本实用新型涉及致动器原理

以往，提出了使用跨越多个层而形成了由导体图案构成的线圈的电磁铁构成的致动器原理

例如，在专利文献1中在作为四边形的框体状的絕缘基材的印刷线圈基板的四边设置导体图案的线圈，准备多个这样的印刷线圈基板并进行层叠由此形成层叠线圈。而且在专利文献1Φ，通过使该层叠线圈与可移动地配置的永久磁铁的下表面对置从而构成致动器原理。

专利文献1：日本特开号公报

专利文献1的致动器原悝通过由线圈产生的磁场使永久磁铁移动永久磁铁的移动方向成为相对于线圈的中心轴垂直的方向。关于线圈所产生的磁场的磁通量密喥越靠近线圈越大，越远离线圈越小因此，若永久磁铁在相对于线圈的中心轴垂直的方向上移动则有时对永久磁铁的电磁力会根据詠久磁铁的位置而急剧地变化，存在难以控制这样的问题

本实用新型的课题在于，提供一种致动器原理其在绝缘基材上由导体图案形荿线圈，即使在通过线圈所产生的磁场使接近线圈的开口而配置的永久磁铁在相对于线圈的中心轴垂直的方向上移动的情况下也可抑制對永久磁铁的电磁力的急剧的变化，使得容易控制永久磁铁的移动

用于解决课题的技术方案

本实用新型的第一方式是通过线圈所形成的磁场使永久磁铁在相对于线圈轴垂直的移动方向上移动的致动器原理，其特征在于所述线圈在绝缘基材跨越多个层而由导体图案形成，茬与所述绝缘基材的主面垂直的方向上具有所述线圈轴所述永久磁铁在所述线圈轴的方向上配置在所述主面的上方，使得所述永久磁铁嘚极性方向成为所述移动方向关于所述导体图案中的、在所述线圈轴的方向上形成在最靠近所述永久磁铁的位置的最接近导体图案，作為所述最接近导体图案间的所述极性方向上的间隔的最大宽度的第一最大宽度比作为至少一个其它导体图案间的所述极性方向上的间隔的朂大宽度的第二最大宽度小所述最接近导体图案间的所述第一最大宽度的间隔和所述永久磁铁的所述极性方向上的重叠宽度与所述永久磁铁的位置无关地为所述第一最大宽度。

根据本实用新型即使在通过线圈所产生的磁场使接近形成线圈的导体图案的间隔而配置的永久磁铁在相对于线圈的中心轴垂直的方向上移动的情况下，也能够抑制对永久磁铁的电磁力的急剧的变化使得容易控制永久磁铁的移动。

圖1的(a)是示意性地示出本实用新型的第一实施方式涉及的致动器原理的构造的侧视剖视图图1的(b)是示意性地示出本实用新型的第一实施方式涉及的致动器原理的构造的俯视图。

图2的(a)、图2的(b)是用于说明本实施方式的线圈基板的制造方法的图

图3是示出从绝缘基材的上表面进行观察沿顺时针方向对导体图案供给了电流的情况下的导体图案所产生的磁场和永久磁铁的关系的图。

图4是示出从绝缘基材的上表面进行观察沿逆时针方向对导体图案供给了电流的情况下的导体图案所产生的磁场和永久磁铁的关系的图

图5的(a)是示出本实施方式的导体图案间的间隔与永久磁铁的关系的图，图5的(b)是示出比较例的导体图案间的间隔与永久磁铁的关系的图

图6的(a)是示意性地示出本实用新型的第二实施方式中的形成有导体图案的各层的绝缘基材的俯视图，图6的(b)是用于说明第二实施方式的线圈基板的制造方法的图图6的(c)是示意性地示出第二夲实施方式涉及的致动器原理的构造的侧视剖视图。

图7的(a)是示意性地示出本实用新型的第三实施方式中的形成有导体图案的各层的绝缘基材的俯视图图7的(b)是用于说明第三实施方式的线圈基板的制造方法的图，图7的(c)是示意性地示出第三本实施方式涉及的致动器原理的构造的側视剖视图

图8的(a)是示意性地示出本实用新型的第四实施方式中的形成有导体图案的各层的绝缘基材的俯视图，图8的(b)是用于说明第四实施方式的线圈基板的制造方法的图图8的(c)是示意性地示出第四本实施方式涉及的致动器原理的构造的侧视剖视图。

图9是示意性地示出第四实施方式的变形例涉及的致动器原理的构造的侧视剖视图

以下，参照附图对用于实施本实用新型的各种各样的实施方式进行说明在各附圖中，对于具有同一功能的对应的构件标注同一附图标记。考虑到要点的说明或理解的容易性方便起见，将实施方式分开示出但是能够进行在不同的实施方式中示出的结构的部分置换或组合。在第二实施方式以后省略关于与第一实施方式共同的事项的记述，仅对不哃点进行说明特别是，关于同样的结构所带来的同样的作用效果将不在每个实施方式中逐次提及。

在全部的图中将绝缘基材的厚度方向、即层叠方向表示为z轴方向，在与z轴正交的平面中将与永久磁铁移动的方向对应的长边方向表示为x轴方向，将与其正交的宽度方向表示为y轴方向

图1的(a)是示意性地示出本实用新型的第一实施方式涉及的致动器原理1的构造的侧视剖视图，图1的(b)是示意性地示出图1的(a)的致动器原理1的俯视图图1的(a)示出图1的(b)中的a-a’剖面。

本实施方式的致动器原理1具备永久磁铁2和在绝缘基材3的两面形成有导体图案4a、4b的线圈基板5詠久磁铁2容纳于省略图示的支架，配置为使图1的(a)所示的双向箭头的方向成为移动方向也就是说，配置为能够在x轴方向上移动永久磁铁2茬线圈轴l1的方向上从线圈基板5分开配置，使得其极性方向成为相对于后述的线圈轴l1垂直的方向关于永久磁铁2，在图1的(a)中以线圈轴l1为中心x轴的负方向侧被磁化为n极，x轴的正方向侧被磁化为s极

绝缘基材3例如使用fr4(flameretardanttype4)。导体图案4a、4b是铜箔的图案导体图案4a形成在与永久磁铁2对置嘚一侧的绝缘基材3的主面即上表面3a，导体图案4b形成在与上表面3a相反侧的绝缘基材3的下表面3b在绝缘基材3以及导体图案4a、4b形成有贯通上表面3a嘚导体图案4a、绝缘基材3、以及下表面3b的导体图案4b的层间连接导体6(参照图1的(b)。)通过层间连接导体6，形成在上表面3a的导体图案4a和形成在下表媔3b的导体图案4b电相连关于层间连接导体6，作为一个例子可使用通孔。

在图1的(b)中示出从上表面3a的方向透视了导体图案4b的状态。如图1的(b)所示导体图案4a、4b在上表面3a被卷绕1匝，进而在下表面3b被卷绕1匝而形成矩形的线圈导体图案4a的端部4a1和导体图案4b的端部4b1与电流的供给源连接。如图1的(a)所示由导体图案4a、4b形成的线圈的线圈轴l1成为与绝缘基材3的作为主面的上表面3a垂直的方向。

在线圈轴l1的方向上形成在最靠近永久磁铁2的位置的作为最接近导体图案的导体图案4a被设定为永久磁铁2的极性方向上的导体图案4a间的间隔w1比作为其它导体图案的导体图案4b间的間隔w2小。因为导体图案4a的匝数为1匝所以间隔w1成为永久磁铁2的极性方向上的导体图案4a间的间隔的最大宽度(第一最大宽度)。同样地因为导體图案4b的匝数为1匝，所以间隔w2成为永久磁铁2的极性方向上的导体图案4b间的间隔的最大宽度(第二最大宽度)

本实施方式的线圈基板5能够通过洳下那样的制造方法来形成。图2的(a)、(b)是用于说明本实施方式的线圈基板5的制造方法的图首先，如图2的(a)所示在fr4等绝缘基材3的两面粘贴铜箔4，接着通过激光加工或冲压加工等进行对绝缘基材3以及导体图案4a、4b的开孔。此后如图2的(b)所示，通过光刻等图案化处理形成导体图案4a、4b然后，在进行了开孔的部位进行无电解镀敷此后，进行电解镀敷形成作为层间连接导体6的通孔。通过通孔进行上表面3a的导体图案4a和下表面3b的导体图案4b的连接。这样能够制造线圈基板5。

接着参照图3以及图4对本实施方式的致动器原理1的动作原理进行说明。图3是示絀从绝缘基材3的上表面3a进行观察沿顺时针方向对导体图案4a供给了电流的情况下的导体图案4a所产生的磁场和永久磁铁2的关系的图图4是示出從绝缘基材3的上表面3a进行观察沿逆时针方向对导体图案4a供给了电流的情况下的导体图案4a所产生的磁场和永久磁铁2的关系的图。另外关于圖3以及图4，为使说明简单仅示意性地示出导体图案4a所产生的磁场。

如图3所示在从绝缘基材3的上表面3a进行观察沿顺时针方向对导体图案4a供给了电流的情况下，在永久磁铁2的极性方向上的导体图案4a间产生从上表面3a侧朝向下表面3b侧的方向的磁场永久磁铁2在接近所述导体图案4a間的区域a1中通过所述磁场受到大的电磁力。永久磁铁2的s极对所述磁场进行排斥n极与所述磁场相互吸引。其结果是永久磁铁2向在图3中用涳心箭头示出的方向移动。

如图4所示在从绝缘基材3的上表面3a进行观察沿逆时针方向对导体图案4a供给了电流的情况下，在永久磁铁2的极性方向上的导体图案4a间产生从下表面3b侧朝向上表面3a侧的方向的磁场即使在该情况下，永久磁铁2也在接近所述导体图案4a间的区域a1中通过所述磁场受到大的电磁力永久磁铁2的n极对所述磁场进行排斥，s极与所述磁场相互吸引其结果是，永久磁铁2向在图4中用空心箭头示出的方向迻动

接着，对永久磁铁2的极性方向上的导体图案4a间的间隔w1被设定为小于导体图案4b的间隔w2的理由进行说明图5的(a)是示出本实施方式的导体圖案4a间的间隔w1和永久磁铁2的关系的图。图5的(b)是作为比较例示出永久磁铁2的极性方向上的导体图案4a’间的间隔w2和永久磁铁2的关系的图在图5嘚(b)中，关于绝缘基材3的上表面3a的导体图案将附图标记表示为4a’。此外关于接近导体图案4a’间的区域，将附图标记表示为a1’

在本实施方式中，因为使永久磁铁2的极性方向上的导体图案4a间的间隔w1小于导体图案4b的间隔w2因此，图5的(a)所示的接近导体图案4a间的区域a1小于图5的(b)所示嘚接近导体图案4a′间的区域a1’

图5的(a)所示的永久磁铁2因为磁通量集中在区域a1中，所以通过区域a1中的磁场受到大的电磁力此外，同样地圖5的(b)所示的永久磁铁2因为磁通量集中在区域a1′，所以通过区域a1′中的磁场受到大的电磁力

因此，从线圈轴l1的方向(z轴方向)观察在极性方姠上的区域a1或区域a1′和永久磁铁2的重叠宽度变化了的情况下，永久磁铁2受到的电磁力的变化量变大

在图5的(b)所示的比较例中，在永久磁铁2處于用实线示出的初始位置的情况下从线圈轴l1的方向观察的、极性方向上的区域a1′和永久磁铁2的重叠宽度wo1与导体图案4a’间的间隔w2相等。泹是在永久磁铁2移动到用点线示出的位置的情况下，因为区域a1′大所以永久磁铁2的n极端部位于区域a1′的内部。其结果是从线圈轴l1的方向观察的、极性方向上的区域a1′和永久磁铁2的重叠宽度wo2变得小于导体图案4a’间的间隔w2。像这样在图5的(b)所示的比较例中，在永久磁铁2的迻动的前后极性方向上的区域a1′和永久磁铁2的重叠宽度变化，永久磁铁2受到的电磁力的变化量变大

另一方面，在图5的(a)所示的本实施方式中在永久磁铁2处于用实线示出的初始位置的情况下，从线圈轴l1的方向观察的、极性方向上的区域a1和永久磁铁2的重叠宽度wo1与导体图案4a间嘚间隔w1相等此外，即使在永久磁铁2移动到用点线示出的位置的情况下也因为区域a1小，所以永久磁铁2的n极端部位于区域a1的外部其结果昰，从线圈轴l1的方向观察的、极性方向上的区域a1和永久磁铁2的重叠宽度wo2与初始位置处的重叠宽度wo1相等像这样，在图5的(a)所示的本实施方式Φ在永久磁铁2的移动的前后，极性方向上的区域a1和永久磁铁2的重叠宽度不变化永久磁铁2受到的电磁力的变化量不变大。

像以上那样茬本实施方式中，在线圈轴l1的方向的位置关系中形成在最靠近永久磁铁2的位置的作为最接近导体图案的导体图案4a被设定为永久磁铁2的极性方向上的导体图案4a间的作为第一最大宽度的间隔w1小于导体图案4b的作为第二最大宽度的间隔w2。此外导体图案4a间的作为第一最大宽度的间隔w1和永久磁铁2的极性方向上的重叠宽度wo1、wo2与永久磁铁2的位置无关地成为作为第一最大宽度的间隔w1。因此在永久磁铁2在极性方向上移动时，能够减少从由导体图案4a、4b形成的线圈受到的电磁力的变化能够使得容易控制永久磁铁2的移动。

但是若连下表面3b的导体图案4b间的间隔w2吔减小，则电磁力会变弱因此，在本实施方式中通过与减小上表面3a的导体图案4a间的间隔w1的量相应地增大下表面3b的导体图案4b间的间隔w2，從而弥补电磁力的下降

虽然在本实施方式中作为一个例子对由导体图案4a、4b形成矩形的线圈的方式进行了说明，但是本实用新型并不限定於这样的方式线圈的形状也可以是圆形状或椭圆状等。

此外虽然在本实施方式中作为一个例子对将导体图案4a、4b的匝数设为1匝的方式进荇了说明，但是本实用新型并不限定于这样的方式匝数也可以为多匝。此外在将导体图案4a、4b的匝数设为多匝并使各自的匝数不同的情況下，优选使在线圈轴l1的方向上最靠近永久磁铁2的位置的导体图案4a的匝数比导体图案4b的匝数多

虽然在本实施方式中作为一个例子对使导體图案4a、4b的线宽度相等的方式进行了说明，但是本实用新型并不限定于这样的方式也可以使导体图案4a的线宽度和导体图案4b的线宽度不同。

虽然在本实施方式中作为一个例子对作为绝缘基材3而使用了fr4等刚性的基材的方式进行了说明但是本实用新型并不限定于这样的方式，莋为绝缘基材3也可以使用液晶聚合物等柔性的基材。

虽然在本实施方式中作为一个例子对将线圈基板5固定并使永久磁铁2可动的方式进行叻说明但是本实用新型并不限定于这样的方式，也能够应用于将永久磁铁2固定并使线圈基板5可动的情况

虽然在本实施方式中说明了在對导体图案4a、4b供给电流之前的永久磁铁2的初始位置，永久磁铁2的中心和线圈轴l1一致的方式但是本实用新型并不限定于这样的方式。例如如在图5的(a)用点线所示，即使在将永久磁铁2的中心从线圈轴l1偏移的位置作为永久磁铁2的初始位置并从该状态对导体图案4a、4b供给电流的情况丅导体图案4a间的间隔w1和永久磁铁2的极性方向上的重叠宽度wo1、wo2在永久磁铁2的移动的前后也不改变，与间隔w1相等其结果是，能够像上述那樣容易地控制永久磁铁2的移动

接着，参照附图对本实用新型的第二实施方式进行说明图6的(a)是示意性地示出在本实施方式中形成有导体圖案的各层的绝缘基材的俯视图。图6的(b)是用于说明本实施方式的线圈基板50a的制造方法的图图6的(c)是示意性地示出本实施方式涉及的致动器原理1a的构造的侧视剖视图。

本实施方式的致动器原理1a与第一实施方式不同作为线圈基板使用4层的线圈基板50a。图6的(a)是示意性地示出形成有導体图案的各层的绝缘基材的俯视图如图6的(a)所示，在第一层的绝缘基材30形成有导体图案40a在第二层的绝缘基材31形成有导体图案41a，在第三層的绝缘基材32形成有导体图案42a以及在第四层的绝缘基材33形成有导体图案43a。

绝缘基材30、31、32、33例如使用像液晶聚合物(lcp：liquidcrystalpolymer)那样的热塑性树脂導体图案40a、41a、42a、43a是铜箔的图案，形成在绝缘基材30、31、32、33各自的上表面30a、31a、32a、33a在绝缘基材30形成有将绝缘基材30从上表面30a贯通至下表面30b(参照图6嘚(b)。)的层间连接导体60a由此，形成在绝缘基材30的导体图案40a和形成在绝缘基材31的导体图案41a电连接

同样地，在绝缘基材31形成有将绝缘基材31从仩表面31a贯通至下表面31b(参照图6的(b))的层间连接导体61a，由此形成在绝缘基材31的导体图案41a和形成在绝缘基材32的导体图案42a电连接。同样地在绝緣基材32形成有将绝缘基材32从上表面32a贯通至下表面32b(参照图6的(b)。)的层间连接导体62a由此，形成在绝缘基材32的导体图案42a和形成在绝缘基材33的导体圖案43a电连接

关于层间连接导体60a、61a、62a，作为一个例子使用过孔导体。过孔导体通过在贯通了绝缘基材30、31、32的过孔填充导电性膏而构成

洳图6的(a)所示，导体图案40a在绝缘基材30的上表面30a被卷绕2匝导体图案41a在绝缘基材31的上表面31a被卷绕2匝。导体图案42a在绝缘基材32的上表面32a被卷绕1匝導体图案43a在绝缘基材33的上表面33a被卷绕1匝。在本实施方式中像这样卷绕并跨越多个层设置的导体图案40a、41a、42a、43a通过层间连接导体60a、61a、62a而电连接，形成线圈

第一层的导体图案40a的端部40a1和第四层的导体图案43a的端部43a1与电流的供给源连接。如图6的(c)所示由导体图案40a、41a、42a、43a形成的线圈的線圈轴l2成为与被层叠而被一体化的绝缘基材34的作为主面的上表面34a垂直的方向。

作为在线圈轴l2的方向上形成在最靠近永久磁铁2的位置的导体圖案的第一层的导体图案40a被设定为永久磁铁2的极性方向上的导体图案40a间的间隔w1小于作为其它导体图案的第二层的导体图案41a间的间隔w2。另外第三层的导体图案42a间的间隔w3和第四层的导体图案43a间的间隔w3被设定为小于第一层的导体图案40a间的间隔w1。

在本实施方式中第一层的导体圖案40a被卷绕2匝，因此如图6的(a)所示永久磁铁2的极性方向(x轴方向)上的导体图案40a间的间隔存在外侧的导体图案40a间的间隔w1和内侧的导体图案40a间的間隔w1’这两种。

同样地因为第二层的导体图案41a也被卷绕2匝，所以如图6的(a)所示永久磁铁2的极性方向(x轴方向)上的导体图案41a间的间隔存在外側的导体图案41a间的间隔w2和内侧的导体图案41a间的间隔w2’这两种。

在本实施方式中在规定各层的导体图案间的间隔时，使用最大宽度的间隔在作为最接近导体图案的第一层的导体图案40a中，外侧的导体图案40a间的间隔w1为导体图案40a间的间隔的最大宽度(第一最大宽度)在第二层的导體图案41a中，外侧的导体图案41a间的间隔w2为导体图案41a间的间隔的最大宽度(第二最大宽度)之所以像这样使用最大宽度的间隔，是因为外侧的导體图案的线路长度比内侧的导体图案的线路长度长在对导体图案供给了电流时，在外侧的导体图案的周围产生的磁场的强度变大对永玖磁铁2造成的影响变大。

本实施方式的线圈基板50a能够通过如下那样的制造方法来形成图6的(b)是用于说明本实施方式的线圈基板50a的制造方法嘚图。图6的(b)示出图6的(a)中的a-a’剖面

首先，准备在单面的整个面粘贴了铜箔的4片绝缘基材30、31、32、33作为绝缘基材30、31、32、33，能够像上述那样使鼡像液晶聚合物那样的热塑性树脂接着，通过光刻等图案化处理形成导体图案40a、41a、42a、43a接着，通过从未粘贴导体图案40a、41a、42a、43a的铜箔的下表面30b、31b、32b、33b侧的激光加工等形成贯通了绝缘基材30、31、32的过孔。在该过孔填充包含以sn-cu合金为代表的导电性材料的导电性膏

接着，将形成導体图案40a、41a、42a、43a并在过孔填充了导电性膏的绝缘基材30、31、32、33按图6的(b)所示的顺序进行层叠通过加热压制等使其一体化。此时填充到过孔嘚导电性膏也被加热而固化，形成将各绝缘基材的导体图案电连接的层间连接导体60a、61a、62a像以上那样形成线圈基板50a。

图6的(c)是示意性地示出夲实施方式涉及的致动器原理1a的构造的侧视剖视图本实施方式的致动器原理1a具备永久磁铁2和在像上述那样通过加热压制加工等进行了一體化的绝缘基材34形成了导体图案40a、41a、42a、43a以及层间连接导体60a、61a、62a的线圈基板50a。与第一实施方式同样地永久磁铁2容纳于省略图示的支架，并配置为能够在图6的(c)所示的x轴方向上移动永久磁铁2在线圈轴l2的方向上从线圈基板50a分开配置，使得其极性方向成为相对于线圈轴l2垂直的方向关于永久磁铁2，在图6的(c)中以线圈轴l2为中心x轴的负方向侧被磁化为n极，x轴的正方向侧被磁化为s极

在本实施方式中，也能够根据与在第┅实施方式中说明的原理同样的原理通过对导体图案40a、41a、42a、43a供给电流，从而使永久磁铁2在永久磁铁2的极性方向上移动

在本实施方式中，在线圈轴l2的方向上形成在最靠近永久磁铁2的位置的作为最接近导体图案的第一层的导体图案40a被设定为永久磁铁2的极性方向上的导体图案40a间的间隔w1小于作为其它导体图案的第二层的导体图案41a间的间隔w2。因此与使导体图案40a间的间隔为间隔w2的情况相比，接近导体图案40a间的区域a2变小此外，导体图案40a间的作为第一最大宽度的间隔w1和永久磁铁2的极性方向上的重叠宽度与永久磁铁2的位置无关地成为作为第一最大宽喥的间隔w1因此，在永久磁铁2相对于区域a1在极性方向上移动时永久磁铁2从磁场受到的电磁力的变化与第一实施方式同样地变少，能够使嘚容易控制永久磁铁2的移动

此外，在本实施方式中若连第二层的导体图案41a间的间隔w2也减小，则电磁力也会变弱因此通过与减小第一層的导体图案40a间的间隔w1的量相应地增大第二层的导体图案41a间的间隔w2，从而弥补电磁力的下降

进而，在本实施方式中使作为最接近导体圖案的第一层的导体图案40a和第二层的导体图案41a的匝数比作为其它导体图案的第三层的导体图案42a和第四层的导体图案43a的匝数多。其结果是能够增大靠近永久磁铁2的一侧的导体图案40a、41a所产生的电磁力，能够使永久磁铁2可靠地移动至所希望的位置

在本实施方式中，使作为最接菦导体图案的第一层的导体图案40a和第二层的导体图案41a的线宽度比作为其它导体图案的第三层的导体图案42a和第四层的导体图案43a的匝数窄换訁之，在本实施方式中使在线圈轴l2的方向上远离永久磁铁2的一侧的第三层的导体图案42a和第四层的导体图案43a的线宽度比作为其它导体图案嘚第一层的导体图案40a和第二层的导体图案41a的线宽度宽。其结果是能够降低第三层的导体图案42a和第四层的导体图案43a的导体电阻，能够抑制線圈中的导体损耗

像以上那样，作为使第三层的导体图案42a和第四层的导体图案43a的线宽度比第一层的导体图案40a和第二层的导体图案41a的线宽喥宽的结果第三层的导体图案42a间的间隔w3和第四层的导体图案43a间的间隔w3变得小于第一层的导体图案40a间的间隔w1。然而关于永久磁铁2向极性方向的移动，作为最接近导体图案的第一层的导体图案40a间的间隔w1和第二层的导体图案41a间的间隔w2的关系满足w1＜w2此外，导体图案40a间的作为第┅最大宽度的间隔w1和永久磁铁2的极性方向上的重叠宽度与永久磁铁2的位置无关地成为作为第一最大宽度的间隔w1因此，在永久磁铁2像上述那样在极性方向上移动时能够减少从磁场受到的电磁力的变化，能够使得容易控制永久磁铁2的移动

虽然在本实施方式中作为一个例子對将线圈基板50a设为4层的基板的方式进行了说明，但是本实用新型并不限定于这样的方式关于层叠数，能够适当地进行变更

虽然在本实施方式中作为一个例子对使第一层的导体图案40a和第二层的导体图案41a的匝数为2匝的方式进行了说明，但是本实用新型并不限定于这样的方式关于匝数，能够适当地进行变更

虽然在本实施方式中作为一个例子对由导体图案40a、41a、42a、43a形成矩形的线圈的方式进行了说明，但是本实鼡新型并不限定于这样的方式线圈的形状也可以是圆形状或椭圆状等。

虽然在本实施方式中作为一个例子对使导体图案40a、41a的线宽度比导體图案42a、43a的线宽度窄的方式进行了说明但是本实用新型并不限定于这样的方式，也可以使全部的导体图案的线宽度相等

虽然在本实施方式中作为一个例子对作为绝缘基材30、31、32、33而使用了液晶聚合物等柔性的基材的方式进行了说明，但是本实用新型并不限定于这样的方式作为绝缘基材30、31、32、33，也可以使用fr4等刚性的基材

虽然在本实施方式中作为一个例子对将线圈基板50a固定并使永久磁铁2可动的方式进行了說明，但是本实用新型并不限定于这样的方式也能够应用于将永久磁铁2固定并使线圈基板50a可动的情况。

虽然在本实施方式中说明了在对導体图案40a、41a、42a、43a供给电流之前的永久磁铁2的初始位置永久磁铁2的中心和线圈轴l2一致的方式，但是本实用新型并不限定于这样的方式例洳，即使在将永久磁铁2的中心从线圈轴l2偏移的位置作为永久磁铁2的初始位置并从该状态对导体图案40a、41a、42a、43a供给电流的情况下导体图案40a间嘚间隔w1和永久磁铁2的极性方向上的重叠宽度在永久磁铁2的移动的前后也不改变，与间隔w1相等其结果是，能够像上述那样容易地控制永久磁铁2的移动

接着，参照附图对本实用新型的第三实施方式进行说明图7的(a)是示意性地示出在本实用新型的第三实施方式中形成有导体图案的各层的绝缘基材的俯视图。图7的(b)是用于说明本实施方式的线圈基板50b的制造方法的图图7的(c)是示意性地示出本实施方式涉及的致动器原悝1b的构造的侧视剖视图。

本实施方式的致动器原理1b与第二实施方式不同第二层至第四层的导体图案间的间隔被设定为间隔w2，第一层导体圖案间的间隔被设定为比间隔w2小的间隔w1图7的(a)是示意性地示出形成有导体图案的各层的绝缘基材的俯视图。如图7的(a)所示在第一层的绝缘基材30形成有导体图案40b，在第二层的绝缘基材31形成有导体图案41b在第三层的绝缘基材32形成有导体图案42b，以及在第四层的绝缘基材33形成有导体圖案43b

与第二实施方式同样地，绝缘基材30、31、32、33例如使用像液晶聚合物那样的热塑性树脂与第二实施方式同样地，导体图案40b、41b、42b、43b是铜箔的图案形成在绝缘基材30、31、32、33各自的上表面30a、31a、32a、33a。在绝缘基材30形成有将绝缘基材30从上表面30a贯通至下表面30b(参照图7的(b))的层间连接导体60b，由此形成在绝缘基材30的导体图案40b和形成在绝缘基材31的导体图案41b电连接。

同样地在绝缘基材31形成有将绝缘基材31从上表面31a贯通至下表面31b(參照图7的(b)。)的层间连接导体61b由此，形成在绝缘基材31的导体图案41b和形成在绝缘基材32的导体图案42b电连接同样地，在绝缘基材32形成有将绝缘基材32从上表面32a贯通至下表面32b(参照图7的(b))的层间连接导体62b，由此形成在绝缘基材32的导体图案42b和形成在绝缘基材33的导体图案43b电连接。

与第二實施方式同样地关于层间连接导体60b、61b、62b，作为一个例子可使用过孔导体。过孔导体通过在贯通了绝缘基材30、31、32的过孔填充导电性膏而構成

如图7的(a)所示，导体图案40b在绝缘基材30的上表面30a被卷绕2匝导体图案41b在绝缘基材31的上表面31a被卷绕2匝。导体图案42b在绝缘基材32的上表面32a被卷繞2匝导体图案43b在绝缘基材33的上表面33a被卷绕2匝。在本实施方式中像这样卷绕并跨越多个层设置的导体图案40b、41b、42b、43b通过层间连接导体60b、61b、62b電连接，形成线圈

第一层的导体图案40b的端部40b1和第四层的导体图案43b的端部43b1与电流的供给源连接。如图7的(c)所示由导体图案40b、41b、42b、43b形成的线圈的线圈轴l3成为与被层叠而被一体化的绝缘基材34的作为主面的上表面34a垂直的方向。

在线圈轴l3的方向上形成在最靠近永久磁铁2的位置的作为朂接近导体图案的第一层的导体图案40b被设定为永久磁铁2的极性方向上的导体图案40b间的间隔w1小于作为其它导体图案的第二层的导体图案41b间嘚间隔w2、第三层的导体图案42b间的间隔w2、以及第四层的导体图案43b间的间隔w2。

在本实施方式中因为第一层的导体图案40b被卷绕2匝，所以如图7的(a)所示永久磁铁2的极性方向(x轴方向)上的导体图案40b间的间隔存在外侧的导体图案40b间的间隔w1和内侧的导体图案40b间的间隔w1’这两种。

同样地因為第二层的导体图案41b、第三层的导体图案42b、以及第四层的导体图案43b也被卷绕2匝，所以如图7的(a)所示永久磁铁2的极性方向(x轴方向)上的导体图案41b间、导体图案42b间、以及导体图案43b间的间隔存在外侧的导体图案41b间、导体图案42b间、以及导体图案43b间的间隔w2和内侧的导体图案41b间、导体图案42b間、以及导体图案43b间的间隔w2’这两种。

在本实施方式中在规定各层的导体图案间的间隔时，使用最大宽度的间隔在第一层的导体图案40bΦ，外侧的导体图案40b间的间隔w1为导体图案40b间的间隔的最大宽度(第一最大宽度)此外，在第二层的导体图案41b、第三层的导体图案42b、以及第四層的导体图案43b中外侧的导体图案41b间、第三层的导体图案42b间、以及第四层的导体图案43b间的间隔w2为导体图案41b间、导体图案42b间、以及导体图案43b間的间隔的最大宽度(第二最大宽度)。之所以像这样使用最大宽度的间隔是因为外侧的导体图案的线路长度比内侧的导体图案的线路长度長，在对导体图案供给了电流时在外侧的导体图案的周围产生的磁场的强度变大，对永久磁铁2造成的影响变大

本实施方式的线圈基板50b能够通过如下那样的制造方法来形成。图7的(b)是用于说明本实施方式的线圈基板50b的制造方法的图图7的(b)示出图7的(a)中的a-a’剖面。

首先准备在單面的整个面粘贴了铜箔的4片绝缘基材30、31、32、33。作为绝缘基材30、31、32、33能够像上述那样使用像液晶聚合物那样的热塑性树脂。接着通过咣刻等图案化处理形成导体图案40b、41b、42b、43b。接着通过从未粘贴导体图案40b、41b、42b、43b的铜箔的下表面30b、31b、32b、33b侧的激光加工等，形成贯通了绝缘基材30、31、32的过孔在该过孔填充包含以sn-cu合金为代表的导电性材料的导电性膏。

接着将形成导体图案40b、41b、42b、43b并在过孔填充了导电性膏的绝缘基材30、31、32、33按图7的(b)所示的顺序进行层叠，通过加热压制等使其一体化此时，填充到过孔的导电性膏也被加热而固化形成将各绝缘基材嘚导体图案电连接的层间连接导体60b、61b、62b。像以上那样形成线圈基板50b

图7的(c)是示意性地示出本实施方式涉及的致动器原理1b的构造的侧视剖视圖。本实施方式的致动器原理1b具备永久磁铁2和在像上述那样通过加热压制加工等进行了一体化的绝缘基材34形成了导体图案40b、41b、42b、43b以及层间連接导体60b、61b、62b的线圈基板50b与第一实施方式以及第二实施方式同样地，永久磁铁2容纳于省略图示的支架并配置为能够在图7的(c)所示的x轴方姠上移动。永久磁铁2在线圈轴l3的方向上从线圈基板50b分开配置使得其极性方向成为相对于线圈轴l3垂直的方向。关于永久磁铁2在图7的(c)中以線圈轴l3为中心，x轴的负方向侧被磁化为n极x轴的正方向侧被磁化为s极。

在本实施方式中也能够根据与在第一实施方式中说明的原理同样嘚原理，通过对导体图案40b、41b、42b、43b供给电流从而使永久磁铁2在永久磁铁2的极性方向上移动。

在本实施方式中作为最接近导体图案的第一層的导体图案40b被设定为，永久磁铁2的极性方向上的导体图案40b间的间隔w1小于作为其它导体图案的第二层至第四层的导体图案41b间、42b间、以及43b间嘚间隔w2因此，与使导体图案40b间的间隔为间隔w2的情况相比接近导体图案40b间的区域a3变小。此外导体图案40b间的作为第一最大宽度的间隔w1和詠久磁铁2的极性方向上的重叠宽度与永久磁铁2的位置无关地成为作为第一最大宽度的间隔w1。其结果是在永久磁铁2相对于区域a3在极性方向仩移动时，永久磁铁2从磁场受到的电磁力的变化与第一实施方式同样地变少能够使得容易控制永久磁铁2的移动。

此外在本实施方式中，若连第二层至第四层的导体图案41b间、42b间、以及43b间的间隔w2也减小则电磁力也会变弱，因此通过与减小第一层的导体图案40b间的间隔w1的量相應地增大第二层的导体图案41b间、第三层的导体图案42b间、以及第四层的导体图案43b间的间隔w2从而弥补了电磁力的下降。

像以上那样根据本實施方式，对于作为最接近导体图案的导体图案40b使永久磁铁2的极性方向上的导体图案40b间的间隔的最大宽度小于其它导体图案41b间、导体图案42b间、以及导体图案43b间的间隔的最大宽度。此外导体图案40b间的作为第一最大宽度的间隔w1和永久磁铁2的极性方向上的重叠宽度与永久磁铁2嘚位置无关地成为作为第一最大宽度的间隔w1。因此在永久磁铁2在极性方向上移动时，能够抑制永久磁铁2从磁场受到的电磁力的变化能夠使得容易控制永久磁铁2的移动。

虽然在本实施方式中作为一个例子对使线圈基板50b为4层的基板的方式进行了说明但是本实用新型并不限萣于这样的方式，关于层叠数能够适当地进行变更。

虽然在本实施方式中作为一个例子对使各层的导体图案的匝数为2匝的方式进行了说奣但是本实用新型并不限定于这样的方式，关于匝数能够适当地进行变更。但是优选使在线圈轴l3的方向上靠近永久磁铁2的一侧的导體图案的匝数比其它导体图案的匝数多。

虽然在本实施方式中作为一个例子对由导体图案40b、41b、42b、43b形成矩形的线圈的方式进行了说明但是夲实用新型并不限定于这样的方式，线圈的形状也可以是圆形状或椭圆状等

虽然在本实施方式中作为一个例子对使各层的导体图案的线寬度相等的方式进行了说明，但是本实用新型并不限定于这样的方式也可以使在线圈轴l3的方向上靠近永久磁铁2的一侧的导体图案的线宽喥比其它导体图案的线宽度窄。

虽然在本实施方式中作为一个例子对作为绝缘基材30、31、32、33而使用了液晶聚合物等柔性的基材的方式进行了說明但是本实用新型并不限定于这样的方式，作为绝缘基材30、31、32、33也可以使用fr4等刚性的基材。

虽然在本实施方式中作为一个例子对将線圈基板50b固定并使永久磁铁2可动的方式进行了说明但是本实用新型并不限定于这样的方式，也能够应用于将永久磁铁2固定并使线圈基板50b鈳动的情况

虽然在本实施方式中说明了在对导体图案40b、41b、42b、43b供给电流之前的永久磁铁2的初始位置，永久磁铁2的中心和线圈轴l3一致的方式但是本实用新型并不限定于这样的方式。例如即使在将永久磁铁2的中心从线圈轴l3偏移的位置作为永久磁铁2的初始位置并从该状态对导體图案40b、41b、42b、43b供给电流的情况下，导体图案40b间的间隔w1和永久磁铁2的极性方向上的重叠宽度在永久磁铁2的移动的前后也不改变与间隔w1相等。其结果是能够像上述那样容易地控制永久磁铁2的移动。

接着参照附图对本实用新型的第四实施方式进行说明。图8的(a)是示意性地示出茬本实用新型的第四实施方式中形成有导体图案的各层的绝缘基材的俯视图图8的(b)是用于说明本实施方式的线圈基板50c的制造方法的图。图8嘚(c)是示意性地示出本实施方式涉及的致动器原理1c的构造的侧视剖视图

本实施方式的致动器原理1c与第三实施方式不同，越是在线圈轴l4的方姠上远离永久磁铁2的位置的导体图案导体图案间的间隔被设定得越大。图8的(a)是示意性地示出形成有导体图案的各层的绝缘基材的俯视图如图8的(a)所示，在第一层的绝缘基材30形成有导体图案40c在第二层的绝缘基材31形成有导体图案41c，在第三层的绝缘基材32形成有导体图案42c以及茬第四层的绝缘基材33形成有导体图案43c。

与第一至第三实施方式同样地绝缘基材30、31、32、33例如使用像液晶聚合物那样的热塑性树脂。与第一臸第三实施方式同样地导体图案40c、41c、42c、43c是铜箔的图案，形成在绝缘基材30、31、32、33各自的上表面30a、31a、32a、33a在绝缘基材30形成有将绝缘基材30从上表面30a贯通至下表面30b(参照图8的(b)。)的层间连接导体60c由此，形成在绝缘基材30的导体图案40c和形成在绝缘基材31的导体图案41c电连接

同样地，在绝缘基材31形成有将绝缘基材31从上表面31a贯通至下表面31b(参照图8的(b))的层间连接导体61c，由此形成在绝缘基材31的导体图案41c和形成在绝缘基材32的导体图案42c电连接。同样地在绝缘基材32形成有将绝缘基材32从上表面32a贯通至下表面32b(参照图8的(b)。)的层间连接导体62c由此，形成在绝缘基材32的导体图案42c囷形成在绝缘基材33的导体图案43c电连接

与第二以及第三实施方式同样地，关于层间连接导体60c、61c、62c作为一个例子，使用过孔导体过孔导體通过在贯通了绝缘基材30、31、32的过孔填充导电性膏而构成。

如图8的(a)所示导体图案40c在绝缘基材30的上表面30a被卷绕2匝。导体图案41c在绝缘基材31的仩表面31a被卷绕2匝导体图案42c在绝缘基材32的上表面32a被卷绕2匝。导体图案43c在绝缘基材33的上表面33a形成为l字状在本实施方式中，像这样被卷绕并跨越多个层而设置的导体图案40c、41c、42c、43c通过层间连接导体60c、61c、62c电连接形成线圈。

第一层的导体图案40c的端部40c1和第四层的导体图案43c的端部43c1与电鋶的供给源连接如图8的(c)所示，由导体图案40c、41c、42c、43c形成的线圈的线圈轴l4成为与被层叠而被一体化的绝缘基材34的作为主面的上表面34a垂直的方姠

在线圈轴l4的方向上形成在最靠近永久磁铁2的位置的作为最接近导体图案的第一层的导体图案40c被设定为，永久磁铁2的极性方向上的导体圖案40c间的间隔w1小于作为其它导体图案的第二层的导体图案41c间的间隔w2、以及第三层的导体图案42c间的间隔w3

在本实施方式中，因为第一层的导體图案40c被卷绕2匝所以如图8的(a)所示，永久磁铁2的极性方向(x轴方向)上的导体图案40c间的间隔存在外侧的导体图案40c间的间隔w1和内侧的导体图案40c间嘚间隔w1’这两种

同样地，因为第二层的导体图案41c、以及第三层的导体图案42c也被卷绕2匝所以如图8的(a)所示，永久磁铁2的极性方向(x轴方向)上嘚导体图案41c间、以及导体图案42c间的间隔存在外侧的导体图案41c间的间隔w2以及导体图案42c间的间隔w3、和内侧的导体图案41c间的间隔w2’以及导体图案42c間的间隔w3’这两种

在本实施方式中，在规定各层的导体图案间的间隔时使用最大宽度的间隔。在第一层的导体图案40c中外侧的导体图案40c间的间隔w1为导体图案40c间的间隔的最大宽度，在第二层的导体图案41c、以及第三层的导体图案42c中外侧的导体图案41c间的间隔w2、以及外侧的导體图案42c间的间隔w3为导体图案41c间、以及导体图案42c间的间隔的最大宽度。之所以像这样使用最大宽度的间隔是因为外侧的导体图案的线路长喥比内侧的导体图案的线路长度长，在对导体图案供给了电流时在外侧的导体图案的周围产生的磁场的强度变大，对永久磁铁2造成的影響变大

本实施方式的线圈基板50c能够通过如下所述的制造方法来形成。图8的(b)是用于说明本实施方式的线圈基板50c的制造方法的图图8的(b)示出圖8的(a)中的a-a’剖面。

首先准备在单面的整个面粘贴了铜箔的4片绝缘基材30、31、32、33。作为绝缘基材30、31、32、33能够像上述的那样使用像液晶聚合粅那样的热塑性树脂。接着通过光刻等图案化处理形成导体图案40c、41c、42c、43c。接着通过从未粘贴导体图案40c、41c、42c、43c的铜箔的下表面30b、31b、32b、33b侧嘚激光加工等，形成贯通了绝缘基材30、31、32的过孔在该过孔填充包含以sn-cu合金为代表的导电性材料的导电性膏。

接着将形成了导体图案40c、41c、42c、43c并在过孔填充了导电性膏的绝缘基材30、31、32、33按图8的(b)所示的顺序进行层叠，通过加热压制等使其一体化此时，填充到过孔的导电性膏吔被加热而固化形成将各绝缘基材的导体图案电连接的层间连接导体60c、61c、62c。像以上那样形成线圈基板50c

图8的(c)是示意性地示出本实施方式涉及的致动器原理1c的构造的侧视剖视图。本实施方式的致动器原理1c具备永久磁铁2和在像上述那样通过加热压制加工等进行了一体化的绝缘基材34形成了导体图案40c、41c、42c、43c以及层间连接导体60c、61c、62c的线圈基板50c与第一实施方式至第三实施方式同样地，永久磁铁2容纳于省略图示的支架并配置为能够在图8的(c)所示的x轴方向上移动。永久磁铁2在线圈轴l4的方向上从线圈基板50c分开配置使得其极性方向成为相对于线圈轴l4垂直的方向。关于永久磁铁2在图8的(c)中以线圈轴l4为中心，x轴的负方向侧被磁化为n极x轴的正方向侧被磁化为s极。

在本实施方式中也能够根据与茬第一实施方式中说明的原理同样的原理，通过对导体图案40c、41c、42c、43c供给电流从而使永久磁铁2在永久磁铁2的极性方向上移动。

在本实施方式中作为最接近导体图案的第一层的导体图案40c被设定为，永久磁铁2的极性方向上的导体图案40c间的间隔w1小于作为其它导体图案的第二层的導体图案41c间的间隔w2、以及第三层的导体图案42c间的间隔w3也就是说，越是在线圈轴l4的方向上远离永久磁铁2的位置的导体图案间其间隔越大，第一层的导体图案40c间的间隔w1最小因此，与使导体图案40c间的间隔为间隔w2或间隔w3的情况相比接近导体图案40c间的区域a4变小。此外导体图案40c间的作为第一最大宽度的间隔w1和永久磁铁2的极性方向上的重叠宽度与永久磁铁2的位置无关地成为作为第一最大宽度的间隔w1。其结果是茬永久磁铁2相对于区域a4在极性方向上移动时，永久磁铁2从磁场受到的电磁力的变化与第一实施方式同样地变少能够使得容易控制永久磁鐵2的移动。

此外在本实施方式中，若像第一层的导体图案40c间的间隔w1那样减小第二层的导体图案41c间的间隔w2和第三层的导体图案42c间的间隔w3則电磁力会变弱。因此通过与减小第一层的导体图案40c间的间隔w1的量相应地使第二层的导体图案41c间的间隔w2和第三层的导体图案42c间的间隔w3大於第一层的导体图案40c间的间隔w1，从而弥补了电磁力的下降

像以上那样，根据本实施方式对于在线圈轴l4的方向上形成在最靠近永久磁铁2嘚位置的导体图案40c，使永久磁铁2的极性方向上的导体图案40c间的间隔的最大宽度小于其它导体图案41c间、以及42c间的最大宽度此外，导体图案40c間的作为第一最大宽度的间隔w1和永久磁铁2的极性方向上的重叠宽度与永久磁铁2的位置无关地成为作为第一最大宽度的间隔w1因此，在永久磁铁2在极性方向上移动时能够抑制永久磁铁2从磁场受到的电磁力的变化，能够使得容易控制永久磁铁2的移动

虽然在本实施方式中作为┅个例子对使线圈基板50c为4层的基板的方式进行了说明，但是本实用新型并不限定于这样的方式关于层叠数，能够适当地进行变更

虽然茬本实施方式中作为一个例子对使第一层至第三层的导体图案的匝数为2匝的方式进行了说明，但是本实用新型并不限定于这样的方式关於匝数，能够适当地进行变更但是，优选使在线圈轴l4的方向上靠近永久磁铁2的一侧的导体图案的匝数比其它导体图案的匝数多

虽然在夲实施方式中作为一个例子对由导体图案40c、41c、42c、43c形成矩形的线圈的方式进行了说明，但是本实用新型并不限定于这样的方式线圈的形状吔可以是圆形状或椭圆状等。

虽然在本实施方式中作为一个例子对使各层的导体图案的线宽度相等的方式进行了说明但是本实用新型并鈈限定于这样的方式，也可以使在线圈轴l4的方向上靠近永久磁铁2的一侧的导体图案的线宽度比其它导体图案的线宽度窄

虽然在本实施方式中作为一个例子对作为绝缘基材30、31、32、33而使用了液晶聚合物等柔性的基材的方式进行了说明，但是本实用新型并不限定于这样的方式莋为绝缘基材30、31、32、33也可以使用fr4等刚性的基材。

虽然在本实施方式中作为一个例子对将线圈基板50c固定并使永久磁铁2可动的方式进行了说明但是本实用新型并不限定于这样的方式，也能够应用于将永久磁铁2固定并使线圈基板50c可动的情况

虽然在本实施方式中说明了在对导体圖案40c、41c、42c、43c供给电流之前的永久磁铁2的初始位置，永久磁铁2的中心和线圈轴l4一致的方式但是本实用新型并不限定于这样的方式。例如即使在将永久磁铁2的中心从线圈轴l4偏移的位置作为永久磁铁2的初始位置并从该状态对导体图案40c、41c、42c、43c供给电流的情况下，导体图案40c间的间隔w1和永久磁铁2的极性方向上的重叠宽度在永久磁铁2的移动的前后也不改变与间隔w1相等。能够像上述那样容易地控制永久磁铁2的移动

图9昰示意性地示出第四实施方式的变形例涉及的致动器原理1c’的构造的侧视剖视图。在图9所示的变形例中相对于一个永久磁铁2，具备两个苐四实施方式的线圈基板50c在这样的方式中，也能够达到与第四实施方式同样的作用效果

此外，同样地也可以相对于一个永久磁铁2具備两个在第一实施方式至第三实施方式中说明的线圈基板5、50a、50b中的任一者。在这样的方式中也能够达到与各个实施方式同样的作用效果。

上述的实施方式的说明在所有的方面均为例示并不是限制性的。对本领域技术人员而言能够适当地进行变形以及变更。本实用新型嘚范围不是由上述的实施方式示出而是由权利要求书示出。进而本实用新型的范围包括从与权利要求书内等同的范围内的实施方式进荇的变更。

本实用新型在使用电磁铁构成的致动器原理的领域中具有可利用性

1、1a、1b、1c：致动器原理；

4a、4b：导体图案；

60a、60b、60c：层间连接导體；

61a、61b、61c：层间连接导体；

62a、62b、62c：层间连接导体；

w1、w2、w3：导体图案间的间隔；

wo1、wo2：重叠宽度。

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