JP4860667B2 - Disc type coil - Google Patents
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Description
本発明は、扁平タイプの電磁誘導機器のステータ,ロータ等として組込まれるディスク型コイルに係る技術分野に属する。 The present invention belongs to a technical field related to a disk-type coil incorporated as a stator, a rotor or the like of a flat type electromagnetic induction device.
最近、各種機器の薄性化の傾向から、エッチング,プレス等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。然しながら、ディスク型コイルでは、導体パターンが薄性であることから、線材を巻線したコイルよりも流れる電流値が小さくなってしまうという不具合がある。このため、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のできるディスク型コイルの開発が要望されている。 Recently, due to the trend of thinning of various devices, the demand for disk-type coils in which conductor patterns are formed by etching, pressing or the like is increasing. However, the disk type coil has a problem that the current value flowing is smaller than that of the coil wound with the wire because the conductive pattern is thin. For this reason, there is a demand for the development of a disk-type coil that can secure a large current value for increasing the output.
従来、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を指向したディスク型コイルとしては、例えば、以下に記載のものが知られている。
特許文献1に係るディスク型コイルは、絶縁基板の両面を導体パターンの連続した配置面として、導体パターンの配設長を長く確保することで、出力を高めるために流れる電流値を大きく確保しようとするものである。 The disk-type coil according to Patent Document 1 tries to ensure a large current value to increase the output by ensuring that the conductor pattern is disposed continuously on both surfaces of the insulating substrate and the conductor pattern is disposed long. To do.
特許文献1に係るディスク型コイルでは、絶縁基板が円形であることから、配置される導体パターンの内周側の間隔(絶縁ギャップ)が狭くならざるを得なくなるため、導体パターンの幅を内周側へ向けて狭くなるようにして、導体パターンの間隔を一定に保持するように対策している。然しながら、導体パターンを流れる最大電流値が導体パターンの最も狭い幅(厚さが一定であるとすると)に制約されしまうため、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ないという問題点がある。 In the disk-type coil according to Patent Document 1, since the insulating substrate is circular, the inner peripheral space (insulating gap) of the conductor pattern to be arranged must be narrowed. Measures are taken to keep the gap between the conductor patterns constant so as to narrow toward the side. However, since the maximum current value flowing through the conductor pattern is limited to the narrowest width of the conductor pattern (assuming the thickness is constant), the current value flowing to increase the output cannot be secured sufficiently high. There is a problem.
本発明は、このような問題点を考慮してなされたもので、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のできるディスク型コイルを提供することを課題とする。 The present invention has been made in consideration of such problems, and an object of the present invention is to provide a disk-type coil capable of ensuring a sufficiently large current value for increasing the output.
前述の課題を解決するため、本発明に係るディスク型コイルは、特許請求の範囲の各請求項に記載の手段を採用する。 In order to solve the above-mentioned problems, the disk-type coil according to the present invention employs means described in each of the claims.
即ち、請求項1では、円板形の絶縁基板と、絶縁基板の両面に設けられ端部が絶縁基板の外周側,内周側に位置されて絶縁基板の両面に交互に折返すように配置された導体パターンと、絶縁基板に穿孔されて導体パターンの端部を接続するスルーホールとを備えたディスク型コイルにおいて、導体パターンは内周側の端部が複数の同心円線上に配置され絶縁基板の径方向に整列されていることを特徴とする。 That is, according to the first aspect of the present invention, the disk-shaped insulating substrate and the insulating substrate are provided on both surfaces of the insulating substrate so that the end portions are located on the outer peripheral side and inner peripheral side of the insulating substrate and are alternately folded on both surfaces of the insulating substrate. In a disk-type coil comprising a conductive pattern and a through-hole drilled in the insulating substrate to connect the end portions of the conductive pattern, the conductive pattern has an inner peripheral end disposed on a plurality of concentric lines. It is characterized by being aligned in the radial direction.
この手段では、導体パターンの内周側の端部が単一の円線上に配置されるのを避けて径方向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側での導体パターンの幅,間隔が一定に保持される。 In this means, the inner peripheral end of the conductive pattern is avoided by being arranged on a single circular line, and is retracted and aligned in the radial direction, thereby increasing the arrangement density on the inner peripheral side. The width and interval of the conductor pattern are kept constant.
また、請求項2では、請求項1のディスク型コイルにおいて、スルーホールは導体パターンの端部ごとに複数個設けられていることを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the disk type coil of the first aspect, a plurality of through holes are provided for each end of the conductor pattern.
この手段では、スルーホールが複数個設けられることで、スルーホールでの導通面積が拡張される。 In this means, by providing a plurality of through holes, the conduction area in the through holes is expanded.
また、請求項3では、請求項2のディスク型コイルにおいて、スルーホールは導体パターンの内周側の端部で絶縁基板の径方向に直線的に整列されていることを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the disk type coil according to the second aspect, the through holes are linearly aligned in the radial direction of the insulating substrate at the inner peripheral end of the conductor pattern.
この手段では、複数個のスルーホールが絶縁基板の径方向に直線的に整列されることで、導体パターンの周方向への拡張が防止される。 In this means, the plurality of through holes are linearly aligned in the radial direction of the insulating substrate, thereby preventing the conductor pattern from extending in the circumferential direction.
また、請求項4では、請求項2または3のディスク型コイルにおいて、導体パターンは端部が拡張された面積を有していることを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in the disk type coil according to the second or third aspect, the conductor pattern has an area in which an end is expanded.
この手段では、導体パターンの端部が拡張された面積を有することで、スルーホールの穿孔による導通面積の減少が補填される。 In this means, since the end portion of the conductor pattern has an expanded area, the reduction of the conduction area due to the drilling of the through hole is compensated.
また、請求項5では、請求項1〜4のいずれかのディスク型コイルにおいて、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積層され接続パターンで接続されてコイル巻形状を形成し、始端末パターン,終端末パターン,接続パターンは導体パターンの配置から外周側または内周側に引出されていることを特徴とする。
Further, according to
この手段では、導体パターンの2つのコイル半部が積層されてコイル巻形状が形成され、接続のための始端末パターン,終端末パターン,接続パターンが導体パターンの配置から引出されることで、高密度の導体パターンが容易,確実に接続される。 In this means, two coil halves of a conductor pattern are laminated to form a coil winding shape, and a start terminal pattern, an end terminal pattern, and a connection pattern for connection are drawn out from the arrangement of the conductor pattern. Density conductor patterns are easily and reliably connected.
本発明に係るディスク型コイルは、導体パターンの内周側の端部が単一の円線上に配置されるのを避けて径方向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側での導体パターンの幅,間隔が一定に保持されるため、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効果がある。 The disk-type coil according to the present invention has a high density of arrangement by being retracted and aligned in the radial direction while avoiding the arrangement of the inner peripheral end of the conductor pattern on a single circular line. Since the width and interval of the conductor pattern on the inner peripheral side are kept constant, there is an effect that it is possible to secure a sufficiently large current value for increasing the output.
さらに、請求項2として、スルーホールが複数個設けられることで、スルーホールでの導通面積が拡張され、導体パターンを流れる最大電流値の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効果がある。
Further, as claimed in
さらに、請求項3として、複数個のスルーホールが絶縁基板の径方向に直線的に整列されることで、導体パターンの周方向への拡張が防止されるため、配置の密度の高くなる内周側での導体パターンの幅,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効果がある。 Further, according to a third aspect of the present invention, since the plurality of through holes are linearly aligned in the radial direction of the insulating substrate, the conductor pattern is prevented from expanding in the circumferential direction. The width and interval of the conductor pattern on the side are more reliably maintained constant, and there is an effect that a sufficiently large current value can be ensured to increase the output.
さらに、請求項4として、導体パターンの端部が拡張された面積を有することで、スルーホールの穿孔による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効果がある。 Further, as claimed in claim 4, since the end portion of the conductor pattern has an expanded area, the reduction of the conduction area due to the drilling of the through hole is compensated, so that the value of the flowing current is increased sufficiently to increase the output. There is an effect that can be secured.
さらに、請求項5として、導体パターンの2つのコイル半部が積層されてコイル巻形状が形成され、接続のための始端末パターン,終端末パターン,接続パターンが導体パターンの配置から引出されることで、高密度の導体パターンが容易,確実に接続されるため、製造コストが低減される効果がある。
Further, as claimed in
以下、本発明に係るディスク型コイルを実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, the best mode for carrying out a disk-type coil according to the present invention will be described with reference to the drawings.
この形態では、直流モータのステータとして組込むのに好適なものを示してある。 In this embodiment, the one suitable for incorporation as a stator of a DC motor is shown.
この形態は、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の各部からなる。
As shown in FIGS. 1 and 2, this form includes each part of an insulating substrate 1, a
絶縁基板1は、絶縁性の合成樹脂材によって穿孔されたほぼ円板形(ディスク形)のドーナッツ板形に形成されたもので、中央部に軸孔11が穿孔され、外周の一部に始端末パターン3,終端末パターン4,接続パターン5が配置される外側へ突出したフランジ部12が形成されている。この絶縁基板1については、単層構造,積層構造のいずれをも選択することができ、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。
The insulating substrate 1 is formed in a substantially disc-shaped (disk-shaped) donut plate perforated with an insulating synthetic resin material. A shaft hole 11 is perforated at the center and starts at a part of the outer periphery. A
導体パターン2は、銅系,アルミニウム系等の金属材のエッチング技術,プレス技術等によってコイル巻形状に形成されて、絶縁基板1の両面に配置されている。この導体パターン2は、ほぼ直線が屈曲された本体部21の外周側と内周側とに面積が拡張された端部22,23が設けられている。本体部21は、絶縁基板1の外周側から内周側に向けて長さの異なるものが配置されている。外周側の端部22は、絶縁基板1の単一の円線a上に配置され絶縁基板1の周方向に面積が拡張されている。内周側の端部23は、本体部21の異なる長さに対応して複数の同心円線b上に配置され絶縁基板1の径方向cに面積が拡張されて整列されている。なお、絶縁基板1の両面では、導体パターン2が端部22,23で交互に折返すように配置されている。
The
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、図6に示すコイル巻形状を形成するようになっている。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ている。
The
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の連続の始端末に位置する外周側の端部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。この始端末パターン3については、導体パターン2と一体的に形成される。
The start terminal pattern 3 is connected to the outer
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の連続の終端末に位置する外周側の端部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。この終端末パターン4については、導体パターン2と一体的に形成される。
The end terminal pattern 4 is connected to the outer
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の連続の終端末に位置する外周側の端部22と、導体パターン2の他方のコイル半部2bの連続の始端末に位置する外周側の端部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。この接続パターン5については、導体パターン2と一体的に形成される。
The
スルーホール6は、図4に示すように、絶縁基板1に穿孔されて電気メッキ等で導体パターン2の端部22,23を接続するもので、導体パターン2の端部22,23ごとに複数個(3個)設けられている。なお、導体パターン2の外周側の端部22では、複数個のスルーホール6が絶縁基板1の単一の円線a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の内周側の端部23では、複数個のスルーホール6が絶縁基板1の複数の同心円線b上に配置され絶縁基板1の径方向cに整列されている。
As shown in FIG. 4, the
この形態によると、導体パターン2の2つのコイル半部2a,2bが積層されてコイル巻形状が形成され、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の配置から引出される。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。
According to this embodiment, the two
そして、円板形の絶縁基板1において、導体パターン2の内周側の端部23が単一の円線上に配置されるのを避け、導体パターン2の内周側の端部23が複数の同心円線b上に配置され径方向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。
Then, in the disc-shaped insulating substrate 1, the inner peripheral
また、スルーホール6が導体パターン2の端部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の内周側の端部23では、複数個のスルーホール6が絶縁基板1の径方向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。
In addition, by providing a plurality of through
また、スルーホール6が複数個設けられ導体パターン2の端部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の内周側の端部23が面積が絶縁基板1の径方向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。
Further, since a plurality of through
以上、図示した形態の外に、導体パターンを他のコイル巻形状の配置とすることも可能である。 As described above, in addition to the illustrated form, the conductor pattern may be arranged in another coil winding shape.
さらに、導体パターン2の2つのコイル半部2a,2bからなるコイル巻形状を2単位または4単位以上とすることも可能である。
Furthermore, the coil winding shape formed by the two
さらに、始端末パターン3,終端末パターン4,接続パターン5を絶縁基板1の内周側に引出すことも可能である。
Furthermore, the start terminal pattern 3, the end terminal pattern 4, and the
1 絶縁基板
2 導体パターン
2a,2b コイル半部
23 端部(内周側の)
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
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Insulation board |
3 Start terminal pattern 4
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