(57)【要約】【課題】絶縁電線の最外層を融着層とする必要がなく、絶縁コイルの形成、分解を容易に行うことができ、更に放熱性を向上させることのできる絶縁電線及び絶縁コイルの提供を課題とする。【解決手段】導線２と、絶縁層３ａと、絶縁層３ｂとで構成され、絶縁層３ａ、３ｂを非融着性の樹脂で構成すると共に外周形状を隣接する絶縁電線１と密接する形状に構成してあることで、隣接する絶縁電線１間に隙間が生じることを防止することができる絶縁電線１及び絶縁電線１を巻回してなる絶縁コイルである。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
導線とその外周を被覆する絶縁層とからなる絶縁電線であって、前記絶縁層は、非融着性の樹脂で構成すると共にその外周形状を隣接する絶縁電線と密接する形状に構成してあることを特徴とする絶縁電線。
【請求項２】
絶縁層は、内層と外層の２層からなり、内層は導線と同じ外周形状の樹脂で構成し、外層は導線とは異なる外周形状の樹脂で構成してあることを特徴とする請求項１に記載の絶縁電線。
【請求項３】
絶縁層の内層と外層とを同一材料で構成してあることを特徴とする請求項２に記載の絶縁電線。
【請求項４】
絶縁層は、放熱用フィラーを含有させた樹脂で構成してあることを特徴とする請求項１〜３の何れか１つに記載の絶縁電線。
【請求項５】
絶縁電線を巻回してなる絶縁コイルであって、コイルを構成する絶縁電線の絶縁層は、非融着性の樹脂で構成すると共に外周形状を隣接する絶縁電線と密接する形状に構成してあることを特徴とする絶縁コイル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、絶縁電線及び絶縁コイルに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、絶縁コイルに用いられる絶縁電線としては、絶縁電線の最外層を融着層とし、該融着層の外周形状を多角形や角形とする絶縁電線があった。
また絶縁コイルとしては、前記絶縁電線を用い、融着層を加熱等することで隣接する絶縁電線を融着させてコイルを形成するものがあった。
前記形式のものとして、例えば下記特許文献１、２がある。
融着層の外周形状を多角形や角形とする絶縁電線は、絶縁コイルを形成した際に隣接する絶縁電線間に隙間が生じることを防止できるメリットがある。
また隣接する絶縁電線を融着させて形成する絶縁コイルは、隣接する絶縁電線を強固に固着、一体化させ、コイル形状を保持させることができるメリットがある。
【特許文献１】特開平９−７３８１８号公報
【特許文献２】特開２００３−３１７５４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記特許文献１、２に示すような絶縁電線における問題は、何れも最外層を融着層とする必要があり、コスト面に問題があった。
また上記特許文献１、２に示すような絶縁コイルにおける問題は、コイルを形成する過程で絶縁電線に通電加熱、熱風加熱、薬品処理等の融着処理が必要であり、製造効率面に問題があった。また融着処理時に臭気が発生する等、作業環境面にも問題があった。
また隣接する絶縁電線を融着させる構成であることから、絶縁コイルの分解が容易でないという問題があった。
【０００４】
そこで本発明は上記従来における問題点を解決し、絶縁電線の最外層を融着層とすることなく、絶縁コイルの形成、分解を容易に行うことができ、更に放熱性を向上させることのできる絶縁電線及び絶縁コイルの提供を課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の絶縁電線は、導線とその外周を被覆する絶縁層とからなる絶縁電線であって、前記絶縁層は、非融着性の樹脂で構成すると共にその外周形状を隣接する絶縁電線と密接する形状に構成してあることを第１の特徴としている。
【０００６】
上記本発明の第１の特徴によれば、絶縁層は、非融着性の樹脂で構成してあるので、コスト面に配慮した絶縁電線とすることができる。また絶縁コイルの形成、分解を容易に行うことができる絶縁電線とすることができる。
【０００７】
また、外周形状を隣接する絶縁電線と密接する形状に構成してあるので、絶縁コイル形成時に隣接する絶縁電線間に隙間が生じることを防止できる。よって隣接する絶縁電線間に空気相が形成されることを防止でき、放熱性、耐サージ性を向上させることができる。
【０００８】
また本発明の絶縁電線は、上記本発明の第１の特徴に加えて、絶縁層は、内層と外層の２層からなり、内層は導線と同じ外周形状の樹脂で構成し、外層は導線とは異なる外周形状の樹脂で構成してあることを第２の特徴としている。
【０００９】
上記本発明の第２の特徴によれば、上記本発明の第１の特徴による作用効果に加えて、絶縁層は、内層と外層の２層からなる構成としてあるので、耐油性、耐水性、耐磨耗性に優れた絶縁電線とすることが可能となる。また絶縁層を２層とすることで、高温における被膜の軟化が少ない絶縁電線とすることが可能となる。更に絶縁抵抗を増大させることができ、絶縁性能を一段と高く保持させることが可能となる。また絶縁層の外周形状、厚み等を内層と外層とで異なるものとすることによるメリットを得ることが可能となる。
また内層は導線と同じ外周形状の樹脂で構成してあるので、導線の外周に同一幅の内層を形成させることができる。よって絶縁性能を高く保持させることができる。また内層の成形が容易である。
また外層は導線とは異なる外周形状の樹脂で構成してあるので、外層の外周形状を導線や内層とは独立したものとすることができる。
【００１０】
また本発明の絶縁電線は、上記本発明の第２の特徴に加えて、絶縁層の内層と外層とを同一材料で構成してあることを第３の特徴としている。
【００１１】
上記本発明の第３の特徴によれば、上記第２の特徴による作用効果に加えて、絶縁層の内層と外層とが同一材料で構成されていることでコストを抑えることができると共に製造効率のよい絶縁電線とすることができる。
【００１２】
また本発明の絶縁電線は、上記第１〜３の何れかに記載の特徴に加えて、絶縁層は、放熱用フィラーを含有させた樹脂で構成してあることを第４の特徴としている。
【００１３】
上記本発明の第４の特徴によれば、上記第１〜３の何れかに記載の特徴による作用効果に加えて、絶縁層は、放熱用フィラーを含有させた樹脂からなる構成としてあるので、放熱性を更に一段と向上させることができる。
【００１４】
また本発明の絶縁コイルは、絶縁電線を巻回してなる絶縁コイルであって、コイルを構成する絶縁電線の絶縁層は、非融着性の樹脂で構成すると共に外周形状を隣接する絶縁電線と密接する形状に構成してあることを第５の特徴としている。
【００１５】
上記本発明の第５の特徴によれば、コイルを構成する絶縁電線の絶縁層は、非融着性の樹脂で構成してあるので、絶縁コイルの形成、分解を容易に行うことができる。
また絶縁層の外周形状を隣接する絶縁電線と密接する形状に構成してあるので、絶縁コイル形成時に隣接する絶縁電線間に隙間が生じることを防止することができる。よって隣接する絶縁電線間に空気相が形成されることを防止でき、放熱性、耐サージ性を向上させることができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の絶縁電線及び絶縁コイルによれば、絶縁層は、非融着性の樹脂で構成することにより、絶縁コイルの形成、分解を容易に行うことが可能となる。
また絶縁層の外周形状を隣接する絶縁電線と密接する形状に構成することにより、絶縁コイル形成時に隣接する絶縁電線間に隙間が生じることを防止することができる。よって絶縁コイルの放熱性、耐サージ性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下の図面を参照して、本発明の実施の形態に係る絶縁電線及び絶縁コイルを説明し、本発明の理解に供する。しかし、以下の説明は本発明の実施形態であって、特許請求の範囲に記載の内容を限定するものではない。
【００１８】
図１は本発明の実施形態に係る絶縁電線の断面図である。図２は図１の絶縁電線を巻回して得られた絶縁コイルの概略を示す断面図である。
【００１９】
先ず図１を参照して、本実施形態の絶縁電線１は、絶縁コイルに用いられる電線であり、導線２と、絶縁層３ａと、絶縁層３ｂとで構成されている。
【００２０】
前記導線２は、図１に示すように、断面円形の導線である。導線としては、例えば純銅や銅合金からなる導線、銀等他の金属材料からなる導線等があるが、公知の如何なる導線であってもよい。
また導線の断面形状も、四角、六角等如何なるものであってもよいし、その導径も用途に応じて適宜変更可能である。
【００２１】
前記絶縁層３ａは、導線２の外周に被覆された非融着性の樹脂で構成される層である。このように非融着性の樹脂を用いることで、コストを抑えた絶縁電線１とすることが可能となる。また絶縁層３ａは、図１に示すように、導線２と同じ外周形状をしている。このような構成とすることで、導線２の全周に同一幅の絶縁層３ａを形成させることができる。よって導線２の全周に亘って絶縁性能を高く保持させることができる。
【００２２】
絶縁層３ａに用いる樹脂としては、例えばポリエウレタン、ポリエステル、ポリエステルイミド、ポリアミドイミド、ポリイミド等、コイル用絶縁電線に一般的に用いられる樹脂のうち１種類、あるいは２種類以上組み合わせた樹脂を用いる事が出来る。またポリエウレタン、ポリエステル、ポリエステルイミド、ポリアミドイミド、ポリイミド等、コイル用絶縁電線に一般的に用いられる樹脂のうち１種類、あるいは２種類以上組み合わせた樹脂が２層以上の多層構造を形成していても構わない。
【００２３】
また絶縁層３ａを導線２の外周へ被覆させる方法は、公知の被覆技術を用いれば良く、例えば樹脂を溶剤に溶かした溶液を導体２の外周に十分に滴下させたり、溶液の浴に浸漬させたりして被覆させるディッピング法、溶液に電荷付与剤を添加した浴に浸漬して電着する電着法等が挙げられる。その後、乾燥工程により、溶剤を除去し絶縁層３ａとして形成させる。
また樹脂を溶かす溶剤としては、公知のものを適用すれば良く、例えばディッピング法では、クレゾール、トルエン、キシレン、ナフサ、プロピレングリコール、エチレングリコール、グリセリン、ジメチルテレフタレート、アルコール類、Ｎ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）、ジメチルアセトアミド（ＤＭＡｃ）、ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）が挙げられ、電着法ではアルコール類、水等が挙げられる。
【００２４】
また絶縁層３ａには、放熱用フィラーを含有させている。このような構成とすることで、放熱性を一段と向上させることができる。
放熱用フィラーとしては、ＢＮ、ＳｉＣ、ＡｌＮ、Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＮ、ＳｉＯ２、ＭｇＯ、ＺｎＯ、ＴｉＯ２等があり、これらの無機絶縁材料から適宜選択して用いることができる。例えばＢＮの熱伝導率は約２１０（Ｗ／ｍ・Ｋ）であり、ＳｉＣの熱伝導率は２７０（Ｗ／ｍ・Ｋ）であり、ＡｌＮの熱伝導率は約１７０（Ｗ／ｍ・Ｋ）であり、樹脂材料の熱伝導率（０．２Ｗ／ｍ・Ｋ前後）よりも極めて高い。またＡｌ２Ｏ３の熱伝導率は約３６（Ｗ／ｍ・Ｋ）であり、ＲＮ等に比べると低いが、価格が安いので、フィラーを混入させるための製造コストの増大を抑制することができる利点がある。
尚、絶縁層３ａには、放熱用フィラーに加えて、酸化防止剤、潤滑剤、顔料、染料等を適宜添加しても勿論よい。また絶縁層３ａの幅は、用途に応じて適宜変更可能である。
【００２５】
前記絶縁層３ｂは、絶縁層３ａの外周に被覆された非融着性の樹脂で構成される層であり、公知の被覆技術を適用して絶縁層３ａの外周に被覆される。このように絶縁層３ａの外周に絶縁層３ｂを設け、絶縁層３ａを内層とし、絶縁層３ｂを外層とする２層構造とすることで、耐油性、耐水性、耐磨耗性に優れた絶縁電線１とすることができる。また絶縁層が２層となることで、高温における被膜の軟化が少ない絶縁電線１とすることができる。更に絶縁抵抗を増大させることができ、絶縁性能を一段と高く保持させることができる。また絶縁層の外周形状、厚み等を内層と外層とで異なるものとすることができる。
【００２６】
また絶縁層３ｂの外周形状は、図１に示すように、導線２、絶縁層３ａとは異なる正六角形としている。このような構成とすることで、図２に示すように、絶縁コイル４を形成する際に、隣接する絶縁電線１を密接させることができる。よって隣接する絶縁電線１間に隙間が生じることを防止することができる。従って、隣接する絶縁電線１間に空気相が形成されることを防止でき、放熱性、耐サージ性を向上させることができる。また絶縁電線１をコイル用絶縁電線として有効に用いることができる。
また図１に示すように、本実施形態においては、絶縁層３ｂは各頂点部のみに厚みを有し、その他の部分は絶縁層３ａと接するように構成してある。このような構成とすることで、占積率を低下させることのない絶縁電線とすることができる。
勿論、このような構成とせず、絶縁層３ａの外周に同一幅で絶縁層３ｂを設けることも可能である。
【００２７】
絶縁層３ｂに用いる樹脂としては、例えばエポキシ樹脂、フェノール樹脂等の様な、非融着性の熱硬化生樹脂を用いる事が出来る他、ポリエウレタン、ポリエステル、ポリエステルイミド、ポリアミドイミド、ポリイミド等、コイル用絶縁電線に一般的に用いられる非融着性の樹脂のうち１種類、あるいは２種類以上組み合わせた樹脂用いる事が出来る。また当該絶縁電線の使用温度範囲が、絶縁層３ｂを融着させない温度範囲である場合はポリアミド、ポリエーテルイミド、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルエーテルケトン、フェノキシ、各種フッ素樹脂等の熱可塑性樹脂を用いる事も出来る。
【００２８】
また絶縁層３ｂを絶縁層３ａの外周へ被覆させる方法は、公知の被覆技術を用いれば良く、例えば樹脂を溶剤に溶かした溶液を絶縁層３ａの外周に十分に滴下させたり、溶液の浴に浸漬させたりして被覆させるディッピング法、溶液に電荷付与剤を添加した浴に浸漬して電着する電着法等が挙げられる。その後、乾燥工程により、溶剤を除去し絶縁層３ｂとして形成させる。
また樹脂を溶かす溶剤としては、公知のものを適用すればよく、既述した溶剤を用いることができる。
また当該絶縁電線の使用温度範囲が、絶縁層３ｂを融着させない温度範囲であり、絶縁層３ｂに用いる樹脂として、ポリアミド、ポリエーテルイミド、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルエーテルケトン、フェノキシ、各種フッ素樹脂等の熱可塑性樹脂を用いる場合は、ディッピング法のみならず、樹脂の溶融押しによる被覆を行っても構わない。
【００２９】
また絶縁層３ｂには、放熱用フィラーをさせている。このような構成とすることで、放熱性を一段と向上させることができる。
放熱用フィラーとしては、ＢＮ、ＳｉＣ等既述した放熱用フィラーを用いることができる。
尚、絶縁層３ｂの外周形状は正六角形に限られるものではなく、隣接する絶縁電線を密接させることができる形状であれば、正方形、長方形、多角形等如何なる形状であってもよい。また、必ずしも絶縁層３ｂの各頂点部のみに厚みを有し、その他の部分は絶縁層３ａと接するような構成とする必要もなく、如何なる構成であってもよい。
また絶縁層３ａには、放熱用フィラーに加えて、酸化防止剤、導体密着向上剤、顔料、染料等を適宜添加しても勿論よい。また絶縁層３ｂには、酸化防止剤、潤滑剤、顔料、染料等を適宜添加してもよい。また絶縁層３ｂの幅は、用途に応じて適宜変更可能である。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
本発明は、絶縁電線及び絶縁コイルとして、各種電線、各種コイル、ハイブリッド自動車用モータ等のモータのステータや変圧器などに利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の実施形態に係る絶縁電線の断面図である。
【図２】図１の絶縁電線を巻回して得られた絶縁コイルの概略を示す断面図である。
【符号の説明】
【００３２】
１      絶縁電線
２      導線
３ａ    絶縁層
３ｂ    絶縁層
４      絶縁コイル
【図１】
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【図２】
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