[发明专利]超小型化音圈电机

说明书

技术领域

本申请涉及一种音圈电机，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圈电机。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，将音圈电机的外形尺寸充分减少。

背景技术

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圈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1、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10、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、11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，运动载座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10、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向所述电磁驱动单元6施加与所述弹性支撑座3、8向运动载座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圈作为动子，故名音圈电机。

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，很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10、11焊接形成电路回路，尤其是与弹性支撑座8相连的端子10，要穿过音圈电机的内部结构，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设置在圆环形金属壳体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)运动载座5需要为电磁驱动单元6中导电线圈的导线预留过线槽，或者鼓出凸起便于过线和导向。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圈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。

发明内容

针对上述存在的问题，本发明的目的在于提供一种结构简洁紧凑的超小型化的音圈电机，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，本发明的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，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，所述导电线圈带动运动载座移动，通过调节导电线圈中电流的强弱变化，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，使运动载座回复到初始位置。

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。实现了只需从运动载座一端将线圈正、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载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。