CN107112119B - 线圈的冷却结构 - Google Patents

Abstract

本申请的主要目的在于提供这样一种线圈的冷却结构，该冷却结构能够保证从线圈的端面向冷却板的热传递性,并且能够抑制线圈通电时的热膨胀导致冷却板损坏。在该线圈的冷却结构中具有：线圈30，包含绕预定轴线多次卷绕的带状导体；氧化铝层39，通过热喷涂而形成于线圈30的预定轴线的方向的端面并使其表面平坦化；冷却板41，以氧化铝为主体而形成为板状，并在内部形成有冷却介质的流路41a；以及粘接剂40，粘接氧化铝层39和冷却板41，并根据氧化铝层39和冷却板41的热膨胀量发生弹性变形。

Description

线圈的冷却结构

技术领域

本发明涉及冷却线圈的结构。

背景技术

存在这样的技术，即通过对绝缘层与细长的导电性板材结合而成的板状部件进行线圈状卷绕，从而形成线圈(参照专利文献1)。在专利文献1所述的技术中，使板状部件在线圈的中心轴线方向上的端部与冷却元件直接接触，使通过向线圈通电而产生的热量向冷却元件传递。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利公开第4022181号公报

发明内容

发明所要解决的问题

然而，仅使线圈的中心轴线方向的端面与冷却构件接触，无法充分地保证从线圈向冷却元件的热传递性。因此，本申请发明人设想出通过粘接剂将线圈的中心轴线方向的端面和以氧化铝为主体并形成为板状的冷却板粘接，从而使线圈的端面与冷却板确实地紧贴的冷却结构。但是，在该冷却结构中，发现向线圈通电时在线圈的热膨胀量和冷却板的热膨胀量之间会形成膨胀量差，从而损坏冷却板。

本发明是为了解决这样的课题而完成的，其主要目的在于，提供一种能够保证从线圈的端面向冷却板的热传递性、并且抑制线圈通电时的热膨胀导致冷却板损坏的线圈的冷却结构。

解决问题的手段

以下，记载有用于解决上述课题的手段以及其作用效果。

第一手段是线圈的冷却结构，其特征在于具有：线圈，包含绕预定轴线多次卷绕的带状导体；氧化铝层，通过热喷涂而形成于所述线圈在所述预定轴线的方向的端面并使所述氧化铝层的表面平坦化；冷却板，以氧化铝为主体而形成为板状，并在所述冷却板的内部形成有冷却介质的流路；粘接剂，粘接所述氧化铝层与所述冷却板，并根据所述氧化铝层和所述冷却板的热膨胀量产生弹性变形。

根据上述构造，线圈包含绕预定轴线多次卷绕的带状导体。并且，通过热喷涂在线圈在上述预定轴线的方向的端面形成有氧化铝层并使氧化铝层的表面平坦化。因此，能够通过氧化铝层填埋由多次卷绕的导体形成于线圈的端面的凹凸，并能够将线圈的热量有效传递至已平坦化的氧化铝层的表面。

冷却板以氧化铝为主体而形成为板状，并在所述冷却板的内部形成有冷却介质的流路。由于氧化铝层与冷却板通过粘接剂而粘接，因此能够保证从氧化铝层向冷却板的热传递性。传递至冷却板的热量通过在冷却板的内部的流路中流通的冷却介质而向外部等移动。

这里，上述粘接剂根据氧化铝层和冷却板的热膨胀量发生弹性变形。因此，即使向线圈通电时在氧化铝层的热膨胀量和冷却板的热膨胀量上产生差，也能够通过粘接剂而消除其热膨胀量的差。其结果是，能够缓和作用于冷却板的热应力，并能够抑制冷却板的损坏。

在第二手段中，所述粘接剂被形成的厚度使得所述粘接剂不会因为向所述导体通电时发生的所述弹性变形而从所述氧化铝层和所述冷却板中剥离，并且使得所述粘接剂的热阻小于预定值。

根据上述构造，粘接剂被形成的厚度使得所述粘接剂不会因为向所述导体通电时发生的所述弹性变形而从所述氧化铝层和所述冷却板中剥离，并且使得所述粘接剂的热阻小于预定值。因此，粘接剂能够同时实现消除氧化铝层的热膨胀量与冷却板的热膨胀量的差和保证从氧化铝层向冷却板的热传递性。

在第三手段中，所述粘接剂是电绝缘性的。

根据上述构造，除了氧化铝层之外，通过粘接剂也能够提高线圈在预定轴线的方向上的电绝缘性。

在第四手段中，所述粘接剂以耐热性树脂为主成分而形成。

根据上述构造，由于粘接剂以耐热性树脂为主成分而形成，因此即使由于线圈的发热而使粘接剂达到高温，也能够保持粘接剂的特性。

具体地说，如第五手段所述地，能够采用如下构造：所述粘接剂是以硅树脂为主成分的粘接剂。

在第六手段中，所述粘接剂的厚度设定为比5μm厚且比30μm薄。

根据上述构造，粘接剂以硅树脂为主成分并形成为比5μm厚且比30μm薄。因此，能够有效地消除氧化铝层的热膨胀量与冷却板的热膨胀量的差并且能够充分地保证从氧化铝层向冷却板的热传递性。

在第七手段中，所述粘接剂中的低分子硅氧烷的3聚体～20聚体的总含量在50ppm以下。

根据上述构造，由于粘接剂中的低分子硅氧烷含量在50ppm以下，因此能够有效地抑制向线圈通电时产生低分子硅氧烷。

在第八手段中，所述粘接剂进行过低分子硅氧烷降低处理。

将硅树脂作为主成分的粘接剂有时通过加热而产生低分子硅氧烷。低分子硅氧烷成为导电部导通不良和光学系统模糊不清的原因。在这一点上，本申请发明人着眼于通过对以硅树脂为主成分的粘接剂进行洗净处理、减压处理(低分子硅氧烷降低处理)而能够使低分子硅氧烷的含量显著减少这一点。因此，根据上述构造，能够抑制向线圈通电时从粘接剂产生低分子硅氧烷。

附图说明

图1是示出线圈的冷却结构的示意图。

图2是示出线圈用片材的制造方法的示意图。

图3是示出线圈用片材的截面图。

图4是示出线圈用片材的平面图。

图5是示出线圈用片材卷的立体图。

图6是示出层叠片材图案的卷绕体的形成工序的示意图。

图7是示出卷绕体的粘接层图案的热硬化工序的示意图。

图8是图1的区域C的扩大截面图。

图9是示出在粘接剂厚度为10μm的情况下冷却水入口侧的线圈的温度上升的图表。

图10是示出在粘接剂厚度为30μm的情况下冷却水入口侧的线圈的温度上升的图表。

图11是示出在粘接剂厚度为10μm的情况下冷却水出口侧的线圈的温度上升的图表。

图12是示出在粘接剂厚度为30μm的情况下冷却水出口侧的线圈的温度上升的图表。

图13是示出线圈用片材的制造方法的变更例的示意图。

具体实施方式

以下，参照附图对一实施方式进行说明。本实施方式作为用于电磁致动器的线圈的冷却结构而具体化。作为电磁致动器，例如能够将本实施方式的线圈的冷却结构用于电磁阀。

如图1所示，线圈30的冷却结构10具有主体20、线圈30、固定铁芯38、冷却板41等。

主体20是电磁致动器的主体或框体等。主体20通过例如不锈钢、铝等而形成为板状(长方体状)。

线圈30具有通过将带状的铜箔(导体)多次卷绕于圆柱状的固定铁芯38的外周而呈圆筒状形成的卷绕体31。固定铁芯38通过铁等强磁性体而形成为圆柱状。线圈30的轴线方向的下端(第一端)通过粘接剂45而与主体20粘接。粘接剂45例如是环氧类的粘接剂等。另外，固定铁芯38的轴线以及线圈30的轴线相当于预定轴线。

在线圈30的轴线方向的上端(第二端)经由氧化铝层39以及粘接剂40而安装有冷却板41。氧化铝层39以及粘接剂40的结构以及冷却板41的安装方法将在下文中叙述。

冷却板41以氧化铝为主体而形成为板状。在冷却板41的内部形成有冷却水(冷却介质)的流路41a。流路41a沿板状的冷却板41的延展方向(板面方向)延伸。在流路41a中使冷却水流通。

如果在这样的构造中使电流在线圈30中流动，则在固定铁芯38中产生磁通量。通过所产生的磁通量而使电磁致动器的可动部(阀体等)移动。这时，如果使电流在线圈30中流动，则上述卷绕体31发热。通过向构成卷绕体31的带状铜箔通电而产生的热量向带状铜箔的宽度方向、即卷绕体31(线圈30)的轴线方向(图1的上下方向)有效传递。并且，卷绕体31的热量从卷绕体31的轴线方向的上端面经由氧化铝层39以及粘接剂40而向冷却板41传递。传递至冷却板41的热量通过在冷却板41的内部的流路41a中流通的冷却水而向外部等移动。

另外，卷绕体31的热量也从卷绕体31的轴线方向的下端面经由粘接剂45而向主体20传递。并且，卷绕体31的热量的一部分从卷绕体31的内周面经由固定铁芯38而向主体20以及冷却板41传递。传递至主体20的热量从主体20向其他部件传递或者向空气中散去。

接着，对用于制造线圈30的线圈用片材的制造方法进行说明。图2是示出线圈用片材37的制造方法的示意图。

在工序1中，作为用于将绝缘层33设置于铜箔32(导体层)的顶面(一个面)的预处理，对铜箔32的表面进行湿喷(wet blasting)处理。在湿喷处理(粗化处理)中，使用酸等液体而将铜箔32的表面变得粗糙一些。由此，能够提高铜箔32和绝缘层33的粘附性。另外，对铜箔32的两面进行湿喷处理。

在工序2中，将绝缘层33(有机绝缘层)形成于铜箔32的顶面。详细而言，将形成绝缘层33的溶液状组合物涂敷于铜箔32的顶面。作为该溶液状组合物，能够适宜使用日本专利公开2003-200527等所记载的、使聚酰胺酸和/或聚酰亚胺与烷氧基硅烷部分缩合物反应而产生的含烷氧基的硅烷改性聚酰亚胺。含烷氧基的硅烷改性聚酰亚胺是聚酰亚胺和二氧化硅的混合材料，并且是将聚酰亚胺前体的聚酰胺酸与烷氧基硅烷化合物进行化学结合而产生的聚合物溶解于有机溶剂而成的物质。接着，使所涂敷的溶液的有机溶剂干燥，并对固化的成分进行加热而使其硬化。由此，聚酰胺酸发生闭环反应而成为聚酰亚胺，烷氧基硅烷化合物硬化而成为二氧化硅。并且，纳米尺寸的二氧化硅分散且形成绝缘层33，绝缘层33作为聚酰亚胺与二氧化硅通过化学键交联而成的硬化膜。即，绝缘层33是聚酰亚胺·二氧化硅混合物。这里，设定铜箔32的线膨胀系数(热膨胀率)和绝缘层33的线膨胀系数大致相等。具体而言，相对于铜箔32(铜)的线膨胀系数是17ppm/℃(μm/℃/m)，绝缘层33的线膨胀系数设定为10ppm/℃～24ppm/℃。

在工序3中，在绝缘层33的顶面(绝缘层33的与铜箔32相反一侧的面)上形成具有热硬化性且未硬化的粘接层34。详细而言，在绝缘层33的顶面涂敷形成粘接层34的溶液状组合物。作为该溶液，能够适宜使用日本专利公开平10-335768、日本专利公开2005-179408等所记载的、使环氧树脂及其硬化剂和丙烯酸弹性体溶解于有机溶剂而成的物质。接着，使所涂敷的溶液的有机溶剂干燥，并使环氧树脂及其硬化剂固化。由此，粘接层34成为半硬化状态、溶剂蒸发的状态等虽然还未硬化但表面上已固化的B阶段状态。

在工序4中，以比粘接层34发生热硬化的温度低的温度在粘接层34的顶面(粘接层34的与绝缘层33相反一侧的面)上粘贴覆盖膜(cover film)35(基层)。覆盖膜35由PET(Polyethylene Terephthalate，聚对苯二甲酸乙二醇酯)形成。详细而言，由于粘接层34是B阶段状态，因此具有预定的粘着性(粘接力)。因此，通过使覆盖膜35紧贴于粘接层34的顶面而将覆盖膜35粘接于粘接层34的顶面。即，将覆盖膜35经由粘接层34而粘接于绝缘层33。这样一来，通过工序1～4，制作出顺序层叠铜箔32、绝缘层33、粘接层34以及覆盖膜35而成的初始片材37a(线圈用片材)。另外，将初始片材37a中的去除覆盖膜35之外的层，即铜箔32、绝缘层33以及粘接层34的层叠体称为层叠片材36。

在工序5中，在铜箔32的表面(铜箔32中的与绝缘层33相反一侧的面)形成用于将铜箔32切割成预定形状的掩模M。掩模M通过例如将光刻胶膜粘贴于铜箔32并将其以预定形状曝光并显影而形成。另外，将光刻胶液通过丝网印刷等而印刷成预定形状，从而也能够形成掩模M。

在工序6中，通过酸等刻蚀液而刻蚀铜箔32。由此，铜箔32中未被掩模M覆盖的部分溶解，使铜箔32切割成预定形状。由此，形成预定形状的铜箔图案32a。这时，绝缘层33、粘接层34以及覆盖膜35不被铜箔32的刻蚀液溶解。另外，工序5以及工序6相当于第一切割工序。

在工序7中，去除掩模M。详细而言，通过使由光刻胶形成的掩模M剥离(溶解)的剥离液而去除掩模M。这时，绝缘层33、粘接层34以及覆盖膜35不被掩模M的剥离液溶解。另外，也可以通过掩模M的剥离液而溶解少许绝缘层33以及粘接层34。

在工序8中，将切割成预定形状的铜箔32(铜箔图案32a)作为掩模，通过刻蚀而将绝缘层33切割成预定形状。由此，形成预定形状的绝缘层图案33a。详细而言，通过日本专利公开2001-305750等所记载的、不使铜箔32以及覆盖膜35溶解而使聚酰亚胺溶解的刻蚀液来刻蚀绝缘层33。具体而言，作为绝缘层33的刻蚀液，使用含有有机碱基和无机碱基两者的碱性水溶液。另外，也可以通过绝缘层33的刻蚀液而溶解少许粘接层34。

在工序9中，将切割成预定形状的铜箔32(铜箔图案32a)作为掩模，通过刻蚀而将粘接层34切割成预定形状。由此，形成预定形状的粘接层图案34a。详细而言，通过不使铜箔32以及覆盖膜35溶解而使环氧树脂和其硬化剂溶解的刻蚀液来刻蚀粘接层34。具体而言，粘接层34的刻蚀液包含选自由有机溶剂以及有机碱基构成的组中的至少一种，作为使环氧树脂及其硬化剂溶解的成分。上述工序8以及工序9以比粘接层34发生热硬化的温度低的温度进行。另外，工序8以及工序9相当于第二切割工序。

在工序10中，为了去除残留的刻蚀液，通过纯水等而对所制作的线圈用片材37进行洗净。通过上述，在覆盖膜35的一面上形成有多个预定形状的层叠片材图案36a。

图3是示出线圈用片材37的截面图，图4是示出线圈用片材37的平面图。如图4所示，在本实施方式中，在覆盖膜35的一面上形成六列带状的层叠片材图案36a。带状的层叠片材图案36a沿覆盖膜35的长度方向延伸并彼此平行地配置。并且，如图5所示，将线圈用片材37绕卷芯51多次卷绕而制成线圈用片材卷37A。另外，作为将线圈用片材37卷绕于卷芯51的方式，覆盖膜35可以作为外侧也可以作为内侧。

接着，参照图6，对使用线圈用片材卷37A(线圈用片材37)而形成层叠片材图案36a(层叠片材36)的卷绕体31的工序进行说明。

将线圈用片材卷37A的卷芯51A安装于第一旋转轴，将用于卷取的卷芯51B安装于第二旋转轴。并且，将线圈30的固定铁芯38安装于第三旋转轴。在第一旋转轴和第三旋转轴之间设置有对片材施加预定的张力的张力辊TR。另外，也可以代替固定铁芯38而将用于形成卷绕体的卷绕芯安装于第三旋转轴。

并且，一边使第一旋转轴沿顺时针方向旋转，一边使一列层叠片材图案36a从线圈用片材卷37A的覆盖膜35剥离(剥离工序)。详细而言，使覆盖膜35与层叠片材图案36a的粘接层图案34a剥离。由于这时具有热硬化性的粘接层图案34a处于B阶段状态，因此覆盖膜35和粘接层图案34a并没有那么牢固地粘接，从而能够保持覆盖膜35与粘接层图案34a的剥离性。

与上述剥离工序同时地，一边使第三旋转轴沿顺时针方向旋转，一边将所剥离的层叠片材图案36a绕固定铁芯38卷绕(卷绕体形成工序)。即，将包含铜箔图案32a、绝缘层图案33a以及粘接层图案34a的层叠片材图案36a绕固定铁芯38的轴线(预定轴线)多次卷绕而形成卷绕体31。这时，通过张力辊TR而对层叠片材图案36a施加预定的张力。并且，通过传感器S而检测层叠片材图案36a的宽度方向的端部，基于传感器S所检测出的端部的检测结果，调节第三旋转轴(固定铁芯38或者卷绕芯)的轴线方向的位置，使得端部彼此在固定铁芯38的轴线方向不偏移。由此，在绕固定铁芯38多次卷绕的层叠片材图案36a中，将层叠片材图案36a的端部彼此在固定铁芯38的轴线方向的偏移形成为相对于层叠片材图案36a的宽度在2％以下。

在卷绕体31中，层叠片材图案36a以在卷绕体31的径向上重叠的方式卷绕。因此，在卷绕体31的径向相邻的层叠片材图案36a之间，使一方的铜箔图案32a紧贴于另一方的粘接层图案34a。因此，在卷绕体31的径向相邻的层叠片材图案36a之间通过粘接层图案34a的粘接力而粘接。

并且，与上述剥离工序以及上述卷绕体形成工序同时地，一边使第二旋转轴沿顺时针方向旋转，一边通过卷芯51B对剥离了一列层叠片材图案36a的线圈用片材37进行卷取(卷取工序)。由此，制作出线圈用片材卷37B。

使一列层叠片材图案36a从线圈用片材卷37A剥离并绕固定铁芯38卷绕至末端，从而完成卷绕体31。之后，互换线圈用片材卷37A和线圈用片材卷37B，并将新的固定铁芯38安装于第三旋转轴而进行与上述同样的工序。重复以上的工序，直到使用线圈用片材37的六列层叠片材图案36a的全部，从而完成六个卷绕体31。另外，也可以不互换线圈用片材卷37A和线圈用片材卷37B而使线圈用片材卷37A以及线圈用片材卷37B沿逆时针方向旋转，使一列层叠片材图案36a从线圈用片材卷37B的覆盖膜35剥离并绕固定铁芯38卷绕。

接着，参照图7，对使卷绕体31的具有热硬化性的粘接层图案34a硬化的热硬化工序进行说明。

由于在由图6的工序形成的卷绕体31中，具有热硬化性的粘接层图案34a是B阶段状态，因此粘接层图案34a还未硬化。因此，通过加热卷绕体31而使粘接层图案34a发生热硬化。详细而言，在加热器H上载置卷绕体31，使得加热器H的表面与卷绕体31的轴线方向(预定轴线方向)垂直。使卷绕体31的轴线方向的一个端面与加热器H的表面接触。并且，从卷绕体31的轴线方向的端面通过加热器H以大致120℃对卷绕体31加热大致2小时。由此，利用铜箔图案32a而在卷绕体31的轴线方向上有效传递热量，并通过热传递至卷绕体31的内部，卷绕体31的内部的粘接层图案34a也被充分地热硬化。

接着，参照图8，对通过热喷涂而在卷绕体31的轴线方向端面上形成氧化铝层39的工序以及通过粘接剂40而粘接氧化铝层39和冷却板41的工序进行说明。图8是图1的区域C的扩大截面图。

在由多次卷绕的层叠片材图案36a形成的卷绕体31的轴线方向(图8的上下方向)端面上，在层叠片材图案36a的各层(32a、33a、34a)之间形成有凹陷。因此，通过氧化铝的热喷涂而在卷绕体31的轴线方向端面上形成氧化铝层39，以填埋层叠片材图案36a的各层之间的凹陷。由此，卷绕体31的轴线方向端面被氧化铝层39覆盖。氧化铝使用纯度98％以上的氧化铝。接着，对氧化铝层39的表面进行平坦化，加工为预定的平滑度。特别地，由于氧化铝的纯度是98％以上，因此能够将氧化铝层39的表面加工成非常平滑。通过以上的工序，制造出线圈30。

接着，以预定的厚度在氧化铝层39的表面涂敷粘接剂40并粘接冷却板41。冷却板41的表面也以预定的平滑度加工。粘接剂40是电绝缘性的，并以耐热性树脂为主成分而形成。粘接剂40是以硅树脂为主成分的粘接剂，并具有大致10μm的厚度。

以硅树脂为主成分的粘接剂有时通过加热而产生低分子硅氧烷。低分子硅氧烷是指以硅氧烷为单体单元的约3聚体～约20聚体的物质。低分子硅氧烷是导电部导通不良或者光学系统模糊不清的原因。为了降低低分子硅氧烷，能够适宜使用日本专利公开平7-330905等所记载的方法。通过将粘接剂40中所含的低分子硅氧烷的总含量设置在50ppm以下，能够抑制上述的不良情况。

在图9～12中示出在上述的线圈30的冷却结构10中使粘接剂40的厚度变化为10μm和30μm来测定冷却水入口侧以及出口侧的线圈30的温度上升的结果。图9示出粘接剂40的厚度为10μm且冷却水入口侧的结果，图10示出粘接剂40的厚度为30μm且冷却水入口侧的结果，图11示出粘接剂40的厚度为10μm且冷却水出口侧的结果，图12示出粘接剂40的厚度为30μm且冷却水出口侧的结果。以硅树脂为主成分的粘接剂40的热传导率是0.2(W/mK)，厚度10μm的情况下的热阻是1.45(mK/W)，厚度30μm的情况下的热阻是4.34(mK/W)。

如果对冷却水入口侧的图9的图表和图10的图表进行比较，则在向线圈30供给功率P1的情况下，无论在哪个冷却水流量下，粘接剂40的厚度为30μm的情况下的线圈30的温度上升都比粘接剂40的厚度为10μm的情况下的线圈30的温度上升高5℃左右。并且，如果对冷却水出口侧的图11的图表和图12的图表进行比较，则在向线圈30供给功率P1的情况下，无论在哪个冷却水流量下，粘接剂40的厚度为30μm的情况下的线圈30的温度上升都比粘接剂40的厚度为10μm的情况下的线圈30的温度上升高5℃左右。

因此，粘接剂40的厚度越薄，越能够抑制线圈30的温度上升。然而，在向线圈30通电时，铜箔图案32a的温度上升而发生热膨胀。因此，从铜箔图案32a接收热量的氧化铝层39也发生热膨胀。另一方面，由于冷却板41通过冷却水而冷却，因此与氧化铝层39比较，温度上升较小，热膨胀得以抑制。因此，氧化铝层39和冷却板41在热膨胀量上产生差值，在氧化铝层39以及冷却板41上产生热应力。

这里，由于铜箔图案32a的线膨胀系数(热膨胀率)和绝缘层图案33a的线膨胀系数大致相等，因此即使向线圈30通电时铜箔图案32a以及绝缘层图案33a发生热膨胀，也能够抑制在铜箔图案32a的膨胀量和绝缘层图案33a的膨胀量上产生差值。

并且，由于粘接剂40以硅树脂为主成分并具有弹性，因此根据氧化铝层39和冷却板41的热膨胀量的不同而发生弹性变形。但是，如果粘接剂40的厚度过薄，则存在粘接剂40的弹性变形无法追随向铜箔图案32a通电时的热膨胀量的差值而粘接剂40从氧化铝层39或者冷却板41剥离的可能性。在这一点上，粘接剂40被形成的厚度使得粘接剂40不会因为向铜箔图案32a通电时发生的弹性变形而从氧化铝层39以及冷却板41中剥离，并且使得粘接剂40的热阻小于预定值。具体而言，根据本申请发明人的实验，粘接剂40的厚度优选设定为比5μm厚且比30μm薄，最优选将厚度设定为10μm。

以上详述的本实施方式具有以下的优点。

·由于通过刻蚀而将铜箔32、绝缘层33以及粘接层34切割成预定形状，因此能够以比粘接层34发生热硬化的温度(热硬化温度)低的温度切割这些层。与此相对，在使用激光烧断绝缘层33以及粘接层34的情况下，存在由于产生的热量使具有热硬化性的粘接层34发生热硬化而使覆盖膜35与粘接层34的剥离性下降的可能性。在这一点上，根据上述工序，能够抑制具有热硬化性的粘接层34发生热硬化，并能够抑制覆盖膜35与粘接层34的剥离性下降。

·由于通过在铜箔32的一面涂敷形成绝缘层33的溶液状组合物并使其干燥并硬化而设置绝缘层33，因此能够使绝缘层33紧贴于铜箔32。由于在绝缘层33的干燥以及硬化时还未设置粘接层34，因此在绝缘层33的干燥以及硬化时，能够避免具有热硬化性的粘接层34发生热硬化。并且，由于以比粘接层34发生热硬化的温度低的温度在粘接层34的与绝缘层33相反一侧的面设置有覆盖膜35，因此能够在设置覆盖膜35时抑制具有热硬化性的粘接层34发生热硬化。

·由于绝缘层33将聚酰亚胺作为主成分而形成，因此在耐热性以及绝缘性方面优异。并且，第二切割工序包括通过不使铜箔32以及覆盖膜35溶解而使聚酰亚胺溶解的刻蚀液来刻蚀绝缘层33的工序。因此，能够避免铜箔32以及覆盖膜35被刻蚀液溶解并且能够通过刻蚀而切割绝缘层33。

·由于粘接层34将环氧树脂及其硬化剂作为主成分而形成，因此具有热硬化性以及粘接性。并且，第二切割工序包括通过不使铜箔32以及覆盖膜35而使环氧树脂及其硬化剂和丙烯酸弹性体溶解的刻蚀液来刻蚀粘接层34的工序。因此，能够避免铜箔32以及覆盖膜35被刻蚀液溶解并且能够通过刻蚀而切割粘接层34。

·由于将切割成预定形状的铜箔图案32a作为掩模而将绝缘层33以及粘接层34刻蚀成预定形状，因此能够省略形成用于刻蚀绝缘层33以及粘接层34的掩模的工序。

·由于铜箔图案32a的热膨胀率和绝缘层图案33a的热膨胀率大致相等，因此即使向线圈30通电时铜箔图案32a以及绝缘层图案33a发生热膨胀，也能够抑制在铜箔图案32a的膨胀量和绝缘层图案33a的膨胀量上产生差。其结果是，能够抑制热膨胀量的差所引起的铜箔图案32a与绝缘层图案33a的剥离。

·相对于热膨胀率是17ppm/℃的铜箔32，将绝缘层33的热膨胀率确定为10ppm/℃～24ppm/℃，从而能够抑制热膨胀量的差所引起的铜箔32与绝缘层33的剥离。

·由于进行将铜箔32的表面变粗糙的湿喷处理，因此能够提高与铜箔32相接的绝缘层33以及粘接层34与铜箔32的粘附性(粘接性)。

·通过使粘接层图案34a发生热硬化，能够使层叠片材图案36a之间的粘接力提高而抑制向线圈30通电时层叠片材图案36a彼此偏移或剥离，并且，能够提高线圈30自身的强度。

·由于在绕预定轴线多次卷绕的层叠片材图案36a中，预定轴线方向的端部之间的偏移相对于层叠片材图案36a的宽度在2％以下。并且，由于通过粘接层34的热硬化而使层叠片材图案36a之间的粘接力提高，因此能够保持层叠片材图案36a之间的偏移较小的状态。

·在铜箔图案32a以及耐热性的绝缘层图案33a经由具有热硬化性且未硬化的粘接层图案34a而与覆盖膜35粘接的线圈用片材37中，使粘接层图案34a与覆盖膜35剥离(剥离工序)。由于这时具有热硬化性的粘接层图案34a未硬化，因此覆盖膜35和粘接层图案34a并没有那么牢固地粘接，从而能够保持覆盖膜35与粘接层图案34a的剥离性。

·包含铜箔图案32a、绝缘层图案33a以及粘接层图案34a并通过剥离工序而剥离的层叠片材图案36a绕预定轴线多次卷绕而形成卷绕体31(卷绕体形成工序)。由于这时在卷绕体31的径向相邻的层叠片材图案36a彼此通过粘接层图案34a的粘接力而粘接，因此能够在卷绕层叠片材图案36a而形成卷绕体31时抑制层叠片材图案36a彼此偏移。

·加热通过卷绕体形成工序而形成的卷绕体31，使粘接层图案34a发生热硬化(热硬化工序)。由此，能够提高层叠片材图案36a之间的粘接力而抑制向线圈30通电时层叠片材图案36a彼此偏移或剥离，并且能够提高线圈30自身的强度。

·由于在对层叠片材图案36a施加预定的张力的状态下卷绕层叠片材图案36a，因此能够抑制在层叠片材图案36a彼此之间产生空隙。这里，如果在对层叠片材图案36a施加预定的张力的状态下卷绕层叠片材图案36a，则层叠片材图案36a彼此偏移的情况下的偏移量容易变大。在这一点上，由于粘接层图案34a的粘接力而使层叠片材图案36a彼此粘接，因此能够抑制层叠片材图案36a之间的偏移。

·通过传感器S而检测层叠片材图案36a的宽度方向的端部，基于传感器S所检测出的端部的检测结果，调节层叠片材图案36a在预定轴线方向的位置。因此，当将层叠片材图案36a绕预定轴线卷绕时，能够抑制层叠片材图案36a彼此在预定轴线方向上偏移。

·由于利用加热器H而从作为卷绕体31的中心轴线的预定轴线的方向加热卷绕体31，因此能够通过铜箔图案32a而在预定轴线的方向上传递热量。因此，热量易于传递至卷绕体31的内部，并易于使卷绕体31的内部的粘接层图案34a发生热硬化。另外，在利用加热器H而从径向加热卷绕体31的情况下，由于绝缘层图案33a和粘接层图案34a抑制向径向的热传递，因此热量难以传递至卷绕体31的内部。

·线圈30包含绕预定轴线多次卷绕的带状的铜箔图案32a。并且，在线圈30的上述预定轴线方向的端面上通过热喷涂而形成有氧化铝层39，对氧化铝层39的表面进行平坦化。因此，能够通过氧化铝层39而填埋由于多次卷绕的铜箔图案32a而在线圈30的端面上形成的凹凸，能够将线圈30的热量高效地传递到已平坦化的氧化铝层39的表面。

·冷却板41将氧化铝作为主体并形成为板状，并在内部形成有冷却水的流路41a。由于氧化铝层39和冷却板41通过粘接剂40粘接，因此能够保证从氧化铝层39向冷却板41的热传递性。传递至冷却板41的热量通过在冷却板41的内部的流路41a中流通的冷却水而向外部等移动。

·粘接剂40根据氧化铝层39和冷却板41的热膨胀量的不同而发生弹性变形。因此，即使当向线圈30通电时在氧化铝层39的热膨胀量和冷却板41的热膨胀量上产生差，也能够通过粘接剂40而消除其热膨胀量的差。其结果是，能够缓和作用于冷却板41的热应力，并能够抑制冷却板41的损坏。

·粘接剂40被形成的厚度使得粘接剂40不会因为向铜箔图案32a通电时发生的弹性变形而从氧化铝层39以及冷却板41中剥离，并且使得粘接剂40的热阻小于预定值。因此，粘接剂40能够同时实现消除氧化铝层39的热膨胀量与冷却板41的热膨胀量的差和保证从氧化铝层39向冷却板41的热传递性。

·由于粘接剂40是电绝缘性的，因此除了氧化铝层39之外，通过粘接剂40也能够提高线圈30在预定轴线方向的电绝缘性。

·由于粘接剂40将耐热性树脂作为主成分而形成，因此即使粘接剂40因线圈30的发热而达到高温，也能够保持粘接剂40的特性。

·粘接剂40以硅树脂为主成分并形成为比5μm厚且比30μm薄。因此，能够有效地消除氧化铝层39的热膨胀量与冷却板41的热膨胀量的差，并且能够充分地保证从氧化铝层39向冷却板41的热传递性。

·由于粘接剂40中所含的低分子硅氧烷(以硅氧烷为单体单元的3聚体～20聚体)的总含量在50ppm以下，因此能够有效地抑制向线圈30通电时产生硅氧烷。

·在铜箔32的顶面涂敷形成绝缘层33的溶液状组合物，使所涂敷的溶液状组合物的有机溶剂干燥，对固化的成分进行加热而使其硬化，从而形成绝缘层33。因此，能够不使用粘接剂等而将绝缘层33设置于铜箔32的一面。因此，能够避免因粘接剂等而限制线圈30的耐热性的情况。

·由于通过聚酰亚胺和二氧化硅的混合材料而形成聚酰亚胺·二氧化硅混合物来作为绝缘层33，因此与不混合二氧化硅的聚酰亚胺相比，能够提高对于铜箔32的粘附性。

·由于将铜箔32的线膨胀系数(热膨胀率)和绝缘层33的线膨胀系数设为大致相等，因此能够在将绝缘层33形成于铜箔32的一面后抑制它们翘曲。

·由于卷绕体31的轴线方向端面由氧化铝层39固定，因此能够提高线圈30的强度。

另外，也能够如下所述地改变并实施上述实施方式。

·刻蚀铜箔32时的掩模M也可以通过刻蚀绝缘层33时的刻蚀液或者刻蚀粘接层34时的刻蚀液来溶解。根据这样的构造，能够省略去除掩模M的工序7。并且，作为在工序9中使用的刻蚀液也可以与使在工序8中使用的聚酰亚胺溶解的刻蚀液相同，由于在该情况下能够同时进行工序8以及工序9，因此基于简化工序的原因而优选。

·作为粘接层34，也能够采用将环氧树脂及其硬化剂和丙烯酸弹性体作为主成分而形成的物质之外的物质。

·作为绝缘层33，也能够采用将聚酰亚胺作为主成分而形成的物质之外的物质。

·并不一定必须要将线圈用片材37形成为线圈用片材卷37A的形状，也能够保持片状、带状而使用。

·在线圈用片材37中，也能够改变各层的形成顺序。如图13所示，与图2的工序1以及工序2同样地进行工序1以及工序2，在工序3中，在铜箔32的与绝缘层33相反一侧的面形成粘接层34。在工序4中，将覆盖膜35粘贴于粘接层34。在工序5中，形成刻蚀绝缘层33时的掩模M，在工序6中，刻蚀绝缘层33。在工序7中，去除掩模M，在工序8中，刻蚀铜箔32。在工序9中，将铜箔图案32a作为掩模，刻蚀粘接层34。在工序10中，进行线圈用片材37的洗净。通过这样的工序，也能够制造以覆盖膜35、粘接层图案34a、铜箔图案32a以及绝缘层图案33a的顺序层叠而成的线圈用片材37。另外，如果能够抑制绝缘层33以及粘接层34发生热硬化、或者能够抑制覆盖膜35与粘接层34的剥离性下降，则也可以利用激光来烧断绝缘层33以及粘接层34。

·线圈用片材37可以包含铜箔32、绝缘层33、粘接层34以及覆盖膜35之外的层。例如，作为线圈用片材37，也能够采用以覆盖膜35、粘接层34、铜箔32、粘接层34、绝缘层的顺序进行层叠的构造。在该情况下，通过粘接层34而将绝缘层粘接于铜箔32来代替使绝缘层干燥并硬化，从而能够将粘接层34保持为B阶段状态。

·作为导体层，也能够采用银箔或铝箔来代替铜箔32。在该情况下也优选将导体层的热膨胀率和绝缘层的热膨胀率设为大致相等，但是导体层的热膨胀率和绝缘层的热膨胀率也可以不必大致相等。

·在对层叠片材图案36a施加预定的张力的状态下卷绕层叠片材图案36a，但是该预定的张力从层叠片材图案36a的卷绕开始到卷绕结束可以是恒定的，也可以在中途变更。

·作为对于以硅树脂为主成分的粘接剂的低分子硅氧烷降低处理，也可以进行减压处理来代替基于丙酮的洗净处理。通过这样的处理也能够使低分子硅氧烷的含量显著地减少。

·如果粘接剂40是不以硅树脂为主成分的物质，则也可以省略低分子硅氧烷降低处理。例如，也能够使用聚氨酯类的粘接剂、橡胶类的粘接剂中的热传导率比较高的物质。

·根据电磁致动器的种类，也能够使用氧化铝等非磁性体的固定芯来代替固定铁芯38。例如，能够用于将多个线圈30呈直线状排列并使配置在冷却板41上的包含永磁铁的可动部移动的线性电动机等。

·冷却板41的流路41a能够采用任意的形状。

符号说明

30 线圈

31 卷绕体

32 铜箔(导体层)

32a 铜箔图案(导体层)

33 绝缘层

33a 绝缘层图案(绝缘层)

34 粘接层

34a 粘接层图案(粘接层)

35 覆盖膜(基层)

36 层叠片材

36a 层叠片材图案(层叠片材)

37 线圈用片材

37A 线圈用片材卷

37B 线圈用片材卷

37a 初始片材

38 固定铁芯(轴芯)

39 氧化铝层

40 粘接剂

41 冷却板

41a 流路

Claims (7)

1.一种线圈的冷却结构，其特征在于，具有：

线圈，包含绕预定轴线多次卷绕的带状导体；

氧化铝层，通过热喷涂而形成于所述线圈在所述预定轴线的方向的端面,并使所述氧化铝层的表面平坦化；

冷却板，以氧化铝为主体而形成为板状，并在所述冷却板的内部形成有冷却介质的流路；以及

粘接剂，粘接所述氧化铝层和所述冷却板，并根据所述氧化铝层和所述冷却板的热膨胀量发生弹性变形，其中，

所述粘接剂被形成的厚度使得所述粘接剂不会因为向所述导体通电时发生的所述弹性变形而从所述氧化铝层和所述冷却板中剥离，并且使得所述粘接剂的热阻小于预定值。

2.根据权利要求1所述的线圈的冷却结构，其中，

所述粘接剂是电绝缘性的。

3.根据权利要求1所述的线圈的冷却结构，其中，

所述粘接剂以耐热性树脂为主成分而形成。

4.根据权利要求3所述的线圈的冷却结构，其中，

所述粘接剂是以硅树脂为主成分的粘接剂。

5.根据权利要求4所述的线圈的冷却结构，其中，

所述粘接剂的厚度设定为比5μm厚且比30μm薄。

6.根据权利要求4所述的线圈的冷却结构，其中，

在所述粘接剂中，由以硅氧烷为单体单元的3聚体～20聚体构成的低分子硅氧烷的总含量在50ppm以下。

7.根据权利要求6所述的线圈的冷却结构，其中，

所述粘接剂进行过低分子硅氧烷降低处理。