JPH05244743A - 空芯コイル及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 空芯コイルの端子との半田付け接続工程を簡
素化し、自動化できるようにして、品質を安定向上させ
ながら製造コストを大幅に低減させることが可能な空芯
コイルおよびその製造方法を提供する。 【構成】 リボン線１１を所定回数巻回して多円弧状に
形成してなる空芯コイル１であって、リボン線１１の巻
始め部分と巻終り部分の被膜がを剥離されて電極端子部
２、３が形成されてなる空芯コイル。リボン線１１の巻
始めに相当する部分の絶縁皮膜を剥離する工程と、リボ
ン線１１を巻回してコイルにする工程と、巻回されたリ
ボン線１１の巻終わりに相当する部分の絶縁被膜を剥離
する工程とを有してなる空芯コイルの製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば面対向型モータ
等に使用される、空芯コイル及びその製造方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】扁平型に構成することが可能な面対向型
モータでは、複数の空芯コイルが円状に並べて配置さ
れ、これらの空芯コイルにロータの駆動マグネットが対
向配置される。図１１はこのような従来の面対向型モー
タの例を示す。図１１において、鉄製の回路基板３７の
中央部には軸受ホルダ３８が固定されている。回路基板
３７には軸受ホルダ３８の周りに複数の空芯コイル３１
が配置され、ステータ３９を構成している。上記軸受ホ
ルダ３８には軸受が圧入され、この軸受によって回転軸
３４が回転自在に支持されている。回転軸３４の上端部
には扁平なロータケース３６が取付けられている。ロー
タケース３６の下面側には扁平なリング状の駆動マグネ
ット３５が取付けられている。駆動マグネット３５は回
路基板３７上の全ての空芯コイル３１の上面と間隙をお
いて面対向し、面対向型モータが構成されている。この
ような面対向型モータの各空芯コイル３１を通電制御す
ると、駆動マグネット３５が回転付勢され、ロータケー
ス３６が回転駆動される。

【０００３】以上のような、面対向型モータ等に使用さ
れる空芯コイル３１は、巻線機において中子を中心に線
材を巻回すことにより形成される。巻線が完了したコイ
ルは中子から引き抜かれ、図１２に示すように、中子が
抜けた中央部分が空芯となった空芯コイル３１が得られ
る。このような空芯コイル３１の線材は自己融着によっ
て固定されるが、巻始めの部分と巻き終りの部分は融着
させることなく、コイル本体から離してそれぞれタップ
３４，３５としている。空芯コイル３１を回路基板３７
に取付ける際は、巻始めと巻終りのタップ３４、３５部
分の絶縁被覆を剥離し、予備半田付けしておく。そし
て、手作業で巻始め側のタップ３４を回路基板３７上の
半田付けランド３２に半田付けし、巻終り側のタップ３
５を回路基板３７上の半田付けランド３３に半田付けす
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の空芯コイル
３１において、巻始めと巻終りのタップ３４，３５を回
路基板３７の半田付けランド３２，３３に半田付けする
場合、上記各タップ３４，３５はコイル本体から離れて
いて位置が不安定なため、半田付けが難しく、次のよう
な問題がある。 半田付け工程を自動化しにくく工数がかかり、コスト
高になる。 手作業で半田付けする場合も作業が困難であり、品質
が安定しない。 タップ３４，３５を予備半田付けする場合もあり、工
程が増えてコストが高くなる。

【０００５】本発明は、以上のような問題点を解決する
ためになされたもので、空芯コイルのタップレス化を図
ることにより、空芯コイルの端子と回路基板などとの
半田付けの自動化を容易にしてコストダウンを図ること
ができ、半田付けの自動化を図って品質の安定化およ
び品質の向上を図ることができ、予備半田付け工程を
不要にして工程を簡素化しコストダウンを図ることがで
きる空芯コイル及びその製造方法を提供することを目的
とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
リボン線を所定回数巻回して多円弧状に形成してなる空
芯コイルであって、リボン線の巻始め部分と巻終り部分
の被膜が剥離されて電極端子部が形成されていることを
特徴とする。

【０００７】請求項２記載の発明は、リボン線の巻始め
に相当する部分の絶縁皮膜を剥離する工程と、リボン線
を巻回してコイルにする工程と、巻回されたリボン線の
巻終わりに相当する部分の絶縁被膜を剥離する工程とを
有することを特徴とする。

【０００８】

【作用】請求項１記載の発明によれば、リボン線の巻始
め部分と巻終り部分はタップレス状に形成することがで
き、被覆が剥離されたタップレス状の巻始め部分と巻終
り部分を直接回路基板の半田付けランドなどに半田付け
することができる。

【０００９】請求項２記載の発明によれば、まず、リボ
ン線の巻始めに相当する部分の絶縁皮膜を剥離し、次に
リボン線を巻回してコイル状にし、リボン線の巻回途中
又は巻回したあとリボン線の巻終り部分の絶縁皮膜を剥
離することにより、タップレスの空芯コイルを得ること
ができる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明にかかる空芯コイル及びその製
造方法について図面を参照しながら説明する。図１にお
いて、空芯コイル１は、横断面形状が平角状のリボン線
１１を所定回数巻回して多円弧状（図示の例では三角形
の各角部を円弧状に形成した形。また三角形状に限ら
ず、多角形、楕円形、扇形等任意の形状であってよ
い。）に形成したものである。リボン線１１を巻回すに
当たっては、多円弧状の中子を巻芯として巻回し、所定
回数巻回したあと中子から抜き取ることによって図１の
ような空芯コイル１を得ることができる。リボン線１１
は絶縁皮膜で被覆されているが、空芯コイル１の内周面
のリボン線１１の巻始めに相当する部分の絶縁被膜を剥
離することにより電極端子部２が形成され、また、空芯
コイル１の外周面のリボン線１１の巻終りに相当する部
分の絶縁皮膜を剥離することにより電極端子部３が形成
されている。空芯コイル１の厚さは、空芯コイル１を構
成するリボン線１１の幅寸法と同じである。リボン線１
１の絶縁被膜を剥離して形成された電極端子部２、３は
空芯コイル１に密着していて、タップレス形状になって
いる。

【００１１】以上のような空芯コイル１を、モータのス
テータを構成する回路基板に取付けた場合の例を図２に
示す。図２において、中心部に孔２０を有する回路基板
１５上には、符号１４で示すように、接着剤が空芯コイ
ル１の外径とほぼ同じ形状、或いは空芯コイルの面が当
接する箇所に塗布されてなる接着剤塗布部が、上記孔２
０の周りに取付けようとする空芯コイル１の数だけ形成
されている。回路基板１５には接着剤塗布部１４の内側
に半田付けランド部４が、接着剤塗布部１４の外側に半
田付けランド部５がそれぞれ接着剤塗布部１４に隣接し
て形成されている。各接着剤塗布部１４に空芯コイル１
が密着させられて接着されている。半田付けランド部
４、５の位置は空芯コイル１の電極端子部２，３の位置
に合わせた設定となっている。すなわち、空芯コイル１
を位置決めして回路基板１５に取付けた場合、電極端子
部２が半田付けランド部４と一致し、電極端子部３が半
田付けランド部５と一致するように設定されている。空
芯コイル１を回路基板１５へ取付けた後、電極端子部
２、３と半田付けランド部４，５とが半田付けされ、半
田２１によって電気的に接続される。

【００１２】空芯コイル１は電極端子部２、３がコイル
本体から離れないタップレス形状であるため、電極端子
部４、５の位置はコイル本体に対して安定している。従
って、図２に示すように、空芯コイル１を回路基板１５
の所定位置に配置するのと同時に、電極端子部２、３と
半田付けランド部４、５とが位置合わせされるため、マ
ウンター等の自動機を使用した取付けが可能となる。自
動機を使用すれば高精度な取付けを維持でき、またコス
トの低減につながる。

【００１３】次に、空芯コイル１の製造方法の実施例に
ついて説明する。まず、ここで使用するリボン線１１の
製造方法の例について説明しておく。図６に示すような
断面形状が円形の丸線１１ａを、図５に示すような圧延
ローラ１３ａと圧延ローラ１３ｂを有してなる圧延機で
潰し、図７に示すような断面形状が扁平な板状で角が丸
く面取りされた形のリボン線１１とし、これを使用す
る。ただし、このような横断面形状のリボン線に限られ
たものではなく、角が面取りされていない平角状のリボ
ン線を使用してもよい。

【００１４】上記のようにして圧延されたリボン線１１
は、図３、図４に示すような巻線機を用いて巻回される
と共に巻始め部と巻終り部の絶縁被覆が剥離される。図
３、図４において、符号６はリボン線１１を巻取るため
の治具部を示している。治具部６は適宜の駆動源によっ
て回転駆動されると共に、端部の回転中心部に中子１２
が形成されている。治具部６に至るリボン線１１の通路
の両側には、ガイドローラ９とこれに対向する巻始め剥
離用砥石１０が配置されると共に、ガイドローラ８とこ
れに対向する巻終り剥離用砥石７が配置されている。た
だし、リボン線１１の移動の向きに対して砥石１０とガ
イドローラ９が上流側、砥石７とガイドローラ８が下流
側に配置されている。そして、図３において、巻始め剥
離用砥石１０がリボン線１１の下側、ガイドローラ９が
リボン線の上側にあり、逆に巻終り剥離用砥石７がリボ
ン線１１の上側、ガイドローラ８がリボン線の下側にあ
る。各砥石１０，７は回転駆動されると共に、リボン線
１１に接離自在になっていて、この回転駆動およびリボ
ン線１１への接離が適宜の制御機構によって制御される
ようになっている。

【００１５】図３、図４に示すように、治具部６の中子
１２にリボン線１１を取付ける。中子１２に取付けたリ
ボン線１１は、治具部６が回転駆動されることによっ
て、中子１２に巻取られる。ガイドローラ９、８でガイ
ドされる巻取りの際にはヒータで熱してリボン線１１ど
うしを融着させ、次第に空芯コイル１の形状を形成して
いく。このようにしてリボン線１１を巻取っている最中
に、巻始め剥離用砥石１０の位置にリボン線１１の巻始
めに相当する部分がくると、その部分に巻始め剥離用砥
石１０を押し当ててその部分の絶縁被覆を剥離し、巻終
り剥離用砥石７の位置にリボン線１１の巻終りに相当す
る部分がくると、その部分に巻終り剥離用砥石７を押し
当ててその部分の絶縁被覆を剥離する。絶縁被覆を剥離
するとき以外は各砥石１０，７はリボン線１１から離間
させておく。このようにしてリボン線１１の巻始めに相
当する部分の絶縁皮膜を剥離する工程と、リボン線１１
を巻回してコイルにする工程と、巻回されたリボン線１
１の巻終わりに相当する部分の絶縁被膜を剥離する工程
とを設けることにより、リボン線１１を所定回数巻回し
て多円弧状に形成してなるコイルであって、リボン線１
１の巻始め部分と巻終り部分の被膜が剥離されて電極端
子部２，３が形成されてなるコイルが得られ、このコイ
ルを治具６の中子１２から取り外すことにより、図１に
示すような空芯コイル１が得られる。

【００１６】なお、図３に示すような装置で空芯コイル
１を製造するときは、巻始め剥離用砥石１０と巻終り剥
離用砥石７を同時に回転駆動してリボン線１１に押し当
てて同時に電極端子部２，３を形成し、この電極端子部
２，３間を適宜のカッタで切断すればよい。この操作と
リボン線１１の巻取り操作を連続して行うことにより、
空芯コイル１を連続的に製造することができる。上記実
施例では、砥石１０，７を回転させて絶縁被覆を剥離し
ていたが、砥石１０，７は回転させず、これをリボン線
１１に押し当てたままリボン線方向に移動させて剥離す
るようにしてもよい。巻始め剥離用砥石１０と巻終り剥
離用砥石７による剥離動作タイミングは必ずしも同時で
ある必要はなく、適宜のタイミングで動作すればよく、
従って、巻始め剥離用砥石１０と巻終り剥離用砥石７が
前後逆に配置されることもありえる。また、砥石に変え
てカッターを用い、カッターの刃による切削加工で被膜
を剥離するようにしてもよい。

【００１７】このようにして製造された空芯コイル１
は、図２について説明したとおり、回路基板１５に接着
によって取付けられる。回路基板１５上に設けた接着剤
塗布部１４に対して空芯コイル１を取付ける場合、マウ
ンター等の自動機を利用して位置決めしながら取付け
る。なお、基板１５の半田付けランド部４、５には、予
め図示しないクリーム半田が印刷されているため、空芯
コイル１の取付け後、回路基板１５をリフロー炉に入れ
ることによって、回路基板１５の基板ランド部４、５
と、空芯コイル１の電極端子部２、３を半田付けし、電
気的に接続することができる。

【００１８】以上説明した空芯コイルの製造方法の実施
例によれば、リボン線１１を用いて形成した空芯コイル
１は製造から回路基板１５への取付けを完全に自動化で
きるため、組立時のコストを大幅に低減させることが可
能となる。また、自動化によって空芯コイル１の取付け
の精度も向上し、品質の安定や向上にもつながる。ま
た、工程の自動化によって手作業を一切必要としないた
め、一層の小型化を図ることが可能となる。

【００１９】なお、空芯コイル１の絶縁被覆の剥離箇所
は、必ずしも巻始めの最始端と巻終りの最終端に限定さ
れるものではなく、巻始め部分付近と巻終り部分付近で
あればよい。むしろ、図８に示すように、リボン線１１
の巻き終りの最終端部１１ｃや、図示しないが巻き始め
の最始端部の被膜を剥離して電極端子部とし、これに半
田付けすると、電極端子部と重なるリボン線１１に半田
２１がかかり、半田付け時の熱により絶縁被膜が剥がれ
てショートする可能性がある。従って、図１に示すよう
に、リボン線１１の巻始めの最始端と巻終りの最終端か
らずらした位置に電極端子２，３を設けるのが望まし
い。

【００２０】また、図１の実施例では、電極端子部２，
３をリボン線１１の幅方向全面に形成していたが、図９
の例のように、幅方向の一部分のみを剥離して電極端子
部１６，１７を形成してもよい。また、電極端子部は、
図１０の例のように円形の電極端子部１８，１９として
もよく、その他任意の形状であってもよい。電極端子部
と回路基板の半田付けランドとの半田付けは、リフロー
ハンダ付けでもよいし、半田ごてを用いた局部加熱によ
るハンダ付けでもよい。

【００２１】

【発明の効果】本発明にかかる空芯コイルによれば、空
芯コイルの電極端子部がコイル本体の定位置に形成され
たタップレス形状であるため、空芯コイルの端子と回路
基板などとの半田付けの自動化を容易にしてコストダウ
ンを図ることができるし、半田付けの自動化を図って品
質の安定化および品質の向上を図ることができ、また、
予備半田付け工程を不要にして工程を簡素化しコストダ
ウンを図ることができる。

【００２２】本発明にかかる空芯コイルの製造方法によ
れば、上記のような効果を奏するタップレス形状の空芯
コイルを得ることができると共に、空芯コイルの製造工
程を自動化するのも容易である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる空芯コイルの実施例を示す斜視
図。

【図２】同上空芯コイルの適用例を示す斜視図。

【図３】同上空芯コイルの製造方法の実施例を示す正面
図。

【図４】同上製造方法の実施例に用いる治具の側面図。

【図５】本発明に適用可能なリボン線の製造方法の例を
示す正面図。

【図６】同上リボン線の素材を図５中の線Ａ−Ａに沿っ
て示す断面図。

【図７】同上リボン線を図５中の線Ｂ−Ｂに沿って示す
断面図。

【図８】本発明にかかる空芯コイルの別の実施例を示す
要部拡大図。

【図９】本発明にかかる空芯コイルのさらに別の実施例
を示す斜視図。

【図１０】本発明にかかる空芯コイルのさらに別の実施
例を示す斜視図。

【図１１】従来の空芯コイルの適用例を示す斜視図。

【図１２】同上空芯コイルの例を示す平面図。

【符号の説明】

１ 空芯コイル ２ 電極端子部 ３ 電極端子部 １１ リボン線

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 リボン線を所定回数巻回して多円弧状に
   形成してなる空芯コイルであって、上記リボン線の巻始
   め部分と巻終り部分の被膜が剥離されて電極端子部が形
   成されていることを特徴とする空芯コイル。
2. 【請求項２】 リボン線の巻始めに相当する部分の絶縁
   皮膜を剥離する工程と、上記リボン線を巻回してコイル
   にする工程と、巻回されたリボン線の巻終わりに相当す
   る部分の絶縁被膜を剥離する工程とを有してなる空芯コ
   イルの製造方法。