JP2928898B2 - 平角線の製造方法 - Google Patents

平角線の製造方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、平角線の製造方法に関
し、詳しくは寸法安定性に優れる銅製の平角線の製造方
法に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、技術の進歩に伴って電気・電子機
器が著しく軽量小型化される傾向にあり、この傾向に応
じてこれらの機器の内部に使用されるモータ、トランス
等のコイルの小型化が強く要望されている。このような
コイルを構成する導線としては、極細かつ平角状の断面
形状を有するものが好適であり、これによればコイルの
スペースファクタの向上と同時にコイルの軽量化が可能
であり、したがって上記のような電気・電子機器の軽量
小型化に貢献することが可能である。上記のような平角
状の断面形状を有する線(平角線)の製造方法として
は、丸状の線(丸線)を圧延ローラにより圧延して平角
状にするということが一般に行われている。この方法に
おいては、ロールと被圧延線との間に潤滑性を付与する
とともに、ロールの表面温度が上昇して線の寸法が変化
することを防ぐために、潤滑剤が通常使用されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記平角線の製造にお
いては、特に極細の平角エナメル線を製造する場合、極
めて厳密な寸法精度が要求される。ところが、上記のよ
うな方法によれば、被圧延線の断面積が必要以上に減少
して寸法安定性に問題があった。本発明の目的は、上記
のような問題を解消し、寸法安定性に優れる平角線の製
造方法を提供することにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明者は、上記問題
を解決するため検討を重ねたところ、上記問題は圧延時
に添加される潤滑剤に原因があることを見出した。即
ち、潤滑剤の存在によって、圧延ロールと被圧延
(以下、該被圧延銅線を単に被圧延線と称する。)との
間に滑りが生じ、その結果被圧延線が長手方向に伸びて
その断面積が必要以上に減少するのである。本発明者
は上記知見に基づき潤滑剤の使用を不要にする圧延方法
をさらに検討した結果、被圧延線を圧延する前に清浄化
処理および乾燥処理よりなる滑り防止処理を施すことに
よって、上記目的を達成することに成功した。即ち、本
発明の平角線の製造方法は、丸線の表面に清浄化処理
および乾燥処理を順次施した後、潤滑剤を使用すること
なく圧延ロールで平角状に圧延することでなされ、必要
に応じてさらに絶縁皮膜を形成するもので、該丸線が
表面に絶縁皮膜を形成したものでもよく、望ましくは圧
延ロールの表面温度変化を+50℃以下に制御して圧延
を行うものである。
【0005】本発明においては、例えば図1に模式的に
示すような製造ラインによって平角線の製造を行う。こ
の図に基づいて、本発明の平角線の製造工程を以下に詳
述する。まず、通常の方法により製造した丸状の被圧延
線を送出ボビン1より送り出し、これに滑り防止処理を
施す。この滑り防止処理としては、例えば焼鈍処理、酸
またはアルカリによるエッチング処理、フッ素系や水系
等の洗浄剤による洗浄処理等の清浄化処理およびこの後
に行う乾燥処理からなる。清浄化処理は、被圧延線表面
に存在する塵埃、油等の不純物を除去できる方法であれ
ばよく、上記被圧延線を焼鈍槽や上記各種処理液を収容
した清浄化槽2中を通過させることでなされる。上記清
浄化処理後は、通常被圧延線を水を収容した槽(図示せ
ず)中を通過させて水洗がなされるが、この水洗は省略
することができる。乾燥処理は上記清浄化した被圧延線
の表面に存在する水分を強制的に除去できる方法であれ
ばよく、例えば温風、ヒータ等による加熱乾燥、真空吸
引による乾燥等を行う乾燥槽3中を通過させて施され
る。の乾燥処理として、解放槽を通過させて自然乾燥
するようにしてもよい。なお清浄化処理後に水洗を省略
した場合には、被圧延線の表面には水洗を行なった場合
に存在するような水分は存在しない。よって本発明にお
いて、清浄化処理後に水洗を省略するなどして水分が被
圧延線の表面に存在しない場合には、乾燥処理を省略す
ることができる。本発明では、上記清浄化処理および乾
燥処理よりなる滑り防止処理を施すことが重要であっ
て、この滑り防止処理によって被圧延線表面の不純物お
よび水分が除去されるので、この被圧延線を次の圧延工
程に導入した際、被圧延線と圧延ロールとにおいて摩擦
力が発生して被圧延線が圧延ロール間で滑ることが防止
されるようになる。
【0006】この後、被圧延線を圧延ローラ4により平
角状に圧延する。この圧延は、通常は1回行えばよい
が、圧延の程度により必要に応じて2回以上行ってもよ
い。本発明は、前記したように圧延時に被圧延線を滑ら
さないように滑り防止処理するものであるので、従来圧
延時に使用されていた潤滑剤を不要にできる。
【0007】本発明方法によれば、上記圧延において潤
滑剤を使用しないため、圧延ローラ4のロール表面温度
が上昇する。このロール表面温度の変化が+50℃を越
えると、線の寸法に変化が生じるので、本発明では該温
度変化を、+50℃以下、好ましくは+40℃以下、理
想的には常温(温度変化なし)に制御することが望まし
い。上記ロール表面温度の制御は、製造ラインの線速お
よび圧延率を選択することによってなされる。この線速
および圧延率は、被圧延線の径、また、圧延ローラの
ロール径よって異なるが、例えば被圧延線として外径
0.2mmの銅丸線を使用する場合、以下のように設定す
る。線速については、10〜50m/分、好ましくは15
〜40m/分とする。線速が10m/分未満であると、製造
効率が悪くなり、一方50m/分を越えるとロール表面温
度の変化が+50℃を越えるため好ましくない。また圧
延率(以下、本明細書ではこれを圧延後の平角線の厚さ
Aと幅Bとの比A:Bで示す)は1:1.5〜1:2
5、好ましくは1:2〜1:20となるようにする。圧
延率が1:1.5未満であると、圧延効率が悪くなり、
一方1:25を越えるとロール表面温度の変化が+50
℃を越えるため好ましくない。
【0008】また、上記圧延に使用するロールの直径を
50mm以上とすると、被圧延線との接触面積が大となる
ため、ロールと被圧延線との摩擦力が十分となって、被
圧延線の長手方向への伸びを抑制できるようになって、
平角線の寸法安定性をより向上できるようになり好まし
い。
【0009】上記圧延を施して平角状に成形した圧延線
は、焼鈍炉5中を通過させて通常の焼鈍を施し、巻取ボ
ビン6に巻き取る。
【0010】なお、本発明においては、上記で製造した
平角線の表面に、さらに絶縁皮膜を形成して平角エナメ
ル線を製造することもできる。この絶縁皮膜の形成は、
上記平角線をエナメルワニスを収容した槽中を通過させ
て該ワニスを塗布し、ついでこれを加熱乾燥炉中を通過
させて焼付ける通常の方法で行われる。
【0011】また、上記塗布方法として、樹脂粒子の電
気泳動を利用する電着塗装(例えば、特開平3−241
609号公報参照)で行うと、平角線のコーナー部にも
均一な絶縁皮膜が形成できるようになり好ましい。
【0012】また、本発明では、丸状の被圧延線とし
て、予めその表面に絶縁皮膜を形成した線を用いること
ができる。この場合、絶縁皮膜表面には通常潤滑剤が塗
布されているが、前記したように、本発明では圧延前に
行う清浄化処理および乾燥処理よりなる滑り防止処理に
よりこれを除去できる。上記滑り防止処理して潤滑剤を
除去した絶縁皮膜を有する被圧延線は、前記平角線製造
工程と同様の圧延が施されて平角状に成形される。な
お、この場合の圧延率は1:5以下とする。圧延率が
1:5を越えると、エナメル皮膜に割れが生じるため好
ましくない。
【0013】
【作用】上記方法によれば、被圧延線に滑り防止処理を
し且つ潤滑剤を使用することなく圧延ロールで平角状
に圧延するので、被圧延線と圧延ロールとにおいて摩擦
力が発生するようになり、被圧延線が圧延ロール間で滑
ることが防止されるまた、圧延ロールと被圧延線との
間に滑りが生じることが防止されるので、被圧延線が長
手方向に伸びることがなくなり、圧延により線材の断面
積が減少することが抑制される。
【0014】
【実施例】以下、本発明の実施例を示しより具体的に説
明する。なお、本発明がこれに限定されるものでないこ
とは言うまでもない。 実施例1 外径0.15mmφの硬質Cu線を常法により作製し、こ
れを被圧延線として平角線製造ラインのボビンにセット
して送り出し、400℃の加熱炉中を通過させて焼鈍を
施した後水洗した。ついで、上記Cu線を乾燥処理槽に
て150℃の熱風に接触させて乾燥させた後、上記Cu
線を直径60mmの圧延ロールにて線速40m/分、圧延率
1:8.9で圧延して平角状に成形した。ついでこれを
400℃の焼鈍炉で焼鈍した後ボビンに巻き取って平角
線を製造した。この方法によれば、圧延時に潤滑剤を使
用せずに圧延できた。
【0015】上記工程開始時に圧延ロールの表面温度を
測定したところ、20℃であった。また、圧延後の平角
線の寸法を測定したところ、厚さ0.045mm、幅0.
40mmであった。なお、上記工程を1時間行った後にお
いて、圧延ロール表面温度は、工程開始時に比べ+30
℃の変化がみられた。また、圧延後の平角線の寸法は、
厚さ0.044mm、幅0.41mmであった。
【0016】上記測定結果より、圧延前のCu丸線と工
程開始時における圧延後のCu平角線との断面積を比較
すると、その変化は1%以下であった。また、Cu平角
線の断面積は、工程開始時に比べると1時間経過後は
0.2%の変化であった。
【0017】実施例2〜3 上記実施例1において、Cu線の外径、清浄化および乾
燥処理の方法、圧延線速ならびに圧延率を表1に示すよ
うに代える以外は全て同様にして平角線を製造した。な
お、実施例2では清浄化処理としてメチレンクロライド
を用いて洗浄し、乾燥処理として真空吸引法により乾燥
した。また、実施例3では清浄化処理として、水系洗浄
剤(商品名ライフパワーRT−21 トーア工機社製)
を用いて洗浄処理した後水洗を行った。
【0018】
【表1】
【0019】比較例1 上記実施例1と同様のCu線を用いて、これを直径80
mmの圧延ロールにて線速60m/分、圧延率1:20で潤
滑剤(2号絶縁油)を加えながら平角状に圧延を施し、
ついでこれを400℃の焼鈍炉で焼鈍した後ボビンに巻
き取って平角線を製造した。
【0020】
【0021】実施例4 常法により作製された外径0.16mmφのポリアミドイ
ミドエナメル銅線(仕上外径0.18mmφ;通常のエナ
メル線と同様に固形パラフィンの塗布による潤滑剤層を
有するもの)を被圧延線とした。この丸エナメルCu線
を、表1に示す清浄化処理および乾燥処理、圧延線速、
圧延率とし、さらに圧延ロール直径をかえて圧延を施
し、平角エナメル線を製造した。
【0022】比較例 上記実施例4において、清浄化処理および乾燥処理を行
わず、圧延率を表1に示すようにかえる以外は全て同様
にして平角線を製造した。
【0023】実施例5 上記実施例1の平角線製造ラインに前処理槽、水洗処理
槽、電着槽、水洗処理槽、焼付炉、オーバーコート槽、
焼付炉で構成される塗装ラインを接続した。製造された
平角Cu線を上記塗装ラインに導入し、脱脂、エッチン
グの前処理および水洗処理を施した後、水系電着塗料浴
中を通過させて電着塗装を施し5μmのエポキシ−アク
リル絶縁塗膜を形成した。ついで、380℃の焼付炉中
を通過させて塗膜を焼き付けた。これをさらに溶剤系オ
ーバーコートワニス槽中を通過させた後、420℃の焼
付炉中を通過させてオーバーコート塗膜を焼付けて、表
面に膜厚8μmの絶縁膜を形成した平角Cu線を製造し
た。この平角Cu線は、コーナー部にも均一な絶縁膜が
形成されていた。
【0024】上記実施例2〜5および比較例1〜にお
いて、実施例1と同様に圧延開始直後および1時間後の
圧延ロール表面温度および平角Cu線の寸法を測定した
ところ、表1に示す結果であった。
【0025】表1から明らかなように、実施例の方法に
よれば、比較例の方法に比べて圧延による平角Cu線の
断面積変化が大幅に抑制された。
【0026】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明の平角線の
製造方法によれば、被圧延線に清浄化処理および乾燥処
理よりなる滑り防止処理を施した後、潤滑剤を使用する
ことなく圧延ロールで平角状に圧延するので、被圧延線
と圧延ロールとにおいて摩擦力が発生するようになり、
被圧延線が圧延ロール間で滑ることが防止される。ま
た、時に潤滑剤を使用しないので、従来圧延時に使
用されていた潤滑剤を不要にできる。また、被圧延線が
圧延ロール間で滑ることが防止されるので、被圧延線が
長手方向に伸びることがなくなり、圧延により線材の断
面積が減少することが抑制されて、寸法精度を向上させ
ることができる。このように、本発明の平角線の製造方
法によれば、寸法安定性に優れるので、精密な寸法精度
で極細の銅平角線や銅平角エナメル線を製造することが
可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す平角線製造ラインの模
式図である。
【符号の説明】
1 送出ボビン 2 清浄化槽 3 乾燥槽 4 圧延ローラ 5 焼鈍炉 6 巻取ボビン
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−56703(JP,A) 特開 昭59−118202(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) B21B 1/16 H01B 13/00

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 丸線の表面に清浄化処理および乾燥処
    理を順次施した後、潤滑剤を使用することなく圧延ロー
    ルで平角状に圧延することを特徴とする平角線の製造方
    法。
  2. 【請求項2】 請求項1の平角線にさらに絶縁皮膜を形
    成することを特徴とする請求項1記載の平角線の製造方
    法。
  3. 【請求項3】 丸線が表面に絶縁皮膜を形成してなる
    ものである請求項1記載の平角線の製造方法。
  4. 【請求項4】 圧延ロールの表面温度変化を+50℃以
    下に制御して圧延を行う請求項1記載の平角線の製造方
    法。
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