JP5731252B2 - 配線部品 - Google Patents
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Description
本発明は、平角絶縁線をエッジワイズ巻きにして形成される配線部品に関する。
従来、コイル巻線用絶縁電線として、単線導体上に、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂等の絶縁被膜を施したエナメル線が多く用いられてきた。
しかし、エナメル線ではピンホールが生じる問題があり、モータではＵ相とＶ相が短絡してしまうと重大な問題となる。
そのため最近では、絶縁電線として、断面が平角形の線状の銅導体やアルミ導体が用いられ、絶縁材料としてクラフト紙、アミン処理紙、アラミド紙等の繊維系材料や、ポリイミド（ＰＩ）等の有機ポリマーフィルムをテープ状にしたものを、導体にそのまま巻き付けた横巻平角線が広く使用されるようになってきた（例えば、特許文献１参照）。
また、絶縁電線として平角線を用いることにより、トランスのコイルの断面積を大きくすることができる。
しかしながら、従来の横巻平角線では、エッジワイズ方向に曲げることができないため、小型で信頼性の高い配線部品を形成することができなかった。
絶縁材料として繊維系材料を用いた横巻平角線では、絶縁紙の厚みにより、その横巻平角線を用いて形成した配線部品のサイズが大きくなってしまう。
また、絶縁材料としてポリイミドを用いた横巻平角線は、フラットワイズ方向に曲げることはできるものの、エッジワイズ方向に曲げると皺ができてしまう。この横巻平角線をエッジワイズ方向に曲げてコイルを形成すると、皺ができるために、その部分の厚みが増し、形成されたコイルのサイズが大きくなってしまう。また、皺ができた部分の空気層で部分放電が生じるために耐電圧が低下してしまう。
本発明は、上記従来の課題を考慮して、平角絶縁線をエッジワイズ巻きに加工して形成した、小型で信頼性の高い配線部品を提供することを目的とする。
上述した課題を解決するために、第１の本発明は、
ポリイミドおよびテフロン（登録商標）の２層で形成された薄膜の絶縁テープを、平角導体の外周に、エッジワイズ巻きされる前に加熱して密着するように横巻に巻き付けられた平角絶縁線が、前記エッジワイズ巻きにされており、
前記エッジワイズ巻きされた前記平角絶縁線は、その巻き始めから巻き終わりまでの前記平角導体に対して、前記巻き始めから前記巻き終わりまでの全体にわたって前記絶縁テープが横巻きに巻き付けられている、配線部品である。
ポリイミドおよびテフロン（登録商標）の２層で形成された薄膜の絶縁テープを、平角導体の外周に、エッジワイズ巻きされる前に加熱して密着するように横巻に巻き付けられた平角絶縁線が、前記エッジワイズ巻きにされており、
前記エッジワイズ巻きされた前記平角絶縁線は、その巻き始めから巻き終わりまでの前記平角導体に対して、前記巻き始めから前記巻き終わりまでの全体にわたって前記絶縁テープが横巻きに巻き付けられている、配線部品である。
また、第２の本発明は、
前記平角絶縁線は、前記絶縁テープの１／２以上の幅が重なるように巻き付けられている、第１の本発明の配線部品である。
前記平角絶縁線は、前記絶縁テープの１／２以上の幅が重なるように巻き付けられている、第１の本発明の配線部品である。
本発明により、平角絶縁線をエッジワイズ巻きに加工して形成した、小型で信頼性の高い配線部品を提供することができる。
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
（実施の形態）
本発明の実施の形態の平角絶縁線は、テープ状の絶縁フィルムを平角銅線に横巻きに巻きつけたものである。
本発明の実施の形態の平角絶縁線は、テープ状の絶縁フィルムを平角銅線に横巻きに巻きつけたものである。
図１に、本実施の形態の絶縁フィルム１０の模式断面図を示す。
本実施の形態の絶縁フィルム１０は、絶縁材料として一般的に使われているポリイミドの層の下に、テフロン（登録商標）の層を形成させた２層構造である。
図１に示すように、絶縁フィルム１０は、テフロン層１２の上にポリイミド層１１が形成されており、例えば、ポリイミド層１１の厚さＴｐは２５μｍであり、テフロン層１２の厚さＴｔは１２．５μｍであり、絶縁フィルム１０厚さＴｆは３７．５μｍである。
図２に、本実施の形態の平角絶縁線の作成方法を説明する図を示す。図２は、平角絶縁線の幅広の面に向かった見た図を示している。
平角銅線１３に、絶縁フィルム１０を、少なくとも一部が重なるようにして横巻きに巻きつけていく。図２では、絶縁フィルム１０の幅Ｗｆに対して、重なりの幅Ｗｄが、Ｗｄ＝１／４Ｗｆとなるように巻きつける例を示している。
なお、絶縁フィルム１０が、本発明の絶縁テープの一例にあたり、平角銅線１３が、本発明の平角導体の一例にあたる。
平角銅線１３に、絶縁フィルム１０を巻きつけていく際、約３００℃に加熱しながら巻きつけていく。加熱することにより、テフロン層１２が溶けて、平角銅線１３の表面に密着するとともに、重ね合わされるポリイミド層１１の部分に密着する。
なお、絶縁フィルム１０を巻きつける際に加熱するのではなく、平角銅線１３に絶縁フィルム１０を巻きつけた後に加熱して密着させるようにしてもよい。
一般的なポリイミドのフィルムを用いて横巻きにする場合には、平角銅線１３との接合に接着剤を用いるが、本実施の形態の絶縁フィルム１０では、テフロン層１２が加熱されて溶けて平角銅線１３に密着するので、接着剤を用いる必要がない。
図３（ａ）および（ｂ）に、本実施の形態の平角絶縁線の表面部分の、図２におけるＡ−Ａ断面を示す。図３（ａ）は、重なりの幅Ｗｄが、Ｗｄ＝１／４Ｗｆとなるように巻きつけた場合の断面、すなわち図２のように巻きつけた場合の断面を示している。図３（ｂ）は、Ｗｄ＝１／２Ｗｆとなるように巻きつけた場合の断面を示している。
図３（ａ）に示すように、次に巻きつけられてくる絶縁フィルム１０の少なくとも一部が重なるように巻きつけることにより、重なる部分のテフロン層１２とポリイミド層１１が密着し、平角銅線１３の表面を隙間無く絶縁することができる。したがって、本実施の形態１の絶縁フィルム１０は、いわゆる「チョイラップ巻き」としてもよい。
図３（ｂ）に示すように、重なりの幅Ｗｄを絶縁フィルム１０の幅Ｗｆの１／２以上となるように巻きつけることにより、平角銅線１３の全体に亘って、テフロン層１２とポリイミド層１１が密着している状態で、絶縁フィルム１０の２枚分の厚さとなり、より信頼性の高い絶縁膜が形成される。
絶縁材料として従来のポリイミドのフィルムを横巻きにした平角絶縁線では、エッジワイズ方向に曲げると、フィルムの重なり部分での密着性が低いために皺が生じていたが、本実施の形態の絶縁フィルム１０では、ポリイミド層１１とテフロン層１２間の密着性が高く、エッジワイズ方向に曲げても皺が生じない。
したがって、本実施の形態の平角絶縁線を用いて、エッジワイズ巻きにして、信頼性が高くコンパクトな配線部品を形成させることができる。
なお、上記で説明したポリイミド層１１の厚さＴｐおよびテフロン層１２の厚さＴｔは一例であり、これらの厚さが限定されるものではない。それぞれの層の厚さを、ポリイミド層１１の厚さＴｐ＝７．５〜７５μｍ、テフロン層１２の厚さＴｔ＝１〜２５μｍの範囲とすることで、その絶縁フィルム１０を横巻きにした平角絶縁線を、皺が生じることなくエッジワイズ方向に曲げることができる。
また、上記では、平角絶縁線の導体として平角銅線１３を用いることとしたが、アルミ導体などの他の金属の導体を用いた平角絶縁線としてもよい。
図４〜図６は、それぞれ、本実施の形態の平角絶縁線を用いて形成した配線部品の一例の斜視図を示している。
図４は、本実施の形態の平角絶縁線をエッジワイズ巻きにした矩形形状のコイル部品（矩形コイル２０）であり、図５は、エッジワイズ巻きにした円筒形状のコイル部品（円筒形コイル２１）である。図６は、アルファ巻きにしたコイル部品（アルファ巻きコイル２２）である。
本実施の形態の平角絶縁線は、エッジワイズ巻きにしても皺が生じないので、図４〜図６に示すように、平角絶縁線が重なる方向へのサイズが大きくならず、かつ信頼性の高いコイル部品を形成させることができる。
なお、図４〜図６に示した、矩形コイル２０、円筒形コイル２１およびアルファ巻きコイル２２などのように、平角絶縁線に対してエッジワイズに曲げる方向が一方向のみの場合には、平角銅線１３に絶縁フィルム１０を巻き付けている斜め方向の向きに対して、より安定して曲げることができるエッジワイズ方向にのみ曲げるようにして加工するのが好ましい。
また、平角絶縁線に対してエッジワイズに曲げる方向が二方向ある部材の場合には、平角銅線１３に絶縁フィルム１０を巻き付けている斜め方向の向きに対して、エッジワイズ方向へ曲げる箇所が多い方の曲げる向きがより安定して曲げられる向きとなるようにして加工すればよい。
また、本実施の形態の平角絶縁線は、これら以外にもエッジワイズ方向に曲げる部分を有するバスバーやバスリングにも適用することができ、信頼性の高いバスバーやバスリングを形成させることができる。
このように、本実施の形態の平角絶縁線は、エッジワイズ巻きにしても皺が生じないので、本実施の形態の平角絶縁線を用いることにより、エッジワイズ巻きに加工したコイル、バスバー、バスリング等の配線部品を形成することができる。
したがって、本発明の配線部品を用いることにより、部品厚みを薄くできるので実装スペースを節約でき、また駆動モータの小型化や高出力化も実現できる。
本発明に係る配線部品は、エッジワイズ方向に曲げても皺が生じない平角絶縁線によって形成されているため、小型で信頼性が高いので、平角絶縁線をエッジワイズ巻きにして形成される配線部品等として有用である。
１０ 絶縁フィルム
１１ ポリイミド層
１２ テフロン層
１３ 平角銅線
２０ 矩形コイル
２１ 円筒形コイル
２２ アルファ巻きコイル
１１ ポリイミド層
１２ テフロン層
１３ 平角銅線
２０ 矩形コイル
２１ 円筒形コイル
２２ アルファ巻きコイル
Claims (2)
- ポリイミドおよびテフロン（登録商標）の２層で形成された薄膜の絶縁テープを、平角導体の外周に、エッジワイズ巻きされる前に加熱して密着するように横巻に巻き付けられた平角絶縁線が、前記エッジワイズ巻きにされており、
前記エッジワイズ巻きされた前記平角絶縁線は、その巻き始めから巻き終わりまでの前記平角導体に対して、前記巻き始めから前記巻き終わりまでの全体にわたって前記絶縁テープが横巻きに巻き付けられている、配線部品。 - 前記平角絶縁線は、前記絶縁テープの１／２以上の幅が重なるように巻き付けられている、請求項１に記載の配線部品。
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