KR101230199B1 - 보이스 코일 모터 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 보이스 코일 모터는 렌즈가 설치되는 보빈; 상기 보빈에 제공되어 자기장을 발생하는 코일; 상기 보빈이 수용되며 상기 코일과 대면되는 영구 자석이 마련되는 커버; 상기 커버에 결합되는 베이스; 상기 영구자석과 상기 베이스 사이에 위치하며, 그 중앙부에 구멍이 형성된 스페이서; 상기 보빈을 탄성적으로 지지하는 판 스프링; 을 포함하고, 상기 판 스프링은 상기 스페이서 또는 상기 베이스 중 적어도 어느 하나에 지지되어 상기 보빈을 탄성적으로 연결하는 체결부를 포함하며, 상기 체결부의 일부가 개방된다.

Description

보이스 코일 모터{VOICE COIL MOTOR}
본 발명은 보이스 코일 모터에 관한 것으로서, 특히 보빈, 코일, 베이스, 판 스프링 및 스페이서를 포함하는 보이스 코일 모터에 대한 것이다.
일반적으로 휴대 전화기의 카메라나 디지털 카메라와 같은 소형 광학 기기에 사용되는 카메라 모듈에는 배율 조정이나 초점 조절을 위하여 액추에이터(Actuator)가 마련된다.
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 모터로써, 체적이 작고, 전기소모량이 적으며, 작동변위가 정확하고, 가격이 저렴한 점 등의 장점을 가지고 있으므로, 카메라 모듈에서 렌즈의 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 하측에 배치되는 판 스프링과 스페이스 로워가 서로 조립되어 베이스에 고정되는 것으로, 상기 판 스프링의 꼭지부에 형성된 홀에 상기 스페이스 로워의 꼭지부에 형성된 보스가 삽입됨으로써 판 스프링과 스페이스 로워를 조립할 수 있도록 된 것이다.
그러나, 상기 판 스프링의 홀과 이에 대응되는 상기 스페이스 로워의 보스가 상호 공차에 의해 틀어짐이 발생할 경우, 내부 응력이 존재하기 때문에 보이스 코일 모터의 성능 불량이 발생하는 문제점이 있다.
또한, 판 스프링와 스페이서 로워를 체결하는 경우, 상기 홀과 보스의 위치가 조립 공차 및 부품 공차 발생시 그 조립이 어렵기 때문에 조립 작업성 및 제품 생산성이 저하되는 문제점이 있다.
본 발명은 상술한 문제점을 개선하기 위한 것으로서, 판 스프링에 일측이 개방된 체결부를 마련함으로써, 판 스프링과 스페이서의 조립시 조립 공차를 완화시킬 수 있도록 된 보이스 코일 모터를 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.
본 발명의 보이스 코일 모터는 렌즈가 설치되는 보빈; 상기 보빈에 제공되어 자기장을 발생하는 코일; 상기 보빈이 수용되며 상기 코일과 대면되는 영구 자석이 마련되는 커버; 상기 커버에 결합되는 베이스; 상기 영구자석과 상기 베이스 사이에 위치하며, 그 중앙부에 구멍이 형성된 스페이서; 상기 보빈을 탄성적으로 지지하는 판 스프링; 을 포함하고, 상기 판 스프링은 상기 스페이서 또는 상기 베이스 중 적어도 어느 하나에 지지되어 상기 보빈을 탄성적으로 연결하는 체결부를 포함하며, 상기 체결부의 일부가 개방된다.
본 발명의 보이스 코일 모터에 따르면, 판 스프링에 일측이 개방된 체결부를 마련하고 이에 조립되는 스페이서의 보스를 사각형으로 구성함으로써, 판 스프링과 스페이서의 조립시 조립 공차를 완화시켜 공차누적에 의한 성능 불량을 저감시킨다.
또한, 보이스 코일 모터의 조립 공정이 용이하게 됨으로써, 공정 시간을 단축시켜 생산성을 높인다.
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 내려져야 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 보이스 코일 모터의 분해 사시도이다. 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 판 스프링과 스페이서와의 조립관계를 도시한 사시도이다. 도 1과 도 2를 참조하면, 본 발명의 보이스 코일 모터(100)는 보빈(210)과 코일(220), 베이스(300), 판 스프링(230), 스페이서(240), 요크, 커버(500)를 포함한다.
보빈(210)은 수직 방향으로 이동이 가능하고, 외주면에는 코일(220)이 권선된다. 또한 렌즈를 고정할 수 있는 렌즈 고정부를 구비하고 있으므로, 경통 형상으 로 형성될 수 있다. 이러한 보빈(210)은 카메라 렌즈 홀더 또는 자기 헤드 등일 수 있다.
보빈(210)의 외주면에 권선되는 코일(220)은 입력되는 전류의 크기 및 방향에 따라 자기장을 형성하고, 코일(220)과 인접하도록 베이스(300)에 설치되는 영구 자석(400)과의 인력 및 척력에 의하여 보빈(210)을 수직 방향으로 이동시킨다.
베이스(300)는 보빈(210)과 코일(220)을 지지하기 위한 것으로서 내부에 일정한 공간을 가지고 상하면이 개방되어 있다. 베이스(300)의 내부에는 보빈(210), 코일(220), 판 스프링(230), 영구 자석(400), 스페이서(240) 등이 수용되며, 베이스(300)의 일측은 보빈(210)의 일측과 접한다. 그리고 베이스(300)의 상부에는 커버(500)가 결합된다. 상기 커버(500)에는 요크가 추가로 제공된다. 도시된 베이스(300)는 사각 기둥 형상이지만 원 기둥이나 다각형 기둥 등도 무방하며 그 형상에 의하여 본 발명이 한정되는 것은 아니다.
판 스프링(230)은 보빈(210)의 일측에 결합되어 보빈(210)의 수직 이동을 탄성적으로 지지하며, 탄성력을 가진 금속 재질이면 어떠한 것도 무방하다. 한편, 판 스프링(230)은 상기 스페이서(240)와 조립되기 위하여 그 테두리에 일측이 개방된 체결부(231)가 형성된다.
판 스프링(230)은 스페이서(240) 또는 베이스(300)에 결합되어 보빈(210)을 탄성적으로 지지한다. 판 스프링(230)은 스페이서(240) 또는 베이스(300)에 결합되는 고정 프레임(232)과, 보빈(210)에 결합되어 보빈(210)과 함께 이동되는 이동 프레임(233)과, 고정 프레임(232) 및 이동 프레임(233)을 연결하는 연결 프레임(234)을 포함하며, 체결부(231)는 고정 프레임(232)의 꼭지부에 형성된다.
또한, 판 스프링(230)은 체결부(231)가 일측이 개방된 사각형상의 홈 형상으로 이루어지고, 판 스프링(230)의 체결부(231)는 판 스프링(230)의 꼭지부를 이루는 각각의 고정 프레임(232)에 형성된다. 판 스프링(230)의 체결부(231)는 고정 프레임(232)의 내측 방향으로 개방된 상태로 형성된다.
스페이서(240)는 판 스프링(230)과 조립되어 판 스프링(230)을 지지하면서 상기 베이스(300)에 수용되는 것으로, 판 스프링(230)의 체결부(231)에 조립되는 보스(241)가 스페이서(240)의 각 꼭지부에 돌출 형성된다.
또한, 스페이서(240)는 보스(241)가 원형이 아닌 사각형으로 이루어진 사각형 보스(241)로 구성되어 사각 형상의 판 스프링(230) 체결부(231)에 끼워져 조립되고, 상기 사각형 보스(241)는 스페이서(240)의 각 꼭지부에 각각 돌출되어 상기 판 스프링(230)의 체결부(231)와 일치되는 형상을 갖는다.
즉, 상기 판 스프링(230)과 스페이서(240)의 조립시 보스(241)가 상호 공차에 의해 틀어짐을 방지하기 위하여 사각형 보스(241)로 성형되고, 상기 사각형 보스(241)와의 결합을 손쉽게 하기 위하여 상기 판 스프링(230)의 체결부(231)가 일측이 개방된 사각형상의 홈으로 이루어지는 것이다.
상기 판 스프링(230)의 체결부(231)를 통해 조립된 상기 스페이서(240)는 판 스프링(230)과 함께 상기 요크의 상부에 조립된다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 판 스프링의 조립상태를 도시한 사시도이다. 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 판 스프링의 홈에 스페이서의 보스가 조립 된 상태를 도시한 요부 확대도이다.
도 3과 도 4를 참조하면, 판 스프링(230)은 스페이서(240)와 조립된 상태로 베이스(300)와 결합됨으로써 보빈(210) 및 코일(220)과 베이스(300)가 체결된다. 한편, 판 스프링(230)과 스페이서(240)의 조립시 조립 공차가 발생할 수 있다. 따라서 판 스프링(230)의 각 꼭지부를 이루는 고정 프레임(232)에 일측이 개방된 사각형상의 체결부(231)가 형성되고, 상기 체결부(231)에 삽입되는 사각형 보스(241)를 상기 스페이서(240)의 각 꼭지부에 마련한다.
판 스프링(230)과 스페이서(240)의 조립시, 조립 공차를 완화시킬 수 있도록 홀과 원형 보스의 조립이 아닌, 일측이 개방된 "ㄷ"자 형의 체결부(231)와 이 체결부(231)에 수용되는 "ㅁ"자 단면의 사각형 보스(241)가 판 스프링(230)과 스페이서(240)에 각각 형성되어 판 스프링(230)의 체결부(231)에 스페이서(240)의 사각형 보스(241)가 끼워짐으로써 판 스프링(230) 및 스페이서(240)가 조립되도록 된 것이다.
스페이서(240)의 사각형 보스(241)가 판 스프링(230)의 체결부(231)에 끼워짐으로써 판 스프링(230)의 틀어짐을 잡아줄 수 있도록 된 것이다.
판 스프링(230)의 체결부(231)는 판 스프링(230) 꼭지부를 이루는 각 고정 프레임(232)에 각각 형성되어 하나의 판 스프링(230)에 4개의 홈이 형성되고, 상기 체결부(231)와 체결되는 사각형 보스(241)도 체결부(231)의 숫자와 일치되게 상기 스페이서(240)의 꼭지부에 각각 형성된다.
판 스프링(230)의 체결부(231)와 스페이서(240)의 사각형 보스(241)는 모두 일치되기 때문에 하나의 체결부(231)에 보스(241)가 체결되면 나머지 체결부(231)와 보스(241) 또한 서로 체결됨으로써 그 조립이 쉽게 이루어지는 것이다.
판 스프링(230)의 체결부(231)가 일측이 개방되어 있기 때문에 스페이서(240)의 사각형 보스(241)와의 조립을 쉽게 함으로써, 조립성 및 생산성을 향상시킬 수 있고, 체결부(231)의 개방을 통해 보스(241)와의 조립시 발생할 수 있는 공차를 완화시킬 수 있는 것이다.
따라서, 판 스프링(230)의 체결부(231)와 스페이서(240)의 보스(241)가 형상 변화를 통해 조립시 발생하는 틀어짐 및 공차누적으로 인한 보이스 코일 모터(100)의 성능 불량을 막아줄 수 있고, 판 스프링(230) 및 스페이서(240)의 조립시 발생하는 공차를 완화시킴으로써 조립성을 향상시킬 수 있다.
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 일실시예에 따른 판 스프링과 스페이서와의 조립관계를 도시한 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 판 스프링의 조립상태를 도시한 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 판 스프링의 홈에 스페이서의 보스가 조립된 상태를 도시한 요부 확대도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 설명>
100...보이스 코일 모터 210...보빈
220...코일 230...판 스프링
231...체결부 232...고정 프레임
233...이동 프레임 234...연결 프레임
240...스페이서 241...사각형 보스
300...베이스 400...영구 자석
500...커버
700...보스

Claims (6)

  1. 렌즈가 설치되는 보빈;
    상기 보빈에 제공되어 자기장을 발생하는 코일;
    상기 보빈이 수용되며 상기 코일과 대면되는 영구 자석이 마련되는 커버;
    상기 커버에 결합되는 베이스;
    상기 영구자석과 상기 베이스 사이에 위치하며, 그 중앙부에 구멍이 형성된 스페이서;
    상기 보빈을 탄성적으로 지지하는 판 스프링; 을 포함하고,
    상기 판 스프링은 상기 스페이서 또는 상기 베이스 중 적어도 어느 하나에 지지되어 상기 보빈을 탄성적으로 연결하는 체결부를 포함하며, 상기 체결부의 일부가 개방된 보이스 코일 모터.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 스페이서 또는 상기 베이스는 사각 기둥 형상으로 돌출되어 상기 체결부가 끼워지는 보스를 포함하며,
    상기 체결부는 일측이 개방된 사각 형상의 홈으로 이루어진 보이스 코일 모터.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 판 스프링은 상기 스페이서 또는 상기 베이스에 결합되는 고정 프레임과, 상기 보빈에 결합되어 상기 보빈과 함께 이동되는 이동 프레임과, 상기 고정 프레임 및 상기 이동 프레임을 연결하는 연결 프레임을 포함하며,
    상기 체결부는 상기 고정 프레임의 꼭지부에 형성되는 보이스 코일 모터.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 보스는 상기 스페이서 또는 상기 베이스의 각 꼭지부에 돌출되어 상기 판 스프링의 체결부와 형합되는 보이스 코일 모터.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 보빈은 그 상부에 별도의 판 스프링과 스페이서가 제공되고, 상기 판 스프링은 체결부가 형성되며, 상기 스페이서는 보스가 형성되어 상기 보빈의 상부에서 상기 판 스프링과 스페이서가 조립되는 보이스 코일 모터.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 커버는 상기 판 스프링과 스페이서 조립체를 수용함과 아울러 그 내측에 수용되는 요크를 더 포함하는 보이스 코일 모터.
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