JPH10201157A - モータコイル及びモータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 コイルの抵抗値を上げることなく、うず電流
損失を減少させ、さらに設計の自由度を広げ、抵抗値を
下げたりトルク定数を大きくしたりできるようにする。 【解決手段】 特定端子と共通端子の間に形成されるコ
イル系のそれぞれが、回路的かつ物理的に平行状態の複
数の導体による導体群により形成されているようにす
る。そして導体群内において各導体どうしが隣接する部
位での絶縁領域ＳＬ２のサイズは、導体群単位が隣接す
る部位での絶縁領域ＳＬ１のサイズよりも小さくされて
いるようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はモータコイル及びそ
のモータコイルを搭載したモータに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のモータコイルの構成の一例を図１
７から図２０で説明する。これらは例えば３相駆動薄型
モータにおいてマグネットと対向した状態で配されるモ
ータコイル９０の概念図であり、図１７はモータコイル
のコイル形成状態のイメージ図である。図示するよう
に、端子ＴＵ、ＴＶ、ＴＷとして、３相駆動電力が供給
される端子（３相のそれぞれを仮にＵ相、Ｖ相、Ｗ相と
呼ぶこととする）と、共通端子ＣＯＭが設けられ、これ
らの端子間に３つのコイル系が形成されている。即ち、
Ｕ相端子ＴＵと共通端子ＣＯＭの間にＵ相コイル系が形
成され、Ｖ相端子ＴＶと共通端子ＣＯＭの間にＶ相コイ
ル系が形成され、Ｗ相端子ＴＵと共通端子ＣＯＭの間に
Ｗ相コイル系が形成される。

【０００３】Ｕ相コイル系は、３つのコイルユニットＵ
１、Ｕ２、Ｕ３が直列接続され、Ｖ相コイル系は、３つ
のコイルユニットＶ１、Ｖ２、Ｖ３が直列接続され、Ｗ
相コイル系は、３つのコイルユニットＷ１、Ｗ２、Ｗ３
が直列接続されることで、モータコイル９０の基板９１
の平面上に、図１７のように配列されている各コイルユ
ニットが、図２０のような回路構成をとることとなる。
なお、本明細書では説明上、上記のように１つのコイル
要素（巻き始めから巻き終わりまでの１巻き単位のコイ
ル）を「コイルユニット」と呼ぶこととし、また特定端
子（Ｕ相端子ＴＵ、又はＶ相端子ＴＶ、又はＷ相端子Ｔ
Ｗ）と共通端子の間の１又は複数のコイルユニットで形
成される端子間経路を「コイル系」と呼ぶこととしてい
る。

【０００４】この図１７のようなモータコイル９０は例
えば基板上にエッチングなどで形成されるパターンで形
成される。図１８は各コイルユニットを形成するコイル
パターンＣＰのイメージを示しており、このように、略
３角形状のスパイラル状にパターンラインが形成される
ことで、コイル機能を実現する１つのコイルユニットが
形成される。もちろん実際には、より多重巻きのスパイ
ラル状とされる。１つのコイルユニットはパターン端部
９３とスルーホール９２が、特定端子（ＴＵ又はＴＶ又
はＴＷ）、共通端子ＣＯＭ、あるいは他のコイルユニッ
トのパターン端部９３やスルーホール９２のうちの所要
部位と接続されることで、図２０の回路が形成される。

【０００５】図１９は基板９１に形成されるコイルパタ
ーンＣＰのＤ−Ｄ断面でのイメージ（実際の断面形状は
より複雑な形状となることが多い）を示しており、パタ
ーン形成されないスリットＳＬ（絶縁部Ｚ）をはさんで
導体であるコイルパターンＣＰが形成される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで一般にコイル
にはうず電流損失が発生するという性質があり、うず電
流損失を少なくするには、線材や１本の直列経路でつな
がっている１つの端子から別の端子まで（即ち本明細書
でいう１つのコイル系）において、その線にかかる磁束
の方向からその線をみたときの線の幅を細くすることが
必要である。即ちコイルパターンとしてのラインの幅を
狭くするか、薄くしたり、線材で巻線コイルを形成する
場合は、より細い線材を用いるようにする。

【０００７】ところが、コイルの厚みが同じであったう
えで線の幅を細くすることは、その分だけ抵抗値が上が
ってしまうことを意味する。うず電流損失が減っても抵
抗値が上がってしまうと、起動トルクが小さくなるな
ど、各種の特性が設計上での目的の特性からはずれてし
まい、実用にならないことが多い。従って所定の設計値
を実現するコイルにおいて、線を細くすることで、うず
電流損失を減少させるという手法は採用できないという
問題があった。

【０００８】また、スパイラル状のコイルパターンＣＰ
が隣接する部分の絶縁領域、即ちスリットＳＬのサイズ
としては、わずかな導通も許されないことから所定以上
の幅（もしくは厚さ）が必要とされている。このような
スリットＳＬの必要性から、基板上の所定領域内におい
てコイルパターンとして形成できるコイル巻き数や、コ
イルの抵抗値を左右するパターン幅の設定などが制限を
受けるという事情もある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明はこのような問題
点に鑑みてなされたもので、コイルの抵抗値を上げるこ
となく、うず電流損失を減少させ、かつ絶縁領域サイズ
の設定により特定の領域内でより自由なコイル設計が可
能となるようにすることを目的とする。

【００１０】このため本発明のモータコイルは、特定端
子と共通端子の間に形成されるコイル系が１又は複数形
成されるとともに、この１又は複数の各コイル系のそれ
ぞれが、回路的かつ物理的に平行状態の複数の導体によ
る導体群により形成されているようにする。そして導体
群内において各導体どうしが隣接する部位での絶縁領域
のサイズは、導体群単位が隣接する部位での絶縁領域の
サイズよりも小さくされているようにする。またこのよ
うなモータコイルを用いてモータを形成する。

【００１１】本発明では、コイル系を回路的かつ物理的
に平行状態の複数の導体による導体群、つまり複数の平
行経路のコイルにより構成するため、個々の経路を形成
するパターンや線材を細くしても、コイル系としてみた
場合の抵抗値（断面サイズ総量）を従前通り保つことが
できる。さらに、回路的に並列接続状態とされる、導体
群の中の各導体どうしについては、仮に絶縁状態が崩れ
て部分的にショートしてしまっても、例えばコイルのト
ルク定数や抵抗値などの特性に大きな影響はない。従っ
て、導体群内における導体どうしの間のスリットについ
ては絶縁状態を維持する目的でのサイズ的な制限はな
く、導体群単位が隣接する部位でのスリット（絶縁領
域）のサイズよりも小さくできる。これによってコイル
設計の自由度が広がる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の第１の実施の形態
から第４の実施の形態を、図面に基づいて説明してい
く。

【００１３】＜第１の実施の形態＞図１〜図９は第１の
実施の形態としてのモータコイル１の構成及び作用効果
を説明するためのものである。この例は、図１７〜図２
０で説明した従来例と同様に、３相駆動薄型モータにお
いてマグネットと対向した状態で配されるモータコイル
１の概念図であり、図１はモータコイル１のコイル形成
状態のイメージ図である。図示するように、３相駆動電
力が供給されるＵ相端子ＴＵ、Ｖ相端子ＴＶ、Ｗ相端子
ＴＷと、共通端子ＣＯＭが設けられる。そして、Ｕ相端
子ＴＵと共通端子ＣＯＭの間にＵ相コイル系が形成さ
れ、Ｖ相端子ＴＶと共通端子ＣＯＭの間にＶ相コイル系
が形成され、Ｗ相端子ＴＵと共通端子ＣＯＭの間にＷ相
コイル系が形成される。

【００１４】Ｕ相コイル系は、３つのコイルユニットＵ
１、Ｕ２、Ｕ３が直列接続され、またＶ相コイル系は、
３つのコイルユニットＶ１、Ｖ２、Ｖ３が直列接続さ
れ、Ｗ相コイル系は、３つのコイルユニットＷ１、Ｗ
２、Ｗ３が直列接続される。

【００１５】この図１のようなモータコイル１は例えば
基板上にエッチングなどで形成されるパターンで形成さ
れる。図２は各コイルユニットを形成するコイルパター
ンＣＰのイメージを示している。図示するように、略３
角形状のスパイラル状にパターンラインが形成されるこ
とで、コイル機能を実現する１つのコイルユニットが形
成される。１つのコイルユニットはコイルパターン端部
４とスルーホール３が、特定端子（ＴＵ又はＴＶ又はＴ
Ｗ）、共通端子ＣＯＭ、あるいは他のコイルユニットの
コイルパターン端部４やスルーホール３のうちの所要部
位と接続される。

【００１６】本例の場合は、１つのコイルユニットを構
成するコイルパターンＣＰが、２つの平行経路となるパ
ターンＣＰ１、ＣＰ２により形成されていることに特徴
を有する。即ちパターンＣＰ１とパターンＣＰ２は、ス
リットＳＬ２としての絶縁部分を介して平行状態に形成
され、そのパターンＣＰ１とパターンＣＰ２の１組がス
リットＳＬ１としての絶縁部分を介してスパイラル状に
形成されている。つまり２重螺旋形態となっている。そ
して螺旋状のパターンＣＰ１によるコイルと、螺旋状の
パターンＣＰ２によるコイルは、回路的には並列接続さ
れた状態となり、また図からわかるように物理的にも平
行状態で隣接したものとなる。

【００１７】図３は基板２に形成されるコイルパターン
ＣＰのＡ−Ａ断面でのイメージ（実際の断面形状はより
複雑な形状となることが多い）を示しており、パターン
形成がされていないスリットＳＬ１（絶縁部Ｚ）をはさ
んで、導体であるコイルパターンＣＰが形成されるとと
もに、コイルパターンＣＰについても、スリットＳＬ２
（絶縁部Ｚ）を挟んで平行経路としてのパターンＣＰ
１、ＣＰ２が形成される。図２、図３からわかるよう
に、導体となるパターンライン間のスリットの幅につい
ては、パターンＣＰ１、ＣＰ２による導体群となるコイ
ルパターンＣＰ単位が隣接する部分でのスリットＳＬ１
の幅よりも、導体群内のパターンＣＰ１とパターンＣＰ
２の間のスリットＳＬ２の幅の方が狭いものとされてい
る。

【００１８】１つのコイルユニットがこのように形成さ
れることで、モータコイル１としての回路構成は図４の
ようになる。即ちＵ相端子ＴＵと共通端子ＣＯＭの間に
配されるＵ相コイル系は、３つのコイルユニットＵ１、
Ｕ２、Ｕ３が直列接続されるが、各コイルユニットＵ
１、Ｕ２、Ｕ３は、それぞれがパターンＣＰ１とパター
ンＣＰ２による２つの平行接続のコイル要素により形成
されることになり、従ってＵ相コイル系全体でみると、
２つの平行経路のコイルにより構成されていることにな
る。Ｖ相端子ＴＶと共通端子ＣＯＭの間に配されるＶ相
コイル系、及びＷ相端子ＴＷと共通端子ＣＯＭの間に配
されるＷ相コイル系についても、それぞれ同様に２つの
平行経路のコイルにより構成されていることになる。

【００１９】このようなモータコイル１によれば、うず
電流損失を低減できるとともに抵抗値を上げないように
することができる。ある交番磁界の中を導体が通過して
いくときにはうず電流が発生し、これがロスとなるが、
導体が細長い線状のものであった場合、このうず電流損
失としては線の幅の２乗に比例した量が発生することに
なる。これを本例に当てはめて考えると、線の幅とはパ
ターンＣＰ１、ＣＰ２の幅となる。仮にパターンＣＰ
１、ＣＰ２の幅が、それぞれ図１６に示したコイルパタ
ーンＣＰの幅の１／２であるとすると、うず電流損失は
（１／２）×（１／２）として１／４となり、つまり従
来のモータコイルと同タイプのモータコイルであったと
すると、うず電流損失は１／４に低減される。

【００２０】また、本例でのコイルパターンＣＰは並列
のパターンＣＰ１、ＣＰ２の合成と考えることができ、
従って本例のコイルユニットでのコイルパターンＣＰの
幅は、図１６で説明した従来のコイルユニットでのコイ
ルパターンＣＰの幅と同じと考えることができる。従っ
てコイルユニットでみて抵抗値が上がってしまうことも
ない。

【００２１】さらに本例は、上述のように、物理的かつ
回路的に並列となるパターンＣＰ１とＣＰ２の間のスリ
ットＳＬ２が、コイルパターンＣＰ単位が隣接する部位
のスリットＳＬ１よりも狭く設定されていることに特徴
を有しているものである。コイルパターンＣＰ単位でみ
た場合のスリットＳＬ１は、わずかな導通も許されない
ことが要求される絶縁部となる。物理的にスパイラル状
に形成されるが、物理的に隣接する部分が電気的には並
列部分とはならない、コイルパターンＣＰ単位でみた場
合の絶縁部であるスリットＳＬ１については、そのスリ
ットＳＬ１における或る部分が導通してしまっては、コ
イル特性が崩れるか、場合によってはコイル機能が失わ
れるためである。従ってスリットＳＬ１の幅は、電気的
絶縁性が維持されるに十分な幅が設定される。

【００２２】ところが本例における、パターンＣＰ１、
ＣＰ２は回路的にもともと並列であり、従って一部が短
絡されてしまっても特性上大きな影響はない。即ちスリ
ットＳＬ２には厳密な絶縁性は求められないことにな
る。このため絶縁性を保持するためのスリットＳＬ１の
幅よりも狭く設定することができる。

【００２３】仮にスリットＳＬ２の一部で絶縁性が崩れ
てしまった場合の状態を図５、図６、図７で説明する。
図５においてショート部分ＳＴは、パターン成型時の状
況や製造後の各種の原因により、パターンＣＰ１とパタ
ーンＣＰ２の間で導通が生じてしまっている部位を模式
的に示している。図５のＢ−Ｂ断面の様子を図６に示す
が、図示するようにパターンＣＰ１、ＣＰ２が導通して
しまっている（絶縁部Ｚが介在しない）部分が生じてい
る。

【００２４】これを回路上で示すと図７（ａ）のように
なり、コイルユニット内の２つの平行コイルの一部が短
絡していることになる。図７（ａ）のコイルユニットＵ
３のように２つの部分でショート部分ＳＴが発生してい
る場合、その等価回路は図７（ｂ）のようになる。

【００２５】即ち、コイル系全体でみた場合は、スリッ
トＳＬ２の一部の絶縁破壊としてのショート部分ＳＴが
発生しても、コイルの巻数や抵抗値には総合的な影響は
ほとんどなく、コイルのトルク定数や抵抗値、渦電流損
失の量など、特性上の影響はない。従って、スリットＳ
Ｌ２については仮に絶縁が崩れてもいい程度の狭い幅に
設定してもよいことになる。

【００２６】このようにスリットＳＬ２を狭くできるこ
とから、設計事情に応じて図８や図９に示すような方式
を採用できることになる。まず図８は、スリットＳＬ２
をスリットＳＬ１より狭くする分だけ、パターンＣＰ
１、ＣＰ２の幅（断面積）を大きくする例である。

【００２７】図８（ａ）は、スリットＳＬ２をスリット
ＳＬ１と同サイズとした場合の状態を示しており、一
方、図８（ｂ）は、スリットＳＬ２をスリットＳＬ１よ
り狭くした分だけ、パターンＣＰ１、ＣＰ２の断面積が
大きくされている状態を示している。図８（ａ）（ｂ）
のいずれの場合も、コイルパターンＣＰを２つのパター
ンＣＰ１、ＣＰ２の平行経路で形成しているため、上述
のように抵抗値を上げないで渦電流損失を効果的に低減
させるという効果が得られる。ところがスリットＳＬ２
を狭くすること有効に用いた図８（ｂ）の場合は、パタ
ーンＣＰ１、ＣＰ２の断面積が図８（ａ）の場合より大
きくなっていることから、抵抗値を下げることができ
る。なお、コイルパターンＣＰ１、ＣＰ２の幅が広くな
ったことにより、渦電流損失の低減効果は、図８（ａ）
よりは小さくなるが、図１７〜図２０で説明した従来タ
イプに比べて著しい低減効果があることは変わりない。

【００２８】次に図９は、スリットＳＬ２をスリットＳ
Ｌ１より狭くする分だけ、コイルパターンの位置を詰め
ていく例である。図９（ａ）は、スリットＳＬ２をスリ
ットＳＬ１と同サイズとした場合の状態を示しており、
一方、図９（ｂ）は、スリットＳＬ２をスリットＳＬ１
より狭くした分だけ、コイルパターン（パターンＣＰ
１、ＣＰ２）の配置位置が詰められている状態を示して
いる。パターンＣＰ１、ＣＰ２の断面積は、図９（ａ）
（ｂ）で同サイズとされている。

【００２９】この図９（ａ）（ｂ）のいずれの場合も、
コイルパターンＣＰを２つのパターンＣＰ１、ＣＰ２の
平行経路で形成しているため、上述のように抵抗値を上
げないで渦電流損失を効果的に低減させるという効果が
得られる。またパターンＣＰ１、ＣＰ２の断面積が図９
（ａ）（ｂ）で同サイズであるため、渦電流損失の低減
効果は同等であり、いずれも図１７〜図２０で説明した
従来タイプに比べて著しい低減効果がある。また、抵抗
値も同等となる。ところがスリットＳＬ２を狭くするこ
と有効に用いた図９（ｂ）の場合は、パターンＣＰ１、
ＣＰ２の配置位置が詰められていくことにより、基板上
の特定の領域内で、より多重巻きが可能となる。つまり
巻き数をかせぐことでトルク定数を大きく設定すること
が可能となるという利点が生ずる。

【００３０】＜第２の実施の形態＞図１０〜図１４で、
第２の実施の形態として、モータ２０及びそのモータ２
０に採用されるモータコイル１０の構成を説明する。図
１０は、例えばヘッドホンステレオＣＤプレーヤなどの
機器において、例えばスピンドルモータなどとして採用
される扁平ブラシレスモータの構造を示している。

【００３１】このモータ２０では、シャーシ２５に対し
てモータコイル１０が固定されている。そしてモータコ
イル１０の上下に、上マグネット２８が固着された上ヨ
ーク２６と下マグネット２９が固着された下ヨーク２７
が配され、上ヨーク２６と下ヨーク２７が、モータコイ
ル１０を間隙を持って挟み込む状態にされている。上ヨ
ーク２６と下ヨーク２７はホイール２２に固定される。
ホイール２２にはシャフト２１が圧入されてあり、この
シャフト２１を中心にホイール２２及び上ヨーク２６と
下ヨーク２７が回転できるようにされている。

【００３２】シャフト２１は、スラスト方向はスラスト
受け２３に当接され、またラジアル方向は、ホイール２
２のバーリング部に圧入されている軸受け２４によって
支えられている。また、ホイール２２と、それに固定さ
れている上ヨーク２６、下ヨーク２７が、スラスト方向
にがたつかないように、ホイール２２に取り付けられた
吸引マグネット３０によりホイール２２がシャーシ２５
側（スラスト受け２３側）に引っ張られるようにされて
いる。

【００３３】モータコイル１０は、図１１（ａ）に示す
ように、上コイル部１１と下コイル部１２の２層構造と
されている。上コイル部１１及び下コイル部１２におけ
るコイルユニットの配設状態は図１１（ｂ）（ｃ）に示
される。即ち、上コイル部１１には９個のコイルユニッ
ト（Ｕ１ａ〜Ｕ３ａ、Ｖ１ａ〜Ｖ３ａ、Ｗ１ａ〜Ｗ３
ａ）が図示する順序で設けられ、また下コイル部１２に
も９個のコイルユニット（Ｕ１ｂ〜Ｕ３ｂ、Ｖ１ｂ〜Ｖ
３ｂ、Ｗ１ｂ〜Ｗ３ｂ）が図示する順序で設けられてい
る。

【００３４】そしてモータコイル１０には、３相駆動電
力が供給されるＵ相端子ＴＵ、Ｖ相端子ＴＶ、Ｗ相端子
ＴＷと、共通端子ＣＯＭが設けられ、Ｕ相端子ＴＵと共
通端子ＣＯＭの間にＵ相コイル系が形成され、Ｖ相端子
ＴＶと共通端子ＣＯＭの間にＶ相コイル系が形成され、
Ｗ相端子ＴＵと共通端子ＣＯＭの間にＷ相コイル系が形
成される。図１０のモータ２０は、図示しない駆動回路
から、モータコイル１０のＵ相端子ＴＵ→Ｖ相端子ＴＶ
→Ｗ相端子ＴＵ→Ｕ相端子・・・・の順に駆動電流が流
されることによりホイール２２が回転されることにな
る。

【００３５】Ｕ相コイル系は、６つのコイルユニットＵ
１ａ、Ｕ２ａ、Ｕ３ａ、Ｕ１ｂ、Ｕ２ｂ、Ｕ３ｂが直列
接続されて形成される。またＶ相コイル系は、６つのコ
イルユニットＶ１ａ、Ｖ２ａ、Ｖ３ａ、Ｖ１ｂ、Ｖ２
ｂ、Ｖ３ｂが直列接続され、Ｗ相コイル系は、６つのコ
イルユニットＷ１ａ、Ｗ２ａ、Ｗ３ａ、Ｗ１ｂ、Ｗ２
ｂ、Ｗ３ｂが直列接続されて形成される。

【００３６】この図１１のようなモータコイル１０にお
ける各コイルユニットは、上述した第１の実施の形態の
場合と同様に、基板上のコイルパターンＣＰとして図１
２のような形状となる。即ち、１つのコイルユニットを
構成するコイルパターンＣＰが、２つの平行経路となる
パターンＣＰ１、ＣＰ２により２重螺旋形態に形成され
ている。図１３にコイルパターンＣＰのＢ−Ｂ断面での
イメージを示す。なおこのＢ−Ｂ断面はスルーホール３
の近辺での断面イメージとなる。コイルパターンＣＰに
ついては、スリットＳＬ１（絶縁部Ｚ）をはさんで、導
体であるコイルパターンＣＰが形成されるとともに、コ
イルパターンＣＰについても、スリットＳＬ２（絶縁部
Ｚ）を挟んで平行経路としてのパターンＣＰ１、ＣＰ２
が形成される。そしてこのような断面イメージがみられ
るコイルユニットが上コイル部１１と下コイル部１２で
２層に形成されるため、図示するように断面において２
つのコイルユニットが観察されることになる。

【００３７】導体となるパターンライン間のスリットの
幅については、パターンＣＰ１、ＣＰ２による導体群と
なるコイルパターンＣＰ単位が隣接する部分でのスリッ
トＳＬ１の幅よりも、導体群内のパターンＣＰ１とパタ
ーンＣＰ２の間のスリットＳＬ２の幅の方が狭いものと
されている。

【００３８】コイルユニットがこのように形成されると
ともに、上下２層のコイル部１１，１２が形成される本
例では、モータコイル１０としての回路構成は図１４の
ようになる。即ちＵ相端子ＴＵと共通端子ＣＯＭの間に
配されるＵ相コイル系は、６つのコイルユニットがＵ１
ａ、Ｕ１ｂ、Ｕ２ｂ、Ｕ２ａ、Ｕ３ａ、Ｕ３ｂの順番に
直列接続される。そして各コイルユニットＵ１ａ、Ｕ１
ｂ、Ｕ２ｂ、Ｕ２ａ、Ｕ３ａ、Ｕ３ｂは、それぞれがパ
ターンＣＰ１とパターンＣＰ２による２つの平行接続の
コイル要素により形成されることになり、従ってＵ相コ
イル系全体でみると、２つの平行経路のコイルにより構
成されていることになる。Ｖ相端子ＴＶと共通端子ＣＯ
Ｍの間に配されるＶ相コイル系、及びＷ相端子ＴＷと共
通端子ＣＯＭの間に配されるＷ相コイル系についても、
それぞれ同様に２つの平行経路のコイルにより構成され
ていることになる。

【００３９】このようなモータコイル１０を採用したモ
ータ２０によれば、うず電流損失を低減できるとともに
抵抗値を上げないようにすることができ、つまり所要の
目的の設計値を実現する際に、損失を低減でき、動作効
率を向上させることができる。さらに本例も、スリット
ＳＬ２がスリットＳＬ１より狭く設定されていることに
特徴を有している。スリットＳＬ２が狭いことで、仮に
或るコイルユニットにおいてパターンＣＰ１、ＣＰ２の
一部の絶縁が破壊され、図１４に破線で示すようにショ
ート部分ＳＴが発生したとしても、特に大きな影響がな
いことは上述した第１の実施の形態の場合と同様であ
る。そしてこのようにスリットＳＬ２を狭くできること
から、図８、図９で説明したように抵抗値を下げたり、
トルク定数を大きくすることなどが可能となる。

【００４０】＜第３の実施の形態＞第３の実施の形態と
してのモータコイル３０の回路構成を図１５に示す。図
１５は上記第１の実施の形態の図４と比較してその違い
がわかるように、１つのコイルユニットがｎ個の平行経
路のコイル（パターンＣＰ１、ＣＰ２・・・ＣＰｎ）で
形成され、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の各コイル系において、そ
のような各コイルユニットが直列接続されている例であ
る。この場合、コイルユニットのコイルパターンは、図
示は省略するが、ｎ重螺旋状のパターンにより形成され
ることになる。

【００４１】上述してきた各例では、コイル系が２つの
平行経路のコイルにより構成されるものとしたが、もち
ろん本例のように３つ以上の平行経路のコイルが形成さ
れるようにしてもよい。そしてより多数の平行経路を形
成すれば、抵抗値をあげないまま１つの経路での線材の
幅をより小さくすることができ、渦電流損失をより抑え
ることができる。

【００４２】さらに平行経路のコイルを形成する パタ
ーンＣＰ１、ＣＰ２・・・ＣＰｎの間の絶縁部は、上述
した各例におけるスリットＳＬ２と同様に、コイルパタ
ーンＣＰ単位での隣接部分のスリットＳＬ１よりも狭く
設定している。従って場合によっては図１５の破線で示
すショート部分ＳＴが発生し、パターンＣＰ１、ＣＰ２
・・・ＣＰｎの間の一部で絶縁が保たれなくなる場合が
あるが、これは渦電流損失の低減効果や、抵抗値に大き
な影響をあたえない。そしてスリットＳＬ２を狭くして
もよいことを利用して上記図８、図９で説明したような
配置方式をとることで、抵抗値を下げたりトルク定数を
大きくすることなどが実現できる。

【００４３】＜第４の実施の形態＞第４の実施の形態と
してのモータコイル４０の回路構成を図１６に示す。図
１６（ａ）は図１５と同様にコイルユニットが直列接続
され、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の各コイル系が形成されている
状態を示している。そしてこの例では、各コイルユニッ
ト内において、あえてパターンＣＰ１、ＣＰ２・・・Ｃ
Ｐｎの間でショート部分ＳＴが形成されるようにするも
のであり、これによって形成される各コイルユニット
（Ｕ１〜Ｕ３、Ｖ１〜Ｖ３、Ｗ１〜Ｗ３）の回路構成例
を図１６（ｂ）に示す。即ち、パターンＣＰ１、ＣＰ２
・・・ＣＰｎの間で図５に示したようなショート部分Ｓ
Ｔが形成されるようにパターンデザインを行い、図１６
（ｂ）のような回路が形成されるようにするものであ
る。

【００４４】パターンＣＰ１、ＣＰ２・・・ＣＰｎの間
でショート部分ＳＴが形成されても問題ないことはこれ
までの各例で述べたとおりである。もちろんパターンＣ
Ｐ１、ＣＰ２・・・ＣＰｎの物理的な間隙部分として配
されるスリットＳＬ２は、コイルパターンＣＰ単位でみ
た物理的な間隙部分となるスリットＳＬ１よりも狭くす
ることを利用して、上記各例と同様に、図８、図９のよ
うに抵抗値を下げたりトルク定数を大きくしたりするこ
とができる。さらに、あえてショート部分ＳＴを作るこ
とは、逆に言えば、コイルパターンのデザイン上で、パ
ターンＣＰ１、ＣＰ２・・・ＣＰｎの間について物理的
な事情などから絶縁状態を維持できないような事が生じ
たときに、無理にデザイン変更等をすることなく、その
部分を短絡させればよいということになる。つまりこの
点でも設計の自由度が広がることになる。

【００４５】＜その他変形例＞以上、図面を用いて各種
実施の形態の例をあげてきたが、本発明としてはさらに
多様な例が考えられる。コイルパターンＣＰは幅方向で
２分割して平行経路を形成する例を説明したが、厚み方
向で２分割（もちろん３分割以上でも可）するようにし
てもよい。もちろん分割した部分でのスリットの幅もし
くは厚みは、絶縁性維持が要求されないため狭くもしく
は薄くでき、これによって多様な設計ができる。

【００４６】また上記各実施の形態の例では複数の経路
が回路的にも物理的にも平行な状態となるようにして説
明したが、抵抗値を上げずに渦電流損失を低減させるこ
とをを目的とするならば、あくまでも回路的に並列に複
数の経路が形成されればよいものである。例えば図１６
の例において、各コイルユニット群（Ｕ１、Ｕ２、Ｕ
３）（Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３）（Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３）は、そ
れぞれ立体的にはどのような配置であってもよい。

【００４７】もちろん本発明は３相駆動タイプのモータ
コイルに限られるものではない。また上記各例はコイル
が基板上のパターンにより形成されるものとしたが、線
材を巻いて作られるコイルであっても本発明は適用でき
る。この場合は、より細い線材を複数本並列に巻回して
いけばよいとともに、平行経路を構成する各線材の間に
機能する絶縁被覆は、高度な絶縁維持特性を要求されな
いことから線材の細径化などもはかることができる。

【００４８】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、特定端子
と共通端子の間に形成されるコイル系のそれぞれが、複
数の平行経路のコイルにより構成されているようにした
ため、、個々の経路を形成するパターンや線材を細くし
ても、コイル系としてみた場合の抵抗値を従前通り保つ
ことができる。従って、抵抗値をあげないまま渦電流損
失を大きく減少させることができるとともに、これによ
って動作の効率化、モータとしての省電力化が実現でき
るという効果がある。さらに、導体群内において各導体
どうしが隣接する部位での絶縁領域のサイズは、導体群
単位が隣接する部位での絶縁領域のサイズよりも小さく
されている。すなわち導体どうしが隣接する部位での絶
縁領域のサイズを小さくした分だけ導体の断面サイズを
大きくして抵抗値を下げたり、あるいはサイズを小さく
した分だけ詰めた配置を行ってコイル巻き数を多くする
ことでトルク定数を上げるなどの効果を実現でき、すな
わち設計の自由度を大きく広げるとともに、所望の特性
のモータコイルを容易に実現できるという効果が得られ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態のモータコイルの説
明図である。

【図２】第１の実施の形態のモータコイルのコイルユニ
ットの説明図である。

【図３】第１の実施の形態のＡ−Ａ断面のイメージの説
明図である。

【図４】第１の実施の形態のモータコイルの回路構成の
説明図である。

【図５】第１の実施の形態でのショート部分発生状態の
説明図である。

【図６】第１の実施の形態のショート部分発生状態のＢ
−Ｂ断面の説明図である。

【図７】第１の実施の形態でのショート部分発生状態の
回路構成の説明図である。

【図８】実施の形態でのスリットサイズの設定による効
果の説明図である。

【図９】実施の形態でのスリットサイズの設定による効
果の説明図である。

【図１０】第２の実施の形態のモータの構造の説明図で
ある。

【図１１】第２の実施の形態のモータコイルの説明図で
ある。

【図１２】第２の実施の形態のモータコイルのコイルユ
ニットの説明図である。

【図１３】第２の実施の形態のＣ−Ｃ断面のイメージの
説明図である。

【図１４】第２の実施の形態のモータコイルの回路構成
の説明図である。

【図１５】第３の実施の形態のモータコイルの回路構成
の説明図である。

【図１６】第４の実施の形態のモータコイルの回路構成
の説明図である。

【図１７】従来のモータコイルの説明図である。

【図１８】従来のモータコイルのコイルユニットの説明
図である。

【図１９】従来のモータコイルのＤ−Ｄ断面のイメージ
の説明図である。

【図２０】従来のモータコイルの回路構成の説明図であ
る。

【符号の説明】

１，１０，３０，４０ モータコイル、２ 基板、３
スルーホール、２０モータ、２１ シャフト、２２ ホ
イール、２６ 上ヨーク、２７ 下ヨーク、２８ 上マ
グネット、２９ 下マグネット、ＣＰ，ＣＰ１，ＣＰ２
コイルパターン、ＳＬ１，ＳＬ２ スリット

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【手続補正書】

【提出日】平成９年２月１７日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００２

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００２】

【従来の技術】従来のモータコイルの構成の一例を図１
７から図２０で説明する。これらは例えば３相駆動薄型
モータにおいてマグネットと対向した状態で配されるモ
ータコイル９０の概念図であり、図１７はモータコイル
のコイル形成状態のイメージ図である。図示するよう
に、端子ＴＵ、ＴＶ、ＴＷとして、３相駆動電力が供給
される端子（３相のそれぞれを仮にＵ相、Ｖ相、Ｗ相と
呼ぶこととする）と、共通端子ＣＯＭが設けられ、これ
らの端子間に３つのコイル系が形成されている。即ち、
Ｕ相端子ＴＵと共通端子ＣＯＭの間にＵ相コイル系が形
成され、Ｖ相端子ＴＶと共通端子ＣＯＭの間にＶ相コイ
ル系が形成され、Ｗ相端子ＴＷと共通端子ＣＯＭの間に
Ｗ相コイル系が形成される。

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１３

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１３】＜第１の実施の形態＞図１〜図９は第１の
実施の形態としてのモータコイル１の構成及び作用効果
を説明するためのものである。この例は、図１７〜図２
０で説明した従来例と同様に、３相駆動薄型モータにお
いてマグネットと対向した状態で配されるモータコイル
１の概念図であり、図１はモータコイル１のコイル形成
状態のイメージ図である。図示するように、３相駆動電
力が供給されるＵ相端子ＴＵ、Ｖ相端子ＴＶ、Ｗ相端子
ＴＷと、共通端子ＣＯＭが設けられる。そして、Ｕ相端
子ＴＵと共通端子ＣＯＭの間にＵ相コイル系が形成さ
れ、Ｖ相端子ＴＶと共通端子ＣＯＭの間にＶ相コイル系
が形成され、Ｗ相端子ＴＷと共通端子ＣＯＭの間にＷ相
コイル系が形成される。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３４

【補正方法】変更

【補正内容】

【００３４】そしてモータコイル１０には、３相駆動電
力が供給されるＵ相端子ＴＵ、Ｖ相端子ＴＶ、Ｗ相端子
ＴＷと、共通端子ＣＯＭが設けられ、Ｕ相端子ＴＵと共
通端子ＣＯＭの間にＵ相コイル系が形成され、Ｖ相端子
ＴＶと共通端子ＣＯＭの間にＶ相コイル系が形成され、
Ｗ相端子ＴＷと共通端子ＣＯＭの間にＷ相コイル系が形
成される。図１０のモータ２０は、図示しない駆動回路
から、モータコイル１０のＵ相端子ＴＵ→Ｖ相端子ＴＶ
→Ｗ相端子ＴＵ→Ｕ相端子・・・・の順に駆動電流が流
されることによりホイール２２が回転されることにな
る。

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３６

【補正方法】変更

【補正内容】

【００３６】この図１１のようなモータコイル１０にお
ける各コイルユニットは、上述した第１の実施の形態の
場合と同様に、基板上のコイルパターンＣＰとして図１
２のような形状となる。即ち、１つのコイルユニットを
構成するコイルパターンＣＰが、２つの平行経路となる
パターンＣＰ１、ＣＰ２により２重螺旋形態に形成され
ている。図１３にコイルパターンＣＰのＣ−Ｃ断面での
イメージを示す。なおこのＣ−Ｃ断面はスルーホール３
の近辺での断面イメージとなる。コイルパターンＣＰに
ついては、スリットＳＬ１（絶縁部Ｚ）をはさんで、導
体であるコイルパターンＣＰが形成されるとともに、コ
イルパターンＣＰについても、スリットＳＬ２（絶縁部
Ｚ）を挟んで平行経路としてのパターンＣＰ１、ＣＰ２
が形成される。そしてこのような断面イメージがみられ
るコイルユニットが上コイル部１１と下コイル部１２で
２層に形成されるため、図示するように断面において２
つのコイルユニットが観察されることになる。

【手続補正５】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】図１３

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１３】

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 特定端子と共通端子の間に形成されるコ
   イル系が１又は複数形成されるとともに、この１又は複
   数の各コイル系のそれぞれが、回路的かつ物理的に平行
   状態の複数の導体による導体群により形成されており、 前記導体群内において各導体どうしが隣接する部位での
   絶縁領域のサイズは、導体群単位が隣接する部位での絶
   縁領域のサイズよりも小さくされていることを特徴とす
   るモータコイル。
2. 【請求項２】 特定端子と共通端子の間に形成されるコ
   イル系が１又は複数形成されるとともに、この１又は複
   数の各コイル系のそれぞれが、回路的かつ物理的に平行
   状態の複数の導体による導体群により形成されており、
   前記導体群内において各導体どうしが隣接する部位での
   絶縁領域のサイズが、導体群単位が隣接する部位での絶
   縁領域のサイズよりも小さくされているモータコイルを
   有し、その１又は複数のコイル系に駆動電力を与えるこ
   とで駆動されることを特徴とするモータ。