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JP2002112524A - Movable coil for linear motor, and motor having movable coil of multilayer construction - Google Patents

Movable coil for linear motor, and motor having movable coil of multilayer construction

Info

Publication number
JP2002112524A
JP2002112524A JP2000296633A JP2000296633A JP2002112524A JP 2002112524 A JP2002112524 A JP 2002112524A JP 2000296633 A JP2000296633 A JP 2000296633A JP 2000296633 A JP2000296633 A JP 2000296633A JP 2002112524 A JP2002112524 A JP 2002112524A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
layer
coil
coils
print
phase
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2000296633A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tatsuya Uematsu
辰哉 上松
Toshihiko Yoshida
稔彦 吉田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Industries Corp
Original Assignee
Toyota Industries Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Industries Corp filed Critical Toyota Industries Corp
Priority to JP2000296633A priority Critical patent/JP2002112524A/en
Publication of JP2002112524A publication Critical patent/JP2002112524A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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  • Linear Motors (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To enhance heat radiating effect of the movable coil of a linear motor. SOLUTION: The movable coil 1 is made up of a multilayered board 14 of four layers, and a plurality of coils 13 among of spiral conductor patterns are formed in parallel on each layer. The coils 13 of each layer and electrically connected through insulating layers 12 through the use of through-holes.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、リニアモータの可
動コイル及び多層構造の可動コイルを有するモータに関
する。
The present invention relates to a motor having a moving coil of a linear motor and a moving coil having a multilayer structure.

【0002】[0002]

【従来の技術】リニアモータは、例えば、可動側に扁平
状に巻回されたコイルを複数並列に配置し、固定側にそ
のコイルと所定の間隔を空けて永久磁石を並列に配置
し、コイルに交流電流を供給することで直線運動を行う
ようになっている。
2. Description of the Related Art In a linear motor, for example, a plurality of coils wound in a flat shape are arranged in parallel on a movable side, and permanent magnets are arranged in parallel on a fixed side with a predetermined interval from the coil. It is designed to perform a linear motion by supplying an alternating current to the.

【0003】可動側のコイルの構造の一例として、例え
ば、特開平2000−92812号公報に、線材を扁平
状に巻回して形成したコイルをベース板の上に並列に配
列したものが開示されている。
As an example of the structure of the movable side coil, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-92812 discloses a structure in which coils formed by winding a wire in a flat shape are arranged in parallel on a base plate. I have.

【0004】この発明は、コイルの放熱効果を高めるた
めに、コイルを載せるベース板の中央部を切り欠いたも
のである。
According to the present invention, in order to enhance the heat radiation effect of the coil, a central portion of a base plate on which the coil is mounted is cut off.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
発明も線材を巻いてコイルが作成されているので、電流
を流したときの巻線内部での発熱を放散させるのが難し
く、コイルの温度上昇を抑えるためにコイルに流す電流
を制限する必要があった。
However, in the above invention, since the coil is formed by winding the wire, it is difficult to dissipate the heat generated inside the winding when an electric current is applied, and the temperature of the coil rises. It was necessary to limit the current flowing through the coil in order to suppress the noise.

【0006】また、線材を巻いたコイルは重量が重く、
モータの効率がその分低下するという問題点もあった。
本発明の課題は、リニアモータの可動コイルの放熱効果
を高めることである。他の課題は、モータの可動コイル
を軽量化することである。
[0006] The coil wound with a wire is heavy,
There is also a problem that the efficiency of the motor is reduced accordingly.
An object of the present invention is to enhance the heat radiation effect of a moving coil of a linear motor. Another object is to reduce the weight of the moving coil of the motor.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明のリ
ニアモータの可動コイルは、巻回された導体パターンか
らなるコイルが形成された導体層と絶縁層とを積層し、
複数の導体層のコイルを電気的に接続するように構成す
る。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a movable coil for a linear motor, comprising: a conductor layer on which a coil formed of a wound conductor pattern is formed;
The coils of the plurality of conductor layers are configured to be electrically connected.

【0008】この発明によれば、各導体層に形成された
コイルからそれぞれ放熱されるので、コイルの放熱面積
が大きくなり、コイルに発生する熱を効率良く放散させ
ることができる。また、放熱効率を高めることにより、
導体パターンの許容電流密度を大きくできるので可動コ
イルに使用する銅の量を減らすことができる。これによ
り、可動コイルを軽量化しリニアモータの効率を改善で
きる。
According to the present invention, since the heat is radiated from the coils formed on the respective conductor layers, the heat radiation area of the coils is increased, and the heat generated in the coils can be efficiently dissipated. Also, by increasing the heat dissipation efficiency,
Since the allowable current density of the conductor pattern can be increased, the amount of copper used for the movable coil can be reduced. This makes it possible to reduce the weight of the movable coil and improve the efficiency of the linear motor.

【0009】さらに、多層基板の製造プロセスにより可
動コイルを製造することができるので、扁平に巻いたコ
イルを取り付け板に固定する従来の製造方法に比べて製
造工程を簡素化できる。
Further, since the movable coil can be manufactured by the manufacturing process of the multilayer substrate, the manufacturing process can be simplified as compared with the conventional manufacturing method in which the coil wound flat is fixed to the mounting plate.

【0010】上記の発明において、偶数個の導体層から
なり、最上位層と最下位層のコイルの内周端部または最
上位層と中間層及び最下位層と中間層のコイルの内周端
部を絶縁層を介して電気的に接続しても良い。
In the above invention, the inner peripheral ends of the coils of the uppermost layer and the lowermost layer, or the inner peripheral ends of the coils of the uppermost layer and the intermediate layer, and the coils of the lowermost layer and the intermediate layer, are composed of an even number of conductor layers. The parts may be electrically connected via an insulating layer.

【0011】このように構成することにより、複数の導
体層のコイルの内周端部を電気的に接続することで所望
の巻き数のコイルを実現できる。上記の発明において、
少なくとも4層以上の導体層からなり、最上位層、中間
層及び最下位層のコイルの内周端部がそれぞれ絶縁層を
介して電気的に接続され、最上位層及び最下位層のコイ
ルの外周端部が外部入力または同一基板上に形成された
他のコイルの外周端部と接続できるようにしても良い。
With such a configuration, a coil having a desired number of turns can be realized by electrically connecting the inner peripheral ends of the coils of the plurality of conductor layers. In the above invention,
At least four or more conductor layers are formed, and the inner peripheral ends of the uppermost layer, the intermediate layer, and the lowermost layer are electrically connected to each other through the insulating layer. The outer peripheral end may be connected to an external input or the outer peripheral end of another coil formed on the same substrate.

【0012】このように構成することで、同一基板上に
形成されたコイルの接続を同じ基板上で行うことができ
る。請求項6記載の発明のモータは、巻回された導体パ
ターンからなるコイルが形成された少なくとも3層以上
の導体層と、少なくとも2層以上の絶縁層とからなり、
複数の導体層のコイルが絶縁層を介して電気的に接続さ
れた多層構造の可動コイルを有する。
With such a configuration, the coils formed on the same substrate can be connected on the same substrate. A motor according to a sixth aspect of the present invention includes at least three or more conductor layers on which a coil made of a wound conductor pattern is formed, and at least two or more insulating layers,
A movable coil having a multilayer structure in which coils of a plurality of conductor layers are electrically connected via an insulating layer.

【0013】この発明によれば、可動コイルを多層構造
とすることで、導体パターンの放熱面積を大きくでき、
可動コイルの発熱効果を高めることができる。また、多
層基板で構成することで可動コイルを軽量化することが
でき、それによりモータの効率も改善できる。
According to the present invention, since the movable coil has a multilayer structure, the heat radiation area of the conductor pattern can be increased.
The heating effect of the movable coil can be enhanced. In addition, the moving coil can be reduced in weight by using a multilayer substrate, thereby improving the efficiency of the motor.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照しながら説明する。図1は、第1の実施の形態の
リニアモータの可動コイル11の構造を示す図である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram illustrating a structure of a movable coil 11 of the linear motor according to the first embodiment.

【0015】この可動コイル11は、ガラスエポキシ等
の絶縁層12上にプリントコイル13がエッチングによ
り形成された多層基板14からなる。プリントコイル1
3は、渦巻き状にパターンが形成されており、絶縁層1
2上に複数並列に形成されている。
The movable coil 11 comprises a multilayer substrate 14 having a printed coil 13 formed by etching on an insulating layer 12 of glass epoxy or the like. Print coil 1
Reference numeral 3 denotes a pattern in which a spiral pattern is formed.
2 are formed in parallel.

【0016】可動コイル11は、導体層が4層、絶縁層
が最上位層のレジストも含む5層で構成され、1層目か
ら4層目の絶縁層12の上にプリントコイル13が形成
されている。
The movable coil 11 has four conductive layers and five insulating layers including the uppermost resist layer. The printed coil 13 is formed on the first to fourth insulating layers 12. ing.

【0017】図2は、多層構造の可動コイル11の層間
の接続方法の説明図である。第1層(最上位層)の巻回
された導体パターンからなるプリントコイル13の外周
端部21は、例えば、リニアモータが3相交流モータで
あれば、同じ相の他のプリントコイル13と電気的に接
続され、その内周端部22にはスルーホール23が形成
されている。
FIG. 2 is an explanatory diagram of a method of connecting layers of the movable coil 11 having a multilayer structure. For example, if the linear motor is a three-phase AC motor, the outer peripheral end 21 of the printed coil 13 formed of the wound conductor pattern of the first layer (uppermost layer) is electrically connected to other printed coils 13 of the same phase. And a through hole 23 is formed in the inner peripheral end 22 thereof.

【0018】第2層(中間層)の渦巻き状のプリントコ
イル13の内周端部24にはスルーホール25が形成さ
れ、外周端部26にもスルーホール27が形成されてい
る。第2層のプリントコイル13の内周端部24のスル
ーホール25は、第1層と第2層の間の絶縁層12を貫
通して第1層のプリントコイル13の内周端部22のス
ルーホール23と電気的に接続されている。これによ
り、第2層のプリントコイル13と第1層のプリントコ
イル13が直列に接続される。
A through hole 25 is formed at the inner peripheral end 24 of the spiral print coil 13 of the second layer (intermediate layer), and a through hole 27 is also formed at the outer peripheral end 26. The through-hole 25 of the inner peripheral end 24 of the second-layer print coil 13 penetrates the insulating layer 12 between the first layer and the second layer to form the inner peripheral end 22 of the first-layer print coil 13. It is electrically connected to the through hole 23. Thereby, the print coil 13 of the second layer and the print coil 13 of the first layer are connected in series.

【0019】第3層の渦巻き状のプリントコイル13の
外周端部28にはスルーホール29が形成され、内周端
部30にはスルーホール31が形成されている。第3層
の外周端部28のスルーホール29は、第3層と第2層
の間の絶縁層12を貫通して第2層のスルーホール27
と電気的に接続されている。なお、第3層のスルーホー
ル31は、第2層のスルーホール25および第2層のプ
リントコイルとは絶縁されている。
A through hole 29 is formed at the outer peripheral end 28 of the spiral print coil 13 of the third layer, and a through hole 31 is formed at the inner peripheral end 30. The through hole 29 in the outer peripheral end portion 28 of the third layer penetrates the insulating layer 12 between the third layer and the second layer and passes through the through hole 27 of the second layer.
Is electrically connected to The through hole 31 of the third layer is insulated from the through hole 25 of the second layer and the printed coil of the second layer.

【0020】これにより、第3層のプリントコイル13
と第2層のプリントコイル13が直列に接続される。第
4層の渦巻き状のプリントコイル13の内周端部32に
はスルーホール33が形成されている。このスルーホー
ル33は、第4層と第3層の間の絶縁層12を貫通して
第3層の内周端部30のスルーホール31と電気的に接
続されている。これにより、第4層のプリントコイル1
3と第3層のプリントコイル13は直列に接続される。
As a result, the third-layer printed coil 13
And the print coil 13 of the second layer are connected in series. A through hole 33 is formed in the inner peripheral end 32 of the spiral printed coil 13 of the fourth layer. The through hole 33 penetrates through the insulating layer 12 between the fourth layer and the third layer and is electrically connected to the through hole 31 at the inner peripheral end 30 of the third layer. Thereby, the printed coil 1 of the fourth layer
The third and third-layer print coils 13 are connected in series.

【0021】第4層(最下位層)のプリントコイル13
の外周端部34は、同一基板上に形成される他のプリン
トコイル13に接続される。すなわち、第1層のプリン
トコイル13の内周端部22が第2層のプリントコイル
13の内周端部24に接続され、その第2層のプリント
コイル13の外周端部26が第3層のプリントコイル1
3の外周端部28に接続され、さらに、第3層の内周端
部30が第4層のプリントコイル13の内周端部32に
接続され、全体として4個のプリントコイル13が直列
に接続される。
Print coil 13 of fourth layer (lowest layer)
Is connected to another printed coil 13 formed on the same substrate. That is, the inner peripheral end 22 of the first-layer print coil 13 is connected to the inner peripheral end 24 of the second-layer print coil 13, and the outer peripheral end 26 of the second-layer print coil 13 is connected to the third-layer print coil 13. Printed coil 1
3 and the inner peripheral end 30 of the third layer is connected to the inner peripheral end 32 of the printed coil 13 of the fourth layer, so that a total of four printed coils 13 are connected in series. Connected.

【0022】従って、1層当たりのプリントコイル13
の巻数をnとすると、4層の場合の可動コイル11全体
の巻数は4nとなり、層数を増やすことで所望の巻数を
得ることができる。
Therefore, the printed coil 13 per layer
Is n, the total number of turns of the movable coil 11 in the case of four layers is 4n, and a desired number of turns can be obtained by increasing the number of layers.

【0023】次に、図3は、リニアモータとして三相交
流モータを使用する場合のプリントコイルの接続方法の
説明図である。多層基板14には、複数のプリントコイ
ル41,49,61・・が並列に形成されており、各プ
リントコイル41,49,61・・は3相Y形結線で接
続され、プリントコイル41,49,61・・に順にU
相、V相、W相の3相交流電流が供給される。
Next, FIG. 3 is an explanatory diagram of a method of connecting printed coils when a three-phase AC motor is used as a linear motor. A plurality of printed coils 41, 49, 61,... Are formed in parallel on the multilayer substrate 14, and the printed coils 41, 49, 61,. , 61 ... in order
A three-phase alternating current of a phase, a V phase, and a W phase is supplied.

【0024】図3において、実線の矢印は、プリントコ
イルを接続する第1層の導体パターンを、破線の矢印は
第4層の導体パターンを示している。最初にU相のプリ
ントコイルの接続を説明する。U相の第1層のプリント
コイル41の外周端部42は、同一基板上に形成された
U相の他のプリントコイルと接続され、または外部から
3相交流のU相の電流が供給される。そして、第4層の
プリントコイル41の外周端部43は、次のU相の第4
層のプリントコイル44の外周端部45と導体パターン
により接続されている。さらに、U相の第1層のプリン
トコイル44の外周端部46が、次のU相の第1層のプ
リントコイル47の外周端部48と接続されている。
In FIG. 3, the solid arrows indicate the first-layer conductive patterns for connecting the print coils, and the broken-line arrows indicate the fourth-layer conductive patterns. First, connection of the U-phase print coil will be described. The outer peripheral end 42 of the U-phase first layer print coil 41 is connected to another U-phase print coil formed on the same substrate, or a three-phase AC U-phase current is supplied from outside. . The outer peripheral end 43 of the fourth-layer print coil 41 is connected to the next U-phase fourth coil.
It is connected to the outer peripheral end 45 of the printed coil 44 of the layer by a conductor pattern. Further, the outer peripheral end 46 of the U-phase first layer print coil 44 is connected to the outer peripheral end 48 of the next U-phase first layer print coil 47.

【0025】従って、U相の第1層のプリントコイル4
1の外周端部42に供給されたU相の電流は、内周端部
のスルーホールを経て第2層のプリントコイル41に流
れ、第2層のプリントコイル41の外周端部のスルーホ
ールを経て第3層のプリントコイル41に流れる。さら
に、第3層のプリントコイル41の内周端部のスルーホ
ールを経て第4層のプリントコイル41に流れ、その第
4層のプリントコイル41の外周端部43から次のU層
の第4層のプリントコイル44に流れる。第4層のプリ
ントコイル44に流入した電流は、第3層、第2層及び
第1層のプリントコイル44を経て第1層の外周端部4
6から次のU相の第1層のプリントコイル47に流れ
る。
Accordingly, the U-phase first layer printed coil 4
The U-phase current supplied to the outer peripheral end 42 of the first print coil 41 flows through the through-hole at the inner peripheral end to the printed coil 41 of the second layer, and passes through the through-hole at the outer peripheral end of the printed coil 41 of the second layer. After that, it flows to the print coil 41 of the third layer. Further, it flows through the through-hole at the inner peripheral end of the third-layer print coil 41 to the fourth-layer print coil 41, and from the outer peripheral end 43 of the fourth-layer print coil 41 to the fourth U-layer fourth coil. It flows to the printed coil 44 of the layer. The current flowing into the fourth-layer print coil 44 passes through the third-layer, second-layer, and first-layer print coils 44, and the outer peripheral end 4 of the first layer.
6 flows to the next U-phase first layer print coil 47.

【0026】次に、V相の第4層のプリントコイル49
の外周端部50には、同一基板上に形成された他のプリ
ントコイルまたは外部から三相交流のV相の電流が供給
される。V相の第1層のプリントコイル49の外周端部
51は、次のV相の第1層のプリントコイル52の外周
端部53と導体パターンにより接続されている。なお、
この導体パターンは、上述したU相の導体パターンと交
差するので、一部がスルーホール54を介して第3層の
導体パターンにより接続されている。V相の第4層のプ
リントコイル52の外周端部55は、次のV相の第4層
のプリント56の外周端部57と導体パターンにより接
続されている。そのV相の第1層のプリントコイル56
の外周端部58は、スルーホール59を介して導体パタ
ーンにより、U相の第4層のプリントコイル47の外周
端部60及びW層の第4層のプリントコイル67の外周
端部69と接続されている。
Next, the V-phase fourth layer print coil 49
Is supplied with a V-phase current of three-phase alternating current from another printed coil formed on the same substrate or from the outside. The outer peripheral end portion 51 of the V-phase first layer print coil 49 is connected to the next outer peripheral end portion 53 of the V-phase first layer print coil 52 by a conductor pattern. In addition,
Since this conductor pattern intersects with the above-described U-phase conductor pattern, a part thereof is connected by a third-layer conductor pattern via the through hole 54. The outer peripheral end 55 of the V-phase fourth layer print coil 52 is connected to the next outer peripheral end 57 of the V-phase fourth layer print 56 by a conductor pattern. The V-phase first layer print coil 56
Are connected to the outer peripheral end 60 of the U-phase fourth-layer print coil 47 and the outer peripheral end 69 of the W-layer fourth layer print coil 67 via a through hole 59 by a conductor pattern. Have been.

【0027】従って、V相の第4層のプリントコイル4
9の外周端部50に供給された電流は、内周端部(図示
せず)のスルーホールを経て第3層のプリントコイル4
9に流れ、第3層のプリントコイル49の外周端部のス
ルーホールを経て第2層のプリントコイル49に流れ
る。さらに、第2層のプリントコイル49の内周端部の
スルーホールを経て第1層のプリントコイル49に流
れ、第1層のプリントコイル49の外周端部51から次
のV相の第1層のプリントコイル52に流れる。このV
相のプリントコイル52に流入した電流は、第2層、第
3層及び第4層のプリントコイル52を経て第4層のプ
リントコイル52の外周端部55から次のV相の第4層
のプリントコイル56に流れる。
Therefore, the V-phase fourth layer printed coil 4
The current supplied to the outer peripheral end 50 of the third layer 9 passes through the through-hole at the inner peripheral end (not shown) of the printed coil 4 of the third layer.
9 through the through-hole at the outer peripheral end of the third-layer print coil 49, and flows to the second-layer print coil 49. Further, it flows through the through-hole at the inner peripheral end of the second-layer print coil 49 to the first-layer print coil 49, and from the outer peripheral end 51 of the first-layer print coil 49 to the next V-phase first layer. To the print coil 52. This V
The current flowing into the print coil 52 of the phase passes through the print coil 52 of the second layer, the third layer, and the fourth layer, from the outer peripheral end portion 55 of the print coil 52 of the fourth layer, to the next layer of the V phase of the fourth layer. It flows to the print coil 56.

【0028】次に、W相の第1層のプリントコイル61
の外周端部62には、同一基板上に形成された他のプリ
ントコイルが接続され、あるいは外部から3相交流のW
相の電流が供給される。この第1層のプリントコイル6
1はスルーホールを介して第2層、第3層及び第4層の
プリントコイル61と直列に接続されている。
Next, the W-phase first layer print coil 61
Is connected to another printed coil formed on the same substrate, or a three-phase AC W
Phase current is supplied. This first layer print coil 6
Reference numeral 1 is connected in series with the second, third and fourth layers of the printed coil 61 via through holes.

【0029】第4層のプリントコイル61の外周端部6
3は、次のW相の第4層のプリントコイル64の外周端
部65と導体パターンにより接続されている。さらに、
W相の第1層のプリントコイル64の外周端部66と次
のW相の第1層のプリントコイル67の外周端部68と
が導体パターンにより接続されている。そのW相の第1
層のプリントコイル67の外周端部69は、U相の第4
層のプリントコイル47の外周端部60及びV相の第4
相のプリントコイル56の外周端部58と導体パターン
により接続されている。
Outer end 6 of fourth-layer printed coil 61
3 is connected to the outer peripheral end 65 of the next W-phase fourth layer print coil 64 by a conductor pattern. further,
The outer peripheral end 66 of the W-phase first layer print coil 64 and the outer peripheral end 68 of the next W-phase first layer print coil 67 are connected by a conductor pattern. The first of the W phase
The outer peripheral end 69 of the printed coil 67 of the layer is a U-phase fourth coil.
Outer edge 60 of the layered print coil 47 and the V-phase fourth
It is connected to the outer peripheral end 58 of the phase print coil 56 by a conductor pattern.

【0030】従って、W層の第1層のプリントコイル6
1に供給された電流は、第2層、第3層及び第4層のプ
リントコイル61を流れる。そして、第4層のプリント
コイル61の外周端部61から次のW層の第4層のプリ
ントコイル64に流れる。
Therefore, the printed coil 6 of the first layer of the W layer
The current supplied to 1 flows through the printed coils 61 of the second, third and fourth layers. Then, it flows from the outer peripheral end 61 of the fourth layer print coil 61 to the next W layer fourth layer print coil 64.

【0031】上述した実施の形態によれば、リニアモー
タの可動コイル11を多層構造のプリント基板により構
成することで、従来の銅巻線に比べ電流通路となる導体
パターン部の表面積を約2倍以上にすることができる。
これにより、電流通路の導体パターンの放熱効率を高め
ることができるので、銅巻線と比べて約5倍の電流密度
で電流を流すことができる。さらに、電流密度が増加で
きるので、銅の使用量を減らし可動コイル11を軽量化
できる。
According to the above-described embodiment, since the movable coil 11 of the linear motor is formed of a multilayer printed circuit board, the surface area of the conductor pattern serving as a current path is approximately twice as large as that of a conventional copper winding. Or more.
Thereby, the heat radiation efficiency of the conductor pattern of the current path can be increased, so that the current can flow at a current density approximately five times that of the copper winding. Furthermore, since the current density can be increased, the amount of copper used can be reduced, and the weight of the movable coil 11 can be reduced.

【0032】次に、図4(A)、(B)は、本発明の第
2の実施の形態の回転モータの回転子側の可動コイル7
1の平面及び要部断面図である。この第2の実施の形態
の可動コイル71は、図4(B)に示すように4層の絶
縁層73とプリントコイル72b、76a等からなる導
体層とからなる多層プリント基板で構成され、第1層の
導体層はレジストにより覆われている。また、可動コイ
ル71の中央部には回転軸91が圧入、接着、その他の
機械的な固定方法で固定されている。
FIGS. 4A and 4B show a movable coil 7 on the rotor side of a rotary motor according to a second embodiment of the present invention.
1 is a sectional view of a plane and a main part of FIG. As shown in FIG. 4B, the movable coil 71 according to the second embodiment is formed of a multilayer printed board including four insulating layers 73 and conductive layers including printed coils 72b and 76a. One conductor layer is covered with a resist. A rotating shaft 91 is fixed to the center of the movable coil 71 by press-fitting, bonding, or another mechanical fixing method.

【0033】各層には、図4(A)に示すように、3相
交流のU相、V相、W相の電流が流れるプリントコイル
がエッチング等によりそれぞれ2個形成されている。第
1層のU相の2個のプリントコイル72a、72bは、
第1層の絶縁層73の上に形成されており、プリントコ
イル72aとプリントコイル72bは導体パターン75
により直列に接続されている。
As shown in FIG. 4A, in each layer, two printed coils through which three-phase AC U-phase, V-phase, and W-phase currents flow are formed by etching or the like. The two U-phase print coils 72a and 72b of the first layer are:
The printed coil 72a and the printed coil 72b are formed on the first insulating layer 73, and
Are connected in series.

【0034】2個のプリントコイル72a、72bは、
それぞれの内周端部がスルーホール74a、74bを介
して第2層のプリントコイル72a、72bの内周端部
と接続されている。さらに、第2の層のプリントコイル
72a、72bの外周端部がスルーホールを介して第3
層のプリントコイル72a、72bの外周端部に接続さ
れ、第3層のプリントコイル72a、72bの内周端部
がスルーホールを介して第4層のプリントコイル72
a、72bの内周端部と接続されている。
The two printed coils 72a, 72b are:
The respective inner peripheral ends are connected to the inner peripheral ends of the second-layer print coils 72a and 72b via through holes 74a and 74b. Further, the outer peripheral ends of the print coils 72a and 72b of the second layer are connected to the third ends via the through holes.
The outer peripheral ends of the third-layer print coils 72a and 72b are connected to the outer peripheral ends of the third-layer print coils 72a and 72b, and the inner peripheral ends of the third-layer print coils 72a and 72b are connected to the fourth-layer print coils 72 through through holes.
a, 72b.

【0035】従って、第4層のプリントコイル72aの
外周端子80に供給されるU相の電流は、第3層、第2
層、第1層のプリントコイル72aを流れ、導体パター
ン75を通り、第1層のプリントコイル72bに流れ、
さらに、第2層、第3層及び第4層のプリントコイル7
2bに流れる。
Accordingly, the U-phase current supplied to the outer peripheral terminal 80 of the printed coil 72a of the fourth layer is equal to the current of the third layer and the second layer.
Flow through the first layer print coil 72a, through the conductor pattern 75, to the first layer print coil 72b,
Further, the printed coils 7 of the second, third and fourth layers
2b.

【0036】V相も第1層から第4層のプリントコイル
76a、76bがスルーホールにより直列に接続されて
おり、第1層のV相の2個のプリントコイル76a、7
6bがスルーホール77a、77bと第2層の導体パタ
ーン(図4に破線で示す)とにより直列に接続されてい
る。また、第4層のV相のプリントコイル76aの外周
端部には三相交流のV相の電流が供給される。
As for the V-phase, the first to fourth-layer print coils 76a and 76b are connected in series by through holes, and the first-layer V-phase two print coils 76a and 76b are connected.
6b are connected in series by through holes 77a, 77b and a conductor pattern of the second layer (shown by a broken line in FIG. 4). A V-phase current of three-phase AC is supplied to the outer peripheral end of the V-phase print coil 76a in the fourth layer.

【0037】従って、第4層のプリントコイル76aの
外周端子81に供給されるU相の電流は、第3層、第2
層、第1層のプリントコイル76aを流れ、第2層の導
体パターンを通り、第1層のプリントコイル76bに流
れる。さらに、第2層、第3層及び第4層のプリントコ
イル76bに流れる。
Therefore, the U-phase current supplied to the outer peripheral terminal 81 of the printed coil 76a of the fourth layer is equal to the current of the third layer and the second layer.
It flows through the first and second layers of the printed coil 76a, passes through the second layer of the conductor pattern, and flows into the first layer of the printed coil 76b. Furthermore, it flows to the printed coil 76b of the second, third and fourth layers.

【0038】W相も各相のプリントコイル78a、78
bがスルーホールにより直列に接続されており、第1層
のW相のプリントコイル78a、78bが、第1層の導
体パターン、スルーホール79a、79b、及び第2層
の導体パターン(図4に破線で示す)により直列に接続
されている。また、第4層のW相のプリントコイル78
aの外周端部には、三相交流のW相の電流が供給され
る。
Each of the W-phase print coils 78a, 78
b are connected in series by through holes, and the first-layer W-phase print coils 78a and 78b are connected to the first-layer conductor pattern, the through-holes 79a and 79b, and the second-layer conductor pattern (see FIG. 4). (Indicated by a broken line). Also, the fourth-layer W-phase print coil 78
The W-phase current of the three-phase AC is supplied to the outer peripheral end of “a”.

【0039】さらに、第4層のU層、V層、W層のプリ
ントコイル72b、76b、78bの外周端部は導体パ
ターンにより互いに接続されている。この第2の実施の
形態によれば、回転モータの可動コイルを多層プリント
基板により構成できるので、巻線の回転子に比べて、小
型化、軽量化が可能となり、それによりモータの効率も
改善できでる。また、可動コイルの製造を多層基板の製
造プロセスにより行うことができるので、自動化により
製造コストを低減することが可能となる。
Further, the outer peripheral ends of the fourth, U-layer, V-layer, and W-layer print coils 72b, 76b, 78b are connected to each other by a conductor pattern. According to the second embodiment, since the moving coil of the rotary motor can be constituted by a multilayer printed circuit board, it is possible to reduce the size and weight as compared with a wound rotor, thereby improving the efficiency of the motor. I can do it. Further, since the production of the movable coil can be performed by the production process of the multilayer substrate, the production cost can be reduced by automation.

【0040】上述した第1の実施の形態では、導体層を
偶数(例えば、4層)にして、プリントコイルが形成さ
れた面と同一面上で複数のプリントコイルの外周端部を
導体パターンにより接続できるようにしたが、プリント
コイルの内周端部からスルーホール等を使用して導体パ
ターンを引き出しても良い場合には、導体層を奇数にす
ることもできる。
In the first embodiment described above, the number of conductor layers is even (for example, four layers), and the outer peripheral ends of the plurality of print coils are formed by the conductor pattern on the same surface as the surface on which the print coils are formed. Although the connection can be made, if the conductor pattern can be drawn out from the inner peripheral end of the printed coil using a through hole or the like, the number of conductor layers can be odd.

【0041】多層基板は、実施の形態のガラスエポキシ
基板に限らず、その他のプラスチック、セラミック等の
材料を使用することができる。また、多層基板の製造方
法は、導体パターンをエッチングにより形成する方法に
限らず、電気メッキ、化学メッキ等により導体パターン
を形成する方法、蒸着により導体パターンを形成する方
法等でも良い。
The multilayer substrate is not limited to the glass epoxy substrate of the embodiment, and other materials such as plastic and ceramic can be used. The method of manufacturing the multilayer substrate is not limited to a method of forming a conductor pattern by etching, but may be a method of forming a conductor pattern by electroplating, chemical plating, or the like, or a method of forming a conductor pattern by vapor deposition.

【0042】さらに、絶縁層を介して上下の導体層を接
続する方法は、スルーホールを用いる方法に限らず、絶
縁層の貫通孔を電解メッキ等により埋めたビアを用いて
も良いし、その他の方法で電気的に接続するようにして
も良い。
Furthermore, the method of connecting the upper and lower conductor layers via the insulating layer is not limited to the method using a through hole, and a via in which the through hole of the insulating layer is filled by electrolytic plating or the like may be used. May be electrically connected by the above method.

【0043】なお、上述した実施の形態は、可動コイル
を1枚の多層基板で構成する場合について説明したが、
複数の多層基板にそれぞれプリントコイルを形成し、そ
れら複数の多層基板を取り付け板に一体に固定して、全
体として1つの可動コイルとして機能させても良い。可
動コイルの外形寸法が大きい場合には、汎用のサイズの
多層基板を使用することで多層基板のコストを抑えるこ
とができる。
In the above embodiment, the case where the movable coil is constituted by one multilayer substrate has been described.
Print coils may be formed on a plurality of multilayer boards, respectively, and the plurality of multilayer boards may be integrally fixed to a mounting plate to function as one movable coil as a whole. When the outer dimensions of the movable coil are large, the cost of the multilayer substrate can be suppressed by using a multilayer substrate of a general-purpose size.

【0044】[0044]

【発明の効果】本発明によれば、線材を重ね巻きした従
来の可動コイルに比べて電流の流れる導体パターンの放
熱面積を大きくして放熱効果を高めることができる。ま
た、放熱効果を高めることにより、導体パターンの許容
電流密度を大きくできるので、所望のモータ出力を得る
ために可動コイルに使用する銅の量を減らすことができ
る。これにより、可動コイルを軽量化しモータの効率を
改善できる。また、可動コイルの製造を多層基板の製造
プロセスで行うことができるので、自動化により製造コ
ストを低減できる。さらに、最上位層と最下位層のコイ
ルの内周端部を絶縁層を介し、あるいは中間の導体層及
び絶縁層を介して接続することで、最上位層及び最下位
層のコイルの外周端部を直接他のコイルの外周端部と接
続することができる。これにより、コイルと外部入力と
の接続、あるいは導体パターンからなるコイルどうしの
接続を、コイルが形成されている面と同一面上で行うこ
とができ、コイルを接続するためのスルーホール等の数
を少なくして製造コストを低減できる。
According to the present invention, the heat radiating area of the conductor pattern through which a current flows can be increased and the heat radiating effect can be enhanced as compared with the conventional movable coil in which wires are wound in a wrapped manner. Further, by increasing the heat dissipation effect, the allowable current density of the conductor pattern can be increased, so that the amount of copper used for the movable coil to obtain a desired motor output can be reduced. This makes it possible to reduce the weight of the movable coil and improve the efficiency of the motor. Further, since the production of the movable coil can be performed in the production process of the multilayer substrate, the production cost can be reduced by automation. Further, by connecting the inner peripheral ends of the coils of the uppermost layer and the lowermost layer via an insulating layer or via an intermediate conductor layer and an insulating layer, the outer peripheral ends of the coils of the uppermost layer and the lowermost layer are connected. The part can be directly connected to the outer peripheral end of another coil. Thus, the connection between the coil and the external input or the connection between the coils formed of the conductor pattern can be performed on the same surface as the surface on which the coil is formed, and the number of through holes for connecting the coil can be reduced. And the manufacturing cost can be reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】第1の実施の形態の可動コイルの構造を示す図
である。
FIG. 1 is a diagram illustrating a structure of a movable coil according to a first embodiment.

【図2】可動コイルの層間の接続方法の説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram of a method of connecting movable coils between layers.

【図3】三相交流リニアモータのプリントコイルの接続
方法の説明図である。
FIG. 3 is an explanatory diagram of a method of connecting a print coil of a three-phase AC linear motor.

【図4】図4(A)は、第2の実施の形態の可動コイル
の平面図、図4(B)はその断面図である。
FIG. 4A is a plan view of a movable coil according to a second embodiment, and FIG. 4B is a cross-sectional view thereof.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11 可動コイル 12 絶縁層 13 プリントコイル 14 多層基板 71 可動コイル 72a、72b U相のプリントコイル 76a、76b V相のプリントコイル 78a、78b W相のプリントコイル Reference Signs List 11 movable coil 12 insulating layer 13 print coil 14 multilayer substrate 71 movable coil 72a, 72b U-phase print coil 76a, 76b V-phase print coil 78a, 78b W-phase print coil

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5H603 AA11 BB07 BB09 BB14 BB15 CA02 CA05 CB01 CB13 CB24 CB26 CC14 CC19 CD04 CD25 FA13 FA24 5H641 BB18 GG03 GG05 GG07 GG11 GG12  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 5H603 AA11 BB07 BB09 BB14 BB15 CA02 CA05 CB01 CB13 CB24 CB26 CC14 CC19 CD04 CD25 FA13 FA24 5H641 BB18 GG03 GG05 GG07 GG11 GG12

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】巻回された導体パターンからなるコイルが
形成された導体層と絶縁層とを積層し、複数の導体層の
コイルを電気的に接続したことを特徴とするリニアモー
タの可動コイル。
A moving coil for a linear motor, comprising: a conductor layer on which a coil formed of a wound conductor pattern is formed; and an insulating layer, and the coils of the plurality of conductor layers are electrically connected. .
【請求項2】偶数個の導体層からなり、最上位層と最下
位層のコイルの内周端部または最上位層及び最下位層と
中間層のコイルの内周端部が絶縁層を介して電気的に接
続されていることを特徴とする請求項1記載のリニアモ
ータの可動コイル。
2. An even number of conductor layers, wherein the inner peripheral ends of the coils of the uppermost layer and the lowermost layer or the inner peripheral ends of the coils of the uppermost layer, the lowermost layer and the intermediate layer are interposed with an insulating layer. The movable coil of a linear motor according to claim 1, wherein the movable coil is electrically connected to the movable coil.
【請求項3】少なくとも4層以上の導体層からなり、最
上位層、中間層及び最下位層のコイルの内周端部がそれ
ぞれ絶縁層を介して電気的に接続され、最上位層及び最
下位層のコイルの外周端部を外部入力または同一基板上
に形成された他のコイルと接続できるようにしたことを
特徴とする請求項1または2記載のリニアモータの可動
コイル。
3. A coil comprising at least four or more conductor layers, wherein innermost ends of coils of the uppermost layer, the intermediate layer and the lowermost layer are electrically connected via an insulating layer, respectively. 3. The movable coil of a linear motor according to claim 1, wherein an outer peripheral end of the lower-layer coil can be connected to an external input or another coil formed on the same substrate.
【請求項4】前記コイルが同一基板上に複数並列に形成
されていることを特徴とする請求項1,2又は3記載の
リニアモータの可動コイル。
4. A moving coil for a linear motor according to claim 1, wherein a plurality of said coils are formed in parallel on the same substrate.
【請求項5】巻回された導体パターンからなるコイルが
形成された少なくとも3層以上の導体層と、少なくとも
2層以上の絶縁層とからなり、複数の導体層のコイルが
絶縁層を介して電気的に接続された多層構造の可動コイ
ルを有するモータ。
5. A coil comprising at least three or more conductor layers on which a coil of a wound conductor pattern is formed, and at least two or more insulating layers, wherein the coils of the plurality of conductor layers are interposed via the insulating layer. A motor having a moving coil having a multilayer structure that is electrically connected.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7282828B2 (en) 2002-11-18 2007-10-16 Seiko Epson Corporation Brushless motor stator, brushless motor having same and coil structure
JP2008529470A (en) * 2005-01-26 2008-07-31 サルエアー コーポレイション Torus-shaped motor system
JP2010514393A (en) * 2006-12-13 2010-04-30 エー−テック コーポレーション High-bandwidth linear actuator for steering mirror applications

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7282828B2 (en) 2002-11-18 2007-10-16 Seiko Epson Corporation Brushless motor stator, brushless motor having same and coil structure
JP2008529470A (en) * 2005-01-26 2008-07-31 サルエアー コーポレイション Torus-shaped motor system
US8274184B2 (en) 2005-01-26 2012-09-25 Sullair Corporation Torus geometry motor system
JP2010514393A (en) * 2006-12-13 2010-04-30 エー−テック コーポレーション High-bandwidth linear actuator for steering mirror applications

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