JP2019146362A - 空芯コイル、アクチュエータ、ならびに空芯コイルの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】空芯コイルを備えたアクチュエータを組み立てる際に、不定形の部材を扱う作業を削減すること。【解決手段】空芯コイル１は、長円形状のコイル部１０の短辺部分１３に端子ピン保持部３０が固定され、端子ピン２０および端子ピン保持部３０がコイル部１０と一体化された端子ピン付きの空芯コイル１である。空芯コイル１の製造方法は、巻き芯部４０と端子ピン保持部３０とを接続部５０によって接続した形態の端子ピン付きの空芯コイル製造用部材６０を巻線機７０にセットし、巻き芯部４０に対してコイル線を巻いてコイル部１０を形成し、接着剤によりコイル部１０を端子ピン保持部３０に固定した後、巻線機７０から取り外して、接続部５０を切断して端子ピン保持部３０以外の部分を除去する。これにより、磁気駆動回路３を構成する際に磁石２と干渉する部分を除去できる。【選択図】図１

Description

本発明は、空芯コイルと磁石とを対向させた磁気駆動回路を備えたアクチュエータ、および、磁気駆動回路に用いられる空芯コイルならびにその製造方法に関する。

可動体と支持体の一方に磁石を搭載し、他方に空芯コイルを搭載し、空芯コイルと磁石をコイルの軸線方向に対向させて軸線方向と直交する方向に可動体を移動させる磁気駆動回路を用いたアクチュエータが提案されている。特許文献１には、この種のアクチュエータが開示されている。この種のアクチュエータにおいて、空芯コイルは、可動体または支持体に設けられたホルダに保持される。空芯コイルから引き出されるコイル線は、ホルダに固定される基板や端子ピンに接続される。

特開２０１６−１２７７８９号公報

空芯コイルと磁石をコイルの軸線方向に対向させる磁気駆動回路を備えたアクチュエータにおいて、空芯コイルをホルダに組み付ける際、空芯コイルから引き出したコイル線を端子ピンや基板へ引き回して接続する作業が行われる。この作業は、コイル線が不定形の状態で行われるため、自動化が難しい。そのため、アクチュエータの組立コストの削減が困難である。

以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、空芯コイルを備えたアクチュエータを組み立てる際に、不定形の部材を扱う作業を削減することが可能な構成を提案することにある。

上記課題を解決するために、本発明に係る空芯コイルは、長円形状のコイル部と、前記コイル部から引き出したコイル線が接続される端子ピンと、前記端子ピンを保持する端子ピン保持部と、を有し、前記コイル部は、前記コイル部の軸線方向と直交する第１方向に延在する略平行な一対の有効辺部分と、前記一対の有効辺部分の端部同士を接続する短辺部分とを備え、前記端子ピン保持部は、前記短辺部分に対して前記軸線方向の一方側から固定されることを特徴とする。

本発明では、長円形状のコイル部の短辺部分に端子ピン保持部が固定され、端子ピン、端子ピン保持部、およびコイル部が一体となった端子ピン付きの空芯コイルが構成されるため、空芯コイルと磁石とを対向させた磁気駆動回路を備えたアクチュエータの組立作業において、不定型のコイル線を扱う作業を削減できる。従って、組立作業の自動化を図ることができ、組立コストの削減を図ることができる。また、この構成では、コイル部の有効辺部分と対向するように磁石を配置して磁気駆動回路を構成した際に、磁石とコイル部とのギャップを小さくしても端子ピン保持部と磁石とが干渉しない。従って、端子ピン保持部を設けたことによって磁気駆動回路の駆動力が低下することを回避できる。

本発明において、前記端子ピンは、前記端子ピン保持部から前記軸線方向と交差する方向へ突出する。例えば、前記端子ピン保持部は、前記コイル部の前記第１方向の一方側の端部に設けられた前記短辺部分に固定され、前記端子ピンは、前記端子ピン保持部から前
記第１方向の一方側へ突出する。このようにすると、空芯コイルをアクチュエータに組み込む際、端子ピンをアクチュエータの側面に設けられた基板やコネクタと容易に接続することができる。

本発明において、前記端子ピン保持部は、前記コイル部を形成する際に巻き芯となる巻き芯部と前記端子ピン保持部とを接続していた接続部を除去した除去跡を備える。本発明の空芯コイルは、巻き芯部と端子ピン保持部とを接続部によって接続した端子ピン付きの部材を用いて製造できる。この場合には、まず、巻き芯部に対してコイル線を巻いてコイル部を形成する。これにより、端子ピン保持部をコイル部の端部に位置決めできるので、端子ピン保持部のコイル部に対する位置決めおよび固定作業を容易に、且つ、精度良く行うことができる。しかる後に、接続部を切断するなどして端子ピン保持部以外の部分を除去する。これにより、磁気駆動回路を構成する際に磁石と干渉する部分を除去できるので、コイル部の近傍に磁石を配置することができる。

本発明において、前記端子ピン保持部と一体に形成されたコイルホルダを備え、前記コイルホルダは、前記軸線方向から見た場合に、前記コイル部と前記軸線方向で対向するように磁石が配置される際の前記磁石の配置領域の外周側に位置する。このように、磁石が配置される領域を囲むコイルホルダを端子ピン保持部と一体化させた場合には、コイルホルダをアクチュエータの他の部品と組み立てることによって空芯コイルも組み立てることができる。従って、アクチュエータの組立作業を容易にすることができる。また、コイルホルダは磁石の外周側を囲むように形成できるため、アクチュエータのフレームを構成する部材として用いることができる。

本発明において、前記コイルホルダは、前記端子ピン保持部とは前記第１方向で反対側に位置する前記短辺部分を支持するコイル支持部を備える。このようにすると、コイルホルダによってコイル部の長手方向の両端を支持することができる。

次に、本発明の空芯コイルは、長円形状のコイル部と、前記コイル部から引き出したコイル線が接続される端子ピンと、前記端子ピンを保持する端子ピン保持部と、を有し、前記コイル部は、前記コイル部の軸線方向と直交する第１方向に延在する略平行な一対の有効辺部分と、前記一対の有効辺部分の端部同士を接続する短辺部分とを備え、前記端子ピン保持部は、前記コイル部の前記軸線方向の一方側の面に固定されるフレキシブル配線基板を備え、前記フレキシブル配線基板は、前記コイル部に対して前記第１方向の一方側または他方側へ延びる端子ピン固定部を備え、前記端子ピン固定部に前記端子ピンが固定されることを特徴とする。

本発明では、長円形状のコイル部の軸線方向の一方の面にフレキシブル配線基板が固定され、フレキシブル配線基板は、コイル部に対してコイル部の長手方向である第１方向の一方側または他方側へ延びる端子ピン固定部を備えている。従って、端子ピン固定部に固定される端子ピンに、コイル部から引き出したコイル線を接続して、端子ピン、端子ピン保持部、およびコイル部が一体となった端子ピン付きの空芯コイルとして用いることができる。従って、空芯コイルを備えたアクチュエータの組立作業において、空芯コイルから引き出したコイル線の接続作業を行う必要がなく、端子ピン付きの空芯コイルを他部材に対して組み付けることでコイル部への給電用の端子ピンを所定位置に配置することができる。従って、不定型の部材を扱う作業を削減できる。また、空芯コイルと他部材との組立作業を自動化できるため、空芯コイルを備えたアクチュエータの組立コストの削減を図ることができる。

また、この構成では、空芯コイルに固定されるのは板厚が小さいフレキシブル配線基板であるため、有効辺部分と対向するように磁石を配置して磁気駆動回路を構成した際に、
フレキシブル配線基板と磁石とを干渉させずに、磁石とコイル部とのギャップを小さくすることができる。従って、端子ピン保持部を設けたことによって磁気駆動回路の駆動力が低下することを回避することができる。

次に、本発明のアクチュエータは、上記の空芯コイル、および、前記空芯コイルの前記有効辺部分と前記軸線方向で対向する磁石を備えた磁気駆動回路と、前記空芯コイルと前記磁石の一方が設けられた可動体と、前記空芯コイルと前記磁石の他方が設けられ、前記可動体を前記第１方向および前記軸線方向と直交する第２方向に移動可能な状態で保持する支持体と、を有することを特徴とする。

本発明のアクチュエータは、端子ピン、端子ピン保持部、およびコイル部が一体となった端子ピン付きの空芯コイルを用いて組み立てられるので、不定型のコイル線を扱う作業を削減でき、組立作業を自動化できる。従って、組立コストの削減を図ることができる。また、磁石とコイル部とのギャップを小さくしても端子ピン保持部と磁石とが干渉しないので、磁気駆動回路の駆動力が低下することを回避できる。

次に、本発明の空芯コイルの製造方法は、端子ピンを保持する端子ピン保持部と、コイル線が巻かれる巻き芯部と、前記端子ピン保持部と前記巻き芯部とを接続する接続部と、を備えた端子ピン付きの部材を巻線機にセットし、前記巻き芯部にコイル線を巻いてコイル部を形成して、前記巻き芯部の外周側に配置される前記端子ピン保持部と前記コイル部の端部とが前記コイル部の軸線方向から見て重なる状態を形成し、前記端子ピン保持部と前記コイル部の前記端部とを接着剤により固定し、前記コイル部から引き出した巻き始め側および巻き終り側の前記コイル線を前記端子ピンに接続し、前記端子ピン保持部から前記接続部および前記巻き芯部を分離して、前記端子ピン保持部および前記コイル部を備えた空芯コイルを形成することを特徴とする。

本発明の空芯コイルの製造方法では、端子ピン付きの部材に対して巻線機でコイル線を巻くことによって、端子ピンおよび端子ピン保持部付きの空芯コイルを容易に、且つ、精度良く製造できる。また、完成した空芯コイルは、アクチュエータの製造の際に不定型のコイル線を扱う作業を削減できるので、空芯コイルの組立作業を自動化でき、組立コストの削減を図ることができる。また、磁石とコイル部とのギャップを小さくしても端子ピン保持部と磁石とが干渉しないので、磁気駆動回路の駆動力が低下することを回避できる。

本発明では、長円形状のコイル部の短辺部分に端子ピン保持部が固定され、端子ピン、端子ピン保持部、およびコイル部が一体となった端子ピン付きの空芯コイルとなっているので、空芯コイルと磁石とを対向させた磁気駆動回路を備えたアクチュエータの組立作業において、不定型のコイル線を扱う作業を削減できる。従って、組立作業の自動化を図ることができ、組立コストの削減を図ることができる。また、この構成では、コイル部の有効辺部分と対向するように磁石を配置して磁気駆動回路を構成した際に、磁石とコイル部とのギャップを小さくしても端子ピン保持部と磁石とが干渉しない。従って、端子ピン保持部を設けたことによって磁気駆動回路の駆動力が低下することを回避できる。

本発明を適用した実施形態１の空芯コイルの平面図および断面図である。 実施形態１の空芯コイル製造用部材の平面図および断面図である。 実施形態１の空芯コイルにおけるコイル部の形成工程の説明図である。 実施形態１の空芯コイルにおける不要部分の除去工程の説明図である。 実施形態２の空芯コイルの平面図および断面図である。 実施形態２の空芯コイル製造用部材の平面図および断面図である。 実施形態２の空芯コイルにおける不要部分の除去工程の説明図である。 実施形態３の空芯コイルにおける不要部分の除去工程の説明図である。 実施形態３の空芯コイルを備えたアクチュエータを模式的に示す断面図である。 実施形態４の空芯コイルの平面図および断面図である。 実施形態４の空芯コイルの製造方法（コイル形成工程）の説明図である。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。なお、以下の説明において、互いに交差する３つの方向を各々、第１方向Ｘ、第２方向Ｙおよび第３方向Ｚとして説明する。また、第１方向Ｘの一方側にＸ１を付し、第１方向Ｘの他方側にＸ２を付し、第２方向Ｙの一方側にＹ１を付し、第２方向Ｙの他方側にＹ２を付し、第３方向Ｚの一方側にＺ１を付し、第３方向Ｚの他方側にＺ２を付して説明する。第３方向Ｚは空芯コイルの軸線方向である。

（実施形態１）
図１は本発明を適用した実施形態１の空芯コイル１の平面図および断面図である。図１（ａ）は空芯コイル１の平面図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）のＡ−Ａ断面図である。実施形態１の空芯コイル１は、長円形状のコイル部１０と、端子ピン２０と、端子ピン保持部３０を備える。端子ピン保持部３０は２本の端子ピン２０を保持しており、コイル部１０に固定される。２本の端子ピン２０には、コイル部１０から引き出された２本のコイル線１９が接続される。２本のコイル線１９の一方は巻き始め側のコイル線１９であり、もう一方は巻き終わり側のコイル線１９である。端子ピン２０および端子ピン保持部３０は、コイル部１０への給電用の端子部を構成している。

コイル部１０は、第１方向Ｘに延在する略平行な有効辺部分１１、１２と、有効辺部分１１、１２のＸ１方向の端部同士を接続する半円状の短辺部分１３と、有効辺部分１１、１２のＸ２方向の端部同士を接続する半円状の短辺部分１４を備える。端子ピン保持部３０は略直方体状の樹脂部材であり、Ｚ１方向を向く第１端面３１と、Ｚ２方向を向く第２端面３２と、Ｘ１方向を向く第１側面３３と、Ｘ２方向を向く第２側面３４と、Ｙ１方向を向く第３側面３５と、Ｙ２方向を向く第４側面３６を備える。

端子ピン保持部３０の第１端面３１には、コイル部１０のＸ１方向の短辺部分１３が固定される。短辺部分１３は、第１端面３１に対してＺ１方向から当接しており、接着剤により第１端面３１に固定される。端子ピン保持部３０は、第３方向Ｚから見た場合に有効辺部分１１、１２よりＸ１方向側に配置されている。２本の端子ピン２０は、端子ピン保持部３０の第１側面３３からＸ１方向に略平行に突出する。

コイル部１０は、Ｚ１方向を向く第１面１５およびＺ２方向を向く第２面１６を備える。第１面１５、第２面１６は、空芯コイル１と磁石２とを第３方向Ｚで対向させて磁気駆動回路３を構成した場合に磁石２と対向する面である。図１（ｂ）において、磁気駆動回路３を構成する場合の磁石２の配置を破線で示す。磁気駆動回路３は、図１（ｂ）に示すように空芯コイル１のＺ１方向およびＺ２方向の両方に磁石２を配置した構成、あるいは、空芯コイル１のＺ１方向およびＺ２方向の一方に磁石２を配置した構成とすることができる。磁気駆動回路３を構成する際、磁石２は、有効辺部分１１、１２と対向する面が着磁面である。着磁面は、第１方向Ｘに分極着磁されており、Ｎ極およびＳ極が各々、有効辺部分１１、１２と対向している。

磁気駆動回路３を備えたアクチュエータは、空芯コイル１と磁石２の一方を搭載した可動体と、他方を搭載した支持体を備えており、可動体は、支持体に対して第２方向Ｙに移
動可能に支持されている。コイル部１０に通電すると、可動体が支持体に対して第２方向Ｙに振動する。磁気駆動回路３を図１の向きから第３方向Ｚを向く軸線周りに９０°回転させると、第１方向Ｘに可動体を振動させる磁気駆動回路３となる。第１方向Ｘの振動を発生させる磁気駆動回路３と、第２方向Ｙの振動を発生させる磁気駆動回路３を組み合わせることにより、第１方向Ｘの振動と第２方向Ｙの振動を組み合わせた振動を得ることが可能な２軸のアクチュエータを構成できる。

端子ピン保持部３０は、コイル部１０の第２面１６に固定される。端子ピン保持部３０は、有効辺部分１１、１２よりＸ１方向に配置されるため、有効辺部分１１、１２と対向する磁石２よりＸ１方向側に配置される。つまり、本形態では、第３方向Ｚから見て磁石２と端子ピン保持部３０とが重ならないように構成されており、空芯コイル１と磁石２によって磁気駆動回路３を構成した場合に、磁石２と端子ピン保持部３０とが干渉しないように構成されている。

（空芯コイルの製造方法）
図２は、実施形態１の空芯コイル製造用部材６０の平面図および断面図である。図２（ａ）は空芯コイル製造用部材６０の平面図であり、図２（ｂ）は図２（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。実施形態１の空芯コイル１を製造する際、予め端子ピン２０が固定された空芯コイル製造用部材６０を用いる。図２に示すように、空芯コイル製造用部材６０は、端子ピン保持部３０と、巻き芯部４０と、接続部５０を備える。巻き芯部４０は第１方向Ｘに直線状に延在し、端子ピン保持部３０は、巻き芯部４０のＸ１方向側に配置されている。端子ピン２０は、予め端子ピン保持部３０に固定されている。例えば、空芯コイル製造用部材６０は樹脂製であり、端子ピン２０は、空芯コイル製造用部材６０を製造する際、端子ピン保持部３０にインサート成形により固定される。端子ピン保持部３０と巻き芯部４０は第１方向Ｘで離間しており、接続部５０を介して接続されている。巻き芯部４０には、第１方向Ｘに離間した２箇所に貫通孔４１が形成されている。

接続部５０は矩形枠状であり、巻き芯部４０のＺ２方向側で第２方向Ｙに延在する第１部分５１と、第１部分５１の両端からＸ１方向へ延びる第２部分５２および第３部分５３と、第２部分５２のＸ１方向の端部からＹ２方向へ延びて端子ピン保持部３０と繋がる第４部分５４と、第３部分５３のＸ１方向の端部からＹ１方向へ延びて端子ピン保持部３０と繋がる第５部分５５を備える。接続部５０は、第１部分５１の第２方向Ｙの中央部分がＺ１方向へ突出する形状となっており、巻き芯部４０の第１方向Ｘの中央部に接続されている。

図３は、実施形態１の空芯コイル１の製造方法の説明図であり、コイル部１０の形成工程の説明図である。図３に示すように、巻線機７０は、第３方向Ｚで対向する巻線治具７１、７２を備える。空芯コイル製造用部材６０は、巻線治具７１、７２の間にセットされる。巻線治具７１、７２は、図示しないスピンドルに固定され、第３方向Ｚに延在する回転軸線Ｌ周りに回転する。巻線治具７１には、巻線治具７２に向かって突出するピン７３と、端子ピン保持部３０および接続部５０を配置するための溝７４が形成されている。また、巻線治具７２には、ピン７３の先端が嵌まる孔７５が形成されている。巻線治具７１のピン７３を巻き芯部４０の貫通孔４１に挿入し、溝７４に接続部５０および端子ピン保持部３０を配置した状態で、ピン７３の先端を巻線治具７２の孔７５に嵌合させると、巻線治具７１、７２の間に巻き芯部４０が保持される。

巻き芯部４０の外周側に図示しないノズルを配置してスピンドルを回転させ、ノズルから繰り出したコイル線を巻き芯部４０に巻回すると、コイル部１０が形成される。完成したコイル部１０は、Ｘ１方向の端部である短辺部分１３が巻線治具７１の溝７４に配置された端子ピン保持部３０と第３方向Ｚ（すなわち、コイル部１０の軸線方向）で重なって
いる。コイル部１０を形成した後、巻線治具７１から巻線治具７２を外し、接着剤によって端子ピン保持部３０に対してコイル部１０の短辺部分１３を固定する。また、コイル部１０から引き出した巻き始め側と巻き終わり側の２本のコイル線１９を端子ピン２０に絡げて接続する。コイル線１９は、端子ピン２０に半田付けにより固定してもよい。

図４は、実施形態１の空芯コイル１の製造方法の説明図であり、不要部分の除去工程の説明図である。図４（ａ）は、巻線治具７１から取り外したコイル部１０付きの空芯コイル製造用部材６０の平面図であり、図４（ｂ）は図４（ａ）のＣ−Ｃ断面図である。図４に示す部材は、端子ピン保持部３０に対するコイル部１０の固定工程、および、端子ピン２０に対するコイル線１９の接続工程を行った後に、巻線治具７１からコイル部１０付きの空芯コイル製造用部材６０を取り外すことによって得られるものである。図４（ａ）に示すように、切断位置Ｓ１で接続部５０を切断すると、接続部５０および巻き芯部４０をコイル部１０および端子ピン保持部３０から分離して除去することができる。その結果、図１に示すような、端子ピン２０および端子ピン保持部３０付きの空芯コイル１が得られる。端子ピン保持部３０の第３側面３５および第４側面３６には、切断位置Ｓ１で不要部分を切断して除去した除去跡となる切断面が形成される。

（実施形態１の主な作用効果）
以上のように、実施形態１の空芯コイル１は、長円形状のコイル部１０の短辺部分１３に端子ピン保持部３０が固定され、端子ピン２０および端子ピン保持部３０がコイル部１０と一体化された端子ピン付きの空芯コイル１である。従って、空芯コイル１と磁石２とを対向させた磁気駆動回路３を備えたアクチュエータを製造する際の空芯コイル１の組立作業において、不定型のコイル線を扱う作業を削減できる。従って、組立作業の自動化を図ることができ、組立コストの削減を図ることができる。また、この構成では、コイル部１０の有効辺部分１１、１２と対向するように磁石２を配置して磁気駆動回路３を構成した際に、磁石２とコイル部１０とのギャップを小さくしても端子ピン保持部３０と磁石２とが干渉しない。従って、端子ピン保持部３０を設けたことによって磁気駆動回路３の駆動力が低下することを回避できる。

実施形態１では、端子ピン２０は、端子ピン保持部３０からＸ１方向へ突出する。従って、空芯コイル１をアクチュエータに組み込む際、端子ピン２０をアクチュエータの側面に設けられた基板やコネクタと容易に接続することができる。

実施形態１の空芯コイル１は、巻き芯部４０と端子ピン保持部３０とを接続部５０によって接続した端子ピン付きの空芯コイル製造用部材６０を用いて製造できる。まず、空芯コイル製造用部材６０を巻線機７０にセットし、巻き芯部４０に対してコイル線を巻いてコイル部１０を形成する。これにより、端子ピン保持部３０がコイル部１０の端部と第３方向Ｚで重なる状態が形成される。従って、端子ピン保持部３０のコイル部１０に対する位置決めおよび固定作業を容易に、且つ、精度良く行うことができる。しかる後に、接続部５０を切断するなどして端子ピン保持部３０以外の部分を除去する。これにより、磁気駆動回路３を構成する際に磁石２と干渉するおそれのある部分を除去できるので、コイル部１０と磁石２とのギャップを小さくすることができる。

（実施形態２）
図５は実施形態２の空芯コイル１Ａの平面図および断面図である。図５（ａ）は空芯コイル１Ａの平面図であり、図５（ｂ）は図５（ａ）のＤ−Ｄ断面図である。空芯コイル１Ａは、長円形状のコイル部１０と、端子ピン２０と、端子ピン保持部３０と、コイルホルダ８０を備える。実施形態２の空芯コイル１Ａは、コイルホルダ８０を備えることを除き、実施形態１の空芯コイル１と同一の構成である。以下、実施形態１と異なる点を説明する。コイルホルダ８０は、コイル部１０のＸ２方向の端部のＺ２方向側で第２方向Ｙに延
在する第１部分８１と、第１部分８１の両端からＸ１方向へ延びる第２部分８２および第３部分８３と、第２部分８２のＸ１方向の端部からＹ２方向へ延びて端子ピン保持部３０と繋がる第４部分８４と、第３部分５３のＸ１方向の端部からＹ１方向へ延びて端子ピン保持部３０と繋がる第５部分８５を備える。第１部分８１の第２方向Ｙの中央には、コイル部１０のＸ２方向の端部の短辺部分１４を支持するコイル支持部８６が形成されている。

端子ピン保持部３０は、コイル部１０の有効辺部分１１、１２よりＸ１方向側に位置する。また、コイルホルダ８０の第１部分８１およびコイル支持部８６は、有効辺部分１１、１２よりＸ２方向側に位置する。そして、コイルホルダ８０の第２部分８２および第３部分８３は、コイル部１０と第３方向Ｚで対向する磁石２に対して第２部分８２がＹ１方向側に配置され、第３部分８３は磁石２に対してＹ２方向側に配置される。つまり、コイルホルダ８０は、第３方向Ｚから見て、磁石２が配置される配置領域の外周側に配置される。従って、空芯コイル１Ａと磁石２によって磁気駆動回路３を構成した際、端子ピン保持部３０とコイルホルダ８０を磁石２と干渉させることなく、コイル部１０と磁石２のギャップを小さくすることができる。

図６は、実施形態２の空芯コイル製造用部材６０Ａの平面図および断面図である。図６（ａ）は空芯コイル製造用部材６０Ａの平面図であり、図６（ｂ）は図６（ａ）のＥ−Ｅ断面図である。空芯コイル製造用部材６０Ａは、端子ピン保持部３０と、巻き芯部４０と、接続部５０およびコイルホルダ８０を備える。接続部５０は、巻き芯部４０のＺ２方向側で第２方向Ｙに延在する。接続部５０の第２方向Ｙの中央部分は、Ｚ２方向へ突出する形状となっており、巻き芯部４０の第１方向Ｘの中央部に接続されている。接続部５０の両端は、コイルホルダ８０の第２部分８２および第３部分８３と接続される。実施形態２では、巻線治具７１の溝７４は、端子ピン保持部３０、接続部５０、およびコイルホルダ８０が嵌まる形状となる。

図７は、実施形態２の空芯コイル１Ａの製造方法の説明図であり、不要部分の除去工程の説明図である。図７（ａ）は、巻線治具７１から取り外したコイル部１０付きの空芯コイル製造用部材６０Ａの平面図であり、図７（ｂ）は図７（ａ）のＦ−Ｆ断面図である。実施形態２では、巻線機７０に空芯コイル製造用部材６０Ａをセットしてコイル部１０を形成した後、コイル部１０のＸ１方向の短辺部分１３と端子ピン保持部３０とを接着剤により固定する。また、コイル部１０は、Ｘ２方向の短辺部分１４がコイルホルダ８０のコイル支持部８６と第３方向Ｚで重なる位置に形成される。従って、短辺部分１４とコイル支持部８６とを接着剤により固定する。しかる後に、巻線治具７１から、図７に示すコイル部１０付きの空芯コイル製造用部材６０Ａを取り外す。図７に示すように、切断位置Ｓ２で接続部５０を切断すると、接続部５０および巻き芯部４０をコイル部１０およびコイルホルダ８０から分離して除去することができる。その結果、図５に示すような端子ピン２０および端子ピン保持部３０付きの空芯コイル１Ａが得られる。

（実施形態２の主な作用効果）
実施形態２では、実施形態１と同様に、端子ピン２０および端子ピン保持部３０がコイル部１０と一体となった端子ピン付きの空芯コイル１が得られる。従って、実施形態１と同様に、空芯コイル１Ａと磁石２とを対向させた磁気駆動回路３を備えたアクチュエータの組立作業において、不定型のコイル線を扱う作業を削減できる。よって、組立作業の自動化を図ることができ、組立コストの削減を図ることができる。また、実施形態２では、枠状のコイルホルダ８０が端子ピン保持部３０と一体に形成されているので、コイルホルダ８０をアクチュエータの他の部品と組み立てることによって空芯コイル１Ａも同時に組み立てることができる。また、コイルホルダ８０は第３方向Ｚから見て磁石２の外周側に配置されるので、コイルホルダ８０が存在していても、磁石２とコイル部１０とのギャッ
プを小さくすることができる。

（実施形態３）
実施形態３の空芯コイル１Ｂ（図９参照）は、空芯コイル製造用部材６０Ｂ（図８参照）を用いて製造される。完成品の空芯コイル１Ｂは、コイル部１０と、端子ピン２０と、端子ピン保持部３０と、コイルホルダ８０を備える。実施形態３の空芯コイル１Ｂは、コイルホルダ８０の形態を除き、実施形態２の空芯コイル１Ａと同一の構成である。以下、実施形態２と異なる点を説明する。図８は、実施形態３の空芯コイル１Ｂの製造方法の説明図であり、不要部分の除去工程の説明図である。図８（ａ）は、巻線治具７１から取り外したコイル部１０付きの空芯コイル製造用部材６０Ｂの平面図であり、図８（ｂ）は図８（ａ）のＧ−Ｇ断面図であり、図８（ｃ）は図８（ａ）のＨ−Ｈ断面図である。

実施形態３のコイルホルダ８０は、実施形態２のコイルホルダ８０と同様に、矩形の枠状であり、コイル部１０のＸ２方向の端部のＺ２方向側で第２方向Ｙに延在する第１部分８１と、第１部分８１の両端からＸ１方向へ延びる第２部分８２および第３部分８３と、コイル部１０のＸ１方向の端部のＺ２方向側で第２方向Ｙに延在する第４部分８４を備える。第４部分８４は端子ピン保持部３０を兼ねており、端子ピン２０は、第４部分８４のＸ１方向を向く側面からＸ１方向に突出する。第１部分８１および第４部分８４の第２方向Ｙの中央は、コイル部１０のＸ２方向の端部の短辺部分１４を支持するコイル支持部８６となっている。図８に示すように、切断位置Ｓ３で接続部５０を切断すると、接続部５０および巻き芯部４０をコイル部１０およびコイルホルダ８０から分離して除去することができる。

図９は、実施形態３の空芯コイルを備えたアクチュエータ１００の断面図である。実施形態３の空芯コイル１Ｂは、コイルホルダ８０をアクチュエータ１００のフレームとして用いることができ、フレーム付きの空芯コイル１Ｂとして用いることができる。アクチュエータ１００は、第１の空芯コイル１Ｂ（１）と、第１の空芯コイル１Ｂ（１）と同一構成であって第１の空芯コイル１Ｂ（１）に対して第３方向Ｚを向く軸線周りに９０°回転するとともに第３方向Ｚで逆向きになった第２の空芯コイル１Ｂ（２）と、第１の空芯コイル１Ｂ（１）と第２の空芯コイル１Ｂ（２）の間に配置される枠状のホルダ９０を備える。第１の空芯コイル１Ｂ（１）のコイルホルダ８０と、ホルダ９０と、第２の空芯コイル１Ｂ（２）のコイルホルダ８０は第３方向Ｚに積層され、コイルホルダ８０およびホルダ９０の外側は板金製のカバー９１で覆われている。

アクチュエータ１００は、可動体１１０と、可動体１１０を第１方向Ｘおよび第２方向Ｙに移動可能に保持する支持体１２０を備える。支持体１２０は、第１の空芯コイル１Ｂ（１）および第２の空芯コイル１Ｂ（２）と、ホルダ９０と、カバー９１を備える。一方、可動体１１０は、ヨーク９２と、ヨーク９２に固定された磁石２を備える。磁石２は、第１の空芯コイル１Ｂ（１）が備える第１のコイル部１０（１）の第３方向Ｚの両側に配置される２個の第１の磁石２（１）と、第２の空芯コイル１Ｂ（２）が備える第２のコイル部１０（２）の第３方向Ｚの両側に配置される２個の第２の磁石２（２）を備える。ヨーク９２は、第１のコイル部１０（１）のＺ１方向側、第１のコイル部１０（１）と第２の空芯コイル１Ｂ（２）の間、および、第２のコイル部１０（１）のＺ２方向側の３箇所に配置され、これら３箇所に配置された３枚のヨーク９２は、磁石２の外周側で屈曲して繋がっている。磁石２は、ヨーク９２に固定されて保持される。

第１のコイル部１０（１）と第１の磁石（１）は第１の磁気駆動回路３（１）を構成し、可動体１１０をＸ方向に振動させる。また、第２のコイル部１０（２）と第２の磁石（２）は第２の磁気駆動回路３（２）を構成し、可動体１１０をＹ方向に振動させる。可動体１１０は、弾性部材９３を介してカバー９１に接続される。弾性部材９３は、第１のコ
イル部１０（１）のＺ１方向側のヨーク９２のＺ１方向の表面、および、第２のコイル部１０（２）のＺ２方向側のヨーク９２のＺ２方向の表面に固定され、カバー９１とヨーク９２との間に配置されている。実施形態３では、弾性部材９３は、粘弾性を備えた粘弾性体であり、板状のゲル状ダンパー部材である。

（実施形態３の主な作用効果）
実施形態３では、実施形態１と同様に、端子ピン２０および端子ピン保持部３０がコイル部１０と一体となった端子ピン付きの空芯コイル１が得られる。従って、実施形態１と同様に、空芯コイル１Ａと磁石２とを対向させた磁気駆動回路３を備えたアクチュエータの組立作業において、不定型のコイル線を扱う作業を削減できる。よって、組立作業の自動化を図ることができ、組立コストの削減を図ることができる。また、実施形態３では、枠状のコイルホルダ８０が端子ピン保持部３０と一体に形成されているので、コイルホルダ８０をアクチュエータの他の部品と組み立てることによって空芯コイル１Ａを同時に組み立てることができる。また、コイルホルダ８０は第３方向Ｚから見て磁石２の外周側に配置されるので、コイルホルダ８０が存在していても、磁石２とコイル部１０とのギャップを小さくすることができる。

また、実施形態３では、コイルホルダ８０がアクチュエータ１００のフレームとして用いられる形状であるため、アクチュエータ１００の組立作業を簡単にすることができ、アクチュエータ１００を容易に組み立てることができる。また、同一の空芯コイル１Ｂを９０°回転させて２段に重ねることによって、第１方向Ｘの振動と第２方向Ｙの振動を組み合わせた振動を得ることが可能な２軸のアクチュエータ１００を構成できる。

（実施形態４）
図１０は本発明を適用した実施形態４の空芯コイル１Ｃの平面図および断面図である。図１０（ａ）は空芯コイル１Ｃの平面図であり、図１０（ｂ）は図１０（ａ）のＪ−Ｊ断面図である。実施形態４の空芯コイル１Ｃは、長円形状のコイル部１０と、端子ピン２０と、端子ピン保持部３０を備える。端子ピン保持部３０は、フレキシブル配線基板３７と、フレキシブル配線基板３７のＸ１方向の端部に固定される端子ピン取付部材３８を備える。フレキシブル配線基板３７は、第３方向Ｚから見た外形がコイル部１０の外形よりも大きく、Ｘ１方向の端部は、コイル部１０の短辺部分１３よりＸ１方向側へ延びた端子ピン固定部３７１となっている。端子ピン取付部材３８は、端子ピン固定部３７１のＺ２方向の面に固定される。端子ピン２０は、端子ピン固定部３７１および端子ピン取付部材３８に固定され、端子ピン固定部３７１からＺ１方向に突出する。また、フレキシブル配線基板３７には、コイル部１０の中心孔と第３方向Ｚで重なる領域に２つの貫通孔３７２が形成されている。なお、端子ピン固定部３７１を、コイル部１０よりＸ２方向側に延びるフレキシブル配線基板３７の端部に設けることもできる。

図１１は、実施形態４の空芯コイル１Ｃの製造方法の説明図であり、コイル部１０の形成工程の説明図である。図１１に示すように、巻線機７０Ｃは、第３方向Ｚで対向する巻線治具７１Ｃ、７２Ｃを備える。フレキシブル配線基板３７は、予め、Ｘ１方向の端部である端子ピン固定部３７１に端子ピン取付部材３８が取り付けられ、端子ピン２０が固定された状態で、巻線治具７１Ｃ、７２Ｃの間にセットされる。このとき、フレキシブル配線基板３７は、端子ピン固定部３７１をＺ２方向へ折り曲げることによって、端子ピン２０をＸ１方向に向けた状態になっている。巻線治具７１Ｃ、７２Ｃは、図示しないスピンドルに固定され、第３方向Ｚに延在する回転軸線Ｌ周りに回転する。巻線治具７２Ｃには、巻線治具７１Ｃに向かってＺ２方向へ突出する巻き芯部７６と、巻き芯部７６の先端面からＺ２方向へ突出する２本のピン７７が形成されている。また、巻線治具７１Ｃには、ピン７７の先端が嵌まる孔７８が形成されている。巻線治具７２Ｃのピン７７は、フレキシブル配線基板３７の貫通孔３７２に挿入され、ピン７７の先端は巻線治具７１Ｃの孔７
８に嵌合する。

巻き芯部７６の外周側に図示しないノズルを配置してスピンドルを回転させ、ノズルから繰り出したコイル線を巻き芯部７６に巻回すると、コイル部１０が形成される。完成したコイル部１０は、その全体がフレキシブル配線基板３７と第３方向Ｚで重なっており、接着剤によってフレキシブル配線基板３７に固定される。これにより、端子ピン保持部３０がコイル部１０に固定される。また、コイル部１０から引き出した巻き始め側と巻き終わり側の２本のコイル線１９は、Ｘ１方向へ引き出され、端子ピン２０へ接続される。しかる後に、巻線機７０Ｃからコイル部１０を固定したフレキシブル配線基板３７を取り外すと、端子ピン付きの空芯コイル１Ｃが得られる。その際、Ｚ２方向へ折り曲げられた端子ピン固定部３７１をＸ１方向へ延ばすと、図１０に示すように、Ｚ１方向へ端子ピン２０が突出した端子ピン付きの空芯コイル１Ｃが得られる。

（実施形態４の主な作用効果）
実施形態４の空芯コイル１Ｃは、端子ピン２０および端子ピン保持部３０がコイル部１０と一体になっている。従って、実施形態１と同様に、空芯コイル１Ｃと磁石２とを対向させた磁気駆動回路３を備えたアクチュエータの組立作業において、不定型のコイル線を扱う作業を削減できる。よって、組立作業の自動化を図ることができ、組立コストの削減を図ることができる。また、実施形態４では、端子ピン保持部３０を構成するフレキシブル配線基板３７は、コイル部１０の有効辺部分１１、１２と第３方向Ｚで重なっているが、フレキシブル配線基板３７の板厚は薄いため、空芯コイル１Ｃと磁石２とが対向する磁気駆動回路３を構成した場合に、端子ピン保持部３０と磁石２とを干渉させることなく、コイル部１０と磁石２とのギャップを小さくすることができる。従って、端子ピン保持部３０を設けたことによって磁気駆動回路３の駆動力が低下することを回避できる。また、実施形態４では、コイル部１０が固定された端子ピン保持部３０を巻線機７０Ｃから取り外した後に、不要部分を除去する工程を行う必要がない。従って、組立コストの削減を図ることができる。

１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃ…空芯コイル、２…磁石、３…磁気駆動回路、１０…コイル部、１１、１２…有効辺部分、１３、１４…短辺部分、１５…第１面、１６…第２面、１９…コイル線、２０…端子ピン、３０…端子ピン保持部、３１…第１端面、３２…第２端面、３３…第１側面、３４…第２側面、３５…第３側面、３６…第４側面、３７…フレキシブル配線基板、３８…端子ピン取付部材、４０…巻き芯部、４１…貫通孔、５０…接続部、５１…第１部分、５２…第２部分、５３…第３部分、５４…第４部分、５５…第５部分、６０、６０Ａ、６０Ｂ…空芯コイル製造用部材、７０、７０Ｃ…巻線機、７１、７１Ｃ…巻線治具、７２，７２Ｃ…巻線治具、７３…ピン、７４…溝、７５…孔、７６…巻き芯部、７７…ピン、７８…孔、８０…コイルホルダ、８１…第１部分、８２…第２部分、８３…第３部分、８４…第４部分、８５…第５部分、８６…コイル支持部、９０…ホルダ、９１…カバー、９２…ヨーク、９３…弾性部材、１００…アクチュエータ、１１０…可動体、１２０…支持体、３７１…端子ピン固定部、３７２…貫通孔、Ｌ…回転軸線、Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３…切断位置、Ｘ…第１方向、Ｙ…第２方向、Ｚ…第３方向

Claims (9)

1. 長円形状のコイル部と、前記コイル部から引き出したコイル線が接続される端子ピンと、前記端子ピンを保持する端子ピン保持部と、を有し、
   前記コイル部は、前記コイル部の軸線方向と直交する第１方向に延在する略平行な一対の有効辺部分と、前記一対の有効辺部分の端部同士を接続する短辺部分とを備え、
   前記端子ピン保持部は、前記短辺部分に対して前記軸線方向の一方側から固定されることを特徴とする空芯コイル。
2. 前記端子ピンは、前記端子ピン保持部から前記軸線方向と交差する方向へ突出することを特徴とする請求項１に記載の空芯コイル。
3. 前記端子ピン保持部は、前記コイル部の前記第１方向の一方側の端部に設けられた前記短辺部分に固定され、
   前記端子ピンは、前記端子ピン保持部から前記第１方向の一方側へ突出することを特徴とする請求項２に記載の空芯コイル。
4. 前記端子ピン保持部は、前記コイル部を形成する際に巻き芯となる巻き芯部と前記端子ピン保持部とを接続していた接続部を除去した除去跡を備えることを特徴とする請求項１から３の何れか一項に記載の空芯コイル。
5. 前記端子ピン保持部と一体に形成されたコイルホルダを備え、
   前記コイルホルダは、前記軸線方向から見た場合に、前記コイル部と前記軸線方向で対向するように磁石が配置される際の前記磁石の配置領域の外周側に位置することを特徴とする請求項１から４の何れか一項に記載の空芯コイル。
6. 前記コイルホルダは、前記端子ピン保持部とは前記第１方向で反対側に位置する前記短辺部分を支持するコイル支持部を備えることを特徴とする請求項５に記載の空芯コイル。
7. 長円形状のコイル部と、前記コイル部から引き出したコイル線が接続される端子ピンと、前記端子ピンを保持する端子ピン保持部と、を有し、
   前記コイル部は、前記コイル部の軸線方向と直交する第１方向に延在する略平行な一対の有効辺部分と、前記一対の有効辺部分の端部同士を接続する短辺部分とを備え、
   前記端子ピン保持部は、前記コイル部の前記軸線方向の一方側の面に固定されるフレキシブル配線基板を備え、前記フレキシブル配線基板は、前記コイル部に対して前記第１方向の一方側または他方側へ延びる端子ピン固定部を備え、
   前記端子ピン固定部に前記端子ピンが固定されることを特徴とする空芯コイル。
8. 請求項１から７のいずれかの項に記載の空芯コイル、および、前記空芯コイルの前記有効辺部分と前記軸線方向で対向する磁石を備えた磁気駆動回路と、
   前記空芯コイルと前記磁石の一方が設けられた可動体と、
   前記空芯コイルと前記磁石の他方が設けられ、前記可動体を前記第１方向および前記軸線方向と直交する第２方向に移動可能な状態で保持する支持体と、を有することを特徴とするアクチュエータ。
9. 端子ピンを保持する端子ピン保持部と、コイル線が巻かれる巻き芯部と、前記端子ピン保持部と前記巻き芯部とを接続する接続部と、を備えた端子ピン付きの部材を巻線機にセットし、
   前記巻き芯部にコイル線を巻いてコイル部を形成して、前記巻き芯部の外周側に配置される前記端子ピン保持部と前記コイル部の端部とが前記コイル部の軸線方向から見て重な
   る状態を形成し、
   前記端子ピン保持部と前記コイル部の前記端部とを接着剤により固定し、
   前記コイル部から引き出した巻き始め側および巻き終り側の前記コイル線を前記端子ピンに接続し、
   前記端子ピン保持部から前記接続部および前記巻き芯部を分離して、前記端子ピン保持部および前記コイル部を備えた空芯コイルを形成することを特徴とする空芯コイルの製造方法。

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