(57)【要約】【課題】組立および加工に便利なボイスコイルモーターを提供する【解決手段】ボイスコイルモーターは、ホルダー、上弾性片、下弾性片、複数の磁石、底座および導電ユニットを備える。ホルダーは本体および本体を囲むコイルを有する。上弾性片は本体の頂部に位置する。下弾性片は本体の底部に位置し、かつ固定部および制動部を有する。制動部は本体の底部に密着する。磁石はコイルの外側に配置される。導電ユニットは下弾性片と底座との間に配置され、かつ当接面および二つの導電性接続ピンを有する。当接面は下弾性片の固定部に当接する。二つの導電性接続ピンは当接面に一体成型される。従って、ボイスコイルモーターの組み立て難度を下げることができる。【選択図】図４
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
ホルダー、上弾性片、下弾性片、複数の磁石、底座および導電ユニットを備え、前記ホルダーは、頂部および底部を有する本体と、本体を囲むコイルとから構成され、
前記上弾性片は、前記本体の前記頂部に位置し、
前記下弾性片は、前記本体の前記底部に位置し、かつ固定部と、制動部と、前記固定部と前記制動部との間に連結された複数の連結部位とを有し、
前記制動部は、前記本体の前記底部に密着し、
前記磁石は、前記コイルの外側に配置され、
前記底座は、前記下弾性片の下方に位置し、
前記導電ユニットは、前記下弾性片と前記底座との間に配置され、かつ当接面および二つの導電性接続ピンを有し、
前記当接面は、前記下弾性片の前記固定部に当接し、
二つの前記導電性接続ピンは、前記当接面に一体成型されることを特徴とするボイスコイルモーター。  
【請求項２】
ボイスコイルモーターは、さらに磁気誘導用ハウジングを備え、
前記磁気誘導用ハウジングは、環状の框体と、前記磁石に対応する複数の遮蔽板と、前記遮蔽板から下に伸びて形成された複数の上爪部とを有し、
前記当接面は、上に突起した複数の下爪部を有し、
前記下爪部は、前記当接面に一体成型され、かつそれぞれ前記ホルダーの径方向上かつ前記コイルと前記本体との間に位置付けられ、かつ径方向上の一つの前記磁石に向かい合い、
前記框体の下方辺縁と前記導電ユニットの前記当接面の外側とは相互に接触し、前記上爪部は、前記框体の内側に位置し、かつ一つの前記下爪部に対応し、
前記遮蔽板、前記当接面、前記框体、前記上爪部および前記下爪部の間は磁気空間を有し、
前記磁石および前記コイルは、前記磁気空間内に位置することを特徴とする請求項１に記載のボイスコイルモーター。
【請求項３】
前記磁石は、北極平面を有し、
相互に対応する前記上爪部および前記下爪部は、平面状を呈し、かつ前記北極平面に平行し、
前記コイルは、前記磁石、前記上爪部および前記下爪部の間に位置する複数の作用部位を有し、
前記作用部位は、前記北極平面に平行することを特徴とする請求項２に記載のボイスコイルモーター。
【請求項４】
前記本体は、軸方向に伸びて形成された複数の陥没溝を有し、
前記陥没溝は、相互に対応する一つの前記上爪部および一つの下爪部を格納できることを特徴とする請求項２に記載のボイスコイルモーター。
【請求項５】
ボイスコイルモーターは、さらに防塵キャップを備え、
前記防塵キャップは、前記磁気誘導用ハウジングの上方に配置され、かつ下に突起した複数の柱状固定部を有し、
前記上弾性片は、前記防塵キャップと前記磁気誘導用ハウジングとの間に位置付けられ、
前記遮蔽板は、前記柱状固定部の貫通に用いる複数の穿孔を有し、
前記柱状固定部は、一つの前記磁石の頂面に当接し、
前記磁石の前記頂面と前記遮蔽板との間には隙間があることを特徴とする請求項２に記載のボイスコイルモーター。
【請求項６】
前記防塵キャップは、さらに下に突起した複数のフック部を有し、
前記磁気誘導用ハウジングの前記框体は、複数の嵌合溝を有し、
前記フック部は、前記嵌合溝に引っかかることで固定されることを特徴とする請求項５に記載のボイスコイルモーター。
【請求項７】
前記底座は、前記嵌合溝に引っかかり固定される複数のフック部を有することを特徴とする請求項６に記載のボイスコイルモーター。
【請求項８】
前記上弾性片は、固定部と、制動部と、前記固定部と前記制動部との間に連結された複数の連結部位とを有し、
前記固定部は、前記遮蔽板の頂面に固定され、
前記制動部は、前記本体の前記頂部に密着することを特徴とする請求項２に記載のボイスコイルモーター。
【請求項９】
前記当接面は、上に突起した複数のリベットを有し、
前記下弾性片の前記固定部は、前記リベットの貫通に用いる複数の穴を有し、
前記リベットは、圧力を受けて変形することによって前記下弾性片と前記導電ユニットとを結合させ、固定することを特徴とする請求項１に記載のボイスコイルモーター。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、リニア直流モーターに関し、詳しくはボイスコイルモーターに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ボイスコイルモーターはリニア直流モーターの一種であり、永久磁石および界磁コイルから構成され、直接駆動および一定ストローク（ｓｔｒｏｋｅ）の特性を有するアクチュエータである。ボイスコイルモーターは原理および構造が簡単であるだけでなく特に行程が短く、精度が高い位置制御に適するため、携帯電話内蔵カメラのＡＦシステムに応用されることが多い。
【０００３】
携帯電話の付属品の軽薄化によってボイスコイルモーターが小型化されるのに伴い、組み立て難度が高くなり、人の手での取付が難しくなってきている。
【０００４】
図１および図２に示すように、従来のボイスコイルモーターは底座１、二つの導電性接続ピン２および導電性弾性片３を備える。導電性接続ピン２は人の手によって底座１の穴４に嵌め込まれる。しかしながら、導電性接続ピン２は非常に小さいため、組立過程においての加工が困難である。また、組立公差が大き過ぎる場合、導電性接続ピン２と外部電源との間の溶接難度が高くなる。さらに、導電性接続ピン２は面積の非常に小さい頂面５で導電性弾性片３に溶接されるため、加工が難しく、不良率が比較的高い。
【０００５】
上述したとおり、従来のボイスコイルモーターは構造設計上の欠陥があるため、改善が必要である。
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００６】
本考案は、組立および加工に便利なボイスコイルモーターを提供することを主な目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述の目的を達成するために、本考案によるボイスコイルモーターは、ホルダー、上弾性片、下弾性片、複数の磁石、底座および導電ユニットを備える。
ホルダーは本体および本体を囲むコイルを有する。本体は頂部および底部を有する。上弾性片は本体の頂部に位置する。下弾性片は本体の底部に位置し、かつ固定部と、制動部と、固定部と制動部との間に連結された複数の連結部位とを有する。制動部は本体の底部に密着する。磁石はコイルの外側に配置される。底座は下弾性片の下方に位置付けられる。導電ユニットは下弾性片と底座との間に配置され、かつ当接面および二つの導電性接続ピンを有する。当接面は下弾性片の固定部に当接する。二つの導電性接続ピンは当接面に一体成型される。
【０００８】
本考案において、導電性接続ピンは当接面に一体成型され、当接面は比較的大きい面積が下弾性片の固定部に当接するため、導電ユニットと下弾性片との間には接触不良が起こりにくい。
一方、導電性接続ピンは当接面に一体成型されると、導電性接続ピンの間の相対位置が固定され、かつ導電ユニット全体の体積を増大させるため、規格の小さいボイスコイルモーターに導電ユニットおよび底座を組み立てる作業を容易にするだけでなく、製造工程の自動化によって人的作業を減らし、規格適合品の割合を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】従来のボイスコイルモーターを示す分解図である。
【図２】従来のボイスコイルモーターの底座および下弾性片を示す分解図である。
【図３】本考案の一実施形態によるボイスコイルモーターを示す斜視図である。
【図４】本考案の一実施形態によるボイスコイルモーターを示す分解図である。
【図５】本考案の一実施形態における列状導電ユニットパーツを示す斜視図（一）である。
【図６】本考案の一実施形態における列状導電ユニットパーツを示す斜視図（二）である。
【図７】本考案の一実施形態における列状導電ユニットパーツと底座とが結合した状態を示す斜視図である。
【図８】本考案の一実施形態における下弾性片を底座および導電ユニットに取り付けるステップを示す斜視図（一）である。
【図９】本考案の一実施形態における下弾性片を底座および導電ユニットに取り付けるステップを示す斜視図（二）である。
【図１０】本考案の一実施形態における列状上弾性片パーツをボイスコイルモーターの半製品に取り付けるステップを示す斜視図（一）である。
【図１１】本考案の一実施形態における列状上弾性片パーツをボイスコイルモーターの半製品に取り付けるステップを示す斜視図（二）である。
【図１２】本考案の一実施形態によるボイスコイルモーターを示す水平断面図である。
【図１３】本考案の一実施形態によるボイスコイルモーターを示す垂直断面図である。
【図１４】本考案の一実施形態によるボイスコイルモーターの磁気回路の模式図である。
【考案を実施するための形態】
【００１０】
以下、本考案によるボイスコイルモーターを図面に基づいて説明する。
図３および図４に示すように、本考案の一実施形態によるボイスコイルモーターは、本体１１および本体１１を囲むコイル１２を有するホルダー１０と、本体１１の頂部に位置する上弾性片２０と、本体１１の底部に位置する下弾性片３０と、コイル１２の外側に配置される複数の磁石４０と、下弾性片３０の下方に位置する底座５０と、下弾性片３０と底座５０との間に配置される導電ユニット６０と、を備える。
【００１１】
ホルダー１０の本体１１は結合孔１３と、結合孔１３の壁面に形成されたねじ山とを有する。光学レンズ（図中未表示）はねじ山によって結合孔１３に締め付けられる。磁場に位置するコイル１２に通電すると、ホルダー１０はローレンツ力（Ｌｏｒｅｎｔｚ  Ｆｏｒｃｅ）作用によってコイル１２の軸方向に沿って移動し、光学レンズの焦点を調整する。ここで「軸方向」および「径方向」とはコイル１２の軸方向および径方向を指す。
【００１２】
上弾性片２０および下弾性片３０は導電性金属から構成され、かつコイル１２に電気的に接続されることで回路を構成する。
下弾性片３０は固定部３１と、制動部３２と、固定部３１と制動部３２との間に連結された複数の連結部位３３とを有する。制動部３２は本体１１の底部に密着し、かつコイル１２に電気的に接続される。本実施形態において、下弾性片３０は相互に間隔を置く下弾性片ユニット３０ａ、３０ｂから構成される。下弾性片ユニット３０ａ、３０ｂはそれぞれ固定部３１、制動部３２および連結部位３３を有する。
上弾性片２０は下弾性片３０と同じように固定部２１と、制動部２２と、固定部２１と制動部２２との間に連結された複数の連結部位２３とを有するが、これに限らず、構造が下弾性片３０と同じでなくでもよい。上弾性片２０の制動部２２は本体１１の頂部に密着するため、ホルダー１０が軸方向に移動する際、上弾性片２０の制動部２２または下弾性片３０の制動部３２は外力を受けてホルダー１０に弾性力を供給する。弾性力とローレンツ力とが一致すると、ホルダー１０は特定の軸方向上位置に固定される。
【００１３】
本考案は、磁石４０を配置することによってコイル１２を磁石４０の生じた磁場内に位置させる。底座５０はプラスチックから構成されるため、導電できない。導電ユニット６０は二つの導電ユニットパーツ６０ａ、６０ｂから構成される。導電ユニットパーツ６０ａ、６０ｂは当接面６１と、上に突起した複数の下爪部６２と、外部電源との接続に用いる二つの導電性接続ピン６３とを有する。当接面６１は下弾性片３０の固定部３１に当接する。導電ユニット６０は下弾性片３０に電気的に接続される。複数の下爪部６２はそれぞれホルダー１０の径方向上かつコイル１２と本体１１との間に位置付けられ、かつ径方向上の一つの磁石４０に向かい合う。
【００１４】
本考案は、二つの導電性接続ピン６３および下爪部６２を当接板６１に一体成型することによって二つの導電性接続ピン６３の間の相対位置を固定し、導電ユニット６０全体の体積が増大するため、加工難度を下げることができるだけでなく、自動化設備によって導電ユニット６０および底座５０を組み立てることができる。詳細な説明は下記の通りである。
【００１５】
図５に示すように、導電ユニット６０を製作する際、金属プレートに一回目のプレス加工を行うことによって余分な部分を切り取り、複数の導電ユニット原型６０’を有する列状パーツを製作する。このとき複数の導電ユニット原型６０’は連結ベルト６４によって相互に連結および固定される。
続いて、図６に示すように、列状パーツに二回目のプレス加工を行うことによって導電ユニット原型６０’の下爪部６２および導電性接続ピン６３を所定方向に屈折させれば、下爪部６２および導電性接続ピン６３を当接面６１に一体成型し、かつ連結ベルト６４によって複数の導電ユニット６４を連結した列状パーツ６５を製作することができる。
【００１６】
続いて、列状パーツ６５と底座５０の成型用型（図中未表示）とを組み合わせ、そののち成型用型に射出加工を行い、複数の導電ユニット６０を有する列状パーツ６５に複数の底座６０を凝固させる。続いて連結ベルト６４を切り取ると底座５０と導電ユニット６０を組み立てた独立構造が完成する。
このような方式によって底座５０と導電ユニット６０を組み立てる工程は、人的作業を大幅に削減し、スピード生産および大量生産を容易にするだけでなく、人の手で微小な部品を組み立てる際に生じる人為的誤差を減らし、規格適合品の割合を向上させることができる。
【００１７】
導電ユニット６０と下弾性片３０との間の結合性および安定性を向上させるために、はんだ付けによって両者を固定する方法のほかに、図８に示すように、上に突起した複数のリベット６１１を当接面６１に配置し、かつリベット６１１の貫通に用いる複数の穴３１１を下弾性片３０の固定部３１に配置する。続いて、図９に示すように、プレス加工によってリベット６１１を変形させ、かつ穴３１１の周りに固定する。このとき下弾性片３０と導電ユニット６０は結合し、固定される。
【００１８】
図３および図４に示すように、本考案によるボイスコイルモーターはさらに磁気誘導用ハウジング７０を備える。磁気誘導用ハウジング７０は環状框体７１と、磁石４０に対応する複数の遮蔽板７２と、遮蔽板７２から下に伸びて形成された複数の上爪部７３と、框体７１に形成された複数の嵌合溝７１１とを有する。底座５０は複数のフック５１を有する。フック５１は嵌合溝７１１に引っかかることで磁気誘導用ハウジング７０と底座５０との間の相対位置を固定する。
【００１９】
本実施形態では、磁気誘導用ハウジング７０の内側ではなく、遮蔽板７２の頂面、即ち磁気誘導用ハウジング７０の外側に上弾性片２０の固定部２１を固定するため、上弾性片２０を組み立てる作業の便をはかることができる。詳細な説明は下記の通りである。
【００２０】
図１０に示すように、連結ベルト２４によって複数の上弾性片２０の間を連結し、列状パーツ２５を製作する。なお、連結ベルト２４は図面に示した形に限らない。
一方、本実施形態ではプレス加工によって列状パーツ２５を製作し、上弾性片２０の制動部２２に穴２２１を配置し、ホルダー１０の本体１１の頂部に複数の柱状体１１１を配置し、かつ列状パーツ２５と複数のボイスコイルモーターの半製品１００とを結合させ、柱状体１１１を穴２２１から差し込み、上弾性片２０に固定することによって図１１に示した構築を構成する。そののち連結ベルト２４を切り取り、複数の上弾性片２０を相互に分離させれば、上弾性片２０の組立作業を完成させることができる。
【００２１】
上述した作業方式の特徴は次の通りである。磁気誘導用ハウジング７０は上弾性片２０の下方に位置する。磁気誘導用ハウジング７０と底座５０とは予め結合し、ホルダー１０、下弾性片３０、磁石４０および導電ユニット６０を固定するため、上弾性片２０を列状パーツ２５にまとめ、組立作業を順に行うことができるだけでなく、上弾性片２０を一つずつ組み立て、固定する作業の負担を排除し、生産効率を向上させることができる。
【００２２】
図１２および図１３に示すように、磁束効率を向上させるために、本実施形態は磁気誘導用ハウジング７０の框体７１の下方辺縁と導電ユニット６０の当接面６１の外側とを相互に接触させ、上爪部７３を框体７１の内側に位置させ、かつ上爪部７３と一つの下爪部６２とを相互に対応させる。
これによって框体７１、遮蔽板７２、当接面６１、上爪部７３および下爪部６２の間に磁気空間を生成し、続いて磁石４０およびコイル１２を磁気空間内に位置させることによって図１４に示すように、密閉状態となる磁気回路を生成する。従って、磁束効率を極大化させることができるだけでなく、磁気抵抗が低い、磁気漏れが少ない、励起率が高いなどの特性を有する。
【００２３】
図１２から図１４に示すように、磁束密度を平均した磁場を提供するために、磁石４０は北極が平面状を呈する北極平面４１を有する。相互に対応する上爪部７３および下爪部６２は平面状を呈し、かつ北極平面４１に平行する。コイル１２は磁石４０、上爪部７３および下爪部６２の間に位置する複数の作用部位１２１を有する。作用部位１２１は北極平面４１に平行する。
このとき磁石４０、上爪部７３および下爪部６２の間には均質な磁場が生じるため、コイル１２はホルダー１０とともに軸方向に移動する行程において常に均質な磁場内に位置し、磁力定数（Ｋf即ち導線の長さと磁束面積の乗積）を一定に保持することができる。従って本考案はボイスコイルモーターの作動を制御する際の利便性を有する。
【００２４】
本実施形態において、上爪部７３および下爪部６２は磁気誘導に用いるため配置されるだけでなく、本体１１上の軸方向に沿って伸びて形成された複数の陥没溝１１２に対応するように配置される。一方、図１２に示すように、相互に対応する一つの上爪部７３および一つの下爪部６２を陥没溝１１２に嵌め込むことによってホルダー１０の回転を防止するか、少なくとも回転の幅を大幅に減少させることができる。
【００２５】
図４および図１３に示すように、ほこりを遮断し、ユニットの間の相対位置を固定するために、本実施形態によるボイスコイルモーターはさらに防塵キャップ８０を備える。
防塵キャップ８０は磁気誘導用ハウジング７０の上方に配置され、複数のフック８１を有する。フック８１は下に突起し、磁気誘導用ハウジング７０の嵌合溝７１１に引っかかり、固定される。上弾性片２０は防塵キャップ８０と磁気誘導用ハウジング７０との間に挟まれて固定される。
一方、防塵キャップ８０はさらに下に突起した複数の柱状固定部８２を有する。遮蔽板７２は柱状固定部８２の貫通に用いる複数の穿孔７２１を有する。柱状固定部８２は一つの磁石４０の頂面４２に当接する。磁石４０の頂面４２と遮蔽板７２との間には隙間があるため、磁石４０の軸方向位置を固定する際の利便性を有する。
【００２６】
上述した説明の通り、本考案によるボイスコイルモーターは組立および加工に便利で作動を制御する性能に優れており、経済効率も良い。
【００２７】
以上、本考案は、上記実施形態になんら限定されるものではなく、考案の趣旨を逸脱しない範囲において種々の形態で実施可能である。
【符号の説明】
【００２８】
１：底座  
２：導電性接続ピン  
３：導電性弾性片  
４：穴  
５：頂面  
１０：ホルダー  
１１：本体  
１１１：柱状体  
１１２：陥没溝  
１２：コイル  
１２１：作用部位  
１３：結合孔  
２０：上弾性片  
２１：固定部  
２２：制動部  
２２１：穴  
２３：連結部位  
２４：連結ベルト  
２５：列状パーツ  
３０：下弾性片  
３０ａ、３０ｂ：下弾性片ユニット  
３１：固定部  
３１１：穴  
３２：制動部  
３３：連結部位  
４０：磁石  
４１：北極平面  
４２：頂面  
５０：底座  
５１：フック  
６０：導電ユニット  
６０ａ、６０ｂ：導電ユニットパーツ    
６０’：導電ユニット原型  
６１：当接面  
６１１：リベット  
６２：下爪部    
６３：導電性接続ピン  
６４：連結ベルト  
６５：列状パーツ  
７０：磁気誘導用ハウジング  
７１：框体  
７１１：嵌合溝  
７２：遮蔽板  
７２１：穿孔  
７３：上爪部  
８０：防塵キャップ  
８１：フック  
８２：柱状固定部  
１００：ボイスコイルモーターの半製品
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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