KR101072677B1

KR101072677B1 - 보이스 코일 모터 및 그 조립 방법

Info

Publication number: KR101072677B1
Application number: KR1020090080555A
Authority: KR
Inventors: 유경호; 김태환
Original assignee: 엘지이노텍 주식회사
Priority date: 2009-08-28
Filing date: 2009-08-28
Publication date: 2011-10-11
Also published as: KR20110022994A

Abstract

본 발명의 보이스 코일 모터는 일측에 금속 박판이 마련된 보빈과, 상기 보빈의 외주면에 권선되며 입력 전류에 따라 자기장을 발생하는 코일과, 상기 보빈을 탄성 지지하는 판 스프링을 포함하고, 상기 보빈에 상기 코일이 삽입된 후, 상기 판 스프링이 상기 보빈에 고정된다.

Description

보이스 코일 모터 및 그 조립 방법{VOICE COIL MOTOR AND ASSEMBLY METHOD OF THE SAME}

본 발명은 보이스 코일 모터 및 그 조립 방법에 관한 것으로서, 특히 보빈, 코일 및 판 스프링을 포함하는 보이스 코일 모터 및 그 조립 방법에 대한 것이다.

일반적으로 휴대 전화기의 카메라나 디지털 카메라와 같은 소형 광학 기기에 사용되는 카메라 모듈에는 배율 조정이나 초점 조절을 위하여 액추에이터(Actuator)가 마련된다.

이러한 액추에이터는 크게 VCM(Voice Coil Motor) 방식, PZT(Piezo Actuators) 방식 및 회전 모터 방식으로 나눌 수 있다. 이 중 보이스 코일 모터는 스피커의 보이스 코일에 흐르는 음성 전류와 영구 자석에서 발생하는 자기력 사이에 플레밍의 왼손 법칙에 의한 힘이 발생하여 스피커의 진동관이 앞뒤로 진동하는 것에 착안하여 개발된 모터로서, 체적이 작고, 전기소모량이 적으며, 작동변위가 정확하고, 가격이 저렴한 점 등의 장점을 가지고 있으므로, 카메라 모듈에서 렌즈 의 이동과 같이 비교적 짧은 거리를 정밀하게 직선으로 이동시키는 액추에이터에 적합하다. 따라서, 보이스 코일 모터는 카메라의 자동초점조절장치 등에 사용된다.

한편, 보이스 코일 모터는 작동속도나 복원속도를 가속시키기 위하여 적어도 하나 이상의 판 스프링을 포함한다.

보이스 코일 모터의 조립 공정에 의하면 열 융착 기술에 의하여 보빈의 일측에 판 스프링을 고정시킨 후, 보빈의 외주면에 코일이 삽입, 고정되고 판 스프링에 코일을 솔더링시킨다. 따라서 판 스프링에 전류를 인가하면 판 스프링에 솔더링 된 코일에도 전류가 인가된다.

그러나 열 융착 기술에 의하여 판 스프링을 보빈의 일측에 고정시키면, 고온 고압에 의하여 금속 재질의 판 스프링이 변형되는 문제점이 있고, 열 융착 공정에서는 지그(JIG)의 사용이 필요한데 열 융착 후 지그에서 취출하는 경우에도 판 스프링이 변형되는 문제점이 있다.

또한, 열 융착에 의하여 판 스프링을 보빈에 결합시킨 상태로 코일을 삽입하는 공정이 이루어 지게 되어 추가적으로 판 스프링이 변형되는 문제점이 있다.

한편, 열 융착 공정 자체의 소요 시간이 길고, 열 융착 후 이물질 발생 방지를 위하여 본드 도포 공정을 추가적으로 행함으로써 보이스 코일 모터의 생산성이 낮아지는 문제점이 있다.

본 발명은 상술한 문제점을 개선하기 위한 것으로서, 보빈에 코일을 삽입한 후 판 스프링을 보빈에 고정시킴으로써, 판 스프링의 변형을 방지하고 보이스 코일 모터의 생산성을 향상시키는 보이스 코일 모터 및 그 조립 방법을 제공하기 위한 것이다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 보이스 코일 모터는, 일측에 금속 박판이 마련된 보빈과, 상기 보빈의 외주면에 권선되며 입력 전류에 따라 자기장을 발생하는 코일과, 상기 보빈을 탄성 지지하는 판 스프링을 포함하고, 상기 보빈에 상기 코일이 삽입된 후, 상기 판 스프링이 상기 보빈에 고정된다.

일 실시예로서, 상기 보빈은 상기 금속 박판과 함께 인서트 사출에 의하여 형성됨으로써, 상기 금속 박판이 상기 보빈에 고정된다.

일 실시예로서, 상기 보빈의 일측에는 홀이 형성되고, 상기 판 스프링을 상기 금속 박판에 고정시키는 전도성 에폭시(Epoxy)가 상기 홀에 채워진다.

일 실시예로서, 상기 보빈의 일측에는 보스가 형성되고, 상기 보스는 상기 판 스프링에 끼워진다.

일 실시예로서, 상기 코일은 상기 금속 박판에 솔더링된다.

일 실시예로서, 상기 판 스프링은 상기 금속 박판이 마련된 보빈에 표면 실장된다.

일 실시예로서, 상기 판 스프링에 인가된 전류는 상기 판 스프링을 상기 금속 박판에 고정시키는 전도성 에폭시를 통하여 상기 금속 박판에 인가되고, 상기 금속 박판에 인가된 전류는 금속 박판에 솔더링되는 상기 코일에 인가된다.

한편, 상술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 보이스 코일 모터의 조립 방법은 일측에 금속 박판이 마련된 보빈에 코일을 삽입하는 제1공정; 상기 코일을 상기 금속 박판에 솔더링하는 제2공정; 상기 보빈을 탄성 지지하는 판 스프링을 상기 보빈에 표면 실장하는 제3공정; 을 포함한다.

본 발명의 보이스 코일 모터 및 그 조립 방법에 따르면, 보빈에 코일을 삽입한 후 판 스프링을 보빈에 고정시킴으로써, 판 스프링이 보빈에 고정되어 있지 않은 상태에서 코일의 삽입 작업 및 솔더링 작업 등이 이루어 지게 되어 판 스프링의 변형을 최소화한다. 또한 열 융착 공정이 생략되어 고온 고압에 따른 판 스프링의 변형을 방지하고, 열 융착 공정에서 사용되는 지그(JIG)가 필요하지 않게 되어 지그에서의 제품 취출시 발생하는 판 스프링의 변형을 최소화한다.

한편, 열 융착 공정이 생략되어 공정시간이 단축됨으로써, 보이스 코일 모터의 생산성을 향상시킨다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 구성요소의 크기나 형상 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시될 수 있다. 또한, 본 발명의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의된 용어들은 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 보이스 코일 모터(100)의 분해 사시도이다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 보이스 코일 모터(100)는 보빈(200), 코일(300) 및 판 스프링(400)을 포함한다.

보빈(200)은 수직 방향으로 이동이 가능하고, 외주면에는 코일(300)이 권선된다. 또한 보빈(200)은 렌즈를 고정할 수 있는 렌즈 고정부를 구비하고 있으므로, 경통 형상으로 형성될 수 있으며, 카메라 렌즈 홀더 또는 자기 헤드 등일 수 있다.

보빈(200)의 일측에는 금속 박판(210)이 마련되는데, 보빈(200)은 금속 박판(210)과 함께 인서트 사출에 의하여 형성됨으로써 금속 박판(210)이 보빈(200)에 고정된다. 한편, 보빈(200)의 일측에는 보스(220)가 형성되고 보스(220)는 판 스프링(400)에 끼워진다. 또한, 보빈(200)의 일측에는 홀(230)이 형성되고, 판 스프 링(400)을 금속 박판(210)에 고정시키기 위하여 홀(230)에는 솔더 크림이 채워진다.

보빈(200)의 외주면에 권선되는 코일(300)은 입력되는 전류의 크기 및 방향에 따라 자기장을 형성하고, 인접한 영구 자석(530)과의 인력 및 척력에 의하여 보빈(200)을 수직 방향으로 이동시킨다.

코일(300)은 보빈(200)에 삽입되고, 보빈(200)의 일측에 마련된 금속 박판(210)에 솔더링된다.

판 스프링(400)은 보빈(200)의 일측에 결합되어 보빈(200)의 수직 이동을 탄성 지지하며, 탄성력을 가진 금속 재질이면 어떠한 것도 무방하다. 한편, 판 스프링(400)은 그 두께가 두꺼워지면 보빈(200)의 구동에 많은 힘이 소요되므로 감도가 떨어지는 문제가 발생한다. 따라서, 판 스프링(400)의 두께는 보빈(200)의 크기 및 성능에 따라 다양하게 변경할 수 있다.

도 2는 본 발명의 보빈(200)을 도시한 사시도이다. 보빈(200)에는 금속 박판(210), 보스(220) 및 홀(230)이 마련된다.

전술한 바와 같이 보빈(200)은 금속 박판(210)과 함께 인서트 사출에 의하여 형성됨으로써, 금속 박판(210)이 보빈(200)에 고정된다. 즉, 금속 박판(210)을 보빈(200)의 내부에 삽입하고 판 스프링(400)을 보빈(200)에 표면 실장 시킴으로써, 판 스프링(400)을 보빈(200)에 고정시키기 위한 열 융착 공정을 생략할 수 있다. 따라서 고온 고압에 따른 판 스프링(400)의 변형을 방지할 수 있고, 공정시간이 단축됨으로써 보이스 코일 모터(100)의 생산성을 높일 수 있다.

도 3은 본 발명의 코일(300)이 삽입된 보빈(200)을 도시한 정면도이다.

코일(300)은 보빈(200)에 삽입되고, 인서트 사출에 의하여 보빈(200)의 일측에 마련된 금속 박판(210)과 솔더링된다. 즉, 보빈(200)에 판 스프링(400)을 고정시키는 공정 전에 보빈(200)에 코일(300)을 권선시킴으로써 판 스프링(400)의 변형을 최소화할 수 있다. 또한, 코일(300)을 판 스프링(400)이 아닌 보빈(200)에 마련된 금속 박판(210)에 솔더링시킴으로써 솔더링 작업이 용이해져 보이스 코일 모터(100)의 생산성을 높일 수 있고, 간결한 외관을 유지할 수 있다.

도 4는 본 발명의 코일(300)이 삽입되고, 판 스프링(400)이 고정된 보빈(200)을 도시한 사시도이다.

판 스프링(400)은 금속 박판(210)이 마련된 보빈(200)에 표면 실장된다. 즉, 보빈(200)에 판 스프링(400)을 얹고 보빈(200)의 일측에 마련된 보스(220)에 판 스프링(400)을 끼운다. 그리고 보빈(200)의 일측에 마련된 홀(230)에 솔더 크림을 채워 경화시키고, 경화된 전도성 에폭시에 본드를 도포하여 판 스프링(400)을 보빈(200)에 고정시킨다. 따라서, 열 융착 공정이 생략됨으로써, 열 융착 공정에서 사용되는 지그(JIG)가 필요하지 않게 되므로 지그에서의 제품 취출시 발생하는 판 스프링(400)의 변형을 최소화시킬 수 있다.

한편, 보빈(200)에 표면 실장된 판 스프링(400)에 인가된 전류는 전도성 에폭시를 통하여 금속 박판(210)에 인가되고, 금속 박판(210)에 인가된 전류는 금속 박판(210)에 솔더링된 코일(300)에 인가됨으로써, 보이스 코일 모터(100)가 작동한다.

이상에서 본 발명에 따른 실시예들이 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 범위의 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 다음의 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 보이스 코일 모터의 분해 사시도이다.

도 2는 본 발명의 보빈을 도시한 사시도이다.

도 3은 본 발명의 코일이 삽입된 보빈을 도시한 정면도이다.

도 4는 본 발명의 코일이 삽입되고, 판 스프링이 고정된 보빈을 도시한 사시도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100...보이스 코일 모터 200...보빈

210...금속 박판 220...보스

230...홀 300...코일

400...판 스프링 500...커버

510...스페이서 520...하우징

530...영구 자석 540...베이스

Claims

일측에 금속 박판이 마련된 보빈과, 상기 보빈의 외주면에 권선되며 입력 전류에 따라 자기장을 발생하는 코일과, 상기 보빈을 탄성 지지하는 판 스프링을 포함하고,

상기 보빈에 상기 코일이 삽입된 후, 상기 판 스프링이 상기 보빈에 고정되며,

상기 보빈의 일측에는 보스가 형성되고, 상기 보스는 상기 판 스프링에 끼워지는 보이스 코일 모터.
제1항에 있어서,

상기 보빈은 상기 금속 박판과 함께 인서트 사출에 의하여 형성됨으로써, 상기 금속 박판이 상기 보빈에 고정되는 보이스 코일 모터.
제1항에 있어서,

상기 보빈의 일측에는 홀이 형성되고, 상기 판 스프링을 상기 금속 박판에 고정시키는 전도성 에폭시(Epoxy)가 상기 홀에 채워지는 보이스 코일 모터.
삭제
제1항에 있어서,

상기 코일은 상기 금속 박판에 솔더링되는 보이스 코일 모터.
제1항에 있어서,

상기 판 스프링은 상기 금속 박판이 마련된 보빈에 표면 실장되는 보이스 코일 모터.
제1항에 있어서,

상기 판 스프링에 인가된 전류는 상기 판 스프링을 상기 금속 박판에 고정시키는 전도성 에폭시를 통하여 상기 금속 박판에 인가되고, 상기 금속 박판에 인가된 전류는 상기 금속 박판에 솔더링되는 상기 코일에 인가되는 보이스 코일 모터.
일측에 금속 박판이 마련된 보빈에 코일을 삽입하는 제1공정;

상기 코일을 상기 금속 박판에 솔더링하는 제2공정;

상기 보빈을 탄성 지지하는 판 스프링을 상기 보빈에 표면 실장하는 제3공정; 을 포함하는 보이스 코일 모터의 조립 방법.
제8항에 있어서,

상기 보빈은 상기 금속 박판과 함께 인서트 사출에 의하여 형성됨으로써, 상기 금속 박판이 상기 보빈에 고정되는 보이스 코일 모터의 조립 방법.