JPH01117308A

JPH01117308A - コイルの製造方法

Info

Publication number: JPH01117308A
Application number: JP27528187A
Authority: JP
Inventors: Kimihiro Kikuchi; 公博菊地
Original assignee: Alps Electric Co Ltd
Current assignee: Alps Alpine Co Ltd
Priority date: 1987-10-30
Filing date: 1987-10-30
Publication date: 1989-05-10

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】（技術分野〕本発明はコイルの製造方法に係り、特にセラミックなと
ように展性が乏しい導電性材料から成るコイルの製造方
法に関する。

（発明の背景）一般に、モータに使用されるコイルは被覆銅線を巻くこ
とによりて製作されている。しかしながら、この種の従
来のコイルは、巻き成形作業が煩雑であるのみならず、
被覆銅線を多重に巻いた構成であるため、実際のコイル
断面に比べて電流の通過部分となる導電面積が小さくな
る。よってモータなどにおいて一定の駆動力を発揮しよ
うとする場合には、コイル断面積の大きなものを使用し
なくてはならなくなる。また被覆銅線を使用したコイル
の場合にはこの銅線の抵抗値によって電圧降下を生じ、
さらには発熱などの問題が避けられない。

〔発明が解決しようとする問題点〕

また近年において、微小抵抗の材料としてセラミックを
中心とする超電導物質が開発され、実用化が図られてい
る。この種のセラミックをコイル材料として使用できれ
ば、断面積の小さなコイルでありでも通過する電流の量
を多くでき、モータの駆動力を十分に大きく発揮できる
ようになる。

またコイルによる電圧降下を小さくし、発熱も防止でき
るようになる。

しかしながらセラミックは銅線などと異なって、展性に
乏しいため、従来の巻き加工によってコイルを製作する
ことは不可能である。

本発明は上記問題点を解決するめになされたものであり
、セラミックなどのように展性が乏しい導電性材料を使
用してコイルを成形できるようにしたコイルの製造方法
を提供することを目的をする。

（問題点を解決するための具体的な手段）本発明は、絶
縁性基材を巻き、その巻き過程において、絶縁性基材の
外面に導電性材料を蒸着法またはスパッタ法によって積
層し、前記の積層された導電性材料の上に絶縁性基材を
重ね、この絶縁性基材の外面にさらに導電性材料を積層
し、これを連続して行なうコイルの製造方法である。

〔作　用〕

本発明では、回転体を芯材として使用するなどして絶縁
性基材を順次巻いていき、その過程にて露出する絶縁性
基材の外面に対し、セラミックなどのように展性の乏し
い導電性材料を蒸着またはスパッタ法によって薄膜に積
層させる。薄膜に積層された導電性物質の上にさらに巻
かれた絶縁性基材の外面にも同様にして導電性材料を薄
膜に積層する。これを連続させることによって、セラミ
ックのように展性に乏しい材料によるコイルを製作でき
、特に超電導物質によるコイルを製作することも可能と
なって、微小抵抗のコイルを製作できるようになる。

〔発明の実施例）以下、本発明の実施例を第１図から第７図の図面によっ
て説明する。

第１図は本発明の第一実施例に使用する蒸着装置の説明
図、第２図は第１図の装置に備えられるＥ型電子銃によ
る蒸着器の説明図、第３Ａ図から第３Ｃ図は第１図の蒸
着装置に装備されている絶縁性基材巻取り用の回転軸の
動作を示す説明図、第４図は本発明に係るコイルの製造
方法によって製造されるコイルの拡大断面図、第５図は
本発明に係るコイルの製造方法によって製造されるコイ
ルの斜視図、第６図は本発明の第二実施例を示すもので
あり高周波スパッタ機器の説明図、第７図は本発明の第
三実施例を示すものでありプラズマ化学蒸着装置（ＰＣ
ＶＤ）の説明図である。

第１図の実施例において、符号１は蒸着装置の本体ケー
スである。この本体ケース１内にロール状に巻かれた絶
縁性基材２が基材用回転軸３に支持されて設けられてい
る。この絶縁性基材２はポリフ二二しンスルフィド（ｐ
ｐｓ）、ポリイミド（ＰＩ）などの樹脂によって構成さ
れている。また、本体ケース１内にはガイドローラ４が
設けられ、さらにガイドローラ４の真下には絶縁性基材
巻取り用の回転軸５が設けられている。この回転軸５は
断面が台形の柱状であり、モータによって回転されるｔ
うになっている。また回転軸５は、回転軸本体５ａとこ
れに対し固定・取外し自在なチャック５ｂとから構成さ
れている。また、本体ケース１内には引出された絶縁性
基材２に沿って保護カバー８が設けられている。

また、本体ケース１の底部１ａ上にはＥ型電子銃による
蒸着器６が設けられている。この蒸着器６は第２図に示
す構造となっている。

第２図において符号７は蒸着器本体である。この本体７
内部に仕切り板７ａが設けられており二重構造となって
いる。この仕切り板７ａにはるつぼ９が備えられ、さら
にるつぼ９内にはタンタル、皿１０が設置されている。

また、本体７には冷却水導入口１１が設けられており、
るつぼ９ならびにタンタル皿１０が冷却されるようにな
っている。

第２図に示すタンタル皿１０には蒸着材料Ｓが供給され
る。蒸着材料Ｓは例えばＹ−Ｂａ−Ｃｕ−０（イツトリ
ウム、バリウム、銅、酸素）によって構成される超電導
物質を使用する。次に本体ケース１内を図示しない機構
により真空状態にする。そして、電源１３からフィラメ
ント１２に対し電圧を印加し電子ビームを発射すると（
第２図参照）、電子ビームは磁極部材（図示せず）によ
って曲げられ、タンタル皿１０内の蒸着材料Ｓに対し照
射されて、蒸着材料Ｓは加熱され蒸発する。蒸発された
蒸着材料Ｓは回転軸５に巻かれた絶縁性基材２のＡ面に
蒸着される（第３Ａ図参照）。そして回転軸５が回転さ
れると絶縁性基材２のＢ面に蒸着され（第３Ｂ図参照）
、”さらに回転軸５が回転されると絶縁性基材２の０面
に蒸着される（第３Ｃ図参照）。上記工程を順次繰返し
て絶縁性基材２と超電導物質によって構成される蒸着層
Ｓが交互に配された（第４図参照）口の字形状のコイル
原材１５を製作する（第５図参照）。そしてこのコイル
原材１５を一点鎖線の部分より切断し、最終製品として
のコイル１５ａを製造する。なおコイル原材の両端部は
蒸着材料Ｓが不均一に蒸着される場合が多いので除去す
るようにする。

また上記の製造工程において、各層の間すなわち積層さ
れた蒸着材料Ｓとこの上に巻かれる絶縁性基材２との間
を順次接合していく接合機構を本体ケース１内に設ける
ことも可能である。あるいは蒸着材料Ｓと絶縁性基材２
との接合はコイルの巻き始めと巻き終りにのみ行なって
もよい。

また上記実施例に示した電子ビームを用いて導電性材料
Ｓを絶縁性材料２に対し蒸着させる方法の他、第６図に
示す高周波スパッタ機器によって導電性材料Ｓを絶縁性
材料２に対し積層させることも可能である。

第６図の高周波スパッタ機器によるコイルの製造方法に
ついて説明する。

第６図のスパッタ機器は第１図において蒸着器６が設け
らている位置に備えられる。本体ケース１内には窒素ガ
スなどのプラズマガスが導入されている。第６図におい
て符号２１はターゲット電極であり、高周波電源２２に
接続されている。

ターゲット電極２１上にはＹ−Ｂａ−Ｃｕ−０から成る
スパッタ材料Ｓｔ設置されている。

この高周波スパッタ機器では、高周波電源からターゲッ
ト電極に高周波が印加されると本体ケース１内のプラズ
マガスが活性化されてスパッタ材料に衝突して、スパッ
タ材料Ｓｌら粒子が放出され、そして絶縁性基材２に対
しスパッタされる。

さらに本発明のコイルの製造方法はプラズマ化学蒸着（
ＰＣＶＤ）を利用して行なうことも可能である。

第７図はＰＣＶＤ装置の説明図である。

第７図において符号３１は石英管であり、高周波コイル
３２が巻かれている。この高周波コイル３２は高周波電
源３３に接続されている。また石英管３１の両側にはガ
ス導入管３４が設けられている。さらに石英管３１の上
部には真空ポンプ（図示せず）に接続された排出管３５
が設けられている。石英管３１の内部には第１図に示し
たものと同じ構造の基材用回転軸３６が備えらている。

この基材用回転軸３６には基材３フの先端が固定されて
いる。この基材３７には例えばポリフェニレンスルフィ
ド（ｐｐｓ）、ポリイミド（ＰＩ）などの樹脂に超電導
材料を構成する物質例えばタンタル（Ｔａ）の薄膜が形
成されている。

この実施例では排出管３５に接続された真空ポンプによ
って石英管３１内を真空状態とし、同時にガス導入管３
４から例えば窒素（Ｎ２）ガスを石英管３１内に導入す
る。そして高周波電源３３から高周波コイル３２に対し
高周波を印加し、窒素（Ｎ、）ガスを反応性に冨む反応
種もしくは活性種等を含んだプラズマ状態にして、回転
軸３６に巻かれている絶縁性基材３７のＡ面に形成され
ているタンタルの薄膜を窒化する。この薄膜の窒化を回
転軸３６を回転させてＢ面さらに０面へと順次行なう。

上記の手段により基材３７に形成されて薄膜の窒化を行
なうようにすれば、窒化により薄膜の展性が低下するよ
うなものであってもコイルを製作することが可能となる
。

〔発明の効果〕

以上のように本発明によれば、回転体に巻付けられた絶
縁性基材に対して導電性材料を蒸着法またはスパッタ法
によって積層するようにしたので、セラミックなどのよ
うに展性が乏しい導電性材料によってコイルを構成する
ことを可能となる。

また超電導性のセラミックなどによってコイルを製作す
るようにすれば、コイルの断面積を小さくしても銅など
によって製作したものと同等のあるいはそれ以上の電流
を流すことができるようになる。したがってコイルの小
型化が可能となり、また電圧降下や発熱を防止できるよ
うになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例に使用する蒸着装置の説明図、
第２図は第１図の装置に備えられるＥ型電子銃による蒸
着器の説明図、第３Ａ図から第３Ｃ図は第１図の蒸着装
置に装備されている絶縁性基材巻取り用の回転軸の動作
を示す説明図、第４図は本発明に係るコイルの製造方法
によって製造されるコイルの拡大断面図、第５図は本発
明に係るコイルの製造方法によって製造されるコイルの
斜視図、第６図は高周波スパッタ機器の説明図、第７図
はプラズマ化学蒸着装置（ＰＣＶＤ）の説明図である。１・・・蒸着装置の本体ケース、２・・・絶縁性基材、
３・・・基材用回転軸、４・・・ガイドローラ、５・・
・絶縁性基材巻取り用の回転軸、６・・・蒸着器、７・
・・蒸着器本体、８・・・保護カバー、９・・・るつぼ
、１０・・・タンタル皿、１２・・・電子ビーム照射用
フィラメント、１５・・・コイル原材、１５ａ・・・コ
イル、Ｓ・・・導電性の蒸着材料、Ｓｌ・・・導電性の
スパッタ材料出願人　　アルプス電気株式会社

Claims

【特許請求の範囲】

（１）絶縁性基材を巻き、その巻き過程において、絶縁
性基材の外面に導電性材料を蒸着法またはスパッタ法に
よって積層し、前記の積層された導電性材料の上に絶縁
性基材を重ね、この絶縁性基材の外面にさらに導電性材
料を積層し、これを連続して行なうコイルの製造方法。
（２）導電性材料は超電導物質である特許請求の範囲第
１項記載のコイルの製造方法。
（３）超電導物質はセラミックである特許請求の範囲第
２項記載のコイルの製造方法。
（４）蒸着法は化学蒸着法（ＣＶＤ）である特許請求の
範囲第１項または第２項または第３項記載のコイルの製
造方法。