JP7248179B1 - 絶縁電線および絶縁電線の製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の第1態様に係る絶縁電線は、長尺状の形状を有する導体と、空孔を含む絶縁被膜であって、前記導体に隣接するとともに前記導体の周囲を覆う1層の第1絶縁層を少なくとも有する絶縁被膜と、が設けられ、前記第1絶縁層は、厚さ方向における中央領域であって絶縁性材料および前記空孔である複数の第1空孔から構成された第1中央領域と、前記厚さ方向における前記第1中央領域よりも前記導体側の領域および前記導体とは反対側の領域であって前記絶縁性材料から構成された第1内側領域および第1外側領域と、を有し、前記第1内側領域および前記第1外側領域が前記空孔を含まない。
以下、本発明の第1の実施形態に係る絶縁電線10および絶縁電線10の製造方法について図1から図6を参照しながら説明する。本実施形態では絶縁電線10がエナメル線、具体的にはモータの巻線に用いられるエナメル線である例に適用して説明する。より具体的には、ハイブリッド自動車(HEV:Hybrid Electric Vehicle)、電気自動車(EV:Electric Vehicle)、プラグインハイブリッド自動車(PHEV:Plug-in Hybrid Electric Vehicle)などの電動自動車の駆動モータの巻線に用いられるエナメル線である例に適用して説明する。
導体20は、長尺状に延びるとともに、円形の断面形状を有する部材である。本実施形態では、導体20が、直径0.8mmの丸銅線である例に適用して説明する。なお、導体20の断面形状は、円形であってもよいし、矩形であってもよく、具体的な形状に限定されない。
絶縁被膜30には、図2に示すように、1層の第1絶縁層31と、複数の第2絶縁層41と、が設けられている。本実施形態では14層の第2絶縁層41が設けられている例に適用して説明する。なお、第2絶縁層41の層数は14層よりも多くても良いし、少なくても良い。
溶剤としては、NMP(N-メチルピロリドン)、DMAc(ジメチルアセトアミド)などを用いることができる。本実施形態では、DMAcが溶剤として用いられる例に適用して説明する。
比較例1に係る絶縁電線110には、図4に示すように、導体20と、絶縁被膜130と、が設けられている。絶縁電線110の導体20は、第1の実施形態に係る絶縁電線10の導体20と同じものである。
絶縁電線210の導体20は、第1の実施形態に係る絶縁電線10の導体20と同じものである。
第1絶縁層31における導体20と隣接する界面31fには、図9に示すように、空孔が観察されない。なお、図9において、第1絶縁層31の長手方向に直線状に延びる筋状に形成された白色の線は、導体20の表面の凹凸が第1絶縁層31に転写された跡Wdである。
第2絶縁層41における第1絶縁層31と隣接する界面41fには、図10に示すように、第2空孔47が観察される。図10における円形または楕円形の白色の輪郭線が、界面41fに表れた第2空孔47である。界面41fは、例えば、矩形膜状の絶縁被膜30から第1絶縁層31を剥離して第2絶縁層41を露出させた面である。
次に、本発明の第2の実施形態について図11から図13を参照して説明する。本実施形態の絶縁電線の基本構成は、第1の実施形態と同様であるが、第1の実施形態とは、絶縁被膜の構成が異なっている。以下では第1の実施形態と異なる構成について説明し、同じ構成については説明を省略する。
実施例3は、2種類の塗料を用いて絶縁被膜30Bを形成している。そのため、図6の構成の欄にはダブルコートと記載している。
図6の皮膜全体の空孔率の欄には、絶縁被膜における空孔率の評価値を体積百分率(vol%)で記載している。実施例3は30(vol%)である。
図6の絶縁破壊の強さの欄には、絶縁破壊の強さの測定値および評価結果が記載されている。実施例3は、絶縁破壊の強さの値が175(V/μm)で良(○)と判定された。
次に、本発明の第3の実施形態について図14および図15を参照して説明する。本実施形態の絶縁電線の基本構成は、第2の実施形態と同様であるが、第2の実施形態とは、絶縁被膜の構成が異なっている。以下では第2の実施形態と異なる構成について説明し、同じ構成については説明を省略する。
具体的には、第1絶縁層形成工程と同様に、第2塗料が塗布された塗装塗料が、300℃から500℃の範囲に保たれた炉内に入れられる。
実施例4は、2種類の塗料を用いて内層である第1絶縁層31および第2絶縁層41Bと、中間層である11層の第3絶縁層51Bと、外層である2層の第4絶縁層61Cを有している。そのため、図6の構成の欄にはトリプルコートと記載している。
図6の皮膜全体の空孔率の欄には、絶縁被膜における空孔率の評価値を体積百分率(vol%)で記載している。実施例4は30(vol%)である。
図6の絶縁破壊の強さの欄には、絶縁破壊の強さの測定値および評価結果が記載されている。実施例4は、絶縁破壊の強さの値が190(V/μm)で良(○)と判定された。
Claims (8)
- 導体と、
空孔を含む絶縁被膜であって、前記導体に隣接するとともに前記導体の周囲を覆う1層の第1絶縁層を少なくとも有する絶縁被膜と、
が設けられ、
前記第1絶縁層は、厚さ方向における中央領域であって絶縁性材料および前記空孔である複数の第1空孔から構成された第1中央領域と、前記厚さ方向における前記第1中央領域よりも前記導体側の領域および前記導体とは反対側の領域であって前記絶縁性材料から構成された第1内側領域および第1外側領域と、を有し、
前記第1空孔が液体の熱分解性ポリマに由来し、前記第1内側領域および前記第1外側領域が前記第1空孔を含まない絶縁電線。 - 前記第1空孔の空孔径は2μm以下である請求項1に記載の絶縁電線。
- 前記絶縁被膜は、前記第1絶縁層の外周側から前記導体の周囲を覆う少なくとも1層の第2絶縁層を有し、
前記第2絶縁層は、前記厚さ方向における前記第1絶縁層側の領域であって前記絶縁性材料および前記空孔である複数の第2空孔から構成された第2内側領域と、前記厚さ方向における前記第1絶縁層と反対側の領域であって前記絶縁性材料から構成された第2外側領域と、を有している請求項1または2に記載の絶縁電線。 - 前記絶縁被膜は、前記第2絶縁層の外側から前記導体の周囲を覆う少なくとも1層の第3絶縁層をさらに有し、
前記第3絶縁層は、前記厚さ方向における前記第2絶縁層側の領域であって前記絶縁性材料および前記第1空孔よりも空孔径が大きな前記空孔である複数の第3空孔から構成された第3内側領域と、前記厚さ方向における前記第2絶縁層と反対側の領域であって前記絶縁性材料から構成された第3外側領域と、を有している請求項3に記載の絶縁電線。 - 前記絶縁被膜は、前記第3絶縁層の外側から前記導体の周囲を覆う少なくとも1層の第4絶縁層をさらに有し、
前記第4絶縁層は、前記厚さ方向における前記第3絶縁層側の領域であって前記絶縁性材料および複数の前記第1空孔からから構成された第4内側領域と、前記厚さ方向における前記第3絶縁層と反対側の領域であって前記絶縁性材料から構成された第4外側領域と、を有している請求項4に記載の絶縁電線。 - 前記第1内側領域および前記第1外側領域は、前記厚さ方向における厚さが、前記第1空孔の空孔径より大きい請求項1記載の絶縁電線。
- 請求項1記載の絶縁電線の製造方法であって、
合成前塗料中の樹脂分に対して所定重量部の液体の熱分解性ポリマからなる発泡剤を加えて攪拌混合したポリアミド酸および溶剤を含む塗料を、導体の周囲に塗布する第1塗布工程と、
前記導体の周囲に塗布された前記塗料を所定温度に加熱して前記塗料中の前記溶剤を除去し、かつ、前記液体の熱分解性ポリマと前記ポリアミド酸とが相分離した状態で前記塗料に含まれる前記ポリアミド酸をイミド化させるとともに、前記塗料に含まれる前記液体の熱分解性ポリマを熱分解させて前記第1絶縁層を形成する第1絶縁層形成工程と、
を有する絶縁電線の製造方法。 - 前記熱分解性ポリマは、ジオール型のポリプロピレングリコールである請求項7に記載の絶縁電線の製造方法。
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