JP2021197446A - モータ用コイル基板とモータ - Google Patents
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Abstract
【課題】 効率の高いモータ用コイル基板の提供【解決手段】 実施形態のモータ用コイル基板20は、一端22Lと他端22Rとを有するフレキシブル基板22とフレキシブル基板22上に形成されている複数のコイルCとを有するコイル基板201を巻くことで形成される。モータ用コイル基板20はコイル基板201を3回巻くことによって形成されていて、3周目の第3フレキシブル基板22Eは2周目の第2フレキシブル基板22Oの外に巻かれていて、第1フレキシブル基板22I、第2フレキシブル基板22OはコイルCを有し、第3フレキシブル基板22Eはコイルを有しておらず、第3フレキシブル基板22E上に接着層30を有する。【選択図】 図2
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。例えば、特許文献1のワイヤを細くすることで、小さな電気モータを製造することができると考えられる。しかしながら、ワイヤが細いと、コイルに大きな電流を流すことが難しいと考えられる。
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。例えば、特許文献1のワイヤを細くすることで、小さな電気モータを製造することができると考えられる。しかしながら、ワイヤが細いと、コイルに大きな電流を流すことが難しいと考えられる。
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、前記モータ用コイル基板は前記コイル基板をN回巻くことによって形成されていて、N周目の前記コイル基板(第Nコイル基板)は(N−1)周目の前記コイル基板(第(N−1)コイル基板)の外に巻かれていて、1周目から(N−1)周目までの前記コイル基板は前記コイルを有し、前記Nコイル基板は前記コイルを有しておらず、前記Nコイル基板は前記フレキシブル基板上に接着層を有する。
[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。第Nコイル基板は第(N−1)コイル基板の外に巻かれていて、1周目から(N−1)周目までのコイル基板はコイルを有し、Nコイル基板はコイルを有しておらず、Nコイル基板はフレキシブル基板上に接着層を有する。最も外側の第Nコイル基板の接着層を介して、巻かれたコイル基板を固定してモータ用コイル基板を形成できるので、設計された通りにモータ用コイル基板を形成できる。設計されたようにモータ用コイル基板へコイルを配置できるので、モータの効率を高めることができる。
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。第Nコイル基板は第(N−1)コイル基板の外に巻かれていて、1周目から(N−1)周目までのコイル基板はコイルを有し、Nコイル基板はコイルを有しておらず、Nコイル基板はフレキシブル基板上に接着層を有する。最も外側の第Nコイル基板の接着層を介して、巻かれたコイル基板を固定してモータ用コイル基板を形成できるので、設計された通りにモータ用コイル基板を形成できる。設計されたようにモータ用コイル基板へコイルを配置できるので、モータの効率を高めることができる。
[第1実施形態]
図3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の第1面F上のコイルC(C11〜C23)で形成されている。コイル基板201を筒状に巻くことで、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Nは、3以上、6以下である。図1(B)は模式図である。
図3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の第1面F上のコイルC(C11〜C23)で形成されている。コイル基板201を筒状に巻くことで、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Nは、3以上、6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、ブラシレスモータである。第1実施形態では、磁石48が回転するが、モータ用コイル基板20が回転してもよい。
図3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(C11〜C23)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22Lから他端22R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M(数M)である。図3の例では、コイルの数は6である。
コイルCの数Mは以下の関係1を満足する。
関係1:M=K×L
KとLは自然数である。例えば、Kは2以上である。例えば、Lは3以上、11以下である。
関係1:M=K×L
KとLは自然数である。例えば、Kは2以上である。例えば、Lは3以上、11以下である。
コイル基板201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を形成するフレキシブル基板22は複数の部分Pに分けられる。従って、コイル基板201も複数の部分Pに分けられる。コイル基板201は複数の部分Pで形成され、部分Pの数はNである。コイル基板201を形成する部分Pは一端22Lから他端22Rに向かって並んでいる。1番目の部分P1はフレキシブル基板22の一端22Lを含む。2番目の部分P2は1番目のP1の部分の隣である。3番目の部分P3は2番目の部分P2の隣である。そして、N番目の部分PNはフレキシブル基板22の他端22Rを含んでいる。つまり、j番目の部分Pjの隣に(j+1)番目の部分Pj1が配置されている。jは自然数である。jは2以上であることが好ましい。例えば、Nはフレキシブル基板22を巻く回数である。
コイル基板201を形成する各部分Pは複数のコイルCを有し、1つの部分Pに形成されているコイルの数はLである。Lは奇数であることが好ましい。1つの部分P内で、コイルCは順に並んでいる。1つの部分P内で、一番目のコイルはフレキシブル基板22の一端22Lに最も近い。1つの部分内で、二番目のコイルは一番目のコイルの隣である。1つの部分内で、三番目のコイルは二番目のコイルの隣である。1つの部分P内で、L番目のコイルはフレキシブル基板22の他端22Rに最も近い。つまり、1つの部分P内で、m番目のコイルCの隣に(m+1)番目のコイルCが形成されている。mは自然数である。1つの部分P内に形成されているコイルCの数は3以上、11以下である。
図3の例では、Kは2である。部分Pの数は3である。図3のコイル基板201は、一番目の部分P1と二番目の部分P2と三番目の部分P3で形成されている。
また、Lは3である。つまり、図3のコイル基板201を形成する各部分P内のコイルCの数は3である。一番目の部分P1内に一番目のコイルC11と二番目のコイルC12と三番目のコイルC13が並んでいる。二番目の部分P2内に一番目のコイルC21と二番目のコイルC22と三番目のコイルC23が並んでいる。三番目の部分P3にはコイルが設けられず、接着層30が設けられている。
また、Lは3である。つまり、図3のコイル基板201を形成する各部分P内のコイルCの数は3である。一番目の部分P1内に一番目のコイルC11と二番目のコイルC12と三番目のコイルC13が並んでいる。二番目の部分P2内に一番目のコイルC21と二番目のコイルC22と三番目のコイルC23が並んでいる。三番目の部分P3にはコイルが設けられず、接着層30が設けられている。
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。
図1(C)にコイルCの例が示される。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。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。
図1(C)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22Lに近く、第2配線52は他端22R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実施形態のコイル基板201を用いてモータ10が製造される時、図1(B)に示されるモータの回転方向MRと第1配線51との間の角度が略90度である。
配線wは、さらに第1配線51と第2配線52とをつなぐ第3配線53を有する。
複数の第1配線51の内、最も外に位置する第1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。
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(D)は配線を纏めて示す。第1配線51が纏まって第1配線群51gを構成する。第2配線52が纏まって第2配線群52gを構成する。
図1(E)は、1つのコイルCの断面図である。図1(E)は、第1配線51と第2配線52の断面を示す。
図1(E)は、1つのコイルCの断面図である。図1(E)は、第1配線51と第2配線52の断面を示す。
各コイルCは、図1(D)と図1(E)に示される距離Wを有する。
第1配線51は中央スペースSCに向いている第1側壁sw1と第1側壁sw1と反対側の第2側壁sw2とを有する。第2配線52は中央スペースSCに向いている第3側壁sw3と第3側壁sw3と反対側の第4側壁sw4とを有する。距離Wは、m番目のコイルを形成する外側の第1配線51Owの第2側壁sw2とm番目のコイルを形成する外側の第2配線52Owの第4側壁sw4との間の距離である。
距離W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配線51は中央スペースSCに向いている第1側壁sw1と第1側壁sw1と反対側の第2側壁sw2とを有する。第2配線52は中央スペースSCに向いている第3側壁sw3と第3側壁sw3と反対側の第4側壁sw4とを有する。距離Wは、m番目のコイルを形成する外側の第1配線51Owの第2側壁sw2とm番目のコイルを形成する外側の第2配線52Owの第4側壁sw4との間の距離である。
距離Wは、第1配線51に垂直な直線に沿って測定されている。
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。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。
コイル基板201を筒状に巻くことで、第1実施形態のモータ用コイル基板20が得られる。この時、各部分Pが概ね1周を作るように、コイル基板201は巻かれる。(j−1)番目の部分の外にj番目の部分が巻かれる。
コイル基板201の巻き方の例が図1(B)を用いて説明される。図3に示されるコイル基板201は一番目の部分P1と二番目の部分P2と三番目の部分P3で形成される。そして、図3のコイル基板201が巻かれると、図1(B)に示されるように、一番目の部分P1が概ね1周を形成する。一番目の部分P1に繋がっている二番目の部分P2が概ね1周を形成する。さらに、二番目の部分P2に繋がっている三番目の部分P3が概ね1周を形成する。この時、図2(A)中に示されるように、一番目の部分P1は最も内側に巻かれる。一番目の部分P1を形成するフレキシブル基板22は内周の第1フレキシブル基板22Iである。そして、二番目の部分P2は一番目の部分P1の外に巻かれる。内周の第1フレキシブル基板22Iから延びていて二番目の部分P2を形成するフレキシブル基板22は外周の第2フレキシブル基板22Oである。外周の第2フレキシブル基板22Oから延びていて三番目の部分P3を形成するフレキシブル基板22は表層の第3フレキシブル基板22Eである。外周の第2フレキシブル基板22Oに対して表層の第3フレキシブル基板22Eが接着層30を介して接着される。
コイル基板201の巻き方の例が図1(B)を用いて説明される。図3に示されるコイル基板201は一番目の部分P1と二番目の部分P2と三番目の部分P3で形成される。そして、図3のコイル基板201が巻かれると、図1(B)に示されるように、一番目の部分P1が概ね1周を形成する。一番目の部分P1に繋がっている二番目の部分P2が概ね1周を形成する。さらに、二番目の部分P2に繋がっている三番目の部分P3が概ね1周を形成する。この時、図2(A)中に示されるように、一番目の部分P1は最も内側に巻かれる。一番目の部分P1を形成するフレキシブル基板22は内周の第1フレキシブル基板22Iである。そして、二番目の部分P2は一番目の部分P1の外に巻かれる。内周の第1フレキシブル基板22Iから延びていて二番目の部分P2を形成するフレキシブル基板22は外周の第2フレキシブル基板22Oである。外周の第2フレキシブル基板22Oから延びていて三番目の部分P3を形成するフレキシブル基板22は表層の第3フレキシブル基板22Eである。外周の第2フレキシブル基板22Oに対して表層の第3フレキシブル基板22Eが接着層30を介して接着される。
モータ用コイル基板20内では、j番目の部分内のm番目のコイルC上に(j+1)番目の部分内のm番目のコイルCが位置している。その例が図2(A)に示されている。図2(A)は第1実施形態のモータ用コイル基板20の断面図である。一番目の部分P1内の一番目のコイルC11上に二番目の部分P2内の一番目のコイルC21が位置している。一番目の部分P1内の二番目のコイルC12上に二番目の部分P2内の二番目のコイルC22が位置している。一番目の部分P1内の三番目のコイルC13上に二番目の部分P2内の三番目のコイルC23が位置している。
j番目の部分内のm番目のコイルC上に(j+1)番目の部分内のm番目のコイルCが位置する場合、j番目の部分内のm番目のコイルCと(j+1)番目の部分内のm番目のコイルCは完全に重なる。あるいは、j番目の部分内のm番目のコイルCと(j+1)番目の部分内のm番目のコイルCは部分的に重なる。あるいは、(j+1)番目の部分内のm番目のコイルCがj番目の部分内のm番目のコイルCを含むように両者は重なる。
j番目の部分内のm番目のコイルC上に(j+1)番目の部分内のm番目のコイルCが位置する場合、j番目の部分内のm番目のコイルCと(j+1)番目の部分内のm番目のコイルCは完全に重なる。あるいは、j番目の部分内のm番目のコイルCと(j+1)番目の部分内のm番目のコイルCは部分的に重なる。あるいは、(j+1)番目の部分内のm番目のコイルCがj番目の部分内のm番目のコイルCを含むように両者は重なる。
図3に示されるように、内周のコイルCは幅W1を有する。外周のコイルCは幅W2を有する。内周のコイルCの幅W1は、外周のコイルCの幅W2より小さい。即ち、幅W2が幅W1より大きい。
第1実施形態のモータ用コイル基板では、外周のコイルCの幅W2が内周のコイルCの幅W1より大きい。そのため、外周のコイルの配線の幅と高さを大きくすることができる。外周のコイルの配線の抵抗値を小さくすることができる。高い効率を有するモータを提供することができる。
図3に示されるように、隣接する内周のコイル間にギャップD1が存在する。隣接する外周のコイル間にギャップD2が存在する。ギャップD1の大きさとギャップD2の大きさは略等しい。必要な絶縁間隔が保たれる。ギャップD1、D2はm番目のコイルの第4側壁sw4と(m+1)番目のコイルの第2側壁sw2との間の距離である。
第1実施形態のモータ用コイル基板20は、図3(A)に示されるように複数のコイルCを有するコイル基板201を巻くことで形成される。モータ用コイル基板201は内周のフレキシブル基板(第1フレキシブル基板)22Iと内周の第1フレキシブル基板22Iから延びていて内周の第1フレキシブル基板の周りに巻かれている外周のフレキシブル基板(第2フレキシブル基板)22Oとを含む。外周の第2フレキシブル基板22Oから延びていて外周の第2フレキシブル基板22Oの周りに巻かれているのは、表層のフレキシブル基板(第3フレキシブル基板)22Eである。外周の第2フレキシブル基板22Oに対して表層の第3フレキシブル基板22Eが接着層30を介して接着される。コイルには、第1フレキシブル基板22I上に形成されているコイル(内周のコイル)C11、C12、C13と、第2フレキシブル基板22O上に形成されているコイル(外周のコイル)C21、C22、C23と、が含まれる。外周のコイルの数と内周のコイルの数はLであって、m番目の外周のコイルはm番目の内周のコイル上に位置する。
第1実施形態のモータ用コイル基板20では、表層の第3フレキシブル基板22Eはコイルを有しておらず、接着層30が設けられている。接着層30は、表層の第3フレキシブル基板22Eの内周面側に設けられる。表層の第3フレキシブル基板22Eは、外周の第2フレキシブル基板22Oに接着層30を介して接着される。第1実施形態のモータ用コイル基板20は、接着層30を介して巻かれたフレキシブル基板22を固定して形成できるので、設計された通りに形成できる。設計されたようにモータ用コイル基板20へコイルCを配置できるので、モータの効率を高めることができる。
図2(B)は、第1実施形態の改変例に係るモータ用コイル基板20を示す。
第1実施形態の改変例のモータ用コイル基板20では、内周のフレキシブル基板(第1フレキシブル基板)22Iの内周に表層の第3フレキシブル基板22Eiが設けられている。表層の第3フレキシブル基板22Eはコイルを有しておらず、接着層30が設けられている。表層の第3フレキシブル基板22Eiは、内周の第1フレキシブル基板22Iに接着層30を介して接着される。
第1実施形態の改変例のモータ用コイル基板20では、内周のフレキシブル基板(第1フレキシブル基板)22Iの内周に表層の第3フレキシブル基板22Eiが設けられている。表層の第3フレキシブル基板22Eはコイルを有しておらず、接着層30が設けられている。表層の第3フレキシブル基板22Eiは、内周の第1フレキシブル基板22Iに接着層30を介して接着される。
[第2実施形態]
図4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の第1面F上のコイルC(C11〜C23)で形成されている。コイルCは、図1(C)を参照して上述された第1実施形態と同様に、中央スペースSCと中央スペースを囲む配線wで形成されていて、配線wは渦巻き状に形成されている。コイル基板201を筒状に巻くことで、第1実施形態と同様に図1(B)に示されるモータ用コイル基板20が得られる。
図4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の第1面F上のコイルC(C11〜C23)で形成されている。コイルCは、図1(C)を参照して上述された第1実施形態と同様に、中央スペースSCと中央スペースを囲む配線wで形成されていて、配線wは渦巻き状に形成されている。コイル基板201を筒状に巻くことで、第1実施形態と同様に図1(B)に示されるモータ用コイル基板20が得られる。
図4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(C11〜C23)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22Lから他端22Rに向かって、コイルCは一列に並んでいる。一番目のコイルC11(U11)、C21(U21)がU相を構成する。二番目のコイルC12(V11)、C22(V21)がV相を構成する。三番目のコイルC13(W11)、C23(W21)がW相を構成する。U相コイルとV相コイルとW相コイルは、U相コイルU11、V相コイルV11、W相コイルW11、U相コイルU21、V相コイルV21、W相コイルW21の順で配置されていて、一端22Lに最も近いコイルはU相コイルU11である。コイルCの数はM(数M)である。図4の例では、コイルの数は6である。
コイル基板201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を形成するフレキシブル基板22は複数の部分Pに分けられる。従って、コイル基板201も複数の部分Pに分けられる。コイル基板201は複数の部分Pで形成され、部分Pの数はNである。コイル基板201を形成する部分Pは一端22Lから他端22Rに向かって並んでいる。1番目の部分P1はフレキシブル基板22の一端22Lを含む。2番目の部分P2は1番目のP1の部分の隣である。3番目の部分P3は2番目の部分P2の隣である。そして、N番目の部分PNはフレキシブル基板22の他端22Rを含んでいる。つまり、j番目の部分Pjの隣に(j+1)番目の部分Pj1が配置されている。jは自然数である。jは2以上であることが好ましい。例えば、Nはフレキシブル基板22を巻く回数である。
図4の例では、部分Pの数は5である。図4のコイル基板201は、一番目の部分P1と二番目の部分P2と三番目の部分P3と四番目の部分P4と五番目の部分P5で形成されている。一番目の部分P1と二番目の部分P2と三番目の部分P3と四番目の部分P4内に、一番目のコイルC11と二番目のコイルC12と三番目のコイルC13と、一番目のコイルC21と二番目のコイルC22と三番目のコイルC23が並んでいる。五番目の部分P5にはコイルが設けられず、接着層30が設けられている。
コイル基板201を筒状に巻くことで、第2実施形態のモータ用コイル基板20が得られる。この時、各部分Pが概ね1周を作るように、コイル基板201は巻かれる。(j−1)番目の部分の外にj番目の部分が巻かれる。
コイル基板201の巻き方の例が図5(A)を用いて説明される。図4に示されるコイル基板201は一番目の部分P1と二番目の部分P2と三番目の部分P3と四番目の部分P4と五番目の部分P5で形成される。そして、図4のコイル基板201が巻かれると、図5(B)に示されるように、一番目の部分P1が概ね1周を形成する。一番目の部分P1に繋がっている二番目の部分P2が概ね1周を形成する。二番目の部分P2に繋がっている三番目の部分P3が概ね1周を形成する。三番目の部分P3に繋がっている四番目の部分P4が概ね1周を形成する。そして、四番目の部分P4に繋がっている五番目の部分P5が概ね1周を形成する。この時、図5(A)中に示されるように、一番目の部分P1は最も内側に巻かれる。一番目の部分P1を形成するフレキシブル基板22は第1フレキシブル基板22−1である。そして、二番目の部分P2は一番目の部分P1の外に巻かれる。第1フレキシブル基板22−1から延びていて二番目の部分P2を形成するフレキシブル基板22は第2フレキシブル基板22−2である。第2フレキシブル基板22−2から延びていて三番目の部分P3を形成するフレキシブル基板22は第3フレキシブル基板22−3である。第3フレキシブル基板22−3から延びていて四番目の部分P4を形成するフレキシブル基板22は第4フレキシブル基板22−4である。第4フレキシブル基板22−4から延びていて五番目の部分P5を形成するフレキシブル基板22は第5フレキシブル基板22−5である。第4フレキシブル基板22−4に対して第5フレキシブル基板22−5が接着層30を介して接着される。
コイル基板201の巻き方の例が図5(A)を用いて説明される。図4に示されるコイル基板201は一番目の部分P1と二番目の部分P2と三番目の部分P3と四番目の部分P4と五番目の部分P5で形成される。そして、図4のコイル基板201が巻かれると、図5(B)に示されるように、一番目の部分P1が概ね1周を形成する。一番目の部分P1に繋がっている二番目の部分P2が概ね1周を形成する。二番目の部分P2に繋がっている三番目の部分P3が概ね1周を形成する。三番目の部分P3に繋がっている四番目の部分P4が概ね1周を形成する。そして、四番目の部分P4に繋がっている五番目の部分P5が概ね1周を形成する。この時、図5(A)中に示されるように、一番目の部分P1は最も内側に巻かれる。一番目の部分P1を形成するフレキシブル基板22は第1フレキシブル基板22−1である。そして、二番目の部分P2は一番目の部分P1の外に巻かれる。第1フレキシブル基板22−1から延びていて二番目の部分P2を形成するフレキシブル基板22は第2フレキシブル基板22−2である。第2フレキシブル基板22−2から延びていて三番目の部分P3を形成するフレキシブル基板22は第3フレキシブル基板22−3である。第3フレキシブル基板22−3から延びていて四番目の部分P4を形成するフレキシブル基板22は第4フレキシブル基板22−4である。第4フレキシブル基板22−4から延びていて五番目の部分P5を形成するフレキシブル基板22は第5フレキシブル基板22−5である。第4フレキシブル基板22−4に対して第5フレキシブル基板22−5が接着層30を介して接着される。
第1フレキシブル基板22−1の一番目のコイルC11(U11)の第1配線群51gからなるコイル部C111上に、第3フレキシブル基板22−3の一番目のコイルC11(U21)の第1配線群51gからなるコイル部C211が位置している(0°〜60°)。
第2フレキシブル基板22−2の二番目のコイルC12(V11)の第2配線群52gからなるコイル部C122上に、第4フレキシブル基板22−4の二番目のコイルC22(V21)の第2配線群52gからなるコイル部C222が位置している(60°〜120°)。
第2フレキシブル基板22−2の三番目のコイルC13(W11)の第1配線群51gからなるコイル部C131上に、第4フレキシブル基板22−4の三番目のコイルC13(W21)の第1配線群51gからなるコイル部C231が位置している(120°〜180°)。
第1フレキシブル基板22−1の一番目のコイルC11(U11)の第2配線群52gからなるコイル部C112上に、第3フレキシブル基板22−3の一番目のコイルC11(U21)の第2配線群52gからなるコイル部C212が位置している(180°〜240°)。
第1フレキシブル基板22−1の二番目のコイルC12(V11)の第1配線群51gからなるコイル部C121上に、第3フレキシブル基板22−3の二番目のコイルC22(V21)の第1配線群51gからなるコイル部C221が位置している(S240°〜300°)。
第2フレキシブル基板22−2の三番目のコイルC13(W11)の第2配線群52gからなるコイル部C132上に、第4フレキシブル基板22−4の三番目のコイルC23(W21)の第2配線群52gからなるコイル部C232が位置している(300°〜0°)。
第2フレキシブル基板22−2の二番目のコイルC12(V11)の第2配線群52gからなるコイル部C122上に、第4フレキシブル基板22−4の二番目のコイルC22(V21)の第2配線群52gからなるコイル部C222が位置している(60°〜120°)。
第2フレキシブル基板22−2の三番目のコイルC13(W11)の第1配線群51gからなるコイル部C131上に、第4フレキシブル基板22−4の三番目のコイルC13(W21)の第1配線群51gからなるコイル部C231が位置している(120°〜180°)。
第1フレキシブル基板22−1の一番目のコイルC11(U11)の第2配線群52gからなるコイル部C112上に、第3フレキシブル基板22−3の一番目のコイルC11(U21)の第2配線群52gからなるコイル部C212が位置している(180°〜240°)。
第1フレキシブル基板22−1の二番目のコイルC12(V11)の第1配線群51gからなるコイル部C121上に、第3フレキシブル基板22−3の二番目のコイルC22(V21)の第1配線群51gからなるコイル部C221が位置している(S240°〜300°)。
第2フレキシブル基板22−2の三番目のコイルC13(W11)の第2配線群52gからなるコイル部C132上に、第4フレキシブル基板22−4の三番目のコイルC23(W21)の第2配線群52gからなるコイル部C232が位置している(300°〜0°)。
4周目のフレキシブル基板(第4フレキシブル基板22−4)上に形成されているW相コイルW21の第1配線群51gから成るコイル部C231は内周のフレキシブル基板(第2フレキシブル基板22−2)上のW相コイルW11の第1配線群51gから成るコイル部C131上に位置する(120°〜180°)。
4周目のフレキシブル基板(第4フレキシブル基板22−4)上に形成されているW相コイルW21の第2配線群52gから成るコイル部C232は内周のフレキシブル基板(第2フレキシブル基板22−2)上のW相コイルW11の第2配線群52gから成るコイル部C132上に位置する(300°〜0°)。
4周目のフレキシブル基板(第4フレキシブル基板22−4)上に形成されているW相コイルW21の第2配線群52gから成るコイル部C232は内周のフレキシブル基板(第2フレキシブル基板22−2)上のW相コイルW11の第2配線群52gから成るコイル部C132上に位置する(300°〜0°)。
図5(B)に示されるように、内周のフレキシブル基板(第1フレキシブル基板)22−1上のU相コイルU11の中央スペースSC上に、外周のフレキシブル基板(第2フレキシブル基板)22−2上のV相コイルV11を形成する第2配線群52gから成るコイル部122と、外周のフレキシブル基板(第2フレキシブル基板)22−2上のW相コイルW11を形成する第1配線群51gから成るコイル部131とが位置する。
第2実施形態のモータ用コイル基板20では、第5フレキシブル基板22−5はコイルを有しておらず、接着層30が設けられている。接着層30は、第5フレキシブル基板22−5の内周面側に設けられる。第5フレキシブル基板22−5は、外周の第4フレキシブル基板22−4に接着層30を介して接着される。第2実施形態のモータ用コイル基板20は、接着層30を介して巻かれたフレキシブル基板22を固定して形成できるので、設計された通りに形成できる。設計されたようにモータ用コイル基板20へコイルCを配置できるので、モータの効率を高めることができる。
20 モータ用コイル基板
22 フレキシブル基板
22I 第1フレキシブル基板
22O 第2フレキシブル基板
22E 第3フレキシブル基板
30 接着層
48 磁石
201 コイル基板
C コイル
U11 U相コイル
V11 V相コイル
W11 W相コイル
22 フレキシブル基板
22I 第1フレキシブル基板
22O 第2フレキシブル基板
22E 第3フレキシブル基板
30 接着層
48 磁石
201 コイル基板
C コイル
U11 U相コイル
V11 V相コイル
W11 W相コイル
Claims (14)
- 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、
前記モータ用コイル基板は前記コイル基板をN回巻くことによって形成されていて、N周目の前記コイル基板(第Nコイル基板)は(N−1)周目の前記コイル基板(第(N−1)コイル基板)の外に巻かれていて、1周目から(N−1)周目までの前記コイル基板は前記コイルを有し、前記Nコイル基板は前記コイルを有しておらず、前記Nコイル基板は前記フレキシブル基板上に接着層を有する。
前記Nは2以上である。 - 請求項1のモータ用コイル基板であって、
前記Nは2以上の整数である。 - 請求項1のモータ用コイル基板であって、前記Nコイル基板と前記第(N−1)コイル基板は前記接着層を介し接着されている。
- 請求項1のモータ用コイル基板であって、前記コイルは一列に並んでいる。
- 請求項1のモータ用コイル基板であって、前記コイルの数は3の倍数である。
- 請求項5のモータ用コイル基板であって、前記Nは3以上であって、(N−2)周目の前記コイル基板に形成されている前記コイルの数と(N−1)周目の前記コイル基板に形成されている前記コイルの数を合算することで得られる数(合算数)は3の倍数である。
- 請求項6のモータ用コイル基板であって、前記合算数は3である。
- 請求項1のモータ用コイル基板であって、前記Nは3以上であって、1周目の前記コイル基板を形成する前記フレキシブル基板は内周のフレキシブル基板であって、2周目のコイル基板を形成する前記フレキシブル基板は外周のフレキシブル基板であって、前記外周のフレキシブル基板は前記内周のフレキシブル基板から延びていて、前記コイルは前記外周のフレキシブル基板上に形成されているコイル(外周のコイル)と前記内周のフレキシブル基板上に形成されているコイル(内周のコイル)を含み、前記外周のコイルと前記内周のコイルは幅を有し、前記モータ用コイル基板内に磁石が配置されると、前記モータ用コイル基板と前記磁石でモータが形成され、記外周のコイルの幅と前記内周のコイルの幅は前記モータの回転方向に沿って測定され、前記外周のコイルの幅は前記内周のコイルの幅より大きい。
- 請求項8のモータ用コイル基板であって、隣接する前記外周のコイル間のギャップと隣接する前記内周のコイル間のギャップは略等しい。
- 請求項4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ていて、前記配線は渦巻き状に形成されていて、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、前記第1配線と前記回転方向との間の角度は略90度であり、前記複数の第1配線の内、最も外側の第1配線は外側の第1配線であり、前記複数の第2配線の内、最も外側の第2配線は外側の第2配線であり、前記外側の第1配線は前記中央スペースに向いている第1側壁と前記第1側壁と反対側の第2側壁とを有し、前記外側の第2配線は前記中央スペースに向いている第3側壁と前記第3側壁と反対側の第4側壁とを有し、前記コイルの幅は前記第2側壁と前記第4側壁との間の距離である。
- 請求項1のモータ用コイル基板であって、前記Nは3以上であって、1周目の前記コイル基板を形成する前記フレキシブル基板は内周のフレキシブル基板であって、2周目のコイル基板を形成する前記フレキシブル基板は外周のフレキシブル基板であって、前記外周のフレキシブル基板は前記内周のフレキシブル基板から延びていて、前記コイルは前記外周のフレキシブル基板上に形成されているコイル(外周のコイル)と前記内周のフレキシブル基板上に形成されているコイル(内周のコイル)を含み、前記内周のコイルと前記外周のコイルは部分的に重なる。
- 請求項11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ていて、前記配線は渦巻き状に形成されていて、前記コイルはU相コイルとV相コイルとW相コイルを含み、前記コイルは前記一端から前記他端に向かって配置されていて、前記U相コイルと前記V相コイルと前記W相コイルは、前記U相コイル、前記V相コイル、前記W相コイルの順で配置されていて、前記一端に最も近い前記コイルは前記U相コイルであって、前記内周のフレキシブル基板上の前記U相コイルの前記中央スペース上に前記外周のフレキシブル基板上の前記V相コイルを形成する前記配線と前記外周のフレキシブル基板上の前記W相コイルを形成する前記配線が位置する。
- 請求項12のモータ用コイル基板であって、さらに、4周目のフレキシブル基板と前記4周目のフレキシブル基板上に形成されているW相コイルを含み、前記4周目のフレキシブル基板上に形成されている前記W相コイルの前記配線は前記内周のフレキシブル基板上の前記W相コイルの前記配線上に位置する。
- 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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JP2020102862A JP2021197446A (ja) | 2020-06-15 | 2020-06-15 | モータ用コイル基板とモータ |
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