JPS6087640A - 電機子コイル - 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】 〔発明の利用分野〕 本発明はエツチングやメッキ等で製作することができる
積層型シート状電機子コイルに関するものである。

〔発明の背景〕

第１図は従来のモータ用巻線型固定子コイルの構造図で
、（勾は平面図、（ｈ）は積層断面図である１１本例は
１相当たり８コイルの極構造の例で１相のコイルを１枚
の扁平コイルで形成しである。第１図（α）に示すよう
にコイル１は各隣接コイル極間が導線１６を一筆描き的
に連続させて亘ら、せ互に反対方向になるように巻（・
である。導線１６には線材表面に熱やデルコール、で溶
けや接着剤を塗布して自己融着線を用いている。コイル
の製作は専用の巻線機を用いて行なう。円、環状に配列
した８個、の目角形の巻芯に線材加熱やアルコール浸漬
をりながら順次連続的に巻き付は最後に表裏両面を加熱
プレスして扁平状に整形する。端＊リー、ド線５は相当
たり２本出す。

第１図Ｃｂ）はこのコイ化、１を３相コイルとして積層
した場合の断面図である。３個の扁平コイル１．１′、
１“を互に局方、向に所定角度ずらせて同心状に積層し
ヨーク３上に固定する。各コイル１゜１１、、．１１／
の端末リードＩｓ５は側面部に固定した配線基板９のパ
ターン面にハンダ付けして接続する。

かかる構成の従来コイルでは、 （１）　コイルの巻線時、間が長い上、端末の絶、縁被
覆の剥離及び配線基、板への接続を自動化しにくいため
、コイルの製作コストが高い。また専用巻線機によらな
いと量産できない。

（２）　コイル極間接続用亘り線が無効厚みとなりモー
タ効率低下の原因となる。

（３）　コイル厚を薄くしにくいため、薄型コイルは構
成困難でおる。

（４１ｌｉｔ材にテンションをかけながら巻線するため
細線では断線し易い。またコイル極形状がゆがみやすい
。

（５）　コイル極形状を自由に選定できない。

（６）各コイル極の形状・寸法がばらつき易く性能も一
定に抑えにくい。

（７）　コイル極の配列精度が低（い。

等の欠点がある。　１１ 〔発明の目的〕 本発明の目的は上記従来技術の欠点をなくし製作し易く
低コストで量産に適した電機子コイルを提供するにある
。

〔発明の概要〕

上記目的を実現するために本発明の電機子コイルは、コ
イルをシート状にパターン導体で形成し、コイル端末パ
ターンを、互に隣接して連続するシート面上に連続接続
させて導き、２シートを一単位として連続部を折り曲げ
積層する簡易構成とし、組立工数低減２作業の自動化等
ができるようにするものである。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の電機子コイルを実施例に基づき説明する
。＃Ｐ、２図は本発明の電機子コイルを構成するシート
状コイルの基本構造例図で、０は平面図、＜ｈ）は断面
図である。薄い絶縁フィルム２５０面上にエツチングや
メッキ等により渦巻状のパターン導体２８を形成しコイ
ル極を形成する。パターン導体２８は絶縁フィルム２５
０表裏両面にパターン導体２８．２８’として形成する
と低抵抗で巻数を多くできる上、コイル極面積を広くで
きるためコイル能率を向上でき高効率モータを容易に構
成できる。またコイル極形状も均一で極配列精度も高く
でき、モータ出力を安定にできる。パターン導体２８の
表面は絶縁シート材２６で後っである。本構造例は薄い
絶縁フィルム２５の面上にパターン導体２８．２８’を
形成する例であるが、この他、パターン導体２８を予め
別個に形成した後これを薄い絶縁フィルム２５上に固着
する構造等もある。仕上りの基本構造やその本質的効果
はいずれの場合□も同じである。

第３図及び第４図は本発明の電機子コイルの第１実施例
図で、第３図（ａ）はコイルシートの平面図、第３図（
ｈ）は断面図□、第４図はその結線図である。本実施例
も、８極の等分割着磁マグネットを回転駆動する３相星
形結線の扁平モータ用固定子コイルの例である。コイル
シート部は２つの部分から成りその−１のコイルシート
部３１αと第２のコイルシート部５１ｂは連続しており
該連続部を１８０°に折り゛曲げて積層する（折り曲は
部はＡ−Ａ’（α−α′））。第１のコイルシート３１
α、第２のコイルシート３１ｂともそれぞれ一平面内に
Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の３相全部のコイル極２０を有する。

各１相当たり２個のコイル極２０を有し、中心軸に対し
反対位置はあるコイ。

ル極が同相である。各コイル極２０はシート裏面にも同
寸法・同形状の各同相コイル極２０′を配しである。表
裏面の同相コイル極間はコイル極内中心部に設けた表−
極間接続パターン２１でメッキや溶接等により接続する
。コイル極２０は同相内で全部直列に接続してあり第１
のコイルシート３１αと第２のコイルシート６１ｈとの
間の接続はパターン導体４０で行なっである。３相コイ
ル極の各巻き始め端末７１αＨ＊　７１Ａ１　、７ＩＣ
＋は第１のコイルシート３１αの外周縁部に設けである
。

巻き終り端末７１α、　、　７１ｂ、　、　７１Ｃ，は
第２のコイルシート６１ｈの内周縁部に設はパターン導
体７６で短絡接続され星形結線の中性点Ｃとなっている
パターン結線は次のようになっている。すなわち、Ｕ相
コイルは、巻き始め端末７１ｃＬ、〜コイル極２０α１
〜表裏極間接続パターン２１α、〜裏面コイル極２０α
−裏面コイル極２０α；〜表裏極間接続パターン２１α
、〜コイル極２０α、〜シート折り曲は部のシート間接
続パターン４０〜コイル極２０α、〜表裏極間接続パタ
ーン２１α３〜裏面コイル極２０α；〜裏面コイル極２
０α二〜表裏極間接続パターン２１α４〜コイル極２０
α４〜巻き終り端末７１ａ２〜中性点７６、同様にＶ相
コイルでは、７１ｂ１〜２０ｈ。

〜２１ｂＩ〜２０ｂ：〜２０ｈ；〜２１ｂ、〜２０ｂ、
〜４ｏ〜２０ｂ３〜２１ｂ３〜２０ｈノ〜２ｏｂ；〜２
１ｂ４〜２ｏｈ４〜７１ｂ、〜７６、同様にＷ相コイル
では、７１Ｃ８〜２０Ｃ１〜２１ｃＩ〜２０ｃ１′〜２
０ｃ；〜２１ｃ、〜２０ｃ、〜４０〜２０ｃ、〜２１ｃ
３〜２０ｃｚ〜２０ｃ′４〜２１ｃ４〜２０ｃ４〜７１
Ｃ！〜７６、となっている。シート折り曲げ部は折り曲
げ積層後、該部分が半径方向に突出しないように必要最
小限の長さにしである。本例は、同相コイル極をシート
表裏間及びシート間で重ね合せて積層する極配列構造と
したが、この地回相極をシート表裏また＆主シート間で
電気的にｎｗ（ｎｗ＝１．２・・・・・・・・・）だけ
位相をずらせて積層する構造としてもよい。本実施例は
連続部を折り曲けて２枚のコイルシートを積層し一組の
３相コイルの完成体としたもので本発明のコイルのうち
、最も簡易な構造例である。極間及びシート間の端末接
続を全く不要にできがっ積層数が少ないため極めて低コ
ストで製作できる。

第５図〜第８図は本発明のコイルの第２実施例図で、第
１及び第２のコイルシート部より成る連続構造の単位コ
イルシート３組を積層した多層型固定子コイルの構造例
である。最下層には配線基板５２を設はコイル端末を接
続しである。“各単位コイルシートのコイル極配列構造
、極間接続構造は前記第１実施例の場合と同様である。

第５図は単位コイルの平面展開図、第６図は積層断面図
、第７図は積層コイル平面図及び端末接続説明図、第８
図は全体結線図である。本実施例では各単位コイルの巻
き始め端末及び巻き終り端末を各コイルシートの外周縁
部に設けである。各単位コイルは折り曲げ部Ａ−Ａ’（
α−α′）Ｂ−Ｂ’　（ｂ−，６’）　、Ｃ−Ｃ’（ｃ
−ｃ’　）で１８０°に折り曲げた後全部を同心状かつ
所定角度位置に配線基板６２上に積層固定し前記端末パ
ターン間をメッキ、ハンダ付けまたは溶接等により接続
する（本実施例はメッキ８０で接続しである）。各単位
コイルシート面には１千面６コイル極当たり１２個の端
末パターンを設けてあり、それぞれこのうちの３個がコ
イル極に接続されており、他は眉間接続の中継用パター
ンとなる。本実施例はコイル巻数を多くするコイル形態
の構造例である。パターンの結線は配線基板パターン−
第１の単位コイルの第１コイルシート３１αのパターン
−同第２コイルシート３１ｂのパターン−第２の単位コ
イルの第１コイルシート３１ｃのパターン〜ＰＪ第２コ
イルシート３１ｄのパターン−第３の単位コイルの第１
コイルシート３１−のパターン−同第２コイルシー）　
”ｚｌｆの順で接続しである。具体的結線順序は次の通
りである。すなわち、Ｕ相コイルでは、配線基板３２土
の端末パターン７１！１．〜コイルシート３１αの巻き
始め端末７１α１〜コイルシート３１αのコイル＆２？
α、〜　表裏極間接続パターン２１ｚｌ−裏面コイル極
２０α：〜裏面コイル極２０α；〜表裏極間接続パター
ン２１ａ、〜コイル極２０α、〜折り曲げ部の接続パタ
ーン４０〜コイルシート３１ｈのコイル極２０α３〜表
裏極間接続パターン２１α３〜裏側コイル極２０α；〜
裏側コイル極２０α：〜表裏極間接続パターン２１α４
〜コイル極２０α４〜巻き終り端末７１α、〜コイルシ
ート３１Ｃの巻き始め端末７１α、〜コイルシ）　３１
Ｃのコイル極２０α３、〜表裏極間接続パターン２１α
、〜裏面コイル極２０α：〜裏面コイル極２０α二〜表
裏極間接続パターン２１α。〜コイル極２０α６〜折り
曲は部の接続パターン４０〜コイルシー）　３１ｄのコ
イル極２０α、〜表裏極間接続パターン２１α７〜裏面
コイル極２０α：〜裏面コイル極２０α：〜表裏極間接
続パターン２１　ｃｉ　＠〜コイル極２０α８〜巻き終
り端末７１ａ、〜コイルシート３１ｅの巻き始め端末７
１α、〜コイル極２０α。〜表裏極間接続パターン２１
α、〜、裏面コイル極２０（Ｚ；〜裏面コイル極２０（
Ｌ：ｏ〜表表裏間接続パターン２１（Ｚ、。

〜コイル極２０ａ、ｏ〜折り曲は部の接続パターン４０
〜コイルシー）　３１ｆのコイル極２Ｄα■〜表裏極間
接続パターン２１αｏ７裏面コイルｑｌ！２１　ａ１１
〜裏面コイル極２０α；２〜、表、裏極間接続パターン
２１α□〜コイル極２０α１．〜巻き終り端末７１α。

〜配線基板３２上のパターン７４α１の順となっている
。Ｖ相、Ｗ相コイルについてもこれとほぼ同様である。

本実施例のとと（多ｉ構造コイルにお℃・ても、２シー
ト連続構造の単位コイルを積層する構成とすることによ
り端末接続数を減少でき、かつ組立作業を簡易化できる
。

第９図〜第１３図は本発明のコイルにおける他の積層断
面構造例図である。第９図はコイルシート３１α、３１
ｂから成る第１の単位コイルとコイルシー）　３１Ｃ，
３１ｄから成る第２の単位コイルとを互に交互にコイル
シートを積層し、１組のコイルとした構造例である。第
１０図はさらにこれを２組用いて積層した多層構造例で
ある。第１１図は第１の単位コイルのコイルシート３１
α、３１Ｃの間に第２の単位コイルのコイルシー）　５
１ｃ　。

３１ｄをはさみ込んだ構造例である。第１２図及び第１
３図は単位コイルのコイルシー）　３１ａ、３１ｂ間に
配線基板３２と一体化連続したコイルシート３１！Ｉを
はさんだ構造例である。コイルシート３１ｇはコイル極
を有する構造またはこれを有しない配線基板構造でもよ
い。

第１４図はコイルシート３１α、６１ｂ間はコイルシー
　）　３１ｃ、５１ＣＬ、５１ｇをはさみ込んだ構造で
ある。

以上の断面構造例に示したごとく、単位コイル（ｒ）　
コイルシー　）　間に他のコイルシートまたヲ１配線基
板をはさみ込んだ構造とすることにより、単位コイルの
折り曲は部分の曲率な小さくできるため折り曲は作業を
し易くかつ接続ノくターン４０の断線をなくし、コイル
の信頼性を著しく向上させることができる。

第１５図は本発明のコイルの単位コイルの他の実施例図
である。前記実施例に’！、　１平面内に６相分のコイ
ルを配した構造であるが、本実施例＆ま１平面内に１相
分のコイルを設けた構造例である。本例も８極着磁の回
転子マグネットを駆動する固定子コイルで１平面内当た
り８極、単位コイルの４平面全体で３２極の同相コイル
極を有する。全コイル極は直列に接続しである。８極の
互に隣接するコイル極はノくターン導体の巻き方向を互
に反対にしである。シート表裏面のコイル極は重なり合
う位置に設けてあり極間ヲ１表表裏間接続パターン２１
で接続しである。本図では端末は巻き始め端末７１ａ、
と巻き終り端末７１α。

のみを図示し他は省略し痘。本コイルで３相コイルを構
成するには本単格・イルな最小限６組用いて積層する。

積層方法及び端末接続方法は前記第２実施例及び第９図
〜第１４図の場合とほぼ同様である。本実施例の構造で
は同相のコイル極数を多くとれるため、モータに組込ん
だ場合、コイル極側々の性能のばら゛つきや回転子マグ
ネットの磁極性能ばらつきの影響を緩和して安定したモ
ータ軸出力を得ることができる（全周平均化効果）。

以上の実施例では、軸方向空隙型モータ用固定子コイル
について述べ′艶が、この他、半径方向空隙型モータ用
固定子コイルまたはりニヤモータ用コイル等の場合も同
様でいずれも本発明の範囲内である。第１６図に半径方
向空隙型モータ固定子用コイルの構造例を示す。同図（
α）は斜視図、Ｃｈ）は上平面図である。作用及び効果
は前記軸方向空隙型モータ用コイルの場合と同じである
。

またコイル極はコイルシート表裏またをまコイルシート
相互間で同相コイル極を重ね合さすにルπ（３＝１．２
・・・・・・）だけずらせた構造としてもよい。

さらにまた、本発明の実施例で＆まモータ用固定子コイ
ルの構造例について述べた力ｔ、この地回転子コイルも
、また本発明の範囲内である。

〔発明の効果〕 本発明によれば、コイルをして、 （１）　コイル導体をエツチングやメッキ等のイし学的
方法で製作するために工程を自動化し易くかつ大量化ｉ
が容易に可能で製作・ストを低減できる。

（２）　積層シニト間の端末接続数を大幅に減らせるた
め接続の信頼性向上２組込作業の短時間化・低コスト化
が可能となる。

（３）　２シートを単位コイルとして折り曲は積層する
ためシートの積層作業を自動化し易〜・。

（４）　コイル極形状を均一にでき、かつ−配夕ｌ精度
を高くできるため高安定性能のモータが得られる。

等の効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の巻線型コイルの構造図、第２図は本発明
のコイルの基本構造図、第３図、第４図は本発明のコイ
ルの第１実施例図で、第６図は平面及び側断面図、第４
図は結線図、第５図〜第８図は第２実施例図で、第５図
は単位コイルの平面展開図、第６図は積層断面図、第７
図は積層平面図及び端末接続図、第８図は全体結線図、
第９図〜第１４図は他の積−構造図、第１５図は単位コ
イルの他の構造図、］第１６図は半径方向空隙型コイル
における実施例図である。 ２８・・・・・・・・・・・・・・・パターン状導体２
５・・・・・・・・・・・・・・・絶縁フィルム６１・
・・・・・・・・・・・・・・コイルシート７ｉ、７２
・・・・・・・・端末パターン２０・・・・・・・・・
・・・・・・コイル極２１・・・・・・・・・・・・・
・・表裏極間接続パターン１８開口ａＧＯ−８７Ｇ４０
（５） 〒１図 （α） 〒４図 閉５図 ４８図 （（Ｌ） 兇１５図　第１４図　鞘１２図 緊１５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. エツチングやメッキ等の方法により形成した渦巻状パタ
   ーン導体より成るコイル極を平面的に複数個配列して成
   るモータ用シート状コイルにおいて、コイル端末パター
   ン導体を互に連続する少くとも２シ一ト間で連続撃続さ
   せたコイルシートを単位としこれを積層して成る電機子
   コイ化。