TWI498587B - 包含音圈致動器的感測驅動模組 - Google Patents

Description

包含音圈致動器的感測驅動模組

本發明係關於一種致動器與感測驅動模組，特別是關於一種包含音圈致動器的感測驅動模組。

按，隔振系統被普遍應用於各種機械設備中，而且隨著科技的進步，研究範圍越來越朝向精密及微小的領域發展，為了保持精密零件於生產加工的過程中不致受到振動的影響而降低其精密度，因此，具有更佳隔振效果的隔振系統亦隨著精密零件的生產需求而被研發製造出來。

另外，由於半導體製程趨向奈米等級，儀器設備對於地板振動隔離的要求益趨嚴苛，使得傳統的隔振技術已經漸漸地不符合實際的需求，所以國際先進隔振廠商紛紛投入主動隔振控制技術的研發，以協助高科技奈米級儀器設備的發展。其中，主動式隔振系統是由振動感測器擷取訊號並回饋至控制器進行運算，再輸出控制訊號至致動器產生抑制振動的控制力，進而達到降低振動量、提高製程良率的目的。

由於音圈致動器具有剛性低、輸出力與電流成正比及價格低廉等優點，已成為主動隔振系統致動元件中最多廠商採用的產品。然而，習知的一種音圈致動器中，音圈動子與音圈本體的連接係採用平板彈片，由於平板彈片的剛性較大，造成應用於主動隔振系統時整體的剛性也上升，因此，當音圈致動器受太大外力時（例如振動量過大），其線圈容易因平板彈片撞擊音圈的底部而損壞。

因此，如何提供一種包含音圈致動器的感測驅動模組，可避免振動量過大而造成線圈損壞的問題，是業界極需努力的課題。

有鑑於上述課題，本發明之目的為提供一種可應用於主動隔振系統之包含音圈致動器的感測驅動模組。本發明包含音圈致動器的感測驅動模組不僅可避免因外力太大而造成線圈損壞的問題，也可降低主動隔振系統的成本支出並增強模組系統整合效能，進而增加產品的競爭力。

為達上述目的，依據本發明之一種音圈致動器，包括一本體座、一蓋體、一磁性元件、一動子組件以及一線圈。蓋體與本體座連接而形成一容置空間。磁性元件設置於容置空間。動子組件設置於容置空間，並具有一動子、一第一彈性元件及一抵壓元件，動子與磁性元件相對而設，並具有一通孔及一第一側，抵壓元件設置於通孔，並具有一第一端及相對第一端之一第二端，第一端為圓弧狀，並突出於通孔，第一彈性元件設置於第一側，並具有一第三端及相對第三端之一第四端，第三端頂抵磁性元件，第四端位於通孔內，並抵頂第二端。線圈環設於磁性元件的外圍，並與動子連接。

為達上述目的，依據本發明之一種感測驅動模組，包括一音圈致動器以及一加速規。音圈致動器具有一本體座、一蓋體、一磁性元件、一動子組件以及一線圈。蓋體與本體座連接而形成一容置空間。磁性元件設置於容置空間。動子組件設置於容置空間，並具有一動子、一第一彈性元件及一抵壓元件，動子與磁性元件相對而設，並具有一通孔及一第一側，抵壓元件設置於通孔，並具有一第一端及相對第一端之一第二端，第一端為圓弧狀，並突出於通孔，第一彈性元件設置於第一側，並具有一第三端及相對第三端之一第四端，第三端頂抵磁性元件，第四端位於通孔內，並抵頂抵壓元件的第二端。線圈環設於磁性元件的外圍，並與動子連接。加速規與音圈致動器緊密配合；其中，加速規用於測量一軸向的振動而輸出一振動訊號，而音圈致動器依據振動訊號控制動子組件運動以產生抑制該軸向振動的控制力。

在一實施例中，音圈致動器更包括一軛鐵及一定位架。軛鐵設置於容置空間，並環設於磁性元件的外圍，且線圈位於磁性元件與軛鐵之間。定位架與蓋體及軛鐵連接，且動子組件位於定位架的內側。

另外，音圈致動器更包括一支撐元件及一迫緊元件。支撐元件環設於動子的外圍，並分別與動子及定位架連接。迫緊元件設置於定位架的內側，且支撐元件夾設於定位架與迫緊元件之間。

在一實施例中，動子組件更具有一圓珠、一鎖固元件及一第二彈性元件，動子的至少一側邊上具有一貫穿孔，圓珠設置於貫穿孔內，並頂抵抵壓元件側面之一凹槽，鎖固元件設置於貫穿孔，並與貫穿孔緊密配合，第二彈性元件設置於圓珠與鎖固元件之間。

在一實施例中，加速規具有一底座、一質量塊、至少三彈性元件組、一壓電元件及一第一阻尼元件，底座於軸向上設置有一抵壓部，質量塊具有一第一側及相對第一側的一第二側，各些彈性元件組包含一第一彈性元件、一第二彈性元件及一預壓調整元件，第一彈性元件設置於質量塊的第一側，第二彈性元件設置於質量塊的第二側，且預壓調整元件穿設第一彈性元件、質量塊及第二彈性元件，壓電元件設置於質量塊與底座之間，並具有朝向抵壓部的一第一側及相對第一側的一第二側，第一阻尼元件設置於壓電元件的至少其中一側，且當質量塊於軸向發生一位移時，底座的抵壓部使壓電元件產生一形變。

在一實施例中，音圈致動器之本體座的一側具有至少三個突出部及一凹部，加速規與凹部緊密結合，且該些突出部均勻配置於該側。

承上所述，因本發明之包含音圈致動器的感測驅動模組中，加速規與音圈致動器緊密配合；另外，音圈致動器的蓋體與本體座連接而形成一容置空間，且動子組件的抵壓元件的第一端為圓弧狀，並突出於通孔，而第一彈性元件的第三端頂抵磁性元件，第一彈性元件的第四端位於通孔內，並抵頂抵壓元件的第二端，且線圈環設於磁性元件的外圍，並與動子連接；此外，加速規用於測量一軸向的振動訊號並回饋至控制器進行運算，再輸出控制訊號至音圈致動器以產生抑制該軸向振動的控制力。透過以上的結構配置，使得本發明的包含音圈致動器的感測驅動模組不僅可避免因外力太大而造成線圈損壞的問題，也可降低主動隔振系統的成本支出並增強模組系統整合效能，進而增加產品的競爭力。

以下將參照相關圖式，說明依本發明較佳實施例的包含音圈致動器的感測驅動模組，其中相同的元件將以相同的參照符號加以說明。

請參照圖1A至圖1C所示，其分別為本發明較佳實施例之一種感測驅動模組1的組合示意圖、分解示意圖及剖視示意圖。

感測驅動模組1可應用於一主動隔振系統，並包括一加速規2及一音圈致動器3。其中，加速規2可用於測量某一軸向的振動所產生的加速度而輸出一振動訊號，並回饋至主動隔振系統的控制器進行運算，再輸出控制訊號至音圈驅動器3產生抑制該軸向振動的控制力。在一些實施例中，主動隔振系統可包含複數組感測驅動模組1，這些組感測驅動模組1可分別安裝於X軸、Y軸及Z軸的方向上，利用至少三個方向的加速規2可分別量測三軸的加速度，再利用對應的至少三個音圈致動器3輸出三個軸向的反向作用力，可分別抑制三個軸向的振動，以抑制待測物品或是欲隔振物品使其減少振動。本發明所提出的感測驅動模組1亦可應用於工業生產線監控、地震監測、半導體與光電廠房地板微振動量測，或其他的振動抑制上，並不限制應用領域。

本實施例的音圈致動器3具有一本體座30，而加速規2與音圈致動器3為緊密配合。其中，本體座30的一側30a具有至少三個突出部301及一凹部302，而加速規2與凹部302緊密結合。於此，緊密結合係表示，加速規2是緊密地置放並連結於凹部302。另外，為了增加連接強度，更可透過至少一連接元件S1（例如螺絲）穿過本體座30的一通孔而鎖固於加速規2上，以加強結合強度。此外，本實施例之突出部301的數量為3，並均勻配置於本體座30的該側30a。透過突出部301的設置，可使加速規2容易組裝在音圈致動器3的凹部302內，亦使加速規2可容易從音圈致動器3分離出。

以下請參照相關圖示，以詳細說明加速規2及音圈致動器3的結構。

請參照圖2A至2C所示，其分別為一種加速規2的立體示意圖、剖視示意圖及分解示意圖。

本實施例的加速規2的設計得以量測其本身的自然頻率的1/3以下頻率之振動，且在剛性元件26採用銅薄片的情況下可量測的範圍較佳為1Hz至40Hz之間。

本實施例的加速規2可用於測量一軸向的加速度。換言之，加速規2為一單軸加速規，例如設置於X-Y平面（水平面）的加速規可特別量測到Z方向（垂直方向）的加速度運動。當然，設置於X-Z平面的加速規可特別量測到Y軸的加速度運動，以此類推。

加速規2包括一底座20、一質量塊21、至少三組彈性元件組22、一壓電元件23以及一第一阻尼元件24。

底座20於軸向上（Z方向上）設置有抵壓部202。故抵壓部202設置的方向須與加速規2欲量測的加速度方向同方向。雖然本實施例的抵壓部202為鎖扣於底座20的態樣（抵壓部202可為頂針或螺釘），但在不同的實施例中，抵壓部202與底座20亦可整合成單一構件的形式，且抵壓部202的形狀僅須凸出於底座20表面且能夠對壓電元件23的局部產生抵壓即可。另外，抵壓部202的形狀可為圓柱狀、長方柱、六腳柱等，其形狀亦不以本實施例的圖面的形狀、配置為限制。

為了詳細界定各元件的位置，設置於底座20上方的質量塊21可至少具有第一側21a及第二側21b，且第一側21a與第二側21b為相對側，而質量塊21的第一側21a鄰近底座20。

各該些彈性元件組22分別包括一第一彈性元件221、一第二彈性元件222以及一預壓調整元件223。第一彈性元件221具有第一端221a及第二端221b，且第一端221a與第二端221b為相對的兩端。第二彈性元件222具有第一端222a及第二端222b，且第一端222a與第二端222b為相對的兩端。其中，第一彈性元件221設置於質量塊21的第一側21a，且第二彈性元件222設置於質量塊21的第二側21b。另外，預壓調整元件223穿設第一彈性元件221、質量塊21及第二彈性元件222。其中，各預壓調整元件223與各彈性元件221、222對應配設，並依序穿過質量塊21、各彈性元件221、222以及底座20。透過第一彈性元件221、第二彈性元件222的配置，底座20與質量塊21可同時、同軸的運動，並提供精確的振動訊號。使用者可透過調整預壓調整單元223與底座20的距離，間接地使質量塊21壓縮彈性元件221、222，使得彈性元件組22的第一彈性元件221、第二彈性元件222被預壓，藉以微調質量塊21與底座20之間的間距，並使抵壓部202頂抵至預設的位置。

此外，預壓調整單元223亦可使底座20的抵壓部202對壓電元件23預壓。當壓電元件23施加一定的預壓力後，得以確保在量測過程中壓電元件23始終受到作用力（不會產生壓電元件23與抵壓部202脫離導致無法量測到振動的情況），故可降低量測的誤差。須注意的是，此預壓的調整可能會依據不同的材料以及結構有所調整，若預壓深度太淺則可能會使得抵壓部202在量測的過程無法接觸壓電元件23，導致量測資料不正確；但若預壓太深則會造成壓電元件23呈現塑性變形（Plastic deformation）或者破裂。本實施例採用抵壓部202對壓電元件23預壓距離例如為 0.75mm。

補充說明的是，本實施例的三個彈性元件組22的高度相同、且分別間隔地、均勻地設置，使得彈性元件組22得以提供質量塊21一個Z方向（垂直方向）的力（反言之，這些彈性元件組22各自受到的質量塊21的荷重亦是相同的），且得以使得質量塊21的與底座20平行設置。故，若其他實施態樣的彈性元件組22的數量有所調整時，其配置亦應使質量塊21可均勻的受力以及使質量塊21能夠與底座20平行配置。

除了配置上的安排以外，本實施例的該些彈性元件組22的兩端均係切平。簡言之，各第一彈性元件221與第二彈性元件222分別與質量塊21與底座20相接觸的兩端皆切平使得質量塊21得以平行底座20地設置，亦可增加整體量測的精確度。詳細而言，此處的切平係指彈性元件221、222依據質量塊21、底座20的表面切平，以使彈性元件221、222與切平處垂直。另外，在一未受力的狀態下，第一彈性元件221將會使質量塊21呈現一合力為零的狀態（質量塊21可懸浮）。此外，本實施例的第一彈性元件221與第二彈性元件222各為一彈簧，且為長度相同的彈簧，但於其他實施例中亦可為彈片或是其他等效彈性元件，不以本實施例為限制。

為了搭配上述的彈性元件組22，本實施例的加速規2更可包括至少三個固定元件251、至少三個第一固定座252、至少三個第二固定座253及至少三個第三固定座254，以供該些彈性元件組22設置。於此，仍以三個固定元件251、三個第一固定座252、三個第二固定座253及三個第三固定座254，以搭配3個彈性元件組22為例。

該些第一固定座252設置於質量塊21的第二側21b，該些第二固定座253設置於質量塊21的第一側21a，且該些第三固定座254設置於底座20朝向質量塊21之一側。本實施例的第一固定座252、第二固定座253及第三固定座254雖可與質量塊21或底座20整合成單一構件，但在不同實施態樣也可為獨立於質量塊21或是底座20的形式，不以本案的圖面為限制。

詳細而言，第二彈性元件222的第一端222a會套設於固定元件251，第一彈性元件221則會被夾設於第二固定座253與第三固定座254之間，第二彈性元件222夾設於固定元件251與第一固定座252之間。另外，預壓調整元件223穿設固定元件251、第二彈性元件222、第一固定座252、第二固定座253、第一彈性元件221以及第三固定座254。

固定元件251、第一固定座252、第二固定座253及第三固定座254設置的目的在於使得彈性元件組22裝設的位置不會偏移，且於量測加速度的過程中，彈性元件組22亦不會產生額外的位移或歪斜，也可降低彈性元件組22量測過程的擺動效應，以確保量測到的數據更為精準。

壓電元件23設置於質量塊21與底座20之間。詳細而言，壓電元件23具有第一側23a及相對第一側23a的第二側23b，且壓電元件23的第一側23a相對於抵壓部202而設置。

下表為可能選用的壓電元件23及其材料參數，但不以這些壓電元件的種類為限制。<TABLE style="BORDER-BOTTOM: medium none; BORDER-LEFT: medium none; BORDER-COLLAPSE: collapse; BORDER-TOP: medium none; BORDER-RIGHT: medium none; mso-border-alt: double windowtext 1.5pt; mso-yfti-tbllook: 1184; mso-padding-alt: 0cm 5.4pt 0cm 5.4pt; mso-border-insideh: 1.5pt double windowtext; mso-border-insidev: 1.5pt double windowtext" class="MsoTableGrid" border="1" cellSpacing="0" cellPadding="0"><TBODY><tr><td>   </td><td> 密度 (Kg/ m³) </td><td> 楊氏係數 (N/ m²) </td><td> 蒲松比 </td></tr><tr><td> C3604 </td><td> 8500  </td><td> 9.7 × 10¹⁰</td><td> 0.31 </td></tr><tr><td> PZT -5H  </td><td> 7700  </td><td> 5.1×10¹⁰</td><td> 0.31 </td></tr><tr><td> PDMS4207  </td><td> 980 </td><td> 0.4 × 10⁶</td><td> 0.5 </td></tr><tr><td> SUS304  </td><td> 8000 </td><td> 19 ×10¹⁰</td><td> 0.29 </td></tr><tr><td> SCM435  </td><td> 8000 </td><td> 21 ×10¹⁰</td><td> 0.3 </td></tr></TBODY></TABLE>

此外，本實施例的加速規2更可包括一剛性元件26（例如為一個金屬薄片），剛性元件26設置於壓電元件23的第二側23b。剛性元件26的設置目的在於增加壓電元件23的剛性。例如可將剛性元件26貼附於壓電元件23被抵壓的相對側（可透過一環氧樹脂將剛性元件26貼附於壓電元件23的負極端），增加壓電元件23的剛性，避免壓電元件23破損。剛性元件26的另一設置目的是增加質量塊21支撐的剛性。因此，當質量塊21的支撐剛性增加後，將會一併的提昇加速規2整體的自然頻率，使得加速規2可量測的頻寬亦會增加。此外，加速規2更可透過增減剛性元件26的厚度或是數量來調整加速規2整體的自然頻率。

再說明的是，雖本實施例以一個壓電元件23及一個剛性元件26為例，但亦可依據不同的需求將一個壓電元件23與不同數量的剛性元件26疊合，以達到不同的量測目的。下表為可能的實驗例，且其中表格中的「厚度」為剛性元件26與壓電元件23疊加後的厚度。另外，表格內所述的剛性元件26為薄銅片。<TABLE style="BORDER-BOTTOM: medium none; BORDER-LEFT: medium none; BORDER-COLLAPSE: collapse; BORDER-TOP: medium none; BORDER-RIGHT: medium none; mso-border-alt: double windowtext 1.5pt; mso-yfti-tbllook: 1184; mso-padding-alt: 0cm 5.4pt 0cm 5.4pt; mso-border-insideh: 1.5pt double windowtext; mso-border-insidev: 1.5pt double windowtext" class="MsoTableGrid" border="1" cellSpacing="0" cellPadding="0"><TBODY><tr><td>   </td><td> 一片剛性元件搭配一片壓電元件 </td><td> 二片剛性元件搭配一片壓電元件 </td><td> 三片剛性元件搭配一片壓電元件 </td></tr><tr><td> 厚度 </td><td> 0.43mm </td><td> 0.74mm </td><td> 0.95mm </td></tr><tr><td> 自然頻率 </td><td> 170.5Hz </td><td> 299.5Hz </td><td> 385.5Hz </td></tr><tr><td> 靈敏度(±10%) </td><td> 82.5V/g </td><td> 56.5V/g </td><td> 36.8V/g </td></tr><tr><td> 頻寬(±10%) </td><td> 2～52Hz </td><td> 2～96Hz </td><td> 1～153Hz </td></tr><tr><td> 頻寬(±3dB) </td><td> 0.75-92Hz </td><td> 0.75-169Hz </td><td> 0.25-237Hz </td></tr></TBODY></TABLE>

另外，第一阻尼元件24貼附於壓電元件23的第一側23a。換言之，本實施例的第一阻尼元件24設置於質量塊21與底座20之間，且設置於壓電元件23的第一側23a。詳細而言，第一阻尼元件24係設置於壓電元件23與底座20的抵壓部202之間。第一阻尼元件24的材料可為橡膠、矽膠、彈性聚合物或其組合物所構成，但不以該些材料為限制。實際的第一阻尼元件24的材料選用將會依據不同的需求而有所調整。第一阻尼元件24除了可調整加速規2整體的阻尼係數外，亦可增加整體的阻尼係數，使得響應的頻率更驅平緩，故可量測的頻寬範圍會變大。另外，第一阻尼元件24亦可作為隔絕底座20的抵壓部202直接接觸壓電元件23，避免壓電元件23發生短路或是損害之用。

在不同的實施例中，第一阻尼元件24及剛性元件26也可設置於壓電元件23的第二側23b（圖未示）。進一步而言，第一阻尼元件24可設置於剛性元件26之上（相當於剛性元件26設置在第一阻尼元件24與壓電元件23之間），其可抑制剛性元件26的共振現象。若第一阻尼元件24設置於壓電元件23的另一側23a，則可抑制剛性元件26的共振現象。雖然上述兩種設置方式均會影響加速規整體的靈敏度，但均可增加測量的頻寬。因此，較佳地，尚須選擇適合的阻尼參數（亦即選擇適當厚度或軟硬度的第一阻尼元件24），以達到所需的靈敏度及頻寬。

另外，本實施例的加速規2更可包含一第二阻尼元件24a，第二阻尼元件24a設置於剛性元件26相對於壓電元件23的一側上。於此，第一阻尼元件24設置於壓電元件23與抵壓部202之間，且第二阻尼元件24a設置於剛性元件26的第二側26b。換言之，本實施例的剛性元件26的兩側各皆設置一個阻尼元件（即24、24a）。

因此，透過本實施例的配置，可提供一種結構精簡（所採用的構件較少）、組裝容易，因而使得本實施例的加速規2的成本較為低廉。另外，實際操作加速規2時，當質量塊21因振動而於該軸向上具有一位移時，底座20的抵壓部202將使壓電元件23產生一形變。接著，加速規2得以將此形變轉換成一個電壓訊號（或電荷訊號），並回饋至一控制器（圖未示）進行運算，再輸出一控制訊號至音圈致動器3產生抑制軸向振動的控制力。

另外，請參照圖3A至圖3C所示，其分別為本發明較佳實施例之一種音圈致動器3的立體示意圖、剖視示意圖及分解示意圖。

如上所述，本實施例的音圈致動器3具有一本體座30，而加速規2與音圈致動器3為緊密配合。其中，本體座30的一側30a具有至少三個突出部301及一凹部302，而加速規2與凹部302緊密結合。另外，為了增加連接強度，更可透過至少一連接元件S1（例如螺絲）穿過本體座30的一通孔而鎖固於加速規2上，以加強結合強度。此外，本實施例之突出部301的數量為3，並均勻配置於本體座30的該側30a。透過突出部301的設置，可使加速規2容易組裝在音圈致動器3的凹部302內，亦使加速規2可容易從音圈致動器3分離出。

另外，音圈致動器3更包括一蓋體31、一磁性元件32、一軛鐵33、一定位架34、一動子組件35及一線圈36。另外，本實施例的音圈致動器3更包括一支撐元件37及一迫緊元件38。其中，本體座30、蓋體31、定位架34、動子組件35及迫緊元件38的材料可為金屬（例如鋁材或不銹鋼），以提高整體的結構強度。

如圖3B所示，蓋體31與本體座30連接而形成一容置空間（圖3B未標示）。本實施例之蓋體31及本體座30的側面分別對應具有至少一穿孔（圖3B未標示），並透過至少一連接元件S2（例如螺絲）穿設於這些穿孔，以將蓋體31與本體座30對應鎖固而連接。本實施例之連接元件S2的數量為2，當然並以此為限，只要可以將蓋體31與本體座30緊密地連接即可。

磁性元件32及軛鐵33均設置於該容置空間內，而線圈36則是位於磁性元件32與軛鐵33之間（彼此不直接接觸）。於此，如圖3C所示，磁性元件32為圓柱狀的永久磁鐵，而軛鐵33為導磁材料所製成，且軛鐵33環設於磁性元件32的外圍（即磁性元件32位於軛鐵33的內圈內），以導引及改變線圈36與磁性元件32產生磁場時的方向。

定位架34與蓋體31及軛鐵33連接，且定位架34位於蓋體31的內側，而動子組件35則位於定位架34的內側。於此，軛鐵33及磁性元件32位於本體座30、蓋體31及定位架34所形成的容置空間內，且係藉由定位架34提供線圈36定位的功能，使得磁性元件32與線圈36之間具有間隙，且線圈36與軛鐵33之間亦具有間隙，避免線圈36直接接觸軛鐵33與磁性元件32。

動子組件35設置於容置空間。本實施例的動子組件35包含一動子351、一第一彈性元件352及一抵壓元件353，動子351、第一彈性元件352及抵壓元件353位於定位架34的內側。另外，本實施例之動子組件35更可包含一圓珠354、一鎖固元件355及一第二彈性元件356。

動子351與磁性元件32相對而設。於此，相對而設係表示，兩者的形狀不僅相似（均為圓柱狀），且是面對面對應設置。其中，動子351具有一通孔H（圖3A及圖3B未示）、一第一側351a及一第二側351b。第一側351a為動子351面向磁性元件32的一側，而第二側351b為第一側351a的相對側。

抵壓元件353設置於通孔H，並具有一第一端353a及相對第一端353a之一第二端353b（圖3A及圖3B未示）。其中，第一端353a為圓弧狀，並突出於通孔H。抵壓元件353可為一頂桿（或為一頂針），而第一端353a為圓弧狀的作用是，可使抵壓元件353與物件的接觸為點接觸，且當抵壓元件353與物件接觸時，其第一端353a與物件的接觸面若不是呈90度垂直的話，可以避免線圈36產生歪斜（偏離Z軸的方向）。

第一彈性元件352設置於動子351的第一側351a，並具有一第三端352a及相對第三端352a之一第四端352b（圖3A及圖3B未示）。其中，第三端352a頂抵磁性元件32，且第四端352b位於通孔H內，並抵頂及連接抵壓元件353的第二端353b。第一彈性元件352的設置目的在施加於抵壓元件353的垂直外力消失時，可提供抵壓元件353往外頂的彈力，使動子組件35恢復原狀。

線圈36環設於磁性元件32的外圍，並與動子組件35連接。在本實施例中，線圈36係繞設於一固定圈361（例如銅圈）的外圍，以透過固定圈361與動子351連接。其中，為了加強線圈36與動子351連接的強度，本實施例的動子351與固定圈361的內圈是以黏著膠進行膠合固定。因此，當動子351移動時，可帶動固定圈361及線圈36移動。相反得，當固定圈361及線圈36移動時，亦可帶動動子351移動。

另外，本實施例的動子351的至少一側邊上具有一貫穿孔h（圖3A及圖3B未示），且圓珠354設置於貫穿孔h內，並頂抵抵壓元件353側面之一凹槽（由於圖面複雜，圖3B的凹槽並未標示代號）。於此，圓珠354例如為一鋼珠，藉由嵌入抵壓元件353側面的凹槽內，可增加動子351與抵壓元件353連結的強度。另外，鎖固元件355亦設置於貫穿孔h內，並與貫穿孔h緊密配合。於此，鎖固元件355為一螺絲，且貫穿孔h內具有對應的螺紋，使得鎖固元件355可鎖固於貫穿孔h內而與貫穿孔h緊密連結。此外，第二彈性元件356設置於圓珠354與鎖固元件355之間。於此，第二彈性元件356的一端頂抵圓珠354，其另一端頂抵鎖固元件355。因此，透過鎖固元件355及第二彈性元件356對圓珠354所施加的側向力，可固定動子351及抵壓元件353的相對位置。

支撐元件37例如為具有彈性的橡膠圈，並環設於動子351的外圍，且分別與動子351及定位架34連接，以提供動子組件35移動時的支撐。不過，為了加強支撐元件37與動子351的連接強度，本實施例不僅將支撐元件37的內圈嵌入動子351的外圈內，亦藉由黏著膠將支撐元件37與動子351黏合，使支撐元件37可固定在動子351與定位架34之間，以提供一支撐的力量。另外，迫緊元件38設置於定位架34的內側，而支撐元件37則夾設於定位架34與迫緊元件38之間。於此，迫緊元件38為一迫緊圈，並設置於定位架34的內側，使得迫緊元件38及定位架34可夾住支撐元件37的外圈，以透過支撐元件37固定動子351及線圈36與定位架34的相對位置。

承上，在本實施例中，如圖3B所示，透過鎖固元件355、第二彈性元件356及圓珠354所施加的側向力，可固定動子351及抵壓元件353的相對位置，使抵壓元件351因垂直方向（Z軸方向）所受外力太大而超過音圈致動器3所能承受的臨界力時，動子組件35可藉由第一彈性元件352往磁性元件32的方向內縮，避免因動子351往內縮而帶動線圈36移動時，線圈36撞擊磁性元件32或軛鐵33而損壞，達到安全保護的效果。

另外，當加速規2測得該軸向的振動並回饋至控制器進行運算後，會輸出控制訊號至音圈致動器3以產生抑制該軸向振動的控制力。於此，當音圈致動器3依據該振動訊號（控制訊號）需要輸出反向的作用力以抑制該軸向（例如Z軸方向）的振動時，磁性元件32與線圈36會因磁力的交互作用產生相對移動，由於磁性元件32固定在軛鐵33上，故線圈36（及固定圈361）則會產生上、下的位移（平衡Z軸的振動），藉此帶動動子351上下移動來抑制該軸向的振動。

值得一提的是，音圈致動器3若用以抑制Z軸的振動時，由於動子351為水平方向（例如X-Y平面）置放，因此動子351比較不會發生橫向傾斜的問題。但是，當要平衡水平方向的振動時，動子351的置放方向為直立，因此，動子351未受力時不可以傾斜，否則就會有橫向傾斜的問題產生，造成動子351移動以抑制外力振動時會產生誤差，影響主動隔振系統的精確度。因此，本實施例係透過精確的模擬計算後設計及控制動子351的重心分配，藉此可解決動子351橫向傾斜的問題。

綜上所述，因本發明之包含音圈致動器的感測驅動模組中，加速規與音圈致動器緊密配合；另外，音圈致動器的蓋體與本體座連接而形成一容置空間，且動子組件的抵壓元件的第一端為圓弧狀，並突出於通孔，而第一彈性元件的第三端頂抵磁性元件，第一彈性元件的第四端位於通孔內，並抵頂抵壓元件的第二端，且線圈環設於磁性元件的外圍，並與動子連接；此外，加速規用於測量一軸向的振動訊號並回饋至控制器進行運算，再輸出控制訊號至音圈致動器以產生抑制該軸向振動的控制力。透過以上的結構配置，使得本發明的包含音圈致動器的感測驅動模組不僅可避免因外力太大而造成線圈損壞的問題，也可降低主動隔振系統的成本支出並增強模組系統整合效能，進而增加產品的競爭力。

以上所述僅為舉例性，而非為限制性者。任何未脫離本發明之精神與範疇，而對其進行之等效修改或變更，均應包含於後附之申請專利範圍中。

1‧‧‧感測驅動模組
2‧‧‧加速規
20‧‧‧底座
202‧‧‧抵壓部
21‧‧‧質量塊
21a、23a、351a‧‧‧第一側
21b、23b、26b、351b‧‧‧第二側
22‧‧‧彈性元件組
221、352‧‧‧第一彈性元件
221a、222a、353a‧‧‧第一端
221b、222b、353b‧‧‧第二端
222、356‧‧‧第二彈性元件
223‧‧‧預壓調整元件
23‧‧‧壓電元件
24‧‧‧第一阻尼元件
24a‧‧‧第二阻尼元件
251‧‧‧固定元件
252‧‧‧第一固定座
253‧‧‧第二固定座
254‧‧‧第三固定座
26‧‧‧剛性元件
3‧‧‧音圈致動器
30‧‧‧本體座
301‧‧‧突出部
30a‧‧‧側
302‧‧‧凹部
31‧‧‧蓋體
32‧‧‧磁性元件
33‧‧‧軛鐵
34‧‧‧定位架
35‧‧‧動子組件
351‧‧‧動子
352a‧‧‧第三端
352b‧‧‧第四端
353‧‧‧抵壓元件
354‧‧‧圓珠
355‧‧‧鎖固元件
36‧‧‧線圈
361‧‧‧固定圈
37‧‧‧支撐元件
38‧‧‧迫緊元件
h‧‧‧貫穿孔
H‧‧‧通孔
S1、S2‧‧‧連接元件

圖1A至圖1C分別為本發明較佳實施例之一種感測驅動模組的組合示意圖、分解示意圖及剖視示意圖。 圖2A至2C分別為一種加速規的立體示意圖、剖視示意圖及分解示意圖。 圖3A至圖3C分別為本發明較佳實施例之一種音圈致動器的立體示意圖、剖視示意圖及分解示意圖。

3‧‧‧音圈致動器

30‧‧‧本體座

301‧‧‧突出部

30a‧‧‧側

31‧‧‧蓋體

32‧‧‧磁性元件

33‧‧‧軛鐵

34‧‧‧定位架

35‧‧‧動子組件

351‧‧‧動子

351a‧‧‧第一側

351b‧‧‧第二側

352‧‧‧第一彈性元件

353‧‧‧抵壓元件

354‧‧‧圓珠

355‧‧‧鎖固元件

356‧‧‧第二彈性元件

36‧‧‧線圈

361‧‧‧固定圈

37‧‧‧支撐元件

38‧‧‧迫緊元件

S1、S2‧‧‧連接元件

Claims (10)

1. 一種音圈致動器，包括： 一本體座； 一蓋體，與該本體座連接而形成一容置空間； 一磁性元件，設置於該容置空間； 一動子組件，設置於該容置空間，並具有一動子、一第一彈性元件及一抵壓元件，該動子與該磁性元件相對而設，並具有一通孔及一第一側，該抵壓元件設置於該通孔，並具有一第一端及相對該第一端之一第二端，該第一端為圓弧狀，並突出於該通孔，該第一彈性元件設置於該第一側，並具有一第三端及相對該第三端之一第四端，該第三端頂抵該磁性元件，該第四端位於該通孔內，並抵頂該第二端；以及 一線圈，環設於該磁性元件的外圍，並與該動子連接。
2. 如申請專利範圍第1項所述的音圈致動器，更包括： 一軛鐵，設置於該容置空間，並環設於該磁性元件的外圍，且該線圈位於該磁性元件與該軛鐵之間；及 一定位架，與該蓋體及該軛鐵連接，且該動子組件位於該定位架的內側。
3. 如申請專利範圍第2項所述的音圈致動器，更包括： 一支撐元件，環設於該動子的外圍，並分別與該動子及該定位架連接；及 一迫緊元件，設置於該定位架的內側，且該支撐元件夾設於該定位架與該迫緊元件之間。
4. 如申請專利範圍第3項所述的音圈致動器，其中該動子組件更具有一圓珠、一鎖固元件及一第二彈性元件，該動子的至少一側邊上具有一貫穿孔，該圓珠設置於該貫穿孔內，並頂抵該抵壓元件側面之一凹槽，該鎖固元件設置於該貫穿孔，並與該貫穿孔緊密配合，該第二彈性元件設置於該圓珠與該鎖固元件之間。
5. 一種感測驅動模組，包括： 一音圈致動器，具有： 一本體座； 一蓋體，與該本體座連接而形成一容置空間； 一磁性元件，設置於該容置空間； 一動子組件，設置於該容置空間，並具有一動子、一第一彈性元件及一抵壓元件，該動子與該磁性元件相對而設，並具有一通孔及一第一側，該抵壓元件設置於該通孔，並具有一第一端及相對該第一端之一第二端，該第一端為圓弧狀，並突出於該通孔，該第一彈性元件設置於該第一側，並具有一第三端及相對該第三端之一第四端，該第三端頂抵該磁性元件，該第四端位於該通孔內，並抵頂該第二端；及 一線圈，環設於該磁性元件的外圍，並與該動子連接；以及 一加速規，與該音圈致動器緊密配合，該加速規用於測量一軸向的振動而輸出一振動訊號， 其中，該音圈致動器依據該振動訊號控制該動子組件運動以抑制該軸向的振動。
6. 如申請專利範圍第5項所述的感測驅動模組，其中該加速規具有一底座、一質量塊、至少三彈性元件組、一壓電元件及一第一阻尼元件，該底座於該軸向上設置有一抵壓部，該質量塊具有一第一側及相對該第一側的一第二側，各該些彈性元件組包含一第一彈性元件、一第二彈性元件及一預壓調整元件，該第一彈性元件設置於該質量塊的該第一側，該第二彈性元件設置於該質量塊的該第二側，且該預壓調整元件穿設該第一彈性元件、該質量塊及該第二彈性元件，該壓電元件設置於該質量塊與該底座之間，並具有朝向該抵壓部的一第一側及相對該第一側的一第二側，該第一阻尼元件設置於該壓電元件的至少其中一側，且當該質量塊於該軸向發生一位移時，該底座的該抵壓部使該壓電元件產生一形變。
7. 如申請專利範圍第5項所述的感測驅動模組，其中該音圈致動器更具有一軛鐵及一定位架，該軛鐵設置於該容置空間，並環設於該磁性元件的外圍，且該線圈位於該磁性元件與該軛鐵之間，該定位架與該蓋體及該軛鐵連接，且該動子組件位於該定位架的內側。
8. 如申請專利範圍第7項所述的感測驅動模組，其中該音圈致動器更具有一支撐元件及一迫緊元件，該支撐元件環設於該動子的外圍，並分別與該動子及該定位架連接，該迫緊元件設置於該定位架的內側，且該支撐元件夾設於該定位架與該迫緊元件之間。
9. 如申請專利範圍第8項所述的感測驅動模組，其中該動子組件更具有一圓珠、一鎖固元件及一第二彈性元件，該動子的至少一側邊上具有一貫穿孔，該圓珠設置於該貫穿孔內，並頂抵該抵壓元件側面之一凹槽，該鎖固元件設置於該貫穿孔，並與該貫穿孔緊密配合，該第二彈性元件設置於該圓珠與該鎖固元件之間。
10. 如申請專利範圍第6項所述的感測驅動模組，其中該本體座的一側具有至少三個突出部及一凹部，該加速規與該凹部緊密結合，且該些突出部均勻配置於該側。