JP2003274619A

JP2003274619A - モータ用コイルの形成方法

Info

Publication number: JP2003274619A
Application number: JP2002067542A
Authority: JP
Inventors: Kensuke Okamoto; 謙介岡本; Noriyuki Shoji; 範行庄司; Junichi Ishizuka; 順一石塚; Masaaki Arahori; 雅明荒堀
Original assignee: Furukawa Electric Co Ltd
Current assignee: Furukawa Electric Co Ltd
Priority date: 2002-03-12
Filing date: 2002-03-12
Publication date: 2003-09-26

Abstract

(57)【要約】【課題】モータのハウジング内部の内壁面に平面コイ
ルを固定して筒状のモータ用コイルを形成する方法であ
って、平面コイルを位置精度良くハウジング内部の内壁
面に固定することが可能な方法を提供する。【解決手段】筒状に丸めた平面コイル１１をモータの
ハウジング１５内部に挿入する。次いで、外径を拡大さ
せる拡径機能を備えた拡径装置１６を筒状に丸めた平面
コイルの内側に挿入する。そして、この状態で拡径装置
の拡径機能を作動させることにより、筒状に丸めた平面
コイルをハウジング内部の内壁面に押し付けて接着剤１
７により固定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、モータのハウジン
グ内部の内壁面に平面コイルを固定して筒状のモータ用
コイルを形成する方法に関し、特に、マイクロモータな
どの小型モータ内部のステータコイルの形成方法であっ
て、平面コイルを位置精度良くハウジング内部の内壁面
に固定させることが可能なステータコイルの形成方法に
関する。

【０００２】

【従来の技術】マイクロモータなどの小型モータ内部の
ステータコイル（固定子コイル）は、薄肉の平面コイル
を筒状に丸めてモータのハウジング内部に挿入し、ハウ
ジングの内壁面に固定することにより形成することがで
きる。

【０００３】薄肉の平面コイルを作製する方法として、
導電性ペーストを印刷する方法や、導電性フィルムをエ
ッチングする方法もあるが、小型モータ内部のステータ
コイルを形成する平面コイルとしては、導体等の線材を
粘着テープ等の粘着面に押し付けることにより固着して
コイルを形成する布線式平面コイルが、耐久性、線間の
絶縁性、コイルの高密度化等の観点で優れている。

【０００４】布線式の平面コイルの作製方法で、特開２
００１−１２６９４２号公報に開示の方法は、導線を間
欠的に粘着シート面に点接触させながら布線することに
より、精度の高い布線パターンを形成することが可能な
技術である。この技術では、平面コイルの厚さを、概ね
布線する導体の厚さと同じ厚さにすることができるた
め、厚さ数１０μｍの平面コイルを形成することが可能
であり、直径０．１から２ｍｍ程度の非常に小さい平面
コイルやアンテナの形成が可能である。上記平面コイル
の産業上の用途として、特に、外径数ｍｍ程度のマイク
ロモータ用のステータコイルに適している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前述したように、小型
モータ内部のステータコイルは、平面コイルを筒状に丸
めた後、ハウジング内部に挿入し、ハウジングの内壁面
に固定することにより形成することができる。

【０００６】ところが、前述のようにモータのサイズ
が、例えば外径数ｍｍ程度に極めて小さくなると、ステ
ータコイルの断面を正確な真円状に形成し、シャフトを
ステータコイルの中心に精度良く位置させることに技術
的な困難が伴い、ステータコイルとその内部に配置する
磁石ローターとの間隙を、ステータコイルの全周にわた
って均一に保つことが難しくなるという問題があり、そ
の結果、モータとしての諸性能の低下を招いていた。

【０００７】本発明は、前述した事情に鑑みてなされた
もので、マイクロモータのステータコイル等のモータ用
コイルの形成方法であって、平面コイルを位置精度良く
ハウジング内部の内壁面に固定することが可能な方法を
提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記目的を達
成するため、モータのハウジング内部の内壁面に平面コ
イルを固定して該平面コイルにより筒状のモータ用コイ
ルを形成する方法であって、筒状に丸めた平面コイルを
モータのハウジング内部に挿入するとともに、外径を拡
大させる拡径機能を備えた拡径装置を前記筒状に丸めた
平面コイルの内側に挿入し、この状態で前記拡径装置の
拡径機能を作動させることにより、前記筒状に丸めた平
面コイルをハウジング内部の内壁面に押し付けて固定す
ることを特徴とするモータ用コイルの形成方法を提供す
る。

【０００９】本発明では、拡径装置の拡径機能の作動に
より、筒状に丸めた平面コイルの内面の全面に均一な圧
力を加えて該平面コイルをハウジングの内壁面に押し付
けることができるとともに、その状態で平面コイルをハ
ウジングの内壁面に固定することができるので、平面コ
イルをハウジングの内壁面に位置精度良く固定すること
が可能である。

【００１０】本発明において、平面コイルとしては種々
の方法で製造したものを用いることができ、例えば、導
体等の線材を粘着テープ等の粘着面に固着させる方法
（布線方式）、導電性ペーストを印刷する方法、導電性
フィルムをエッチングする方法等で製造したものを用い
ることができるが、小型モータ内部のステータコイルの
形成には布線方式による平面コイルが特に適している。

【００１１】本発明で用いる拡径装置は、外径を拡大さ
せる拡径機能を備えたものであればどのようなものでも
よく、例えば、弾力性のある材料からなるチューブ状ま
たは風船状等の中空形状のもので、内部に空気、水等の
流体を注入することにより膨らますことが可能な拡径装
置、膨張性の材料からなる棒状のもので、加熱すること
により膨らますことが可能な拡径装置、ゴム弾性を有す
る棒状のもので、軸方向に圧縮荷重を加えることにより
膨張する拡径装置などが考えられる。

【００１２】また、拡径装置は、拡径時の外径が長手方
向においてできるだけ均一である方が好ましいため、形
状はチューブ状あるいは棒状が好ましい。

【００１３】さらに、筒状に丸めた平面コイルをハウジ
ングの内壁面に固定した後、拡径装置を抜き取る必要が
あるため、拡径装置の外径を即座に元の縮小した状態に
戻せることが好ましい。すなわち、拡径機能はレスポン
スの良い可逆的機能である方がよい。

【００１４】上述の観点から、拡径装置は、ゴム弾性を
有する材料からなる一端が封止されたチューブ体、また
はゴム弾性を有する材料からなる棒状体であり、外径を
拡大させる機能と、素早く元の形状に戻す機能とを備え
ていることが好ましい。

【００１５】本発明において、平面コイルのハウジング
内部の内壁面への固定手段は限定されず、例えば、機械
的に固定する方法、接着剤により固定する方法などを採
用することができるが、接着剤により固定する方法が簡
単で適している。接着剤は、ハウジングの内壁面、また
は平面コイルの外面のいずれかに塗布してもよく、両方
に塗布してもよい。さらには、平面コイルを布線する粘
着層に接着剤の機能を持たせる方法も考えられる。

【００１６】なお、本発明では、筒状に丸めた平面コイ
ルをモータのハウジング内部に挿入した後に、拡径装置
を筒状に丸めた平面コイルの内側に挿入してもよく、筒
状に丸めた平面コイルの内側に拡径装置を挿入した後
に、筒状に丸めた平面コイルをモータのハウジング内部
に挿入してもよい。

【００１７】また、本発明において、内部の内壁面に平
面コイルを固定するモータのハウジングの形状、構造等
に限定はなく、筒状ハウジング、ブロック状ハウジング
等のいずれのハウジングに対しても本発明を適用するこ
とができる。

【００１８】さらに、本発明は、モータのハウジング内
部に平面コイルにより筒状のモータ用コイルを形成する
場合であればいずれの場合にも適用することができ、マ
イクロモータのステータコイル以外の種々のモータ用コ
イルの形成にも適用可能である。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下に、添付図面を参照し、実施
形態例を挙げて本発明の実施の形態を具体的かつ詳細に
説明する。

【００２０】（実施形態例１）本実施形態例は、本発明
に係るモータ用コイルの形成方法に関する実施形態の一
例であって、図１から図５は本実施形態例のステータコ
イルの形成方法を示す図である。

【００２１】ステップ１本実施形態例では、平面コイルとして、図１に示すよう
に、粘着層１２に３個のコイル１４が形成された平面コ
イル１１を用いる。なお、図中１４Ａはコイル部、１４
Ｂはリード部を示す。

【００２２】ここで、上述の平面コイル１１の形成方法
について説明する。まず、離型処理を施した厚さ５０μ
ｍのポリエチレン・テレフタレート（ＰＥＴ）フィルム
からなる基体（図示なし）と、基体上に厚さ４０μｍの
熱硬化型変性エポキシ樹脂系接着剤を塗布した粘着層１
２とからなる粘着シートを形成する。次いで、前述の粘
着シートの粘着層１２上に径３０μｍの導体１３の布線
を行う。温度１５０℃、圧力１．９６×１０⁵Ｐａの条
件で、布線された粘着シートに対して約１時間のプレス
を行い、接着剤を完全に硬化させた後、前述の基体を取
り除き、平面コイル１１を完成する。

【００２３】なお、上記の方法とは別に、導体１３の布
線後に、導体１３を布線した面に基材フィルムなどを張
り合わせてもよい。また、粘着シートは、導体１３を布
線できるものなら上記以外のものでも構わない。例え
ば、ポリエステル、ポリイミド、ポリプロピレン等から
なる基材上にゴム系粘着層、シリコン系粘着層、アクリ
ル系粘着層、ＵＶ硬化型アクリル系粘着層等を設けた、
可とう性を有するものでもよい。

【００２４】ステップ２次いで、図２に示すように、平面コイル１１の両端の２
個のコイルが重なるように、平面コイル１１を筒状に丸
め、ハウジング１５の内部に挿入する。このとき、筒状
に丸めた平面コイル１１の外周の長さは、ハウジング１
５の内周の長さと同等か、あるいは若干短くしておくこ
とが好ましい。すなわち、平面コイル１１の外周がハウ
ジング１５の内周より長い場合には、ステータコイルの
形成後に、コイル１４あるいは粘着層１２の両端部が互
いに重なり合って、ステータコイルの位置精度が悪くな
るからである。本実施形態例に用いたハウジングの内径
は１．８ｍｍ、内周は５．６５ｍｍであり、また筒状に
丸めた平面コイルの最大外径は約１．５ｍｍ、外周は
５．４ｍｍである。

【００２５】ステップ３続いて、図３に示すように、ハウジング１５内部に挿入
された平面コイル１１の筒の中に、筒状に丸めた平面コ
イル１１を内部から押し広げることができる拡径装置１
６を挿入する。

【００２６】ここで、拡径装置１６の構造および機構を
説明する。拡径装置１６は、図６（ａ）に示すように、
断面円形のチューブ保持装置１６Ａと断面円形のチュー
ブ部１６Ｂとからなる。チューブ部１６Ｂは、ゴム弾性
を有する材料からなる外径１．０ｍｍのチューブであ
り、一端Ａは開口され、一端Ｂは封止されている。チュ
ーブ保持装置１６Ａは、チューブ部１６Ｂより剛性のあ
る材質からなるパイプ状のものであり、チューブ部１６
ＢのＡ端側を内側に保持している。チューブ部１６Ｂの
Ｂ端側は保持装置１６Ａに保持されておらず、この部分
を筒状に丸めた平面コイル１１の内側に挿入する。チュ
ーブ部１６Ｂの保持装置１６Ａに保持されていない部分
の長さは、平面コイル１１の寸法およびハウジング１５
の寸法に合わせて適宜調節する。

【００２７】拡径装置１６は、Ａ側より、チューブ部１
６Ｂの内部に空気、水などの媒体を注入し、内圧をかけ
ることにより、Ｂ側のチューブ部１６Ｂが膨張し、拡径
する機構になっている。チューブ保持装置１６Ａは、チ
ューブ部１６Ｂに内圧をかけた時に、チューブ保持装置
１６Ａ内部のチューブ１６Ｂが拡径せずに、Ｂ側のチュ
ーブ部が確実に拡径するために装着されているもので、
必ずしも必要なものではない。

【００２８】ステップ４続いて、チューブ部１６Ｂに内圧をかけることにより拡
径機能を作動させ、図４に断面を示すように、筒状に丸
めた平面コイル１１を押し広げ、ハウジング１５の内壁
面に押し付ける。この状態を保持したまま、平面コイル
１１をハウジング１５の内壁面に固定する。

【００２９】平面コイル１１をハウジング１５の内壁面
に固定する方法としては、マイクロモータなどの小型モ
ータの場合には、寸法ロスが少ない点、操作が簡単な点
で接着剤１７を用いることが適当である。接着剤の選定
は、ハウジング１５と平面コイル１１との間の接着能力
のあるもので、かつモータ使用時の発熱を考慮して、な
るべく耐熱性のある材料が好ましい。例えば、熱硬化型
エポキシ系接着剤が適している。

【００３０】接着剤は、ハウジング１５の内壁面、また
は平面コイル１１の外面のいずれかに塗布してもよく、
両方に塗布してもよい。またモータが特に小さい場合に
は、接着剤の塗布厚も寸法に影響するため、極力薄くか
つ均一に塗布することが好ましい。

【００３１】接着剤を用いて平面コイル１１を固定する
際には、接着剤がある程度硬化するまで拡径装置１６の
拡径機能を作動させておく必要がある。接着剤が未硬化
の状態で拡径機能を終了させると、接着剤の硬化収縮等
によって平面コイル１１のハウジング１５に対する位置
精度が低下するからである。

【００３２】また、本実施形態では熱硬化型エポキシ系
接着剤を使用したので、拡径装置１６を作動させ、平面
コイル１１をハウジング１５の内壁面に押し付けた状態
で加熱し、接着剤を硬化させる。しかし、使用する接着
剤の種類によって、本ステップでの処理方法は異なる。

【００３３】ステップ５平面コイル１１がハウジング１５の内壁面に固定された
後、内圧がかかったチューブ１６Ｂの内部媒体を外部に
リークすることによって、チューブ１６Ｂの外径を小さ
くして、拡径装置１６をハウジング１５の内部から抜き
取る。これにより、図５に示すように、ハウジング１５
の内部に平面コイル１１からなる円筒状のステータコイ
ルが形成される。

【００３４】（実施形態例２）本実施形態例は、本発明
に係るモータ用コイルの形成方法に関する別の実施形態
である。本実施形態例のステータコイルの形成方法は、
拡径装置が異なることを除いては、実施形態例１の形成
方法と同じである。すなわち、本実施形態例では、拡径
装置として、図７に示すような拡径装置１８を用いる。

【００３５】拡径装置１８は、ハウジング１５の内径、
および筒状に丸めた平面コイル１１の内径よりも小さい
外径を有する棒状をなし、ゴム弾性を有する材料からな
る。拡径装置１８の材料には、様々なものが適用可能
で、例えば、シリコーンゴム、アクリルゴム、クロロプ
レンゴム等が挙げられる。

【００３６】拡径装置１８は、軸方向に圧縮荷重を加え
ると、軸方向に短くなり、胴体部の外径が拡径する。し
たがって、外径を拡大させる拡径機能を有する。拡径装
置１８の長さは拡径率にもよるが、ハウジング１５の内
壁面の長さの１．１倍から１．３倍が適している。拡径
装置１８が長すぎると、圧縮荷重を加えた時に力が軸方
向以外に逃げてしまい、短すぎると、圧縮荷重を加えた
時に拡径装置１８がハウジング１５の内壁面の長さより
も短くなって圧縮加重を加えにくくなったり、所定の拡
径率が得られにくくなったりするからである。

【００３７】拡径装置１８は、筒状に丸めた平面コイル
１１を拡径してハウジング１５の内壁面に固定した後
は、圧縮荷重を取り除くことによって元の細い形状に戻
し、ハウジング１５の内部から抜き取ることができる。

【００３８】なお、上述した実施形態例１および２にお
いて、拡径装置としては、何らかの方法で径が拡大する
機構を有しているものなら上記以外のものでも構わな
い。

【００３９】また、筒状に丸めた平面コイル１１をハウ
ジング１５の内部に挿入する際に、ハウジング１５の内
径よりも小さい径の棒状体に平面コイル１１を巻き付け
て、棒状体ごとハウジング１５に挿入すると作業し易
い。さらに、上記棒状体が拡径機能を備えているとより
作業し易く、この場合は棒状体が本発明における拡径装
置として機能する。

【００４０】

【発明の効果】本発明に係るモータ用コイルの形成方法
によれば、筒状に丸めた平面コイルをモータのハウジン
グ内部の内壁面に固定する際、平面コイルの内面の全面
に均一な内圧をかけてハウジングの内壁面に押し付ける
ことができ、かつその状態で平面コイルを固定すること
ができるので、平面コイルをハウジングの内壁面に位置
精度良く固定することが可能である。そのため本発明に
より、小型モータのステータコイルとその内部に配置す
る磁石ローターとの間隙を、ステータコイルの全周にわ
たって均一に保つことが可能となり、小型モータの諸性
能を向上させることが可能となった。

【図面の簡単な説明】

【図１】モータ用コイルの形成に用いる平面コイルの一
例を示す斜視図である。

【図２】筒状に丸めた平面コイルをモータのハウジング
内部に挿入した状態を示す斜視図である。

【図３】モータ用コイル形成の一工程を示す断面図であ
る。

【図４】モータ用コイル形成の一工程を示す断面図であ
る。

【図５】モータ用コイル形成の一工程を示す断面図であ
る。

【図６】（ａ）は実施形態例１で用いた拡径装置を示す
斜視図であり、（ｂ）はこの拡径装置の拡径機能が作動
した状態を示す斜視図である。

【図７】実施形態例２で用いた拡径装置を示す斜視図で
ある。

【符号の説明】

１１平面コイル１２粘着層１３導体１４コイル１４Ａコイル部１４Ｂリード部１５ハウジング１６拡径装置１６Ａチューブ保持装置１６Ｂチューブ１７接着剤１８拡径装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者石塚順一東京都千代田区丸の内２丁目６番１号古河電気工業株式会社内 (72)発明者荒堀雅明東京都千代田区丸の内２丁目６番１号古河電気工業株式会社内Ｆターム(参考） 5H604 AA08 BB01 BB14 CC01 CC04 CC12 DB16 QA03 5H615 AA01 BB01 BB14 PP01 PP17 RR01 SS18 TT27 TT33

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】モータのハウジング内部の内壁面に平面
コイルを固定して該平面コイルにより筒状のモータ用コ
イルを形成する方法であって、筒状に丸めた平面コイル
をモータのハウジング内部に挿入するとともに、外径を
拡大させる拡径機能を備えた拡径装置を前記筒状に丸め
た平面コイルの内側に挿入し、この状態で前記拡径装置
の拡径機能を作動させることにより、前記筒状に丸めた
平面コイルをハウジング内部の内壁面に押し付けて固定
することを特徴とするモータ用コイルの形成方法。
【請求項２】前記拡径装置が、ゴム弾性を有する材料
からなる一端が封止されたチューブ体であることを特徴
とする請求項１に記載のモータ用コイルの形成方法。
【請求項３】前記拡径装置が、ゴム弾性を有する材料
からなる棒状体であることを特徴とする請求項１に記載
のモータ用コイルの形成方法。