JPH0370110A - フラットコイルの製造方法及びコイル巻回装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、モータ、偏向ヨーク、トランス等に使用され
るフラットコイルの製造方法に関するものであり、さら
には導体層である金属線を積層巻回するコイル巻回装置
に関するものである。

〔発明の概要〕

本発明は、断面略平角状の金属線が積層巻回されてなる
フラットコイルの製造方法において、巻き芯の一側面側
にガイドを設け、このガイドに金属線を接触させながら
巻回することにより、金属線を蛇行させずに巻き取ろう
とするものである。

さらに本発明は、断面略平角状の金属線を巻き芯に巻回
するコイル巻回装置において、一側面側にのみガイドを
設けた巻き芯と当該巻き芯に金属線を供給する送出しロ
ールとの中途部に該金属線の上記ガイドに対する当たり
角度を変えるガイドピンを設けることにより、または巻
き芯の軸芯に対して送出しロールの軸芯を傾けることに
より、金属線をガイドに接触させて当該金属線を蛇行さ
せずに巻き取ろうとするものである。

〔従来の技術〕

従来、モータのコイルには絶縁被覆された丸棒状の金属
線や比較的厚い平板状の金属線を巻回したコイルが一般
的に使用されているが、電子機器の小型化、軽量化、高
性能化に伴って薄手のいわゆるフラントコイルが開発さ
れ実用化されてきている。

例えば、偏平モーフ用コイルには、絶縁シートにラミネ
ートされた銅箔に線幅５０μｍ程度の渦巻状のエツチン
グを施し、これをコイルとしたシートコイルが使用され
ている。また一方、接着剤等が塗布された幅広の銅箔を
巻取り、これを所定の厚みに輪切りにして作製するフラ
ットコイルが使用されている。

ところが、上記シートコイルにおいては、導体パターン
をエツチングで作製する必要があるため、煩雑な工程を
必要とし、簡単に作製できないとい問題がある。

一方、輪切りにして作製するフラットコイルにおいては
、切りしろを必要とするため歩留りが悪く、また切断面
等にパリ等の発生が生し易い等の問題がある。

そこで、絶縁被覆された丸棒状の金属線を圧延して所定
の幅且つ所定の厚みとした断面略平角状の金属線を作製
し、これを巻き取ってコイルとするフラントコイルの提
案がなされている。

このフラットコイルにおいては、平角状の金属線を単に
巻回することのみで作製されるため、−上記シートコイ
ル等のように煩雑な工程を経る必要がなく、また切断を
する必要もない等の点で有利である。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、断面略平角状の金属線を用いてフラットコイ
ルを作製するには、所定形状となされた巻き芯に断面略
平角状の金属線を所望の特性が得られるまで巻回積層す
ることが必要である。

ところが、上記金属線を巻き芯に単に巻回したのでは、
当該金属線が蛇行して巻き乱れが生じ、幅方向における
端面が不揃いとなる。このため、コイルとしての特性が
劣化するばかりでなく、外観上も好ましくない。また、
外部機器等の配線基板上への実装時に浮き上がりが生じ
、配線パターンへの電気的接続の信頼性が劣化する。

金属線の蛇行を防止する方法としては、例えば第５図に
示すように、巻き芯（５１）の両側面側にガイド（５２
）　、　（５３）を設け、これら両ガイド（５２）　、
　（５３）で当該金属線（５４）の幅方向の両端部を規
制しながら巻回する方法が提案されている。

ところが、上記金属線（５４）の幅にはばらつきがある
ため、前記ガイド（５２）　、　（５３）間隔を当該金
属線（５４）幅よりも若干広くとる必要がある。このた
め、上記金属線（５４）は上記ガイド（５２）　、　（
５３）間を左右に振られて蛇行しながら上記巻き芯（５
１）に巻き取られる。特に、上記金属線（５４）の厚み
が薄いときには、上記金属線（５４）は上記ガイド（５
２）　、　（５３）を乗り越えるようにずれを生じ湾曲
することがある。この結果、得られるコイルは、幅方向
での端面が不揃いとなり、蛇行の大きなコイルとなる。

そこで本発明は、かかる従来の実情に鑑みて提案された
ものであって、金属線を蛇行させずに巻き乱れなく巻き
取ることが可能なフラットコイルの製造方法を提供しよ
うとするものである。

さらに本発明は、金属線をガイドに接触させて当該金属
線を蛇行させずに巻き乱れなく巻き取ることが可能なコ
イル巻回装置を提供しようとするものである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明のフラットコイルの製造方法は、上述の目的を達
成するために！２案されたものであって、断面略平角状
の金属線を巻き芯に巻回するに際し、前記巻き芯の一側
面側にのみガイドを設け、当該ガイドに前記金属線を接
触させながら巻き取ることを特徴とするものである。

さらに本発明のコイル巻回装置は、一側面側にのみガイ
ドを設けた巻き芯と、上記巻き芯に断面略平角状の金属
線を供給する送出しロールとを備え、これら巻き芯と送
出しロールの中途部に前記金属線の前記ガイドに対する
当たり角度を変えるガイドピンを設けるか、または、前
記巻き芯の軸芯に対して上記送出しロールの軸芯を傾け
るようにしたものである。

〔作用］ 本発明の方法においては、巻き芯の一側面側にのみガイ
ドが設けられており、このガイドに金属線を接触させな
がら当該金属線を巻回しているので、金属線は常に上記
ガイドに接触しながら巻き取られて行く。したがって、
金属線は蛇行することなく巻き芯に巻き取られる。

さらに本発明のコイル巻回装置においては、金属線を巻
回する巻き芯とこの巻き芯に金属線を供給する送出しロ
ールとの中途部に当該金属線の上記巻き芯の一側面側に
設けられたガイドに対する当たり角度を変えるガイドピ
ンを設けているので、金属線が上記ガイドに常に接触し
た状態で巻き芯に巻回される。このため、上記金属線は
蛇行せずに巻き乱れなく巻回される。

さらに本発明のコイル巻回装置においては、巻き芯の軸
芯に対して送出しロールの軸芯を傾けているので、金属
線が巻き芯の一側面側にのみ設けられたガイドに常に接
触した状態で巻き芯に巻回される。したがって、上記金
属線は蛇行せずに巻き乱れなく巻回される。

［実施例］ 以下、本発明を適用したフラットコイルの製造方法及び
コイル巻回装置の具体的な実施例について説明する。

先ず、本実施例のコイル巻回装置について図面を参照し
ながら説明する。

本実施例のコイル巻回装置は、第１図及び第２図に示す
ように、一側面側にのみガイド（１）を設けた巻、き芯
（２）と、この巻き芯（２）に断面略平角状の金属線（
３）を供給する送出しロール（４）と、これら巻き芯（
２）、送出しロール（４）よりなる走行系の中途部に設
けられるガイド′ピン（５）とからなっている。

上記巻き芯（２）は、上記金属線（３）を巻回するため
の芯となるもので、所望のコイル形状に合わせて形成さ
れている。なお本実施例では、上記巻き芯（２）の形状
は、平面略三角形状となされているが、これは特に限定
されるものではなく、例えば円形状、楕円形状、四角形
状、多角形状等であってもよい。上記巻き芯（２）の一
側面側には、当該巻き芯（２）を略中央部に配置する円
柱状のガイド（１）が設けられている。上記ガイド（１
）は、上記送出しロール（４）より上記巻き芯（２）に
亘って供給される金属線（３）が少なくとも接触し得る
大きさの接触面（１ａ）を有し、この接触面（１ａ）を
上記巻き芯（２）の一側面に当接させている。また、上
記ガイド（１）の接触面（ｌａ）の外周縁には傾斜面（
１ｂ）が形成され、上記金属線（３）の当たり初めの接
触を確実なものとしている。また、これらガイド（１）
　と巻き芯（２）とは一体的に回動軸（６）に取付けら
れ、モータ等の駆動によって図中矢印ａ方向に回動する
ようになされている。

一方、送出しロール（４）は、上記金属線＜３）の幅方
向の両端を規制する一対の円盤状のフランジ（７）　、
　（８）が前記金属線（３）幅よりも若干広い間隔で中
心軸（９）に取付は固定されてなっている。上記送出し
ロール（４）は、前記巻き芯（２）の回動に伴って回動
するようになされ、当該送出しロール（４）の中心軸（
９）に積層巻回された金属線（３）を上記巻き芯（２）
に供給するようになされている。

上記金属線（３）には、絶縁被覆された丸棒状の金属線
９例えば銅線等が圧延加工されることによって断面が略
平角状に延ばされたものが使用されている。なお、断面
略平角状といっても幅方向の両端部がきっちりと角にな
ったものに限られるのではなく、多少外方に膨らんで丸
びを帝びたものであってもよい、また、上記金属線（３
）には、上記のものの他に例えば、幅広の導体箔を所定
のコイル幅に切断した銅箔等も使用される。

上記ガイドピン（５）は、前記巻き芯（２）と送出しロ
ール（４）よりなる走行系の中途部、すなわち本実施例
では上記巻き芯（２）の一側面側に設けられたガイド（
１）の近傍部に設けられている。このガイドピン（５）
は、上記送出しロール（４）より巻き芯（２）に亘って
走行する金属線（３）に接して設けられ、当該金属線（
３）の前記ガイド（１〉の接触面（１ａ）に対する当た
り角度を変える役目をするものである。すなわち、上記
ガイドピン（５）の傾きを変えることで、第３図に示す
ように、上記金属線（３）の上記ガイド（１）の接触面
（ｌａ）への当たり角度θを変化させることができる。

ここで、上記金属線（３）の上記接触面（ｌａ）に対す
る当たり角度θは、当該金属線（３）が上記接触面（１
ａ）と直交する角度〔すなわち接触面（Ｉａ）と−致す
る場合の角度を零度としたときに９０度〕でないことが
望ましい。これは、上記金属線（３）の上記接触面（ｌ
ｂ）に対する当たり角度θが９０度であると、巻き乱れ
が生じやすく巻き芯（２）に平らに巻回されないためで
ある。なお、ここでいう金属線（３）の接触面（ｌａ）
に対する当たり角度θは、当該金属線（３）の上記接触
面（１ａ）への当たり初めの角度である。なお本実施例
では、上記接触面（ｌａ）の外周縁に傾斜面（１ｂ）が
設けられているので、初めにこの傾斜面（１ｂ）に金属
線（３）が接触する。

したがって、上記金属線（３）の上記傾斜面（１ｂ）へ
の当たり角度θが零度、すなわち当該金属線（３）の平
面（３ａ）部分が上記傾斜面（１ｂ）と接触した形であ
ってもよい。また、上記金属線（３〉の上記接触面（ｌ
ａ）への当たり方向は、第３図に示すように、上記接触
面（１ａ）と接触しない側の金属線（３）の幅方向にお
ける端面がこれと反対側の端面よりも先に巻き芯（２）
に巻回される方向に当たることが望ましい、このように
すれば上記金属線（３）は、接触面（１ａ）と接触する
側の端面が上記接触面（ｌａ）に沿って図中矢印す方向
に次第にずれ、前記巻き芯（２）に平らに巻回される。

なお、これとは逆に−に記接触面（１ａ）と接触する側
の金属線（３）の幅方向における端面がこれと反対側の
端面よりも先に巻き芯（２）に巻回される方向に当てる
ようにしてもよい、もちろんこの場合においても、上記
巻き芯（２）に平らに巻回される。

このように構成されたコイル巻回装置において、上記巻
き芯（２）をモータ等の駆動によって第１図中矢印ａ方
向に回動させると、送出しロール（４）に巻回された金
属線（３）が引っ張られて上記巻き芯（２）方向に走行
する。そして、上記送出しロール（４）より巻き芯（２
）に亘って走行する中途部に配設されるガイドピン（５
）によって、巻き芯（２）の一側面側にのみ設けられる
ガイド（１）の傾斜面（１ｂ）及び接触面（１ａ）に所
定の当たり角度θで接触されながら上記巻き芯（２）に
巻回される。

上記コイル巻回装置を使用してフラットコイルを作製す
るには、先ず、絶縁被覆された丸棒状の銅線等を圧延加
工して長尺状とした断面略平角状の金属線を作製する。

次に、上記平角状の金属線（３）を先の第１図に示す送
出しロール（４）に所定数巻回する。

次いで、上記金属線（３）の一端を前記巻き芯（２）に
引っ掛けて固定し、モータ等を駆動させて当該巻き芯（
２）を第１図中矢印ａ方向に回動させる。

すると、送出しロール（４）より巻き芯（２）に亘って
金属線（３）が走行する。そして、これら送出しロール
（４）、巻き芯（２）に亘って走行する走行系の中途部
に設けられたガイドピン（５）によって上記金属線（３
）の傾きが変えられ、当該金属線（３）は上記ガイド（
１）の傾斜面（ｌｂ）及び接触面（１ａ）に接触させら
れる。このとき、上記金属線（３）は、上記ガイド（１
）との当たり初めの状態で当該金属線（３〉の平面（３
ａ）部分が前記傾斜面（１ｂ）に接触する。その後、次
第に巻回されて行く間に上記接触面（１ａ）に対する金
属線（３）の当たり角度θが変化してゆき、上記巻き芯
（２）に巻回される状態のときに、当該巻き芯（２）の
形状に沿って平らにを回される。このように、上記金属
線（３）は、常に上記ガイド（１）の接触面（ｌａ）に
接触されながら巻回されるため、蛇行せずに巻き芯（２
）に巻回される。

なお、上記巻き芯（２）に金属線（３）を巻回する際に
は、当該金１７１線（３）の少なくとも何れか一方の面
に接着剤を塗布して巻回する。また、上記金属線（３）
を巻回するときには、当該金属線（３）にテンションを
５０ｇ〜２０００ｇの範囲内でコントロールしながら巻
回するようにするとよい。

このようにして（１られたフラットコイルは、金属線（
３）の端面がｔｉｉｊｊった巻き乱れのないものとなる
。したがって、コイルとしての特性が向上し、外観上も
好ましい。また、外部機器等の配線基板上への実装時に
も浮き上がりが生ずることなく実装でき、配線パターン
への電気的接続が信頼性高く行える。

ここで、実際に前記したコイル巻回装置を用いて金属線
を巻回し、フラットコイルを作製してみた。

先ず、ウレタンで被覆された丸棒状の銅線を圧延して厚
み０．０４５１１１＋１１．幅０．６３５師の断面略平
角状の金属線を作製した。

なお、上記ウレタン被覆線には、日立電線社製の直径０
．１７ｍｍの銅線を使用した。

そして、この金属線を先のコイル巻回装置を用いて巻き
芯に６０タ一ン巻回した。なお、巻き速度は１０ｍ／分
とした。

この結果、得られたフラットコイルの蛇行量は蛇行して
いるところで０．０３ｍｎ＋程度であり、はとんど巻き
乱れがなかった。

なお、比較例として、従来のコイル巻回装置、すなわち
前述した第５図に示す装置で同一条件で金属線を巻回し
たところ、蛇行量が０．１　＋ｒｒｍと大きかった。

以上、本実施例のフラットコイルの製造方法及びコイル
巻回装置について説明したが、本発明はこれに限定され
ることなく種々の変更が可能である。

例えば、前記実施例のコイル巻回装置においては、金属
線（３）の前記ガイド（１）の接触面（１ａ）に対する
当たり角度θを変えるのにガイドピン（５）を用いてい
るが、このガイドピン（５）を用いずに当該金属線（３
）の上記接触面（１ａ）に対する当たり角度θを変化さ
せることもできる。

すなわち、第４図に示すように、上記金属線（３）がね
じれる方向に上記巻き芯（２）の軸芯（図中矢印Ｃで示
す。）に対して送出しロール（４）の軸芯（図中矢印ｄ
で示す。）を傾けるようにしてもよい。このようにすれ
ば、先の実施例と同様に金属線（３）は、上記ガイド（
１）の傾斜面（１ｂ）及び接触面（１ａ）に対して前記
第３図に示すような当たり角度θで接触する。このとき
、さらに上記送出しロール（４）をｎｓＩ記ガイガイド
〉の接触面（ｌａ）より後退する方向、すなわち回動軸
（６）方向へ傾けるようにすれば、上記金属線（３）の
前記ガイド（１）の傾斜面（ｌｂ）及び接触面（Ｉａ）
への接触がより確実なものとなる。

〔発明の効果〕

以上の説明からも明らかなように、本発明の方法によれ
ば、金属線を巻き芯に巻回するに際して、当該巻き芯の
一側面側にのみ設けたガイドに常に接触させながら巻回
しているので、上記金属線を蛇行させずに巻き芯に巻き
乱れなく巻回させることができる。

したがって、本発明方法により得られたフラットコイル
は、コイルとしての特性が向上するばかりでなく、外観
上も極めて整ったコイルとなる。

また、外部機器等の配線基板上への実装時にも浮き上が
りが生ずることなく実装でき、配線パターンへの電気的
接続が信頼性高く行える。

さらに本発明のコイル巻回装置によれば、金属線のガイ
ドに対する当たり角度をガイドピンにより、あるいは巻
き芯の軸芯に対して送出しロールの軸芯を傾けることに
より変化させているので、金属線をガイドに常に接触し
た状態で巻回させることができ、当該金属線の蛇行を防
止することができる。したがって、巻き乱れなく金属線
を壱き取ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を適用したコイル巻同装置の一実施例を
示す概略斜視図、第２図はその平面図、第３図は金属線
のガイドに対する接触状態を示す断面図である。 第４図はコイル巻回装置の他の例を示す平面図である。 第５図は従来のコイル巻回装置を一部破断して示す正面
図である。 ・ガイド ・巻き芯 ・金属線 ・送出しロール ・ガイドビレ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）　断面略平角状の金属線を巻き芯に巻回するに際
   し、前記巻き芯の一側面側にのみガイドを設け、当該ガ
   イドに前記金属線を接触させながら巻き取ることを特徴
   とするフラットコイルの製造方法。
2. （２）　一側面側にのみガイドを設けた巻き芯と、上記
   巻き芯に断面略平角状の金属線を供給する送出しロール
   とを備え、 これら巻き芯と送出しロールの中途部に前記金属線の前
   記ガイドに対する当たり角度を変えるガイドピンが設け
   られてなるコイル巻回装置。
3. （３）　一側面側にのみガイドを設けた巻き芯と、上記
   巻き芯に断面略平角状の金属線を供給する送出しロール
   とを備え、 前記巻き芯の軸芯に対して上記送出しロールの軸芯を傾
   けてなるコイル巻回装置。