电动机和定子制造技术

一种定子，是由交替形成导电层与绝缘层的层叠体构成的电动机的定子，其特征在于，在各导电层上形成多组卷绕成导电图形的线圈，隔着上述绝缘层而邻接的导电层的上述线圈，彼此之间通过形成于上述绝缘层的通孔连接着。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及无刷电动机的定子以及无刷电动机，特别涉及在绝缘基板上形成卷绕成导电图形而构成的线圈，并将层叠多块这种基板的结构用作定子的无刷电动机。
技术介绍
作为与本专利技术相关的现有技术，具有例如日本特开平2002-112524号公报中所记载的线性电动机的可动线圈。该可动线圈以提高线性电动机的可动线圈的散热效果为目的，具有如下结构，即由4层的多层基板构成，在各层上并列地形成多个由螺旋状导体图形(pattern)构成的线圈，各层的线圈隔着绝缘层并通过通孔而被电连接。根据这样的可动线圈，可以获得如下效果，即，与叠绕了线材的公知的可动线圈相比，通过加大电流通过的导体图形的散热面积可以提高散热效果。并且，通过提高散热效果，可以加大导体图形的容许电流密度，从而能够减少可动线圈的用铜量而能够得到所期望的电动机的输出功率，进而，可以使可动线圈轻量化，并提高电动机的效率。上述现有技术存在下述问题第一，因为由4层的多层基板构成，而且在每一层上，并列地形成多个由螺旋状的导体图形构成的线圈，每一层的线圈隔着绝缘层并利用通孔进行电连接，由此而构成的线圈是可动线圈，所以在多层基板上不能形成线圈的驱动电路且结构复杂；第二、即使通过增大导体图形的散热面积能够提高散热效果，其散热效果也并不充分。
技术实现思路
因此，本专利技术为了解决上述问题，提出了一种无刷电动机的定子，上述定子是由交替形成导电层与绝缘层的层叠体构成的，其特征在于，在各导电层上形成多组卷绕成导电图形的线圈，隔着上述绝缘层而邻接的导电层的上述线圈彼此之间是通过形成于上述绝缘层的通孔连接的。在本专利技术的第一实施例中，在上述导电层的至少一层上设有上述线圈的驱动电路。并且，在作为上述绝缘层的绝缘基板上形成有上述导电层。并且，使邻接的导电层的线圈的各绕组彼此之间通过上述通孔相互连接。另外，本专利技术是具有上述定子和转子的无刷电动机，上述转子由永磁铁构成。根据本专利技术，通过将在各层上形成有线圈的多层基板作为定子，可以在基板上一体地构成线圈的驱动电路。另外，本专利技术的一种线圈结构，使多层导电层与多层绝缘层相互层叠，在各导电层上形成卷绕成导电图形的线圈，通过形成于上述绝缘层的通孔，使邻接的导电层的线圈相互导通，其特征在于，上述线圈的每一个上述导电图形上都形成上述通孔，通过该通孔，与邻接的导电层的线圈的一个导电图形导通。根据该结构，通过通孔可以获得更佳的散热效果。附图说明图1是本专利技术的定子的概略结构图，(A)是其俯视图，(B)是其侧视图。图2是表示各导电层的导电图形(线圈)连接的一个实施例的图。图3是用于说明各导电层的导电图形(线圈)的连接结构的侧视图。图4是说明具有图1中的定子的无刷电动机的图，(A)是其俯视图，(B)是其侧视图。图5是表示涉及线圈图形的形成的第2个实施例的示意图。图6是无刷电动机的第2实施例，与图1的无刷电动机相比较，增加了线圈组，(A)是其俯视图，(B)是其侧视图。图7是无刷电动机的第3实施例，是层叠了多块形成有线圈图形的多层基板的例子，(A)是其俯视图，(B)是其侧视图。图8是无刷电动机的第4实施例，是沿着由永磁铁形成的定子的圆周方向，均等地配置多块形成有线圈图形的多层基板的例子，(A)是其俯视图，(B)是其侧视图。图9是表示将线圈结构应用于电磁线圈的实施例的侧视图。图10是另一电动机结构的详细图。图11是上图的局部放大图。图12是该电动机结构的内部定子的俯视图。图13是从该定子的A-A′方向看到的端面图。具体实施例方式下面，对本专利技术所涉及的无刷电动机的线圈定子的实施例进行说明。图1(A)表示其俯视图，(B)表示其侧视图。该定子在整体上是由圆形基板的集合体构成的。各基板1沿着后述无刷电动机的旋转轴的方向进行层叠。10是电动机的旋转轴所插入的贯穿孔，以该贯穿孔为中心，在其圆周方向上均等地形成3个线圈图形12，该线圈图形12呈大致椭圆形状，并以螺旋状或者环状卷绕的导电图形构成。上述基板例如由印刷电路板构成，在绝缘层1A上通过光刻等方法形成导电图形1B。如上所述，基板1上的导体被卷绕成螺旋状，而构成如上所述的线圈图形12。该线圈图形12跨过各基板的导电层相互连接，任一层的线圈图形通过形成于绝缘层1A的通孔14A-C(参照图2、3)，在基板层叠方向上的两侧与邻接的导电层的线圈图形相连接。图2以及图3是将邻接的基板的线圈彼此进行连接的结构的示意图，连接在驱动电路16上的第一基板的线圈图形12A通过第一通孔14A与第二基板的线圈图形12B连接，上述第一通孔14A形成在第一基板的第一绝缘层上，上述线圈图形12B通过第二通孔14B与第三基板的线圈图形12C连接，上述第二通孔14B设置在第二基板的绝缘层上。14C是第三通孔，12D是第四线圈图形。该线圈图形12A至12D被串联地连接在驱动电路16上。驱动电路16可以转换3组(图1的12-1至12-3)借助多块基板而形成的线圈图形，并将电流供给该线圈图形。即，驱动电路16以配合由永磁铁构成的转子的磁极位置而依次切换电流通过的定子线圈组的方式进行动作。如图1以及图3所示，该驱动电路16在与印刷电路板的导电层相同的层上形成。另外，图1的符号30相当于磁性传感器，其检测定子磁极的变化，并将检测结果输出到驱动电路。驱动电路根据该检测数据，切换电流通过的定子线圈组。另外，在由驱动电路切换电流通过的定子线圈组这方面，磁性传感器未必是必须的元件。图4是具有图1所示的定子的无刷电动机的示意图，(A)是其俯视图，(B)是从侧面方向看到的示意图。在上述的贯穿孔10内插入旋转轴32，由该旋转轴32与永磁铁构成的定子40被一体化，或者，在定子40中压入旋转轴32，因此，定子40与旋转轴32成为一体而进行旋转。旋转轴32通过嵌入安装在电动机壳体50上的轴承34自由旋转地被支承着。标号20是提供了多层基板的定子，该多层基板如图1所示层叠了多块基板，由永磁铁构成的转子40设定在相对于上述定子沿着旋转轴32的方向移位(shift)的位置上。根据图4的实施例，通过将形成有线圈图形的基板20作为定子，而可以在与基板的导电图形同一层上形成驱动电路16。图5是表示形成线圈图形的另一个实施例的示意图。该图的实施例与先前所说明的实施例的不同之处如下。线圈图形的每一绕组都设有通孔。即，在图形12A的第一绕组12A-1的末端设有触点12AA，该触点12AA通过通孔140与第二基板的线圈图形12B的第一绕组12B-1的起始端12BA通过通孔连接。线圈图形的第一绕组12B-1的末端的触点12BB通过作为贯穿机构的通孔140A与第一基板的线圈图形的第二绕组12A-2的起始端12AB相连接。此后如图所示，通过在邻接的图形之间重复进行这种连接，就可以将所有基板的线圈图形的各个绕组彼此串联连接，并连接于驱动电路。根据该实施例，因为增加了通孔数量，所以实现了通过所增加的通孔可以充分散放线圈上所产生的热量的效果。通孔是直径约0.3mm至1.5mm的孔，在孔的侧壁上配置有导电图形。在电流通过定子线圈上时，所产生的热量是通过通孔散放的。如图6所示，也可以使上述的无刷电动机更加多级化，即将线圈12的绕组由3个变成6个极。图7是表示无刷电动机的第三实施例的图。即，沿旋转轴32的方向层叠多组多层基板组(1组)本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：竹内启佐敏，
申请(专利权)人：精工爱普生株式会社，
类型：发明
国别省市：