JP4699570B1

JP4699570B1 - ディスク型コイル

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Publication number: JP4699570B1
Application number: JP2010540349A
Authority: JP
Inventors: 公明岩谷
Original assignee: Cosmo Mechanics Co Ltd
Current assignee: Cosmo Mechanics Co Ltd
Priority date: 2009-12-22
Filing date: 2009-12-22
Publication date: 2011-06-15
Anticipated expiration: 2029-12-22
Also published as: US20120133474A1; CN102341996B; WO2011077483A1; US8471669B2; JPWO2011077483A1; CN102341996A

Abstract

出力を高めるために流れる電流値を充分に大きく確保できるようにするものであり、円板形の絶縁基板１と、絶縁基板１の両面に設けられスルーホールランド２２，２３が絶縁基板１の外周縁側，内周縁側に位置されて絶縁基板１の両面に交互に折返すように配置された導体パターン２と、絶縁基板１に穿孔されて導体パターン２のスルーホールランド２２，２３を接続するスルーホールとを備えて成るディスク型コイルにおいて、内周縁側のスルーホールランド２３に複数のスルーホール６を半径方向ｃへ整列して配置したものである。
【選択図】図１

Description

本発明は、電磁誘導機器に用いる扁平タイプのコイル、特に誘導機のステータやロータとして組込まれるのに有用なディスク型コイルに関する。さらに詳述すると、本発明は、ディスク型コイルの導体パターンのスルーホール接続の改良に関するものである。

最近、各種機器の薄型化の傾向から、エッチングやプレス加工で導体パターンを形成したディスク型コイルの需要が増大している。この種の従来のディスク型コイルとしては、例えば、ディスク形の環状絶縁基板の表裏面に、環状絶縁基板の内周縁並びに外周縁に沿って環状に配置したスルーホールランドの間を内周縁側から外周縁側あるいは外周縁側から内周縁側へと延びる複数の導体が外周縁側のスルーホールランドと内周縁側のスルーホールランドとでスルーホール接続されることにより絶縁基板の表面と裏面との間で交互に波形に折返して１つのコイルを構成するようにしたディスク型コイルが知られている（特許文献１）。

特開平１−１２６１４２号公報

しかしながら、特許文献１に係るディスク型コイルでは、ディスク形の絶縁基板の外周縁と内周縁に沿って導体パターンの外周縁側のスルーホールランドと内周縁側のスルーホールランドとがそれぞれ環状に配置されるため、外周縁側に比べて小径となる内周縁側では導体ピッチを狭くせざるを得ない。このため、絶縁基板の内周縁側では導体の幅のみならずスルーホールランドの大きさも小さくせざるを得ない。このことは、導体の数を増やして実装密度を上げることで出力を増やそうとする場合においては特にその傾向が顕著となる。そして、内周縁側のスルーホールランドを狭く小さなものとせざるを得ないことから、スルーホールランドに開けるスルーホールの数も単一でかつ穴径の大きさも小さいものであり、スルーホール接続での導電材のメッキ厚さあるいは導電材の充填量を確保できずに、スルーホールを介して流せる電流値が制約されることとなる。それに加えて、導体そのものの幅も内周縁側では狭くなるため、導体パターン全体に流せる電流値が小さくなってしまう問題が生ずる。導体パターンを流れる最大電流値は、導体パターンの最も狭い幅（厚さが一定であるとすると）ところの電気抵抗値に制約されてしまうからである。

さらに、従来のディスク型コイルは、絶縁基板の内周側では導体の幅のみならずスルーホールランドの大きさも小さく狭いものとせざるを得ないことから、実装密度を上げることが難しい配線パターンを採用せざるを得なかった。

このように、導体パターンが箔や薄板によって形成されるディスク型コイルでは、線材を巻線したコイルよりも流れる電流値がもともと小さくなってしまう。その上に、絶縁基板の内周縁側では導体の幅のみならずスルーホールランドの大きさ延いてはスルーホールも小さくせざるを得ない特許文献１に係るディスク型コイルでは、出力を高めるために流れる電流値を大きく確保することができないという問題が伴う。このため、ディスク型コイルの出力を大きくすることは難しいものとなっている。そこで、導体パターンに流れる電流値を大きく確保することのできるディスク型コイルの開発が要望されている。

本発明は、かかる要望に応えるもので、導体パターンに流れる電流値を充分に大きく確保することのできるディスク型コイルを提供することを目的とする。また、本発明は、導体パターンに流れる電流値を抑制することなく導体パターンの実装密度を上げることができるディスク型コイルを提供することを目的とする。

かかる目的を達成するため、本発明は、ディスク形の環状絶縁基板の表裏面に、環状絶縁基板の内周縁並びに外周縁に沿って環状に配置したスルーホールランドの間を内周縁側から外周縁側あるいは外周縁側から内周縁側へと延びる複数の導体が外周縁側のスルーホールランドと内周縁側のスルーホールランドとでスルーホール接続されることにより絶縁基板の表面と裏面との間で交互に波形に折返して１つのコイルを構成するようにした導体パターンを有するディスク型コイルにおいて、前記内周縁側スルーホールランドのスルーホールが複数であり、かつ絶縁基板の半径方向に整列されるようにしている。

ここで、スルーホールは直線的に整列されていることが好ましい。さらに、内周縁側のスルーホールランドが導体よりも絶縁基板の半径方向並びに周方向に拡張された面積を有していることが好ましい。

また、同じ回路の同じ磁極を構成する複数の導体の内周縁側スルーホールランドは、互いに異なる複数の同心円上でかつ絶縁基板の半径方向に整列されて配置されていることが好ましい。

また、内周縁側スルーホールランドは、絶縁基板の半径方向に拡張された面積を有し、かつその半径方向の輪郭の延長線が絶縁基板の中心に一致する楔形状を成し、半径方向外側の端部から導体が引き出されることが好ましい。

さらに、導体パターンは始端末パターンが接続されたコイル半部と終端末パターンが接続されたコイル半部とが絶縁基板を介在させて積層されると共にコイル半部同士が接続パターンで接続されて１つのコイルを形成し、始端末パターン，終端末パターン及び接続パターンは導体パターンの外周縁側スルーホールランドよりも外側あるいは内周縁側スルーホールランドよりも内側に引き出されていることが好ましい。

さらに好ましくは、始端末パターン，終端末パターン及び接続パターンは絶縁基板の外周縁から外に突出するフランジ部に配置されていることである。

本発明のディスク型コイルは、内周縁側スルーホールランドのスルーホールが複数であり、かつ絶縁基板の半径方向に整列されるようにしているので、スルーホールランドの周方向への拡張を招かずに、１つのスルーホールランドでのスルーホール接続の導通面積が拡張され、同じスルーホールメッキ厚さでもスルーホールランド全体としてはスルーホール接続を流れる電流値を増やすことができる。つまり、スルーホール接続での電気抵抗を少なくすることにより、導体パターンを流れる最大電流値に与えるスルーホールでの制約を消失させることができるため、出力を高めるために流れる電流値をより充分に大きく確保することができる。しかも、各スルーホールランド接続での導電材のメッキの厚みが同じでも、スルーホールランド全体としてのスルーホールランド接続における導電材のメッキなどの量を増加させることができるので、スルーホール接続で流せる電流を増やすのに必要なスルーホールメッキの量を数次のメッキ処理によらずとも確保できる。このため、メッキコストを削減でき、ディスク型コイルをより安価なものとできる。また、配置密度の高くなる内周縁側でのスルーホールランドを含むその直近での導体の周囲のスペースを周方向に確保できるので、導体パターンの幅，導体間隙を均一に形成でき、出力を高めるために流れる電流値をより充分に大きく確保することができる。

さらに、本発明によれば、複数個のスルーホールが絶縁基板の半径方向に直線的に整列されることで、スルーホールランドの周方向への拡張を全く招かずに、同じランド幅でも配置密度の高くなる内周縁側でのスルーホールランドを含むその直近での導体の周囲のスペースを周方向に確保でき、導体パターンの幅，導体間隙が均一に形成でき、出力を高めるために流れる電流値をより充分に大きく確保することができる。しかも、絶縁基板の表面側の導体パターンと裏面側の導体パターンとを線対称に形成できるので、導体パターンの製作が容易となる。

さらに、本発明によれば、スルーホールランドが導体よりも拡張された面積を有することにより、複数のスルーホールを穿孔することによりスルーホールランドの導通面積の減少が補填されるため、出力を高めるために流れる電流値をより充分に大きく確保することができる。

さらに、本発明に係るディスク型コイルは、導体パターンの内周縁側のスルーホールランドが複数の同心円上に配置され絶縁基板の半径方向に整列されることから、外周縁側に比べて小径となる内周縁側でも導体ピッチを狭くしなくとも半径方向に離して配置できるので、内周縁側のスルーホールランドを１つの円周上に環状に配置する場合よりも円周方向のスペースを確保でき、導体の幅のみならずスルーホールランドの大きさも外周縁側と同等あるいは遜色無い大きさにできる。したがって、各スルーホールランドに開けるスルーホールの数を増やすことができると共に穴の大きさも小さくしなくて済む。このため、スルーホール接続の導電材のメッキ量あるいは導電材の充填量を必要量確保でき、スルーホールを介して流せる電流値で導体パターン全体に流される電流値が制約を受けることがなくなる。それに加えて、内周縁側スルーホールランドの直近での導体そのものの幅も狭くする必要がないので、同様に内周縁側の導体幅で導体パターン全体に流される電流値が制約を受けることがなくなる。したがって、導体パターン全体に流せる電流値が小さくなってしまう問題を解消することができ、出力を高めるために導体パターンに流れる電流値を大きく確保することができる。

加うるに、本発明のディスク型コイルは、絶縁基板の半径方向外側へ向けて内周縁側スルーホールランドをずらして配置するようにしているので、内周縁側でのスルーホールランドの大きさのみならず導体の幅も狭めずに、導体の数を増やして実装密度を上げることができ、出力を増やすことができる。また、各スルーホールランド接続で電気的に接続される絶縁基板の表裏面の導体パターンの配線形状が線対称形状になるので、導体パターンの製作が容易である。

依って、出力の大きな電磁誘導機器、例えばＤＣブラシレスモータなどの誘導機をつくることが可能となる。

さらに、本発明に係るディスク型コイルにおいて、内周縁側スルーホールランドが絶縁基板の半径方向に拡張された面積を有し、かつその半径方向の輪郭の延長線が絶縁基板の中心に一致する楔形状を成し、半径方向外側の端部から導体が引き出されるように形成することにより、導体間隙を一定にして絶縁基板の半径方向に十分な広さの内周縁側スルーホールランド並びに複数のスルーホールが形成できるので、スルーホール接続のメッキ量等を必要量確保してスルーホールを流れる電流値で導体パターン全体に流される電流値が制約を受けることがなくなる共に、内周縁側の導体幅で導体パターン全体に流される電流値が制約を受けることがなくなる。しかも、同じ大きさの絶縁基板を用いながら、外周縁側のスルーホールランドと内周縁側のスルーホールランドとの間の導体の磁気回路を構成する部分を広くとることができるので、より出力を大きくできる。

さらに、本発明は、導体パターンの外周縁側スルーホールランドよりも外側あるいは内周縁側スルーホールランドよりも内側に引き出される始端末パターン，終端末パターン及び接続パターンによって絶縁基板に積層されたコイル半部同士を接続して１つのコイルを形成するようにしているので、高密度の導体パターンが容易に形成されると共にこの導体パターンに対し半田付けなどで外部導体を容易かつ確実に接続できるため、実装密度を上げると共に製造コストも低減できる。

さらに、始端末パターン，終端末パターン及び接続パターンを絶縁基板の外周縁から外に突出するフランジ部に配置することにより、半田付けなどによる結線作業が集約されるので、ディスク型コイルを積層する際の連結作業が容易になると共にコンパクトにできる。
依って、コストダウンが可能である。

本発明に係るディスク型コイルの一実施形態を示す表面図で、ＤＣブラシレスモータ用の３相８磁極の導体パターンの例を挙げて各種端末パターン及び接続パターンを導体パターンの外周縁側スルーホールランドよりも外側に引出す外引き出しタイプを示す。図１の裏面図である。図１の導体パターンのうちの１相の半分だけを示す説明図である。図３の導体パターンの内周縁側のスルーホールランドとスルーホール接続状態をＣ背に沿って示す拡大縦断面図である。図１の導体パターンのうちの１相の残りの半分を示す説明図である。図３と図５を組合わせて１相分の導体パターンの全体を示す説明図図である。本発明に係るディスク型コイルの他の実施形態を示す表面図で、２回路１０磁極の導体パターンを例に挙げて始端末パターン、終端末パターン及び接続パターンを内周縁側スルーホールランドよりも内側に引出す内引き出しタイプを示す。図７のディスク型コイルの表面側の導体パターンのみを示す説明図である。図７のディスク型コイルの裏面側の導体パターンのみを示す説明図である。本発明に係るディスク型コイルの内周縁側のスルーホールランドの他の実施形態を示す表面図で、ＤＣブラシレスモータ用の外引き出しタイプの３相１２磁極の導体パターンの例を挙げて説明する。図１０の導体パターを拡大して部分的に示す説明図である。

以下、本発明に係るディスク型コイルの構成を図面に示す実施形態に基づいて詳細に説明する。

図１から図６に本発明のディスク型コイルをＤＣブラシレスモータのステータコイルに適用した一実施形態を示す。このディスク型コイルは、図１，図２に示すように、絶縁基板１，導体パターン２，始端末パターン３，終端末パターン４，接続パターン５，スルーホール６を有し、外周縁側スルーホールランド２２と内周縁側スルーホールランド２３とで絶縁基板１の表面並びに裏面に形成された導体パターン２の導体２１を電気的に接続して波形に折り返すようにして絶縁基板の円周方向に１巡りすることでコイルを形成するようにしている。

絶縁基板１は、中央部に軸孔１１が穿孔された円環状のディスクから成り、絶縁性の合成樹脂材によって構成されている。この絶縁基板１の外周縁の一部には、始端末パターン３，終端末パターン４及び接続パターン５が配置されるフランジ部１２が外側へ突出するように一体形成されている。この絶縁基板１の材質については特に限定されるものではなく、硬質性，フレキシブル性のいずれをも選択することができる。

導体パターン２は、絶縁基板１の両面に貼付した銅系，アルミニウム系等の箔をエッチング技術（例えばプリントエッヂ法など）により部分的に溶解腐食させて所要のパターンに形成されたり、あるいは薄板状の金属材をプレス技術等によって所要のパターンに打ち抜いたものを絶縁基板１の表裏面に貼着することにより形成されている。この導体パターン２は、環状絶縁基板１の内周縁並びに外周縁に沿って環状に配置したスルーホールランド２２，２３の間を内周縁側から外周縁側あるいは外周縁側から内周縁側へと延びる複数の導体２１が外周縁側のスルーホールランド２２と内周縁側のスルーホールランド２３とでスルーホール接続されることにより、絶縁基板１の表面と裏面との間で交互に波形に折返して１つのコイルを構成するように形成されている。

ここで、外周縁側のスルーホールランド２２は１つの円ａの上に環状に一定間隙をあけて配置すると共に内周縁側のスルーホールランド２３は複数の同心円ｂ_１，ｂ_２，ｂ_３上でかつ絶縁基板１の半径方向ｃに整列されて配置されている。本実施形態の場合、図３に示すように、同じ回路の同じ磁極を構成する複数の導体２１の内周縁側のスルーホールランド２３が、互いに異なる複数の同心円ｂ_１，ｂ_２，ｂ_３上でかつ絶縁基板１の半径方向ｃに整列されて配置されている。すなわち、絶縁基板の内周縁側においては、１つの導体折り返し部の位置に同じ回路の複数の折り返し部が半径方向ｃに整列するようにずらして配置されている。また、外周縁側のスルーホールランド２２は円周方向に横長に面積が拡張されており、１つの円ａの上に複数のスルーホール６が横並びに配置可能とされている。他方、内周縁側のスルーホールランド２３は、半径方向ｃに縦長に面積が拡張されており、半径方向ｃに複数のスルーホール６を整列させて配置可能とされている。なお、本実施形態では説明の便宜のためスルーホールランド２３の半径方向中心を通る円を同心円ｂ_１，ｂ_２，ｂ_３として表記しているが、同心円ｂ_１，ｂ_２，ｂ_３の通過位置に特別な意味はなく、複数のスルーホールランド２３が互いに半径方向ｃに離れて配置されることを示すものである。

また、導体２１は、磁気回路を構成する環状中央の直線部２１ａと、該直線部２１ａと両端のスルーホールランド２２，２３との間で緩やかな円弧を描く円弧部２１ｂ，２１ｃとを有する屈曲した線形に構成されている。そして、絶縁基板１の同じ面の同じ回路の同じ磁極を構成する複数の導体２１の各円弧部２１ｂ，２１ｃの曲率中心をそれぞれ同じにすることにより、導体２１の幅並びに導体間隙を均一に設定するようにしている。これにより、導体間隙を一定にしながら、導体２１の一部において導体パターン２を流れる最大電流値を制約してしまうような幅の狭い箇所が形成されることがない。

なお、この導体パターン２は、図３に示すスルーホール６を介して連続したコイル半部２ａと、図５に示すスルーホール６を介して連続したコイル半部２ｂとが積層されて接続パターン５を介して接続されることにより、図６に示すコイル巻形状が形成されている。そして、このコイル巻形状を１単位として３単位が位相して積層され、３相８磁極の導体パターンが形成されている。一方の半回路分のコイル半部２ａに対し、残りのコイル半部２ｂを１／２ピッチ分ずらして配置することにより、一方のパターン２ａの線間溝を他方のパターン２ｂの線で覆い、磁束漏れを防ぐことができる。

ここで、始端末パターン３は、導体パターン２の一方のコイル半部２ａの始端末に位置する外周縁側のスルーホールランド２２に接続されて、絶縁基板１のフランジ部１２に引出されている。終端末パターン４は、導体パターン２の他方のコイル半部２ｂの終端末に位置する外周縁側のスルーホールランド２２に接続されて、絶縁基板１のフランジ部１２に引出されている。接続パターン５は、導体パターン２の一方のコイル半部２ａの終端末に位置する外周縁側のスルーホールランド２２と、導体パターン２の他方のコイル半部２ｂの始端末に位置する外周縁側のスルーホールランド２２とに接続されて、絶縁基板１のフランジ部１２に引出されている。これら始端末パターン３、終端末パターン４および接続パターン５については、導体パターン２と一体的に形成される。本実施形態の導体パターン２においては、始端末パターン３、終端末パターン４及び接続パターン５が絶縁基板１の外周縁から突出する１カ所のフランジ部１２に集約されているので、ディスク型コイルを積層する際の連結作業が容易になると共にコンパクトにできる。

スルーホール６は、図４に示すように、絶縁基板１の表面に形成された導体パターン２と裏面に形成された導体パターン２とを、絶縁基板１の表裏面の各スルーホールランド２２，２３を貫通する穴の内周面を導電材のメッキで被覆しあるいは導電材を充填して導通させることにより、スルーホールランド２２，２３部分で電気的に接続するものである。このスルーホール６は、スルーホールランド２２，２３ごとに複数個例えば本実施形態の場合には３個が設けられている。なお、絶縁基板１の外周縁側のスルーホールランド２２では、複数個例えば本実施形態の場合には３個のスルーホール６が絶縁基板１の単一の円ａの上に配置され絶縁基板１の周方向に整列されている。また、導体パターン２の内周縁側のスルーホールランド２３では、複数個のスルーホール６が絶縁基板１の複数の同心円ｂ_１，ｂ_１’，ｂ_１”，ｂ_２，ｂ_２’，ｂ_２”，ｂ_３，ｂ_３’，ｂ_３”上に配置され絶縁基板１の半径方向ｃに整列されている。

本実施形態によると、導体パターン２の２つのコイル半部２ａ，２ｂが積層されて１つのコイルが形成され、接続のための始端末パターン３，終端末パターン４，接続パターン５が導体パターン２の外周縁側スルーホールランド２２よりも外側へ引き出される。従って、高密度の導体パターン２が容易，確実に接続されるため、安価に製造することができる。

そして、円板形の絶縁基板１において、導体パターン２の内周縁側のスルーホールランド２３が単一の円上に配置されるのを避け、導体パターン２の内周縁側のスルーホールランド２３が複数の同心円ｂ_１，ｂ_２，ｂ_３上に配置され半径方向ｃへ退避されて整列されることで、配置の密度の高くなる内周縁側での導体パターン２の幅，間隔（絶縁ギャップ）が一定に保持される。従って、出力を高めるために流れる電流値を充分に大きく確保することができる。なお、導体パターン２の幅，間隔が一定に保持されることで、放熱性能が高くなるため、熱による経時的な性能劣化を防止することができる。

また、スルーホール６が導体パターン２のスルーホールランド２２，２３ごとに複数個設けられることで、スルーホール６での導通面積が拡張される。従って、導体パターン２を流れる最大電流値のスルーホール６での制約を消失させることができるため、出力を高めるために流れる電流値をより充分に大きく確保することができる。なお、導体パターン２の内周縁側のスルーホールランド２３では、複数個のスルーホール６が絶縁基板１の半径方向ｃに直線的に整列されることで、導体パターン２の周方向への拡張が防止される。従って、配置の密度の高くなる内周縁側での導体パターン２の幅，間隔がより確実に一定に保持され、出力を高めるために流れる電流値をより充分に大きく確保することができる。

また、スルーホール６が複数個設けられ導体パターン２のスルーホールランド２２，２３が拡張された面積を有することで、スルーホール６の穿孔による導通面積の減少が補填される。従って、出力を高めるために流れる電流値をより充分に大きく確保することができる。なお、導体パターン２の内周縁側のスルーホールランド２３が面積が絶縁基板１の半径方向ｃに拡張されているため、導体パターン２の幅，間隔を一定に保持することに支障は生じない。

さらに、上述の始端末パターン３，終端末パターン４および接続パターン５は、絶縁基板１の内周縁側に引出すこと、具体的には内周縁側スルーホールランド２３よりもさらに内側に引出すことも可能である。例えば、図７〜図９に内側引き出しタイプのディスク型コイルの一実施形態を２回路の導体パターン２を形成した場合について示す。この実施形態におけるディスク型コイルは、内周縁側のスルーホールランド２３よりもさらに内側の円周ｄ上に９０°置きに４個ずつのスルーホール用の穴７が穿孔されている。そして、その内の２つに始端末パターン３と終端末パターン４とがそれぞれ接続されている。他方、接続パターン５は、１回線の配線パターン２の半分のコイル半部２ａの終端と残り半分のコイル半部（先のコイル半部に対して３６°ずれて配線されている）２ｂの始端とを接続するため、導体パターン２の中に引きまわされて配線されている。本実施形態の場合、図９においては、１回路の半分のコイル半部２ａの終端と残り半分のコイル半部２ｂの始端とがそれぞれ外周縁側のスルーホールランドとなるため、それらを結線するように内周縁側のスルーホールランド２３に向けて他の導体２１に沿って配線されると共に内周縁側スルーホールランド２３のさらに内側を迂回するように引き回しながら外周縁スルーホールランド２２に向けて配線する。このとき、接続パターン５は、始端末パターン３及び終端末パターン４と交差しないようにするため、これら始端末パターン３と終端末パターン４とが形成されている面とは反対側の面に形成される。本実施形態の場合、始端末パターン３と終端末パターン４とが形成されている面を表面とすれば、裏面側に接続パターン５が形成される。尚、本実施形態では、内周縁側スルーホールランド２３はおおよそ正方形状とし、４つのスルーホール６が２列に絶縁基板１の半径方向ｃに整列されるように設けられている。また、同じ回路の同じ磁極を構成する導体２１の複数の内周縁側スルーホールランド２３は、複数の同心円上に配置され絶縁基板１の半径方向ｃに整列されることから、外周縁側に比べて小径となる内周縁側でも導体ピッチを狭くしなくとも半径方向に離して配置できる。したがって、内周縁側のスルーホールランド２３を１つの円周上に環状に配置する場合よりも円周方向のスペースを確保でき、導体２１の幅のみならずスルーホールランド２３の大きさも外周縁側と同等あるいは遜色無い大きさにできる。

このように、始端末パターン３，終端末パターン４並びに接続パターン５を絶縁基板１の内周縁側に引出すタイプのディスク型コイルの場合には、絶縁基板１の内周縁側に生ずるスペースを利用して各パターン３，４，５を形成できるので、絶縁基板１の外にフランジ部１２が突出しない分だけ場所をとらない利点がある。しかも、出力が大きくなると、コイル半径が大きくなるに伴って内周縁側に生ずるスペースも更に大きくなるため、このスペースを有効利用することができコンパクト化に効果的である。

図１０及び図１１に本発明に係るディスク型コイルの他の実施形態を示す。このディスク型コイルは、内周縁側スルーホールランド２３のスルーホール６を複数とし、かつ絶縁基板１の半径方向ｃに整列されるようにして、内周縁側スルーホールランド２３の周方向への拡張を招かずに、１つの内周縁側スルーホールランド２３でのスルーホール接続の導通面積を拡張し、同じスルーホールメッキ厚さでも内周縁側スルーホールランド２３全体としてはスルーホール接続を流れる電流値を増やすことができるようにしたものである。具体的には、この実施形態の内周縁側スルーホールランド２３は、図１１に示すように、絶縁基板１の半径方向ｃに拡張された面積を有し、かつその半径方向の輪郭の延長線が絶縁基板１の中心に一致する楔形状を成し、半径方向外側の端部から導体２１が引き出されるように配線されている。即ち、内周縁側スルーホールランド２３は、一定の導体間隙を形成すると共に周方向の幅が最大限許容される範囲でスルーホールランドとして十分な広さが得られるように縁基板の半径方向に面積が拡張されたものであり、一定の導体間隙が得られるように絶縁基板１の中心から放射状に描かれる半径方向ｃの線で区画される２つの導体間隙となる領域の間の領域に収まる縦長の逆台形状に形成されている。つまり、絶縁基板の内周縁側に向けて幅が漸次狭まるほぼ楔形状に形成されている。この実施形態の内周縁側スルーホールランド２３は、絶縁基板１の内周縁に沿って周方向に環状に配置されているが、絶縁基板１の半径方向ｃに拡張されているため、複数のスルーホールが形成できる。例えば本実施形態では６個のスルーホール６を形成することにより、スルーホール接続のメッキ量等を必要量確保してスルーホールを流れる電流値で導体パターン全体に流される電流値が制約を受けることがなくなるようにしている。また、内周縁側スルーホールランド２３の半径方向外側の端部から導体２１が引き出されるように配線することにより、内周縁側スルーホールランド２３近傍における導体２１の幅が内周縁側スルーホールランド２３と同じになり、導体幅で導体パターン全体に流される電流値が制約を受けることがなくなる。尚、本実施形態の場合、外周縁側スルーホールランド２２には、２列にスルーホール６が配置されることによって５個のスルーホール６が設けられている。

この実施形態の場合、図１〜図９に示す実施形態のディスク型コイルに比べて、同じ大きさの絶縁基板１を用いる場合には、外周縁側スルーホールランド２２と内周縁側スルーホールランド２３との間を広くとることができるので、導体の磁気回路を構成する環状中央の直線部２１ａを長くすることができ、より出力を大きくできる。

なお、上述の実施形態は本発明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、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施可能である。例えば図１〜図６に示す実施形態では、外周縁側のスルーホールランド２２に設けられるスルーホール６は、１つの円ａの上に一列に内周縁側のスルーホール６の数と同数が配置されているが、内周縁側のスルーホール６の数を多くしてメッキ量等を増加させるのに応じて複数の同心円即ち２列以上の列にして同数あるいは僅かに少ないスルーホールを設けるようにしても良い。いずれの場合においても、導体２１の面積よりも各スルーホールランド２２，２３におけるスルーホール６の総メッキ量あるいは面積を多くすること、好ましくは約１．５倍程度にすることにより、導体パターンを流れる最大電流値がスルーホール接続の電気抵抗値に制約されることを十分に回避できる。

また、絶縁基板の半径方向ｃに複数の内周縁側スルーホールランド２３が直線的に配置されている例を挙げて主に説明したが、これに特に限られるものではない。内周縁側スルーホールランド２３は、厳密な意味での直線に配置する必要はなく、わずかに湾曲した円弧上に整列されることもある。この場合においても、スルーホール接続の導電材のメッキ量あるいは導電材の充填量を必要量確保できるし、内周縁側スルーホールランド２３の直近での導体２１の幅並びに導体間隙も一定とすることができるものである。また、複数のスルーホール６を絶縁基板の半径方向ｃに配置する場合にも、同様に、厳密な意味での直線上に配置する必要はなく、わずかに湾曲した円弧上に整列されたり、２列に並べたりあるいは千鳥状に配置することでも本質的な効果を失うものではない。また、内周縁側スルーホールランド２３の面積を拡張可能とすることは、スルーホール６の穴径を大きくすることによってメッキ量等を増大させて必要量を確保することも可能となるので、図１〜図９に示す実施形態においては大径の単一のスルーホール６とすることも可能である。勿論、メッキ面積を増やす上では、スルーホール６の数を増やす方が好ましい。

さらに、本実施形態に示す導体パターン２は好ましい一形態ではあるが、これに特に限定されるものではない。本発明のスルーホール６の配置並びにスルーホールランド２３の配置の関係を維持する限り、図示以外のあらゆる導体パターンに適用可能であることは言うまでもない。さらに、導体パターン２は３相・３回路に限られず、２単位（２回路）でもあるいは４単位（４回路）以上でも可能である。

本発明のディスク型コイルは、ＤＣブラシレスモータなどの誘導機のロータコイルやステータコイルなどの電磁誘導機器分野に利用可能であり、出力の大きな薄型のＤＣブラシレスモータを実現できる。

１絶縁基板
２導体パターン
２ａ，２ｂコイル半部
３始端末パターン
４終端末パターン
５接続パターン
６スルーホール
２３内周縁側のスルーホールランド
ａ外周縁側のスルーホールランド２２は１つの円
ｂ_１，ｂ_２，ｂ_３複数の同心円
ｂ_１，ｂ_１’，ｂ_１”，ｂ_２，ｂ_２’，ｂ_２”，ｂ_３，ｂ_３’，ｂ_３”
複数個のスルーホールが絶縁基板の半径方向に配置される複数の同心円
ｃ絶縁基板の半径方向

Claims

ディスク形の環状絶縁基板の表裏面に、環状絶縁基板の内周縁並びに外周縁に沿って環状に配置したスルーホールランドの間を内周縁側から外周縁側あるいは外周縁側から内周縁側へと延びる複数の導体が外周縁側のスルーホールランドと内周縁側のスルーホールランドとでスルーホール接続されることにより絶縁基板の表面と裏面との間で交互に波形に折返して１つのコイルを構成するようにした導体パターンを有するディスク型コイルにおいて、前記内周縁側スルーホールランドのスルーホールが複数であり、かつ前記絶縁基板の半径方向に整列されていることを特徴とするディスク型コイル。
前記スルーホールは直線的に整列されていることを特徴とする請求項１記載のディスク型コイル。
前記内周縁側スルーホールランドが前記導体よりも前記絶縁基板の半径方向並びに周方向に拡張された面積を有していることを特徴とする請求項１記載のディスク型コイル。
同じ回路の同じ磁極を構成する複数の前記導体の内周縁側の前記スルーホールランドが、互いに異なる複数の同心円上でかつ前記絶縁基板の半径方向に整列されて配置されているものである請求項１記載のディスク型コイル。
前記内周縁側スルーホールランドが前記絶縁基板の半径方向に拡張された面積を有し、かつその半径方向の輪郭の延長線が前記絶縁基板の中心に一致する楔形状を成し、半径方向外側の端部から前記導体が引き出されるものである請求項１記載のディスク型コイル。
前記導体パターンは始端末パターンが接続されたコイル半部と終端末パターンが接続されたコイル半部とが前記絶縁基板を介在させて積層されると共に前記コイル半部同士が接続パターンで接続されて１つのコイルを形成し、前記始端末パターン，前記終端末パターン及び前記接続パターンは前記導体パターンの外周縁側スルーホールランドよりも外側あるいは内周縁側スルーホールランドよりも内側に引出されていることを特徴とする請求項１記載のディスク型コイル。
前記始端末パターン，前記終端末パターン及び前記接続パターンは前記絶縁基板の外周縁から外に突出するフランジ部に配置されているものである請求項６記載のディスク型コイル。