(57)【要約】単芯導体又は互いに並行若しくは螺旋状に配置された複数本の分割導体を有する導体と、導体の外周を被覆する外周絶縁層と、導体の少なくとも一方の端部に単芯導体又は分割導体との溶接部を介して少なくとも溶接部の周面に接合された溶接用部材とを有する絶縁電線材及びその製造方法、この絶縁電線材を有するコイル、並びに、このコイルを有する電気・電子機器。
2019188776.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
単芯導体を含む導体と前記導体の外周を被覆する外周絶縁層とを有する、１本又は複数本の絶縁電線と、
前記絶縁電線の少なくとも一方の端部に、前記単芯導体との溶接部を介して、少なくとも該溶接部の周面に接合された溶接用部材と、を有する絶縁電線材。
【請求項２】
前記導体が、前記単芯導体の外周面を被覆する導体絶縁層を有する請求項１に記載の絶縁電線材。
【請求項３】
互いに並行若しくは螺旋状に配置された複数本の分割導体、及び、前記分割導体間に挟持された導体絶縁層を有する導体と、
前記導体の外周を被覆する外周絶縁層と、
前記導体の少なくとも一方の端部に、分割導体との溶接部を介して、少なくとも該溶接部の周面に接合された溶接用部材と、を有する絶縁電線材。
【請求項４】
前記単芯導体又は分割導体が、平角導体である請求項１〜３のいずれか１項に記載の絶縁電線材。
【請求項５】
前記複数本の分割導体が、いずれも、リボン線である請求項３又は４に記載の絶縁電線材。
【請求項６】
前記複数本の分割導体が、いずれも、外周面を被覆する導体絶縁層を有するエナメル素線であり、
前記導体が、前記エナメル素線からなる撚り線の成形体である請求項３〜５のいずれか１項に記載の絶縁電線材。
【請求項７】
前記単芯導体又は分割導体の材質が、無酸素銅である請求項１〜６のいずれか１項に記載の絶縁電線材。
【請求項８】
前記溶接用部材の材質が、無酸素銅である請求項１〜７のいずれか１項に記載の絶縁電線材。
【請求項９】
前記溶接部が、錫元素を含有する請求項７又は８に記載の絶縁電線材。
【請求項１０】
前記溶接部の引張強度が、３００ＭＰａ以上である請求項１〜９のいずれか１項に記載の絶縁電線材。
【請求項１１】
前記外周絶縁層が、ポリエーテルエーテルケトンからなる層である請求項１〜１０のいずれか１項に記載の絶縁電線材。
【請求項１２】
前記導体絶縁層が、有機高分子からなる絶縁層である請求項２〜１１のいずれか１項に記載の絶縁電線材。
【請求項１３】
前記導体絶縁層が、気泡を有する絶縁層である請求項２〜１２のいずれか１項に記載の絶縁電線材。
【請求項１４】
前記溶接用部材の溶接前の断面積Ｓｃ１と、前記導体の溶接前の断面積Ｓｃ２との面積比［Ｓｃ１：Ｓｃ２］が、１：０．８〜１．２の範囲を満たす請求項１〜１３のいずれか１項に記載の絶縁電線材。
【請求項１５】
請求項１〜１４のいずれか１項に記載の絶縁電線材を有するコイル。
【請求項１６】
請求項１〜１４のいずれか１項に記載の絶縁電線材を複数有し、前記絶縁電線材の溶接用部材が互いに電気的に接続されてなるコイル。
【請求項１７】
請求項１５又は１６に記載のコイルを有する電気・電子機器。
【請求項１８】
請求項１〜１４のいずれか１項に記載の絶縁電線材の製造方法であって、
前記導体の端面と前記溶接用部材の溶接予定部とを突き合わせた状態で、前記溶接予定部に対して該溶接予定部の厚さ方向にファイバレーザを照射して、前記端面と前記溶接用部材とを溶接する、絶縁電線材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、絶縁電線材及びその製造方法、並びに、コイル及び電気・電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電気・電子機器の高性能化が急速に進展しており、これに用いられる絶縁電線として、用途等に応じた特性を有する絶縁電線、例えば、高い高周波特性を示す絶縁電線が求められている。
高い高周波特性を示す絶縁電線として、例えば、自動車のモータ（コイル）に用いられる絶縁電線が挙げられる。具体的には、環境保護対応のため、２０１０年代より、ハイブリッド車（ＨＥＶ：Ｈｙｂｒｉｄ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｖｅｈｉｃｌｅ）やプラグインハイブリッド車（ＰＨＥＶ）、電気自動車（ＥＶ）など電動モータを搭載した電動車両の投入が増加している。また、２０１８年より、米国における最大規模の自動車市場であるカリフォルニア州でＺｅｒｏ  Ｅｍｉｓｓｉｏｎ  Ｖｅｈｉｃｌｅ（ＺＥＶ）の基準が厳格化され、（低燃費の）エンジン車やＨＥＶが対象から外される。そのため、２０２０年代以降では、ＺＥＶ対策が本格的に求められることになる。ＺＥＶに認定されるには、駆動系に内燃機関を使用できなくなるため、駆動モータには、内燃機関と同等の性能が求められ、高出力化が進んでいくと考えられる。駆動モータ等の高出力化には、通常、断面円形の所謂丸線よりも断面矩形の所謂平角電線が用いられる。また、駆動モータ等の高回転域での高周波特性を高めるために、渦電流損失が少ない巻線が求められる。一般に、外周に導体絶縁層を有する複数の素線（エナメル素線）で形成した導体を備えた絶縁電線をコイル等の巻線として用いると、渦電流損失を低減することができる（例えば、特許文献１〜４）。更に、モータなどの高性能化を図るためには、絶縁電線の耐熱性を向上させることが効果的であり、例えば、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）（融点３４３℃）などの耐熱性樹脂からなる層を最外層に配置した、高耐熱性絶縁電線が提案されている。このような耐熱性樹脂からなる最外層を有する絶縁電線には、導体絶縁層にも高い耐熱性が求められる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−９６３１９号公報
【特許文献２】国際公開第２０１５／０３３８２０号
【特許文献３】国際公開第２０１５／０３３８２１号
【特許文献４】特開２０１７−９８０３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
電気・電子機器用コイルは、作製するに際して、更には電気・電子機器への実装等に際して、必要によりコイル加工した絶縁電線の端部同士又は端部と端子等とを、通常ＴＩＧ溶接（Ｔｕｎｇｓｔｅｎ  Ｉｎｓｅｒｔ  Ｇａｓ溶接）によって、電気的に直接接続する。
電気的な接続は、近年急速に高性能化された電気・電子機器に用いられる絶縁電線も例外ではない。このような絶縁電線として、ガラス転移温度が２００℃以上の高耐熱性樹脂、例えば、ポリエーテルイミド樹脂（特許文献２、４等参照。）で形成した外周絶縁層を最外層に有する絶縁電線が挙げられる。更に、導体絶縁層を有する分割導体を複数本束ねた導体（集合導体ともいう。）を用いた絶縁電線も挙げられる。この集合導体の端部には、絶縁電線の最外層に配置した絶縁層だけでなく、集合導体を形成する分割導体を被覆する導体絶縁層も存在する（分割導体間に導体絶縁層が存在する）。
絶縁電線を端子等にＴＩＧ溶接する場合、これらの絶縁層を形成する樹脂により、形成される溶接部にブローホールやススが発生ないしは残存する。そのため、絶縁電線の端部を端子等に溶接しにくく、溶接できても溶接強度が十分ではない（端子等との溶接加工性に劣る）。このような溶接加工不良は、とりわけ、上述の、高性能化された電気・電子機器用の絶縁電線を用いる場合、また溶接が難しい金属材料の一つである銅からなる銅導体を用いる場合に、更に顕著になる。【０００５】
本発明は、外周絶縁層を有する導体を含む絶縁電線と端子等との溶接加工性に優れ、ＴＩＧ溶接による電気的接続が可能となる絶縁電線材及びその製造方法を提供することを課題とする。また、コイルの巻線として用いた際の渦電流損失を低減できる絶縁電線材であっても、絶縁電線と端子等との溶接加工性に優れ、ＴＩＧ溶接による電気的接続が可能となる絶縁電線材及びその製造方法を提供することを課題とする。更に、この絶縁電線材を用いたコイル、及びこのコイルを用いた電気・電子機器を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者らは、外周絶縁層と導体とを備えた絶縁電線において、絶縁電線の端部に、絶縁電線の他の端部又は端部と溶接用部材とを予め特定の方法でファイバレーザ溶接することにより、ブローホールやススの発生及び残存を抑えて、形成される溶接部の周面側に溶接用部材を溶接（連設）できることを見出した。こうして、絶縁電線の端部と溶接用部材の溶接予定部とを溶接すると、導体絶縁層を耐熱性の高い樹脂で形成した場合、更に複数本の絶縁電線を用いる場合にも、ブローホールやススの発生及び残存を抑えて、絶縁電線の端部と溶接用部材とを強固に溶接することができることを見出した。しかもこの溶接用部材を介することにより、端子等に対してＴＩＧ溶接が可能となることを見出した。
また、本発明者らは、導体絶縁層を有する複数本の素線（分割導体）からなる導体と外周絶縁層とを備えた絶縁電線において、導体の端部に、絶縁電線の他の端部又は端子等に溶接される溶接用部材を予め特定の方法でファイバレーザ溶接することにより、ブローホールやススの発生及び残存を抑えて形成される溶接部の周面側に溶接用部材を溶接（連設）できることを見出した。こうして、分割導体の端面と溶接用部材の溶接予定部とを溶接して導体と溶接用部材とを連設すると、渦電流損失の低減を維持しつつ、導体絶縁層を耐熱性の高い樹脂で形成した場合にもブローホールやススの発生及び残存を抑えて導体の端部と溶接用部材とを強固に溶接することができることを見出した。しかもこの溶接用部材を介することにより、端子等に対してＴＩＧ溶接が可能となることを見出した。
本発明は上記知見に基づき更に検討を重ね、完成されるに至ったものである。【０００７】
すなわち、本発明の上記課題は、以下の手段によって解決された。
［１］
単芯導体を含む導体と前記導体の外周を被覆する外周絶縁層とを有する、１本又は複数本の絶縁電線と、
前記絶縁電線の少なくとも一方の端部に、前記単芯導体との溶接部を介して、少なくとも該溶接部の周面に接合された溶接用部材と、を有する絶縁電線材。
［２］
前記導体が、前記単芯導体の外周面を被覆する導体絶縁層を有する［１］に記載の絶縁電線材。
［３］
互いに並行若しくは螺旋状に配置された複数本の分割導体、及び、前記分割導体間に挟持された導体絶縁層を有する導体と、
前記導体の外周を被覆する外周絶縁層と、
前記導体の少なくとも一方の端部に、分割導体との溶接部を介して、少なくとも該溶接部の周面に接合された溶接用部材と、を有する絶縁電線材。
［４］
前記単芯導体又は分割導体が、平角導体である［１］〜［３］のいずれか１項に記載の絶縁電線材。
［５］
前記複数本の分割導体が、いずれも、リボン線である［３］又は［４］に記載の絶縁電線材。
［６］
前記複数本の分割導体が、いずれも、外周面を被覆する導体絶縁層を有するエナメル素線であり、
前記導体が、前記エナメル素線からなる撚り線の成形体である［３］〜［５］のいずれか１項に記載の絶縁電線材。
［７］
前記単芯導体又は分割導体の材質が、無酸素銅である［１］〜［６］のいずれか１項に記載の絶縁電線材。
［８］
前記溶接用部材の材質が、無酸素銅である［１］〜［７］のいずれか１項に記載の絶縁電線材。
［９］
前記溶接部が、錫元素を含有する［７］又は［８］に記載の絶縁電線材。
［１０］
前記溶接部の引張強度が、３００ＭＰａ以上である［１］〜［９］のいずれか１項に記載の絶縁電線材。
［１１］
前記外周絶縁層が、ポリエーテルエーテルケトンからなる層である［１］〜［１０］のいずれか１項に記載の絶縁電線材。
［１２］
前記導体絶縁層が、有機高分子からなる絶縁層である［２］〜［１１］のいずれか１項に記載の絶縁電線材。
［１３］
前記導体絶縁層が、気泡を有する絶縁層である［２］〜［１２］のいずれか１項に記載の絶縁電線材。
［１４］
前記溶接用部材の溶接前の断面積Ｓｃ１と、前記導体の溶接前の断面積Ｓｃ２との面積比［Ｓｃ１：Ｓｃ２］が、１：０．８〜１．２の範囲を満たす［１］〜［１３］のいずれか１項に記載の絶縁電線材。
［１５］
［１］〜［１４］のいずれか１項に記載の絶縁電線材を有するコイル。
［１６］
［１］〜［１４］のいずれか１項に記載の絶縁電線材を複数有し、前記絶縁電線材の溶接用部材が互いに電気的に接続されてなるコイル。
［１７］
［１５］又は［１６］に記載のコイルを有する電気・電子機器。
［１８］
［１］〜［１４］のいずれか１項に記載の絶縁電線材の製造方法であって、
前記導体の端面と前記溶接用部材の溶接予定部とを突き合わせた状態で、前記溶接予定部に対して該溶接予定部の厚さ方向にファイバレーザを照射して、前記端面と前記溶接用部材とを溶接する、絶縁電線材の製造方法。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の絶縁電線材は、絶縁電線の端部に単芯導体との溶接部を介して少なくとも溶接部の周面に接合された溶接用部材を有することにより、端子等との溶接加工性に優れ、ＴＩＧ溶接による電気的接続が可能になる。また本発明の絶縁電線材を用いたコイル、及び当該コイルを用いた電気・電子機器は、絶縁電線材同士又は絶縁電線材と端子等とが強固かつ電気的に溶接（接続）され高性能を実現できる。更に、本発明の絶縁電線材の製造方法は、上述の優れた特性を示す本発明の絶縁電線材を製造できる。
本発明の絶縁電線材は、コイルの巻線とした際の渦電流損失の低減を維持しつつも、導体の端部に分割導体との溶接部を介して少なくとも溶接部の周面に接合された溶接用部材を有することにより、端子等との溶接加工性に優れ、ＴＩＧ溶接による電気的接続が可能になる。また本発明の絶縁電線材を用いたコイル、及び当該コイルを用いた電気・電子機器は、絶縁電線材同士又は絶縁電線材と端子等とが強固かつ電気的に溶接（接続）され、しかも低渦電流損失を示して高性能を実現できる。更に、本発明の絶縁電線材の製造方法は、上述の優れた特性を示す本発明の絶縁電線材を製造できる。
本発明の上記及び他の特徴及び利点は、適宜添付の図面を参照して、下記の記載からより明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、本発明の絶縁電線材の好ましい実施形態の一例を示す概略斜視図である。
【図２】図２は、本発明の絶縁電線材の別の好ましい実施形態の一例を示す概略斜視図である。
【図３】図３は、本発明の絶縁電線材のまた別の好ましい実施形態の一例を示す概略斜視図である。
【図４】図４は、複数の絶縁電線と溶接用部材とを突き合わせた状態を示す概略斜視図である。
【図５】図５は、複数の絶縁電線と溶接用部材とを突き合わせた別の状態を示す概略斜視図である。
【図６】図６は、本発明の絶縁電線材の好ましい実施形態の一例について、導体絶縁層及び外周絶縁層を切り欠いて示した概略斜視図である。
【図７】図７は、図６に示した絶縁電線材における外周絶縁層を備えた部分の、軸線方向に垂直な平面での断面を示す断面図である。
【図８】図８は、図６に示した絶縁電線材における幅方向中央部分の、幅方向に垂直で高さ方向に平行な平面での断面を示す断面図である。
【図９】図９は、本発明の絶縁電線材の好ましい別の実施形態の一例について、導体絶縁層及び外周絶縁層を切り欠いて示す概略斜視図である。
【図１０】図１０は、図９に示した絶縁電線材における外周絶縁層を備えた部分の、軸線方向に垂直な平面での断面を示す断面図である。
【図１１】図１１は、本発明のコイルの好ましい実施形態の一例を示す概略部分断面図である。
【図１２】図１２は、本発明の電気・電子機器に用いられるステータの好ましい実施形態の一例を示した概略斜視分解図である。
【図１３】図１３は、本発明の電気・電子機器に用いられるステータの好ましい実施形態の一例を示した概略分解斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
［［絶縁電線材］］
本発明の絶縁電線材は、非分割導体（単芯導体）を有する絶縁電線を溶接した態様（単芯導体を用いる態様）と、分割導体（多芯導体）を有する絶縁電線を溶接した態様（分割導体を用いる態様）とを包含する。以下、各態様について説明する。
【００１１】
単芯導体を用いる態様における本発明の絶縁電線材は、単芯導体を含む導体と、この導体の外周を被覆する外周絶縁層とを有する絶縁電線を１本又は複数本備えている。そして、１本又は複数本の絶縁電線（導体）の少なくとも一方の端部、好ましくは両方の端部に、単芯導体との溶接部を介して、その溶接部の周面（側面、周囲）に、絶縁電線材の他の端部又は端子等に溶接される溶接用部材を有している。この態様における絶縁電線材は、導体と溶接部とが導体の軸線方向に沿って（直列に）配置接合され、溶接用部材が溶接部の周囲に並設され、好ましくは更に導体の先端方向に延在して配置接合されてもよい。
【００１２】
分割導体を用いる態様における本発明の絶縁電線材は、平角導体と、この平角導体の外周を被覆する外周絶縁層とを備えている。そして、平角導体の少なくとも一方の端部、好ましくは両方の端部に、平角導体を形成する分割導体との溶接部を介して、その溶接部の周面（側面、周囲）に、絶縁電線材の他の端部又は端子等に溶接される溶接用部材を有している（溶接用部材の軸線長さにもよるが、溶接用部材は溶接部に並設され、更には平角導体の先端方向に延在している）。すなわち、本発明の絶縁電線材は、平角導体と溶接部とが平角導体の軸線方向に沿って（直列に）配置接合され、溶接用部材が溶接部の周囲に並設され、好ましくは更に平角導体の先端方向に延在して配置接合されている。
【００１３】
本発明において、「溶接部の周囲に並設」とは、後述する本発明の絶縁電線材の製造方法により得られる配置接合されることを意味し、溶接部の、導体の軸線に対して垂直方向（放射方向）に溶接用部材（の少なくとも一部）が配置接合される形態を包含する。例えば、溶接用部材が溶接部の周面の少なくとも一部（好ましくは全部）を包囲（囲繞）し、更に好ましくはその包囲状態を保って導体の先端方向に延在した状態で平角導体に接合された形態が挙げられる。上記配置接合において、溶接部は、例えば図８に示されるように、単芯導体又は分割導体の端部に接して配置され、かつ溶接用部材の、端部延長方向の表面（溶接予定凹陥部の底面）に露出している（溶接部の先端方向は空隙となっている）。したがって、上記配置接合には、導体と溶接部と溶接用部材とが、導体の軸線方向に沿って（直列に）配置接合される形態は包含しない。
本明細書において、本発明の絶縁電線材を、導体と外周絶縁層とを有する（溶接用部材を有さない）絶縁電線と区別するため、溶接用部材付絶縁電線材ということがある。
【００１４】
本発明において、溶接部とは、ファイバレーザ溶接により絶縁電線材に形成される溶接領域を意味し、例えば、溶接する部材の材料が互いに溶融混合（合金化、固溶化等）してなる領域、溶接痕を有する領域、溶接後に高強度化した領域等を包含する。
本発明において、溶接部は、単芯導体又は分割導体の少なくとも１本、好ましくは複数の単芯導体又は分割導体、より好ましくはすべての単芯導体又は分割導体に、有している。
また、溶接とは、溶接に際して、溶接する部材同士を直接に接した状態又は他の部材等を介した状態で溶接（突き合わせ溶接、重ね溶接、スポット溶接等）することを意味する。ただし、直接接した状態には、溶接性向上のため、溶融する部材の表面に形成された、各種金属からなるめっき層等を介する態様を包含する。
【００１５】
単芯導体を用いる態様における本発明の絶縁電線材が備える導体は、単芯導体、更に好ましくは単芯導体の外周面を被覆する導体絶縁層、を有している。単芯導体は、単芯の導体素線からなる導体を意味し、非分割導体ともいう。この態様における本発明の絶縁電線材は、絶縁電線を１本又は複数本有している。絶縁電線を複数本有する場合の、絶縁電線の本数は特に制限されず、用途等に応じて適宜に設定される。例えば、２〜６本とすることができ、３〜６本が好ましい。複数本の絶縁電線は、後述する分割導体を用いる態様における導体と同様に、互いに並行に配置されても、また螺旋状に配置（撚り線）されていてもよく、更には撚り線の成形体とされてもよい。
【００１６】
分割導体を用いる態様における本発明の絶縁電線材が備える導体は、互いに並行若しくは螺旋状に配置された複数本の分割導体と、分割導体間に挟持された導体絶縁層とを有している。
本発明において、複数本の分割導体が並行に配置されるとは、複数本の分割導体が並んで配置されることを意味する。並行に配置された複数本の分割導体が全体として絶縁電線材の導体として機能するのであれば、複数本の分割導体が幾何学的に平行に配置される態様に限られない。また、複数本の分割導体が螺旋状に配置されるとは、並行に配置した複数本の分割導体をスパイラル状に撚り合わせて配置することを意味する。更に螺旋状に配置されるとは、組紐状に編み上げて配置することも包含する。
本発明において、導体及び分割導体の形状は、いずれも、特に制限されず、絶縁電線材の形状に応じて決定される。例えば、軸線に垂直な断面形状として、矩形（平角形状）、円形、楕円形、不定形等、種々の形状が挙げられ、矩形又は円形が好ましい。
本発明において、導体を形成する分割導体の数は、２本以上であればよく、図６に示す３本又は図１０に示す７本に限定されず、用途等に応じて適宜に設定できる。
より具体的には、分割導体が矩形（平角形状等）若しくは薄板状の断面形状であるリボン線である場合、平角導体を形成する分割導体の数（積層数）は、上記範囲に設定されるが、好ましくは２〜８本、より好ましくは３〜６本である。一方、図１０に示されるように、導体が、撚り線の平角状成形体からなる場合、導体を形成する分割導体の数（撚り線数）は、上記範囲に設定される。分割導体数は、好ましくは７本（１本の分割導体の周囲に６本の分割導体を配置した撚線構造）〜１００本であり、より好ましくは７〜３７本である。
分割導体を用いる態様における絶縁電線材において、複数本の分割導体及び導体絶縁層を有する導体と、外周絶縁層とで構成される電線を絶縁電線ということがある。
【００１７】
本発明の絶縁電線材は、絶縁電線材の他の端部（溶接用部材）や端子等との溶接加工性に優れ、絶縁電線の現場施工に通常採用されるＴＩＧ溶接によって電気的接続が可能になる。
また、分割導体を用いることで、コイルの巻線として用いた際に渦電流損失を低減できる上、絶縁電線材の他の端部（溶接用部材）や端子等との溶接加工性に優れ、絶縁電線の現場施工に通常採用されるＴＩＧ溶接によって電気的接続が可能になる。すなわち、分割導体を用いる態様における本発明の絶縁電線材は、複数本の分割導体と、分割導体間に挟持された導体絶縁層とを有する導体（複数本の分割導体から形成される点で集合導体ともいう。）を備えている。そのため、コイルの巻線として用いた際に渦電流損失を低減することができる。
【００１８】
本発明の絶縁電線材は、導体の少なくとも一方の端部に溶接部（ファイバレーザ溶接領域）を介して溶接部の周面に溶接用部材を有している。そのため、溶接部の強度が高く、単芯導体又は分割導体から溶接部及び溶接用部材が脱離しにくく、電気的な接続を維持できる。
しかも、溶接用部材は、絶縁電線の溶接に従来よく用いられるＴＩＧ溶接により、端子等とのＴＩＧ溶接が可能になる。このように、溶接用部材は、導体、とりわけＴＩＧ溶接加工性に劣る集合導体に代わって、端子等に溶接される部材（溶接代替部材）であり、通常、端子等とのＴＩＧ溶接可能な金属で形成される。
【００１９】
以下、本発明の絶縁電線材の好ましい実施形態を、図を参照して説明する。
図１〜図３には、単芯導体を用いる態様における本発明の絶縁電線材の好ましい実施形態が示されている。また、図６〜図１０には、分割導体を用いる態様における本発明の絶縁電線材の好ましい実施形態が示されている。
本発明は、本発明で規定されること以外は下記実施形態に限定されるものではない。また、各図面に示される形態は、本発明の理解を容易にするための模式図であり、各部材の大きさ、厚さ、相対的な大小関係等は説明の便宜上変えている場合があり、実際の関係をそのまま示すものではない。更に、本発明で規定する事項以外はこれらの図面に示された
外形、形状に限定されるものでもない。
【００２０】
以下、本発明の絶縁電線材の好ましい実施形態の一例を、図を参照して説明する。
図１に示した本発明の好ましい絶縁電線材５Ａは、１本の絶縁電線３８と、単芯導体（絶縁電線３８）の一方の端部に、溶接部３５Ａを介して、溶接部３５Ａの周面に接合された溶接用部材３６Ａとを備えている。絶縁電線材５Ａは、単芯導体に対して４つの溶接部３５Ａを有している。
また、図２に示した本発明の別の好ましい絶縁電線材５Ｂは、並置した２本の絶縁電線３８と、少なくとも１本の、好ましくは２本の単芯導体（図２において省略する。）の一方の端部に、溶接部３５Ｂを介して、溶接部３５Ｂの周面に接合された溶接用部材３６Ｂとを備えている。絶縁電線材５Ｂは、単芯導体１本に対して４つの溶接部３５Ｂを有している。
更に、図３に示した本発明のまた別の好ましい絶縁電線材５Ｃは、並置した２本の絶縁電線３８と、少なくとも１本の、好ましくは２本の単芯導体（図３において省略する。）の一方の端部に、溶接部３５Ｃを介して、溶接部３５Ｃの周面に接合された溶接用部材３６Ｃとを備えている。絶縁電線材５Ｃは、単芯導体１本に対して１つの溶接部３５Ｃを有している。
絶縁電線材５Ａ〜５Ｃにおいて、絶縁電線３８は、断面矩形の単芯導体を含む導体と、単芯導体の外周を被覆する外周絶縁層３４とを有している。
絶縁電線材５Ａ〜５Ｃは、溶接する絶縁電線の本数及び溶接用部材が異なること以外は、同じ構成を有している。
【００２１】
［絶縁電線］
絶縁電線３８は、上述のように、単芯導体と、好ましくは単芯導体の外周面を被覆する導体絶縁層と、導体被覆層を介在して単芯導体を被覆する外周絶縁層３４とを有している。
単芯導体は、単芯の導体素線からなる導体を意味し、通常の絶縁電線に用いる単芯の導体が用いられる。単芯導体は、単芯であること以外は後述する分割導体と同じである。例えば、単芯導体の形状（絶縁電線３８においては平角状）及び寸法も適宜に設定される。その材質は、後述する分割導体と同じである。
単芯導体の外周を被覆する導体絶縁層は、単芯導体の外周面を被覆していること以外は、後述する分割導体を用いる態様における本発明の絶縁電線材における導体絶縁層と同じである。
絶縁電線の導体は、上記単芯導体と導体絶縁層とを有し、分割導体ではなく単芯導体を有していること以外は、後述する分割導体を用いる態様における導体と同じである。
また、外周絶縁層３４は、単芯導体の外周面上の導体絶縁層を被覆していること以外は、後述する分割導体を用いる態様における本発明の絶縁電線材における外周絶縁層と同じである。
単芯導体を用いる態様における本発明の絶縁電線材に用いる絶縁電線は、上述の構成を有しており、通常の絶縁電線を特に制限されることなく用いることができる。
【００２２】
［溶接用部材］
絶縁電線材５Ａ〜５Ｃは、単芯導体の一方の端部に、溶接部を介して、溶接部の周面に溶接用部材３６Ａ〜３６Ｃを有している。
本発明においては、単芯導体の端部は、導体絶縁層及び外周絶縁層が残置され（ストリッピング（除去）加工せずに）、単芯導体の外周面が露出していなくてもよい。
溶接用部材３６Ａ〜３６Ｃは、導体に代わって端子等に溶接される部材である。この溶接用部材３６Ａ〜３６Ｃは、通常、端子等とのＴＩＧ溶接可能な金属で形成され、後述する分割導体を用いる態様における本発明の絶縁電線材における溶接用部材で説明した材質で形成されることが好ましい。
溶接用部材の形状は、端子等とのＴＩＧ溶接が可能な形状であって、後述する本発明の絶縁電線材の製造方法により上述の配置接合状態となる形状であれば特に制限されず、溶接する端子等の形状、平角導体を構成する分割導体の配置等に応じて適宜に決定される。
溶接用部材３６Ａ〜３６Ｃは、絶縁電線の単芯導体と溶接される溶接予定凹陥部の形状及び配列等が異なること以外は、後述する分割導体を用いる態様における本発明の絶縁電線材における溶接用部材と同じであることが好ましい。例えば、図１に示す溶接用部材３６Ａは外表面から縦横２列に凹設された４個の溶接予定凹陥部（有底穴）３７Ａを有する直方体状のブロック体に形成され、有底部分に溶接部３５Ａが形成されている。また、図２に示す溶接用部材３６Ｂは外表面から縦横２列に凹設された８個の有底穴３７Ｂ（４個の有底孔群を２つ）を有する直方体状のブロック体に形成され、有底部分に溶接部３５Ｂが形成されている。更に、図３に示す溶接用部材３６Ｃは、薄板状に形成され、溶接予定凹陥部（有底穴）を有さず、２個の溶接部３５Ｃが厚さ方向全体にわたって形成されている。すなわち、この溶接用部材３６Ｃは、絶縁電線３８の端部に、単芯導体との２つの溶接部３５Ｃを介して、これらの溶接部３５Ｃの周面に接合されている。
この有底穴の数及び配列以外は、後述する分割導体を用いる態様における本発明の絶縁電線材における溶接用部材と同じであることが好ましい。
【００２３】
上記絶縁電線材においては、溶接前の溶接用部材の断面積Ｓｃ１と、導体の断面積Ｓｃ２（両絶縁層の断面積を含む合計値）との面積比［Ｓｃ１：Ｓｃ２］が、後述する分割導体を用いる態様における本発明の絶縁電線材における溶接用部材で規定する面積比を満たすことが好ましい。
【００２４】
［溶接部］
単芯導体を用いた絶縁電線材５Ａ〜５Ｃにおいて、溶接部は、溶接用部材３６Ａ〜３６Ｃの溶接面（詳細は後述する分割導体を用いる態様における本発明の絶縁電線材において説明する。）と、単芯導体の溶接面とで画される領域であり、溶接強度等に応じて、溶接部の形成数が決定される。例えば、溶接部は、絶縁電線材に少なくとも１つ有することが好ましく、単芯導体それぞれに少なくとも１つ有することがより好ましい。溶接部の好ましい数は後述する通りである。
この溶接部は、絶縁電線材５Ａ〜５Ｃにおいて、単芯導体（絶縁電線）に対して形成されること以外は、後述する分割導体を用いる態様における本発明の絶縁電線材における溶接部と同じである。また、単芯導体（絶縁電線）と溶接用部材との溶接方法も後述する分割導体を用いる態様における本発明の絶縁電線材における溶接方法と同じである。
【００２５】
［導体の端面と溶接用部材とを突き合わせ状態］
本発明において、導体の端面と溶接用部材とを突き合わせ状態は、特に制限されず、ファイバレーザ溶接する、導体の端面と溶接用部材の溶接予定部表面とが接触（好ましくは面接触）した状態に設定される。通常、溶接用部材の溶接予定部表面又は導体端面の形状に応じて適宜の突き合わせ状態を採用できる。
例えば、絶縁電線材５Ａ〜５Ｃ（ファイバレーザ溶接時）においては、導体の端面と溶接用部材とは、いずれも、絶縁電線の軸線に対して垂直面に平行に突き合わせた状態で溶接されている。これ以外の突き合わせ状態としては、具体的には、図４及び図５に示されるように、溶接予定部表面が傾斜面（Ｖ字状の溶接用部材３６Ｄ）である場合、単芯導体若しくは絶縁電線の端面を傾斜面に加工し、この傾斜面を溶接予定部表面に突き合う（接触）するように、単芯導体（絶縁電線）を配置して、例えば単芯導体の軸線方向からファイバレーザを照射して、溶接できる。
上記導体の端面と溶接用部材とを突き合わせ状態及び照射方法は、後述する分割導体を用いる態様における本発明の絶縁電線材にも適用できる。
【００２６】
分割導体を用いる態様における本発明の絶縁電線材の特に好ましい実施形態の一例を図６〜図８に示す。
図６において、絶縁電線材の幅方向及び厚さ（高さ）方向を、それぞれ、分割導体１１の幅方向及び分割導体１１の積層方向とする。
以下、導体の断面形状が好ましい矩形である導体（平角導体ともいう。）１３を挙げて説明する。
図６〜図８に示した絶縁電線材１は、平角導体１３と、この平角導体１３の外周を被覆する外周絶縁層１４と、平角導体１３の一方の端部に、溶接部１５（図８参照）を介して、溶接部１５の周面に接合された溶接用部材１６とを備えている。
なお、図６及び図８は、平角導体１３の構造を図示するため、導体絶縁層１２及び外周絶縁層１４を一部切り欠いた絶縁電線材１を示している。すなわち、図６及び図８は、外周絶縁層１４の一部をストリッピング加工して除去した状態（分割導体１１間の導体絶縁層１２が残存した状態）の平角導体１３を示している。
【００２７】
［導体（平角導体）］
平角導体１３は、互いに並行に配置（積層）された３本の分割導体１１と、少なくとも分割導体１１間に挟持された導体絶縁層１２とを有している。この平角導体１３は、外周面を被覆する導体絶縁層１２を有する３本の分割導体（例えばエナメル素線）１１を、分割導体１１の厚さ方向に積層して形成されている。そのため、図７に示されるように、積層された２本の分割導体１１の間には、各分割導体１１を被覆する導体絶縁層１２（すなわち、２層の導体絶縁層１２）が存在している。
従来の絶縁電線は、端子等とのＴＩＧ溶接時に、外周絶縁層及び導体絶縁層をストリッピング（剥離除去）加工するが、分割導体間の導体絶縁層を剥離除去できずに残存する。そのため、導体絶縁層の厚さ、材料等にもよるが、残存した導体絶縁層により、ＴＩＧ溶接性が低下して、端子等に十分な強度でＴＩＧ溶接できなくなる。しかし、本発明の絶縁電線は、後述するように、外周絶縁層及び導体絶縁層をストリッピング（剥離除去）加工しなくても、端子等に十分な強度でＴＩＧ溶接できる。
平角導体１３は、公知の方法により、作製できる。例えば、外周面を被覆する導体絶縁層１２を有するエナメル素線を平行又は螺旋状に配置して作製できる。
絶縁電線材１においては、導体として平角導体１３を用いた形態について説明したが、本発明において、導体の形状は、上述のように、断面平角形状に特に制限されない。
また、導体が分割導体と導体絶縁層とからなる場合、導体は、分割導体の撚り線であってもよく、分割導体の撚り線を成形した撚り線成形体とすることもできる。撚り線成形体の断面形状は、特に制限されず、上記導体の断面形状で説明した形状が挙げられる。
【００２８】
＜分割導体＞
分割導体１１は、平角導体１３を形成する導体素線の一つであって、複数本が協働して平角導体１３を形成することにより渦電流損失の低減に寄与する。このように、分割導体１１は、１本の平角導体１３を複数本に分割した導体素線ということができる。
平角導体１３を形成する分割導体１１は、断面が矩形（平角形状）のリボン線である。本発明において、断面が矩形である導体は、断面が長方形の導体及び断面が正方形の導体を包含する。また、図７に示すように断面角部を面取り加工（例えば、４隅を、丸み（曲率半径ｒ（図示せず））面取り加工、４５度面取り加工等）した面取り部を有する導体も包含する。
分割導体１１としては、絶縁電線で用いられている通常のものを広く使用することができ、例えば、銅線、アルミニウム線等の金属導体を用いることができる。好ましくは、酸化物を含まない９９．９５％（３Ｎ）以上の高純度銅が挙げられる。具体的には、無酸素銅（ＯＦＣ：Ｏｘｙｇｅｎ−Ｆｒｅｅ  Ｃｏｐｐｅｒ）：Ｃ１０２０（純度９９．９６％以上）又は電子管用無酸素銅（ＴＰＣ：Ｔｏｕｇｈ−Ｐｉｔｃｈ  Ｃｏｐｐｅｒ）：Ｃ１０１１（純度９９．９９％以上）が挙げられる。より好ましくは、酸素含有量が３０ｐｐｍ以下の無酸素銅であり、更に好ましくは２０ｐｐｍ以下の無酸素銅である。
分割導体１１の溶接用部材１６側の端面は、溶接用部材１６の溶接予定面、本発明実施形態では溶接予定凹陥部１７の底面と溶接するために、溶接予定面（底面）に対応する面、通常平面に形成されており、後述する溶接用部材１６の端面と平行な平面に（端面同士を突き合わせたときに両面が接するように）形成されていることが好ましい。
【００２９】
分割導体１１の大きさは、特に限定されないが、矩形の断面形状において、厚さ（短辺長さ）は０．４〜３．０ｍｍが好ましく、０．５〜２．５ｍｍがより好ましく、幅（長辺長さ）は１．０〜５．０ｍｍが好ましく、１．４〜４．０ｍｍがより好ましい。厚さと幅との長さの割合（厚さ：幅）は、１：１〜１：８が好ましく、１：１〜１：４がより好ましい。なお、厚さと幅との長さの割合（厚さ：幅）が１：１のとき、長辺とは１対の対向する辺を意味し、短辺とは他の１対の対向する辺を意味する。
分割導体１１の断面角部を面取り加工する場合、曲率半径ｒは、０．６ｍｍ以下が好ましく、０．１〜０．４ｍｍがより好ましく、０．２〜０．４ｍｍが更に好ましい。このように、断面角部を面取り加工することにより、角部からの部分放電を抑制することができる。
【００３０】
分割導体１１の積層数は、２層以上８層以下であることが好ましい。積層数が２層であれば、高周波における渦電流損失量の低減が見込め、層数が増えるほど渦電流損失量は更に低減される。しかも、８層までの積層数であれば、積層状態がずれやすくなることがない。更に、平角導体１３の断面において、導体絶縁層１２の占める割合が増加するが、分割導体１１の高充填率も確保でき、十分な渦電流損失の低減が見込める。以上のことから、積層数は８層以下が実際的であり、６層以下が好ましい。
分割導体１１を積層する方向は、分割導体１１間に導体絶縁層１２が存在する限り、厚さ、幅のどちら方向に積層してもよい。好ましくは、分割導体１１の幅方向を接触させ、厚さ方向に積層させる。
【００３１】
＜導体絶縁層＞
導体絶縁層１２は、分割導体１１間に存在する絶縁層であればよく、絶縁電線材１では、各分割導体１１の外周面を被覆する絶縁層として設けられている。
導体絶縁層１２の厚さは、渦電流損失低減の効果が得られればよいため、平角導体１３が厚くなり過ぎないように、好ましくは０．０１〜１０μｍであり、より好ましくは０．０１〜３μｍであり、更に好ましくは０．１〜１μｍである。本明細書において、導体絶縁層１２の厚さは、マイクロスコープを用いて、絶縁電線材１をその長手軸方向に対して垂直に切断した断面を観察して求めた厚さをいう。
導体絶縁層１２は、１層構造であってもよく、２層構造若しくはそれ以上の層構造であってもよい。本発明において、層の層数は、層を形成する樹脂及び添加剤の種類及び含有量の異同にかかわらず、層を断面観察することによって、決定される。具体的には、ある層の断面を倍率２００倍で観察したときに、年輪状の境界を確認できない場合、ある層の総数は１とし、年輪状の境界を確認できる場合、ある層の層数は（境界数＋１）とする。  
【００３２】
導体絶縁層１２は、有機高分子（有機樹脂）からなる絶縁層が好ましく、樹脂成分として熱硬化性の有機高分子（熱硬化性樹脂）を含む絶縁層（エナメル層）が好ましい。熱硬化性樹脂としては、電線で通常用いられる熱硬化性樹脂であれば、特に制限されることなく、用いることができる。例えば、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）、ポリイミド（ＰＩ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、ポリエステルイミド（ＰＥｓＩ）、ポリウレタン（ＰＵ）、ポリエステル（ＰＥｓｔ）、ポリベンゾイミダゾール、メラミン樹脂又はエポキシ樹脂等が挙げられる。中でも、ポリアミドイミド、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ポリエステルイミド、ポリウレタン又はポリエステルが好ましい。熱硬化性樹脂は、１種又は２種以上含有していてもよい。
【００３３】
導体絶縁層１２は、上記有機高分子からなる緻密な絶縁層であってもよく、層中に気泡
（空気）を有する絶縁層であってもよい。層中に空気を含むことで比誘電率が低下して、電圧が印加された時に分割導体間の空気ギャップに発生する部分放電やコロナ放電を抑制することができる。本発明において、緻密な絶縁層とは、通常、絶縁層中に気泡を有しない絶縁層を意味するが、例えば不可避的に存在しうる気泡等のように、本発明の効果を損なわない範囲で気泡を有する絶縁層を包含することを意味する。
気泡を有する導体絶縁層の発泡倍率は、１．２倍以上が好ましく、１．４倍以上がより好ましい。発泡倍率の上限に制限はないが、通常５．０倍以下とすることが好ましい。発泡倍率は、発泡のために被覆した有機高分子（導体絶縁層１２）の密度ρｆ及び発泡前の密度ρｓを水中置換法により測定し、ρｓ／ρｆにより算出する。
導体絶縁層に含まれる気泡の大きさ、すなわち、平均気泡径は１０μｍ以下が好ましく、５μｍ以下がより好ましく、３μｍ以下が更に好ましく、１μｍ以下が特に好ましい。１０μｍを超えると絶縁破壊電圧が低下することがあり、１０μｍ以下とすることで絶縁破壊電圧を良好に維持できる。更に、５μｍ以下、３μｍ以下とすることにより、順次絶縁破壊電圧をより確実に保持できる。平均気泡径の下限に制限はないが、１ｎｍ以上であることが実際的であり、好ましい。平均気泡径は、導体絶縁層１２の断面を走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）で観察する。そして、観察領域から合計５０個の気泡を無作為に選び、画像寸法計測ソフト（ＷｉｎＲＯＯＦ：商品名、三谷商事社製）を用いて径測定モードで測定し、これらを平均して算出した値である。この気泡径は、発泡倍率、有機高分子の濃度、粘度、温度、発泡剤の添加量、焼付炉の温度等の製造プロセスによって適宜調整できる。  
【００３４】
この導体絶縁層１２は、電線で通常用いられる各種の添加剤を含有していてもよい。この場合、添加剤の含有量としては、特に限定されないが、樹脂成分１００質量部に対して、５質量以下が好ましく、３質量部以下がより好ましい。
【００３５】
導体絶縁層１２は、公知の方法により、形成できる。
例えば、気泡を有しない導体絶縁層１２は、各分割導体１１の外周面若しくは他の分割導体と積層される表面に、上記有機高分子のワニスを塗布して焼付けする方法が好ましい。このワニスは樹脂成分と、溶媒と、必要により樹脂成分の硬化剤又は各種の添加剤とを含有する。溶媒は、有機溶媒が好ましく、樹脂成分を溶解又は分散できるものが適宜に選択される。
ワニスの塗布方法は、通常の方法を選択することができ、例えば、分割導体１１の断面形状と相似形若しくは略相似形の開口を有するワニス塗布用ダイスを用いる方法等が挙げられる。ワニスの焼付けは、通常、焼付炉で行われる。このときの条件は、樹脂成分又は溶媒の種類等に応じて一義的に決定できないが、例えば、炉内温度４００〜６５０℃にて通過時間（焼付時間）を１０〜９０秒の条件が挙げられる。
導体絶縁層１２の厚さは、ワニスの塗布量、塗布回数等により、適宜に設定できる。
気泡（空気）を有する導体絶縁層を形成する方法としては、通常の方法を選択することができ、例えば、公知の発泡剤を含有するワニスを用いた、上記の、気泡を有しない導体絶縁層１２を形成する方法と同様の方法が挙げられる。
【００３６】
［外周絶縁層］
平角導体１３を被覆する外周絶縁層１４は、平角導体１３の外周面に直接又は間接的（他の層を介して）に設けられる。他の層としては、接着層等が挙げられる。この外周絶縁層１４は、平角導体１３との密着強度が高く、平角導体１３の外側に少なくとも１層設けられる。その層数は、１層であっても複数層であってもよい。
図６及び図８には、外周絶縁層１４の一部をストリッピング加工して除去した状態が示されているが、本発明において、外周絶縁層はストリッピングしてもしなくてもよい。本発明においては、外周絶縁層はストリッピングしなくても、溶接時にススやブローホールの発生、残存を抑えて高強度で平角導体と溶接用部材とを溶接できるためである。
【００３７】
平角導体１３の外周には外周絶縁層１４が配され、この外周絶縁層１４は例えば熱可塑性樹脂で形成されている。この熱可塑性樹脂は、耐熱老化特性に加えて、平角導体１３と外周絶縁層１４との接着強度及び耐溶剤性にも優れる点、更には電気・電子機器の高性能化の点で、融点が３００℃以上であることが好ましく、３３０℃以上であることが更に好ましい。この熱可塑性樹脂の融点の上限は、特に制限されるものではないが、例えば外周
絶縁層を押出工程で形成させるという観点から、４５０℃以下であることが好ましい。熱可塑性樹脂の融点は、示差走査熱量分析（ＤＳＣ）により、測定することができる。
熱可塑性樹脂としては、電線に通常用いられる熱可塑性樹脂であれば、特に限定されることなく、用いることができる。例えば、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、変性ポリエーテルエーテルケトン（ｍｏｄｉｆｉｅｄ−ＰＥＥＫ）、熱可塑性ポリイミド（ＴＰＩ）、芳香環を有するポリアミド（芳香族ポリアミドという）、ポリケトン（ＰＫ）等が挙げられる。
上記熱可塑性樹脂には、ポリエーテルケトン（ＰＥＫ）、ポリエーテルエーテルケトンに代表される芳香環、エーテル結合、ケトン結合を含む熱可塑性樹脂であるポリアリールエーテルケトン（ＰＡＥＫ）を用いることもできる。若しくは、ポリエーテルエーテルケトンに他の熱可塑性樹脂を混合した変性ポリエーテルエーテルケトンを用いることもできる。又は、熱可塑性ポリイミド（ＴＰＩ）からなる群より選択される少なくとも１種の熱可塑性樹脂を使用することもできる。熱可塑性樹脂は１種単独でもよく、２種以上を用いてもよい。また、上記変性ポリエーテルエーテルケトンは、例えば、ポリエーテルエーテルケトンにポリフェニルサルホンを添加した混合物であり、ポリフェニルサルホンはポリエーテルエーテルケトンより混合率が低い。
【００３８】
外周絶縁層１４を熱可塑性樹脂で形成する場合、平角導体１３の外周に、樹脂組成物を押出成形することにより、形成することが好ましい。樹脂組成物は、上述の熱可塑性樹脂と、必要により各種の添加剤とを含有する。押出方法は、熱可塑性樹脂の種類等に応じて一義的に決定できないが、例えば、平角導体１３の断面形状と相似形又は略相似形の開口を有する押出ダイスを用いて、熱可塑性樹脂の溶融以上の温度で押出す方法が挙げられる。押出し温度は、好ましくは、熱可塑性樹脂の融点よりも４０〜６０℃高い温度である。
外周絶縁層１４は、押出成形に限定されず、上述の熱可塑性樹脂と溶媒等と必要により各種の添加剤とを含有するワニスを用いて、上記エナメル層と同様にして、形成することもできる。
本発明においては、生産性の点で、外周絶縁層１４は押出成形により形成することが好ましい。
【００３９】
外周絶縁層１４は、電線で通常用いられる各種の添加剤を含有していてもよい。この場合、添加剤の含有量としては、特に限定されないが、樹脂成分１００質量部に対して、５質量以下が好ましく、３質量部以下がより好ましい。
【００４０】
外周絶縁層１４の厚さは、十分な可撓性を有するとともに、絶縁不良を防止できる観点から、４０〜２００μｍが好ましい。すなわち、厚さは、好ましくは４０μｍ以上、より好ましくは５０μｍ以上あることで、絶縁不良を発生することなく、十分な絶縁性が確保される。また厚さが、２００μｍ以下であることから、十分な可撓性が得られる。したがって、絶縁電線材１を湾曲させて使うことも可能になる。
【００４１】
＜溶接用部材＞
絶縁電線材１は、導体１３の一方の端部に、溶接部１５（図６及び図８参照）を介して、溶接部１５の周面に溶接用部材１６を有している。
本発明においては、平角導体１３の端部に導体絶縁層１２及び外周絶縁層１４が残置され（ストリッピング（除去）加工せずに）、平角導体１３の外周面が露出していなくてもよい。また、導体絶縁層１２のうち、隣接する２つの分割導体１１に挟まれる導体絶縁層以外の導体絶縁層が除去されていてもよく（図６及び図８参照）、除去されずに残存していてもよい。本発明において、単に平角導体１３の端部というときは、上記各態様のいずれをも包含する意味である。
分割導体１１の端部は、少なくとも、分割導体１１間の導体絶縁層１２が残されている。上述のように、外周絶縁層１４のストリッピング加工では除去できないためである。
ストリッピング加工をする場合、分割導体１１の端部は、通常、平角導体１３の外周に形成されていた導体絶縁層１２及び外周絶縁層１４を剥離し、分割導体１１の外周面を露出させる（図６及び図８参照）。この場合、露出される長さは、溶接代の確保という観点において、例えば、平角導体１３の端面から１ｍｍ以上が好ましい。そしてなるべく分割導体１１を露出させないという観点から、平角導体１３の端面から１０ｍｍ以下が好ましい。
この露出した分割導体の外周面は、通常、端子等に絶縁電線材を溶接した後に、必要により溶接部とともに、被覆される。
【００４２】
溶接用部材１６は、平角集合導体に代わって端子等に溶接される部材である。この溶接用部材１６は、通常、端子等とのＴＩＧ溶接可能な金属で形成され、分割導体１１と同じ材質で形成されることが好ましい。例えば、いずれも分割導体１１を好ましく形成する材料である上述の高純度銅（無酸素銅又は電子管用無酸素銅）で形成されることがより好ましい。これによって、形成される溶接部の強度を高めることができる。更には、溶接時に含有酸素や導体絶縁層を形成する樹脂に起因するブローホール（球状の空洞ないし気孔）の発生を抑えることができるため、溶接部分の電気抵抗を低くできる。また、分割導体１１と同じ材質で溶接用部材１６を形成することにより、分割導体１１及び溶接用部材１６との間に融点差が生じず、いずれに対しても強固に接合した溶接部１５を形成することができる。
【００４３】
絶縁電線材１において、溶接用部材１６は、外表面から凹設された９個の有底穴を有する直方体状のブロック体に形成されているが、本発明において、溶接用部材の形状は、端子等とのＴＩＧ溶接が可能な形状であって、後述する本発明の絶縁電線材の製造方法により上述の配置接合状態となる形状であれば特に制限されず、溶接する端子等の形状、平角導体を構成する分割導体の配置等に応じて適宜に決定される。
本発明において、溶接用部材の形状は、ファイバレーザの照射により溶接部となる溶接予定部と平角導体１３の端面（特に分割導体の端面）とを突き合わせた状態（重ねた状態）で、溶接予定部の外部から溶接予定部の厚さ方向に沿って（突き合わせ面に対して交差する方向、好ましくは垂直方向から分割導体に向かって）溶接予定部にファイバレーザを照射可能な形状であればよい。このような形状としては、例えば、溶接予定部となる底部が分割導体の端面に対向する位置に溶接予定凹陥部を１又は複数有する形状が挙げられる。溶接予定凹陥部としては、溶接用部材の外表面から凹設された形状、部分であればよく、具体的には、有底穴、窪み部、切欠部等が挙げられる。なお、上述の溶接用部材３６Ｃのように、ファイバレーザの照射により溶融可能な（溶接部になる）厚さを有する薄板状の溶接用部材である場合、溶接予定凹陥部は設けなくてもよい。溶接予定凹陥部の開口の反対側表面が分割導体の端面と突き合わされ、溶接用部材よりも薄肉の底部が溶接予定部（溶接代）に対応し、溶接部となる。溶接予定凹陥部の形状及び寸法は溶接される平角導体の端部に応じて適宜の形状及び寸法に設定される。ただし、溶接予定凹陥部における底部の厚さは、ファイバレーザの照射により溶融可能な（溶接部になる）厚さに設定される。この底部の厚さは、ファイバレーザ照射条件により一義的に決定できないが、例えば０．１〜１ｍｍである。溶接予定凹陥部の断面形状は、特に制限されず、例えば、円形、楕円形、矩形、不定形等種々の形状を採ることができ、また分割導体１３の、溶接用部材１６に溶接される端面の形状と同一若しくは相似な断面（端面）形状に形成されてもよい。
【００４４】
溶接予定凹陥部は、平角導体を構成する分割導体の配列等に応じて、その配列（配置）及び数が決定される。本発明において、溶接予定凹陥部は、分割導体それぞれに対して少なくとも１つが突き合わせた状態となって溶接部を形成するように、配列及び数が決定されることが溶接強度の点で好ましい。１本の分割導体に対して突き合わされる溶接予定凹陥部の数は特に制限されないが、例えば１〜１６個が挙げられる。
絶縁電線材１において、溶接予定凹陥部は、断面円形であって、１本の分割導体に対して幅方向に沿って間隔をおいて３つが突き合わされるように、３行×３列の配置で、形成れている。
本発明においては、平角導体を構成する分割導体それぞれに対して溶接予定凹陥部が配置される（分割導体それぞれが溶接予定部と溶接される）必要はなく、用途や溶接強度に応じて、分割導体の一部（例えば、平角導体１３では中間に配置された分割導体１１以外の２つの分割導体）に対して溶接予定凹陥部が配置されてもよい。
なお、溶接用部材は、溶接後に溶接部となる溶接予定部を含まない部材と解することもできるが、本発明では、溶接予定部又は溶接部を含めた部材として説明する。
【００４５】
溶接用部材の外形は、端子等とのＴＩＧ溶接が可能な形状であればよく、例えば、六面体形状、球状、半球状、板状、円盤状、輪環状等が挙げられる。
溶接用部材１６の寸法も、端子等とのＴＩＧ溶接が可能な形状であれば特に制限されず、溶接する端子等の形状に応じて適宜に決定される。
【００４６】
本発明において、溶接用部材（外形、溶接予定凹陥部）は上記のものに限定されず、適宜変更することができる。
例えば、溶接予定凹陥部は、深さ方向に、同一寸法（柱体形状）としてもよく、徐々に縮小又は拡大するテーパ形状（錐台形状）であってもよい。
また、溶接予定凹陥部は、図６に示されるように平角導体を構成する分割導体の数及び配置に対応して各分割導体を別々に溶接可能なもの（複数の凹陥部の集合体）であってもよく、平角導体を全体として溶接可能なもの（平角導体に対応する１つの凹陥部）であってもよい。
更に、図６〜図１０に示す溶接用部材は、１本の平角導体を溶接する形態を示しているが、本発明においては、図２及び図３に示されるように、２本以上の導体を纏めて溶接する溶接用部材であってもよく、この場合、複数の絶縁電線材を端子等に一挙に溶接することができる。
本発明に用いる溶接用部材は、金属部材の通常の製造方法、例えば、金属の溶湯を所定寸法の鋳型に流延する方法、旋削や研磨、裁断等により、作製できる。
【００４７】
本発明においては、溶接前の溶接用部材１６の断面積Ｓｃ１と、平角導体１３の断面積Ｓｃ２（合計値）との面積比［Ｓｃ１：Ｓｃ２］が、１：０．８〜１．２の範囲を満たすことが好ましく、１：０．９〜１．１の範囲を満たすことがより好ましい。これにより、導体との大きさの差異が小さくなるので、溶接時のハンドリング性（作業性）が向上する。
本発明において、溶接前の溶接用部材１６の断面積Ｓｃ１は、溶接用部材１６の、平角導体１３に溶接される端面（溶接面）１６１の面積と同義である。また、平角導体１３の断面積Ｓｃ２は、平角導体１３の、溶接用部材に溶接される端面（溶接面）の面積よりも大きく、導体絶縁層及び外周絶縁層を含む絶縁電線材の断面積である。
【００４８】
溶接用部材１６及び平角導体１３（分割導体１１）の端部の少なくとも一方は、端面又は端面近傍の外周面に、溶接作業性や溶接強度を向上させる材料を含有する層（図示せず）を有することが好ましい。このような材料としては、例えば、溶接用部材１６及び平角導体１３を銅若しくは銅合金で形成する場合、錫が好ましく挙げられる。
錫層は、端面又は端面近傍の外周面に錫が存在していれば層をなしていなくてもよいが、錫めっき層であることが好ましい。錫層は、引張強度の向上という観点から、好ましくは０．１〜５μｍの厚さを有し、より好ましくは０．３〜３μｍの厚さを有する。錫層の厚さを上記範囲とすることで、良好な引張強さを有することができる。一方、錫層を厚く付け過ぎると、溶融部で偏析しやすくなり、それがクラックの起点となり、結果的に引張強度が低下する。
【００４９】
＜溶接部＞
溶接部１５は、溶接用部材１６の溶接面（溶接予定凹陥部１７の場合、溶接予定凹陥部１７が開口する面と反対側表面）と、分割導体１１の溶接面とで画される領域であり、溶接強度等に応じて、溶接部の形成数が決定されるが、少なくとも１つ有する。本発明においては、分割導体１１それぞれに対して少なくとも１つの溶接部が形成されることが溶接強度の点で好ましい。この溶接部１５は、通常、溶接痕を有する。溶接部１５は、具体的には、レーザ光照射面（表面）から分割導体１１と溶接用部材１６との突き合わせ面近傍に至る領域が溶融、固化して一体化してなる部分である。この溶接部１５は、溶接用部材１６の溶接予定部と分割導体１１の端面とを重ねた状態で、溶接予定部の外部から溶接予定部の厚さ方向に沿って溶接予定部にファイバレーザ光を照射することにより、溶接予定部と分割導体１１の端面近傍とが溶融して一体化して、形成される。溶接部１５は、通常、溶接予定部と分割導体１１の端部とが全体的に溶融、固化して円柱状に形成されるが、レーザ光が掃引された部分（掃引痕）のみが溶融、固化して形成されてもよい。
特に分割導体１１においては、溶接部１５は、溶接用部材１６の溶接予定部を形成する材料と分割導体１１を形成する材料とが混合（合金化、固溶）しているが、後述するように、溶接予定部と分割導体１１とを突き合わせて行うため、導体絶縁層１２等を形成する材料の混入を抑えることができる。更に、ファイバレーザ溶接するため、溶接予定部と分割導体１１との突き合わせ面周囲に導体絶縁層１２等が存在していても導体絶縁層１２を形成する材料等のように溶接時に焼失（揮発）する成分は溶接部１５には通常含有されない。したがって、平角導体１３が（分割導体１１の周囲に）導体絶縁層１２、更には外周絶縁層１４を有していても、溶接部１５中において、スス及びブローホールの発生及び残存を抑えることができる。スス及びブローホールの残存を抑えることができると、溶接部１５は、強固な溶接強度を示し、例えば引張強度としては３００ＭＰａ以上が好ましい。溶接部１５の引張強度は、後述する実施例で説明する測定方法により測定できる。本発明においては、溶接時に溶接予定凹陥部の内周面と平角導体との接触面も加熱溶融して溶接部となりうるため、平角導体との溶接強度が更に高くなる上、導電度の向上も期待できる。そのため、溶接用部材が絶縁電線材のコイル加工時や端子等へのＴＩＧ溶接時、更にはＴＩＧ溶接後に平角導体から分離、脱落等することなく、溶接状態を維持して高い信頼性を示す。
溶接用部材１６又は平角導体１３に錫層を形成する場合、溶接部１５は、錫（元素）を含有し、例えば銅と合金化又は銅中に固溶する。
【００５０】
溶接用部材１６（溶接予定部）と平角導体１３（分割導体１１）との溶接（溶接部１５の形成）は、ファイバレーザ溶接装置を用いてファイバレーザ溶接することにより、行われる。本発明において、ファイバレーザ溶接は、熱伝導型レーザ溶接でもよいが、深溶け込み型溶接（キーホール溶接）とすることが好ましい。
ファイバレーザ溶接装置には、例えば、発振波長が１０８４ｎｍ（シングルモード発振レーザ光）のファイバレーザ溶接装置「ＡＳＦ１Ｊ２３」（商品名、古河電気工業社製）を用いて、５００Ｗ、ＣＷファイバレーザを用いることができる。溶接では、レーザビーム出力を３００〜５００Ｗ、レーザ光の掃引速度を５０〜２５０ｍｍ／ｓｅｃ．、焦点位置のレーザ光スポット径を２０μｍに調整して、ジャストフォーカスにてレーザ光照射を行う。レーザ光照射位置は、突き合わせ面に沿って照射することが好ましい。なお、上記溶接条件は一例であって、分割導体１１の本数、材質等によって適宜変更され、例えば、後述する実施例で製造した電線前駆体（絶縁電線）と溶接用部材との溶接では、レーザ光の掃引速度は、レーザビーム出力を３００〜５００Ｗに設定する場合、例えば、５０〜２５０ｍｍ／ｓｅｃ．に設定される。ファイバレーザ光の照射方向は、上述の通りであり、溶接予定部の外部から、溶接予定部の厚さ方向（突き合わせ面に対して交差する方向、好ましくは垂直方向から）に沿う方向である。
ファイバレーザは、レーザのエネルギー密度が高く、しかも、溶接部が２０ｍｍ程度必要なＴＩＧ溶接に対してレーザを２０μｍ程度の狭い幅に照射できるため、溶接用部材１６と平角導体１３とを高い溶接強度で溶接（溶接部１５を形成）することができる。また
、溶接予定部と分割導体１１とを突き合わせて溶接するため、更には高いエネルギー密度
によって、導体絶縁層１２、更には外周絶縁層１４を形成する樹脂等を溶接時に焼失させることができ、溶接時に発生、残存するススやブローホールによる問題の発生（溶接強度低下等）を回避できる。更には、ファイバレーザでは低セントリックレンズシステムを用いることで処理時間の短縮が可能となり、量産の際に有利である。
【００５１】
本発明の絶縁電線材は、分割導体１１としてのリボン線を積層してなる平角導体１３に代えて、分割導体としての被覆素線の一例としてエナメル素線を撚り合わせた撚り線（リッツ線）を平角状に成形してなる平角導体を用いることもできる。この平角導体はエナメル素線からなる撚り線の平角状成形体（平角リッツ線）からなる。
このような平角導体を備えた絶縁電線材の一例として、図９及び図１０に示す絶縁電線材２が挙げられる。この絶縁電線材２は、平角導体２３以外は絶縁電線材１と同じ構成を有している。平角導体２３は、図９において、平角導体１３の構造を図示するため、隣接する分割導体２１間に挟持された導体絶縁層２２以外の導体絶縁層が除去された状態（切欠き図）が示されており、図１０において、分割導体２１の外周面を被覆する導体絶縁層２２が除去されずに残存している状態が示されている。
絶縁電線材２が有する平角導体２３は、１本のエナメル素線（外周面を被覆する導体絶縁層２２を有する分割導体２１）の周囲に６本のエナメル素線を配置した撚り線を平角状に成形して形成したものである。７本の分割導体２１と、少なくとも隣接する分割導体２１間に挟持された導体絶縁層２２とを有している。このような平角導体２３（を備えた絶縁電線材２）は、平角導体１３（を備えた絶縁電線材１）と同様に、端子等に十分な強度でＴＩＧ溶接できなくなる。
【００５２】
成形前及び成形後の分割導体は、軸線に垂直な断面形状及び寸法以外については、絶縁電線材１に用いる分割導体１１と同じ構成を有している。成形前の分割導体の断面形状は円形である。成形後の分割導体２１の断面形状及び寸法は、分割導体２１の数及び成形圧力等によって一概には決定されず、全体として略平角形状となっていれば特に制限されない。
導体絶縁層２２は、導体絶縁層１２と同様の絶縁層を用いることができる。この導体絶縁層２２は、渦電流損失低減の効果が得られればよいため、平角導体２３が厚くなり過ぎないように、その厚さは導体絶縁層１２の厚さと同じ範囲に設定される。
【００５３】
本発明において、撚り線は、複数のエナメル素線が撚り合わされてなる組線であればよく、エナメル素線を撚り合わせる際の、エナメル素線の配置、撚り方向、撚りピッチ等は、用途等に応じて、適宜に設定できる。
また、平角導体２３は、通常の製造方法で製造した撚り線を平角状に成形して、製造できる。撚り線の成形方法は、平角状に成形できる形成方法及び条件であればよく、公知の平角撚り線の成形方法（例えば圧縮成形法、孔型圧延法）と同様にして、行うことができる。
【００５４】
絶縁電線材２が有する外周絶縁層２４は、絶縁電線材１が有する外周絶縁層１４と同様の絶縁層で形成することができる。
【００５５】
絶縁電線材２は、絶縁電線材１と同様に、平角導体２３の一方の端部に溶接部（図示せず）を介して溶接用部材２６を有している。絶縁電線材２が有する溶接用部材２６は、図９に示されるように、平角導体２３を構成する分割導体２１の配列と一致する（各分割導体２１の端面に１つの溶接予定凹陥部２７が突き合わされる状態となる）ように、７個の溶接予定凹陥部２７を有している。この溶接用部材２６は、溶接予定凹陥部２７の数及び配列が異なること以外は、絶縁電線材１が有する溶接部１５及び溶接用部材１６と同じである。絶縁電線材２に用いる溶接用部材２６において、溶接予定凹陥部２７の数及び配列は図９に示すものに限定されず、例えば、分割導体２１の端面に２個以上の溶接予定凹陥部２７が配列された溶接用部材、任意の２〜６本の分割導体２１の端面に溶接予定凹陥部２７が配列された溶接用部材等が挙げられる。
【００５６】
本発明の絶縁電線材は、平角導体の一方の端部に溶接部を介して接続された溶接用部材を有する長尺状絶縁電線とすることもできるが、平角導体の両端部に溶接部を介して接合された溶接用部材を有する所定の長さの短尺状絶縁電線とすることが好ましい。短尺状絶縁電線の長さ（全長）は、用途等に応じて適宜に設定されるが、例えば、１０〜１００ｃｍとすることができる。このような短尺絶縁電線は、回転電機のコイル実装用絶縁電線として用いられることが好ましい。
【００５７】
上記絶縁電線材１、２及び５Ａ〜５Ｃは、絶縁電線材の他の端部（溶接用部材）や端子等との溶接加工性に優れ、絶縁電線の現場施工に通常採用されるＴＩＧ溶接によって電気的接続が可能になる。特に、絶縁電線材１及び２は、渦電流損失を低減できる性能を維持しつつ上記優れた特性を示す。なお、溶接用部材１６、２６を有していても、その部分はコイル部分から外れるため、渦電流損失の低減効果を妨げるものではない。
また上記絶縁電線材１、２及び５Ａ〜５Ｃを用いたコイル、及び当該コイルを用いた電気・電子機器は、コイルの絶縁電線材における溶接加工性に優れる。
【００５８】
［本発明の絶縁電線材の製造方法］
本発明の絶縁電線材は、上述の導体の端面と上述の溶接用部材の溶接予定部とを突き合わせた状態、特に、単芯導体又は分割導体の端面の延長線上に溶接予定凹陥部が位置するように、導体の端面と溶接用部材の溶接予定部表面（溶接予定凹陥部の開口と反対側表面）とを突き合わせた状態で、ファイバレーザを照射して、導体の端面と溶接用部材とを溶接することにより、製造できる。ファイバレーザの照射は、上記状態を維持しつつ、溶接予定部に対して、その外部から溶接予定部の厚さ方向（突き合わせ面に対して交差する方向、好ましくは垂直方向）に、具体的には溶接予定凹陥部の開口から底部に向かう方向に、行う。
ファイバレーザ溶接の方法及び条件は、上述の、溶接用部材と導体との溶接（溶接部の形成）において説明した通りである。
本発明の絶縁電線材の製造方法においては、上述の導体と上述の外周絶縁層とを備えた電線前駆体の端部において外周絶縁層を剥離除去する必要はないが、所望により剥離除去してもよい。外周絶縁層を剥離除去（ストリッピング）する方法は、絶縁電線のストリップングに通常用いられる方法を特に制限されることなく適用できる。外周絶縁層を剥離除去する態様は、導体において説明した通りである。
このようにして、導体の端部に溶接部を介して接合された溶接用部材を有する本発明の絶縁電線材を製造できる。
【００５９】
本発明の絶縁電線材は、上述の構成を有するが、溶接用部材に着目して下記のように換言することもできる。
すなわち、単芯導体を含む単芯導体を含む導体、及び導体の外周を被覆する外周絶縁層を有する、１本又は複数本の絶縁電線と、絶縁電線を構成する単芯導体の端部を溶接する溶接予定部を有する溶接用部材とを備えた絶縁電線材であって、導体の少なくとも一方の端部と溶接用部材とが、（少なくとも１本の）単芯導体の端部と溶接予定部とからなる溶接部を介して接合している、絶縁電線材。
また、互いに並行若しくは螺旋状に配置された複数本の分割導体、及び、分割導体間に挟持された導体絶縁層を有する平角導体と、平角導体の外周を被覆する外周絶縁層と、平角導体を構成する分割導体の端部を溶接する溶接予定部を有する溶接用部材とを備えた絶縁電線材であって、平角導体の少なくとも一方の端部と溶接用部材とが、（少なくとも１本の）分割導体の端部と溶接予定部とからなる溶接部を介して接合している、絶縁電線材。
【００６０】
本発明の絶縁電線材は、電気・電子機器に適用することができ、例えば、電話機用電線、トランス用電線、ハイブリッド自動車若しくは電気自動車のモータを構成するコイルに適用することが好適である。例えば、回転電機（モータ）の固定子のコイルを形成する巻線として用いることができる。本発明の絶縁電線材を用いたコイル若しくはこのコイル備えた電気・電子機器は、高周波領域においても渦電流損失が小さいという利点がある。
【００６１】
またリボン線を積層した平角導体１３や平角リッツ線の平角導体２３は、その断面形状が矩形（平角形状）である。断面が平角形状の導体は、円形のものと比較し、巻線時にステータコアのスロットに対する占積率を高めることができ、高性能化に資する。
更に絶縁電線材１、２は、高周波特有の表皮効果及び近接効果による交流抵抗の増大を抑制し、コイルの温度上昇を低減する。これによって、機器の高効率化、小型化、省エネルギー化、高速化がなされる。
【００６２】
［コイル及び電気・電子機器］
本発明の絶縁電線材は、コイルとして、各種電気・電子機器など、電気特性（耐電圧性）や耐熱性を必要とする分野に利用可能である。例えば、本発明の絶縁電線材はモータやトランス等に用いられ、高性能の電気・電子機器を構成できる。特にハイブリッドカー（ＨＶ）及び電気自動車（ＥＶ）の駆動モータ用の巻線として好適に用いられる。このように、本発明によれば、本発明の絶縁電線材をコイルにして提供でき、そのコイルを用いた電気・電子機器として、特にＨＥＶやＥＶの駆動モータを提供できる。
【００６３】
本発明のコイルは、各種電気・電子機器に適した形態を有していればよく、本発明の絶縁電線材をコイル加工して形成したもの、本発明の絶縁電線材を曲げ加工した後に所定の部分（溶接用部材１６）を電気的に接続してなるもの等が挙げられる。
本発明の絶縁電線材をコイル加工して形成したコイルとしては、特に限定されず、長尺の絶縁電線材を螺旋状に巻き回したものが挙げられる。このようなコイルにおいて、絶縁電線材の巻線数等は特に限定されない。通常、絶縁電線材を巻き回す際には鉄芯等が用いられる。
【００６４】
例えば、図１１に示すように、コア４１に形成された溝４２内に本発明の絶縁電線材（図１１には絶縁電線材１を示した）を１巻又は複数回巻いて、コイル４０が形成される。
【００６５】
絶縁電線材を曲げ加工した後に所定の部分を電気的に接続してなるものとして、回転電機等のステータに用いられるコイルが挙げられる。このようなコイルは、例えば、図１２及び図１３に示されるように、平角導体の両端部に溶接用部材を有する短尺状絶縁電線材をＵ字形状等に曲げ加工して複数の電線セグメント５４を作製する。そして、各電線セグメント５４のＵ字形状等の２つの開放端部（溶接用部材）５４ａを互い違いに接続（溶接）してなるコイル５３（図１３参照）が挙げられる。
【００６６】
このコイルを用いてなる電気・電子機器としては、特に限定されない。このような電気・電子機器の好ましい一態様として、例えば、図１３に示すステータ５０を備えた回転電機（特にＨＶ及びＥＶの駆動モータ）が挙げられる。この回転電機は、ステータ５０を備えていること以外は、従来の回転電機と同様の構成とすることができる。
ステータ５０は、電線セグメント５４（図１２参照）が本発明の絶縁電線材（好ましくは短尺状絶縁電線材）で形成されていること以外は従来のステータと同様の構成とすることができる。すなわち、ステータ５０は、ステータコア５１と、例えば図１２に示すように、本発明の絶縁電線材からなる電線セグメント５４がステータコア５１のスロット５２に組み込まれる。そして、開放端部５４ａが電気的に接続されてなるコイル５３（図１３参照）をなす。ここで、電線セグメント５４は、スロット５２に１本で組み込まれてもよいが、好ましくは図１２に示したように２本一組として組み込まれる。このステータ５０は、上記のように曲げ加工した電線セグメント５４を、その２つの末端である開放端部５４ａを互い違いに接続してなるコイル５３が、ステータコア５１のスロット５２に収納されている。このとき、電線セグメント５４の開放端部５４ａを接続してからスロット５２に収納してもよく、また、絶縁セグメント５４をスロット５２に収納した後に、電線セグメント５４の開放端部５４ａを折り曲げ加工して接続してもよい。
平角導体を用いた本発明の絶縁電線材は、例えば、ステータコアのスロット断面積に対する導体の断面積の比率（占積率）を高めることができ、電気・電子機器の特性を向上させることができる。
【実施例】
【００６７】
以下に、本発明を実施例に基づいて、更に詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されない。【００６８】
［実施例１］
本例では、図６〜図８に示した絶縁電線材１を作製した。
具体的には、酸素含有量２０ｐｐｍ以下の無酸素銅を用いて、３．６６×０．７０ｍｍ（幅×厚さ）で四隅を曲率半径ｒ＝０．１０ｍｍで面取りしてなる平角形状のリボン線からなる分割導体１１（図７参照）を作製した。分割導体１１の外周に、導体絶縁層１２を熱可塑性樹脂のポリエーテルイミド（ＰＥＩ）で形成した（図６参照）。導体絶縁層１２の形成に際しては、分割導体１１の形状と相似形のダイスを使用して、ＰＥＩワニスを分割導体１１の外周にコーティングした。ＰＥＩワニスを塗布した分割導体１１について、４５０℃に設定した炉長８ｍの焼付炉内を、焼き付け時間１５秒となる速度で通過させた。ＰＥＩワニスは、ＰＥＩ（サビックイノベーティブプラスチックス社製、商品名：ウルテム１０１０）をＮ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）に溶解させて調製した。焼き付け工程で厚さ３μｍのポリエーテルイミド層を形成した。こうして、被膜厚さ３μｍの導体絶縁層１２で外周面を被覆した分割導体１１（エナメル素線）を得た。【００６９】
導体絶縁層１２で被覆した分割導体１１を厚さ方向に３層積層して平角導体１３（図８参照）を得て、押出成形によりその外周に熱可塑性樹脂の外周絶縁層１４（図８参照）を形成した。
押出機のスクリューは、３０ｍｍフルフライト、Ｌ／Ｄ＝２０、圧縮比３を用いた。押出機内のシリンダー温度を、樹脂投入側から順に３ゾーンの温度、３００℃、３８０℃、３８０℃とし、またヘッド部の温度を３９０℃、ダイス部の温度を４００℃とした。外周絶縁層１４の熱可塑性樹脂としてはポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ：ソルベイスペシャリティポリマーズ製、商品名：キータスパイアＫＴ−８２０、比誘電率３．１、融点３４３℃）を用いた。
押出ダイを用いてポリエーテルエーテルケトンの押出被覆を行った後、１０秒間、放置してから水冷した。そして、平角導体１３の外周に厚さ５０μｍの外周絶縁層１４を形成し、断面の大きさが３．７６ｍｍ（幅）×２．２２ｍｍ（高さ）で、長さが１９ｃｍの電線前駆体を得た。【００７０】
一方、酸素含有量２０ｐｐｍ以下の無酸素銅の溶湯を所定寸法の鋳型に流延して、長さ（高さ）が１０ｍｍで断面（側面）の大きさが３．７６ｍｍ（幅）×２．２２ｍｍ（高さ）の直方体状の溶接用部材１６を、作製した。この溶接用部材１６は、上記側面に開口する溶接予定凹陥部（有底穴）１７を、３層の分割導体１１に対応するように３行×３列の配列で、９個有している。各溶接予定凹陥部１７の寸法は、直径１．０ｍｍ×深さ８．０ｍｍ（溶接予定部の厚さ２．０ｍｍ）の有底穴とした。また、溶接用部材１６の溶接前の断面積Ｓｃ１と電線前駆体の平角導体の断面積Ｓｃ２との面積比［Ｓｃ１：Ｓｃ２］（ファイバレーザ溶接する前）は、１：１であった。
そして、外周絶縁層１４及び導体絶縁層１２を除去していない電線前駆体の平角導体の端部と、溶接用部材の、溶接予定凹陥部１７が開口する表面とは反対側の表面とを、平角導体１３を構成する各分割導体１１の端面の軸線方向延長線上に（幅方向に並設された３個の）溶接予定凹陥部１７が位置した状態に、突き合わせた。この状態で、溶接予定部それぞれに対して、溶接予定部の外部から溶接予定部の厚さ方向（突き合わせ面に対して垂直方向）に、すなわち溶接予定凹陥部１７内を溶接予定凹陥部１７開口から底部に向かう方向に、ファイバレーザを下記溶接条件で照射した。
こうして、全長２０ｃｍの、溶接用部材１６付絶縁電線材１を作製した。【００７１】
＜ファイバレーザ溶接条件＞
レーザ溶接装置：ＡＳＦ１Ｊ２３（商品名、古河電気工業社製）、５００Ｗ、ＣＷファイバレーザ
レーザビーム出力：３００Ｗ
発振波長：１０８４ｎｍ（シングルモード発振レーザ光）
掃引速度：５０ｍｍ／ｓｅｃ．
焦点位置のレーザ光スポット径：２０μｍ
全条件ジャストフォーカスでレーザ光照射
レーザ光照射位置：溶接予定凹陥部１７の底部中心に照射した後、凹陥部の円周に到達するまで直線で掃引し、その後、円周に沿って一周するまで掃引した。【００７２】
［実施例２〜６］
実施例２〜６は、レーザ光出力及びレーザ光の掃引速度を表１に記載した値にした以外は実施例１と同様にして、溶接用部材１６付絶縁電線材を得た。【００７３】
［実施例７］
図９及び図１０に示した、溶接用部材２６が溶接された絶縁電線材２を作製した。
具体的には、平角リッツ線で構成される平角導体２３（図１０参照）を準備した。平角導体２３は、無酸素銅（ＯＦＣ）からなる素線の外周面にエナメル層（層厚３μｍのポリエーテルイミド層）を形成させ、それを７本用いて撚り線にし、その後、平角形状に加工することで作製した。その寸法は、実施例１で用いた分割導体１１と同じに設定した。【００７４】
上記のように作製することで、平角リッツ線の平角導体２３（図１０参照）を得て、押出成形によりその外周に熱可塑性樹脂の外周絶縁層２４（図１０参照）を形成した。
押出機のスクリューは、３０ｍｍフルフライト、Ｌ／Ｄ＝２０、圧縮比３を用いた。押出機内のシリンダー温度を、樹脂投入側から順に３ゾーンの温度、３００℃、３８０℃、３８０℃とした、またヘッド部の温度を３９０℃、ダイス部の温度を４００℃とした。外周絶縁層２４の熱可塑性樹脂としてはポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ（ソルベイスペシャリティポリマーズ社製、商品名：キータスパイアＫＴ−８２０、比誘電率３．１、融点３４３℃）を用いた。
押出ダイを用いてポリエーテルエーテルケトンの押出被覆を行った後、１０秒間、放置してから水冷した。そして、平角導体２３の外周に厚さ５０μｍの外周絶縁層２４を形成した。こうして、断面の大きさが３．７６ｍｍ（高さ）×２．２２ｍｍ（幅）で、長さが１９ｃｍの電線前駆体を得た。【００７５】
一方、溶接用部材２６として、実施例１で作製した溶接用部材１６を用意した。ただし、溶接予定凹陥部２７の配置は図９に示される配置に設定した。【００７６】
上記平角導体と、作製した上記電線前駆体とを実施例１と同様にしてファイバレーザ溶接することにより溶接部２５を形成して、全長２０ｃｍの、溶接用部材２６付絶縁電線材２を作製した。【００７７】
［実施例８〜１２］
実施例８〜１２は、レーザ光出力及びレーザ光の掃引速度を表１に記載した値にした以外は実施例７と同様にして、溶接用部材２６付絶縁電線材２を得た。【００７８】
［実施例１３〜１８］
実施例１３は、溶接用部材の、溶接予定凹陥部２７が開口する面の反対側表面に錫層を厚さ１μｍにめっきしたものを用いた以外は実施例１と同様にして、溶接用部材１６付絶縁電線材１を得た。
実施例１４〜１８は、レーザ光出力及びレーザ光の掃引速度を表１に記載した値にした以外は実施例１３と同様にして、溶接用部材１６付絶縁電線材１を得た。【００７９】
［実施例１９〜２４］
実施例１９は、溶接用部材の、溶接予定凹陥部２７が開口する面の反対側表面に錫層を厚さ１μｍにめっきしたものを用いた以外は実施例７と同様に作製して、溶接用部材２６付絶縁電線材２を得た。
実施例２０〜２４は、レーザ光出力及びレーザ光の掃引速度を表１に記載した値にした以外は実施例１９と同様にして、溶接用部材２６付絶縁電線材２を得た。【００８０】
［比較例１］
本例では、実施例１で作製した電線前駆体と、溶接予定凹陥部を有さない直方体状の溶接用部材（中実体）とを用いて、絶縁電線材を製造した。
すなわち、酸素含有量２０ｐｐｍ以下の無酸素銅を用いて、断面の大きさが３．７６ｍｍ（幅）×２．２２ｍｍ（高さ）で長さが１０ｍｍの直方体状の溶接用部材を作製した。そして、電線前駆体の平角導体の端面と溶接用部材の端面とを突き合わせた状態で、突き合わせた面に、突き合わせ面に対して平角導体の軸線に垂直な方向（突き合わせ面に対して平行な方向）から突き合わせ位置に沿って、ファイバレーザ光を照射して、貫通溶接した。ファイバレーザ光の照射方向（レーザ光照射位置）以外のファイバレーザ溶接条件は実施例１と同じである。
こうして、全長２０ｃｍの、溶接用部材付絶縁電線材を作製した。【００８１】
［比較例２］
レーザ光出力及びレーザ光の掃引速度を表１に記載した値にした以外は比較例１と同様にして、溶接用部材付絶縁電線材を得た。【００８２】
［比較例３］
本例では、実施例７で作製した電線前駆体と、溶接予定凹陥部を有さない直方体状の溶接用部材とを用いて、絶縁電線材を製造した。すなわち、実施例７で作製した電線前駆体と比較例１で作製した溶接用部材とを突き合わせて、比較例１と同様にして突き合わせ面をファイバレーザ溶接することにより、全長２０ｃｍの、溶接用部材付絶縁電線材を作製した。
［比較例４］
レーザ光出力及びレーザ光の掃引速度を表１に記載した値にした以外は比較例３と同様にして、溶接用部材付絶縁電線材を得た。【００８３】
［比較例５］
本例では、実施例１で作製した電線前駆体と、比較例１で作製した直方体状の溶接用部材（平角導体の端面と突き合わされる端面にめっき済）とを用いて、絶縁電線材を製造した。すなわち、実施例１で作製した電線前駆体とめっき済の上記溶接用部材とを突き合わせて、比較例１と同様にして突き合わせ面をファイバレーザ溶接することにより、全長２０ｃｍの、溶接用部材付絶縁電線材を作製した。
［比較例６］
レーザ光出力及びレーザ光の掃引速度を表１に記載した値にした以外は比較例５と同様にして、溶接用部材付絶縁電線材を得た。【００８４】
［比較例７］
本例では、実施例７で作製した電線前駆体と、比較例１で作製した直方体状の溶接用部材（平角導体の端面と突き合わされる端面にめっき済）とを用いて、絶縁電線材を製造した。すなわち、実施例７で作製した電線前駆体とめっき済の上記溶接用部材とを突き合わせて、比較例１と同様にして突き合わせ面をファイバレーザ溶接することにより、全長２０ｃｍの、溶接用部材付絶縁電線材を作製した。
［比較例８］
レーザ光出力及びレーザ光の掃引速度を表１に記載した値にした以外は比較例７と同様にして、溶接用部材付絶縁電線材を得た。【００８５】
このようにして製造した、実施例１〜２４、比較例１〜８の絶縁電線材について以下の評価を行った。その評価結果を表１に示す。【００８６】
＜平角導体と溶接用部材との溶接強度の測定＞
各実施例及び比較例と同様にして各３本ずつ作製した絶縁電線材について、ＪＩＳ  Ｚ  ２２４１：２０１１に準拠して、平角導体と溶接用部材とをそれぞれ把持して引張試験を行って溶接部の強度を測定し、それらの平均値を求めて、絶縁電線材の引張強度とした。
引張強度が３００ＭＰａ以上であれば、溶接用部材がコイル加工時や端子等へのＴＩＧ溶接時に平角導体から分離しない程度に平角導体と溶接用部材とが強固に溶接しているものとして「Ｇ」と判定した。一方、引張強度が３００ＭＰａ未満であれば、溶接強度が不足しているものとして「Ｎ」と判定した。合格は「Ｇ」判定とした。【００８７】
＜ブローホールの有無確認試験＞
溶接部の断面は、溶融部の中央を狙うようにして断面出しを行って得た。その断面における溶接部を、光学顕微鏡によって観察し、直径０．１ｍｍ以上のブローホール数を数えた。
ブローホール数が１０個以下であり、平角導体と溶接用部材との溶接がなされていれば（溶接部が形成されていれば）、ファイバレーザ溶接性（実施例において、単に溶接性という。）が優れているとして「○」、合格と判定した。一方、ブローホール数が１０個を超えるか、又は溶接がなされていない場合は、溶接性が劣るとして「×」、不合格と判定した。
＜ススの有無確認試験＞
各絶縁電線材について、溶接部におけるススの発生若しくは残存を目視で確認した。
溶接した箇所周辺に黒色のススの発生及び残存が確認できない場合を「○」、溶接した箇所周辺に黒色のススの発生及び残存を確認できた場合（不合格）を「×」とした。【００８８】
上記実施例１〜２４、上記比較例１〜８、下記実施例２５及び下記比較例９の絶縁電線材について以下の評価を行った。その評価結果を表２に示す。【００８９】
＜溶接用部材と端子との溶接強度試験＞
実施例１〜２４及び比較例１〜８で作製したそれぞれの絶縁電線材の溶接用部材と端子とをＴＩＧ溶接した。
また、実施例２５として、実施例１１で製造した（溶接用部材付）絶縁電線材を用いて、端子に対して下記条件で、絶縁電線材の溶接用部材と端子とをファイバレーザ溶接した。
更に、比較例９として、実施例１及び７で製造した、外周絶縁層及び導体絶縁層を除去した電線前駆体（分割導体）と端子とを下記方法及び条件でＴＩＧ溶接した。
端子には、断面の大きさが３．７６ｍｍ（幅）×２．２２ｍｍ（高さ）の無酸素銅（ＯＦＣ）の平角導体を用いた。実装で考えられる端子等は様々ではあるが、本試験では、いずれの場合も端子には上記の溶接用部材と同等のものを用いた。
溶接は、溶接用部材の溶接予定凹陥部の底面若しくは溶接用部材の端面と端子の端面とを突き合わせた状態で行った。
−  ＴＩＧ溶接の方法及び条件  −
ＴＩＧ溶接は、不活性ガスにアルゴンを用い、そのアルゴンを溶接部に１２．０Ｌ／ｍｉｎで供給し、溶接棒に直径３．２ｍｍのタングステン棒を用いた。そして、電流値１９０Ａ、通電時間０．１秒の条件で行った。
−  ファイバレーザ溶接の条件  −
レーザ溶接装置：ＡＳＦ１Ｊ２３（商品名、古河電気工業社製）、５００Ｗ、ＣＷファイバレーザ
レーザビーム出力：３００Ｗ
発振波長：１０８４ｎｍ（シングルモード発振レーザ光）
掃引速度：１００ｍｍ／ｓｅｃ．
焦点位置のレーザ光スポット径：２０μｍ
全条件ジャストフォーカスでレーザ光照射
レーザ光照射位置：突き合わせ面に対して平角導体の軸線に垂直な方向から突き合わせ位置に沿って照射【００９０】
上述のようにして各絶縁電線材と端子との溶接済サンプルについて、ＪＩＳ  Ｚ  ２２４１：２０１１に準拠して、引張試験を行い、測定した引張強度が３００ＭＰａ以上であれば、溶接用部材又は平角電線の端部が端子と分離しない程度に平角導体と溶接用部材とが強固に溶接しているものとして「Ｇ」と判定した。一方、引張強度が３００ＭＰａ未満であれば、溶接強度が不足しているものとして「Ｎ」と判定した。合格は「Ｇ」判定とした。【００９１】
【表１】
2019188776.tif 000003
【００９２】
【表２】
2019188776.tif 000004
【００９３】
表１及び表２から以下のことが分かる。
すなわち、従来の溶接加工法である、絶縁電線材から外周絶縁層及び導体絶縁層を除去した電線前駆体（溶接用部材を溶接していない）と端子とをＴＧＩ溶接した比較例９は、電線前駆体として実施例１及び７で製造した電線前駆体のいずれを用いた場合にも、溶接こそできたものの溶接強度が小さく、端子等との溶接加工性に劣るものであった（表２）。
また、比較例１〜８で製造した溶接用部材を有する絶縁電線材は、突き合わせ面に対して平行な方向から突き合わせ位置に沿って特定の条件でレーザ光を照射して、平角導体と溶接用部材とを溶接したものである。これらの絶縁電線材は、いずれも、スス又はブローホールの発生又は残存を抑えることができず、貫通溶接できないか、できたとしても溶接強度が十分ではない。そのため、溶接用部材と端子とのＴＩＧ溶接は可能であったが、溶接用部材と平角導体との脱落等が懸念され、溶接加工性、更には信頼性に劣るものである。
これに対して、実施例１〜２４は、いずれも、外周絶縁層及び導体絶縁層を剥離除去していなくても、スス及びブローホールの発生又は残存を抑えて強固な溶接ができる。また、平角導体の外周面に錫層が形成されているものでは、総じて、引張強度が高められる。更に、表２に示されるように、実施例１〜２４の絶縁電線材に設けた溶接用部材と端子とは、ＴＩＧ溶接法によって、強固な溶接強度で溶接できる。このように、実施例の絶縁電線材は、溶接用部材と端子とのＴＩＧ溶接が可能で、しかも溶接用部材と平角導体とが強固に溶接されていてそれらの分離、脱離等を防止でき、その結果、端子等との溶接加工性、更には信頼性にも優れるものである。
以上の結果から、実施例１〜２４の絶縁電線材は、いずれも、絶縁電線材の他の端部や端子等との溶接加工性に優れ、ＴＩＧ溶接による電気的接続が可能となることが分かった。【００９４】
上述の結果から、上記分割導体を含む電線前駆体に代えて、単芯導体を含む導体とその外周を被覆する外周絶縁層とを有する絶縁電線を分割導体と同数用いても、上記分割導体を含む電線前駆体と同様に、溶接用部材にファイバレーザ溶接することができることが分かる。
また、実施例１〜２４の各絶縁電線材をコイルに適用した場合、平角導体１３が３層のリボン線からなる分割導体１１、又は平角リッツ線からなる平角導体１３であることから、高周波特性として、渦電流損失が低減されることも確認できた。【００９５】
本発明をその実施態様とともに説明したが、我々は特に指定しない限り我々の発明を説明のどの細部においても限定しようとするものではなく、添付の請求の範囲に示した発明の精神と範囲に反することなく幅広く解釈されるべきであると考える。【００９６】
本願は、２０１８年３月３０日に日本国で特許出願された特願２０１８−０６７２１０に基づく優先権を主張するものであり、これはここに参照してその内容を本明細書の記載の一部として取り込む。
【符号の説明】
【００９７】
１、２、５Ａ、５Ｂ、５Ｃ  絶縁電線材
１１、２１  分割導体
１２、２２  導体絶縁層
１３、２３  （分割）導体
１４、２４、３４  外周絶縁層
１５、２５、３５Ａ、３５Ｂ、３５Ｃ  溶接部
１６、２６、３６Ａ、３６Ｂ、３６Ｃ、３６Ｄ  溶接用部材
１６１  端面
１７、２７、３７Ａ、３７Ｂ  溶接予定凹陥部
３８  絶縁電線
４０  コイル
４１  コア
４２  溝
５０  ステータ
５１  ステータコア
５２  スロット
５３  コイル
５４  電線セグメント
５４ａ  開放端部（溶接用部材）
【図１】
2019188776.tif 000005
【図２】
2019188776.tif 000006
【図３】
2019188776.tif 000007
【図４】
2019188776.tif 000008
【図５】
2019188776.tif 000009
【図６】
2019188776.tif 000010
【図７】
2019188776.tif 000011
【図８】
2019188776.tif 000012
【図９】
2019188776.tif 000013
【図１０】
2019188776.tif 000014
【図１１】
2019188776.tif 000015
【図１２】
2019188776.tif 000016
【図１３】
2019188776.tif 000017
【国際調査報告】
2019188776.tif 000018
2019188776.tif 000019