WO2013164963A1 - ベアリング付きダイス、絶縁電線の製造装置および絶縁電線の製造方法 - Google Patents

ベアリング付きダイス、絶縁電線の製造装置および絶縁電線の製造方法 Download PDF

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WO2013164963A1
WO2013164963A1 PCT/JP2013/061903 JP2013061903W WO2013164963A1 WO 2013164963 A1 WO2013164963 A1 WO 2013164963A1 JP 2013061903 W JP2013061903 W JP 2013061903W WO 2013164963 A1 WO2013164963 A1 WO 2013164963A1
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WO
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die
bearing
conductor
ring member
face
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PCT/JP2013/061903
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English (en)
French (fr)
Inventor
吉田　健吾
雅晃 山内
茂 外山
春彦 田中
惇一 今井
正隆 志波
悠史 畑中
Original Assignee
住友電工ウインテック株式会社
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Filing date
Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C—APPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C11/00—Component parts, details or accessories not specifically provided for in groups B05C1/00 - B05C9/00
    • B05C11/02—Apparatus for spreading or distributing liquids or other fluent materials already applied to a surface ; Controlling means therefor; Control of the thickness of a coating by spreading or distributing liquids or other fluent materials already applied to the coated surface
    • B05C11/021—Apparatus for spreading or distributing liquids or other fluent materials already applied to the surface of an elongated body, e.g. a wire, a tube
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B13/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing conductors or cables
    • H01B13/06—Insulating conductors or cables
    • H01B13/14—Insulating conductors or cables by extrusion
    • H01B13/143—Insulating conductors or cables by extrusion with a special opening of the extrusion head
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C—APPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
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    • B05C3/02—Apparatus in which the work is brought into contact with a bulk quantity of liquid or other fluent material the work being immersed in the liquid or other fluent material
    • B05C3/12—Apparatus in which the work is brought into contact with a bulk quantity of liquid or other fluent material the work being immersed in the liquid or other fluent material for treating work of indefinite length
    • B05C3/15—Apparatus in which the work is brought into contact with a bulk quantity of liquid or other fluent material the work being immersed in the liquid or other fluent material for treating work of indefinite length not supported on conveying means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C—APPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C5/00—Apparatus in which liquid or other fluent material is projected, poured or allowed to flow on to the surface of the work
    • B05C5/02—Apparatus in which liquid or other fluent material is projected, poured or allowed to flow on to the surface of the work the liquid or other fluent material being discharged through an outlet orifice by pressure, e.g. from an outlet device in contact or almost in contact, with the work
    • B05C5/0241—Apparatus in which liquid or other fluent material is projected, poured or allowed to flow on to the surface of the work the liquid or other fluent material being discharged through an outlet orifice by pressure, e.g. from an outlet device in contact or almost in contact, with the work for applying liquid or other fluent material to elongated work, e.g. wires, cables, tubes

Definitions

  • the present invention relates to a die with a bearing, a device for manufacturing an insulated wire including the die with a bearing, and a method for manufacturing an insulated wire including the die with a bearing.
  • Enameled wires are widely used, for example, as wiring for various electric devices and windings for motors and transformers.
  • the insulating material is applied to the flat conductor by passing the flat conductor through the substantially rectangular opening formed in the die.
  • a method for adjusting the thickness of the paint is described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-123759 (Patent Document 1).
  • the opening of the die is substantially similar to the cross section of the flat conductor. Therefore, when the flat conductor passes through the die, excess insulating paint is removed, and the insulating paint formed on the outer periphery of the flat conductor is adjusted to a uniform thickness.
  • the thickness of the insulating paint is determined by the gap between the die and the conductor. Therefore, in order to obtain an insulating paint having a uniform thickness, it is necessary to transport the conductor while maintaining a good positional relationship between the die and the conductor. In the case of a flat conductor, when the conductor is twisted, the thickness of the insulating coating 24 applied to the conductor 11 becomes non-uniform as shown in FIG. Even in the case of a conductor having a substantially circular cross section, the thickness of the insulating coating applied to the conductor becomes non-uniform because the center portion of the die is displaced from the center portion of the conductor (in other words, the conductor is eccentric). Variations in film thickness may occur.
  • the present invention has been made in view of the problems as described above, and its purpose is to reduce the variation in the thickness of the insulating coating applied to the conductor, a die with a bearing, an insulated wire manufacturing apparatus, and It is providing the manufacturing method of an insulated wire.
  • the die with bearing includes a die and a bearing member.
  • the die has one end surface and the other end surface facing each other, and has a through-hole penetrating between the one end surface and the other end surface.
  • the bearing member is disposed on one end face side of the die.
  • the bearing member includes a rolling element, and the die is capable of at least one of rotation around the through direction through which the through hole penetrates and movement in a plane orthogonal to the through direction based on the rolling of the rolling element. It is configured.
  • the die can be rotated around the through direction through which the through-hole penetrates and moved in a plane perpendicular to the through direction based on the rolling of the rolling element. It is comprised so that. Therefore, even when the conductor is twisted or eccentric, the dies follow the twist or eccentricity of the conductor and rotate around the penetration direction or move in a plane perpendicular to the penetration direction. Is possible. As a result, variation in the thickness of the insulating coating applied to the flat conductor can be reduced.
  • the bearing member further includes a first race ring member having a transfer surface on which the rolling element rolls.
  • the die is provided so as to be rotatable about the penetrating direction with respect to the first race ring member.
  • the bearing member further includes a second race ring member positioned on the opposite side of the first race ring member with respect to the rolling element.
  • the second bearing ring member and the die are provided so as to be rotatable together.
  • the opening shape at one end face of the through hole is preferably a quadrangle.
  • the insulated wire manufacturing apparatus includes an application portion and a die with a bearing.
  • the application part is for applying an insulating paint to the conductor.
  • the die with a bearing is for adjusting the thickness of the insulating paint applied to the conductor by the application part.
  • the die with a bearing includes a die having one end surface and the other end surface facing each other and having a through hole penetrating between the one end surface and the other end surface, and a bearing member disposed on the one end surface side of the die. .
  • the bearing member has rolling elements.
  • the die is configured to be capable of at least one of rotation around a penetration direction through which the through hole penetrates and movement in a plane orthogonal to the penetration direction based on rolling of the rolling element.
  • the bearing member further includes a first race ring member having a transfer surface on which the rolling element rolls.
  • the die is provided so as to be rotatable about the penetrating direction with respect to the first race ring member.
  • the bearing member further includes a second race ring member positioned on the opposite side of the first race ring member with respect to the rolling element.
  • the second bearing ring member and the die are provided so as to be rotatable together.
  • the opening shape at one end face of the through hole is preferably a quadrangle.
  • the method for manufacturing an insulated wire according to the present invention includes the following steps. Insulating paint is applied to the conductor. After the applying step, the conductor is passed through the through-hole of the bearing die in order to adjust the thickness of the insulating coating applied to the conductor.
  • the die with a bearing includes a die having one end surface and the other end surface facing each other and having a through hole penetrating between the one end surface and the other end surface, and a bearing member disposed on the one end surface side of the die. .
  • the bearing member has rolling elements.
  • the die is configured to be capable of at least one of rotation around a penetration direction through which the through hole penetrates and movement in a plane orthogonal to the penetration direction based on rolling of the rolling element.
  • the bearing member further includes a first race ring member having a transfer surface on which the rolling element rolls.
  • the die is provided so as to be rotatable about the penetrating direction with respect to the first race ring member.
  • the bearing member further includes a second race ring member positioned on the opposite side of the first race ring member with respect to the rolling element.
  • the second bearing ring member and the die are provided so as to be rotatable together.
  • the opening shape at one end surface of the through hole is preferably a quadrangle.
  • FIG. 1 It is a schematic diagram which shows schematically the structure of the manufacturing apparatus of the insulated wire in Embodiment 1 of this invention. It is a disassembled perspective view which shows the structure of the die
  • an insulated wire manufacturing apparatus 100 of the present embodiment is for manufacturing an insulated wire by applying an insulating paint to a conductor 11. It mainly includes a stopper 15, a plurality of drying heating devices 16, a plurality of curing heating devices 17, a transport unit 13, and a plurality of dies 10 with bearings.
  • the cross-sectional shape of the conductor 11 is a quadrangle.
  • the conductor 11 having a square cross-sectional shape may be any shape having two sets of opposite sides in the cross-section, and includes a case where the corners are rounded.
  • Specific examples of the conductor 11 having a quadrangular cross section include a rectangle and a square.
  • the cross-sectional shape of the conductor 11 may be a polygon such as a circle, an ellipse, or a hexagon.
  • Each of the plurality of application parts 12 is filled with an insulating paint such as a polyamide-imide resin varnish or a polyimide resin varnish, and the conductor 11 passes through the application part 12 so that the outer peripheral surface of the conductor 11 has an insulating paint. It is comprised so that can be apply
  • an insulating paint such as a polyamide-imide resin varnish or a polyimide resin varnish
  • Each of the plurality of dies 10 with bearings has a die 1 and a bearing member 2.
  • the thickness of the insulating coating applied to the outer peripheral surface of the conductor 11 can be controlled to a constant thickness. Details of the configuration of the die 10 with bearing will be described later.
  • the plurality of drying heating devices 16 are for heating the conductor 11 and the insulating paint in order to mainly dry the insulating paint applied on the conductor 11.
  • the drying of the insulating paint means heating to a temperature at which the solvent contained in the insulating paint is vaporized and the insulating paint is not cured.
  • Each of the drying heating devices 16 may be an induction heating coil.
  • the curing heating device 17 is for heating the conductor 11 and the insulating paint in order to mainly cure the insulating paint on the conductor 11.
  • curing the insulating paint means heating to a temperature higher than the temperature at which the insulating paint is cured.
  • the curing heating device 17 may be an induction heating coil.
  • Insulating paint is applied to the conductor 11 by the applying unit 12, the thickness of the insulating paint is controlled by the die 1, the insulating paint is dried by the drying heating device 16, and the insulating paint is cured by the curing heating device 17. A series of operations are performed.
  • the coating unit 12, the die 1, the drying heating device 16, and the curing heating device 17 are a set of coating units
  • the insulated wire manufacturing apparatus 100 according to the present embodiment includes a plurality of sets of coating units. have. Thereby, the insulating paint can be applied to the conductor 11 a plurality of times.
  • the transport unit 13 is for transporting the conductor 11 from the upstream side to the downstream side.
  • the transport unit 13 allows the conductor 11 to pass through the coating unit 12, the curing heating device 17, and the like.
  • the bearing-equipped die 10 includes a die 1, a die receiving member 21, and a bearing member 2.
  • the die 1 has one end face 3 and the other end face 4 facing each other.
  • a square opening 6 is formed on one end face 3 of the die 1.
  • the rectangular opening 6 has a substantially rectangular shape, and the corner of the opening 6 is rounded.
  • a circular opening is formed in the other end face 4 of the die 1.
  • the die 1 is formed with a tapered through-hole 5 so as to pass through a substantially rectangular opening 6 on the one end face 3 side and a circular opening on the other end face 4 side.
  • a die receiving member 21 is disposed on the one end face 3 side of the die 1. An opening is formed in the die receiving member 21, and a part on the one end face 3 side of the die 1 is accommodated in the opening of the die receiving member 21. Thereby, the die 1 and the die receiving member 21 are fixed.
  • the bearing member 2 is provided on the one end surface 3 side of the die 1.
  • the bearing member 2 is, for example, a rolling bearing (thrust bearing), and includes a rolling element 7, a first race ring member 8, a second race ring member 9, and a cage 22.
  • the first race ring member 8 has a rolling surface 23 on which the rolling element 7 rolls.
  • the second bearing ring member 9 is located on the opposite side of the rolling element 7 from the first bearing ring member 8.
  • the second race ring member 9 has a rolling surface 25 on which the rolling element 7 rolls.
  • the rolling element 7 is, for example, a sphere. There may be a plurality of spheres. The trajectory of each of the plurality of spheres is controlled by the cage 22.
  • the first race ring member 8 and the second race ring member 9 are, for example, thrust plates.
  • the die receiving member 21 is for facilitating alignment between the die 1 and the bearing member 2. Moreover, the mass of the die 10 with a bearing can be adjusted by changing the shape and mass of the die receiving member 21. Therefore, since the design of the die 1 does not need to be changed even when the viscosity of the insulating paint is changed, it can be used for many kinds of insulating paints.
  • the second race ring member 9 is fixed in contact with the shoulder portion of the die receiving member 21. Therefore, the die 1, the die receiving member 21, and the second race ring member 9 are integrated, and the through hole 5 can rotate around the penetration direction with respect to the first race ring member 8.
  • the direction through which the through-hole 5 penetrates is a direction in which the one end surface 3 and the other end surface 4 of the die 1 face each other.
  • the operation of the die 10 with a bearing will be described.
  • the conductor 11 to which the insulating paint is applied passes through the through hole 5 formed in the die 1, the inner side surface of the through hole 5 comes into contact with the insulating paint applied to the outer peripheral surface of the conductor 11.
  • a force is applied to the die 1 to pull up in the traveling direction X of the conductor 11 (that is, the upward direction in FIG. 1 and the direction opposite to gravity). This pulling force increases as the viscosity of the insulating paint increases.
  • gravity is applied to the die 1.
  • the die 1 is in a floating state in which the gravity applied to the die 1 and the pulling force applied to the die 1 are balanced.
  • the pulling force becomes larger than the gravity, so that the die 1 moves in the traveling direction X of the conductor 11.
  • the die 1 that has moved in the traveling direction X of the conductor 11 comes into contact with a stopper 15 that is located downstream of the die 1. This stopper 15 prevents the die 1 from moving further downstream.
  • the first race ring member 8 of the bearing member 2 provided on the one end face 3 side of the die 1 comes into contact with the stopper 15.
  • the first race ring member 8 is pressed against the stopper 15.
  • the first race ring member 8 and the stopper 15 are fixed by a frictional force between the end face of the first race ring member and the end face of the stopper 15. Since the rolling element 7 is provided between the first race ring member 8 and the second race ring member 9, the second race ring member 9 rotates relative to the first race ring member 8. It is provided as possible.
  • the second bearing ring member 9 and the die receiving member 21 are in contact with each other and are fixed.
  • the die 1 and the die receiving member 21 are also in contact and fixed. Therefore, the second race ring member 9, the die receiving member 21, and the die 1 can be integrally rotated around the direction in which the through hole of the die 1 penetrates the first race ring member 8. In other words, the die 1 can rotate around an axis extending in the traveling direction X of the conductor 11.
  • the conductor 11 is insulated as shown in FIG. 12 even when the conductor 11 is twisted with the traveling direction as the rotation axis.
  • the thickness of the paint 24 can be made uniform.
  • the viscosity of the insulating paint 24 when the thickness of the insulating paint 24 existing between the outer peripheral portion of the conductor 11 and the inner wall portion of the die 1 is thick. Therefore, the force applied to the die 1 differs depending on the viscosity of the insulating paint 24 when the thickness of the insulating paint 24 is thin.
  • the die 1 is freely rotated around the axis extending in the traveling direction of the conductor 11 by the bearing member 2 so that the force applied to the die 1 is made uniform by the viscosity of the insulating paint 24.
  • the die 10 with a bearing rotates so as to follow the twist of the conductor 11, and the thickness of the insulating coating 24 applied to the outer peripheral portion of the conductor 11 becomes uniform.
  • the die 10 with a bearing may be movable in a plane orthogonal to the penetration direction X through which the through hole 5 passes.
  • the shape of the opening 6 of the die 10 with bearing may be circular as shown in FIG.
  • a conductor 11 having a circular cross section is used.
  • the die 10 with a bearing shown in FIG. 13 penetrates so as to reduce the deviation when the center portion of the conductor 11 having a circular cross section is shifted from the center portion of the die 1 (that is, the conductor 11 is eccentric). It can rotate around the penetration direction X through which the hole 5 penetrates, or can move within a plane perpendicular to the penetration direction.
  • the shape of the opening 6 of the die 10 with bearing may be a hexagon as shown in FIG. In this case, a conductor 11 having a hexagonal cross section is used.
  • the die 10 with a bearing whose opening 6 is hexagonal like the die 10 with a bearing having a circular opening 6, can rotate around the penetration direction X or move in a plane perpendicular to the penetration direction. Can do.
  • the conductor 11 passes through the application portion 12 positioned in the uppermost stream of the movement path of the conductor 11, so that the first layer of insulating paint is applied to the outer peripheral surface of the conductor 11. Thereafter, the conductor 11 to which the first layer of the insulating paint is applied passes through the through hole 5 formed in the die 10 with bearing. At this time, as the die 1 rotates following the twist of the conductor 11, the thickness of the first-layer insulating coating applied to the outer peripheral surface of the conductor 11 is controlled to be constant. Thereafter, the conductor 11 that has passed through the through hole 5 of the die 10 with bearing moves to the heating device 16 for drying. In the drying heating device 16, the insulating coating applied on the conductor 11 is dried. Thereafter, the conductor 11 moves to the curing heating device 17. In the heating device 17 for curing, the insulating coating applied to the conductor 11 is cured.
  • the conductor 11 to which the first-layer insulating paint is applied moves to the second application part 12.
  • the 2nd layer insulating paint is applied on the 1st layer insulating paint.
  • the first-layer insulating paint and the conductor 11 coated with the second-layer insulating paint thereon pass through the through-hole 5 of the second die 10 with bearing.
  • the size of the through hole 5 of the second die 10 with bearing is larger than the size of the through hole 5 of the first die 10 with bearing.
  • the first layer insulating paint and the conductor 11 coated with the second layer insulating paint pass through the drying heating device 16 and the curing heating device 17, and the second layer insulating coating is applied. Dry and harden. Application, drying, and curing are repeated a predetermined number of times (n times: for example, 10 times), whereby an n-layer insulating coating is applied to the outer peripheral surface of the conductor 11. As described above, the insulated wire is manufactured by applying the insulating paint to the conductor 11.
  • the die 10 with a bearing used in the method for manufacturing an insulated wire according to the present embodiment the die 10 with a bearing described in the first embodiment, the die 10 with a bearing described in the second to sixth embodiments, and the like. Can be used.
  • an enamel-coated constituent resin dissolved in a solvent is used as the insulating paint 24 used in the present embodiment.
  • This constituent resin is not particularly limited as long as it has high insulating properties and high heat resistance.
  • a polyamide resin, a polyimide resin, a polyamideimide resin, a polyesterimide resin, or the like can be suitably used.
  • the solvent N-methyl-2-pyrrolidone or cresol can be used.
  • conductor 11 examples include, for example, copper wire, copper alloy wire, tin-plated copper wire, aluminum wire, aluminum alloy wire, steel core aluminum wire, copper fly wire, nickel-plated copper wire, silver-plated copper wire, copper Examples include covered aluminum wire.
  • the one end surface 3 of the die 1 contacts the lower part of the stopper.
  • the insulating paint applied to the outer peripheral portion of the conductor 11 pushes the die 1 upward in FIG. 1, so that the die 1 is pressed against the stopper 15. Due to the frictional force between the one end face 3 of the die 1 and the end face of the stopper 15, the die 1 cannot rotate around the axis extending in the direction of travel of the conductor 11. Therefore, as shown in FIG. 10, when the conductor 11 is twisted, the thickness of the insulating paint applied to the conductor 11 that has passed through the die 1 without a bearing varies.
  • the die 1 can rotate with respect to the first race ring member 8. Therefore, even when the conductor 11 is twisted, the die 1 can rotate following the twist of the conductor 11. As a result, variation in the thickness of the insulating coating applied to the flat conductor can be reduced.
  • dies 10 with a bearing which concern on Embodiment 2 are demonstrated.
  • the die 10 with a bearing according to the second embodiment includes a die 1 and a bearing member 2.
  • the die 10 with bearing according to the second embodiment is different from the die 10 with bearing according to the first embodiment in that the die receiving member 21 is not provided, and the other points are almost the same.
  • the die 10 with a bearing according to the second embodiment does not have the die receiving member 21, the second race ring member 9 and the die 1 are in direct contact with each other and both are fixed. Therefore, the second race ring member 9 and the die 1 are integrated with each other and can rotate with respect to the first race ring member 8.
  • the die 10 with a bearing according to the present embodiment does not have the die receiving member 21. Therefore, since the number of parts can be reduced, the configuration of the die 10 with a bearing can be simplified.
  • the die 10 with bearing according to the third embodiment includes a die 1 and a bearing member 2.
  • the bearing member 2 includes a first race ring member 8, a rolling element 7, and a cage 22.
  • the die 10 with a bearing according to the third embodiment is different from the die 10 with a bearing according to the first embodiment in that the second bearing ring member 9 is not provided, and the other points are substantially the same. .
  • the rolling element 7 and the die receiving member 21 are in direct contact with each other.
  • a rolling surface 25 for rolling the rolling element 7 is provided on the shoulder portion of the die receiving member 21. Accordingly, the die 1 and the die receiving member 21 are integrated with each other and can rotate with respect to the first race ring member 8.
  • the die 10 with a bearing according to the present embodiment does not have the second race ring member 9. Therefore, since the number of parts can be reduced, the configuration of the die 10 with a bearing can be simplified.
  • the die 10 with bearing according to the fourth embodiment includes a die 1 and a bearing member 2.
  • the bearing member 2 includes a first race ring member 8, a rolling element 7, and a cage 22.
  • the die 10 with bearing according to the fourth embodiment is different from the die 10 with bearing according to the second embodiment in that the second bearing ring member 9 is not provided, and the other points are almost the same. .
  • the die 10 with a bearing according to the fourth embodiment does not have the second race ring member 9, the rolling element 7 and the die 1 are in direct contact with each other.
  • a rolling surface 25 for rolling the rolling element 7 is formed on one end surface of the die 1. Therefore, the die 1 can rotate with respect to the first race ring member 8.
  • the die 10 with bearing of the present embodiment does not have the second race ring member 9 and the bearing receiving member 21. Therefore, since the number of parts can be reduced, the configuration of the die 10 with a bearing can be simplified.
  • the die 10 with a bearing according to the fifth embodiment With reference to FIG. 7, the die 10 with a bearing according to the fifth embodiment will be described. As shown in FIG. 7, the die 10 with bearing according to the fifth embodiment includes a die 1 and a bearing member 2.
  • the bearing member 2 includes a rolling element 7 and a cage 22.
  • the die 10 with bearing according to the fifth embodiment is different from the die 10 with bearing according to the second embodiment in that the first bearing ring member 8 and the second bearing ring member 9 are not provided. This point is almost the same.
  • the die 10 with a bearing according to the fifth embodiment has a cage 22 for holding the rolling elements 7.
  • a rolling surface 25 for rolling the rolling element 7 is provided on the end surface of the die 1.
  • the cage 22 and the die 1 may be in direct contact with each other.
  • the die 10 with bearing according to the present embodiment is at least one of rotation around the through direction X through which the through hole 5 passes and movement in a plane orthogonal to the through direction X based on the rolling of the rolling element 7. It is configured to be possible. Specifically, the rolling element 7 comes into contact with the stopper 15 (FIG. 1), and the rolling element 7 rolls on the surface of the stopper 15 so that the die 1 moves in a plane orthogonal to the penetration direction X. Can do.
  • the die 10 with bearing according to the sixth embodiment includes a die 1 and a bearing member 2.
  • the bearing member 2 is a rolling element 7.
  • the die 10 with a bearing according to the sixth embodiment has a structure in which the cage 22 and the die 1 are integrated.
  • the bearing-equipped die 10 according to the sixth embodiment has a structure in which the cage 22 and the die 1 are integrated, and the other points are substantially the same.
  • the die 1 has a groove 26 for accommodating the rolling element 7 so as to sandwich the rolling element 7 from both sides.
  • the portion 22 b that forms the side wall of the groove 26 serves as a cage 22 that holds the rolling element 7.
  • the die 10 with bearing according to the present embodiment is rotated around the through direction X through which the through hole 5 penetrates based on the rolling of the rolling element 7 and the through direction X, similarly to the die with bearing according to the fifth embodiment. At least one of movements in a plane orthogonal to is possible.
  • the cage 22 and the die 1 are integrated. Therefore, since the number of parts can be reduced, the configuration of the die 10 with a bearing can be simplified.
  • the insulating paint was applied to the conductor 11 using the insulated wire manufacturing apparatus 100 shown in the first embodiment.
  • a flat rectangular conductor was used as the conductor 11.
  • the length of the long side in the cross section perpendicular to the traveling direction of the flat conductor was 3.2 mm, and the length of the short side was 1.7 mm.
  • the die 10 with bearing of the example of the present invention the die 10 with bearing described in the first embodiment was used.
  • the shape of the die 10 with a bearing was as follows.
  • the outer diameter of the die was about 14 mm and the length was about 5 cm.
  • the outer diameter of the bearing member 2 was about 20 mm, and the inner diameter was about 10 mm.
  • the shape of the die 1 of the comparative example was the same as the shape of the die 1 of the present invention. Note that the die 1 of the comparative example does not have the bearing member 2.
  • an insulating paint is applied to the flat conductor, and the twist angle of the flat conductor and the position in the length direction of the flat conductor are I investigated the relationship.
  • the conductor 11 to which the insulating paint was applied was cut along a plane perpendicular to the traveling direction X of the conductor 11, and the cross section of the conductor 11 was observed.
  • a thickness “b” where the insulating coating 24 is thick and a thickness “a” where the insulating coating 24 is thin occur.
  • the conductor 11 may twist in the opposite direction to the case of FIG.
  • the thickness b of the portion where the insulating paint 24 is thick and the thickness a where the insulating paint 24 is thin occur.
  • the twist angle ⁇ of the conductor 11 was defined by the following equation.
  • the conductor 11 having a length of 14.5 m was cut in a plane perpendicular to the traveling direction X every 50 cm, and the thickness b of the portion where the insulating coating 24 was thick and the thickness a of the portion where the insulating coating 24 was thin were measured.
  • the twist angle ⁇ was calculated using Equation 1. When the insulating coating 24 was rotated clockwise with respect to the conductor 11, a positive twist angle was set, and when it was rotated counterclockwise, a negative twist angle was set.
  • FIG. 15 and Table 1 show the results of examining the relationship between the twist angle of the conductor 11 measured as described above and the position of the conductor 11 in the traveling direction.
  • the twist angle ⁇ of the conductor 11 varied greatly with respect to the position of the conductor 11 in the traveling direction.
  • the amplitude of the twist angle ⁇ of the conductor 11 was 0.32 °.
  • the offset twist angle average twist angle in the traveling direction of the conductor 11 was 0.31 °, and it was confirmed that the entire twisted state was obtained.
  • the amplitude of the twist angle ⁇ of the conductor 11 (difference between the maximum value and the minimum value of the twist angle) showed a very small value of 0.04 °. Further, the offset twist angle (average twist angle in the traveling direction of the conductor 11) was 0.011 °, and it was confirmed that the entire twist was not twisted. Thus, according to the die 10 with a bearing of the example of the present invention, the amplitude of the twist angle ⁇ of the conductor 11 can be set to 0.1 ° or less.
  • the large twist angle ⁇ means that the variation in the thickness of the insulating coating applied to the conductor 11 is large. That is, when the insulating paint is applied to the flat conductor using the die 1 having no bearing of the comparative example, the thickness of the insulating paint varies greatly and the thickness of the insulating paint varies in the traveling direction of the flat conductor. It was confirmed. On the other hand, when insulating paint is applied to a flat conductor using the die 10 with bearing of the present invention example, it is proved that the dispersion of the thickness of the insulating paint is small and the dispersion of the thickness of the insulating paint can be reduced in the traveling direction of the flat conductor. It was done.

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Abstract

　ベアリング付きダイス（１０）は、ダイス（１）とベアリング部材（２）とを有している。ダイス（１）は、互いに対向する一方端面（３）および他方端面（４）を有し、一方端面（３）と他方端面（４）との間を貫通する貫通孔（５）を有する。ベアリング部材（２）は、ダイス（１）の一方端面（３）側に配置されている。ベアリング部材（２）は転動体（７）を含み、ダイス（１）は転動体（７）の転動に基づいて貫通孔（５）が貫通する貫通方向のまわりへの回転および貫通方向に直交する平面内での移動の少なくともいずれかが可能となるように構成されている。これにより、導体に塗布される絶縁塗料の厚みのばらつきを低減することができる、ベアリング付きダイス（１０）、絶縁電線の製造装置および絶縁電線の製造方法を提供することができる。

Description

ベアリング付きダイス、絶縁電線の製造装置および絶縁電線の製造方法
　本発明は、ベアリング付きダイス、該ベアリング付きダイスを備えた絶縁電線の製造装置および該ベアリング付きダイスを備えた絶縁電線の製造方法に関するものである。
　従来、導体上に絶縁塗料を被覆したエナメル線が知られている。エナメル線は、たとえば各種電気機器の配線、モータや変圧器などの巻線として広く利用されている。
　従来は、断面が略円形状の導体上に絶縁皮膜が形成されたエナメル線が使用されていたが、占積率が高く、各種電気機器の小型化を図ることができる観点から、断面が略四角形状の導体（以下、「平角導体」とも称す）と、当該平角導体に絶縁皮膜が形成された絶縁電線が広く使用されるようになっている。
　平角導体に絶縁塗料を形成する技術として、塗布部において平角導体に絶縁塗料を塗布した後に、ダイスに形成された略四角形状の開口部に平角導体を通すことによって、平角導体に塗布される絶縁塗料の厚みを調整する方法が、特開２００８－１２３７５９号公報（特許文献１）に記載されている。ダイスの開口部は平角導体の断面と略相似形である。そのため、平角導体がダイスを通過することで余分な絶縁塗料が除去されて、平角導体の外周に形成される絶縁塗料が均一な厚みに調整される。
特開２００８－１２３７５９号公報
　当該絶縁塗料の厚みは、ダイスと導体との間隙によって決まる。そのため、均一な厚みの絶縁塗料を得るためには、ダイスと導体との位置関係を良好に保ちながら導体を搬送する必要がある。平角導体の場合、導体がねじれると図１０に示すように導体１１に塗布される絶縁塗料２４の厚みが不均一になり膜厚のばらつきが生じる。また、断面が略円形状の導体の場合においても、ダイスの中心部と導体の中心部とがずれる（言い換えれば導体が偏心する）ことにより導体に塗布される絶縁塗料の厚みが不均一になり膜厚のばらつきが生じる場合がある。
　本発明は、上記のような課題を鑑みてなされたものであり、その目的は、導体に塗布される絶縁塗料の厚みのばらつきを低減することができる、ベアリング付きダイス、絶縁電線の製造装置および絶縁電線の製造方法を提供することである。
　本発明に係るベアリング付きダイスは、ダイスとベアリング部材とを備えている。ダイスは、互いに対向する一方端面および他方端面を有し、一方端面と他方端面との間を貫通する貫通孔を有する。ベアリング部材は、ダイスの一方端面側に配置されている。ベアリング部材は転動体を含み、ダイスは転動体の転動に基づいて貫通孔が貫通する貫通方向のまわりへの回転および貫通方向に直交する平面内での移動の少なくともいずれかが可能となるように構成されている。
　本発明に係るベアリング付きダイスによれば、ダイスは転動体の転動に基づいて貫通孔が貫通する貫通方向のまわりへの回転および貫通方向に直交する平面内での移動の少なくともいずれかが可能となるように構成されている。それゆえ、導体がねじれたり偏心している場合でも、ダイスは導体のねじれや偏心に追随して、貫通方向のまわりへ回転したり、貫通方向に直交する平面内で移動したりすることの少なくともいずれかが可能である。結果として、平角導体に塗布される絶縁塗料の厚みのばらつきを低減することができる。
　上記のベアリング付きダイスにおいて好ましくは、ベアリング部材は、転動体が転動する転送面を有する第１の軌道輪部材をさらに含む。ダイスは第１の軌道輪部材に対して貫通方向のまわりに回転可能に設けられている。
　上記のベアリング付きダイスにおいて好ましくは、ベアリング部材は、転動体に対して第１の軌道輪部材と反対側に位置する第２の軌道輪部材をさらに含む。第２の軌道輪部材とダイスとが一体として回転可能に設けられている。
　上記のベアリング付きダイスにおいて好ましくは、貫通孔の一方端面における開口形状は四角形である。
　本発明に係る絶縁電線の製造装置は、塗布部と、ベアリング付きダイスとを備えている。塗布部は、導体に絶縁塗料を塗布するためのものである。ベアリング付きダイスは、塗布部によって導体に塗布される絶縁塗料の厚みを調節するためのものである。ベアリング付きダイスは、互いに対向する一方端面と他方端面を有し、かつ一方端面と他方端面との間を貫通する貫通孔を有するダイスと、ダイスの一方端面側に配置されたベアリング部材とを含む。ベアリング部材は転動体を有する。ダイスは転動体の転動に基づいて貫通孔が貫通する貫通方向のまわりへの回転および貫通方向に直交する平面内での移動の少なくともいずれかが可能となるように構成されている。
　上記の絶縁電線の製造装置において好ましくは、ベアリング部材は、転動体が転動する転送面を有する第１の軌道輪部材をさらに含む。ダイスは第１の軌道輪部材に対して貫通方向のまわりに回転可能に設けられている。
　上記の絶縁電線の製造装置において好ましくは、ベアリング部材は、転動体に対して第１の軌道輪部材と反対側に位置する第２の軌道輪部材をさらに含む。第２の軌道輪部材とダイスとが一体として回転可能に設けられている。
　上記の絶縁電線の製造装置において好ましくは、貫通孔の一方端面における開口形状は四角形である。
　本発明に係る絶縁電線の製造方法は以下の工程を備えている。導体に絶縁塗料が塗布される。塗布する工程の後に、導体に塗布される絶縁塗料の厚みを調整するために導体がベアリング付きダイスの貫通孔に通される。ベアリング付きダイスは、互いに対向する一方端面と他方端面を有し、かつ一方端面と他方端面との間を貫通する貫通孔を有するダイスと、ダイスの一方端面側に配置されたベアリング部材とを含む。ベアリング部材は転動体を有する。ダイスは転動体の転動に基づいて貫通孔が貫通する貫通方向のまわりへの回転および貫通方向に直交する平面内での移動の少なくともいずれかが可能となるように構成されている。
　上記の絶縁電線の製造方法において好ましくは、ベアリング部材は、転動体が転動する転送面を有する第１の軌道輪部材をさらに含む。ダイスは第１の軌道輪部材に対して貫通方向のまわりに回転可能に設けられている。
　上記の絶縁電線の製造方法において好ましくは、ベアリング部材は、転動体に対して第１の軌道輪部材と反対側に位置する第２の軌道輪部材をさらに含む。第２の軌道輪部材とダイスとが一体として回転可能に設けられている。
　上記の絶縁電線の製造方法において好ましくは、貫通孔の一方端面における開口形状は四角形である。
　以上説明したように本発明によれば、導体に塗布される絶縁塗料の厚みのばらつきを低減することができる。
本発明の実施の形態１における絶縁電線の製造装置の構成を概略的に示す模式図である。 本発明の実施の形態１におけるベアリング付きダイスの構成を示す分解斜視図である。 本発明の実施の形態１におけるベアリング付きダイスの構成を示す断面模式図である。 本発明の実施の形態２におけるベアリング付きダイスの構成を示す断面模式図である。 本発明の実施の形態３におけるベアリング付きダイスの構成を示す断面模式図である。 本発明の実施の形態４におけるベアリング付きダイスの構成を示す断面模式図である。 本発明の実施の形態５におけるベアリング付きダイスの構成を示す断面模式図である。 本発明の実施の形態６におけるベアリング付きダイスの構成を示す断面模式図である。 比較例のダイスとストッパーとを示す図である。 比較例のダイスによって導体に絶縁塗料が塗布された状態を示す図である。 本発明例のダイスとストッパーとを示す図である。 本発明例のダイスによって導体に絶縁塗料が塗布された状態を示す図である。 本発明例のダイスによって導体に絶縁塗料が塗布された状態を示す図である。 本発明例のダイスによって導体に絶縁塗料が塗布された状態を示す図である。 導体のねじれ角度と導体の進行方向の位置との関係を示す図である。 導体が進行方向を回転軸として時計周りにねじれている場合の、導体に塗布された絶縁塗料の厚みのばらつきを示す図である。 導体が進行方向を回転軸として反時計周りにねじれている場合の、導体に塗布された絶縁塗料の厚みのばらつきを示す図である。
　以下、図面に基づいて本発明の実施の形態について説明する。なお、以下の図面において同一または相当する部分には同一の参照番号を付しその説明は繰返さない。なお本発明はこの形態に限定されるものではない。
　（実施の形態１）
　図１を参照して、本実施の形態の絶縁電線の製造装置１００は、導体１１に絶縁塗料を塗布することで絶縁電線を製造するためのものであり、複数の塗布部１２と、複数のストッパー１５と、複数の乾燥用加熱装置１６と、複数の硬化用加熱装置１７と、搬送部１３と、複数のベアリング付きダイス１０とを主に有している。
　本実施の形態において、導体１１の断面形状は四角形である。断面形状が四角形である導体１１とは、断面において対向する二組の辺を有する形状であればよく、角部が丸まっている場合を含む。断面形状が四角形である導体１１の具体例としては、長方形や正方形が挙げられる。なお、導体１１の断面形状は、円、楕円、六角形などの多角形であっても構わない。
　複数の塗布部１２の各々は、たとえばポリアミドイミド樹脂ワニス、ポリイミド樹脂ワニスなどの絶縁塗料が充填されるものであり、導体１１が塗布部１２内を通過することで導体１１の外周面に絶縁塗料を塗布できるように構成されている。
　複数のベアリング付きダイス１０の各々は、ダイス１とベアリング部材２とを有している。導体１１がダイス１に設けられた開口部を通過することで導体１１の外周面に塗布される絶縁塗料の厚みを一定厚みに制御できるように構成されている。ベアリング付きダイス１０の構成の詳細については後述する。
　複数の乾燥用加熱装置１６は、導体１１上に塗布された絶縁塗料を主に乾燥させるために導体１１および絶縁塗料を加熱するためのものである。ここで絶縁塗料の乾燥とは、絶縁塗料に含まれる溶剤を気化させる温度であって、絶縁塗料が硬化しない温度に加熱することを意味する。この乾燥用加熱装置１６の各々は、誘導加熱コイルであってもよい。硬化用加熱装置１７は、導体１１上にて絶縁塗料を主に硬化させるために導体１１および絶縁塗料を加熱するためのものである。ここで絶縁塗料を硬化させるとは、絶縁塗料を硬化させる温度以上に加熱することを意味する。この硬化用加熱装置１７は、誘導加熱コイルであってもよい。
　塗布部１２によって、導体１１に対して絶縁塗料が塗布され、ダイス１によって絶縁塗料の厚みが制御され、乾燥用加熱装置１６によって絶縁塗料が乾燥され、硬化用加熱装置１７によって絶縁塗料が硬化されるという一連の動作が行われる。塗布部１２と、ダイス１と、乾燥用加熱装置１６と、硬化用加熱装置１７とを一組の塗布ユニットとした場合、本実施の形態の絶縁電線の製造装置１００は、複数組の塗布ユニットを有している。これにより、導体１１に対して絶縁塗料を複数回塗布することができる。
　搬送部１３は、導体１１を上流側から下流側に搬送するためのものである。搬送部１３によって、導体１１が塗布部１２や硬化用加熱装置１７などを通過することができる。
　図２および図３を参照して、本実施の形態のベアリング付きダイス１０の構造について説明する。図２に示すように、ベアリング付きダイス１０は、ダイス１と、ダイス受け部材２１と、ベアリング部材２とを有している。
　ダイス１は、互いに対向する一方端面３および他方端面４を有している。ダイス１の一方端面３には四角形の開口部６が形成されている。四角形の開口部６は略長方形状であり、開口部６の角部は丸くなっている。ダイス１の他方端面４には円形の開口部が形成されている。ダイス１には、一方端面３側の略長方形状の開口部６と他方端面４側の円形の開口部とを通るようにテーパー状の貫通孔５が形成されている。ダイス１の一方端面３側にはダイス受け部材２１が配置されている。ダイス受け部材２１には、開口部が形成されており、ダイス１の一方端面３側の一部がダイス受け部材２１の開口部に収容されている。これにより、ダイス１とダイス受け部材２１とは固定されている。
　ベアリング部材２は、ダイス１の一方端面３側に設けられている。ベアリング部材２は、たとえば転がり軸受（スラスト軸受）であり、転動体７と、第１の軌道輪部材８と、第２の軌道輪部材９と、保持器２２とを有している。第１の軌道輪部材８は、転動体７が転動する転走面２３を有している。第２の軌道輪部材９は、転動体７に対して第１の軌道輪部材８と反対側に位置している。第２の軌道輪部材９は、転動体７が転動する転走面２５を有している。転動体７は、たとえば球である。球は複数であってもよい。複数の球の各々は、保持器２２によって軌道が制御されている。第１の軌道輪部材８および第２の軌道輪部材９は、たとえばスラスト板である。
　ダイス受け部材２１は、ダイス１とベアリング部材２との位置あわせを容易にするためのものである。また、ダイス受け部材２１の形状や質量を変更することで、ベアリング付きダイス１０の質量を調整することができる。それゆえ、絶縁塗料の粘度が変更になってもダイス１のデザインを変更する必要がないため、多種類の絶縁塗料に対して使用可能である。
　第２の軌道輪部材９は、ダイス受け部材２１のショルダー部に接して固定されている。それゆえ、ダイス１とダイス受け部材２１と第２の軌道輪部材９とが一体となって、第１の軌道輪部材８に対して貫通孔５が貫通方向のまわりに回転可能である。なお、貫通孔５が貫通する方向とは、ダイス１の一方端面３と他方端面４とが対向する方向である。
　ここで、ベアリング付きダイス１０の動作について説明する。
　まず、絶縁塗料が塗布された導体１１がダイス１に形成された貫通孔５を通過する際に、当該貫通孔５の内側面は導体１１の外周面に塗布された絶縁塗料と接する。導体１１が搬送部１３により上流側から下流側に移動すると、ダイス１に対して導体１１の進行方向Ｘ（すなわち図１中上方向であって、重力と反対の方向）へ引き上げる力がかかる。この引き上げる力は、絶縁塗料の粘性が高くなるとより大きくなる。同時に、ダイス１はダイス１自身の質量を有しているため、ダイス１に対して重力がかかっている。つまり、ダイス１は、ダイス１にかかる重力と、ダイス１にかかる当該引き上げる力とがつりあった状態で浮いた状態にある。絶縁塗料の粘性が高い場合、当該引き上げる力が重力よりも大きくなるため、ダイス１は導体１１の進行方向Ｘへ移動する。
　導体１１の進行方向Ｘへ移動したダイス１は、ダイス１よりも下流側に位置するストッパー１５と接触する。このストッパー１５により、ダイス１がこれ以上下流側へ移動することができない。
　本実施の形態のベアリング付きダイスの場合、図１１に示すように、ダイス１の一方端面３側に設けられたベアリング部材２の第１の軌道輪部材８がストッパー１５と接触する。第１の軌道輪部材８はストッパー１５に押し付けられている。第１の軌道輪部材の端面とストッパー１５の端面との間の摩擦力によって、第１の軌道輪部材８とストッパー１５とは固定された状態にある。第１の軌道輪部材８と第２の軌道輪部材９との間には転動体７が設けられているので、第２の軌道輪部材９は、第１の軌道輪部材８に対して回転可能に設けられている。第２の軌道輪部材９とダイス受け部材２１とは接触しており固定された状態にある。また、ダイス１とダイス受け部材２１とも接触しており固定された状態にある。それゆえ、第２の軌道輪部材９とダイス受け部材２１とダイス１とが一体として、第１の軌道輪部材８に対してダイス１の貫通孔が貫通する方向のまわりに回転可能である。言い換えれば、ダイス１は導体１１の進行方向Ｘに延びる軸線を中心として回転可能である。
　本実施の形態のベアリング付きダイス１０を使用して断面形状が四角形の導体１１に絶縁塗料２４を塗布すると、導体１１が進行方向を回転軸としてねじれている場合でも、図１２に示すように絶縁塗料２４の厚みを均一にすることができる。導体１１がねじれた状態でベアリング付きダイス１０の貫通孔を通過したとき、導体１１の外周部とダイス１の内壁部との間に存在する絶縁塗料２４の厚みが厚い場合に絶縁塗料２４の粘性によってダイス１にかかる力と、絶縁塗料２４の厚みが薄い場合に絶縁塗料２４の粘性によってダイス１にかかる力は異なっている。この絶縁塗料２４の粘性によってダイス１にかかる力を均一化するように、ダイス１がベアリング部材２によって導体１１の進行方向に延在する軸線周りに自由に回転する。結果として、ベアリング付きダイス１０は、導体１１のねじれに追随するように回転して、導体１１の外周部に塗布される絶縁塗料２４の厚みが均一になる。
　またベアリング付きダイス１０は、貫通孔５が貫通する貫通方向Ｘに直交する平面内で移動可能であってもよい。
　ベアリング付きダイス１０の開口部６の形状は、図１３に示すように円形であってもよい。この場合、断面形状が円形の導体１１が使用される。図１３に示すベアリング付きダイス１０は、断面形状が円形の導体１１の中心部とダイス１の中心部とがずれている（つまり導体１１が偏心している）と、当該ずれを低減するように貫通孔５が貫通する貫通方向Ｘのまわりで回転したり貫通方向に直交する平面内で移動可能したりすることができる。
　また、ベアリング付きダイス１０の開口部６の形状は、図１４に示すように六角形であってもよい。この場合、断面形状が六角形の導体１１が使用される。開口部６が六角形であるベアリング付きダイス１０も、開口部６が円形であるベアリング付きダイス１０と同様、貫通方向Ｘのまわりで回転したり貫通方向に直交する平面内でも移動したりすることができる。
　次に、本実施の形態に係る絶縁電線の製造方法について説明する。
　図１を参照して、まず導体１１は、導体１１の移動経路の最上流に位置する塗布部１２を通過することにより、導体１１の外周面に第１層目の絶縁塗料が塗布される。その後、第１層目の絶縁塗料が塗布された導体１１が、ベアリング付きダイス１０に形成された貫通孔５を通過する。この際、導体１１のねじれに追随してダイス１が回転することにより、導体１１の外周面に塗布された第１層目の絶縁塗料の厚みが一定に制御される。その後、ベアリング付きダイス１０の貫通孔５を通過した導体１１は、乾燥用加熱装置１６に移動する。乾燥用加熱装置１６において、導体１１上に塗布された絶縁塗料が乾燥される。その後、導体１１は硬化用加熱装置１７へ移動する。硬化用加熱装置１７では、導体１１に塗布された絶縁塗料が硬化される。
　１層目の絶縁塗料が塗布された導体１１は、２つ目の塗布部１２へと移動する。２つ目の塗布部１２では、第１層目の絶縁塗料の上に第２層目の絶縁塗料が塗布される。第１層目の絶縁塗料とその上に第２層目の絶縁塗料が塗布された導体１１は、２つ目のベアリング付きダイス１０の貫通孔５を通過する。２つ目のベアリング付きダイス１０の貫通孔５のサイズは、１つ目のベアリング付きダイス１０の貫通孔５のサイズよりも大きくなっている。導体１１が２つ目のベアリング付きダイス１０の貫通孔５を通過することで、導体１１のねじれに追随してダイス１が回転することにより、導体１１の外周面に塗布された第２層目の絶縁塗料の厚みが一定に制御される。
　この後、第１層目の絶縁塗料とその上に第２層目の絶縁塗料が塗布された導体１１は、乾燥用加熱装置１６および硬化用加熱装置１７を通り、２層目の絶縁塗料が乾燥、硬化される。の塗布、乾燥、硬化が所定回数（ｎ回：たとえば１０回）繰り返されることにより、導体１１の外周面にｎ層の絶縁塗料が塗布される。以上のようにして、導体１１に絶縁塗料が塗布されることにより絶縁電線が製造される。
　なお、本実施の形態の絶縁電線の製造方法で使用されるベアリング付きダイス１０としては、本実施の形態１で説明したベアリング付きダイス１０や実施の形態２～６で説明するベアリング付きダイス１０などを使用することができる。
　また、本実施の形態に用いられる絶縁塗料２４としては、たとえばエナメル被覆の構成樹脂を溶剤で溶解したものが用いられる。この構成樹脂は、絶縁性が高く、耐熱性が高い樹脂であれば特に限定されない。具体的には、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリエステルイミド樹脂などが好適に使用され得る。また溶剤としてはＮ－メチル－２－ピロリドンやクレゾールを利用することができる。
　また、導体１１の具体例としては、たとえば銅線、銅合金線、錫めっき銅線、アルミニウム線、アルミニウム合金線、鋼心アルミニウム線、カッパーフライ線、ニッケルめっき銅線、銀めっき銅線、銅覆アルミニウム線などが挙げられる。
　次に、本実施の形態の作用効果についてベアリング部材２を有しないダイス１の場合と比較して説明する。
　まず、ベアリング部材２を有しないダイス１の場合、図９に示すように、ダイス１の一方端面３がストッパーの下部に接触する。導体１１がダイス１の貫通孔を通過すると、導体１１の外周部に塗布された絶縁塗料がダイス１を図１中上方へ押し上げるため、ダイス１がストッパー１５に押し付けられる。ダイス１の一方端面３とストッパー１５の端面との間の摩擦力によって、ダイス１は導体１１の進行方向に延びる軸線周りに回転することができない。そのため、図１０に示すように、導体１１がねじれている場合に、ベアリング無しのダイス１を通過した導体１１に塗布された絶縁塗料の厚みにばらつきが生じる。
　これに対して、本実施の形態によれば、ダイス１が第１の軌道輪部材８に対して回転可能である。それゆえ、導体１１がねじれている場合でも、ダイス１は導体１１のねじれに追随して回転することができる。結果として、平角導体に塗布される絶縁塗料の厚みのばらつきを低減することができる。
　（実施の形態２）
　図４を参照して、実施の形態２に係るベアリング付きダイス１０について説明する。図４に示すように、実施の形態２に係るベアリング付きダイス１０は、ダイス１と、ベアリング部材２とを有している。実施の形態２に係るベアリング付きダイス１０は、ダイス受け部材２１を有していない点において実施の形態１に係るベアリング付きダイス１０と異なっており、その他の点についてはほぼ同様である。
　実施の形態２に係るベアリング付きダイス１０は、ダイス受け部材２１を有していないため、第２の軌道輪部材９とダイス１とが直接接しており、両者が固定された状態にある。それゆえ、第２の軌道輪部材９とダイス１とが一体となって、第１の軌道輪部材８に対して回転可能である。
　本実施の形態のベアリング付きダイス１０は、ダイス受け部材２１を有していない。そのため、部品点数を低減することができるのでベアリング付きダイス１０の構成を簡素化することができる。
　（実施の形態３）
　図５を参照して、実施の形態３に係るベアリング付きダイス１０について説明する。図５に示すように、実施の形態３に係るベアリング付きダイス１０は、ダイス１と、ベアリング部材２とを有している。ベアリング部材２は、第１の軌道輪部材８と、転動体７と、保持器２２とを有している。実施の形態３に係るベアリング付きダイス１０は、第２の軌道輪部材９を有していない点において実施の形態１に係るベアリング付きダイス１０と異なっており、その他の点についてはほぼ同様である。
　実施の形態３に係るベアリング付きダイス１０は、第２の軌道輪部材９を有していないため、転動体７とダイス受け部材２１とが直接接している。ダイス受け部材２１のショルダー部には、転動体７が転動するための転走面２５が設けられている。これにより、ダイス１とダイス受け部材２１とが一体となって、第１の軌道輪部材８に対して回転可能である。
　本実施の形態のベアリング付きダイス１０は、第２の軌道輪部材９を有していない。そのため、部品点数を低減することができるのでベアリング付きダイス１０の構成を簡素化することができる。
　（実施の形態４）
　図６を参照して、実施の形態４に係るベアリング付きダイス１０について説明する。図６に示すように、実施の形態４に係るベアリング付きダイス１０は、ダイス１と、ベアリング部材２とを有している。ベアリング部材２は、第１の軌道輪部材８と、転動体７と、保持器２２とを有している。実施の形態４に係るベアリング付きダイス１０は、第２の軌道輪部材９を有していない点において実施の形態２に係るベアリング付きダイス１０と異なっており、その他の点についてはほぼ同様である。
　実施の形態４に係るベアリング付きダイス１０は、第２の軌道輪部材９を有していないため、転動体７とダイス１とが直接接している。ダイス１の一方端面には、転動体７が転動するための転走面２５が形成されている。それゆえ、ダイス１が、第１の軌道輪部材８に対して回転可能である。
　本実施の形態のベアリング付きダイス１０は、第２の軌道輪部材９と、ベアリング受け部材２１とを有していない。そのため、部品点数を低減することができるのでベアリング付きダイス１０の構成を簡素化することができる。
　（実施の形態５）
　図７を参照して、実施の形態５に係るベアリング付きダイス１０について説明する。図７に示すように、実施の形態５に係るベアリング付きダイス１０は、ダイス１と、ベアリング部材２とを有している。ベアリング部材２は、転動体７と、保持器２２とを有している。実施の形態５に係るベアリング付きダイス１０は、第１の軌道輪部材８および第２の軌道輪部材９を有していない点において実施の形態２に係るベアリング付きダイス１０と異なっており、その他の点についてはほぼ同様である。
　実施の形態５に係るベアリング付きダイス１０は、転動体７を保持するための保持器２２を有している。ダイス１の端面には転動体７が転動するための転走面２５が設けられている。保持器２２とダイス１は直接接していても構わない。
　本実施の形態のベアリング付きダイス１０は転動体７の転動に基づいて貫通孔５が貫通する貫通方向Ｘのまわりへの回転および貫通方向Ｘに直交する平面内での移動の少なくともいずれかが可能となるように構成されている。具体的には、転動体７がストッパー１５（図１）と接触して、転動体７がストッパー１５の表面上を転動することでダイス１が貫通方向Ｘに直交する平面内で移動することができる。
　（実施の形態６）
　図８を参照して、実施の形態６に係るベアリング付きダイス１０について説明する。図８に示すように、実施の形態６に係るベアリング付きダイス１０は、ダイス１と、ベアリング部材２とを有している。ベアリング部材２は転動体７である。実施の形態６に係るベアリング付きダイス１０は、保持器２２とダイス１とが一体化した構造を有している。実施の形態６に係るベアリング付きダイス１０が保持器２２とダイス１とが一体化した構造を有している点において実施の形態５と異なり、その他の点についてはほぼ同様である。
　実施の形態６に係るベアリング付きダイス１０において、ダイス１は転動体７を両側から挟みこむように転動体７を収容するための溝２６を有している。当該溝２６の側壁を成す部分２２ｂは、転動体７を保持する保持器２２の役割を果たす。
　本実施の形態のベアリング付きダイス１０は、実施の形態５のベアリング付きダイスと同様に、転動体７の転動に基づいて貫通孔５が貫通する貫通方向Ｘのまわりへの回転および貫通方向Ｘに直交する平面内での移動の少なくともいずれかが可能となるように構成されている。
　本実施の形態のベアリング付きダイス１０は、保持器２２とダイス１とが一体化している。そのため、部品点数を低減することができるのでベアリング付きダイス１０の構成を簡素化することができる。
　次に、本発明者らが行った検討について説明する。
　まず、実施の形態１に示された絶縁電線の製造装置１００を使用して、導体１１に絶縁塗料を塗布した。導体１１として平角導体を使用した。平角導体の進行方向に対して垂直な断面における長辺の長さを３．２ｍｍとし、短辺の長さを１．７ｍｍとした。本発明例のベアリング付きダイス１０として実施の形態１で説明したベアリング付きダイス１０を使用した。ベアリング付きダイス１０の形状を以下の様にした。ダイスの外径を約１４ｍｍとし、長さを約５ｃｍとした。ベアリング部材２の外径を約２０ｍｍとし、内径を約１０ｍｍとした。比較例のダイス１の形状を本発明例のダイス１の形状と同じとした。なお、比較例のダイス１はベアリング部材２を有していない。本発明例のベアリング付きダイス１０と比較例のベアリングを有しないダイス１とを使用して、平角導体に絶縁塗料を塗布し、平角導体のねじれ角度と、平角導体の長さ方向の位置との関係を調べた。
　次に、平角導体のねじれ角度の計算方法について説明する。
　導体１１に絶縁塗料が塗布された後に、絶縁塗料が塗布された導体１１を導体１１の進行方向Ｘに対して垂直な面で切断して、導体１１の断面を観察した。図１６に示すように、導体１１が進行方向Ｘに対して時計回りにねじれている場合、絶縁塗料２４が厚い部分の厚みｂと、絶縁塗料２４が薄い部分の厚みａとが生じる。また、図１７に示すように、図１６の場合と反対方向に導体１１がねじれる場合もある。図１７に示す場合も、図１６の場合と同様に、絶縁塗料２４が厚い部分の厚みｂと、絶縁塗料２４が薄い部分の厚みａが生じる。導体１１のねじれ角度θを、以下の式により定義した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
  
　長さ１４．５ｍの導体１１を５０ｃｍ毎に進行方向Ｘと垂直な面で切断して、絶縁塗料２４が厚い部分の厚みｂと、絶縁塗料２４が薄い部分の厚みａを測定した。ねじれ角度θを、式１を用いて計算した。導体１１に対して絶縁塗料２４が時計周りに回転したときをプラスのねじれ角度とし、反時計周りに回転したときをマイナスのねじれ角度とした。
　の様にして測定された導体１１のねじれ角度と、導体１１の進行方向の位置との関係を調べた結果を、図１５および表１に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
  
　図１５および表１に示すように、比較例のベアリングを有していないダイス１を使用した場合、導体１１のねじれ角度θは、導体１１の進行方向の位置に対して大きく変動した。比較例のベアリングを有していないダイス１を使用した場合、導体１１のねじれ角度θの振幅（ねじれ角度の最大値を最小値の差）は０．３２°であった。また、オフセットねじれ角度（導体１１の進行方向における平均のねじれ角度）は、０．３１°であり、全体的にねじれた状態であることが確認された。一方、本発明例のベアリング付きダイス１０を使用した場合、導体１１のねじれ角度θの振幅（ねじれ角度の最大値を最小値の差）は０．０４°と非常に小さい値を示した。また、オフセットねじれ角度（導体１１の進行方向における平均のねじれ角度）は、０．０１１°であり、全体的にねじれていない状態であることが確認された。このように、本発明例のベアリング付きダイス１０によれば、導体１１のねじれ角度θの振幅を０．１°以下にすることができる。
　ねじれ角度θが大きいことは、導体１１に塗布された絶縁塗料の厚みのばらつきが大きいことを意味する。つまり、比較例のベアリングを有していないダイス１を使用して平角導体に絶縁塗料を塗布した場合、絶縁塗料の厚みのばらつきが大きく、平角導体の進行方向にわたって絶縁塗料の厚みがばらついていることが確認された。一方、本発明例のベアリング付きダイス１０を使用して平角導体に絶縁塗料を塗布した場合、絶縁塗料の厚みのばらつきが小さく、平角導体の進行方向にわたって絶縁塗料の厚みのばらつきを低減できることが実証された。
　今回開示された実施の形態および実施例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。本発明の範囲はした説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味、および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
　１　ダイス、２　ベアリング部材、３　一方端面、４　他方端面、５　貫通孔、６　開口部、７　転動体、８　第１の軌道輪部材、９　第２の軌道輪部材、１０　ベアリング付きダイス、１１　（平角）導体、１２　塗布部、１３　搬送部、１６　乾燥用加熱装置、１７　硬化用加熱装置、２１　ダイス受け部材、２２　保持器、２３　転走面、２４　絶縁塗料、２５　転走面、２６　溝、１００　製造装置。

Claims (12)

  1. 　互いに対向する一方端面および他方端面を有し、前記一方端面と前記他方端面との間を貫通する貫通孔を有するダイスと、
    　前記ダイスの前記一方端面側に配置されたベアリング部材とを備え、
    　前記ベアリング部材は転動体を含み、
    　前記ダイスは前記転動体の転動に基づいて前記貫通孔が貫通する貫通方向のまわりへの回転および前記貫通方向に直交する平面内での移動の少なくともいずれかが可能となるように構成されている、ベアリング付きダイス。
  2. 　前記ベアリング部材は、前記転動体が転動する転送面を有する第１の軌道輪部材をさらに含み、
    　前記ダイスは前記第１の軌道輪部材に対して前記貫通方向のまわりに回転可能に設けられている、請求項１に記載のベアリング付きダイス。
  3. 　前記ベアリング部材は、前記転動体に対して前記第１の軌道輪部材と反対側に位置する第２の軌道輪部材をさらに含み、
    　前記第２の軌道輪部材と前記ダイスとが一体として回転可能に設けられている、請求項２に記載のベアリング付きダイス。
  4. 　前記貫通孔の前記一方端面における開口形状は四角形である、請求項１～３のいずれか１項に記載のベアリング付きダイス。
  5. 　導体に絶縁塗料を塗布するための塗布部と、
    　前記塗布部によって前記導体に塗布される前記絶縁塗料の厚みを調節するベアリング付きダイスとを備え、
    　前記ベアリング付きダイスは、
    　互いに対向する一方端面と他方端面を有し、かつ前記一方端面と前記他方端面との間を貫通する貫通孔を有するダイスと、
    　前記ダイスの前記一方端面側に配置されたベアリング部材とを含み、
    　前記ベアリング部材は転動体を有し、
    　前記ダイスは前記転動体の転動に基づいて前記貫通孔が貫通する貫通方向のまわりへの回転および前記貫通方向に直交する平面内での移動の少なくともいずれかが可能となるように構成されている、絶縁電線の製造装置。
  6. 　前記ベアリング部材は、前記転動体が転動する転送面を有する第１の軌道輪部材をさらに含み、
    　前記ダイスは前記第１の軌道輪部材に対して前記貫通方向のまわりに回転可能に設けられている、請求項５に記載の絶縁電線の製造装置。
  7. 　前記ベアリング部材は、前記転動体に対して前記第１の軌道輪部材と反対側に位置する第２の軌道輪部材をさらに含み、
    　前記第２の軌道輪部材と前記ダイスとが一体として回転可能に設けられている、請求項６に記載の絶縁電線の製造装置。
  8. 　前記貫通孔の前記一方端面における開口形状は四角形である、請求項５～７のいずれか１項に記載の絶縁電線の製造装置。
  9. 　導体に絶縁塗料を塗布する工程と、
    　前記塗布する工程の後に、前記導体に塗布される前記絶縁塗料の厚みを調整するために前記導体をベアリング付きダイスの貫通孔に通す工程とを備え、
    　前記ベアリング付きダイスは、
    　互いに対向する一方端面と他方端面を有し、かつ前記一方端面と前記他方端面との間を貫通する貫通孔を有するダイスと、
    　前記ダイスの前記一方端面側に配置されたベアリング部材とを含み、
    　前記ベアリング部材は転動体を有し、
    　前記ダイスは前記転動体の転動に基づいて前記貫通孔が貫通する貫通方向のまわりへの回転および前記貫通方向に直交する平面内での移動の少なくともいずれかが可能となるように構成されている、絶縁電線の製造方法。
  10. 　前記ベアリング部材は、前記転動体が転動する転送面を有する第１の軌道輪部材をさらに含み、
    　前記ダイスは前記第１の軌道輪部材に対して前記貫通方向のまわりに回転可能に設けられている、請求項９に記載の絶縁電線の製造方法。
  11. 　前記ベアリング部材は、前記転動体に対して前記第１の軌道輪部材と反対側に位置する第２の軌道輪部材をさらに含み、
    　前記第２の軌道輪部材と前記ダイスとが一体として回転可能に設けられている、請求項１０に記載の絶縁電線の製造方法。
  12. 　前記貫通孔の前記一方端面における開口形状は四角形である、請求項９～１１のいずれか１項に記載の絶縁電線の製造方法。
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