JP5407050B2

JP5407050B2 - ベアリング付きダイス、絶縁電線の製造装置および絶縁電線の製造方法

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Publication number: JP5407050B2
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Inventors: 健吾吉田; 雅晃山内; 茂外山; 春彦田中; 惇一今井; 正隆志波; 悠史畑中
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Description

本発明は、ベアリング付きダイス、該ベアリング付きダイスを備えた絶縁電線の製造装置および該ベアリング付きダイスを備えた絶縁電線の製造方法に関するものである。

従来、導体上に絶縁塗料を被覆したエナメル線が知られている。エナメル線は、たとえば各種電気機器の配線、モータや変圧器などの巻線として広く利用されている。

従来は、断面が略円形状の導体上に絶縁皮膜が形成されたエナメル線が使用されていたが、占積率が高く、各種電気機器の小型化を図ることができる観点から、断面が略四角形状の導体（以下、「平角導体」とも称す）と、当該平角導体に絶縁皮膜が形成された絶縁電線が広く使用されるようになっている。

平角導体に絶縁塗料を形成する技術として、塗布部において平角導体に絶縁塗料を塗布した後に、ダイスに形成された略四角形状の開口部に平角導体を通すことによって、平角導体に塗布される絶縁塗料の厚みを調整する方法が、特開２００８−１２３７５９号公報（特許文献１）に記載されている。ダイスの開口部は平角導体の断面と略相似形である。そのため、平角導体がダイスを通過することで余分な絶縁塗料が除去されて、平角導体の外周に形成される絶縁塗料が均一な厚みに調整される。

特開２００８−１２３７５９号公報

当該絶縁塗料の厚みは、ダイスと導体との間隙によって決まる。そのため、均一な厚みの絶縁塗料を得るためには、ダイスと導体との位置関係を良好に保ちながら導体を搬送する必要がある。平角導体の場合、導体がねじれると図１０に示すように導体１１に塗布される絶縁塗料２４の厚みが不均一になり膜厚のばらつきが生じる。また、断面が略円形状の導体の場合においても、ダイスの中心部と導体の中心部とがずれる（言い換えれば導体が偏心する）ことにより導体に塗布される絶縁塗料の厚みが不均一になり膜厚のばらつきが生じる場合がある。

本発明は、上記のような課題を鑑みてなされたものであり、その目的は、導体に塗布される絶縁塗料の厚みのばらつきを低減することができる、ベアリング付きダイス、絶縁電線の製造装置および絶縁電線の製造方法を提供することである。

本発明に係るベアリング付きダイスは、ダイスとダイス受け部材とベアリング部材とを備えている。ダイスは、互いに対向する一方端面および他方端面を有し、一方端面と他方端面との間を貫通する貫通孔を有する。ダイス受け部材は、ダイスの一方端面側に配置されている。ベアリング部材は、ダイスの一方端面側に配置されている。ベアリング部材は転動体を含み、ダイスは転動体の転動に基づいて貫通孔が貫通する貫通方向のまわりへの回転および貫通方向に直交する平面内での移動の少なくともいずれかが可能となるように構成されている。ダイスの一方端面は導体の進行方向の下流側に位置し、かつ他方端面は進行方向の上流側に位置する。ダイス受け部材は、ダイスの一方端面から離れる方向に延在する円筒状の部分を含む。ベアリング部材は、円筒状の部分の外周側に設けられている。

本発明に係るベアリング付きダイスによれば、ダイスは転動体の転動に基づいて貫通孔が貫通する貫通方向のまわりへの回転および貫通方向に直交する平面内での移動の少なくともいずれかが可能となるように構成されている。それゆえ、導体がねじれたり偏心している場合でも、ダイスは導体のねじれや偏心に追随して、貫通方向のまわりへ回転したり、貫通方向に直交する平面内で移動したりすることの少なくともいずれかが可能である。結果として、平角導体に塗布される絶縁塗料の厚みのばらつきを低減することができる。

上記のベアリング付きダイスにおいて好ましくは、ベアリング部材は、転動体が転動する転送面を有する第１の軌道輪部材をさらに含む。ダイスは第１の軌道輪部材に対して貫通方向のまわりに回転可能に設けられている。

上記のベアリング付きダイスにおいて好ましくは、ベアリング部材は、転動体に対して第１の軌道輪部材と反対側に位置する第２の軌道輪部材をさらに含む。第２の軌道輪部材とダイスとが一体として回転可能に設けられている。

上記のベアリング付きダイスにおいて好ましくは、貫通孔の一方端面における開口形状は四角形である。

本発明に係る絶縁電線の製造装置は、塗布部と、ベアリング付きダイスとを備えている。塗布部は、導体に絶縁塗料を塗布するためのものである。ベアリング付きダイスは、塗布部によって導体に塗布される絶縁塗料の厚みを調節するためのものである。ベアリング付きダイスは、互いに対向する一方端面と他方端面を有し、かつ一方端面と他方端面との間を貫通する貫通孔を有するダイスと、ダイスの一方端面側に配置されたダイス受け部材と、ダイスの一方端面側に配置されたベアリング部材とを含む。ベアリング部材は転動体を有する。ダイスは転動体の転動に基づいて貫通孔が貫通する貫通方向のまわりへの回転および貫通方向に直交する平面内での移動の少なくともいずれかが可能となるように構成されている。ダイスの一方端面は導体の進行方向の下流側に位置し、かつ他方端面は進行方向の上流側に位置する。ダイス受け部材は、ダイスの一方端面から離れる方向に延在する円筒状の部分を含む。ベアリング部材は、円筒状の部分の外周側に設けられている。

上記の絶縁電線の製造装置において好ましくは、ベアリング部材は、転動体が転動する転送面を有する第１の軌道輪部材をさらに含む。ダイスは第１の軌道輪部材に対して貫通方向のまわりに回転可能に設けられている。

上記の絶縁電線の製造装置において好ましくは、ベアリング部材は、転動体に対して第１の軌道輪部材と反対側に位置する第２の軌道輪部材をさらに含む。第２の軌道輪部材とダイスとが一体として回転可能に設けられている。

上記の絶縁電線の製造装置において好ましくは、貫通孔の一方端面における開口形状は四角形である。

本発明に係る絶縁電線の製造方法は以下の工程を備えている。導体に絶縁塗料が塗布される。塗布する工程の後に、導体に塗布される絶縁塗料の厚みを調整するために導体がベアリング付きダイスの貫通孔に通される。ベアリング付きダイスは、互いに対向する一方端面と他方端面を有し、かつ一方端面と他方端面との間を貫通する貫通孔を有するダイスと、ダイスの一方端面側に配置されたダイス受け部材と、ダイスの一方端面側に配置されたベアリング部材とを含む。ベアリング部材は転動体を有する。ダイスは転動体の転動に基づいて貫通孔が貫通する貫通方向のまわりへの回転および貫通方向に直交する平面内での移動の少なくともいずれかが可能となるように構成されている。ダイスの一方端面は導体の進行方向の下流側に位置し、かつ他方端面は進行方向の上流側に位置する。ダイス受け部材は、ダイスの一方端面から離れる方向に延在する円筒状の部分を含む。ベアリング部材は、円筒状の部分の外周側に設けられている。

上記の絶縁電線の製造方法において好ましくは、ベアリング部材は、転動体が転動する転送面を有する第１の軌道輪部材をさらに含む。ダイスは第１の軌道輪部材に対して貫通方向のまわりに回転可能に設けられている。

上記の絶縁電線の製造方法において好ましくは、ベアリング部材は、転動体に対して第１の軌道輪部材と反対側に位置する第２の軌道輪部材をさらに含む。第２の軌道輪部材とダイスとが一体として回転可能に設けられている。

上記の絶縁電線の製造方法において好ましくは、貫通孔の一方端面における開口形状は四角形である。

以上説明したように本発明によれば、導体に塗布される絶縁塗料の厚みのばらつきを低減することができる。

本発明の実施の形態１における絶縁電線の製造装置の構成を概略的に示す模式図である。本発明の実施の形態１におけるベアリング付きダイスの構成を示す分解斜視図である。本発明の実施の形態１におけるベアリング付きダイスの構成を示す断面模式図である。本発明の実施の形態２におけるベアリング付きダイスの構成を示す断面模式図である。本発明の実施の形態３におけるベアリング付きダイスの構成を示す断面模式図である。本発明の実施の形態４におけるベアリング付きダイスの構成を示す断面模式図である。本発明の実施の形態５におけるベアリング付きダイスの構成を示す断面模式図である。本発明の実施の形態６におけるベアリング付きダイスの構成を示す断面模式図である。比較例のダイスとストッパーとを示す図である。比較例のダイスによって導体に絶縁塗料が塗布された状態を示す図である。本発明例のダイスとストッパーとを示す図である。本発明例のダイスによって導体に絶縁塗料が塗布された状態を示す図である。本発明例のダイスによって導体に絶縁塗料が塗布された状態を示す図である。本発明例のダイスによって導体に絶縁塗料が塗布された状態を示す図である。導体のねじれ角度と導体の進行方向の位置との関係を示す図である。導体が進行方向を回転軸として時計周りにねじれている場合の、導体に塗布された絶縁塗料の厚みのばらつきを示す図である。導体が進行方向を回転軸として反時計周りにねじれている場合の、導体に塗布された絶縁塗料の厚みのばらつきを示す図である。

以下、図面に基づいて本発明の実施の形態について説明する。なお、以下の図面において同一または相当する部分には同一の参照番号を付しその説明は繰返さない。なお本発明はこの形態に限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１を参照して、本実施の形態の絶縁電線の製造装置１００は、導体１１に絶縁塗料を塗布することで絶縁電線を製造するためのものであり、複数の塗布部１２と、複数のストッパー１５と、複数の乾燥用加熱装置１６と、複数の硬化用加熱装置１７と、搬送部１３と、複数のベアリング付きダイス１０とを主に有している。

本実施の形態において、導体１１の断面形状は四角形である。断面形状が四角形である導体１１とは、断面において対向する二組の辺を有する形状であればよく、角部が丸まっている場合を含む。断面形状が四角形である導体１１の具体例としては、長方形や正方形が挙げられる。なお、導体１１の断面形状は、円、楕円、六角形などの多角形であっても構わない。

複数の塗布部１２の各々は、たとえばポリアミドイミド樹脂ワニス、ポリイミド樹脂ワニスなどの絶縁塗料が充填されるものであり、導体１１が塗布部１２内を通過することで導体１１の外周面に絶縁塗料を塗布できるように構成されている。

複数のベアリング付きダイス１０の各々は、ダイス１とベアリング部材２とを有している。導体１１がダイス１に設けられた開口部を通過することで導体１１の外周面に塗布される絶縁塗料の厚みを一定厚みに制御できるように構成されている。ベアリング付きダイス１０の構成の詳細については後述する。

複数の乾燥用加熱装置１６は、導体１１上に塗布された絶縁塗料を主に乾燥させるために導体１１および絶縁塗料を加熱するためのものである。ここで絶縁塗料の乾燥とは、絶縁塗料に含まれる溶剤を気化させる温度であって、絶縁塗料が硬化しない温度に加熱することを意味する。この乾燥用加熱装置１６の各々は、誘導加熱コイルであってもよい。硬化用加熱装置１７は、導体１１上にて絶縁塗料を主に硬化させるために導体１１および絶縁塗料を加熱するためのものである。ここで絶縁塗料を硬化させるとは、絶縁塗料を硬化させる温度以上に加熱することを意味する。この硬化用加熱装置１７は、誘導加熱コイルであってもよい。

塗布部１２によって、導体１１に対して絶縁塗料が塗布され、ダイス１によって絶縁塗料の厚みが制御され、乾燥用加熱装置１６によって絶縁塗料が乾燥され、硬化用加熱装置１７によって絶縁塗料が硬化されるという一連の動作が行われる。塗布部１２と、ダイス１と、乾燥用加熱装置１６と、硬化用加熱装置１７とを一組の塗布ユニットとした場合、本実施の形態の絶縁電線の製造装置１００は、複数組の塗布ユニットを有している。これにより、導体１１に対して絶縁塗料を複数回塗布することができる。

搬送部１３は、導体１１を上流側から下流側に搬送するためのものである。搬送部１３によって、導体１１が塗布部１２や硬化用加熱装置１７などを通過することができる。

図２および図３を参照して、本実施の形態のベアリング付きダイス１０の構造について説明する。図２に示すように、ベアリング付きダイス１０は、ダイス１と、ダイス受け部材２１と、ベアリング部材２とを有している。

ダイス１は、互いに対向する一方端面３および他方端面４を有している。ダイス１の一方端面３には四角形の開口部６が形成されている。四角形の開口部６は略長方形状であり、開口部６の角部は丸くなっている。ダイス１の他方端面４には円形の開口部が形成されている。ダイス１には、一方端面３側の略長方形状の開口部６と他方端面４側の円形の開口部とを通るようにテーパー状の貫通孔５が形成されている。ダイス１の一方端面３側にはダイス受け部材２１が配置されている。ダイス受け部材２１には、開口部が形成されており、ダイス１の一方端面３側の一部がダイス受け部材２１の開口部に収容されている。これにより、ダイス１とダイス受け部材２１とは固定されている。

ベアリング部材２は、ダイス１の一方端面３側に設けられている。ベアリング部材２は、たとえば転がり軸受（スラスト軸受）であり、転動体７と、第１の軌道輪部材８と、第２の軌道輪部材９と、保持器２２とを有している。第１の軌道輪部材８は、転動体７が転動する転走面２３を有している。第２の軌道輪部材９は、転動体７に対して第１の軌道輪部材８と反対側に位置している。第２の軌道輪部材９は、転動体７が転動する転走面２５を有している。転動体７は、たとえば球である。球は複数であってもよい。複数の球の各々は、保持器２２によって軌道が制御されている。第１の軌道輪部材８および第２の軌道輪部材９は、たとえばスラスト板である。

ダイス受け部材２１は、ダイス１とベアリング部材２との位置あわせを容易にするためのものである。また、ダイス受け部材２１の形状や質量を変更することで、ベアリング付きダイス１０の質量を調整することができる。それゆえ、絶縁塗料の粘度が変更になってもダイス１のデザインを変更する必要がないため、多種類の絶縁塗料に対して使用可能である。

第２の軌道輪部材９は、ダイス受け部材２１のショルダー部に接して固定されている。それゆえ、ダイス１とダイス受け部材２１と第２の軌道輪部材９とが一体となって、第１の軌道輪部材８に対して貫通孔５が貫通方向のまわりに回転可能である。なお、貫通孔５が貫通する方向とは、ダイス１の一方端面３と他方端面４とが対向する方向である。

ここで、ベアリング付きダイス１０の動作について説明する。
まず、絶縁塗料が塗布された導体１１がダイス１に形成された貫通孔５を通過する際に、当該貫通孔５の内側面は導体１１の外周面に塗布された絶縁塗料と接する。導体１１が搬送部１３により上流側から下流側に移動すると、ダイス１に対して導体１１の進行方向Ｘ（すなわち図１中上方向であって、重力と反対の方向）へ引き上げる力がかかる。この引き上げる力は、絶縁塗料の粘性が高くなるとより大きくなる。同時に、ダイス１はダイス１自身の質量を有しているため、ダイス１に対して重力がかかっている。つまり、ダイス１は、ダイス１にかかる重力と、ダイス１にかかる当該引き上げる力とがつりあった状態で浮いた状態にある。絶縁塗料の粘性が高い場合、当該引き上げる力が重力よりも大きくなるため、ダイス１は導体１１の進行方向Ｘへ移動する。

導体１１の進行方向Ｘへ移動したダイス１は、ダイス１よりも下流側に位置するストッパー１５と接触する。このストッパー１５により、ダイス１がこれ以上下流側へ移動することができない。

本実施の形態のベアリング付きダイスの場合、図１１に示すように、ダイス１の一方端面３側に設けられたベアリング部材２の第１の軌道輪部材８がストッパー１５と接触する。第１の軌道輪部材８はストッパー１５に押し付けられている。第１の軌道輪部材の端面とストッパー１５の端面との間の摩擦力によって、第１の軌道輪部材８とストッパー１５とは固定された状態にある。第１の軌道輪部材８と第２の軌道輪部材９との間には転動体７が設けられているので、第２の軌道輪部材９は、第１の軌道輪部材８に対して回転可能に設けられている。第２の軌道輪部材９とダイス受け部材２１とは接触しており固定された状態にある。また、ダイス１とダイス受け部材２１とも接触しており固定された状態にある。それゆえ、第２の軌道輪部材９とダイス受け部材２１とダイス１とが一体として、第１の軌道輪部材８に対してダイス１の貫通孔が貫通する方向のまわりに回転可能である。言い換えれば、ダイス１は導体１１の進行方向Ｘに延びる軸線を中心として回転可能である。

本実施の形態のベアリング付きダイス１０を使用して断面形状が四角形の導体１１に絶縁塗料２４を塗布すると、導体１１が進行方向を回転軸としてねじれている場合でも、図１２に示すように絶縁塗料２４の厚みを均一にすることができる。導体１１がねじれた状態でベアリング付きダイス１０の貫通孔を通過したとき、導体１１の外周部とダイス１の内壁部との間に存在する絶縁塗料２４の厚みが厚い場合に絶縁塗料２４の粘性によってダイス１にかかる力と、絶縁塗料２４の厚みが薄い場合に絶縁塗料２４の粘性によってダイス１にかかる力は異なっている。この絶縁塗料２４の粘性によってダイス１にかかる力を均一化するように、ダイス１がベアリング部材２によって導体１１の進行方向に延在する軸線周りに自由に回転する。結果として、ベアリング付きダイス１０は、導体１１のねじれに追随するように回転して、導体１１の外周部に塗布される絶縁塗料２４の厚みが均一になる。

またベアリング付きダイス１０は、貫通孔５が貫通する貫通方向Ｘに直交する平面内で移動可能であってもよい。

ベアリング付きダイス１０の開口部６の形状は、図１３に示すように円形であってもよい。この場合、断面形状が円形の導体１１が使用される。図１３に示すベアリング付きダイス１０は、断面形状が円形の導体１１の中心部とダイス１の中心部とがずれている（つまり導体１１が偏心している）と、当該ずれを低減するように貫通孔５が貫通する貫通方向Ｘのまわりで回転したり貫通方向に直交する平面内で移動可能したりすることができる。

また、ベアリング付きダイス１０の開口部６の形状は、図１４に示すように六角形であってもよい。この場合、断面形状が六角形の導体１１が使用される。開口部６が六角形であるベアリング付きダイス１０も、開口部６が円形であるベアリング付きダイス１０と同様、貫通方向Ｘのまわりで回転したり貫通方向に直交する平面内でも移動したりすることができる。

次に、本実施の形態に係る絶縁電線の製造方法について説明する。
図１を参照して、まず導体１１は、導体１１の移動経路の最上流に位置する塗布部１２を通過することにより、導体１１の外周面に第１層目の絶縁塗料が塗布される。その後、第１層目の絶縁塗料が塗布された導体１１が、ベアリング付きダイス１０に形成された貫通孔５を通過する。この際、導体１１のねじれに追随してダイス１が回転することにより、導体１１の外周面に塗布された第１層目の絶縁塗料の厚みが一定に制御される。その後、ベアリング付きダイス１０の貫通孔５を通過した導体１１は、乾燥用加熱装置１６に移動する。乾燥用加熱装置１６において、導体１１上に塗布された絶縁塗料が乾燥される。その後、導体１１は硬化用加熱装置１７へ移動する。硬化用加熱装置１７では、導体１１に塗布された絶縁塗料が硬化される。

１層目の絶縁塗料が塗布された導体１１は、２つ目の塗布部１２へと移動する。２つ目の塗布部１２では、第１層目の絶縁塗料の上に第２層目の絶縁塗料が塗布される。第１層目の絶縁塗料とその上に第２層目の絶縁塗料が塗布された導体１１は、２つ目のベアリング付きダイス１０の貫通孔５を通過する。２つ目のベアリング付きダイス１０の貫通孔５のサイズは、１つ目のベアリング付きダイス１０の貫通孔５のサイズよりも大きくなっている。導体１１が２つ目のベアリング付きダイス１０の貫通孔５を通過することで、導体１１のねじれに追随してダイス１が回転することにより、導体１１の外周面に塗布された第２層目の絶縁塗料の厚みが一定に制御される。

この後、第１層目の絶縁塗料とその上に第２層目の絶縁塗料が塗布された導体１１は、乾燥用加熱装置１６および硬化用加熱装置１７を通り、２層目の絶縁塗料が乾燥、硬化される。の塗布、乾燥、硬化が所定回数（ｎ回：たとえば１０回）繰り返されることにより、導体１１の外周面にｎ層の絶縁塗料が塗布される。以上のようにして、導体１１に絶縁塗料が塗布されることにより絶縁電線が製造される。

なお、本実施の形態の絶縁電線の製造方法で使用されるベアリング付きダイス１０としては、本実施の形態１で説明したベアリング付きダイス１０や実施の形態２〜６で説明するベアリング付きダイス１０などを使用することができる。

また、本実施の形態に用いられる絶縁塗料２４としては、たとえばエナメル被覆の構成樹脂を溶剤で溶解したものが用いられる。この構成樹脂は、絶縁性が高く、耐熱性が高い樹脂であれば特に限定されない。具体的には、ポリアミド樹脂、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などが好適に使用され得る。また溶剤としてはＮ−メチル−２−ピロリドンやクレゾールを利用することができる。

また、導体１１の具体例としては、たとえば銅線、銅合金線、錫めっき銅線、アルミニウム線、アルミニウム合金線、鋼心アルミニウム線、カッパーフライ線、ニッケルめっき銅線、銀めっき銅線、銅覆アルミニウム線などが挙げられる。

次に、本実施の形態の作用効果についてベアリング部材２を有しないダイス１の場合と比較して説明する。

まず、ベアリング部材２を有しないダイス１の場合、図９に示すように、ダイス１の一方端面３がストッパーの下部に接触する。導体１１がダイス１の貫通孔を通過すると、導体１１の外周部に塗布された絶縁塗料がダイス１を図１中上方へ押し上げるため、ダイス１がストッパー１５に押し付けられる。ダイス１の一方端面３とストッパー１５の端面との間の摩擦力によって、ダイス１は導体１１の進行方向に延びる軸線周りに回転することができない。そのため、図１０に示すように、導体１１がねじれている場合に、ベアリング無しのダイス１を通過した導体１１に塗布された絶縁塗料の厚みにばらつきが生じる。

これに対して、本実施の形態によれば、ダイス１が第１の軌道輪部材８に対して回転可能である。それゆえ、導体１１がねじれている場合でも、ダイス１は導体１１のねじれに追随して回転することができる。結果として、平角導体に塗布される絶縁塗料の厚みのばらつきを低減することができる。

（実施の形態２）
図４を参照して、実施の形態２に係るベアリング付きダイス１０について説明する。図４に示すように、実施の形態２に係るベアリング付きダイス１０は、ダイス１と、ベアリング部材２とを有している。実施の形態２に係るベアリング付きダイス１０は、ダイス受け部材２１を有していない点において実施の形態１に係るベアリング付きダイス１０と異なっており、その他の点についてはほぼ同様である。

実施の形態２に係るベアリング付きダイス１０は、ダイス受け部材２１を有していないため、第２の軌道輪部材９とダイス１とが直接接しており、両者が固定された状態にある。それゆえ、第２の軌道輪部材９とダイス１とが一体となって、第１の軌道輪部材８に対して回転可能である。

本実施の形態のベアリング付きダイス１０は、ダイス受け部材２１を有していない。そのため、部品点数を低減することができるのでベアリング付きダイス１０の構成を簡素化することができる。

（実施の形態３）
図５を参照して、実施の形態３に係るベアリング付きダイス１０について説明する。図５に示すように、実施の形態３に係るベアリング付きダイス１０は、ダイス１と、ベアリング部材２とを有している。ベアリング部材２は、第１の軌道輪部材８と、転動体７と、保持器２２とを有している。実施の形態３に係るベアリング付きダイス１０は、第２の軌道輪部材９を有していない点において実施の形態１に係るベアリング付きダイス１０と異なっており、その他の点についてはほぼ同様である。

実施の形態３に係るベアリング付きダイス１０は、第２の軌道輪部材９を有していないため、転動体７とダイス受け部材２１とが直接接している。ダイス受け部材２１のショルダー部には、転動体７が転動するための転走面２５が設けられている。これにより、ダイス１とダイス受け部材２１とが一体となって、第１の軌道輪部材８に対して回転可能である。

本実施の形態のベアリング付きダイス１０は、第２の軌道輪部材９を有していない。そのため、部品点数を低減することができるのでベアリング付きダイス１０の構成を簡素化することができる。

（実施の形態４）
図６を参照して、実施の形態４に係るベアリング付きダイス１０について説明する。図６に示すように、実施の形態４に係るベアリング付きダイス１０は、ダイス１と、ベアリング部材２とを有している。ベアリング部材２は、第１の軌道輪部材８と、転動体７と、保持器２２とを有している。実施の形態４に係るベアリング付きダイス１０は、第２の軌道輪部材９を有していない点において実施の形態２に係るベアリング付きダイス１０と異なっており、その他の点についてはほぼ同様である。

実施の形態４に係るベアリング付きダイス１０は、第２の軌道輪部材９を有していないため、転動体７とダイス１とが直接接している。ダイス１の一方端面には、転動体７が転動するための転走面２５が形成されている。それゆえ、ダイス１が、第１の軌道輪部材８に対して回転可能である。

本実施の形態のベアリング付きダイス１０は、第２の軌道輪部材９と、ベアリング受け部材２１とを有していない。そのため、部品点数を低減することができるのでベアリング付きダイス１０の構成を簡素化することができる。

（実施の形態５）
図７を参照して、実施の形態５に係るベアリング付きダイス１０について説明する。図７に示すように、実施の形態５に係るベアリング付きダイス１０は、ダイス１と、ベアリング部材２とを有している。ベアリング部材２は、転動体７と、保持器２２とを有している。実施の形態５に係るベアリング付きダイス１０は、第１の軌道輪部材８および第２の軌道輪部材９を有していない点において実施の形態２に係るベアリング付きダイス１０と異なっており、その他の点についてはほぼ同様である。

実施の形態５に係るベアリング付きダイス１０は、転動体７を保持するための保持器２２を有している。ダイス１の端面には転動体７が転動するための転走面２５が設けられている。保持器２２とダイス１は直接接していても構わない。

本実施の形態のベアリング付きダイス１０は転動体７の転動に基づいて貫通孔５が貫通する貫通方向Ｘのまわりへの回転および貫通方向Ｘに直交する平面内での移動の少なくともいずれかが可能となるように構成されている。具体的には、転動体７がストッパー１５（図１）と接触して、転動体７がストッパー１５の表面上を転動することでダイス１が貫通方向Ｘに直交する平面内で移動することができる。

（実施の形態６）
図８を参照して、実施の形態６に係るベアリング付きダイス１０について説明する。図８に示すように、実施の形態６に係るベアリング付きダイス１０は、ダイス１と、ベアリング部材２とを有している。ベアリング部材２は転動体７である。実施の形態６に係るベアリング付きダイス１０は、保持器２２とダイス１とが一体化した構造を有している。実施の形態６に係るベアリング付きダイス１０が保持器２２とダイス１とが一体化した構造を有している点において実施の形態５と異なり、その他の点についてはほぼ同様である。

実施の形態６に係るベアリング付きダイス１０において、ダイス１は転動体７を両側から挟みこむように転動体７を収容するための溝２６を有している。当該溝２６の側壁を成す部分２２ｂは、転動体７を保持する保持器２２の役割を果たす。

本実施の形態のベアリング付きダイス１０は、実施の形態５のベアリング付きダイスと同様に、転動体７の転動に基づいて貫通孔５が貫通する貫通方向Ｘのまわりへの回転および貫通方向Ｘに直交する平面内での移動の少なくともいずれかが可能となるように構成されている。

本実施の形態のベアリング付きダイス１０は、保持器２２とダイス１とが一体化している。そのため、部品点数を低減することができるのでベアリング付きダイス１０の構成を簡素化することができる。

次に、本発明者らが行った検討について説明する。
まず、実施の形態１に示された絶縁電線の製造装置１００を使用して、導体１１に絶縁塗料を塗布した。導体１１として平角導体を使用した。平角導体の進行方向に対して垂直な断面における長辺の長さを３．２ｍｍとし、短辺の長さを１．７ｍｍとした。本発明例のベアリング付きダイス１０として実施の形態１で説明したベアリング付きダイス１０を使用した。ベアリング付きダイス１０の形状を以下の様にした。ダイスの外径を約１４ｍｍとし、長さを約５ｃｍとした。ベアリング部材２の外径を約２０ｍｍとし、内径を約１０ｍｍとした。比較例のダイス１の形状を本発明例のダイス１の形状と同じとした。なお、比較例のダイス１はベアリング部材２を有していない。本発明例のベアリング付きダイス１０と比較例のベアリングを有しないダイス１とを使用して、平角導体に絶縁塗料を塗布し、平角導体のねじれ角度と、平角導体の長さ方向の位置との関係を調べた。

次に、平角導体のねじれ角度の計算方法について説明する。
導体１１に絶縁塗料が塗布された後に、絶縁塗料が塗布された導体１１を導体１１の進行方向Ｘに対して垂直な面で切断して、導体１１の断面を観察した。図１６に示すように、導体１１が進行方向Ｘに対して時計回りにねじれている場合、絶縁塗料２４が厚い部分の厚みｂと、絶縁塗料２４が薄い部分の厚みａとが生じる。また、図１７に示すように、図１６の場合と反対方向に導体１１がねじれる場合もある。図１７に示す場合も、図１６の場合と同様に、絶縁塗料２４が厚い部分の厚みｂと、絶縁塗料２４が薄い部分の厚みａが生じる。導体１１のねじれ角度θを、以下の式により定義した。

長さ１４．５ｍの導体１１を５０ｃｍ毎に進行方向Ｘと垂直な面で切断して、絶縁塗料２４が厚い部分の厚みｂと、絶縁塗料２４が薄い部分の厚みａを測定した。ねじれ角度θを、式１を用いて計算した。導体１１に対して絶縁塗料２４が時計周りに回転したときをプラスのねじれ角度とし、反時計周りに回転したときをマイナスのねじれ角度とした。

の様にして測定された導体１１のねじれ角度と、導体１１の進行方向の位置との関係を調べた結果を、図１５および表１に示す。

図１５および表１に示すように、比較例のベアリングを有していないダイス１を使用した場合、導体１１のねじれ角度θは、導体１１の進行方向の位置に対して大きく変動した。比較例のベアリングを有していないダイス１を使用した場合、導体１１のねじれ角度θの振幅（ねじれ角度の最大値を最小値の差）は０．３２°であった。また、オフセットねじれ角度（導体１１の進行方向における平均のねじれ角度）は、０．３１°であり、全体的にねじれた状態であることが確認された。一方、本発明例のベアリング付きダイス１０を使用した場合、導体１１のねじれ角度θの振幅（ねじれ角度の最大値を最小値の差）は０．０４°と非常に小さい値を示した。また、オフセットねじれ角度（導体１１の進行方向における平均のねじれ角度）は、０．０１１°であり、全体的にねじれていない状態であることが確認された。このように、本発明例のベアリング付きダイス１０によれば、導体１１のねじれ角度θの振幅を０．１°以下にすることができる。

ねじれ角度θが大きいことは、導体１１に塗布された絶縁塗料の厚みのばらつきが大きいことを意味する。つまり、比較例のベアリングを有していないダイス１を使用して平角導体に絶縁塗料を塗布した場合、絶縁塗料の厚みのばらつきが大きく、平角導体の進行方向にわたって絶縁塗料の厚みがばらついていることが確認された。一方、本発明例のベアリング付きダイス１０を使用して平角導体に絶縁塗料を塗布した場合、絶縁塗料の厚みのばらつきが小さく、平角導体の進行方向にわたって絶縁塗料の厚みのばらつきを低減できることが実証された。

今回開示された実施の形態および実施例はすべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲はした説明ではなくて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、およ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。

１ダイス、２ベアリング部材、３一方端面、４他方端面、５貫通孔、６開口部、７転動体、８第１の軌道輪部材、９第２の軌道輪部材、１０ベアリング付きダイス、１１（平角）導体、１２塗布部、１３搬送部、１６乾燥用加熱装置、１７硬化用加熱装置、２１ダイス受け部材、２２保持器、２３転走面、２４絶縁塗料、２５転走面、２６溝、１００製造装置。

Claims

互いに対向する一方端面および他方端面を有し、前記一方端面と前記他方端面との間を貫通する貫通孔を有するダイスと、
前記ダイスの前記一方端面側に配置されたダイス受け部材と、
前記ダイスの前記一方端面側に配置されたベアリング部材とを備え、
前記ベアリング部材は転動体を含み、
前記ダイスは前記転動体の転動に基づいて前記貫通孔が貫通する貫通方向のまわりへの回転および前記貫通方向に直交する平面内での移動の少なくともいずれかが可能となるように構成されており、
前記ダイスの前記一方端面は導体の進行方向の下流側に位置し、かつ前記他方端面は前記進行方向の上流側に位置し、
前記ダイス受け部材は、前記ダイスの前記一方端面から離れる方向に延在する円筒状の部分を含み、
前記ベアリング部材は、前記円筒状の部分の外周側に設けられている、ベアリング付きダイス。
前記ベアリング部材は、前記転動体が転動する転送面を有する第１の軌道輪部材をさらに含み、
前記ダイスは前記第１の軌道輪部材に対して前記貫通方向のまわりに回転可能に設けられている、請求項１に記載のベアリング付きダイス。
前記ベアリング部材は、前記転動体に対して前記第１の軌道輪部材と反対側に位置する第２の軌道輪部材をさらに含み、
前記第２の軌道輪部材と前記ダイスとが一体として回転可能に設けられている、請求項２に記載のベアリング付きダイス。
前記貫通孔の前記一方端面における開口形状は四角形である、請求項１〜３のいずれか１項に記載のベアリング付きダイス。
導体に絶縁塗料を塗布するための塗布部と、
前記塗布部によって前記導体に塗布される前記絶縁塗料の厚みを調節するベアリング付きダイスとを備え、
前記ベアリング付きダイスは、
互いに対向する一方端面と他方端面を有し、かつ前記一方端面と前記他方端面との間を貫通する貫通孔を有するダイスと、
前記ダイスの前記一方端面側に配置されたダイス受け部材と、
前記ダイスの前記一方端面側に配置されたベアリング部材とを含み、
前記ベアリング部材は転動体を有し、
前記ダイスは前記転動体の転動に基づいて前記貫通孔が貫通する貫通方向のまわりへの回転および前記貫通方向に直交する平面内での移動の少なくともいずれかが可能となるように構成されており、
前記ダイスの前記一方端面は前記導体の進行方向の下流側に位置し、かつ前記他方端面は前記進行方向の上流側に位置し、
前記ダイス受け部材は、前記ダイスの前記一方端面から離れる方向に延在する円筒状の部分を含み、
前記ベアリング部材は、前記円筒状の部分の外周側に設けられている、絶縁電線の製造装置。
前記ベアリング部材は、前記転動体が転動する転送面を有する第１の軌道輪部材をさらに含み、
前記ダイスは前記第１の軌道輪部材に対して前記貫通方向のまわりに回転可能に設けられている、請求項５に記載の絶縁電線の製造装置。
前記ベアリング部材は、前記転動体に対して前記第１の軌道輪部材と反対側に位置する第２の軌道輪部材をさらに含み、
前記第２の軌道輪部材と前記ダイスとが一体として回転可能に設けられている、請求項６に記載の絶縁電線の製造装置。
前記貫通孔の前記一方端面における開口形状は四角形である、請求項５〜７のいずれか１項に記載の絶縁電線の製造装置。
導体に絶縁塗料を塗布する工程と、
前記塗布する工程の後に、前記導体に塗布される前記絶縁塗料の厚みを調整するために前記導体をベアリング付きダイスの貫通孔に通す工程とを備え、
前記ベアリング付きダイスは、
互いに対向する一方端面と他方端面を有し、かつ前記一方端面と前記他方端面との間を貫通する貫通孔を有するダイスと、
前記ダイスの前記一方端面側に配置されたダイス受け部材と、
前記ダイスの前記一方端面側に配置されたベアリング部材とを含み、
前記ベアリング部材は転動体を有し、
前記ダイスは前記転動体の転動に基づいて前記貫通孔が貫通する貫通方向のまわりへの回転および前記貫通方向に直交する平面内での移動の少なくともいずれかが可能となるように構成されており、
前記ダイスの前記一方端面は前記導体の進行方向の下流側に位置し、かつ前記他方端面は前記進行方向の上流側に位置し、
前記ダイス受け部材は、前記ダイスの前記一方端面から離れる方向に延在する円筒状の部分を含み、
前記ベアリング部材は、前記円筒状の部分の外周側に設けられている、絶縁電線の製造方法。
前記ベアリング部材は、前記転動体が転動する転送面を有する第１の軌道輪部材をさらに含み、
前記ダイスは前記第１の軌道輪部材に対して前記貫通方向のまわりに回転可能に設けられている、請求項９に記載の絶縁電線の製造方法。
前記ベアリング部材は、前記転動体に対して前記第１の軌道輪部材と反対側に位置する第２の軌道輪部材をさらに含み、
前記第２の軌道輪部材と前記ダイスとが一体として回転可能に設けられている、請求項１０に記載の絶縁電線の製造方法。
前記貫通孔の前記一方端面における開口形状は四角形である、請求項９〜１１のいずれか１項に記載の絶縁電線の製造方法。