JP2020182268A - モータ用コイル基板とモータ - Google Patents

Abstract

【課題】効率の高いモータ用コイル基板を提供する。【解決手段】端子Ｔからの電流が１番目の上コイルＣＦ１を流れ、図示しないスルーホールを経由し、１番目の下コイルを介して、第１接続端子ｔｆ１に至る。コイル基板２０１が畳まれることで、第１接続端子ｔｆ１に２番目の上コイルＣＦ２に接続された第２接続端子ｔｓ２が電気的に接続され、電流が２番目の上コイルＣＦ２、図示しないスルーホールを経由し、２番目の下コイルを介して、第１接続端子ｔｆ２に至る。【選択図】図７

Description

本発明は、モータ用コイル基板とモータに関する。

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。

特開２００７−１２４８９２号公報

[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。例えば、ワイヤが切れると考えられる。高い位置精度でワイヤを巻くことは難しいと考えられる。その場合、占積率が低下すると推察される。

本発明に係るモータ用コイル基板は、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を有するコイル基板を巻くことで形成される。そして、各コイルに隣接して当該コイルに接続された接続端子が設けられ、前記コイルは一部が重なるように配置され、前記重なり合うコイルは、前記接続端子を介して接続される。

[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。コイルの占積率を高くすることができる。重なり合うコイルが接続端子を介して接続されるため、コイル間の接続線が不要であり、モータ用コイル基板を小型化できる。また、接続線で接続するよりもコイル間の接続距離が短くなるので、接続線での電流損失が減り、モータ用コイル基板の効率を高くすることができる。

図１（Ａ）はモータの模式図であり、図１（Ｂ）と図１（Ｄ）は第１実施形態のモータ用コイル基板の模式図であり、図１（Ｃ）はモータ用コイル基板の断面を示し、図１（Ｅ）は第１配線と第２配線の断面を示す。 図２（Ａ）は第１実施形態のコイル基板の上コイルを示し、図２（Ｂ）はコイル基板の下コイルを示す。 図３（Ａ）は第１実施形態の上コイルの配線を示し、図３（Ｂ）は配線群で形成される上コイルの模式図であり、図３（Ｃ）はコイルの重なりを示す模式図であり、図３（Ｄ）は絶縁層の平面図である。 図４（Ａ）は第２実施形態のモータ用コイル基板の断面を示し、図４（Ｂ）は第２実施形態の積層型コイル基板を示し、図４（Ｃ）は第３実施形態の積層型コイル基板の断面を示す。 図５は第２実施形態のコイル基板を示す。 図６（Ａ）は第２実施形態のコイル基板の上コイルを示し、図６（Ｂ）はコイル基板の下コイルを示す。 図７（Ａ）は第３実施形態に係る配線群で形成されているコイルと切れ目と折り畳み線を示し、図７（Ｂ）は積層型コイル基板の概略を示す。

[第１実施形態]
図２に示されるコイル基板２０１が準備される。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とを有するフレキシブル基板２２とフレキシブル基板２２上のコイルＣで形成されている。コイル基板２０１を巻くことで、図１（Ｂ）に示されるモータ用コイル基板２０が得られる。モータ用コイル基板２０は空洞ＡＨの周りに巻かれる。例えば、モータ用コイル基板２０の形状は円筒である。巻く回数は、２以上、５以下である。図１（Ｂ）は模式図である。

図１（Ａ）に示されるように、モータ用コイル基板２０内に磁石４８を配置することで、モータ１０が得られる。図１（Ａ）は模式図である。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。第１実施形態では、モータ用コイル基板２０が回転するが、磁石４８が回転してもよい。

図１（Ｂ）と図１（Ｄ）にモータ１０の回転方向ＭＲが示されている。回転方向ＭＲと平行な面でモータ用コイル基板２０が切断されると、モータ用コイル基板２０の断面形状は、ほぼ円である。円の半径の大きさはＲ（半径Ｒ）である。

図２は、第１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上に形成されている複数のコイルＣで形成されている。フレキシブル基板２２の第１面Ｆ上に形成されているコイルＣは上コイルＣＦと称される。フレキシブル基板２２の第２面Ｓ上に形成されているコイルＣは下コイルＣＳと称される。

図２（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（数Ｎ）である。

図２（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。

図２（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（数Ｎ）である。

図２（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。

Ｎは、３以上、１１以下であることが望ましい。ｍとＮは自然数である。

図２に示されるように、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。ｍ番目の上コイルＣＦｍとｍ番目の下コイルＣＳｍ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。ｍ番目の上コイルＣＦｍとｍ番目の下コイルＣＳｍはフレキシブル基板２２を貫通するスルーホール導体ＴＨ１で接続されている。

第１実施形態のコイル基板２０１では、各上コイルＣＦの巻き方と各上コイルＣＦを流れる電流の向きは同じである。各下コイルＣＳの巻き方と各下コイルＣＳを流れる電流の向きは同じである。ｍ番目の上コイルＣＦの巻き方とｍ番目の下コイルＣＳの巻き方は同じである。ｍ番目の上コイルＣＦを流れる電流の向きとｍ番目の下コイルＣＳを流れる電流の向きは同じである。図２では、巻き方と電流の向きは反時計回りである。コイル基板２０１内のコイルＣの巻き方は第１面Ｆ上の位置から観察される。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。

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。

上コイルＣＦ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。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。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。内側の配線Ｉｗの内側が中央スペースＳＣである。最も外側の配線ｗは、外側の配線Ｏｗである。

第１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。

コイル基板２０１は、コイルＣ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。

一番目の上コイルＣＦ１は、端子Ｔに接続された外端ＯＥから電流が流れる。電流は、渦巻き状の配線ｗを通り、内端ＩＥに至る。電流は内端ＩＥからスルーホール導体ＴＨ１を介して一番目の下コイルＣＳ１の内端ＩＥに至る。電流は一番目の下コイルＣＳ１の渦巻き状の配線ｗを通り外端ＯＥに至る。電流は、２番目のスルーホール導体ＴＨ２を介し、第１面Ｆ側の一番目の上コイルＣＦ１に隣接して配置された第１接続端子ｔｆに至る。後述されるように、一番目の上コイルＣＦ１に一部が重なるコイルの下コイルＣＳに隣接して設けたれた第２接続端子ｔｓが、一番目の上コイルＣＦ１に隣接して配置された第１接続端子ｔｆに電気的に接続される。電流は、第２接続端子ｔｓから第３スルーホール導体ＴＨ３を介して、下コイルＣＳと対応する上コイルＣＦの外端ＯＥに至る。第２接続端子ｔｓは、上コイルＣＦに接続される端子Ｔにも接続される。

各上コイルＣＦは第１接続端子ｔｆ、第２接続端子ｔｓと下コイルＣＳ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に第１接続端子ｔｆ、第２接続端子ｔｓ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、順次第１接続端子ｔｆ、第２接続端子ｔｓで接続される。

各下コイルＣＳは第１接続端子ｔｆ、第２接続端子ｔｓと上コイルＣＦ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に第１接続端子ｔｆ、第２接続端子ｔｓ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、順次第１接続端子ｔｆ、第２接続端子ｔｓで接続される。

特許文献１のシングルコイルはワイヤで形成されている。それに対し、第１実施形態のコイル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。

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、第１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。

図３（Ａ）に示されるように、配線ｗは、中央スペースＳＣ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。第１実施形態のモータ１０が製造される時、第１配線５１とモータの回転方向ＭＲとの間の角度が略９０度であるように、モータ用コイル基板２０内に磁石４８が配置される。

第１配線５１は上端５１Ｕと上端５１Ｕと反対側の下端５１Ｌとを有する。第２配線５２は上端５２Ｕと上端５２Ｕと反対側の下端５２Ｌとを有する。上端５１Ｕ、５２Ｕは端子Ｔに近く、下端５１Ｌ，５２Ｌは端子Ｔから離れている。
配線ｗは、第１配線５１の上端５１Ｕから延びる複数の第３配線５３を有する。
配線ｗは、第１配線５１の下端５１Ｌから延びる複数の第４配線５４を有する。
配線ｗは、第２配線５２の上端５２Ｕから延びる複数の第５配線５５を有する。
配線ｗは、第２配線５２の下端５２Ｌから延びる複数の第６配線５６を有する。
配線ｗは、第３配線５３と第５配線５５とを接続する複数の第７配線５７を有する。
配線ｗは、第４配線５４と第６配線５６とを接続する複数の第８配線５８を有する。

複数の第１配線５１の内、最も外に位置する配線は外側の第１配線５１Ｏｗである。
複数の第１配線５１の内、最も内側の配線は内側の第１配線５１Ｉｗである。内側の第１配線５１Ｉｗは中央スペースＳＣに面している。
複数の第２配線５２の内、最も外に位置する配線は外側の第２配線５２Ｏｗである。
複数の第２配線５２の内、最も内側の配線は内側の第２配線５２Ｉｗである。内側の第２配線５２Ｉｗは中央スペースＳＣに面している。

図１（Ｅ）に配線ｗの断面と配線ｗの側壁が示される。図１（Ｅ）には、第１配線５１と第２配線５２が描かれている。外側の第１配線５１Ｏｗは一端２０ＳＬを向く第１側壁ｓｗ１を有する。内側の第１配線５１Ｉｗは中央スペースＳＣを向く第２側壁ｓｗ２を有する。
外側の第２配線５２Ｏｗは他端２０ＳＲを向く第３側壁ｓｗ３を有する。内側の第２配線５２Ｉｗは中央スペースＳＣを向く第４側壁ｓｗ４を有する。

図３（Ｂ）は簡略化されたコイルＣを示している。図３（Ｂ）では、図３（Ａ）に示されているコイルＣの配線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。複数の第４配線５４で第４配線群５４ｇが形成される。複数の第５配線５５で第５配線群５５ｇが形成される。複数の第６配線５６で第６配線群５６ｇが形成される。複数の第７配線５７で第７配線群５７ｇが形成される。複数の第８配線５８で第８配線群５８ｇが形成される。

配線群で描かれているコイルＣを有するモータ用コイル基板２０の模式図が図１（Ｄ）に示される。
各コイルＣは、図３（Ｂ）に示される距離Ｗ１と距離Ｗ２と距離Ｗ０を有する。
距離Ｗ１は、ｍ番目のコイルを形成する外側の第１配線５１Ｏｗの第１側壁ｓｗ１とｍ番目のコイルを形成する内側の第１配線５１Ｉｗの第２側壁ｓｗ２との間の距離である。距離Ｗ１は第１配線群５１ｇの幅であり、回転方向ＭＲに沿って測定される。
距離Ｗ２は、ｍ番目のコイルを形成する外側の第２配線５２Ｏｗの第３側壁ｓｗ３とｍ番目のコイルを形成する内側の第２配線５２Ｉｗの第４側壁ｓｗ４との間の距離である。距離Ｗ２は第２配線群５２ｇの幅であり、回転方向ＭＲに沿って測定される。
距離Ｗ０は、ｍ番目のコイルを形成する内側の第１配線５１Ｉｗの第２側壁ｓｗ２とｍ番目のコイルを形成する内側の第２配線５２Ｉｗの第４側壁ｓｗ４との間の距離である。距離Ｗ０は中央スペースＳＣの幅であり、回転方向ＭＲに沿って測定される。
距離Ｗ１と距離Ｗ２と距離Ｗ０は、第１配線５１に垂直な直線に沿って測定されている。

第１実施形態のモータ用コイル基板２０では、コイル基板２０を巻くことで、回転方向ＭＲに対し垂直な第１配線群５１ｇ、第２配線群５２ｇを中央スペースＳＣ上に配置することができる。その様子が図１（Ｃ）に模式的に示される。図１（Ｃ）はモータ用コイル基板２０の断面を示している。回転方向ＭＲに垂直な第１配線群５１ｇ、第２配線群５２ｇがほぼ均一に配置される。回転方向ＭＲに垂直な第１配線群５１ｇ、第２配線群５２ｇで磁石４８の大部分が囲まれる。第１配線群５１ｇ、第２配線群５２ｇの無い領域を少なくすることができる。第１配線群５１ｇ、第２配線群５２ｇが重なると、モータ用コイル基板２０の厚みが部分的に厚くなる。しかしながら、回転方向ＭＲに対し垂直な第１配線群５１ｇ、第２配線群５２ｇを中央スペースＳＣ上に配置することで、部分的に厚くなることを抑えることができる。高い効率を有するモータ１０を提供することができる。
さらに、距離Ｗ１と距離Ｗ２が略等しいことが望ましい。コイル基板２０が巻かれても、回転方向ＭＲに対し垂直な第１配線群５１ｇ、第２配線群５２ｇ上に回転方向ＭＲに対し垂直な第１配線群５１ｇ、第２配線群５２ｇが位置し難い。モータ用コイル基板２０の厚みが部分的に厚くなることを避けることができる。回転方向ＭＲに対し垂直な第１配線群５１ｇ、第２配線群５２ｇで磁石４８がほぼ完全に囲まれる。高い効率を有するモータ１０を提供することができる。

図１（Ｃ）に模式的に示されるように、コイルは、最表層（露出面）の上層コイルＣＵと、コイルＣＵの１層内層の内層コイルＣＩと、内層コイルＣＩよりも内層の下層コイルＣＤとに区分することができる。
ｍ番目のコイルＣ（ｍ番目の上コイルＣＦｍ及びｍ番目の下コイルＣＳｍ））は、内層コイルＣＩとして配置される。

図３（Ｃ）は、内層コイルＣＩと、内層コイルＣＩと一部が重なる上層コイルＣＵとの重なりを示す模式図である。
内層コイルＣＩの中央スペースＳＣに上層コイルＣＵの第１配線群５１ｇが重なっている。
内層コイルＣＩと上層コイルＣＵとは、内層コイルＣＩの第１面Ｆ側に設けられた第１接続端子ｔｆと上層コイルＣＵの第２面Ｓ側に設けられた第２接続端子ｔｓとが電気的に接続されることで接続が取られる。内層コイルＣＩと上層コイルＣＵとの間には絶縁層６２が設けられる。図３（Ｄ）に示す絶縁層６２に形成された開口６２ａに設けられた異方性導電膜(ＡＣＦ)６４を介して、第１接続端子ｔｆと第２接続端子ｔｓとが電気的に接続される。

第１実施形態のモータ用コイル基板２０では、重なり合うコイルが第１接続端子ｔｆ、第２接続端子ｔｓを介して接続されるため、コイル間の接続線が不要であり、図２（Ａ）に示されるコイル基板２０１の幅Ｗ３を狭くすることができる。即ち、コイル間を接続線で接続すると、コイルの外側に接続線を設ける必要があるので、コイル基板２０１の幅Ｗ３が広がり、コイル基板２０１が大型化する。これに対して、第１実施形態では、モータ用コイル基板を小型化できる。また、接続線で接続するよりもコイル間の接続距離が短くなるので、接続線での電流損失が減り、モータ用コイル基板の効率を高くすることができる。

[第２実施形態]
図４（Ａ）は、第２実施形態のモータ用コイル基板２０の断面を示している。図４（Ａ）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４（Ｂ）は折り畳まれたフレキシブル基板２２を示す。第２実施形態では、フレキシブル基板２２が折り畳まれる。その後、折り畳まれたフレキシブル基板２２が巻かれる。そして、巻かれたフレキシブル基板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、２以下である。

図５は、第２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に形成されている複数のコイルＣと隣接するコイルＣ間に存在するギャップＧで形成されている。図５では、コイルＣは簡略化されている。

図５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。コイルＣ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、コイルＣは一列に並んでいる。コイルＣの数はＮである。

各コイルＣは番号を有する。一端２０ＳＬから他端２０ＳＲに向かって、コイルＣの番号は順に大きくなる。一端２０ＳＬに最も近いコイルＣ１の番号は１である。他端２０ＳＲに最も近いコイルＣｎの番号はＮである。

図５に示されるコイル基板２０１は５つのコイルＣを有する。一端２０ＳＬに最も近いコイルＣは１番目のコイル（番号１を有するコイル）Ｃ１である。１番目のコイルＣ１の隣のコイルＣは２番目のコイル（番号２を有するコイル）Ｃ２である。２番目のコイルＣ２の隣のコイルＣは３番目のコイル（番号３を有するコイル）Ｃ３である。３番目のコイルＣ３の隣のコイルＣは４番目のコイル（番号４を有するコイル）Ｃ４である。４番目のコイルＣ４の隣のコイルＣは５番目のコイル（番号５を有するコイル）Ｃ５である。５番目のコイルＣ５は他端２０ＳＲに最も近い。

図６（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６（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。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。配線ｗには、回転方向ＭＲ（図１（Ｂ）参照）に対し垂直な第１配線５１、第２配線５２と、第１配線５１と第２配線５２とを接続する第３配線５３とから成る。

図６（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。

図６（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。ｍ番目の上コイルＣＦｍと（ｍ＋１）番目の上コイルＣＦｍ１間にギャップＧが形成されている。

図６（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。

図６（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番目の下コイルＣＳｍと（ｍ＋１）番目の下コイルＣＳｍ１間にギャップＧが形成されている。

ｍとＮは自然数である。Ｎは、３以上、１１以下であることが望ましい。Ｎは奇数であることが望ましい。

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、フレキシブル基板を介しほぼ対称に形成されている。ｍ番目の上コイルＣＦｍとｍ番目の下コイルＣＳｍは、フレキシブル基板２２を貫通するスルーホール導体ＴＨ１で接続されている。

一番目の上コイルＣＦ１は、端子Ｔに接続された外端ＯＥから電流が流れる。電流は、渦巻き状の配線ｗを通り、内端ＩＥに至る。電流は内端ＩＥからスルーホール導体ＴＨ１を介して一番目の下コイルＣＳ１の内端ＩＥに至る。電流は一番目の下コイルＣＳ１の渦巻き状の配線ｗを通り外端ＯＥに至る。電流は、２番目のスルーホール導体ＴＨ２を介し、第１面Ｆ側の一番目の上コイルＣＦ１に隣接して配置された第１接続端子ｔｆに至る。後述されるように、一番目の上コイルＣＦ１に一部が重なる二番目の上コイルＣＦ２の第３接続端子ｔｆｆが、一番目の上コイルＣＦ１に隣接して配置された第１接続端子ｔｆに電気的に接続される。電流は、第３接続端子ｔｆｆを介して二番目の上コイルＣＦ２を流れ、二番目の上コイルＣＦ２の内端ＩＥに至る。電流は、内端ＩＥに設けられた第１スルーホール導体ＴＨを介して、２番目の下コイルＣＳ２の内端ＩＥに至る。電流は、２番目の下コイルＣＳ２を流れ、第４接続端子ｔｓｓに至る。第４接続端子ｔｓｓに３番目の下コイルＣＳ３に隣接する第２接続端子ｔｓが電気的に接続される。電流は、第２接続端子ｔｓに設けられた第３スルーホール導体ＴＨ３を介して、３番目の上コイルＣＦ３側へ流れる。

第２実施形態のモータ用コイル基板２０では、重なり合うコイルが第１接続端子ｔｆ、第２接続端子ｔｓ、第３接続端子ｔｆｆ、第４接続端子ｔｓｓを介して接続されるため、コイル間の接続線が不要であり、コイル基板２０１の幅を狭くすることができる。第２実施形態では、モータ用コイル基板を小型化できる。また、接続線で接続するよりもコイル間の接続距離が短くなるので、接続線での電流損失が減り、モータ用コイル基板の効率を高くすることができる。

図５では、配線が纏められている。複数の第１配線で第１配線群５１ｇが形成される。複数の第２配線で第２配線群５２ｇが形成される。複数の第３配線で第３配線群５３ｇが形成される。ｍ番目のコイルＣｍの第２配線群５２ｇと（ｍ＋１）番目のコイルＣｍ１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Ｗ１を有する。第２配線群５２ｇは距離Ｗ２を有する。中央スペースＳＣは距離Ｗ０を有する。コイルＣは距離ＤＣを有する。ギャップＧは距離Ｄを有する。距離Ｗ１と距離Ｗ２と距離Ｗ０と距離Ｄは略等しい。距離Ｗ１と距離Ｗ２と距離Ｗ０と距離Ｄと距離ＤＣは、第１配線群５１ｇを構成する第１配線に垂直な直線に沿って測定されている。

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はコイルＣにギャップＧを介して設けられる折り畳み線（第１折り畳み線）ＢＬ１とコイルＣの第２配線群５２ｇに沿って配置される折り畳み線（第２折り畳み線）ＢＬ２が存在する。
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４（Ｂ）に示される積層型コイル基板２０２が得られる。

図４（Ｂ）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。図４（Ｂ）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。

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２０２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２０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。

図４（Ａ）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。

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（図１（Ａ）参照）。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。

第２実施形態のモータ用コイル基板２０は、積層型コイル基板２０２を巻く回数は、１より大きく２より小さい。例えば、１番目のコイルＣ１の第１配線群５１ｇがＮ番目のコイルＣｎの中央スペースＳＣ上に位置し、１番目のコイルＣ１の中央スペースＳＣがＮ番目のコイルＣｎの第２配線群５２ｇ上に位置するように、積層型コイル基板２０２は巻かれる。そのため、積層型コイル基板２０２の両端を接着することができる。積層型コイル基板２０２を用いて、円筒のモータ用コイル基板２０を製造することができる。

[第３実施形態]
図４（Ｃ）は、第３実施形態のモータ用コイル基板２０の断面を示している。
第３実施形態によれば、モータ用コイル基板２０を形成するためのコイル基板２０１が準備される。コイル基板２０１の概略が図７（Ａ）に示されている。コイル基板２０１を折り畳むことで、図７（Ｂ）に示される積層型コイル基板２０２が形成される。そして、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。巻く回数は、１以上、５以下である。モータ用コイル基板２０内に磁石を配置することで、モータ１０が製造される。

図７（Ａ）に示されるように、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と切れ目ＳＬとを有する。第１面Ｆ上に形成されているコイルＣは上コイルＣＦと称される。図７（Ａ）では、コイルＣは簡略化されている。

図７（Ａ）に示されるように、第３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。

図７（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。Ｎは自然数である。Ｎは３以上、１１以下である。

コイルＣは中央スペースＳＣと中央スペースＳＣを囲む配線群で形成される。配線群には、回転方向ＭＲ（図１（Ｂ）参照）に対し垂直な第１配線群５１ｇ、第２配線群５２ｇと、第１配線群５１ｇと第２配線群５２ｇとを接続する第３配線群５３ｇとから成る。

コイル基板２０１は、コイルＣ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。コイルＣには２配線群５２ｇと隣接して第１接続端子ｔｆがフレキシブル基板２２の第１面Ｆ側に設けられ、コイルＣを流れた電流が第１接続端子ｔｆに至る。コイルＣには１配線群５１ｇと隣接して第２接続端子ｔｓがフレキシブル基板２２の第２面Ｓ側に設けられ、第２接続端子ｔｓを介してコイルＣに電流が流れる。例えば、端子Ｔからの電流が１番目の上コイルＣＦ１を流れ、図示しないスルーホールを経由し、１番目の下コイルＣＳ１（図示されず）を介して、第１接続端子ｔｆ１に至る。コイル基板２０１が畳まれることで、第１接続端子ｔｆに２番目の上コイルＣＦ２に接続された第２接続端子ｔｓ２が電気的に接続され、電流が２番目の上コイルＣＦ２、図示しないスルーホールを経由し、２番目の下コイルＣＳ２（図示されず）を介して、２番目の上コイルＣＦ２の第１接続端子ｔｆ２に至る。

第３実施形態のモータ用コイル基板２０では、重なり合うコイルが第１接続端子ｔｆ、第２接続端子ｔｓを介して接続されるため、コイル間の接続線が不要であり、コイル基板２０１の幅を狭くすることができる。第３実施形態では、モータ用コイル基板を小型化できる。また、接続線で接続するよりもコイル間の接続距離が短くなるので、接続線での電流損失が減り、モータ用コイル基板の効率を高くすることができる。

コイル基板内の各上コイルＣＦの巻き方は同じである。コイル基板内の各上コイルＣＦを流れる電流の向きは同じである。巻き方や電流の向きは第１面Ｆ上の位置から観察される。

図７（Ａ）に示されるように、切れ目ＳＬはコイルＣに沿って形成されている。切れ目ＳＬはコイルＣの外側に形成されている。切れ目ＳＬはコイルＣの一部に沿って形成されている。切れ目はコイルＣの全体を囲んでいない。コイルの中で一番目の上コイルＣＦ１は、一端２０ＳＬに最も近い。

図７（Ｂ）に示されるように、コイル基板２０１が切れ目ＳＬを利用して折り畳まれる。コイル基板２０１が折り畳み線ＶＬ、ＭＬに沿って折り畳まれる。第１面Ｆと第１面Ｆが向かい合うように、コイル基板２０１は折り畳まれる。図７（Ｂ）に示される積層型コイル基板２０２が得られる。積層型コイル基板２０２は折り畳まれたフレキシブル基板２２とフレキシブル基板上に形成されているコイルＣで形成される。折り畳み線ＶＬ、ＭＬと第１配線群５１ｇを構成する第１配線は略平行である。折り畳み線ＭＬは切れ目ＳＬの端から延びている。折り畳み線ＶＬは一端２０ＳＬに近い切れ目ＳＬの辺に繋がっている。

図７（Ｂ）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。図７（Ｂ）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。

コイル基板２０１が切れ目ＳＬを有する。そして、切れ目ＳＬを利用してコイル基板２０１を折り畳むことで、第３実施形態の積層型コイル基板２０２が形成される。そのため、隣接するコイルＣ間の距離を短くすることができる。コイル間の距離が短いので、高い位置精度でコイルを重ねることができる。

コイル基板２０１内で各コイルＣの巻き方は同じである。積層型コイル基板２０２内で各コイルＣの巻き方は同じである。
コイル基板２０１内で各コイルＣを流れる電流の向きは同じである。積層型コイル基板２０２内で各コイルＣを流れる電流の向きは同じである。

図４（Ｃ）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。

２０ モータ用コイル基板
２２ フレキシブル基板
４８ 磁石
５１ｇ 第１配線群
５２ｇ 第２配線群
２０１ コイル基板
Ｔ 端子
Ｃ コイル
ＣＦ 上コイル
ＣＳ 下コイル
ＳＣ 中央スペース
ｗ 配線
ｃＬ 接続線
ＴＨ１ スルーホール導体
ｔｆ 第１接続端子
ｔｓ 第２接続端子

Claims (7)

1. 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を有するコイル基板を巻くことで形成されるモータ用コイル基板であって、
   各コイルに隣接して当該コイルに接続された接続端子が設けられ、
   前記コイルは一部が重なるように配置され、
   前記重なり合うコイルは、前記接続端子を介して接続される。
2. 請求項１のモータ用コイル基板であって
   前記フレキシブル基板は、巻かれた際に表面側となる第１面と前記第１面の反対側の第２面とを有し、
   前記各コイルは、前記第１面と前記第２面とに前記接続端子が設けられる。
3. 請求項１のモータ用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、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、
   １のコイルの前記中央スペースで、前記１のコイルよりも前記一端側のコイルの前記第２配線群と、前記１のコイルよりも前記他端側のコイルの前記第１配線群とが重なる。
4. 請求項１のモータ用コイル基板であって、
   前記一端から前記他端に向かって並んでいる前記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有する前記コイル基板を折り畳むことで形成される積層型コイル基板を巻くことで形成されるモータ用コイル基板。
5. 請求項１のモータ用コイル基板であって、
   前記フレキシブル基板を貫通し、前記コイルの一部に沿って形成されている切れ目が形成され、
   前記コイル基板を前記切れ目を用いて折り畳むことで形成される積層型コイル基板を巻くことで形成されるモータ用コイル基板。
6. 請求項５のモータ用コイル基板であって、
   前記積層型コイル基板で、前記折り畳むことで、ｍ番目の前記コイルの前記中央スペース上に（ｍ＋１）番目の前記コイルの前記配線が位置する。
   ｍは自然数である。
7. 請求項１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。

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