JP2574434Y2 - コイル - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、銅箔のような導電性薄
膜を巻回したコイルに関する。更に詳述すると、本考案
はリボン状の導電性薄膜を巻回した複数のコイル単体を
同軸上に重ねて接続し、１つのコイルとして機能させる
コイルに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、電子機器の小型化、低電力化およ
び省電力化の傾向から、ステッピングモータ等にはワイ
ヤコイルに代えて銅箔などの導電性薄膜から成るリボン
ワイヤを巻いた筒状のコイルが採用され、コイル導体占
積率の向上によるモータの小形化が図られている。

【０００３】しかし、最近では更にモータの小形化が要
求されている。例えば、ＰＭ型モータ（ステッピングモ
ータ）、特に直径８ｍｍ以下のモータの場合では、リボ
ン状の銅箔によるコイルであっても標準的なターン数で
ある１６０Ｔを確保するのは難しい。即ち、コイルのタ
ーン数を減らさずに必要とする起磁力を確保しつつ、コ
イルの容積を小さくすることが必要である。そこで、本
考案者等は、銅箔または銅平角線を互いに逆方向に巻回
したコイル単体を同軸上に２個並べてそれらの最内周の
銅箔同士または銅平角線同士を接続し、１つのコイルと
して機能させることを考えるに至った。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】しかしながら、コイル
の最内周の銅箔同士を接続する作業はコイルが小型にな
るほど難しく確実に接続できないなどの不具合や作業効
率が悪化するなどの問題が起こり易い。

【０００５】本考案は、複数のコイル単体を１つのコイ
ルとして機能するように接続する作業が容易でかつ確実
であるコイルを提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
め、本考案のコイルは、導電性薄膜により空芯部を設け
て形成された複数のコイル単体を互いに巻き方向が逆方
向となる状態で同軸上に重ねて配置し、空芯部を貫通す
る電気絶縁性ボビンで複数のコイル単体を保持する一
方、電気絶縁性ボビンには複数のコイル単体に跨るスリ
ットを設け、このスリットに流動性の電気的接続手段に
より複数のコイル単体の最内周部の導電性薄膜同士を電
気的に接続するようにしている。

【０００７】

【作用】したがって、互いに巻き方向が異なる複数のコ
イル単体は空芯部に挿入された電気絶縁性ボビンによっ
て同軸上に重ねられた関係を維持して保持される。そし
て、電気絶縁性ボビンのスリットに充填された電気的接
続手段により両コイル単体の導電性薄膜が最内周部分で
電気的に接続されて両コイル単体を一方向に電流が流れ
る直列接続の１つのコイル状態とする。そこで、各コイ
ル単体に発生する起磁力は、同一方向となり倍加する。

【０００８】

【実施例】以下、本考案の構成を図面に示す実施例に基
づいて詳細に説明する。

【０００９】図１に本考案のコイルの一実施例を示す。
このコイル１は、少なくとも１個の電気絶縁性ボビン３
と２個のコイル単体２ａ，２ｂとを最低単位として構成
される。コイル単体２ａ，２ｂは例えば中心部が中空と
なったリング状を成しており、その中心の空芯部４に電
気絶縁性ボビン３を貫通させ得るように設けられてい
る。

【００１０】本実施例の場合、電気絶縁性ボビン３は、
図２に示すように、少なくとも１組のコイル単体２ａ，
２ｂに跨ってコイル単体２ａ，２ｂの空芯部４を貫通す
る筒部３ａと、この筒部３ａの一端において径方向に突
出してコイル単体２ａ，２ｂに対する位置決めと抜け止
めを兼用するフランジ３ｂとで構成されている。筒部３
ａは、複数のコイル単体２ａ，２ｂを同軸上に保持する
と共にモータ等に実装された場合の絶縁材としても機能
する。また、この筒部３ａには、一部が切り欠かれるこ
とによって、少なくとも１組のコイル単体２ａ，２ｂに
跨るスリット５が形成されている。このスリット５は、
筒部３ａで覆われるコイル単体２ａ，２ｂの内周面を露
出させる。そこで、このスリット５に流動性のある電気
的接続手段６を充填することによって１組のコイル単体
２ａ，２ｂの最内周部７，７同士を電気的に接続するこ
とができる。また、スリット５の存在は、筒部３ａの径
方向の変形を可能とする。このため、コイル単体２ａ，
２ｂへの筒部３ａの挿入（換言すればボビン３の装着）
を容易にする。この電気絶縁性ボビン３は、例えばポリ
エチレンテレフタレート（ＰＢＴ）やジュラコン等を用
いて射出形成で安価に製作される。

【００１１】コイル単体２ａ，２ｂは、銅箔などの導電
性薄膜や銅角平板を絶縁して巻回することによって構成
されている。例えば、銅箔などの導電性薄膜２を棒状に
巻回したものを所定の厚みにスライスして得られるスラ
イスコイル、あるいはあらかじめ所定幅に加工されたリ
ボン状の薄帯・平角板を巻回して得られるリボンコイル
などが使用される。このコイル単体２ａ，２ｂは、通
常、導電性薄膜などの各層間における短絡を防ぐため、
全面に絶縁コーティングが施されているが、最内周部７
の銅電性薄膜の内周面の少なくとも一部、好ましくは全
面及び外周端８に絶縁コーティングが設けられずに電気
的接続を可能とした領域（以下これを端子部と呼ぶ）を
有している。このような構造のコイル単体２ａ，２ｂ
は、例えば絶縁コーティングを施した銅箔のような導電
性薄膜を巻心治具に巻き付けながら接着剤で固めた棒状
の銅電性薄膜の巻回体をワイヤーソーなどで所定厚みに
スライスすることによって得られる。因にスライスコイ
ルには、層間短絡を防止するためのスライス面への所定
のエッチング処理や絶縁コート処理などが施されてい
る。そして、このスライスコイルの内周面及び外周面の
一部あるいは全面にやすり等をかけて絶縁物を機械的に
剥離するか、あるいは溶剤等を用いて化学的に除去して
電気的接続を可能とした端子部７，８が設けられてい
る。尚、流動性のある電気的接続手段６としては、低温
半田、導電性ペースト（Ａｕ，Ａｇ，Ｃｕ）または導電
性接着剤（Ａｇ，Ｃｕ）等の熱溶融性の導電材料が使用
される。

【００１２】このような構造の２個のコイル単体２，２
ｂとボビン３は例えば次のようにして組立てられる。

【００１３】まず、図２に示すように、巻き方向が互い
に逆方向になるように最小単位となる２個のコイル単体
２ａ，２ｂを同軸上に向かい合わせて配置する。そし
て、２個のコイル単体２ａ，２ｂの空芯部４，４にボビ
ン３を挿入する。このとき、内周面側の端子部７，７が
コイル単体２ａ，２ｂの内周面の一部の領域にしか形成
されていない場合には、スリット５と端子部７とが一致
するように位置合わせを行ってから挿入する。２個のコ
イル単体２ａ，２ｂは、巻き方向が互いに逆向きとなっ
た状態で側端面同士が突き合わされてボビン３の筒部３
ａで保持される。その後、スリット５に電気的接続手段
６として例えば導電性ペーストを充填する。この充填作
業は、例えばディスペンサを用いて自動的に行い得る。
しかも、この作業は、スリット５がディスペンサのガイ
ドの役目を果たすことから、筒部３ａ内の狭い空間内に
おける作業ではあるが、容易に行える。

【００１４】電気的接続手段６の充填後、リフロー炉な
どに流されて所定の温度で加熱され、２つのコイル単体
１ａ，１ｂを焼成された電気的接続手段６で電気的に強
固に接続する。この電気的接続部は、電気的接続手段６
の加熱処理時の流動性によって、突出部がなく平坦に形
成できる。また、電気的接続手段６の量を適量にするこ
とによってスリット５からはみ出ることがない。したが
って、電気的接続手段６の表面に絶縁処理を施さなくて
も内側に収納する部品（ロータ）との間の短絡を防ぎ得
る。

【００１５】尚、振動等に対する機械的強度を増す必要
がある場合には、コイル単体２ａ，２ｂの側面部同士を
接着剤などで接合することも可能である。

【００１６】以上の手順によって得られたコイル１は、
２個のコイル単体２ａ，２ｂの巻線方向が互いに異なる
状態でボビン３の筒部３ａに挿入され、かつ導電性薄膜
の最内周部７，７同士がスリット５部分で相互に電気的
接続手段６により接続される。したがって、この２つの
コイル単体２ａ，２ｂは、流れる電流が一方のコイル単
体２ａの外周端８から例えば時計回転方向へ流れ最内周
の端子部７で電気的接続手段６を介して他方のコイル単
体２ｂの内周端子部７から再び同じ時計回転方向へ流れ
て外周端８へ達する直列接続とされ１つのコイル１を構
成する。即ち、２つのコイル単体には同じ方向の磁束が
発生し、これを加算した値の起磁力を生じ単一のコイル
として機能する。このため、１個のコイル単体の場合と
径は変わらなくとも起磁力が２倍となる。

【００１７】尚、上述の実施例は、本考案の好適な実施
の一例ではあるがこれに限定されるものではなく、本考
案の要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施が可能
である。例えば、本実施例の場合、ボビン３のスリット
５は主に１個の場合について説明しているが、これに特
に限定されず複数個でも良い。複数個のスリット５を設
けた場合、電気的接続手段６を充填したスリット以外の
スリットを、モータケース等への位置決め用として用い
ることができる。また、スリット５の形状も図示のもの
に特に限定されず、螺旋形などでも良い。

【００１８】また、電気絶縁性ボビン３の形状はフラン
ジ付のものに特に限定されず、フランジ３ｂのない単純
な円筒形状であっても良い。更に、コイル１を構成する
コイル単体２ａ，２ｂの数は、本実施例のものに限定さ
れず必要とする起磁力によって決定される。例えば、２
個のコイル単体２ａ，２ｂで構成されるコイルを複数組
連結したり、奇数個のコイル単体を直列接続となるよう
に連結して１つのコイルとして機能させても良い。後者
の場合には、一方の端子はコイル内周面に形成されるこ
ととなる。

【００１９】

【考案の効果】以上の説明より明かなように、本考案に
よれば、複数のコイル単体を電気絶縁性ボビンによって
互いに巻き方向が逆方向となる状態で同軸上に重ねて保
持する一方、電気絶縁性ボビンに設けた複数のコイル単
体に跨るスリットに流動性の電気的接続手段により複数
のコイル単体の最内周部の導電性薄膜同士を電気的に接
続するようにしているので、スリットに流動性の電気的
接続手段を充填するだけの簡単な作業で複数のコイル単
体の電気的接続作業を容易に行うことができる。しか
も、２つのコイル単体は絶縁性ボビンで保持されている
ので接続の信頼性が高く、かつロータなどとの短絡原因
となるボビンからの突出部等も生じ難い。

【００２０】また、コイル単体間の電気的接続手段とし
て流動性のあるものを用いるため、スリットの充填が容
易であるし、コイルの形状及び小型化等に作業性が影響
を受け難い。

【００２１】更に、ボビンに形成されたスリットは、コ
イル単体に挿入する際にボビンの変形を可能とするた
め、コイル単体への挿入が容易となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案のコイルの一実施例を示す図で、（Ａ）
は正面図、（Ｂ）はI-I 線断面図である。

【図２】図１のコイルの分解斜視図である。

【符号の説明】

１ コイル ２ａ，２ｂ コイル単体 ３ ボビン ５ ボビンの筒部に設けられたスリット ６ 電気的接続手段 ７ 電気的接続を可能とする最内周部の端子部 ８ 電気的接続を可能とする外周端の端子部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) H02K 3/04 H02K 3/46 H02K 3/50 H01F 5/00

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 導電性薄膜により空芯部を設けて形成さ
   れた複数のコイル単体を互いに巻き方向が逆方向となる
   状態で同軸上に重ねて配置し、前記空芯部を貫通する電
   気絶縁性ボビンで複数の前記コイル単体を保持する一
   方、前記電気絶縁性ボビンには複数の前記コイル単体に
   跨るスリットを設け、このスリットに流動性の電気的接
   続手段により複数の前記コイル単体の最内周部の導電性
   薄膜同士を電気的に接続することを特徴とするコイル。