WO2023145751A1 - コイル基板、モータ用コイル基板及びモータ - Google Patents

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    • H05K2201/10007Types of components
    • H05K2201/1009Electromotor

Definitions

  • the technology disclosed in this specification relates to a coil substrate, a motor coil substrate formed using the coil substrate, and a motor formed using the motor coil substrate.
  • Patent document 1 discloses a coil body formed in a cylindrical shape by winding a printed wiring board having spiral wiring patterns formed on both sides a plurality of turns.
  • the printed circuit board is provided with a mark for aligning the inner peripheral layer portion and the outer peripheral layer portion of the printed circuit board. By overlapping the mark formed on the inner layer and the mark formed on the outer layer, the centers of the wiring patterns are aligned when the printed wiring board is wound.
  • Patent Document 1 With the technique disclosed in Patent Document 1, it is considered difficult to confirm whether or not the marks are appropriately overlapped when the flexible substrate is rolled a plurality of times into a cylindrical shape. It is thought that there is a need for a technique that can more appropriately align the wiring of the inner layer and the wiring of the outer layer when the flexible substrate is wound a plurality of times into a cylindrical shape.
  • a coil substrate of the present invention comprises a flexible substrate having a first surface and a second surface opposite to the first surface, a coil-shaped wiring provided on the first surface, and a coil-shaped wiring provided on the second surface. and a coil formed by coil-shaped wiring.
  • the coil substrate can be formed in a cylindrical shape by being wound around an axis extending in the width direction orthogonal to the longitudinal direction, starting from a reference side on one end side of the flexible substrate in the longitudinal direction.
  • the flexible substrate has a recess formed on at least one side of both sides in the width direction.
  • the flexible substrate of the coil substrate of the present invention has a concave portion formed on at least one of both sides in the width direction. Therefore, by winding the flexible substrate on the basis of the concave portion, it is possible to appropriately align the wiring of the inner layer and the wiring of the outer layer when forming a cylindrical shape. Therefore, when a coil substrate for a motor is formed by winding the coil substrate of the present invention in the circumferential direction, there is no coil that generates ineffective torque because winding displacement does not occur. Torque ripple becomes smaller. Therefore, when a motor is formed using the coil substrate of the present invention, a motor with stable performance can be obtained.
  • the concave portion may be used for alignment when winding in the circumferential direction.
  • the flexible substrate may have a plurality of recesses formed along the longitudinal direction on at least one of the two sides in the width direction.
  • the plurality of recesses overlap each other by winding the flexible substrate N times (N is an integer equal to or greater than 2) in the circumferential direction, and the plurality of recesses are wound so as to overlap each other.
  • N is an integer equal to or greater than 2
  • M is an integer of 1 or more and less than N
  • the motor coil substrate of the present invention is formed by winding the coil substrate of the present invention into a cylindrical shape.
  • the first surface is arranged on the inner peripheral side, and the second surface is arranged on the outer peripheral side.
  • the wiring on the inner layer and the wiring on the outer layer can be properly aligned. Therefore, there is no coil that generates ineffective torque due to no winding misalignment. Torque ripple becomes smaller.
  • a motor is formed using the coil substrate of the present invention, a motor with stable performance can be obtained.
  • the motor of the present invention is formed by arranging the motor coil substrate of the present invention inside a cylindrical yoke and arranging a rotating shaft and a magnet inside the motor coil substrate.
  • the spatial magnetic flux distribution approaches a sine wave. Torque ripple becomes smaller. A motor with stable performance can be obtained.
  • FIG. 2 is a plan view schematically showing the coil substrate of the embodiment;
  • FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing the coil substrate of the embodiment;
  • BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The perspective view which shows typically the coil substrate for motors of embodiment.
  • BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Sectional explanatory drawing which shows typically some coil substrates for motors of embodiment.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing the motor of the embodiment;
  • the top view which shows typically the coil board
  • the bottom view which shows typically the coil substrate of a 1st modification.
  • Sectional explanatory drawing which shows typically some coil substrates for motors of the 1st modification.
  • FIG. 1 is a plan view showing the coil substrate 2 of the embodiment.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view along II-II in FIG.
  • the coil substrate 2 has a flexible substrate 10 and a plurality of coils 20, 21, 22, 24, 25, and 26.
  • FIG. 1 shows only the coils 20, 21, 22, 24, 25, and 26, the coil substrate 2 has coils other than the coils 20, 21, 22, 24, 25, and 26 as well.
  • the flexible substrate 10 is a resin substrate having a first surface 10F and a second surface 10B opposite to the first surface 10F.
  • the flexible substrate 10 is formed using an insulating resin such as polyimide or polyamide.
  • the flexible substrate 10 has flexibility.
  • the flexible substrate 10 is formed in a rectangular shape having four sides of a first side E1 to a fourth side E4.
  • the first side E1 is a short side on one end side of the flexible substrate 10 in the longitudinal direction (arrow LD direction in FIG. 1).
  • the second side E2 is a short side on the other end side in the longitudinal direction. Both the first side E1 and the second side E2 are short sides extending along the orthogonal direction (direction of arrow OD in FIG. 1) orthogonal to the longitudinal direction.
  • Both the third side E3 and the fourth side E4 are long sides extending along the longitudinal direction.
  • illustration of an intermediate portion of the flexible substrate 10 in the longitudinal direction is omitted.
  • the first surface 10F is arranged on the inner peripheral side and the second surface 10F is arranged on the inner peripheral side.
  • 10B is arranged on the outer peripheral side.
  • a plurality of recesses 15 are formed in the fourth side E4 of the flexible substrate 10 along the longitudinal direction.
  • the recess 15 is formed by cutting out a rectangular portion of the flexible substrate 10 on the fourth side E4.
  • the portion that is cut out when forming the recess 15 may be a portion where leads are arranged for electrolytic plating when forming the coil. That is, the recess 15 is formed by cutting out a portion of the flexible substrate 10 for removing the lead.
  • the concave portion 15 is formed on at least one of both sides (the third side E3 and the fourth side E4) of the flexible substrate 10 in the width direction.
  • the concave portion 15 is used for alignment when the coil substrate 2 is wound in the circumferential direction. Also, the number of times the coil substrate is wound is not particularly limited.
  • the coils 20 , 21 , 22 , 24 , 25 , 26 are arranged along the longitudinal direction of the flexible substrate 10 .
  • the coils 20, 21, 22 and the coils 24, 25, 26 may constitute the U-phase, V-phase and W-phase of the three-phase motor, respectively.
  • the coils 20, 21, 22, 24, 25, and 26 are arranged in this order from the first side E1 toward the second side E2. Between the coils 20, 21, 22 and the coils 24, 25, 26 there are further coils not shown.
  • Each coil is formed by first wiring (see symbols 30F, 31F, etc. in FIG. 1) provided on the first surface 10F and second wiring (see symbols 30B, 31B, etc.) provided on the second surface 10B. It is
  • the coil 21 has a first wiring 31F forming a half turn of one turn formed on the first surface 10F side, and a second wiring 31B forming the remaining half turn formed on the second surface 10B side. It is formed by arranging adjacent turns while being shifted.
  • the coil 21 has wiring for three turns.
  • the first wiring 31 ⁇ /b>F and the second wiring 31 ⁇ /b>B forming each turn are electrically connected via via conductors 41 .
  • the first wiring 31F has a first orthogonal portion 31Fa extending along the orthogonal direction (see arrow OD).
  • the second wiring 31B also has a second orthogonal portion 31Ba extending along the orthogonal direction.
  • the coil 22 also includes a first wiring 32F and a second wiring (not shown) for three turns.
  • the first wiring 32 ⁇ /b>F and the second wiring are connected via via conductors 42 .
  • the first wiring 32F has a first orthogonal portion 32Fa, and the second wiring has a second orthogonal portion.
  • the coil 24 also includes a first wiring (not shown) for three turns and a second wiring 34B.
  • the first wiring and the second wiring 34B are connected via via conductors 44 .
  • the first wiring has a first orthogonal portion
  • the second wiring 34B has a second orthogonal portion 34Ba.
  • the coil 25 also has three turns of the first wiring 35F and the second wiring 35B.
  • the first wiring 35 ⁇ /b>F and the second wiring 35 ⁇ /b>B are connected via via conductors 45 .
  • the first wiring 35F has a first orthogonal portion 35Fa
  • the second wiring 35B has a second orthogonal portion 35Ba.
  • the coil 26 also has three turns of first wiring 36F and second wiring 36B.
  • the first wiring 36 ⁇ /b>F and the second wiring 36 ⁇ /b>B are connected via via conductors 46 .
  • the first wiring 36F has a first orthogonal portion 36Fa
  • the second wiring 36B has a second orthogonal portion 36Ba.
  • the second orthogonal portion 34Ba of the second wiring 34B that constitutes the coil 24 overlaps the first orthogonal portion 35Fa of the first wiring 35F that constitutes the adjacent coil 25 with the flexible substrate 10 interposed therebetween.
  • the second orthogonal portion 35Ba of the second wiring 35B forming the coil 25 overlaps the first orthogonal portion 36Fa of the first wiring 36F forming the adjacent coil 26 with the flexible substrate 10 interposed therebetween.
  • the layouts in Figures 1 and 2 are just examples.
  • the second orthogonal portion 30Ba of the second wiring 30B that constitutes the coil 20 is replaced by the first orthogonal portion of the first wiring that constitutes another coil (for example, the first wiring of the coil that is three adjacent coils). As long as it overlaps with the first orthogonal portion), it does not have to overlap with the first orthogonal portion 31Fa of the first wiring 31F forming the immediately adjacent coil 21 . The same applies to the coils 21, 22, 24, 25 and 26.
  • the first surface 10F, the first wiring 30F, and the like are covered with a resin insulating layer.
  • the second surface 10B, the second wiring 30B, and the like are covered with a resin insulating layer.
  • FIG. 3 is a perspective view schematically showing a motor coil substrate 50 using the coil substrate 2 (FIGS. 1 and 2) of the embodiment.
  • a motor coil substrate 50 for a motor is formed by winding the coil substrate 2 (FIGS. 1 and 2) of the embodiment into a cylindrical shape.
  • N is Integer of 2 or more
  • the coil substrate 2 is wound four times.
  • the first surface 10F of the flexible substrate 10 is arranged on the inner peripheral side
  • the second surface 10B is arranged on the outer peripheral side.
  • the plurality of recesses 15 formed in the flexible substrate 10 overlap each other by winding the flexible substrate 10 in the circumferential direction.
  • FIG. 4 is a cross-sectional explanatory view schematically showing part of the motor coil substrate 50 of FIG.
  • the wound flexible substrate 10 forms four layers.
  • the motor coil substrate 50 has a first layer, a second layer, a third layer, and a fourth layer in order from the innermost circumference.
  • the portion near the first side E1 which is the starting end when wound, forms the innermost first layer
  • the portion near the second side E2 which is the terminal end, forms the outermost fourth layer. do.
  • each wiring forming the coils 20, 21, 22, 24, 25, 26, etc. formed on the coil substrate 2 is M
  • the width of the wiring, the spacing of the wiring, etc. are adjusted so that the wiring of the th layer and the wiring of the (M+1)th layer overlap.
  • the first surface 10F is arranged on the inner peripheral side and the second surface 10B is arranged on the outer peripheral side.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view schematically showing a motor 100 using the motor coil substrate 50 (FIGS. 3 and 4) of the embodiment.
  • Motor 100 is formed by arranging motor coil substrate 50 inside yoke 60 and arranging rotating shaft 80 and magnet 70 fixed to rotating shaft 80 inside motor coil substrate 50 .
  • the configurations of the coil substrate 2 (FIGS. 1 and 2), the motor coil substrate 50 (FIGS. 3 and 4), and the motor 100 (FIG. 5) of the embodiment have been described.
  • the coil substrate 50 for a motor is formed using the coil substrate 2 of the embodiment, alignment is performed with the concave portion 15 as a reference, so that when the coil substrate 2 is formed into a cylindrical shape, the wiring on the inner peripheral layer and the wiring on the outer peripheral side are aligned. Layer wiring is properly aligned. Therefore, when the motor coil substrate 50 is formed, the spatial magnetic flux distribution approaches a sine wave. Torque ripple becomes smaller. Therefore, when the motor 100 is formed using the coil substrate 2 of the embodiment, the motor 100 with stable performance can be obtained.
  • recesses 15 are formed on both the third side E3 and the fourth side E4 of the flexible substrate 10 .
  • FIG. 6 is a plan view showing the coil substrate 102 of the first modified example.
  • FIG. 7 is a bottom view showing the coil substrate 102 of the first modified example.
  • the coil 20 consists of a coil-shaped first wiring 30F (FIG. 6) provided on the first surface 10F and a coil-shaped second wiring 30B (FIG. 7) provided on the second surface 10B.
  • the first wiring 30 ⁇ /b>F and the second wiring 30 ⁇ /b>B are electrically connected via via conductors 40 penetrating the flexible substrate 10 .
  • coil 21 has first wiring 31 ⁇ /b>F, second wiring 31 ⁇ /b>B, and via conductor 41 .
  • Coil 22 has first wiring 32 ⁇ /b>F, second wiring 32 ⁇ /b>B, and via conductor 42 .
  • Coil 24 has first wiring 34 ⁇ /b>F, second wiring 34 ⁇ /b>B, and via conductor 44 .
  • Coil 25 has first wiring 35 ⁇ /b>F, second wiring 35 ⁇ /b>B, and via conductor 45 .
  • Coil 26 has first wiring 36 ⁇ /b>F, second wiring 36 ⁇ /b>B, and via conductor 46 .
  • the first wiring 30F is formed in a clockwise spiral shape (hexagonal spiral shape) from the outer periphery toward the inner periphery.
  • a via conductor 40 is formed at the inner peripheral side end of the first wiring 30F.
  • the second wiring 30B is formed in a counterclockwise spiral shape (hexagonal spiral shape) from the inner periphery to the outer periphery.
  • a via conductor 40 is formed at the inner peripheral side end of the second wiring 30B.
  • the first wiring 30F and the second wiring 30B are spirally formed in the same winding direction when viewed from the same plane.
  • the first wiring 30F and the second wiring 30B function as one coil 20 electrically connected in series.
  • the first wiring 31F (32F, 34F, 35F, 36F) and the second wiring 31B (32B, 34B, 35B, 36B) have the same relationship as the first wiring 30F and the second wiring 30B.
  • the first wiring 31F (32F, 34F, 35F, 36F) and the second wiring 31B (32B, 34B, 35B, 36B) are electrically connected in series as one coil 21 (22, 24, 25, 26). Function.
  • a plurality of recesses 15 are formed in the fourth side E4 of the flexible substrate 10 along the longitudinal direction.
  • the first surface 10F and the first wirings 30F to 32F and 34F to 36F are covered with a resin insulation layer.
  • the second surface 10B and the second wirings 30B to 32B and 34B to 36B are covered with a resin insulation layer.
  • a motor coil substrate 50 (see FIG. 3) for a motor is formed by winding the coil substrate 2 (FIGS. 6 and 7) of the first modified example into a cylindrical shape.
  • a plurality of concave portions 15 formed in the flexible substrate 10 overlap each other by winding the flexible substrate 10 in the circumferential direction.
  • FIG. 8 is a cross-sectional explanatory view schematically showing a part of the motor coil substrate 50 of the first modified example.
  • Wiring formed on the M-th layer (M is an integer equal to or greater than 1 and less than N) from the inside of the N layers (four layers in the example shown) and formed on the M+1-th layer Wiring overlaps.
  • a plurality of recesses 15 (FIGS. 6 and 7) are used for alignment for winding the coil substrate 2 so that the M-th layer wiring and the M+1-th layer wiring overlap.
  • recesses 15 are formed on both the third side E3 and the fourth side E4 of the flexible substrate 10 .

Landscapes

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

Abstract

コイル基板を円筒状に巻いた際に内周側の層の配線と外周側の層の配線の位置合わせをより適切に行うことができる技術を提供する。コイル基板は、第1面と前記第1面と反対側の第2面とを有するフレキシブル基板と、前記第1面上に設けられるコイル形状の配線と前記第2面上に設けられるコイル形状の配線によって形成されるコイル、とを有する。前記コイル基板は、前記フレキシブル基板の長手方向の一端側の基準辺を起点として、前記長手方向と直交する幅方向に延びる軸を中心として周方向に巻かれることによって円筒状に形成可能である。前記フレキシブル基板は前記幅方向の両辺のうち少なくとも一方の辺に形成される凹部を備える。

Description

コイル基板、モータ用コイル基板及びモータ
 本明細書によって開示される技術は、コイル基板と、コイル基板を用いて形成されるモータ用コイル基板と、モータ用コイル基板を用いて形成されるモータに関する。
 特許文献1は、両面に渦巻状の配線パターンが形成されたプリント配線板を複数周回巻いて円筒状に形成されるコイル体を開示する。プリント基板には、プリント基板の内周側の層となる部分と外周側の層となる部分の位置合わせのための印が設けられている。内周側の層に形成された印と外周側の層に形成された印とを重ねることで、プリント配線板を巻いた際に配線パターン同士の中心を一致させている。
国際公開第2018/193618号
[特許文献1の課題]
 特許文献1の技術では、フレキシブル基板を複数周回巻いて円筒状にした際に印同士が適切に重なっているか否かが確認しにくいと考えられる。フレキシブル基板を複数周回巻いて円筒状にした際に内周側の層の配線と外周側の層の配線の位置合わせをより適切に行うことができる技術が求められていると考えられる。
 本発明のコイル基板は、第1面と前記第1面と反対側の第2面とを有するフレキシブル基板と、前記第1面上に設けられるコイル形状の配線と前記第2面上に設けられるコイル形状の配線によって形成されるコイル、とを有する。前記コイル基板は、前記フレキシブル基板の長手方向の一端側の基準辺を起点として、前記長手方向と直交する幅方向に延びる軸を中心として周方向に巻かれることによって円筒状に形成可能である。前記フレキシブル基板は前記幅方向の両辺のうち少なくとも一方の辺に形成される凹部を備える。
 本発明のコイル基板のフレキシブル基板は幅方向の両辺のうち少なくとも一方の辺に形成される凹部を備える。そのため、凹部を基準としてフレキシブル基板が巻かれることで、円筒状にした際に内周側の層の配線と外周側の層の配線の位置合わせが適切に行われ得る。そのため、本発明のコイル基板を周方向に巻いてモータ用コイル基板が形成される場合、巻ズレが生じないために無効トルクを発生するコイルが無くなる。トルクリップルが小さくなる。そのため、本発明のコイル基板を用いてモータが形成される場合、安定した性能のモータが得られる。
 本発明のコイル基板であって、前記凹部は、周方向に巻かれる際の位置合わせに用いられてもよい。
 本発明のコイル基板であって、前記フレキシブル基板は、前記幅方向の前記両辺のうち少なくとも一方の辺に長手方向に沿って形成される複数個の前記凹部を備えていてもよい。
 本発明のコイル基板であって、前記複数個の凹部は前記フレキシブル基板を周方向にN周回(Nは2以上の整数)巻くことにより互いに重なり、前記複数個の凹部が互いに重なるように巻かれる場合、形成されるN周の層のうちの内側からM番目の層(Mは1以上N未満の整数)に形成される前記配線とM+1番目の層に形成される前記配線とが重なってもよい。
 本発明のモータ用コイル基板は、本発明のコイル基板を円筒状に巻くことによって形成される。前記第1面が内周側に配置されており、前記第2面が外周側に配置されている。
 本発明のモータ用コイル基板は、内周側の層の配線と外周側の層の配線の位置合わせが適切に行われ得る。そのため、巻ズレが生じないために無効トルクを発生するコイルが無くなる。トルクリップルが小さくなる。本発明のコイル基板を用いてモータが形成される場合、安定した性能のモータが得られる。
 本発明のモータは、本発明のモータ用コイル基板を円筒状のヨークの内側に配置し、前記モータ用コイル基板の内側に回転軸と磁石を配置することによって形成される。
 本発明のモータでは、空間の磁束分布が正弦波に近づく。トルクリップルが小さくなる。安定した性能のモータが得られる。
実施形態のコイル基板を模式的に示す平面図。 実施形態のコイル基板を模式的に示す断面図。 実施形態のモータ用コイル基板を模式的に示す斜視図。 実施形態のモータ用コイル基板の一部を模式的に示す断面説明図。 実施形態のモータを模式的に示す断面図。 第1改変例のコイル基板を模式的に示す平面図。 第1改変例のコイル基板を模式的に示す底面図。 第1改変例のモータ用コイル基板の一部を模式的に示す断面説明図。
[実施形態]
 図1は実施形態のコイル基板2を示す平面図である。図2は、図1のII-II間の断面図である。図1に示されるように、コイル基板2は、フレキシブル基板10と、複数個のコイル20、21、22、24、25、26とを有する。図1はコイル20、21、22、24、25、26のみを示しているが、コイル基板2はコイル20、21、22、24、25、26以外のコイルも有している。
 フレキシブル基板10は、第1面10Fと、第1面10Fと反対側の第2面10Bとを有する樹脂基板である。フレキシブル基板10は、ポリイミド、ポリアミド等の絶縁性を有する樹脂を用いて形成される。フレキシブル基板10は可撓性を有する。フレキシブル基板10は第1辺E1~第4辺E4の四辺を有する矩形状に形成されている。第1辺E1はフレキシブル基板10の長手方向(図1の矢印LD方向)の一端側の短辺である。第2辺E2は長手方向の他端側の短辺である。第1辺E1と第2辺E2はともに長手方向と直交する直交方向(図1の矢印OD方向)に沿って延びる短辺である。第3辺E3と第4辺E4はともに長手方向に沿って延びる長辺である。図1、図2では、フレキシブル基板10の長手方向の中間部分の図示が省略されている。後で詳しく説明されるように、コイル基板2が円筒状に巻かれてモータ用コイル基板50(図3参照)が形成される場合、第1面10Fは内周側に配置され、第2面10Bは外周側に配置される。
 フレキシブル基板10の第4辺E4には長手方向に沿って複数個の凹部15が形成されている。凹部15はフレキシブル基板10の第4辺E4上の一部を矩形に切り欠くことによって形成されている。凹部15の形成の際に切り欠かれる部分は、コイルの形成の際の電解めっきのためのリードが配置される部分であってもよい。即ち、凹部15は、リードの除去のためにフレキシブル基板10の一部が切り欠かれることで形成される。凹部15は、フレキシブル基板10の幅方向の両辺(第3辺E3と第4辺E4)のうち少なくとも一方の辺に形成される。凹部15は、コイル基板2が周方向に巻かれる際の位置合わせに用いられる。また、コイル基板の巻かれる回数は特に限定されない。
 コイル20、21、22、24、25、26は、フレキシブル基板10の長手方向に沿って並んでいる。コイル20、21、22およびコイル24、25、26は、それぞれ三相モータのU相、V相、W相を構成していてもよい。コイル20、21、22、24、25、26は、第1辺E1から第2辺E2に向かってこの順で並んでいる。コイル20、21、22とコイル24、25、26の間には図示されていない他のコイルが設けられている。各コイルは、第1面10F上に設けられる第1配線(図1中の符号30F、31F等参照)と、第2面10B上に設けられる第2配線(符号30B、31B等参照)によって形成されている。
 コイル20は、1ターン中の半ターンを構成する第1配線30Fが第1面10F側に形成され、残り半ターンを構成する第2配線30Bが第2面10B側に形成され、隣接する各ターンがずらされながら配置されることによって形成されている。図1ではコイル20は3ターン分の配線を備える。各ターンを構成する第1配線30Fと第2配線30Bは、フレキシブル基板10を貫通するビア導体40を介して電気的に接続されている。第1配線30Fは、直交方向(矢印OD参照)に沿って延びる第1直交部30Faを有する。第2配線30Bも、直交方向に沿って延びる第2直交部30Baを有する。
 同様に、コイル21は、1ターン中の半ターンを構成する第1配線31Fが第1面10F側に形成され、残り半ターンを構成する第2配線31Bが第2面10B側に形成され、隣接する各ターンがずらされながら配置されることによって形成されている。コイル21は3ターン分の配線を備える。各ターンを構成する第1配線31Fと第2配線31Bはビア導体41を介して電気的に接続されている。第1配線31Fは、直交方向(矢印OD参照)に沿って延びる第1直交部31Faを有する。第2配線31Bも、直交方向に沿って延びる第2直交部31Baを有する。
 同様に、コイル22も3ターン分の第1配線32Fと第2配線(図示省略)を備える。第1配線32Fと第2配線はビア導体42を介して接続されている。第1配線32Fは第1直交部32Faを有しており、第2配線は第2直交部を有する。
 図1、図2に示されるように、コイル20を構成する第2配線30Bの第2直交部30Baは、隣のコイル21を構成する第1配線31Fの第1直交部31Faとフレキシブル基板10を介して重なっている。コイル21を構成する第2配線31Bの第2直交部31Baは、隣のコイル22を構成する第1配線32Fの第1直交部32Faとフレキシブル基板10を介して重なっている。
 同様に、コイル24も3ターン分の第1配線(図示省略)と第2配線34Bを備える。第1配線と第2配線34Bはビア導体44を介して接続されている。第1配線は第1直交部を有しており、第2配線34Bは第2直交部34Baを有する。コイル25も3ターン分の第1配線35Fと第2配線35Bを備える。第1配線35Fと第2配線35Bはビア導体45を介して接続されている。第1配線35Fは第1直交部35Faを有しており、第2配線35Bは第2直交部35Baを有する。コイル26も3ターン分の第1配線36Fと第2配線36Bを備える。第1配線36Fと第2配線36Bはビア導体46を介して接続されている。第1配線36Fは第1直交部36Faを有しており、第2配線36Bは第2直交部36Baを有する。
 コイル24を構成する第2配線34Bの第2直交部34Baは、隣のコイル25を構成する第1配線35Fの第1直交部35Faとフレキシブル基板10を介して重なっている。コイル25を構成する第2配線35Bの第2直交部35Baは、隣のコイル26を構成する第1配線36Fの第1直交部36Faとフレキシブル基板10を介して重なっている。
 図1、図2の配置はあくまで一例である。他の改変例では、コイル20を構成する第2配線30Bの第2直交部30Baは、他のコイルを構成する第1配線の第1直交部(例えば、3個隣のコイルの第1配線の第1直交部)と重なっていれば、すぐ隣のコイル21を構成する第1配線31Fの第1直交部31Faと重なっていなくてもよい。コイル21、22、24、25、26についても同様である。
 図示は省略されるが、第1面10Fと第1配線30F等は樹脂絶縁層で覆われている。同様に第2面10Bと第2配線30B等は樹脂絶縁層で覆われている。
 図3は、実施形態のコイル基板2(図1、図2)を用いたモータ用コイル基板50を模式的に示す斜視図である。図3に示されるように、実施形態のコイル基板2(図1、図2)が円筒状に巻かれることによって、モータのためのモータ用コイル基板50が形成される。コイル基板2が円筒状に巻かれる場合、第1辺E1(図1)を起点として、直交方向に延びる軸(第1辺E1と平行に延びる軸)を中心に周方向にN周回(Nは2以上の整数)巻かれる。図3の例ではコイル基板2は4周回巻かれる。コイル基板2が円筒状に巻かれる際、フレキシブル基板10の第1面10Fが内周側に配置され、第2面10Bが外周側に配置される。図3に示されるように、実施形態では、フレキシブル基板10に形成された複数個の凹部15は、フレキシブル基板10を周方向に巻くことにより互いに重なる。
 図4は、図3のモータ用コイル基板50の一部を模式的に示す断面説明図である。図に示すように、モータ用コイル基板50では、巻かれたフレキシブル基板10により4周の層が形成されている。モータ用コイル基板50は、最内周から順に第1層、第2層、第3層、第4層を有する。フレキシブル基板10のうち、巻かれる際の始端である第1辺E1の近傍部分が最内の第1層を形成し、終端である第2辺E2の近傍部分が最外の第4層を形成する。
 コイル基板2が円筒状に巻かれる場合には複数個の凹部15は重ねられる。この結果、形成されるN周の層のうちの内側からM番目の層(Mは1以上N未満の整数)に形成される配線とM+1番目の層に形成される配線とが重なる。図4の例では、第1層に形成される配線と第2層に形成される配線とが重なる。第2層に形成される配線と第3層に形成される配線とが重なる。第3層に形成される配線と第4層に形成される配線とが重なる。即ち、複数個の凹部15(図1、図3)は、M番目の層の配線とM+1番目の層の配線が重なるようにコイル基板2を巻くための位置合わせに用いられる。また、コイル基板の巻かれる回数は特に限定されない。
 実施形態では、コイル基板2に形成されるコイル20、21、22、24、25、26等を形成する各配線は、複数個の凹部15が重なるようにコイル基板2が巻かれる場合に、M番目の層の配線とM+1番目の層の配線が重なるように、配線の幅、配線の間隔等が調整されている。コイル基板2を周方向に巻くことによって形成されるモータ用コイル基板50において、第1面10Fは内周側に配置されており、第2面10Bは外周側に配置されている。
 図5は、実施形態のモータ用コイル基板50(図3、図4)を用いたモータ100を模式的に示す断面図である。モータ100は、モータ用コイル基板50をヨーク60の内側に配置し、モータ用コイル基板50の内側に回転軸80と回転軸80に固定された磁石70とを配置することによって形成される。
 以上の通り、実施形態のコイル基板2(図1、図2)、モータ用コイル基板50(図3、図4)、モータ100(図5)の構成が説明された。実施形態のコイル基板2を用いてモータ用コイル基板50が形成される際に、凹部15を基準として位置合わせを行うことで、円筒状にした際に内周側の層の配線と外周側の層の配線の位置合わせが適切に行われる。そのため、モータ用コイル基板50が形成される場合、空間の磁束分布が正弦波に近づく。トルクリップルが小さくなる。そのため、実施形態のコイル基板2を用いてモータ100が形成される場合、安定した性能のモータ100が得られる。
[実施形態の別例]
 実施形態の別例では、フレキシブル基板10の第3辺E3と第4辺E4の両方に凹部15が形成される。
[実施形態の第1改変例]
 図6~図8は、実施形態の第1改変例を示す。第1改変例では、コイル20、21、22、24、25、26等を構成する配線の配置が実施形態と異なる。図6は第1改変例のコイル基板102を示す平面図である。図7は第1改変例のコイル基板102を示す底面図である。
 コイル20は、第1面10F上に設けられるコイル形状の第1配線30F(図6)と第2面10B上に設けられるコイル形状の第2配線30B(図7)とからなる。第1配線30Fと第2配線30Bは、フレキシブル基板10を貫通するビア導体40を介して電気的に接続されている。同様に、コイル21は第1配線31Fと第2配線31Bとビア導体41とを有する。コイル22は第1配線32Fと第2配線32Bとビア導体42とを有する。コイル24は第1配線34Fと第2配線34Bとビア導体44とを有する。コイル25は第1配線35Fと第2配線35Bとビア導体45とを有する。コイル26は第1配線36Fと第2配線36Bとビア導体46とを有する。
 図6に示されるように、第1配線30Fは、外周から内周に向かって右回りの渦巻状(六角形の渦巻状)に形成されている。ビア導体40は第1配線30Fの内周側端部に形成されている。図7に示されるように、第2配線30Bは、内周から外周に向かって左回りの渦巻状(六角形の渦巻状)に形成されている。ビア導体40は第2配線30Bの内周側端部に形成されている。第1配線30Fと第2配線30Bは、同じ面から見て同じ巻き方向の渦巻状に形成されている。第1配線30Fと第2配線30Bは電気的に直列に接続された1つのコイル20として機能する。
 第1配線31F(32F、34F、35F、36F)と第2配線31B(32B、34B、35B、36B)は、第1配線30Fと第2配線30Bと同様の関係を有する。第1配線31F(32F、34F、35F、36F)と第2配線31B(32B、34B、35B、36B)は電気的に直列に接続された1つのコイル21(22、24、25、26)として機能する。
 第1改変例でも、フレキシブル基板10の第4辺E4には長手方向に沿って複数個の凹部15が形成されている。また、図示は省略されるが、第1面10Fと第1配線30F~32F、34F~36F上は樹脂絶縁層で覆われている。同様に第2面10Bと第2配線30B~32B、34B~36B上は樹脂絶縁層で覆われている。
 第1改変例のコイル基板2(図6、図7)が円筒状に巻かれることによって、モータのためのモータ用コイル基板50(図3参照)が形成される。フレキシブル基板10に形成された複数個の凹部15は、フレキシブル基板10を周方向に巻くことにより互いに重なる。
 図8は、第1改変例のモータ用コイル基板50の一部を模式的に示す断面説明図である。形成されるN周の層(図の例では4周の層)のうちの内側からM番目の層(Mは1以上N未満の整数)に形成される配線とM+1番目の層に形成される配線とが重なる。複数個の凹部15(図6、図7)は、M番目の層の配線とM+1番目の層の配線が重なるようにコイル基板2を巻くための位置合わせに用いられる。
[第1改変例の別例]
 第1改変例の別例では、フレキシブル基板10の第3辺E3と第4辺E4の両方に凹部15が形成される。
2:コイル基板
10:フレキシブル基板
10F:第1面
10B:第2面
15:凹部
20,21,22,24,25,26:コイル
30F,31F,32F,34F,35F,36F:第1配線
30Fa,31Fa,32Fa,34Fa,35Fa,36Fa:第1直交部
30B,31B,32B,34B,35B,36B:第2配線
30Ba,31Ba,32Ba,34Ba,35Ba,36Ba:第2直交部
50:モータ用コイル基板
60:ヨーク
70:磁石
80:回転軸
100:モータ

Claims (6)

  1.  第1面と前記第1面と反対側の第2面とを有するフレキシブル基板と、
     前記第1面上に設けられるコイル形状の配線と前記第2面上に設けられるコイル形状の配線によって形成されるコイル、とを有するコイル基板であって、
     前記コイル基板は、前記フレキシブル基板の長手方向の一端側の基準辺を起点として、前記長手方向と直交する幅方向に延びる軸を中心として周方向に巻かれることによって円筒状に形成可能であり、
     前記フレキシブル基板は前記幅方向の両辺のうち少なくとも一方の辺に形成される凹部を備える。
  2.  請求項1のコイル基板であって、前記凹部は、周方向に巻かれる際の位置合わせに用いられる。
  3.  請求項1のコイル基板であって、前記フレキシブル基板は、前記幅方向の前記両辺のうち少なくとも一方の辺に長手方向に沿って形成される複数個の前記凹部を備えている。
  4.  請求項3のコイル基板であって、前記複数個の凹部は前記フレキシブル基板を周方向にN周回(Nは2以上の整数)巻くことにより互いに重なり、前記複数個の凹部が互いに重なるように巻かれる場合、形成されるN周の層のうちの内側からM番目の層(Mは1以上N未満の整数)に形成される前記配線とM+1番目の層に形成される前記配線とが重なる。
  5.  請求項1のコイル基板を周方向に巻くことによって形成されるモータ用コイル基板であって、前記第1面が内周側に配置されており、前記第2面が外周側に配置されている。
  6.  請求項5のモータ用コイル基板を円筒状のヨークの内側に配置し、前記モータ用コイル基板の内側に回転軸と磁石を配置することによって形成されるモータ。
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