(57)【要約】【課題】強アルカリ性の切削液に加えて、特定の潤滑剤、冷媒または離型剤が存在するような過酷な環境下においても絶縁破壊の発生を防止する。【解決手段】導電性線材（１０）の周囲に設けられる皮膜（２０）が、樹脂材料からなる絶縁層（１１）と、該絶縁層を被覆する無機物製層（１２）とを具備する。無機物製層は金属またはシリカから形成される。これら無機物製層は蒸着により形成されるのが好ましい。さらに、無機物製層は、保護層、接着層および潤滑性層のうちの少なくとも一つ（１５）により被覆されているのが有利である。【選択図】図１
2007134124.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性線材の周囲に設けられる皮膜において、
樹脂材料からなる絶縁層と、
該絶縁層を被覆する無機物製層とを具備する導電性線材用皮膜。
【請求項２】
前記無機物製層が導体または半導体から形成される請求項１に記載の導電性線材用皮膜。
【請求項３】
前記無機物製層が不導体から形成される請求項１に記載の導電性線材用皮膜。
【請求項４】
前記無機物製層が蒸着により形成される請求項１から３のいずれか一項に記載の導電性線材用皮膜。
【請求項５】
さらに、前記無機物製層を被覆する保護層、接着層および潤滑性層のうちの少なくとも一つを具備する請求項１から４のいずれか一項に記載の導電性線材用皮膜。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、導電性線材の周囲に設けられる皮膜に関する。
【背景技術】
【０００２】
モータを使用する機器においては、エネルギー効率を高めるためにインバータによる可変速制御の採用が増えてきている。インバータを使用する場合には、周囲の電気系統の影響によってインバータの出力電圧よりも高いサージ電圧が発生する。このようなサージ電圧によって、モータで使用される巻線間に部分放電が生じ、巻線の皮膜が機械的に侵食されることで、絶縁破壊が生じることもある。
【０００３】
このようなサージ電圧に基づく絶縁破壊を防止するために、特許文献１には高分子化合物に扁平な無機質充填材料を均一に複合した塗膜層を皮膜の少なくとも一部として設けたエナメル線が開示されている。また、特許文献２には特別な層を含んだ絶縁皮膜を採用した巻線が開示されている。
【特許文献１】特開２００４−５５１８５号公報
【特許文献２】特開２００５−１９０６９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来のモータは、切削液のような液体がモータ内部に侵入しないように配慮し、モータ内部がドライ環境を維持し続けることを前提に絶縁システムの設計を行なっていた。しかしながら、近年では、例えばｐＨ９の強アルカリ性の水溶性切削液が常時飛散している環境下でモータが使用される場合がある。このような環境下において強アルカリ性の切削液がモータ保護用のシール部を透過して巻線まで到達した場合には、特許文献１に開示されるようなエナメル線および特許文献２に開示されるような巻線であっても強アルカリ性の切削液がこれら巻線の皮膜を浸食しうる。その結果、絶縁破壊を引き起こす可能性がある。また、強アルカリ性の切削液以外の液体、例えば特定の潤滑剤、冷媒または離型剤が存在する環境においても同様な問題が生じる。
【０００５】
さらに、モータ内部において部分放電により発生したオゾンが巻線の皮膜を化学的に劣化させ、それにより、絶縁破壊が同様に生じる場合がある。
【０００６】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、過酷な環境下においても絶縁破壊の発生を防止することのできる導電性線材用皮膜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】
前述した目的を達成するために１番目の発明によれば、導電性線材の周囲に設けられる皮膜において、樹脂材料からなる絶縁層と、該絶縁層を被覆する無機物製層とを具備する導電性線材用皮膜が提供される。
【０００８】
すなわち１番目の発明においては、無機物製層によって、例えば強アルカリの切削液が絶縁層へ浸食するのが遮断されるので、絶縁層は劣化せず、絶縁破壊の発生が防止される。
【０００９】
２番目の発明によれば、１番目の発明において、前記無機物製層が金属などの導体または半導体から形成される。
すなわち２番目の発明においては、金属の無機物製層が電界緩和するよう作用するので、線材用絶縁層を部分放電による侵食から保護することができる。また、金属は樹脂製絶縁層よりもオゾンに対する耐性が高いので、オゾンが存在する環境下においても絶縁層を保護できる。
【００１０】
３番目の発明によれば、１番目の発明において、前記無機物製層がシリカなどの不導体から形成される。
すなわち３番目の発明においては、無機物製層が絶縁層のための障壁として作用するので、線材用絶縁層を部分放電による侵食から保護することができる。また、シリカは樹脂製絶縁層よりもオゾンに対する耐性が高いので、オゾンが存在する環境下においても絶縁層を保護できる。
【００１１】
４番目の発明によれば、１番目から３番目のいずれかの発明において、前記無機物製層が蒸着により形成される。
すなわち４番目の発明においては、無機物製層を容易かつ均等厚さで形成することができる。
【００１２】
５番目の発明によれば、１番目から４番目のいずれかの発明において、さらに、前記無機物製層を被覆する保護層、接着層および潤滑性層のうちの少なくとも一つを具備する。
すなわち５番目の発明においては、線材用絶縁層をさらに確実に保護することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を説明する。以下の図面において同一の部材には同一の参照符号が付けられている。
図１は本発明の第一の実施形態に基づく皮膜により被覆された導電性線材の断面図である。図１においては導電性の線材からなる導体１０と、この導体１０周囲に形成された皮膜２０とが示されている。
【００１４】
皮膜２０は、導体１０の周囲を直接的に被覆する絶縁層１１を含んでいる。絶縁層１１は樹脂材料から形成されており、絶縁層１１の樹脂材料は、例えばポリアミド、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエステルイミド、ポリエステル等である。当然のことながら、他の公知の樹脂材料から絶縁層１１を形成してもよい。また異なる樹脂材料からなる複数層を絶縁層１１としてもよい。
【００１５】
さらに、皮膜２０は、絶縁層１１の周囲を直接的に被覆する無機物製層１２を含んでいる。つまり、本実施形態においては、皮膜２０は絶縁層１１と無機物製層１２とから構成されている。無機物製層１２の厚さは絶縁層１１の厚さよりもかなり小さく、例えば５００オングストロームである。
【００１６】
本発明における無機物製層１２は金属、例えばアルミニウムから形成される。このような無機物製層１２は、絶縁層１１を備えた導体１０を蒸着することにより形成される。これにより、無機物製層１２は絶縁層１１の周面全体に亙って均等厚さで容易に形成されるようになる。
【００１７】
また、本発明における無機物製層１２は他の無機物、例えばシリカ（二酸化珪素）であってもよい。この場合にも無機物製層１２は蒸着により同様に形成されるのが好ましい。
【００１８】
なお、無機物製層１２は金属膜とシリカ膜とを積層して形成されていてもよい。この場合には、無機物製層１２は金属膜を蒸着した後にシリカ膜を蒸着して形成されるか、またはシリカ膜を蒸着した後に金属膜を蒸着して形成される。
【００１９】
皮膜２０により被覆されている図１に示されるような導体１０は例えばモータ内部において巻かれ、モータのコイルとして使用されるものとする。さらに、このような導体１０を備えたモータが、例えばｐＨ９の強アルカリ性の水溶性切削液が常時飛散している環境下で工作機械のモータとして使用されるものとする。
【００２０】
このような場合には、飛散した強アルカリ性の切削液が無機物製層１２に付着しうるものの、切削液は絶縁層１１まで到達しない。つまり、絶縁層１１上の無機物製層１２によって防止される。つまり、無機物製層１２が切削液を遮断する遮断層としての役目を果たす。
【００２１】
従って、絶縁層１１が強アルカリ性の切削液によって浸食されることはない。すなわち、本発明においては、絶縁層１１は劣化しないので絶縁破壊が生じるのを防止することが可能となる。なお、強アルカリ性の切削液以外の液体、例えば特定の潤滑剤、冷媒または離型剤が存在する環境においても、これらが絶縁層１１を浸食するのが無機物製層１２によって妨げられ、その結果、絶縁破壊が生じるのを同様に防止することができる。
【００２２】
さらに、モータ内部においては、部分放電が発生する場合がある。無機物製層１２が金属から形成されている場合には、金属の無機物製層１２が電界緩和するため部分放電を防ぐよう作用し、絶縁層１１の劣化および破断が防止される。なお、無機物製層１２がシリカから形成されている場合には、無機物製層１２が絶縁層１１のための障壁としての役目を果たすので、絶縁層１１の劣化および破断は同様に防止される。
【００２３】
また、モータ内部においてオゾンが発生する場合もありうる。金属またはシリカなどからなる無機物製層１２はオゾンに対する耐性が比較的高いので、無機物製層１２が絶縁層１１をオゾンから保護する障壁として機能し、絶縁層１１の劣化は同様に防止される。
【００２４】
図２は、本発明の第二の実施形態に基づく皮膜により被覆された導電性線材の断面図である。図２に示される実施形態においては、無機物製層１２の周囲が外側層１５により直接的に被覆されている。そして、第二の実施形態においては、皮膜２０’は絶縁層１１と無機物製層１２と外側層１５とにより構成されている。図示されるように、外側層１５の厚さは無機物製層１２の厚さよりも大きいのが好ましい。
【００２５】
外側層１５は、例えば無機物製層１２を保護する保護層である。保護層は柔軟性および耐傷性を備えた樹脂材料、例えばアミドイミドから形成するのが好ましい。また、保護層としての外側層１５が絶縁層１１と同一の材料から形成されていてもよい。このような場合には、絶縁層１１の劣化を確実に防止して、絶縁破壊の発生をさらに防止できるのは明らかであろう。
【００２６】
また、外側層１５は、接着層（自己融着層）であってもよい。接着層は、該接着層が周囲に設けられた導体をコイル状に巻いた後に加熱により自己融着し、隣接する導体の接着層に互いに接着する性質を有する。このような場合には、絶縁層１１の劣化を防止することに加えて、コイル状に巻かれた導体１０の線間を固着することも可能となる。
【００２７】
さらに、外側層１５が潤滑性層である場合もありうる。この場合には、低分子量ポリオレフィン、低分子量ポリエチレン、低分子量ポリプロピレンなどが無機物製層１２上に塗布され、それにより、外側層１５が自己潤滑性を備えるようになる。このような場合には、絶縁層１１の劣化を防止することに加えて、皮膜２０’の摩擦に対するすべり性を向上させられる。
【００２８】
当然のことながら、保護層と接着層と潤滑性層とのうちの少なくとも二つからなる複数層を外側層１５としてもよい。外側層１５を少なくとも二つの層から形成することにより、絶縁層１１の劣化をさらに確実に防止して、絶縁破壊の発生をさらに防止できるのは明らかであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の第一の実施形態に基づく皮膜により被覆された導電性線材の断面図である。
【図２】本発明の第二の実施形態に基づく皮膜により被覆された導電性線材の断面図である。
【符号の説明】
【００３０】
１０    導体
１１    絶縁層
１２    無機物製層
１５    外側層（保護層、接着層、潤滑性層）
２０、２０’    皮膜
【図１】
2007134124.tif 000003
【図２】
2007134124.tif 000004