(57)【要約】【課題】平角導線の種類に寄らずに、曲げ部の絶縁被膜の被膜破壊やシワ（被膜浮き）を抑制して、絶縁特性に優れた絶縁皮膜を有する絶縁平角導線を提供する。【解決手段】本発明に係る絶縁平角導線は、平角導線１０と、平角導線１０を被覆する絶縁被膜とを具備し、所定の曲げ加工予定がある絶縁平角導線１において、絶縁被膜は、平角導線１０の外周の曲げ加工予定の外側領域を被覆する第１絶縁被膜１１と、平角導線１０の外周の曲げ加工予定の内側領域を被覆する第２絶縁被膜１２とを備える。密着性は、第１絶縁被膜１１＜第２絶縁被膜１２の関係を満たし、伸びは、第１絶縁被膜１１＞第２絶縁被膜１２の関係を満たす。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
平角導線と、前記平角導線を被覆する絶縁被膜とを具備し、所定の曲げ加工予定がある絶縁平角導線において、
前記絶縁被膜は、
前記平角導線の外周の曲げ加工予定の外側領域を被覆する第１絶縁被膜と、
前記平角導線の外周の曲げ加工予定の内側領域を被覆する第２絶縁被膜とを備え、
密着性が、前記第１絶縁被膜  ＜  前記第２絶縁被膜の関係を満たし、
伸びが、前記第１絶縁被膜  ＞  前記第２絶縁被膜の関係を満たす絶縁平角導線。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コイル等の用途に好適な絶縁平角導線に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、モータの高効率化及び小型軽量化の要請の高まりを受けて、モータコイルにおける導体の占積率を高める技術が求められている。導体の占積率を高める方法として、矩形断面の平角導線にエッジワイズ曲げ加工を施してコイルを形成する方法がある。
【０００３】
しかしながら、エッジワイズ曲げ加工を施す際の曲げ加工部分において、絶縁被膜層が破壊して絶縁特性の低下が生じ、耐電圧特性が低下しやすいという問題があった。この問題に対し、特許文献１においては、０．２％耐力が１５０ＭＰａ以下である無酸素銅で形成された平角銅線と、この平角銅線を被覆する絶縁被覆層とを備えた絶縁平角銅線を提案している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−００４４４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献１では、軟らかい平角銅線を用いることにより、エッジワイズ曲げ加工の際に、曲げ加工部分に沿って伸び歪が均一に生じるので、絶縁被覆層における破壊に至るような過大な伸び歪の発生が抑制できる旨が記載されている。しかしながら、曲げ部の絶縁被覆層の応力緩和を軟らかい平角銅線を用いることにより調整しているため、コイル全体の強度が弱く、耐衝撃性が弱いという問題があった。
【０００６】
本発明は、上記背景に鑑みて成されたものであり、その目的とするところは、平角導線の種類に寄らずに、曲げ部の絶縁被膜の被膜破壊やシワ（被膜浮き）を抑制して、絶縁特性に優れた絶縁皮膜を有する絶縁平角導線を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る絶縁平角導線は、平角導線と、前記平角導線を被覆する絶縁被膜とを具備し、所定の曲げ加工予定がある絶縁平角導線において、
前記絶縁被膜は、
前記平角導線の外周の曲げ加工予定の外側領域を被覆する第１絶縁被膜と、
前記平角導線の外周の曲げ加工予定の内側領域を被覆する第２絶縁被膜とを備え、
密着性が、前記第１絶縁被膜  ＜  前記第２絶縁被膜の関係を満たし、
伸びが、前記第１絶縁被膜  ＞  前記第２絶縁被膜の関係を満たすものである。
【０００８】
平角導線の曲げ加工予定の外周部の内側部を被覆する絶縁被膜は、縮むために絶縁被膜にシワができやすくコイルとの間に空間ができやすくなる。このため、絶縁性能の低下が生じやすい。一方、平角導線の曲げ加工予定の外周部の外側部を被覆する絶縁被膜は、伸びるために被膜破壊が起こりやすい。本願発明によれば、絶縁被膜として伸びと密着性の特性が上述した関係にある２種類の絶縁被膜を用いることにより、シワと絶縁破壊の両者を効果的に防止できる。絶縁被膜として第１絶縁被膜と第２絶縁被膜を用いることにより、平角導線の材料によらずに、絶縁被覆層の被膜破壊やシワを抑制して、優れた絶縁特性の絶縁皮膜を有する絶縁平角導線を提供できる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、平角導線の種類に寄らずに、曲げ部の絶縁被膜の被膜破壊やシワ（被膜浮き）を抑制して、絶縁特性に優れた絶縁皮膜を有する絶縁平角導線を提供できるという優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施形態に係る絶縁平角導線の模式的断面図。
【図２】実施形態に係るコイルの一例を示す模式的斜視図。
【図３】図２の囲み点線ＩＩＩの模式的上面図。
【図４】実施形態に係る第１絶縁被膜と第２絶縁被膜の伸びを比較した図。
【図５】実施形態に係る第１絶縁被膜と第２絶縁被膜の密着性を比較した図。
【図６】実施形態に係る絶縁平角導線の製造工程説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明を適用した実施形態の一例について説明する。なお、本発明の趣旨に合致する限り、他の実施形態も本発明の範疇に含まれることは言うまでもない。
【００１２】
図１に、実施形態に係る絶縁平角導線の模式的斜視図を示す。絶縁平角導線１は、平角導線１０、第１絶縁被膜１１、第２絶縁被膜１２を具備する。
【００１３】
平角導線１０は、長手方向に垂直な切断面が矩形状の導線である。ここで「平角」とは、矩形断面の幅ｗが厚さｔよりも大きい偏平形状の総称であり、コーナー部が直角の横長矩形形状に限定されない。例えば、角部がＲ形状のものや、側面中央が凸形状となるものも含まれる。
【００１４】
平角導線１０の材料は特に限定されず、用途に応じて選定できる。例えば、タフピッチ銅や無酸素銅が例示できる。平角導線１０は、単一の導線でも集合導線でもよい。
【００１５】
絶縁平角導線１は、曲げ加工を施して所望の形状にする。ここで、曲げ加工予定とは、平角導線からコイル等の製品を形成するための曲げ加工である。曲げ加工の方法は特に限定されないが、ここではエッジワイズ曲げ加工の例について説明する。図２に、絶縁平角導線１にエッジワイズ加工を施して形成したコイルの一例を示す。
【００１６】
図３に、図２の囲み点線ＩＩＩの模式的上面図を示す。第１絶縁被膜１１は、平角導線１０の外周の曲げ加工予定の外側領域を被覆し、第２絶縁被膜は、平角導線１０の外周の曲げ加工予定の内側領域を被覆する。
【００１７】
第１絶縁被膜１１と第２絶縁被膜１２には、以下の条件を満たすものを用いる。即ち、密着性が以下の条件（Ｉ）を満たし、伸びが以下の条件（ＩＩ）を満たすものを用いる。
条件（Ｉ）    第１絶縁被膜  ＜  第２絶縁被膜
条件（ＩＩ）  第１絶縁被膜  ＞  第２絶縁被膜
【００１８】
第１絶縁被膜１１と第２絶縁被膜１２において、伸びを比較したグラフを図４に、密着性（ピール強度）を比較したグラフを図５に示す。第２絶縁被膜１２は、第１絶縁被膜１１よりも密着性が高い材料を用いる。密着性（ピール強度）の差は、用いる平角導線の種類や形状、曲げ角度や用途により変動し得るが、第１絶縁被膜１１に比して第２絶縁被膜１２の密着強度は、１．５〜５倍程度高いことが好ましい。伸びについても同様に、用いる用途により変動し得るが、第１絶縁被膜は第２絶縁被膜１２に比して、１．５〜５倍程度高いことが好ましい。
【００１９】
絶縁被膜の材料は、上記条件を満たせば特に限定されないが、誘電率が低く膜厚を薄くできる材料が好ましい。好適な例として、フッ素樹脂やポリフェニレンサルファイド（PPS）樹脂等が挙げられる。
【００２０】
第１絶縁被膜としてフッ素樹脂、第２絶縁被膜１２として、フッ素樹脂に密着強度を上げる添加物を、例えば１〜１０％程度混ぜ込んだフッ素樹脂等を挙げることができる。第１絶縁被膜と第２絶縁被膜は同一種類の樹脂を用いて添加剤を加えて所望の特性を引き出すようにしてもよいし、異なる樹脂を用いて、或いは更に添加剤を加えて所望の特性を引き出すようにしてもよい。
【００２１】
図５に、本発明の絶縁平角導線の製造方法の一例を示す。押し出し成形装置３は、第１押出し成形機２１、第２押出し成形機２２、第１スクリュー２３、第２スクリュー２４、第１供給口２５、第２供給口２６、ダイス本体２７、ニップル２８、ダイス２９等を有する。
【００２２】
押し出し成形装置３は、２個のスクリューを持った押出し成形機で２種類の材料を同時に成形可能な装置である。樹脂３１と色材３３が第１供給口２５から供給され、第１押し出し成形機２１内で溶融され、更に第１押出し成形機２１内に設けられた第１スクリュー２３の回転により撹拌されて、パイプラインを経由してダイス２９に供給される。同様にして、樹脂３２を第２供給口２６から供給され、第２押し出し成形機２２内で溶融され、更に第２押出し成形機２２内に設けられた第２スクリュー２４の回転により撹拌されて、パイプラインを経由してダイス２９に供給される。
【００２３】
平角導線１０は、ダイス本体２７に挿入され、ニップル２８、ダイス２９を通過するように、図中の左から右に所定の速度で搬送される。図６の平角導線１０は、幅ｗの方向が紙面上面に描かれており、紙面に対して垂直な方向と平角導線１０の厚みｔの方向が一致する。ニップル２８を通過した平角導線１０には、溶融された第１絶縁被膜１１の材料と溶融された第２絶縁被膜１２の材料が、ダイス２９において被覆される。
【００２４】
第１絶縁被膜１１、第２絶縁被膜１２に被覆された平角導線１０は、ダイス２９を通過して、例えば、空気中あるいは水中にて冷却され固まる。これらの工程を経て、平角導線１０が第１絶縁被膜１１と第２絶縁被膜１２により被覆された絶縁平角導線１が形成される。
【００２５】
絶縁平角導線１において、第１絶縁被膜１１と第２絶縁被膜１２が外観から容易に区別できるように目印を付けておくことが好ましい。例えば、第１絶縁被膜１１と第２絶縁被膜１２とで色目を変える、絶縁被膜後にいずれか一方に目印を付けたりする等が例示できる。これにより、曲げ加工する際に曲げの内外を目視や画像判定で間違えないように管理できる。また、このような方法によれば、成形後に色付け塗装する場合に比して、塗装被膜厚み分を薄くすることができるというメリットがある。
【００２６】
本実施形態に係る絶縁平角導線によれば、導線の断面が矩形の平角導線を用いることにより、高占積率を確保できる。また、曲げ加工予定の外周部の内側部は密着強度が高い第２絶縁被膜１２を用いているので、絶縁被膜にシワ（被膜浮き）が生じ、部分放電が発生して絶縁性が確保できなくなることを効果的に防止できる。また、曲げ加工予定の外周部の外側部は伸びに優れた第１絶縁被膜１１を用いるため、曲げの際に被膜が伸びやすく、ピンホール等ができにくい。これにより、絶縁破壊して耐電圧特性が低下することを効果的に防止できる。即ち、平角導線１０の材料によらずに、絶縁被覆層の被膜破壊やシワを抑制して、絶縁特性に優れた絶縁被膜を有する絶縁平角導線を提供できる。
【００２７】
なお、２種類の絶縁被膜を用いる例について説明したが、３種類以上の絶縁被膜を用いることを排除するものではない。例えば、幅が広い絶縁平角導線において、外周部の外側領域に第１絶縁被膜を、外周部の内側領域に第２絶縁膜を用い、外周部中央領域に別の材料からなる第３絶縁被膜を用いることも可能である。また、上記においては同時に２種類の樹脂材料を成形する例について述べたが、其々の成形を分けて行ってもよい。
【００２８】
本発明の絶縁平角導線は、モータ等のコイル形成に好適なものであるが、コイル以外の他の用途にも好適に適用できる。
【符号の説明】
【００２９】
１      絶縁平角導線
２      コイル
３      押し出し成形装置
１０    平角導線
１１    第１絶縁被膜
１２    第２絶縁被膜
２１    第１押出し成形機
２２    第２押出し成形機
２３    第１スクリュー
２４    第２スクリュー
２５    第１供給口
２６    第２供給口
２７    ダイス本体
２８    ニップル
２９    ダイス
３１    樹脂
３２    樹脂
３３    色材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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