專利名稱：線圈裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于層疊有多個盤片型線圈的電磁感應設備的扁平形的線圈，尤其涉及能用于組裝作為感應電機的定子或轉子的盤片型線圈。更詳細地說，本發(fā)明涉及利用通孔連接來使所層疊的多個盤片型線圈導通的層疊用通孔連接的改進。
背景技術：
近來，隨著各種設備的薄型化的趨勢，通過蝕刻、沖壓加工來形成導體圖案的盤片型線圈的需求正在增大。然而，由于在盤片型線圈中導體圖案的布線量存在局限，因此，存在盤片型線圈中流過的電流值變得比卷繞線材形成的線圈中流過的電流值小這樣的不良情況。因此，試圖通過將盤片型線圈層疊并串聯(lián)連接來增加導體圖案的布線量。例如，提出一種線圈裝置，該線圈裝置通過在盤片型線圈的絕緣基板的內周部分呈放射狀地設置多個層疊用通孔，并將導體圖案的開始末端及結束末端與上述多個層疊用通孔中的在各盤片型線圈中共用的兩個通孔連接，從而相對于最上層的盤片型線圈，使位于該最上層的盤片型線圈下層的各盤片型線圈旋轉與層疊用通孔的排列角度相對應的角度進行層疊(專利文獻1)。在使各盤片型線圈對應于各盤片型線圈的層疊用通孔的排列角度旋轉來對齊層疊用通孔的位置之后，通過對層疊用通孔進行釬焊，從而將所層疊的多個盤片型線圈連接。上述盤片型線圈設有兩種通孔，其中一種通孔是配置在導體圖案的外周側來連接兩個面的導體圖案的通孔，另一種通孔是配置在導體圖案的內周側、與表面?zhèn)鹊膶w圖案和背面?zhèn)鹊膶w圖案連接來作為開始末端和結束末端的一對通孔。此外，當例如層疊四個上述盤片型線圈的情況下，在各盤片型線圈上，空開36°的角度配置導體圖案的內周緣側的作為開始末端和結束末端的一對通孔，并在同一圓周上再空開81°的角度配置三對作為開始末端和結束末端的通孔。接著，通過使下側的盤片型線圈移位81°的角度后依次層疊于其上方的盤片型線圈，并將各盤片的作為開始末端和結束末端的通孔用作層疊用通孔進行釬焊，從而將層疊的四個盤片型線圈的導體圖案連接以構成一個獨立回路的線圈，由此形成線長較長的線圈?，F(xiàn)有技術文獻專利文獻專利文獻1 日本專利特許第3636700號公報

發(fā)明內容
發(fā)明所要解決的技術問題然而，在專利文獻1的線圈裝置中，由于在層疊時必須使各盤片型線圈與層疊用通孔的排列角度相對應地移位，因此，存在層疊工作麻煩且制造成本變高這樣的問題。因此，希望開發(fā)出一種能將層疊的盤片型線圈的導體圖案容易且可靠地連接的技術。此外，各盤片型線圈的連接局限于串聯(lián)連接，沒有自由度。因此，存在即使在一個盤片的導體圖案中電流容量或電壓不足的情況下，也很難使電流容量增加或使電壓上升這樣的問題。本發(fā)明是符合上述希望的發(fā)明，其目的在于提供一種盤片型線圈的層疊工作容易且制造成本便宜的線圈裝置。此外，本發(fā)明的目的還在于提供一種提高層疊多個盤片型線圈時的連接自由度的線圈裝置。解決技術問題所采用的技術方案為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的線圈裝置將通過層疊多個盤片型線圈并通過層疊用通孔電連接來層疊而成的多個盤片型線圈用作一個線圈，其中，上述盤片型線圈在盤片形的環(huán)狀絕緣基板上具有構成至少一個回路的線圈的導體圖案，在各盤片型線圈的每個回路上設置至少兩個以上的用于形成層疊用通孔的孔，并且上述孔配置在絕緣基板的導體圖案的外側或內側且在層疊多個盤片的狀態(tài)下配置在層疊方向上相同的位置，各盤片型線圈的導體圖案的每個回路的作為末端部的開始末端圖案及結束末端圖案與每個盤片型線圈選擇出的兩個孔電連接來構成層疊用通孔。在此，若設置至少兩個以上的用于形成層疊用通孔的孔，則能從中選擇出兩個孔與各盤片型線圈的導體圖案的每個回路的開始末端圖案及結束末端圖案電連接來構成層疊用通孔，并將多個盤片型線圈串聯(lián)連接或并聯(lián)連接，但較為理想的是，在各盤片型線圈的每個回路上相對于層疊盤片的個數(shù)η設置至少η+1個孔，然后每個盤片型線圈從其中選擇出的兩個孔與各盤片型線圈的導體圖案的每個回路的開始末端圖案及結束末端圖案電連接來構成層疊用通孔。此外，較為理想的是，使用于形成層疊用通孔的孔靠近集中。此外，較為理想的是， 用于形成層疊用通孔的孔配置在從絕緣基板的外周緣朝外突出的凸緣部或是配置在比導體圖案更靠絕緣基板的內周緣側的空間內。此外，較為理想的是，盤片型線圈的導體圖案形成為通過在外周緣側的通孔焊盤和內周緣側的通孔焊盤處將多個導體通孔連接，從而在絕緣基板的表面與背面之間交替地波形折返來構成一個線圈，其中，上述多個導體在沿著環(huán)狀絕緣基板的內周緣及外周緣配置成環(huán)狀的通孔焊盤之間從內周緣側向外周緣側或從外周緣側向內周緣側延伸。此外，較為理想的是，盤片型線圈的導體圖案是在一個絕緣基板上形成至少包括連接開始末端圖案的一卷線圈和連接結束末端圖案的一卷線圈的多卷線圈，并將該多卷線圈用連接圖案串聯(lián)連接或并聯(lián)連接而成的。此外，較為理想的是，開始末端圖案、結束圖案及連接圖案被引出到從配置有用于形成所述層疊用通孔的孔的絕緣基板的外周緣朝外突出的凸緣部。此外，較為理想的是，盤片型線圈隔著絕緣片層疊，用貫穿絕緣片的具有導電性的銷來連接要進行電連接的多個盤片型線圈的層疊用通孔。此外，在本發(fā)明的線圈裝置中，較為理想的是，在每個各盤片型線圈中將孔位置一個個錯開來配置連接開始末端圖案的層疊用通孔和連接結束末端圖案的層疊用通孔，并用具有導電性的銷將所有層疊后的盤片型線圈依次串聯(lián)連接。發(fā)明效果根據(jù)本發(fā)明的線圈裝置，由于只要改變層疊的各盤片型線圈的開始末端圖案、結束末端圖案的配置，就能使相同導體圖案的盤片型線圈在磁極位置對齊的情況下層疊，因此，各盤片型線圈的導體圖案不需要移位。也就是說，由于不需要為使各盤片型線圈的磁極
4位置對齊而使絕緣基板旋轉，只要原樣層疊即可，因此，使得盤片型線圈的層疊工作容易且制造成本便宜。而且，由于利用連接開始末端圖案及結束末端圖案的層疊用通孔將要進行層疊的各盤片型線圈的導體圖案彼此連接，因此，在連接要進行層疊的各盤片型線圈的導體圖案上能得到自由度。即，只要改變連接開始末端圖案和結束末端圖案的層疊用孔的位置即層疊用通孔的位置，就能自由改變層疊的盤片型線圈之間的電連接關系。例如，可以在層疊的多個盤片之間進行串聯(lián)連接或并聯(lián)連接或是同時存在串聯(lián)連接和并聯(lián)連接的連接。藉此， 能使流過線圈的電流值成為更大容量、使電壓更高、或是在確保高電壓的同時確保大電流。 因此，能容易地實現(xiàn)現(xiàn)有的盤片型線圈裝置無法容易實現(xiàn)的大容量的輸出。而且，由于能對在絕緣基板上形成的導體圖案及用于形成層疊用通孔的孔的位置共用的相同的盤片型線圈進行串聯(lián)連接或并聯(lián)連接或是同時存在串聯(lián)連接和并聯(lián)連接的連接后組合使用，因此，能通過改變組合個數(shù)來制造輸出不同的感應電機，并能因部件(盤片型線圈)的共用化而使成本降低。此外，當在各盤片型線圈的每個回路上相對于層疊盤片個數(shù)η設置至少η+1個用于形成層疊用通孔的孔的情況下，通過任意選擇對相同導體圖案的盤片型線圈的結束末端圖案與開始末端圖案進行連接的孔的位置，從而能容易獲得各種盤片型線圈之間的電連接圖案。例如，能通過將每個盤片型線圈中的孔位置一個個錯開地依次連接層疊用通孔這樣的單純的層疊結構獲得串聯(lián)連接。此外，在本發(fā)明的線圈裝置中，當使用于形成層疊用通孔的孔靠近集中的情況下， 由于能使各盤片型線圈的開始末端圖案、結束末端圖案及連接圖案集中化，因此，能使線圈裝置緊湊化。此外，在本發(fā)明的線圈裝置中，當將用于形成層疊用通孔的孔配置在從絕緣基板的外周緣朝外突出的凸緣部或配置在比導體圖案更靠絕緣基板的內周緣側的空間的情況下，由于開始末端圖案、結束末端圖案及連接圖案向導體圖案的外側引出，因此，能將這些圖案與導體圖案容易且可靠地連接，并且能高密度地形成導體圖案本身。因此，能廉價地制造高輸出的線圈裝置。此外，采用在絕緣基板的表面與背面之間交替波形折返來構成一個線圈的導體圖案，由于利用通孔連接部位來容易進行多個線圈的串聯(lián)連接或并聯(lián)連接，因此，不需改變導體圖案就能使流過線圈的電流或電壓變化。此外，在本發(fā)明的線圈裝置中，當在一個盤片型線圈中將多卷線圈并聯(lián)連接或串聯(lián)連接時，能使流過一個盤片型線圈的導體圖案的電流容量增大或增加電壓。而且，即使是相同導體圖案的盤片型線圈，通過改變連接圖案及開始末端圖案和結束末端圖案的位置， 也能容易地改變電流值或電壓。也就是說，只要改變導體圖案之外的連接圖案及開始末端圖案和結束末端圖案的位置就能制造出各種輸出的盤片型線圈，從而能因部件共用化而使盤片型線圈的成本降低。此外，在本發(fā)明的線圈裝置中，當開始末端圖案、結束末端圖案及連接圖案被引出到從絕緣基板的外周緣朝外突出的凸緣部時，由于能容易、可靠地連接高密度的導體圖案， 因此，能進一步降低制造成本。此外，在本發(fā)明的線圈裝置中，當隔著絕緣片層疊盤片型線圈，并用貫穿絕緣片的具有導電性的銷連接要進行電連接的多個盤片型線圈的層疊用通孔時，只要使層疊用通孔的位置對齊后插入銷，就能同時實現(xiàn)要層疊的盤片型線圈的連接和導通，因此，使得層疊工作變得簡單，并能進一步降低制造成本。而且，通過用銷來連接層疊用通孔，不僅能進行層疊時的盤片型線圈的定位，還由于在盤片型線圈之間流過大電流，而能實現(xiàn)輸出的大容量化。此外，在本發(fā)明的線圈裝置中，當使每個各盤片型線圈的孔位置一個個錯開地配置成對的層疊用通孔，并將所有層疊后的盤片型線圈依次用銷串聯(lián)連接的情況下，由于通過將與要層疊的各盤片型線圈的開始末端圖案、結束末端圖案連接的層疊用通孔的位置一個個錯開，并在將錯開后的盤片型線圈依次層疊的同時插入銷這樣簡單的作業(yè)，就能完成使各盤片型線圈的磁極的位置對齊的層疊作業(yè)，因此，使盤片型線圈的層疊工作容易且使制造成本便宜。而且，在本發(fā)明的線圈裝置中，當在一個盤片型線圈中將多卷線圈并聯(lián)連接后進一步在多個盤片之間進行并聯(lián)連接時，能通過線圈流過大電流。另一方面，當在一個盤片型線圈中將多卷線圈串聯(lián)連接后進一步在多個盤片之間進行串聯(lián)連接時，能進一步提高流過線圈的電流的電壓。此外，由于能增加一個盤片型線圈中的串聯(lián)連接來確保高電壓并通過進行盤片間的并聯(lián)連接來確保大電流容量，因而，能使高電壓、大容量的線圈容易實際應用。即，通過用相同導體圖案的一種盤片型線圈來改變盤片個數(shù)或線圈連接方法，就能制造出容量不同的電動機，例如高電壓電動機或低電壓大電流電動機。而且，在任意一種連接中，均無損于只要改變從導體圖案引出的開始末端圖案及結束末端圖案的配置即層疊用通孔的位置，即使不使盤片型線圈旋轉也能進行層疊工作這樣的效果。


圖1是本發(fā)明的線圈裝置的分解立體圖。圖2是圖1的線圈裝置的最上層的盤片型線圈的表面圖。圖3是圖2的背面圖。圖4是圖2的主要部分的提取圖。圖5是圖4經放大后的縱剖視圖。圖6是圖2的其它主要部分的提取圖。圖7是圖4、圖6的組合圖。圖8是圖1的下一層的盤片型線圈的主要部分的表面圖。圖9是圖8的背面圖。圖10是圖8的下一層的盤片型線圈的主要部分的表面圖。圖11是圖10的背面圖。圖12是圖9的下一層的盤片型線圈的主要部分的表面圖。圖13是圖12的背面圖。圖14是表示圖1的線圈裝置中一個回路上的將多個盤片型線圈串聯(lián)連接后的狀態(tài)的主要部分放大剖視圖。圖15是表示圖1的線圈裝置中一個回路上的將兩組并聯(lián)連接多個盤片型線圈后的盤片型線圈串聯(lián)連接的例子的主要部分放大剖視圖。
圖16是表示圖1的線圈裝置中一個回路上的將所有的盤片型線圈并聯(lián)連接后的狀態(tài)的主要部分放大剖視圖。圖17是表示圖1的線圈裝置中一個回路上的將多個盤片型線圈串聯(lián)連接的其它實施方式的主要部分放大剖視圖。圖18是表示用一卷(線圈半部2b)線圈形成一個回路的線圈的例子的盤片型線圈的表面圖。圖19是表示在一個盤片中使兩卷(線圈半部h、2b)線圈并聯(lián)連接時的例子的盤片型線圈的表面圖。圖20是表示在盤片型線圈的內周緣側的空間配置層疊用通孔和用于形成層疊用通孔的孔的例子的表面圖，其列舉DC無刷電動機用的兩個回路十個磁極的導體圖案的例子進行說明。圖21是只表示圖20的盤片型線圈的背面?zhèn)鹊膶w圖案的說明圖。圖22是表示盤片型線圈的內周緣側的通孔焊盤的其它實施方式的表面圖，其列舉DC無刷電動機用的外引出類型的三相十二磁極的導體圖案的例子進行說明。圖23是將圖22的導體圖案放大并局部表示的說明圖。
具體實施例方式以下，基于附圖所示的實施方式對本發(fā)明的線圈裝置的結構進行詳細說明。圖1至圖14表示將本發(fā)明的線圈裝置應用于DC無刷電動機的定子線圈中的一實施方式。上述線圈裝置是通過層疊四個形成有三個回路的導體圖案2的盤片型線圈，并用貫穿各盤片型線圈的層疊用通孔10的導電性的銷9將相鄰的盤片型線圈的層疊用通孔10 彼此電連接，從而能將層疊后的多個盤片型線圈串聯(lián)連接來用作一個線圈的。如圖2所示，各盤片型線圈具有絕緣基板1、導體圖案2、開始末端圖案3、結束末端圖案4、連接圖案5、連接絕緣基板1的表面與背面的導體圖案2的通孔6以及用于與其它盤片型線圈導通的層疊用通孔10，通過用設于外周緣側通孔焊盤22和內周緣側通孔焊盤 23的通孔6將形成于絕緣基板1的表面及背面的導體圖案2的導體21電連接并以波形折返的方式在絕緣基板的圓周方向上環(huán)繞一周，從而形成線圈。藉此，使各盤片型線圈中導體圖案2的各單元串聯(lián)連接，可確保較長的布線量。絕緣基板1由在中央部穿設有軸孔11的圓環(huán)狀的盤片組成，其是由絕緣性的合成樹脂材料構成的。在該絕緣基板1的外周緣的一部分上，以朝外側突出的方式一體形成有凸緣部12，該凸緣部12配置有開始末端圖案3、結束末端圖案4及連接圖案5。對于該絕緣基板1的材質沒有特別限定，能選擇硬性和柔性中的任意一種。導體圖案2可通過利用蝕刻技術(例如印刷蝕刻法等)使粘附在絕緣基板1兩面上的銅類、鋁類等箔局部溶解腐蝕而形成為所需要的圖案，或是可通過將薄板狀的金屬材料用沖壓技術等沖裁成所需要的圖案并將沖裁后的金屬材料粘貼在絕緣基板1的表面、背面來形成。該導體圖案2形成為通過在外周緣側的通孔焊盤22和內周緣側的通孔焊盤23 處將多個導體21通孔連接，從而在絕緣基板1的表面與背面之間交替地波形折返來構成一個線圈，其中，上述多個導體21在沿著環(huán)狀絕緣基板1的內周緣及外周緣配置成環(huán)狀的通孔焊盤22、23之間從內周緣側向外周緣側或從外周緣側向內周緣側延伸。如圖5所示，通
7孔6在各通孔焊盤22、23處使形成于絕緣基板1表面的導體圖案2與形成于背面的導體圖案2導通。在此，外周緣側的通孔焊盤22在一個圓a上空開一定間隙地配置成環(huán)狀，內周緣側的通孔焊盤23在多個同心圓bp b2、b3上且沿絕緣基板1的半徑方向c成列配置。如圖 4所示，在本實施方式的情況下，通過使構成相同回路的相同磁極的多個導體21的內周緣側的通孔焊盤23在彼此不同的多個同心圓bp b2、b3上沿絕緣基板1的半徑方向c成列配置，從而使內周緣側通孔焊盤23的面積與外周緣側通孔焊盤22的面積相同。此外，在各通孔焊盤22、23上設有多個通孔6，以使各通孔焊盤22、23處的通孔連接的導通面積增大，即使是相同的通孔鍍層厚度，作為通孔焊盤整體而言，能增大在通孔連接中流動的電流值并減少通孔連接處的電阻。此外，在導體圖案2中，通過層疊圖4所示的線圈半部加和圖6所示的線圈半部 2b并利用連接圖案5連接，從而形成圖7所示的線圈。接著，以上述線圈作為一個單位移位并層疊三個單位，從而形成三相八磁極的導體圖案。此時，通過相對于一方的線圈半部加將另一方的線圈半部2b錯開1/2間距地配置，從而用另一方的線圈半部2b的線覆蓋一方的線圈半部加的線之間的槽，從而能防止漏磁通。在此，導體21形成為彎曲的線形，具有構成磁回路的環(huán)狀中央的直線部21a和在該直線部21a與兩端的通孔焊盤22、23之間描畫出平緩圓弧的圓弧部21b、21c。此外，通過使構成絕緣基板1的相同面的相同回路的相同磁極的多個導體21的各圓弧部21b、21c的曲率中心分別相同，從而均勻地設定導體21的寬度及導體間隙。藉此，雖然使導體間隙一定，但不會形成在導體21的一部分上限制流過導體圖案2的最大電流值這樣的寬度較窄的部位。而且，開始末端圖案3與位于導體圖案2的一方的線圈半部加的開始末端的外周緣側的通孔焊盤22連接，從而被引出至絕緣基板1的凸緣部12。結束末端圖案4與位于導體圖案2的另一方的線圈半部2b的結束末端的外周緣側的通孔焊盤22連接，從而被引出至絕緣基板1的凸緣部12。連接圖案5與位于導體圖案2的一方的線圈半部加的結束末端的外周緣側的通孔焊盤22和位于導體圖案2的另一方的線圈半部2b的開始末端的外周緣側的通孔焊盤22連接，從而被引出至絕緣基板1的凸緣部12。在該導體圖案2中，由于將開始末端圖案3、結束末端圖案4及連接圖案5集中在從絕緣基板1的外周緣突出的一個部位的凸緣部12，因此，不僅使得層疊盤片型線圈時的連接作業(yè)容易，還能使盤片型線圈緊湊化。此外，通過將開始末端圖案3、結束末端圖案4及連接圖案5向導體圖案2的外周緣側通孔焊盤22的外側引出，能使高密度的導體圖案2容易且可靠地連接，因此，能廉價地制造。為了避免圖案互相干擾，較為理想的是，使上述三個回路的開始末端圖案3、結束末端圖案4及連接圖案5分散配置在絕緣基板1的表面和背面。例如，如圖8 圖13所示， 分別連接到用于形成三組層疊用通孔的孔(以下僅稱為層疊用孔)7中的左右組的五個層疊用孔7中的任意一個上的開始末端圖案3及結束末端圖案4被布線在絕緣基板的凸緣部 12表側的面上，連接到中央組的五個層疊用孔7中的任意一個上的開始末端圖案3及結束末端圖案4以及三個回路的連接圖案5被布線在絕緣基板1的凸緣部12背側的面上。另外，這些開始末端圖案3、結束末端圖案4及連接圖案5與導體圖案2 —體形成。被引出至各盤片型線圈的絕緣基板1的凸緣部12的導體圖案2的每個回路上的開始末端圖案3及結束末端圖案4與每個盤片型線圈選擇出的兩個層疊用孔7電連接來構成層疊用通孔10。如圖14所示，層疊用孔7穿設在絕緣基板1上，以將通過電鍍等層疊的多個盤片型線圈間的開始末端圖案3、結束末端圖案4彼此連接。當在層疊了形成有三個回路的導體圖案2的四個盤片型線圈的本實施方式的情況下，在絕緣基板1的凸緣部12上設置十五個層疊用孔7，即設置成在每個導體圖案2的一個回路上使η+1 (η為盤片型線圈的個數(shù))個層疊用孔7靠近集中。在此，(η+1)個層疊用孔7只要開設成在層疊盤片型線圈的狀態(tài)下位于在層疊方向上相同的位置即可，沒有理由一定要靠近集中，不管離散設置也好，或是以不相等的間距設置也好，只要是在層疊盤片型線圈時使層疊用孔7的位置在層疊方向上對齊即可。當然，使層疊用孔7靠近集中更有利于線圈裝置的緊湊化，但即便不靠近集中，也無損于盤片型線圈的層疊工作容易且制造成本便宜這樣的效果。此外，當層疊用孔7的個數(shù)在每個回路上設置至少η+1 (η為盤片型線圈的個數(shù))個時，除了能采用如圖14所例示的串聯(lián)連接之外，還能采用如圖15或圖16所示的并聯(lián)連接或是圖17所示的其它串聯(lián)連接，因此，能進一步提高要層疊的多個盤片型線圈的連接自由度。但是，層疊用孔7的個數(shù)未必一定要在每個回路上設置至少η+1 (η為盤片型線圈的個數(shù))個，如圖15 圖17所示，只要在每個回路上設置至少兩個以上的孔，通過改變銷9的連接方法或開始末端圖案3、結束末端圖案4的配置，就能制造出將多個盤片型線圈串聯(lián)連接或并聯(lián)連接而使輸出不同的感應電機。在此，在各盤片型線圈中的層疊用孔7的個數(shù)為每個回路上至少設有η+1個的本實施方式中，使用在絕緣基板上形成的導體圖案及用于形成層疊用通孔的孔的位置共用的相同的盤片型線圈，只要改變連接開始末端圖案和結束末端圖案的層疊用孔的位置即層疊用通孔的位置，就能自由選擇要層疊的盤片型線圈之間是串聯(lián)連接、并聯(lián)連接或是同時存在串聯(lián)連接與并聯(lián)連接的連接。也就是說，在本實施方式的各盤片型線圈中，導體圖案2和連接圖案5及層疊用孔7的配置是共用的，但每個盤片線圈中的開始末端圖案3和結束末端圖案4的配置是不同的，如圖14所示，在相鄰的盤片型線圈之間將每個層疊用通孔10依次錯開配置。即，在所有的盤片型線圈中，供開始末端圖案3和結束末端圖案4引出的通孔焊盤22及用連接圖案5連接的通孔焊盤22的位置是相同的，只有連接開始末端圖案3和結束末端圖案4的層疊用孔7的位置即層疊用通孔10的位置在每個盤片型線圈中根據(jù)要層疊的盤片型線圈之間的連接方法的不同而有所不同。如圖14所示，如上所述構成的四個盤片型線圈隔著絕緣片8進行層疊。在上述層疊中，不需要為使各盤片型線圈的磁極位置重合而使絕緣基板1旋轉，只要原樣層疊即可。 另外，例如，只要在夾著絕緣片8對盤片型線圈進行層疊之后，在以貫穿絕緣片8的方式插入具有導電性的銷9的同時依次層疊絕緣片8和盤片型線圈，就能完成層疊用通孔10的連接。在絕緣片8上預先開設有用于供銷9貫穿的孔。另外，對于銷9而言，也可以使用比層疊的盤片型線圈的相鄰的層疊厚度長的銷來使其貫穿到不構成層疊用通孔10的其它層疊用孔7中。即，銷9也可以是遠遠超過所要進行電連接的多個盤片型線圈的厚度的長度，例如貫穿所有盤片型線圈的絕緣基板的長度。即便這樣，由于層疊用通孔10之外的層疊用孔 7不包括通孔用鍍層和焊盤、或是沒有與開始末端圖案3或結束末端圖案4連接，因此，不會與不需要進行電連接的其它盤片型線圈的導體圖案2導通，只是將所有盤片型線圈機械連接。此時，由于只要在層疊了所有盤片型線圈的狀態(tài)下將銷9插入所有的層疊用孔7即可， 因此，盤片型線圈的層疊工作極為簡單且容易，制造成本也變得便宜。當然，如圖14所示， 在對每兩個盤片型線圈均用銷9進行層疊用通孔10的連接的同時進行層疊工作的情況下， 由于能容易地進行作業(yè)，因此，也能進一步降低制造成本。此外，處于層疊狀態(tài)的多個盤片型線圈的連接不局限于如圖14所示將作為層疊用通孔10的層疊用孔7 —個個錯開的串聯(lián)連接方法，也能根據(jù)需要采用各種連接方式。例如，如圖15所示，將所要層疊的多個盤片型線圈分成多組，將各組盤片型線圈的連接開始末端圖案3的層疊用通孔10和連接結束末端圖案4的層疊用通孔10分別配置在層疊方向上的相同位置并用銷9并聯(lián)連接，同時，將并聯(lián)連接后的各組盤片型線圈的連接結束末端圖案4的層疊用通孔10與其它組的盤片型線圈的連接開始末端圖案3的層疊用通孔10配置在層疊方向上的相同位置，并用共用的一根銷9將并聯(lián)連接后的盤片型線圈的組彼此串聯(lián)連接。或者，也可以如圖16所示，通過將處于層疊狀態(tài)的所有盤片型線圈的連接開始末端圖案3的層疊用通孔10和連接結束末端圖案4的層疊用通孔10分別配置在層疊方向上相同的位置，并用貫穿相同位置的層疊用通孔10的一根共用的銷9將開始末端圖案3彼此及結束末端圖案4彼此分別連接，從而將所有處于層疊狀態(tài)的盤片型線圈并聯(lián)連接。此外，也可以如圖17所示，如下所述地配置層疊用通孔10 在相鄰的盤片型線圈之間將連接一個盤片型線圈的結束末端圖案4的層疊用通孔10與連接另一個盤片型線圈的開始末端圖案3的層疊用通孔10配置在層疊方向上的相同位置，且在層疊方向上相鄰的盤片型線圈之間將開始末端圖案3與結束末端圖案4交替配置，從而以用配置成鋸齒狀的銷9連接兩列層疊用通孔10的方式進行串聯(lián)連接。此時，較為理想的是，一個回路的線圈的開始末端圖案3和結束末端圖案4以不交叉的方式分散配置在絕緣基板1的表面和背面上。此外，本發(fā)明不特別限定于圖1 圖14所示的實施方式的導體圖案2，能根據(jù)開始末端圖案3、結束末端圖案4及連接圖案5的結構將各盤片型線圈中的導體圖案2的各回路自由地并聯(lián)、串聯(lián)連接。即，在形成有至少包括連接開始末端圖案3的一卷線圈和連接結束末端圖案4的一卷線圈的多卷線圈的一個盤片型線圈中，通過改變連接圖案5的布線，就能將多卷線圈串聯(lián)連接或并聯(lián)連接。例如，如圖19所示，通過將連接到線圈半部加的開始末端圖案3與作為線圈半部2b的開始末端的焊盤22用連接圖案5連接，并將連接到線圈半部 2b的結束末端圖案4與作為線圈半部加的結束末端的焊盤22用連接圖案5連接，從而能將兩個線圈半部加、213并聯(lián)連接。此時，能通過并聯(lián)連接增加流過的電流值。此外，如圖7 所示，能通過串聯(lián)連接提高電壓。當然，在圖7所示的串聯(lián)連接或圖19所示的并聯(lián)連接的實施方式中，主要列舉用連接圖案5連接在一個盤片中錯開1/2間距的線圈半部加和線圈半部2b的例子對本發(fā)明進行了說明，但也可以在一個盤片中將三卷以上的線圈用連接圖案5 串聯(lián)或并聯(lián)連接。上述實例在應用于輸出高的感應電機時尤為有效，例如，根據(jù)本發(fā)明人的試制結果，對3KW以上的感應電機能獲得理想的結果。此外，也可以如圖18所示，通過將線圈半部2b的作為開始末端的焊盤22和作為結束末端的焊盤22分別與開始末端圖案3和結束末端圖案4連接來形成一卷線圈。綜上所述，能在一個盤片型線圈中將多卷線圈并聯(lián)連接或串聯(lián)連接后，進一步在多個盤片之間進行串聯(lián)連接或并聯(lián)連接。當在一個盤片型線圈中將多卷線圈并聯(lián)連接后進一步在多個盤片之間進行并聯(lián)連接時，能通過線圈流過大電流。另一方面，當在一個盤片型線圈中將多卷線圈串聯(lián)連接后進一步在多個盤片之間進行串聯(lián)連接時，能進一步提高流過線圈的電流的電壓。此外，由于能增加一個盤片型線圈中的串聯(lián)連接來確保高電壓并通過進行盤片間的并聯(lián)連接來確保大電流，因而，使得現(xiàn)有技術無法實現(xiàn)的5KW以上的容量也能容易實際應用。而且，由于在任意一種連接中均將層疊用通孔10配置在插入導體銷9的位置，因此，無損于沒有盤片型線圈的旋轉也能進行回路連接的效果。而且，上述開始末端圖案3及結束末端圖案4能引出到絕緣基板1的內周緣側，具體來說，能引出到比內周緣側通孔焊盤23更靠內側的空間，并與層疊用通孔10連接。例如， 圖20及圖21表示層疊三個形成有兩回路的導體圖案2的內側引出式盤片型線圈時的實施方式的一例。本實施方式的各盤片型線圈在比內周緣側的通孔焊盤23更靠內側的圓周d 上每隔90°穿設四個(n+1個)層疊用孔7。此外，將開始末端圖案3和結束末端圖案4分別與任意組的四個層疊用孔7中的兩個連接。另一方面，由于連接圖案5連接線圈半部加的結束端與線圈半部2b (相對于線圈半部加錯開36°布線)的開始端，因此，連接圖案5 被拉回到導體圖案2中進行布線。在本實施方式中，在圖20中，由于線圈半部加的結束端和線圈半部2b的開始端分別為外周緣側的通孔焊盤22，因此，以將它們連接的方式沿著其它導體21朝向內周緣側的通孔焊盤23布線，并且以迂回到比內周緣側通孔23更靠內側的方式一邊拉回一邊朝向外周緣通孔焊盤22布線。此時，由于不使連接圖案5與開始末端圖案3及結束末端圖案4交叉，因此，連接圖案5形成在與形成有上述開始末端圖案3和結束末端圖案4的面相反一側的面上。在本實施方式中，若以形成有開始末端圖案3和結束末端圖案4的面為表面，則連接圖案5形成在背面?zhèn)取Ｈ缟纤?，由于在將開始末端圖案3、結束末端圖案4、連接圖案5朝絕緣基板1的內周側引出的實施方式中，輸出變大則線圈半徑變大，因此，在內徑側容易采用空間，使得應用有效。另外，在附圖中，四個回路的層疊用孔 7每隔90°地分散配置，但也可以在一個部位上靠近集中。如上所述，當利用在絕緣基板1的內周緣側出現(xiàn)的空間來將開始末端圖案3及結束末端圖案4朝絕緣基板1的內周緣側引出且形成層疊用通孔10這樣類型的盤片型線圈的情況下，具有因凸緣部12不朝絕緣基板1外突出而不需要留有空間這樣的優(yōu)點。而且， 由于輸出變大時，伴隨著線圈半徑增大，在內周緣側出現(xiàn)的空間也進一步變大，因此，能有效利用該空間，而對緊湊化有效。而且，在本實施方式中，設于絕緣基板1的層疊用孔7不是包括通孔用鍍層和焊盤的孔，因此，根據(jù)情況，也可以在所有的層疊用孔7上預先形成通孔用鍍層和焊盤，將開始末端圖案3及結束末端圖案4與所選擇的層疊用孔7連接。上述實施方式是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式的一例，但并不限定于此，能在不脫離本發(fā)明思想的范圍內進行各種改變。例如，圖1 圖21所示的各實施方式的導體圖案2是較為理想的一個形態(tài)，但不特別限定于此。不特別限定于這種導體圖案2，能適用于各種導體圖案，例如能適用于日本專利特許第3636700號公報所示的螺旋狀的導體圖案，也能適用于圖22及圖23所示的其它導體圖案。圖22及圖23所示的盤片型線圈設置多個內周緣側通孔焊盤23的通孔6，且在絕緣基板1的半徑方向c上排列，從而能在不引起內周緣側通孔焊盤23向周向擴張的情
11況下，增大一個內周緣側通孔焊盤23上的通孔連接的導通面積，即使是相同的通孔鍍層厚度，作為周緣側通孔焊盤23整體而言，也能增加在通孔連接中流動的電流值。具體來說，如圖23所示，本實施方式的內周緣側通孔焊盤23具有在絕緣基板1的半徑方向c上擴張的面積，且其半徑方向的輪廓的延長線呈與絕緣基板1中心相一致的楔形，并以導體21從半徑方向外側的端部引出的方式布線。即，內周緣側通孔焊盤23的面積在絕緣基板的半徑上擴張，以形成一定的導體間隙并在周向寬度最大限度允許的范圍內獲得足夠作為通孔焊盤的寬度，為獲得一定的導體間隙，該內周緣側通孔焊盤23形成為豎長的倒梯形形狀，收攏在由從絕緣基板1的中心呈放射狀描出的半徑方向c上的線劃分的作為兩個導體間隙的區(qū)域之間的區(qū)域內。也就是說，形成為寬度朝向絕緣基板的內周緣側逐漸變窄的大致楔形。本實施方式的內周緣側通孔焊盤23是沿著絕緣基板1的內周緣在周向上配置成環(huán)狀，但由于其在絕緣基板1的半徑方向c上擴張，因此，能形成多個通孔。例如，在本實施方式中，通過形成六個通孔6，從而能確保所需量的通孔連接的鍍層量等，以利用流過通孔的電流值使得在整個導體圖案內流動的電流值不受限制。此外，由于以導體21從內周緣側通孔焊盤23的半徑方向外側的端部引出的方式布線，因此，內周緣側通孔焊盤23附近的導體21的寬度與內周緣側通孔焊盤23相同，不會因導體寬度而使在整個導體圖案中流動的電流值受限制。在本實施方式中，由于將形成有三個回路的導體圖案2的四個盤片型線圈進行層疊，因此，在絕緣基板1的凸緣部12上設置十五個層疊用孔7，即設置成在每個導體圖案2 的一個回路上使η+1 (η為盤片型線圈的個數(shù))個層疊用孔7靠近集中。接著，將各盤片型線圈的導體圖案2的每個回路的開始末端圖案3及結束末端圖案4與每個盤片型線圈選擇出的兩個孔7電連接，從而構成層疊用通孔10。此外，在每個回路中形成多卷，并通過連接圖案5串聯(lián)連接或是并聯(lián)連接。在本實施方式中，與圖1 圖21所示的實施方式的盤片型線圈相比，在使用相同大小的絕緣基板1的情況下，能使外周緣側通孔焊盤22與內周緣側通孔焊盤23之間變寬，因此，能增長構成導體磁回路的環(huán)狀中央的直線部21a，從而能進一步增大輸出。而且，本實施方式所示的導體圖案2是較為理想的一個形態(tài)，但不特別限定于此。 只要在各盤片型線圈的每個回路上至少設置兩個以上用于形成本發(fā)明的層疊用通孔的孔 7，并且該孔7被配置在絕緣基板1的導體圖案2的外側或內側且在層疊了多個盤片的狀態(tài)下配置在層疊方向上相同的位置，并維持各盤片型線圈的導體圖案2的每個回路的作為末端部的開始末端圖案3及結束末端圖案4與每個盤片型線圈選擇出的兩個層疊用孔7電連接來構成層疊用通孔10的關系即可，不用說，也能適用于圖示之外的所有導體圖案，且層疊的盤片型線圈的個數(shù)等也不受限定。此外，導體圖案2不限于三相、三個回路，也可以是兩個回路或是四個回路以上。此外，在本實施方式中，主要列舉了用導體銷9連接層疊用通孔10的例子來進行說明，但不特別限定于此，也可以通過釬焊或是填充焊料或導電材料來使層疊用通孔10導通。工業(yè)上的可利用性本發(fā)明的盤片型線圈能利用于DC無刷電動機等感應電機的轉子線圈或定子線圈等電磁感應設備領域，其能實現(xiàn)輸出較大的薄型DC無刷電動機。(符號說明)1絕緣基板
12
2導體圖案
2a、2b線圈半部
3開始末端圖案
4結束末端圖案
5連接圖案
6導體連接用通孔
7用于形成層疊用通孔的孔
9導體銷(具有導電性的銷)
10層疊用通孔
權利要求
1.一種線圈裝置，其將通過層疊多個盤片型線圈并通過層疊用通孔電連接來層疊而成的多個所述盤片型線圈用作一個線圈，其中，所述盤片型線圈在盤片形的環(huán)狀絕緣基板上具有構成至少一個回路的線圈的導體圖案，其特征在于，在各盤片型線圈的每個回路上設置至少兩個以上的用于形成所述層疊用通孔的孔，并且所述孔配置在所述絕緣基板的所述導體圖案的外側或內側且在層疊多個所述盤片的狀態(tài)下配置在層疊方向上相同的位置，各盤片型線圈的所述導體圖案的每個回路的作為末端部的開始末端圖案及結束末端圖案與每個所述盤片型線圈選擇出的兩個所述孔電連接來構成所述層疊用通孔。
2.如權利要求1所述的線圈裝置，其特征在于，在各盤片型線圈的每個回路中相對于層疊盤片個數(shù)η設置至少η+1個用于形成所述層疊用通孔的孔，并且所述孔配置在所述絕緣基板的所述導體圖案的外側或內側且在層疊多個所述盤片的狀態(tài)下配置在層疊方向上的相同位置，各盤片型線圈的所述導體圖案的每個回路的作為末端部的開始末端圖案及結束末端圖案與每個所述盤片型線圈選擇出的兩個所述孔電連接來構成所述層疊用通孔。
3.如權利要求1所述的線圈裝置，其特征在于，使用于形成所述層疊用通孔的孔靠近集中。
4.如權利要求1所述的線圈裝置，其特征在于，用于形成所述層疊用通孔的孔配置在從所述絕緣基板的外周緣朝外突出的凸緣部或是配置在比所述導體圖案更靠所述絕緣基板的內周緣側的空間內。
5.如權利要求1所述的線圈裝置，其特征在于，所述盤片型線圈的所述導體圖案形成為通過在外周緣側的通孔焊盤和內周緣側的通孔焊盤處將多個導體通孔連接，從而在絕緣基板的表面與背面之間交替地波形折返來構成一個線圈，其中，所述多個導體在沿著所述環(huán)狀絕緣基板的內周緣及外周緣配置成環(huán)狀的通孔焊盤之間從內周緣側向外周緣側或從外周緣側向內周緣側延伸。
6.如權利要求5所述的線圈裝置，其特征在于，所述盤片型線圈的所述導體圖案是在一個絕緣基板上形成至少包括連接所述開始末端圖案的一卷線圈和連接所述結束末端圖案的一卷線圈的多卷線圈，并將該多卷線圈用連接圖案串聯(lián)連接或并聯(lián)連接而成的。
7.如權利要求6所述的盤片型線圈，其特征在于，所述開始末端圖案、所述結束末端圖案及所述連接圖案被引出到從配置有用于形成所述層疊用通孔的孔的所述絕緣基板的外周緣朝外突出的凸緣部。
8.如權利要求1所述的線圈裝置，其特征在于，所述盤片型線圈隔著絕緣片層疊，用貫穿所述絕緣片的具有導電性的銷來連接要進行電連接的多個所述盤片型線圈的所述層疊用通孔。
9.如權利要求2所述的線圈裝置，其特征在于，在每個各盤片型線圈中將孔位置一個個錯開來配置連接所述開始末端圖案的所述層疊用通孔和連接所述結束末端圖案的所述層疊用通孔，并用具有導電性的銷將所有層疊后的所述盤片型線圈依次串聯(lián)連接。
全文摘要
一種線圈裝置，其能使盤片型線圈的層疊工作容易且使制造成本便宜。盤片型線圈包括圓形板的絕緣基板(1)、配置在絕緣基板(1)上的導體圖案(2)以及穿設于絕緣基板(1)上的用于形成層疊用通孔(10)的孔(7)，通過使層疊用通孔(10)連接來層疊多個所述盤片型線圈。用于形成層疊用通孔(10)的孔(7)設于導體圖案(2)的外周側或內周側，通過將各導體圖案(2)的作為末端部的開始末端圖案(3)、結束末端圖案(4)引出到孔(7)進行連接，從而形成層疊用通孔(10)。
文檔編號H01F5/00GK102341997SQ20108001060
公開日2012年2月1日 申請日期2010年1月13日 優(yōu)先權日2010年1月13日
發(fā)明者巖谷公明 申請人:株式會社Cosmo Mechanics