JP2022013979A - Coil body, stator, rotary machine, manufacturing method of coil body, and print circuit board - Google Patents

Coil body, stator, rotary machine, manufacturing method of coil body, and print circuit board Download PDF

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Abstract

To provide a coil body capable of realizing a rotary machine of which an output is large while having a small size.SOLUTION: In a coil body 3 which is formed in a cylindrical shape having a plurality of layers to which a print circuit board 6 is wound, when a wiring pattern positioned at one end part of the print circuit board 6 and structuring a coil of a first phase is an innermost layer end part wiring pattern 74, a wiring pattern positioned at the other end part of the print circuit board 6, and structuring the coil of a second phase is an outermost layer end part wiring pattern 75, a boundary line between the first phase and the second phase is a first phase boundary line 14, a distance of the first phase boundary line 14 and the innermost layer end part wiring pattern 74 is d2, a distance of the first phase boundary line 14 and the outermost layer end part wiring pattern 75 is d3, and a distance from the wiring pattern of the first phase and the second phase excluding the first phase boundary line 14, the innermost layer end part wiring pattern 74, and the outermost layer end part wiring pattern 75 is d1, at least one of the d2 and d3 is larger than d1.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本願は、コイル体、固定子、回転機、コイル体の製造方法およびプリント配線板に関するものである。 The present application relates to a coil body, a stator, a rotating machine, a method for manufacturing a coil body, and a printed wiring board.

回転機の固定子に用いられるコイル体において、配線パターンが形成されたプリント配線板を複数回巻いて筒状に成形したものをコイル体とすることにより、コイル体を薄くし、回転機を小型化する技術が提案されている(例えば、特許文献1参照)。 In the coil body used for the stator of the rotating machine, the coil body is made thin by winding the printed wiring board on which the wiring pattern is formed multiple times and forming it into a tubular shape, thereby making the coil body thinner and making the rotating machine smaller. (For example, see Patent Document 1).

特開昭62-022269号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 62-0222669

従来のコイル体では、プリント配線板を複数回巻いて筒状のコイル体を成形したときに筒の厚さを均一にするために、渦巻き状の配線パターンを小さくしており、回転機の出力が小さくなるという課題があった。 In the conventional coil body, the spiral wiring pattern is made smaller in order to make the thickness of the cylinder uniform when the printed wiring board is wound multiple times to form the tubular coil body, and the output of the rotating machine is reduced. There was a problem that it became smaller.

本願は、上述の課題を解決するためになされたものであり、小型で出力が大きな回転機を実現するコイル体を提供することを目的とする。 The present application has been made to solve the above-mentioned problems, and an object of the present application is to provide a coil body that realizes a rotary machine having a small size and a large output.

本願に開示されるコイル体は、中心軸を中心にプリント配線板が複数回巻き付けられて複数の層を有する筒状に成形されたコイル体であって、プリント配線板は筒状に成形されたときの周方向に沿って絶縁基板の表裏の両面に各相のコイルを構成する渦巻き状の配線パターンが並べて形成されており、プリント配線板が巻き付けられて筒状に成形されるときにそれぞれの相のコイルを構成する配線パターンの中心が一致するように配線パターンが重ねられており、中心軸に最も近い層にありプリント配線板の一方の端部に位置して第1相のコイルを構成する配線パターンを最内層端部配線パターンとし、中心軸から最も遠い層にありプリント配線板の他方の端部に位置して第2相のコイルを構成する配線パターンを最外層端部配線パターンとし、第1相と第2相との境界線を第1相境界線とし、第1相境界線から最内層端部配線パターンの最も近い端部までの距離をd2とし、第1相境界線から最外層端部配線パターンの最も近い端部までの距離をd3とするとき、第1相境界線から第1相において中心軸に最も近い層を除く層にある配線パターンの最も近い端部までの距離、および、第1相境界線から第2相において中心軸から最も遠い層を除く層にある配線パターンの最も近い端部までの距離が等しくd1であり、d2およびd3の少なくとも一方がd1よりも大きいことを特徴とするものである。 The coil body disclosed in the present application is a coil body formed into a tubular shape having a plurality of layers by winding a printed wiring board a plurality of times around a central axis, and the printed wiring board is formed into a tubular shape. The spiral wiring patterns that make up the coils of each phase are arranged side by side on both the front and back sides of the insulating substrate along the circumferential direction of the time, and when the printed wiring board is wound and formed into a tubular shape, each The wiring patterns are overlapped so that the centers of the wiring patterns that make up the phase coil match, and they are located in the layer closest to the central axis and are located at one end of the printed wiring board to form the first phase coil. The wiring pattern to be used is defined as the innermost layer end wiring pattern, and the wiring pattern located at the other end of the printed wiring plate located in the layer farthest from the central axis to form the second phase coil is defined as the outermost layer end wiring pattern. , The boundary line between the first phase and the second phase is defined as the first phase boundary line, and the distance from the first phase boundary line to the nearest end of the innermost layer end wiring pattern is d2, from the first phase boundary line. When the distance to the nearest end of the outermost layer end wiring pattern is d3, from the first phase boundary line to the nearest end of the wiring pattern in the layer excluding the layer closest to the central axis in the first phase. The distance and the distance from the first phase boundary line to the nearest end of the wiring pattern in the layer excluding the layer farthest from the central axis in the second phase are equal d1, and at least one of d2 and d3 is more than d1. Is also characterized by being large.

本願に開示されるコイル体は、中心軸を中心にプリント配線板が複数回巻き付けられて複数の層を有する筒状に成形されたコイル体であって、プリント配線板は筒状に成形されたときの周方向に沿って絶縁基板の表裏の両面に各相のコイルを構成する渦巻き状の配線パターンが並べて形成されており、プリント配線板が巻き付けられて筒状に成形されるときにそれぞれの相のコイルを構成する配線パターンの中心が一致するように配線パターンが重ねられており、中心軸に最も近い層にありプリント配線板の一方の端部に位置して第1相のコイルを構成する配線パターンを最内層端部配線パターンとし、中心軸から最も遠い層にありプリント配線板の他方の端部に位置して第2相のコイルを構成する配線パターンを最外層端部配線パターンとし、第1相と第2相との境界線を第1相境界線とし、第1相境界線から最内層端部配線パターンの最も近い端部までの距離をd2とし、第1相境界線から最外層端部配線パターンの最も近い端部までの距離をd3とするとき、第1相境界線から第1相において中心軸に最も近い層を除く層にある配線パターンの最も近い端部までの距離、および、第1相境界線から第2相において中心軸から最も遠い層を除く層にある配線パターンの最も近い端部までの距離が等しくd1であり、d2およびd3の少なくとも一方がd1よりも大きいので、薄い筒状のコイル体において渦巻き状の配線パターンを大きくすることができ、小型で出力が大きな回転機を実現することができる。 The coil body disclosed in the present application is a coil body formed into a tubular shape having a plurality of layers by winding a printed wiring board a plurality of times around a central axis, and the printed wiring board is formed into a tubular shape. The spiral wiring patterns that make up the coils of each phase are arranged side by side on both the front and back sides of the insulating substrate along the circumferential direction of the time, and when the printed wiring board is wound and formed into a tubular shape, each The wiring patterns are overlapped so that the centers of the wiring patterns that make up the phase coil match, and they are located in the layer closest to the central axis and are located at one end of the printed wiring board to form the first phase coil. The wiring pattern to be used is defined as the innermost layer end wiring pattern, and the wiring pattern located at the other end of the printed wiring plate located in the layer farthest from the central axis to form the second phase coil is defined as the outermost layer end wiring pattern. , The boundary line between the first phase and the second phase is defined as the first phase boundary line, and the distance from the first phase boundary line to the nearest end of the innermost layer end wiring pattern is d2, from the first phase boundary line. When the distance to the nearest end of the outermost layer end wiring pattern is d3, from the first phase boundary line to the nearest end of the wiring pattern in the layer excluding the layer closest to the central axis in the first phase. The distance and the distance from the first phase boundary line to the nearest end of the wiring pattern in the layer excluding the layer farthest from the central axis in the second phase are equal d1, and at least one of d2 and d3 is more than d1. Since it is also large, it is possible to increase the spiral wiring pattern in a thin tubular coil body, and it is possible to realize a rotating machine that is small and has a large output.

実施の形態1による回転機の斜視図である。It is a perspective view of the rotary machine according to Embodiment 1. FIG. 実施の形態1による回転機の断面図である。It is sectional drawing of the rotary machine according to Embodiment 1. FIG. 実施の形態1によるコイル体の断面図である。It is sectional drawing of the coil body by Embodiment 1. FIG. 実施の形態1によるコイル体の変形例の断面図である。It is sectional drawing of the modification of the coil body by Embodiment 1. FIG. 比較例1によるコイル体の断面図である。It is sectional drawing of the coil body by the comparative example 1. FIG. 比較例2によるコイル体の断面図である。It is sectional drawing of the coil body by the comparative example 2. FIG. 実施の形態1によるコイル体における最内層端部配線パターンと最外層端部配線パターンとのそれぞれの端部がなす角度とコイル体の相境界線における径方向の厚さとの関係を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the angle formed by each end of the innermost layer end wiring pattern and the outermost layer end wiring pattern in the coil body according to the first embodiment and the radial thickness at the phase boundary line of the coil body. .. 実施の形態1によるプリント配線板の概略を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the outline of the printed wiring board by Embodiment 1. FIG. 実施の形態1によるプリント配線板における配線パターンを示す図である。It is a figure which shows the wiring pattern in the printed wiring board by Embodiment 1. FIG. 実施の形態1によるプリント配線板における配線パターンの接続の様子を説明する図である。It is a figure explaining the state of connection of the wiring pattern in the printed wiring board by Embodiment 1. FIG. 比較例1によるプリント配線板における配線パターンを示す図である。It is a figure which shows the wiring pattern in the printed wiring board by the comparative example 1. FIG. 実施の形態1によるコイル体において接着剤が塗布される位置を示す図である。It is a figure which shows the position where the adhesive is applied in the coil body by Embodiment 1. FIG. 実施の形態1によるコイル体の製造方法の工程図である。It is a process drawing of the manufacturing method of the coil body by Embodiment 1. FIG. 実施の形態2による回転機の斜視図である。It is a perspective view of the rotary machine according to Embodiment 2. FIG. 実施の形態2による回転機の断面図である。It is sectional drawing of the rotary machine by Embodiment 2. FIG. 実施の形態2によるプリント配線板を示す図である。It is a figure which shows the printed wiring board by Embodiment 2. FIG.

以下、本願を実施するための実施の形態に係るコイル体について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図において同一符号は同一もしくは相当部分を示している。 Hereinafter, the coil body according to the embodiment for carrying out the present application will be described in detail with reference to the drawings. In each figure, the same reference numerals indicate the same or corresponding parts.

実施の形態1.
図1は、実施の形態1による回転機100の斜視図である。図2は、図1におけるA-A断面を示す断面図である。実施の形態1による回転機100は、筒状の固定子1と、固定子1の内側に設けられて固定子1の中心軸200を中心に回転する回転子2とを備えている。回転機100は、固定子1および回転子2を収納するケースを備えているが、図1では省略している。固定子1は、コイル体3とコア4とを備えている。コア4は筒状であり、コイル体3の外側に配置されている。コア4の内周部は、コイル体3の外周面に接している。コア4は磁性体で構成されており、例えば、圧粉鉄心から成形されるもの、あるいは、電磁鋼板を積層したものである。端子接続部5は、コイル体3に電源線を接続する部分である。
Embodiment 1.
FIG. 1 is a perspective view of the rotary machine 100 according to the first embodiment. FIG. 2 is a cross-sectional view showing a cross section taken along the line AA in FIG. The rotor 100 according to the first embodiment includes a tubular stator 1 and a rotor 2 provided inside the stator 1 and rotating around the central axis 200 of the stator 1. The rotor 100 includes a case for accommodating the stator 1 and the rotor 2, but is omitted in FIG. The stator 1 includes a coil body 3 and a core 4. The core 4 has a cylindrical shape and is arranged outside the coil body 3. The inner peripheral portion of the core 4 is in contact with the outer peripheral surface of the coil body 3. The core 4 is made of a magnetic material, and is, for example, one formed from a dust core or one in which electromagnetic steel sheets are laminated. The terminal connection portion 5 is a portion for connecting the power supply line to the coil body 3.

図3は、図2におけるコイル体3の詳細を示したものであり、コイル体3の断面図である。図3におけるコイル体3は、シート状のプリント配線板6を3回巻き付けて筒状に成形したものであり、中心軸200を中心とした径方向にプリント配線板6が3層重なった構造となっている。プリント配線板6を巻き付ける回数は、3回に限ることなく、複数回であればよい。また、プリント配線板6を巻き付ける形は、巻き付けられたプリント配線板6を中心軸200に直交する面で切断したときの断面形状が円形であってもよいし多角形であってもよい。 FIG. 3 shows the details of the coil body 3 in FIG. 2, and is a cross-sectional view of the coil body 3. The coil body 3 in FIG. 3 is formed by winding a sheet-shaped printed wiring board 6 three times to form a cylinder, and has a structure in which the printed wiring boards 6 are stacked in three layers in the radial direction about the central axis 200. It has become. The number of times the printed wiring board 6 is wound is not limited to three times, and may be a plurality of times. Further, the shape around which the printed wiring board 6 is wound may be a circular shape or a polygonal shape when the wound printed wiring board 6 is cut along a plane orthogonal to the central axis 200.

図3において、太線で示した部分はプリント配線板6に設けられた配線パターンである。図3に示すコイル体3は3相電源で駆動されるコイル体であり、第1相配線パターン71は3層の配線パターンが重ねられて第1相のコイルを形成している。第2相配線パターン72および第3相配線パターン73も同様に、3層の配線パターンが重ねられてそれぞれ第2相および第3相のコイルを形成している。図3に示すコイル体3のコイル数は3であり、それぞれのコイルが機械角で120度ずらして配置されている。よって、第1相配線パターン71の周方向の中心である第1相中心線11と第2相配線パターン72の周方向の中心である第2相中心線12とは、120度ずらした位置にある。同様に、第2相配線パターン72の周方向の中心である第2相中心線12と第3相中心線13とは、120度ずらした位置にある。 In FIG. 3, the portion shown by the thick line is the wiring pattern provided on the printed wiring board 6. The coil body 3 shown in FIG. 3 is a coil body driven by a three-phase power supply, and the first-phase wiring pattern 71 is formed by superimposing three layers of wiring patterns to form a first-phase coil. Similarly, in the second phase wiring pattern 72 and the third phase wiring pattern 73, the three layers of wiring patterns are overlapped to form the second phase and third phase coils, respectively. The number of coils of the coil body 3 shown in FIG. 3 is 3, and the coils are arranged so as to be offset by 120 degrees by the mechanical angle. Therefore, the first phase center line 11 which is the center of the first phase wiring pattern 71 in the circumferential direction and the second phase center line 12 which is the center of the second phase wiring pattern 72 in the circumferential direction are displaced by 120 degrees. be. Similarly, the second phase center line 12 and the third phase center line 13, which are the centers in the circumferential direction of the second phase wiring pattern 72, are located at positions shifted by 120 degrees.

プリント配線板6を筒状に巻き付けるときは、第1相配線パターン71において、第1相第1層の配線パターン711、第1相第2層の配線パターン712および第1相第3層の配線パターン713のすべての中心が、第1相中心線11に一致するように巻き付けられる。第2相配線パターン72および第3相配線パターン73においても、同様である。Nを2以上の整数としたとき、コイル体3がN層からなる場合は、第1相配線パターン71において第1層から第N層までの各層の配線パターンの中心が第1相中心線11に一致するように巻き付けられる。第2相配線パターン72および第3相配線パターン73においても、同様である。 When the printed wiring board 6 is wound in a cylindrical shape, in the first phase wiring pattern 71, the wiring pattern 711 of the first phase first layer, the wiring pattern 712 of the first phase second layer, and the wiring of the first phase third layer All the centers of the pattern 713 are wound so as to coincide with the first phase center line 11. The same applies to the second phase wiring pattern 72 and the third phase wiring pattern 73. When N is an integer of 2 or more and the coil body 3 is composed of N layers, the center of the wiring pattern of each layer from the first layer to the Nth layer in the first phase wiring pattern 71 is the first phase center line 11. Wrapped to match. The same applies to the second phase wiring pattern 72 and the third phase wiring pattern 73.

プリント配線板6の硬さは、絶縁基板の素材および厚み、配線パターンの形状および厚みなど、複数の要因によって変化し、これによって、プリント配線板6を筒状に巻き付けるときに、各層の間の隙間の大きさあるいは形状が変化する。そのため、試作などの検証を行い、第1層から第N層の順で各相の配線パターンの中心が一致するように、配線パターンの形状および位置を決定するものとする。 The hardness of the printed wiring board 6 varies depending on a plurality of factors such as the material and thickness of the insulating board, the shape and thickness of the wiring pattern, and thereby, when the printed wiring board 6 is wound in a cylindrical shape, it is between the layers. The size or shape of the gap changes. Therefore, verification such as trial production is performed, and the shape and position of the wiring pattern are determined so that the centers of the wiring patterns of each phase match in the order of the first layer to the Nth layer.

回転機100の出力を大きくするためには、コイル体3の配線パターンに回転子2の磁石の磁束を多く鎖交させる必要がある。そのため、各相の配線パターンの外側の端部がなす角度である外周形成角度θ1は、機械角120度に近づけることが重要である。配線パターンの内側の端部がなす角度である内周形成角度θ2が小さい場合、鎖交する磁束は少ないものの、配線の抵抗によって「抵抗*(電流の2乗)」で計算される銅損が発生し発熱する。集中巻の場合、回転子2の極数とコイル数の比が4:3、θ1が120度のときは、θ2は25度が最適値となる。実際には、配線パターンの配置において隣り合う相との絶縁距離を確保しなければならず、θ1は120度とはならないので、θ2を計算して求めるものとする。また、第1相から第3相の誘起電圧を均一に保つために、一部の層においてθ2の大きさを変えてもよい。 In order to increase the output of the rotor 100, it is necessary to interlink a large amount of magnetic flux of the magnet of the rotor 2 with the wiring pattern of the coil body 3. Therefore, it is important that the outer circumference forming angle θ1, which is the angle formed by the outer end of the wiring pattern of each phase, approaches the mechanical angle of 120 degrees. When the inner circumference formation angle θ2, which is the angle formed by the inner end of the wiring pattern, is small, the interlinking magnetic flux is small, but the copper loss calculated by “resistance * (current squared)” is due to the resistance of the wiring. Generates and generates heat. In the case of centralized winding, when the ratio of the number of poles of the rotor 2 to the number of coils is 4: 3 and θ1 is 120 degrees, the optimum value for θ2 is 25 degrees. Actually, in the arrangement of the wiring pattern, it is necessary to secure the insulation distance from the adjacent phases, and θ1 is not 120 degrees, so θ2 is calculated and obtained. Further, in order to keep the induced voltage of the first phase to the third phase uniform, the magnitude of θ2 may be changed in some layers.

図3に示すコイル体3では、中心軸200に最も近い層にありプリント配線板6の一方の端部に位置する配線パターンである第1相第1層の配線パターン711を最内層端部配線パターン74とし、中心軸200から最も遠い層にありプリント配線板6の他方の端部に位置する配線パターンである第2相第3層の配線パターン723を最外層端部配線パターン75とする。さらに、第1相と第2相との境界線を第1相境界線14とし、第2相と第3相との境界線を第2相境界線15とし、第3相と第1相との境界線を第3相境界線16とする。第1相境界線14は、例えば、中心軸200から見たときに第1相中心線11と第2相中心線12がなす角度を二等分する線である。第2相境界線15は、例えば、中心軸200から見たときに第2相中心線12と第3相中心線13がなす角度を二等分する線である。第3相境界線16は、例えば、中心軸200から見たときに第3相中心線13と第1相中心線11がなす角度を二等分する線である。このとき、第1相境界線14から最内層端部配線パターン74において第1相境界線14に最も近い端部までの距離、および、第3相境界線16から最内層端部配線パターン74に最も近い端部までの距離を、d2とする。また、第1相境界線14から最外層端部配線パターン75の最も近い端部までの距離、および、第2相境界線15から最外層端部配線パターン75の最も近い端部までの距離を、d3とする。第3相については、中心軸200から最も遠い層にある配線パターンにおいて、第2相境界線15から配線パターンの最も近い端部までの距離、および、第3相境界線16から配線パターンの最も近い端部までの距離を、d4とする。なお、最内層端部配線パターン74、最外層端部配線パターン75および第3相における中心軸200から最も遠い層にある配線パターンを除く配線パターンについては、それぞれが隣接する相境界線から配線パターンの最も近い端部までの距離を、d1とする。このとき、実施の形態1によるコイル体3においては、d2およびd3の少なくとも一方をd1よりも大きくする。図3に示すコイル体3では、d2およびd3の両方をd1よりも大きくし、中心軸200から見たときの最内層端部配線パターン74と最外層端部配線パターン75との最も近い端部同士がなす角度をθ3としたときに、θ3を二等分する線と第1相境界線14とを一致するようにしている。 In the coil body 3 shown in FIG. 3, the wiring pattern 711 of the first phase first layer, which is a wiring pattern located at one end of the printed wiring board 6 in the layer closest to the central axis 200, is wired at the innermost layer end. The pattern 74 is defined as the wiring pattern 723 of the second phase third layer, which is a wiring pattern located at the other end of the printed wiring board 6 in the layer farthest from the central axis 200, and is defined as the outermost layer end wiring pattern 75. Further, the boundary line between the first phase and the second phase is set as the first phase boundary line 14, the boundary line between the second phase and the third phase is set as the second phase boundary line 15, and the third phase and the first phase are used. Let the boundary line of be the third phase boundary line 16. The first phase boundary line 14 is, for example, a line that bisects the angle formed by the first phase center line 11 and the second phase center line 12 when viewed from the central axis 200. The second phase boundary line 15 is, for example, a line that bisects the angle formed by the second phase center line 12 and the third phase center line 13 when viewed from the central axis 200. The third phase boundary line 16 is, for example, a line that bisects the angle formed by the third phase center line 13 and the first phase center line 11 when viewed from the central axis 200. At this time, the distance from the first phase boundary line 14 to the end closest to the first phase boundary line 14 in the innermost layer end wiring pattern 74, and the distance from the third phase boundary line 16 to the innermost layer end wiring pattern 74. Let d2 be the distance to the nearest end. Further, the distance from the first phase boundary line 14 to the nearest end of the outermost layer end wiring pattern 75 and the distance from the second phase boundary line 15 to the nearest end of the outermost layer end wiring pattern 75. , D3. For the third phase, in the wiring pattern in the layer farthest from the central axis 200, the distance from the second phase boundary line 15 to the nearest end of the wiring pattern, and the most of the wiring pattern from the third phase boundary line 16. The distance to the near end is d4. The wiring patterns excluding the innermost layer end wiring pattern 74, the outermost layer end wiring pattern 75, and the wiring pattern in the layer farthest from the central axis 200 in the third phase are wiring patterns from the adjacent phase boundary lines. Let d1 be the distance to the nearest end of. At this time, in the coil body 3 according to the first embodiment, at least one of d2 and d3 is made larger than d1. In the coil body 3 shown in FIG. 3, both d2 and d3 are made larger than d1, and the closest ends of the innermost layer end wiring pattern 74 and the outermost layer end wiring pattern 75 when viewed from the central axis 200. When the angle formed by each other is θ3, the line that bisects θ3 and the first phase boundary line 14 are made to coincide with each other.

コイル体3においては、d2およびd3の少なくとも一方がd1よりも大きければ、θ3を二等分する線と第1相境界線14とは必ずしも一致していなくてもよい。図4は、コイル体3の変形例を示すものであり、θ3を二等分する線と第1相境界線14とが一致していない例を示している。 In the coil body 3, if at least one of d2 and d3 is larger than d1, the line that bisects θ3 and the first phase boundary line 14 do not necessarily have to coincide. FIG. 4 shows a modified example of the coil body 3, and shows an example in which the line that bisects θ3 and the first phase boundary line 14 do not match.

また、d2とd3とは同じ大きさでなくてもよい。d2とd3とを異なる大きさにするときは、d2およびd3のいずれか一方がd1と同じ大きさであってもよい。 Further, d2 and d3 do not have to be the same size. When d2 and d3 have different sizes, either d2 or d3 may have the same size as d1.

なお、第1相の配線パターンに鎖交する磁束と第2相の配線パターンに鎖交する磁束が異なる場合、第1相と第2相の誘起電圧が異なることで第1相と第2相の発生トルクが異なることとなり、回転機100の振動が大きくなるという問題がある。そのため、第1相と第2相の誘起電圧が同等となるように、d2、d3およびd1を決定するものとする。 When the magnetic flux interlinking the wiring pattern of the first phase and the magnetic flux interlinking the wiring pattern of the second phase are different, the induced voltages of the first phase and the second phase are different, so that the first phase and the second phase are different. There is a problem that the generated torque is different and the vibration of the rotating machine 100 becomes large. Therefore, d2, d3 and d1 are determined so that the induced voltages of the first phase and the second phase are equal to each other.

図3に示すコイル体3においては、第3相はプリント配線板6の端部ではないために、コイル体3の径方向の厚みを均一にするという観点からは第3相の配線パターンにおいては相境界線から配線パターンの端部まで距離を大きくする必要はない。しかし、各相の誘起電圧を等しくするという観点から、第3相のいずれかの層の配線パターンにおいて相境界線から配線パターンの端部までの距離を大きくしてもよい。図3に示す実施の形態1によるコイル体3においては、中心軸200から最も遠い層にある第3相の配線パターンにおいて、第2相境界線15から配線パターンの端部までの距離、および、第3相境界線16から配線パターンの端部までの距離を、d1よりも大きなd4としている。さらに、d4はd3と同じ大きさとしている。 In the coil body 3 shown in FIG. 3, since the third phase is not the end portion of the printed wiring board 6, the wiring pattern of the third phase is from the viewpoint of making the thickness of the coil body 3 in the radial direction uniform. It is not necessary to increase the distance from the phase boundary to the end of the wiring pattern. However, from the viewpoint of equalizing the induced voltage of each phase, the distance from the phase boundary line to the end of the wiring pattern may be increased in the wiring pattern of any layer of the third phase. In the coil body 3 according to the first embodiment shown in FIG. 3, in the wiring pattern of the third phase in the layer farthest from the central axis 200, the distance from the second phase boundary line 15 to the end of the wiring pattern, and The distance from the third phase boundary line 16 to the end of the wiring pattern is d4, which is larger than d1. Further, d4 has the same size as d3.

なお、図3では、d1、d2、d3およびd4を直線距離として説明しているが、コイル体3はプリント配線板6を巻き付けて筒状に成形したものであるため、プリント配線板6を平板状にしたときは、プリント配線板6の表面上の距離に換算して配線パターンを配置することになる。 Although d1, d2, d3 and d4 are described as linear distances in FIG. 3, since the coil body 3 is formed by winding the printed wiring board 6 into a tubular shape, the printed wiring board 6 is formed into a flat plate. When the shape is formed, the wiring pattern is arranged by converting it into the distance on the surface of the printed wiring board 6.

図5は、比較例1によるコイル体301の断面図であり、シート状のプリント配線板601を3回巻き付けて筒状に成形したものである。図5に示すコイル体301は、d2、d3およびd4を、図3に示すd1と同じ大きさにしたものである。コイル体301においては、中心軸200に最も近い層にありプリント配線板601の一方の端部に位置する配線パターンである最内層端部配線パターン741の端部と、中心軸から最も遠い層にありプリント配線板601の他方の端部に位置する配線パターンである最外層端部配線パターン751の端部との距離が近くなっている。これにより、コイル体301の径方向の厚さは、第2相と第3相との境界線である第2相境界線15における径方向の厚さd5はプリント配線板601の3枚分の厚さであるが、第1相と第2相との境界線である第1相境界線14における径方向の厚さd6はプリント配線板601の4枚分の厚さとなっている。すなわち、比較例1によるコイル体301は実施の形態1によるコイル体3に比べて、大きいものになっている。そのため、例えば、プリント配線板の3枚分の厚さの空間にコイル体を配置しなければならないとき、図3に示す実施の形態1によるコイル体3は配置することができるが、図5に示す比較例1によるコイル体301は配置することができない。 FIG. 5 is a cross-sectional view of the coil body 301 according to Comparative Example 1, in which a sheet-shaped printed wiring board 601 is wound three times and formed into a cylindrical shape. The coil body 301 shown in FIG. 5 has d2, d3 and d4 having the same size as d1 shown in FIG. In the coil body 301, the end portion of the innermost layer end wiring pattern 741 which is a wiring pattern located at one end of the printed wiring board 601 in the layer closest to the central axis 200 and the layer farthest from the central axis. Yes The distance from the end of the outermost layer end wiring pattern 751, which is a wiring pattern located at the other end of the printed wiring board 601, is close. As a result, the radial thickness of the coil body 301 is the radial thickness d5 at the second phase boundary line 15 which is the boundary line between the second phase and the third phase, which is equivalent to three printed wiring boards 601. Regarding the thickness, the radial thickness d6 at the first phase boundary line 14, which is the boundary line between the first phase and the second phase, is the thickness of four printed wiring boards 601. That is, the coil body 301 according to Comparative Example 1 is larger than the coil body 3 according to the first embodiment. Therefore, for example, when the coil body must be arranged in a space having a thickness of three printed wiring boards, the coil body 3 according to the first embodiment shown in FIG. 3 can be arranged, but FIG. 5 shows. The coil body 301 according to Comparative Example 1 shown cannot be arranged.

図6は、比較例2によるコイル体302の断面図である。図6に示すコイル体302は、第1相のすべての配線パターンにおいて相境界線から配線パターンの端部までの距離を図3に示すd2とし、第2相のすべての配線パターンにおいて相境界線から配線パターンの端部までの距離を図3に示すd3とし、第3相のすべての配線パターンにおいて相境界線から配線パターンの端部までの距離を図3に示すd4としたものである。比較例2によるコイル体302の径方向の厚さは、実施の形態1によるコイル体3と同様に、すべての位置においてプリント配線板の3枚分の厚さになっている。しかし、比較例2によるコイル体302の配線パターンが実施の形態1によるコイル体3の配線パターンに比べて小さくなっているため、回転機の出力が小さくなってしまう。 FIG. 6 is a cross-sectional view of the coil body 302 according to Comparative Example 2. In the coil body 302 shown in FIG. 6, the distance from the phase boundary line to the end of the wiring pattern in all the wiring patterns of the first phase is d2 shown in FIG. 3, and the phase boundary line is set in all the wiring patterns of the second phase. The distance from to the end of the wiring pattern is d3 shown in FIG. 3, and the distance from the phase boundary line to the end of the wiring pattern in all the wiring patterns of the third phase is d4 shown in FIG. The radial thickness of the coil body 302 according to Comparative Example 2 is the thickness of three printed wiring boards at all positions, as in the coil body 3 according to the first embodiment. However, since the wiring pattern of the coil body 302 according to Comparative Example 2 is smaller than the wiring pattern of the coil body 3 according to the first embodiment, the output of the rotating machine becomes small.

実施の形態1によるコイル体3は、比較例2によるコイル体302と同じく小型でありながら、出力が大きな回転機を実現するものである。 The coil body 3 according to the first embodiment realizes a rotary machine having a large output while being as small as the coil body 302 according to the comparative example 2.

図7は、図3に示すコイル体3において、中心軸200から見たときの最内層端部配線パターン74と最外層端部配線パターン75とのそれぞれの最も近い端部がなす角度である「θ3」を変化させたときの、第1相と第2相との境界線である第1相境界線14におけるコイル体3の径方向の厚さd6と第2相と第3相との境界線である第2相境界線15における径方向のコイル体3の厚さd5の差である「d6-d5」の値の変化について検証した結果を示す図である。なお、図7における縦軸を「d6-d5」としているが、第1相と第2相との境界線である第1相境界線14の近傍以外ではコイル体3の厚さは同じになるため、「d6-d5」は「第1相境界線14におけるコイル体3の径方向の厚さd6から第1相境界線14の近傍以外でのコイル体3の径方向の厚さを引いた値」と同じである。図7において縦軸に示した「d6-d5」では、「0」はd6とd5が等しいことを表しており、「1」はd6がd5よりもプリント配線板6の1枚分だけ厚いことを表している。また、図7では、点線は配線パターンの厚みが15μmの軟らかいプリント配線板の測定結果を示しており、実線は配線パターンの厚みが50μmの硬いプリント配線板の測定結果を示している。軟らかいプリント配線板では、θ3が10度以上でd6とd5が等しくなり、コイル体3の厚さが均一となった。一方、硬いプリント配線板では、θ3が30度以上でd6とd5が等しくなり、コイル体3の厚さが均一となった。 FIG. 7 is an angle formed by the closest ends of the innermost layer end wiring pattern 74 and the outermost layer end wiring pattern 75 when viewed from the central axis 200 in the coil body 3 shown in FIG. When the θ3 ”is changed, the radial thickness d6 of the coil body 3 on the first phase boundary line 14, which is the boundary line between the first phase and the second phase, and the boundary between the second phase and the third phase. It is a figure which shows the result of having verified about the change of the value of "d6-d5" which is the difference of the thickness d5 of the coil body 3 in the radial direction in the 2nd phase boundary line 15 which is a line. Although the vertical axis in FIG. 7 is "d6-d5", the thickness of the coil body 3 is the same except in the vicinity of the first phase boundary line 14, which is the boundary line between the first phase and the second phase. Therefore, "d6-d5" is obtained by subtracting the radial thickness of the coil body 3 other than the vicinity of the first phase boundary line 14 from the radial thickness d6 of the coil body 3 at the first phase boundary line 14. Same as "value". In "d6-d5" shown on the vertical axis in FIG. 7, "0" indicates that d6 and d5 are equal, and "1" means that d6 is thicker than d5 by one printed wiring board 6. Represents. Further, in FIG. 7, the dotted line shows the measurement result of the soft printed wiring board having the thickness of the wiring pattern of 15 μm, and the solid line shows the measurement result of the hard printed wiring board having the thickness of the wiring pattern of 50 μm. In the soft printed wiring board, when θ3 was 10 degrees or more, d6 and d5 became equal, and the thickness of the coil body 3 became uniform. On the other hand, in the hard printed wiring board, when θ3 was 30 degrees or more, d6 and d5 became equal, and the thickness of the coil body 3 became uniform.

以上のように、実施の形態1によるコイル体3では、d2およびd3の少なくとも一方をd1よりも大きくすることにより、中心軸200から見たときの最内層端部配線パターン74と最外層端部配線パターン75とのそれぞれの最も近い端部がなす角度であるθ3を10度から30度にすることができ、コイル体3の径方向の厚さが均一となる。これにより、大きな配線パターンを配置することができ、小型で出力が大きな回転機を実現することができる。実施の形態1によるコイル体3では、集中巻で回転子2の極数とコイル数との比が4:3としたが、回転子の極数とコイル数との比は他の値でもよく、さらに、分布巻きでも構わない。 As described above, in the coil body 3 according to the first embodiment, by making at least one of d2 and d3 larger than d1, the innermost layer end wiring pattern 74 and the outermost layer end when viewed from the central axis 200 The angle θ3 formed by the respective closest ends to the wiring pattern 75 can be set to 10 to 30 degrees, and the thickness of the coil body 3 in the radial direction becomes uniform. As a result, a large wiring pattern can be arranged, and a small rotating machine with a large output can be realized. In the coil body 3 according to the first embodiment, the ratio of the number of poles of the rotor 2 to the number of coils is 4: 3 in the centralized winding, but the ratio of the number of poles of the rotor to the number of coils may be another value. Furthermore, distributed winding may be used.

図8は、実施の形態1によるプリント配線板6の概略を示す断面図である。プリント配線板6は、絶縁基板61の両面に銅箔が貼り付けられた両面銅箔基板を使用し、銅箔をエッチングなどで渦巻き状にすることにより表面配線パターン62および裏面配線パターン63を形成する。さらに、配線パターンと外部とを絶縁するために、表面配線パターン62の表面に絶縁層64を形成する。なお、図8に示すプリント配線板6においては、表面配線パターン62の表面のみに絶縁層64を形成しているが、裏面配線パターン63の表面にも絶縁層を形成してもよい。 FIG. 8 is a cross-sectional view showing an outline of the printed wiring board 6 according to the first embodiment. The printed wiring board 6 uses a double-sided copper foil substrate in which copper foils are attached to both sides of the insulating substrate 61, and the front surface wiring pattern 62 and the back surface wiring pattern 63 are formed by forming the copper foil into a spiral shape by etching or the like. do. Further, in order to insulate the wiring pattern from the outside, an insulating layer 64 is formed on the surface of the surface wiring pattern 62. In the printed wiring board 6 shown in FIG. 8, the insulating layer 64 is formed only on the front surface of the front surface wiring pattern 62, but the insulating layer may also be formed on the surface of the back surface wiring pattern 63.

図9は、実施の形態1によるプリント配線板6において絶縁基板61の上に配置されている配線パターンの様子を示す図である。図9の上段の図は、図8における表面配線パターン62を図8における上方向から下方向に向かって見たときの配線パターンを示している。図9の下段の図は、図8における裏面配線パターン63を図8における上方向から下方向に向かって見たときの配線パターンの透視図を示している。図9において、y方向は図3における中心軸200に平行な方向であり、x方向は図3における周方向である。図9では、図3において第1相中心線11、第2相中心線12、第3相中心線13および第1相境界線14がプリント配線板6と交差しているx方向の位置を、破線で示している。端子接続部5は、電源線を接続する部分である。プリント配線板6においては、図9の左右方向であるx方向の端部、あるいは、図9の上下方向であるy方向の端部において、絶縁基板61の上に配線パターンが配置されていない余白があってもよいが、図9においては省略している。 FIG. 9 is a diagram showing a state of the wiring pattern arranged on the insulating substrate 61 in the printed wiring board 6 according to the first embodiment. The upper figure of FIG. 9 shows the wiring pattern when the surface wiring pattern 62 in FIG. 8 is viewed from the upper direction to the lower direction in FIG. The lower figure of FIG. 9 shows a perspective view of the wiring pattern when the back surface wiring pattern 63 in FIG. 8 is viewed from the upper direction to the lower direction in FIG. In FIG. 9, the y direction is the direction parallel to the central axis 200 in FIG. 3, and the x direction is the circumferential direction in FIG. In FIG. 9, the position in the x direction where the first phase center line 11, the second phase center line 12, the third phase center line 13 and the first phase boundary line 14 intersect with the printed wiring board 6 in FIG. 3 is set. It is shown by a broken line. The terminal connection portion 5 is a portion for connecting a power line. In the printed wiring board 6, a margin in which the wiring pattern is not arranged on the insulating substrate 61 at the end in the x direction in the left-right direction of FIG. 9 or the end in the y direction in the up-down direction in FIG. However, it is omitted in FIG.

ダミーパターン76は、渦巻き状の配線パターンとは電気的に絶縁された金属パターンであり、それぞれの渦巻き状の配線パターンの内側に配置される。プリント配線板6を巻き付けて筒状に形成するときに、配線パターンが有る部分は固く、配線パターンが無い部分は柔らかいため、コイル体3の断面を円形にするのが困難になることがある。実施の形態1によるプリント配線板6においては、それぞれの渦巻き状の配線パターンの内側にダミーパターン76を設けることにより、プリント配線板6の硬さが均一になり、プリント配線板6を巻き付けて筒状に形成するとき断面を円形にするのが容易になる。ダミーパターン76は、一体の金属パターンでもよいが、この場合は磁束が通過するときに渦電流による熱が発生する。ダミーパターン76は、渦電流の発生を防ぐためには分割された金属パターンであることが望ましく、例えば、y方向に分割されx方向に伸びた縞状、斜めの縞状、点状などのパターンとする。 The dummy pattern 76 is a metal pattern electrically isolated from the spiral wiring pattern, and is arranged inside each spiral wiring pattern. When the printed wiring board 6 is wound to form a cylinder, the portion having the wiring pattern is hard and the portion without the wiring pattern is soft, so that it may be difficult to make the cross section of the coil body 3 circular. In the printed wiring board 6 according to the first embodiment, by providing the dummy pattern 76 inside each spiral wiring pattern, the hardness of the printed wiring board 6 becomes uniform, and the printed wiring board 6 is wound around the cylinder. When formed into a shape, it becomes easy to make the cross section circular. The dummy pattern 76 may be an integral metal pattern, but in this case, heat is generated by the eddy current when the magnetic flux passes through. The dummy pattern 76 is preferably a divided metal pattern in order to prevent the generation of eddy currents. do.

図9に示すプリント配線板6においては、絶縁基板61の表裏の両面に渦巻き状の配線パターンが配置されており、第3層の配線パターン703、第2層の配線パターン702、第1層の配線パターン701が図3における周方向であるx方向に沿って順番に並んでいる。第3層の配線パターン703においては、最外層端部配線パターン75である第2相第3層の配線パターン723、第3相第3層の配線パターン733、第1相第3層の配線パターン713がx方向に沿って順番に並んでいる。第2層の配線パターン702においては、第2相第2層の配線パターン722、第3相第2層の配線パターン732、第1相第2層の配線パターン712がx方向に沿って順番に並んでいる。第1層の配線パターン701においては、第2相第1層の配線パターン721、第3相第1層の配線パターン731、最内層端部配線パターン74である第1相第1層の配線パターン711がx方向に沿って順番に並んでいる。プリント配線板6を巻き付けて筒状に形成するとき、第1相第1層の配線パターン711、第1相第2層の配線パターン712および第1相第3層の配線パターン713の3つの配線パターンが重なり、図3に示す第1相配線パターン71となる。第2相配線パターン72および第3相配線パターン73についても、同様である。 In the printed wiring board 6 shown in FIG. 9, spiral wiring patterns are arranged on both the front and back surfaces of the insulating substrate 61, and the wiring pattern 703 of the third layer, the wiring pattern 702 of the second layer, and the first layer are arranged. The wiring patterns 701 are arranged in order along the x direction, which is the circumferential direction in FIG. In the wiring pattern 703 of the third layer, the wiring pattern 723 of the second phase third layer, the wiring pattern 733 of the third phase third layer, and the wiring pattern of the first phase third layer, which is the outermost layer end wiring pattern 75. The 713s are arranged in order along the x direction. In the wiring pattern 702 of the second layer, the wiring pattern 722 of the second phase second layer, the wiring pattern 732 of the third phase second layer, and the wiring pattern 712 of the first phase second layer are sequentially arranged in the x direction. They are lined up. In the wiring pattern 701 of the first layer, the wiring pattern 721 of the second phase first layer, the wiring pattern 731 of the third phase first layer, and the wiring pattern of the first phase first layer which is the innermost layer end wiring pattern 74. The 711s are arranged in order along the x direction. When the printed wiring board 6 is wound to form a cylinder, three wirings of the wiring pattern 711 of the first phase first layer, the wiring pattern 712 of the first phase second layer, and the wiring pattern 713 of the first phase third layer. The patterns overlap to form the first phase wiring pattern 71 shown in FIG. The same applies to the second phase wiring pattern 72 and the third phase wiring pattern 73.

図10は、図9に示すプリント配線板6における配線パターンの接続の様子を説明する図である。図9と同様に、図10の上段の図は、図8における表面配線パターン62を図8における上方向から下方向に向かって見たときの配線パターンを示している。図10の下段の図は、図8における裏面配線パターン63を図8における上方向から下方向に向かって見たときの配線パターンの透視図を示している。図10の左側から、第2相の配線パターン、第3相の配線パターン、第1層の配線パターンの順で、3回繰り返して並んでいる。第2相の配線パターンは2Aからスタートし、2Bにおいてスルーホールを通して2Cにつながる。2Cは2Dにつながっており、以下、2D、2E、2F、2Gの順で中性点400につながり、第2相が構成されている。第3相は3Aからスタートし、3Bにおいてスルーホールを通して3Cにつながり、3Dにつながる。3Dにおいて第2相の配線とぶつかるため、3Eおよび3Fを通して3Gにつながる。以下、3G、3H、3I、3J、3K、3L、3M、3N、3Oの順で中性点400につながり、第3相が構成されている。第1相は1Aからスタートし、以下、1A、1B、1C、1D、1E、1F、1G、1H、1I、1J、1K、1L、1M、1N、1Oの順で中性点400につながり、第1相が構成されている。 FIG. 10 is a diagram illustrating a state of connection of wiring patterns in the printed wiring board 6 shown in FIG. Similar to FIG. 9, the upper diagram of FIG. 10 shows the wiring pattern when the surface wiring pattern 62 in FIG. 8 is viewed from the upper direction to the lower direction in FIG. 8. The lower figure of FIG. 10 shows a perspective view of the wiring pattern when the back surface wiring pattern 63 in FIG. 8 is viewed from the upper direction to the lower direction in FIG. From the left side of FIG. 10, the wiring pattern of the second phase, the wiring pattern of the third phase, and the wiring pattern of the first layer are arranged repeatedly three times in this order. The wiring pattern of the second phase starts from 2A and connects to 2C through a through hole in 2B. 2C is connected to 2D, and subsequently, 2D, 2E, 2F, and 2G are connected to the neutral point 400 in this order, and the second phase is configured. Phase 3 starts at 3A and leads to 3C through through holes in 3B and leads to 3D. It is connected to 3G through 3E and 3F because it collides with the second phase wiring in 3D. Hereinafter, the neutral point 400 is connected in the order of 3G, 3H, 3I, 3J, 3K, 3L, 3M, 3N, and 3O, and the third phase is configured. The first phase starts from 1A and leads to the neutral point 400 in the order of 1A, 1B, 1C, 1D, 1E, 1F, 1G, 1H, 1I, 1J, 1K, 1L, 1M, 1N, 1O. The first phase is configured.

図11は、図5に示した比較例1によるコイル体301を構成しているプリント配線板601における配線パターンを示す図である。図5に示すコイル体301は、d2、d3およびd4を図3に示すd1と同じ大きさにしたものである。よって、図11におけるプリント配線板601においては、図11の左右方向であるx方向の端部において配線パターンが第1相と第2相との境界線である第1相境界線14に非常に近い位置にある。その結果、比較例1によるプリント配線板601を巻き付けて筒状に成形して図5に示すコイル体301としたときに、図11に示す第1相境界線14の位置でコイル体301の径方向の厚さが厚くなることが分かる。 FIG. 11 is a diagram showing a wiring pattern in the printed wiring board 601 constituting the coil body 301 according to Comparative Example 1 shown in FIG. The coil body 301 shown in FIG. 5 has d2, d3 and d4 having the same size as d1 shown in FIG. Therefore, in the printed wiring board 601 in FIG. 11, the wiring pattern is very close to the first phase boundary line 14 which is the boundary line between the first phase and the second phase at the end portion in the x direction in the left-right direction of FIG. It is in a close position. As a result, when the printed wiring board 601 according to Comparative Example 1 is wound and formed into a cylindrical shape to form the coil body 301 shown in FIG. 5, the diameter of the coil body 301 is formed at the position of the first phase boundary line 14 shown in FIG. It can be seen that the thickness in the direction becomes thicker.

図8における絶縁基板61は、一般的な絶縁基板を用いることができる。代表的な絶縁基板には、フレキシブル基板とリジッド基板がある。具体的には、フレキシブル基板の材料としては、ポリエステル、ポリイミド、液晶ポリマーなどがあり、リジッド基板の材料としては、紙フェノール、紙エポキシ、ガラスコンポジット、ガラスエポキシ、テフロン(登録商標)などがある。絶縁基板61の膜厚は、コイル体3を形成するときに容易にプリント配線板6を巻き付けることができれば特に限定されず、例えば、5μmから1mmの範囲が望ましい。 As the insulating substrate 61 in FIG. 8, a general insulating substrate can be used. Typical insulating substrates include flexible substrates and rigid substrates. Specifically, the material of the flexible substrate includes polyester, polyimide, liquid crystal polymer and the like, and the material of the rigid substrate includes paper phenol, paper epoxy, glass composite, glass epoxy, Teflon (registered trademark) and the like. The film thickness of the insulating substrate 61 is not particularly limited as long as the printed wiring board 6 can be easily wound when the coil body 3 is formed, and is preferably in the range of 5 μm to 1 mm, for example.

図8における絶縁層64は、絶縁材料からなり、例えば、ソルダーレジストが用いられる。絶縁層64は、配線パターンを外部から絶縁するとともに、配線パターンを塵、埃および湿気から保護する。なお、金メッキなどの保護膜で配線パターンを覆うことにより、配線パターンを湿気などの環境に由来する外乱あるいは衝撃などの機械的外乱から保護してもよい。 The insulating layer 64 in FIG. 8 is made of an insulating material, and for example, a solder resist is used. The insulating layer 64 insulates the wiring pattern from the outside and protects the wiring pattern from dust, dirt and moisture. By covering the wiring pattern with a protective film such as gold plating, the wiring pattern may be protected from environmental disturbances such as humidity or mechanical disturbances such as impact.

図3に示すコイル体3において、巻かれたプリント配線板6のそれぞれの層は、巻かれたプリント配線板6を接着する接着剤からなる接着層によって接着されている。接着剤には、絶縁材料からなるシート状接着剤または液状接着剤が用いられる。接着剤は、プリント配線板6の片面あるいは両面に配置され、巻かれたプリント配線板6においてそれぞれの層を接着する。 In the coil body 3 shown in FIG. 3, each layer of the wound printed wiring board 6 is adhered by an adhesive layer made of an adhesive for adhering the wound printed wiring board 6. As the adhesive, a sheet-like adhesive or a liquid adhesive made of an insulating material is used. The adhesive is arranged on one side or both sides of the printed wiring board 6 and adheres each layer on the wound printed wiring board 6.

図12は、図3に示すコイル体3において接着剤が塗布される位置を示す図である。図12において点線で示された第一接着剤81は、コイル体3におけるプリント配線板6のそれぞれの層の間を接着するものである。また、第一接着剤81に絶縁材料を用いることにより、コイル体3におけるプリント配線板6のそれぞれの層の間の絶縁を確保することができる。図12において太線で示された第二接着剤82は、コイル体3の外周面に配置されており、コイル体3とコア4とを接着するものである。また、第二接着剤82に絶縁材料を用いることにより、コイル体3とコア4との絶縁を確保することができる。さらに、第一接着剤81および第二接着剤82は、コイル体3の発熱を放熱する役割も持つ。第一接着剤81および第二接着剤82を塗布する領域は、プリント配線板6の片面の全域あるいは一部でもよく、プリント配線板6の両面の全域あるいは一部でもよい。第一接着剤81は、その配置面積が大きいほど、プリント配線板6が筒状に巻き付けられたときのプリント配線板6のそれぞれの層の間の接着性および絶縁性がより確実に確保される。 FIG. 12 is a diagram showing a position where the adhesive is applied in the coil body 3 shown in FIG. The first adhesive 81 shown by the dotted line in FIG. 12 adheres between the respective layers of the printed wiring board 6 in the coil body 3. Further, by using an insulating material for the first adhesive 81, it is possible to secure insulation between the respective layers of the printed wiring board 6 in the coil body 3. The second adhesive 82 shown by a thick line in FIG. 12 is arranged on the outer peripheral surface of the coil body 3 and adheres the coil body 3 and the core 4. Further, by using an insulating material for the second adhesive 82, it is possible to secure the insulation between the coil body 3 and the core 4. Further, the first adhesive 81 and the second adhesive 82 also have a role of dissipating heat generated by the coil body 3. The region to which the first adhesive 81 and the second adhesive 82 are applied may be the entire area or a part of one side of the printed wiring board 6, or may be the entire area or a part of both sides of the printed wiring board 6. The larger the arrangement area of the first adhesive 81, the more reliably the adhesiveness and the insulating property between the respective layers of the printed wiring board 6 are ensured when the printed wiring board 6 is wound in a cylindrical shape. ..

第一接着剤81および第二接着剤82にシート状接着剤を用いる場合、硬化するものであれば特に制限はない。シート状接着剤としては、例えば、UV硬化系接着剤、熱硬化系接着剤、複数枚を重ね合わせて用いられるハネムーン系接着剤、熱接着系接着剤がある。UV硬化系接着剤としては、例えば、エポキシ系接着剤、アクリル系接着剤がある。熱硬化系接着剤としては、例えば、エポキシ系接着剤、アクリル系接着剤、エポキシとアクリルのハイブリッド系接着剤、ポリイミド系接着剤がある。ハネムーン系接着剤としては、例えば、エポキシ系接着剤およびアクリル系接着剤がある。熱接着系接着剤としては、例えば、オレフィン系接着剤、ポリエステル系接着剤がある。なお、シート状接着剤は、単独で用いられてもよく、複数の種類が同時に用いられてもよい。 When a sheet-like adhesive is used for the first adhesive 81 and the second adhesive 82, there is no particular limitation as long as it is curable. Examples of the sheet-like adhesive include a UV curable adhesive, a heat-curable adhesive, a honeymoon adhesive used by stacking a plurality of sheets, and a heat-adhesive adhesive. Examples of the UV curable adhesive include an epoxy adhesive and an acrylic adhesive. Examples of the heat-curable adhesive include an epoxy adhesive, an acrylic adhesive, an epoxy and acrylic hybrid adhesive, and a polyimide adhesive. Examples of the honeymoon-based adhesive include an epoxy-based adhesive and an acrylic-based adhesive. Examples of the heat-bonding adhesive include an olefin-based adhesive and a polyester-based adhesive. The sheet-shaped adhesive may be used alone or may be used in a plurality of types at the same time.

第一接着剤81および第二接着剤82に液状接着剤を用いる場合、硬化するものであれば特に制限はない。液状接着剤としては、例えば、溶剤形接着剤、水性形接着剤、ホットメルト接着剤、弾性接着剤、熱硬化反応形接着剤、感圧性接着剤がある。溶剤形接着剤には、ゴム系接着剤と樹脂系接着剤とがある。ゴム系接着剤としては、例えば、クロロプレンゴム系接着剤、スチレンブタジエンゴム系接着剤、ニトリルゴム系接着剤、天然ゴム系接着剤がある。樹脂系接着剤としては、例えば、塩化ビニル樹脂系接着剤、酢酸ビニル樹脂系接着剤、アクリル樹脂系接着剤、ウレタン樹脂系接着剤がある。水性形接着剤としては、例えば、水溶性接着剤、エマルジョン系接着剤、ラテックス接着剤がある。ホットメルト接着剤としては、例えば、熱可塑性エラストマーホットメルト接着剤、エチレン酢酸ビニル共重合樹脂(Ethylene Vinyl Acetate Copolymer:EVA)系ホットメルト接着剤がある。弾性接着剤としては、例えば、シリコーン系接着剤、変性シリコーン系接着剤、シリル化ウレタン接着剤がある。熱硬化反応形接着剤としては、例えば、熱硬化性エポキシ系接着剤、光硬化性エポキシ系接着剤、ウレタン系接着剤、ユリア系接着剤、メラミン系接着剤、フェノール系接着剤、嫌気性アクリル系接着剤、第二世代アクリル系接着剤、光硬化性アクリル系接着剤、シアノアクリレート系接着剤がある。感圧性接着剤としては、例えば、アクリル系粘着剤、ゴム系粘着剤、シリコーン系粘着剤がある。なお、液状接着剤は、単独で用いられてもよく、複数種類が同時に用いられてもよい。これらの接着剤は、熱伝導率が良いものであればコイルからの発熱の放熱に寄与することもできるので、配線パターンに流す電流を大きくすることができ、回転機100の出力を大きくすることができる。 When a liquid adhesive is used for the first adhesive 81 and the second adhesive 82, there is no particular limitation as long as it is curable. Examples of the liquid adhesive include a solvent type adhesive, a water-based type adhesive, a hot melt adhesive, an elastic adhesive, a heat-curable reaction type adhesive, and a pressure-sensitive adhesive. Solvent-type adhesives include rubber-based adhesives and resin-based adhesives. Examples of the rubber-based adhesive include a chloroprene rubber-based adhesive, a styrene-butadiene rubber-based adhesive, a nitrile rubber-based adhesive, and a natural rubber-based adhesive. Examples of the resin-based adhesive include a vinyl chloride resin-based adhesive, a vinyl acetate resin-based adhesive, an acrylic resin-based adhesive, and a urethane resin-based adhesive. Examples of the water-based adhesive include water-soluble adhesives, emulsion-based adhesives, and latex adhesives. Examples of the hot melt adhesive include a thermoplastic elastomer hot melt adhesive and an ethylene vinyl acetate Copolymer (EVA) -based hot melt adhesive. Examples of the elastic adhesive include a silicone-based adhesive, a modified silicone-based adhesive, and a silylated urethane adhesive. Examples of the heat-curable reactive adhesive include a heat-curable epoxy adhesive, a photocurable epoxy adhesive, a urethane adhesive, a urea-based adhesive, a melamine-based adhesive, a phenol-based adhesive, and an anaerobic acrylic. There are system adhesives, second generation acrylic adhesives, photocurable acrylic adhesives, and cyanoacrylate adhesives. Examples of the pressure-sensitive adhesive include an acrylic pressure-sensitive adhesive, a rubber-based pressure-sensitive adhesive, and a silicone-based pressure-sensitive adhesive. The liquid adhesive may be used alone or may be used in a plurality of types at the same time. If these adhesives have good thermal conductivity, they can also contribute to heat dissipation from the coil, so that the current flowing through the wiring pattern can be increased and the output of the rotating machine 100 can be increased. Can be done.

次に、本実施の形態1によるコイル体3の製造方法について説明する。図13は、実施の形態1によるコイル体の製造方法の工程図である。以下に、各工程の詳細について説明する。 Next, a method of manufacturing the coil body 3 according to the first embodiment will be described. FIG. 13 is a process diagram of a method for manufacturing a coil body according to the first embodiment. The details of each step will be described below.

ステップS101のプリント配線板作成工程では、絶縁基板61の表裏の両面に渦巻き状の配線パターンである表面配線パターン62および裏面配線パターン63を形成して、図9に示すようなプリント配線板6を作成する。 In the step of creating the printed wiring board in step S101, the front surface wiring pattern 62 and the back surface wiring pattern 63, which are spiral wiring patterns, are formed on both the front and back surfaces of the insulating substrate 61, and the printed wiring board 6 as shown in FIG. 9 is formed. create.

絶縁基板61に表面配線パターン62および裏面配線パターン63を形成する方法は、特に限定しない。例えば、絶縁基板61の表面に無電解めっきあるいは電解めっきによって銅層を形成し、その後レジストを形成し、そのレジストをマスクに用いて銅層をパターニングして渦巻き状の配線パターンを得る。また、表面配線パターン62の表面に絶縁層64としてソルダーレジストを形成して、塵、埃および湿気から配線パターンを保護し、絶縁性を確保してもよい。第1相、第2相および第3相の配線パターンを絶縁基板61の表裏の両面に形成するときは、異なる相の配線パターンが交じり合わない形状で形成する必要がある。 The method for forming the front surface wiring pattern 62 and the back surface wiring pattern 63 on the insulating substrate 61 is not particularly limited. For example, a copper layer is formed on the surface of the insulating substrate 61 by electroless plating or electrolytic plating, then a resist is formed, and the resist is used as a mask to pattern the copper layer to obtain a spiral wiring pattern. Further, a solder resist may be formed on the surface of the surface wiring pattern 62 as an insulating layer 64 to protect the wiring pattern from dust, dust and moisture, and to secure the insulating property. When the wiring patterns of the first phase, the second phase, and the third phase are formed on both the front and back surfaces of the insulating substrate 61, it is necessary to form the wiring patterns in different phases so as not to mix with each other.

ステップS102の接着剤塗布工程では、平面状のプリント配線板6の片面あるいは両面に第一接着剤81を塗布する。例えば、プリント配線板6の片面あるいは両面を、シート状接着剤あるいは液状接着剤で覆う。シート状接着剤あるいは液状接着剤で覆う個所は、片面あるいは両面における全体でも一部でもよい。 In the adhesive application step of step S102, the first adhesive 81 is applied to one side or both sides of the flat printed wiring board 6. For example, one side or both sides of the printed wiring board 6 is covered with a sheet-like adhesive or a liquid adhesive. The portion covered with the sheet-like adhesive or the liquid adhesive may be whole or a part on one side or both sides.

ステップS103のコイル体成形工程では、プリント配線板6を巻き付けて筒状に成形する。ステップS104の接着剤硬化工程では、第一接着剤81の種類に応じて、室温硬化、加熱硬化、光硬化あるいは湿気硬化によって第一接着剤81を硬化させる。これによって筒状のコイル体3となる。筒状に成形されたプリント配線板6を径方向に見た場合、巻かれた複数の層の配線パターンが重なり、重ねられた各相の配線パターンは図10に示したように電気的に接続されている。 In the coil body forming step of step S103, the printed wiring board 6 is wound and formed into a cylindrical shape. In the adhesive curing step of step S104, the first adhesive 81 is cured by room temperature curing, heat curing, photocuring or moisture curing, depending on the type of the first adhesive 81. This results in a tubular coil body 3. When the printed wiring board 6 formed into a cylindrical shape is viewed in the radial direction, the wiring patterns of the plurality of wound layers overlap, and the wiring patterns of the overlapped phases are electrically connected as shown in FIG. Has been done.

これらの工程によって、コイル体3が得られる。その後、コイル体の厚さを確認する工程において、中心軸200から見たときの最内層端部配線パターン74と最外層端部配線パターン75とのそれぞれの最も近い端部がなす角度が所定の角度になっていることを確認し、第1相と第2相との境界線である第1相境界線14における径方向の厚さd6と、その他の部分の厚さ、例えば、第2相と第3相との境界線である第2相境界線15における径方向の厚さd5を測定し、所定の値になっているかを確認する。 By these steps, the coil body 3 is obtained. After that, in the step of confirming the thickness of the coil body, the angle formed by the closest ends of the innermost layer end wiring pattern 74 and the outermost layer end wiring pattern 75 when viewed from the central axis 200 is predetermined. After confirming the angle, the radial thickness d6 at the first phase boundary line 14, which is the boundary line between the first phase and the second phase, and the thickness of other parts, for example, the second phase. The radial thickness d5 at the second phase boundary line 15 which is the boundary line between the third phase and the third phase is measured, and it is confirmed whether the thickness is a predetermined value.

さらに、コイル体3の外周面に第二接着剤82を配置し、コイル体3の外側にコア4を配置し、コイル体3とコア4を接着することにより固定子1が得られる。なお、接着剤として液状接着剤を用いる場合は第一接着剤81の塗布工程と第二接着剤82の塗布工程を分ける必要があるが、接着剤としてシート状接着剤を用いる場合は第一接着剤81の塗布工程と第二接着剤82の塗布工程を分ける必要はない。このように、接着剤の種類によって接着の工程を変更してもよい。 Further, the stator 1 is obtained by arranging the second adhesive 82 on the outer peripheral surface of the coil body 3, arranging the core 4 on the outside of the coil body 3, and adhering the coil body 3 and the core 4. When a liquid adhesive is used as the adhesive, it is necessary to separate the application process of the first adhesive 81 and the application process of the second adhesive 82, but when a sheet-like adhesive is used as the adhesive, the first adhesion is performed. It is not necessary to separate the coating process of the agent 81 and the coating process of the second adhesive 82. In this way, the bonding process may be changed depending on the type of adhesive.

以上のように、本実施の形態1によるコイル体3は、中心軸200を中心にプリント配線板6が複数回巻き付けられて複数の層を有する筒状に成形されたコイル体3であって、プリント配線板6は筒状に成形されたときの周方向に沿って絶縁基板61の表裏の両面に各相のコイルを構成する渦巻き状の配線パターンが並べて形成されており、プリント配線板6が巻き付けられて筒状に成形されるときにそれぞれの相のコイルを構成する配線パターンの中心が一致するように配線パターンが重ねられており、中心軸200に最も近い層にありプリント配線板6の一方の端部に位置して第1相のコイルを構成する配線パターンを最内層端部配線パターン74とし、中心軸200から最も遠い層にありプリント配線板6の他方の端部に位置して第2相のコイルを構成する配線パターンを最外層端部配線パターン75とし、第1相と第2相との境界線を第1相境界線14とし、第1相境界線14から最内層端部配線パターン74の最も近い端部までの距離をd2とし、第1相境界線14から最外層端部配線パターン75の最も近い端部までの距離をd3とするとき、第1相境界線14から第1相において中心軸200に最も近い層を除く層にある配線パターンの最も近い端部までの距離、および、第1相境界線14から第2相において中心軸から最も遠い層を除く層にある配線パターンの最も近い端部までの距離が等しくd1であり、d2およびd3の少なくとも一方がd1よりも大きいので、薄い筒状のコイル体において渦巻き状の配線パターンを大きくすることができ、小型で出力が大きな回転機を実現することができる。 As described above, the coil body 3 according to the first embodiment is a coil body 3 formed into a tubular shape having a plurality of layers by winding the printed wiring plate 6 a plurality of times around the central axis 200. The printed wiring board 6 is formed by arranging spiral wiring patterns constituting the coils of each phase on both the front and back surfaces of the insulating substrate 61 along the circumferential direction when the printed wiring board 6 is formed. The wiring patterns are overlapped so that the centers of the wiring patterns constituting the coils of each phase match when they are wound and formed into a tubular shape. The wiring pattern that is located at one end and constitutes the first phase coil is the innermost layer end wiring pattern 74, which is located in the layer farthest from the central axis 200 and is located at the other end of the printed wiring board 6. The wiring pattern constituting the second phase coil is defined as the outermost layer end wiring pattern 75, the boundary line between the first phase and the second phase is defined as the first phase boundary line 14, and the first phase boundary line 14 to the innermost layer end. When the distance to the nearest end of the part wiring pattern 74 is d2 and the distance from the outermost layer end wiring pattern 75 to the nearest end of the outermost layer end wiring pattern 75 is d3, the first phase boundary line 14 The distance from the first phase to the nearest end of the wiring pattern in the layer excluding the layer closest to the central axis 200, and the layer excluding the layer farthest from the central axis in the first phase boundary line 14 to the second phase. Since the distance to the nearest end of the wiring pattern in is equal d1, and at least one of d2 and d3 is greater than d1, the spiral wiring pattern can be made larger in a thin tubular coil body. It is possible to realize a rotating machine that is small and has a large output.

実施の形態2.
図14は、実施の形態2による回転機100aの斜視図である。図15は、図14におけるB-B断面を示す断面図である。実施の形態2による回転機100aを実施の形態1による回転機100と比べると、コイル体3とコア4とからなる固定子1が、コイル体3aとコア4aとからなる固定子1aに変わっている。コア4aはスロット付きであり、ティースを備えている。実施の形態2におけるコア4aは3分割の構造であり、筒状にしたコイル体3aの外側からはめ込む構造となっている。スロット付きのコア4aをコイル体3aにはめ込むことにより、コイル体3aの誘起電圧が大きくなり、回転機100aの出力が大きくなる。
Embodiment 2.
FIG. 14 is a perspective view of the rotary machine 100a according to the second embodiment. FIG. 15 is a cross-sectional view showing a BB cross section in FIG. Comparing the rotary machine 100a according to the second embodiment with the rotary machine 100 according to the first embodiment, the stator 1 composed of the coil body 3 and the core 4 is changed to the stator 1a composed of the coil body 3a and the core 4a. There is. The core 4a is slotted and has teeth. The core 4a in the second embodiment has a structure of three divisions, and has a structure of being fitted from the outside of the tubular coil body 3a. By fitting the core 4a with a slot into the coil body 3a, the induced voltage of the coil body 3a becomes large, and the output of the rotary machine 100a becomes large.

図16は、実施の形態2によるプリント配線板6aを示す図である。実施の形態2によるプリント配線板6aと実施の形態1によるプリント配線板6を比べると、実施の形態1によるプリント配線板6においてダミーパターン76があった部分に実施の形態2によるプリント配線板6aでは穴があけられており、プリント配線板6aを巻き付けて筒状に成形してコイル体3aとしたときに、この穴にコア4aのティースが挿入される。 FIG. 16 is a diagram showing a printed wiring board 6a according to the second embodiment. Comparing the printed wiring board 6a according to the second embodiment and the printed wiring board 6 according to the first embodiment, the printed wiring board 6a according to the second embodiment is in the portion where the dummy pattern 76 is located in the printed wiring board 6 according to the first embodiment. Then, a hole is made, and when the printed wiring board 6a is wound and formed into a tubular shape to form a coil body 3a, the tooth of the core 4a is inserted into this hole.

スロット付きのコア4aを用いる場合のθ2の決定方法は、実施の形態1において筒状のコア4を用いた場合のθ2の決定方法と異なる。θ2が小さい場合は、スロット付きのコア4aを通過する磁束密度が高くなり、磁気飽和が発生する。一方、θ2が大きい場合は、磁気飽和の問題はなくなるが、配線パターンを配置するスペースが小さくなることから、配線パターンの断面積が小さくなり、配線パターンの抵抗値が大きくなり、配線パターンの銅損が大きくなるという問題がある、そのため、θ2の大きさは、銅損と鉄損を考慮して値を決定する。 The method for determining θ2 when the core 4a with a slot is used is different from the method for determining θ2 when the cylindrical core 4 is used in the first embodiment. When θ2 is small, the magnetic flux density passing through the core 4a with a slot becomes high, and magnetic saturation occurs. On the other hand, when θ2 is large, the problem of magnetic saturation disappears, but since the space for arranging the wiring pattern becomes small, the cross-sectional area of the wiring pattern becomes small, the resistance value of the wiring pattern becomes large, and the copper of the wiring pattern becomes large. There is a problem that the loss becomes large, so the size of θ2 is determined in consideration of the copper loss and the iron loss.

以上のように、スロット付きのコア4aを用いることにより、実施の形態1による効果に加えて、コイル体3aの誘起電圧が大きくなり、回転機100aの出力を大きくすることができる。 As described above, by using the core 4a with a slot, in addition to the effect of the first embodiment, the induced voltage of the coil body 3a becomes large, and the output of the rotary machine 100a can be increased.

本願は、様々な例示的な実施の形態が記載されているが、1つまたは複数の実施の形態に記載された様々な特徴、態様、および機能は特定の実施の形態の適用に限られるのではなく、単独で、または様々な組み合わせで実施の形態に適用可能である。
したがって、例示されていない無数の変形例が、本願に開示される技術の範囲内において想定される。例えば、少なくとも1つの構成要素を変形する場合、追加する場合または省略する場合、さらには、少なくとも1つの構成要素を抽出し、他の実施の形態の構成要素と組み合わせる場合が含まれるものとする。
Although the present application describes various exemplary embodiments, the various features, embodiments, and functions described in one or more embodiments are limited to the application of the particular embodiment. Rather, it can be applied to embodiments alone or in various combinations.
Therefore, innumerable variations not exemplified are envisioned within the scope of the techniques disclosed in the present application. For example, it is assumed that at least one component is modified, added or omitted, and further, at least one component is extracted and combined with the components of other embodiments.

1、1a 固定子、2 回転子、3、3a コイル体、4、4a コア、5 端子接続部、6、6a プリント配線板、11 第1相中心線、12 第2相中心線、13 第3相中心線、14 第1相境界線、15 第2相境界線、16 第3相境界線、61 絶縁基板、62 表面配線パターン、63 裏面配線パターン、64 絶縁層、71 第1相配線パターン、72 第2相配線パターン、73 第3相配線パターン、74 最内層端部配線パターン、75 最外層端部配線パターン、76 ダミーパターン、81 第一接着剤、82 第二接着剤、100、100a 回転機、200 中心軸、301 コイル体、302 コイル体、400 中性点、601 プリント配線板、701 第1層の配線パターン、702 第2層の配線パターン、703 第3層の配線パターン、711 第1相第1層の配線パターン、712 第1相第2層の配線パターン、713 第1相第3層の配線パターン、721 第2相第1層の配線パターン、722 第2相第2層の配線パターン、723 第2相第3層の配線パターン、731 第3相第1層の配線パターン、732 第3相第2層の配線パターン、733 第3相第3層の配線パターン、741 最内層端部配線パターン、751 最外層端部配線パターン。 1, 1a stator, 2 rotor, 3, 3a coil body, 4, 4a core, 5 terminal connection, 6, 6a printed wiring board, 11 1st phase center line, 12 2nd phase center line, 13 3rd Phase center line, 14 Phase 1 boundary line, 15 Phase 2 boundary line, 16 Phase 3 boundary line, 61 Insulated substrate, 62 Front surface wiring pattern, 63 Back surface wiring pattern, 64 Insulation layer, 71 Phase 1 wiring pattern, 72 Phase 2 wiring pattern, 73 Phase 3 wiring pattern, 74 Innermost layer end wiring pattern, 75 Outermost layer end wiring pattern, 76 Dummy pattern, 81 First adhesive, 82 Second adhesive, 100, 100a rotation Machine, 200 central axis, 301 coil body, 302 coil body, 400 neutral point, 601 printed wiring board, 701 1st layer wiring pattern, 702 2nd layer wiring pattern, 703 3rd layer wiring pattern, 711th 1st phase 1st layer wiring pattern, 712 1st phase 2nd layer wiring pattern, 713 1st phase 3rd layer wiring pattern, 721 2nd phase 1st layer wiring pattern, 722 2nd phase 2nd layer wiring pattern Wiring pattern, 723 2nd phase 3rd layer wiring pattern, 731 3rd phase 1st layer wiring pattern, 732 3rd phase 2nd layer wiring pattern, 733 3rd phase 3rd layer wiring pattern, 741 innermost layer End wiring pattern, 751 Outermost layer end wiring pattern.

Claims (10)

中心軸を中心にプリント配線板が複数回巻き付けられて複数の層を有する筒状に成形されたコイル体であって、
前記プリント配線板は筒状に成形されたときの周方向に沿って絶縁基板の表裏の両面に各相のコイルを構成する渦巻き状の配線パターンが並べて形成されており、
前記プリント配線板が巻き付けられて筒状に成形されるときにそれぞれの相のコイルを構成する前記配線パターンの中心が一致するように前記配線パターンが重ねられており、
前記中心軸に最も近い層にあり前記プリント配線板の一方の端部に位置して第1相のコイルを構成する前記配線パターンを最内層端部配線パターンとし、
前記中心軸から最も遠い層にあり前記プリント配線板の他方の端部に位置して第2相のコイルを構成する前記配線パターンを最外層端部配線パターンとし、
前記第1相と前記第2相との境界線を第1相境界線とし、
前記第1相境界線から前記最内層端部配線パターンの最も近い端部までの距離をd2とし、
前記第1相境界線から前記最外層端部配線パターンの最も近い端部までの距離をd3とするとき、
前記第1相境界線から前記第1相において前記中心軸に最も近い層を除く層にある前記配線パターンの最も近い端部までの距離、および、前記第1相境界線から前記第2相において前記中心軸から最も遠い層を除く層にある前記配線パターンの最も近い端部までの距離が等しくd1であり、
d2およびd3の少なくとも一方がd1よりも大きいことを特徴とするコイル体。
A coil body in which a printed wiring board is wound multiple times around a central axis and formed into a cylindrical shape having a plurality of layers.
The printed wiring board is formed by arranging spiral wiring patterns constituting the coils of each phase on both the front and back surfaces of the insulating substrate along the circumferential direction when the printed wiring board is formed into a cylindrical shape.
When the printed wiring board is wound and formed into a cylindrical shape, the wiring patterns are overlapped so that the centers of the wiring patterns constituting the coils of each phase coincide with each other.
The wiring pattern that is located in the layer closest to the central axis and is located at one end of the printed wiring board to form the first phase coil is defined as the innermost layer end wiring pattern.
The wiring pattern located in the layer farthest from the central axis and located at the other end of the printed wiring board to form the second phase coil is defined as the outermost layer end wiring pattern.
The boundary line between the first phase and the second phase is defined as the first phase boundary line.
The distance from the first phase boundary line to the nearest end of the innermost layer end wiring pattern is d2.
When the distance from the first phase boundary line to the nearest end of the outermost layer end wiring pattern is d3,
The distance from the first phase boundary line to the nearest end of the wiring pattern in the layer excluding the layer closest to the central axis in the first phase, and from the first phase boundary line to the second phase. The distance to the nearest end of the wiring pattern in the layer excluding the layer farthest from the central axis is equal d1.
A coil body characterized in that at least one of d2 and d3 is larger than d1.
前記中心軸から見たときの前記最内層端部配線パターンと前記最外層端部配線パターンとのそれぞれの最も近い端部がなす角度が10度から30度であることを特徴とする請求項1に記載のコイル体。 Claim 1 is characterized in that the angle formed by the closest ends of the innermost layer end wiring pattern and the outermost layer end wiring pattern when viewed from the central axis is 10 to 30 degrees. The coil body described in. 前記中心軸から見たときの前記最内層端部配線パターンと前記最外層端部配線パターンとのそれぞれの最も近い端部がなす角度を二等分する線と前記第1相境界線とが一致することを特徴とする請求項1または2に記載のコイル体。 The line that bisects the angle formed by the closest ends of the innermost layer end wiring pattern and the outermost layer end wiring pattern when viewed from the central axis coincides with the first phase boundary line. The coil body according to claim 1 or 2, wherein the coil body is characterized in that. 前記プリント配線板は前記配線パターンとは電気的に絶縁されたダミーパターンを前記配線パターンの内側に備え、
前記ダミーパターンは一体の金属パターンあるいは分割された金属パターンであることを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載のコイル体。
The printed wiring board has a dummy pattern electrically isolated from the wiring pattern inside the wiring pattern.
The coil body according to any one of claims 1 to 3, wherein the dummy pattern is an integral metal pattern or a divided metal pattern.
請求項1から4のいずれか1項に記載のコイル体と、
前記コイル体の外側に配置された筒状のコアとを備えたことを特徴とする固定子。
The coil body according to any one of claims 1 to 4, and the coil body.
A stator characterized by having a tubular core arranged on the outside of the coil body.
請求項1から3のいずれか1項に記載のコイル体と、
前記コイル体の外側に配置されたスロット付きのコアとを備えたことを特徴とする固定子。
The coil body according to any one of claims 1 to 3 and the coil body.
A stator characterized by having a core with a slot arranged on the outside of the coil body.
前記プリント配線板のそれぞれの層の間が第一接着剤で接着され、
前記コイル体と前記コアとが第二接着剤で接着されていることを特徴とする請求項5または6に記載の固定子。
The layers of the printed wiring board are glued together with a first adhesive.
The stator according to claim 5 or 6, wherein the coil body and the core are adhered to each other with a second adhesive.
請求項5から7のいずれか1項に記載の固定子と、
前記固定子の内側に設けられて前記中心軸を中心に回転する回転子とを備えた回転機。
The stator according to any one of claims 5 to 7 and the stator.
A rotary machine provided inside the stator and provided with a rotor that rotates about the central axis.
請求項1に記載のコイル体の製造方法であって、
前記プリント配線板を作成するプリント配線板作成工程と、
前記プリント配線板の片面あるいは両面に第一接着剤を塗布する接着剤塗布工程と、
前記プリント配線板を巻き付けて筒状に成形するコイル体成形工程と、
前記第一接着剤を硬化させる接着剤硬化工程とを含むことを特徴とするコイル体の製造方法。
The method for manufacturing a coil body according to claim 1.
The process of creating a printed wiring board to create the printed wiring board, and
An adhesive application step of applying the first adhesive to one side or both sides of the printed wiring board, and
The coil body forming process of winding the printed wiring board and forming it into a cylinder,
A method for manufacturing a coil body, which comprises an adhesive curing step of curing the first adhesive.
中心軸を中心に複数回巻き付けられて複数の層を有する筒状のコイル体に成形されるプリント配線板であって、
筒状に成形されたときの周方向に沿って絶縁基板の表裏の両面に各相のコイルを構成する渦巻き状の配線パターンが並べて形成されており、
巻き付けられて筒状に成形されるときにそれぞれの相のコイルを構成する前記配線パターンの中心が一致するように前記配線パターンが配置されており、
前記絶縁基板の一方の端部に位置して第1相のコイルを構成する前記配線パターンを最内層端部配線パターンとし、
前記絶縁基板の他方の端部に位置して第2相のコイルを構成する前記配線パターンを最外層端部配線パターンとし、
筒状に成形されたときの前記第1相と前記第2相との境界線を第1相境界線とし、
筒状に成形されたときの前記第1相境界線から前記最内層端部配線パターンの最も近い端部までの距離をd2とし、
筒状に成形されたときの前記第1相境界線から前記最外層端部配線パターンの最も近い端部までの距離をd3とするとき、
筒状に成形されたときの前記第1相境界線から前記第1相において前記中心軸に最も近い層を除く層にある前記配線パターンの最も近い端部までの距離、および、前記第1相境界線から前記第2相において前記中心軸から最も遠い層を除く層にある前記配線パターンの最も近い端部までの距離が等しくd1であり、
d2およびd3の少なくとも一方がd1よりも大きいことを特徴とするプリント配線板。
A printed wiring board that is wound around a central axis multiple times and formed into a cylindrical coil body having multiple layers.
The spiral wiring patterns that make up the coils of each phase are arranged side by side on both the front and back sides of the insulating substrate along the circumferential direction when formed into a cylindrical shape.
The wiring pattern is arranged so that the centers of the wiring patterns constituting the coils of each phase coincide with each other when they are wound and formed into a cylindrical shape.
The wiring pattern that is located at one end of the insulating substrate and constitutes the coil of the first phase is defined as the innermost layer end wiring pattern.
The wiring pattern that is located at the other end of the insulating substrate and constitutes the second phase coil is defined as the outermost layer end wiring pattern.
The boundary line between the first phase and the second phase when formed into a tubular shape is defined as the first phase boundary line.
Let d2 be the distance from the first phase boundary line when formed into a cylindrical shape to the nearest end of the innermost layer end wiring pattern.
When the distance from the first phase boundary line when formed into a cylindrical shape to the nearest end of the outermost layer end wiring pattern is d3,
The distance from the first phase boundary line when formed into a tubular shape to the nearest end of the wiring pattern in the layer excluding the layer closest to the central axis in the first phase, and the first phase. The distance from the boundary line to the nearest end of the wiring pattern in the layer excluding the layer farthest from the central axis in the second phase is equal d1.
A printed wiring board characterized in that at least one of d2 and d3 is larger than d1.
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