JP2024128627A - Insulated wires, coils, rotating electrical machinery and electrical/electronic equipment - Google Patents
Insulated wires, coils, rotating electrical machinery and electrical/electronic equipment Download PDFInfo
- Publication number
- JP2024128627A JP2024128627A JP2023037704A JP2023037704A JP2024128627A JP 2024128627 A JP2024128627 A JP 2024128627A JP 2023037704 A JP2023037704 A JP 2023037704A JP 2023037704 A JP2023037704 A JP 2023037704A JP 2024128627 A JP2024128627 A JP 2024128627A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- insulating coating
- conductor
- insulating layer
- coil
- insulating
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims abstract description 120
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims abstract description 117
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims abstract description 116
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims abstract description 69
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims abstract description 43
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims abstract description 43
- 239000002966 varnish Substances 0.000 claims abstract description 34
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 claims abstract description 22
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 21
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 17
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 claims description 19
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 claims description 18
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 claims description 11
- 238000003466 welding Methods 0.000 claims description 10
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 8
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 claims description 7
- 229920002312 polyamide-imide Polymers 0.000 claims description 5
- 239000004962 Polyamide-imide Substances 0.000 claims description 3
- 238000009413 insulation Methods 0.000 claims description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 abstract description 6
- 229910000314 transition metal oxide Inorganic materials 0.000 abstract description 6
- SECXISVLQFMRJM-UHFFFAOYSA-N N-Methylpyrrolidone Chemical compound CN1CCCC1=O SECXISVLQFMRJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 8
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 8
- 210000003298 dental enamel Anatomy 0.000 description 7
- ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylformamide Chemical compound CN(C)C=O ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 5
- 239000013557 residual solvent Substances 0.000 description 5
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 description 5
- IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N Dimethylsulphoxide Chemical compound CS(C)=O IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- FXHOOIRPVKKKFG-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylacetamide Chemical compound CN(C)C(C)=O FXHOOIRPVKKKFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- -1 aromatic diamine compound Chemical class 0.000 description 4
- ZWEHNKRNPOVVGH-UHFFFAOYSA-N 2-Butanone Chemical compound CCC(C)=O ZWEHNKRNPOVVGH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N Ethyl acetate Chemical compound CCOC(C)=O XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 3
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 3
- YEJRWHAVMIAJKC-UHFFFAOYSA-N 4-Butyrolactone Chemical compound O=C1CCCO1 YEJRWHAVMIAJKC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N Phenol Chemical compound OC1=CC=CC=C1 ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- JNDMLEXHDPKVFC-UHFFFAOYSA-N aluminum;oxygen(2-);yttrium(3+) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Y+3] JNDMLEXHDPKVFC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 2
- DKPFZGUDAPQIHT-UHFFFAOYSA-N butyl acetate Chemical compound CCCCOC(C)=O DKPFZGUDAPQIHT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 2
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 2
- JHIVVAPYMSGYDF-UHFFFAOYSA-N cyclohexanone Chemical compound O=C1CCCCC1 JHIVVAPYMSGYDF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 2
- JBFHTYHTHYHCDJ-UHFFFAOYSA-N gamma-caprolactone Chemical compound CCC1CCC(=O)O1 JBFHTYHTHYHCDJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 2
- 229920005575 poly(amic acid) Polymers 0.000 description 2
- 229920003055 poly(ester-imide) Polymers 0.000 description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 2
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 2
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 2
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 2
- 229910019901 yttrium aluminum garnet Inorganic materials 0.000 description 2
- AVQQQNCBBIEMEU-UHFFFAOYSA-N 1,1,3,3-tetramethylurea Chemical compound CN(C)C(=O)N(C)C AVQQQNCBBIEMEU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VXQBJTKSVGFQOL-UHFFFAOYSA-N 2-(2-butoxyethoxy)ethyl acetate Chemical compound CCCCOCCOCCOC(C)=O VXQBJTKSVGFQOL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NQBXSWAWVZHKBZ-UHFFFAOYSA-N 2-butoxyethyl acetate Chemical compound CCCCOCCOC(C)=O NQBXSWAWVZHKBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SVONRAPFKPVNKG-UHFFFAOYSA-N 2-ethoxyethyl acetate Chemical compound CCOCCOC(C)=O SVONRAPFKPVNKG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QTWJRLJHJPIABL-UHFFFAOYSA-N 2-methylphenol;3-methylphenol;4-methylphenol Chemical compound CC1=CC=C(O)C=C1.CC1=CC=CC(O)=C1.CC1=CC=CC=C1O QTWJRLJHJPIABL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 1
- XDTMQSROBMDMFD-UHFFFAOYSA-N Cyclohexane Chemical compound C1CCCCC1 XDTMQSROBMDMFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XTHFKEDIFFGKHM-UHFFFAOYSA-N Dimethoxyethane Chemical compound COCCOC XTHFKEDIFFGKHM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical group [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004640 Melamine resin Substances 0.000 description 1
- 229920000877 Melamine resin Polymers 0.000 description 1
- CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N O-Xylene Chemical compound CC1=CC=CC=C1C CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004693 Polybenzimidazole Substances 0.000 description 1
- 239000004697 Polyetherimide Substances 0.000 description 1
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GTDPSWPPOUPBNX-UHFFFAOYSA-N ac1mqpva Chemical compound CC12C(=O)OC(=O)C1(C)C1(C)C2(C)C(=O)OC1=O GTDPSWPPOUPBNX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001408 amides Chemical class 0.000 description 1
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 description 1
- 239000002216 antistatic agent Substances 0.000 description 1
- 239000000010 aprotic solvent Substances 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 description 1
- 239000003660 carbonate based solvent Substances 0.000 description 1
- 239000012159 carrier gas Substances 0.000 description 1
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 229930003836 cresol Natural products 0.000 description 1
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 1
- 239000003431 cross linking reagent Substances 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- XXJWXESWEXIICW-UHFFFAOYSA-N diethylene glycol monoethyl ether Chemical compound CCOCCOCCO XXJWXESWEXIICW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SBZXBUIDTXKZTM-UHFFFAOYSA-N diglyme Chemical compound COCCOCCOC SBZXBUIDTXKZTM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 239000000975 dye Substances 0.000 description 1
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000000806 elastomer Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 1
- 239000003759 ester based solvent Substances 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 239000003063 flame retardant Substances 0.000 description 1
- 239000006081 fluorescent whitening agent Substances 0.000 description 1
- 239000004088 foaming agent Substances 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 description 1
- 239000005453 ketone based solvent Substances 0.000 description 1
- 150000002576 ketones Chemical class 0.000 description 1
- 150000002596 lactones Chemical class 0.000 description 1
- 239000004611 light stabiliser Substances 0.000 description 1
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- VGGNVBNNVSIGKG-UHFFFAOYSA-N n,n,2-trimethylaziridine-1-carboxamide Chemical compound CC1CN1C(=O)N(C)C VGGNVBNNVSIGKG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZCOGQSHZVSZAHH-UHFFFAOYSA-N n,n-dimethylaziridine-1-carboxamide Chemical compound CN(C)C(=O)N1CC1 ZCOGQSHZVSZAHH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002989 phenols Chemical class 0.000 description 1
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 1
- 239000004014 plasticizer Substances 0.000 description 1
- 239000002798 polar solvent Substances 0.000 description 1
- 229920002480 polybenzimidazole Polymers 0.000 description 1
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 1
- 229920001601 polyetherimide Polymers 0.000 description 1
- 239000009719 polyimide resin Substances 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 description 1
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- RUOJZAUFBMNUDX-UHFFFAOYSA-N propylene carbonate Chemical compound CC1COC(=O)O1 RUOJZAUFBMNUDX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012744 reinforcing agent Substances 0.000 description 1
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 1
- VEALVRVVWBQVSL-UHFFFAOYSA-N strontium titanate Chemical compound [Sr+2].[O-][Ti]([O-])=O VEALVRVVWBQVSL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HXJUTPCZVOIRIF-UHFFFAOYSA-N sulfolane Chemical compound O=S1(=O)CCCC1 HXJUTPCZVOIRIF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000003457 sulfones Chemical class 0.000 description 1
- 125000006158 tetracarboxylic acid group Chemical group 0.000 description 1
- ZUHZGEOKBKGPSW-UHFFFAOYSA-N tetraglyme Chemical compound COCCOCCOCCOCCOC ZUHZGEOKBKGPSW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920005992 thermoplastic resin Polymers 0.000 description 1
- 239000002562 thickening agent Substances 0.000 description 1
- XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N tin dioxide Chemical compound O=[Sn]=O XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001887 tin oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YFNKIDBQEZZDLK-UHFFFAOYSA-N triglyme Chemical compound COCCOCCOCCOC YFNKIDBQEZZDLK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000008096 xylene Substances 0.000 description 1
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Insulated Conductors (AREA)
- Removal Of Insulation Or Armoring From Wires Or Cables (AREA)
- Insulation, Fastening Of Motor, Generator Windings (AREA)
- Manufacture Of Motors, Generators (AREA)
Abstract
【課題】絶縁皮膜に遷移金属酸化物粒子等の異物を配合しない場合であっても、レーザー光照射による絶縁皮膜の剥離性に優れる絶縁電線、当該絶縁電線を用いたコイル、当該コイルを有する回転電機及び電気・電子機器、並びに当該回転電機及び電気・電子機器の製造方法を提供する。【解決手段】導体10と、導体10の外周を覆う絶縁皮膜20と、を有する絶縁電線1であって、絶縁皮膜20が、導体10の外周に樹脂ワニスの塗布・焼付けを繰り返して形成された多層絶縁層であり、絶縁皮膜20の厚さに対し、多層絶縁層を構成する各絶縁層の厚さの平均が3.0%以上であり、多層絶縁層の層間密着力が0.04N/mm以上である。【選択図】図1[Problem] To provide an insulated electric wire that has excellent peelability of an insulating coating by laser light irradiation even when the insulating coating does not contain foreign matter such as transition metal oxide particles, a coil using the insulated electric wire, a rotating electric machine and an electrical/electronic device having the coil, and a method for manufacturing the rotating electric machine and the electrical/electronic device. [Solution] An insulated electric wire 1 having a conductor 10 and an insulating coating 20 that covers the outer periphery of the conductor 10, the insulating coating 20 being a multilayer insulating layer formed by repeatedly applying and baking a resin varnish to the outer periphery of the conductor 10, the average thickness of each insulating layer that constitutes the multilayer insulating layer being 3.0% or more relative to the thickness of the insulating coating 20, and the interlayer adhesion strength of the multilayer insulating layer being 0.04 N/mm or more. [Selected Figure] Figure 1
Description
本発明は、絶縁電線、コイル、回転電機及び電気・電子機器に関する。 The present invention relates to insulated wires, coils, rotating electrical machines, and electrical and electronic devices.
モーター等の回転電機に用いられるコイルは、例えば、絶縁電線を短尺化(セグメント化)した後にヘアピン状に加工してセグメントコイルとし、このセグメントコイルをステータ(固定子)コアのスロットに差し込み、ステータコアから突出したセグメントコイルの端部同士を溶接して電気的に接続して製造される。この溶接を行うためには、セグメントコイルの端部を覆う絶縁皮膜(端部絶縁皮膜)を除去して導体を露出させる必要がある。この端部皮膜の除去には、従来プレス加工などによって機械的に切削除去する方法が採用されてきた。しかし、この方法では、絶縁皮膜だけでなく導体部分の表層も削り取られてしまうため、導体断面積が減少してしまうという問題があった。また、金属導体の削り屑の処理を要したり、プレス加工に用いる金型に摩耗が生じたりして、製造効率面の問題も生じていた。
上記のような端部皮膜の機械的な除去方法に代えて、レーザー光を用いて端部皮膜を燃焼して除去する技術が提案されている。例えば特許文献1には、絶縁電線を絶縁電機子に巻付けた回転機器を製造するに当たり、この絶縁電線の絶縁皮膜にレーザー光を吸収して発熱する遷移金属酸化物の粒子を含有させることにより、当該絶縁電線の末端部分の絶縁皮膜をレーザー光照射により容易に除去できることが記載されている。
Coils used in rotating electrical machines such as motors are manufactured, for example, by shortening (segmenting) an insulated electric wire, processing it into a hairpin shape to make a segment coil, inserting this segment coil into a slot in a stator core, and electrically connecting the ends of the segment coil protruding from the stator core by welding them together. In order to perform this welding, it is necessary to remove the insulating coating (end insulating coating) covering the end of the segment coil to expose the conductor. To remove this end coating, a method of mechanically cutting and removing it by press processing or the like has been used in the past. However, with this method, not only the insulating coating but also the surface layer of the conductor part is scraped off, which causes a problem in terms of the cross-sectional area of the conductor. In addition, there are problems in terms of manufacturing efficiency, such as the need to dispose of the shavings of the metal conductor and wear on the mold used in the press processing.
Instead of the above-mentioned mechanical removal method of the end coating, a technique has been proposed in which the end coating is burned off and removed using a laser beam. For example,
上記特許文献1記載の技術では、絶縁皮膜の形成に先立ち、比較的多量の遷移金属酸化物粒子を樹脂ワニス中に均一分散させたスラリーを調製する必要があり、作業効率の向上には制約がある。また、絶縁皮膜中に絶縁性樹脂とは異質な物性を示す遷移金属酸化物粒子を多量に含ませた場合、絶縁皮膜と導体との密着性や、絶縁皮膜を構成する層間の密着性が低下することも懸念される。
In the technology described in
本発明は、絶縁皮膜に上記の遷移金属酸化物粒子等の異物を配合しない場合であっても、レーザー光照射による絶縁皮膜の剥離性に優れる絶縁電線を提供することを課題とする。また、本発明は、この絶縁電線を用いたコイル、このコイルを有する回転電機及び電気・電子機器、並びにこれらの製造方法を提供することを課題とする。 The present invention aims to provide an insulated electric wire that has excellent peelability of an insulating coating by laser light irradiation, even when the insulating coating does not contain foreign matter such as the transition metal oxide particles. In addition, the present invention aims to provide a coil using this insulated electric wire, a rotating electric machine and an electric/electronic device that have this coil, and a method for manufacturing these.
本発明の上記課題は下記手段により解決される。
[1]
導体と、該導体の外周を覆う絶縁皮膜とを有する絶縁電線であって、
前記絶縁皮膜が、導体の外周に樹脂ワニスの塗布・焼付けを繰り返して形成された多層絶縁層であり、
前記絶縁皮膜の厚さに対し、前記多層絶縁層を構成する各絶縁層の厚さの平均が3.0%以上であり、
前記多層絶縁層の層間密着力が0.04N/mm以上である、絶縁電線。
[2]
前記多層絶縁層の層数が25以下である、前記[1]に記載の絶縁電線。
[3]
前記絶縁皮膜の波長450nmに対する透過率が50%以下である、前記[1]又は[2]に記載の絶縁電線。
[4]
前記絶縁皮膜がポリイミド及び/又はポリアミドイミドを含む、前記[1]~[3]のいずれかに記載の絶縁電線。
[5]
前記絶縁電線が、端部絶縁皮膜をレーザー剥離して用いるためのものである、前記[1]~[4]のいずれかに記載の絶縁電線。
[6]
前記[1]~[5]のいずれかに記載の絶縁電線を用いたコイル。
[7]
前記[6]に記載のコイルを有する回転電機。
[8]
前記[6]に記載のコイルを有する電気・電子機器。
[9]
導体の外周を覆う、レーザー剥離用絶縁皮膜であって、
前記絶縁皮膜が、導体の外周に樹脂ワニスの塗布・焼付けを繰り返して形成された多層絶縁層であり、
前記絶縁皮膜の厚さに対し、前記多層絶縁層を構成する各絶縁層の厚さの平均が3.0%以上であり、
前記多層絶縁層の層間密着力が0.04N/mm以上である、レーザー剥離用絶縁皮膜。
[10]
[1]~[5]のいずれかに記載の絶縁電線のセグメントの端部絶縁皮膜をレーザー光照射により除去する工程と、
前記の端部絶縁皮膜が除去されたセグメントをコイル状に加工してセグメントコイルとし、ステータコアのスロットに組み込む工程と、
前記セグメントコイルの端部同士を溶接して電気的に接続する工程と
を含む、回転電機、電気・電子機器の製造方法。
[11]
[1]~[5]のいずれか1つに記載の絶縁電線のセグメントをコイル状に加工してセグメントコイルとし、ステータコアのスロットに組み込む工程と、
前記のステータコアのスロットに組み込まれた前記セグメントコイルの端部絶縁皮膜をレーザー光照射により除去する工程と、
前記セグメントコイルの端部同士を溶接して電気的に接続する工程と
を含む、回転電機、電気・電子機器の製造方法。
The above object of the present invention can be achieved by the following means.
[1]
An insulated wire having a conductor and an insulating coating covering the outer periphery of the conductor,
The insulating coating is a multi-layer insulating layer formed by repeatedly applying and baking a resin varnish on the outer periphery of the conductor,
the average thickness of each insulating layer constituting the multilayer insulating layer is 3.0% or more of the thickness of the insulating coating;
The insulated wire has an interlayer adhesion strength of 0.04 N/mm or more for the multilayer insulating layer.
[2]
The insulated wire according to any one of
[3]
The insulated wire according to any one of [1] to [2], wherein the insulating coating has a transmittance of 50% or less at a wavelength of 450 nm.
[4]
The insulated wire according to any one of [1] to [3], wherein the insulating coating contains polyimide and/or polyamideimide.
[5]
The insulated wire according to any one of [1] to [4], wherein the insulated wire is used after an end insulating coating is laser peeled off.
[6]
A coil using the insulated wire according to any one of [1] to [5].
[7]
A rotating electric machine having the coil according to [6].
[8]
An electric/electronic device having the coil according to [6] above.
[9]
A laser peelable insulating coating that covers the outer periphery of a conductor,
The insulating coating is a multi-layer insulating layer formed by repeatedly applying and baking a resin varnish on the outer periphery of the conductor,
the average thickness of each insulating layer constituting the multilayer insulating layer is 3.0% or more of the thickness of the insulating coating;
The insulating coating for laser peeling has an interlayer adhesion strength of 0.04 N/mm or more for the multilayer insulating layer.
[10]
A step of removing an end insulating coating of the segment of the insulated electric wire according to any one of [1] to [5] by irradiating with laser light;
a step of forming the segment from which the end insulating coating has been removed into a coil shape to form a segment coil, and incorporating the segment coil into a slot of a stator core;
A method for manufacturing a rotating electric machine or an electrical/electronic device, comprising a step of welding the ends of the segment coils together to electrically connect them.
[11]
A process of processing the segment of the insulated electric wire according to any one of [1] to [5] into a coil shape to form a segment coil and incorporating the segment coil into a slot of a stator core;
removing an end insulating coating of the segment coil incorporated in the slot of the stator core by irradiating it with laser light;
A method for manufacturing a rotating electric machine or an electrical/electronic device, comprising a step of welding the ends of the segment coils together to electrically connect them.
本発明の絶縁電線は、絶縁皮膜に上記の遷移金属酸化物粒子等の異物を配合しない場合であっても、レーザー光照射による絶縁皮膜の剥離性に優れる。したがって、本発明の絶縁電線を用いたコイル、回転電機ないし電気・電子機器は、それらの製造における絶縁電線同士の溶接に当たり、端部絶縁皮膜をレーザー光照射によって素早く除去することができ、製造効率に優れる。 The insulated wire of the present invention has excellent peelability of the insulating coating by laser light irradiation, even when the insulating coating does not contain foreign matter such as the transition metal oxide particles. Therefore, when welding insulated wires together during the manufacture of coils, rotating electrical machines, or electrical/electronic devices using the insulated wire of the present invention, the end insulating coating can be quickly removed by laser light irradiation, resulting in excellent manufacturing efficiency.
本発明ないし本明細書において、単に「絶縁層」という場合、樹脂ワニスの塗布・焼付けを1回行って形成される層(エナメル層)を意味する。本発明では、同一の樹脂ワニスの塗布・焼付けを複数回繰り返して形成した絶縁層は複層の絶縁層(多層絶縁層)として捉える。つまり、樹脂ワニスが同一でも異なっていても、1回の塗布・焼付けで形成される層を絶縁層1層とカウントする。換言すれば、塗布・焼付けを繰り返したとき、当該繰り返し数と同じ数の絶縁層が積層された多層絶縁層が形成される。
本発明では、絶縁電線における絶縁皮膜は上記の通り、樹脂ワニスの塗布・焼付けを繰り返して形成された多層絶縁層を含むことを特定事項として有しているが、これは単に絶縁皮膜の状態を示す(すなわち、絶縁皮膜が特定のエナメル層を含むことを示す)ものであり、これにより絶縁皮膜の構造ないし特性を明らかにするものである。
本明細書では、絶縁電線の長手方向と直交する断面形状で、導体および絶縁皮膜を含めた絶縁電線の形状を、単に断面形状と称する場合がある。本発明における断面形状は、単に切断面のみが特定の形状をしているのでなく、絶縁電線全体の長手方向に、この断面形状が連続してつながっており、特段の断りがない限り、絶縁電線の長手方向のいずれの部分に対しても、この方向と直交する断面形状は実質的に同じであることを意味する。
本明細書において、「~」を用いて表される数値範囲は、その前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む範囲を意味する。
本明細書において、濃度の単位として記載する「ppm」は質量基準である。
In the present invention and this specification, the term "insulating layer" simply refers to a layer (enamel layer) formed by applying and baking a resin varnish once. In the present invention, an insulating layer formed by repeatedly applying and baking the same resin varnish multiple times is considered to be a multi-layer insulating layer (multilayer insulating layer). In other words, whether the resin varnish is the same or different, a layer formed by applying and baking once is counted as one insulating layer. In other words, when applying and baking are repeated, a multilayer insulating layer is formed in which the same number of insulating layers as the number of repetitions are stacked.
In the present invention, the insulating coating of the insulated wire, as described above, has as a specific feature that it includes multiple insulating layers formed by repeatedly applying and baking resin varnish. However, this simply indicates the state of the insulating coating (i.e., indicates that the insulating coating includes a specific enamel layer), thereby clarifying the structure or characteristics of the insulating coating.
In this specification, the cross-sectional shape of the insulated electric wire perpendicular to the longitudinal direction, including the conductor and the insulating coating, may be simply referred to as the cross-sectional shape. The cross-sectional shape in this invention does not simply mean that only the cut surface has a specific shape, but means that this cross-sectional shape is continuous in the longitudinal direction of the entire insulated electric wire, and unless otherwise specified, the cross-sectional shape perpendicular to the longitudinal direction is substantially the same for any part of the insulated electric wire.
In this specification, a numerical range expressed using "to" means a range including the numerical values before and after it as the lower limit and upper limit.
In this specification, the unit of concentration "ppm" is based on mass.
[絶縁電線]
本発明の絶縁電線は、導体と、該導体の外周を覆う絶縁皮膜とを有する。この絶縁皮膜は、樹脂ワニスの塗布・焼付けを繰り返して形成された多層絶縁層(多層エナメル層)である。
本発明の絶縁電線の断面形状は、導体と相似形であることが好ましく、なかでも、絶縁皮膜全体の形状、すなわち、絶縁皮膜の、導体とは反対側の最外面における断面形状が、導体と相似形であることが特に好ましい。なお、相似形とは完全な相似形に限定されるものではなく、略相似形であればよい。
[Insulated wire]
The insulated wire of the present invention has a conductor and an insulating coating covering the outer periphery of the conductor. The insulating coating is a multi-layer insulating layer (multi-layer enamel layer) formed by repeatedly applying and baking a resin varnish.
It is preferable that the cross-sectional shape of the insulated wire of the present invention is similar to that of the conductor, and it is particularly preferable that the overall shape of the insulating coating, i.e., the cross-sectional shape of the outermost surface of the insulating coating opposite the conductor, is similar to that of the conductor. Note that the similar shape is not limited to a completely similar shape, and may be an approximately similar shape.
以下、図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態を説明する。なお、本発明は、本発明で規定すること以外は、以下に示す実施形態に限定されるものではない。また、下記の図面を参照して説明する導体、絶縁皮膜、及び絶縁層の説明は、下記の図面に示された形態に限らず、本発明の構成ないし発明特定事項の説明として適用されるものである。 The following describes a preferred embodiment of the present invention with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments described below, except as specified in the present invention. In addition, the explanations of the conductor, insulating film, and insulating layer described with reference to the drawings below are not limited to the forms shown in the drawings, but are applied as explanations of the configuration or invention-specific matters of the present invention.
図1は、本発明の一実施形態に係る絶縁電線1の構成例を模式的に示す断面図である。絶縁電線1は、導体10と、導体10に接し、導体10の周面を被覆する絶縁皮膜20とを有する。図1において、導体10は長手方向と直交する断面形状が円形の導体である。絶縁皮膜20は、樹脂ワニスの塗布・焼付けにより形成される絶縁層21が複数積層した多層絶縁層である。なお、図1において、絶縁層21同士の境界の一部を省略して示している。
Figure 1 is a cross-sectional view showing a schematic configuration example of an
本発明の絶縁電線1は、絶縁皮膜20の厚さに対する、絶縁皮膜20(多層絶縁層)を構成する各絶縁層21の厚さの平均が3.0%以上となるように制御されている。したがって、例えば絶縁皮膜20が、絶縁層a1、絶縁層a2、絶縁層a3、・・・、絶縁層a23、絶縁層a24、及び絶縁層a25からなる25層の多層絶縁層の場合には、絶縁層a1の厚さ、絶縁層a2の厚さ、絶縁層a3の厚さ、・・・、絶縁層a23の厚さ、絶縁層a24の厚さ、及び絶縁層a25の厚さの合計を、層数25で除した値が、各絶縁層21の厚さの平均となり、この平均値が、絶縁皮膜20の厚さに対して3.0%以上となる(100×当該平均値/絶縁皮膜の厚さ≧3.0となる)。すなわち、「絶縁皮膜(多層絶縁層)を構成する各絶縁層の厚さの平均」とは、各絶縁層の厚さを測定し、得られた各測定値の算術平均値として決定することができる。また、絶縁皮膜20の厚さを、絶縁皮膜20を構成する絶縁層21の層数で除することにより算出される値も、「絶縁皮膜(多層絶縁層)を構成する各絶縁層の厚さの平均」と実質的に同義である。なお、この絶縁層21の層数は、絶縁皮膜20の断面をエッジング後、光学顕微鏡またはマイクロスコープで観察することにより決定できる。
なお、絶縁皮膜20を構成する各絶縁層21の厚さ(一層あたりの厚さ)は、16点測定による。16点測定は、本分野では常用されている測定方法であって、具体的な測定方法は、国際公開第2013/073397号パンフレットに記載されている。
In the
The thickness (thickness of each layer) of each insulating
また、本発明の絶縁電線1は、後述する方法で測定される絶縁層21間の層間密着力(すなわち多層絶縁層の層間密着力)が0.04N/mm以上となるように制御されている。
以下、本発明の絶縁電線1の好ましい形態を説明する。
In addition, in the
A preferred embodiment of the
<導体>
本発明の絶縁電線に用いる導体としては、従来から絶縁電線の導体として用いられているものを使用することができる。例えば、銅線、アルミニウム線等の金属導体が挙げられる。
<Conductor>
The conductor used in the insulated wire of the present invention may be any conductor that has been conventionally used as a conductor for an insulated wire, such as a metal conductor such as a copper wire or an aluminum wire.
本発明の絶縁電線で使用する導体の長手方向と直交する断面形状は特に限定されるものではない。例えば、円形または矩形(平角形状)の断面形状の導体が挙げられる。本発明では、断面形状が矩形の導体、すなわち平角導体が好ましい。断面形状が矩形の導体は、断面形状が円形の導体と比較し、ステータコアのスロットに対する占積率が高くなる。このため、一定の狭い空間に多くの絶縁電線を組み込むような用途に好ましい。
断面形状が矩形の導体は、コーナー部(角部)からの部分放電を抑制する点において、4隅にR面取り(曲率半径r)を設けた形状であることが好ましい。曲率半径rは、0.6mm以下が好ましく、0.2~0.4mmがより好ましい。
導体の大きさは、特に限定されないが、平角導体の場合、矩形の断面形状において、幅(長辺)は1.0~10.0mmが好ましく、1.0~5.0mmがより好ましく、1.4~4.0mmがさらに好ましく、厚み(短辺)は0.4~3.0mmが好ましく、0.5~2.5mmがより好ましい。幅(長辺)と厚み(短辺)の長さの比(厚み:幅)は、1:1~1:20が好ましく、1:1~1:4がより好ましい。一方、断面形状が円形の導体の場合、直径は0.3~3.0mmが好ましく、0.4~2.7mmがより好ましい。
The cross-sectional shape perpendicular to the longitudinal direction of the conductor used in the insulated wire of the present invention is not particularly limited. For example, a conductor having a circular or rectangular (rectangular) cross-sectional shape may be used. In the present invention, a conductor having a rectangular cross-sectional shape, i.e., a rectangular conductor, is preferred. A conductor having a rectangular cross-sectional shape has a higher space factor in the slots of the stator core than a conductor having a circular cross-sectional shape. For this reason, it is preferred for applications in which many insulated wires are incorporated in a certain narrow space.
A conductor having a rectangular cross section is preferably provided with four chamfered corners (with a radius of curvature r) in order to suppress partial discharge from the corners. The radius of curvature r is preferably 0.6 mm or less, and more preferably 0.2 to 0.4 mm.
The size of the conductor is not particularly limited, but in the case of a rectangular conductor, the width (long side) of the rectangular cross-sectional shape is preferably 1.0 to 10.0 mm, more preferably 1.0 to 5.0 mm, and even more preferably 1.4 to 4.0 mm, and the thickness (short side) is preferably 0.4 to 3.0 mm, and more preferably 0.5 to 2.5 mm. The ratio of the length of the width (long side) to the thickness (short side) (thickness:width) is preferably 1:1 to 1:20, and more preferably 1:1 to 1:4. On the other hand, in the case of a conductor having a circular cross-sectional shape, the diameter is preferably 0.3 to 3.0 mm, and more preferably 0.4 to 2.7 mm.
<絶縁皮膜>
本発明の絶縁電線おいて、前記絶縁皮膜は樹脂ワニスの塗布・焼付けにより形成される絶縁層が複数積層された多層絶縁層である。
前記絶縁皮膜の厚さ(多層絶縁層全体の厚さ)は、20μm以上200μm以下であることが好ましく、30μm以上170μm以下であることがより好ましく、40μm以上140μm以下であることがさらに好ましい。
<Insulating film>
In the insulated wire of the present invention, the insulating coating is a multi-layer insulating layer in which a plurality of insulating layers are laminated, the insulating layers being formed by coating and baking a resin varnish.
The thickness of the insulating coating (total thickness of the multilayer insulating layer) is preferably 20 μm or more and 200 μm or less, more preferably 30 μm or more and 170 μm or less, and even more preferably 40 μm or more and 140 μm or less.
(絶縁層)
前記絶縁層は、絶縁性樹脂(絶縁性ポリマー)を含む樹脂ワニスを導体上に塗布し、焼き付けて形成したエナメル層である。このエナメル層の形成には、熱硬化性樹脂やポリエーテルイミド等の熱可塑性樹脂を用いることができ、熱硬化性樹脂を硬化してなるエナメル層が好ましい。エナメル層の形成に用いる熱硬化性樹脂としては、例えば、ポリイミド(PI)、ポリアミドイミド(PAI)、ポリウレタン、熱硬化性ポリエステル(PEst)、H種ポリエステル(HPE)、ポリベンゾイミダゾール、ポリエステルイミド(PEsI)、メラミン樹脂、及びエポキシ樹脂等が挙げられ、これらの1種又は2種以上を用いることができる。なかでも、ポリイミド(PI)及び/又はポリアミドイミド(PAI)が好ましく、ポリイミド(PI)がより好ましい。
(Insulating layer)
The insulating layer is an enamel layer formed by applying a resin varnish containing an insulating resin (insulating polymer) onto a conductor and baking it. A thermoplastic resin such as a thermosetting resin or polyetherimide can be used to form the enamel layer, and an enamel layer formed by curing a thermosetting resin is preferred. Examples of the thermosetting resin used to form the enamel layer include polyimide (PI), polyamideimide (PAI), polyurethane, thermosetting polyester (PEst), H-type polyester (HPE), polybenzimidazole, polyesterimide (PEsI), melamine resin, and epoxy resin, and one or more of these can be used. Among them, polyimide (PI) and/or polyamideimide (PAI) are preferred, and polyimide (PI) is more preferred.
前記ポリイミド(PI)の種類は特に限定されず、全芳香族ポリイミドまたは熱硬化性芳香族ポリイミドなど、絶縁皮膜の材料として通常のポリイミドを用いることができる。また、常法により、芳香族テトラカルボン酸二無水物と芳香族ジアミン化合物を極性溶媒中で反応させて得られるポリアミック酸溶液を用い、焼付け時の加熱処理によってイミド化させることによって得られるものを用いることができる。
商業的に入手可能なポリイミド(PI)としては、例えば、Uイミド(商品名、ユニチカ社製)、U-ワニス(商品名、宇部興産社製)等が挙げられる。
The type of the polyimide (PI) is not particularly limited, and any polyimide that is generally used as a material for an insulating film, such as a wholly aromatic polyimide or a thermosetting aromatic polyimide, can be used. In addition, a polyimide obtained by using a polyamic acid solution obtained by reacting an aromatic tetracarboxylic dianhydride with an aromatic diamine compound in a polar solvent in a conventional manner and imidizing the polyamic acid solution by a heat treatment during baking can be used.
Examples of commercially available polyimides (PI) include U-imide (trade name, manufactured by Unitika Ltd.) and U-Varnish (trade name, manufactured by Ube Industries Ltd.).
-樹脂ワニス-
前記樹脂ワニスに含まれる樹脂としては、前述した樹脂を適用することができる。
前記樹脂ワニスに含まれる、樹脂をワニス化させるための有機溶媒(有機溶剤)としては、例えば、N,N-ジメチルアセトアミド(DMAc)、N-メチル-2-ピロリドン(NMP)、N,N-ジメチルホルムアミド(DMF)等のアミド系溶媒、N,N-ジメチルエチレンウレア、N,N-ジメチルプロピレンウレア、テトラメチル尿素等の尿素系溶媒、γ-ブチロラクトン、γ-カプロラクトン等のラクトン系溶媒、プロピレンカーボネート等のカーボネート系溶媒、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン系溶媒、酢酸エチル、酢酸n-ブチル、ブチルセロソルブアセテート、ブチルカルビトールアセテート、エチルセロソルブアセテート、エチルカルビトールアセテート等のエステル系溶媒、ジグライム、トリグライム、テトラグライム等のグライム系溶媒、トルエン、キシレン、シクロヘキサン等の炭化水素系溶媒、クレゾール、フェノール、ハロゲン化フェノールなどのフェノール系溶媒、スルホラン等のスルホン系溶媒、ジメチルスルホキシド(DMSO)などが挙げられる。中でも、樹脂との水素結合によるワニス安定性の観点から、前記有機溶剤は非プロトン性溶媒が好ましく、DMAc及び/又はNMPを含むことが好ましく、DMAc及び/又はNMPであることがより好ましい。
また上記有機溶剤等は、1種のみが単独で使用されていてもよく、2種以上が併用して使用されていてもよい。
-Resin varnish-
As the resin contained in the resin varnish, the resins described above can be used.
Examples of the organic solvent (organic solvent) contained in the resin varnish and used to turn the resin into a varnish include amide-based solvents such as N,N-dimethylacetamide (DMAc), N-methyl-2-pyrrolidone (NMP), and N,N-dimethylformamide (DMF); urea-based solvents such as N,N-dimethylethyleneurea, N,N-dimethylpropyleneurea, and tetramethylurea; lactone-based solvents such as γ-butyrolactone and γ-caprolactone; carbonate-based solvents such as propylene carbonate; methyl ethyl ketone; Examples of suitable organic solvents include ketones, cyclohexanone, and other ketone-based solvents, ethyl acetate, n-butyl acetate, butyl cellosolve acetate, butyl carbitol acetate, ethyl cellosolve acetate, ethyl carbitol acetate, and other ester-based solvents, diglyme, triglyme, tetraglyme, and other glyme-based solvents, toluene, xylene, cyclohexane, and other hydrocarbon-based solvents, cresol, phenol, halogenated phenol, and other phenol-based solvents, sulfone-based solvents, such as sulfolane, and dimethyl sulfoxide (DMSO). Among these, from the viewpoint of varnish stability due to hydrogen bonding with the resin, the organic solvent is preferably an aprotic solvent, preferably containing DMAc and/or NMP, and more preferably being DMAc and/or NMP.
The organic solvents and the like may be used alone or in combination of two or more kinds.
本発明の絶縁電線は、前記多層絶縁層の層間密着力が0.04N/mm以上となるように制御される。当該層間密着力は、例えば絶縁皮膜中(各絶縁層中)の残留溶剤量等を調整することによっても制御することができる。例えば、多層絶縁層の層間密着力を向上させる観点から、絶縁皮膜中の残留溶剤量は500~20000ppmであることが好ましく、1000~10000ppmであることがより好ましく、2000~5000ppmであることがさらに好ましい。
前記残留溶剤量は、例えば樹脂ワニスの溶剤種の変更や、樹脂ワニスを塗布後、焼付け条件を変更することにより目的の残留溶剤量となる絶縁皮膜を得ることができる。なお、当該残留溶剤量は常法により測定することができ、例えば絶縁電線から絶縁皮膜を剥離し、ガスクロマトグラフ(型式:GC-2010 Plus、島津社製、キャリアガス:窒素)を用いて測定することもできる。
In the insulated wire of the present invention, the interlayer adhesion of the multilayer insulating layer is controlled to be 0.04 N/mm or more. The interlayer adhesion can also be controlled, for example, by adjusting the amount of residual solvent in the insulating coating (in each insulating layer). For example, from the viewpoint of improving the interlayer adhesion of the multilayer insulating layer, the amount of residual solvent in the insulating coating is preferably 500 to 20,000 ppm, more preferably 1,000 to 10,000 ppm, and even more preferably 2,000 to 5,000 ppm.
The amount of residual solvent can be adjusted to a desired level by, for example, changing the type of solvent in the resin varnish or by changing the baking conditions after applying the resin varnish. The amount of residual solvent can be measured by a conventional method, for example, by peeling the insulating coating from the insulated wire and measuring the amount using a gas chromatograph (model: GC-2010 Plus, manufactured by Shimadzu Corporation, carrier gas: nitrogen).
前記樹脂ワニスは、必要により、密着助剤、気泡形成用発泡剤、酸化防止剤、帯電防止剤、紫外線防止剤、光安定剤、蛍光増白剤、顔料、染料、相溶化剤、滑剤、強化剤、難燃剤、架橋剤、架橋助剤、可塑剤、増粘剤、減粘剤およびエラストマーなどの各種添加剤を含有してもよい。また、前記樹脂ワニスは、特性に影響を及ぼさない範囲で、無機微粒子を含有してもよい。このような無機微粒子としては、例えば酸化亜鉛、酸化チタン、酸化錫、炭化ケイ素、チタン酸ストロンチウムなどが挙げられる。 The resin varnish may contain various additives, such as adhesion aids, foaming agents for forming bubbles, antioxidants, antistatic agents, ultraviolet inhibitors, light stabilizers, fluorescent whitening agents, pigments, dyes, compatibilizers, lubricants, reinforcing agents, flame retardants, crosslinking agents, crosslinking aids, plasticizers, thickeners, viscosity reducers, and elastomers, as necessary. The resin varnish may also contain inorganic fine particles to the extent that they do not affect the properties. Examples of such inorganic fine particles include zinc oxide, titanium oxide, tin oxide, silicon carbide, and strontium titanate.
前記絶縁皮膜を形成するための前記樹脂ワニスの塗布・焼付けの繰り返し数は特に限定されず、本発明の規定を満たすように適宜設定することができる。なお、本発明において「塗布・焼付けの繰り返し数」とは、多層絶縁層の層数と同義である。例えば、塗布・焼付けの繰り返し数を10回以上とすることもでき、12回以上とすることもでき、15回以上とすることもできる。また、当該繰り返し数を35回以下とすることもでき、30回以下とすることもでき、25回以下とすることもできる。当該繰り返し数を好ましい範囲として示せば、10~35回であり、より好ましくは12~30回、さらに好ましくは15~25回である。
同様に、前記絶縁皮膜を構成する絶縁層の層数を、10以上とすることもでき、12以上とすることもでき、15以上とすることもできる。また、当該層数を35以下とすることもでき、30以下とすることもでき、25以下とすることもできる。当該層数を好ましい範囲として示せば、10~35であり、より好ましくは12~30、さらに好ましくは15~25である。
The number of repetitions of coating and baking the resin varnish to form the insulating film is not particularly limited, and can be appropriately set so as to satisfy the provisions of the present invention. In the present invention, the "number of repetitions of coating and baking" is synonymous with the number of layers of the multilayer insulating layer. For example, the number of repetitions of coating and baking can be 10 or more, 12 or more, or 15 or more. The number of repetitions can also be 35 or less, 30 or less, or 25 or less. The number of repetitions is preferably in the range of 10 to 35, more preferably 12 to 30, and even more preferably 15 to 25.
Similarly, the number of insulating layers constituting the insulating coating may be 10 or more, 12 or more, or 15 or more. The number of layers may be 35 or less, 30 or less, or 25 or less. A preferred range for the number of layers is 10 to 35, more preferably 12 to 30, and even more preferably 15 to 25.
前記絶縁皮膜を構成する各絶縁層の厚さの平均は、2μm以上であることが好ましく、3μm以上であることがより好ましく、4μm以上であることがさらに好ましい。また、当該厚さの平均は、7μm以下であることが好ましく、6μm以下であることがより好ましく、5μm以下であることがさらに好ましい。当該厚さの平均を好ましい範囲として示すと、2~7μmであり、より好ましくは3~6μm、さらに好ましくは4~5μmである。 The average thickness of each insulating layer constituting the insulating coating is preferably 2 μm or more, more preferably 3 μm or more, and even more preferably 4 μm or more. The average thickness is preferably 7 μm or less, more preferably 6 μm or less, and even more preferably 5 μm or less. The preferred range for the average thickness is 2 to 7 μm, more preferably 3 to 6 μm, and even more preferably 4 to 5 μm.
また、前記絶縁皮膜を構成する各絶縁層の一層あたりの厚さは、1μm以上とすることができ、2μm以上であってもよく、3μm以上であってもよく、4μm以上であってもよい。また当該平均厚さは、10μm以下とすることができ、9μm以下であってもよく、8μm以下であってもよく、7μm以下であってもよく、6μm以下であってもよく、5μm以下であってもよい。当該平均厚さを好ましい範囲として示すと、1~10μmであり、より好ましくは2~9μm、さらに好ましくは2~8μm、さらに好ましくは3~7μm、さらに好ましくは3~6μm、さらに好ましくは4~5μmである。 The thickness of each insulating layer constituting the insulating coating can be 1 μm or more, 2 μm or more, 3 μm or more, or 4 μm or more. The average thickness can be 10 μm or less, 9 μm or less, 8 μm or less, 7 μm or less, 6 μm or less, or 5 μm or less. A preferred range for the average thickness is 1 to 10 μm, more preferably 2 to 9 μm, even more preferably 2 to 8 μm, even more preferably 3 to 7 μm, even more preferably 3 to 6 μm, and even more preferably 4 to 5 μm.
本発明の絶縁電線において、前記絶縁皮膜の厚さに対する、前記絶縁皮膜(多層絶縁層)を構成する各絶縁層の厚さの平均は、上記の通り3.0%以上であり、前記絶縁皮膜のレーザー剥離性をより向上させる観点から、3.5%以上であることがより好ましく、4.0%以上であることがさらに好ましい。また、前記絶縁皮膜の厚さに対する、前記絶縁皮膜を構成する各絶縁層の厚さの平均は、通常は10.0%以下であり、9.0%以下であってもよく、8.0%以下とすることもできる。 In the insulated wire of the present invention, the average thickness of each insulating layer constituting the insulating coating (multilayer insulating layer) relative to the thickness of the insulating coating is 3.0% or more as described above, and from the viewpoint of further improving the laser peelability of the insulating coating, it is more preferable that it is 3.5% or more, and even more preferable that it is 4.0% or more. In addition, the average thickness of each insulating layer constituting the insulating coating relative to the thickness of the insulating coating is usually 10.0% or less, may be 9.0% or less, and can also be 8.0% or less.
また、本発明の絶縁電線において、前記多層絶縁層の層間密着力は、上記の通り0.04N/mm以上である。絶縁性の維持と被覆剥離性の両立の観点から、当該密着力は0.05~0.15N/mmであることが好ましく、0.06~0.12N/mmであることがより好ましく、0.07~0.10N/mmであることがさらに好ましく、0.08~0.10N/mmであることがさらに好ましい。
なお、当該層間密着力は、例えば実施例に記載の方法により測定することができる。
In the insulated wire of the present invention, the interlayer adhesion strength of the multilayer insulating layer is 0.04 N/mm or more as described above. From the viewpoint of both maintaining insulation properties and coating peelability, the adhesion strength is preferably 0.05 to 0.15 N/mm, more preferably 0.06 to 0.12 N/mm, even more preferably 0.07 to 0.10 N/mm, and even more preferably 0.08 to 0.10 N/mm.
The interlayer adhesion can be measured, for example, by the method described in the Examples.
本発明の絶縁電線は、端部絶縁皮膜をレーザー光照射により除去して用いるためのものであることが好ましい。例えば、絶縁電線の端部同士を溶接して電気的に接続するに当たり、端部絶縁皮膜をレーザー光照射により除去して用いるためのものであることが好ましい。換言すると、本発明の一側面によれば次のレーザー剥離用絶縁皮膜が提供される。 The insulated wire of the present invention is preferably intended to be used after the end insulating coating is removed by laser light irradiation. For example, when welding the ends of the insulated wires together to electrically connect them, it is preferable that the end insulating coating is removed by laser light irradiation. In other words, according to one aspect of the present invention, the following laser-peelable insulating coating is provided.
導体の外周を覆う、レーザー剥離用絶縁皮膜であって、
前記絶縁皮膜が、導体の外周に樹脂ワニスの塗布・焼付けを繰り返して形成された多層絶縁層であり、
前記絶縁皮膜の厚さに対し、前記多層絶縁層を構成する各絶縁層の厚さの平均が3.0%以上であり、
前記多層絶縁層の層間密着力が0.04N/mm以上である、レーザー剥離用絶縁皮膜。
A laser peelable insulating coating that covers the outer periphery of a conductor,
The insulating coating is a multi-layer insulating layer formed by repeatedly applying and baking a resin varnish on the outer periphery of the conductor,
the average thickness of each insulating layer constituting the multilayer insulating layer is 3.0% or more of the thickness of the insulating coating;
The insulating coating for laser peeling has an interlayer adhesion strength of 0.04 N/mm or more for the multilayer insulating layer.
また、前記絶縁皮膜がレーザー光のエネルギーを効率よく吸収し、レーザー剥離性をより向上させる観点から、前記絶縁皮膜の波長450nmに対する透過率(T450、%)が60%以下であることが好ましく、50%以下であることがより好ましく、40%以下であることがさらに好ましく、30%以下であることがさらに好ましく、20%以下であることがさらに好ましく、15%以下であることがさらに好ましく、13%以下であることがさらに好ましく、10%以下であることがさらに好ましい。
前記波長450nmに対する透過率は、実施例に記載の方法により測定することができる。
Furthermore, from the viewpoint of enabling the insulating coating to efficiently absorb the energy of laser light and further improving laser peelability, the transmittance (T450, %) of the insulating coating at a wavelength of 450 nm is preferably 60% or less, more preferably 50% or less, even more preferably 40% or less, even more preferably 30% or less, even more preferably 20% or less, even more preferably 15% or less, even more preferably 13% or less, and even more preferably 10% or less.
The transmittance at a wavelength of 450 nm can be measured by the method described in the examples.
[絶縁電線の製造方法]
本発明の絶縁電線は、導体の外周に、樹脂ワニスを塗布して焼付ける操作を複数回繰り返す塗布・焼付け工程により多層絶縁層を形成して得ることができる。なお、塗布・焼付けに用いる樹脂ワニスは、全ての絶縁層に同一の樹脂ワニスを用いてもよく、絶縁層ごとに異なる種類の樹脂ワニスを用いることもできる。当該樹脂ワニスとしては、上記で説明した樹脂ワニスを用いることができる。
[Method of manufacturing insulated wire]
The insulated wire of the present invention can be obtained by forming a multi-layer insulating layer by a coating/baking process in which the operation of coating and baking a resin varnish on the outer periphery of a conductor is repeated multiple times. The resin varnish used in the coating/baking process may be the same for all insulating layers, or different types of resin varnish may be used for each insulating layer. The resin varnish described above can be used as the resin varnish.
前記樹脂ワニスを導体上に塗布する方法は、常法でよく、例えば、導体形状の相似形としたワニス塗布用ダイスを用いる方法や、導体断面形状が矩形である場合、井桁状に形成された「ユニバーサルダイス」と呼ばれるダイスを用いることができる。 The resin varnish can be applied to the conductor by any conventional method, such as using a varnish application die that is similar in shape to the conductor, or, if the cross-sectional shape of the conductor is rectangular, a die called a "universal die" that is shaped like a grid can be used.
前記樹脂ワニスを塗布した導体は、常法にて、焼付炉で焼付けされる。具体的な焼付け条件はその使用される炉の形状などに左右されるが、およそ10mの自然対流式の竪型炉であれば、炉内温度400~650℃にて通過時間を10~90秒に設定することにより、達成することができる。
なお、本発明の絶縁電線の絶縁皮膜が樹脂としてポリイミド及び/又はポリアミドイミドを含む場合、当該樹脂のイミド化率が高いほど前記波長450nmにおける透過率が減少する。そのため、前記樹脂のイミド化率がある程度高くなるように、焼付け条件を適宜設定することができる。また、多層絶縁層の層間密着力が低下しないように、絶縁皮膜に含まれる残留溶剤量が上記で説明した好ましい範囲内となるように、焼付け条件を適宜設定することもできる。
The conductor coated with the resin varnish is baked in a baking oven in the usual manner. Specific baking conditions depend on the shape of the oven used, but in the case of a natural convection vertical oven of about 10 m, the baking conditions can be achieved by setting the oven temperature at 400 to 650° C. and the passage time at 10 to 90 seconds.
In addition, when the insulating coating of the insulated wire of the present invention contains polyimide and/or polyamideimide as the resin, the transmittance at the wavelength of 450 nm decreases as the imidization rate of the resin increases. Therefore, the baking conditions can be appropriately set so that the imidization rate of the resin increases to a certain degree. In addition, the baking conditions can be appropriately set so that the amount of residual solvent contained in the insulating coating falls within the above-described preferred range so that the interlayer adhesion of the multilayer insulating layer is not reduced.
[コイル、回転電機および電気・電子機器]
本発明の絶縁電線は、コイルとして、回転電機、各種電気・電子機器など、電気特性(耐電圧性)と耐熱性を必要とする分野に利用可能である。例えば、本発明の絶縁電線はモーターやトランス等に用いられ、高性能の回転電機、電気・電子機器を構成できる。特にハイブリッド自動車(HV)や電気自動車(EV)の駆動モーター用の巻線として好適に用いられる。
[Coils, rotating electrical machines, and electrical/electronic devices]
The insulated wire of the present invention can be used as a coil in fields requiring electrical properties (voltage resistance) and heat resistance, such as rotating electrical machines and various electrical and electronic devices. For example, the insulated wire of the present invention can be used in motors, transformers, etc. to configure high-performance rotating electrical machines and electrical and electronic devices. In particular, the insulated wire can be suitably used as a winding for the drive motor of a hybrid vehicle (HV) or an electric vehicle (EV).
[コイル]
本発明のコイルは、本発明の絶縁電線をコイル加工して形成したもの、本発明の絶縁電線を曲げ加工した後に所定の部分を電気的に接続してなるもの等が挙げられる。
本発明の絶縁電線をコイル加工して形成したコイルとしては、特に限定されず、長尺の絶縁電線を螺旋状に巻き回したものが挙げられる。このようなコイルにおいて、絶縁電線の巻線数等は特に限定されない。通常、絶縁電線を巻き回す際には鉄芯等が用いられる。
本発明の絶縁電線を曲げ加工した後に所定の部分を電気的に接続してなるものとしては、回転電機等のステータに用いられるコイルが挙げられる。このようなコイルは、例えば、図2に示されるように、本発明の絶縁電線1を所定の長さに切断して短尺化(セグメント化)し、得られたセグメントの絶縁皮膜20(端部絶縁被膜)をレーザー光照射により燃焼(熱分解)して除去し、導体10を露出させ(導体露出部34b)、U字形状等に曲げ加工して複数のセグメントコイル(セグメントコンダクター)34とした後に、各セグメントコイル34のU字形状等の2つの開放端部(末端)34aの導体露出部34bを溶接して互い違いとなるように電気的に接続して得られたコイルが挙げられる。なお、前記レーザー光照射による端部絶縁皮膜の除去は、図2に示されるように絶縁電線1を短尺化した後に行うこともでき、また絶縁電線1をセグメントコイル34としてステータコア31のスロット32に組み込んだ後に行うこともできる。
[coil]
The coil of the present invention may be formed by coiling the insulated electric wire of the present invention, or may be formed by bending the insulated electric wire of the present invention and then electrically connecting predetermined portions thereof.
The coil formed by coil processing the insulated electric wire of the present invention is not particularly limited, and may be a coil formed by winding a long insulated electric wire in a spiral shape. In such a coil, the number of turns of the insulated electric wire is not particularly limited. Usually, an iron core or the like is used to wind the insulated electric wire.
An example of the coil obtained by electrically connecting predetermined portions of the insulated electric wire of the present invention after bending is a coil used in a stator of a rotating electric machine or the like. For example, as shown in FIG. 2, the insulated
レーザー光照射による端部絶縁皮膜の除去方法については、例えば、特開平6-38330号公報、特開2001-309521号公報、及び特開2005-285755公報に開示されている。前記レーザー光照射による端部絶縁皮膜の除去は、レーザー装置により行われてもよい。このレーザー装置は、例えば、レーザー発振器を有し、数kWのパワーのレーザー光を出力可能に構成されてもよい。あるいは、例えば、内部に複数の半導体レーザー素子を有し、当該複数の半導体レーザー素子の合計の出力として数kWのパワーのマルチモードのレーザー光を出力可能に構成されてもよい。なお、前記レーザー光の波長は800~1200nmとすることもでき、1000~1200nmとすることもできる。
また、上記レーザー装置は、ファイバレーザー、YAG(Yttrium Aluminum Garnet)レーザー、及びディスクレーザー等の種々のレーザー光源を有してもよい。上記レーザー装置はレーザー光の連続波を出力してもよいし、レーザー光のパルスを出力してもよい。
The method of removing the end insulating film by irradiating the laser light is disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-38330, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-309521, and Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-285755. The removal of the end insulating film by irradiating the laser light may be performed by a laser device. The laser device may have, for example, a laser oscillator and be configured to be capable of outputting a laser light with a power of several kW. Alternatively, for example, the laser device may have a plurality of semiconductor laser elements therein and be configured to be capable of outputting a multi-mode laser light with a power of several kW as the total output of the plurality of semiconductor laser elements. The wavelength of the laser light may be 800 to 1200 nm, or 1000 to 1200 nm.
The laser device may have various laser light sources such as a fiber laser, a YAG (Yttrium Aluminum Garnet) laser, a disk laser, etc. The laser device may output a continuous wave of laser light or a pulse of laser light.
本発明の絶縁電線は上記の通り、絶縁皮膜の厚さに対する各絶縁層の厚さの平均が特定の値以下となるように制御されており、かつ多層絶縁層の層間密着力が特定の値以上となるように制御されている。これにより、レーザー光照射による絶縁皮膜の除去を、短時間に、十分に行うことが可能となる。また、これまでの機械的な切削方法において問題となっていた、導体の表層が過剰に削り取られることによる導体断面積の減少が抑制される。また、導体の削り屑が生じず、また、プレス加工に用いる金型に摩耗を懸念する必要もなくなる。したがって、本発明の絶縁電線を用いたコイル、回転電機ないし電気・電子機器の性能、製造効率を効果的に高めることが可能となる。 As described above, the insulated wire of the present invention is controlled so that the average thickness of each insulating layer relative to the thickness of the insulating coating is equal to or less than a specific value, and the interlayer adhesion of the multilayer insulating layer is equal to or greater than a specific value. This allows the insulating coating to be removed sufficiently in a short time by irradiating it with laser light. In addition, the reduction in the cross-sectional area of the conductor caused by excessive removal of the surface layer of the conductor, which was a problem in the conventional mechanical cutting method, is suppressed. In addition, no shavings of the conductor are generated, and there is no need to worry about wear of the mold used in the press processing. Therefore, it is possible to effectively improve the performance and manufacturing efficiency of coils, rotating electrical machines, and electrical and electronic devices using the insulated wire of the present invention.
[回転電機、電気・電子機器]
本発明のコイルを有する電気・電子機器としては、特に限定されない。このような電気・電子機器の好ましい一態様として、トランスが挙げられる。また、例えば、図3に示されるステータ30を備えた回転電機(特にHV及びEVの駆動モーター)が挙げられる。この回転電機は、ステータ30を備えていること以外は、従来の回転電機と同様の構成とすることができる。
ステータ30は、セグメントコイル34が本発明の絶縁電線で形成されていること以外は従来のステータと同様の構成とすることができる。すなわち、ステータ30は、ステータコア31と、例えば図4に示されるように本発明の絶縁電線からなるセグメントコイル34がステータコア31のスロット32に組み込まれ、開放端部34aが電気的に接続されてなるコイル33とを有している。ここで、セグメントコイル34は、スロット32に1本で組み込まれてもよいが、好ましくは図4に示されるように2本1組として組み込まれる。このステータ30は、上記のように曲げ加工したセグメントコイル34を、その2つの末端である開放端部34aを互い違いに接続してなるコイル33が、ステータコア31のスロット32に収納されている。このとき、セグメントコイル34の開放端部34aを接続してからスロット32に収納してもよく、また、セグメントコイル34をスロット32に収納した後に、セグメントコイル34の開放端部34aを折り曲げ加工して接続してもよい。
[Rotary electric machines, electrical and electronic equipment]
The electric/electronic device having the coil of the present invention is not particularly limited. A preferred embodiment of such an electric/electronic device is a transformer. Another example is a rotating electric machine (particularly a drive motor for HVs and EVs) equipped with a
The
[回転電機、電気・電子機器の製造方法]
上記の実施形態に関し、本発明はさらに以下の回転電機、電気・電子機器の製造方法を提供するものである。
[Manufacturing methods for rotating electrical machines and electrical/electronic devices]
In relation to the above-described embodiment, the present invention further provides the following manufacturing methods for rotating electrical machines and electric/electronic devices.
本発明の絶縁電線のセグメントの端部絶縁皮膜をレーザー光照射により除去する工程と、
前記の端部絶縁皮膜が除去されたセグメントをコイル状に加工してセグメントコイルとし、ステータコアのスロットに組み込む工程と、
前記セグメントコイルの端部同士を溶接して電気的に接続する工程と
を含む、回転電機、電気・電子機器の製造方法。
a step of removing an end insulating coating of a segment of the insulated electric wire of the present invention by irradiating the end insulating coating with a laser beam;
a step of forming the segment from which the end insulating coating has been removed into a coil shape to form a segment coil, and incorporating the segment coil into a slot of a stator core;
A method for manufacturing a rotating electric machine or an electrical/electronic device, comprising a step of welding the ends of the segment coils together to electrically connect them.
本発明の絶縁電線のセグメントをコイル状に加工してセグメントコイルとし、ステータコアのスロットに組み込む工程と、
前記のステータコアのスロットに組み込まれた前記セグメントコイルの端部絶縁皮膜をレーザー光照射により除去する工程と、
前記セグメントコイルの端部同士を溶接して電気的に接続する工程と
を含む、回転電機、電気・電子機器の製造方法。
A step of forming a segment coil by processing the segment of the insulated wire of the present invention into a coil shape and incorporating the segment coil into a slot of a stator core;
removing an end insulating coating of the segment coil incorporated in the slot of the stator core by irradiating it with laser light;
A method for manufacturing a rotating electric machine or an electrical/electronic device, comprising a step of welding the ends of the segment coils together to electrically connect them.
本発明を実施例に基づいて、さらに詳細に説明するが、本発明は下記の実施例に限定されるものではない。 The present invention will be described in more detail with reference to examples, but the present invention is not limited to the following examples.
[絶縁電線の作製]
<実施例1>
導体として、断面円形(断面の外径1mm)の導体(酸素含有量15ppmの銅)を用いた。
導体に接する最も内側の絶縁層の断面の外形の形状が導体断面形状と相似形となるダイスを使用して、各絶縁層の厚さ(乾燥後の厚さ)の平均が下記表1に記載の厚さとなるように、ポリイミド樹脂ワニス(商品名:Uイミド、ユニチカ社製)を導体の表面に塗布し、520℃に設定した炉長10mの焼付け炉内を通過時間10~20秒となる速度で通過させた。この塗布・焼付けを計25回行い、25層のポリイミド絶縁層からなる絶縁皮膜(厚さ:100μm)を形成した。このようにして実施例1の絶縁電線を得た。なお、各絶縁層の一層あたりの厚さは、いずれも同じ厚さであった。
[Preparation of insulated wire]
Example 1
The conductor used was a copper conductor with a circular cross section (outer diameter of the cross section: 1 mm) and an oxygen content of 15 ppm.
Using a die in which the cross-sectional outer shape of the innermost insulating layer in contact with the conductor is similar to the cross-sectional shape of the conductor, polyimide resin varnish (product name: U-imide, manufactured by Unitika Ltd.) was applied to the surface of the conductor so that the average thickness (thickness after drying) of each insulating layer was the thickness shown in Table 1 below, and the conductor was passed through a baking furnace with a length of 10 m set at 520° C. at a speed that gave a passing time of 10 to 20 seconds. This application and baking was performed a total of 25 times to form an insulating coating (thickness: 100 μm) consisting of 25 polyimide insulating layers. In this way, the insulated wire of Example 1 was obtained. The thickness of each insulating layer was the same for all layers.
<実施例2~5、比較例1~4>
絶縁皮膜の厚さ、各絶縁層の厚さの平均、絶縁層の層数、及び焼付炉の通過時間を下記表1に記載の条件とした以外は、実施例1と同様にして実施例2~5及び比較例1~4の絶縁電線を得た。
<Examples 2 to 5, Comparative Examples 1 to 4>
Insulated wires of Examples 2 to 5 and Comparative Examples 1 to 4 were obtained in the same manner as in Example 1, except that the thickness of the insulating coating, the average thickness of each insulating layer, the number of insulating layers, and the time of passing through the baking oven were set to the conditions shown in Table 1 below.
[評価方法]
得られた実施例1~5及び比較例1~4の絶縁電線について、絶縁皮膜の物性及び性状を、下記試験により評価した。結果を下記表1に併せて示す。
[Evaluation method]
The physical properties and characteristics of the insulating coatings of the obtained insulated wires of Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 to 4 were evaluated by the following tests. The results are shown in Table 1 below.
<透過率の測定>
上記実施例1~5及び比較例1~4の各絶縁電線から絶縁皮膜を剥離し、当該絶縁皮膜に対する波長450nmの光の透過率(T450、%)を、紫外可視近赤外分光光度計(型番:V-630、日本分光社製)を用いて測定した。なお、測定した波長範囲は200~800nm、測定方法は透過法、光源切替は340nmとした。
<Transmittance Measurement>
The insulating film was peeled off from each of the insulated wires of Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 to 4, and the transmittance (T450, %) of the insulating film at a wavelength of 450 nm was measured using an ultraviolet-visible-near infrared spectrophotometer (model number: V-630, manufactured by JASCO Corporation). The measured wavelength range was 200 to 800 nm, the measurement method was the transmission method, and the light source switching was 340 nm.
<層間密着力の測定>
層間密着力の測定は、日本工業規格:JIS Z 0237(2009)に一部準拠して行った。
上記で製造した絶縁電線に対して、カッターを使用し、絶縁電線の一端から長手方向に、1mm幅で2本、長さ50mm以上の切れ込み(2本の切れ込み)を入れた。なお、この切れ込みの深さは、カッターの刃が入り込む深さをマイクロメータで制御することにより、絶縁皮膜表面から絶縁皮膜の厚さの半分までの位置とし、切れ込みが導体まで到達しないようにした。絶縁電線の上記一端において、絶縁皮膜表面から切れ込み深さまでの厚さの絶縁皮膜を、切れ込み幅1mm分だけ剥がし、引張試験機(株式会社島津製作所製、装置名「オートグラフAGS-J」)を用いて、4mm/分の速度で切れ込みに沿って長手方向に180°剥離試験を実施した。50mmの長さのピール強度の平均値(凹凸平均値)を密着強度(層間密着力)とした。
<Measurement of Interlayer Adhesion>
The interlayer adhesion was measured in part in accordance with Japanese Industrial Standard: JIS Z 0237 (2009).
The insulated wire produced above was cut with a cutter in the longitudinal direction from one end of the insulated wire, with two cuts of 1 mm width and 50 mm or more length (two cuts). The depth of the cut was controlled with a micrometer to a position from the surface of the insulating film to half the thickness of the insulating film, so that the cut did not reach the conductor. At the one end of the insulated wire, the insulating film was peeled off from the surface of the insulating film to the depth of the cut by a cut width of 1 mm, and a 180° peel test was performed in the longitudinal direction along the cut at a speed of 4 mm/min using a tensile tester (manufactured by Shimadzu Corporation, device name "Autograph AGS-J"). The average peel strength (irregularity average value) over a length of 50 mm was taken as the adhesion strength (interlayer adhesion force).
<レーザー剥離試験>
実施例及び比較例に係る絶縁電線を長さ70mmのセグメントとし、その端部を被覆する絶縁皮膜を波長1070nmの赤外レーザー光(出力:300W、速度:1500mm/s)を照射することにより除去した。絶縁電線の末端から10mmまでの間の絶縁皮膜が完全に除去されるまでの所要時間を測定した。
<Laser peeling test>
The insulated wires according to the examples and comparative examples were cut into segments each having a length of 70 mm, and the insulating coating covering the end portion of each segment was removed by irradiating the segment with an infrared laser beam having a wavelength of 1070 nm (output: 300 W, speed: 1500 mm/s). The time required for the insulating coating to be completely removed from the end of the insulated wire to a
絶縁皮膜の厚さに対する絶縁層の厚さの平均の比の値([B]/[A]×100)が3.0%未満である比較例1及び2の絶縁電線は、当該絶縁電線の端部絶縁皮膜をレーザー光照射により除去するのに1.0秒以上の時間を要し、また絶縁層間の層間密着力にも劣っていた。また、比較例3の絶縁電線は、前記比の値が3.0%以上であるものの、絶縁層間の層間密着力(絶縁層全体の一体性)に劣り、結果としてレーザー剥離性に劣っていた。さらに、比較例4の絶縁電線は絶縁層間の層間密着力に優れるものの、前記比の値が3.0%未満であり、レーザー剥離性に劣っていた。
これに対し、実施例1~5の絶縁電線は、いずれも前記比の値が3.0%以上であり、絶縁層間の層間密着力にも優れ、結果、レーザー剥離性に優れていた(レーザー光照射による絶縁皮膜の剥離時間が短かった)。
In the insulated wires of Comparative Examples 1 and 2, in which the ratio of the average thickness of the insulating layer to the thickness of the insulating coating ([B]/[A]×100) was less than 3.0%, it took 1.0 seconds or more to remove the insulating coating at the end of the insulated wire by laser light irradiation, and the interlayer adhesion between the insulating layers was also poor. In addition, the insulated wire of Comparative Example 3, although the ratio was 3.0% or more, was poor in the interlayer adhesion between the insulating layers (integrity of the entire insulating layer), and as a result, was poor in laser peelability. Furthermore, the insulated wire of Comparative Example 4, although excellent in the interlayer adhesion between the insulating layers, was poor in the laser peelability because the ratio was less than 3.0%.
In contrast, the insulated wires of Examples 1 to 5 all had a ratio value of 3.0% or more, and were excellent in interlayer adhesion between the insulating layers, and as a result, were excellent in laser peelability (the time required for peeling off the insulating coating by laser light irradiation was short).
1 絶縁電線
10 導体
20 絶縁皮膜
21 絶縁層
30 ステータ
31 ステータコア
32 スロット
33 コイル
34 セグメントコイル
34a 開放端部
34b 導体露出部
35 樹脂キャップ
REFERENCE SIGNS
Claims (11)
前記絶縁皮膜が、導体の外周に樹脂ワニスの塗布・焼付けを繰り返して形成された多層絶縁層であり、
前記絶縁皮膜の厚さに対し、前記多層絶縁層を構成する各絶縁層の厚さの平均が3.0%以上であり、
前記多層絶縁層の層間密着力が0.04N/mm以上である、絶縁電線。 An insulated wire having a conductor and an insulating coating covering the outer periphery of the conductor,
The insulating coating is a multi-layer insulating layer formed by repeatedly applying and baking a resin varnish on the outer periphery of the conductor,
the average thickness of each insulating layer constituting the multilayer insulating layer is 3.0% or more of the thickness of the insulating coating;
The insulated wire has an interlayer adhesion strength of 0.04 N/mm or more for the multilayer insulating layer.
前記絶縁皮膜が、導体の外周に樹脂ワニスの塗布・焼付けを繰り返して形成された多層絶縁層であり、
前記絶縁皮膜の厚さに対し、前記多層絶縁層を構成する各絶縁層の厚さの平均が3.0%以上であり、
前記多層絶縁層の層間密着力が0.04N/mm以上である、レーザー剥離用絶縁皮膜。 A laser peelable insulating coating that covers the outer periphery of a conductor,
The insulating coating is a multi-layer insulating layer formed by repeatedly applying and baking a resin varnish on the outer periphery of the conductor,
the average thickness of each insulating layer constituting the multilayer insulating layer is 3.0% or more of the thickness of the insulating coating;
The insulating coating for laser peeling has an interlayer adhesion strength of 0.04 N/mm or more for the multilayer insulating layer.
前記の端部絶縁皮膜が除去されたセグメントをコイル状に加工してセグメントコイルとし、ステータコアのスロットに組み込む工程と、
前記セグメントコイルの端部同士を溶接して電気的に接続する工程と
を含む、回転電機、電気・電子機器の製造方法。 a step of removing an end insulating coating of the segment of the insulated electric wire according to claim 5 by irradiating the end insulating coating with a laser beam;
a step of forming the segment from which the end insulating coating has been removed into a coil shape to form a segment coil, and incorporating the segment coil into a slot of a stator core;
A method for manufacturing a rotating electric machine or an electrical/electronic device, comprising a step of welding the ends of the segment coils together to electrically connect them.
前記のステータコアのスロットに組み込まれた前記セグメントコイルの端部絶縁皮膜をレーザー光照射により除去する工程と、
前記セグメントコイルの端部同士を溶接して電気的に接続する工程と
を含む、回転電機、電気・電子機器の製造方法。
A step of forming a segment coil by processing the segment of the insulated electric wire according to claim 5 into a coil shape and incorporating the segment coil into a slot of a stator core;
removing an end insulating coating of the segment coil incorporated in the slot of the stator core by irradiating it with laser light;
A method for manufacturing a rotating electric machine or an electrical/electronic device, comprising a step of welding the ends of the segment coils together to electrically connect them.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2023037704A JP2024128627A (en) | 2023-03-10 | 2023-03-10 | Insulated wires, coils, rotating electrical machinery and electrical/electronic equipment |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2023037704A JP2024128627A (en) | 2023-03-10 | 2023-03-10 | Insulated wires, coils, rotating electrical machinery and electrical/electronic equipment |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2024128627A true JP2024128627A (en) | 2024-09-24 |
Family
ID=92839572
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2023037704A Pending JP2024128627A (en) | 2023-03-10 | 2023-03-10 | Insulated wires, coils, rotating electrical machinery and electrical/electronic equipment |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2024128627A (en) |
-
2023
- 2023-03-10 JP JP2023037704A patent/JP2024128627A/en active Pending
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP3089168B1 (en) | Insulated wire, coil, electrical/electronic apparatus, and method for manufacturing insulated wire in which coating film separation is prevented | |
JP7105777B2 (en) | Insulated wire material, manufacturing method thereof, coil, and electrical/electronic equipment | |
US11217364B2 (en) | Insulated wire, coil, and electric/electronic equipments | |
JP6974330B2 (en) | Insulated wires, coils and electrical / electronic equipment | |
WO2017086309A1 (en) | Collective electric wire, method for manufacturing same, and electric device | |
WO2017150625A1 (en) | Insulated wire, coil and electrical/electronic device | |
KR102575842B1 (en) | Insulated wires, coils and electrical/electronic devices | |
US9892819B2 (en) | Insulated wire, coil, and electronic/electrical equipment | |
JP4057230B2 (en) | Insulated conductor | |
KR102166630B1 (en) | Insulated wires, coils and electric and electronic devices | |
US11670436B2 (en) | Insulated wire material and method of manufacturing the same, and coil and electrical/electronic equipment | |
JP2024128627A (en) | Insulated wires, coils, rotating electrical machinery and electrical/electronic equipment | |
JP4191233B2 (en) | Insulated conductor | |
WO2024135169A1 (en) | Insulated electrical wire, coil, dynamoelectric machine, and electrical/electronic appliance | |
JP2024083921A (en) | Insulated wire, electric/electronic apparatus, manufacturing method of insulated wire, and manufacturing method of electric/electronic apparatus | |
JP2012029399A (en) | Coil manufacturing method and coil | |
WO2021059903A1 (en) | Electric/electronic device connection member and manufacturing method therefor, coil, and electric/electronic device | |
JP2022150223A (en) | insulated wire | |
JPH05190027A (en) | Heat-resistant insulated wire |