CN102341997B - 线圈装置 - Google Patents

Abstract

一种线圈装置，其能使盘片型线圈的层叠工作容易且使制造成本便宜。盘片型线圈包括圆形板的绝缘基板(1)、配置在绝缘基板(1)上的导体图案(2)以及穿设于绝缘基板(1)上的用于形成层叠用通孔(10)的孔(7)，通过使层叠用通孔(10)连接来层叠多个所述盘片型线圈。用于形成层叠用通孔(10)的孔(7)设于导体图案(2)的外周侧或内周侧，通过将各导体图案(2)的作为末端部的开始末端图案(3)、结束末端图案(4)引出到孔(7)进行连接，从而形成层叠用通孔(10)。

Description

线圈装置

技术领域

本发明涉及一种用于层叠有多个盘片型线圈的电磁感应设备的扁平形的线圈，尤其涉及能用于组装作为感应电机的定子或转子的盘片型线圈。更详细地说，本发明涉及利用通孔连接来使所层叠的多个盘片型线圈导通的层叠用通孔连接的改进。

背景技术

近来，随着各种设备的薄型化的趋势，通过蚀刻、冲压加工来形成导体图案的盘片型线圈的需求正在增大。然而，由于在盘片型线圈中导体图案的布线量存在局限，因此，存在盘片型线圈中流过的电流值变得比卷绕线材形成的线圈中流过的电流值小这样的不良情况。因此，试图通过将盘片型线圈层叠并串联连接来增加导体图案的布线量。例如，提出一种线圈装置，该线圈装置通过在盘片型线圈的绝缘基板的内周部分呈放射状地设置多个层叠用通孔，并将导体图案的开始末端及结束末端与上述多个层叠用通孔中的在各盘片型线圈中共用的两个通孔连接，从而相对于最上层的盘片型线圈，使位于该最上层的盘片型线圈下层的各盘片型线圈旋转与层叠用通孔的排列角度相对应的角度进行层叠(专利文献1)。在使各盘片型线圈对应于各盘片型线圈的层叠用通孔的排列角度旋转来对齐层叠用通孔的位置之后，通过对层叠用通孔进行钎焊，从而将所层叠的多个盘片型线圈连接。

上述盘片型线圈设有两种通孔，其中一种通孔是配置在导体图案的外周侧来连接两个面的导体图案的通孔，另一种通孔是配置在导体图案的内周侧、与表面侧的导体图案和背面侧的导体图案连接来作为开始末端和结束末端的一对通孔。此外，当例如层叠四个上述盘片型线圈的情况下，在各盘片型线圈上，空开36°的角度配置导体图案的内周缘侧的作为开始末端和结束末端的一对通孔，并在同一圆周上再空开81°的角度配置三对作为开始末端和结束末端的通孔。接着，通过使下侧的盘片型线圈移位81°的角度后依次层叠于其上方的盘片型线圈，并将各盘片的作为开始末端和结束末端的通孔用作层叠用通孔进行钎焊，从而将层叠的四个盘片型线圈的导体图案连接以构成一个独立回路的线圈，由此形成线长较长的线圈。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特许第3636700号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

然而，在专利文献1的线圈装置中，由于在层叠时必须使各盘片型线圈与层叠用通孔的排列角度相对应地移位，因此，存在层叠工作麻烦且制造成本变高这样的问题。因此，希望开发出一种能将层叠的盘片型线圈的导体图案容易且可靠地连接的技术。

此外，各盘片型线圈的连接局限于串联连接，没有自由度。因此，存在即使在一个盘片的导体图案中电流容量或电压不足的情况下，也很难使电流容量增加或使电压上升这样的问题。

本发明是符合上述希望的发明，其目的在于提供一种盘片型线圈的层叠工作容易且制造成本便宜的线圈装置。此外，本发明的目的还在于提供一种提高层叠多个盘片型线圈时的连接自由度的线圈装置。

解决技术问题所采用的技术方案

为实现上述目的，本发明的线圈装置将通过层叠多个盘片型线圈并通过用于与其它盘片型线圈导通的层叠用通孔电连接来层叠而成的多个盘片型线圈用作一个线圈，其中，上述盘片型线圈在盘片形的环状绝缘基板上具有构成至少一个回路的线圈的导体图案，要层叠的多个上述盘片型线圈是如下结构的一种盘片型线圈：上述导体图案及该导体图案的每个回路的开始末端及结束末端的位置相同，上述开始末端及上述结束末端通过开始末端图案和结束末端图案而与上述层叠用通孔连接，并且在各盘片型线圈的每个回路上相对于层叠盘片的个数n(n为正整数)设置至少n+1个用于形成层叠用通孔的孔，并且上述孔配置在绝缘基板的导体图案的外侧或内侧且在层叠多个盘片的状态下配置在层叠方向上相同的位置，只要改变用于形成与上述开始末端图案和上述结束末端图案连接的对象的上述层叠用通孔的孔的位置，就能改变将层叠的上述盘片型线圈之间连接的上述层叠用通孔的位置，并由多个同种的盘片型线圈来构成任意的回路。

此外，较为理想的是，使用于形成层叠用通孔的孔靠近集中。此外，较为理想的是，用于形成层叠用通孔的孔配置在从绝缘基板的外周缘朝外突出的凸缘部或是配置在比导体图案更靠绝缘基板的内周缘侧的空间内，开始末端图案及结束末端图案被引出到凸缘部或绝缘基板的内周缘侧的空间内。

此外，较为理想的是，盘片型线圈的导体图案形成为：通过在外周缘侧的通孔焊盘和内周缘侧的通孔焊盘处将多个导体通孔连接，从而在绝缘基板的表面与背面之间交替地波形折返来构成一个线圈，其中，上述多个导体在沿着环状绝缘基板的内周缘及外周缘配置成环状的通孔焊盘之间从内周缘侧向外周缘侧或从外周缘侧向内周缘侧延伸。此外，较为理想的是，构成相同回路的相同磁极的多个导体的内周缘侧的上述通孔焊盘在彼此不同的多个同心圆上沿绝缘基板的半径方向成列配置，并形成连接表面的导体图案与背面的导体图案的多个通孔。另外，较为理想的是，盘片型线圈的导体图案是在一个绝缘基板上形成至少包括连接所述开始末端图案的一卷线圈和连接所述结束末端图案的一卷线圈的多卷线圈，并将该多卷线圈用连接图案串联连接或并联连接而成的。

此外，较为理想的是，盘片型线圈的导体图案是在一个绝缘基板上形成至少包括连接开始末端图案的一卷线圈和连接结束末端图案的一卷线圈的多卷线圈，并将该多卷线圈用连接图案串联连接或并联连接而成的。

此外，较为理想的是，盘片型线圈隔着绝缘片层叠，用贯穿绝缘片的具有导电性的销来连接要进行电连接的多个盘片型线圈的层叠用通孔。

此外，在本发明的线圈装置中，较为理想的是，在每个各盘片型线圈中将孔位置一个个错开来配置连接开始末端图案的层叠用通孔和连接结束末端图案的层叠用通孔，并用具有导电性的销将所有层叠后的盘片型线圈依次串联连接。

发明效果

根据本发明的线圈装置，由于只要改变层叠的各盘片型线圈的开始末端图案、结束末端图案的配置，就能使相同导体图案的盘片型线圈在磁极位置对齐的情况下层叠，因此，各盘片型线圈的导体图案不需要移位。也就是说，由于不需要为使各盘片型线圈的磁极位置对齐而使绝缘基板旋转，只要原样层叠即可，因此，使得盘片型线圈的层叠工作容易且制造成本便宜。此外，由于在各盘片型线圈的每个回路上相对于层叠盘片个数n设置至少n+1个用于形成层叠用通孔的孔，因此，即便不使相同导体图案的盘片型线圈、即同种盘片型线圈进行用于带来移位的旋转，通过在相同位置层叠并任意选择连接导体图案的结束末端图案与开始末端图案的孔的位置，也能容易获得各种盘片型线圈之间的电连接图案。例如，能通过将每个盘片型线圈中的孔位置一个个错开地依次连接层叠用通孔这样的单纯的层叠结构获得串联连接。

而且，由于利用连接开始末端图案及结束末端图案的层叠用通孔将要进行层叠的各盘片型线圈的导体图案彼此连接，因此，在连接要进行层叠的各盘片型线圈的导体图案上能得到自由度。即，只要改变连接开始末端图案和结束末端图案的层叠用孔的位置即层叠用通孔的位置，就能自由改变层叠的盘片型线圈之间的电连接关系。例如，可以在层叠的多个盘片之间进行串联连接或并联连接或是同时存在串联连接和并联连接的连接。藉此，能使流过线圈的电流值成为更大容量、使电压更高、或是在确保高电压的同时确保大电流。因此，能容易地实现现有的盘片型线圈装置无法容易实现的大容量的输出。

而且，由于能对在绝缘基板上形成的导体图案及用于形成层叠用通孔的孔的位置共用的相同的盘片型线圈进行串联连接或并联连接或是同时存在串联连接和并联连接的连接后组合使用，因此，能通过改变组合个数来制造输出不同的感应电机，并能因部件(盘片型线圈)的共用化而使成本降低。

此外，在本发明的线圈装置中，当使用于形成层叠用通孔的孔靠近集中的情况下，由于能使各盘片型线圈的开始末端图案、结束末端图案及连接图案集中化，因此，能使线圈装置紧凑化。

此外，在本发明的线圈装置中，当将用于形成层叠用通孔的孔配置在从绝缘基板的外周缘朝外突出的凸缘部或配置在比导体图案更靠绝缘基板的内周缘侧的空间的情况下，由于开始末端图案、结束末端图案及连接图案向导体图案的外侧引出，因此，能将这些图案与导体图案容易且可靠地连接，并且能高密度地形成导体图案本身。因此，能廉价地制造高输出的线圈装置。

此外，采用在绝缘基板的表面与背面之间交替波形折返来构成一个线圈的导体图案，由于利用通孔连接部位来容易进行多个线圈的串联连接或并联连接，因此，不需改变导体图案就能使流过线圈的电流或电压变化。特别是，当内周缘侧的通孔焊盘具有在绝缘基板的半径方向上扩张的面积，且其半径方向上的轮廓的延长线呈与绝缘基板的中心一致的楔形，从半径方向外侧的端部将导体引出，并且在绝缘基板的半径方向上形成连接表面的导体图案与背面的导体图案的多个通孔的情况下，在不引起内周缘侧通孔焊盘向周向扩张的情况下，扩张在一个内周缘侧通孔焊盘上的通孔连接的导通面积，即使是相同的通孔镀层厚度，作为内周缘侧通孔焊盘整体而言，也能增大在通孔连接中流动的电流值。而且，通过以从内周缘侧通孔焊盘的半径方向外侧的端部将导体引出的方式布线，能使内周缘侧通孔焊盘附近的导体的宽度与内周缘侧通孔焊盘的宽度相同，从而不会因导体宽度而使在导体图案整体中流过的电流值受到限制。此外，当构成相同回路的相同磁极的多个导体的内周缘侧的上述通孔焊盘在彼此不同的多个同心圆上沿绝缘基板的半径方向成列配置，并形成连接表面的导体图案与背面的导体图案的多个通孔的情况下，能使通孔焊盘上的通孔连接的导通面积扩张，即使是相同的通孔镀层厚度，作为通孔焊盘整体而言，也能增大在通孔连接中流动的电流值来减少通孔连接中的电阻。

此外，在本发明的线圈装置中，当在一个盘片型线圈中将多卷线圈并联连接或串联连接时，能使流过一个盘片型线圈的导体图案的电流容量增大或增加电压。而且，即使是相同导体图案的盘片型线圈，通过改变连接图案及开始末端图案和结束末端图案的位置，也能容易地改变电流值或电压。也就是说，只要改变导体图案之外的连接图案及开始末端图案和结束末端图案的位置就能制造出各种输出的盘片型线圈，从而能因部件共用化而使盘片型线圈的成本降低。

此外，在本发明的线圈装置中，当隔着绝缘片层叠盘片型线圈，并用贯穿绝缘片的具有导电性的销连接要进行电连接的多个盘片型线圈的层叠用通孔时，只要使层叠用通孔的位置对齐后插入销，就能同时实现要层叠的盘片型线圈的连接和导通，因此，使得层叠工作变得简单，并能进一步降低制造成本。而且，通过用销来连接层叠用通孔，不仅能进行层叠时的盘片型线圈的定位，还由于在盘片型线圈之间流过大电流，而能实现输出的大容量化。

此外，在本发明的线圈装置中，当使每个各盘片型线圈的孔位置一个个错开地配置成对的层叠用通孔，并将所有层叠后的盘片型线圈依次用销串联连接的情况下，由于通过将与要层叠的各盘片型线圈的开始末端图案、结束末端图案连接的层叠用通孔的位置一个个错开，并在将错开后的盘片型线圈依次层叠的同时插入销这样简单的作业，就能完成使各盘片型线圈的磁极的位置对齐的层叠作业，因此，使盘片型线圈的层叠工作容易且使制造成本便宜。

而且，在本发明的线圈装置中，当在一个盘片型线圈中将多卷线圈并联连接后进一步在多个盘片之间进行并联连接时，能通过线圈流过大电流。另一方面，当在一个盘片型线圈中将多卷线圈串联连接后进一步在多个盘片之间进行串联连接时，能进一步提高流过线圈的电流的电压。此外，由于能增加一个盘片型线圈中的串联连接来确保高电压并通过进行盘片间的并联连接来确保大电流容量，因而，能使高电压、大容量的线圈容易实际应用。即，通过用相同导体图案的一种盘片型线圈来改变盘片个数或线圈连接方法，就能制造出容量不同的电动机，例如高电压电动机或低电压大电流电动机。而且，在任意一种连接中，均无损于只要改变从导体图案引出的开始末端图案及结束末端图案的配置即层叠用通孔的位置，即使不使盘片型线圈旋转也能进行层叠工作这样的效果。

附图说明

图1是本发明的线圈装置的分解立体图。

图2是图1的线圈装置的最上层的盘片型线圈的表面图。

图3是图2的背面图。

图4是图2的主要部分的提取图。

图5是图4经放大后的纵剖视图。

图6是图2的其它主要部分的提取图。

图7是图4、图6的组合图。

图8是图1的下一层的盘片型线圈的主要部分的表面图。

图9是图8的背面图。

图10是图8的下一层的盘片型线圈的主要部分的表面图。

图11是图10的背面图。

图12是图9的下一层的盘片型线圈的主要部分的表面图。

图13是图12的背面图。

图14是表示图1的线圈装置中一个回路上的将多个盘片型线圈串联连接后的状态的主要部分放大剖视图。

图15是表示图1的线圈装置中一个回路上的将两组并联连接多个盘片型线圈后的盘片型线圈串联连接的例子的主要部分放大剖视图。

图16是表示图1的线圈装置中一个回路上的将所有的盘片型线圈并联连接后的状态的主要部分放大剖视图。

图17是表示图1的线圈装置中一个回路上的将多个盘片型线圈串联连接的其它实施方式的主要部分放大剖视图。

图18是表示用一卷(线圈半部2b)线圈形成一个回路的线圈的例子的盘片型线圈的表面图。

图19是表示在一个盘片中使两卷(线圈半部2a、2b)线圈并联连接时的例子的盘片型线圈的表面图。

图20是表示在盘片型线圈的内周缘侧的空间配置层叠用通孔和用于形成层叠用通孔的孔的例子的表面图，其列举DC无刷电动机用的两个回路十个磁极的导体图案的例子进行说明。

图21是只表示图20的盘片型线圈的背面侧的导体图案的说明图。

图22是表示盘片型线圈的内周缘侧的通孔焊盘的其它实施方式的表面图，其列举DC无刷电动机用的外引出类型的三相十二磁极的导体图案的例子进行说明。

图23是将图22的导体图案放大并局部表示的说明图。

具体实施方式

以下，基于附图所示的实施方式对本发明的线圈装置的结构进行详细说明。

图1至图14表示将本发明的线圈装置应用于DC无刷电动机的定子线圈中的一实施方式。上述线圈装置是通过层叠四个形成有三个回路的导体图案2的盘片型线圈，并用贯穿各盘片型线圈的层叠用通孔10的导电性的销9将相邻的盘片型线圈的层叠用通孔10彼此电连接，从而能将层叠后的多个盘片型线圈串联连接来用作一个线圈的。

如图2所示，各盘片型线圈具有绝缘基板1、导体图案2、开始末端图案3、结束末端图案4、连接图案5、连接绝缘基板1的表面与背面的导体图案2的通孔6以及用于与其它盘片型线圈导通的层叠用通孔10，通过用设于外周缘侧通孔焊盘22和内周缘侧通孔焊盘23的通孔6将形成于绝缘基板1的表面及背面的导体图案2的导体21电连接并以波形折返的方式在绝缘基板的圆周方向上环绕一周，从而形成线圈。藉此，使各盘片型线圈中导体图案2的各单元串联连接，可确保较长的布线量。

绝缘基板1由在中央部穿设有轴孔11的圆环状的盘片组成，其是由绝缘性的合成树脂材料构成的。在该绝缘基板1的外周缘的一部分上，以朝外侧突出的方式一体形成有凸缘部12，该凸缘部12配置有开始末端图案3、结束末端图案4及连接图案5。对于该绝缘基板1的材质没有特别限定，能选择硬性和柔性中的任意一种。

导体图案2可通过利用蚀刻技术(例如印刷蚀刻法等)使粘附在绝缘基板1两面上的铜类、铝类等箔局部溶解腐蚀而形成为所需要的图案，或是可通过将薄板状的金属材料用冲压技术等冲裁成所需要的图案并将冲裁后的金属材料粘贴在绝缘基板1的表面、背面来形成。该导体图案2形成为通过在外周缘侧的通孔焊盘22和内周缘侧的通孔焊盘23处将多个导体21通孔连接，从而在绝缘基板1的表面与背面之间交替地波形折返来构成一个线圈，其中，上述多个导体21在沿着环状绝缘基板1的内周缘及外周缘配置成环状的通孔焊盘22、23之间从内周缘侧向外周缘侧或从外周缘侧向内周缘侧延伸。如图5所示，通孔6在各通孔焊盘22、23处使形成于绝缘基板1表面的导体图案2与形成于背面的导体图案2导通。

在此，外周缘侧的通孔焊盘22在一个圆a上空开一定间隙地配置成环状，内周缘侧的通孔焊盘23在多个同心圆b₁、b₂、b₃上且沿绝缘基板1的半径方向c成列配置。如图4所示，在本实施方式的情况下，通过使构成相同回路的相同磁极的多个导体21的内周缘侧的通孔焊盘23在彼此不同的多个同心圆b₁、b₂、b₃上沿绝缘基板1的半径方向c成列配置，从而使内周缘侧通孔焊盘23的面积与外周缘侧通孔焊盘22的面积相同。此外，在各通孔焊盘22、23上设有多个通孔6，以使各通孔焊盘22、23处的通孔连接的导通面积增大，即使是相同的通孔镀层厚度，作为通孔焊盘整体而言，能增大在通孔连接中流动的电流值并减少通孔连接处的电阻。

此外，在导体图案2中，通过层叠图4所示的线圈半部2a和图6所示的线圈半部2b并利用连接图案5连接，从而形成图7所示的线圈。接着，以上述线圈作为一个单位移位并层叠三个单位，从而形成三相八磁极的导体图案。此时，通过相对于一方的线圈半部2a将另一方的线圈半部2b错开1/2间距地配置，从而用另一方的线圈半部2b的线覆盖一方的线圈半部2a的线之间的槽，从而能防止漏磁通。

在此，导体21形成为弯曲的线形，具有构成磁回路的环状中央的直线部21a和在该直线部21a与两端的通孔焊盘22、23之间描画出平缓圆弧的圆弧部21b、21c。此外，通过使构成绝缘基板1的相同面的相同回路的相同磁极的多个导体21的各圆弧部21b、21c的曲率中心分别相同，从而均匀地设定导体21的宽度及导体间隙。藉此，虽然使导体间隙一定，但不会形成在导体21的一部分上限制流过导体图案2的最大电流值这样的宽度较窄的部位。

而且，开始末端图案3与位于导体图案2的一方的线圈半部2a的开始末端的外周缘侧的通孔焊盘22连接，从而被引出至绝缘基板1的凸缘部12。结束末端图案4与位于导体图案2的另一方的线圈半部2b的结束末端的外周缘侧的通孔焊盘22连接，从而被引出至绝缘基板1的凸缘部12。连接图案5与位于导体图案2的一方的线圈半部2a的结束末端的外周缘侧的通孔焊盘22和位于导体图案2的另一方的线圈半部2b的开始末端的外周缘侧的通孔焊盘22连接，从而被引出至绝缘基板1的凸缘部12。在该导体图案2中，由于将开始末端图案3、结束末端图案4及连接图案5集中在从绝缘基板1的外周缘突出的一个部位的凸缘部12，因此，不仅使得层叠盘片型线圈时的连接作业容易，还能使盘片型线圈紧凑化。此外，通过将开始末端图案3、结束末端图案4及连接图案5向导体图案2的外周缘侧通孔焊盘22的外侧引出，能使高密度的导体图案2容易且可靠地连接，因此，能廉价地制造。为了避免图案互相干扰，较为理想的是，使上述三个回路的开始末端图案3、结束末端图案4及连接图案5分散配置在绝缘基板1的表面和背面。例如，如图8～图13所示，分别连接到用于形成三组层叠用通孔的孔(以下仅称为层叠用孔)7中的左右组的五个层叠用孔7中的任意一个上的开始末端图案3及结束末端图案4被布线在绝缘基板的凸缘部12表侧的面上，连接到中央组的五个层叠用孔7中的任意一个上的开始末端图案3及结束末端图案4以及三个回路的连接图案5被布线在绝缘基板1的凸缘部12背侧的面上。另外，这些开始末端图案3、结束末端图案4及连接图案5与导体图案2一体形成。

被引出至各盘片型线圈的绝缘基板1的凸缘部12的导体图案2的每个回路上的开始末端图案3及结束末端图案4与每个盘片型线圈选择出的两个层叠用孔7电连接来构成层叠用通孔10。

如图14所示，层叠用孔7穿设在绝缘基板1上，以将通过电镀等层叠的多个盘片型线圈间的开始末端图案3、结束末端图案4彼此连接。当在层叠了形成有三个回路的导体图案2的四个盘片型线圈的本实施方式的情况下，在绝缘基板1的凸缘部12上设置十五个层叠用孔7，即设置成在每个导体图案2的一个回路上使n+1(n为盘片型线圈的个数)个层叠用孔7靠近集中。在此，(n+1)个层叠用孔7只要开设成在层叠盘片型线圈的状态下位于在层叠方向上相同的位置即可，没有理由一定要靠近集中，不管离散设置也好，或是以不相等的间距设置也好，只要是在层叠盘片型线圈时使层叠用孔7的位置在层叠方向上对齐即可。当然，使层叠用孔7靠近集中更有利于线圈装置的紧凑化，但即便不靠近集中，也无损于盘片型线圈的层叠工作容易且制造成本便宜这样的效果。此外，当层叠用孔7的个数在每个回路上设置至少n+1(n为盘片型线圈的个数)个时，除了能采用如图14所例示的串联连接之外，还能采用如图15或图16所示的并联连接或是图17所示的其它串联连接，因此，能进一步提高要层叠的多个盘片型线圈的连接自由度。但是，层叠用孔7的个数未必一定要在每个回路上设置至少n+1(n为盘片型线圈的个数)个，如图15～图17所示，只要在每个回路上设置至少两个以上的孔，通过改变销9的连接方法或开始末端图案3、结束末端图案4的配置，就能制造出将多个盘片型线圈串联连接或并联连接而使输出不同的感应电机。

在此，在各盘片型线圈中的层叠用孔7的个数为每个回路上至少设有n+1个的本实施方式中，使用在绝缘基板上形成的导体图案及用于形成层叠用通孔的孔的位置共用的相同的盘片型线圈，只要改变连接开始末端图案和结束末端图案的层叠用孔的位置即层叠用通孔的位置，就能自由选择要层叠的盘片型线圈之间是串联连接、并联连接或是同时存在串联连接与并联连接的连接。也就是说，在本实施方式的各盘片型线圈中，导体图案2和连接图案5及层叠用孔7的配置是共用的，但每个盘片线圈中的开始末端图案3和结束末端图案4的配置是不同的，如图14所示，在相邻的盘片型线圈之间将每个层叠用通孔10依次错开配置。即，在所有的盘片型线圈中，供开始末端图案3和结束末端图案4引出的通孔焊盘22及用连接图案5连接的通孔焊盘22的位置是相同的，只有连接开始末端图案3和结束末端图案4的层叠用孔7的位置即层叠用通孔10的位置在每个盘片型线圈中根据要层叠的盘片型线圈之间的连接方法的不同而有所不同。

如图14所示，如上所述构成的四个盘片型线圈隔着绝缘片8进行层叠。在上述层叠中，不需要为使各盘片型线圈的磁极位置重合而使绝缘基板1旋转，只要原样层叠即可。另外，例如，只要在夹着绝缘片8对盘片型线圈进行层叠之后，在以贯穿绝缘片8的方式插入具有导电性的销9的同时依次层叠绝缘片8和盘片型线圈，就能完成层叠用通孔10的连接。在绝缘片8上预先开设有用于供销9贯穿的孔。另外，对于销9而言，也可以使用比层叠的盘片型线圈的相邻的层叠厚度长的销来使其贯穿到不构成层叠用通孔10的其它层叠用孔7中。即，销9也可以是远远超过所要进行电连接的多个盘片型线圈的厚度的长度，例如贯穿所有盘片型线圈的绝缘基板的长度。即便这样，由于层叠用通孔10之外的层叠用孔7不包括通孔用镀层和焊盘、或是没有与开始末端图案3或结束末端图案4连接，因此，不会与不需要进行电连接的其它盘片型线圈的导体图案2导通，只是将所有盘片型线圈机械连接。此时，由于只要在层叠了所有盘片型线圈的状态下将销9插入所有的层叠用孔7即可，因此，盘片型线圈的层叠工作极为简单且容易，制造成本也变得便宜。当然，如图14所示，在对每两个盘片型线圈均用销9进行层叠用通孔10的连接的同时进行层叠工作的情况下，由于能容易地进行作业，因此，也能进一步降低制造成本。

此外，处于层叠状态的多个盘片型线圈的连接不局限于如图14所示将作为层叠用通孔10的层叠用孔7一个个错开的串联连接方法，也能根据需要采用各种连接方式。例如，如图15所示，将所要层叠的多个盘片型线圈分成多组，将各组盘片型线圈的连接开始末端图案3的层叠用通孔10和连接结束末端图案4的层叠用通孔10分别配置在层叠方向上的相同位置并用销9并联连接，同时，将并联连接后的各组盘片型线圈的连接结束末端图案4的层叠用通孔10与其它组的盘片型线圈的连接开始末端图案3的层叠用通孔10配置在层叠方向上的相同位置，并用共用的一根销9将并联连接后的盘片型线圈的组彼此串联连接。

或者，也可以如图16所示，通过将处于层叠状态的所有盘片型线圈的连接开始末端图案3的层叠用通孔10和连接结束末端图案4的层叠用通孔10分别配置在层叠方向上相同的位置，并用贯穿相同位置的层叠用通孔10的一根共用的销9将开始末端图案3彼此及结束末端图案4彼此分别连接，从而将所有处于层叠状态的盘片型线圈并联连接。

此外，也可以如图17所示，如下所述地配置层叠用通孔10：在相邻的盘片型线圈之间将连接一个盘片型线圈的结束末端图案4的层叠用通孔10与连接另一个盘片型线圈的开始末端图案3的层叠用通孔10配置在层叠方向上的相同位置，且在层叠方向上相邻的盘片型线圈之间将开始末端图案3与结束末端图案4交替配置，从而以用配置成锯齿状的销9连接两列层叠用通孔10的方式进行串联连接。此时，较为理想的是，一个回路的线圈的开始末端图案3和结束末端图案4以不交叉的方式分散配置在绝缘基板1的表面和背面上。

此外，本发明不特别限定于图1～图14所示的实施方式的导体图案2，能根据开始末端图案3、结束末端图案4及连接图案5的结构将各盘片型线圈中的导体图案2的各回路自由地并联、串联连接。即，在形成有至少包括连接开始末端图案3的一卷线圈和连接结束末端图案4的一卷线圈的多卷线圈的一个盘片型线圈中，通过改变连接图案5的布线，就能将多卷线圈串联连接或并联连接。例如，如图19所示，通过将连接到线圈半部2a的开始末端图案3与作为线圈半部2b的开始末端的焊盘22用连接图案5连接，并将连接到线圈半部2b的结束末端图案4与作为线圈半部2a的结束末端的焊盘22用连接图案5连接，从而能将两个线圈半部2a、2b并联连接。此时，能通过并联连接增加流过的电流值。此外，如图7所示，能通过串联连接提高电压。当然，在图7所示的串联连接或图19所示的并联连接的实施方式中，主要列举用连接图案5连接在一个盘片中错开1/2间距的线圈半部2a和线圈半部2b的例子对本发明进行了说明，但也可以在一个盘片中将三卷以上的线圈用连接图案5串联或并联连接。上述实例在应用于输出高的感应电机时尤为有效，例如，根据本发明人的试制结果，对3KW以上的感应电机能获得理想的结果。此外，也可以如图18所示，通过将线圈半部2b的作为开始末端的焊盘22和作为结束末端的焊盘22分别与开始末端图案3和结束末端图案4连接来形成一卷线圈。

综上所述，能在一个盘片型线圈中将多卷线圈并联连接或串联连接后，进一步在多个盘片之间进行串联连接或并联连接。当在一个盘片型线圈中将多卷线圈并联连接后进一步在多个盘片之间进行并联连接时，能通过线圈流过大电流。另一方面，当在一个盘片型线圈中将多卷线圈串联连接后进一步在多个盘片之间进行串联连接时，能进一步提高流过线圈的电流的电压。此外，由于能增加一个盘片型线圈中的串联连接来确保高电压并通过进行盘片间的并联连接来确保大电流，因而，使得现有技术无法实现的5KW以上的容量也能容易实际应用。而且，由于在任意一种连接中均将层叠用通孔10配置在插入导体销9的位置，因此，无损于没有盘片型线圈的旋转也能进行回路连接的效果。

而且，上述开始末端图案3及结束末端图案4能引出到绝缘基板1的内周缘侧，具体来说，能引出到比内周缘侧通孔焊盘23更靠内侧的空间，并与层叠用通孔10连接。例如，图20及图21表示层叠三个形成有两回路的导体图案2的内侧引出式盘片型线圈时的实施方式的一例。本实施方式的各盘片型线圈在比内周缘侧的通孔焊盘23更靠内侧的圆周d上每隔90°穿设四个(n+1个)层叠用孔7。此外，将开始末端图案3和结束末端图案4分别与任意组的四个层叠用孔7中的两个连接。另一方面，由于连接图案5连接线圈半部2a的结束端与线圈半部2b(相对于线圈半部2a错开36°布线)的开始端，因此，连接图案5被拉回到导体图案2中进行布线。在本实施方式中，在图20中，由于线圈半部2a的结束端和线圈半部2b的开始端分别为外周缘侧的通孔焊盘22，因此，以将它们连接的方式沿着其它导体21朝向内周缘侧的通孔焊盘23布线，并且以迂回到比内周缘侧通孔23更靠内侧的方式一边拉回一边朝向外周缘通孔焊盘22布线。此时，由于不使连接图案5与开始末端图案3及结束末端图案4交叉，因此，连接图案5形成在与形成有上述开始末端图案3和结束末端图案4的面相反一侧的面上。在本实施方式中，若以形成有开始末端图案3和结束末端图案4的面为表面，则连接图案5形成在背面侧。如上所述，由于在将开始末端图案3、结束末端图案4、连接图案5朝绝缘基板1的内周侧引出的实施方式中，输出变大则线圈半径变大，因此，在内径侧容易采用空间，使得应用有效。另外，在附图中，四个回路的层叠用孔7每隔90°地分散配置，但也可以在一个部位上靠近集中。

如上所述，当利用在绝缘基板1的内周缘侧出现的空间来将开始末端图案3及结束末端图案4朝绝缘基板1的内周缘侧引出且形成层叠用通孔10这样类型的盘片型线圈的情况下，具有因凸缘部12不朝绝缘基板1外突出而不需要留有空间这样的优点。而且，由于输出变大时，伴随着线圈半径增大，在内周缘侧出现的空间也进一步变大，因此，能有效利用该空间，而对紧凑化有效。

而且，在本实施方式中，设于绝缘基板1的层叠用孔7不是包括通孔用镀层和焊盘的孔，因此，根据情况，也可以在所有的层叠用孔7上预先形成通孔用镀层和焊盘，将开始末端图案3及结束末端图案4与所选择的层叠用孔7连接。

上述实施方式是本发明的优选实施方式的一例，但并不限定于此，能在不脱离本发明思想的范围内进行各种改变。例如，图1～图21所示的各实施方式的导体图案2是较为理想的一个形态，但不特别限定于此。不特别限定于这种导体图案2，能适用于各种导体图案，例如能适用于日本专利特许第3636700号公报所示的螺旋状的导体图案，也能适用于图22及图23所示的其它导体图案。

图22及图23所示的盘片型线圈设置多个内周缘侧通孔焊盘23的通孔6，且在绝缘基板1的半径方向c上排列，从而能在不引起内周缘侧通孔焊盘23向周向扩张的情况下，增大一个内周缘侧通孔焊盘23上的通孔连接的导通面积，即使是相同的通孔镀层厚度，作为周缘侧通孔焊盘23整体而言，也能增加在通孔连接中流动的电流值。具体来说，如图23所示，本实施方式的内周缘侧通孔焊盘23具有在绝缘基板1的半径方向c上扩张的面积，且其半径方向的轮廓的延长线呈与绝缘基板1中心相一致的楔形，并以导体21从半径方向外侧的端部引出的方式布线。即，内周缘侧通孔焊盘23的面积在绝缘基板的半径上扩张，以形成一定的导体间隙并在周向宽度最大限度允许的范围内获得足够作为通孔焊盘的宽度，为获得一定的导体间隙，该内周缘侧通孔焊盘23形成为竖长的倒梯形形状，收拢在由从绝缘基板1的中心呈放射状描出的半径方向c上的线划分的作为两个导体间隙的区域之间的区域内。也就是说，形成为宽度朝向绝缘基板的内周缘侧逐渐变窄的大致楔形。本实施方式的内周缘侧通孔焊盘23是沿着绝缘基板1的内周缘在周向上配置成环状，但由于其在绝缘基板1的半径方向c上扩张，因此，能形成多个通孔。例如，在本实施方式中，通过形成六个通孔6，从而能确保所需量的通孔连接的镀层量等，以利用流过通孔的电流值使得在整个导体图案内流动的电流值不受限制。此外，由于以导体21从内周缘侧通孔焊盘23的半径方向外侧的端部引出的方式布线，因此，内周缘侧通孔焊盘23附近的导体21的宽度与内周缘侧通孔焊盘23相同，不会因导体宽度而使在整个导体图案中流动的电流值受限制。

在本实施方式中，由于将形成有三个回路的导体图案2的四个盘片型线圈进行层叠，因此，在绝缘基板1的凸缘部12上设置十五个层叠用孔7，即设置成在每个导体图案2的一个回路上使n+1(n为盘片型线圈的个数)个层叠用孔7靠近集中。接着，将各盘片型线圈的导体图案2的每个回路的开始末端图案3及结束末端图案4与每个盘片型线圈选择出的两个孔7电连接，从而构成层叠用通孔10。此外，在每个回路中形成多卷，并通过连接图案5串联连接或是并联连接。在本实施方式中，与图1～图21所示的实施方式的盘片型线圈相比，在使用相同大小的绝缘基板1的情况下，能使外周缘侧通孔焊盘22与内周缘侧通孔焊盘23之间变宽，因此，能增长构成导体磁回路的环状中央的直线部21a，从而能进一步增大输出。

而且，本实施方式所示的导体图案2是较为理想的一个形态，但不特别限定于此。只要在各盘片型线圈的每个回路上至少设置两个以上用于形成本发明的层叠用通孔的孔7，并且该孔7被配置在绝缘基板1的导体图案2的外侧或内侧且在层叠了多个盘片的状态下配置在层叠方向上相同的位置，并维持各盘片型线圈的导体图案2的每个回路的作为末端部的开始末端图案3及结束末端图案4与每个盘片型线圈选择出的两个层叠用孔7电连接来构成层叠用通孔10的关系即可，不用说，也能适用于图示之外的所有导体图案，且层叠的盘片型线圈的个数等也不受限定。此外，导体图案2不限于三相、三个回路，也可以是两个回路或是四个回路以上。此外，在本实施方式中，主要列举了用导体销9连接层叠用通孔10的例子来进行说明，但不特别限定于此，也可以通过钎焊或是填充焊料或导电材料来使层叠用通孔10导通。

工业上的可利用性

本发明的盘片型线圈能利用于DC无刷电动机等感应电机的转子线圈或定子线圈等电磁感应设备领域，其能实现输出较大的薄型DC无刷电动机。

(符号说明)

1绝缘基板

2导体图案

2a、2b线圈半部

3开始末端图案

4结束末端图案

5连接图案

6导体连接用通孔

7用于形成层叠用通孔的孔

9导体销(具有导电性的销)

10层叠用通孔

Claims (9)

1.一种线圈装置，其将通过层叠多个盘片型线圈并通过用于与其它盘片型线圈导通的层叠用通孔电连接来层叠而成的多个所述盘片型线圈用作一个线圈，其中，所述盘片型线圈在盘片形的环状绝缘基板上具有构成至少一个回路的线圈的导体图案，其特征在于，

要层叠的多个所述盘片型线圈是如下结构的一种盘片型线圈：在多个所述盘片型线圈的每一个所述盘片型线圈中，所述导体图案及该导体图案的每个回路的开始末端及结束末端的位置相同，所述开始末端及所述结束末端分别通过开始末端图案和结束末端图案而与所述层叠用通孔连接，

并且在各盘片型线圈的每个回路上相对于层叠盘片的个数n设置至少n＋1个用于形成所述层叠用通孔的孔，并且所述孔配置在所述绝缘基板的所述导体图案的外侧或内侧且在层叠多个所述盘片的状态下配置在层叠方向上相同的位置，其中，n为正整数，

只要改变用于形成与所述开始末端图案和所述结束末端图案连接的对象的所述层叠用通孔的孔的位置，就能改变将层叠的所述盘片型线圈之间连接的所述层叠用通孔的位置，并由多个同种的盘片型线圈来构成任意的回路。

2.如权利要求1所述的线圈装置，其特征在于，使用于形成所述层叠用通孔的孔靠近集中。

3.如权利要求1或2所述的线圈装置，其特征在于，用于形成所述层叠用通孔的孔配置在从所述绝缘基板的外周缘朝外突出的凸缘部或是配置在比所述导体图案更靠所述绝缘基板的内周缘侧的空间内，所述开始末端图案及所述结束末端图案被引出到所述凸缘部或所述绝缘基板的内周缘侧的空间内。

4.如权利要求1或2所述的线圈装置，其特征在于，所述盘片型线圈的所述导体图案形成为：通过在外周缘侧的通孔焊盘和内周缘侧的通孔焊盘处将多个导体通孔连接，从而在绝缘基板的表面与背面之间交替地波形折返来构成一个线圈，其中，所述多个导体在沿着所述环状绝缘基板的内周缘及外周缘配置成环状的所述内周缘侧的通孔焊盘与所述外周缘侧的通孔焊盘之间从内周缘侧向外周缘侧或从外周缘侧向内周缘侧延伸。

5.如权利要求4所述的线圈装置，其特征在于，所述内周缘侧的通孔焊盘具有在所述绝缘基板的半径方向上扩张的面积，且其半径方向上的轮廓的延长线呈与所述绝缘基板的中心一致的楔形，从半径方向外侧的端部将所述导体引出，并且在所述绝缘基板的半径方向上形成连接表面的所述导体图案与背面的所述导体图案的多个通孔。

6.如权利要求4所述的线圈装置，其特征在于，构成相同回路的相同磁极的多个所述导体的内周缘侧的所述通孔焊盘在彼此不同的多个同心圆上沿所述绝缘基板的半径方向成列配置，并形成连接表面的导体图案与背面的导体图案的多个通孔。

7.如权利要求5所述的线圈装置，其特征在于，所述盘片型线圈的所述导体图案是在一个绝缘基板上形成至少包括连接所述开始末端图案的一卷线圈和连接所述结束末端图案的一卷线圈的多卷线圈，并将该多卷线圈用连接图案串联连接或并联连接而成的。

8.如权利要求1或2所述的线圈装置，其特征在于，所述盘片型线圈隔着绝缘片层叠，用贯穿所述绝缘片的具有导电性的销来连接要进行电连接的多个所述盘片型线圈的所述层叠用通孔。

9.如权利要求1或2所述的线圈装置，其特征在于，在每个各盘片型线圈中将孔位置一个个错开来配置连接所述开始末端图案的所述层叠用通孔和连接所述结束末端图案的所述层叠用通孔，并用具有导电性的销将所有层叠后的所述盘片型线圈依次串联连接。

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