JP2018186175A - コイル用巻線 - Google Patents

Abstract

【課題】コイル用巻線に隣り合う相手部材に対して必要とされる絶縁耐力を有しつつ、占積率が高く、低損失であるコイル用巻線を提供する。【解決手段】同相の電力が供給される複数の絶縁電線１０を積層した電線ユニットを備える。絶縁電線１０は、平角導体１１と、平角導体１１の外周に被覆される絶縁層１２とを備える。絶縁層１２は、電線ユニットに対向する相手部材に対して必要とされる絶縁耐力を有する厚肉部１２ａと、電線ユニットにおける平角導体間に位置し、同相の平角導体間の絶縁耐力を有する薄肉部１２ｂとを備える。絶縁電線１０は、所定の横断面積を有する基準平角導体２１と、基準平角導体２１の全周に亘って一様に被覆され、厚肉部１２ａと同じ厚さを有する基準絶縁層２２とを備える基準絶縁電線２０に対して、同じ横断面積及び輪郭である。平角導体１１は、基準平角導体２１の横断面積よりも大きい横断面積を有する。【選択図】図２

Description

本発明は、コイル用巻線に関する。

特許文献１には、平角導体と、平角導体を被覆する絶縁層とを備え、モータ等のコイル用巻線に用いられる絶縁電線が開示されている。絶縁層は、一般的に平角導体の外周に均一的に設けられる（特許文献１の図１を参照）。

特開２０１３−２５３１２４号公報

占積率が高く、銅損が低いコイル用巻線が望まれている。

コイル用巻線は、占積率の観点から、絶縁層の厚さを薄くすることが望まれている。一方で、絶縁層は、コイル用巻線に隣り合う相手部材、例えばコアや異相のコイル用巻線に対して必要とされる絶縁耐力を確保する厚さを要する。

また、コイル用巻線は、銅損の観点から、平角導体の横断面積を大きくすることが望まれている。しかし、平角導体の横断面積を大きくすると、平角導体に渦電流が生じ易く、渦電流に起因する損失が生じる虞がある。

そこで、コイル用巻線に隣り合う相手部材に対して必要とされる絶縁耐力を有しつつ、占積率が高く、低損失であるコイル用巻線を提供することを目的の一つとする。

本開示に係るコイル用巻線は、
同相の電力が供給される複数の絶縁電線を積層した電線ユニットを備え、
前記絶縁電線は、平角導体と、前記平角導体の外周に被覆される絶縁層とを備え、
前記絶縁層は、
前記電線ユニットの外周を形成し、前記電線ユニットに対向する相手部材に対して必要とされる絶縁耐力を有する厚肉部と、
前記電線ユニットにおける前記平角導体間に位置し、同相の前記平角導体間の絶縁耐力を有する薄肉部とを備え、
以下の条件を満たす。
所定の横断面積を有する基準平角導体と、前記基準平角導体の全周に亘って一様に被覆され、前記厚肉部と同じ厚さを有する基準絶縁層とを備える基準絶縁電線に対して、
前記絶縁電線は、前記基準絶縁電線と同じ横断面積及び輪郭であり、
前記平角導体は、前記基準平角導体の横断面積よりも大きい横断面積を有する。

上記コイル用巻線は、コイル用巻線に隣り合う相手部材に対して必要とされる絶縁耐力を有しつつ、占積率が高く、低損失である。

実施形態のコイル用巻線がモータコアのスロット内に配置された状態を示す模式断面図である。 実施形態のコイル用巻線に備わる絶縁電線の構成を説明する説明図である。

［本発明の実施形態の説明］
最初に本発明の実施形態の内容を列記して説明する。

（１）本発明の実施形態に係るコイル用巻線は、
同相の電力が供給される複数の絶縁電線を積層した電線ユニットを備え、
前記絶縁電線は、平角導体と、前記平角導体の外周に被覆される絶縁層とを備え、
前記絶縁層は、
前記電線ユニットの外周を形成し、前記電線ユニットに対向する相手部材に対して必要とされる絶縁耐力を有する厚肉部と、
前記電線ユニットにおける前記平角導体間に位置し、同相の前記平角導体間の絶縁耐力を有する薄肉部とを備え、
以下の条件を満たす。
所定の横断面積を有する基準平角導体と、前記基準平角導体の全周に亘って一様に被覆され、前記厚肉部と同じ厚さを有する基準絶縁層とを備える基準絶縁電線に対して、
前記絶縁電線は、前記基準絶縁電線と同じ横断面積及び輪郭であり、
前記平角導体は、前記基準平角導体の横断面積よりも大きい横断面積を有する。

単相ごとに、複数の絶縁電線を積層した電線ユニットを用いることで、各絶縁電線の平角導体の合計横断面積と同じ横断面積の平角導体を単一本で有する場合に比較して、平角導体に生じる渦電流を抑制でき、渦電流に起因する損失を抑制できる。

所定の横断面積を有する基準平角導体と、基準平角導体の全周に亘って一様に厚肉部と同じ厚さを有する基準絶縁層とを備える絶縁電線を基準絶縁電線とする。ここで、厚肉部は、電線ユニットに対向する相手部材に対して必要とされる絶縁耐力を有するものであり、同相の平角導体間の絶縁耐力よりも大きい絶縁耐力を有するものである。相手部材としては、例えば異相の平角導体や、モータコア等が挙げられる。一般的に、絶縁電線の絶縁層は、対向する相手部材の中で最も大きい絶縁耐力を考慮した厚さに設定し、その厚さで平角導体の全周に亘って一様に設けられる。

本実施形態の絶縁電線は、基準絶縁電線と同じ横断面積及び輪郭でありながら、平角導体が基準平角導体の横断面積よりも大きい横断面積を有する。つまり、本実施形態の絶縁電線は、平角導体の拡大に伴い厚さが薄い部分（薄肉部）を絶縁層に設けられる。電線ユニットにおける絶縁電線は同相であるため、電線ユニットにおける平角導体間に薄肉部を設けたとしても、平角導体間の絶縁は確保できる。そして、平角導体の薄肉部以外が厚肉部であることで、異相の平角導体に対する絶縁耐力やモータコアに対する絶縁耐力を確保できる。

平角導体が基準平角導体の横断面積よりも大きい横断面積を有することで、銅損を低減できる。平角導体が基準平角導体の横断面積と同じ横断面積で、電線ユニットにおける平角導体間の絶縁層を薄くしただけでは、絶縁電線の横断面積が小さくなる。そうすると、例えばモータコアのスロット内に電線ユニット（絶縁電線）を挿通してコイルを形成すると、基準絶縁電線による電線ユニットの場合に比較して、スロット内の隣り合う電線ユニット間に隙間が生じることになる。本実施形態では、絶縁電線が基準絶縁電線と同じ横断面積及び輪郭であることで、スロット内の隣り合う電線ユニット間に隙間が生じることがなく、占積率が高い。また、絶縁電線が基準絶縁電線と同じ横断面積及び輪郭であることで、従来のモータコアを用いることができる。

（２）上記コイル用巻線の一形態として、前記絶縁電線は、長手方向に沿って一様な平面を有することが挙げられる。

絶縁電線が長手方向に沿って一様な平面である、つまり絶縁電線の表面に凹凸を有さないことで、電線ユニットを製造し易く、巻回し易い。

［本発明の実施形態の詳細］
本発明の実施形態に係るコイル用巻線の具体例を、以下に図面を参照しつつ説明する。図中の同一符号は、同一名称物を示す。図１及び図２では、分かり易いように絶縁層１２の厚さを誇張して示す。平角導体１１及び絶縁層１２について、形状、厚さ、幅、長さ等は実際とは異なることがある。

≪コイル用巻線≫
実施形態のコイル用巻線１００は、図１に示すように、同相の電力が供給される複数の絶縁電線１０を積層した電線ユニット１を備える。各絶縁電線１０は、図１の右図に示すように、平角導体１１と、平角導体１１の外周に被覆される絶縁層１２とを備える。この絶縁層１２は、平角導体１１の全周に亘って均一的な厚さではなく、平角導体１１の周方向に見て厚さが異なる厚肉部１２ａと薄肉部１２ｂとを備える。厚肉部１２ａは、電線ユニット１の外周を形成し、電線ユニット１に対向する相手部材に対して必要とされる絶縁耐力を有する。薄肉部１２ｂは、電線ユニット１における平角導体１１間に位置し、同相の平角導体１１間の絶縁耐力を有する。

実施形態の絶縁電線１０に対して、所定の横断面積を有する基準平角導体２１と、基準平角導体２１の全周に亘って一様に上記厚肉部１２ａと同じ厚さを有する基準絶縁層２２とを備える絶縁電線を基準絶縁電線２０とする（図２の右図を参照）。ここで、基準平角導体２１の所定の横断面積は、コイル用巻線１００を用いる機器において、同相の電力を流すのに必要な横断面積をＳｍｍ^２とし、その横断面積をＮ本の平角導体で構成する場合の「Ｓ／Ｎ」である。また、基準絶縁層２２は、対向する相手部材の中で最も大きい絶縁耐力を考慮した厚さである。

実施形態のコイル用巻線１００は、単相ごとに、単一の平角導体を用いるのではなく、細分化した平角導体１１を用いることを特徴の一つとする。また、実施形態のコイル用巻線１００は、図２に示すように、絶縁電線１０が基準絶縁電線２０と同じ横断面積及び輪郭であり、平角導体１１が基準平角導体２１の横断面積よりも大きい横断面積を有することを特徴の一つとする。

本例では、コイル用巻線１００は、位相が異なる複数の電線ユニット１を備える。具体的には、コイル用巻線１００は、Ｕ相の電線ユニット１Ｕ、Ｖ相の電線ユニット１Ｖ、及びＷ相の電線ユニット１Ｗを備える。図１では、Ｕ相の電線ユニット１Ｕ、Ｖ相の電線ユニット１Ｖ、及びＷ相の電線ユニット１Ｗが、モータコア２００における隣り合うティース２２０間の同一のスロット２１０内に順に配置された状態を示す。以下、コイル用巻線１００の構成について詳しく説明する。

＜電線ユニット＞
電線ユニット１は、図１の右図に示すように、同相の電力が供給される複数の絶縁電線１０が積層して構成される。Ｕ相の電線ユニット１Ｕを構成する複数の絶縁電線１０には、それぞれＵ相の電力が供給され、Ｖ相の電線ユニット１Ｖを構成する複数の絶縁電線１０には、それぞれＶ相の電力が供給され、Ｗ相の電線ユニット１Ｗを構成する複数の絶縁電線１０には、それぞれＷ相の電力が供給される。

電線ユニット１における絶縁電線１０の積層数は、電線ユニット１全体で同相の電力を流すのに必要な横断面積、及び各絶縁電線１０の平角導体１１の横断面積に応じて適宜選択できる。単一の平角導体において、平角導体の横断面積が大きいほど大電流を流すことができるが、大きくなるにつれて渦電流が発生し易い。そこで、単相ごとに、平角導体を細分化して複数の絶縁電線１０を積層した電線ユニット１を用いることで、各絶縁電線１０の平角導体１１の合計横断面積と同じ横断面積の平角導体を単一で用いる場合に比較して、平角導体１１に生じる渦電流を抑制でき、渦電流に起因する損失を抑制できる。つまり、電線ユニット１における絶縁電線１０の積層数は、電線ユニット１全体に所望の電流を流すことができ、電線ユニット１を構成する各平角導体１１に生じる渦電流を抑制できるように適宜選択すればよい。本例では、各電線ユニット１は、２本の絶縁電線１０を積層した二層構造としているが、三層以上の多層構造とすることもできる。

〔平角導体〕
平角導体１１は、絶縁電線１０において主として電流が流れる部分である。

〈組成〉
平角導体１１の構成材料は、金属、特に導電性に優れる金属である銅、銅合金、アルミニウム及びアルミニウム合金から選択される少なくとも一種の金属を含むことが好ましい。上記に列挙した金属を含む平角導体１１は、導電率が高いため、所定の電流を低損失で流せる。低損失化の観点からは銅又は銅合金が好ましく、軽量化の観点からはアルミニウム又はアルミニウム合金が好ましい。上記に列挙した金属は、一般に非磁性材料である。

ここでの「銅」とは、Ｃｕを９９．９質量％以上含有する純銅である。具体的にはタフピッチ銅、脱酸銅（例、リン脱酸銅）、無酸素銅（ＯＦＣ）が挙げられる。
ここでの「銅合金」とは、Ｃｕを５０質量％以上、好ましくは９０質量％以上含有し、Ｃｕ以外の添加元素を含有する銅基合金である。銅合金の添加元素は、例えばＳｎ，Ｚｒ，Ｆｅ，Ｚｎ，Ａｇ，Ｃｒ，Ｐ，Ｓｉ，Ｍｎ，Ｔｉ，Ｍｇ，及びＮｉから選択される少なくとも一種等が挙げられる。
ここでの「アルミニウム」とは、Ａｌを９９質量％以上含有する純アルミニウムである。
ここでの「アルミニウム合金」とは、Ａｌを５０質量％以上、好ましくは９０質量％以上含有し、Ａｌ以外の添加元素を含有するアルミニウム基合金である。アルミニウム合金の添加元素は、例えばＳｉ，Ｃｕ，Ｍｇ，Ｚｎ，Ｆｅ，Ｍｎ，Ｎｉ，Ｔｉ，Ｃｒ，Ｃａ，Ｚｒ，及びＬｉから選択される少なくとも一種等が挙げられる。
その他、いずれの金属も不可避不純物を含み得る。

上記添加元素の含有量は、所望の導電率が得られる範囲で、添加元素の種類に応じて適宜設定するとよい。添加元素の合計含有量は、例えば０．１質量％以上３０質量％以下、更に０．１質量％以上５．０質量％以下が挙げられる。導電率を高くする観点からは、添加元素の含有量は少ない方が好ましい。添加元素の含有量が多いと強度等に優れる。

〈組織〉
平角導体１１の構成金属は、微細な結晶組織であると機械的特性に優れて好ましい。具体的には、平均結晶粒径が２００μｍ以下を満たすことが挙げられる。上記構成金属の平均結晶粒径が２００μｍ以下であれば、強度（降伏応力や０．２％耐力）や延性（破断伸び）といった機械的特性に優れる平角導体１１とすることができる。ここで、平均結晶粒径は、ＪＩＳ Ｈ ０５０１（１９８６年）に規定された「伸銅品結晶粒度試験方法」に記載の切断法に準拠して測定した平均結晶粒度である。平均結晶粒径の測定は、絶縁電線１０（電線ユニット１）の横断面をとり、平角導体１１の断面の結晶組織を顕微鏡で観察することにより行う。平均結晶粒径は、１００μｍ以下、更に５０μｍ以下が挙げられ、下限は特に問わない。製造上の観点から、平均結晶粒径は１μｍ以上が挙げられる。

〈大きさ〉
平角導体１１の横断面積は、用途に応じて適宜選択できる。平角導体１１の横断面積は、大きいほど大電流を流すことができ、小さいほど渦電流の発生を抑制し易い。平角導体１１の横断面積は、例えば、２Ａ以上といった大電流を流す用途では、０．４ｍｍ^２以上５０ｍｍ^２以下、更に０．５ｍｍ^２以上４０ｍｍ^２以下、０．８ｍｍ^２以上２０ｍｍ^２以下とすることができる。低電流用途では、上記横断面積は、０．４ｍｍ^２未満、更に０．３ｍｍ^２以下とすることができる。平角導体１１の具体的な寸法として、横断面の短辺の長さは０．２ｍｍ以上５ｍｍ以下程度、長辺の長さは０．５ｍｍ以上１０ｍｍ以下程度が挙げられる。本例では、一つの電線ユニット１における各絶縁電線１０の平角導体１１は、横断面積及び断面形状を同一としている。

〈導電率〉
平角導体１１は導電率が高いほど低損失で電流を流せて好ましい。具体的な導電率は、７０％ＩＡＣＳ以上、更に８０％ＩＡＣＳ以上、９０％ＩＡＣＳ以上が挙げられる。

〔絶縁層〕
絶縁層１２は、平角導体１１の外周に被覆され、主として絶縁電線１０に隣り合う相手部材に対する絶縁を確保する部分である。

〈組成〉
絶縁層１２の構成材料は、絶縁性樹脂が挙げられる。具体的には、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリエステルイミド樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、Ｈ種ポリエステル樹脂、ポリオレフィン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエーテルサルフォン樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、ポリテトラフルオロエチレン樹脂、ポリエーテルイミド樹脂等が挙げられる。なお、これらの樹脂は、単独で使用しても構わないし、２種以上を組み合わせて使用してもよい。絶縁層１２は、単層構造又は二層以上の多層構造とすることができる。多層構造の場合には各層の材質を異ならせることもできる。

多層構造の場合、外側に位置する絶縁層は、樹脂と無機微粒子との混合物で構成される無機微粒子含有絶縁層とすることができる。この無機微粒子含有絶縁層における樹脂は、上述した絶縁層１２における樹脂を用いることができる。特に、ポリアミドイミド樹脂を用いることで、耐熱性が高い樹脂により無機微粒子含有絶縁層を形成でき、高温での長期使用に好適に利用できる。また、無機微粒子としては、シリカ、酸化チタン、アルミナ、ケイ酸ジルコニウム、酸化マグネシウム等を用いることができる。特に、シリカは、安価に入手し易く、表面処理を行い易い。無機微粒子を表面処理することで、無機微粒子含有絶縁層中で無機微粒子が凝集することを抑制できる。

また、多層構造の場合、複数の気孔を含む気孔層を備えることもできる。気孔層を構成する樹脂は、ポリエーテルサルフォン樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリフェニルサルフォン樹脂、ポリサルフォン樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂等の熱可塑性樹脂や、ポリビニールホルマール樹脂、熱硬化ポリウレタン樹脂、熱硬化アクリル樹脂、エポキシ樹脂、熱硬化ポリエステル樹脂、熱硬化ポリエステルイミド樹脂、熱硬化ポリエステルアミドイミド樹脂、芳香族ポリアミド樹脂、熱硬化ポリアミドイミド樹脂、熱硬化ポリイミド樹脂等の熱硬化性樹脂が使用できる。熱硬化性樹脂よりも熱可塑性樹脂を用いることで、絶縁層の可撓性を維持し易い。特に、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂及びポリフェニレンサルファイド樹脂は、誘電率が低く絶縁層の誘電率を低下させ易い。

更に、絶縁層に、潤滑剤等の各種添加剤を配合する構成としてもよい。絶縁電線１０の表面に、潤滑層を設ける構成としてもよい。潤滑剤としては、流動パラフィン、固形パラフィン等のパラフィン類、各種ワックスや、ポリエチレン樹脂、ポリテトラフルオロエチレン樹脂、フッ素樹脂、シリコーン樹脂等が挙げられる。潤滑層としては、このような潤滑剤をバインダ樹脂で結着したものが挙げられ、バインダ樹脂には、上述した絶縁層１２における樹脂を用いることができる。

〈厚さ〉
絶縁層１２は、平角導体１１の周方向に見て厚さが異なる厚肉部１２ａと薄肉部１２ｂとを備える。厚肉部１２ａは、複数の絶縁電線１０が積層されて構成される電線ユニット１の外周を形成する位置にある。薄肉部１２ｂは、電線ユニット１における隣り合う絶縁電線１０の平角導体１１間の位置にある。本例では、２本の絶縁電線１０を積層して電線ユニット１を構成しているため、各絶縁電線１０の絶縁層１２は、平角導体１１を構成する四辺のうち三辺（二つの短辺と一つの長辺）が厚肉部１２ａで、残りの一辺（長辺）が薄肉部１２ｂである。電線ユニット１における２本の絶縁電線１０は、同一の構成であり、一方の絶縁電線１０を、その軸を中心に１８０°回転させれば、他方の絶縁電線１０になる。絶縁層１２の厚さは、各辺においては実質的に均一である。そのため、絶縁電線１０は、周方向に見て表面に凹凸を有さない横断面形状が矩形状である。

厚肉部１２ａは、電線ユニット１に対向する相手部材に対して必要とされる絶縁耐力を有する。相手部材としては、例えば異相の平角導体や、モータコア等が挙げられる。本例では、厚肉部１２ａの厚さは、対向する相手部材の中で最も大きい絶縁耐力を考慮した厚さとし、実質的に均一としている。

ここで、厚肉部１２ａは、後述する薄肉部１２ｂよりも厚さが厚いことを言い、異なる厚さのものも含む。つまり、厚肉部１２ａは、対向する相手部材によって、各辺の厚さを異ならせてもよい。例えば、図１に示すように、モータコア２００のスロット２１０内に位相が異なる複数の電線ユニット１を備え、モータコア２００（ティース２２０）に対して必要とされる絶縁耐力と、隣り合う異相の平角導体に対して必要とされる絶縁耐力とが異なる場合、それぞれに対応した厚さとすることができる。

薄肉部１２ｂは、単相ごとに、同相の平角導体１１間の絶縁耐力を有する。薄肉部１２ｂは、図２に示すように、絶縁電線１０の横断面積及び輪郭を基準絶縁電線２０と同じとしながら、平角導体１１の横断面積を基準平角導体２１よりも大きくしたことで形成される。平角導体１１が基準平角導体２１の横断面積と同じ横断面積で、同相の平角導体１１間の絶縁層を薄くして薄肉部１２ｂとしただけでは、絶縁電線１０の横断面積が小さくなる。そうすると、モータコア２００のスロット２１０（図１）内の隣り合う電線ユニット間、もしくは複数の電線ユニット１をスロット２１０の一端側に寄せた場合、スロット２１０の他端側に隙間が生じることになる。一方、絶縁電線１０の横断面積及び輪郭を基準絶縁電線２０と同じとすることで、スロット２１０内に隙間が生じることがなく、占積率を高めることができる。この状態で、平角導体１１を基準平角導体２１よりも大きくすると、平角導体１１の拡大に伴い厚さが薄い部分（薄肉部１２ｂ）を絶縁層１２に設けることができる。平角導体１１の横断面積が大きくなると、銅損を低減できるという効果も奏する。

なお、薄肉部１２ｂは、厚みがゼロである場合を含む。この場合、同相の平角導体１１の対向面は露出しており、その間には隙間が形成されて、空気層が介在されることになる。

上述した絶縁電線１０は、長手方向に沿って一様な平面を有することが好ましい。つまり、絶縁電線１０は、長手方向に見て表面に凹凸を有さないことが好ましい。本例では、絶縁電線１０は、周方向に見ても表面に凹凸を有さないため、絶縁電線１０は、長手方向の任意の横断面形状が矩形状である。また、複数の絶縁電線１０が積層されて構成される電線ユニット１の外周は、隣り合う絶縁電線１０間に段差等を有さず、周方向及び長手方向に見て一様な平面を有することが好ましい。

≪コイル用巻線の製造方法≫
上述したコイル用巻線１００は、絶縁電線１０を作製し、所定数の絶縁電線を積層することで得られる。絶縁電線１０は、例えば、平角導体１１の外周に、絶縁層１２の構成材料である絶縁性樹脂の塗料を塗布し、その塗料を焼付けることで得られる。このコイル用巻線の製造方法は、平角導体を準備する準備工程と、平角導体の外周に絶縁性樹脂の塗料を塗布する塗布工程と、平角導体に塗布した塗料を焼付けて絶縁電線を作製する焼付工程と、所定数の絶縁電線を積層する積層工程とを備える。

〔準備工程〕
準備工程では、所定の横断面積を有する平角導体を準備する。具体的には、平角導体自体に渦電流が流れることを抑制でき、かつ複数の絶縁電線を積層して電線ユニットとしたときに、電線ユニット全体に所望の電流を流すことができる横断面積を有する平角導体を準備する。

平角導体は、導体の素材を塑性加工して、所定の形状・寸法の線材に加工することで製造できる。導体の素材は、代表的には、鋳造⇒熱間加工（圧延、鍛造、押出）⇒冷間加工（圧延、伸線）、適宜熱処理といった工程によって製造できる。

〔塗布工程〕
塗布工程では、絶縁層の構成材料である絶縁性樹脂を有機溶剤に溶解又は分散させた塗料を、平角導体の外周に塗布する。有機溶剤としては、例えば、Ｎ−メチル−ピロリドン等が挙げられる。塗料には、密着性付与剤として、例えば、メラミン等のアミノ樹脂やヘテロ環状メルカプタン等を添加してもよい。塗料における絶縁性樹脂の含有量（濃度）は、例えば２０〜３０質量％とすることが挙げられる。この塗料は、塗料槽に貯留されており、平角導体を塗料槽に通過させて浸漬することで、平角導体の表面に塗料を塗布することができる。

また、塗布工程では、平角導体に塗料を塗布した後、平角導体を塗布ダイスに通過させて、塗料の厚さ（塗布量）を調整する。塗布ダイスは、平角導体が通過するダイス孔を有しており、ダイス孔の寸法は、平角導体に塗布した塗料の厚さが通過前より通過後の方が薄くなるように設定されている。また、ダイス孔の寸法は、ダイス孔の内面と平角導体の外周面との間の隙間が、平角導体に形成される絶縁層のうち、薄肉部となる領域が厚肉部となる領域よりも薄くなっている。本例では、平角導体を構成する四辺のうち三辺が厚肉部で、残りの一辺が薄肉部であるため、ダイス孔の形状は、平角導体の横断面形状と相似形であり、平角導体を塗布ダイスに通過させる際に、ダイス孔の中心軸に対して平角導体の中心軸を、薄肉部を形成する側に偏心させている。そうすることで、平角導体の外周に、平角導体の周方向に見て厚さが異なる厚肉部と薄肉部とを容易に形成できる。

〔焼付工程〕
焼付工程では、平角導体の表面に塗布した塗料を加熱することにより焼付けして、平角導体の表面に絶縁層を形成する。焼付けは、塗料中に含まれる有機溶剤が蒸発し、絶縁性樹脂が硬化することにより行われるため、焼付け後の絶縁層は、焼付け前の塗料に比較して若干収縮する。ここで、焼付け時の加熱温度及び加熱時間は、使用する塗料の種類等に応じて適宜選択すればよい。その後、塗料を焼付けして表面に絶縁層が形成された平角導体、即ち絶縁電線を冷却する。

上述した塗布工程と焼付工程とは、絶縁層の厚さが所定の厚さとなるまで必要に応じて繰り返し行い、平角導体の外周に所定の厚さの厚肉部及び薄肉部を有する絶縁層を形成し、絶縁電線を得る。

〔積層工程〕
積層工程では、所定数の絶縁電線を積層する。このとき、同相の平角導体間に絶縁層の薄肉部が配置され、複数の絶縁電線が積層されて構成される電線ユニットの外周を形成する位置に絶縁層の厚肉部が配置されるように、絶縁電線を積層する。積層された隣り合う薄肉部同士は、接着剤で接合することもできる。そうすることで、電線ユニットを単一部材として取り扱い易くできる。

また、積層工程では、複数の絶縁電線を積層して電線ユニットに構成しながら、その電線ユニットをモータコアの所定のティースの外周に巻回する。

他に、絶縁電線１０は、平角導体１１の外周に、絶縁層１２の構成材料である絶縁性樹脂を押出しにより被覆することでも得られる。

≪用途≫
上記コイル用巻線１００は、コイルを備える電気機器、例えばモータ、トランス（変圧器）、リアクトル等に利用できる。

本発明はこれらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。例えば、上述した実施形態において、以下の変更が可能である。

（１）三つ以上の絶縁電線を積層した多層構造の電線ユニットとすることができる。この場合、電線ユニットは、以下の二種類の絶縁電線の組合せによって構成される。一つ目は、上述した実施形態の絶縁電線と同様の構成であり、平角導体を構成する四辺のうち三辺（二つの短辺と一つの長辺）の外周に被覆される絶縁層が厚肉部で、残りの一辺（短辺）を被覆する絶縁層が薄肉部である第一絶縁電線の形態である（図１の右図及び図１の左図を参照）。二つ目は、平角導体を構成する四辺のうち対向する二辺（二つの短辺）の外周に被覆される絶縁層が厚肉部で、残りの対向する二辺（二つの長辺）の外周に被覆される絶縁層が薄肉部である第二絶縁電線の形態である。

第一絶縁電線は、上述した実施形態の製造方法と同様に製造できる。第二絶縁電線は、上述した実施形態の製造方法と同様に製造できるが、塗布工程で用いる塗布ダイスのダイス孔の形状は、平角導体の横断面形状と相似形ではなく、平角導体の横断面形状に比べて短辺／長辺の比率が小さくなる。つまり、平角導体の長辺とダイス孔との間隔は、平角導体の短辺とダイス孔との間隔よりも小さくなる。第一絶縁電線と第二絶縁電線とを積層する際は、第一絶縁電線の薄肉部同士が向かい合うように配置され、第一絶縁電線間に、第二絶縁電線の薄肉部が第一絶縁電線の薄肉部に対向するように配置されて構成される。

（２）モータコアの同一スロット内に配置される絶縁電線は、全て同相の電力が供給される絶縁電線であってもよい。

［試験例１］
位相が異なる複数の電線ユニットをモータコアの同一のスロット内に配置（図１を参照）し、以下に示す３つの形態の絶縁電線の銅損を調べた。なお、本例では、各電線ユニットは、２本の絶縁電線を積層した二層構造としている。

〔形態１：基準絶縁電線〕
各相における絶縁電線において、所定の横断面積（４．０ｍｍ^２）の基準平角導体と、基準平角導体の全周に亘って一様な厚さ（厚肉部：０．０５ｍｍ）の基準絶縁層とを備える絶縁電線を基準絶縁電線とする（図２の右図を参照）。
〔形態２：実施例絶縁電線〕
基準絶縁電線に対して、基準絶縁電線と同じ横断面積及び輪郭であり、基準平角導体の横断面積よりも大きい横断面積（４．２ｍｍ^２）を有する平角導体と、隣り合う平角導体間に薄肉部（０．０１ｍｍ）、それ以外に厚肉部（０．０５ｍｍ）の絶縁層とを備える絶縁電線を実施絶縁電線とする（図１の右図及び図２の左図を参照）。
〔形態３：比較例絶縁電線〕
基準絶縁電線に対して、基準平角導体と同じ横断面積を有する平角導体と、隣り合う平角導体間に薄肉部（０．０１ｍｍ）、それ以外に厚肉部（０．０５ｍｍ）の絶縁層とを備える絶縁電線を比較絶縁電線とする。

上記３つの形態の絶縁電線について、ミリオームハイテスタ（日置電機株式会社製 ３２２７）を用いて抵抗値を測定し、銅損を算出式：Ｗ＝Ｉ^２×Ｒ（Ｗ：銅損、Ｉ：電流、Ｒ：抵抗）により求めた。なお、電流Ｉは、５０Ａとした。

形態１の基準絶縁電線を用いた場合の銅損は２５０Ｗであり、形態２の実施例絶縁電線を用いた場合の銅損は２４０Ｗであり、形態３の比較例絶縁電線を用いた場合の銅損は２５０Ｗであった。この結果より、平角導体の横断面積を約４％大きくすることで、銅損を４％低減できることがわかった。そして、平角導体の横断面積を大きくすることに伴い隣り合う平角導体間の絶縁層の厚さを８０％薄くすることができることがわかった。

１００ コイル用巻線
１，１Ｕ，１Ｖ，１Ｗ 電線ユニット
１０ 絶縁電線
１１ 平角導体
１２ 絶縁層
１２ａ 厚肉部
１２ｂ 薄肉部
２０ 基準絶縁電線
２１ 基準平角導体
２２ 基準絶縁層
２００ モータコア
２１０ スロット
２２０ ティース

Claims (2)

1. 同相の電力が供給される複数の絶縁電線を積層した電線ユニットを備え、
   前記絶縁電線は、平角導体と、前記平角導体の外周に被覆される絶縁層とを備え、
   前記絶縁層は、
   前記電線ユニットの外周を形成し、前記電線ユニットに対向する相手部材に対して必要とされる絶縁耐力を有する厚肉部と、
   前記電線ユニットにおける前記平角導体間に位置し、同相の前記平角導体間の絶縁耐力を有する薄肉部とを備え、
   以下の条件を満たすコイル用巻線。
   所定の横断面積を有する基準平角導体と、前記基準平角導体の全周に亘って一様に被覆され、前記厚肉部と同じ厚さを有する基準絶縁層とを備える基準絶縁電線に対して、
   前記絶縁電線は、前記基準絶縁電線と同じ横断面積及び輪郭であり、
   前記平角導体は、前記基準平角導体の横断面積よりも大きい横断面積を有する。
2. 前記絶縁電線は、長手方向に沿って一様な平面を有する請求項１に記載のコイル用巻線。

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