WO2012131934A1 - 絶縁電線およびコイル - Google Patents

絶縁電線およびコイル Download PDF

Info

Publication number
WO2012131934A1
WO2012131934A1 PCT/JP2011/058009 JP2011058009W WO2012131934A1 WO 2012131934 A1 WO2012131934 A1 WO 2012131934A1 JP 2011058009 W JP2011058009 W JP 2011058009W WO 2012131934 A1 WO2012131934 A1 WO 2012131934A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
wire
insulated wire
alloy
coating
coil
Prior art date
Application number
PCT/JP2011/058009
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
依田　直人
駒村昇平
高義雄
山口正
柳原正宏
Original Assignee
東京特殊電線株式会社
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 東京特殊電線株式会社 filed Critical 東京特殊電線株式会社
Priority to PCT/JP2011/058009 priority Critical patent/WO2012131934A1/ja
Priority to JP2013506941A priority patent/JPWO2012131934A1/ja
Priority to CN2011800696417A priority patent/CN103460305A/zh
Publication of WO2012131934A1 publication Critical patent/WO2012131934A1/ja

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B7/00—Insulated conductors or cables characterised by their form
    • H01B7/30—Insulated conductors or cables characterised by their form with arrangements for reducing conductor losses when carrying alternating current, e.g. due to skin effect
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B7/00—Insulated conductors or cables characterised by their form
    • H01B7/17—Protection against damage caused by external factors, e.g. sheaths or armouring
    • H01B7/18—Protection against damage caused by wear, mechanical force or pressure; Sheaths; Armouring
    • H01B7/1855—Sheaths comprising helical wrapped non-metallic layers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/28—Coils; Windings; Conductive connections
    • H01F27/2823—Wires

Definitions

  • the present invention relates to an insulated wire and a coil, and more particularly to an insulated wire and a coil having a small average loss over a wide band from direct current to high frequency.
  • a coil using a single insulated wire has a small loss in a band from DC to several kHz, but in a band higher than that, an eddy current caused by a magnetic field from a neighboring turn flows, resulting in a large loss.
  • the coil using the conventional insulated wire is less likely to flow eddy currents than the coil using the single insulated wire, loss is reduced in a band higher than about several kHz.
  • the DC resistance value increases by the amount of the enamel layer at the same wire diameter, the loss increases in the low band.
  • a motor coil is required to have a small loss on average from the time of startup to the time of high-speed rotation, that is, from direct current to high frequency.
  • An object of the present invention is to provide an insulated wire and a coil with a small average loss over a wide band from direct current to high frequency.
  • the present invention provides a metal-coated conductor having a non-circular cross-sectional profile in which a metal coating of tin, tin alloy, zinc, or zinc alloy is formed on the outer periphery of a copper wire, a copper alloy wire, an aluminum wire, or an aluminum alloy wire.
  • a metal coating of tin, tin alloy, zinc, or zinc alloy is formed on the outer periphery of a copper wire, a copper alloy wire, an aluminum wire, or an aluminum alloy wire.
  • an insulated electric wire comprising a plurality of wires, and an aggregate wire whose overall cross-sectional profile is substantially square or substantially circular, and a first insulation coating that covers the outer periphery of the aggregate wire To do.
  • a tin-based or zinc-based wire having a resistance four times or more higher than that of a copper wire, copper alloy wire, aluminum wire or aluminum alloy wire (tin-zinc alloy is included in both systems) Because the metal coating uses a copper wire, a copper alloy wire, an aluminum wire or an aluminum wire between the aluminum alloy wires, eddy currents can be suppressed, and loss at high frequency is reduced compared to single conductors of the same wire diameter I can do it. In addition, since this metal coating is not an insulator like an enamel layer, the increase in DC resistance is small, and if the wire diameter is the same as that of an insulated wire and coil using a conventional enamel layer, the loss at low frequency can be reduced.
  • I can do it. That is, the loss can be reduced on an average over a wide band from direct current to high frequency.
  • tin-based and zinc-based metal coatings are easy to solder, which improves soldering performance compared to conventional insulated wires using enamel layers, and is advantageous for cost reduction and reliability during coil manufacturing. is there.
  • a very dense oxide film with a thickness of several tens of nanometers is naturally formed on the surface of the tin-based or zinc-based metal coating, the oxide film is partially broken at the time of manufacture, but in other parts, the oxide film is broken.
  • the oxide film can improve the corrosion resistance of copper wire, copper alloy wire, aluminum wire or aluminum alloy wire against gas, etc.
  • the oxide film is partially broken during the compression / extension process during manufacturing, and between metal coated conductors In the contact surface, the metals are joined and conductive.
  • the entire cross-sectional outline is made into a substantially square shape (including a square shape to a rounded square shape)
  • the entire cross-sectional outline is made into a substantially round shape (including a circle to a distorted circle)
  • the outer periphery of the assembly line can be easily covered with tape.
  • an aluminum wire or an aluminum alloy wire is selected, a lighter wire can be obtained as compared with a copper wire or a copper alloy wire.
  • a plurality of lines are compressed through a substantially square die and then bundled in parallel without twisting, and immediately after forming a first insulating coating.
  • the finished outer diameter can be made smaller than when twisted, and the wire length can be shortened, so that the DC resistance can be reduced.
  • productivity can be improved and manufacturing cost can be reduced.
  • in order to make the entire cross-sectional outline substantially circular it is possible to manufacture a plurality of lines by compressing them through a substantially circular die and then bundling them in parallel. However, after compression, at an appropriate pitch (for example, 30 times or less of the layer core diameter) Good flexibility can be obtained by twisting.
  • the assembly wire since the assembly wire does not fall apart by twisting, it can be wound around the bobbin once before the step of forming the first insulation coating, that is, the assembly wire compression / twisting step and the subsequent insulation coating formation step. Can be divided.
  • the number of lines constituting the assembly line is preferably 4 or more from the viewpoint of improving the high frequency characteristics.
  • the present invention provides the insulated wire according to the first aspect, wherein the assembly line includes one or more bare copper wires, bare copper alloy wires, bare aluminum wires, or bare aluminum alloy wires.
  • the assembly line includes one or more bare copper wires, bare copper alloy wires, bare aluminum wires, or bare aluminum alloy wires.
  • a featured insulated wire is provided.
  • the copper cross-sectional area, the copper alloy cross-sectional area, the aluminum cross-sectional area, or the aluminum alloy cross-sectional area increases, so that it is useful for applications that place importance on the low frequency band from DC.
  • the bare wire, the bare copper alloy wire, the bare aluminum wire, or the bare aluminum alloy wire are arranged so that they are not adjacent to each other at the center of the assembly line, the copper wire, the copper alloy wire, the aluminum wire, or the aluminum alloy is arranged at the center. Since the metal coating of tin or tin alloy or zinc or zinc alloy is interposed between the wires to suppress the eddy current, the loss reduction effect can be increased (by the magnetic field from the neighboring turns of the coil or the core gap or nearby alternating magnetic circuit) If the eddy current is suppressed at the central portion, the loss reduction effect is greater than that at the peripheral portion).
  • the present invention provides the insulated wire according to the first or second aspect, wherein the assembly wire includes one or more enamel-coated wires.
  • the insulated wire according to the third aspect is useful for applications in which a high frequency band is important because the eddy current can be completely cut off at the enamel-coated wire portion.
  • the enamel wire if the enamel wire is arranged in the center of the assembly line, the enamel wire blocks the eddy current in the center, so the loss reduction effect can be increased (from the coil neighboring turns, core gap, nearby alternating magnetic circuit, etc. If the eddy current due to the magnetic field is blocked at the center, the loss reduction effect is greater than that at the periphery. Further, if the outermost layer of the assembly line is arranged so that there is no enamel wire, the effect of improving the soldering performance can be maintained.
  • the present invention provides the insulated wire according to any one of the first to third aspects, wherein a second insulating coating is formed on an outer periphery of the first insulating coating, and the second insulating coating is provided.
  • An insulated wire is provided in which a third insulating coating is formed on the outer periphery of the wire.
  • the insulation coating since the insulation coating has three or more layers, it is regarded as a reinforced insulated wire defined by safety standards, and when used in a high-frequency transformer used for a switching power supply, etc. It is possible to contribute to miniaturization of the high-frequency transformer, for example, by eliminating the need to provide an insulating partition.
  • the present invention provides an insulated wire according to any one of the first to fourth aspects, wherein the insulating coating is formed by resin extrusion.
  • the productivity can be improved as compared with winding the insulating tape.
  • the present invention provides a coil characterized by winding an insulated wire according to any one of the first to fifth aspects.
  • the loss can be reduced on an average over a wide band from direct current to high frequency.
  • the loss can be reduced on an average over a wide band from direct current to high frequency.
  • FIG. 1 is a side view showing an insulated wire according to Example 1.
  • FIG. FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line A-A ′ of FIG. 1. It is sectional drawing which shows the wire bundle for manufacturing the insulated wire which concerns on Example 1.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a coil according to Embodiment 1.
  • FIG. 3 is a graph showing frequency characteristics of a coil according to Example 1; 6 is a cross-sectional view showing an insulated wire according to Example 2.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view showing an insulated wire according to Example 3.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view showing an insulated wire according to Example 4.
  • FIG. 10 is a side view showing an insulated wire according to Example 5.
  • FIG. FIG. 10 is a sectional view taken along the line B-B ′ of FIG. 9. It is sectional drawing which shows the wire bundle for manufacturing the insulated wire which concerns on Example 5.
  • FIG. 10 is a graph showing frequency characteristics of a coil according to Example
  • FIG. 1 is a side view illustrating an insulated wire 101 according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line AA ′ of FIG.
  • the insulated wire 101 is composed of a collection wire 11 in which nine metal-coated copper wires 4 having a non-circular cross-sectional outline are gathered in parallel and the overall cross-section outline is substantially square, and an outer periphery of the collection wire 11 is extruded.
  • the metal-coated copper wire 4 is obtained by forming a metal coating 4b of tin, tin alloy, zinc or zinc alloy on the outer periphery of the copper wire 4a.
  • FIG. 3 shows, for example, a center line 4 obtained by electroplating a metal coating 4b ′ of tin or tin alloy or zinc or zinc alloy with a thickness of 1 ⁇ m or less on the outer periphery of a copper wire 4a ′ having an outer diameter of 0.63 mm and a circular cross section.
  • a set line 11 ′ is shown in which 8 are arranged in parallel.
  • the collective wire 11 ′ is compressed and expanded through a square die having a diameter of 1.0 mm to manufacture the collective wire 11 (compression / extension process), and resin coating is performed on the outer periphery of the collective wire 11 in three stages.
  • compression / extension process By the (extrusion coating process), a 1 mm square insulated wire 101 can be continuously manufactured. It is preferable that the metal coating 4b ′ and the metal coating 4b ′′ are melted by heat when passing through the die or separately, and then cooled to melt the wires.
  • FIG. 4 is a perspective view showing a coil 20 formed by winding an insulated wire 101 around a core 21 in a solenoid shape.
  • the core 21 is an iron core having a diameter of 20 mm.
  • the number of turns of the coil 20 is 20 turns.
  • FIG. 5A shows the frequency-resistance value characteristic of only the copper loss of the coil 20 shown in FIG.
  • the resistance value is expressed as a relative value to the DC resistance value of the coil having the same structure except that a round single wire (DCR standard) having an outer diameter of 1 mm is used.
  • FIG. 5b shows the frequency-resistance characteristic of a coil having the same structure except that an enamel coating is used instead of the metal coating 4b.
  • FIG. 5c shows the frequency-resistance characteristic of a coil having the same structure except that a 1 mm square single wire is used instead of the insulated wire 101.
  • 5f shows the frequency-resistance characteristic of a coil having the same structure except that a round single wire (DCR standard) having an outer diameter of 1 mm is used.
  • the coil 20 of the first embodiment can reduce loss on average in a wide band from direct current to high frequency. For example, in a 48-pole motor, a high frequency of 1.2 kHz to 3.6 kHz is obtained at 3000 rpm to 9000 rpm, but it can be seen that at 1.2 kHz to 3.6 kHz, the coil 20 of Example 1 has the smallest loss.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view illustrating the insulated wire 102 according to the second embodiment.
  • This insulated wire 102 is obtained by replacing the outermost metal-coated copper wire 4 of the insulated wire 101 of Example 1 with the bare copper wire 5 instead of one.
  • Reference numeral 12 denotes a collective line.
  • the insulated wire 102 is superior in characteristics in a low frequency band as compared to the insulated wire 101 of the first embodiment.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view illustrating the insulated wire 103 according to the third embodiment.
  • This insulated wire 103 is obtained by replacing the metal-coated copper wire 4 at the center of the insulated wire 101 of Example 1 with an enamel-coated copper wire 6.
  • 6b is an enamel coating.
  • Reference numeral 13 denotes a collective line.
  • the insulated wire 103 is superior in characteristics in a high frequency band as compared with the insulated wire 101 of the first embodiment.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view illustrating the insulated wire 104 according to the fourth embodiment.
  • the insulated wire 104 is a rounder square shape than the insulated wire 101 of the first embodiment. This can be produced by changing the shape of the die.
  • the insulated wire 104 is formed by winding an insulating tape when the first insulating coating 1, the second insulating coating 2, and the third insulating coating 3 are formed by winding an insulating tape. It becomes easier to wind.
  • FIG. 9 is a side view illustrating the insulated wire 201 according to the fifth embodiment.
  • 10 is a cross-sectional view taken along the line BB ′ of FIG.
  • the insulated wire 201 is composed of a collective wire 11 in which seven metal-coated copper wires 4 having a non-circular cross-sectional outline are gathered in parallel and the overall cross-sectional outline is substantially circular, and an outer periphery of the collective line 11 is extruded.
  • the metal-coated copper wire 4 is obtained by forming a metal coating 4b of tin, tin alloy, zinc or zinc alloy on the outer periphery of the copper wire 4a.
  • FIG. 11 shows, for example, a metal-coated wire obtained by electroplating a metal coating 4b ′ of tin or tin alloy or zinc or zinc alloy with a thickness of 1 ⁇ m or less on the outer periphery of a copper wire 4a ′ having an outer diameter of 0.4 mm and a circular cross section.
  • a set line 11 ′ in which 7 pieces of 4 ′ are assembled in parallel is shown.
  • the assembly line 11 ′ is compressed and expanded through a circular die having a diameter of 1.0 mm to produce the assembly line 11 (compression / extension process), and resin coating is performed on the outer periphery of the assembly line 11 in three stages.
  • the insulated wire 201 having an outer diameter of 1 mm can be continuously manufactured.
  • FIG. 12d shows the frequency-resistance value characteristic of only the copper loss of the coil having the same structure as that of the coil 20 shown in FIG. 4 except that the insulated wire 201 is used.
  • the resistance value is expressed as a relative value to the DC resistance value of the coil having the same structure except that a round single wire (DCR standard) having an outer diameter of 1 mm is used.
  • FIG. 12e shows the frequency-resistance characteristic of a coil having the same structure except that an enamel coating is used instead of the metal coating 4b.
  • FIG. 12 f shows the frequency-resistance value characteristics of a coil having the same structure except that a round single wire (DCR standard) having an outer diameter of 1 mm is used. It can be seen that the coil of Example 5 shown in FIG.
  • Example 12d can reduce loss on average in a wide band from direct current to high frequency.
  • a high frequency of 1.2 kHz to 3.6 kHz is obtained at 3000 rpm to 9000 rpm, but at 1.2 kHz to 3.6 kHz, it can be seen that the coil of Example 5 has the smallest loss.
  • the outermost metal-coated copper wire 4 of the insulated wire 201 of the fifth embodiment may be replaced with the bare copper wire 5 instead of one. In that case, compared with the insulated wire 201 of Example 5, it becomes the thing excellent in the characteristic in a low frequency band.
  • Example 7 The metal-coated copper wire 4 at the center of the insulated wire 201 of Example 5 may be replaced with an enamel-coated copper wire. In that case, compared with the insulated wire 201 of Example 5, it becomes the thing excellent in the characteristic in a high frequency band.
  • Example 8- A circular shape that is more distorted than the insulated wire 201 of the fifth embodiment may be used. This can be produced by changing the shape of the die.
  • Example 9- A copper alloy wire may be used instead of the copper wire of Examples 1 to 8.
  • An aluminum wire may be used instead of the copper wire of the first to eighth embodiments.
  • Example 11- Aluminum alloy wires may be used in place of the copper wires in Examples 1 to 8.
  • the insulated wires and coils of the present invention can be used for motors, switching power transformers, and the like.

Abstract

　断面輪郭が非円形の９本の金属被覆銅線（４）が集合して全体の断面輪郭が角形になった集合線（１１）と、第１絶縁被覆（１）と、第２絶縁被覆（２）と、第３絶縁被覆（３）とを具備し、金属被覆銅線（４）は、銅線（４ａ）の外周に錫または錫合金または亜鉛または亜鉛合金の金属被覆（４ｂ）を形成したものである。銅線（４ａ）の代わりに銅合金線またはアルミ線またはアルミ合金線を用いてもよい。直流から高周波までの広帯域で平均的に損失を小さく出来る。

Description

絶縁電線およびコイル
　本発明は、絶縁電線およびコイルに関し、さらに詳しくは、直流から高周波までの広帯域で平均的に損失が小さい絶縁電線およびコイルに関する。
　従来、断面輪郭が非円形の複数本の導線が、隣接する導線同士がエナメル層で絶縁される配列で、集合し、全体の輪郭が円形になった集合線と、その集合線の外周に絶縁テープを巻回してなる絶縁被覆とを具備した絶縁電線およびその絶縁電線を用いたコイルが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
特開２０１０－１７７０７５号公報
　単導線の絶縁電線を用いたコイルは、直流から数ｋＨｚ程度までの帯域での損失は小さいが、それよりも高い帯域では近隣ターンからの磁界による渦電流が流れるため損失が大きくなってしまう。
　他方、上記従来の絶縁電線を用いたコイルは、単導線の絶縁電線を用いたコイルに比べると渦電流が流れにくくなるため、数ｋＨｚ程度よりも高い帯域では損失が小さくなる。ところが、同じ線径ではエナメル層の分だけ直流抵抗値が増加するため、低い帯域では損失が大きくなってしまう。
　しかし、例えばモータ用コイルでは、起動時より高速回転時まで、すなわち、直流から高周波まで、平均的に損失の小さいことが求められている。また、スイッチング電源用チョークコイルでは、直流とリップル電流とが重畳されて流れるため、やはり直流から高周波まで、平均的に損失が小さいことが求められている。
　そこで、本発明の目的は、直流から高周波までの広帯域で平均的に損失が小さい絶縁電線およびコイルを提供することにある。
　第１の観点では、本発明は、銅線または銅合金線またはアルミ線またはアルミ合金線の外周に錫または錫合金または亜鉛または亜鉛合金の金属被覆を形成した断面輪郭が非円形の金属被覆導線が複数本、集合して、全体の断面輪郭が略角形または略円形になった集合線と、前記集合線の外周を被覆する第一絶縁被覆とを具備したことを特徴とする絶縁電線を提供する。
　上記第１の観点による絶縁電線では、銅線または銅合金線またはアルミ線またはアルミ合金線よりも４倍以上高抵抗である錫系または亜鉛系（錫亜鉛合金は両方の系に含まれる）の金属被覆が銅線または銅合金線またはアルミ線またはアルミ合金線の間に介在する集合線を用いるため、渦電流を抑制でき、同じ線径の単導線に比べて高周波での損失を低減することが出来る。また、この金属被覆はエナメル層のような絶縁体でないため直流抵抗値の増加が小さく、従来のエナメル層を用いた絶縁電線およびコイルに比べて同じ線径なら低周波での損失を低減することが出来る。すなわち、直流から高周波までの広帯域で平均的に損失を小さくすることが出来る。
　また、錫系や亜鉛系の金属被覆は半田付けが容易であり、従来のエナメル層を用いた絶縁電線に比べて半田付け性能が改善され、コイル製造時のコスト低減や信頼性にも有利である。
　さらに、錫系または亜鉛系の金属被覆の表面には厚さ数十ｎｍの非常に緻密な酸化膜が自然生成されるので、酸化膜は部分的に製造時に破れるが、その他の部分においてはその酸化膜によりガス等に対する銅線または銅合金線またはアルミ線またはアルミ合金線の耐腐食性を向上することが出来る（製造時の圧縮・伸張工程で酸化膜は部分的に破れ、金属被覆導線間の接触面において金属同士が接合し導通がある）。
　なお、全体の断面輪郭を略角形（角形から丸みを帯びた角形までを含む）にすると、巻線した時の線間の空隙を少なくすることが出来る利点がある。一方、全体の断面輪郭を略丸形（円形から歪んだ円形までを含む）にすると、集合線の外周をテープ巻きで被覆しやすくなる。
　また、アルミ線またはアルミ合金線を選択した場合は、銅線や銅合金線に比べて軽い電線を得ることが出来る。
　全体の断面輪郭を略角形にするには、複数本の線を略角形ダイスを通して圧縮した後に撚らずに平行に束ね、直後に第一絶縁被覆を形成して製造することで得られる。撚った場合よりも仕上がり外径を小さくでき、また、線長も短縮できるので直流抵抗を低減できる。また、撚り加工工程を必要としないので、生産性を向上でき、製造コストを低減することが出来る。
　全体の断面輪郭を略円形にするには、複数本の線を略円形ダイスを通して圧縮した後に平行に束ねても製造できるが、圧縮した後に適度なピッチ（例えば層心径の３０倍以下）で撚りを掛けることで良好な可撓性を持たせることが出来る。また、撚ることにより集合線がバラバラにならないので、第一絶縁被覆を形成する工程の前に一旦ボビンに巻き取ることができ、すなわち集合線の圧縮・撚り工程とその後の絶縁被覆形成工程を分けることができる。
　集合線を構成する線数は、高周波特性向上の観点から４本以上とすることが好ましい。また、集合線の製造に略円形ダイスを用いて圧縮する場合は、圧縮性の観点から１１本以下とすることが好ましい。
　第２の観点では、本発明は、前記第１の観点による絶縁電線において、前記集合線が、１本以上の裸銅線または裸銅合金線または裸アルミ線または裸アルミ合金線を含むことを特徴とする絶縁電線を提供する。
　上記第２の観点による絶縁電線では、銅断面積または銅合金断面積またはアルミ断面積またはアルミ合金断面積が増えるため、直流から低周波数帯域を重視する用途に有用である。
　また、集合線の中心部では裸銅線または裸銅合金線または裸アルミ線または裸アルミ合金線同士が隣接しないように配列すれば、中心部では銅線または銅合金線またはアルミ線またはアルミ合金線間に錫または錫合金または亜鉛または亜鉛合金の金属被覆が介在し渦電流を抑制するので、損失低減効果を大きく出来る（コイルの近隣ターンあるいはコアギャップや近くの交番磁気回路等からの磁界による渦電流を中心部で抑制した方が、周縁部で抑制するよりも、損失低減効果が大きくなる）。
　第３の観点では、本発明は、前記第１または第２の観点による絶縁電線において、前記集合線が、１本以上のエナメル被覆線を含むことを特徴とする絶縁電線を提供する。
　上記第３の観点による絶縁電線では、エナメル被覆線の部分で渦電流を完全に遮断できるから、高周波数帯域を重視する用途に有用である。
　また、集合線の中心部にエナメル線を配列すれば、中心部でエナメル線が渦電流を阻止するので、損失低減効果を大きく出来る（コイルの近隣ターンあるいはコアギャップや近くの交番磁気回路等からの磁界による渦電流を中心部で阻止した方が、周縁部で阻止するよりも、損失低減効果が大きくなる）。
　さらに、集合線の最外層にはエナメル線が無いように配列すれば、半田付け性能の改善効果を維持できる。
　第４の観点では、本発明は、前記第１から前記第３のいずれかの観点による絶縁電線であって、前記第１絶縁被覆の外周に第２絶縁被覆を形成し、前記第２絶縁被覆の外周に第３絶縁被覆を形成したことを特徴とする絶縁電線を提供する。
　上記第４の観点による絶縁電線では、絶縁被覆が３層以上であるため、安全規格で定める強化絶縁電線とみなされ、スイッチング電源等に使用される高周波トランスに使用した場合、一次・二次間に絶縁隔壁を設ける必要がなくなるなど、高周波トランスの小型化などにも寄与しうる。
　第５の観点では、本発明は、前記第１から前記第４のいずれかの観点による絶縁電線であって、前記絶縁被覆を樹脂押出しにより形成したことを特徴とする絶縁電線を提供する。
　上記第５の観点による絶縁電線では、絶縁テープ巻回に比べて生産性を向上できる。
　第６の観点では、本発明は、前記第１から前記第５のいずれかの観点による絶縁電線を巻回したことを特徴とするコイルを提供する。
　上記第６の観点によるコイルでは、直流から高周波までの広帯域で平均的に損失を小さくすることが出来る。
　本発明の絶縁電線およびコイルによれば、直流から高周波までの広帯域で平均的に損失を小さく出来る。
実施例１に係る絶縁電線を示す側面図である。 図１のＡ－Ａ’断面図である。 実施例１に係る絶縁電線を製造するための線束を示す断面図である。 実施例１に係るコイルを示す斜視図である。 実施例１に係るコイルの周波数特性を示すグラフである。 実施例２に係る絶縁電線を示す断面図である。 実施例３に係る絶縁電線を示す断面図である。 実施例４に係る絶縁電線を示す断面図である。 実施例５に係る絶縁電線を示す側面図である。 図９のＢ－Ｂ’断面図である。 実施例５に係る絶縁電線を製造するための線束を示す断面図である。 実施例５に係るコイルの周波数特性を示すグラフである。
　以下、図に示す実施の形態により本発明をさらに詳細に説明する。なお、これにより本発明が限定されるものではない。
－実施例１－
　図１は、実施例１に係る絶縁電線１０１を示す側面図である。図２は、図１のＡ－Ａ’断面図である。
　この絶縁電線１０１は、断面輪郭が非円形の９本の金属被覆銅線４が平行に集合して全体の断面輪郭が略角形になった集合線１１と、押出しにより集合線１１の外周を樹脂被覆してなる第１絶縁被覆１と、押出しにより第１絶縁被覆１の外周を樹脂被覆してなるに第２絶縁被覆２と、押出しにより第２絶縁被覆２の外周を樹脂被覆してなる第３絶縁被覆３とを具備してなる。
　金属被覆銅線４は、銅線４ａの外周に錫または錫合金または亜鉛または亜鉛合金の金属被覆４ｂを形成したものである。
　図３は、例えば、外径０．６３ｍｍの断面輪郭が円形の銅線４ａ’の外周に錫または錫合金または亜鉛または亜鉛合金の金属被覆４ｂ’を厚さ１μｍ以下で電気めっきした中心線４’の周りに、外径０．３９ｍｍの断面輪郭が円形の銅線４ａ”の外周に錫または錫合金または亜鉛または亜鉛合金の金属被覆４ｂ”を厚さ１μｍ以下で電気めっきした外層線４”を８本沿わせ、平行に集合させた集合線１１’を示している。
　この集合線１１’を、口径１．０ｍｍの角形ダイスを通して圧縮・伸張して、集合線１１を製造し（圧縮・伸張工程）、その集合線１１の外周に押出しにより樹脂被覆を３段階に行う（押出し被覆工程）ことにより、１ｍｍ角の絶縁電線１０１を連続的に製造することが出来る。
　なお、ダイスを通す際の熱により、あるいは、別個に加熱することにより、金属被覆４ｂ’および金属被覆４ｂ”を溶融し、冷却して、線同士を融着させることが好ましい。
　図４は、絶縁電線１０１をコア２１の周りにソレノイド状に巻回してなるコイル２０を示す斜視図である。
　コア２１は、直径２０ｍｍの鉄心である。
　コイル２０のターン数は、２０ターンである。
　図５のａは、図４に示すコイル２０の銅損のみの周波数－抵抗値特性である。
　抵抗値は、外径１ｍｍの丸単線（ＤＣＲ基準）を用いた以外は同構造のコイルの直流抵抗値に対する相対値で表している。
　図５のｂに、金属被覆４ｂの代わりにエナメル被覆を用いた以外は同構造のコイルの周波数－抵抗値特性を示す。
　図５のｃに、絶縁電線１０１の代わりに１ｍｍ角の単線を用いた以外は同構造のコイルの周波数－抵抗値特性を示す。
　また、図５のｆに、外径１ｍｍの丸単線（ＤＣＲ基準）を用いた以外は同構造のコイルの周波数－抵抗値特性を示す。
　実施例１のコイル２０が、直流から高周波までの広帯域で平均的に損失を小さく出来ることが判る。例えば、４８極モータでは、３０００ｒｐｍ～９０００ｒｐｍで１．２ｋＨｚ～３．６ｋＨｚの高周波になるが、１．２ｋＨｚ～３．６ｋＨｚでは、実施例１のコイル２０が最も損失が小さくなることが判る。
－実施例２－
　図６は、実施例２に係る絶縁電線１０２を示す断面図である。
　この絶縁電線１０２は、実施例１の絶縁電線１０１の最外層の金属被覆銅線４を１つ飛ばしに裸銅線５に置換したものである。１２は、集合線である。
　この絶縁電線１０２は、実施例１の絶縁電線１０１に比べて、低い周波数帯域での特性に優れている。
－実施例３－
　図７は、実施例３に係る絶縁電線１０３を示す断面図である。
　この絶縁電線１０３は、実施例１の絶縁電線１０１の中心部の金属被覆銅線４をエナメル被覆銅線６に置換したものである。６ｂは、エナメル被覆である。１３は、集合線である。
　この絶縁電線１０３は、実施例１の絶縁電線１０１に比べて、高い周波数帯域での特性に優れている。
－実施例４－
　図８は、実施例４に係る絶縁電線１０４を示す断面図である。
　この絶縁電線１０４は、実施例１の絶縁電線１０１よりも丸みを帯びた角形にしたものである。これは、ダイスの形状を変えることにより製造できる。
　この絶縁電線１０４は、実施例１の絶縁電線１０１に比べて、第１絶縁被覆１と第２絶縁被覆２と第３絶縁被覆３とを絶縁テープの巻回により構成する場合に、絶縁テープを巻回しやすくなる。
－実施例５－
　図９は、実施例５に係る絶縁電線２０１を示す側面図である。図１０は、図９のＢ－Ｂ’断面図である。
　この絶縁電線２０１は、断面輪郭が非円形の７本の金属被覆銅線４が平行に集合して全体の断面輪郭が略円形になった集合線１１と、押出しにより集合線１１の外周を樹脂被覆してなる第１絶縁被覆１と、押出しにより第１絶縁被覆１の外周を樹脂被覆してなるに第２絶縁被覆２と、押出しにより第２絶縁被覆２の外周を樹脂被覆してなる第３絶縁被覆３とを具備してなる。
　金属被覆銅線４は、銅線４ａの外周に錫または錫合金または亜鉛または亜鉛合金の金属被覆４ｂを形成したものである。
　図１１は、例えば、外径０．４ｍｍの断面輪郭が円形の銅線４ａ’の外周に錫または錫合金または亜鉛または亜鉛合金の金属被覆４ｂ’を厚さ１μｍ以下で電気めっきした金属被覆線４’を７本、平行に集合させた集合線１１’を示している。
　この集合線１１’を、口径１．０ｍｍの円形ダイスを通して圧縮・伸張して、集合線１１を製造し（圧縮・伸張工程）、その集合線１１の外周に押出しにより樹脂被覆を３段階に行う（押出し被覆工程）ことにより、外径１ｍｍの絶縁電線２０１を連続的に製造することが出来る。
　図１２のｄは、絶縁電線２０１を用いる以外は図４に示すコイル２０と同構造のコイルの銅損のみの周波数－抵抗値特性である。
　抵抗値は、外径１ｍｍの丸単線（ＤＣＲ基準）を用いた以外は同構造のコイルの直流抵抗値に対する相対値で表している。
　図１２のｅに、金属被覆４ｂの代わりにエナメル被覆を用いた以外は同構造のコイルの周波数－抵抗値特性を示す。
　また、図１２のｆに、外径１ｍｍの丸単線（ＤＣＲ基準）を用いた以外は同構造のコイルの周波数－抵抗値特性を示す。
　図１２のｄに示す実施例５のコイルが、直流から高周波までの広帯域で平均的に損失を小さく出来ることが判る。例えば、４８極モータでは、３０００ｒｐｍ～９０００ｒｐｍで１．２ｋＨｚ～３．６ｋＨｚの高周波になるが、１．２ｋＨｚ～３．６ｋＨｚでは、実施例５のコイルが最も損失が小さくなることが判る。
－実施例６－
　実施例５の絶縁電線２０１の最外層の金属被覆銅線４を１つ飛ばしに裸銅線５に置換してもよい。その場合、実施例５の絶縁電線２０１に比べて、低い周波数帯域での特性に優れたものになる。
－実施例７－
　実施例５の絶縁電線２０１の中心部の金属被覆銅線４をエナメル被覆銅線に置換してもよい。その場合、実施例５の絶縁電線２０１に比べて、高い周波数帯域での特性に優れたものになる。
－実施例８－
　実施例５の絶縁電線２０１よりも歪んだ円形にしてもよい。これは、ダイスの形状を変えることにより製造できる。
－実施例９－
　実施例１～実施例８の銅線の代わりに銅合金線を用いてもよい。
－実施例１０－
　実施例１～実施例８の銅線の代わりにアルミ線を用いてもよい。
－実施例１１－
　実施例１～実施例８の銅線の代わりにアルミ合金線を用いてもよい。
　本発明の絶縁電線およびコイルは、モータやスッチング電源用トランスなどに利用することが出来る。
　１　　　　　　　　　　　　第１絶縁被覆
　２　　　　　　　　　　　　第２絶縁被覆
　３　　　　　　　　　　　　第３絶縁被覆
　４　　　　　　　　　　　　金属被覆銅線
　４ａ，４ａ’，４ａ”　　　銅線
　４ｂ，４ｂ’，４ｂ”　　　金属被覆
　５　　　　　　　　　　　　裸銅線
　６　　　　　　　　　　　　エナメル被覆銅線
　６ｂ　　　　　　　　　　　エナメル被覆
　１１，１１’　　　　　　　集合線
　２０　　　　　　　　　　　コイル
　２１　　　　　　　　　　　コア
　１０１～１０４，２０１　　絶縁電線

Claims (6)

  1. 銅線または銅合金線またはアルミ線またはアルミ合金線の外周に錫または錫合金または亜鉛または亜鉛合金の金属被覆を形成した断面輪郭が非円形の金属被覆導線が複数本、集合して、全体の断面輪郭が略角形または略円形になった集合線と、前記集合線の外周を被覆する第一絶縁被覆とを具備したことを特徴とする絶縁電線。
  2. 請求項１に記載の絶縁電線において、前記集合線が、１本以上の裸銅線または裸銅合金線または裸アルミ線または裸アルミ合金線を含むことを特徴とする絶縁電線。
  3. 請求項１または請求項２に記載の絶縁電線において、前記集合線が、１本以上のエナメル被覆線を含むことを特徴とする絶縁電線。
  4. 請求項１から請求項３のいずれかに記載の絶縁電線であって、前記第１絶縁被覆の外周に第２絶縁被覆を形成し、前記第２絶縁被覆の外周に第３絶縁被覆を形成したことを特徴とする絶縁電線。
  5. 請求項１から請求項４のいずれかに記載の絶縁電線であって、前記絶縁被覆を樹脂押出しにより形成したことを特徴とする絶縁電線。
  6. 請求項１から請求項５のいずれかに記載の絶縁電線を巻回したことを特徴とするコイル。
PCT/JP2011/058009 2011-03-30 2011-03-30 絶縁電線およびコイル WO2012131934A1 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2011/058009 WO2012131934A1 (ja) 2011-03-30 2011-03-30 絶縁電線およびコイル
JP2013506941A JPWO2012131934A1 (ja) 2011-03-30 2011-03-30 絶縁電線およびコイル
CN2011800696417A CN103460305A (zh) 2011-03-30 2011-03-30 绝缘电线和线圈

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2011/058009 WO2012131934A1 (ja) 2011-03-30 2011-03-30 絶縁電線およびコイル

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2012131934A1 true WO2012131934A1 (ja) 2012-10-04

Family

ID=46929760

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2011/058009 WO2012131934A1 (ja) 2011-03-30 2011-03-30 絶縁電線およびコイル

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JPWO2012131934A1 (ja)
CN (1) CN103460305A (ja)
WO (1) WO2012131934A1 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013187076A (ja) * 2012-03-08 2013-09-19 Mitsubishi Cable Ind Ltd 集合導体及びその製造方法
JP2015032426A (ja) * 2013-08-01 2015-02-16 トヨタ自動車株式会社 集合導線

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0239414U (ja) * 1988-09-08 1990-03-16
JPH0278108A (ja) * 1988-06-06 1990-03-19 Sumitomo Electric Ind Ltd 撚絶縁電線
JPH0336339U (ja) * 1989-08-23 1991-04-09
JP2005063830A (ja) * 2003-08-13 2005-03-10 Soshin Electric Co Ltd 撚り線の電線、この電線を用いたコイル、このコイルを有するノイズフィルタ装置、及び撚り線の製造方法
JP2009199749A (ja) * 2008-02-19 2009-09-03 Sumitomo Electric Ind Ltd 導線及び導線の製造方法、モータ、リアクトル
JP2010177075A (ja) * 2009-01-30 2010-08-12 Totoku Electric Co Ltd 絶縁電線およびコイル

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61127512U (ja) * 1985-01-30 1986-08-11
JP2007227266A (ja) * 2006-02-24 2007-09-06 Mitsubishi Cable Ind Ltd 集合導体
CN201348886Y (zh) * 2009-01-16 2009-11-18 张娟荣 带有绝缘芯线的换位组合导线
CN101930807A (zh) * 2009-06-26 2010-12-29 江苏通鼎光电股份有限公司 一种综合贯通地线

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0278108A (ja) * 1988-06-06 1990-03-19 Sumitomo Electric Ind Ltd 撚絶縁電線
JPH0239414U (ja) * 1988-09-08 1990-03-16
JPH0336339U (ja) * 1989-08-23 1991-04-09
JP2005063830A (ja) * 2003-08-13 2005-03-10 Soshin Electric Co Ltd 撚り線の電線、この電線を用いたコイル、このコイルを有するノイズフィルタ装置、及び撚り線の製造方法
JP2009199749A (ja) * 2008-02-19 2009-09-03 Sumitomo Electric Ind Ltd 導線及び導線の製造方法、モータ、リアクトル
JP2010177075A (ja) * 2009-01-30 2010-08-12 Totoku Electric Co Ltd 絶縁電線およびコイル

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013187076A (ja) * 2012-03-08 2013-09-19 Mitsubishi Cable Ind Ltd 集合導体及びその製造方法
JP2015032426A (ja) * 2013-08-01 2015-02-16 トヨタ自動車株式会社 集合導線

Also Published As

Publication number Publication date
CN103460305A (zh) 2013-12-18
JPWO2012131934A1 (ja) 2014-07-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5294907B2 (ja) 絶縁電線およびコイル
JP5229381B2 (ja) モータ用導線およびモータ用コイル
JP2009199749A (ja) 導線及び導線の製造方法、モータ、リアクトル
WO2011118634A1 (ja) 高周波電線及び高周波コイル
JP6088148B2 (ja) 集合導体及びその製造方法
CN110853897B (zh) 线圈装置以及线圈装置的制造方法
JP5422156B2 (ja) 絶縁被覆集合線の製造方法
JP5393097B2 (ja) アルファ巻きコイル
CN109074946B (zh) 绕线、线圈和变压器
JP2009129550A (ja) クラッド電線、リッツ線、集合線およびコイル
JP5219619B2 (ja) 磁性扁平編組線およびコイル
JP5621826B2 (ja) 集合導線及びその製造方法
JP5726034B2 (ja) 漏洩トランス
WO2012131934A1 (ja) 絶縁電線およびコイル
JP5032405B2 (ja) 超電導ケーブル用のフォーマと、その製造方法及び超電導ケーブル
JP2013074144A5 (ja)
JP2010050241A (ja) 電気機器用コイルおよびコイル用電線
JP5159269B2 (ja) 複合電線およびコイル
JP7146449B2 (ja) 高周波コイル用電線及びコイル
JP2009021127A (ja) 集合導体
JP2017195045A (ja) 絶縁電線及びその製造方法並びにコイル
TWI459408B (zh) Insulated wires and coils
JP5974752B2 (ja) 回転電機用コイル導線およびコイル体
JP2013069563A (ja) 集合導体及びそれを用いたコイル
JP2016219252A (ja) リッツ線、リッツ線コイル、及びリッツ線の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 11861946

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2013506941

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 11861946

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1