TWI408872B - 固定裝組及音圈馬達 - Google Patents

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Tai Hsu Chou
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固定裝組及音圈馬達
本發明涉及一音圈馬達，尤其涉及一穩定性較佳之固定裝組及一具有該固定裝組之音圈馬達。
音圈馬達具有體積小、用電量少及價格低廉等優點，適合作為電子產品(如數位相機、行動電話、數位攝像機等)中之致動器(請參見Design of a voice coil motor used in the focusing system of a digital video camera，Magnetics,IEEE Transactions on Volume 41,Issue 10,Oct.2005 Page(s)：3979-3981)。
習知之音圈馬達主要包括一固定裝組、一可活動地裝設於該固定裝組內之活動裝筒及一繞於該活動裝筒外壁上之線圈。該固定裝組具有一固定裝筒及四塊藉由點膠方式固定於該固定裝筒內壁上之磁鐵，該活動裝筒用來裝設鏡頭模組中之鏡筒或變焦鏡片等元件。於通電情況下，該線圈於磁鐵產生之磁場中受到力之作用，帶動活動裝筒沿其中心軸方向運動，從而改變裝設於活動裝筒內之鏡筒與影像感測器之間之距離或變焦鏡片與其他鏡片之間之距離，進而實現對焦或變焦之功能。
惟，習知之音圈馬達之磁鐵僅靠膠水黏附於固定裝筒之內壁上，故，隨著使用時間之增加，膠會脫落，致使該磁鐵與該固定裝筒間之穩定性變差，即，該固定裝組之穩定性變差，進而導致該音圈馬達之穩定性變差、磁性變差、效能變低。
有鑒於此，提供一穩定性較佳之固定裝組及一具有該固定裝組之音圈馬達實為必要。
一音圈馬達之固定裝組，該固定裝組包括一兩端開口之固定裝筒及至少一收容於該固定裝筒內之磁鐵，該固定裝筒具有一第一端面及與該第一端面相對之第二端面，該固定裝筒具有一由該第一端面向該第二端面凹陷形成之第一容置腔，該第一容置腔用來收容該磁鐵。
一音圈馬達，其包括一兩端開口之固定裝組、一收容於該固定裝組內之活動裝筒及兩分別位於該固定裝組兩端開口處之彈片，該固定裝組包括一兩端開口之固定裝筒及至少一收容於該固定裝筒內之磁鐵，該固定裝筒具有一第一端面及與該第一端面相對之第二端面，該活動裝筒之外壁繞有一線圈，該彈片之內側具有連接部，外側具有外側固定部，該彈片藉由該彈片之連接部與該活動裝筒之一端固接，該彈片藉由該彈片之外側固定部與該固定裝筒之一端固接，該固定裝筒具有一由該第一端面向該第二端面凹陷形成之第一容置腔，該第一容置腔用來收容該磁鐵。
與先前技術相比，本發明實施例所提供之音圈馬達之固定裝 筒之第一端面向第二端面凹陷形成一第一容置腔，該第一容置腔用來收容磁鐵，從而使得該固定裝筒與該磁鐵之間之穩定性較佳，具有該固定裝筒及磁鐵之音圈馬達之穩定性較佳。
10‧‧‧音圈馬達
20‧‧‧外殼
30、30b、30c、30d‧‧‧固定裝組
40‧‧‧活動裝組
50‧‧‧彈片
60‧‧‧承載體
22‧‧‧底板
24‧‧‧第一側板
26‧‧‧第二側板
222、510‧‧‧通孔
32、32b、32c、32d‧‧‧固定裝筒
34、34b、34c、34d‧‧‧磁鐵
301‧‧‧側壁
302‧‧‧第一容置腔
303‧‧‧第一表面
304‧‧‧第二表面
305、305c‧‧‧第一側壁端面
306、306c‧‧‧第二側壁端面
35、35b、35c、35d‧‧‧第一端面
36、36b、36c、36d‧‧‧第二端面
307、307b、307c、307d‧‧‧第二容置腔
309、309b、309c、309d‧‧‧孔
310‧‧‧棱
311‧‧‧第一定位單元
42‧‧‧線圈
412‧‧‧第三容置腔
51‧‧‧平板
52‧‧‧第一溝槽
53‧‧‧第二溝槽
54‧‧‧第三溝槽
55‧‧‧第四溝槽
56‧‧‧可動彈力部
57‧‧‧連接部
58‧‧‧外側固定部
582‧‧‧第二定位單元
圖1係本發明第一實施例所提供之音圈馬達之分解圖，其包括固定裝組及彈片，該固定裝組具有一固定裝筒。
圖2係本發明第一實施例所提供之固定裝筒之立體示意圖。
圖3係本發明第一實施例所提供之固定裝組之示意圖。
圖4係本發明第一實施例所提供之彈片之示意圖。
圖5係本發明第二實施例所提供之固定裝組之示意圖。
圖6係本發明第三實施例所提供之固定裝組之示意圖。
圖7係本發明第四實施例所提供之固定裝組之示意圖。
請參閱圖1，其為本發明實施例所提供之音圈馬達10，該音圈馬達10可供一鏡頭模組使用。該音圈馬達10包括外殼20、固定裝組30、活動裝組40、兩彈片50及承載體60。
該外殼20用於消除外部電磁對該音圈馬達10之幹擾並防止該音圈馬達10之電磁影響其外部電子元件之工作。該外殼20可藉由鎳鐵合金、導電塑膠、表面導電材料、導電玻璃等磁遮罩材料製成。該外殼20具有一底板22、兩設置於底板22相對 兩側之第一側板24及兩設置於底板22之另外相對兩側之第二側板26。該底板22、兩第一側板24及兩第二側板26形成一用來容置固定裝組30之容置空間。該底板22之幾何中心開設一通孔222，用於光線射入鏡頭模組中。
請一併參閱圖2及圖3，該固定裝組30具有一固定裝筒32及四塊裝設於固定裝筒32中之方形磁鐵34。該固定裝筒32係一呈正方體筒狀之筒體，具有四個方形側壁301。該四個側壁301圍成一第一容置腔302，該第一容置腔302用來收容活動裝組40。
每一側壁301均具有兩相對之且平行之第一表面303及第二表面304及兩相對之且平行之第一側壁端面305及第二側壁端面306。該四個第一側壁端面305連成一方形之環狀之第一端面35，該四個第二側壁端面306連成一方形之環狀之且與第一端面35相對之第二端面36。
該第一側壁端面305向第二側壁端面303凹陷形成一平行於第一表面303之方形之第二容置腔307。該第二容置腔307用來收容磁鐵34。優選地，本實施例中，該第二容置腔307之形狀與該磁鐵34之形狀相匹配，以使該磁鐵34緊密地收容於該第二容置腔307中，該第二容置腔307沒有穿透第二側壁端面306。當然，該第二容置腔307亦可穿透第二側壁端面306。
於該第二表面304上還開設一方形孔309。該孔309使得收容於第二容置腔307內之磁鐵34部分露出，以使於該固定裝筒 32之第一容置腔302內有較強之磁場。而該孔309之大小應根據需要來設計，只要裝入第二容置腔307內之磁鐵34不會輕易地從孔309中滑落即可。本實施例中，該孔309為通孔。當然，該孔309亦可為沉孔。
相鄰兩側壁301相交形成一棱310，共形成四條棱310。棱310與該固定裝筒32之中心軸平行且沿中心軸方向向固定裝筒32之底部延伸形成四個第一定位單元311，向固定裝筒32之頂部延伸形成四個第一定位單元311。該第一定位單元311用來將固定裝筒32與彈片50定位。本實施例中，該第一定位單元311為定位柱。當然，該第一定位單元311亦可為定位孔。
可理解，該第一定位單元311亦可單獨成型，再藉由膠合黏結、螺接等其他固接方法與固定裝筒32固接為一體。同樣可理解，亦可不需要第一定位單元311，不限於本實施例，只要該固定裝筒32之形狀與彈片50之形狀相匹配，使得該固定裝筒32與彈片50可定位即可。
將該磁鐵34插入該第二容置腔307中，即完成了該固定裝組30之組裝。由於收容於該第二容置腔307內之磁鐵34與該固定裝筒32之間有摩擦力之存在，使得該固定裝組30之穩定性較佳。優選地，本實施例中，於該磁鐵34與該固定裝筒32之間點膠以進一步加強該固定裝組30之穩定性。
該活動裝組40裝設於固定裝筒32之第一容置腔302中。該活動裝組40具有一活動裝筒41及繞於該活動裝筒41外壁之線圈 42。該活動裝筒41為一具有大致呈圓形之第三容置腔412之方形結構。該第三容置腔412用來收容鏡頭模組中之鏡筒。
請參閱圖4，該彈片50具有一方形平板51。該平板51之幾何中心開設有一通孔510，該通孔510用於光線射入或射出鏡頭模組。該通孔510之四周還開設有第一溝槽52、第二溝槽53、第三溝槽54及第四溝槽55，且兩兩相鄰溝槽之間形成可動彈力部56。該可動彈力部56可加速活動裝筒41復原之變化速度。
該第一溝槽52、第二溝槽53、第三溝槽54及第四溝槽55與通孔510之間形成連接部57。該連接部57用來與活動裝筒41之一端固接。該第一溝槽52之外側、第二溝槽53之外側、第三溝槽54之外側及第四溝槽55之外側形成一外側固定部58。該外側固定部58開設有四個與第一定位單元311配合使用之第二定位單元582。該第二定位單元582與第一定位單元311相配合將彈片50與固定裝筒32定位並固定。為了防止與固定裝筒32固定不牢，亦可將外側固定部58藉由膠合黏結之方法與與固定裝筒32之相接觸之面固接。本實施例中，該第二定位單元582為定位孔。當然，該第二定位單元582亦可為定位柱，該第二定位單元582亦可省略。
可理解，該彈片50之平板51亦可為圓形、三角形、五邊形或六邊形等其他幾何形狀結構，不限於本實施例，只要其具有連接部57及外側固定部58即可。
該承載體60呈方形，與外殼20相配合形成一用來收容固定裝組30、活動裝組40及兩彈片50之收容空間。
將線圈42與外部電路連通，使線圈42內有電流流動，而通有電流之線圈42於固定裝組30產生之磁場中受到力之作用，帶動活動裝筒41沿其中心軸方向移動。
可理解，該外殼20及承載體60亦可為圓形、三角形、五邊形或六邊形等其他幾何形狀結構，不限於本實施例，只要可收容固定裝組30、活動裝組40及兩彈片50即可。
請參閱圖5，其為本發明第二實施例所提供之固定裝組30b。該固定裝組30b具有一圓環形之固定裝筒32b及一裝設於固定裝筒32b內之圓環形磁鐵34b，該固定裝筒32b具有一圓環形之第一端面35b及與該第一端面35b相對之第二端面36b，該第一端面35b向該第二端面36b陷形成一圓環形之第二容置腔307b，該第二容置腔307b用來收容該磁鐵34b，且該第二容置腔307b之形狀與磁鐵34b之形狀相匹配，以使該磁鐵34b緊密地收容於該第二容置腔307b中，該固定裝筒32b之內壁上還開設有三個間隔分佈之孔309b，以使磁鐵34b部分露出。當然，彈片及活動裝組應相應之變為與固定裝組30b相匹配之形狀。
可理解，該三個孔309b亦可連為一孔。
請參閱圖6，其為本發明第三實施例所提供之固定裝組30c。該固定裝組30c具有一圓環形之固定裝筒32c及兩個裝設於固 定裝筒32c內之圓弧形磁鐵34c，該固定裝筒32c具有一個圓環形之第一端面35c及與該第一端面35c相對之第二端面36c，該第一端面35c具有兩圓弧形之第一側壁端面305c，該第二端面36具有兩分別與兩第一側壁端面305c相對之第二側壁端面306c，該第一側壁端面305c向與其相對之第二側壁端面306c凹陷形成一圓弧形之第二容置腔307c，該第二容置腔307c用來收容該磁鐵34c，且該第二容置腔307c之形狀與該磁鐵34c之形狀相匹配，以使該磁鐵34c緊密地收容於該第二容置腔307c中，該固定裝筒32c之內壁上還開設有兩間隔分佈之孔309c，以使磁鐵34c部分露出。當然，彈片及活動裝組應相應之變為與固定裝組30c相匹配之形狀。
請參閱圖7，其為本發明第四實施例所提供之固定裝組30d，該固定裝組30d具有一圓角形之固定裝筒32d及四個裝設於固定裝筒32d內之圓弧形磁鐵34d，該固定裝筒32d具有一圓角形之環狀之第一端面35d及與該第一端面35d相對之第二端面36d，該第一端面35d之位於四個圓角處之部分端面向該第二端面36d之位於四個圓角處之部分端面凹陷形成四個圓弧形之第二容置腔307d，該第二容置腔307d用來收容該磁鐵34d，且該第二容置腔307d之形狀與該磁鐵34d之形狀相匹配，以使該磁鐵34d緊密地收容於該第二容置腔307d中，該固定裝筒32d之四個圓角處之內壁上還分別開設有孔309d，以使磁鐵34d部分露出。當然，彈片及活動裝組應相應之變為與固定裝組30d相匹配之形狀。
可理解，該磁鐵之個數亦可為五個、六個或複數個，不限於本實施例，只要該固定裝筒設有個數與磁鐵個數相同之第二容置腔即可。
當然，該固定裝筒亦可為三角形、五邊形、六邊形等其他幾何結構。
綜上所述，本發明確已符合發明專利之要件，遂依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施方式，自不能以此限制本案之申請專利範圍。舉凡熟悉本案技藝之人士援依本發明之精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下申請專利範圍內。
30‧‧‧固定裝組
32‧‧‧固定裝筒
34‧‧‧磁鐵
301‧‧‧側壁
303‧‧‧第一表面
304‧‧‧第二表面
305‧‧‧第一側壁端面
306‧‧‧第二側壁端面
35‧‧‧第一端面
36‧‧‧第二端面
307‧‧‧第二容置腔
309‧‧‧孔
310‧‧‧棱
311‧‧‧第一定位單元

Claims (7)

  1. 一音圈馬達之固定裝組，該固定裝組包括一兩端開口之固定裝筒及至少一收容於該固定裝筒內之磁鐵，該固定裝筒具有一第一端面及與該第一端面相對之第二端面，其改進在於，該固定裝筒具有一由該第一端面向該第二端面凹陷形成之第一容置腔，該第一容置腔的形狀與該磁鐵的形狀相匹配，該第一容置腔用來收容該磁鐵，該固定裝筒之內壁開設有至少一與該第一容置腔連通之孔，該孔使得所述磁鐵部分露出。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之音圈馬達之固定裝組，其中，該磁鐵之個數為一個，該磁鐵為圓環狀、方形之環狀、三角形之環狀、五邊形之環狀或六邊形之環狀磁鐵。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之音圈馬達之固定裝組，其中，該磁鐵之個數大於或等於兩個，該磁鐵為圓環狀、方形、三角形、五邊形或六邊形之磁鐵，該第一容置腔之個數與該磁鐵之個數相等且間隔分佈於該固定裝筒上。
  4. 一種音圈馬達，其包括一兩端開口之固定裝組、一收容於該固定裝組內之活動裝筒及兩分別位於該固定裝組兩端開口處之彈片，該固定裝組包括一兩端開口之固定裝筒及至少一收容於該固定裝筒內之磁鐵，該固定裝筒具有一第一端面及與該第一端面相對之第二端面，該活動裝筒之外壁繞有一線圈，該彈片之內側具有連接部，外側具有外側固定部，該彈片藉由該彈片之連接部與該活動裝筒之一端固接，該彈片藉由 該彈片之外側固定部與該固定裝筒之一端固接，其中，該固定裝筒具有一由該第一端面向該第二端面凹陷形成之第一容置腔，該第一容置腔的形狀與該磁鐵的形狀相匹配，該第一容置腔用來收容該磁鐵，該固定裝筒之內壁開設有至少一與該第一容置腔連通之孔，該孔使得所述磁鐵部分露出。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之音圈馬達，其中，該磁鐵之個數為一個，該磁鐵為圓環狀、方形之環狀、三角形之環狀、五邊形之環狀或六邊形之環狀磁鐵。
  6. 如申請專利範圍第4項所述之音圈馬達，其中，該磁鐵之個數大於或等於兩個，該磁鐵為圓弧形、方形、三角形、五邊形或六邊形磁鐵，該第一容置腔之數量與該磁鐵數量相等且間隔分佈於該固定裝筒上。
  7. 如申請專利範圍第4項所述之音圈馬達，其中，進一步包括一殼體及一與該殼體相配合之承載體，該殼體及該承載體相配合形成一收容空間，該固定裝組、該活動裝筒及兩個該彈片均收容於該收容空間中。
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