專利名稱：磁浮式致動(dòng)馬達(dá)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型關(guān)于一種磁浮式致動(dòng)馬達(dá)，特別是關(guān)于一種利用可磁化組件作為馬達(dá)致動(dòng)軸的結(jié)構(gòu)，具有省電、組件少、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的特點(diǎn)。
背景技術(shù)：
手機(jī)及數(shù)字相機(jī)等小型消費(fèi)性商品中，當(dāng)會(huì)使用小型音圈馬達(dá)(VCM)作為短距致動(dòng)馬達(dá)，其具有體積小及價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)，適合如磁頭/光學(xué)讀寫頭的上下位移致動(dòng)器、相機(jī)自動(dòng)焦距(Auto focus)致動(dòng)器或相機(jī)的鏡頭伸縮景距(Zoom)致動(dòng)器...等等。
請(qǐng)參閱圖1所示，為傳統(tǒng)相機(jī)自動(dòng)焦距的音圈馬達(dá)(VCM)側(cè)視剖面示意圖，傳統(tǒng)音圈馬達(dá)100的軸心設(shè)有一致動(dòng)部110可載置鏡頭95，該致動(dòng)部110的外圍纏繞有線圈115，音圈馬達(dá)100的外部設(shè)有磁鐵120，當(dāng)軸心致動(dòng)部110的線圈115通電后產(chǎn)生磁場(chǎng)極性，即與外部磁鐵120相斥或相吸，因而使該致動(dòng)部110產(chǎn)生上下位移致動(dòng)的效果，可藉由控制流經(jīng)線圈的電流大小而控制致動(dòng)部的致動(dòng)位移大小。
此習(xí)知音圈馬達(dá)的體積較大，且因組合組件較多組裝較復(fù)雜，成本也較高，更且該音圈馬達(dá)的致動(dòng)是以線圈通電流，故而相當(dāng)?shù)睾碾?，這對(duì)如照相手機(jī)等使用電池的小型設(shè)備而言，是相當(dāng)難以克服的問題。
于是，本創(chuàng)作人針對(duì)現(xiàn)有音圈馬達(dá)結(jié)構(gòu)加以潛心研究改良，終于成功研發(fā)出一種全新結(jié)構(gòu)的磁浮式致動(dòng)馬達(dá)，利用一可磁化組件作為馬達(dá)致動(dòng)部，通電激磁該可磁化組件使該可磁化組件磁化產(chǎn)生磁場(chǎng)強(qiáng)度后即停止通電，因此可使該可磁化組件與外部磁鐵保持一平衡點(diǎn)位置一段時(shí)間，進(jìn)而達(dá)到省電的目的，且結(jié)構(gòu)更為簡(jiǎn)單。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的主要目的是提供一種可節(jié)省電力的磁浮式致動(dòng)馬達(dá)，且使用組件少、體積小，因此可成本降低，組裝也較為簡(jiǎn)單。
為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型的磁浮式致動(dòng)馬達(dá)，由一基座、至少一磁性組件及一可磁化致動(dòng)件所組成，該基座為中心鏤空的圓筒狀，外圍纏繞一線圈，該磁性組件嵌設(shè)于該基座的中心鏤空自由端開口處，而該可磁化致動(dòng)件則置于基座的中心鏤空內(nèi)，可上下活動(dòng)，該可磁化致動(dòng)件的材料特性是磁化后于一單位時(shí)間內(nèi)仍具有磁場(chǎng)強(qiáng)度。
因此當(dāng)線圈通電流時(shí)產(chǎn)生磁通量而磁化該可磁化致動(dòng)件，產(chǎn)生磁場(chǎng)強(qiáng)度，而與該磁性組件相吸或相斥導(dǎo)引致動(dòng)，當(dāng)切斷電流后于該單位時(shí)間內(nèi)仍能保持一平衡點(diǎn)位置，如此可間歇性供電以節(jié)省電力，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，組裝成本低。


圖1為傳統(tǒng)音圈馬達(dá)的側(cè)視剖面圖；圖2為本實(shí)用新型磁浮式致動(dòng)馬達(dá)的立體示意圖；圖3為本實(shí)用新型磁浮式致動(dòng)馬達(dá)的立體分解圖；圖4A、圖4B及圖4C為本實(shí)用新型磁浮式致動(dòng)馬達(dá)的動(dòng)作狀態(tài)側(cè)視剖面示意圖。
主要組件符號(hào)說明
100 音圈馬達(dá)95鏡頭110 致動(dòng)部115 線圈120 磁鐵10磁浮式致動(dòng)馬達(dá)11基座111 導(dǎo)槽12線圈13可磁化致動(dòng)件131 導(dǎo)柱14磁性組件具體實(shí)施方式
為了能更進(jìn)一步了解本實(shí)用新型為達(dá)成預(yù)定目的所采取的技術(shù)、手段及功效，請(qǐng)參閱以下有關(guān)本實(shí)用新型的詳細(xì)說明與附圖，相信本實(shí)用新型的目的、特征與特點(diǎn)，當(dāng)可由此得一深入且具體的了解，然而所附圖式僅提供參考與說明用，并非用來對(duì)本實(shí)用新型加以限制。
請(qǐng)參閱圖2所示，為本實(shí)用新型磁浮式致動(dòng)馬達(dá)的立體示意圖，圖3為本實(shí)用新型磁浮式致動(dòng)馬達(dá)的立體分解圖，本實(shí)用新型的磁浮式致動(dòng)馬達(dá)10包括有一基座11，可為一中心鏤空的圓筒狀，其外圍可纏繞一線圈12，一可磁化致動(dòng)件13置于該基座11的中心鏤空內(nèi)，并可上下活動(dòng)，該可磁化致動(dòng)件13為可磁化材料所制成，如塑料磁鐵，其具有可磁化的特性，亦即該可磁化材料放置一磁場(chǎng)中，可使其磁化而產(chǎn)生磁場(chǎng)，但并非永久性磁化，一段時(shí)間后即會(huì)消失。
該可磁化致動(dòng)件13也為一圓筒狀，其內(nèi)緣表面上設(shè)有陰螺紋，可用以旋入鎖合一載件，如相機(jī)鏡頭。該基座11的上下開口處皆嵌設(shè)有一磁性組件14，如磁鐵或電磁鐵，該磁性組件14可為環(huán)形中心鏤空狀，其直徑與該可磁化活動(dòng)件相仿。
較佳地，該基座11中心鏤空內(nèi)緣設(shè)有至少一導(dǎo)槽111，而該可磁化致動(dòng)件13上突設(shè)有一導(dǎo)柱131，該導(dǎo)柱131恰可容置于該導(dǎo)槽111內(nèi)上下滑動(dòng)，用以導(dǎo)引該可磁化致動(dòng)件13的活動(dòng)方向。
請(qǐng)參閱圖4A、圖4B及圖4C所示，為本實(shí)用新型磁浮式致動(dòng)馬達(dá)的動(dòng)作狀態(tài)側(cè)視剖面示意圖。如圖4A，當(dāng)該線圈12尚未通電時(shí)，該可磁化致動(dòng)件13沒有磁場(chǎng)，故可能位于該基座11的底部，而當(dāng)該線圈12通電時(shí)，電流使該線圈12產(chǎn)生磁通量，該磁通量會(huì)造成該可磁化致動(dòng)件13激磁而產(chǎn)生磁場(chǎng)強(qiáng)度，因此會(huì)與該基座11的上下端處的磁性組件14導(dǎo)引而致動(dòng)，如圖4B所示。
當(dāng)切斷該線圈12的電流時(shí)，因該可磁化致動(dòng)件13因已磁化具有磁場(chǎng)強(qiáng)度，仍能與上下端處的磁性組件14導(dǎo)引而保持至一平衡點(diǎn)位置，該平衡點(diǎn)位置可以為自動(dòng)對(duì)焦的位置，如圖4C所示。
由于該可磁化致動(dòng)件13是由可磁化材料所制，其磁場(chǎng)強(qiáng)度會(huì)隨時(shí)間而消磁，因此若欲使該可磁化活動(dòng)件13長(zhǎng)時(shí)間保持一位置時(shí)，可間歇性地給予電流激磁，相較于傳統(tǒng)音圈馬達(dá)需持續(xù)給予相同電流才能保持同一位置，本實(shí)用新型可大幅降低耗電量。
另外，由于該可磁化材料的磁場(chǎng)強(qiáng)度與磁場(chǎng)方向可由外界磁通量的激磁而改變，故而本實(shí)用新型可直接改變?cè)摼€圈12上的電流大小方向，以激磁該可磁化致動(dòng)件13，進(jìn)而改變?cè)摽纱呕聞?dòng)件13的致動(dòng)位移位置，因此本實(shí)用新型相較于傳統(tǒng)音圈馬達(dá)更易于精密控制，其控制方程式如下該可磁化致動(dòng)件13在切斷電流后的磁場(chǎng)強(qiáng)度(m)為時(shí)間(t)的函數(shù)為m(t)；外界磁場(chǎng)強(qiáng)度Decay造成的該可磁化致動(dòng)件13致動(dòng)的位移量D為D(d(m(t)/dt)；假設(shè)該可磁化致動(dòng)件13可接受的位置偏移量DOptical＝D(d(m(t)/dt|t＝Tholding)，其中Tholding即為不需通電電流的時(shí)間；如圖4C，假設(shè)該可磁化致動(dòng)件13的致動(dòng)位置為平衡點(diǎn)Z(FN(m)，F(xiàn)S(m)，WC)，其中m，m1，m2分別表示該可磁化致動(dòng)件13、上磁鐵與下磁鐵的磁場(chǎng)強(qiáng)度，可得下式FN(m)＝FS(m)+WC；→(μ0/4π)×(m×m1/(h-L-Z)2)＝(μ0/4π)×(m×m2/Z2)+WC；→Z≡Z(m(t))；→D≡D(d(m(t))/dt)。
因此藉由上述公式可精確地控制該可磁化動(dòng)件13的致動(dòng)位移位置，且因不需要持續(xù)供電，故而使其耗電量相較傳統(tǒng)音圈馬達(dá)降低許多，所以，本實(shí)用新型確能藉上述所公開的技術(shù)，提供一種迥然不同于習(xí)知者的設(shè)計(jì)，堪能提高整體的使用價(jià)值，又其申請(qǐng)前未見于刊物或公開使用，誠已符合實(shí)用新型專利的要件，謹(jǐn)依法提出專利申請(qǐng)。
但，上述所公開的附圖、說明，僅為本實(shí)用新型的實(shí)施例而已，凡精于此項(xiàng)技藝者當(dāng)可依據(jù)上述的說明作其它種種的改良，而這些改變?nèi)詫儆诒緦?shí)用新型的發(fā)明精神及專利范圍中。
權(quán)利要求1.一種磁浮式致動(dòng)馬達(dá)，其特征在于包括一基座，中心鏤空，外圍繞一線圈；至少一磁性組件，嵌設(shè)于該基座的中心鏤空自由端開口處；及一可磁化致動(dòng)件，置于基座的中心鏤空內(nèi)，可上下活動(dòng)，為可磁化材料所制成，其特性為磁化后一單位時(shí)間內(nèi)具有磁場(chǎng)強(qiáng)度，當(dāng)該線圈通電時(shí)產(chǎn)生磁通量使該可磁化致動(dòng)件激磁而產(chǎn)生磁場(chǎng)強(qiáng)度，而與該磁性組件相吸或相斥導(dǎo)引致動(dòng)，且切斷電流后于該單位時(shí)間內(nèi)仍能保持一平衡點(diǎn)位置。
2.如權(quán)利要求1所述的磁浮式致動(dòng)馬達(dá)，其特征在于該基座為一圓筒狀。
3.如權(quán)利要求1所述的磁浮式致動(dòng)馬達(dá)，其特征在于該磁性組件有二片，分別設(shè)于該基座中心鏤空上下端開口處。
4.如權(quán)利要求1所述的磁浮式致動(dòng)馬達(dá)，其特征在于該可磁化致動(dòng)件設(shè)螺紋供一鏡頭旋入鎖合用。
5.如權(quán)利要求1所述的磁浮式致動(dòng)馬達(dá)，其特征在于該磁性組件為磁鐵。
6.如權(quán)利要求1所述的磁浮式致動(dòng)馬達(dá)，其特征在于該磁性組件為電磁鐵。
7.如權(quán)利要求1所述的磁浮式致動(dòng)馬達(dá)，其特征在于該基座中心鏤空內(nèi)緣設(shè)有至少一導(dǎo)槽，該可磁化致動(dòng)件上突設(shè)有一導(dǎo)柱，該導(dǎo)柱恰可容置于該導(dǎo)槽內(nèi)上下滑動(dòng)，用以導(dǎo)引該可磁化致動(dòng)件的活動(dòng)方向。
8.如權(quán)利要求1所述的磁浮式致動(dòng)馬達(dá)，其特征在于該可磁化致動(dòng)件的磁場(chǎng)強(qiáng)度會(huì)隨時(shí)間而消磁，因此若欲使該可磁化活動(dòng)件長(zhǎng)時(shí)間保持一位置時(shí)，可間歇性地給予電流激磁。
專利摘要一種磁浮式致動(dòng)馬達(dá)，由一基座、至少一磁性組件及一可磁化致動(dòng)件所組成，該基座中心鏤空，外圍纏繞一線圈，該磁性組件嵌設(shè)于該基座的中心鏤空自由端開口處，而該可磁化致動(dòng)件則置于基座的中心鏤空內(nèi)，可上下活動(dòng)，該可磁化致動(dòng)件具有磁化后于一段時(shí)間內(nèi)仍具有磁場(chǎng)強(qiáng)度的特性，因此當(dāng)線圈通電流時(shí)產(chǎn)生磁通量而磁化該可磁化致動(dòng)件產(chǎn)生磁場(chǎng)強(qiáng)度，而能與該磁性組件相吸或相斥導(dǎo)引致動(dòng)，當(dāng)切斷電流后于一段時(shí)間內(nèi)仍能保持一平衡點(diǎn)位置，如此可間歇性供電以節(jié)省電力，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，組裝成本低。
文檔編號(hào)G11B19/00GK2914477SQ200620001769
公開日2007年6月20日 申請(qǐng)日期2006年2月8日 優(yōu)先權(quán)日2006年2月8日
發(fā)明者張文嘉 申請(qǐng)人:臺(tái)灣東電化股份有限公司