JP2020195224A - Power generation unit and manufacturing method thereof - Google Patents

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Abstract

To provide a power generation unit and a manufacturing method thereof which can further improve the flatness of a coil substrate with respect to a cover member.SOLUTION: A power generation unit includes a cover member, an annular coil substrate bonded to the cover member via a first adhesive layer, and an annular magnetic track. The coil substrate includes a plurality of insulating substrates laminated in an axial direction of a rotating shaft, a plurality of flat coils arranged between the plurality of insulating substrates, and a second adhesive layer arranged between the insulating substrate and the flat coil to bond the insulating substrate and the flat coil. The first adhesive layer and the second adhesive layer are adhesive layers having the same material.SELECTED DRAWING: Figure 7

Description

本開示は、発電ユニット及び発電ユニットの製造方法に関する。 The present disclosure relates to a power generation unit and a method for manufacturing the power generation unit.

複数の部材同士を接着部材を介して接着させる技術が公知である。特許文献1では、電動機において、接着フィルムを介して磁石とケース体とを接着させる構造が開示されている。 A technique for adhering a plurality of members to each other via an adhesive member is known. Patent Document 1 discloses a structure in which a magnet and a case body are bonded to each other via an adhesive film in an electric motor.

ここで、発電ユニットは、カバー部材に接着部材を介して接着されるコイル基板と、コイル基板に対向配置され回転可能な磁気トラックと、を備える。 Here, the power generation unit includes a coil substrate that is adhered to the cover member via an adhesive member, and a magnetic track that is arranged to face the coil substrate and is rotatable.

特開昭53−118713号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 53-118713

発電ユニットでは、発電効率を向上させるために、コイル基板と磁気トラックとを近接して配置する。よって、カバー部材に対するコイル基板の平坦度をより向上させることが望まれている。 In the power generation unit, the coil substrate and the magnetic track are arranged close to each other in order to improve the power generation efficiency. Therefore, it is desired to further improve the flatness of the coil substrate with respect to the cover member.

本開示は、上記に鑑みてなされたものであって、カバー部材に対するコイル基板の平坦度をより向上させることが可能な発電ユニット及び発電ユニットの製造方法を提供することを目的とする。 The present disclosure has been made in view of the above, and an object of the present invention is to provide a power generation unit and a method for manufacturing the power generation unit, which can further improve the flatness of the coil substrate with respect to the cover member.

一態様に係る発電ユニットは、板状部材であるカバー部材と、前記カバー部材に第1接着層を介して接着される環状のコイル基板と、前記コイル基板の前記カバー部材とは反対側に対向して配置され回転軸を中心に回転する環状の磁気トラックと、を備え、前記磁気トラックの前記コイル基板に対する回転によって発電し、前記コイル基板は、前記回転軸の軸方向に積層される複数の絶縁性基板と、前記複数の絶縁性基板のそれぞれの間に配置される複数の平面コイルと、前記絶縁性基板と前記平面コイルとの間に配置され前記絶縁性基板と前記平面コイルとを接着させる第2接着層と、を有し、前記第1接着層と前記第2接着層とは、同一の材質を有する接着層である。 The power generation unit according to one embodiment has a cover member which is a plate-shaped member, an annular coil substrate which is adhered to the cover member via a first adhesive layer, and a coil substrate which faces the opposite side of the cover member. A plurality of annular magnetic tracks arranged so as to rotate about a rotation axis, and generating electricity by the rotation of the magnetic track with respect to the coil substrate, the coil substrates are laminated in the axial direction of the rotation axis. A plurality of flat coils arranged between the insulating substrate and the plurality of insulating substrates, and the insulating substrate and the planar coil arranged between the insulating substrate and the planar coil are bonded to each other. A second adhesive layer is provided, and the first adhesive layer and the second adhesive layer are adhesive layers having the same material.

第1接着層と第2接着層とを同一の材質の接着層としているため、第1接着層及び第2接着層について、硬化する際の収縮率が均一になる。よって、カバー部材、絶縁性基板及び平面コイルがそれぞれ別々の材質の接着層で接着される場合よりも、カバー部材に対する、コイル基板の積層方向の先端に位置する部材の平坦度が向上する。これにより、コイル基板と磁気トラックとを近接して配置することができ、発電効率が向上する。 Since the first adhesive layer and the second adhesive layer are made of the same material, the shrinkage rate of the first adhesive layer and the second adhesive layer at the time of curing becomes uniform. Therefore, the flatness of the member located at the tip of the coil substrate in the stacking direction with respect to the cover member is improved as compared with the case where the cover member, the insulating substrate, and the flat coil are bonded by adhesive layers made of different materials. As a result, the coil substrate and the magnetic track can be arranged close to each other, and the power generation efficiency is improved.

望ましい態様として、前記コイル基板は、前記複数の絶縁性基板のうち最も前記磁気トラック側に位置する絶縁性基板の上に第3接着層を介して接着される保護膜を有し、前記第3接着層は、前記第1接着層及び前記第2接着層と同一の材質を有する接着層である。 As a preferred embodiment, the coil substrate has a protective film that is adhered to the insulating substrate located closest to the magnetic track side of the plurality of insulating substrates via a third adhesive layer, and the third is provided. The adhesive layer is an adhesive layer having the same material as the first adhesive layer and the second adhesive layer.

これによれば、コイル基板における最も磁気トラック側には保護膜が配置されるので、回転する磁気トラックがコイル基板に接触した場合でも保護膜が先に削られるため、絶縁性基板及び平面コイルが損傷を受けにくい。また、保護膜は、第1接着層及び第2接着層と同一の材質を有する第3接着層を介して絶縁性基板に接着される。よって、最も前記磁気トラック側に位置する絶縁性基板に対する保護膜の平坦度も向上するため、カバー部材に対する保護膜の平坦度が向上する。従って、保護膜を設けた場合でも、コイル基板と磁気トラックとを近接して配置でき、発電効率が向上する。 According to this, since the protective film is arranged on the most magnetic track side of the coil substrate, the protective film is scraped first even when the rotating magnetic track comes into contact with the coil substrate, so that the insulating substrate and the flat coil are separated. Less susceptible to damage. Further, the protective film is adhered to the insulating substrate via a third adhesive layer having the same material as the first adhesive layer and the second adhesive layer. Therefore, the flatness of the protective film with respect to the insulating substrate located closest to the magnetic track side is also improved, so that the flatness of the protective film with respect to the cover member is improved. Therefore, even when the protective film is provided, the coil substrate and the magnetic track can be arranged close to each other, and the power generation efficiency is improved.

望ましい態様として、前記保護膜は、複数層設けられ、これら複数の保護膜同士は、前記第3接着層を介して接着される。 As a preferred embodiment, the protective film is provided with a plurality of layers, and the plurality of protective films are adhered to each other via the third adhesive layer.

これによれば、コイル基板が複数の保護膜で保護されるため、回転する磁気トラックがコイル基板に接触した場合、絶縁性基板及び平面コイルが更に損傷を受けにくい。 According to this, since the coil substrate is protected by a plurality of protective films, the insulating substrate and the flat coil are less likely to be damaged when the rotating magnetic track comes into contact with the coil substrate.

一態様に係る発電ユニットの製造方法は、板状部材であるカバー部材と、第1接着層となる接着フィルムと、コイル基板と、をこれらの順に積層させて積層体を作成する第1ステップと、前記積層体を真空引きする第2ステップと、前記積層体を積層方向に加圧しつつ前記積層体を加熱する第3ステップと、を含み、前記第1ステップにおける前記コイル基板は、複数の絶縁性基板と、前記複数の絶縁性基板のそれぞれの間に配置される複数の平面コイルと、前記絶縁性基板と前記平面コイルとの間に配置され、第2接着層となる接着フィルムと、を有し、前記第1接着層と前記第2接着層とは、同一の材質を有する。 The method for manufacturing a power generation unit according to one aspect includes a first step of laminating a cover member which is a plate-shaped member, an adhesive film which is a first adhesive layer, and a coil substrate in this order to prepare a laminated body. The coil substrate in the first step includes a second step of vacuuming the laminate and a third step of heating the laminate while pressurizing the laminate in the lamination direction. A plurality of flat coils arranged between the sex substrate and each of the plurality of insulating substrates, and an adhesive film arranged between the insulating substrate and the planar coil and serving as a second adhesive layer. The first adhesive layer and the second adhesive layer have the same material.

前記製造方法は、複数の部材を順に積層させたのち、積層体について、真空引き、加圧及び加熱を行うため、簡単な方法である。なお、前記製造方法によって得られる発電ユニットは、第1接着層と第2接着層とを同一の材質の接着層としているため、第1接着層及び第2接着層について、硬化する際の収縮率が均一になる。よって、カバー部材、絶縁性基板及び平面コイルがそれぞれ別々の材質の接着層で接着される場合よりも、カバー部材に対する、コイル基板の積層方向の先端に位置する部材の平坦度が向上する。これにより、当該発電ユニットは、コイル基板と磁気トラックとを近接して配置することができ、発電効率が向上する。 The manufacturing method is a simple method because after laminating a plurality of members in order, the laminated body is evacuated, pressurized, and heated. In the power generation unit obtained by the above manufacturing method, since the first adhesive layer and the second adhesive layer are made of the same adhesive layer, the shrinkage rate of the first adhesive layer and the second adhesive layer when they are cured. Becomes uniform. Therefore, the flatness of the member located at the tip of the coil substrate in the stacking direction with respect to the cover member is improved as compared with the case where the cover member, the insulating substrate, and the flat coil are bonded by adhesive layers made of different materials. As a result, in the power generation unit, the coil substrate and the magnetic track can be arranged close to each other, and the power generation efficiency is improved.

望ましい態様として、前記第1ステップにおける前記コイル基板は、前記複数の絶縁性基板のうち前記カバー部材から最も離隔した絶縁性基板の上に、第3接着層となる接着フィルムを介して保護膜が積層される。 As a desirable embodiment, in the coil substrate in the first step, a protective film is formed on the insulating substrate most separated from the cover member among the plurality of insulating substrates via an adhesive film serving as a third adhesive layer. Stacked.

前記製造方法によって得られる発電ユニットでは、前記カバー部材から最も離隔した絶縁性基板の上に保護膜が設けられる。よって、保護膜に対向して、回転する磁気トラックを設ける場合、磁気トラックとコイル基板とが接触した場合でも保護膜が先に削られるため、絶縁性基板及び平面コイルが損傷を受けにくい。また、保護膜は、第1接着層及び第2接着層と同一の材質を有する第3接着層を介して絶縁性基板に接着される。よって、最も前記カバー部材から離隔した絶縁性基板に対する保護膜の平坦度も向上するため、カバー部材に対する保護膜の平坦度が向上する。従って、回転する磁気トラックを設ける場合、保護膜を設けても、コイル基板と磁気トラックとを近接して配置でき、発電効率が向上する。 In the power generation unit obtained by the manufacturing method, a protective film is provided on an insulating substrate farthest from the cover member. Therefore, when the rotating magnetic track is provided facing the protective film, the protective film is scraped first even when the magnetic track and the coil substrate come into contact with each other, so that the insulating substrate and the flat coil are not easily damaged. Further, the protective film is adhered to the insulating substrate via a third adhesive layer having the same material as the first adhesive layer and the second adhesive layer. Therefore, the flatness of the protective film on the insulating substrate farthest from the cover member is also improved, so that the flatness of the protective film on the cover member is improved. Therefore, when the rotating magnetic track is provided, the coil substrate and the magnetic track can be arranged close to each other even if the protective film is provided, and the power generation efficiency is improved.

本開示によれば、カバー部材に対するコイル基板の平坦度をより向上させることができるため、コイル基板と磁気トラックとを近接して配置することにより発電効率が向上する。 According to the present disclosure, since the flatness of the coil substrate with respect to the cover member can be further improved, the power generation efficiency is improved by arranging the coil substrate and the magnetic track close to each other.

図1は、本実施形態に係る発電ユニットを備えたセンサ付き軸受の斜視図である。FIG. 1 is a perspective view of a bearing with a sensor including a power generation unit according to the present embodiment. 図2は、本実施形態に係る発電ユニットを備えたセンサ付き軸受の分解斜視図である。FIG. 2 is an exploded perspective view of a bearing with a sensor including the power generation unit according to the present embodiment. 図3は、本実施形態に係る発電ユニットを備えたセンサ付き軸受の分解斜視図である。FIG. 3 is an exploded perspective view of a bearing with a sensor including the power generation unit according to the present embodiment. 図4は、本実施形態のカバーとコイル基板の構成例を示す平面図である。FIG. 4 is a plan view showing a configuration example of the cover and the coil substrate of the present embodiment. 図5は、本実施形態の磁気トラックの構成例を示す平面図である。FIG. 5 is a plan view showing a configuration example of the magnetic track of the present embodiment. 図6は、本実施形態の発電部の構成例を示す平面図である。FIG. 6 is a plan view showing a configuration example of the power generation unit of the present embodiment. 図7は、図6に示した平面図をVII−VII線で切断した断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view of the plan view shown in FIG. 6 cut along the line VII-VII. 図8は、変形例のコイル基板及びカバーの断面を示す模式図である。FIG. 8 is a schematic view showing a cross section of the coil substrate and the cover of the modified example.

発明を実施するための形態(実施形態)につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本発明が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。 An embodiment (embodiment) for carrying out the invention will be described in detail with reference to the drawings. The present invention is not limited to the contents described in the following embodiments. In addition, the components described below include those that can be easily assumed by those skilled in the art and those that are substantially the same. Furthermore, the components described below can be combined as appropriate.

図1は、本実施形態に係る発電ユニット100を備えたセンサ付き軸受1の斜視図である。図2及び図3は、本実施形態に係る発電ユニット100を備えたセンサ付き軸受1の分解斜視図である。図2はセンサ付き軸受1をカバー部材10側から見た図であり、図3はセンサ付き軸受1を軸受120側から見た図である。 FIG. 1 is a perspective view of a bearing 1 with a sensor including the power generation unit 100 according to the present embodiment. 2 and 3 are exploded perspective views of the bearing 1 with a sensor including the power generation unit 100 according to the present embodiment. FIG. 2 is a view of the bearing 1 with a sensor viewed from the cover member 10 side, and FIG. 3 is a view of the bearing 1 with a sensor viewed from the bearing 120 side.

図1から図3に示すように、センサ付き軸受1は、発電ユニット100と、軸受120と、を備える。軸受120の一方の側面に、発電ユニット100が取り付けられる。図2及び図3に示すように、発電ユニット100は、カバー部材10と、コイル基板20と、回転部30と、回路基板40と、バックカバー60と、を備える。軸受120は、固定輪である外輪122と、回転輪である内輪121とを有する。バックカバー60は、外輪122に固定され、回転部30は内輪121に固定される。カバー部材10は、外輪122に固定される。よって、回転部30はカバー部材10に対して回転する。 As shown in FIGS. 1 to 3, the bearing 1 with a sensor includes a power generation unit 100 and a bearing 120. The power generation unit 100 is attached to one side surface of the bearing 120. As shown in FIGS. 2 and 3, the power generation unit 100 includes a cover member 10, a coil substrate 20, a rotating portion 30, a circuit board 40, and a back cover 60. The bearing 120 has an outer ring 122 which is a fixed ring and an inner ring 121 which is a rotating ring. The back cover 60 is fixed to the outer ring 122, and the rotating portion 30 is fixed to the inner ring 121. The cover member 10 is fixed to the outer ring 122. Therefore, the rotating portion 30 rotates with respect to the cover member 10.

カバー部材10は、中央に開口部H12を有する環状(リング状)の天板12と、天板12の周囲に接続された筒状の側板11とを有する。カバー部材10は、板状部材である。天板12は、平坦な形状を有する。カバー部材10は、ケイ素鋼板、炭素鋼(JIS規格 SS400又はS45C)、マルテンサイト系ステンレス(JIS規格 SUS420)又はフェライト系ステンレス(JIS規格 SUS430)のいずれかのような磁性を有する材料を含む。 The cover member 10 has an annular (ring-shaped) top plate 12 having an opening H12 in the center, and a tubular side plate 11 connected to the periphery of the top plate 12. The cover member 10 is a plate-shaped member. The top plate 12 has a flat shape. The cover member 10 includes a magnetic material such as silicon steel plate, carbon steel (JIS standard SS400 or S45C), martensitic stainless steel (JIS standard SUS420) or ferritic stainless steel (JIS standard SUS430).

図3に示すように、回路基板40は、天板12の表面又は裏面のうち一方の面12Aに取り付けられている。一方の面12Aは、軸受120側の面である。回路基板40は、電源基板41と、センサ基板42とを有する。例えば、図1及び図2に示すように、天板12に開けられた雌ねじ穴に、黄銅など非磁性材料のボルト19Bが締結することで、電源基板41とセンサ基板42とが天板12に固定される。図1及び図2に示すように、ボルト19Bは、カバー部材10に取り付けられた状態で、カバー部材10から突出しない長さを有する。 As shown in FIG. 3, the circuit board 40 is attached to one surface 12A of the front surface or the back surface of the top plate 12. One surface 12A is a surface on the bearing 120 side. The circuit board 40 has a power supply board 41 and a sensor board 42. For example, as shown in FIGS. 1 and 2, the power supply board 41 and the sensor board 42 are attached to the top plate 12 by fastening a bolt 19B made of a non-magnetic material such as brass to the female screw hole formed in the top plate 12. It is fixed. As shown in FIGS. 1 and 2, the bolt 19B has a length that does not protrude from the cover member 10 when attached to the cover member 10.

また、カバー部材10には、貫通孔が開けられている。図1及び図2に示すように、この貫通孔は、樹脂などの非磁性材料で形成された非磁性蓋17で密閉されている。センサ基板42には、アンテナ47(図4参照)が実装される。図1に示すように、上位装置150は、通信部151と、コンピュータ152と、を有する。カバー部材10は磁性を有するので、アンテナ47からの電磁波をシールドする作用を有する。しかし、アンテナ47は非磁性蓋17と対向する位置に配置される。このため、アンテナ47の電磁波WVは、非磁性蓋17を介して、通信部151へ到達することができる。通信部151で受信したデジタルデータは、コンピュータ152で処理される。 Further, the cover member 10 is provided with a through hole. As shown in FIGS. 1 and 2, the through hole is sealed with a non-magnetic lid 17 made of a non-magnetic material such as resin. An antenna 47 (see FIG. 4) is mounted on the sensor board 42. As shown in FIG. 1, the host device 150 includes a communication unit 151 and a computer 152. Since the cover member 10 has magnetism, it has a function of shielding electromagnetic waves from the antenna 47. However, the antenna 47 is arranged at a position facing the non-magnetic lid 17. Therefore, the electromagnetic wave WV of the antenna 47 can reach the communication unit 151 via the non-magnetic lid 17. The digital data received by the communication unit 151 is processed by the computer 152.

図4に示すように、コイル基板20は、天板12の一方の面12Aに取り付けられている。コイル基板20は、第1接着層201を介して天板12の一方の面12Aに接着(固定)されている(図7参照)。 As shown in FIG. 4, the coil substrate 20 is attached to one surface 12A of the top plate 12. The coil substrate 20 is adhered (fixed) to one surface 12A of the top plate 12 via the first adhesive layer 201 (see FIG. 7).

図2及び図3に示したように、回転部30は、磁気トラック31と、リング状の基材33と、リング状の取付け治具35と、を有する。基材33及び取付け治具35は、金属製である。磁気トラック31は、基材33の一方の面側に設けられている。取付け治具35は、基材33の他方の面側に固定されている。取付け治具35は、基材33の他方の面側から、基材33の中央に位置する貫通した開口部H33を通って、基材33の一方の面側に突き出ている。基材33の一方の面側はカバー部材10と対向する面側である。基材33の他方の面側はバックカバー60と対向する面側である。 As shown in FIGS. 2 and 3, the rotating portion 30 has a magnetic track 31, a ring-shaped base material 33, and a ring-shaped mounting jig 35. The base material 33 and the mounting jig 35 are made of metal. The magnetic track 31 is provided on one surface side of the base material 33. The mounting jig 35 is fixed to the other surface side of the base material 33. The mounting jig 35 projects from the other surface side of the base material 33 to one surface side of the base material 33 through the penetrating opening H33 located in the center of the base material 33. One surface side of the base material 33 is the surface side facing the cover member 10. The other surface side of the base material 33 is the surface side facing the back cover 60.

本実施形態では、磁気トラック31と基材33とを合わせて、エンコーダマグネットという。例えば、エンコーダマグネットは、金属製の基材の一方の面にプラスチックマグネットが形成され、形成されたプラスチックマグネットの表面にN極とS極とが交互に着磁されることにより形成される。取付け治具35は、エンコーダマグネットを軸部に取り付けるために使用される。 In the present embodiment, the magnetic track 31 and the base material 33 are collectively referred to as an encoder magnet. For example, an encoder magnet is formed by forming a plastic magnet on one surface of a metal base material and alternately magnetizing north and south poles on the surface of the formed plastic magnet. The mounting jig 35 is used to mount the encoder magnet on the shaft portion.

本実施形態では、取付け治具35の形状や内径寸法を変化させることで、発電ユニット100を様々な軸受サイズに対応させることができる。また、磁気トラック31の磁極対311の数や、磁気トラック31のマグネット材料を変更することで、発電部50の発電量を調整することもできる。また、本実施形態では、発電ユニット100を様々な軸受サイズに対応させるため、回転部30をエンコーダマグネットと取付け治具35と分離可能な構成としている。なお、軸受サイズが1種類に限定される場合は、エンコーダマグネットと取付け治具35とを一体成形してもよい。この場合は、発電ユニット100の生産性が向上する。 In the present embodiment, the power generation unit 100 can be made to correspond to various bearing sizes by changing the shape and the inner diameter dimension of the mounting jig 35. Further, the amount of power generated by the power generation unit 50 can be adjusted by changing the number of magnetic pole pairs 311 of the magnetic track 31 and the magnet material of the magnetic track 31. Further, in the present embodiment, in order to make the power generation unit 100 correspond to various bearing sizes, the rotating portion 30 is configured to be separable from the encoder magnet and the mounting jig 35. When the bearing size is limited to one type, the encoder magnet and the mounting jig 35 may be integrally molded. In this case, the productivity of the power generation unit 100 is improved.

図4は、本実施形態のカバー部材10とコイル基板20の構成例を示す平面図である。図4に示すように、天板12の一方の面12Aには、電源基板41とセンサ基板42とが取り付けられている。電源基板41には、電源部43が実装されている。電源部43は、発電部から供給された単相交流電力を直流電圧に変換して、センサ基板42へ供給する。なお、発電部は、コイル基板20と磁気トラック31とを含む(図6参照)。 FIG. 4 is a plan view showing a configuration example of the cover member 10 and the coil substrate 20 of the present embodiment. As shown in FIG. 4, a power supply board 41 and a sensor board 42 are attached to one surface 12A of the top plate 12. A power supply unit 43 is mounted on the power supply board 41. The power supply unit 43 converts the single-phase AC power supplied from the power generation unit into a DC voltage and supplies it to the sensor board 42. The power generation unit includes the coil substrate 20 and the magnetic track 31 (see FIG. 6).

図4に示すように、センサ基板42には、センサ44と、通信回路を有する制御部45と、アンテナ47とが実装されている。電源部43からの直流電力は、センサ44及び制御部45に供給される。センサ44、制御部45及びアンテナ47は、別々のIC(Integrated Circuit)チップで構成されていてもよいし、それらの一部又は全部が1つのICチップで構成されていてもよい。また、センサ44は、例えば、加速度センサ441と、温度センサ442及び角度センサ443を有する。 As shown in FIG. 4, a sensor 44, a control unit 45 having a communication circuit, and an antenna 47 are mounted on the sensor board 42. The DC power from the power supply unit 43 is supplied to the sensor 44 and the control unit 45. The sensor 44, the control unit 45, and the antenna 47 may be composed of separate IC (Integrated Circuit) chips, or a part or all of them may be composed of one IC chip. Further, the sensor 44 includes, for example, an acceleration sensor 441, a temperature sensor 442, and an angle sensor 443.

図4に示すように、コイル基板20は、フレキシブル基板21(絶縁性基板)と、フレキシブル基板21に設けられたコイルパターン23と、フレキシブル基板21に設けられた複数のヨーク25と、を有する。フレキシブル基板21の平面視による形状は、回転軸Axを中心とする正円の環状(リング状)である。コイルパターン23は、フレキシブル基板21の厚さ方向に積層された複数の平面コイル23A〜23D(図7参照)を有する。平面コイルとは、絶縁性基板であるフレキシブル基板21A〜21E(図7参照)の面上にパターニングされて設けられた導電体のパターンである。本実施形態においては、導電体のパターンが絶縁性基板の複数の面上に形成されている。コイルパターン23の断面視による構造は、後で図7を参照しながら説明する。コイルパターン23のパターン数は平面コイル23A〜23Dの積層数に比例する。本実施形態では、発電ユニット100の用途によって、平面コイルの積層数を変化させ発電量を調整しても良い。 As shown in FIG. 4, the coil substrate 20 includes a flexible substrate 21 (insulating substrate), a coil pattern 23 provided on the flexible substrate 21, and a plurality of yokes 25 provided on the flexible substrate 21. The shape of the flexible substrate 21 in a plan view is an annular shape (ring shape) of a perfect circle centered on the rotation axis Ax. The coil pattern 23 has a plurality of flat coils 23A to 23D (see FIG. 7) laminated in the thickness direction of the flexible substrate 21. The flat coil is a pattern of conductors patterned and provided on the surfaces of flexible substrates 21A to 21E (see FIG. 7), which are insulating substrates. In this embodiment, the conductor pattern is formed on a plurality of surfaces of the insulating substrate. The cross-sectional structure of the coil pattern 23 will be described later with reference to FIG. 7. The number of patterns of the coil pattern 23 is proportional to the number of laminated flat coils 23A to 23D. In the present embodiment, the number of stacked flat coils may be changed to adjust the amount of power generation depending on the application of the power generation unit 100.

図4に示すように、コイルパターン23の両端は、リード線16を介して電源基板41に接続される。なお、本実施形態において、コイルパターン23と電源基板41との接続は、リード線16ではなく、FPC(Flexible Printed Circuit)コネクタを介して行われてもよい。または、コイル基板20を延長して電源基板41と直接接続されてもよい。FPCコネクタを使用した接続では、半田が不要となるので、発電ユニット100の生産性をさらに高めることができる。 As shown in FIG. 4, both ends of the coil pattern 23 are connected to the power supply board 41 via the lead wire 16. In this embodiment, the coil pattern 23 and the power supply board 41 may be connected to each other via an FPC (Flexible Printed Circuit) connector instead of the lead wire 16. Alternatively, the coil board 20 may be extended and directly connected to the power supply board 41. In the connection using the FPC connector, solder is not required, so that the productivity of the power generation unit 100 can be further increased.

図4に示すように、コイルパターン23は、複数の第1導電部231と、複数の第2導電部232と、を有する。第1導電部231は、平面視で回転軸Axを中心とする円の円周方向に延びる。第2導電部232は、回転軸Axを中心とする円の径方向に延びる。 As shown in FIG. 4, the coil pattern 23 has a plurality of first conductive portions 231 and a plurality of second conductive portions 232. The first conductive portion 231 extends in the circumferential direction of a circle centered on the rotation axis Ax in a plan view. The second conductive portion 232 extends in the radial direction of the circle centered on the rotation axis Ax.

ヨーク25は、平面視で、第1導電部231の一方の側に位置する第1ヨーク25Aと、第1導電部231の他方の側に位置する第2ヨーク25Bとを有する。例えば、第1ヨーク25Aは、第1導電部231よりも回転軸Axから遠い側に位置する。第2ヨーク25Bは、第1導電部231よりも回転軸Axから近い側に位置する。但し、第1ヨーク25Aと回転軸Axとの距離と、第2ヨーク25Bと回転軸Axとの距離は、互いに同じ長さである。 The yoke 25 has a first yoke 25A located on one side of the first conductive portion 231 and a second yoke 25B located on the other side of the first conductive portion 231 in a plan view. For example, the first yoke 25A is located on the side farther from the rotation axis Ax than the first conductive portion 231. The second yoke 25B is located closer to the rotation axis Ax than the first conductive portion 231. However, the distance between the first yoke 25A and the rotating shaft Ax and the distance between the second yoke 25B and the rotating shaft Ax are the same length as each other.

例えば、コイルパターン23は、平面視で、回転軸Axを中心とする円の円周方向に沿って凹凸が交互に並ぶように延設されている。この凹凸の凹部233にヨーク25が1つずつ配置されている。 For example, the coil pattern 23 is extended so that irregularities are alternately arranged along the circumferential direction of a circle centered on the rotation axis Ax in a plan view. One yoke 25 is arranged in each of the uneven recesses 233.

図5は、本実施形態の磁気トラック31の構成例を示す平面図である。図5に示すように、磁気トラック31の平面視による形状は、回転軸Axを中心とする正円の環状である。磁気トラック31は、N極31NとS極31Sとからなる磁極対311を複数有する。複数の磁極対311は、回転軸Axを中心とする円の円周方向に並んでいる。N極31N及びS極31Sは、交互に配置されている。 FIG. 5 is a plan view showing a configuration example of the magnetic track 31 of the present embodiment. As shown in FIG. 5, the shape of the magnetic track 31 in a plan view is an annular shape of a perfect circle centered on the rotation axis Ax. The magnetic track 31 has a plurality of magnetic pole pairs 311 including N pole 31N and S pole 31S. The plurality of magnetic pole pairs 311 are arranged in the circumferential direction of the circle centered on the rotation axis Ax. The north pole 31N and the south pole 31S are arranged alternately.

図6は、本実施形態の発電部の構成例を示す平面図である。図6は、コイル基板20に磁気トラック31を重ねた状態を示している。図6に示すように、回転軸Axを中心(図4、図5参照)とする円の円周方向において、隣り合う一方のヨーク25(例えば、第1ヨーク25A)と他方のヨーク25(例えば、第2ヨーク25B)との間の中間に、第2導電部232が位置する。回転軸Axを中心とする円の円周方向において、隣り合うヨーク25の中心間の距離を25pとし、隣り合う第2導電部232の中心間の距離を23pとする。例えば、距離23pと距離25pは、互いに同じ長さである。 FIG. 6 is a plan view showing a configuration example of the power generation unit of the present embodiment. FIG. 6 shows a state in which the magnetic track 31 is superposed on the coil substrate 20. As shown in FIG. 6, one yoke 25 (for example, the first yoke 25A) and the other yoke 25 (for example, for example) are adjacent to each other in the circumferential direction of the circle centered on the rotation axis Ax (see FIGS. 4 and 5). , The second conductive portion 232 is located in the middle between the second yoke 25B). In the circumferential direction of the circle centered on the rotation axis Ax, the distance between the centers of the adjacent yokes 25 is 25p, and the distance between the centers of the adjacent second conductive portions 232 is 23p. For example, the distance 23p and the distance 25p are the same length as each other.

回転軸Axを中心とする円の円周方向において、N極31Nの長さ31L1と、S極31Sの長さ31L2は、互いに同じ長さである。また、N極31Nの長さ31L1と、S極31Sの長さ31L2は、ヨーク25の中心間の距離25pと同じ長さである。 In the circumferential direction of the circle centered on the rotation axis Ax, the length 31L1 of the north pole 31N and the length 31L2 of the south pole 31S have the same length. Further, the length 31L1 of the north pole 31N and the length 31L2 of the south pole 31S are the same length as the distance 25p between the centers of the yoke 25.

図5に示すように、回転軸Axを中心とする円の円周方向において、隣り合うN極31NとS極31Sとの中心間の距離を31pとする。N極31NとS極31Sの中心間の距離31pは、ヨーク25の中心間の距離25pと同じ長さになっている。 As shown in FIG. 5, the distance between the centers of the adjacent N poles 31N and S poles 31S in the circumferential direction of the circle centered on the rotation axis Ax is 31p. The distance 31p between the centers of the north pole 31N and the south pole 31S is the same as the distance 25p between the centers of the yoke 25.

本実施形態では、回転軸Axを中心に、コイル基板20に対して磁気トラック31が相対的に回転すると、第1ヨーク25AがN極と対向するときは、第2ヨーク25BはS極と対向する。また、第1ヨーク25AがS極と対向するときは、第2ヨーク25BはN極と対向する。第1ヨーク25A及び第2ヨーク25Bは、磁気トラック31の同一磁極と対向することはない。これにより、第1ヨーク25Aを通る磁束密度の変化の位相と、第2ヨーク25Bを通る磁束密度の変化の位相は、180°ずれた状態となる。 In the present embodiment, when the magnetic track 31 rotates relative to the coil substrate 20 about the rotation axis Ax, and the first yoke 25A faces the north pole, the second yoke 25B faces the south pole. To do. Further, when the first yoke 25A faces the S pole, the second yoke 25B faces the N pole. The first yoke 25A and the second yoke 25B do not face the same magnetic pole of the magnetic track 31. As a result, the phase of the change in the magnetic flux density passing through the first yoke 25A and the phase of the change in the magnetic flux density passing through the second yoke 25B are shifted by 180 °.

第1ヨーク25Aは、第1導電部231よりも回転軸Axから遠い側に位置する。第2ヨーク25Bは、第1導電部231よりも回転軸Axに近い側に位置する。このため、第1ヨーク25Aを通る磁束密度の変化によってコイルパターン23に生じる誘導電流と、第2ヨーク25Bを通る磁束密度の変化によってコイルパターン23に生じる誘導電流は、同じ方向に流れる。 The first yoke 25A is located on the side farther from the rotation axis Ax than the first conductive portion 231. The second yoke 25B is located closer to the rotation axis Ax than the first conductive portion 231. Therefore, the induced current generated in the coil pattern 23 due to the change in the magnetic flux density passing through the first yoke 25A and the induced current generated in the coil pattern 23 due to the change in the magnetic flux density passing through the second yoke 25B flow in the same direction.

上述のように、発電ユニット100は、カバー部材10と、コイル基板20と、磁気トラック31とを備え、磁気トラック31のコイル基板20に対する回転によって発電する。 As described above, the power generation unit 100 includes a cover member 10, a coil substrate 20, and a magnetic track 31, and generates electricity by rotating the magnetic track 31 with respect to the coil substrate 20.

図7は、図6に示した平面図をVII−VII線で切断した断面図である。フレキシブル基板及び平面コイルの積層方向(厚さ方向)は、回転軸Axの軸方向と同一方向である。積層方向(厚さ方向)のうち、回転部30に近づく方向(図7の紙面の上側に向かう方向)を第1方向D1とし、カバー部材10に近づく方向(図7の紙面の下側に向かう方向)を第2方向D2と示す。また、ヨーク25は、図示を省略している。 FIG. 7 is a cross-sectional view of the plan view shown in FIG. 6 cut along the line VII-VII. The stacking direction (thickness direction) of the flexible substrate and the flat coil is the same as the axial direction of the rotating shaft Ax. Of the stacking directions (thickness directions), the direction closer to the rotating portion 30 (the direction toward the upper side of the paper surface in FIG. 7) is set as the first direction D1, and the direction closer to the cover member 10 (toward the lower side of the paper surface in FIG. 7). Direction) is shown as the second direction D2. Further, the yoke 25 is not shown.

図7に示すように、例えば、コイル基板20は、5層のフレキシブル基板21A〜21Eと、4層の平面コイル23A〜23Dと、1層の絶縁性の保護膜27と、8層の第2接着層202〜209と、1層の第3接着層210と、を有する。 As shown in FIG. 7, for example, the coil substrate 20 includes a 5-layer flexible substrate 21A to 21E, a 4-layer flat coil 23A to 23D, a 1-layer insulating protective film 27, and an 8-layer second. It has an adhesive layer 202 to 209 and a third adhesive layer 210.

フレキシブル基板21A〜21Eは、絶縁性基板である。フレキシブル基板は、第1方向D1に沿って順に、第1のフレキシブル基板21Aと、第2のフレキシブル基板21Bと、第3のフレキシブル基板21Cと、第4のフレキシブル基板21Dと、第5のフレキシブル基板21Eと、が配置される。即ち、本実施形態では、天板12側から回転部30側に向かうに従って5層のフレキシブル基板21A〜21Eが配置される。フレキシブル基板21A〜21Eの厚さは、例えば25μmである。 The flexible substrates 21A to 21E are insulating substrates. The flexible substrates are the first flexible substrate 21A, the second flexible substrate 21B, the third flexible substrate 21C, the fourth flexible substrate 21D, and the fifth flexible substrate in order along the first direction D1. 21E and are arranged. That is, in the present embodiment, five layers of flexible substrates 21A to 21E are arranged from the top plate 12 side toward the rotating portion 30 side. The thickness of the flexible substrates 21A to 21E is, for example, 25 μm.

平面コイル23A〜23Dは、第1方向D1に沿って順に、第1の平面コイル23Aと、第2の平面コイル23Bと、第3の平面コイル23Cと、第4の平面コイル23Dと、が配置される。平面コイルは、積層方向(厚さ方向)に隣接するフレキシブル基板の間に配置される。平面コイル23A〜23Dの厚さは、例えば18μmである。 In the plane coils 23A to 23D, the first plane coil 23A, the second plane coil 23B, the third plane coil 23C, and the fourth plane coil 23D are arranged in order along the first direction D1. Will be done. The planar coils are arranged between flexible substrates adjacent to each other in the stacking direction (thickness direction). The thickness of the flat coils 23A to 23D is, for example, 18 μm.

第2接着層202〜209は、それぞれのフレキシブル基板21A〜21Eとそれぞれの平面コイル23A〜23Dとの間に配置され、積層方向で隣接する絶縁性基板と平面コイルとを接着させる。以下、詳細に説明する。 The second adhesive layers 202 to 209 are arranged between the respective flexible substrates 21A to 21E and the respective flat coils 23A to 23D, and adhere the insulating substrates and the flat coils adjacent to each other in the stacking direction. The details will be described below.

第1のフレキシブル基板21Aと第1の平面コイル23Aとは、第2接着層202を介して接着されている。第1の平面コイル23Aと第2のフレキシブル基板21Bとは、第2接着層203を介して接着されている。第2のフレキシブル基板21Bと第2の平面コイル23Bとは、第2接着層204を介して接着されている。第2の平面コイル23Bと第3のフレキシブル基板21Cとは、第2接着層205を介して接着されている。第3のフレキシブル基板21Cと第3の平面コイル23Cとは、第2接着層206を介して接着されている。第3の平面コイル23Cと第4のフレキシブル基板21Dとは、第2接着層207を介して接着されている。第4のフレキシブル基板21Dと第4の平面コイル23Dとは、第2接着層208を介して接着されている。第4の平面コイル23Dと第5のフレキシブル基板21Eとは、第2接着層209を介して接着されている。このように、第2接着層202〜209は、フレキシブル基板21A〜21E(絶縁性基板)と平面コイル23A〜23Dとの間に配置されフレキシブル基板21A〜21Eと平面コイル23A〜23Dとを接着させる。 The first flexible substrate 21A and the first flat coil 23A are adhered to each other via the second adhesive layer 202. The first flat coil 23A and the second flexible substrate 21B are bonded to each other via the second adhesive layer 203. The second flexible substrate 21B and the second flat coil 23B are adhered to each other via the second adhesive layer 204. The second flat coil 23B and the third flexible substrate 21C are adhered to each other via the second adhesive layer 205. The third flexible substrate 21C and the third flat coil 23C are adhered to each other via the second adhesive layer 206. The third flat coil 23C and the fourth flexible substrate 21D are adhered to each other via the second adhesive layer 207. The fourth flexible substrate 21D and the fourth flat coil 23D are adhered to each other via the second adhesive layer 208. The fourth flat coil 23D and the fifth flexible substrate 21E are adhered to each other via the second adhesive layer 209. In this way, the second adhesive layers 202 to 209 are arranged between the flexible substrates 21A to 21E (insulating substrates) and the flat coils 23A to 23D, and the flexible substrates 21A to 21E and the flat coils 23A to 23D are adhered to each other. ..

また、保護膜27は、第5のフレキシブル基板21E上に第3接着層210を介して接着される。第5のフレキシブル基板21Eは、複数のフレキシブル基板(フレキシブル基板21A〜21E)のうち最も磁気トラック31側に位置するフレキシブル基板である。 Further, the protective film 27 is adhered to the fifth flexible substrate 21E via the third adhesive layer 210. The fifth flexible substrate 21E is a flexible substrate located closest to the magnetic track 31 side among the plurality of flexible substrates (flexible substrates 21A to 21E).

なお、コイル基板20は、天板12の一方の面12Aに第1接着層201を介して接着される。換言すると、第1のフレキシブル基板21Aと、天板12の一方の面12Aとは、第1接着層201を介して接着される。 The coil substrate 20 is adhered to one surface 12A of the top plate 12 via the first adhesive layer 201. In other words, the first flexible substrate 21A and one surface 12A of the top plate 12 are adhered to each other via the first adhesive layer 201.

ここで、第1接着層201、第2接着層202及び第3接着層210は、同一の材質を有する。例えば、ポリイミド樹脂やエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂の接着剤を適用可能である。 Here, the first adhesive layer 201, the second adhesive layer 202, and the third adhesive layer 210 have the same material. For example, an adhesive of a thermosetting resin such as a polyimide resin or an epoxy resin can be applied.

第1接着層201、第2接着層202〜209及び第3接着層210は、全て、同一の材質を有する。例えば、第1接着層201、第2接着層202〜209及び第3接着層210は、全て、ポリイミド樹脂やエポシキ樹脂などの熱硬化性樹脂を含んでもよい。なお、第1接着層201、第2接着層202〜209及び第3接着層210の厚さは、例えば35μmである。 The first adhesive layer 201, the second adhesive layers 202 to 209, and the third adhesive layer 210 all have the same material. For example, the first adhesive layer 201, the second adhesive layers 202 to 209, and the third adhesive layer 210 may all contain a thermosetting resin such as a polyimide resin or an Eposiki resin. The thickness of the first adhesive layer 201, the second adhesive layers 202 to 209, and the third adhesive layer 210 is, for example, 35 μm.

また、5層のフレキシブル基板21A〜21Eと、保護膜27と、第1接着層201、第2接着層202〜209及び第3接着層210を全て、同一の材質を有する樹脂としてもよい。例えば、これらを全て、ポリイミド樹脂やエポシキ樹脂などの熱硬化性樹脂を含むようにしてもよい。 Further, the five-layer flexible substrates 21A to 21E, the protective film 27, the first adhesive layer 201, the second adhesive layers 202 to 209, and the third adhesive layer 210 may all be resins having the same material. For example, all of them may contain a thermosetting resin such as a polyimide resin or an epoxy resin.

以下に、発電ユニット100の製造方法を簡単に説明する。 The manufacturing method of the power generation unit 100 will be briefly described below.

まず、第1ステップにおいて、カバー部材10、フレキシブル基板21A〜21E、平面コイル23A〜23D、第1接着層201となる接着フィルム、第2接着層202〜209となる接着フィルム、第3接着層210となる接着フィルム、及び保護膜27を積層させる。換言すると、第1ステップにおいて、板状部材であるカバー部材10と、第1接着層201となる接着フィルムと、コイル基板20と、第3接着層210となる接着フィルムと、保護膜27と、をこれらの順に積層させて積層体を作成する。第1ステップにおけるコイル基板20は、第1のフレキシブル基板21Aから第5のフレキシブル基板21E(複数の絶縁性基板)と、第1のフレキシブル基板21Aから第5のフレキシブル基板21Eのそれぞれの間に配置される第1の平面コイル23Aから第4の平面コイル23D(複数の平面コイル)と、前記絶縁性基板と前記平面コイルとの間に配置され、第2接着層202〜209となる接着フィルムと、を有する。 First, in the first step, the cover member 10, the flexible substrates 21A to 21E, the flat coils 23A to 23D, the adhesive film to be the first adhesive layer 201, the adhesive film to be the second adhesive layer 202 to 209, and the third adhesive layer 210. The adhesive film and the protective film 27 are laminated. In other words, in the first step, the cover member 10 which is a plate-shaped member, the adhesive film which becomes the first adhesive layer 201, the coil substrate 20, the adhesive film which becomes the third adhesive layer 210, and the protective film 27. Are laminated in this order to prepare a laminated body. The coil substrate 20 in the first step is arranged between the first flexible substrate 21A to the fifth flexible substrate 21E (a plurality of insulating substrates) and the first flexible substrate 21A to the fifth flexible substrate 21E, respectively. A first flat coil 23A to a fourth flat coil 23D (a plurality of flat coils), and an adhesive film arranged between the insulating substrate and the flat coil to form a second adhesive layer 202 to 209. , Have.

次に、第2ステップにおいて、前記積層体を真空容器の内部に収納し、真空引きを行う。そして、第3ステップにおいて、前記積層体を上下から積層方向に加圧しつつ前記積層体を加熱する。 Next, in the second step, the laminated body is housed inside the vacuum container and evacuated. Then, in the third step, the laminated body is heated while pressurizing the laminated body from above and below in the stacking direction.

これにより、コイル基板20及びコイル基板20に接着されたカバー部材10が製造される。 As a result, the coil substrate 20 and the cover member 10 adhered to the coil substrate 20 are manufactured.

以上説明したように、本実施形態に係る発電ユニット100は、カバー部材10と、カバー部材10の天板12の一方の面12Aに第1接着層201を介して接着される環状のコイル基板20と、コイル基板20のカバー部材10とは反対側に対向して配置され回転軸Axを中心に回転する環状の磁気トラック31と、を備える。コイル基板20は、回転軸Axの軸方向に積層される第1のフレキシブル基板21Aから第5のフレキシブル基板21E(複数の絶縁性基板)と、第1のフレキシブル基板21Aから第5のフレキシブル基板21Eのそれぞれの間に配置される第1の平面コイル23Aから第4の平面コイル23D(複数の平面コイル)と、前記絶縁性基板と前記平面コイルとを接着させる第2接着層202〜209と、を有する。第1接着層201と第2接着層202〜209とは、同一の材質を有する接着層である。 As described above, the power generation unit 100 according to the present embodiment is an annular coil substrate 20 that is bonded to the cover member 10 and one surface 12A of the top plate 12 of the cover member 10 via the first adhesive layer 201. And an annular magnetic track 31 which is arranged so as to face the cover member 10 of the coil substrate 20 and rotates about the rotation axis Ax. The coil substrate 20 includes a first flexible substrate 21A to a fifth flexible substrate 21E (a plurality of insulating substrates) laminated in the axial direction of the rotation axis Ax, and a first flexible substrate 21A to a fifth flexible substrate 21E. The first flat coil 23A to the fourth flat coil 23D (a plurality of flat coils) arranged between the two, and the second adhesive layers 202 to 209 for adhering the insulating substrate and the flat coil. Has. The first adhesive layer 201 and the second adhesive layers 202 to 209 are adhesive layers having the same material.

第1接着層201と、第2接着層202〜209とを、同一の材質を有する接着層としている。即ち、同一の材質の接着層を用いて、カバー部材10、フレキシブル基板21A〜21E及び平面コイル23A〜23Dが接着されている。従って、第1接着層201及び第2接着層202〜209について、硬化する際の収縮率が全て均一になる。即ち、積層方向で隣接するそれぞれの部材同士の間に配置される複数の接着層それぞれの収縮率が均一になるため、カバー部材10、フレキシブル基板21A〜21E及び平面コイル23A〜23Dがそれぞれ別々の材質の接着層で接着される場合よりも、カバー部材10に対して、コイル基板20の積層方向の先端に位置する部材の平坦度が向上する。これにより、コイル基板20と磁気トラック31とを近接して配置することができ、発電効率が向上する。 The first adhesive layer 201 and the second adhesive layers 202 to 209 are adhesive layers having the same material. That is, the cover member 10, the flexible substrates 21A to 21E, and the flat coils 23A to 23D are adhered to each other by using an adhesive layer made of the same material. Therefore, with respect to the first adhesive layer 201 and the second adhesive layers 202 to 209, the shrinkage rate at the time of curing becomes uniform. That is, since the shrinkage ratio of each of the plurality of adhesive layers arranged between the adjacent members in the stacking direction becomes uniform, the cover member 10, the flexible substrates 21A to 21E, and the flat coils 23A to 23D are separate from each other. The flatness of the member located at the tip of the coil substrate 20 in the stacking direction is improved with respect to the cover member 10 as compared with the case where the adhesive layer of the material is used for bonding. As a result, the coil substrate 20 and the magnetic track 31 can be arranged close to each other, and the power generation efficiency is improved.

コイル基板20は、第1のフレキシブル基板21Aから第5のフレキシブル基板21E(複数の絶縁性基板)のうち最も磁気トラック31側に位置する絶縁性基板である第5のフレキシブル基板21E上に第3接着層210を介して接着される保護膜27を有し、第3接着層210は、第1接着層201及び第2接着層202〜209と同一の材質を有する接着層である。 The coil substrate 20 is a third on a fifth flexible substrate 21E, which is an insulating substrate located closest to the magnetic track 31 among the first flexible substrate 21A to the fifth flexible substrate 21E (plurality of insulating substrates). The third adhesive layer 210 has a protective film 27 bonded via the adhesive layer 210, and the third adhesive layer 210 is an adhesive layer having the same material as the first adhesive layer 201 and the second adhesive layers 202 to 209.

コイル基板20における最も磁気トラック31側には保護膜27が配置される。従って、回転する磁気トラック31がコイル基板20に接触した場合、保護膜27が削られるため、絶縁性基板(第1のフレキシブル基板21Aから第5のフレキシブル基板21E)と、平面コイル(第1の平面コイル23Aから第4の平面コイル23D)と、が損傷を受けにくい。また、保護膜27は、第3接着層210を介して絶縁性基板に接着される。第3接着層210は、第1接着層201及び第2接着層202〜209と同一の材質を有する。このため、最も磁気トラック31側に位置する保護膜27の平坦度も向上する。 The protective film 27 is arranged on the most magnetic track 31 side of the coil substrate 20. Therefore, when the rotating magnetic track 31 comes into contact with the coil substrate 20, the protective film 27 is scraped off, so that the insulating substrate (first flexible substrate 21A to fifth flexible substrate 21E) and the flat coil (first flexible substrate 21E) are scraped. The flat coil 23A to the fourth flat coil 23D) are not easily damaged. Further, the protective film 27 is adhered to the insulating substrate via the third adhesive layer 210. The third adhesive layer 210 has the same material as the first adhesive layer 201 and the second adhesive layers 202 to 209. Therefore, the flatness of the protective film 27 located closest to the magnetic track 31 is also improved.

また、発電ユニット100の製造方法は、板状部材であるカバー部材10と、第1接着層201となる接着フィルムと、コイル基板20と、をこれらの順に積層させて積層体を作成する第1ステップと、前記積層体を真空引きする第2ステップと、前記積層体を積層方向に加圧しつつ前記積層体を加熱する第3ステップと、を含み、前記第1ステップにおけるコイル基板20は、第1のフレキシブル基板21Aから第5のフレキシブル基板21E(複数の絶縁性基板)と、第1のフレキシブル基板21Aから第5のフレキシブル基板21Eのそれぞれの間に配置される第1の平面コイル23Aから第4の平面コイル23D(複数の平面コイル)と、前記絶縁性基板と前記平面コイルとの間に配置され、第2接着層202〜209となる接着フィルムと、を有し、第1接着層201と第2接着層202〜209とは、同一の材質を有する。 The first method of manufacturing the power generation unit 100 is to create a laminated body by laminating a cover member 10 which is a plate-shaped member, an adhesive film which becomes a first adhesive layer 201, and a coil substrate 20 in this order. The coil substrate 20 in the first step includes a step, a second step of vacuuming the laminate, and a third step of heating the laminate while pressurizing the laminate in the lamination direction. 1st flexible substrate 21A to 5th flexible substrate 21E (plurality of insulating substrates) and 1st flat coil 23A to 5th arranged between each of the 1st flexible substrate 21A to the 5th flexible substrate 21E. It has the flat coil 23D (plurality of flat coils) of No. 4 and an adhesive film arranged between the insulating substrate and the flat coil and serving as a second adhesive layer 202 to 209, and has a first adhesive layer 201. And the second adhesive layers 202 to 209 have the same material.

前記製造方法は、複数の部材を順に積層させたのち、積層体について、真空引き、加圧及び加熱を行うため、簡単な方法である。なお、前記製造方法によって得られる発電ユニット100は、第1接着層201と第2接着層とを同一の材質の接着層としているため、第1接着層201及び第2接着層について、硬化する際の収縮率が均一になる。よって、カバー部材10、絶縁性基板及び平面コイルがそれぞれ別々の材質の接着層で接着される場合よりも、コイル基板20の積層方向の先端に位置する部材の平坦度が向上する。これにより、当該発電ユニットは、コイル基板20と磁気トラック31とを近接して配置することができ、発電効率が向上する。 The manufacturing method is a simple method because after laminating a plurality of members in order, the laminated body is evacuated, pressurized, and heated. In the power generation unit 100 obtained by the above manufacturing method, since the first adhesive layer 201 and the second adhesive layer are made of the same adhesive layer, when the first adhesive layer 201 and the second adhesive layer are cured. Shrinkage rate becomes uniform. Therefore, the flatness of the member located at the tip of the coil substrate 20 in the stacking direction is improved as compared with the case where the cover member 10, the insulating substrate, and the flat coil are bonded by adhesive layers made of different materials. As a result, in the power generation unit, the coil substrate 20 and the magnetic track 31 can be arranged close to each other, and the power generation efficiency is improved.

また、第5のフレキシブル基板21Eの上に、第3接着層210となる接着フィルムを介して保護膜27が積層される。 Further, the protective film 27 is laminated on the fifth flexible substrate 21E via an adhesive film serving as a third adhesive layer 210.

保護膜27に対向して、回転する磁気トラック31を設けるため、磁気トラックとコイル基板20とが接触した場合でも保護膜27が先に削られ、絶縁性基板及び平面コイルが損傷を受けにくい。また、保護膜27は、第3接着層210を介して絶縁性基板に接着される。よって、第5のフレキシブル基板21Eに対する保護膜27の平坦度も向上するため、カバー部材10に対する保護膜27の平坦度が向上する。従って、保護膜27を設けても、コイル基板20と磁気トラック31とを近接して配置でき、発電効率が向上する。 Since the rotating magnetic track 31 is provided facing the protective film 27, the protective film 27 is scraped first even when the magnetic track and the coil substrate 20 come into contact with each other, and the insulating substrate and the flat coil are not easily damaged. Further, the protective film 27 is adhered to the insulating substrate via the third adhesive layer 210. Therefore, the flatness of the protective film 27 with respect to the fifth flexible substrate 21E is also improved, so that the flatness of the protective film 27 with respect to the cover member 10 is improved. Therefore, even if the protective film 27 is provided, the coil substrate 20 and the magnetic track 31 can be arranged close to each other, and the power generation efficiency is improved.

次いで、図8を用いて変形例について説明する。ただし、前述した実施形態と同一構造の部位には同一符号を付けて説明を省略する。ヨーク25については、図示を省略している。 Next, a modified example will be described with reference to FIG. However, the same reference numerals are given to the parts having the same structure as that of the above-described embodiment, and the description thereof will be omitted. The yoke 25 is not shown.

図8に示すように、変形例に係るコイル基板20Aにおいては、保護膜を2層設けている。つまり、変形例に係る保護膜27Aは、第1保護膜271と、第2保護膜272と、を有する。第1保護膜271は、第5のフレキシブル基板21Eの第1方向D1側(磁気トラック31側)に第3接着層210を介して接着されている。第2保護膜272は、第1保護膜271の第1方向D1側(磁気トラック31側)に第3接着層211を介して接着されている。 As shown in FIG. 8, the coil substrate 20A according to the modified example is provided with two protective films. That is, the protective film 27A according to the modified example has a first protective film 271 and a second protective film 272. The first protective film 271 is adhered to the first direction D1 side (magnetic track 31 side) of the fifth flexible substrate 21E via the third adhesive layer 210. The second protective film 272 is adhered to the first direction D1 side (magnetic track 31 side) of the first protective film 271 via the third adhesive layer 211.

以上説明したように、変形例に係るコイル基板20Aにおいて、保護膜27Aは、複数層(第1保護膜271及び第2保護膜272)設けられる。第1保護膜271及び第2保護膜272は、第3接着層210,211を介して第5のフレキシブル基板21Eに接着される。よって、回転する磁気トラック31がコイル基板20Aに接触した場合、絶縁性基板及び平面コイルが更に損傷を受けにくい。 As described above, in the coil substrate 20A according to the modified example, the protective film 27A is provided with a plurality of layers (first protective film 271 and second protective film 272). The first protective film 271 and the second protective film 272 are adhered to the fifth flexible substrate 21E via the third adhesive layers 210 and 211. Therefore, when the rotating magnetic track 31 comes into contact with the coil substrate 20A, the insulating substrate and the flat coil are less likely to be damaged.

10 カバー部材
20,20A コイル基板
21A 第1のフレキシブル基板(絶縁性基板)
21B 第2のフレキシブル基板(絶縁性基板)
21C 第3のフレキシブル基板(絶縁性基板)
21D 第4のフレキシブル基板(絶縁性基板)
21E 第5のフレキシブル基板(絶縁性基板)
23A 第1の平面コイル(平面コイル)
23B 第2の平面コイル(平面コイル)
23C 第3の平面コイル(平面コイル)
23D 第4の平面コイル(平面コイル)
27,27A 保護膜
31 磁気トラック
100 発電ユニット
201 第1接着層
202〜209 第2接着層
210,211 第3接着層
10 Cover member 20, 20A Coil substrate 21A First flexible substrate (insulating substrate)
21B Second flexible substrate (insulating substrate)
21C Third flexible substrate (insulating substrate)
21D 4th flexible substrate (insulating substrate)
21E Fifth flexible substrate (insulating substrate)
23A 1st flat coil (flat coil)
23B Second flat coil (flat coil)
23C Third flat coil (flat coil)
23D 4th flat coil (flat coil)
27, 27A Protective film 31 Magnetic track 100 Power generation unit 201 First adhesive layer 202 to 209 Second adhesive layer 210, 211 Third adhesive layer

Claims (5)

板状部材であるカバー部材と、
前記カバー部材に第1接着層を介して接着される環状のコイル基板と、
前記コイル基板の前記カバー部材とは反対側に対向して配置され回転軸を中心に回転する環状の磁気トラックと、を備え、
前記磁気トラックの前記コイル基板に対する回転によって発電し、
前記コイル基板は、前記回転軸の軸方向に積層される複数の絶縁性基板と、前記複数の絶縁性基板のそれぞれの間に配置される複数の平面コイルと、前記絶縁性基板と前記平面コイルとの間に配置され前記絶縁性基板と前記平面コイルとを接着させる第2接着層と、を有し、
前記第1接着層と前記第2接着層とは、同一の材質を有する接着層である
発電ユニット。
A cover member that is a plate-shaped member and
An annular coil substrate that is bonded to the cover member via the first adhesive layer,
An annular magnetic track, which is arranged to face the cover member of the coil substrate and rotates about a rotation axis, is provided.
Power is generated by the rotation of the magnetic track with respect to the coil substrate.
The coil substrate includes a plurality of insulating substrates laminated in the axial direction of the rotating shaft, a plurality of planar coils arranged between the plurality of insulating substrates, and the insulating substrate and the planar coil. It has a second adhesive layer which is arranged between the two and adheres the insulating substrate and the flat coil.
The first adhesive layer and the second adhesive layer are power generation units which are adhesive layers having the same material.
前記コイル基板は、前記複数の絶縁性基板のうち最も前記磁気トラック側に位置する絶縁性基板の上に第3接着層を介して接着される保護膜を有し、
前記第3接着層は、前記第1接着層及び前記第2接着層と同一の材質を有する接着層である
請求項1に記載の発電ユニット。
The coil substrate has a protective film that is adhered to the insulating substrate located closest to the magnetic track side of the plurality of insulating substrates via a third adhesive layer.
The power generation unit according to claim 1, wherein the third adhesive layer is an adhesive layer having the same material as the first adhesive layer and the second adhesive layer.
前記保護膜は、複数層設けられ、これら複数の保護膜同士は、前記第3接着層を介して接着される
請求項2に記載の発電ユニット。
The power generation unit according to claim 2, wherein a plurality of layers of the protective film are provided, and the plurality of protective films are bonded to each other via the third adhesive layer.
板状部材であるカバー部材と、第1接着層となる接着フィルムと、コイル基板と、をこれらの順に積層させて積層体を作成する第1ステップと、
前記積層体を真空引きする第2ステップと、
前記積層体を積層方向に加圧しつつ前記積層体を加熱する第3ステップと、を含み、
前記第1ステップにおける前記コイル基板は、複数の絶縁性基板と、前記複数の絶縁性基板のそれぞれの間に配置される複数の平面コイルと、前記絶縁性基板と前記平面コイルとの間に配置され、第2接着層となる接着フィルムと、を有し、
前記第1接着層と前記第2接着層とは、同一の材質を有する、
発電ユニットの製造方法。
The first step of creating a laminated body by laminating a cover member which is a plate-shaped member, an adhesive film which is a first adhesive layer, and a coil substrate in this order.
The second step of evacuating the laminate and
Including a third step of heating the laminate while pressurizing the laminate in the lamination direction.
The coil substrate in the first step is arranged between a plurality of insulating substrates, a plurality of flat coils arranged between the plurality of insulating substrates, and the insulating substrate and the planar coils. And has an adhesive film that serves as a second adhesive layer.
The first adhesive layer and the second adhesive layer have the same material.
Manufacturing method of power generation unit.
前記第1ステップにおける前記コイル基板は、前記複数の絶縁性基板のうち前記カバー部材から最も離隔した絶縁性基板の上に、第3接着層となる接着フィルムを介して保護膜が積層される、
請求項4に記載の発電ユニットの製造方法。
In the coil substrate in the first step, a protective film is laminated on the insulating substrate most separated from the cover member among the plurality of insulating substrates via an adhesive film serving as a third adhesive layer.
The method for manufacturing a power generation unit according to claim 4.
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