TWI479777B - 音圈馬達 - Google Patents

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TWI479777B TW099135445A TW99135445A TWI479777B TW I479777 B TWI479777 B TW I479777B TW 099135445 A TW099135445 A TW 099135445A TW 99135445 A TW99135445 A TW 99135445A TW I479777 B TWI479777 B TW I479777B
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    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K41/00—Propulsion systems in which a rigid body is moved along a path due to dynamo-electric interaction between the body and a magnetic field travelling along the path
    • H02K41/02—Linear motors; Sectional motors
    • H02K41/035—DC motors; Unipolar motors
    • H02K41/0352—Unipolar motors
    • H02K41/0354—Lorentz force motors, e.g. voice coil motors
    • H02K41/0356—Lorentz force motors, e.g. voice coil motors moving along a straight path

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Description

音圈馬達
本發明關於一種音圈馬達。
音圈馬達（Voice Coil Motor，VCM）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、數位攝像機等）中的致動器。
常見的音圈馬達主要包括一固定架及一個可活動地裝設於該固定架內的裝筒及至少一彈片。該裝筒用來裝設鏡筒或對焦鏡片組或變焦鏡片組等元件，該彈片用來保護音圈馬達並提供裝筒回覆原始位置之回復力。在通電的情況下，該音圈馬達驅動裝筒，從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的距離，進而實現對焦或變焦的功能。
上述音圈馬達在對焦後，必須不斷地提供電流讓裝筒保持在固定的位置，從而使得在動態攝影的時候，需要消耗太多的電能。
有鑑於此，有必要提供一種對焦時不用電流之音圈馬達。
一種音圈馬達，其包括固定單元、活動單元、彈片、承載體和蓋體，所述固定單元包括固定架，所述活動單元包括裝筒，所述活動單元活動地設置在所述固定單元內，所述彈片固定在所述固定架並與所述活動單元相連，所述固定架固定所述彈片的一端固定在所述承載體上，所述蓋體固定在所述固定架遠離所述彈片的一端，所述音圈馬達進一步包括至少一個滾珠，所述固定架靠近所述蓋體的一面具有第一凹槽，所述蓋體靠近所述固定架的一面具有第二凹槽，所述滾珠可滾動地設置於所述第一凹槽和第二凹槽共同限定的一個收容空間且與所述裝筒相抵接以使所述滾珠與所述裝筒之間可產生摩擦力從而使得所述裝筒能在沒有電磁力作用的條件下保持在對焦位置。
相較於先前技術，本發明實施例的音圈馬達驅動鏡頭模組對焦時，通過彈片對線圈通電，通電的線圈與磁鐵之間產生洛倫茲力，使得活動單元向遠離承載體的方向移動，此時滾珠也會跟著一起轉動，當對焦後，切斷電流，此時滾珠與裝筒之間的摩擦力使得活動單元停留在遠處，而不會因為彈片的作用而向下回復到原始位置，當彈片提供反向電流給線圈時，活動單元才會回到原始位置，進行下一次之對焦操作。
下面將結合附圖對本發明實施例作進一步詳細說明。
請參閱圖1、圖2及圖3所示，本發明實施例提供的音圈馬達1用來驅動鏡頭模組（圖未示）以實現對焦。
音圈馬達1包括固定單元10、活動單元20、彈片30、蓋體40、承載體50和滾珠60，蓋體40和承載體50限定一個空間用來收容固定單元10、活動單元20和彈片30。
固定單元10包括一個固定架11及四塊裝設於固定架11上的磁鐵12。固定架11是一個大致呈方筒狀的架體，其具有一個第一收容空間100用於收容活動單元20，第一收容空間100具有一個中心軸L，中心軸L與鏡頭模組之光軸重合。
固定架11靠近蓋體40的一端的四個角上分別具有一個定位柱110和一個第一凹槽111，定位柱110的長度方向平行中心軸L，第一凹槽111朝向第一收容空間100，即固定架11具有四個定位柱110和四個第一凹槽111。
為了與固定架11上之定位柱110、第一凹槽111相配合，蓋體40上具有四個定位孔410和四個第二凹槽411，定位柱110伸入定位孔410再藉由點膠工藝將蓋體40固定在固定架11上，第一凹槽111和第二凹槽411共同限定一個收容空間用來收容滾珠60。
當然，固定架11和蓋體40也可以分別具有一個第一凹槽111和一個第二凹槽411，第一凹槽111也可以不設置在固定架11的角上，而是設置在棱邊上。
活動單元20活動地裝設於固定單元10的第一收容空間100中，其可在固定架11中上下運動。活動單元20包括一個裝筒21及繞於裝筒21外壁上的線圈22，裝筒21具有一個第二收容空間200，第二收容空間200具有內螺紋201，內螺紋201用來與鏡頭模組之螺紋相螺接使得鏡頭模組固定在第二收容空間200內，從而使得鏡頭模組在活動單元20之帶動下言中心軸L上下運動實現對焦操作，第二收容空間200的中心軸亦為第一收容空間100的中心軸L。
對應四個第一凹槽111和第二凹槽411，滾珠60的數量為四個，即每一個第一凹槽111和每一個第二凹槽411所限定的收容空間內收容一個滾珠60且滾珠60的一部分位於收容空間內。
滾珠60為圓柱形狀，其中心軸大致垂直第二收容空間200的中心軸L。
當然，滾珠60的中心軸並不一定垂直第二收容空間200之中心軸L，只要保證滾珠60可相對裝筒21轉動即可，例如，滾珠60的中心軸與第二收容空間200之中心軸L之間具有45度、60度或75度之夾角。
對應第一凹槽111和第二凹槽411數量的變化，滾珠60的數量亦需要適當變化，第一凹槽111和第二凹槽411為多個時，滾珠60可以為一個。
裝筒21的四個角具有切面210，滾珠60貼合切面210，使得滾珠60與裝筒21之間可產生摩擦力。另外，在本實施例中，滾珠60滾動地嵌設在蓋體40、固定架11和裝筒21之間且與蓋體40、固定架11和裝筒21之間均有接觸，並且滾珠60與蓋體40、固定架11和裝筒21之間可產生摩擦力。
當第一凹槽111為兩個時，為了保證裝筒21與滾珠60之間的受力均衡，第一凹槽111應該關於第一收容空間100之中心軸L對稱，例如，設置在固定架11之一條對角線上。
彈片30大致呈方形，其外周的四個角落分別具有一個通孔310、內周通過點膠製程固定在裝筒21上，彈片30用來給線圈22提供電流和活動單元20回到原始位置的回復力。
承載體50亦為方形結構，對應通孔310，承載體50上具有凸柱510，凸柱510***通孔310然後藉由膠水使得凸柱510固定在通孔310內。
在音圈馬達1對焦時，通過彈片30對線圈22通電，通電的線圈22與磁鐵12之間產生洛倫茲力（Lorenz Force），使得活動單元20沿著中心軸L向遠離承載體50的方向移動，由於滾珠60嵌設在固定架11、蓋體40和裝筒21之間且與之均有接觸，故，當裝筒21移動時，滾珠60與裝筒21之間產生的摩擦力使得滾珠60隨著裝筒21的移動而發生轉動；當對焦後，切斷電流，在彈片30之作用下，活動單元20回復原始位置，此時滾珠60與裝筒21之間的靜摩擦力使得活動單元20停留在對焦位置處，而不會因為彈片30的作用而向下回復到原始位置，當彈片30提供反向電流給線圈22時，洛倫茲力克服滾珠60與裝筒21之間的摩擦力，活動單元20才會回到原始位置，進行下一次之對焦操作。
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。
1．．．音圈馬達
10．．．固定單元
100．．．第一收容空間
11．．．固定架
110．．．定位柱
111．．．第一凹槽
12．．．磁鐵
20．．．活動單元
200．．．第二收容空間
201．．．內螺紋
21．．．裝筒
210．．．切面
22．．．線圈
30．．．彈片
310．．．通孔
40．．．蓋體
410．．．定位孔
411．．．第二凹槽
50．．．承載體
510．．．凸柱
60．．．滾珠
圖1是本發明實施例音圈馬達之示意圖。
圖2是本發明實施例音圈馬達之分解圖。
圖3是圖1中沿III-III方向之截面示意圖。
1．．．音圈馬達
10．．．固定單元
100．．．第一收容空間
11．．．固定架
110．．．定位柱
111．．．第一凹槽
12．．．磁鐵
20．．．活動單元
200．．．第二收容空間
21．．．裝筒
210．．．切面
22．．．線圈
30．．．彈片
310．．．通孔
40．．．蓋體
410．．．定位孔
411．．．第二凹槽
50．．．承載體
510．．．凸柱
60．．．滾珠

Claims (10)

  1. 一種音圈馬達，其包括固定單元、活動單元、彈片、承載體和蓋體，所述固定單元包括固定架，所述活動單元包括裝筒，所述活動單元活動地設置在所述固定單元內，所述彈片固定在所述固定架並與所述活動單元相連，所述固定架固定所述彈片的一端固定在所述承載體上，所述蓋體固定在所述固定架遠離所述彈片的一端，其改良在於，所述音圈馬達進一步包括至少一個滾珠，所述固定架靠近所述蓋體的一面具有第一凹槽，所述蓋體靠近所述固定架的一面具有第二凹槽，所述滾珠可滾動地設置於所述第一凹槽和第二凹槽共同限定的一個收容空間且與所述裝筒相抵接以使所述滾珠與所述裝筒之間可產生摩擦力從而使得所述裝筒能在沒有電磁力作用的條件下保持於對焦位置。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之音圈馬達，其中，所述固定單元進一步包括設置在所述固定架上的磁鐵。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之音圈馬達，其中，所述活動單元進一步包括圍繞所述裝筒的線圈。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之音圈馬達，其中，所述固定架靠近所述蓋體的一端具有定位柱，所述蓋體具有定位孔，所述蓋體藉由所述定位孔和定位柱固定在所述固定架上。
  5. 如申請專利範圍第1至4任一項所述之音圈馬達，其中，所述滾珠為圓柱形。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之音圈馬達，其中，所述承載體具有凸柱，所述彈片具有與所述凸柱相配合之通孔。
  7. 如申請專利範圍第5項所述之音圈馬達，其中，所述固定架具有第一收容空間，所述活動單元活動地設置所述第一收容空間內。
  8. 如申請專利範圍第5項所述之音圈馬達，其中，所述裝筒具有第二收容空間，所述第二收容空間具有一個中心軸，所述滾珠之中心軸大致垂直所述第二收容空間之中心軸。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之音圈馬達，其中，所述第二收容空間具有螺紋用於與鏡頭模組相螺接。
  10. 如申請專利範圍第5項所述之音圈馬達，其中，所述固定架大致呈方形，所述第一凹槽為兩個且設置在所述固定架之對角線上。
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