JP2006066527A - 積層コイルおよびこれを用いたモータ - Google Patents

Abstract

【課題】積層コイルにおいて、コイルパターンの導体断面積を大きくすることで、コイルの発熱を小さくすることを目的とする。
【解決手段】導電性ペーストにより、複数個のコイルパターンを印刷した非導電性基材を積層し、スルーホールにて、それぞれの層の前記コイルパターンを電気的に接続して、複数層のコイルをひとつの積層構造体として形成した積層コイルにおいて、前記積層コイルを複数枚用い、これらを並列接続した構成とする。
【選択図】図１

Description

本発明は積層コイルに関する。

従来の積層コイルを、図２に示す。複数個のコイルパターン１１６、１１７、１１８、１１９を印刷した非導電性基材１１１、１１２、１１３、１１４、１１５を積層し、スルーホールにてそれぞれの層の前記コイルパターンを電気的に接続して複数層のコイルをひとつの積層構造体として形成している(例えば、特許文献１、２参照)。
特開平５−３３６７１２号公報 特開２００３−１７４７４９号公報

従来の積層コイルにおいて、非電動性基材の上に印刷されるコイルパターンの厚みは
１μｍ〜数10μｍ程度で非常に薄い膜厚であるのが特徴である一方、積層コイルを使用するモータ分野では、ますます高速回転化、駆動電圧の低電圧化が進み、モータの巻数は少なくなると同時にコイルに流れる電流は大きくなってきている。したがって、モータコイルの断面積を大きくしなければ電流密度が大きくなり発熱が非常に高くなってしまう。しかしながら、コイルパターンの膜厚は非常に薄いためこれを厚くするには限界があり、コイルの発熱を抑えるのが非常に困難になるのが大きな課題である。

上記課題を解決するために本発明は、導電性ペーストにより複数個のコイルパターンを印刷した非導電性基材を積層し、スルーホールにてそれぞれの層の前記コイルパターンを電気的に接続して複数層のコイルをひとつの積層構造体として形成した積層コイルにおいて、前記積層コイルを複数枚用い、これらを直列接続したことを特徴とするため、直列に接続する積層コイルの枚数を調整することで、コイルの巻数を任意に設定することが可能である。

本発明のコイルによれば、一定巻数のコイルパターンを非導電性基材のうえに印刷し、これらを複数枚積層し、それぞれの基板上のコイルをスルーホールにて電気的に接続した積層コイル基板を複数枚並列に接続することで、コイルの断面積を大きくすることが可能である。これにより、コイルの電流密度を小さくすることができ、コイルの発熱を非常に小さくすることが可能になるという大きな効果を得ることができる。

以下、本発明の最良の形態を、図面とともに説明する。

実施例１について図１をもとに説明する。図１（ａ）は本発明の積層コイルの分解斜視図である。図において１、２、３はあらかじめ決められた巻数のコイルパターンを積層して作られた積層コイルである。図１（ａ）では、３枚の積層コイルをさらに重ね合わせて積層し、個々を並列接続している。図１（ｂ）にその電気接続図を示す。本実施例では、３枚の積層コイルを並列に接続しており、積層コイル中のコイルパターンの断面積をＳとすれば並列に接続したコイル全体の巻数は３Ｓになる。このように、並列接続するコイル枚数を増やせば増やすほどコイルの断面積を大きくすることが可能になるため、モータに
求められる負荷トルクが大きくなった場合や、高速回転数用途、低電圧用途などのモータコイルの発熱を小さくすることができる。

また、モータの回転数が２０００ｍｉｎ^-1以上の高速回転駆動や、電源電圧が２４Ｖ以下の低電圧駆動で使用されるモータは、コイルの巻数が小さく、消費電流が大きくなるため、コイルパターンの導体断面積を大きくする必要があり、本発明のコイルを使用することで、コイルの発熱を大きく低減することが可能になる。
また、本実施例では、３枚の積層コイルを並列接続しているが、並列積層するコイル数を増やせば、さらに導体断面積を大きくすることができるため、さらに大きな効果を得ることができることは明らかである。

本発明の積層コイルは、薄型モータに最適であり、特に負荷トルクが大きく消費電流が大きい用途のモータや、高速回転駆動での用途、低電圧駆動用途などのモータにてコイルの発熱を小さくすることができるという大きな効果を得ることが可能である。

（ａ）本発明実施例１における積層コイルの斜視図、（ｂ）本発明実施例１における積層コイルの電気的接続図 従来の積層コイルを示した図

符号の説明

１、２、３ 積層コイル
１１１、１１２、１１３、１１４、１１５ 非導電性基材
１１６、１１７、１１８、１１９ コイルパターン

Claims (5)

1. 導電性ペーストにより複数個のコイルパターンを印刷した非導電性基材を積層し、スルーホールにてそれぞれの層の前記コイルパターンを電気的に接続して複数層のコイルをひとつの積層構造体として形成した積層コイルにおいて、前記積層コイルを複数枚用い、これらを並列接続したことを特徴とする積層コイル。
2. 導電性ペーストにより複数個のコイルパターンを印刷したセラミック基材を積層し、スルーホールにてそれぞれの層の前記コイルパターンを電気的に接続して複数層のコイルをひとつの積層構造体として形成した積層セラミックコイルにおいて、前記積層セラミックコイルを複数枚用い、これらを並列接続したことを特徴とする積層セラミックコイル。
3. 導電性ペーストにより複数個のコイルパターンを印刷した非導電性基材を積層し、スルーホールにてそれぞれの層の前記コイルパターンを電気的に接続して複数層のコイルをひとつの積層構造体として形成した積層コイルにおいて、前記積層コイルを複数枚用い、これらを並列接続した積層コイルを用いたことを特徴とした電動機。
4. 電源電圧が２４Ｖ以下の低電圧で駆動することが特徴の請求項３記載の電動機。
5. 回転数が２０００ｍｉｎ^-1以上の高速回転で使用されることが特徴の請求項３記載の電動機。