JPH0611309U - 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、これら２つのコ
イル体１ａ，１ｂを、各コイル体１ａ，１ｂの内周面全
体を被覆する例えばメッキあるいは導電性ペーストなど
の導電性物質の膜３によって電気的に接続するようにし
ている。巻き方向が互いに逆向きの２個のコイル体１
ａ，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、これら２個のコイル体を、各コイル 体の内周面全体を被覆する導電性物質の膜によって接続するようにしている。

【０００９】 また、本考案のコイルは、導電性の薄膜を巻回した棒状コイルをスライスして 得たコイル体を２個背面対向させ、これら２個のコイル体を、各コイル体の最内 周面全体を被覆する導電性物質の膜によって接続するようにしている。

【００１０】 ここで、導電性物質の膜としては、例えばメッキ又は導電ペーストで形成され る膜が好ましい。また、この導電性物質の膜の更に内周面側には電気絶縁材の被 膜が形成されたり、あるいは電気絶縁材料から成るコイルボビンが装着されてい 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、その内周面の薄膜の全面に２つのコイ ル体に跨るように導電性ペーストを塗布し、あるいは内周面の薄膜の全面にのみ メッキが付着するようにマスキングしてメッキ処理することによって、２つのコ イル体を連結するような膜が２つのコイル体の間に跨って形成される。このため 、別個に形成された２個のコイル体の最内層部分を電気的に接続して１個のコイ ルとして機能させる。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導電物質の膜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、最外層部分の導体から 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】

【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。

【００１３】 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の被膜を有する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 の抜き取りを可能とするため、巻心治具と直接接触する薄膜部分には接着剤が塗 布されていない。また、巻心治具と接触する薄膜部分には、電気絶縁材の被膜も あらかじめ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 、コイル体として構成されたときにその内周面を電気絶縁被膜が覆うことがない ように設けられている。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１ａ，１ｂの側面４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。

【００１４】 このようにして得られたコイル体１ａ，１ｂを、図１に示すように、互いにコ イル体１ａ，１ｂの巻き方向が逆方向となるように向い合せに突き合せて配置し た状態で、これらの内周面にメッキあるいは導電ペーストなどによって導電性膜 ３を形成して２つのコイル体１ａ，１ｂを直列に接続する。この導電性物質の膜 ３の成膜の前には、２つのコイル体１ａ，１ｂの内周面の電気絶縁被膜は全面的 にあるいは少なくとも２つのコイル体１ａ，１ｂの電気的接続を可能とし得る程 度が除去されている。この電気絶縁被膜の除去は、コイル体１ａ，１ｂを成形し た後にやすりなどで除去しても良いし、巻回する前の導電性薄膜の該当する位置 の電気絶縁材をあらかじめ除去しておくことも可能である。これら、２個のコイ ル体１ａ，１ｂは突き合せたコイル体１ａ，１ｂの側面４，４に例えば接着剤５ などを塗布して接着してから、内周面に導電性物質の膜３を形成する。

【００１５】 メッキによって導電性物質の膜３を成膜する場合には、接着された２つのコイ ル体１ａ，１ｂのメッキを施さない部分にマスキングを施してからメッキ処理を 施す。メッキ方法としては、例えば無電解メッキ、電解メッキが好ましく、より 好ましくは無電解メッキの使用である。また、メッキの材質としては例えば銅、 ニッケル、はんだ成分等が好ましい。このとき、メッキ膜の形成は、２つのコイ ル体１ａ，１ｂの間にコイル側面４，４の電気絶縁被膜（１０μｍ以下）が存在 するが、メッキのオーバーハング効果によってメッキが成長し、両コイル体１ａ ，１ｂ間に跨がるように形成される。

【００１６】 また、導電性ペーストを２個のコイル体１ａ，１ｂに跨るようにこれらの内周 面の全面に塗布して焼き固めることによって接続することも可能である。この場 合には、例えば接着剤５で接着された２つのコイル体１ａ，１ｂの内周面の全面 に２つのコイル体１ａ，１ｂに跨って導電性ペーストを塗布し、その状態でリフ ロー炉などに通して所定温度で熱処理し膜を焼き固める。導電ペーストとしては 、一般に市販されている銀ペースト等を用いる。

【００１７】 いずれの場合にも、コイルの内周面が導電性物質の膜３で覆われることになる ので、その表面に電気絶縁被膜８を形成することが必要である。この電気絶縁被 膜８は内側に配置するロータのマグネットと接触するのを防ぐと共にショートす るのを防止するためである。更に、電気絶縁被膜８に代えて例えばプラスチック 製のコイルボビンを挿入することも可能である。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等がはんだ付けされ、外部回路と接続可能に 設けられている。

【００１８】 これによって、互いに巻回方向が逆方向のコイル体１ａ，１ｂが内周面の導電 性物質の膜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。

【００１９】 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に示すように内周面に形成したメッキな どの導電性物質の膜３によって電気的に接続された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する一方、隣る組の最外層部分の薄膜２，２同 士を銅箔９などで電気的に接続して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。また、銅箔９に代えてメッキ、導電性 ペーストなどの導電物質の膜で接続してもよい。

【００２０】 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。

【００２１】 更に、本実施例では、２つのコイル体１ａ，１ｂ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。

【００２２】 更に、本実施例では、２つのコイル体１ａ，１ｂの接合を接着剤５によって行 なっているが、これに特に限定されるものではなく、両コイル体１ａ，１ｂ間に 形成されるメッキ膜あるいはペースト膜などで一体化したり、他の接着手段を用 いて接着しても良い。

【００２３】

【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、これら２つのコイル体を、各コ イル体の内周面全体を被覆する導電性物質の膜によって電気的に接続するように したので、２つのコイル体を突き合せた状態でその内周面に導電性物質の膜を形 成する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 ル体を接合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。

【００２４】 更に、本考案のコイルは最内層部分に特別にコイル同士を接続するための端子 部分を設ける必要がないので結線が容易であると共に量産性に優れる。

【００２５】 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。

【００２６】 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 や断線など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 薄膜 ３ 導電性物質の膜 ４ コイル体の側面 ５ コイル体を接続する接着剤

Claims (5)

【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、これら２個のコイル体
   を、各コイル体の最内周面全体を被覆する導電性物質の
   膜によって接続してなることを特徴とするコイル。
2. 【請求項２】 導電性の薄膜を巻回した棒状コイルをス
   ライスして得たコイル体を２個背面対向させ、これら２
   個のコイル体を、各コイル体の最内周面全体を被覆する
   導電性物質の膜によって接続してなることを特徴とする
   コイル。
3. 【請求項３】 前記導電性物質の膜はメッキ又は導電ペ
   ーストで形成されることを特徴とする請求項１または２
   記載のコイル。
4. 【請求項４】 前記導電性物質の膜の更に内周面側には
   電気絶縁材の被膜が形成されていることを特徴とする請
   求項１または２記載のコイル。
5. 【請求項５】 前記導電性物質の膜の更に内周面側には
   電気絶縁材料から成るコイルボビンが装着されているこ
   とを特徴とする請求項１または２記載のコイル。