CN102171771B - 绝缘电线以及线圈 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种具有优良高频特性和绝缘特性的绝缘电线以及线圈。本发明包括：集束线(11)，将截面轮廓为非圆形的7根漆包线(4)平行聚集而整体的截面轮廓呈圆形；以及第1绝缘被覆(1)，在集束线(11)的外周卷绕绝缘带以便捆束集束线(11)而成。本发明与具有相同导体截面积的单线相比较能够减小高频损失。与具有相同导体截面积的利兹线相比较能够减少外径。另外，由于通过卷绕绝缘带，即使没有捻合也易于保持集束线的捆束力，因此，能够使外形的不均变小且也具有优良的绝缘特性。

Description

绝缘电线以及线圈
技术领域
本发明涉及绝缘电线以及线圈，更详细地说，涉及具有优良高频特性和绝缘特性的绝缘电线以及线圈。
背景技术
现有技术，已知有一种利兹线，其特征在于，在将由多根漆包线构成的捻合线从外侧压缩成圆形而使漆包线相互紧密接触而成的外周上，设置自熔合层而成(例如，参照专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开平06-119825号公报
发明内容
(发明所要解决的问题)
上述现有技术的利兹线具有优良的高频特性。
但是，在制造时将由多根漆包线构成的捻合线穿过圆形模具而从外侧压缩成圆形，此时，相当于外周面的漆包层因与圆形模具的摩擦而损伤，使外周面的绝缘特性降低。即，上述现有技术的利兹线存在绝缘特性的问题。因此，在卷绕成线圈的情况下，容易发生卷线间的短路、即层间短路，可靠性存在问题。另外，虽然外周面设有自熔合层，但是，该无法保障绝缘特性。
因此，本发明的目的在于提供一种具有优良的高频特性和绝缘特性的绝缘电线以及线圈。
(用于解决技术问题的技术方案)
在第1观点中，本发明提供一种绝缘电线，其特征在于，具备：集束线，聚集多根截面轮廓为非圆形的漆包线而整体截面轮廓呈圆形；以及第1绝缘被覆，在所述集束线的外周卷绕绝缘带以便捆束所述集束线。
在上述第1观点的绝缘电线中，卷绕绝缘带以便捆束集束线而形成第1绝缘被覆，该集束线聚集多根截面轮廓为非圆形的漆包线而整体截面轮廓呈圆形。在使多根漆包线穿过圆形模具并从外侧压缩成圆形而制造集束线的情况下，相当于集束线的外周面的漆包层因与圆形模具的摩擦而损伤，而使集束线外周面的绝缘特性降低。但是，由于本发明在集束线的外周设置至少1层的绝缘被覆，因此，可获得充分的绝缘特性。另外，由于通过卷绕绝缘带而能够防止集束线的离散，因此，在卷绕成线圈时可获得均一成品外径。并且，由于与单线相比较能够减小高频铜损，因此，具有优良的高频特性。
从提高高频特性的观点来看，构成集束线的漆包线的合计根数优选为4根以上。另外，在集束线的制造时使用圆形模具来进行压缩的情况下，从压缩性的观点来看，优选为11根以下。
在第2观点中，本发明提供一种绝缘电线，为所述第1观点的绝缘电线，其特征在于，不进行捻合而平行地捆束所述多根的漆包线。
在上述第2观点的绝缘电线中，由于不进行捻合而平行地捆束多根的漆包线，因此，能够使成品外形小于捻合的情况。另外，能够缩短线长。进而，能够减小直流电阻。另外，在捻合多根漆包线的情况下，其捻合加工工序与压缩工序或带卷绕工序相比较，由于加工线速度较慢，因此，生产效率较差，而成为制造成本上升的主要原因，但是，本发明由于不需要该捻合加工工序，因此，能够提高生产效率，并能够降低制造成本。
在第3观点中，本发明提供一种绝缘电线，为所述第1或者第2观点的绝缘电线，其特征在于，在所述多根漆包线的全部或一部分的铜线外周形成软磁性层。
在上述第3观点的绝缘电线中，由于以软磁性层覆盖铜线，因此，产生涡电流损失的磁通比铜线部分容易通过表面的磁性层。由于磁性层具有比铜高的固有电阻，因此，能够减小涡电流损失。因此，能够进一步减小高频铜损，并能够进一步提高高频特性。
在第4观点中，本发明提供一种绝缘电线，其特征在于，具备：集束线，聚集多根截面轮廓为非圆形的漆包线以及裸铜线而整体截面轮廓呈圆形且裸铜线彼此之间保持不相邻接配置；以及第1绝缘被覆，在所述集束线的外周卷绕绝缘带以便捆束所述集束线。
在上述第4观点的绝缘电线中，卷绕绝缘带以便捆束集束线而形成第1绝缘被覆，该集束线聚集多根截面轮廓为非圆形的漆包线以及裸铜线而整体截面轮廓呈圆形且裸铜线彼此之间处于不相邻接配置。在使多根漆包线以及裸铜线穿过圆形模具并从外侧压缩成圆形而制造集束线的情况下，相当于集束线的外周面的漆包层因与圆形模具的摩擦而损伤，而使集束线外周面的绝缘特性降低。但是，由于本发明在集束线的外周设置至少1层的绝缘被覆，因此，可获得充分的绝缘特性。另外，由于通过卷绕绝缘带而能够防止集束线的离散，因此，在卷绕成线圈时也可获得均一的成品外径。另外，由于与单线比较能够减小高频铜损，因此，具有优良的高频特性。进而，由于一部分使用裸铜线，因此，比全部使用漆包线的情况，其能够提高焊接性且能够降低成本。
从提高高频特性的观点来看，构成集束线的漆包线以及裸铜线的合计根数优选为4根以上。在集束线的制造使用圆形模具而进行压缩的情况下，从压缩性的观点来看，优选为11根以下。
在第5观点中，本发明提供一种绝缘电线，为所述第4观点的绝缘电线，其特征在于，不进行捻合而平行地捆束所述多根漆包线以及裸铜线。
在上述第5观点的绝缘电线中，由于不进行捻合而平行地捆束多根漆包线以及裸铜线，因此，能够使成品外形小于捻合的情况。另外，能够缩短线长，并能够减小直流电阻。另外，在捻合多根漆包线以及裸铜线的情况下，由于其捻合加工工序与压缩工序或带卷绕工序相比较加工线速度较慢，因此，生产效率变为较差，而成为制造成本上升的主要原因，但是，由于本发明不需要该捻合加工工序，因此，能够提高生产效率，能够降低制造成本。
在第6观点中，本发明提供一种绝缘电线，为所述第4或第5观点的绝缘电线，其特征在于，在所述多根漆包线的全部或一部分的铜线以及裸铜线的全部或一部分的至少一者的外周形成软磁性层。
在上述第6观点的绝缘电线中，由于以软磁性层覆盖铜线，因此，产生涡电流损失的磁通比铜线部分容易通过表面的磁性层。磁性层由于具有比铜高的固有电阻，因此，能够减小涡电流损失。因此，能够进一步减小高频铜损，并能够进一步提高高频特性。
在第7观点中，本发明提供一种绝缘电线，为所述第4至第6观点中任一观点的绝缘电线，其特征在于，在所述裸铜线的全部或一部分的最外周形成镀锡层。
在上述第7观点的绝缘电线中，由于在集束线的一部分上镀锡层露出，因此，能够提高焊接性。
在第8观点中，本发明提供一种绝缘电线，为所述第1至第7观点中任一观点的绝缘电线，其特征在于，在所述第1绝缘被覆的外周卷绕绝缘带而形成第2绝缘被覆，在所述第2绝缘被覆的外周卷绕绝缘带而形成第3绝缘被覆。
在上述第8观点的绝缘电线中，由于卷绕3层以上的绝缘带，因此，可视为安全规格所规定的强化绝缘电线，在用于开关电源等中所使用的高频变压器的情况下，其也可有助于不需要在一次和二次间设置绝缘隔壁等的高频变压器的小型化等。
在第9观点中，本发明提供一种绝缘电线，为所述第1至第7观点中任一观点的绝缘电线，其特征在于，在所述第1绝缘被覆之的外周挤压树脂而形成第2绝缘被覆，在所述第2绝缘被覆的外周挤压树脂而形成第3绝缘被覆。
在上述第9观点的绝缘电线中，能够提高卷线性。另外，可获得充分的绝缘特性。因此，能够用于例如开关电源等的高频变压器的线圈，在此种情况下，其也可有助于不需要在一次和二次间设置绝缘隔壁等的高频变压器的小型化等。
在第10观点中，本发明提供一种绝缘电线，为第1至第9观点中任一观点的绝缘电线，其特征在于，在最外周设有自熔合层
在上述第10点的绝缘电线中，能够获得线圈的形状保持性。另外，若将自熔合层的内侧层设为树脂挤压层，则可容易形成自熔合层。
在第11观点中，本发明提供一种线圈，其特征在于，卷绕所述第1至第10观点中任一观点的绝缘电线。
在上述第11观点的线圈中，由于使用具有优良高频特性以及绝缘特性的绝缘电线，因此，成为具有优良高频特性以及绝缘特性的线圈。另外，容易进行小型化。能够用于在例如，开关电源等的高频变压器的线圈，在该情况下，其也可有助于在一次和二次间不需要设置绝缘隔壁等的高频变压器的小型化等。
(发明的效果)
根据本发明的绝缘电线，能够提高高频特性以及绝缘特性。另外，能够使成品外径变小。
根据本发明的线圈，能够提高高频特性以及绝缘特性。另外，易于进行小型化。
附图说明
图1为表示实施例1涉及的绝缘电线的侧视图。
图2为图1的A-A’剖视图。
图3为表示实施例2涉及的绝缘电线的剖视图。
图4为表示实施例3涉及的绝缘电线的剖视图。
图5为表示实施例4涉及的绝缘电线的剖视图。
图6为表示实施例5涉及的绝缘电线的剖视图。
图7为表示实施例6涉及的绝缘电线的侧视图。
符号说明
1            第1绝缘被覆
2、2’       第2绝缘被覆
3、3’       第3绝缘被覆
4            漆包线
4a           铜线
4b           漆包层
5            漆包磁性线
5a           软磁性层
6            裸铜线
7            镀锡铜线
7a           镀锡层
9            自熔合层
11～14              集束线
101～106            绝缘电线
具体实施方式
以下，根据图示的实施方式而更详细地说明本发明。另外，并不由此而限制本发明。
实施例
实施例1
图1为表示实施例1涉及的绝缘电线101的侧视图。图2为图1中A-A’的剖视图。
该绝缘电线101具备：集束线11，将截面轮廓为非圆形的7根漆包线4平行聚集而整体的截面轮廓呈圆形；第1绝缘被覆1，在集束线11的外周卷绕绝缘带以便捆束集束线11而成；第2绝缘被覆2，在第1绝缘被覆1卷绕绝缘带而成；以及第3绝缘被覆3，在第2绝缘被覆2卷绕绝缘带而成。
漆包线4为在铜线4a的外周烧结漆包层4b而成。
若以具体示例表示，绝缘电线101的外径为0.69mm，导体截面积为0.191mm2，绝缘带为聚酯膜。
绝缘电线101例如，可通过以下工序进行连续制造，即：使在外径0.21mm的截面轮廓为圆形的铜线上烧结膜厚1.5μm的耐热氨基甲酸乙酯树脂而成的漆包线，以7根平行聚集，穿过口径0.51mm的圆形模具后经压缩而制造集束线11(压缩工序)，并在该集束线11的外周分3阶段进行带卷绕(带卷绕工序)。
根据实施例1的绝缘电线101，可获得以下的效果。
(1)与具有相同导体截面积的单线相比较，能够减小高频损失。
(2)具有3层的绝缘被覆1、2、3，绝缘特性优良。
(3)通过卷绕绝缘带，从而能够防止压缩的集束线11的离散。
(4)由于不进行捻合而平行地捆束漆包线4，因此，能够使外形小于捻合的情况。另外，能够缩短线长。进而，能够减小直流电阻。
(5)在捻合多根漆包线4的情况下，由于其捻合加工工序与压缩工序或带卷绕工序相比较，加工线速较慢，因此，生产效率较差，成为制造成本上升的主要原因，但是，由于不需要该捻合加工工序，因此，能够提高生产效率，并能够降低制造成本。
实施例2
图3为表示实施例2涉及的绝缘电线102的剖视图。
该绝缘电线102具备：集束线12，截面轮廓为非圆形的7根漆包磁性线5平行聚集而整体的截面轮廓呈圆形；第1绝缘被覆1，在集束线12的外周卷绕绝缘带以便捆束集束线12而成；第2绝缘被覆2，在第1绝缘被覆1卷绕绝缘带而成；以及第3绝缘被覆3，在第2绝缘被覆2卷绕绝缘带而成。
漆包磁性线5为在铜线4a的外周形成软磁性层5a并在其外周烧结漆包层4b而成。
若以具体示例表示，软磁性层5a为容易追随在压缩工序中的压缩变形或拉伸变形的镍或镍合金。软磁性层5a的厚度例如，为1.5μm。
根据实施例2的绝缘电线102，除了具有实施例1的绝缘电线101的效果外，通过软磁性层5a的磁屏蔽效果，还能够进一步减小高频损失。
实施例3
图4为表示实施例3涉及的绝缘电线103的剖视图。
该绝缘电线103具备：集束线13，在截面轮廓为非圆形的1根裸铜线6周围，平行聚集截面轮廓为非圆形的6根漆包线4而整体的截面轮呈圆形；第1绝缘被覆1，在集束线13的外周卷绕绝缘带以便捆束集束线13而成；第2绝缘被覆2，在第1绝缘被覆1卷绕绝缘带而成；以及第3绝缘被覆3，在第2绝缘被覆2卷绕绝缘带而成。
根据实施例3的绝缘电线103，除了具有实施例1的绝缘电线101的效果外，由于使用裸铜线6，因此，能够使成本比全部为漆包线4的情况降低。
实施例4
图5为表示实施例4涉及的绝缘电线104的剖视图。
该绝缘电线104具备：集束线14，在截面轮廓为非圆形的1根漆包磁性线5周围，平行聚集截面轮廓为非圆形的3根漆包磁性线5以及截面轮廓为非圆形的3根镀锡铜线7，而整体的截面轮廓呈圆形，且镀锡铜线7彼此之间处于不互相邻接的配置；第1绝缘被覆1，在集束线14的外周卷绕绝缘带以便捆束集束线14而成；第2绝缘被覆2，在第1绝缘被覆1卷绕绝缘带而成；以及第3绝缘被覆3，在第2绝缘被覆2卷绕绝缘带而成。
根据实施例4的绝缘电线104，除了具有实施例3的绝缘电线103效果外，由于使用镀锡铜线7，因此，能够提高焊锡性。
实施例5
图6为表示实施例5涉及的绝缘电线105的侧视图。
该绝缘电线105具备：集束线11，截面轮廓为非圆形的7根漆包线4平行聚集而整体的截面轮廓呈圆形；第1绝缘被覆1，在集束线11的外周卷绕绝缘带以便捆束集束线11而成；第2绝缘被覆2’，通过树脂挤压而被覆第1绝缘被覆1的外周而成；以及第3绝缘被覆3’，通过树脂挤压而被覆第2绝缘被覆2’的外周而成。
根据实施例5的绝缘电线105，除了具有实施例3的绝缘电线103效果外，能够提高卷线性。
实施例6
图7为表示实施例6涉及的绝缘电线106的剖视图。
该绝缘电线106在实施例5的绝缘电线105最外周形成有自熔合层9。
根据实施例6的绝缘电线106，除了具有实施例5的绝缘电线105效果外，能够提高线圈化时的形状保持性。
实施例7
也可以适当组合实施例1～实施例6的各要素。例如，也可以在实施例1的第3绝缘被覆3的外周设置自熔合层9。另外，也可以使用镀锡铜线来代替实施例3的裸铜线6
实施例8
卷绕实施例1所涉及的绝缘电线101(导体截面积0.191mm2、外径0.69mm)，制作线圈数为52圈、线圈长度为5mm、线圈内径为20mm的空心线圈。
该空心线圈的线圈层数为7层，线圈外径为30mm，线圈直流电阻为0.360Ω，在100kHz下的有效电阻为0.82Ω，在200kHz下的有效电阻为2.17Ω。
比较例1
在外径为0.5mm的截面轮廓为圆形的铜线外周，分3阶段进行带卷绕，而制作单线(导体截面积0.196mm2、外径0.68mm)。卷绕该单线，制作线圈数为52圈、线圈长度为5mm、线圈内径为20mm的空心线圈。
该空心线圈的线圈层数为7层，线圈外径为30mm，线圈直流电阻为0.355Ω，在100kHz下的有效电阻为2.76Ω，在200kHz下的有效电阻为5.70Ω。
实施例8的线圈虽然与比较例1的线圈的外径尺寸相同，但是，具有优良的高频特性。
比较例2
在外径为0.2mm的截面轮廓为圆形的铜线上，将烧结膜厚为1.5μm的耐热氨基甲酸乙酯树脂而成漆包线捻合7根的漆包线，而制作集束线(捻合加工工序)，在该集束线的外周分3阶段进行带卷绕，而制作利兹线(导体截面积0.220mm2、外径0.84mm)。卷绕该利兹线，而制作线圈数为52圈、线圈长度为5mm、线圈内径为20mm的空心线圈。
该空心线圈的线圈层数为9层，线圈外径为35mm，线圈直流电阻为0.341Ω，在100kHz下的有效电阻为0.78Ω，在200kHz下的有效电阻为2.02Ω。
实施例8的线圈虽然与比较例2的线圈的高频损失大致相同，但是，在小型化上出色。
(产业上的可利用性)
本发明的绝缘电线以及线圈能够利用在开关电源的变压器、或非接触式供电装置的线圈、或马达等。

Claims (14)

1.一种绝缘电线，其特征在于，具备：集束线，聚集多根截面轮廓为非圆形的漆包线而整体截面轮廓呈圆形，所述多根截面轮廓为非圆形的漆包线包括处于中心的漆包线；以及第1绝缘被覆，其通过在所述集束线的外周卷绕绝缘带以便捆束所述集束线而形成。
2.根据权利要求1所述的绝缘电线，其特征在于，不进行捻合而平行地捆束所述多根的漆包线。
3.根据权利要求1或2所述的绝缘电线，其特征在于，在所述多根漆包线的全部或一部分的铜线外周形成软磁性层。
4.根据权利要求1或2所述的绝缘电线，其特征在于，在所述第1绝缘被覆的外周卷绕绝缘带而形成第2绝缘被覆，在所述第2绝缘被覆的外周卷绕绝缘带而形成第3绝缘被覆。
5.根据权利要求1或2所述的绝缘电线，其特征在于，在所述第1绝缘被覆的外周挤压树脂而形成第2绝缘被覆，在所述第2绝缘被覆的外周挤压树脂而形成第3绝缘被覆。
6.根据权利要求1或2所述的绝缘电线，其特征在于，在最外周设有自熔合层。
7.一种绝缘电线，其特征在于，具备：集束线，聚集多根截面轮廓为非圆形的漆包线以及裸铜线而整体截面轮廓呈圆形且裸铜线彼此之间处于不相邻接配置；以及第1绝缘被覆，其通过在所述集束线的外周卷绕绝缘带以便捆束所述集束线而形成。
8.根据权利要求7所述的绝缘电线，其特征在于，不进行捻合而平行地捆束所述多根漆包线以及裸铜线。
9.根据权利要求7或8所述的绝缘电线，其特征在于，在所述多根漆包线的全部或一部分的铜线以及裸铜线的全部或一部分的至少一者外周形成软磁性层。
10.根据权利要求7或8所述的绝缘电线，其特征在于，在所述裸铜线的全部或一部分的最外周形成镀锡层。
11.根据权利要求7或8所述的绝缘电线，其特征在于，在所述第1绝缘被覆的外周卷绕绝缘带而形成第2绝缘被覆，在所述第2绝缘被覆的外周卷绕绝缘带而形成第3绝缘被覆。
12.根据权利要求7或8所述的绝缘电线，其特征在于，在所述第1绝缘被覆的外周挤压树脂而形成第2绝缘被覆，在所述第2绝缘被覆的外周挤压树脂而形成第3绝缘被覆。
13.根据权利要求7或8所述的绝缘电线，其特征在于，在最外周设有自熔合层。
14.一种线圈，其特征在于，卷绕权利要求1至13中任一项所述的绝缘电线。
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