KR101740052B1 - 보이스 코일 모터 - Google Patents

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엘지이노텍 주식회사
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Abstract

보이스 코일 모터는 베이스 상에 배치된 보빈 및 상기 보빈에 배치된 코일 블럭을 포함하는 가동자; 상기 보빈의 하면에 한 쌍이 배치되며 상기 코일 블럭의 양쪽 단부들과 전기적으로 각각 접속된 내측 탄성부들, 상기 각 내측 탄성부들의 외측에 각각 배치된 외측 탄성부들 및 인접한 상기 내측 및 외측 탄성부들을 각각 연결하는 연결 탄성부들을 포함하는 도전성 하부 탄성 부재들; 상기 각 외측 탄성부들과 접촉되는 도전성 연결부들 및 상기 각 도전성 연결부로부터 절곡된 터미널부를 포함하는 도전성 연결 부재; 및 상기 코일 블럭과 마주하는 마그네트 및 상기 베이스 상에 배치되어 상기 마그네트를 고정하는 하우징을 포함한다.

Description

보이스 코일 모터{VOICE COIL MOTOR}
본 발명은 보이스 코일 모터에 관한 것이다.
최근 들어, 휴대용 통신장치에는 이미지 또는 동영상을 저장하는 카메라 모듈이 설치되고 있고, 카메라 모듈은 외부광을 이미지로 변경하는 이미지 센서 모듈 및 외부광을 이미지 센서 모듈에 포커싱 하는 렌즈를 포함한다.
종래 카메라 모듈은 렌즈 및 이미지 센서 모듈 사이의 거리를 조절할 수 없어 사용자가 원하는 이미지를 얻기 어려웠으나, 최근 카메라 모듈의 렌즈 및 이미지 센서 모듈 사이의 거리를 조절할 수 있는 보이스 코일 모터가 개발되고 있다.
종래 보이스 코일 모터는 렌즈가 장착되는 보빈, 보빈에 권선 된 코일 블럭 및 코일 블럭과 마주하는 마그네트 및 보빈을 탄력적으로 지지하는 탄성 부재를 포함하며, 코일 블럭 및 마그네트로부터 발생 된 자기장의 작용에 의하여 발생 된 인력 및 척력을 이용하여 보빈에 장착된 렌즈 및 이미지 센서 모듈 사이의 간격을 조절한다.
종래 보이스 코일 모터의 보빈을 탄력적으로 지지하는 탄성 부재는 2 개로 이루어지며, 2 개의 탄성 부재들에는 각각 코일 블럭을 이루는 전선의 양쪽 단부가 각각 결합 되며, 2 개의 탄성 부재들에는 각각 일부는 돌출 및 절곡된 단자부가 형성되고 단자부는 외부 회로 기판과 전기적으로 연결된다.
그러나, 매우 얇은 두께를 갖는 탄성 부재로부터 단자부를 절곡하는 과정에서 매우 얇은 두께를 갖는 탄성 부재가 휘거나 손상되어 보이스 코일 모터가 정상적으로 작동하지 않는 문제점을 갖는다.
본 발명은 보빈을 탄력적으로 지지하는 탄성 부재의 단자부에 의한 탄성 부재의 휨 또는 손상을 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 상에 배치된 보빈 및 상기 보빈에 배치된 코일 블럭을 포함하는 가동자; 상기 보빈의 하면에 한 쌍이 배치되며 상기 코일 블럭의 양쪽 단부들과 전기적으로 각각 접속된 내측 탄성부들, 상기 각 내측 탄성부들의 외측에 각각 배치된 외측 탄성부들 및 인접한 상기 내측 및 외측 탄성부들을 각각 연결하는 연결 탄성부들을 포함하는 도전성 하부 탄성 부재들; 상기 각 외측 탄성부들과 접촉되는 도전성 연결부들 및 상기 각 도전성 연결부로부터 절곡된 터미널부를 포함하는 도전성 연결 부재; 및 상기 코일 블럭과 마주하는 마그네트 및 상기 베이스 상에 배치되어 상기 마그네트를 고정하는 하우징을 포함한다.
본 발명에 따른 보이스 코일 모터에 의하면, 보빈을 탄력적으로 지지하는 도전성 하부 탄성 부재에 외부 회로 기판과 연결되는 터미널부를 형성하지 않고 도전성 하부 탄성 부재와 전기적으로 접속되는 별도의 도전성 연결 부재에 터미널부를 형성하여 도전성 하부 탄성 부재에 터미널부를 형성하는 도중 발생 되는 하부 탄성 부재의 휨 또는 손상을 방지하여 보이스 코일 모터의 성능을 보다 향상시키는 효과를 갖는다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 보이스 코일 모터의 분해 사시도이다.
도 2는 도 1의 조립 단면도이다.
도 3은 도 1의 도전성 하부 탄성 부재 및 도전성 연결 부재를 도시한 분해 사시도이다.
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 조립 단면도이다. 도 3은 도 1의 도전성 하부 탄성 부재 및 도전성 연결 부재를 도시한 분해 사시도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 보이스 코일 모터(800)는 가동자(200), 도전성 하부 탄성 부재(300), 도전성 연결 부재(400) 및 고정자(600)를 포함한다. 이에 더하여 보이스 코일 모터(800)는 베이스(100), 상부 탄성 부재(750) 및 커버 캔(700)을 더 포함한다.
베이스(100)는 후술 될 보빈(210), 도전성 하부 탄성 부재(300), 도전성 연결 부재(400), 고정자(600) 및 커버 캔(700)을 고정하는 역할을 한다.
베이스(100)는, 예를 들어, 중앙부에 개구(105)가 형성된 직육면체 플레이트 형상으로 형성되며, 베이스(100)의 후면에는 IR 필터(미도시) 및 이미지 센서 모듈(미도시)이 장착되고, 이미지 센서 모듈은 베이스(100)의 개구(105)를 통해 입사된 외부광에 대응하는 이미지를 생성한다.
베이스(100)의 상면(110)의 4 개의 코너들에는 각각 상면(110)에 대하여 수직한 방향으로 돌출된 4 개의 결합 기둥(120)들이 형성된다. 또한, 베이스(100)의 상면(110)에는 후술 될 도전성 하부 탄성 부재(300) 및 도전성 연결 부재(400)들과 결합되는 보스(130)들이 형성된다.
또한, 베이스(100)의 상면(110)에는 후술 될 도전성 연결 부재(400)에 형성된 터미널부가 통과하는 관통홀(140)들이 형성된다.
가동자(200)는 보빈(210) 및 코일 블럭(250)을 포함한다.
보빈(210)은 중공(212)을 갖는 원통 형상으로 형성되며, 보빈(210)의 내측면에는 렌즈(미도시)가 결합 된다.
보빈(210)의 외주면에는 곡면부(214) 및 평면부(216)가 교대로 형성되며, 본 발명의 일실시예에서, 곡면부(214) 및 평면부(216)는 각각 4 개가 교대로 형성된다.
보빈(210)의 외주면에 형성된 곡면부(214)에는 후술 될 코일 블럭(250)을 고정하기 위한 본드 탱크(215)가 형성되며, 본드 탱크(215)는 곡면부(214)로부터 오목하게 형성된 리세스 형상을 갖는다.
본 발명의 일실시예에서는 비록 본드 탱크(215)가 곡면부(214)에 형성된 것이 도시 및 설명되고 있지만, 본드 탱크(215)는 평면부(216)에 형성되어도 무방하다.
보빈(210)의 외주면 하단에는 후술 될 코일 블럭(250)을 서포트하기 위한 서포트부(218)가 형성되며, 서포트부(218)는 보빈(210)의 외주면 하단을 따라 돌출된다. 서포트부(218)의 일부는 후술 될 코일 블럭(250)의 양쪽 단부들이 통과될 수 있도록 일부가 절개된 절개부(219)를 포함할 수 있다.
가동자(200)에 포함된 코일 블럭(250)은 원통 형상으로 형성되며, 코일 블럭(250)은 에나멜 수지와 같은 절연 수지가 코팅된 전선을 원통 형상으로 권선 하여 형성된다.
코일 블럭(250)은 원통 형상으로 권선되어 보빈(210)의 외주면에 삽입될 수 있다. 이와 다르게, 코일 블럭(250)은 보빈(210)의 외주면에 직접 권선 될 수 있다.
보빈(210)의 외주면에 배치된 코일 블럭(250)은 본드 탱크(215)로 제공된 접착제에 의하여 보빈(210)에 접착된다.
보빈(210)의 외주면에 배치되는 코일 블럭(250)의 양쪽 단부(252,254)들은 보빈(210)에 형성된 서포트부(218)의 절개부(219)를 통해 보빈(210)의 하면으로 돌출된다.
서포트부(218)의 절개부(219)를 통해 보빈(210)의 하면으로 돌출된 코일 블럭(250)의 양쪽 단부(252,254)들은 후술 될 도전성 하부 탄성 부재(300)들과 전기적으로 접속된다.
도 1 및 도 3을 다시 참조하면, 도전성 하부 탄성 부재(300)들은 한 쌍이 보빈(210)의 하면에 배치되며, 도전성 하부 탄성 부재(300)들은 보빈(210)을 탄력적으로 지지하는 역할을 한다.
이하, 보빈(210)의 하면에 결합된 도전성 하부 탄성 부재(300)들은 제1 하부 탄성 부재(310) 및 제2 하부 탄성 부재(320)로서 정의하기로 한다. 도전성 하부 탄성 부재(300)들은 각각 도전성 금속 플레이트를 에칭 가공 또는 프레스 가공하여 형성될 수 있다.
보빈(210)의 하면에 배치된 제1 하부 탄성 부재(310) 및 제2 하부 탄성 부재(320)는 상호 이격 되며 전기적으로 접촉되지 않는다.
제1 하부 탄성 부재(310) 및 제2 하부 탄성 부재(320)는 보빈(210)의 중심을 기준으로 상호 대칭된 형상으로 형성된다. 제1 및 제2 하부 탄성 부재(310,320)들은 각각 내측 탄성부(312,322), 외측 탄성부(314,324) 및 연결 탄성부(316,326)를 포함한다.
각 내측 탄성부(312,322)는, 평면상에서 보았을 때, 반원형 플레이트 형상으로 형성되며, 내측 탄성부(312,322)에는 보빈(210)의 하면에 형성된 보스(213)와 결합 되는 관통홀(313,323)들이 형성된다. 내측 탄성부(312,322)들은 보빈(210)의 하면에 고정된다.
외측 탄성부(314,324)들은 내측 탄성부(312,322)의 외측에 배치되며, 외측 탄성부(314,324)들은, 평면상에서 보았을 때, 반원형 플레이트 형상으로 형성된다. 외측 탄성부(314,324)에는 베이스(100)의 상면(110)에 형성된 보스(130)와 결합되는 관통홀(315,325)이 형성된다.
연결 탄성부(316,326)들은 내측 탄성부(312,322) 및 외측 탄성부(314,324)를 탄력적으로 연결하며, 연결 탄성부(316,326)들은 탄성력을 발생시키기 위해, 평면상에서 보았을 때, 지그재그 형태로 형성될 수 있다.
본 발명의 일실시예에서, 도전성 하부 탄성 부재(300)는 외부 회로 기판과 전기적으로 접속되기 위한 터미널부가 형성되지 않고, 따라서 도전성 하부 탄성 부재(300)에 터미널부를 형성할 때 발생되는 도전성 하부 탄성 부재(300)의 휨 또는 손상을 방지할 수 있다.
도전성 연결 부재(400)는 외부 회로 기판으로부터 제공된 전기 신호를 각 도전성 하부 탄성 부재(300)로 인가하여 보빈(210)에 결합 된 코일 블럭(250)으로부터 자기장이 발생 될 수 있도록 한다.
도전성 연결 부재(400)는 제1 연결 부재(410) 및 제2 연결 부재(420)를 포함한다. 본 발명의 일실시예에서, 도전성 연결 부재(400)에 포함된 제1 및 제2 연결 부재(410,420)들은 각각 금속을 포함하며, 도전성 연결 부재(400)는 금속판을 에칭 또는 프레스 가공하여 형성될 수 있다.
제1 연결 부재(410)는 제1 도전성 연결부(412) 및 제1 터미널부(414)를 포함한다.
제1 도전성 연결부(412)는 도전성 하부 탄성 부재(300)의 제1 하부 탄성 부재(310)의 외측 탄성부(314)와 전기적으로 접속된다. 제1 도전성 연결부(412)는, 평면상에서 보았을 때, 도전성 하부 탄성 부재(300)의 제1 하부 탄성 부재(310)의 외측 탄성부(314)와 실질적으로 동일한 사이즈 및 동일한 형상으로 형성될 수 있다. 이와 다르게, 제1 도전성 연결부(412)가 제1 하부 탄성 부재(310)의 외측 탄성부(314)와 전기적으로 접속될 경우, 제1 도전성 연결부(412)는 제1 하부 탄성 부재(310)와 다른 사이즈 및 다른 형상으로 형성되어도 무방하다.
제1 도전성 연결부(412)에는 베이스(100)의 상면(110)에 형성된 보스(130)가 삽입되는 관통홀(415)이 형성된다.
제1 터미널부(414)는 제1 도전성 연결부(412)에 형성되며, 제1 터미널부(414)는 베이스(100)에 형성된 어느 하나의 관통홀(140)과 대응하는 위치에 형성되며, 제1 터미널부(414)는 제1 도전성 연결부(412)의 내측면으로부터 연장 및 절곡 되어 베이스(100)에 형성된 관통홀(140)에 삽입된다.
본 발명의 일실시예에서, 제1 터미널부(414)는 코일 블럭(250) 및 도전성 하부 탄성 부재(300)의 내측 탄성부(312,322)들이 전기적으로 접속되는 접속부(312a,322a)들과 반대 방향에 형성된다.
제2 연결 부재(420)는 제2 도전성 연결부(422) 및 제2 터미널부(424)를 포함한다.
제2 도전성 연결부(422)는 도전성 하부 탄성 부재(300)의 제2 하부 탄성 부재(320)의 외측 탄성부(324)와 전기적으로 접속된다. 제2 도전성 연결부(422)는, 평면상에서 보았을 때, 도전성 하부 탄성 부재(300)의 제2 하부 탄성 부재(320)의 외측 탄성부(324)와 실질적으로 동일한 사이즈 및 동일한 형상으로 형성될 수 있다. 이와 다르게, 제2 도전성 연결부(422)가 제2 하부 탄성 부재(320)의 외측 탄성부(324)와 전기적으로 접속될 경우, 제2 도전성 연결부(422)는 제2 하부 탄성 부재(320)와 다른 사이즈 및 다른 형상으로 형성되어도 무방하다.
제2 도전성 연결부(422)에는 베이스(100)의 상면(110)에 형성된 보스(130)가 삽입되는 관통홀(425)이 형성된다.
제2 터미널부(424)는 제2 도전성 연결부(422)에 형성되며, 제2 터미널부(424)는 베이스(100)에 형성된 관통홀(140)과 대응하는 위치에 형성되며, 제2 터미널부(424)는 제2 도전성 연결부(422)의 내측면으로부터 연장 및 절곡 되어 베이스(100)에 형성된 나머지 하나의 관통홀(140)에 삽입된다.
본 발명의 일실시예에서, 제2 터미널부(424)는 코일 블럭(250) 및 도전성 하부 탄성 부재(300)의 내측 탄성부(312,322)들이 전기적으로 접속되는 접속부(312a,322a)들과 반대 방향에 형성된다.
한편, 보빈(210)의 하면과 대향 하는 상면에는 상부 탄성 부재(750)가 보빈(210)의 상면과 탄력적으로 결합 될 수 있다.
고정자(600)는 마그네트(610) 및 하우징(620)을 포함한다.
마그네트(610)는 보빈(210)에 권선된 코일 블럭(250)과 마주하게 배치되며, 마그네트(610)는 복수개로 이루어진다.
본 발명의 일실시예에서, 마그네트(610)는 플레이트 형상으로 형성된 플랫 마그네트를 포함하며, 마그네트(610)는 4 개가 상호 수직하게 코일 블럭(250)과 마주하게 배치된다.
하우징(620)은 마그네트(610)를 지정된 위치에 고정 시키는 역할을 한다.
하우징(620)은 보빈(210)의 외주면과 평행하게 배치된 복수개의 측면(622)들을 갖고, 각 측면(622)들에는 마그네트(610)를 수납하기 위한 마그네트 수납홀(624)이 형성된다.
한편, 하우징(620)의 측면(622)에는 베이스(100)의 상면(110)의 각 모서리에 형성된 결합 기둥(120)들과 결합 되는 결합 홈(626)들이 형성된다.
커버 캔(700)은 상판(710) 및 측면판(720)을 포함한다.
상판(710)은 보빈(210)의 중공과 대응하는 개구를 포함하며, 측면판(720)은 상판(710)의 각 에지들로부터 하우징(620)의 마그네트(610)를 감싸는 방향으로 연장된다. 본 발명의 일실시예에서, 코일 블럭(250)과 마주하는 마그네트(610)의 전면과 대향 하는 후면은 커버 캔(700)의 측면판(720)의 내측면과 접촉된다.
본 발명의 일실시예에서, 상판(710) 및 측면판(720)은 일체로 형성될 수 있다. 상판(710)의 측면판(720)은 베이스(100)에 고정된다.
이상에서 상세하게 설명한 바에 의하면, 보빈을 탄력적으로 지지하는 도전성 하부 탄성 부재에 외부 회로 기판과 연결되는 터미널부를 형성하지 않고 도전성 하부 탄성 부재와 전기적으로 접속되는 별도의 도전성 연결 부재에 터미널부를 형성하여 도전성 하부 탄성 부재에 터미널부를 형성하는 도중 발생 되는 하부 탄성 부재의 휨 또는 손상을 방지하여 보이스 코일 모터의 성능을 보다 향상시키는 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 200...가동자
300...도전성 하부 탄성 부재 400..도전성 연결 부재
600...고정자 100...베이스
750...상부 탄성 부재 700...커버캔

Claims (10)

  1. 코일 블럭이 배치된 보빈;
    상기 코일 블럭과 전자기적 상호작용하는 마그네트가 배치된 하우징;
    상기 보빈과 상기 하우징의 아래에 배치된 베이스;
    상기 보빈과 상기 베이스를 연결하고, 상기 코일 블럭과 전기적으로 연결된 하부 탄성 부재; 및
    상기 하부 탄성 부재와 외부의 기판을 전기적으로 연결하는 연결 부재를 포함하고,
    상기 하부 탄성 부재는, 상호 이격된 제1 하부 탄성 부재와 제2 하부 탄성 부재를 포함하고,
    상기 제1 하부 탄성 부재와 상기 제2 하부 탄성 부재 각각은,
    상기 보빈의 하면과 결합하고, 상기 코일 블럭과 전기적으로 연결된 내측 탄성부;
    상기 내측 탄성부의 외측에 배치되고, 상기 베이스의 상면과 결합하는 외측 탄성부; 및
    상기 내측 탄성부와 상기 외측 탄성부를 연결하는 연결 탄성부를 포함하고,
    상기 연결 부재는,
    상기 베이스와 상기 외측 탄성부 사이에 배치되고, 상기 외측 탄성부를 따라 배치되며, 상기 외측 탄성부와 접촉하여 전기적으로 연결된 연결부; 및
    상기 연결부에서 절곡되어 상기 기판과 전기적으로 연결된 터미널부를 포함하는 보이스 코일 모터.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 외측 탄성부와 상기 연결부의 형상은 서로 대응되는 보이스 코일 모터.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 베이스에는 보스가 형성되어 있고,
    상기 외측 탄성부 및 상기 연결부에는 상기 보스와 결합되는 관통홀이 형성된 보이스 코일 모터.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 외측 탄성부 및 상기 연결부는 동일한 형상 및 동일한 사이즈로 형성된 보이스 코일 모터.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 터미널부는, 상기 연결부의 내측면으로부터 돌출되며, 상기 베이스를 향해 절곡된 보이스 코일 모터.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 터미널부는 상기 코일 블럭 및 상기 내측 탄성부가 접속된 접속부와 반대 방향에 형성된 보이스 코일 모터.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 보빈의 상면에 결합된 상부 탄성 부재를 더 포함하는 보이스 코일 모터.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 하우징은 상기 보빈의 외측면과 평행하게 배치된 복수 개의 측면을 포함하고, 각각의 상기 측면에는 상기 마그네트를 수납하기 위한 마그네트 수납홀이 형성된 보이스 코일 모터.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 하우징의 바닥면과 마주하는 상기 베이스의 상면의 각 모서리에는 결합 기둥들이 돌출되고, 상기 하우징에는 상기 각 결합 기둥들과 결합 되는 결합 홈들이 형성된 보이스 코일 모터.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 마그네트의 외측면을 덮는 커버 캔을 포함하는 보이스 코일 모터.
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