JPH0611310U - コイル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 リボンワイヤから成る２つのコイル体を並べ
て１つのコイルを形成する最に、簡単に製造できかつコ
イル内方にリボンワイヤの突起やしわよりが生じないよ
うにする。 【構成】 巻き方向が互いに逆向きの２個のコイル体１
ａ，１ｂを同軸上に縦列配置する一方、各コイル体１
ａ，１ｂの最内層部分の薄膜２，２同士を２つのコイル
体１ａ，１ｂに跨がるように配置された導電性の金属箔
３で電気的に接続するようにしている。巻き方向が互い
に逆向きの２個のコイル体１ａ，１ｂでは、一方のコイ
ル体１ａの最外層の導体部分から時計回転方向に流れる
電流は最内層部分で隣る他方のコイル体１ｂに流れ、更
に時計回転方向に流れながらもコイル体の外周側へ達
し、最外層の導体部分から外部回路へ取出され、２つの
コイル体１ａ，１ｂには同じ向きの磁束が発生する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、銅箔のような導電性の薄膜を巻回したコイルに関する。更に詳述す ると、本考案は、リボン状の導電性薄膜を巻回したコイルを同軸上に重ねて複数 配置して１つのコイルとして機能させるコイルに関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来、モータのステータコイル、例えばＰＭ型ステッピングモータのコイルは 、コイルボビンにワイヤ（丸線）を巻きつけたものの使用が一般的であるが、近 年のモータの小型化に伴い、コイル導体占積率を向上させる必要から、銅箔のよ うな帯状の導体（リボンワイヤ）を巻きつけたコイルが考えられている。しかし 、このリボンワイヤから成るコイルの場合、一方のリードをコイルの内側から取 り出さなければならないこと、またコイル容積を大きくすることなく必要な起磁 力を得ること（ターン数を減らさないこと）が難しいなどの問題がある。コイル 容積をかえずにターン数を増やすには銅箔の厚さを極力薄くする必要があるが、 銅箔が薄すぎてもこれを巻回するのに困難を伴うためあまり薄くできない。この ため、コイルを小型化すれば起磁力を得られないという問題を有している。

【０００３】 そこで、リボンワイヤで形成した２個のコイル体を同軸上に縦に配置して１つ のコイルとし機能させることを考えるに至った。従来、このようなコイルを１本 のリボンワイヤで構成しようとしたものが特開昭62-260535 号に開示されている 。このコイルは、図３の（Ａ）に示すように、銅箔から成るリボンワイヤ１０１ を途中で折り返し、この折り返し部分１０２を巻始めとして芯棒１０３に同時に ２列のコイル体を同じ方向に巻回し、同軸上に２つの薄型コイル体１０４，１０ ５を形成する（図３の（Ｂ）参照）。次いで、一方のコイル体１０４の巻終り端 １０６を固定した後、他方のコイル体１０５を巻き戻してほどき（図３の（Ｃ） 及び（Ｄ）参照）、更に逆方向に巻回して既に固定された一方のコイル体とは巻 き方向が逆のコイル体を形成するものである（図３の（Ｅ）参照）。これによっ て、１本のリボンワイヤから互いに逆方向に巻回して重ね合せられた２列のコイ ル体が形成される。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、このコイルの場合、巻き始めとなるリボンワイヤ１０１の折り 返し部分１０２が最初に巻回された一方のコイル体１０４によって締めつけられ たまま残るので、折り返し部分１０２がコイル内方に向けて突き出る突起物とな ることを避けれない。コイルの内側にはロータが配置されるため、この突起物の 存在は好ましくない。

【０００５】 また、極めて薄く細いリボンワイヤ１０１を巻いて２列のコイル体１０４，１ ０５を一旦形成した後、更にその一方１０５をほどいてから再び逆方向に巻回す ることなどは工程が複雑で煩わしいばかりでなく、高精度でリボンワイヤ１０１ を巻回することが難しく実用化が難しい。

【０００６】 更に、コイルの巻始めの折り返し部分１０２が一方のコイル体１０４によって 固定された状態で逆方向に折り返されるため、その折り返し部分１０７に亀裂が 生じたり折り返しがうまく行かずにしわがよって相当大きな突起物となる虞があ る。

【０００７】 本考案は、簡単に製造できかつコイル内方にリボンワイヤの突起やしわよりが 生じないコイルを提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

かかる目的を達成するため、本考案のコイルは、巻き方向が互いに逆向きの２ 個のコイル体を同軸上に縦列配置する一方、各コイル体の最内層部分の薄膜同士 を２つのコイル体に跨がるように配置された導電性の金属箔で電気的に接続する ようにしている。ここで、導電性の金属箔としては、例えば銅箔あるいはハンダ 箔の使用が好ましい。

【０００９】 また、本考案は、上述のコイルを複数組同軸上に重ねて配置し、隣る組の一方 のコイル体の最外層の薄膜同士を電気的に接続して１つのコイルとして機能させ るようにしている。

【００１０】

【作用】

したがって、あらかじめ別個に形成された２個のコイル体をそれらの薄膜の巻 き方向が互いに逆向きの状態で重ね合せ、その最内層部分の薄膜に２つのコイル 体に跨るように銅箔やハンダ箔などの金属箔を載置して加熱あるいは導電性接着 材などで接着すると２つのコイル体を連結するような導電性膜状物が２つのコイ ル体の間に跨って形成され、２つのコイル体が接合されるのと同時に１個のコイ ルとして機能する。例えば、一方のコイル体の最外層の導体部分から時計回転方 向に流れる電流は最内層部分の導電性の金属箔（膜状物）で隣る他方のコイル体 に流れ、更に時計回転方向に流れながらもコイル体の外周側へ達し、最外層の薄 膜部分から外部回路等へ取り出され、２つのコイル体には同じ向きの磁束が発生 する。

【００１１】

【実施例】

以下、本考案の構成を図面に示す実施例に基づいて詳細に説明する。

【００１２】 まず、１つのコイル体の構造及びその製法について述べる。コイル体は例えば 導電性薄膜を巻回することによって得られた棒状の巻回体を所望の幅でスライス することによって得られる。導体性薄膜から成る棒状の巻回体は、図示していな いが、例えば一方の面に電気絶縁被膜を形成した銅箔のような導体薄膜を接着剤 を塗布しながら巻心治具に巻きつけることによって形成される。ここで、巻心治 具の抜き取りを可能とするため、巻心治具と直接接触する薄膜部分には接着剤が 塗布されていない。また、巻心治具と接触する薄膜部分には、電気絶縁材の被膜 もあらかじめ形成されていないか、あるいは形成されていても後の工程で剥離さ れ、コイル体として構成されたときにその内周面を電気絶縁被膜が覆うことがな いように設けられている。巻回が完了した後、接着剤を硬化させて巻回体を固め 巻回治具から導電性薄膜の巻回体を取外す。その後、筒状に固められた巻回体を 例えばマルチワイヤソー等で所定幅で輪切りにしコイル体を得る。マルチワイヤ ソーは必要に応じて数十本〜百数十本のワイヤを所望ピッチで並べたものである 。スライスによって得られたコイル体はその切り口部分がワイヤソーによって薄 膜が引きちぎられたり溶けたりして層間短絡を引き起こすため、エッチング処理 等によって切り口面（本明細書ではこの面をコイル体の側面という）のバリ等が 除去される。これによって、電気絶縁材と接着剤によって電気的に隔離された銅 箔のショートを防ぐ。尚、エッチング処理後のコイル体の側面４には他のコイル 体の側面４との間でショートするのを防ぐため、図１の（Ｃ）に示すように電気 絶縁材例えばエポキシ系、フェノール系樹脂の被膜７が形成される。

【００１３】 このようにして得られたコイル体１ａ，１ｂを、図１に示すように、互いにコ イルの巻き取り方向が逆方向となるように背中合せに向い合せて配置し、その最 内層の薄膜部分を導電性の金属箔３で電気的に接続するようにしている。コイル 体同士の接続は、例えば図１の（Ｃ）に示すように１組（２個）のコイル体１ａ ，１ｂ間に跨がるようにハンダ箔、好ましくは０．２ｍｍ以下のハンダ箔の切片 ３を載せ、その状態でリフロー炉に通すことによって行なわれる。また、場合に よっては図１の（Ｄ）に示すように２個のコイル体１ａ，１ｂに跨がるように導 電性材料から成る箔例えば銅箔等の切片３を設置し、これを導電性接着剤５等に よって接着するようにしている。銅箔は、１００μｍ以下の厚さでコイル体２個 分の厚さよりも短い長さのものが好ましい。これによって、薄膜２の巻き方向が 逆方向の２つのコイル体１ａ，１ｂが最内層部分で切片３を介して直列に接続さ れ、電流の流れは同じ方向であるが巻回方向が互いに逆方向のコイルとなる。こ のため、２つのコイル体１ａ，１ｂには同じ向きの磁束が発生し、これら２つの コイル体１ａ，１ｂを１つにして大径にしたような効果（起磁力）が得られる。 尚、この導電性の金属箔３の接着前には、２つのコイル体１ａ，１ｂの内周面の 電気絶縁被膜は全面的にあるいは少なくとも２つのコイル体１ａ，１ｂの電気的 接続を可能とし得る程度が除去されている。この電気絶縁被膜の除去は、コイル 体１ａ，１ｂを成形した後にやすりなどで除去しても良いし、巻回する前の導電 性薄膜の該当する位置の絶縁材をあらかじめ除去しておくことも可能である。

【００１４】 また、最外層部分の薄膜２にはフレキシブル基板またはリード線６等がはんだ 付けされ、外部回路と接続可能に設けられている。また、コイル１の内周面が導 電性の箔３で覆われることになるので、その表面に電気絶縁被膜８を形成するこ とが必要である。この電気絶縁被膜８は内側に配置するロータのマグネットと接 触するのを防ぐと共にショートするのを防止するためである。更に、電気絶縁被 膜８に代えて例えばプラスチック製のコイルボビンを挿入することも可能である 。また、最外層部分の薄膜２にはフレキシブル基板またはリード線６等がはんだ 付けされ、外部回路と接続可能に設けられている。

【００１５】 尚、上述の実施例は本考案の好適な実施の一例ではあるがこれに限定されるも のではなく本考案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、本実施例では２つのコイル体１ａ，１ｂを接続した場合について主に説明 したがこれに特に限定されるものではなく、必要に応じて２つ以上のコイルを接 続することも可能である。例えば、図１に示すように、最内層部分の薄膜が導電 性の箔３で電気的に接続された２つで１組のコイル１を、図２に示すように複数 組重ねて配置し、隣る組の一方のコイル体の最外層の薄膜同士を例えば銅箔９な どで電気的に接続して２組以上のコイルを直列に接続して１つのコイルとして可 能させることも可能である。

【００１６】 更に、本実施例では、同じ巻方向のコイル体を棒状の巻回体をスライスするこ とによって多量に生産し、これを向きを変えて組合せ接続する例について主に説 明したがこれに特に限定されるものではなく、あらかじめ時計方向に巻かれたコ イル体と反時計方向に巻かれたコイル体とを別々に用意し、これらを組合せて１ 個のコイルを生産するようにしても良い。

【００１７】 更に、本実施例では、２つのコイル体は真円形を成しているがこれに特に限定 されるものではなく、面対向型モータなどに用いられるほぼ三角形状のコイルな どにも適用できる。

【００１８】

【考案の効果】

以上の説明より明らかなように、本考案のコイルは、巻き方向が互いに逆向き の２個のコイル体を同軸上に縦列配置する一方、各コイル体の最内層部分の薄膜 同士を２つのコイル体に跨がるように配置された導電性の金属箔で電気的に接続 するようにしたので、２つのコイル体を突き合せその中に金属箔を配置して各コ イル体に電気的に接続するだけの簡単な作業で、２つのコイル体あるいはそれ以 上のコイル体を１つのコイルとして機能させるコイルを容易に製造できる。しか も、２つのコイル体を接合するのと同時に電気的接続が完了するので、結線作業 が極めて容易であるリボンワイヤが折り返された突起やリボンワイヤのよりしわ を最内層部分に生ずることがない。

【００１９】 また、本考案のコイルによると、コイルを一旦巻いた後、他方のコイルだけを ほどいて再び逆方向に巻回するような無駄な作業が必要でなくなり巻回作業が容 易になると共に巻回不良による不良品の発生を低減させ得る。しかも、導電性薄 膜を巻回した棒状の巻回体をスライスすることによって得られるコイル体を利用 できるので、コイルの製造が容易であると共に量産性に優れる。特に、同じ方向 に巻回したコイルを逆向きにして接続する場合、１種類の巻き方向のコイル体を 製造するだけで足りる。

【００２０】 更に、コイルを構成するリボンワイヤを折り返したり、更に捩るようなことが ないので、数μｍの極薄の銅箔を用いてコイルを作成することができ、コイル導 体占積率を向上できる。しかも、本考案のコイルによると、コイルの途中で亀裂 が生じることがない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案のコイルの一実施例を示す図で、（Ａ）
は接続前の１組のコイルを示す斜視図、（Ｂ）は接続状
態のコイルを示す断面図、（Ｃ）はコイル体の接続状態
の一例を誇張して示す拡大図、（Ｄ）はコイル体の接続
状態の他の例を誇張して示す拡大図である。

【図２】本考案のコイルの他の実施例を示す側面図であ
る。

【図３】従来のコイルの製造法を示す説明図である。

【符号の説明】

１ コイル １ａ 一方のコイル体 １ｂ 他方のコイル体 ２ コイル体を構成する薄膜（リボンワイヤ） ３ 導電性の金属箔 ４ コイル体の側面 ５ 導電性の接着剤

Claims (4)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 巻き方向が互いに逆向きの２個のコイル
   体を同軸上に縦列配置する一方、各コイル体の最内層部
   分の薄膜同士を２つのコイル体に跨がるように配置され
   た導電性の金属箔で電気的に接続してなることを特徴と
   するコイル。
2. 【請求項２】 前記金属箔は銅箔であることを特徴とす
   る請求項１記載のコイル。
3. 【請求項３】 前記金属箔はハンダ箔であることを特徴
   とする請求項１記載のコイル。
4. 【請求項４】 請求項１記載のコイルを複数組同軸上に
   重ねて配置し、隣る組の一方のコイル体の最外層の薄膜
   同士を電気的に接続して１つのコイルとして機能させる
   ことを特徴とするコイル。