JP2024007692A - Coil substrate, motor coil substrate, and motor - Google Patents
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Abstract
Description
本明細書によって開示される技術は、コイル基板、モーター用コイル基板、及びモーターに関する。 The technology disclosed in this specification relates to a coil substrate, a motor coil substrate, and a motor.
特許文献1は、モーター用コイル基板を開示している。特許文献1の図2(A)に示されるように、特許文献1のモーター用コイル基板は、複数のコイルを有するフレキシブル基板を備えたコイル基板を略円筒形状に巻くことで形成されている。
<特許文献1の課題>
特許文献1の技術では、複数のコイルを有するフレキシブル基板を備えたコイル基板を略円筒形状に巻くことで、モーター用コイル基板が形成される。そのため、巻き終わり側のコイルの配線が絶縁層であるフレキシブル基板から剥がれてしまう場合があると考えられる。特許文献1のモーター用コイル基板では、剥がれの発生による外観不良や信頼性の低下やモーターの設置での不具合が生じうると考えられる。
<Issues of
In the technique disclosed in
本発明のコイル基板は、第1面と前記第1面と反対側の第2面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、とを有し、前記フレキシブル基板は、長手方向の一端側の第1辺と前記長手方向の他端側の第2辺とを含み、前記複数のコイルは前記第1辺から前記第2辺に向かってほぼ一列に配置されていて、前記複数のコイルのそれぞれは、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、前記コイルを形成する前記配線は、前記第1面上の第1配線と、前記第2面上の第2配線、とを含むコイル基板であって、最も前記第2辺に近い前記第1配線は、略円弧形状の外縁をなすR部を備える。 The coil substrate of the present invention includes a flexible substrate having a first surface and a second surface opposite to the first surface, and a plurality of coils formed on the flexible substrate, and a plurality of coils formed on the flexible substrate. includes a first side on one end side in the longitudinal direction and a second side on the other end side in the longitudinal direction, and the plurality of coils are arranged substantially in a line from the first side to the second side. Each of the plurality of coils is formed of a central space and wiring surrounding the central space, and the wiring forming the coil includes a first wiring on the first surface and a wiring on the second surface. a second wiring, and the first wiring closest to the second side includes an R portion forming an outer edge of a substantially arc shape.
<実施形態の効果>
本発明の実施形態のコイル基板では、フレキシブル基板の長手方向一端側の第1辺から巻き始めてモーター用コイル基板が形成される。長手方向他端側の第2辺が巻き終わり側となる。実施形態のコイル基板では、長手方向他端側の第2辺に最も近い第1配線にR部が備えられる。R部の外縁は、略円弧形状となっている。最も巻き終わり側に位置する第1配線の外縁が略円弧形状となる。そのため、略円筒状に巻く際においても、第1配線の外縁を略円弧形状とせず尖った形状や略直角形状とする場合に比べ、第1配線とフレキシブル基板との密着性を向上できる。実施形態のコイル基板を用いて形成されるモーター用コイル基板では、外観不良やモーターの設置での不具合発生を抑制でき、信頼性を向上できる。
<Effects of embodiment>
In the coil substrate according to the embodiment of the present invention, the motor coil substrate is formed by starting winding from the first side of the flexible substrate at one end in the longitudinal direction. The second side on the other end side in the longitudinal direction is the winding end side. In the coil board of the embodiment, the R portion is provided on the first wiring closest to the second side on the other end side in the longitudinal direction. The outer edge of the R portion has a substantially arc shape. The outer edge of the first wiring located at the end of winding has a substantially arc shape. Therefore, even when the first wiring is wound into a substantially cylindrical shape, the adhesion between the first wiring and the flexible substrate can be improved compared to the case where the outer edge of the first wiring is not shaped into a substantially circular arc shape but has a pointed shape or a substantially right-angled shape. In the motor coil substrate formed using the coil substrate of the embodiment, it is possible to suppress appearance defects and the occurrence of problems during installation of the motor, and improve reliability.
<実施形態>
図1(A)に示されるように、モーター10は、モーター用コイル基板20と、磁石30を有する。モーター10の例は、ブラシレスモーターである。図1(B)に示されるように、モーター用コイル基板20は、コイル基板40を、第1辺41を巻き始め側で第2辺42を巻き終わり側、第1面Fを外周側で第2面Bを内周側、として略円筒形状に巻くことで形成されている。図1(B)の例では、モーター用コイル基板20はコイル基板40を3周巻くことで形成されている。なお、コイル基板の巻く回数は3回でなくてもよく、1回でも4回以上であってもよい。
<Embodiment>
As shown in FIG. 1(A), the
図2に示されるように、コイル基板40は、フレキシブル基板43と、複数のコイルCと、複数の端子Tと、複数の第1接続線L1と、複数の第2接続線L2を有する。コイル基板40は、長手方向に沿って1周目の部分P1と、2周目の部分P2と、3周目の部分P3を有する。コイル基板40が巻かれると、図1(B)に示されるように、各部分P1,P2,P3のそれぞれが概ね1周を形成する。1周目の部分P1が最も内周側、3周目の部分P3が最も外周側に巻かれている。図2に示されるように、コイル基板40は、短手方向に部分P4と部分P5を有する。部分P4には複数のコイルCが形成され、部分P5には複数の第1接続線L1と複数の第2接続線L2が形成されている。
As shown in FIG. 2, the
フレキシブル基板43は、長手方向の一端側の第1辺41と、長手方向の他端側の第2辺42を有する。フレキシブル基板43の第1面F及び第1面の反対側である第2面B上には、コイルCを形成する配線wと、第1接続線L1及び第2接続線L2を形成する配線wが形成されている。フレキシブル基板43の例は、配線wが形成されたポリイミド製の薄い基材の表面を絶縁樹脂で被覆した基板である。本実施形態において「第1配線とフレキシブル基板の密着性」とは、フレキシブル基板43の基材に対する第1配線w1の密着性のことをいう。
The
複数のコイルCは、フレキシブル基板43上に形成されている。複数のコイルCは、巻き方向WDに沿って第1辺41から第2辺42に向かって一列に並んでいる。複数のコイルCは、U相コイルCU1~CU6と、V相コイルCV1~CV6と、W相コイルCW1~CW6を有する。複数のコイルCU1~CW6の各々は、U相コイルとV相コイルとW相コイルが部分的に重なるように配置されている。1周目の部分P1のU相コイルCU1,CU2と、2周目の部分P2のU相コイルCU3,CU4と、3周目の部分P3のU相コイルCU5,CU6は、図1(B)に示されるようにコイル基板40が巻かれた状態において重なるように配置されている。1周目の部分P1のV相コイルCV1,CV2と、2周目の部分P2のV相コイルCV3,CV4と、3周目の部分P3のV相コイルCV5,CV6は、コイル基板40が巻かれた状態において重なるように配置されている。1周目の部分P1のW相コイルCW1,CW2と、2周目の部分P2のW相コイルCW3,CW4と、3周目の部分P3のW相コイルCW5,CW6は、コイル基板40が巻かれた状態において重なるように配置されている。
A plurality of coils C are formed on a
U相コイルCU1,CU3,CU5は、モーター用コイル基板20の外周側から見て反時計回りに配線wが巻かれている。U相コイルCU2,CU4,CU6は、モーター用コイル基板20の外周側から見て時計回りに配線wが巻かれている。U相コイルCU1,CU3,CU5とU相コイルCU2,CU4,CU6は、U相コイルCU1,CU3,CU5を流れる電流の向きとU相コイルCU2,CU4,CU6を流れる電流の向きが逆になるように、U相第2接続線L2Uによって接続されている。U相コイルCU2,CU4とU相コイルCU3,CU5は、U相コイルCU2,CU4を流れる電流の向きとU相コイルCU3,CU5を流れる電流の向きが逆になるように、U相第2接続線L2Uによって接続されている。V相コイルCV1~CV6及びW相コイルCW1~CW6についても、U相コイルCU1~CU6と同様に構成及び接続されている。
In the U-phase coils CU1, CU3, and CU5, wiring w is wound counterclockwise when viewed from the outer peripheral side of the
複数のコイルCのそれぞれは、中央スペースSと当該中央スペースSを囲む配線wで形成されている。各コイルCの各ターンは、フレキシブル基板43の第1辺41側の第1配線w1と第2辺42側の第2配線w2で形成されている。第1配線w1はフレキシブル基板43の第1面F上に形成され、第2配線w2は第2面B上に形成されている。フレキシブル基板43は、第1配線w1の端部と第2配線w2の端部に、フレキシブル基板43を貫通するスルーホールTHを有する。第1配線w1の端部と第2配線w2の端部は、スルーホールTH内に充填されたビア配線wbにより接続されている。
Each of the plurality of coils C is formed of a central space S and a wiring w surrounding the central space S. Each turn of each coil C is formed by a first wiring w1 on the
複数の端子Tは、複数のコイルCを形成する配線wに接続されている。複数の端子Tは、U相用端子TUと、V相用端子TVと、W相用端子TWを有する。各端子Tを外部配線で結線する、あるいは、別の回路基板と接続して結線することで、モーター用コイル基板20としての機能が発揮される。
The plurality of terminals T are connected to wiring w forming a plurality of coils C. The plurality of terminals T include a U-phase terminal TU, a V-phase terminal TV, and a W-phase terminal TW. By connecting each terminal T with external wiring or connecting it with another circuit board, the function as the
複数の第1接続線L1は、コイルCを形成する配線wと端子Tとを接続する。複数の第1接続線L1は、U相第1接続線L1Uと、V相第1接続線L1Vと、W相第1接続線L1Wを有する。U相第1接続線L1Uは、U相用端子TUとU相コイルCU1を接続する。V相第1接続線L1Vは、V相用端子TVとV相コイルCV6を接続する。W相第1接続線L1Wは、W相用端子TWとW相コイルCW1を接続する。図2の例では、U相第1接続線L1U、V相第1接続線L1V、W相第1接続線L1Wは、フレキシブル基板43の第1面F上に形成されている。
The plurality of first connection lines L1 connect the wiring w forming the coil C and the terminal T. The plurality of first connection lines L1 include a U-phase first connection line L1U, a V-phase first connection line L1V, and a W-phase first connection line L1W. The U-phase first connection line L1U connects the U-phase terminal TU and the U-phase coil CU1. The V-phase first connection line L1V connects the V-phase terminal TV and the V-phase coil CV6. The W-phase first connection line L1W connects the W-phase terminal TW and the W-phase coil CW1. In the example of FIG. 2, the U-phase first connection line L1U, the V-phase first connection line L1V, and the W-phase first connection line L1W are formed on the first surface F of the
複数の第2接続線L2は、複数のコイルC同士を接続する。複数の第2接続線L2は、U相第2接続線L2Uと、V相第2接続線L2Vと、W相第2接続線L2Wを有する。U相第2接続線L2Uは、U相コイルCU1,CU2同士、U相コイルCU2,CU3同士、U相コイルCU3,CU4同士、U相コイルCU4,CU5同士、U相コイルCU5,CU6同士を接続する。V相第2接続線L2Vは、V相コイルCV1,CV2同士、V相コイルCV2,CV3同士、V相コイルCV3,CV4同士、V相コイルCV4,CV5同士、V相コイルCV5,CV6同士を接続する。W相第2接続線L2Wは、W相コイルCW1,CW2同士、W相コイルCW2,CW3同士、W相コイルCW3,CW4同士、W相コイルCW4,CW5同士、W相コイルCW5,CW6同士を接続する。 The plurality of second connection lines L2 connect the plurality of coils C to each other. The plurality of second connection lines L2 include a U-phase second connection line L2U, a V-phase second connection line L2V, and a W-phase second connection line L2W. The U-phase second connection line L2U connects U-phase coils CU1 and CU2, U-phase coils CU2 and CU3, U-phase coils CU3 and CU4, U-phase coils CU4 and CU5, and U-phase coils CU5 and CU6. do. The V-phase second connection line L2V connects V-phase coils CV1 and CV2, V-phase coils CV2 and CV3, V-phase coils CV3 and CV4, V-phase coils CV4 and CV5, and V-phase coils CV5 and CV6. do. The W-phase second connection line L2W connects the W-phase coils CW1 and CW2, the W-phase coils CW2 and CW3, the W-phase coils CW3 and CW4, the W-phase coils CW4 and CW5, and the W-phase coils CW5 and CW6. do.
図2の例では、U相コイルCU2,CU3同士及びU相コイルCU4,CU5同士を接続するU相第2接続線L2Uは、フレキシブル基板43の第1面F上に形成されている。V相コイルCV2,CV3同士及びV相コイルCV4,CV5同士を接続するV相第2接続線L2Vも、第1面F上に形成されている。W相コイルCW2,CW3同士及びW相コイルCW4,CW5同士を接続するW相第2接続線L2Wも、第1面F上に形成されている。上記以外の第2接続線L2は、フレキシブル基板43の第2面B上に形成されている。
In the example of FIG. 2, the U-phase second connection line L2U that connects the U-phase coils CU2 and CU3 and the U-phase coils CU4 and CU5 is formed on the first surface F of the
コイルCを形成する配線wと第1接続線L1及び第2接続線L2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。配線wはめっきにより形成されている。配線wは銅箔をエッチングすることで形成されている。配線wはセミアディティブ法、MSAP法又はサブトラクティブ法で形成されてもよい。 The wiring w forming the coil C and the wiring w forming the first connection line L1 and the second connection line L2 are formed using printed wiring board technology. The wiring w is formed by plating. The wiring w is formed by etching copper foil. The wiring w may be formed by a semi-additive method, an MSAP method, or a subtractive method.
図3に、コイル基板40において最も巻き終わり側に位置するコイルCW6の、コイル基板40の短手方向における一端側のスルーホールTH近傍の領域Aを部分的に拡大した図を示す。図3の例では、各スルーホールTHは3つのスルーホールTH1,TH2,TH3で形成されている。3つのスルーホールTH1,TH2,TH3は略三角形状に配置されており、スルーホールTH1は最も第1辺41側、スルーホールTH3は最も第2辺42側に配置されている。各スルーホールTH1,TH2,TH3内に充填されたビア配線wbは、第1面F上に形成された第1配線w1の端部と、第2面B上に形成された第2配線w2の端部を繋ぐ。
FIG. 3 is a partially enlarged view of a region A near the through hole TH on one end side in the transverse direction of the
図3に示されるように、コイルCW6のうち最も第2辺42に近いターンを構成する第1配線w1は、略円弧形状の外縁をなすR部44を、コイル基板40の短手方向における一端側に備える。R部44は、第1配線w1のうちスルーホールTH近傍の部位に、スルーホールTHからずれた位置に形成されている。R部44は、スルーホールTHを構成する3つのスルーホールTH1,TH2,TH3のうち最も第2辺42側に位置するスルーホールTH3よりも第2辺42側に形成されている。R部44の略円弧形状の円弧中心Roは、R部44よりも第1辺41側にある。
As shown in FIG. 3, the first wiring w1 constituting the turn closest to the
コイルCW6のうち最も第2辺42に近いターン以外のターンを構成する第1配線w1は、略円弧形状の外縁をなすR部46を、コイル基板40の短手方向における一端側に備える。最も第2辺42に近いターンを構成する第1配線w1のR部44の半径r1は、それ以外の第1配線w1のR部46の半径r2よりも大きい。R部44の半径r1は、3つのスルーホールTH1,TH2,TH3のうち最も第2辺42側に位置するスルーホールTH3と干渉しない範囲で、なるべく大きな値となるように設定されている。
The first wiring w1 constituting the turns other than the turn closest to the
コイルCW6の、コイル基板40の短手方向における他端側のスルーホールTH近傍の領域Bについても、上述した領域Aと同様に構成される。
The region B of the coil CW6 near the through hole TH on the other end side in the lateral direction of the
<実施形態の効果>
実施形態のコイル基板40では、フレキシブル基板43の長手方向一端側の第1辺41から巻き始めてモーター用コイル基板20が形成される。長手方向他端側の第2辺42が巻き終わり側となる。実施形態のコイル基板40では、長手方向他端側の第2辺42に最も近い第1配線w1にR部44が備えられる。R部44の外縁は、略円弧形状となっている。最も巻き終わり側に位置する第1配線w1の外縁が略円弧形状となる。そのため、略円筒状に巻く際においても、第1配線w1の外縁を略円弧形状とせず尖った形状や略直角形状とする場合に比べ、第1配線w1とフレキシブル基板43との密着性を向上できる。実施形態のコイル基板40を用いて形成されるモーター用コイル基板20では、外観不良やモーター10の設置での不具合発生を抑制でき、信頼性を向上できる。
<Effects of embodiment>
In the
実施形態のコイル基板40によれば、スルーホールTHからずれた位置にR部44が設けられるので、スルーホールTHに充填されるビア配線wbは削られずに残される。スルーホールTH内のビア配線wbによる第1配線w1と第2配線w2の接続が確実に維持される。
According to the
実施形態のコイル基板40によれば、R部44の形状をスルーホールTH3を回り込むような略円弧形状とすることができる。R部44とスルーホールTH3との干渉を防止できるので、第1配線w1と第2配線w2の良好な接続を維持できる。
According to the
実施形態のコイル基板40によれば、R部44の略円弧形状を、スルーホールTH3と干渉しない限りにおいてなるべく大きな半径の円弧とすることができる。第1配線w1とフレキシブル基板43の密着性を可能な限り大きくすることができる。
According to the
10 :モーター
20 :モーター用コイル基板
30 :磁石
40 :コイル基板
41 :第1辺
42 :第2辺
43 :フレキシブル基板
44 :R部
B :第2面
C :コイル
F :第1面
Ro :円弧中心
S :中央スペース
TH :スルーホール
TH1 :スルーホール
TH2 :スルーホール
TH3 :スルーホール
w :配線
w1 :第1配線
w2 :第2配線
wb :ビア配線
10: Motor 20: Motor coil board 30: Magnet 40: Coil board 41: First side 42: Second side 43: Flexible board 44: R section B: Second surface C: Coil F: First surface Ro: Arc Center S: Central space TH: Through hole TH1: Through hole TH2: Through hole TH3: Through hole w: Wiring w1: First wiring w2: Second wiring wb: Via wiring
Claims (6)
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、とを有し、
前記フレキシブル基板は、長手方向の一端側の第1辺と前記長手方向の他端側の第2辺とを含み、
前記複数のコイルは前記第1辺から前記第2辺に向かってほぼ一列に配置されていて、
前記複数のコイルのそれぞれは、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、
前記コイルを形成する前記配線は、前記第1面上の第1配線と、前記第2面上の第2配線、とを含むコイル基板であって、
最も前記第2辺に近い前記第1配線は、略円弧形状の外縁をなすR部を備える。 a flexible substrate having a first surface and a second surface opposite to the first surface;
a plurality of coils formed on the flexible substrate,
The flexible substrate includes a first side on one end side in the longitudinal direction and a second side on the other end side in the longitudinal direction,
The plurality of coils are arranged substantially in a line from the first side toward the second side,
Each of the plurality of coils is formed of a central space and wiring surrounding the central space,
The wiring forming the coil is a coil substrate including a first wiring on the first surface and a second wiring on the second surface,
The first wiring closest to the second side includes an R portion forming an outer edge of a substantially arc shape.
前記フレキシブル基板は、スルーホールを有し、
前記配線は、前記スルーホールを貫通し前記第1配線と前記第2配線を繋ぐビア配線を含み、
前記R部は、前記最も第2辺に近い前記第1配線のうち、前記スルーホール近傍の部位に形成されている。 The coil substrate according to claim 1,
The flexible substrate has a through hole,
The wiring includes a via wiring that passes through the through hole and connects the first wiring and the second wiring,
The R portion is formed in a portion of the first wiring closest to the second side near the through hole.
A motor comprising the motor coil substrate according to claim 5 and a magnet.
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