JP2847640B2 - コイルの製造方法 - Google Patents
コイルの製造方法Info
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- H01F41/02—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets
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- H01F41/06—Coil winding
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Description
の電気機器に使用する角形導線を用いたコイルの製造方
法に関する。
法としては、角形導線をそのまま曲げてコイルを製造す
る方法が一般的である。
内側に、肉厚部分や撓み部分等の突起部が生じ、これが
原因となって絶縁破壊等を発生する虞れがあるため、通
常は特開昭57−68222号公報等で開示されるロー
ラを用いたコイル面均し装置により、当該突起部を無く
していた。
におけるコイルの製造方法は、次のような問題点があっ
た。
め、製造設備や製造工数の増加に伴う製造コストの上昇
を招くとともに、生産性の低下を招く。
無くすことはできるが、コイルの中心方向に突起部が再
発生したり、撓み部分を完全には無くすことができない
など、高品質で均質性に優れたコイルを得れない。
課題を解決したものであり、製造コストの削減及び生産
性の向上を図れるとともに、高品質で均質性に優れたコ
イルを得ることができるコイルの製造方法の提供を目的
とする。
係るコイルの製造方法は、断面台形の角形導線W(W
t)又は断面長方形の角形導線W(Wr)を長手方向に
順次圧延するとともに、当該角形導線W(Wt又はW
r)におけるコイル内側に位置する端辺Wi側に対して
コイル外側に位置する端辺Wo側の圧潰量Pを漸次多く
することにより、断面台形の角形導線Wtを断面長方形
にし又は断面長方形の角形導線Wrを断面台形にし、圧
延処理と同時に当該角形導線W(Wt又はWr)を曲げ
ることによりコイルCを製造するようにしたことを特徴
とする。
W(Ws)を使用し、圧延により複数の断面台形の角形
導線部Wsp,Wsqが幅狭の連結部Wscにより一体
に連結された多層導線Wmを形成してもよい。一方、未
被覆の角形導線Wを圧延した後、当該角形導線Wに下地
処理を施して下地層Lxを形成するとともに、当該下地
層Lxの上に複数のセラミックス層La,Lbを順次形
成することが望ましい。この際、下地処理として、銅製
の角形導線Wにニッケル鍍金又はクロム鍍金を施すとと
もに、複数のセラミックス層La,Lbは液状セラミッ
クスを塗布した後に焼成する処理を順次繰り返して形成
することができる。
面に基づき詳細に説明する。
形導線Wt(W)を用意する。この角形導線Wtは未被
覆であり、断面積Sは10mm2程度である。
対の圧延ローラである。圧延ローラ11,12はそれぞ
れ軸方向に同径とし、予め設定した間隔を置いて平行に
配する。
1及び図3に示すように、圧延ローラ11と12間に角
形導線Wtを通過させる。これにより、角形導線Wtは
長手方向に順次圧延される。圧延された角形導線Wtの
断面は、図1に示すように長方形となり、この短辺は圧
延ローラ11と12の間隔に一致する。
側に位置する端辺Wo側の圧潰量Pは、コイル内側に位
置する端辺Wi側よりも漸次多くなる。したがって、端
辺Wi側と端辺Wo側の圧潰量Pの相違により、圧延ロ
ーラ11,12から出た角形導線Wtは、図3に示すよ
うに曲がり、円形のコイルCが成形される。よって、目
的の内径Dを有するコイルCを製造するには、予め、角
形導線Wtの断面形状(台形の形状)及び圧潰量Pを設
定すればよい。図4は製造されたコイルCを示す。
クスを用いた絶縁(耐圧)処理を施す。この絶縁処理方
法について、図5〜図7を参照して具体的に説明する。
伸長させ、コイルCを構成する角形導線Wtの相互の間
隔を広げる。そして、この状態でコイルCの角形導線W
tの表面に下地処理を施して下地層Lxを形成する。銅
製の角形導線Wtに対する下地処理としてはニッケル鍍
金又はクロム鍍金が優れている。この際、鍍金は必要最
少限の厚みに留め、磁気的な影響を小さくする。
りである。セラミックスの焼成温度は、通常200℃以
上になるため、銅製の角形導線Wtの表面は酸化し、セ
ラミックスとの結合が弱められる。また、銅とセラミッ
クスの熱膨張係数の差は概ね3倍程度となるため、熱収
縮による剥離現象を生ずる虞れがある。そこで、角形導
線Wtの表面に鍍金処理或いは酸化処理等の下地処理を
施すことにより、セラミックスに対して馴染み易くす
る。
に二層のセラミックス層La,Lbを順次形成する。
下地層Lxの上に液状セラミックスを塗布した後、高温
下で焼成させて形成する。塗布する方法は、コイルCを
セラミックス液の中に浸けてもよいし、或いは吹付け等
により塗布してもよい。なお、目的とする被膜の厚さを
得るには、数回に分けて塗布することも有効である。特
に、薄い被膜を数回に分けて重ねれば、気泡の入らない
良質のセラミックス層を形成できる。
形成する。この場合、第一セラミックス層Laの上に液
状セラミックスを同様に塗布する。しかし、第二層目の
セラミックス層Lbは最終層となるため、液状セラミッ
クスを塗布したなら、コイルCに対する伸長を解除して
自然状態に短縮させる。そして、この状態でセラミック
スを焼成させて第二層目のセラミックス層Lbを形成す
る。なお、液状セラミックスの粘度を調整すれば、目的
の厚みを有するセラミックス層La,Lbが得られる。
イルCを得ることができる。コイルCはこのままでも完
成品として使用できるが、図5に示すように、コイルボ
ビン15に装填することもできる。この場合、コイルボ
ビン15は分割した組立形式とする。なお、コイルCを
装填した後は、必要によりコイルCとコイルボビン15
の隙間にセラミックス等を充填させてもよい。
度に耐える電気絶縁材料には、セラミックスが用いられ
る。セラミックスにより絶縁処理する場合、一般には、
被覆されたセラミックス電線を使用したり、或いは、コ
イルの製造後、導線間の隙間にセラミックスを目詰めす
ることも多い。
は、セラミックス電線が伸びにくく曲げにくい性質を有
するため、巻線時のバックテンションが制限されたり、
鋭角に曲げることができない等、加工性が悪く、結局、
完成時のコイル形状が制約されてしまう問題がある。一
方、目詰による方法は、特に、導線の径が太く、かつコ
イルの形状が小さい場合に用いられる。この方法は、未
被覆の導線によりコイルを製造した後、導線間の隙間に
セラミックスを充填するため、ある程度の隙間を確保す
る必要があり、コイルの大型化を招く欠点がある。この
場合、導線材質は主に銅製であるため、セラミックスと
導線間に熱膨張差による剥離現象を生ずる虞れがあり、
これを防止する観点からも当該隙間を小さくできない。
ックスにより十分な絶縁性と耐熱性を確保できるのみな
らず、極めて薄い絶縁層を形成できるため、コイルCの
小型化を図れるとともに、セラミックス内で発生する気
泡を皆無にして良質の絶縁を行うことができる。また、
セラミックスと導線間の密着性(結合性)を確保でき、
しかも、層間に適当な熱膨張差を作り出すことができ、
機械的にも極めて強固となる剛性のコイルCを得ること
ができる。
Cにおける角形導線Wt相互間の熱膨張差の勾配を示
す。同図のように、本実施例により製造されたコイルC
は、角形導線Wt相互間の熱膨張差が緩やかになり剥離
現象が防止される。なお、熱膨張差による影響は、コイ
ルCに対してヒートショックを与えることにより確認で
きる。即ち、コイルCにヒートショックを与えると、そ
の熱膨張差によって導線と絶縁層間に剥離を発生する
が、本実施例により製造されたコイルCでは、下地層L
x,セラミックス層La,Lbにより、角形導線Wt相
互間に緩やかな熱膨張差の勾配が発生するため、ヒート
ショックに対する緩衝作用が呈される。
す。図8及び図9に示す変更実施例は、使用する角形導
線Wとして、断面長方形の角形導線Wrを使用し、圧延
により断面台形にしたものである。コイルの製造に際し
ては、円錐形(テーパ形)の圧延ローラ21,22を使
用する以外は、前述した基本実施例と同じである。変更
実施例の場合には、汎用的な平角導線を利用できる利点
がある。
は、図11に示す断面長方形の角形導線Ws(W)を使
用し、圧延により複数の断面台形の角形導線部Wsp,
Wsqが幅狭の連結部Wscにより一体に連結された多
層導線Wmを形成するようにしたものである。したがっ
て、コイルの製造に際しては、図10に示すような左右
一対の圧延ローラ31,32を用いる。この場合、圧延
ローラ31(32も同じ)は、軸方向に第一ローラ部3
1p,連結部形成用ローラ部31c及び第二ローラ部3
1qを順次備える。なお、基本的な製造方法は前述した
基本実施例と同じである。この変更実施例の場合には、
複数の角形導線部Wsp,Wsqに分割されるため、圧
延前の角形導線Wsの断面が細長い場合であっても、実
質的に各角形導線部Wsp…をそれぞれ個別に圧延する
ことになるため、無理なく容易に曲げることができ、形
成されるコイルCも真円に近くなる。また、連結部Ws
cに形成する溝にはセラミックス層が入り込むため、よ
り剛性の高いコイルCを得ることができる。他方、製造
するコイルの形状によっては予め連結部Wscを形成し
た角形導線Wsを使用することも可能である。
が、本発明はこのような実施例に限定されるものではな
く、細部の手法,形状,素材,数量等において本発明の
要旨を逸脱しない範囲で任意に変更できる。
方法は、断面台形の角形導線又は断面長方形の角形導線
を長手方向に順次圧延するとともに、当該角形導線にお
けるコイル内側に位置する端辺側に対してコイル外側に
位置する端辺側の圧潰量を漸次多くすることにより、断
面台形の角形導線を断面長方形にし又は断面長方形の角
形導線を断面台形にし、圧延処理と同時に当該角形導線
を曲げることによりコイルを製造するようにしたため、
次のような顕著な効果を奏する。
製造設備や製造工数の低減に伴う製造コストの削減を図
ることができるとともに、生産性を高めることができ
る。
部が発生しないため、高品質で均質性に優れたコイルを
得ることができる。
角形導線に下地処理を施して下地層を形成するととも
に、当該下地層の上に複数のセラミックス層を順次形成
することにより、極めて薄い絶縁層を得れるため、コイ
ルの小型化を図れるとともに、セラミックス内で発生す
る気泡を皆無にして良質の絶縁を行うことができる。ま
た、セラミックスと導線間の密着性(結合性)を確保で
き、しかも、層間に適当な熱膨張差を作り出すことがで
き、機械的にも極めて強固となる剛性のコイルを得るこ
とができる。
を圧延する状態を示す一部断面正面図、
図、
状態を示す側面図、
半截断面図、
面図、
勾配を示す特性図、
る角形導線を圧延する状態を示す一部断面正面図、
係る角形導線の断面図、
例に係る角形導線を圧延する状態を示す一部断面正面
図、
に係る角形導線の断面図、
Claims (5)
- 【請求項1】 角形導線を用いたコイルの製造方法にお
いて、断面台形の角形導線又は断面長方形の角形導線を
長手方向に順次圧延するとともに、当該角形導線におけ
るコイル内側に位置する端辺側に対してコイル外側に位
置する端辺側の圧潰量を漸次多くすることにより、断面
台形の角形導線を断面長方形にし又は断面長方形の角形
導線を断面台形にし、圧延処理と同時に当該角形導線を
曲げることによりコイルを製造するようにしたことを特
徴とするコイルの製造方法。 - 【請求項2】 角形導線を使用し、圧延により複数の断
面台形の角形導線部が幅狭の連結部により一体に連続す
る多層導線を形成することを特徴とする請求項1記載の
コイルの製造方法。 - 【請求項3】 未被覆の角形導線を圧延した後、当該角
形導線に下地処理を施して下地層を形成するとともに、
当該下地層の上に複数のセラミックス層を順次形成する
ことを特徴とする請求項1記載のコイルの製造方法。 - 【請求項4】 前記下地処理として、銅製の角形導線に
ニッケル鍍金又はクロム鍍金を施すことを特徴とする請
求項3記載のコイルの製造方法。 - 【請求項5】 前記複数のセラミックス層は液状セラミ
ックスを塗布した後に焼成する処理を順次繰り返して形
成することを特徴とする請求項4記載のコイルの製造方
法。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8233991A JP2847640B2 (ja) | 1996-09-04 | 1996-09-04 | コイルの製造方法 |
US09/271,277 US6141860A (en) | 1996-09-04 | 1999-03-17 | Method for manufacturing coil |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8233991A JP2847640B2 (ja) | 1996-09-04 | 1996-09-04 | コイルの製造方法 |
US09/271,277 US6141860A (en) | 1996-09-04 | 1999-03-17 | Method for manufacturing coil |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH1079319A JPH1079319A (ja) | 1998-03-24 |
JP2847640B2 true JP2847640B2 (ja) | 1999-01-20 |
Family
ID=26531305
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8233991A Expired - Lifetime JP2847640B2 (ja) | 1996-09-04 | 1996-09-04 | コイルの製造方法 |
Country Status (2)
Country | Link |
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US (1) | US6141860A (ja) |
JP (1) | JP2847640B2 (ja) |
Cited By (1)
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Also Published As
Publication number | Publication date |
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