常識を疑ってみませんか?

 

コイル関連開発ご担当者に緊急直言!!

 

EV化時代のコイル技術

 

できるだけ占積率を上げたい。
しかもコストは押さえたい。
平角線ではなく、丸線を圧縮・成型しモータコアのティース部分を埋め尽くすという新しい発想が、これからのモータ技術を大きく進化させます。

 

常識その1:セルコでは製品は扱っていない。

実はセルコでは二つの製品を扱っております。

一つはセンサー会社とのコラボ製品で「渦電流式タップ穴検査装置」であり、プローブをタップ穴に挿入するだけで、タップの有り無し、巣等の欠陥を非破壊で検出できる優れものです。
国内大手の車メーカーではインラインで使用しております。

もう一つはお医者さんとのコラボ製品で「セルパップコイル」という製品です。
このコイルはコイルを逆巻にした「ゼロ地場構造」により、肩の凝りや腰の痛みに対し、急速に作用する不思議なコイルです。
詳しくは「貼ってすっきりセルパップコイル」で検索してみてください。

常識その2:フレキシブルコイルって何?

これもお客様のニーズから生まれたコイルです。
「巻線したコイルを自在に動かしながら使いたい」というニーズに答え、特殊な巻き方をしてできたコイルをフレキシブルコイルと名付けました。
このコイルの両端が動き、対象物にできるだけ密着させて使います。

「フレキシブルコイル」参照

常識その3:空芯コイルの内径はΦ0.15以上必要である。

この常識は長い間、当社の常識でもありました。
しかし「記録は塗り替えられるもの」と同様、コイルの常識も当社の技術陣によって次々に塗り替えられております。
今回はΦ0.11というお客様の要望をクリアーした空芯コイルができました。Φ0.09と言われれば、恐らく可能であろうと私は思います。
正に「顧客ニーズは発明の母」なのであります。

常識その4:セルコでできないコイルはない。

これはウソである。
やはりいくら技術があるからと言って、絶対に無理なコイルはある。
しかし、当社に依頼されたお客様は、是非簡単にあきらめずに「粘って」欲しいと思います。当社の技術者も人間です。面倒だと、難しいようなことを言って、お断りするかも知れませんが、ここは是非粘って見てください。当社の技術者は「粘り」に弱いですから・・・。

常識その5:巻線は内から外へ巻くもの⇒α巻は2層しかできない。

いわゆる”外・外巻き”はα巻で実現しておりますがこれは2層巻です。当社の技術陣は「多層α巻き」も可能にしました。
この技術によって、今までの巻線の端末は「内から外」という常識が崩れ、メーカーの技術担当の方は、開発時に巻き始め線を気にしないで、設計できるため、これはこれからの画期的な技術となりそう。

常識その6:職人技は機械化が難しい。

確かに、難しいです。当社には、これまである特定の作業者しかできないというコイル加工の仕事がありました。それがブラジルの作業者だったのです。その作業者の切り札はいつも「辞めてブラジルへ帰る!」でした。現場の長は辞められると困るから、いろんなわがままも聞かなければならないし、残業もできるだけ与えないとまずかったのでした。
ところが、我が優秀な社員は、これを見事、自動化してしまったのです。自動化と言っても、コイルは手で入れる半自動ですが、その手の微妙な感覚でコイルを折り曲げる工程の自動化です。
昔、「私にも写せます!」というカメラのコマーシャルがありましたが、この機械、本当に「この私にも出来る」のです。
私は、これからの日本のモノ造りはこれだ・・・と思いました。
人ができないこと、やらないことを自動化して行く。
これによって、難易度の高い製品を、常に均一で、しかもローコストで生産できるようになる。
これを中国とかタイで生産したら、かなりローコストでできる。
・・・なんてちらっと思ってます!!

常識その7:空芯タイプは高く、ボビンタイプの方が安い。

一般的にコイルは、ボビンタイプの方が安く、空芯タイプ(ボビンレス)の方が高いと思われておりますが、常識的には12ヶ、24ヶ等多数個取りのボビンタイプと1ヶ取りの空芯タイプでは勝負にならないと思われます・・・・。
が・・・、ボビン代と金型代プラス機械代又は機械改造代まで考えた場合、この変化の激しい時代、特に数量も10〜30万個/月前後の微妙な場合は、やり方によっては空芯コイルの方がはるかに安上がりになる場合もあるのです。

NEW
100万個のコイルでもボビンタイプと価格的に勝負できる空芯コイルを可能にすること。
当社では、空芯コイルの完全自動化を実現しております(業界初!)

常識その8:コイルのオーバーモールドは高くつく。

これも通常一般的には正解です。しかし、もしこのコイルと他の機能部品(コネクタ−部分等)と同時成形が可能であればどうでしょう?
コイルのオーバーモールドは“アワセワザ”によりメリットが出て参ります。

ケースと空芯コイルを組み合わせ、樹脂モールドする方法はソレノイドコイルの革新となる技術かと思われます。

常識その9:コイルのカラゲピンは角ピンがベスト!

角ピンは実は「断線促進ピン」ですと云ったら、驚かれる方も多いかと思いますが、実はコイルにとって角ピンは最悪なんです。
と言いますのは、角ピンに銅線をカラゲた時には既に銅線の皮膜は破れ、ひどい角ピンになりますと、電線にキズをつけて、電線が切れ掛かってしまっております。
切れかかっていても、はんだで覆ってしまえば、まだどうにかなりますが、ここに樹脂でオーバーモールドしたりしますと、これは必然的に擬似断線の予備軍となります。
当社ではこれをすでに克服しております。角端子の作業性と丸端子の安全性の「善いとこ取り」をした丸角端子=角丸君の登場です。
(角丸君のパンフ参照)

常識その10:コイル屋は仕様が決まらないと巻線できない。

確かにちょっと前までの当社もそうでした。「線径、巻数、抵抗値をお願いします」、
ところが、最近では、「必要特性、必要寸法、希望線径をおっ しゃってください」に変わり、様々なお客さんが仕様を決める段階からご相談されて来て、それが、私達のこれまで蓄積してきた技術・ノウハウ・アイデア等を 駆使し、それぞれのお客様に最適な仕様を提案し、結果的に、コストメリット、品質メリットを導き出してきています。
特にこのところ、これまでのコイル屋とは、ちょっと違う方向のあくまでもコイル周りですが、「設計・検討」をし、もうちょっと進めると「コンサルタント」的な動きが多くなり、出来れば、これだけでもいくらか戴きたい位です。私達セルコは正に、「コイル及びコイル周辺技術のソリューションカンパニー」なのです。

常識その11:細線の整列巻は50μ以上、太線でも200μで10層位までが限界。

これまでの常識では細線は50μ位までの多層整列巻きが限界、太線は200μクラスで10層位が整列の限度と言われておりましたが、当社では細線20μ×400Tの完全整列、また220μ×1万T(20層以上)の完全空芯コイル、600μ×2万T(約40層)のボビン巻完全整列巻コイルを巻きました。
完全整列巻にこだわる当社の快挙です。

常識その12:細線コイルのオーバーモールドは断線の危険がある。

通常のコイルの場合、太線でも無造作にオーバーモールド、一体成形すると高圧、高熱下にさらされたコイルは非常に危険です。ましてや70μ以下の細線は、その危険度はかなりのレベルです。
当社は、これまでHDDハードディスク用スィングアーム、光ピックアップ用のコイルモールド製品の量産でそのノウハウを築き上げてきております。

現在のような、どんどん小型細密化が進む世の中にあって、精度とコンパクト化が世の中のニーズとなりつつあります。コイルの高密度化と共に、コイルと他の部品の一体成形技術も必要とされるかと思います。

常識その13:一般的な丸線の整列巻の占積率は被膜込みで75%位がいいところ。

通常、丸線の整列巻の占積率は73%〜77%位ですが、当社のコイルはそれより10%アップの83%〜87%位です。
これを当社の特許技術で、96%以上の占積率を実現しております。
被膜を除いた占積率で言いますと、そこから約20%落ちの76%になります。
これからのHV車、EV車は、正に占積率の戦いになりますが、巻き方によっては平角線よりもはるかに高い占積率を確保できます。

常識その14:ソレノイドコイルはボビン巻である。

当社には高性能封止コイル」というソレノイドコイルの新技術があります。
この技術は、ボビン巻コイルを空芯コイルに、ボビンとテーピングの代わりにコイルケースを使うことにより、樹脂の肉厚の差で最大30%、コイルの高密度化で約10%のスペースアップが図られ、あるソレノイドメーカーで試作を行ったところ、起磁力が50%アップしたという話も聞いております。

常識その15:平角線を使えば占積率が上がる。

「平角線を使えば占積率が上がる」というのは誤解を産み易い。平角α巻は、間違いなく占積率は最高ですが、平角線を多層巻にすると結局クロスポイント(上に乗り上げる部分)が乱れ、ここの部分に関しては丸線よりはるかに占積率は劣ります。
当社では、平角α巻をジョイントすることにより「平角α積層巻」という最高級のコイルを実現しております。2の倍数の多層巻が可能です。

常識その16:モーターコア(ティース)には高密度には巻けない。

この常識も、当社は見事に克服しました。
平角α巻のコイルを「段付き」「湾曲」「積層」「高密度」の各技術を駆使し、殆ど「芸術品」に近いような仕上がりとなりました。
他社との差別化を図るためには、このような高線積率のコイルを使ったモーターを設計すべきです。
(究極の回転機器用コイル参照)
なおこのコイルを使用する場合は、ティースの先端に膨らみがある形状ではできません。コアの先端をストレートにするか、分割コアにするかどちらかの選択が必要となります。

常識その17:コイルをいくらうまく並べてみても、高効率の発電機などできるはずはない。

このようにあるモーターメーカーのOBの方から言われましたが、結果的には、そのOBの方もびっくりするような小型の発電機が完成し、高効率のデータが出ました。(これまでの発電効率最大65%より85%を実現した)
またコキングがないという「おまけ」付きとなりました。
これは、当社が特意とする平角α巻のコイルを湾曲変形させ、コアにほぼ隙間なく貼り付けたようなモーター形状を考えたものです。

常識その18:コイルは価格面で中国やタイには絶対にかなわない。

この常識を打ち破ることが、一つの当社の最大の課題でありました。安い労働力に勝つためには「完全自動化」で人手を省くしか方法がありません。しかも大手さんで手がけるような大型投資によるロボット化、自動化では我々中小零細企業は即「投資倒れ」となります。
これをクリアーしたのが、当社独自のソフト及びハードによるロボット化、自動化でありました。
まずは当社の得意の「空芯コイル」の巻線―フォーミング−カット―半田―箱詰め等の工程を自動化できるようになりました。
このことにより、特に空芯コイに関しては、大量にしてある程度続くものであれば、十分コスト的に海外に対抗可能となったのです。
もちろん、ボビンタイプにしてもコア直巻コイルにしても可能ではありますが、こちらはお金さえ出せば、既存の巻線機メーカーさんでいかようにも対応しますので、当面は現在世の中に無い空芯タイプの完全自動機で勝負しようと云うことになります。

常識その19:モノ造りは日本でやるべきだ!

・・・というのが私がいつも唱えていることですが、今現在当社の生産のメインはタイですし、次は大連です。
その理由を一言で言えば「メイド・イン・ジャパンを海外で造る」ということになります。
日本で造るのと同等あるいはそれ以上の品質で生産できるのであれば、まったく問題ないということです。
タイのT.I.T. ELECTRONICSは今から21年前にタイへ進出しました。その当時の社長(現会長)は当社セルコの社長を辞め、未だ混沌としていた時代のタイでコイルの生産を始めました。
その歴史を話すと長くなりますが、私の兄はこのタイで自分の思った通り動く工場を実現したのです。
すなわち自分が理想とするラインを形成し、自分が目指す高効率にして高品質の工場を作りあげたのです。
この工場では、普通の海外工場とは違い日本の作業者と同じように定着率が非常によく、作業者の手が熟練している上に、品質管理システムがほぼ完璧に機能しております。
従業員200名のこの会社には日本人の管理者は3つの工場で2人しかおらず、メイン工場も一人だけですが、通常作業を行う上では全く問題ありません。
キーエンスの大変高い画像測定器を何台も持ち、不良解析はもとより、量産用に使ったりしてキーエンスの担当者がびっくりしているということです。
現在、私の兄である小林延守会長はセルコの代表取締役会長でもあります。

また大連工場には日本人が一人もおりません。
しかし、この工場では日本でも難易度が高いコイルを手掛け、日本のかなり無理な要求にも耐えて頑張っております。
こちらは現在15,6名で細々とやっておりますが、とにかく手の込んだ面倒くさいコイルを高品質でやりこなす集団です。
その元となっているのは3年間日本で働いた研修生であり、合計18名来た中から最も優秀で、素直な人物を選び品質・技術の責任者にしたことがその大きなポイントです。
後は、絶対に気を緩めさせないことが肝心です。
今はスカイプという便利な通信手段がありますから、私は大連の責任者とは毎日連絡をとり品質問題を始め、従業員の管理についての日本流の心構え等を常に話し、チェックを怠りません。
一応、私が総経理となっている関係上、数か月に一度は大連に行きますが、その時は逆に日本の問題点の指摘されたりします。

このようなことで、当社はタイと大連をメインにし、「メイド・イン・ジャパン」のモノ造りをしているということです。

常識その20:コイルを圧縮成型して占積率をあげる!?

  1. 占積率 その一 丸線で平角線を超えた占積率を出す!?
    占積率=平角線又は真四角線・・・と思っている人が殆どかと思います。しかし、丸線が平角線を超えることの技術がこのセルコにはあります。
    それは「高密度圧縮・成型コイル」です。
    これは、丸線をきちっと巻いておいて、これを必要な形に圧縮成型するのです。
  2. 占積率 その二 電線を圧縮・成型したら被膜を傷つける!?
    その通りです。安易にコイルを圧縮したりすると、非常に危険です。当社には以前から高密度コイルの特許技術があり、いかにしたら電線を損傷せずに圧縮するか?という研究を重ねて参りました。
    しかし、どこまで圧縮するか?という程度問題も確かにありますが、これはその対象となる仕様によって異なってきますので、ご相談ください。
  3. 占積率 その三 集中巻で圧縮・成型したコイルをどうやってモーターコアに入れるの!?
    この技術はコイルを後から挿入するため、コアのティースがストレイトでないとモーターコアには使えません。
    残念ながら、通常のモーターコア(ティースの先端にかまぼこ型の突起がついているもの)には適用できません。
    しかし、分割コアの技術があれば、この技術を使うことができます。
    今のところ、ストレイトコアを用いるSRモーター用に使うことをお勧めしております。
  4. 占積率 その四 占積率100%の究極の占積率などあるわけない!?
    それがあるのです。
    それは平角α積層・湾曲技術です。
    当社のコイル・コンセプト欄の「究極の回転機用コイル」のページを見てください。平角線をコアティースに合わせて加工することにより、100%(被膜を入れて)と言ってよいくらいの占積率を実現しています。


以上に挙げたのは、ほんの代表的な例です。私達セルコの最大の強みはなんと云っても「提案力」と『技術力』です。当社はこれまでのコイルにまつわる常識を覆し、お客様に最高品質を最低コストで提供するノウハウをご提供申し上げたいと思っております。
今回このH.P.をご覧の皆様で、もっとも効率的なコイル仕様を狙いたい、或いは現行のコイルに何か問題点・疑問点がおありの方には、課題を投げかけて戴ければ、当社が責任を持って、最も適切なご提案をさせて戴きます。
内容により、お時間のかかるものもあるかと思いますが、ご発信より24時間以内に必ずなんらかのご回答を申上げますので、どうぞお気軽にご相談戴ければと思います。

 

<ご連絡先>
E−MAIL:info@selco-coil.com
URL: http://www.selco-coil.com/
TEL   :0267-23-3322 
FAX   :0267-23-2233
住所  長野県小諸市大字御影新田2130−1
株式会社セルコ内
社長 小林延行