JPH0532981B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は、台形に巻いたコイルを数個組み合せ
て駆動するコイルとするモータの該駆動コイル等
に使用される偏平空芯コイル用線材の製造方法に
関するものである。

〔発明の技術的背景およびその問題点〕

偏平空芯コイルには、従来は断面が円形の絶縁
被膜電線を、所要の形状のコアに所要のターン数
捲回して用いるのが最も一般的であつた。

しかしながらこのように断面が円形の絶縁被膜
電線を用いたものは第９図に示すように、最も空
隙の少い捲回ができたとしても、導電体１が断面
積の中で占める占有率を高く取れないため所要タ
ーン数に比して、断面積が大きくなる欠点があつ
た。

即ち、第９図において、絶縁層２を含む線材の
半径をR₁、線材中の導電体１の半径R₂とすると、
断面積中線材の占める断面積の率は 3πR² ₂／６×√3² ₁×100＝90.69％ となるが、これは理想的な値であつて、実際には
線材間に空間を生じるため、これよりも低い値と
なつてしまう。

そして、線材中の導電体１の占積率は、使われ
る線材によつて若干異なるが、例えば導電体１と
して0.17mmの直径の銅線を使用した時のポリウレ
タン被膜銅線の最大仕上径が0.214mmであるため、
占積率は69％である。

従つて、コイルの断面中で導電体１が占める占
積率は、理想的な場合でも 90.69％×69％≒62％ となり、実際には50％程度となるのが普通で、最
良でも60％止まりであり、カセツトレコードプレ
ーヤ等に使われるコイルの占積率も60％程度であ
る。

そのため、第１０図に示すように、断面円形の
絶縁被膜銅線をロール機等で偏平に押しつぶした
ものも提案されている。

この場合も、線材の材料が絶縁被膜銅線である
ので、線材ものもの占積率は変らず、従つてコイ
ルとしての導電体の占積率は70％以上になり得な
い。

又、絶縁層も一緒にロール等で圧延するので、
断面の縦横比率を大きくすると、絶縁層が破損し
て層間短絡の原因となるので、あまり偏平につぶ
すことはできず、しかも偏平率を大きくしても、
0.17mm径の線材では絶縁厚が0.022mm程度あるの
で、絶縁層を含めた厚さに対し、導電体の厚みが
小くなつて占積率が減少する結果ともなるので好
ましくない。

更に、導電体の径がバラつくと、つぶされた線
材巾はそのバラつきが拡大されるので、捲回され
たコイル全体として巾が所定の巾内の入らなくな
つてしまつたり、磁気回路の一部として使用され
るコイルの場合には、部分的にコイルとマグネツ
ト間のギヤツプが増大することとなつて結果的に
は、磁気効率を低下させることとなつてしまう。

又近時、第１１図に示すように、薄い絶縁シー
ト４上に金属薄膜を張り付け、この薄膜に所定の
パターンを印刷し、又はホトレジスト処理を行な
つた後エツチングして所定のコイル形状の金属薄
膜を残したプリントコイルを、このような絶縁シ
ートを所定枚数重ねて作成するものが提案されて
いる。

しかしながらこの方法による場合は、上記のよ
うにして形成されるため、コイルとする際にコイ
ルとなる金属薄膜の巾３が薄膜の厚さに対して大
きな寸法を必要とするので、絶縁シート４の重積
によつても、多くのターン数を必要とするコイル
には使用できなかつた。

又、生産性を考慮した場合には絶縁シート４の
厚さを0.01mm以下にすることは困難なので、占積
率の向上は望めない欠点が残つている。

〔発明の目的〕

本発明は、従来のこのような欠点を除去するた
めに、導電性のテープ状薄帯上に絶縁層を形成
し、さらに該絶縁層上にそれより軟化点が低い接
着層を形成し、コイルに捲回した際にそれぞれの
接着層が互いに接着し合うことにより、不要な空
間を無くし、導電体の占積率を高めると共に、捲
回層間の短絡のおそれが小さく、その外形の一定
形化、ターン数の増大が計れる高能率、高品質を
可能とする偏平空芯コイル用線材の製造方法を提
供することを第１の目的とする。

また、線材を製造する際は、導電性の幅広の薄
帯スリツタ等の裁断手段でテープ状薄帯に裁断し
た後、圧延ローラで均等厚に成形し、然る後に絶
縁剤槽をくぐらせることにより絶縁層を、さらに
接着剤槽をくぐらせることにより接着層を形成す
るようにし、製造設備の簡略化、作業時間の短縮
化や製造コストの低減を可能とする偏平空芯コイ
ル用線材の製造方法を提供することを第２の目的
とする。

〔発明の実施例〕

以下に、本発明に係わる偏平空芯コイル用線材
の製造方法の一実施例を第１図〜第７図で説明す
る。

製造工程全体の概略は第１図に示す通りであ
り、巻取りロール６に巻かれたテープ状銅薄帯ｂ
は、毎分20〜50ｍの速度で送り出される。その際
テープ状銅薄帯ｂが切れないよう当初はスロース
タートさせ、徐々にスピードアツプさせ、最終的
に上記の速度にする。また、同図では明示されて
いないが、テープ状銅薄帯ｂが機械的な捲回に耐
えられるようポイントポイントで押えられてい
る。

まず、線材製造の素材となる上記テープ状銅薄
帯ｂを作製する工程を詳細に説明する。

銅板を圧延ロールで一定厚さ例えば10〜20μの
厚さに圧延された幅広の銅薄帯ａは、第２図Ａに
示されるスリツタ機（裁断機）５で所定幅、例え
ば1.5〜10mm巾に裁断されて複数のテープ状銅薄
帯ｂにされ、それぞれ巻取りロール６に巻取られ
る。尚、スリツタ機５は同図Ｂに示すように、数
枚の金属製円板を上下に交互に噛み合うかたちで
配置したもので、刃は円板の円周上に形成された
角に相当し、それら円板間に銅薄帯ａを通すこと
により、複数のテープ状銅薄帯ｂに裁断するもの
である。

尚、第２図に例示したスリツタ機は説明の都合
上、上下に配置した金属製円板の円周面の噛み合
い距離を誇張して示したが、実際には、銅薄帯ａ
の厚さよりも僅かに大きい程度の極めて小さな噛
み合い距離である。

ところが、上記スリツタ機５で裁断した際、テ
ープ状銅薄帯ｂには、スリツタ機５の設定不良や
スリツタ刃の鈍化により、第３図に示すように、
剪断面Ａの上方にだれＢ、下方に破断面Ｃを生じ
て裁断端面が湾曲し、且つバリＤ（普通バリＤの
高さは１〜2μ程度と考えてよい）が生じること
がある。

コイルに捲回する際には、このまゝ絶縁層や接
着層を付けて捲回すると、バリＤでこれ等の層が
破られ、層間短絡を起す危険があり、しかも端面
弯曲によつて捲回層間が密着せず、余分な空間と
なつて導電体の占積率を低下させるおそれがあ
る。

第１図で示される装置の初段には、上記の問題
を防止するためバリ取り、平坦化装置が設けら
れ、バリ取りと端面弯曲の矯正が行なわれる。そ
の詳細は第４図に示す通り、加圧ローラ７と、豚
毛等比較的硬い毛の回転するブラシ８とがそれぞ
れ対接され、その間をテープ状銅薄帯ｂが通過す
ることにより行われる。

その間テープ状銅薄帯ｂは第５図に示されるよ
うに加圧ローラ７間で圧延されて、下方に突出し
たバリＤは側方に倒され、また弯曲状となつてい
た裁断端面は矯正される。

次に回転しているブラシ８によつてテープ状銅
薄帯ｂ上に付着しているバリの小片等が除去さ
れ、ケース９にとり付けられた吸引管１０によつ
て吸引され、バリの小片がテープ状銅薄帯ｂに付
着することがないようにしている。

上記の過程を経たテープ状銅薄帯ｂは、第１図
に示すように上下に対設されたローラ１１に懸架
されてジグザグ状に順次移動する。尚、各ローラ
にはテープ状銅薄帯ｂを誘導するガイドラインが
設けられており、テープ状銅薄帯ｂはそのガイド
ライン上を左右にずれること無く移動するように
なつている。

上記移動行程には、絶縁剤槽１２が設けられ、
テープ状銅薄帯ｂは、まずこの絶縁剤槽１２くぐ
らせる。ここで絶縁剤は耐熱温度が190℃、軟化
温度150℃の耐熱ポリアリド系樹脂を、メチルア
ルコールを溶剤として濃度３〜10％に稀釈したも
ので、テープ状銅薄帯ｂはこの中に浸漬された後
に引き上げられる。

この引き上げられる際、テープ状銅薄帯ｂ表面
上には、第６図のように対設された２個の５角形
のフエルト、スポンジ等の吸収材１３によつて、
一定膜厚の絶縁剤層が形成される。

即ち、テープ状銅薄帯ｂには絶縁剤槽１２に浸
漬されるため表面全般にかなり余分の絶縁剤が付
着され、吸収材１３でソギ落されるが、吸収材１
３自体がソギ落した絶縁剤含んでいるので、これ
でテープ状銅薄帯ｂは表面をなでられ、薄い絶縁
剤層が塗布される。

そして、５角形の頂点が第６図のように上方に
あるため、ソギ落した絶縁剤が上面に溜つても、
傾斜面によつて側方に落され、吸収材１３の頂点
の絶縁剤の盛り上りは少く、テープ状銅薄帯ｂ表
面に絶縁剤の溜りが出来るのが防止される。

斯くして、絶縁剤が塗布されたテープ状銅薄帯
ｂは乾燥室１４内に送られ、加熱ヒータで300〜
500℃で加熱されて絶縁剤が乾燥・固化される。

上記処理を経ることにより、テープ状銅薄帯ｂ
の表面には絶縁層ｃ（第７図参照）が形成される
が、この絶縁層ｃの膜厚が所定厚さとなるまでジ
グザグ状の懸架を繰り返すことによつて、絶縁剤
槽１２への浸漬、吸収材１３によるソギ落し、乾
燥室１４での乾燥・固化が繰り返される。尚、こ
の工程における固化は、次の工程で絶縁層を平坦
化する際に成形し易いよう半固化とされる。

このようにして、テープ状銅薄帯ｂの表面に所
定膜厚の絶縁層ｃが形成されるが、絶縁剤は上記
固化の際に角部に集まる傾向があり、第７図のよ
うに端面部に集中してしまうため、加圧ローラ１
５で加圧することにより、端面部に集中した絶縁
剤を押し潰し、平坦化する。

次に、上記工程を経て絶縁層ｃが形成されたテ
ープ状銅薄帯ｂを、その移動行程に設けられた接
着剤槽１７にくぐらせることにより、接着層ｄを
形成する。その一連工程は、前記絶縁層ｃを形成
したときと同様である。ただし、乾燥室１４によ
る乾燥では、接着剤はベタつきを取る程度に乾燥
させ、完全には固化させない。これによつて、最
後に加圧ローラ１９による接着層ｄの平坦化を容
易に行うことができる。

接着剤槽１７に収容される接着剤としては、耐
熱温度150℃、軟化温度120℃のポリアミド系樹脂
を、メチルアルコールを溶剤として３〜15％に稀
釈したものを使用し、第７図に示すように絶縁層
ｃに多少溶け込ませると共に、上記絶縁剤槽で使
用した絶縁剤よりも低温で軟化するようにしてあ
る。これは、コイル捲回時に接着層ｄが軟化して
接着力を持つようになつても、絶縁層ｃが軟化し
たり、溶けないようにするためである。

斯くして、絶縁層ｃ、さらにその表面に接着層
ｄが形成されたテープ状銅薄帯ｂは、各列毎にそ
れぞれ巻取りロール２０に巻取られるが、勿論接
着層ｄは接着し合わない程度に、乾燥・固化され
ている。

上記した本発明方法により製造された偏平空芯
コイル用線材を用いて偏平空芯コイルを作成する
には、第８図に示されるように巻取りロール２０
からテープ状状銅薄帯ｂが左右にずれないようガ
イドに通した上で引き出しながら、加熱ヒータ２
１で加熱し、接着層ｄに接着力を生じさせた上で
芯金２２上に捲回され、その後、接着層ｄの固化
を待つて芯金２２から取り外される。

このようにして形成されたコイルは、絶縁層
ｃ、接着層ｄの軟化点が半田の軟化点より低いの
で、半田をテープ状銅薄帯ｂに直接付着できる。
すなわち、絶縁層ｃ、接着層ｄを剥離することな
く、テープ状銅薄帯ｂにリード線等を直接半田付
けできるものである。

尚、コイルの保形化を一層強固にし、或いは端
面の絶縁性を強化するために、捲回したテープ状
銅薄帯ｂの端面上に更に絶縁剤、接着剤を塗布す
る端面処理工程に付加することもある。

〔発明の効果〕

上述のように、本発明に係わる偏平空芯コイル
用線材の製造方法によるときは、幅広の導電性薄
帯をテープ状薄帯に裁断した後、圧延ローラで成
形し、絶縁剤槽をくぐらせることにより絶縁層
を、さらに接着剤槽をくぐらせることにより接着
層を形成するようにしたので、製造設備の簡略
化、作業時間の短縮化や製造コストの低減を図る
ことができる。

また、本発明方法により製造される偏平空芯コ
イル用線材を用いて偏平空芯コイルを製造したと
きは、捲回層間の短絡のおそれが少なく、且つ捲
回層間に無駄な空間を生じることがなく、しかも
導電体の占積率を向上し得ると共に外形の一定
化、ターン数の増大が図れる高能率、高品質な偏
平空芯コイルが提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第７図は本発明方法の一実施例を示す
もので、第１図は製造工程の略示図、第２図Ａ，
Ｂはスリツタ機の略示図、第３図は裁断されたテ
ープ状薄帯の断面図、第４図はバリ取り、平坦化
装置の斜面図、第５図はその押圧ロール工程の正
面図、第６図はソギ落し装置の斜面図、第７図は
絶縁層、接着層を塗布、半固化させたまゝの薄帯
の断面図、第８図はコイル製造の際の捲回装置の
斜面図、第９図は従来の円形断面の線材を使用し
たコイルの占積率の説明図、第１０図は円形断面
の線材を偏平化した際の断面の説明図、第１１図
はプリントコイルの説明断面図である。 ｂ…所定幅に裁断されたテープ状薄帯、ｃ…絶
縁層、ｄ…接着層、７…加圧ロール、８…ブラ
シ、１２…絶縁剤槽、１３，１８…吸収材、１４
…乾燥室、１７…接着剤槽。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 幅広の導電性薄帯を送り出しながら所定の細
   幅からなる複数のテープ状薄帯に裁断し、この裁
   断された各テープ状薄帯を圧延ローラで均等厚に
   成形した後、各テープ状薄帯を絶縁剤槽をくぐら
   せることにより、テープ状薄帯の表面に絶縁層を
   形成し、この絶縁層が形成されたテープ状薄帯を
   さらに接着剤槽をくぐらせることにより前記絶縁
   層の上に該絶縁層より軟化点が低い接着層を形成
   し、この絶縁層と接着層が積層された各テープ状
   薄帯をそれぞれロール状に巻き取つていくことを
   特徴とする偏平空芯コイル用線材の製造方法。