JP2011142030A

JP2011142030A - 平角エナメル線用塗装ダイス及び平角エナメル線の製造方法

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Publication number: JP2011142030A
Application number: JP2010002605A
Authority: JP
Inventors: Masayoshi Goto; 正義後藤
Original assignee: Hitachi Magnet Wire Ltd
Current assignee: Hitachi Magnet Wire Ltd
Priority date: 2010-01-08
Filing date: 2010-01-08
Publication date: 2011-07-21
Anticipated expiration: 2030-01-08
Also published as: US8677926B2; US20140202731A1; US9330817B2; JP5871020B2; CN102122550B; US20130300022A1; US20110171368A1; JP2014112551A; JP5472723B2; US9111664B2; CN102122550A

Abstract

【課題】偏肉化現象を抑制し均等な厚さを有する絶縁被膜を平角導体線の全周・長尺にわたって安定性よく形成できる平角エナメル線用の塗装ダイスの提供。
【解決手段】ソリッドダイス本体３１と前記ソリッドダイス本体３１に設けられ前記平角導体線を挿通させるダイス孔３２とを有し、前記ダイス孔３２は、前記平角導体線が挿通される方向に沿って、開口面積が単調減少していく導入部と、前記開口面積が一定である領域を少なくとも有する塗布部とから構成され、前記塗布部の開口形状が、４つのフラット部と４つの丸コーナー部とから成る矩形状であり、前記ダイス孔の内側に向かって突出する複数の突起３３が、前記４つのフラット部の各内表面に形成されており、前記複数の突起３３の頂部は、前記平角導体線が挿通される方向と垂直な断面形状が円弧状、長円弧状または楕円弧状であり、かつ前記頂部の曲率が前記４つの丸コーナー部の曲率よりも大きい。
【選択図】図８

Description

本発明は、エナメル線の絶縁塗料を塗布するためのダイス（以下、塗装ダイスと称す）に係り、特にコイル中の導体占積率を高めるのに好適な平角エナメル線用の塗装ダイス及びそれを用いた平角エナメル線の製造方法に関するものである。

エナメル線（エナメル被覆絶縁電線）は、モータや変圧器などの電気機器のコイル用電線として広く用いられており、コイルの用途・形状に合致した断面形状（例えば、丸形状や矩形状）に成形された金属導体線の外層に絶縁被膜が形成された構成をしている。近年、自動車用のモータ（例えば、オルタネータ等）の小型化、高出力化に伴い、丸エナメル線（断面が丸形状のエナメル線）より高い占積率でコイル巻線ができる平角エナメル線（断面が矩形状のエナメル線）の需要が増加している。また、精密なコイル巻線を可能にし占積率を更に高めるため、エナメル線の絶縁被膜の厚さを均等かつ薄くすることが求められている。

導体線の周囲に絶縁塗料（ワニスとも言う）を塗布するためのエナメル線の塗装ダイスとしては、組ダイスとソリッドダイスが知られている。まず、組ダイスについて説明する。図１は、平角エナメル線用の組ダイスを構成するダイス部品の１例を模式的に示す三方図（平面模式図、側面模式図、立面模式図）と要部拡大図である。図２は、図１のダイス部品を組み合わせた平角エナメル線用の組ダイスの平面模式図である。

図１に示したように、ダイス部品1は、円筒状のダイス主部2と略立方体状のダイス基部3とから成る。ダイス基部3には、他のダイス部品1のダイス主部2を組み込むための挿入孔4が形成され、ダイス主部2の表面には、絶縁塗料を供給・塗布するための塗布溝5が多数形成されている。また、図２に示したように、平角組ダイス6は、図１のダイス部品1を４個組み合わせることで構成され、４個のダイス部品1によって囲まれる空間が平角導体線を挿通させて絶縁塗料を塗布するダイス孔7となる。

図１，２に示したような平角エナメル線用の組ダイス（平角組ダイスと称する場合もある）は、ダイス部品を組み合わせる際にダイス主部と挿入孔との挿入量を調整することによって、１組（図２では４個）のダイス部品で様々な寸法の平角導体線に対応できる特長を有している。また、分解組立が容易であることから、平角導体線を切断せずにダイス交換が可能である利点も有する。一方、様々な寸法に対応可能であるということは、ダイス孔と塗布される平角導体線との間の隙間を高精度かつ再現性良く調整することが難しいことにつながり、被膜厚さや仕上げ寸法の公差が小さい（許容誤差の範囲が小さい）エナメル線への対応が本質的に困難であることを意味する。

次に、ソリッドダイスについて説明する。ソリッドダイスは、ダイス本体（通常、略円柱状）の一端面から他端面までダイス孔が設けられた構造を有しており、ダイス孔の形状・寸法が固定されているものである。ダイス孔の形状・寸法が固定されていることから、ダイス孔と塗布される導体線との間の隙間を高精度に制御することができ、絶縁塗料を均等に導体線の周囲に塗布することができる特長がある。このことから、ソリッドダイスは、被膜厚さや仕上げ寸法の公差が小さいエナメル線を製造するのに適している。また、ソリッドダイスの利点に分解組立が可能という利点を加えた塗装ダイスとして、分割型エナメル線塗装ダイスが特許文献１に提案されている。なお、平角エナメル線用のソリッドダイス（平角ソリッドダイスと称する場合もある）は、ダイス孔の形状を矩形状にしたものである。

一方、塗装ダイスの種類に関わらず平角エナメル線における共通の課題として、絶縁被膜の厚さが周方向で不均等になるという問題（絶縁被膜の厚さを周方向で均等に形成できないという問題）が、ずっと未解決のまま残されている。具体的には、矩形状のコーナー部分で絶縁被膜の厚さが選択的に薄くなり、それに伴って該コーナー部分を挟む領域で絶縁被膜厚さが厚くなるという望まない偏肉化現象（いわゆるドックボーンと呼ばれる形状、後述の図７参照）が生じる。この現象は、塗布した絶縁塗料の表面張力に起因する現象と言われており、平角エナメル線において不可避的な現象と考えられてきた。

しかしながら、ドックボーンのような絶縁被膜厚さの不均等は、高電圧での使用に対する絶縁上の弱点になるとともに精密なコイル巻線を阻害する要因ともなることから、その対策が強く望まれていた。特許文献２には望まない偏肉化現象を回避するために、平角導体線の角部を多角形状角部とし、多角形状角部の角数が全周で8以上であり、多角形状角部をなすそれぞれの角部角度が120°以上である断面多角形状平角導体線を用いた絶縁平角電線が提案されている。特許文献２によると、該絶縁平角電線は、平角導体線の角部が絶縁被膜から露出せず、平角導体線角部での絶縁被膜厚さが十分に得られ、電気絶縁性に優れるとされている。

特開２００３−２９７１６４号公報特開２００４−１３４１１３号公報

前述したように、コイル巻線における占積率の観点から平角エナメル線の需要が近年増加しており、かつ絶縁耐圧の観点および精密な巻線の観点から絶縁被膜の厚さを均等に形成することが求められている。特許文献２に記載の絶縁平角電線は、絶縁被膜を均等な厚さで形成できる点において有利と考えられるが、断面形状がレーストラック形状に近づいており（矩形状から外れてきており）占積率の点で不利になることが懸念される。また、絶縁被膜の厚さ均等化の観点から絶縁塗料の塗布にはソリッドダイスが好適であるが、平角エナメル線においては、ソリッドダイスを用いても絶縁被膜の望まない偏肉化現象（ドックボーン）を抜本的に避けることができていない。すなわち、矩形状の平角エナメル線において上記の望まない偏肉化現象に本質的に対処する方法は、未だ提案されていないと言える。

したがって本発明の目的は、望まない偏肉化現象を抑制し均等な厚さを有する絶縁被膜を平角導体線の全周・長尺にわたって安定性よく形成できる平角エナメル線用の塗装ダイス及びそれを用いた平角エナメル線の製造方法を提供することにある。

本発明は、上記目的を達成するため、平角導体線の周囲に絶縁塗料を塗布するための塗装ダイスであって、前記塗装ダイスは、ソリッドダイス本体と前記ソリッドダイス本体に設けられ前記平角導体線を挿通させるダイス孔とを有し、
前記ダイス孔は、前記平角導体線が挿通される方向に沿って、開口面積が単調減少していく導入部と、前記開口面積が一定である領域を少なくとも有する塗布部とから構成され、
前記塗布部の開口形状が、４つのフラット部と４つの丸コーナー部とから成る矩形状であり、前記ダイス孔の内側に向かって突出する複数の突起が、前記４つのフラット部の各内表面に形成されており、
前記複数の突起の頂部は、前記平角導体線が挿通される方向と垂直な断面形状が円弧状、長円弧状または楕円弧状であり、かつ前記頂部の曲率が前記４つの丸コーナー部の曲率よりも大きいことを特徴とする平角エナメル線用の塗装ダイスを提供する。なお、本明細書の矩形状とは、角のない直角四辺形（長方形と正方形）を意味するものとする。また、突起の頂部とは、突起の突出量における約半分から突起先端までの領域を意味するものとする。

また、本発明は、上記目的を達成するため、上記の本発明に係る平角エナメル線用の塗装ダイスにおいて、以下のような改良や変更を加えることができる。
（１）前記複数の突起のそれぞれは、前記丸コーナー部の端から所定の範囲内の位置に形成されている。なお、丸コーナー部の端とは、丸コーナー部とフラット部との境界を意味するものとする。
（２）前記所定の範囲は、前記複数の突起のそれぞれに最近接の前記丸コーナー部の曲率半径である。
（３）前記複数の突起はそれぞれ尾根を形成しており、該尾根の方向は前記平角導体線が挿通される方向と平行である。
（４）前記複数の突起は、前記平角導体線が挿通される方向に沿って前記塗布部の全長にわたって形成されている。
（５）前記４つのフラット部のうちの少なくとも２つのフラット部に形成された前記突起の突出量が同じである。

また本発明は、上記目的を達成するため、平角導体線の周囲に絶縁塗料を塗布・焼付けして絶縁被膜を形成する平角エナメル線の製造方法であって、上記の本発明に係る平角エナメル線用の塗装ダイスを用い、前記塗装ダイスに前記平角導体線を挿通させて、前記平角導体線の周囲に絶縁塗料を塗布することを特徴とする平角エナメル線の製造方法を提供する。

本発明によれば、望まない偏肉化現象を抑制し均等な厚さを有する絶縁被膜を平角導体線の全周・長尺にわたって安定性よく形成できる平角エナメル線用の塗装ダイスを提供することができ、それにより高い占積率で精密なコイル巻線ができる平角エナメル線を提供することができる。

平角エナメル線用の組ダイスを構成するダイス部品の１例を模式的に示す三方図（平面模式図、側面模式図、立面模式図）と要部拡大図である。図１のダイス部品を組み合わせた平角エナメル線用の組ダイスの平面模式図である。従来の平角ソリッドダイスの１例を示す平面模式図、Ａ線の断面模式図およびＢ線の断面模式図である。従来の平角ソリッドダイスのダイス孔の塗布部の横断面の拡大模式図（平角導体線が挿通されている状態）である。従来の平角ソリッドダイスを用いて絶縁被膜を形成した場合において、絶縁被膜と導体線とが捻れた平角エナメル線の１例を示す断面模式図である。従来の平角ソリッドダイスを用いて絶縁被膜を形成した場合において、絶縁被膜の望まない偏肉化現象が生じた平角エナメル線の１例を示す断面模式図である。従来の平角ソリッドダイスを用いて絶縁被膜を形成した場合において、絶縁被膜の望まない偏肉化現象が生じた平角エナメル線の他の１例を示す断面模式図である。本発明に係る平角ソリッドダイスの１例を示す平面模式図、Ａ線の断面模式図およびＢ線の断面模式図である。本発明に係る平角ソリッドダイスのダイス孔の縦断面の拡大模式図である。本発明に係る平角ソリッドダイスのダイス孔の塗布部において開口面積が一定であるベアリング部の横断面の拡大模式図（平角導体線が挿通されている状態）である。本発明に係る平角ソリッドダイスを用いて絶縁被膜を形成した平角エナメル線の１例を示す断面模式図である。本発明に係る平角ソリッドダイスを用いて絶縁被膜を形成した平角エナメル線の他の１例を示す断面模式図である。

本発明者は、平角ソリッドダイスを用いた平角エナメル線の製造において、望まない偏肉化現象が生じる状況を詳細に調査・検討し、絶縁塗料塗布直後から焼付完了までの間の絶縁塗料の流れを考察・検証した結果に基づいて本発明を完成させた。

まず、従来の平角ソリッドダイスを用いた場合における絶縁被膜の望まない偏肉化現象について確認する。図３は、従来の平角ソリッドダイスの１例を示す平面模式図、Ａ線の断面模式図およびＢ線の断面模式図である。図３に示したように、従来の平角ソリッドダイス10は、ソリッドダイス本体8と平角導体線を挿通させるダイス孔9とを有し、ダイス孔9は、平角導体線が挿通される方向に沿って、開口面積が単調減少していく導入部と、開口面積が一定である塗布部と、開口面積が単調増加していく出口部とから構成される。

図４は、従来の平角ソリッドダイスのダイス孔の塗布部の横断面の拡大模式図（平角導体線が挿通されている状態）である。図４に示したように、ダイス孔9の塗布部の開口形状は、４つのフラット部11と４つの丸コーナー部12とから成る矩形状となっている。また、塗布される平角導体線20も４つのフラット部21と４つの丸コーナー部22とを有する矩形状となっている。

ダイス孔9は塗布される平角導体線20よりも僅かに大きい外形を有し、かつ絶縁塗料の供給・塗布がダイス孔と導体線との間の隙間で行われることから、絶縁塗料を均等に導体線の周囲に塗布するには塗装ダイスと導体線との芯出しを正確に行う必要がある。なお、所定の被膜厚さのエナメル線を得るためには、一般に、絶縁塗料の塗布焼付を複数回繰り返して行うことが多いので、複数個の塗装ダイスの全てを正確に芯出しする必要があり、調整に時間が掛かるという問題（結果としてコスト上昇の要因となる問題）もあった。また、芯出しが正確か否かの判定は、絶縁塗料を塗布焼付けした後のエナメル線の断面を見て行われるのが通常である。

図５は、従来の平角ソリッドダイスを用いて絶縁被膜を形成した場合において、絶縁被膜と導体線とが捻れた平角エナメル線の１例を示す断面模式図である。図５に示したように、平角導体線20と塗装膜23（塗装直後）、平角導体線20と絶縁被膜24（焼付後）でそれぞれ捻れ・偏芯を起こしていることが判る。このような状態は、従来の平角エナメル線の製造において比較的容易に起こりえる現象である。

図５のような大きな捻れ・偏芯は、次のような要因で起きると言われている。平角ソリッドダイス10は、ダイス孔9がフラット部11と丸コーナー部12とから成ることから、絶縁塗料の流れが丸コーナー部12に集中する構造（言い換えると、絶縁塗料の流れが不均等である構造）になっており、平角導体線20のわずかな位置ズレ（例えば、不完全な芯出しや塗布中の導体線揺動に起因する位置ズレ）に対して、一般的にセルフアライメントする作用が弱いためと考えられている。

図６は、従来の平角ソリッドダイスを用いて絶縁被膜を形成した場合において、絶縁被膜の望まない偏肉化現象が生じた平角エナメル線の１例を示す断面模式図である。図６に示したように、塗装直後において塗装膜23は平角導体線20の周囲に均等に塗布されていたが、焼付後においてはダイス孔9の丸コーナー部12（平角導体線20の丸コーナー部22）に相当する領域（略して、丸コーナー領域と称する場合もある）の絶縁被膜24の厚さが薄くなり、フラット部11（フラット部21）に相当する領域（略して、フラット領域と称する場合もある）の絶縁被膜24の厚さが設計よりも厚くなる部分が生じる。

次に、焼付後に丸コーナー部12，22に相当する領域（丸コーナー領域）の絶縁被膜24の厚さが薄くなることを見込んだ対策としてしばしば行われる丸コーナー領域の塗布膜23の厚さをフラット部11，21に相当する領域（フラット領域）のそれよりも厚くした場合について調査した。図７は、従来の平角ソリッドダイスを用いて絶縁被膜を形成した場合において、絶縁被膜の望まない偏肉化現象が生じた平角エナメル線の他の１例を示す断面模式図である。

図７に示したように、やはりこの場合も、丸コーナー領域に塗布された絶縁塗料がフラット領域に流れて丸コーナー領域近辺に被膜厚さの厚い部分ができてしまい（より明確にドックボーンと呼ばれる形状となり）、本質的な解決は得られない。さらに、丸コーナー領域の塗布膜23の厚さによる影響を詳細に調査したところ、ダイス孔9の丸コーナー部12の曲率半径を平角導体線の丸コーナー部22の曲率半径よりも小さくするほど、ドックボーン形状が顕著になることが判った。

図６、図７のような望まない偏肉化現象が生じる要因を考察した。平角エナメル線の絶縁被膜は、フラット領域と丸コーナー領域とから成ることから、それぞれの領域で曲率（曲率半径の逆数）が異なっている。そのため、塗布膜形成直後（塗布直後）から焼付完了までの間において、表面張力における曲率効果（曲率に差異のある領域間に働く物質移動の駆動力）が生じていると考えられる。そして、その曲率効果によって丸コーナー領域に塗布された絶縁塗料がフラット領域に流れたものと考えられた。また、曲率効果の観点で考えると、曲率差がより大きくなり易い図７の場合（特に、ダイス孔9の丸コーナー部12の曲率半径を平角導体線の丸コーナー部22の曲率半径よりも小さくした場合）の方が図６の場合よりも大きな駆動力が生じたと理解できる。

以下、本発明に係る実施形態を説明する。なお、本発明はここで取り上げた実施形態に限定されることはなく、要旨を変更しない範囲で組合せや改良が適宜可能である。

（平角ソリッドダイスの概略構成）
図８は、本発明に係る平角ソリッドダイスの１例を示す平面模式図、Ａ線の断面模式図およびＢ線の断面模式図である。図８に示したように、本発明に係る平角ソリッドダイス30は、ソリッドダイス本体31と平角導体線を挿通させるダイス孔32とを有し、ダイス孔32は、平角導体線が挿通される方向に沿って、開口面積が単調減少していく導入部と、開口面積が一定である領域を少なくとも有する塗布部とから構成される。また、ダイス孔32の塗布部における開口形状は矩形状となっており、ダイス孔32の内側に向かって突出する複数の突起33が前記塗布部に形成されている。なお、ソリッドダイス本体31は、伸線ダイスでしばしば見られるように、ダイス孔32の周辺部材であるニブと該ニブを収容するケースとから構成されていてもよい。

以下に、本発明に係る平角ソリッドダイスの各部分についてより詳細に説明する。

（ダイス孔）
図９は、本発明に係る平角ソリッドダイスのダイス孔の縦断面の拡大模式図である。導入部は、開口面積が単調減少していくテーパー形状を有しており、図９に示したようにテーパー角が異なる導入前部と導入後部とから構成されていてもよいし、導入後部のみから構成されていてもよい。導入後部のテーパー角θとしては、例えば10°〜16°が好適に採用される。また、塗布部は、開口面積が一定であるベアリング部を少なくとも有し、該ベアリング部の手前（平角導体線の挿通方向の手前）および/またはベアリング部の後方（平角導体線の挿通方向の後方）に緩いテーパー形状を有する整流部が形成されていてもよいし、該ベアリング部のみから構成されていてもよい。

なお、図９においては、説明を容易にするために各部の境界に角を設けているが、実際は該境界領域には滑らかな丸み処理が施されることが好ましい。突起33の詳細については後述する。

図１０は、本発明に係る平角ソリッドダイスのダイス孔の塗布部において開口面積が一定であるベアリング部の横断面の拡大模式図（平角導体線が挿通されている状態）である。図１０に示したように、本発明に係る平角ソリッドダイス30は、ダイス孔32のベアリング部の開口形状が、従来のダイス孔9（図４参照）と同様に４つのフラット部34と４つの丸コーナー部35とから成る矩形状を有するが、４つのフラット部34の各内表面に突起33が形成されている点において従来の平角ソリッドダイス10と異なる。

ダイス孔32のベアリング部の開口寸法に特段の制限はなく、平角導体線の寸法と塗布する塗布膜の厚さとにより適宜設定される。例えば、W1 ＝ 1〜17 mm、W2 ＝ 0.5〜4 mmが好ましく設定される。

（突起）
図９、図１０に示したように、本発明に係る平角ソリッドダイスのダイス孔の塗布部に形成された各突起33は、それぞれが尾根を形成しており、該尾根の方向が平角導体線の挿通方向と平行であることが好ましい。また、各突起33は、それぞれが平角導体線の挿通方向に沿って塗布部の全長にわたって形成されていることが好ましい。

これにより、各突起33が絶縁塗料の流れに対する整流板として機能し、矩形状ダイス孔に起因する絶縁塗料の流れの不均等性を抑制することができ、絶縁被膜と平角導体線20との偏芯を抑制する効果がある。加えて、突起33が存在することで平角導体線20が大きく偏芯したり捻れたりすることが物理的に抑制され、絶縁被膜の厚さのばらつきを少なくできる効果がある。

また、各突起33の頂部は、平角導体線の挿通方向と垂直な断面形状が円弧状、長円弧状または楕円弧状であることが好ましく、かつ突起33の頂部の曲率が丸コーナー部35の曲率よりも大きい（突起33の頂部の曲率半径が丸コーナー部35の曲率半径よりも小さい）ことが好ましい。突起33の頂部の表面を角がない曲面とすることにより、絶縁塗料の塗布中に平角導体線20が突起33に接触した場合でもダメージを与えないようにすることができる。

突起33の頂部の曲率を丸コーナー部35の曲率よりも大きくすることは、次のような作用効果がある。前述したように、従来の平角ソリッドダイスを用いて製造した平角エナメル線は、塗布膜におけるフラット領域と丸コーナー領域との曲率効果によって、丸コーナー領域に塗布された絶縁塗料がフラット領域に流れやすいと考えられた。

それに対し本発明においては、塗布膜における丸コーナー領域の曲率よりも大きい曲率を有する部分（突起33によって形成される凹み36、後述する図１１参照）をフラット領域の適切な位置に形成することによって、フラット領域と丸コーナー領域との曲率差よりも更に大きな曲率差を意図的に形成する。これにより、曲率効果による物質移動が、丸コーナー領域とフラット領域との間よりも該凹みに対して優先して起こると考えられる。そして、丸コーナー領域の形状変形を遅らせている間に焼成・焼付を進行させることで丸コーナー領域の形状を固定することができると考えられる。

図１０に示すように、各突起33は、それぞれ最近接の丸コーナー部35から所定の範囲内の位置Lに形成されることが好ましく、該所定の範囲としては、該最近接の丸コーナー部35の曲率半径r（すなわち、L ≦ r）であることが好ましい。また、各突起33の突出量hは、塗布膜の厚さや塗布回数などにより適宜設定されるが、例えば、塗布膜の設定厚さ（ダイス孔32と平角導体線20との隙間）tに対して50％以上90％以下であることが好ましく、50％以上75％以下であることがより好ましい。なお、各突起33の断面積は、最終的に必要とされる絶縁被膜の厚さ等から適宜設計される。

図１１は、本発明に係る平角ソリッドダイスを用いて絶縁被膜を形成した平角エナメル線の１例を示す断面模式図である。図１１に示したように、塗装直後において塗装膜23は、平角導体線20の周囲に均等な厚さで塗布されており、突起33によって形成された凹み36を有していた。一方、焼付後においては、凹み36が無くなるとともに平角導体線20の全周にわたって均等な厚さ（例えば、厚さ20μm）で絶縁被膜24が形成されていた。

ここまで説明してきたように、ダイス孔の内側に向かって突出する複数の突起を有する本発明に係る平角ソリッドダイスを用いることによって、絶縁被膜を厚さ制御性よく安定して平角導体線の周囲に形成できる。さらに、本発明においては、該突起の突出量をフラット部毎に制御することにより、絶縁被膜の厚さをフラット領域毎に制御することができる。なお、平角エナメル線に要求される様々な仕様を考慮すると、本発明に係る平角ソリッドダイスとしては、４つのフラット部のうちの少なくとも２つのフラット部に形成された前記突起の突出量が同じであることが好ましい。

図１２は、本発明に係る平角ソリッドダイスを用いて絶縁被膜を形成した平角エナメル線の他の１例を示す断面模式図である。図１２に示したように、塗装直後において塗装膜23は、３つのフラット領域が均等な厚さで塗布されており、１つのフラット領域が他よりも厚く塗布されていた。また、平角導体線20の捻れは生じていなかった。一方、焼付後においては、凹み36が無くなるとともに平角導体線20の全周にわたって制御された厚さ（例えば、厚さ20μmと100μm）で絶縁被膜24が形成されていた。このような平角エナメル線は、３つのフラット部34の突起33の突出量を同じにし、残りの１つのフラット部34の突起33の突出量を大きくした平角ソリッドダイス30を用いることで製造できる。

以下、本発明を実施例に基づいて具体的に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。

断面寸法が1.0 mm×5.0 mmの平角導体線に対し、設計厚さ20μmの絶縁被膜を有する平角エナメル線を製造した。このとき、従来の平角ソリッドダイス（図３参照）を用いて絶縁塗料を塗布・焼付したものを比較例１とし、本発明に係る平角ソリッドダイス（図８参照）を用いて絶縁塗料を塗布・焼付したものを実施例１とした。

光学顕微鏡を用いて焼付後の絶縁被膜の厚さ分布を測定した。また、JIS C 3003（1999）「エナメル線試験方法」のＢ法に準拠して製造した平角エナメル線の絶縁破壊電圧を測定した。測定結果を表１に示す。なお、絶縁被膜の厚さの測定は、フラット領域で8箇所、丸コーナー領域で4箇所、長さ方向で5断面において行った。また、絶縁破壊電圧の測定結果は10試料の平均とした。

表１の結果から明らかなように、従来技術である比較例１では、丸コーナー領域の絶縁被膜厚さが薄くフラット領域の絶縁被膜厚さが一部で厚くなり明確なドックボーン形状を示していた。また、絶縁被膜の最大厚さと最小厚さとの差は14μmと大きいものであった。これに対し、本発明に係る実施例１では、それぞれの領域で絶縁被膜の設計厚さとの差が小さくなり、最大厚さと最小厚さとの差も比較例１の約1/3に激減した。一方、実施例１の絶縁破壊電圧は、比較例１のそれに対して約1.4倍に向上した。

以上の説明から、本発明に係る平角ソリッドダイスは、望まない偏肉化現象を抑制し均等な厚さを有する絶縁被膜を平角導体線の全周・長尺にわたって安定性よく形成できることが実証された。なお、本発明に係る平角エナメル線の製造方法においては、縦型の塗装装置または横型の塗装装置のいずれであっても、平角導体線の周囲に均等な厚さ（または制御された厚さ）を有する絶縁被膜を形成することができる。

1…ダイス部品、2…ダイス主部、3…ダイス基部、4…挿入孔、5…塗布溝、
6…平角組ダイス、7…ダイス孔、
8…ソリッドダイス本体、9…ダイス孔、10…従来の平角ソリッドダイス、
11…フラット部、12…丸コーナー部、
20…平角導体線、21…フラット部、22…丸コーナー部、
23…塗布膜、24…絶縁被膜、30…本発明に係る平角ソリッドダイス、
31…ソリッドダイス本体、32…ダイス孔、33…突起、
34…フラット部、35…丸コーナー部、36…凹み。

Claims

平角導体線の周囲に絶縁塗料を塗布するための塗装ダイスであって、
前記塗装ダイスは、ソリッドダイス本体と前記ソリッドダイス本体に設けられ前記平角導体線を挿通させるダイス孔とを有し、
前記ダイス孔は、前記平角導体線が挿通される方向に沿って、開口面積が単調減少していく導入部と、前記開口面積が一定である領域を少なくとも有する塗布部とから構成され、
前記塗布部の開口形状が、４つのフラット部と４つの丸コーナー部とから成る矩形状であり、
前記ダイス孔の内側に向かって突出する複数の突起が、前記４つのフラット部の各内表面に形成されており、
前記複数の突起の頂部は、前記平角導体線が挿通される方向と垂直な断面形状が円弧状、長円弧状または楕円弧状であり、かつ前記頂部の曲率が前記４つの丸コーナー部の曲率よりも大きいことを特徴とする平角エナメル線用の塗装ダイス。
請求項１に記載の平角エナメル線用の塗装ダイスにおいて、
前記複数の突起のそれぞれは、前記丸コーナー部の端から所定の範囲内の位置に形成されていることを特徴とする平角エナメル線用の塗装ダイス。
請求項２に記載の平角エナメル線用の塗装ダイスにおいて、
前記所定の範囲は、前記複数の突起のそれぞれに最近接の前記丸コーナー部の曲率半径であることを特徴とする平角エナメル線用の塗装ダイス。
請求項１乃至請求項３に記載の平角エナメル線用の塗装ダイスにおいて、
前記複数の突起はそれぞれ尾根を形成しており、該尾根の方向は前記平角導体線が挿通される方向と平行であることを特徴とする平角エナメル線用の塗装ダイス。
請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の平角エナメル線用の塗装ダイスにおいて、
前記複数の突起は、前記平角導体線が挿通される方向に沿って前記塗布部の全長にわたって形成されていることを特徴とする平角エナメル線用の塗装ダイス。
請求項２乃至請求項５のいずれかに記載の平角エナメル線用の塗装ダイスにおいて、
前記４つのフラット部のうちの少なくとも２つのフラット部に形成された前記突起の突出量が同じであることを特徴とする平角エナメル線用の塗装ダイス。
平角導体線の周囲に絶縁塗料を塗布・焼付けして絶縁被膜を形成する平角エナメル線の製造方法であって、
請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の平角エナメル線用の塗装ダイスを用い、前記塗装ダイスに前記平角導体線を挿通させて、前記平角導体線の周囲に絶縁塗料を塗布することを特徴とする平角エナメル線の製造方法。