(57)【要約】【課題】本発明は、被覆銅線をシート上に布線埋設して作られるシートコイルを使用したモータを提供する。【解決手段】絶縁基材２１の上に接着層２２を施し、被覆銅線２３を絶縁基材シート上に布線埋設してシートコイル作る。【選択図】図４ 
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シート状の絶縁基材の上に接着層を形成し、その接着層に被覆銅線を巻回埋設して形成したコイルを円周方向に３組配列して構成した３相駆動コイルを備えるモータにおいて、前記各コイルは前記駆動コイルの中心から放射状に布線された二つの腕部とこの腕部を接続する略円弧形状の接続部とにより略三角形状に形成され、前記各コイルにはコイルの外側から内側に向かう引き込み部を備え、この引き込み部と前記コイルが交差するクロス部を前記コイルの外周側の接続部の中央近傍に形成したことを特徴とするモータ。
【請求項２】
同一相のコイルは一本の被覆銅線で形成され、各コイルから次のコイルへの渡り線は各コイル自身のの接続部の径方向外側を通らない方向に各コイルの腕部から引き出されたことを特徴とする請求項１記載のモータ。
【請求項３】
渡り線は隣の相のコイルの外周側接続部の中央近傍でのみ前記接続部と交差するクロス部を形成したことを特徴とする請求項２記載のモータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被覆銅線をシート上に布線して作られるシートコイルを用いた３相駆動モータに関する。
【背景技術】
【０００２】
面対向ブラシレスモータの駆動コイルは自己溶着エナメル銅線を略三角形の形状に巻回したものが知られている。（例えば、特許文献１参照）
このような駆動コイルは巻き枠に銅線を巻回して、銅線同士を自己溶着して略三角形の形状にしたもので、銅線同士が多段に積層されて、略三角形に厚みを持たせたような巻線スペースになる。個々の略三角形のコイルは巻き始めの端は略三角形の内部に形成される。つまり巻枠の一端に巻線の端が固定され、次に巻枠に巻線を巻回する。そのため巻き終わりは略三角形の外周部になる。そのように製作された複数個のコイルをプリント配線板に接着剤などで固定する。３相駆動モータの場合はプリント配線板に配置するコイル数は３の倍数になる。したがって、同じ相のコイルは電気的に接続しなくてはならない。コイルの終わり端と同一相で別のコイルの巻始めとをプリント配線板の配線パターンで接続する。同様にして３相の駆動コイルをプリント配線板上に構成する。
【０００３】
プリント配線板をガラスエポキシプリント基板やフレキシブルプリント基板や金属プリント基板で形成する。
【０００４】
このようにコイルを複数個基板に同一円周上に配列して固定し、各コイルの端末を接合して駆動コイルを形成しているが、すなわち、一つの配線板に多層に巻回したコイルを配置した構成である。
【０００５】
別な従来例として、絶縁シートの上に印刷配線技術を用いてパターン形成して製造した駆動コイルがある。（例えば、特許文献２、特許文献３参照）
さらには、絶縁シート上に導体を形成するメッキ法等により、一連のコイル群を作成し、これを複数枚積層して電機子コイルを形成しているなど、多くのシートコイル製造方法がある。
【０００６】
接着層を表面に形成したシート状の絶縁基材の上に被覆銅線を布線して、任意な形状にコイルを埋設する製造技術がある。（例えば、特許文献４、特許文献５参照）この布線埋設技術で製作されるマルチワイヤー配線板はＩＣカードやアンテナコイルなどに生産実績がある。
【０００７】
その製造技術をモータの駆動コイルに応用した製造方法がある。（例えば、特許文献６参照）製造されたモータのコイルは絶縁基材のシートに１本の被覆銅線でもって、隣合うコイルを連続的に布線して、放射状に略三角形をしたコイルを複数個形成している。１シートの上を１本の被覆銅線で布線埋設しているので、巻き終わりのコイルは巻きはじめのコイルの隣に配置される。１本の被覆銅線で形成されるモータの駆動コイルは単相モータのコイルである。隣合うコイルの巻きはじめと巻き終わりが異なることがあり、隣合うコイルでの特性に相違が生じる。
【０００８】
モータ用コイルの布線埋設装置の一例を説明する。図５は概略の布線埋設装置を示す。図５において、３３はＸＹテーブル、３４は布線埋設ヘッド、３５はテンション付加装置、３６はボビン、３７は絶縁基材、３８は接着層、３９はエナメル線、４０は保持機構である。
【０００９】
表面に接着層３８を有する絶縁基材３７は保持機構４０に保持されている。このＸＹテーブル３３はマイクロコンピュータなどによって制御させる制御部によって移動量が制御されている。そのＸＹテーブル３３の上には布線埋設ヘッド３４を上下に移動するようになった機構が取り付けられている。この布線埋設装置は布線埋設ヘッド３４の上下移動とＸＹテーブルを制御連動させて、任意なパターンを形成することができるようになっている。布線埋設ヘッド３４の先端からエナメル銅線３９が出てくるようになっている。
【００１０】
例えば、絶縁基材３７の上にエナメル線３９を布線埋設ヘッド３４を下げて埋設させ、その位置で布線埋設ヘッド３４を上げて絶縁基材３７から離す、その時、埋設されたエナメル銅線３９は埋設位置で接着層３８で接着固定されているので外れない、エナメル銅線３９はボビン３６の方から供給される。ＸＹテーブル３３を移動させて、その埋設位置から次の埋設位置まで相対的に移動させる。その移動の場合もボビン３６側からエナメル銅線３９が供給される。指定の次の埋設位置にエナメル銅線３９を埋設するために布線埋設ヘッド３４を下げる。一連の作業で、エナメル銅線３９にはゆるみなどが発生し、布線埋設工程に悪影響がでないように、エナメル銅線３９にあらかじめ決められた張力をテンション付加装置３５で加えている。
【００１１】
図６は布線埋設されたシートコイルを示す。１本の被膜銅線４１を用いて略三角形コイルを８個配置した駆動コイルであり、隣合コイルは巻回する向きが逆になっている。単相全波用モータコイルであって、Ａ方向巻きコイルとＢ方向巻きコイルは巻回の回数がことなるために、それぞれのコイルで発生するトルクに差が生じる。モータではトルク変動になるような要因はできるだけ盛り込まないようにする。単相全波駆動であるので、採用している。図中に被覆銅線がクロスする箇所が８カ所ある。符号では４２〜４９で示す。クロス部４２は外周円弧部の角部の形成し、外部から放射線部に直線的に引き込んでいる。クロス部４４、４６、４８は外周円弧部の角部の形成し、隣のコイルの外周部から円弧状に線がクロスするように形成されている。またクロス部４３、４５、４７はコイル外周円弧部を斜めにクロスし、斜めであるためにクロスする線の長さが長くなる。またクロス部４９はコイルの外周円弧部で円弧状線でクロスさせている。駆動コイルのコイルにおいてクロスする位置がまちまちであって、クロスする線はクロス部で曲がりをもって形成している。曲がりをもってクロスすることは被覆銅線にダメージを与えることになるのであまり行なわない方法である。
【００１２】
接着層付きの絶縁基材は、コアレスモータなどに使用されている粘着剤付きの絶縁テープを使用する。絶縁テープの絶縁基材はポリイミド基材に粘着剤はエポキシ系樹脂やポリエステル系樹脂、シリコン系樹脂など多種な樹脂を使用することができる。粘着剤については一般に絶縁テープに使用するものが使用できるので、マルチワイヤ配線板にはあまり限定したものとはなっていない。
【特許文献１】実開昭６３−２２６４５号公報（第３頁、図１）
【特許文献２】特開平５−３３６７１２号公報（第４頁、図３）
【特許文献３】特開昭５８−３３９５８号公報（第７頁、図２、第８頁、図３）
【特許文献４】特許第２８１０５４７号公報（第５頁、図１、図４）
【特許文献５】特開２０００−１７４４１９号公報（第８頁、図４）
【特許文献６】特開２００２−１１８９９５号公報（第６頁、図５）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、従来例のエナメル線を巻回して個々のコイルを製作した後、絶縁基板上に配列固定し、各コイルの端末を夫々接合する方法においては、本来のコイルを巻回する工程のほかに、付加的な処理や取り扱い工程が必要であり、自動化などにおいて大きな障
害となっている。
【００１４】
またエッチングやメッキによる方法においては、絶縁基材の表面にそれぞれのコイルを成形すること自体は比較的に簡単ではあるが、コイル同士を接続するために、基板に配線パターンを形成し、その配線パターンにあわせて、コイルを配置しなくてはならず、全体の工程が非常に複雑で時間と費用がかかるものとなる。
【００１５】
その点、コイルを形成するように被覆銅線を絶縁基板上に布線埋設する方法では、あらかじめ巻回したコイルを使用することがないなど、非常に複雑なコイルパターンでも短時間で対応可能であり、いろいろなコイルパターンの評価が可能となり、時間と費用をかけないで目的の駆動コイルを製作することができる。
【００１６】
しかしながら、この布線埋設では以下のような課題がある。
（１）個のコイルを製作するにあたって被覆銅線が重なるクロス部が生じるために、そのクロス部では銅線直径分だけ厚くなる。
（２）隣合うコイルの巻きはじめと巻き終わりが異なることによって、隣り合うコイル特性が相違が生じ、単相駆動コイルでは問題にならなかったが、３相駆動などになると相によるコイルの特性が異なることになる。３相駆動モータの特性が通電位置によって変わるという問題が発生する。
（３）布線埋設での線で曲がり部形成する場合、被覆銅線へのダメージが大きくなりやすいので、クロス部などの構成をできるだけさける。
（４）布線埋設での線で曲がり部形成する場合、布線埋設の個数が多くなるので、工数が多くなる。
（５）布線埋設の工数は布線埋設するコイルの全長によって変動するために、アンテナコイルのように比較的に巻回数が少ないものは工数の変動が発生しにくいが、モータのコイルのように巻回数が多く、線間を密にすることが多いので、線径以上に全長による工数の影響がでやすい。
（６）布線埋設ヘッドに接着層の接着剤が付着して、布線埋設時の被覆銅線の位置が不安定となる。
【００１７】
本発明は、上述の点に鑑みてなされたもので、絶縁基材の一面に形成する複数のコイルのクロス部をコイルの角の曲がり部から外し、モータのトルク特性にはあまり影響しない外周部に形成したモータ用コイルを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
上記目的を達成するために本発明に係わるモータ用コイルは、請求項１に記載するように、絶縁基材の一面に接着層を粘着させ、被覆銅線を所定のコイル形状に巻回し、その内の数カ所に被覆銅線を接着層に埋設して固定し、その一本の被覆銅線を用いて、同相のコイルを同様にして繰返して円周上に連続した同相のコイルを配置した駆動コイルを形成する。個々のコイルにあっては被覆銅線クロス部はコイルの外周円弧部に形成する。
【００１９】
また、請求項２に記載するように、コイルからコイルへの被覆銅線の引き回しによる渡り線は、駆動コイルの外周部に形成し、コイル巻回の終わりが放射状の被覆銅線で終わり、同じコイルの外周円弧部を通らない方向に渡り線を引き回す。
【００２０】
また、請求項３に記載するように、コイルからコイルへの被覆銅線の引き回しによる渡り線は、駆動コイルの外周部に形成し、渡り線は次のコイルの外周側円弧部の中央近傍でのみ被覆銅線とクロス部を形成する。駆動コイルのクロス部はコイルの外周円弧部のみに存在するように巻回する。
【発明の効果】
【００２１】
実施例の記載からも明らかなように、請求項１記載の発明によれば絶縁基材の上に巻回埋設してモータコイルを形成する製造法で、被覆銅線同士のクロス部によってモータコイルの厚みが厚くなるので、その場所をコイル外周円弧部に形成する。コイルの外周円弧部はモータのトルク特性にはあまり関与しないので、クロス部特性ばらつきは出にくいうえに、クロス部を線を曲げる部分から外したので、コイルへのダメージも小さく、信頼性を高くすることができるという有用な効果が得られる。
【００２２】
請求項２記載の発明はコイルの巻回の被覆銅線がトルクに影響する放射状の線で終了するので、発生トルクに寄与するコイルを多くしつつ、布線埋設の工数を抑えることができる。加えて布線埋設長さを短くすることができる。
【００２３】
請求項３記載の発明によれば、渡り線同士のクロス位置はコイルの外周円弧部の中央近傍に形成されるので、駆動コイルにおけるクロス部はコイルの外周円弧部の中央近傍に形成されるのでコイル外周１カ所に集中させることができるという有用な効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
本発明の請求項１に記載の発明は、シート状の絶縁基材の上に接着層を形成し、その接着層に被覆銅線を巻回埋設して形成したコイルを円周方向に３組配列して構成した３相駆動コイルを備えるモータにおいて、前記各コイルは前記駆動コイルの中心から放射状に布線された二つの腕部とこの腕部を接続する略円弧形状の接続部とにより略三角形状に形成され、前記各コイルにはコイルの外側から内側に向かう引き込み部を備え、この引き込み部と前記コイルが交差するクロス部を前記コイルの外周側の接続部の中央近傍に形成したことを特徴とするモータであり、被覆銅線同士のクロス部によってモータコイルの厚みが厚くなるので、その場所をコイル外周円弧部に形成する。コイルの外周円弧部はモータのトルク特性にはあまり関与しないので、クロス部特性ばらつきは出にくいうえに、クロス部を線を曲げる部分から外したので、コイルへのダメージも小さく、信頼性の高くすることができるという作用を有する。
【００２５】
本発明の請求項２に記載の発明は、同一相のコイルは一本の被覆銅線で形成され、各コイルから次のコイルへの渡り線は各コイル自身のの接続部の径方向外側を通らない方向に各コイルの腕部から引き出されたことを特徴とする請求項１記載のモータであり、コイルの巻回の被覆銅線がトルクに影響する放射状の線で終了するので、発生トルクにコイルを多くして、布線埋設の工数を抑えることができる。布線埋設長さを短くすることができるという作用を有する。
【００２６】
本発明の請求項３に記載の発明は、渡り線は隣の相のコイルの外周側接続部の中央近傍でのみ前記接続部と交差するクロス部を形成したことを特徴とする請求項２記載のモータであり、渡り線同士のクロス位置はコイルの外周円弧部の中央近傍に形成されるので、駆動コイルにおけるクロス部はコイルの外周円弧部の中央近傍に形成されるのでコイル外周１カ所に集中させることができるという作用を有する。
【実施例１】
【００２７】
以下本発明の一実施例について、図面を参照しながら説明する。
【００２８】
図１は本発明の駆動コイルを使用したモータの断面図である。１はシャフト、２はロータボス、３、４はマグネット、５、６はロータフレーム、７は軸受メタル、８はスラスト板、９は軸受ハウジング、１０は駆動コイル、１１は支持プレート、１２は磁性体、１３はステータ基版である。
【００２９】
マグネット３、４は上下垂直方向に面着磁されている。マグネットの磁極によって磁束の向きがことなるので、一方の場合でもって説明すれば、マグネット３の上面から発生した磁束はロータフレーム５を通り、このロータフレーム５の外部へ放出される。放出された磁束の大部分はマグネット３、４の外周部に設けられた磁性体１２を通り、ロータフレーム６を通り、永マグネット４の下面に収束する。マグネットの外周部に磁性材１２があるためにモータの外周部への磁束の漏洩は減少するので、駆動コイル１０を通る磁束が増加する。したがってモータの出力特性が向上する。
【００３０】
ステータ基板１３での駆動コイルはシャフト１に対して対称配置したものであって、ステータ基板の一部には駆動コイルの端末を接続した端子ピンが形成されている。
【００３１】
軸受ハウジング９には焼結含油材料で作られた軸受メタル７が圧入され、軸受メタル７の内径を管理するために軸受メタル７を圧入する際にサイジング棒を軸受メタル７内周部に挿入した状態で圧入し、軸受ハウジング９に軸受メタル７を圧入した後サイジング棒を引き抜いて、内径の圧入に際して小さくならないようにする。軸受メタル７の圧入された軸受ハウジング９を支持プレート１１にかしめ固定する。さらに、軸受ハウジング９の一方にスラスト板８を取り付けて、スラスト板８にシャフト１の先端を当接させて、スラストピボット軸受を構成させる。ラジアル方向軸受として軸受メタル７を使用し、スラスト方向軸受としてスラスト板８を使用した軸受構成になる。その軸受で回転支承されたシャフト１は回転することができる。シャフト１はロータボス２に圧入固定されていて、そのロータボス２にはロータフレーム５、６が取り付けられている。ロータフレーム６はロータボス２にかしめ固定されているが、ロータフレーム５は吸着力でもってロータボス２に一体に取り付けられている。マグネット３、４もそれぞれのロータフレーム５、６に磁力の吸着力でもって固定されている。
【００３２】
ステータ基板１３の駆動コイル１０は布線埋設装置を用いて、接着層のある絶縁基材の上に被覆銅線を布線工程と埋設工程を繰り返しながら、コイルパターン形成する。
【００３３】
ステータ基板の駆動コイルの布線埋設装置の一例を図２に示す。従来例で示したものと類維である。図２において、１４はＸＹテーブル、１５は布線埋設ヘッド、１６は変動調整リンク、１７は負荷調整部、１８はテンション付加装置、１９はボビン、２０は制御部、２１は絶縁基材、２２は接着層、２３は被覆銅線、２４は支持受け台、２５はヘッド取り付け支柱である。
【００３４】
ＸＹテーブル１４の上にはヘッド取り付け支柱２５が取り付けられ、そのヘッド取り付け支柱２５には空気シリンダで上下に移動可能な布線埋設ヘッド１５が取り付けられている。空気シリンダで上下に移動可能な布線埋設ヘッド１５にはコイルガイド、コイル埋設機構、クリーニング機構などの各機能が組み込まれ、上下の移動に伴ってそれぞれの機能を発揮させて、布線埋設ヘッド１５の先端から被覆銅線２３が出るようになっている。布線埋設ヘッド１５に被覆銅線２３をテンション一定で供給するためにテンション付加装置１８に被覆銅線２３を通している。テンション付加装置１８は巻回に伴う被覆銅線２３の供給変動を吸収するために釣り竿の原理の構成の変動調整リンク１６と被覆銅線２３にテンションを付加するための負荷調整部１７を通すことで被覆銅線２３に調整を行う。テンション付加装置１８に供給する被覆銅線２３はボビン１９から供給される。
【００３５】
ＸＹテーブル１４はテーブルをＸ軸方向、Ｙ軸方向と移動できるので、ＸＹテーブル１４はある決められた平面上を動くことができる。すなわち、ＸＹテーブル１４の上に載っているヘッド取り付け支柱の取り付けられた布線埋設ヘッド１５も平面上を任意な位置に移動することができる。この移動する量を制御すれば、布線埋設ヘッド１５を決められた平面軌跡で移動させることができる。つまり、ＸＹテーブル１４はマイクロコンピュータ
などで構成された制御部２０の指令に基づいて移動量が制御される。
【００３６】
ＸＹテーブル１４でもって平面軌跡が可能となるが、さらに、布線埋設ヘッド１５は上下のみ移動することができる機構になっているので、平面軌跡の際に、布線埋設ヘッド１５が上下位置のどの位置にあるかによって、用途上の目的が異なる。
【００３７】
布線埋設ヘッド１５の下側には表面に接着層２２を有する絶縁基材２１を保持する支持受け台２４があって、支持受け台２４はＸＹテーブル１４で移動できる布線埋設ヘッド１５の範囲以上の大きさである。
【００３８】
例えば、絶縁基材２２の上に被覆銅線２３（たとえば、エナメル線とする）を、布線埋設ヘッド１５を下げることで埋設させ、その位置で布線埋設ヘッド１５を上げて絶縁基材２２から離す、その時、埋設された被覆銅線２３は埋設位置で接着層２２に埋設されて接着固定されるので外れない。必要な量の被覆銅線２３はボビン１９の方から供給される。
【００３９】
次に、ＸＹテーブルを移動させて、その埋設位置から次の埋設位置まで相対的に移動させる。その時、布線埋設ヘッド１５は上位置に置かれている。その移動の場合もボビン１９側から被覆銅線２３が供給させる。指定の次の埋設位置に被覆銅線２３を埋設するために布線埋設ヘッド１５を下げる。このような埋設−布線−埋設−布線・・・・の一連の作業で、被覆銅線２３にはゆるみなどが発生し、布線工程に悪影響がでないように、被覆銅線にあらかじめ決められた張力がテンション付加装置１８で加えられている。
【００４０】
図３は略三角形のコイルの巻回埋設についての説明図である。図３において被覆銅線２３の埋設位置はＭ１〜Ｍ２４で表わす。図２の布線埋設装置を用いているので、説明の中の符号には図２の符号もある。
【００４１】
布線埋設ヘッド１５の先端から導き出された被覆銅線２３をＭ１では以下のような工程となる。布線埋設ヘッド１５を下降させて、そのヘッド先端が絶縁基材２１の表面に瞬時的に点接触し、被覆銅線２３を絶縁基材２１表面の接着層２２に埋設させて貼付する。すなわち、Ｍ１で被覆銅線は埋設させる。次にＭ１の位置で布線埋設ヘッド１５を上昇させ、次の埋設位置Ｍ２まで布線埋設ヘッド１５は移動する。その際、Ｍ１の被覆銅線２３は埋設貼り付けされているため動かないので、被覆銅線２３はボビン１９から供給される。
【００４２】
次に、Ｍ２の位置で布線埋設ヘッド１５を下降させて、そのヘッド先端が絶縁基材２１の表面に瞬時的に点接触し、被覆銅線２３を絶縁基材２１表面の接着層２２に埋設させて貼付する。そのＭ１埋設〜Ｍ２埋設間の被覆銅線２３は接着層２２には十分に埋設されない。接着層２２の上をＭ１、Ｍ２で引っ張った状態で布線される。その布線される被覆銅線を布線被覆銅線として区別する。つまり布線埋設ヘッド１５の２回の上下動と水平移動によって布線埋設ヘッド１５の先端が間欠的に点接触した絶縁基材２１表面の接着層２２の２点間に被覆銅線２３は貼付される。この被覆銅線２３の貼付けは埋設の際の貼り付けとは異なるために「布線」として「埋設」とは区別する。
【００４３】
コイルの外周側の位置に存在するＭ２から、コイルの内側の位置Ｍ３に被覆銅線２３を引き込む。この引き込む箇所では被覆銅線２３がクロスする。次にＭ３に被覆銅線２３を埋設する。
【００４４】
次にコイルの内側の中央位置に被覆銅線をＭ４に埋設する。このＭ４の位置はモータ駆動コイルの個々のコイルの基準になり、このＭ４の基準位置をもとに個々のコイルを巻き回する。Ｍ２からＭ３は直線的であってさらにその先であるＭ４が埋設されるので、外部からコイル内部への引き込みは直線的に引き込まれる。クロスする被覆銅線はほぼ直角に
クロスする。クロスする長さが短くなる。
【００４５】
次にコイルの最内周位置に被覆銅線をＭ５に埋設する。このＭ５の位置はコイルの巻回する開始位置でもある。巻回する回数の基準位置になり、１周巻回すれば、１ターンとして、複数ターンを巻回する。
【００４６】
布線と埋設を繰り返しながら、コイル最内周部のパターンを描く。Ｍ５からＭ２３までで１ターンとなり、放射状位置の被覆銅線はＭ５〜Ｍ７間であり、内周円弧部の被覆銅線はＭ７〜Ｍ８間を指し、もう一方側の放射状位置の被覆銅線はＭ８〜Ｍ１２を指し、外周円弧部の被覆銅線はＭ１４〜Ｍ２０を示す。Ｍ１２〜Ｍ１３とＭ２０〜Ｍ２１はモータ中心には向いていないが、放射状の線素の影響が大きいので、放射状位置の被覆銅線に含んでいる。したがって、図３において、Ｍ２０〜Ｍ２４の間は放射状位置の被覆銅線である。
Ｍ１６からＭ１７の間で引き込みの被覆銅線２３とクロスしている。
【００４７】
布線埋設ヘッド１５を上下に往復駆動すると共に、その上下の往復駆動に同期させて平面移動させ、布線埋設ヘッドの平面軌跡をコイルパターンとする略三角形コイルができる。図３に示すように絶縁基材２１表面の接着層２２に布線埋設ヘッドの平面軌跡上で、Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３、・・・として示すように順次間欠的に点接触させることにより、被覆銅線は間欠的に絶縁基材２１の表面の接着層２２に順次埋設される。
【００４８】
図４はステータ基板の駆動コイルのシートコイルの布線パターンを示す。図の布線パターンは一枚の絶縁基材の上に描かれたものである。
【００４９】
図４において、略三角形形状のコイルは９個あって、放射状に等角度に配置されている。モータが３相全波駆動モータであるために、シートコイルには３相のコイルがある。すなわち、９個のコイルがあるのであれば、各相で３個のコイルがあることになる。各相がそれぞれ１本被覆銅線で形成されている。図４において、２１は絶縁基材、２２は接着層、２６は基準孔、２７〜３１は被覆銅線の位置を示す。３本の被覆銅線はそれぞれが相の線であって、Ａ相、Ｂ相、Ｃ相とし、各相の巻きはじめをＡ１ｓ、Ｂ１ｓ、Ｃ１ｓとし、巻き終わりをＡ１ｅ、Ｂ１ｅ、Ｃ１ｅとする。
【００５０】
モータ用駆動コイルの絶縁基材２１は、帯状の基材から形成されるが布線されるシートコイルではほぼ正方形に近い大きさである。コネクタなどの取り付け部があるとその部分の形成のために長方形の形状になる。帯状絶縁基材２１の表面には接着層２２が形成されている。中央には基準孔２６が穿設されており、その基準孔２６の中心を基準座標の原点として、被覆銅線を巻回していく略三角性のコイル作る。３相コイルを区別するために、Ａ相、Ｂ相、Ｃ相として、シートコイルでＡ相コイルをＡ１１、Ａ１２、Ａ１３、Ｂ相コイルをＢ１１、Ｂ１２、Ｂ１３、Ｃ相コイルをＣ１１、Ｃ１２、Ｃ１３として表す。
【００５１】
Ａ相コイルのはじめの端Ａ１ｓからＡ相のコイルを布線しながら埋設していくがＡ１１コイルまではコイル外周部を通る。コイルＡ１１のセンター位置からコイル内周側に引き込んで、最内側の位置まで布線して、内側から外側に向かって略三角形形状に設定巻回する。その巻回において、布線と埋設の工程を行っている。Ａ１１コイルでは外部から線を引き込むところは被覆銅線がクロスしている。
【００５２】
Ａ１１コイルの外部へ出るアウト点２７からＡ１２コイルの内部に入るイン点２８までの部分を一般に「渡り」という。その渡りでは被覆銅線はクロスを形成しない。
【００５３】
Ａ１２コイルの内部に引き込んだ被覆銅線はＡ１１コイルと同様に巻回され、アウト点
２９から次のＡ１３コイルのイン点３０までコイルの外周部を渡らせて、引き込んだ部分以外には被覆銅線のクロス部を設けない。
【００５４】
Ａ１３コイルのイン点３０から内部に引き込んだ被覆銅線はＡ１１コイルと同様に巻回され、Ａ１３コイルの外部へ出るアウト点３１に出てくる。Ａ１３コイルのアウト点３１に出てからはコイルの外周側に渡りを形成し、シートのＡ相コイルの終端Ａ１ｅに引き出される。
【００５５】
同様にしてＢ相コイル、Ｃ相コイルを布線埋設をおこなって、シートの駆動コイルを作成する。
【００５６】
３相の駆動コイルであり、その３相の結線方法はＹ結線である。従って、布線埋設された３相被覆銅線ははじめか終わりかを一つに接続することで可能となる。本実施例では、巻き終わりＡ１ｅ、Ｂ１ｅ、Ｃ１ｅを接続部３２で接続することで、Ｙ結線を可能としている。
【００５７】
巻きはじめＡ１ｓ、Ｂ１ｓ、Ｃ１ｓの被覆銅線はコネクタのピンに接続されているので、コネクタのピンのところから、巻き始めまでも布線埋設工程で被覆銅線は布線埋設されている。
【００５８】
図４に示す布線パターンは被覆銅線のクロス部がコイルの外周円弧部でのみ形成され、それ以外の箇所ではクロス部が存在しないように布線されている。被覆銅線がクロスすると被覆銅線の太さ分が厚くなるので、そのクロスする部分近傍のコイル厚みが厚くなるが、その増加量を被覆銅線にダメージを与えずに軽減することは、布線埋設行為では不可能である。したがって、クロス部の影響する箇所を限定し、モータのトルク特性に影響の少ない外周円弧部に形成する。また、外周円弧部も両角部は布線埋設工程が大変で布線埋設間隔も狭いので、被覆銅線に負荷をかけることは信頼性に影響するため、クロス部も両角部には形成をしない。一番適したところは外周円弧部の中央近傍である。
【００５９】
略三角形のコイルにおいて、モータのトルクに寄与する部分は中心から放射状の線である。１個の略三角形のコイルではこの放射状の線は２カ所存在する。この放射状の線の本数をできるだけ多く、線の長さを長くすることがモータの特性を向上させるので、コイルの最内周位置なども十分に考慮しなくてはならない。被覆銅線は略三角形の外周円弧部から引き込まれ、コイルの内周から外周に向かって巻回されるが、略三角形コイルから出る位置はコイル巻回の終わりが放射状の被覆銅線で終わる位置である。また引き回しの渡りはコイル巻回の終わりが放射状の被覆銅線で終わり、同じコイルの外周円弧部を通らない方向に渡り線が引き回される。
【００６０】
接着層の厚みがコイル線径に比べて小さい場合はコイルを布線埋設することで覆うことができないために布線埋設の接着強度が小さくなるので、絶縁基材にコイルを布線埋設した状態で、接着剤をコイル面に供給する。
【００６１】
接着層の接着剤は熱硬化性のエポキシ樹脂、熱可塑性のアクリル樹脂が使用されるが、モータの駆動コイルは耐熱性の関係でエポキシ樹脂を使用することが多い。布線埋設後接着層の接着剤を硬化させて駆動コイルを形成する。
【産業上の利用可能性】
【００６２】
本発明は、被覆銅線をシート上に布線して作られるシートコイルを使用したモータであり、特に３相駆動用モータコイルに関し、それを使用した面対向モータに関する。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明の実施例１によるモータの断面図
【図２】帯状供給の絶縁基材での布線埋設装置図
【図３】本発明の巻回埋設の工程説明図
【図４】本発明の布線埋設されたシートコイルの概略図
【図５】円形絶縁基材での布線埋設装置図
【図６】従来例のシートコイルの概略図
【符号の説明】
【００６４】
１    シャフト
２    ロータボス
３、４    マグネット
５、６    ロータフレーム
７    軸受メタル
８    スラスト板
９    軸受ハウジング
１０    駆動コイル
１１    支持プレート
１２    磁性体
１３    ステータ基版
１４、３３    ＸＹテーブル
１５、３４    布線埋設ヘッド
１６    変動調整リンク
１７    負荷調整部
１８、３５    テンション付加装置
１９、３６    ボビン
２０    制御部
２１、３７    絶縁基材
２２、３８    接着層
２３、３９、４１    被覆銅線
２４    支持受け台
２５    ヘッド取り付け支柱
２６    基準孔
２７〜３１    被覆銅線の位置
３２    接続部
４０    保持機構
４２〜４９    クロス部
Ｍ１〜Ｍ２４    埋設位置
Ａ１ｓ    Ａ相の巻きはじめ
Ｂ１ｓ    Ｂ相の巻きはじめ
Ｃ１ｓ    Ｃ相の巻きはじめ
Ａ１ｅ    Ａ相の巻き終わり
Ｂ１ｅ    Ｂ相の巻き終わり
Ｃ１ｅ    Ｃ相の巻き終わり
Ａ１１、Ａ１２、Ａ１３    Ａ相コイル
Ｂ１１、Ｂ１２、Ｂ１３    Ｂ相コイル
Ｃ１１、Ｃ１２、Ｃ１３    Ｃ相コイル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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