JP6153225B2 - 絶縁電線の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、絶縁電線及びその製造方法に関する。

一般家庭用電気機器、自動車等の構成要素、例えばモータ、オルタネータ、イグニッション等に、絶縁電線を巻回してなるコイルが用いられている。このようなコイルを形成する絶縁電線は、導電性を有する金属製の導体と、これを被覆する樹脂製の絶縁層とから構成されるものが一般的である。

上記の絶縁電線の導体として、その導電性の高さから、主として銅又は銅合金が使用される。一方、アルミニウム又はアルミニウム合金は、軽量性に優れており、一部絶縁電線の導体として使用されている（特開２０１１−１６２８２６号公報参照）。

特開２０１１−１６２８２６号公報

上述のような従来のアルミニウム系導体を用いた絶縁電線は、一般的に絶縁破壊電圧が銅系導体を用いたものに比べて低い。

本発明は、上述のような事情に基づいてなされたものであり、アルミニウム又はアルミニウム合金を導体に用いつつ、絶縁特性に優れる絶縁電線を提供することを目的とする。

上記課題を解決するためになされた発明は、アルミニウム又はアルミニウム合金を主成分とする導体及びこの導体の周面を被覆する絶縁層を備える絶縁電線であって、グリセリン溶液中における上記絶縁層の単位厚み当たりの絶縁破壊電圧の平均値が０．１７ｋＶ／μｍ以上である絶縁電線である。

また、上記課題を解決するためになされた別の発明は、アルミニウム又はアルミニウム合金を主成分とする導体及びこの導体の周面を被覆する絶縁層を備える絶縁電線の製造方法であって、素線材をコンフォーム押出して導体を成形する工程と、上記導体の周面に絶縁層を被覆する工程とを備える絶縁電線の製造方法である。

本発明の絶縁電線は、導体にアルミニウム又はアルミニウム合金を用いながら、高い絶縁特性を有する。また、本発明の絶縁電線の製造方法は、絶縁特性に優れる絶縁電線を容易かつ確実に製造することができる。

図１は、本発明の実施形態に用いるコンフォーム押出機の模式的構成図である。 図２は本発明の実施形態での絶縁層厚みと絶縁破壊電圧との相関を示すグラフである。 図３は、本発明の実施例及び比較例の絶縁電線の表面写真、絶縁破壊電圧、及び高電圧均一性試験の結果を示す図である。

［本発明の実施形態の説明］
本発明は、アルミニウム又はアルミニウム合金を主成分とする導体及びこの導体の周面を被覆する絶縁層を備える絶縁電線であって、グリセリン溶液中における上記絶縁層の単位厚み当たりの絶縁破壊電圧の平均値が０．１７ｋＶ／μｍ以上である絶縁電線である。

当該絶縁電線は、グリセリン溶液中における絶縁層の単位厚み当たりの絶縁破壊電圧の平均値が０．１７ｋＶ／μｍ以上である。そのため、絶縁特性に優れるのでコイルに好適に用いられる。

なお、「グリセリン溶液中における絶縁層の単位厚み当たりの絶縁破壊電圧の平均値」とは、グリセリンと飽和食塩水とを１７：３の質量割合で混合したグリセリン溶液中に絶縁電線１ｍを浸漬させ、絶縁電線の導体と上記グリセリン溶液との間に、５０Ｈｚ又は６０Ｈｚの正弦波に近い波形を有する交流電圧を５００Ｖ／ｓで昇圧して加えたときの絶縁破壊電圧を絶縁電線の長さ方向１ｍ毎に連続して測定し、その絶縁破壊電圧の平均値（サンプル数１０以上）を絶縁層の平均厚みで除した値を意味する。ここで絶縁破壊の検出電流は５ｍＡである。

上記絶縁電線における３０００Ｖの高電圧均一性試験における欠陥数の平均値としては３個／１００ｍ以下が好ましい。欠陥数の平均値が上記下限以下であることによって、絶縁電線が絶縁特性にさらに優れる。なお、「３０００Ｖの高電圧均一性試験における欠陥数」とは、ＮＥＭＡ ＭＷ１０００−２００３ ３．９．２に準じ、試験電圧を３０００Ｖ、欠陥の検知電流を１６μＡとして測定した絶縁電線の長さ１００ｍ当たりの欠陥数をいう。

上記導体が、素線材のコンフォーム押出により成形されることが好ましい。このように素線材をコンフォーム押出することで、素線材が半溶融状態、又は流動状態となり、押出前の素線材周面の疵等の欠陥が修復される。そのため、押出後の線材を伸線した導体の周面に被覆される絶縁層の厚みを均一にできると共に、導体と絶縁層との密着性を高くすることができる。この結果、当該絶縁電線が絶縁特性に優れるようになる。

上記コンフォーム押出における下記式（１）の押出減面率としては５０％以上９５％以下が好ましい。
押出減面率＝（Ａ−Ｂ）／Ａ×１００ ・・・（１）
（上記式（１）中、Ａは押出前の素線材の断面積である。Ｂは押出後の線材の断面積の合計である。）

押出減面率が上記下限未満であると、素線材が半溶融状態、又は流動状態になる量が少ないので、素線材周面の疵等の欠陥が修復され難いおそれがある。また、押出減面率が上記上限を超えると、押し出すのに必要なエネルギーが大きくなり、当該絶縁電線を安定的に製造する際、コストの上昇を招来するおそれがある。

上記コンフォーム押出の前に上記素線材の周面が洗浄されていることが好ましい。このように上記素線材の周面を洗浄することにより、素線材周面に付着した潤滑油等の有機物等が除去される。その結果、潤滑油等の有機物等がコンフォーム押出時に巻き込まれないため、導体の表面近傍に不純物が入り込むような欠陥が無くなるので、導体の品質が向上する。

上記導体の断面形状が略円形の場合の平均径としては１００μｍ以上８ｍｍ以下が好ましく、上記導体の断面形状が略矩形の場合の一辺の長さとしては５００μｍ以上８ｍｍ以下が好ましい。上記導体の断面形状が略円形の場合の平均径、及び上記導体の断面形状が略矩形の場合の一辺の長さを上記範囲内にすることによって、当該絶縁電線の絶縁特性向上効果を促進できる。

また、本発明は、アルミニウム又はアルミニウム合金を主成分とする導体及びこの導体の周面を被覆する絶縁層を備える絶縁電線の製造方法であって、素線材をコンフォーム押出して導体を成形する工程と、絶縁電線の製造方法も含む。

当該絶縁電線の製造方法では、上記素線材がコンフォーム押出によって半溶融状態、又は流動状態となり、押出前の素線材周面の疵等の欠陥が修復されるので、押出後の線材周面の欠陥を低減できる。このことにより、押出後の線材を伸線した導体の周面に被覆される絶縁層の厚みが均一になると共に、導体と絶縁層との密着性が高くなる。その結果、当該絶縁電線が絶縁特性に優れる。

［本発明の実施形態の詳細］
以下、本発明に係る絶縁電線及び絶縁電線の製造方法の実施形態について詳説する。

［絶縁電線］
当該絶縁電線は、導体と、この導体の周面を被覆する絶縁層とを備えている。

＜導体＞
導体は、アルミニウム又はアルミニウム合金を主成分とする。アルミニウム合金としては、特に限定されるものではなく、絶縁電線に用いられる公知のアルミニウム合金を用いることができ、例えば高強度で耐熱性に優れるジルコニウム含有合金や鉄含有合金等を用いることができる。

導体の断面形状は、特に限定されず、略円形、略方形、略矩形等の種々の形状を採用することができる。また、導体の断面の大きさも、特に限定されない。断面形状が略円形（丸線）の場合の平均径の下限としては、１００μｍが好ましく、２００μｍがより好ましい。一方、上記平均径の上限としては、８ｍｍが好ましく、５ｍｍがより好ましい。また、断面形状が略矩形（平角線）の場合の一辺の長さの下限としては、５００μｍが好ましく、１ｍｍがより好ましい。一方、上記一辺の長さの上限としては、８ｍｍが好ましく、５ｍｍがより好ましい。

＜絶縁層＞
絶縁層は、導体を被覆するように導体の周面に積層される。絶縁層は、単層でも２層以上の多層構造でもよい。多層構造として、特性の異なる絶縁材（樹脂）を組み合わせると、内層、外層等で異なる特性を付与できる。

絶縁層の材質としては、特に限定されないが、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエステルイミド、ポリエステル、フェノキシ樹脂等を用いることができる。絶縁層が多層構造の場合、例えば最内層の主成分として低コストであるポリエステルイミドを用い、最外層の主成分として耐熱性が高く、耐加水分解性に優れたポリアミドイミドを用いることができる。また、最外層に用いるポリアミドイミドを高潤滑タイプとし、この最外層とポリエステルイミドを主成分とする最内層との間に汎用のポリアミドイミドを主成分とする中間層を設けることもできる。このような層構成とすると、コスト性及び潤滑性に優れた絶縁層が得られる。なお、高潤滑タイプのポリアミドイミドとしては、例えばポリアミドイミドに潤滑剤のポリエチレンワックスを混合し調製したものを挙げることができる。このポリエチレンワックスの混合量は、例えばポリアミドイミドの固形分１００質量部に対して０．１質量部以上５質量部以下とすることができる。また、高潤滑性の樹脂を用いる代わりに、最外層の周面に潤滑油や減摩剤等の外部潤滑剤を塗布した絶縁層を使用することもできる。

絶縁層の平均厚みとしては、特に限定されないが、例えば２０μｍ以上１００μｍ以下とすることができる。特に、上述のように高潤滑ポリアミドイミドを主成分とする最外層、汎用ポリアミドイミドを主成分とする中間層、及びポリエステルイミドを主成分とする最内層の三層で絶縁層を構成する場合、最外層の厚みを１μｍ以上１０μｍ以下、中間層の厚みを１μｍ以上２０μｍ以下、最内層の厚みを５μｍ以上４０μｍ以下とすることが好ましい。各層の平均厚みを上記範囲とすることで、上述の各層の効果を有効に発揮させることができる。

また、絶縁層は導体に接するプライマー層を有していてもよい。このプライマー層としては、フェノキシ樹脂を硬化させたもの及びそれを含有するものを好適に用いることができる。このようなプライマー層を設けることによって、絶縁層の密着性を向上させることができる。

＜絶縁電線＞
当該絶縁電線のグリセリン溶液中における上記絶縁層の単位厚み当たりの絶縁破壊電圧の平均値の下限としては、０．１７ｋＶ／μｍであり、０．２０ｋＶ／μｍがより好ましく、０．２３ｋＶ／μｍがさらに好ましい。一方、絶縁層の単位厚み当たりの絶縁破壊電圧の平均値の上限としては、０．５ｋＶ／μｍが好ましく、０．３ｋＶ／μｍがさらに好ましい。絶縁破壊電圧が上記下限未満の場合、高電圧下で使用される機器に当該絶縁電線を用いることができないおそれがある。また、絶縁破壊電圧が上記上限を超える場合、当該絶縁電線を安定的に製造する際、コストの上昇を招来するおそれがある。

当該絶縁電線の３０００Ｖの高電圧均一性試験における欠陥数の平均値の上限としては、３個／１００ｍが好ましく、１．５個／１００ｍがより好ましく、０．９個／１００ｍがさらに好ましい。欠陥数の平均値が上記上限を超える場合、高電圧下で使用される機器に当該絶縁電線を用いることができないおそれがある。一方、３０００Ｖの高電圧均一性試験における欠陥数の平均値の下限としては、０個／１００ｍである。

［絶縁電線の製造方法］
当該絶縁電線は、例えば以下の工程を有する製造方法により容易かつ確実に製造することができる。
（１）素線材を得る素線材製造工程
（２）上記素線材を洗浄する洗浄工程
（３）洗浄された上記素線材をコンフォーム押出して導体を成形する導体成形工程
（４）上記導体成形工程後に、上記導体の周面に絶縁層を被覆する被覆工程

＜（１）素線材製造工程＞
素線材製造工程においては、まず、導体の原料となるアルミニウム又はアルミニウム合金を鋳造及び押し出して素線材を得る。この素線材を得た後に、素線材を伸線する伸線加工を行ってから次の洗浄工程に移行してもよいし、伸線加工を行わずに次の洗浄工程に移行してもよい。

伸線加工では、任意の断面形状及び平均径を有する素線材を成形する。伸線加工の方法としては、例えば複数の伸線ダイスを備えた伸線装置によって、この伸線ダイスに潤滑剤を塗布した素線材を挿通させることで所望の断面形状及び平均径に徐々に近づける方法を用いることができる。この伸線ダイスは、線引きダイス、ローラダイス等を用いることができる。また、潤滑剤としては、油性成分を含油する水溶性及び非水溶性のものを使用可能である。

＜（２）洗浄工程＞
洗浄工程においては、素線材の周面に付着した潤滑油等の有機物等を洗浄により除去する。洗浄方法としては、特に制限されず、例えば浸漬洗浄、スプレー洗浄、スチーム洗浄、ブラッシング洗浄、電解洗浄、超音波洗浄等を用いることができる。この洗浄方法で用いる洗浄剤としては、例えば水、石油系溶剤、芳香族炭化水素、ハロゲン化炭化水素、極性基含有溶剤（ケトン、アルコール等）等の溶剤、これらからなるエマルジョン、これらに界面活性剤等を溶解させた液等の中性液体；無機酸（塩酸、硝酸、硫酸、クロム酸等）水溶液、有機酸（ギ酸、酢酸等）水溶液等の酸性液体；無機アルカリ（水酸化ナトリウム、炭酸水素ナトリウム等）水溶液、有機アルカリ（エタノールアミン等）水溶液等のアルカリ性液体などを挙げることができる。これらの洗浄方法は、組み合わせて行ってもよく、特にアルカリ洗浄をした後に超音波洗浄と水洗浄とを行うことが好ましい。これらの洗浄をすることにより有機物等が十分に除去される。その結果、潤滑油等の有機物等がコンフォーム押出時に巻き込まれないため、導体の表面近傍に不純物が入り込むような欠陥が無くなるので、導体の品質が向上する。

＜（３）導体成形工程＞
導体成形工程においては、洗浄された素線材を用い、コンフォーム押出及び伸線加工により導体を成形する。

（コンフォーム押出）
コンフォーム押出においては、素線材をコンフォーム押出機によって押し出す。コンフォーム押出に用いられるコンフォーム押出機の例を図１示す。コンフォーム押出機Ｆ１は、素線材１を係合する溝を外周面に有する駆動型の回転ホイールＦ２と、回転ホイールＦ２の溝に係合する突起部Ｆ３を有する固定シュー部材Ｆ４と、押し出される素線材１を任意の断面形状及び平均径に成形するダイスＦ５とを備えている。素線材１は、回転ホイールＦ２との摩擦力によって固定シュー部材Ｆ４内に引き込まれて突起部Ｆ３に当接し、固定シュー部材Ｆ４内に溜まる。固定シュー部材Ｆ４内に溜まった素線材１は、素線材１と回転ホイール２との摩擦熱と、素線材１が突起部３と当接して塑性変形することによる発熱とによって半溶融状態、又は流動状態となり、ダイスＦ５から押し出される。押し出された線材は水冷等によって冷却されリール等に巻き取られる。このとき、固定シュー部材Ｆ４内の圧力が高くなりすぎて素線材１に疵が生じるのを防ぐために、素線材１の一部は、回転ホイールＦ２の溝と突起部Ｆ３との隙間Ｐから素材屑として排出される。このコンフォーム押出によって、素線材１が半溶融状態、又は流動状態となるので、押出前の素線材１周面の疵等の欠陥が修復される。

コンフォーム押出における押出減面率の下限としては、５０％が好ましく、６０％がより好ましく、７０％がさらに好ましい。押出減面率が上記下限未満であると、素線材１の半溶融状態、又は流動状態になる量が少ないので、素線材１周面の疵等の欠陥が修復されにくいおそれがある。また、押出減面率の上限としては、９５％が好ましく、９０％がより好ましく、８５％がさらに好ましい。押出減面率が上記上限を超えると、押し出すのに必要なエネルギーが大きくなり、当該絶縁電線を安定的に製造する際、コストの上昇を招来するおそれがある。なお、押出減面率は下記式（１）で表される。
押出減面率＝（Ａ−Ｂ）／Ａ×１００ ・・・（１）
（上記式（１）中、Ａは押出前の素線材の断面積である。Ｂは押出後の線材の断面積の合計である。）

（伸線加工）
伸線加工においては、上記コンフォーム押出で押し出した線材を、上記素線材製造工程において説明した伸線加工と同様の方法によって導体に伸線加工する。この伸線加工において、線材の断面積の減面率（伸線減面率）は下記式（２）で表される。
伸線減面率＝（Ｃ−Ｄ）／Ｃ×１００ ・・・（２）
（上記式（２）中、Ｃは伸線前の線材の断面積である。Ｄは伸線された導体の断面積である。）

この伸線減面率の上限としては、９５％が好ましく、９１％がより好ましい。伸線減面率が上記上限を超えると、伸線加工中に導体周面に疵等の欠陥が生じるおそれがある。また、伸線減面率の下限としては、０％超である。

＜（４）被覆工程＞
被覆工程においては、上記伸線された導体に絶縁層を積層して絶縁電線を得る。具体的には、絶縁層の形成樹脂を有機溶媒に溶かした塗料（ワニス）を導体の周面に塗布し、焼付けることで絶縁層を形成する。

ワニスを導体周面に塗布する方法としては、例えばワニスを貯留したワニス槽と塗布ダイスとを備える塗布装置を用いた方法を挙げることができる。この塗布装置によれば、導体がワニス槽内を挿通することでワニスが導体周面に付着し、その後塗布ダイスを通過することでこのワニスがほぼ均一な厚みに塗布される。なお、ワニスにおける樹脂の含有量としては、１０質量％以上５０質量％以下が好ましい。

上記ワニスを加熱して焼付ける方法としては、例えば導体の走行方向に長い筒状の加熱炉を用い、導体を間接的に加熱する方法を用いることができる。この加熱方法は特に限定されないが、熱風加熱、赤外線加熱、誘導加熱等の公知の方法で行うことができる。このような加熱により、導体周面に塗布されたワニスに含まれる溶剤が気化し、導体周面が樹脂で被覆される。加熱温度は、絶縁層に用いる樹脂の種類により適宜選択される。

上記導体を上記塗布装置及び加熱炉内に複数回走行させることで、上記塗布及び焼付けが複数回繰り返されて樹脂被膜の厚みを増加させていくことができる。このとき、塗布ダイスの孔径は繰り返し回数にあわせて徐々に大きくなるように調整される。所定の厚みの樹脂被膜が得られた時点で、ワニスに含まれる樹脂成分を変更して被覆工程を継続することで、主成分の異なる複数の層からなる絶縁層を形成することができる。なお、各層ごとの塗布及び焼付けの繰り返し回数は適宜選択することができるが、２回から２０回が適当である。

［コイル］
当該絶縁電線は、アルミニウム又はアルミニウム合金を導体として用いているため軽量性に優れ、さらに上述のように絶縁特性に優れる。そのため、当該絶縁電線を巻回することで、多様な用途に好適に用いることが可能なコイルを得ることができる。

［利点］
当該絶縁電線は、コンフォーム押出によって素線材が半溶融状態、又は流動状態となり、押出前の素線材周面の疵等の欠陥が修復される。そのため、押出後の線材を伸線した導体の周面に被覆される絶縁層の厚みを均一にできると共に、導体と絶縁層との密着性を高くすることができる。この結果、当該絶縁電線が絶縁特性に優れるようになる。

［その他の実施形態］
今回開示された実施の形態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、上記実施形態の構成に限定されるものではなく、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及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。

例えば素線材製造工程において、導体の原料となるアルミニウム又はアルミニウム合金を連続鋳造圧延して素線材を得てもよい。

また、素線材製造工程において、素線材を得た後に伸線加工を行わない場合等には、上記洗浄工程を省略してもよい。

また、導体成形工程における伸線加工後に、導体に加熱による軟化処理を行ってもよい。軟化処理を行うことによって導体の結晶が再結晶化されるため、導体の靱性を向上させることができる。軟化処理における加熱温度としては、例えば２５０℃以上とすることができる。

この軟化処理は、大気雰囲気下でも可能であるが、酸素含有量が少ない非酸化性雰囲気下で行うことが好ましい。このように非酸化性雰囲気下で軟化処理を行うことによって、軟化処理中（加熱中）の導体周面の酸化を抑制することができる。この非酸化性雰囲気としては、例えば真空雰囲気、窒素やアルゴン等の不活性ガス雰囲気、水素含有ガスや炭酸ガス含有ガス等の還元ガス雰囲気等を挙げることができる。

また、この軟化処理には連続方式又はバッチ方式を用いることができる。連続方式としては、例えばパイプ炉等の加熱用容器内に導体を導入して熱伝導により加熱する炉式、導体に通電して抵抗熱によって加熱する直接通電方式、導体を高周波の電磁波によって加熱する間接通電方式等を挙げることができる。これらの中でも温度調節が容易な炉式が好ましい。バッチ方式としては、例えば箱型炉等の加熱用容器内に導体を封入して加熱する方式を挙げることができる。バッチ方式の加熱時間は０．５時間以上６時間以下とすることができる。また、バッチ方式においては、加熱後に５０℃／ｓｅｃ以上の冷却速度で急冷することで、組織をより微細化することができる。

さらに、素線材の平均径と、製造する導体の平均径とによっては、コンフォーム押出の後の伸線加工を省略してもよい。

以下、実施例によって本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。

まず、実施例、比較例及び参考例の絶縁電線を製造し、それぞれの絶縁破壊電圧を測定した。

［実施例］
断面が略円形であり、平均径が９．５ｍｍの純アルミニウム（アルミニウム含有率、９９．７０質量％以上）製の素線材を上記素線材製造工程によって作成し、その素線材から上記コンフォーム押出によって平均径が３．２ｍｍの線材２本を作成した。このコンフォーム押出での押出減面率は７７．３％であった。ついで、この平均径３．２ｍｍの線材を上記伸線加工によって導体に伸線した。この導体の平均径は０．９９２ｍｍであり、この伸線加工での伸線減面率は９０．４％であった。そして、この導体の周面に上記被覆工程によって絶縁層を被覆し、Ｎｏ．１の絶縁電線を実施例として製造した。上記被覆工程では、絶縁層の厚さを３５μｍから約５μｍきざみで５５μｍまで変化させて被覆した。この絶縁層は、最内層をポリエステルイミド樹脂、中間層をポリアミドイミド樹、最外層をポリアミドイミドに潤滑剤のポリエチレンワックスを混合し調製した高潤滑タイプのポリアミドイミド樹脂とした。なお、各層の厚さは、例えば絶縁層の厚さが３９μｍの場合、最内層が３１．５μｍ、中間層が４μｍ、最外層が３．５μｍであった。

平均径を１．１９５ｍｍとし、この伸線加工での伸線減面率を９６．５％とした以外はＮｏ．１と同様の手段で得た導体の周面に上記被覆工程によって上記Ｎｏ．１と同様に絶縁層を被覆し、Ｎｏ．２の絶縁電線を実施例として製造した。

［比較例］
断面が略円形の純アルミニウム（アルミニウム含有率、９９．７０質量％以上）製の２本の素線材を上記素線材製造工程によって作成し、それぞれの素線材にコンフォーム押出を行わずに伸線加工を行って導体を作成した。この２本の導体に上記Ｎｏ．１と同様の絶縁層を被覆し、Ｎｏ．３とＮｏ．４の絶縁電線を比較例として製造した。このＮｏ．３の導体の平均径は１．００１ｍｍであり、Ｎｏ．４の導体の平均径は１．０００ｍｍであった。

［参考例］
断面が略円形の銅製の導体を用い、Ｎｏ．１と同様の絶縁層を被覆し、Ｎｏ．５の絶縁電線を参考例として製造した。このＮｏ．５の導体の平均径は０．９９１ｍｍであった。

［絶縁破壊電圧の測定］
得られたＮｏ．１からＮｏ．５の絶縁電線のグリセリン溶液中における絶縁層の単位厚み当たりの絶縁破壊電圧の平均値を、３５μｍから５５μｍまでの各絶縁層の厚さ毎に測定した。絶縁破壊電圧の測定は、グリセリンと飽和食塩水とを１７：３の質量割合で混合したグリセリン溶液中に絶縁電線を１ｍずつ浸漬させ、絶縁電線の導体と上記グリセリン溶液との間に、５０Ｈｚ又は６０Ｈｚの正弦波に近い波形を有する交流電圧を５００Ｖ／ｓで昇圧して加えたときの破壊電圧を測定した。ここで絶縁破壊の検出電流は５ｍＡとした。この測定を、絶縁電線３０ｍを１ｍ毎に連続して合計３０箇所で行った。３０箇所の絶縁破壊電圧の平均値、最大値、及び最小値と、絶縁破壊電圧の平均値を絶縁層の厚みで除した絶縁層の厚み１μｍ当たり（単位厚み当たり）の絶縁破壊電圧とを算出した。

その測定結果の一例を表１に示す。Ｎｏ．１、３〜５の絶縁電線においては絶縁層の厚さが４０μｍ付近の絶縁電線の測定結果を、Ｎｏ．２の絶縁電線においては絶縁層の厚さが４５μｍ付近の絶縁電線の測定結果を示す。また、絶縁層厚みと絶縁破壊電圧平均値との関係を図２に示す。

［評価］
Ｎｏ．１、２の絶縁電線は、グリセリン溶液中における上記絶縁層の単位厚み当たりの絶縁破壊電圧の平均値が、Ｎｏ．３、４の絶縁電線よりも高い（表１参照）。さらに、Ｎｏ．１の絶縁電線は、上記絶縁破壊電圧の平均値が、絶縁特性が良好とされる銅製のＮｏ．５の絶縁電線よりも高い。また、Ｎｏ．１、２の絶縁電線は、絶縁層の厚み３５〜５５μｍの全ての範囲において、絶縁破壊電圧がＮｏ．３、４の絶縁電線よりも高い（図２参照）。さらに、Ｎｏ．１の絶縁電線は、絶縁層の厚み３５〜５５μｍの全ての範囲において、絶縁破壊電圧が銅製のＮｏ．５の絶縁電線よりも高い。

次に、上記とは異なる実施例及び比較例を用いて絶縁電線の表面観察、絶縁破壊電圧の測定、及び高電圧均一性試験を行った。

［実施例］
上述したＮｏ．１の絶縁電線で用いた導体の周面に、厚み４６μｍの絶縁層を被覆し、Ｎｏ．６の絶縁電線を実施例として製造した。

［比較例］
上述したＮｏ．３の絶縁電線で用いた導体の周面に、Ｎｏ．６の絶縁電線と同様に厚み４２μｍの絶縁層を被覆し、Ｎｏ．７の絶縁電線を比較例として製造した。

［表面観察、絶縁破壊電圧の測定、及び高電圧均一性試験］
得られたＮｏ．６及びＮｏ．７の絶縁電線に対し、表面観察、絶縁破壊電圧の測定、及び高電圧均一性試験を行った。その結果を図３に示す。絶縁破壊電圧の測定は、上述したＮｏ．１からＮｏ．５の絶縁電線での測定と同一の方法で行った。絶縁破壊電圧の平均値と最小値を図３に示す。また、高電圧均一性試験は、ＮＥＭＡ ＭＷ１０００−２００３ ３．９．２に準じ、試験電圧を３０００Ｖ、欠陥の検知電流を１６μＡとし、この検知電流を超える電流が流れた回数を測定した。検知電流を超える電流が流れた回数を欠陥数とした。このようにして検出した絶縁電線１００ｍ当たりの欠陥数を図３に示す。

［評価］
表面観察において、Ｎｏ．６の絶縁電線の周面の欠陥は、Ｎｏ．７の絶縁電線の周面の欠陥よりも小さかった。また、Ｎｏ．６の絶縁電線は、Ｎｏ．７の絶縁電線と比べて絶縁破壊電圧が高く、欠陥数も少なかった。

本発明は、例えば高い絶縁特性が求められるコイルに好適に用いることができる。

１ 素線材
Ｆ１ コンフォーム押出機
Ｆ２ 回転ホイール
Ｆ３ 突起部
Ｆ４ 固定シュー部材
Ｆ５ ダイス
Ｐ 隙間

Claims (4)

1. アルミニウム又はアルミニウム合金を主成分とし、平均径１ｍｍ以下の断面略円形の導体及びこの導体の周面を被覆する絶縁層を備える絶縁電線の製造方法であって、
   素線材をコンフォーム押出及びその後の伸線加工により導体を成形する工程と、
   上記導体の周面に絶縁層を被覆する工程とを備え、
   製造された絶縁電線のグリセリン溶液中における上記絶縁層の単位厚み当たりの絶縁破壊電圧の平均値が０．２３ｋＶ／μｍ以上であり、
   上記導体成型工程のコンフォーム押出における下記式（１）の押出減面率が５０％以上９５％以下であり、
   上記導体成形工程の伸線加工における下記式（２）の伸線減面率が９１％以下である絶縁電線の製造方法。
   押出減面率＝（Ａ−Ｂ）／Ａ×１００ ・・・（１）
   （上記式（１）中、Ａは押し出し前の素線材の断面積である。Ｂは押し出し後の線材の断面積の合計である。）
   伸線減面率＝（Ｃ−Ｄ）／Ｃ×１００ ・・・（２）
   （上記式（２）中、Ｃは伸線前の線材の断面積である。Ｄは伸線された導体の断面積である。）
2. 製造された絶縁電線の３０００Ｖの高電圧均一性試験における欠陥数の平均値が３個／１００ｍ以下である請求項１に記載の絶縁電線の製造方法。
3. 上記コンフォーム押出の前に上記素線材の周面が洗浄されている請求項１又は請求項２に記載の絶縁電線の製造方法。
4. 製造された絶縁電線の導体の平均径が１００μｍ以上である請求項１、請求項２又は請求項３に記載の絶縁電線の製造方法。