CN109891708A - 利用多层基板的层叠型定子和利用其的车载传感器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及可在对置的转子获得最大扭矩的利用多层基板的层叠型定子、利用其的车载传感器。本发明的特征在于，本发明的层叠型定子包括：多层基板；多个线圈图案，以在上述多层基板的各个基板上形成多个转折形状的方式以螺旋形状形成，通过导电性通孔相互连接；霍尔传感器，配置于上述多层基板，当转子处于初始状态时，配置于从转子磁极的边界面偏移的位置来检测转子的磁极；以及防死点轭，以当上述转子处于初始状态时使得上述霍尔传感器设置于从转子的磁铁边界面偏移的位置的方式设定上述转子的位置，上述螺旋形状的线圈图案包括：多个径向图案部，分别沿着径向配置，用于产生使转子旋转的扭矩；以及多个内侧连接图案部及外侧连接图案部，用于使多个上述径向图案部相互连接，上述线圈图案形成单相马达用定子线圈。

Description

利用多层基板的层叠型定子和利用其的车载传感器

技术领域

本发明涉及可在对置的转子获得最大扭矩的利用多层印刷电路板(PCB)的层叠型定子和利用其的车载传感器。

背景技术

通常，汽车内置有用于室内制冷或制热的空调装置。

为了提高驾驶人员的便利性，汽车的空调装置逐渐转换为自动化装置，为此，用于自动测定汽车室内温度的车载传感器(In-Car sensor)必须设置于空调装置。

车载传感器设置于汽车的格栅或仪表板等的背面，通过吸尘器(aspirator)方式或送风方式吸入汽车室内空气来向汽车外部或室内排出空气，通过设置于空气的流动路径内的温度传感器检测汽车室内空气的温度。

其中，为了以测定汽车的室内温度为目的来吸入汽车室内空气，吸尘器方式的车载传感器使用转子与叶轮形成为一体的吸气马达(Aspiration Motor)。

无刷直流(BLDC)马达为同步反应迅速、转子惯性低、便于控制速度的同步电动机。

吸气马达采用结构简单、为了协助空调装置而具有优秀的控制性的无刷直流马达，为了在结构方面实现薄型化，使用在轴方向上具有孔隙的轴向间隙结构的盘型无刷直流马达。

另一方面，考虑到减少尺寸和成本负担，吸气马达使用具有单一线圈的单相马达。在单相马达中，单一的定子线圈以四边形或三角形的无芯、无线轴类型卷绕并安装于印刷电路板来使用。

在这种单相马达中，使转子旋转的扭矩(Torque)(即，旋转力矩)由通过在放置于磁场的通电的导线所产生的力向量和旋转中心与力的作用点之间的距离向量相乘而得的向量乘积。

因此，在以往的三角形的定子线圈中，当转子旋转时，由于除定子线圈(绕组)的顶点部分之外的线圈(绕组)的直线部与磁铁对置的部分的总面积小，因此，用于使转子旋转的扭矩小。

并且，在这种单相马达中，单一的定子线圈以四边形或三角形的无芯、无线轴类型卷绕，并通过粘结剂附着于印刷电路板来使用，因此，很难以低廉的成本制作，且有可能发生组装不合格，而且还具有厚膜结构。

在韩国授权专利公报第10-1491051号(专利文献1)中揭示了如下结构，即，为了改善将通过以往的无芯、无线轴类型卷绕的线圈附着在印刷电路板的工序而形成与轴承支架形成为一体的线轴并在线轴卷绕线圈。但是，专利文献1的结构具有如下问题，即，形成厚膜结构、线圈卷绕生产率低，并且，为了具有马达驱动电路而需要采用单独的控制用印刷电路板。

另一方面，作为单相马达，以往的无刷直流马达需要通过检测转子的磁极来产生与定子线圈有关的驱动电流的切换信号的孔(Hall)器件，孔器件为高价，因此，使用仅使用1个孔器件的驱动电路。

在使用1个孔器件的情况下，当孔器件位于转子磁极的边界面时，无法进行孔器件的磁极检测，从而，无法进行对于定子线圈的电流供给，因此，存在无法实现磁启动的死点(Dead Point)。

在这种单一孔器件方式中，作为磁启动方案，包括在定子以使孔器件脱离转子的磁极边界面(即，中心点)的方式使用辅助磁铁的方法、在线圈设置部设置磁体螺丝的方法及特殊设计定子磁轭的形状来使用的方法。

在使用上述孔器件的情况下，因使用高价的孔器件，同时，为了磁启动需要安装追加部件而发生成本增加的现象，因此，需要不使用孔器件且将成本增加因素最小化并产生转子位置检测信号的方案，并提出不使用孔器件且检测转子位置检测信号的多种无传感器马达驱动方式。

另一方面，以往，若并列连接定子线圈，则需要将2个线圈的开端部分和末端部分捆绑来同时卷绕2个金属线，从而，在单相马达中，很难并列构成定子线圈。

但是，需要高的驱动转速(RPM)和驱动扭矩的单相马达需要通过并列连接定子线圈且生产率和效率高的方式设计。

发明内容

技术问题

因此，本发明为了解决上述问题而提出，本发明的一目的在于，提供如下的利用多层印刷电路板的层叠型定子和利用其的车载传感器，即，可利用分别形成线圈图案的多层印刷电路板来体现超薄型定子。

本发明的再一目的在于，提供如下的层叠型定子和利用其的车载传感器，即，包括各层的线圈图案沿着可将扭矩法神效率极大化的径向定向的径向图案部，从而可获得最大扭矩，由此可谋求马达效率的上升。

本发明的另一目的在于，提供如下的层叠型定子和利用其的车载传感器，即，径向图案部维持预先设定的数量的基准转折形状来发生扭矩，连接图案部将多个基准转折形状合并(即，短路(short-circuit))来以具有更大宽度的方式进行图案化，并通过将线圈的电阻最小化来减少电阻(resistance)和线圈损耗(coil loss)，从而减少线圈温度并增加效率。

本发明的还有一目的在于，提供如下的层叠型定子和利用其的车载传感器，即，径向图案部通过将构成线圈的转折形状的密度最大限度提高来增加扭矩，连接图案部将个别转折形状合并(即，短路)来将电阻最小化。

本发明的又一目的在于，提供如下的层叠型定子及利用其的超薄型车载传感器，即，通过在与转子对置的最上层印刷电路板同时配置用于检测转子位置的感测线圈图案，可低廉且简单地体现无传感器(sensorless)马达驱动电路。

解决问题的方案

根据本发明的第一特征，本发明提供层叠型定子，上述层叠型定子包括：多层基板；多个线圈图案，以在上述多层基板的各个基板上形成多个转折形状的方式以螺旋形状形成，通过导电性通孔相互连接；霍尔传感器，配置于上述多层基板，当转子处于初始状态时，配置于从转子磁极的边界面偏移的位置来检测转子的磁极；以及防死点轭，以当上述转子处于初始状态时使得上述霍尔传感器设置于从转子的磁铁边界面偏移的位置的方式设定上述转子的位置，上述螺旋形状的线圈图案包括：多个径向图案部，分别沿着径向配置，用于产生使转子旋转的扭矩；以及多个内侧连接图案部及外侧连接图案部，用于使多个上述径向图案部相互连接，上述线圈图案形成单相马达用定子线圈。

上述霍尔传感器可将位置设定在当转子处于初始状态时从通过防死点轭设定位置的转子的磁极边界面偏移的位置，同时，配置于与上述径向图案部中的一个重叠的位置。

并且，上述螺旋形状的线圈图案可具有在形成于上述多层基板的中心部的贯通孔的外周反复形成突起部和凹槽部的图案。

进而，上述多层基板可包括：多个基板，分别形成有多个线圈图案；以及最下层基板，安装有用于向上述多个线圈图案施加驱动电流的马达驱动电路。

上述多个线圈图案的多个径向图案部以向相同方向导电的方式形成结线，随着电力的流动，可在转子发生切线方向的旋转力。

形成于上述多层基板的各个基板上的多个线圈图案分别在相同位置以相同形状形成，或者以相同形状形成，配置于偶数层的线圈图案可配置于在奇数层所配置的线圈图案中以贯通孔的中心为基准来旋转(360°/径向图案部的数量)的位置。

上述线圈图案的开端部分和末端部分可大于形成线圈的部分，并可配置至少一个通孔和包围上述通孔的焊接环。

上述防死点轭可在定子的下部层叠配置，外周呈(磁极数量)/N(其中，N为磁极数量的约数)个的多边形形状，内周面呈圆形，上述霍尔传感器可设置于从磁极的边界面或磁极的中心偏移1/4磁极宽度的位置。

根据本发明的第二特征，本发明提供如下的层叠型定子，上述层叠型定子包括：多层基板；以及多个线圈图案，以在上述多层基板的各个基板上形成多个基准转折形状的方式以螺旋形状图案化，通过通孔相互连接，上述多个线圈图案包括：多个径向图案部，分别沿着径向隔着间隔配置，用于发生使转子旋转的扭矩；以及多个连接图案部，分别相互连接相邻的上述径向图案部的内侧端部与外侧端部，上述多个连接图案部分别合并多个基准转折形状来具有至少一个合并转折形状。

上述合并转折形状的宽度可大于上述基准转折形状的宽度，上述合并转折形状可通过使2至3个基准转折形状合并而成。

并且，上述多个连接图案部可分别由一个合并转折形状形成。

上述线圈图案可具有在形成于上述多层基板的中心部的贯通孔的外周反复形成突起部和凹槽部的之字形图案。

形成于上述多层基板的各个基板的多个线圈图案可分别呈相同形状。

并且，本发明的层叠型定子还可包括用于使得在上述多层基板上所形成的各个基板的多个线圈图案相互连接的跳线配线。

上述径向图案部的数量可以为与转子磁极的数量相同的数量或者转子磁极数量的1/2倍的数量及转子磁极数量的2倍的数量中的一个。

根据本发明的第三特征，本发明提供如下的车载传感器，上述车载传感器包括：旋转轴；转子，上述旋转轴被中心部支撑，多个N极磁铁和S极磁铁交替配置；叶轮，固定于上述转子的一端，与上述转子一同旋转；轴承，以能够旋转的方式支撑上述旋转轴；轴承支架，用于收容并固定上述轴承；层叠型定子，在中心形成使上述轴承支架通过的贯通孔；下部外罩，在内部支撑上述层叠型定子；上部外罩，与上述下部外罩对置配置，当叶轮旋转时，车辆的室内空气从前端部流入，具有用于排出向与上述叶轮对置的部分流入的空气的多个贯通孔；以及温度传感器，配置于使上述上部外罩的空气流入的气流路径内，用于测定所吸入的空气的温度。

本发明的车载传感器还可包括感测线圈图案，上述感测线圈图案形成于在上述线圈图案的多个凹槽部中的一个，用于检测转子旋转位置。

在此情况下，上述马达驱动电路可包括：转子位置信号发生部，当通过上述感测线圈图案形成的感测线圈产生与对置的转子的磁极相对应的感应电力时，发生与上述转子磁极相对应的转子位置信号；以及开关电路，对应于以与对置的转子的磁极相对应的方式从上述转子位置信号发生部发生的转子位置信号，来转换向上述定子线圈施加的驱动电流的方向。

上述感测线圈图案可将位置设定在当转子处于初始状态时从通过防死点轭设定位置的转子的磁极边界面偏移1/4磁极宽度或从磁极的中心偏移1/4磁极宽度的位置。

上述感测线圈图案可将位置设定在当转子处于初始状态时从通过防死点轭设定位置的转子的磁极边界面偏移的位置，同时配置于与上述径向图案部中的一个重叠的位置。

并且，上述轴承支架可包括：底板，配置于上述定子的下部，内置上述防死点轭；以及凸台，从上述底板通过上述层叠型定子的贯通孔向上部突出，在中心部收容上述轴承并支撑。

在此情况下，上述底板可以与下部外罩形成为一体。

并且，上述转子可呈环形状，上述环的宽度至少大于径向图案部的长度，并与径向图案部对置配置。

进而，形成于上述线圈图案的多个凹槽部中的一个且用于检测转子旋转位置的感测线圈图案可设置于多层基板的最上部面，用于向上述线圈图案施加驱动电流的马达驱动电路设置于多层基板的最下部面。

配置于上述多层基板的各层的线圈图案的多个径向图案部可配置于相同位置，并向相同方向导电。

上述多个线圈图案可以串联、并联或串联及并联的混合联接。

发明的效果

如上所述，本发明中，通过利用形成于多层印刷电路板的导电性图案线圈来以层叠型体现用于使转子旋转驱动的定子线圈，从而可体现能够提高生产率、成本节减的超薄型单相马达，由此，可利用其来提供车载传感器用超薄型吸气马达。

并且，本发明中，包括各层的线圈图案沿着可将扭矩产生效率极大化的径向定向的径向图案部，从而可获得最大扭矩，由此可谋求马达效率的上升。即，可通过设计增加当转子旋转时，定子线圈(绕组)的径向图案部与磁铁对置的部分的总面积的线圈图案来谋求扭矩的增加。

进而，在本发明中，通过各层的线圈图案具有多个连接图案部与径向图案部交替连接的之字形图案，可在对置的转子获得最大的扭矩。即，上述径向图案部向径向定向，当定子线圈通电时，发生切线方向的力，从而获得有效的扭矩。

在这种情况下，若霍尔传感器设置于当转子处于初始状态时从通过防死点轭设定位置的转子的磁极边界面偏移的位置，同时，配置于与径向图案部中的一个重叠的位置，则从磁铁产生的磁通量为最大磁通量，因此，孔器件可产生最优灵敏度的转子位置检测信号，在产生最大的磁通量的转子位置中，定子与径向图案部中的一个重叠，从而，最大磁场与最大的磁通量相互作用来形成启动转子所需要的最优的条件。

进而，本发明中，随着利用薄膜型定子来使用轴向型(axial type)结构，可省略去除适用于径向型(radial type)的芯型定子的空间和线圈终端连接部位，由此，使用所获得的空间，将支撑转子的旋转轴的套筒轴承的直径扩张成可含有充分的油，从而可谋求可靠性及耐久性的提高。

并且，本发明中，通过将各层印刷电路板设置于相同位置，不使用多个配线图案印刷电路板，将多层结构的线圈图案串联或并联、串联及并联混合联接来层叠成超薄型。

本发明中，径向图案部维持预先设定数量的基准转折形状来发生扭矩，连接图案部将多个基准转折形状合并(即，短路(short-circuit))来以具有更大宽度的方式进行图案化，并通过将线圈的电阻最小化来减少电阻(resistance)和线圈损耗(coil loss，copper loss)，从而减少线圈温度并增加效率。

本发明中，径向图案部通过将构成线圈的转折形状的密度最大限度提高来增加扭矩，连接图案部将个别转折形状合并(即，短路)来将各个转折形状的电阻最小化。

尤其，在多个内侧连接图案部及外侧连接图案部分别由一个合并转折形状构成的情况下，可在径向图案部的内侧及外侧以最小限度的空间形成，从而可将径向图案部的长度最大程度变长。最终，可将与转子的磁铁对置的径向图案部的总面积最大化，从而可获得最大扭矩。

并且，上述多个内侧连接图案部及外侧连接图案部分别在以同心状配置的内侧圆周和外侧圆周隔着间隔沿着圆周方向配置，通过使相邻的径向图案部的内侧端部尽可能接近配置，可在限定的面积具有更多量的线圈转折形状数，最终，可构成具有高转速、高扭矩值的单相马达。

进而，在本发明中，不使用转子位置检测用孔器件，在与转子对置的最上层印刷电路板中，通过在未形成图案线圈的空间一同配置感测线圈图案，可低廉且简单地体现无传感器马达驱动电路。

附图说明

图1为说明使用三角形形状的定子线圈的以往的单相马达中的在定子线圈与磁铁之间发生的力的向量合成的说明图。

图2为示出本发明第一实施例的单相马达用层叠型定子的俯视图。

图3为示出本发明第一实施例的层叠型定子的各个层的线圈图案的展开图。

图4a及图4b为分别示出第一印刷电路板的焊接图案及第四印刷电路板的焊接图案的俯视图。

图5为用于说明利用本发明的层叠型定子的单相马达的动作的说明图并属于示出当转子处于初始位置时的电流的方向的说明图。

图6a至图6d分别为示出基于转子的旋转位置的电流的方向的说明图。

图7为示出本发明第二实施例的单相马达用层叠型定子的各个层的线圈图案的展开图。

图8为用于说明本发明的单相马达中的磁启动用防死点轭与孔器件的配置关系的说明图。

图9为将为了体现本发明的无传感器马达驱动电路而需要的感测线圈图案与线圈图案一同配置的第一印刷电路板的图案图。

图10为用于驱动本发明的无传感器单相马达的无传感器马达驱动电路的电路图。

图11为示出本发明第三实施例的单相马达用层叠型定子的俯视图。

图12为示出本发明第三实施例的层叠型定子的各个层的线圈图案的展开图。

图13为图11的部分放大图。

图14为用于说明本发明的单相马达中的磁启动用防死点轭与孔器件的配置关系的说明图。

图15为示出本发明第四实施例的单相马达用层叠型定子的各个层的线圈图案的展开图。

图16为示出使用本发明的层叠型定子来体现的超薄型单相马达的立体图。

图17及图18为分别示出利用本发明的超薄型单相马达体现的超薄型车载传感器的轴方向剖视图。

具体实施方式

以下，参照附图，详细说明本发明的实施例。在此过程中，为了说明的明确性和便利性，图中示出的结构要素的大小或形状等可以被放大。

在说明本发明之前，首先，参照图1，说明使用以往的三角形形状的单一的定子线圈的单相马达。

如图1所示，在适用于以往的吸气马达等的单相马达中，三角形的无芯、无线轴类型的定子线圈1设置于支撑托架5，与定子线圈1隔着间隔对置，N极及S极磁铁3交替配置的转子以可旋转的方式被旋转轴9支撑。其中，附图标记7为套筒支撑用凸台，8为套筒轴承。

在这种单相马达中，若求出使转子旋转的扭矩(Torque：τ)(即，旋转力矩)，则如以下数学式1所示，可通过向量乘积表现。

数学式1

τ＝r×F

其中，F为通过弗莱明左手法则(F＝Bil)表现的力(force)，在磁场内的电流(i)流动的导线(其中，绕组)产生的力向量，r为旋转中心(O)与力的作用点之间的距离向量。距离向量(r)和力向量(F)一直处于相同的旋转平面，因此，扭矩(τ)的方向一直为轴方向。

图1中，定子线圈1由具有三个直线部1a和连接三个直线部的三个顶点1b的三角形形状的定子线圈构成。

在定子线圈1的直线部1a中，与磁铁3对置的部分1c(阴影区)为形成用于产生扭矩的磁场的区域。在定子线圈1流动顺时针方向的电流并与S极磁铁3对置的情况下，与定子线圈1的直线部1a之间产生直角方向的力(F)。在此情况下，力(F)与距离向量(r)形成的内角为θ，因此，旋转转子的扭矩(τ)通过Frsinθ(标量值)求出。

其中，若扭矩(τ)需要达到最大值，则在力(F)与距离向量(r)之间所形成的角度(θ)为90°的情况下，即，当定子线圈1的直线部1a朝向中心时，与直线部1a垂直的方向，即，沿着切线方向产生力(F)，因此，可获得旋转最大值的转子(磁铁)的旋转力。

相反，定子线圈1的顶点1b中，当定子线圈1导电时所发生的力(F)的方向为径向，因此，力(F)与距离向量(r)之间所形成的经角度(θ)为0°，从而，旋转转子(磁铁)的旋转扭矩(τ)为“0”。

因此，以往的定子线圈1中发生的扭矩(τ)与除定子线圈1(绕组)的顶点1b部分之外的定子线圈1(绕组)的直线部1a和与进行旋转的磁铁3对置的部分1c成比例来发生，在使磁铁3旋转的过程中，求出与磁铁3对置的定子线圈的面积之和来获得。

因此，在以往的三角形形状的定子线圈1中，当转子旋转时，线圈1(绕组)的直线部1a与磁铁3对置的部分1c的总面积小，因此，用于旋转转子的扭矩小，最终，三角形形状的定子线圈1不具有用于有效发生扭矩的线圈图案。

本发明为了解决这种现有技术的问题而提出，以下，参照附图，详细说明本发明。

适用于本发明的车载传感器的吸气马达也使用具有单一线圈的单相马达，以呈超薄型并将扭矩发生效率极大化来谋求马达效率上升的方式采用利用多层印刷电路板的层叠型定子。

参照图2至图5，本发明第一实施例的单相马达用层叠型定子包括：多个基板10，层叠多层来一体化，由绝缘材料形成；多个线圈图案21～25，以形成用于构成定子线圈的多个转折形状(turn)的方式由将在上述各层基板上层叠的铜箔图案化来获得的螺旋形状的导电性图案形成；以及多个通孔T1～T7，在贯通上述多个基板10来形成的贯通孔镀金来连接上述多个线圈图案21～25等。

上述多个线圈图案21～25包括：多个内侧连接图案部及外侧连接图案部20a～20f，分别在内侧圆周和外侧圆周隔着间隔，沿着圆周方向配置；以及多个径向图案部20g～20l，相互连接相邻的上述内侧连接图案部与外侧连接图案部，从中心沿着径向配置。

上述层叠型定子110可使用由在各个层的基板10层叠铜箔的铜箔层叠板CCL形成的多个基板10a构成，在对各层基板的铜箔进行图案化并层叠之后，可通过形成导电性通孔来构成。

以下的说明中，以多层基板将铜箔层叠板图案化来形成线圈图案为例进行说明，但是，也可以不使用铜箔层叠板，在一般基板，使用银浆或铜浆印刷线圈图案来形成，在此情况下，也属于本发明的范围内。

例如，上述基板10中，基板材料为如由玻璃环氧层压板(glass epoxy laminate)形成的FR-4或CEM-3等的绝缘性树脂。多层基板10a呈在各个层的基板10层叠铜箔的结构，只要可以构成多层印刷电路板，可以将任何绝缘性树脂使用为基板的材料，所层叠的基板的层数与通过单相马达体现的所需要的转速成比例，可在1层至10层范围内设定。为了获得高的转速，以获得高的扭矩值的方式需要更多的线圈转折形状数，因此，需要增加以利用多个线圈图案21～25的方式层叠的印刷电路板的数量。

在使用层叠多层印刷电路板的多层基板10a的情况下，最下部的印刷电路板在背面形成用于相互连接线圈图案与电子部件的印刷配线17，各种电子部件16安装于印刷配线17来形成马达驱动电路30，印刷配线17的电源端子和接地图案(GND)与驱动电源(Vcc)相连接。

在本发明的单相马达用层叠型定子110不需要高的转速的情况下，可使用在基板10的两面层叠铜箔的两面基板构成，在此情况下，可呈在基板10的一面形成线圈图案21，在背面安装马达驱动电路30。

如图3所示，以下的实施例说明中，以多层基板10a由4层结构的第一印刷电路板11至第四印刷电路板14层叠的例进行说明。

例如，在第一印刷电路板11至第三印刷电路板13中，分别在基板10的上部面形成具有星形状的第一线圈图案21至第三线圈图案23，例如，在最下层的第四层印刷电路板14分别分离形成扇形形状的第四线圈图案24及第五线圈图案25，例如，将如铜箔(Cu)的导电性金属微细地图案化来形成。例如，各个印刷电路板11～14可选择使用0.4mm、0.8mm等的多种厚度，例如，在适用于本实施例的线圈图案21～25中，图案宽度为0.12mm，相邻图案之间的间隔为0.13mm。根据需要，上述线圈图案的宽度和图案之间的间隔可以增加或减少。

第一线圈图案21、第三线圈图案23及第四线圈图案24分别从内侧向外侧，沿着顺时针方向(CW)具有螺旋形状，广义上，以大致呈星形的方式具有3个突起部和凹槽部来形成之字形形态，第二线圈图案22和第五线圈图案25分别从内侧向外侧，沿着逆时针方向(CCW)具有螺旋形状，广义上，以大致呈星形状的方式具有3个突起部和凹槽部来形成之字形形态。

当然，第一线圈图案21至第三线圈图案23分别具有螺旋形状，根据利用通孔的线圈图案的连接方式，从内侧朝向外侧或从外侧朝向内侧，可组合朝向顺时针方向(CW)或逆时针方向(CCW)的图案来构成，广义上，以具有2个以上的突起部和凹槽部的方式呈之字形形态。

第一线圈图案21至第三线圈图案23分别交替连接3个外侧及内侧连接图案部20a～20c、20d～20f和连接上述外侧连接图案部20a～20c与内侧连接图案部20d～20f的6个径向图案部20g～20l，从而，整体可呈星形状。

外侧及内侧连接图案部20a～20c、20d～20f分别在外侧圆周和内侧圆周隔着间隔，沿着圆周方向配置，在6个径向图案部20g～20l中，内侧端部呈每2个的相互间隔变窄的图案形状，以分别从基板10的中心向径向设定。

第一印刷电路板11及第三印刷电路板13的第一线圈图案21及第三线圈图案23呈相同形状，第二印刷电路板12的第二线圈图案22呈与第一线圈图案21及第三线圈图案23相同的形状，但具有60°相位差并偏移。

最终，在层叠第一印刷电路板11至第三印刷电路板13的情况下，第一线圈图案21至第三线圈图案23中，6个径向图案部20g～20l配置于相同结构。因此，如下所述，在层叠3层的印刷电路板的情况下，径向图案部20g～20l中，分别以3层层叠的线圈图案与转子的磁铁同时对置，随着电流的流动方向相同，可发生合力的扭矩。

本发明的定子110相互连接形成于多层印刷电路板的第一线圈图案21至第五线圈图案25来形成定子线圈，在定子线圈中，径向图案部20g～20l的数量为与转子磁极的数量相同、转子磁极数量的1/2倍数及转子磁极数量的2倍数中的一个值，同时，相邻径向图案部20g～20l之间的角度为360/n(其中，n为与转子磁极数相同的数、转子磁极数的1/2倍数及转子磁极数的2倍数中的一个)。

因此，在具有6个径向图案部20g～20l的定子的情况下，相邻径向图案部20g～20l之间的角度为60°，为了构成单相马达，与此相结合来旋转的转子的磁极(N极磁铁和S极磁铁)的数量具有6极。

第四印刷电路板14以形成用于驱动单相马达的驱动电路30的方式安装各种电子部件16，用于结线的印刷配线17以导电性图案形成。

并且，在第四印刷电路板14安装驱动电路部件，使用剩余空间，可形成在第一线圈图案21至第三线圈图案23追加的第四线圈图案24及第五线圈图案25，第四线圈图案24及第五线圈图案25可根据用于使转子旋转的扭矩值省略。

所示的第四印刷电路板14表示透视的状态，各种图案，即，第四线圈图案24及第五线圈图案25、印刷配线17和安装于其的电子部件16位于基板10的背面。

上述第四线圈图案24为以从外侧向内侧，沿着顺时针方向(CW)具有螺旋形状的方式以扇形形成的图案，第五线圈图案25为以从内侧向外侧，沿着逆时针方向(CCW)具有螺旋形状的方式以扇形形成的图案。

在层叠本发明第一印刷电路板11至第四印刷电路板14的情况下，若第一线圈图案21至第五线圈图案25通过第一通孔T1至第七通孔T7，以串联或并联的方式相互连接，则形成一个定子线圈。第一通孔T1至第七通孔T7的孔内部被导电性材料镀金或填充。

本发明的单相马达用定子中，分别在基板10的上部面形成具有星形状的第一线圈图案21至第三线圈图案23的第一层印刷电路板11至第三层印刷电路板13形成线圈图案层，第四层印刷电路板14形成安装有马达驱动电路30的驱动电路层。

本发明中，如图4a所示，在第一印刷电路板11至第四印刷电路板14的相同位置形成7个通孔T1～T7，如图4b所示，焊接环18(soldering land)以导电性图案形成。如图1所示，第一线圈图案21至第五线圈图案25的开端部分S1～S5和末端部分E1～E4的宽度大于形成线圈(绕组)的部分的宽度，例如，呈水滴形态，配置通孔T1～T7和包围通孔T1～T7的焊接环18。

最终，在本发明中，层叠型定子中，调节各层线圈图案21～25的粗细，开端部分S1～S5和末端部分E1～E4的跨度大于形成线圈(绕组)的部分的宽度，从而可谋求连接的可靠性的增加。

即，线圈图案的开端部分和末端部分呈水滴(tear drop)形态，通过配置通孔和包围通孔的焊接环(soldering land)，相互连接线圈图案或者轻松与配线图案等相连接，并可保障连接的可靠性。

并且，为了增加可靠性，在各个层，连接开端部分和末端部分的通孔T1～T7形成至少一个以上，从而可防止基于短路或通孔的不良的可靠性降低。

在第二印刷电路板12，为了连接在第四印刷电路板14的上侧和下侧分离形成的第四线圈图案24与第五线圈图案25，连接通孔T3和通孔T4的第一跳线图案J1形成于第二线圈图案22的外围，在第三印刷电路板13，为了在第四印刷电路板14连接第五线圈图案25的外部与内部的开端部分S5而连接第四通孔T4与第五通孔T5的第二跳线图案J2形成于第三线圈图案23的外侧。

在层叠本发明第一印刷电路板11至第四印刷电路板14的情况下，第一线圈图案21至第五线圈图案25通过通孔T1～T7和第一跳线图案J1及第二跳线图案J2相互连接来形成一个定子线圈。

即，第一印刷电路板11的第一线圈图案21中，末端部分E1通过第二通孔T2与第二印刷电路板12的第二线圈图案22的开端部分S2相连接，第二线圈图案22的末端部分E2通过第六通孔T6与第三印刷电路板13的第三线圈图案23的开端部分S3相连接。

并且，第三线圈图案23的末端部分E3通过第一通孔T1与第四印刷电路板14的第四线圈图案24的开端部分S3相连接，第四线圈图案24的末端部分E4与第五线圈图案25的开端部分S5通过连接上述通孔T3与通孔T4的第一跳线图案J1和连接通孔T4与通孔T5的跳线图案J2相互连接。

最终，定子线圈的一端，即，第五线圈图案25的末端部分与马达驱动电路的第一输出端子Out1相连接，定子线圈的另一端，即，第一线圈图案21的开端部分S1通过第六通孔T6与马达驱动电路的第二输出端子Out2相连接。

在本发明中，在第一线圈图案21的外侧连接图案部20a至第三线圈图案23的外侧连接图案部20c的内周部与第二线圈图案22的内侧连接图案部的外周部之间及第一线圈图案21的内侧连接图案部的外周20d及第三线圈图案23的内侧连接图案部20f的外周部与第二线圈图案22的外侧连接图案部的内轴部之间，以存在线圈图案并不相互重叠的6个通孔R1～R6的方式设定第一线圈图案21至第五线圈图案25的宽度，第一通孔T1至第七通孔T7使用6个通孔区域R1～R6和第一线圈图案21至第五线圈图案25的外侧空间R10来配置。

最终，在本发明中，当将配置于第一线圈图案21至第五线圈图案25的内部的开端端子或末端端子与多层线圈图案连接时，可利用使用6个通孔区域R1～R6中的一个来形成的通孔T2、T3、T5～T7。

在本发明中，通过适当使用上述通孔区域R1～R6和外侧空间R10来配置通孔T1～T7，即使不使用额外的配线图案印刷电路板，也可以串联或并联多层印刷电路板的线圈图案。

在图2所示的第一实施例中，示出在第四印刷电路板14安装用于驱动单相马达的马达驱动电路30，马达驱动电路也可以单独构成。即，在定子与安装定子的支撑部之间尚未确保充分的空间的情况下，仅有最少的驱动电路部件安装于第四印刷电路板14的背面。

以下，参照图5至图6d，说明利用本发明第一实施例的层叠型定子的单相马达。在图5至图6d中，各个转子的旋转位置的电流流动与第一印刷电路板11的第一线圈图案21与对于第二印刷电路板12至第四印刷电路板14的第二线圈图案22至第五线圈图案25的电流流动相同，因此，仅说明第一层印刷电路板11的第一线圈图案21。

所示的单相马达40为单相马达，呈6槽6极结构的定子110与转子120以轴向型对置配置的结构，或者图中，为了说明的便利性，在相同平面一同呈现。

例如，单相马达用马达驱动电路30从霍尔传感器H1检测磁铁的磁极，当发生相反极性的一对第一转子位置检测信号时，第一开关晶体管及第二开关晶体管中的一个开启，另一个关闭，从而，确定在与第一开关晶体管及第二开关晶体管之间相连接的定子线圈流动的电流的流动方向。

如图5及图8所示，在所示的实施例中，霍尔传感器H1设置于从N极磁铁121e与S极磁铁121f之间的边界面121fg偏移15°的位置。参照图8，详细说明霍尔传感器H1的设置位置。

如图5所示，当转子120处于初始位置(即，0°)时，若向马达驱动电路30供给驱动电源(Vcc)，则霍尔传感器H1识别转子120的S极磁铁121f来产生包括转子的旋转方向(即，逆时针方向(CCW))的一对第一转子位置检测信号，若向马达驱动电路30的2个第一开关晶体管及第二开关晶体管施加，则第一开关晶体管会开启，第二开关晶体管会关闭，且确定对于定子线圈，即，第一线圈图案21至第五线圈图案25的驱动电流的电流流动方向。

随着转子的旋转方向为逆时针方向(CCW)，电流从第一线圈图案21的开端部分S1向第五线圈图案25的末端部分流动，在第一线圈图案21至第五线圈图案25中，通过箭头表示电流流动的方向。

在此情况下，第一线圈图案21至第五线圈图案25的外侧及内侧连接图案部20a～20c、20d～20f几乎以同心圆形态排列，因此，根据弗莱明的左手法则发生的力(F)的方向朝向径向，因此，不会对扭矩产生影响。

第一线圈图案21至第五线圈图案25以分别使在相同位置的径向图案部流动的驱动电流的流动方向相同的方式通过通孔T1～T7和跳线图案T1、J2相互连接。

例如，第一线圈图案21的径向图案部20g、20h的电流流动方向与第二线圈图案22的径向图案部22g、22h、第三线圈图案23的径向图案部23g、23h、第四线圈图案24的径向图案部24g、24h的电流流动方向均相同。最终，径向图案部20g～20l向与转子120的旋转方向(圆周方向)直角的径向(即，法线方向)定向，从而，根据弗莱明的左手法则，沿着逆时针方向(CCW)发生切线方向的力(F)。

因此，第一线圈图案21至第五线圈图案25的外侧及内侧连接图案部20a～20c、20d～20f仅起到导电的作用，从6个径向图案部20g～20l沿着切线方向发生力F，从而实现转子120的旋转。

并且，在相邻径向图案部20g～20l之间，在线圈流动的电流的方向被相反设定，与此对应的转子120的磁铁的磁极也相反，因此，发生均向相同方向推动或拉动转子的磁铁的力，从而使转子沿着逆时针方向(CCW)旋转。

如上所述，利用本发明第一实施例的层叠型定子的单相马达中，径向图案部20g～20l以向相同方向导电的方式形成结线，根据电流流动，可在转子发生切线方向的旋转力。

在此情况下，第一线圈图案21至第五线圈图案25的外侧及内侧连接图案部20a～20c、20d～20f中，各个层以向相反方向导电的方式形成结线，或者以同心圆形态排列，因此，根据弗莱明的左手法则发生的力(F)的方向朝向径向，因此，不会对扭矩产生影响。

接着，在转子120以机械角度15°(电角度45°)旋转的情况下，在图6a示出，在以机械角度30°(电角度90°)旋转的情况下，在图6b示出，在以机械角度45°(电角度135°)旋转的情况下，在图6c示出。

在图6c的位置设置转子120的情况下，霍尔传感器H1位于N极磁铁121a与S极磁铁121f的边界面121g，从而，无法识别磁极，并无法确定电流的流动方向。

通过旋转惯性，转子120继续旋转，在以机械角度60°(电角度180°)旋转的情况下，在图6d示出。若转子超出机械角度45°(电角度135°)来旋转，则霍尔传感器H1识别N极磁铁121a。在此情况下，霍尔传感器H1发生与上述第一转子位置检测信号相反极性的一对第二转子位置检测信号输出来向第一开关晶体管及第二开关晶体管施加，第一开关晶体管开启，第二开关晶体管关闭，如图6d所示，对于定子线圈，即，第一线圈图案21至第五线圈图案25的驱动电流的电流流动方向被相反设定。

最终，如图6d所示，若相反设定对于第一线圈图案21至第五线圈图案25的驱动电流的电流流动方向，则径向图案部20g～20l根据弗莱明的左手法则，沿着逆时针方向(CCW)发生切线方向的力(F)，从而实现转子120的旋转。

如上所述，每当霍尔传感器H1以机械角度60°(电角度180°)旋转时，随着马达驱动电路30检测转子的磁极来交替发生第一转子位置检测信号和第二转子位置检测信号，第一开关晶体管及第二开关晶体管交替开启和关闭并改变对于第一线圈图案21至第五线圈图案25的驱动电流的电流流动方向。

如上所述，本发明第一实施例的层叠型定子110中利用定子线圈形成于多层印刷电路板的导电性图案线圈21～25来体现层叠型，可体现能够提高生产率和成本节减的超薄型定子。

并且，本发明的层叠型定子包括以使各层的线圈图案将扭矩发生效率最大化的方向沿着径向定向的径向图案部20g～20l，当转子120旋转时，可将定子线圈(绕组)的径向图案部20g～20l与磁铁121a～121f对置的部分的总面积最大化。

在此情况下，如图12及图13所示，上述转子120呈环形状，若上述环的宽度至少大于径向图案部20g～20l的长度来与径向图案部20g～20l对置配置，则可将径向图案部20g～20l与磁铁121～121f对置部分的总面积最大化，从而可获得最大扭矩。

以下，参照图7，说明本发明第二实施例的层叠型定子。

首先，图2所示的第一实施例的层叠型定子110中，第一线圈图案21及第三线圈图案23和第四线圈图案24分别沿着顺时针方向(CW)具有螺旋形状，第二线圈图案22和第五线圈图案25分别沿着逆时针方向(CCW)具有螺旋形状。即，第一实施例中，偶数层印刷电路板的线圈图案具有顺时针方向(CW)的螺旋形状，奇数层的线圈图案具有逆时针方向(CCW)的螺旋形状。

图7所示的第二实施例的层叠型定子中，第一线圈图案21至第四线圈图案24均沿着顺时针方向(CW)具有螺旋形状，只是，仅有第五线圈图案25沿着逆时针方向(CCW)具有螺旋形状。

在第二实施例中，在第一印刷电路板11的线圈图案21至第三印刷电路板13的线圈图案23呈相同形状的图案，并具有顺时针方向(CW)的螺旋形状方面与第一实施例不同。只是，第四印刷电路板14的第四线圈图案24及第五线圈图案25以线对称结构配置于对置的位置，因此，第一实施例及第二实施例的第四线圈图案24均沿着顺时针方向(CW)绕组，第五线圈图案25具有沿着逆时针方向(CCW)绕组的图案。

在第二实施例的层叠型定子中，当所有层印刷电路板的线圈图案21～23由具有顺时针方向(CW)的螺旋形状的绕组形成时，偶数层印刷电路板11、13的第一线圈图案21及第三线圈图案23在内侧配置开端部分S1、S3，在外侧配置末端部分E1、E3，奇数层印刷电路板12的第二线圈图案22在外侧配置开端部分S2，在内侧配置末端部分E2。

在第二实施例的层叠型定子中，在第一印刷电路板11的线圈图案21至第三印刷电路板13的线圈图案23由具有顺时针方向(CW)的螺旋形状的绕组形成之后，通过第十一通孔T11至第十八通孔T18相互连接，为了连接第四印刷电路板14的第四线圈图案24和第五线圈图案25，在第三印刷电路板13形成第三跳线图案J11及第四跳线图案J12，在第四印刷电路板14形成第五跳线图案J13。

并且，在本发明第二实施例的层叠型定子中，第一线圈图案21至第三线圈图案23以相同的形状配置于相同位置，因此，与第一实施例进行比较，可以确保能够配置用于相互连接各层的线圈图案的通孔的更大空间。

除在第一线圈图案21至第三线圈图案23重叠第四线圈图案24和第五线圈图案25的区域之外的剩余部分为可配置第十一通孔T11至第十八通孔T18的通孔区域R11～R16。

即，当以第一印刷电路板11为基准时，第一线圈图案21至第三线圈图案23的上侧突起部的左侧、右侧的凹槽部和内侧区域的一部分、下侧突起部的内侧区域与凹槽部的一部分与通孔区域R11～R16相对应。

在上述通孔区域R11～R16配置第十一通孔T11至第十八通孔T18，若利用第三跳线图案J11至第五跳线图案J13连接第一线圈图案21至第五线圈图案25，则形成一个定子线圈。

即，第一印刷电路板11的第一线圈图案21中，在开端部分S1沿着顺时针方向形成绕组之后，末端部分E1通过第十二通孔T12与第二印刷电路板12的第二线圈图案22开端部分S2相连接，第二线圈图案22的末端部分E2通过第十七通孔T17与第三印刷电路板13的第三线圈图案23的开端部分S3相连接。

并且，第三线圈图案23的末端部分E3通过第十一通孔T11与第四印刷电路板14的第四线圈图案24的开端部分S4相连接，第四线圈图案24的末端部分E4与第五线圈图案25的开端部分S5通过第三跳线图案J11至第五跳线图案J13相互连接。

最终，定子线圈的一端，即，第五线圈图案25的末端部分E5与马达驱动电路30的第一输出端子Out1相连接，定子线圈的另一端，即，第一线圈图案21的开端部分S1通过第十八通孔T18与马达驱动电路30的第二输出端子Out2。

本发明第二实施例的层叠型定子中，安装于第四印刷电路板14的马达驱动电路30的一部分配置于左侧，一部分向右侧分散配置。

若向第四印刷电路板14的马达驱动电路30供给驱动电源(Vcc)，则与上述第一实施例相同，第二实施例的层叠型定子使对置的转子旋转。

即，第二实施例的层叠型定子中，第一印刷电路板11的第一线圈图案21至第三印刷电路板13的第三线圈图案23中的6个径向图案部配置于相同位置，所层叠的线圈图案具有与转子的磁铁同时对置的位置，当供给驱动电源(Vcc)时，在层叠于相同位置的线圈图案之间，随着电流的流动方向沿着相同方向设定，可发生合力的扭矩。

另一方面，利用本发明的层叠型定子的单相马达为了检测转子位置，一个霍尔传感器H1配置于形成定子的印刷电路板，作为磁启动方案，可使用由铁板或硅胶钢形成的死点(dead point)防止磁轭。若利用防死点轭，则可将转子的初始位置设定在预先设定位置，考虑到转子的初始位置，若将霍尔传感器设置于可防止死点的位置，则可避免无法磁启动的现象。

图8为用于说明本发明的单相马达中，磁启动用防死点轭于孔器件的配置关系的说明图。

如图17及图18所示，本发明中，在使用一个霍尔传感器并将防死点轭配置在定子的下侧来使用的情况下，与转子的磁极数量(6极)相同，防死点轭170由外周面呈六角形状，贯通孔的内周面具有圆形的平板构成。

防死点轭170以可执行磁轭(yoke)作用的方式使用如硅钢或纯铁的保磁力低的软磁体。

在此情况下，如图8所示，当转子120处于初始状态时，在转子120的磁铁121与防死点轭170之间，通过磁现象，各个磁铁的中心与防死点轭170的有效面积宽度最大的位置(即，边缘)对置。

因此，优选地，孔器件H1设置于从磁极的边界面121g偏移1/4磁极宽度(在6极转子的情况下，15°)或3/4磁极宽度的位置。将孔器件H1设置在从磁极的边界面偏移1/4磁极宽度的位置的原因如下，从磁铁发生的磁通量在上述位置中呈现出最大值，因此，孔器件H1可发生最优灵敏度的转子位置检测信号。

并且，本发明中，定子的第一线圈图案21至第三线圈图案23中，在从磁极的边界面121g偏移1/4磁极宽度的位置配置孔器件H1，同时设置在径向图案部20g～20l中的一个。

如图8所示，在径向图案部20g～20l中的一个，例如，径向图案部20l与孔器件H1相同，在配置于从磁极的边界面偏移1/4磁极宽度的位置的状态下，向马达驱动电路施加驱动电源来实现转子的启动，从孔器件H1获取最优灵敏度的转子位置检测信号，径向图案部20l与在从磁铁121f发生的磁通量为最大的位置对置，因此，更加轻松地实现磁启动。

并且，在转子的旋转方向为逆时针方向(CCW)的情况下，优选地，在从防死点轭170的6角形边缘，沿着逆时针方向偏移1/4磁极宽度的位置设置孔器件H1，在旋转方向为顺时针方向(CW)的情况下，在从防死点轭170的6角形边缘，沿着顺时针方向偏移1/4磁极宽度的位置设置孔器件H1，从而可以避免无法磁启动的现象。

另一方面，图9示出为了体现本发明的无传感器(sensorless)马达驱动电路，用于检测转子位置的感测线圈图案26形成于与线圈图案21一同配置的第一印刷电路板11的变形例。

感测线圈图案26选自在不与第一印刷电路板11的第一线圈图案21重复的空间，即，位于呈星形状的3个突起部之间的3个凹槽中，并且，在不与第一线圈图案21至第五线圈图案25重叠的空间可配置用于向第四印刷电路板14引出感测线圈图案26的两端部的一对通孔T8、T9，需要考虑与形成于第四印刷电路板14的马达驱动电路30的连接关系。

考虑到上述事项，本发明的感测线圈图案26配置于第一印刷电路板11的凹槽，整体上由呈扇形形状，从内侧向外侧，沿着顺时针方向(CW)形成螺旋形状的导电性图案构成。

在此情况下，构成传感线圈Ls的感测线圈图案26配置于定子110的第一层印刷电路板11，优选地，感测线圈图案26的中间设置于从磁极的边界面121g偏移1/4磁极宽度的位置。

将感测线圈图案26设置于上述位置的原因如下，当考虑到转子120的初始状态时，上述位置回避死点，同时，从磁铁121发生的磁通量为最大值，因此，感测线圈图案26可发生最优灵敏度的转子位置检测信号。

即，考虑到转子120的初始状态，感测线圈图案26设置于从磁极的边界面121g偏移1/4磁极宽度(在6极转子的情况下为15°)或从磁极的中心偏移1/4磁极宽度(在6极转子的情况下为15°)的位置的定子110。

如上所述，在感测线圈图案26设置于从磁极的边界面121g偏移1/4磁极宽度(在6极转子的情况下为15°)或从磁极的中心偏移1/4磁极宽度(在6极转子的情况下为15°)的位置的情况下，当向马达驱动电路施加驱动电源来实现转子的启动时，感测线圈图案26超出转子的磁极边界面(即，中心点)，感测线圈图案26与从磁铁121b发生的磁通量为最大的位置对置，因此，简单实现磁启动。

即，当转子处于初始状态时，感测线圈图案26设置于从通过防死点轭170设定位置的转子的磁极边界面121g偏移的位置，同时，若配置于与径向图案部中的一个重叠的位置，则从磁铁发生的磁通量为最大，因此，感测线圈图案26可发生最优灵敏度的转子位置检测信号，定子使发生最大磁通量的转子位置与径向图案部中的一个重叠，从而，最大磁场与最大的磁通量相互作用来形成用于启动转子的最优条件。

如图9所示，若在与转子对置的第一印刷电路板11形成感测线圈图案26，则当转子旋转时，若磁铁接近感测线圈图案，则从感测线圈图案26，通过电磁感应发生感应电力，马达驱动电路30利用上述感应电力，通过开启开关器件来改变在定子线圈流动的电流的方向。

在本发明中，如图9所示，通过批量生产，对印刷电路板基板的铜箔进行图案化来形成定子线圈用线圈图案，同时还可以形成感测线圈图案26，因此，不会引起制作成本的增加。

以下，参照图10，说明用于驱动无传感器单相马达的无传感器(sensorless)马达驱动电路。

无传感器马达驱动电路30与恒压电路90相连接，以当向一侧施加外部电源(Vcc)时，发生向后端的比较器提供的规定的驱动电源(Vdd)。

无传感器马达驱动电路30包括：转子位置信号发生部31，包括利用运算放大器来构成的第一比较器OP1，随着转子的旋转，周期性发生高等级(H)和低等级(L)反复的转子位置信号；以及开关电路32，包括利用运算放大器来构成的第二比较器OP2，跟从转子位置信号发生部31输入的转子位置信号的输出等级转换向定子线圈L1流动的电流的方向。

在转子位置信号发生部31中，恒压电路90的输出端子与接地之间，通过电阻R3和电阻R6形成的分压电路并联，从电阻R3和电阻R6的连接点，规定的第一基准电压(Vref1)通过电阻R4向第一比较器OP1的非反相输入端子(+)施加，向第一比较器OP1的反相输入端子(－)，从电阻R3和电阻R6的连接点，通过以图9所示的感测线圈图案26构成的转子位置检测用传感线圈Ls，向第一基准电压(Vref1)赋予被传感线圈Ls感应的感应电力来施加。

与第一比较器OP1的非反相输入端子(+)与输出端子之间相连接的电阻R7为了正反馈第一比较器OP1的输出而使用，第一比较器OP1的输出以方波形态输出。

开关电路32向反相输入端子(－)施加从转子位置信号发生部31发生的转子位置信号，从分压电路的电阻R3和电阻R6的连接点，第二基准电压(Vref2)通过电阻R5向非反相输入端子(+)施加。与第二比较器OP2的非反相输入端子(+)与输出端子之间连接的电阻R9为了正反馈第二比较器OP2的输出而使用，第二比较器OP2的输出以方波形态输出。

在开关电路32的输出端子与反相输入端子(－)之间，通过第一线圈图案21至第五线圈图案25构成的定子线圈L1与电阻R8并联。

并且，第二比较器OP2的输出与频率发生器(FG，Frequency Generator)信号输出部34相连接，频率发生器信号输出部34相连接以可用于控制马达的速度的方式设置有通过电阻R10接收马达速度的频率发生器信号输出端子。未说明的附图标记C1用于旁通在频率发生器信号中的高频噪音。

如上所述的本发明中，在定子110的第一印刷电路板11配置感测线圈图案26，因此，通过N极及S极磁铁交替配置的转子120的旋转，首先，若N极磁铁对置，则从传感线圈Ls，根据电磁感应发生感应电力(即，反电动势(Back EMF))，随着传感线圈Ls流动的电流的方向通过安培的右手法则确定。

在此情况下，根据对置的N极磁铁的旋转，向传感线圈Ls施加的磁力线(磁场强度)的变化以正弦波形态发生，由此，被传感线圈Ls感应的感应电力也与磁力线的变化具有1/4(90度)的相位差并以正弦波形态发生变化。

因此，被上述传感线圈Ls感应的感应电力向第一基准电压(Vref1)赋予来向第一比较器OP1的反相输入端子(－)输入。

由此，第一比较器OP1使反相输入端子(－)的电压大于向非反相输入端子(+)施加的第一基准电压(Vref1)，因此，在第一比较器OP1的输出发生等级(L)的转子位置信号。

因此，因与向反相输入端子(－)施加的低等级(L)的转子位置信号相比，向非反相输入端子(+)施加的第二基准电压(Vref2)更大，因此，第二比较器OP2的输出为高等级(H)。由此，定子线圈L1中，在第二比较器OP2的输出侧，沿着第二比较器OP2的反相输入端子(－)方向导电。

之后，若转子继续旋转而使S极磁铁对置，则从传感线圈Ls，通过电磁感应发生感应电力(即，反电动势(Back EMF))，通过安培右手法则，沿着传感线圈Ls流动的电流的方向与N极磁铁对置的情况相反设定。

在此情况下，随着对置的S极磁铁的旋转，向传感线圈Ls施加的磁力线(磁场强度)的变化以正弦波形态发生，由此，被传感线圈Ls感应的感应电力也具有磁力线的变化和1/4(90度)的相位差并以正弦波形态发生变化。

因此，被上述传感线圈Ls感应的感应电力在第一基准电压(Vref1)扣除来向第一比较器OP1的反相输入端子(－)输入。

由此，第一比较器OP1使反相输入端子(－)小于向非反相输入端子(+)施加的第一基准电压(Vref1)，因此，第一比较器OP1的输出发生高等级(H)的转子位置信号。

由此，因与向反相输入端子(－)施加的高等级(H)的转子位置信号相比，向非反相输入端子(+)施加的第二基准电压(Vref2)更小，因此，第二比较器OP2的输出变为低等级(L)。因此，定子线圈L1中，从第二比较器OP2的反相输入端子(－)向第二比较器OP2的输出侧方向导电。

如上所述，本发明中，通过被传感线圈Ls感应的感应电力(即，反电动势(BackEMF))，在定子线圈L1流动的电流的方向周期性转换，不使用如孔(Hall)传感器的高价的转子位置检测传感器，也可以在马达驱动电路30周期性转换在定子线圈L1流动的电流的方向。最终，转子向与旋转的方向相同的方向持续旋转。

与使用霍尔传感器的情况不同，使用传感线圈Ls的无传感器的单相马达40将转子的旋转方向确定为在顺时针方向(CW)和逆时针方向(CCW)中的一个来旋转驱动。

因此，本发明中，在初始状态下，在实现转子的启动之后，若转子向在顺时针方向(CW)或逆时针方向(CCW)中的一个方向旋转，则每当转子的极性改变时，通过周期性地改变对于定子线圈L1的电流的流动方向，向转子旋转的方向继续进行旋转。

当电流流动时，第一线圈图案21至第五线圈图案25的外侧及内侧连接图案部20a～20c、20d～20f几乎以同心圆形态排列，因此，根据弗莱明的左手法则发生的力(F)的方向朝向径向，因此，不会对扭矩发生产生影响。

因此，第一线圈图案21至第五线圈图案25的外侧及内侧连接图案部20a～20c、20d～20f仅起到导电的路径作用，从6个径向图案部20g～20l沿着切线方向发生力，从而实现转子120的旋转。

并且，在相邻的径向图案部20g～20l之间，将在线圈流动的电流的方向相反设定，与此对应的转子120的磁铁的磁极也相反设定，从而，均发生向相同方向推动或拉动转子的磁铁的力，由此，使转子向逆时针方向(CCW)旋转。

进而，每当转子120以机械角度60°(电角度180°)旋转时，随着马达驱动电路30的转子位置信号发生部31检测转子的磁极来交替发生高等级H和低等级L的转子位置检测信号，开关电路32变更对于第一线圈图案21至第五线圈图案25的驱动电流的电流流动方向。

以下，通过第三实施例说明通过将对上述第一实施例及第二实施例的层叠型定子的定子线圈的电阻最小化减少相电阻和线圈损耗(coil loss)，以此降低线圈温度并增加效率的结构。

参照图11至图14，本发明第三实施例的层叠型定子110的结构与上述第一实施例及第二实施例的层叠型定子的结构基本相同，不同之处在于多个线圈图案21～25。

因此，当说明第三实施例时，对与第一实施例及第二实施例相同的部分赋予相同附图标记，并省略对其的详细说明。

第三实施例的层叠型定子110包括：多层基板10a，多层层叠并一体化，由绝缘材料形成；多个线圈图案21～25，由以形成用于构成定子线圈的多个转折形状的方式对在上述多层基板层叠的铜箔进行图案化来获取的螺旋形状的导电性图案形成；以及多个通孔T21～T27，对贯通上述多层基板10a而成的贯通孔进行镀金来连接上述多个线圈图案21～25等。

上述多个线圈图案21～25以具有螺旋形状的方式形成图案，大体上，多个，例如，以使3个突起部和凹槽部以120度间隔交替形成的方式在圆形基板以环形配置，从而呈之字形形态。

最终，上述多个线圈图案21～25包括：连接图案部20a～20f，分别在内侧圆周和外侧圆周，隔着间隔，沿着圆周方向配置，呈曲线形态；以及多个径向图案部20g～20l，相互连接相邻的外侧连接图案部20a～20c与内侧连接图案部20d～20f，从中心沿着径向配置。

上述层叠型定子110可使用在各个基板10层叠铜箔的铜箔层叠板(CCL)形成的多层基板10a来构成，对各层基板的铜箔进行图案化来层叠之后，可形成导电性通孔T21～T27。

以下的第三实施例的说明中，如图12所示，以多层基板10a层叠4层结构的第一印刷电路板11至第四印刷电路板14为例进行说明。

第一印刷电路板11至第三印刷电路板13中，以使3个突起部和凹槽部分别在基板10的上部面以120度的间隔交替配置的方式在圆形基板以环形配置，分别形成以螺旋型卷绕的第一线圈图案21至第三线圈图案23，在最下层的第四印刷电路板14，例如，扇形的第四线圈图案24及第五线圈图案25向下分离而成，例如，对如铜箔(Cu)的导电性金属进行微细地图案化而成。

第一线圈图案21至第三线圈图案23以分别从内侧向外侧，沿着顺时针方向(CW)具有相同螺旋形状的方式呈相同形态，第四线圈图案24从内侧向外侧，沿着逆时针方向(CCW)具有螺旋形状，第五线圈图案25从外侧向内侧，沿着顺时针方向(CW)具有螺旋形状。

第一线圈图案21至第三线圈图案23中，3个外侧及内侧连接图案部20a～20c、20d～20f与连接上述外侧连接图案部20a～20c与内侧连接图案部20d～20f的6个径向图案部20g～20l交替连接，从而，整体呈之字形形态。

并且，外侧及内侧连接图案部20a～20c、20d～20f分别在外侧圆周和内侧圆周，隔着间隔，沿着圆周方向配置，内侧端部具有每两个的间隔变窄的图案形状，以使6个径向图案部20g～20l分别从基板10的中心沿着径向设定。

第三实施例中，例如，如图13所示，第一线圈图案21至第三线圈图案23分别形成24转折形状401～424的螺旋型线圈。在此情况下，第一线圈图案21至第三线圈图案23的径向图案部20g～20l分别维持预先设定的24个基准转折形状401～424来发生扭矩，连接图案部20a～20c、20d～20f合并24个基准转折形状401～424，例如，将每两个合并(即，短路)来形成具有更大宽度的12个合并转折形状431～442。

连接图案部20a～20c、20d～20f中，合并的基准转折形状401～424的数量为2至3个，如第四实施例，也可以合并整个基准转折形状401～424。

通常，电阻R与长度l成比例，与剖面积S成反比。因此，在合并转折形状431～442的宽度为基准转折形状401～424的2倍的情况下，即，具有1/2电阻值的情况下，在连接图案部20a～20c、20d～20f的24个基准转折形状401～424中，在合并每两个24个基准转折形状来形成12个合并转折形状431～442的情况下，与合并电阻之前相比，由第一线圈图案21至第三线圈图案23构成的定子线圈的整体电阻大致减少成1/4。

当作为电阻RΩ的导体导电(I)时，线圈损耗(copper loss，coil loss)为(P＝I²R)的能量转换成热量而产生的现象，能量损失导致温度上升。

本发明中，通过大幅度减少电阻和线圈损耗来减少能量损失，以此减少线圈温度，最终，可增加马达效率。

在本发明中，在层叠第一印刷电路板11至第三印刷电路板13的情况下，第一线圈图案21至第三线圈图案23中，6个径向图案部20g～20l均配置于相同结构。因此，如下所述，在层叠3层的印刷电路板的情况下，径向图案部20g～20l中，分别层叠3层的线圈图案同时与转子的磁铁对置，随着电流的流动方向相同设定，可发生合力的扭矩。

本发明的定子110相互连接形成于多层基板10a的第一线圈图案21至第五线圈图案25来形成定子线圈，在定子线圈中，径向图案部20g～20l的数量为与转子磁极数相同的数量、转子磁极数量的1/2倍数及转子磁极数的2倍数中的一个值，同时，相邻径向图案部20g～20l之间的角度为360/n(其中，n为与转子磁极数相同的数量、转子磁极数量的1/2倍数及转子磁极数的2倍数中的一个)。

因此，在具有6个径向图案部20g～20l的定子的情况下，相邻径向图案部20g～20l之间的角度为60°，为了构成单相马达，与此相结合来旋转的转子的磁极(N极磁铁和S极磁铁)的数量具有6极。

在第四印刷电路板14安装各种电子部件16，以与用于驱动单相马达的驱动电路30形成为一体，用于结线的印刷配线17以导电性图案形成。

并且，在第四印刷电路板14安装驱动电路部件，使用剩余空间来形成在第一线圈图案21至第三线圈图案23追加的第四线圈图案24及第五线圈图案25，根据用于旋转转子的扭矩值，可省略第四线圈图案24及第五线圈图案25。

所示的第四印刷电路板14表示透视的状态，各种图案，即，第四线圈图案24及第五线圈图案25、印刷配线17和安装于其的电子部件16位于多层基板10a的背面。

上述第四线圈图案24为呈扇形形状的图案，以从外侧向内侧，沿着顺时针方向(CW)具有螺旋形状，第五线圈图案25为呈扇形形状的图案，以从内侧向外侧，沿着逆时针方向(CCW)具有螺旋形状。

在层叠本发明第一印刷电路板11至第四印刷电路板14的情况下，在第三实施例的情况下，第一线圈图案21至第五线圈图案25通过第一通孔T21至第七通孔T27以串联方式相互连接，但对连接图案部20a～20c、20d～20f，以将在24个基准转折形状401～424中的每两个基准转折形状进行合并(即，短路)来形成12个合并转折形状431～442的方式进行图案化来形成一个定子线圈。第一通孔T21至第七通孔T27中，孔内部被导电性材料镀金或填充。

本发明的单相马达用定子中，分别在基板10的上部面形成第一线圈图案至第三线圈图案23的第一层印刷电路板11至第三层印刷电路板13形成线圈图案层，第四层印刷电路板14形成安装马达驱动电路30的驱动电路层。

第三印刷电路板13中，为了连接第四印刷电路板14的上侧和下侧分离而成的第四线圈图案24和第五线圈图案25，连接通孔T23与通孔T24的图案J21沿着第三线圈图案23的内周部形成，并且，在第五线圈图案25的外部，为了连接内部的开端部分S5而形成连接通孔T25和通孔T26的第七电线图案J22，在第四印刷电路板14，连接通孔T24与通孔T25的第八跳线图案J23沿着第五线圈图案25的外围形成。

在层叠本发明第一印刷电路板11至第四印刷电路板14的情况下，第一线圈图案21至第五线圈图案25通过通孔T21～T27和第六跳线图案J21至第八跳线图案J23相互连接来形成一个定子线圈。

即，第一印刷电路板11的第一线圈图案21中，末端部分E1通过T22与第二印刷电路板12的第二线圈图案22的开端部分S2，第二线圈图案22的末端部分E2通过通孔T27与第三印刷电路板13的第三线圈图案23的开端部分S3相连接。

并且，第三线圈图案23的末端部分E3通过通孔T21与第四印刷电路板14的第四线圈图案24的开端部分S3相连接，第四线圈图案24的末端部分E4与第五线圈图案25的开端部分S5通过连接上述通孔T23与通孔T24的第六跳线图案J21、连接通孔T24与通孔T25的第八跳线图案J23及连接通孔T25与通孔T26的第七跳线图案J22相互连接。

最终，定子线圈的一端，即，第五线圈图案25的末端部分与马达驱动电路30的第一输出端子Out1相连接，定子线圈的另一端，即，第一线圈图案21的开端部分S1通过通孔T27与马达驱动电路的第二输出端子Out2相连接。

在本发明中，以在第一线圈图案21至第三线圈图案23的外侧连接图案部20a～20c的内周部和外周部存在不与线圈图案相互重叠的区域的方式设定第一线圈图案21至第五线圈图案25的宽度来配置通孔T21～T27。

最终，在本发明中，不使用额外的配线图案印刷电路板，可轻松将配置于第一线圈图案21至第五线圈图案25的内部的开端端子或末端端子与另一层的线圈图案连接。

图12所示的第三实施例中，在第四印刷电路板14安装用于驱动单相马达的马达驱动电路30，马达驱动电路也可以单独构成。即，在定子与安装定子的支撑部之间并未确保充分空间的情况下，仅有最少限度的驱动电路部件安装于第四印刷电路板14的背面。

以下，参照图14，说明利用本发明第三实施例的层叠型定子的单相马达。图14中，转子的各个旋转位置的电流流动(参照箭头)与对于第一印刷电路板11的第一线圈图案21和第二印刷电路板12至第四印刷电路板14的第二线圈图案22至第五线圈图案25的电流流动方向相同，因此，仅说明第一层印刷电路板11的第一线圈图案21。

所示的单相马达40为单相马达，6槽6极结构的定子110和转子120以轴向型对置配置，图中，为了说明的便利，在相同平面一同呈现。

例如，当单相马达用马达驱动电路30从霍尔传感器H1检测磁铁的磁极来发生相反极性的一对第一转子位置检测信号时，第一开关晶体管及第二开关晶体管中的一个开启，另一个关闭，以此确定在与第一开关晶体管及第二开关晶体管之间相连接的定子线圈流动的电流的流动方向。

如图14所示，所示的第三实施例中，霍尔传感器H1设置于从N极磁铁121e与S极磁铁121f之间的边界面121g偏移15°的位置。

当转子120处于初始位置(即，0°)时，若向马达驱动电路30供给驱动电流源(Vcc)，霍尔传感器H1识别转子120的S极磁铁121f来发生包括转子的旋转方向(即，逆时针方向(CCW))的一对第一转子位置检测信号，从而，若向马达驱动电路30的2个第一开关晶体管及第二开关晶体管施加，则第一开关晶体管开启，第二开关晶体管关闭，确定定子线圈，即，对于第一线圈图案21至第五线圈图案25的驱动电流的流动方向。

随着转子的旋转方向被确定为逆时针方向(CCW)，从第一线圈图案21的开端部分S1向第五线圈图案25的末端部分反向导电，在第一线圈图案21中，通过箭头表示电流的流动方向。与第二线圈图案22至第五线圈图案25或第一线圈图案21相同的方向导电。

在此情况下，第一线圈图案21至第五线圈图案25的外侧及内侧连接图案部20a～20c、20d～20f几乎以同心圆形态排列，因此，根据弗莱明的左手法则发生的力(F)的方向朝向径向，因此，不会对转子的旋转扭矩产生影响。

第一线圈图案21至第五线圈图案25以使分别在相同位置的径向图案部20g～20l流动的驱动电流的流动方向相同的方式通过通孔T21～T27和跳线图案J21～J23相互连接。最终，径向图案部20g～20l沿着与转子120的旋转方向(圆周方向)直角的径向(即，法线方向)定向，从而，根据弗莱明的左手法则，沿着逆时针方向(CCW)发生切线方向的力(F)。

因此，第一线圈图案21至第五线圈图案25的外侧及内侧连接图案部20a～20c、20d～20f仅起到导电的路径作用，从6个径向图案部20g～20l沿着切线方向发生力(F)，从而实现转子120的旋转。

并且，在径向图案部20g～20l之间，在线圈流动的电流的方向相反设定，与此对应的转子120的磁铁的磁极也相反设定，因此，发生均向相同方向推动或拉动转子的磁铁的力，从而使转子向逆时针方向(CCW)旋转。

如上所述，利用本发明第三实施例的层叠型定子的单相马达中，径向图案部20g～20l以向相同方向导电的方式形成结线，随着电流流动，在转子可发生切线方向的旋转力。

接着，在转子120以机械角度45°(电角度135°)旋转的情况下，霍尔传感器H1位于N极磁铁121a和S极磁铁121f的边界面121g而无法识别磁极，并无法确定电流的流动方向。

通过旋转惯性，若转子120继续旋转并超出机械角度45°(电角度135°)来以机械角度60°(电角度180°)旋转，则霍尔传感器H1识别N极磁铁121a。在此情况下，霍尔传感器H1发生与上述第一转子位置检测信号相反极性的一对第二转子位置检测信号输出，随着向第一开关晶体管及第二开关晶体管施加，第一开关晶体管会开启，第二开关晶体管关闭，对于定子线圈，即，第一线圈图案21至第五线圈图案25的驱动电流的电流流动方向相反设定。

最终，若对于第一线圈图案21至第五线圈图案25的驱动电流的电流流动方向相反设定，则径向图案部20g～20l根据弗莱明的左手法则，沿着逆时针方向(CCW)发生切线方向的力(F)，从而实现转子120的旋转。

如上所述，每当霍尔传感器H1以机械角度60°(电角度180°)旋转时，马达驱动电路30检测转子的磁极来交替发生第一转子位置检测信号和第二转子位置检测信号，第一开关晶体管及第二开关晶体管交替开启和关闭并改变对于第一线圈图案21至第五线圈图案25的驱动电流的流动方向。

如上所述，本发明第三实施例的层叠型定子110中，利用形成于多层印刷电路板的导电性图案线圈21～25来以层叠型体现定子线圈，从而可体现生产率提高和成本节减的超薄型定子。

并且，本发明的层叠型定子包括各层的线圈图案以可将扭矩发生效率最大化的方式沿着径向定向的径向图案部20g～20l，当转子120旋转时，使定子线圈(绕组)的径向图案部20g～20l与磁铁121a～121f对置的部分的总面积达到最大化。

在此情况下，如图17所示，上述转子120中，磁铁呈环形状，上述环的宽度至少大于径向图案部20g～20l的长度，从而，若与径向图案部20g～20l对置配置，则可将径向图案部20g～20l与磁铁121a～121f对置的部分的总面积最大化，从而可获得最大的扭矩。

图14为用于说明使用第三实施例的层叠型定子110的单相马达中，磁启动用防死点轭与孔器件的配置关系的说明图。

如图17所示的车载传感器，本发明中，在使用一个霍尔传感器并将防死点轭配置于定子的下侧来使用的情况下，如图14所示，防死点轭170由与转子120的磁极数量(6极)相同，外周面呈六角形状，贯通孔的内周面呈圆形的平板构成。

在此情况下，当转子120处于初始(停止)状态时，在转子120的磁铁121与防死点轭170之间，通过磁现象，如图14所示，各个磁铁的中心与防死点轭170的有效面积宽度最宽的位置(即，边缘)对置。

因此，优选地，孔器件H1设置于从磁极的边界面121g偏移1/4磁极宽度(在6极转子的情况下为15°)或3/4磁极宽度的位置。将孔器件H1设置于从磁极的边界面121g偏移1/4磁极宽度的位置的原因如下，从磁铁发生的磁通量在上述位置中呈现出最大值，因此，孔器件H1可发生最优灵敏度的转子位置检测信号。

并且，在本发明中，定子的第一线圈图案21至第三线圈图案23中，在从磁极的边界面121g偏移1/4磁极宽度的位置配置孔器件H1，同时，设置在径向图案部20g～20l中的一个。

如图14所示，径向图案部20g～20l中的一个，例如，径向图案部20l与孔器件H1相同，在配置于从磁极的边界面121g偏移1/4磁极宽度的位置的状态下，若向马达驱动电路30施加驱动电源来启动转子，则可以从孔器件H1获得最优灵敏度的转子的位置检测信号，径向图案部20l与从磁铁121f发生的磁通量最大的位置对置，因此，更加简单地进行磁启动。

并且，优选地，在转子的旋转方向为逆时针方向(CCW)的情况下，在从防死点轭170的6角形边缘，向逆时针方向1/4磁极宽度的位置设置孔器件H1，在旋转方向为顺时针方向(CW)的情况下，在从防死点轭170的6角形边缘，向顺时针方向1/4磁极宽度的位置设置孔器件H1，从而可避免无法磁启动的现象的发生。

以下，参照图15，说明本发明第四实施例的层叠型定子。

首先，在图11及图12所示的第三实施例的层叠型定子110中，第一线圈图案21至第三线圈图案23分别沿着顺时针方向(CW)具有螺旋形状，径向图案部20g～20l维持24个基准转折形状401～424，每2个连接图案部20a～20c、20d～20f的24个基准转折形状401～424合并来形成12个合并转折形状431～442。

在第四实施例的层叠型定子中的第一线圈图案21至第三线圈图案23中，除径向图案部20g～20l维持24个基准转折形状401～424，连接图案部20a～20c、20d～20f的24个基准转折形状401～424合并成一个之外，其他呈与第三实施例相同的结构。

如第四实施例所示，在将连接图案部20a～20c、20d～20f的24个基准转折形状401～424合并成基准转折形状401～424具有4倍至6倍左右更大的宽度的一个转折形状450、451的情况下，与合并之前相比，由第一线圈图案21至第三线圈图案23构成的定子线圈的整个电阻减少至1/4以下。

最终，与第三实施例相比，第四实施例的层叠型定子进一步减少电阻和线圈损耗，从而，通过降低能量损失来降低线圈温度，最终，可以增加马达效率。

在图15所示的第四实施例的层叠型定子中，第一线圈图案21至第四线圈图案24均向顺时针方向(CW)具有螺旋形状，只是，仅有第四线圈图案24形成5个径向图案部20g～20k，省略一个径向图案部201，在其位置配置马达驱动电路30。

第四实施例中，在第一印刷电路板11至第三印刷电路板13的线圈图案21～23由相同形状的图案形成，并具有顺时针方向(CW)的螺旋形状点与第三实施例相同。

在第四实施例的层叠型定子中，第一印刷电路板11至第四印刷电路板14的线圈图案21～24由具有顺时针方向(CW)的螺旋形状的绕组形成之后，通过4个通孔T31～T34相互连接。

并且，在本发明第四实施例的层叠型定子中，第一线圈图案21至第四线圈图案24以相同形状配置于相同位置，若利用通孔T31～T34连接第一线圈图案21至第四线圈图案24，则形成一个定子线圈。

即，在第一印刷电路板11的第一线圈图案21中，在开端部分S11(即，通孔T31)沿着顺时针方向绕组柱子后，末端部分E11通过通孔T32与第二印刷电路板12的第二线圈图案22的开端部分S12相连接，第二线圈图案22的末端部分E12通过通孔T33与第三印刷电路板13的第三线圈图案23的开端部分S13相连接。

并且，第三线圈图案23的末端部分E13通过通孔T34与第四印刷电路板14的第四线圈图案24的开端部分S14相连接，第四线圈图案24的末端部分与延伸配线相连接。

最终，定子线圈的一端，即，第四线圈图案24的末端部分通过延伸配线与马达驱动电路30的第一输出端子Out1相连接，定子线圈的另一端，即，第一线圈图案21的开端部分S11通过通孔T31与马达驱动电路30的第二输出端子Out2相连接。

在本发明第四实施例的层叠型定子中，安装于第四印刷电路板14的马达驱动电路30的前部配置于左侧。

若向第四印刷电路板14的马达驱动电路30供给驱动电源Vcc，则与上述第一实施例相同，第四实施例的层叠型定子使对置的转子旋转。

即，第四实施例的层叠型定子中，第一印刷电路板11至第四印刷电路板14的第一线圈图案21至第四线圈图案24中，6个径向图案部配置于相同位置，所层叠的线圈图案同时具有与转子的磁铁对置的位置，当供给驱动电源Vcc时，在层叠于相同位置的线圈图案之间，随着电流的流动方向为相同方向，可发生合力的扭矩。

另一方面，如图9所示，若在与转子对置的第一印刷电路板11形成感测线圈图案26，则当第三实施例及第四实施例的转子旋转时，若磁铁接近感测线圈图案，则从感测线圈图案，通过电磁感应发生感应电力，马达驱动电路30通过利用上述感应电力来开启开关器件，可以改变在电子先关流动的电流的方向。

以下，参照图16至图18，说明使用层叠型定子来体现的超薄型单相马达和超薄型车载传感器。

图16示出使用本发明的层叠型定子来体现的超薄型单相马达，图17示出利用本发明的超薄型单相马达的超薄型车载传感器。

如图16及图17所示，本发明的超薄型车载传感器100中，在筒形状的外罩200的内部收容使用本发明的层叠型定子110来体现的单相马达40。上述单相马达40构成车载传感器用吸气马达。

外罩200包括：上部外罩210，在一侧形成用于吸入空气的吸入口211，呈圆筒形状；下部外罩220，上端部与上述上部外罩210的下部扣合，在内部形成空间并对下部进行密封。

并且，单相马达40包括层叠型定子110、转子120、旋转轴140、套筒轴承180及轴承支架300。

在下部外罩220的内部，支撑层叠型定子110的下部的台阶222突出形成，在下部外罩220的下部，用于收容终端组装体160的终端引导件221延伸而成。

终端组装体160向与层叠型定子110形成为一体的马达驱动电路30，从车辆内部的空调控制装置(CCM，Climate Control Module)施加驱动电源(Vcc)等，包括用于接收频率发生器(FG，Frequency Generator)信号的多个终端销162和用于与多个终端形成为一体的终端支撑体161。

多个终端销162通过终端支撑体161形成为一体下端部固定于下部外罩220并向终端引导件221的内部延伸，上端部与和层叠型定子110形成为一体的马达驱动电路30电连接，同时，贯通多层基板10a并物理固定。向终端引导件221插入与空调控制装置(CCM)连接的外部连接器来与终端销162相连接。

在上述层叠型定子110的上部，隔着规定间隙，转子120以轴向间隙型对置配置，在底部面，N极及S极交替配置的多个磁铁121以环形配置，在磁铁121的上部配置环形背轭122，从而形成磁路路径，多个磁铁121和背轭122通过转子支撑体123以环形一体化。

在转子支撑体123的上部面突出形成多个叶片，从而与叶轮130形成为一体，在中线插入旋转轴140的上端部来形成为一体。

转子120与叶轮130形成为一体如下实现，即，在模具以环形排列背轭122、磁铁121，在中心配置旋转轴140之后，若实施注塑成型，则形成转子支撑体123，背轭122、磁铁121及旋转轴140与转子支撑体123形成为一体，在转子支撑体123的上部面，叶轮130沿着周围方向形成为一体。

在上述转子支撑体123的中心部的底部面形成凹槽124，在上述凹槽124配置有圆筒型凸台330，上述圆筒型凸台330从轴承支架300的底板310通过上述层叠型定子110的贯通孔15来从下往上突出，以在中心部收容套筒轴承180的方式从上往下的方向具有凹槽331。

向圆筒型凸台330的凹槽331插入套筒轴承180来压接结合，旋转轴140以可旋转的方式与套筒轴承180的贯通孔相结合。

并且，圆筒型凸台330的上部与防飞散油盖340相结合，以防止随着旋转轴140的旋转，在凹槽331填充油泄漏。

轴承支架300的底板310与圆筒型凸台330沿着垂直方向配置，在底板310的中心部配置用于支撑转子120的旋转轴140的推力板320(thrust plate)(或轴承座)，在推力板320的外侧配置防死点轭170(参照图8)。

当将轴承支架300的底板310与凸台330注塑成型时，上述推力板320和防死点轭170通过镶嵌注塑方法内置并实现一体化。

在上部外罩210的下部侧217形成用于向侧面方向排出通过吸入口211流入的空气的多个贯通孔，并配置与转子120形成为一体的叶轮130。

上部外罩210在上侧部216与下侧部217的中间部分形成用于设置温度传感器150的桥212，在桥212的中心突出形成温度传感器引导件213，以向吸入口211的前端部引导温度传感器150并加以支撑。

温度传感器150与引线151的一端部形成于层叠型定子110的电路部相连接，通过形成于一侧壁面的贯通孔214向上述外罩210的上部侧216引出之后，沿着桥212和温度传感器支撑杆213延伸至吸入口211，从而，温度传感器150将位于吸入口211。

由此，当随着叶轮130与转子120一同旋转，通过上部外罩210的吸入口211吸入车辆内部的空气时，温度传感器150更加准确地测定所流入的空气的温度，所测定的温度值以被用于调节车辆的室内温度的方式通过终端销160向空调控制装置(CCM)传送。

上部外罩210的上部侧216的直径小于下部侧217的直径，当在上部侧216与下部侧217之间的边界部设置车载传感器100，例如，设置于汽车的格栅或仪表板等的背面来使用时，配置用于隔断根据吸气马达40的工作发生的噪音通过格栅或仪表板向室内流入的缓冲板218。

参照图18，与图17所示的实施例比较时，除一部分之外，表示本发明的变形的实施例的超薄型车载传感器相同。由此，对相同部分赋予相同的附图标记，并省略对其的详细说明。

变形实施例中，在下部外罩220a通过注塑成型与轴承支架300形成为一体的点与图17的实施例外罩存在差异。

图17的实施例外罩200中，下部外罩200具有收容轴承支架300和终端组装体160的空间，图18的变形实施例的下部外罩220a仅具有收容终端组装体160的空间。

与图17的实施例比较时，除管理对象部件数减少1个之外，图18的实施例相同。

本发明一实施例的超薄型车载传感器100中，若通过马达驱动电路30，在导电性图案线圈21～25导电，则叶轮130与转子120一同旋转，并通过上部外罩210的吸入口211吸入车辆内部的空气。

由此，温度传感器150准确地测定所流入的空气的温度，通过终端销160向空调控制装置(CCM)传送所测定的温度值。

本发明一实施例的车载传感器100中，随着单相马达40使用层叠型定子110，与以往的单相马达相比，可实现超薄型结构。

并且，层叠型定子110可通过批量生产(batch process)一次性大量生产，从而提高生产率并增加价格竞争力，可以内置马达驱动电路，从而，可以减少额外的控制用印刷电路板。

并且，本发明的层叠型定子110包括各层的线圈图案以可将扭矩发生效率最大化的方式沿着径向定向的径向图案部20g～20l，从而，可获得最大的扭矩。最终，通过吸气马达，从车辆内部吸入的空气的吸入量增加，从而可实现更加精密的温度感测。

以上，以特定的优选实施例为例示出并说明了本发明，本发明并不局限于上述实施例，在不超出本发明的精神的范围内，本发明所属技术领域的普通技术人员可进行多种变更的修改。

产业上的可利用性

本发明适用于可利用具有能够在对置的转子获得最大扭矩的线圈图案的多层印刷电路板来以超薄型体现的层叠型定子、利用其的单相马达、吸气马达及车载传感器。

Claims (20)

1.一种层叠型定子，其特征在于，

包括：

多层基板；

多个线圈图案，以在上述多层基板的各个基板上形成多个转折形状的方式以螺旋形状形成，通过导电性通孔相互连接；

霍尔传感器，配置于上述多层基板，当转子处于初始状态时配置于从转子磁极的边界面偏移的位置来检测转子的磁极；以及

防死点轭，以当上述转子处于初始状态时使得上述霍尔传感器设置于从转子的磁铁边界面偏移的位置的方式设定上述转子的位置，

上述螺旋形状的线圈图案包括：

多个径向图案部，分别沿着径向配置，用于产生使转子旋转的扭矩；以及

多个内侧连接图案部及外侧连接图案部，用于使多个上述径向图案部相互连接，

上述线圈图案形成单相马达用定子线圈。

2.根据权利要求1所述的层叠型定子，其特征在于，上述霍尔传感器将位置设定在当转子处于初始状态时从通过防死点轭设定位置的转子的磁极边界面偏移的位置，同时，配置于与上述径向图案部中的一个重叠的位置。

3.根据权利要求1所述的层叠型定子，其特征在于，上述螺旋形状的线圈图案具有在形成于上述多层基板的中心部的贯通孔的外周反复形成突起部和凹槽部的图案。

4.根据权利要求1所述的层叠型定子，其特征在于，上述多层基板包括：

多个基板，分别形成有多个线圈图案；以及

最下层基板，安装有用于向上述多个线圈图案施加驱动电流的马达驱动电路。

5.一种层叠型定子，其特征在于，

包括：

多层基板；以及

多个线圈图案，以在上述多层基板的各个基板上形成多个基准转折形状的方式以螺旋形状图案化，通过通孔相互连接，

上述多个线圈图案包括：

多个径向图案部，分别沿着径向隔着间隔配置，用于发生使转子旋转的扭矩；以及

多个连接图案部，分别使相邻的上述径向图案部的内侧端部与外侧端部相互连接，

上述多个连接图案部分别使多个基准转折形状合并来形成至少一个合并转折形状。

6.根据权利要求5所述的层叠型定子，其特征在于，上述合并转折形状的宽度大于上述基准转折形状的宽度。

7.根据权利要求5所述的层叠型定子，其特征在于，上述合并转折形状通过使2至3个基准转折形状合并而成。

8.根据权利要求5所述的层叠型定子，其特征在于，上述多个连接图案部分别由一个合并转折形状形成。

9.根据权利要求5所述的层叠型定子，其特征在于，上述线圈图案具有在形成于上述多层基板的中心部的贯通孔的外周反复形成突起部和凹槽部的之字形图案。

10.根据权利要求5所述的层叠型定子，其特征在于，还包括用于使得在上述多层基板的各个基板上所形成的多个线圈图案相互连接的跳线配线。

11.根据权利要求5所述的层叠型定子，其特征在于，上述径向图案部的数量为与转子磁极的数量相同的数量或者转子磁极数量的1/2倍的数量及转子磁极数量的2倍的数量中的一个。

12.一种车载传感器，其特征在于，

包括：

旋转轴；

转子，上述旋转轴被中心部支撑，多个N极磁铁和S极磁铁交替配置；

叶轮，固定于上述转子的一端，与上述转子一同旋转；

轴承，以能够旋转的方式支撑上述旋转轴；

轴承支架，用于收容并固定上述轴承；

层叠型定子，在中心形成使上述轴承支架通过的贯通孔；

下部外罩，在内部支撑上述层叠型定子；

上部外罩，与上述下部外罩对置配置，当叶轮旋转时，车辆的室内空气从前端部流入，具有用于排出向与上述叶轮对置的部分流入的空气的多个贯通孔；以及

温度传感器，配置于使上述上部外罩的空气流入的气流路径内，用于测定所吸入的空气的温度，

上述层叠型定子为权利要求1至11中任一项所述的层叠型定子。

13.根据权利要求12所述的车载传感器，其特征在于，还包括感测线圈图案，上述感测线圈图案形成于上述线圈图案的多个凹槽部中的一个，用于检测转子旋转位置。

14.根据权利要求13所述的车载传感器，其特征在于，上述马达驱动电路包括：

转子位置信号发生部，当通过上述感测线圈图案形成的感测线圈产生与对置的转子的磁极相对应的感应电力时，发生与上述转子磁极相对应的转子位置信号；以及

开关电路，对应于以与对置的转子的磁极相对应的方式从上述转子位置信号发生部发生的转子位置信号，来转换向上述定子线圈施加的驱动电流的方向。

15.根据权利要求13所述的车载传感器，其特征在于，上述感测线圈图案将位置设定在当转子处于初始状态时从通过防死点轭设定位置的转子的磁极边界面偏移1/4磁极宽度或从磁极的中心偏移1/4磁极宽度的位置。

16.根据权利要求13所述的车载传感器，其特征在于，上述感测线圈图案将位置设定在当转子处于初始状态时从通过防死点轭设定位置的转子的磁极边界面偏移的位置，同时配置于与上述径向图案部中的一个重叠的位置。

17.根据权利要求12所述的车载传感器，其特征在于，

形成于上述线圈图案的多个凹槽部中的一个且用于检测转子旋转位置的感测线圈图案设置于多层基板的最上部面，

用于向上述线圈图案施加驱动电流的马达驱动电路设置于多层基板的最下部面。

18.根据权利要求12所述的车载传感器，其特征在于，上述转子呈环形状，上述环的宽度至少大于径向图案部的长度，并与径向图案部对置配置。

19.根据权利要求12所述的车载传感器，其特征在于，

上述轴承支架包括：

底板，配置于上述定子的下部，内置上述防死点轭；以及

凸台，从上述底板通过上述层叠型定子的贯通孔向上部突出，在中心部收容上述轴承并支撑，

上述底板与下部外罩形成为一体。

20.根据权利要求12所述的车载传感器，其特征在于，上述多个内侧连接图案部及外侧连接图案部分别在以同心状配置的内侧圆周和外侧圆周以隔着间隔的方式沿着圆周方向配置。