KR20140024980A - 보이스 코일 모터 - Google Patents

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KR20140024980A
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Abstract

보이스 코일 모터는 베이스 유닛; 상기 베이스 유닛의 상부에 배치되며 렌즈가 장착된 보빈 및 상기 보빈의 외주면에 배치된 제1 구동부를 포함하는 가동자; 상기 베이스 유닛에 지지되며 상기 제1 구동부와 마주하게 배치된 제2 구동부를 포함하는 고정자; 및 상기 보빈의 하면으로부터 돌출된 융착 돌기에 고정되는 결합공이 형성된 내측 탄성부, 상기 내측 탄성부의 외측에 배치되는 외측 탄성부 및 상기 내측 및 외측 탄성부를 연결하는 연결 탄성부를 포함하는 탄성 부재를 포함하며, 상기 보빈 중 상기 하면에는 상기 내측 탄성부를 수납하여 상기 내측 탄성부의 형상 변형을 방지하는 수납부가 형성된다.

Description

보이스 코일 모터{VOICE COIL MOTOR}
본 발명은 보이스 코일 모터에 관한 것이다.
최근 들어, 휴대폰과 같은 휴대용 통신 기기, 게임기 및 태블릿 PC 등에는 피사체에 대한 디지털 이미지 또는 동영상을 저장할 수 있는 이미지 센서를 포함하는 카메라 모듈이 탑재되고 있다.
종래 카메라 모듈은 이미지 센서 및 이미지 센서의 전방에 배치된 렌즈 사이의 간격을 조절하기 어려워 피사체에 대한 정확한 포커스 설정이 쉽지 않아 디지털 이미지 또는 동영상의 품질 저하가 발생 되었다.
최근 보이스 코일 모터(VCM)의 기술 개발과 함께 이미지 센서 및 렌즈 사이의 간격을 조절할 수 있게 됨으로써 더욱 우수한 디지털 이미지 또는 동영상을 구현할 수 있게 되었다.
종래 보이스 코일 모터는 렌즈가 장착된 보빈 및 보빈에 탄력적으로 결합 된 판 스프링을 포함한다.
보빈은 판 스프링과 결합 되기 위하여 보빈으로부터 돌출된 돌기를 포함하고 판 스프링에는 돌기와 결합되는 관통홀을 갖는다.
보빈의 돌기는 판 스프링의 결합홀에 삽입된 후 돌기는 열 및 압력에 의하여 형상 변형을 일으키면서 판 스프링을 보빈에 결합 된다.
그러나, 이와 같은 방식으로 보빈에 매우 얇은 두께를 갖는 판 스프링을 결합할 경우 판 스프링이 융착 된 돌기에 의하여 형상 변형을 일으키거나 판 스프링의 위치가 변경되는 등 다양한 문제점을 갖는다.
이와 다르게 보빈에 판 스프링을 인서트 사출하는 방법으로 보빈에 판 스프링을 결합할 수 있으나, 인서트 사출 방식의 경우 판 스프링의 취급이 어렵고 인서트 사출 도중 판 스프링의 빈번한 형상 변형이 발생 된다.
이와 다르게 보빈 및 판 스프링을 본드를 이용하여 고정하는 방법 역시 가능하나 본드를 이용하여 보빈 및 판 스프링을 고정할 경우 본드에 의한 보빈 주변의 오염이 발생 되고 보빈과 판 스프링이 임의로 분리되는 문제점을 갖는다.
본 발명은 보빈에 돌기를 형성하고 판 스프링에 돌기가 관통하는 관통홀을 형성하여 돌기를 판 스프링에 열 융착 할 때 보빈에 판 스프링 중 열융착 되는 부분을 수납하는 수납부를 형성하여 열 융착 도중 판 스프링의 위치 변경 및 형상 변경을 방지한 보이스 코일 모터를 제공한다.
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.
일실시예로서, 보이스 코일 모터는 베이스 유닛; 상기 베이스 유닛의 상부에 배치되며 렌즈가 장착된 보빈 및 상기 보빈의 외주면에 배치된 제1 구동부를 포함하는 가동자; 상기 베이스 유닛에 지지되며 상기 제1 구동부와 마주하게 배치된 제2 구동부를 포함하는 고정자; 및 상기 보빈의 하면으로부터 돌출된 융착 돌기에 고정되는 결합공이 형성된 내측 탄성부, 상기 내측 탄성부의 외측에 배치되는 외측 탄성부 및 상기 내측 및 외측 탄성부를 연결하는 연결 탄성부를 포함하는 탄성 부재를 포함하며, 상기 보빈 중 상기 하면에는 상기 내측 탄성부를 수납하여 상기 내측 탄성부의 형상 변형을 방지하는 수납부가 형성된다.
본 발명에 따른 보이스 코일 모터에 의하면, 보빈을 탄력적으로 지지하는 탄성 부재 중 보빈의 하면에 열융착되는 내측 탄성부를 열융착하는 도중 내측 탄성부의 위치 변경 및 형상 변형을 방지하기 위해 보빈의 하면에 내측 탄성부를 수납하는 수납부를 형성하여 내측 탄성부의 위치 변경 및 형상 변형을 방지하는 효과를 갖는다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 보이스 코일 모터의 외관 사시도이다.
도 2는 도 1의 I-I' 선을 따라 절단한 단면도이다.
도 3은 도 1의 분해 사시도이다.
도 4는 보빈의 후면 및 탄성 부재를 도시한 후면 사시도이다.
도 5는 도 4의 'A' 부분 확대도이다.
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 모터의 외관 사시도이다. 도 2는 도 1의 I-I' 선을 따라 절단한 단면도이다. 도 3은 도 1의 분해 사시도이다. 도 4는 보빈의 후면 및 탄성 부재를 도시한 후면 사시도이다. 도 5는 도 4의 'A' 부분 확대도이다.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 보이스 코일 모터(600)는 베이스 유닛(100), 가동자(200), 고정자(300) 및 탄성 부재(400)를 포함한다. 이에 더하여, 보이스 코일 모터(600)는 커버(500)를 포함할 수 있다.
베이스 유닛(100)은 직육면체 플레이트 형상으로 형성되며, 베이스 유닛(100)의 중앙부에는 도 3에 도시된 바와 같이 베이스 유닛(100)의 상면 및 상면과 대향 하는 하면을 관통하는 관통홀(110)이 형성된다.
베이스 유닛(100)의 상면에 형성된 4 개의 모서리들에는 각각 결합 기둥(120)들이 돌출된다.
도 3 내지 도 5를 참조하면, 가동자(200)는 보빈(210) 및 제1 구동부(220)를 포함한다.
보빈(210)은, 예를 들어, 상하면이 개구 된 원통 형상으로 형성되며, 보빈(210)의 내측면에는 렌즈(미도시)를 장착하기 위한 암나사부(212)가 형성될 수 있다.
보빈(210) 중 베이스 유닛(100)과 마주하는 하면(211)에는 후술 될 탄성 부재(400)와 결합 되는 융착 돌기(214)들이 각각 형성된다.
본 발명의 일실시예에서, 융착 돌기(214)들은, 예를 들어, 보빈(210)의 중심을 기준으로 좌측에 4 개, 보빈(210)의 중심을 기준으로 우측에 4 개가 각각 형성된다.
융착 돌기(214)들은, 예를 들어, 2 개가 한 쌍을 이루며, 보빈(210)의 중심을 기준으로 좌측에 4 개의 융착 돌기(214)들이 배치되고, 보빈(210)의 중심을 기준으로 우측에 4 개의 융착 돌기(214)들이 배치된다. 또한, 보빈(210)의 중심을 기준으로 좌우측의 융착 돌기(214)들은 각각 대칭 형상으로 배치된다.
본 발명의 일실시예에서, 제1 구동부(220)는, 예를 들어, 보빈(210)의 외측면에 권선된 코일 블럭을 포함할 수 있다. 코일 블럭은 절연 물질에 의하여 절연된 긴 전선을 보빈(210)의 외측면에 권선하여 형성할 수 있다. 이와 다르게 코일 블럭은 절연 물질에 의하여 절연된 긴 전선을 파이프 형상으로 권선한 후 보빈(210)의 외측면에 배치하여도 무방하다.
비록 본 발명의 일실시예에서는 제1 구동부(220)가 코일 블럭인 것이 도시 및 설명되고 있지만, 이와 다르게, 제1 구동부(220)는 보빈(210)의 외측면에 부착된 마그네트를 포함하여도 무방하다.
도 3을 다시 참조하면, 고정자(300)는 제2 구동부(310)를 포함한다. 이에 더하여 고정자(300)는 요크(320) 및 스페이서(330)를 포함할 수 있다.
제2 구동부(310)는 제1 구동부(220)의 외측에 배치되며, 제2 구동부(310)는 제1 구동부(220)와 마주하게 배치된다.
본 발명의 일실시예에서, 제1 구동부(220)가 코일 블럭을 포함할 경우, 제2 구동부(310)는 마그네트를 포함한다. 이와 다르게, 제1 구동부(220)가 마그네트를 포함할 경우, 제2 구동부(310)는 코일 블럭을 포함한다.
제2 구동부(310)는, 예를 들어, 기둥 형상을 갖는 4 개의 마그네트들을 포함하며, 4 개의 마그네트들은 제1 구동부(220)의 주변에 등 간격으로 형성된다. 이와 다르게, 4 개의 마그네트들은 평판 마그네트를 포함할 수 있다.
요크(320)는 사각 플레이트 형상으로 형성되며 중앙부에 원형 개구가 형성된 요크 상판(321) 및 요크 상판(321)의 4 개의 테두리로부터 요크 상판(321)으로부터 수직하게 연장된 요크 측면판(322)을 포함한다. 요크(320)는 자기장 또는 유해 전자파(EMI)를 차단하는 금속판을 프레스 가공하여 형성될 수 있다.
요크(320)의 요크 측면판(322)들 중 인접한 한 쌍의 요크 측면판(322)들에 의하여 형성된 내측면에는 각각 제2 구동부(310)가 배치된다.
제2 구동부(310)가 내부에 고정된 요크(320)는 제2 구동부(310)로부터 발생된 자기장의 누설을 방지하여 가동자(200)의 구동력을 향상시키는 역할을 한다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 탄성 부재(400)는 가동자(200)의 보빈(210)의 하면(211)에 배치된다. 본 발명의 일실시예에서, 탄성 부재(400)는, 예를 들어, 한 쌍으로 이루어지며, 각 탄성 부재(400)는 상호 전기적으로 절연된다.
한 쌍으로 이루어진 탄성 부재(400)는 내측 탄성부(410), 외측 탄성부(420) 및 연결 탄성부(430)를 포함한다.
외측 탄성부(420)는, 평면상에서 보았을 때, 'U' 자 형상으로 꺾인 띠 형상으로 형성되며, 외측 탄성부(420)는 베이스 유닛(100)의 인접한 한 쌍의 결합 기둥(120)들에 삽입되어 베이스 유닛(100)에 고정 된다.
내측 탄성부(410)는 보빈(210)의 하면(211)에 배치된다. 따라서, 내측 탄성부(410)는 보빈(210)의 하면(211)의 형상과 유사한 곡선 띠 형상으로 형성된다.
내측 탄성부(410)에는 보빈(210)의 하면(211)에 형성된 융착 돌기(214)와 대응하는 위치에 형성된 관통공(412)을 포함한다.
본 발명의 일실시예에서 관통공(412)은 보빈(210)의 하면(211)에 형성돤 각 융착 돌기(214)와 대응하는 위치에 형성되며, 따라서 융착 돌기(214)는 관통공(412)을 통과하게 된다.
연결 탄성부(430)는 지그재그 형태로 형성되며, 연결 탄성부(430)의 일측은 내측 탄성부(410)에 연결되고, 연결 탄성부(430)의 상기 일측과 대향하는 타측은 외측 탄성부(420)에 연결된다.
본 발명의 일실시예에서, 탄성 부재(400)의 내측 탄성부(410)의 관통공(412)은 보빈(210)의 하면(211)에 형성된 융착 돌기(214)에 삽입되고, 융착 돌기(214)는 열 및 압력에 의하여 형상이 변형되면서 내측 탄성부(410)의 상면을 눌러 내측 탄성부(410)는 보빈(210)의 하면(211)에 결합 된다.
이와 같이 융착 돌기(214)에 열 및 압력을 가하여 융착 돌기(214)의 형상을 변형하여 내측 탄성부(410)의 상면을 눌러 탄성 부재(400)를 보빈(210)의 하면(211)에 고정 시키는 도중 내측 탄성부(410)의 위치가 빈번하게 변경될 수 있다. 이에 더하여 내측 탄성부(410)의 형상 역시 변경될 수 있다.
이와 같이 내측 탄성부(410)의 위치가 변경될 경우, 가동자(200)가 지정된 경로를 벗어난 위치에서 구동되거나, 가동자(200)에 작용하는 탄성력이 변경될 수 있다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 내측 탄성부(410)를 보빈(210)의 하면(211)에 열융착하는 도중 내측 탄성부(410)의 위치가 변경되거나 내측 탄성부(410)의 형상이 변형되는 것을 방지하기 위해서 보빈(210)의 하면(211)에는 내측 탄성부(410)를 수납하는 수납부(216)가 형성된다.
보빈(210)의 하면(211)에 형성된 수납부(216)는, 예를 들어, 보빈(210)의 하면(211)으로부터 언더컷 형상으로 오목하게 형성됨 리세스(recess) 형상을 갖는다.
또한, 수납부(216)에 삽입된 탄성 부재(400)의 내측 탄성부(410)가 보빈(210)의 융착 돌기(214)에 의하여 열융착 되는 도중 내측 탄성부(410)의 위치 변경 및 형상 변경을 방지하기 위해서 수납부(216)는, 평면상에서 보았을 때, 내측 탄성부(410)와 동일한 형상 및 동일한 사이즈로 형성될 수 있다.
수납부(216)는 탄성 부재(400)의 내측 탄성부(410)의 위치 변경을 방지하기 위해서 보빈(210)의 외측면 및/또는 내측면과 연통되지 않는다. 다만, 탄성 부재(400)의 내측 탄성부(410)와 연결되는 연결 탄성부(430) 부분이 보빈(210)과 간섭되는 것을 방지하기 위하여 내측 탄성부(410)와 연결되는 연결 탄성부(430)와 대응하는 보빈(210)의 수납부(216)는 보빈(210)의 내측면과 연통 된다.
도 3을 다시 참조하면, 보빈(210)의 하면(211)과 대향 하는 상면에는 보빈(210)을 탄력적으로 지지하는 추가 탄성 부재(450)가 배치된다.
스페이서(330)는 탄성 부재(400), 추가 탄성 부재(450), 가동자(200) 및 고정자(300)를 고정하는 역할을 한다.
스페이서(330)는 상부 스페이서(332) 및 하부 스페이서(335)를 포함하며, 상부 스페이서(332) 및 하부 스페이서(335)는 상호 맞물림 결합 된다.
탄성 부재(400)의 외측 탄성부(420)는 하부 스페이서(335) 및 베이스 유닛(100)의 상면 사이에서 고정되며, 추가 탄성 부재(450)는 상부 스페이서(332)의 하면에 고정된다.
커버(500)는 렌즈를 노출하기 위한 원형 개구를 갖는 사각 플레이트 형상을 갖는 커버 상판(510) 및 커버 상판(510)의 테두리로부터 연장된 커버 측면판(520)을 포함하며, 커버 측면판(520)은 베이스 유닛(100)에 결합 된다.
이상에서 상세하게 설명한 바에 의하면, 보빈을 탄력적으로 지지하는 탄성 부재 중 보빈의 하면에 열융착되는 내측 탄성부를 열융착하는 도중 내측 탄성부의 위치 변경 및 형상 변형을 방지하기 위해 보빈의 하면에 내측 탄성부를 수납하는 수납부를 형성하여 내측 탄성부의 위치 변경 및 형상 변형을 방지하는 효과를 갖는다.
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.
600...보이스 코일 모터 100...베이스 유닛
200...가동자 300...고정자
400...탄성 부재 500...커버

Claims (6)

  1. 베이스 유닛;
    상기 베이스 유닛의 상부에 배치되며 렌즈가 장착된 보빈 및 상기 보빈의 외주면에 배치된 제1 구동부를 포함하는 가동자;
    상기 베이스 유닛에 지지되며 상기 제1 구동부와 마주하게 배치된 제2 구동부를 포함하는 고정자; 및
    상기 보빈의 하면으로부터 돌출된 융착 돌기에 고정되는 결합공이 형성된 내측 탄성부, 상기 내측 탄성부의 외측에 배치되는 외측 탄성부 및 상기 내측 및 외측 탄성부를 연결하는 연결 탄성부를 포함하는 탄성 부재를 포함하며,
    상기 보빈 중 상기 하면에는 상기 내측 탄성부를 수납하여 상기 내측 탄성부의 형상 변형을 방지하는 수납부가 형성된 보이스 코일 모터.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 수납부는 상기 보빈의 하면에 상기 내측 탄성부와 동일한 형상 및 동일한 사이즈로 형성된 홈인 보이스 코일 모터.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 수납부 내에 배치된 상기 내측 탄성부는 상기 융착 돌기의 융착에 의하여 상기 보빈의 상기 하면에 고정된 보이스 코일 모터.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 내측 탄성부와 상기 연결 탄성부가 연결되는 부분은 상기 연결 탄성부와 간섭을 일으키지 않도록 상기 수납부와 연통된 보이스 코일 모터.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 보빈의 상면에 결합 된 추가 탄성 부재를 더 포함하는 보이스 코일 모터.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1 구동부는 절연 수지로 절연된 전선을 권선하여 형성된 코일 블럭을 포함하며, 상기 제2 구동부는 마그네트를 포함하는 보이스 코일 모터.
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