JP2003272916A - 樹脂絶縁被覆エッジワイズコイル、絶縁被覆エッジワイズコイルの製造方法、絶縁被覆平角電線および樹脂絶縁被覆平角電線の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】絶縁被覆の被覆厚がコイルの外周側と内周側と
で同等になるエッジワイズ巻コイルを製造する。 【解決手段】扁平角形断面を有する平角導体１の周囲に
前記扁平角形断面の長手方向の一端側から他端側にかけ
て被覆厚が変化するように絶縁被覆２を形成した平角絶
縁電線１０ａを、前記被覆厚が大きい側の端面がコイル
の外周面となるように巻回する。 【効果】外周側の絶縁被覆が引き延ばされて被覆厚が小
さくなり、内周側に比べて外周側での絶縁性能が低下す
る不都合を防止できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、樹脂絶縁被覆エッ
ジワイズコイル、絶縁被覆エッジワイズコイルの製造方
法、絶縁被覆平角電線および樹脂絶縁被覆平角電線の製
造方法に関し、さらに詳しくは、絶縁被覆の被覆厚がコ
イルの外周側と内周側とで同等になる樹脂絶縁被覆エッ
ジワイズコイルおよび絶縁被覆エッジワイズコイルの製
造方法、その製造方法の実施のために使用する絶縁被覆
平角電線およびその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】図１１は、従来の樹脂絶縁被覆平角電線
の一例を示す斜視図である。図１２は、図１１のＰ−
Ｐ’断面図である。この樹脂絶縁被覆平角電線５１は、
扁平角形断面を有する平角導体１の周囲に一定の被覆厚
τ’の樹脂絶縁被覆５２を形成した構造である。樹脂絶
縁被覆平角電線５１の寸法は、例えば幅Ｗが２ｍｍ、平
角導体１の厚さｈが０.１８ｍｍ、被覆厚τが０.１ｍｍ
である。

【０００３】図１３は、樹脂絶縁被覆平角電線５１をエ
ッジワイズ巻き（平角電線の扁平断面の長手方向を半径
方向とするコイル巻回方法）して製造した樹脂絶縁被覆
エッジワイズコイル５００を示す斜視図である。なお、
巻線後の樹脂絶縁被覆平角電線の参照符号を５１ａに変
更する。樹脂絶縁被覆エッジワイズコイル５００の内径
ｄは、例えば５ｍｍである。

【０００４】図１４は、図１３のＱ−Ｑ’端面図であ
る。図１５は、図１４の破線部分α’の拡大図である。
樹脂絶縁被覆５２の内周側の被覆厚τｉに比して、外周
側の被覆厚τｏが小さくなっている。例えば、内周側の
被覆厚τｉ＝０.１２８ｍｍに対して、外周側の被覆厚
τｏは０.０７１ｍｍとなっている。すなわち、外周側
の被覆厚τｏと内周側の被覆厚τｉの比が１であること
が好ましいが、実際には０.５５になっている。このよ
うに被覆厚が変化する理由は、エッジワイズ巻きにより
形成される円環の内周長が縮み応力により圧縮されると
共に、円環の外周長が延展応力により伸長されるためで
ある。

【０００５】図１６，図１７により、樹脂絶縁被覆エッ
ジワイズコイル５００の被覆厚について考察する。図１
６に示すように、樹脂絶縁被覆５２の扁平断面の長手方
向の幅をＷ、全長をＬ、被覆厚をτとする。そして、扁
平断面の長手方向の両端の微小幅δの部分ａ，ｂおよび
部分ａから長手方向に距離ｅの微小幅δの部分ｃを想定
し、これらの部分ａ，ｂ，ｃの体積をＶａ，Ｖｂ，Ｖｃ
とする。体積Ｖａ，Ｖｂ，Ｖｃは次式で表される。 Ｖａ＝Ｖｂ＝Ｖｃ＝Ｌ×τ×δ … （１）

【０００６】次に、図１７に示すように、部分ａが内周
側、部分ｂが外周側となるように樹脂絶縁被覆５２を内
径ｄでエッジワイズ巻きする。部分ａ，ｂ，ｃの微小幅
δは不変とし、厚さをτｉ，τｏ，τｃとする。エッジ
ワイズ巻き後の部分ａ，ｂ，ｃの体積をＶＡ，ＶＢ，Ｖ
Ｃとする。体積ＶＡ，ＶＢ，ＶＣは次式で表される。 ＶＡ＝π×ｄ×τｉ×δ …（２） ＶＢ＝π×（ｄ＋２×Ｗ）×τｏ×δ …（３） ＶＣ＝π×（ｄ＋２×ｅ）×τｃ×δ …（４）

【０００７】エッジワイズ巻きの前後で体積が不変と見
なすと、 Ｖａ＝ＶＡ …（５） Ｖｂ＝ＶＢ …（６） Ｖｃ＝ＶＣ …（７） であるから、上記（１）（２）（５）式より、 Ｌ×τ×δ＝π×ｄ×τｉ×δ 整理すれば、 τｉ／τ＝Ｌ／（π×ｄ） …（８） 同様にして、 τｏ／τ＝Ｌ／｛π×（ｄ＋２×Ｗ）｝ …（９） τｃ／τ＝Ｌ／｛π×（ｄ＋２×ｅ）｝ …（１０） である。

【０００８】ここで、部分ｃでの長さがエッジワイズ巻
きの前後で等しいとすれば、 Ｌ＝π×（ｄ＋２×ｅ） …（１１） であるから、これを代入すれば、 τｉ／τ＝（ｄ＋２×ｅ）／ｄ …（１２） τｏ／τ＝（ｄ＋２×ｅ）／（ｄ＋２×Ｗ） …（１３） τｃ／τ＝１ …（１４） となる。

【０００９】数値例として、ｄ＝５ｍｍ，Ｗ＝２ｍｍ，
ｅ＝０.７ｍｍならば、 τｉ／τ＝１.２８ …（１５） τｏ／τ＝０.７１ …（１６） となる。すなわち、内周側での被覆厚τｉは元の被覆厚
τより２８％厚くなり、外周側での被覆厚τｏは元の被
覆厚τより２９％薄くなる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】従来の樹脂絶縁被覆エ
ッジワイズ巻きコイル５００では、内周側より外周側の
樹脂絶縁被覆５２の被覆厚が小さくなり、内周側に比べ
て外周側での絶縁性能が低下する問題点がある。また、
従来の樹脂絶縁被覆平角電線５１では、エッジワイズ巻
きした場合に、内周側より外周側の樹脂絶縁被覆５２の
被覆厚が小さくなり、内周側に比べて外周側での絶縁性
能が低下する問題点がある。そこで、本発明の目的は、
樹脂絶縁被覆エッジワイズコイル、絶縁被覆エッジワイ
ズコイルの製造方法、絶縁被覆平角電線および樹脂絶縁
被覆平角電線の製造方法に関し、さらに詳しくは、絶縁
被覆の被覆厚がコイルの外周側と内周側とで同等になる
樹脂絶縁被覆エッジワイズコイルおよび絶縁被覆エッジ
ワイズコイルの製造方法、その製造方法の実施のために
使用する絶縁被覆平角電線およびその製造方法を提供す
ることにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】第１の観点では、本発明
は、樹脂絶縁被覆平角電線をエッジワイズ巻きした樹脂
絶縁被覆エッジワイズコイルであって、コイルの外周側
における樹脂絶縁被覆の被覆厚とコイルの内周側におけ
る樹脂絶縁被覆の被覆厚の比が０.９以上１.１以下であ
ることを特徴とする樹脂絶縁被覆エッジワイズコイルを
提供する。上記第１の観点による樹脂絶縁被覆エッジワ
イズコイルでは、被覆厚の差が１０％以下なので、コイ
ルの外周側と内周側とで同等の絶縁性能を得られるよう
になる。すなわち、内周側に比べて外周側での絶縁性能
が低下する不都合を防止できる。

【００１２】第２の観点では、本発明は、扁平断面を有
する平角導体の周囲に前記扁平断面の長手方向の一端側
から他端側にかけて被覆厚が変化するように絶縁被覆を
形成した絶縁被覆平角電線を、前記被覆厚が大きい側の
端面がコイルの外周面となるようにエッジワイズ巻きす
ることを特徴とする絶縁被覆エッジワイズコイルの製造
方法を提供する。上記第２の観点による絶縁被覆エッジ
ワイズコイルでは、扁平断面の長手方向の一端側から他
端側にかけて被覆厚が変化するように絶縁被覆を形成し
た絶縁被覆平角電線を用い、その被覆厚が大きい側がコ
イルの外周面となるようにエッジワイズ巻きするので、
内周側に比べて外周側の絶縁被覆が引き延ばされ、コイ
ルの外周側と内周側とで絶縁被覆の被覆厚が同等にな
る。よって、内周側に比べて外周側での絶縁性能が低下
する不都合を防止できる。

【００１３】第３の観点では、本発明は、扁平断面を有
する平角導体と、前記平角導体の周囲に前記扁平断面の
長手方向の一端側から他端側にかけて被覆厚が変化する
ように形成された絶縁被覆とを具備したことを特徴とす
る絶縁被覆平角電線を提供する。上記第３の観点による
絶縁被覆平角電線では、被覆厚が大きい側がコイルの外
周面となるようにエッジワイズ巻きすることにより、コ
イルの外周側と内周側とで絶縁被覆の被覆厚が同等にな
る絶縁被覆エッジワイズコイルを製造できる。

【００１４】第４の観点では、本発明は、上記構成の絶
縁被覆平角電線において、前記絶縁被覆の材料は、ポリ
オレフィン樹脂，ポリエステル樹脂，ポリアミド樹脂，
ＦＥＰ，ＰＦＡ，ＥＴＦＥのいずれか又はそれらの組み
合わせであることを特徴とする絶縁被覆平角電線を提供
する。上記第４の観点による絶縁被覆平角電線では、絶
縁性，可撓性，耐久性，強度等に優れた樹脂絶縁被覆を
形成できる。

【００１５】第５の観点では、本発明は、一端側から他
端側にかけて開口幅が変化する台形状スリットから樹脂
を押し出して、走行する平角導体の周囲を被覆すること
を特徴とする樹脂絶縁被覆平角電線の製造方法を提供す
る。上記第５の観点による樹脂絶縁被覆平角電線の製造
方法では、台形状スリットから樹脂を押し出すので、一
端側から他端側にかけて被覆厚が変化する樹脂絶縁被覆
を形成することが出来る。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、図を参照して本発明の実施
の形態を説明する。なお、これにより本発明が限定され
るものではない。

【００１７】−第１の実施形態− 図１は、第１の実施形態にかかる樹脂絶縁被覆平角電線
を示す斜視図である。図２は、図１のＰ−Ｐ’断面図で
ある。なお、図示の都合上、縦方向を拡大している。こ
の樹脂絶縁被覆平角電線１０は、扁平角形断面を有する
平角導体１と、平角導体１の周囲に前記扁平角形断面の
長手方向の一端側から他端側にかけて直線的に被覆厚が
変化するように形成された樹脂絶縁被覆２とを具備して
構成されている。

【００１８】樹脂絶縁被覆平角電線１０の幅をＷとし、
樹脂絶縁被覆２の扁平断面の長手方向の一端の被覆厚を
τａ、他端の被覆厚をτｂとし、一端から距離ｅの部分
の被覆厚をτｃとし、一端から距離ｅの部分が元の長さ
を維持するように内径ｄでエッジワイズ巻きする場合、 τａ＝τｃ×ｄ／（ｄ＋２×ｅ） … （１７） τｂ＝τｃ×（ｄ＋２×Ｗ）／（ｄ＋２×ｅ） … （１８） とすればよい。但し、実際には、半径方向の変形もある
ため、多少の調整が必要となる。

【００１９】数値例を示すと、τｃ＝０.１ｍｍ，ｄ＝
５ｍｍ，Ｗ＝２ｍｍ，ｅ＝０.７ｍｍならば、 τａ＝０.０７８ｍｍ τｂ＝０.１４０ｍｍ を基本とし、多少調整すればよい。これは、エッジワイ
ズ巻き後に、内周側での被覆厚が元の被覆厚τａより２
８％厚くなり、外周側での被覆厚が元の被覆厚τｂより
２９％薄くなるのを、前もって補完しておく厚みであ
る。

【００２０】平角導体１の材料は、例えば、銅，銅合
金，アルミニウム，アルミニウム合金，またはそれら金
属の組み合わせである。

【００２１】樹脂絶縁被覆２の材料は、例えば、ポリオ
レフィン樹脂，ポリエステル樹脂，ポリアミド樹脂，Ｆ
ＥＰ（四フッ化エチレン−六フッ化プロピレン共重合体
樹脂），ＰＦＡ（四フッ化エチレン−パーフロロアルキ
ルビニルエーテル共重合体樹脂），ＥＴＦＥ（四フッ化
エチレン−エチレン共重合体樹脂）のいずれか又はそれ
ら熱可塑性樹脂の組み合わせである。

【００２２】図３は、上記樹脂絶縁被覆平角電線１０を
製造する工程を示す説明図である。供線機（図示せず）
から繰り出された平角導体１は、樹脂被覆機２１に入線
される。樹脂被覆機２１は、ホッパー２２内の樹脂Ｊを
押出機構によりダイス（図示せず）の台形状スリット２
３から押し出して、走行する平角導体１の周囲を被覆す
る。台形状スリット２３は、図４に示すように一端側か
ら他端側にかけて直線的に開口幅が変化するので、平角
導体１の扁平角形断面の長手方向の一端側から他端側に
かけて直線的に被覆厚が変化する樹脂絶縁被覆２が形成
された樹脂絶縁被覆平角電線１０が得られる。その後、
樹脂絶縁被覆平角電線１０は、巻取機（図示せず）に巻
き取られる。

【００２３】図５は、樹脂絶縁被覆平角電線１０をエッ
ジワイズ巻きして製造した樹脂絶縁被覆エッジワイズコ
イル１００を示す斜視図である。なお、巻線後の樹脂絶
縁被覆平角電線の参照符号を１０ａに変更する。樹脂絶
縁被覆エッジワイズコイル１００の内径ｄは、例えば５
ｍｍである。

【００２４】エッジワイズ巻きの際には、樹脂絶縁被覆
平角電線１０を、被覆厚が大きい側すなわち被覆厚τｂ
を有する側がコイルの外周側となるように巻回する。ま
た、一端から距離ｅ＝Ｗ／３の部分が元の長さを維持す
るように巻回する。

【００２５】図６は、図５のＱ−Ｑ’端面図である。図
７は、図６の破線部分αの拡大図である。コイルの内周
側から外周側にかけて、均一な被覆厚τｃとなってい
る。上記数値例では、τｃ＝０.１ｍｍとなっている。
なお、平角導体１の微妙な変形や，樹脂絶縁被覆２の粘
性のバラツキ等により、コイルの内周側と外周側とで被
覆厚が異なることもあり得るが、被覆厚の比は０.９以
上１.１以下に収まる。

【００２６】上記樹脂絶縁被覆エッジワイズコイル１０
０によれば、コイルの内周側と外周側の被覆厚の差が１
０％以下なので、コイルの外周側と内周側とで同等の絶
縁性能を得られる。また、上記樹脂絶縁被覆平角電線１
０によれば、上記樹脂絶縁被覆エッジワイズコイル１０
０の製造に好適に使用できる。

【００２７】−第２の実施形態− 図８に示す樹脂絶縁被覆平角電線２０のように、３層構
造の樹脂絶縁被覆２−１，２−２，２−３を形成すれ
ば、絶縁性，耐久性等を更に向上することが出来る。

【００２８】−第３の実施形態− 図９に示す樹脂絶縁被覆エッジワイズコイル２００のよ
うに、らせん巻きの場合にも本発明を適用できる。

【００２９】−第４の実施形態− 図１０に示す樹脂絶縁被覆エッジワイズコイル３００の
ように、アルファ巻きの場合にも本発明を適用できる。
なお、図１０では、コイル渡り部３００ａを誇張して示
しているが、実際には、もっと短い。

【００３０】

【発明の効果】本発明の樹脂絶縁被覆エッジワイズコイ
ルおよびその製造方法によれば、コイルの内周側と外周
側の被覆厚に差がなくなるため、内周側に比べて外周側
での絶縁性能が低下する不都合を解消できる。従って、
内径が小さく且つ絶縁特性の良いノイズフィルタ，パワ
ーインダクタ，トランス，チョークコイル，ボイスコイ
ル等を好適に製造できるようになる。

【００３１】また、本発明の樹脂絶縁被覆平角電線およ
びその製造方法によれば、本発明の絶縁被覆エッジワイ
ズコイルを好適に製造できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施形態にかかる樹脂絶縁被覆平角電線
を示す斜視図である。

【図２】図１のＰ−Ｐ’断面図である。

【図３】図１の樹脂絶縁被覆平角電線を製造する工程を
示す斜視図である。

【図４】図１の樹脂絶縁被覆平角電線を製造する工程を
示す正面図である。

【図５】図１の樹脂絶縁被覆平角電線をエッジワイズ巻
きして製造した樹脂絶縁被覆エッジワイズコイルを示す
斜視図である。

【図６】図５のＱ−Ｑ’端面図である。

【図７】図６の部分拡大図である。

【図８】第２の実施形態にかかる樹脂絶縁被覆平角電線
を示す断面図である。

【図９】従来の樹脂絶縁被覆平角電線の一例を示す斜視
図である。

【図１０】図９のＰ−Ｐ’断面図である。

【図１１】図９の樹脂絶縁被覆平角電線をエッジワイズ
巻きして製造した従来の樹脂絶縁被覆エッジワイズコイ
ルを示す斜視図である。

【図１２】図１１のＱ−Ｑ’端面図である。

【図１３】図１２の部分拡大図である。

【図１４】樹脂絶縁被覆のみを切り出した斜視図であ
る。

【図１５】コイルの内周側と外周側の被覆厚さの差を示
す説明図である。

【符号の説明】

１０，２０ 樹脂絶縁被覆平角電線 １ 平角導体 ２ 樹脂絶縁被覆 １００ 樹脂絶縁被覆エッジワイズコ
イル τｉ，τｏ 被覆厚

フロントページの続き (72)発明者 駒村 昇平 長野県上田市大字大屋300番地 東京特殊 電線株式会社上田工場内 (72)発明者 川嶋 武夫 京都府京田辺市宮津灰崎47−１ 株式会社 モステック内 Ｆターム(参考） 5E043 AA06 AB04 5E044 CA01 CB10 CC04

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 樹脂絶縁被覆平角電線をエッジワイズ巻
   きした樹脂絶縁被覆エッジワイズコイルであって、 コイルの外周側における樹脂絶縁被覆の被覆厚とコイル
   の内周側における樹脂絶縁被覆の被覆厚の比が０.９以
   上１.１以下であることを特徴とする樹脂絶縁被覆エッ
   ジワイズコイル。
2. 【請求項２】 扁平断面を有する平角導体の周囲に前記
   扁平断面の長手方向の一端側から他端側にかけて被覆厚
   が変化するように絶縁被覆を形成した絶縁被覆平角電線
   を、前記被覆厚が大きい側の端面がコイルの外周面とな
   るようにエッジワイズ巻きすることを特徴とする絶縁被
   覆エッジワイズコイルの製造方法。
3. 【請求項３】 扁平断面を有する平角導体と、前記平角
   導体の周囲に前記扁平断面の長手方向の一端側から他端
   側にかけて被覆厚が変化するように形成された絶縁被覆
   とを具備したことを特徴とする絶縁被覆平角電線。
4. 【請求項４】 請求項３に記載の絶縁被覆平角電線にお
   いて、前記絶縁被覆の材料は、ポリオレフィン樹脂，ポ
   リエステル樹脂，ポリアミド樹脂，ＦＥＰ，ＰＦＡ，Ｅ
   ＴＦＥのいずれか又はそれらの組み合わせであることを
   特徴とする絶縁被覆平角電線。
5. 【請求項５】 一端側から他端側にかけて開口幅が変化
   する台形状スリットから樹脂を押し出して、走行する平
   角導体の周囲を被覆することを特徴とする樹脂絶縁被覆
   平角電線の製造方法。