TWI524631B

TWI524631B - 音圈馬達

Info

Publication number: TWI524631B
Application number: TW101108543A
Authority: TW
Inventors: 柯朝元
Original assignee: 鴻海精密工業股份有限公司
Priority date: 2012-03-13
Filing date: 2012-03-13
Publication date: 2016-03-01
Also published as: US20130241318A1; US8901784B2; TW201338351A

Description

音圈馬達

本發明涉及一種音圈馬達。

傳統的音圈馬達中都需要設置四個磁鐵，該四個磁鐵吸附在音圈馬達的外殼內且圍繞線圈設置，通電的線圈會受到該四個磁鐵的磁場的作用而發生運動。而音圈馬達中磁鐵成本佔音圈馬達的總成本的相當大的一部分。而且磁鐵的數量多還是增大音圈馬達的重量，也會使音圈馬達的組裝效率下降，因此如何降低磁鐵和線圈在音圈馬達中的使用量，卻能保證音圈馬達正常運作，一直是音圈馬達的改進方向。

有鑒於此，有必要提供一種成本低、重量輕且組裝效率高的音圈馬達。

一種音圈馬達，其包括一殼體、一承載板、上彈片、下彈片、活動裝組及固定裝組。該殼體與該承載板共同圍成一個收容空間。該上彈片、該下彈片、該活動裝組及該固定裝組容置在該收容空間內。該活動裝組包括一個活動架及套設在該活動架上的線圈。該活動架的相對兩端分別與該上彈片及該下彈片固定。該固定裝組包括一個固定架及一個磁性元件。該活動裝組容置在該固定架內。該固定架包括兩個相對設置的第一側壁及兩個相對設置的第二側壁。該兩個第二側壁均開設貫穿其自身的收容槽。該磁性元件僅包括一個第一磁鐵和一個第二磁鐵。該第一磁鐵及該第二磁鐵分別固定在該兩個收容槽內，且均與該線圈相對設置。

相較於先前技術，本發明的音圈馬達中的磁性元件僅包括相對設置的第一磁鐵及第二磁鐵，因此省去了其他兩個磁鐵，使得成本被有效降低，且重量被有效減輕，同時還省去了將組裝另外兩個磁鐵的時間，使得組裝效率被有效提高。

100‧‧‧音圈馬達

10‧‧‧殼體

11‧‧‧頂板

12‧‧‧側板

111‧‧‧第一中心通孔

112‧‧‧第一凹口

20‧‧‧承載板

21‧‧‧承載面

211‧‧‧固定柱

22‧‧‧第二中心通孔

201‧‧‧收容空間

261‧‧‧第一穿孔

262‧‧‧第二穿孔

30‧‧‧間隔環

31‧‧‧第三中心通孔

32‧‧‧上定位孔

40‧‧‧上彈片

401‧‧‧第一通光孔

402‧‧‧第一外框

403‧‧‧第一內框

41‧‧‧第一彈力部

42‧‧‧第二彈力部

43‧‧‧第三彈力部

44‧‧‧第四彈力部

404‧‧‧第一定位孔

405‧‧‧第二凹口

402a‧‧‧第一側邊

402b‧‧‧第二側邊

402c‧‧‧第三側邊

402d‧‧‧第四側邊

46‧‧‧第一溝槽

47‧‧‧第二溝槽

48‧‧‧第三溝槽

49‧‧‧第四溝槽

46a‧‧‧第一起始段

46b‧‧‧第一連接段

46c‧‧‧第一結束段

47a‧‧‧第二起始段

47b‧‧‧第二連接段

47c‧‧‧第二結束段

48a‧‧‧第三起始段

48b‧‧‧第三連接段

48c‧‧‧第三結束段

49a‧‧‧第四起始段

49b‧‧‧第四連接段

49c‧‧‧第四結束段

411‧‧‧第一段

412‧‧‧第二段

421‧‧‧第三段

422‧‧‧第四段

431‧‧‧第五段

432‧‧‧第六段

441‧‧‧第七段

442‧‧‧第八段

50‧‧‧下彈片

501‧‧‧第五溝槽

502‧‧‧第六溝槽

503‧‧‧第二通光孔

51‧‧‧第一部分

510‧‧‧第二外框

511‧‧‧第一固定臂

512‧‧‧第二固定臂

513‧‧‧第三固定臂

520‧‧‧第二內框

521‧‧‧第三節

522‧‧‧第四節

523‧‧‧第五節

530‧‧‧第一彈力臂

530a‧‧‧第一節

530b‧‧‧第二節

56‧‧‧第二部分

560‧‧‧第三外框

570‧‧‧第三內框

580‧‧‧第二彈力臂

561‧‧‧第四固定臂

562‧‧‧第五固定臂

563‧‧‧第六固定臂

525‧‧‧片狀部

526‧‧‧第二定位孔

527‧‧‧第三定位孔

529‧‧‧第三凹口

581‧‧‧下定位孔

58‧‧‧第一導電端子

59‧‧‧第二導電端子

60‧‧‧活動裝組

61‧‧‧活動架

610‧‧‧第一容納空間

611‧‧‧上端面

612‧‧‧下端面

62‧‧‧線圈

613‧‧‧上凸塊

614‧‧‧下凸塊

615‧‧‧第一定位柱

70‧‧‧固定裝組

701‧‧‧固定架

702‧‧‧磁性元件

71‧‧‧第一磁鐵

72‧‧‧第二磁鐵

703‧‧‧第二定位柱

704‧‧‧盲孔

701a‧‧‧第一側壁

701b‧‧‧第二側壁

701c‧‧‧收容槽

706‧‧‧第二容納空間

圖1係本發明較佳實施方式的音圈馬達的分解示意圖。

圖2係圖1的音圈馬達的上彈片的結構示意圖。

圖3係圖1的音圈馬達的上彈片的俯視圖。

圖4係圖1的音圈馬達的下彈片的結構示意圖。

圖5係圖1的音圈馬達的下彈片的俯視圖。

圖6係圖1的音圈馬達的另一角度的分解示意圖。

圖7係圖1的音圈馬達的組裝圖。

圖8係圖7的音圈馬達沿VIII-VIII方向的剖視圖。

圖9係圖7的音圈馬達沿IX-IX方向的剖視圖。

下面將結合附圖，對本發明作進一步的詳細說明。

請參閱圖1，為本發明實施方式提供的一種音圈馬達100，用來驅動鏡頭模組(圖未示)沿平行鏡頭模組的光軸方向運動以實現對焦或變焦功能。

該音圈馬達100包括殼體10、承載板20、間隔環30、上彈片40、下彈片50、活動裝組60及固定裝組70。

該殼體10通過鎳鐵合金、導電塑膠、表面導電材料、導電玻璃等磁遮罩材料製成，並包括一頂板11及四個垂直固設在該頂板11邊緣的側板12。該四個側板12首尾相接。該頂板11呈長方體狀，在其靠近中心位置處開設有第一中心通孔111及複數與該第一中心通孔111相連通的第一凹口112。可以理解，開設該第一凹口112的主要作用是為了方便將鏡頭模組安裝到該音圈馬達100內。

該承載板20呈長方體狀，其包括一面向該殼體10的承載面21。該承載面21的四個角落處垂直延伸出複數固定柱211。該承載板20靠近中心位置處開設有一第二中心通孔22。該第二中心通孔22與該第一中心通孔111同軸設置，使得光線能夠穿過該承載板20。該殼體10扣設在該承載板20上，以形成一個收容空間201。該承載板20、該間隔環30、該上彈片40、該下彈片50、該活動裝組60及該固定裝組70均收容在該收容空間201內，以防止外界的電磁信號干擾該音圈馬達100的正常工作。

該間隔環30大致為方框狀，且該間隔環30的中心位置具有一個第三中心通孔31，該間隔環30的四個角落各設置一個貫穿其自身的上定位孔32。

結合圖2-3所示，該上彈片40為方形平板狀，採用金屬薄片衝壓而成。該上彈片40的中心開設一個第一通光孔401。該第一通光孔401與該第一中心通孔111同軸設置。該上彈片40包括一個圍繞該第一通光孔401且遠離該第一通光孔401的第一外框402、一個圍繞該第一通光孔401且靠近該第一通光孔401的第一內框403及複數連接在該第一外框402及該第一內框403之間的第一彈力部41、第二彈力部42、第三彈力部43及第四彈力部44。該第一外框402的四角各設置一個第一定位孔404。該第一內框403上開設四個與該第一通光孔401相連通的第二凹口405。

該第一外框402包括第一側邊402a、第二側邊402b、第三側邊402c及第四側邊402d。該第一側邊402a與第三側邊402c平行，該第二側邊402b與該第四側邊402d平行。該第一通光孔401的四周還開設有第一溝槽46、第二溝槽47、第三溝槽48及第四溝槽49。

該第一溝槽46具有一個與該第四側邊402d平行的直線形的第一起始段46a、一個與該第一側邊402a平行的直線形的第一連接段46b及一個與該第二側邊402b平行的直線形的第一結束段46c。該第二溝槽47具有一個與該第一側邊402a平行的直線形的第二起始段47a、一個與該第二側邊402b平行的直線形的第二連接段47b及一個與該第三側邊402c平行的直線形的第二結束段47c。該第三溝槽48具有一個與該第二側邊402b平行的直線形的第三起始段48a、一個與該第三側邊402c平行的直線形的第三連接段48b，一個與該第四側邊402d平行的直線形的第三結束段48c。該第四溝槽49具有一個與該第三側邊402c平行的直線形的第四起始段49a、一個與該第四側邊402d平行的直線形的第四連接段49b及一個與該第一側邊402a平行的直線形的第四結束段49c。

該第一溝槽46、該第二溝槽47、該第三溝槽48及該第四溝槽49兩兩交錯設置。該第一連接段46b位於該第二起始段47a及該第四結束段49c之間，該第二連接段47b位於該第三起始段48a與該第一結束段46c之間，該第三連接段48b位於該第四起始段49a與該第二結束段47c之間，該第四連接段49b位於該第一起始段46a與該第三結束段48c之間。

該第一起始段46a的長度為該第一結束段46c的長度的3倍，該第二起始段47a的長度為該第二結束段47c的長度的3倍，該第三起始段48a的長度為該第三結束段48c的長度的3倍，該第四起始段49a的長度為該第四結束段49c的長度的3倍。

該第一彈力部41大致呈L形，並包括大致垂直的第一段411與第二段412，該第一段411與該第二段412的連接部分為弧形。該第一段411位於該第一連接段46b及該第四結束段49c之間，該第二段412位於該第一起始段46a及該第四連接段49b之間。

該第二彈力部42大致呈L形，並包括大致垂直的第三段421與第四段422，該第三段421與該第四段422的連接部分為弧形。該第三段421位於該第二連接段47b及該第一結束段46c之間，該第四段422位於該第二起始段47a及該第一連接段46b之間。

該第三彈力部43大致呈L形，並包括大致垂直的第五段431與第六段432，該第五段431與該第六段432的連接部分為弧形。該第五段431位於該第三連接段48b及該第二結束段47c之間，該第六段432位於該第二起始段47a及該第三連接段48b之間。

該第四彈力部44大致呈L形，並包括大致垂直的第七段441與第八段442，該第七段441與該第八段442的連接部分為弧形。該第七段441位於該第四連接段49b及該第三結束段48c之間，該第八段 442位於該第三起始段48a及該第四連接段49b之間。

該第一彈力部41的第一段411與該第二彈力部42的第四段422在該第一側邊402a上的投影部分重合，該第二彈力部42的第三段421與該第三彈力部43的第六段432在該第二側邊402b上的投影部分重合，該第三彈力部43的第五段431與該第四彈力部44的第八段442在該第三側邊402c上的投影部分重合，該第四彈力部44的第七段441與該第一彈力部41的第二段412在該第四側邊402d上的投影部分重合。

由於該第一彈力部41、該第二彈力部42、該第三彈力部43及該第四彈力部44的形狀大致呈L形，並非單一可動段，且該第一彈力部41、該第二彈力部42、該第三彈力部43及該第四彈力部44的轉彎處呈弧形，降低了應力集中的程度，使得該上彈片40的韌性較佳。

結合圖4-5所示，該下彈片50採用金屬薄片衝壓而成，且包括相互斷開的第一部分51及第二部分56。該第一部分51包括一個U形的第二外框510、U形的第二內框520及L形的第一彈力臂530。該第一彈力臂530連接在該第二外框510及該第二內框520之間。該第一彈力臂530與該第二外框510之間通過第五溝槽501隔開，該第一彈力臂530與該第二內框520之間通過第六溝槽502隔開。該第二部分56包括一個U形的第三外框560、U形的第三內框570及L形的第二彈力臂580。該第二彈力臂580連接在該第三外框560及該第三內框570之間。該第二外框510及該第三外框560相互斷開，並共同圍成一個具有第二通光孔503的方框590。該第二部分56的形狀與該第一部分51的形狀關於該方框590的中心點中心對稱。

該第二外框510包括第一固定臂511、第二固定臂512及第三固定臂513。該第三固定臂513連接該第一固定臂511及該第二固定臂512。該第三外框560包括第四固定臂561、第五固定臂562及第六固定臂563。該第四固定臂561與該第一固定臂511位於同一直線上，該第五固定臂562與該第二固定臂512位於同一直線上。該第三固定臂513與該第六固定臂563相對設置，且相互平行。

該第一彈力臂530包括相互垂直的第一節530a及第二節530b。該第一節530a連接在該第一固定臂511的內側，並沿平行於該第一固定臂511的方向朝該第六固定臂563延伸，直至到達該第四固定臂561與該第六固定臂563交界處，然後與該第二節530b連接，該第二節530b平行於該第六固定臂563。該第一節530a與該第二節530b的連接部分為弧形。該第一節530a的長度大於該第二節530b的長度。在本實施方式中，該第一節530a的長度為該第二節530b的長度的三倍。

該第二內框520包括一個與該第三固定臂513平行的第三節521、一個與該第一固定臂511平行的第四節522及一個與該第六固定臂563平行的第五節523。該第三節521的一端連接在該第三固定臂513的內側，另一端與該第四節522連接。該第四節522連接在該第三節521與該第五節523之間。該第五節523靠近該第六固定臂563的端部與該第二節530b的末端連接，該第四節522的內側靠近該第三節521的部分設置一個花瓣狀的片狀部525，該片狀部525朝向該第三節521的方向延伸，且開設一個第二定位孔526。該第三節521與該第四節522的連接部分為弧形。該第四節522與該第五節523的連接部分為扇形，且開設一個第三定位孔527。該第二內框520的內側開設兩個第三凹口529。在本實施方式中，其中一個第三凹口529開設在該第四節522與該第五節523的連接部分，並與該第二通光孔503相連通；另一個第三凹口529開設在該片狀部525上，並與該第二通光孔503相連通。

該第三內框570與該第二內框520的結構類似，即第三內框570上也開設一個第二定位孔526、一個第三定位孔527及兩個第三凹口529，且第三內框570上的第二定位孔526、第三定位孔527及兩個第三凹口529分別和第二內框520上的第二定位孔526、第三定位孔527及兩個第三凹口529中心對稱。

第二外框510及第三外框560上與該四個固定柱211對應的位置開設四個下定位孔581。

由於該第一彈力臂530及該第二彈力臂580的形狀大致呈L形，並非單一可動段，且轉彎處呈弧形，降低了應力集中的程度，使得該下彈片50的韌性較佳。

該下彈片50還包括第一導電端子58及第二導電端子59。該第一導電端子58自該第二固定臂512靠近角落的位置垂直朝向該承載板20延伸，該第二導電端子59自該第五固定臂562靠近角落的位置垂直朝向該承載板20延伸。本實施例中，該第一導電端子58及該第二導電端子59均與該下彈片50也是一體成型。在其他實施方式中，該第一導電端子58及該第二導電端子59也可單獨成型，再通過焊接、螺接或其他固接方法與該下彈片50固接為一體。

如圖1及圖6所示，該活動裝組60包括一個活動架61和一個線圈62 。該活動架61具有一個用於收容該鏡頭模組的第一容納空間610。該線圈62纏繞在該活動架61的外周，且該線圈62的兩端分別與該第一導電端子58及該第二導電端子59電連接。

該活動架61包括一個面向該上彈片40的上端面611及一個面向該下彈片50的下端面612。該上端面611靠近該第一容納空間610的位置設置四個與該第二凹口405相對應的上凸塊613。該上凸塊613分別穿過對應的第二凹口405，並結合點膠工藝，從而將該上彈片40的第一內框403固定在該活動架61上。該下端面612靠近第一容納空間610的位置具有四個下凸塊614及四個第一定位柱615。該下凸塊614分別與該第三凹口529相對應，該四個第一定位柱615分別與該第二定位孔526或該第三定位孔527對應。該四個下凸塊614分別穿過對應的第三凹口529，該四個第一定位柱615分別穿過對應的第二定位孔526或第三定位孔527。並結合點膠工藝，從而將該下彈片50的該第二內框520及該第三內框570固定在該活動架61上。

該固定裝組70包括一個固定架701及一個磁性元件702。該磁性元件702僅包括第一磁鐵71和一個第二磁鐵72。該固定架701的形狀與該活動架61的形狀大致相同，該固定架701的幾何中心具有一個容納該活動裝組60的第二容納空間706。該固定架701靠近該上彈片40的表面設置與該四個第一定位孔404相對應的四個第二定位柱703，靠近該下彈片50的表面設置與該四個固定柱211對應的四個盲孔704。該第二定位柱703依次穿過該第一定位孔404及該上定位孔32，抵持在該頂板11上，從而將該上彈片40的第一外框402固定在該承載板20與該固定架701之間。該四個固定柱211分別穿過該四個下定位孔581，然後容置在對應的盲孔704內，並通過點膠工藝，將該下彈片50的第二外框510及第三外框560固定在該固定架701與該承載板20之間。

該固定架701還包括兩個相對設置的第一側壁701a及兩個相對設置的第二側壁701b，該兩個第一側壁701a均開設一個貫穿其自身的收容槽701c，該收容槽701c的形狀與第一磁鐵71及第二磁鐵72的形狀相匹配，使得該第一磁鐵71及該第二磁鐵72能夠恰好固定在對應的收容槽701c內。為了將該第一磁鐵71及該第二磁鐵72固定的更牢固，還可在該第一磁鐵71及該第二磁鐵72與對應的收容槽701c相交處進行點膠。該第一磁鐵71及該第二磁鐵72分別設置在該線圈62的相對兩側。

如圖7所示，該承載板20上與該第一導電端子58及該第二導電端子59對應的位置分別開設一個第一穿孔261及一個第二穿孔262。使得該第一導電端子58及該第二導電端子59能夠通過該第一穿孔261及該第二穿孔262伸出該收容空間201，以與外部電路電連接。

結合圖8及圖9所示，該音圈馬達100的工作過程如下：將該線圈62與外部電路連通，使該線圈62內有電流流動，而通有電流的線圈62在該第一磁鐵71及第二磁鐵72產生的磁場中受到力的作用，以帶動該活動架61沿該收容空間201的軸向移動。由於該鏡頭模組(未圖示)固定在該活動架61內，從而使得該鏡頭模組也可沿該收容空間201的軸向移動。該上彈片40的第一內框403及該下彈片50的第二內框520及第三內框570隨著該活動架61的運動發生形變，當該線圈62中未通入電流時，第一彈力部41、該第二彈力部42 、該第三彈力部43、該第四彈力部44、該第一彈力臂530及第二彈力臂580恢復彈性形變，則該第一內框403、該第二內框520及該第三內框570回復原位，從而帶動該活動架61，則該鏡頭模組也隨著該活動架61回復原位。

相較於先前技術，本發明的音圈馬達中的磁性元件僅包括相對設置的第一磁鐵及第二磁鐵，因此省去了其他兩個磁鐵，使得成本被有效降低，且重量被有效減輕，同時還省去了將組裝另外兩個磁鐵的時間，使得組裝效率被有效提高。進一步的，將該固定架分別開設兩個相對設置的容置槽，先將磁鐵固定在該固定架上，然後再將固定架及磁鐵一起放入殼體內，組裝方便。

可以理解，在本實施方式中，由於該頂板11在該上彈片40上的正投影部分與該上彈片40的第一彈力部41、第二彈力部42、第三彈力部43及第四彈力部44重合，因此設置間隔環30的作用主要是為了使該頂板11與該上彈片40之間間隔一段距離，使得該上彈片40具有一個上下活動的空間。在其他實施方式中，該間隔環30也可與該頂板11為一體成型的結構。當然，若該頂板11上的第一中心通孔111足夠大，使得該頂板11不會妨礙該上彈片40的正常運動，則該間隔環30也可省去。

可以理解，由於該磁性元件702僅包括相對設置的第一磁鐵71及第二磁鐵72，使得該磁性元件702的磁力變小，可通過增加該線圈62的匝數來維持該磁性元件702與該線圈62之間的相互作用力大小不變，或者還可以通過一些方式(比如降低厚度等)將第一彈力部41、該第二彈力部42、該第三彈力部43、該第四彈力部44、該第一彈力臂530及第二彈力臂580的彈力減小，使得該音圈馬達 100能夠正常工作。

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。