JP2018169381A - 絶縁電線の検査方法 - Google Patents
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Abstract
Description
最初に本願発明の実施態様を列記して説明する。本願の絶縁電線の検査方法は、線状の形状を有する導体と、導体の外周側に形成された絶縁皮膜とを有する絶縁電線を準備する工程と、絶縁電線を導体の長手方向に搬送しながら、絶縁電線の外周面に対向するように絶縁電線の径方向外側に配置される電極と、絶縁電線との間の静電容量を測定し、静電容量の推移に基づいて絶縁皮膜の形成状態を検査する工程とを含む。上記検査方法は、絶縁皮膜の形成状態を検査する工程において、導体の長手方向に沿った長さが4mm以下の絶縁皮膜内の欠陥部を検出可能である。
次に、本願の絶縁電線の製造方法の実施の形態を、図面を参照しつつ説明する。以下の図面において同一または相当する部分には同一の参照番号を付しその説明は繰返さない。
[絶縁電線の構造]
まず、図1〜図9を参照して実施の形態1を説明する。図1は実施の形態1において検査される絶縁電線の一例の断面模式図である。図1を参照して、絶縁電線1は、線状の形状を有する導体10の長手方向に垂直な断面において円形の断面形状を有する。絶縁電線1は、円形の断面形状を有する線状の導体10と、この導体10の外周側に形成された絶縁皮膜20とを備える。絶縁皮膜20は、有機材料を含む絶縁体からなる。また絶縁皮膜20は内部に空孔15を含む。具体的には、絶縁皮膜20は、その内部に複数(多数)の空孔15が分散された状態で形成される。
図2を参照して、絶縁電線1の製造装置30は、導線準備部50と、絶縁皮膜形成部54と、検査部53と、巻取り部56とを備える。絶縁電線1の検査は検査部53において行われる。導線準備部50は、素線供給部51と導体加工部52とを含む。素線供給部51は、導体10の原料となる素銅線などの金属素線を保持し、その金属素線を導体加工部52に供給する。導体加工部52は、素線供給部51の下流側に配置され、素線供給部51から供給された金属素線を所望の形状およびサイズに加工する。導体加工部52は、例えば引き抜き加工(伸線加工)に使用されるダイスなどの金属加工用金型を備える。
次に図1〜図9を参照して、絶縁電線1の検査方法の手順を説明する。図6は、絶縁皮膜20内の低気孔率部の状態を示す概略断面図である。図7は図6の矢印D2の向きに見た低気孔率部の状態を示す概略図である。図8は絶縁皮膜20の肉薄部の状態を示す概略断面図である。図9は、図8の矢印D3の向きに見た肉薄部の状態を示す概略図である。図10は、絶縁皮膜20表面の傷欠陥の状態を示す概略断面図である。図11は、絶縁皮膜20の穴欠陥の状態を示す概略断面図である。
次に他の実施形態である実施の形態2について説明する。図12は実施の形態2において検査される絶縁電線の一例を示す断面模式図である。絶縁電線3は、線状の形状を有する導体12の長手方向に垂直な断面において円形の断面形状を有する。絶縁電線3は、円形の断面形状を有する線状の導体12と、この導体12の外周側に形成された絶縁皮膜25とを備える。実施の形態2において検査される絶縁電線3は、絶縁皮膜25が空孔を有しない点で実施の形態1と相違する。空孔を実質的に有しない絶縁皮膜25を有する絶縁電線3において図6に示す低気孔率部21が実質的に発生しない点で実施の形態2は実施の形態1と相違する。それ以外の点においては実施の形態2は実施の形態1と共通する。
次に、他の実施形態である実施の形態3について説明する。図13は、実施の形態3における検査電極55の構造の一例を示す概略平面図である。本実施の形態に係る絶縁電線1の検査方法は、基本的には実施の形態1の場合と同様に実施され、同様の効果を奏する。しかし、実施の形態3におけるキャパシタンスセンサ2の検査電極55は、1つの主電極60と、2つのガード電極62a,62bとから構成される点において実施の形態1の場合とは異なっている。
次に、他の実施形態である実施の形態4について説明する。図14は、実施の形態4における検査電極55の構造の一例を示す概略平面図である。本実施の形態に係る絶縁電線1の検査方法は、基本的には実施の形態1の場合と同様に実施され、同様の効果を奏する。しかし、実施の形態4におけるキャパシタンスセンサ2の検査電極55は、2つの主電極70,71が、導体10の長手方向に垂直な断面においてそれぞれ周方向に一続きに接続されたリング状の形状を有している点で実施の形態1の場合とは異なっている。
次に、他の実施形態である実施の形態5について説明する。図15は、実施の形態5における検査電極55の構造の一例を示す概略平面図である。本実施の形態に係る絶縁電線1の検査方法は、基本的には実施の形態1の場合と同様に実施され、同様の効果を奏する。しかし、実施の形態5におけるキャパシタンスセンサ2の検査電極55は、主電極(第6主電極80)が導体10の長手方向に垂直な断面においてそれぞれ周方向に一続きに接続されたリング状の形状を有している点、および検査電極55が1つの主電極(第6主電極80)と、2つのガード電極82a,82bとから構成される点において実施の形態1の場合とは異なっている。
次に、本願の絶縁電線1の検査方法に基づいて、キャパシタンスセンサ2により実際に絶縁皮膜20の欠陥部を検査した例を示す。
(検査例1)
導体10と、導体10を被覆する絶縁皮膜20とを有する無欠陥の絶縁電線1を準備した。絶縁皮膜20に、絶縁皮膜20側から平面的に見た形状が一辺0.5mmの正方形形状である穴を開け、その穴をエポキシ樹脂(誘電率約3.1)で充填して、人工的に低気孔率部21を有する測定試料Aを作製した。測定試料Aにおける低気孔率部21の、長手方向最大長さと幅方向最大長さとの積は0.25mm2である。同様に、絶縁皮膜20に、絶縁皮膜20側から平面的に見た形状が一辺0.4mmの正方形形状である穴を開け、その穴を同じエポキシ樹脂で充填して、人工的に低気孔率部21を有する測定試料Bを作製した。測定試料Bにおける低気孔率部21の長手方向最大長さと幅方向最大長さとの積は0.16mm2である。
実施の形態3に係る検査電極55を有するキャパシタンスセンサ2を用いて、測定試料Aおよび測定試料Bの低気孔率部21が検出されるか否かを検査した。その結果、測定試料Aおよび測定試料Bのいずれについても低気孔率部21が検出された。
実施の形態4に係る検査電極55を有するキャパシタンスセンサ2を用いて、測定試料Aおよび測定試料Bの低気孔率部21が検出されるか否かを検査した。その結果、測定試料Aおよび測定試料Bのいずれについても低気孔率部21が検出された。
実施の形態5に係る検査電極55を有するキャパシタンスセンサ2を用いて、測定試料Aおよび測定試料Bの低気孔率部21が検出されるか否かを検査した。その結果、測定試料Aおよび測定試料Bのいずれについても低気孔率部21が検出された。
次に、種々の大きさの肉薄部22を有する絶縁電線3を準備し、上記検査方法によって肉薄部22が検出可能かを調べた(検査例5〜検査例9)。各検査例においては、絶縁電線3を導体12の長手方向に搬送しながら、図4に示す構造を有する電極と、測定対象の絶縁電線3との間の静電容量を測定し、静電容量の推移を調べた。結果を表1に示す。表1において、静電容量変動量とは、絶縁皮膜25に欠陥のない正常な部分における静電容量の値に対し、欠陥部が存在する部分における静電容量の変動量(%)を示す。また膜厚減少量(μm)とは、肉薄部における、正常部の絶縁皮膜25の膜厚の平均値からの減少量の平均値(図8における膜厚減少量dの、1つの欠陥内の平均値)を示す。長手方向最大長さ(L)(mm)とは、絶縁皮膜25の厚み方向から平面視した平面形状における、欠陥部の長手方向に沿った最大の長さ(図9における長さLD2)を示す。また幅方向最大長さ(W)(mm)とは、絶縁皮膜25の厚み方向から平面視した平面形状における欠陥部の幅方向に沿った最大の長さ(図9における幅W2)を示す。導体12の膨れの高さ(μm)とは、肉薄部22が発生した箇所の導体12の盛り上がり量の最大値を示す。
以上説明した通り、本願の絶縁電線の検査方法によれば、絶縁皮膜20、25を備える絶縁電線1,3の、絶縁性に影響を与え得る欠陥部、特に導体10,12の長手方向に沿った長さが4mm以下、好ましくは2mm以下、より好ましくは1mm以下の微細な低気孔率部21や肉薄部22を適切に検出することができ、それにより安定した品質の絶縁電線1,3の製造に貢献することが可能となる。
2 キャパシタンスセンサ
3 絶縁電線
10 導体
11 膨れ
12 導体
15 空孔
20 絶縁皮膜
21 低気孔率部
22 肉薄部
23 傷
24 穴
25 絶縁皮膜
30 製造装置
40 第1主電極
40a,40b,40c,40d 電極ユニット
41 第2主電極
42a 第1ガード電極
42b 第2ガード電極
42c 第3ガード電極
44 筐体
50 導線準備部
51 素線供給部
52 導体加工部
53 検査部
54 絶縁皮膜形成部
55 検査電極
56 巻取り部
58 キャパシタンスモニタ
60 第3主電極
60a,60b,60c,60d 電極ユニット
62a 第4ガード電極
62b 第5ガード電極
70 第4主電極
71 第5主電極
72a 第6ガード電極
72b 第7ガード電極
72c 第8ガード電極
80 第6主電極
82a 第9ガード電極
82b 第10ガード電極
Claims (10)
- 線状の形状を有する導体と、前記導体の外周側に形成された絶縁皮膜とを有する絶縁電線を準備する工程と、
前記絶縁電線を前記導体の長手方向に搬送しながら、前記絶縁電線の外周面に対向するように前記絶縁電線の径方向外側に配置される電極と、前記絶縁電線との間の静電容量を測定し、前記静電容量の推移に基づいて前記絶縁皮膜の形成状態を検査する工程とを含み、
前記絶縁皮膜の形成状態を検査する工程において、前記導体の長手方向に沿った長さが4mm以下の前記絶縁皮膜内の欠陥部を検出可能な絶縁電線の検査方法。 - 前記電極は、前記導体の長手方向に沿った長さが4mm以下の前記絶縁皮膜内の前記欠陥部が検出可能となるように、前記長手方向に沿った長さが調整されている、請求項1に記載の絶縁電線の検査方法。
- 前記絶縁皮膜の形成状態を検査する工程において、前記導体の長手方向に沿った長さが2mm以下の前記絶縁皮膜内の欠陥部を検出可能である、請求項1又は請求項2に記載の検査方法。
- 前記絶縁電線を準備する工程において準備される前記絶縁電線の前記絶縁皮膜は、内部に空孔を有し、
前記絶縁皮膜の形成状態を検査する工程において、さらに前記静電容量と気孔率との関係に基づいて前記絶縁皮膜の形成状態を検査する、請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載の絶縁電線の検査方法。 - 前記絶縁皮膜内の前記欠陥部は、内部に空孔を有する前記絶縁皮膜内に存在する低気孔率部である請求項4に記載の絶縁電線の検査方法。
- 前記絶縁皮膜内の前記欠陥部は肉薄部である請求項1〜請求項5のいずれか1項に記載の絶縁電線の検査方法。
- 前記肉薄部は、膜厚減少量が1μm以上50μm以下である、請求項6に記載の絶縁電線の検査方法。
- 前記絶縁皮膜の厚み方向から平面視した平面形状における前記欠陥部の長手方向最大長さと幅方向最大長さとの積が、0.1mm2以上20mm2以下である請求項1〜請求項7のいずれか1項に記載の絶縁電線の検査方法。
- 前記絶縁皮膜はポリイミドを含む、請求項1〜請求項8のいずれか1項に記載の絶縁電線の検査方法。
- 前記絶縁皮膜の形成状態を検査する工程は、オンラインで行われる、請求項1〜請求項9のいずれか1項に記載の絶縁電線の検査方法。
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