JP5084227B2 - 絶縁電線の製造方法、絶縁電線、および電気コイル - Google Patents

Description

本発明は、モータのコイル等に用いられる絶縁電線の製造方法、絶縁電線、および当該絶縁電線により形成される電気コイルに関する。

近年、空調機の送風機や、冷蔵庫、あるいは自動車等の各種機器に搭載される電動圧縮機をインバータ電源で駆動するシステムが増加している。例えば、空調システムにおいては、熱交換器、圧縮機、ドライヤ、およびこれらを配管接続する循環システムを備えており、当該圧縮機は、冷媒を圧縮するための圧縮部と、圧縮機と一体となった駆動モータとを備えている。そして、インバータ電源で圧縮機を駆動することにより、例えば、始動時においては、電動圧縮機を最大回転で運転することにより、空調システムの最大能力を引き出し、室温をいち早く設定温度に到達させることが可能になる。

また、一般、この駆動モータ用の電気コイルの巻線（コイル巻きを形成する絶縁電線）として、導体と、当該導体上に形成された絶縁皮膜とを備える絶縁電線が使用されている。この絶縁電線としては、従来、断面が略円形状の導体（以下、「丸型導体」という。）上に絶縁皮膜が形成された絶縁電線が使用されてきたが、占積率が高く、各種機器の小型化を図ることができるとの観点から、断面が略長方形状（または、断面略平角形状）の導体（以下、「平角導体」という。）と、当該平角導体上に形成された絶縁皮膜を有する絶縁電線（以下、「平角電線」という。）が広く使用されるようになっている。

この平角電線は、一般に、塗布、焼き付け工程を、複数回、繰り返して行い、平角導体上に、絶縁皮膜を形成することにより製造される。より具体的には、例えば、平角導体の表面に、絶縁塗料を塗布した後に、開口部を有する塗布ダイスを使用して、絶縁塗料の塗布量を調整し、次いで、焼付炉を使用して、平角導体に塗布された絶縁塗料を焼き付けて、乾燥させる。そして、これらの塗布、塗布量の調整、焼付け、および乾燥を複数回、繰り返すことにより、平角導体上に、絶縁皮膜を形成する構成となっている（例えば、特許文献１参照）。また、一般に、塗布量の調整に使用される塗布ダイスは、平角導体の角部の曲率半径よりも大きな曲率半径を有する角部が形成された開口部を有するものが使用される。
特開２００２−１０９９７４号公報

しかし、上記従来の方法においては、上述の絶縁塗料の塗布量の調整を繰り返して行う際に、同一の曲率半径を有する角部が形成された開口部を有する塗布ダイスを一貫して使用するため、平角導体の表面に絶縁塗料を均一に塗布することが困難になり、平角電線の表面における、絶縁皮膜の厚みのバラツキが増大することになる。従って、絶縁電線を捲線することにより、電気コイルを形成する際に、絶縁皮膜において亀裂やピンホールが生じ、絶縁電線において、良好な絶縁性を確保することができず、当該絶縁電線が使用される駆動モータ等の機器の長寿命化を測ることが困難になるという問題があった。

そこで、本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、良好な絶縁性を有し、機器の長寿命化を図ることができる絶縁電線の製造方法、絶縁電線およびこれを用いた電気コイル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、請求項１に記載の発明では、断面略長方形状を有する導体に絶縁塗料を塗布する第１の工程と、導体の角部の曲率半径よりも大きな曲率半径を有する角部が形成された開口部を有する塗布ダイスにより、絶縁塗料の塗布量を調整する第２の工程と、導体に塗布された前記絶縁塗料を焼き付けて、乾燥させる第３の工程とを少なくとも含み、第１〜第３の工程を繰り返すことにより、導体上に、絶縁皮膜を形成する絶縁電線の製造方法において、第１〜第３の工程を繰り返す際に、開口部に形成された角部の曲率半径の初期値に比し、開口部に形成された角部の曲率半径の最終値を大きくすることを特徴とする。

同構成によれば、導体の表面に絶縁塗料を均一に塗布することができ、導体の表面における、絶縁皮膜の厚みのバラツキを減少させることが可能になる。従って、絶縁電線を捲線することにより、電気コイルを形成する際の、絶縁皮膜における亀裂やピンホールの発生を抑制することができ、絶縁電線において、良好な絶縁性を確保することが可能になる。その結果、絶縁電線が使用される駆動モータ等の機器の長寿命化を測ることができる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の絶縁電線の製造方法であって、開口部に形成された角部の曲率半径の初期値と導体の角部の曲率半径の値の差が、０．０５ｍｍ以上０．１ｍｍ以下であることを特徴とする。同構成によれば、導体上に絶縁皮膜を形成する際に、導体に対する絶縁皮膜の付きまわりを向上させることができる。

請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の絶縁電線の製造方法であって、絶縁皮膜は、導体の外周を被覆する第１の樹脂層と、第１の樹脂層の外周を被覆する第２の樹脂層とを有し、ポリアミドイミド樹脂により第１の樹脂層を形成し、ポリアミドイミド樹脂より伸長性の高い樹脂により第２の樹脂層を形成することを特徴とする。

同構成によれば、第２の樹脂層が、第１の樹脂層を形成するポリアミドイミド樹脂より伸長性の高い樹脂により形成されているため、絶縁電線を捲線することにより、電気コイルを形成する際に、加工治具による絶縁電線の変形に第２の樹脂層が追従するため、絶縁皮膜に亀裂が生じるのを回避できる。その結果、絶縁電線において、良好な絶縁性を確保することが可能になるため、当該絶縁電線が使用される機器の長寿命化を一層図ることが可能になる。

請求項４に記載の発明は、請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の絶縁電線の製造方法により製造された絶縁電線である。同構成によれば、請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の絶縁電線の製造方法と同じ効果を有する絶縁電線を得ることが可能になる。

請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の絶縁電線を捲線して成ることを特徴とする電気コイルである。同構成によれば、請求項４に記載の絶縁電線を備える構成としているため、請求項４に記載の絶縁電線と同じ効果を有する電気コイルを得ることが可能になる。

本発明によれば、絶縁電線において、良好な絶縁性を確保することができ、当該絶縁電線が使用される機器の長寿命化を図ることができる。

以下に、本発明の好適な実施形態について説明する。図１は、本発明の実施形態に係る絶縁電線の構造を示す断面図である。図１に示すように、絶縁電線１は、例えば、空調機の送風機や、冷蔵庫、あるいは自動車等の各種機器に搭載される電動圧縮機と一体となった駆動モータ用の電気コイルの巻線（コイル巻きを形成する絶縁電線）等として使用されるものであり、断面が略長方形状（または、断面が略平角形状）を有する導体２（以下、「平角導体２」という。）と、当該平角導体２上に形成された絶縁皮膜３とを有している。また、この絶縁皮膜３は、平角導体２の外周を被覆する第１の樹脂層４と、当該第１の樹脂層４の外周を被覆する第２の樹脂層５とを有している。

また、図１に示す絶縁電線１は、平角導体２上に、樹脂を含有する絶縁塗料を塗布して第１の樹脂層４を形成した後、当該第１の樹脂層４の上に、樹脂を含有する絶縁塗料を塗布して第２の樹脂層５を形成することにより作製される。

また、この絶縁電線１を捲線して成る電気コイルは、絶縁物が装着されたステータティースに対して、絶縁電線１を集中巻きにより捲線することにより形成することができる。より具体的には、例えば、絶縁ボビンが装着された磁極ティースに対して、当該絶縁ボビンを介して絶縁電線１を直接巻き付けることにより電気コイルを形成することができる。

ここで、平角導体２としては、必要な送電容量が確保できるものであれば良く、特に材質・構成が限定されるわけではないが、材質としては、例えば、銅線、錫めっき銅線、アルミ線、アルミ合金線、鋼心アルミ線、カッパーフライ線、ニッケルめっき銅線、銀めっき銅線、銅覆アルミ線などが挙げられる。なお、本実施形態においては、平角導体２のサイズは、特に限定されるわけではないが、高電圧を負荷するモータや電気コイル等の幅広い用途に適用するとともに、占積率を向上させるとの観点から、図１に示す、平角導体２の厚み（即ち、断面の短辺）Ｘ１は、０．８ｍｍ〜１．５ｍｍ、平角導体２の幅（即ち、断面の長辺）Ｙ１は、１．６ｍｍ〜３．０ｍｍであることが好ましい。また、図２に示すように、平角導体２の４隅には、曲率半径Ｒ１を有している角部Ｃ１〜Ｃ４が形成されている。

なお、この平角導体２は、丸型導体を軟化処理した後、所定の開口部を有するダイスを使用して、当該丸型導体に対して引き抜き加工を施すことにより、製造することができる。

また、絶縁皮膜３の第１の樹脂層４を形成する樹脂としては、平角導体２との密着性が高いとともに、絶縁性、および耐熱性が高い樹脂であれば特に限定されず、ポリアミドイミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエステルイミド樹脂、およびＨ種ポリエステル樹脂等が好適に使用できる。なお、平角導体２との密着性が高い樹脂とは、例えば、ポリアミドイミド樹脂については、平角導体２との密着性が、汎用のポリアミドイミド樹脂（例えば、日立化成（株）製、商品名ＨＩ−４０５Ｈ、ＨＩ−４０１Ｄ等）よりも高いポリアミドイミド樹脂（例えば、日立化成（株）製、商品名ＨＩ−４００Ａ、ＨＩ−４０７Ａ等）をいう。

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良い。また、密着性付与剤（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）を添加した樹脂を使用する構成としても良い。

第１の樹脂層４は、例えば、厚みＸ１が１ｍｍ、幅Ｙ１が２ｍｍの銅線からなる平角導体２の表面に、ポリアミドイミド系絶縁塗料を塗布して、焼付けを行い、平角導体２の外周を被覆することにより形成される。また、この場合、図１に示す、第１の樹脂層４の厚みｔは、０．０１ｍｍ〜０．０１５ｍｍであることが好ましい。

また、本実施形態においては、絶縁皮膜３の第２の樹脂層５は、第１の樹脂層４を形成する樹脂（例えば、ポリアミドイミド樹脂）より伸長性の高い樹脂により形成される。このような構成により、絶縁電線１を捲線することにより、電気コイルを形成する際に、加工治具等による絶縁電線１の変形に第２の樹脂層５が追従するため、絶縁皮膜３に亀裂が生じるのを効果的に回避できる。

なお、ここでいう伸長性とは、引張伸びのことをいい、例えば、ポリイミド樹脂の引張伸びは約６０％であり、ポリアミドイミド樹脂の引張伸び（約３０％）よりも高いため、ポリイミド樹脂はポリアミドイミド樹脂より伸長性の高い樹脂であるといえる。なお、本実施形態においては、当該引張伸びは、４０％以上であることが好ましい。

また、第２の樹脂層５を形成する樹脂としては、例えば、ポリイミド樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリエーテルサルホン樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、ポリフェニルサルホン樹脂、ポリサルホン樹脂等が好適に使用できる。なお、第２の樹脂層５を形成する樹脂としては、第１の樹脂層４を形成する樹脂より伸長性の高い樹脂であれば、第１の樹脂層４を形成する樹脂と同一種類の樹脂を使用することもできる。より具体的には、例えば、第１の樹脂層４を形成する樹脂として、上述の、平角導体２との密着性が高いポリアミドイミド樹脂（例えば、日立化成（株）製、商品名ＨＩ−４００Ａ、ＨＩ−４０７Ａ等）を使用し、第２の樹脂層５を形成する樹脂として、平角導体２との密着性が高いポリアミドイミド樹脂よりも伸長性の高いポリアミドイミド樹脂（例えば、日立化成（株）製、商品名ＨＩ−４０１Ｄ−２４、ＨＩ−４０１ＡＮｏ．１、ＨＩ−４０１ＡＮｏ．１Ｋ−１、ＨＩ−４０１ＡＮｏ．１Ｋ−２、ＨＩ−４０１ＡＮｏ．４、ＨＩ−４０１ＳＥ−２３、ＨＩ−４０７ＡＮｏ．１、ＨＩ−４０７ＡＮｏ．４等）を使用することができる。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良い。

第２の樹脂層５は、例えば、ポリアミドイミド系絶縁塗料を塗布して、焼付けを行い、平角導体２の表面に形成された第１の樹脂層４の外周を被覆することにより形成される。また、この場合、図１に示す、第２の樹脂層５の厚みｕは、０．０２ｍｍ〜０．０３ｍｍであることが好ましい。

次に、平角導体２の外周に、樹脂を含有する絶縁塗料により絶縁皮膜３を形成する方法について説明する。図３は、本発明の実施形態に係る絶縁電線の平角導体に、絶縁皮膜を形成するための装置を説明するための概略図である。

図３に示す、絶縁電線を製造するための装置５０は、樹脂を含有する絶縁塗料Ｗが収納された液槽５１と、平角導体２が挿通される塗布ダイス５２と、当該塗布ダイス５２を保持するための塗布ダイスホルダー５３と、平角導体２に塗布された絶縁塗料Ｗの焼付けを行うための焼付炉５４と、平角導体２、および平角導体２に塗布された絶縁塗料Ｗの冷却を行うための冷却部５５を備えている。

そして、平角導体２の外周に絶縁皮膜３を形成する際には、まず、ボビン７０に巻き付けられた平角導体２を、図中の矢印Ａの方向に搬送させて（または、走行させて）、液槽５１の下方側から、液槽５１内へと移動させ、平角導体２を絶縁塗料Ｗ中に浸して、平角導体２の外周に、第１の樹脂層４を形成する絶縁塗料Ｗを付着させる。この絶縁塗料Ｗとしては、例えば、上述の平角導体２との密着性が高いポリアミドイミド樹脂を樹脂成分とし、Ｎ−メチル−ピロリドン等を溶剤として用いたものが使用できる。また、樹脂と溶媒を含有する絶縁塗料Ｗの全体に対する樹脂の含有量が、２０〜３０重量％のものが好適に使用できる。

また、平角導体２の移動は、例えば、当該平角導体２を図中の矢印Ａの方向に搬送させて、液槽５１内へと平角導体２を供給する送り出し部材であるローラ５６と、当該ローラ５６から供給された平角導体２を巻き取る巻き取り部材であるローラ５７により行うことができる。なお、平角導体２は、所定の速度（例えば、１５ｍ／分）により移動する。

次いで、絶縁塗料Ｗが付着した平角導体２を、図４に示す、塗布ダイスホルダー５３に取り付けられ、固定された塗布ダイス５２に形成された、断面略長方形状を有する開口部６０に通過させ、当該平角導体２を塗布ダイス５２に挿通させる。ここで、開口部６０の厚み（即ち、断面の短辺）Ｘ２は、上述の、平角導体２の厚みＸ１よりも大きく（即ち、Ｘ２＞Ｘ１）形成されており、また、開口部６０の幅（即ち、断面の長辺）Ｙ２は、上述の、平角導体２の幅Ｙ１よりも大きく（即ち、Ｙ２＞Ｙ１）形成されている。また、図４に示すように、開口部６０の４隅には、曲率半径Ｒ２を有している角部Ｄ１〜Ｄ４が形成されており、当該曲率半径Ｒ２は、上述の、平角導体２の角部Ｃ１〜Ｃ４の曲率半径Ｒ１よりも大きく(即ち、Ｒ１＜Ｒ２)設定されている。そして、この塗布ダイス５２の開口部６０を平角導体２が通過する際に、塗布ダイス５２の開口部６０と絶縁塗料Ｗが接触して、平角導体２の外周に付着した余分な絶縁塗料Ｗが除去されて、平角導体２の外周に付着した絶縁塗料Ｗの量（即ち、絶縁塗料Ｗの塗布量）が調整される。次いで、絶縁塗料Ｗが付着した平角導体２が、焼付炉５４へ移動し、当該焼付炉５４において、平角導体２の外周に付着した絶縁塗料Ｗを、例えば、４５０℃にて約１分間焼付けを行い、乾燥させる。なお、焼付炉５４による焼付け温度は、使用する絶縁塗料Ｗの種類等により、適宜選択できるが、４００℃〜８００℃が適当と考えられる。次いで、冷却部５５により、平角導体２に塗布された絶縁塗料Ｗの冷却が行われる。

そして、上記塗布、塗布量の調整、焼付け、および乾燥を複数回、繰り返して行うことにより、平角導体２の外周に、第１の樹脂層４が形成される。即ち、平角導体２の外周に絶縁塗料Ｗを塗布した後、焼付炉５４により、絶縁塗料Ｗの溶剤を蒸発させて乾燥させる作業を、複数回、繰り返して徐々に皮膜を成長させ、所定の厚みｔを有する第１の樹脂層４を形成する構成としている。なお、繰り返しの回数は、適宜選択できるが、２回から２０回が適当である。例えば、平角導体２の外周に付着した絶縁塗料Ｗを乾燥させ、焼き付け処理を行った後、再度、絶縁塗料Ｗの塗布、塗布量の調整、焼付け、および乾燥を行い、合計２回の塗布、塗布量の調整、乾燥、および焼付け処理により、平角導体２の外周に、第１の樹脂層４を形成してもよい。また、この繰り返し作業は、ローラ５７により巻き取られた平角導体２を、図中の矢印Ｂの方向に搬送させて、ローラ５６へ移動させ、再度、ローラ５７により巻き取ることにより行われる。

次に、第１の樹脂層４の外周に第２の樹脂層５を形成する。この第２の樹脂層５の形成は、上述の第１の樹脂層４の形成方法と同様の方法を採用することができる。即ち、外周に第１の樹脂層４が形成された平角導体２を、図中の矢印Ａの方向に進行させて、液槽５１の下方側から、液槽５１内へと移動させ、第１の樹脂層４の外周に、第２の樹脂層５を形成するための絶縁塗料Ｗを付着させる。この絶縁塗料Ｗとしては、例えば、上述の第１の樹脂層４を形成する樹脂より伸長性の高いポリイミド樹脂を樹脂成分とし、Ｎ−メチル−ピロリドン等を溶剤として用いたものが使用できる。また、この場合、樹脂と溶媒を含有する絶縁塗料Ｗ全体に対する樹脂の含有量が、２０〜３０重量％のものが好適に使用できる。

また、第１の樹脂層４が形成された平角導体２の移動は、上述のローラ５６、５７により行うことができる。この際、平角導体２は、所定の速度（例えば、１５ｍ／分）により移動する。

次いで、絶縁塗料Ｗが付着した平角導体２を、上述の、塗布ダイス５２に形成された開口部６０に通過させ、当該平角導体２を塗布ダイス５２に挿通させる。そして、この塗布ダイス５２の開口部６０を平角導体２が通過する際に、塗布ダイスの開口部６０と絶縁塗料Ｗが接触して、第１の樹脂層４の外周に付着した余分な絶縁塗料Ｗが除去されて、第１の樹脂層４の外周に付着した絶縁塗料Ｗの量（即ち、絶縁塗料Ｗの塗布量）が調整される。次いで、絶縁塗料Ｗが付着した平角導体２が、焼付炉５４に移動し、当該焼付炉５４において、第１の樹脂層４の外周に付着した絶縁塗料Ｗを、例えば、４５０℃にて約１分間焼付けを行い、乾燥させる。なお、焼付炉５４による焼付け温度は、上述のごとく、４００℃〜８００℃が適当と考えられる。次いで、冷却部５５により、平角導体２に塗布された絶縁塗料Ｗの冷却が行われる。

そして、上述の第１の樹脂層を形成する場合と同様に、これらの塗布、塗布量の調整、焼付け、および乾燥を複数回、繰り返して行うことにより、第２の樹脂層５を形成する。即ち、上述の第１の樹脂層の場合と同様に、第１の樹脂層４の外周に絶縁塗料Ｗを塗布した後、焼付炉５４により、絶縁塗料Ｗの溶剤を蒸発させて乾燥させる作業を、複数回、繰り返して徐々に皮膜を成長させ、所定の厚みｕを有する第２の樹脂層５を形成する構成としている。なお、繰り返しの回数は、適宜選択できるが、２回から２０回が適当である。例えば、第１の樹脂層４の外周に付着した絶縁塗料Ｗを乾燥させ、焼き付け処理を行った後、再度、絶縁塗料Ｗの塗布、および焼付け、乾燥を行い、合計１２回の塗布、乾燥・焼付け処理により、第１の樹脂層４の外周に、第２の樹脂層５を形成してもよい。また、この繰り返し作業は、上述の第１の樹脂層４を形成する場合と同様に、ローラ５７により巻き取られた平角導体２を、図中の矢印Ｂの方向に搬送させて、ローラ５６へ移動させ、再度、ローラ５７により巻き取ることにより行われる。

以上の工程により、平角導体２上に、第１、第２の樹脂層４、５を有する絶縁皮膜３が形成された、図１に示す絶縁電線１が形成される。形成された絶縁電線１は、ローラ５７から、図中の矢印Ｃの方向に搬送させて、ボビン７１に巻き取られる。

ここで、本実施形態においては、上述の塗布、塗布量の調整、焼付け、および乾燥を複数回、繰り返す際に、塗布ダイス５２の開口部６０に形成された角部Ｄ１〜Ｄ４の曲率半径Ｒ２の初期値Ｘに比し、当該曲率半径Ｒ２の最終値Ｙを大きくする（即ち、Ｘ＜Ｙとする）点に特徴がある。より具体的には、例えば、塗布、塗布量の調整、焼付け、および乾燥を複数回（例えば、１４回）、繰り返して、所定の曲率半径Ｒ１（例えば、０．３ｍｍ）を有する角部Ｃ１〜Ｃ４を有する平角導体２の外周に絶縁皮膜３を形成する場合、まず、曲率半径Ｒ２が０．３５ｍｍ（＝初期値Ｘ）である塗布ダイス５２により、複数回（例えば、７回）、絶縁塗料Ｗの塗布量の調整を行い、次いで、曲率半径Ｒ２が０．４０ｍｍ（＝最終値Ｙ）である塗布ダイス５２により、残りの回数（即ち、１４−７＝７回）、絶縁塗料Ｗの塗布量の調整を行う。このような構成により、平角導体２の表面に絶縁塗料Ｗを均一に塗布することが可能になるため、平角導体２の表面における、絶縁皮膜３の厚みＴ（＝第１の樹脂層の厚みｔ＋第２の樹脂層の厚みｕ）のバラツキを低減することが可能になる。

なお、平角導体２に対する絶縁皮膜３の付きまわりを向上させるとの観点から、曲率半径Ｒ２の初期値Ｘと曲率半径Ｒ１の値Ｚの差が、０．０５ｍｍ以上０．１ｍｍ以下（即ち、０．０５≦Ｘ−Ｚ≦０．１）となるように構成することが好ましい。

以上に説明した本実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。
（１）本実施形態の絶縁電線の製造方法においては、断面略長方形状を有する平角導体２に絶縁塗料Ｗを塗布し、平角導体２の角部Ｃ１〜Ｃ４の曲率半径Ｒ１よりも大きな曲率半径Ｒ２を有する角部Ｄ１〜Ｄ４が形成された開口部６０を有する塗布ダイス５２により、絶縁塗料Ｗの塗布量を調整し、平角導体２に塗布された絶縁塗料Ｗを焼き付けて、乾燥させる構成としている。そして、これらの塗布、塗布量の調整、焼付け、および乾燥を複数回、繰り返して行うことにより、平角導体２上に、絶縁皮膜３を形成する際に、塗布ダイス５２の開口部６０に形成された角部Ｄ１〜Ｄ４の曲率半径Ｒ２の初期値Ｘに比し、当該曲率半径Ｒ２の最終値Ｙを大きくする構成としている。このような構成により、平角導体２の表面に絶縁塗料Ｗを均一に塗布することができ、平角導体２の表面における、絶縁皮膜３の厚みＴのバラツキを減少させることが可能になる。従って、絶縁電線１を捲線することにより、電気コイルを形成する際の、絶縁皮膜３における亀裂やピンホールの発生を抑制することができ、絶縁電線１において、良好な絶縁性を確保することが可能になる。その結果、絶縁電線１が使用される駆動モータ等の機器の長寿命化を測ることができる。

（２）本実施形態においては、開口部６０に形成された角部Ｄ１〜Ｄ４の曲率半径Ｒ２の初期値Ｘと平角導体２の角部Ｃ１〜Ｃ４の曲率半径Ｒ１の値Ｚの差が、０．０５ｍｍ以上０．１ｍｍ以下となるように構成している。従って、平角導体２上に絶縁皮膜３を形成する際に、平角導体２に対する絶縁皮膜３の付きまわりを向上させることができる。

（３）本実施形態においては、絶縁皮膜３の第２の樹脂層５は、第１の樹脂層４を形成する樹脂より伸長性の高い樹脂により形成される。このような構成により、絶縁電線１を捲線することにより、電気コイルを形成する際に、加工治具等による絶縁電線１の変形に第２の樹脂層５が追従するため、絶縁皮膜３に亀裂が生じるのを効果的に回避できる。その結果、絶縁電線１において、良好な絶縁性を確保することが可能になるため、当該絶縁電線１が使用される機器（例えば、上述の駆動モータ）の長寿命化を一層図ることが可能になる。

なお、上記実施形態は以下のように変更しても良い。
・上述の実施形態においては、上述の塗布、塗布量の調整、焼付け、および乾燥を複数回、繰り返す際に、異なる曲率半径Ｒ２を有する２種類の塗布ダイス５２により、絶縁塗料Ｗの塗布量の調整を行う構成としたが、塗布、塗布量の調整、焼付け、および乾燥を、複数回、繰り返す際に、塗布ダイス５２の開口部６０に形成された角部Ｄ１〜Ｄ４の曲率半径Ｒ２の初期値Ｘに比し、当該曲率半径Ｒ２の最終値Ｙを大きくする構成であれば、異なる曲率半径Ｒ２を有する３種類以上の塗布ダイス５２を使用しても良い。例えば、塗布、塗布量の調整、焼付け、および乾燥を複数回、繰り返す際に、異なる曲率半径Ｒ２を有する４種類の塗布ダイス５２（例えば、曲率半径Ｒ２が、各々、０．３５ｍｍ、０．４０ｍｍ、０．４５ｍｍ、０．５０ｍｍの塗布ダイス５２）により、絶縁塗料Ｗの塗布量の調整を行う構成とすることができる。

・また、絶縁電線１においては、図５に示すように、樹脂を含有する融着塗料を塗布して、絶縁皮膜３上に自己融着層５８を形成する構成としてもよい。この自己融着層５８を構成する樹脂としては、例えば、ポリアミド樹脂、エポキシ樹脂、ブチラール樹脂、ポリエステル樹脂等が好適に使用できる。この自己融着層５８により、コイル巻後、通電による加熱や溶剤処理法等により、最外層の自己融着層５８が溶解または膨潤し、電気コイルを構成する各絶縁電線１の間が融着固化されることになる。この自己融着層５８は、例えば、エポキシ系の融着塗料を塗布して、焼付けを行い、第１の樹脂層４の表面に形成された第２の樹脂層５の外周を被覆することにより形成される。また、この場合、図５に示す、当該自己融着層５８の厚みｖは、０．００５ｍｍ〜０．０１ｍｍであることが好ましい。

以下に、本発明を実施例、比較例に基づいて説明する。なお、本発明は、これらの実施例に限定されるものではなく、これらの実施例を本発明の趣旨に基づいて変形、変更することが可能であり、それらを本発明の範囲から除外するものではない。

（実施例１）
（絶縁電線の作製）
直径１．９０ｍｍの丸型導体を、軟化処理後、圧延加工を行うとともに、所定の開口部を有する伸線ダイスを使用して、引き抜き加工を施して、厚みＸ１が１．０ｍｍ、幅Ｙ１が２．０ｍｍ、角部Ｃ１〜Ｃ４の曲率半径Ｒ１が０．３ｍｍの平角導体２を得た。次いで、表１に示す、厚みＸ２、および幅Ｙ２を有し、開口部６０の角部Ｄ１〜Ｄ４の曲率半径Ｒ２が０．３５ｍｍの塗布ダイス５２を用いて、平角導体２の表面に、ポリアミドイミド系の絶縁塗料Ｗ（日立化成（株）製、商品名ＨＩ−４００Ａ）を塗布するとともに、当該絶縁塗料Ｗの塗布量を調整した。次いで、平角導体２を１５ｍ／分の速度で、焼付炉５４中を通過させ、平角導体２の外周に付着した絶縁塗料Ｗに対して、４５０℃にて約１分間焼付けを行い、乾燥させた。次いで、冷却部５５により、平角導体２に塗布された絶縁塗料Ｗの冷却を行った。そして、以上の塗布、焼付け、乾燥、および冷却を２回、繰り返して行うことにより、平角導体２の外周に第１の樹脂層４を形成した。

次いで、上述の、角部Ｄ１〜Ｄ４の曲率半径Ｒ２が０．３５ｍｍの塗布ダイス５２を用いて、第１の樹脂層４の表面に、ポリアミドイミド系の絶縁塗料Ｗ（日立化成（製）、商品名ＨＩ−４０５Ｈ−６）を塗布して、上述の塗布、焼付け、乾燥、および冷却を更に５回、繰り返して行った。

次いで、表１に示す、厚みＸ２、および幅Ｙ２を有し、開口部６０の角部Ｄ１〜Ｄ４の曲率半径Ｒ２が０．４０ｍｍの塗布ダイス５２を用いて、引き続き、第１の樹脂層４の表面に、ポリアミドイミド系の絶縁塗料Ｗ（日立化成（製）、商品名ＨＩ−４０５Ｈ−６）を塗布するとともに、当該絶縁塗料Ｗの塗布量を調整した。次いで、平角導体２を１５ｍ／分の速度で、焼付炉５４中を通過させ、第１の樹脂層４の外周に付着した絶縁塗料Ｗに対して、４５０℃にて約１分間焼付けを行い、乾燥させた。次いで、冷却部５５により、第１の樹脂層４に塗布された絶縁塗料Ｗの冷却を行った。そして、以上の塗布、焼付け、乾燥、および冷却を７回、繰り返して行うことにより、第１の樹脂層４の外周に第２の樹脂層５を形成し、図６に示す第１、第２の樹脂層４、５から形成される絶縁皮膜３を有する絶縁電線１を作製した。

（絶縁皮膜の圧みの測定）
次いで、作製した絶縁電線１の絶縁皮膜３の厚みＴを測定した。より具体的には、絶縁電線１をエポキシ樹脂等の透明な材料に埋め込んだ状態の、当該絶縁電線１の断面形状に基づいて、絶縁皮膜３の厚みＴを測定した。なお、当該厚みＴの測定は、図６に示す絶縁皮膜３のＡ〜Ｈの部位に対して行った。また、絶縁皮膜３の厚みＴの最大値と最小値の差を算出した。以上の結果を、表２に示す。

（絶縁破壊電圧試験）
次いで、作製した絶縁電線１を、グリセリンと飽和食塩水の混合溶液に浸し、絶縁電線１の平角導体２と、グリセリンと飽和食塩水の混合溶液の間に、５０Ｈｚ、または６０Ｈｚの正弦波に近い波形を有する交流電圧を加えて、絶縁破壊電圧を測定した。なお、交流電圧は、５００Ｖ／秒の速さで一様に上昇させ、絶縁破壊の検出電流は５ｍＡとした。以上の結果を、表２に示す。

（比較例１）
上述の角部Ｄ１〜Ｄ４の曲率半径Ｒ２が０．３５ｍｍの塗布ダイス５２を一貫して使用し、角部Ｄ１〜Ｄ４の曲率半径Ｒ２が０．４０ｍｍの塗布ダイス５２を使用しなかったこと以外は、上述の実施例１と同様の条件により、図７に示す、平角導体２上に、第１、第２の樹脂層８０、８１から形成される絶縁皮膜８２を有する絶縁電線８３を作製した。次いで、上述の実施例１と同様の条件により、絶縁皮膜の厚みの測定、および絶縁破壊電圧試験を行った。以上の結果を表２に示す。なお、絶縁皮膜の厚みの測定は、図７に示す絶縁皮膜のＡ〜Ｈの部分に対して行った。

表２から判るように、まず、開口部６０の角部Ｄ１〜Ｄ４の曲率半径Ｒ２が０．３５ｍｍの塗布ダイスを使用し、次いで、開口部６０の角部Ｄ１〜Ｄ４の曲率半径Ｒ２が０．４０ｍｍの塗布ダイス５２を使用した実施例１は、開口部６０の角部Ｄ１〜Ｄ４の曲率半径Ｒ２が０．３５ｍｍの塗布ダイスのみを使用した比較例１に比し、絶縁皮膜３の厚みＴの最大値と最小値の差が小さいことが判る。即ち、実施例１は、比較例１に比し、平角導体２の表面に絶縁塗料Ｗを均一に塗布することが可能になり、平角導体２の表面における、絶縁皮膜３の厚みＴのバラツキを減少させることができることが判る。また、表２から判るように、実施例１の絶縁電線１は、比較例１の絶縁電線８３に比し、高い絶縁破壊電圧を有しており、良好な絶縁性を確保できることが判る。

これは、実施例１においては、上述の塗布、塗布量の調整、焼付け、および乾燥を複数回、繰り返す際に、開口部６０の角部Ｄ１〜Ｄ４の曲率半径Ｒ２を、段階的に大きくしたためであると考えられる。

本発明の活用例としては、モータのコイル等に用いられる絶縁電線の製造方法、絶縁電線、および当該絶縁電線により形成される電気コイルが挙げられる。

本発明の実施形態に係る絶縁電線の構造を示す断面図である。 本発明の実施形態に係る絶縁電線における平角導体の構造を示す断面図である。 本発明の実施形態に係る絶縁電線の平角導体に、絶縁皮膜を形成するための装置を説明するための概略図である。 塗布ダイスの構造を示す概略図である。 図１に示す絶縁電線に自己融着層を形成した状態を示す断面図である。 実施例１の絶縁電線の構造を示す断面図である。 比較例１の絶縁電線の構造を示す断面図である。

符号の説明

１…絶縁電線、２…平角導体、３…絶縁皮膜、４…第１の樹脂層、５…第２の樹脂層、９…電気コイル、５０…絶縁電線を製造するための装置、５２…塗布ダイス、５４…焼付炉、５５…冷却部、６０…開口部、Ｗ…絶縁塗料、Ｒ１…平角導体の角部の曲率半径、Ｒ２…開口部の角部の曲率半径、Ｃ１〜Ｃ４…平角導体の角部、Ｄ１〜Ｄ４…開口部の角部

Claims (5)

1. 断面略長方形状を有する導体に絶縁塗料を塗布する第１の工程と、
   前記導体の角部の曲率半径よりも大きな曲率半径を有する角部が形成された開口部を有する塗布ダイスにより、前記絶縁塗料の塗布量を調整する第２の工程と、
   前記導体に塗布された前記絶縁塗料を焼き付けて、乾燥させる第３の工程と
   を少なくとも含み、前記第１〜第３の工程を繰り返すことにより、前記導体上に、絶縁皮膜を形成する絶縁電線の製造方法において、
   前記第１〜第３の工程を繰り返す際に、前記開口部に形成された前記角部の曲率半径の初期値に比し、前記開口部に形成された前記角部の曲率半径の最終値を大きくすることを特徴とする絶縁電線の製造方法。
2. 前記開口部に形成された角部の曲率半径の初期値と前記導体の角部の曲率半径の値の差が、０．０５ｍｍ以上０．１ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載の絶縁電線の製造方法。
3. 前記絶縁皮膜は、前記導体の外周を被覆する第１の樹脂層と、前記第１の樹脂層の外周を被覆する第２の樹脂層とを有し、ポリアミドイミド樹脂により前記第１の樹脂層を形成し、前記ポリアミドイミド樹脂より伸長性の高い樹脂により前記第２の樹脂層を形成することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の絶縁電線の製造方法。
4. 請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の絶縁電線の製造方法により製造された絶縁電線。
5. 請求項４に記載の絶縁電線を捲線して成ることを特徴とする電気コイル。

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