JP2542304B2 - 空芯コイルの製造法 - Google Patents
空芯コイルの製造法Info
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Description
コイルの製造法に関するものである。
DD(フロッピーディスクドライブ装置)等に用いられ
る偏平型ブラシレスDCモータのステータコイルなどの
空芯コイルは、自己融着性エナメル電線を巻回し、自己
融着性エナメル電線相互を融着固化したものである。こ
れらの空芯コイルに用いられる線材には熱軟化温度が12
0〜150℃程度のポリビニルブチラール樹脂やポリアミド
樹脂などの熱可塑性樹脂を主成分とする接着塗料を、導
体上に絶縁皮膜を介して塗布,焼付けて製造された自己
融着性エナメル電線が用いられている。空芯コイルの製
造法は上記自己融着性エナメル電線をコイル巻型に巻裝
し、巻裝された自己融着性エナメル電線相互に熱風を吹
き付けて自己融着性エナメル電線相互を融着固化した後
巻型から取り出して空芯コイルを得るものである。この
方法は比較的簡単に自己支持型の空芯コイルを製造する
ことが可能であり、空芯コイルの製造に多用されてい
た。
例えばステータコイルのようにプリント基板にはんだで
直付けされて使用されることが多い。このはんだ付け法
として、空芯コイルの自己融着性エナメル電線の両端末
の導体を露出させ、この空芯コイルの両端末の導体露出
部をプリント基板のクリーム状はんだの塗布された位置
に配置してからこのプリント基板を220〜240℃の温度に
加熱されたリフロー炉に一定時間通し、クリーム状のは
んだを溶融させ、空芯コイルをプリント基板の回路パタ
ーン上に直接はんだ付けするいわゆるリフロー法が用い
られている。このリフロー法を用いてはんだ付けした場
合、空芯コイルの隣接する自己融着性エナメル電線は熱
可塑性樹脂の融着皮膜で固着されているため、リフロー
炉の220〜240℃の高温に数秒〜数十秒間さらされると融
着皮膜が熱軟化し、巻線されているコイル線材にばらけ
やほつれが生じたり、コイルの形状に変形を生じ、耐熱
性,耐熱変形性の面で信頼性に問題があった。
着性エナメル電線の融着層として、熱可塑性樹脂でも熱
軟化温度の高いアルコール可溶性ポリアミド樹脂を主成
分とする接着塗料を、導体上に絶縁皮膜を介して塗布,
焼付けた溶剤接着型の自己融着性エナメル電線を用い、
この自己融着性エナメル電線にアルコール塗布しながら
巻線し、自己融着性エナメル電線同士を固着し空芯コイ
ルを製造する方法が行なわれている。この方法により得
られた空芯コイルは、前記リフロー炉の220〜240℃の高
温に耐え、耐熱性,耐熱変形性もかなり良好なものであ
る。しかしながら、この空芯コイルは自己融着性エナメ
ル電線の融着皮膜をアルコール系溶剤で膨潤,溶解させ
て自己融着性エナメル電線同士を接着させながら巻線し
ているため、空芯コイルの内層側の自己融着性エナメル
電線の融着皮膜中にはアルコール系溶剤が十分に乾燥さ
れずに残留することが多く、空芯コイルをリフロー炉に
通した際に融着皮膜中に残留するアルコール系溶剤が気
化し、空芯コイルに膨らみを生じるという欠点があっ
た。また巻線中に、膨潤,溶解した融着皮膜カスがトラ
バス滑車に付着し、空芯コイルの巻線歩留を低下させる
という欠点もあった。
決するために為されたものであり、リフロー炉の220〜2
40℃の高温に耐え、耐熱性,耐熱変形性の良好な空芯コ
イルが得られる空芯コイルの製造法を提供することを目
的とする。
に本発明は、自己融着性エナメル電線をコイル巻型に巻
裝し、巻裝された自己融着性エナメル電線相互を融着固
化した後巻型から取り出して空芯コイルを得る空芯コイ
ルの製造法において、前記自己融着性エナメル電線の融
着層を熱可塑性樹脂を主成分としこれに紫外線硬化樹脂
を配合してなる接着塗料を塗布焼付けして形成し、前記
融着層を設けた自己融着性エナメル電線をコイル巻型に
巻回する工程で、前記コイル巻型に巻回中の前記自己融
着性エナメル電線に熱風を吹き付け、巻回中の前記自己
融着性エナメル電線とこれに隣接するコイル巻型に巻回
されている前記自己融着性エナメル電線相互の融着層を
軟化融着させるとともに、前記軟化融着状態にある自己
融着性エナメル電線とこれに隣接する自己融着性エナメ
ル電線とに紫外線を照射し、前記自己融着性エナメル電
線相互を接着硬化させる空芯コイルの製造法にある。
巻幅に形成され、また前記紫外線照射は紫外線発生装置
と該紫外線発生装置からの紫外線を誘導する光ファイバ
ーバンドルと該光ファイバーバンドルの先端に取り付け
た紫外線照射ヘッドからなる紫外線照射手段により行わ
れ、前記紫外線照射ヘッドの照射幅を前記コイル巻型の
巻幅に形成し、巻幅全体に照射するか、または前記紫外
線照射ヘッドの照射幅をビーム状に形成し、巻回される
自己融着性エナメル電線の移動に同期して前記コイル巻
型の巻幅方向に移動する空芯コイルの製造法にある。
℃の共重合ポリアミド樹脂であり、前記紫外線硬化樹脂
はフェノール,クレゾールノボラック型のアクリル,メ
タルアクリル酸オリゴマーである。前記熱軟化温度が12
0〜180℃の共重合ポリアミド樹脂は、分子量が30,000以
上の共重合ポリアミド樹脂であり、具体例としてはダイ
アミドN1901,ダイアミドT451(ダイセル社商
品名),プラタボンドM1276,プラタボンドM14
11(日本リルサン社商品名)等を挙げることができ
る。これら熱可塑性の共重合ポリアミド樹脂を単独で用
いた場合、融着皮膜の耐熱性が劣るため、得られた空芯
コイルは熱変形を起こしやすい。そこで本発明は、融着
皮膜の耐熱性を向上させるために共重合ポリアミド樹脂
に紫外線硬化樹脂を配合しているものである。この紫外
線硬化樹脂として用いられるフェノール,クレゾールノ
ボラック型アクリル酸オリゴマー,フェノール,クレゾ
ールノボラック型メタアクリル酸オリゴマーは、フェノ
ール,クレゾールノボラック型樹脂にアクリル酸または
メタアクリル酸を附加させた固型の多官能性架橋剤であ
り、化学式1で示される。
クリル酸オリゴマーEA−7520(新中村化学社商品
名)等を挙げることができる。また前記共重合ポリアミ
ド樹脂の熱軟化温度を120〜180℃に限定した理由は、熱
軟化温度が180℃を越えた共重合ポリアミド樹脂から成
る融着層は自己融着性エナメル電線間の接着を強固に行
うためには非常に高温に加熱された熱風を使用する必要
があり、この様な熱風を吹き付けた場合にはコイル巻線
治具の回転部分の劣化が極端にひどくなるためであり、
また熱軟化温度が120℃未満の共重合ポリアミド樹脂
は、該樹脂に紫外線硬化樹脂を配合しても耐熱性の向上
がみられないためである。
度が120〜180℃の共重合ポリアミド樹脂を主成分とし、
これにフェノール,クレゾールノボラック型のアクリ
ル,メタアクリル酸オリゴマーを配合してなる接着塗料
を、導体上に絶縁皮膜を介して塗布,焼付けたものであ
る。融着層は前記共重合ポリアミド樹脂と前記オリゴマ
ーからなり、オリゴマー中のアクリル酸,メタアクリル
酸の二重結合は焼付け後も未反応の形で融着皮膜中に残
存されている。
ナメル電線を用い、これをコイル巻型に巻回する工程
で、前記コイル巻型に巻回中の前記自己融着性エナメル
電線に熱風を吹き付けることにより、巻回中の前記自己
融着性エナメル電線とこれに隣接するコイル巻型に巻回
されている前記自己融着性エナメル電線相互の融着層は
軟化融着され、更にこの軟化融着状態にある自己融着性
エナメル電線と隣接自己融着性エナメル電線とに紫外線
を照射することにより、融着皮膜中のオリゴマー中に残
存する未反応のアクリル酸,メタアクリル酸の二重結合
が紫外線のエネルギーで励起されて二重結合が開き、分
子間架橋する。このとき分子間架橋されるオリゴマーは
共重合ポリアミド樹脂の分子の分子鎖にからまって架橋
されるため、一様な分子相互進入型(IPN)構造を形
成して融着皮膜に耐熱性が付与され、自己融着性エナメ
ル電線相互が接着硬化される。従って、得られた空芯コ
イルは耐熱性,耐熱変形性が良好となる。
挙げて説明する。なお本発明は本実施例に限定されるも
のではない。
の配合組成表であり、この配合組成表に基づいて攪拌
機,温度計付きの四ツ口フラスコに共重合ポリアミド樹
脂,クレゾールノボラック型アクリル酸オリゴマー,滑
剤及びこれらを溶解するための溶剤を入れ、80〜100℃
の温度に加温し、これらの樹脂が完全に溶解するまで攪
拌して濃度20%の接着塗料を調製した。なお滑剤は空芯
コイル製造の際に型離れを良くするために添加したもの
である。
点の接着塗料を導体径0.3mm,仕上外径0.310mmのポリウ
レタン銅線の外周上にダイスを用いて塗布し、焼付炉中
を通して焼付けることにより自己融着性エナメル銅線を
製造した。この時の製造条件は炉長2.5m(横式熱風循環
炉),炉温300℃,線速40m/minである。得られた自己
融着性エナメル銅線の特性を表2に示す。
成分とし、これに紫外線硬化樹脂を配合してなる接着塗
料を用いて製造された実施例1,2及び3の自己融着性
エナメル銅線は紫外線硬化樹脂の影響が殆どなく特性が
良好であった。表面摩擦係数が若干低下しているがコイ
ルの特性に何等影響を与えなかった。なお、自己融着性
エナメル銅線の試験方法はJIS C 3003 エナメル銅線試
験方法に準拠している。
用いた空芯コイルの製造法について図を用いて説明す
る。図1は本発明の空芯コイルの製造法の熱風の吹き付
け及び紫外線照射の概要を示す略図である。また図2は
紫外線照射ヘッドの照射幅がビーム状に形成された紫外
線照射の概要を示す略図である。
型2を取り付ける。このコイル巻型2に自己融着性エナ
メル銅線3を巻回する際、前記コイル巻型2の斜め上方
約50mmに設けた熱風吹出しノズル4から190℃の熱風を
コイル巻型2の巻幅方向の全体にわたって吹き付けて巻
回中の前記自己融着性エナメル銅線3とこれに隣接する
コイル巻型2に巻回されている前記自己融着性エナメル
銅線3相互の融着層を軟化融着状態とさせ、同時に更に
前記軟化融着状態にある自己融着性エナメル銅線3とこ
れに隣接する自己融着性エナメル銅線3とに、紫外線発
生装置5より口径5mmφの光ファイバーバンドル6によ
り誘導した紫外線を、紫外線照射ヘッド7より空芯コイ
ル巻回面より50mmの距離からコイル巻型2の巻幅全体に
わたって照射し、前記自己融着性エナメル銅線3相互を
接着硬化させた後コイル巻型2から取り出して空芯コイ
ル9を製造した。なお紫外線照射は、図2に示すように
紫外線照射ヘッド7の照射幅をビーム状に形成し、巻回
される自己融着性エナメル電線3の移動に同期させて前
記コイル巻型2の巻幅方向に移動させても良い。なお、
紫外線が照射されない個所の融着皮膜は硬化しないが、
照射された個所の融着皮膜が硬化することにより耐熱
性,耐熱変形性が良好となることが確認されている。
30mm,巻幅(コイル厚さ)2.20mm,巻ターン数143とし
た。また巻線条件は、回転数800rpm/min,巻線張力400
g,巻線時間30秒で行なった。また紫外線発生装置5は
オーク製作所製HMW−623型の紫外線照射装置を用
い、照射電流を4Aとし、波長365nm,エネルギー密度1
90mW/cm2,の紫外線を照射した。
の耐熱性及び耐熱変形性をみるために耐熱,変形試験を
行なった。その結果を表3に示す。
記各温度に保持した恒温槽に各空芯コイル(n=3)を
30分間放置してから取り出し、ばらけやほつれ及びコイ
ルの熱変形について試験したものである。表3からわか
るように実施例の空芯コイルは実施例1の140 °Cに於
いて一部端末ほつれがあるものの、その他は耐熱性及び
耐熱変形性が良好だった。なおこの耐熱,変形試験は、
実際のリフロー工程の条件と関連させて決定したもの
で、130℃×30分間に耐えるものは実際のリフロー炉に
何等問題のないことを確認している。
れた空芯コイルは耐熱性,耐熱変形性に優れ、220〜240
℃の高温にさらされるリフローはんだ工程に使用した場
合であっても空芯コイルにばらけやほつれ或はコイルの
熱変形等を生じることがなくなった。また本発明の空芯
コイルの製造法は、従来の熱風接着型の巻線機に紫外線
照射手段を単に付加するのみであるので、高価な巻線機
を新たに設備することなく容易に実施することができ
る。
け及び紫外線照射の概要を示す略図である。
された紫外線照射の概要を示す略図である。
Claims (6)
- 【請求項1】 自己融着性エナメル電線をコイル巻型に
巻裝し、巻裝された自己融着性エナメル電線相互を融着
固化した後巻型から取り出して空芯コイルを得る空芯コ
イルの製造法において、前記自己融着性エナメル電線の
融着層を熱可塑性樹脂を主成分としこれに紫外線硬化樹
脂を配合してなる接着塗料を塗布焼付けして形成し、前
記融着層を設けた自己融着性エナメル電線をコイル巻型
に巻回する工程で、前記コイル巻型に巻回中の前記自己
融着性エナメル電線に熱風を吹き付け、巻回中の前記自
己融着性エナメル電線とこれに隣接するコイル巻型に巻
回されている前記自己融着性エナメル電線相互の融着層
を軟化融着させるとともに、前記軟化融着状態にある自
己融着性エナメル電線とこれに隣接する自己融着性エナ
メル電線とに紫外線を照射し、前記自己融着性エナメル
電線相互を接着硬化させることを特徴とする空芯コイル
の製造法。 - 【請求項2】 前記熱風の吹き付け幅が前記コイル巻型
の巻幅に形成されていることを特徴とする請求項1記載
の空芯コイルの製造法。 - 【請求項3】 前記紫外線照射は紫外線発生装置と該紫
外線発生装置からの紫外線を誘導する光ファイバーバン
ドルと該光ファイバーバンドルの先端に取り付けた紫外
線照射ヘッドからなる紫外線照射手段により行われるこ
とを特徴とする請求項1又は2記載の空芯コイルの製造
法。 - 【請求項4】 前記紫外線照射ヘッドの照射幅が前記コ
イル巻型の巻幅に形成されていることを特徴とする請求
項1、2又は3記載の空芯コイルの製造法。 - 【請求項5】 前記紫外線照射ヘッドの照射幅がビーム
状に形成され、巻回される自己融着性エナメル電線の移
動に同期して前記コイル巻型の巻幅方向に移動すること
を特徴とする請求項1、2又は3記載の空芯コイルの製
造法。 - 【請求項6】 前記熱可塑性樹脂は熱軟化温度が120〜1
80℃の共重合ポリアミド樹脂であり、前記紫外線硬化樹
脂はフェノール,クレゾールノボラック型のアクリル,
メタルアクリル酸オリゴマーであることを特徴とする請
求項1、2、3、4又は5記載の空芯コイルの製造法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3347799A JP2542304B2 (ja) | 1991-12-03 | 1991-12-03 | 空芯コイルの製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3347799A JP2542304B2 (ja) | 1991-12-03 | 1991-12-03 | 空芯コイルの製造法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0696977A JPH0696977A (ja) | 1994-04-08 |
JP2542304B2 true JP2542304B2 (ja) | 1996-10-09 |
Family
ID=18392663
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3347799A Expired - Lifetime JP2542304B2 (ja) | 1991-12-03 | 1991-12-03 | 空芯コイルの製造法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2542304B2 (ja) |
-
1991
- 1991-12-03 JP JP3347799A patent/JP2542304B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0696977A (ja) | 1994-04-08 |
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