JPS63220735A - フラツトコイル - 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、絶縁層と導体箔と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において、その内周部
を上記導体箔と接続される補強板で補強することよって
、上記補強板に接続される導出端子の接合強度の向上を
図り、また、良好な。

巻回状態の確保と切断速度の向上及び特に内周部での上
記積層体の破断の防止を図ろうとするものである。

〔従来の技術〕

従来、モータのコイルやブラウン管の偏向ヨークには、
ｗ４＆ｉｌを幾重にも巻いた巻き線式のコイルが一般に
使用されているが、機器の小型化に伴って、より薄手の
所謂フラットコイルが開発され実用化されている。

例えば偏平モータ用のコイルには、絶縁シートにラミネ
ートされた銅箔に線幅５０μｍ程度の渦巻状のエツチン
グを施しこれをコイルとしたシートコイルが使われてお
り、モータの薄型化、小型化に大きく貢献している。

しかしながら、前述のシートコイルは、薄型化には極め
て有用ではあるものの、非常に精度の高いエツチング技
術が要求されるため量産するのは難しく、また特殊な技
術が必要であるので何処でも簡単に作製できるというわ
けにはいかない。

そこで、絶縁皮膜を塗った導体箔を巻回して巻回体を作
成し、これを輪切りにしてフラットコイルを作製すると
いう考えが提案され、本願出願人は例えば待層昭６１−
１３２５１３号明細書において、前記の巻回体を放電加
工法により切断し、短絡等が生ずることなく信頼性の高
いコイルを効率良く作製する方法を提案した。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところで、本発明者等がさらに検討を加えた結果、かか
るフラントコイルの製造時において、導体箔と絶縁膜と
を積層した積層体に導出端子となる導体棒を接続する場
合、特に極めて薄い導体箔を使用するとこの接続部分で
上記積層体に歪みが生じ、上記積層体を巻回して巻回体
を作成しようとする際に、上記積層体の皺や蛇行が発生
しひいては密着不良といった不良が生じる虞れがあるこ
とが判明した。また、上記巻回体を放電加工法で切断し
ようとした場合、同様に、特に極めて薄い導体箔を使用
するとコイル内周部の導体箔強度が不足し所謂めくれが
発生して切断速度が遅くなったり、あるいは内周の導体
箔が不用意に切断され断線等が発生してコイルが不良に
なったり、あるいはまた、上記導体棒の接合強度が弱い
ために上記導体棒からなる上記導出端子が脱落する等の
虞れがあることも判明した。

また切断された後のフラットコイルを見た場合にも、切
断による変形が生じ、上記導出端子部の強度が不足して
上記フラットコイルの取り扱い中に上記導出端子の脱落
が起こり易い等の問題を残していた。

そこで本発明は、上述の問題点に鑑みて提案されたもの
であって、機械的強度に優れ、より一層の高信頼性を有
し、さらに製造時において導体箔強度が不足する場合に
も良好な巻回と切断が可能で、切断速度も速く生産性の
点でも有利なフラットコイルを提供することを目的とす
る。

〔問題点を解決するための手段〕

上述の問題点を解決し上記目的を達成するため、本発明
に係るフラットコイルは、絶縁膜と導体箔の積層体を巻
回した巻回体を所定の厚さに切断してなるフラットコイ
ルにおいて、上記積層体を巻回する際の最内周部分に上
記導体箔と接続される補強板を備え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、内周部に導体
箔と接続される補強板を設けることにより、この補強板
が内周補強軸としての役割を果たし、機械的強度が確保
され、また、上記補強板に接続される導出端子の接続信
頼性も確保される。

また、上記補強板の形成は、フラットコイルの製造に際
しても有利で、上記導体箔の巻回開始部の歪みを防止し
て良好な巻回を保証するとともに、巻回体の切断に際し
ては、上記巻回体の内周部強度が増すことにより加工条
件を強くすることができ、切断速度の向上が達成される
。さらに、上記補強板は内周の上記導体箔を保護する形
になり、従来では切断が難しかった極薄導体箔を使用し
た巻回体も切断可能となる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明
する。

本発明に係るフラットコイル１は、第１図に示すように
、所望の特性が得られるまで絶縁皮膜を介して巻回積層
した導体箔の巻回体をコイル部２とするもので、その内
周側の端部及び最外周面にはそれぞれ外部接続部となる
導出端子３．４が取り付けられる。

上記コイル部２を構成する導体箔には、ｉ＋ｉ箔等の導
電金属材料よりなる金属箔が使用され、眉間の絶縁層と
して接着剤層がラミネートされている。

従って、上記を同体は、導体箔と絶縁層との積層体を巻
回した形になっている。なお、この絶縁膜としては、上
記接着剤層を上記導体箔の片側または両側に形成すれば
よく、あるいは絶縁性をより確実なものとするためにポ
リイミドフィルムの如き高分子フィルムをラミネートし
、これを挟んで２層の接着剤層を形成するようにしても
よい。

上記コイル部２の内周面は、補強板５によって補強され
ている。上記補強板５は、上記導体箔より高い機械的強
度を有するように材質と厚さを決定された導体板よりな
り、上記導体箔の巻回開始部にて上記導体箔と共に巻回
されてなる。上記補強板５の材質としては、例えば銅、
黄銅、リン青銅等が用いられ、厚さは５０Ｉ！ｍ〜１０
０μｍ程度が適当である。上記補強板の長さは、少なく
とも上記コイル部２の内周面を上記導体箔とともに一巡
するようになされている。

上記フラットコイル１の導出端子３．４は、それぞれ、
例えば銅、黄銅等の棒状の導電金属を、上記補強板５及
び上記導体箔の巻回終了位置すなわち上記コイル部２の
外周面に半田付は等の手法により取付けたもので、上記
フラットコイル１の実装時にこれら導出端子３，４を所
定の端子部に半田付けすることにより機械的接続と合わ
せて電気的導通をはかることが可能である。上記導出端
子３．４の形状は、第１図では断面円形の円柱状として
いるが、これに限られず、例えば断面四角形状、断面半
円形状等、適宜変更可能である。また、上記導出端子３
．４の位置もそれぞれ上記補強板５及び上記コイル部２
の外周面であれば任意であり、例えば、第２図に示すよ
うな形状及び位置を採ることもできる。第２図では、上
記導出端子３．４がそれぞれ断面四角形状でこれらが上
記補強板５の内面と上記コイル部２のそれぞれの平坦な
部分に取付けられているため、上記導出端子３．４のそ
れぞれと上記補強板５と上記コイル部２の接合面積が大
きくなっている。

かかる構成を有する上記フラットコイル１は、上記補強
板５により機械的強度が向上され、変形等に対して強く
なっている。また、上記補強板５に取付けられた上記導
出端子３ば、接続状態が確実なものとなり、その取付は
強度も増している。

次に、上述のフラットコイルの製造方法について説明す
る。

上記フラットコイルｌを製造するには、先ず、第３図に
示すように、導体箔６に対して絶縁層となる接着剤層を
ラミネートする。本実施例では、絶縁を確実なものとす
るためにポリイミドフィルムの如き高分子フィルム７を
ラミネートし、これを挟んで２層の接着剤層８．９をコ
ーティングした。ここで、上記導体箔６は銅箔で厚さは
３５μｍ程度、上記接着剤層８，９の厚さはそれぞれ６
μｍ程度であり、上記高分子フィルム７には厚さ１３μ
ｍ程度のポリイミドフィルムが使用されるが、勿論これ
に限定されるものではなく、各膜厚等は適宜設定すれば
よい。

なお、上記高分子フィルム７は必ずしも必要ではなく、
例えば第４図に示すように、上記導体箔６の両面に上記
接着剤層８．９をコーティングするだけでもよく、さら
に接着剤層は片面だけでもよい。

上記導体箔６への上記高分子フィルム７あるいは接着剤
層８．９のラミネートは、第５図に示すような装置を用
いて行う、すなわち、巻出しロール１０より供給される
上記高分子フィルム７を接着１ｆ１’！！！布機１１に
導き、その両面に接着剤を塗布する。次いで乾燥機１２
を通して上記接着剤を乾燥させ半硬化状態となす、これ
にラミネータ１３により巻出しロール１４から供給され
る上記導体Ｍ６を接合し、巻取りロール１５に巻き取る
。

以上により、第６図に示すように、上記導体箔６、上記
高分子フィルム７、上記接着剤層８，９からなる積層体
１６の原反ロールが得られる。

次に、積層体１６の一端部に導体の補強板５の一面を接
着する。接着する位置は、第７図ａ、第７図すに示すよ
うに、上記積層体１６の端部１７より上記補強板５が後
退した位置か、あるいは逆に、第７図Ｃに示すように、
上記積層体１６の端部１７より上記補強板５が突出した
位置にすればよい、この補強板５は、上記導体箔６より
高い機械的強度を有するように材質と厚さを決定されて
おり、材質としては、例えば銅、黄銅、リン青銅等が用
いられ、厚さは５０μｍ〜１００μｍ程度が適当である
。上記補強板５の長さは、上記積層体１６の巻回方向と
直交する方向（図中矢印Ｘ方向）で上記積層体１６の幅
と略同−となっており、またその幅は、上記積層体１６
のを同方向と同方向（図中矢印Ｙ方向）で上記積層体１
６を巻回した際の最内周部の周長と略同−かそれ以上と
なるようにしである。上記補強板５の他面には、巻回時
に上記補強板５と上記積層体１６の他の部分が接着され
るように接着剤層１８を設けておく。

次に、第８図ａないし第８図Ｃに示すように、上記補強
板５及び上記積層体１６の導体箔６に、例えば銅５黄銅
等の金属棒１９を半田２０により半田付けする。上記金
属棒１９を半田付けする位置は、第８図ａに示すように
、上記金属棒１９を上記積層体１６の端部に載置すると
ともに上記補強１５の側辺に隣接させ、半田２０により
上記導体箔６と上記補強板５の双方に半田付けするか、
または、第７図すに示すように、上記金属棒１９を上記
補強板５の端部に載置して半田２０により上記導体ｆｉ
６と上記補強板５の双方に半田付けするか、あるいはま
た、第８図Ｃに示すように、上記金属棒１９を上記補強
板５に！！置して半田２０により上記補強板５に半田付
けして、これとは別に上記導体箔６と上記補強板５を半
田２０により半田付けすればよい、上述のように上記補
強板５と上記端部１７の位置関係により若干の差異があ
るが、いずれにしても上記端部１７近傍で上記補強板５
と上記導体箔６の双方に電気的に接続される状態に取付
ける。

次に、第９図に示すように、上記積層体１６を上記金属
棒１９の形状に合わせた溝２１を有する中心軸２２に巻
回する。このとき、上記補強板５が上記積層体１６の巻
回開始部にて上記積層体１６と共に巻回されることによ
って、内周補強軸を形成する。

巻回に際しては、第１Ｏ図に示すように、上記積層体１
６の原反ロールをロール２３より送りだし、テンシロン
ロール２４によってバックテンションを加えながら断面
略三角形の中心軸２２に巻き付けて、上記積層体１６の
巻回体２５を得る。

この実施例では、上記中心軸２２に上記積層体１６を巻
き付ける際にエアシリンダ２６により付勢される熱ロー
ル２７を三方より圧着し、上記巻回体２５の巻回形状を
整えている。また、上記熱ロール２７の圧着によりこの
時点で上記積層体１６の各層の上記接着剤層８，９．１
８が付着した上記導体箔６間は上記接着剤層８，９．１
８により接着される。本発明に係るフラットコイルにお
いては、上記補強板５が上記積層体Ｉ６の最内周部を補
強しているため、この時点で上記中心軸２２はと（に必
要ではなくなっており、従って、ここで上記中心軸２２
を上記巻回体２５から抜き取っておいた方が後述する切
断工程の際に切断が容易となる。得られる巻回体２５の
上記中心軸２２を抜き取った状態での外観形状を第１１
図に示す。

上記中心軸２２の断面形状は、所望のコイルの形状に合
わせて変更すればよく、円形、楕円形。

四角形、多角形等、種々の形状とすることができる。

次いで、上記積層体１６の巻き終わり、すなわち上記巻
回体２５の末端に沿って半田棒２８を接続し、これを上
記巻回体２５を個々のコイルに切断した時に他方の引き
出し電極となるようにする。

この半田棒２８は、第１２図に示すように、ノズル２９
より半田を軟化状態で押し出すことにより容易に形成さ
れる。

第１３図は、上記半田棒２８を上記巻回体２５に接続し
た状態を示す外観斜視図で、この状態では上記積層体１
６の巻回体２５．補強板５．コイルの一方の電極となる
上記金属棒１９及び他方の電極となる上記半田棒２８と
いうように、コイルの構成要素が全て揃ったことになる
。そこでこれらを総じてコイルブロック３０と称する。

上述の工程で得られた上記コイルブロック３０を、所定
の温度で加熱して上記巻回体２５の各層間に介在される
上記接着剤層８，９．１８を完全に硬化し、次いで、第
１４図に示すように、上記コイルブロック３０を放電加
工法により所定の間隔で切断する。

上記放電加工法は、冷却液でもある誘電体液中における
微小放電間隔でのパルス的な火花放電と、それに伴う短
アーク放電を利用した非接触加工法で、現象的には放電
点における金属の異常消耗ともいうことができ、エネル
ギー加工法ともいうことができる。この放電加工法は金
型形成等、通常は導電体の加工に使用されるが、金属箔
と絶縁層との積層体の切断に際しても良好な結果を示す
。

上記放電加工を施すには、上記コイルブロック３０を加
工液３１中に浸漬し、上記巻回体２５の長手方向に所定
の間隔で配置される板状電極３２よりパルス電源を与え
ればよい。また、放電加工時の加工液としては、水また
は例えばケロシン等の石油系加工液等が使用可能である
。

上記コイルブロック３０は、必ずしも１つずつ切断する
必要はなく、複数の上記コイルブロック３０を並列に配
置し、これらを同時に所定間隔で配置される板状電極３
２で切断するようにしてもよい。

上記放電加工を施す際には、上記コイルブロック３０側
でア・−スを取る必要がある。そこで、このアースを取
る方法を第１５図に例示する。この例は、上記コイルブ
ロック３０を導電金ｉ製の固定金具３３に載置し、この
固定金具３３を接地するという方法である。

上述の放電加工法により、上記コイルブロック３０は第
１６図に示すように、所定の厚さを存するフラットコイ
ルに切断される。

ここで、本発明者は、上記補強板５の製造上の効果を確
認するために実際に以下に述べる条件にてフラットコイ
ルの作製を行った。

上記導体ｆＩ６として厚さ２５μｍの銅箔を用い、上記
補強板５として厚さ８０μｍのリン青銅を用い、上記接
着剤層８の厚さは５μｍとした。上記高分子フィルム７
は用いていない、これらの材質を用いて上述の工程によ
り上記コイルブロック３０を作成し、放電加工法により
切断を行った。比較のために上記補強板５を用いないも
のを同様の工程により作成し、同じく放電加工法により
切断を行った。そして、切断速度を変えて歩留まりを調
べたところ、以下の表に示す結果が得られた。

表中の数値は切断したフラントコイルの内に良品が占め
る割合、すなわち歩留まりである。切断時に発生した不
良は導体箔の破断やそれに伴う導出端子の脱落等である
。

表 表からも明らかなように、従来の補強板を用いないフラ
ットコイルは切断速度を速くすると歩留まりが急激に低
下してしまうが、本発明に係る補強板を使用したフラッ
トコイルは、切断速度を速くした場合でも歩留まりの低
下はほとんどなく、９５％と高い歩留まりが得られた。

以上、本発明の具体的な実施例について説明したが本発
明がこの実施例に限定されるものではなく、本発明の要
旨を逸脱しない範囲で形状、材質。

寸法等を変更してもよい。また、製造方法も上述の方法
に限定されず、例えば切断方法としては、機械的な切断
方法やレーザによる切断方法等によってもよい。

〔発明の効果〕

上述のように、本発明に係るフラットコイルにおいては
、その内周部を導体箔と接続される補強板によって補強
しているので、機械的強度を向上し、導出端子の接合強
度を向上することが可能である。

さらに、積層体の内周部が上記補強板により補強される
ことは、製造時の巻回及び切断に際しても有利で、良好
な巻回状態の確保と切断速度の向上が図られ、さらに上
記内周部での上記積層体の破断と上記巻回体の変形の防
止が図られ、生産性や信鯨性に優れたフラットコイルを
提供することができる。

【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実施例を
示す斜視図であり、第２図は本発明を適用したフラット
コイルの他の実施例を示す斜視図である。 第３図ないし第１６図は本発明を適用したフラットコイ
ルの製造方法の一例を工程順序に従って示すもので、第
３図は積層体の構成例を示す要部拡大断面図、第４図は
積層体の構成の他の例を示す要部拡大断面図、第５図は
導体箔への絶縁層形成工程を示す模式図、第６図は絶縁
層を被着したコイル原反の外観斜視図、第７図ａないし
第７図Ｃはぞれぞれ積層体への補強板の取付は状態を示
す要部の概略斜視図、第８図１ないし第８図Ｃはそれぞ
れ補強板への金属棒の取付は状態を示す要部拡大断面図
９、第９図はコイル原反の巻回開始状態を示す概略斜ｍ
図、第１（）図は中心軸への巻き付は工程を示す模式図
、第１１図は中心軸に巻き付けた巻回体の外観斜視図、
第１２図は電極となる半田棒の接続工程を示す外観斜視
図、第１３図はコイルブロックの外観斜視図、第１４図
は放電加工法による切断工程を示す概略的な側面図、第
１５図はコイルブロックへのアースの接続方法を示す模
式図、第１６図は切断後のコイルブロックを示す外観斜
視図である。 １・・−・・・・・・・・・フラットコイル５・・・・
・・・・・・・・補強板 ６・・・・・・・・・・・・導体箔 ７・・・・・・・・・・・・高分子フィルム８．９・・
・・・・接着剤層 １６・・・・・・・・・・・・積層体 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　　　　　　　　　　１）　村　　柴　　−第２図 第３図　　　　　第４図 ｈフ 第５図 ！５ 第６図 ｌσ 第９図 第１２図　　　　　　第１３図 釦 第１４図 第１５図 ｈプ 第１６図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 絶縁層と導体箔と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において、 上記積層体を巻回する際の最内周部分に上記導体箔と接
   続される補強板を備えたことを特徴とするフラットコイ
   ル。