JPS62290116A

JPS62290116A - フラツトコイルの製造方法

Info

Publication number: JPS62290116A
Application number: JP61132513A
Authority: JP
Inventors: Shigetaka Higuchi; 樋口　重孝; Isao Noguchi; 勲野口; Shuji Kurita; 栗田　修二
Original assignee: Sony Chemicals Corp
Current assignee: Dexerials Corp
Priority date: 1986-06-08
Filing date: 1986-06-08
Publication date: 1987-12-17

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】３、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
金属箔の巻回体の切断によるフラットコイルの製造方法
に関するものである。

〔発明のイ既要〕

本発明は、金属箔に絶縁層を被着形成する工程と、上記
絶縁層を設けた金属箔を熱圧着しながら中心軸に巻回し
金属箔巻回体を作成する工程と、上記巻回体を上記中心
軸と直交する方向で放電加工法により所定の厚さに切断
する工程とにより、信転性の高いフラットコイルを生産
性良く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
けにはいがない。

一方、絶縁皮膜を塗った銅箔をくるくる巻き、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、様々な試みがなされているが、信頼性、量産性の
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のが難しく、例えば機械的手段や
レーザ等を用いて切断すると、切断面がダしてコイルが
短絡する不良が発生する虞れがある。この切断面のブレ
を解決するには、該切断面をなめらかに磨くほがないが
、こうした工程は意外に手間どり、膨大な作業時間を要
することから、量産には向かない。

〔発明が解決しようとする問題点〕

このように銅箔の巻回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、上記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
、信鯨性の高いコイルを生産性良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、放電加工法が好誦であるとの結論
を得るに至った０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形成す
る工程と、上記絶縁層を設けた金属箔を熱圧着しながら
中心軸に巻回し金属箔巻回体を作成する工程と、上記巻
回体を上記中心軸と直交する方向で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〕

絶縁層をラミネ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。したがって、短絡等の不良の発生は大幅に抑えら
れる。

また、上記放電加工法によれば、金属箔の巻回体をまと
めて同時に切断することができ、生産性は飛躍的に向上
する。

〔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。

フラットコイルを製造するには、先ず、第３図に示すよ
うに銅箔（１）に対して絶縁層となる接着剤層をラミネ
ートする０本実施例では、′ＩＡ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（１）の厚さは３５μｍ、接着剤層（
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）は必ずしも必要ではな
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。

上記銅箔（１）への高分子フィルム（２）あるいは接着
剤層（３）　、　（４）のラミネートは、第１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（１
１）より供給される高分子フィルム（２）を接着剤塗布
機（１２）に導き、その両面に接着剤をコーティングす
る０次いで乾燥機（１３）を通して上記接着剤を乾燥（
半硬化状ａ）させ、さらにラミネータ（１４）により巻
出しロール（１５）から供給される銅箔（１）を接合し
、巻取りロール（１６）に巻き取る。

以上により、第２図に示すように、銅箔（１）、高分子
フィルム（２）、接着剤Ｎ　（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）の原反ロールをロール（１６）
より送りだし、第５図に示すように裁断ａ（１７）を用
いて所定の幅に裁断し、それぞれロール（１８ａ）　。

（１８ｂ）　、　（１８ｃ）　、　（１８ｄ）に巻き取
る。

続いて第６図に示すように、以上の工程で作製された積
層体（５）を巻出しロール（１９）より送りだし、テン
ションロール（２０）によってバックテンシランを加え
ながら断面略三角形の中心軸（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）を巻き付ける際にエアシ
リンダ（２１）により付勢される熱ロール（２２）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（２２）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。得られる巻回体（７）の外観形状を第７図に
示す。

上記中心軸（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、種々の形状とすることができる。ま
た、この中心軸（６）には予め半田棒等の導電金属棒（
８）を電極として取付けておき、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
に切断した時に一方の引き出し電極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
イルに切断した時に他方の引き出し電極となるようにす
る。この半田棒（９）は、ノズル（２３）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９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、この状態では
銅箔（１）の巻回体（７）、コイルの一方の電極となる
導電金属棒（８）及び他方の電極となる半田棒（９）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（１０）とする
。

以上の工程で得られたコイルブロック（ｌＯ）を、第１
０図に示すように先ず加熱炉（２４）の中に入れ、所定
の温度で加熱して巻回体（７）の眉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１１図に示すように、上記コイルブロック（
１０）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、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消耗ともいうこ
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、本発明等の実験によれば、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
示すことが判明した。

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（２５）中に浸漬し、中間軸（６）の長手方向
に所定の間隔（本実施例では０．４龍間隔）で配置され
る板状電極（２６）よりパルス電源を与えればよい。本
実施例では、２０Ａ、４０〜５０Ｖの電源を用い、ピー
ク電流１０Ａでパルス幅がオン３μｓｅｃ、オフ６μｓ
ｅｃのパルスＭ、Ｂを与えた。また、放電加工時の加工
液としては、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（２７）　、　（２８）に固定し、１
２０゜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１２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
所定間隔で配設される板状電極（２６）で切断するよう
にしてもよい。実際、コイルブロック（１０）を１０個
並べ、板状電極（２６）を０．４龍間閘で１１枚配置し
、放電により切断すると、コイルが１００個得られた。

あるいは、第１３図に示すように電極（２６ａ）　、　
（２６ｂ）　、　（２６ｃ）を角度１２０°の間隔をも
ってコイルブロック（１０）の中心軸（６）の三辺（６
ａ）　、　（６ｂ）　、　（６ｃ）と対向するように配
置し、上記中心軸（６）の周囲に巻回される巻回体（７
）を三方から同時に切断するようにしてもよい。さらに
は、電極の間隔と異なる寸法で切断する場合には、上記
電極を必要な長さだけ送って順次切断することもできる
。

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）側でアースを取る必要がある。そこ
で、このアースを取る方法を第１し図Ａないし第１４図
りに例示する。

第１４図Ａは、上記コイルブロック（１０）を導電金属
製の固定金具（２９）に′ｊａ置し、この固定金具（２
９）を接地するという方法である。

第１４図Ｂは、第１４図Ａと同様にコイルブロック（１
０）を固定金具（２９）に載置しこれを接地するという
方法であるが、上記固定金具（２９）に溝（２９ａ）を
設け、この溝（２９ａ）中に水銀等の液状導電物！　（
３０）を満たして特に切断が進行したときにも接地状態
を良好なものとしようとするものである。

第１４図Ｃは、コイルブロック（１０）の中心に嵌挿さ
れる中心軸（６）を導電金属等で作製しておき、これに
直接アースを接続するという方法である。

第１４図りは、巻回体（７）の−側縁に沿って配設され
る半田棒（９）にアースを接続するという方法である。

勿論、図面上は半田棒（９）にアースを接続しているが
、巻回体（７）の最内部にある導電金属棒（８）に接続
してもよい。

上述の放電加工法により、コイルブロック（１０）は第
１５図に示すように、所定の厚さを有するコイル（３１
）に切断される。第１６図は、中心軸（６）を外して取
り出したフラットコイル（３１）の外観形状を示すもの
である。

得られるフラットコイル（３１）は銅箔と絶縁層の参回
部（３１ａ）及び端末電極（３１ｂ）　、　（３１ｃ）
よりなり、極めて薄く、また銅箔（１）の積層状態も緻
密なもので、モータ用コイルとして有用なものであった
。

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、驚（べきことに、第１７図に
示すように、絶縁ｊｉ（３２）　Ｃ高分子フィルム（２
）十接着剤Ｊｉ（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。

上記絶縁層（３２）の突出部はそのまま残してもよいが
、フラットコイル（３１）の幅精度を確保するために、
第１８図に示すようなラッピング装置（３３）を用い、
研慶して取り除いてもよい。

かかる工程を経て作製されるフラットコイル（３１）は
、必要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。

導通抵抗、絶縁テスト等の検査工程を経て、モータに組
み込まれる６本発明者等は、得られたフラットコイル（
３１）を使用して、直径約２７１１．ＦＥさ約２鰭の偏
平モータを作製した。

〔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、
金属箔を絶縁層を介して巻回し、これを放電加工法によ
り切断することによりコイルとしているので、フラ７）
コイルを大量に生産することが可能である。

また、本発明によれば、巻回される金属箔の層間の絶縁
が確保され、短絡等の不良の発生がほとんど無く信頼性
の高いフラットコイルを製造することが可能である。

さらに本発明方法は、特殊な技術や高い情度は要求され
ず、極めて簡便な方法であるので、この点においても実
用的価値は高いと言える。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第１８図は本発明を適用したフラー／　）
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図はコイル原反の裁断工程を示す模式図、第６図は中
心軸への巻き付は工程を示す模式図、第７図は中心軸に
巻き付けた巻回体の外観斜視図、第８図は電極となる半
田棒の接続工程を示す外観斜視図、第９図はコイルブロ
ックの外観斜視図、第１０図は接着剤層の加熱硬化に使
用される加熱炉の一部破断正面図、第１１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１２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１３図はコイルブロックを三方
から同゛時に切断する方法を示す模式図、第１４図Ａ乃
至第１４図り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１５図は切断後のコイルブロックを示す
外観斜視図、第１６図は得られるフラットコイルの外観
斜視図、第１７図は放電加工による切断面近傍を示す拡
大断面図、第１８図はラッピング装置を示す一部破断斜
視図である。１・・・銅箔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　池　　　見間　田村榮− 第１図１ら第２図第３図　　　　　第４哩第１０図　　　　　　　　　　第１１図第１２図第１３図第１４図Ｃ第１４図ＤＪ］第１５図第１７図第１６図第１８図手続補正書（自発）昭和６１年９月４日

Claims

【特許請求の範囲】　金属箔に絶縁層を被着形成する工程と、上記絶縁層を設けた金属箔を熱圧着しながら中心軸に巻
回し金属箔巻回体を作成する工程と、上記巻回体を上記
中心軸と直交する方向で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。