JP4988992B2

JP4988992B2 - エナメル線の製造方法

Info

Publication number: JP4988992B2
Application number: JP2001069585A
Authority: JP
Inventors: 靖成足田; 辰美平野; 好文片山
Original assignee: SWCC Showa Cable Systems Co Ltd
Current assignee: SWCC Showa Cable Systems Co Ltd
Priority date: 2001-03-13
Filing date: 2001-03-13
Publication date: 2012-08-01
Anticipated expiration: 2021-03-13
Also published as: JP2002270043A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、巻線加工性に優れたエナメル線を製造する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、エナメル線からモーター用コイル等を作成する際に作業性を上げるために高速自動巻線機を使用することが多くなっている。また、コイルの軽量化、省スペースのために高密度に、即ち整列巻きして巻線することも多い。
【０００３】
高速自動巻線機を使用して巻線作業を行う場合には、エナメル線の導体には張力がかかるため、導体はある程度の強度を有していなければならない。一方、高密度にエナメル線を巻く場合にはエナメル線同士が狭い領域に密に整列するような柔軟性も併せ持っていなければならない。従来、エナメル線用の導体は、最終線径に至るまで伸線加工を行い、エナメルコーティングを行う前に加熱焼鈍をしていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記のような従来の技術には、次のような解決すべき課題があった。
即ち、高速自動巻線機により巻線作業を行う場合、エナメル線導体は前記したように強度と柔軟性を併せ持っていなければならないが、張力が付加されながら巻線作業が行われた場合、強度が弱いと導体が伸び、線径が減少して精密に巻線作業を行えないという問題があった。また、線径が減少すると導体の抵抗値が上がり、電気特性が劣化するという問題もあった。
【０００５】
このような現象を緩和するために導体の強度、即ち０．２％耐力を上げ、導体の伸びを抑えて線径の減少を防止することも考えられている。従来用いられてきたエナメル線は、例えば最終線径が０．６ｍｍの場合、最終線径に至る直前に９０％以上の加工率で伸線し、次いで約４００℃で加熱焼鈍して使用していたが、このままでは強度が不足しているために焼鈍した後ロール加工を施して０．２％耐力を上げるようにした。しかし、このようにすると柔軟性を表す指標であるスプリングエロンゲーション値が低下し、導体が硬くなり過ぎて巻線作業時にエナメル線が反発して膨らみが生じてしまうという問題が出てきた。
【０００６】
本発明は、上記のような問題点を解決し、強度（０．２％耐力）を有しながらなおかつ充分な柔軟性（スプリングエロンゲーション値）も有し、高速自動巻線機による巻線作業時においても線径の減少が少なく、かつエナメル線が反発して膨らむような現象のないエナメル線の製造方法を提供しようとするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は以上の点を解決するため次の構成を採用する。
【０００８】
〈構成１〉
導体の周囲にエナメル絶縁層を設けたエナメル線を加工する方法であって、前記導体を最終線径に至る直前に７５％以上８６％以下の加工率で伸線し、４００℃で加熱焼鈍した後の０．２％耐力が１２０ＭＰａの導体を、複数のロール間を通しながらロール加工を施して、前記導体の０．２％耐力を１５０ＭＰａ以上でかつ柔軟性がスプリングエロンゲーション値で２００ｍｍよりも柔軟になるように加工することを特徴とするエナメル線の製造方法。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を説明する。
本発明においては最終線径に至る直前の加工率を７５％以上８６％以下で伸線する。加工率が７０％未満では充分な強度が得られず、その後にロール加工を施したとしても高速自動巻線機による巻線作業に耐えられない虞があるためで、逆に加工率が９０％を超えると導体にロール加工を施した後のスプリングエロンゲーション値が充分に高くならないからである。
【００１４】
スプリングエロンゲーション値は高速自動巻線機による巻線作業時には２００以上が好ましく、さらには２３０以上あれば柔軟性も充分であり、巻線作業時の導体の反発も見らず、整列巻性に優れた導体を得ることができる。スプリングエロンゲーション値が２００未満では柔軟性に欠け、巻線作業時に導体が反発してコイルが膨らむ現象が生じる虞が大きくなるからである。
【００１５】
ここで、スプリングエロンゲーション値を求める方法について説明すると、スプリングエロンゲーション法はＪＩＳＣ３００３に規定されている導体の柔軟性を測定する方法であり、線径が０．１ｍｍから１．６ｍｍまでの導体の柔軟性の測定に適用される。
【００１６】
具体的には、図３に示すように（１）試験片３１の導体径の１０倍の径を持つ巻き付け用マンドレル３２を固定した横軸チャック３３に試験片の一端を止め、他端に導体断面積（ｍｍ²）当たり７００ｇの質量のおもり３４をつるす。（２）マンドレル３２を約５０回／ｍｉｎの回転速度で回転させ、線と線が接触するように標線間を巻き付ける。（３）マンドレル３２に巻いた試験片を押さえ、おもり３４を取り外し、ゆっくり戻してマンドレル３２から抜き取る。この抜き取ったコイルの長さｌ₁（ｍｍ）を測定する。（４）試験コイル３５の一端を縦軸チャック３６に固定し、他の一端に（１）と同様に７００ｇのおもり３７を試験コイル３５が伸びない状態で取り付け、支持台３８に載せる。（５）支持台３８を約５０ｍｍ／ｓの速度で下降させ、おもり３７が支持台３８から離れてから１分間保持した後、おもり３７を試験コイル３５から静かに取り外し、１分間放置した後コイルの長さｌ₂（ｍｍ）を測定する。（６）スプリングエロンゲーション値ΔＬ（ｍｍ）はΔＬ＝ｌ₂―ｌ₁の式から求めるものである。このスプリングエロンゲーション値が大きいほど柔軟性が高いことになる。
【００１７】
【実施例】
図１は本発明の実施例及び比較例について加工率、０．２％耐力、スプリングエロンゲーション値等を示す。いずれも導体の線径は０．６ｍｍである。
【００１８】
実施例１は、導体の最終線径である０．６ｍｍに至る直前の加工率を８６％としたもので、４００℃で焼鈍した後の０．２％耐力は１２０ＭＰａであった。この値は従来の製造方法による導体の値と同等であったが、このままでは０．２％耐力が低く充分な強度を有していないため、図２に示すように導体１を複数のロール２、２、・・・間を通しながらロール加工を施し強度を上げた。その結果０．２％耐力は１６０ＭＰａとなり充分な強度を有するようになった。本実施例の場合、加熱焼鈍後のスプリングエロンゲーション値は４００と高い値が得られ、ロール加工を施した後でも２４０と高い値に止まり、充分な柔軟性を有していることが明らかとなった。この導体に６ｋｇｆの張力をかけて導体径の減少を測定してみたところ線径の減少は約１５μｍであった。
【００１９】
次に実施例２は、導体の最終線径である０．６ｍｍに至る直前の加工率を実施例１より低い７５％としたもので、４００℃で焼鈍した後の０．２％耐力はやはり１２０ＭＰａであったが、スプリングエロンゲーション値は実施例１より高く４１０であった。このままでは実施例１と同様に０．２％耐力が低く充分な強度を有していないため、導体の強度を上げるためにロール加工を施し、０．２％耐力を１５０ＭＰａとしたが、スプリングエロンゲーション値は実施例１よりさらに高い値である２８０が得られた。この時の線径の減少は実施例１より同様約１５μｍであった。
【００２０】
それに対して比較例１は従来の方法で製造した導体の特性を示したものであり、最終線径である０．６ｍｍに至る直前の加工率が９１％であり、その後４００℃で加熱焼鈍すると、０．２％耐力は１２０ＭＰａであった。またこの導体のスプリングエロンゲーション値は３１０であった。本比較例では柔軟性は充分であったが強度が弱く、線径の減少は約３０μｍであった。
【００２１】
一方比較例２では、比較例１と同様に最終線径である０．６ｍｍに至る直前の加工率が９１％であり、その後４００℃で加熱焼鈍して製造した導体について、０．２％耐力を上げるためにロール加工を施した。本比較例では０．２％耐力は１５０ＭＰａまで高くなり、充分な強度が得られ、線径の減少は約１５μｍと比較例１に比べても大きく改善されたがスプリングエロンゲーション値が１８０となり、柔軟性が大きく損なわれる結果となった。
【００２２】
このように最終線径に至る直前の伸線加工率を７５％以上８６％以下と設定したことにより、強度も柔軟性もともに兼ね備えたエナメル線用導体を得ることができた。また、伸線加工率を上記の範囲内でより低くした方が柔軟性の指標であるスプリングエロンゲーション値をより高くできるようになった。
【００２３】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、最終線径に至る直前の伸線加工率を７５％以上８６％以下に設定したことにより、その後の加熱焼鈍処理及びロール加工を施して０．２％耐力が１５０ＭＰａ以上と充分な強度を有するようになりしかも柔軟性の指標であるスプリングエロンゲーション値も２００以上有するエナメル線用導体を製造することができるため、高速自動巻線機による巻線作業時においても線径の減少が少なく、導体の反発によるコイルの膨らみのないエナメル線を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例を説明する図である。
【図２】導体に施すロール加工を説明する図である。
【図３】スプリングエロンゲーション法を説明する図である。
【符号の説明】
１導体
２ロール

Claims

導体の周囲にエナメル絶縁層を設けたエナメル線を加工する方法であって、
前記導体を最終線径に至る直前に７５％以上８６％以下の加工率で伸線し、４００℃で加熱焼鈍した後の０．２％耐力が１２０ＭＰａの導体を、複数のロール間を通しながらロール加工を施して、前記導体の０．２％耐力を１５０ＭＰａ以上でかつ柔軟性がスプリングエロンゲーション値で２００ｍｍよりも柔軟になるように加工することを特徴とするエナメル線の製造方法。