(57)【要約】【課題】絶縁性被覆導線によって形成されたコイル体の少なくとも螺旋部を、金型を用いること無く容易且つ効率的に樹脂によって封止し得るモールドコイルを提供する。【解決手段】長尺の絶縁性被覆導線によって形成されるコイル体であって、螺旋状に巻き回されてなる螺旋部、前記螺旋部の巻き始め端を形成する第１端部及び前記螺旋部の巻き終わり端を形成する第２端部を含むコイル体と、前記螺旋部が上下方向に伸張することを防止するように前記螺旋部の形状を保持する絶縁性の係止部材と、前記係止部材が装着された状態の前記螺旋部を覆う絶縁性の樹脂体とを備える。【選択図】図１
2012164802.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
長尺の絶縁性被覆導線によって形成されるコイル体であって、螺旋状に巻き回されてなる螺旋部、前記螺旋部の巻き始め端を形成する第１端部及び前記螺旋部の巻き終わり端を形成する第２端部を含むコイル体と、前記螺旋部が上下方向に伸張することを防止するように前記螺旋部の形状を保持する絶縁性の係止部材と、前記係止部材が装着された状態の前記螺旋部を覆う絶縁性の樹脂体とを備えていることを特徴とするモールドコイル。
【請求項２】
前記絶縁性被覆導線のうち前記螺旋部を形成する螺旋形成領域は、径方向内方を向く内側面と、径方向外方を向く外側面と、前記内側面及び前記外側面の上端の間を連結する上端面と、前記内側面及び前記外側面の下端の間を連結する下端面とを有し、断面形状が前記内側面から前記外側面へ行くに従って厚みが薄くなるテーパ状とされ、
前記係止部材は、前記螺旋部における一の巻き段の前記螺旋形成領域の上端面を上方向に隣接する次の巻き段の前記螺旋形成領域の下端面に密着させて前記螺旋部の高さが径方向内方から外方へ行くに従って低くなるように、前記螺旋部を上下方向に圧縮状態で保持していることを特徴とする請求項１に記載のモールドコイル。
【請求項３】
前記係止部材は、前記螺旋部の内周面、上面、外周面及び下面に亘って巻き付けられた絶縁テープであることを特徴とする請求項１又は２に記載のモールドコイル。
【請求項４】
長尺の導線から、螺旋状に巻き回されてなる螺旋部、前記螺旋部の巻き始め端である第１端部及び前記螺旋部の巻き終わり端である第２端部を含むコイル体を形成するコイリング工程と、
前記導線のうち少なくとも前記螺旋部を形成する部分を絶縁性被膜で被覆する被覆工程と、
前記螺旋部が上下方向に伸張することを防止するように絶縁性の係止部材によって前記螺旋部の形状を保持する係止工程と、
少なくとも前記係止部材が装着された状態の前記螺旋部を絶縁性樹脂によって覆う封止工程とを含むことを特徴とするモールドコイルの製造方法。
【請求項５】
前記長尺の導線は、一対の第１及び第２長辺と一対の第１及び第２短辺とによって画される断面四角形状を有し、
前記コイリング工程は、前記導線に対して前記第１短辺を曲げ支点として曲げ加工を行いつつ複数状に積層させることで前記コイル体を形成するものとされ、
前記導線のうち前記螺旋部を形成する螺旋形成領域の断面形状は、径方向内方を向く内側面から径方向外方を向く外側面へ行くに従って厚みが薄くなるテーパ状とされ、
前記係止部材は、前記螺旋部における一の巻き段の前記螺旋形成領域の上端面を上方向に隣接する次の巻き段の前記螺旋形成領域の下端面に密着させて前記螺旋部の高さが径方向内方から外方へ行くに従って低くなるように前記螺旋部を上下方向に圧縮させた状態で前記螺旋部の形状を保持することを特徴とする請求項４に記載のモールドコイルの製造方法。
【請求項６】
前記封止工程は、絶縁性樹脂溶液中への少なくとも前記螺旋部の浸漬又は前記コイル体を吊り下げた状態での少なくとも前記螺旋部への絶縁性樹脂の吹き付けによって行われることを特徴とする請求項４又は５に記載のモールドコイルの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、絶縁性被覆導線によって螺旋部、第１端部及び第２端部を有するように形成されたコイル体の少なくとも前記螺旋部が樹脂によって封止されてなるモールドコイル並びにその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
絶縁性被覆導線によって形成されたコイル体の少なくとも螺旋部が樹脂によって封止されてなるモールドコイルは、良好な絶縁性、コンパクト性及び取り扱い容易性等の理由により広く利用されている。
【０００３】
前記モールドコイルは、長尺の絶縁性被覆導線によって形成されるコイル体であって、螺旋状に巻き回されてなる螺旋部、前記螺旋部の巻き始め端を形成する第１端部及び前記螺旋部の巻き終わり端を形成する第２端部を含むコイル体の少なくとも前記螺旋部を樹脂によって覆うことで製造される。
【０００４】
ここで、前記螺旋部を覆う樹脂を一定厚とする為に金型及びスペーサを用いることが提案されている（下記特許文献１参照）。
【０００５】
詳しくは、前記特許文献１に記載の金型は、前記螺旋部を囲繞する周壁を有し且つ上方が開口とされた有底中空の第１金型と、前記螺旋部の中空部内に挿入される中実の第２金型と、前記第１金型の上方開口を閉塞する第３金型とを有している。
【０００６】
そして、封止すべき螺旋部が前記第２金型を囲繞するように前記第１金型内に設置され、且つ、前記第１金型の内側面と前記螺旋部の外側面との間、並びに、前記螺旋部の内側面と前記第２金型の外側面との間に、それぞれ、スペーサを介挿させた状態で、前記金型内に樹脂が注入される。
【０００７】
この特許文献１に記載の方法は、前記スペーサによって前記螺旋部を覆う樹脂の厚みを制御できる点において有用であるが、前記螺旋部を設置する為の前記金型が必須となる為、浸漬や吹き付けによって螺旋部の樹脂による封止を行うことができず、製造に時間及びコストが掛かるという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１０−０２１５０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、前記従来技術に鑑みなされたものであり、絶縁性被覆導線によって形成されたコイル体の少なくとも螺旋部が樹脂によって封止されてなるモールドコイルであって、樹脂による螺旋部の封止を、金型を用いること無く容易且つ効率的に行えるモールドコイル並びにその製造方法の提供を、目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、前記目的を達成する為に、長尺の絶縁性被覆導線によって形成されるコイル体であって、螺旋状に巻き回されてなる螺旋部、前記螺旋部の巻き始め端を形成する第１端部及び前記螺旋部の巻き終わり端を形成する第２端部を含むコイル体と、前記螺旋部が上下方向に伸張することを防止するように前記螺旋部の形状を保持する絶縁性の係止部材と、前記係止部材が装着された状態の前記螺旋部を覆う絶縁性の樹脂体とを備えたモールドコイルを提供する。
【００１１】
前記絶縁性被覆導線のうち前記螺旋部を形成する螺旋形成領域が、径方向内方を向く内側面と、径方向外方を向く外側面と、前記内側面及び前記外側面の上端の間を連結する上端面と、前記内側面及び前記外側面の下端の間を連結する下端面とを有し、その断面形状が前記内側面から前記外側面へ行くに従って厚みが薄くなるテーパ状とされている場合には、好ましくは、前記係止部材は、前記螺旋部における一の巻き段の前記螺旋形成領域の上端面を上方向に隣接する次の巻き段の前記螺旋形成領域の下端面に密着させて前記螺旋部の高さが径方向内方から外方へ行くに従って低くなるように、前記螺旋部を上下方向に圧縮状態で保持する。
【００１２】
好ましくは、前記係止部材は、前記螺旋部の内周面、上面、外周面及び下面に亘って巻き付けられた絶縁テープとされる。
【００１３】
又、本発明は、長尺の導線から、螺旋状に巻き回されてなる螺旋部、前記螺旋部の巻き始め端である第１端部及び前記螺旋部の巻き終わり端である第２端部を含むコイル体を形成するコイリング工程と、前記導線のうち少なくとも前記螺旋部を形成する部分を絶縁性被膜で被覆する被覆工程と、前記螺旋部が上下方向に伸張することを防止するように絶縁性の係止部材によって前記螺旋部の形状を保持する係止工程と、少なくとも前記係止部材が装着された状態の前記螺旋部を絶縁性樹脂によって覆う封止工程とを含むモールドコイルの製造方法を提供する。
【００１４】
一形態においては、前記長尺の導線は、一対の第１及び第２長辺と一対の第１及び第２短辺とによって画される断面四角形状を有し、前記コイリング工程は、前記導線に対して前記第１短辺を曲げ支点として曲げ加工を行いつつ複数状に積層させることで前記コイル体を形成するものとされ、前記導線のうち前記螺旋部を形成する螺旋形成領域の断面形状は径方向内方を向く内側面から径方向外方を向く外側面へ行くに従って厚みが薄くなるテーパ状とされる。この場合には、好ましくは、前記係止部材は、前記螺旋部における一の巻き段の前記螺旋形成領域の上端面を上方向に隣接する次の巻き段の前記螺旋形成領域の下端面に密着させて前記螺旋部の高さが径方向内方から外方へ行くに従って低くなるように前記螺旋部を上下方向に圧縮させた状態で前記螺旋部の形状を保持する。
【００１５】
好ましくは、前記封止工程は、絶縁性樹脂溶液中への少なくとも前記螺旋部の浸漬又は前記コイル体を吊り下げた状態での少なくとも前記螺旋部への絶縁性樹脂の吹き付けによって行われる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に係るモールドコイルによれば、コイル体の螺旋部には上下方向への伸張を防止する絶縁性の係止部材が装着されており、前記係止部材が装着された状態の前記螺旋部が絶縁性の樹脂体によって封止されているので、金型を用いること無く、容易且つ迅速に前記樹脂体による前記螺旋部の封止を行うことができる。従って、製造装置の簡略化及び製造効率の向上によるコスト低廉化を図ることができる。
【００１７】
又、本発明に係るモールドコイルの製造方法によれば、長尺の導線から形成され且つ絶縁性被膜が被覆されたコイル体の螺旋部に上下方向への伸張を防止する絶縁性の係止部材を装着させ、前記係止部材が装着された状態の前記螺旋部を絶縁性樹脂によって覆うように構成したので、前記螺旋部の樹脂による封止工程を、金型を用いること無く、容易且つ迅速に行うことができる。従って、製造装置の簡略化及び製造効率の向上によるコスト低廉化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】図１(a)及び(b)は、それぞれ、本発明の一実施の形態に係るモールドコイルの平面図及び正面図である。
【図２】図２は、前記モールドコイルの製造方法の一例の工程フロー図である。
【図３】図３は、コイリング工程後の状態における螺旋部の縦断面図である。
【図４】図４は、係止工程後の状態における前記螺旋部の縦断面図である。
【図５】図５は、前記係止工程の際に使用され得る圧縮装置の模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明に係るモールドコイルの好ましい実施の形態について、添付図面を参照しつつ説明する。
図１(a)及び(b)に、それぞれ、本実施の形態に係るモールドコイル１の平面図及び正面図を示す。
【００２０】
図１に示すように、前記モールドコイル１は、長尺の絶縁性被覆導線９５によって形成されるコイル体１０であって、螺旋状に巻き回されてなる螺旋部１５、前記螺旋部１５の巻き始め端を形成する第１端部１１及び前記螺旋部１５の巻き終わり端を形成する第２端部１２を含むコイル体１０と、前記螺旋部１５が上下方向に伸張することを防止するように前記螺旋部１５の形状を保持する絶縁性の係止部材２０と、前記係止部材２０が装着された状態の前記螺旋部１５を覆う絶縁性の樹脂体３０とを備えている。
【００２１】
即ち、前記モールドコイル１においては、前記樹脂体３０による前記螺旋部１５の二次絶縁は前記係止部材２０によって前記螺旋部１５の形状が保持された状態で行われる。従って、前記樹脂体３０による前記螺旋部１５の封止作業の効率化を図り得るようになっている。
【００２２】
詳しくは、前記コイル体１０の前記螺旋部１５は上下方向に容易に伸縮する。従って、従来においては、前記コイル体１０の前記螺旋部１５を金型内に設置することで姿勢を固定させた状態で前記金型内に樹脂を注入することにより、樹脂による前記螺旋部１５の封止を行っている。
【００２３】
その為、前記金型が必要になると共に、前記金型内への前記螺旋部１５の設置及び前記螺旋部１５が設置された状態の前記金型への樹脂の注入に手間が掛かり、その結果、製造コストが高騰してしまうという問題がある。
【００２４】
これに対し、本実施の形態に係る前記モールドコイル１においては、前記螺旋部１５が上下方向に伸張することを防止する前記係止部材２０が設けられており、前記係止部材２０が装着された状態の前記螺旋部１５を前記樹脂体３０によって封止している。
【００２５】
斯かる構成によれば、従来においては必要であった金型を用いること無く、前記螺旋部１５が形状変化することを有効に防止した状態で前記螺旋部１５を前記樹脂体３０によって封止することができる。つまり、前記螺旋部１５の樹脂体３０による封止を、樹脂溶液中への浸漬や樹脂の吹き付けによって行うことができ、製造効率の向上によるコスト削減を図ることができる。
【００２６】
ここで、前記モールドコイル１の製造方法の一例について説明する。
図２に、前記モールドコイル１の製造方法の一例の工程フロー図を示す。
【００２７】
図２に示すように、前記製造方法においては、前記絶縁性被覆導線９５における導線９０は、一対の第１及び第２長辺９１ａ，９１ｂと一対の第１及び第２短辺９２ａ，９２ｂとによって画される断面四角形状を有している。
【００２８】
前記導線９０は、種々の方法によって形成され得る。
図２に示す一例においては、導電性丸形導線９０’をダイス９９の成形孔に挿通させることで前記導線９０を得ている。
【００２９】
次に、前記導線９０に対し前記第１短辺９２ａを曲げ支点として曲げ加工を行いつつ複数段に積層させることで、螺旋状に巻き回されてなる前記螺旋部１５、前記螺旋部１５の巻き始め端である前記第１端部１１及び前記螺旋部の巻き終わり端である前記第２端部１２を含む前記コイル体１０を形成する。
【００３０】
図３に、コイリング工程後の状態における前記螺旋部１５の縦断面図を示す。
前述の通り、前記一例に係る製造方法においては、前記導線９０の前記第１短辺９２ａを曲げ支点としてコイリングしており、従って、前記コイル体１０はエッジワイズ形状を有している。
【００３１】
このように前記コイル体１０がエッジワイズ形状を有する場合には、とりわけ、前記導線９０のうち前記螺旋部１５を形成する螺旋形成領域の断面形状は、図３に示すように、径方向内方を向く内側面（前記第１短辺９２ａ）から径方向外方を向く外側面（前記第２短辺９２ｂ）へ行くに従って厚みが薄くなるテーパ状となる。
【００３２】
次に、前記コイル体１０を絶縁性皮膜によって被覆する。
この被覆工程においては、前記導線９０のうち少なくとも前記螺旋部１５を形成する部分が絶縁性被膜で被覆される。
前記一例に係る製造方法においては、前記第１端部１１の最外端及び前記第２端部１２の最外端を除く前記コイル体１０の他の全ての領域が被覆されている。
【００３３】
前記一例においては、前記絶縁性皮膜は電着によって前記コイル体１０に表面に析出されている。
詳しくは、図２に示すように、前記被覆工程には、前記コイル体１０の表面を洗浄する前処理工程と、塗料粒子を含む電解溶液中で前記コイル体１０及び電極部材８０を対向配置させて前記コイル体１０が陰極となり且つ前記電極部材８０が陽極となるように両者に電圧を印可する電着工程と、前記電着工程によって前記コイル本体１０の表面に析出された被膜を焼き付け炉で焼き付ける焼き付け工程とが含まれる。
前記前処理は、例えば、脱脂、表面のエッチング除去及び酸洗いを含むことができる。
又、前記絶縁性被膜の形成は、電着の他に、エナメル溶液等の被膜形成溶液への浸漬及び焼き付けを繰り返し行うこと、又は、絶縁フィルムの巻き付けによっても行うことが可能である。
【００３４】
その後に、前記螺旋部１５が上下方向に伸張することを防止するように絶縁性の前記係止部材２０が前記螺旋部１５に装着される。
【００３５】
前記一例においては、図２に示すように、前記係止部材２０として、ポリアミドイミド等の絶縁性テープが用いられている。
詳しくは、前記絶縁性テープが前記螺旋部１５の内外を跨ぐように前記螺旋部１５に巻き付けられることで、前記螺旋部１５の上下方向への伸張が防止されている。
前記絶縁性テープは厚みが薄く且つ柔軟性を有している点において有効である。
これに代えて、絶縁性樹脂によって形成される断面コの状のクリップを前記係止部材２０として用いることも可能である。
【００３６】
前述の通り、前記一例においては、前記導線９０のうち前記螺旋部１５を形成する螺旋形成領域の断面形状は、径方向内方を向く内側面（前記第１短辺）から径方向外方を向く外側面（前記第２短辺））へ行くに従って厚みが薄くなるテーパ状とされる（図３）。
【００３７】
このような場合には、好ましくは、前記係止工程において、前記係止部材２０は、前記螺旋部１５における一の巻き段の前記螺旋形成領域の上端面（前記第１長辺９１ａ）を上方向に隣接する次の巻き段の前記螺旋形成領域の下端面（前記第２長辺９１ｂ）に密着させて前記螺旋部１５の高さが径方向内方から外方へ行くに従って低くなるように前記螺旋部１５を上下方向に圧縮させた状態（図４参照）で保持する。
斯かる好ましい方法によれば、前記係止部材２０によって前記螺旋部１５の形状をより安定的に保持することができる。
【００３８】
なお、前記螺旋部１５の上下方向への圧縮は、例えば、図５に示すように、前記螺旋部１５の下端面が載置される載置面７１ａを有する下側部材７１と、前記下側部材７１の載置面７１ａに載置された状態の前記螺旋部１５の上端面と当接する当接面７２ａであって、径方向内側から外側へ行くに従って下方に位置するように傾斜された当接面７２ａを有する上側部材７２とを備え、前記上側部材７２及び前記下側部材７１が互いに対して接離するように相対移動可能で且つ位置固定可能とされた圧縮装置７０を用いて行うことができる。
【００３９】
前記圧縮装置７０の前記上側部材７２及び前記下側部材７１には、周方向同一位置において前記螺旋部１５を露出させるスリット（図示せず）が形成されており、前記係止部材２０は前記スリットを介して前記螺旋部１５に巻き付けられる。
【００４０】
その後に、前記係止部材２０が装着された状態の前記螺旋部１５が絶縁性樹脂によって封止される。
前記係止部材２０によって前記螺旋部１５の姿勢変化が防止されている為、この封止工程は、金型を用いること無く容易且つ効率的に行うことができる。
【００４１】
即ち、前記コイル体１０の前記第１端部１１及び／又は前記第２端部１２を介して少なくとも前記螺旋部１５を絶縁性樹脂溶液中に浸漬させること、又は、前記第１及び第２端部１１，１２を介して前記コイル体１０を吊り下げた状態で少なくとも前記螺旋部１５に絶縁性樹脂を吹き付けることによって、前記螺旋部１５の前記樹脂体３０による封止を容易且つ効率的に達成できる。
【００４２】
その後、必要に応じて、前記第１端部１１及び前記第２端部１２の所定領域が切断若しくは前記第１及び第２端部１１，１２における所定領域の絶縁性皮膜が剥離されて、モールドコイル１０が完成される。
なお、この剥離工程を前記封止工程の前に行うことも可能である。
【符号の説明】
【００４３】
１        モールドコイル
１０      コイル体
１１      第１端部
１２      第２端部
１５      螺旋部
２０      係止部材
３０      樹脂体
９０      導線
９１ａ    第１長辺
９１ｂ    第２長辺
９２ａ    第１短辺
９２ｂ    第２短辺
９５      絶縁性被覆導線
【図１】
2012164802.tif 000003
【図２】
2012164802.tif 000004
【図３】
2012164802.tif 000005
【図４】
2012164802.tif 000006
【図５】
2012164802.tif 000007