WO2011086596A1 - コイル装置 - Google Patents

コイル装置 Download PDF

Info

Publication number
WO2011086596A1
WO2011086596A1 PCT/JP2010/000145 JP2010000145W WO2011086596A1 WO 2011086596 A1 WO2011086596 A1 WO 2011086596A1 JP 2010000145 W JP2010000145 W JP 2010000145W WO 2011086596 A1 WO2011086596 A1 WO 2011086596A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
coil
disk
holes
pattern
hole
Prior art date
Application number
PCT/JP2010/000145
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
岩谷公明
Original Assignee
株式会社コスモメカニクス
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社コスモメカニクス filed Critical 株式会社コスモメカニクス
Priority to PCT/JP2010/000145 priority Critical patent/WO2011086596A1/ja
Priority to CN201080010603XA priority patent/CN102341997B/zh
Priority to JP2010540346A priority patent/JP4699569B1/ja
Priority to US13/387,325 priority patent/US8319595B2/en
Publication of WO2011086596A1 publication Critical patent/WO2011086596A1/ja

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K3/00—Details of windings
    • H02K3/04—Windings characterised by the conductor shape, form or construction, e.g. with bar conductors
    • H02K3/26—Windings characterised by the conductor shape, form or construction, e.g. with bar conductors consisting of printed conductors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F5/00—Coils
    • H01F5/003—Printed circuit coils

Definitions

  • the present invention relates to a flat type coil used for an electromagnetic induction device in which a plurality of disk type coils are laminated, and particularly to a disk type coil useful for being incorporated as a stator or rotor of an induction machine. More specifically, the present invention relates to an improvement in lamination through-hole connection for conducting a plurality of laminated disk-type coils using through-hole connection.
  • the disk type coil has a limit in the amount of wiring of the conductor pattern, so that there is a problem that a current value flowing becomes smaller than a coil wound with a wire. For this reason, attempts have been made to increase the wiring amount of the conductor pattern by laminating disk-type coils and connecting them in series. For example, a plurality of through holes for lamination are provided radially on the inner peripheral portion of the insulating substrate of the disk-type coil, and the common terminal of the conductor pattern is provided in two of the many through-holes for lamination.
  • a coil device has been proposed in which the end terminals are connected to each other so that each lower-layer disk-type coil is rotated in accordance with the angle of the arrangement of the through-holes for lamination with respect to the uppermost disk-type coil.
  • Patent Document 1 A plurality of stacked disk-type coils are rotated after each disk-type coil is rotated in accordance with the angle of arrangement of the through-holes for stacking of each disk-type coil, and then the position of the through-hole for stacking is adjusted. Are connected by soldering.
  • the disk-shaped coil described above is disposed on the outer peripheral side of the conductor pattern and connects the conductive patterns on both sides, and is disposed on the inner peripheral side of the conductor pattern and connected to the front-side conductor pattern and the back-side conductor pattern.
  • Two types of through-holes are provided: a start terminal and a pair of through-holes serving as end terminals.
  • each disk-type coil is provided with a pair of through-holes serving as a start terminal and an end terminal on the inner peripheral side of the conductor pattern at an angle of 36 °.
  • three pairs of through-holes serving as a start terminal and an end terminal are arranged on the same circumference with an angle of 81 °.
  • the lower disk type coil is phased at an angle of 81 ° with respect to the upper disk type coil, and the through holes that are the start and end terminals of each disk are soldered as stacking through holes.
  • the conductor patterns of the four stacked disk-type coils are connected so as to form one independent circuit coil to form a coil having a long line length.
  • each disk-type coil must be phased in accordance with the angle of the arrangement of the through-holes for laminating at the time of laminating. There is. For this reason, development of a technique for easily and reliably connecting the conductor patterns of the stacked disk type coils is desired.
  • connection of each disk type coil is limited to serial connection and there is no degree of freedom. For this reason, there is a problem that it is difficult to increase the current capacity or increase the voltage even when the current capacity or voltage is insufficient in the conductor pattern of one disk.
  • the present invention responds to such a demand, and an object of the present invention is to provide a coil device that is easy to lay a disk-type coil and can be manufactured at low cost. It is another object of the present invention to provide a coil device that increases the degree of freedom of connection when a plurality of disk-type coils are stacked.
  • the present invention is to stack a plurality of disk-type coils having a conductor pattern constituting a coil of at least one circuit on a disk-shaped annular insulating substrate and to electrically connect them through a through-hole for lamination.
  • At least two holes for forming a through-hole for stacking are provided for each circuit of each disk-type coil and the insulating substrate
  • a start terminal pattern and an end terminal pattern which are arranged at the same position in the stacking direction outside or inside the conductor pattern and in a state where a plurality of disks are stacked, and serve as terminal portions for each circuit of the conductor pattern of each disk type coil Is electrically connected to the two holes selected for each disk type coil to form a through hole for lamination It has to.
  • the start terminal pattern and the end pattern for each circuit of the conductor pattern of each disk-type coil are inserted into two holes selected from them.
  • a terminal pattern is electrically connected to form a through-hole for stacking, and a plurality of disk-type coils can be connected in series or in parallel.
  • the number of stacked disks is n for each circuit of each disk-type coil. At least n + 1 are provided for each of the disk-type coils, and a start terminal pattern and an end-terminal pattern for each circuit of the conductor pattern of each disk-type coil are provided in two holes selected for each disk-type coil. It is electrically connected to form a through hole for lamination.
  • the holes for forming the through holes for stacking are gathered close together.
  • the holes for forming the through holes for lamination are arranged in a space on the inner peripheral side of the insulating substrate with respect to the flange portion or the conductor pattern protruding outward from the outer peripheral edge of the insulating substrate.
  • the conductor pattern of the disk-type coil has a plurality of portions extending from the inner peripheral edge side to the outer peripheral edge side or from the outer peripheral edge side to the inner peripheral edge side between the through-hole lands arranged annularly along the inner peripheral edge and the outer peripheral edge of the annular insulating substrate.
  • the conductor is through-hole connected between the through-hole land on the outer peripheral side and the through-hole land on the inner peripheral side, thereby forming a single coil by alternately folding back into a waveform between the front and back surfaces of the insulating substrate. It is preferable.
  • the conductor pattern of the disk-type coil is formed on a single insulating substrate with a plurality of turns including at least one turn coil connected to the start terminal pattern and one turn coil connected to the end terminal pattern. These are preferably connected in series or in parallel in a connection pattern.
  • start terminal pattern, the end terminal pattern, and the connection pattern are preferably drawn out to a flange portion protruding outward from the outer peripheral edge of the insulating substrate on which holes for forming the through holes for lamination are arranged.
  • the disk-type coils are stacked via an insulating sheet, and the stacking through holes of a plurality of disk-type coils that are electrically connected are connected by conductive pins that penetrate the insulating sheet.
  • the stacking through hole to which the start terminal pattern is connected and the stacking through hole to which the end terminal pattern is connected are arranged by shifting the hole position by one for each disk type coil. It is preferable that all the laminated disk-type coils are connected in series with pins having conductivity in sequence.
  • the disk type coil of the same conductor pattern is stacked while aligning the magnetic pole positions, only by changing the arrangement of the start terminal pattern and the end terminal pattern of each disk type coil to be stacked,
  • the phase of the conductor pattern itself in each disk type coil becomes unnecessary. That is, it is not necessary to rotate the insulating substrate in order to align the magnetic pole positions of the respective disk type coils, and they can be stacked as they are, so that the disk type coil can be easily stacked and the manufacturing cost can be reduced.
  • the conductor patterns of the respective disk type coils that are laminated are connected through the through hole for lamination to which the start terminal pattern and the end terminal pattern are connected, the conductor patterns of the respective disk type coils that are laminated can be connected.
  • a degree of freedom is obtained. That is, the electrical connection relationship between the stacked disk coils can be freely changed by changing only the position of the stacking hole where the start terminal pattern and the end terminal pattern are connected, that is, the position of the stacking through hole.
  • a plurality of stacked disks can be connected in series, in parallel, or in a combination of parallel and series connections. This makes it possible to increase the value of the current flowing through the coil, to increase the voltage, or to ensure a large current while ensuring a high voltage. Therefore, a large-capacity output that cannot be easily realized with the conventional disk-type coil device can be easily realized.
  • the same disk type coil with the same position of the conductor pattern formed on the insulating substrate and the through hole for stacking may be combined in a series connection or a parallel connection or a combination of a parallel connection and a series connection. Since it can be used, induction machines with different outputs can be manufactured by changing the number of combinations, and costs can be reduced by sharing parts (disk type coils).
  • the terminal pattern of the disk type coil having the same conductor pattern
  • a series connection can be obtained with a simple laminated structure in which the through holes for lamination are sequentially connected while shifting the hole positions one by one for each disk type coil.
  • the coil device of the present invention when the holes for forming the through holes for stacking are gathered close together, the start terminal pattern, end terminal pattern and connection pattern of each disk type coil are integrated.
  • the device can be made compact.
  • the hole for forming the through hole for lamination when the hole for forming the through hole for lamination is arranged in the space on the inner peripheral side of the insulating substrate with respect to the flange portion or the conductor pattern protruding outward from the outer peripheral edge of the insulating substrate. Since the start terminal pattern, the end terminal pattern, and the connection pattern are drawn to the outside of the conductor pattern, these patterns can be easily and reliably connected to the conductor pattern and the conductor pattern itself can be formed at a high density. Therefore, a high output coil device can be manufactured at low cost.
  • the conductor pattern which turns back into a waveform alternately between the front surface and the back surface of the insulating substrate and constitutes one coil, it is easy to connect a plurality of coils in series or in parallel using a through-hole connection point. Thus, the current or voltage flowing through the coil can be changed without changing the conductor pattern.
  • the current capacity flowing through the conductor pattern of one disk-type coil is increased or the voltage is increased. Can be raised.
  • the current value or voltage can be easily changed by changing the positions of the connection pattern and the start terminal pattern and the end terminal pattern.
  • disk coils with various outputs can be manufactured simply by changing the connection pattern outside the conductor pattern and the positions of the start and end terminal patterns, and the cost of the disk type coil can be reduced by sharing parts. It becomes.
  • the start terminal pattern, the end terminal pattern, and the connection pattern are drawn out to the flange portion protruding outward from the outer peripheral edge of the insulating substrate, a high-density conductor pattern can be easily and reliably formed. Therefore, the manufacturing cost is further reduced.
  • the disk-type coil is laminated through the insulating sheet, and the plurality of disk-type coils that are electrically connected are connected by conductive pins that penetrate the insulating sheet.
  • simply connecting the through-holes for stacking and inserting the pins enables simultaneous connection and conduction of the stacked disk-type coils. Is further reduced.
  • the positioning of the disk type coil during stacking can be performed, and a large current can flow between the disk type coils, so that the output capacity can be increased.
  • a pair of through holes for stacking is arranged with the hole positions being shifted by one for each disk type coil, and all the stacked disk type coils are sequentially connected in series with pins.
  • the coil device of the present invention when a plurality of coils connected in parallel in one disk-type coil is further connected in parallel between a plurality of disks, a large current can flow through the coil. it can.
  • one disk type coil in which a plurality of coils are connected in series is further connected in series between a plurality of disks, the voltage of the current flowing through the coil can be further increased.
  • it while ensuring high voltage by increasing the number of series connections in a single disk-type coil, it also ensures high current capacity through parallel connection between the disks, resulting in high voltage and large capacity.
  • the coil can be easily put into practical use.
  • FIG. 3 is a rear view of FIG. 2.
  • FIG. 3 is an extraction diagram of main parts of FIG. 2.
  • FIG. 5 is an enlarged longitudinal sectional view of FIG. 4.
  • FIG. 3 is an extraction diagram of another main part of FIG. 2.
  • FIG. 7 is a combination diagram of FIGS. 4 and 6.
  • FIG. 2 is a surface view of the main part of the disk type coil of the next layer in FIG. 1. It is a reverse view of FIG. It is a surface view of the principal part of the disk type coil of the next layer of FIG. It is a reverse view of FIG. FIG.
  • FIG. 10 is a surface view of the main part of the disk type coil of the next layer in FIG. 9.
  • FIG. 13 is a rear view of FIG. 12.
  • FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of a main part showing a state in which a plurality of disk-type coils are connected in series in the coil device of FIG. 1 for one circuit.
  • FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of a main part illustrating an example in which two sets of a plurality of disk-type coils are connected in parallel and connected in series in the coil device of FIG.
  • FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of a main part showing a state in which all the disk type coils are connected in parallel in the coil device of FIG. 1 for one circuit.
  • FIG. 8 is an enlarged cross-sectional view of a main part illustrating another embodiment in which a plurality of disk-type coils are connected in series in the coil device of FIG. 1 for one circuit. It is a surface view of the disk type coil which shows the example in the case of forming the coil of 1 circuit with the coil for 1 volume (coil half part 2b). It is a surface view of the disk type coil which shows the example in the case of connecting the coil of two turns (coil half part 2a, 2b) in parallel in one disk.
  • FIG. 5 is a surface view showing another embodiment of a through-hole land on the inner peripheral side of a disk-type coil, and will be described with an example of a conductor pattern of a three-phase 12-pole magnetic pole of an externally drawn type for a DC brushless motor. It is explanatory drawing which expands and shows partially the conductor pattern of FIG.
  • FIG. 1 to 14 show an embodiment in which the coil device of the present invention is applied to a stator coil of a DC brushless motor.
  • this coil device four disk-type coils each having a three-circuit conductor pattern 2 are stacked, and adjacent disk-type coils are connected by conductive pins 9 penetrating through the stacking through-holes 10 of each disk-type coil.
  • a plurality of laminated disk-type coils are connected in series and used as one coil.
  • each disk-type coil is a through-hole that connects the insulating substrate 1, the conductor pattern 2, the start terminal pattern 3, the end terminal pattern 4, the connection pattern 5, and the conductor pattern 2 on the front and back surfaces of the insulating substrate 1.
  • the through-hole 10 for laminating the hole 6 and another disk type coil is provided, and the through-hole 6 provided in the outer peripheral side through-hole land 22 and the inner peripheral side through-hole land 23 is used for the insulating substrate 1.
  • the conductor 21 of the conductor pattern 2 formed on the front surface and the back surface is electrically connected and folded back into a waveform so that the coil is formed by making one round in the circumferential direction of the insulating substrate. Thereby, each unit of the conductor pattern 2 in each disk type coil is connected in series, and a long wiring amount is ensured.
  • the insulating substrate 1 is made of an annular disk having a shaft hole 11 perforated at the center, and is made of an insulating synthetic resin material.
  • a flange portion 12 in which the start terminal pattern 3, the end terminal pattern 4 and the connection pattern 5 are arranged is integrally formed on a part of the outer peripheral edge of the insulating substrate 1 so as to protrude outward.
  • the material of the insulating substrate 1 is not particularly limited, and either rigid or flexible can be selected.
  • the conductor pattern 2 is formed into a required pattern by partially dissolving and corroding a copper-based or aluminum-based foil affixed to both surfaces of the insulating substrate 1 by an etching technique (for example, a print edge method), or a thin plate shape.
  • the metal material is punched into a required pattern by a press technique or the like, and is adhered to the front and back surfaces of the insulating substrate 1.
  • the conductor pattern 2 includes a plurality of through-hole lands 22 and 23 arranged annularly along the inner peripheral edge and the outer peripheral edge of the annular insulating substrate 1 and extending from the inner peripheral edge side to the outer peripheral edge side or from the outer peripheral edge side to the inner peripheral edge side.
  • the conductor 21 is through-hole connected by the through-hole land 22 on the outer peripheral side and the through-hole land 23 on the inner peripheral side, so that a single coil is folded back and forth alternately between the front and back surfaces of the insulating substrate 1. It is formed to constitute. As shown in FIG. 5, the through-hole 6 allows the conductor pattern 2 formed on the surface of the insulating substrate 1 and the conductor pattern 2 formed on the back surface to be electrically connected through the through-hole lands 22 and 23.
  • the through hole lands 22 on the outer peripheral side are annularly arranged on one circle a with a predetermined gap, and the through hole lands 23 on the inner peripheral side are arranged on a plurality of concentric circles b 1 , b 2 , b 3 .
  • the insulating substrate 1 is arranged in the radial direction c.
  • the through-hole lands 23 on the inner peripheral side of the plurality of conductors 21 constituting the same magnetic pole of the same circuit are on a plurality of different concentric circles b 1 , b 2 , b 3 .
  • the inner peripheral side through-hole land 23 has the same area as the outer peripheral side through-hole land 22 by being arranged in the radial direction c of the insulating substrate 1.
  • Each through-hole land 22 and 23 is provided with a plurality of through-holes 6 to expand the conduction area of the through-hole connection in each through-hole land 22 and 23. As a whole land, the current value flowing through the through-hole connection is increased to reduce the electrical resistance at the through-hole connection.
  • the conductor pattern 2 is formed by laminating the coil half 2a shown in FIG. 4 and the coil half 2b shown in FIG. 6 and connecting them via the connection pattern 5, thereby forming the coil shown in FIG. Yes.
  • the coil is regarded as one unit and three units are laminated in phase to form a three-phase eight-pole conductor pattern.
  • the other coil half 2b is shifted by 1/2 pitch with respect to one coil half 2a, the inter-line groove of the one coil half 2a is changed to the wire of the other coil half 2b. Covering with can prevent magnetic flux leakage.
  • the conductor 21 has an annular central linear portion 21a constituting a magnetic circuit, and arc portions 21b and 21c that draw a gentle arc between the linear portion 21a and the through-hole lands 22 and 23 at both ends. It is composed of a bent line. Then, by making the centers of curvature of the arc portions 21b and 21c of the plurality of conductors 21 constituting the same magnetic pole of the same circuit on the same surface of the insulating substrate 1 the same, the width of the conductor 21 and the conductor gap are set uniformly. Like to do. Thus, a narrow portion that restricts the maximum current value flowing through the conductor pattern 2 in a part of the conductor 21 while the conductor gap is constant is not formed. *
  • the start terminal pattern 3 is connected to the through-hole land 22 on the outer peripheral side located at the start terminal of one coil half part 2 a of the conductor pattern 2, and is drawn out to the flange portion 12 of the insulating substrate 1.
  • the end terminal pattern 4 is connected to the through hole land 22 on the outer peripheral side located at the end terminal of the other coil half 2 b of the conductor pattern 2, and is drawn out to the flange portion 12 of the insulating substrate 1.
  • the connection pattern 5 has a through-hole land 22 on the outer peripheral side located at the terminal end of one coil half 2a of the conductor pattern 2 and a through-hole land on the outer peripheral side located at the start terminal of the other coil half 2b of the conductor pattern 2.
  • the start terminal pattern 3, the end terminal pattern 4, and the connection pattern 5 are gathered on one flange portion 12 protruding from the outer peripheral edge of the insulating substrate 1, thereby stacking the disk type coil. This makes it possible to make the disk-type coil compact. Further, since the start terminal pattern 3, the end terminal pattern 4 and the connection pattern 5 are drawn outside the outer peripheral side through-hole land 22 of the conductor pattern 2, the high-density conductor pattern 2 is easily and reliably connected. Can be manufactured inexpensively.
  • the start terminal pattern 3, the end terminal pattern 4 and the connection pattern 5 for three circuits are preferably arranged in a distributed manner on the front surface and the back surface of the insulating substrate 1 in order to avoid mutual interference of the patterns.
  • the holes for forming three groups of stacking through holes hereinafter simply referred to as “stacking holes”.
  • stacking holes five stacking holes in the left and right groups
  • the start terminal pattern 3 and the end terminal pattern 4 respectively connected to any one of 7 are wired on the surface on the front side of the flange portion 12 of the insulating substrate, and connected to any one of the five lamination holes 7 in the central group.
  • the start terminal pattern 3, the end terminal pattern 4, and the connection pattern 5 for three circuits are wired on the back surface of the flange portion 12 of the insulating substrate 1.
  • the start terminal pattern 3, the end terminal pattern 4, and the connection pattern 5 are formed integrally with the conductor pattern 2.
  • the start terminal pattern 3 and the end terminal pattern 4 for each circuit of the conductor pattern 2 drawn out to the flange portion 12 of the insulating substrate 1 of each disk type coil are two stacking holes selected for each disk type coil.
  • the through hole 10 for laminating is configured by being electrically connected to 7.
  • the stacking hole 7 connects the start terminal pattern 3 and the end terminal pattern 4 between a plurality of disk-type coils that are drilled in the insulating substrate 1 and stacked by electroplating or the like. is there.
  • the stacking hole 7 connects the start terminal pattern 3 and the end terminal pattern 4 between a plurality of disk-type coils that are drilled in the insulating substrate 1 and stacked by electroplating or the like. is there.
  • 15 pieces are added to the flange portion 12 of the insulating substrate 1, that is, n + 1 (n Is provided so that the number of disk-type coils) is close to each other.
  • the (n + 1) stacking holes 7 are opened so as to be at the same position in the stacking direction in a state where the disk-shaped coils are stacked, and there is no reason why they must be gathered close together. Even if they exist discretely or at unequal pitches, the positions of the stacking holes 7 may be aligned in the stacking direction when the disk type coils are stacked. Of course, the close assembly of the stacking holes 7 contributes to the compactness of the coil device. However, the effect of reducing the manufacturing cost is easy because the disk-type coil stacking work is easy even if the close assembly is not performed.
  • the number of stacking holes 7 is as shown in FIGS. 15 and 16 in addition to the series connection illustrated in FIG. Since parallel connection as shown in FIG. 17 and other series connection as shown in FIG. 17 are also possible, the degree of freedom of connection of a plurality of stacked disk coils can be further increased. However, the number of the laminating holes 7 does not necessarily have to be at least n + 1 (n is the number of disk-type coils) per circuit. As shown in FIGS. If at least two holes are provided, the connection method of the pins 9 and the arrangement of the start terminal pattern 3 and the end terminal pattern 4 can be changed to connect a plurality of disk-type coils in series or in parallel. Different induction machines can be manufactured.
  • holes for forming conductor patterns and laminating through holes formed on the insulating substrate are provided.
  • the disk type coil with the same position only the position of the stacking hole where the start terminal pattern and end terminal pattern are connected, that is, only the position of the stacking through hole, is changed, and the disk type coils between the stacks are stacked.
  • a series connection or a parallel connection or a connection in which a parallel connection and a series connection are mixed can be freely selected.
  • each disk type coil of this embodiment the arrangement of the conductor pattern 2, the connection pattern 5 and the lamination hole 7 is common, but the arrangement of the start terminal pattern 3 and the end terminal pattern 4 is different for each disk type coil.
  • the stacking through-holes 10 are sequentially shifted one by one between adjacent disk coils. That is, the positions of the through hole lands 22 from which the start terminal pattern 3 and the end terminal pattern 4 are drawn and the positions of the through hole lands 22 connected by the connection pattern 5 are the same in all the disk type coils. Only the position of the laminating hole 7 to which the terminal pattern 4 is connected, that is, the position of the laminating through hole 10 differs for each disk type coil depending on the way of connection between the laminating disk type coils.
  • the four disk-type coils configured in this way are stacked via an insulating sheet 8 as shown in FIG.
  • the connection of the through-holes 10 for laminating for example, after laminating disk type coils with the insulating sheet 8 interposed therebetween, the insulating sheet 8 is inserted while inserting the conductive pins 9 through the insulating sheet 8. And disk type coils are stacked in sequence to complete. A hole for penetrating the pin 9 is made in advance in the insulating sheet 8.
  • the pin 9 can be penetrated to other stacking holes 7 that do not constitute the stacking through hole 10 by using a pin longer than the adjacent stacking thickness of the stacked disk type coils. That is, the pin 9 may have a length far exceeding the thickness of a plurality of disk-type coils to be electrically connected, for example, a length that penetrates through the insulating substrates of all the disk-type coils. Even if it does in this way, since the hole 7 for lamination
  • connection of the plurality of disk-type coils in the stacked state is not limited to the serial connection method in which the stacking holes 7 to be the stacking through holes 10 are shifted one by one as shown in FIG. Connection method can be adopted.
  • a plurality of stacked disk-type coils are divided into a plurality of sets, and through-holes 10 for stacking and end-terminal patterns to which the start terminal patterns 3 of each set of disk-type coils are connected. 4 are connected at the same position in the stacking direction and connected in parallel by pins 9, while the terminal pattern 4 of each set of disk-type coils connected in parallel is connected.
  • the stacking through-hole 10 and the stacking through-hole 10 to which the starting terminal pattern 3 of another set of disk-type coils is connected are arranged at the same position in the stacking direction, and the sets of disk-type coils connected in parallel are shared.
  • a single pin 9 may be connected in series.
  • the lamination through hole 10 to which the start terminal patterns 3 of all the disk type coils in the lamination state are connected and the lamination through hole 10 to which the end terminal patterns 4 are connected are laminated. All the stacked states are arranged in such a way that the start terminal patterns 3 and the end terminal patterns 4 are connected to each other by one common pin 9 penetrating the stacking through hole 10 at the same position. It is also possible to connect the disk-type coils in parallel.
  • the lamination through hole 10 to which the end terminal pattern 4 of one disk type coil is connected between the adjacent disk type coils and the start terminal pattern 3 of the other disk type coil are connected.
  • the laminated through holes 10 are arranged at the same position in the laminating direction, and the through terminal patterns 3 and the end terminal patterns 4 are alternately arranged between the disk type coils adjacent in the laminating direction.
  • the present invention is not particularly limited to the conductor pattern 2 of the embodiment shown in FIGS. 1 to 14, and depending on the configuration of the start terminal pattern 3, the end terminal pattern 4, and the connection pattern 5,
  • Each circuit of the conductor pattern 2 can be freely connected in parallel or in series. That is, in one disk type coil in which a plurality of winding coils including at least one winding coil to which the start terminal pattern 3 is connected and one winding coil to which the end terminal pattern 4 is connected are formed.
  • a plurality of coils can be connected in series or in parallel. For example, as shown in FIG.
  • the starting terminal pattern 3 connected to the coil half 2a and the land 22 serving as the starting terminal of the coil half 2b are connected by the connection pattern 5 while being connected to the coil half 2b.
  • the two coil halves 2a and 2b can be connected in parallel.
  • the current value that can be flowed can be increased by connecting in parallel.
  • the voltage can be increased by connecting in series as shown in FIG.
  • the coil half 2a and the coil half 2b shifted by 1/2 pitch in one disk are connected to the connection pattern 5.
  • connection pattern 5 it is also possible to connect three or more coils in one disk in series or in parallel with the connection pattern 5. Such a case is particularly effective when applied to an induction machine having a high output. For example, according to the results of trial production by the present inventor, a preferable result was obtained for an induction machine of 3 KW or more.
  • a one-turn coil is formed by connecting the land 22 as the start terminal and the land 22 as the end terminal of the coil half 2 b to the start terminal pattern 3 and the end terminal pattern 4, respectively. It is also possible.
  • a single disk-type coil in which a plurality of coils are connected in parallel or in series can be connected in series or in parallel between a plurality of disks.
  • a large current can be passed through the coil.
  • the voltage of the current flowing through the coil can be further increased.
  • a capacity of 5 KW or more can be easily put into practical use. Moreover, in any connection, since the lamination through hole 10 is disposed at the position where the conductor pin 9 is inserted, the effect that the circuit connection can be made without rotation of the disk coil is not impaired.
  • FIG. 20 and FIG. 21 show an example of an embodiment in the case of laminating three inner lead-out type disk coils on which two circuit conductor patterns 2 are formed.
  • Each disk type coil in this embodiment has four (n + 1) stacking holes 7 every 90 ° on a circumference d further inside than the through hole land 23 on the inner peripheral edge side.
  • the start terminal pattern 3 and the end terminal pattern 4 are connected to two of the four stacking holes 7 in an arbitrary group, respectively.
  • connection pattern 5 is drawn into the conductor pattern 2 in order to connect the terminal end of the coil half 2a and the start end of the coil half 2b (wired with a shift of 36 ° with respect to the coil half 2a). It is turned and wired.
  • the end of the coil half 2a and the start of the coil half 2b are the through-hole lands 22 on the outer peripheral side, so that the through-hole on the inner peripheral side is connected to connect them.
  • the wiring is routed along the other conductor 21 toward the land 23 and is routed toward the outer peripheral through-hole land 22 while being routed so as to bypass the inner peripheral through-hole land 23.
  • connection pattern 5 is formed on the surface opposite to the surface on which the start terminal pattern 3 and the end terminal pattern 4 are formed so as not to cross the start terminal pattern 3 and the end terminal pattern 4. Is done.
  • the connection pattern 5 is formed on the back surface side.
  • the coil radius increases as the output increases. Since it becomes easy to pick, application is effective.
  • the stacking holes 7 for four circuits are distributed at intervals of 90 °, but they can be gathered close to one place.
  • the disk type of the type in which the start terminal pattern 3 and the end terminal pattern 4 are drawn out to the inner peripheral edge side of the insulating substrate 1 by using the space generated on the inner peripheral edge side of the insulating substrate 1 and the laminating through hole 10 is formed.
  • the space is not taken as much as the flange portion 12 does not protrude outside the insulating substrate 1.
  • the space generated on the inner peripheral edge side is further increased as the coil radius is increased. Therefore, this space can be used effectively, which is effective for downsizing.
  • the laminating holes 7 provided in the insulating substrate 1 do not include through-hole plating and lands. However, in some cases, all the laminating holes 7 are previously provided with through-hole plating and lands. And the start terminal pattern 3 and the end terminal pattern 4 may be connected to the land of the selected stacking hole 7.
  • the conductor pattern 2 in each of the embodiments shown in FIGS. 1 to 21 is a preferred form, but is not particularly limited thereto.
  • Such a conductor pattern 2 is not particularly limited, and various conductor patterns, for example, a spiral conductor pattern as disclosed in Japanese Patent No. 3636700 can be applied to FIGS. 22 and 23. It is also possible to apply to other conductor patterns as shown.
  • the disk type coil shown in FIGS. 22 and 23 has a plurality of through holes 6 in the inner peripheral side through hole land 23 and is aligned in the radial direction c of the insulating substrate 1 so that the inner peripheral side through hole land 23 is aligned.
  • the through-hole connection conduction area in one inner peripheral through-hole land 23 is expanded without causing the inner peripheral peripheral through-hole land 23 to penetrate the entire inner peripheral peripheral through-hole land 23.
  • the value of the current flowing through the hole connection can be increased.
  • the inner peripheral side through-hole land 23 of this embodiment has an area expanded in the radial direction c of the insulating substrate 1, and is an extension line of the contour in the radial direction.
  • the inner peripheral edge side through-hole land 23 is formed in the radial direction of the edge substrate so as to form a constant conductor gap and obtain a sufficient width as a through-hole land within a range in which the circumferential width is maximally allowed.
  • the area is expanded and fits in a region between two conductor gap regions defined by radial lines c drawn radially from the center of the insulating substrate 1 so as to obtain a constant conductor gap. It is formed in a vertically inverted trapezoidal shape.
  • the inner peripheral side through-hole land 23 of this embodiment is annularly arranged in the circumferential direction along the inner peripheral edge of the insulating substrate 1, but is extended in the radial direction c of the insulating substrate 1. Holes can be formed. For example, in the present embodiment, by forming six through-holes 6, a necessary amount of plating for connecting through-holes is ensured, and the current value flowing through the conductor pattern is restricted by the current value flowing through the through-hole. Is going to disappear.
  • n + 1 n per circuit of the conductor pattern 2
  • the start terminal pattern 3 and the end terminal pattern 4 for each circuit of the conductor pattern 2 of each disk type coil are electrically connected to the two holes 7 selected for each disk type coil to be laminated through holes 10. Is configured.
  • a plurality of windings are formed for each circuit, and are connected in series or in parallel by the connection pattern 5.
  • the conductor pattern 2 shown in the present embodiment is a preferable form, it is not particularly limited thereto.
  • At least two or more holes 7 for forming through holes for laminating according to the present invention are provided for each circuit of each disk type coil, and a plurality of disks are laminated outside or inside the conductor pattern 2 of the insulating substrate 1.
  • two start terminal patterns 3 and end terminal patterns 4 which are arranged at the same position in the stacking direction and serve as terminal portions for each circuit of the conductor pattern 2 of each disk type coil are selected for each disk type coil.
  • the present invention can be applied to any conductor pattern other than those shown in the drawings as long as the relationship of being electrically connected to the laminating hole 7 and constituting the laminating through hole 10 is maintained.
  • the conductor pattern 2 is not limited to a three-phase / three-circuit, and may be two circuits or four or more circuits.
  • the lamination through hole 10 is connected by the conductor pin 9 is mainly described.
  • the present invention is not particularly limited to this, and the lamination through hole 10 is soldered or soldered. It is also possible to conduct by filling with a conductive material.
  • the disk type coil of the present invention can be used in the field of electromagnetic induction devices such as rotor coils and stator coils of induction machines such as DC brushless motors, and can realize a thin DC brushless motor with a large output.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Windings For Motors And Generators (AREA)

Abstract

　ディスク型コイルの積層工作を容易にし製造コストを安価にする。円板形の絶縁基板１と、絶縁基板１に配置された導体パターン２と、絶縁基板１に穿孔された積層用スルーホール１０を形成するための穴７とを備えたディスク型コイルが積層用スルーホール１０を接続させることで複数枚積層されている。積層用スルーホール１０を形成するための穴７は、導体パターン２の外周側または内周側に設けられて、各導体パターン２の端末部となる始端末パターン３，終端末パターン４が穴７まで引出され接続されることで積層用スルーホール１０が形成されている。

Description

コイル装置
　本発明は、複数枚のディスク型コイルが積層された電磁誘導機器に用いる扁平タイプのコイル、特に誘導機のステータやロータとして組込まれるのに有用なディスク型コイルに関する。さらに詳述すると、本発明は、積層される複数枚のディスク型コイルをスルーホール接続を利用して導通させる積層用スルーホール接続の改良に関するものである。
　最近、各種機器の薄型化の傾向から、エッチングやプレス加工で導体パターンを形成したディスク型コイルの需要が増大している。しかしながら、ディスク型コイルでは、導体パターンの配線量に限界があることから、線材を巻線したコイルよりも流れる電流値が小さくなってしまうという不具合がある。このため、ディスク型コイルを積層して直列に接続することにより導体パターンの配線量を増量することが試みられている。例えば、ディスク型コイルの絶縁基板の内周部分に放射状に多数の積層用のスルーホールを備え、この多数の積層用スルーホールの中から各ディスク型コイルで共通した２個に導体パターンの始端末並びに終端末を接続することにより、最上層のディスク型コイルに対してそれよりも下層の各ディスク型コイルを積層用スルーホールの配列の角度に対応して回転させて積層するコイル装置が提案されている（特許文献１）。積層された複数枚のディスク型コイルは、各ディスク型コイルの積層用スルーホールの配列の角度に対応して各ディスク型コイルを回転させて積層用スルーホールの位置を合わせてから積層用スルーホールを半田付けすることで接続されている。
　上述のディスク型コイルは、導体パターンの外周側に配置されて両面の導体パターンを接続するスルーホールと、導体パターンの内周側に配置されて表側の導体パターンと裏側の導体パターンとに接続されて始端末と終端末となる一対のスルーホールとの２種類のスルーホールが設けられている。そして、このディスク型コイルが例えば４枚積層される場合、各ディスク型コイルには、導体パターンの内周側の始端末と終端末となる一対のスルーホールが３６°の角度をあけて配置されると共に、さらに８１°の角度をあけて３対の始端末と終端末となるスルーホールが同一円周上に配置される。そして、上のディスク型コイルに対し、その下側のディスク型コイルが８１°の角度で位相されて順次積層されると共に各ディスクの始端末と終端末となるスルーホールを積層用スルーホールとして半田付けすることで、積層された４枚のディスク型コイルの導体パターンが１つの独立した回路のコイルを構成するように接続されて長い線長のコイルが形成されるようにしている。
特許第３６３６７００号公報
　しかしながら、特許文献１に係るコイル装置では、積層に際して各ディスク型コイルを積層用スルーホールの配列の角度に対応して位相させなければならないため、積層工作が面倒で製造コストが高くなるという問題点がある。このことから、積層されたディスク型コイルの導体パターンを容易かつ確実に接続する技術の開発が要望されている。
　また、各ディスク型コイルの接続は直列接続に限られ、自由度がない。このため、１枚のディスクの導体パターンでは電流容量や電圧が足りない場合にも、電流容量の増量や電圧の上昇が難しい問題がある。
　本発明は、かかる要望に応えるものであり、ディスク型コイルの積層工作が容易で製造コストが安価となるコイル装置を提供することを目的とする。また、複数枚のディスク型コイルを積層する際の接続の自由度を高めるコイル装置を提供することを目的とする。 
　かかる目的を達成するため、本発明は、ディスク形の環状絶縁基板に少なくとも１回路のコイルを構成する導体パターンを有するディスク型コイルを複数枚積層して積層用スルーホールで電気的に接続することにより積層された複数枚のディスク型コイルを１つのコイルとして用いるコイル装置において、積層用スルーホールを形成するための穴が各ディスク型コイルの各回路毎に少なくとも２穴以上設けられると共に絶縁基板の導体パターンの外側あるいは内側でかつ複数枚のディスクを積層させた状態で積層方向に同じ位置に配置され、各ディスク型コイルの導体パターンの各回路毎の端末部となる始端末パターン及び終端末パターンがディスク型コイル毎に選択された２個の穴に電気的に接続されて積層用スルーホールを構成するようにしている。
　ここで、積層用スルーホールを形成するための穴は少なくとも２穴以上設けられれば、その中から選択された２個の穴に各ディスク型コイルの導体パターンの各回路毎の始端末パターン及び終端末パターンが電気的に接続されて積層用スルーホールを構成して複数枚のディスク型コイルを直列接続あるいは並列接続することができるが、好ましくは各ディスク型コイルの各回路毎に積層ディスク枚数ｎに対して少なくともｎ＋１個が設けられることであり、そしてその中からディスク型コイル毎に選択された２個の穴に各ディスク型コイルの導体パターンの各回路毎の始端末パターン及び終端末パターンを電気的に接続して積層用スルーホールを構成することである。
　また、積層用スルーホールを形成するための穴は近接集合されていることが好ましい。また、積層用スルーホールを形成するための穴は絶縁基板の外周縁から外に突出するフランジ部または導体パターンよりも絶縁基板の内周縁側のスペースに配置されていることが好ましい。
　また、ディスク型コイルの導体パターンは、環状絶縁基板の内周縁並びに外周縁に沿って環状に配置したスルーホールランドの間を内周縁側から外周縁側あるいは外周縁側から内周縁側へと延びる複数の導体が外周縁側のスルーホールランドと内周縁側のスルーホールランドとでスルーホール接続されることにより絶縁基板の表面と裏面との間で交互に波形に折返して１つのコイルを構成するようにしたものであることが好ましい。
　また、ディスク型コイルの導体パターンは少なくとも始端末パターンが接続された１巻のコイルと終端末パターンが接続された１巻のコイルとを含む複数巻のコイルが１つの絶縁基板上に形成され、これらが接続パターンで直列接続または並列接続されていることが好ましい。
　また、始端末パターン、終端末パターン及び接続パターンは積層用スルーホールを形成するための穴が配置された絶縁基板の外周縁から外に突出するフランジ部に引き出されているものであることが好ましい。
　また、ディスク型コイルは絶縁シートを介して積層され、電気的に接続される複数のディスク型コイルの積層用スルーホールが絶縁シートを貫通する導電性を有するピンで接続されていることが好ましい。
　さらに、本発明のコイル装置は、始端末パターンが接続される積層用スルーホールと終端末パターンが接続される積層用スルーホールとが各ディスク型コイル毎に１穴ずつ穴位置をずらしながら配置され、全ての積層されたディスク型コイルが順次導電性を有するピンで直列接続されていることが好ましい。
　本発明に係るコイル装置によると、積層される各ディスク型コイルの始端末パターン，終端末パターンの配置を変更するだけで、同じ導体パターンのディスク型コイルが磁極位置を合わせながら積層されるので、各ディスク型コイルにおける導体パターンそのものの位相が不要となる。つまり、各ディスク型コイルの磁極の位置を合わせるために絶縁基板を回転させる必要はなく、そのまま積み重ねれば良いので、ディスク型コイルの積層工作が容易で製造コストが安価となる。
　しかも、始端末パターン及び終端末パターンが接続される積層用スルーホールを介して積層される各ディスク型コイルの導体パターン同士が接続されるため、積層される各ディスク型コイルの導体パターンの接続に自由度が得られる。即ち、始端末パターンと終端末パターンが接続される積層用穴の位置即ち積層用スルーホールの位置のみを変更するだけで積層するディスク型コイル間の電気的接続関係が自由に変更できる。例えば、積層される複数枚のディスク間で直列接続あるいは並列接続若しくは並列接続と直列接続とが混在した接続が可能となる。これによって、コイルに流す電流値をより大容量としたり、電圧をより高くしたり、あるいは高電圧を確保しつつ大電流を確保することも可能となる。しかして、従来のディスク型コイル装置では容易に実現できなかった大容量の出力が容易に実現できる。
　さらに、絶縁基板に形成される導体パターン並びに積層用スルーホールを形成するための穴の位置が共通した同じディスク型コイルを直列接続あるいは並列接続若しくは並列接続と直列接続とが混在した接続により組み合わせて用いることができるので、組み合わせ枚数を変えることで出力の異なる誘導機が製作できると共に、部品（ディスク型コイル）の共通化によるコストダウンも可能となる。
　また、積層用スルーホールを形成するための穴が各ディスク型コイルの各回路毎に積層ディスク枚数ｎに対して少なくともｎ＋１個が設けられる場合には、同じ導体パターンのディスク型コイルの終端末パターンと始端末パターンとを接続する穴の位置を任意に選択することで、さまざまなディスク型コイル間の電気的接続パターンが容易に得られる。例えば、各ディスク型コイル毎に１穴ずつ穴位置をずらしながら積層用スルーホールを順次接続するような単純な積層構造で直列接続が得られる。
　また、本発明のコイル装置において、積層用スルーホールを形成するための穴を近接集合させる場合には、各ディスク型コイルの始端末パターン，終端末パターン並びに接続パターンが集約化されるため、コイル装置のコンパクト化が可能となる。
　また、本発明のコイル装置において、積層用スルーホールを形成するための穴を絶縁基板の外周縁から外に突出するフランジ部または導体パターンよりも絶縁基板の内周縁側のスペースに配置する場合には、始端末パターン，終端末パターン及び接続パターンが導体パターンの外側へ引き出されるので、これらパターンを導体パターンに対して容易かつ確実に接続できると共に導体パターンそのものを高密度に形成できる。依って、高出力のコイル装置を安価に製造することができる。
　また、絶縁基板の表面と裏面との間で交互に波形に折返して１つのコイルを構成する導体パターンによれば、スルーホール接続箇所を利用して複数のコイルの直列接続あるいは並列接続が容易となるので、導体パターンを変えずにコイルに流す電流あるいは電圧を変化させられる。
　また、本発明のコイル装置において、１枚のディスク型コイルの中で複数巻のコイルを並列接続あるいは直列接続する場合、１枚のディスク型コイルの導体パターンに流す電流容量を増大させたりあるいは電圧を上げたりすることができる。しかも、同じ導体パターンのディスク型コイルでも、接続パターン並びに始端末パターンと終端末パターンの位置を変更することで、容易に電流値あるいは電圧を変化させうる。つまり、さまざまな出力のディスク型コイルを導体パターンの外の接続パターン並びに始端末パターンと終端末パターンの位置を変更するだけで製作することができ、部品共通化によるディスク型コイルのコストダウンが可能となる。
　また、本発明のコイル装置において、始端末パターン、終端末パターン及び接続パターンが絶縁基板の外周縁から外に突出するフランジ部に引き出されている場合には、高密度の導体パターンが容易，確実に接続されるため、製造コストがより低減される。
　また、本発明のコイル装置において、ディスク型コイルが絶縁シートを介して積層され、電気的に接続される複数のディスク型コイルの積層用スルーホールが絶縁シートを貫通する導電性を有するピンで接続されている場合には、積層用スルーホールの位置を合わせてピンを挿入するだけで積層されるディスク型コイルの連結と導通とが同時に達成されるので、積層工作が簡単なものとなり、製造コストがより低減される。さらには、ピンで積層用スルーホールを接続することで、積層の際のディスク型コイルの位置決めともなる上に、ディスク型コイル間に大電流を流せるので出力の大容量化が可能となる。
　また、本発明のコイル装置において、対となる積層用スルーホールが各ディスク型コイル毎に１穴ずつ穴位置をずらしながら配置され、全ての積層されたディスク型コイルが順次ピンで直列接続される場合には、積層される各ディスク型コイルの始端末パターン，終端末パターンの接続される積層用スルーホールの位置だけを１穴ずつずらしたディスク型コイルを順次積みあげながらピンを挿し込むだけの簡単な作業で、各ディスク型コイルの磁極の位置を合わせた積層作業が完了するので、ディスク型コイルの積層工作が容易で製造コストが安価となる。
　さらに、本発明のコイル装置において、１枚のディスク型コイルの中で複数巻きのコイルを並列接続したものを更に複数枚のディスク間で並列接続する場合には、コイルにより大電流を流すことができる。他方、１枚のディスク型コイルの中で複数巻きのコイルを直列接続したものを更に複数枚のディスク間で直列接続する場合には、コイルに流す電流の電圧をより高くすることができる。さらに、１枚のディスク型コイルの中での直列接続を多くして高電圧を確保しつつ、更にディスク間での並列接続を行うことで大電流容量を確保することにより、高電圧・大容量のコイルが容易に実用化できる。即ち、同じ導体パターンの１種類のディスク型コイルで、ディスク枚数やコイル接続方法を変更することで、容量の違ったモータ例えば高電圧モータや低電圧大電流モータを作製することができる。しかも、いずれの接続においても、導体パターンから引き出される始端末パターン並びに終端末パターンの配置即ち積層用スルーホールの位置を変更するだけで、ディスク型コイルを回転させずに積層工作ができるという効果を損うこともない。
本発明に係るコイル装置の分解斜視図である。 図１のコイル装置の最上層のディスク型コイルの表面図である。 図２の裏面図である。 図２の要部の抽出図である。 図４の拡大された縦断面図である。 図２の他の要部の抽出図である。 図４，図６の組合せ図である。 図１の次層のディスク型コイルの要部の表面図である。 図８の裏面図である。 図８の次層のディスク型コイルの要部の表面図である。 図１０の裏面図である。 図９の次層のディスク型コイルの要部の表面図である。 図１２の裏面図である。 図１のコイル装置において複数枚のディスク型コイルを直列接続した状態を１回路分で示す要部拡大断面図である。 図１のコイル装置において複数枚のディスク型コイルを並列接続の２組とそれらを直列接続する例を１回路分で示す要部拡大断面図である。 図１のコイル装置において全てのディスク型コイルを並列接続した状態を１回路分で示す要部拡大断面図である。 図１のコイル装置において複数枚のディスク型コイルを直列接続する他の実施形態を１回路分で示す要部拡大断面図である。 １回路のコイルを１巻分（コイル半部２ｂ）のコイルで成立させる場合の例を示すディスク型コイルの表面図である。 １枚のディスクの中で２巻分（コイル半部２ａ，２ｂ）のコイルを並列接続させる場合の例を示すディスク型コイルの表面図である。 ディスク型コイルの内周縁側のスペースに積層用スルーホールと積層用スルーホールを形成するための穴を配置した例を示す表面図で、ＤＣブラシレスモータ用の２回路１０磁極の導体パターンを例に挙げて説明する。 図２０のディスク型コイルの裏面側の導体パターンのみを示す説明図である。 ディスク型コイルの内周縁側のスルーホールランドの他の実施形態を示す表面図で、ＤＣブラシレスモータ用の外引き出しタイプの３相１２磁極の導体パターンの例を挙げて説明する。 図２２の導体パターを拡大して部分的に示す説明図である。
　以下、本発明に係るコイル装置の構成を図面に示す実施形態に基づいて詳細に説明する。
　図１から図１４に本発明のコイル装置をＤＣブラシレスモータのステータコイルに適用した一実施形態を示す。このコイル装置は、３回路の導体パターン２が形成されたディスク型コイルを４枚積層し、各ディスク型コイルの積層用スルーホール１０を貫通する導電性を有するピン９で隣るディスク型コイルの積層用スルーホール１０を互いに電気的に接続することにより、積層された複数枚のディスク型コイルを直列接続して１つのコイルとして用いるものである。
　各ディスク型コイルは、図２に示すように、絶縁基板１，導体パターン２，始端末パターン３，終端末パターン４，接続パターン５，絶縁基板１の表面と裏面の導体パターン２を接続するスルーホール６並びに他のディスク型コイルと導通するための積層用スルーホール１０とを有し、外周縁側スルーホールランド２２と内周縁側スルーホールランド２３とに設けられたスルーホール６で絶縁基板１の表面並びに裏面に形成された導体パターン２の導体２１を電気的に接続して波形に折り返すようにして絶縁基板の円周方向に１巡りすることでコイルを形成するようにしている。これにより、各ディスク型コイルにおける導体パターン２の各単位が直列に接続され長い配線量が確保される。
　絶縁基板１は、中央部に軸孔１１が穿孔された円環状のディスクから成り、絶縁性の合成樹脂材によって構成されている。この絶縁基板１の外周縁の一部には、始端末パターン３，終端末パターン４及び接続パターン５が配置されるフランジ部１２が外側へ突出するように一体形成されている。この絶縁基板１の材質については特に限定されるものではなく、硬質性，フレキシブル性のいずれをも選択することができる。
　導体パターン２は、絶縁基板１の両面に貼付した銅系，アルミニウム系等の箔をエッチング技術（例えばプリントエッヂ法など）により部分的に溶解腐食させて所要のパターンに形成されたり、あるいは薄板状の金属材をプレス技術等によって所要のパターンに打ち抜いたものを絶縁基板１の表裏面に貼着することにより形成されている。この導体パターン２は、環状絶縁基板１の内周縁並びに外周縁に沿って環状に配置したスルーホールランド２２，２３の間を内周縁側から外周縁側あるいは外周縁側から内周縁側へと延びる複数の導体２１が外周縁側のスルーホールランド２２と内周縁側のスルーホールランド２３とでスルーホール接続されることにより、絶縁基板１の表面と裏面との間で交互に波形に折返して１つのコイルを構成するように形成されている。スルーホール６は、図５に示すように、絶縁基板１の表面に形成された導体パターン２と裏面に形成された導体パターン２とを各スルーホールランド２２，２３で導通させる。
　ここで、外周縁側のスルーホールランド２２は１つの円ａの上に環状に一定間隙をあけて配置すると共に内周縁側のスルーホールランド２３は複数の同心円ｂ１，ｂ２，ｂ３上でかつ絶縁基板１の半径方向ｃに整列されて配置されている。本実施形態の場合、図４に示すように、同じ回路の同じ磁極を構成する複数の導体２１の内周縁側のスルーホールランド２３が、互いに異なる複数の同心円ｂ１，ｂ２，ｂ３上でかつ絶縁基板１の半径方向ｃに整列されて配置することにより、内周縁側スルーホールランド２３の面積を外周縁側スルーホールランド２２と同等にしている。そして、各スルーホールランド２２，２３には、複数のスルーホール６が設けられて、各スルーホールランド２２，２３でのスルーホール接続の導通面積が拡張され、同じスルーホールメッキ厚さでもスルーホールランド全体としてはスルーホール接続を流れる電流値を増やしてスルーホール接続での電気抵抗を少なくするようにされている。
　また、導体パターン２は、図４に示すコイル半部２ａと図６に示すコイル半部２ｂとが積層されて接続パターン５を介して接続されることにより、図７に示すコイルが形成されている。そして、このコイルを１単位として３単位が位相して積層され、３相８磁極の導体パターンが形成されている。このとき、一方のコイル半部２ａに対し、他方のコイル半部２ｂを１／２ピッチ分ずらして配置することにより、一方のコイル半部２ａの線間溝を他方のコイル半部２ｂの線で覆い、磁束漏れを防ぐことができる。
　ここで、導体２１は、磁気回路を構成する環状中央の直線部２１ａと、該直線部２１ａと両端のスルーホールランド２２，２３との間で緩やかな円弧を描く円弧部２１ｂ，２１ｃとを有する屈曲した線形に構成されている。そして、絶縁基板１の同じ面の同じ回路の同じ磁極を構成する複数の導体２１の各円弧部２１ｂ，２１ｃの曲率中心をそれぞれ同じにすることにより、導体２１の幅並びに導体間隙を均一に設定するようにしている。これにより、導体間隙を一定にしながら、導体２１の一部において導体パターン２を流れる最大電流値を制約してしまうような幅の狭い箇所が形成されることがない。　
　さらに、始端末パターン３は、導体パターン２の一方のコイル半部２ａの始端末に位置する外周縁側のスルーホールランド２２に接続されて、絶縁基板１のフランジ部１２に引出されている。終端末パターン４は、導体パターン２の他方のコイル半部２ｂの終端末に位置する外周縁側のスルーホールランド２２に接続されて、絶縁基板１のフランジ部１２に引出されている。接続パターン５は、導体パターン２の一方のコイル半部２ａの終端末に位置する外周縁側のスルーホールランド２２と、導体パターン２の他方のコイル半部２ｂの始端末に位置する外周縁側のスルーホールランド２２とに接続されて、絶縁基板１のフランジ部１２に引出されている。この導体パターン２においては、始端末パターン３、終端末パターン４及び接続パターン５が絶縁基板１の外周縁から突出する１カ所のフランジ部１２に集約されることにより、ディスク型コイルを積層する際の連結作業を容易にすると共にディスク型コイルのコンパクト化を可能とする。また、始端末パターン３，終端末パターン４及び接続パターン５が導体パターン２の外周縁側スルーホールランド２２よりも外側へ引き出されることにより、高密度の導体パターン２が容易かつ確実に接続されるため、安価に製造することができる。この３回路分の始端末パターン３、終端末パターン４及び接続パターン５は、互いのパターンの干渉を回避するため絶縁基板の１の表面と裏面とに分散させて配置することが好ましい。例えば、図８～図１３に示すように、３つのグループの積層用スルーホールを形成するための穴（以下、単に積層用穴と呼ぶ）７のうち、左右のグループの５個の積層用穴７のいずれかにそれぞれ接続される始端末パターン３及び終端末パターン４は、絶縁基板のフランジ部１２の表側の面に配線され、中央のグループの５個の積層用穴７のいずれかに接続される始端末パターン３及び終端末パターン４並びに３回路分の接続パターン５は、絶縁基板１のフランジ部１２の裏側の面に配線されている。尚、これら始端末パターン３、終端末パターン４および接続パターン５については、導体パターン２と一体的に形成される。
　各ディスク型コイルの絶縁基板１のフランジ部１２に引出された導体パターン２の各回路毎の始端末パターン３及び終端末パターン４は、各ディスク型コイル毎に選択された２個の積層用穴７に電気的に接続されて積層用スルーホール１０を構成している。
　積層用穴７は、図１４に示すように、絶縁基板１に穿孔されて電気メッキ等で積層された複数枚のディスク型コイル間の始端末パターン３，終端末パターン４を互いに接続するものである。３回路分の導体パターン２が形成された４枚のディスク型コイルを積層する本実施形態の場合には、絶縁基板１のフランジ部１２に１５個、即ち導体パターン２の１回路につきｎ＋１（ｎはディスク型コイルの枚数）個が近接集合するように設けられている。ここで、（ｎ＋１）の積層用穴７は、ディスク型コイルを積み上げた状態で積み上げ方向に同じ位置となるように開いていれば必要十分であり、必ずしも近接集合しなければならない理由はなく、離散して存在していてもあるいは不等ピッチで存在していても、ディスク型コイルを積み上げたときに積層用穴７の位置が積層方向に揃えば良い。勿論、積層用穴７を近接集合させている方が、コイル装置のコンパクト化には寄与するが、近接集合していなくともディスク型コイルの積層工作が容易で製造コストが安価となる効果が損なわれるものではない。また、積層用穴７の数は、１回路につき少なくともｎ＋１（ｎはディスク型コイルの枚数）個が設けられている場合、図１４に例示されている直列接続の他、図１５や図１６に示すような並列接続や図１７に示すようなその他の直列接続も可能となることから、積層する複数枚のディスク型コイルの接続の自由度をより一層高めることができる。しかしながら、積層用穴７の数は、必ずしも１回路につき少なくともｎ＋１（ｎはディスク型コイルの枚数）個が設けられ無ければならないというものではなく、図１５～図１７に示すように、各回路毎に少なくとも２穴以上設けられていれば、ピン９の接続の仕方や始端末パターン３，終端末パターン４の配置を変更することで複数枚のディスク型コイルを直列接続ないし並列接続して出力の異なる誘導機が製作できる。
　ここで、各ディスク型コイルにおける積層用穴７の数が１回路につき少なくともｎ＋１個設けられている本実施形態においては、絶縁基板に形成される導体パターン並びに積層用スルーホールを形成するための穴の位置が共通した同じディスク型コイルを用いて、始端末パターンと終端末パターンが接続される積層用穴の位置即ち積層用スルーホールの位置のみを変更するだけで、積層するディスク型コイル間を直列接続あるいは並列接続若しくは並列接続と直列接続とが混在した接続を自由に選択可能となる。つまり、本実施形態の各ディスク型コイルでは、導体パターン２と接続パターン５並びに積層用穴７の配置は共通しているが、始端末パターン３と終端末パターン４の配置がディスク型コイル毎に相違しており、図１４に示すように隣接するディスク型コイルの間で積層用スルーホール１０が順次１個づつずれて配置されている。即ち、始端末パターン３と終端末パターン４の引き出されるスルーホールランド２２の位置並びに接続パターン５で接続されるスルーホールランド２２の位置は全てのディスク型コイルにおいて同じであり、始端末パターン３と終端末パターン４が接続される積層用穴７の位置即ち積層用スルーホール１０の位置のみが積層するディスク型コイル間の接続の仕方に応じてディスク型コイル毎に異なる。
　このように構成された４枚のディスク型コイルは、図１４に示すように、絶縁シート８を介して積層される。この積層では、各ディスク型コイルの磁極の位置を合わせるために絶縁基板１を回転させる必要はなく、そのまま積み重ねれば良い。なお、積層用スルーホール１０の接続については、例えば、絶縁シート８を介在させてディスク型コイルを積層した後に、絶縁シート８を貫通させて導電性を有するピン９を挿入しながら、絶縁シート８とディスク型コイルとを順次積み上げて行くだけで完了する。絶縁シート８にはピン９を貫通させるための穴が予め空けられている。尚、ピン９については、積層されたディスク型コイルの隣接する積層厚さよりも長いものを使用して積層用スルーホール１０を構成していない他の積層用穴７にまで貫通させることもできる。即ち、ピン９は、電気的に接続しようとする複数枚のディスク型コイルの厚みを遙かに超える長さ、例えば全てのディスク型コイルの絶縁基板を貫通する長さとしても良い。このようにしても、積層用スルーホール１０以外の積層用穴７はスルーホール用メッキとランドを備えていないか、あるいは始端末パターン３若しくは終端末パターン４と接続されていないので、電気的接続の必要のない他のディスク型コイルの導体パターン２と導通することはなく、全てのディスク型コイルを機械的に連結するのみである。この場合、全てのディスク型コイルを積み上げた状態で全ての積層用穴７にピン９を挿入するだけで良いので、ディスク型コイルの積層工作が極めて簡単かつ容易で製造コストが安価となる。勿論、図１４に示すように、ディスク型コイルを２枚ずつピン９で積層用スルーホール１０の接続を図りながら積層工作する場合においても、作業を容易に行うことができるため、製造コストがより低減される。
　また、積層状態にある複数のディスク型コイルの接続は、図１４に示すように積層用スルーホール１０となる積層用穴７を１個ずつずらす直列接続方式に限られず、必要に応じて様々な接続方式が採用できる。例えば、図１５に示すように、積層される複数枚のディスク型コイルが複数組に分けられて、各組のディスク型コイルの始端末パターン３が接続される積層用スルーホール１０と終端末パターン４が接続される積層用スルーホール１０とがそれぞれ積層方向の同じ位置に配置されてピン９で並列接続される一方、並列接続された各組のディスク型コイルの終端末パターン４が接続される積層用スルーホール１０と他の組のディスク型コイルの始端末パターン３が接続される積層用スルーホール１０とが積層方向の同じ位置に配置され、並列接続されたディスク型コイルの組同士を共通の１本のピン９で直列接続するようにしても良い。
　または、図１６に示すように、積層状態にある全てのディスク型コイルの始端末パターン３が接続される積層用スルーホール１０と終端末パターン４が接続される積層用スルーホール１０とがそれぞれ積層方向の同じ位置に配置され、始端末パターン３同士並びに終端末パターン４同士が同じ位置の積層用スルーホール１０を貫通する１本の共通のピン９でそれぞれ接続されることにより、全ての積層状態にあるディスク型コイルを並列接続することも可能である。
　さらには、図１７に示すように、隣接するディスク型コイルの間で一方のディスク型コイルの終端末パターン４が接続される積層用スルーホール１０と他方のディスク型コイルの始端末パターン３が接続される積層用スルーホール１０とが積層方向の同じ位置に配置され、かつ積層方向に隣り合うディスク型コイル間で始端末パターン３と終端末パターン４とが交互に配置されるように積層用スルーホール１０を配置することで、２列の積層用スルーホール１０を千鳥状に配置されるピン９で接続されるようにして直列接続することも可能である。この場合、１回路のコイルの始端末パターン３と終端末パターン４とが交差しないように絶縁基板１の表面と裏面とに分散して配置することが好ましい。
　また、本発明は図１～図１４に示す実施形態の導体パターン２に特に限定されるものではなく、始端末パターン３，終端末パターン４並びに接続パターン５の構成によっては、各ディスク型コイルにおける導体パターン２の各回路を並列，直列に自由に接続することもできる。即ち、少なくとも始端末パターン３が接続された１巻のコイルと終端末パターン４が接続された１巻のコイルとを含む複数巻のコイルが形成された１枚のディスク型コイルの中で、接続パターン５の配線を変えることで複数巻のコイルを直列接続あるいは並列接続することができる。例えば、図１９に示すように、コイル半部２ａに接続された始端末パターン３とコイル半部２ｂの始端末となるランド２２を接続パターン５で接続する一方、コイル半部２ｂに接続された終端末パターン４とコイル半部２ａの終端末となるランド２２となるランド２２を接続パターン５で接続することにより、２つのコイル半部２ａ，２ｂを並列接続できる。この場合、並列接続することで流せる電流値を上げることができる。また、図７に示すように直列接続することで電圧を上げることができる。勿論、図７に示すような直列接続や図１９に示すような並列接続の実施形態では１枚のディスクの中で１／２ピッチずれたコイル半部２ａとコイル半部２ｂとを接続パターン５で接続する例を挙げて本発明を主に説明しているが、１枚のディスクの中で３巻以上のコイルが接続パターン５で直列若しくは並列に接続されたりすることも可能である。このようなケースは、特に出力の高い誘導機に適用する場合に効果的であり、例えば本発明者の試作の結果によれば、３ＫＷ以上の誘導機について好ましい結果が得られた。また、図１８に示すように、コイル半部２ｂの始端末となるランド２２と終端末となるランド２２をそれぞれ始端末パターン３と終端末パターン４に接続することで１巻のコイルを成立させることも可能である。
　以上のように、１枚のディスク型コイルの中で複数巻のコイルを並列接続あるいは直列接続したものを更に複数枚のディスク間で直列接続あるいは並列接続できる。１枚のディスク型コイルの中で複数巻きのコイルを並列接続したものを更に複数枚のディスク間で並列接続する場合には、コイルにより大電流を流すことができる。他方、１枚のディスク型コイルの中で複数巻きのコイルを直列接続したものを更に複数枚のディスク間で直列接続する場合には、コイルに流す電流の電圧をより高くすることができる。さらに、１枚のディスク型コイルの中での直列接続を多くして高電圧を確保しつつ、更にディスク間での並列接続を行うことで大電流を確保することにより、従来技術で実現できなかった５ＫＷ以上の容量が容易に実用化できる。しかも、いずれの接続においても、導体ピン９を挿す位置に積層用スルーホール１０を配置するので、ディスク型コイルの回転無くして回路接続ができるという効果を損うことがない。
　さらに、上述の始端末パターン３および終端末パターン４は、絶縁基板１の内周縁側に引出すこと、具体的には内周縁側スルーホールランド２３よりもさらに内側のスペースに引出し積層用スルーホール１０に接続することも可能である。例えば、図２０及び図２１に２回路の導体パターン２を形成した内側引き出しタイプのディスク型コイルを３枚積層する場合の実施形態の一例を示す。この実施形態における各ディスク型コイルは、内周縁側のスルーホールランド２３よりもさらに内側の円周ｄ上に９０°置きに積層用穴７が４個（ｎ＋１）ずつ穿孔されている。そして、任意のグループの４つの積層用穴７のうちの２つに始端末パターン３と終端末パターン４とがそれぞれ接続されている。他方、接続パターン５は、コイル半部２ａの終端とコイル半部２ｂ（コイル半部２ａに対して３６°ずれて配線されている）の始端とを接続するため、導体パターン２の中に引きまわされて配線されている。本実施形態の場合、図２０においては、コイル半部２ａの終端とコイル半部２ｂの始端とがそれぞれ外周縁側のスルーホールランド２２となるため、それらを結線するように内周縁側のスルーホールランド２３に向けて他の導体２１に沿って配線されると共に内周縁側スルーホールランド２３のさらに内側を迂回するように引き回されながら外周縁スルーホールランド２２に向けて配線する。このとき、接続パターン５は、始端末パターン３及び終端末パターン４と交差しないようにするため、これら始端末パターン３と終端末パターン４とが形成されている面とは反対側の面に形成される。本実施形態の場合、始端末パターン３と終端末パターン４とが形成されている面を表面とすれば、裏面側に接続パターン５が形成される。このように、始端末パターン３，終端末パターン４，接続パターン５を絶縁基板１の内周側に引出す実施形態は、出力が大きくなると、コイル半径が大きくなってくるので、内径側にスペースが採りやすくなるので、適用が効果的である。尚、図面には４回路分の積層用穴７が９０°置きに分散させて配置されているが、１箇所に近接集合させることも可能である。
　このように、絶縁基板１の内周縁側に生ずるスペースを利用して始端末パターン３及び終端末パターン４を絶縁基板１の内周縁側に引出しかつ積層用スルーホール１０を形成するタイプのディスク型コイルの場合には、絶縁基板１の外にフランジ部１２が突出しない分だけ場所をとらない利点がある。しかも、出力が大きくなると、コイル半径が大きくなるに伴って内周縁側に生ずるスペースも更に大きくなるため、このスペースを有効利用することができ、コンパクト化に効果的である。
　さらに、本実施形態では、絶縁基板１に設けられる積層用穴７はスルーホール用メッキとランドを備えているものではないが、場合によっては予め全ての積層用穴７にスルーホール用メッキとランドを形成しておき、選択された積層用穴７のランドに対して始端末パターン３及び終端末パターン４を接続するようにしても良い。
　なお、上述の実施形態は本発明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、本発明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。例えば図１～図２１に示す各実施形態における導体パターン２は好ましい一形態ではあるが、これに特に限定されるものではない。このような導体パターン２には特に限定されず、様々な導体パターン、例えば特許第３６３６７００号公報に示されるような渦巻き状の導体パターンに適用することも可能であれば、図２２及び図２３に示すようなその他の導体パターンに適用することも可能である。
　図２２及び図２３に示すディスク型コイルは、内周縁側スルーホールランド２３のスルーホール６を複数とし、かつ絶縁基板１の半径方向ｃに整列されるようにして、内周縁側スルーホールランド２３の周方向への拡張を招かずに、１つの内周縁側スルーホールランド２３でのスルーホール接続の導通面積を拡張し、同じスルーホールメッキ厚さでも内周縁側スルーホールランド２３全体としてはスルーホール接続を流れる電流値を増やすことができるようにしたものである。具体的には、この実施形態の内周縁側スルーホールランド２３は、図２３に示すように、絶縁基板１の半径方向ｃに拡張された面積を有し、かつその半径方向の輪郭の延長線が絶縁基板１の中心に一致する楔形状を成し、半径方向外側の端部から導体２１が引き出されるように配線されている。即ち、内周縁側スルーホールランド２３は、一定の導体間隙を形成すると共に周方向の幅が最大限許容される範囲でスルーホールランドとして十分な広さが得られるように縁基板の半径方向に面積が拡張されたものであり、一定の導体間隙が得られるように絶縁基板１の中心から放射状に描かれる半径方向ｃの線で区画される２つの導体間隙となる領域の間の領域に収まる縦長の逆台形状に形成されている。つまり、絶縁基板の内周縁側に向けて幅が漸次狭まるほぼ楔形状に形成されている。この実施形態の内周縁側スルーホールランド２３は、絶縁基板１の内周縁に沿って周方向に環状に配置されているが、絶縁基板１の半径方向ｃに拡張されているため、複数のスルーホールが形成できる。例えば本実施形態では６個のスルーホール６を形成することにより、スルーホール接続のメッキ量等を必要量確保してスルーホールを流れる電流値で導体パターン全体に流される電流値が制約を受けることがなくなるようにしている。また、内周縁側スルーホールランド２３の半径方向外側の端部から導体２１が引き出されるように配線することにより、内周縁側スルーホールランド２３近傍における導体２１の幅が内周縁側スルーホールランド２３と同じになり、導体幅で導体パターン全体に流される電流値が制約を受けることがなくなる。
　この実施形態の場合、３回路分の導体パターン２が形成された４枚のディスク型コイルを積層するため、絶縁基板１のフランジ部１２に１５個、即ち導体パターン２の１回路につきｎ＋１（ｎはディスク型コイルの枚数）個が近接集合するように設けられている。そして、各ディスク型コイルの導体パターン２の各回路毎の始端末パターン３及び終端末パターン４がディスク型コイル毎に選択された２個の穴７に電気的に接続されて積層用スルーホール１０が構成されている。また、各回路毎に複数の巻が形成され、接続パターン５によって直列接続あるいは並列接続されている。この実施形態の場合、図１～図２１に示す実施形態のディスク型コイルに比べて、同じ大きさの絶縁基板１を用いる場合には、外周縁側スルーホールランド２２と内周縁側スルーホールランド２３との間を広くとることができるので、導体の磁気回路を構成する環状中央の直線部２１ａを長くすることができ、より出力を大きくできる。
　さらに、本実施形態に示す導体パターン２は好ましい一形態ではあるが、これに特に限定されるものではない。本発明の積層用スルーホールを形成するための穴７が各ディスク型コイルの各回路毎に少なくとも２穴以上設けられると共に絶縁基板１の導体パターン２の外側あるいは内側でかつ複数枚のディスクを積層させた状態で積層方向に同じ位置に配置され、各ディスク型コイルの導体パターン２の各回路毎の端末部となる始端末パターン３及び終端末パターン４がディスク型コイル毎に選択された２個の積層用穴７に電気的に接続されて積層用スルーホール１０を構成している関係を維持する限り、図示以外のあらゆる導体パターンに適用可能であることは言うまでもないし、積層するディスク型コイルの枚数などにも限定を受けるものではない。さらに、導体パターン２は３相・３回路に限られず、２回路でもあるいは４回路以上でも可能である。また、本実施形態では導体ピン９で積層用スルーホール１０を接続する例を挙げて主に説明しているが、これに特に限られるものではなく、積層用スルーホール１０を半田付けあるいは半田や導電材料を充填することで導通させることも可能である。
　本発明のディスク型コイルは、ＤＣブラシレスモータなどの誘導機のロータコイルやステータコイルなどの電磁誘導機器分野に利用可能であり、出力の大きな薄型のＤＣブラシレスモータを実現できる。
　１　　　　　　絶縁基板 
　２　　　　　　導体パターン 
　２ａ，２ｂ　　コイル半部 
　３　　　　　　始端末パターン 
　４　　　　　　終端末パターン 
　５　　　　　　接続パターン 
　６　　　　　　導体接続用スルーホール 
　７　　　　　　積層用スルーホールを形成するための穴
　９　　　　　　導体ピン（導電性を有するピン）
　１０　　　　　積層用スルーホール

Claims (9)

  1. ディスク形の環状絶縁基板に少なくとも１回路のコイルを構成する導体パターンを有するディスク型コイルを複数枚積層して積層用スルーホールで電気的に接続することにより積層された複数枚の前記ディスク型コイルを１つのコイルとして用いるコイル装置において、前記積層用スルーホールを形成するための穴が各ディスク型コイルの各回路毎に少なくとも２穴以上設けられると共に前記絶縁基板の前記導体パターンの外側あるいは内側でかつ複数枚の前記ディスクを積層させた状態で積層方向に同じ位置に配置され、各ディスク型コイルの前記導体パターンの各回路毎の端末部となる始端末パターン及び終端末パターンが前記ディスク型コイル毎に選択された２個の前記穴に電気的に接続されて前記積層用スルーホールを構成していることを特徴とするコイル装置。
  2. 前記積層用スルーホールを形成するための穴が各ディスク型コイルの各回路毎に積層ディスク枚数ｎに対して少なくともｎ＋１個が設けられると共に前記絶縁基板の前記導体パターンの外側あるいは内側でかつ複数枚の前記ディスクを積層させた状態で積層方向に同じ位置に配置され、各ディスク型コイルの前記導体パターンの各回路毎の端末部となる始端末パターン及び終端末パターンが前記ディスク型コイル毎に選択された２個の前記穴に電気的に接続されて前記積層用スルーホールを構成していることを特徴とする請求項１記載のコイル装置。
  3. 前記積層用スルーホールを形成するための穴は近接集合されていることを特徴とする請求項１記載のコイル装置。
  4. 前記積層用スルーホールを形成するための穴は前記絶縁基板の外周縁から外に突出するフランジ部または前記導体パターンよりも前記絶縁基板の内周縁側のスペースに配置されているものである請求項１記載のコイル装置。
  5. 前記ディスク型コイルの前記導体パターンは、前記環状絶縁基板の内周縁並びに外周縁に沿って環状に配置したスルーホールランドの間を内周縁側から外周縁側あるいは外周縁側から内周縁側へと延びる複数の導体が外周縁側のスルーホールランドと内周縁側のスルーホールランドとでスルーホール接続されることにより絶縁基板の表面と裏面との間で交互に波形に折返して１つのコイルを構成するものである請求項１記載のコイル装置。
  6. 前記ディスク型コイルの前記導体パターンは少なくとも前記始端末パターンが接続された１巻のコイルと前記終端末パターンが接続された１巻のコイルとを含む複数巻のコイルが１つの絶縁基板上に形成され、これらが接続パターンで直列接続または並列接続されているものである請求項５記載のコイル装置。
  7. 前記始端末パターン、前記終端末パターン及び前記接続パターンは前記積層用スルーホールを形成するための穴が配置された前記絶縁基板の外周縁から外に突出するフランジ部に引き出されているものである請求項６記載のディスク型コイル。
  8. 前記ディスク型コイルは絶縁シートを介して積層され、電気的に接続される複数の前記ディスク型コイルの前記積層用スルーホールが前記絶縁シートを貫通する導電性を有するピンで接続されていることを特徴とする請求項１記載のコイル装置。
  9. 前記始端末パターンが接続される前記積層用スルーホールと前記終端末パターンが接続される前記積層用スルーホールとが各ディスク型コイル毎に１穴ずつ穴位置をずらしながら配置され、全ての積層された前記ディスク型コイルが順次導電性を有するピンで直列接続されているものである請求項２記載のコイル装置。
PCT/JP2010/000145 2010-01-13 2010-01-13 コイル装置 WO2011086596A1 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2010/000145 WO2011086596A1 (ja) 2010-01-13 2010-01-13 コイル装置
CN201080010603XA CN102341997B (zh) 2010-01-13 2010-01-13 线圈装置
JP2010540346A JP4699569B1 (ja) 2010-01-13 2010-01-13 コイル装置
US13/387,325 US8319595B2 (en) 2010-01-13 2010-01-13 Coil apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2010/000145 WO2011086596A1 (ja) 2010-01-13 2010-01-13 コイル装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2011086596A1 true WO2011086596A1 (ja) 2011-07-21

Family

ID=44237057

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2010/000145 WO2011086596A1 (ja) 2010-01-13 2010-01-13 コイル装置

Country Status (4)

Country Link
US (1) US8319595B2 (ja)
JP (1) JP4699569B1 (ja)
CN (1) CN102341997B (ja)
WO (1) WO2011086596A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013055870A (ja) * 2011-08-31 2013-03-21 Jianzhun Electric Mach Ind Co Ltd モータのステータ

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI443939B (zh) * 2011-09-14 2014-07-01 Sunonwealth Electr Mach Ind Co 馬達及其定子線圈組與散熱風扇
JP2013099009A (ja) * 2011-10-28 2013-05-20 Hitachi Koki Co Ltd ディスクモータ及びそれを備えた電動作業機
FR2994038B1 (fr) * 2012-07-27 2017-04-28 David Libault Moteur electrique a flux axial
JP6989259B2 (ja) * 2013-06-27 2022-01-05 ユニヴェルシテ カトリック ド ルヴァンUniversite Catholique de Louvain 回転電気機械の巻線およびそのような巻線を設計する方法
US9793775B2 (en) 2013-12-31 2017-10-17 Boulder Wind Power, Inc. Methods and apparatus for reducing machine winding circulating current losses
WO2015111579A1 (ja) * 2014-01-21 2015-07-30 株式会社羽野製作所 発電装置および発電装置用電機子構造並びに電機子の製造方法
CN104218711B (zh) * 2014-09-04 2016-08-24 广西师范大学 三相对称印制绕组
US9787140B2 (en) * 2014-11-19 2017-10-10 Te Connectivity Corporation Wireless power transfer method and circuit
CN107112836B (zh) * 2015-01-07 2020-09-08 卢万天主教大学 用于电机的绕组
US10277084B1 (en) 2016-10-19 2019-04-30 Waymo Llc Planar rotary transformer
US10530209B2 (en) * 2016-10-28 2020-01-07 Waymo Llc Devices and methods for driving a rotary platform
US10141804B2 (en) * 2017-01-11 2018-11-27 Infinitum Electric Inc. System, method and apparatus for modular axial field rotary energy device
WO2019044900A1 (ja) * 2017-08-29 2019-03-07 株式会社ＥｘＨ 電力伝送システム及び電力伝送システムの製造方法
CN108711985A (zh) * 2018-08-23 2018-10-26 上海适达动力科技股份有限公司 绕组定子及电动机
CN109995153B (zh) * 2019-04-30 2021-02-19 天津大学 一种多组合可调型pcb集中绕组的定子结构
JP2022043581A (ja) * 2020-09-04 2022-03-16 イビデン株式会社 コイル基板とモータ用コイル基板
CN112601389B (zh) * 2020-12-08 2022-05-10 安徽坤源铝业有限公司 一种铝板层压装置

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0286103U (ja) * 1988-12-23 1990-07-09
JPH03181191A (ja) * 1989-12-11 1991-08-07 Sanken Electric Co Ltd 配線基板
JPH06314876A (ja) * 1993-04-22 1994-11-08 Internatl Business Mach Corp <Ibm> 多層プリント回路基板およびその形成方法
JP2003521861A (ja) * 1999-02-20 2003-07-15 イーエムベスト カンパニー リミテッド モータ及び発電機用の膜コイル
WO2004047252A1 (ja) * 2002-11-18 2004-06-03 Seiko Epson Corporation ブラシレスモータのステータ、及び、これを備えたブラシレスモータ、並びにコイル構造
JP2009303391A (ja) * 2008-06-13 2009-12-24 Masaaki Iwatani ディスク型コイル

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0531413Y2 (ja) * 1987-04-11 1993-08-12
JP3061808B2 (ja) 1988-09-22 2000-07-10 松下電器産業株式会社 Ｆｅ−Ｂ−Ｒ系永久磁石の製造方法
JP3181191B2 (ja) 1995-05-24 2001-07-03 株式会社ユーシン アクチュエータ
JP3636700B2 (ja) 2002-04-01 2005-04-06 公明 岩谷 ロータ構造
JP4965116B2 (ja) * 2005-12-07 2012-07-04 スミダコーポレーション株式会社 可撓性コイル

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0286103U (ja) * 1988-12-23 1990-07-09
JPH03181191A (ja) * 1989-12-11 1991-08-07 Sanken Electric Co Ltd 配線基板
JPH06314876A (ja) * 1993-04-22 1994-11-08 Internatl Business Mach Corp <Ibm> 多層プリント回路基板およびその形成方法
JP2003521861A (ja) * 1999-02-20 2003-07-15 イーエムベスト カンパニー リミテッド モータ及び発電機用の膜コイル
WO2004047252A1 (ja) * 2002-11-18 2004-06-03 Seiko Epson Corporation ブラシレスモータのステータ、及び、これを備えたブラシレスモータ、並びにコイル構造
JP2009303391A (ja) * 2008-06-13 2009-12-24 Masaaki Iwatani ディスク型コイル

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013055870A (ja) * 2011-08-31 2013-03-21 Jianzhun Electric Mach Ind Co Ltd モータのステータ

Also Published As

Publication number Publication date
JP4699569B1 (ja) 2011-06-15
US20120126927A1 (en) 2012-05-24
JPWO2011086596A1 (ja) 2013-05-16
US8319595B2 (en) 2012-11-27
CN102341997B (zh) 2013-10-16
CN102341997A (zh) 2012-02-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4699569B1 (ja) コイル装置
JP4699570B1 (ja) ディスク型コイル
US10170953B2 (en) Planar composite structures and assemblies for axial flux motors and generators
US8581460B2 (en) Armature for rotating electrical machine
US11509180B2 (en) Stator
JP2009131025A (ja) 回転電機用の固定子、及びこれを用いた回転電機
KR20150061452A (ko) 집중권 모터
JP2008125328A (ja) ３相モータ用のステータ
US20230307975A1 (en) Stator for an electric machine, and electric machine
JP4940187B2 (ja) コイル装置
JP4254152B2 (ja) Ａｃモータの固定子
JP6743668B2 (ja) 積層コイル、固定子およびモータ
US20230163649A1 (en) Stator and rotary electric apparatus comprising same
JP2006067756A (ja) 回転電機のステータおよび回転電機のステータの製造方法
TWI786130B (zh) 用於軸向磁通電動機及發電機之改良平面複合結構
US11183897B2 (en) Stator of rotating electric apparatus
US20230421010A1 (en) Stator for an electric machine, and electric machine
JP2019030113A (ja) ディスク型コイル及びそれを用いた回転電気機械
GB2606896A (en) A field coil for an electric machine
WO2023228518A1 (ja) アキシャルギャップ型モータ
JP7552907B2 (ja) 回転電機用ステータ及び回転電機用ステータの製造方法
CN109861427A (zh) 一种高功率密度盘式电机绕组结构及其折弯制备方法
CN218514185U (zh) 定子组件的绕组结构、定子组件及电机
JPS62171423A (ja) 多層構成プリントコイル
CN114172291A (zh) 一种绕组结构及具有该绕组结构的电机

Legal Events

Date Code Title Description
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 201080010603.X

Country of ref document: CN

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2010540346

Country of ref document: JP

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 10842958

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 13387325

Country of ref document: US

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 10842958

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1