CN101558459B - 绝缘电线的制造方法及其制造装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种可以制造廉价且高质量的耐电晕绝缘电线的绝缘电线制造方法及其制造装置。在制造绝缘电线(D2)的制造方法中，将在导体(A)上包覆了一次包覆层(B)的一次包覆电线(D1)预热到能提高树脂与一次包覆层(B)的粘合性能的温度后，把例如聚苯流醚树脂等树脂挤压形成在预热后的一次包覆电线(D1)的一次包覆层(B)上，来制造包覆了由PPS树脂构成的二次包覆层(C)的绝缘电线(D2)。

Description

绝缘电线的制造方法及其制造装置

技术领域

本发明涉及绝缘电线的制造方法及其制造装置。 

背景技术

作为以往制造绝缘电线的制造方法，有如下公知方法：例如使圆形断面的导体通过具有一对轧辊的盒式辊轮拉丝模(cassette roller die CRD)，拉拔加工成扁平断面后，使该导体通过退火炉，消除因拉拔加工产生的导体应变，以使其软化。再在该导体上涂敷瓷漆后，通过烘烤炉烘烤，使瓷漆烘烤层包覆在导体上，然后把这样得到的扁平断面的绝缘电线进行卷取。专利文献1的绝缘电线的制造方法就是这种方法之一。 

近年来，伴随着不断推进电气设备、工业电动机、汽车的驱动电动机等的节能化和小型并高性能化，电动机的逆变器控制化也得到快速发展。由此，在电动机所使用的绝缘电线中，容易产生电晕放电(因在尖端电极周围形成的不均匀电场引起的放电，又称为局部破坏放电)。为了防止在这种绝缘电线中发生电晕放电，一般认为有效的方法是增加在绝缘电线的导体上烘烤的瓷漆烘烤层的厚度(参照帕邢定律)。但是由于瓷漆的价格昂贵，所以增加绝缘膜层的厚度会相应地增加制造成本。 

因此申请人开发了图3所示的绝缘电线D2(参照专利文献2)。即如图3所示，在导体A上(外周侧)形成含有瓷漆烘烤层B1的一次包覆层B，制成电线D1(下面称为“一次包覆电线D1”)，再在该一次包覆层B上(外周侧)挤压涂敷(下面把挤压涂敷称为“挤压形成”)树脂(下面把该树脂称为“挤压树脂”)，形成二次包覆层C(下面称为“二次包覆层C”)，制成绝缘电线D2，即使用廉价的挤压树脂也可以防止发生电晕放电。为了得到这种绝缘电线D2的结构，在专利文献2中记载了在把挤压树脂加热到规定温度的状态下进行挤压的技术。 

此外在专利文献3中公开了如下技术：在导体表面上形成由聚醚醚 酮(PEEK)构成的挤压树脂，当作为绝缘电线时，对导体表面进行预热，来抑制挤压树脂的温度降低；以及为了取消所述导体预热而在导体表面上形成绝缘膜层。 

专利文献1：专利公报第3604337号 

专利文献2：特开2005-203334号公报 

专利文献3：实开昭58-37617号公报 

发明内容

即使用专利文献2的制造方法可以制造出改善了耐电晕性能的绝缘电线，但是从耐电晕特性和粘结强度方面考虑，要廉价而有效地制造高质量的耐电晕电线还需要进一步改进所述制造方法。其中所谓的高质量的耐电晕电线，例如是指电晕起始电压Vp在1200V以上、粘结强度S(也称为剥离强度、剥皮强度、粘合强度)在90mg/mm以上，下面围绕粘结强度S进行说明。 

特别是在改变了绝缘电线的尺寸或材料等的规格的情况下，因难以给出制造条件，所以在一次包覆层和二次包覆层之间的粘结强度很弱。此外专利文献3公开的形成一次包覆层的技术也一样，存在着一次包覆层与二次包覆层的粘结强度不足的问题。 

在以上的现有技术中，难以稳定地制造出廉价且高质量的耐电晕绝缘电线。 

此外在本说明书中，所谓的粘结强度S定义为：当把固定在某种基体材料上的材料切出宽度为w的切口，并设用拉伸试验机(Strograph)进行拉伸剥离时所需要的载荷为N时，由S＝N/w得到的值。 

此外在本说明书中，所谓电晕起始电压Vp定义为：在绝缘电线之间相互接触时，由于相邻电线之间的电位差造成的在绝缘电线表面开始出现电晕放电的电压。 

鉴于以上所述问题，本发明的目的是提供可以稳定地制造出廉价且高质量的耐电晕绝缘电线的绝缘电线制造方法及其制造装置。 

根据发明人的研究，在专利文献2的技术中，由于在仅把挤压树脂一侧加热的状态下进行该挤压树脂的挤压，有时一次包覆层表面不能与挤压树脂充分良好地粘结，导致粘结强度不足。此外可以认为：在绝缘电线的断面形状不是圆形的情况下，由于形成局部曲率半径小的部位，在这些部位上一次包覆层与二次包覆层的界面上容易产生剥离，所以明显表现出所述粘结强度不足。 

本发明提供一种绝缘电线的制造方法，是在金属制的导体上形成至少含有瓷漆烘烤层的一次包覆层作为一次包覆电线，并在该一次包覆电线的一次包覆层上，挤压形成二次包覆层，来制造绝缘电线，其特征在于，所述绝缘电线的制造方法包括：导体供给工序，利用导体供给设备连续提供所述导体；导体加工工序，利用导体加工设备使从所述导体供给工序提供的导体，边由不用驱动机构而自由转动的一对辊进行轧制，边通过模具拉拔加工成规定的形状；导体退火工序，利用导体退火设备对在所述导体加工工序中拉拔加工后的导体进行退火；膜烘烤工序，利用膜烘烤设备在所述导体退火工序中退火后的导体上通过烘烤包覆形成一次包覆层；电线预热工序，利用电线预热设备对在所述膜烘烤工序中包覆形成了一次包覆层的所述一次包覆电线的所述一次包覆层表面进行预热；电线矫直工序，利用电线矫直设备把在所述电线预热工序中预热后的一次包覆电线，矫直成基本笔直的状态；树脂挤压工序，利用树脂挤压设备把挤压树脂挤压形成在预热后并利用所述电线矫直工序矫直后的一次包覆电线的一次包覆层上作为二次包覆层；电线冷却工序，利用电线冷却设备把在所述树脂挤压工序中挤压形成了挤压树脂的绝缘电线，冷却到使挤压树脂一体地粘合在一次包覆层上的温度；膜厚度测量工序，利用膜厚度测量设备测量在所述电线冷却工序中被冷却的绝缘电线的树脂膜厚度；以及电线卷取工序，利用电线卷取设备对在所述树脂挤压工序中包覆了挤压树脂的绝缘电线进行卷取，所述导体供给设备、所述导体加工设备、所述导体退火设备、所述膜烘烤设备、所述电线预热设备、所述电线矫直设备、所述树脂挤压设备、所述电线冷却设备、所述膜厚度测量设备以及所述电线卷取设备串列配置，在所述膜烘烤设备和所述电线预热设备之间配置有第一牵引设备，该第一牵引设备利用 驱动机构驱动，对所述一次包覆电线向拉拔方向施加拉伸力，在所述膜厚度测量设备和所述电线卷取设备之间配置有第二牵引设备，该第二牵引设备由驱动机构驱动，总是赋予使绝缘电线保持笔直状态程度的张力，连续进行从所述导体供给工序到所述电线卷取工序的全部工序，并且所述第二牵引设备的牵引速度比所述第一牵引设备的牵引速度快2～5％。 

在所述的绝缘电线的制造方法中，其特征还在于，在所述一次包覆层的最外层是所述瓷漆烘烤层的情况下，在所述电线预热工序中，把所述一次包覆层表面预热到低于所述瓷漆烘烤层的玻璃化温度。 

在所述的绝缘电线的制造方法中，其特征还在于，当所述一次包覆层中在所述瓷漆烘烤层上形成有与所述二次包覆层粘结的粘结层、且所述一次包覆层的最外层是该粘结层的情况下，在所述电线预热工序中，把所述一次包覆层表面预热到所述粘结层的玻璃化温度以上。 

在所述的绝缘电线的制造方法中，其特征还在于，在所述二次包覆层中添加提高粘合性能材料的情况下，在所述电线预热工序中，把所述一次包覆层表面预热到所述提高粘合性能材料与所述一次包覆层产生化学反应的最低温度以上。 

在所述的绝缘电线的制造方法中，其特征还在于，在所述电线预热工序中把所述一次包覆层表面预热到所述一次包覆层和二次包覆层的热分解温度以下。 

在所述的绝缘电线的制造方法中，其特征还在于，在所述电线预热工序中，以与所述一次包覆电线不接触的方式预热所述一次包覆层表面。 

在所述的绝缘电线的制造方法中，其特征还在于，构成所述二次包覆层的挤压树脂是聚苯流醚树脂。 

 本发明还提供一种绝缘电线的制造装置，在金属制的导体上形成至少含有瓷漆烘烤层的一次包覆层作为一次包覆电线，并在该一次包覆电线的一次包覆层上挤压形成二次包覆层，来制造绝缘电线，其特征在于，所述绝缘电线的制造装置包括：导体供给设备，连续提供所述导体；导体加工设备，使从所述导体供给设备提供的导体，边由不用驱动机构而自由转动的一对辊进行轧制，边通过模具拉拔加工成规定的形状；导体退火设备，对利用所述导体加工设备进行拉拔加工后的导体进行退火；膜烘烤设备，在利用所述导体退火设备退火后的导体上，通过烘烤包覆形成一次包覆层；电线预热设备，对利用所述膜烘烤设备包覆形成了一次包覆层的一次包覆电线的所述一次包覆层表面进行预热；电线矫直设备，把利用所述电线预热设备预热后的一次包覆电线矫直成基本笔直的状态；树脂挤压设备，在预热后并利用所述电线矫直设备矫直后的一次包覆电线的一次包覆层上，挤压形成由挤压树脂构成的二次包覆层；电线冷却设备，把利用所述树脂挤压设备挤压形成了挤压树脂的绝缘电线，冷却到使所述树脂一体地粘合在一次包覆层上的温度；膜厚度测量设备，测量利用所述电线冷却设备冷却后的绝缘电线的树脂膜厚度；以及电线卷取设备，对利用所述树脂挤压设备包覆了树脂后的绝缘电线进行卷取；所述导体供给设备、所述导体加工设备、所述导体退火设备、所述膜烘烤设备、所述电线预热设备、所述电线矫直设备、所述树脂挤压设备、所述电线冷却设备、所述膜厚度测量设备以及所述电线卷取设备串列配置，在所述膜烘烤设备和所述电线预热设备之间配置有第一牵引设备，该第一牵引设备利用驱动机构驱动，对所述一次包覆电线向拉拔方向施加拉伸力，在所述膜厚度测量设备和所述电线卷取设备之间配置有第二牵引设备，该第二牵引设备由驱动机构驱动，总是赋予使绝缘电线保持笔直状态程度的张力，所述第二牵引设备的牵引速度比所述第一牵引设备的牵引速度快2～5％。 

在所述的绝缘电线的制造装置中，其特征还在于，在所述一次包覆层的最外层是所述瓷漆烘烤层的情况下，利用所述电线预热设备把所述一次包覆层表面预热到低于所述瓷漆烘烤层的玻璃化温度。 

在所述的绝缘电线的制造装置中，其特征还在于，当所述一次包覆层中在所述瓷漆烘烤层上形成有与所述二次包覆层粘结的粘结层、且所述一次包覆层的最外层是该粘结层的情况下，利用所述电线预热设备把所述一次包覆层表面预热到所述粘结层的玻璃化温度以上。 

在所述的绝缘电线的制造装置中，其特征还在于，在所述二次包覆层中添加提高粘合性能材料的情况下，利用所述电线预热设备把所述一次包覆层表面预热到所述提高粘合性能材料与所述一次包覆层产生化学 反应的最低温度以上。 

在所述的绝缘电线的制造装置中，其特征还在于，利用所述电线预热设备把所述一次包覆层表面预热到所述一次包覆层和二次包覆层的热分解温度以下。 

在所述的绝缘电线的制造装置中，其特征还在于，所述电线预热设备以与所述一次包覆电线不接触的方式对所述一次包覆层表面进行预热。 

按照该发明，由于利用电线冷却设备使挤压形成树脂的电线冷却后，利用膜厚度测量设备测量包覆在电线上的树脂膜厚度，所以可以得到具有能适合防止产生电晕放电的树脂膜厚度的电线。此外，例如也可以去除树脂膜厚度薄的不合格的部分。 

按照所述的发明，由于对一次包覆层进行预热，并在该预热后的一次包覆层上挤压形成例如聚苯流醚树脂(下面称为“PPS树脂”)等挤压树脂，所以可以提高二次包覆层与一次包覆层的粘合性能，稳定地制造高质量的耐电晕绝缘电线。 

即，以往(例如专利文献2的内容)希望通过提高挤压树脂的温度，使挤压树脂很好地进入到一次包覆层表面的凹凸中来进行粘合，而在本发明中，通过对一次包覆层表面进行预热，在对挤压树脂进行挤压前，就可以使一次包覆层充分加热，所以可以稳定地进一步提高一次包覆层与二次包覆层的粘合力。 

此外还考虑了通过进一步提高挤压树脂一侧的温度、并利用从挤压树脂传导的热量加热一次包覆层的方法，但是这样必须要考虑挤压树脂的热分解等不良影响，温度难以控制，并且在依靠从挤压树脂传导的热量使一次包覆层升温的过程中，有可能难以稳定地对一次包覆层进行预热，要稳定地制造廉价且高质量的耐电晕绝缘电线，优选本发明的制造方法。 

按照所述的发明，由于一次包覆层没有超过玻璃化温度，所以即使异物等与表面接触，一次包覆层也难以产生变形，所以是优选的。 

按照所述的发明，通过把粘结层加热到玻璃化温度以上，在对挤压 树脂进行挤压时，粘结层可以可靠地软化，能确保与二次包覆层表面的粘合，所以是优选的。 

按照所述的发明，在二次包覆层中添加提高粘合性能材料(例如异氰酸酯)，通过使该提高粘合性能材料与一次包覆层进行化学反应，可以确保一次包覆层与二次包覆层的粘合，所以是优选的。 

按照所述的发明，由于使一次包覆层表面预热到所述一次包覆层和二次包覆层的热分解温度以下，所以不会使一次包覆层和二次包覆层劣化，可以充分确保它们的粘着强度，因而是优选的。 

按照所述的发明，通过以与所述一次包覆电线不接触的方式对所述一次包覆层表面进行预热，可以防止一次包覆层表面因预热而受外力容易产生变形，可以制造外观良好的绝缘电线，所以是优选的。 

按照所述的发明，通过把矫直成基本笔直状态的一次包覆电线提供给树脂挤压工序，可以把挤压树脂大体均匀地(二次包覆层内的电线的偏心小的状态下)挤压形成在电线的一次包覆层上。 

按照所述的发明，通过把挤压形成了由挤压树脂构成的二次包覆层的绝缘电线冷却后，利用膜厚度测量设备测量包覆在导体上的树脂膜厚度，所以即使适当地改变在各制造工序中的制造条件，也可以制造具有适合防止发生电晕放电的树脂膜厚度的电线，所以是优选的。此外在该包覆厚度测量工序中，例如发现树脂膜厚度薄的不合格的部分时，可以去除该不合格的部分，所以是优选的。 

按照所述的发明，由于可以不把一次包覆电线卷在绕线管等上，而是直接串列地进行一次包覆电线的预热和包覆挤压树脂，所以可以防止水分被吸收并被封闭在一次包覆层内。下面进行更详细的说明。通常可以考虑暂时把一次包覆电线卷在绕线管等上进行保管，并根据需要挤压形成挤压树脂。如果直接长期保管一次包覆电线，则瓷漆烘烤层吸收水分，此后在作为绝缘电线使用时，一次包覆层内部的水分膨胀，会因膨胀造成外观不良，在进一步恶化的情况下，会对绝缘电线的绝缘耐压等特性产生恶劣影响。而按照所述的发明，由于不把一次包覆电线进行卷取，而是直接串列地进行对一次包覆电线的预热和包覆挤压树脂，所以 可以预先防止水分被吸收并被封闭在一次包覆层内部。 

按照所述的发明，PPS树脂不仅比例如瓷漆等树脂便宜，而且在适合例如挤压形成方式的树脂挤压部使用的树脂材料中相容性最佳，所以可以将其向包覆在电线导体上的一次包覆层上大体均匀地挤压形成。 

按照本发明，可以提供稳定地制造廉价且高质量的耐电晕绝缘电线的绝缘电线的制造方法及其制造装置。 

附图说明

图1是表示制造绝缘电线的制造装置的制造工序的说明图。 

图2是表示由导体加工部进行导体轧制的方法的说明图。 

图3是表示绝缘电线一个例子的剖面图。 

图4是表示绝缘电线的另一个例子的剖面图。 

附图标记的说明 

a...导体供给工序 

b...导体加工工序 

c...导体退火工序 

d...膜烘烤工序 

e...电线预热工序 

f...电线矫直工序 

g...树脂挤压工序 

h...电线冷却工序 

i...膜厚度测量工序 

j...电线卷取工序 

A...导体 

B...一次包覆层 

C...二次包覆层 

D1...一次包覆电线 

D2...绝缘电线 

1...制造装置 

2...导体供给部 

3...导体加工部 

3A...辊 

3B...模具 

4...导体退火部 

4a...退火炉 

5...膜烘烤部 

5a...烘烤炉 

6...牵引部 

7...电线预热部 

8...电线矫直部 

9...树脂挤压部 

10...电线冷却部 

11...膜厚度测量部 

12...牵引部 

13...电线卷取部 

具体实施方式

图1表示本发明一种实施方式的绝缘电线D2的制造方法及其制造装置。其中主要对图3所示的绝缘电线D2的制造进行说明，此外说明中也涉及到作为变形例的图4的绝缘电线D2的制造。 

如图1所示，制造绝缘电线D2的制造装置1以串列方式顺序配置有：导体供给工序a的导体供给部2、导体加工工序b的导体加工部3、导体退火工序c的导体退火部4、膜烘烤工序d的膜烘烤部5、膜烘烤部5之后的牵引部6、电线预热工序e的电线预热部7、电线矫直工序f的电线矫直部8、树脂挤压工序g的树脂挤压部9、电线冷却工序h的电线冷却部10、膜厚度测量工序i的膜厚度测量部11、膜厚度测量部11之后的牵引部12以及电线卷取工序j的电线卷取部13。下面对各部进行说明。 

导体供给工序a的导体供给部2可以由公知的供给部等构成，利用 电动机等驱动机构进行驱动，把从例如导体制造工厂等提供的作为原料的圆形断面的导体A，连续提供给导体加工工序b的导体加工部3。 

如图1、图2所示，导体加工工序b的导体加工部3包括：上下一对的辊3A、3A，不利用电动机等驱动机构，而是利用导体A的接触阻力自由转动；以及模具3B，把利用各辊3A、3A轧制成扁平断面的导体A拉拔加工成规定的形状和尺寸。 

为了用上下一对的辊3A、3A把圆形断面的导体A轧制成扁平断面，大体并排配置相对的各辊3A、3A。即，把送入各辊3A、3A之间的圆形断面的导体A，利用后述的牵引部6向拉拔方向P进行拉伸，并且利用该导体A的接触阻力使各辊3A、3A自由转动。由于导体A的线径比各辊3A、3A之间的间隙大，所以在通过各辊3A、3A之间时，被轧制成扁平断面。此外也可以用左右一对的辊3A、3A进行轧制。 

其中，一对辊3A、3A不利用电动机等驱动机构，而是利用导体的接触阻力自由转动。即，通过边把线径比各辊3A、3A之间的间隙大的导体A送入到各辊3A、3A之间，边用后面叙述的牵引部向拉拔方向进行拉伸，利用该导体的接触阻力使各辊3A、3A自由转动，在通过各辊3A、3A之间时，轧制成扁平断面。由此，因为自由转动的一对辊3A、3A没有使该辊3A、3A强制转动的驱动机构，所以按照送入各辊3A、3A之间的导体A的线速度进行轧制加工。在拉拔时赋予导体A的拉伸力根据导体A的粗细、材质可以进行可变调整。 

模具3B通过把利用一对辊3A、3A轧制的导体A穿过预先规定了厚度、宽度、倒角半径等尺寸的扁平断面孔3Ba，并且利用后述的牵引部6向拉拔方向P拉伸穿过该扁平断面孔3Ba的导体A，将导体A拉拔加工成扁平断面(参照图3)。 

考虑到加工精度和寿命等，该模具3B优选广泛使用的金刚石模具或类似的模具。通过选择该模具3B的孔形，除了实施例的扁平断面以外，也可以加工成所希望的横断面形状。此外，模具3B也与辊3A、3A的情况相同，从防止拉断和防止缩短模具寿命的角度考虑，在使用纯铜的导体A的情况下，优选断面收缩率为5～30％，更优选为10～25％的范围。 

导体退火工序c的导体退火部4具有退火炉4a，把由导体加工部3进行了拉拔加工的导体A穿过其内部进行加热处理退火，去除在轧制时和拉拔时导体A产生的应变，使其软化。 

膜烘烤工序d的膜烘烤部5具有烘烤炉5a，在经过退火的导体A上涂敷并烘烤成为一次包覆层B的瓷漆烘烤层B1的瓷漆，在烘烤炉5a内，在从导体退火部4提供的退火后的导体A上烘烤上一次包覆层B，形成一次包覆电线D1。 

此外如图4所示，也有在瓷漆烘烤层B1上形成粘结层B2的情况，但在这种情况下，是在形成瓷漆烘烤层B1后，涂敷构成粘结层B2的瓷漆，并再次在烘烤炉5a内进行烘烤，形成粘结层B2。 

配置在烘烤炉5a之后的牵引部6利用电动机等驱动机构驱动，把从导体供给部2提供的导体A送入到导体加工部3的各辊3A、3A之间，并且对通过模具3B的孔的导体A向拉拔方向P施加拉伸力。所述拉伸力可以根据导体A的线径、材质进行改变。 

电线预热工序e的电线预热部7包括：图中没有表示的远红外线加热器，把空气(下面也称为“热风”)加热到希望的温度(例如大体600℃)；以及图中没有表示的吹风机，把利用该远红外线加热器得到的热空气吹向一次包覆电线D1，把高温的热风吹向由膜烘烤部5提供的一次包覆电线D1，进行大体均匀的加热，从而把一次包覆电线D1预热到后述的树脂粘合性变高的表面温度。 

下面详细说明电线预热部7进行的预热。 

在电线预热部7中，通过预先对一次包覆电线D1进行预热，可以可靠地改善在树脂挤压工序g之前一次包覆层B一侧的粘着性和容易产生化学反应的性能，所以可以可靠地提高一次包覆层B与二次包覆层C的粘合性能。由于预热是用于使一次包覆层B的温度与对一次包覆电线D1不进行任何预热的情况相比变高，所以至少把一次包覆层B预热到比室温高的温度。 

例如在图3所示的绝缘电线D2的情况下，存在向成为二次包覆层C的挤压树脂中加入和不加入异氰酸酯等提高粘合性能材料的情况，优选 的是与此相对应改变电线预热部7的预热温度设定。其中所谓提高粘合性能材料是指改善与一次包覆层B的粘合性能的添加剂。 

首先在不加入提高粘合性能材料的情况下，由于只要达到使瓷漆烘烤层B1的粘着性提高的温度即可，所以温度越高越能发挥提高粘合性能的效果。通过使瓷漆烘烤层B1表面进一步提高到该瓷漆烘烤层B1的玻璃化温度(Tg)以上，可以进一步改善与一次包覆层B的粘合性能(例如在瓷漆烘烤层B1为聚酰胺酰亚胺树脂的情况下，玻璃化温度Tg约为270～300℃，使温度在此温度以上)。相反在低于瓷漆烘烤层B1的玻璃化温度Tg的温度下预热时，即使误将瓷漆烘烤层B1与什么接触时，瓷漆烘烤层B1也难以变形，所以是优选的。 

在把提高粘合性能材料加入挤压树脂的情况下也一样，确实是温度越高越好，但从使提高粘合性能材料与一次包覆层B充分进行化学反应的角度考虑，优选把提高粘合性能材料的温度提高到产生所述化学反应的最低温度以上。例如在分别选择聚酰胺酰亚胺作为一次包覆层、PPS树脂作为二次包覆层C、异氰酸酯作为提高粘合性能材料的情况下，由于一次包覆层与提高粘合性能材料的最低化学反应温度约为140℃，所以优选把瓷漆烘烤层B1预热到该140℃以上。 

此外如图4所示，在瓷漆烘烤层B1上形成粘结层B2，作为绝缘电线D2的一次包覆层B，也可以提高与二次包覆层C的粘结力。在这种情况下，优选把一次包覆电线D1一侧预热到粘结层B2的玻璃化温度以上。例如粘结层B2可以与把聚苯砜树脂(PPSU树脂)作为瓷漆的瓷漆烘烤层B1一起烘烤形成。在这种情况下，由于PPSU树脂的玻璃化温度为220℃左右，所以优选把粘结层B2预热到该220℃以上。 

考虑到在把一次包覆电线D1从电线预热部7提供到树脂挤压部9时，一次包覆层B的表面温度降低，因而优选把预热温度设定成较高温度。此外从电线预热部7到树脂挤压部9的间隔设定成尽可能短，使这样的温度降低控制在最小的限度。 

预热一次包覆电线D1的方法不限于热风方式，由于如果使温度升高到玻璃化温度Tg以上则瓷漆烘烤层B1就软化，所以在使一次包覆电 线D1直接接触热源体进行加热的接触式加热方法中，由于有可能使瓷漆烘烤层B1的形状变形，所以优选如本实施方式那样，通过空气的传热间接加热一次包覆电线D1的非接触加热方式。 

在此，从膜烘烤部5出来的一次包覆电线D1不卷绕在绕线管等上，而是直接串列地送到电线预热部7。一次包覆电线D1经过长期保管会吸收水分，在作为后述的绝缘电线D2使用时，一次包覆层B内部的水分膨胀，并因膨胀导致外观不良，在进一步恶化的情况下，有可能会对绝缘电线D2的绝缘耐压等特性产生不良影响。而如前所述，在制造装置1中通过从膜烘烤部5直接送到电线预热部7，用二次包覆层C包覆，可以防止水分被封闭在一次包覆层B内部。 

电线矫直工序f的电线矫直部8由把一次包覆电线D1矫直成笔直状态的图中没有表示的导辊构成，把从电线预热部7提供的一次包覆电线D1矫直成笔直状态。如果把带点弯曲的一次包覆电线D1直接提供给树脂挤压部9，则在一次包覆层B上形成的二次包覆层C的厚度不均匀，容易产生局部过厚或者局部过薄的所谓厚度不均。所以通过在所述的电线矫直部8中，把一次包覆电线D1矫直成笔直状态后，提供给树脂挤压部9，可以使通过树脂挤压部9的挤压模具内的一次包覆电线D1的通过位置稳定在挤压模具的中心部位，这样可以把树脂大体均匀的挤压在一次包覆电线D1的一次包覆层B上，从而防止所述的厚度不均。 

树脂挤压工序g的树脂挤压部9具有树脂挤压机，把挤压树脂挤压到一次包覆电线D1的一次包覆层B上，通过以厚度大体均匀的方式把挤压树脂挤压在由电线矫直部8矫直后的一次包覆电线D1的一次包覆层B上，形成二次包覆层C。 

电线冷却工序h的电线冷却部10由例如把绝缘电线D2浸渍在水等液体中冷却的冷却槽等构成。电线冷却部10包括：图中没有表示的冷却槽，例如将挤压形成二次包覆层C后的绝缘电线D2浸渍在液体中冷却；以及图中没有表示的吹风机，向从冷却槽的液体中拉出的绝缘电线D2喷吹空气进行干燥。电线冷却部10把从树脂挤压部9提供的绝缘电线D2浸渍在冷却槽的液体中进行冷却，使提高了粘合性后的树脂一体地粘合在一次包覆层B上。随后把由吹风机提供的空气吹向从冷却槽的液体 中拉出的绝缘电线D2，使其干燥。 

配置在电线冷却部10之后的膜厚度测量部11，用于测量并计算出绝缘电线D2整个的线径和二次包覆层C的厚度，由公知的测量仪器构成。 

配置在膜厚度测量部11之后的牵引部12由电动机等驱动机构驱动，单独牵引挤压树脂后的绝缘电线D2，并且总是赋予使其保持笔直状态程度的张力。即，通过把较强的张力施加在从膜烘烤工序d到树脂挤压工序g的导体A上并进行拉伸，使其不产生扭曲等。赋予绝缘电线D2的拉伸力可以根据绝缘电线D2的线径、材质进行改变。 

电线卷取工序j的电线卷取部13由电动机等驱动机构驱动，连续卷绕从树脂挤压部9提供的挤压树脂后的绝缘电线D2。 

下面对用如上所述构成的制造装置1制造绝缘电线D2的方法进行说明。该绝缘电线D2的制造方法是按如下顺序以串列(串联)方式连续进行以下工序：即，导体供给工序a、导体加工工序b、导体退火工序c、膜烘烤工序d、电线预热工序e、电线矫直工序f、树脂挤压工序g、电线冷却工序h、膜厚度测量工序i以及电线卷取工序j。 

首先如图1所示，在导体供给工序a中，把导体供给部2所提供的作为原料的导体A，连续提供给导体加工工序b的导体加工部3。 

在导体加工工序b中，由牵引部6把送入到导体加工部3的各辊3A、3A之间的圆形断面的导体A向拉拔方向P进行拉伸，并且利用该导体A的接触阻力使一对辊3A、3A自由转动，把送入到各辊3A、3A之间的导体A轧制成扁平断面。由于此时从导体供给部2提供的导体A的线径比一对辊3A、3A之间的间隙大，所以在导体A通过各辊3A、3A之间时，被轧制成扁平断面。把这样用各辊3A、3A轧制的导体A，穿过模具3B的扁平断面孔3Ba，并且把该穿过扁平断面孔3Ba后的导体A边由牵引部6向拉拔方向P进行拉伸，边拉拔加工成扁平断面，提供给导体退火工序c的导体退火部4。 

在导体退火工序c中，对提供给导体退火部4的退火炉4a的导体A进行退火，消除在轧制时和拉拔时导体A产生的应变，把软化后的导体 A提供给膜烘烤工序d的膜烘烤部5。 

在膜烘烤工序d中，在提供给膜烘烤部5的烘烤炉5a的导体A上涂敷瓷漆并进行烘烤，形成由瓷漆烘烤层B1构成的一次包覆层B，然后提供给电线预热工序e的电线预热部7。在烘烤炉5a中，也可以使一次包覆电线D1多次反复穿过炉内。 

在电线预热工序e中，由电线预热部7向一次包覆电线D1吹高温的热风，进行大体均匀的加热，把一次包覆电线D1预热到后述的树脂粘合性能高的表面温度后，提供给电线矫直工序f的电线矫直部8。 

在电线矫直工序f中，总是由牵引部12对提供给电线矫直部8的一次包覆电线D1赋予保持笔直状态程度的张力，并且把由电线矫直部8矫直成笔直状态的一次包覆电线D1，提供给树脂挤压工序g的树脂挤压部9。 

在树脂挤压工序g中，由树脂挤压部9向一次包覆电线D1的一次包覆层B上大体均匀地挤压树脂，形成二次包覆层C后，提供给电线冷却工序h的电线冷却部10。 

在电线冷却工序h中，把绝缘电线D2浸渍在贮存于电线冷却部10的冷却槽的液体中进行冷却，使粘合性提高后的树脂一体地粘合在一次包覆层B上。把吹风机提供的空气吹向从冷却槽的液体中拉出的绝缘电线D2进行干燥，之后，把包覆有由PPS树脂构成的二次包覆层C的绝缘电线D2，提供给膜厚度测量工序i的膜厚度测量部11。 

在膜厚度测量工序i中，由膜厚度测量部11测量绝缘电线D2的树脂膜厚度(一次包覆层B和包覆在其上的二次包覆层C的厚度)，然后提供给电线卷取工序j的电线卷取部13。 

在电线卷取工序j中，由电线卷取部13连续卷绕绝缘电线D2。在由膜厚度测量部11测量的二次包覆层C的厚度在规定厚度以上的情况下，由于绝缘电线D2适合防止发生电晕放电，所以可作为合格产品使用。另一方面，二次包覆层C厚度薄的绝缘电线D2被作为次品处理。 

其中在卷取绝缘电线D2时，由牵引部12牵引绝缘电线D2后，利用电线卷取部13进行卷取。此时的牵引速度设定成比牵引部6的牵引速 度快2～5％。这是因为由于对一次包覆电线D1进行了预热，使该一次包覆电线D1表现出在长度方向上的伸长，所以提高牵引部12的牵引速度，以防止电线松弛。 

利用以上的制造方法制造了如图3所示的绝缘电线D2。其中导体A使用无氧铜，一次包覆层B的瓷漆烘烤层B1使用未利用提高粘合性能材料的聚酰胺酰亚胺树脂，因用于汽车用电动机，所以从多种树脂中选择PPS树脂作为二次包覆层C。PPS树脂的耐热性能优良，具有可弯曲性能，所以在适合树脂挤压式的树脂挤压部9使用的材料中，是与汽车电动机的用途相容性最好的材料之一。 

其中例如在拉拔加工成厚度T1＝2mm、宽度W＝3.5mm的扁平断面的导体A上，包覆厚度T2＝40μm的一次包覆层B，在该一次包覆层B上包覆厚度T3＝140μm的二次包覆层C，制造出绝缘电线D2。 

此时，在电线预热部7中，把一次包覆电线D1的瓷漆烘烤层B 1表面温度预热到可以充分软化瓷漆烘烤层B1表面的大体270～300℃后，提供给树脂挤压部9。此外在树脂挤压部9中使炉温大体为280～320℃，在前面所述的软化状态的一次包覆层B上，挤压形成二次包覆层C。 

其结果，可以得到电晕起始电压Vp为1200V、粘结强度为100mg/mm左右的绝缘电线D2。 

如上所述，当采用本实施方式的绝缘电线的制造方法和制造装置，在金属制的导体A上形成至少包含瓷漆烘烤层B1的一次包覆层B，作为一次包覆电线D1，在该一次包覆电线D1的一次包覆层B上形成二次包覆层C，制造出规定断面形状的绝缘电线D2时，通过具有由电线预热部7预热一次包覆层B表面的电线预热工序e；以及由树脂挤压部9在该预热后的一次包覆层B上挤压形成二次包覆层C的树脂挤压工序g，可以提高一次包覆层B对二次包覆层C的粘合性能，即使改变绝缘电线D2的材质和尺寸等，也容易使一次包覆层B与二次包覆层C的粘结强度稳定。因此可以稳定地制造廉价且高质量的耐电晕绝缘电线。 

此外，在一次包覆层B的最外层是瓷漆烘烤层B1的情况下，在电线预热工序e中，通过把一次包覆层B的表面预热到瓷漆烘烤层B1的 玻璃化温度Tg以上，使瓷漆烘烤层B1表面软化，可以更可靠地提高一次包覆层B对二次包覆层C的粘合性能。 

此外，当在一次包覆层B中还有在瓷漆烘烤层B1上形成与二次包覆层C粘结的粘结层B2的粘结层包覆工序的情况下，在电线预热工序e中，通过把一次包覆层B表面预热到粘结层B2的玻璃化温度Tg以上，使粘结层B2的表面软化，可以可靠地提高一次包覆层B对二次包覆层C的粘合性能。 

在一次包覆层B的最外层是瓷漆烘烤层B1、并在形成二次包覆层C的挤压树脂中添加了提高粘合性能材料的情况下，在电线预热部7中，通过把瓷漆烘烤层B1表面预热到提高粘合性能材料与瓷漆烘烤层B1产生化学反应的最低温度以上，可以更可靠地使提高粘合性能材料与瓷漆烘烤层B1发生化学反应，可以更可靠地提高一次包覆层B与二次包覆层C的粘合性能。 

此外在电线预热工序e中，通过把一次包覆层B表面预热到一次包覆层B和二次包覆层C的热分解温度以下，可以防止一次包覆层B和二次包覆层C劣化。 

在电线预热工序e中，通过以与一次包覆电线D1不接触的方式预热一次包覆层B表面，可以使一次包覆层B表面形状不产生变形地挤压形成二次包覆层C。 

通过由电线矫直部8把预热后的一次包覆电线D1矫直成大体笔直的状态后，提供给树脂挤压部9，可以防止挤压树脂的厚度不均。 

优选的是：通过冷却绝缘电线D2，并且测量该冷却后的绝缘电线D2的树脂膜厚度，即使适当改变各制造工序中的制造条件，也可以制造出具有适合防止发生电晕放电的树脂膜厚度的电线。此外优选的是：在该包覆厚度测量工序中，例如在发现树脂膜厚度薄的不合格部分的情况下，可以去掉该部分。 

此外优选的是：通过不把一次包覆电线D1卷取在绕线管等上，而是直接串列地进行对一次包覆电线D1的预热和包覆挤压树脂，可以防止水分被吸收并被封闭在一次包覆层B内。 

PPS树脂不仅比例如瓷漆等树脂便宜，而且例如在适合挤压形成方式的树脂挤压部使用的树脂材料中相容性最好，适合大体均匀地挤压在包覆导体A的一次包覆层B上，所以优选PPS树脂作为构成二次包覆层C的挤压树脂。 

按照以上说明，采用本实施方式的绝缘电线D2的制造装置和制造方法，可以稳定地制造廉价且高质量的耐电晕绝缘电线。 

此外，本发明的绝缘电线的制造方法和制造装置不限于上述的实施方式。 

例如导体A、瓷漆烘烤层B1、粘结层B2、二次包覆层C的材料、厚度、宽度都不限定于上述实施例，可以根据用途改变。 

例如轧制加工前的导体A断面可以是圆形、蛋形、扁平形、椭圆形等。此外导体的材质例如可以是铝、银、铜等具有导电性的金属。主要使用铜，在这种情况下，除了纯铜以外，特别适合使用低氧铜或无氧铜。在轧制的导体是纯铜的情况下，从防止拉断和轧制完成形状的尺寸稳定性的角度考虑，利用一对辊得到的断面收缩率优选的是5～30％，更优选的是10～25％。在增加断面收缩率的情况下，可以用各辊多次反复轧制，或者也可以连续通过多个轧制单元等。 

根据用途不同，构成二次包覆层C的挤压树脂除了PPS树脂以外，也可以使用聚乙烯树脂、聚丙烯树脂、以乙烯为单体成分之一的乙烯类共聚物、以丙烯为单体成分之一的丙烯类共聚物等聚烯烃类树脂、氯乙烯树脂、氟类树脂等。此外也可以使用聚酯树脂、聚酰胺树脂、聚酰亚胺树脂、聚酰胺酰亚胺树脂、聚醚酰亚胺树脂、聚砜树脂，聚醚砜树脂等耐热性优良的缩合类树脂等。此外导入多个芳香族环的含有酰亚胺键的树脂(聚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺、聚酯酰亚胺等)耐热性、耐磨性、化学稳定性也优良，特别适合使用。 

在上述实施方式中说明的是：为了用一对辊3A、3A把圆形断面的导体A轧制成扁平断面，而把轴向圆周面做成相同直径的辊大体并排配置，但除了扁平形断面以外，在想轧制成所希望的断面形状的情况下，只要使用对应该形状的辊即可。 

在本发明的结构与上述实施例的对应中： 

本发明的导体供给设备对应于实施例的导体供给部2， 

以下相同， 

导体加工设备对应于导体加工部3， 

导体退火设备对应于导体退火部4， 

膜烘烤设备对应于膜烘烤部5， 

电线预热设备对应于电线预热部7， 

电线矫直设备对应于电线矫直部8， 

树脂挤压设备对应于树脂挤压部9， 

电线冷却设备对应于电线冷却部10， 

膜厚度测量设备对应于膜厚度测量部11， 

电线卷取设备对应于电线卷取部13， 

本发明并不仅仅限定于上述实施例的结构，还可以根据权利要求所体现的技术思想进行应用，可以得到多种实施方式。 

Claims (13)

1.一种绝缘电线的制造方法，是在金属制的导体上形成至少含有瓷漆烘烤层的一次包覆层作为一次包覆电线，并在该一次包覆电线的一次包覆层上，挤压形成二次包覆层，来制造绝缘电线，其特征在于，

所述绝缘电线的制造方法包括：

导体供给工序，利用导体供给设备连续提供所述导体；

导体加工工序，利用导体加工设备使从所述导体供给工序提供的导体，边由不用驱动机构而自由转动的一对辊进行轧制，边通过模具拉拔加工成规定的形状；

导体退火工序，利用导体退火设备对在所述导体加工工序中拉拔加工后的导体进行退火；

膜烘烤工序，利用膜烘烤设备在所述导体退火工序中退火后的导体上通过烘烤包覆形成一次包覆层；

电线预热工序，利用电线预热设备对在所述膜烘烤工序中包覆形成了一次包覆层的所述一次包覆电线的所述一次包覆层表面进行预热；

电线矫直工序，利用电线矫直设备把在所述电线预热工序中预热后的一次包覆电线，矫直成基本笔直的状态；

树脂挤压工序，利用树脂挤压设备把挤压树脂挤压形成在预热后并利用所述电线矫直工序矫直后的一次包覆电线的一次包覆层上作为二次包覆层；

电线冷却工序，利用电线冷却设备把在所述树脂挤压工序中挤压形成了挤压树脂的绝缘电线，冷却到使挤压树脂一体地粘合在一次包覆层上的温度；

膜厚度测量工序，利用膜厚度测量设备测量在所述电线冷却工序中被冷却的绝缘电线的树脂膜厚度；以及

电线卷取工序，利用电线卷取设备对在所述树脂挤压工序中包覆了挤压树脂的绝缘电线进行卷取，

所述导体供给设备、所述导体加工设备、所述导体退火设备、所述膜烘烤设备、所述电线预热设备、所述电线矫直设备、所述树脂挤压设备、所述电线冷却设备、所述膜厚度测量设备以及所述电线卷取设备串 列配置，

在所述膜烘烤设备和所述电线预热设备之间配置有第一牵引设备，该第一牵引设备利用驱动机构驱动，对所述一次包覆电线向拉拔方向施加拉伸力，

在所述膜厚度测量设备和所述电线卷取设备之间配置有第二牵引设备，该第二牵引设备由驱动机构驱动，总是赋予使绝缘电线保持笔直状态程度的张力，

连续进行从所述导体供给工序到所述电线卷取工序的全部工序，

并且所述第二牵引设备的牵引速度比所述第一牵引设备的牵引速度快2～5％。

2.根据权利要求1所述的绝缘电线的制造方法，其特征在于，在所述一次包覆层的最外层是所述瓷漆烘烤层的情况下，在所述电线预热工序中，把所述一次包覆层表面预热到低于所述瓷漆烘烤层的玻璃化温度。

3.根据权利要求1所述的绝缘电线的制造方法，其特征在于，当所述一次包覆层中在所述瓷漆烘烤层上形成有与所述二次包覆层粘结的粘结层、且所述一次包覆层的最外层是该粘结层的情况下，在所述电线预热工序中，把所述一次包覆层表面预热到所述粘结层的玻璃化温度以上。

4.根据权利要求1所述的绝缘电线的制造方法，其特征在于，当在所述二次包覆层中添加提高粘合性能材料的情况下，在所述电线预热工序中，把所述一次包覆层表面预热到所述提高粘合性能材料与所述一次包覆层产生化学反应的最低温度以上。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的绝缘电线的制造方法，其特征在于，在所述电线预热工序中把所述一次包覆层表面预热到所述一次包覆层和二次包覆层的热分解温度以下。

6.根据权利要求1～4中任一项所述的绝缘电线的制造方法，其特征在于，在所述电线预热工序中，以与所述一次包覆电线不接触的方式 对所述一次包覆层表面进行预热。

7.根据权利要求1～4中任一项所述的绝缘电线的制造方法，其特征在于，构成所述二次包覆层的挤压树脂是聚苯流醚树脂。

8.一种绝缘电线的制造装置，在金属制的导体上形成至少含有瓷漆烘烤层的一次包覆层作为一次包覆电线，并在该一次包覆电线的一次包覆层上挤压形成二次包覆层，来制造绝缘电线，其特征在于，

所述绝缘电线的制造装置包括：

导体供给设备，连续提供所述导体；

导体加工设备，使从所述导体供给设备提供的导体，边由不用驱动机构而自由转动的一对辊进行轧制，边通过模具拉拔加工成规定的形状；

导体退火设备，对利用所述导体加工设备进行拉拔加工后的导体进行退火；

膜烘烤设备，在利用所述导体退火设备退火后的导体上，通过烘烤包覆形成一次包覆层；

电线预热设备，对利用所述膜烘烤设备包覆形成了一次包覆层的一次包覆电线的所述一次包覆层表面进行预热；

电线矫直设备，把利用所述电线预热设备预热后的一次包覆电线矫直成基本笔直的状态；

树脂挤压设备，在预热后并利用所述电线矫直设备矫直后的一次包覆电线的一次包覆层上，挤压形成由挤压树脂构成的二次包覆层；

电线冷却设备，把利用所述树脂挤压设备挤压形成了挤压树脂的绝缘电线，冷却到使所述树脂一体地粘合在一次包覆层上的温度；

膜厚度测量设备，测量利用所述电线冷却设备冷却后的绝缘电线的树脂膜厚度；以及

电线卷取设备，对利用所述树脂挤压设备包覆了树脂后的绝缘电线进行卷取；

所述导体供给设备、所述导体加工设备、所述导体退火设备、所述膜烘烤设备、所述电线预热设备、所述电线矫直设备、所述树脂挤压设备、所述电线冷却设备、所述膜厚度测量设备以及所述电线卷取设备串 列配置，

在所述膜烘烤设备和所述电线预热设备之间配置有第一牵引设备，该第一牵引设备利用驱动机构驱动，对所述一次包覆电线向拉拔方向施加拉伸力，

在所述膜厚度测量设备和所述电线卷取设备之间配置有第二牵引设备，该第二牵引设备由驱动机构驱动，总是赋予使绝缘电线保持笔直状态程度的张力，

所述第二牵引设备的牵引速度比所述第一牵引设备的牵引速度快2～5％。

9.根据权利要求8所述的绝缘电线的制造装置，其特征在于，在所述一次包覆层的最外层是所述瓷漆烘烤层的情况下，利用所述电线预热设备把所述一次包覆层表面预热到低于所述瓷漆烘烤层的玻璃化温度。

10.根据权利要求8所述的绝缘电线的制造装置，其特征在于，当所述一次包覆层中在所述瓷漆烘烤层上形成有与所述二次包覆层粘结的粘结层、且所述一次包覆层的最外层是该粘结层的情况下，利用所述电线预热设备把所述一次包覆层表面预热到所述粘结层的玻璃化温度以上。

11.根据权利要求8所述的绝缘电线的制造装置，其特征在于，在所述二次包覆层中添加提高粘合性能材料的情况下，利用所述电线预热设备把所述一次包覆层表面预热到所述提高粘合性能材料与所述一次包覆层产生化学反应的最低温度以上。

12.根据权利要求8～11中任一项所述的绝缘电线的制造装置，其特征在于，利用所述电线预热设备把所述一次包覆层表面预热到所述一次包覆层和二次包覆层的热分解温度以下。

13.根据权利要求8～11中任一项所述的绝缘电线的制造装置，其特征在于，所述电线预热设备以与所述一次包覆电线不接触的方式对所述 一次包覆层表面进行预热。 

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