JPH01238003A - コイル装置 - Google Patents

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】 （ａ）産業上の利用分野 この発明はトランスやインダクタンス素子などに用いら
れるコイル装置に関する。

（ｂ）従来の技術 トランスのコイルやインダクタンス素子のコイルなどは
、従来よりボビンに絶縁被覆された導線を巻回すること
によって構成されている。例えばフライバックトランス
に用いられる高圧コイルは、ボビンに対してコイルを分
割して巻回する方法や、連続的に多層に巻回する方法あ
るいは単層のソレノイド状に巻回する方法などによって
構成されている。

ところが、このような絶縁被覆された導線をボビンに巻
回したコイル装置においては、レアーショート（層間短
絡）の危険が高く、また生産性が低いという欠点があっ
た。

そこで、ボビンにコイルを巻回する代わりに、絶縁性ボ
ビンにＣｕ、　ＡＩなどの金属皮膜を予め形成し、レー
ザー加工により金属皮膜に螺旋状のスリットを形成する
ことによって、同金属皮膜をコイルとして用いることが
すでに提案されている（Ｃ）発明が解決しようとする課
題 このようにボビン表面の金属皮膜をレーザー加工するこ
とによって構成されるコイル装置は、基本的に単層巻の
コイルであるため、レアーショートのおそれがびく、し
かも生産性が高いという特徴を備えているが、次に述べ
るような問題点があった。

すなわち、従来提案されているレーザー加工によるコイ
ル装置は絶縁性ボビンの表面に形成すべき金属皮膜とし
て、主としてＣｕ、Ａｎを用いるものであるが、これら
の金属材料はレーザ光の反射率が高く、また抵抗率が低
いため、レーザー加工装置から照射されたレーザー光の
エネルギーに対する熱エネルギーへの変換効率が低い。

そのため、レーザー加工効率が低く、生産性が高くはな
かった。また、生産性を改善するためには高出力のレー
ザー加工装置を用いなければならなかったこの発明の目
的は、レーザー加工装置による加工効率を改善し、また
低出力のレーザー加工装置でも加工できるようにしたコ
イル装置を提供することにある。

（ｄ１課題を解決するための手段 この発明のコイル装置は、抵抗率がＣｕの略１．５〜１
０倍である導電膜を絶縁性ボビンの表面に形成するとと
もに、前記導電膜にレーザー加工による螺旋状のスリッ
トを形成したことを特徴としている。

（ｅ）作用 この発明のコイル装置においては、絶縁性ボビンの表面
には、抵抗率がＣｕの略１．５〜１０倍である導電膜が
形成されていて、その導電膜にレーザー加工による螺旋
状のスリットが形成されている。このように比較的抵抗
率の高い導電膜であるため、レーザー加工の際、導電膜
の吸収したレーザー光の光エネルギーは高い効率で熱エ
ネルギーに変換され、レーザー光の照射された部分の皮
膜が速やかに蒸発してスリットが形成される。

（ｆ）実施例 第１図はこの発明の実施例でありフライバックトランス
の高圧コ゛イルとして用いられるコイル装置の構成を表
す図であり、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は側面図である０
図において１はポリカーボネイトやポリイミドなどの絶
縁性樹脂が筒状に成形されてなるボビン、２はボビンの
表面に形成されたＦｅ、Ｎｉ、Ｃｕ等からなる導電膜を
示している。３はボビン表面の導電膜に対してレーザー
加工により形成された螺旋状のスリットであり、このよ
うにスリットが形成されたことにより、導電膜２はボビ
ン表面に螺旋状に巻回されたコイルとして作用すること
となる。２ａ、　　２ｂはこの導電膜によるコイルの始
端と終端であり、取出端子を示している。

ここで例えば、ボビンｌの軸方向の長さＬｂは３０〜４
５ｍｍ、直径りは２０〜３０ｍｍであり、取出端子２ａ
、２ｂを除くボビン表面のコイル形成箇所の長さＬａは
２５ｍｍである。

第２図は同コイル装置の構造を詳細に表す図であり、ボ
ビンの中心軸を通る平面で切断した主要部の断面を示し
ている。ここで例えば導電膜２の膜厚Ｔは２〜３μｍ１
スリツト幅Ｗｓは１５μｍ、導電膜の線幅Ｗｅは２５μ
ｍである。このように線幅の狭い導電膜からなるコイル
が単一のボビンに約６００ターン巻回されている。

上記コイル装置は次の手順により製造することができる
。

■先ずポリカーボネイトやポリイミドなど絶縁性の樹脂
材料を用い、射出成形またはブロー成形により、第１図
に示したように円筒形のボビンを作成する。

■このボビンの外表面にＦｅ、Ｎｉ、Ｃｒなどの金属材
料を無電解メツキ、蒸着またはこれらによる膜形成後さ
らに電気メツキを行うことにより、ボビンの外表面のほ
ぼ全面に所定膜厚の導電膜を形成する。または、ボビン
の外表面に前記金属材料の箔を貼付することによって導
電膜を形成する。

なお、第１図、第２図に示した例とは逆に、導電膜とな
る円筒形の金属体を成形し、その周囲に円筒形の透明樹
脂体を挿入し接着させてもよい。

■その後、導電膜を形成したボビンを回転させるととも
に、レーザー光を照射し、かつレーザー光をボビンの軸
方向に移動させることによって、ボビン外表面また内表
面の導電膜に螺旋状のスリットを形成する。

以上のようにしてコイル装置が製造されるが、ここで導
電膜として用いられる金属材料の特性を次の表に示す。

表 表から明らかなように、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｒの抵抗率がＣ
ｕの１．５〜１０倍に相当し、吸収したレーザー光の光
エネルギーを高い効率で熱エネルギーに変換する。しか
も、これらの導電膜材料のレーザー光に対する反射率は
、何れもＣｕより低いため、照射されたレーザー光の熱
変換効率をより高めている。

上記実施例では単一のボビンに導電膜からなるコイルを
形成した例であったが、コイルとして作用する導電膜の
線幅間ピッチを細かくすることなくコイルの巻回数を増
やすためには、第３図に示すように径の異なる複数のボ
ビンを同軸状に挿入して、各コイルの取出端子間を直列
接続する。

第３図（Ａ）は正面図、（Ｂ）は側面図であり、１０〜
１５は６個のボビン（導電膜およびスリットを省略して
いる。）であり、その軸方向の長さを、内側に挿入する
ボビンはど長くすることによって各層の取出端子が露出
されるように構成している。そして、各層の取出端子間
を半田付け、または取出端子間に整流用ダイオードを直
列接続することによって約３０００〜４０００ターンの
一体化されたコイル装置を構成することができるまた、
上記実施例は、ボビン表面に形成した導電膜に対してレ
ーザー光をボビンの軸方向に一定ピッチで移動させるこ
とによって、導電膜からなるコイルの線幅を一定とした
が、導電膜のジュール熱による発熱が大きい場合、これ
を低減する方法として第４図に示すようにボビン中央部
の線幅を太くし、両端部ｐ線幅を細くすることが有効で
ある。このようにコイルを形成することによってボビン
中央部での導電膜による発熱量が低下し、両端部での発
熱量が増大するが、両端部は熱放散効率が高いためボビ
ン全体の温度を均一化させることができる。このような
線幅の制御はレーザー光の送り速度の制御またはレーザ
ー光のスボ、ト径の制御によって行うことができる。

さらに、実施例ではボビン表面に形成した導電膜のみに
スリットを形成してコイル化する例であったが、第５図
に示すようにスリット３の溝がボビン１まで及ぶように
して、このスリットにより分離された導電膜間の浮遊容
量を低減させ高圧発生効率を向上させることができる。

なお、この場合、ボビンの端部付近のスリットについて
のみ溝深さを深くしても有効である。

（ｇ１発明の効果 以上ようにこの発明のコイル装置によれば、次のような
効果を奏する。

■抵抗率の高い導電膜を用いるため、レーザー加工時に
おいて効率良く加工を行うことができ、製造コストが低
減される。

■ボビン表面に形成される導電膜からなるコイルは単層
であるため、複数のコイル装置を同軸上に重ねた場合で
もレアーショートの危険性が大幅に改善される。

■コイルを構成する導電性皮膜は一定の抵抗成分を有す
るため、それ自体でコイルに流れる突入電流を抑制する
ことができる。

■コイルを構成する導電膜の断面積を容易に微小化する
ことができ、その場合にいわゆる１クーンシヨートや所
定の過電流によって容易に溶断させることができ、２次
故障を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例であるコイル装置の構成を表
す図であり、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は側面図である。 第２図は同装置の主要部の部分断面図である。第３図〜
第５図はそれぞれこの発明の他の実施例に係るコイル装
置の構成を表す図であり、第３図（Ａ）、（Ｂ）は複数
のボビンを用いて構成したコイル装置の正面図および側
面図、第４図はボビン表面に形成した螺旋状スリットの
他の形状を表す図、第５図はスリット部の他の断面形状
を表す図である。 ｌ−絶縁性ボビン、２−導電膜、 ３−スリット。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）抵抗率がＣｕの略１．５〜１０倍である導電膜を
   絶縁性ボビンの表面に形成するとともに、前記導電膜に
   レーザー加工による螺旋状のスリットを形成したことを
   特徴とするコイル装置。