KR20120065491A - 보이스 코일 모터 - Google Patents

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Abstract

보이스 코일 모터는 통 형상의 보빈 및 상기 보빈의 외주면에 결합된 코일 블럭을 포함하는 가동자; 상기 코일 블럭과 마주하는 마그네트 및 상기 마그네트를 고정하는 요크를 포함하는 고정자; 상기 보빈의 상면에 결합 되며 상기 요크에 지지 되는 상부 탄성부재 및 상기 상면과 대향 하는 하면에 결합 된 하부 탄성부재를 포함하는 탄성부재; 및 상기 가동자, 상기 고정자 및 상기 탄성부재를 지지하는 베이스를 포함하며, 상기 보빈에는 상기 상면과 인접한 상기 외주면을 따라 돌출되어 상기 코일 블럭을 서포트 하는 서포트 블럭이 형성된다.

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 개발된 바 있다.
종래 보이스 코일 모터는 렌즈가 장착되는 보빈, 보빈에 권선 된 코일 블럭 및 코일 블럭과 마주하는 마그네트 및 보빈을 탄력적으로 지지하는 탄성 부재 및 보빈을 서포트하는 베이스를 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 코일 블럭은 보빈의 상면으로부터 하면을 향하는 방향으로 장착되고, 보빈의 외주면 하단에는 코일 블럭을 지지하는 돌출부가 형성된다.
그러나, 종래 보이스 코일 모터에서 코일 블럭을 지지하는 돌출부가 보빈의 외주면 하단에 형성됨에 따라 보빈의 회전을 방지하는 구조가 모두 보빈의 하면에 집중되어 보빈 및 베이스의 구조가 복잡해진다.
본 발명은 보빈에 장착되는 코일 블럭을 보빈의 하면으로부터 보빈의 상면을 향하는 방향으로 장착하여 보빈 및 베이스의 공간 활용도를 높이고, 보빈의 상면에 보빈의 원활한 구동에 필요한 구성 요소를 배치한 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 통 형상의 보빈 및 상기 보빈의 외주면에 결합된 코일 블럭을 포함하는 가동자; 상기 코일 블럭과 마주하는 마그네트 및 상기 마그네트를 고정하는 요크를 포함하는 고정자; 상기 보빈의 상면에 결합 되며 상기 요크에 지지 되는 상부 탄성부재 및 상기 상면과 대향 하는 하면에 결합 된 하부 탄성부재를 포함하는 탄성부재; 및 상기 가동자, 상기 고정자 및 상기 탄성부재를 지지하는 베이스를 포함하며, 상기 보빈에는 상기 상면과 인접한 상기 외주면을 따라 돌출되어 상기 코일 블럭을 서포트 하는 서포트 블럭이 형성된다.
본 발명에 따른 보이스 코일 모터에 의하면, 코일 블럭을 보빈의 하면으로부터 상면을 향하는 방향으로 결합 및 보빈의 외주면 상단에 코일 블럭을 지지하는 서포트 블럭을 형성하고 서포트 블럭에 회전 방지부 및 하우징의 스톱퍼부와 결합되는 공간을 형성하여 보빈 및 베이스의 공간 활용도를 향상시킬 수 있는 효과를 갖는다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 보이스 코일 모터의 분해 사시도이다.
도 2는 도 1의 보빈의 사시도이다.
도 3은 도 1의 보빈 및 코일 블럭의 결합 관계를 도시한 분해 단면도이다.
도 4는 도 1의 하우징의 후면 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 보빈의 사시도이다. 도 3은 도 1의 보빈 및 코일 블럭의 결합 관계를 도시한 분해 단면도이다. 도 4는 도 1의 하우징의 후면 사시도이다.
도 1을 참조하면, 보이스 코일 모터(800)는 가동자(100), 고정자(200), 탄성 부재(300) 및 베이스(400)를 포함한다. 이에 더하여, 보이스 코일 모터(800)는 하우징(500), 커버 캔(600) 및 스페이서(700)를 포함할 수 있다.
가동자(100)는 렌즈를 포함하며, 가동자(100)는 후술 될 베이스(400)의 후면에 배치된 이미지 센서 모듈 및 렌즈 사이의 간격을 넓히거나 좁히는 역할을 한다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 가동자(100)는 보빈(180) 및 코일 블럭(190)을 포함한다.
보빈(180)은 렌즈를 고정하는 역할을 한다. 렌즈를 고정하기 위한 보빈(180)은 상면(182) 및 하면(184)이 개구된 파이프 형상으로 형성되며, 보빈(180)의 내측면에는 렌즈를 고정하기 위한 나사산이 형성될 수 있다. 보빈(180)은, 예를 들어, 합성 수지를 이용한 사출 공정에 의하여 형성될 수 있다.
보빈(180)의 외측면에는 서포트 블럭(160)이 형성될 수 있다. 서포트 블럭(160)은 후술 될 코일 블럭(190)을 서포트하는 역할을 한다. 서포트 블럭(160)은 보빈(180)의 상면(182)과 인접한 보빈(180)의 외주면을 따라 형성되며, 서포트 블럭(160)은 보빈(180)의 외측면을 따라 림(rim) 형상으로 형성된다.
서포트 블럭(160)의 상면(162)으로부터는 복수개의 회전 방지부(164)가 상부를 향해 돌출되며, 회전 방지부(164)는, 예를 들어, 4 개가 서포트 블럭(160)의 상면(162)으로부터 돌출되며, 4 개의 회전 방지부(164)들은 서포트 블럭(160)의 상면(162) 상에 등 간격으로 형성된다.
본 발명의 일실시예에서, 서포트 블럭(160)의 상면(162)으로부터 돌출된 회전 방지부(164)는 보빈(180)의 상면(182)으로부터 돌출되며, 회전 방지부(164)는 보빈(180)에 다양한 원인들에 의하여 회전력이 인가되었을 때, 보빈(180)의 회전을 방지한다.
회전 방지부(164)들의 양쪽에 대응하는 서포트 블럭(160)의 상면(162)으로는 후술 될 하우징(500)의 스톱퍼부가 접촉된다.
도 3을 참조하면, 코일 블럭(190)은 보빈(180)의 외주면 상에 배치되며, 코일 블럭(190)은 접착제 등에 의하여 보빈(180)의 외주면 상에 고정된다.
코일 블럭(190)은 에나멜 수지와 같은 절연 수지가 코팅된 긴 전선을 보빈(180)의 외주면에 삽입 가능한 형태로 권선한 통 형상을 갖는다. 이와 다르게, 코일 블럭(190)은 상기 절연 수지가 코팅된 긴 전선을 보빈(180)의 외주면에 직접 권선하여도 무방하다.
코일 블럭(190)의 대향 하는 양쪽 단부는 각각 후술 될 탄성 부재(300)의 하부 탄성 부재(350)들과 전기적으로 연결된다.
고정자(200)는 마그네트(210) 및 요크(250)를 포함한다.
요크(250)는 요크 상판(252) 및 요크 측면판(254)을 포함한다. 본 발명의 일실시예에서, 요크(250)는 마그네트(210)의 자속 누설 방지 및 유해전자파를 차단하기 위하여 금속판을 가공하여 형성된다.
요크 상판(252)은, 예를 들어, 사각 플레이트 형상으로 형성되며, 요크 상판(252)의 중앙부에는 보빈(180)을 노출하는 개구가 형성된다.
요크 측면판(254)은 요크 상판(252)의 에지로부터 코일 블럭(190)을 향하는 방향으로 연장되며, 요크 상판(252) 및 요크 측면판(254)에 의하여 형성된 공간에는 가동자(100)가 수납된다.
마그네트(210)는 요크 측면판(254)의 내측면 모서리에 각각 형성되며, 마그네트(210)는 코일 블럭(190)과 마주하게 배치된다. 마그네트(210)로부터 발생된 자기장 및 코일 블럭(190)으로부터 발생된 자기장에 의한 인력 또는 척력에 의하여 가동자(100)에는 상승력 또는 하강력이 발생 된다.
탄성 부재(300)는 하부 탄성 부재(350) 및 상부 탄성 부재(370)를 포함한다. 탄성 부재(300)는 베이스(400)에 대하여 상부로 이동된 가동자(100)를 탄력적으로 지지 및 이동된 가동자(100)를 초기 위치로 복귀시키는 역할을 한다.
하부 탄성 부재(350)는 제1 및 제2 하부 탄성 부재(310,320)들을 포함하며, 제1 및 제2 하부 탄성 부재(310,320)들은 각각 보빈(180)의 하면(184)을 탄력적으로 지지한다. 제1 및 제2 하부 탄성 부재(310,320)들은 각각 전기적으로 절연된다.
제1 및 제2 하부 탄성 부재(310,320)들은 각각 외측 탄성부(311,321), 내측 탄성부(313,323) 및 연결 탄성부(315,325)들을 포함한다.
내측 탄성부(313,323)들은 보빈(180)의 하면(184)에 결합 되며, 외측 탄성부(311,321)들은 내측 탄성부(313,323)의 외측에 배치되며, 연결 탄성부(315,325)들은 내측 탄성부(313,323) 및 외측 탄성부(311,321)들을 연결한다. 연결 탄성부(315,325)는 보빈(180)을 탄력적으로 지지하기 위한 탄성력을 발생시키며, 연결 탄성부(315,325)들은 탄성력을 발생시키기 위해, 평면상에서 보았을 때, 지그재그 형상으로 형성된다.
하부 탄성 부재(350)의 제1 및 제2 하부 탄성 부재(310,320)들의 각 내측 탄성부(313,323)들은 코일 블럭(190)의 양쪽 단부들과 전기적으로 연결된다. 제1 및 제2 하부 탄성부재(310,320)들이 코일 블럭(190)의 양쪽 단부들과 전기적으로 연결됨으로써, 제1 및 제2 하부 탄성 부재(310,320)들에 구동 신호가 인가됨에 따라 코일 블럭(190)으로부터는 가동자(100)를 구동하기 위한 자기장이 발생 된다.
상부 탄성 부재(370)는 외측 탄성부(371), 내측 탄성부(373) 및 연결 탄성부(375)들을 포함하며, 내측 탄성부(373)는 보빈(180)의 상면(182)에 결합 되며, 연결 탄성부(375)는 내측 탄성부(373) 및 외측 탄성부(371)를 상호 연결한다.
본 발명의 일실시예에서, 상부 탄성 부재(370)의 내측 탄성부(373)는 보빈(180)의 상면에 배치되며, 내측 탄성부(373) 및 보빈(180)의 상면은 접착제에 의하여 상호 접착된다.
베이스(400)는 하부 탄성 부재(350)의 하부에 배치되며, 베이스(400)는 바닥판(410) 및 결합판(420)을 포함한다.
바닥판(410)은, 예를 들어, 사각 플레이트 형상으로 형성되며, 바닥판(410)의 중앙부에는 개구가 형성되며, 바닥판(410)의 후면에는 IR 필터 및 이미지 센서 모듈이 배치된다.
결합판(420)은 바닥판(410)의 상면 에지로부터 연장되며, 결합판(420)은 후술 될 하우징(500) 및 커버 캔(600)과 결합 된다.
스페이서(700)는 베이스(400)의 바닥판(410)의 상면 및 요크(250)의 측면판(254)의 사이에 개재되며, 스페이서(700)는 탄성 부재(300)의 하부 탄성 부재(350)를 가압하여 고정한다.
하우징(500)은 플레이트 형상으로 형성되며 보빈(180)을 노출하는 개구가 형성된 하우징 상판(510) 및 하우징 상판(510)의 에지로부터 돌출된 하우징 측면판(520)을 포함한다. 하우징(500)은 고정자(200)의 요크(250)를 감싼다.
보빈(180)의 서포트 블럭(160)의 회전 방지부(164)의 양쪽에 대응하는 하우징(500)의 하우징 상판(510)의 내측면에는 하우징 상판(510)의 상기 내측면으로부터 돌출된 스톱퍼부(512)가 형성되며, 스톱퍼부(512)는, 예를 들어, 보빈(180)의 서포트 블럭(160)의 회전 방지부(164)의 양쪽에 각각 형성될 수 있다.
하우징 상판(510)의 내측면에 형성된 스톱퍼부(512)는 서포트 블럭(160)의 상면에 접촉되어 보빈(180)의 상부 방향으로 이동 거리를 제한한다.
한편, 하우징 상판(510) 중 회전 방지부(164)와 대응하는 위치에는 가이드부(514)이 형성된다. 가이드부(514)는 회전 방지부(614)와 대응하는 하우징 상판(510)을 절개하여 형성되며, 가이드부(514)는 회전 방지부(614)와 일정한 갭을 유지한다. 가이드부(514)는 다양한 원인들에 의하여 보빈(180)이 회전될 때 회전 방지부(614)와 접촉되어 보빈(180)의 회전을 방지하여 보빈(180)과 결합된 탄성 부재(300)의 형상 변형, 손상 및 파손을 방지한다.
커버 캔(600)은 커버 캔 상판(610) 및 커버 캔 측면판(620)을 포함하며, 커버 캔(600)은 사각 플레이트 형상으로 보빈(180)을 노출하는 개구가 형성된다. 커버 캔 측면판(620)은 커버 캔 상판(610)으로부터 가동자(100) 및 고정자(200)를 감싸는 방향으로 연장되며, 커버 캔 측면판(620)은 베이스(400)의 결합판(420)에 고정된다.
이상에서 상세하게 설명한 바에 의하면, 코일 블럭을 보빈의 하면으로부터 상면을 향하는 방향으로 결합 및 보빈의 외주면 상단에 코일 블럭을 지지하는 서포트 블럭을 형성하고 서포트 블럭에 회전 방지부 및 하우징의 스톱퍼부와 결합되는 공간을 형성하여 보빈 및 베이스의 공간 활용도를 향상시킬 수 있는 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 100...가동자
200...고정자 300...탄성 부재
400...베이스 500...하우징
600...커버 캔 700...스페이서

Claims (9)

  1. 통 형상의 보빈 및 상기 보빈의 외주면에 결합된 코일 블럭을 포함하는 가동자;
    상기 코일 블럭과 마주하는 마그네트 및 상기 마그네트를 고정하는 요크를 포함하는 고정자;
    상기 보빈의 상면에 결합 되며 상기 요크에 지지 되는 상부 탄성부재 및 상기 상면과 대향 하는 하면에 결합 된 하부 탄성부재를 포함하는 탄성부재; 및
    상기 가동자, 상기 고정자 및 상기 탄성부재를 지지하는 베이스를 포함하며,
    상기 보빈에는 상기 상면과 인접한 상기 외주면을 따라 돌출되어 상기 코일 블럭을 서포트 하는 서포트 블럭이 형성된 보이스 코일 모터.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 서포트 블럭은 상기 보빈의 상기 상면으로부터 이격된 상기 보빈의 외주면을 따라 림(rim) 형상으로 형성된 보이스 코일 모터.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 서포트 블럭은 상기 서포트 블럭의 상면을 따라 복수개가 등 간격으로 형성되고 상기 보빈의 상기 상면보다 높은 높이로 돌출된 회전 방지부들을 포함하는 보이스 코일 모터.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 요크를 덮고 상기 보빈을 노출하는 개구를 갖는 하우징 상판 및 상기 하우징 상판으로부터 상기 베이스를 향해 연장된 하우징 측면판을 포함하는 하우징을 더 포함하는 보이스 코일 모터.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 하우징 상판은 상기 보빈의 회전을 방지하기 위해 상기 각 회전 방지부들과 대응하는 위치에 형성되며 상기 각 회전 방지부와 일정한 갭을 형성하는 가이드 홈이 형성된 보이스 코일 모터.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 하우징은 상기 하우징 상판의 내측면으로부터 돌출되어 상기 서포트 블럭의 상기 상면과 접촉되는 적어도 하나의 스톱퍼부를 포함하는 보이스 코일 모터.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 스톱퍼부는 상기 각 회전 방지부의 양쪽에 각각 형성된 보이스 코일 모터.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 요크는 사각 플레이트 형상으로 상기 보빈을 노출하는 개구가 형성된 요크 상판 및 상기 요크 상판의 에지로부터 상기 베이스를 향해 연장된 요크 측면판을 포함하며, 상기 마그네트는 상기 요크 측면판의 모서리 부분에 배치된 보이스 코일 모터.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 가동자 및 상기 고정자를 감싸며, 상기 보빈을 노출하는 커버 캔 상판 및 상기 커버 캔 상판으로부터 베이스를 향해 연장된 커버 캔 측면판을 포함하며, 상기 베이스에 고정된 커버 캔을 더 포함하는 보이스 코일 모터.
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