JPH0562162U - 薄型コイルの保持機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】コイル形状の複数の凹部１０を有していて樹脂
からなるコイル枠体３が、結線パターン状に加工された
金属パターン板とともに一体成形されてなる薄型コイル
の保持基板において、磁気回路内に、結線パターンが存
在するところと存在しないところとで磁気的なアンバラ
ンスが生じるのを防止し、もって、磁気的なアンバラン
スが生じることによって生じる不具合を防止して、薄型
コイル１５を用いた機器の品質向上を図ることができる
薄型コイルの保持機構を提供する。 【構成】金属パターン板が、非磁性でかつ電気的導通が
ある材質であることを特徴とする。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、面対向型モータなどに適用可能な薄型コイルの保持機構に関する。

【０００２】

【従来の技術】

面対向型モータなどの薄型化を図るために、駆動コイルとしてスライスコイル と称する薄型コイルを用いる場合がある。実開平２−１９７１０３号公報記載の ものはこのような薄型コイルの例である。このような薄型コイルをモータの駆動 コイルとして用いるに当たっては、複数の薄型コイルを周方向に配列して保持す るためのコイル保持機構が用いられる。

【０００３】 従来の薄型コイルの保持機構は、回路パターンのない枠体に複数の凹部を形成 し、各凹部に薄型コイルを挿入配置してリードフレームにコイルの電極端子を半 田付けし、あるいは、鉄基板等の回路基板上に薄型コイルを直接配置するととも に回路基板に形成された回路パターンの半田付けランドに薄型コイルの電極端子 を直接半田付けしていた。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

上記の、枠体の凹部に薄型コイルを挿入配置するものによれば、薄型コイルを 精度よく配置することができるが、コイルの電極端子をリードフレームに半田付 けするのは作業性が悪いという難点がある。また、回路基板上に薄型コイルを直 接配置するとともに回路基板上の半田付けランドに薄型コイルの電極端子を直接 半田付けするものによれば、複数の薄型コイルを所定の位置に精度よく配置する のは困難であるとともに、回路パターンによって薄型コイルの巻層間がショート しないように特別に対策を施す必要があるという難点があった。

【０００５】 そこで本出願人は、コイル形状の複数の凹部を有していて樹脂からなるコイル 枠体を、結線パターン状に加工された金属パターン板とともに一体成形し、コイ ル枠体の上記凹部にコイルを挿入配置し、このコイルを金属パターン板の結線パ ターンに各コイルの電極端子を半田付け等によって接続してなる薄型コイルに関 して先に実用新案登録出願した。実願平３−５３７３７号にかかる考案がそれで ある。このような薄型コイルによれば、複数の薄型コイルを位置精度よく配列す ることができるとともに、各薄型コイルの電極端子の接続が容易になるという利 点があり、また、薄型コイルの巻層間のショート防止対策を特別に施す必要がな いという利点がある。

【０００６】 しかし、上記出願のような薄型コイルにも、まだ改良の余地がある。すなわち 、薄型コイルの電極端子を接続する金属パターン板が磁性材料であるとすれば、 磁気回路内に、金属パターンが存在するところと存在しないところとで磁気的な アンバランスを生じ、薄型コイルをモータに用いた場合には回転むらを生じるな ど、不具合を生じ、品質を低下させる要因となっていた。

【０００７】 本考案は、このような点に鑑みてなされたもので、コイル形状の複数の凹部を 有していて樹脂からなるコイル枠体が、結線パターン状に加工された金属パター ン板とともに一体成形されてなる薄型コイルの保持基板において、磁気回路内に 、金属パターンが存在するところと存在しないところとで磁気的なアンバランス が生じるのを防止し、もって、磁気的なアンバランスが生じることによって生じ る不具合を防止して、薄型コイルを用いた機器の品質向上を図ることができる薄 型コイルの保持機構を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

本考案は、コイル形状の複数の凹部を有していて樹脂からなるコイル枠体が、 結線パターン状に加工された金属パターン板とともに一体成形されてなる薄型コ イルの保持基板において、金属パターン板が、非磁性でかつ電気的導通がある材 質であることを特徴とする。

【０００９】

【作用】 樹脂からなるコイル枠体の各凹部にコイルを挿入配置する。コイル枠体と一体 成形された金属パターン板の結線パターンに各コイルの巻き初めと巻き終りを接 続することによりコイルの内部配線が行われる。金属パターン板が非磁性の材料 で作られることにより、金属パターン板が存在するところと存在しないところで 磁気的なアンバランスが生じることはない。

【００１０】

【実施例】

以下、図面を参照しながら本考案にかかる薄型コイルの保持機構の実施例につ いて説明する。ただし、本考案にかかる薄型コイルの保持基板の構造は、その製 造工程を段階的に説明した方が理解しやすいので、製造工程を段階的に説明する ことにする。

【００１１】 図４は、本考案にかかる薄型コイルの保持基板を得るための金属パターン板の 例を示す。図４において、正方形状の金属パターン板１にはプレス又はエッチン グなどの方法で結線パターン２が形成されている。この場合、最終的に必要とす る完全な結線パターン２が残るように打ち抜くと、結線パターン２の一部が金属 パターン板１から分離してしまうので、結線パターン２は最終的なパターンでは なく、金属パターン板１の本体部分と結線パターン２との間の適所にパターン保 持部４，５を残した不完全なパターンとなっていて、金属パターン板１の本体部 分と結線パターン２とがパターン保持部４，５で一体に連結された形になってい る。また、結線パターン２の内周側にはほぼリング状の結線パターン１２があり 、この結線パターン１２から放射状に延びた端子部８およびこれに続くパターン 保持部７によって結線パターン２と上記結線パターン１２が一体に連結されてい る。パターン保持部４と結線パターン１２との接続部分のうち周方向に一定間隔 で配置されている接続部分には、薄型コイルの外側の電極端子を接続するための 平面端子９が設けられている。

【００１２】 このように、結線パターン２，１２を形成した金属パターン板１の上記結線パ ターン２の片面側には、図５に示すように、絶縁樹脂を射出して結線パターン２ と一体化した円形のコイル枠体３を一体成形する。コイル枠体３は金属パターン 板１のほぼリング状の結線パターン１２の部分も覆っている。樹脂成形の際、あ との工程でコイルの配置を容易にするため、コイル枠体３の周方向に一定の間隔 で、コイルの平面形状にあわせたほぼ台形状の凹部１０をコイル数にあわせて複 数個所に形成する。各凹部１０には薄型コイルが挿入される。各凹部１０を形成 する周壁の一部は、コイル枠体３の外周部において切り欠かれ、各凹部１０毎に 切欠部２３が形成されている。各切欠部２３の形成位置は、凹部１０に挿入配置 される薄型コイルの外周側電極端子と前記平面端子９との接続部近傍であって、 各切欠部２３において上記平面端子９が露呈している。

【００１３】 図４に示すように、金属パターン板１のコイル枠体３との一体成形部、特に結 線パターン２の部分には多数の突起１１が設けられている。突起１１は結線パタ ーン２の両側に形成されている。従って、上記のように樹脂を射出して結線パタ ーン２と一体化したコイル枠体３を形成したとき、成形樹脂が上記突起１１の周 囲を取り囲み、金属パターン板１の結線パターン２とコイル枠体３との密着強度 が強くなる。

【００１４】 上記のようにしてコイル枠体３を樹脂で成形した後、金属パターン板１の各パ ターン保持部４，５をプレスパンチで切り離し、コイル枠体３を金属パターン板 １から切り離す。コイル枠体３は金属パターン板１の結線パターン２，１２の部 分をインサート成形するため、図１、図２に示すように、コイル枠体３によって 結線パターン２が一体に保持されている。コイル枠体３の各凹部１０の中心部に は、各凹部１０の外形に相似の中心孔１６が形成されている。この各中心孔１６ を上記各パターン保持部５が横切っているので、このパターン保持部５を上記の ようにプレスパンチで切り離して端子部８を残し、さらにこの端子部８を上記中 心孔１６の縁部に沿って立ち上げることにより折り曲げ端子１７を形成する。

【００１５】 図１、図２に示すように、コイル枠体３の各凹部１０には薄型コイル１５が挿 入されて配置される。薄型コイル１５は、コイル枠体３の凹部１０に挿入配置さ れる形態、従って、扁平な空間内に平面方向に巻き回されているものであれば製 造方法などは特に限定されないが、絶縁層を被着した導体箔を巻回した巻回体を 所定の厚さに切断してコイルを得、このコイルの巻初めと巻終りに給電用の電極 端子を形成したものを用いることができる。図３はこのような薄型コイルの例を 示すもので、薄型コイル１５は巻初めと巻終り、すなわち内周側端部と外周側端 部にそれぞれ電極端子１８，１９を有している。

【００１６】 コイル枠体３の各凹部１０に薄型コイル１５を挿入配置することにより、内周 側の電極端子１８が前記折り曲げ端子１７に沿い、外周側の電極端子１９が前記 平面端子９の上に位置する。この状態でリフロー半田付けを行えば、電極端子１ ８が折り曲げ端子１８に、電極端子１９が平面端子９に半田付けされ、コイル１ ５の結線が完了する。ちなみに、図示の例では各コイル１５が３相Ｙ形に結線さ れる。リフロー半田付けで各コイル１５が結線パターン２，１２に結合されるこ とにより、各コイル１５はコイル枠体３と実質的に一体化されることになるが、 各コイル１５をコイル枠体３により強固に一体化するために、コイル枠体３に接 着してもよい。

【００１７】 前記金属パターン板１は、その結線パターン２，１２を通じてコイル１５に給 電する必要があるため、電気的導通がある材質である必要がある。ただし、ここ では、金属パターン板１の材質が、電気的導通がある材質であるという条件を満 足するのみでなく、非磁性の材質で作られているものとする。このように、非磁 性でかつ電気的導通がある材質として、真鍮、燐青銅、アルミニウム、１８−８ ステンレス鋼、洋白（Ｃｕ−Ｎｉ−Ｚｎ）などがあり、これらの中から適宜のも のを選択して使用すればよい。特に、金属パターン板１の材質として洋白を用い た場合は、一体成形する樹脂材料が液晶ポリマーの場合のように高温の条件で成 形するものであっても、洋白でなる金属パターン板は酸化しにくく、後工程での 半田付けの容易性も損なわれないという利点がある。

【００１８】 図１、図２に示すように、複数の薄型コイル１５を保持してなる保持基板は回 路基板２０上に配置される。回路基板２０はモータの基板を兼ねており、予めホ ール素子等の位置検出素子２１が複数個一定間隔で所定の位置に取付けられ、所 定の回路パターンに電気的に接続されている。上記薄型コイルの保持基板を回路 基板２０上に配置することによって、位置検出素子２１がコイル枠体３の凹部１ ０に形成された中心孔１６を通して薄型コイル１５の中心孔に配置される。図示 の例ではコイルが３相構成になっていて３個の位置検出素子２１が配置されてい る。また、前記複数のパターン保持部４のうち所定の３個は、図１に示すように 全てが除去されることなく一部が残されており、この３個のパターン保持部４が 回路パターンに接続されてコイルに給電されるようになっている。

【００１９】 このようにして、各薄型コイル１５および位置検出素子２１が外部回路に接続 される。位置検出素子２１はモータのロータマグネットと対向し、ロータマグネ ットの回転位置を検出する。位置検出素子２１の検出信号であるロータマグネッ トの回転位置信号に応じて各コイルへの通電を切り換えることにより、ロータマ グネットを含むロータを回転駆動することができる。

【００２０】 なお、各コイル１５の電極端子１８と折り曲げ端子１７の接続、電極端子１９ と平面端子９との接続と、パターン保持部４と回路パターンとの接続は、１回の リフロー半田付けで同時に行ってもよい。各コイル１５の外周側の電極端子１９ を接続する保持基板側の端子は平面端子９としたが、平面端子９の一部を折り曲 げて折り曲げ端子としてもよい。

【００２１】 コイル枠体３を含むコイル全体の厚さ寸法をできるだけ小さくしてコイルの薄 型化を図る一方、コイルの占積率をできるだけ高くするためには、コイル枠体３ に形成したコイル挿入部１０の底部の厚さ寸法をできるだけ薄く、例えば、０． １５〜０．３ｍｍ程度とする。また、結線パターン２，１２の厚さ寸法は０．０ ５〜０．１ｍｍ程度とする。

【００２２】 以上説明した実施例によれば、コイル形状の複数の凹部１０を有していて樹脂 からなるコイル枠体３が、結線パターン状に加工された金属パターン板１ととも に一体成形されてなる薄型コイルの保持基板において、金属パターン板１が非磁 性の材料で作られるているため、金属パターン板１が存在するところと存在しな いところで磁気的なアンバランスが生じることはなくなり、薄型コイル１５をモ ータに用いた場合に回転むらが生じるなどの不具合を防止することができ、品質 の向上を図ることができる。

【００２３】 本考案にかかる薄型コイルの保持機構は、面対向型モータの駆動コイルに適用 することができるほか、コイルを用いる各種機器のコイルの保持機構として適用 することができる。

【００２５】

【考案の効果】

本考案によれば、コイル形状の複数の凹部を有していて樹脂からなるコイル枠 体が、結線パターン状に加工された金属パターン板とともに一体成形されてなる 薄型コイルの保持基板において、金属パターン板が非磁性の材料で作られるてい るため、金属パターン板が存在するところと存在しないところで磁気的なアンバ ランスが生じることはなくなり、薄型コイルをモータに用いた場合に回転むらが 生じるなどの不具合を防止することができ、品質の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案にかかる薄型コイルの保持機構の実施例
を示す平面図。

【図２】図１中の線Ａ−Ａに沿った分解断面図。

【図３】本考案に用いられる薄型コイルの例を示す平面
図。

【図４】本考案に適用可能な金属パターン板の例を示す
平面図。

【図５】同上金属パターン板にコイル枠体を一体成形し
た状態を示す平面図。

【符号の説明】

１ 金属パターン板 ２ 結線パターン ３ コイル枠体 １０ 凹部 １５ 薄型コイル

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 コイル形状の複数の凹部を有していて樹
   脂からなるコイル枠体が、結線パターン状に加工された
   金属パターン板とともに一体成形されてなる薄型コイル
   の保持基板であって、上記金属パターン板が、非磁性で
   かつ電気的導通がある材質であることを特徴とする薄型
   コイルの保持機構。