JPH0619296Y2 - リニアアクチュエ−タ用プリントコイル - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、超薄型、小型でかつコストの低いリニアアク
チユエータ用プリントコイルに関するものである。ここ
でリニアアクチユエータとはコイルと磁気回路等からな
り、電気エネルギーを電磁力を利用して往復運動の機械
エネルギーに変換するものであり、たとえばリニアアク
チユエータ、リニアモータ等のことを示す。

この用途に用いられるコイルを駆動コイルと呼ぶ。

〔従来の技術〕

近年、オーデイオ機器、ビデオ機器、ＯＡ機器等の大幅
な進歩と小型化薄型化に伴い、それらのなかで往復運動
を生みだすリニアアクチユエータも小型化薄型化が望ま
れてきている。一般にこのような、リニアアクチユエー
タにおいては、モーターで作つた回転運動を機械的なメ
カニズム、たとえばスチールベルトやギヤーを使つて直
線運動に変える方法がとられてきたが、小型薄型化は限
界があるので、直接往復運動を生みだすリニアアクチユ
エータが最近盛んに検討されている。こういつたリニア
アクチユエータは、直線上に１個又は複数個のうず巻状
コイルを並べそれに対峙して、１個又は複数個の磁極を
並べる構造をしている。そして、コイルの厚みが薄いほ
どヨーク板と磁石の距離を小さくして磁場を強くできそ
の結果高い推力が得られる。

また、最近いわゆるプリントコイルと言われるフオトリ
ソグラフイ技術を応用して作られた駆動コイルが使われ
る様になつてきた。特にマグネツトとヨーク板との距離
（ギヤツプ）が２m/m以下のリニアアクチユエータにな
つてくると今までの巻線コイルではコイルを薄く巻くこ
とやうず巻状導体パターン同志の接続等の組み立てが非
常にむずかしく、コストも高くなるので、プリントコイ
ルを使つた駆動コイルが用いられる。

こうしたプリントコイルを使つた駆動コイルは、全有効
面積にわたり均一に、理論通りにコイルを配置すること
ができ、そのため厚みを薄く抑えることができる。

〔考案が解決しようとする問題点〕

しかし、このようなプリントコイルを使つた駆動コイル
は、上記の特徴を生かして小型薄型リニアアクチユエー
タに使われるが、この小型薄型リニアアクチユエータは
小型であるがゆえに、その可動部の速度検出用ＦＧコイ
ルを、駆動コイル上に置いたのでは全体の厚みが厚くな
りプリントコイルの薄いというメリツトが失われてしま
う。それ故このＦＧコイルの位置決めが精度の点でむず
かしい。

〔問題を解決するための手段・作用〕

本考案は上記問題点を解決した小型かつ薄型のリニアア
クチユエータ用のプリントコイルに関するものである。

即ち、本考案は、支持体の片面または両面に複数のうず
巻状コイルパターンが同一線上に配置されたリニアアク
チユエータ用プリントコイルにおいて、該線と垂直方向
の複数本の線路を継いだ蛇行パターンからなるＦＧコイ
ルが該プリントコイルにうめ込まれていることを特徴と
するリニアアクチユエータ用プリントコイルである。

本考案の駆動コイルに使用されるプリントコイルは、ど
んな製造法によつたものでもよく、たとえばエツチング
法やメツキ法やそれらを組み合わせた方法で製造された
ものでも良いが、特開昭５７−９１５９０号公報に記載
された製造法により製造されたプリントコイルが好まし
い。またその大きさはいかなるものでも良いが、厚さは
0.1〜２m/mが特に有効である。またコイル部の線密度と
しては２〜２０本／mm、さらに好ましくは５〜２０本／
mmが良い。通常うず巻状パターンは例えば第１図(A)、
(B)に示すようにプリントコイル支持体９の両面に形成
されており、必要に応じてスルーホール６により、プリ
ントコイル支持体９をはさんで両側に存在する導体パタ
ーンが導通するように接続される。プリントコイル支持
体９は電気絶縁性を有すれば何んでもよく、例えばガラ
スエポキシ基板やポリイミドフイルムやエポキシ樹脂等
が好ましく使用される。又、スルーホールの形成方法も
何んでもよい。

駆動コイルのパターンとしては対極磁石の着磁極数に対
応して２極以上何極でもよいが、例えば２極（第１
図），４極（第２図），６極，８極またはそれ以上も考
えられる。またその導体パターン形状は円、ダ円、長方
形またはそれらを組み合わせたものいずれでも良いが長
方形や角に丸味を滞びた長方形が良く用いられる。いず
れの場合もうず巻の中央部５にはうず巻の端が維がれる
スルーホール用のランド４を設ける。またうず巻状導体
パターンの中央部に磁石の位置を検出する磁気検出素子
８を取り付けてもよい。該磁気検出素子取り付け穴は、
プリントコイルを製造する時同時に形成しても、プリン
トコイルが完成した後にプレス加工等によつて形成して
も良い。

ＦＧコイルのパターンは磁束の方向と、磁石とコイルの
相対的な移動方向の両方に対して直角な回路成分が多い
ほど出力電圧が得られるため、一般には磁場に垂直で移
動方向に垂直な線路を均等に並べた蛇行パターンでなけ
ればならない。

ＦＧコイルは、駆動コイルと同一面内に同時に同じ製造
法によって形成する。そうすれば製造コスト上有利であ
るだけでなく、ＦＧコイルの駆動コイルに対する位置精
度が非常に高くなり、ひいてはリニアアクチュエータの
可動部の移動信号が精度よく、高出力が得られる。

これは、プリントコイルの導体位置精度がフォトマスク
によって決まり、５μｍ程度の精度は特に問題なく得ら
れるからである。

また、ＦＧコイルと駆動コイルが同一面上であるので、
上下に配置した場合の様に、一方のコイルの磁場が小さ
くなることはなく、磁石の作る最も磁場の強い所に駆動
コイルもＦＧコイルも配置できる。

ＦＧコイルのパターンの配線密度も何れでも良いが、３
本／mm以上、さらには５本／mm以上が、ＦＧコイルの出
力信号の周波数が高くなり、回転数の検出精度の点で優
れている。

〔効果〕

本考案のＦＧコイル付きのプリントコイルは、磁石とヨ
ーク板の間隔の狭い高磁束密度の磁気回路を形成するこ
とができ、その結果低コストな速度制御された小型薄型
リニアアクチユエータが得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図(A)は本考案のリニアアクチユエータ用プリント
コイルの他の態様の平面図、第１図(B)は第１図(A)のＡ
−Ａ′線での断面図、第２図は本考案のリニアアクチユ
エータ用プリントコイルの更に他の態様の平面図であ
る。 図中；１はＦＧコイル、２はＦＧコイル１の外部接続用
端子、３はうず巻状導体パターン、４はスルーホールラ
ンド、５は中央部、６はスルーホール、７はうず巻状導
体パターン３の外部接続用端子、８は磁気検出素子、９
はプリントコイル支持体、１０はプリントコイル、１１
は絶縁用オーバーコート樹脂を示す。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭59−28870（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−155572（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−51766（ＪＰ，Ａ) 実開 昭58−162775（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭59−95752（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭59−90269（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭59−90284（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭57−203670（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭59−3112（ＪＰ，Ｂ２)

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】支持体の両面に複数のうず巻状コイルパタ
   ーンが同一線上に配置されたリニアアクチュエータ用プ
   リントコイルにおいて、該線と垂直方向の線路を複数本
   継いだ蛇行パターンからなるＦＧコイルが、該コイルパ
   ターンと同一平面上でかつ同時に形成されていることを
   特徴とするリニアアクチュエータ用プリントコイル。