JP2012164802A - モールドコイル及びその製造方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】絶縁性被覆導線によって形成されたコイル体の少なくとも螺旋部を、金型を用いること無く容易且つ効率的に樹脂によって封止し得るモールドコイルを提供する。
【解決手段】長尺の絶縁性被覆導線によって形成されるコイル体であって、螺旋状に巻き回されてなる螺旋部、前記螺旋部の巻き始め端を形成する第1端部及び前記螺旋部の巻き終わり端を形成する第2端部を含むコイル体と、前記螺旋部が上下方向に伸張することを防止するように前記螺旋部の形状を保持する絶縁性の係止部材と、前記係止部材が装着された状態の前記螺旋部を覆う絶縁性の樹脂体とを備える。
【選択図】図1

Description

本発明は、絶縁性被覆導線によって螺旋部、第1端部及び第2端部を有するように形成されたコイル体の少なくとも前記螺旋部が樹脂によって封止されてなるモールドコイル並びにその製造方法に関する。
絶縁性被覆導線によって形成されたコイル体の少なくとも螺旋部が樹脂によって封止されてなるモールドコイルは、良好な絶縁性、コンパクト性及び取り扱い容易性等の理由により広く利用されている。
前記モールドコイルは、長尺の絶縁性被覆導線によって形成されるコイル体であって、螺旋状に巻き回されてなる螺旋部、前記螺旋部の巻き始め端を形成する第1端部及び前記螺旋部の巻き終わり端を形成する第2端部を含むコイル体の少なくとも前記螺旋部を樹脂によって覆うことで製造される。
ここで、前記螺旋部を覆う樹脂を一定厚とする為に金型及びスペーサを用いることが提案されている(下記特許文献1参照)。
詳しくは、前記特許文献1に記載の金型は、前記螺旋部を囲繞する周壁を有し且つ上方が開口とされた有底中空の第1金型と、前記螺旋部の中空部内に挿入される中実の第2金型と、前記第1金型の上方開口を閉塞する第3金型とを有している。
そして、封止すべき螺旋部が前記第2金型を囲繞するように前記第1金型内に設置され、且つ、前記第1金型の内側面と前記螺旋部の外側面との間、並びに、前記螺旋部の内側面と前記第2金型の外側面との間に、それぞれ、スペーサを介挿させた状態で、前記金型内に樹脂が注入される。
この特許文献1に記載の方法は、前記スペーサによって前記螺旋部を覆う樹脂の厚みを制御できる点において有用であるが、前記螺旋部を設置する為の前記金型が必須となる為、浸漬や吹き付けによって螺旋部の樹脂による封止を行うことができず、製造に時間及びコストが掛かるという問題があった。
特開2010−021506号公報
本発明は、前記従来技術に鑑みなされたものであり、絶縁性被覆導線によって形成されたコイル体の少なくとも螺旋部が樹脂によって封止されてなるモールドコイルであって、樹脂による螺旋部の封止を、金型を用いること無く容易且つ効率的に行えるモールドコイル並びにその製造方法の提供を、目的とする。
本発明は、前記目的を達成する為に、長尺の絶縁性被覆導線によって形成されるコイル体であって、螺旋状に巻き回されてなる螺旋部、前記螺旋部の巻き始め端を形成する第1端部及び前記螺旋部の巻き終わり端を形成する第2端部を含むコイル体と、前記螺旋部が上下方向に伸張することを防止するように前記螺旋部の形状を保持する絶縁性の係止部材と、前記係止部材が装着された状態の前記螺旋部を覆う絶縁性の樹脂体とを備えたモールドコイルを提供する。
前記絶縁性被覆導線のうち前記螺旋部を形成する螺旋形成領域が、径方向内方を向く内側面と、径方向外方を向く外側面と、前記内側面及び前記外側面の上端の間を連結する上端面と、前記内側面及び前記外側面の下端の間を連結する下端面とを有し、その断面形状が前記内側面から前記外側面へ行くに従って厚みが薄くなるテーパ状とされている場合には、好ましくは、前記係止部材は、前記螺旋部における一の巻き段の前記螺旋形成領域の上端面を上方向に隣接する次の巻き段の前記螺旋形成領域の下端面に密着させて前記螺旋部の高さが径方向内方から外方へ行くに従って低くなるように、前記螺旋部を上下方向に圧縮状態で保持する。
好ましくは、前記係止部材は、前記螺旋部の内周面、上面、外周面及び下面に亘って巻き付けられた絶縁テープとされる。
又、本発明は、長尺の導線から、螺旋状に巻き回されてなる螺旋部、前記螺旋部の巻き始め端である第1端部及び前記螺旋部の巻き終わり端である第2端部を含むコイル体を形成するコイリング工程と、前記導線のうち少なくとも前記螺旋部を形成する部分を絶縁性被膜で被覆する被覆工程と、前記螺旋部が上下方向に伸張することを防止するように絶縁性の係止部材によって前記螺旋部の形状を保持する係止工程と、少なくとも前記係止部材が装着された状態の前記螺旋部を絶縁性樹脂によって覆う封止工程とを含むモールドコイルの製造方法を提供する。
一形態においては、前記長尺の導線は、一対の第1及び第2長辺と一対の第1及び第2短辺とによって画される断面四角形状を有し、前記コイリング工程は、前記導線に対して前記第1短辺を曲げ支点として曲げ加工を行いつつ複数状に積層させることで前記コイル体を形成するものとされ、前記導線のうち前記螺旋部を形成する螺旋形成領域の断面形状は径方向内方を向く内側面から径方向外方を向く外側面へ行くに従って厚みが薄くなるテーパ状とされる。この場合には、好ましくは、前記係止部材は、前記螺旋部における一の巻き段の前記螺旋形成領域の上端面を上方向に隣接する次の巻き段の前記螺旋形成領域の下端面に密着させて前記螺旋部の高さが径方向内方から外方へ行くに従って低くなるように前記螺旋部を上下方向に圧縮させた状態で前記螺旋部の形状を保持する。
好ましくは、前記封止工程は、絶縁性樹脂溶液中への少なくとも前記螺旋部の浸漬又は前記コイル体を吊り下げた状態での少なくとも前記螺旋部への絶縁性樹脂の吹き付けによって行われる。
本発明に係るモールドコイルによれば、コイル体の螺旋部には上下方向への伸張を防止する絶縁性の係止部材が装着されており、前記係止部材が装着された状態の前記螺旋部が絶縁性の樹脂体によって封止されているので、金型を用いること無く、容易且つ迅速に前記樹脂体による前記螺旋部の封止を行うことができる。従って、製造装置の簡略化及び製造効率の向上によるコスト低廉化を図ることができる。
又、本発明に係るモールドコイルの製造方法によれば、長尺の導線から形成され且つ絶縁性被膜が被覆されたコイル体の螺旋部に上下方向への伸張を防止する絶縁性の係止部材を装着させ、前記係止部材が装着された状態の前記螺旋部を絶縁性樹脂によって覆うように構成したので、前記螺旋部の樹脂による封止工程を、金型を用いること無く、容易且つ迅速に行うことができる。従って、製造装置の簡略化及び製造効率の向上によるコスト低廉化を図ることができる。
図1(a)及び(b)は、それぞれ、本発明の一実施の形態に係るモールドコイルの平面図及び正面図である。 図2は、前記モールドコイルの製造方法の一例の工程フロー図である。 図3は、コイリング工程後の状態における螺旋部の縦断面図である。 図4は、係止工程後の状態における前記螺旋部の縦断面図である。 図5は、前記係止工程の際に使用され得る圧縮装置の模式図である。
以下、本発明に係るモールドコイルの好ましい実施の形態について、添付図面を参照しつつ説明する。
図1(a)及び(b)に、それぞれ、本実施の形態に係るモールドコイル1の平面図及び正面図を示す。
図1に示すように、前記モールドコイル1は、長尺の絶縁性被覆導線95によって形成されるコイル体10であって、螺旋状に巻き回されてなる螺旋部15、前記螺旋部15の巻き始め端を形成する第1端部11及び前記螺旋部15の巻き終わり端を形成する第2端部12を含むコイル体10と、前記螺旋部15が上下方向に伸張することを防止するように前記螺旋部15の形状を保持する絶縁性の係止部材20と、前記係止部材20が装着された状態の前記螺旋部15を覆う絶縁性の樹脂体30とを備えている。
即ち、前記モールドコイル1においては、前記樹脂体30による前記螺旋部15の二次絶縁は前記係止部材20によって前記螺旋部15の形状が保持された状態で行われる。従って、前記樹脂体30による前記螺旋部15の封止作業の効率化を図り得るようになっている。
詳しくは、前記コイル体10の前記螺旋部15は上下方向に容易に伸縮する。従って、従来においては、前記コイル体10の前記螺旋部15を金型内に設置することで姿勢を固定させた状態で前記金型内に樹脂を注入することにより、樹脂による前記螺旋部15の封止を行っている。
その為、前記金型が必要になると共に、前記金型内への前記螺旋部15の設置及び前記螺旋部15が設置された状態の前記金型への樹脂の注入に手間が掛かり、その結果、製造コストが高騰してしまうという問題がある。
これに対し、本実施の形態に係る前記モールドコイル1においては、前記螺旋部15が上下方向に伸張することを防止する前記係止部材20が設けられており、前記係止部材20が装着された状態の前記螺旋部15を前記樹脂体30によって封止している。
斯かる構成によれば、従来においては必要であった金型を用いること無く、前記螺旋部15が形状変化することを有効に防止した状態で前記螺旋部15を前記樹脂体30によって封止することができる。つまり、前記螺旋部15の樹脂体30による封止を、樹脂溶液中への浸漬や樹脂の吹き付けによって行うことができ、製造効率の向上によるコスト削減を図ることができる。
ここで、前記モールドコイル1の製造方法の一例について説明する。
図2に、前記モールドコイル1の製造方法の一例の工程フロー図を示す。
図2に示すように、前記製造方法においては、前記絶縁性被覆導線95における導線90は、一対の第1及び第2長辺91a,91bと一対の第1及び第2短辺92a,92bとによって画される断面四角形状を有している。
前記導線90は、種々の方法によって形成され得る。
図2に示す一例においては、導電性丸形導線90’をダイス99の成形孔に挿通させることで前記導線90を得ている。
次に、前記導線90に対し前記第1短辺92aを曲げ支点として曲げ加工を行いつつ複数段に積層させることで、螺旋状に巻き回されてなる前記螺旋部15、前記螺旋部15の巻き始め端である前記第1端部11及び前記螺旋部の巻き終わり端である前記第2端部12を含む前記コイル体10を形成する。
図3に、コイリング工程後の状態における前記螺旋部15の縦断面図を示す。
前述の通り、前記一例に係る製造方法においては、前記導線90の前記第1短辺92aを曲げ支点としてコイリングしており、従って、前記コイル体10はエッジワイズ形状を有している。
このように前記コイル体10がエッジワイズ形状を有する場合には、とりわけ、前記導線90のうち前記螺旋部15を形成する螺旋形成領域の断面形状は、図3に示すように、径方向内方を向く内側面(前記第1短辺92a)から径方向外方を向く外側面(前記第2短辺92b)へ行くに従って厚みが薄くなるテーパ状となる。
次に、前記コイル体10を絶縁性皮膜によって被覆する。
この被覆工程においては、前記導線90のうち少なくとも前記螺旋部15を形成する部分が絶縁性被膜で被覆される。
前記一例に係る製造方法においては、前記第1端部11の最外端及び前記第2端部12の最外端を除く前記コイル体10の他の全ての領域が被覆されている。
前記一例においては、前記絶縁性皮膜は電着によって前記コイル体10に表面に析出されている。
詳しくは、図2に示すように、前記被覆工程には、前記コイル体10の表面を洗浄する前処理工程と、塗料粒子を含む電解溶液中で前記コイル体10及び電極部材80を対向配置させて前記コイル体10が陰極となり且つ前記電極部材80が陽極となるように両者に電圧を印可する電着工程と、前記電着工程によって前記コイル本体10の表面に析出された被膜を焼き付け炉で焼き付ける焼き付け工程とが含まれる。
前記前処理は、例えば、脱脂、表面のエッチング除去及び酸洗いを含むことができる。
又、前記絶縁性被膜の形成は、電着の他に、エナメル溶液等の被膜形成溶液への浸漬及び焼き付けを繰り返し行うこと、又は、絶縁フィルムの巻き付けによっても行うことが可能である。
その後に、前記螺旋部15が上下方向に伸張することを防止するように絶縁性の前記係止部材20が前記螺旋部15に装着される。
前記一例においては、図2に示すように、前記係止部材20として、ポリアミドイミド等の絶縁性テープが用いられている。
詳しくは、前記絶縁性テープが前記螺旋部15の内外を跨ぐように前記螺旋部15に巻き付けられることで、前記螺旋部15の上下方向への伸張が防止されている。
前記絶縁性テープは厚みが薄く且つ柔軟性を有している点において有効である。
これに代えて、絶縁性樹脂によって形成される断面コの状のクリップを前記係止部材20として用いることも可能である。
前述の通り、前記一例においては、前記導線90のうち前記螺旋部15を形成する螺旋形成領域の断面形状は、径方向内方を向く内側面(前記第1短辺)から径方向外方を向く外側面(前記第2短辺))へ行くに従って厚みが薄くなるテーパ状とされる(図3)。
このような場合には、好ましくは、前記係止工程において、前記係止部材20は、前記螺旋部15における一の巻き段の前記螺旋形成領域の上端面(前記第1長辺91a)を上方向に隣接する次の巻き段の前記螺旋形成領域の下端面(前記第2長辺91b)に密着させて前記螺旋部15の高さが径方向内方から外方へ行くに従って低くなるように前記螺旋部15を上下方向に圧縮させた状態(図4参照)で保持する。
斯かる好ましい方法によれば、前記係止部材20によって前記螺旋部15の形状をより安定的に保持することができる。
なお、前記螺旋部15の上下方向への圧縮は、例えば、図5に示すように、前記螺旋部15の下端面が載置される載置面71aを有する下側部材71と、前記下側部材71の載置面71aに載置された状態の前記螺旋部15の上端面と当接する当接面72aであって、径方向内側から外側へ行くに従って下方に位置するように傾斜された当接面72aを有する上側部材72とを備え、前記上側部材72及び前記下側部材71が互いに対して接離するように相対移動可能で且つ位置固定可能とされた圧縮装置70を用いて行うことができる。
前記圧縮装置70の前記上側部材72及び前記下側部材71には、周方向同一位置において前記螺旋部15を露出させるスリット(図示せず)が形成されており、前記係止部材20は前記スリットを介して前記螺旋部15に巻き付けられる。
その後に、前記係止部材20が装着された状態の前記螺旋部15が絶縁性樹脂によって封止される。
前記係止部材20によって前記螺旋部15の姿勢変化が防止されている為、この封止工程は、金型を用いること無く容易且つ効率的に行うことができる。
即ち、前記コイル体10の前記第1端部11及び/又は前記第2端部12を介して少なくとも前記螺旋部15を絶縁性樹脂溶液中に浸漬させること、又は、前記第1及び第2端部11,12を介して前記コイル体10を吊り下げた状態で少なくとも前記螺旋部15に絶縁性樹脂を吹き付けることによって、前記螺旋部15の前記樹脂体30による封止を容易且つ効率的に達成できる。
その後、必要に応じて、前記第1端部11及び前記第2端部12の所定領域が切断若しくは前記第1及び第2端部11,12における所定領域の絶縁性皮膜が剥離されて、モールドコイル10が完成される。
なお、この剥離工程を前記封止工程の前に行うことも可能である。
1 モールドコイル
10 コイル体
11 第1端部
12 第2端部
15 螺旋部
20 係止部材
30 樹脂体
90 導線
91a 第1長辺
91b 第2長辺
92a 第1短辺
92b 第2短辺
95 絶縁性被覆導線

Claims (6)

  1. 長尺の絶縁性被覆導線によって形成されるコイル体であって、螺旋状に巻き回されてなる螺旋部、前記螺旋部の巻き始め端を形成する第1端部及び前記螺旋部の巻き終わり端を形成する第2端部を含むコイル体と、前記螺旋部が上下方向に伸張することを防止するように前記螺旋部の形状を保持する絶縁性の係止部材と、前記係止部材が装着された状態の前記螺旋部を覆う絶縁性の樹脂体とを備えていることを特徴とするモールドコイル。
  2. 前記絶縁性被覆導線のうち前記螺旋部を形成する螺旋形成領域は、径方向内方を向く内側面と、径方向外方を向く外側面と、前記内側面及び前記外側面の上端の間を連結する上端面と、前記内側面及び前記外側面の下端の間を連結する下端面とを有し、断面形状が前記内側面から前記外側面へ行くに従って厚みが薄くなるテーパ状とされ、
    前記係止部材は、前記螺旋部における一の巻き段の前記螺旋形成領域の上端面を上方向に隣接する次の巻き段の前記螺旋形成領域の下端面に密着させて前記螺旋部の高さが径方向内方から外方へ行くに従って低くなるように、前記螺旋部を上下方向に圧縮状態で保持していることを特徴とする請求項1に記載のモールドコイル。
  3. 前記係止部材は、前記螺旋部の内周面、上面、外周面及び下面に亘って巻き付けられた絶縁テープであることを特徴とする請求項1又は2に記載のモールドコイル。
  4. 長尺の導線から、螺旋状に巻き回されてなる螺旋部、前記螺旋部の巻き始め端である第1端部及び前記螺旋部の巻き終わり端である第2端部を含むコイル体を形成するコイリング工程と、
    前記導線のうち少なくとも前記螺旋部を形成する部分を絶縁性被膜で被覆する被覆工程と、
    前記螺旋部が上下方向に伸張することを防止するように絶縁性の係止部材によって前記螺旋部の形状を保持する係止工程と、
    少なくとも前記係止部材が装着された状態の前記螺旋部を絶縁性樹脂によって覆う封止工程とを含むことを特徴とするモールドコイルの製造方法。
  5. 前記長尺の導線は、一対の第1及び第2長辺と一対の第1及び第2短辺とによって画される断面四角形状を有し、
    前記コイリング工程は、前記導線に対して前記第1短辺を曲げ支点として曲げ加工を行いつつ複数状に積層させることで前記コイル体を形成するものとされ、
    前記導線のうち前記螺旋部を形成する螺旋形成領域の断面形状は、径方向内方を向く内側面から径方向外方を向く外側面へ行くに従って厚みが薄くなるテーパ状とされ、
    前記係止部材は、前記螺旋部における一の巻き段の前記螺旋形成領域の上端面を上方向に隣接する次の巻き段の前記螺旋形成領域の下端面に密着させて前記螺旋部の高さが径方向内方から外方へ行くに従って低くなるように前記螺旋部を上下方向に圧縮させた状態で前記螺旋部の形状を保持することを特徴とする請求項4に記載のモールドコイルの製造方法。
  6. 前記封止工程は、絶縁性樹脂溶液中への少なくとも前記螺旋部の浸漬又は前記コイル体を吊り下げた状態での少なくとも前記螺旋部への絶縁性樹脂の吹き付けによって行われることを特徴とする請求項4又は5に記載のモールドコイルの製造方法。
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