JPH0919114A - 空芯コイルの製造装置および製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 作業性の向上と製造コストの低減を図る。 【構成】 線材ボビン１１から供給される線材２を、テ
ンション装置１３により線材２にテンションをかけた状
態で、空芯コイル１を成形するコイル巻き取り部１４で
巻き取る。巻き取り終了で停止したら、コイル巻き取り
部１４の手前位置にレーザ照射して線材２の剪断応力を
下げ、テンションにより線材２を切断し、同時に皮膜を
剥離する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、カセットテープレコー
ダやＣＤプレーヤに使用される扁平モータのロータ側円
板状磁石に対向配置するステータ側の空芯コイルの製造
装置および製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の扁平モータに使用する空
芯コイルは、スペースとコストの関係で自己融着線を用
いたボビンレスコイルが使用される。自己融着線とは、
通常の線材、すなわち芯材と絶縁層からなる線材の外側
に接着剤を塗布して融着層を形成したもので、熱または
アルコール等の溶剤で融着層を溶かしながらコイルを巻
けば、それぞれの線材が融着し合って強固なコイルにな
る。このようにして出来上がったコイルは、配線パター
ンが印刷されたプリント板等の配線基板に接着剤等で固
定された後、配線パターンの所定の位置に接続される。

【０００３】図２は空芯コイルの一例を示す平面図であ
り、空芯コイル１は、隣接する線材２同士が互いに融着
し、一体化して形成されている。図３は図２の線材２の
拡大図であり、線材２は、芯材３の外周に絶縁層４を介
して融着層５を施した構造の自己融着線が用いられ、熱
を加えたりアルコール等の溶剤で融着層５を溶かしなが
らコイルを巻けば、各々の線材２が融着し合って型くず
れを起こさない強固なコイルとなる。

【０００４】図４は従来例に係る空芯コイル１の製造装
置の説明図である。図４において、線材２が巻回された
線材ボビン１１が台座１２上に載置され、線材ボビン１
１から繰り出された線材２が、同じく台座１２上に固定
されたテンション装置１３を介して、コイル巻き取り部
１４に巻き取られるようになっている。テンション装置
１３からコイル巻き取り部１４間には、線材２の絶縁層
４と融着層５を所定幅に亘って剥離する剥離装置１５、
内部を通過する線材２にアルコールを滴下すると共に往
復動するスライダ１６、スライダ１６と一体的に上下動
し、スライダ１６の受け部１６ａとの間に線材２を固定
および固定から開放する線材押さえ１７、および線材２
をカットするカッタ１８が配置されている。

【０００５】また、テンション装置１３においては、線
材２が巻き付けられたプーリ１９のクラッチのばね圧を
調整することで線材２のテンションが調整できるように
なっている。次に、図４の動作について説明する。線材
ボビン１１から引き出された線材２は、線材押さえ１７
により仮固定され、カッタ１８により所定の長さの突出
量に切断されている。切断された線材２は、線材押さえ
１７により仮固定された状態でスライダ１６が線材引き
出し方向（図４の右方向）へ移動することにより引き出
され、空芯コイル１の無い状態のコイル巻き取り部１４
に運ばれチャッキングされる。この状態で線材押さえ１
７は線材２を開放し、スライダ１６と共にホームポジシ
ョンに帰る。

【０００６】以降、コイル形成動作がスタートするが、
まずコイル巻き取り部１４は、１次巻きのために所定の
ターン数だけ線材２を巻き取り、一時停止する。剥離装
置１５は、現在形成途中にある空芯コイル１の端末部に
相応する位置に予め調整位置決めされており、１次巻き
が終了した時点で線材２の絶縁層４および融着層５（図
３参照）を削除して、ハンダ付けのための芯材露出部２
ａを形成する。

【０００７】次いで、再びコイル巻き取り部１４は、２
次巻きのために所定のターン数だけ線材２の巻き取りを
行い、再度停止する。この時、芯材露出部２ａはカッタ
１８の位置に移動している。この状態で線材押さえ１７
により線材２は固定された後、カッタ１８により芯材露
出部２ａの中央付近で切断される。その後、コイル巻き
取り部１４は、３次巻きのために最後の巻き取りを行
い、切断された芯材露出部２ａが３次巻き後の露出部位
置、すなわち空芯コイル１の巻き終端位置に来るまで線
材２を巻き取り、停止する。巻き上がった空芯コイル１
をコイル巻き取り部１４から分離して、１個の巻線作業
が終わる。

【０００８】図５は図４の剥離装置１５の機構構造であ
り、図５（Ａ）のように、カッタアーム２２に固定され
たカッタ２４を線材２に対し、図５（Ｂ）のように、１
２０度間隔で配置している。カッタアーム２２は、支点
２３を中心に揺動可能となっており、全体を線材２を中
心に回転させることによって、カッタアーム２２に遠心
力を発生させて線材２にカッタ２４を切り込ませ、この
状態で全体を後方に移動して線材２を被覆を剥離する。
ここで、線材２に対するカッタ２４の切り込み量は、カ
ッタアーム２２の支点２３回りの傾き角を制限すること
によって調整され、剥離状態を最適にすることができる
ようになっている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図４に
示す従来の空芯コイルの製造装置および製造方法におい
ては、ハンダ付けのための芯材露出部２ａの位置決め精
度が不安定なため、２次巻き終了時に、正確に芯材露出
部２ａがカッタ１８の位置に来ずに切断個所がずれてし
まうことがある。このため常に監視が必要であり、剥離
位置に対する切断位置のずれが所定の範囲を越えた場合
は、テンション装置１３や剥離装置１５等の再調整が必
要となるという煩雑さがあった。

【００１０】また、絶縁層４、融着層５の剥離カスの処
理の問題も生じる。さらに、剥離時には線材巻き取り作
業を中断しなければならず、作業性が悪いという問題も
ある。また、線材２の線径が細い場合には、剥離時に断
線してしまうことが多く、コスト高となってしまうとい
う問題もある。本発明は、このような従来の問題点に鑑
みてなされたもので、作業性を向上して製造コストを低
減できる空芯コイルの製造装置および製造方法を提供す
ることを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明は、芯材の外周に絶縁層を介して融着層を施
した線材を用いて配線基板にハンダ付けされる空芯コイ
ルを製造する装置を対象とし、線材ボビンから供給され
る線材を巻き取り空芯コイルを成形するコイル巻き取り
部と、コイル巻き取り部との間で線材にテンションをか
けるテンション装置と、コイル巻き取り部の手前に配置
され巻取り終了による停止時にコイル巻き取り部手前の
所定位置にレーザ光を照射し、線材の剪断応力を下げて
テンションにより線材を切断すると共に、融着層及び絶
縁層を剥離するレーザ出射ユニットとを設けたことを特
徴とする。

【００１２】また、第２の発明は、芯材の外周に絶縁層
を介して融着層を施した線材を用いて配線基板にハンダ
付けされる空芯コイルを製造する方法を対象とし、線材
ボビンから供給される線材を、テンション装置によりテ
ンションをかけた状態でコイル巻き取り部で巻き取って
空芯コイルを成形し、巻き取り終了による停止状態で、
コイル巻き取り部の手前の所定位置にレーザ光を照射し
て線材の剪断応力を下げ、テンションにより線材を切断
し、同時に融着層及び絶縁層を剥離することを特徴とす
る。

【００１３】

【作用】このような本発明の空芯コイルの製造装置及び
製造方法によれば、コイル巻き取り部の手前位置にレー
ザ出射ユニットを設け、線材に向けてレーザ光を照射す
ることで、線材の切断を行う。線材の切断は、レーザ光
の照射により絶縁層と融着層が溶融蒸発して剥離し、同
時に芯材の加熱で剪断応力が低下しているので、この状
態で加わっているテンションによって線材が切断され
る。

【００１４】このようにレーザ光の照射により線材の剥
離と切断を同時に行うことができ、剥離のみの工程を省
略し、かつ、芯材露出部を正確に切断することができ
る。

【００１５】

【実施例】図１は本発明に係る空芯コイルの製造装置を
示した説明図である。図１において、線材２が巻回され
た線材ボビン１１が台座１２上に載置され、この線材ボ
ビン１１から繰り出された線材２が、同じく台座１２上
に固定されたテンション装置１３を介して、コイル巻き
取り部１４に巻き取られるようになっている。

【００１６】また、テンション装置１３からコイル巻き
取り部１４の間には、内部を通過する線材２にアルコー
ルを滴下すると共に自身を往復動するスライダ１６、ス
ライド１６と一体的に上下動し、スライダ１６の受部１
６ａとの間に線材２を固定および固定から開放する線材
押さえ１７、線材２にレーザ光線を照射するレーザ出射
ユニット２１が配置されている。

【００１７】また、テンション装置１３において、線材
２が巻き付けられたプーリ１９のクラッチをばね圧を調
整することで線材２のテンションが調整できるようにな
っている。テンション装置１３にはプーリ１９の他、図
１において反時計回り方向に付勢され、先端のローラ部
に線材２を係止して引っ張り、たるみを取るためのアー
ム２０が設けられている。

【００１８】次に、図１の動作を説明する。線材ボビン
１１から引き出された線材２は、線材押さえ１７から所
定の長さだけ突出した状態で、線材押さえ１７により線
材押さえ１７と受け部１６ａとの間に仮固定されてい
る。この状態でスライダ１６が線材引き出し方向である
右方向に移動すると、線材２の先端はコイル巻き取り部
１４に到達し、チャッキングされる。線材２がチャッキ
ングされると、線材押さえ１７は上昇して線材２を開放
し、スライダ１６と共にホームポジションに戻る。

【００１９】以降、コイル形成動作がスタートするが、
まずコイル巻き取り部１４は１次巻きのために所定のタ
ーン数だけ線材２を巻き取る。ここで、従来は線材２の
剥離動作を行うために、一時巻き取り動作を中止した
が、本実施例では１次巻き終了後停止することなく、２
次巻きまでの所定のターン数を巻き上げる。２次巻きが
終了した時点で、線材２は線材押さえ１７と受け部１６
ａとの間に挟持仮固定される。

【００２０】この時点でレーザ出射ユニット２１により
レーザ光を線材２に照射する。すると、レーザ光の熱に
より線材２の絶縁層４および融着層５（図４参照）は溶
融蒸発し、芯材３（図４参照）が露出する。この芯材露
出部は他の部分と比べて剪断応力が低下する。同時に芯
材３はレーザ光による加熱で剪断応力が低下する。そこ
で、芯材露出部の剪断応力以上のテンションを線材２に
かけておくことで、絶縁層４および融着層５の剥離、す
なわち溶融蒸発と線材２の切断を同時に行う。

【００２１】次にコイル巻き取り部１４は、３次巻きの
ために最後の巻き取りを行い、切断された芯材露出部が
３次巻き後の露出部位置、すなわち空芯コイル１の巻き
終端位置に来るまで線材２を巻き取り、停止する。最終
的に巻き上がった空芯コイル１をコイル巻き取り部１４
から分離して、１個の巻線作業が終わる。以後は、これ
を繰り返す。

【００２２】

【発明の効果】以上説明したように本発明の空芯コイル
の製造装置及び製造方法によれば、線材の剥離作業と切
断作業が同時に同じ位置で行われるため、芯材露出部の
切断位置精度を飛躍的に向上させることができる。また
剥離作業を独立して行うための巻線停止時間を無くすこ
とができるので、作業時間を短縮することができる。

【００２３】更に、レーザ光の熱を利用して線材の絶縁
層および融着層を溶融蒸発させるため、剥離カスの処理
は不要となり、作業効率が向上する。また剥離カスが線
材に付着することがないので、空芯コイル成形時の巻き
乱れを未然に防止することができ、信頼性が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る空芯コイルの製造装置を示した説
明図

【図２】空芯コイルの一例を示した平面図

【図３】図２の線材の拡大図図

【図４】従来例の空芯コイル製造装置を示した説明図

【図５】従来の剥離装置の機構構造の説明図

【符号の説明】

１：空芯コイル ２：線材 ２ａ：芯材露出部 ３：芯材 ４：絶縁層 ５：融着層 １１：線材ボビン １３：テンション装置 １４：コイル巻取り装置 ２１：レーザ射出ユニット

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】芯材の外周に絶縁層を介して融着層を施し
   た線材を用いて配線基板にハンダ付けされる空芯コイル
   を製造する空芯コイルの製造装置に於いて、 線材ボビンから供給される前記線材を巻き取り、前記空
   芯コイルを成形するコイル巻き取り部と、 該コイル巻き取り部との間で線材にテンションをかける
   テンション装置と、 前記コイル巻き取り部の手前に配置され、巻取り終了に
   よる停止時に前記コイル巻き取り部手前の所定位置にレ
   ーザ光を照射し前記線材の剪断応力を下げてテンション
   により前記線材を切断するレーザ出射ユニットと、を備
   えたことを特徴とする空芯コイルの製造装置。
2. 【請求項２】芯材の外周に絶縁層を介して融着層を施し
   た線材を用いて配線基板にハンダ付けされる空芯コイル
   を製造する空芯コイルの製造方法に於いて、 線材ボビンから供給される前記線材を、テンション装置
   によりテンションをかけた状態でコイル巻き取り部で巻
   き取って前記空芯コイルを成形し、巻き取り終了による
   停止状態で、前記コイル巻き取り部の手前の所定位置に
   レーザ光を照射して前記線材の剪断応力を下げ、前記テ
   ンションにより前記線材を切断することを特徴とする空
   芯コイルの製造方法。