JP5585544B2 - 平角エナメル線の製造方法 - Google Patents
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Description
本発明は、断面形状が矩形状の平角線の表面にエナメル塗料を塗装した平角エナメル線の製造方法に関する。
近年、エナメル線をコイル状に巻き付けた場合、コイルの占有空間に対するエナメル線の総断面積（以下「占積率」という。）を向上させ、機器の小型化を図るため、エナメル線を構成する導体に断面形状が平角形状の導線（平角線）が用いられている。この平角線の製造方法としては、断面形状が丸形状の導線（丸線）を圧延ローラにより圧延して平角状にすることが一般に行われている（例えば、特許文献１参照。）
特許文献１に開示された平角線の製造方法は、丸線を対向する２組の圧延ローラ間に通して減面率５〜１５％で平角形状の平角線とする圧延加工工程と、断面形状を整えるために圧延加工工程後の平角線を減面率５〜２０％で伸線加工する伸線加工工程とを行った後、平角線の外周に絶縁層を形成する工程を経て平角エナメル線を製造するものである。
しかし、特許文献１のカセットローラダイスを用いた製造方法では、圧延ローラ間の間隔を作業者が調整しなければならず、作業者の技量によって平角線のサイズのばらつきが発生しやすい。また、圧延ローラ間の間隔調整が不十分だとローラの隙間に導線がかじられ、傷が付いて平角エナメル線の品質が低下することがある。
このような問題を解決するため、丸線をダイス孔に通すことで、平角線を製造する方法が提案されている（例えば、特許文献２参照。）
特許文献２に開示された平角線の製造方法は、角部の半径の小さい平角線を製造するため、例えば直径０．３２ｍｍの丸線をダイス孔の縦、横のサイズが等しい複数のダイスに通して減面率が６〜１６％で伸線して例えば０．２ｍｍ角の平角線を製造するものである。
しかし、特許文献２に開示された平角線の製造方法では、ダイス孔が同じサイズのダイスを用いている構成であるので、素材の丸線に対する伸線後の平角線の減面率が小さく、平角線の縦（厚さ）と横（幅）との断面寸法比（厚幅比）が１：１〜１：２の範囲に制限されてしまうという問題がある。
したがって、本発明の目的は、平角線の厚幅比の大きさによらず品質が良好な平角エナメル線を製造することができる平角エナメル線の製造方法を提供することにある。
本発明は、上記目的を達成するため、以下の平角エナメル線の製造方法を提供する。
〔１〕断面形状が丸形状の導線を、孔の形状及びサイズが異なり、上流側から下流側に向かって前記孔の面積が徐々に小さくなるように配置された複数のダイスに通すことで、前記丸形状の導線の断面積よりも小さい断面積を有し、断面形状が矩形状の導線を形成する形成工程と、前記形成工程によって形成された前記断面形状が矩形状の導線の表面にエナメル塗料を塗装する塗装工程とを含み、前記複数のダイスは、前記孔の形状が長方形と楕円との中間の形状を有する中間ダイスを含み、前記中間ダイスが有する前記中間の形状は、対向する一対の曲線と、対向する一対の他の曲線とで囲まれた形状である平角エナメル線の製造方法。
〔２〕断面形状が丸形状の導線を、孔の形状及びサイズが異なり、上流側から下流側に向かって前記孔の面積が徐々に小さくなるように配置された複数のダイスに通すことで、前記丸形状の導線の断面積よりも小さい断面積を有し、断面形状が矩形状の導線を形成する形成工程と、前記形成工程によって形成された前記断面形状が矩形状の導線の表面にエナメル塗料を塗装する塗装工程とを含み、前記複数のダイスは、最終段に配置された仕上げダイスと、前記孔の形状が楕円形状を有する楕円ダイスと、前記仕上げダイスと前記楕円ダイスとの間に配置され、前記孔の形状が長方形と楕円との中間の形状を有する中間ダイスとを含む平角エナメル線の製造方法。
〔３〕前記中間ダイスが有する前記中間の形状は、対向する一対の曲線と、対向する一対の他の曲線とで囲まれた形状である上記〔２〕に記載の平角エナメル線の製造方法。
〔４〕前記楕円ダイスは、サイズの異なる前記楕円形状を有する複数の楕円ダイスから構成され、前記複数の楕円ダイスは、それぞれの楕円の長軸の長さが等しく、楕円の短軸が前段に配置された楕円ダイスよりも後段に配置された楕円ダイスの方が短く設定されている上記〔２〕に記載の平角エナメル線の製造方法。
〔５〕前記複数のダイスが有する前記孔の面積は、上流側から下流側に向かって前記導線の減面率が１５〜２５％となるように設定されている上記〔１〕〜〔４〕のいずれか１つに記載の平角エナメル線の製造方法。
〔１〕断面形状が丸形状の導線を、孔の形状及びサイズが異なり、上流側から下流側に向かって前記孔の面積が徐々に小さくなるように配置された複数のダイスに通すことで、前記丸形状の導線の断面積よりも小さい断面積を有し、断面形状が矩形状の導線を形成する形成工程と、前記形成工程によって形成された前記断面形状が矩形状の導線の表面にエナメル塗料を塗装する塗装工程とを含み、前記複数のダイスは、前記孔の形状が長方形と楕円との中間の形状を有する中間ダイスを含み、前記中間ダイスが有する前記中間の形状は、対向する一対の曲線と、対向する一対の他の曲線とで囲まれた形状である平角エナメル線の製造方法。
〔２〕断面形状が丸形状の導線を、孔の形状及びサイズが異なり、上流側から下流側に向かって前記孔の面積が徐々に小さくなるように配置された複数のダイスに通すことで、前記丸形状の導線の断面積よりも小さい断面積を有し、断面形状が矩形状の導線を形成する形成工程と、前記形成工程によって形成された前記断面形状が矩形状の導線の表面にエナメル塗料を塗装する塗装工程とを含み、前記複数のダイスは、最終段に配置された仕上げダイスと、前記孔の形状が楕円形状を有する楕円ダイスと、前記仕上げダイスと前記楕円ダイスとの間に配置され、前記孔の形状が長方形と楕円との中間の形状を有する中間ダイスとを含む平角エナメル線の製造方法。
〔３〕前記中間ダイスが有する前記中間の形状は、対向する一対の曲線と、対向する一対の他の曲線とで囲まれた形状である上記〔２〕に記載の平角エナメル線の製造方法。
〔４〕前記楕円ダイスは、サイズの異なる前記楕円形状を有する複数の楕円ダイスから構成され、前記複数の楕円ダイスは、それぞれの楕円の長軸の長さが等しく、楕円の短軸が前段に配置された楕円ダイスよりも後段に配置された楕円ダイスの方が短く設定されている上記〔２〕に記載の平角エナメル線の製造方法。
〔５〕前記複数のダイスが有する前記孔の面積は、上流側から下流側に向かって前記導線の減面率が１５〜２５％となるように設定されている上記〔１〕〜〔４〕のいずれか１つに記載の平角エナメル線の製造方法。
本発明によれば、平角線の厚幅比の大きさによらず品質が良好な平角エナメル線を製造することができる。
［実施の形態の要約］
本実施の形態に係る平角エナメル線の製造方法は、断面形状が丸形状の導線をダイスに通すことで、前記断面形状が丸形状の導線の断面積よりも小さい断面積を有し、断面形状が矩形状の導線を形成する形成工程と、前記形成工程によって形成された前記断面形状が矩形状の導線の表面にエナメル塗料を塗装する塗装工程とを含む平角エナメル線の製造方法において、前記形成工程は、前記断面形状が丸形状の導線を、孔の形状及びサイズが異なり、上流側から下流側に向かって前記孔の面積が徐々に小さくなるように配置された複数のダイスに通すことで、前記断面形状が矩形状の導線を形成することを特徴とする。
本実施の形態に係る平角エナメル線の製造方法は、断面形状が丸形状の導線をダイスに通すことで、前記断面形状が丸形状の導線の断面積よりも小さい断面積を有し、断面形状が矩形状の導線を形成する形成工程と、前記形成工程によって形成された前記断面形状が矩形状の導線の表面にエナメル塗料を塗装する塗装工程とを含む平角エナメル線の製造方法において、前記形成工程は、前記断面形状が丸形状の導線を、孔の形状及びサイズが異なり、上流側から下流側に向かって前記孔の面積が徐々に小さくなるように配置された複数のダイスに通すことで、前記断面形状が矩形状の導線を形成することを特徴とする。
断面形状が丸形状の導線を上記複数のダイスに通すことで、断面形状が丸形状の導線に対する断面形状が矩形状の導線の減面率を大きくすることができる。
［実施の形態］
図１は、本発明の実施の形態に係る平角エナメル線製造装置の構成例を示す。この平角エナメル線製造装置１は、導線からなる断面形状が丸形状の丸線２０から断面形状が矩形状の平角線２１を形成し、平角線２１の表面に絶縁皮膜としてのエナメル塗料を塗装して平角エナメル線を製造するものであり、送り出しパック２、インライン伸線機３、焼鈍炉４、エナメル塗料塗布装置５、絞りダイス６、焼付炉７、キャプスタンローラ８、ピンチローラ９、巻き取りボビン１０、及び導線を案内するガイドプーリ１１Ａ〜１１Ｆを有して概略構成されている。
図１は、本発明の実施の形態に係る平角エナメル線製造装置の構成例を示す。この平角エナメル線製造装置１は、導線からなる断面形状が丸形状の丸線２０から断面形状が矩形状の平角線２１を形成し、平角線２１の表面に絶縁皮膜としてのエナメル塗料を塗装して平角エナメル線を製造するものであり、送り出しパック２、インライン伸線機３、焼鈍炉４、エナメル塗料塗布装置５、絞りダイス６、焼付炉７、キャプスタンローラ８、ピンチローラ９、巻き取りボビン１０、及び導線を案内するガイドプーリ１１Ａ〜１１Ｆを有して概略構成されている。
平角線２１は、丸線２０の断面積よりも小さい断面積を有し、角部が半径Ｒ＝０．２ｍｍ以上で丸く面取りされている。また、平角線２１の幅のサイズは、例えば１〜８ｍｍ程度である。
送り出しパック２には、母線である丸線２０が巻き取られており、一定の速度で丸線２０を送り出すように構成されている。丸線２０の材料として、例えば銅、銅合金、アルミニウム、アルミニウム合金等の金属材料を用いることができる。
インライン伸線機３は、送り出しパック２から送り出された丸線２０に複数回に分けて伸線加工を施して丸線２０を丸線２０の断面積よりも小さい断面積を有し、断面形状が平角状の平角線２１に形成する塑性加工工程を行う。なお、インライン伸線機３の詳細な構成は後述する。
焼鈍炉４は、インライン伸線機３による伸線加工によって加工硬化した平角線２１を柔らかくして巻線性を回復させるため、平角線２１を焼鈍処理する。
塗装工程ではエナメル塗料塗布装置５を用いて、平角線２１の表面にエナメル塗料を塗布する。エナメル塗料として、例えばポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエステルイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリイミド樹脂等をベース樹脂とする塗料を用いることができる。
絞りダイス６は、平角線２１に過剰に付着したエナメル塗料を絞り取るように構成されている。焼付炉７は、平角線２１に塗布されたエナメル塗料を焼き付ける。平角線２１はガイドプーリ１１Ｅ、１１Ｆによって案内されてエナメル塗料塗布装置５、絞りダイス６及び焼付炉７を循環移動し、エナメル塗料の塗布、エナメル塗料の絞り取り、焼き付けを複数回（通常５〜１５回）繰り返すように構成されている。
キャプスタンローラ８は、定速回転して平角エナメル線２２をピンチローラ９で挟んで巻き取りボビン１０に送り込む。巻き取りボビン１０は、キャプスタンローラ８から送り込まれた平角エナメル線２２を巻き取る。
図２は、本実施の形態に係るインライン伸線機３の構成例を示す。インライン伸線機３は、それぞれ形状及びサイズが異なる孔３０ａ、３０ｂ、３１ａ、３２ａを有する複数のダイス（異形ダイス）３０Ａ、３０Ｂ、３１、３２が上流側から下流側に向かって孔３０ａ、３０ｂ、３１ａ、３２ａの面積が徐々に小さくなるように配置されている。また、各孔３０ａ、３０ｂ、３１ａ、３２ａの面積は、導線の減面率が１５〜２５％なるように設定されている。なお、図２中、３３はキャプスタンである。
具体的には、上流側から下流側に向かって第１の楕円孔３０ａを有する第１の楕円ダイス３０Ａ、第２の楕円孔３０ｂを有する第２の楕円ダイス３０Ｂ、平角形状と第２の楕円孔３０ｂとの中間の形状の中間孔３１ａを有する中間ダイス３１、平角孔３２ａを有する仕上げダイス３２が配置されている。丸線２０を上流側から下流側に通すことで、丸線２０の断面形状が、「丸形状」、「楕円形状と丸形状との中間の楕円形状」、「楕円形状」、「平角形状と楕円形状との中間の形状」、「平角形状（面取りを含む）」というように変化する。
中間ダイス３１が有する中間孔３１ａの形状は、対向する一対の曲線と、対向する一対の他の曲線とで囲まれている。
図２において、丸線２０の直径をＤ、各孔３０ａ、３０ｂ、３１ａ、３２ａの幅をそれぞれＷ１ａ、Ｗ１ｂ、Ｗ２、Ｗ３、厚さをＴ１ａ、Ｔ１ｂ、Ｔ２、Ｔ３とすると、これらには、Ｄ＞Ｗ１ａ、Ｗ１ａ＝Ｗ１ｂ、Ｗ１ｂ＞Ｗ２＞Ｗ３、Ｔ１ａ＞Ｔ１ｂ＞Ｔ２＞Ｔ３、Ｗ３＞Ｔ３の関係がある。また、Ｔ３：Ｗ３＝１：１〜１：３の関係がある。なお、Ｗ３＝Ｔ３でもよく、Ｗ１ａ＞Ｗ１ｂでもよく、Ｄ＝Ｗ１ａでもよい。
（中間孔のサイズの計算例）
ここで、中間ダイス３１の中間孔３１ａのサイズの計算例を説明する。
（１）外接する楕円の形状の決定
外接する楕円を以下の条件により決定する。
（条件１）幅Ｗ×厚さＴの線材が通過すること、すなわち外接する楕円は、仕上げダイス３２の平角孔３２ａに外接する長方形に外接すること。
（条件２）外接する楕円の面積は最小であること。
ここで、中間ダイス３１の中間孔３１ａのサイズの計算例を説明する。
（１）外接する楕円の形状の決定
外接する楕円を以下の条件により決定する。
（条件１）幅Ｗ×厚さＴの線材が通過すること、すなわち外接する楕円は、仕上げダイス３２の平角孔３２ａに外接する長方形に外接すること。
（条件２）外接する楕円の面積は最小であること。
図３（ａ）、（ｂ）に示すように、仕上げダイス３２の平角孔３２ａに外接する長方形４０の幅Ｗと厚さＴを求める。次に、図３（ｃ）に示すように、外接する長方形４０に外接する外接する楕円４１を求める。外接する楕円４１の式は、次の式（１）で表される。
ｘ２／ａ２＋ｙ２／ｂ２＝１ ・・・式（１）
式（１）と上記条件１とから次の式（２）が得られる。
Ｗ２／４ａ２＋Ｔ２／４ｂ２＝１ ・・・式（２）
式（２）からｂを求めると、次の式（３）が得られる。
ｂ＝ａＴ（４ａ２−Ｗ２）−１／２ ・・・式（３）
ｘ２／ａ２＋ｙ２／ｂ２＝１ ・・・式（１）
式（１）と上記条件１とから次の式（２）が得られる。
Ｗ２／４ａ２＋Ｔ２／４ｂ２＝１ ・・・式（２）
式（２）からｂを求めると、次の式（３）が得られる。
ｂ＝ａＴ（４ａ２−Ｗ２）−１／２ ・・・式（３）
外接する楕円４１の面積Ｓ２は、次の式（４）で表される。
Ｓ２＝πａｂ ・・・式（４）
式（３）を式（４）に代入すると、次の式（５）が得られる。
Ｓ２＝πａ２Ｔ（４ａ２−Ｗ２）−１／２ ・・・式（５）
Ｓ２＝πａｂ ・・・式（４）
式（３）を式（４）に代入すると、次の式（５）が得られる。
Ｓ２＝πａ２Ｔ（４ａ２−Ｗ２）−１／２ ・・・式（５）
上記条件２から
ｄＳ２／ｄａ＝０ ・・・式（６）
ここで、ｆ（ａ）＝πａ２Ｔ、ｇ（ａ）＝（４ａ２−Ｗ２）−１／２とし、
これらを式（５）、（６）に代入すると、次の式（７）が得られる。
｛ｆ（ａ）ｇ（ａ）｝’＝ｆ’（ａ）ｇ（ａ）＋ｆ（ａ）ｇ’（ａ）＝０ ・・・式（７）
ｆ’（ａ）＝２πＴａ、ｇ’（ａ）＝−４ａ（４ａ２−Ｗ２）−３／２
を式（７）に代入すると、ａ＝（２１／２／２）Ｗ、ｂ＝（２１／２／２）Ｔとなり、条件１、条件２を満たす外接する楕円４１の長軸２１／２Ｗ、短軸２１／２Ｔを求めることができる。
以上のようにして外接する楕円４１の形状を決定することができる。
ｄＳ２／ｄａ＝０ ・・・式（６）
ここで、ｆ（ａ）＝πａ２Ｔ、ｇ（ａ）＝（４ａ２−Ｗ２）−１／２とし、
これらを式（５）、（６）に代入すると、次の式（７）が得られる。
｛ｆ（ａ）ｇ（ａ）｝’＝ｆ’（ａ）ｇ（ａ）＋ｆ（ａ）ｇ’（ａ）＝０ ・・・式（７）
ｆ’（ａ）＝２πＴａ、ｇ’（ａ）＝−４ａ（４ａ２−Ｗ２）−３／２
を式（７）に代入すると、ａ＝（２１／２／２）Ｗ、ｂ＝（２１／２／２）Ｔとなり、条件１、条件２を満たす外接する楕円４１の長軸２１／２Ｗ、短軸２１／２Ｔを求めることができる。
以上のようにして外接する楕円４１の形状を決定することができる。
（２）中間孔３１ａの形状の決定
中間孔３１ａの形状は、外接する長方形４０と外接する楕円４１の中間点を外周とする対向する一対の曲線と、対向する一対の他の曲線とで囲まれた形状からなり、外接する長方形４０の面積をＳ１、外接する楕円４１の面積をＳ２としたとき、中間ダイス３１の中間孔３１ａの面積Ｓ３は、次の式（８）で表される。
Ｓ３＝（Ｓ１＋Ｓ２）／２ ・・・式（８）
外接する長方形４０の面積Ｓ１は、次の式（９）で表される。
Ｓ１＝ＷＴ ・・・式（９）
外接する楕円４１の面積Ｓ２は、次の式（１０）で表される。
Ｓ２＝（π／２）ＷＴ ・・・式（１０）
外接する長方形４０と外接する楕円４１との中間の面積Ｓ３は、上記式（８）、（９）、（１０）から次の式（１１）で表される。
Ｓ３＝（Ｓ１＋Ｓ２）／２＝｛（π＋２）／４｝ＷＴ ・・・式（１１）
仕上げダイス３２の平角孔３２ａの断面積Ｓ０は、次の式（１２）で表される。
Ｓ０＝ＷＴ−（４−π）Ｒ２ ・・・式（１２）
この場合の減面率は、次の式で表される。
１−Ｓ０／Ｓ３
＝(π−2)/(π＋2)＋｛4(4−π)/(π＋2)｝Ｒ２/(ＷＴ)
≒０．２２＋０．６７Ｒ２/(ＷＴ) ・・・式（１３）
式（１３）で求めた減面率が引抜加工するのに適している場合、厚さＴ、幅Ｗ，角部の半径Ｒの平角線は、圧延ロールを使用しなくとも伸線ダイスで引抜加工できる。この場合、図４に示すように、平角線の厚幅比が大きいほど減面率は所定の値（図４においては約２２％）に収束して、引抜加工が無理なくできるようになる。このため、厚幅比が２以内の範囲に制限されていた従来に対して、本実施の形態に係る製造方法では、例えば厚幅比１０程度の平角線であっても引抜加工により製造することができる。すなわち、本実施の形態に係るインライン伸線機によれば、厚幅比や角部の半径などの大きさに制限されることなく、引抜加工を用いて品質の良好な平角線を製造することができる。
中間孔３１ａの形状は、外接する長方形４０と外接する楕円４１の中間点を外周とする対向する一対の曲線と、対向する一対の他の曲線とで囲まれた形状からなり、外接する長方形４０の面積をＳ１、外接する楕円４１の面積をＳ２としたとき、中間ダイス３１の中間孔３１ａの面積Ｓ３は、次の式（８）で表される。
Ｓ３＝（Ｓ１＋Ｓ２）／２ ・・・式（８）
外接する長方形４０の面積Ｓ１は、次の式（９）で表される。
Ｓ１＝ＷＴ ・・・式（９）
外接する楕円４１の面積Ｓ２は、次の式（１０）で表される。
Ｓ２＝（π／２）ＷＴ ・・・式（１０）
外接する長方形４０と外接する楕円４１との中間の面積Ｓ３は、上記式（８）、（９）、（１０）から次の式（１１）で表される。
Ｓ３＝（Ｓ１＋Ｓ２）／２＝｛（π＋２）／４｝ＷＴ ・・・式（１１）
仕上げダイス３２の平角孔３２ａの断面積Ｓ０は、次の式（１２）で表される。
Ｓ０＝ＷＴ−（４−π）Ｒ２ ・・・式（１２）
この場合の減面率は、次の式で表される。
１−Ｓ０／Ｓ３
＝(π−2)/(π＋2)＋｛4(4−π)/(π＋2)｝Ｒ２/(ＷＴ)
≒０．２２＋０．６７Ｒ２/(ＷＴ) ・・・式（１３）
式（１３）で求めた減面率が引抜加工するのに適している場合、厚さＴ、幅Ｗ，角部の半径Ｒの平角線は、圧延ロールを使用しなくとも伸線ダイスで引抜加工できる。この場合、図４に示すように、平角線の厚幅比が大きいほど減面率は所定の値（図４においては約２２％）に収束して、引抜加工が無理なくできるようになる。このため、厚幅比が２以内の範囲に制限されていた従来に対して、本実施の形態に係る製造方法では、例えば厚幅比１０程度の平角線であっても引抜加工により製造することができる。すなわち、本実施の形態に係るインライン伸線機によれば、厚幅比や角部の半径などの大きさに制限されることなく、引抜加工を用いて品質の良好な平角線を製造することができる。
（楕円ダイスの計算例）
次に、丸線２０と中間ダイス３１との間に配置される楕円ダイス３０Ａ、３０Ｂの楕円孔３０ａ、３０ｂの計算例について図５、図６を参照して説明する。なお、上記計算例と共通する点は、省略する。図５に示すように、外接する長方形４０の対角線を直径とする円４２の作成する。円４２の面積Ｓ４は、次の式で表される。
Ｓ４＝（π／４）（Ｗ２＋Ｔ２） ・・・式（１４）
この場合の減面率は、上記式（１１）、（１４）から次の式（１５）で表される。
１−Ｓ３／Ｓ４＝１−（１＋２／π）ＷＴ／（Ｗ２＋Ｔ２） ・・・式（１５）
これが最大目標とする減面率以下の場合には、丸線２０から伸線できるので、後は丸線２０のダイスの貫割（丸線の外径、減面率等）に従えばよい。しかし、最大目標とする減面率よりも大きい場合には、楕円孔の楕円ダイスを中間ダイス３１の前段に追加する。この場合の追加する楕円孔の設計を次に説明する。
次に、丸線２０と中間ダイス３１との間に配置される楕円ダイス３０Ａ、３０Ｂの楕円孔３０ａ、３０ｂの計算例について図５、図６を参照して説明する。なお、上記計算例と共通する点は、省略する。図５に示すように、外接する長方形４０の対角線を直径とする円４２の作成する。円４２の面積Ｓ４は、次の式で表される。
Ｓ４＝（π／４）（Ｗ２＋Ｔ２） ・・・式（１４）
この場合の減面率は、上記式（１１）、（１４）から次の式（１５）で表される。
１−Ｓ３／Ｓ４＝１−（１＋２／π）ＷＴ／（Ｗ２＋Ｔ２） ・・・式（１５）
これが最大目標とする減面率以下の場合には、丸線２０から伸線できるので、後は丸線２０のダイスの貫割（丸線の外径、減面率等）に従えばよい。しかし、最大目標とする減面率よりも大きい場合には、楕円孔の楕円ダイスを中間ダイス３１の前段に追加する。この場合の追加する楕円孔の設計を次に説明する。
図６（ａ）に示すように、中間孔３１ａの四隅に接し、減面率が目標内で、より厚さが厚い方の楕円４３ａを作成する。次に、図６（ｂ）に示すように、楕円４３ａの短軸方向を減面率から逆算して楕円４３ｂのように膨らませる。次に、図６（ｃ）に示すように、円になるまで楕円４３ｂの短軸方向を減面率から逆算して楕円４３ｃのように膨らませる。短軸方向で膨らませすぎの場合は、長軸方向にも膨らませて最終的に円にする。
（実施の形態の効果）
本実施の形態によれば、以下の効果を奏する。
（ａ）上流側から下流側に向かって孔の面積が徐々に小さくなるように複数のダイスを配置しているので、品質が良好で、素材の丸線に対する平角線の減面率が大きい平角エナメル線を製造することができる。
（ｂ）ダイスによる伸線加工においては、孔の寸法を調整する必要がないので、作業する人の技量によって平角線の寸法のばらつきは圧延ローラによる圧延加工より少なくなる。
（ｃ）傷が発生しにくいので、絶縁塗料を塗装する段階で絶縁不良の要因が少なく、品質が安定する。
（ｄ）ダイスであれば、丸線用のインライン伸線機でも使用することができ、設備費用とスペースの節約が可能となる。
本実施の形態によれば、以下の効果を奏する。
（ａ）上流側から下流側に向かって孔の面積が徐々に小さくなるように複数のダイスを配置しているので、品質が良好で、素材の丸線に対する平角線の減面率が大きい平角エナメル線を製造することができる。
（ｂ）ダイスによる伸線加工においては、孔の寸法を調整する必要がないので、作業する人の技量によって平角線の寸法のばらつきは圧延ローラによる圧延加工より少なくなる。
（ｃ）傷が発生しにくいので、絶縁塗料を塗装する段階で絶縁不良の要因が少なく、品質が安定する。
（ｄ）ダイスであれば、丸線用のインライン伸線機でも使用することができ、設備費用とスペースの節約が可能となる。
（変形例）
図７（ａ）は、変形例１に係るインライン伸線機の構成例を示し、図７（ｂ）は、変形例２に係るインライン伸線機の構成例を示す。
図７（ａ）は、変形例１に係るインライン伸線機の構成例を示し、図７（ｂ）は、変形例２に係るインライン伸線機の構成例を示す。
図２に示す実施の形態では、２つの楕円ダイス３０Ａ、３０Ｂ、中間ダイス３１、仕上げダイス３２を用いて伸線を行ったが、図７（ａ）は、３つの楕円ダイス３０Ａ〜３０Ｃを用い、他は図２に示す実施の形態と同様に、中間ダイス３１、仕上げダイス３２を用いたものである。
図７（ａ）において、丸線２０の直径をＤ、各孔３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３１ａ、３２ａの幅をそれぞれＷ１ａ、Ｗ１ｂ、Ｗ１ｃ、Ｗ２、Ｗ３、厚さをＴ１ａ、Ｔ１ｂ、Ｔ１ｃ、Ｔ２、Ｔ３とすると、これらには、Ｄ＞Ｗ１ａ、Ｗ１ａ＝Ｗ１ｂ＝Ｗ１ｃ、Ｗ１ｃ＞Ｗ２＞Ｗ３、Ｔ１ａ＞Ｔ１ｂ＞Ｔ２＞Ｔ３、Ｗ３＞Ｔ３の関係がある。また、Ｔ３：Ｗ３＝１：１〜１：３の関係がある。なお、Ｗ３＝Ｔ３でもよく、Ｗ１ａ＞Ｗ１ｂでもよく、Ｗ１ａ＞Ｗ１ｂ＞Ｗ１ｃでもよく、Ｄ＝Ｗ１ａでもよい。
図７（ｂ）は、楕円孔３０ｄを有する１つの楕円ダイス３０Ｄを用いたものであり、他は図２に示す実施の形態と同様に、中間ダイス３１、仕上げダイス３２を用いた。
図７（ｂ）において、丸線２０の直径をＤ、各孔３０ｄ、３１ａ、３２ａの幅をそれぞれＷ１、Ｗ２、Ｗ３、厚さをＴ１、Ｔ２、Ｔ３とすると、これらには、Ｄ＞Ｗ１＞Ｗ２＞Ｗ３、Ｔ１＞＞Ｔ２＞Ｔ３、Ｗ３＞Ｔ３の関係がある。また、Ｔ３：Ｗ３＝１：１〜１：３の関係がある。なお、Ｗ３＝Ｔ３でもよく、Ｄ＝Ｗ１でもよい。
本発明の実施例１のインライン伸線機３について説明する。実施例１のインライン伸線機３は、図７（ａ）の変形例１に対応するものである。平角孔３２ａは、幅をＷ、厚さをＴとする（ただし、Ｗ≧Ｔ）。中間孔３１ａのサイズは、幅１．２Ｗ、厚さ１．２Ｔとした。第３の楕円孔３０ｃのサイズは、幅１．４１４Ｗ、厚さ１．４１４Ｔとした。第２の楕円孔３０ｂのサイズは、幅１．４１４Ｗ、厚さ１．６２６Ｔ〜１．７６８Ｔとした。第１の楕円孔３０ａのサイズは、幅１．４１４Ｗ、厚さ１．８７０Ｔ〜２．２０９Ｔとした。
この結果、丸線２０に直径１．４１４Ｗ以上のものを用いた場合、第１の楕円孔３０ａの減面率は、１５〜２５％となり、第２の楕円孔３０ｂの減面率は、１５〜２５％となった。
本発明の実施例２のインライン伸線機３について説明する。実施例２のインライン伸線機３は、図２の実施の形態に対応するものである。外径２．９ｍｍの丸線２０を伸線加工して幅２．０ｍｍ、厚さ１．３ｍｍ、角部の半径Ｒ＝０．３ｍｍの平角線２１を形成した。使用したダイス孔は、以下のとおりである。
第１の楕円孔３０ａのサイズは、幅２．８２８ｍｍ、厚さ２．４３０ｍｍとした。第２の楕円孔３０ｂのサイズは、幅２．８２８ｍｍ、厚さ１．９５０ｍｍとした。中間孔３１ａのサイズは、幅２．４００ｍｍ、厚さ１．５６０ｍｍとした。平角孔３２ａのサイズは、幅２．０００ｍｍ、厚さ１．３００ｍｍ、角部の半径Ｒ＝０．３ｍｍとした。
本発明の実施例３のインライン伸線機３について説明する。実施例３のインライン伸線機３は、図７（ａ）の変形例１に対応するものである。外径４．０ｍｍの丸線２０を伸線加工して幅２．６ｍｍ、厚さ１．６ｍｍ、角部の半径Ｒ＝０．３ｍｍの平角線２１を形成した。使用したダイス孔は、以下のとおりである。
第１の楕円孔３０ａのサイズは、幅３．６７６ｍｍ、厚さ３．５３５ｍｍとした。第２の楕円孔３０ｂのサイズは、幅３．６７６ｍｍ、厚さ２．８２８ｍｍとした。第３の楕円孔３０ｃのサイズは、幅３．６７６ｍｍ、厚さ２．２６２ｍｍとした。中間孔３１ａのサイズは、幅３．１２０ｍｍ、厚さ１．９２０ｍｍとした。平角孔３２ａのサイズは、幅２．６００ｍｍ、厚さ１．６００ｍｍ、角部の半径Ｒ＝０．３ｍｍとした。
なお、本発明は、上記実施の形態、上記実施例に限定されず種々に変形実施が可能である。例えば、インライン伸線機３における中間ダイスの数は１つに限らず、サイズが異なる２つ以上の中間ダイスを含んでいてもよい。また、インライン伸線機３における楕円ダイスの数は、上記実施の形態及び上記実施例に限定されない。
１…平角エナメル線製造装置、２…送り出しパック、３…インライン伸線機、４…焼鈍炉、５…エナメル塗料塗布装置、６…絞りダイス、７…焼付炉、８…キャプスタンローラ、９…ピンチローラ、１０…巻き取りボビン、１１Ａ〜１１Ｆ…ガイドプーリ、２０…丸線、２１…平角線、２２…平角エナメル線、３０ａ…第１の楕円孔、３０ｂ…第２の楕円孔、３０ｃ…第３の楕円孔、３０ｄ…楕円孔、３０Ａ…第１の楕円ダイス、３０Ｂ…第２の楕円ダイス、３０Ｃ…第３の楕円ダイス、３０Ｄ…楕円ダイス、３１…中間ダイス、３１ａ…中間孔、３２…仕上げダイス、３２ａ…平角孔、３３…キャプスタン、４０…外接する長方形、４１…外接する楕円、４２…円、４３ａ〜４３ｃ…楕円
Claims (5)
- 断面形状が丸形状の導線を、孔の形状及びサイズが異なり、上流側から下流側に向かって前記孔の面積が徐々に小さくなるように配置された複数のダイスに通すことで、前記丸形状の導線の断面積よりも小さい断面積を有し、断面形状が矩形状の導線を形成する形成工程と、
前記形成工程によって形成された前記断面形状が矩形状の導線の表面にエナメル塗料を塗装する塗装工程とを含み、
前記複数のダイスは、前記孔の形状が長方形と楕円との中間の形状を有する中間ダイスを含み、前記中間ダイスが有する前記中間の形状は、対向する一対の曲線と、対向する一対の他の曲線とで囲まれた形状である平角エナメル線の製造方法。 - 断面形状が丸形状の導線を、孔の形状及びサイズが異なり、上流側から下流側に向かって前記孔の面積が徐々に小さくなるように配置された複数のダイスに通すことで、前記丸形状の導線の断面積よりも小さい断面積を有し、断面形状が矩形状の導線を形成する形成工程と、
前記形成工程によって形成された前記断面形状が矩形状の導線の表面にエナメル塗料を塗装する塗装工程とを含み、
前記複数のダイスは、最終段に配置された仕上げダイスと、前記孔の形状が楕円形状を有する楕円ダイスと、前記仕上げダイスと前記楕円ダイスとの間に配置され、前記孔の形状が長方形と楕円との中間の形状を有する中間ダイスとを含む平角エナメル線の製造方法。 - 前記中間ダイスが有する前記中間の形状は、対向する一対の曲線と、対向する一対の他の曲線とで囲まれた形状である請求項２記載の平角エナメル線の製造方法。
- 前記楕円ダイスは、サイズの異なる前記楕円形状を有する複数の楕円ダイスから構成され、前記複数の楕円ダイスは、それぞれの楕円の長軸の長さが等しく、楕円の短軸が前段に配置された楕円ダイスよりも後段に配置された楕円ダイスの方が短く設定されている請求項２に記載の平角エナメル線の製造方法。
- 前記複数のダイスが有する前記孔の面積は、上流側から下流側に向かって前記導線の減面率が１５〜２５％となるように設定されている請求項１〜４のいずれか１項に記載の平角エナメル線の製造方法。
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