TWI439015B

TWI439015B - 音圈馬達

Info

Publication number: TWI439015B
Application number: TW97132146A
Authority: TW
Inventors: Chau Yuan Ke
Original assignee: Hon Hai Prec Ind Co Ltd
Priority date: 2008-08-22
Filing date: 2008-08-22
Publication date: 2014-05-21
Also published as: TW201010249A

Description

音圈馬達

本發明涉及鏡頭模組驅動技術領域，尤其涉及一種音圈馬達。

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、手機、數位攝影機等之驅動器，請參見文獻：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。

音圈馬達通常由磁性件與線圈組配合設置，藉由改變流經線圈組之電流大小、方向及上下彈片之彈簧拉伸回復力特性，而達成可操控調整上下位移或復位等對焦功效。

常見之音圈馬達主要包括固定架、裝筒、彈片及磁性件。該固定架通常為方體狀框架結構，其包括複數一體成型且首尾相連之邊框，該複數邊框圍合形成用於裝設裝筒之收容腔。該裝筒用以裝設鏡筒、對焦鏡片組或變焦鏡片組，其外側壁纏繞有線圈組。該彈片嵌設於固定架側壁，用以保護音圈馬達。當線圈組通電後，該線圈組產生磁場，該磁場與磁性件之磁場相互作用，產生可移動裝筒之驅動力而改變鏡筒或對焦鏡片組或變焦鏡片組與影像感測器之間距，進而達成對焦或變焦之功能。

惟，由於該音圈馬達之固定架為一體成型結構，組裝音圈馬達時需先將裝筒置於固定架之收容腔內再將磁性件固定於固定架側壁，極易造成磁性件滑離固定架或磁性件與裝筒間距過小而引起後續裝筒不能移動。且，固定架之邊框厚度有限，以致成型加工該框架難度較高，易產生大量不合格產品，變相增加製作成本。

有鑑於此，提供一種結構簡單、組裝方便之音圈馬達以提高組裝效率及產品良率實為必要。

以下結合實施例說明一種結構簡單、組裝方便之音圈馬達。

該音圈馬達包括外殼、磁鐵、兩彈片及活動元件。該外殼包括頂板及分別連接於頂板邊緣之側板。該兩彈片相互隔開，由此與側板配合形成用於收容該活動組件之第一容置腔。該磁鐵固定於該側板內壁，位於該兩彈片之間，並環繞該活動元件。

本技術方案之音圈馬達將磁體直接固定於外殼側板之內壁，結構簡單，由此便於生產及組裝音圈馬達。

10‧‧‧清洗治具

100‧‧‧音圈馬達

20‧‧‧外殼

30‧‧‧固定組件

40‧‧‧活動組件

50‧‧‧彈片

21‧‧‧頂板

22‧‧‧側板

212‧‧‧收容腔

211‧‧‧入光孔

31‧‧‧固定架

32‧‧‧磁鐵

301‧‧‧第一容置腔

311‧‧‧固定板

312‧‧‧定位柱

313‧‧‧基座

314‧‧‧置磁腔

3111‧‧‧定位孔

3131‧‧‧限位槽

3121‧‧‧第一端部

3122‧‧‧主體

3123‧‧‧第二端部

3223‧‧‧第一端面

3224‧‧‧第二端面

3225‧‧‧側表面

3226‧‧‧定位槽

42‧‧‧線圈

413‧‧‧底面

414‧‧‧頂面

411‧‧‧第二容置腔

412‧‧‧凸柱

51‧‧‧平板

51a‧‧‧第一側邊

51b‧‧‧第二側邊

51c‧‧‧第三側邊

51d‧‧‧第四側邊

510‧‧‧透光孔

58‧‧‧限位孔

52‧‧‧第一溝槽

53‧‧‧第二溝槽

54‧‧‧第三溝槽

55‧‧‧第四溝槽

57a‧‧‧第一伸縮部

57b‧‧‧第二伸縮部

57c‧‧‧第三伸縮部

57d‧‧‧第四伸縮部

52a‧‧‧第一起始段

52b‧‧‧第一結束段

52c‧‧‧第一連接段

53a‧‧‧第二起始段

53b‧‧‧第二結束段

53c‧‧‧第二連接段

56‧‧‧連接部

561‧‧‧貫通孔

圖1係本發明實施例提供之音圈馬達之立體示意圖。

圖2係圖1所示之音圈馬達之分解圖。

圖3係圖1所示之音圈馬達之固定組件之示意圖。

圖4係圖3所示之固定組件之定位柱之示意圖。

圖5係圖1所示之音圈馬達中活動裝筒之示意圖。

圖6係圖1所示之音圈馬達中彈片之示意圖。

以下將結合實施例及附圖對本技術方案提供之音圈馬達進一步說明。

請一併參閱圖1至圖3，本發明實施例所提供之音圈馬達100包括外殼20、固定元件30、活動元件40及兩彈片50。

外殼20由導磁材料製成，用以吸附固定組件30中之磁鐵。為消除外部電磁對音圈馬達100之干擾並防止該音圈馬達100之電磁影響外部電子元件之工作，可於外殼20之外表面塗覆電磁遮罩材料，如鎳鐵合金、導電塑膠、表面導電材料或導電玻璃。另，外殼20亦可由電磁遮罩材料製成。外殼20包括頂板21及四個分別連接於頂板21邊緣之側板22。頂板21及四個側板22圍合形成用以容置固定元件30、活動元件40及兩彈片50之收容腔212。該頂板21開設有貫通其相對兩表面之入光孔211以使光線射入鏡頭模組(圖未示)中。

請一併參閱圖2及圖3，固定組件30為方形筒狀體，其包括固定架31及設於外殼20之側板22內壁並夾持於固定架31側壁之四塊磁鐵32。固定元件30設有用於收容活動組件40之第一容置腔301。

固定架31為呈方形之框架結構，其包括一固定板311、四定位柱312及基座313。其中，四定位柱312設於固定板311及基座313之間，且每個定位柱312之一端穿設於固定板311，另一端收容於基座313，由此每相鄰兩定位柱312與固定板311之一邊框及基座313之一邊框配合形成一置磁腔314。

具體地，請一併參閱圖2及圖3，固定板311呈方型框體，其包括四條首尾相連之邊框，且每相鄰兩邊框之相交區域均設置有一定位孔3111。每個定位孔3111之中軸線平行於第一容置腔301之中軸線，其用以穿設定位柱312之一端，以使定位柱312與固定板311相連。

基座313與固定板311相對設置，其用於與固定板311配合固定四定位柱312於基座313及固定板311相對之兩內側，從而與固定板311及四定位柱312配合形成置磁腔314。基座313還用於與外殼20配合形成前述收容腔212，以收容固定板311、四定位柱312、磁鐵32、活動組件40及兩彈片50。同固定板311，基座313亦為框體結構，其包括四條首尾相連之邊框，且每相鄰兩邊框之相交區域均設有一限位槽3131，每個限位槽3131用以收容定位柱312之另一端，以使定位柱312與基座313相連。另，基座313之各邊框亦可設置凹槽，以便於後續組裝音圈馬達時向該凹槽內填膠而進一步定位磁鐵32。

請一併參閱圖3及圖4，定位柱第一端部主體第二端部312包括第一端部3121、主體3122及第二端部3123。主體3122包括第一端面3223、與第一端面3223相對之第二端面3224及位於第一端面3223與第二端面3224之間並分別與第一端面3223及第二端面3224相連之側表面3225。第一端部3121及第二端部3123分別連接主體3122於第一端面3223及第二端面3224，且第一端部3121一端穿設於定位孔3111，第二端部3123一端收容於限位槽3131。

主體3122自側表面3225向其內部開設有定位槽3226。定位槽3226貫通第一端面3223及第二端面3224，其尺寸及形狀與磁鐵32匹配，用於收容磁鐵32之一端部。由此每相鄰兩主體3122相互配合將磁鐵32夾持於該兩主體3122之間。

另，固定架31可包括兩相對設置之固定板311及四個兩端分別穿設於兩固定板311之定位孔3111中之定位柱312，而不包括基座313。各定位柱312以一端穿設於定位孔3111並收容於基座313之限位槽3131之方式與基座313相連。

定位柱312之第一端部3121、主體3122及第二端部3123可一體成型，還可第一端部3121與主體3122形成一整體，且兩端分別貫通第二端部3123之第一端面3223及第二端面3224，即第一端部3121與主體3122穿設於第二端部3123。定位槽3226可不貫通第一端面3223及第二端面3224，只要其能收容磁鐵32之一端部。進一步地，定位柱312之側表面3225可不設置定位槽3226，但定位柱312之側表面3225之尺寸及形狀應滿足穩固夾持磁鐵32。

磁鐵32固定於側板22之內壁，並位於兩彈片50之間，與置磁腔314相對，且環繞活動組件40。當外殼20由導磁材料製成時，磁鐵32可由其與側板22之間之磁性吸引力而得以固定。當然，可直接採用點膠形式將磁鐵32固定於側板22之內壁。

請一併參閱圖2、圖3及圖6，活動組件40裝設於固定組件30之第一容置腔301中。活動組件40包括裝筒41及纏繞於裝筒41外側壁之線圈42。

裝筒41為方形筒狀體，其具有底面413及與底面413相對之頂面414。裝筒41設有呈圓柱形且貫通底面413及頂面414之第二容置腔411。第二容置腔411用於收容鏡頭模組。

裝筒41之頂面414及底面413之頂角區分別設有四凸柱412。每個凸柱412自裝筒41之底面413或頂面414沿平行於裝筒41中心軸線之方向延伸。凸柱412用以後續固定彈片50，以使彈片50鋪設於裝筒41之底面413及頂面414。另，該凸柱412可單獨成型，再藉由膠合黏接、螺接等其它固接方法與裝筒41固接成一體。

請一併參閱圖2、圖4及圖5，彈片50包括平板51。平板51呈矩形，其具有首尾相連之第一側邊51a、第二側邊51b、第三側邊51c及第四側邊51d。平板51之幾何中心開設有一透光孔510，以使光線通過。

平板51之四頂角區分別設置有限位孔58。限位孔58用於穿設第一端部3121或主體3123，以將兩彈片50分別固定於固定板311與活動元件30之間及基座313與活動元件30之間。於限位孔58與透光孔510之間之區域內，圍繞透光孔510設置有形狀相同之第一溝槽52、第二溝槽53、第三溝槽54及第四溝槽55。相鄰兩溝槽之間分別形成有均大致呈“L”形之第一伸縮部57a、第二伸縮部57b、第三伸縮部57c及第四伸縮部57d。

為簡化說明，下面僅以第一溝槽52、第二溝槽53及第一伸縮部57a為例說明彈片50結構。

第一溝槽52具有與第一側邊51a平行之第一起始段52a、與第三側邊51c平行且與第一起始段52a相對之第一結束段52b及位於第一起始段52a與第一結束段52b之間且與第二側邊51b平行之第一連接段52c。其中，第一結束段52b之長度小於或等於第一起始段52a之長度。

第二溝槽53具有與第二側邊51b平行之第二起始段53a、與第四側邊51d平行且與第二起始段53a相對之第二結束段53b及位於第二起始段53a與第二結束段53b之間且與第三側邊51c平行之第二連接段53c。其中，第二結束段53b之長度小於或等於第二起始段53a之長度。該第二起始段53a及第二連接段53c位於第一溝槽52之外側，從而與第一溝槽52之第一連接段52c及第一結束段52b之間形成大致呈“L”形之第一伸縮部57a。第一伸縮部57a由第一連接段52c與第二起始段53a之間之部分由圓弧段過渡到第一結束段52b與第二連接段53c之間之部分，即第一伸縮部57a轉彎處具有圓弧結構。

第一伸縮部57a、第二伸縮部57b、第三伸縮部57c、第四伸縮部57d受外力時被撓曲變形，當外力消失後，其均可恢復原始狀態。

平板51還包括四個位於透光孔510與各溝槽之間之連接部56。以其中一連接部56為例，其位於透光孔510與第一結束段52b及第一連接段52c之間。每個連接部56均設置有貫通孔561。貫通孔561用於穿設凸柱412，而固定彈片50於裝筒41。

另，第一溝槽52、第二溝槽53、第三溝槽54及第四溝槽55之形狀及各溝槽之數目並不限於本實施例之形狀及個數，亦可為其它形狀，如圓弧形。

組裝本實施例之音圈馬達時，需按以下步驟進行：首先，將一彈片50置於基底313，且使限位孔58與基底313之限位槽3131相對，將各定位柱312之一端分別收容於限位孔58及限位槽3131中；將活動元件40置於該彈片50上，並使裝筒41之第二容置腔411與彈片50之透光孔510相通；將磁鐵32固定於側板22之內壁，且使其兩端部置於相鄰兩定位柱312之間；將另一彈片50置於裝筒41上，將固定板311置於該彈片50上，使裝筒41之凸柱412穿設於彈片50之貫通孔561，且定位柱312之另一端穿設於彈片50之限位孔58及固定板311之定位孔3111；向限位槽3131內及限位孔58、貫通孔561、及定位孔3111內淋膠；將外殼20與基底313配合，向兩者連接部淋膠即可。

本實施例之音圈馬達具有以下優點：採用分體式之固定板、定位柱及基底組裝形成固定架，利於生產固定架元件及組裝音圈馬達；基底既起與固定板及定位柱配合形成固定架之作用，又起與外殼配合形成收容腔之作用，由此不用設置兩個固定板來與定位柱形成固定架，從而簡化了音圈馬達之結構並節省了原料。

為進一步簡化結構，本實施例之音圈馬達100可不設置定位柱312來夾持定位磁鐵32及彈片50，而直接以黏膠之方式將固定板3111及磁鐵32黏附於外殼20之各側板22之內壁，使磁鐵32環繞活動組件40，且將彈片50直接固定於磁鐵32之相對兩表面。此時，第一容置腔對應於兩彈片50與側板22圍合之腔體。另，還可於彈片50與磁鐵32之間設置絕緣材料層如絕緣漆、絕緣塑膠等元件來避免通電後線圈42中之電流經彈片50流至磁鐵32。

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爰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。