JP2015185504A - エナメル線の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】材料コストを増大させることなく、エナメル被膜内での発泡領域の発生を抑制し、長尺線材を安定して製造することができるエナメル線の製造方法を提供する。【解決手段】本発明に係るエナメル線の製造方法は、導体線の外層にエナメル被膜が形成されたエナメル線の製造方法であって、複数パスの引抜伸線を行って所定の外径を有する前記導体線を加工する導体線伸線加工工程と、前記所定の外径を有する導体線の表面と繊維部材との摺動を行って前記導体線の表面にある被り傷のソゲを立ち上がらせるソゲ立ち上げ工程と、前記ソゲ立ち上げを行った導体線に対して前記導体線伸線加工工程の最終伸線パスと同じ開口径を有するソゲ刈り取りダイスを用いたスキンパスの引抜を行って前記ソゲを刈り取るソゲ除去工程と、前記ソゲ除去を行った導体線に対して絶縁塗料の塗布・焼付を行って前記エナメル被膜を形成するエナメル被膜形成工程とを有する。【選択図】図５

Description

本発明は、モータや変圧器などの電気機器に使用されるエナメル線に関し、特に、長尺線材を安定して製造することができる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エナメル被膜（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、電装用モータやオルタネータ等）の小型化・高出力化の要求に伴い、より高い占積率でコイル巻線ができるようにエナメル線のエナメル被膜の厚さを薄くすることが求められている。

また、エナメル被膜厚さにムラがあると電界集中により絶縁破壊を誘発することから、エナメル被膜厚さを均等にすることも求められている。なお、均等な厚さのエナメル被膜を得るため、エナメル被膜の形成は、一般的に、絶縁塗料の１回の塗布・焼付で薄い被膜を形成し、それを複数回繰り返すことによって行われる。

エナメル線は、エナメル被膜内に気泡を含んだ領域（発泡領域）が形成されると、電気的特性に悪影響を及ぼす（例えば、該発泡領域で絶縁破壊が発生し易い）ため製品不良となる。また、極端な場合、発泡領域において導体線の一部がエナメル線の表面に露出し、絶縁不良を生じさせることもある。このようなことから、発泡領域を含む製品は、出荷不能となる。言い換えると、製品歩留り向上の観点から、エナメル被膜内に発泡領域自体が形成されないように、エナメル線を製造することが肝要である。

エナメル被膜に発泡領域が形成される要因としては、種々の候補が挙げられるが、中でも導体線の表面に残存している被り傷やソゲが基点となる場合は、その対策が難しいと言われている。被り傷、ソゲ、発泡領域について、図１を参照しながら簡単に説明する。図１は、エナメル線の製造において、被り傷や発泡領域が形成される様子を示す断面模式図である。

従来、被り傷やソゲは、導体線1の素となる荒引線1’を製造する工程中に荒引線1’の表面に付いた筋傷10が主な要因と言われてきた。このため、荒引線1’に対して皮剥ダイス16を用いて皮剥加工を行うことは、被り傷やソゲの低減（すなわち、発泡領域の形成抑制）に有効とされてきた。

例えば特許文献１（特開2010−23090号公報）には、銅溶湯を連続的に引き上げて鋳造線材を形成し、該鋳造線材を、ダイスを用いて皮剥ぎ加工してマグネットワイヤ用銅線を得るマグネットワイヤ用銅線の製造方法であって、前記ダイスの切れ刃のすくい角を20〜35°とすることを特徴とするマグネットワイヤ用銅線の製造方法が、開示されている。

しかしながら、荒引線1’に鋳造欠陥11が内在する場合、鋳造欠陥11の全てを皮剥加工だけで取り除くことは技術的に困難である。さらに、皮剥加工で取り除くことができないような鋳造欠陥11は、伸線ダイス17を用いた引抜伸線加工において導体線1が細長く引き伸ばされていくうちに導体線1の表面に露出し、鋳造欠陥11の表層を導体線の薄皮が覆っただけの状態（例えて言うと、ささくれのような状態）になることがある。このような状態を被り傷12と称し、その薄皮をソゲ13と称する。

被り傷12が表面に存在する導体線1に、プーリーによる曲げや製造装置部材との摺動が加わると、ソゲ13がめくれ上がり易くなる。さらに、その上にエナメル被膜2を形成すると、鋳造欠陥11とソゲ13との間に浸入・残存している水分や気化成分が、絶縁塗料の焼付時に気化して気泡14となり、発泡領域15が生じると考えられている。

エナメル被膜形成時における発泡領域15の発生を防止することを目的として、例えば特許文献２（特開2012−146638号公報）には、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、前記導体線を挿通させるダイス孔は、開口径が単調減少していく導入部と、前記開口径が一定である領域を有する塗布部とから構成され、前記塗布部の内表面には、前記ダイス孔の中心軸に向かって突出する４つ以上の突起が前記内表面の周方向に等間隔で設けられており、前記突起は、前記導入部と前記塗布部との境界の位置から前記導体線が挿通される方向に沿って、高さが徐々に高くなる領域を有していることを特徴とするエナメル線用の塗装ダイスが、開示されている。

特開２０１０−２３０９０号公報 特開２０１２−１４６６３８号公報

特許文献１に開示されている技術は、前述したように、荒引線に対する皮剥加工の技術であり、荒引線に内在する鋳造欠陥に対応できるものではない。また、仮に、鋳造欠陥が導体線の表面に露出するような段階（引抜伸線加工が進んだ段階）において、特許文献１に開示されている技術を適用しようとした場合、導体線の外径が相当小さくなっているため、皮剥加工によって導体線が断線してしまうことが危惧される。

一方、特許文献２に開示されている技術は、導体線表面の被り傷やソゲを押し潰すことによって発泡領域の発生を抑制する効果が期待できる。しかしながら、特許文献２の塗装ダイスの突起の位置と被り傷やソゲの位置とが合致しない場合、当該被り傷やソゲを押し潰すことができず、その結果、エナメル被膜に発泡領域が発生してしまうことが危惧される。

なお、導体線表面の被り傷やソゲを防ぐため、鋳造欠陥自体が内在しない荒引線を用意することは、技術的に可能と考えられる。しかしながら、材料コスト（鋳造欠陥が内在しない荒引線を用意する製造コスト）が大きく増大し、エナメル線が高コスト化してしまうという別の問題が生じる。言い換えると、本発明では、材料コストが低い従前の荒引線を用いる（すなわち、鋳造欠陥がある程度内在する）ことを前提にしている。

前述の観点から、本発明の目的は、材料コストを増大させることなく、エナメル被膜内での発泡領域の発生を抑制し、長尺線材を安定して（すなわち、高い製造歩留りで）製造することができるエナメル線の製造方法を提供することにある。

（I）本発明の１つの態様は、導体線の外層にエナメル被膜が形成されたエナメル線の製造方法であって、
複数パスの引抜伸線を行って所定の外径を有する前記導体線を加工する導体線伸線加工工程と、
前記所定の外径を有する導体線の表面と繊維部材との摺動を行って前記導体線の表面にある被り傷のソゲを立ち上がらせるソゲ立ち上げ工程と、
前記ソゲ立ち上げを行った導体線に対して前記導体線伸線加工工程の最終伸線パスと同じ開口径を有するソゲ刈り取りダイスを用いたスキンパスの引抜を行って前記ソゲを刈り取るソゲ除去工程と、
前記ソゲ除去を行った導体線に対して絶縁塗料の塗布・焼付を行って前記エナメル被膜を形成するエナメル被膜形成工程とを有するエナメル線の製造方法を提供する。

また、本発明は、上記の本発明に係るエナメル線の製造方法において、以下のような改良や変更を加えることができる。
（i）前記繊維部材は、それぞれが二つ折りにされた複数本の単線または複数本の撚線からなり、前記二つ折りにされた複数本の単線または複数本の撚線は、当該二つ折りの谷が前記導体線の表面全周と接触するように、前記導体線を中心として放射状に配設され、前記導体線が走行することによって前記摺動が行われている。
（ii）前記繊維部材は、織布または不織布からなり、前記織布または不織布は、前記導体線の表面全周と接触するように配設され、前記導体線が走行することによって前記摺動が行われている。
（iii）前記ソゲ刈り取りダイスは、ダイス本体と前記ダイス本体に設けられ前記導体線を挿通させるダイス孔とを有し、前記ダイス孔は、前記導体線の挿通方向に沿って前記開口径が一定であるベアリング部を有し、前記ダイス本体は、前記挿通方向の上流側で前記ベアリング部の内表面に直接つながるダイスエッジ面と前記内表面とのなす角度が90°以下である。
（iv）前記ソゲ立ち上げ工程における前記導体線の走行方向と、前記ソゲ除去工程における前記導体線の走行方向とが互いに逆方向である。
（v）前記ソゲ除去工程における前記導体線の挿通速度が10 m/min以上である。
（vi）前記導体線伸線加工工程と前記ソゲ立ち上げ工程との間に、前記所定の外径を有する導体線に対して該導体線の表面を脱脂・乾燥する導体線洗浄工程を更に有する。
（vii）前記エナメル被膜形成工程の前に、前記導体線を焼鈍する導体線焼鈍工程を更に有する。

本発明によれば、材料コストを増大させることなく、エナメル被膜内での発泡領域の発生を抑制し、長尺線材を安定して（すなわち、高い製造歩留りで）製造するエナメル線の製造方法を提供することができる。その結果、エナメル被膜内に発泡領域のない長尺のエナメル線を低コストで提供することができる。

エナメル線の製造において、被り傷や発泡領域が形成される様子を示す断面模式図である。 本発明に係るエナメル線の製造方法に用いる製造装置の構成例を示す概略模式図である。 ソゲ立ち上げ工程で用いる繊維部材の形状およびその配置を示す斜視模式図であり、（ａ）線状の繊維部材を用いた例、（ｂ）布状の繊維部材を用いた例である。 一般的な伸線ダイスおよび本発明で用いるソゲ刈り取りダイスを示す断面模式図であり、（ａ）一般的な伸線ダイスの一例、（ｂ）ソゲ刈り取りダイスの一例、（ｃ）ソゲ刈り取りダイスの他の一例である。 繊維部材を用いたソゲ立ち上げ工程と、ソゲ刈り取りダイスを用いたソゲ除去工程とを連続的に行うことでソゲを除去する様子を示した断面模式図である。

（本発明の基本思想）
本発明者等は、エナメル線の製造において、エナメル被膜に発泡領域が生じる状況を詳細に調査し、その要因および対策について鋭意検討した。その結果、前述したように、導体線1の素となる荒引線として鋳造欠陥がある程度内在する荒引線1’を用いる限り、荒引線1’の引抜伸線加工によって導体線1の表面に被り傷12が形成されることは避けられないのではないかという結論に達した。そして、導体線1表面の被り傷12の形成が避けられない以上、従来技術では、発泡領域15の発生頻度をある程度抑制することはできるが、更なる改善は困難ではないかと考えられた。

そこで、本発明者等は、発泡領域の発生頻度を従来以上に抑制するために、導体線1表面の被り傷12やソゲ13を押し潰すという従来の概念に対して発想を転換し、被り傷12からソゲ13自体を除去することを考えた。しかしながら、引抜伸線加工の段階では、通常、ソゲ13は被り傷12に張り付いており、被り傷12が導体線1表面上のどこに在るのかを見つけることは困難である。

本発明者等は、発泡領域発生の副次的な要因となるソゲ13のめくれ上がりについて、更に詳細な調査・検討を行った。その結果、被り傷12が形成された導体線1に対して、表面を擦るような加工を施すと、ソゲ13がめくれ上がり易くなることを見出した。また、ソゲ13が大きくめくれ上がってくれれば、そのソゲ13を適当な治具を用いて切除することができることを見出した。言い換えると、本発明は、導体線1表面に形成された被り傷12に対して、ソゲ13を積極的に立ち上がらせる（ソゲ13が大きくめくれ上がるような）工程を施し、その後、立ち上がったソゲ13を刈り取る工程を施すところに最大の特徴がある。本発明は、これらの知見に基づいて完成されたものである。

以下、本発明に係る実施形態について図面を参照しながら説明する。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、発明の技術的思想を逸脱しない範囲で組合せや改良が適宜可能である。

［エナメル線の製造方法］
本発明に係るエナメル線の製造方法は、「導体線伸線加工工程」と「ソゲ立ち上げ工程」と「ソゲ除去工程」と「導体線焼鈍工程」と「エナメル被膜形成工程」とを有する。「ソゲ立ち上げ工程」および「ソゲ除去工程」によって、本発明は特徴付けられる。

（エナメル線の製造装置）
図２は、本発明に係るエナメル線の製造方法に用いる製造装置の構成例を示す概略模式図である。図２では、「ソゲ立ち上げ工程」と「ソゲ除去工程」と「導体線焼鈍工程」と「エナメル被膜形成工程」とを行う製造装置の構成例を示した。

図２に示したように、本発明で用いるエナメル線の製造装置20は、導体線1を送り出す導体線送出機構21と、導体線1の表面に発生したソゲ13（図１参照）を立ち上げ・切除するソゲ除去機構22と、導体線1を焼鈍する導体線焼鈍機構23と、エナメル被膜2（図１参照）を形成するエナメル被膜形成機構24と、エナメル線3を巻き取るエナメル線巻取機構25とを具備する。また、導体線焼鈍機構23は、焼鈍炉23-1と水槽23-2を有する。エナメル被膜形成機構24は、絶縁塗料槽24-1と塗装ダイス24-2と焼付炉24-3とを有する。さらに、各機構間をスムーズにつなぐため、導体線1の走行方向をガイドする複数のプーリーが適宜配設されている。

以下、各工程について詳細に説明する。

（導体線伸線加工工程）
本工程は、複数パスの引抜伸線を行って所定の外径を有する導体線1を加工する工程である。本工程を行う対象は、皮剥加工を施した荒引線1’でもよいし、該荒引線1’にある程度の伸線加工を施した中間導体線であってもよい。引抜伸線の方法に特段の限定はなく、従前の方法を利用することができる。なお、所定の外径とは、最終的にエナメル線3を構成する導体線1の外径（いわゆる、最終線径）を意味するものとする。

（導体線洗浄工程）
本工程は、上記の導体線伸線加工工程を経た導体線1に対して該導体線の表面を脱脂・乾燥する工程である。本工程は必須の工程ではないが、行われることが好ましい。本工程を行うことにより、被り傷12において鋳造欠陥11とソゲ13との間に浸入・残存していた潤滑剤や水分等が一旦除去されて鋳造欠陥11とソゲ13との密着力が低下するため、次工程においてソゲ13がめくれ上がり易くなる効果がある。

（ソゲ立ち上げ工程）
本工程は、上記の導体線洗浄工程を経た導体線1の表面に対して（または導体線伸線加工工程を経た導体線1の表面に対して）、繊維部材を用いた摺動（繊維部材を用いて擦る処理）を行うことによって、導体線1の表面にある被り傷12のソゲ13を立ち上がらせる工程である。繊維部材を用いた摺動は、当該繊維部材を導体線1の表面に接触させた状態で、導体線1を走行させることによってなされる。本工程は、本発明の大きな特徴の一つである。

ここで、本工程によって、導体線1の表面にある被り傷12のソゲ13が立ち上がるメカニズムについて簡単に考察する。金属からなる被加工物に対して表面を擦る処理を行うことは、被加工物の極表層領域に剪断応力を付与する加工であり、当該極表層領域に引張残留応力を生じさせると考えられる。

被加工物が連続体の場合、例えば、導体線1で表面に被り傷12がない部分では、引張残留応力が生じた極表層領域の導体線1に対する比率（単位長さあたりの体積比率、または横断面における面積比率）は十分小さい。そのため、導体線1に特段の変形は生じない。一方、被加工物に非連続部分がある場合、例えば、導体線1表面に形成された被り傷12のソゲ13では、ソゲ13で引張残留応力が生じた極表層領域とソゲ13自身との比率が重要になる。この場合、ソゲ13が薄皮であることから当該比率は大きいものとなり、引張残留応力を緩和するように極表層領域が縮み、ソゲ13が立ち上がる（めくれ上がる）ことになる。

加えて、本発明では、繊維部材を用いて表面を擦ることから、被り傷12のソゲ13の一部に該繊維部材の繊維が引掛かかることで、ソゲ13をめくれ上がらせたり引きちぎったりする作用も期待できる。

繊維部材およびその配置としては、導体線1の表面全周を効率的に擦ることができる限り特段の限定はないが、例えば、複数本の単線、複数本の撚線、織布、不織布を用い、導体線1の表面全周と接触するように配設することが好ましい（図３（ａ），（ｂ）参照、詳細は後述する）。

繊維部材を導体線1の表面と効率的に接触させる観点から、繊維部材を構成する繊維（素繊維）は、その外径が導体線1の外径の1/2以下が好ましく、1/3以下がより好ましく、1/4以下が更に好ましい。素繊維の外径が細くなるほど、導体線1の表面と効率的かつ均等に接触させることができるが、断線し易くなる。そのため、外径が細い素繊維を用いる場合は、撚線や織布や不織布とすることが好ましい。

繊維部材を構成する素繊維の素材としては、摺動の際に導体線1の極表層領域に引張残留応力を生じさせ、かつ導体線1表面との摺動に耐えられる機械的強度や靱性や耐摩耗性（総称すると耐久性）を有する限り特段の限定はないが、例えば、合成繊維材料や金属材料を好ましく用いることができる。

（ソゲ除去工程）
本工程は、上記のソゲ立ち上げ工程を経た導体線1に対してスキンパスの引抜を行うことによって、立ち上がったソゲ13を刈り取る（切除する）工程である。本工程も、本発明の大きな特徴の一つである。

本スキンパスは、導体線伸線加工工程の最終伸線パスと同じ開口径を有するソゲ刈り取りダイスを用いること（すなわち、減面加工率0％とすること）が好ましい。ソゲ刈り取りダイスは、通常の伸線ダイスと同様に、ダイス本体と該ダイス本体に設けられ導体線1を挿通させるダイス孔とを有し、該ダイス孔は、導体線1の挿通方向に沿って開口径が一定であるベアリング部を有する。ただし、ダイス本体は、導体線1の挿通方向の上流側でベアリング部の内表面に直接つながるダイスエッジ面と該内表面とのなす角度が90°以下であるという特徴を有する（図４（ｂ），（ｃ）参照、詳細は後述する）。

ソゲ13が立ち上がった導体線1を所定の挿通速度以上でソゲ刈り取りダイスに挿通させると、立ち上がったソゲ13が切り立ったダイスエッジ面と衝突して切除される（刈り取られる）。導体線1の挿通速度としては、10 m/min以上が好ましく、45 m/min以上がより好ましい。導体線1の挿通速度が10 m/min未満になると、立ち上がったソゲ13が倒されて再度被り傷12の状態に戻り易くなり、ソゲ13の切除エラーが発生し易くなる。

ソゲ13は、その形成メカニズムから、導体線1の挿通方向の下流側から上流側に向かって伸びるように形成される。すなわち、導体線1の挿通方向の下流側（導体線1の走行方向の前方側）がソゲ13の根元になり、挿通方向の上流側（導体線1の走行方向の後方側）がソゲ13の先端となる（図１参照）。このことから、ソゲ立ち上げ工程における導体線1の走行方向と、ソゲ除去工程における導体線1の走行方向とを互いに逆方向にすることは、好ましい。これにより、ソゲ除去工程において、ソゲ刈り取りダイスによってソゲ13が被り傷12に戻るように倒されることがなくなり、ソゲ13をより確実に刈り取る（切除する）ことができる。

（導体線焼鈍工程）
本工程は、エナメル被膜2を形成する前に、導体線1を焼鈍する工程である。導体線焼鈍の方法に特段の限定はなく、従前の方法（例えば、焼鈍炉23-1の通過）を利用することができる。なお、次工程のエナメル被膜形成工程の前に、導体線1の温度が絶縁塗料の焼付温度未満となるように、通常、焼鈍された導体線1の冷却（例えば、水槽23-2の通過）が行われる。

（エナメル被膜形成工程）
本工程は、導体線1の外層にエナメル被膜2を形成する工程である。エナメル被膜形成の方法に特段の限定はなく、従前の方法を利用することができる。例えば、前述したように、絶縁塗料槽24-1と塗装ダイス24-2とに導体線1を挿通させて絶縁塗料を塗布する素工程を行い、引き続いて、焼付炉24-3を通して塗布した絶縁塗料を焼付けて薄い被膜を形成する素工程を行い、それらの素工程を複数サイクル繰り返すことによって所望の厚さのエナメル被膜2を形成し、エナメル線3を完成させる。

（繊維部材の形状およびその配置）
図３は、ソゲ立ち上げ工程で用いる繊維部材の形状およびその配置を示す斜視模式図であり、（ａ）線状の繊維部材を用いた例、（ｂ）布状の繊維部材を用いた例である。

図３（ａ）に示したように、複数本の線状繊維部材31をそれぞれ二つ折りにし、当該二つ折りの谷が導体線1の表面全周と接触するように、導体線1を中心として放射状に配設する。導体線1を走行させると、導体線1と線状繊維部材31との摩擦力により線状繊維部材31が導体線1の走行方向下流側に引っ張られながら導体線1の表面を擦る。その結果、導体線1表面に形成された被り傷12のソゲ13が立ち上がる。なお、図面の単純化のため、図３（ａ）においては、線状繊維部材31として2本の単線を用いて対向するように配置した例を描いたが、線状繊維部材31は撚線であってもよいし、3本以上の線状繊維部材31を用いて3方向以上の放射状に配置してもよい。

また、図３（ｂ）に示したように、導体線1の表面全周と接触するように、布状繊維部材32を導体線1に巻き付けて配設する。導体線1を走行させると、導体線1と布状繊維部材32との摩擦力により布状繊維部材32が導体線1の表面を擦る。その結果、導体線1表面に形成された被り傷12のソゲ13が立ち上がる。なお、図面の単純化のため、図３（ｂ）においては、布状繊維部材32を構成する素繊維の図示を省略し、布状繊維部材32を導体線1に巻き付けるように配置した例を描いたが、布状繊維部材32は織布であってもよいし不織布であってもよい。また、導体線1を挟み込むように配置してもよい。

（ソゲ除去工程で用いるダイスの構成）
ソゲ除去工程で用いるダイス（スキンパス用ダイス、ソゲ刈り取りダイス）の構成を説明する。図４は、一般的な伸線ダイスおよび本発明で用いるソゲ刈り取りダイスを示す断面模式図であり、（ａ）一般的な伸線ダイスの一例、（ｂ）ソゲ刈り取りダイスの一例、（ｃ）ソゲ刈り取りダイスの他の一例である。

図４（ａ）に示したように、伸線ダイス40は、ダイス本体43と導体線を挿通させるダイス孔44とを有し、ダイス孔44は、導体線の挿通方向に沿って、通常、開口径が単調減少していく導入部44-1と、所望サイズの開口径を有するベアリング部44-2と、開口径が単調増加していく出口部44-3とから構成される。

これに対し、図４（ｂ）に示したように、ソゲ除去工程のスキンパスで用いるダイス（ソゲ刈り取りダイス41）は、ダイス本体45と導体線を挿通させるダイス孔46とを有し、ダイス孔46は、導体線の挿通方向に沿って、開口径が一定であるベアリング部46-1と、開口径が単調増加していく出口部46-2とから構成される。ダイス本体45は、導体線1の挿通方向の上流側でベアリング部46-1の内表面に直接つながるダイスエッジ面と該内表面とのなす角度θが90°になっている。すなわち、ソゲ刈り取りダイス41は、一般的な伸線ダイス40と異なり、挿通方向上流側のダイスエッジ面とベアリング部46-1との間に、開口径が単調減少していく導入部が存在しないという特徴を有する。

また、図４（ｃ）に示したソゲ除去工程のスキンパスで用いるダイス（ソゲ刈り取りダイス42）は、ダイス本体47と導体線を挿通させるダイス孔48とを有し、ダイス孔48は、導体線の挿通方向に沿って、開口径が一定であるベアリング部48-1と、開口径が単調増加していく出口部48-2とから構成される。ダイス本体47は、導体線1の挿通方向の上流側でベアリング部48-1の内表面に直接つながるダイスエッジ面と該内表面とのなす角度θが90°未満になっている。ベアリング部48-1の内表面とダイスエッジ面とのなす角度θは、ダイス本体47の耐久性・ハンドリング性の観点から、30°以上が好ましく、45°以上がより好ましく、60°以上が更に好ましい。ソゲ刈り取りダイス41と同様に、ソゲ刈り取りダイス42も、挿通方向上流側のダイスエッジ面とベアリング部48-1との間に、開口径が単調減少していく導入部が存在しないという特徴を有する。

なお、ダイス本体45，47は、ダイス孔46，48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。ベアリング部46-1，48-1は、挿通される導体線1の振動を抑制し、立ち上がったソゲ13の安定した刈り取り（切除）の観点から、導体線の挿通方向に沿ってある程度の長さを有することが好ましい。出口部46-2，48-2は、有ってもよいし無くてもよい。

図５は、繊維部材を用いたソゲ立ち上げ工程と、ソゲ刈り取りダイスを用いたソゲ除去工程とを連続的に行うことでソゲを除去する様子を示した断面模式図である。図５に示したように、導体線1が布状繊維部材32を通過すると、ソゲ13が立ち上がり（ソゲ立ち上げ工程）、引き続いてその状態でソゲ刈り取りダイス41を通過すると、立ち上がったソゲ13がソゲ刈り取りダイス41の切り立ったダイスエッジ面と衝突して切除される（ソゲ除去工程）。本発明により、導体線1表面のソゲ13（被り傷12）を除去できる結果、エナメル被膜2内での発泡領域の発生が抑制され、エナメル線3の製造歩留りが向上する。

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。

導体線1の最終線径が1.0 mmで設計厚さ0.039 mmのエナメル被膜2を有するエナメル線3（１種ポリアミドイミド銅線、1AIW）を製造した。導体線1としては、線径8.0 mmの荒引線1’（タフピッチ銅製）に対して皮剥工程を行った後、線径1.0 mmまで伸線した銅線を使用した。すなわち、被り傷12（ソゲ13）が表面に存在する可能性のある導体線1を使用した。また、絶縁塗料としては、ポリアミドイミド塗料（日立化成工業株式会社、HI-406-30）を使用した。絶縁塗料の塗布・焼付の繰り返し回数は８回とした。

エナメル線3を製造するにあたり、本発明に係る製造方法を用いなかったもの（すなわち、ソゲ立ち上げ工程とソゲ除去工程とを行わなかったもの）を比較例１とした。一方、本発明に係る製造方法を適用し、ソゲ立ち上げ工程における繊維部材として複数本の単線（ステンレス鋼線、線径0.2 mm）を用いたものを実施例１とし、繊維部材としてポリアミド繊維の不織布を用いたものを実施例２とし、繊維部材としてスチールウール（素繊維の線径0.02 mm）の不織布を用いたものを実施例３とした。

各試料（比較例１および実施例１〜３）をそれぞれ36ボビン分（250 kg/ボビン、約35 km/ボビン）製造した。このとき、製造中に（インラインで）外径測定器を用いてエナメル線3の外径変動を測定した。規定の外径値を超えた箇所を発泡領域15の発生と判定し、その発生頻度（1ボビンあたりの平均発生個数）を調査した。また、製造中に（インラインで）所定のプーリー間に電圧を印加し、当該プーリー間でエナメル線3の電気抵抗値を測定した。規定の電気抵抗値未満になった箇所を絶縁不良箇所と判定し、その検出頻度（1ボビンあたりの平均検出回数）を調査した。結果を表１に示す。

表１に示したように、比較例１（ソゲ立ち上げ工程とソゲ除去工程とを行わなかったもの）に対し、発泡領域の発生頻度と絶縁不良箇所の検出頻度とが、実施例１で約33％減少し、実施例２で約40％減少し、実施例３で約53％減少した。

以上説明したように、本発明に係るエナメル線の製造方法は、被り傷やソゲが表面に存在する可能性のある導体線を使用しても、エナメル被膜での発泡領域や絶縁不良箇所の発生を抑制し、従来よりも高い製造歩留りでエナメル線を製造できることが実証された。

上述した実施形態や実施例は、本発明の理解を助けるために説明したものであり、本発明は、記載した具体的な構成のみに限定されるものではない。例えば、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。すなわち、本発明は、本明細書の実施形態や実施例の構成の一部について、削除・他の構成に置換・他の構成の追加をすることが可能である。

1’…荒引線、1…導体線、2…エナメル被膜、3…エナメル線、
10…筋傷、11…鋳造欠陥、12…被り傷、13…ソゲ、14…気泡、15…発泡領域、
16…皮剥ダイス、17…伸線ダイス、
20…エナメル線の製造装置、21…導体線送出機構、22…ソゲ除去機構、
23…導体線焼鈍機構、23-1…焼鈍炉、23-2…水槽、
24…エナメル被膜形成機構、24-1…絶縁塗料槽、24-2…塗装ダイス、24-3…焼付炉、
25…エナメル線巻取機構、
31…線状繊維部材、32…布状繊維部材、
40…伸線ダイス、41，42…ソゲ刈り取りダイス、
43，45，47…ダイス本体、44，46，48…ダイス孔、
44-1…導入部、44-2…ベアリング部、44-3…出口部、
46-1，48-1…ベアリング部、46-2，48-2…出口部。

Claims (8)

1. 導体線の外層にエナメル被膜が形成されたエナメル線の製造方法であって、
   複数パスの引抜伸線を行って所定の外径を有する前記導体線を加工する導体線伸線加工工程と、
   前記所定の外径を有する導体線の表面と繊維部材との摺動を行って前記導体線の表面にある被り傷のソゲを立ち上がらせるソゲ立ち上げ工程と、
   前記ソゲ立ち上げを行った導体線に対して前記導体線伸線加工工程の最終伸線パスと同じ開口径を有するソゲ刈り取りダイスを用いたスキンパスの引抜を行って前記ソゲを刈り取るソゲ除去工程と、
   前記ソゲ除去を行った導体線に対して絶縁塗料の塗布・焼付を行って前記エナメル被膜を形成するエナメル被膜形成工程とを有することを特徴とするエナメル線の製造方法。
2. 請求項１に記載のエナメル線の製造方法において、
   前記繊維部材は、それぞれが二つ折りにされた複数本の単線または複数本の撚線からなり、
   前記二つ折りにされた複数本の単線または複数本の撚線は、当該二つ折りの谷が前記導体線の表面全周と接触するように、前記導体線を中心として放射状に配設され、
   前記導体線が走行することによって前記摺動が行われていることを特徴とするエナメル線の製造方法。
3. 請求項１に記載のエナメル線の製造方法において、
   前記繊維部材は、織布または不織布からなり、
   前記織布または不織布は、前記導体線の表面全周と接触するように配設され、
   前記導体線が走行することによって前記摺動が行われていることを特徴とするエナメル線の製造方法。
4. 請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のエナメル線の製造方法において、
   前記ソゲ刈り取りダイスは、ダイス本体と前記ダイス本体に設けられ前記導体線を挿通させるダイス孔とを有し、
   前記ダイス孔は、前記導体線の挿通方向に沿って前記開口径が一定であるベアリング部を有し、
   前記ダイス本体は、前記挿通方向の上流側で前記ベアリング部の内表面に直接つながるダイスエッジ面と前記内表面とのなす角度が90°以下であることを特徴とするエナメル線の製造方法。
5. 請求項１乃至請求項４のいずれかに記載のエナメル線の製造方法において、
   前記ソゲ立ち上げ工程における前記導体線の走行方向と、前記ソゲ除去工程における前記導体線の走行方向とが互いに逆方向であることを特徴とするエナメル線の製造方法。
6. 請求項１乃至請求項５のいずれかに記載のエナメル線の製造方法において、
   前記ソゲ除去工程における前記導体線の挿通速度が10 m/min以上であることを特徴とするエナメル線の製造方法。
7. 請求項１乃至請求項６のいずれかに記載のエナメル線の製造方法において、
   前記導体線伸線加工工程と前記ソゲ立ち上げ工程との間に、前記所定の外径を有する導体線に対して該導体線の表面を脱脂・乾燥する導体線洗浄工程を更に有することを特徴とするエナメル線の製造方法。
8. 請求項１乃至請求項７のいずれかに記載のエナメル線の製造方法において、
   前記エナメル被膜形成工程の前に、前記導体線を焼鈍する導体線焼鈍工程を更に有することを特徴とするエナメル線の製造方法。

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