WO2024047692A1 - コイル基板とモータ用コイル基板 - Google Patents

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WO2024047692A1
WO2024047692A1 PCT/JP2022/032368 JP2022032368W WO2024047692A1 WO 2024047692 A1 WO2024047692 A1 WO 2024047692A1 JP 2022032368 W JP2022032368 W JP 2022032368W WO 2024047692 A1 WO2024047692 A1 WO 2024047692A1
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coil
width
wiring
motor
board
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PCT/JP2022/032368
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English (en)
French (fr)
Inventor
治彦 森田
等 三輪
忍 加藤
俊彦 横幕
久始 加藤
貴久 平澤
哲也 村木
貴之 古野
Original Assignee
イビデン株式会社
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    • 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

Definitions

  • the present invention relates to a coil substrate and a motor coil substrate.
  • Patent Document 1 discloses a motor coil board having a flexible insulating board and a coil.
  • FIG. 5 of Patent Document 1 shows the arrangement of the coils.
  • the coil C1 and the coil C2 partially overlap.
  • Coil C1 and coil C3 do not overlap. Therefore, it is considered difficult to increase the space factor of the coil using the technique of Patent Document 1.
  • the motor coil board of Patent Document 1 the flexible insulating board is wound. The number of times the flexible insulating substrate is wound exceeds one rotation. Therefore, the motor coil board of Patent Document 1 has at least a first round of flexible insulating board (first flexible insulating board) and a second round of flexible insulating board wound around the outside of the first flexible insulating board.
  • the second flexible insulating substrate includes a flexible insulating substrate (second flexible insulating substrate).
  • a first portion of the second flexible insulating substrate extends from a last portion of the first flexible insulating substrate.
  • a second flexible insulating substrate is wrapped around the first flexible insulating substrate.
  • a coil board includes a flexible board including a first flexible board having one end and a second flexible board extending from the first flexible board, and a plurality of coils formed on the flexible board.
  • the coils are arranged substantially in a line, and include an m-th coil, an (m+1)-th coil, an (m+2)-th coil, an (m+3)-th coil, and a (m+4)-th coil.
  • the (m+1)th coil is located next to the mth coil
  • the (m+2)th coil is located next to the (m+1)th coil
  • the (m+3)th coil is located next to the (m+1)th coil.
  • the (m+2)th coil is located next to the (m+2)th coil
  • the (m+4)th coil is located next to the (m+3)th coil
  • the mth coil, the (m+1)th coil, and the (m+2)th coil )-th coil partially overlaps, and the m-th coil and the (m+4)-th coil do not overlap.
  • m is a natural number.
  • a coil board includes a flexible board including a first flexible board and a second flexible board extending from the first flexible board, and a plurality of coils formed on the flexible board. Then, the m-th coil, the (m+1)-th coil, and the (m+2)-th coil partially overlap. According to an embodiment, at least three coils overlap. Therefore, the space factor of the coil can be increased.
  • a motor coil substrate can be manufactured by winding the coil substrate of the embodiment.
  • a second flexible substrate is wrapped around the first flexible substrate. The first flexible substrate forms the first turn, and the second flexible substrate forms the second turn.
  • the coil on the first flexible substrate is an inner coil, and the coil on the second flexible substrate is an outer coil.
  • the number of inner coils (first number) and the number of outer coils (second number) are plural, and the first number and the second number are the same.
  • the inner coils have a first inner coil closest to one end of the first flexible substrate and a last inner coil closest to the second flexible substrate.
  • the last inner coil has a second width and the first inner coil has a first width.
  • the second width is larger than the first width.
  • FIG. 1(A) is a schematic diagram of the motor of the embodiment
  • FIG. 1(B) is a schematic diagram of the motor coil board of the embodiment
  • FIG. 1(C) is a plan view of wiring
  • (D) is a schematic diagram of the coil
  • FIG. 1(E) is a cross-sectional view of the coil.
  • Cross-sectional view of inner coil Schematic diagram showing a cross section of a motor coil board according to an embodiment
  • FIG. 4(A) is a plan view of the coil substrate of the embodiment
  • FIG. 4(B) shows the circumference of an imaginary circle and a cross section of a part of the motor coil substrate.
  • a coil substrate 10 shown in FIG. 4(A) is prepared.
  • the coil substrate 10 is formed of a flexible substrate 22 having a first surface F and a second surface S opposite to the first surface F, and a coil C (C1 to C9) on the flexible substrate 22.
  • the flexible substrate 22 has one end 22L and the other end 22R.
  • Coil C in FIG. 4 is shown schematically.
  • a motor coil substrate 20 shown in FIG. 1(B) is obtained.
  • the coil substrate 10 is wound into a cylindrical shape.
  • the motor coil substrate 20 is wound around the cavity AH.
  • the coil substrate 10 is wound so that the first surface F faces the cavity AH.
  • the motor coil board 20 has a cylindrical shape.
  • the number of windings N is 2 or more and 5 or less.
  • FIG. 1(B) is a schematic diagram.
  • FIG. 1(A) is a schematic diagram.
  • the motor coil board 20 is arranged around the magnet 48 via the cavity AH.
  • An example of motor 110 is a brushless motor.
  • the magnet 48 rotates, but the motor coil board 20 may also rotate.
  • FIG. 1(C) An example of the coil C is shown in FIG. 1(C).
  • the coil C is formed by a central space SC and a wiring w surrounding the central space SC.
  • the wiring w has an output section OE and an input section IE.
  • the wiring w is formed between the output section OE and the input section IE.
  • the wiring w forming the coil C is formed in a spiral shape.
  • the innermost wiring Iw surrounds the central space SC.
  • the outermost wiring w is the outer wiring Ow.
  • the wiring w forming the coil C is formed around the central space SC.
  • the wiring w forming the coil C in FIG. 1(C) is drawn with a solid line, a broken line, and a circle.
  • the solid line indicates the wiring on the first surface F (the wiring on the first surface) wf.
  • the broken line indicates the wiring on the second surface S (wiring on the second surface) ws.
  • Circles indicate via conductors V.
  • the via conductor V connects the wiring wf on the first surface and the wiring ws on the second surface.
  • the via conductor V includes a first via conductor V1 that connects the wiring wf on the first surface and the wiring ws on the second surface within one turn, and a second via conductor V2 that connects a different turn.
  • One wiring wf on the first surface, one first via conductor V1, and one wiring ws on the second surface form one turn.
  • the wiring w includes a plurality of first wirings 51 and a plurality of second wirings 52 facing each other across a central space SC.
  • the first wiring 51 is close to one end 22L
  • the second wiring 52 is close to the other end 22R.
  • Each of the first wirings 51 is formed approximately in parallel.
  • Each of the second wirings 52 is formed approximately in parallel.
  • the first wiring 51 and the second wiring 52 are formed generally parallel to each other.
  • the angle between the rotational direction MR of the motor and the first wiring 51 shown in FIG. 1(B) is approximately 90 degrees.
  • the angle between the direction of the current flowing through the first wiring 51 and the rotational direction MR of the motor is approximately 90 degrees.
  • the wiring w further includes a third wiring 53 that connects the first wiring 51 and the second wiring 52.
  • the outermost first interconnect 51 among the plurality of first interconnects 51 is the outer first interconnect 51Ow.
  • the innermost wiring is the inner first wiring 51Iw.
  • the inner first wiring 51Iw faces the central space SC.
  • the second wiring 52 located at the outermost position among the plurality of second wirings 52 is the outer second wiring 52Ow.
  • the innermost second interconnect 52 among the plurality of second interconnects 52 is the inner second interconnect 52Iw.
  • the inner second wiring 52Iw faces the central space SC.
  • FIG. 1(E) is a cross-sectional view of one coil C.
  • FIG. 1E shows a cross section of the first wiring 51 and the second wiring 52.
  • FIG. 1(D) schematically shows the coil C.
  • the wiring w is grouped together.
  • a wire group is formed.
  • a first wiring group 51g is formed by grouping the first wirings 51 together. All the first wirings 51 form a first wiring group 51g.
  • a second wiring group 52g is formed by grouping the second wirings 52 together. All the second wirings 52 form a second wiring group 52g.
  • a coil C is drawn using a group of wirings.
  • the wiring group on the first surface F is drawn with horizontal lines.
  • the wiring group on the second surface S is drawn with diagonal lines.
  • the coil C in FIG. 4(A) is drawn as a group of wires.
  • the flexible substrate 22 has a short side 20S and a long side 20L.
  • the flexible substrate 22 has one end 22L and another end 22R opposite to the one end 22L.
  • the short side 20S also serves as one end 22L.
  • the coils C (C1 to C9) are arranged along the long side 20L of the flexible substrate 22.
  • the coils C are arranged substantially in a line from one end 22L of the flexible substrate 22 to the other end 22R.
  • the coil C closest to one end 22L is the first coil C1. Following the first coil C1 is the second coil C2. Following the second coil C2 is the third coil C3. Following the third coil C3 is the fourth coil C4.
  • the fifth coil C5 follows the fourth coil C4.
  • the (m+1)th coil is located next to the mth coil.
  • the (m+2)th coil is located next to the (m+1)th coil.
  • the (m+3)th coil is located next to the (m+2)th coil.
  • the (m+4)th coil is located next to the (m+3)th coil.
  • the first coil C1, the second coil C2, and the third coil C3 partially overlap.
  • the first coil C1 and the fifth coil C5 do not overlap.
  • the m-th coil, the (m+1)-th coil, and the (m+2)-th coil partially overlap.
  • the mth coil and the (m+4)th coil do not overlap. In the embodiment, three coils C overlap. Therefore, the space factor of the coil can be increased.
  • the first coil C1, the second coil C2, the third coil C3, and the fourth coil C4 partially overlap.
  • the first coil C1 and the fifth coil C5 do not overlap.
  • the mth coil, the (m+1)th coil, the (m+2)th coil, and the (m+3)th coil partially overlap.
  • the mth coil and the (m+4)th coil do not overlap.
  • four coils C overlap. Therefore, the space factor of the coil can be increased.
  • the mth coil is close to one end 22L, and the (m+1)th coil is close to the other end 22R.
  • m is a natural number.
  • the first coil C1 is a U-phase coil.
  • the second coil C2 is a V-phase coil.
  • the third coil C3 is a W-phase coil.
  • the U-phase coil, V-phase coil, and W-phase coil are arranged in the order of U-phase coil, V-phase coil, and W-phase coil, and the coil C closest to one end 22L is the U-phase coil.
  • the number of coils C is a multiple of three. In the example of FIG. 4(A), the number of coils is nine.
  • the coil substrate 10 is formed of one flexible substrate 22.
  • the flexible substrate 22 forming the coil substrate 10 is divided into a plurality of parts P. Therefore, the coil substrate 10 is also divided into a plurality of parts P.
  • the coil substrate 10 is formed of a plurality of parts P, and the number of parts P is N.
  • the portions P forming the coil substrate 10 are arranged from one end 22L to the other end 22R.
  • the first portion P1 includes one end 22L of the flexible substrate 22.
  • the second part P2 is next to the first part P1.
  • N is the number of times the flexible substrate 22 is wound.
  • the Nth portion PN includes the other end 22R of the flexible substrate 22.
  • the number of portions P is two.
  • the coil substrate 10 in FIG. 4(A) is formed of a first portion P1 and a second portion P2.
  • the flexible substrate 22 forming the first portion P1 is the first flexible substrate 22-1.
  • the flexible substrate 22 forming the second portion P2 is a second flexible substrate 22-2.
  • the second flexible substrate 22-2 extends from the first flexible substrate 22-1.
  • the coil C includes a coil C formed in the first flexible substrate 22-1, a coil C formed in the second flexible substrate 22-2, and a coil C formed in the first flexible substrate 22-1. It includes coils formed on both regions of the substrate 22-1 and the second flexible substrate 22-2.
  • the coil C formed within the first flexible substrate 22-1 is called an inner coil CI.
  • the entire coil C is formed within the first flexible substrate 22-1.
  • the number of inner coils CI (first number) is plural.
  • the coil C closest to one end 22L is the first inner coil CI1.
  • the coil C closest to the second flexible substrate 22-2 is the last inner coil CIE.
  • the inner coil CI includes an intermediate inner coil CII between the first inner coil CI1 and the last inner coil CIE.
  • the number of intermediate inner coils CII is one or four.
  • the first number is three, and the number of intermediate inner coils CII is one.
  • a first inner coil CI1, an intermediate inner coil CII, and a last inner coil CIE are formed on the first flexible substrate 22-1.
  • the first coil C1 is the first inner coil CI1.
  • the second coil C2 is the middle inner coil CII.
  • the third coil C3 is the last inner coil CIE.
  • the coil C formed on the second flexible substrate 22-2 is called an outer coil CO.
  • the number of outer coils CO (second number) is plural. The first number and the second number are the same.
  • the coil C closest to the first flexible substrate 22-1 is the first outer coil CO1.
  • the coil C closest to the other end 22R is the last outer coil COE.
  • the outer coil CO includes an intermediate outer coil COI between the first outer coil CO1 and the last outer coil COE.
  • the number of intermediate outer coil COIs is 1 or 4.
  • the seventh coil C7 is the first outer coil COI.
  • the eighth coil C8 is the middle outer coil COI.
  • the ninth coil C9 is the last outer coil COE.
  • the second number is three, and the number of intermediate outer coil COIs is one.
  • a first outer coil CO1, an intermediate outer coil COI, and a last outer coil COE are formed on the second flexible substrate 22-2.
  • Each coil C has a distance (width) W shown in FIGS. 1(D) and 1(E).
  • the first wiring 51 has a first side wall sw1 facing the central space SC and a second side wall sw2 opposite to the first side wall sw1.
  • the second wiring 52 has a third side wall sw3 facing the central space SC and a fourth side wall sw4 opposite to the third side wall sw3.
  • the distance between the second side wall sw2 of the outer first wiring 51Ow and the fourth side wall sw4 of the outer second wiring 52Ow is the width W.
  • the width W is measured along a straight line perpendicular to the first wiring 51.
  • the width W is measured along the long side 20L of the flexible substrate 22.
  • two straight lines (first straight line L1 and second straight line L2) are prepared on the coil substrate 10 shown in FIG. 4(A).
  • the first straight line L1 and the second straight line L2 are parallel.
  • the angle between the first straight line L1 and the rotation direction MR of the motor 110 is approximately 90 degrees.
  • Each coil C is sandwiched between a first straight line L1 and a second straight line L2.
  • the distance between the first straight line L1 and the second straight line L2 that sandwich the coil C is the width W of the coil C.
  • the first inner coil CI1 has a first width w1.
  • the middle inner coil CII has a first width w1.
  • the last inner coil CIE has a second width w2.
  • the distance between the first straight line L1 and the second straight line L2 is the first width w1.
  • the distance between the first straight line L1 and the second straight line L2 is the second width w2.
  • the distance between the first straight line L1 and the second straight line L2 is the first width w1.
  • the central space SP of each coil C has a width.
  • the width of the central space SP is the distance between the first side wall sw1 of the inner first interconnect 51Iw and the third side wall sw3 of the inner second interconnect 52Iw. Alternatively, the width is measured by sandwiching the central space SP between the first straight line and the second straight line. The distance between the first straight line and the second straight line is the width of the central space SP.
  • FIG. 2 shows the width W of the first inner coil CI1, the width W of the intermediate inner coil CII, and the width W of the last inner coil CIE.
  • the width of the first inner coil CI1 (first width w1) and the width of the intermediate inner coil CII (first width w1) are approximately equal.
  • the width of the last inner coil CIE (second width w2) is larger than the first width w1.
  • FIG. 2(A) shows a cross section of the first inner coil CI1.
  • FIG. 2(B) shows a cross section of the middle inner coil CII.
  • FIG. 2(C) shows a cross section of the last inner coil CIE.
  • cross sections of the first wiring 51 and the second wiring 52 are depicted.
  • the first wiring 51 forming the first inner coil CI1 has a width (eleventh width) x1.
  • the width x1 of each first wiring 51 in the first inner coil CI1 is approximately equal.
  • a space B1 is formed between adjacent first wirings 51 in the first inner coil CI1.
  • Space B1 has a width b1.
  • the width (21st width) b1 of each space B1 in the first inner coil CI1 is approximately equal.
  • the second wiring 52 forming the first inner coil CI1 has a width (twelfth width) x2.
  • the width x2 of each second wiring 52 in the first inner coil CI1 is approximately equal.
  • a space B2 is formed between adjacent second wires 52 in the first inner coil CI1.
  • Space B2 has a width (22nd width) b2.
  • the width b2 of each space B2 in the first inner coil CI1 is approximately equal.
  • the first wiring 51 forming the intermediate inner coil CII has a width (13th width) y1.
  • the width y1 of each first wiring 51 in the middle inner coil CII is approximately equal.
  • a space D1 is formed between adjacent first wirings 51 in the middle inner coil CII.
  • the space D1 has a width (23rd width) d1.
  • the width d1 of each space D1 in the middle inner coil CII is approximately equal.
  • the second wiring 52 forming the intermediate inner coil CII has a width (fourteenth width) y2.
  • the width y2 of each second wiring 52 in the middle inner coil CII is approximately equal.
  • a space D2 is formed between adjacent second wires 52 in the middle inner coil CII.
  • Space D2 has a width (24th width) d2.
  • the width d2 of each space D2 in the middle inner coil CII is approximately equal.
  • the first wiring 51 forming the last inner coil CIE has a width (fifteenth width) z1.
  • the width z1 of each first wiring 51 in the last inner coil CIE is approximately equal.
  • a space Q1 is formed between adjacent first wirings 51 in the last inner coil CIE.
  • Space Q1 has a width (25th width) q1.
  • the width q1 of each space Q1 in the last inner coil CIE is approximately equal.
  • the second wiring 52 forming the last inner coil CIE has a width (16th width) z2.
  • the width z2 of each second wiring 52 in the last inner coil CIE is approximately equal.
  • a space Q2 is formed between adjacent second wires 52 in the last inner coil CIE.
  • Space Q2 has a width (26th width) q2.
  • the width q2 of each space Q2 in the last inner coil CIE is approximately equal.
  • the 11th width x1, the 12th width x2, the 13th width y1, the 14th width y2, and the 15th width z1 are approximately equal.
  • the 16th width z2 is larger than the 11th width x1.
  • the 21st width b1, the 22nd width b2, the 23rd width d1, the 24th width d2, the 25th width q1, and the 26th width q2 are approximately equal.
  • the width SP1 of the center space SP of the first inner coil CI1, the width SP2 of the center space SP of the intermediate inner coil CII, and the width SP3 of the center space SP of the last inner coil CIE are approximately equal.
  • the width w2 of the last inner coil CIE can be made larger than the width w1 of the first inner coil CI1.
  • the width w2 of the last inner coil CIE can be made larger than the width w1 of the intermediate inner coil CII.
  • the width w2 of the last inner coil CIE is adjusted.
  • the width w1 of the first inner coil CI1 and the width w1 of the intermediate inner coil CII can be made approximately equal.
  • the first wiring group 51g has a width.
  • the width of the first wiring group 51g is the distance between the second side wall sw2 of the first wiring 51Ow on the outside and the first sidewall sw1 of the first wiring 51Iw on the inside.
  • the width of the first wiring group 51g is measured along a straight line perpendicular to the first wiring 51.
  • the width is measured by sandwiching the first wiring group 51g between the first straight line L1 and the second straight line L2.
  • the distance between the first straight line L1 and the second straight line L2 is the width of the first wiring group 51g.
  • the second wiring group 52g has a width.
  • the width of the second wiring group 52g is the distance between the fourth side wall sw4 of the outer second wiring 52Ow and the third side wall sw3 of the inner second wiring 52Iw.
  • the width of the second wiring group 52g is measured along a straight line perpendicular to the first wiring 51.
  • the width is measured by sandwiching the second wiring group 52g between the first straight line L1 and the second straight line L2.
  • the distance between the first straight line L1 and the second straight line L2 is the width of the second wiring group 52g.
  • the first wiring group 51g of the first inner coil CI1 has a width (31st width) w3 of the first wiring group.
  • the second wiring group 52g of the first inner coil CI1 has the width (32nd width) w4 of the second wiring group.
  • the first wiring group 51g of the middle inner coil CII has the width (33rd width) w5 of the first wiring group.
  • the second wiring group 52g of the middle inner coil CII has the width of the second wiring group (34th width) w6.
  • the first wiring group 51g of the last inner coil CIE has the width (35th width) w7 of the first wiring group.
  • the second wiring group 52g of the last inner coil CIE has a width of the second wiring group (36th width) w8.
  • the 31st width w3, the 32nd width w4, the 33rd width w5, the 34th width w6, and the 35th width w7 are approximately equal.
  • the 36th width w8 is larger than the 31st width w3.
  • the width SP1 of the center space SP of the first inner coil CI1, the width SP2 of the center space SP of the intermediate inner coil CII, and the width SP3 of the center space SP of the last inner coil CIE are approximately equal. From these relationships, the width w2 of the last inner coil CIE can be made larger than the width w1 of the first inner coil CI1.
  • the width w2 of the last inner coil CIE is adjusted.
  • the width w2 of the last inner coil CIE can be made larger than the width w1 of the middle inner coil CII.
  • the width w1 of the first inner coil CI1 and the width w1 of the intermediate inner coil CII can be made approximately equal.
  • the motor coil substrate 20 of the embodiment is obtained.
  • the coil substrate 10 is wound so that each portion P makes approximately one turn.
  • An example of how to wind the coil substrate 10 will be explained using FIG. 1(B).
  • the first portion P1 forms approximately one round.
  • the second portion P2 connected to the first portion P1 generally forms one circumference.
  • the first portion P1 is wound inward.
  • the first portion P1 forms the first round.
  • the flexible substrate 22 forming the first portion P1 is the first flexible substrate 22-1.
  • the second part P2 is wrapped outside the first part P1.
  • the second portion P2 forms the second round.
  • the flexible substrate 22 forming the second portion P2 is a second flexible substrate 22-2.
  • FIG. 3(B) schematically shows a cross section of the motor coil board 20.
  • the motor coil board 20 is cut along a plane parallel to the rotational direction MR of the motor 110.
  • the motor coil board 20 can be divided into equal areas.
  • a first wiring group 51g or a second wiring group 52g is arranged in each area.
  • a first wiring group 51g and a second wiring group 52g are arranged in each area.
  • the first wiring group 51g and the second wiring group 52g of the same phase are arranged in one area.
  • a first wiring group 51g forming a U-phase coil and a second wiring group 52g forming a U-phase coil are arranged.
  • each wiring group arranged in one area forms a different coil C.
  • the first wiring group 51g and the second wiring group 52g within one coil C are not arranged in one area.
  • the first wiring group 51g and the second wiring group 52g within one coil C are not arranged in the same area.
  • the motor coil board 20 is divided into six areas.
  • the central angle of each area is approximately 60 degrees.
  • the area between 0 degrees and 60 degrees is the first area E1.
  • the area between 60 degrees and 120 degrees is the second area E2.
  • Adjacent to the second area E2 is a third area E3.
  • Next to the third area E3 is a fourth area E4.
  • Next to the fourth area E4 is a fifth area E5.
  • Next to the fifth area E5 is a sixth area E6.
  • a first wiring group 51g of the first coil C1, a second wiring group 52g of the fourth coil C4, and a first wiring group 51g of the seventh coil C7 are arranged in the first area E1.
  • a first wiring group 51g of the second coil C2, a second wiring group 52g of the fifth coil C5, and a first wiring group 51g of the eighth coil C8 are arranged in the second area E2.
  • a first wiring group 51g of the third coil C3, a second wiring group 52g of the sixth coil C6, and a first wiring group 51g of the ninth coil C9 are arranged in the third area E3.
  • a second wiring group 52g of the first coil C1, a first wiring group 51g of the fourth coil C4, and a second wiring group 52g of the seventh coil C7 are arranged in the fourth area E4.
  • a second wiring group 52g of the second coil C2, a first wiring group 51g of the fifth coil C5, and a second wiring group 52g of the eighth coil C8 are arranged in the fifth area E5.
  • a second wiring group 52g of the third coil C3, a first wiring group 51g of the sixth coil C6, and a second wiring group 52g of the ninth coil C9 are arranged in the sixth area E6.
  • a substrate including a first circuit board and a second circuit board, and a circle r having a radius R are prepared.
  • a coil is formed on the first circuit board.
  • a coil is formed on the second circuit board.
  • the length of the substrate in the first rotation and the length of the substrate in the second rotation are 2 ⁇ R.
  • the first circuit board extends from the starting part to the ending part.
  • the second round of substrates extends from the starting part to the ending part.
  • the end portion of the substrate in the first rotation and the start portion of the substrate in the second rotation coincide.
  • the substrate is wound so that the second circuit board is wound around the first circuit board. At this time, the substrate is wound so that the first substrate is located on the circumference of circle r. Then, the second circuit board is wound around the first circuit board.
  • the second circuit board is not located on the circumference of the circle r.
  • the second circuit board is located outside the circumference of the circle r. Therefore, the starting part of the substrate in the second round is not located directly above the starting part of the board in the first round. Therefore, it is difficult to match the position of the coil on the substrate during the first turn with the position of the coil on the substrate during the second turn.
  • the width of the last inner coil CIE (second width w2) is larger than the width of the first inner coil CI1 (first width w1).
  • the length of the first flexible substrate 22-1 is adjusted. Therefore, as in Patent Document 1, even if the second flexible substrate 22-2 is wound around the first flexible substrate 22-1, the position of the first inner coil CI1 and the position of the first outer coil CO1 are set higher. Can be matched with precision.
  • the position of the intermediate inner coil CII and the position of the intermediate outer coil COI can be matched with high accuracy.
  • the position of the last inner coil CIE and the position of the last outer coil COE can be matched with high accuracy.
  • a motor coil substrate 20 having a high space factor is obtained.
  • the motor coil substrate 20 of the embodiment is cut along a plane including the motor rotation direction MR.
  • the motor coil board 20 is cylindrical.
  • An example of the cross-sectional shape obtained by cutting is shown in FIG. 3(A).
  • the shape shown in FIG. 3(A) is approximately circular.
  • a virtual circle G is drawn in FIG. 3(A).
  • the virtual circle G has a radius r and a circumference G1.
  • the upper surface of the wiring wf on the first surface of the first flexible substrate 22-1 is located on the circumference G1.
  • the coil substrate forming the motor coil substrate 20 has a thickness t. As shown in FIG.
  • the thickness t is the thickness of the first flexible substrate 22-1, the thickness of the wiring wf on the first surface on the first flexible substrate 22-1, and the thickness of the first flexible substrate 22-1. is the sum of the thicknesses of the wiring ws on the second surface.
  • FIG. 3(A) an intersection point PO between the extension line of one end 22L and the circumference G1 is shown.
  • FIG. 3A an intersection point P2 between an extension line of one end 22L and an extension line of the upper surface of the wiring ws on the second surface on the first flexible substrate 22-1 is shown.
  • a straight line CL passing through the intersection P2 and touching the virtual circle G is shown in FIG. 3(A). As shown in FIG.
  • FIG. 3(A) the straight line CL and the virtual circle G touch at a point P.
  • the center BT of the virtual circle G is shown in FIG. 3(A).
  • FIG. 3 shows an angle ⁇ between a straight line 1 passing through the intersection P0 and the center BT and a straight line 2 passing through the point P and the center BT.
  • the difference ⁇ between the second width w2 and the first width w1 satisfies the relational expression 1 including the radius r, the thickness t, and the angle ⁇ .
  • the angle ⁇ satisfies relational expression 2.
  • ⁇ (r+t)sin ⁇ -2 ⁇ r ⁇ /360
  • the difference ⁇ between the width w8 of the second wiring group of the last inner coil CIE and the width w4 of the second wiring group of the first inner coil CI1 satisfies relational expression 1.
  • An insulating film can be formed on the first surface F of the flexible substrate 22 and the wiring wf on the first surface.
  • An insulating film can be formed on the second surface S of the flexible substrate 22 and the wiring ws on the second surface.
  • the inner coil CI and the outer coil CO have a similar relationship.
  • the width of the first outer coil CO1 and the width of the intermediate outer coil COI are approximately equal.
  • the width of the last outer coil COE is greater than the width of the first outer coil CO1.
  • the width of the last outer coil COE is adjusted by the width of the second wiring 52 of the last outer coil COE.
  • the width of the second wiring 52 is larger than the width of the first wiring 51.
  • the width of the last outer coil COE is adjusted by the width of the second wiring group 52g of the last outer coil COE.
  • the width of the second wiring group 52g is larger than the width of the first wiring group 51g. In this way, the width W of the coil C of the inner coil CI and outer coil CE is adjusted in the same manner.
  • Coil board 20 Coil board for motor 22 Flexible board 22-1 First flexible board 22-2 Second flexible board 48 Magnet C Coil

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Abstract

【課題】　高い占積率を有するコイル基板の提供　【解決手段】　実施形態のコイル基板１０は一端２２Ｌと他端２２Ｒを有するフレキシブル基板２２とフレキシブル基板２２上に形成されているコイルＣを有する。そして、少なくとも３つのコイルＣが部分的に重なっている。

Description

コイル基板とモータ用コイル基板
本発明は、コイル基板とモータ用コイル基板に関する。
特許文献１は、可撓性絶縁基板とコイルを有するモータコイル基板を開示している。
特開２０１９－１４０７６２号公報
[特許文献の課題]
特許文献１の図５はコイルの配置を示している。特許文献１の図５によれば、コイルＣ１とコイルＣ２が部分的に重なっている。コイルＣ１とコイルＣ３は重なっていない。そのため、特許文献１の技術を用いてコイルの占積率を高くすることは難しいと考えられる。
特許文献１のモータコイル基板では、可撓性絶縁基板は巻かれている。可撓性絶縁基板を巻く回数は１回転を超える。そのため、特許文献１のモータコイル基板は、少なくとも、１周目の可撓性絶縁基板（第１可撓性絶縁基板）と第１可撓性絶縁基板の外に巻かれる２周目の可撓性絶縁基板（第２可撓性絶縁基板）を含むと考えられる。第２可撓性絶縁基板の最初の部分は第１可撓性絶縁基板の最後の部分から延びる。第１可撓性絶縁基板の周りに第２可撓性絶縁基板が巻かれる。可撓性絶縁基板の形状が円筒になるように可撓性絶縁基板が巻かれると、円筒の中心と第１可撓性絶縁基板の最初の部分との間の距離と円筒の中心と第１可撓性絶縁基板の最後の部分との間の距離は異なると考えられる。特許文献１の技術では、第１可撓性絶縁基板の最初の部分上に形成されているコイルの位置と第２可撓性絶縁基板の最初の部分上に形成されているコイルの位置が合っていないと考えられる。特許文献１の技術を用いてモータが形成されると、高い性能を有するモータを提供することが難しいと考えられる。
本発明に係るコイル基板は、一端を有する第１フレキシブル基板と前記第１フレキシブル基板から延びる第２フレキシブル基板を含むフレキシブル基板と、前記フレキシブル基板上に形成されている複数のコイル、とを有する。そして、前記コイルはほぼ一列に並んでいて、前記コイルは、ｍ番目のコイルと（ｍ＋１）番目のコイルと（ｍ＋２）番目のコイルと（ｍ＋３）番目のコイルと（ｍ＋４）番目のコイルを含み、前記（ｍ＋１）番目のコイルは前記ｍ番目のコイルの次に位置し、前記（ｍ＋２）番目のコイルは前記（ｍ＋１）番目のコイルの次に位置し、前記（ｍ＋３）番目のコイルは前記（ｍ＋２）番目のコイルの次に位置し、前記（ｍ＋４）番目のコイルは前記（ｍ＋３）番目のコイルの次に位置し、前記ｍ番目のコイルと前記（ｍ＋１）番目のコイルと前記（ｍ＋２）番目のコイルは部分的に重なり、前記ｍ番目のコイルと前記（ｍ＋４）番目のコイルは重ならない。ｍは自然数である。
[実施形態の効果]
本発明の実施形態のコイル基板は、第１フレキシブル基板と第１フレキシブル基板から延びる第２フレキシブル基板を含むフレキシブル基板とフレキシブル基板上に形成されている複数のコイルで形成されている。そして、ｍ番目のコイルと（ｍ＋１）番目のコイルと（ｍ＋２）番目のコイルは部分的に重なる。実施形態によれば、少なくとも３つのコイルが重なる。そのため、コイルの占積率を高くすることができる。
実施形態のコイル基板を巻くことでモータ用コイル基板を製造することができる。第２フレキシブル基板は第１フレキシブル基板の周りに巻かれている。第１フレキシブル基板は１周目を形成し、第２フレキシブル基板は２周目を形成する。第１フレキシブル基板上のコイルは内コイルであって、第２フレキシブル基板上のコイルは外コイルである。内コイルの数（第１数）と外コイルの数（第２数）は複数であって、第１数と第２数は同じである。内コイルは、第１フレキシブル基板の一端に最も近い最初の内コイルと第２フレキシブル基板に最も近い最後の内コイルを有する。最後の内コイルは第２幅を有し、最初の内コイルは第１幅を有する。そして、第２幅は第１幅より大きい。第２幅を調整することで、第１フレキシブル基板の長さを調整することができる。第２幅を調整することで、モータ用コイル基板内のコイルの位置を調整することができる。実施形態によれば、内コイルの位置と外コイルの位置を高い精度で合わせることができる。高い性能を有するモータ用コイル基板を提供することができる。
図１（Ａ）は実施形態のモータの模式図であり、図１（Ｂ）は実施形態のモータ用コイル基板の模式図であり、図１（Ｃ）は配線の平面図であり、図１（Ｄ）はコイルの模式図であり、図１（Ｅ）はコイルの断面図である。 内コイルの断面図 実施形態のモータ用コイル基板の断面を示す模式図 図４（Ａ）は実施形態のコイル基板の平面図であり、図４（Ｂ）は仮想の円の円周とモータ用コイル基板の一部の断面を示す。
[実施形態]
図４（Ａ）に示されるコイル基板１０が準備される。コイル基板１０は第１面Ｆと第１面Ｆと反対側の第２面Ｓとを有するフレキシブル基板２２とフレキシブル基板２２上のコイルＣ（Ｃ１～Ｃ９）で形成されている。フレキシブル基板２２は一端２２Ｌと他端２２Ｒを有する。図４中のコイルＣは模式的に示されている。コイル基板１０を巻くことで、図１（Ｂ）に示されるモータ用コイル基板２０が得られる。例えば、コイル基板１０は筒状に巻かれる。モータ用コイル基板２０は空洞ＡＨの周りに巻かれる。第１面Ｆが空洞ＡＨを向くようにコイル基板１０は巻かれる。例えば、モータ用コイル基板２０の形状は円筒である。巻く回数Ｎは、２以上、５以下である。図１（Ｂ）は模式図である。
図１（Ａ）に示されるように、モータ用コイル基板２０内に磁石４８を配置することで、モータ１１０が得られる。図１（Ａ）は模式図である。モータ用コイル基板２０は、空洞ＡＨを介し磁石４８の周りに配置されている。モータ１１０の例は、ブラシレスモータである。実施形態では、磁石４８が回転するが、モータ用コイル基板２０が回転してもよい。
図１（Ｃ）にコイルＣの例が示される。コイルＣは中央スペースＳＣと中央スペースＳＣを囲む配線ｗで形成される。配線ｗは出力部ＯＥと入力部ＩＥを有する。配線ｗは出力部ＯＥと入力部ＩＥとの間に形成されている。コイルＣを形成する配線ｗは渦巻き状に形成されている。コイルＣを形成する配線ｗの内、最も内側の配線Ｉｗで中央スペースＳＣは囲まれる。最も外側の配線ｗは、外側の配線Ｏｗである。コイルＣを形成する配線ｗは中央スペースＳＣの周りに形成されている。
図１（Ｃ）のコイルＣを形成する配線ｗは実線と破線と丸で描かれている。実線は第１面Ｆ上の配線（第１面上配線）ｗｆを示す。破線は第２面Ｓ上の配線（第２面上配線）ｗｓを示す。丸はビア導体Ｖを示す。ビア導体Ｖは第１面上配線ｗｆと第２面上配線ｗｓを接続している。ビア導体Ｖは１ターン内の第１面上配線ｗｆと第２面上配線ｗｓを繋ぐ第１ビア導体Ｖ１と異なるターンを繋ぐ第２ビア導体Ｖ２を含む。１つの第１面上配線ｗｆと１つの第１ビア導体Ｖ１と１つの第２面上配線ｗｓは１ターンを形成する。
図１（Ｃ）に示されるように、配線ｗは、中央スペースＳＣを介して向かい合っている複数の第１配線５１と複数の第２配線５２を含む。１つのコイルＣ内で、第１配線５１は一端２２Ｌに近く、第２配線５２は他端２２Ｒに近い。第１配線５１のそれぞれは概ね平行に形成されている。第２配線５２のそれぞれは概ね平行に形成されている。第１配線５１と第２配線５２は概ね平行に形成されている。実施形態のコイル基板１０を用いてモータ１１０が製造される時、図１（Ｂ）に示されるモータの回転方向ＭＲと第１配線５１との間の角度が略９０度である。第１配線５１を流れる電流の向きとモータの回転方向ＭＲとの間の角度は略９０度である。配線ｗは、さらに第１配線５１と第２配線５２とをつなぐ第３配線５３を有する。
複数の第１配線５１の内、最も外に位置する第１配線５１は外側の第１配線５１Ｏｗである。複数の第１配線５１の内、最も内側の配線は内側の第１配線５１Ｉｗである。内側の第１配線５１Ｉｗは中央スペースＳＣに面している。
複数の第２配線５２の内、最も外に位置する第２配線５２は外側の第２配線５２Ｏｗである。複数の第２配線５２の内、最も内側の第２配線５２は内側の第２配線５２Ｉｗである。内側の第２配線５２Ｉｗは中央スペースＳＣに面している。
図１（Ｅ）は、１つのコイルＣの断面図である。図１（Ｅ）は、第１配線５１と第２配線５２の断面を示す。
図１（Ｄ）はコイルＣを模式的に示す。図１（Ｄ）では、配線ｗが纏められている。配線ｗが纏められると、配線群が形成される。第１配線５１を纏めることで第１配線群５１ｇが形成される。全ての第１配線５１で第１配線群５１ｇが形成される。第２配線５２を纏めることで第２配線群５２ｇが形成される。全ての第２配線５２で第２配線群５２ｇが形成される。図１（Ｄ）では、配線群を用いてコイルＣが描かれている。第１面Ｆ上の配線群は横線で描かれている。第２面Ｓ上の配線群は斜線で描かれている。図４（Ａ）中のコイルＣは配線群で描かれている。
図４（Ａ）に示されるように、フレキシブル基板２２は、短辺２０Ｓと長辺２０Ｌとを有する。フレキシブル基板２２は一端２２Ｌと一端２２Ｌと反対側の他端２２Ｒを有する。短辺２０Ｓは一端２２Ｌを兼ねる。コイルＣ（Ｃ１～Ｃ９）は、フレキシブル基板２２の長辺２０Ｌに沿って並んでいる。フレキシブル基板２２の一端２２Ｌから他端２２Ｒに向かって、コイルＣはほぼ一列に並んでいる。一端２２Ｌに最も近いコイルＣは一番目のコイルＣ１である。一番目のコイルＣ１の次は二番目のコイルＣ２である。二番目のコイルＣ２の次は三番目のコイルＣ３である。三番目のコイルＣ３の次は四番目のコイルＣ４である。四番目のコイルＣ４の次は五番目のコイルＣ５である。このように、（ｍ＋１）番目のコイルはｍ番目のコイルの次に位置している。（ｍ＋２）番目のコイルは（ｍ＋１）番目のコイルの次に位置している。（ｍ＋３）番目のコイルは（ｍ＋２）番目のコイルの次に位置している。（ｍ＋４）番目のコイルは（ｍ＋３）番目のコイルの次に位置している。
一番目のコイルＣ１と二番目のコイルＣ２と三番目のコイルＣ３は部分的に重なっている。一番目のコイルＣ１と五番目のコイルＣ５は重なっていない。このように、ｍ番目のコイルと（ｍ＋１）番目のコイルと（ｍ＋２）番目のコイルは部分的に重なっている。ｍ番目のコイルと（ｍ＋４）番目のコイルは重なっていない。実施形態では、３つのコイルＣが重なる。そのため、コイルの占積率を高くすることができる。
一番目のコイルＣ１と二番目のコイルＣ２と三番目のコイルＣ３と四番目のコイルＣ４は部分的に重なっている。一番目のコイルＣ１と五番目のコイルＣ５は重なっていない。このように、ｍ番目のコイルと（ｍ＋１）番目のコイルと（ｍ＋２）番目と（ｍ＋３）番目のコイルは部分的に重なっている。ｍ番目のコイルと（ｍ＋４）番目のコイルは重なっていない。実施形態では、４つのコイルＣが重なる。そのため、コイルの占積率を高くすることができる。
ｍ番目のコイルは一端２２Ｌに近く、（ｍ＋１）番目のコイルは他端２２Ｒに近い。ｍは自然数である。
一番目のコイルＣ１がＵ相コイルである。二番目のコイルＣ２がＶ相コイルである。三番目のコイルＣ３がＷ相コイルである。Ｕ相コイルとＶ相コイルとＷ相コイルは、Ｕ相コイル、Ｖ相コイル、Ｗ相コイルの順で配置されていて、一端２２Ｌに最も近いコイルＣはＵ相コイルである。コイルＣの数は３の倍数である。図４（Ａ）の例では、コイルの数は９である。
コイル基板１０は１つのフレキシブル基板２２で形成されている。コイル基板１０を形成するフレキシブル基板２２は複数の部分Ｐに分けられる。従って、コイル基板１０も複数の部分Ｐに分けられる。コイル基板１０は複数の部分Ｐで形成され、部分Ｐの数はＮである。コイル基板１０を形成する部分Ｐは一端２２Ｌから他端２２Ｒに向かって並んでいる。１番目の部分Ｐ１はフレキシブル基板２２の一端２２Ｌを含む。２番目の部分Ｐ２は１番目の部分Ｐ１の隣である。例えば、Ｎはフレキシブル基板２２を巻く回数である。Ｎ番目の部分ＰＮはフレキシブル基板２２の他端２２Ｒを含む。
図４（Ａ）の例では、部分Ｐの数は２である。図４（Ａ）のコイル基板１０は、一番目の部分Ｐ１と二番目の部分Ｐ２で形成されている。一番目の部分Ｐ１を形成するフレキシブル基板２２は第１フレキシブル基板２２－１である。二番目の部分Ｐ２を形成するフレキシブル基板２２は第２フレキシブル基板２２－２である。第２フレキシブル基板２２－２は第１フレキシブル基板２２－１から延びている。
図４（Ａ）に示されるように、コイルＣは、第１フレキシブル基板２２－１内に形成されているコイルＣと第２フレキシブル基板２２－２内に形成されているコイルＣと第１フレキシブル基板２２－１と第２フレキシブル基板２２－２の両領域上に形成されているコイルを含む。
第１フレキシブル基板２２－１内に形成されているコイルＣは内コイルＣＩと称される。内コイルＣＩの場合では、コイルＣの全体が第１フレキシブル基板２２－１内に形成されている。内コイルＣＩの数（第１数）は複数である。内コイルＣＩの中で、一端２２Ｌに最も近いコイルＣは最初の内コイルＣＩ１である。内コイルＣＩの中で、第２フレキシブル基板２２－２に最も近いコイルＣは最後の内コイルＣＩＥである。内コイルＣＩは、最初の内コイルＣＩ１と最後の内コイルＣＩＥの間に中間の内コイルＣＩＩを含む。中間の内コイルＣＩＩの数は１、または、４である。
図４（Ａ）の例では、第１数は３であり、中間の内コイルＣＩＩの数は１である。第１フレキシブル基板２２－１上に最初の内コイルＣＩ１と中間の内コイルＣＩＩと最後の内コイルＣＩＥが形成されている。一番目のコイルＣ１が最初の内コイルＣＩ１である。二番目のコイルＣ２が中間の内コイルＣＩＩである。三番目のコイルＣ３が最後の内コイルＣＩＥである。
第２フレキシブル基板２２－２上に形成されているコイルＣは外コイルＣＯと称される。外コイルＣＯの場合では、コイルＣの全体が第２フレキシブル基板２２－２内に形成されている。外コイルＣＯの数（第２数）は複数である。第１数と第２数は同じである。外コイルＣＯの中で、第１フレキシブル基板２２－１に最も近いコイルＣは最初の外コイルＣＯ１である。外コイルＣＯの中で、他端２２Ｒに最も近いコイルＣは最後の外コイルＣＯＥである。外コイルＣＯは、最初の外コイルＣＯ１と最後の外コイルＣＯＥの間に中間の外コイルＣＯＩを含む。中間の外コイルＣＯＩの数は１、または、４である。七番目のコイルＣ７が最初の外コイルＣＯＩである。八番目のコイルＣ８が中間の外コイルＣＯＩである。九番目のコイルＣ９が最後の外コイルＣＯＥである。
図４（Ａ）の例では、第２数は３であり、中間の外コイルＣＯＩの数は１である。第２フレキシブル基板２２－２上に最初の外コイルＣＯ１と中間の外コイルＣＯＩと最後の外コイルＣＯＥが形成されている。
各コイルＣは、図１（Ｄ）と図１（Ｅ）に示される距離（幅）Ｗを有する。第１配線５１は中央スペースＳＣを向いている第１側壁ｓｗ１と第１側壁ｓｗ１と反対側の第２側壁ｓｗ２を有する。第２配線５２は中央スペースＳＣを向いている第３側壁ｓｗ３と第３側壁ｓｗ３と反対側の第４側壁ｓｗ４を有する。一つのコイルＣを形成する配線ｗの内、外側の第１配線５１Ｏｗの第２側壁ｓｗ２と外側の第２配線５２Ｏｗの第４側壁ｓｗ４との間の距離が幅Ｗである。あるいは、幅Ｗは、第１配線５１に垂直な直線に沿って測定されている。あるいは、幅Ｗは、フレキシブル基板２２の長辺２０Ｌに沿って測定されている。あるいは、２つの直線（第１直線Ｌ１と第２直線Ｌ２）が図４（Ａ）に示されるコイル基板１０上に準備される。第１直線Ｌ１と第２直線Ｌ２は平行である。第１直線Ｌ１とモータ１１０の回転方向ＭＲとの間の角度は略９０度である。各コイルＣは第１直線Ｌ１と第２直線Ｌ２で挟まれる。コイルＣを挟んでいる第１直線Ｌ１と第２直線Ｌ２との間の距離がコイルＣの幅Ｗである。最初の内コイルＣＩ１は第１幅ｗ１を有する。中間の内コイルＣＩＩは第１幅ｗ１を有する。最後の内コイルＣＩＥは第２幅ｗ２を有する。例えば、最初の内コイルＣＩ１が第１直線Ｌ１と第２直線Ｌ２で挟まれると第１直線Ｌ１と第２直線Ｌ２間の距離が第１幅ｗ１である。最後の内コイルＣＩＥが第１直線Ｌ１と第２直線Ｌ２で挟まれると第１直線Ｌ１と第２直線Ｌ２間の距離が第２幅ｗ２である。中間の内コイルＣＩＩが第１直線Ｌ１と第２直線Ｌ２で挟まれると第１直線Ｌ１と第２直線Ｌ２間の距離が第１幅ｗ１である。
各コイルＣの中央スペースＳＰは幅を有する。中央スペースＳＰの幅は内側の第１配線５１Ｉｗの第１側壁ｓｗ１と内側の第２配線５２Ｉｗの第３側壁ｓｗ３間の距離である。あるいは、中央スペースＳＰを第１直線と第２直線で挟むことで幅が測定される。第１直線と第２直線間の距離が中央スペースＳＰの幅である。
図２は、最初の内コイルＣＩ１の幅Ｗと中間の内コイルＣＩＩの幅Ｗと最後の内コイルＣＩＥの幅Ｗを示す。最初の内コイルＣＩ１の幅（第１幅ｗ１）と中間の内コイルＣＩＩの幅（第１幅ｗ１）はほぼ等しい。最後の内コイルＣＩＥの幅（第２幅ｗ２）は第１幅ｗ１より大きい。
図２（Ａ）は最初の内コイルＣＩ１の断面を示す。図２（Ｂ）は中間の内コイルＣＩＩの断面を示す。図２（Ｃ）は最後の内コイルＣＩＥの断面を示す。これらの図には、第１配線５１と第２配線５２の断面が描かれている。
最初の内コイルＣＩ１を形成する第１配線５１は幅（第１１幅）ｘ１を有する。最初の内コイルＣＩ１内の各第１配線５１の幅ｘ１はほぼ等しい。
最初の内コイルＣＩ１内の隣接する第１配線５１間にスペースＢ１が形成されている。スペースＢ１は幅ｂ１を有する。最初の内コイルＣＩ１内の各スペースＢ１の幅（第２１幅）ｂ１はほぼ等しい。
最初の内コイルＣＩ１を形成する第２配線５２は幅（第１２幅）ｘ２を有する。最初の内コイルＣＩ１内の各第２配線５２の幅ｘ２はほぼ等しい。
最初の内コイルＣＩ１内の隣接する第２配線５２間にスペースＢ２が形成されている。スペースＢ２は幅（第２２幅）ｂ２を有する。最初の内コイルＣＩ１内の各スペースＢ２の幅ｂ２はほぼ等しい。
中間の内コイルＣＩＩを形成する第１配線５１は幅（第１３幅）ｙ１を有する。中間の内コイルＣＩＩ内の各第１配線５１の幅ｙ１はほぼ等しい。
中間の内コイルＣＩＩ内の隣接する第１配線５１間にスペースＤ１が形成されている。スペースＤ１は幅（第２３幅）ｄ１を有する。中間の内コイルＣＩＩ内の各スペースＤ１の幅ｄ１はほぼ等しい。
中間の内コイルＣＩＩを形成する第２配線５２は幅（第１４幅）ｙ２を有する。中間の内コイルＣＩＩ内の各第２配線５２の幅ｙ２はほぼ等しい。
中間の内コイルＣＩＩ内の隣接する第２配線５２間にスペースＤ２が形成されている。スペースＤ２は幅（第２４幅）ｄ２を有する。中間の内コイルＣＩＩ内の各スペースＤ２の幅ｄ２はほぼ等しい。
最後の内コイルＣＩＥを形成する第１配線５１は幅（第１５幅）ｚ１を有する。最後の内コイルＣＩＥ内の各第１配線５１の幅ｚ１はほぼ等しい。
最後の内コイルＣＩＥ内の隣接する第１配線５１間にスペースＱ１が形成されている。スペースＱ１は幅（第２５幅）ｑ１を有する。最後の内コイルＣＩＥ内の各スペースＱ１の幅ｑ１はほぼ等しい。
最後の内コイルＣＩＥを形成する第２配線５２は幅（第１６幅）ｚ２を有する。最後の内コイルＣＩＥ内の各第２配線５２の幅ｚ２はほぼ等しい。
最後の内コイルＣＩＥ内の隣接する第２配線５２間にスペースＱ２が形成されている。スペースＱ２は幅（第２６幅）ｑ２を有する。最後の内コイルＣＩＥ内の各スペースＱ２の幅ｑ２はほぼ等しい。
第１１幅ｘ１と第１２幅ｘ２と第１３幅ｙ１と第１４幅ｙ２と第１５幅ｚ１はほぼ等しい。第１６幅ｚ２は第１１幅ｘ１より大きい。
第２１幅ｂ１と第２２幅ｂ２と第２３幅ｄ１と第２４幅ｄ２と第２５幅ｑ１と第２６幅ｑ２はほぼ等しい。
最初の内コイルＣＩ１の中央スペースＳＰの幅ＳＰ１と中間の内コイルＣＩＩの中央スペースＳＰの幅ＳＰ２と最後の内コイルＣＩＥの中央スペースＳＰの幅ＳＰ３はほぼ等しい。
これらの関係より、最後の内コイルＣＩＥの幅ｗ２を最初の内コイルＣＩ１の幅ｗ１より大きくすることができる。最後の内コイルＣＩＥの幅ｗ２を中間の内コイルＣＩＩの幅ｗ１より大きくすることができる。第１６幅ｚ２を調整することで、最後の内コイルＣＩＥの幅ｗ２は調整される。最初の内コイルＣＩ１の幅ｗ１と中間の内コイルＣＩＩの幅ｗ１をほぼ等しくすることができる。
第１配線群５１ｇは幅を有する。第１配線群５１ｇの幅は外側の第１配線５１Ｏｗの第２側壁ｓｗ２と内側の第１配線５１Ｉｗの第１側壁ｓｗ１との間の距離である。あるいは、第１配線群５１ｇの幅は、第１配線５１に垂直な直線に沿って測定される。あるいは、第１配線群５１ｇを第１直線Ｌ１と第２直線Ｌ２で挟むことで幅が測定される。第１直線Ｌ１と第２直線Ｌ２間の距離が第１配線群５１ｇの幅である。
第２配線群５２ｇは幅を有する。第２配線群５２ｇの幅は外側の第２配線５２Ｏｗの第４側壁ｓｗ４と内側の第２配線５２Ｉｗの第３側壁ｓｗ３との間の距離である。あるいは、第２配線群５２ｇの幅は、第１配線５１に垂直な直線に沿って測定される。あるいは、第２配線群５２ｇを第１直線Ｌ１と第２直線Ｌ２で挟むことで幅が測定される。第１直線Ｌ１と第２直線Ｌ２間の距離が第２配線群５２ｇの幅である。
図２（Ａ）に示されるように、最初の内コイルＣＩ１の第１配線群５１ｇは第１配線群の幅（第３１幅）ｗ３を有する。最初の内コイルＣＩ１の第２配線群５２ｇは第２配線群の幅（第３２幅）ｗ４を有する。
図２（Ｂ）に示されるように、中間の内コイルＣＩＩの第１配線群５１ｇは第１配線群の幅（第３３幅）ｗ５を有する。中間の内コイルＣＩＩの第２配線群５２ｇは第２配線群の幅（第３４幅）ｗ６を有する。
図２（Ｃ）に示されるように、最後の内コイルＣＩＥの第１配線群５１ｇは第１配線群の幅（第３５幅）ｗ７を有する。最後の内コイルＣＩＥの第２配線群５２ｇは第２配線群の幅（第３６幅）ｗ８を有する。
第３１幅ｗ３と第３２幅ｗ４と第３３幅ｗ５と第３４幅ｗ６と第３５幅ｗ７はほぼ等しい。第３６幅ｗ８は第３１幅ｗ３よリ大きい。
最初の内コイルＣＩ１の中央スペースＳＰの幅ＳＰ１と中間の内コイルＣＩＩの中央スペースＳＰの幅ＳＰ２と最後の内コイルＣＩＥの中央スペースＳＰの幅ＳＰ３はほぼ等しい。
これらの関係より、最後の内コイルＣＩＥの幅ｗ２を最初の内コイルＣＩ１の幅ｗ１より大きくすることができる。第３６幅ｗ８を調整することで、最後の内コイルＣＩＥの幅ｗ２は調整される。最後の内コイルＣＩＥの幅ｗ２を中間の内コイルＣＩＩの幅ｗ１より大きくすることができる。最初の内コイルＣＩ１の幅ｗ１と中間の内コイルＣＩＩの幅ｗ１をほぼ等しくすることができる。
コイル基板１０を巻くことで、実施形態のモータ用コイル基板２０が得られる。各部分Ｐが概ね１周を作るように、コイル基板１０は巻かれる。コイル基板１０の巻き方の例が図１（Ｂ）を用いて説明される。図４（Ａ）のコイル基板１０が巻かれると、一番目の部分Ｐ１が概ね１周を形成する。一番目の部分Ｐ１に繋がっている二番目の部分Ｐ２が概ね１周を形成する。図１（Ｂ）に示されるように、一番目の部分Ｐ１は内側に巻かれる。一番目の部分Ｐ１が１周目を形成する。一番目の部分Ｐ１を形成するフレキシブル基板２２は第１フレキシブル基板２２－１である。二番目の部分Ｐ２は一番目の部分Ｐ１の外に巻かれる。二番目の部分Ｐ２が２周目を形成する。二番目の部分Ｐ２を形成するフレキシブル基板２２は第２フレキシブル基板２２－２である。
図３（Ｂ）はモータ用コイル基板２０の断面を模式的に示している。図３（Ｂ）では、モータ１１０の回転方向ＭＲに平行な面でモータ用コイル基板２０が切断されている。図３（Ｂ）に示されるように、モータ用コイル基板２０を均等なエリアに分割することができる。各エリアに第１配線群５１ｇ、または、第２配線群５２ｇが配置される。あるいは、各エリアに第１配線群５１ｇと第２配線群５２ｇが配置される。その場合、１つのエリアに同じ相の第１配線群５１ｇと第２配線群５２ｇが配置される。例えば、Ｕ相コイルを形成する第１配線群５１ｇとＵ相コイルを形成する第２配線群５２ｇが配置される。一つのエリアに複数の配線群が配置される場合、一つのエリア内に配置されている各配線群は異なるコイルＣを形成している。一つのコイルＣ内の第１配線群５１ｇと第２配線群５２ｇは一つのエリアに配置されない。一つのコイルＣ内の第１配線群５１ｇと第２配線群５２ｇは同じエリアに配置されない。
図３（Ｂ）では、モータ用コイル基板２０は、６つのエリアに分割されている。各エリアの中心角はほぼ６０度である。０度と６０度との間のエリアは第１エリアＥ１である。６０度と１２０度との間のエリアは第２エリアＥ２である。第２エリアＥ２の隣は第３エリアＥ３である。第３エリアＥ３の隣は第４エリアＥ４である。第４エリアＥ４の隣は第５エリアＥ５である。第５エリアＥ５の隣は第６エリアＥ６である。
第１エリアＥ１に一番目のコイルＣ１の第１配線群５１ｇと四番目のコイルＣ４の第２配線群５２ｇと七番目のコイルＣ７の第１配線群５１ｇが配置されている。第２エリアＥ２に二番目のコイルＣ２の第１配線群５１ｇと五番目のコイルＣ５の第２配線群５２ｇと八番目のコイルＣ８の第１配線群５１ｇが配置されている。第３エリアＥ３に三番目のコイルＣ３の第１配線群５１ｇと六番目のコイルＣ６の第２配線群５２ｇと九番目のコイルＣ９の第１配線群５１ｇが配置されている。第４エリアＥ４に一番目のコイルＣ１の第２配線群５２ｇと四番目のコイルＣ４の第１配線群５１ｇと七番目のコイルＣ７の第２配線群５２ｇが配置されている。第５エリアＥ５に二番目のコイルＣ２の第２配線群５２ｇと五番目のコイルＣ５の第１配線群５１ｇと八番目のコイルＣ８の第２配線群５２ｇが配置されている。第６エリアＥ６に三番目のコイルＣ３の第２配線群５２ｇと六番目のコイルＣ６の第１配線群５１ｇと九番目のコイルＣ９の第２配線群５２ｇが配置されている。
１周目の基板と２周目の基板を有する基板と半径Ｒを有する円ｒが準備される。１周目の基板上にコイルが形成されている。２周目の基板上にコイルが形成されている。１周目の基板の長さと２周目の基板の長さは２πＲである。１周目の基板は開始部分から終了部分まで延びている。２周目の基板は開始部分から終了部分まで延びている。１周目の基板の終了部分と２周目の基板の開始部分は一致する。１周目の基板の周りに２周目の基板が巻かれるように基板が巻かれる。この時、１周目の基板が円ｒの円周上に位置するように基板は巻かれる。そして、２周目の基板は１周目の基板の周りに巻かれる。そのため、２周目の基板は円ｒの円周上に位置しない。２周目の基板は円ｒの円周より外側に位置する。そのため、２周目の基板の開始部分は１周目の基板の開始部分の直上に位置しない。従って、１周目の基板上のコイルの位置と２周目の基板上のコイルの位置を整合することが難しい。
実施形態のコイル基板１０によれば、最後の内コイルＣＩＥの幅（第２幅ｗ２）は、最初の内コイルＣＩ１の幅（第１幅ｗ１）より大きい。これにより、第１フレキシブル基板２２－１の長さが調整される。そのため、特許文献１と同様に、第１フレキシブル基板２２－１の周りに第２フレキシブル基板２２－２が巻かれたとしても、最初の内コイルＣＩ１の位置と最初の外コイルＣＯ１の位置を高い精度で合わせることができる。中間の内コイルＣＩＩの位置と中間の外コイルＣＯＩの位置を高い精度で合わせることができる。最後の内コイルＣＩＥの位置と最後の外コイルＣＯＥの位置を高い精度で合わせることができる。高い占積率を有するモータ用コイル基板２０が得られる。
実施形態のモータ用コイル基板２０がモータの回転方向ＭＲを含む面で切断される。例えば、モータ用コイル基板２０は円筒である。切断により得られる断面の形状の例が図３（Ａ）に示される。図３（Ａ）に示される形状はほぼ円である。
図３（Ａ）に仮想の円Ｇが描かれている。仮想の円Ｇは半径ｒと円周Ｇ１を有する。図４（Ｂ）に示されるように、円周Ｇ１上に第１フレキシブル基板２２－１の第１面上配線ｗｆの上面が位置する。モータ用コイル基板２０を形成するコイル基板は厚みｔを有する。図２（Ａ）に示されるように、厚みｔは第１フレキシブル基板２２－１の厚みと第１フレキシブル基板２２－１上の第１面上配線ｗｆの厚みと第１フレキシブル基板２２－１上の第２面上配線ｗｓの厚みの和である。図３（Ａ）中に一端２２Ｌの延長線と円周Ｇ１の交点ＰＯが示されている。図３（Ａ）中に一端２２Ｌの延長線と第１フレキシブル基板２２－１上の第２面上配線ｗｓの上面の延長線の交点Ｐ２が示されている。図３（Ａ）中に交点Ｐ２を通り仮想の円Ｇに接する直線ＣＬが示されている。図３（Ａ）に示されるように、直線ＣＬと仮想の円Ｇは点Ｐで接する。図３（Ａ）中に仮想の円Ｇの中心ＢＴが示されている。図３中に交点Ｐ０と中心ＢＴを通る直線１と点Ｐと中心ＢＴを通る直線２との間の角度θが示されている。
第２幅ｗ２と第１幅ｗ１の差δは、半径ｒと厚みｔと角度θを含む関係式１を満足する。角度θは関係式２を満足する。
関係式１：δ = （ｒ＋ｔ）sinθ-2πrθ/360
関係式２：θ = cos-1(ｒ/（ｒ＋ｔ）)
第２幅ｗ２と第１幅ｗ１の差δが関係式１を満足すると、内コイルＣＩの位置と外コイルＣＯの位置を高い精度で合わせることができる。
最初の内コイルＣＩＩの第１配線群の幅ｗ３と最後の内コイルＣＩＥの第１配線群の幅ｗ７は等しい。さらに、最後の内コイルＣＩＥの第２配線群の幅ｗ８は最初の内コイルＣＩ１の第２配線群の幅ｗ４より大きい。この場合、最後の内コイルＣＩＥの第２配線群の幅ｗ８と最初の内コイルＣＩ１の第２配線群の幅ｗ４との差δは関係式１を満足する。
フレキシブル基板２２の第１面Ｆと第１面上配線ｗｆ上に絶縁膜を形成することができる。フレキシブル基板２２の第２面Ｓと第２面上配線ｗｓ上に絶縁膜を形成することができる。絶縁膜が形成されると、コイル基板１０は絶縁膜を含む。コイル基板１０が絶縁膜を含むと、厚みｔは絶縁膜の厚みを含む。
コイルＣの幅Ｗについて、内コイルＣＩと外コイルＣＯは同様な関係を持つ。最初の外コイルＣＯ１の幅と中間の外コイルＣＯＩの幅はほぼ等しい。最後の外コイルＣＯＥの幅は最初の外コイルＣＯ１の幅より大きい。最後の外コイルＣＯＥの幅は最後の外コイルＣＯＥの第２配線５２の幅で調整される。最後の外コイルＣＯＥでは、第２配線５２の幅は第１配線５１の幅より大きい。最後の外コイルＣＯＥの幅は最後の外コイルＣＯＥの第２配線群５２ｇの幅で調整される。外コイルＣＯＥでは、第２配線群５２ｇの幅は第１配線群５１ｇの幅より大きい。このように、内コイルＣＩと外コイルＣＥは同様な方法でコイルＣの幅Ｗが調整される。
　１０　コイル基板
　２０　モータ用コイル基板
　２２　フレキシブル基板
　２２－１　第１フレキシブル基板
　２２－２　第２フレキシブル基板
　４８　磁石
　Ｃ　　コイル

Claims (15)

  1. 一端を有する第１フレキシブル基板と前記第１フレキシブル基板から延びる第２フレキシブル基板を含むフレキシブル基板と、
    前記フレキシブル基板上に形成されている複数のコイル、とを有するコイル基板であって、
    前記コイルはほぼ一列に並んでいて、前記コイルは、ｍ番目のコイルと（ｍ＋１）番目のコイルと（ｍ＋２）番目のコイルと（ｍ＋３）番目のコイルと（ｍ＋４）番目のコイルを含み、前記（ｍ＋１）番目のコイルは前記ｍ番目のコイルの次に位置し、前記（ｍ＋２）番目のコイルは前記（ｍ＋１）番目のコイルの次に位置し、前記（ｍ＋３）番目のコイルは前記（ｍ＋２）番目のコイルの次に位置し、前記（ｍ＋４）番目のコイルは前記（ｍ＋３）番目のコイルの次に位置し、前記ｍ番目のコイルと前記（ｍ＋１）番目のコイルと前記（ｍ＋２）番目のコイルは部分的に重なり、前記ｍ番目のコイルと前記（ｍ＋４）番目のコイルは重ならない。
    ｍは自然数である。
  2. 請求項１のコイル基板であって、前記ｍ番目のコイルと前記（ｍ＋１）番目のコイルと前記（ｍ＋２）番目のコイルと前記（ｍ＋３）番目のコイルは部分的に重なる。
  3. 請求項１のコイル基板を巻くことで製造されるモータ用コイル基板であって、
    前記第２フレキシブル基板は前記第１フレキシブル基板の周りに巻かれ、前記第１フレキシブル基板は１周目を形成し、前記第２フレキシブル基板は２周目を形成し、前記第１フレキシブル基板上の前記コイルは内コイルであって、前記第２フレキシブル基板上の前記コイルは外コイルであって、前記内コイルの数（第１数）と前記外コイルの数（第２数）は複数であって、前記第１数と前記第２数は同じであり、前記内コイルは、前記一端に最も近い最初の内コイルと前記第２フレキシブル基板に最も近い最後の内コイルを有し、前記コイルのそれぞれは幅を有し、前記最後の内コイルの前記幅は第２幅であり、前記最初の内コイルの前記幅は第１幅であり、前記第２幅は前記第１幅より大きい。
  4. 請求項３のモータ用コイル基板であって、前記フレキシブル基板は短辺と長辺を有し、前記コイルは前記長辺に沿って並んでいて、前記幅は前記長辺に沿って測定される。
  5. 請求項３のモータ用コイル基板であって、前記モータ用コイル基板が磁石の周りに配置されると前記磁石と前記モータ用コイル基板でモータが形成され、前記モータの回転方向と垂直な２つの直線（第１直線と第２直線）が準備され、前記最後の内コイルが前記第１直線と前記第２直線で挟まれると前記第１直線と前記第２直線間の距離が前記第２幅であり、前記最初の内コイルが前記第１直線と前記第２直線で挟まれると前記第１直線と前記第２直線間の距離が前記第１幅である。
  6. 請求項３のモータ用コイル基板であって、前記内コイルは前記最初の内コイルと前記最後の内コイルの間に中間の内コイルを含み、前記中間の内コイルの幅と前記第１幅はほぼ等しい。
  7. 請求項３のモータ用コイル基板であって、前記コイルのそれぞれは中央スペースと前記中央スペースの周りに形成されている配線で形成され、前記コイルのターン数は複数であって、前記配線は複数の第１配線と複数の第２配線を含み、前記第１配線と前記第２配線は前記中央スペースを介して向かい合っていて、前記第１配線のそれぞれは互いにほぼ平行であり、前記第２配線のそれぞれは互いにほぼ平行であり、前記第１配線と前記第２配線はほぼ平行であり、前記第１配線の全てで第１配線群が形成され、前記第２配線の全てで第２配線群が形成され、前記第１配線群は第１配線群の幅を有し、前記第２配線群は第２配線群の幅を有し、前記最初の内コイルでは前記第１配線群の幅と前記第２配線群の幅はほぼ等しく、前記最後の内コイルでは前記第１配線群の幅と前記第２配線群の幅は異なる。
  8. 請求項３のモータ用コイル基板であって、
    巻く回数Ｎは、２以上、５以下である。
  9. 請求項３のモータ用コイル基板であって、
    前記コイルは、Ｕ相コイルとＶ相コイルとＷ相コイルの３相である。
  10. 請求項７のモータ用コイル基板であって、前記最後の内コイルでは前記第２配線群の幅は前記第１配線群の幅より大きい。
  11. 請求項７のモータ用コイル基板であって、前記内コイルは前記最初の内コイルと前記最後の内コイルの間に中間の内コイルを含み、前記中間の内コイルでは前記第１配線群の幅と前記第２配線群の幅はほぼ等しい。
  12. 請求項７のモータ用コイル基板であって、前記内コイルは前記第１フレキシブル基板内に完全に配置され、前記外コイルは前記第２フレキシブル基板内に完全に配置されている。
  13. 請求項７のモータ用コイル基板であって、前記モータ用コイル基板が磁石の周りに配置されると前記磁石と前記モータ用コイル基板でモータが形成され、前記モータの回転方向と前記第１配線との間の角度はほぼ９０度である。
  14. 請求項１３のモータ用コイル基板であって、前記フレキシブル基板は第１面と前記第１面と反対側の第２面を有し、前記コイルを形成する前記配線は前記第１面上に形成されている第１面上配線と前記第２面上に形成されている第２面上配線を含み、前記コイル基板が巻かれる時、前記第１面が前記磁石を向き、前記モータ用コイル基板を前記モータの回転方向と平行な面で切断することで得られる断面と仮想の円が準備され、前記仮想の円の円周と前記第１フレキシブル基板上に形成されている前記第１面上配線の上面のほとんどが重なるように前記仮想の円と前記モータ用コイル基板が配置され、前記第２幅と前記第１幅との差（δ）は次の関係式１を満足する。
    関係式１：δ = （ｒ＋ｔ）sinθ-2πrθ/360
    関係式２：θ = cos-1(ｒ/（ｒ＋ｔ）)
    　前記関係式１中のｒは前記仮想の円の半径であり前記関係式１中のｔは前記フレキシブル基板の厚みと前記第１面上配線の厚みと前記第２面上配線の厚みの和であり前記関係式１中のθは前記関係式２から求められる。
  15. 請求項１４のモータ用コイル基板であって、さらに、前記第１フレキシブル基板と前記内コイル上に形成されている絶縁膜を含み、前記厚みｔは、さらに、前記絶縁膜の厚みを含む。
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