JPS63220734A - フラツトコイル - 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
るフラットコイルに関する。

〔発明の概要〕

本発明は、絶縁層と導体箔とのＭｉ層体を巻回し所定の
厚さに切断してなるフラットコイルにおいて、上記絶縁
層を、巻回前に予め硬化された接着剤層と巻回時に粘性
を発揮する接着剤層からなる少なくとも２Ｍ構造とする
ことよって、上記絶縁層の厚さを薄（して導体占有率を
向上させるとともに、上記絶縁層の厚さの均一性と絶縁
信頼性の確保を図ろうとするものである。

〔従来の技術〕

従来、モータのコイルやブラウン管の偏向ヨークには、
銅線を幾重にも巻いた巻き線式のコイルが一般に使用さ
れているが、機器の小型化に伴って、より薄手の所謂フ
ラットコイルが開発され実用化されている。

例えば偏平モータ用のコイルには、絶縁シートにラミネ
ートされた銅箔に線幅５０μｍ程度の渦巻杖のエツチン
グを施しこれをコイルとしたシートコイルが使われてお
り、モータの薄型化、小型化に大きく貢献している。

しかしながら、前述のシートコイルは、薄型化には極め
て有用ではあるものの、非常に精度の高いエツチング技
術が要求されるため量産するのは難しく、また特殊な技
術が必要であるので何処でも簡単に作製できるというわ
けにはいかない。

そこで、絶縁皮膜を塗った導体箔を巻回して巻回体を作
成し、これを輪切りにしてフラットコイルを作製すると
いう考えが提案され、本願出願人は例えば特願昭６１−
１３２５１３号明細書において、前記の巻回体を放電加
工法により切断し、短絡等が生ずることなく信顧性の高
いコイルを効率良く作製する方法を提案した。

（発明が解決しようとする問題点） ところで、従来より、上記フラントコイルをより小型化
、高性能化するには、上記絶縁皮膜により形成される絶
縁層の厚さをより薄クシて、導体占を率を高くする必要
があることが知られている。

上記絶縁層をより薄くしようとすると、上記絶縁皮膜と
して接着剤を塗った導体箔を巻回して巻回体を作成する
場合、上記導体箔を巻回する際に上記接着剤が流れるな
どして上記絶縁層の厚さが不均一になったり、上記導体
箔同士が接触してシゴートが発注するなど、上記絶縁層
の絶縁に対する信頼性に問題があった。

そこで、上記絶縁層の絶縁に対する信顧性を確保するた
めに上記絶縁皮膜としてポリイミドフィルムの如き高分
子フィルムをラミネートし、これを挟んで２Ｎの接着剤
層を形成したものを用いることも考えられるが、この場
合には上記高分子フィルムの膜厚に対する制約から上記
絶縁層の厚さをあまり薄くすることは難しい。

本発明は、上述の従来の実情に鑑みて提案されたもので
あって、高い導体占有率を有するとともに、絶縁層の厚
さの均一性と絶縁に対する信頼性が充分に確保されたフ
ラットコイルを提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明のフラットコイルは、かかる目的を達成するため
、絶縁層が巻回前に予め硬化された接着剤層と巻回時に
粘性を発揮する接着剤層からなる少なくとも２Ｎ構造を
有することを特徴とするものである。

すなわち、本発明のフラットコイル１は、例えば第１図
に示すように、所望の特性が得られるまで絶縁皮膜を介
して巻回積層した導体箔の巻回体をコイル部２とするも
ので、その内周側の端部及び最外周面にはそれぞれ外部
接続部となる端子３゜４が取り付けられる。

上記フラットコイル１の形状は、第１図では略三角形に
なっているが、所望の形状に合わせて変更すればよく、
扇形９円形３楕円形、四角形、多角形等、種々の形状と
することができる。また、上記端子３．４は、第１図で
は円柱系となっているが、所望の形状に合わせて変更す
ればよく、断面半円形、断面四角形等、種々の形状とす
ること□ができる。

上記コイル部２を構成する導体箔には、銅、アルミニウ
ム、ステンレス、銀、金等の導電金属よりなる厚さ５ｇ
ｍ〜１００μｍ程度の箔が使用される。眉間の絶縁層と
しては、接着剤等の絶縁物質の層がラミネートされてい
る。

そして、本発明に係るフラットコイルｌにおいては、第
２図に示すように、巻回された上記導体箔５．・・・５
間の上記絶縁層が巻回前に予め硬化された接着剤層６と
巻回時に粘性を発揮する接着剤層７からなる少なくとも
２Ｎ構造を有する。

上記接着剤層６は、上記導体箔の巻回時の温度及び圧力
の条件下で流動しないことが望ましく、例えば、ブチラ
ール系樹脂、フェノール系樹脂。

エポキシ系樹脂、ウレタン系樹脂、アクリル系樹脂、フ
ェノキシ系樹脂、ポリイミド系樹脂等を主とする組成を
有する接着剤を上記導体箔に塗布し、上記導体箔の巻回
前に予め所定の条件にて上記接着剤を硬化させておけば
よい。上記接着剤層６の厚さは、硬化後で１μｍ〜１０
μｍ程度が望ましい、これは、１μｍ以下になると上記
接着剤層６の目的である絶縁性を保証することが難しい
ことと、１０μｍ以上になると本発明の目的である導体
占有率の向上を阻害することになるからである。

一方、上記接着剤層７に用いられる接着剤は、導体箔の
巻回時の温度及び圧力の条件下で良好な粘性を有し、流
動して良好な接着性を発揮するものが望ましく、ニトリ
ルゴム系接着剤１合成ゴム系接着剤にブチラール系樹脂
、フェノール系樹脂。

エポキシ系樹脂、ウレタン系樹脂、アクリル系樹脂、フ
ェノキシ系樹脂等を混合したもの等が適用可能である。

あるいは、上述の接着剤層６として用いられる接着剤と
同様の材料を塗布して半硬化状態いわゆるＢステージ状
態としておいてもよい。

上記接着剤層７の厚さは、硬化後で１μｍ−１０μｍ程
度が望ましい、これは、１μｍ以下になると上記接着剤
層７の目的である接着性を確保することが難しいことと
、１０μｍ以上になると本発明の目的である導体占有率
の向上を阻害することになるからである。

上述のフラットコイルは、幅広の上記導体箔に上記第１
の接着剤層６及び第２の接着剤層７を塗布して巻回し、
これを所定の厚さに切断することにより作製されるが、
その製造方法としては従来公知の技術がいずれも使用で
き、例えば切断方法としては通常の機械加工による切断
やレーザによる切断、放電加工法による切断等が挙げら
れる。

放電加工法により切断し上記フラットコイル１を製造す
るには、例えば次のような工程を経ればよい。

すなわち、上記フラットコイル１を製造するには、先ず
、第３図に示すように、導体箔５に対して第１の絶縁層
となる接着剤層６を所定の厚さにて塗布する０次に、上
記接着剤層６を所定の条件にて乾燥し溶剤を揮散除去し
て硬化させる。そして次に、第４図に示すように、硬化
した上記接着剤層６が付着している上記導体箔５に第２
の絶縁層となる接着剤層７を所定の厚さにて塗布する。

上記接着剤層７は、第５図に示すように、上記接着剤層
６に対して上記導体箔５を挟んで°反対側に塗布しても
よい、そして、上記接着剤Ｊｗ７を所定の条件にて乾燥
し溶剤を揮散除去して半硬化状態にする。

上記導体箔５への上記接着剤層６及び上記接着剤層７の
ラミネートは、例えば、以下の方法によって行える。す
なわち、巻出しロールより供給される上記導体箔５を接
着剤塗布機に導き、第１の接着剤を塗布する。次いで乾
燥機に通して上記接着剤を硬化させ、さらに接着剤塗布
機に導き、第２の接着剤を塗布する。次いで乾燥機に通
して上記接着剤を乾燥させ半硬化状態となし、巻取りロ
ールに巻き取るという方法である。

以上により、第６図に示すように、導体箔５゜接着剤層
６．接着剤層７からなる積層体８の原反ロールが得られ
る。

次に、第７図に示すように、積層体８の一端部に所望の
形状を有する導体の金属棒９を半田付けし、これをこの
金属棒９の形状に合わせた溝１０を存する中心軸１１に
巻回する。上記中心軸１１の断面形状は、第７図では断
面三角形の形状となっているが、所望のコイルの形状に
合わせて変更すればよく、円形、楕円形、四角形、多角
形等、種々の形状とすることができる。

巻回に際しては、例えば第８図に示すように、上記積層
体８の原反ロールをロール１２より送りだし、テンシラ
ンロール１３によってバックテンシタンを加えながら上
記中心軸１１に巻き付けて、上記積層体８の巻回体１４
を得る。第８図では、上記中心軸１１に上記積層体８を
巻き付ける際にエアシリンダ１５により付勢される熱ロ
ール１６を三方より圧着し、上記巻回体１４の巻回形状
を整えている。また、上記熱ロール１６の圧着によりこ
の時点で上記積層体８の各層の上記接着剤層６が付着し
た上記導体箔５間は上記接着剤層７により接着される。

上記熱ロール１６あるいはその他の手段による上記導体
箔５への加熱温度と加圧条件は、上記導体箔５の材質及
び厚さと上記接着剤Ａ及び上記接着剤の組成等によって
適宜決定すればよい、得られる巻回体１４の外観形状を
第９図に示す。

次いで、上記積層体８の巻き終わり、すなわち上記巻回
体１４の末端に沿って半田棒１７を接続し、これを上記
巻回体１４を個々のコイルに切断した時に他方の引き出
し電極となるようにする。

この半田棒Ｉ７は、例えば第１Ｏ図に示すように、ノズ
ル１８より半田を軟化状態で押し出す等の手段により容
易に形成される。

第１１図は、上記半田棒１７を上記巻回体１４に接続し
た状態を示す外観斜視図で、この状態では上記積層体８
の巻回体１４．コイルの一方の電極となる上記金属棒９
及び他方の電極となる上記半田棒１７というように、コ
イルの構成要素が全て揃ったことになる。そこでこれら
を総じてコイルブロック１９と称する。

上述の工程で得られた上記コイルブロック１９を、所定
の温度で加熱して上記巻回体１４の各層間に介在される
上記接着剤層７を完全に硬化し、次いで、第１２図に示
すように、上記コイルブロック１９を放電加工法により
所定の間隔で切断する。

この放電加工法は、冷却液でもある誘電体液中における
微小放電間隔でのパルス的な火花放電と、それに伴う短
アーク放電を利用した非接触加工法で、現象的には放電
点における金属の異常消耗ともいうことができ、エネル
ギー加工法ともいうことができる。この放電加工法は金
型形成等、通常は導電体の加工に使用されるが、金属箔
と絶縁層との積層体の切断に際しても良好な結果を示す
。

上記放電加工を施すには、上記コイルブロック１９を加
工液２０中に浸漬し、中心軸１１の長手方向に所定の間
隔で配置される板状電極２１よりパルスを源を与えれば
よい、また、放電加工時の加工液としては、水または例
えばケロシン等の石油系加工液等が使用可能である。

また、切断に際しては、上記コイルブロック１９の中心
軸１１を回動軸２２．２３に固定し、１２０’ずつ回転
させながら、上記中心軸１１の三角形状の各辺に対応す
る部分の上記巻回体１４を切断するといった工夫を施す
場合もある。上記コイルブロック１９は、必ずしも１つ
ずつ切断する必要はなく、複数の上記コイルブロック１
９を並列に配置し、これらを同時に所定間隔で配置され
る板状電極２１で切断するようにしてもよい。

上記放電加工を施す際には、上記コイルブロック１９側
でアースを取る必要がある。そこで、このアースを取る
方法を第１３図に例示する。この例は、上記コイルブロ
ック１９を導電金属製の固定金具２４に載置し、この固
定金具２４を接地するという方法である。

上述の放電加工法等の手段により、上記コイルブロック
１９は第１４図に示すように、所定の厚さを有する各フ
ラットコイル１．・・・１に切断され、上記中心軸１１
を抜き取ることにより完成される。

〔作用］ 本発明に係るフラットコイルにおいては、巻回前に予め
硬化された第１の接着剤層が絶縁層の厚さの均一性と絶
縁に対する信頼性を確保し、第２の接着剤層が巻回時に
粘性及び接着性を発揮して導体箔間の密着を保証するよ
うになっており、上記絶縁層が接着剤のみで形成される
ので、上記絶縁層をより薄くして導体占有率を高めるこ
とが可能となされている。

〔実施例〕

以下、本発明の具体的な実施例について説明する。

ス五１九上 接着剤（Ａ）の溶液を、厚さ３５μｍの圧延銅箔に厚さ
が硬化後で３μｍとなるように塗布し、１３０’Ｃ−１
９０°Ｃに加熱して乾燥し溶剤の連敗除去と硬化を行っ
た。

上記接着剤（Ａ）として以下に示す組成のものを用いた
。

接着剤（Ａ） ブチラール樹脂　　　　　　　１００重量部（接水化学
社製；商品名ＢＸ−１） フェノール樹脂　　　　　　　　５０重置部（体皮ジュ
レッ社製； 商品名ＰＲ５０８３８） メタノール　　　　　　　　　１５０重量部トルエン　
　　　　　　　　　３３０重量部アセトン　　　　　　
　　　　１２０重量部そして、上記接着剤（Ａ）の硬化
層付銅箔に接着剤（Ｂ）を厚さが硬化後で２μｍとなる
ように塗布し、１１０°Ｃ〜１５０　’Ｃに加熱して乾
燥し溶剤の揮散除去を行い半硬化状態とした。

上記接着剤（Ｂ）として以下に示す組成のものを用いた
。

接着剤（Ｂ） ＮＢＲ１００重量部 （日本ゼオン社製； 商品名ハイカー＃１００１） エポキシ樹脂　　　　　　　　　５０重量部（シェル化
学社製： 商品名エピコート１００２） エポキシ樹脂　　　　　　　　１００重量部（シェル化
学社製；　” 商品名工ピコ−）８２　Ｂ） ジシアンジアミド　　　　　　　　２重量部トルエン　
　　　　　　　　　５００重量部メチルエチルケトン　
　　　　５００重量部そして、上記導体箔を巻回時に熱
ロールを用いて１５０°Ｃに加熱し、３〜１０ｋｇ／ｃ
這で加圧した。

巻回体の長さは１５ｃｍであった。その後、１５０°Ｃ
にて２４時間放置して巻回体の各層間に介在される上記
接着剤Ｂ層を完全に硬化させた。

次に、放電加工法を用いて切断ピッチ０．　４ｍｎにて
切断した。

尖嵐斑主 この実施例では、上記導体箔として３５μｍ′ＦＬＭ銅
箔を用い、上記接着剤（Ａ）に代えて以下に示された組
成の接着剤（Ｃ）を用いて、上述の実施例１と同様の工
程によりフラットコイルを作製した。

接着剤（Ｃ） ブチラール樹脂　　　　　　　１００重量部（積木化学
社製ｉ商品名ＢＸ−１） フェノール樹脂　　　　　　　　５０重量部（体皮ジュ
レツ社製； 商品名ＰＲ５０８３Ｂ） エポキシ樹脂　　　　　　　　　５０重量部（東部化成
社製；商品名ＹＤＣＮ７０４）メタノール　　　　　　
　　　２５０重量部トルエン　　　　　　　　　　５０
０重量部アセトン　　　　　　　　　　２５０重量部叉
隻炎主 この実施例では、上記接着剤（Ａ）に代えて以下に示さ
れた組成の接着剤（Ｄ）を用いて、上述の実施例１と同
様の工程によりフラットコイルを作製した。

接着剤（Ｄ） フェノキシ樹脂　　　　　　　１００重量部（東部化成
社製；商品名ＹＰ−５０） エポキシ樹脂　　　　　　　　　３０重量部（シェル化
学社製； 商品名エピコート１００１） エポキシ樹脂　　　　　　　　　１５重量部（シェル化
学社製； 商品名エピコート１００２） ジシンジアミド　　　　　　　　　２重量部メチルエチ
ルケトン　　　　　５８０重１部り較史上 この比較例では、上記導体箔として厚さ３５μｍの圧延
銅箔を用い、この導体箔に上述の実施例で用いた上記接
着剤（Ｂ）を乾燥後に厚さ１０μｍとなるように塗布し
た。これを、１００　’Ｃ〜１５０°Ｃにて乾燥し、溶
剤を揮散除去して半硬化状態とした０次に、上記接着剤
（Ｂ）のみが付着している上記導体箔を上述の実施例と
同様に巻回した。Ｓ回する際には上記導体箔を６０゛Ｃ
に加熱し、１〜５ｋｇ／ｃ４の加圧を与えた。そしてさ
らに、１５０°Ｃにて２４時間放置し、上記接着剤（Ｂ
）を完全硬化させた。以下、上述の実施例と同様の工程
によりフラットコイルを作製した。

此ＭＭＬ この比較例では、上記導体箔として厚さ３５μｍの圧延
ｗ４箔を用い、この導体箔に以下に示す組成の接着剤（
Ｅ）を乾燥後に厚さ１０μｍとなるように塗布した。こ
れを、１００°Ｃ〜１５０°Ｃにて乾燥し、溶剤を揮散
除去して半硬化状態とした。

次に、上記接着剤（Ｅ）のみが付着している上記導体箔
を上述の実施例と同様に巻回した０巻回する際には上記
導体箔を６０“Ｃに加熱し、１〜５ｋｇ／　ｃｉの加圧
を与えた。そしてさらに、６０℃にて２４時間放置し、
上記接着剤（Ｅ）を完全硬化させた。以下、上述の実施
例と同様の工程によりフラットコイルを作製した。

接着剤（Ｅ） 飽和共重合ポリエステル樹脂　１００重量部（ユニチカ
社製；商品名ＤＥ３２２０）（日本ポリウレタン社製； 商品名コロネートＬ）１０重量部 メチルエチルケトン　　　　　２００重量部トルエン　
　　　　　　　　　２００重量部上述の実施例１，２．
３によって作製した上記フラットコイルと、上述の比較
例１．２によって作製したフラットコイルについて導体
箔間ショートの発生率を比較した。その結果は、以下の
表に示すようであった。　　　　　　　　（以下余白）
表からも明らかなように、本発明に係る実施例により作
製されたフラントコイルにおいては、導体箔間ショート
の発生が防止されていることがわかった。しかも、本発
明に係る実施例により作製されたフラットコイルにおい
ては、比較例により作製されたフラットコイルの絶縁層
の厚さが１０μｍであるのに対し、絶縁層の厚さが第１
の接着剤層と第２の接着剤層の厚さを合わせて５μｍと
薄くなっているので、導体占を率がより高められている
。

〔発明の効果〕

上述のように、本発明に係るフラットコイルにおいては
、絶縁層が巻回前に予め硬化された接着剤層と巻回時に
粘性を発揮する接着剤層からなる少なくとも２層構造を
有するので、特に巻回前に予め硬化された上記接着剤層
により上記絶縁層の厚さの均一性と絶縁に対する信頼性
を確保することができる。また、本発明のフラットコイ
ルでは、上記絶縁層を接着剤のみで形成でき、導体占有
率を高めてより小型で高性能なフラットコイルを作製す
ることが可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を適用したフラットコイルの一例を示す
斜視図であり、第２図はコイル部の構成を示す要部拡大
断面図である。 第３図ないし第１４図は本発明を適用したフラットコイ
ルの製造方法の一例を工程順序に従って示すもので、第
３１ｉＱは導体箔への第１の接着剤層の塗布工程を示す
要部拡大断面図、第４図は導体箔への第２の接着剤層の
塗布工程を示す要部拡大断面図、第５図は導体箔への第
２の接着剤層の塗布工程の他の例を示す要部拡大断面図
、第６図はコイル原反の外観斜視図、第７図はコイル原
反の巻回開始状態を示す概略斜視図、第８図は中心軸へ
の巻き付は工程を示す模式図、第９図は中心軸に巻き付
けた巻回体の外観斜視図、第１０図は電極となる半田棒
の接続工程を示す外観斜視図、第１１図はコイルブロッ
クの外観斜視図、第１２図は放電゛加工法による切断工
程を示す概略的な側面図、第１３図はコイルブロックへ
のアースの接続方法を示す模式図、第１４図は切断後の
コイルブロックを示す外観斜視図である。 １・・・・・・・・・・・・フラットコイル５・・・・
・・・・・・・・導体箔 ６．７・・・・・・接着剤層 ８・・・・・・・・・・・・積層体 特許出願人　ソニーケミカル株式会社 代理人　弁理士　　小　池　　晃 岡　　　　　　　　　　　１）　村　　榮　　−第２図 第３図 第４図 第５図 第６図 第８図 第１３図 第１４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 絶縁層と導体箔との積層体を巻回し所定の厚さに切断し
   てなるフラットコイルにおいて、 上記絶縁層は、巻回前に予め硬化された接着剤層と巻回
   時に粘性を発揮する接着剤層からなる少なくとも２層構
   造を有することを特徴とするフラットコイル。