盘式电动机、包括盘式电动机的电动作业机械以及制造盘式电动机的方法

技术领域

本发明的一个方面涉及盘式电动机、包括该盘式电动机的电动 作业机械以及制造该盘式电动机的方法，该盘式电动机具有将至少 两个线圈盘粘合在一起的构造。

本发明的其它方面涉及具有线圈盘的盘式电动机和包括该盘式 电动机的电动作业机械，在该线圈盘上形成有线圈图案。

背景技术

在日本专利No.3636700中所描述的盘式电动机主要包括：输出 轴；大致圆盘形的线圈盘，其固定在输出轴上并且在线圈盘上印刷 有线圈图案；整流器，其与线圈图案连接；磁体，其设置为面向线 圈图案；以及电刷，其用于向整流器供应电流。

根据从电刷供应的电压、盘式电动机的电流、线圈盘的线圈图 案、磁体的磁通以及电刷的数量（磁极的数量）来确定盘式电动机 的转速。当从电刷供应的电压恒定并且定子电动机的电流恒定时， 可以通过改变线圈盘的线圈图案、磁体的磁通以及电刷的数量将盘 式电动机的转速设定为期望的转速。

在JP-A-2006-157985中所描述的层叠的线圈基板具有如下构 造：其中，虚拟电极形成在与线圈电极相同的平面上，线圈电极与 虚拟电极之间的空间变为最小的区域连同线圈电极的一部分以及虚 拟电极的一部分沿层叠方向夹设在层叠于线圈基板上的加强电极之 间。通过采用该构造，试图提高层叠的线圈基板的机械强度。层叠 的线圈基板是通过烧结层叠的陶瓷生片而形成的烧结基板。

在JP-A-H09-232162中所描述的多层基板通过在线圈图案的外 周处设置环绕线圈图案的环绕图案来防止当基板层叠并且粘合在一 起时因所产生的热量而熔化的粘合预浸渍件的环氧树脂从基板之间 流出。

在JP-A-H09-45531中所描述的薄的堆叠式线圈中，至少在彼此 相对的双面基板的上表面和下表面上设置有与线圈图案电绝缘的虚 拟图案。根据该构造，层间片状部件（浸渍件）可通过形成在初始 夹设层间片状部件的部分上的虚拟图案而形成为薄。这不仅提供了 可以减小将被浸渍到层间片状部件中的树脂的加载量的优点，而且 提供了由虚拟图案形成障碍物以防止浸渍在层间片状部件中的树脂 泄漏到层间片状部件的周围的优点。

JP-A-2004-80996披露了通过增大整流式电动机中的定子线圈 的冷却和散热表面的面积来提高定子线圈的冷却和散热性能的技 术。

发明内容

技术问题

在日本专利No.3636700所描述的盘式电动机中，在线圈盘表面 上不存在导体图案的无图案形成部分的面积为大。因此，当日本专 利No.3636700中的多个线圈盘层叠起来时，无图案形成部分的高度 为低，并且因此，无图案形成部分对于线圈盘的粘合所起的贡献非 常小（或者没有贡献）。因此，实际有粘合贡献的面积为小，导致 层间粘合强度变小的问题。另一方面，在JP-A-2006-157985、 JP-A-H09-232162和JP-A-H09-45531中所披露的虚拟电极以及环绕 图案或虚拟图案需要设置在线圈图案的外侧。因此，当应用在电动 机线圈盘上时，这些虚拟电极以及环绕图案或虚拟图案导致径向尺 寸的增大，从而使得它们在电动机线圈盘上的应用不切合实际。

此外，为了获得盘式电动机的高输出，需要增大流过线圈图案 的电流。当电流增大时，由线圈图案的电阻所产生的热量成为一个 问题。上述专利文献均没有为热量产生问题提供有利的对策。 JP-A-2004-80996所披露的技术涉及对其绕组缠绕在芯体上的线圈的 冷却，从而不适于通过散热冷却具有线圈图案的线圈盘。

鉴于上述情况做出了本发明的一些方面，并且其目的是提供一 种具有彼此粘合在一起的至少两个线圈盘并且适于提高两个线圈盘 粘合在一起的粘合强度的盘式电动机、包括该盘式电动机的电动作 业机械、以及制造该盘式电动机的方法。

鉴于上述情况还做出了本发明的其它方面，并且其目的是提供 一种具有比现有技术盘式电动机的散热性能更好的散热性能的盘式 电动机、以及包括该盘式电动机的电动作业机械。

解决技术问题的方案

根据本发明的一个方面，提供一种盘式电动机，其包括：转子； 定子；输出轴，其共轴地固定在所述转子上；至少一个线圈盘，其 设置在所述转子和所述定子中的一者上，在所述线圈盘的至少一侧 表面上形成有线圈图案，所述线圈图案包括从所述线圈盘的中央部 分沿径向向外延伸的多个放射状图案或多个放射状图案组；电流供 应部，其向所述线圈图案供应电流；磁通产生部，其设置在所述转 子和所述定子中的另一者上并且面向所述线圈图案；以及中间图案， 其形成在所述线圈盘上相邻的放射状图案之间或相邻的放射状图案 组之间。

所述线圈盘可以包括至少两个彼此粘合的线圈盘，所述中间图 案可以包括加强图案，并且所述线圈盘的形成有所述加强图案的表 面可以构成与另一线圈盘相粘合的粘合表面。

所述加强图案可以包括彼此电绝缘的小图案。

所述小图案中的每一个的宽度可以窄于所述放射状图案的宽度 并且所述小图案中的每一个可以沿与所述线圈盘的径向大致平行的 方向延伸。

所述小图案中的每一个的宽度可以窄于所述放射状图案的宽度 并且所述小图案中的每一个可以沿与所述线圈盘的径向大致垂直的 方向延伸。

所述加强图案相对于所述线圈盘的基板表面的高度可以与所述 线圈图案相对于所述线圈盘的基板表面的高度大致相同。

所述加强图案可以由与所述线圈图案的材料相同的材料制成。

所述至少两个线圈盘可以经由大致覆盖所述线圈盘的整个表面 的片状粘合层而彼此粘合。

所述多个放射状图案或所述多个放射状图案组可以沿所述线圈 盘的周向以预定的间隔布置。

所述至少两个线圈盘可以包括第一线圈盘和第二线圈盘，所述 线圈图案可以设置在所述第一线圈盘的第一表面和所述第二线圈盘 的第二表面中的至少一个表面上，所述第一表面和所述第二表面彼 此相向，并且当沿轴向观察时，所述第一线圈盘的所述第一表面上 的所述放射状图案或所述放射状图案组可以位于所述第二线圈盘的 所述第二表面上的相邻的放射状图案之间或相邻的放射状图案组之 间。

所述线圈图案可以设置在所述线圈盘的两侧表面上并且可以彼 此连接。

所述磁通产生部可以在所述放射状图案或所述放射状图案组中 产生磁通，并且，所述中间图案包括从所述线圈图案延伸的延长散 热图案。

所述延长散热图案仅从所述放射状图案中的任意一个延伸。

所述延长散热图案的宽度可以等于或窄于所述线圈图案的下述 部分的宽度：所述延长散热图案从所述部分延伸。

所述延长散热图案可以从所述放射状图案沿大致周向延伸。

多个延长散热图案可以成梳齿状地从相邻的放射状图案延伸， 从而从一侧延伸的延长散热图案伸入从另一侧延伸的延长散热图案 之间。

所述放射状图案由与所述延长散热图案的材料相同的材料制 成。

流过所述线圈图案的下述部分的电流可以大于流过所述延长散 热图案的电流：所述延长散热图案从所述部分延伸。

所述线圈图案可以至少形成在第一层和第二层上，在所述第一 层上相邻的放射状图案之间或相邻的放射状图案组之间可以形成有 与所述线圈图案绝缘的独立散热图案，所述延长散热图案可以形成 在所述第二层上，并且所述独立散热图案与所述延长散热图案可以 通过贯穿所述第一层和所述第二层的导热材料彼此连接。

所述第一层可以位于所述线圈盘的一侧表面上并且所述第二层 可以位于同一线圈盘的另一侧表面上。

在所述独立散热图案和所述延长散热图案之间延伸的散热孔可 以贯穿所述线圈盘的基板，并且所述散热孔可以在其内表面上具有 导电膜或者所述散热孔可以填充有导电材料。

所述第二层可以位于形成有所述第二层的线圈盘与另一线圈盘 之间，所述另一线圈盘层叠在形成有所述第二层的线圈盘上。

所述独立散热图案的整个表面可以暴露于空气。

所述独立散热图案的宽度可以等于或窄于所述放射状图案的宽 度。

所述多个放射状图案或所述多个放射状图案组可以形成为沿所 述线圈盘的周向以预定的间隔布置。

所述线圈盘可以设置在所述转子上。

本发明的另一方面提供一种包括上述盘式电动机的电动作业机 械。

本发明的另一方面提供一种制造盘式电动机的方法，其中所述 盘式电动机包括：输出轴；至少两个线圈盘，其共轴地固定在所述 输出轴上并且彼此粘合；线圈图案，其形成在各线圈盘的至少一侧 表面上并且包括从所述线圈盘的中央部分沿径向向外延伸的多个放 射状图案或多个放射状图案组；电流供应部，其向所述线圈图案供 应电流；以及磁通产生部，其面向所述线圈图案。所述方法包括： 在刻蚀导电层以便在至少一个线圈盘上形成所述线圈图案的同时连 同所述线圈图案一起形成位于相邻的放射状图案或相邻的放射状图 案组之间的加强图案；以及，在片状粘合层夹设在两个线圈盘之间 并且大致覆盖每个线圈盘的整个表面的情况下，将两个线圈盘通过 形成有所述加强图案的表面而固定粘合在一起。

本发明的另一方面提供一种盘式电动机，其包括：输出轴；至 少一个线圈盘，其共轴地固定在所述输出轴上，在所述线圈盘的至 少一侧表面上形成有线圈图案，所述线圈图案包括从所述线圈盘的 中央部分沿径向向外延伸的多个放射状图案或多个放射状图案组； 电流供应部，其向所述线圈图案供应电流；磁通产生部，其在所述 放射状图案或所述放射状图案组中产生磁通；以及延长散热图案， 其形成在所述线圈盘上并且从所述线圈图案延伸。

作为本发明的模式，组成元件以及本发明的表述在系统之间的 转换结果的任意组合也是有效的。

本发明的有益效果

根据本发明的各个方面，在至少一个线圈盘上的相邻的放射状 图案或相邻的放射状图案组之间形成加强图案。因此，盘式电动机 能够将两个线圈盘的粘合强度提高为比由常规的盘式电动机所提供 的粘合强度大，并且可以实现包括该盘式电动机的电动作业机械和 制造该盘式电动机的方法。

此外，根据本发明的各方面，在线圈盘上形成从线圈图案延伸 的延长散热图案，因此，可以实现具有比现有技术盘式电动机的散 热性能更好的散热性能的盘式电动机以及包括该盘式电动机的电动 作业机械。

附图说明

图1是根据发明的实施例的作为电动作业机械的灌木铲除机的 透视图；

图2是图1所示的灌木铲除机的驱动单元的正剖视图；

图3是图2所示的定子的示例性平面图；

图4是图2所示的转子的正视图，转子的左半部被剖切；

图5是根据本发明第一示例性实施例的图4所示的整流器基板 的平面图；

图6A是根据本发明第一示例性实施例的图4所示的第一线圈 盘的平面图，而图6B是该线圈盘的仰视图；

图7A和图7B示出了根据本发明第一示例性实施例的第一线圈 盘的线圈图案的说明图；

图8A是根据本发明第一示例性实施例的图4所示的第一线圈 盘和第二线圈盘的层叠的放大剖视图，而图8B是从根据本发明第一 示例性实施例的图8A移除了加强图案的比较例的第一线圈盘和第 二线圈盘的层叠的放大剖视图；

图9A是根据图8B所示的比较例的线圈盘的平面图，而图9B 是根据图8B所示的比较例的线圈盘的仰视图；

图10是根据本发明第一示例性实施例的具有与图6A所示的实 例不同的加强图案（部分1）的线圈盘的平面图；

图11是根据本发明第一示例性实施例的具有与图6A所示的实 例不同的加强图案（部分2）的线圈盘的平面图；

图12是根据本发明第一示例性实施例的具有与图6A所示的实 例不同的加强图案（部分3）的线圈盘的平面图；

图13是根据本发明第一示例性实施例的具有与图6A所示的实 例不同的加强图案（部分4）的线圈盘的平面图；

图14是根据本发明第二示例性实施例的图4所示的整流器盘的 平面图；

图15是根据本发明第二示例性实施例的图4所示的转子的平面 图；

图16是根据本发明第二示例性实施例的图15所示的转子的部 分透明视图；

图17A是根据本发明第二示例性实施例的不具有独立散热图案 的第一线圈盘的参考平面图，而图17B是根据本发明第二示例性实 施例的不具有延长散热图案的第一线圈盘的参考仰视图；

图18示出了根据本发明第二示例性实施例的构成图4所示的转 子的各个线圈盘的不同的层的部分透明视图；

图19是示出独立散热图案和延长散热图案的层间连接构造的 示意性剖视图；

图20示出了根据本发明第二示例性实施例的独立散热图案和 延长散热图案的宽度以及放射状图案的宽度的说明图；以及

图21是根据本发明第二示例性实施例的第二层上的散热图案 的变型例的说明图。

具体实施方式

下面，将参考附图详细描述本发明的优选示例性实施例。附图 中所示出的相似或类似的组成元件、部件和流程将采用相似的附图 标记，并且将省略重复的相同描述。示例性实施例并不限制本发明 而是示出本发明的实例。在示例性实施例中所描述的特性或特性的 组合不必构成本发明的必要部分。

第一示例性实施例

图1是根据本发明第一示例性实施例的灌木铲除机（bush  cutter）的透视图。作为电动作业机械的实例的灌木铲除机1包括电 源单元3、管道单元4、把手单元5、驱动单元6和切割刀片7。

电源单元3具有用作电源的可拆卸的电池301。管道单元4将 电源单元3和驱动单元6机械地连接（接合）起来。另外，电线（未 示出）穿过管道单元4的内部从而将电源单元3和驱动单元6电连 接起来。电力通过该电线从电源单元3供应至驱动单元6。在驱动单 元6中，盘式电动机容纳在顶部壳体61的内部，并且切割刀片7被 盘式电动机驱动旋转，电力从电源单元3供应至该盘式电动机。后 文中将描述该盘式电动机的构造。

把手单元5固定安装在管道单元4的中部，即，安装在电源单 元3与驱动单元6之间。把手单元5包括一对臂51和安装在臂的末 端的抓柄52。在其中一个抓柄52上设置有调节阀53。操作员可以 通过操作调节阀53来调节对驱动单元6的电力供应或者切割刀片7 的旋转速度。切割刀片7具有大致圆盘形的形状，并且沿着切割刀 片7的周缘形成有锯齿状齿刃。在切割刀片7的中心形成有孔（图 中未示出），并且切割刀片7在该孔处安装在盘式电动机的输出轴 （将在后文中描述）上。

图2是图1所示的灌木铲除机1的驱动单元6的正剖视图。如 图2所示，将盘式电动机80的输出轴31延伸的方向定义为竖直方 向。驱动单元6具有位于顶部壳体61的内部的盘式电动机80。顶部 壳体61包括一体地配合在一起的盖部62和基部63。盘式电动机80 具有定子81、转子82和一对电刷83。该对电刷83相对于盘式电动 机80的旋转轴（输出轴31）对称地设置并且由盖部62的电刷保持 件65支撑。每个电刷83被弹簧83A（向下地）推向整流器基板35 （将在后文中描述），使得电刷83的下表面与形成在整流器基板35 上的诸如铜等导体的整流器图案抵接。电刷83与图1所示的电源单 元3连接并且用作向转子82的线圈图案（将在后文中描述）供应电 流的供电部分。

定子81具有用作磁通产生部的磁体41以及由软磁材料制成的 上轭铁42和下轭铁43。呈环形的上轭铁42例如通过螺钉622固定 在盖部62的下表面上。下轭铁43也具有环形形状并且具有与上轭 铁42大致相同的直径。下轭铁43例如通过螺钉632固定在环形凹 槽部631中，该环形凹槽部631形成在基部63的下表面上。磁体41 配合在孔部633中并且在孔部633中固定就位，孔部633形成在基 部63的上表面上。

图3是图2所示的定子81的示例性平面图。如图3所示，例如 10个具有例如圆盘形形状的磁体41沿圆周等角度间隔地布置（还布 置有相同数量的与图2所示的孔部633相似的孔部633，各孔部633 沿圆周排列以容纳磁体41）。该圆周的中心与盘式电动机80的旋转 中心大致重合。相邻的磁体41的上表面的磁极彼此不同。优选使用 诸如钕磁体等稀土磁体作为磁体41。然而，也可以使用诸如铁氧磁 体等烧结磁体作为磁体41。上轭铁42和下轭铁43用于增大施加在 转子82的线圈图案（将在后文中描述）上的磁通密度。

如图2所示，转子82具有输出轴31（转子轴）、整流器基板 35、线圈部36和凸缘37。输出轴31由固定在盖部62上的上轴承 311和固定在基部63上的下轴承312可旋转地支撑。在输出轴31的 下端部上形成有外螺纹31A，并且图1所示的切割刀片7通过紧固 装置（未示出）固定在外螺纹31A上。整流器基板35的上表面构成 电刷83的滑动表面。电力从图1所示的电源单元3经由电刷83和 整流器基板35被供应至线圈部36。

图4是图2所示的转子82的正视图，其中转子82的左半部被 剖切。凸缘37由诸如铝等金属制成并且共轴地固定在输出轴31上。 如图4所示，凸缘37包括具有大致圆筒形形状的圆筒部37A和具有 大致圆盘形形状的圆盘部37B。圆盘部37B沿输出轴31的法线方向 从圆筒部37A的侧表面向外突伸。当沿轴向观察时，具有与圆盘部 37B的形状相同的形状的绝缘板38、39通过也具有与圆盘部37B的 形状相同的形状的片状粘合层502、503（具有绝缘性）而分别粘合 固定在圆盘部37B的上表面和下表面上。整流器基板35经由片状粘 合层501（具有绝缘性）粘合固定在绝缘板38的上表面上。线圈部 36经由片状粘合层505（具有绝缘性）粘合固定在绝缘板39的下表 面上。

线圈部36包括第一线圈盘361至第四线圈盘364，线圈盘361 至364连同夹设在线圈盘361至364之间的片状粘合层507层叠在 一起。当沿轴向观察时，每个片状粘合层507具有与每个线圈盘的 形状相同的形状并且大致覆盖每个线圈盘的整个表面。第一线圈盘 361至第四线圈盘364的直径大于圆盘部37B的直径。在每个线圈 盘的两侧表面上形成有线圈图案（将在后文中描述）。导电销40从 整流器基板35贯穿至第四线圈盘364并且将整流器基板35的整流 器图案电连接至第一线圈盘361至第四线圈盘364中至少一个线圈 盘的线圈图案。在圆盘部37B的通孔（用于导电销40的插入孔）中 配合有绝缘管道401，以便确保导电销40与凸缘37之间的绝缘。

图5是示出图4所示的整流器基板35的平面图。形成在圆盘形 整流器基板35（整流器盘）的中心的通孔35A形成为使得图4所示 的圆筒部37A插入该通孔35A中。预定数量的销插入孔35B设置为 距整流器基板35的中心的距离相同，并且与图4所示的导电销40 类似的导电销选择性地插入一部分销插入孔35B中。形成在整流器 基板35上的整流器图案351被放射状地划分为40个部分。其间夹 设有七个部分的两个部分（例如第一部分和第九部分，或第二部分 和第十部分）通过形成在这两个部分的径向内侧的连接图案352以 及形成在相反表面上的连接图案（未示出）而彼此连接。

图6A是图4所示的第一线圈盘361的平面图。图6B是与图6A 相同的线圈盘的仰视图。由于其它线圈盘具有与第一线圈盘361相 同的构造和线圈图案，因而在此将只描述第一线圈盘361。

第一线圈盘361在圆盘形绝缘基板90（例如，诸如玻璃纤维加 强的环氧树脂基板等绝缘树脂基板）的两侧表面上具有线圈图案92 和加强图案93。形成在绝缘基板90的中心的通孔91形成为使得图 4所示的圆筒部37A插入该通孔91中。总共16个销插入孔94形成 为四个销插入孔组（每组包括四个销插入孔），各销插入孔组以90° 的角度间隔围绕绝缘基板90的中心沿圆周排列。从销插入孔94到 绝缘基板90的中心的距离彼此相同。每个销插入孔94与形成在整 流器基板35上的销插入孔35B之一连通。

线圈图案92是由铜或者其它导电材料制成的。线圈图案92包 括部分线圈图案组920，并且在绝缘基板90的每侧表面上设置有20 个部分线圈图案组920。每个部分线圈图案组920包括彼此靠近地布 置并且具有大致相同的宽度的两排细长图案。部分线圈图案组920 是通过将内侧联接图案组92A、放射状图案组92B和外侧联接图案 组92C以该顺序依次连接起来而形成的。绝缘基板90的两侧表面上 的内侧联接图案组92A通过形成在细长图案的一端部附近的通孔 921彼此电连接。绝缘基板90的两侧表面上的外侧联接图案组92C 通过形成在细长图案的另一端部附近的通孔922彼此电连接。放射 状图案组92B从绝缘基板90的中心径向向外延伸从而在内侧联接图 案组92A与外侧联接图案组92C之间伸展。当沿轴向观察时，绝缘 基板90的两侧表面上的放射状图案组92B位于大致相同的位置。每 个线圈盘的放射状图案组92B位于磁体41的排列圆周（磁体41的 中心沿着该圆周排列）的正上方。也就是说，随着每个线圈盘旋转， 放射状图案组92B从磁体41的正上方经过。通过流入放射状图案组 92B的电流与由磁体41产生的磁场之间的电磁力获得了旋转力。

绝缘基板90的每侧表面上的放射状图案组92B围绕绝缘基板 90的中心等角度间隔地布置。因此，在绝缘基板90的表面上，在相 邻的放射状态图案组92B之间具有不存在线圈图案92的区域（后文 中也称为“放射状图案组间区域”）。加强图案93设置在这些放射 状图案组间区域中。加强图案93由与线圈图案92的材料相同的材 料制成。加强图案93相对于绝缘基板90的表面的高度与线圈图案 92相对于绝缘基板90的表面的高度大致相同。线圈图案93用于提 高层叠的线圈盘之间的粘合力。后文中将对此进行描述。

图7A和图7B是第一线圈盘361的线圈图案的说明图。除了所 采用的附图标记以外，图7A和图7B与图6A和图6B是相同的。第 一线圈盘361的线圈图案92包括两个线圈。在图7A中，一个线圈 的起点和终点分别以A1-1和A1-2表示。另外，另一个线圈的起点 和终点分别以A2-1、A2-2表示。该一个线圈从起点A1-1延伸至点 P11、P11’、P12’、P12、P13、P13’…P19’、P20’。以这种方 式，当从上方观察时，该一个线圈从起点A1-1沿顺时针方向延伸以 完成第一周。然后，该一个线圈以类似的方式从点P20'延伸至点P20、 P21、P21’、P22’、P22、P23、P23’……P29’、P30’。以这种 方式，当从上方观察时，该一个线圈从起点A1-1沿顺时针方向延伸 以完成第二周。然后，该一个线圈以类似的方式从点P30'沿逆时针 方向继续延伸至点P31’、P31、P32、P32’、P33’并且在已从点 P30’起延伸了两周之后到达终点A1-2。该另一线圈以类似的方式从 起点A2-1延伸至终点A2-2。

然后，如上所述地构造的第一线圈盘361至第四线圈盘364这 四个线圈盘沿轴向（层叠方向）层叠在一起以构成线圈部36。不同 线圈盘的线圈通过图4所示的上述导电销40而电连接在一起。需要 12个导电销40以实现四个线圈盘的合适的连接。这里，当将形成在 两个线圈盘上的线圈图案92串联地连接起来时，可以在使两个线圈 盘的相位偏移的同时将两个线圈盘层叠在一起，从而使一个线圈盘 的通孔之一位于与另一个线圈盘的另一个通孔彼此重合的位置。利 用这种构造，通过将四个线圈盘361至364以下述方式层叠在一起 而形成了两个线圈基板的线圈部36：当沿轴向观察时，形成在四个 线圈盘361至364上的线圈图案彼此重合或者彼此偏离预定角度。 在线圈图案的角度彼此偏离的情况下，当沿轴向观察时，在四个线 圈盘层叠在一起的状态下，一个线圈盘上的加强图案93面向相邻线 圈盘的线圈图案92。

图8A是示出图4所示的第一线圈盘361和第二线圈盘362的 层叠的放大剖视图。由于示出其它线圈盘的层叠的剖视图与图8A所 示的剖视图类似，因此在此将仅描述示出第一线圈盘361和362的 层叠的剖视图。图8B是图8A的比较例的放大剖视图，在该比较例 中去除了图8A所示的设置在第一线圈盘和第二线圈盘之间的加强 图案93。图9A是根据图8B所示的比较例的线圈盘的平面图。图9B 是根据该比较例的线圈盘的仰视图。

如图8B所示，当在绝缘基板90的放射状图案组间区域90B中 不存在加强图案93时，尽管片状粘合层507粘结在线圈图案92的 放射状图案组92B上，但是片状粘合层507不接触放射状图案组间 区域90B的表面并且不粘结在放射状图案组间区域90B的表面上。 或者，即便使片状粘合层507增厚到在层叠时因受压而接触放射状 图案组间区域90B的表面，由于接触压力为低，因此粘合力为弱。 也就是说，放射状图案组间区域90B对于绝缘基板90的粘合没有贡 献。或者，即便放射状图案组间区域90B对于绝缘基板90的粘合有 贡献，该贡献也很微小。结果，层叠的线圈盘之间的粘合力也为弱， 并且难以确保可靠性。另外，粘合层507的厚度增大引起成本提高 的问题。

另一方面，如图8A所示，当在绝缘基板90的放射状图案组间 区域中存在加强图案93时，不但线圈图案92的放射状图案组92B 粘结在片状粘合层507上，并且加强图案93也粘结在片状粘合层507 上。因此，当与图8B所示的不存在加强图案93的情况相比时，可 以确保大的粘合面积以提高线圈盘之间的粘合力，从而可以提高可 靠性。另外，即便粘合层507为薄，也可以确保强的粘合力，这有 利于减小厚度和降低制造成本。

如图6A所示，加强图案93由七个小图案构成，小图案的宽度 窄于构成放射状图案组92B的单个放射状图案的宽度。每个小图案 从绝缘基板90的中央部分径向向外延伸。即便加强图案93没有按 照上述方式划分为小图案，也可以有效地提高盘间粘合力。然而， 例如在加强图案93是单个的宽导电层的情况下，引起如下问题：随 着绝缘基板90旋转，由加强图案93中所生成的涡电流产生了大的 涡电流损失。因此，从效率的角度考虑，加强图案93优选为按照上 述方式划分。

下面，将简要地描述制造盘式电动机80的方法。

将诸如铜等导电材料层叠在圆盘形绝缘基板的两侧表面上，在 绝缘基板的两侧表面上放置掩模以进行刻蚀（刻蚀步骤）。在刻蚀 步骤之前或之后形成所需的通孔和销插入孔。从而，获得了形成有 线圈图案92和加强图案93的如诸如图6A等所示的四个线圈盘361 至364。另外，如图5所示的形成有整流器图案351的整流器基板 35也以类似的方式获得。

如图4所示，将导电销40插入所形成的销插入孔，并且使处于 预浸渍状态的片状粘合层501至503、505、507（例如，由浸满环氧 树脂的玻璃纤维基材制成并被设定为部分固化的薄片）夹设在整流 器基板35和线圈盘361至364的层间从而被一起层叠到凸缘37上 并且被设置在模具中以进行热压（在加热整流器基板35和线圈盘361 至364的同时沿层叠方向将整流器基板35和线圈盘361至364一起 压到凸缘37上）（粘合步骤）。在热压操作开始之前，将层叠在一 起的导电销40和线圈盘361至364焊接到一起。另外，在热压操作 完成之后，将整流器基板35和导电销40焊接到一起，并且将导电 销40的不必要的突起切除。将所获得的如图4所示的转子82与如 图2所示的定子81和电刷83组合，从而完成了盘式电动机80。

根据第一示例性实施例，可以提供下述优点。

（1）加强图案93形成在相邻的放射状图案组92B之间。因此， 与在相邻的放射状图案组92B之间不存在加强图案93的情况相比， 可以提高层叠的线圈盘之间的粘合力。因此，即使在产生大量振动 的产品或者根据使用方式容易受到冲击的产品中也能够保证高的可 靠性。

（2）加强图案93由与线圈图案92的材料相同的材料形成并且 加强图案93形成为相对于基板表面的高度与线圈图案92相对于基 板表面的高度相同。因此，可以通过单次刻蚀操作一起形成加强图 案93和线圈图案92。因此，可以容易且经济地制造加强图案93和 线圈图案92。也就是说，不需要附加的步骤来形成加强图案93。

（3）每个加强图案93由小图案构成，小图案的宽度窄于构成 放射状图案组92B的单个放射状图案的宽度。因此，电涡流损失为 小，并且可以提供高的效率。也就是说，由于盘式电动机的设计特 性，穿过放射状图案组间区域的磁通总是随时间而变化。因此，例 如，在设置有大致覆盖整个放射状图案组间区域的足够大的导电层 以确保粘合力的情况下，会引起涡电流损失变大的问题。然而，根 据本发明，可以有利地解决这样的问题。

（4）加强图案93形成在放射状图案组间区域中，因而，不需 要使绝缘基板90的面积增大以便在其上设置加强图案93。

由此，已通过第一示例性实施例描述了本发明，然而显然，在 不背离所附权利要求的范围的情况下，本发明所涉及领域的技术人 员对于第一示例性实施例的组成元件以及处理组成元件的过程可以 作出各种修改。下面，将描述变型例。

图10是具有与图6A所示的实例不同的加强图案（部分1）的 线圈盘的平面图。除了加强图案的形状以外，图10所示的线圈盘具 有与图6A所示的线圈盘相同的构造。如图10所示，根据该变型例 的加强图案93A中的每一个由15个小图案构成，小图案的宽度窄于 构成放射状图案组92B的单个放射图案并且小图案沿与线圈盘的径 向大致垂直的方向延伸。另外，线圈盘的相反表面上的加强图案中 的每一个由类似的小图案构成（未示出）。利用根据该变型例而设 置的加强图案，也可以将涡电流损失抑制在小的程度。另外，通过 沿磁体移动方向设置小图案，即便在生成微小的涡电流的情况下， 容易生成涡电流的方向也与磁体移动的方向（即，与旋转方向成直 角的方向）一致。因此，可以进一步抑制对转子的旋转的影响。

图11是具有与图6A所示的实例不同的加强图案（部分2）的 线圈盘的平面图。除了加强图案的形状以外，图11所示的线圈盘具 有与图6A所示的线圈盘相同的构造。如图11所示，根据该变型例 的加强图案93B中的每一个由多个沿纵向且沿横向排列的小图案构 成。除了布置在端部和边缘部的小图案以外，小图案具有大致方形 的形状。然而，小图案也可以具有圆形、椭圆形、三角形及其它多 边形形状。大量类似的小图案沿纵向且沿横向排列在线圈盘的相反 表面上（未示出）。利用根据该变型例而设置的加强图案，也可以 将涡电流损失抑制在小的程度。

图12是具有与图6A所示的实例不同的加强图案（部分3）的 线圈盘的平面图。除了加强图案的形状以外，图12所示的线圈盘具 有与图6A所示的线圈盘相同的构造。如图12所示，根据该变型例 的加强图案93C中的每一个由以往复方式折曲的连续小图案构成。 如图13所示，加强图案（部分4）可以形成为这样：连续小图案的 形状是漩涡形加强图案93C。利用根据该变型例而设置的加强图案， 也可以将涡电流损失抑制在小的程度。

在构成盘式电动机的多个线圈盘中，不同线圈盘的加强图案可 以彼此不同。另外，单个线圈盘的一侧表面上的加强图案可以与另 一侧表面上的加强图案不同。另外，在单个线圈盘的一侧表面或另 一侧表面上，一个放射状图案组间区域中的加强图案可以与另一个 放射状图案组间区域中的加强图案不同。

最上面的线圈盘（图4中的第一线圈盘361）的上表面和最下 面的线圈盘（图4中的第四线圈盘364）的下表面均不面向任何片状 粘合层。然而，在线圈盘的整个表面上确保均匀的高度，因此可以 提供下述优点：在热压时可以容易地在线圈盘的整个表面上施加均 匀的压力。

加强图案可以仅设置在夹持片状粘合层的两侧表面中的一个 上。在这种情况下，线圈盘间粘合力也可以提高为高于常规的盘式 电动机的线圈盘间粘合力。

尽管加强图案可以如在第一示例性实施例中所描述的那样与线 圈图案电绝缘，然而加强图案也可以不与线圈图案电绝缘，只要加 强图案不构成电流路径或者不构成闭合电路的一部分即可。

加强图案不是必须划分为小图案。即便在由单个大导电层构成 加强图案的情况下，尽管依然存在涡电流损失的问题，但是与常规 的盘式电动机相比，可以提高线圈盘间粘合力。

一个或所有线圈盘可以是单侧基板。在这种情况下，片状粘合 层507可以夹设在线圈盘的形成有加强图案93的表面之间。

多个线圈盘可以在彼此没有角度偏离的情况下层叠在一起。也 就是说，多个线圈盘可以层叠在一起，从而放射状图案组92B（以 及加强图案93）可以在夹设片状粘合层507的情况下彼此相向。

线圈盘和整流器基板的形状可以不是严格的圆盘形形状，而是 也可以是沿轴向观察时基本能够被定义为圆形的形状。

另外，可以根据性能和/或成本按照需要来设定磁体的数量、磁 体布置的角度间隔、线圈图案盘绕的周数（线圈图案的排数）、彼 此层叠的线圈盘的数量、销插入孔或通孔的数量以及其它参数。另 外，不同线圈盘上线圈图案盘绕的周数可以彼此不同。在线圈图案 盘绕一周的情况下，“部分线圈图案组”、“内侧联接图案组”、 “放射状图案组”和“外侧联接图案组”应该以不包括“组”字的 “部分线圈图案”、“内侧联接图案”、“放射状图案”和“外侧 联接图案”来代替。

除了第一示例性实施例所示的灌木铲除机以外，电动作业机械 还可以是具有包括盘式电动机的旋转驱动单元的各种类型的电动工 具，例如包括盘式电动机的带式砂磨机或旋转式带锯等。

第二示例性实施例

下面，将参考附图详细描述本发明的第二示例性实施例。第二 示例性实施例与第一示例性实施例的不同之处在于使用整流器盘 1035代替整流器基板35，并且使用第一线圈盘1361至第四线圈盘 1364代替第一线圈盘361至第四线圈盘364。同时，在第二示例性 实施例中，以相同的附图标记标识与第一示例性实施例中的部件相 同的部件，并且将省略对它们的描述。

图14是图4所示的整流器盘1035的平面图。形成在圆盘形整 流器盘1035的中心的通孔1035A形成为使得图4所示的圆筒部37A 插入该通孔1035A中。预定数量的销插入孔1035B设置为距整流器 盘1035的中心的距离相同，并且与图4所示的导电销40类似的导 电销选择性地插入一部分销插入孔1035B中。形成在整流器盘1035 上的整流器图案1351被放射状地划分为40个部分。其间夹设有七 个部分的两个部分（第一部分和第九部分或第二部分和第十部分） 通过形成在这两个部分的径向内侧的连接图案1352以及形成在相反 表面上的连接图案（未示出）而彼此连接。

图15是图4所示的转子82的平面图。图16是图4中的转子 82的部分透明视图，其中在图16的右手侧上部以透明的形式示出了 第一线圈盘1361的下表面上的导体图案。如这些附图所示，第一线 圈盘1361具有位于其上表面上的线圈图案1092和独立散热图案 1093以及位于该第一线圈盘1361的下表面上的线圈图案1092和延 长散热图案1095。图17A是不具有独立散热图案1093的第一线圈 盘1361的参考平面图。图17B是不具有延长散热图案1095的第一 线圈盘1361的参考仰视图。由于其它线圈盘具有与第一线圈盘1361 的线圈图案相同的线圈图案，因而在此将只描述第一线圈盘1361的 线圈图案。

线圈图案1092是由铜或者其它导电材料制成的。将诸如铜等导 电材料层叠在圆盘形绝缘基板的任一侧表面上，并且在该层叠在绝 缘基板1090的任一侧表面上的导电材料上放置用于刻蚀以形成线圈 图案1092的掩模。线圈图案1092包括部分线圈图案组1920，并且 在绝缘基板的一侧表面（一层）上设置有20个部分线圈图案组1920。 每个部分线圈图案组1920包括彼此靠近地布置并且具有大致相同的 宽度的四排细长的部分线圈图案。部分线圈图案组1920是通过将内 侧联接图案组1092A、放射状图案组1092B和外侧联接图案组1092C 以该顺序依次连接起来而形成的。绝缘基板1090的两侧表面上的内 侧联接图案组1092A通过形成在细长的部分线圈图案的一端部附近 的通孔1921彼此电连接。绝缘基板1090的两侧表面上的外侧联接 图案组1092C通过形成在细长的部分线圈图案的另一端部附近的通 孔1922彼此电连接。放射状图案组1092B从绝缘基板1090的中央 部分径向向外延伸从而在内侧联接图案组1092A与外侧联接图案组 1092C之间伸展。当沿轴向观察时，绝缘基板1090的两侧表面上的 放射状图案组1092B位于大致相同的位置。每个线圈盘的放射状图 案组1092B位于图2和图3所示的磁体的排列圆周（磁体41的中心 沿着该圆周排列）的正上方。也就是说，随着每个线圈盘旋转，放 射状图案组1092B从磁体41的正上方经过。通过流入放射状图案组 1092B的电流与由磁体41产生的磁场之间的电磁力而获得了旋转 力。

每个线圈盘的每侧表面上的放射状图案组1092B围绕线圈盘的 中心等角度间隔地布置。因此，在每个线圈盘的每侧表面上，在相 邻的放射状态图案组1092B之间具有不存在线圈图案1092的区域 （后文中也称为“放射状图案组间区域”）。如图15和图16所示， 独立散热图案1093或延长散热图案1095设置在这些放射状图案组 间区域中。

图18示出了在构成图4所示的转子82的各个线圈盘上所形成 的不同的层的部分透明视图。在图18中，第一线圈盘1361的上表 面上的层被称为第一层1361A，第一线圈盘1361的下表面上的层被 称为第二层1361B，第二线圈盘1362的上表面上的层被称为第三层 1362A，第二线圈盘1362的下表面上的层被称为第四层1362B，第 三线圈盘1363的上表面上的层被称为第五层1363A，第三线圈盘 1363的下表面上的层被称为第六层1363B，第四线圈盘1364的上表 面上的层被称为第七层1364A，并且第四线圈盘1364的下表面上的 层被称为第八层1364B。

独立散热图案1093设置在第一层1361A的放射状图案间区域 中。类似地，独立散热图案1093设置在第三层1362A、第六层1363B 以及第八层1364B上的放射状图案间区域中。另外，延长散热图案 1095设置在第二层1361B的放射状图案间区域中。类似地，延长散 热图案1095设置在第四层1362B、第五层1363A以及第七层1364A 上的放射状图案间区域中。第一层1361A和第八层1364B上的独立 散热图案1093的表面完全暴露从而被空气接触。

图19是示出独立散热图案和延长散热图案的层间连接构造的 示意性剖视图。第一层1361A上的独立散热图案1093与第二层 1361B上的延长散热图案1095通过作为散热孔的散热通孔1094彼 此连接。在成对的第三层1362A和第四层1362B、成对的第五层 1363A和第六层1363B、以及成对的第七层1364A和第八层1364B 上的独立散热图案1093和延长散热图案1095也通过散热通孔1094 彼此连接。散热通孔1094的内侧表面镀有诸如铜等具有高传热率的 材料。作为选择，散热通孔1094的内部可以填充有诸如铜等具有高 传热率的材料。

如图18所示，多个独立散热图案1093大致沿周向延伸并且被 保持为与位于同一层上的线圈图案1092不接触（绝缘）。另一方面， 延长散热图案1095从位于同一层上的构成放射状图案组1092B的放 射状图案中面向放射状图案间区域的放射状图案（后文中称为“延 长源放射状图案”）延伸。具体地说，多个延长散热图案1095从隔 着放射状图案组间区域彼此相向的两个延长源放射状图案以梳齿状 方式沿周向延伸。采用下述布局图案：从一侧的延长源放射状图案 延伸的延长散热图案伸入从另一侧的延长源放射状图案延伸的延长 散热图案之间。

独立散热图案1093和延长散热图案1095由诸如铜等具有高传 热率的材料制成并且优选地由与线圈图案1092的材料相同的材料制 成。另外，如图20所示，独立散热图案1093和延长散热图案1095 的宽度W1等于或窄于延长源放射状图案的宽度W2（W1≤W2）。 每个延长散热图案1095仅从一个延长源放射状图案的一个位置延 伸，因此，其导致死端电流路径。与穿过延长源放射状图案的电流 路径相比，穿过延长散热图案1095的电流路径具有高的电阻。因此， 在供应至线圈图案1092的电流中，与流入延长源放射状图案的电流 相比，泄漏至延长散热图案1095的电流可以减小至足够小的程度。

根据第二示例性实施例，可以提供下述优点。

（1）设置通过散热通孔1094彼此连接的独立散热图案1093和 延长散热图案1095。从而，与未设置这些散热图案的情况相比，可 以有效地冷却线圈图案1092。下文中将特别对此进行描述。因流过 线圈图案1092的电流而产生的热量被传递至用于散热的延长散热图 案1095。延长散热图案1095形成为具有比流入线圈图案1092的电 流所穿过的电流路径的电阻高的电阻，因此，电流难以流过延长散 热图案1095。因此，延长散热图案1095能够在降低电流损失的同时 提高散热效率。此外，在多层构造的情况下，随着层存在于构造的 更深的内部，线圈图案1092的冷却变得更加困难。在第二示例性实 施例的构造中，第四层1362B和第五层1363A最难以被冷却，而由 于层的冷却随着层存在于更远离构造的中央的位置而变得更加容 易，因此朝向第三层1362A和第六层1363B、第二层1361B和第七 层1364A、以及第一层1361A和第八层1364B，层的冷却变得更加 容易。为此，将延长散热图案1095设置在比第一层1361A更难以被 冷却的第二层1361B上，并且将独立散热图案1093设置在第一层 1361A上，从而延长散热图案1095和独立散热图案1093通过散热 通孔1094热连接在一起。因此，在第二层1361B的线圈图案1092 中产生的热量被依次传递至延长散热图案1095、散热通孔1094和独 立散热图案1093并且最终在相对容易被冷却的第一层1361A散发到 大气中。在第三层1362A和第四层1362B、第八层1364B和第七层 1364A、以及第六层1363B和第五层1363A也可以取得相同的冷却 效果。以这种方式，位于层叠的线圈盘内部中冷却空气不会流过的 高热部分处的热量经由延长散热图案1095和散热通孔1094传递至 位于容易被冷却的表面层上的独立散热图案1093。因此，可以提供 高的冷却效率。具体地说，由于第一层1361A和第八层1364B上的 独立散热图案1093暴露于外部空气，因此能够被冷却空气高效率地 冷却。

（2）独立散热图案1093和延长散热图案1095的宽度等于或窄 于放射状图案的宽度。因此，与使独立散热图案1093和延长散热图 案1095的宽度宽于放射状图案的宽度的情况相比，可以减小在独立 散热图案1093和延长散热图案1095中产生的涡电流损失（发热）。

（3）延长散热图案1095是由与放射状图案的材料相同的材料 制成的。因此，在线圈图案1092中产生的热量容易传递至延长散热 图案1095，从而提高了冷却效率。此外，可以通过与形成线圈图案 1092的刻蚀操作为同一操作的刻蚀操作来形成延长散热图案1095。 因此，可以简化制造过程，并由此可以抑制制造成本的提高。独立 散热图案1093也由与放射状图案的材料相同的材料制成，从而也可 以通过与形成放射状图案的刻蚀操作为同一操作的刻蚀操作来形 成。

（4）穿过独立散热图案1093和延长散热图案1095的电流路径 具有比穿过放射状图案组1092B的电流路径的电阻大的电阻。因此， 被供应至线圈图案1092的电流难以流入独立散热图案1093和延长 散热图案1095。因此，独立散热图案1093和延长散热图案1095的 发热量非常小，从而提高了冷却效率。另外，设置独立散热图案1093 和延长散热图案1095对电动机造成的影响足够小或者没有影响。

（5）独立散热图案1093和延长散热图案1095设置在通常难以 得到有效利用的放射状图案组间区域中，从而不需要增大线圈盘基 板的面积以设置这些散热图案。也就是说，根据第二示例性实施例， 可以在不增大线圈盘基板的面积的情况下提高冷却性能。

（6）如上所述，第二示例性实施例的转子82具有优异的冷却 性能，因此，即使转子82集成在高输出盘式电动机中，转子82也 可以经受住所产生的热量。

因此，该转子82对于提高盘式电动机以及包括该盘式电动机的 电动作业机械的性能来说是有利的。

由此，已通过第二示例性实施例描述了本发明，然而显然，在 不背离所附权利要求的范围的情况下，本发明所涉及领域的技术人 员对于第二示例性实施例的组成元件以及处理组成元件的过程可以 作出各种修改。下面，将描述变型例。

图21是第二层1361B上的散热图案的变型例的说明图。在该图 所示的变型例中，细图案1095A设置为在相邻的延长散热图案1095 的末端之间伸展。另外，独立散热图案1093设置在相邻的延长散热 图案1095之间。细图案1095A的宽度窄于延长散热图案1095的宽 度，因此，细图案1095A具有比延长散热图案1095的电阻高的电阻。 另外，利用细图案1095A在延长散热图案1095的末端之间伸展的这 一变型例，使流入延长散热图案1095的电流足够小。类似的变型例 可以应用于第四层1362B、第五层1363A和第七层1364A。另外， 在延长散热图案1095形成为具有极高电阻的情况下，相邻的部分线 圈图案组1920可以彼此连接。

独立散热图案1093可以沿径向延伸。在这种情况下，与延长散 热图案1095的数量相同的独立散热图案1093也设置在每个放射状 图案组间区域中并且独立散热图案1093通过散热通孔1094与延长 散热图案1095热连接。

另外，延长散热图案1095也可以沿径向延伸。在这种情况下， 可以使延长散热图案1095不是如在第二示例性实施例中那样从放射 状延伸的线圈图案1092的面向磁体的部分延伸而是从线圈图案1092 的位于径向内侧和径向外侧并且沿周向弯曲的部分（例如，内侧联 接图案或外侧联接图案）延伸。

独立散热图案1093和延长散热图案1095优选地布置为沿层的 整个圆周保持均匀的重量平衡，从而可以使转子82以稳定的方式旋 转。在第二示例性实施例中，独立散热图案1093和延长散热图案1095 形成为使得相对于转子82的旋转轴在对称的位置处出现类似的图 案。

线圈盘和整流器基板的形状可以不是严格的圆盘形形状，而是 也可以是沿轴向观察时基本能够被定义为圆形的形状。

另外，可以根据性能和/或成本按照需要来设定磁体的数量、磁 体布置的角度间隔、线圈图案盘绕的周数（线圈图案的排数）、彼 此层叠的线圈盘的数量、销插入孔或通孔的数量以及其它参数。另 外，不同线圈盘上线圈图案盘绕的周数可以彼此不同。在线圈图案 盘绕一周的情况下，“部分线圈图案组”、“内侧联接图案组”、 “放射状图案组”和“外侧联接图案组”应该以不包括“组”字的 “部分线圈图案”、“内侧联接图案”、“放射状图案”和“外侧 联接图案”来代替。

除了第二示例性实施例所示的灌木铲除机以外，电动作业机械 还可以是具有包括盘式电动机的旋转驱动单元的各种类型的电动工 具，例如包括盘式电动机的带式砂磨机或旋转式带锯等。

本发明也可以应用于以转子作为磁通产生部而定子设置有线圈 盘的无刷电动机上。

本申请要求2011年1月31日提交的日本专利申请 No.2011-017414和2011年6月28日提交的日本专利申请 No.2011-142461的优先权，上述申请的全部内容通过引用并入本文。

工业实用性

根据本发明的一个方面，提供了一种具有彼此粘合在一起的至 少两个线圈盘并且适于提高两个线圈盘粘合在一起的粘合力的盘式 电动机、包括该盘式电动机的电动作业机械、以及制造该盘式电动 机的方法。

根据本发明的另一个方面，提供了一种具有更好的散热性能的 盘式电动机、以及包括该盘式电动机的电动作业机械。