超小型化音圈电机制造技术

本实用新型专利技术公开了一种超小型化音圈电机，通过对运动载座的径向尺寸简化设计、前后弹簧片的材料创新设计、后弹簧片左右分片的分体式设计、以及永磁单元的磁铁形状及分布的优化设计、壳体的前盖板和后盖板，前盖板之间简单的凸凹卡合设计实现了整体结构上的新突破。在保证功能特性的前提下，将电机的径向及轴向外形尺寸充分减少。采用此项设计的超小型化的音圈电机可以实现的最小外形尺寸可以达到８．３×８．３×４．０毫米（长×宽×高）。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

超小型化音圏电机
本申请涉及一种音圏电机，尤其涉及用于手机及笔记本等便携式电 子设备中自动对焦摄像模组中的超小型化音圏电机。本申请通过对电机 关键零件的设计创新，在保证功能特性的前提下，将音團电机的外形尺 寸充分减少。
技术介绍
目前用于手机和笔记本电脑的自动对焦摄像头模组普遍采用音圈电 机作为其光学装置位移的动力单元。此前国内对此应用范畴的音圏电机 的研发和量产为空白。而全球能实现工业生产也只有三家亚洲公司，他们的机构设计基本类似，如图1、 2所示。涉及的零部件包括外壳l、 2、 运动载座5、电磁驱动单元6、永磁单元7和弹性支撑座3、 8。另有电流 输入引脚IO、 11,分别与弹性支撑座8、 3焊接在一起，作为电流输入+/-端子。为避免电流+/-输入端子10、 ll之间，弹性支撑座8、 3之间形成 短路，定位片4和绝缘片9被设置在金属壳体72和弹性支撑座8、 3之 间。永磁体71设置在金属壳体72内，运动栽座5通过弹性支撑座3、 8 安装在所述金属壳体72内，电磁驱动单元6固定在运动载座5上。工作原理当通过IO、 11,经由弹性支撑座8、 3，向电磁驱动单元 6通电时，永磁单元电流+/-输入端子7向所述电》兹驱动单元6施加与所 述弹性支撑座3、 8向运动栽座5相反的作用力，并在永^磁单元7的作用 下所述电磁驱动单元6带动所述运动载座5移动。通过调节电磁驱动单 元6中导电线圈电流的强弱变化，从而实现运动载座5前后移动位移量 的控制；通过借助磁场作用力和弹性支撑座3、 8的机械回复力而使运动 载座5回复到初始位置。因为其工作原理来源于音箱设计，而又以其中 的通电导线國作为动子，故名音圏电4^。由以上现有技术不难看出，虽然能够提供需要的线性位移，但存在着部件设计臃肿，4艮难在结构上进一步缩小空间的缺点和工艺实施性差，实际生产品质难保证的缺陷。例如a)弹性支撑座3、 8要与流+/-输入 端子IO、 ll烊接形成电路回路，尤其是与弹性支撑座8相连的端子10, 要穿过音團电机的内部结构，从另一端伸出，涉及零件数、焊接工序增 多，又复杂，而直接导致不良几率增高；b)永磁单元7由4片89度弧 度的瓦片状永磁体71设置在圓环形金属壳体72内组成，如图2所示。 存在径向尺寸有效利用率低的缺陷。很难在此基础上进一步缩小空间。c ) 运动栽座5需要为电磁驱动单元6中导电线圏的导线预留过线槽，或者 鼓出凸起^f更于过线和导向。如图4 (2)中，41和图4 (3)中"41所示。 此部件的臃肿设计直接导致音團电机的整体径向尺寸。采用现有技术的 音圈电机所能做到的最小尺寸为12x12x5. 3毫米(长x宽x高)。而手机 和笔记本电脑的自动对焦摄像头模组对动力单元的体积要求是越来越 小、越来越薄。现有技术的以上缺陷，很大程度局限了其在手机和笔记 本电脑的自动对焦摄像头模组领域的应用。
技术实现思路
针对上述存在的问题，本技术的目的在于提供一种结构简洁紧 凑的超小型化的音圏电机，通过对电机关键零件的设计创新，在保证功 能特性的前提下，将电机的外形尺寸充分减少。为实现上述目的，本技术的超小型化的音圏电机，包括外壳、 运动栽座、导电线圏、永磁单元、绝缘片、前弹簧片和后弹簧片，运动 载座被前、后弹簧片夹持，导电线圏固定在运动载座上，其特征在于， 所述后弹簧片由两个彼此分开的左右分片构成，每一片分别折出引脚， 作为电流+/-输入端子，所述绝缘片被设置在金属壳体和后弹簧片之间， 当通过电流+/-输入端子，经由分体式后弹簧片的左右分片，向导电线圈 通电时，在永磁单元的磁场力作用下，所述导电线圏带动运动载座移动， 通过调节导电线圏中电流的强弱变化，从而实现运动载座前后移动位移 量的精确控制；借助磁场作用力和前、后弹簧片的机械回复力的合力， 使运动栽座回复到初始位置。由于后弹簧片的分体式设计，除承担轴向机械回复力和径向对中保证的功能，还由其左、右分片自带的引脚承担正、负极电流引导的功能。 实现了只需从运动栽座一端将线圏正、负极线尾与后弹簧片导通引出， 为尽可能减少装置轴向尺寸提供可能。而不需要特别从运动栽座中穿孔 引出导线与其焊接，使结构简单，且直接从后弹簧片上弯出+/-输入端子， 节省了焊接步骤，大大简化了安装工艺。进一步，其中所述永磁单元包括四片弧形的片状永磁铁和金属壳体， 片状永磁体设置在矩形带弧形倒角的金属壳体内的四角，永磁铁的外表 面与金属壳体外壁的内表面切合。这种设计充分节省了径向空间。所述 永磁体的磁力线方向为径向，通过提高磁铁材料等级，提高磁力强度， 补偿由此产生的磁力削弱问题。另外，所述运动载座为简单的配有内螺紋的圓筒，且后端带有凸台， 用于与后弹簧片安装定位，以及隔开后弹簧片的两个分片，有效实现后弹簧片左右分片之间的绝缘功能。由于运动载座不需要设计有配合前弹 簧片导电的导线槽，也不需要靠圓筒外壁凸起进行导向，所以进一步节 省了径向空间。进一步，其中的导电线圏由热固成型高温自粘铜导线绕制，套装固 定在运动栽座上，其机械位置位于由永磁铁和金属壳体外壁所构成的间 隙内。特别地，前、后弹簧片都是由铜、镍、锡合金材料制成的；该材料 的硬度、弹性、加工工艺性、抗疲劳性、导电性、易上锡性等比较普通 材料有非常明显的改善和提高。此外，本技术的前弹簧片采用整片式设计，只承担轴向机械回 复力和径向对中保证的功能，但不用其承担电流引导功能。进一步，所述壳体包括前盖板和后盖板，前盖板和后盖板之间通过 简单的凸凹卡合，配以胶水固定。进一步节省出径向及轴向空间。综上所述，本技术通过对运动载座的径向尺寸简化设计、前后 弹簧片的材料创新设计、后弹簧片左右分片的分体式设计、以及永磁单元的磁铁形状及分布的优化设计、壳体的前盖板和后盖板，前盖板之间 简单的凸凹卡合设计实现了整体结构上的新突破。在保证功能特性的前 提下，将电机的径向及轴向外形尺寸充分减少。采用此项设计的超小型化的音團电;f几可以实现的最小外形尺寸可以达到8. 3x8. 3x4. 0毫米(长x 宽x高)。总体积只为现有音圏电机体积的35%。附图说明图1是现有4支术音圈电才几的机构示意图；图2是现有技术音圏电机的机构分解示意图；图3是本技术的结构分解示意图；图4 (1)-图4 ( 3 )是运动载座设计优点比较示意图；图5^1运动载座与导电线圏、前弹簧片、后弹簧片的结构示意图；图6是前、后弹簧片的设计优点示意图；图7是磁场单元设计优点示意图；图8是前、后盖板安装设计优点示意图；图9是前、后弹簧片所采用特制合金材料优点示意图；具体实施方式下面具体结合附图3-9，描述本技术的一个具体实施例。如图3 所示，本技术包括外壳l、 2、运动栽座5、导电线團6、永磁单元 7和分体式前、后弹簧片8、 3。绝缘片4被设置在金属壳体72和后弹簧 3之间。4片40度弧度的片状永磁铁71设置在矩形带弧形倒角的金属壳 体72内，组成永》兹单元7;运动载座5被分体式前、后弹簧片8、 3前、 后夹持安装在所述金属壳体72内；环形导电线圏6由热固成型高温自粘 铜导线绕制，套装固定在运动栽座5上。其才几械位置位于由磁铁71和外 壳72外壁所构成的外侧间隙内。这样就形成了从磁铁71的N极开始， 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超小型化的音圈电机，包括外壳、运动载座、导电线圈、永磁单元、绝缘片、前弹簧片和后弹簧片，运动载座被前、后弹簧片夹持，导电线圈固定在运动载座上，其特征在于，所述后弹簧片由两个彼此分开的左右分片构成，每一片分别折出引脚，分别作为电流＋／－输入端子，所述绝缘片被设置在金属壳体和后弹簧片之间，所述电流＋／－输入端子与位于前、后弹簧片之间的导电线圈相连，导电线圈外环绕有永磁单元。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：邵柏芝，臧庆龙，
申请(专利权)人：宜兴市贵鑫磁电高科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：32[中国|江苏]