CN102624104B - 导磁装置及音圈马达 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种音圈马达的导磁装置及一种音圈马达。该音圈马达的导磁装置包括非环形磁石柱体与导磁件，其中非环形磁石柱体的第一侧面与第二侧面相对且具有相异的极性。导磁件具有一顶板、一底板及一侧板，其中侧板连接在顶板与底板之间，导磁件的顶板覆盖非环形磁石柱体的顶面，导磁件的底板覆盖非环形磁石柱体的底面，导磁件的侧板则覆盖非环形磁石柱体的第一侧面。前述的导磁装置能够提高音圈马达的稳定性、电磁推力及效率。

Description

导磁装置及音圈马达

技术领域

本发明涉及一种导磁装置与音圈马达，尤其涉及一种能够提供磁力线集中分布的导磁装置及具有该导磁装置的音圈马达。

背景技术

传统的音圈马达(voice coil motor)具有体积小、用电量少及价格低廉等优点，适合作为电子产品(如数字相机、移动电话、数字摄像机等)中的致动器。参考图1，图1为传统音圈马达的构造示意图。音圈马达1主要包括一固定组件10与一活动组件12，其中活动组件12可活动地装设于固定组件10内。活动组件12包括一镜头承载座120与一线圈122，其中线圈122绕设于镜头承载座120的外围。前述的镜头承载座120被用来装设镜头(lens)。

固定组件10具有一导磁框(yoke)102及四块分别固定在导磁框102的四个角落的磁石104，导磁框102用来引导磁石104所产生的磁力线Φ，使磁力线Φ可以有效地与通电下的线圈122发生作用，进而带动活动组件12。也就是说，线圈122在通电情况下，与磁石104所产生的磁场相互作用而受力，进而带动镜头承载座120沿其中心轴PX方向运动，从而改变装设于活动组件12上的镜头与影像传感器(CCD)之间的距离，进而实现对焦或变焦的功能。

然而，导磁框102的设置限制了音圈马达1小型化的发展，同时，导磁框102提供磁力线Φ较长的磁路，导致磁石104所产生的磁力线Φ无法完全与通电下的线圈122发生作用，因而造成磁力线Φ的浪费。

另外，磁石104仅靠胶水黏附在音圈马达1的固定底座13内壁上，因此，随着使用时间的增加，胶会脱落，致使磁石104与固定底座13之间的稳定性变差，进而导致音圈马达1的稳定性变差、磁性变差及效率变低。

发明内容

为此，本发明实施例的导磁装置被使用在音圈马达中，其中本发明实施例的导磁装置由磁石与导磁件组合而成。

依据一实施例，本发明的导磁装置包括一非环形磁石柱体与一导磁件，其中非环形磁石柱体的顶面与底面相对设置，第一侧面与第二侧面相对设置且具有相异的极性。同时，导磁件具有一顶板、一底板及一侧板，其中侧板连接在顶板与底板之间。导磁件的顶板覆盖非环形磁石柱体的顶面，导磁件的底板覆盖非环形磁石柱体的底面，导磁件的侧板则覆盖非环形磁石柱体的第一侧面。

依据另一实施例，本发明的音圈马达包括一活动组件、一固定底座及至少两个导磁装置。固定底座具有一容置腔与至少两个置磁部，其中容置腔用于容置活动组件。导磁装置则设置于对应的置磁部中，其中导磁装置包括一非环形磁石柱体与一导磁件，而其结构组成与前述实施例的导磁装置相同。

综上所述，本发明实施例的导磁装置通过非环形磁石柱体与导磁件的组成结构可以减少无效磁力线的发生并产生密集且短距离的有效磁力线来与通电下的线圈发生磁场作用。如此，本发明实施例的导磁装置能够提高音圈马达的稳定性、增强音圈马达的电磁推力、缩小音圈马达的尺寸及提升音圈马达整体的效率。

同时，本发明实施例的导磁装置被设置在固定底座的置磁部中，其不会随着使用时间的增加或外力等因素而与固定底座脱离，进而能够有效提升音圈马达整体的稳定性、磁性及效率。

为了能更进一步了解本发明的特征及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，但是这些说明与附图仅用来说明本发明，而不对本发明的权利范围作任何的限制。

附图说明

图1为传统音圈马达的构造示意图；

图2A示出本发明实施例的导磁装置外观示意图；

图2B示出图2A的剖面示意图；

图2C示出本发明实施例的导磁装置的另一剖面示意图；

图3示出本发明另一实施例的导磁装置外观示意图；

图4示出本发明又一实施例的导磁装置外观示意图；

图5为本发明实施例的音圈马达分解示意图；

图6为本发明实施例的音圈马达部分结构示意图；以及

图7为本发明另一实施例的音圈马达部分结构示意图。

其中，附图标记说明如下：

公知：

1：音圈马达                 10：固定组件

12：活动组件                120：镜头承载座

122：线圈                   102：导磁框

104：磁石                   Φ：磁力线

PX：中心轴                  13：固定底座

本发明：

2、2a、2b：导磁装置         20、20a、20b：非环形磁石柱体

202：顶面                   204：底面

206：第一侧面               208：第二侧面

210：第一端                 212：第二端

22、22a、22b：导磁件        222：顶板

224：底板                   226：侧板

Φ：磁力线                  352：线圈

3：音圈马达                 30：固定底座

35：活动组件                306：侧壁

308：底板                   304：容置腔

305：中央通孔               302：置磁部

3020：定位凹口              3022：定位槽

350：镜头承载座             352：线圈

3502：中央孔                3504：线圈槽

33：下弹片                  332：支撑件

330：变形件                 3302：蜿蜒部

3304：制动部                34：上弹片

342：支撑件                 340：变形件

3402：蜿蜒部                3404：制动部

32：盖体                    322：侧壁

324：顶板                   326：中央通孔

4：音圈马达                 40：固定底座

406：侧壁                   402：置磁部

具体实施方式

参照图2A，图2A示出本发明实施例的导磁装置外观示意图。导磁装置2被使用在音圈马达(图2A未标示)中，并且用来与音圈马达中通电下的线圈(图2A未标示)相互作用，进而产生音圈马达所需的致动力量。

再参考图2A。导磁装置2包括一非环形磁石柱体20与一导磁件22，其是由非环形磁石柱体20与导磁件22连结组合而成的组件。导磁件22覆盖非环形磁石柱体20，作为非环形磁石柱体20(磁石)所产生的磁力线流通的路径，并且能够让磁力线集中分布。前述中，非环形磁石柱体20与导磁件22可以利用胶合、紧配或吸磁等方式连结组合，然而，此种连结方式并不构成对本发明的限制，只要能够让非环形磁石柱体20与导磁件22组合的方式都可以用来实施本发明。

再参考图2A。本发明实施例的非环形磁石柱体20以弧形磁石柱体进行说明。非环形磁石柱体20具有顶面202、底面204、第一侧面206、第二侧面208、第一端210以及第二端212，其中顶面202与底面204相对设置，第一端210与第二端212相对设置，非环形磁石柱体20的第一侧面206与第二侧面208相对设置且具有相异的极性，第一侧面206与第二侧面208之间产生封闭磁力线。换句话说，当非环形磁石柱体20的第一侧面206设为N极、非环形磁石柱体20的第二侧面208设为S极时，非环形磁石柱体20的磁力线Φ将会由第一侧面206发出，并进入非环形磁石柱体20的第二侧面208而形成封闭磁力线。

再参考图2A。本发明实施例的导磁件22可以由铁片或硅钢片以冲压制造方式制造而成，也可以利用磁性粉体以粉末冶金制造方式一体烧结而成，其外型为一U形框体。然而，前述的材料并不构成对本发明实施例的导磁件22的限制，只要具有导磁能力且能够作为磁力线导通的材料都可以用来实施本发明。

导磁件22具有一顶板222、一底板224及一侧板226，其中侧板226连接在顶板222与底板224之间。如图2A所示，导磁件22的顶板222覆盖非环形磁石柱体20的顶面202的局部面积，导磁件22的底板224覆盖非环形磁石柱体20的底面204的局部面积，导磁件22的侧板226覆盖非环形磁石柱体20的第一侧面206的局部面积。更进一步来说，导磁件22用来套设于非环形磁石柱体20的顶面202、底面204及第一侧面206的局部面积。

结合图2A，参考图2B。图2B示出图2A的剖面示意图。当非环形磁石柱体20的第一侧面206设为N极，非环形磁石柱体20的第二侧面208设为S极时，非环形磁石柱体20的磁力线Φ将会由第一侧面206发出，再经过导磁盘22以进入非环形磁石柱体20的第二侧面208而形成封闭磁力线。另外，如图2C所示，当非环形磁石柱体20的第一侧面206设为S极、非环形磁石柱体20的第二侧面208设为N极时，非环形磁石柱体20的磁力线Φ将会由第二侧面208发出，再经过导磁盘22以进入非环形磁石柱体20的第一侧面206而形成封闭磁力线。

参考图2B与图2C。导磁装置2的导磁件22不仅提供磁力线Φ流通的路径，同时还能让非环形磁石柱体20所发出的磁力线Φ分布更集中，而不致发生磁力线Φ的损失。如此，本发明实施例的导磁装置2所产生的磁力线Φ将可以集中且有效地切割音圈马达中的线圈352，并与线圈352通电后所产生的电磁场相互作用，进而产生音圈马达的致动力量。

参考图3。图3示出本发明另一实施例的导磁装置外观示意图。导磁装置2a包括一非环形磁石柱体20a与一导磁件22a，其是由非环形磁石柱体20a与导磁件22a连结组合而成的组件。导磁件22a覆盖非环形磁石柱体20a，作为非环形磁石柱体20a所产生的磁力线流通的路径，并且能够让磁力线集中分布。相较于图2A中的导磁装置2，导磁装置2a的导磁件22a其顶板完全覆盖非环形磁石柱体20a的顶面，底板完全覆盖非环形磁石柱体20a的底面，侧板226完全覆盖非环形磁石柱体20a的一侧面。更进一步来说，导磁件22a用来套设于非环形磁石柱体20a的顶面、底面及该侧面的全部面积。

参考图4。图4示出本发明又一实施例的导磁装置外观示意图。导磁装置2b包括一非环形磁石柱体20b与一导磁件22b，其是由非环形磁石柱体20b与导磁件22b连结组合而成的组件。导磁件22b覆盖非环形磁石柱体20b作为非环形磁石柱体20b所产生的磁力线流通的路径，并且能够让磁力线集中分布。相较于图2A中的导磁装置2，导磁装置2b的非环形磁石柱体20b为一矩形磁石柱体。

结合图2A，参考图5。图5为本发明实施例的音圈马达分解示意图。音圈马达3包括一固定底座30、一活动组件35及至少两个如图2A所示的导磁装置2。固定底座30为一方形框架，其具有四个侧壁306与一底板308，其中四个侧壁306与底板308围成一容置腔304，容置腔304用以容置活动组件35。同时，底板308的中央处设有一中央通孔305，中央通孔305用以作为活动组件35移动的路径。

固定底座30具有四个角落，且每一个角落或是任意两相对角落设置有一置磁部302，本实施例以四个角落都设置有置磁部302的结构进行说明。置磁部302用来容置与其相对应的导磁装置2，并且使导磁装置2被定位在置磁部302中。前述置磁部302的形状结构与导磁装置2相对应，进一步来说，置磁部302可以为一种弧形的容置槽结构，用来容置弧形柱体的导磁装置2。

进一步来说，置磁部302设置在固定底座30两相邻侧壁306之间的角落处，置磁部302包括两个定位凹口3020与一定位槽3022，其中两个定位凹口3020分别开设于两相邻侧壁306上，且分别用来卡固导磁装置2的两端210、212，而定位槽3022则用来卡固导磁装置2上导磁件22的底板224。如此，导磁装置2可以快速地被装配且定位在置磁部302中，并且不会受到外在环境变化的影响而发生偏移的情形。

再参考图5。活动组件35包括一镜头承载座350与一线圈352，其中线圈352设置在镜头承载座350上。进一步来说，镜头承载座350为一圆环体，其具有一中央孔3502，其中镜头承载座350的中央孔3502用来容置一镜头(未标示于图5中)。镜头可以被锁固在中央孔3502中，而锁固方式不构成对本发明的限制，螺合、黏着等方式都可以用来实施本发明。另外，线圈352则套设在镜头承载座350的外围并被固定在镜头承载座350外围的线圈槽3504中，而与镜头承载座350组合成一连动体。

再参考图5。音圈马达3还包括一下弹片33，下弹片33被设置在固定底座30的底部。下弹片33为一单环封闭结构，其具有两个支撑件332与变形件330。两个支撑件332与变形件330可以为一体成型的结构，其中两个支撑件332固定连接于固定底座30的底部的两个对应角落，而变形件330则用以接触连接该活动组件35的底部。换句话说，下弹片33的支撑件332定位设置于固定底座30的底部，且下弹片33的变形件330则与活动组件35的底部紧贴连接，其中变形件330包括蜿蜒部3302与制动部3304。当活动组件35移动时，活动组件35即可带动变形件330变形，此时，变形件330的蜿蜒部3302会随着活动组件35移动和定位而挠性变形，并经由制动部3304对活动组件35施加弹性恢复力。

再参考图5。音圈马达3还包括一上弹片34，上弹片34被设置在固定底座30的顶部。上弹片34为一单环封闭结构，其具有两个支撑件342与变形件340。两个支撑件342与变形件340可以为一体成型的结构，其中两个支撑件342固定连接于固定底座30的顶部的两个对应角落，而变形件340则用以接触连接该活动组件35的顶部。换句话说，上弹片34的支撑件342定位设置于固定底座30的顶部，且上弹片34的变形件340则与活动组件35的顶部紧贴连接，其中变形件340包括蜿蜒部3402与制动部3404。当活动组件35移动时，活动组件35即可带动变形件340变形，此时，变形件340的蜿蜒部3402会随着活动组件35移动和定位而挠性变形，并经由制动部3404对活动组件35施加弹性恢复力。

再参考图5。在活动组件35上的线圈352通电后所产生的电磁场与四个导磁装置2所产生的磁力线相互作用下，活动组件35会被电磁推力推动而进行轴向移动(上/下移动)。此时，上弹片34与下弹片33即会随着活动组件35移动或定位而挠性变形，并且对活动组件35施加弹性恢复力。换句话说，当活动组件35受力而朝上移动时，上弹片34会受到活动组件35的顶部推动而发生变形，并对活动组件35施加朝下的弹性恢复力。另外，当活动组件35受力而朝下移动时，下弹片33会受到活动组件35的底部推动而发生变形，并对活动组件35施加朝上的弹性回复力。

再参考图5。音圈马达3还包括一盖体32，该盖体32为一矩形框架，具有四个侧壁322与一顶板324，其中顶板324的中央处开设一中央通孔326，用以作为活动组件35移动的路径。盖体32用来覆盖固定底座30并将活动组件35、固定底座30、至少两个导磁装置2、下弹片33及上弹片34容置于它们之间。另外，盖体32可为一种由金属导电材质制成的导电盖体，其上的任一侧壁322与音圈马达3的电路(图5未示出)共同接地(Commonground)，以达到电磁遮蔽(EMI)的效果。

再参考图5。音圈马达3的组装方法是：先将下弹片33组装于固定底座30的底部，然后，将导磁装置2分别设置于固定底座30的置磁部302中，接下来，将活动组件35装设于固定底座30的容置腔304中，再将上弹片34固设于固定底座30的顶部并与活动组件35接触连接。如此，经组装后的音圈马达3，其结构即可以如图6所示，图6为本发明实施例的音圈马达部分结构示意图。最后，将盖体32覆盖在固定底座30上并与固定底座30结合成为音圈马达3的外壳，其中盖体32与固定底座30将活动组件35、固定底座30、至少两个导磁装置2、下弹片33及上弹片34等音圈马达3的组件容置于它们之间。

然而，前述音圈马达3的组装顺序并不构成本发明的限制，只要能将前述各组件完整且正确设置在固定底座30与盖体32之间的组装顺序都能够实施本发明。例如，音圈马达3也可以先将活动组件35装设于固定底座30的容置腔304中，再将导磁装置2分别设置于固定底座30的置磁部302中。

参考图4、图6与图7。图7为本发明另一实施例的音圈马达部分结构示意图。相较于图6所示的音圈马达3，在图7所示的音圈马达4中，固定底座40上的四个侧壁406或是任意两相对侧壁406设置有一置磁部402，置磁部402用来容置如图4所示的导磁装置2b。换句话说，音圈马达4的固定底座40为一矩形框架，并且固定底座40上的置磁部402用来容置与其相对应的导磁装置2b，并使导磁装置2b被定位在其中。前述置磁部402的形状结构与导磁装置2b相对应，进一步来说，置磁部402可以为一种矩形的容置槽结构，用来容置矩形柱体的导磁装置2b。如此，导磁装置2b可以快速地被装配与定位在置磁部402中，并且不会受到外在环境变化的影响而发生偏移的情形。

综上所述，本发明实施例的导磁装置由磁石与导磁件组合而成，且被设置在音圈马达中。进一步来说，本发明实施例的导磁装置通过磁石与导磁件的组成结构可以减少无效磁力线的发生并产生密集且短距离的有效磁力线来与通电下的线圈发生磁场作用，进而提高音圈马达的稳定性、增强音圈马达的电磁推力、缩小音圈马达的尺寸及提升音圈马达整体的效率。同时，本发明实施例的导磁装置被设置在固定底座的置磁部中，其不会随着使用时间的增加或外力等因素而与固定底座脱离，进而能够有效提升音圈马达整体的稳定性、磁性及效率。

以上所述仅为本发明的实施例，其并非用以局限本发明的专利范围。

Claims (13)

1.一种音圈马达的导磁装置，其特征在于，该导磁装置包括：

一非环形磁石柱体，具有一顶面、一底面、一第一侧面及一第二侧面，其中该顶面与该底面相对设置，该第一侧面与该第二侧面相对设置且具有相异的极性；以及

一导磁件，具有一顶板、一底板及一侧板，该侧板连接顶板与底板之间，其中该顶板覆盖该顶面，该底板覆盖该底面，该侧板覆盖该第一侧面；

其中，该导磁件的外形为一U形框体，该U形框体的开口朝向该音圈马达的一线圈，以使该非环形磁石柱体的该第二侧面面向该线圈；

其中，自该非环形磁石柱体产生一部分磁力线于该导磁件的该侧板、该顶板及该线圈之间形成封闭的磁力线，自该非环形磁石柱体产生另一部分磁力线于该导磁件的该侧板、该底板及该线圈之间形成封闭的磁力线。

2.如权利要求1所述的导磁装置，其特征在于，该磁石为一弧形磁石柱体或一矩形磁石柱体。

3.如权利要求1所述的导磁装置，其特征在于，该顶板覆盖该顶面的局部面积，该底板覆盖该底面的局部面积，该侧板覆盖该第一侧面的局部面积。

4.如权利要求1所述的导磁装置，其特征在于，该顶板覆盖该顶面的全部面积，该底板覆盖该底面的全部面积，该侧板覆盖该第一侧面的全部面积。

5.一种音圈马达，其特征在于，该音圈马达包括：

一活动组件，包括一线圈；

一固定底座，具有一容置腔与至少两个置磁部，其中该容置腔用以容置该活动组件；

至少两个导磁装置，对应设置于该置磁部中，其中该导磁装置包括：

一非环形磁石柱体，具有一顶面、一底面、一第一侧面、一第二侧面及两端，其中该顶面与该底面相对设置，所述两端相对设置，该第一侧面与该第二侧面相对设置且具有相异的极性；以及

一导磁件，具有一顶板、一底板及一侧板，该侧板连接顶板与底板之间，其中该顶板覆盖该磁石的顶面，该底板覆盖该磁石的底面，该侧板覆盖该磁石的第一侧面；

其中，该导磁件的外形为一U形框体，该U形框体的开口朝向该线圈，以使该非环形磁石柱体的该第二侧面面向该线圈；

其中，自该非环形磁石柱体产生一部分磁力线于该导磁件的该侧板、该顶板及该线圈之间形成封闭的磁力线，自该非环形磁石柱体产生另一部分磁力线于该导磁件的该侧板、该底板及该线圈之间形成封闭的磁力线。

6.如权利要求5所述的音圈马达，其特征在于，该活动组件还包括一镜头承载座，且该线圈设置在该镜头承载座的外围。

7.如权利要求6所述的音圈马达，其特征在于，该固定底座为一矩形框架，具有四个侧壁与一中央设有通孔的底板，所述四个侧壁与该底板围成该容置腔。

8.如权利要求7所述的音圈马达，其特征在于，该固定底座具有四个角落，且任意两个相对角落设置有该置磁部，或是每个角落各设置有该置磁部。

9.如权利要求8所述的音圈马达，其特征在于，该置磁部包括两个定位凹口与一定位槽，所述两个定位凹口分别开设于两相邻的侧壁上，用来卡固该导磁装置的两端，并且该定位槽则用来卡固该导磁装置上的该导磁件的底板。

10.如权利要求9所述的音圈马达，其特征在于，该音圈马达还包括一上弹片，该上弹片为一单环封闭结构，其具有两支撑件与一变形件，所述两支撑件连接该固定底座的顶部，该变形件接触连接于活动组件的顶部。

11.如权利要求10所述的音圈马达，其特征在于，该音圈马达还包括一下弹片，该下弹片为一单环封闭结构，其具有两支撑件与一变形件，所述两支撑件连接该固定底座的底部，该变形件接触连接于活动组件的底部。

12.如权利要求11所述的音圈马达，其特征在于，该音圈马达还包括一盖体，该盖体为一矩形框架，具有四个侧壁与一中央设有通孔的顶板，该盖体用以覆盖该固定底座并容置该活动组件、该固定底座及所述至少两个导磁装置。

13.如权利要求12所述的音圈马达，其特征在于，该盖体为一导电盖体，该导电盖体的任一侧壁接地。