JPS589309A - 積層シ−トコイル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明状例えばブラシレスモータやりニアモータ等の
駆動コイル又杜発電用コイルなどに用いられ、複数のシ
ートコイルを積層接着固化した積層シートコイルに関す
るものである。

シートコイルはコイル断面における導体の占積率を高く
する丸めに、絶縁層はできるかぎり薄く作製され、例え
ば数μ鶴とされる。

そのシートコイルを複数枚積層して積層シートコイルと
する場合、各シートコイル間の接続を行なう九めに各シ
ートコイルよシ最量２本のリードを引き出し、それらを
いちいち半田ずけなどＫよシ接続していた。したがって
積層数が多くなればそれに比例して接続用の空間が大き
くなり、この接続部社コイルとして電気的作用に関与し
ない部分であり、この接続部が占める空間が増大するこ
とは導体占積率を高くする目的と反する結果となる。

即ち従来の積層シートコイルは、第１図に示すように絶
縁シート１１上にコイル１２が形成されシートコイル１
３のｎ　＊　１８　ｓ〜１３ｎが積層接着固化される。

各シートコイ＃１３ｔ〜１３ｎからリード線部１４がそ
の積層体よ抄突出して形成されており、隣接するリード
線部１４ａ互に半田付によ多接続されて全体のコイル１
２が直列に接続される。

この場合、リード線部１４の一続を容易にし、かつ不要
なリード線部と接続され一＆−ようにリード−郁１４は
順次ずらされて重なり合わないようにされてい為。従っ
て積層するシートコイル１３０枚数に比例して接続用Ｏ
空間が増大する。

一枚の絶縁シートに複数のコイルを形成する場合は、そ
の絶縁シートの面積を有効に利用する心から一枚のシー
トコイルの形状は四角形又は六角形であることが、いわ
ゆる板どシ上有利であり、その四角形又は六角形の中に
コイルパターン、位置合せ用孔を設けるのが量産上有利
である。これらのことを考え合せると、第１図に示し九
ような積層シートコイルを作製するのは、切断工程の増
加及びリード線に絶縁被覆材や接着剤が付着してしまう
こと、あるいは積層固化する時の接着剤がはみ出し、リ
ード線部１４が接着剤で覆われてしまうこと等の多くの
難点がある。

この発明の目的はシートコイル間接続に必要な空間を小
とし、占積空間が小さく、シかも簡単に作製できる積層
シートコイルを提供することにある。

この発明によれば、重ねられたシートコイルの各絶縁シ
ートは一枚の絶縁シートが折曲げられた部分シートであ
シ、シートコイル間の電気的接続導線は前記絶縁シート
上に形成されている。つまブ一枚の絶縁シートに複数の
コイル及びそのコイル間を接続する導線が形成され、そ
の絶縁シートが複数ｈＩＫ折シ重ねられて積層シートコ
イルとされる。この構成によればシートコイル相互間の
接続部が、積層シートコイルよシ突出するととがなく占
有空間が小さいものとすることができる。

絶縁シートの折曲り部分ではそζに形成された導線はそ
の折曲シ縁と平行な成分をもつように形成され、絶縁シ
ートを折重ねた時に、導線が完全には折り重なり合うこ
となく、互にずれ合い、これにより導線が捩れ易いよう
にすることが好ましい。また折曲シ部の１個所の接続部
は複数本に分割した並列導線とすることによシ各導線を
細く捩れ易くシ、これによシ外体と接触して切断されて
も接続が完全には切断されないようにすることができる
。

更に絶縁シートの少くとも折曲げ部の近くにおいて、対
向する接続導線又はコイル中のその折曲げ線とはソ平行
した成分は互にわずかずらされて２導線の側縁が互に対
向し表いようにすることがその両者の短絡を避ける点か
ら好ましい。また積層シートコイル全体の機械的強度を
大とする点からシートコイル間のコイルパターンは互に
ずらされた方牟よい。

次にこの発明による積層シートコイルの実施例を第２図
以下の図面を参照して説明しよう。第２図はこの発明に
よる積層ジ−ドブイルの一例を展開し九図を示す。絶縁
シート２１は一方向に配列された同一大きさの方形の部
分シー）２１１〜２１ｎに分けられ、各部分シートの一
面にはその配夕１ｊ方向と直角方向に配列して渦４Ｉ＝
イル２２．２３が実線で示すように形成され、各部分シ
ートの他面にはコイル２２．２３と対向して点線で示す
ようにコイル２４．２５がそれぞれ形成される。図にお
いて各コイルの１巻きとその隣接する１巻きとは互に接
しているが実際には僅かの間隔が設けられている。コイ
ル２２．２４はその中心において接続部２６として示す
ように絶縁シート２１を通して互に接続され、一方のコ
イル２２から電流を流すと、両コイル２２．２４によｐ
発生する磁束は互に相加するようＫされる。コイル２３
．２５も同様に接続部２７で互に接続される。

このように互に接続された表裏のコイルは、図において
右側のもの２２．２４、左側のもの２３．２５はそれぞ
れ順次直列に接続される。即ち部分シート２１１及び２
１黛の各コイル２４は接続部２８で互に接続され、部分
シート２１意及び２１ｓの各コイル２２は接続部２９で
互に接続される。以下隣接する部分シートのコイル２４
同志の接続と、コイル２２同志の接続が交互に行われる
。コイＭ３．２５についても同様にして全コイルが直列
Ｋｉｌ続される。部分シート２１ｎでは部分シー）　２
１ｎ−１（図示せず）のコイルとの接続が、コイル２４
（又は２２）間で行なわれた時はコイル２２及び２３（
又は２４及び２５）の外端が接続線３１で互に接続され
る。このようＫして絶縁シート２１上の全コイルが直列
に接続される。

各接続部２８．２９は部分シートの各境界線３２上にそ
れぞれ設けられ、その接続導線３３は境界１１３２と平
行表成分をもつようにされる。更に複数の接続部＊、３
Ｂの並列接続とされる。即ち例えば接続部２８について
述べると、部分シート２１１．２１１の境界［３２の近
くにおいて境界線３２と平行した導体片３４．３５が境
界線３２を挾んで対向して形成され、ヒれら導体片３４
．３５間はくの字状に折曲げられた３本の導ｓａｇで互
に接続される。これら導ｌ１Ｉ３３は互にはソ平行し、
かつそのくの字の折曲げの角が境界線３２上に位置され
る。導体片３４．３５に部分シー）　２１１，２１１の
各コイル２４の外端が接続される。

部分シー）２１ｓ、２１ｉ上の各コイル２２の外縁の境
界線３２１での距離１ｆｊｔ、ｔｌと互Ｋ例えばコイル
２２Ｏ導体の幅の約半分だけ異ならし、また各コイル２
４の外縁の境界線３２１での距離を１゜、ｔｌとそれぞ
れする。

このようなコイルや接続導線などの導体パターンは例え
ば次のようＫして形成する。コイル導体となる金属箔、
例えば銅やアル１＝ウム箔の片面に絶縁薄膜を、例えば
エナメル線中ホルミル線に対するエナメルや、ホルマル
被覆をする手法によシ焼付けて構成した４のを二枚用い
て、その絶縁薄膜側を接着剤を介して互いに積み重ねる
ようにして接着する。その後これら両側の導体箔を印刷
配線技術や半導体技術において用いられる、いわゆるフ
ォトエツチングによってコイル及び接続導体のパターン
を形成し、シートコイルとする。仁のようＫして絶縁シ
ート２１の厚さは３０μ匍以下、例えば１０μ鵠程度と
することができる。

この絡２図に示したコイルが形成された絶縁シート２１
をその境界１１３２０個所で交互に反対方向に折曲げて
第３図に示すように部分シート２１１〜２１ｎが順次重
ね合わされる。その際に各部分シー　ト２１１〜２ｉｎ
間は接着剤で互に接着される。この各部分シート２１１
〜２１ｎ間の接着剤層及びコイル間の絶縁は藩いことが
望ましい。例えば絶縁シート２１の折シ重ねに先立ち、
フェノール樹脂、エポキシ樹脂等の絶縁性の樹脂によ〕
絶縁薄膜を絶縁シート２１の両画にそれぞれ厚さ３〜５
Ｊ１ｍ程度で形成し、その後ポリエステル樹脂、エポキ
シ樹脂等の接着剤を例えば３〜５μ鶴程度の厚さで塗布
し、゛絶縁シート２１−を折曲げ重ね合せ、加圧下で接
着剤を硬化させる。このようｋして絶縁薄膜と接着剤層
との厚さの合計が数μ惰１！！変にすることができる。

絶縁シートの折曲げの際に、コイル間の接続導線３３は
その導線の厚さとは！等しい折曲は半径で折シ曲けられ
ることになる。絶縁シート２１上の導体に杜絶縁被覆が
施されているから、折曲げ部の配線パターン、つｔ、ｂ
導１１３３は曲げ応力及び引張応力がか＼シ、断線する
ことがある。特に軽量フィルとするためコイル導体とし
てアルミニウム又はその合金を使用することがあるが、
アル１＝ウム合金の多くは折曲げ強度が弱い。

しかし仁の発明の積層シートコイルでは、導線３３は境
界線３２と平行な成分をもつようにされであるため、曲
げ応力及び引張応力が捩り応力に変換され、かつ充分な
長さＫわたってその捩シ応力が分散される丸め、導線３
３が切断され翔い。

このように切断し難い構成とするＫは例えば第４図人及
びＢにそれぞれ示すようにしてもよい。

導体占積率を高くする点よシ、エツチングによりパター
ンを形成する際にサイドエツチングの少ナイエッチング
法を用いると、導体パターンの断面形状は、１ｇ５図Ａ
に示すように導体３７の側縁が角張ったようになる。絶
縁シートを折シたたみ接着する時に互に短絡しないよう
に１絶縁シートの全面に絶縁被覆を行なうが、嬉５図Ｂ
に示すように絶縁被覆３８の断面祉導体３７の断面の角
の部分が極めて薄くなったものとなる。これは被覆材を
被覆する時、又は被覆材を硬化させる時に被覆材が液体
状となる過程がＴｏシ、その時表面張力によシ導体３７
の角の部分が極度に薄く′ｆｋシ、絶縁耐圧が不充分に
なるのみならず、ピンホールが多数発生し、機械的にも
強度が弱い被覆部分となる。

したがって絶縁シー）２１を折シたたむと第５図Ｃに示
すように角の部分同志が接して短絡するおそれが発生す
る。しかじ館２図に示したように絶縁シート２１の表パ
ターンと裏パターンとが導体幅の約ｉずらされていると
、折シ曲げ部の断面は第６図に示すようになる。すなわ
ち、折シたたみ重ね合わされた導体パターンは全面にわ
九シ一致せず、境界線３２に対して非対称なパターン配
列とな）、特に折曲げ部の近くで導体３７の角と角とが
接するのを防ぐことができ、短絡が発生し難いものとな
る。

しかも部分シートの対向する両面のコイル導体の空隙が
全面にわたってずらされて互に重夛合わないようになル
、積層シートコイルの機械的強度が大になる。

先に述べたようにコイルパターンが形成された絶縁シー
ト２１を折シた−み固定するが、その後必要に応じて第
７図に示すようにコイル２２．２３間の不要な絶縁シー
トを除去して軽量にすると共に、積層シートコイルの取
付妙に便利な形状とすることができる。この積層シート
コイルの一面のコイル２２．２３の外端は入力端子４１
．４２とされ、これら端子間に電流が流されると、第２
図で；イル２２には実線矢印に沿って、コイル２４には
点線矢印に沿ってそれぞれ電流が流れ、積層シートコイ
ルの両側の各コイル２２，２４、また２３．２５でそれ
ぞれ発生する磁束はそれぞれ相加される。

コイルパターンが形成された絶縁シー）２１を折シ′＃
−＼むには第３図に示したようにする場合に限らず、例
えば第８図に示すように絶縁シート２１を巻くようにし
て部分シート２１１〜２１ｍを重ね合せてもよい。この
場合両側のコイル２２，２４、また２３．２５はそれぞ
れ発生する磁束が相加されるように各コイルの巻き方向
を選定する。また絶縁シートを巻いた時、外側になる程
、部分シートの幅を大きくする。

第１図に示したように円板状積層シートコイルとし、そ
の各シートコイル上において同一円上に等間隔でコイル
を配置した場合にこの発明を適用した例につき述べる。

第９図はその例の積層シートコイルを展開し九状態を示
す。この場合は絶縁シート２１に正六角形の領域が部分
シート２１〜２４として形成されている。各部分シート
２１１〜２１４０表面にそれぞれ実線で示すようにコイ
ル２２１〜２８０が各部分、シートの中心を中心として
等角間隔で形成され、各部分シートの裏面に各コイル２
２１〜２２・と対向して点線で示すようにコイル２４１
〜２４ｍがそれぞれ形成されている。各コイル２２１〜
２２ｇとコイル２４１〜２４−とは対向するものがそれ
ぞれ中心の接続部２６で絶縁シート２１を通じて互に接
続され、またコイル２４１，２４１，２２ｆｉ。

２２１、２４１．２４４．２２４．２２１−南はその外
側端が互に接続されて、コイル２２１〜２２・、２４負
〜２４畠は順次直列に接続され、これに電流を流すと、
対向するコイル２２．２４で発生する磁束は互に相加さ
れる。

部分シー）２１１ｅ２１ａはその六角形の一辺が互に接
し、部分シート２１ｍ、２１ｍに対し、部分シート２１
１及び２１４はそれぞれ各辺が接している。部分シート
２１１のコイル２！・と部分シート２１諺のコイル２１
１との各外端が接続部２８１で接続され、同様に部分シ
ー）２１ｍ及び２１畠のコイル２２−及び２２１が接続
部２８ｍで、部分シート２１１及び２１４のコイル２２
畠及び２２１が接続部２８＃でそれぞれ接続される。

部分シート２１１〜２１４の全体の外周の不要−シート
２１を切断すると共に、部分シート２１１及び２１１の
境界、部分シート２１雪及び２１４の境界を切断し、第
１０図に示すように部分シート２Ｆ１２１１をその境界
で折曲げて各コイル２４１〜２４０の対応するものを対
向させ、部分シート２１虐及び２１−の境界で折曲げて
各コイル２２１〜２２ｍの対応するものを対向させ、更
に部分シート２１―及び２１４の境界を折曲げて各コイ
ル２４１〜２４・の対向するものをそれぞれ対向させる
。このようＫして積層シートコイルを作ることができる
。

以上述べたようにこの発明の積層シートコイルによれば
、各シートコイル間の接続部を突出させることがないた
め占有空間の小さいものとすることができる。しかも絶
縁シート上に；イルパターン、接続導体パターンなどを
形成したものを折曲げて積層体とするため、接続部上に
接着剤が流れ；：・ 出て半田接続をする作業がやシにくくなるおそれが生じ
ることはあｐ得ず製造作撃が頗る容易である。

なお上述においては、積層されるシート−イルの対向す
るコイルによシ発生する磁束が相加されるようにし九が
、必−ずし４その必要はなく、例えばモータ駆動コイル
と、回転検出コイルとを互に積層してもよく、つｔ＃）
、異なる種類のコイルを積層してもよい。部分シー）Ｋ
は必ずしもコイルが両面に形成されることなく一面のみ
に形成されて龜よい。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の積層シートコイルを示す斜視図、第２図
はこの発明による積層シートコイルの一例を展開し要因
、第３図は第２図に示し丸亀のを積層した状態を示す図
、第４図は接続部の他の例を示す図、第５図はエツチン
グされた導体パターンに絶縁被覆を施し、その絶縁シー
トを折〉重ねた各工程の断面を示す図、第６図はこの発
明の積層シートコイルの一例の折曲げ部分の導体の重ね
合せ状態を示す断面図、第７図は第３図に示した積層シ
ートコイルを所定雫状に切断した例を示す斜視図、第８
図はこの発ＩＪｉＫよる積層シート；イルの他の積層状
態を示す図、第９図はこの発明による積層シートコイル
の更に他の例を展開した状態を示す図、第１０図は第９
図の積層シートコイルを折りた−む状態を示す図である
。 ２１：絶縁シート、２１１〜２１ｇ二部分シート、２２
．２２１〜２２ｇ、２３．２３１〜２３１，２４゜２４
１〜２４ｍ、２５．２５ｓ〜２１１コイル、２６゜２７
．２８，２９：接続部、３２：境界線、３３：ｉｌ絖導
体、３７：パターン導体、３８：絶縁被覆。 特許出願人　　勧業電気機器株式会社 代理人　単針　卓 太１　図 １

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. （１）複数の部分シートの領域に分割されている絶縁シ
   ートが、折曲げられてその部分シートが積み重ねられ、
   上記各部分シートにはそれぞれコイルが形成されており
   、上記部分シートの境界部分上に接続部が形成され、そ
   の接続部を通じてその両側の部分シート上のコイルが電
   気的に接続されている積層シートコイル。
2. （２）上記接続部はその両側の部分シートの境界線と平
   行な成分の接続導線をもっている特許請求の範囲第１項
   記載の積層シートコイル。
3. （３）上記接続導線は複数本が並列接続されてｂる特許
   請求の範囲第２項記載の積層ジ−ドブイル。
4. （４）上記部分シート上のコイルは他の部分シート上の
   コイルと対向し、これら；イルよシ発生する磁束が相加
   するようにコイルの巻き方向が選定されている特許請求
   の範囲第１項記載の積層シートコイル。
5. （５）　　上記部分シートの両面にコイルが対向して形
   成されている特許請求の範！ｔｌ鮪４項記載の積層シー
   トコイル。
6. （６）上記部分シート上のコイルと対向する部分シート
   上のコイルとのパターンは互にずらされて臂る特許請求
   の範囲第１項記載の積層シートコイル。
7. （７）上記コイルパターンははソ同一であってそのコイ
   ル導体の幅の約半分だけずらされている特許請求の範囲
   第６項記載の積層シートコイルっ