JP2020088922A - Coil substrate, laminated coil substrate, motor coil substrate, and motor - Google Patents

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治彦 森田
Haruhiko Morita
治彦 森田
等 三輪
Hitoshi Miwa
等 三輪
忍 加藤
Shinobu Kato
忍 加藤
俊彦 横幕
Toshihiko Yokomaku
俊彦 横幕
久始 加藤
Hisashi Kato
久始 加藤
平澤 貴久
Takahisa Hirasawa
貴久 平澤
哲也 村木
Tetsuya Muraki
哲也 村木
貴之 古野
Takayuki Furuno
貴之 古野
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Abstract

To provide a motor coil substrate with high space factor.SOLUTION: A coil substrate of the embodiment includes a flexible substrate and a gap formed between a plurality of coils formed on the flexible substrate and an adjacent coil. Then, the coil includes a center space SC, and a first wiring 51 and a second wiring 52 arranged around the center space SC. Distance (width) D1 of a first wiring group 51g, distance (width) D2 of a second wiring group 52g, distance (width) DS of the center space SC, and distance DG of the gap G are substantially equal. Then, the flexible substrate is folded so that parts of the adjacent coils are overlapped. Then, by arranging the folded flexible substrate around a magnet, a motor coil substrate of the embodiment is formed.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、フレキシブル基板とフレキシブル基板上に形成されているコイルとからなるコイル基板と積層型コイル基板、モータ用コイル基板、モータに関する。 The present invention relates to a coil substrate including a flexible substrate and a coil formed on the flexible substrate, a laminated coil substrate, a coil substrate for a motor, and a motor.

特許文献1は、電気モータに関し、その電気モータはワイヤからなる複数のシングルコイルを含んでいる。 Patent Document 1 relates to an electric motor, and the electric motor includes a plurality of single coils made of wires.

特開2007−124892号公報JP, 2007-124892, A

[特許文献の課題]
特許文献1の電気モータはワイヤからなる複数のシングルコイルを含んでいる。コイルがワイヤで形成されている。ワイヤが細いと、ワイヤを巻くことが難しいと考えられる。ワイヤが切断すると考えられる。コイルがワイヤで形成されているので、占積率を高くすることが難しいと考えられる。特許文献1の図6によれば、シングルコイルが重ねられている。ワイヤからなるシングルコイルを高い位置精度で重ねることは難しいと考えられる。
[Problems of Patent Literature]
The electric motor of Patent Document 1 includes a plurality of single coils made of wires. The coil is made of wire. If the wire is thin, it may be difficult to wind the wire. The wire is believed to break. Since the coil is made of wire, it is considered difficult to increase the space factor. According to FIG. 6 of Patent Document 1, single coils are stacked. It is considered difficult to stack single coils made of wire with high positional accuracy.

本発明に係るコイル基板は、一端と前記一端と反対側の他端とを有するフレキシブル基板と、前記フレキシブル基板上に形成されていて、前記一端から前記他端に向かって並んでいる複数のコイルと、隣接する前記コイル間に形成されているギャップ、とを含む。そして、前記コイルは中央スペースと前記中央スペースを囲む配線で形成され、前記配線は、前記中央スペースを介して向かい合っている複数の第1配線と複数の第2配線とを含み、各前記コイルを形成する前記第1配線と前記第2配線の内、前記第1配線は前記一端に近く、前記第1配線のそれぞれは概ね平行に形成されていて、前記第2配線のそれぞれは概ね平行に形成されていて、前記第1配線と前記第2配線は概ね平行に形成されていて、前記複数の第1配線で第1配線群が形成され、前記複数の第2配線で第2配線群が形成され、前記ギャップはm番目の前記コイルの前記第2配線群と(m+1)番目の前記コイルの前記第1配線群との間に形成されていて、前記第1配線群は距離D1を有し、前記第2配線群は距離D2を有し、前記中央スペースは前記第1配線群と前記第2配線群との間に距離DSを有し、前記ギャップは距離DGを有し、前記距離D1と前記距離D2と前記距離DSと前記距離DGは略等しい。 A coil substrate according to the present invention includes a flexible substrate having one end and the other end opposite to the one end, and a plurality of coils formed on the flexible substrate and arranged from the one end toward the other end. And a gap formed between the adjacent coils. The coil is formed of a central space and wiring surrounding the central space, and the wiring includes a plurality of first wirings and a plurality of second wirings facing each other through the central space, Among the first wiring and the second wiring to be formed, the first wiring is close to the one end, each of the first wirings is formed substantially in parallel, and each of the second wirings is formed substantially in parallel. The first wiring and the second wiring are formed substantially parallel to each other, the first wiring group is formed by the plurality of first wirings, and the second wiring group is formed by the plurality of second wirings. And the gap is formed between the second wiring group of the mth coil and the first wiring group of the (m+1)th coil, and the first wiring group has a distance D1. , The second wiring group has a distance D2, the central space has a distance DS between the first wiring group and the second wiring group, the gap has a distance DG, and the distance D1. The distance D2, the distance DS, and the distance DG are substantially equal.

[実施形態の効果]
本発明の実施形態によれば、コイルが配線で形成されている。例えば、プリント配線板の技術でコイルを形成することができる。そのため、コイルを形成する配線を略矩形にすることができる。コイルの占有率を高くすることができる。また、フレキシブル基板を折り畳むことで、隣接するコイルの一部が重ねられる。高い位置精度でコイルを重ねることができる。折り畳まれたフレキシブル基板を巻くことで、モータ用コイル基板が形成される。従って、コイルの占積率を高くすることができる。コイルを形成する第1配線群の距離D1と、第2配線群の距離D2と、中央スペースの距離DSと、ギャップの距離DGは略等しい。このため、フレキシブル基板を折り畳むことで、m番目のコイルの中央スペースは(m+1)番目のコイルの第2配線群で概ね覆われる。コイルの占積率を高くすることができる。高い効率を有するモータ用コイル基板を提供することができる。
[Effect of Embodiment]
According to the embodiment of the present invention, the coil is formed by wiring. For example, the coil can be formed by the technique of a printed wiring board. Therefore, the wiring forming the coil can be made substantially rectangular. The occupancy of the coil can be increased. Further, by folding the flexible substrate, a part of the adjacent coils is overlapped. The coils can be stacked with high positional accuracy. The coil substrate for the motor is formed by winding the folded flexible substrate. Therefore, the space factor of the coil can be increased. The distance D1 of the first wiring group forming the coil, the distance D2 of the second wiring group, the distance DS of the central space, and the gap distance DG are substantially equal. Therefore, by folding the flexible substrate, the central space of the mth coil is substantially covered with the second wiring group of the (m+1)th coil. The space factor of the coil can be increased. A coil substrate for a motor having high efficiency can be provided.

図1(A)はモータの模式図であり、図1(B)はモータ用コイル基板の断面を示し、図1(C)は積層型コイル基板を示し、図1(D)はモータ用コイル基板の模式図である。1A is a schematic view of a motor, FIG. 1B shows a cross section of a motor coil substrate, FIG. 1C shows a laminated coil substrate, and FIG. 1D shows a motor coil. It is a schematic diagram of a board|substrate. 図2(A)はコイル基板を示し、図2(B)はコイルの断面を示す。2A shows a coil substrate, and FIG. 2B shows a cross section of the coil. 図3(A)は上コイルを示し、図3(B)は下コイルを示す。FIG. 3A shows the upper coil and FIG. 3B shows the lower coil. 図4(A)は積層型コイル基板の断面を示し、図4(B)はコイルの重なりを示す。FIG. 4A shows a cross section of the laminated coil substrate, and FIG. 4B shows overlapping of the coils.

図1(A)は、磁石48と実施形態のモータ用コイル基板20とからなるモータ10の模式図である。モータ用コイル基板20は、空洞AHを介し磁石48の周りに配置されている。モータ10の例は、直流モータである。モータ10は、さらに、図示されていない整流子とブラシとハウジングを有することができる。実施形態では、コイル基板20が回転するが、磁石48が回転してもよい。 FIG. 1A is a schematic diagram of a motor 10 including a magnet 48 and the motor coil substrate 20 of the embodiment. The motor coil substrate 20 is arranged around the magnet 48 via the cavity AH. An example of the motor 10 is a DC motor. The motor 10 may further include a commutator, a brush and a housing (not shown). Although the coil substrate 20 rotates in the embodiment, the magnet 48 may rotate.

図1(B)は、図1(A)に示されるモータ用コイル基板20の断面を示している。図1(B)では、モータ用コイル基板20を形成するフレキシブル基板22が模式的に示されている。図1(C)は折り畳まれたフレキシブル基板22を示す。実施形態では、フレキシブル基板22が折り畳まれ、その後、折り畳まれたフレキシブル基板22が筒状に巻かれる。そして、筒状のフレキシブル基板22が、磁石の周りに配置される。例えば、折り畳まれたフレキシブル基板22を巻く回数は、1以上、5以下である。 1B shows a cross section of the motor coil substrate 20 shown in FIG. In FIG. 1B, a flexible substrate 22 that forms the motor coil substrate 20 is schematically shown. FIG. 1C shows the folded flexible substrate 22. In the embodiment, the flexible substrate 22 is folded, and then the folded flexible substrate 22 is rolled into a tubular shape. Then, the cylindrical flexible substrate 22 is arranged around the magnet. For example, the number of times the folded flexible substrate 22 is wound is 1 or more and 5 or less.

図2(A)と図3は、実施形態のモータ用コイル基板20を形成するためのコイル基板201を示している。コイル基板201は、第1面Fと第1面Fと反対側の第2面Sを有するフレキシブル基板22とフレキシブル基板22の第1面F上に形成されている複数のコイルCで形成されている。図2(A)では、コイルCは簡略化されている。 2A and 3 show a coil substrate 201 for forming the motor coil substrate 20 of the embodiment. The coil substrate 201 is formed of a flexible substrate 22 having a first surface F and a second surface S opposite to the first surface F, and a plurality of coils C formed on the first surface F of the flexible substrate 22. There is. In FIG. 2A, the coil C is simplified.

図3(A)は、フレキシブル基板22の第1面Fと第1面F上に形成されているコイルCを示している。第1面F上のコイルCは上コイルCFと称される。図3(B)は、フレキシブル基板22の第2面Sと第2面S上に形成されているコイルCを示している。第2面S上のコイルCは下コイルCSと称される。 FIG. 3A shows the first surface F of the flexible substrate 22 and the coil C formed on the first surface F. The coil C on the first surface F is referred to as an upper coil CF. FIG. 3B shows the second surface S of the flexible substrate 22 and the coil C formed on the second surface S. The coil C on the second surface S is referred to as a lower coil CS.

図3(A)に示されるように、フレキシブル基板22は、短辺20Sと長辺20Lとを有することが好ましい。上コイルCFは、フレキシブル基板22の長辺20Lに沿って並んでいる。フレキシブル基板22の一端20SLから他端20SRに向かって、上コイルCFは一列に並んでいる。上コイルCFの数はNである。 As shown in FIG. 3A, the flexible substrate 22 preferably has short sides 20S and long sides 20L. The upper coils CF are arranged along the long side 20L of the flexible substrate 22. The upper coils CF are arranged in a line from one end 20SL of the flexible substrate 22 toward the other end 20SR. The number of upper coils CF is N.

図3(A)には、1番目の上コイルCF1とm番目の上コイルCFmと(m+1)番目の上コイルCFm1とN番目の上コイルCFnが描かれている。 In FIG. 3A, the first upper coil CF1, the mth upper coil CFm, the (m+1)th upper coil CFm1, and the Nth upper coil CFn are drawn.

図3(B)に示されるように、下コイルCSは、フレキシブル基板22の長辺20Lに沿って並んでいる。フレキシブル基板22の一端20SLから他端20SRに向かって、下コイルCSは一列に並んでいる。下コイルCSの数はNである。 As shown in FIG. 3B, the lower coils CS are arranged along the long side 20L of the flexible substrate 22. The lower coils CS are arranged in a line from one end 20SL of the flexible substrate 22 toward the other end 20SR. The number of lower coils CS is N.

図3(B)には、1番目の下コイルCS1とm番目の下コイルCSmと(m+1)番目の下コイルCSm1とN番目の下コイルCSnが描かれている。mとNは自然数である。 In FIG. 3B, the first lower coil CS1, the mth lower coil CSm, the (m+1)th lower coil CSm1 and the Nth lower coil CSn are drawn. m and N are natural numbers.

Nは、3以上、11以下であることが望ましい。特に、Nは、7であることが望ましい。 N is preferably 3 or more and 11 or less. Particularly, N is preferably 7.

m番目の上コイルCFmの直下にm番目の下コイルCSmが形成されている。上コイルCFと下コイルCSは、フレキシブル基板22を介しほぼ対称に形成されている。上コイルCFと下コイルCSは、フレキシブル基板22を貫通するスルーホール導体で接続されている。 The m-th lower coil CSm is formed immediately below the m-th upper coil CFm. The upper coil CF and the lower coil CS are formed substantially symmetrically with the flexible substrate 22 in between. The upper coil CF and the lower coil CS are connected by a through-hole conductor that penetrates the flexible substrate 22.

コイルCはプリント配線板の技術で形成されている。コイルCを形成する配線wはめっきにより形成されている。あるいは、コイルCを形成する配線wは銅箔をエッチングすることで形成される。コイルCを形成する配線wは、セミアディティブ法やM−Sap法やサブトラクティブ法で形成される。 The coil C is formed by the technique of a printed wiring board. The wiring w forming the coil C is formed by plating. Alternatively, the wiring w forming the coil C is formed by etching a copper foil. The wiring w that forms the coil C is formed by the semi-additive method, the M-Sap method, or the subtractive method.

実施形態のコイルCを形成する配線wはプリント配線板の技術で形成されている。そのため、配線wの断面形状は略矩形である。ワイヤの断面は円であるので、実施形態によれば、コイルの占積率を高くすることができる。 The wiring w forming the coil C of the embodiment is formed by the technique of a printed wiring board. Therefore, the cross-sectional shape of the wiring w is substantially rectangular. Since the cross section of the wire is a circle, according to the embodiment, the space factor of the coil can be increased.

フレキシブル基板22上に形成されている複数のコイルCは同時に形成される。例えば、共通のアライメントマークを用いることで、複数のコイルCはフレキシブル基板22上に形成される。そのため、各コイルCの位置は関連している。 The plurality of coils C formed on the flexible substrate 22 are formed at the same time. For example, the plurality of coils C are formed on the flexible substrate 22 by using a common alignment mark. Therefore, the position of each coil C is related.

図3に示されるように、コイルCは中央スペースSCと中央スペースSCを囲む配線wで形成される。そして、配線wは外端OEと内端IEを有する。配線wは外端OEと内端IEとの間に形成されている。コイルCを形成する配線wは渦巻き状に形成されている。コイルCを形成する配線wの内、最も内側の配線で中央スペースSCは囲まれる。複数の配線wの内、最も内側の配線wは、内側の配線Iwである。最も外側の配線wは、外側の配線Owである。 As shown in FIG. 3, the coil C is formed of a central space SC and a wiring w surrounding the central space SC. The wiring w has an outer end OE and an inner end IE. The wiring w is formed between the outer end OE and the inner end IE. The wiring w forming the coil C is formed in a spiral shape. The center space SC is surrounded by the innermost wiring of the wiring w forming the coil C. The innermost wiring w of the plurality of wirings w is the inner wiring Iw. The outermost wiring w is the outer wiring Ow.

図3に示されるように、配線wは、中央スペースを介して向かい合っている複数の第1配線51と複数の第2配線52とを含む。1つのコイルC内で、第1配線51は、一端20SLに近く、第2配線52は、他端20SRに近い。第1配線51のそれぞれは概ね平行に形成されている。第2配線52のそれぞれは概ね平行に形成されている。第1配線51と第2配線52は概ね平行に形成されている。実施形態のモータ用コイル基板20と磁石48でモータ10が形成されると、モータ10の回転方向と第1配線51との間の角度は略90度である。配線wは、更に、第1配線51と第2配線52とを接続する第3配線53を含む。第3配線53は曲がっている。 As shown in FIG. 3, the wiring w includes a plurality of first wirings 51 and a plurality of second wirings 52 that are opposed to each other via a central space. In one coil C, the first wiring 51 is close to the one end 20SL and the second wiring 52 is close to the other end 20SR. Each of the first wirings 51 is formed substantially in parallel. Each of the second wirings 52 is formed substantially in parallel. The first wiring 51 and the second wiring 52 are formed substantially parallel to each other. When the motor 10 is formed by the motor coil substrate 20 and the magnet 48 of the embodiment, the angle between the rotation direction of the motor 10 and the first wiring 51 is approximately 90 degrees. The wiring w further includes a third wiring 53 that connects the first wiring 51 and the second wiring 52. The third wiring 53 is bent.

図2(A)では、配線wが纏められている。複数の第1配線51で第1配線群51gが形成される。複数の第2配線52で第2配線群52gが形成される。複数の第3配線53で第3配線群53gが形成される。m番目の上コイルCFmの第2配線群52gと(m+1)番目の上コイルCFm1の第1配線群51gとの間にギャップGが形成されている。第1配線群51gは距離D1を有し、第2配線群52gは距離D2を有し、中央スペースSCは第1配線群51gと第2配線群52gとの間に距離DSを有し、ギャップGは距離DGを有する。距離D1と距離D2と距離DSと距離DGは略等しい。距離D1と距離D2と距離DSと距離DGは、第1配線51に垂直な直線に沿って測定されている。 In FIG. 2A, the wiring w is put together. The plurality of first wirings 51 form a first wiring group 51g. A second wiring group 52g is formed by the plurality of second wirings 52. A plurality of third wirings 53 forms a third wiring group 53g. A gap G is formed between the second wiring group 52g of the mth upper coil CFm and the first wiring group 51g of the (m+1)th upper coil CFm1. The first wiring group 51g has a distance D1, the second wiring group 52g has a distance D2, the central space SC has a distance DS between the first wiring group 51g and the second wiring group 52g, and the gap G has a distance DG. The distance D1, the distance D2, the distance DS, and the distance DG are substantially equal. The distance D1, the distance D2, the distance DS, and the distance DG are measured along a straight line perpendicular to the first wiring 51.

図2(B)に配線wの断面と配線wの側壁が示される。第1配線群51gの内、外側の配線Owを形成する第1配線は、外側の第1配線51Owである。外側の第1配線51Owは一端20SLを向く側壁51sw1を有する。第1配線群51gの内、内側の配線Iwを形成する第1配線は、内側の第1配線51Iwである。内側の第1配線51Iwは中央スペースSCを向く側壁51sw2を有する。
第2配線群52gの内、外側の配線Owを形成する第2配線は外側の第2配線52Owである。外側の第2配線52Owは他端20SRを向く側壁52sw1を有する。第2配線群52gの内、内側の配線Iwを形成する第2配線は、内側の第2配線52Iwである。内側の第2配線52Iwは中央スペースSCを向く側壁52sw2を有する。
m番目のコイルを形成する外側の第1配線51Owの側壁51sw1とm番目のコイルを形成する内側の第1配線51Iwの側壁51sw2との間の距離が距離D1である。
m番目のコイルを形成する外側の第2配線52Owの側壁52sw1とm番目のコイルを形成する内側の第2配線52Iwの側壁52sw2との間の距離が距離D2である。
(m+1)番目のコイルを形成する外側の第1配線51Owの側壁51sw1とm番目のコイルを形成する外側の第2配線52Owの側壁52sw1との間の距離が距離DGである。
m番目のコイルを形成する内側の第1配線51Iwの側壁51sw2とm番目のコイルを形成する内側の第2配線52Iwの側壁52sw2との間の距離が距離DSである。
FIG. 2B shows a cross section of the wiring w and a side wall of the wiring w. The first wiring forming the outer wiring Ow in the first wiring group 51g is the outer first wiring 51Ow. The outer first wiring 51Ow has a side wall 51sw1 facing the one end 20SL. The first wiring forming the inner wiring Iw in the first wiring group 51g is the inner first wiring 51Iw. The inner first wiring 51Iw has a sidewall 51sw2 facing the central space SC.
The second wiring forming the outer wiring Ow in the second wiring group 52g is the outer second wiring 52Ow. The outer second wiring 52Ow has a side wall 52sw1 facing the other end 20SR. The second wiring forming the inner wiring Iw in the second wiring group 52g is the inner second wiring 52Iw. The inner second wiring 52Iw has a side wall 52sw2 facing the central space SC.
The distance D1 is the distance between the side wall 51sw1 of the outer first wiring 51Ow forming the mth coil and the side wall 51sw2 of the inner first wiring 51Iw forming the mth coil.
The distance D2 is the distance between the side wall 52sw1 of the outer second wiring 52Ow forming the mth coil and the side wall 52sw2 of the inner second wiring 52Iw forming the mth coil.
The distance DG is the distance between the side wall 51sw1 of the outer first wiring 51Ow forming the (m+1)th coil and the side wall 52sw1 of the outer second wiring 52Ow forming the mth coil.
The distance DS is the distance between the side wall 51sw2 of the inner first wiring 51Iw forming the mth coil and the side wall 52sw2 of the inner second wiring 52Iw forming the mth coil.

各上コイルCFは接続線cLと下コイルCSを介して接続される。m番目の上コイルCFmは(m+1)番目の上コイルCFm1に接続線cLとm番目の下コイルCSmを介して接続される。そして、N番目の上コイルCFnは1番目の上コイルCF1に接続線cLとN番目の下コイルCSnを介して接続される。このように、上コイルCFは、順次接続線で接続される。 Each upper coil CF is connected to the connection line cL via the lower coil CS. The mth upper coil CFm is connected to the (m+1)th upper coil CFm1 via the connection line cL and the mth lower coil CSm. The Nth upper coil CFn is connected to the first upper coil CF1 via the connection line cL and the Nth lower coil CSn. In this way, the upper coil CF is sequentially connected by the connection line.

各下コイルCSは接続線cLと上コイルCFを介して接続される。m番目の下コイルCSmは(m+1)番目の下コイルCSm1に接続線cLと(m+1)番目の上コイルCFm1を介して接続される。そして、N番目の下コイルCSnは1番目の下コイルCS1に接続線cLと1番目の上コイルCF1を介して接続される。このように、下コイルCSは、順次接続線で接続される。 Each lower coil CS is connected to the connection line cL via the upper coil CF. The mth lower coil CSm is connected to the (m+1)th lower coil CSm1 via the connection line cL and the (m+1)th upper coil CFm1. The Nth lower coil CSn is connected to the first lower coil CS1 via the connection line cL and the first upper coil CF1. In this way, the lower coil CS is sequentially connected by the connection line.

図3では、接続線cLは省略されている。接続線cLはフレキシブル基板22を貫通するスルーホール導体と第1面F上の導体回路、第2面S上の導体回路の内、少なくとも1つで形成される。 In FIG. 3, the connection line cL is omitted. The connection line cL is formed of at least one of a through-hole conductor penetrating the flexible substrate 22, a conductor circuit on the first surface F, and a conductor circuit on the second surface S.

図3に示されるように、実施形態のコイル基板201は端子用基板24と端子用基板24上に形成されている端子Tを有することができる。端子用基板24とコイルCを支えるフレキシブル基板22は1つのフレキシブル基板22で形成されている。 As shown in FIG. 3, the coil substrate 201 according to the embodiment may include the terminal substrate 24 and the terminals T formed on the terminal substrate 24. The terminal board 24 and the flexible board 22 supporting the coil C are formed by one flexible board 22.

端子TとコイルCは同時に形成される。端子用基板24の数は上コイルCFの数と同じであることが好ましい。端子Tの数は上コイルCFの数と同じであることが好ましい。 The terminal T and the coil C are formed at the same time. The number of terminal substrates 24 is preferably the same as the number of upper coils CF. The number of terminals T is preferably the same as the number of upper coils CF.

図3に示されるように、コイル基板201は、接続線cLと端子Tを接続する複数の端子用配線tLを含むことができる。端子用配線tLは、m番目の上コイルCFmと(m+1)番目の上コイルCFm1とを接続する接続線cLから延びる端子用配線tLとN番目の上コイルCFnと1番目の上コイルCF1とを接続する接続線cLから延びる端子用配線tLを含む。 As shown in FIG. 3, the coil substrate 201 can include a plurality of terminal wiring lines tL that connect the connection line cL and the terminal T. The terminal wiring tL includes a terminal wiring tL extending from a connection line cL connecting the mth upper coil CFm and the (m+1)th upper coil CFm1, an Nth upper coil CFn, and a first upper coil CF1. The terminal wiring tL extending from the connecting line cL to be connected is included.

実施形態のコイル基板201では、m番目の上コイルCFmとm番目の下コイルCSmの巻き方は同じである。m番目の上コイルCFmを流れる電流の向きとm番目の下コイルCSmを流れる電流の向きは同じである。m番目の上コイルCFmと(m+1)番目の上コイルCFm1の巻き方は逆である。m番目の上コイルCFmを流れる電流の向きと(m+1)番目の上コイルCFm1を流れる電流の向きは逆である。m番目の上コイルCFmの巻き方と(m+2)番目の上コイルCFm2の巻き方は同じである。m番目の上コイルCFmを流れる電流の向きと(m+2)番目の上コイルCFm2を流れる電流の向きは同じである。
コイル基板201内のコイルCの巻き方やコイル基板201内のコイルCを流れる電流の向きは第1面F上の位置から観察される。
In the coil substrate 201 of the embodiment, the m-th upper coil CFm and the m-th lower coil CSm are wound in the same way. The direction of the current flowing through the m-th upper coil CFm and the direction of the current flowing through the m-th lower coil CSm are the same. The winding method of the mth upper coil CFm and the (m+1)th upper coil CFm1 are opposite. The direction of the current flowing through the mth upper coil CFm and the direction of the current flowing through the (m+1)th upper coil CFm1 are opposite. The m-th upper coil CFm and the (m+2)-th upper coil CFm2 are wound in the same manner. The direction of the current flowing through the mth upper coil CFm and the direction of the current flowing through the (m+2)th upper coil CFm2 are the same.
The winding method of the coil C in the coil substrate 201 and the direction of the current flowing through the coil C in the coil substrate 201 are observed from the position on the first surface F.

フレキシブル基板22は、折り畳み線BLに沿って折り畳まれる。コイル基板201が折り畳み線BLに沿って折り畳まれる。折り畳み線BLは隣接する上コイルCF間に存在する。図2(A)と図3(A)に示されるように、折り畳み線BLは外側の第1配線51Owの側壁51sw1に沿って配置されている。折り畳み線BLは側壁51sw1の延長線である。先ず、第1面Fと第1面Fが向かい合うようにフレキシブル基板22が折り畳まれる。次いで、フレキシブル基板22は、第2面Sと第2面Sが向かい合うように折り畳まれる。それから、フレキシブル基板22は、第1面Fと第1面Fが向かい合うように折り畳まれる。このように、第1面Fと第2面Sが交互に向かい合うように、フレキシブル基板22は、折り畳まれる。図1(C)に示されるように、ボトム面Bからトップ面Ttに向かって、一方向に階段ができるように、フレキシブル基板22が折り畳まれる。図1(C)に示される積層型コイル基板202が得られる。 The flexible substrate 22 is folded along the folding line BL. The coil substrate 201 is folded along the folding line BL. The folding line BL exists between the adjacent upper coils CF. As shown in FIGS. 2A and 3A, the folding line BL is arranged along the side wall 51sw1 of the outer first wiring 51Ow. The folding line BL is an extension of the side wall 51sw1. First, the flexible substrate 22 is folded such that the first surface F and the first surface F face each other. Next, the flexible substrate 22 is folded such that the second surface S and the second surface S face each other. Then, the flexible substrate 22 is folded such that the first surface F and the first surface F face each other. In this way, the flexible substrate 22 is folded such that the first surface F and the second surface S alternately face each other. As shown in FIG. 1C, the flexible substrate 22 is folded so that a staircase can be formed in one direction from the bottom surface B to the top surface Tt. The laminated coil substrate 202 shown in FIG. 1C is obtained.

図1(C)に示されるように、積層型コイル基板202はボトム面Bとボトム面Bと反対側のトップ面Ttを有する。ボトム面Bは積層型コイル基板202の最下面であり、トップ面Ttは積層型コイル基板202の最上面である。 As shown in FIG. 1C, the laminated coil substrate 202 has a bottom surface B and a top surface Tt opposite to the bottom surface B. The bottom surface B is the lowermost surface of the laminated coil substrate 202, and the top surface Tt is the uppermost surface of the laminated coil substrate 202.

図4はコイルCの重なりを示す。下コイルCSは省かれている。図1(C)に示されるXとYの間に位置する積層型コイル基板202の断面が図4(A)に示される。図4(A)で、配線wは纏められている。m番目の上コイルCFmと(m+1)番目の上コイルCFm1が、積層型コイル基板202のトップ面Tt上の位置Wから観察される。例えば、第1面Fに垂直な光で、m番目の上コイルCFmと(m+1)番目の上コイルCFm1を一つの平面に投影することで、図4(B)は得られる。 FIG. 4 shows the overlap of the coils C. The lower coil CS is omitted. A cross section of the laminated coil substrate 202 positioned between X and Y shown in FIG. 1C is shown in FIG. In FIG. 4A, the wiring w is put together. The mth upper coil CFm and the (m+1)th upper coil CFm1 are observed from the position W on the top surface Tt of the laminated coil substrate 202. For example, FIG. 4B is obtained by projecting the mth upper coil CFm and the (m+1)th upper coil CFm1 onto one plane with light perpendicular to the first surface F.

図4(A)と図4(B)に示されるように、実施形態では、m番目の上コイルCFmと(m+1)番目の上コイルCFm1が部分的に重なるように、コイル基板201は折り畳まれる。積層型コイル基板202では、m番目の上コイルCFmと(m+1)番目の上コイルCFm1が部分的に重なるように、m番目の上コイルCFm上に(m+1)番目の上コイルCFm1が位置される。m番目の上コイルCFmと(m+1)番目の上コイルCFm1は完全に重ならない。実施形態では、フレキシブル基板22を折り畳むことで、フレキシブル基板22上に形成されているコイルCを重ねることができる。そのため、高い精度でコイルCを重ねることができる。コイルの占積率を効率的に高くすることができる。コイルの導体抵抗が低くなる。高い効率を有するモータを提供することができる。 As shown in FIGS. 4A and 4B, in the embodiment, the coil substrate 201 is folded such that the mth upper coil CFm and the (m+1)th upper coil CFm1 partially overlap with each other. .. In the laminated coil substrate 202, the (m+1)th upper coil CFm1 is positioned on the mth upper coil CFm so that the mth upper coil CFm and the (m+1)th upper coil CFm1 partially overlap with each other. .. The mth upper coil CFm and the (m+1)th upper coil CFm1 do not completely overlap. In the embodiment, by folding the flexible substrate 22, the coils C formed on the flexible substrate 22 can be stacked. Therefore, the coils C can be stacked with high accuracy. The space factor of the coil can be efficiently increased. The conductor resistance of the coil is low. A motor having high efficiency can be provided.

第1配線群51gの距離(幅)D1と第2配線群52gの距離(幅)D2、中央スペースSCの距離(幅)DS、ギャップGの距離DGは略等しい。このため、図4(A)と図4(B)に示されるように、m番目の上コイルCFmの中央スペースSCは、(m+1)番目の上コイルCFm1の第2配線群52gで概ね覆われる。あるいは、m番目の上コイルCFmの中央スペースSCは、(m+1)番目の上コイルCFm1の第2配線群52gで完全に覆われる。図4(A)に示されるように、(m+1)番目の上コイルCFm1の中央スペースSCは、(m+2)番目の上コイルCFm2の第1配線群51gで概ね覆われる。あるいは、(m+1)番目の上コイルCFm1の中央スペースSCは、(m+2)番目の上コイルCFm2の第1配線群51gで完全に覆われる。効率的にコイルの占積率を高くすることができる。中央スペースSCが配線群で完全に覆われる場合、m番目のコイルCを形成する第1配線群51g上に(m+1)番目のコイルCを形成する第2配線52は位置しない。中央スペースが配線群で完全に覆われる場合、m番目のコイルを形成する第2配線群52g上に(m+1)番目のコイルを形成する第2配線52は位置しない。中央スペースが配線群で完全に覆われる場合、m番目のコイルを形成する第2配線群52g上に(m+1)番目のコイルを形成する第1配線51は位置しない。 The distance (width) D1 of the first wiring group 51g, the distance (width) D2 of the second wiring group 52g, the distance (width) DS of the central space SC, and the distance DG of the gap G are substantially equal. Therefore, as shown in FIGS. 4A and 4B, the central space SC of the mth upper coil CFm is substantially covered with the second wiring group 52g of the (m+1)th upper coil CFm1. . Alternatively, the central space SC of the mth upper coil CFm is completely covered with the second wiring group 52g of the (m+1)th upper coil CFm1. As shown in FIG. 4A, the central space SC of the (m+1)th upper coil CFm1 is substantially covered with the first wiring group 51g of the (m+2)th upper coil CFm2. Alternatively, the central space SC of the (m+1)th upper coil CFm1 is completely covered with the first wiring group 51g of the (m+2)th upper coil CFm2. The space factor of the coil can be efficiently increased. When the central space SC is completely covered by the wiring group, the second wiring 52 forming the (m+1)th coil C is not located on the first wiring group 51g forming the mth coil C. When the central space is completely covered with the wiring group, the second wiring 52 forming the (m+1)th coil is not located on the second wiring group 52g forming the mth coil. When the central space is completely covered by the wiring group, the first wiring 51 forming the (m+1)th coil is not located on the second wiring group 52g forming the mth coil.

コイル基板201内で隣接するコイルCの巻き方は逆である。しかしながら、隣接するコイルC間でフレキシブル基板22を折り畳むことで、積層型コイル基板202内で各コイルCの巻き方が同じになる。積層型コイル基板202に形成されている各コイルCの巻き方は位置Wから観察される。積層型コイル基板内の各コイルCを流れる電流の向きが同じである。積層型コイル基板202が巻かれるので、モータ用コイル基板20内で各コイルの巻き方が同じである。モータ用コイル基板内の各コイルCを流れる電流の向きが同じである。モータのトルクを大きくすることができる。積層型コイル基板202に形成されている各コイルCを流れる電流の向きは位置Wから観察される。 The winding method of the adjacent coils C in the coil substrate 201 is opposite. However, by folding the flexible substrate 22 between the adjacent coils C, each coil C is wound in the same way in the laminated coil substrate 202. The winding method of each coil C formed on the laminated coil substrate 202 is observed from the position W. The directions of the currents flowing through the coils C in the laminated coil substrate are the same. Since the laminated coil substrate 202 is wound, each coil in the motor coil substrate 20 is wound in the same manner. The directions of the currents flowing through the coils C in the motor coil substrate are the same. The torque of the motor can be increased. The direction of the current flowing through each coil C formed on the laminated coil substrate 202 is observed from the position W.

図1(B)に示されるように積層型コイル基板202を巻くことで、モータ用コイル基板20が得られる。積層型コイル基板202は空洞AHの周りに巻かれる。モータ用コイル基板20の形の例は円筒である。 By winding the laminated coil substrate 202 as shown in FIG. 1(B), the motor coil substrate 20 is obtained. The laminated coil substrate 202 is wound around the cavity AH. An example of the shape of the motor coil substrate 20 is a cylinder.

トップ面Ttと磁石48が対向するように、モータ用コイル基板20が磁石48の周りに配置される。あるいは、ボトム面Bと磁石48が対向するように、モータ用コイル基板20が磁石48の周りに配置される。磁石48がモータ用コイル基板20内に配置される。磁石48とモータ用コイル基板20とからなるモータ10が完成する。折り畳まれたフレキシブル基板22が磁石48の周りに配置されるので、m番目の上コイルCFmと(m+1)番目の上コイルCFm1との間の位置関係を維持することができる。高い効率を有するモータ10を提供することができる。 The motor coil substrate 20 is arranged around the magnet 48 such that the top surface Tt and the magnet 48 face each other. Alternatively, the motor coil substrate 20 is arranged around the magnet 48 so that the bottom surface B and the magnet 48 face each other. The magnet 48 is arranged in the motor coil substrate 20. The motor 10 including the magnet 48 and the motor coil substrate 20 is completed. Since the folded flexible substrate 22 is arranged around the magnet 48, the positional relationship between the mth upper coil CFm and the (m+1)th upper coil CFm1 can be maintained. The motor 10 having high efficiency can be provided.

図1(D)はモータ用コイル基板20の模式図である。図1(D)には、モータ10の回転方向MRとコイルCが示されている。図1(D)では、コイルCは配線群で描かれている。第1配線51とモータ10の回転方向MRとの間の角度は略90度である。 FIG. 1D is a schematic view of the motor coil substrate 20. FIG. 1D shows the rotation direction MR of the motor 10 and the coil C. In FIG. 1D, the coil C is drawn by a wiring group. The angle between the first wiring 51 and the rotation direction MR of the motor 10 is approximately 90 degrees.

コイル基板201を折り畳むことで、積層型コイル基板202が製造される。積層型コイル基板202を巻くことでモータ用コイル基板20が製造される。実施形態によれば、プリント配線基板の技術でモータ用コイル基板20を製造することができる。 By folding the coil substrate 201, the laminated coil substrate 202 is manufactured. By winding the laminated coil substrate 202, the motor coil substrate 20 is manufactured. According to the embodiment, the motor coil board 20 can be manufactured by the technique of the printed wiring board.

20 モータ用コイル基板
48 磁石
22 フレキシブル基板
24 端子用基板
201 コイル基板
202 積層型コイル基板
T 端子
C コイル
CF 上コイル
SC 中央スペース
OE 外端
IE 内端
w 配線
tL 端子用配線
20 Motor Coil Substrate 48 Magnet 22 Flexible Substrate 24 Terminal Substrate 201 Coil Substrate 202 Laminated Coil Substrate T Terminal C Coil CF Upper Coil SC Center Space OE Outer End IE Inner End w Wiring tL Terminal Wiring

Claims (19)

一端と前記一端と反対側の他端とを有するフレキシブル基板と、
前記フレキシブル基板上に形成されていて、前記一端から前記他端に向かって並んでいる複数のコイルと、
隣接する前記コイル間に形成されているギャップ、とからなるコイル基板であって、
前記コイルは中央スペースと前記中央スペースを囲む配線で形成され、前記配線は、前記中央スペースを介して向かい合っている複数の第1配線と複数の第2配線とを含み、各前記コイルを形成する前記第1配線と前記第2配線の内、前記第1配線は前記一端に近く、前記第1配線のそれぞれは概ね平行に形成されていて、前記第2配線のそれぞれは概ね平行に形成されていて、前記第1配線と前記第2配線は概ね平行に形成されていて、前記複数の第1配線で第1配線群が形成され、前記複数の第2配線で第2配線群が形成され、前記ギャップはm番目の前記コイルの前記第2配線群と(m+1)番目の前記コイルの前記第1配線群との間に形成されていて、前記第1配線群は距離D1を有し、前記第2配線群は距離D2を有し、前記中央スペースは前記第1配線群と前記第2配線群との間に距離DSを有し、前記ギャップは距離DGを有し、前記距離D1と前記距離D2と前記距離DSと前記距離DGは略等しい。
mは自然数である。
A flexible substrate having one end and the other end opposite to the one end,
A plurality of coils that are formed on the flexible substrate and are arranged from the one end toward the other end;
A coil substrate comprising a gap formed between the adjacent coils,
The coil is formed of a central space and wiring surrounding the central space, and the wiring includes a plurality of first wirings and a plurality of second wirings facing each other through the central space, and forms each of the coils. Of the first wiring and the second wiring, the first wiring is close to the one end, each of the first wirings is formed substantially parallel, and each of the second wirings is formed substantially parallel. The first wiring and the second wiring are formed substantially parallel to each other, the first wiring group is formed of the plurality of first wirings, and the second wiring group is formed of the plurality of second wirings. The gap is formed between the second wiring group of the mth coil and the first wiring group of the (m+1)th coil, the first wiring group having a distance D1; The second wiring group has a distance D2, the central space has a distance DS between the first wiring group and the second wiring group, the gap has a distance DG, the distance D1 and the distance D1. The distance D2, the distance DS, and the distance DG are substantially equal.
m is a natural number.
請求項1のコイル基板であって、前記距離D1と前記距離D2と前記距離DSと前記距離DGは、前記第1配線に垂直な直線に沿って測定される。 The coil substrate according to claim 1, wherein the distance D1, the distance D2, the distance DS, and the distance DG are measured along a straight line perpendicular to the first wiring. 請求項1のコイル基板であって、前記配線は渦巻き状に形成されている。 The coil substrate according to claim 1, wherein the wiring is formed in a spiral shape. 請求項1のコイル基板であって、m番目の前記コイルを流れる電流の向きと(m+1)番目の前記コイルを流れる電流の向きは逆である。 The coil substrate according to claim 1, wherein a direction of a current flowing through the m-th coil is opposite to a direction of a current flowing through the (m+1)-th coil. 請求項1のコイル基板であって、前記第1配線群を形成する前記第1配線の内、最も外側の前記第1配線は外側の第1配線であって、前記外側の第1配線は前記一端を向いている第1側壁と前記他端を向いている第2側壁とを有する。 The coil substrate according to claim 1, wherein among the first wirings forming the first wiring group, the outermost first wiring is an outer first wiring, and the outer first wiring is the outer wiring. It has a first side wall facing one end and a second side wall facing the other end. 請求項5のコイル基板を前記第1側壁に沿って折り畳むことで形成される積層型コイル基板。 A laminated coil substrate formed by folding the coil substrate according to claim 5 along the first side wall. 請求項6の積層型コイル基板であって、m番目の前記コイルの前記中央スペースは(m+1)番目の前記コイルの前記第2配線群で概ね覆われる。 The laminated coil substrate according to claim 6, wherein the central space of the mth coil is substantially covered with the second wiring group of the (m+1)th coil. 請求項7の積層型コイル基板であって、(m+1)番目の前記コイルの前記中央スペースは(m+2)番目の前記コイルの前記第1配線群で概ね覆われる。 The laminated coil substrate according to claim 7, wherein the central space of the (m+1)th coil is substantially covered with the first wiring group of the (m+2)th coil. 請求項7の積層型コイル基板であって、m番目の前記コイルの前記中央スペースは(m+1)番目の前記コイルの前記第2配線群で完全に覆われる。 The laminated coil substrate according to claim 7, wherein the central space of the mth coil is completely covered by the second wiring group of the (m+1)th coil. 請求項8の積層型コイル基板であって、(m+1)番目の前記コイルの前記中央スペースは(m+2)番目の前記コイルの前記第1配線群で完全に覆われる。 The laminated coil substrate according to claim 8, wherein the central space of the (m+1)th coil is completely covered by the first wiring group of the (m+2)th coil. 請求項4のコイル基板であって、前記第1配線群を形成する前記第1配線の内、最も外側の前記第1配線は外側の第1配線であって、前記外側の第1配線は前記一端を向いている第1側壁と前記他端を向いている第2側壁とを有する。 The coil substrate according to claim 4, wherein among the first wirings forming the first wiring group, the outermost first wiring is an outer first wiring, and the outer first wiring is the outer wiring. It has a first side wall facing one end and a second side wall facing the other end. 請求項11のコイル基板を前記第1側壁に沿って折り畳むことで形成される積層型コイル基板。 A laminated coil substrate formed by folding the coil substrate according to claim 11 along the first side wall. 請求項12の積層型コイル基板であって、m番目の前記コイルを流れる電流の向きと(m+1)番目の前記コイルを流れる電流の向きは同じである。 The laminated coil substrate according to claim 12, wherein a direction of a current flowing through the mth coil and a direction of a current flowing through the (m+1)th coil are the same. 請求項6の積層型コイル基板を筒状に巻くことで形成されるモータ用コイル基板。 A coil substrate for a motor, which is formed by winding the laminated coil substrate according to claim 6 in a tubular shape. 請求項12の積層型コイル基板を筒状に巻くことで形成されるモータ用コイル基板。 A coil substrate for a motor, which is formed by winding the laminated coil substrate according to claim 12 in a tubular shape. 請求項14のモータ用コイル基板と、
前記モータ用コイル基板内に配置される磁石、とからなるモータ。
A coil substrate for a motor according to claim 14;
A motor comprising: a magnet disposed in the motor coil substrate.
請求項15のモータ用コイル基板と、
前記モータ用コイル基板内に配置される磁石、とからなるモータ。
A motor coil substrate according to claim 15;
A motor comprising: a magnet disposed in the motor coil substrate.
請求項16のモータであって、前記第1配線と前記モータの回転方向との間の角度は略90度である。 The motor according to claim 16, wherein an angle between the first wiring and a rotation direction of the motor is approximately 90 degrees. 請求項17のモータであって、前記第1配線と前記モータの回転方向との間の角度は略90度である。 The motor according to claim 17, wherein an angle between the first wiring and a rotation direction of the motor is approximately 90 degrees.
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