WO2012017714A1 - モーター部品用保護スリーブ及びその製造方法 - Google Patents

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WO2012017714A1
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protective sleeve
sleeve
yarn
dtex
motor
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衣笠純
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株式会社ゴーセン
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    • D04C—BRAIDING OR MANUFACTURE OF LACE, INCLUDING BOBBIN-NET OR CARBONISED LACE; BRAIDING MACHINES; BRAID; LACE
    • D04C1/00—Braid or lace, e.g. pillow-lace; Processes for the manufacture thereof
    • D04C1/06—Braid or lace serving particular purposes
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04C—BRAIDING OR MANUFACTURE OF LACE, INCLUDING BOBBIN-NET OR CARBONISED LACE; BRAIDING MACHINES; BRAID; LACE
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    • D04C3/48—Auxiliary devices
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D10—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10B—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10B2505/00—Industrial
    • D10B2505/12—Vehicles

Definitions

  • the present invention relates to a protective sleeve for a motor component and a manufacturing method thereof.
  • the present invention relates to a protective sleeve for motor parts having high fiber density and high electrical insulation and a method for manufacturing the same.
  • motors for electric vehicles are required to have excellent high-temperature oil resistance as compared with general motors for vehicles.
  • the electric vehicle motor must be present in the ATF (Automatic Transmission Fluid) for efficiency. Since ATF may become high temperature, the motor is required to have high temperature heat resistance in ATF.
  • ATF Automatic Transmission Fluid
  • Patent Document 1 a polyphenylene sulfide (PPS) fiber multifilament yarn as an electrically insulating material
  • Patent Document 2 a polyphenylene sulfide (PPS) fiber multifilament yarn
  • Patent Document 3 a cylindrical and flexible protective sleeve using a monofilament and a multifilament having high temperature oil resistance for electric vehicles has been proposed (see Patent Document 3).
  • a protective sleeve is also proposed in which 4 to 50 yarns of filament yarn having a single yarn fineness of 30 to 100 dtex are formed into a cylindrical braid structure (see Patent Document 4).
  • Patent Document 5 a protective sleeve has been proposed in which 4 to 30 filament yarns having a single yarn fineness of 19 to 88 dtex are formed into a cylindrical braid structure
  • Patent Document 2 a sleeve using a monofilament is proposed. In this case, the sleeve has a cylindrical shape. However, the monofilament alone has a problem that the fiber structure is thick and the assembled structure is rough and there is a gap, so that the electrical insulation is lowered. In Patent Document 3, the present applicant proposed a combination of monofilament and multifilament.
  • Patent Documents 4 and 5 propose braids that hold a cylindrical shape using multifilaments having a large single yarn fineness.
  • the present invention has a high partial discharge characteristic, that is, electric insulation performance, and a motor having good electric insulation even if the process of cleaning the raw yarn oil applied to the filament is omitted.
  • a protective sleeve for a component and a method for manufacturing the same are provided.
  • the protective sleeve for motor parts of the present invention is a protective sleeve for motor parts in which multifilament yarns made of synthetic fibers are assembled into a cylindrical braid of at least 24 beats.
  • the multifilament yarn has a single yarn fineness of 15 dtex or more and 30 dtex.
  • the total yarn fineness of one braid unit of the braid is in the range of 800 to 1500 dtex.
  • the manufacturing method of the protective sleeve for motor parts according to the present invention comprises a multifilament yarn having a single yarn fineness of 15 dtex or more and less than 30 dtex and having a total yarn fineness of 800 to 1500 dtex in a single braid unit. While assembling, a cylindrical shape is obtained by assembling along the outer periphery of a round or polygonal rod with a rounded tip substantially equivalent to the inner diameter of the braid while pushing the head up and down vertically from the center. The sleeve is obtained.
  • the protective sleeve for motor parts of the present invention has an appropriate elasticity when pressed in a flexible cylindrical shape, has good insertability for parts such as coils, and has higher partial discharge characteristics (electrical insulation performance) than conventional sleeves. Even if the step of washing the yarn oil agent applied to the filament is omitted, it has good electrical insulation. Also, if there are almost no openings (voids) on the sleeve surface and there is an appropriate thickness (wall thickness), an increase in the amount of material fibers used can be suppressed, and the oil applied to the raw yarn can be washed away. It can be set as the protection sleeve for motor parts which can obtain high electrical insulation performance.
  • FIG. 1 is a trace drawing in which the side surface of a protective sleeve for motor parts in one embodiment of the present invention is observed with an optical microscope (50 ⁇ magnification).
  • FIG. 2 is a trace drawing in which the side surface of the protective sleeve for motor parts in Comparative Example 4 is observed with an optical microscope (50 ⁇ magnification).
  • FIG. 3 is a schematic explanatory view showing a production method and structure of a multifilament entangled yarn used in one embodiment of the present invention.
  • FIG. 4A is a schematic explanatory view showing an apparatus for manufacturing a braided sleeve in one embodiment of the present invention, and FIG. 4B is an explanatory view of the main part.
  • the present inventor has a single yarn fineness within a specific range, and an opening (hereinafter also referred to as “sleeve”) on the surface of a protective sleeve for motor parts (hereinafter also referred to as “sleeve”). If there is almost no air gap) and there is an appropriate thickness (wall thickness), the increase in the amount of material fibers used can be suppressed, and high electrical insulation performance can be obtained without washing and removing the oil applied to the raw yarn. As a result, the present invention has been found.
  • the protective sleeve of the present invention is used as a motor part.
  • a motor part For example, a coil, a wire, and a binding string.
  • the protective sleeve of the present invention is a cylindrical sleeve for covering and protecting a motor component such as an enameled wire, and is used for protecting a coil.
  • the motor include motors for automobiles, motors for household appliances such as air conditioners and refrigerators, motors for power, and the like, and motors for automobiles are preferable.
  • Examples of the automobile motor include an electric automobile motor, a gasoline automobile motor, and a diesel automobile motor, and an electric automobile motor is preferable.
  • the protective sleeve of the present invention is a braid obtained by assembling a multifilament yarn made of synthetic fiber into a cylindrical shape of 24 beats or more.
  • 24, 32, 40, 48, 56, 64, 72, 80, 88, 96 are generally used as the number of striking machines (the number of bobbins set up when assembling the braid).
  • 32 about 4 mm in diameter
  • 48 about 6 mm in diameter
  • 56 about 7 mm in diameter
  • 64 about 8 mm in diameter
  • a preferred number of assembling machines is 32 to 64.
  • the fiber constituting the sleeve of the present invention is a multifilament yarn having a single yarn fineness larger than usual, and the single yarn fineness is 15 dtex or more and less than 30 dtex.
  • the single yarn fineness is less than 15 dtex, a stable cylindrical sleeve cannot be obtained because the fiber is thin and soft, and the insertability of the components is insufficient due to the flat shape.
  • the single yarn fineness is 30 dtex or more, the sleeve has a cylindrical shape and good stability, but there are problems in terms of partial discharge performance and filament manufacturing.
  • a monofilament spinning machine or a multifilament spinning machine that produces filaments of about 30 to 100 dtex single yarn.
  • a monofilament spinning machine that cools the melted and discharged yarn with water is more suitable for single yarn fineness of about 50 dtex or more.
  • a yarn with a length of less than about 50 dtex is narrower than the appropriate area of the monofilament spinning machine, and is produced by reducing the discharge amount
  • a multifilament spinning machine generally has a high spinning speed and high productivity.
  • the yarn is cooled by an air cooling system using cold air, the cooling is usually insufficient at 30 dtex or more.
  • insufficient heating occurs in stretching, not only does the spinning stretching speed have to be lowered, but productivity is lowered, and there is a problem that yarn breakage and fineness unevenness are likely to occur. More specifically, when the thickness is 30 to 100 dtex, particularly 30 to 50 dtex, both the monofilament spinning machine and the multifilament spinning machine have problems of unstable quality and high cost.
  • the single yarn fineness of the present invention is 15 dtex or more and less than 30 dtex. If it is this range, there exists a merit which can obtain substantially the same level of productivity as usual spinning below 10 dtex with a multifilament spinning machine.
  • a preferable single yarn fineness is 16 to 25 dtex. Within this range, productivity is higher and costs can be reduced.
  • the coverage and thickness of the sleeve are important for improving the partial discharge characteristics.
  • Good coverage means a state where the entire sleeve surface is covered with fibers and there are almost no voids or gaps. For example, the state shown in FIG.
  • FIG. 2 if there are openings (voids) that are not covered with fibers, the discharge characteristics deteriorate. The presence or absence of an opening (gap) is determined by observing with an optical microscope at a magnification of 50 times.
  • the preferred sleeve thickness of the present invention is 0.35 mm to 0.55 mm, more preferably 0.38 mm to 0.50 mm.
  • the inventor winds a filament having a single yarn fineness of 15 dtex or more and less than 30 dtex as a braided yarn having a total fineness of 800 to 1500 dtex and makes a cylinder of 24 or more strokes. It has been found that by forming a string into a shape, a sleeve that retains a cylindrical shape and has improved electrical insulation performance is obtained, and that it is excellent in lightness, compactness, and economy.
  • a preferred single yarn fineness is 16 to 25 dtex, and a preferred total fineness is 850 to 1450 dtex. If it is this range, a cylindrical shape will be hold
  • the thickness of the sleeve becomes thin and the discharge characteristics deteriorate. On the other hand, if it exceeds 1500 dtex, the sleeve becomes thick, which causes problems in terms of lightness, compactness, and cost.
  • the number of filaments of the multifilament yarn after the combined yarn is preferably 27 to 100, more preferably 36 to 60.
  • a preferable sleeve has a thickness (wall thickness) of 0.35 to 0.55 mm, more preferably 0.38 to 0.50 mm. These wall thicknesses can be obtained relatively easily by using the yarn having the above-mentioned total fineness and setting the appropriate stringing conditions.
  • the fiber material used for the protective sleeve is not particularly limited, but a material having heat resistance and high temperature oil resistance is preferably used.
  • heat resistance the melting point is 270 ° C. or higher, preferably 280 ° C. or higher.
  • polyphenylene sulfide (PPS) fiber or aramid fiber is preferably used.
  • the aramid fiber there are a para-aramid fiber and a meta-aramid fiber, and a meta-aramid fiber having high fiber elongation is preferably used.
  • heat-resistant fibers such as polyether ether ketone (PEEK), polyether imide, nylon 9T-based and 6T-based semi-aromatic polyamide can be used as long as the high-temperature oil resistance satisfies the conditions of the present invention.
  • PEEK polyether ether ketone
  • polyether imide polyether imide
  • nylon 9T-based and 6T-based semi-aromatic polyamide can be used as long as the high-temperature oil resistance satisfies the conditions of the present invention.
  • the sleeve of the present invention preferably has a high temperature oil resistance.
  • the high temperature oil resistance is a value measured by the following method and is 50% or more.
  • high temperature oil resistance (%) (T ′ / T) ⁇ 100
  • T means the tensile strength of the protective sleeve before treatment
  • T ′ means the tensile strength of the protective sleeve after treatment.
  • the tensile strength is the tensile strength according to JIS L1013-8.5.1.
  • the entire protective sleeve is placed in a mixture of 0.5 wt% water and 99.5 wt% automatic transmission fluid in a closed container, and the temperature of the mixture in the container is 1000%. This is a process of heating the container so as to be maintained at 150 ° C. for a period of time.
  • High temperature oil resistance is most affected by the sleeve material, but is also affected by the thickness of the single fiber and the fine structure of the fiber.
  • the oil for evaluating the high temperature oil resistance in the present invention contains a small amount of water, which means that the hydrolysis resistance is high.
  • the high temperature oil resistance is preferably 70% or more, more preferably 80% or more, and still more preferably 85% or more. This is because, for example, in an electric vehicle, a motor that can operate stably over a long period of time can be obtained.
  • the sleeve of the present invention has improved electrical insulation characteristics compared to the conventional product.
  • the electrical insulation performance (partial discharge performance) of the sleeve is indicated by the partial discharge start limit voltage (V) obtained by the following measurement method.
  • Sample preparation The sleeve was cut to a length of about 100 mm, and left as it was for 24 hours in an environment (constant temperature and humidity chamber) at a temperature of 40 ° C. and a relative humidity of 90% RH assuming a high humidity environment condition as a pretreatment.
  • Measuring instrument Partial electric discharge measuring instrument (TYPE B009) manufactured by Mitsubishi Cable Measurement: The samples left under high humidity were taken immediately and measured immediately. A coil wire bundle to be a B electrode is inserted into the sleeve. A pressure of 1 N was applied to the brass disc serving as the A electrode from the outside of the sleeve, and a pressure was applied every 100 V between AB, that is, between the inside and outside of the sleeve. The maximum applied voltage with a discharge charge amount of 0 Pc (picocoulomb) was defined as the partial discharge start limit voltage. The measurement is shown as an average of 5 times.
  • the partial discharge voltage was about 1300 V after cleaning and about 1000 V before cleaning (for example, Patent Document 5), but the sleeve of the present invention was measured immediately after being left under high humidity (no cleaning).
  • the most preferable material for the sleeve material of the present invention is polyphenylene sulfide (PPS) from the viewpoints of heat resistance, high temperature oil resistance, and electrical insulation under high humidity. Since polyamides having an amide group absorb moisture under high humidity and lower electrical insulation, PPS is more preferably used.
  • the sleeve of the present invention is characterized by good coverage and no voids (openings) observed on the sleeve surface.
  • a thick monofilament is used as in Patent Document 3
  • the yarn is hard, so the stitches are not clogged by the pushing-up operation of the string, and it is observed by a stereomicroscope observation that there are many voids especially near the entanglement point of the monofilament. It was. Due to the presence of this gap, it is considered that the discharge start limit voltage is low although the thickness is equal to or greater than that of the present invention.
  • the single yarn fineness was as thick as 30 dtex or more, it was found that the electrical insulation was insufficient with respect to the thickness as compared with the present invention. This is presumably because the single filament fineness is large, the bending hardness of the entire filament is increased, and gaps are likely to occur in the vicinity of the filament group, resulting in a decrease in electrical insulation.
  • FIG. 1 is a trace drawing in which the side surface of a protective sleeve for motor parts in one embodiment of the present invention is observed with an optical microscope (50 ⁇ magnification).
  • the sleeve 10 is assembled with the multifilament braids 11 and 12 or the like, but no opening (gap) is observed on the surface thereof. That is, the multifilament braids 11, 12 and the like are tightly packed, and no gap is observed.
  • the multifilament yarn used in the present invention is preferably entangled.
  • the entanglement is performed by treating the multifilament yarns with an air entangler to entangle the constituent fibers of the multifilament yarns. Due to the entanglement, the multifilament yarn has better converging properties (unification) and does not become disjointed, improving process passability and handling properties.
  • the entangled portion of the entangled yarn is easy to unwind due to tension, friction, and the like when assembled into the braid.
  • the constituent yarn of the sleeve assembled into the braid tends to be flattened as a whole, which also contributes to eliminating the gaps, and in contrast to selecting the single yarn fineness and total fineness of the multifilament yarn within a specific range. It produces a synergistic effect.
  • the yarn In the case of a non-twisted yarn, the yarn has poor convergence, and fluff and yarn breakage are likely to occur during tube winding and stringing.
  • the bundling property is good, but the cross section is rounded and voids are easily generated, which is not preferable.
  • FIG. 3 is a schematic explanatory view showing the production method and structure of a multifilament entangled yarn used in one embodiment of the present invention.
  • Synthetic fiber multifilament supply yarn 1 is supplied to fluid entanglement device 5, and pressurized air 6 is supplied thereto to form an opening portion 2 and a converging portion 3 to obtain entanglement yarn 4. Since the converging portions 3 are formed at both ends of the spread portion 2, when attention is paid to the spread portion 2, the spread portions exist intermittently.
  • the confounding number of the converging portions 3 is preferably in the range of 5 to 20 / m.
  • As a method for measuring the degree of entanglement a filament yarn is floated on water and the number of entanglements is measured.
  • a filament yarn having a single yarn fineness of 15 dtex or more and less than 30 dtex is wound in a tube so that the total fineness becomes 800 to 1500 dtex.
  • One multifilament may be used for tube winding, or a plurality of multifilaments may be combined to form tube winding. It is preferable to use this tube winding to make a string while pushing it up with a stringing machine of 24 or more strokes.
  • the stringer mainly changes the sleeve thickness (inner diameter, outer diameter) depending on the number of shots. More than 24 strikes and less than 96 strikes are preferably used.
  • the string that is being assembled in the stringing process moves up and down vertically in the center of the stringing machine, from the bottom to the top with a round or polygonal metal or wooden rod with a round end roughly equivalent to the inner diameter of the string A cylindrical sleeve can be obtained by assembling while pushing (pushing up).
  • a single yarn fineness and a total fineness filament of the present invention are used to make a string, and when the tension is lowered, a sleeve with good coverage with a tightly packed mesh is obtained.
  • the tension is applied, the sleeve is stretched and the inner diameter becomes narrower. In some cases, the assembly is displaced and the discharge characteristics are deteriorated.
  • the fineness of the single yarn is thicker than that of the present invention, the yarn becomes hard, so that even when the pushing operation is performed, there is a tendency that the stitches are not sufficiently clogged and a void portion tends to be formed.
  • the number of stitches is preferably 20 to 40 stitches / inch (25.4 mm), more preferably 23 to 36 stitches / inch (25.4 mm).
  • the preferable weight per unit length of a sleeve is 4 g / m or more and 12 g / m or less.
  • the shape can be stabilized by installing a heater and heat-treating it as necessary from the push-up to the take-off stage.
  • the shape can be stabilized by performing heat treatment for 0.2 to 5 minutes at an ambient temperature of 160 to 290 ° C. in a non-contact state.
  • the partial discharge start limit voltage of the sleeve can obtain a high electrical insulation of 1700 V or higher even when an oil agent is contained.
  • the preferred oil content is 0.3 to 2.0% by weight.
  • the electrical insulation performance is further improved.
  • the filament yarn that is normally used is provided with an oil agent to improve process passability in higher-order processing such as the yarn production process, knitting, weaving, and braiding.
  • oil components there are components that reduce electrical insulation, such as antistatic agents and emulsifiers, but if these components are eliminated, fluff and thread breakage will occur frequently during the manufacturing process and processing process, It is difficult to completely prevent a decrease in electrical insulation without reducing the processability with an oil component.
  • the protective sleeve of the present invention has a characteristic that it exhibits a sufficient electrical insulation characteristic even when it contains a normal yarn oil.
  • the protective sleeve for a motor part of the present invention varies depending on the type of motor and part to be applied and is not particularly limited, but generally, for example, a sleeve having an inner diameter of 3 to 9 mm is used. A more preferable inner diameter is 3 to 8 mm.
  • the length may be cut to the required length at an arbitrary stage, and is usually about 3 to 50 cm.
  • the protective sleeve has an inner diameter of 3 to 8 mm and a length of 3 to 50 cm.
  • a long sleeve can be cut to a required length at the motor component manufacturing site and incorporated into the component.
  • the protective sleeve is preferably finally varnished. This is because the electrical insulation of the protective sleeve can be enhanced and the resistance against various mechanical stresses can be improved if the varnish treatment is performed.
  • the varnish treatment can be performed after or before the motor component to be protected is inserted into the protective sleeve, but is more preferably performed after the insertion. This is because the work efficiency of the insertion process is better.
  • the varnish treatment can be performed, for example, by inserting a motor component into the protective sleeve, then impregnating the protective sleeve with a varnish, applying and applying it using a spray, dripping, brush, or the like, drying, and curing.
  • the sleeve of the present invention retains a cylindrical shape and does not become flat, but also has a feature that is easy to adapt to the shape of the coil wire after insertion.
  • FIG. 4A is a schematic explanatory view showing an apparatus for manufacturing a braided sleeve in one embodiment of the present invention
  • FIG. 4B is an explanatory view of the main part.
  • the manufacturing apparatus 30 includes a gantry (31, 32), a bobbin 33, a push-up portion 35, and a driving device (not shown). As the bobbin 33 rotates, the yarn 34 wound around the bobbin 33 is braided on the circumference of the cylindrical portion 37 of the push-up portion 35 to create a braided sleeve 38.
  • the push-up portion 35 includes a hemispherical head 36 that moves up and down in conjunction with the rotational movement of the bobbin 33 and a cylindrical (or polygonal) cylindrical portion 37 at the center thereof.
  • the outer diameter of the cylindrical portion 37 is substantially equal to the inner diameter of the braided sleeve 38.
  • the braided sleeve 38 is then sent to the heater 39 and heat set.
  • the heat-set braided sleeve 40 passes through take-out guides (pulleys) 41 and 42 and is shaken off to the storage container 43.
  • the stroke length and the number of strokes of the push-up portion 35 may be set as appropriate.
  • the heat setting may be performed in a continuous process or in a separate process.
  • Inner diameter, thickness (thickness), number of stitches Inner diameter: conical taper gauge (measuring instrument: taper gauge 710B type (4-15mm) manufactured by Niigata Seiki Co., Ltd.) Inserted and lightly read the gauge at the end of the sleeve.Gem (eyes / inch): Touch the magnifying glass (linen tester) with a 1-inch frame on the side of the sleeve so that the sleeve does not deform. The number of groups between 1 inch was measured to 0.5.Thickness (wall thickness): Using a caliper, the sleeve was sandwiched between the inside and the outside, and the thickness (mm) was measured. The average of 3 times was used.
  • a pressure of 1 N was applied to a brass disc (diameter: 25 mm, thickness 20 mm) serving as an A electrode from the outside of the sleeve, and a pressure was applied every 100 V between AB, that is, between the inside and outside of the sleeve.
  • the step-up speed is about 0.2 seconds per 100V.
  • the maximum applied voltage with a discharge charge amount of 0 Pc (picocoulomb) was defined as the partial discharge start limit voltage. The measurement was shown as an average of 5 times.
  • the partial discharge start limit voltage (V) was measured in units of 100 V by the method described above.
  • a discharge start limit voltage of 1000 V means that the discharge amount is 0 Pc up to 1000 V, but a value exceeding 0 is reached at 1100 V.
  • the side surface of the sleeve was observed with an optical microscope and judged by the presence or absence of voids.
  • the gap is a gap that allows the inside of the sleeve to be seen through between the braided yarn (multifilament) and the braided yarn (multifilament) in the vicinity of the cross of the braided yarn, etc.
  • A was judged and B exceeding the number was judged as B.
  • Number of entangled multifilaments The number of entangled portions having a length of 1 mm or more was measured by a water immersion method and converted to the number per 1 m. Ten multifilament yarns were measured and indicated by their average value.
  • Examples 1 to 7, Comparative Examples 1 to 5 “Torucon” (trade name) manufactured by Toray Industries, Inc., PPS fibers (multifilament yarn) having a melting point of 285 ° C. are set to the single yarn fineness and total fineness shown in Tables 1 and 2, and the 56-punch stringing machine shown in FIG. Used to make a string by a push-up method.
  • “T” of the yarn is the total fineness (unit: dtex)
  • “F” is the number of constituent filaments.
  • Each raw yarn was air entangled by the method shown in FIG. The yarn speed was 2200 m / min, and the supply air pressure was 0.4 MPa.
  • Example 1 Two yarns of yarn 500T-20F (single yarn 25 dtex, number of entanglement 11 / m),
  • Example 2 Two yarns of raw yarn 440T-18F (single yarn 24.4 dtex, entanglement number 10 / m),
  • Example 3 Two yarns of raw yarn 470T-20F (single yarn 23.5 dtex, entanglement number 9 / m),
  • Example 4 Two yarns 550T-25F (single yarn 22dtex, entangled number 11 / m), Example 5;
  • Four yarns 220T-10F (single yarn 22dtex, entangled number 9 / m)
  • Combined yarn example 6 raw yarn 167T-10F (single yarn 16.7 dtex, entangled number 10 / m) 6 mixed yarn example 7; original yarn 470T-20F (single yarn 23.5 dtex, entangled number 10) / M) 3 yarns Except for Example 6, the oil is the same component.
  • Table 2 summarizes the sleeve characteristics and discharge characteristics.
  • the sleeves of the examples of the present invention had a cylindrical holding property (soft and moderate resilience and conformability), good coverage, and excellent electrical insulation with a discharge starting voltage of 1700 V or more.
  • FIG. 1 shows that the side surface of the protective sleeve for motor parts in Example 1 has no opening (gap) by an optical microscope (50 times magnification).
  • Example 1 Comparative Example 1 Using the same raw yarn as in Example 5, the two yarns were used to make a total fineness of 440T. The stitches were clogged by the push-up of the sleeve, and the coverage was almost good, but the thickness was insufficient and the discharge characteristics were insufficient.
  • Comparative Example 2 The same raw yarn as in Example 1 was used to make a single string. As in Comparative Example 1, the stitches were clogged by pushing up (the number of stitches increased), but the discharge characteristics were insufficient due to insufficient thickness.
  • Comparative Example 3 Using the same raw yarn as in Example 6, the number of combined yarns was reduced from 6 to 4, and the total fineness was 670 dtex. Although the thickness increased compared with Comparative Examples 1 and 2, the discharge characteristics were insufficient.
  • Examples 1 to 7 have high partial discharge characteristics (electrical insulation performance), and good electrical insulation can be achieved even if the step of cleaning the raw yarn oil applied to the filament is omitted. It has been confirmed that it has good cylindrical shape retention characteristics, and also has high coverage and high-temperature oil resistance.
  • Comparative Examples 1 to 3 since the total yarn fineness of one braid unit of the braid was less than 800 dtex, the covering property was good, but the thickness was insufficient and the partial discharge characteristics were insufficient. .
  • Comparative Example 4 used monofilaments with high fineness, the number of stitches could not be increased, and it was not possible to assemble the fibers with the fibers spread uniformly. The covering properties and partial discharge characteristics were insufficient.
  • the comparative example 5 had a high single yarn fineness, the thickness was too thick, and the coverage and partial discharge characteristics were insufficient.
  • Example 8 Two raw yarns (550T-25F) used in Example 4 were combined, and a sleeve was formed by 32 punches (Example 8: around 4 mm inside diameter) and 64 beats (Example 9: around 8 mm inside diameter). After the assembly, as shown in FIG. 4, heat treatment was performed at 190 ° C. for 0.5 minutes with a cylindrical non-contact heater. The results are shown in Tables 1 and 2. In any case, the characteristics as a protective sleeve were good.
  • Example 6 A string was made using the same raw yarn as in Example 1 except that the air entanglement treatment was not performed. However, the yarn has poor convergence (integration), fluff and yarn breakage occurred, and stable braiding was difficult.
  • the protective sleeve for motor parts according to the present invention is suitable for motors for automobiles, home appliances such as air conditioners and refrigerators, power motors, and the like.

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Abstract

　本発明のモーター部品用保護スリーブは、合成繊維からなるマルチフィラメント糸を円筒状の２４打ち以上の組紐に組み上げたモーター部品用保護スリーブであって、前記マルチフィラメント糸は単糸繊度が１５ｄｔｅｘ以上３０ｄｔｅｘ未満であり、前記組紐の１編組単位のヤーン総繊度が８００～１５００ｄｔｅｘの範囲である。この保護スリーブは、空隙も少なく被覆性も高い。これにより、部分放電特性（電気絶縁性能）が高く、フィラメントに付与されている原糸油剤を洗浄する工程を省略しても良好な電気絶縁性を有するモーター部品用保護スリーブを提供する。

Description

モーター部品用保護スリーブ及びその製造方法
　本発明は、モーター部品用保護スリーブ及びその製造方法に関する。とくに、繊維密度が高く、電気絶縁性の高いモーター部品用保護スリーブ及びその製造方法に関する。
　従来から自動車の排出ガスに含まれる有害物質低減の取り組みと、低燃費化の両立が要請されている。近年では、更に地球規模での環境負荷低減の要請がなされている。このような背景から電気自動車の開発が推進されている。現在、開発が進められたり生産化されている電気自動車としては、高容量二次電池を搭載したピユア電気自動車（ＰＥＶ）、ガソリンエンジンと高出力二次電池などを組み合わせたハイブリッド自動車（ＨＥＶ）、更には、燃料電池と高出力二次電池などを組み合わせた燃料電池自動車（ＦＣＶ）などがある。いずれにおいても、高効率なモーターの開発が必要になっている。前記モーターとしては、駆動用、発電用、充電用などがある。これらモーターには、高効率化の外に、走行安定性の面から品質の安定化も強く望まれている。特に、電気自動車用モーターとしては、一般的な自動車用モーターに比べ、優れた高温耐油性能が求められている。電気自動車用モーターは、効率を良くするため、ＡＴＦ（オートマチック・トランスミッション・フルード）中に存在する必要がある。ＡＴＦは高温になる場合があるので、前記モーターには、ＡＴＦ中での高温耐熱性が要求される。
　従来からポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）繊維のマルチフィラメント糸を電気絶縁材料に使用することが、提案されている（特許文献１）。また、ＰＰＳ繊維のモノフィラメント糸を用いて保護スリーブを製造することも、提案されている（特許文献２参照）。さらに、電気自動車用として高温耐油性のあるモノフィラメントとマルチフィラメントを併用した円筒状で柔軟な保護スリーブが提案されている（特許文献３参照）。また、単糸繊度が３０～１００ｄｔｅｘのフィラメント糸４～５０本のヤーンを円筒状の組み紐構造にした保護スリーブも提案されている（特許文献４参照）。さらに単糸繊度が１９～８８ｄｔｅｘのフィラメント糸４～３０本のヤーンを円筒状の組み紐構造にした保護スリーブも提案されている（特許文献５参照）。
　単糸繊度が５ｄｔｅｘ前後の通常の太さのマルチフィラメントを使用してスリーブを製造した場合、スリーブの形状は円筒形を保持できず、つぶされた扁平状になるためスリーブ内に銅線を挿入する作業の効率が悪いという問題がある。前記特許文献２ではモノフィラメントを使用したスリーブが提案されている。この場合スリーブは円筒形となるが、モノフィラメント単独では繊維が太いため組構造が粗く空隙があるため電気絶縁性が低下する問題がある。特許文献３で本出願人はモノフィラメントとマルチフィラメントの併用を提案した。この場合作業性に優れ、適度な柔軟性があり銅線の被覆性も良好なスリーブが得られるが、単糸の太さが大きく異なる２種の糸を製紐するため、引きつり発生などの加工安定性が課題となる。さらに繊維が細いマルチフィラメント部分で毛羽が発生しやすいという問題がある。また、特許文献４，５では単糸繊度の太いマルチフィラメントを用いて円筒形を保持する組紐が提案されている。
　一方、モーターメーカーや自動車メーカーからはスリーブの電気絶縁性能のさらなる改善が要望されているが、同時に部品の軽量化、コンパクト化、経済性も求められている。
特開平１０－２７３８２５号公報 特開２００１－１２３３２４号公報 特開２００４－１７６２４３号公報 特開２００７－６３７３０号公報 特開２００９－２３５５８２号公報
　本発明は、前記従来の問題を解決するため、部分放電特性、すなわち電気絶縁性能が高く、フィラメントに付与されている原糸油剤を洗浄する工程を省略しても良好な電気絶縁性を有するモーター部品用保護スリーブ及びその製造方法を提供する。
　本発明のモーター部品用保護スリーブは、合成繊維からなるマルチフィラメント糸を円筒状の２４打ち以上の組紐に組み上げたモーター部品用保護スリーブであって、前記マルチフィラメント糸は単糸繊度が１５ｄｔｅｘ以上３０ｄｔｅｘ未満であり、前記組紐の１編組単位のヤーン総繊度が８００～１５００ｄｔｅｘの範囲であることを特徴とする。
　本発明のモーター部品用保護スリーブの製造方法は、単糸繊度が１５ｄｔｅｘ以上３０ｄｔｅｘ未満で、管巻きした１編組単位のヤーン総繊度が８００～１５００ｄｔｅｘのマルチフィラメント糸を、２４打ち以上の製紐機により組み上げながら、中心部の下から突き上げヘッドを垂直方向に上下運動させながら、先端部分が組紐の内径に略相当する丸みのある円形または多角形の棒の外周にそって組み上げることにより、円筒形のスリーブを得ることを特徴とする。
　本発明のモーター部品用保護スリーブは、柔軟性がある円筒形状で押さえると適度な弾力性があり、コイルなどの部品の挿入性が良く、従来のスリーブより部分放電特性（電気絶縁性能）が高く、フィラメントに付与されている原糸油剤を洗浄する工程を省略しても良好な電気絶縁性を有する。また、スリーブ表面に開口（空隙）がほとんどなく、適正な厚み（肉厚）があれば、材料繊維の使用量の増加を抑えることができ、原糸に付与されている油剤を洗浄除去することなく高い電気絶縁性能が得られるモーター部品用保護スリーブとすることができる。
図１は本発明の一実施例におけるモーター部品用保護スリーブの側面を光学顕微鏡（倍率５０倍）で観察したトレース図面である。 図２は比較例４におけるモーター部品用保護スリーブの側面を光学顕微鏡（倍率５０倍）で観察したトレース図面である。 図３は本発明の一実施例で使用するマルチフィラメント交絡糸の製法と構造を示す模式的説明図である。 図４Ａは本発明の一実施例における編組スリーブの製造装置を示す模式的説明図、図４Ｂは同要部説明図である。
　本発明者は、作業性を維持しつつ電気絶縁性能の改善について鋭意検討した結果、単糸繊度が特定範囲であり、モーター部品用保護スリーブ（以下、「スリーブ」ともいう。）表面に開口（空隙）がほとんどなく、適正な厚み（肉厚）があれば、材料繊維の使用量の増加を抑えることができ、原糸に付与されている油剤を洗浄除去することなく高い電気絶縁性能が得られることを見出し本発明にいたった。
　本発明の保護スリーブは、モーター部品として使用される。例えば、コイル、ワイヤー、結束紐などである。本発明の保護スリーブは、エナメル線のようなモーター部品を覆って保護するための円筒状のスリーブであり、コイルを保護するために使用される。前記モーターとしては、自動車用モーター、エアコン、冷蔵庫等の家電用モーター、動力用モーターなどが挙げられ、自動車用モーターが好ましい。前記自動車用モーターとしては、電気自動車用モーター、ガソリン車用モーター、ディーゼル車用モーターなどが挙げられ、電気自動車用モーターが好ましい。
　本発明の保護スリーブは、合成繊維からなるマルチフィラメント糸を円筒状の２４打ち以上に組み上げた組紐である。組み機の打ち本数（組紐を組み上げるときに立てるボビン数）は２４，３２，４０，４８，５６，６４，７２，８０，８８，９６が一般的である。このうち、自動車用モーター部品の保護スリーブとしては３２（直径４ｍｍ程度）、４８（直径６ｍｍ程度）、５６（直径７ｍｍ程度）、６４（直径８ｍｍ程度）が実用的であるが、自動車用以外ではさらに小型のモーターも大型のモーターもあるから、２４打ち以上の組紐本以上が必要である。好ましい組み機の打ち本数は３２～６４本である。
　つぎに、本発明のスリーブを構成する繊維は通常より単糸繊度が太いマルチフィラメント糸であり単糸繊度が１５ｄｔｅｘ以上３０ｄｔｅｘ未満である。単糸繊度が１５ｄｔｅｘ未満の場合、繊維が細く柔らかいため安定した円筒形状のスリーブが得られず、扁平状になるため部品の挿入性が不十分である。一方単糸繊度が３０ｄｔｅｘ以上ではスリーブの形状は円筒形であり、安定性も良いが、部分放電性能やフィラメントの製造面で問題がある。すなわち工業的な製造面では、単糸３０ｄｔｅｘ～１００ｄｔｅｘ程度のフィラメントを製造するのはモノフィラメント紡糸機かマルチフィラメント紡糸機になる。一般に約５０ｄｔｅｘ以上の単糸繊度の場合は溶融吐出した糸を水冷するモノフィラメント紡糸機がより適しているが、５０ｄｔｅｘ程度未満の糸はモノフィラメント紡糸機の適正領域より細い領域となり、吐出量低下による生産性悪化や糸の繊度むら、糸切れなどを生じやすい問題がある。一方、マルチフィラメント紡糸機は、一般に紡糸速度が速く生産性は高いが、糸の冷却が冷風による空冷方式のため通常３０ｄｔｅｘ以上では冷却不足となる。また、延伸においては加熱不足を生じるため、紡糸延伸速度をより低速にしなければならず生産性が低下するだけでなく、糸切れ、繊度むらを生じやすい問題がある。より具体的には３０～１００ｄｔｅｘ、とくに３０～５０ｄｔｅｘの太さではモノフィラメント紡糸機、マルチフィラメント紡糸機はいずれも品質不安定やコスト高となる問題がある。
　本発明の単糸繊度は１５ｄｔｅｘ以上３０ｄｔｅｘ未満である。この範囲であれば、マルチフィラメント紡糸機で通常の１０ｄｔｅｘ未満の紡糸とほぼ同レベルの生産性が得られるメリットがある。好ましい単糸繊度は、１６～２５ｄｔｅｘである。この範囲であればより生産性は高く、コストを安くできる。
　また、本発明者の検討によれば部分放電特性を向上させるにはスリーブの被覆性と厚みが重要である。被覆性が良いとはスリーブ表面全体が繊維で覆われ空隙や隙間がほとんどない状態をいう。例えば図１に示す状態を言う。これに対して、図２に示すように繊維で覆われていない開口部（空隙）が存在すると放電特性が低下する。開口部（空隙）の有無は、光学顕微鏡により倍率５０倍で観察して判断する。
　スリーブの厚み（肉厚）については、厚みが薄いと電気絶縁性が不十分であり、厚みが過剰であると、繊維の使用量が増加しコスト高になるだけでなく、スリーブの重量や体積が増えるのでモーターのコンパクト化や軽量化の要請に反するので好ましくない。本発明の好ましいスリーブの厚みは０．３５ｍｍ～０．５５ｍｍ、さらに好ましくは０．３８ｍｍ～０．５０ｍｍである。
　本発明者は厚みと被覆性のいずれも満足させるためには、単糸繊度が１５ｄｔｅｘ以上３０ｄｔｅｘ未満のフィラメントを総繊度が８００～１５００ｄｔｅｘの組み糸として製紐管巻きして、２４打ち以上の円筒形状に製紐することで、円筒形の形状を保持し、かつ電気絶縁性能が向上したスリーブが得られるとともに、軽量性、コンパクト性、経済性にも優れることを見出した。好ましい単糸繊度は１６～２５ｄｔｅｘであり、好ましい総繊度は８５０～１４５０ｄｔｅｘである。この範囲であれば、さらに円筒形の形状を保持し、電気絶縁性能が向上し、軽量性、コンパクト性、経済性にも優れる。
　総繊度が８００ｄｔｅｘ未満であると、スリーブの肉厚が薄くなり放電特性が低下する。一方、１５００ｄｔｅｘを越える場合はスリーブが肉厚となり、軽量性、コンパクト性、コスト面で問題となる。
　総繊度を前記範囲とするために複数本のヤーンを引き揃え合糸することも可能である。合糸後のマルチフィラメント糸のフィラメント数は２７～１００本が好ましく、より好ましくは３６～６０本である。
　本発明において、好ましいスリーブは厚み（肉厚）が０．３５～０．５５ｍｍ、さらに好ましくは０．３８～０．５０ｍｍである。これらの肉厚は前記の総繊度のヤーンを使用して、適正の製紐条件とすることで比較的容易に得ることができる。
　保護スリーブに用いられる繊維素材はとくに限定されないが、耐熱性と高温耐油性能のある素材が好ましく用いられる。耐熱性としては融点が２７０℃以上、好ましくは２８０℃以上である。具体的にはポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）繊維またはアラミド繊維が好ましく用いられる。アラミド繊維としてはパラ系アラミド繊維とメタ系アラミド繊維があるが、繊維の伸度が高いメタ系アラミド繊維が好ましく用いられる。このほかポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリエーテルイミド、ナイロン９Ｔ系や６Ｔ系の半芳香族ポリアミドなどの耐熱性繊維も高温耐油性能が本発明の条件を満たせば使用することができる。
　本発明のスリーブは好ましくは高温耐油性能を有する。ここで高温耐油性能とは下記方法で測定した数値で５０％以上であることを示す。
ここで、高温耐油性能（％）＝（Ｔ’／Ｔ）×１００
前記式において、Ｔは、処理前の前記保護スリーブの引張強さを意味し、Ｔ’は処理後の前記保護スリーブの引張強さを意味する。
前記引張強さとは、ＪＩＳ Ｌ１０１３－８．５．１における引張強さである。
前記処理とは、前記保護スリーブの全体を、密閉容器中の０．５重量％の水と９９．５重量％のオートマチック・トランスミッション・フルードの混合物中に入れ、前記容器中の混合物の温度が１０００時間の間１５０℃で維持されるよう前記容器を加温する処理である。
　高温耐油性能は、スリーブの素材の影響を最も受けるが、単繊維の太さや繊維の微細構造の影響も受ける。本発明における高温耐油性能を評価するオイルには少量の水を含んでいるので耐加水分解性が高いことも意味する。
　前記高温耐油性能は、７０％以上が好ましく、より好ましくは８０％以上、さらに好ましくは８５％以上である。例えば電気自動車において、長期に渡って安定に作動できるようなモーターが得られるからである。
　本発明のスリーブは従来品より電気絶縁特性が改良されている。本発明においてスリーブの電気絶縁性能（部分放電性能）は次の測定方法によって得られる部分放電開始限界電圧（Ｖ）によって示される。
　サンプル準備：スリーブを約１００ｍｍの長さにカットし、前処理として高湿度環境条件を想定した温度：４０℃、相対湿度：９０％ＲＨの環境下（恒温恒湿槽）に２４時間放置した。
測定器：三菱電線株式会社製　部分放電測定器（ＴＹＰＥ　Ｂ００９）
測定：高湿下放置したサンプルを１サンプルずつ取り出しただちに測定した。
スリーブ内部にＢ電極となるコイル線束を挿入する。スリーブ外部からＡ電極となる真鍮製の円板に１Ｎの加圧をかけ、ＡＢ間すなわちスリーブの内外間に１００Ｖ毎に昇圧印加した。放電電荷量が０Ｐｃ（ピコクーロン）である最大印加電圧を部分放電開始限界電圧とした。測定は５回の平均値で示す。
　従来、部分放電電圧は洗浄後で１３００Ｖ程度、洗浄前で１０００Ｖ前後（例えば前記特許文献５）程度であったが、本発明のスリーブは、高湿度下に放置後直ちに測定して（洗浄無し）、好ましくは１７００Ｖ以上の電気絶縁性であり、より好ましくは１７５０Ｖ以上である。電気絶縁性は高いほど好ましい。
　電気絶縁性の向上には、原糸に付与されている油剤を洗浄により除去することも有効であるが、スリーブは柔軟でテンションをかけると変形しやすので、洗浄はコストおよびスリーブの取り扱い面で課題がある。このため洗浄工程なしで原糸油剤を含んでいる場合でも高い電気絶縁性能を有するスリーブが望まれている。
　以上のように耐熱性、高温耐油性、高湿度下での電気絶縁性の観点から本発明のスリーブ素材として最も好ましい材料はポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）である。アミド基を有するポリアミド類は高湿下で吸湿し電気絶縁性を下げるので、ＰＰＳがより好ましく用いられる。
　つぎに本発明のスリーブは、被覆性が良好でスリーブ表面には空隙（開口）は観察されない特徴がある。前記特許文献３のように太いモノフィラメントを使用した場合、糸が硬いので製紐の突き上げ動作によっても組み目が詰まらず、実体顕微鏡観察でとくにモノフィラメントの交絡点の近傍で空隙が多いのが観察された。この空隙があるため、本発明と比較して厚みが同等ないしそれ以上であるにもかかわらず、放電開始限界電圧が低いと考えられる。一方、単糸繊度が３０ｄｔｅｘ以上と太い場合でも、本発明と比較して厚みに対し電気絶縁性が不十分であることがわかった。これは単糸繊度が太いためフィラメント全体として曲げ硬さが増して、フィラメントの組目付近で隙間が生じやすいため電気絶縁性が低下したものと推定される。
　図面を用いて説明する。図１は本発明の一実施例におけるモーター部品用保護スリーブの側面を光学顕微鏡（倍率５０倍）で観察したトレース図面である。スリーブ１０はマルチフィラメント組糸１１，１２などで組み上げられているが、その表面には開口（空隙）は観察されない。すなわち、マルチフィラメント組糸１１，１２などは組み目が密に詰まった状態で、隙間は見られない。
　これに対して図２の比較例４（モノフィラメントとマルチフィラメントを併用した従来技術）では、スリーブ２０を構成するマルチフィラメント組糸２１，２２及びモノフィラメント組糸２３，２４などの交差点において開口（空隙）２５が存在する。このような状態であると電気絶縁性が不十分となる。
　本発明で使用するマルチフィラメント糸は交絡されているのが好ましい。交絡はマルチフィラメント糸を空気交絡器で処理することにより、マルチフィラメント糸の構成繊維同士を絡めることにより行う。交絡によりマルチフィラメント糸は集束性（一体性）がよくなり、ばらばらにならず、工程通過性及び取り扱い性が向上する。加えて、交絡糸は組紐に組み上げる際の張力、摩擦などにより交絡部はほどけ易い。これにより、組紐に組み上げたスリーブの構成糸は全体として扁平化し易く、このことも空隙を無くすることに寄与し、マルチフィラメント糸の単糸繊度とトータル繊度を特定の範囲に選択したことと相俟って相乗効果を発現する。無撚り糸の場合、糸の集束性が悪く、管巻きや製紐時に毛羽や糸切れが発生しやすい。撚り糸の場合集束性は良いが断面が丸くなり、空隙を生じやすく好ましくない。
　図３は本発明の一実施例で使用するマルチフィラメント交絡糸の製法と構造を示す模式的説明図である。合成繊維マルチフィラメント供給糸１を流体交絡器５に供給し、ここに圧力空気６を供給して開繊部分２と集束部分３を形成して交絡糸４を得る。開繊部分２の両端には集束部分３が形成されることから、開繊部分２に注目すると間歇的に開繊部が存在することになる。集束部分３の交絡数は、５～２０個／ｍの範囲であることが好ましい。交絡度の測定方法は、フィラメント糸を水の上に浮かべて交絡数を測定する。
　本発明の保護スリーブは単糸繊度１５ｄｔｅｘ以上３０ｄｔｅｘ未満のフィラメント糸を総繊度が８００～１５００ｄｔｅｘとなるように管巻にする。１本のマルチフィラメントを使用して管巻としても良いし、複数本のマルチフィラメントを合糸して管巻きとしても良い。この管巻を使用して２４打ち以上の製紐機で突き上げながら製紐するのが好ましい。
　製紐機は打ち数により、主としてスリーブの太さ（内径、外径）が変えられる。２４打ち以上９６打ち以下が好ましく用いられる。製紐工程で組み上げられつつある紐は製紐機の中心部において、下から先端部分が紐の内径に略相当する丸みのある円形または多角形の金属製または木製の棒を垂直方向に上下運動させながら（突き上げ）組み上げることにより、円筒形のスリーブを得ることができる。
　本発明の単糸繊度、総繊度のフィラメントを使用して製紐し、テンションを低くして引き取った場合は、組目が詰まった被覆性の良いスリーブが得られる。テンションを掛けて引き取った場合、スリーブが伸ばされ、内径が細くなったり、場合により組み目がずれて放電特性が悪化するので注意が必要である。また単糸繊度が本発明より太くなると糸が硬くなるため、突き上げ動作でも組目の詰まりが不十分となり空隙部ができやすくなる傾向があるため放電特性の悪化、ばらつきを生じやすく好ましくない。好ましい組み目数は、２０～４０目／inch(25.4mm)であり、より好ましくは２３～３６目／inch(25.4mm)である。また、スリーブの単位長さあたりの好ましい重量は４ｇ／ｍ以上１２ｇ／ｍ以下である。
　突き上げから引き取りまでの段階で必要に応じヒーターを設置し熱処理することで形状を安定化することもできる。例えばＰＰＳの場合非接触の状態で１６０～２９０℃の雰囲気温度で０．２～５分間の熱処理を行うことで形状を安定化することができる。本発明における条件を満たした場合、スリーブの部分放電開始限界電圧は、油剤を含有した状態でも１７００Ｖ以上の高い電気絶縁性が得られることがわかった。好ましい油分量は０．３～２．０重量％である。もちろん必要に応じて洗浄して油剤を除去した場合さらに電気絶縁性能は向上する。
　通常使用するフィラメント原糸には、原糸製造工程、編み、織り、組みなどの高次加工における工程通過性を向上させるため油剤が付与されている。油剤成分の中には帯電防止剤や乳化剤のように電気絶縁性を低下させる成分があるが、これらの成分をなくすと製造工程や加工工程中の毛羽、糸切れが多発することになるため、油剤成分で工程通過性を低下させずに電気絶縁低下を完全に防ぐことは困難である。一方本発明の保護スリーブは通常の原糸油剤を含有していても十分な電気絶縁特性を示す特徴がある。
　本発明のモーター部品用保護スリーブは、適用されるモーターおよび部品の種類によって異なり、特に限定されないが、一般的には、例えば内径３～９ｍｍのものが用いられる。さらに好ましい内径は３～８ｍｍである。長さについては必要長さに任意の段階でカットすれば良く、通常３～５０ｃｍ程度である。前記保護スリーブは、電気自動車用には、例えば、内径３～８ｍｍ、長さ３～５０ｃｍ程度のものである。また、長尺のスリーブをモーター部品製造現場で必要長さにカットして部品に組み込むこともできる。
　保護スリーブは、最終的にはワニス処理されているのが好ましい。ワニス処理されていれば、保護スリーブの電気絶縁性を強化でき、かつ各種機械的応力に対して抵抗性が向上するからである。ワニス処理は、保護スリーブに、保護されるモーター部品を挿入した後、または前に行うことができるが、挿入の後に行うのがより好ましい。挿入処理の作業効率がより良いからである。ワニス処理は、例えば、保護スリーブにモーター部品を挿入した後、保護スリーブにワニスを含浸、スプレー、滴下、刷毛などを用いて付与塗布し、乾燥させ、硬化させることにより行うことができる。本発明のスリーブは、円筒形は保持し、扁平になることはないが、挿入後はコイル線の形状になじみやすい特徴も有している。
　図４Ａは本発明の一実施例における編組スリーブの製造装置を示す模式的説明図、図４Ｂは同要部説明図である。この製造装置３０は、架台（３１、３２）、およびボビン３３と、突き上げ部３５と、図示しない駆動装置を含んで構成されている。ボビン３３が回転移動することによりボビン３３に巻き付けられた糸３４が突き上げ部３５の円筒部３７の周上で編組され、編組スリーブ３８が作成される。突き上げ部３５はボビン３３の回転移動と連動して上下に運動する半球状ヘッド３６とその中心部にある円筒形（または多角形）の円筒部３７で構成される。円筒部３７の外径は編組スリーブ３８の内径に略等しい。編組スリーブ３８は次に加熱ヒーター３９に送られ、ヒートセットされる。ヒートセットされた編組スリーブ４０は、取出しガイド（プーリー）４１，４２を通過して収納容器４３に振り落としされる。前記において、突き上げ部３５のストローク長、ストローク回数は適宜設定すれば良い。また、ヒートセットは連続工程で行っても良いし別の工程で行うこともできる。
　以下実施例および比較例を用いて本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
　以下の実施例および比較例における各種測定は以下のようにして測定した。
（１）高温耐油性能
　長さ６０ｃｍの保護スリーブの全体を、密閉容器中の０．５重量％の水と９９．５重量％のオートマチック・トランスミッション・フルード（ＡＴＦＷＳ（商品名）、エッソ石油（株）製）の混合物（５リットル）中に入れ、前記容器中の混合物の温度が１０００時間の間１５０℃で維持されるよう前記容器を加温した。この処理前の前記保護スリーブの引張強さ（Ｔ）と、処理後の前記保護スリーブの引張強さ（Ｔ’）を、ＪＩＳ Ｌ１０１３－８．５．１法に準じて測定した。得られた各引張強さを、次の式に導入して、高温耐油性能を求めた。５回測定して得られた値の平均値を算出した。
高温耐油性能（％）＝（Ｔ’／Ｔ）×１００
ここで、Ｔ：処理前の前記保護スリーブの引張強さ、Ｔ’：処理後の前記保護スリーブの引張強さである。
（２）内径、厚み（肉厚）、組み目数
　内径：円錐形のテーパーゲージ（測定器：新潟精機製テーパーゲージ７１０Ｂ型（４～１５ｍｍ）をテーパー先端が上になるようにして立て、スリーブを挿入して軽くのせ、スリーブ端面部のゲージを読んだ。組目（目／インチ）：一辺が１インチのフレームを有する拡大鏡（リネンテスター）をスリーブ側面にスリーブが変形しない程度に軽く接触させ、１インチ間の組目の数を０．５目まで測った。厚み（肉厚）：ノギスを使用してスリーブの内側と外側に挟み、厚み（ｍｍ）を計測した。測定はいずれも３回の平均とした。
（３）スリーブ１ｍあたりの重量（ｇ／ｍ）
　標準状態（温度２０±３℃、相対湿度６５±３％）で２４時間放置したスリーブを、５０ｃｍの長さに切断した。その重量を測定し、保護スリーブ１ｍあたりの重さを算出した。
（４）部分放電特性
（ａ）サンプル準備：スリーブを約１００ｍｍの長さにカットし、前処理として高湿度環境条件を想定した温度：４０℃、相対湿度：９０％ＲＨの環境下（恒温恒湿槽）に２４時間放置した。
（ｂ）測定器：三菱電線株式会社製　部分放電測定器（ＴＹＰＥ　Ｂ００９）
（ｃ）測定：高湿下放置したサンプルを１サンプルずつ取り出しただちに測定した。
（ｄ）スリーブ内部にＢ電極となるコイル線束を挿入した。スリーブ外部からＡ電極となる真鍮製の円板（直径：２５ｍｍ、厚み２０ｍｍ）に１Ｎの加圧をかけ、ＡＢ間すなわちスリーブの内外間に１００Ｖ毎に昇圧印加した。昇圧速度は１００V当り約０．２秒である。放電電荷量が０Ｐｃ（ピコクーロン）である最大印加電圧を部分放電開始限界電圧とした。測定は５回の平均値で示した。
（ｅ）前記の方法で部分放電開始限界電圧（Ｖ）を１００Ｖ単位で測定した。放電開始限界電圧が１０００Ｖは、１０００Ｖまでは放電量が０Ｐｃであるが１１００Ｖでは０を越える数値になることを意味する。
（ｆ）測定室環境は、２３±２℃、５０±５％ＲＨとした。「洗浄あり」は保護スリーブのかせを洗濯袋に入れ自動洗濯機（サンヨー製ASW-E10ZA）で濯ぎ３回、計３０分洗浄脱水したのち室温にて乾燥した。測定サンプルは約１００ｍｍ長さにカットして用いた。「洗浄なし」は製紐品をそのままカットして使用した。
（５）油分
　ＪＩＳＬ　１０１３（１９９９）８．２７ｃ）法でメチルアルコールを用いて抽出した。
（６）円筒形状保持性
　スリーブを親指と人差し指でつまみ、数回圧縮、回復操作を繰り返し、形状の保持回復性と追随性（なじみ性）を評価した
Ａ　適度な回復性となじみ性がある
Ｂ　回復性は高いがやや硬くなじみ性が不十分
（７）被覆性
　図１～２に示すように、スリーブの側面を光学顕微鏡で観察して空隙の有無で判定した。ここで空隙は、スリーブ側面を５０倍で顕微鏡観察し、組み糸が交差する近辺等において、組み糸（マルチフィラメント）と組み糸（マルチフィラメント）の間に観察されるスリーブ内部が透視できる隙間のことをいい、１００平方ミリメートル当りの個数が０～０．５個の場合Ａ，それを超えるものをＢとして判定した。
（８）マルチフィラメントの交絡数
　水浸漬法により長さ１ｍｍ以上の交絡部の個数を測定し、１ｍあたりの個数に換算した。マルチフィラメント糸１０本を測定し、その平均値で示した。
　（実施例１～７、比較例１～５）
　東レ（株）製“トルコン”（商品名）、融点：２８５℃のＰＰＳ繊維（マルチフィラメント糸）を表１～２に示す単糸繊度、総繊度とし、図４に示す５６打ち製紐機を用いて突き上げ方式で製紐した。下記において、原糸の“Ｔ”はトータル繊度（単位：ｄｔｅｘ）、“Ｆ”は構成フィラメント本数のことである。原糸はいずれも図３に示す方法でエアー交絡処理した。糸速度は２２００ｍ／分、供給空気の圧力は０．４ＭＰａとした。
実施例１；原糸５００Ｔ－２０Ｆ（単糸２５ｄｔｅｘ、交絡数１１個／ｍ）を２本合糸、
実施例２；原糸４４０Ｔ－１８Ｆ（単糸２４．４ｄｔｅｘ、交絡数１０個／ｍ）を２本合糸、
実施例３；原糸４７０Ｔ－２０Ｆ（単糸２３．５ｄｔｅｘ、交絡数９個／ｍ）を２本合糸、
実施例４；原糸５５０Ｔ－２５Ｆ（単糸２２ｄｔｅｘ、交絡数１１個／ｍ）を２本合糸
実施例５；原糸２２０Ｔ－１０Ｆ（単糸２２ｄｔｅｘ、交絡数９個／ｍ）を４本合糸
実施例６；原糸１６７Ｔ－１０Ｆ（単糸１６．７ｄｔｅｘ、交絡数１０個／ｍ）を６本合糸
実施例７；原糸４７０Ｔ－２０Ｆ（単糸２３．５ｄｔｅｘ、交絡数１０個／ｍ）を３本合糸
　実施例６を除き油剤は同一成分である。実施例１～４の原糸は製紐性を阻害しない範囲で付与油分量が通常（０．８重量％程度）より少なくなっている。
　スリーブ特性および放電特性をまとめて表２に示す。本発明の実施例のスリーブは円筒形保持性（柔軟で適度な反発性となじみ性）があり、被覆性も良好でかつ放電開始電圧が１７００Ｖ以上と優れた電気絶縁性を示した。図１に実施例１におけるモーター部品用保護スリーブの側面を光学顕微鏡（倍率５０倍）により、開口（空隙）が無いこと示す。
　（比較例１）
　実施例５と同じ原糸を使い、２本合糸で総繊度が４４０Ｔとして製紐した。スリーブの突き上げにより組み目が詰まり、被覆性はほぼ良好であったが、厚みが不十分で放電特性は不十分であった。
　（比較例２）
　実施例１と同じ原糸を使用し１本使いで製紐した。比較例１と同様、突き上げにより組み目は詰まった（組み目数が増加した）が、厚み不足で放電特性は不十分であった。
　（比較例３）
　実施例６と同じ原糸で合糸本数を６本から４本に減らし総繊度６７０ｄｔｅｘとして製紐した。比較例１，２より厚みは増加したが放電特性は不十分であった。
　（比較例４）
　単糸繊度６４０ｄｔｅｘ（直径0.25ｍｍ）のモノフィラメントと単糸４．４ｄｔｅｘの通常マルチフィラメントをそれぞれ２８本づつ管巻きして、一本ごとにセットして製紐した。しかし、部分放電特性は不十分であった。これは、繊度の高いモノフィラメントを使用したため、組み目数を上げることができず、繊維を均一に広げた状態で組み上げることができなかったことを示している。図２に示す顕微鏡観察写真でもモノフィラメントの交差する付近で空隙が認められた。矢印先端部分が空隙である。
　（比較例５）
　４４０Ｔ－１２Ｆ（単糸３６ｄｔｅｘ）片撚り６０Ｔ／ｍのフィラメントを２本合糸して製紐した。単糸繊度が高く集束性が悪いため撚り加工された糸を使用した。厚みは大きいにもかかわらず放電特性は不十分であった。単糸繊度が高いこと及び撚りを加えることを余儀なくされているため、フィラメント間、ヤーン間のすき間があり放電特性が不十分になったと推定される。
　以上の結果を表１～２にまとめて示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
  
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
  
　表１～２から明らかなとおり、実施例１～７は部分放電特性（電気絶縁性能）が高く、フィラメントに付与されている原糸油剤を洗浄する工程を省略しても良好な電気絶縁性を有し、円筒形状保持特性も良好で、被覆性及び高温耐油性能も高いことが確認できた。
　これに対して比較例１～３は、組紐の１編組単位のヤーン総繊度が８００ｄｔｅｘ未満であったため、被覆性は良好であったが、厚みが不十分で部分放電特性は不十分であった。また、比較例４は繊度の高いモノフィラメントを使用したため、組み目数を上げることができず、繊維を均一に広げた状態で組み上げることができなかったことにより、モノフィラメントの交差する付近で空隙が認められ、被覆性及び部分放電特性は不十分であった。また、比較例５は単糸繊度が高かったため、厚みが厚すぎ、被覆性及び部分放電特性は不十分であった。
　（実施例８、実施例９）
　実施例４で使用した原糸（550T-25F）を２本合糸し、３２打ち（実施例８；内径４ｍｍ前後）および６４打ち（実施例９；内径８ｍｍ程度）でスリーブを製紐した。組み上げた後、図４に示すように円筒形の非接触ヒーターで１９０℃、０．５分間の熱処理を行った。結果を表１，２に示した。いずれも保護スリーブとしての特性は良好であった。
　（比較例６）
　エアー交絡処理をしないほかは実施例１と同じ原糸を使用して製紐した。しかし、糸の集束性（一体性）が悪く、毛羽、糸切れが発生し、安定した編組が困難であった。
　本発明のモーター部品用保護スリーブは、自動車用モーターをはじめとして、エアコン、冷蔵庫等の家電用モーター、動力用モーターなどに好適である。
１　合成繊維マルチフィラメント供給糸
２　開繊部分
３　集束部分
４　交絡糸
５　流体交絡器
６　圧力空気
１１，１２，２１，２２　マルチフィラメント組糸
２３，２４　モノフィラメント組糸
２５　開口（空隙）
３０　編組スリーブ製造装置
３１，３２　架台
３３　ボビン
３４　糸
３５　突き上げ部
３６　ヘッド
３７　円筒部
３８，４０　編組スリーブ
３９　加熱ヒーター
４１，４２　取出しガイド（プーリー）
４３　収納容器

Claims (13)

  1. 　合成繊維からなるマルチフィラメント糸を円筒状の２４打ち以上の組紐に組み上げたモーター部品用保護スリーブであって、
    　前記マルチフィラメント糸は単糸繊度が１５ｄｔｅｘ以上３０ｄｔｅｘ未満であり、
    　前記組紐の１編組単位のヤーン総繊度が８００～１５００ｄｔｅｘの範囲であることを特徴とするモーター部品用保護スリーブ。
  2. 　前記マルチフィラメント糸は、交絡されている請求項１に記載のモーター部品用保護スリーブ。
  3. 　前記保護スリーブの部分放電開始限界電圧が１７００Ｖ以上である請求項１又は２に記載のモーター部品用保護スリーブ。
  4. 　前記保護スリーブの肉厚が０．３５～０．５５ｍｍの範囲である請求項１～３のいずれか１項に記載のモーター部品用保護スリーブ。
  5. 　前記保護スリーブの高温耐油性能が７０％以上である請求項１～４のいずれか１項に記載のモーター部品用保護スリーブ。
  6. 　前記合成繊維がポリフェニレンサルファイド繊維である請求項１～５のいずれか１項に記載のモーター部品用保護スリーブ。
  7. 　前記マルチフィラメント糸の油分が０．３～２．０重量％で前記部分放電開始限界電圧が１７００Ｖ以上である請求項１～６のいずれか１項に記載のモーター部品用保護スリーブ。
  8. 　前記保護スリーブの側面を光学顕微鏡により倍率５０倍で観察したとき、１００平方ミリメートル当り、組み糸と組み糸の間に観察されるスリーブ内部が透視できる隙間の個数が０～０．５個である請求項１～７のいずれか１項に記載のモーター部品用保護スリーブ。
  9. 　前記保護スリーブの組み目数は、２３～４０目／25.4mmである請求項１～８のいずれか１項に記載のモーター部品用保護スリーブ。
  10. 　前記保護スリーブの単位長さあたりの重量は４～１２ｇ／ｍである請求項１～９のいずれか１項に記載のモーター部品用保護スリーブ。
  11. 　前記保護スリーブの内径は３～８ｍｍである請求項１～１０のいずれか１項に記載のモーター部品用保護スリーブ。
  12. 　請求項１～１１のいずれか１項に記載のモーター部品用保護スリーブの製造方法であって、
    　単糸繊度が１５ｄｔｅｘ以上３０ｄｔｅｘ未満で、管巻きした１編組単位のヤーン総繊度が８００～１５００ｄｔｅｘのマルチフィラメント糸を、２４打ち以上の製紐機により組み上げながら、中心部の下から突き上げヘッドを垂直方向に上下運動させながら、先端部分が組紐の内径に略相当する丸みのある円形または多角形の棒の外周にそって組み上げることにより、円筒形のスリーブを得ることを特徴とするモーター部品用保護スリーブの製造方法。
  13. 　前記マルチフィラメント糸は、空気交絡により交絡されている請求項１２に記載のモーター部品用保護スリーブの製造方法。
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