JP2714030B2 - Coil assembly - Google Patents
Coil assemblyInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はコイル組立体に関し、特にボイスコイルモー
タ等に用いる空芯コイルをコイル支持体に好適に接着し
た、コイル組立体に関するものである。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a coil assembly, and more particularly to a coil assembly in which an air-core coil used for a voice coil motor or the like is suitably bonded to a coil support.
〔従来の技術〕 従来の、磁気ディスク装置用キャリッジ構造体におい
ては、一般に、コイルはボビンに巻線されて接着等によ
り一体化された後、ボビンを介してキャリッジに取付け
られていた。[Related Art] In a conventional carriage structure for a magnetic disk device, generally, a coil is wound around a bobbin, integrated by bonding or the like, and then attached to the carriage via the bobbin.
上述のキャリッジ構造体は、ボールベアリングを介し
て直線的に移動可能に構成されており、コイルとボビン
が磁気回路に挿入された状態で、コイルに電流を流すこ
とにより駆動される。この種のキャリッジ構造体として
は、他えば、実公昭61−34599号公報に開示されたもの
を挙げることができる。The above-described carriage structure is configured to be linearly movable via a ball bearing, and is driven by applying a current to the coil while the coil and the bobbin are inserted in the magnetic circuit. Another example of this type of carriage structure is the one disclosed in Japanese Utility Model Publication No. Sho 61-34599.
しかし、近年、上記磁気回路の経済効率を改善するた
めには、ボビンを用いない空芯コイルを、コイル支持体
に直接接着することが好ましいことが知られるに至り、
一部では、上記空芯コイルとコイル支持体を、締結部に
接着剤を塗布して加熱し、接着硬化させることが行われ
ている。However, in recent years, in order to improve the economic efficiency of the magnetic circuit, it has been known that it is preferable to directly bond an air-core coil that does not use a bobbin to a coil support,
In some cases, the air-core coil and the coil support are applied with an adhesive to a fastening portion, heated, and adhesively cured.
しかし、上記従来技術により組立てられたコイル組立
体には、駆動電流によるコイルの発熱のため、コイルと
コイル支持体との熱膨張による寸法差が生じ、これに基
づく熱応力のために接着強度が低下するという問題があ
った。However, in the coil assembly assembled according to the above-described conventional technology, a dimensional difference occurs due to thermal expansion between the coil and the coil support due to heat generation of the coil due to the driving current, and the adhesive strength is reduced due to thermal stress based on this. There was a problem of lowering.
すなわち、発熱源であるコイルの温度上昇に比べ、コ
イルからの伝熱により温度上昇するコイル支持体には、
コイル中心に向かう温度勾配が発生するため、同じ熱膨
張率の材料を用いても温度差に起因する寸法差が生す
る。一方、コイルを効率良く利用するためには、コイル
の温度が100℃以上まで耐えるように設計するのが普通
であり、使用する接着剤も耐熱性の高いものが用いられ
る。In other words, compared to the temperature rise of the coil, which is a heat source, the coil support whose temperature rises due to heat transfer from the coil includes:
Since a temperature gradient is generated toward the coil center, a dimensional difference due to the temperature difference occurs even when materials having the same coefficient of thermal expansion are used. On the other hand, in order to use the coil efficiently, the coil is usually designed to withstand a temperature of 100 ° C. or higher, and an adhesive used has high heat resistance.
この種の接着剤は硬化後の伸びが少なく、寸法変化に
対する追従性は良くない。このため、前述の如き、熱膨
張による寸法歪は、接着剤での破壊につながる危険性が
あった。This type of adhesive has a low elongation after curing and has poor followability to dimensional changes. For this reason, as described above, there is a risk that the dimensional distortion due to thermal expansion may lead to destruction by the adhesive.
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的
とするところは、従来の技術における上述の如き問題を
解消し、信頼性の高いコイル組立体を提供することにあ
る。The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a highly reliable coil assembly by solving the above-described problems in the prior art.
本発明の上記目的は、空芯コイルをコイル支持体に固
定して、ボイスコイルモータを形成するコイル組立体に
おいて、接着時に、前記コイルに電流を通じ、コイル自
身の発熱により、前記コイルとコイル支持体との間に間
隙を生ぜしめ、当該間隙に熱で硬化が促進される接着剤
を流し込み、接着硬化させることによって達成される。An object of the present invention is to provide a coil assembly in which an air-core coil is fixed to a coil support and a voice coil motor is formed. This is accomplished by creating a gap between the body and the body, pouring a heat-hardening adhesive into the gap, and curing the adhesive.
本発明においては実使用状態の駆動電流と等価の電流
をコイルに通電するため、コイルはコイル支持体との間
で温度差ΔＴを発生させる。ところで、膨張過程におい
ては接着剤は未硬化であるため流動性があり、上記温度
差ΔＴで生ずるコイルとコイル支持体との間隙に流れ込
み、この状態で温度上昇が継続すると、硬化が促進され
ることになる。In the present invention, since a current equivalent to the drive current in the actual use state is supplied to the coil, the coil generates a temperature difference ΔT between the coil and the coil support. By the way, in the expansion process, since the adhesive is uncured, it has fluidity and flows into the gap between the coil and the coil support generated by the temperature difference ΔT, and if the temperature continues to rise in this state, the curing is accelerated. Will be.
このようにして組立てられたコイル組立体は、接着剤
の硬化終了時には、コイルとコイル支持体との間隙は接
着剤で満たされ、上記温度差ΔＴが生じた場合にも、接
着剤層に引張応力を発生しない。非動作時においては、
上記温度差ΔＴは発生せず、コイルが縮む方向に圧縮応
力が作用するのみである。この圧縮応力は、引張応力に
比べて、耐力が充分大きく、コイル及びコイル支持体の
破壊の心配はない。At the end of curing of the adhesive, the coil assembly assembled in this manner fills the gap between the coil and the coil support with the adhesive, so that even if the temperature difference ΔT occurs, the coil assembly is pulled to the adhesive layer. No stress is generated. During non-operation,
The temperature difference ΔT does not occur, and only a compressive stress acts in the direction in which the coil contracts. The compressive stress has a sufficiently large proof stress as compared with the tensile stress, and there is no fear of breaking the coil and the coil support.
以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明す
る。Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
第２図は、本発明に係るコイル組立体を、治具ととも
に示す斜視図、また、第１図は、組立て前のコイル組立
体を構成する各部品および位置決め用治具を示す分解図
である。FIG. 2 is a perspective view showing a coil assembly according to the present invention together with a jig, and FIG. 1 is an exploded view showing components and a positioning jig of the coil assembly before assembly. .
両図において、１はコイルハウジング、２は空芯コイ
ル（以下、単に「コイル」ともいう）、４は位置決め治
具、５はコイル端子、６は電源を示している。なお、上
記位置決め治具４には、第３図に示す如く、Ｏリング８
をセットしたガイドピン９が、前記空芯コイル２の内径
に合せて植設されており、また、前記コイルハウジング
１のボス11に合致するガイド穴12が設けられている。In both figures, 1 is a coil housing, 2 is an air-core coil (hereinafter also simply referred to as “coil”), 4 is a positioning jig, 5 is a coil terminal, and 6 is a power supply. The positioning jig 4 has an O-ring 8 as shown in FIG.
Are set in accordance with the inner diameter of the air-core coil 2, and a guide hole 12 that matches the boss 11 of the coil housing 1 is provided.
以下、本実施例の動作を説明する。 Hereinafter, the operation of the present embodiment will be described.
前記コイルハウジング１は６枚の支持板1aを有してお
り、ここに一液性熱硬化形接着剤10を塗布し（第４図参
照）、位置決め治具４に取付ける。前述の如く、コイル
ハウジング１には、センタリング用ボス11が設けられて
おり、これを位置決め治具４のガイド穴12に挿入するこ
とにより、位置決め治具４とコイルハウジング１との位
置決めを行う。The coil housing 1 has six support plates 1a, on which a one-component thermosetting adhesive 10 is applied (see FIG. 4) and attached to a positioning jig 4. As described above, the coil housing 1 is provided with the centering boss 11. The centering boss 11 is inserted into the guide hole 12 of the positioning jig 4 to perform positioning between the positioning jig 4 and the coil housing 1.
コイルハウジング１を取付け後、コイル２を、前記ガ
イドピン９を案内にして、位置決め治具４に取付ける。
ガイドピン９には上下２個所にＯリング溝が設けられて
おり、ここに、前述の如く、Ｏリング８がセットされて
いる。ガイドピン９は前記ガイド穴12と同心状に設けら
れており、３本のガイドピン９の外接円は、コイル２の
内径寸法に対し、わずかな間隙を有する如く構成されて
いる。そして、ガイドピン９にＯリング８をセットした
状態では、Ｏリング８の外径によりコイル２はガタのな
い状態で位置決めされる。After the coil housing 1 is mounted, the coil 2 is mounted on the positioning jig 4 with the guide pin 9 serving as a guide.
The guide pin 9 is provided with two O-ring grooves at upper and lower portions, where the O-ring 8 is set as described above. The guide pin 9 is provided concentrically with the guide hole 12, and the circumscribed circle of the three guide pins 9 is configured so as to have a slight gap with respect to the inner diameter of the coil 2. When the O-ring 8 is set on the guide pin 9, the coil 2 is positioned without play by the outer diameter of the O-ring 8.
コイル２とコイルハウジング１を位置決め治具４に取
付け後、コイル２のコイル端子５に直流電源線を接続
し、直流電流を印加する。コイル２の巻線抵抗値は約４
Ωであり、これに直流電圧約12Vを加えると、122/4＝36
wattの発熱エネルギーがコイルに加わり、コイルの温度
が徐々に上昇して行く。第５図にコイル２とコイルハウ
ジング１の温度と通電時間の関係を示した。発熱源であ
るコイルの温度に対し、支持板1a端面からの熱伝達で上
昇するコイルハウジング１の温度は、40〜50℃低くな
る。After attaching the coil 2 and the coil housing 1 to the positioning jig 4, a DC power supply line is connected to the coil terminal 5 of the coil 2 to apply a DC current. The winding resistance of coil 2 is about 4
An Omega, the addition of this to a DC voltage of about 12V, 12 2/4 = 36
The heating energy of watt is added to the coil, and the temperature of the coil gradually increases. FIG. 5 shows the relationship between the temperature of the coil 2 and the coil housing 1 and the energizing time. The temperature of the coil housing 1, which rises due to the heat transfer from the end face of the support plate 1a, is lower by 40 to 50 ° C. than the temperature of the coil as the heat source.
上記両者とも、温度上昇に伴ない、材料の熱膨張係数
に応じて寸法が大きくなる。また、両者の温度差分だ
け、はめ合い間隙が広がる。本実施例においては、コイ
ル線材には軽量化の目的でアルミニゥム平角線を、ま
た、コイルハウジングについても、軽量化および加工性
向上，寸法安定性向上の目的でアルミニゥム押出し材を
用いており、両者の熱膨張係数はほぼ等しく、23×10-6
/0Cである。コイルの半径は約30mmであるので、500Cの
温度差により、約35μｍの寸法差が生ずる。In both cases, as the temperature rises, the dimensions increase in accordance with the coefficient of thermal expansion of the material. Further, the fitting gap widens by the temperature difference between the two. In this embodiment, an aluminum flat wire is used for the coil wire for the purpose of weight reduction, and an aluminum extruded material is also used for the coil housing for the purpose of weight reduction, workability improvement and dimensional stability improvement. Has almost the same coefficient of thermal expansion, 23 × 10 -6
/ 0 C. Since the radius of the coil is about 30 mm, the temperature difference between 50 0 C, the dimensional difference of about 35μm occurs.
この寸法差は、前述の位置決め治具４のガイドピン９
に設けられているＯリング８により均等に吸収され、コ
イルハウジング１のボス11に対し、コイル２は同心を維
持して接着間隙を広げることになる。一方、組込み前に
コイルハウジング１の６枚の支持板1aの端面に塗布され
た接着剤は、エポキシ系の熱硬化性接着剤であり、1000
C以上の温度により硬化が急速に促進される。1500Cで
は、約15分で硬化が完了する。This dimensional difference is caused by the guide pin 9 of the positioning jig 4 described above.
The coil 2 is kept concentric with the boss 11 of the coil housing 1 and the adhesive gap is widened. On the other hand, the adhesive applied to the end surface of the six support plates 1a of the coil housing 1 before incorporation is a thermosetting epoxy adhesive, 100 0
Curing is rapidly accelerated by temperatures above C. At 150 0 C, curing is completed in about 15 minutes.
コイル通電を開始すると、前述の温度上昇差の分だけ
接着間隙が広がり、未硬化で流動性のある接着剤はその
間隙に侵入して行く。温度上昇は、約10分で一定となり
（第５図参照）、硬化が促進され、20〜25分通電を続け
ることにより、硬化が完了する。硬化終了後、通電を停
止すると、コイルは徐々に冷えて寸法が縮まり、温度上
昇差によって生じていた前述の約35μｍの接着間隙は、
接着剤が充填されて、コイル２をコイルハウジング１に
焼ばめした状態になる。When the coil energization is started, the adhesive gap widens by the difference in temperature rise, and the uncured and fluid adhesive enters the gap. The temperature rise becomes constant in about 10 minutes (see FIG. 5), the curing is accelerated, and the curing is completed by continuing the energization for 20 to 25 minutes. When the energization is stopped after the curing is completed, the coil gradually cools and shrinks in size, and the above-mentioned adhesive gap of about 35 μm caused by a difference in temperature rise,
The coil 2 is shrink-fitted to the coil housing 1 after the adhesive is filled.
このようにして組立てられたコイル組立体をキャリッ
ジ本体に組込み、駆動電流を流すことにより、キャリッ
ジの移動がコントロールされる。キャリッジの移動距離
に応じて、コイルに流す電流が変化するため、コイルの
温度上昇度もこれに従って変化する。短い距離を移動す
る場合は、コイル電流も少なく、コイル温度上昇も低い
が、移動距離が長く、しかも、ヘッドの書込み，読出し
時間が短くなると、コイルに加えられる駆動電流が増
え、コイルの温度上昇は次第に大きくなる。The movement of the carriage is controlled by assembling the coil assembly thus assembled in the carriage main body and supplying a drive current. Since the current flowing through the coil changes according to the moving distance of the carriage, the degree of temperature rise of the coil also changes accordingly. When moving a short distance, the coil current is small and the coil temperature rise is low. However, when the moving distance is long and the write / read time of the head is short, the drive current applied to the coil increases and the coil temperature rises. Gradually grows larger.
しかし、前述の如く、本実施例においては、コイル２
はコイルハウジング１に焼ばめした状態で接着されてい
るので、上述の温度上昇に伴なう熱膨張差は「焼ばめ
代」の減少となるのみで、接着層を引剥がすまでの応力
を発生させることはなく、接着強度を常に維持すること
ができ、苛酷な使用条件においても、接着信頼性を保つ
ことができるものである。However, as described above, in this embodiment, the coil 2
Is bonded to the coil housing 1 in a shrink-fit state, the difference in thermal expansion accompanying the above-mentioned temperature rise only reduces the "shrink fit", and the stress until the adhesive layer is peeled off. No adhesion is generated, the adhesive strength can always be maintained, and the adhesive reliability can be maintained even under severe use conditions.
上記実施例に示したコイルの組立て作業を実施する際
には、接着硬化のための特別な加熱炉等の設備が不要で
あることも、本発明の利点である。It is also an advantage of the present invention that when performing the coil assembling operation shown in the above embodiment, no special heating furnace or the like for bonding and curing is required.
上記実施例においては、本発明を、磁気ディスク装置
のボイスコイルモータ等に用いる空芯コイルをコイル支
持体に接着する場合を例として説明したが、本発明はこ
れに限らず、他の分野におけるコイルの組立てにも適用
可能なものである。In the above embodiment, the present invention has been described by taking as an example the case where an air-core coil used for a voice coil motor or the like of a magnetic disk drive is bonded to a coil support. The present invention is also applicable to coil assembly.
以上述べた如く、本発明によれば、空芯コイルをコイ
ル支持体に接着するコイル組立体において、接着時に、
前記コイルに電流を通じ、コイル自身の発熱により、前
記コイルをコイル支持体に接着硬化させるようにしたの
で、接着強度を常に維持することができ、苛酷な使用条
件においても接着信頼性を保つことが可能な、信頼性の
高いコイル組立体を実現できるという顕著な効果を奏す
るものである。As described above, according to the present invention, in a coil assembly for bonding an air core coil to a coil support, at the time of bonding,
Since current is passed through the coil and the coil is heated and heated by the coil itself, the coil is bonded and hardened to the coil support, so that the adhesive strength can always be maintained, and the adhesive reliability can be maintained even under severe use conditions. This has a remarkable effect that a possible and highly reliable coil assembly can be realized.
第１図は組立て前のコイル組立体を構成する各部品およ
び位置決め用治具を示す分解図、第２図はコイル組立体
を治具とともに示す斜視図、第３図は第２図の要部断面
図、第４図は接着部の部分拡大図、第５図はコイルとコ
イルハウジングへの通電時間と温度との関係を示したグ
ラフである。 1:コイルハウジング、2:コイル、4:位置決め治具、5:コ
イル端子、6:電源。FIG. 1 is an exploded view showing components and a positioning jig of the coil assembly before assembly, FIG. 2 is a perspective view showing the coil assembly together with the jig, and FIG. 3 is a main part of FIG. FIG. 4 is a cross-sectional view, FIG. 4 is a partially enlarged view of a bonding portion, and FIG. 1: Coil housing, 2: Coil, 4: Positioning jig, 5: Coil terminal, 6: Power supply.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 持田 次郎 神奈川県小田原市国府津2880番地 株式 会社日立製作所小田原工場内 (72)発明者 瀬賀 雅彦 神奈川県小田原市国府津2880番地 株式 会社日立製作所小田原工場内 (56)参考文献 特開 昭60−91846（ＪＰ，Ａ) ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Jiro Mochida 2880 Kozu, Kozuhara, Odawara City, Kanagawa Prefecture Inside the Odawara Plant, Hitachi, Ltd. 56) References JP-A-60-91846 (JP, A)
Claims (1)
するコイル支持体に固定して、ボイスコイルモータの一
部を形成するコイル組立体において、 前記円形空芯コイルと前記コイル支持体との間隙に、熱
で硬化が促進される接着剤を満たし、前記間隙を残した
まま前記接着剤を硬化させ、該硬化後に前記接着剤に圧
縮応力が作用するように、前記コイルを前記コイル支持
体に固定したことを特徴とするコイル組立体。1. A coil assembly forming a part of a voice coil motor by fixing a circular air-core coil to a coil support that supports the inside of the circular shape, wherein the circular air-core coil and the coil support are formed. The gap is filled with an adhesive whose curing is promoted by heat, the adhesive is cured while leaving the gap, and the coil is formed so that a compressive stress acts on the adhesive after the curing. A coil assembly fixed to a support.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63229979A JP2714030B2 (en) | 1988-09-16 | 1988-09-16 | Coil assembly |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63229979A JP2714030B2 (en) | 1988-09-16 | 1988-09-16 | Coil assembly |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
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| JPH0279754A JPH0279754A (en) | 1990-03-20 |
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ID=16900701
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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Country Status (1)
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Families Citing this family (1)
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|---|---|---|---|---|
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Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6091846A (en) * | 1983-10-25 | 1985-05-23 | Sawafuji Electric Co Ltd | Field winding of rotary electric machine and manufacture thereof |
-
1988
- 1988-09-16 JP JP63229979A patent/JP2714030B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
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| JPH0279754A (en) | 1990-03-20 |
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