專利名稱：電動(dòng)機(jī)及發(fā)電機(jī)的薄膜線圈及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種薄膜線圈，這種線圈具有改進(jìn)的線圈圖形分布，及一種在電動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)殼中制造所述薄膜線圈的方法，這些電動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)中用薄膜線圈取代常規(guī)使用繞在鐵芯上線包的電動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)。
電動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)的薄膜線圈通過(guò)在絕緣薄膜上印刷和鍍線圈形成，或者通過(guò)蝕刻附著在絕緣膜上的銅箔形成。在先的線圈圖形中，難于迭疊多層線圈，并且由于密度不大，在先的薄膜線圈沒(méi)有得到廣泛應(yīng)用。
在常規(guī)的電動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)中，非常難于在定子和轉(zhuǎn)子上繞線圈，所以生產(chǎn)成本高，幾乎不能得到電動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)的緊湊體積。因此音像設(shè)備、計(jì)算機(jī)外圍、自動(dòng)辦公系統(tǒng)的小型精密電動(dòng)機(jī)很少用線繞的線圈制造。因此，為了克服這些問(wèn)題，引入了在絕緣薄膜上印刷或者鍍電動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)線圈以及蝕刻附著在絕緣膜上的銅箔的方法。迭疊一定數(shù)量的線圈層時(shí)，因?yàn)殡y于連接各線圈層的電路，不容易得到有大量線圈層的薄膜線圈。另外，使線圈層之間電路的連接點(diǎn)最小化的線圈圖形的線圈密度也小，從而難于得到有足夠力矩和電動(dòng)力的電動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)用的薄膜線圈。
另外作為本發(fā)明的現(xiàn)有技術(shù)有韓國(guó)專利申請(qǐng)No．1998-7229、1998-9933和1998-30302，作為參考，本發(fā)明涉及一種用于電動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)，并且具有改進(jìn)的線圈圖形的薄膜線圈，及生產(chǎn)所述薄膜線圈的方法。
因此本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種電動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)的薄膜線圈，這種薄膜線圈能夠通過(guò)形成在各線圈層空間損失小的薄膜線圈而得到高的線圈密度。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種薄膜線圈，這種線圈具有改進(jìn)的線圈圖形，用于三相星形連接和三角形連接的電動(dòng)機(jī)或者發(fā)電機(jī)。
在本發(fā)明中，把附著在絕緣薄膜上的銅箔進(jìn)行蝕刻，以此形成一個(gè)下線圈層，并且在此線圈層上除連接點(diǎn)外印制一個(gè)絕緣薄膜，然后對(duì)通過(guò)非電鍍和電鍍?cè)诖私^緣層上形成的銅膜進(jìn)行蝕刻，以此形成一個(gè)上線圈層從而以穿過(guò)絕緣層的連接自動(dòng)地實(shí)現(xiàn)?；蛘?，在本發(fā)明中，薄膜線圈用蝕刻附著在絕緣膜雙側(cè)的兩個(gè)銅箔產(chǎn)生，經(jīng)通孔連接雙側(cè)的線圈圖形。在本發(fā)明中，在絕緣膜兩側(cè)的線圈圖形連接容易實(shí)現(xiàn)，并且可形成高線圈密度的電動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)用薄膜線圈。
由下文說(shuō)明可以更了解本發(fā)明的其它優(yōu)點(diǎn)、目的和特點(diǎn)。
從下文的詳細(xì)說(shuō)明和附圖會(huì)更充分地理解本發(fā)明，附圖僅以描述的方式給出，從而不是本發(fā)明的限制，附圖中

圖1為本發(fā)明圓柱形薄膜線圈的原理圖；圖2為本發(fā)明圓形薄膜線圈的原理圖；圖3為本發(fā)明圓柱形薄膜線圈的原理圖，線圈有多個(gè)矩形閉合電路；圖4為本發(fā)明圓柱形薄膜線圈的原理圖，線圈有多個(gè)六角形閉合電路；圖5為本發(fā)明圓形薄膜線圈的原理圖，線圈有多個(gè)矩形閉合電路；圖6示出本發(fā)明圓形薄膜線圈，線圈有多個(gè)六角形閉合電路；圖7示出本發(fā)明圓柱形薄膜線圈，線圈有多個(gè)矩形閉合電路；圖8示出本發(fā)明的圓柱形薄膜線圈，線圈有多個(gè)三相線圈的六角形閉合電路；
圖9是一原理圖，示出本發(fā)明的三相線圈的圓形薄膜線圈的另一個(gè)實(shí)施例；圖10是一原理圖，示出本發(fā)明三相線圈的圓形薄膜線圈的又一個(gè)實(shí)施例；圖11示出本發(fā)明三相線圈的圓柱形薄膜線圈的再一個(gè)實(shí)施例，具有高的線圈密度；圖12示出本發(fā)明三相線圈的圓形薄膜線圈的進(jìn)一個(gè)實(shí)施例，具有高的線圈密度；圖13示出本發(fā)明圓柱形薄膜線圈的又一個(gè)實(shí)施例，線圈有多個(gè)六角形閉合電路；圖14示出本發(fā)明圓形薄膜線圈的再另一個(gè)實(shí)施例，線圈有多個(gè)六角形閉合電路；圖15示出本發(fā)明三相線圈的圓柱形薄膜線圈的還另一個(gè)實(shí)施例，具有高的線圈密度；和圖16示出本發(fā)明三相線圈的圓形薄膜線圈的另又一個(gè)實(shí)施例，具有高的線圈密度。
如圖1所示，一個(gè)根據(jù)本發(fā)明的圓柱形薄膜線圈具有一個(gè)線圈圖形，其中反復(fù)地形成一種矩形或者六角形的圖形。反復(fù)地形成的矩形或者六角形的圖形之間的距離與磁極的距離相同。然而在重復(fù)的矩形或者六角形的圖形形成在一個(gè)線圈層時(shí)，相鄰的電路重疊。因此，圖1中實(shí)線所示的電路是由蝕刻附著在絕緣薄膜上的銅箔形成的。然后在線圈層上，除連接點(diǎn)外印刷上一個(gè)絕緣薄膜。然后對(duì)通過(guò)非電鍍膜和電鍍形成的銅膜進(jìn)行蝕刻，以此形成圖1中虛線所示的電路。或者，按照?qǐng)D1的實(shí)線和虛線電路蝕刻附著在絕緣膜雙側(cè)的兩個(gè)銅箔，然后在雙側(cè)電路的連接點(diǎn)處鉆一個(gè)通孔，再加鍍層以此連接雙側(cè)的電路，這樣就形成本發(fā)明的基本圓柱形薄膜線圈。
如圖2所示，本發(fā)明的基本圓形薄膜線圈圖形是一種徑向的圖形，由圓柱形薄膜線圈的矩形圖形或者六角形圖形變化而來(lái)。矩形或者六角形圖形類似于一種貝殼圖形且與磁極數(shù)相同，并形成在圓圖形上。矩形或者六角形圖形的重復(fù)周期與磁極的周期相同。圓形薄膜線圈通過(guò)按照?qǐng)D2所示的實(shí)線蝕刻附著在絕緣薄膜上的銅箔形成，然后在線圈層上除連接點(diǎn)外印刷上一個(gè)絕緣薄膜，然后對(duì)通過(guò)非電鍍和電鍍形成的銅膜進(jìn)行蝕刻，以此形成圖2中虛線所示的電路?；蛘?，按照?qǐng)D2的實(shí)線和虛線電路蝕刻附著在絕緣膜雙側(cè)的兩個(gè)銅箔，然后在雙側(cè)電路的連接點(diǎn)處鉆一個(gè)通孔，再加鍍層以此連接雙側(cè)的電路。然后迭疊這些線圈層，通過(guò)導(dǎo)電粘合劑連接形成在各線圈層上的矩形或者六角形圖形的始、末端，這樣就形成圓形的薄膜線圈。
具有多個(gè)閉合電路的圓柱形薄膜線圈通過(guò)重復(fù)地形成矩形或者六角形電路形成，矩形或者六角形電路由在磁極距離上的多個(gè)閉合電路形成，而且相鄰的矩形或者六角形電路相互串接。在圖3所示的上和下矩形電路中，矩形電路經(jīng)一個(gè)孔串聯(lián)。在圖4所示的上和下六角形電路中，分別形成多個(gè)半六角形的電路，而多個(gè)六角形的電路經(jīng)一個(gè)鉆于六角形頂點(diǎn)的孔串聯(lián)形成，將按磁極距離重復(fù)的多個(gè)六角形電路相互串接起來(lái)。
對(duì)于圖3所示的矩形薄膜線圈，多個(gè)矩形的閉合電路相對(duì)于長(zhǎng)絕緣薄膜交替地形成在上和下線圈層上，并且上和下線圈層形成的閉合電路成雙地形成，而且經(jīng)在每個(gè)閉合電路的始和末端鉆的一個(gè)孔串聯(lián)。圖3的多個(gè)閉合電路形成的矩形線圈線圈密度低，但有大的連接端，從而易于連接。另外連接數(shù)量少。因此它一般用于要求窄電路線條的小型精密電動(dòng)機(jī)或者發(fā)電機(jī)。
另外，具有多個(gè)閉合電路的六角形薄膜線圈中，多個(gè)半六角形電路相對(duì)于長(zhǎng)絕緣薄膜形成在上和下線圈層上，并且，多個(gè)六角形閉合電路通過(guò)經(jīng)一個(gè)鉆在六角形頂點(diǎn)上的孔串聯(lián)形成，而且經(jīng)鉆在每個(gè)閉合電路的始、末端上一個(gè)孔連接，各個(gè)閉合電路以磁極的距離重復(fù)。因?yàn)橛蓤D4的多個(gè)閉合電路形成的六角形電路經(jīng)鉆在六角形頂點(diǎn)上的孔串聯(lián)以形成一個(gè)六角形閉合電路，連接的數(shù)量多。在形成六角形薄膜線圈時(shí)，因?yàn)榭梢砸孕〉目臻g損失形成薄膜線圈，所述可以制造高線圈密度的薄膜線圈。
因此，在圓柱形薄膜線圈中，具有多個(gè)閉合電路的矩形或者六角形薄膜線圈重復(fù)地形成在銅箔上，所述銅箔以磁極的距離形成在長(zhǎng)絕緣薄膜處的上、下層上，并且形成在上、下層上的閉合電路串聯(lián)以形成一個(gè)圓柱形。圓柱形薄膜線圈形成得矩形或者六角形線圈的重復(fù)閉合電路的距離與磁極的距離相同，從而相同方向的力作用在不同磁極處的閉合電路上。當(dāng)長(zhǎng)的薄膜線圈繞成圓柱形時(shí)，各個(gè)線圈層的閉合電路位置是一致的，從而在所有的線圈層上在不同磁極處產(chǎn)生同向的電動(dòng)力。各個(gè)線圈層的閉合電路的距離根據(jù)線圈層的直徑調(diào)整。
在具有多個(gè)閉合電路的圓形薄膜線圈中，圓柱形薄膜線圈的矩形或者六角形圖形改變成徑向的圖形。多個(gè)貝殼圖形的閉合電路形成的矩形或者六角形圖形按磁極周期來(lái)重復(fù)形成，并且相鄰的線圈層串聯(lián)然后迭疊。在圖5的矩形薄膜線圈中，一個(gè)線圈層通過(guò)經(jīng)一個(gè)孔串聯(lián)多個(gè)在上、下線圈層上形成的閉合電路制成。在圖6的六角形薄膜線圈中，多個(gè)半六角形電路形成在上層，而多個(gè)另外半六角形電路形成在下層，再經(jīng)一個(gè)鉆在六角形頂點(diǎn)上的孔串聯(lián)，以此形成一個(gè)由多個(gè)閉合電路形成的線圈層。圓形薄膜線圈通過(guò)迭疊線圈層形成。所述線圈層以各線圈層的多個(gè)閉合電路始、開端為基礎(chǔ)串聯(lián)起來(lái)。
如圖5所示，在有多個(gè)閉合電路的矩形圖形圓形薄膜電路中，多個(gè)閉合電路形成在圓形絕緣膜雙側(cè)附著的上、下線圈層上，而后經(jīng)一個(gè)孔串接，并且各個(gè)線圈層的閉合電路的始和末端用導(dǎo)電膠合劑串聯(lián)起來(lái)。置于各個(gè)線圈層的同樣位置的矩形閉合電路串接并且迭疊起來(lái)。一個(gè)孔鉆在第一和最后一個(gè)線圈層的矩形電路連接端上，并且相鄰電路經(jīng)此孔串聯(lián)，從而制造成一個(gè)具有多個(gè)閉合電路的矩形圖形的圓形薄膜線圈。有圖5所示的多個(gè)閉合電路的矩形圖形的圓形薄膜線圈密度低，并且連接端頭大，因此易于實(shí)現(xiàn)連接。另外，因此矩形圖形的圓形薄膜線圈適用于需要少量連接和窄電路線寬的小型精密電動(dòng)機(jī)或者發(fā)電機(jī)。
如圖6所示，在有多個(gè)閉合電路的六角形圖形的圓形薄膜電路中，多個(gè)半六角形電路形成在圓形絕緣膜雙側(cè)附著的上、下線圈層上，經(jīng)一個(gè)鉆在六角形頂點(diǎn)上的孔連接，從而形成多個(gè)六角形閉合電路。各個(gè)線圈層的閉合電路的始和末端用導(dǎo)電膠合劑在線圈層之間串聯(lián)并迭疊起來(lái)。置于各個(gè)線圈層的同樣位置的六角形矩形閉合電路串接并且迭疊起來(lái)。一個(gè)孔鉆在第一和最后一個(gè)線圈層的六角形電路連接端上，并且相鄰電路經(jīng)此孔串聯(lián)，從而形成一個(gè)具有多個(gè)閉合電路的六角形圖形的圓形薄膜線圈。在圖6的由多個(gè)閉合電路形成的六角形線圈中，為了形成一個(gè)六角形閉合電路，因?yàn)榇邮峭ㄟ^(guò)鉆在六角形頂點(diǎn)上的孔實(shí)現(xiàn)的，連接的數(shù)量大。然而，在形成六角形線圈時(shí)，可以形成空間損失小的薄膜線圈，和高線圈密度的薄膜線圈。
在具有多個(gè)閉合電路的圓形薄膜線圈中，多個(gè)閉合電路的矩形或者六角形電路按照磁極的數(shù)量形成，并且各個(gè)線圈層的閉合電路的始、末端用導(dǎo)電膠合劑串聯(lián)起來(lái)；置于各個(gè)線圈層的同樣位置的矩形或者六角形矩形閉合電路相串接并且迭疊起來(lái)。當(dāng)?shù)B作業(yè)完成后，按照磁極的數(shù)量形成的閉合電路的線圈相串接起來(lái)。一個(gè)孔鉆在第一和最后一個(gè)線圈層的矩形或者六角形電路連接端處上，并且相鄰電路經(jīng)此孔串聯(lián)，從而制造成圓形薄膜線圈。矩形或者六角形電路的閉合電路與磁極的周期相同，并且圓形線圈形成得同方向的力施加在不同磁極處的閉合電路上。各個(gè)線圈層的徑向電路的位置一致。因此，在不同的磁極處，在所有的線圈層產(chǎn)生相同方向的力或者說(shuō)電動(dòng)力。
在三相圓柱形薄膜線圈中，每個(gè)相由形成如圖3和4的矩形或者六角形薄膜線圈那樣的相同薄膜線圈三次形成。在形成三相圓柱形薄膜線圈時(shí)，各相的閉合電路偏離磁極距離的1／3。如圖7所示，三相的線圈層由形成圖3所示的多個(gè)閉合電路形成的矩形薄膜線圈三次形成，而且如圖8所示，三相的線圈層由形成圖4所示的多個(gè)閉合電路形成的六角形薄膜線圈三次形成。這時(shí)，矩形或者六角形電路的多個(gè)閉合電路的總線寬小于磁極距離的1／3，從而力矩和電動(dòng)力在磁極的邊界不消失。
在三相圓柱形薄膜線圈中，具有多個(gè)閉合電路的矩形或者六角形薄膜線圈以磁極的距離重復(fù)地形成在長(zhǎng)絕緣膜雙側(cè)形成的銅箔上。通過(guò)串聯(lián)上、下閉合電路形成的薄膜線圈重復(fù)形成三次，以此形成圓柱形三相薄膜線圈。矩形或者六角形線圈的閉合電路的距離與各相磁極的距離相同。三相圓柱形薄膜線圈形成得使同方向的力施加在不同磁極處的閉合電路上。各相矩形或者六角形線圈的閉合電路的位置偏離磁極距離的1／3。各相的薄膜線圈的連接端分開形成，然后按星形或者三角形接法連接。
在三相圓形薄膜線圈中，如圖5和6的矩形或者六角形薄膜線圈那樣的相同薄膜線圈重復(fù)迭疊三次，以此形成各相的薄膜線圈。在圓形薄膜線圈中，各相的閉合電路位置偏離磁極距離的1／3。在矩形圖形的三相圓形薄膜線圈中，如圖5的多個(gè)閉合電路形成的矩形薄膜線圈層重復(fù)形成三次，以此形成各相的薄膜線圈，而在六角形圖形的三相圓形薄膜線圈中，如圖6的多個(gè)閉合電路形成的六角形薄膜線圈層重復(fù)形成三次，以此形成各相的薄膜線圈。這時(shí)，矩形或者六角形電路的多個(gè)閉合電路的線寬小于磁極距離的1／3，從而力矩和電動(dòng)力在磁極的邊界不消失。
在三相圓形薄膜線圈中，多個(gè)閉合電路形成的矩形或者六角形線圈在一個(gè)層中按照磁極的數(shù)量形成，各個(gè)線圈層的閉合電路的始、末端用導(dǎo)電膠合劑串聯(lián)起來(lái)。各個(gè)線圈層中的同樣位置處的矩形或者六角形閉合電路相串聯(lián)并且迭疊。在迭疊作業(yè)完成后，按照磁極數(shù)量形成閉合電路的線圈相串接。一個(gè)孔鉆在第一線圈層的矩形或者六角形電路的連接端和最后一個(gè)線圈層的矩形或者六角形電路的連接端，并且相鄰的矩形或者六角形電路經(jīng)此孔串聯(lián)起來(lái)。迭疊的薄膜線圈重復(fù)迭疊三次以此形成三相圓形薄膜線圈。矩形或者六角形線圈的閉合回路的距離與各相的磁極距離相同。三相圓形薄膜線圈形成得使同方向的力施加在不同磁極處的閉合電路上。各相矩形或者六角形線圈的閉合電路位置偏離磁極距離的1／3。各相的薄膜線圈的連接端分開形成，然后按星形或者三角形接法連接。
在三相圓形薄膜線圈中，各相的迭疊的薄膜線圈重復(fù)迭疊三次，并且各相的閉合電路的相偏離磁極距離的1／3。然而在形成圖9所示的薄膜線圈電路時(shí)，可以形成一個(gè)以較少迭疊為基礎(chǔ)的三相圓形薄膜線圈。如果磁極數(shù)為4，閉合電路的相位差應(yīng)當(dāng)是90度。然而如果電源的相位差是60度，閉合電路的相位差優(yōu)選地大于60度。因此如圖9所示，三個(gè)獨(dú)立的閉合電路相應(yīng)于三個(gè)相位而形成一個(gè)線圈層。如果兩個(gè)線圈層迭疊成彼此間構(gòu)成奇數(shù)個(gè)角，就可以得到與三個(gè)線圈層迭疊起來(lái)相同的效果。這里閉合電路的相位差大于電源的相位差。
圖10的結(jié)構(gòu)通過(guò)應(yīng)用有圖9的多個(gè)閉合電路的圓形薄膜線圈得到。就是說(shuō)，多個(gè)矩形閉合電路按照磁極數(shù)的3／4形成在圓形絕緣膜雙側(cè)上形成的銅箔上。上、下閉合電路經(jīng)一個(gè)孔串聯(lián)，以此形成一個(gè)第一線圈層。除了閉合電路與第一線圈層的閉合電路差奇數(shù)個(gè)角以外，第二線圈層與第一線圈層結(jié)構(gòu)相同。第三線圈層形成，用以串聯(lián)第一線圈層和第二線圈層中相對(duì)的閉合電路。
為了連接相鄰的線圈層，相同位置處的矩形閉合電路的始、末端用導(dǎo)電膠合劑相連接。多個(gè)第一線圈層迭疊，并且矩形閉合電路形成的線圈與相同位置的線圈相連接。多個(gè)第二線圈層迭疊，并且矩形閉合電路形成的線圈與相同位置的線圈相串聯(lián)。彼此對(duì)立的多個(gè)第一線圈層的閉合電路和多個(gè)第二線圈層的閉合電路與第三線圈層相串聯(lián)。這些線圈是絕緣的，并且多個(gè)絕緣層迭疊以重復(fù)并且交替地連接相鄰線圈層的閉合電路始、末端，以此迭疊多個(gè)線圈層。各個(gè)線圈層的徑向電路在相同的位置重迭。各個(gè)相的連接端與第一和最后一層的閉合電路的始、末端連接，以此形成三相圓形薄膜線圈。在多個(gè)矩形閉合電路中，閉合電路的相位差應(yīng)當(dāng)通過(guò)360度用磁極數(shù)的3／2除來(lái)得到。
在三相圓柱形和圓形薄膜線圈中，六角形薄膜線圈不是重復(fù)三次地形成各相的薄膜線圈，而是形成一個(gè)薄膜線圈，從而可以形成一個(gè)高線圈密度的薄膜線圈。為了形成一個(gè)六角形閉合電路，在多個(gè)閉合電路形成的六角形線圈中，閉合電路經(jīng)一個(gè)鉆在六角形頂點(diǎn)的孔相連接，從而連接數(shù)量大。然而，在形成三相薄膜線圈時(shí)，可以形成一個(gè)空間損失小的薄膜線圈，從而可以形成一個(gè)高線圈密度的薄膜線圈。
就是說(shuō)，在六角形圖形的三相圓柱形薄膜線圈中，在長(zhǎng)絕緣膜處的上、下線圈層中形成半六角形電路，如圖11所示，按照繞組數(shù)乘磁極數(shù)的三倍所得的數(shù)形成。連接由鉆在六角形頂點(diǎn)的一個(gè)孔實(shí)現(xiàn)，并且同相和同磁極的六角形閉合電路相串聯(lián)。然后，同相的六角形閉合電路經(jīng)一個(gè)鉆在同相和同磁極中的六角形閉合電路始、末端的孔串接。三相圓柱形薄膜線圈通過(guò)按星形或者三角形接法連接各相的連續(xù)電路的始、末端而形成。
在六角形圖形的三相圓形薄膜線圈中，在長(zhǎng)絕緣膜處的上、下線圈層中形成半六角形電路，如圖12所示，按照繞組數(shù)乘磁極數(shù)的三倍所得的積數(shù)形成。同相和同磁極的六角形閉合電路經(jīng)鉆在六角形頂點(diǎn)的一個(gè)孔實(shí)現(xiàn)，并且形成一個(gè)線圈層的同相和同磁極的六角形閉合電路的始、末端。然后線圈層的始、末端用導(dǎo)電膠合劑相連接，再迭疊線圈層。然后整個(gè)線圈層的同相和同磁極的六角形閉合電路在迭疊作業(yè)完成后串聯(lián)起來(lái)。一個(gè)孔鉆在第一線圈層的六角形閉合電路連接端和最后一個(gè)線圈層的六角形閉合電路連接端上，并且同相的六角形閉合電路經(jīng)此孔串接。三相圓形薄膜線圈通過(guò)按星形或者三角形接法連接各相的連續(xù)電路的始、末端而形成。
半六角形閉合電路以磁極的距離重復(fù)地形成在上、下線圈層上，而不是形成具有多個(gè)閉合電路的六角形薄膜線圈然后經(jīng)一個(gè)鉆在六角形頂點(diǎn)上的孔相串聯(lián)連接同相和同磁極的六角形閉合電路的始、末端。在薄膜線圈兩端的連續(xù)電路的始、末端串聯(lián)時(shí)，可以形成一個(gè)裂解的六角形薄膜線圈。
在裂解的六角形薄膜線圈中，在把形成在絕緣膜處的形成的上和下半裂解六角形電路的裂解六角形電路經(jīng)一個(gè)鉆在六角形頂點(diǎn)上的孔相串聯(lián)時(shí)，形成一個(gè)以磁極距離重復(fù)的連續(xù)電路。多個(gè)連續(xù)電路在薄膜線圈兩端的各個(gè)連續(xù)電路的始、末端相串聯(lián)。
在裂解的六角形圖形的圓柱形薄膜線圈中，半裂解的六角形電路以磁極的距離重復(fù)地形成在長(zhǎng)絕緣膜的雙側(cè)上形成的上、下線圈層上，如圖13所示，并且半裂解的六角形電路經(jīng)一個(gè)鉆在六角形頂點(diǎn)上的孔串聯(lián)，以此形成多個(gè)連續(xù)的電路。多個(gè)連續(xù)電路與連續(xù)電路兩端處的連續(xù)電路的始、末端相串聯(lián)，以此形成圓柱形薄膜線圈。
在使用裂解的六角形圖形的圓形薄膜線圈中，半裂解的六角形電路以磁極的周期形成于圓形絕緣膜的雙側(cè)上形成的上和下線圈層上，如圖14所示，并且經(jīng)一個(gè)鉆在六角形頂點(diǎn)上的孔相串聯(lián)，以此形成多個(gè)連續(xù)的電路。連續(xù)電路與連續(xù)電路的始、末端相串聯(lián)，以此形成一個(gè)線圈層。另外，在各串聯(lián)連接的連續(xù)電路的始、末端串聯(lián)和堆迭起來(lái)，由此形成一個(gè)圓形薄膜線圈。
在使用裂解的六角形圖形的三相圓柱形薄膜線圈中，半裂解的六角形電路形成在長(zhǎng)絕緣膜處形成的上、下線圈層上，如圖15所示。半裂解的六角形電路按照繞組再乘磁極數(shù)的三倍所得的積數(shù)來(lái)形成，并經(jīng)一個(gè)鉆在六角形頂點(diǎn)上的孔相串聯(lián)，以此形成繞組數(shù)三倍的連續(xù)電路。同相的連續(xù)電路在連續(xù)電路兩端與始、末端串聯(lián)，以此形成一相的連續(xù)電路。三相圓柱形薄膜線圈通過(guò)按星形或者三角形接法連接一相的連續(xù)電路的始、末端而形成。
在使用裂解的六角形圖形的三相圓形薄膜線圈中，半裂解的六角形電路形成在長(zhǎng)絕緣膜處形成的上、下線圈層上，如圖16所示。半裂解的六角形電路按照繞組數(shù)乘磁極數(shù)的三倍的積數(shù)而形成，并經(jīng)一個(gè)鉆在六角形頂點(diǎn)上的孔串聯(lián)，以此形成繞組數(shù)三倍的連續(xù)電路。同相的連續(xù)電路與一相連續(xù)電路的始、末端串聯(lián)，以此形成一個(gè)線圈層。另外，把各個(gè)線圈層中串聯(lián)的連續(xù)電路的始、末端串聯(lián)而后迭疊，以此形成一相的連續(xù)電路。三相圓形薄膜線圈通過(guò)按星形或者三角形接法連接一相的連續(xù)電路的始、末端而形成。
另外，上述三相薄膜線圈可以適用于三相電源，而且可以通過(guò)按照相數(shù)來(lái)改變閉合電路數(shù)而適用于一某相電源。
在本發(fā)明中，蝕刻附著在絕緣膜上的銅箔來(lái)形成一個(gè)下層，并且通過(guò)非電鍍膜和電鍍形成的銅箔在除連接點(diǎn)處進(jìn)行蝕刻而形成一個(gè)上層，從而絕緣膜之間的連接自動(dòng)地實(shí)現(xiàn)了。另外，蝕刻附著在絕緣膜雙側(cè)的銅箔來(lái)形成一個(gè)薄膜線圈，并且通過(guò)電鍍一個(gè)鉆在薄膜線圈雙側(cè)的連接端處的孔實(shí)現(xiàn)絕緣膜之間的連接，以此實(shí)現(xiàn)銅箔層之間的簡(jiǎn)易連接。在本發(fā)明中還涉及，一個(gè)孔鉆在附著在絕緣膜的銅箔的雙側(cè)的連接端上。然后電鍍和蝕刻銅箔，從而容易地進(jìn)行鍍層處理。另外，在本發(fā)明中，相對(duì)于絕緣膜的上和下線圈層之間的連接容易地實(shí)現(xiàn)，以此形成空間損失小的薄膜線圈，從而形成一個(gè)具有高線圈密度的電動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)。
為了制造根據(jù)本發(fā)明的薄膜線圈，可以使用一個(gè)蝕刻方法、一個(gè)印制方法和一個(gè)電鍍方法等進(jìn)行自動(dòng)地制造。因此，在本發(fā)明中可以制造小型精密電動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)。多個(gè)薄膜線圈同時(shí)制造在大的膜上，以此實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)，從而節(jié)省制造成本。因?yàn)楸景l(fā)明的薄膜線圈有小電感和高線圈密度，可以制造高效電動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)。
盡管為了描述目的公開了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員會(huì)了解，在不偏離所附權(quán)利要求書中所述的本發(fā)明的范圍和精神的情況下，可以有各種修改、補(bǔ)充和代替。
權(quán)利要求
1．一種圓柱形薄膜線圈，其特征在于，多個(gè)矩形閉合電路以磁極的距離交替地形成在長(zhǎng)的絕緣膜側(cè)形成的兩個(gè)線圈表面上，并且形成在上和下線圈層的閉合電路成對(duì)地形成，而且經(jīng)一個(gè)孔與各個(gè)閉合電路的始、末端串聯(lián)，并且通過(guò)繞制一個(gè)附著在圓柱狀絕緣膜兩側(cè)的上和下層上形成的線圈成為一個(gè)圓柱形線圈。
2．一種圓柱形薄膜線圈，其特征在于，多個(gè)半六角形電路形成在長(zhǎng)絕緣薄膜側(cè)形成的兩個(gè)線圈表面上，并且，經(jīng)鉆在六角形頂點(diǎn)上的一個(gè)孔相串聯(lián)，以此按磁極的距離形成多個(gè)六角形閉合電路，而且六角形閉合電路經(jīng)鉆在六角閉合電路的始、末端處的一個(gè)孔連接，并且通過(guò)繞制一個(gè)附著在圓柱形絕緣膜兩側(cè)的上和下層上的線圈成為一個(gè)圓柱形線圈。
3．一種圓柱形薄膜線圈，其特征在于，多個(gè)半裂解的六角形電路以磁極的距離連續(xù)形成在長(zhǎng)絕緣薄膜側(cè)形成的兩個(gè)線圈表面上，并且，經(jīng)鉆在六角形頂點(diǎn)上的一個(gè)孔串聯(lián)，以此形成多個(gè)連續(xù)的電路，而且連續(xù)的電路在薄膜線圈兩端處的連續(xù)電路的始、末端相串聯(lián)，并且通過(guò)繞制一個(gè)附著在圓柱形絕緣膜兩側(cè)的上和下層上的薄膜線圈成為一個(gè)圓柱形線圈。
4．根據(jù)權(quán)利要求1的薄膜線圈，其特征在于，在薄膜線圈繞成圓柱形時(shí)，圓周方向上的閉合電路的距離與磁極的距離相同，并且圓周方向上的閉合電路在各個(gè)薄膜線圈層的相同位置處重迭，以此形成一個(gè)長(zhǎng)的圓柱形電路。
5．根據(jù)權(quán)利要求2的薄膜線圈，其特征在于，在薄膜線圈繞成圓柱形時(shí)，圓周方向上的閉合電路的距離與磁極的距離相同，并且圓周方向上的閉合電路在各個(gè)薄膜線圈層的相同位置處重迭，以此形成一個(gè)長(zhǎng)的圓柱形電路。
6．根據(jù)權(quán)利要求3的薄膜線圈，其特征在于，在薄膜線圈繞成圓柱形時(shí)，圓周方向上的閉合電路的距離與磁極的距離相同，并且圓周方向上的閉合電路在各個(gè)薄膜線圈層的相同位置處重迭，以此形成一個(gè)長(zhǎng)的圓柱形電路。
7．一種三相的圓柱形薄膜線圈，其特征在于，三相薄膜線圈通過(guò)三次形成權(quán)利要求1所述的薄膜線圈而形成，并且使之形成為圓柱形，各相的薄膜線圈處的圓周方向上閉合電路的相偏離磁極距離的1／3。
8．一種三相的圓柱形薄膜線圈，其特征在于，三相薄膜線圈通過(guò)三次形成權(quán)利要求2所述的薄膜線圈而形成，并且使之形成為圓柱形，各相的薄膜線圈處的圓周方向上閉合電路的相偏離磁極距離的1／3。
9．一種三相的圓柱形薄膜線圈，其特征在于，三相薄膜線圈通過(guò)三次形成權(quán)利要求3所述的薄膜線圈而形成，并且使之形成為圓柱形，各相的薄膜線圈處的圓周方向上閉合電路的相偏離磁極距離的1／3。
10．根據(jù)權(quán)利要求7的薄膜線圈，其特征在于，在圓周方向上，多個(gè)閉合電路的線寬小于磁極距離的1／3。
11．根據(jù)權(quán)利要求8的薄膜線圈，其特征在于，在圓周方向上，多個(gè)閉合電路的線寬小于磁極距離的1／3。
12．根據(jù)權(quán)利要求9的薄膜線圈，其特征在于，在圓周方向上，多個(gè)閉合電路的線寬小于磁極距離的1／3。
13．一種圓形薄膜線圈，其特征在于，多個(gè)矩形閉合電路按照磁極的數(shù)量形成在圓形的絕緣膜側(cè)形成的兩個(gè)線圈表面，迭疊多個(gè)絕緣層以交替地經(jīng)一個(gè)孔將上和下閉合電路串聯(lián)來(lái)串聯(lián)在線圈層中的閉合電路的始末端，并且在線圈層之間絕緣開線圈層，而且迭疊各個(gè)線圈層的徑向電路以在相同的位置重迭，并且獨(dú)立的閉合電路通過(guò)在第一和最后一層的始、末端形成的一個(gè)孔相串聯(lián)。
14．一種圓形薄膜線圈，其特征在于，多個(gè)半六角形電路形成在圓形長(zhǎng)絕緣薄膜處形成在的兩個(gè)線圈表面上，并且，經(jīng)鉆在六角形頂點(diǎn)上的一個(gè)孔相串聯(lián)，而且多個(gè)絕緣層迭疊起來(lái)，交替地通過(guò)在按照磁極數(shù)的多個(gè)六角形閉合電路形成的線圈層之間絕緣開線圈層來(lái)串聯(lián)形成在相鄰線圈層上的閉合電路的始、末連接端，而且線圈層形成得使各個(gè)線圈層的徑向線圈在相同的位置重迭，并且的獨(dú)立的閉合電路通過(guò)在第一和最后一層的閉合電路的始、末端形成的一孔相串聯(lián)。
15．一種圓形薄膜線圈，其特征在于，多個(gè)半裂解的六角形電路以磁極的周期形成在圓形絕緣薄膜處形成的兩個(gè)線圈表面上，并且，經(jīng)鉆在六角形頂點(diǎn)上的一個(gè)孔相串聯(lián)，以此形成多個(gè)以磁極的距離重復(fù)形成的連續(xù)電路，而且一個(gè)線圈層通過(guò)串聯(lián)連續(xù)電路的始、末端而形成，并且在各個(gè)線圈層的串聯(lián)的連續(xù)電路的始、末端與此線圈層相串聯(lián)。
16．根據(jù)權(quán)利要求13的薄膜線圈，其特征在于，在迭疊多個(gè)線圈層時(shí)，各個(gè)線圈層的徑向電路在相同的位置處重迭，并且徑向電路的周期與磁極的周期相同。
17．根據(jù)權(quán)利要求14的薄膜線圈，其特征在于，在迭疊多個(gè)線圈層時(shí)，各個(gè)線圈層的徑向電路在相同的位置處重迭，并且徑向電路的周期與磁極的周期相同。
18．根據(jù)權(quán)利要求15的薄膜線圈，其特征在于，在迭疊多個(gè)線圈層時(shí)，各個(gè)線圈層的徑向電路在相同的位置處重迭，并且徑向電路的周期與磁極的周期相同。
19．一種三相的圓形薄膜線圈，其特征在于，三相薄膜線圈通過(guò)三次形成權(quán)利要求13所述的薄膜線圈而形成，并且在連續(xù)地迭疊所述薄膜線圈時(shí)，三相薄膜線圈的各相的薄膜線圈處的徑向電路的相偏離磁極距離的1／3。
20．一種三相的圓形薄膜線圈，其特征在于，三相薄膜線圈通過(guò)三次形成權(quán)利要求14所述的薄膜線圈而形成，并且在連續(xù)地迭疊所述薄膜線圈時(shí)，三相薄膜線圈的各相的薄膜線圈處的徑向電路的相偏離磁極距離的1／3。
21．一種三相的圓形薄膜線圈，其特征在于，三相薄膜線圈通過(guò)三次形成權(quán)利要求15所述的薄膜線圈而形成，并且在連續(xù)地迭疊所述薄膜線圈時(shí)，三相薄膜線圈的各相的薄膜線圈處的徑向電路的相偏離磁極距離的1／3。
22．根據(jù)權(quán)利要求19的薄膜線圈，其特征在于，多個(gè)徑向電路的線寬小于磁極距離的1／3。
23．根據(jù)權(quán)利要求20的薄膜線圈，其特征在于，多個(gè)徑向電路的線寬小于磁極距離的1／3。
24．根據(jù)權(quán)利要求21的薄膜線圈，其特征在于，多個(gè)徑向電路的線寬小于磁極距離的1／3。
25．一種三相圓形薄膜線圈，含有一個(gè)第一線圈層，其中，多個(gè)矩形閉合電路在一個(gè)圓形絕緣膜處形成的兩個(gè)線圈表面上按照磁極數(shù)的3／4形成，并且經(jīng)一個(gè)孔串聯(lián)；一個(gè)與第一線圈層相同圖形的第二線圈層，其中，矩形閉合電路以奇數(shù)角不同于第一線圈層的矩形閉合電路；和一個(gè)第三線圈層，用于串接第一線圈層和第二線圈層的對(duì)立閉合電路，其特征在于，把多個(gè)第一線圈層進(jìn)行迭疊，矩形閉合電路與相同位置的矩形閉合電路串聯(lián)，并且把多個(gè)第二線圈層進(jìn)行迭疊，矩形閉合電路與相同位置的矩形閉合電路串聯(lián)，相互對(duì)立的多個(gè)第一線圈層的閉合電路和多個(gè)第二線圈層的閉合電路與第三線圈層相串聯(lián)，而且把多個(gè)絕緣層進(jìn)行迭疊以交替地串聯(lián)相鄰線圈層的閉合電路的始、末端，而且各個(gè)線圈層的徑向電路在相同的位置重迭，并且每個(gè)相的連接端延伸到第一和最后一個(gè)線圈層的閉合電路的始、末連接端。
26．根據(jù)權(quán)利要求25的薄膜線圈，其特征在于，在多個(gè)矩形閉合電路中，最內(nèi)層電路的周期大于把360度用磁極數(shù)的3／2除得到的值。
27．一種三相圓柱形薄膜線圈，其特征在于，一個(gè)半六角形電路形成在一個(gè)長(zhǎng)絕緣膜處形成的兩個(gè)線圈表面上，而且此六角形閉合電路按照繞組數(shù)乘以磁極數(shù)的三倍所得的積數(shù)形成，經(jīng)一個(gè)形成在六角形頂點(diǎn)上的孔相串聯(lián)，并且每個(gè)相的六角形閉合電路在磁極的距離上重復(fù)形成并串接起來(lái)。
28．一種三相圓柱形薄膜線圈，其特征在于，一個(gè)半裂解的六角形電路形成在一個(gè)長(zhǎng)絕緣膜處形成的兩個(gè)線圈表面上，而且此六角形閉合電路按照繞組數(shù)乘以磁極數(shù)的三倍所得的積數(shù)形成，并且連續(xù)的電路按照繞組數(shù)的三倍形成，經(jīng)一個(gè)鉆在六角形頂點(diǎn)上的孔串聯(lián)，并且每個(gè)相的連續(xù)電路與連續(xù)電路兩端處的始、末連接端串聯(lián)。
29．根據(jù)權(quán)利要求27的薄膜線圈，其特征在于，薄膜線圈繞制成圓柱形，圓周方向上的閉合電路的距離與磁極距離相同，并且閉合電路形成得在每個(gè)薄膜線圈層的相同位置處重迭。
30．根據(jù)權(quán)利要求28的薄膜線圈，其特征在于，薄膜線圈繞制成圓柱形，圓周方向上的閉合電路的距離與磁極距離相同，并且閉合電路形成得在每個(gè)薄膜線圈層的相同位置處重迭。
31．一種三相圓形薄膜線圈，含有一個(gè)線圈層，其中，半六角形電路形成在一個(gè)圓形絕緣膜處形成的兩個(gè)線圈表面上，而且按照繞組數(shù)乘以磁極數(shù)的三倍所得的積數(shù)形成，經(jīng)一個(gè)形成在六角形頂點(diǎn)上的孔串聯(lián)，并且同相和同磁極的閉合電路的始、末連接端按照磁極數(shù)的三倍形成；和多個(gè)絕緣層，用以通過(guò)絕緣開線圈層交替地串聯(lián)相鄰線圈層的同相和同磁極的閉合電路的始、末端，其中，各個(gè)線圈層的徑向電路在相同的位置處重迭，以此形成一個(gè)線圈層，并且同相的閉合電路通過(guò)在第一和最后一個(gè)表面的每相閉合電路的始、末連接端形成一個(gè)孔進(jìn)行串聯(lián)。
32．一種三相圓形薄膜線圈，其特征在于，一個(gè)半裂解的六角形電路形成在一個(gè)圓形絕緣膜處形成的兩個(gè)線圈表面上，而且按照繞組數(shù)乘以磁極數(shù)的三倍所得的積形成，經(jīng)一個(gè)鉆在六角形頂點(diǎn)上的孔串聯(lián)，并且同相和同磁極的閉合電路的始、末連接端串聯(lián)，以此形成一個(gè)有三個(gè)相的線圈層，而且線圈層每個(gè)相的連續(xù)電路的始、末連接端與線圈層串聯(lián)。
33．根據(jù)權(quán)利要求31的薄膜線圈，其特征在于，迭疊多個(gè)線圈層時(shí)，每個(gè)線圈層的徑向電路在相同的位置處迭疊，并且每個(gè)相的徑向電路重復(fù)的周期與磁極的周期相同，以此形成一個(gè)徑向電路。
34．根據(jù)權(quán)利要求32的薄膜線圈，其特征在于，迭疊多個(gè)線圈層時(shí)，每個(gè)線圈層的徑向電路在相同的位置處迭疊，并且每個(gè)相的徑向電路重復(fù)的周期與磁極的周期相同，以此形成一個(gè)徑向電路。
35．根據(jù)權(quán)利要求7、8、9、19、20、21、27、28、31或32的薄膜線圈，其特征在于，所述薄膜線圈可以適用于三相電源，而且可以通過(guò)按照相數(shù)改變閉合電路數(shù)適用于不同相的電源。
36．一種薄膜線圈制造方法，其特征在于，為了連接形成在一個(gè)絕緣膜處的兩個(gè)線圈表面，通過(guò)蝕刻附著在此絕緣膜上的銅箔形成一個(gè)下線圈層，然后在該線圈層除連接點(diǎn)外印制一個(gè)絕緣膜，并且上線圈層通過(guò)蝕刻用非電鍍和電鍍形成的銅箔形成，以此實(shí)現(xiàn)絕緣膜之間的連接，一個(gè)薄膜線圈通過(guò)蝕刻附著在絕緣膜雙側(cè)的兩個(gè)銅箔來(lái)形成，并且通過(guò)在對(duì)于絕緣膜來(lái)說(shuō)相反的連接端處的一個(gè)孔上鍍層來(lái)連接電路的雙側(cè)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種薄膜線圈,這種線圈具有改進(jìn)的線圈圖形,及一種在電動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)中制造所述薄膜線圈的方法,這些電動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)中用薄膜線圈取代常規(guī)的使用繞在鐵芯上的線包的電動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)。在先的電動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)薄膜線圈圖形中,一個(gè)薄膜線圈印刷和鍍?cè)诮^緣膜上,并且蝕刻附著在絕緣膜上的銅箔。在此情況下,迭疊多層線圈困難,另外,由于密度不大,在先的薄膜線圈沒(méi)有廣泛應(yīng)用。在本發(fā)明中,通過(guò)蝕刻附著在一個(gè)絕緣膜上的銅箔形成一個(gè)下線圈層,然后在該線圈層除連接點(diǎn)外印制一個(gè)絕緣膜,并且一個(gè)上線圈層通過(guò)蝕刻用非電鍍和電鍍形成的銅箔而形成,以此自動(dòng)實(shí)現(xiàn)絕緣膜之間的連接。在本發(fā)明中,容易實(shí)現(xiàn)對(duì)于絕緣膜相反的連接端的線圈的連接,而且可以通過(guò)形成一個(gè)線圈層空間損失小的薄膜線圈來(lái)形成高線圈密度的電動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)用的薄膜線圈。
文檔編號(hào)H02K3/04GK1294772SQ00800193
公開日2001年5月9日 申請(qǐng)日期2000年2月17日 優(yōu)先權(quán)日1999年2月20日
發(fā)明者諸煥永 申請(qǐng)人:Em百思特株式會(huì)社, Pay電機(jī)株式會(huì)社