本實(shí)用新型涉及一種音圈馬達(dá),特別是指一種使用壽命長的音圈馬達(dá)。
背景技術(shù):
音圈馬達(dá)(Voice Coil Actuator/Voice Coil Motor),是一種將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的裝置,并實(shí)現(xiàn)直線型及有限擺角的運(yùn)動(dòng)。其應(yīng)用較為廣泛,不如最常見的是手機(jī)攝像頭和CTP制版機(jī)中的自動(dòng)聚焦都需要采用音圈馬達(dá)。
自動(dòng)聚集的核心是音圈馬達(dá),由于其極高的響應(yīng)速度(約150HZ)與0.1微米的定位精度,才使得鏡頭能在轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)速高達(dá)1000r/min時(shí),能夠飛越約200um的鼓包,從而保持焦距永久地保持在3um誤差以內(nèi)。在鏡頭以如此高的頻率不間段地進(jìn)行運(yùn)動(dòng)時(shí),對(duì)音圈馬達(dá)的各部件的安裝精度要求極高,尤其是兩個(gè)音圈活動(dòng)彈簧片,該零件是鏡頭的支撐部件,像軸承一樣將鏡頭支撐起來并實(shí)現(xiàn)高速高精度的往返運(yùn)動(dòng);而直線軸承無法提供如此高的響應(yīng)速度、換向頻率、定位精度、且需要進(jìn)行潤滑。在如此嚴(yán)峻的工作條件下,延長音圈馬達(dá)的壽命是一個(gè)重大挑戰(zhàn);音圈馬達(dá)的壽命其實(shí)就是音圈活動(dòng)彈簧片的壽命,音圈彈簧片損耗的主要表現(xiàn)形式為:受破壞力時(shí)變形、疲勞強(qiáng)度變形、安裝定位精度不足而變形;一旦彈簧片產(chǎn)生輕微變形(變形量達(dá)到10um時(shí)),就會(huì)嚴(yán)重影響鏡頭的定位精度、嚴(yán)重時(shí)造成“跑焦”現(xiàn)象、甚至直接損壞鏡頭燒毀電機(jī)。
目前,音圈彈簧片的定位通常采用銷定位方案,如圖1所示,圖1是音圈馬達(dá)采用銷定位方案的結(jié)構(gòu)圖,該方案是將音圈彈簧片1的四個(gè)角固定在音圈馬達(dá)4上,采用定位銷3來定位,并用螺釘2壓緊,用銷與銷孔去限制音圈彈簧片的位置,從而消除彈簧片受力時(shí)產(chǎn)生的變形與位移,音圈彈簧片1是用來支撐鏡頭5的。該方案有以下缺點(diǎn):1)該方案對(duì)音圈馬達(dá)主體與彈簧片的安裝孔位加工要求很高,接近0.005mm的定位精度,給加工帶來了困難,零件合格率很低。2)該孔的定位尺寸如果超過了0.005mm即會(huì)導(dǎo)致彈簧片變形,而采用抽樣檢驗(yàn)的方法是無法確保每個(gè)零件都能完全附合要求。3)該方案采用螺釘壓緊銷子再壓位彈簧片的方法,工作時(shí)間長了以后會(huì)使彈簧片與銷之間產(chǎn)生相對(duì)位移,彈簧片上的圓孔會(huì)被拉成一定程度橢圓形,同樣會(huì)使彈簧片的工作效果急劇下降。
另外,音圈彈簧片在使用時(shí),需要沿上下方向也即沿透鏡伸縮方向往復(fù)發(fā)生形變,這就對(duì)音圈彈簧片的強(qiáng)度要求較高,現(xiàn)有的音圈彈簧片通常是由內(nèi)圈和外圈組成,這種結(jié)構(gòu)雖然簡單,但是彈性較差、強(qiáng)度也相對(duì)較低,長時(shí)間使用后容易發(fā)生形變,使用壽命較短。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型提供了一種音圈馬達(dá),其主要目的在于客服現(xiàn)有技術(shù)存在的音圈彈簧片定位精度差、抗形變強(qiáng)度差并且使用壽命短的缺陷。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下:
一種音圈馬達(dá),包括音圈馬達(dá)主體、鏡頭以及音圈彈簧片,所述音圈彈簧片固定于音圈馬達(dá)主體上,所述鏡頭通過音圈彈簧片支撐于音圈馬達(dá)主體上,所述音圈彈簧片包括圓形的內(nèi)圈、方形的中圈、方形的外圈、條形的連接橋以及彈性絲簧,內(nèi)圈和中圈通過彈性絲簧連接;中圈和外圈通過連接橋連接;所述音圈彈簧片包括四根彈性絲簧,各彈性絲簧包括與內(nèi)圈同心設(shè)置的弧線簧體部、與外圈或中圈上相應(yīng)一個(gè)直線邊平行的直線簧體部、以及連接所述弧線簧體部和直線簧體部的S形簧體部;所述外圈通過電阻焊的方式焊接于音圈馬達(dá)主體上。
進(jìn)一步的,所述中圈和外圈相對(duì)應(yīng)邊上連接有兩連接橋。
更進(jìn)一步的,所述內(nèi)圈均勻開設(shè)有四個(gè)定位缺口。
由上述對(duì)本實(shí)用新型的描述可知,和現(xiàn)有技術(shù)相比,本實(shí)用新型具有如下優(yōu)點(diǎn):本實(shí)用新型的音圈彈簧片采用內(nèi)圈、中圈以及外圈的結(jié)構(gòu),不僅彈性大而且抗形變能力強(qiáng)。此外,采用電阻焊接的方式將音圈彈性片與音圈馬達(dá)主體連接起來,定位精度高,使彈簧片與馬達(dá)主體完全聯(lián)接,除非焊點(diǎn)被破壞,兩者之間不會(huì)產(chǎn)生任何位移。上述兩者的結(jié)合可大大提升音圈彈簧片的使用壽命。
附圖說明
圖1為現(xiàn)有音圈彈簧片采用定位銷固定的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為音圈彈簧片的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面參照附圖說明本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式。
參照?qǐng)D2,一種音圈馬達(dá),包括音圈馬達(dá)主體1、鏡頭2以及音圈彈簧片3,所述音圈彈簧片3固定于音圈馬達(dá)主體1上,所述鏡頭2通過音圈彈簧片3支撐于音圈馬達(dá)主體1上。安裝時(shí),先利用夾具(圖中未示)將鏡頭2與音圈馬達(dá)主體1調(diào)整到同心與同高位置,使音圈彈簧片3處于自然張開狀態(tài),然后用電阻焊接機(jī)將音圈彈簧片3與音圈馬達(dá)主體1焊接在一起,掌握焊接火候可有效控制音圈彈簧片3的變形量,調(diào)整鏡頭2與音圈馬達(dá)主體1準(zhǔn)確相對(duì)位置是獲得鏡頭2最佳運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的關(guān)鍵。
以下是焊接參數(shù):
1、焊接采用5KW到10KW的電阻焊接機(jī),時(shí)間控制在2ms左右最佳;
2、焊點(diǎn)的直徑控制在1.2mm左右,焊點(diǎn)深度不宜過深約0.1-0.2mm,這樣可有效控制彈片的變形量;
音圈彈簧片的選材要求:彈簧片宜采用高硬度(350HBS以上)、高韌性、低延展性的抗腐蝕材料;使用無磁材料(由于工作環(huán)境的需要);材料厚度為0.15mm。
特點(diǎn)說明:音圈馬達(dá)的焊接方法有效解決了因安裝定位精度不足、受外力沖擊時(shí)帶來的彈簧片安裝變形問題,大大提高了彈簧片的工作壽命,永久性地排除了跑焦問題。
主要有以下一些特點(diǎn):
1、該方案不再需要加工定位精度高達(dá)0.005mm的8個(gè)孔,大大降低了零件加工的難度,簡化音圈馬達(dá)的結(jié)構(gòu),提高了生產(chǎn)效率。
2、當(dāng)音圈馬達(dá)主體受到外力作用時(shí),最怕彈簧片與音圈馬達(dá)主體產(chǎn)生相對(duì)位移,哪怕是只有0.002um的變形都是致命的;由于采用焊接技術(shù),使彈簧片與馬達(dá)主體完全聯(lián)接,除非焊點(diǎn)被破壞,兩者之間不會(huì)產(chǎn)生任何位移,而且該焊點(diǎn)的強(qiáng)度足夠大,每個(gè)焊點(diǎn)可以承受近100N的沖擊力。
3、由于彈簧片上與銷定位的孔也不需要再加工,使彈簧片保持完整,其結(jié)構(gòu)強(qiáng)度更好。
4、焊接方法還避免了因零件加工問題帶來的音圈馬達(dá)不穩(wěn)定狀態(tài),因?yàn)槭峭ㄟ^夾具調(diào)整的方式獲得鏡頭的最佳狀態(tài),所以可以通過提高夾具的制造精度進(jìn)而提高鏡頭的安裝同心度,而不是通過加工音圈彈簧片和音圈馬達(dá)的定位孔來提高安裝精度。
同時(shí)參照?qǐng)D3,所述音圈彈簧片3包括圓形的內(nèi)圈4、方形的中圈5、方形的外圈6、條形的連接橋7以及彈性絲簧8,內(nèi)圈4和中圈5分別通過四條彈性絲簧8連接;中圈5和外圈6通過8個(gè)連接橋7連接。所述中圈5包括四條首尾相連的直線邊51;所述外圈6包括四條收尾相連的直線邊61。各彈性絲簧8的一端與內(nèi)圈4連接,另一端與中圈5連接,它包括與內(nèi)圈4同心設(shè)置的弧線簧體部81、與中圈5上相應(yīng)一個(gè)直線邊51平行的直線簧體部82、以及連接所述弧線簧體部81和直線簧體部82的S形簧體部83。中圈5和外圈6的相應(yīng)直線邊51、61之間各通過兩連接橋7連接。
本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)較為合理,音圈彈簧片3采用內(nèi)圈4、中圈5以及外圈6的結(jié)構(gòu),彈性絲簧8采用上述三段式結(jié)構(gòu),不僅強(qiáng)度較高,而且彈性效果較好。
上述僅為本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式,但本實(shí)用新型的設(shè)計(jì)構(gòu)思并不局限于此,凡利用此構(gòu)思對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行非實(shí)質(zhì)性的改動(dòng),均屬于侵犯本實(shí)用新型保護(hù)范圍的行為。