JPS637608A - フラツトコイルの製造方法 - 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
るフラットコイルの製造方法に関するものであり、特に
巻回体と中心コアとなる高ｉ３１率材からなる中心軸と
を同時に放電加工法により切断するフラットコイルの製
造方法に関するものである。

Ｃ発明の概要〕 本発明は、金属箔に絶縁層を被着する工程と、上記絶縁
層を設けた金ＩＸ箔を熱圧着しながら高透磁率材からな
る中心軸に巻回し金属薄ＷＪ、壱図体を作成する工程と
、 上記巻回体をその中心軸と直交する方向で該中心軸とと
もに同時に放電加工法により所定の厚さに切断する工程
とにより、 インダクタンスが大きく、また信顛性及び加工性の高い
フラットコイルを製造しよ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、
銅線を幾重にも巻いた巻線式のコイルが一般に使用され
ているが、これら機器の小型化に伴って、より薄手のい
わゆるフラットコイルが開発され実用化されてきている
。

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ｉｔ−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用
されており、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節単にできるというわけに
はいかない。

−方、絶縁皮膜を塗布した銅箔を巻き取り、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捷案さ
れ、様々な試みがなされているが、信顛性、量産性等の
点で実用するには至っていない。特に、巻回した銅箔を
所定の厚さに切断することが難しく、例えば機械的手段
やレーザ等を用いて切断すると断面がダしてコイルが短
絡する不良等が発生し易くなる。この切断面のブレを解
決するためには、該切断面を滑らかに磨くほかないが、
こうした工程は製造工程の繁雑化を招き量産には向かな
い。

〔発明が解決しようとする問題点〕

このように銅箔のを囲体を切断してフラットコイルを作
製しようとした場合、従来の切断方法ではコストに見合
うだけの能力がなかったり後処理が困難であること、生
産コストがかかること等から、量産化されていないのが
実情である。

そこで本発明は、上述の従来方法の欠点を除去したフラ
ットコイルの製造方法を提供することを目的とし、金属
箔の巻回体を切断したときに短絡等が生ずることがなく
、インダクタンスが大きく、信転性の高いコイルを生産
性よく製造することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明者等は、金属箔の巻回体の切断方法について種々
の検討を重ねた結果、放電加工法が好適であるとの結論
を得るに至った。本発明は、このような知見に基づいて
完成されたものであって、金属箔に絶縁層を被着する工
程と、上記絶縁層を設けた金属箔を熱圧着しながら高透
磁率材からなる中心軸に巻回し金属薄膜を囲体を作成す
る工程と、上記巻回体をその中心軸と直交する方向で咳
中心軸とともに同時に放電加工法により所定の厚さに切
断する工程とを有することを特徴とするものである。

〔作用〕

絶縁層をラミヱートした金属箔の巻回体を放電加工法に
より切断すると、その切断面においては絶縁層が金属箔
よりもやや突出した状態となり、金属箔間の絶縁が保た
れる。従って、短絡等の不良の発生が抑えられる。

また、上記放電加工法によれば金属箔と中心コアとを同
時にまとめて切断でき、さらに複数個の巻回体を一度に
切断することができるためフラットコイルの生産性が向
上する。

さらに、放電加工法により中心軸をコイルと同時に切断
しているので、高透磁率材からなる中心コアを有したコ
イルとなり、少ない巻数で所定のインダクタンスが得ら
れ、同じ径を有するものであればより大きなインダクタ
ンスが得られる。

〔実施例〕

以下、本発明によるフラットコイルの製造方法を具体的
な実施例により説明する。

フラットコイルを作製するには、先ず、第３図に示すよ
うにｉＰＩ箔（１）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（２）
をラミネートし、これを挟んで二層の接着剤層（３）　
、　（４）をコーティングした。

ここで、上記銅箔の厚さは３５μｍ、接着剤１’ｆｆｌ
　（３）　。

（４）の厚さはそれぞれ６μｍとし、また高分子フィル
ム（２）には厚さ１３μｍのポリイミドフィルムを使用
した。

なお、上記高分子フィルム（２）は必ずしも必要なく、
例えば第４図に示すように、銅箔（１）の両面に接着剤
層（３）　、　（４）をコーティングするだけでも良い
。

フラットコイルの原料となる銅箔（１）に高分子フィル
ム（２）あるいは接着剤層（３）　、　（４）を第１図
に示すような’ＡＮを用いてラミネートを行う。すなわ
ち、巻・出しロール（１１）より供給される高分子フィ
ルム（２）を接着剤塗布ａ（１２）に導きその両面に接
着剤をコーティングする。次いで乾燥機（１３）を通し
て上記接着剤を乾燥（半硬化状態）させ、さらにラミネ
ータ（１４）により巻出しロールク１５）から供給され
るｗ４箔（１）と圧着接合し、巻取りロール（１６）に
巻取る。

以上により、第２図に示すように、ｗ４箔（１）、高分
子フィルム（２）、接着剤層（３）　、　（４）からな
る積層体（５）の原反ロールが得られる。

次に、この積層体（５）の原反ロールを裁断機を用いて
所定の幅に裁断し、それぞれロールに巻取る。

続いて、以上の工程で作製された積層体（５）を巻出し
ロールより送り出し、テンソヨンロールによってバック
テンンヨンを加えながら断面略三角形状の中心軸（６）
に巻き付けて、該積層体（５）の巻回体（７）を得る。

この実施例では、上記中心軸（６）に積層体（５）を巻
付ける際にエアシリンダにより付勢される熱ロールを三
方より圧着し、巻回体（７）の巻回状態を整えている。

また、上記熱ロールの圧着によりこの時点で各積層体（
５）間は、接着剤層（３）　、　（４）により接着され
る。

上記中心軸（６）は、フラットコイルとなった際に中心
コアとなるもので、フェラ、イト、鉄等をはじめとする
高透磁率材が用いられる。また、中心軸（６）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、多角形等積々の形状とすること
ができる。さらに、この中心軸（６）には、第５図に示
すように電極端子をもうけるための溝が切ってあり、そ
の溝に予め半田棒や銅等の導体金属棒（８）を取り付け
るか、中心軸（６）に巻回する積層体（５）の最内周部
末端に半田棒や銅等の導体金属棒（８）を設けておき中
心軸（６）に設けた溝に嵌合させ取り付けて、巻回され
る積層体（５）の最内周部と電気的接続を図り、後述の
工程でコイルを切断したときｄ−方の引き出し電極端子
となるようにしておく。

次いで、上記巻回体（７）の末端〔上記積層体（５）の
巻き終わり〕に沿って半田棒（９）を接続し、これをコ
イルに切断したときに他方の引き出し電極端子となるよ
うにする。上記半田棒（９）は、第６図に示すように、
ノズル（１７）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７図は、上記半田棒（９）を巻回体（７）の−側縁に
沿って被着した状態を示す外観斜視図で、この状態がコ
イルの構成要素を全て備えた状態となり、これを総じて
コイルブロック（１０）とする。

以上の工程で得られたコイルブロック（１０）を、加熱
炉によって、所定の温度で加熱して巻回体（７〕の層間
に介在される接着剤層（３）　、　（４）を完全に硬化
する。

次いで、第８図に示すように、上記コイルブロック（１
０）を放電加工法により所定の間隔で巻回体（７）と中
心軸（６）を同時に切断する。

上記放電加工法は、誘電体液（冷却液）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（エネルギー加工法）で
、現象的には放電点における金属の異常摩耗ともいうこ
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、本発明者等の実験によれば、
金属箔と絶縁石との積層体の切断や高透磁率を示す材料
からなる中心軸（６）の切断に際しても良好な結果を示
すことが判明した。

ここで、中心！Ｊ］（６）をコイルと共に切断すること
は、フラットコイルの性能の点で極めて重要性を示す。

すなわち、コイルの中心に高透磁率材を設けることによ
ってコイルの有するインダクタンスに影響を与え、上記
インダクタンスが大きくなるのである。よって、コイル
の少ない巻数（小さい巻径）で所定のインダクタンスが
得られ、また同じ形状、同じ径を有するコイルであれば
より大きなインダクタンスが得られるのである。

上記放電加工を施すには、上記コイルブロック（１０）
を加工液（１８）中に浸潤し、中間軸（６）の長手方向
に所定の間隔で配置される板状電極（１９）よりパルス
電源を与えればよい。本実施例では、２０Ａ、　　４０
〜５０　Ｖ　（ＤＮＲを用い、ピーク’７：ｔｉｌＯＡ
でパルス幅がオン３μｓｅｃ、オフ６μｓｅｃのパルス
電源を与えた。また、放電加工時の加工液（１８）とし
ては、水又は石油系加工液（例えばケロシン）等が使用
可能である。

また、本実施例では上記コイルブロック（１０）の中心
軸（６）を回動軸（２０）　、　’（２１）に固定し、
１２０＠ずつ回転させながら、上記中心軸（６）の三角
形状の各辺に対応する部分の巻回体（７）を切断した。

上記コイルブロック（１０）は、必ずしも１つずつ切断
する必要はなく、例えば第９図に示すように複数のコイ
ルブロック（１０）を並列に配置し、これらを同時に所
定間渚で配置される板状電極（１９）で切断するように
してもよい。

いずれにしても、上記放電加工を施す際には、上記コイ
ルブロック（１０）側でアースをとる必要があり、例え
ば第１０図に示すように、上記コイルブロック（１０）
を導電金属性の固定金具（２２）に載面し、この固定金
具（２２）を接地するようにすればよい。

上述の放電加工法により、コイルブロック（１０）は第
１１図に示すように、所定の厚さを有するコイル（２３
）に切断される。第１２図は、フラットコイル（２３）
の外観形状を示すものである。

得られたフラットコイル（２３）は銅箔（１）と接着剤
（３）　、　（４）　、高分子フィルム（２）が緻密に
積層されており非常に薄く、また、電極端子も接触面積
が広く接続の信頼性が高く形成できるためモータ用コイ
ルとして有用なものとなる。

さらに、本発明者等が上記放電加工による切断面を顕微
鏡により観察したところ、第１３図に示すように、絶縁
層（２４）　Ｃ高分子フィルム（２）十接着剤層（３）
、（４）　）が銅箔（１）よりも突出した状態となって
おり、積層される各銅箔（１）間の絶縁は完全に保たれ
ていた。

かかる工程を経て作製されるフラットコイル（２３）は
、ひつように応じて端子部のマスキング工程や樹脂のコ
ーティング工程、さらにはインダクタンス１導通抵抗、
絶縁テスト等の検査工程を経て、モータに組込まれる。

〔発明の効果〕

以上の説明からも明らかなように、本発明においては、
絶縁層をラミネートした金属箔の巻回体を放電加工法に
より切断しているので、金属箔と中心コアとを同時にま
とめて切断でき、さらに複数個のを囲体を一度に切断す
ることができるためフラットコイルの生産性が向上する
。

また、金属箔と中心コアとを同時にまとめて形成できる
ためコイル毎の各仕）策による中心コアの特別な加工作
業が必要なくフラットコイルを簡単に生産することがで
きる。

本発明の放電加工法による巻回体の切断面は、絶縁層が
金属箔よりもやや突出した状態となっているため、金ス
箔間の絶縁が保たれ、短絡等の不良の発生が抑えられる
。したがって、信頼性の高いフラットコイルを製造する
ことができる。

さらに、フラットコイルを作製するに際して、中心軸で
ある高透磁率材も同時に切断しているため、インダクタ
ンスの大きなフラットコイルの作製が可能である。

本発明方法は、特殊な技術や高い精度は要求されず、極
めて簡便な方法であるので、実用価値が高いと言える。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第１３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その工程順序に従って示すもので
、第１図は銅箔への絶縁層形成工程を示す模式図、第２
図は絶縁層を被着したコイル原反の外観斜視図、第３図
はコイル原反の要部拡大断面図、第４図は高分子フィル
ムを使用しない場合のコイル原反の要部拡大断面図、第
５図は中心軸にコイルを巻き付ける前の状態を示す概略
的な斜視図、第６図は？ｉｔ極となる半田棒の接続工程
を示す外観斜視図、第７図はコイルブロックの外観斜視
図、第８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９図はコイルブロックをまとめて同時に切断
するための電極の配置を示す概略斜視図、第１０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１
１図は切断後のコイルブロックを示す外観斜視図、第１
２図は得られるフラットコイルの外観斜視図、第１３図
は放電加工による切断面近傍を示す要部拡大断面図であ
る。 １・・・金属箔（ｗ４箔） ３．４・・・接着剤層 ６・・・中心軸 ７・・・巻回体 特許出願人　ソニーケミカル株式会社 代理人　　弁理士　　　小泡　　見 間　　　　円相　榮− 第１図 第２図 第３図　　　　　　第４図 第５図 第６図　　　　　第７図 第８図 ＬＪ 第９図 第１２図 第１１図 第１３図 手続主甫正書帽発） 昭和６１年９月３０日 昭和６１年　特許側　第１５２２０４号２、発明の名称 フラットコイルの製造方法 ３、補正をする者 事件との関係　　特許出願人 代表取締役　山　口　紀　夫 ４、代理人 ５８３．工。。ヨイ、（） 自発 ６、補正の対象 ７、補正の内容 明細書の「特許請求の範囲」の欄の記載を別紙の通り補
正する。 明細書第２頁第７行目に「熱圧着」とある記載を「圧着
」と補正する。 明細書第６頁第４行目に「熱圧着」とある記載を「圧着
」と補正する。 （以上） 別紙 特許請求の範囲 「金属箔に絶縁層を被着する工程と、 上記絶縁層を設けた金属箔を圧１しながら高透磁率材か
らなる中心軸に巻回し金属薄膜巻回体を作成する工程と
、 上記巻回体をその中心軸と直交する方向で該中心軸とと
もに同時に放電加工法により所定の厚さに切断する工程
とを有することを特徴とするフラットコイルの製造方法
。」

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 金属箔に絶縁層を被着する工程と、 上記絶縁層を設けた金属箔を熱圧着しながら高透磁率材
   からなる中心軸に巻回し金属薄膜巻回体を作成する工程
   と、 上記巻回体をその中心軸と直交する方向で該中心軸とと
   もに同時に放電加工法により所定の厚さに切断する工程
   とを有することを特徴とするフラットコイルの製造方法
   。