CN201156106Y - 用于超小型化音圈电机的运动载座 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种用于超小型化音圈电机的运动载座，包括一筒体及设于该筒体底端之法兰盘，所述筒体内壁加工有可与运动物件连接之内螺纹，其特征在于：所述筒体外周为光滑表面，所述法兰盘底端设有左、右两个分片的绝缘凸台，上端面设有至少一可容纳胶液之容胶槽，该容胶槽为环形槽，其为一个或均匀布置的多个。本实用新型整体可采用耐高温工程塑料制成。通过运动载座的形状设计，本实用新型实现了音圈电机整体结构上的新突破，在保证功能特性的前提下，使电机结构更简单、尺寸更小、重量更轻、更耐高温、定位更精确。采用本实用新型的音圈电机，还可以实现更简洁的结构布局、更快速的响应时间、更小的外形尺寸和更低不良率的装配工艺。

Description

用于超小型化音圈电机的运动载座

【技术领域】

本实用新型涉及音圈电机领域，特别涉及用于手机及笔记本等便携式电子设备的自动对焦摄像模组中，承担自动对焦功能之超小型化音圈电机的运动载座。

【背景技术】

音圈电机(Voice Coil Motor，VCM)是一种比较特别的直线位移驱动电机，其具有结构简单、体积小、低能耗、无噪音、高加速度和响应速度快、位移精确以及价格低廉等优点。音圈电机非常适合作为便携式电子产品中的短距离线性位移动力单元。目前用于手机和笔记本电脑的自动对焦摄像头模组普遍采用音圈电机作为其光学装置位移的动力单元。通常情况下音圈电机当中需要一个运动载座零件，一方面可通过该载座与电机内部其它部件连接，起动子的作用；另一方面于电机对外输出(一般为透镜)连接，起位移输出作用。

图1展示了现有技术中用于手机和笔记本电脑的自动对焦(Auto Focus)的音圈电机(VCM)的分解示意图。如图1所示，现有技术音圈电机包含有一前支架100、后支架105以及金属壳体110，所述金属壳体110内腔周边均匀设有四块永磁铁115，一运动载座120内腔加工有内螺纹，可旋入运动输出(如镜头等)，所述运动载座120上固定有环形线圈125，该运动载座120及线圈125组合后活动置于铁壳金属壳体110内之四块永磁铁115中心，并由该环形线圈125通电产生磁场作用于该四块永磁铁115上使之相斥或相吸，从而带动该运动载座120同轴线位移，而该运动载座120通过设于其前、后之前簧片130和后簧片135支撑在该装置的同轴心，以加速驱动/还原。

由于连接运动载座120的前、后弹簧片130、135均是整体平板结构，需要由另外的、单独的正、负输入端子140、145来完成电流导入功能，因此，在所述前簧片130和后簧片135上，还接有正、负输入端子140、145，而前、后弹簧片130、135参与电流回路，故均需要单独的绝缘片150、155来与金属壳体110绝缘开来。同时，所述线圈125的线头还需要穿过所述的运动载座120的侧面开设的过线通槽13与前弹簧片130焊接导通。当通过正、负输入端子140、145，经由前簧片130和后簧片135，向线圈125通电时，永磁铁115向所述线圈125施加与前簧片130和后簧片135相对线圈125相反的作用力，在永磁铁115的作用下，所述线圈125带动所述运动载座120移动。通过调节线圈125中通电电流的强弱变化，可实现运动载座120前后移动位移量的控制；而通过借助磁场作用力和前、后弹簧片130、135的机械回复力，可使运动载座120回复到初始位置。

图2、图3a、3b展示了现有技术运动载座的示意图。如图2、图3所示，该运动载座120为一较大尺寸的带有内螺纹10的筒体11结构，其底端配有法兰底盘12。所述的内螺纹10可旋入运动输出(如镜头等)；所述的筒体11外壁为实现线圈125的套入，其外壁加工有过线通槽13，以实现线圈125的线头穿过。而为了保证注塑件的重量对称，使运动输出轴线方向移动不偏移，该类通槽常设计为对称的三到四道。所述的法兰盘底盘12前端面与环形线圈125连接，后端面与后弹簧片135连接。另外，所述的运动载座120通常采用普通PC塑料材料，耐高温性能一般(一般低于180℃)。

由以上现有技术结构不难看出，虽然现有运动载座能够实现所必需的运动、输出功能，但存在整个结构复杂、尺寸较大、附加工艺多等缺陷。例如：a)由于过线通槽的存在，使得运动载座的筒壁过于肥大，径向尺寸很难缩小，零件自身重量难以降低。b)音圈电机中前、后弹簧片均参与电流回路，故线圈的线头、线尾均以运动载座为依托进行焊接导通，因此，法兰盘上也必须相应加工有通线通道和线槽，使整个运动载座结构显得较为复杂，从而增加了工艺的难度；c)传统运动载座选材随便，耐高温性能一般(一般低于180℃)。所以在进一步尺寸小型化、重量轻化、工艺优化方面受到很大的限制。

目前，随着现代科学技术的不断高速发展，手机和笔记本电脑的自动对焦摄像头模组对动力单元的体积要求是越来越小、越来越薄，对装配工艺的良率要求越来越高，而对装配工艺成本却要求越来越低，上述现有技术的缺陷，很大程度局限了其在手机和笔记本电脑的自动对焦摄像头模组领域的应用。

【实用新型内容】

本实用新型所要解决的技术问题是克服上述现有技术的缺陷，提供一种结构简单、尺寸小、重量轻、耐高温性能优良、定位精确，适合超小型化音圈电机的运动载座。

为达到上述实用新型目的，本实用新型提出以下的技术方案：

一种用于超小型化音圈电机的运动载座，包括一筒体及设置于该筒体底端之法兰盘，所述筒体内壁加工有可与运动物件连接之内螺纹，其特征在于：所述筒体外周为光滑表面，所述法兰盘底端设有左、右两个分片的绝缘凸台。

进一步地，所述法兰盘上端面设有至少一可容纳胶液之容胶槽，该容胶槽可为环形槽，其为一个或均匀布置的多个。

优选地，本实用新型整体采用耐高温工程塑料制成。

从以上技术方案可以看出，本实用新型具有下列技术效果：

1)本实用新型由于其筒体表面不需要加工通槽，使运动载座的整体结构和加工变得非常简单，同时也大大降低了筒体内壁的厚度，降低了整体构件的重量，使音圈电机的外形尺寸超小型化成为可能；

2)由于音圈电机之线圈的线头、线尾不需要以运动载座为依托进行焊接导通，故而减少了音圈电机部件数量及运动载座的加工工序，降低了音圈电机加工工艺的难度及加工成本，优化了装配工艺，使装配工艺不良率显著降低；

3)本实用新型在法兰盘之后端面设有左、右两个分片绝缘凸台，可以确保与之相连的后弹簧片上左、右分片之间的精确定位并彼此绝缘分开，提高了音圈电机使用的可靠性；

4)本实用新型整体采用耐高温工程塑料制成，可提高运动载座耐高温性能，延长使用寿命。

【附图说明】

图1为现有技术音圈电机的分解示意图；

图2为现有技术音圈电机中运动载座立体图；

图3a为现有技术音圈电机中运动载座俯视图；

图3b为图3a之A-A视图；

图4为本实用新型运动载座示意图；

图5a为本实用新型运动载座俯视图；

图5b为图5a之B-B视图；

图6为使用本实用新型运动载座的音圈电机的分解示意图。

现有技术附图中：

100前支架；105后支架；110金属壳体

115磁铁；      120运动载座；  13过线通槽；

125线圈；      130前弹簧片；  135后弹簧片；

140正输入端子；145负输入端子；150前绝缘片；

155后绝缘片    10内螺纹        11筒体；

12法兰盘；

本实用新型附图中：

100前支架；    105后支架；    110.1金属壳体

115.1磁铁；    120.1运动载座；125.1线圈；

130.1前弹簧片  135.1后弹簧片  155后绝缘片；

10内螺纹       11.1筒体；     12.1法兰盘；

14容胶槽；     15绝缘凸台。

【具体实施方式】

如图4、图5a、图5b所示，本实用新型包括：一筒体11.1及设置于该筒体11.1底端之法兰盘12.1，在所述筒体11.1内壁，加工有可与运动物件连接之内螺纹10，可旋入运动输出(如镜头等)。本实用新型所述筒体11.1及法兰盘12.1之外周，取消了现有技术中运动载座筒体和法兰盘外表面上所设的过线通槽，筒体11.1外表面为一光滑的圆弧表面，直接与音圈电机上线圈125相套合。这样，可减少对筒体11.1和法兰盘12.1外表面再加工工序，筒体11.1可以做的很薄，故而可减少筒体11.1径向尺寸，进而可进一步减少运动载座的径向尺寸，同时可减少运动载座的整体重量，降低材料成本，还可降低加工工艺成本。

如图4、图5b所示，在所述法兰盘12.1底端，还设有左、右两个分片的绝缘凸台15，两凸台分别卡入与音圈电机上所设之后簧片开设的分片绝缘槽内，此结构设计可使运动载座和后簧片相互连接，且可保证后弹簧片上左、右分片之间的精确定位并彼此绝缘分开。

如图4、图5a所示，本实用新型在所述法兰盘12.1之上端面，还设有至少一可容纳胶液之凹陷容胶槽14，该凹陷容胶槽14可为环绕法兰盘12.1之上端面之环形槽，可设一个或均匀布置的多个，其槽内可以容纳足量的胶，使本实用新型与线圈125牢固地粘结。

进一步地，本实用新型整体材料选用新日化的耐高温工程塑料N301B作为注塑原料。与普通PC塑料材料相比，其耐高温性能大大提升，可以保证零件在超过250℃的条件下不变形，提高了本实用新型使用寿命。

采用本实用新型可使音圈电机实现的更简洁的结构布局、更快速的响应时间、更小的外形尺寸和更低不良率的装配工艺。

图6展示了使用本实用新型之音圈电机的工作原理(本实用新型前、后簧片与图1所示的现有技术不同)。如图6所示，当电流经由分体式后弹簧片135.1的左右分片，向导电线圈125通电时，永磁铁115.1向导电线圈125及其连带的运动载座120.1施加与所述前、后弹簧片130.1、135.1组成的弹簧片副向运动载座120.1相反的磁场力，在永磁铁115.1的磁场力作用下，所述导电线圈125带动运动载座120.1移动。通过调节导电线圈125中电流的强弱变化，从而实现运动载座120.1前后移动位移量的精确控制；通过借助磁场作用力和前、后弹簧片130.1、131.5组成的弹簧片副的机械回复力而使运动载座120.1回复到初始位置。

所述前弹簧片130.1采用整片式设计，只承担轴向机械回复力和径向对中保证的功能，但不用其承担电流引导功能。故不需要特别从运动载座120.1中穿孔引出导线与其焊接；所述运动载座120.1中的内螺纹10实现对外运动输出；完全光滑的筒体11.1上取消过线通槽，在减少筒壁厚度同时实现了线圈125的导入；结构简洁的法兰盘底盘12.1前端面具有凹陷容胶槽14，可以容纳足量的胶，将线圈125与运动载座120.1粘结牢固；法兰盘12.1后端面特别设计有左、右两个分片绝缘凸台15，此设计可以确保后弹簧片135.1的左、右分片之间精确定位并彼此绝缘分开。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的一种较佳的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (4)

1、一种用于超小型化音圈电机的运动载座，包括一筒体及设置于该筒体底端之法兰盘，所述筒体内壁加工有可与运动物件连接之内螺纹，其特征在于：所述筒体外周为光滑表面，所述法兰盘底端设有左、右两个分片的绝缘凸台。

2、根据权利要求1所述的一种用于超小型化音圈电机的运动载座，其特征在于：所述法兰盘上端面设有至少一可容纳胶液之容胶槽。

3、根据权利要求2所述的一种用于超小型化音圈电机的运动载座，其特征在于：所述法兰盘上端面之容胶槽为环形槽，其为一个或均匀布置的多个。

4、根据权利要求1～3任一所述的一种用于超小型化音圈电机的运动载座，其特征在于：整体采用耐高温工程塑料制成。

Images