JPH02197103A - フラットコイル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、モータ、偏向ヨーク、トランス等に使用され
るフラットコイルに関するものである。

〔発明の概要〕

本発明は、絶縁層と導体箔の積層体を巻回し所定の厚さ
に切断してなるフラットコイルの当該導体箔の露出部の
表面を酸化して絶縁性酸化層とすることにより、導体箔
の腐食を防止しするととも〔従来の技術〕 従来より、モータのコイルやブラウン管の偏向ヨークと
しては、大きな導体占有率がとれしかも構造が簡単で容
易に作製できるフラットコイルが使用されている。この
フラットコイルは、例えば接着剤等よりなる絶縁層とア
ルミニウム等よりなる導体箔の積層体を巻回して作製さ
れた巻回体を放電加工等の手法により所定の厚さに輪切
りすることにより形成されるものである。

ところで、このようなフラットコイルにおいては、最外
周面と切断面にそれぞれ導体箔が露出しているため、耐
湿性に劣り酸化され易い状態にある。また、このフラッ
トコイルを例えばプリント基板等に実装する場合には、
該プリント基板の導体回路等と不用意に短絡する虞れが
ある。

そこで、本願出願人はこれら諸問題を解決するため、先
に特願昭６２−４６４３０号明細書に記載されるように
切断面に絶縁性接着剤あるいは絶縁塗料等を被覆し、最
外周面の導体箔には実願昭６３−１０１４７６号明細書
に記載されるように絶縁フィルム等を貼着して酸化防止
と絶縁を図ったものを提案している。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところが、上記の手法では接着剤の塗布むらであるとか
絶縁フィルムの貼着不良等が生ずることがあり、確実に
酸化防止と絶縁を図るには至っていないのが現状である
。また、巻回体を切断した後に絶縁性接着剤あるいは絶
縁塗料等を塗布したり、絶縁フィルム等を貼着する作業
は非常に面倒であり又煩雑となる。このため、安価なフ
ラットコイルを生産性よく製造することは難しいものと
なっている。

そこで本発明は、かかる従来の実情に鑑みて提案された
ものであって、腐食を防止することができ、不用意な短
絡が防止できる信顧性の高いフラットコイルを提供する
とともに、生産性に優れたフラットコイルを提供するこ
とを目的とする。

Ｃ８題を解決するための手段〕 本発明は、上記の目的を達成するために提案されたもの
であって、絶縁層と導体箔の積層体を巻回し所定の厚さ
に切断してなるフラットコイルであって、導体箔の露出
部の表面を酸化して絶縁性酸化層としたことを特徴とす
るものである。

〔作用〕

本発明に係るフラットコイルにおいては、巻回体の外表
面、すなわち最外周面及び切断面に露出する導体箔の表
面を酸化しているので、当該導体箔表面が絶縁性酸化層
となる。この絶縁酸化層は化学処理により形成される不
動態被膜であるため、むらなく形成され、しかも膜厚が
薄くとも耐湿性と絶縁性の両方の機能を有する。したが
って、上記フラットコイルをプリント基板等に実装する
場合やフラットコイル同士を重ね合わせる場合において
は、不用意な短絡が防止される。

また、本発明に係るフラットコイルによれば、絶縁性接
着剤等を塗布したり、絶縁フィルム等を貼着して絶縁性
を確保するまでもなく、酸化することのみで外表面に露
出する全ての導体箔表面かむらなく絶縁性酸化層となさ
れるため、何ら煩雑な工程を含まずに製造可能となり生
産性の向上が図れる。

〔実施例〕

以下、本発明を適用した具体的な実施例について図面を
参照しながら説明する。

本実施例のフラットコイルは、第１図及び第２図に示す
ように、絶縁層（１）と導体ｆ！（２）の積層体を所望
の特性が得られるまで巻回してなる巻回体（３）を所定
の厚さに切断することにより構成されている。

上記絶縁層（１）と導体箔（２）の積層体は、導電金属
材料よりなる導体箔（２）上に接着剤等がラミネートさ
れることにより構成されるものである。

上記導体箔（２）の材料としては、例えばアルミニウム
ｌ　ｍ、ニッケル、ステンレス、スズ、亜鉛。

リン青銅１鉛等が挙げられ、中でも重量が軽いことから
アルミニウムがより好適であり実用的である。

なお、上記絶縁層（１）と導体箔（２）の積層体の構成
としては、上記のものの他に例えば、第７図に示すよう
に、導体箔（４１）の両面に接着剤を塗布して当該導体
箔（４１）の両面にそれぞれ絶縁層（４２）。

（４３）を形成したものであってもよい、さらには、第
８図に示すように、絶縁性をより確実なものとするため
、ポリイミドフィルムの如き高分子フィルム（４４）を
二層の絶縁層（４５）　、　（４６）を介して導体箔（
４７）にラミネートしたものであってもよい。

上記絶縁層（１）と導体箔（２）の積層体の巻回状態は
、当該絶縁層（１）を内側にして巻回されている。この
ため、上記巻回体（３）の最内周面には絶縁層（１）が
露出し、最外周面には導体箔軸）が露出している。また
、上記巻回体（３）の切断面（３ａ）。

（３ｂ）には、前記絶縁Ｎ（１）と導体箔（２）がそれ
ぞれ露出している。

そして、特に本実施例においては、上記巻回体（３）の
外表面、すなわち最外周■及び切断面（３ａ）（３ｂ）
にそれぞれ露出する導体箔（２）の表面が酸化されて絶
縁性酸化層（２ａ）及び絶縁性酸化層（２ｂ）　。

（２ｃ）となされている、なお、第１図及び第２図にお
いては、便宜上切断面（３ａ）　、　（３ｂ）上に絶縁
性酸化７１　（２ｂ）　、　（２ｃ）が層として形成さ
れているように示しであるが、実際には当該切断面（３
ａ）　、　（３ｂ）に露出する導体箔（２）の表面部分
のみが酸化されている。上記絶縁性酸化層（２ａ）　、
　（２ｂ）　、　（２ｃ）は、上記導体Ｐｉ！ｆ（２）
を化学処理、例えばシュウ酸水溶液中に浸漬し直流電流
を与え所定時間陽極酸化処理を施して形成される。この
ため、上記絶縁性酸化層（２ａ）　、　（２ｂ）　、　
（２ｃ）は不動態被膜となる。また、この絶縁性酸化層
（２ａ）　、　（２ｂ）　、　（２ｃ）の膜厚は極めて
薄いので、上記導体箔（２）の導体占有率を低下させる
虞れはない、もちろん、上記絶縁性酸化Ｊｉｇ（２ａ）
。

（２ｂ）　、　（２ｃ）の膜厚が薄（とも絶縁性は高い
。

このように、巻回体（３）の外表面に露出する導体箔（
２）の全てが絶縁性酸化Ｊｉ　（２ａ）　、　（２ｂ）
　、　（２ｃ）となされているので、腐食され難く、ま
た不用意な短絡が防止される。また、導体箔（２）を酸
化させることのみにより、信軌性の高い絶縁性酸化Ｊ！
（２ａ）　、　（２ｂ）　、　（２ｃ）が容易に形成さ
れるため、何ら煩雑な工程を取らずに作製でき、生産性
の観点からも好適である。

また、上記フラットコイルを例えばプリント基板等に実
装する場合には、第９図及び第１０図に示すように、前
記切断面（３ａ）　、　（３ｂ）上の絶縁性酸化膜（２
ｂ）　、　（２ｃ）上に絶縁性及び接着性の両性質を有
する絶縁性接着剤又は絶縁性粘着剤等を塗布し、これら
絶縁性接着剤層又は絶縁性粘着剤層よりなる絶縁層（４
ａ）　、　（４ｂ）を形成するようにしてもよい。

上記絶縁性接着剤を用いた場合には、加熱するための治
具を用いて熱を加え当該絶縁性接着剤を軟化させること
のみで容易にプリント基板に実装可能となる。なおこの
場合、熱を加えるためプリント基板自体の変形に注意す
る必要がある。一方、絶縁性粘着剤を用いた場合には、
加熱することなく軽く圧力を加えることのみでやはりプ
リント基板に簡単迅速に実装することができる。したが
って、治具、変形等の点で後者が有利である。もちろん
、上記絶縁層（４ａ）　、　（４ｂ）は絶縁性にも優れ
ているので、前記切断面（３ａ）　、　（３ｂ）の絶縁
性もより向上する。

上記絶縁層（４ａ）　、　（４ｂ）を前記絶縁性酸化膜
（２ｂ）　。

（２ｃ）上に形成するには、例えば次のようにして行う
。

先ず、第１１図（ａ）に示すように、治具（５１）に前
記切断面（３ａ）　、　（３ｂ）と同一形状を有する凹
部（５２）を設け、この凹部（５２）内に例えば絶縁性
粘着剤＜Ｓ＞を注入する。なお、上記絶縁性粘着剤（Ｓ
）の他に絶縁性接着剤を用いてもよい。

次に、第１１図（ｂ）に示すように、上記凹部（５２）
が設けられた治具（５１）上をブレード（５３）を図中
矢印Ｃ方向に摺動させることによって上記凹部（５２）
外にはみ出した余分な粘着剤（Ｓ）をかき取る。

これは、後述する転写治具（５４）に余分な粘着剤（Ｓ
）が付着することを防止するためである。

次に、第１１図（ｃ）に示すように、シリコーンラバー
等のゴム材料よりなる転写治具（５４）を上記凹部（５
２）の上から当該凹部（５２）に向かって（図中矢印り
方向）降下、加圧させた後、再び上昇（図中矢印Ｅ方向
）させる。

この操作により、上記凹部（５２）内に注入された粘着
剤（Ｓ）は、上記転写治具（５４）の表面に転写され、
上記フラットコイルの切断面（３ａ）　、　（３ｂ）と
同一形状をなした形で粘着剤（Ｓ）が付着する。

次に、第１１図（ｄ）で示すように、位置決めされたフ
ラットコイル上に上記転写治具（５４）を移動し図中矢
印Ｆ方向に下降させ加圧する。

次いで、第１１図（ｅ）に示すように、上記転写治具（
５４）を上昇させれば、上記粘着剤（Ｓ）はフラットコ
イルの絶縁性酸化層（２ｂ）上に塗布される。

この結果、上記絶縁性酸化層（２ｂ）上には粘着剤層よ
りなる絶縁Ｎ　（４ａ）が形成される。もちろん、これ
らの工程を繰り返すことにより、両面に絶縁層（４ａ）
　、　（４ｂ）が形成されたフラットコイルが形成され
る。

ここで、本実施例のフラットコイルの構造をより明確な
ものとするため、その製造方法について図面を参照しな
がらその工程順に沿って説明する。

先ず、フラットコイルの原料となるアルミ箔を３容量％
の希硫酸溶液中にその温度を６５°Ｃとして５分間浸漬
し、表面に付着する塵埃等の不純物を除去した後、水洗
して常温で乾燥させた。

上記アルミ箔には、日本製箔社製、商品名ＡＩＨ−０−
２５−ＲＴを使用し、その膜厚を２５μｍとした。

次に、上記アルミ箔を温度３５°Ｃの１０容量％のシュ
ウ酸水溶液中に浸漬させ、４５　Ｖ　ｒ　　１．５　Ａ
／　ｄ　ｍ　’の直流電流をかけて５分間陽極酸化処理
を行い、第３図に示すような極めて薄い（１μｍ程度）
絶縁性酸化層（２１ａ）を前記アルミ箔〈２１）の一方
の面に形成した。

次に、得られたアルミＷｉ（２１）を水洗して常温で乾
燥させた。

次いで、上記陽極酸化処理を施した面〔すなわち上記絶
縁性酸化層（２１ａ）　）に対して３気圧の水蒸気を２
０分間当てて、当該絶縁性酸化層（２１ａ）を緻密なも
のとするために封孔処理した。

上記絶縁性酸化層（２１ａ）は、１μｍと極めて薄い層
であっても優れた絶縁性を示すことから、後工程の接着
剤よりなる絶縁層の膜厚を薄くすることができ、これに
より高い導体占有率が得られる。

なお、本実施例では絶縁性に対する信転性をより向上さ
せる目的で前記アルミ箔（２１）に対して陽極酸化処理
を行っているが、必ずしもここで陽極酸化処理を施す必
要はない。

次に、上記アルミ箔（２１）の絶縁性酸化層（２１ａ）
の上に次の組成を有する接着剤（２２）を乾燥後の膜厚
が１０ｔＩｍとなるように塗布した後、１４０°Ｃで３
分間乾燥して溶剤を除去した。

接着剤組成 エポキシ樹脂　　　　　　　　　１００重量部（大日本
インキ社製； 商品名　エビクロンＥ−１５２） エポキシ樹脂　　　　　　　　　　４０重量部（油化シ
ェルエポキシ社製； 商品名　エピコート８７２） ニトリル・ブタジェン・ゴム　　　３０重１部（ＮＢＲ
） （日本ゼオン社製； 商品名　ハイカー４１００１） フェノール樹脂　　　　　　　　　２５重量部（丸善石
油社製； 商品名　レジンＭＢ） ２−ウンデシルイミダゾール　　　　１重量部ジクミル
パーオキサイド　　　　　　１重量部〔上記の各物質を
溶剤であるメチルエチルケトン（ＭＥＫ）に対し３０重
量％となるような割合で混合し、接着剤を調製した。〕 上記組成の接着剤（２２）を塗布するには、例えば接着
剤塗布装置により行う、すなわち、巻出ロールより供給
される導体箔（２１）を接着剤塗布機に導き、前記絶縁
性酸化層（２１ａ）上に上記組成の接着剤（２２）をコ
ーティングする６次いで、この接着剤（２２）が塗布さ
れた導体Ｍ（２１）を乾燥機を通して上記接着剤（２２
）を乾燥させる０以上により接着剤（２２）と導体ｆｉ
！１（２１）からなる積層体の原反ロール（２３）が形
成される。

次に、第５図に示すように、上記原反ロール（２３）を
所定の幅にスリットした後、巻出しロール（２４）から
送出しテンションロール（２５）によってパックテンシ
ジンを加えながら前記接着剤層（２２）を内側にして断
面略三角形状の中心軸（２６）に所定数巻きつけ原反ロ
ール積層体の巻回体を形成する。

ここでは、中心軸（２６）に積層体を巻きつける際にエ
アシリンダ（２７）　、　（２７）　、　（２７）によ
り付勢される熱ロール（２８）　、　（２８）　、　（
２８）を三方より圧着させることにより、当該巻回体の
巻回状態を整えている。

また、上記熱ロール（２８）　、　（２８）　、　（２
８）の圧着により前記接着剤（２２）は、前記導体箔（
２１）と強固に接着される。

なお、上記中心軸（２６）の断面形状は、所望のコイル
形状に合わせればよく、例えば円形、楕円形。

多角形等の種々の形状とすることができる。

そして、得られたコイルブロック（２９）を１５０°Ｃ
の加熱炉の中に３０分間入れて、巻回体の眉間に介在す
る接着剤層（２２）を−旦軟化させ、接着剤層（２２）
と導体箔（２１）とを密着させてから硬化して強固な積
層巻回体を作製する。

次に、上記コイルブロック（２９）を放電加工法により
所定の間隔に切断してフラットコイルを形成する。

上記放電加工による切断加工を施すには、例えば第６図
に示すように、加工液（３０）で満たされた容器（３１
）中に上記コイルブロック（２９）を浸漬し、中心軸（
２６）の長平方向に所定間隔で配置される板状電極（３
２）よりパルス電流を与えればよい。放電加工時の加工
＊　（３０）としては、水または石油系加工液（例えば
ケロシン等）が使用可能である。

なお、上記コイルプロッ゛り（２９）を切断する手段と
しては、前記放電加工法に限らず例えば、機械的な手段
により切断する方法や、ワイヤー等を用いて切断する方
法も適用可能であり、所望の厚さに切断し得れば如何な
る手段を用いてもよい。

次に、所望の厚みに切断されたフラットコイルを３容量
％の希硫酸溶液中にその温度を６５°Ｃとして５分間浸
漬し切断粉等の不純物を除去した後、水洗して常温で乾
燥させた。

次いで、上記フラットコイルを３５℃の１０容量％のシ
ュウ酸水溶液中に浸漬させ、４５Ｖ、１゜５Ａ／ｄｍ”
の直流電流をかけて５分間陽極酸化処理を行った後、水
洗し常温で乾燥させた。

最後に、上記陽極酸化処理により形成された絶縁性酸化
層に対して３気圧の水蒸気を２０分間当てて、当該絶縁
性酸化層の膜を緻密なものとするための封口処理を施し
た。

この結果、上記フラットコイルの外表面（切断面及び外
周面）に露出する導体箔（２１）の全てが酸化されて絶
縁性の高い絶縁性酸化層が形成された。

このようにして得られたフラットコイルは、絶縁性に優
れしかも導体占有率が高く、モータ、偏向ヨーク、トラ
ンス等に使用されるフラットコイルとして有用であった
。

〔発明の効果〕

以上の説明からも明らかなように、本発明のフラットコ
イルによれば、外表面に露出する導体箔の表面が絶縁性
酸化層となされているので、腐食され難く、しかも高い
絶縁性を示す。したがって、このフラットコイルをプリ
ント基板等に実装する場合やフラットコイル同士を重ね
合わせる場合には、不用意な短絡が防止される。

また、本発明のフラットコイルにおいては、導体箔を酸
化することのみで耐湿性及び絶縁性に優れた絶縁性酸化
層が外表面全体にむらな（形成されるため、何ら煩雑な
工程を含まずに耐湿性及び絶縁性に優れた信錬性の高い
フラットコイルを安価に生産性よく提供可能となる。

また、上記絶縁性酸化層は薄くとも優れた耐湿性、絶縁
性を示すので、導体箔の導体占有率を低下させることは
ない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を適用したフラットコイルの一例を示す
概略斜視図であり、第２図は第１図のＡ−Ａ線における
概略断面図である。 第３図ないし第６図はフラットコイルの製造方法の一例
をその工程順に従って示すもので、第３図は絶縁性酸化
層形成工程を示す要部拡大断面図、第４図は接着剤塗布
工程を示す要部拡大断面図、第５図はコイルの巻回工程
を示す概略側面図、第６図は放電加工工程を示す概略側
面図である。 第７図は本発明に係るフラットコイルの積層体の他の例
を示す要部拡大断面図であり、第８図は積層体のさらに
他の例を示す要部拡大断面図である。 第９図は絶縁性酸化層上に絶縁層を形成した）る。 第１１図（ａ）ないし第１１図（ｅ）はフラットコイル
の切断面上の絶縁性酸化層上に絶縁層を形成する方法の
一例をその工程順に沿って示す要部拡大断面図であり、
第１１図（ａ）は凹部への粘着剤充填工程、第１１図（
ｂ）は粘着剤のかき取り工程、第１１図（ｃ）は粘着剤
の転写治具への転写工程、第１１図（ｄ）は粘着剤のフ
ラットコイルへの転写工程、第１１図（ｅ）は転写後の
フラットコイルの状態をそれぞれ示す。 １　・　・ ２　・　・ ３　・　・ ３ａ。 ４ａ。 ・絶縁層 ・導体箔 ・巻回体 ３ｂ・・・切断面 ４ｂ・・・絶縁性酸化層 特許出願人　　ソニーケミカル株式会社代理人　　弁理
士　　　小　池　　　見回　　　田村榮 同　　　　　　　　　佐　藤　　　　勝第２図 第７図 第８図 第９ 図 第１０図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 絶縁層と導体箔の積層体を巻回し所定の厚さに切断して
   なるフラットコイルであって、導体箔の露出部の表面を
   酸化して絶縁性酸化層としたことを特徴とするフラット
   コイル。