JP2021151026A

JP2021151026A - 導電線の製造方法

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Publication number: JP2021151026A
Application number: JP2020046785A
Authority: JP
Inventors: 範行高橋; Noriyuki Takahashi; 眞佑増子; Masahiro Masuko
Original assignee: Hitachi Metals Ltd
Current assignee: Proterial Ltd
Priority date: 2020-03-17
Filing date: 2020-03-17
Publication date: 2021-09-27
Anticipated expiration: 2040-03-17
Also published as: JP7342751B2

Abstract

【課題】絶縁被膜が剥離された導体線における外形寸法のばらつきを抑制しやすい導電線の製造方法を提供する。【解決手段】導体線および導体線の周面を覆う絶縁材料から形成された絶縁被膜を有する導電線であって、予め定められた長さを有する導電線を用意する用意工程Ｓ１１と、導電線の端部とその他の部分とを区画する位置に、絶縁被覆を除去した切り込みであって周方向に延びる第１切り込み部を設ける第１スリット形成工程Ｓ１３と、端部の少なくとも一部を塑性変形させ、端部における絶縁被膜の少なくとも一部を導体線から浮かせるプレス工程Ｓ１５と、少なくとも一部が塑性変形された端部から絶縁被膜を剥離する剥離工程Ｓ１９と、を有する。プレス工程Ｓ１５により絶縁被膜の少なくとも一部を導体線から浮き上がらせ、剥離工程Ｓ１９により絶縁被膜の剥離を行うため、絶縁被膜が剥離された導体線における外形寸法のばらつきを抑制しやすい。【選択図】図２

Description

本発明は、端末の被膜層が剥離された導電線の製造方法に関する。

従来、モータの巻線と端子台の間を接続するモータ用接続部材が知られている（例えば、特許文献１参照。）。モータ用接続部材は、導電性を有する導体線が樹脂からなる絶縁部材（以下「絶縁被膜」とも表記する。）により被覆されている。

モータ用接続部材における巻線と接続する端部、および、端子台と接続する端部は、絶縁被膜が剥離されている。絶縁被膜を剥離する方法としては、刃具を用いて機械的に剥離させる方法などが知られている（例えば、特許文献２参照。）。

特許第６０７５１７４号公報特開２００７−１５１２８５号公報

刃具を用いて剥離させる方法では、絶縁被膜の剥離残りを防止するために、絶縁被膜が削り取られる際に導体線の一部も同時に削り取られる。そのため、刃具を用いて剥離させる方法を用いて絶縁被膜が剥離された導体線の外形寸法のばらつきは、刃具を用いた剥離における加工精度に依存する。

例えば、絶縁被膜が剥離された導体線に求められる外形寸法の精度が、刃具を用いた剥離における加工精度よりも高い場合がある。この場合、絶縁被膜が剥離された導体線の外形寸法のばらつきが大きいという問題があった。

本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、絶縁被膜が剥離された導体線における外形寸法のばらつきを抑制しやすい導電線の製造方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、以下の手段を提供する。
本発明の導電線の製造方法は、柱状に形成された導体線および前記導体線の周面を覆う絶縁材料から形成された絶縁被膜を有する導電線であって、予め定められた長さを有する導電線を用意する用意工程と、前記導電線の端部とその他の部分とを区画する位置に、前記絶縁被覆を除去した切り込みであって周方向に延びる第１切り込み部を形成する第１スリット形成工程と、前記端部の少なくとも一部をプレスして塑性変形させ、前記端部における前記絶縁被膜の少なくとも一部を前記導体線から浮かせるプレス工程と、少なくとも一部が塑性変形された前記端部から前記絶縁被膜を剥離する剥離工程と、を有する。

本発明の導電線の製造方法によれば、プレス工程により絶縁被膜の少なくとも一部を導体線から浮き上がらせ、剥離工程により絶縁被膜の剥離を行うため、絶縁被膜が剥離された導体線における外形寸法のばらつきを抑制しやすいという効果を奏する。

本発明の一実施形態に係る製造方法に用いられる導電線を説明する模式図である。本発明の一実施形態に係る製造方法を説明するフローチャートである。導電線に第１切り込み部および第２切り込み部が形成された状態を説明する模式図である。プレス工程後の導電線の形状を説明する模式図である。２つのプレス面の距離を説明する摸式図である。切断工程後の導電線の形状を説明する模式図である。剥離工程後の導電線の形状を説明する模式図である。本発明に係る製造方法の他の実施形態を説明するフローチャートである。

この発明の一実施形態に係る導電線の製造方法について、図１から図８を参照しながら説明する。本実施形態の製造方法により製造される導電線１０は、エナメル線であって、モータの巻線と端子台の間を接続するモータ用接続部材（「ＦＥＥＤコイル」とも表記する。）である。

製造された複数本（例えば３本）の導電線１０は、射出成型により１つにまとめた樹脂成形体となる。この導電線１０を含む樹脂成形体がモータに取り付けられる。例えば、後述する導電線１０の末端１５がモータの巻線の接続部や、端子台の接続部にＴＩＧ溶接（タングステン-不活性ガス溶接）される。

図１は、製造途中の導電線１０の形状を示す図である。本実施形態の製造方法では、図１に示す導電線１０における端部１３の絶縁被膜２５の剥離が少なくとも行われる。なお、図１に示す導電線１０を製造する方法は、公知の方法を用いることができ特に限定するものではない。

導電線１０には、導体線２１と、絶縁被膜２５と、が設けられている。導体線２１は無酸素銅を用いて１本の円柱状に形成された部材である。絶縁被膜２５は、導体線２１の周囲を被覆するアミノイミドから形成された１層の膜である。なお、導体線２１は円柱状に形成されてもよいし、角柱状に形成されてもよい。

次に、本実施形態の導電線１０の製造方法について図２などを参照しながら説明する。なお、以下では導電線１０の２つの端部１３に本実施形態の製造方法を用いる例に適用して説明するが、１つの端部１３のみに用いてもよい。

まず、予め定められた長さを有する導電線１０を用意する。具体的には、公知の方法で製造された導電線１０を用意し、予め定められた長さに切断する用意工程（Ｓ１１）が行われる（Ｓ１１）。

予め定められた長さは、導電線１０が取り付けられるモータの大きさや形状や規格などに応じて定められる。予め定められた長さに切断する方法は、公知の方法を用いることができる。

導電線１０を予め定められた長さに切断すると、導電線１０の端部１３に第１切り込み部３１および第２切り込み部３３を形成するスリット形成工程（第１スリット形成工程、第２スリット形成工程、Ｓ１３）が行われる。

第１切り込み部３１および第２切り込み部３３は、図３に示すように、絶縁被膜２５が溝状に除去され導体線２１が露出するものである。第１切り込み部３１は、導電線１０の端部と中央（その他の部分）とを区画するものであり、導電線１０の周方向に延びる円環状の切り込みである。

第２切り込み部３３は、導電線１０の周面を長手方向に延びる切り込みであり、第１切り込み部３１から導電線１０の端まで延びている。なお、第２切り込み部３３は、後述するプレス面３５とは異なる領域に設けられている。

第１切り込み部３１および第２切り込み部３３を形成する方法としては、レーザを照射して絶縁被膜２５を取り除く（焼く）形成する方法を用いることができる。なお、刃具を用いて絶縁被膜２５を取り除く（削り取る）方法や、薬品を用いて取り除く（溶かす）方法などを用いてもよい。

端部１３に第１切り込み部３１および第２切り込み部３３が形成されると、端部１３の末端１５をプレスして、言い換えると押し潰して、塑性変形させるプレス工程（Ｓ１５）が行われる。末端１５は端部１３における導電線１０の端側の部分である。言い換えると、上述のＴＩＧ溶接が行われる部分である。

プレス工程Ｓ１５では、端部１３の末端１５をクランク状に塑性変形させるとともに、末端１５の断面形状を円から２つの平面であるプレス面３５を有する形状に塑性変形させる。末端１５の絶縁被膜２５は、その少なくとも一部が導体線２１から浮き上がる。

プレス面３５は、プレス工程Ｓ１５で用いられる金型で押圧されて形成される平面であって、上述のＴＩＧ溶接を行う際に溶接対象（例えば、モータの巻線の接続部や、端子台の接続部など）に接触する面である。なお、プレス工程で用いられる金型やプレス機械としては、公知のものを用いることができる。

図５に示すように、末端１５における２つのプレス面３５の距離（間隔）ＬＰは、導電線１０（言い換えると、プレス工程まえの末端１５）の直径（外形寸法）Ｄと比較して２０％以上７０％以下である。より好ましくは、３０％以上６０％以下である。本実施形態では直径Ｄが２．８ｍｍの導電線１０をプレス工程により２つのプレス面３５の距離ＬＰが１．５ｍｍの末端１５に塑性変形させる例に適用して説明する。

プレス工程が行われると、末端１５を所定の長さＬＴに切断する切断工程（Ｓ１７）が行われる。所定の長さＬＴは、モータの巻線との接続形状、または、端子台との接続形状に応じて定められる。切断する方法としては公知の方法を用いることができる。

末端１５が所定の長さＬＴに切断されると、絶縁被膜２５を剥離する剥離工程（Ｓ１９）が行われる。具体的には、端部１３に空気を吹き付けるエアブローにより導体線２１から絶縁被膜２５を剥離する作業が行われる。図７は、端部１３から絶縁被膜２５が剥離された後の状態を示している。

なお、剥離工程におけるエアブローを行う装置としては、公知の装置を用いることができる。また、剥離工程で絶縁被膜２５の剥離に空気を用いてもよいし、その他の窒素などのその他の気体を用いてもよい。

上記の導電線の製造方法によれば、プレス工程Ｓ１５により絶縁被膜２５の少なくとも一部が導体線２１から浮き上がり、剥離工程Ｓ１９における絶縁被膜２５の剥離を行いやすくなる。また、第１切り込み部３１が設けられているため、端部１３の絶縁被膜２５のみを剥離しやすい。導体線２１の外形寸法精度は、導体線２１の形成工程およびプレス工程の少なくとも一方における加工精度に依存する。これら工程の加工精度は、刃具を用いて絶縁被膜２５を剥離する方法における加工精度よりも精度が高いため、導体線２１の外径寸法のばらつきを抑制しやすい。言い換えると形状の安定性や再現性を高めやすい。つまり、品質を高めやすい。

導電線１０の末端１５がモータの巻線の接続部や、端子台の接続部にＴＩＧ溶接される。この場合、溶接される末端１５に油などの不純物が存在すると溶接部分の強度が低下しやすい。そのため、刃具を用いて絶縁被膜２５を剥離する方法では、切削の際の摩擦を抑制したり冷却を行ったりする切削油は用いられない。

切削油を用いないで行われる刃具による絶縁被膜２５の剥離に要する時間と比較して、スリット形成工程Ｓ１３、プレス工程Ｓ１５および剥離工程Ｓ１９により絶縁被膜２５を剥離する時間を短くしやすい。また、絶縁被膜２５の剥離に用いる刃具などの設備の消耗を抑制しやすく、設備費用の削減を図りやすい。

第２切り込み部３３を設けることにより、第２切り込み部３３を設けない場合と比較して、絶縁被膜２５を導体線２１から剥離しやすくなる。例えば、第２切り込み部３３を始点として第２切り込み部３３から離れる方向へ絶縁被膜２５を剥離させることができ、絶縁被膜２５の剥離しやすくなる。

端部１３におけるプレス面３５とは異なる領域に第２切り込み部３３を設けることにより、絶縁被膜２５を導体線２１から剥離しやすくなる。端部１３におけるプレス面３５とは異なる領域は、プレス面３５と比較して塑性変形による形状変化が大きいことがある。絶縁被膜２５がこの形状変化に追従困難な場合には、絶縁被膜２５は形状変化が大きい領域で導体線２１から浮き上がる。この領域に第２切り込み部３３を設けることで、第２切り込み部３３の周囲で絶縁被膜２５が浮き、第２切り込み部３３から絶縁被膜２５を導体線２１から剥離しやすくなる。

２つの対向するプレス面３５の距離ＬＰを、導電線１０の直径Ｄを基準として７０％以下とすることにより、７０％を超える場合と比較して、絶縁被膜２５が導体線２１から浮き上がりやすくなる。また、２０％以上とすることにより、２０％未満の場合と比較して、導体線２１に過度な塑性変形による不具合が発生しにくい。さらに、３０％以上６０％以下とすることにより、２０％以上７０％以下の場合と比較して、絶縁被膜が導体線から浮き上がりやすくなり、導体線に過度な塑性変形による不具合が発生しにくい。

空気を吹き付けて絶縁被膜２５を導体線２１から剥離することにより、絶縁被膜２５を掴んで剥離する場合と比較して、絶縁被膜２５の剥離が容易となり、絶縁被膜２５の一部が導体線２１に残りにくくなる。

なお、本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、図８に示すように、導電線１０を乾燥させる乾燥工程Ｓ１０を設けてもよい。乾燥させる方法としては、導電線１０を加熱して絶縁被膜２５に含まれる水分を減少させる方法が挙げられる。なお、乾燥工程Ｓ１０は、プレス工程Ｓ１５よりも前の工程であればよい。

乾燥工程Ｓ１０を設けることにより、乾燥工程を設けない場合と比較して絶縁被膜２５の剥離が行いやすくなる。例えば、絶縁被膜２５に含まれる水分が多い場合と少ない場合とを比較すると、水分が多い場合には剥離工程Ｓ１９の際に絶縁被膜２５の一部が導体線２１に残りやすい。乾燥工程Ｓ１０を設けて絶縁被膜２５に含まれる水分を減少させることで、剥離工程Ｓ１９において絶縁被膜２５が導体線に残りにくくなる。

また、第２切り込み部３３は、端部１３におけるプレス面３５に対応する領域に設けられてもよい。
端部１３におけるプレス面３５に第２切り込み部３３を設けることにより、絶縁被膜２５を導体線２１から剥離しやすくなる。端部１３におけるプレス面３５は、プレス面３５と異なる領域と比較してプレス工程Ｓ１５において大きな力が加えられる面である。絶縁被膜２５は大きな力が加えられる領域で導体線２１から浮き上がることがある。この領域に第２切り込み部３３を設けることで、第２切り込み部３３の周囲で絶縁被膜２５が浮き、第２切り込み部３３から絶縁被膜２５を導体線２１から剥離しやすくなる。

また、スリット形成工程Ｓ１３およびプレス工程Ｓ１５はどちらを先に行ってもよい。上述の実施形態のようにスリット形成工程Ｓ１３を先に行い、プレス工程Ｓ１５を後に行ってもよいし、プレス工程Ｓ１５を先に行い、スリット形成工程Ｓ１３を後に行ってもよい。なお、スリット形成工程Ｓ１３をプレス工程Ｓ１５よりも先に行う場合、直線状に延びる切り込みを形成しやすい。

また、スリット形成工程Ｓ１３において第１切り込み部３１のみを設けて、第２切り込み部３３が設けられなくてもよい。例えば、プレス工程Ｓ１５により絶縁被膜２５が広い範囲で導体線２１から浮き上がる場合には、第２切り込み部３３が設けられなくても、端部１３から絶縁被膜２５を剥離することが可能となる。

また、剥離工程Ｓ１９では、エアブローにより導体線２１から絶縁被膜２５を剥離してもよいし、その他の方法で絶縁被膜２５を剥離してもよい。例えば、導体線２１から浮いた絶縁被膜２５をつまみ、つまんだ絶縁被膜２５を引っ張ることにより剥離してもよい。

１０…導電線、１３…端部、２１…導体線、２５…絶縁被膜、３１…第１切り込み部、３３…第２切り込み部、３５…プレス面、ＬＰ…距離（間隔）、Ｄ…直径（外形寸法）、Ｓ１０…乾燥工程、Ｓ１１…用意工程、Ｓ１３…スリット形成工程（第１スリット形成工程、第２スリット形成工程）、Ｓ１５…プレス工程、Ｓ１９…剥離工程

Claims

導体線および前記導体線の周面を覆う絶縁材料から形成された絶縁被膜を有する導電線であって、予め定められた長さを有する導電線を用意する用意工程と、
前記導電線の端部とその他の部分とを区画する位置に、前記絶縁被覆に周方向に延びる第１切り込み部を形成する第１スリット形成工程と、
前記端部の少なくとも一部をプレスして塑性変形させるプレス工程と、
少なくとも一部が塑性変形された前記端部から前記絶縁被膜を剥離する剥離工程と、
を有する導電線の製造方法。
前記プレス工程よりも前に、前記端部に対して前記絶縁被膜に前記導電線の長手方向に延びる少なくとも１つの第２切り込み部を形成する第２スリット形成工程を更に有する請求項１記載の導電線の製造方法。
前記第２切り込み部は、前記プレス工程において前記端部が塑性変形される際に押圧されて形成される少なくとも１つのプレス面とは異なる領域に設けられている請求項２記載の導電線の製造方法。
前記第２切り込み部は、前記プレス工程において前記端部が塑性変形される際に押圧されて形成される少なくとも１つのプレス面に設けられている請求項２記載の導電線の製造方法。
前記プレス工程において前記端部が塑性変形される際に押圧されて形成される２つの対向するプレス面の間隔は、前記プレス工程前における前記導電線の外形寸法と比較して２０％以上７０％以下である請求項１または２に記載の導電線の製造方法。
前記プレス工程において前記端部が塑性変形される際に押圧されて形成される２つの対向するプレス面の間隔は、前記プレス工程前における前記導電線の外形寸法と比較して３０％以上６０％以下である請求項１または２に記載の導電線の製造方法。
前記剥離工程は、前記導体線および前記絶縁被膜との間に気体を吹き付けて前記絶縁被膜を前記導体線から剥離する請求項１から６のいずれか１項に記載の導電線の製造方法。
前記プレス工程の前に前記導電線を乾燥させる乾燥工程を更に有する請求項１から７のいずれか１項に記載の導電線の製造方法。