專利名稱：線圈元件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于一種線圈元件，例如，其適合應(yīng)用于改變被使用于電子機(jī)器的線圈的電感值的情況。
背景技術(shù)：
現(xiàn)在，已出現(xiàn)一種線圈元件，其可跟隨外部的信號，使磁性鐵芯相對于線圈的位置發(fā)生變化，從而改變線圈的電感值。這種線圈元件具有線圈、磁性鐵芯、作為磁性鐵芯的一部分來使用，且可以改變與磁性鐵芯的相對位置的可動鐵芯和改變可動鐵芯位置的驅(qū)動裝置。在驅(qū)動裝置上使用了單晶型或者雙晶型壓電元件。在壓電元件的前端還連接有可動鐵芯。對壓電元件施加驅(qū)動電壓，即可使構(gòu)成壓電元件的壓電體伸縮，從而改變相對于磁性鐵芯的可動鐵芯的相對位置。因此，可以調(diào)整線圈元件的電感值。
專利文獻(xiàn)1中記載了一種具有雙晶型壓電元件的線圈元件。在不驅(qū)動壓電元件的狀態(tài)下，與壓電元件的前端相粘接的可動鐵芯部與周圍的鐵芯部被完全組合在一起。對此壓電元件施加電壓，即可使壓電體產(chǎn)生遠(yuǎn)離鐵芯部方向的彎曲變形。可動鐵芯部與壓電體按同一方向移動，使得可動鐵芯部與鐵芯部之間的間隙變大，因此使電感值變小。
專利文獻(xiàn)2中記載了一種可變電感元件，其通過使用了單晶型壓電元件的壓電驅(qū)動裝置的作用，使兩個鐵芯的相對位置發(fā)生了改變從而改變了電感值。
現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn) 專利文獻(xiàn) 專利文獻(xiàn)3中記載了一種線圈元件，其通過使用單晶型壓電元件，使相對配置的兩個鐵芯之間的間隙尺寸發(fā)生改變，從而調(diào)整了電感值。
專利文獻(xiàn)1 日本專利特開2008-91438號公報 專利文獻(xiàn)2 日本專利特開平8-213245號公報 專利文獻(xiàn)3 日本專利特開2000-331840號公報 發(fā)明的概要 但是，現(xiàn)有技術(shù)具有以下所顯示的課題。
(1)比如，構(gòu)成雙晶型壓電元件的壓電體的位移量非常很小(數(shù)十至數(shù)百ym)。因此，粘結(jié)在雙晶型壓電元件的前端的磁性鐵芯的位移量也很小，電感值的變化范圍受到了局限。
(2)另外，為了維持已經(jīng)變化了的電感值，就不能改變磁性鐵芯相對于線圈的相對位置。因此，雖然維持壓電元件的彎曲變形是必要的，但為了維持壓電元件的彎曲變形而持續(xù)施加維持電壓于線圈元件，就會使線圈元件的消費電力變多。因此，在要求節(jié)省電力的電子機(jī)器上將很難安裝可以改變電感值的線圈元件。
(3)另外，在雙晶型壓電元件的兩層壓電體之間，配置有彈性板。這個彈性板在壓電體發(fā)生變形的時候，受到了變形應(yīng)力從而振動。因此，到線圈元件的電感值安定為止要花很長時間。另外，由于在受到外部施加的振動或沖擊的情況下，雙晶型壓電元件也會振動，因此也存在電感值產(chǎn)生誤差的情況。
本發(fā)明是鑒于這種狀況而做出的，以使電感值的變化量變大的同時，可以很容易地維持已經(jīng)改變了的電感值為目的的。
與本發(fā)明相關(guān)的線圈元件具有磁性鐵芯；線圈，當(dāng)供應(yīng)該線圈以規(guī)定的電流時，該線圈會產(chǎn)生磁力線束；和驅(qū)動裝置，該驅(qū)動裝置是根據(jù)外部供應(yīng)的控制信號，來改變可動鐵芯相對于線圈的位置，并使可動鐵芯通過線圈所產(chǎn)生的磁力線束。驅(qū)動裝置具有壓電元件， 該壓電元件根據(jù)控制信號而產(chǎn)生與厚度方向平行的位移；移動體，該移動體連接著可動鐵芯，并隨著壓電元件所產(chǎn)生的位移而移動可動鐵芯；和靜止部，該靜止部連接著壓電元件以及移動體，并使通過壓電元件所產(chǎn)生的位移而被移動的移動體靜止在規(guī)定的位置上。
通過這樣做，就可以使驅(qū)動裝置，相對于線圈，來移動與可動鐵芯相連接的移動體，從而改變電感值。
與本發(fā)明相關(guān)的線圈元件是通過驅(qū)動裝置，來移動與可動鐵芯相連接的移動體， 改變磁路構(gòu)成或者改變與線圈之間的距離，從而改變線圈元件的電感值。因此，在提高電感值的調(diào)整范圍的同時，不需要電力來維持已經(jīng)改變了的電感值。另外，電感值的應(yīng)答速度也變快，所以可以安裝在以數(shù)字電源為首的各種各樣的電氣機(jī)器中。另外，由于構(gòu)成要素很少，所以也可能實現(xiàn)小型化。
附圖的簡要說明 [

圖1]A、B、C是本發(fā)明第1實施形態(tài)中的線圈元件的例子的構(gòu)成示意圖。
[圖2]A、B是本發(fā)明的第1實施形態(tài)中從上面觀察情況下的線圈元件例子的構(gòu)成示意圖。
[圖3]A、B是本發(fā)明的第1實施形態(tài)中從側(cè)面觀察情況下的線圈元件例子的構(gòu)成示意圖。
[圖4]是本發(fā)明第1實施形態(tài)中壓電元件的構(gòu)成例以及動作例的說明示意圖。
[圖5]A、B是本發(fā)明第1實施形態(tài)中，隨著時間遷移施壓于壓電驅(qū)動裝置的電壓的變化例子的說明示意圖。
[圖6]A、B、C是本發(fā)明第1實施形態(tài)中壓電驅(qū)動裝置的動作例的說明示意圖。
[圖7]A、B是本發(fā)明的第2實施形態(tài)中線圈元件例子的構(gòu)成示意圖。
[圖8]是本發(fā)明的第1以及第2實施形態(tài)中，相對于線圈元件中壓電驅(qū)動裝置位置值的電感值變化比率的說明示意圖。
[圖9]本發(fā)明的第3實施形態(tài)中線圈元件例子的構(gòu)成示意圖。
[圖10]A、B是本發(fā)明的第3實施形態(tài)中線圈元件動作例子的說明示意圖。
[圖11]是本發(fā)明的第4實施形態(tài)中線圈元件例子的構(gòu)成示意圖。
[圖12]A、B、C、D是本發(fā)明的第4以及第5實施形態(tài)中線圈元件的例子的構(gòu)成示意圖。
[圖13]A、B、C、D是本發(fā)明的第6實施形態(tài)中線圈元件例子的構(gòu)成示意圖。
[圖14]是本發(fā)明的第4-第6實施形態(tài)中，相對于線圈元件中壓電驅(qū)動裝置位置值的電感值變化比率例子的說明示意圖。
具體實施例方式<第1實施形態(tài)> 以下，將參照圖1-圖6對本發(fā)明的第1實施形態(tài)進(jìn)行說明。在本實施形態(tài)中，將對例如適用于使用在小型電子機(jī)器或電子電路中的線圈元件1進(jìn)行說明。
圖1A、B、C顯示了線圈元件1的構(gòu)成例。
圖IA是長方體形狀的線圈元件1的外觀立體圖。
線圈元件1具有磁性體的壺形鐵芯2，該壺形鐵芯2是由底面，和相對于底面垂直的4面經(jīng)一體成型而成的；以及覆蓋于線圈元件1上部的平板鐵芯6，并由壺形鐵芯2與平板鐵芯6來構(gòu)成外形。壺形鐵芯2與平板鐵芯6具有保護(hù)內(nèi)藏的線圈10 (參照后述圖1B)， 同時收束線圈10所產(chǎn)生的磁力線束，生成磁路的功能。平板鐵芯6上還設(shè)置有通過壓電體的作用而使可動鐵芯部11移動的壓電驅(qū)動裝置15。
壓電驅(qū)動裝置15具有通過施加電壓而產(chǎn)生伸縮的壓電元件9和固定支持住壓電元件9 一端的驅(qū)動裝置底座12。驅(qū)動裝置底座12是在平板鐵芯6的向上的面中心部附近的，通過粘結(jié)劑等固定的底座臺。壓電元件9的另一端上，還安裝有具有規(guī)定靜止摩擦系數(shù)的摩擦驅(qū)動桿13。另外，平板鐵芯6上在X方向上形成有矩形孔14。矩形孔14是沿著與壓電元件9的位移方向相平行的方向，貫通平板鐵芯6而形成的貫通孔，移動體16可以沿著矩形孔14移動。本例中的安裝在摩擦驅(qū)動桿13上的移動體16通過被施加了電壓而振動的，具有振動子功能的壓電元件9的伸縮，而在矩形孔14的內(nèi)部沿著士X方向移動。
壺形鐵芯2的4個角部上，還形成有成對的給壓電元件9供應(yīng)電流的驅(qū)動裝置連接電極3和給線圈10供應(yīng)電流的電感連接電極4。電感連接電極4上，分別連接有與內(nèi)藏線圈的兩個端部相當(dāng)?shù)木€圈端末部5的兩個端部。
圖IB是線圈元件1的分解立體圖。
空心線圈10被收容于壺形鐵芯2的內(nèi)部與平板鐵芯6內(nèi)部，該壺形鐵芯2是由磁性體所形成的，且至少一面被形成為開口部，并且該平板鐵芯6是由磁性體所形成的，且配合開口部。壺形鐵芯2是由燒結(jié)鐵氧體或金屬性磁性材料等材質(zhì)所成的磁性鐵芯。壺形鐵芯2的磁通率很高，所以由線圈10所產(chǎn)生的磁力線束很容易通過。因此，壺形鐵芯2通過呈包圍住線圈10全體的形狀，從而抑制了泄露磁力線束。本例中，壺形鐵芯2被形成為幾近箱形形狀，并且還具有作為收容線圈10和移動體16等的容器的功能。
壺形鐵芯2的四個角部，比起其它的周圍墻壁元件而言，在高度尺寸上被形成得較低。這四個角部上分別設(shè)置有驅(qū)動裝置連接電極3和電感連接電極4各一對。驅(qū)動裝置連接電極3被用于連接通過印加電壓而產(chǎn)生大幅伸縮位移的疊層式壓電元件9和安裝有線圈元件1的未圖示的安裝基板。而且，驅(qū)動裝置連接電極3連接有與壓電驅(qū)動裝置15的內(nèi)部電極，相連接的外部電極，且連接有安裝基板。而且，從外部向壓電元件9供應(yīng)電壓。而另一方面，電感連接電極4被用于連接線圈端末部5，和安裝有線圈元件1的未圖示的安裝基板。電感連接電極4從外部向線圈10供應(yīng)電流。
在壺形鐵芯2以及平板鐵芯6的內(nèi)部，壺形鐵芯2的底面中心附近，沿著線圈10 的卷繞軸方向，形成有與可動鐵芯部11的形狀相配合的梯形形狀的固定鐵芯部7 (壺形鐵芯中芯)。固定鐵芯7的周圍配置有線圈10。線圈10是通過一般的手段把導(dǎo)電線空心卷繞而成的。用于線圈10的導(dǎo)電線是在銅芯的周圍披覆有絕緣皮膜。而且，最好使用絕緣皮膜的表面部上披覆著通過加熱或涂抹有機(jī)溶劑或紫外線照射等可以溶解的皮膜，即自粘線。使用自粘線來形成線圈10可以保持空心卷繞的線圈的形狀。而且，在之后的組裝工藝中，對線圈10的處理也很容易。
平板鐵芯6是燒結(jié)鐵氧體或金屬性磁性材料等材質(zhì)的鐵芯。平板鐵芯6具有高磁通率，磁力線束很容易通過的性質(zhì)。平板鐵芯6具有與壺形鐵芯2相組合將線圈全體包圍起來的形狀，具有抑制泄露磁力線束的功能。平板鐵芯6上，切開有矩形孔14，該矩形孔14 具有與從被固定的壓電驅(qū)動裝置(振動子)的邊緣開始向著端邊方向的移動體16的y方向的幅度相同的幅度，并且具有與移動體16的移動距離相同的長度。而且，在平板鐵芯6的向下的面的中央附近，形成有固定鐵芯部8，固定鐵芯部8具有相對于平板鐵芯6的幅寬面傾斜的下端面。這樣，具有鐵芯部的磁性鐵芯被分割成固定鐵芯部7、8與可動鐵芯部11。
固定鐵芯部7、8是分別設(shè)置于平板鐵芯6以及壺形鐵芯2的中心部的鐵芯。固定鐵芯部7、8是使用鐵氧體或金屬性磁性材料等材質(zhì)形成的，具有高磁通率，磁力線束很容易通過。固定鐵芯部7的上端面被切割成傾斜于壺形鐵芯2的底面的樣態(tài)。另一方面，固定鐵芯部8的下端面被切割成傾斜于平板鐵芯6平面的樣態(tài)。線圈10所產(chǎn)生的磁力線束通過固定鐵芯部7、8以及可動鐵芯部11的內(nèi)部。而且設(shè)置于平板鐵芯6的向下的面的中心部的固定鐵芯部8的下端面，和設(shè)置于壺形鐵芯2的中心的固定鐵芯部7的上端面被共同形成為楔子接頭形狀，并形成與可動鐵芯部11的相對的面相咬合的形態(tài)。
可動鐵芯部11也是使用鐵氧體或金屬性磁性材料等材質(zhì)形成的。可動鐵芯部11 具有高磁通率，并有使磁力線束很容易通過的性質(zhì)?？蓜予F芯部11被形成為縱截面為梯形的六面體。形成可動鐵芯部11的面中，與固定鐵芯部7、8相對的面被形成為容易裝脫的楔形，底面與移動體16相連接。相當(dāng)于該梯形的斜邊部分的面，與形成于壺形鐵芯2的固定鐵芯部7的上端面，以及形成于平板鐵芯6的固定鐵芯部8的下端面相組合的時候，呈相吻合的形狀。因此，在未印加電壓的狀態(tài)(初期狀態(tài))下，即使線圈元件1已經(jīng)組裝好了，固定鐵芯部7、8與可動鐵芯部11也是呈互相接觸，保持靜止的狀態(tài)，因此電感值L不會變化。 另一方面，施加驅(qū)動信號電壓后，通過壓電元件9的伸縮位移可動鐵芯部11移動了，所以電感值L發(fā)生了變化。
摩擦驅(qū)動桿13是具有一定的硬度和強度，與移動體16之間保持適度的摩擦系數(shù)的棒狀的支持固定元件，且與壓電元件9和移動體16相連接。還存在有在摩擦驅(qū)動桿13 的兩側(cè)，形成有移動體16的導(dǎo)槽的情況。而且，為了防止移動體16的脫落，還存在有在摩擦驅(qū)動桿13的懸浮端安裝限位器的情況。移動體16的一端被插入矩形孔14中，并安裝在摩擦驅(qū)動桿13上，而且使通過壓電元件9所產(chǎn)生的位移而被移動了的移動體16靜止在規(guī)定的位置上。移動體16的另一端通過粘結(jié)劑等手段固定有可動鐵芯部11。這樣，移動體 16就呈所謂的懸臂結(jié)構(gòu)。而且，與被插入移動體16的摩擦驅(qū)動桿13之間保持適度的摩擦系數(shù)。
壓電元件9是裝載在驅(qū)動裝置底座12與摩擦驅(qū)動桿13之間的振動子。一般而言， 是由數(shù)層至數(shù)十層的疊層壓電材料與內(nèi)部電極交叉構(gòu)成。疊層壓電體的位移量很小(數(shù) μ m)，但是具有應(yīng)答速度很快，作用力很大的優(yōu)點。而且，在本發(fā)明中，不僅利用壓電材料的位移，還利用了移動體16的位移，所以可以克服上述疊層壓電體的位移量很小的缺點。另外，構(gòu)成壓電元件9的壓電元件不但可以用疊層壓電體，也可以用單晶型或雙晶型壓電元件。用雙晶型壓電元件作為壓電元件的情況下，利用雙晶型壓電元件的振動使移動體16移動，并將此移動轉(zhuǎn)化為可動鐵芯部11的位移。
被印加了驅(qū)動信號(信號電壓)的壓電元件9把驅(qū)動裝置底座12作為固定點進(jìn)行伸縮位移。通過壓電元件9的伸縮位移，可以使可動鐵芯部11沿與由線圈10所激勵起的磁力線束相垂直的方向移動。結(jié)果，在壺形鐵芯2-固定鐵芯部7-可動鐵芯部11-固定鐵芯部8-平板鐵芯6-壺形鐵芯2所形成的磁路中形成了可變的磁隙。通過印加于壓電元件9的驅(qū)動信號(信號電壓)，可以調(diào)整可變磁隙的尺寸。
圖IC是圖IB所顯示的線圈元件1從+y方向正面觀察時的立體分解圖例。
對于各元件與圖IB賦予同一的符號。另外，線圈元件1的構(gòu)成是與圖IB所顯示的線圈元件1具有同樣的構(gòu)成，所以省略詳細(xì)的說明。參照圖1C，可以明白相對于平板鐵芯 6而言，固定鐵芯部8被形成向下的樣態(tài)。
另外，雖然省略了圖示，但是在上述的構(gòu)成中，為了避免移動體16與壓電驅(qū)動裝置15之間的撞擊，可在摩擦驅(qū)動桿13的端部使用限位器(參照后述圖7)，或者使可動鐵芯部11具有完全與固定鐵芯部7、8相咬合的構(gòu)成。另外，為了使移動體16不與壓電驅(qū)動裝置15相接觸，例如，可以考慮將可動鐵芯部11沿χ方向形成得更長一點，或者將移動體16 形成為略呈L字形等方法。
圖2A、B顯示了從上面觀察線圈元件1的構(gòu)成例子。
圖2A顯示了初期狀態(tài)的線圈元件1的例子。
在初期狀態(tài)中，由于沒有驅(qū)動壓電驅(qū)動裝置15，所以移動體16處于與矩形孔14的左端相接觸的狀態(tài)，并靜止。
圖2B顯示了施加驅(qū)動信號后的線圈元件1的例子。
驅(qū)動了壓電驅(qū)動裝置15后，移動體16沿+χ方向緩緩移動。只是移動體16的移動范圍只限于矩形孔14的長度范圍內(nèi)。
圖3A、B顯示了，在沿圖1中的線圈元件1的A-A'線的截面圖的例子中，壓電驅(qū)動裝置15被驅(qū)動時的樣子。圖3A顯示了初期狀態(tài)的線圈元件1的例子。
在初期狀態(tài)下，固定鐵芯部7、8與可動鐵芯部11形成了相互接觸的一個壺形鐵芯中芯。這時，壓電元件9并未被印加驅(qū)動信號(信號電壓)，所以可動鐵芯部11沒有移動。 因此，在線圈元件1中，按壺形鐵芯2-固定鐵芯部7-可動鐵芯部11-固定鐵芯部8-平板鐵芯6-壺形鐵芯2的順序，形成了磁路17。另外，在同軸線18上，整齊排列有固定鐵芯部 7、8和可動鐵芯部11，磁隙為最小的狀態(tài)。這時，固定鐵芯部7、可動鐵芯部11、固定鐵芯部 8之間僅僅存在境界面。這種狀態(tài)下，向線圈10印加電流，可得到高電感值L。
圖;3B顯示了施加驅(qū)動信號電壓后的壓電驅(qū)動裝置15的例子。
向壓電元件9印加驅(qū)動信號(信號電壓)后，可動鐵芯部11沿+X方向遠(yuǎn)離固定鐵芯部7、8。這時，在線圈元件1中，按壺形鐵芯2-固定鐵芯部7-可動鐵芯部11-固定鐵芯部8-平板鐵芯6-壺形鐵芯2的順序，形成了磁路17。而且，相對于在同軸線18上的固定鐵芯7、8，可動鐵芯11處于偏離的狀態(tài)，可動鐵芯部11的上下端面形成有磁隙19。這種狀態(tài)下，印加電流于線圈10后，比起圖3A的狀態(tài)，電感值L變小。
圖4顯示了壓電元件9的構(gòu)成例以及動作例。
壓電元件9具有來自施加規(guī)定電壓的電壓源20的電壓端子的外部電極21、由多層壓電材料疊層而成的疊層壓電體22和設(shè)置于疊層壓電體22的疊層面的內(nèi)部電極23。疊層壓電體22被形成為夾在外部電極21和內(nèi)部電極23之間的狀態(tài)。從電壓源20施加規(guī)定的電壓后，疊層壓電體22沿箭頭M的方向產(chǎn)生極化。疊層壓電體22的各層通過極化所產(chǎn)生的位移量非常小，但是通過多層壓電體同時極化，沿箭頭25的方向產(chǎn)生了較大的位移。另外，由多層壓電體疊層而成得壓電元件9的每一層被并聯(lián)地印加了電壓，所以與同一尺寸的塊狀物(block)相比，可以只需(1/疊層數(shù))的電壓就可以獲得同樣的位移量。這樣，通過把壓電元件9形成為疊層型，就可以使壓電元件9的驅(qū)動電壓降低。
圖5A、B顯示了驅(qū)動壓電驅(qū)動裝置15的情況下，施加于壓電元件9的電壓的隨著時間的遷移而變化的例子。這幅圖中，橫軸表示時間，縱軸表示電壓。
圖5A顯示了使可動鐵芯部11沿遠(yuǎn)離固定鐵芯部7、8方向(+χ方向)移動的情況下，電壓變化量的例子。
對于壓電驅(qū)動裝置15，施加以信號電壓，該信號電壓屬于滿足V1 < V2關(guān)系的V1-V2 的范圍內(nèi)。而在時刻trt2間，電壓V1逐漸變?yōu)閂2，而在時刻t2-t3間，施加一定的電壓V20 另夕卜，在時刻、-、間，從電壓V2向電壓V1急劇下降。SM, (Vt1) > (t4-t3)。另外，在時刻t4-t5間，施加一定的電壓V1。反復(fù)進(jìn)行這樣的電壓變化，可動鐵芯部11就遠(yuǎn)離了固定鐵芯部7、8。
圖5B顯示了可動鐵芯部11沿著接近固定鐵芯部鐵芯部7、8方向(_x方向)移動情況下，電壓的變化量的例子。
對于壓電驅(qū)動裝置15，施加以信號電壓，該信號電壓屬于滿足V1 < V2關(guān)系的V1-V2 的范圍內(nèi)。在時刻t「t2間，電壓V1急劇變?yōu)殡妷簐2，而在時刻t2-t3間，施加一定的電壓v2。 另外，在時刻t3-t4間，從電壓V2向電壓V1逐漸變化。SM, (Vt1) < (t4-t3)。另外，在時刻t4-t5間，施加一定的電壓V1。反復(fù)進(jìn)行這樣的電壓變化，可動鐵芯部11就接近了固定鐵芯部7、8。
其次，對壓電驅(qū)動裝置15的具體動作例進(jìn)行說明。
如上所述，壓電驅(qū)動裝置15具有壓電元件9、驅(qū)動裝置底座12、摩擦驅(qū)動桿13以及移動體16。對壓電元件9逐漸施加電壓，就會使疊層壓電體22的每層都伸展，由此通過由靜摩擦力而嚙合在壓電元件9的一端的摩擦驅(qū)動桿13也同樣地移動(圖1中+χ方向)。 因此，固定在摩擦驅(qū)動桿13上的移動體16也通過靜摩擦力的作用，與摩擦驅(qū)動桿13同樣地移動。之后，由于施加在壓電元件9的電壓突然下降，所以疊層壓電體22突然向-χ方向收縮。因此，摩擦驅(qū)動桿13也同樣地向著行進(jìn)方向的相反方向(-χ方向)移動。但是，由于移動體16的慣性力的大小在動摩擦力以上，所以移動體16或是停止在原來的位置上，或是向-χ方向退回少許。通過反復(fù)進(jìn)行這樣的動作，移動體16(可動鐵芯部11)就可以移動到希望的位置上，并靜止在移動后的位置上。
圖6A、B、C顯示了圖5所示的隨著電壓的變化而被驅(qū)動的壓電驅(qū)動裝置15的動作例子的放大視圖。
如上所述，壓電驅(qū)動裝置15通過變化施加在壓電元件9上的電壓，來移動可動鐵芯部11。這里，印加在壓電元件9上的電壓上升的情況下，壓電元件9與厚度方向平行地伸展，摩擦驅(qū)動桿13使移動體16靜止在壓電元件9所產(chǎn)生的位移的位置。
另一方面，在比印加電壓的時間短暫的時間里，使印加在壓電元件9的電壓下降的情況下，壓電元件9與厚度方向平行地收縮為原來的長度，摩擦驅(qū)動桿13使移動體16靜
9止在壓電元件9所產(chǎn)生的位移附近的位置。
以下，對于向壓電驅(qū)動裝置15施加了電壓后，可動鐵芯部11沿+χ方向移動的情況下的具體例子進(jìn)行說明。
圖6A顯示了初期狀態(tài)的壓電驅(qū)動裝置15的例子。
在這種狀態(tài)下，由于沒有向壓電驅(qū)動裝置15施加電壓，所以可動鐵芯部11、移動體16不能移動。
圖6B顯示了在時刻tft2之間，施加了電壓的壓電驅(qū)動裝置15的狀態(tài)。(參照圖 5A) 向壓電驅(qū)動裝置15施加的電壓，在時刻tft2之間從電壓V1變化到電壓V2，壓電元件9沿+χ方向僅僅移動ΔΧι。另外，隨著壓電元件9的變形，由于移動體16向+χ方向移動，所以與移動體16相連接的可動鐵芯部11也沿+χ方向移動。另外，驅(qū)動裝置底座12 由于被固定在平板鐵芯6上，所以不能移動。
圖6C顯示了在時刻t3_t4之間，施加了電壓的壓電驅(qū)動裝置15的狀態(tài)。(參照圖 5A) 這時，施加于壓電驅(qū)動裝置15的電壓在短短的時間內(nèi)(時刻t3_t4)間從電壓V2急劇下降到電壓V1，壓電元件9的長度恢復(fù)到圖6A所顯示的長度。但是，由于可動鐵芯部11 與移動體16的重量，所以或是通過慣性力停止在圖6B所示的位置，或是稍向-χ方向退回去。本例中，可動鐵芯部11與移動體16為向-χ方向僅僅退回Δχ2，即沿+χ方向前進(jìn)狀態(tài)下靜止。這時，滿足了 ΔΧι=關(guān)系。
雖然位移量Δ &非常小，但是通過反復(fù)進(jìn)行圖5Α所示的電壓印加模式，可以使可動鐵芯部11和移動體16移動到希望的位置。因此，可以適宜地調(diào)線圈元件1的電感值。
另外，反復(fù)執(zhí)行逐漸向壓電驅(qū)動裝置15施加電壓后，再使電壓急劇地下降的過程，移動體16就慢慢地遠(yuǎn)離驅(qū)動裝置底座12。固定在移動體16上的可動鐵芯部11也同樣地向遠(yuǎn)離固定鐵芯部7、8的方向移動，所以線圈10的中芯鐵芯的間隙變大。因此，線圈10 的電感值變小。
另外，如果施加在壓電元件9的電壓，急劇上升后慢慢地下降那樣變化的話，移動體16就會接近驅(qū)動裝置底座12，可動鐵芯部11也一同接近固定鐵芯部7、8。因此，線圈元件1的電感值變大。
另外，可動鐵芯部11與移動體16沿-χ方向移動的情況，是通過反復(fù)執(zhí)行如圖5Β 所示的電壓印加模式而進(jìn)行的。關(guān)于這個動作例省略說明。
根據(jù)與以上所說明的第1實施形態(tài)相關(guān)的線圈元件1，可以通過使用壓電驅(qū)動裝置15，而使可動鐵芯部11的移動距離與初期狀態(tài)的位置相比變長，電感值也變動得更大。 這時，通過重復(fù)施加在壓電驅(qū)動裝置15的電壓的規(guī)定模式，可以使可動鐵芯部11沿著相對于固定鐵芯部7、8遠(yuǎn)離或者接近方向中的任意方向移動。另外，可動鐵芯部11的位移量非常小，所以具有很容易調(diào)整到希望電感值的效果。
因為壓電元件9每次的位移量很小，所以通過控制施加于壓電元件9的電壓的頻率、上升時間、保持時間、下降時間、峰值等電壓波形的相關(guān)參數(shù)，就可以控制可動鐵芯部11 以任意的位移量移動。因此，可以非常精確地調(diào)整到希望的電感值。而且，由于壓電元件9 即使被施加高頻的信號電壓也可以響應(yīng)，所以具有以下效果，即可以期待提高動作速度。
另外，可以不用為了把移動了的可動鐵芯部11維持在規(guī)定的位置，而對壓電驅(qū)動裝置12施加電壓。因此，不需要維持用的電力，這從線圈元件1的節(jié)省電力的觀點來看很有利。另外，可以使可動鐵芯部11靜止在任意的位置，還可以非常精確地調(diào)整位置。結(jié)果， 由于可以將線圈元件1搭載在，使用數(shù)字電源作為電源的各種各樣的電子機(jī)器上，所以應(yīng)用性很高。
〈第2實施形態(tài)> 其次，參照圖7對與本發(fā)明的第2實施形態(tài)相關(guān)的線圈元件30的構(gòu)成例子進(jìn)行說明。只是，線圈元件30的基本構(gòu)成以及動作是與所述第1實施形態(tài)相關(guān)的線圈元件1同樣。
因此，在以下的說明中，對于已經(jīng)在第1實施形態(tài)中說明了的，與圖1相對應(yīng)的部分賦予同樣的符號，并省略詳細(xì)說明。
圖7A、B與圖3同樣，以圖1中的線圈元件1的沿A-A'線的截面圖為例，顯示了驅(qū)動壓電驅(qū)動裝置15時的樣子。
圖7A顯示了初期狀態(tài)的線圈元件30的例子。
線圈元件30具有作為保持固定摩擦驅(qū)動桿13的另一端的保持部，并被設(shè)置在平板鐵芯6的末端的保持固定底座31。保持固定底座31是與驅(qū)動裝置底座12 —樣用粘結(jié)劑固定在平板鐵芯6上的。保持固定底座31具有，與驅(qū)動裝置底座12 —同抑制摩擦驅(qū)動桿 13振動的功能。
保持固定底座31，由于在保持固定的同時，不妨礙摩擦驅(qū)動桿13的另一端的伸縮位移，所以不用擔(dān)心可動鐵芯部32的振動或者從桿上脫落下來。因此，可以形成比與所述第1實施形態(tài)相關(guān)的可動鐵芯部11更大形狀的可動鐵芯部32。這時，通過用絕緣樹脂等絕緣材料來形成壺形鐵芯2與固定鐵芯部8的境界面上的固定間隙36，可以使電感值變小，并改善重疊特性(通過大電流時電感值減低)。
最好在，例如，將線圈元件30安裝于供應(yīng)大電流的電源電路的情況下，使用固定間隙36。只是，即使在這樣的電源電路中安裝了線圈元件30，如果不對重疊特性帶來影響的話，就沒有必要形成固定間隙36。
圖7A所示的初期狀態(tài)中，可動鐵芯部7、8與可動鐵芯部32互相接觸形成了一個壺形鐵芯中芯。這時，如果不對壓電元件9施加驅(qū)動信號(信號電壓)，可動鐵芯部32是不移動的。因此，在線圈元件1中可以按照壺形鐵芯2-可動鐵芯部7-可動鐵芯部32-固定鐵芯部8-平板鐵芯6-壺形鐵芯2的順序形成磁路33。另外，同軸線34上整齊排列了固定鐵芯部7、8以及可動鐵芯部32，磁隙為最小的狀態(tài)。這時，固定鐵芯部7、8以及可動鐵芯部 32之間僅存在境界面。這種狀態(tài)下，向線圈10印加電流時，可以得到高電感值L。
圖7B顯示了驅(qū)動了壓電元件9的情況下，線圈元件30的例子。
向壓電元件9印加了驅(qū)動信號(信號電壓)后，可動鐵芯部32沿+χ方向遠(yuǎn)離固定鐵芯部7、8。這時，線圈元件1中，按照壺形鐵芯2-可動鐵芯部7-可動鐵芯部32-固定鐵芯部8-平板鐵芯6-壺形鐵芯2的順序形成磁路33。另外，對于同軸線34上的固定鐵芯部7、8而言，可動鐵芯部32呈脫離狀態(tài)，并在可動鐵芯部32的上下端面形成磁隙35。這種狀態(tài)下，對線圈10印加電流時，電感值L比起圖7A狀態(tài)而言變低了。
圖8顯示了線圈元件1、30的驅(qū)動裝置位置值與電感值變化比率關(guān)系的例子。
“驅(qū)動裝置位置值”是表示，把移動體16的最大移動距離(終點)作為10，最小移動距離為0(起點)、起點與終點之間10等分的情況下，壓電驅(qū)動裝置15的移動體16的位置關(guān)系。這里，對于第1以及第2實施形態(tài)相關(guān)的線圈元件1、30的電感值的變化比率進(jìn)行說明。
壓電驅(qū)動裝置15的位置為0的情況下，線圈1、30的電感值變化比率分別為100。 另外，隨著驅(qū)動裝置位置值的增加，電感值變化比率下降。這里，可以知道與線圈元件30相比，線圈元件1的變化比率的下降幅度較大。因此，使用線圈元件1使驅(qū)動裝置位置值發(fā)生很小的變化，可以引起電感值的很大變化。
另外，與所述的第1以及第2實施形態(tài)相關(guān)的線圈元件中，相對于固定鐵芯部7、8 的端面，可動鐵芯部11、32的端面相對于xy平面呈傾斜重疊構(gòu)造。但是，也可以使固定鐵芯部7、8的端面平行于xy平面，并設(shè)置空隙使各端面不相接觸，并設(shè)置厚度比這個空隙稍小一點的板。這種情況下，板是代替壓電驅(qū)動裝置15中可動鐵芯部11來安裝在移動體16 上的。即使這樣的構(gòu)成，也有可能使磁路中的磁隙19的截面積發(fā)生變化，并改變電感值。
〈第3實施形態(tài)〉 其次，參照圖9和圖10對本發(fā)明的第3實施形態(tài)相關(guān)的線圈元件40的構(gòu)成例進(jìn)行說明。
圖9顯示的是線圈元件40的立體圖。
線圈元件40具有被形成為U字型的U字型鐵芯42，與U字型鐵芯42的兩端部相組合的可動鐵芯43。U字型鐵芯42的一端以及可動鐵芯43的一端通過連接部44相連接。 U字型鐵芯42的另一端，被傾斜地切缺，并與形成為梯形的可動鐵芯43的另一端的相當(dāng)?shù)男边叧拭娼佑|。U字型鐵芯42的一邊上，卷繞有線圈41。使用在線圈41上的導(dǎo)電線與所述第1實施形態(tài)相關(guān)的線圈10同樣，所以省略詳細(xì)說明。U字型鐵芯42與可動鐵芯43是使用燒結(jié)鐵氧體或金屬性磁性材料來形成的。U字型鐵芯42與可動鐵芯43具有高磁通率， 使磁力線束容易通過的性質(zhì)。另外，U字型鐵芯42具有作為線圈41的鐵芯部的功能，與可動鐵芯43共同形成閉合磁路的構(gòu)造.因此U字型鐵芯42與可動鐵芯43在提高線圈41的磁通率的同時，還可以抑制泄露磁力線束。
另外，線圈元件40具有驅(qū)動壓電元件46的壓電驅(qū)動裝置51。壓電驅(qū)動裝置51具有壓電元件46、移動體47以及摩擦驅(qū)動桿49。
另外，線圈元件40具有在U字型鐵芯42的向著+y方向面的中心附近，用粘結(jié)劑固定的驅(qū)動裝置底座45。同樣，線圈元件40具有在可動鐵芯43的向著+y方向面的中心附近，用粘結(jié)劑固定的固定支持部48。驅(qū)動裝置底座45支持固定了通過印加電壓而伸縮的壓電元件46的一個端部。另一方面，在壓電元件46的另一端部上，安裝有摩擦驅(qū)動桿49。 摩擦驅(qū)動桿49是由固定支持部48所固定，并具有連接可動鐵芯43與移動體47的功能。
壓電驅(qū)動裝置51是設(shè)置于U字型鐵芯42的另一端以及可動鐵芯43的另一端，并伴隨著移動體47的移動，以U字型鐵芯42的一端以及可動鐵芯43的一端相連接的處所 (本例中，連接部44)為支點，改變U字型鐵芯42的另一端以及可動鐵芯43的另一端的相對位置。這樣，壓電驅(qū)動裝置51形成了由線圈41所產(chǎn)生的磁力線束的磁隙。
壓電元件46是安裝在驅(qū)動裝置底座45與摩擦驅(qū)動桿49之間的振動子。壓電元件46的構(gòu)成以及作用，與所述第1實施形態(tài)相關(guān)的壓電元件9同樣，所以省略詳細(xì)說明。
摩擦驅(qū)動桿49是以懸浮狀態(tài)來設(shè)置的。為了防止移動體47從摩擦驅(qū)動桿49上脫落下來的移動體限位器50，被設(shè)置在摩擦驅(qū)動桿49的端部。略呈L字型的連接部44具有連接U字型鐵芯42與可動鐵芯43的功能。只是，連接部44的L字的長邊雖然連接著U 字型鐵芯42，但是短邊只是與可動鐵芯43的外部緊密接觸，而沒有粘結(jié)固定。另外，連接部44，隨著可動鐵芯43的開關(guān)動作，可以防止可動鐵芯43從U字型鐵芯42上脫落。而且， 由于連接部44形狀簡單，所以很容易加工，而且對線圈元件30的省空間化作出了貢獻(xiàn)。另外，用連接部44連接U字型鐵芯42與可動鐵芯43的時候，還有不會對這些磁性鐵芯的磁通率帶來影響等好處。
U字型鐵芯42向著-y方向的面，形成有連接著線圈41的兩端的一對電感電極52。 電感電極52是連接外部實裝基板等的電極。同樣，在U字型鐵芯42向著-y方向的面上， 形成有與驅(qū)動裝置底座45相連接的一對驅(qū)動裝置電極53。驅(qū)動裝置電極53向驅(qū)動裝置底座45供應(yīng)電壓，控制壓電元件46的驅(qū)動。
圖10A、B顯示了線圈元件40的動作例子。
圖IOA顯示了初期狀態(tài)的線圈元件40的例子。
這時，U字型鐵芯42與可動鐵芯43的傾斜面55呈互相接觸的狀態(tài)。另外，由于不產(chǎn)生磁隙，所以，電感值為最大。
圖IOB顯示了對壓電元件46施加電壓狀態(tài)的線圈元件40的例子。
這時，由于壓電元件46伸展，所以可動鐵芯43向+χ方向移動。另外，向壓電驅(qū)動裝置51施加的電壓突然消失的時候，壓電元件46恢復(fù)到原來的位置，但是移動體47通過摩擦驅(qū)動桿49的摩擦力呈靜止于位移后的狀態(tài)。這時，U字型鐵芯42與可動鐵芯43的傾斜面55上產(chǎn)生了間隙。但是，由于U字型鐵芯42與可動鐵芯43通過連接部44而被固定， 所以在傾斜面55上的間隙在開放狀態(tài)下呈靜止樣態(tài)。另外，U字型鐵芯42與可動鐵芯43， 由于通過印加電壓而進(jìn)行開關(guān)動作的磁隙56的存在，所以電感值變小。
根據(jù)以上說明的第3實施形態(tài)相關(guān)的線圈元件40，由于可動鐵芯43的一端通過連接部44連接于U字型鐵芯42的一端，所以可以移動可動鐵芯43的另一端。由此，通過壓電驅(qū)動裝置51可以使可動鐵芯43的另一端遠(yuǎn)離U字型鐵芯42的另一端。因此，通過產(chǎn)生磁隙56，可以調(diào)整線圈元件40的電感值。
另外，線圈元件40的構(gòu)成簡單，所以元件的數(shù)量很少，同時制造容易。因此，可以降低制造成本。另外，施加于壓電驅(qū)動裝置51的電壓逐漸下降，使移動到規(guī)定位置的可動鐵芯43靜止在該位置。因此，由于可動鐵芯43呈靜止樣態(tài)，所以沒有必要繼續(xù)施加電壓， 從而具有可以節(jié)省電力的效果。
〈第4實施形態(tài)〉 其次，參照圖11、12本發(fā)明的第4以及第5實施形態(tài)相關(guān)的線圈元件60的構(gòu)成例子進(jìn)行說明。
圖11顯示了線圈元件60的立體圖。
線圈元件60具有絕緣基板61、可動鐵芯62和扁平線圈63。絕緣基板61是略呈長方形的絕緣薄板，一般而言，由耐熱性樹脂材料所形成的情況較多。絕緣基板61的表面上，用鍍金法或銅箔刻蝕法、印刷法或物理氣相沉積法(PVD Physical Vapor Deposition) 等方法，配置扁平線圈63。
線圈元件60具有與外部實裝基板相連接的連接電極，即電感連接電極65、給驅(qū)動裝置供應(yīng)電壓的電極，即驅(qū)動裝置連接電極66。電感連接電極65是連接于扁平線圈63兩端的電極，被配置在絕緣基板61的不同的2個角。另一方面，驅(qū)動裝置連接電極66是配置于絕緣基板上，并與電感連接電極65位于不同的2個角。
扁平線圈63被形成為漩渦狀，且在漩渦的中心附近，具有潛行于絕緣基板61內(nèi)部的基板內(nèi)配線64?；鍍?nèi)配線64被配置于基板的內(nèi)層，且可以連接位于扁平線圈63的中心的線圈的一端與外部電極。另外，基板內(nèi)配線64潛入扁平線圈63下的絕緣樹脂基板內(nèi)， 一端與扁平線圈63的中心端相連接，另一端與電感連接電極65相連接。
另外，線圈元件60具有驅(qū)動壓電元件68的壓電驅(qū)動裝置72。在絕緣基板61周圍的相對2條邊中，至少在1邊上，具有壓電驅(qū)動裝置72，且配置有作為第1移動體的移動體70、作為第1靜止部的摩擦驅(qū)動桿71以及壓電元件68。在另一邊上，配置有作為第2移動體的移動體70、以及作為第2靜止部的摩擦驅(qū)動桿71。可動鐵芯62位于配置有扁平線圈63的絕緣基板61的表面，且被2個移動體70所夾持并支持固定住。軌距拉桿69 (Gauge Rod)是軌道桿的一個例子，移動體70可以沿著設(shè)置于絕緣基板61側(cè)面的軌距拉桿69向士χ方向移動。
在本例中，根據(jù)壓電元件68所產(chǎn)生的位移，2個移動體70沿著與扁平線圈63的卷繞軸方向相垂直的方向移動，且使可動鐵芯62通過扁平線圈63所產(chǎn)生的磁力線束。具體而言，通過對壓電元件68施加電壓，使壓電元件68向士χ方向伸縮，伴隨著該伸縮，移動體70向士χ方向移動。結(jié)果，可動鐵芯62向士χ方向移動?？蓜予F芯62移動后，由于通過扁平線圈63的磁力線束量發(fā)生了變化，所以線圈元件60的電感值也改變了。
另外，線圈元件60具有壓電元件68以及支持固定住摩擦驅(qū)動桿71的驅(qū)動裝置底座67。驅(qū)動裝置底座67是由樹脂等絕緣材料所形成的，并被設(shè)置于絕緣基板61的四個角。 驅(qū)動裝置底座67、67 ‘是被配置于電感連接電極65與驅(qū)動裝置連接電極66之間，且為了絕緣而保持了一定的距離。另外，驅(qū)動裝置底座67、67'自身的絕緣性非常高的情況下，通過與電極相接觸，還可以期待節(jié)省空間的效果。
圖12A、B、C顯示了線圈元件60的動作例子。
圖12A顯示了初期狀態(tài)的線圈元件60的例子。
在初期狀態(tài)下，沒有驅(qū)動壓電驅(qū)動裝置72，所以移動體70與驅(qū)動裝置底座67'相接觸且靜止。這時，扁平線圈63所產(chǎn)生的磁力線束基本上不通過可動鐵芯62。
圖12B顯示了施加電壓后的線圈元件60的例子。
驅(qū)動壓電驅(qū)動裝置72時，移動體70慢慢地向-χ方向移動。本例中，移動體70移動至基本上覆蓋住扁平線圈63的向上的面為止。
通過壓電驅(qū)動裝置72的動作，隨著設(shè)置在移動體70上的可動鐵芯62接近扁平線圈63，通過可動鐵芯62而形成閉合磁路的磁力線束量變多，電感值變大。另一方面，設(shè)置在移動體70上的可動鐵芯62遠(yuǎn)離扁平線圈63時，通過可動鐵芯62而形成閉合磁路的磁力線束變少，所以電感值變小。由此動作，可以改變線圈元件60的電感值。
圖12c顯示了由圖12B所示的線圈元件60從+ζ方向觀察時的側(cè)面圖的例子。
由此圖顯示了，搭載在移動體70上的可動鐵芯62可以沿士χ方向移動。
〈第5實施形態(tài)〉 圖12D顯示了與本發(fā)明第5實施形態(tài)相關(guān)的線圈元件75的構(gòu)成例。
只是，線圈元件75的基本構(gòu)成以及動作是與所述第4實施形態(tài)相關(guān)的線圈元件60 相同。因此，在以下的說明中，對于已經(jīng)在第4實施形態(tài)中說明過的與圖11相對應(yīng)的部分賦予同一符號，且省略詳細(xì)說明。
本例中的線圈元件75具有磁性體76，該磁性體76是在絕緣基板61中的，與配置有扁平線圈63的表面相對的反面上，且基本上覆蓋了該反面。通過絕緣基板61向下的面的泄露磁力線束的一部分，通過磁性體76，而形成閉合磁路。因此，可以得到比所述第4實施形態(tài)相關(guān)的線圈元件60更大的電感值，而且，可以擴(kuò)大電感值的變動范圍。
根據(jù)以上說明的第4實施形態(tài)相關(guān)的線圈元件60以及第5實施形態(tài)相關(guān)的線圈元件75，可動鐵芯62的兩端分別連接在2個移動體70上。移動體70可以在摩擦驅(qū)動桿 71上，沿軌距拉桿69移動?？蓜予F芯62的移動量可以通過壓電驅(qū)動裝置72任意變化。結(jié)果，可以使可動鐵芯62停止在希望的位置上，并可以通過使可動鐵芯62通過扁平線圈63 發(fā)生的磁力線束，來調(diào)整電感值。
另外，線圈元件60、75的構(gòu)成簡單，所以元件數(shù)量很少，同時很容易制造。因此，可以使制造成本下降。另外，在施加于壓電驅(qū)動裝置上的電壓慢慢下降的情況下，移動到規(guī)定位置的可動鐵芯62就停留在該位置。因此，沒有必要為了使可動鐵芯62靜止而繼續(xù)施加電壓，從而具有可以節(jié)省電力的效果。
〈第6實施形態(tài)〉 其次，參照圖13對本發(fā)明第6實施形態(tài)相關(guān)的線圈元件80的構(gòu)成例進(jìn)行說明。 只是，線圈元件80的基本構(gòu)成以及動作是與上述的第4實施形態(tài)相關(guān)的線圈元件60同樣。 因此，在以下的說明中，對于已經(jīng)在第4實施形態(tài)中說明的與圖11相對應(yīng)的部分賦予同一符號，并省略詳細(xì)說明。
圖13A、B、C、D顯示了線圈元件80的動作例子。
圖13A顯示了初期狀態(tài)的線圈元件80的例子。
在初期狀態(tài)下，由于壓電驅(qū)動裝置72沒被驅(qū)動，所以移動體81與驅(qū)動裝置底座 67'以相接觸的狀態(tài)靜止。這時，扁平線圈63所產(chǎn)生的磁力線束基本上不通過可動鐵芯 62。
圖13B顯示了施加電壓之后的線圈元件80的例子。
驅(qū)動壓電驅(qū)動裝置72時，移動體70沿著-χ方向慢慢移動。本例中，移動體70可以被移動到基本上覆蓋扁平線圈63的向上的面為止。
通過壓電驅(qū)動裝置72的動作，設(shè)置于移動體81上的可動鐵芯62接近扁平線圈63 時，通過可動鐵芯62形成閉合磁路的磁力線束的量變多，電感值變大。另一方面，設(shè)置于移動體81上的可動鐵芯62遠(yuǎn)離扁平線圈63時，通過可動鐵芯62形成閉合磁路的磁力線束的量變少，電感值變小。通過這個動作，可以改變線圈元件80的電感值。
圖13c顯示了圖1 所示的線圈元件80沿+ζ方向觀察所得的側(cè)面視圖的例子。
通過此圖，顯示了裝載在移動體81上的可動鐵芯62可以沿士χ方向移動。
圖13D通過圖13C中的線圈元件80的B-B'線的截面圖例子，顯示了移動體81的構(gòu)成例。
可動鐵芯83是位于絕緣基板61中的配置有扁平線圈63的表面相對的反面上，并由兩個移動體82、83所夾持并支持固定住的。通過圖13D，顯示了絕緣基板61與扁平線圈63的周圍被由磁性體所形成的移動體82、83所包覆，且該移動體82、83被形成為環(huán)狀。通過這些移動體82、83，如同第4實施形態(tài)相關(guān)的線圈元件60，通過絕緣基板61的向下的面的泄露磁力線束的一部分變成了閉合磁路。因此，線圈元件80比起線圈元件60可以得到更大的電感值，和更大的電感值變動范圍。另外，線圈元件80與第5實施形態(tài)相關(guān)的線圈元件75相比，由于可以在更大的范圍內(nèi)控制通過絕緣基板61向下的面的磁力線束的量，所以可以使電感值的變動范圍變得更大。
圖14顯示了第4實施系統(tǒng)相關(guān)的線圈元件60、第5實施形態(tài)相關(guān)的線圈元件75 以及第6實施形態(tài)相關(guān)的線圈元件80中，驅(qū)動裝置的位置值與電感值關(guān)系的例子。
“驅(qū)動裝置的位置值”是表示把移動體70、81的最大移動距離(終點)設(shè)為10，最小移動距離設(shè)為0(起點)，起點與終點之間分成10等分的情況下，移動體70、81的位置關(guān)系。
如圖14所示，與第4實施形態(tài)相關(guān)的線圈元件60相比較，與第5實施形態(tài)相關(guān)的線圈元件75，在驅(qū)動裝置位置值變大的同時，電感值的變化比率也變高。而且，還顯示出與第5實施形態(tài)相關(guān)的線圈元件75相比較，與第6實施形態(tài)相關(guān)的線圈元件80在在驅(qū)動裝置位置值變大的同時，電感值的變化比率也變高。
通過以上的結(jié)果，顯示出了通過把磁性體配置在扁平線圈63的周圍，可以使電感值的變化比率大幅改變。
另外，本發(fā)明相關(guān)的線圈元件通過在使用時用霍爾傳感器等手段來檢查出電路常數(shù)、可動鐵芯部11或者可動磁性體的位置，或者控制驅(qū)動脈沖，可以對電感值進(jìn)行精密的調(diào)整。因此，容易大量生產(chǎn)同一品質(zhì)的線圈元件。
另外，在上述第2-第6實施形態(tài)相關(guān)的線圈元件，與第1實施形態(tài)相關(guān)線圈元件 1相同，可以使用單晶型或雙晶型壓電元件作為使用于驅(qū)動裝置的壓電元件。由此，可以得到既省電力又容易進(jìn)行電感值調(diào)整的線圈元件。
符號說明 1…線圈元件、2…壺形鐵芯、3…驅(qū)動裝置連接電極、4…電感連接電極、5…線圈端末部、6…平板鐵芯、7…固定鐵芯部、8…固定鐵芯部、9…壓電元件、10···線圈、11···可動鐵芯部、12…驅(qū)動裝置底座、13…摩擦驅(qū)動桿、14…矩形孔、15…壓電驅(qū)動裝置、16…移動體、 17…磁路、18···同軸線、19…磁隙、20···電壓源、21···外部電極、22···疊層壓電體、23···內(nèi)部電極、30…線圈元件、31···固定保持底座、32···可動鐵芯部、33···磁路、34···同軸線、35···磁隙、36…固定間隙、40···線圈元件、41…線圈、42···υ字型鐵芯、43···可動鐵芯、44···連接部、 45…驅(qū)動裝置底座、46···壓電元件、47···移動體、48···固定支持部、49···摩擦驅(qū)動桿、50···移動體限位器、51···壓電驅(qū)動裝置、52···電感電極、53···驅(qū)動裝置電極、55···傾斜面、56…磁隙、60···線圈元件、61···絕緣基板、62···可動鐵芯、63…扁平線圈、64···基板內(nèi)配線、65···電感連接電極、66···驅(qū)動裝置電極、67、67'…驅(qū)動裝置底座、68···壓電元件、69···軌距拉桿、 70…移動體、71…摩擦驅(qū)動桿、72···壓電驅(qū)動裝置、75···線圈元件、76···磁性體、80···線圈元件、81、82…移動體、83···可動鐵芯
權(quán)利要求
1.一種線圈元件，其具有 磁性鐵芯；線圈，當(dāng)供應(yīng)該線圈以規(guī)定的電流時，該線圈會產(chǎn)生磁力線束； 和驅(qū)動裝置，該驅(qū)動裝置是根據(jù)外部供應(yīng)的控制信號，來改變可動鐵芯相對于所述線圈的位置，并使所述可動鐵芯通過所述線圈所產(chǎn)生的磁力線束； 所述驅(qū)動裝置具有壓電元件，該壓電元件根據(jù)所述控制信號而產(chǎn)生與厚度方向平行的位移； 移動體，該移動體連結(jié)著所述可動鐵芯，并隨著所述壓電元件所產(chǎn)生的位移而使所述可動鐵芯移動；和靜止部，該靜止部連接著所述壓電元件以及所述移動體，并使所述移動體靜止在規(guī)定的位置上，所述移動體是通過所述壓電元件所產(chǎn)生的位移而被移動的。
2.權(quán)利要求1所述的線圈元件，所述線圈被收容于壺形鐵芯的內(nèi)部與平板鐵芯內(nèi)部， 該壺形鐵芯是由磁性體所形成的，且至少一面被形成為開口部，并且該平板鐵芯是由所述磁性體所形成的，且配合所述開口部；在所述壺形鐵芯以及所述平板鐵芯的內(nèi)部，沿著所述線圈的卷繞軸方向，形成有與所述可動鐵芯的形狀相配合的芯部；所述驅(qū)動裝置被設(shè)置于所述平板鐵芯；所述移動體，該移動體是沿著與所述壓電元件的位移方向相平行的方向，被貫通設(shè)置于所述平板鐵芯的貫通孔。
3.權(quán)利要求2所述的線圈元件，在所述印加于壓電元件的電壓上升的情況下，所述壓電元件沿著平行于所述厚度方向伸展，所述靜止部使所述移動體靜止在所述壓電元件所產(chǎn)生的位移的位置上，在比所述電壓的印加時間短暫的時間內(nèi)，使印加于所述壓電元件的電壓下降的情況下，所述壓電元件沿著平行于所述厚度方向收縮成原來的長度，所述靜止體使所述移動體靜止于所述壓電元件所產(chǎn)生的位移位置附近。
4.權(quán)利要求3所述的線圈元件，更進(jìn)一步，所述平板鐵芯還具有將所述靜止部固定保持住的固定保持部。
5.權(quán)利要求1所述的線圈元件，所述磁性鐵芯由被形成為“U”字形的U字型鐵芯所形成的，所述可動鐵芯是由可以與所述U字型鐵芯的兩端部相組合的所述可動鐵芯所形成的，所述線圈卷繞于所述U字型鐵芯的一邊，所述U字型鐵芯的一端以及可動鐵芯的一端相連接，所述驅(qū)動裝置被設(shè)置于所述U字型鐵芯的另一端以及所述可動鐵芯的另一端，隨著所述移動體的移動，把所述U字型鐵芯的一端以及所述可動鐵芯的一端相連接的處所作為支點，改變與所述U字型鐵芯的另一端以及所述可動鐵芯的另一端的相對位置，從而形成由所述線圈產(chǎn)生的磁力線束的磁隙。
6.權(quán)利要求1所述的線圈元件， 更進(jìn)一步，具有配置有所述線圈的基板，所述基板的周圍的相對的2邊中，至少1邊上配置有作為所述驅(qū)動裝置的所述壓電元件、第1移動體以及第1靜止部，在另一邊上配置有第2移動體以及第2靜止部，所述可動鐵芯位于配置有所述線圈的所述基板的表面，且被所述第1以及第2移動體所固定支持住，隨著所述壓電元件所產(chǎn)生的位移，與所述第1移動體以及所述可動鐵芯相連接的所述第2移動體沿著與所述線圈的卷繞軸方向相垂直的方向移動，且使所述可動鐵芯通過所述線圈所產(chǎn)生的磁力線束。
7.權(quán)利要求6所述的線圈元件，更進(jìn)一步，在所述基板中，在相對于配置有所述線圈的表面的反面上，還有基本上覆蓋了所述反面的磁性體。
8.權(quán)利要求6或7所述線圈元件，更進(jìn)一步，在所述基板中，在相對于配置有所述線圈的表面的反面上，還有由所述第1 以及第2移動體所固定支持住的第2可動鐵芯。
9.權(quán)利要求1-8中任意1項所述線圈元件， 所述壓電元件為單晶型或者雙晶型壓電元件。
全文摘要
一種線圈元件1，其具有壺形鐵芯2；線圈10，當(dāng)供應(yīng)該線圈10以規(guī)定的電流時，該線圈10會產(chǎn)生磁力線束；和壓電驅(qū)動裝置15，該壓電驅(qū)動裝置15是根據(jù)外部供應(yīng)的控制信號，來改變可動鐵芯部11相對于線圈10的位置，并使可動鐵芯部11通過線圈10所產(chǎn)生的閉合磁路的磁力線束。另外，壓電驅(qū)動裝置15具有壓電元件9，該壓電元件9根據(jù)控制信號而產(chǎn)生與厚度方向平行的位移；移動體16，該移動體16連結(jié)著壓電元件9以及可動鐵芯11，并隨著壓電元件9所產(chǎn)生的位移而使可動鐵芯11移動；和摩擦靜止桿13，該摩擦靜止桿13使移動體16靜止在規(guī)定的位置上，移動體16是通過壓電元件9所產(chǎn)生的位移而被移動的。
文檔編號H01F21/06GK102187409SQ20098014148
公開日2011年9月14日 申請日期2009年10月13日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月10日
發(fā)明者川原井貢, 吉田哲男 申請人:勝美達(dá)集團(tuán)株式會社