CN105551583B - 扁立线圈用扁平绝缘电线及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明为一种扁立线圈用扁平绝缘电线及其制造方法，该扁平绝缘电线的特征在于，卷曲外周侧部分的导电性线材的壁厚形成得比卷曲内周侧部分的导电性线材的壁厚厚，并且卷曲外周侧部分的绝缘包覆的厚度形成得比卷曲内周侧部分的绝缘包覆的厚度厚，优选上述外周侧部分的绝缘包覆的厚度为上述内周侧部分的绝缘包覆的厚度的1.5倍以上，包含上述外周侧部分的导电性线材及绝缘包覆的壁厚相对于包含上述内周侧部分的导电性线材及绝缘包覆的壁厚为1.2～1.7倍。

Description

扁立线圈用扁平绝缘电线及其制造方法

技术领域

本发明涉及一种在卷曲扁立线圈用扁平绝缘电线时，既不会使外周侧部分的绝缘包覆的厚度变得比内周侧部分的绝缘包覆的厚度薄，又能够维持良好的绝缘性的扁平绝缘电线及其制造方法。

本申请基于2014年10月24日在日本申请的专利申请2014-217854号要求优先权，并将其内容援用于本说明书中。

背景技术

如图6所示，扁平绝缘电线60中，在具有被长边61和短边62包围的四边形截面的导电性线材63的表面设置有绝缘包覆64。扁立线圈65为将扁平绝缘电线60的短边62作为旋转支点侧而卷曲的线圈。扁立线圈65中，扁平绝缘电线60的截面为四边形，因此与卷曲截面为圆形的圆线的线圈相比，卷曲状态下的电线彼此的间隙较少，电线的截面积的占空系数较大。因此，广泛用于汽车用马达等中。专利文献1(日本专利公开平10-284335号公报)中记载有将扁平电线卷曲成圆筒状而成的扁立线圈。

将卷曲成圆筒状的现有扁立线圈示于图7。将图7的X-Y截面示于图8。如图所示，卷曲扁平绝缘电线60时，其外周侧部分60A因拉伸应力而伸展，内周侧部分60B因压缩应力而被压缩。因此，若使用如图6、7所示的现有扁立线圈65那样，外周侧部分60A与内周侧部分60B的壁厚均匀的扁平绝缘电线(扁平绝缘线材)60，则如图8所示使卷曲的扁平绝缘电线60的外周侧部分60A的壁厚变得比内周侧部分60B的壁厚薄。其结果，在线圈的外周侧部分，在层叠的绝缘电线60之间容易产生间隙66，从而使线圈外周侧部分的电线截面积的占空系数下降。另一方面，由于扁平绝缘电线60的内周侧部分60B的壁厚变得比外周侧部分60A的壁厚厚，因此具有使线圈内周侧部分的层叠方向的长度C变大，从而使容纳线圈的容器变大等问题。

专利文献2(日本专利公开2007-36056号公报)中记载有通过将电线的截面加工成扁平或其他不同的形状来抑制线圈内周侧部分的层叠方向的长度C变大的扁立线圈。具体而言，记载有一种扁立线圈，其使用如图9所示，在被长边71、72和短边73、74包围的四边形截面中，具有长边71、72朝着一侧短边73彼此靠近的楔形截面的扁平电线70，并以壁厚较薄的短边73为旋转支点侧而卷曲。

专利文献2的扁立线圈中，壁厚较厚的短边74的外周侧通过卷曲被拉伸，另一方面，壁厚较薄的短边73的内周侧被压缩，因此卷曲之后的两侧短边的壁厚变得大致均等，可抑制线圈内周侧部分的层叠方向长度C变大。

专利文献1：日本专利公开平10-284335号公报

专利文献2：日本专利公开2007-36056号公报

专利文献2中记载有即便考虑绝缘包覆的厚度也同样会使扁立线圈的内周侧部分的层叠方向的长度C变大的内容，但关于绝缘包覆却没有具体记载。如图9所示，若覆盖扁平电线70的表面的绝缘包覆75的包覆厚度在卷曲外周侧与卷曲内周侧形成得均匀，则卷曲外周侧的绝缘包覆75被拉伸，另一方面，卷曲内周侧的绝缘包覆75被压缩。其结果，有可能使卷曲外周侧的包覆厚度变得比卷曲内周侧的包覆厚度薄，从而使卷曲外周侧部分的绝缘性下降。

发明内容

本发明为解决有关扁立线圈用扁平绝缘电线的现有的上述问题而完成，提供一种通过不使卷曲时外周侧部分的绝缘包覆的厚度变得比内周侧部分的绝缘包覆的厚度薄，消除外周侧部分的绝缘性下降的忧虑，并能够维持良好的绝缘性的扁平绝缘电线及其制造方法。

本发明涉及一种通过以下结构来解决现有课题的扁立线圈用扁平绝缘电线。

〔1〕一种扁立线圈用扁平绝缘电线，其特征在于，卷曲外周侧部分的导电性线材的壁厚形成得比卷曲内周侧部分的导电性线材的壁厚厚，并且卷曲外周侧部分的绝缘包覆的厚度形成得比卷曲内周侧部分的绝缘包覆的厚度厚。

〔2〕根据上述[1]所述的扁立线圈用扁平绝缘电线，其中，上述外周侧部分的绝缘包覆的厚度为上述内周侧部分的绝缘包覆的厚度的1.5倍以上。

〔3〕根据上述[1]或[2]所述的扁立线圈用扁平绝缘电线，其中，包含上述外周侧部分的导电性线材及绝缘包覆的壁厚相对于包含上述内周侧部分的导电性线材及绝缘包覆的壁厚为1.2～1.7倍。

本发明涉及具有以下结构的扁立线圈用扁平电线的制造方法。

〔4〕一种扁平绝缘电线的制造方法，其特征在于，该扁平绝缘电线的制造方法如下制造扁平绝缘电线，即将卷曲外周侧部分的导电性线材的壁厚形成为比卷曲内周侧部分的导电性线材的壁厚厚的带状的扁平导电性线材送入到加入了含有绝缘包覆成分的电沉积液的电沉积槽中，在该扁平导电性线材的壁厚较厚的上述外周侧部分的侧面配置电极，并使壁厚较薄的上述内周侧部分从该电极分离，且对该扁平导电性线材通电，以使绝缘包覆成分电沉积在该扁平导电性线材表面，并对电沉积的该绝缘包覆成分进行烧粘处理(焼き付け処理)，以制造出外周侧部分的绝缘包覆形成得比内周侧部分的绝缘包覆厚的扁平绝缘电线。

〔5〕根据上述[4]所述的扁平绝缘电线的制造方法，其中，将上述外周侧部分的绝缘包覆的厚度形成为上述内周侧部分的绝缘包覆的厚度的1.5倍以上。

〔6〕根据上述[4]或[5]所述的扁平绝缘电线的制造方法，其中，

将包含上述外周侧部分的导电性线材及绝缘包覆的壁厚形成为相对于包含上述内周侧部分的导电性线材及绝缘包覆的壁厚为1.2～1.7倍。

〔具体说明〕

本发明的扁平绝缘电线为扁立线圈用扁平绝缘电线，该扁立线圈用扁平绝缘电线的特征在于，卷曲外周侧部分的导电性线材的壁厚形成得比卷曲内周侧部分的导电性线材的壁厚厚，并且卷曲外周侧部分的绝缘包覆的厚度形成得比卷曲内周侧部分的绝缘包覆的厚度厚。

本发明的扁平绝缘电线为用于扁立线圈的带状的细长绝缘电线，具有四边形的横截面，包含卷曲的外周侧部分的导电性线材及绝缘包覆的壁厚形成得比包含卷曲的内周侧部分的导电性线材及绝缘包覆的壁厚大。

具体而言，本发明的扁平绝缘电线为在具有被长边和短边包围的四边形截面的带状的细长导电性线材的表面设置有绝缘包覆的扁平绝缘电线。形成有四边形截面的一对长边朝向一侧的短边相互靠近的楔形的四边形截面，并且一个短边侧的壁厚形成得比另一个短边侧的壁厚薄。以该壁厚较薄的短边侧为旋转支点而扁立地卷绕(卷曲)。将壁厚较薄的短边侧的部分称为内周侧部分，将壁厚较厚的短边侧的部分称为外周侧部分。

并且，本发明的扁平绝缘电线也可以是在具有被两个长边和至少一个短边包围的楔形截面的带状的细长导电性线材的表面设置有绝缘包覆的扁平绝缘电线。此时，楔形截面的一侧即两个长边的交点侧的壁厚形成得比另一侧即短边侧的壁厚薄。以该壁厚较薄一侧为旋转支点扁立地卷绕。将壁厚较薄一侧的部分称为内周侧部分，将壁厚较厚一侧的部分称为外周侧部分。

此外，本发明的扁平绝缘电线中，卷曲的外周侧部分的绝缘包覆的厚度形成得比卷曲的内周侧部分的绝缘包覆的厚度厚。外周侧部分的绝缘包覆的厚度优选为内周侧部分的绝缘包覆的厚度的1.5倍以上。另外，各边可以是直线，在起到发明效果的范围内，也可以是在边的端部等包含一部分圆弧等曲线的形状。

本发明的扁平绝缘电线中，包含卷曲的外周侧部分的导电性线材及绝缘包覆的壁厚L1与包含卷曲的内周侧部分的导电性线材及绝缘包覆的壁厚L2的比率L1/L2并没有特别限定，但优选为大致1.2～1.7倍。当该比率小于1.2时，会使上述效果变小。另一方面，若该比率大于1.7倍，则在扁平卷绕时容易以外周侧部分的壁厚L1大于内侧端部的壁厚L2的状态残留。

如此，本发明的扁平绝缘电线中，包含卷曲的外周侧部分的导电性线材及绝缘包覆的壁厚形成得比包含卷曲的内周侧部分的导电性线材及绝缘包覆的壁厚大，因此以该外周侧部分为外侧而扁立地卷绕时，壁厚较大的外周侧部分被拉伸而包含绝缘包覆及导电性线材的厚度减少，另一方面，壁厚较薄的内周侧部分被压缩，因此包含绝缘包覆及导电性线材的厚度增加。其结果，包含外周侧部分的绝缘包覆及导电性线材的厚度与包含内周侧部分的绝缘包覆及导电性线材的厚度变得大致均等。因此，不易在扁立线圈的外周侧部分的绝缘电线彼此之间产生间隙，此外，外周侧部分的绝缘包覆厚度不会变得比内周侧部分的绝缘包覆的厚度薄，因此不会使外周侧部分的绝缘性下降。

用于本发明的扁平绝缘电线的扁平导电性线材可以通过利用具有楔形截面的间隙的加压辊，使铜线等导电性线材通过该楔形截面的间隙，以一边对其加压一边拔出的方式来制造。加压辊的楔形截面的间隙例如可如下形成，利用辊面从一个端部朝向另一个端部倾斜的加压辊，并使上述辊面的倾斜以相互靠近的方式面对地设置加压辊，由此能够在该辊面之间形成楔形截面的间隙。

绝缘包覆能够通过电沉积法形成。具体而言，能够通过在加入了含有绝缘包覆成分的电沉积液的电沉积槽中送入上述扁平导电性线材，一边对该扁平导电性线材通电一边使其通过该电沉积槽，以使绝缘包覆成分电沉积在该扁平导电性线材表面，并对电沉积的该绝缘包覆成分进行烧粘处理来制造扁平绝缘电线。

在上述电沉积法中，在该扁平导电性线材的壁厚较厚的外周侧部分的侧面配置电极，并使该扁平导电性线材的壁厚较薄的内周侧部分远离该电极而设置，一边对该扁平导电性线材通电一边使其通过电沉积槽。由此，上述外周侧部分的电流密度变得高于上述内周侧部分的电流密度，因此能够制造该外周侧部分的绝缘包覆形成得比该内周侧部分的绝缘包覆厚的扁平绝缘电线。除了电极的配置之外，按照制造一般的绝缘电线的电沉积条件进行电沉积即可。

本发明的扁平绝缘电线的上述制造方法中，以使包含上述外周侧部分的导电性线材及绝缘包覆的壁厚L1与包含上述内周侧部分的导电性线材及绝缘包覆的壁厚L2的比率L1/L2成为1.2～1.7倍，并且根据扁平导电性线材的楔形截面的长边与短边的比率使上述外周侧部分的绝缘包覆的厚度成为上述内周侧部分的绝缘包覆的厚度的1.5倍以上的方式形成绝缘被膜即可。

本发明的扁平绝缘电线中，包含卷曲的外周侧部分的导电性线材及绝缘包覆的壁厚形成得比包含卷曲的内周侧部分的导电性线材及绝缘包覆的壁厚厚，因此以该外周侧部分为外侧而扁立地卷绕时，上述外周侧部与上述内周侧部的壁厚变得大致均等，从而不易在线圈外周侧部分的绝缘电线彼此之间产生间隙。

此外，本发明的扁平绝缘电线中，上述外周侧部分的绝缘包覆的壁厚形成得比上述内周侧部分的绝缘包覆的壁厚厚，因此当以该外周侧部分为外侧而扁立地卷绕时，该外周侧部分的绝缘包覆的壁厚不会变得比该内周侧部分的绝缘包覆的壁厚薄。因此，不会使线圈外周侧部分的绝缘性下降。

附图说明

图1为表示本实施方式的扁平绝缘电线的截面的示意剖视图。

图2为扁立线圈的外观图。

图3为图2的线圈的X-Y剖视图。

图4为表示形成楔形间隙的加压辊的配置的概念图。

图5为表示通过电沉积法来制造绝缘电线的例子的概念图。

图6为现有扁平绝缘电线的剖视图。

图7为现有扁立线圈的外观图。

图8为图7的扁立线圈的X-Y剖视图。

图9为专利文献2的扁平绝缘电线的剖视图。

具体实施方式

将本实施方式的扁平绝缘电线10的一例示于图1。将使用该扁平绝缘电线10的扁立线圈20的一例示于图2。俯视观察时，图2的扁立线圈20为一对直线部分的两端分别用半圆部分连结的跑道形状的例子。使用本实施方式的扁平绝缘电线10的扁立线圈20的形状并不限于图2的形状。用于俯视观察时，四个角落的角部卷曲成圆弧状的矩形状或卷曲成圆形的形状等各种卷曲形状的扁立线圈。

如图1所示，本实施方式的扁平绝缘电线10的一个侧部的壁厚L1形成得比另一个侧部的壁厚L2厚，如图2所示，该扁平绝缘电线10将壁厚较厚的一侧作为卷曲的外周侧部分10A，并将壁厚较薄的一侧作为卷曲的内周侧部分10B而扁立地卷绕(卷曲)。

图1所示的扁平绝缘电线10为，在具有被长边11、12和短边13、14包围的四边形截面的带状的细长导电性线材15的表面设置有绝缘包覆16的、带状的细长绝缘电线。形成有导电性线材15的四边形截面的一对长边11、12朝着一侧的短边13相互靠近的、楔形的四边形截面，其中一个短边13的长度T2形成得比另一个短边14的长度T1短。

此外，本实施方式的扁平绝缘电线10中，短边14侧的绝缘包覆16的厚度S1形成得比短边13侧的绝缘包覆16的厚度S2厚，包含导电性线材15及绝缘包覆16的绝缘电线的壁厚L1、L2形成为短边14侧的壁厚L1比短边13侧的壁厚L2大(L1＞L2)。扁平绝缘电线10的短边14侧成为卷曲的外周侧部分10A，且短边13侧成为卷曲的内周侧部分10B。

通常使用的扁立线圈用扁平电线的宽度即长边11、12的长度大致为0.1～10mm，因此短边14侧的绝缘包覆16的厚度S1与短边13侧的绝缘包覆16的厚度S2的比率S1/S2优选为1.5倍以上，包含导电性线材15及绝缘包覆16的壁厚L1与壁厚L2的比率(L1/L2)优选为大致1.2～1.7倍。

若绝缘包覆的厚度的比率S1/S2小于1.5倍，则扁立地卷绕时，短边14侧的绝缘包覆16被拉伸，使得S1小于S2，因此不优选。该比率S1/S2优选为2.0倍以下，且更优选为1.7倍以上1.8倍以下，但并不限定于此。并且，若包含导电性线材和绝缘包覆的壁厚的比率L1/L2小于1.2，则效果较小，另一方面，若该比率大于1.7倍，则扁立地卷绕时，容易以壁厚L1大于壁厚L2的状态残留，因此不优选。该比率L1/L2更优选为1.4倍以上1.5倍以下，但并不限定于此。

将沿着图2的X-Y线的线圈截面示于图3。如图所示，在使用本实施方式的扁平绝缘电线10的扁立线圈20中，其外周侧部分20A(10A)与内周侧部分20B(10B)的壁厚L1、L2通过卷曲而变得大致均等，且不易在扁平绝缘电线10彼此之间产生间隙。此外，外周侧部分20A的绝缘包覆16的厚度与内周侧部分20B的绝缘包覆16的厚度大致相等，因此良好地维持通过卷曲拉伸的外周侧部分20A的绝缘性。

将制造本实施方式的扁平绝缘电线10的方法的一例示于图4、图5中。具有用于该扁平绝缘电线10的楔形四边形截面的扁平导电性线材15能够通过利用形成有楔形截面的间隙的加压辊30，使铜线等导电性线材15通过该楔形截面的间隙，以一边对其加压一边拔出的方式来制造。

如图4所示，楔形截面的间隙例如以如下方式形成，即利用辊面31从一个端部朝向另一个端部倾斜的加压辊30，并使辊面31的倾斜以相互靠近的方式面对地设置加压辊30，由此在该辊面31、31之间形成楔形截面的间隙。

向上述楔形截面的间隙送入导电性线材15，一边加压一边拔出，由此形成具有长边11、12朝向一个短边13相互靠近的楔形的导电性线材截面的扁平导电性线材15。

如图5所示，将具有楔形截面的扁平导电性线材15送入电沉积槽40中。电沉积槽40中加入有溶解了绝缘包覆16的成分的电沉积液41。一边对该扁平导电性线材15通电一边使其通过电沉积液41，由此使绝缘包覆16的成分电沉积在该扁平导电性线材15的表面，并对电沉积的该绝缘包覆16的成分进行烧粘处理，以形成绝缘包覆16。

如图5所示，上述电沉积法中，以靠近扁平导电性线材15的壁厚较厚的短边14一侧的方式配置电极42，并使壁厚较薄的短边13侧远离电极42，利用电源43对该扁平导电性线材15与电极42通电。靠近电极42的短边14侧的电流密度比相反侧的短边13侧密，因此在短边14侧促进绝缘包覆成分的成膜，使得靠近电极42的短边14侧的绝缘包覆形成得比相反侧的短边13侧的绝缘包覆厚。除了电极的配置之外，按照制造一般的绝缘电线的电沉积条件进行电沉积即可。

本实施方式的扁平绝缘电线的上述制造方法中，以使包含上述外周侧部分的导电性线材及绝缘包覆的壁厚L1与包含上述内周侧部分的导电性线材及绝缘包覆的壁厚L2的比率L1/L2成为1.2～1.7倍，并且根据扁平导电性线材的楔形截面的长边与短边的比率，使上述外周侧部分的绝缘包覆的厚度成为上述内周侧部分的绝缘包覆的厚度的1.5倍以上的方式形成绝缘被膜即可。

并且，在含有绝缘包覆成分的涂料中浸泡具有楔形截面的扁平导电性线材15来形成绝缘包覆的浸泡法中，通过使短边13侧朝上且短边14侧朝下而进行浸泡干燥，由此能够制造本实施方式的扁平绝缘电线(扁平绝缘包覆电线)10。

产业上的可利用性

根据本发明所涉及的扁平绝缘电线，卷曲时既不会使外周侧部分的绝缘包覆的厚度变得比内周侧部分的绝缘包覆的厚度薄，又能够维持良好的绝缘性。

符号说明

10-扁平绝缘电线，10A-外周侧部分，10B-内周侧部分，11、12-长边，13、14-短边，15-导电性线材，16-绝缘包覆，S1、S2-绝缘包覆的厚度，T1、T2-导电性线材15的壁厚，L1、L2-包含导电性线材15和绝缘包覆16的壁厚，20-扁立线圈，20A-外周侧部分，20B-内周侧部分，30-加压辊，31-辊面，40-电沉积槽，41-电沉积液，42-电极，43-电源，60-扁平绝缘电线，61-长边，62-短边，63-导电性线材，64-绝缘包覆，70-扁平电线，71、72-长边，73、74-短边，75-绝缘包覆。

Claims (3)

1.一种扁平绝缘电线的制造方法，其特征在于，

该扁平绝缘电线的制造方法以如下方式制造扁平绝缘电线：将带状的扁平导电性线材送入到加入了含有绝缘包覆成分的电沉积液的电沉积槽中，所述扁平导电性线材具有被长边和短边包围的四边形截面，并且卷曲外周侧部分的导电性线材的壁厚形成得比卷曲内周侧部分的导电性线材的壁厚厚，所述扁平导电性线材具有一对长边朝向所述卷曲内周侧部分相互靠近的楔形的四边形截面，在该扁平导电性线材的壁厚较厚的所述外周侧部分的侧面配置电极，并使壁厚较薄的所述内周侧部分远离该电极，且对该扁平导电性线材通电，以使绝缘包覆成分电沉积在该扁平导电性线材表面，并对电沉积的该绝缘包覆成分进行烧粘处理，以制造出外周侧部分的短边侧的绝缘包覆形成得比内周侧部分的短边侧的绝缘包覆厚且所述绝缘包覆在所述导电性线材的长边上的厚度从所述卷曲内周侧朝向所述卷曲外周侧变厚的扁平绝缘电线。

2.根据权利要求1所述的扁平绝缘电线的制造方法，其中，

将所述外周侧部分的绝缘包覆的厚度形成为所述内周侧部分的绝缘包覆的厚度的1.5倍以上。

3.根据权利要求1或2所述的扁平绝缘电线的制造方法，其中，

将包含导电性线材及绝缘包覆的扁平绝缘电线的外周侧部分的壁厚形成为，包含导电性线材及绝缘包覆的扁平绝缘电线的内周侧部分的壁厚的1.2～1.7倍。