导线和线圈构件的制作方法

[0001]
本公开涉及一种包括由碳作为主要成分制成的导体的导线，以及线圈构件。


背景技术：

[0002]
导线包括由作为主要成分的碳纳米管制成的导体(例如jp 2008-108583 a)。具体地，导线被构成为使得导体布置在由聚对苯二甲酸乙二醇酯(即pet)等制成的片材上。所述导线通过将包含粘合剂和分散剂的碳纳米管通过喷嘴喷涂到片材上来形成。


技术实现要素：

[0003]
近年来，已经期望在通用性方面改进的导线。
[0004]
本公开的一个目的是提供一种在通用性方面改进的导线和线圈构件。
[0005]
导线包括导线元件。所述导线元件包括：由碳作为主要成分制成并且沿着纵向方向延伸的导体；和连接到所述导体并且沿着纵向方向延伸的绝缘体。所述绝缘体包括：由比所述导体更可塑性变形的材料制成的芯部；以及由绝缘材料制成的、布置在所述芯部的一侧上并且连接到所述导体的第一粘合剂。
[0006]
所述绝缘体包括易于塑性变形的芯部。因而，所述导线能够保持任意形状，从而提高了通用性。
[0007]
所述绝缘体包括第一粘合剂，并且第一粘合剂接合到所述导体。因此，所述导体和所述绝缘体可以通过单独制备然后接合在一起而一体地形成。在这种情况下，因为所述导体不是必须包含粘合剂或分散剂，所以可以减小所述导体的电阻。也就是说，可以根据应用使用具有最佳取向的导体或具有低电阻的导体。因此，进一步提高了通用性。
[0008]
线圈构件包括彼此相邻的多个缠绕部。所述导线围绕所述缠绕部缠绕以构成多个线圈，并且所述导线的一部分用作连接多个所述线圈中的相邻线圈的连接线。
[0009]
所述线圈构件可由上述导线形成。在这种情况下，根据所述线圈构件设置在其中的构件的应用和形状可以容易地改变所述导线的形状和品质，从而可以提高通用性。
附图说明
[0010]
图1是第一实施例中的导线的透视图。
[0011]
图2是第二实施例中的导线的横截面视图。
[0012]
图3是第三实施例中的导线的横截面视图。
[0013]
图4是第四实施例中的导线的横截面视图。
[0014]
图5是第五实施例中的导线的横截面视图。
[0015]
图6是在针对第五实施例的导线的比较示例中的导线的横截面视图。
[0016]
图7是第六实施例中的导线的透视图。
[0017]
图8是沿图7中的线viii-viii截取的横截面视图。
[0018]
图9是第七实施例中的导线的横截面视图。
[0019]
图10是其中设置有导线的定子的示意图。
具体实施方式
[0020]
在下文中，将参照附图描述本公开的实施例。在本文所述的各个实施例中，相同或等同的部件被赋予了相同的附图标记。
[0021]
(第一实施例)
[0022]
将参照附图描述第一实施例。如图1所示，在该实施例中，导线10包括导线元件40。导线元件40具有导体20和绝缘体30。
[0023]
导体20由碳作为主要成分制成，特别是在该实施例中为碳纳米管。导体20沿纵向方向延伸并且具有沿纵向方向的法线方向截取的横截面，该横截面具有至少一侧。在图1中，左右方向对应于纵向方向。在该实施例中，导体20在横截面中具有包含长边的矩形形状。形成导体20的碳纳米管例如具有80％的取向度(orientation degree)，不包括粘合剂或分散剂，并且不具有粘附特性。导体20通过使用含有氯磺酸作为分散剂的碳纳米管分散体(carbon nanotube dispersion)形成碳纳米管带而制成，如jp 2011-502925中公开的。
[0024]
绝缘体30构成为使得第一粘合剂31、芯部32和第二粘合剂33以这种顺序堆叠。绝缘体30在纵向方向上延伸并且在沿纵向方向的法线方向截取的横截面中具有包含长边的矩形形状，类似于导体20。
[0025]
第一粘合剂31和第二粘合剂33可由丙烯酸粘合剂制成。芯部32由比导体20更可塑性变形的材料，诸如聚对苯二甲酸乙二醇酯(polyethylene terephthalate)制成。这种绝缘体30可以是由teraoka seisakusho co.,ltd制造的双面带。所述双面带中包括用作芯部32的聚对苯二甲酸乙二醇酯。
[0026]
第一粘合剂31接合到导体20，使得绝缘体30的纵向方向与导体20的纵向方向平行。也就是说，通过将第一粘合剂31粘附到导体20，绝缘体30接合到导体20。
[0027]
当垂直于纵向方向以及导体20与绝缘体30彼此堆叠的堆叠方向两者的方向被定义为宽度方向时，绝缘体30在宽度方向上具有比导体20在宽度方向上的长度更长的长度。宽度方向也称为沿着导体20和绝缘体30在横截面中的纵向侧的方向。在该实施例中，第一粘合剂31、芯部32和第二粘合剂33具有相同的宽度。
[0028]
绝缘体30接合到导体20，使得绝缘体30在宽度方向上的两端从导体20突出。也就是说，绝缘体30的两端不接合到导体20。在下文中，绝缘体30在宽度方向上从导体20突出的部分称为耳部34。耳部34中的每一个在宽度方向上具有例如1mm的长度，但是每个耳部34的长度可以根据后面描述的导体20的厚度和导线10的形状适当地改变。导体20的厚度是导体20在导体20与绝缘体30的堆叠方向上的长度。
[0029]
在上文中，描述了该实施例中的导线10的构造。在下文中，将描述导线10的形状的各种示例。
[0030]
(第一实施例)
[0031]
将描述第一实施例中的导线10。在第一实施例中，图1中示出的导线元件40被用作导线10。
[0032]
(第二实施例)
[0033]
将描述第二实施例中的导线10。如图2所示，导线10构成为使得导线元件40沿纵向
方向与导体一起向后折叠。结果，导体的第一部分和导体的第二部分彼此重叠，从而第一部分与第二部分接触。另外，绝缘体30的耳部34彼此接合，从而导线10的导体20被耳部34覆盖。因而可以减小导线在宽度方向上的长度。
[0034]
(第三实施例)
[0035]
将描述第三实施例中的导线10。如图3所示，导线元件40沿纵向方向重复向后折叠多次，成为在横截面中为基本螺旋形的形状。具体地，导线10以下述方式形成，即，通过向后折叠导线元件40使得导线元件40的其中一个耳部34介入导线20的第一部分与导线20的第二部分之间且另一个耳部34接合到绝缘体30的暴露于外部的部分而形成导线10。结果，导体20被覆盖。因而可以减小导线在宽度方向上的长度。
[0036]
(第四实施例)
[0037]
将描述第四实施例中的导线10。如图4所示，通过将两个导线元件40接合在一起而形成导线10。具体地，导线元件40的导体20布置为彼此面向并且彼此接触。另外，两个导线元件40的面向彼此的耳部34接合在一起。结果，导体20被覆盖。在该实施例中，导线10能增加电流通道。
[0038]
(第五实施例)
[0039]
将描述第五实施例中的导线10。如图5所示，通过堆叠多个导线元件40来形成导线10。具体地，相邻导线元件40的沿堆叠方向的下面一个的导体20接合相邻导线元件40的沿堆叠方向的上面一个的第二粘合剂33。相邻导线元件40中的上面一个的耳部34接合相邻导线元件40中的下面一个的耳部34，以覆盖下面一个的导体20的侧表面。作为结果，导体20被覆盖。
[0040]
对于比较示例，如图6所示，导线10包括多个导线元件j40，每个导线元件j40包括导体j20和绝缘体j30。导线元件j40在纵向方向为法线方向的横截面中具有圆形形状。布置多个导线元件j40以构造导线10。在此情况下，当第五实施例中的导线10具有与导线j10相同的横截面面积时，在第五实施例中可减小布置在导体20之间的绝缘体30的面积。结果，图6中的导体20具有比导线j10更高的占用率(occupancy)。因而能提供具有高性能的导线。
[0041]
(第六实施例)
[0042]
将描述第六实施例中的导线10。如图7和8所示，导线10构成为使导线元件40围绕沿着与纵向方向交叉的方向的轴线缠绕。也就是说，导线10具有扭曲螺纹的形状。导线10能减小在宽度方向上的长度。
[0043]
(第七实施例)
[0044]
将描述第七实施例中的导线10。如图9所示，在第六实施例的导线10中，导线10限定中空空间50。通过将导线元件40缠绕在具有棒状(未示出)的支撑件周围，然后移除支撑件而形成第七实施例中的导线10。
[0045]
中空空间50可用作通道，诸如用于冷却的气体和液体的热交换介质流过该通道。第七实施例可以与第三实施例结合，并且第三实施例中的导线10可以在其中限定中空空间50。
[0046]
如上所述，导线10可以被修改成各种形状。基于其中安装导线10的构件的形状和周围的空间适当地改变导线10。因而提高了通用性。
[0047]
例如，在图10中，导线10安装在定子60中以构成线圈构件。具体地，定子60包括多
个定子芯部61，并且每个定子芯部61包括线圈62。定子芯部61的线圈62中的相邻线圈用连接线63作为跨接部分彼此连接。在该实施例中，定子芯部61中的每一个对应于缠绕部分。
[0048]
在这种情况下，线圈62可以通过将图1中的第一实施例的导线10围绕定子芯部61缠绕而构成。具体地，导线10缠绕在定子芯部61周围，使得第二粘合剂33面向定子芯部61，并且第二粘合剂33粘附到定子芯部61或者位于第二粘合剂33和定子芯部61之间的导线10。导线10的绝缘体30包括耳部34。因此，即使导线10在围绕定子芯部61缠绕的同时略微移位，导体20的第一部分也被限制以避免与导体20的第二部分接触和电连接。因为导体20在线圈62的最外侧暴露于外部，所以如果需要，可设置绝缘体以覆盖导体20。
[0049]
连接线63可以构成为使得在图7和8中的第六实施例的导线10连接线圈62中的相邻线圈62。因此，连接线63可减小在宽度方向上的空间限制。也就是说，连接线63能定位在微小的空间中。
[0050]
线圈62和连接线63在本实施例中由一根导线10构成，但可由多根导线10构成。上述设置在定子60中的导线10的形状仅仅是一个示例，并且可以理解为在其它实施例中描述的其它形状。
[0051]
如上所述，在该实施例中，导体20具有一侧，并且绝缘体30布置在导体20的所述一侧上，所述绝缘体30包括芯部32并且比导体20更可塑性变形。因此，导线10可保持任意形状，从而提高了通用性。
[0052]
绝缘体30包括第一粘合剂31，并且第一粘合剂31粘附到导体20。导体20和绝缘体30可以通过单独制备然后接合在一起而成为一个构件。因此，导体20不是必须包含粘合剂或分散剂，并由此减小了导体20的电阻。也就是说，可以根据应用使用具有最佳取向的导体或具有低电阻的导体。因此，进一步提高了通用性。
[0053]
(其他实施例)
[0054]
本公开不限于上述实施例并且可以被适当地修改。
[0055]
在第一实施例中，导体20不是必须由碳纳米管制成，并且可以通过将石墨碎(crashed graphite)模制成片材并使片材取向来制造。
[0056]
在第一实施例中，绝缘体30可接合到导体20，使得绝缘体30在宽度方向上的一端从导体20突出。也就是说，绝缘体30在宽度方向上的另一端可以接合到导体20。绝缘体30可以在宽度方向上具有与导体20相同的长度，并且绝缘体30在宽度方向上的两端不是必须从导体20突出。
[0057]
在第一实施例中，第一粘合剂31和第二粘合剂33可由热固性粘合剂制成。在形成导线10之后或将导线10设置在定子芯部61等中之后，第一粘合剂31和第二粘合剂33可以被加热和热固。因此，导线10的形状可以被稳定化。
[0058]
在第一实施例中，导线10不是必须包括第二粘合剂33。在这种情况下，当导线10安装在构件中时，诸如粘合剂的粘附构件可以设置在导线10与该构件之间。
[0059]
第五实施例中的导线10可能在其中限定间隙，因此可以执行热压处理(autoclave treatment)或树脂浸渍以填充间隙。类似地，在其它实施例中，可以填充导线10中的间隙。
[0060]
第七实施例中的导线10可包括支撑件而不移除支撑件。在这种情况下，通过使用限定中空空间的管状构件作为支撑件，导线10可以在其中限定中空空间50。