KR20220047240A - 보이스 코일 모터 - Google Patents

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KR20220047240A
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박상옥
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Abstract

보이스 코일 모터는 베이스 유닛; 상기 베이스 유닛의 상부에 배치된 보빈 및 상기 보빈의 외주면에 배치된 제1 구동부를 포함하는 가동자; 상기 베이스 유닛에 고정되어 상기 가동자를 감싸며 상기 제1 구동부와 작용하는 제2 구동부를 포함하는 고정자; 및 상기 가동자를 탄력적으로 지지하는 탄성 부재를 포함하며, 상기 보빈에는 상기 베이스 유닛과 인접한 상기 보빈의 외주면 하단으로부터 소정 높이로 형성된 오목한 접착제 저장부가 형성되며, 상기 제1 구동부 및 상기 접착제 저장부 사이에 형성된 입구를 통해 접착제가 주입된다.

Description

보이스 코일 모터{VOICE COIL MOTOR}
본 발명은 보이스 코일 모터(Voice Coil Motor, VCM)에 관한 것이다.
최근 들어, 휴대용 통신장치, 휴대용 컴퓨터, 태블릿 PC 등에는 디지털 이미지 또는 동영상을 저장하는 카메라 모듈이 설치되고 있고, 카메라 모듈은 외부광을 이미지로 변경하는 이미지 센서 모듈 및 외부광을 이미지 센서 모듈의 수광부에 포커싱 하는 렌즈를 포함한다.
종래 카메라 모듈은 렌즈 및 이미지 센서 모듈 사이의 거리를 조절할 수 없어 사용자가 원하는 고품질 이미지를 얻기 어려웠다.
최근, 카메라 모듈의 렌즈 및 이미지 센서 모듈 사이의 거리를 조절할 수 있는 보이스 코일 모터(VCM)가 개발되어 카메라 모듈로부터 고품질 이미지 또는 동영상을 획득할 수 있게 되었다.
보이스 코일 모터를 구동하기 위해서는 마그네트를 포함하는 고정자 및 고정자의 내부에 배치되며 렌즈가 장착된 보빈, 보빈의 외주면에 배치되어 외부로부터 인가된 구동 전류에 의하여 전자기력을 발생시키는 코일 블럭을 포함하는 가동자를 포함한다.
일반적으로 코일 블럭을 보빈의 외주면에 고정하기 위해서는 먼저 접착제를 보빈의 외주면에 먼저 도포한 후 보빈의 외주면에 코일 블럭을 결합하여 접착제를 이용하여 코일 블럭은 보빈의 외주면에 접합 된다.
그러나, 보빈의 사이즈가 매우 작기 때문에 보빈의 외주면에 접착제를 균일하게 도포하기 어려울 뿐만 아니라 보빈에 작업자가 수작업으로 코일 블럭을 결합하기 어렵다.
또한, 보빈의 사이즈가 매우 작기 때문에 접착제가 작업자의 손에 묻게 되고 작업자의 손에 묻은 접착제가 코일 블럭에 묻어 작동 불량을 일으키게 된다.
또한, 보빈에 접착제가 도포 된 상태에서 코일 블럭을 결합할 경우 접착제가 코일 블럭에 의하여 쓸려 내려가 보빈 및 코일 블럭의 접합력이 크게 감소되고 코일 블럭에 의하여 쓸려 내려간 접착제에 의하여 가동자의 주변이 크게 오염되는 문제점을 갖는다.
특히, 보빈에 코일 블럭을 접착제로 결합한 상태에서 보빈과 코일 블럭의 접착제 양을 육안으로 확인하기 어려운 문제점을 갖는다.
(특허문헌 1) JP2007-108595 A
본 발명은 보빈의 사이즈가 매우 작더라도 접착제가 작업자의 손에 묻어 코일 블럭의 오염, 코일 블럭에 의한 접착제의 쓸려 내려감에 의한 가동자의 오염 및 보빈과 코일 블럭 사이의 접착제 양을 육안으로 확인하여 보빈 및 코일 블럭의 접착 불량을 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 배치된 보빈 및 상기 보빈의 외주면에 배치된 제1 구동부를 포함하는 가동자; 상기 베이스 유닛에 고정되어 상기 가동자를 감싸며 상기 제1 구동부와 작용하는 제2 구동부를 포함하는 고정자; 및 상기 가동자를 탄력적으로 지지하는 탄성 부재를 포함하며, 상기 보빈에는 상기 베이스 유닛과 인접한 상기 보빈의 외주면 하단으로부터 소정 높이로 형성된 오목한 접착제 저장부가 형성되며, 상기 제1 구동부 및 상기 접착제 저장부 사이에 형성된 입구를 통해 접착제가 주입된다.
본 발명에 따른 보이스 코일 모터는 보빈의 외주면 하단에 접착제 저장부를 형성하여 보빈의 외주면에 제1 구동부를 먼저 결합한 후 접착제 저장부에 접착제를 제공하여 접착제에 의한 오염 및 접착제의 접착력 약화를 방지하는 효과를 갖는다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 보이스 코일 모터의 분해 사시도이다.
도 2는 도 1의 보빈의 후면 사시도이다.
도 3은 도 1의 보빈의 사시도이다.
도 4는 도 3의 '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 분해 사시도이다. 도 2는 도 1의 보빈의 후면 사시도이다. 도 3은 도 1의 보빈의 사시도이다. 도 4는 도 3의 'A' 부분 확대도이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 보이스 코일 모터(800)는 가동자(400), 베이스(500), 고정자(600) 및 커버(700)를 포함한다. 이에 더하여, 보이스 코일 모터(800)는 판 스프링(300)을 포함한다.
베이스(500)는 후술 될 가동자(400)의 하부에 배치된다. 베이스(500)는, 예를 들어, 직육면체 형상으로 형성될 수 있다. 베이스(500)의 중앙부에는 개구(505)가 형성되며 개구(505)는 후술 될 가동자(400)에 장착된 렌즈와 마주하게 형성된다. 베이스(500)의 상면의 각 모서리에는 후술 될 고정자(600)와 결합 되는 결합 기둥(520)이 형성된다.
가동자(400)는 베이스 유닛(500)의 상부에 배치된다.
가동자(400)는 보빈(200) 및 제1 구동부(250)를 포함한다.
보빈(200)은 상하단이 개구된 통 형상으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 보빈(200)은 상하단이 개구된 원통 형상으로 형성되며, 보빈(200)의 내측에는 외부광을 이미지 센서에 포커싱 하기 위한 렌즈(미도시)가 장착된다. 렌즈는 렌즈 배럴에 장착되어 보빈(200)의 내측면에 형성된 암나사부에 결합 된다.
제1 구동부(250)는, 예를 들어, 절연 수지 등에 의하여 절연된 긴 전선을 원통 형상으로 권선 하여 형성된다. 제1 구동부(250)의 양단에 전압차를 갖는 전원을 인가함에 따라 발생된 전류에 의하여 제1 구동부(250)로부터는 전자기파가 발생된다.
원통 형상을 갖는 제1 구동부(250)는 보빈(200)의 외주면에 접착제 등에 의하여 접착되는데, 보빈(200)의 사이즈가 매우 작기 때문에 보빈(200)의 외주면에 접착제를 도포한 후 보빈(200)의 외주면에 제1 구동부(250)를 결합할 경우, 접착제의 쓸려 내림에 의한 접착력 약화 및 보빈(200), 제1 구동부(250) 및 베이스 유닛(500)의 오염 및 베이스 유닛(500)에 가동자(400)가 접착되는 등 다양한 문제점을 유발할 수 있다.
도 2 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일실시예에서는 보빈(200) 및 제1 구동부(250)의 접착력 약화, 접착제에 의한 오염 및 베이스 유닛(500)에 가동자(400)가 접착되는 문제를 해결하기 위하여, 보빈(200)에는 베이스 유닛(500)과 인접한 보빈(200)의 외주면 하단으로부터 소정 높이(지정된 높이)로 형성된 오목한 접착제 저장부(210)가 형성된다.
접착제 저장부(210)는, 예를 들어, 보빈(200)의 측면에서 보았을 때 사각 리세스(recess) 형상으로 형성될 수 있으며, 접착제 저장부(210)의 형상은, 보빈(200)의 측면에서 보았을 때, 사각형 형상 이외에 삼각형, 다각형, 원형 등 다양한 형상으로 형성될 수 있다.
접착제 저장부(210)는 보빈(200)의 하단으로부터 보빈(200)의 하단과 대향 하는 상단을 향하는 방향으로 형성되고, 이에 따라 접착제 저장부(210)는 보빈(200)의 하단으로부터 노출된다.
접착제 저장부(210)가 형성된 보빈(200)에 제1 구동부(250)가 결합 경우, 접착제 저장부(210)에 대응하는 부분에는 접착제를 저장하기에 적합한 공간이 형성되며, 접착제 저장부(210) 및 제1 구동부(250)의 사이에는 접착제를 주입하기에 적합한 입구가 형성된다.
이와 같이 접착제 저장부(210)가 보빈(200)의 하단으로부터 노출될 경우, 보빈(200)에 제1 구동부(250)를 먼저 결합한 후 접착제 저장부(210) 및 제1 구동부(250) 사이에 형성된 입구로 유동성이 풍부한 접착제를 제공할 수 있다.
한편, 도 4에 도시된 바와 같이 접착제 저장부(210)의 입구는 매우 좁은 갭으로 형성되기 때문에 매우 작은 직경을 갖는 디스펜서 등을 이용하여 유동성이 풍부한 접착제를 접착제 저장부(210)의 입구로 제공할 경우 접착제가 외부로 흘러 넘칠 수 있다.
이를 방지하기 위하여, 접착제 저장부(210)는 접착제를 보다 안정적으로 접착제 저장부(210)의 입구로 제공하기 위해 확장된 확장부(215)를 포함할 수 있다.
한편, 도 2에 도시된 바와 같이 접착제 저장부(210)와 대응하는 위치에는 추가 접착제 저장부(230)가 형성될 수 있다. 도 4를 참조하면, 보빈(200)은 접착제 저장부(210)와 추가 접착제 저장부(230) 사이에 배치되는 격벽(240)을 포함할 수 있다.
추가 접착제 저장부(230)는 보빈(200)의 하단과 대향 하는 상단으로부터 하단을 향하는 방향으로 형성되며, 이에 따라 접착제 저장부(210)는 보빈(200)의 상단으로부터 노출된다.
추가 접착제 저장부(230) 및 접착제 저장부(210)는 상호 연통 되거나 상호 연통되지 않을 수 있다. 본 발명의 일실시예에서, 추가 접착제 저장부(230) 및 접착제 저장부(210)는 상호 연통 되지 않는다.
한편, 도 2에 도시된 바와 같이 보빈(200)의 외주면 하단에는 제1 구동부(250)를 서포트 하기 위해 플랜지 형상으로 보빈(200)의 외주면 하단으로부터 돌출된 서포트부(220)가 형성된다.
서포트부(220)는 제1 구동부(250)가 보빈(200)의 외주면으로부터 이탈되지 않도록 제1 구동부(250)를 안정적으로 서포트 하는 역할을 한다.
본 발명의 일실시예에서, 서포트부(220)는 보빈(200)의 외주면 하단으로부터 돌출되지만, 서포트부(220)는 접착제 저장부(210)가 형성된 부분으로부터는 돌출되지 않는다.
탄성 부재(300)는 하부 탄성 부재(310) 및 상부 탄성 부재(320)를 포함한다.
하부 탄성 부재(310)는 한 쌍으로 이루어지며, 한 쌍의 하부 탄성 부재(310)의 일부는 베이스(500)에 고정되고, 한 쌍의 하부 탄성 부재(310)의 일부는 보빈(200)의 하면에 형성된 보스에 결합된다.
상부 탄성 부재(320)의 일부는 보빈(200)의 상면에 형성된 보스에 결합 되며, 상부 탄성 부재(320)의 일부는 후술 될 고정자(600)에 결합 된다.
고정자(600)는 하우징(610) 및 제2 구동부(620)을 포함한다.
하우징(610)은 상면 및 하면이 개구된 사각 통 형상으로 형성되며, 하우징(610)의 측벽(622)에는 제1 구동부(250)를 노출하는 개구(624)가 형성된다.
하우징(610)의 측벽(622)에는 베이스 유닛(500)에 형성된 결합 기둥(520)과 끼워맞춤 방식으로 결합 되는 결합홈(626)이 형성된다.
제2 구동부(620)는 하우징(610)에 제1 구동부(250)과 마주하게 결합 된다.
본 발명의 일실시예에서 제1 구동부(250)가 코일 블럭을 포함할 경우 제2 구동부(620)는 마그네트를 포함할 수 있다.
비록 본 발명의 일실시예에서는 제1 구동부(250)가 코일 블럭을 포함하고, 제2 구동부(620)가 마그네트를 포함하는 것이 도시 및 설명되고 있지만, 이와 다르게 제1 구동부(250)가 마그네트를 포함하고, 제2 구동부(620)가 코일 블럭을 포함하여도 무방하다.
커버(700)는 가동자(400) 및 고정자(600)를 감싸며, 커버(700)는 보빈(200)에 내장된 렌즈를 노출하는 개구를 갖는 상판(710) 및 상판(710)으로부터 연장된 측면판(720)을 포함하며, 커버(700)의 측면판(720)은 베이스(500)에 결합 된다.
이상에서 상세하게 설명한 바에 의하면, 보빈의 외주면 하단에 접착제 저장부를 형성하여 보빈의 외주면에 제1 구동부를 먼저 결합한 후 접착제 저장부에 접착제를 제공하여 접착제에 의한 오염 및 접착제의 접착력 약화를 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.
800...보이스 코일 모터 300...탄성 부재
400...가동자 500...베이스
600...고정자 700...커버
210...접착제 저장부

Claims (20)

  1. 상판과, 상기 상판으로부터 연장되는 측면판을 포함하는 커버;
    상기 커버 내에 배치되는 보빈;
    상기 보빈의 외주면에 배치되는 코일; 및
    상기 코일과 상기 커버의 상기 측면판 사이에 배치되고 상기 코일과 마주보는 마그네트를 포함하고,
    상기 보빈은 상기 보빈의 외주면으로부터 돌출되고 상기 코일의 하단에 배치되는 서포트부와, 상기 보빈의 상기 외주면으로부터 함몰되는 상부 접착제 저장부와, 상기 보빈의 상기 외주면으로부터 함몰되고 상기 상부 접착제 저장부의 아래에 배치되는 하부 접착제 저장부와, 상기 상부 접착제 저장부와 상기 하부 접착제 저장부 사이에 배치되는 격벽을 포함하고,
    상기 상부 접착제 저장부는 상기 보빈의 상기 외주면보다 내측에 배치되고 상기 코일과 마주보는 제1면을 포함하고,
    상기 하부 접착제 저장부는 상기 보빈의 상기 외주면보다 내측에 배치되고 상기 코일과 마주보는 제2면을 포함하고,
    상기 상부 접착제 저장부의 상기 제1면과 상기 하부 접착제 저장부의 상기 제2면은 광축에 수직인 방향인 동일 방향을 향하는 보이스 코일 모터.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 보빈의 상기 격벽은 상기 코일과 마주보는 외면과, 상기 외면과 상기 상부 접착제 저장부의 상기 제1면을 연결하는 제3면과, 상기 외면과 상기 하부 접착제 저장부의 상기 제2면을 연결하는 제4면을 포함하고,
    상기 서포트부는 상기 코일과 마주보는 제5면을 포함하고,
    상기 보빈의 제3면과 상기 상기 서포트부의 상기 제5면은 동일한 방향을 향하는 보이스 코일 모터.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 상부 접착제 저장부와 상기 하부 접착제 저장부는 광축 방향으로 오버랩되는 보이스 코일 모터.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 격벽은 상기 코일과 광축 방향으로 오버랩되지 않는 보이스 코일 모터.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 격벽의 상기 코일과 마주보는 외면은 상기 보빈의 상기 외주면과 동일 평면상에 배치되는 보이스 코일 모터.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 보빈의 상기 격벽은 상기 서포트부와 광축 방향으로 오버랩되지 않는 보이스 코일 모터.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 서포트부는 상기 보빈의 상기 격벽보다 돌출되는 보이스 코일 모터.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 상부 접착제 저장부와 상기 하부 접착제 저장부에는 접착제가 배치되는 보이스 코일 모터.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 접착제는 상기 상부 접착제 저장부 및 상기 하부 접착제 저장부 중 어느 하나를 통해 유입되는 보이스 코일 모터.
  10. 제2항에 있어서,
    상기 보빈의 상기 격벽의 상기 제3면과 상기 보빈의 상기 격벽의 상기 제4면은 광축 방향으로 오버랩되는 보이스 코일 모터.
  11. 제2항에 있어서,
    상기 접착제의 적어도 일부는 상기 보빈의 상기 격벽의 상기 제3면에 배치되는 보이스 코일 모터.
  12. 제2항에 있어서,
    상기 접착제의 적어도 일부는 상기 보빈의 상기 격벽의 상기 제4면에 배치되는 보이스 코일 모터.
  13. 제2항에 있어서,
    상기 격벽의 상기 제3면은 상기 서포트부의 상기 제5면의 위치보다 높은 위치에 배치되는 보이스 코일 모터.
  14. 제2항에 있어서,
    상기 격벽의 상기 제4면은 상기 서포트부의 상기 제5면의 위치보다 높은 위치에 배치되는 보이스 코일 모터.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 상부 접착제 저장부의 적어도 일부는 상기 코일과 수평방향으로 오버랩되는 보이스 코일 모터.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 상부 접착제 저장부는 상측으로 오픈된 사각 리세스 형상으로 형성되는 보이스 코일 모터.
  17. 제1항에 있어서,
    상기 상부 접착제 저장부 및 상기 하부 접착제 저장부는 상기 보빈의 상기 외주면에 4개가 형성되는 보이스 코일 모터.
  18. 이미지 센서;
    제1항의 보이스 코일 모터; 및
    상기 보이스 코일 모터의 상기 보빈에 결합되고 상기 이미지 센서에 대응하는 위치에 배치되는 렌즈를 포함하는 카메라 모듈.
  19. 제18항의 카메라 모듈을 포함하는 휴대용 통신장치.
  20. 상판과, 상기 상판으로부터 연장되는 측면판을 포함하는 커버;
    상기 커버 내에 배치되는 보빈;
    상기 보빈의 외주면에 배치되는 코일; 및
    상기 코일과 상기 커버의 상기 측면판 사이에 배치되고 상기 코일과 마주보는 마그네트를 포함하는 카메라 모듈.
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