(57)【要約】【課題】絶縁被覆層の被覆材の実着量を低減しつつも、良好なＰＤＩＶを得ることが可能な平角絶縁電線を提供する。【解決手段】断面矩形状の平角導体１３と、平角導体１３の外周を絶縁体で被覆する絶縁被覆層１６と、を有する平角絶縁電線１０において、絶縁被覆層１６は、平坦部１５と、平坦部１５，１５同士を繋ぐ角部１４と、からなると共に、角部１４における最薄部分の層厚ｄが平坦部１５の層厚ｔfよりも薄く形成され、平角絶縁電線１０を並列し平坦部１５，１５同士を合致させた状態の断面視において、合致された際に形成される面を通る直線Ｌ1と角部１４の少なくとも一部の表面と接する接線Ｌ2とが４５°で交わる点ａにおける絶縁被覆層１６間の距離であるギャップ長ｇが１０μｍ以下であるものである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
断面矩形状の平角導体と、
前記平角導体の外周を絶縁体で被覆する絶縁被覆層と、
を有する平角絶縁電線において、
前記絶縁被覆層は、平坦部と、該平坦部同士を繋ぐ角部と、からなると共に、該角部における最薄部分の層厚が前記平坦部の層厚よりも薄く形成され、
当該平角絶縁電線を並列し前記平坦部同士を合致させた状態の断面視において、
該合致された際に形成される面を通る直線と前記角部の少なくとも一部の表面と接する接線とが４５°で交わる点における前記絶縁被覆層間の距離であるギャップ長が１０μｍ以下である
ことを特徴とする平角絶縁電線。
【請求項２】
前記平角導体は、銅又はアルミニウムからなることを特徴とする請求項１記載の平角絶縁電線。
【請求項３】
前記絶縁被覆層は、エナメルからなることを特徴とする請求項１又は２に記載の平角絶縁電線。
【請求項４】
断面矩形状の平角導体と、
前記平角導体の外周を絶縁体で被覆し、最も外側に形成される最外絶縁被覆層を有する多層構造の絶縁被覆層と、
を有する平角絶縁電線において、
前記最外絶縁被覆層は、平坦部と、該平坦部同士を繋ぐ角部と、からなると共に、該角部における最薄部分の層厚が前記平坦部の層厚よりも薄く形成され、
当該平角絶縁電線を並列し前記平坦部同士を合致させた状態の断面視において、
該合致された際に形成される面を通る直線と前記角部の少なくとも一部の表面と接する接線とが４５°で交わる点における前記最外絶縁被覆層間の距離であるギャップ長が１０μｍ以下である
ことを特徴とする平角絶縁電線。
【請求項５】
前記平角導体は、銅又はアルミニウムからなることを特徴とする請求項４記載の平角絶縁電線。
【請求項６】
前記最外絶縁被覆層は、エナメルからなることを特徴とする請求項４又は５に記載の平角絶縁電線。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータ等の巻線として用いられる平角絶縁電線に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、モータ等に使用される平角絶縁電線において、ＰＤＩＶ（Ｐａｒｔｉａｌ  Ｄｉｓｃｈａｒｇｅ  Ｉｎｃｅｐｔｉｏｎ  Ｖｏｌｔａｇｅ；部分放電開始電圧）の向上を目的とする開発がなされている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、平角導体の外周に被覆された絶縁被覆層の平坦部の厚さと、平角導体の角部の曲率半径と、絶縁被覆層の角部の曲率半径と、の関係を規定することで、角部での電界集中を抑制してＰＤＩＶを向上させることが記載されている。
【０００４】
また、特許文献２には、平角導体の外周に被覆された絶縁被覆層において、角部の層厚を平坦部の層厚以上に大きくすると共に、角部の誘電率を平坦部の誘電率よりも小さくすることで、角部の絶縁性能を向上させることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−５５９６５号公報
【特許文献２】特開２００９−１２３４１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、最近では、車両の軽量化や低コスト化の観点から、平角絶縁電線の絶縁被覆層を低減したいという要求が出てきている。
【０００７】
しかしながら、特許文献１，２に記載された構造では、絶縁被覆層の角部の層厚を厚くすることでＰＤＩＶ等を向上させるため、絶縁被覆層を形成するための被覆材の実着量が増加し、軽量化や低コスト化を図ることはできない。即ち、これまでの技術では、軽量化や低コスト化を図るべく絶縁被覆層の被覆材の実着量を低減しつつも、良好なＰＤＩＶを得ることとできなかった。
【０００８】
本発明は、このような事情に鑑み成されたものであり、絶縁被覆層の被覆材の実着量を低減しつつも、良好なＰＤＩＶを得ることが可能な平角絶縁電線の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この目的を達成するために創案された本発明は、断面矩形状の平角導体と、前記平角導体の外周を絶縁体で被覆する絶縁被覆層と、を有する平角絶縁電線において、前記絶縁被覆層は、平坦部と、該平坦部同士を繋ぐ角部と、からなると共に、該角部における最薄部分の層厚が前記平坦部の層厚よりも薄く形成され、当該平角絶縁電線を並列し前記平坦部同士を合致させた状態の断面視において、該合致された際に形成される面を通る直線と前記角部の少なくとも一部の表面と接する接線とが４５°で交わる点における前記絶縁被覆層間の距離であるギャップ長が１０μｍ以下であることを特徴とする平角絶縁電線である。
【００１０】
前記平角導体は、銅又はアルミニウムからなると良い。
【００１１】
前記絶縁被覆層は、エナメルからなると良い。
【００１２】
また、本発明は、断面矩形状の平角導体と、前記平角導体の外周を絶縁体で被覆し、最も外側に形成される最外絶縁被覆層を有する多層構造の絶縁被覆層と、を有する平角絶縁電線において、前記最外絶縁被覆層は、平坦部と、該平坦部同士を繋ぐ角部と、からなると共に、該角部における最薄部分の層厚が前記平坦部の層厚よりも薄く形成され、当該平角絶縁電線を並列し前記平坦部同士を合致させた状態の断面視において、該合致された際に形成される面を通る直線と前記角部の少なくとも一部の表面と接する接線とが４５°で交わる点における前記最外絶縁被覆層間の距離であるギャップ長が１０μｍ以下であることを特徴とする平角絶縁電線である。
【００１３】
前記平角導体は、銅又はアルミニウムからなると良い。
【００１４】
前記最外絶縁被覆層は、エナメルからなると良い。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、絶縁被覆層の被覆材の実着量を低減しつつも、良好なＰＤＩＶを得ることが可能な平角絶縁電線を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る平角絶縁電線を示す図である。
【図２】本発明の第２の実施の形態に係る平角絶縁電線を示す図である。
【図３】本発明の変形例に係る平角絶縁電線を示す図である。
【図４】従来の平角絶縁電線を示す図である。
【図５】参考例に係る平角絶縁電線を示す図である。
【図６】ΔｘとＰＤＩＶ増加比との関係を示す図である。
【図７】ギャップ長とＰＤＩＶ比の関係を示す図である。
【図８】ギャップ長とＰＤＩＶ比の関係を示す図である。
【図９】導体角頂点部被覆厚とＰＤＩＶ比の関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面にしたがって説明する。
【００１８】
本発明者らは、放電劣化後の巻線表面を観察した結果から、部分放電は絶縁被覆層の接点ではなく、少し離れた位置（３０μｍ程度のギャップ長）で発生することを把握した。
【００１９】
そこで、その部分放電が発生する領域の絶縁被覆層の層厚分布を変えることで、絶縁被覆層の接点近傍での電界の集中を抑制してＰＤＩＶを向上させようと考え、本発明に至った。
【００２０】
図１に示すように、第１の実施の形態に係る平角絶縁電線１０は、断面矩形状の平角導体１３と、平角導体１３の外周を絶縁体で被覆する絶縁被覆層１６と、を有するものであり、絶縁被覆層１６は、平坦部１５と、平坦部１５，１５同士を繋ぐ角部１４と、からなると共に、角部１４における最薄部分の層厚ｄが平坦部１５の層厚ｔfよりも薄く形成され、平角絶縁電線１０を並列し平坦部１５，１５同士を合致させた状態の断面視において、合致された際に形成される面を通る直線Ｌ1と角部１４の少なくとも一部の表面と接する接線Ｌ2とが４５°で交わる点ａにおける絶縁被覆層１６間の距離であるギャップ長が１０μｍ以下であることを特徴とする。
【００２１】
特に、第１の実施の形態は、ギャップ長を０μｍとしたものであり、平角導体１３の平坦部１２から角部１１への立ち上がり位置Ｐ1が、絶縁被覆層１６の平坦部１５から角部１４への立ち上がり位置Ｐ2よりも距離Δｘだけ内側にある。
【００２２】
平角導体１３は、例えば、銅やアルミニウムなどの導電性材料からなり、絶縁被覆層１６は、例えば、エナメルなどの絶縁性材料からなる。
【００２３】
絶縁被覆層１６の角部１４の全てが直線Ｌ1に対して±４５°傾いた直線部で形成されることが好ましい。これにより構造が対称となり、平角絶縁電線１０を並列し平坦部１５，１５同士を合致させた状態において、いずれの平坦部１５，１５同士が合致されても略同一のＰＤＩＶを実現することが可能となる。
【００２４】
なお、絶縁被覆層１６は最外に形成される最外絶縁被覆層を有する多層構造であっても良い。この場合、最外絶縁被覆層の角部における最薄部分の層厚が最外絶縁被覆層の平坦部の層厚よりも薄くされる。
【００２５】
このような構造の平角絶縁電線１０によれば、平角絶縁電線１０を並列し平坦部１５，１５同士を合致させた状態において、隣り合う絶縁被覆層１６の表面間で発生する部分放電を、絶縁被覆層１６の接点近傍ではなく絶縁被覆層１６の接点からより遠い位置、即ち、より導体間距離が大きくなる領域で発生させることができる。その結果、ＰＤＩＶを向上させることができる。
【００２６】
また、平角絶縁電線１０では、絶縁被覆層１６の角部１４における層厚を薄くしているので、絶縁被覆層１６の低減が可能である。
【００２７】
従って、第１の実施の形態に係る平角絶縁電線１０によれば、絶縁被覆層１６の被覆材の実着量を低減しつつも、良好なＰＤＩＶを得ることが可能である。
【００２８】
次に、第２の実施の形態を説明する。
【００２９】
図２に示すように、第２の実施の形態に係る平角絶縁電線２０は、基本的には第１の実施の形態に係る平角絶縁電線１０と同様の構成であるが、平角絶縁電線１０を並列し平坦部１５，１５同士を合致させた状態の断面視において、合致された際に形成される面を通る直線Ｌ1と角部１４の少なくとも一部の表面と接する接線Ｌ2とが４５°で交わる点ａにおける絶縁被覆層１６間の距離であるギャップ長ｇが０μｍ超１０μｍ以下となるように、絶縁被覆層１６の角部１４の一部が直線部２１とされた点が相違する。
【００３０】
点ａにおける絶縁被覆層１６間の距離であるギャップ長ｇを１０μｍ以下とするのは、ギャップ長ｇが１０μｍを超えるとＰＤＩＶが低下してしまうためである。
【００３１】
このような構造の平角絶縁電線２０によっても、平角絶縁電線１０を並列し平坦部１５，１５同士を合致させた状態において、隣り合う絶縁被覆層１６の表面間で発生する部分放電を、絶縁被覆層１６の接点近傍ではなく絶縁被覆層１６の接点からより遠い位置、即ち、より導体間距離が大きくなる領域で発生させることができる。その結果、ＰＤＩＶを向上させることができる。
【００３２】
また、平角絶縁電線２０では、絶縁被覆層１６の角部１４における層厚を薄くしているので、絶縁被覆層１６の低減が可能である。
【００３３】
従って、第２の実施の形態に係る平角絶縁電線２０によれば、絶縁被覆層１６の被覆材の実着量を低減しつつも、良好なＰＤＩＶを得ることが可能である。
【００３４】
なお、図３に示すように、平角絶縁電線１０を並列し平坦部１５，１５同士を合致させた状態の断面視において、合致された際に形成される面を通る直線Ｌ1と角部１４の少なくとも一部の表面と接する接線Ｌ2とが４５°で交わる点ａにおける絶縁被覆層１６間の距離であるギャップ長ｇが０μｍ超１０μｍ以下となるように、絶縁被覆層１６の角部１４の少なくとも一部を曲線部２２としても良い。この変形例によっても、第１、第２の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【実施例】
【００３５】
（実施例１）
図１に示した平角絶縁電線１０において、２．０×３．００（ｍｍ2），０．３Ｒの平角導体１３を用い、絶縁被覆層１６の平坦部１５の層厚ｔfを５０μｍ、６０μｍ、絶縁被覆層１６の誘電率を３．５、平角導体１３の角部１１の曲率半径ｒを０．３ｍｍとしたものを実施例１の平角絶縁電線とした。
【００３６】
（比較例）
図４に示すように、絶縁被覆層１６の層厚ｔが均一な従来の平角絶縁電線３０において、２．０×３．００（ｍｍ2），０．３Ｒの平角導体１３を用い、絶縁被覆層１６の層厚ｔを５０μｍ、６０μｍ、絶縁被覆層１６の誘電率を３．５、平角導体１３の角部１１の曲率半径ｒを０．３ｍｍとしたものを比較例の平角絶縁電線とした。
【００３７】
これら実施例１及び比較例の平角絶縁電線において、平角導体１３の平坦部１２から角部１１への立ち上がり位置Ｐ1と絶縁被覆層１６の平坦部１５から角部１４への立ち上がり位置Ｐ2との距離Δｘを０．１ｍｍ、０．１２ｍｍ、０．１４ｍｍと変化させたときのＰＤＩＶを求め比較した。その結果を表１及び図６に示す。
【００３８】
【表１】
2012204257.tif 000003
【００３９】
表１及び図６から分かるように、図１に示した本発明の構造とすることで従来に比べてＰＤＩＶを向上させることができる。
【００４０】
（実施例２）
図２に示した平角絶縁電線２０において、２．０×３．０（ｍｍ2），０．３Ｒの平角導体１３を用い、絶縁被覆層１６の平坦部１５の層厚ｔfを５０μｍ、絶縁被覆層１６の誘電率を３．５、平角導体１３の角部１１の曲率半径ｒを０．３ｍｍ、平角導体１３の平坦部１２から角部１１への立ち上がり位置Ｐ1と絶縁被覆層１６の平坦部１５から角部１４への立ち上がり位置Ｐ2との距離Δｘを０．１２ｍｍとしたものを実施例２の平角絶縁電線とした。
【００４１】
この平角絶縁電線において、点ａ部分における隣り合う絶縁被覆層１６の表面間のギャップ長ｇを１０μｍ、２１μｍ、２９μｍと変化させたときのＰＤＩＶを求め、比較例及び実施例１と比較した。その結果を表２，３及び図７，８に示す。
【００４２】
【表２】
2012204257.tif 000004
【００４３】
表２及び図７から分かるように、図２に示した本発明の構造とすることでも従来に比べてＰＤＩＶを向上させることができる。
【００４４】
【表３】
2012204257.tif 000005
【００４５】
また、表３及び図８から分かるように、点ａ部分における隣り合う絶縁被覆層１６の表面間のギャップ長ｇを１０μｍ以下とすることで、実施例１と同程度にＰＤＩＶを向上させることができる。
【００４６】
（参考例）
図５に示すように、絶縁被覆層１６の角部１４の層厚ｔrを厚くした平角絶縁電線４０において、２．０×３．０（ｍｍ2），０．３Ｒの平角導体１３を用い、絶縁被覆層１６の平坦部１５の層厚ｔfを５０μｍ、絶縁被覆層１６の誘電率を３．５、平角導体１３の角部１１の曲率半径ｒを０．３ｍｍ、平角導体１３の平坦部１２から角部１１への立ち上がり位置Ｐ1と絶縁被覆層１６の平坦部１５から角部１４への立ち上がり位置Ｐ2との距離Δｘを０．１２ｍｍ、交点ａ部分における隣り合う絶縁被覆層１６の表面間のギャップ長ｇを１０μｍとしたものを参考例の平角絶縁電線とした。
【００４７】
この平角絶縁電線において、導体角頂点部における絶縁被覆層１６の角部１４の層厚（導体角頂点部被覆厚）ｔrを０．０４２ｍｍ、０．０４８ｍｍ、０．０５３ｍｍと変化させたときのＰＤＩＶを求め、実施例２と比較した。その結果を図９に示す。
【００４８】
図９から分かるように、導体角頂点部における絶縁被覆層１６の角部１４の層厚ｔrの変化はＰＤＩＶにほとんど影響せず、点ａ部分における隣り合う絶縁被覆層１６の表面間のギャップ長ｇがＰＤＩＶの向上に大きく影響している。
【００４９】
つまり、本発明によれば、絶縁被覆層１６の被覆材の実着量を低減しつつも、良好なＰＤＩＶを得ることが可能である。
【符号の説明】
【００５０】
１０  平角絶縁電線
１１  平角導体の角部
１２  平角導体の平坦部
１３  平角導体
１４  絶縁被覆層の角部
１５  絶縁被覆層の平坦部
１６  絶縁被覆層
ｄ  絶縁被覆層の角部における最薄部分の層厚
ｔf  絶縁被覆層の平坦部の層厚
Ｐ1  平角導体の平坦部から角部への立ち上がり位置
Ｐ2  絶縁被覆層の平坦部から角部への立ち上がり位置
【図１】
2012204257.tif 000006
【図２】
2012204257.tif 000007
【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】
2012204257.tif 000012
【図８】
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【図９】
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