JPH05114311A - マグネツトワイヤー - Google Patents
マグネツトワイヤーInfo
- Publication number
- JPH05114311A JPH05114311A JP3099067A JP9906791A JPH05114311A JP H05114311 A JPH05114311 A JP H05114311A JP 3099067 A JP3099067 A JP 3099067A JP 9906791 A JP9906791 A JP 9906791A JP H05114311 A JPH05114311 A JP H05114311A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- magnet wire
- carbon fiber
- motor
- copper
- wire
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Coils Of Transformers For General Uses (AREA)
- Insulated Conductors (AREA)
- Windings For Motors And Generators (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】電気自動車のモーターの重量を軽減できるとと
もに出力を増大できるマグネットワイヤーを提供する。 【構成】マグネットワイヤー１は、カーボンファイバー
２の表面に銅被覆層３が設けられている。カーボンファ
イバー２には殆ど電導性はないが、交流電流使用時の表
皮効果のため銅被覆層３により銅製のワイヤーと大略同
等の限界電流密度が確保される。カーボンファイバー２
は銅被覆層３より比重が小さいので銅製のワイヤーより
もワイヤー自体の重量が低減される。カーボンファイバ
ー２は銅被覆層３より引張強度が大きいので、径を小さ
くしてもコイルに巻くために十分な引張強度が得られ、
コイルを緊密に巻くことができる。
もに出力を増大できるマグネットワイヤーを提供する。 【構成】マグネットワイヤー１は、カーボンファイバー
２の表面に銅被覆層３が設けられている。カーボンファ
イバー２には殆ど電導性はないが、交流電流使用時の表
皮効果のため銅被覆層３により銅製のワイヤーと大略同
等の限界電流密度が確保される。カーボンファイバー２
は銅被覆層３より比重が小さいので銅製のワイヤーより
もワイヤー自体の重量が低減される。カーボンファイバ
ー２は銅被覆層３より引張強度が大きいので、径を小さ
くしてもコイルに巻くために十分な引張強度が得られ、
コイルを緊密に巻くことができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、モーター、コンデンサ
ー等のコイルに使用されるマグネットワイヤーに関し、
特に大出力の大型モーターのコイルに使用されるマグネ
ットワイヤーに関するものである。
ー等のコイルに使用されるマグネットワイヤーに関し、
特に大出力の大型モーターのコイルに使用されるマグネ
ットワイヤーに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、大気等の環境汚染の一因として車
両の内燃機関から出される排ガスが指摘されており、内
燃機関によらない車両、例えば電気自動車の開発が検討
されている。電気自動車においてはモーターが駆動機関
となるが、モーターは一般に出力が小さいため、従来の
車両に積載されている内燃機関と同等の出力を得るため
には、モーターの出力を向上させる必要がある。
両の内燃機関から出される排ガスが指摘されており、内
燃機関によらない車両、例えば電気自動車の開発が検討
されている。電気自動車においてはモーターが駆動機関
となるが、モーターは一般に出力が小さいため、従来の
車両に積載されている内燃機関と同等の出力を得るため
には、モーターの出力を向上させる必要がある。
【０００３】しかしながら、モーターを構成するコイル
は鉄芯にマグネットワイヤーを巻きつけた重量物であ
り、出力を大きくするためにモーターを大型化すれば、
前記コイルも大型化し、モーターの重量増加が避けられ
ない。
は鉄芯にマグネットワイヤーを巻きつけた重量物であ
り、出力を大きくするためにモーターを大型化すれば、
前記コイルも大型化し、モーターの重量増加が避けられ
ない。
【０００４】即ち、通常の手段に依ったのでは、モータ
ーの出力が増加するとそれに伴って該モーターを積載す
る車両自体の重量も増大することになり、モーター出力
の増加分を走行エネルギーに有効に転化できないとの不
都合がある。
ーの出力が増加するとそれに伴って該モーターを積載す
る車両自体の重量も増大することになり、モーター出力
の増加分を走行エネルギーに有効に転化できないとの不
都合がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、かかる不都
合を解決するためになされたものであり、モーターの重
量を低減できるとともに出力を増大できるマグネットワ
イヤーを提供することを目的とする。
合を解決するためになされたものであり、モーターの重
量を低減できるとともに出力を増大できるマグネットワ
イヤーを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めに、本発明のマグネットワイヤーは、線状材料の表面
に導電体層を設けてなるマグネットワイヤーであって、
該線状材料の比重が該導電体よりも小さく、引張強度が
該導電体より大であることを特徴とする。
めに、本発明のマグネットワイヤーは、線状材料の表面
に導電体層を設けてなるマグネットワイヤーであって、
該線状材料の比重が該導電体よりも小さく、引張強度が
該導電体より大であることを特徴とする。
【０００７】本発明のマグネットワイヤーは、比較的比
重が小さく、引張強度が大きい線状材料の表面を加工し
て導電体層を設けることにより、有利に製造することが
できる。
重が小さく、引張強度が大きい線状材料の表面を加工し
て導電体層を設けることにより、有利に製造することが
できる。
【０００８】前記線状材料は、それ自体導電体でなくと
もよく、例えば、カーボンファイバー、ガラスファイバ
ー、シリコンカーバイド、ボロンなどの線状材料を挙げ
ることができる。前記線状材料は、機械的適性により適
宜選択される。
もよく、例えば、カーボンファイバー、ガラスファイバ
ー、シリコンカーバイド、ボロンなどの線状材料を挙げ
ることができる。前記線状材料は、機械的適性により適
宜選択される。
【０００９】前記線状材料の表面加工方法としては、前
記線状材料の表面に導電体層を設けることができる方法
であればどのような方法でもよい。前記表面加工方法と
して、例えば、化学（無電解）メッキ法、真空蒸着法、
スパッタリング法、電気メッキ法、陽極酸化法、レーザ
ー合金化法、イオン注入法、イオンビームミキシング
法、クラスター（デュアル）イオンビーム法、イオンプ
レーティング法、プラズマＣＶＤ法、プラズマ溶射法な
どを挙げることができる。
記線状材料の表面に導電体層を設けることができる方法
であればどのような方法でもよい。前記表面加工方法と
して、例えば、化学（無電解）メッキ法、真空蒸着法、
スパッタリング法、電気メッキ法、陽極酸化法、レーザ
ー合金化法、イオン注入法、イオンビームミキシング
法、クラスター（デュアル）イオンビーム法、イオンプ
レーティング法、プラズマＣＶＤ法、プラズマ溶射法な
どを挙げることができる。
【００１０】前記表面加工方法により形成される導電体
層は、銅、銀などからなることが好ましい。
層は、銅、銀などからなることが好ましい。
【００１１】前記線状材料は、それ自体一本の線状材料
でもよく、数本の線状材料を束ねて使用してもよい。複
数の線状材料を束ねて使用するときには、該線状材料の
表面に設けられる導電体層の表面積が大きくなり、導電
体の量が一定であれば相対的に薄くなるので、交流電流
使用時の表皮効果による前記導電体層の電流密度を増大
させる点で好ましい。
でもよく、数本の線状材料を束ねて使用してもよい。複
数の線状材料を束ねて使用するときには、該線状材料の
表面に設けられる導電体層の表面積が大きくなり、導電
体の量が一定であれば相対的に薄くなるので、交流電流
使用時の表皮効果による前記導電体層の電流密度を増大
させる点で好ましい。
【００１２】一般に交流電流を使用する際には、前記マ
グネットワイヤーの表面に設けられた導電体層の厚さが
小であるほど該マグネットワイヤーの直径方向での渦電
流の発生が抑制され、渦電流損失が低減するので、表皮
効果による電流を有効に利用することができる。
グネットワイヤーの表面に設けられた導電体層の厚さが
小であるほど該マグネットワイヤーの直径方向での渦電
流の発生が抑制され、渦電流損失が低減するので、表皮
効果による電流を有効に利用することができる。
【００１３】
【作用】かかる手段によれば、交流電流使用時の表皮効
果のため電流密度が低くなるマグネットワイヤー内部
を、マグネットワイヤー表面に設けられる導電体層より
も比重の小さい材料で置換した構成となり、従来のマグ
ネットワイヤーと同等の限界電流密度を維持しつつ、マ
グネットワイヤーの重量が低減される。
果のため電流密度が低くなるマグネットワイヤー内部
を、マグネットワイヤー表面に設けられる導電体層より
も比重の小さい材料で置換した構成となり、従来のマグ
ネットワイヤーと同等の限界電流密度を維持しつつ、マ
グネットワイヤーの重量が低減される。
【００１４】また、前記マグネットワイヤー内部を構成
する材料は、マグネットワイヤー表面に設けられる導電
体層よりも引張強度が大であるので、マグネットワイヤ
ーの径を細くしても十分な強度が得られる。
する材料は、マグネットワイヤー表面に設けられる導電
体層よりも引張強度が大であるので、マグネットワイヤ
ーの径を細くしても十分な強度が得られる。
【００１５】
【実施例】次に、添付の図面を参照しながら、本発明の
マグネットワイヤーについてさらに詳しく説明する。
マグネットワイヤーについてさらに詳しく説明する。
【００１６】図１は本実施例のマグネットワイヤーの構
成を示す説明的断面図である。本実施例のマグネットワ
イヤー１は、図１に示すように、それ自体一本の線状材
料であるカーボンファイバー２の表面に銅被覆層３が設
けられている。
成を示す説明的断面図である。本実施例のマグネットワ
イヤー１は、図１に示すように、それ自体一本の線状材
料であるカーボンファイバー２の表面に銅被覆層３が設
けられている。
【００１７】本実施例で使用したカーボンファイバー２
は、電気抵抗１５００〜１６００（μΩ・ｍ）、比重
１．７４〜１．７８、引張強度３０００〜３５００（Ｍ
Ｐａ）の物性を有している。また、銅被覆層３を形成し
ている銅は、電気抵抗１．７２（μΩ・ｍ）、比重８．
９１、引張強度２５１（ＭＰａ）の物性を有している。
は、電気抵抗１５００〜１６００（μΩ・ｍ）、比重
１．７４〜１．７８、引張強度３０００〜３５００（Ｍ
Ｐａ）の物性を有している。また、銅被覆層３を形成し
ている銅は、電気抵抗１．７２（μΩ・ｍ）、比重８．
９１、引張強度２５１（ＭＰａ）の物性を有している。
【００１８】本実施例のマグネットワイヤー１では、内
部のカーボンファイバー２には殆ど電導性はないが、交
流電流使用時には表皮効果のためにマグネットワイヤー
１の表面で専ら電流密度が高くなり、内部では電流密度
が低くなる。従って、本実施例のマグネットワイヤー１
を交流電流で使用するときには、カーボンファイバー２
の表面に設けられた銅被覆層３により、全体を銅で形成
したマグネットワイヤーと大略同等の限界電流密度が確
保される。
部のカーボンファイバー２には殆ど電導性はないが、交
流電流使用時には表皮効果のためにマグネットワイヤー
１の表面で専ら電流密度が高くなり、内部では電流密度
が低くなる。従って、本実施例のマグネットワイヤー１
を交流電流で使用するときには、カーボンファイバー２
の表面に設けられた銅被覆層３により、全体を銅で形成
したマグネットワイヤーと大略同等の限界電流密度が確
保される。
【００１９】前記マグネットワイヤー１では、前述のと
おりカーボンファイバー２の比重が銅被覆層３より小さ
いので、マグネットワイヤー１自体の重量は全体が銅か
らなるマグネットワイヤーよりも低減される。
おりカーボンファイバー２の比重が銅被覆層３より小さ
いので、マグネットワイヤー１自体の重量は全体が銅か
らなるマグネットワイヤーよりも低減される。
【００２０】また、前述のとおりカーボンファイバー２
は銅被覆層３より引張強度が大きいので、マグネットワ
イヤー１の径を全体が銅からなるマグネットワイヤーよ
り細くしても、コイルに巻くために十分な引張強度が得
られる。従って、一定の重量のマグネットワイヤーで従
来より巻数を増加することができる。
は銅被覆層３より引張強度が大きいので、マグネットワ
イヤー１の径を全体が銅からなるマグネットワイヤーよ
り細くしても、コイルに巻くために十分な引張強度が得
られる。従って、一定の重量のマグネットワイヤーで従
来より巻数を増加することができる。
【００２１】さらに、カーボンファイバー２の引張強度
が大きいことにより、マグネットワイヤー１の剛性が向
上され、コイルを緊密に巻くことができるので、一定巻
数当たりのワイヤーの長さが短くなる。従って、一定巻
数当たりの電気抵抗を低減することができる。
が大きいことにより、マグネットワイヤー１の剛性が向
上され、コイルを緊密に巻くことができるので、一定巻
数当たりのワイヤーの長さが短くなる。従って、一定巻
数当たりの電気抵抗を低減することができる。
【００２２】本実施例のマグネットワイヤー１をモータ
ーのコイルに使用するときには、マグネットワイヤー１
自体が軽量化されており、径を細くしてもコイルに巻く
ために十分な引張強度が得られることから、モーターの
重量増を抑制しつつコイルの巻数を増大させることがで
きる。そして、マグネットワイヤー１によれば、緊密に
巻くことによりコイルの一定巻数当たりの電気抵抗が低
減されるので、前記コイルの巻数を増大できることと併
せて、モーターの出力増を図ることができる。また、径
の細いマグネットワイヤー１でコイルを緊密に巻くこと
により、モーターの小型化を図ることもできる。
ーのコイルに使用するときには、マグネットワイヤー１
自体が軽量化されており、径を細くしてもコイルに巻く
ために十分な引張強度が得られることから、モーターの
重量増を抑制しつつコイルの巻数を増大させることがで
きる。そして、マグネットワイヤー１によれば、緊密に
巻くことによりコイルの一定巻数当たりの電気抵抗が低
減されるので、前記コイルの巻数を増大できることと併
せて、モーターの出力増を図ることができる。また、径
の細いマグネットワイヤー１でコイルを緊密に巻くこと
により、モーターの小型化を図ることもできる。
【００２３】従って、このようなマグネットワイヤー１
は、高出力な大型モーターのコイルに特に好適に使用さ
れる。
は、高出力な大型モーターのコイルに特に好適に使用さ
れる。
【００２４】本実施例のマグネットワイヤー１は、例え
ば、カーボンファイバー２を還元剤を含む酸性硫酸銅浴
中に浸漬してその表面に化学メッキして銅被覆層３を形
成することにより有利に製造することができる。
ば、カーボンファイバー２を還元剤を含む酸性硫酸銅浴
中に浸漬してその表面に化学メッキして銅被覆層３を形
成することにより有利に製造することができる。
【００２５】
【発明の効果】以上のことから明らかなように、本発明
のマグネットワイヤーによれば、限界電流密度を低減す
ることなしにマグネットワイヤー自体の重量を低減する
ことができる。
のマグネットワイヤーによれば、限界電流密度を低減す
ることなしにマグネットワイヤー自体の重量を低減する
ことができる。
【００２６】また、本発明のマグネットワイヤーでは、
従来のマグネットワイヤーよりも径を小さくしてもコイ
ルに巻くために十分な引張強度が得られるので、一定重
量のマグネットワイヤーで従来よりも巻数を増大させる
ことができる。
従来のマグネットワイヤーよりも径を小さくしてもコイ
ルに巻くために十分な引張強度が得られるので、一定重
量のマグネットワイヤーで従来よりも巻数を増大させる
ことができる。
【００２７】さらに、本発明のマグネットワイヤーでは
引張強度が向上されているので、コイルを緊密に巻くこ
とができ、一定巻数当たりの電気抵抗を低減することが
できる。
引張強度が向上されているので、コイルを緊密に巻くこ
とができ、一定巻数当たりの電気抵抗を低減することが
できる。
【００２８】従って、本発明のマグネットワイヤーを例
えば出力４ｋｗ以上の大型モーターのコイルに使用する
ことにより、モーターの重量増を抑制しつつ巻数を増大
させることができ、モーターの出力増と同時に小型化を
も図ることができる。
えば出力４ｋｗ以上の大型モーターのコイルに使用する
ことにより、モーターの重量増を抑制しつつ巻数を増大
させることができ、モーターの出力増と同時に小型化を
も図ることができる。
【図１】本実施例のマグネットワイヤーの構成を示す説
明的断面図。
明的断面図。
１…マグネットワイヤー、２…線状材料、３…導電体層
Claims (1)
- 【請求項１】線状材料の表面に導電体層を設けてなるマ
グネットワイヤーであって、該線状材料の比重が該導電
体よりも小さく、引張強度が該導電体より大であること
を特徴とするマグネットワイヤー。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3099067A JPH05114311A (ja) | 1991-04-30 | 1991-04-30 | マグネツトワイヤー |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3099067A JPH05114311A (ja) | 1991-04-30 | 1991-04-30 | マグネツトワイヤー |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05114311A true JPH05114311A (ja) | 1993-05-07 |
Family
ID=14237473
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3099067A Pending JPH05114311A (ja) | 1991-04-30 | 1991-04-30 | マグネツトワイヤー |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05114311A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101293592B1 (ko) * | 2012-07-03 | 2013-08-20 | 최대규 | 탄소 섬유 와이어를 이용한 가변 인덕터 장치 |
| JP2014027261A (ja) * | 2012-07-25 | 2014-02-06 | Samsung Electro-Mechanics Co Ltd | 積層型インダクタ、及び積層型インダクタの保護層の組成物 |
| KR101408378B1 (ko) * | 2012-07-03 | 2014-06-18 | 최대규 | 탄소 섬유 와이어를 이용한 가변 인덕터 장치 |
| KR101401493B1 (ko) * | 2012-07-03 | 2014-06-27 | 최대규 | 탄소 섬유 와이어를 이용한 가변 인덕터 장치 |
| WO2017039055A1 (ko) * | 2015-09-03 | 2017-03-09 | 전자부품연구원 | 그래핀 복합 금속와이어 및 그의 제조방법 |
-
1991
- 1991-04-30 JP JP3099067A patent/JPH05114311A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101293592B1 (ko) * | 2012-07-03 | 2013-08-20 | 최대규 | 탄소 섬유 와이어를 이용한 가변 인덕터 장치 |
| KR101408378B1 (ko) * | 2012-07-03 | 2014-06-18 | 최대규 | 탄소 섬유 와이어를 이용한 가변 인덕터 장치 |
| KR101401493B1 (ko) * | 2012-07-03 | 2014-06-27 | 최대규 | 탄소 섬유 와이어를 이용한 가변 인덕터 장치 |
| JP2014027261A (ja) * | 2012-07-25 | 2014-02-06 | Samsung Electro-Mechanics Co Ltd | 積層型インダクタ、及び積層型インダクタの保護層の組成物 |
| JP2018019109A (ja) * | 2012-07-25 | 2018-02-01 | サムソン エレクトロ−メカニックス カンパニーリミテッド． | 積層型インダクタ |
| WO2017039055A1 (ko) * | 2015-09-03 | 2017-03-09 | 전자부품연구원 | 그래핀 복합 금속와이어 및 그의 제조방법 |
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