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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024076262
(43)【公開日】2024-06-05
(54)【発明の名称】コイル成形装置及びコイル成形方法
(51)【国際特許分類】
H01F 41/04 20060101AFI20240529BHJP
F16C 13/00 20060101ALI20240529BHJP
F16C 33/20 20060101ALI20240529BHJP
H01F 5/06 20060101ALI20240529BHJP
B32B 15/08 20060101ALI20240529BHJP
【ＦＩ】
H01F41/04 F
F16C13/00 A
F16C13/00 E
F16C33/20 A
H01F5/06 H
B32B15/08 D
B32B15/08 101Z
【審査請求】未請求
【請求項の数】4
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022187758
(22)【出願日】2022-11-24
(71)【出願人】
【識別番号】000002130
【氏名又は名称】住友電気工業株式会社
(71)【出願人】
【識別番号】000003207
【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100159499
【弁理士】
【氏名又は名称】池田 義典
(74)【代理人】
【識別番号】100120329
【弁理士】
【氏名又は名称】天野 一規
(74)【代理人】
【識別番号】100106264
【弁理士】
【氏名又は名称】石田 耕治
(72)【発明者】
【氏名】坂元 佑輔
(72)【発明者】
【氏名】中島 新之助
(72)【発明者】
【氏名】中林 誠
(72)【発明者】
【氏名】池田 一秋
(72)【発明者】
【氏名】飯塚 慎一
(72)【発明者】
【氏名】佐藤 淳
(72)【発明者】
【氏名】川上 淳
(72)【発明者】
【氏名】山田 識由
【テーマコード（参考）】
3J011
3J103
4F100
【Ｆターム（参考）】
3J011BA02
3J011QA05
3J011SC05
3J011SC14
3J011SC20
3J103AA02
3J103AA13
3J103FA02
3J103FA09
3J103GA01
3J103GA39
3J103HA04
3J103HA43
3J103HA44
4F100AB01A
4F100AB03
4F100AK17B
4F100AK18
4F100AK18B
4F100AK49
4F100AK49A
4F100AK54B
4F100AK56B
4F100AL01B
4F100BA02
4F100BA07
4F100EH46
4F100GB41
4F100YY00B
(57)【要約】
【課題】コイルを成形する際における線材の絶縁層の局所的な厚さの減少を抑制できるコイル成形装置を提供する。
【解決手段】コイル成形装置は、被覆層が第１樹脂組成物、第２樹脂組成物又は第３樹脂組成物を主成分とし、第１樹脂組成物がフッ素樹脂架橋体であり、第２樹脂組成物がフッ素樹脂並びにポリイミド若しくはポリエーテルエーテルケトンであり、第３樹脂組成物がフッ素樹脂架橋体並びにポリイミド若しくはポリエーテルエーテルケトンであり、フッ素樹脂がポリテトラフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン－パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体又はテトラフルオロエチレン－ヘキサフルオロプロピレン共重合体であり、第２樹脂組成物及び第３樹脂組成物のポリイミドの含有量が６０体積％以上９５体積％、ポリエーテルエーテルケトンの含有量が７０体積％以上９０体積％以下であり、被覆層表面の限界ＰＶ値が８００ＭＰａ・ｍ／分以上である。
【選択図】図１
【解決手段】コイル成形装置は、被覆層が第１樹脂組成物、第２樹脂組成物又は第３樹脂組成物を主成分とし、第１樹脂組成物がフッ素樹脂架橋体であり、第２樹脂組成物がフッ素樹脂並びにポリイミド若しくはポリエーテルエーテルケトンであり、第３樹脂組成物がフッ素樹脂架橋体並びにポリイミド若しくはポリエーテルエーテルケトンであり、フッ素樹脂がポリテトラフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン－パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体又はテトラフルオロエチレン－ヘキサフルオロプロピレン共重合体であり、第２樹脂組成物及び第３樹脂組成物のポリイミドの含有量が６０体積％以上９５体積％、ポリエーテルエーテルケトンの含有量が７０体積％以上９０体積％以下であり、被覆層表面の限界ＰＶ値が８００ＭＰａ・ｍ／分以上である。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
絶縁層を有する線材から、曲げ加工によりコイルを成形するためのコイル成形装置であって、
金属製の基体と、
上記基体の表面における少なくとも上記線材との接触面に積層される被覆層と
を備え、
上記被覆層が第１樹脂組成物、第２樹脂組成物又は第３樹脂組成物を主成分とし、
上記第１樹脂組成物がフッ素樹脂の架橋体であり、
上記第２樹脂組成物がフッ素樹脂、並びにポリイミド若しくはポリエーテルエーテルケトンであり、
上記第３樹脂組成物がフッ素樹脂の架橋体、並びにポリイミド若しくはポリエーテルエーテルケトンであり、
上記フッ素樹脂がポリテトラフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン－パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体又はテトラフルオロエチレン－ヘキサフルオロプロピレン共重合体であり、
上記第２樹脂組成物における上記ポリイミドの含有量及び上記第３樹脂組成物における上記ポリイミドの含有量が６０体積％以上９５体積％であり、
上記第２樹脂組成物における上記ポリエーテルエーテルケトンの含有量及び上記第３樹脂組成物における上記ポリエーテルエーテルケトンの含有量が７０体積％以上９０体積％以下であり、
上記被覆層の表面の限界ＰＶ値が８００ＭＰａ・ｍ／分以上であるコイル成形装置。
金属製の基体と、
上記基体の表面における少なくとも上記線材との接触面に積層される被覆層と
を備え、
上記被覆層が第１樹脂組成物、第２樹脂組成物又は第３樹脂組成物を主成分とし、
上記第１樹脂組成物がフッ素樹脂の架橋体であり、
上記第２樹脂組成物がフッ素樹脂、並びにポリイミド若しくはポリエーテルエーテルケトンであり、
上記第３樹脂組成物がフッ素樹脂の架橋体、並びにポリイミド若しくはポリエーテルエーテルケトンであり、
上記フッ素樹脂がポリテトラフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン－パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体又はテトラフルオロエチレン－ヘキサフルオロプロピレン共重合体であり、
上記第２樹脂組成物における上記ポリイミドの含有量及び上記第３樹脂組成物における上記ポリイミドの含有量が６０体積％以上９５体積％であり、
上記第２樹脂組成物における上記ポリエーテルエーテルケトンの含有量及び上記第３樹脂組成物における上記ポリエーテルエーテルケトンの含有量が７０体積％以上９０体積％以下であり、
上記被覆層の表面の限界ＰＶ値が８００ＭＰａ・ｍ／分以上であるコイル成形装置。
【請求項2】
上記第２樹脂組成物における上記ポリイミドの含有量及び上記第３樹脂組成物における上記ポリイミドの含有量が６５体積％以上８５体積％以下である請求項１に記載のコイル成形装置。
【請求項3】
上記被覆層の表面の限界ＰＶ値が１４００ＭＰａ・ｍ／分以上である請求項１又は請求項２に記載のコイル成形装置。
【請求項4】
絶縁層を有する線材から、コイル成形装置を用いて曲げ加工によりコイルを成形するコイル成形方法であって、
上記線材の絶縁層の２５℃における弾性率が１ＧＰａ以下であり、
上記コイル成形装置が、金属製の基体と、上記基体の表面における少なくとも上記線材との接触面に積層される被覆層とを備え、
上記被覆層が第１樹脂組成物、第２樹脂組成物又は第３樹脂組成物を主成分とし、
上記第１樹脂組成物がフッ素樹脂の架橋体であり、
上記第２樹脂組成物がフッ素樹脂、並びにポリイミド若しくはポリエーテルエーテルケトンであり、
上記第３樹脂組成物がフッ素樹脂の架橋体、並びにポリイミド若しくはポリエーテルエーテルケトンであり、
上記フッ素樹脂がポリテトラフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン－パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体又はテトラフルオロエチレン－ヘキサフルオロプロピレン共重合体であり、
上記第２樹脂組成物における上記ポリイミドの含有量及び上記第３樹脂組成物における上記ポリイミドの含有量が６０体積％以上９５体積％であり、
上記第２樹脂組成物における上記ポリエーテルエーテルケトンの含有量及び上記第３樹脂組成物における上記ポリエーテルエーテルケトンの含有量が７０体積％以上９０体積％以下であり、
上記被覆層の表面の限界ＰＶ値が８００ＭＰａ・ｍ／分以上であるコイル成形方法。
上記線材の絶縁層の２５℃における弾性率が１ＧＰａ以下であり、
上記コイル成形装置が、金属製の基体と、上記基体の表面における少なくとも上記線材との接触面に積層される被覆層とを備え、
上記被覆層が第１樹脂組成物、第２樹脂組成物又は第３樹脂組成物を主成分とし、
上記第１樹脂組成物がフッ素樹脂の架橋体であり、
上記第２樹脂組成物がフッ素樹脂、並びにポリイミド若しくはポリエーテルエーテルケトンであり、
上記第３樹脂組成物がフッ素樹脂の架橋体、並びにポリイミド若しくはポリエーテルエーテルケトンであり、
上記フッ素樹脂がポリテトラフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン－パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体又はテトラフルオロエチレン－ヘキサフルオロプロピレン共重合体であり、
上記第２樹脂組成物における上記ポリイミドの含有量及び上記第３樹脂組成物における上記ポリイミドの含有量が６０体積％以上９５体積％であり、
上記第２樹脂組成物における上記ポリエーテルエーテルケトンの含有量及び上記第３樹脂組成物における上記ポリエーテルエーテルケトンの含有量が７０体積％以上９０体積％以下であり、
上記被覆層の表面の限界ＰＶ値が８００ＭＰａ・ｍ／分以上であるコイル成形方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、コイル成形装置及びコイル成形方法に関する。
【背景技術】
【0002】
モータや発電機等の回転電機に用いられるステータコイルやロータコイルの形態としては、線材を巻回した巻回型コイルが一般的である。また、ステータコアやロータコアに積層されたスロットにセグメントと呼ばれるＵ字形状の導体を挿入し、各セグメントの端部を溶接等により接合したセグメントコイルも用いられている。
【0003】
従来から、巻回型コイルを形成するために、線材供給部から送り出された線材の曲げ加工を行いながらコイルを形成する巻線方法が提案されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開平７－３２９１０８号公報
【発明の概要】
【0005】
本開示のコイル成形装置は、絶縁層を有する線材から、曲げ加工によりコイルを成形するためのコイル成形装置であって、金属製の基体と、上記基体の表面における少なくとも上記線材との接触面に積層される被覆層とを備え、上記被覆層が第１樹脂組成物、第２樹脂組成物又は第３樹脂組成物を主成分とし、上記第１樹脂組成物がフッ素樹脂の架橋体であり、上記第２樹脂組成物がフッ素樹脂、並びにポリイミド若しくはポリエーテルエーテルケトンであり、上記第３樹脂組成物がフッ素樹脂の架橋体、並びにポリイミド若しくはポリエーテルエーテルケトンであり、上記フッ素樹脂がポリテトラフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン－パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体又はテトラフルオロエチレン－ヘキサフルオロプロピレン共重合体であり、上記第２樹脂組成物における上記ポリイミドの含有量及び上記第３樹脂組成物における上記ポリイミドの含有量が６０体積％以上９５体積％であり、上記第２樹脂組成物における上記ポリエーテルエーテルケトンの含有量及び上記第３樹脂組成物における上記ポリエーテルエーテルケトンの含有量が７０体積％以上９０体積％以下であり、上記被覆層の表面の限界ＰＶ値が８００ＭＰａ・ｍ／分以上である。
【0006】
本開示のコイル成形方法は、絶縁層を有する線材から、コイル成形装置を用いて曲げ加工によりコイルを成形するコイル成形方法であって、上記線材の絶縁層の２５℃における弾性率が１ＧＰａ以下であり、上記コイル成形装置が、金属製の基体と、上記基体の表面における少なくとも上記線材との接触面に積層される被覆層とを備え、上記被覆層が第１樹脂組成物、第２樹脂組成物又は第３樹脂組成物を主成分とし、上記第１樹脂組成物がフッ素樹脂の架橋体であり、上記第２樹脂組成物がフッ素樹脂、並びにポリイミド若しくはポリエーテルエーテルケトンであり、上記第３樹脂組成物がフッ素樹脂の架橋体、並びにポリイミド若しくはポリエーテルエーテルケトンであり、上記フッ素樹脂がポリテトラフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン－パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体又はテトラフルオロエチレン－ヘキサフルオロプロピレン共重合体であり、上記第２樹脂組成物における上記ポリイミドの含有量及び上記第３樹脂組成物における上記ポリイミドの含有量が６０体積％以上９５体積％であり、上記第２樹脂組成物における上記ポリエーテルエーテルケトンの含有量及び上記第３樹脂組成物における上記ポリエーテルエーテルケトンの含有量が７０体積％以上９０体積％以下であり、上記被覆層の表面の限界ＰＶ値が８００ＭＰａ・ｍ／分以上である。
【図面の簡単な説明】
【0007】
【発明を実施するための形態】
【0008】
［本開示が解決しようとする課題］
絶縁層を有する線材（マグネットワイヤ）から曲げ加工によりコイルを成形する際に、絶縁層が加工治具と接触して高い応力を受けると、絶縁層が変形して局所的に絶縁層が薄くなり、その結果、絶縁性能が低下する場合がある。そのため、コイルの成形をする際には、線材の絶縁層の局所的な厚さの減少を抑制することが求められている。
絶縁層を有する線材（マグネットワイヤ）から曲げ加工によりコイルを成形する際に、絶縁層が加工治具と接触して高い応力を受けると、絶縁層が変形して局所的に絶縁層が薄くなり、その結果、絶縁性能が低下する場合がある。そのため、コイルの成形をする際には、線材の絶縁層の局所的な厚さの減少を抑制することが求められている。
【0009】
本開示は上記事情に基づいてなされたものであり、コイルを成形する際における線材の絶縁層の局所的な厚さの減少を抑制できるコイル成形装置を提供することを目的とする。
【0010】
［本開示の効果］
本開示の一態様に係るコイル成形装置は、コイルを成形する際における線材の絶縁層の局所的な厚さの減少を抑制できる。
本開示の一態様に係るコイル成形装置は、コイルを成形する際における線材の絶縁層の局所的な厚さの減少を抑制できる。
【0011】
［本開示の実施形態の説明］
最初に本開示の実施態様を列記して説明する。
最初に本開示の実施態様を列記して説明する。
【0012】
本開示のコイル成形装置は、
（１）絶縁層を有する線材から、曲げ加工によりコイルを成形するためのコイル成形装置であって、金属製の基体と、上記基体の表面における少なくとも上記線材との接触面に積層される被覆層とを備え、上記被覆層が第１樹脂組成物、第２樹脂組成物又は第３樹脂組成物を主成分とし、上記第１樹脂組成物がフッ素樹脂の架橋体であり、上記第２樹脂組成物がフッ素樹脂、並びにポリイミド若しくはポリエーテルエーテルケトンであり、上記第３樹脂組成物がフッ素樹脂の架橋体、並びにポリイミド若しくはポリエーテルエーテルケトンであり、上記フッ素樹脂がポリテトラフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン－パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体又はテトラフルオロエチレン－ヘキサフルオロプロピレン共重合体であり、上記第２樹脂組成物における上記ポリイミドの含有量及び上記第３樹脂組成物における上記ポリイミドの含有量が６０体積％以上９５体積％であり、上記第２樹脂組成物における上記ポリエーテルエーテルケトンの含有量及び上記第３樹脂組成物における上記ポリエーテルエーテルケトンの含有量が７０体積％以上９０体積％以下であり、上記被覆層の表面の限界ＰＶ値が８００ＭＰａ・ｍ／分以上である。
（１）絶縁層を有する線材から、曲げ加工によりコイルを成形するためのコイル成形装置であって、金属製の基体と、上記基体の表面における少なくとも上記線材との接触面に積層される被覆層とを備え、上記被覆層が第１樹脂組成物、第２樹脂組成物又は第３樹脂組成物を主成分とし、上記第１樹脂組成物がフッ素樹脂の架橋体であり、上記第２樹脂組成物がフッ素樹脂、並びにポリイミド若しくはポリエーテルエーテルケトンであり、上記第３樹脂組成物がフッ素樹脂の架橋体、並びにポリイミド若しくはポリエーテルエーテルケトンであり、上記フッ素樹脂がポリテトラフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン－パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体又はテトラフルオロエチレン－ヘキサフルオロプロピレン共重合体であり、上記第２樹脂組成物における上記ポリイミドの含有量及び上記第３樹脂組成物における上記ポリイミドの含有量が６０体積％以上９５体積％であり、上記第２樹脂組成物における上記ポリエーテルエーテルケトンの含有量及び上記第３樹脂組成物における上記ポリエーテルエーテルケトンの含有量が７０体積％以上９０体積％以下であり、上記被覆層の表面の限界ＰＶ値が８００ＭＰａ・ｍ／分以上である。
【0013】
当該コイル成形装置においては、コイルを成形する際における線材の絶縁層の局所的な厚さの減少の抑制効果が高い。その理由としては必ずしも明確ではないが、例えば以下のように考えられる。絶縁層を有する線材から曲げ加工によりコイルを成形の際に線材の絶縁層に応力の集中が起きると、絶縁層が変形して局所的に絶縁層が薄くなる膜減りが発生する。本発明者らは、当該コイル成形装置における線材との接触面のスラスト摩耗試験における限界ＰＶ値を高めることで応力の分散が起きることをＣＡＥ解析（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ａｉｄｅｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ）により知得した。当該コイル成形装置は、基体の表面における少なくとも線材との接触面に積層される被覆層を備え、上記被覆層が第１樹脂組成物、第２樹脂組成物又は第３樹脂組成物を主成分とする。そして、第１樹脂組成物がフッ素樹脂の架橋体であり、第２樹脂組成物がフッ素樹脂、並びにポリイミド若しくはポリエーテルエーテルケトンであり、第３樹脂組成物がフッ素樹脂の架橋体、並びにポリイミド若しくはポリエーテルエーテルケトンである。上記フッ素樹脂はポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン－パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）又はテトラフルオロエチレン－ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）である。また、第２樹脂組成物におけるポリイミドの含有量及び第３樹脂組成物における上記ポリイミドの含有量が６０体積％以上９５体積％であり、第２樹脂組成物におけるポリエーテルエーテルケトンの含有量及び第３樹脂組成物におけるポリエーテルエーテルケトンの含有量が７０体積％以上９０体積％以下であり、被覆層の表面の限界ＰＶ値が８００ＭＰａ・ｍ／分以上である。その結果、曲げ加工時の線材の絶縁層に対する応力を効果的に分散することができ、曲げ加工性を向上できる。従って、当該コイル成形装置は、コイルを成形する際における線材の絶縁層の局所的な厚さの減少の抑制効果が高いと考えられる。
【0014】
「フッ素樹脂の架橋体」とは、フッ素樹脂の電離放射線架橋物を意味する。「ＰＶ値」とは、面圧と速度の積（Ｐ×Ｖ）であり、「限界ＰＶ値」とは、被覆層のスラスト摩耗試験において、荷重を１０ＭＰａで一定とし、段階的に速度を増やしていく条件で測定される限界ＰＶ値を意味し、数値が大きいほど耐摩耗性に優れることを示す。「主成分」とは、含有量の最も多い成分であり、含有量が８０体積％以上であってもよく、９０体積％以上であってもよく、９５体積％以上であってもよい。
【0015】
（２）上記（１）において、上記第２樹脂組成物における上記ポリイミドの含有量及び上記第３樹脂組成物における上記ポリイミドの含有量が６５体積％以上８５体積％以下であることが好ましい。上記第２樹脂組成物における上記ポリイミドの含有量及び上記第３樹脂組成物における上記ポリイミドの含有量が６５体積％以上８５体積％以下であることで、コイルを成形する際における線材の絶縁層の局所的な厚さの減少の抑制効果をより高めることができる。
【0016】
（３）上記（１）又は（２）において、上記被覆層の表面の限界ＰＶ値が１４００ＭＰａ・ｍ／分以上であることが好ましい。上記被覆層の表面の限界ＰＶ値が１４００ＭＰａ・ｍ／分以上であることで、コイルを成形する際における線材の絶縁層の局所的な厚さの減少の抑制効果をより高めることができる。
【0017】
（４）また、本開示のコイル成形方法は、絶縁層を有する線材から、コイル成形装置を用いて曲げ加工によりコイルを成形するコイル成形方法であって、上記線材の絶縁層の２５℃における弾性率が１ＧＰａ以下であり、上記コイル成形装置が、金属製の基体と、上記基体の表面における少なくとも上記線材との接触面に積層される被覆層とを備え、上記被覆層が第１樹脂組成物、第２樹脂組成物又は第３樹脂組成物を主成分とし、上記第１樹脂組成物がフッ素樹脂の架橋体であり、上記第２樹脂組成物がフッ素樹脂、並びにポリイミド若しくはポリエーテルエーテルケトンであり、上記第３樹脂組成物がフッ素樹脂の架橋体、並びにポリイミド若しくはポリエーテルエーテルケトンであり、上記フッ素樹脂がポリテトラフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン－パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体又はテトラフルオロエチレン－ヘキサフルオロプロピレン共重合体であり、上記第２樹脂組成物における上記ポリイミドの含有量及び上記第３樹脂組成物における上記ポリイミドの含有量が６０体積％以上９５体積％であり、上記第２樹脂組成物における上記ポリエーテルエーテルケトンの含有量及び上記第３樹脂組成物における上記ポリエーテルエーテルケトンの含有量が７０体積％以上９０体積％以下であり、上記被覆層の表面の限界ＰＶ値が８００ＭＰａ・ｍ／分以上である。
【0018】
線材の絶縁層の２５℃における弾性率が１ＧＰａ以下であると、曲げ加工によりコイルを成形する際に絶縁層の変形が生じやすい。当該コイル成形方法は、絶縁層を有する線材から、コイル成形装置を用いて曲げ加工によりコイルを成形する。そして、上記コイル成形装置が、金属製の基体と、上記基体の表面における少なくとも上記線材との接触面に積層される被覆層とを備え、上記被覆層が第１樹脂組成物、第２樹脂組成物又は第３樹脂組成物を主成分とする。第１樹脂組成物がフッ素樹脂の架橋体であり、第２樹脂組成物がフッ素樹脂、並びにポリイミド若しくはポリエーテルエーテルケトンであり、第３樹脂組成物がフッ素樹脂の架橋体、並びにポリイミド若しくはポリエーテルエーテルケトンである。上記フッ素樹脂は、ポリテトラフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン－パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体又はテトラフルオロエチレン－ヘキサフルオロプロピレン共重合体である。また、第２樹脂組成物におけるポリイミドの含有量及び第３樹脂組成物における上記ポリイミドの含有量が６０体積％以上９５体積％であり、第２樹脂組成物におけるポリエーテルエーテルケトンの含有量及び第３樹脂組成物におけるポリエーテルエーテルケトンの含有量が７０体積％以上９０体積％以下であり、被覆層の表面の限界ＰＶ値が８００ＭＰａ・ｍ／分以上である。その結果、曲げ加工時の線材の絶縁層に対する応力を効果的に分散することができ、曲げ加工性を向上できる。従って、当該コイル成形方法においては、コイルを成形する際における線材の絶縁層の局所的な厚さの減少の抑制効果が高く、耐久性に優れるコイルを成形できる。
【0019】
「弾性率」とは、ＪＩＳ－Ｋ７２４４－４（１９９９）に記載の動的機械特性の試験方法に準拠して測定される値であり、粘弾性測定装置（例えばアイティー計測制御社製「ＤＶＡ－２２０」）を用いて、引張モード、－６０℃から８０℃の温度範囲で、昇温速度５℃／分、周波数１０Ｈｚ、歪０．０５％の条件で測定した貯蔵弾性率の値である。
【0020】
［本開示の実施形態の詳細］
以下、本開示の一実施形態に係るコイル成形装置について詳説する。
以下、本開示の一実施形態に係るコイル成形装置について詳説する。
【0021】
＜コイル成形装置＞
本開示の一実施形態に係るコイル成形装置は、曲げ加工により絶縁層を有する線材をコイル状に巻回する装置である。図１に示すコイル成形装置１０は、巻線機構として線材５が巻回される筒状の巻き芯部１を有している。また、コイル成形装置１０は、巻き芯部１の所定の巻回位置に線材５を供給する図示しない線材供給部を備える。この線材供給装置から線材５が矢印Ｒの方向に供給されると、図示しないモータにより巻き芯部１を矢印Ｑの方向に回転させて、巻き芯部１の周囲に線材５を巻回する。そして、成形されたコイル１７が巻き芯部１に巻回された状態で配置される。
本開示の一実施形態に係るコイル成形装置は、曲げ加工により絶縁層を有する線材をコイル状に巻回する装置である。図１に示すコイル成形装置１０は、巻線機構として線材５が巻回される筒状の巻き芯部１を有している。また、コイル成形装置１０は、巻き芯部１の所定の巻回位置に線材５を供給する図示しない線材供給部を備える。この線材供給装置から線材５が矢印Ｒの方向に供給されると、図示しないモータにより巻き芯部１を矢印Ｑの方向に回転させて、巻き芯部１の周囲に線材５を巻回する。そして、成形されたコイル１７が巻き芯部１に巻回された状態で配置される。
【0022】
巻き芯部１は、金属製の基体２と、基体２の表面における少なくとも線材５との接触面に積層される被覆層３とを備える。
【0023】
［基体］
基体２は、金属製である。基体２に用いる金属としては、例えば鋼、ステンレス等の鉄合金、ニッケル、アルミニウム、アルミニウム合金、銅、銅合金、チタン、チタン合金が挙げられる。上記金属として鋼材が用いられる場合、基体２の外表面の酸化、腐食等を抑制するために、基体２の外周面に亜鉛、すず、クロム，ニッケルなどの金属元素を含有するめっき層が設けられてもよい。
基体２は、金属製である。基体２に用いる金属としては、例えば鋼、ステンレス等の鉄合金、ニッケル、アルミニウム、アルミニウム合金、銅、銅合金、チタン、チタン合金が挙げられる。上記金属として鋼材が用いられる場合、基体２の外表面の酸化、腐食等を抑制するために、基体２の外周面に亜鉛、すず、クロム，ニッケルなどの金属元素を含有するめっき層が設けられてもよい。
【0024】
基体２の形状としては、特に限定されず用途に応じて適宜設置可能である。例えば板状、円柱状、円錐状、楕円錐状、角錐状、楕円柱状、角柱状が挙げられる。
【0025】
［被覆層］
図２に示すように、巻き芯部１の被覆層３は、金属製の基体２の表面における少なくとも線材５との接触面に積層される。被覆層３は基体２の表面全面に積層する必要がなく、少なくとも線材５との接触面に積層されていればよい。
図２に示すように、巻き芯部１の被覆層３は、金属製の基体２の表面における少なくとも線材５との接触面に積層される。被覆層３は基体２の表面全面に積層する必要がなく、少なくとも線材５との接触面に積層されていればよい。
【0026】
被覆層３の平均厚さの下限としては、５μｍであってもよく、１０μｍであってもよい。一方、上記平均厚さの上限としては、７０．０μｍであってもよく、５０．０μｍであってもよい。上記平均厚さが５μｍ以上７０．０μｍ以下であることで、耐久性及び弾性を良好にできる。ここで、「平均厚さ」とは、任意の十点において測定した厚さの平均値をいう。
【0027】
被覆層３は第１樹脂組成物、第２樹脂組成物又は第３樹脂組成物を主成分とする。そして、第１樹脂組成物がフッ素樹脂の架橋体であり、第２樹脂組成物がフッ素樹脂、並びにポリイミド若しくはポリエーテルエーテルケトンであり、第３樹脂組成物がフッ素樹脂の架橋体、並びにポリイミド若しくはポリエーテルエーテルケトンである。上記フッ素樹脂はポリテトラフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン－パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体又はテトラフルオロエチレン－ヘキサフルオロプロピレン共重合体である。被覆層３は第１樹脂組成物、第２樹脂組成物又は第３樹脂組成物を主成分とすることで、被覆層３の耐久性を高めることができる。
【0028】
なお、フッ素樹脂は、本開示の効果を損なわない範囲において、テトラフルオロエチレン、パーフルオロ（アルキルビニルエーテル）、ヘキサフルオロプロピレン、（パーフルオロアルキル）エチレン以外のその他の構造単位を含んでいてもよい。その他の構造単位としては、例えばクロロトリフルオロエチレンが挙げられる。
【0029】
上記第２樹脂組成物における上記ポリイミドの含有量及び上記第３樹脂組成物における上記ポリイミドの含有量の下限としては、６０体積％であり、６５体積％であってもよい。一方、上記ポリイミドの含有量の上限としては、９５体積％であり、９０体積％であってもよく、８５体積％であってもよい。上記第２樹脂組成物における上記ポリイミドの含有量及び上記第３樹脂組成物における上記ポリイミドの含有量が上記範囲であることで、被覆層３の表面の限界ＰＶ値を高めることができるので、コイルを成形する際の線材５の絶縁層７の局所的な厚さの減少の抑制効果が良好である。
【0030】
上記第２樹脂組成物における上記ポリエーテルエーテルケトンの含有量及び上記第３樹脂組成物における上記ポリエーテルエーテルケトンの含有量の下限としては、７０体積％である。一方、上記ポリエーテルエーテルケトンの含有量の上限としては、９０体積％である。上記第２樹脂組成物における上記ポリエーテルエーテルケトンの含有量及び上記第３樹脂組成物における上記ポリエーテルエーテルケトンの含有量が上記範囲であることで、被覆層３の表面の限界ＰＶ値を高めることができるので、コイルを成形する際の線材５の絶縁層７の局所的な厚さの減少の抑制効果が良好である。
【0031】
被覆層３における第１樹脂組成物、第２樹脂組成物又は第３樹脂組成物の含有量の下限としては、８０体積％であってもよく、９０体積％であってもよく、９５体積％であってもよい。第１樹脂組成物、第２樹脂組成物又は第３樹脂組成物の含有量が８０体積％以上であることで、コイルを成形する際の線材５の絶縁層７の局所的な厚さの減少をより抑制できる。
【0032】
被覆層３は、第１樹脂組成物、第２樹脂組成物又は第３樹脂組成物以外の他の成分を含有してもよい。第１樹脂組成物、第２樹脂組成物又は第３樹脂組成物以外の他の成分としては、例えば固体潤滑剤、強化材が挙げられる。被覆層３が固体潤滑剤、強化材等を含有することで、摺動性をより向上できる場合がある。上記固体潤滑剤としては、例えば二硫化モリブデンが挙げられる。また、上記強化材としては、例えばモリブデン、グラファイト炭酸カルシウム、タルク、シリカ、アルミナ、水酸化アルミニウム等の無機充填材、ガラスファイバー（ガラス繊維）、球状ガラス等のガラスフィラー、炭素繊維が挙げられる。被覆層３における上記他の成分の含有量としては、２０質量％以下であってもよく、１０質量％以下であってもよく、５質量％以下であってもよい。
【0033】
被覆層３の限界ＰＶ値の下限としては、８００ＭＰａ・ｍ／ｍｉｎであり、１０００ＭＰａ・ｍ／ｍｉｎが好ましく、１２００ＭＰａ・ｍ／ｍｉｎがより好ましく、１４００ＭＰａ・ｍ／ｍｉｎがさらに好ましい。上記限界ＰＶ値が８００ＭＰａ・ｍ／ｍｉｎ未満の場合、曲げ加工によりコイルを成形する際に線材５の絶縁層７への応力の集中を十分に抑制できず、絶縁層７の局所的な厚さの減少の抑制効果が低くなるおそれがある。被覆層３の表面の限界ＰＶ値の上限としては、特に限定されない。
【0034】
上記限界ＰＶ値の測定については、具体的には、スラスト摩耗試験（リングオンディスク式摩耗評価）により、被覆層３の表面の限界ＰＶ値を測定する。測定は、２３±２℃の温度下で調温後、荷重を１０ＭＰａで一定とし、３分毎に１ステップごとに速度を上げていく条件で行う。具体的には、リング状相手材として材質がＳ４５Ｃ（機械構造用炭素鋼）、リング寸法（外径／内径）がφ１１．６ｍｍ／φ７．４ｍｍのものを用いる。そして、相手材にドライの潤滑条件下で所定の荷重（面圧：Ｐ）を加えた状態で、試験片を所定の速度（回転速度：Ｖ）で回転させ、相手材に生じる反動トルクにより動摩擦係数を測定する。このとき、速度については、ステップ（１）において１ｍ／分で開始し、ステップ（２）で５ｍ／分、ステップ（３）で１０ｍ／分と速度を上げていき、以後、１ステップ上がるごとに１０ｍ／分ずつ速度を増加させていき、限界ＰＶ値を測定する。本開示においては、基体が露出する直前のＰＶ値を限界ＰＶ値とする。
【0035】
［線材］
線材５は、導体６及び絶縁層７を有する。絶縁層７は、導体６を被覆するように導体６の周面上に積層される。
線材５は、導体６及び絶縁層７を有する。絶縁層７は、導体６を被覆するように導体６の周面上に積層される。
【0036】
（導体）
導体６としては、線状の導体を用いることができる。線状の導体としては、例えば銅線、錫めっき銅線、アルミ線、アルミ合金線、鋼心アルミ線、カッパーフライ線、ニッケルめっき銅線、銀めっき銅線、銅覆アルミ線等の金属線が挙げられる。
導体６としては、線状の導体を用いることができる。線状の導体としては、例えば銅線、錫めっき銅線、アルミ線、アルミ合金線、鋼心アルミ線、カッパーフライ線、ニッケルめっき銅線、銀めっき銅線、銅覆アルミ線等の金属線が挙げられる。
【0037】
導体６の断面形状としては、特に限定されず、円形状（丸線）、楕円形状、正方形状、長方形状等の種々の形状を採用することができる。また、導体６の断面の大きさも、特に限定されず、直径（短辺幅）を例えば０．２ｍｍ以上８．０ｍｍ以下とすることができる。
【0038】
（絶縁層）
絶縁層７は、１又は複数の層から構成される。
絶縁層７は、１又は複数の層から構成される。
【0039】
絶縁層７の２５℃での弾性率の上限としては、１ＧＰａであってもよく、５ＧＰａであってもよい。一方、絶縁層７の２５℃での弾性率の下限としては、０．５ＧＰａであってもよく、０．１ＧＰａであってもよい。絶縁層７の２５℃での弾性率が上記範囲であることで、コイルを成形する際の線材５の絶縁層７の局所的な厚さの減少を抑制するという当該コイル成形装置の効果をより奏することができるとともに、絶縁層７の常温での弾性を向上できる。
【0040】
絶縁層７の主成分としては特に限定されないが、上記２５℃での弾性率の範囲に対応する絶縁層７の材料としては、例えばフッ素系ゴム（フッ素系エラストマー）、フッ素系樹脂、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリエーテルサルホン（ＰＥＳ）が挙げられる。これらの樹脂は、１種単独であってもよいし、２種以上を組み合わせてもよい。
【0041】
上記フッ素系ゴムとしては、例えばビニリデンフロライド－ヘキサフルオロピレン－テトラフルオロエチレンゴム又はテトラフルオロエチレン－プロピレンゴム、が挙げられる。
【0042】
上記フッ素系樹脂としては、例えばポリテトラフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン－パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体、テトラフルオロエチレン－ヘキサフルオロプロピレン共重合体、ポリクロロトリフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン－エチレン共重合体（ＥＴＦＥ）、クロロトリフルオロエチレン－エチレン共重合体（ＥＣＴＦＥ）が挙げられる。
【0043】
絶縁層７の平均厚さは、特に限定されず、通常２μｍ以上２００μｍ以下とされる。
【0044】
＜コイル成形方法＞
本開示のコイル成形方法は、絶縁層を有する線材から、当該コイル成形装置を用いて曲げ加工によりコイルを成形するコイル成形方法であって、上記線材の絶縁層の２５℃における弾性率が１ＧＰａ以下であり、上記コイル成形装置が、金属製の基体と、上記基体の表面における少なくとも上記線材との接触面に積層される被覆層とを備える。そして、被覆層は第１樹脂組成物、第２樹脂組成物又は第３樹脂組成物を主成分とする。第１樹脂組成物がフッ素樹脂の架橋体であり、第２樹脂組成物がフッ素樹脂、並びにポリイミド若しくはポリエーテルエーテルケトンであり、第３樹脂組成物がフッ素樹脂の架橋体、並びにポリイミド若しくはポリエーテルエーテルケトンである。上記フッ素樹脂は、ポリテトラフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン－パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体又はテトラフルオロエチレン－ヘキサフルオロプロピレン共重合体である。また、第２樹脂組成物におけるポリイミドの含有量及び第３樹脂組成物における上記ポリイミドの含有量が６０体積％以上９５体積％であり、第２樹脂組成物におけるポリエーテルエーテルケトンの含有量及び第３樹脂組成物におけるポリエーテルエーテルケトンの含有量が７０体積％以上９０体積％以下であり、被覆層の表面の限界ＰＶ値が８００ＭＰａ・ｍ／分以上である。上記線材の絶縁層の２５℃における弾性率が１ＧＰａ以下であると、曲げ加工によりコイルを成形する際に絶縁層の変形が生じやすい。当該コイル成形方法は、上記線材から、コイル成形装置を用いて曲げ加工によりコイルを成形するので、曲げ加工時の線材の絶縁層に対する応力を効果的に分散することができ、曲げ加工性を向上できる。従って、当該コイル成形方法においては、コイルを成形する際における線材の絶縁層の局所的な厚さの減少の抑制効果が高く、耐久性に優れるコイルを成形できる。
本開示のコイル成形方法は、絶縁層を有する線材から、当該コイル成形装置を用いて曲げ加工によりコイルを成形するコイル成形方法であって、上記線材の絶縁層の２５℃における弾性率が１ＧＰａ以下であり、上記コイル成形装置が、金属製の基体と、上記基体の表面における少なくとも上記線材との接触面に積層される被覆層とを備える。そして、被覆層は第１樹脂組成物、第２樹脂組成物又は第３樹脂組成物を主成分とする。第１樹脂組成物がフッ素樹脂の架橋体であり、第２樹脂組成物がフッ素樹脂、並びにポリイミド若しくはポリエーテルエーテルケトンであり、第３樹脂組成物がフッ素樹脂の架橋体、並びにポリイミド若しくはポリエーテルエーテルケトンである。上記フッ素樹脂は、ポリテトラフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン－パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体又はテトラフルオロエチレン－ヘキサフルオロプロピレン共重合体である。また、第２樹脂組成物におけるポリイミドの含有量及び第３樹脂組成物における上記ポリイミドの含有量が６０体積％以上９５体積％であり、第２樹脂組成物におけるポリエーテルエーテルケトンの含有量及び第３樹脂組成物におけるポリエーテルエーテルケトンの含有量が７０体積％以上９０体積％以下であり、被覆層の表面の限界ＰＶ値が８００ＭＰａ・ｍ／分以上である。上記線材の絶縁層の２５℃における弾性率が１ＧＰａ以下であると、曲げ加工によりコイルを成形する際に絶縁層の変形が生じやすい。当該コイル成形方法は、上記線材から、コイル成形装置を用いて曲げ加工によりコイルを成形するので、曲げ加工時の線材の絶縁層に対する応力を効果的に分散することができ、曲げ加工性を向上できる。従って、当該コイル成形方法においては、コイルを成形する際における線材の絶縁層の局所的な厚さの減少の抑制効果が高く、耐久性に優れるコイルを成形できる。
【0045】
［コイル成形装置の製造方法］
本開示の一実施形態に係るコイル成形装置の製造方法は、例えば金属製の基体の表面に被覆層を積層する工程を備える。上記コイル成形装置の製造方法は、上記工程を備えることで、コイルを成形する際における線材の絶縁層の局所的な厚さの減少を抑制できるコイル成形装置を製造できる。
本開示の一実施形態に係るコイル成形装置の製造方法は、例えば金属製の基体の表面に被覆層を積層する工程を備える。上記コイル成形装置の製造方法は、上記工程を備えることで、コイルを成形する際における線材の絶縁層の局所的な厚さの減少を抑制できるコイル成形装置を製造できる。
【0046】
（被覆層を積層する工程）
本工程では、金属製の基体の表面に被覆層を積層する。上記被覆層を積層する方法としては、例えば被覆層用の樹脂組成物の塗工が挙げられる。被覆層用の樹脂組成物は、第１樹脂組成物、第２樹脂組成物又は第３樹脂組成物を主成分とする。そして、第１樹脂組成物がフッ素樹脂の架橋体であり、第２樹脂組成物がフッ素樹脂、並びにポリイミド若しくはポリエーテルエーテルケトンであり、第３樹脂組成物がフッ素樹脂の架橋体、並びにポリイミド若しくはポリエーテルエーテルケトンである。上記フッ素樹脂はポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン－パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）又はテトラフルオロエチレン－ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）である。また、第２樹脂組成物におけるポリイミドの含有量及び第３樹脂組成物における上記ポリイミドの含有量が６０体積％以上９５体積％であり、第２樹脂組成物におけるポリエーテルエーテルケトンの含有量及び第３樹脂組成物におけるポリエーテルエーテルケトンの含有量が７０体積％以上９０体積％以下である。
本工程では、金属製の基体の表面に被覆層を積層する。上記被覆層を積層する方法としては、例えば被覆層用の樹脂組成物の塗工が挙げられる。被覆層用の樹脂組成物は、第１樹脂組成物、第２樹脂組成物又は第３樹脂組成物を主成分とする。そして、第１樹脂組成物がフッ素樹脂の架橋体であり、第２樹脂組成物がフッ素樹脂、並びにポリイミド若しくはポリエーテルエーテルケトンであり、第３樹脂組成物がフッ素樹脂の架橋体、並びにポリイミド若しくはポリエーテルエーテルケトンである。上記フッ素樹脂はポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン－パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）又はテトラフルオロエチレン－ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）である。また、第２樹脂組成物におけるポリイミドの含有量及び第３樹脂組成物における上記ポリイミドの含有量が６０体積％以上９５体積％であり、第２樹脂組成物におけるポリエーテルエーテルケトンの含有量及び第３樹脂組成物におけるポリエーテルエーテルケトンの含有量が７０体積％以上９０体積％以下である。
【0047】
基体の表面に樹脂組成物の塗工を行う場合、樹脂組成物を溶剤に分散させた塗料を基体の表面に塗工する。この溶剤としては、第１樹脂組成物、第２樹脂組成物又は第３樹脂組成物を効率よく分散できる石油系溶剤、例えば、ナフサ、トルエン、キシレンを用いることができる。上記塗工手段としては、特に限定されず、スプレーコート、フローコート、ディップコート等、種々の方法を用いることができる。
【0048】
次に、この塗料を塗工した基体を加熱炉に入れ加熱し、上記塗料中の溶剤を飛ばすとともに塗膜を焼成する。塗膜の焼成温度としては、例えば３５０℃以上４００℃以下とすることができる。その後、基体の表面を冷却することで被覆層を基体の表面に積層する。なお、焼成時間については特に限定されないが、例えば１０分以上６０分以下の範囲で行うことができる。
【0049】
また、被覆層用の樹脂組成物が第１樹脂組成物及び第３樹脂組成物の場合、塗膜の焼成後に低酸素雰囲気下かつ一定の温度下で電子線を照射する。この照射により、第１樹脂組成物及び第３樹脂組成物のポリテトラフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン－パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体又はテトラフルオロエチレン－ヘキサフルオロプロピレン共重合体が架橋構造を有することになる。
【0050】
第１樹脂組成物及び第３樹脂組成物がポリテトラフルオロエチレン又はテトラフルオロエチレン－パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体を含有する場合、電子線照射時の加熱温度としては、例えば２８０℃以上４２０℃以下である。
【0051】
第１樹脂組成物及び第３樹脂組成物がテトラフルオロエチレン－ヘキサフルオロプロピレン共重合体を含有する場合、本工程における加熱温度の下限としては、例えば１８０℃から２６５℃である。
【0052】
［その他の実施形態］
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記実施形態の構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記実施形態の構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【0053】
上記実施形態では、絶縁層を有する線材によって形成されるコイルが円形状に巻かれた態様について図示したが、コイルの形状は特に限定されず、その他、矩形状、楕円形状、台形状等に巻かれた巻回型コイルや、セグメントコイルを採用することもできる。
【0054】
【0055】
コイル成形装置２０は、図３に示すように、金属製の基体２２と被覆層２３とを備え、互いに向かい合う４本のコイル押えローラ２１と、金属製の基体３２と被覆層３３とを備える曲げローラ３１を備えている。４本のコイル押えローラ２１は、縦断面視で向かい合う２組のコイル押えローラ２１の中心点を結ぶ２本の対角線の交点に位置し、かつコイル押えローラ２１の長手方向に沿った回転軸を中心として、図示しない駆動機構により回転する。そして、図示しない線材供給装置から線材５が矢印Ｒの方向に供給されると、４本のコイル押えローラ２１が上記回転軸を中心に矢印Ｐの方向に回転することで、線材５が４本のコイル押えローラ２１に巻き付けられる。また、曲げローラ３１は図示しない他のモータにより矢印Ｓの方向に回転し、コイル押えローラ２１と接触するコイル２７の表面に対して荷重をかけることで線材５に角部が設けられる。このようにして矩形状のコイル２７が形成される。
【0056】
また、当該コイル成形装置は、金型を用いて線材を鍛造することにより曲げ加工を行う巻回機構を有していてもよい。
【実施例0057】
以下、実施例によって本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【0058】
＜試験Ｎｏ．１＞
［コイル成形装置（曲げ治具）の作製］
図４に示すように、コイル成形装置の曲げ治具としてのコイル押えローラ４１と、曲げローラ５１を作製した。ローラ４１は金属製の基体４２と被覆層４３とを備え、ローラ５１は金属製の基体５２と被覆層５３とを備える。コイル押えローラ４１の基体４２として、直径３０ｍｍ、長さ１０ｍｍの円柱状の鋼材を準備した。曲げローラ５１の基体５２として、直径３０ｍｍ、長さ１０ｍｍの円柱状の鋼材を準備した。
［コイル成形装置（曲げ治具）の作製］
図４に示すように、コイル成形装置の曲げ治具としてのコイル押えローラ４１と、曲げローラ５１を作製した。ローラ４１は金属製の基体４２と被覆層４３とを備え、ローラ５１は金属製の基体５２と被覆層５３とを備える。コイル押えローラ４１の基体４２として、直径３０ｍｍ、長さ１０ｍｍの円柱状の鋼材を準備した。曲げローラ５１の基体５２として、直径３０ｍｍ、長さ１０ｍｍの円柱状の鋼材を準備した。
【0059】
樹脂組成物は、ポリテトラフルオロエチレンの粉体を水に分散させて撹拌して調製した。ポリテトラフルオロエチレンは、３Ｍ社製「ＴＦ９２０７Ｚ」を用いた。そして、基体の表面に３８０℃で１０分間塗膜を焼成した後に冷却し、被覆層を積層した。被覆層の平均厚さは２０μｍであった。このようにして、試験Ｎｏ．１のコイル成形装置を作製した。
【0060】
＜試験Ｎｏ．２～Ｎｏ．８及びＮｏ．１０＞
被覆層におけるポリイミド及びポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）の含有量を表１の通りとした樹脂組成物を試験Ｎｏ．１と同じコイル押えローラ４１の基体及び曲げローラ５１の基体の表面に塗工した。樹脂組成物は、ポリイミド溶液の中に添加剤としてネオス社製「フタージェント７１０ＦＬ」を溶液に対して０．３％、ＢＹＫ社製「ＢＹＫ４３０」を溶液に対して２．９ｗｔ％入れた後、ポリテトラフルオロエチレンの粉体を投入し、撹拌して調製した。ポリテトラフルオロエチレンは、３Ｍ社製「ＴＦ９２０７Ｚ」を用い、ポリイミドはＵＢＥ社製「Ｕ－ワニス－Ａ」を用いた。そして、基体の表面に３８０℃で１０分間塗膜を焼成した後に冷却し、被覆層を積層した。被覆層の平均厚さは２０μｍであった。このようにして、試験Ｎｏ．１のコイル成形装置を作製した。
被覆層におけるポリイミド及びポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）の含有量を表１の通りとした樹脂組成物を試験Ｎｏ．１と同じコイル押えローラ４１の基体及び曲げローラ５１の基体の表面に塗工した。樹脂組成物は、ポリイミド溶液の中に添加剤としてネオス社製「フタージェント７１０ＦＬ」を溶液に対して０．３％、ＢＹＫ社製「ＢＹＫ４３０」を溶液に対して２．９ｗｔ％入れた後、ポリテトラフルオロエチレンの粉体を投入し、撹拌して調製した。ポリテトラフルオロエチレンは、３Ｍ社製「ＴＦ９２０７Ｚ」を用い、ポリイミドはＵＢＥ社製「Ｕ－ワニス－Ａ」を用いた。そして、基体の表面に３８０℃で１０分間塗膜を焼成した後に冷却し、被覆層を積層した。被覆層の平均厚さは２０μｍであった。このようにして、試験Ｎｏ．１のコイル成形装置を作製した。
【0061】
＜試験Ｎｏ．９＞
樹脂組成物として、試験Ｎｏ．２と同様のポリイミド溶液を用いた以外は、試験Ｎｏ．２と同様にして試験Ｎｏ．９のコイル成形装置を作製した。被覆層の平均厚さは２０μｍであった。
樹脂組成物として、試験Ｎｏ．２と同様のポリイミド溶液を用いた以外は、試験Ｎｏ．２と同様にして試験Ｎｏ．９のコイル成形装置を作製した。被覆層の平均厚さは２０μｍであった。
【0062】
＜試験Ｎｏ．１１＞
試験Ｎｏ．１と同様にローラ４１の基体及び曲げローラ５１の基体の表面に、ポリテトラフルオロエチレンからなる樹脂組成物を塗工した後、３８０℃で焼成した。次に、加熱温度３２０℃、酸素濃度１００ｐｐｍ以下、照射線量３００ｋＧｙの条件で電子線架橋を行い、ポリテトラフルオロエチレンの架橋体からなる被覆層を形成した。被覆層の平均厚さは２０μｍであった。このようにして、試験Ｎｏ．１１のコイル成形装置を作製した。
試験Ｎｏ．１と同様にローラ４１の基体及び曲げローラ５１の基体の表面に、ポリテトラフルオロエチレンからなる樹脂組成物を塗工した後、３８０℃で焼成した。次に、加熱温度３２０℃、酸素濃度１００ｐｐｍ以下、照射線量３００ｋＧｙの条件で電子線架橋を行い、ポリテトラフルオロエチレンの架橋体からなる被覆層を形成した。被覆層の平均厚さは２０μｍであった。このようにして、試験Ｎｏ．１１のコイル成形装置を作製した。
【0063】
＜試験Ｎｏ．１２＞
試験Ｎｏ．５と同じようにコイル押えローラ４１の基体及び曲げローラ５１の基体の表面に、樹脂組成物を塗工した後、３８０℃で焼成した。次に、加熱温度３２０℃、酸素濃度１００ｐｐｍ以下、照射線量３００ｋＧｙの条件で電子線架橋を行い、ポリイミドの含有量が８０体積％、ポリテトラフルオロエチレン架橋体の含有量が２０体積％である被覆層を形成した。被覆層の平均厚さは２０μｍであった。このようにして、試験Ｎｏ．１２のコイル成形装置を作製した。
試験Ｎｏ．５と同じようにコイル押えローラ４１の基体及び曲げローラ５１の基体の表面に、樹脂組成物を塗工した後、３８０℃で焼成した。次に、加熱温度３２０℃、酸素濃度１００ｐｐｍ以下、照射線量３００ｋＧｙの条件で電子線架橋を行い、ポリイミドの含有量が８０体積％、ポリテトラフルオロエチレン架橋体の含有量が２０体積％である被覆層を形成した。被覆層の平均厚さは２０μｍであった。このようにして、試験Ｎｏ．１２のコイル成形装置を作製した。
【0064】
＜試験Ｎｏ．１３＞
テトラフルオロエチレン－パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）からなる樹脂組成物を用いた以外は、試験Ｎｏ．１１と同様にして試験Ｎｏ．１３のコイル成形装置を作製した。被覆層の平均厚さは２０μｍであった。テトラフルオロエチレン－パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体はダイキン社製「ＭＪ１０２」を用いた。
テトラフルオロエチレン－パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）からなる樹脂組成物を用いた以外は、試験Ｎｏ．１１と同様にして試験Ｎｏ．１３のコイル成形装置を作製した。被覆層の平均厚さは２０μｍであった。テトラフルオロエチレン－パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体はダイキン社製「ＭＪ１０２」を用いた。
【0065】
＜試験Ｎｏ．１４＞
テトラフルオロエチレン－ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）からなる樹脂組成物を用い、加熱温度２２０℃、酸素濃度１００ｐｐｍ以下、照射線量３００ｋＧｙの条件で電子線架橋を行った以外は、試験Ｎｏ．１１と同様にして試験Ｎｏ．１４のコイル成形装置を作製した。被覆層の平均厚さは２０μｍであった。テトラフルオロエチレン－ヘキサフルオロプロピレン共重合体はダイキン社製「ＮＣＸ－１１」を用いた。
テトラフルオロエチレン－ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）からなる樹脂組成物を用い、加熱温度２２０℃、酸素濃度１００ｐｐｍ以下、照射線量３００ｋＧｙの条件で電子線架橋を行った以外は、試験Ｎｏ．１１と同様にして試験Ｎｏ．１４のコイル成形装置を作製した。被覆層の平均厚さは２０μｍであった。テトラフルオロエチレン－ヘキサフルオロプロピレン共重合体はダイキン社製「ＮＣＸ－１１」を用いた。
【0066】
＜試験Ｎｏ．１５＞
樹脂組成物について、ポリエーテルエーテルケトン溶液の中に添加剤としてネオス社製「フタージェント７１０ＦＬ」を溶液に対して０．３％、ＢＹＫ社製「ＢＹＫ４３０」を溶液に対して２．９ｗｔ％入れた後、ポリテトラフルオロエチレンの粉体を投入し、撹拌して調製した以外は、試験Ｎｏ．５と同様にして試験Ｎｏ．１５のコイル成形装置を作製した。被覆層の平均厚さは２０μｍであった。ポリエーテルエーテルケトンはビクトレックス社製「Ｆ８０７」を用いた。
樹脂組成物について、ポリエーテルエーテルケトン溶液の中に添加剤としてネオス社製「フタージェント７１０ＦＬ」を溶液に対して０．３％、ＢＹＫ社製「ＢＹＫ４３０」を溶液に対して２．９ｗｔ％入れた後、ポリテトラフルオロエチレンの粉体を投入し、撹拌して調製した以外は、試験Ｎｏ．５と同様にして試験Ｎｏ．１５のコイル成形装置を作製した。被覆層の平均厚さは２０μｍであった。ポリエーテルエーテルケトンはビクトレックス社製「Ｆ８０７」を用いた。
【0067】
［線材（マグネットワイヤ）の作製］
導体として、断面が略矩形状であり、断面の大きさが２ｍｍ×２ｍｍの正方形である長さ３０ｃｍの平角銅線を用いた。次に、絶縁層を形成するため、ポリテトラフルオロエチレンを主成分とする樹脂組成物を上記導体の表面に塗工し、上記樹脂組成物を塗工した導体を設定温度３８０℃の加熱炉で加熱する工程を繰り返し行うことで、平均厚さ１００μｍの絶縁層を形成し、絶縁電線を作製した。
導体として、断面が略矩形状であり、断面の大きさが２ｍｍ×２ｍｍの正方形である長さ３０ｃｍの平角銅線を用いた。次に、絶縁層を形成するため、ポリテトラフルオロエチレンを主成分とする樹脂組成物を上記導体の表面に塗工し、上記樹脂組成物を塗工した導体を設定温度３８０℃の加熱炉で加熱する工程を繰り返し行うことで、平均厚さ１００μｍの絶縁層を形成し、絶縁電線を作製した。
【0068】
＜評価＞
［ドライリングオンディスク式摩耗試験による限界ＰＶ値］
以下の手順でリングオンディスク式摩耗により被覆層の表面の限界ＰＶ値［Ｍｐａ・ｍ／分］を測定した。測定は、２３±２℃の温度下で調温後、荷重を１０ＭＰａで一定とし、３分毎に１ステップごとに速度を上げていく条件で行った。具体的には、リング状相手材として材質がＳ４５Ｃ（機械構造用炭素鋼）、リング寸法（外径／内径）がφ１１．６ｍｍ／φ７．４ｍｍのものを用いた。そして、相手材にドライの潤滑条件下で１０ＭＰａの荷重（面圧：Ｐ）を加えた状態で、試験片を所定の速度（回転速度：Ｖ）で回転させ、相手材に生じる反動トルクにより動摩擦係数を測定した。このとき、速度については、ステップ（１）において１ｍ／分で開始し、ステップ（２）で５ｍ／分、ステップ（３）で１０ｍ／分と速度を上げていき、以後、１ステップ上がるごとに１０ｍ／分ずつ速度を増加させていき、限界ＰＶ値を測定した。本開示においては、基体が露出する直前のＰＶ値を限界ＰＶ値とした。上記測定には、試験装置としてＡＮＤ社製「ＥＦＭ－３－１０１０－Ｓ」を用いた。
［ドライリングオンディスク式摩耗試験による限界ＰＶ値］
以下の手順でリングオンディスク式摩耗により被覆層の表面の限界ＰＶ値［Ｍｐａ・ｍ／分］を測定した。測定は、２３±２℃の温度下で調温後、荷重を１０ＭＰａで一定とし、３分毎に１ステップごとに速度を上げていく条件で行った。具体的には、リング状相手材として材質がＳ４５Ｃ（機械構造用炭素鋼）、リング寸法（外径／内径）がφ１１．６ｍｍ／φ７．４ｍｍのものを用いた。そして、相手材にドライの潤滑条件下で１０ＭＰａの荷重（面圧：Ｐ）を加えた状態で、試験片を所定の速度（回転速度：Ｖ）で回転させ、相手材に生じる反動トルクにより動摩擦係数を測定した。このとき、速度については、ステップ（１）において１ｍ／分で開始し、ステップ（２）で５ｍ／分、ステップ（３）で１０ｍ／分と速度を上げていき、以後、１ステップ上がるごとに１０ｍ／分ずつ速度を増加させていき、限界ＰＶ値を測定した。本開示においては、基体が露出する直前のＰＶ値を限界ＰＶ値とした。上記測定には、試験装置としてＡＮＤ社製「ＥＦＭ－３－１０１０－Ｓ」を用いた。
【0069】
＜折り曲げ試験後の絶縁層の厚さの減少率＞
線材として、ＪＩＳ－Ｃ３１０２：１９８４の電気用軟銅線に準拠した直径２ｍｍの導体に、平均厚さ４０μｍのＡＧＣ社製「Ｐ－６１ＸＰ」からなる絶縁層を押出成形により積層し、マグネットワイヤを作製した。絶縁層の２５℃における弾性率は、ＪＩＳ－Ｋ７２４４－４：１９９９に記載の動的機械特性の試験方法に準拠し、粘弾性測定装置（アイティー計測制御社製「ＤＶＡ－２２０」）を用いて、引張モード、－６０℃から８０℃の温度範囲で、昇温速度５℃／分、周波数１０Ｈｚ、歪０．０５％の条件で測定した貯蔵弾性率から求めた。
線材として、ＪＩＳ－Ｃ３１０２：１９８４の電気用軟銅線に準拠した直径２ｍｍの導体に、平均厚さ４０μｍのＡＧＣ社製「Ｐ－６１ＸＰ」からなる絶縁層を押出成形により積層し、マグネットワイヤを作製した。絶縁層の２５℃における弾性率は、ＪＩＳ－Ｋ７２４４－４：１９９９に記載の動的機械特性の試験方法に準拠し、粘弾性測定装置（アイティー計測制御社製「ＤＶＡ－２２０」）を用いて、引張モード、－６０℃から８０℃の温度範囲で、昇温速度５℃／分、周波数１０Ｈｚ、歪０．０５％の条件で測定した貯蔵弾性率から求めた。
【0070】
次に、図４～図６に示すように、図示しないモータにより矢印Ｆで示すようにコイル押えローラ５１を昇降させて、コイル押えローラ５１上の線材５に対して３０ＭＰａの圧力で線材５に曲げ加工を行う折り曲げ試験を実施した。折り曲げ試験後の線材の絶縁層の厚さの減少率を下記式によって算出した。この算出結果を表１に示す。
絶縁層の厚さの減少率［％］＝
（プレス前の絶縁層の平均厚さ－プレス後の絶縁層の平均厚さ）×１００／プレス前の絶縁層の平均厚さ
絶縁層の厚さの減少率［％］＝
（プレス前の絶縁層の平均厚さ－プレス後の絶縁層の平均厚さ）×１００／プレス前の絶縁層の平均厚さ
【0071】
【表1】
【0072】
表１に示すように、基体の表面における線材との接触面に積層される被覆層が、第１樹脂組成物、第２樹脂組成物又は第３樹脂組成物を主成分とし、第２樹脂組成物におけるポリイミドの含有量及び第３樹脂組成物におけるポリイミドの含有量が６０体積％以上９５体積％であり、第２樹脂組成物におけるポリエーテルエーテルケトンの含有量が７０体積％以上９０体積％以下であり、被覆層の表面の限界ＰＶ値が８００ＭＰａ・ｍ／分以上であるＮｏ．３～Ｎｏ．７及びＮｏ．１０～Ｎｏ．１５のコイル成形装置は、折り曲げ試験後の絶縁層の厚さの減少率が大きく抑制されていた。
一方、被覆層がポリテトラフルオロエチレンからなるＮｏ．１は、被覆層の表面の限界ＰＶ値が非常に低く、折り曲げ試験後の絶縁層の厚さの減少率が非常に高くなった。また、第２樹脂組成物におけるポリイミドの含有量が６０体積％未満のＮｏ．２、第２樹脂組成物におけるポリイミドの含有量が９５体積％を超えるＮｏ．８及び被覆層がポリイミドからなるＮｏ．９は、被覆層の表面の限界ＰＶ値が８００ＭＰａ・ｍ／分よりも小さくなり、折り曲げ試験後の絶縁層の厚さの減少率が高く、絶縁層の厚さの減少を十分に抑制できないことがわかる。
一方、被覆層がポリテトラフルオロエチレンからなるＮｏ．１は、被覆層の表面の限界ＰＶ値が非常に低く、折り曲げ試験後の絶縁層の厚さの減少率が非常に高くなった。また、第２樹脂組成物におけるポリイミドの含有量が６０体積％未満のＮｏ．２、第２樹脂組成物におけるポリイミドの含有量が９５体積％を超えるＮｏ．８及び被覆層がポリイミドからなるＮｏ．９は、被覆層の表面の限界ＰＶ値が８００ＭＰａ・ｍ／分よりも小さくなり、折り曲げ試験後の絶縁層の厚さの減少率が高く、絶縁層の厚さの減少を十分に抑制できないことがわかる。
【0073】
以上の結果から、当該コイル成形装置はコイルを成形する際における線材の絶縁層の局所的な厚さの減少を抑制できることが示された。
【符号の説明】
【0074】
１ 巻き芯部
２、２２、３２、４２、５２ 基体
３、２３、３３、４３、５３ 被覆層
５ 線材
６ 導体
７ 絶縁層
１０、２０ コイル成形装置
１７、２７ コイル
２１、３１、４１、５１ ローラ
２、２２、３２、４２、５２ 基体
３、２３、３３、４３、５３ 被覆層
５ 線材
６ 導体
７ 絶縁層
１０、２０ コイル成形装置
１７、２７ コイル
２１、３１、４１、５１ ローラ
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】