(57)【要約】【課題】プリントモータとして、高出力化を図ることができるプリントコイルを提供する。【解決手段】プリントコイルは、複数のコイル片２１ａ，２２ａが環状に並設された層が絶縁板を挟んで複数層設けられ、異なる層のコイル片２１ａ，２２ａが径方向内側及び径方向外側端部でそれぞれ接続されて軸方向から見て環状のコイル３１を形成する。各コイル片２１ａ，２２ａは、径方向内側に配置され軸方向から見てインボリュート曲線状の内側インボリュート曲線部２１ｄ，２２ｄと、径方向外側に配置され軸方向から見てインボリュート曲線状の外側インボリュート曲線部２１ｅ，２２ｅとを有する。外側インボリュート曲線部２１ｅ，２２ｅにおける基礎円Ｅ２の径は、内側インボリュート曲線部２１ｄ，２２ｄにおける基礎円Ｅ１の径より小さく設定される。【選択図】      図４
2005237177.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のコイル片が環状に並設された層が絶縁板を挟んで複数層設けられ、異なる層の前記コイル片が径方向内側及び径方向外側端部でそれぞれ接続されて軸方向から見て環状のコイルを形成するプリントコイルであって、
各前記コイル片は、
径方向内側に配置され軸方向から見てインボリュート曲線状の内側インボリュート曲線部と、
径方向外側に配置され軸方向から見てインボリュート曲線状の外側インボリュート曲線部とを有するものであって、
前記外側インボリュート曲線部における基礎円の径を、前記内側インボリュート曲線部における基礎円の径より小さく設定したことを特徴とするプリントコイル。
【請求項２】
請求項１に記載のプリントコイルを、当接されるブラシを介して駆動電流が供給される電機子として備えるとともに、前記プリントコイルと軸方向に対向配置されるマグネットを備えたことを特徴とするプリントモータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリントモータに係り、詳しくはプリントモータのプリントコイルの構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、プリントモータとして、電機子を構成するプリントコイルと、プリントコイルと軸方向に対向配置されるマグネットとを備えたものがある（例えば、特許文献１参照）。
このようなプリントモータにおけるプリントコイルは、複数の径方向に延びるコイル片が環状に並設された層が絶縁板を挟んで複数層設けられてなり、異なる層のコイル片が径方向内側及び径方向外側端部でそれぞれ接続（溶接）されて軸方向から見て環状のコイルを形成する。このようなプリントコイルのコイルは、ブラシを介して駆動電流が供給されると磁界を発生し、軸方向に対向配置されるマグネットと共に回転力を発生する。
【特許文献１】特開平６−１１３４９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、図５に模式的に示すように、上記のようなプリントコイル（プリントモータ）における各コイル片５１は、径方向内側に配置され軸方向から見てインボリュート曲線状の内側インボリュート曲線部５２と、径方向外側に配置され軸方向から見てインボリュート曲線状の外側インボリュート曲線部５３とを有する。又、各コイル片５１は、内側インボリュート曲線部５２における径方向外側端部と外側インボリュート曲線部５３における径方向内側端部とを径方向に略直線状に繋ぐ直線部５４を有する。
【０００４】
そして、従来のコイル片５１は、内側インボリュート曲線部５２における（インボリュート曲線Ａ１の）基礎円Ｅ１と外側インボリュート曲線部５３における（インボリュート曲線Ａ２の）基礎円Ｅ１の径が同じに設定されていた。言い換えると、従来のコイル片５１は、内側インボリュート曲線部５２と外側インボリュート曲線部５３におけるインボリュート曲線Ａ１，Ａ２の各起点ａ１，ａ２が同一径上に設定されていた。
【０００５】
しかしながら、上記のように設定されたコイル片５１を有するプリントコイルでは、軸方向から見た環状のコイルＣ（図５中、実線と破線で示す）の内側面積Ｓが小さく、マグネットと環状のコイルＣ（その内側面積Ｓ）との対向面積が小さかった。これにより、有効磁束量が少なくなり、高出力化が困難であった。
【０００６】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであって、その第１の目的は、プリントモータとして、高出力化を図ることができるプリントコイルを提供することにある。又、第２の目的として、高出力化を図ることができるプリントモータを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に記載の発明では、複数のコイル片が環状に並設された層が絶縁板を挟んで複数層設けられ、異なる層の前記コイル片が径方向内側及び径方向外側端部でそれぞれ接続されて軸方向から見て環状のコイルを形成するプリントコイルであって、各前記コイル片は、径方向内側に配置され軸方向から見てインボリュート曲線状の内側インボリュート曲線部と、径方向外側に配置され軸方向から見てインボリュート曲線状の外側インボリュート曲線部とを有するものであって、前記外側インボリュート曲線部における基礎円の径を、前記内側インボリュート曲線部における基礎円の径より小さく設定した。
【０００８】
請求項２に記載の発明では、請求項１に記載のプリントコイルを、当接されるブラシを介して駆動電流が供給される電機子として備えるとともに、前記プリントコイルと軸方向に対向配置されるマグネットを備えたプリントモータを要旨とする。
【０００９】
（作用）
請求項１に記載の発明によれば、各層において環状に並設される複数の各コイル片は、径方向内側に配置され軸方向から見てインボリュート曲線状の内側インボリュート曲線部と、径方向外側に配置され軸方向から見てインボリュート曲線状の外側インボリュート曲線部とを有する。そして、外側インボリュート曲線部における基礎円の径は、内側インボリュート曲線部における基礎円の径より小さく設定される。このようにすると、従来技術（外側インボリュート曲線部と内側インボリュート曲線部における基礎円の径が同じ）に比べて、軸方向から見た環状のコイルの内側面積を大きくすることができる。よって、モータとした場合に、プリントコイルと軸方向に対向配置されるマグネットと環状のコイル（その内側面積）との対向面積を従来技術に比べて増加させることができ、有効磁束量を増加させて高出力化を図ることができる。
【００１０】
請求項２に記載の発明によれば、プリントモータにおいて、マグネットと環状のコイル（その内側面積）との対向面積を従来技術に比べて増加させることができ、有効磁束量を増加させて高出力化を図ることができる。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１に記載の発明によれば、プリントモータとして、高出力化を図ることができるプリントコイルを提供することができる。
又、請求項２に記載の発明によれば、高出力化を図ることができるプリントモータを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明を具体化した一実施の形態を図１〜図４に従って説明する。図１に示すように、プリントモータは、モータハウジング１と、シャフト２と、ブラシホルダ３と、ブラシ４と、マグネット５と、センタピース６と、プリントコイル（電機子）７とを備える。
【００１３】
モータハウジング１は、エンドフレーム８とカバーハウジング９とから構成される。エンドフレーム８は略円盤形状に形成され、その中心孔８ａにはシャフト２の基端部が固定されている。カバーハウジング９は、エンドフレーム８の外周側端部に固定されシャフト２に沿って延びる円筒部９ａと、円筒部９ａの端部から径方向内側に延びる円盤部９ｂとを備える。
【００１４】
前記エンドフレーム８には樹脂性のブラシホルダ３が２個固定されている。各ブラシホルダ３にはブラシ４がシャフト２に沿って移動可能に支持され、そのブラシ４はブラシホルダ３に収容されたスプリング１０によりシャフト２の先端方向（図１中、上方向であって、矢印Ｚ方向）に付勢されている。又、モータハウジング１内において、エンドフレーム８の外周側（円盤部９ｂと対向する側の面）には、その外周に沿った環状のマグネット５が固定されている。マグネット５は、その周方向にＮ極とＳ極が交互に着磁されている。
【００１５】
前記シャフト２の外周には、略円筒形状のセンタピース６が軸受１１，１２を介して回転可能に支持されている。尚、このセンタピース６は、モータハウジング１内にほぼ収容され、その一端部（出力部）のみが前記円盤部９ｂの中央孔９ｃから外部に露出している。
【００１６】
前記モータハウジング１内において、前記センタピース６の中間部外周には、前記マグネット５と軸方向に対向するように略円盤形状のプリントコイル７が固定されている。
次に、プリントコイル７の構造をその製造過程を述べながら説明する。
【００１７】
プリントコイル７は、４枚（４層）の銅板２１〜２４（図２及び図３参照）と図示しない絶縁板としての絶縁シートとから製造されている。尚、図１では、プリントコイル７を模式的に図示し、銅板２１〜２４及び絶縁シートの境界線等を省略している。
【００１８】
まず、図２及び図３に示すように、正方形の各銅板２１〜２４に、径方向に延びる細孔２５，２６を周方向に多数、打抜きにより形成する（細孔形成工程）。尚、各細孔２５，２６の間に残された部分の径方向両端部以外は環状に複数（多数）並設されたコイル片２１ａ〜２４ａとなり、その径方向内端は内側接続片２１ｂ〜２４ｂとなり，その径方向外端は外側接続片２１ｃ〜２４ｃとなる。
【００１９】
次に、各銅板２１〜２４の中央部を円形に切落とすことにより、各コイル片２１ａ〜２４ａの各内側接続片２１ｂ〜２４ｂをそれぞれ独立して離間させる。
そして、各銅板２１〜２４を、絶縁シートを挟んで（絶縁シートと交互に重ねて）接着し、接着された銅板２１〜２４の外側部を（まとめて）円形に切落とすことにより、各コイル片２１ａ〜２４ａの各外側接続片２１ｃ〜２４ｃをそれぞれ独立して離間させる。そして、異なる層の内側接続片２１ｂ〜２４ｂを接続（溶接）し、異なる層の外側接続片２１ｃ〜２４ｃを接続（溶接）する。
【００２０】
ここで、銅板２１〜２４は、前記細孔形成工程にて、図２に示す第１のパターンの銅板２１，２２と、図３に示す第２のパターンの銅板２３，２４とされる。各銅板２１〜２４の各コイル片２１ａ〜２４ａは、径方向内側に配置され軸方向から見てインボリュート曲線状の内側インボリュート曲線部２１ｄ〜２４ｄと、径方向外側に配置され軸方向から見てインボリュート曲線状の外側インボリュート曲線部２１ｅ〜２４ｅとを有する。又、各銅板２１〜２４の各コイル片２１ａ〜２４ａは、内側インボリュート曲線部２１ｄ〜２４ｄにおける径方向外側端部と外側インボリュート曲線部２１ｅ〜２４ｅにおける径方向内側端部とを径方向に直線状に繋ぐ直線部２１ｆ〜２４ｆを有する。
【００２１】
そして、第１のパターンの銅板２１，２２と、第２のパターンの銅板２３，２４とは、内側インボリュート曲線部に対する外側インボリュート曲線部の向き（回転方向の向き）が逆に設定されている。即ちコイル片２１ａ〜２４ａは、２種類で２つずつとなる。そして、第１のパターンの銅板２１，２２は、背中合わせに（軸方向から見て内側インボリュート曲線部２１ｄ，２２ｄ及び外側インボリュート曲線部２１ｅ，２２ｅの向きが逆となるように（図４の実線及び破線参照））重ねられる。又、第２のパターンの銅板２３，２４は、背中合わせに（軸方向から見て内側インボリュート曲線部２３ｄ，２４ｄ及び外側インボリュート曲線部２３ｅ，２４ｅの向きが逆となるように）重ねられる。
【００２２】
そして、第１のパターンの銅板２１，２２における内側接続片２１ｂ，２２ｂ同士が接続され、第２のパターンの銅板２３，２４における内側接続片２３ｂ，２４ｂ同士が接続される。又、第１のパターンの銅板２１における外側接続片２１ｃと第２のパターンの銅板２４における外側接続片２４ｃとが接続され、第１のパターンの銅板２２における外側接続片２２ｃと第２のパターンの銅板２３における外側接続片２３ｃとが接続される。これによって、各コイル片２１ａ〜２４ａにて軸方向から見て環状のコイル３１（図４の実線及び破線参照）が周方向に連続して形成される。尚、図４では、第１のパターンの銅板２１，２２に基づくコイル片２１ａ，２２ａによる（閉じた形となる）コイル３１を模式的に図示し、コイル３１を周方向に連続させるコイル片２３ａ，２４ａ（内側インボリュート曲線部２３ｄ，２４ｄ）については、図示を省略している。又、コイル３１は、コイル片２３ａ，２４ａを含めると同一軸線上で略２重に形成される。
【００２３】
又、図４に示すように、前記コイル片２１ａ，２２ａは、外側インボリュート曲線部２１ｅ，２２ｅにおける（インボリュート曲線Ｂ１の）基礎円Ｅ２の径が、内側インボリュート曲線部２１ｄ，２２ｄにおける（インボリュート曲線Ａ１の）基礎円Ｅ１の径より小さく設定されている。言い換えると、コイル片２１ａ，２２ａは、外側インボリュート曲線部２１ｅ，２２ｅにおけるインボリュート曲線Ｂ１の起点ｂ１が、内側インボリュート曲線部２１ｄ，２２ｄにおけるインボリュート曲線Ａ１の起点ａ１より径方向内側に設定されている。又、内側インボリュート曲線部２１ｄ，２２ｄは、起点ａ１から（インボリュート曲線Ａ１の始まりから）形成され、外側インボリュート曲線部２１ｅ，２２ｅは、起点ｂ１から離間して（インボリュート曲線Ｂ１の途中に）形成されている。又、前記コイル片２３ａ，２４ａにおいても、外側インボリュート曲線部２３ｅ，２４ｅにおける（インボリュート曲線の）基礎円Ｅ２の径が、内側インボリュート曲線部２３ｄ，２４ｄにおける（インボリュート曲線の）基礎円Ｅ１の径より小さく設定されている（コイル片２１ａ，２２ａと前記向きが逆なだけであり図示略）。尚、図４には、従来技術の外側インボリュート曲線部５３、そのインボリュート曲線Ａ２、及びその起点ａ２をも図示している。
【００２４】
このように製造されたプリントコイル７には、前記各ブラシ４が押圧接触される。このように構成されたプリントモータでは、プリントコイル７に各ブラシ４を介して駆動電流が供給されると、該プリントコイル７が磁界を発生し、マグネット５と共に回転力を発生して、センタピース６とプリントコイル７が一体回転する。
【００２５】
次に、上記実施の形態の特徴的な作用効果を以下に記載する。
（１）外側インボリュート曲線部２１ｅ〜２４ｅにおける（インボリュート曲線Ｂ１の）基礎円Ｅ２の径は、内側インボリュート曲線部２１ｄ〜２４ｄにおける（インボリュート曲線Ａ１の）基礎円Ｅ１の径より小さく設定される。このようにすると、従来技術（外側インボリュート曲線部５３と内側インボリュート曲線部５２における基礎円Ｅ１の径が同じ）に比べて、プリントコイル７の外径を大きくすることなく、軸方向から見た環状のコイル３１の内側面積３２を大きくすることができる。詳しくは、図４及び図５に示すように、従来技術の直線部５４より、本実施の形態の直線部２１ｆ（２２ｆ〜２４ｆ）が長くなり、コイル３１の内側面積３２が従来技術の内側面積Ｓより（図４中にハッチングで示す分だけ）大きくなる。よって、マグネット５と環状のコイル３１（その内側面積３２）との対向面積を従来技術に比べて増加させることができ、有効磁束量を増加させて高出力化を図ることができる。
【００２６】
上記実施の形態は、以下のように変更してもよい。
・上記実施の形態における各コイル片２１ａ〜２４ａの直線部２１ｆ〜２４ｆは、略直線状であればよく、例えば、コイルの内側面積が大きくなるように（コイルの外側に膨らむように）若干湾曲した形状に変更してもよい。
【００２７】
・上記実施の形態では、プリントコイル７を４枚（４層）の銅板２１〜２４より製造するとしたが、層の数は他の数（例えば６層等）に変更してもよい。
・上記実施の形態では、コイル片２１ａ〜２４ａは、内側インボリュート曲線部に対する外側インボリュート曲線部の向きが逆に設定された２種類で２つずつのコイル片２１ａ〜２４ａとしたが、これに限定されない。例えば、１種類で多数層（例えば６層）のコイル片よりなるプリントコイルに変更してもよい。
【００２８】
・上記実施の形態の銅板２１〜２４は、導体であればよく、他の材料に変更してもよい。
・上記実施の形態の製造過程は、製造されたものの構造が同じとなれば、変更してもよい。例えば、内側接続片２１ｂ〜２４ｂを接続（溶接）し、その後、銅板２１〜２４の外側部を（まとめて）円形に切落とすようにしてもよい。
【００２９】
上記各実施の形態から把握できる技術的思想について、以下にその効果とともに記載する。
（イ）複数のコイル片が環状に並設された層が絶縁板を挟んで複数層設けられ、異なる層の前記コイル片が径方向内側及び径方向外側端部でそれぞれ接続されて軸方向から見て環状のコイルを形成するプリントコイルであって、各前記コイル片は、径方向内側に配置され軸方向から見てインボリュート曲線状の内側インボリュート曲線部と、径方向外側に配置され軸方向から見てインボリュート曲線状の外側インボリュート曲線部とを有するものであって、前記外側インボリュート曲線部におけるインボリュート曲線の起点を、前記内側インボリュート曲線部におけるインボリュート曲線の起点より径方向内側に設定したことを特徴とするプリントコイル。
【００３０】
このようにすると、従来技術（外側インボリュート曲線部と内側インボリュート曲線部におけるインボリュート曲線の起点が同一径上に設定される）に比べて、軸方向から見た環状のコイルの内側面積を大きくすることができる。よって、モータとした場合に、プリントコイルと軸方向に対向配置されるマグネットと環状のコイル（その内側面積）との対向面積を従来技術に比べて増加させることができ、有効磁束量を増加させて高出力化を図ることができる。
【００３１】
（ロ）請求項１又は上記（イ）に記載のプリントコイルにおいて、前記コイル片は、前記内側インボリュート曲線部における径方向外側端部と前記外側インボリュート曲線部における径方向内側端部とを径方向に略直線状に繋ぐ直線部を有したことを特徴とするプリントコイル。このようにすると、従来技術（外側インボリュート曲線部と内側インボリュート曲線部における基礎円の径が同じ）に比べて、直線部を長く（コイル片の径方向長さを一定として長く）することができ、軸方向から見た環状のコイルの内側面積を大きくすることができる。
【００３２】
（ハ）請求項１、上記（イ）、（ロ）のいずれか１つに記載のプリントコイルにおいて、前記複数層は４層であって、前記層毎の前記コイル片は、前記内側インボリュート曲線部に対する前記外側インボリュート曲線部の向きが逆に設定された２種類で２つずつのものであり、それぞれの種類で背中合わせに重ねられることを特徴とするプリントコイル。このようにすると、各コイル片にて、軸方向から見て環状のコイルを周方向に連続して形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本実施の形態におけるプリントモータの要部断面図。
【図２】本実施の形態における銅板の平面図。
【図３】本実施の形態における銅板の平面図。
【図４】本実施の形態におけるコイル片を説明するための模式図。
【図５】従来技術におけるコイル片を説明するための模式図。
【符号の説明】
【００３４】
４…ブラシ、５…マグネット、７…プリントコイル、２１ａ〜２４ａ…コイル片、２１ｄ〜２４ｄ…内側インボリュート曲線部、２１ｅ〜２４ｅ…外側インボリュート曲線部、Ｅ１…内側インボリュート曲線部における基礎円、Ｅ２…外側インボリュート曲線部における基礎円。
【図１】
2005237177.tif 000003
【図２】
2005237177.tif 000004
【図３】
2005237177.tif 000005
【図４】
2005237177.tif 000006
【図５】
2005237177.tif 000007