JPH0611308U - コイル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 リボンワイヤから成る２つのコイル体を並べ
て１つのコイルを形成する最に、簡単に製造できかつコ
イル内方にリボンワイヤの突起やしわよりが生じないよ
うにする。 【構成】 巻き方向が互いに逆向きの２個のコイル体１
ａ，１ｂを同軸上に縦列配置する一方、各コイル体１
ａ，１ｂの最内層部分の薄膜２の巻始め部分を隣接する
他方のコイル体と突合される側面４を被うように折り返
して折り返し部３を形成し、該折り返し部３，３同士を
電気的に接続して２つのコイル体１ａ，１ｂから１つの
連続したコイル１を形成するようにしている。巻き方向
が互いに逆向きの２個のコイル体１ａ，１ｂでは、一方
のコイル体１ａの最外層の導体部分から時計回転方向に
流れる電流は最内層部分で隣る他方のコイル体１ｂに流
れ、更に時計回転方向に流れながらもコイル体の外周側
へ達し、最外層の導体部分から外部回路へ取出され、２
つのコイル体１ａ，１ｂには同じ向きの磁束が発生す
る。

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の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コイルを同軸上に重ねて複数 配置して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】

従来、モータのステータコイル、例えばＰＭ型ステッピングモータのコイルは 、コイルボビンにワイヤ（丸線）を巻きつけたものの使用が一般的であるが、近 年のモータの小型化に伴い、コイル導体占積率を向上させる必要から、銅箔のよ うな帯状の導体（リボンワイヤ）を巻きつけたコイルが考えられている。しかし 、このリボンワイヤから成るコイルの場合、一方のリードをコイルの内側から取 り出さなければならないこと、またコイル容積を大きくすることなく必要な起磁 力を得ること（ターン数を減らさないこと）が難しいなどの問題がある。コイル 容積をかえずにターン数をふやすには銅箔の厚さを極力薄くする必要があるが、 銅箔が薄すぎてもこれを巻回するのに困難を伴うためあまり薄くできない。この ため、コイルを小型化すれば起磁力を得られないという問題を有している。

【０００３】 そこで、リボンワイヤで形成した２個のコイル体を同軸上に縦に配置して１つ のコイルとし機能させることを考えるに至った。従来、このようなコイルを１本 のリボンワイヤで構成しようとしたものが特開昭62-260535 号に開示されている 。このコイルは、図３の（Ａ）に示すように、銅箔から成るリボンワイヤ１０１ を途中で折り返し、この折り返し部分１０２を巻始めとして芯棒１０３に同時に ２列のコイル体を同じ方向に巻回し、同軸上に２つの薄型コイル体１０４，１０ ５を形成する（図３の（Ｂ）参照）。次いで、一方のコイル体１０４の巻終り端 １０６を固定した後、他方のコイル体１０５を巻き戻してほどき（図３の（Ｃ） 及び（Ｄ）参照）、更に逆方向に巻回して既に固定された一方のコイル体とは巻 き方向が逆のコイル体を形成するものである（図３の（Ｅ）参照）。これによっ て、１本のリボンワイヤから互いに逆方向に巻回して重ね合せられた２列のコイ ル体が形成される。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、このコイルの場合、巻き始めとなるリボンワイヤ１０１の折り 返し部分１０２が最初に巻回された一方のコイル体１０４によって締めつけられ たまま残るので、折り返し部分１０２がコイル内方に向けて突き出る突起物とな ることを避けれない。コイルの内側にはロータが配置されるため、この突起物の 存在は好ましくない。

【０００５】 また、極めて薄く細いリボンワイヤ１０１を巻いて２列のコイル体１０４，１ ０５を一旦形成した後、更にその一方１０５をほどいてから再び逆方向に巻回す ることなどは工程が複雑で煩わしいばかりでなく、高精度でリボンワイヤ１０１ を巻回することが難しく実用化が難しい。

【０００６】 更に、コイルの巻始めの折り返し部分１０２が一方のコイル体１０４によって 固定された状態で逆方向に折り返されるため、その折り返し部分１０７に亀裂が 生じたり折り返しがうまく行かずにしわがよって相当大きな突起物となる虞があ る。

【０００７】 本考案は、簡単に製造できかつコイル内方にリボンワイヤの突起やしわよりが 生じないコイル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】

かかる目的を達成するため、本考案のコイルは、巻き方向が互いに逆向きの２ 個のコイル体を同軸上に縦列配置する一方、各コイル体の最内層部分の薄膜の巻 始め部分を隣接する他方のコイル体と突合される側面を被うように折り返して折 り返し部を形成し、該折り返し部同士を電気的に接続して２つのコイル体から１ つの連続したコイルを形成するようにしている。

【０００９】 また、本考案のコイルは、巻き方向が互いに逆向きの２個のコイル体を同軸上 に縦列配置する一方、各コイル体の最内層部分の薄膜の巻始め部分を隣接する他 方のコイル体と突合される側面を被うように折り返して折り返し部を形成すると 共に最外層部分の薄膜の巻終り部分を隣接する他方のコイル体とは突合されない 方の側面を被うように折り返して折り返し部を形成し、最内層部分の折り返し部 同士を電気的に接続して２つのコイル体から１つの連続したコイルを形成するよ うにしている。

【００１０】 更に、本考案のコイルは、上述のコイルを複数組同軸上に、重ねて配置し、隣 る組の一方のコイル体の最外層の折り返し部同士を電気的に接続して１つのコイ ルとしている。

【００１１】

【作用】

したがって、あらかじめ別個に形成された２個のコイル体をそれらの薄膜の巻 き方向が互いに逆向きの状態で向い合せ、突き合わされた最内層の折り返し部同 士を電気的に接続するだけで２つのコイル体が接着されるのと同時に１個のコイ ルとして機能する。例えば、一方のコイル体の最外層の導体部分から時計回転方 向に流れる電流は最内層部分の折り返し部で隣る他方のコイル体に流れ、更に時 計回転方向に流れながらもコイル体の外周側へ達し、最外層の導体部分あるいは 折り返し部から外部回路へ取出され、２つのコイル体には同じ向きの磁束が発生 する。

【００１２】 また、最外層部分にも折り返し部を設けた場合には、この折り返し部を利用し て他の組のコイルと電気的に接続することによって更に２組以上のコイル体で１ つのコイルを形成することとなる。

【００１３】

【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。

【００１４】 まず、１つのコイル体の構造及びその製法について述べる。コイル体は例えば 導電性薄膜を巻回することによって得られた棒状の巻回体を所望の幅でスライス することによって得られる。導体性薄膜から成る棒状の巻回体は、図示していな いが、例えば一方の面に絶縁材をコートした銅箔のような導体薄膜を接着剤を塗 布しながら巻心治具に巻きつけることによって形成される。ここで、巻心治具の 抜き取りと最内層の薄膜の巻始め端を折り返し可能とするため、巻心治具と直接 接触する薄膜部分および折り返される部分には接着剤が塗布されていない。また 、薄膜の折り返された部分にはあらかじめ絶縁材の被膜も形成されていないか、 あるいは形成されていても後の工程で剥離される。巻回が完了した後、接着剤を 硬化させて巻回体を固め巻回治具から導電性薄膜の巻回体を取外す。その後、筒 状に固められた巻回体を例えばマルチワイヤソー等で所定幅で輪切りにしコイル 体を得る。マルチワイヤソーは必要に応じて数十本〜百数十本のワイヤを所望ピ ッチで並べたものである。スライスによって得られたコイル体はその切り口部分 がワイヤソーによって薄膜が引きちぎられたり溶けたりして層間短絡を引き起こ すため、エッチング処理等によって切り口面（本明細書ではこの面をコイル体の 側面という）のバリ等が除去される。これによって、電気絶縁材と接着剤によっ て電気的に隔離された銅箔のショートを防ぐ。尚、エッチング処理後のコイル体 の側面には他のコイル体の側面との間でショートするのを防ぐため、図１の（Ｃ ）に示すように電気絶縁材例えばエポキシ系、フェノール系樹脂の被膜７が形成 される。

【００１５】 このようにして得られたコイル体１ａ，１ｂの少なくとも最内層部分の薄膜２ は、図１に示すように、巻始め部分が折り返されてコイル体１ａ，１ｂの側面４ ，４即ちスライスされた切り口面を被うように折り曲げられている。最内層部分 の折り返し部３は、向い合う他方のコイル体１ｂあるいは１ａと突合される側面 ４，４を被うように薄膜が折り返されて形成されている。そして、この最内層部 分の折り返し部３，３同士を突き合せて電気的に接続して１つの連続したコイル を形成するように設けられている。また、図１には示していないが、最外層部分 にも折り返し部が形成されることがある。この最外層部分の折り返し部は、隣接 する他方のコイル体とは突合されない方の側面を被うように薄膜２の巻終り部分 が折り返されて形成されている。ここで、折り返し部３の少なくともコイル体１ ａ，１ｂの側面４，４に露呈する部分（図上ハッチングで示す部分）については 、折り返し後に電気絶縁被膜が除去されている。勿論、巻回する前の導電性薄膜 の該当する位置の絶縁材をあらかじめ除去しておくことも可能である。電気絶縁 被膜の除去は、通常やすりなどによる機械的除去などによって行なわれる。

【００１６】 以上のように形成されたコイル体１ａ，１ｂを、図１に示すように互いにコイ ル体１ａ，１ｂの巻き取り方向が逆方向となるように向い合せて同軸上に配置し 、その最内層の折り返し部３，３同士を電気的に接続する。例えば、突合せられ る側面４，４に露呈する最内層の折り返し部３，３同士を銀ペーストなどの導電 性ペーストあるいは導電性接着剤若しくはハンダ等の接合材５で直接貼り合せる 。導電性ペーストあるいはハンダペーストを接合材５として用いる場合には、向 い合せた折り返し部３，３に導電ペーストあるいはハンダペーストを塗布して突 合せた状態でコイルをリフロー炉などに通して所定温度で熱処理し結線する。勿 論、２つのコイル体１ａ，１ｂの向い合う側面４，４の全面に導電性ペーストな どの接合材５を塗布して折り返し部３，３同士を接着する場合には、折り返し部 ３，３を正確に向い合せるように位置決めしなくとも容易に電気的に接続できる 。これによって、互いに巻回方向が逆方向のコイル体１ａ，１ｂが最内層部分の 折り返し部３，３で連結されるため、２つのコイル体１ａ，１ｂは接合されて一 体化されると共に電気的に直列に接続された１つのコイル１となり、軸方向に重 なる２つのコイル体１ａ，１ｂに流れる電流の流れ方向が同じとなる。また、最 外層部分の薄膜２にはフレキシブル基板またはリード線６等が直接はんだ付けさ れ、外部回路と接続可能に設けられている。尚、コイル体１ａ，１ｂの内周面、 特に折り返し部分を含む内周面全域あるいは少なくとも折り返し部には電気絶縁 材例えばエポキシ系、フェノール系樹脂の被膜８が形成される。この電気絶縁被 膜８は、通常、コイル体１ａ，１ｂを接合した後に施される。

【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可能である。例 えば、本実施例では２つのコイル体１ａ，１ｂを接続した場合について主に説明 したがこれに特に限定されるものではなく、必要に応じて２つ以上のコイルを接 続することも可能である。例えば、図１に示すように最内層部分の折り返し部３ ，３を電気的に接続した２つで１組のコイル１を、図２に示すように複数組重ね て配置し、隣る組の一方のコイル体の最外層の薄膜同士を電気的に接続して２組 以上のコイルを直列に接続して１つのコイルとして機能させることも可能である 。この場合、最外層の薄膜の巻終り部分をコイル側面４を被うように折り返すこ とによって最内層と同様の折り返し部を形成し、この折り返し部を利用して２組 以上のコイル１，…，１を連結することも可能である。

【００１８】 更に、本実施例では、同じ巻方向のコイル体を棒状の巻回体をスライスするこ とによって多量に生産し、これを向きを変えて組合せ接続する例について主に説 明したがこれに特に限定されるものではなく、あらかじめ時計方向に巻かれたコ イル体と反時計方向に巻かれたコイル体とを別々に用意し、これらを組合せて１ 個のコイルを生産するようにしても良い。

【００１９】 更に、本実施例では、２つのコイル体は真円形を成しているがこれに特に限定 されるものではなく、面対向型モータなどに用いられるほぼ三角形状のコイルな どにも適用できる。

【００２０】

【考案の効果】

以上の説明より明らかなように、本考案のコイルは、巻き方向が互いに逆向き の２個のコイル体を同軸上に縦列配置する一方、各コイル体の最内層部分の薄膜 の巻始め部分を隣接する他方のコイル体と突合される側面を被うように折り返し て折り返し部を形成し、該折り返し部同士を電気的に接続して２つのコイル体か ら１つの連続したコイルを形成するようにしたので、２つのコイル体を突き合せ その突き合せ面（コイル体側面）に露出する折り返し部同士を電気的に接続する だけの簡単な作業で、２つのコイル体あるいはそれ以上のコイル体を１つのコイ ルとして機能させるコイルを容易に製造できる。しかも、２つのコイル体の突き 合せた側面を接着するのと同時に電気的接続が完了するので、結線作業が極めて 容易であり、かつリボンワイヤが折り返された突起やリボンワイヤのよりしわを 最内層部分に生ずることがない。リボンワイヤが折り返された突起やリボンワイ ヤのよりしわを最内層部分に生ずることなく、２つのコイルあるいはそれ以上の コイルを１つのコイルとして機能させるコイルを容易に製造できる。

【００２１】 更に、上述のコイルにおいて最外層部分の薄膜を隣接する他方のコイル体とは 突合されない方の側面を被うように折り返して折り返し部を形成したコイルの場 合、その最外層の折り返し部を隣るコイル組の同折り返し部と突き合せて電気的 に接合するだけで２組以上のコイルを１つのコイルとして機能させるコイルを容 易に製造できる。

【００２２】 また、本考案のコイルによると、コイルを一旦巻いた後、他方のコイルだけを ほどいて再び逆方向に巻回するような無駄な作業が必要でなくなり巻回作業が容 易になると共に巻回不良による不良品の発生を低減させ得る。しかも、導電性薄 膜を巻回した棒状の巻回体をスライスすることによって得られるコイル体を利用 できるので、コイルの製造が容易であると共に量産性に優れる。特に、同じ方向 に巻回したコイルを逆向きにして接続する場合、１種類の巻き方向のコイル体を 製造するだけで足りる。

【００２３】 また、コイルを構成するリボンワイヤを折り返した上に更に捩るようなことが ないので、数μｍの極薄の銅箔を用いてコイルを作成することができ、コイル導 体占積率を向上できる。しかも、本考案のコイルによると、コイルの途中で亀裂 や断線が生じることがない。

【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）
は接続前の１組のコイルを示す斜視図、（Ｂ）は接続状
態のコイルを示す断面図、（Ｃ）はコイル体の接続状態
を誇張して示す拡大断面図である。

【図２】本考案のコイルの他の実施例を示す側面図であ
る。

【図３】従来のコイルの製造法を示す説明図である。

【符号の説明】

１ コイル １ａ 一方のコイル体 １ｂ 他方のコイル体 ２ コイル体を構成する薄膜 ３ 折り返し部 ４ コイル体の側面 ５ コイル体の折り返し部同士を電気的に接続する接合
材

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 巻き方向が互いに逆向きの２個のコイル
   体を同軸上に縦列配置する一方、各コイル体の最内層部
   分の薄膜の巻始め部分を隣接する他方のコイル体と突合
   される側面を被うように折り返して折り返し部を形成
   し、該折り返し部同士を電気的に接続して２つのコイル
   体から１つの連続したコイルを形成することを特徴とす
   るコイル。
2. 【請求項２】 巻き方向が互いに逆向きの２個のコイル
   体を同軸上に縦列配置する一方、各コイル体の最内層部
   分の薄膜の巻始め部分を隣接する他方のコイル体と突合
   される側面を被うように折り返して折り返し部を形成す
   ると共に最外層部分の薄膜の巻終り部分を隣接する他方
   のコイル体とは突合されない方の側面を被うように折り
   返して折り返し部を形成し、最内層部分の折り返し部同
   士を電気的に接続して２つのコイル体から１つの連続し
   たコイルを形成することを特徴とするコイル。
3. 【請求項３】 請求項１又は２記載のコイルを複数組同
   軸上に、重ねて配置し、隣る組の一方のコイル体の最外
   層の折り返し部同士を電気的に接続して１つのコイルと
   することを特徴とするコイル。