JP5497237B1 - Conductive wire, method of manufacturing conductive wire, and coil - Google Patents

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Abstract

【課題】重量が軽く、耐久性のある低抵抗な導電線、そのような導電線の製造方法、並びに、そのような導電線を用いたコイルを提供する。
【解決手段】本発明による実施形態に従った導電線は、絶縁体と、絶縁体の中空部分に導入されたカーボンナノチューブとを備えている。カーボンナノチューブは、液体状、ゼリー状またはゲル状の溶媒とともに絶縁体の中空部分に導入されていてもよい。溶媒は、揮発性の溶媒でもよい。カーボンナノチューブは、単層カーボンナノチューブでもよい。
【選択図】図１The present invention provides a light-weight and durable low-resistance conductive wire, a method of manufacturing such a conductive wire, and a coil using such a conductive wire.
A conductive wire according to an embodiment of the present invention includes an insulator and a carbon nanotube introduced into a hollow portion of the insulator. The carbon nanotubes may be introduced into the hollow portion of the insulator together with a liquid, jelly-like or gel-like solvent. The solvent may be a volatile solvent. The carbon nanotube may be a single-walled carbon nanotube.
[Selection] Figure 1

Description

本発明は、導電線、導電線の製造方法およびコイルに関する。   The present invention relates to a conductive wire, a method for manufacturing a conductive wire, and a coil.

従来、モータまたは発電機は、金属線を巻いた巻線コイルを用いて形成されている。巻線コイルの金属線として銅線等のような抵抗の低い金属が頻繁に用いられている。しかし、銅線のような金属線は比較的重いため、コイル全体の重量を増大させていた。   Conventionally, a motor or a generator is formed using a winding coil wound with a metal wire. A metal having a low resistance such as a copper wire is frequently used as a metal wire of the winding coil. However, metal wires such as copper wires are relatively heavy, which increases the weight of the entire coil.

一方、電動デバイス用のコイルとして、薄膜金属を用いたシート状コイルが開発されている（特許文献１〜３）。このようなシート状コイルは、金属線を巻いた巻線コイルに比べて軽く、より強い磁力を効率的に発生することができる。   On the other hand, sheet coils using thin film metal have been developed as coils for electric devices (Patent Documents 1 to 3). Such a sheet-like coil is lighter than a winding coil wound with a metal wire and can efficiently generate a stronger magnetic force.

米国特許第６９５８５６４号明細書US Pat. No. 6,958,564 米国特許第６８３７０８５号明細書US Pat. No. 6,833,085 米国特許第６１１１３２９号明細書（特表２００２−５４２７４９号公報）US Pat. No. 6,111,329 (Japanese Patent Publication No. 2002-542749) 特許第４５２４１１０号明細書Japanese Patent No. 45524110 特開２０１３−１０６３９２号公報JP 2013-106392 A

Aya Uehara et. al. 「高温超電導電機子巻線を適用した永久磁石発電機のコギングトルク低減と発電特性改善に関する基礎検討“Fundamental study on cogging torque reduction and generation characteristics improvement of permanent magnet generator having HTS armature windings”」 ２Ａ−ａ０４、 第８４回 ２０１１年度春季低温工学・超電導学会Aya Uehara et. Al. “Fundamental study on cogging torque reduction and generation characteristics improvement of permanent magnet generator having HTS armature windings” "" 2A-a04, 84th 2011 Spring Cryogenic Engineering and Superconductivity Society

しかし、薄膜金属は、通常の金属線と比べて過電力または熱に対する耐性において弱い。即ち、過電力を供給したときに、薄膜金属は金属線と比べて溶融し易くかつ焦げ易い。
例えば、シート状コイルの絶縁シート内に気泡がある場合、薄膜金属は過電力により燃えることもある。この場合、薄膜金属は断線し、故障の原因となる。 However, thin film metals are weak in resistance to overpower or heat compared to normal metal wires. That is, when overpower is supplied, the thin film metal is easier to melt and burn than the metal wire.
For example, when there are bubbles in the insulating sheet of the sheet coil, the thin film metal may burn due to overpower. In this case, the thin film metal is disconnected, causing a failure.

上記の課題を解決するために、本実施形態による導電線は、絶縁体と、絶縁体の中空部分に導入された金属配線と、絶縁体の中空部分に導入され、金属配線上に設けられたカーボンナノチューブとを備え、絶縁体は、表面上に金属配線およびカーボンナノチューブを有する第１の絶縁体と、金属配線およびカーボンナノチューブ上を被覆する第２の絶縁体とを含む。 In order to solve the above-described problem, the conductive wire according to the present embodiment is provided on the metal wiring, the insulator, the metal wiring introduced into the hollow portion of the insulator, and the hollow portion of the insulator. The insulator includes a first insulator having a metal wiring and a carbon nanotube on the surface, and a second insulator covering the metal wiring and the carbon nanotube .

カーボンナノチューブは、液体状、ゼリー状またはゲル状の溶媒とともに絶縁体の中空部分に導入されていてもよい。   The carbon nanotubes may be introduced into the hollow portion of the insulator together with a liquid, jelly-like or gel-like solvent.

溶媒は、揮発性の溶媒でもよい。   The solvent may be a volatile solvent.

カーボンナノチューブは、単層カーボンナノチューブでもよい。   The carbon nanotube may be a single-walled carbon nanotube.

本実施形態によるモータ用または発電機用のコイルは、上記いずれかの導電線を用いている。 The coil for motors or generators according to the present embodiment uses any one of the above conductive wires.

本実施形態による導電線の製造方法は、第１の絶縁体と第２の絶縁膜との間の中空部分に導入された金属配線と、絶縁体の中空部分に導入され金属配線上に設けられたカーボンナノチューブとを備えた導電線の製造方法であって、
第１の絶縁体上に金属配線を形成し、
金属配線上にカーボンナノチューブを形成し、
金属配線およびカーボンナノチューブ上を被覆するように第２の絶縁体を形成することを具備している。 The method for manufacturing a conductive wire according to the present embodiment includes a metal wiring introduced into a hollow portion between the first insulator and the second insulating film, and a metal wire introduced into the hollow portion of the insulator. A method for producing a conductive wire comprising carbon nanotubes,
Forming metal wiring on the first insulator;
Carbon nanotubes are formed on the metal wiring,
Forming a second insulator so as to cover the metal wiring and the carbon nanotube .

カーボンナノチューブは、液体状、ゼリー状またはゲル状の溶媒とともに金属配線上に塗布、滴下または吹き付けられてもよい。 Carbon nanotubes, liquid, applied onto the metal wire with jelly or gel solvents, may be dropped or sprayed et al.

溶媒は、揮発性の溶媒でもよい。   The solvent may be a volatile solvent.

カーボンナノチューブは、単層カーボンナノチューブでもよい。   The carbon nanotube may be a single-walled carbon nanotube.

第２の絶縁体は、金属配線およびカーボンナノチューブ上に塗布、滴下または吹き付けられてもよい。 The second insulator may be applied, dropped or sprayed on the metal wiring and the carbon nanotube .

カーボンナノチューブは、液体状、ゼリー状またはゲル状の揮発性溶媒中に含まれており、カーボンナノチューブは、揮発性溶媒とともに塗布、滴下または吹き付けられ、第２の絶縁体は、揮発性溶媒の揮発後に塗布、滴下または吹き付けられてもよい。   The carbon nanotube is contained in a liquid, jelly-like or gel-like volatile solvent, the carbon nanotube is applied, dripped or sprayed together with the volatile solvent, and the second insulator is volatilized by the volatile solvent. It may be applied, dripped or sprayed later.

カーボンナノチューブの塗布、滴下または吹き付け、並びに、第２の絶縁体を塗布、滴下または吹き付けは、印刷技術により実行されてもよい。   The application, dripping or spraying of the carbon nanotubes, as well as the application, dropping or spraying of the second insulator may be performed by a printing technique.

本発明は、重量が軽く、耐久性のある低抵抗な導電線、そのような導電線の製造方法、並びに、そのような導電線を用いたコイルを提供する。   The present invention provides a light-weight and durable low-resistance conductive wire, a method for manufacturing such a conductive wire, and a coil using such a conductive wire.

参考例に従った導電線１を示す断面図。Sectional drawing which shows the conductive wire 1 according to a reference example . 参考例による導電線１の製造方法を示す図。 The figure which shows the manufacturing method of the conductive wire 1 by a reference example . ローラ８０によって圧縮されるときの導電線１の様子を示す断面図。Sectional drawing which shows the mode of the conductive wire 1 when compressed by the roller 80. FIG. 第２の実施形態による導電線２の構成を示す斜視断面図。The perspective sectional view showing the composition of conductive wire 2 by a 2nd embodiment. 第２の実施形態による導電線２の製造方法を示す図。The figure which shows the manufacturing method of the conductive wire 2 by 2nd Embodiment. 第１の絶縁体１１が円筒形である場合における導電線２の製造方法を示す図。The figure which shows the manufacturing method of the conductive wire 2 in case the 1st insulator 11 is cylindrical. 第２の実施形態の変形例による導電線３の構成を示す斜視断面図。The perspective sectional view showing the composition of electric conduction line 3 by the modification of a 2nd embodiment. 他の参考例による導電線４、５の構成を示す図。 The figure which shows the structure of the conductive wires 4 and 5 by another reference example . モータまたは発電機の巻線コイルの一例、並びに、リニアモータのリニアコアの一例を示す図。The figure which shows an example of the winding coil of a motor or a generator, and an example of the linear core of a linear motor. シート状コイルの一例、および、円筒形コイルの一例を示す図。The figure which shows an example of a sheet-like coil and an example of a cylindrical coil. 図９（Ａ）に示す巻線コイルを用いて形成されたモータＭＯＴおよび発電機ＧＥＮの構成の一例を示す図。The figure which shows an example of a structure of the motor MOT and generator GEN formed using the coil | winding coil shown to FIG. 9 (A).

以下、図面を参照して本発明に係る実施形態を説明する。本実施形態は、本発明を限定するものではない。   Embodiments according to the present invention will be described below with reference to the drawings. This embodiment does not limit the present invention.

（参考例）
図１（Ａ）および図１（Ｂ）は、参考例に従った導電線１を示す断面図である。図１（Ａ）は、導電線１を延伸方向の切断面を示し、図１（Ｂ）は、導電線１を延伸方向に対して垂直方向の切断面を示す。導電線１は、電気を伝搬する細長の導線であり、絶縁体１０に被覆されていることによって他の導電体と接触しても短絡しないように構成されている。従って、導電線１は、後述するようにモータのコイル、発電機のコイル、リニアモータのコイル（リニアコア）、ソレノイドコイル、リレーコイル、トランス、コアレスコイル等の様々な巻線コイルに用いることができる。 ( Reference example )
1A and 1B are cross-sectional views showing a conductive wire 1 according to a reference example . 1A shows a cut surface of the conductive wire 1 in the extending direction, and FIG. 1B shows a cut surface of the conductive wire 1 perpendicular to the extending direction. The conductive wire 1 is an elongated conductive wire that propagates electricity, and is configured so as not to be short-circuited even if it comes into contact with another conductor by being covered with the insulator 10. Accordingly, the conductive wire 1 can be used for various winding coils such as a motor coil, a generator coil, a linear motor coil (linear core), a solenoid coil, a relay coil, a transformer, and a coreless coil, as will be described later. .

導電線１は、絶縁体１０と、金属管２０と、カーボンナノチューブ（以下、ＣＮＴともいう）３０と、溶媒４０とを備えている。絶縁体１０は、図１（Ａ）に示すように、細長く形成されており、金属管２０の外側面に沿って金属管２０を被覆するように形成されている。また、絶縁体１０は、図１（Ｂ）に示すように、中空部分を有するように円形状に形成されている。絶縁体１０は、電気的に絶縁性の材料を用いて形成されている。絶縁体１０は、例えば、樹脂（プラスチック）、ゴム、ビニール、エナメル、ワニス、ロウ、紙（ワニスやロウを塗布した紙）、セラミック、シリコン酸化膜、シリコン窒化膜、金属酸化膜（例えば、アルミナ）等を用いて形成されている。   The conductive wire 1 includes an insulator 10, a metal tube 20, a carbon nanotube (hereinafter also referred to as CNT) 30, and a solvent 40. As shown in FIG. 1A, the insulator 10 is formed in an elongated shape and is formed so as to cover the metal tube 20 along the outer surface of the metal tube 20. Further, as shown in FIG. 1B, the insulator 10 is formed in a circular shape so as to have a hollow portion. The insulator 10 is formed using an electrically insulating material. The insulator 10 is, for example, resin (plastic), rubber, vinyl, enamel, varnish, wax, paper (paper coated with varnish or wax), ceramic, silicon oxide film, silicon nitride film, metal oxide film (for example, alumina) ) Or the like.

金属管２０は、絶縁体１０と同様に、細長く形成されており、中空部分を有するように円形状に形成されている。金属管２０は、中空部分内にＣＮＴ３０および溶媒４０を有している。即ち、絶縁体１０の中空部分に金属管２０が挿入されており、さらに金属管２０の中空部分にＣＮＴ３０が導入されている。換言すると、ＣＮＴ３０の外周に金属管２０が設けられており、さらに、金属管２０の外周に絶縁体１０が設けられていると言ってもよい。金属管２０は、例えば、銅、アルミニウム等の導電性金属を用いて形成されている。   Similar to the insulator 10, the metal tube 20 is formed in an elongated shape, and is formed in a circular shape so as to have a hollow portion. The metal tube 20 has the CNT 30 and the solvent 40 in the hollow portion. That is, the metal tube 20 is inserted into the hollow portion of the insulator 10, and the CNT 30 is introduced into the hollow portion of the metal tube 20. In other words, it may be said that the metal tube 20 is provided on the outer periphery of the CNT 30, and further, the insulator 10 is provided on the outer periphery of the metal tube 20. The metal tube 20 is formed using conductive metals, such as copper and aluminum, for example.

ＣＮＴ３０は、溶媒４０とともに金属管２０の中空部分に導入されている。金属管２０および絶縁体１０は、ＣＮＴ３０が中空分布から外部へ漏れないように構成されている。ＣＮＴ３０は、例えば、単層ＣＮＴであり、低抵抗性および高い導電性を有し、粉末状の材料である。多数のＣＮＴ３０は、金属管２０の中空部分内に密接するように導入されており、中空部分内部において互いに電気的に接続されている。従って、ＣＮＴ３０は、絶縁体１０および金属管２０の中空部分内において、絶縁体１０および金属管２０の延伸方向へ電気を伝達することができる。これにより、導電線１は、その一端から他端へ電気を流すことができる。ＣＮＴ３０は、例えば、単層ＣＮＴであることが好ましい。単層ＣＮＴは、多層ＣＮＴより低抵抗であるからである。 溶媒４０は、ＣＮＴ３０に対して親和性を有する液体状、ゼリー状またはゲル状の溶媒である。溶媒４０は、好ましくは、揮発性を有する。ＣＮＴ３０は、溶媒４０をバインダとしてインク状に混合されている（溶け込んでいる）。溶媒４０は、ＣＮＴ３０と同様に導電性であることが好ましい。   The CNT 30 is introduced into the hollow portion of the metal tube 20 together with the solvent 40. The metal tube 20 and the insulator 10 are configured so that the CNTs 30 do not leak from the hollow distribution to the outside. The CNT 30 is, for example, a single-walled CNT, has a low resistance and a high conductivity, and is a powdery material. A large number of CNTs 30 are introduced in close contact with the hollow portion of the metal tube 20 and are electrically connected to each other inside the hollow portion. Therefore, the CNT 30 can transmit electricity in the extending direction of the insulator 10 and the metal tube 20 in the hollow portions of the insulator 10 and the metal tube 20. Thereby, the conductive wire 1 can flow electricity from one end to the other end. The CNT 30 is preferably a single-walled CNT, for example. This is because single-walled CNTs have a lower resistance than multi-walled CNTs. The solvent 40 is a liquid, jelly, or gel solvent having an affinity for the CNT 30. The solvent 40 is preferably volatile. The CNTs 30 are mixed (dissolved) in an ink form using the solvent 40 as a binder. The solvent 40 is preferably conductive like the CNT 30.

一般に、カーボンナノチューブは、銅と組合させることによって、銅単体と比較しての約１００倍の電流を流せることが知られている。例えば、１ｃｍ２当たり６億アンペアの電流を流せる。尚且つ、カーボンナノチューブの密度は、１ｃｍ３当たり約５．２グラムであり、銅(約８．５〜８．９ｇ／ｃｍ３)よりも約４０％軽い。 In general, it is known that carbon nanotubes can pass a current about 100 times that of copper alone when combined with copper. For example, a current of 600 million amperes per cm 2 can be passed. Besides, the density of the carbon nanotubes is about 5.2 grams per 1 cm 3, approximately 40% lighter than copper (about 8.5~8.9g / cm 3).

一般的には、上記コイル等に用いられる導電線としては銅線（例えば、エナメル線）が用いられる。例えば、エナメル線は、細長い銅線の外周をエナメル等の絶縁材料で被覆することによって形成されている。   Generally, a copper wire (for example, enameled wire) is used as a conductive wire used for the coil or the like. For example, the enameled wire is formed by coating the outer periphery of an elongated copper wire with an insulating material such as enamel.

これに対し、本実施形態による導電線１は、絶縁体１０および金属管２０の中空部分（中心部）に低抵抗かつ軽量なＣＮＴ３０を導入することによって形成されている。これにより、本実施形態による導電線１は、一般的な銅線（例えば、エナメル線）に比べて、低抵抗かつ軽量になる。また、導電線１は、大きな電流を流すことができる。即ち、導電線１は、電流密度を向上させることができる。   On the other hand, the conductive wire 1 according to the present embodiment is formed by introducing a low-resistance and lightweight CNT 30 into the hollow portion (center portion) of the insulator 10 and the metal tube 20. Thereby, the conductive wire 1 by this embodiment becomes low resistance and lightweight compared with a general copper wire (for example, enameled wire). In addition, a large current can flow through the conductive wire 1. That is, the conductive wire 1 can improve the current density.

さらに、導電線１は、絶縁体１０および金属管２０の中空部分内にＣＮＴ３０および溶媒４０を有している。即ち、絶縁体１０および金属管２０がＣＮＴ３０および溶媒４０を取り囲むように液密または気密に被覆している。従って、微細なＣＮＴ３０や液状の溶媒４０が絶縁体１０および金属管２０の外部へ漏れ出ない（染み出ない）。   Furthermore, the conductive wire 1 has the CNT 30 and the solvent 40 in the hollow portions of the insulator 10 and the metal tube 20. That is, the insulator 10 and the metal tube 20 are liquid-tight or air-tightly covered so as to surround the CNT 30 and the solvent 40. Therefore, the fine CNT 30 and the liquid solvent 40 do not leak out of the insulator 10 and the metal tube 20 (do not ooze out).

尚、実際の使用時において、導電線１を切断する場合がある。このような場合、ＣＮＴ３０および媒体４０が切断部から漏れ出ることが懸念される。しかし、導電線１は細長く、かつ、ＣＮＴ３０および媒体４０は絶縁体１０および金属管２０の中空部分内に液密状態または気密状態で敷き詰められている（封入されている）。このため、ＣＮＴ３０および媒体４０は表面張力、毛細管現象あるいはＣＮＴ３０と金属管２０との間の摩擦力によって絶縁体１０および金属管２０の中空部分内に留まる。また、媒体４０をゼリー状またはゲル状にすることによって、ＣＮＴ３０および媒体４０は絶縁体１０および金属管２０の中空部分内にさらに留まることができる。尚、媒体４０は金属管２０内から揮発してもよい。この場合、絶縁体１０および金属管２０の中空部分内には、ＣＮＴ３０のみが留まることになる。   In actual use, the conductive wire 1 may be cut. In such a case, there is a concern that the CNT 30 and the medium 40 leak from the cut portion. However, the conductive wire 1 is elongated, and the CNTs 30 and the medium 40 are spread (enclosed) in a liquid-tight state or an air-tight state in the hollow portions of the insulator 10 and the metal tube 20. For this reason, the CNT 30 and the medium 40 remain in the hollow portions of the insulator 10 and the metal tube 20 due to surface tension, capillary action, or frictional force between the CNT 30 and the metal tube 20. Moreover, the CNT 30 and the medium 40 can further remain in the hollow portions of the insulator 10 and the metal tube 20 by making the medium 40 into a jelly shape or a gel shape. The medium 40 may be volatilized from the inside of the metal tube 20. In this case, only the CNT 30 remains in the hollow portions of the insulator 10 and the metal tube 20.

さらに、本実施形態による導電線１では、ＣＮＴ３０および溶媒４０が絶縁体１０および金属管２０の中空部分内に高密度で充填されている。従って、導電線１は、抵抗をより低くすることができ、かつ、より大電流を流すことができる。   Furthermore, in the conductive wire 1 according to the present embodiment, the CNT 30 and the solvent 40 are filled in the hollow portions of the insulator 10 and the metal tube 20 with high density. Therefore, the conductive wire 1 can have a lower resistance and can pass a larger current.

図２（Ａ）および図２（Ｂ）は、参考例による導電線１の製造方法を示す図である。絶縁体１０および金属管２０は、予め加熱されており、溶融状態または柔軟な状態にされている。絶縁体１０および金属管２０は、図２（Ａ）の矢印の方向に引き出され（あるいは押し出され）ガイド６０、７０によって細い管状に成形される。 2A and 2B are diagrams showing a method for manufacturing the conductive wire 1 according to the reference example . The insulator 10 and the metal tube 20 are preheated and are in a molten state or a flexible state. The insulator 10 and the metal tube 20 are drawn out (or pushed out) in the direction of the arrow in FIG.

ＣＮＴノズル５０は、金属管２０の開口部に挿入されており、絶縁体１０および金属管２０の成形の前後において、ＣＮＴ３０を金属管２０内に導入する。このとき、ＣＮＴ３０は、溶媒４０に混合されており、インク状で金属管２０内に注入される。絶縁体１０および金属管２０の成形とＣＮＴ３０の導入とは、時間的に或る程度前後してもよく、あるいは、同時であってもよい。   The CNT nozzle 50 is inserted into the opening of the metal tube 20, and introduces the CNT 30 into the metal tube 20 before and after forming the insulator 10 and the metal tube 20. At this time, the CNT 30 is mixed with the solvent 40 and injected into the metal tube 20 in the form of ink. The formation of the insulator 10 and the metal tube 20 and the introduction of the CNTs 30 may be around a certain amount of time, or may be simultaneous.

金属管２０の開口径は、ＣＮＴノズル５０を挿入可能なように、当初、大きく開いており、その後、ガイド６０、７０によって細い管状に成形される。   The opening diameter of the metal tube 20 is initially wide so that the CNT nozzle 50 can be inserted, and thereafter, the metal tube 20 is formed into a thin tubular shape by the guides 60 and 70.

絶縁体１０は、溶融状態または柔軟な状態でガイド６０と７０との間を通過して、金属管２０の外周を被覆するように供給される。絶縁体１０は、金属管２０の外周に供給された後、外気によって冷却され金属管２０の外周に密着する。   The insulator 10 is supplied so as to pass between the guides 60 and 70 in a molten state or in a flexible state so as to cover the outer periphery of the metal tube 20. After the insulator 10 is supplied to the outer periphery of the metal tube 20, the insulator 10 is cooled by the outside air and closely contacts the outer periphery of the metal tube 20.

次に、図２（Ｂ）に示すように、導電線１は、ローラ８０および／またはリール９０によって引き伸ばされる。ローラ８０は、導電線１を２方向以上から圧縮する。ローラ８０は、複数個所に設けられ、様々な方向から導電線１を圧縮してよい。これにより、導電線１は、断面においてほぼ円形を維持しながら細線化され得る。図３（Ａ）および図３（Ｂ）は、ローラ８０によって圧縮されるときの導電線１の様子を示す断面図である。ローラ８０が導電線１を圧縮すると、溶媒４０が圧縮力よってＣＮＴ３０間から追い出され、ＣＮＴ３０がより緻密化される。即ち、金属管２０内においてＣＮＴ３０間の間隔が狭くなり、ＣＮＴ３０の密度が増す。これにより、導電線１の抵抗がさらに低くなり、かつ、導電線１はさらに大きな電流を流すことができる。   Next, as illustrated in FIG. 2B, the conductive wire 1 is stretched by the roller 80 and / or the reel 90. The roller 80 compresses the conductive wire 1 from two or more directions. The roller 80 may be provided at a plurality of locations, and may compress the conductive wire 1 from various directions. Thereby, the conductive wire 1 can be thinned while maintaining a substantially circular cross section. 3A and 3B are cross-sectional views showing the state of the conductive wire 1 when compressed by the roller 80. FIG. When the roller 80 compresses the conductive wire 1, the solvent 40 is driven out from between the CNTs 30 by the compressive force, and the CNTs 30 are further densified. That is, the interval between the CNTs 30 in the metal tube 20 is narrowed, and the density of the CNTs 30 is increased. As a result, the resistance of the conductive wire 1 is further reduced, and a larger current can flow through the conductive wire 1.

リール９０は、導電線１を引っ張りながら、これを巻き取る。ただし、導電線１が引張力によって切断されないように、リール９０の回転力を調節する。これにより、導電線１は、より長くかつ細くなる。リール９０に巻き取られた導電線１は、そのまま完成品として出荷されてもよく、あるいは、さらに、加工または利用されてもよい。   The reel 90 winds up the conductive wire 1 while pulling it. However, the rotational force of the reel 90 is adjusted so that the conductive wire 1 is not cut by the tensile force. Thereby, the conductive wire 1 becomes longer and thinner. The conductive wire 1 wound up on the reel 90 may be shipped as a finished product as it is, or may be further processed or used.

本実施形態による導電線１は、従来の導電線に比べ、低抵抗であり、大きな電流を流すことができる。また、導電線１は、従来の導電線に比べて軽量である。このような導電線１を送電線に利用した場合、効率良く電気を伝搬することができる。また、モータまたは発電機等のコイルは、大量のコイルを巻くことによって形成される。従って、このような導電線１をコイルに用いた場合、コイルは、非常に軽く、かつ、強い磁場を効率良く発生させることができる。   The conductive wire 1 according to the present embodiment has a lower resistance than a conventional conductive wire and can pass a large current. The conductive wire 1 is lighter than conventional conductive wires. When such a conductive wire 1 is used as a power transmission line, electricity can be efficiently propagated. A coil such as a motor or a generator is formed by winding a large number of coils. Therefore, when such a conductive wire 1 is used for a coil, the coil is very light and can generate a strong magnetic field efficiently.

（第２の実施形態）
図４は、第２の実施形態による導電線２の構成を示す斜視断面図である。導電線２は、シート状の第１の絶縁体１１上に直接形成された導電線である。導電線２は、第１の絶縁体１１と、第２の絶縁体１２と、ＣＮＴ３０とを備えている。第１の絶縁体１１は、シート状の絶縁体であり、その材料は、参考例の絶縁体１０の材料と同様でよい。第２の絶縁体１２の材料も、参考例の絶縁体１０の材料と同様でよい。 (Second Embodiment)
FIG. 4 is a perspective sectional view showing the configuration of the conductive wire 2 according to the second embodiment. The conductive wire 2 is a conductive wire directly formed on the sheet-like first insulator 11. The conductive wire 2 includes a first insulator 11, a second insulator 12, and a CNT 30. The first insulator 11 is a sheet-like insulator, and the material thereof may be the same as the material of the insulator 10 of the reference example . The material of the second insulator 12 may be the same as the material of the insulator 10 of the reference example .

ＣＮＴ３０は、溶媒４０とともに、第１の絶縁体１１の表面上に塗布され、滴下され、または、吹き付けられている。溶媒４０は、揮発性であり、ＣＮＴ３０とともに第１の絶縁体１１の表面上に供給された後に揮発する。従って、ＣＮＴ３０が第１の絶縁体１１上に残る。溶媒４０を揮発させるために、第１の絶縁体１１を加熱してもよい。勿論、ＣＮＴ３０中に溶媒４０が残存していても構わない。尚、ＣＮＴ３０および溶媒４０は、それぞれ参考例のそれらと同じ材料でよい。 The CNT 30 is applied onto the surface of the first insulator 11 together with the solvent 40 and is dropped or sprayed. The solvent 40 is volatile and volatilizes after being supplied onto the surface of the first insulator 11 together with the CNT 30. Accordingly, the CNT 30 remains on the first insulator 11. In order to volatilize the solvent 40, the first insulator 11 may be heated. Of course, the solvent 40 may remain in the CNT 30. The CNT 30 and the solvent 40 may be the same materials as those in the reference example .

第２の絶縁体１２は、ＣＮＴ３０上を被覆するように第１の絶縁体１１上に設けられている。第１の絶縁体１１と第２の絶縁体１２との間に中空部分が形成されており、ＣＮＴ３０は、この中空部分に導入されている。第１の絶縁体１１および第２の絶縁体１２は、ＣＮＴ３０が中空部分から外部へ漏れないように互いに液密または気密に密着している。
多数のＣＮＴ３０は、中空部分内において密接するように導入されており、中空部分内部において互いに電気的に接続されている。従って、ＣＮＴ３０は、中空部分内において、ＣＮＴ３０の延伸方向へ電気を伝達することができる。これにより、導電線２は、その一端から他端へ電気を流すことができる。 The second insulator 12 is provided on the first insulator 11 so as to cover the CNT 30. A hollow portion is formed between the first insulator 11 and the second insulator 12, and the CNTs 30 are introduced into the hollow portion. The first insulator 11 and the second insulator 12 are in close contact with each other so as to prevent the CNT 30 from leaking from the hollow portion to the outside.
A large number of CNTs 30 are introduced so as to be in close contact within the hollow portion, and are electrically connected to each other within the hollow portion. Therefore, the CNT 30 can transmit electricity in the extending direction of the CNT 30 in the hollow portion. Thereby, electricity can flow through the conductive wire 2 from one end to the other end.

第２の実施形態による導電線２は、絶縁体１１、１２の中空部分に低抵抗かつ軽量なＣＮＴ３０を導入することによって形成されている。これにより、第２の実施形態も参考例と同様の効果を得ることができる。 The conductive wire 2 according to the second embodiment is formed by introducing a low-resistance and lightweight CNT 30 into the hollow portions of the insulators 11 and 12. Thereby, the second embodiment can obtain the same effect as the reference example .

また、第２の実施形態において、金属管２０は設けられていない。従って、導電線２は、参考例より柔軟性に富み、軽量である。 In the second embodiment, the metal tube 20 is not provided. Accordingly, the conductive wire 2 is more flexible and lighter than the reference example .

さらに、第２の実施形態による導電線２は、ＣＮＴ３０および第２の絶縁体１２を塗布、滴下または吹き付けることによって形成され得る。この場合、ＣＮＴ３０および第２の絶縁体１２は、後述するように印刷技術を用いて容易に形成され得る。   Furthermore, the conductive wire 2 according to the second embodiment can be formed by applying, dripping or spraying the CNT 30 and the second insulator 12. In this case, the CNT 30 and the second insulator 12 can be easily formed using a printing technique as will be described later.

図５は、第２の実施形態による導電線２の製造方法を示す図である。まず、第１の絶縁体１１を準備する。次に、印刷技術を用いて、溶媒４０に混合された（溶かされた）ＣＮＴ３０を第１の絶縁体１１上に塗布、滴下または吹き付ける。印刷技術は、例えば、レーザ法あるいはインクジェット法等の既知の印刷技術でよい。このとき、ＣＮＴ３０は、インク状になっているので、ノズル５２から第１の絶縁体１１に向かって吐出される。これにより、ＣＮＴ３０は、第１の絶縁体１１上において様々な形状に描画することができる。   FIG. 5 is a diagram illustrating a method of manufacturing the conductive wire 2 according to the second embodiment. First, the first insulator 11 is prepared. Next, the CNT 30 mixed (dissolved) in the solvent 40 is applied, dropped, or sprayed onto the first insulator 11 using a printing technique. The printing technique may be a known printing technique such as a laser method or an ink jet method. At this time, since the CNT 30 is in the form of ink, it is ejected from the nozzle 52 toward the first insulator 11. Thereby, the CNT 30 can be drawn in various shapes on the first insulator 11.

次に、印刷技術を用いて、液体状または溶融状態の第２の絶縁体１２をＣＮＴ３０上に塗布、滴下または吹き付ける。印刷技術は、例えば、レーザ法あるいはインクジェット法等の既知の印刷技術でよい。このとき、第２の絶縁体１２は、ノズル５４から吐出されＣＮＴ３０に沿って印刷される。これにより、ＣＮＴ３０は、第１の絶縁体１１と第２の絶縁体１２との間に密閉される。第２の絶縁体１２が、ＣＮＴ３０上を被覆しているので、隣接するＣＮＴ３０の複数のラインは短絡しない。第２の絶縁体１２は、溶媒４０が揮発した後にＣＮＴ３０上に印刷されてもよい。   Next, the liquid or molten second insulator 12 is applied, dropped, or sprayed onto the CNT 30 using a printing technique. The printing technique may be a known printing technique such as a laser method or an ink jet method. At this time, the second insulator 12 is ejected from the nozzle 54 and printed along the CNT 30. Thereby, the CNT 30 is sealed between the first insulator 11 and the second insulator 12. Since the second insulator 12 covers the CNT 30, a plurality of adjacent CNT 30 lines do not short-circuit. The second insulator 12 may be printed on the CNT 30 after the solvent 40 is volatilized.

尚、ＣＮＴ３０および第２の絶縁体１２を印刷する際、第１の絶縁体１１は、平面状態であってもよく、曲面状態であってもよい。例えば、第１の絶縁体１１は、図６に示すように円筒形に形成されており、円筒形の第１の絶縁体１１上に印刷することも考えられる。   In addition, when printing CNT30 and the 2nd insulator 12, the 1st insulator 11 may be a plane state, and may be a curved surface state. For example, the first insulator 11 is formed in a cylindrical shape as shown in FIG. 6, and printing on the cylindrical first insulator 11 is also conceivable.

図６は、第１の絶縁体１１が円筒形である場合における導電線２の製造方法を示す図である。第１の絶縁体１１が円筒形である場合、回転体９２とコレット９４との間に第１の絶縁体１１を固定する。そして、回転体９２とともに第１の絶縁体１１を回転可能にする。   FIG. 6 is a diagram illustrating a method of manufacturing the conductive wire 2 when the first insulator 11 is cylindrical. When the first insulator 11 is cylindrical, the first insulator 11 is fixed between the rotating body 92 and the collet 94. Then, the first insulator 11 can be rotated together with the rotating body 92.

ＣＮＴ３０および第２の絶縁体１２を印刷する際、ノズル５２、５４は、回転体９２の回転方向に対して垂直方向に走査し、それとともに、回転体９２は、第１の絶縁体１１を図６の矢印方向に回転させる。これにより、ＣＮＴ３０および第２の絶縁体１２は、第１の絶縁体１１上において印刷可能な限り、様々な形状に描画することができる。   When printing the CNT 30 and the second insulator 12, the nozzles 52 and 54 scan in a direction perpendicular to the rotation direction of the rotator 92, and the rotator 92 also scans the first insulator 11. Rotate in the direction of 6 arrow. Accordingly, the CNT 30 and the second insulator 12 can be drawn in various shapes as long as printing is possible on the first insulator 11.

第２の実施形態によれば、参考例と同様の効果を得ることができる。また、第２の実施形態による導電線２は、既知の印刷技術を用いてＣＮＴ３０を絶縁体１１と１２との間の中空部分に導入して導電性２を形成することができる。従って、導電線２の形成が容易であり、コストを低減させることができる。さらに、第２の実施形態は既知の印刷技術を用いているので、第１の絶縁体１１の平面または曲面上に様々な形状を有する導電線２を形成することができる。即ち、導電線２の配線の自由度が高い。さらに、印刷技術は設計データに基づいて実行されるため、導電線２の形成は、設計データに基づく配線の形成と等価である。従って、例えば、プリント基板を短時間にかつ低コストで形成することができる。 According to the second embodiment, an effect similar to that of the reference example can be obtained. Moreover, the conductive wire 2 by 2nd Embodiment can introduce | transduce CNT30 into the hollow part between the insulators 11 and 12 using a known printing technique, and can form the electroconductivity 2. FIG. Therefore, the formation of the conductive wire 2 is easy and the cost can be reduced. Furthermore, since the second embodiment uses a known printing technique, the conductive lines 2 having various shapes can be formed on the plane or curved surface of the first insulator 11. That is, the degree of freedom of wiring of the conductive wire 2 is high. Further, since the printing technique is executed based on the design data, the formation of the conductive line 2 is equivalent to the formation of the wiring based on the design data. Therefore, for example, a printed circuit board can be formed in a short time and at low cost.

尚、導電線２は、直線状であってもよいが、途中で屈曲させてもよい。導電線２を屈曲させることによって、後述するように、複数の第１の絶縁体１１を積層させたときに、複数の第１の絶縁体１１間の導電線２を接続してコイルを構成してもよい。   The conductive wire 2 may be linear, but may be bent halfway. By bending the conductive wire 2, as will be described later, when the plurality of first insulators 11 are laminated, the conductive wires 2 between the plurality of first insulators 11 are connected to form a coil. May be.

（第２の実施形態の変形例）
図７は、第２の実施形態の変形例による導電線３の構成を示す斜視断面図である。導電線３は、第１の絶縁体１１と、第２の絶縁体１２と、金属配線２２と、ＣＮＴ３０とを備えている。本変形例では、第１の絶縁体１１と第２の絶縁膜１２との間の中空部分にＣＮＴ３０だけでなく金属配線２２も導入されている。金属配線２２は、シート状の第１の絶縁体１１上に設けられている。ＣＮＴ３０は、金属配線２２上に設けられている。第２の絶縁体１２は、金属配線２２およびＣＮＴ３０上を被覆するように設けられている。金属配線２２は、金属管２０と同じ材料を用いて形成されていてよい。本変形例のその他の構成は、第２の実施形態の対応する構成と同様でよい。 (Modification of the second embodiment)
FIG. 7 is a perspective sectional view showing a configuration of the conductive wire 3 according to a modification of the second embodiment. The conductive wire 3 includes a first insulator 11, a second insulator 12, a metal wiring 22, and a CNT 30. In this modification, not only the CNT 30 but also the metal wiring 22 is introduced into the hollow portion between the first insulator 11 and the second insulating film 12. The metal wiring 22 is provided on the sheet-like first insulator 11. The CNT 30 is provided on the metal wiring 22. The second insulator 12 is provided so as to cover the metal wiring 22 and the CNT 30. The metal wiring 22 may be formed using the same material as the metal tube 20. Other configurations of this modification may be the same as the corresponding configurations of the second embodiment.

本変形例のように、金属配線２２およびＣＮＴ３０を絶縁体１１、１２の中空部分に導入しても、第２の実施形態と同様の効果を得ることができる。   Even if the metal wiring 22 and the CNT 30 are introduced into the hollow portions of the insulators 11 and 12 as in this modification, the same effect as in the second embodiment can be obtained.

本変形例による導電線３は、第２の実施形態による導電線２の製造方法を適用すれば、容易に製造することができる。例えば、まず、第１の絶縁体１１上に金属配線２２を形成する。このとき、金属配線２２は、接着剤によって第１の絶縁体１１上に固定してもよく、スパッタリングまたはめっき法を用いて第１の絶縁体１１上に付着させてもよい。次に、第２の実施形態に従った印刷技術を用いて、溶媒４０に混合された（溶かされた）ＣＮＴ３０を金属配線２２上に塗布、滴下または吹き付ける。溶媒４０の揮発後、印刷技術を用いて、液体状の第２の絶縁体１２をＣＮＴ３０および金属配線２２上に塗布、滴下または吹き付ける。このようにして、本変形例による導電線３は形成され得る。   The conductive wire 3 according to this modification can be easily manufactured by applying the method for manufacturing the conductive wire 2 according to the second embodiment. For example, first, the metal wiring 22 is formed on the first insulator 11. At this time, the metal wiring 22 may be fixed on the first insulator 11 with an adhesive, or may be attached on the first insulator 11 by sputtering or plating. Next, the CNT 30 mixed (dissolved) in the solvent 40 is applied, dripped or sprayed onto the metal wiring 22 using the printing technique according to the second embodiment. After the solvent 40 is volatilized, the liquid second insulator 12 is applied, dropped or sprayed onto the CNT 30 and the metal wiring 22 by using a printing technique. In this way, the conductive wire 3 according to this modification can be formed.

（他の参考例）
図８（Ａ）は、他の参考例による導電線４の構成を示す図である。図８（Ｂ）は、他の参考例による導電線５の構成を示す図である。他の参考例において、絶縁体１０の内部に中空管１４が形成されている。ＣＮＴ３０は、中空管１４内に導入されている。尚、図８（Ｂ）の１００は、電池である。 ( Other reference examples )
FIG. 8A is a diagram showing a configuration of the conductive wire 4 according to another reference example . FIG. 8B is a diagram showing a configuration of the conductive wire 5 according to another reference example . In another reference example , a hollow tube 14 is formed inside the insulator 10. The CNT 30 is introduced into the hollow tube 14. Note that reference numeral 100 in FIG. 8B denotes a battery.

図８（Ａ）では、中空管１４が絶縁体１０内に螺旋状に形成されている。これにより、導電線４はコイルとなり得る。図８（Ｂ）では、導電線５は電池１００の端子を所定の位置に電気的に導く配線として機能する。   In FIG. 8A, the hollow tube 14 is spirally formed in the insulator 10. Thereby, the conductive wire 4 can be a coil. In FIG. 8B, the conductive wire 5 functions as a wiring that electrically guides the terminal of the battery 100 to a predetermined position.

他の参考例による導電線４、５は、積層造形機を用いて形成され得る。積層造形機は、例えば、いわゆる３Ｄプリンタでよい。例えば、まず、積層造形法を用いて内部に中空管１４を有する絶縁体１０中を形成する。次に、溶媒４０に混合された（溶かされた）ＣＮＴ３０を中空管１４内に導入する。これにより、導電線４、５が形成され得る。溶媒４０およびＣＮＴ３０が中空管１４から漏れ出ないように、中空管１４の両端に導電性の端子で栓をしてもよい。 The conductive wires 4 and 5 according to other reference examples can be formed using an additive manufacturing machine. The additive manufacturing machine may be a so-called 3D printer, for example. For example, first, the inside of the insulator 10 having the hollow tube 14 is formed by using a layered manufacturing method. Next, the CNT 30 mixed (dissolved) in the solvent 40 is introduced into the hollow tube 14. Thereby, the conductive lines 4 and 5 can be formed. The ends of the hollow tube 14 may be plugged with conductive terminals so that the solvent 40 and the CNT 30 do not leak from the hollow tube 14.

（コイル）
上述の導電線１〜５は、モータのコイル、発電機のコイル、リニアモータのコイル（リニアコア）、ソレノイドコイル、リレーコイル、トランス、コアレスコイル等の様々なコイルに用いることができる。 (coil)
The conductive wires 1 to 5 described above can be used for various coils such as a motor coil, a generator coil, a linear motor coil (linear core), a solenoid coil, a relay coil, a transformer, and a coreless coil.

例えば、導電線１は、図９（Ａ）および図９（Ｂ）に示すようなコイルに適用することができる。図９（Ａ）は、モータまたは発電機の巻線コイルの一例を示す図である。図９（Ｂ）は、リニアモータのリニアコアの一例を示す図である。   For example, the conductive wire 1 can be applied to a coil as shown in FIGS. 9A and 9B. FIG. 9A is a diagram illustrating an example of a winding coil of a motor or a generator. FIG. 9B is a diagram illustrating an example of a linear core of the linear motor.

例えば、導電線２または３は、図１０（Ａ）に示すように、シート状コイルに適用することができる。図１０（Ａ）は、シート状コイル１３ａ、１３ｂの一例を示す図である。図１０（Ａ）に示すように、２枚のシート状コイル１３ａ、１３ｂを第１の絶縁体１１の裏面同志で張り合わせる。第１の絶縁体１１の裏面は、導電線２または３が形成されている表面の反対側の面である。２枚のシート状コイル１３ａ、１３ｂは、同じ形状の導電線２または３を備えている。さらに、シート状コイルのペアが１つのコイルを形成するために、一方のシート状コイルの或る段の配線は、他方のシート状コイルの次の段の配線の他端に電気的に接続されている。例えば、シート状コイル１３ａの１段目の配線は、シート状コイル１３ｂの２段目の配線の一端に接続され、この２段目の配線の他端は、シート状コイル１３ａの２段目の配線の一端に接続されている。シート状コイル１３ａの２段目の配線の他端は、シート状コイル１３ｂの３段目の配線の一端に接続され、この３段目の配線の他端は、シート状コイル１３ａの３段目の配線の一端に接続されている。このように、シート状コイル１３ａのｋ段目（ｋは整数）の配線は、シート状コイル１３ｂのｋ＋１段目の配線の一端に接続され、シート状コイル１３ｂのｋ＋１段目の配線の他端は、シート状コイル１３ａのｋ＋１段目の配線の一端に接続されている。これを繰り返すことによって、シート状コイル１３ａ、１３ｂの配線は、２枚の第１の絶縁体１１の周囲に巻かれたコイルと等価となる。   For example, the conductive wire 2 or 3 can be applied to a sheet coil as shown in FIG. FIG. 10A shows an example of the sheet-like coils 13a and 13b. As shown in FIG. 10A, the two sheet-like coils 13 a and 13 b are bonded to each other on the back surface of the first insulator 11. The back surface of the first insulator 11 is a surface opposite to the surface on which the conductive wire 2 or 3 is formed. The two sheet-like coils 13a and 13b are provided with conductive wires 2 or 3 having the same shape. Furthermore, in order for a pair of sheet-like coils to form one coil, a certain level of wiring of one sheet-shaped coil is electrically connected to the other end of the next level of wiring of the other sheet-shaped coil. ing. For example, the first stage wiring of the sheet coil 13a is connected to one end of the second stage wiring of the sheet coil 13b, and the other end of the second stage wiring is connected to the second stage wiring of the sheet coil 13a. Connected to one end of the wiring. The other end of the second stage wiring of the sheet coil 13a is connected to one end of the third stage wiring of the sheet coil 13b, and the other end of this third stage wiring is the third stage of the sheet coil 13a. Is connected to one end of the wiring. In this way, the k-th (k is an integer) wiring of the sheet-like coil 13a is connected to one end of the (k + 1) -th wiring of the sheet-like coil 13b, and the other end of the (k + 1) -th wiring of the sheet-like coil 13b. Is connected to one end of the (k + 1) th stage wiring of the sheet coil 13a. By repeating this, the wiring of the sheet-like coils 13 a and 13 b becomes equivalent to the coil wound around the two first insulators 11.

尚、シート状コイル１３ａ、１３ｂの上記コイルの配線は、第１の絶縁体１１の側面においてはんだ等を用いて導電線２または３を接続してもよい。あるいは、第１の絶縁体１１の両端または中心部における導電線２または３の傾斜を互いに相違させることによって、シート状コイル１３ａ、１３ｂを張り合わせたときに、一方のシート状コイルの或る段の配線の端が、他方のシート状コイルの次の段の配線の他端に重複するようにしてもよい。例えば、シート状コイル１３ａ、１３ｂを張り合わせたときに、シート状コイル１３ａのｋ段目の配線の一端が、シート状コイル１３ｂのｋ＋１段目の配線の一端に重なり、シート状コイル１３ｂのｋ＋１段目の配線の他端が、シート状コイル１３ａのｋ＋１段目の配線の一端に重なるように導電線２または３の傾斜を調整してもよい。これにより、シート状コイル１３ａ、１３ｂを張り合わせた後、第１の絶縁体１１の側面において導電線２または３の重複する位置ではんだ付けをすれば足りる。従って、はんだ付けが容易となる。   In addition, as for the wiring of the said coil of the sheet-like coils 13a and 13b, you may connect the conductive wire 2 or 3 using the solder etc. in the side surface of the 1st insulator 11. FIG. Alternatively, when the sheet-like coils 13a and 13b are bonded to each other by making the slopes of the conductive wires 2 or 3 different at both ends or the center of the first insulator 11 from each other, The end of the wiring may overlap with the other end of the wiring of the next stage of the other sheet-like coil. For example, when the sheet-like coils 13a and 13b are bonded together, one end of the k-th stage wiring of the sheet-like coil 13a overlaps with one end of the k + 1-th stage wiring of the sheet-like coil 13b, and the k + 1-th stage of the sheet-like coil 13b. The inclination of the conductive wire 2 or 3 may be adjusted so that the other end of the eye wire overlaps one end of the k + 1-th wire of the sheet coil 13a. Thus, after the sheet-like coils 13a and 13b are bonded together, it is sufficient to perform soldering at the position where the conductive wires 2 or 3 overlap on the side surface of the first insulator 11. Therefore, soldering becomes easy.

その後、シート状コイル１３ａ、１３ｂを円筒形に丸めることによって、図１０（Ｂ）に示すように、円筒形のコイルにすることができる。図１０（Ｂ）は、円筒形コイルの一例を示す図である。図１０（Ｂ）には、２つのシート状コイル１３ａ、１３ｂを張り合わせた円筒形コイルが示されているが、シート状コイルは薄いため、さらに複数の円筒形コイル（複数のシート状コイルのペア）を積層させることができる。即ち、複数のシート状コイルのペアを積層して円筒形に丸めることによってコイルを形成してもよい。この場合、シート状コイルの導電線２または３は、絶縁体１１または１２によって絶縁される。従って、複数の円筒形コイルは積層させても互いにショートしない。複数の円筒形コイルを積層させることによって、絶縁体に対する導電体の比率の高いコイルが形成され得る。このような導電体比率の高いコイルは、巻線コイルに比べて軽く、より強い磁力を効率的に発生することができる。   Thereafter, the sheet-like coils 13a and 13b are rounded into a cylindrical shape, thereby forming a cylindrical coil as shown in FIG. FIG. 10B is a diagram illustrating an example of a cylindrical coil. FIG. 10B shows a cylindrical coil in which two sheet coils 13a and 13b are bonded to each other. However, since the sheet coil is thin, a plurality of cylindrical coils (a pair of a plurality of sheet coils) are shown. ) Can be laminated. That is, the coil may be formed by stacking a plurality of sheet-like coil pairs and rounding them into a cylindrical shape. In this case, the conductive wire 2 or 3 of the sheet coil is insulated by the insulator 11 or 12. Therefore, even if a plurality of cylindrical coils are laminated, they do not short-circuit each other. By laminating a plurality of cylindrical coils, a coil having a high conductor to insulator ratio can be formed. Such a coil with a high conductor ratio is lighter than a winding coil and can efficiently generate a stronger magnetic force.

さらに、導電線２または３はＣＮＴ３０を導入しているため、上記円筒形コイルは、非常に軽量であり、低抵抗であり、かつ、大きな電流を流すことができる。   Furthermore, since the conductive wire 2 or 3 introduces the CNT 30, the cylindrical coil is very lightweight, has a low resistance, and can pass a large current.

図１１は、図９（Ａ）に示す巻線コイルを用いて形成されたモータＭＯＴおよび発電機ＧＥＮの構成の一例を示す図である。第１の発電機ＧＥＮ１、第２の発電機ＧＥＮ２およびモータＭＯＴの各回転軸ＲＯＴは共通（同軸）である。従って、モータＭＯＴが回転軸ＲＯＴを回転させることによって第１の発電機ＧＥＮ１および第２の発電機ＧＥＮ２は効率良く発電することができる。尚、本実施形態による発電機ＧＥＮ１、ＧＥＮ２は、上記特許文献４、あるいは、非特許文献１に記載された構造を組み込んでもよい。これにより、発電機ＧＥＮ１、ＧＥＮ２は、コギングトルクを低減させることができ、より効率的に発電することができる。また、本実施形態によるモータＭＯＴが上記特許文献４、５あるいは非特許文献１に記載された構造を組み込んでもよい。これにより、モータＭＯＴは、より大きなトルクを出力することができ、より効率的に発電機ＧＥＮ１、ＧＥＮ２を駆動させることができる。   FIG. 11 is a diagram illustrating an example of the configuration of the motor MOT and the generator GEN formed using the winding coils illustrated in FIG. The rotation axes ROT of the first generator GEN1, the second generator GEN2, and the motor MOT are common (coaxial). Therefore, the first generator GEN1 and the second generator GEN2 can efficiently generate power when the motor MOT rotates the rotary shaft ROT. Note that the generators GEN1 and GEN2 according to the present embodiment may incorporate the structure described in Patent Document 4 or Non-Patent Document 1. Thereby, the generators GEN1 and GEN2 can reduce cogging torque, and can generate power more efficiently. Further, the motor MOT according to the present embodiment may incorporate the structure described in Patent Documents 4 and 5 or Non-Patent Document 1. Thereby, the motor MOT can output a larger torque, and can drive the generators GEN1 and GEN2 more efficiently.

さらに、第１の発電機ＧＥＮ１および第２の発電機ＧＥＮ２は回転軸ＲＯＴによって連結されており、互いに同一の構成を有している。従って、モータＭＯＴが回転軸ＲＯＴを回転させることによって、第１の発電機ＧＥＮ１および第２の発電機ＧＥＮ２はそれぞれ同一の電力を効率良く出力することができる。尚、回転軸ＲＯＴは、一体形成された軸であってもよい。しかし、第１の発電機ＧＥＮ１、第２の発電機ＧＥＮ２およびモータＭＯＴのそれぞれの回転軸は、カップリングＣで結合されることによって共通の回転軸ＲＯＴとして機能してもよい。   Furthermore, the first generator GEN1 and the second generator GEN2 are connected by a rotating shaft ROT and have the same configuration. Therefore, when the motor MOT rotates the rotating shaft ROT, the first generator GEN1 and the second generator GEN2 can output the same electric power efficiently. The rotating shaft ROT may be an integrally formed shaft. However, the rotation shafts of the first generator GEN1, the second generator GEN2, and the motor MOT may function as a common rotation shaft ROT by being coupled by the coupling C.

モータＭＯＴおよび発電機ＧＥＮは、巻線コイルに代えて、図１０（Ｂ）に示す円筒形コイルまたはこのようなコイルを積層した円筒形コイルを用いて形成されてもよい。これにより、モータＭＯＴおよび発電機ＧＥＮは、より軽くなり、かつ、より強い磁力を効率的に発生することができる。   The motor MOT and the generator GEN may be formed using a cylindrical coil shown in FIG. 10B or a cylindrical coil in which such coils are laminated, instead of the winding coil. As a result, the motor MOT and the generator GEN can be lighter and can efficiently generate a stronger magnetic force.

１〜５…導電線、１０…絶縁体、１１…第１の絶縁体、１２…第２の絶縁体、２０…金属管、３０…カーボンナノチューブ、４０…溶媒、２２…金属配線、１４…中空管、ＭＯＴ…モータ、ＧＥＮ…発電機 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1-5 ... Conductive wire, 10 ... Insulator, 11 ... 1st insulator, 12 ... 2nd insulator, 20 ... Metal tube, 30 ... Carbon nanotube, 40 ... Solvent, 22 ... Metal wiring, 14 ... Medium Empty tube, MOT ... motor, GEN ... generator

Claims (12)

絶縁体と、
前記絶縁体の中空部分に導入された金属配線と、
前記絶縁体の中空部分に導入され、前記金属配線上に設けられたカーボンナノチューブとを備え、
前記絶縁体は、表面上に前記金属配線および前記カーボンナノチューブを有する第１の絶縁体と、前記金属配線および前記カーボンナノチューブ上を被覆する第２の絶縁体とを含む、ことを特徴とする導電線。 An insulator;
Metal wiring introduced into the hollow portion of the insulator;
Carbon nanotubes introduced into the hollow portion of the insulator and provided on the metal wiring ,
The insulator includes a first insulator having the metal wiring and the carbon nanotube on a surface thereof, and a second insulator covering the metal wiring and the carbon nanotube. line. 前記カーボンナノチューブは、液体状、ゼリー状またはゲル状の溶媒とともに前記絶縁体の中空部分に導入されていることを特徴とする請求項１に記載の導電線。   The conductive wire according to claim 1, wherein the carbon nanotube is introduced into a hollow portion of the insulator together with a liquid, jelly, or gel solvent. 前記溶媒は、揮発性の溶媒であることを特徴とする請求項２に記載の導電線。   The conductive wire according to claim 2, wherein the solvent is a volatile solvent. 前記カーボンナノチューブは、単層カーボンナノチューブであることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の導電線。   The conductive wire according to any one of claims 1 to 3, wherein the carbon nanotube is a single-walled carbon nanotube. 請求項１から請求項４のいずれかに記載の導電線を用いたモータ用または発電機用のコイル。 The coil for motors or generators using the conductive wire in any one of Claims 1-4 . 第１の絶縁体と第２の絶縁膜との間の中空部分に導入された金属配線と、前記絶縁体の中空部分に導入され前記金属配線上に設けられたカーボンナノチューブとを備えた導電線の製造方法であって、
前記第１の絶縁体上に金属配線を形成し、
前記金属配線上にカーボンナノチューブを形成し、
前記金属配線および前記カーボンナノチューブ上を被覆するように前記第２の絶縁体を形成することを具備した導電線の製造方法。 A conductive wire comprising: a metal wire introduced into a hollow portion between the first insulator and the second insulating film; and a carbon nanotube introduced into the hollow portion of the insulator and provided on the metal wire. A manufacturing method of
Forming a metal wiring on the first insulator;
Forming carbon nanotubes on the metal wiring,
A method of manufacturing a conductive wire, comprising: forming the second insulator so as to cover the metal wiring and the carbon nanotube . 前記カーボンナノチューブは、液体状、ゼリー状またはゲル状の溶媒とともに前記金属配線上に塗布、滴下または吹き付けられることを特徴とする請求項６に記載の導電線の製造方法。 The carbon nanotubes are liquid, jelly or coated with a gel-like solvent on the metal wire, a manufacturing method of the conductive wire according to claim 6, characterized in that the dropping or spraying, et al. 前記溶媒は、揮発性の溶媒であることを特徴とする請求項７に記載の導電線の製造方法。 The method for manufacturing a conductive wire according to claim 7 , wherein the solvent is a volatile solvent. 前記カーボンナノチューブは、単層カーボンナノチューブであることを特徴とする請求項６から請求項８のいずれか一項に記載の導電線の製造方法。 The method for producing a conductive wire according to any one of claims 6 to 8 , wherein the carbon nanotube is a single-walled carbon nanotube. 前記第２の絶縁体は、前記金属配線および前記カーボンナノチューブ上に塗布、滴下または吹き付けられることを特徴とする請求項６から請求項９のいずれか一項に記載の導電線の製造方法。 10. The method of manufacturing a conductive wire according to claim 6, wherein the second insulator is applied, dropped, or sprayed on the metal wiring and the carbon nanotube . 前記カーボンナノチューブは、液体状、ゼリー状またはゲル状の揮発性溶媒中に含まれており、
前記カーボンナノチューブは、前記揮発性溶媒とともに塗布、滴下または吹き付けられ、
前記第２の絶縁体は、前記揮発性溶媒の揮発後に塗布、滴下または吹き付けられることを特徴とする請求項１０に記載の導電線の製造方法。 The carbon nanotubes are contained in a liquid, jelly-like or gel-like volatile solvent,
The carbon nanotubes are applied, dripped or sprayed with the volatile solvent,
The method of manufacturing a conductive wire according to claim 10 , wherein the second insulator is applied, dripped or sprayed after the volatile solvent is volatilized. 前記カーボンナノチューブの塗布、滴下または吹き付け、並びに、前記第２の絶縁体を塗布、滴下または吹き付けは、印刷技術により実行されることを特徴とする請求項１０または請求項１１に記載の導電線の製造方法。 The conductive wire according to claim 10 or 11 , wherein the application, dripping or spraying of the carbon nanotubes, and the application, dropping or spraying of the second insulator are performed by a printing technique. Production method.
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