗布など）などする方法（以下、成膜法と呼ぶことがある）。
４．金属素線１００に酸化処理を施す方法（以下、酸化法と呼ぶことがある）。
【００８７】
１．嵌合法では、例えば、金属製のパイプ２００内に金属素線１００を収納して同時に伸線などを行うことで、金属素線１００とパイプ２００との間の隙間を無くし、両者を金属学的に接合でき、被覆線材１１０を容易に製造できる。また、嵌合法では、巻付法で必須となるシートの合わせ目の接合工程が不要であり、被覆層２１０を容易に形成できて好ましい。なお、金属素線１００が銅線である場合、例えば、純アルミニウムとアルミニウム合金とを比較すると、柔らかい純アルミニウムよりも硬いアルミニウム合金の方が銅に噛み込み易く、被覆層２１０を形成し易い傾向にある。
【００８８】
２．巻付法は、任意の大きさ、組成の金属素線１００に容易に適用できる。また、巻付法は、嵌合法と同様に均一的な厚さの被覆層２１０を形成できる。
【００８９】
３．成膜法は、金属素線１００との密着性に優れる被覆層２１０を形成し易い上に、上述のように比較的薄い被覆層２１０を形成し易い。
【００９０】
４．酸化法は、金属素線１００の構成金属の酸化物（例えば、酸化銅など）からなる被覆層２１０（最終的には高抵抗層２０）を容易に形成できる。また、金属素線１００の構成金属や後述する下地被覆層の構成金属を被覆層２１０の構成要素とするため、この被覆層２１０は、金属素線１００との密着性に優れる。
【００９１】
高抵抗層２０が鉄の酸化物を含む形態を製造するには、例えば、１．嵌合法、２．巻付法、３．成膜法のいずれかによって鉄からなる下地被覆層を形成した後、４．酸化法を行うことで、少なくとも一部（特に表面側領域）が鉄の酸化物から構成される被覆層２０を形成できる。酸化条件は、所望の金属酸化物を生成できるように、金属素線１００の構成金属や下地被覆層の構成金属に応じて選択するとよい。例えば、金属素線１００が銅線である場合、雰囲気を大気、加熱温度を３００℃以上１０００℃以下程度、保持時間を０．１秒以上１０時間以下程度とすることで、Ｃｕ２Ｏを含む銅の酸化物を形成できる。
【００９２】
・・一体化工程／素線一体化工程
一体化工程では、複数の被覆線材１１０を束ねた状態で一体化する。この場合、束ね線材１２０は、金属素線１００の周囲に最終的に高抵抗層２０となる被覆層２１０が必ず存在する。そのため、この形態は、金属素線１００を構成していた成分が被覆層２１０を構成していた高抵抗導電材によって確実に区画された集合線材を容易に製造できる。
【００９３】
一方、被覆線材１１０によって複数の金属素線１００が互いに区画されるように、金属素線１００の周囲を被覆線材１１０で囲むなどして束ねた場合、この束ね線材（図示せず）は、金属素線１００の周囲に最終的に高抵抗層２０となる被覆層２１０が存在する。このように被覆線材１１０を適切に配置することでも、金属素線１００を構成していた成分が被覆層２１０を構成していた高抵抗導電材によって区画された集合線材を製造できる。
【００９４】
他方、素線一体化工程では、高抵抗素線によって複数の金属素線１００が互いに区画されるように、金属素線１００の周囲を高抵抗素線で囲むなどして両素線を束ねた状態で一体化する。この束ね線材（図示せず）は、金属素線１００の周囲に最終的に高抵抗層２０となる高抵抗素線が存在する。このように高抵抗素線を適切に配置することで、被覆層２１０を形成しなくても、金属素線１００を構成していた成分が高抵抗素線を構成していた高抵抗導電材によって区画された集合線材を製造できる。例えば、金属素線１００の外周に高抵抗素線を巻き付けた巻き付け線材を用意すると取り扱い易い。この巻き付け線材によって金属素線１００が互いに区画されるように、金属素線１００の周囲を巻き付け線材で囲むなどして両素線を束ねることができる。
【００９５】
そして、上述の製造方法では、一体化にコンフォーム押出を利用する。公知のコンフォーム押出装置を利用できる。以下、図２を参照して、コンフォーム押出装置の一例を説明する。
【００９６】
コンフォーム押出装置８０は、回転可能に支持された円筒状のホイール８１と、ホイール８１の周方向に設けられて、押出対象（ここでは束ね線材１２０など）が配置される溝８２と、溝８２の開口部の一部を覆って蓋として機能するシュー８３と、溝８２に取り付けられて上記素材を堰き止めるアバットメント８５と、堰き止められた材料を押し出すダイス８６と、ダイス８６を収納するダイチャンバ８４とを備える。
【００９７】
回転するホイール８１の溝８２に押出対象を挿入すると、ホイール８１と押出対象との間の摩擦力によって押出対象が順次引き込まれる。引き込まれた押出対象がアバットメント８５によって堰き止められ、かつ、溝８２がシュー８３によって閉塞されることによって押出圧力が発生する。この押出圧力によって、ダイチャンバ８４の材料溜まり箇所に押出対象が流れ込み、ダイス８６によって、押出対象を所望の形状に押し出して成形し、押出材（ここでは、集合線材（コイル用導体線１））を製造できる。
【００９８】
コンフォーム押出を利用する利点の一つとして、加工度の自由度や形状の自由度が高いことが挙げられる。例えば、加工度（断面減少率）が実質的に０％、即ち、束ね線材１２０などを実質的に接合するだけといった低加工度から、加工度が５０％以上、更に６０％以上、７０％以上、８０％以上、更には９０％以上といった高加工度の加工も容易に行える。また、例えば、押出対象が丸線であっても平角線のような多角形線や楕円などの異形線などを容易にかつ精度よく成形できる。このような高加工度の加工が可能であったり、形状の自由度が高かったりすることで、最終形状や最終サイズの集合線材を容易に製造でき、製造性に優れる。
【００９９】
コンフォーム押出を利用する利点の一つとして、原料を供給し続けることで連続的に押出可能なため、理論上無限長の線材を製造できることが挙げられる。ここで、ビレットを押し出す一般的な押出法（冷間、温間、熱間のいずれでもよい）でも、一体化した集合線材を製造可能である。しかし、この場合、押出材の長さがビレットの大きさによって制約され、長尺化が難しい。ビレット自体を長尺材とすると、安定した押出が難しいからである。また、一般的な押出法では、大きな加工度の押出を安定して行うことが難しため、横断面積が小さい集合線材を製造する場合には、押出の加工度を小さくし、押出後に総加工度が大きい伸線や圧延を行うことが好ましいと考えられる。総加工度が大きな伸線などを行うと、加工硬化によって伸びなどが低くなる。そのため、総加工度が大きな伸線後などに軟化などの熱処理が必須となる。以上の点から、一般的な押出法を利用する場合には、コイル用導体線１のような集合線材を生産性よく製造することが難しいと考えられる。これに対し、コンフォーム押出を利用する上述の製造方法は、コイル用導体線１を生産性よく量産できて好ましい。
【０１００】
・・一体化工程の前工程
コンフォーム押出を行う前に、複数の素線を束ねた状態を維持可能にする工程を備えることができる。この工程として、例えば、以下の捻じり工程、又は収納工程が挙げられる。後述するように複数の素線を捻じり合わせたり、一つの金属筒に収納したりすることで、素線同士のばらけを低減でき、コンフォーム押出装置８０に装入し易く作業性に優れる上に、押出後に素線同士を密着させ易い。
【０１０１】
・・・捻じり工程
この工程は、複数の被覆線材１１０を束ねて捻じる、又は複数の金属素線１００及び複数の被覆素線１１０を束ねて捻じる、又は複数の金属素線１００及び複数の高抵抗素線を束ねて捻じることでばらけを防止できる。捻じり工程を経た場合には、上述の捻じり部を備えるコイル用導体線１が得られる。捻じり合わせるピッチ（撚りピッチ）は、ばらけを低減できる程度でよく、上述の捻じり部を少なくする観点からは長い方が好ましく、例えば、１００ｍｍ以上、更に５００ｍｍ以上が挙げられる。
【０１０２】
・・・収納工程
この工程は、複数の被覆線材１１０を一つの金属筒に収納する、又は複数の金属素線１００及び複数の被覆線材１１０を一つの金属筒に収納する、又は複数の金属素線１００及び複数の高抵抗素線とを一つの金属筒に収納することを行う。金属筒を、例えば、上述の高抵抗層の構成材料の項で述べた高抵抗導電材の金属から構成されるものとすれば、最終的に高抵抗層２０とすることができ、渦電流の低減効果を高められる。又は、金属筒を、例えば、金属素線１００のように導電性に優れる金属から構成されるものとすれば、最終的に電流が流れ得る領域とすることができ、高占積率のコイルの形成に好適なコイル用導体線１が得られる。
【０１０３】
金属筒を利用する場合には、捻じり部を有さないコイル用導体線１が得られる。金属筒は、ばらけを低減できれば薄くてよく、例えば、厚さが３ｍｍ以下程度、更に１ｍｍ以下程度が挙げられる。薄肉の金属筒を用いると、最終的に高抵抗層２０となった場合に導体線１中の高抵抗層２０の割合を低減できる。
【０１０４】
・・加工工程
この工程は、コンフォーム押出によって得られた集合線材の寸法補正や形状補正などを目的とした塑性加工、具体的には伸線及び圧延の少なくとも一方の加工を行う。この加工は、上述の目的から加工度が小さいもの（例えば、２０％以下程度、更に５％以下）とすることができる。コンフォーム押出後の集合線材に加工度が大きな加工を行うことができる。しかし、この場合、パス数の増加やその後の熱処理時間の長大化などによるコイル用導体線１の生産性の低下、熱処理の長時間化などに起因する結晶粒の粗大化、更には線材の機械的特性の低下などを招く。これらを考慮すると、コンフォーム押出後に行う塑性加工の加工度は小さいことが好ましい。コンフォーム押出後に塑性加工を行った場合、加工度にもよるが低加工度であれば、コンフォーム押出直後の配向性や結晶粒の大きさが実質的に維持される。
【０１０５】
・・熱処理工程
コンフォーム押出以降に熱処理を行うことができる。熱処理を行うことで、軟化や加工歪みの除去などを行える。上述のようにコンフォーム押出直後の集合線材は、伸びなどに優れるため、この熱処理を省略できるが、上述の加工工程を経た場合には熱処理を行うことが好ましい。熱処理条件は、例えば、加熱温度が２５０℃以上５００℃以下程度、保持時間が１秒以上１０時間以下程度、雰囲気は、酸化防止のため、低酸素雰囲気が好ましい。低酸素雰囲気は、例えば、水素含有ガスや炭酸ガス含有ガスなどの還元ガス雰囲気、真空雰囲気（減圧雰囲気）、窒素やアルゴンなどの不活性ガス雰囲気が挙げられる。コンフォーム押出を行っている場合には、上記の熱処理条件であれば、配向性や結晶粒の大きさに影響を与え難く、コンフォーム押出直後の配向性や結晶粒の大きさを実質的に維持し易い。
【０１０６】
・・絶縁工程
この工程は、導体の外周に、上述の絶縁層の項で述べた樹脂を有機溶剤に溶解した樹脂ワニスを塗布する工程と、上記樹脂ワニスを焼付する工程とを繰り返して絶縁層３０を形成する。導体は、コンフォーム押出を経た集合線材、コンフォーム押出後に上述の塑性加工や熱処理が施された線材などが挙げられる（いずれの線材も、コイル用導体線１の一例に該当）。
【０１０７】
上記塗布する工程、上記焼付する工程は、エナメル線などの電線の製造で利用されている公知の方法を適用できる。一例を述べると、導体又は一層以上の焼付層を備える被覆導体に樹脂ワニスを塗布した後、設定温度を３５０℃以上５００℃以下程度とした炉内を１パスあたり５秒以上１０秒以下程度の時間通過させて焼付けすることを、数回繰り返して、絶縁層３０を形成する。
【０１０８】
以下、試験例を挙げて、より具体的な実施形態を説明する。
［試験例１］
複数の金属素線を用いて、種々の方法によって一体化させた集合線材（試料Ｎｏ．１〜Ｎｏ．３、Ｎｏ．１００、Ｎｏ．２００）を作製し、得られた集合線材について、機械的特性の測定、渦電流損の測定、組織観察を行った。その結果を表２に示す。
【０１０９】
試料Ｎｏ．１の集合線材は、直径１２．５ｍｍφの無酸素銅線（電気抵抗１．７μΩ・ｃｍ）と、アルミニウム合金（５０５２、電気抵抗４．９μΩ・ｃｍ）から構成されるパイプ（外径１７ｍｍφ、厚さ２ｍｍ）とを用意して被覆線材を作製し、複数の被覆線材をコンフォーム押出によって一体化したものである（図１参照）。作製手順は以下の通りである。パイプ内に無酸素銅線を配置して、穴径１５ｍｍφの伸線ダイスに通してパイプを締め付けて被覆線材を作製する。得られた被覆線材を直径７．３ｍｍφまで伸線する。得られた７．３ｍｍφの被覆伸線材を４本束ねて、撚りピッチ２００ｍｍで捻じる。捻じられた束ね線材にスウェージングを行って、直径１２．５ｍｍφに成形する。得られた１２．５ｍｍφの成形線材をコンフォーム押出装置で押し出して、丸線（直径３ｍｍφ）の押出材と、平角線（厚さ２ｍｍ×幅４ｍｍ）の押出材とを得た。得られた押出材はいずれも、無酸素銅から構成される導体素線の周囲がアルミニウム合金に囲まれて区画されていると共に、複数の導体素線がアルミニウム合金を介して一体化されている。押出材はいずれも、捻じり部を有している。押出材における導体素線の合計面積割合はいずれも、９５面積％程度である。
【０１１０】
試料Ｎｏ．２の集合線材は、被覆線材として直径３．２ｍｍφのニッケルメッキ銅線（めっき厚さ２０μｍ）を用意し、複数のめっき線をコンフォーム押出によって一体化したものである（無酸素銅線の電気抵抗１．７μΩ・ｃｍ、ニッケルの電気抵抗６．９μΩ・ｃｍ）。１９本のニッケルメッキ銅線を束ねて、撚りピッチ２００ｍｍで捻じり、以降、試料Ｎｏ．１と同様に、スウェージング（直径１２．５ｍｍφ）⇒コンフォーム押出を経て、丸線（直径３ｍｍφ）の押出材と、平角線（厚さ２ｍｍ×幅４ｍｍ）の押出材とを得た。得られた押出材はいずれも、無酸素銅から構成される導体素線の周囲がニッケルに囲まれて区画されていると共に、複数の導体素線がニッケルを介して一体化されている。押出材はいずれも、その横断面におけるニッケ７４ル部分の平均厚さが９μｍ程度である。また、押出材はいずれも、捻じり部を有している。押出材における導体素線の合計面積割合はいずれも、９７．５面積％程度である。
【０１１１】
試料Ｎｏ．３の集合線材は、被覆線材として表面酸化を行った銅線を用意し、複数の表面酸化銅線をコンフォーム押出によって一体化したものである。直径３．２ｍｍφの無酸素銅線（電気抵抗１．７μΩ・ｃｍ）に酸化処理（大気雰囲気、９５０℃×１０秒）を施して、線材表面に酸化銅を形成した。得られた表面酸化銅線の成分分析を行ったところ、線材の表面に酸化銅（Ｉ）：Ｃｕ２Ｏ（電気抵抗１×１０８μΩ・ｃｍ程度）が含まれる酸化層（厚さ１μｍ程度）が存在していた。１９本の表面酸化銅線を束ねて、撚りピッチ２００ｍｍで捻じり、以降、試料Ｎｏ．１と同様に、スウェージング（直径１２．５ｍｍφ）⇒コンフォーム押出を経て、丸線（直径３ｍｍφ）の押出材と、平角線（厚さ２ｍｍ×幅４ｍｍ）の押出材とを得た。得られた押出材はいずれも、無酸素銅から構成される導体素線の周囲が酸化銅に囲まれて区画されていると共に、複数の導体素線が酸化銅を介して一体化されている。押出材はいずれも、その横断面における酸化銅部分の平均厚さが０．５μｍ程度である。また、押出材はいずれも、捻じり部を有している。押出材における導体素線の合計面積割合はいずれも、９９．９面積％程度である。
【０１１２】
試料Ｎｏ．１００の集合線材は、複数の無酸素銅線のみをコンフォーム押出によって一体化したものである。１９本の無酸素銅線（直径３．２ｍｍφ）を束ねて、撚りピッチ２００ｍｍで捻じり、以降、試料Ｎｏ．１と同様に、スウェージング（直径１２．５ｍｍφ）⇒コンフォーム押出を経て、丸線（直径３ｍｍφ）の押出材と、平角線（厚さ２ｍｍ×幅４ｍｍ）の押出材とを得た。得られた押出材はいずれも、無酸素銅線が塑性変形して一体化されている。
【０１１３】
試料Ｎｏ．２００の集合線材は、複数の無酸素銅棒を束ねてビレットとし、このビレットを押し出した後、伸線及び圧延の少なくとも一方を行い、その後に熱処理を施したものである。作製手順は以下の通りである。１９本の無酸素銅棒（断面積１００ｍｍ２）を束ねて押出機のコンテナ（内径５０ｍｍφ）に詰めて、４５０℃に加熱しながら押し出して、直径１３ｍｍφの押出材を成形する。１３ｍｍφの押出材に伸線を施して丸線（直径３ｍｍφ）を得る。１３ｍｍφの押出材に伸線及び圧延を施して平角線（厚さ２ｍｍ×幅４ｍｍ）を得る。得られた丸線、平角線にそれぞれ、真空熱処理（３５０℃×３時間）を行う。熱処理後に得られた丸線、平角線はいずれも、塑性変形によって一体化されている。
【０１１４】
作製した試料Ｎｏ．１〜Ｎｏ．３、Ｎｏ．１００、Ｎｏ．２００の集合線材に、以下の条件で引張試験を行って、伸び（破断伸び）と耐力（０．２％耐力）とを測定した。
【０１１５】
（引張試験の測定条件）
チャック間長さ２５０ｍｍ、クロスヘッド速度５０ｍｍ／ｍｉｎ
【０１１６】
作製した試料Ｎｏ．１〜Ｎｏ．３、Ｎｏ．１００、Ｎｏ．２００の集合線材に、渦電流式変位計（コントローラ：センテック株式会社製ＬＳ−５００−２、センサヘッド：センテック株式会社製ＨＡ−８０Ｓ）を用いて、以下の条件で渦電流損を測定した。
【０１１７】
（渦電流損の測定条件）
図３に示すように、直径３ｍｍφ、長さ３０ｍｍの試料（丸線）３Ａを１０本用意し、丸線３Ａの軸が平行するように接触させて平面状に並べる。又は、図４に示すように、厚さ２ｍｍ×幅４ｍｍの試料（平角線）３Ｂを１０本用意し、各平角線３Ｂの幅方向に接触させて平面状に並べる。並べられた試料の上に、厚さ０．６ｍｍの厚紙からなるスペーサ９２を配置し、スペーサ９２の上にセンサヘッド９０を押し当てて、出力電圧を測定する。得られた出力電圧を渦電流損に換算する。この試験では、銅のみからなる試料Ｎｏ．１００，Ｎｏ．２００の出力電圧（渦電流損）を１００とし、試料Ｎｏ．１〜Ｎｏ．３の出力電圧（渦電流損）を相対値で示す。相対値が小さいほど、渦電流損が少ない。
【０１１８】
作製した試料Ｎｏ．１〜Ｎｏ．３、Ｎｏ．１００、Ｎｏ．２００の集合線材の横断面をとって、銅成分（試料Ｎｏ．１〜Ｎｏ．３では導体素線、Ｎｏ．１００及びＮｏ．２００では任意の領域）について以下の条件でＸ線回折を行い、回折強度を調べた。
（Ｘ線回折の測定条件）
測定装置：ＳｍａｒｔＬａｂ−２Ｄ−ＰＩＬＡＴＵＳ（株式会社リガク製）
使用Ｘ線：Ｃｕ−Ｋα
励起条件：４５ｋＶ  ２００ｍＡ
コリメーター径：０．３ｍｍ
測定法：θ−２θ法
測定面：横断面
銅の回折面（ｎｍｌ）に対応する回折強度をＩ（ｎｍｌ）とし、主要な面、具体的には（１１１）面、（２００）面、（２２０）面、（３１１）面、（２２２）面、（４００）面の回折強度Ｉ（１１１）、Ｉ（２００）、Ｉ（２２０）、Ｉ（３１１）、Ｉ（２２２）、Ｉ（４００）をとり、その総和をＳとする。そして、総和Ｓに対するＩ（２００）の比Ｉ（２００）／Ｓ、総和Ｓに対するＩ（２２０）の比Ｉ（２２０）／Ｓを求めた。
【０１１９】
作製した試料Ｎｏ．１〜Ｎｏ．３、Ｎｏ．１００、Ｎｏ．２００の集合線材の横断面をとって、銅成分（試料Ｎｏ．１〜Ｎｏ．３では導体素線、Ｎｏ．１００及びＮｏ．２００では任意の領域）について、以下の条件で平均結晶粒径を調べた。
（平均結晶粒径）
各試料の横断面を薬液でエッチングして銅成分の結晶組織を出し、ＪＩＳ  Ｈ  ０５０１（１９８６）に基づき選定した倍率で顕微鏡写真を撮影し、顕微鏡写真について、切断法を用いて測定した。
【０１２０】
【表２】
0006382726.tif 000003
【０１２１】
表２に示すように、導体素線よりも電気抵抗が高い導電性材料を含む高抵抗層によって導体素線が区画されている試料Ｎｏ．１〜Ｎｏ．３はいずれも、銅のみから構成される試料Ｎｏ．１００，Ｎｏ．２００と比較して、渦電流損を低減できることが分かる。試料Ｎｏ．１〜Ｎｏ．３はいずれも、導体素線である銅線の周囲が上記高抵抗層によって囲まれていることからも、渦電流損を効果的に低減できたと考えられる。また、試料Ｎｏ．１〜Ｎｏ．３に示すように高抵抗層の構成材料の電気抵抗が高いほど（ここではアルミニウム合金＜ニッケル＜酸化銅）、渦電流損を低減できることが分かる。酸化銅を含む試料Ｎｏ．３では、試料Ｎｏ．１００，Ｎｏ．２００の半分程度まで渦電流損を低減できることが分かる。なお、試料Ｎｏ．１００，Ｎｏ．２００は、銅のみから構成されることで、渦電流損の相対値が等しくなっている。
【０１２２】
これらのことから、導体素線よりも電気抵抗が高い導電性材料を含む高抵抗層によって導体素線が区画されているコイル用導体線は、従来の金属単体からなる導体に比較して、渦電流の発生を抑制できるといえる。かつ試料Ｎｏ．１〜Ｎｏ．３はいずれも、導体素線の全てが導電性に優れる銅線である上に導体素線の合計面積割合が高く（９０面積％以上）、更には高抵抗層の少なくとも一部を電流が流れ得る領域に利用できる。そのため、試料Ｎｏ．１〜Ｎｏ．３はいずれも、占積率の高いコイルが得られるコイル用線材として好適に利用できるといえる。
【０１２３】
また、試料Ｎｏ．１〜Ｎｏ．３はいずれも、一般的な押出法を用いた試料Ｎｏ．２００に比較して、（２００）面が配向しており、更には（２２０）面も配向していることが分かる。具体的には試料Ｎｏ．１〜Ｎｏ．３はいずれも、Ｉ（２００）／Ｓが０．２９以上、概ねの試料が０．３０以上であり、Ｉ（２２０）／Ｓが０．０３以上である。このような特定の配向性を有することで、試料Ｎｏ．２００に比較して機械的特性にも優れていることが分かる。具体的には、試料Ｎｏ．１〜Ｎｏ．３はいずれも、伸びが４０％以上であり、かつ耐力が９０ＭＰａ以上である。このように機械的特性に優れることで、試料Ｎｏ．１〜Ｎｏ．３はいずれも、コイル成形性などに優れて、コイル用線材として好適に利用できるといえる。
【０１２４】
更に、試料Ｎｏ．１〜Ｎｏ．３はいずれも、一般的な押出法を用いた試料Ｎｏ．２００に比較して、平均結晶粒径が小さいことが分かる。具体的には、試料Ｎｏ．１〜Ｎｏ．３はいずれも、平均結晶粒径が１６μｍ以下、概ねの試料が１５μｍ以下である。このような微細な結晶組織を有することで、試料Ｎｏ．２００に比較して機械的特性にも優れていることが分かる（機械的特性に関する詳細は上述の通り）。
【０１２５】
そして、このように渦電流損を低減でき、占積率が高いコイルが得られる線材、更には機械的特性にも優れる線材は、コンフォーム押出を利用することで、容易にかつ生産性よく製造できることが分かる。特に、試料Ｎｏ．１〜Ｎｏ．３はいずれも、コンフォーム押出後に熱処理を施さなくても、３０％以上（ここでは４０％以上）という高い伸びを有する。従って、コンフォーム押出を利用することで、複数の線材の一体化にあたり、別途、加熱工程が不要である上に、押出後の熱処理工程をも省略できる。このようにコンフォーム押出を利用した製造方法によって容易にかつ連続的に製造できる点で、導体素線よりも電気抵抗が高い導電性材料を含む高抵抗層によって導体素線が区画されているコイル用導体線は、製造性にも優れるといえる。その他、この例では、コンフォーム押出前に複数の線材を捻じった束ね線材とすることで、取り扱い易くなり、コンフォーム押出装置に供給し易くなったことからも、製造性に優れるといえる。
【０１２６】
本発明は、上述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能であり、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
【産業上の利用可能性】
【０１２７】
本発明のコイル用導体線及び本発明のコイル用電線は、モータ、トランス、リアクトルなどの各種のコイル部品のコイルの素材に好適に利用できる。
【符号の説明】
【０１２８】
１  コイル用導体線  ２  コイル用電線
１Ａ  コイル用導体線（丸線）  ２Ａ  コイル用電線（丸線）  ３Ａ  試料（丸線）
１Ｂ  コイル用導体線（平角線）  ２Ｂ  コイル用電線（平角線）
３Ｂ  試料（平角線）
１０  導体素線  ２０  高抵抗層  ２２  介在部  ３０  絶縁層
１００  金属素線  ２００  高抵抗材（パイプ）  ２１０  被覆層
１１０  被覆線材  １２０  束ね線材
８０  コンフォーム押出装置  ８１  ホイール  ８２  溝  ８３  シュー
８４  ダイチャンバ  ８５  アバットメント  ８６  ダイス
９０  センサヘッド  ９２  スペーサ
【図１】
0006382726.tif 000004
【図２】
0006382726.tif 000005
【図３】
0006382726.tif 000006
【図４】
0006382726.tif 000007