JP5422156B2 - 絶縁被覆集合線の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、集合導体に関し、特に、複数の導体線が束ねられて一体に構成された集合導体に関するものである。

高周波電送用の絶縁被覆集合線に関して、特許文献１は、単心の電気導体の外周に絶縁被覆層を形成した絶縁被覆素線の所望本数を、互いに交差させることなく平行に配置して断面形状が偏平形状、多角形、円形又は長円形のいずれかの素線群断面形状と相似の形状となし、その外周に共通の絶縁被覆層を設けた絶縁被覆集合線について記載している。また、特許文献２は、各々、全体横断面形状を分割した一部分の形状の横断面を有する複数の導体線を無撚り状態に束ねることによって形成された導体線束を側方から押圧して各導体線を一体化するようにした集合導体について記載している。
実開平５−８３９３３号公報 特開２００７−２２７２４３号公報

例えば、電気自動車のモーター用のマグネットワイヤとして集合導体を用いる場合、モーターの性能を向上させるために、その横断面における導体部の面積が占める割合、すなわち、導体占積率を向上させる必要があると共に、集合導体の絶縁性を確保する必要がある。ここで、集合導体の素線間の絶縁性は、同電位であるため、数十ボルト程度の絶縁性があれば十分であるのに対して、最外層の絶縁性は、集合導体同士の線間で数キロボルトの絶縁性が必要になる。

従来の絶縁被覆集合線に付いて、図を用いて説明する。
従来の集合線は図９（ａ）に示すように、円形の絶縁線を寄り合わせるリッツ線９０で、単位長さ当たりの導体抵抗が高くなる欠点や、素線９１に最外層絶縁層９３並みの絶縁層９２を有するため、導体占有率が低下する欠点がある。素線９１間の絶縁性能を低くして最外層９３で絶縁性をとる場合、高い耐熱性能と可とう性を得るために、ポリイミドテープ等を巻くという方法もあるが、製法上非常に高いコストがかかるという問題がある。また、絶縁テープを巻く際に不要な空間９４が形成され易いので、集合導体の絶縁性が不均一になったり、導体占積率が低下したりするおそれがある。

特許文献１に記載されている押出し方法を用いて作製される集合導体９５は、図９（ｂ）に示すように、素線９６の間隙９７内部への樹脂材料の浸入や、最外層の絶縁皮膜９８が厚くなることにより、導体占有率が低下しやすいという問題がある。

他の、従来の絶縁被覆集合線１１０ａでは、図１０に示すように、各々、線材絶縁膜１０２で被覆された複数の導体線１０１を結着材１０３を介して結着させた集合導体に対し、ポリイミドフィルムなどの絶縁テープ１０４が、らせん状に重ね合わせて巻かれている。この絶縁被覆集合線１１０ａは、作業が煩雑なため生産性が低く、かつ、絶縁テープ１０４を巻く際に不要な空間１０５が形成され易いので、絶縁被覆集合線１１０ａの絶縁性が不均一になったり、導体占積率が低下するおそれがある。ここで、絶縁テープ１０４の厚さを薄くすれば、巻き易くなって作業性が高くなるものの、絶縁被覆集合線１１０ａの絶縁性を低下させるおそれがある。また、従来の絶縁被覆集合線１１０ｂでは、図１１に示すように、各々、線材絶縁膜１０２で被覆された複数の導体線１０１を結着材１０３を介して結着させた集合導体に対し、紫外線硬化樹脂などの絶縁被覆層１０６がコーティングされている。この絶縁被覆集合線１１０ｂでは、コーナー部１０７において絶縁被覆層１０６が極端に薄くなり易いため、特に絶縁被覆集合線１１０ｂのコーナー部での電気絶縁性能を低下させるおそれがある。

また、電気自動車のモーター用として集合導体を用いる場合には、高温度の過酷な雰囲気下で使用されるため、集合導体として、高い導体占有率が要求されることに加えて、耐熱性向上の要求が高まってきた。

本発明は、このような従来の課題を解決するものであって、集合導体を用いることによって、表皮電流が分断されると共に、隣接する導体線間で渦電流が打ち消されることにより低い交流抵抗が実現でき、高い導体占有率を有し、集合導体のコーナー部での絶縁性が確保され、かつ耐熱性の絶縁被覆を有する集合導体を提供するものである。

すなわち、本発明は以下の通りである。
（１）多角形の断面形状を有する導体線が互いに平行に複数本集合配置し、外形が多角形の集合導体が被覆された絶縁被覆集合線であって、各導体線を被覆する線材絶縁膜と、集合導体の最外層を被覆する最外層絶縁膜を有し、該最外層絶縁膜が、押出し成型法で形成された厚さ０．０２０〜０．０７０ｍｍの耐熱性樹脂からなる、絶縁被覆集合線。
（２）該耐熱性樹脂が、ポリフェニレンスルフィド樹脂または半芳香族ポリアミド樹脂である上記（１）の絶縁被覆集合線。
（３）該耐熱性樹脂の融点が２５０℃以上である上記（１）または（２）の絶縁被覆集合線。
（４）該耐熱性樹脂の融点〜（融点＋３０℃）での溶融粘度が１００〜１０００Ｐａ・ｓ（せんだん速度１００／秒のとき）である上記（１）〜（３）のいずれかの絶縁被覆集合線。
（５）該最外層絶縁膜が平坦部とコーナー部を有し、平坦部の厚さに対するコーナー部の厚さの比率が５０％以上である上記（１）〜（４）のいずれかの絶縁被覆集合線。
（６）該耐熱性樹脂が顔料を含み、最外層絶縁膜の色によって導体の識別ができる上記（１）〜（５）のいずれかの絶縁被覆集合線。
（７）該最外層絶縁膜の表面に刻印を有し、刻印によって、導体の識別ができる上記（１）〜（６）のいずれかの絶縁被覆集合線。
（８）複数の導体線が平行に集合配置した集合導体の樹脂被覆方法であって、ニップルを通して、多角形の断面形状を有する集合導体を所定の速度で移動させ、ダイスおよびニップルで構成された円環状の樹脂出口から、該集合導体の周りに、耐熱性樹脂を円環状に押出し、該樹脂出口から離れた位置で、押出された樹脂を移動中の該集合導体の外周に接触させてなる集合導体の被覆方法。
（９）該集合導体の温度が２０〜１００℃である上記（８）の集合導体の被覆方法。
（１０）ダイス温度が、耐熱性樹脂の融点〜（融点＋３０℃）であり、該温度範囲での耐熱性樹脂の溶融粘度が１００〜１０００Ｐａ・ｓ（せんだん速度１００／秒のとき）である上記（８）または（９）の集合導体の被覆方法。
(１１)該耐熱性樹脂が、ポリフェニレンサルファイド樹脂または半芳香族ポリアミド樹脂である上記（８）〜（１０）のいずれかの集合導体の被覆方法。

本発明により、交流抵抗が低く、高い導体占有率を有し、集合導体の絶縁性が高く、かつ優れた耐熱性の絶縁被覆を有する集合導体を提供することができる。

以下、本発明の実施形態について、図面を用いて具体的に説明する。なお、本発明は実施の形態に限定されるものではない。また、図中の各構成要素を明瞭に表示するため、各要素を任意に拡大（または縮小）している。例えば、絶縁層などの厚みは、実際以上に強調して図示している。

［実施形態１］
図１（ａ）は本発明の一実施形態の絶縁被覆集合線１５の断面構造を示す。絶縁被覆集合線１５は、集合導体１０が最外層絶縁膜１４で被覆されたものである。なお、最外層絶縁膜１４はコーナー部１４１および平坦部１４２を有する。集合導体１０は、表面が線材絶縁膜１２で被覆された、矩形断面を有する導体線１１が、例えば、３行６列で集合されたものである。図１（ｂ）に一部分を拡大して例示するように、本実施形態では被覆された導体線１１の上に結着材（融着材）１３を形成し、結着材１３を介して導体線１１同士が固着されている。最外層絶縁膜１４は、上記、集合導体１０の最外層絶縁層としての役割と、固着された導体線１１がバラけなくする（つまり、線同士がばらばらになることを防ぐ）役割を併せ持つ。あらかじめ固着された導体線１１の周りに最外層絶縁膜１４を形成することから、導体線１１間への樹脂材料の侵入を防ぐことができ、寸法の安定性と、導体占有率の向上が可能となる。

線材絶縁膜１２は、電着塗装を用いて、アクリル系、エポキシ系、ポリエステル系、ウレタン系、ポリイミド系などの樹脂により形成され、又はディップ塗装を用いて、アミドイミド系、ウレタン系、エステルイミド系、ポリイミド系などの樹脂により形成されている。特に、電着塗装によって形成される線材絶縁膜１２としては、絶縁性に優れるアクリル系の樹脂が好ましく、ディップ塗装によって形成される線材絶縁膜１２としては、耐熱性に優れ、一般的な材料であるアミドイミド系の樹脂が好ましい。線材絶縁膜１２を電着塗装により形成する場合には、電着塗装する際の印加電圧を調整するだけで、線材絶縁膜１２を、例えば、１．５μｍ〜３μｍ程度まで薄く均一に形成することが可能であり、線材絶縁膜１２の形成による集合導体１０における導体占積率の低下が抑制される。

また、線材絶縁膜１２の上には接着層を１μｍ〜５μｍ形成し、結着材の代わりに使用することも出来る。接着層は導体線１１を固着させた際も若干残ることから、数ボルト（Ｖ）程度の素線間絶縁でも特性が十分な場合は、線材絶縁膜１２の代わりに用いることができる。これにより、導体占有率の低下を更に抑制できる。

断面矩形の導体線１１を用いた場合、各導体線１１の横断面が矩形状になっているので、各導体線１１の側面を重ね合わせることにより、各導体線１１が幅方向及び高さ方向に容易に整列され、集合導体１０における導体占積率を向上させることが可能になる。

本実施形態では、同一の断面形状を有する導体線１１を集合しているが、本発明はこれに限られず、断面形状や断面寸法の異なる導体線１１同士を組み合わせて集合してもよい。例えば、導体線１１を、断面寸法の異なる導体線１１ａまたは１１ｂと組み合わせて集合させる例を図２および図３に示す。

また、上記矩形状の横断面を有する導体線１１とは、例えば、図４（ａ）に示すように、コーナー部が略直角（一辺の長さの０．１倍未満のテーパを含む）である正方形の横断面を有する導体線１１Ａ、図４（ｂ）に示すように、コーナー部が略直角（同上）である長方形の横断面を有する導体線１１Ｂ、図４（ｃ）に示すように、コーナー部が円弧状（一辺の長さの０．１倍以上のテーパを含む）である略正方形の横断面を有する導体線１１Ｃ、図４（ｄ）に示すように、コーナー部が円弧状である略長方形の横断面を有する導体線１１Ｄ、及び図４（ｅ）に示すように、一方の対向する一対の辺が平行であり且つ他方の対向する一対の辺が円弧状であるトラック状の横断面を有する導体線１１Ｅなどから選択されるものである。

また、導体線１１の横断面形状は、その長さ方向に沿って全て同じでなくてもよく、例えば、横断面積がその長さ方向に沿って拡大又は縮小する相似形であってもよい。

さらに、導体線１１において、長辺の長さを短辺の長さの１倍〜１．５倍（好ましくは１倍〜１．２倍）とすることにより、ｍ行×ｎ列（ｍ及びｎは自然数）に整列させたとき、導体占積率が向上し大表面積の絶縁導体が得られる。このような絶縁導体は、ハイブリッド車などの電気自動車に用いられるモーターの小型化及び軽量化を実現させることができる。

また、導体線１１の各横断面における一辺の長さは、例えば、０．２ｍｍ〜１ｍｍであり、０．２ｍｍφ〜１ｍｍφの丸線に対応するサイズであればよく、横断面積としては、０．０３１４ｍｍ²〜０．７８５ｍｍ²となる。

導体線１１の横断面形状は、導体占積率や生産性などの観点から、上記矩形状が好ましいが、その他に、三角形、六角形などの多角形であってもよい。また、集合導体１０における各導体線１１は、例えば、正方形の横断面を有する導体線と三角形の横断面を有する導体線とを組み合わせて構成するなどして、全て同じ形状でなくてもよい。

導体線１１は、例えば、銅、アルミニウム、銀、鉄、金、又は、それらの合金などの導電性を有する材料により線状に構成されている。

結着材１３の材質としては、融着剤として、ポリアミド系、ポリビニルブチラール系、エポキシ系、ポリエステル系などの熱融着性を有する樹脂や、アルコール可溶に変性されたポリアミド系などのアルコール融着性を有する樹脂が挙げられ、接着剤として、エポキシ系、ポリイミド系、フェノール系、ポリエステル系、ウレタン系などの樹脂が挙げられる。なお、結着材１３は、上記のような絶縁性を有する樹脂によって構成されているので、集合導体１０における各導体線１１間の絶縁性を向上させることができる。

結着材１３の膜厚は、通常、０．５μｍ〜５μｍで、好ましくは１μｍ〜３μｍである。なお、上記結着材１３は、ディップ塗装、ロールコーター、含浸フェルト、スプレー塗布などにより塗布される。ここで、結着材１３は、集合導体１０において各導体線１１を固定できればよく、線材絶縁膜１２で被覆された各導体線１１の表面に均一に形成されていなくてもよい。例えば、結着材１３は、各導体線１１の表面に点状やストライプ状に部分的に形成されていてもよい。この場合、各導体線１１間に形成される空間によって、導体線１１同士がそれぞれ絶縁される。また、集合導体１０を構成する各導体線１１には、同電位が供給されて導体線１１同士の間で電流が行き来しにくいので、集合導体１０の使用形態によっては、各導体線１１間の絶縁性が低くてもよい。

最外層絶縁膜１４としては、耐熱性に優れ、押出し成型が可能な樹脂であればよいが、なかでも、ポリフェニレンサルフィド（ＰＰＳ）または耐熱性アミド系樹脂が好ましい。特に、集合線を屈曲させて用いる用途では、柔軟性を有する耐熱性アミド系樹脂が適している。耐熱性アミド系樹樹脂としては、ポリアミド９Ｔ（（株）クラレ製、商品名「ジェネスタ」など）、ポリアミド６−６Ｔ（三井化学（株）製、商品名「アーレン」など）、ポリアミド６／６Ｔ（ビーエーエスエフ（株）製、商品名「ウルトラミッドＴ」など）、またはポリアミドＭＸＤ６（三菱エンジニアリングプラスチックス（株）製、商品名「レニー」など）などの半芳香族ポリアミド樹脂が挙げられる。これらの半芳香族ポリアミド樹脂の中でも、その構成単位において、ジカルボン酸成分がテレフタル酸でありジアミン成分が１，９−ノナンジアミンであるもの（ポリアミド９Ｔ）、またはジカルボン酸成分がテレフタル酸でありジアミン成分が１，６−ヘキサンジアミンであるもの（ポリアミド６−６Ｔ、ポリアミド６／６Ｔ）が好ましい。また、融点〜（融点＋３０℃）での耐熱性樹脂の溶融粘度が１００〜１０００Ｐａ・ｓ（せんだん速度１００／秒のとき）の樹脂は、低温での樹脂の押出しが可能であり、押出し成型法により線材を被覆するのに特に適している。最外層絶縁膜１４として、融点が２５０℃以上の上記樹脂を有する絶縁被覆集合線１５は、ＵＬ７４６Ｂ規格に準拠する１５０℃の連続使用で優れた耐熱性を有している。

最外層絶縁膜１４の厚さは、電気絶縁性と導体占有率という、相反する傾向がある性質を共に満足させるため通常、２０μｍ〜７０μｍ程度、好ましくは、２０μｍ〜５０μｍ程度であり、ＡＣ１ｋＶ以上（好ましくはＡＣ２ｋＶ以上）の絶縁性を有していればよい。この範囲とすることによって、高い導体占有率と優れた電気絶縁性を同時に満足することができる。

上記構成の集合導体１０は、例えば、モーターを構成するステータコアに形成された各スロット溝の内部において、複数個を重ねて配置される。

次に、上記構成の集合導体１０の製造方法について一例を挙げて説明する。

まず、例えば、銅線を伸線して、一辺０．３０ｍｍの正方形の横断面を有する導体線１１を作製する。

続いて、作製された導体線１１の表面に、例えば、アクリル系ワニスを膜厚２μｍ程度に電着塗装して線材絶縁膜１２を形成した後に、その導体線１１の表面に、結着材１３を塗布して焼き付け、その導体線１１を連続的に巻き取る。なお、線材絶縁膜１２として、酸化皮膜や結着材１３のみで形成してもよい。

引き続いて、図１に示すように、各々、表面に線材絶縁膜１２および結着材１３が形成された１８本の導体線１１を３行×６列に無撚り状態で、あらかじめ結着・整列させ、その整列させた集合線１０の周囲に、最外層絶縁膜１４を押出し成型法により形成する。このようにして押出し成型された最外層絶縁膜１４の樹脂熱により、導体線１１の結着力をより強固にできる。

以上のようにして、本実施形態の集合導体１０を製造することができる。

本実施形態の集合導体１０によれば、各導体線１１が無撚り状態であるので、集合導体１０において、デッドスペースの形成を抑制すると共に、渦電流の発生を抑制することができる。

また、本実施形態の集合導体１０を、柔軟性を有する耐熱性ポリアミド樹脂を用いて被覆した場合には、形状に拘束力のある絶縁テープや絶縁被覆層が外周に構成されていないので、導体占有率が高く、かつ屈曲させ易い集合導体を提供することができる。

上記各実施形態では、線材絶縁膜１２および結着材１３として、接着剤または融着性材料を用いる構成及び製造方法を例示したが、融着剤及び接着剤を適宜組み合わせて用いてもよい。

［実施形態２］
次に、多角形の断面を有する集合導体１０の周囲に略均一な厚みで最外層絶縁膜１４を形成する工程について説明する。多角形の断面を有する線材の周りに樹脂を押出して被覆をする場合、線材断面の外形に合わせてダイスおよびニップルを構成することが一般的である。しかしながら、その場合には、断面形状が変わるごとにダイスおよびニップルを加工せねばならないという問題がある。また、線材とニップルとが近接するため、両者が接触して線材またはニップルが破損する場合がある。

本発明者らは、これらの問題点を解決する方法として、多角形の断面を有する線材を所定速度で移動させながら、円形のダイスを用いて、線材の周りに樹脂を押出すことにより、多角形の断面を有する線材の周りに均一な厚さの樹脂被覆を形成するができることを見出した。

本発明の押出し成型方法の一実施形態について、以下、図５および図６を用いて説明する。図５は、ダイス５１とニップル５２の構成について概略説明する要部断面図である。本実施形態では、樹脂出口５３は、略円形の断面外形を有するニップル５２の外周と、略円形に内周加工されたダイス５１の内周との間で構成され、円環状(リング状)に形成されている。四角形の断面形状を有する集合導体１０は、ニップル５２の略中央部の貫通穴５２ａを通して矢印Ｄ方向に移動している。集合導体１０の移動速度（Ｖ）は特に限定されるわけではないが、樹脂５４を集合導体１０の周囲に連続的、かつ均一に形成するためには移動速度Ｖが押出し吐出量に対してある比率で一定であることが好ましい。移動速度が変動すると、均一な絶縁皮膜の形成が困難となる。後に詳述するが、樹脂出口５３から押し出された樹脂は、距離Ｌの位置で、移動中の集合導体１０に接触する。

樹脂５４は、押出し成型機（図示せず）内で、加熱溶融される。ダイス５１に溶融樹脂を供給する成型機ヘッド（図示せず）の温度は３００℃に設定される。本実施形態では成型機内で、直径２５ｍｍのスクリュー(図示せず)を１０ｒｐｍで回転させている。ダイス５１の温度は融点〜（融点＋３０℃）に設定することが好ましい。（融点＋３０℃）を超える温度にすると、樹脂５４の分解が始まる可能性がある。融点〜（融点＋３０℃）での樹脂の溶融粘度は１００〜１０００Ｐａ・ｓ（せんだん速度１００／秒のとき）であることが好ましい。溶融粘度がこの範囲を超えて高くなると、樹脂の押出しが不均一となり、上記距離Ｌの間で樹脂５４が切断する場合があり、かつ薄膜化が困難となりやすい。一方、この範囲未満の温度でも、集合導体１０の周囲での樹脂の均一性が不十分となり、集合導体１０のコーナー部での薄膜化が起きることがある。

本実施形態では、ダイス５１は直径１４ｍｍの開口を有する。図５に示すように、ダイス５１とニップル５２とは、互いに中心軸が略一致するように配置される。ニップル５２は、中央部に集合導体１０を通過させるための、直径４ｍｍの貫通穴５２ａを有し、樹脂出口５３近傍での外径は１２ｍｍ(直径)である。つまり、ダイス５１の開口部の内周と、ニップル５２の外周とで構成される円環状の樹脂出口の幅は約１ｍｍに設定されている。本実施形態では集合導体１０として断面寸法が１．６ｍｍ（タテ）ｘ２．０ｍｍ（ヨコ）の長方形の集合導体を用い、１７ｍ／分で移動させた。このようにニップル５２の貫通穴の形状を円形とし、ニップル５２と集合導体１０とが接触しないように貫通穴径を大きくすると、走行中の集合導体１０が回転しやすくなる。そこで、樹脂出口５３に近い成型機内に回転を規制する強制装置や、集合導体１０の張りを強くするためのブレーキ装置（図示せず）を設置してもよい。

図７に、回転を規制する強制装置として４方向ローラー７０を用いる例を示す。４方向ローラー７０は、導体線１１（１つのみ例示）からなる集合導体１０の四周を取り囲む４つのローラー７１〜７４で構成される。４つのローラー７１〜７４は、集合導体１０の各側面と接触するように配置されてもよいし、所定の間隙を設けて配置されてもよい。各ローラー７１〜７４は、集合導体１０の移動方向に回転可能である。集合導体１０の移動方向と直角の方向については、各ローラー７１〜７４は、固定されていてもよいし、移動可能であってもよい。但し、直角方向外向きの移動については移動距離が規制されるか、または移動負荷を大きくすることで、集合導体１０の回転を防止することができる。

次に溶融された樹脂５４の押出しが開始される。樹脂出口５３から押し出される前後の集合導体１０と樹脂５４との配置を図６（ａ）に示す。樹脂出口５３近傍では、円環状に押し出された樹脂５４は集合導体１０に接触していない。樹脂５４が集合導体１０に接触するのは、樹脂出口５３から距離Ｌ離れた位置である。距離Ｌの大きさは、樹脂の粘度、集合導体１０の移動速度Ｖ、雰囲気温度などによって異なる。通常は１０ｃｍ〜１００ｃｍ程度であり、特に、５０ｃｍ〜１００ｃｍが好ましい。樹脂出口５３から押し出された樹脂５４は、距離Ｌの間に、集合導体１０により引き伸ばされながら冷却し、距離Ｌの位置で集合導体１０と接触し、接触後、集合導体１０により冷却されて収縮し、集合導体１０を周りから包み込む。このときの集合導体１０の温度は２０℃〜１００℃で、集合線１０に使用した結着材１３が軟化しない温度であることが好ましい。１５０℃を超えると、結着材１３が軟化し、固着した集合線１０が押出し前にバラけてしまう。さらに、集合導体１０を被覆した状態で全体を冷却すると、樹脂５４が集合導体１０の形状にならって収縮し、集合導体１０の外周形状に沿った均一な厚さの最外層絶縁膜１４が形成される（図６（ｂ））。

本発明の実施形態２記載の方法により、多角形のコーナー部で被覆厚が極端に薄くなることが防がれる。すなわち最外層絶縁膜１４の平坦部１４２の厚さに対するコーナー部１４１の厚さの比率として５０％以上が確保される。また、形成された最外層絶縁膜１４は、熱収縮により集合導体１０を強固に被覆しているため、集合導体１０を構成する導体線１１がバラけることが防止される。

なお、最外層絶縁膜１４の厚さは、用いる樹脂の種類、集合導体１０の移動速度、樹脂温度、樹脂出口の寸法、樹脂の押出し速度などの要素を調整することで設定することができる。また、本実施形態では集合導体１０については加熱または冷却していないが、必要に応じて適当な温度に加熱または冷却してもよい。半芳香族ポリアミド９Ｔ（商品名「ジェネスタ」（株）クラレ製）の押出しの場合で、樹脂温度設定条件およびダイスとニップルの構成については本実施形態２の条件で行い、押出し速度および移動速度を変更することで絶縁膜厚を調整した例を表１に示す。

［実施形態３］
図８は、５行４列に集合された２０本の導体線１１からなる絶縁被覆集合線１５ａの例を説明する断面図である。

（１）絶縁被覆集合線の作製
図８の絶縁被覆集合線１５ａの製造方法について一例を挙げて説明する。
まず、例えば、銅線を加工して、一辺０．４０ｍｍの正方形の横断面を有する導体線１１ａを作製する。各導体線１１ａは、実施形態１で説明したように、電着塗装で形成されたアクリル系樹脂からなる厚さ２μｍの線材絶縁膜１２ａで被覆される。線材絶縁膜１２ａを形成した後に、結着材１３ａを線材絶縁膜１２ａの外周に塗布形成した上で、導体線１１を連続的に巻き取る。本実施形態では、線材絶縁膜１２ａとして電着塗装用のアクリル系樹脂を使用しているが、耐熱性が必要な場合にはポリイミド樹脂を用いることもできる。なお、線材絶縁膜１２ａとしてディップ塗装で形成されたアミドイミド系樹脂を用いることもできるが、必要な絶縁性能を得るには、導体線１１ａの表面に均一に、かつ厚く形成することが必要なため、導体占有率が低下する傾向がある。

引き続いて、図８に示すように、各々、表面に結着材１３ａが形成された２０本の導体線１１ａを５行×４列に無撚り状態で整列させた後に、２００℃程度に加熱した後、冷却することにより、隣り合った導体線１１ａを相互に融着一体化させる。このようにして、断面寸法が、タテ１．６ｍｍ、ヨコ２．０ｍｍの長方形の集合導体１０ａを作製する。

作製された集合導体１０ａの外周への耐熱性絶縁樹脂の被覆は、実施形態２で説明した方法に従った。すなわち、図５に示すように、集合導体１１ａをニップル５２の中央を通過させ、線速１７ｍ／分で移動させた。この状態で、３００℃に加熱した成型機ヘッド（図示せず）および、２７５℃に加熱したダイスを介して、樹脂出口５３から、集合導体１０の周りに、溶融された樹脂５４を押出した。表２に示すように、実施例１〜３及び比較例１、２は、最外層絶縁膜１４ａとなる樹脂が異なっており、その他の構成および押出しの条件は、樹脂ごとに若干の調整は行ったものの、ほぼ同一条件で行った。

（２）絶縁被覆集合線の評価
実際に試験に供した集合線は０．３ｍｍφ相当の断面積を有する導体素線を４２本用い、仕上り寸法を１．６５ｍｍ×２．１ｍｍとしたものである。同集合線を用いて作製した実施例１〜３及び比較例１、２の絶縁被覆集合線について、下記項目について評価した。測定結果を表３に示す。

試験項目１(薄膜化) 押出し成型による最外層絶縁膜の薄膜化
樹脂ごとに押出し成型の条件を種々変更し、最外層絶縁膜の薄膜化できる限度を評価した。最初に、５０μｍの絶縁膜厚の成型容易性について評価し、５０μｍの成型が困難な場合には、逐次膜厚を厚くして、成型できる最小の膜厚を記録した。ここで、成型が容易という意味には、例えば、５０μｍの膜厚を均一にかつ、量産できる速度で成型できることを含むということであり、より薄膜での成型が困難であるという意味ではない。前出の表１に示すように、２０μｍの絶縁膜厚を得るためには、スクリューの回転数および温度等の条件は、５０μｍの場合と同等とし、移動速度を２倍〜３倍にすればよい。

試験項目２（膜均一性） コーナー部への絶縁被覆の回りこみ
この試験では、作製された絶縁被覆集合線の厚みを、平坦部とコーナー部でそれぞれ測定し、平坦部での絶縁被覆集合線の厚さに対する、コーナー部での絶縁被覆集合線の厚さの割合をパーセントで算出した。なお、膜厚測定は、絶縁被覆集合線の断面写真から平坦部およびコーナー部の膜厚を算出するとともに、平坦部についてはマイクロメータを用いて測定している。

試験項目３（可とう性）
ＪＩＳＣ３００３「エナメル線試験方法」の７．２ Ｂ法(自己径巻き付け)に従い、曲げた際に、最外層絶縁膜に、集合導体が見える亀裂が発生するか否かを検査した。
(評価ランク)亀裂の発生なし（○)、亀裂の発生有り（×)

試験項目４（導体占有率）
試験項目１で成型できる最小の最外層絶縁膜厚において、絶縁被覆集合線の断面における導体線の比率を測定および算出した。

試験項目５（絶縁性能）
ＪＩＳＣ３００３「エネメル線試験方法」の１０．１Ａ法 ３）金属はく法に従い、作製された絶縁被覆集合線のＡＣ耐電圧を測定した。

表２および３に示すように従来のポリアミド樹脂を用いた比較例１、およびＰＢＴを用いた比較例２は、いずれも連続使用温度で示される耐熱温度が１２０℃以下と低く、しかも薄膜化が困難であり、かつ、コーナー部での膜厚が平坦部の３５％以下であって、コーナー部の薄膜化が非常に顕著であった。実施例３のＰＰＳについては、可とう性を除く項目で優れた性質を示した。したがって、ＰＰＳを最外層絶縁膜とする絶縁被覆集合線については、曲率が大きく、略直線状態で使用する用途で用いることができる。実施例１および２に示すように、半芳香族ポリアミド樹脂を最外層絶縁膜とする本発明の絶縁被覆集合線については、本発明の押出し成型方法で作製した場合に、成形性が良好で薄膜化が可能であり、コーナー部でも平坦部と略同等の膜厚を保持しており、屈曲させる用途でも亀裂の発生がないという優れた絶縁性能を示した。また、実施例１〜３で用いた半芳香族ポリアミド樹脂はＵＬ７４６Ｂの連続使用温度でいずれも１５０℃以上の耐熱性を有している。すなわち、本発明の絶縁被覆集合線は、耐熱性が高いことに加えて導体占有率が高く、かつ絶縁性能も高いという優れた特性を兼備するものである。

以上説明したように、本発明の絶縁被覆集合線は、優れた耐熱性を有し、かつ高い導体占有率と絶縁性能を保持しているため、耐熱性が求められる電装品分野や電気自動車のモーター用途に使用することができる。

図１は本発明の一実施形態の絶縁被覆集合線の断面図である。 図２は本発明の一実施形態の集合導体の断面図である。 図３は本発明の一実施形態の集合導体の断面図である。 図４は本発明の一実施形態の導体線の断面図である。 図５は本発明の一実施形態の押出し成型法を示す要部断面図である。 図６（ａ）は図５のｂ−ｂ断面図、図６（ｂ）は同ｃ-ｃ断面図である。 図７は本発明の一実施形態の４方向ローラー示す要部断面図である。 図８は本発明の一実施形態の絶縁被覆集合線の断面図である。 図９（ａ）は従来のリッツ線を示す斜視図、図９（ｂ）は従来の集合線を示す断面図である。 図１０は従来の集合線を示す断面図である。 図１１は従来の集合線を示す断面図である。

符号の説明

１０ 集合導体
１１ 導体線
１２ 線材絶縁膜
１３ 結着材
１４ 最外層絶縁膜
１４１ 最外層絶縁膜のコーナー部
１４２ 最外層絶縁膜の平坦部
１５ 絶縁被覆集合線
５１ ダイス
５２ ニップル
５２ａ ニップルの貫通穴
５３ 樹脂出口
５４ 樹脂
７０ ４方向ローラー
７１，７２，７３，７４ ローラー

Claims (6)

1. 複数の導体線が平行に集合配置した集合導体が被覆された絶縁被覆集合線の製造方法であって、
   ニップルを通して、多角形の断面形状を有する集合導体を所定の速度で移動させ、
   ダイスおよびニップルで構成された円環状の樹脂出口から、前記集合導体の周りに、融点〜（融点＋３０℃）での溶融粘度が１００〜１０００Ｐａ・ｓ（せんだん速度１００／秒のとき）である耐熱性樹脂を円環状に押出し、
   前記樹脂出口から離れた位置で、前記押出された樹脂を移動中の前記集合導体の外周に接触させてなる
   絶縁被覆集合線の製造方法。
2. 前記樹脂出口から離れた位置で、前記押出された樹脂を移動中の前記集合導体の外周に接触させた後の前記集合導体の温度が２０〜１００℃である請求項１記載の絶縁被覆集合線の製造方法。
3. ダイス温度が、耐熱性樹脂の融点〜（融点＋３０℃）である請求項１または２記載の絶縁被覆集合線の製造方法。
4. 前記耐熱性樹脂が、ポリフェニレンサルファイド樹脂または半芳香族ポリアミド樹脂である請求項１〜３のいずれか１項記載の絶縁被覆集合線の製造方法。
5. 前記耐熱性樹脂の融点が２５０℃以上である請求項１〜４のいずれか１項記載の絶縁被覆集合線の製造方法。
6. 前記樹脂出口から離れた位置が、前記樹脂出口から１０ｃｍ〜１００ｃｍ離れた位置である請求項１〜５のいずれか１項記載の絶縁被覆集合線の製造方法。

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