專(zhuān)利名稱(chēng)：用于超小型化音圈電機(jī)的彈簧片副的制作方法
用于超小型化音圈電機(jī)的彈簧片副方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及音圈電機(jī)領(lǐng)域，特別涉及用于手機(jī)及筆記本等便攜式電子設(shè) 備的自動(dòng)對(duì)焦攝像模組中，承擔(dān)自動(dòng)對(duì)焦功能之超小型化音圈電機(jī)的彈簧片 副。背景技術(shù)：
音圈電機(jī)(Voice Coil Motor, VCM)是一種比較特別的直線(xiàn)位移驅(qū)動(dòng)電 機(jī)，其具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、低能耗、無(wú)噪音、高加速度和響應(yīng)速度快、 位移精確以及價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)。音圈電機(jī)非常適合作為便攜式電子產(chǎn)品中的 短距離線(xiàn)性位移動(dòng)力單元。目前用于手機(jī)和筆記本電腦的自動(dòng)對(duì)焦攝像頭模 組普遍采用音圈電機(jī)作為其光學(xué)裝置位移的動(dòng)力單元。然而，音圈電機(jī)的驅(qū) 動(dòng)/還原變化速度相對(duì)于便攜電子產(chǎn)品動(dòng)輒數(shù)毫秒級(jí)的變化速度而言是較慢 的。為改善上述狀況，通常情況下會(huì)在音圈電機(jī)當(dāng)中加入至少一個(gè)彈簧片， 甚至一副彈簧片來(lái)加速驅(qū)動(dòng)/還原的變化速度。圖1展示了現(xiàn)有技術(shù)中用于手機(jī)和筆記本電腦的自動(dòng)對(duì)焦(Auto Focus) 的音圈電機(jī)(VCM)的分解示意圖。如圖l所示，現(xiàn)有技術(shù)音圈電機(jī)包含有一 前支架100、后支架105以及金屬殼體110，所述金屬殼體110內(nèi)腔周邊均勻 設(shè)有四塊永磁鐵115， 一運(yùn)動(dòng)載座120，其內(nèi)腔加工有內(nèi)螺紋，用于旋入運(yùn)動(dòng) 輸出(如鏡頭等)，所述運(yùn)動(dòng)載座120上固定有環(huán)形線(xiàn)圈125，該運(yùn)動(dòng)載座120 及線(xiàn)圈125組合后活動(dòng)置于鐵殼金屬殼體110內(nèi)之四塊永磁鐵115中心，并 由該環(huán)形線(xiàn)圈125通電產(chǎn)生磁場(chǎng)作用于該四塊永磁鐵115上使之相斥或相吸， 從而帶動(dòng)該運(yùn)動(dòng)載座120同軸線(xiàn)位移，而該運(yùn)動(dòng)載座120通過(guò)設(shè)于其前、后 之前彈簧片130和后彈簧片135支撐在該裝置的同軸心，以加速驅(qū)動(dòng)/還原。由于連接運(yùn)動(dòng)載座120的前、后彈簧片130、 135均是整體平板結(jié)構(gòu)，需 要由另外的、單獨(dú)的正、負(fù)輸入端子140、 145來(lái)完成電流導(dǎo)入功能，因此，在所述前彈簧片130和后彈簧片135上，還接有正、負(fù)輸入端子140、 145， 而前、后彈簧片130、 135參與電流回路，故均需要單^l的絕緣片150、 155 來(lái)與金屬殼體110絕緣開(kāi)來(lái)。同時(shí)，所述線(xiàn)圈125的線(xiàn)頭還需要穿過(guò)所述的 運(yùn)動(dòng)載座120的側(cè)面開(kāi)設(shè)的過(guò)線(xiàn)通槽13與前彈簧片130焊接導(dǎo)通。當(dāng)通過(guò)正、 負(fù)輸入端子140、 145，經(jīng)由前彈簧片130和后彈簧片135，向線(xiàn)圈125通電 時(shí)，永磁鐵115向所述線(xiàn)圈125施加與前彈簧片130和后彈簧片135相對(duì)線(xiàn) 圈125相反的作用力，在永磁鐵115的作用下，所述線(xiàn)圈125帶動(dòng)所述運(yùn)動(dòng) 載座120移動(dòng)。通過(guò)調(diào)節(jié)線(xiàn)圈125中通電電流的強(qiáng)弱變化，可實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)載座 120前后移動(dòng)位移量的控制；而通過(guò)借助磁場(chǎng)作用力和前、后彈簧片130、 135 的機(jī)械回復(fù)力，可使運(yùn)動(dòng)載座120回復(fù)到初始位置。圖2展示了現(xiàn)有技術(shù)彈簧片副的結(jié)構(gòu)示意圖。該彈簧片副由前、后兩彈 簧片130、 135組成，所述的前、后彈簧片130、 135均為平板形整體圓形結(jié) 構(gòu)，可起到機(jī)械彈性回復(fù)力和電流導(dǎo)通的作用。但由于前、后彈簧片130、 135本身沒(méi)有接入電流，因此必需依靠另外單獨(dú)的正、負(fù)輸入端子140、 145 來(lái)完成電流的導(dǎo)入功能；故在結(jié)構(gòu)中，正端子140通過(guò)與前彈簧片130焊接、 負(fù)端子145與后彈簧片135焊接方式實(shí)現(xiàn)。在所述前、后彈簧片130、 135上， 還具有簧絲迂回結(jié)構(gòu)132，但簧絲迂回方式通常是少于三段的簡(jiǎn)單迂回方式。由以上現(xiàn)有技術(shù)不難看出，雖然現(xiàn)有音圈電機(jī)能夠提供需要的線(xiàn)性位移， 但仍存在下列主要缺陷a)所需的零部件數(shù)目多，很難在結(jié)構(gòu)上進(jìn)一步縮小 空間，工藝實(shí)施性差，實(shí)際生產(chǎn)品質(zhì)難以保證；b)由于組成彈簧片副的前、 后彈簧片均是平板形結(jié)構(gòu)，需要由另外單獨(dú)的正、負(fù)輸入端子來(lái)完成電流導(dǎo) 入功能，無(wú)疑另外增加了零件的數(shù)量；c)前、后彈簧片均參與電流回路， 故均需要單獨(dú)的絕緣片使其與金屬殼體絕緣開(kāi)來(lái)；d)正端子、負(fù)端子分別與前彈簧片、后彈簧片通過(guò)焊接方式連接，需要較高的焊接工藝保證其焊接良 品率；e)由于現(xiàn)有前、后彈簧片均采用圓形基體，其簧絲迂回方式受到其安 裝面積限制，顯得過(guò)于單調(diào)和局促，所以在施加外力時(shí)，所需的力量較小， 極容易受到外力偏移而產(chǎn)生橫向傾斜使彈性受到限制，回復(fù)速度慢。目前，隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的不斷高速發(fā)展，手機(jī)和筆記本電腦的自動(dòng)對(duì) 焦攝像頭模組對(duì)動(dòng)力單元的體積要求是越來(lái)越小、越來(lái)越薄，對(duì)裝配工藝的 良率要求是越來(lái)越高，而對(duì)裝配工藝成本卻要求越來(lái)越低，上述現(xiàn)有技術(shù)的 缺陷，很大程度局限了其在手機(jī)和筆記本電腦的自動(dòng)對(duì)焦攝像頭模組領(lǐng)域的 應(yīng)用。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種改進(jìn) 的彈簧片副，其具有位移距離大、彈性回復(fù)力強(qiáng)且均勻的特點(diǎn)，同時(shí)具備導(dǎo) 電端子功能，可降低音圈電機(jī)加工成本。為達(dá)到上述發(fā)明目的，本發(fā)明提出以下的技術(shù)方案一種用于超小型化音圈電機(jī)的彈簧片副，包括前彈簧片和后彈簧片， 所述前彈簧片和后彈簧片均包括一基體，所述基體中央開(kāi)設(shè)有中心孔，該中 心孔周邊徑向由內(nèi)向外同軸分布有內(nèi)圈運(yùn)動(dòng)環(huán)和外圈固定環(huán)，所述內(nèi)圈運(yùn)動(dòng) 環(huán)上設(shè)有卡位結(jié)構(gòu)，外圈固定環(huán)上設(shè)有迂回簧絲，其特征在于所述后彈簧 片由左右分開(kāi)的兩半彈簧片組合而成，其分別與正、負(fù)輸入端子相接，兩半 彈簧片之間設(shè)有分片絕緣槽。優(yōu)選地，所述前彈簧片和后彈簧片基體均為與矩形平板結(jié)構(gòu)。 優(yōu)選地，所述前彈簧片和后彈簧片之外圈固定環(huán)上設(shè)有至少四條交錯(cuò)迂 回的簧絲，各迂回簧絲形狀相同，且均勻、對(duì)稱(chēng)地分布在內(nèi)圈運(yùn)動(dòng)環(huán)與外圈 固定環(huán)之間。優(yōu)選地，所述各迂回簧絲可分布于矩形平板基體的四個(gè)角上。 進(jìn)一步地，在所述兩半彈簧片上，還分別設(shè)有至少一焊接突耳。 從以上技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明具有下列技術(shù)效果1)本發(fā)明將后彈簧片設(shè)計(jì)成左右分開(kāi)的兩半彈簧片組合而成，可由其單 獨(dú)實(shí)現(xiàn)音圈電機(jī)電流回流功能，故而前彈簧片可省去導(dǎo)電功能，因此，不需 要另外再設(shè)置單獨(dú)放入絕緣片使之與金屬殼體隔開(kāi)，故而可以減少音圈電機(jī)產(chǎn)品零件個(gè)數(shù)及加工工藝，節(jié)約加工材料，降低加工成本，同時(shí)還可降低音 圈電機(jī)的外形尺寸。2)本發(fā)明將前、后彈簧片基體形狀設(shè)計(jì)為與音圈電機(jī)金屬殼體端面形狀相適配的矩形結(jié)構(gòu)，既可便于前、后彈簧片的安裝壓固，又可增加簧絲的安 裝面積，可在外圈固定環(huán)上設(shè)置至少四條形狀相同、交錯(cuò)迂回的簧絲，可有 效拉長(zhǎng)簧絲的延伸距離，提高彈簧片副的彈性回復(fù)力，從而大大提高了運(yùn)動(dòng) 載座的位移距離及響應(yīng)速度，提升音圈電機(jī)產(chǎn)品品質(zhì)。
圖1為現(xiàn)有技術(shù)音圈電機(jī)的分解示意圖；圖2為現(xiàn)有技術(shù)音圈電機(jī)中彈簧片副示意圖；圖3為現(xiàn)有技術(shù)音圈電機(jī)中后彈簧片平面圖；圖4為本發(fā)明彈簧片副示意圖；圖5為本發(fā)明后彈簧片平面圖；圖6為使用本發(fā)明彈簧片副的音圈電機(jī)的分解示意圖； 現(xiàn)有技術(shù)附圖中 100前支架； 115磁鐵； 130前彈簧片； 135后彈簧片；145 —輸入端子本發(fā)明附圖中-100前支架； 115. 1磁鐵；130. 1前彈簧片 135. 1后彈簧片105后支架； 120運(yùn)動(dòng)載座； 132迂回簧絲； 136內(nèi)圈運(yùn)動(dòng)環(huán)； 150前絕緣片；110金屬殼體125線(xiàn)圈；134外圈固定環(huán)；140 +輸入端子；155后絕緣片。105后支架； 120. 1運(yùn)動(dòng)載座； 132. 1迂回簧絲； 136. 1內(nèi)圈運(yùn)動(dòng)環(huán);110.1金屬殼體125線(xiàn)圈；134.1外圈固定環(huán);155后絕緣片
10平板基體;中心孔;
12第一迂回簧絲;
13 第二迂回簧絲
14第三迂回簧絲
15第四迂回簧絲;
16分片絕緣槽;
17正端子折突；
18負(fù)端子折突;
19焊接突耳;卡位結(jié)構(gòu)。
具體實(shí)施方式如圖4、圖5所示，本實(shí)用新型包括前彈簧片130. 1和后彈簧片135. 1， 所述前彈簧片130. 1和后彈簧片135. 1均包括一平板基體10，該基體可采用 銅錫鎳合金片制成，其具有極佳的彈性、抗疲勞性、導(dǎo)電性、易焊接性、耐 氧化性。所述基體中央開(kāi)設(shè)有一中心孔11，該中心孔11外周邊徑向由內(nèi)向 外同軸分布有內(nèi)圈運(yùn)動(dòng)環(huán)136. 1、外圈固定環(huán)134. 1，所述內(nèi)圈運(yùn)動(dòng)環(huán)134. 1 上設(shè)有至少一個(gè)卡位結(jié)構(gòu)20，內(nèi)圈運(yùn)動(dòng)環(huán)136.1可依靠該凹凸卡位結(jié)構(gòu)20 與運(yùn)動(dòng)載座120實(shí)現(xiàn)徑向定位，依靠前、后支架IOO、 105的壓合實(shí)現(xiàn)軸向定 位；所述外圈固定環(huán)134. 1上設(shè)有迂回簧絲132. 1。如圖5所示，本發(fā)明所 述后彈簧片135. 1由左右分開(kāi)的兩半彈簧片一一后左彈簧片135. la、后右彈 簧片135. lb組合而成，兩者相互對(duì)稱(chēng)于基體中心孔11縱向軸線(xiàn)，所述后左 彈簧片135. la、后右彈簧片135. lb之間設(shè)有可將兩者隔開(kāi)的分片絕緣槽16， 分片絕緣槽16對(duì)中于基體中心孔11縱向軸線(xiàn)。在后左彈簧片135. la、后右 彈簧片135. lb之頂端，還分別豎直折出有正端子折突17和負(fù)端子折突18， 可作為電流的正、負(fù)輸入端子，完成電流的導(dǎo)入。上述結(jié)構(gòu)中，由于后彈簧 片135. 1設(shè)計(jì)成左右分開(kāi)的后左彈簧片135. la和后右彈簧片135. lb,可單 獨(dú)實(shí)現(xiàn)的音圈電機(jī)電流回流功能，而前彈簧片130. 1就可省去導(dǎo)電功能，與 現(xiàn)有技術(shù)相比，不需要另外再設(shè)置單獨(dú)放入絕緣片與金屬殼體隔開(kāi)，故而可 以減少音圈電機(jī)產(chǎn)品三個(gè)輔助零件，避免了三道精密焊接工藝，節(jié)約了加工 材料，降低了加工成本。同時(shí)，由于整體尺寸減小，故還可降低音圈電機(jī)的 外形尺寸。如圖4、圖5所示，本發(fā)明還將前彈簧片130. 1和后彈簧片135. 1的基體設(shè)計(jì)為矩形平板結(jié)構(gòu)，即外圈固定環(huán)134. 1設(shè)計(jì)為矩形，其與音圈電機(jī)金 屬殼體的端面形狀接近，可便于前彈簧片130. 1和后彈簧片135. 1的安裝壓 固。由于本發(fā)明基體10采用矩形結(jié)構(gòu)，因此，在所述前彈簧片130. 1和后彈 簧片135. 1之外圈固定環(huán)134. 1上，設(shè)有四條交錯(cuò)迂回的簧絲，分別為第一 迂回簧絲12、第二迂回簧絲13、第三迂回簧絲14、第四迂回簧絲15。上述 各迂回簧絲形狀相同，均勻、對(duì)稱(chēng)地分布在內(nèi)圈運(yùn)動(dòng)環(huán)136.1與外圈固定環(huán) 134. l之間，即相鄰兩個(gè)迂回簧絲之間相隔90° ，而且各迂回簧絲分布在矩 形平板基體10的一個(gè)內(nèi)角位置，使得同是偶數(shù)或同是奇數(shù)的兩個(gè)迂回簧絲通 過(guò)基體中心孔11的圓心對(duì)稱(chēng)分布；簧絲的迂回方式盡可能按安裝空間交錯(cuò)分 布，可有效拉長(zhǎng)簧絲的延伸距離，這樣，可使位于外圈固定環(huán)134. l上迂回 簧絲132. 1長(zhǎng)度大大加長(zhǎng)，可有效提高前彈簧片130. 1和后彈簧片135. 1彈 性回復(fù)力，從而大大提高了運(yùn)動(dòng)載座的位移距離及響應(yīng)速度，以提升音圈電 機(jī)產(chǎn)品品質(zhì)。作為進(jìn)一步的改進(jìn)，本發(fā)明在所述后彈簧片135. 1之后左彈簧片135. la 和后右彈簧片135. lb上，還設(shè)有至少一焊接突耳19，可便于與線(xiàn)圈125底 端引出的線(xiàn)頭、線(xiàn)尾焊接。音圈電機(jī)工作過(guò)程當(dāng)電流通過(guò)正、負(fù)端子折突17、 18，經(jīng)由分體式后 彈簧片135. 1之后左彈簧片135. la、后右彈簧片135. lb向?qū)щ娋€(xiàn)圈125通 電時(shí)，永磁鐵115. 1向?qū)щ娋€(xiàn)圈125及其連帶的運(yùn)動(dòng)載座120. 1施加與所述 前、后彈簧片130. 1、 135. 1組成的彈簧片副向運(yùn)動(dòng)載座120. 1相反的磁場(chǎng)力， 在永磁鐵U5. 1的磁場(chǎng)力作用下，所述導(dǎo)電線(xiàn)圈125帶動(dòng)運(yùn)動(dòng)載座120. 1移 動(dòng)。通過(guò)調(diào)節(jié)導(dǎo)電線(xiàn)圈125中電流的強(qiáng)弱變化，從而實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)載座120. 1前 后移動(dòng)位移量的精確控制；通過(guò)借助磁場(chǎng)作用力和前、后彈簧片130. 1、 135. 1 組成的彈簧片副的機(jī)械回復(fù)力而使運(yùn)動(dòng)載座120.1回復(fù)到初始位置。當(dāng)音圈 電機(jī)到達(dá)位移極限位置后，由于彈簧片副上迂回簧絲132.1具有較好的回復(fù) 力，可迅速將運(yùn)動(dòng)載座120. 1拉回初始位置。本發(fā)明前彈簧片130.1采用整片式設(shè)計(jì)，只承擔(dān)軸向機(jī)械回復(fù)力和徑向?qū)χ斜ＷC的功能，但不用其承擔(dān)電流引導(dǎo)功能。故不需要特別從運(yùn)動(dòng)載座120. 1中穿孔引出導(dǎo)線(xiàn)與其焊接；而后彈簧片135. 1采用左右分片組合方式， 除承擔(dān)軸向機(jī)械回復(fù)力和徑向?qū)χ斜ＷC的功能，還由其后左彈簧片135. la、 后右彈簧片135. lb上正端子折突17、負(fù)端子折突18承擔(dān)正、負(fù)極電流引導(dǎo) 的功能。這樣，只需從運(yùn)動(dòng)載座120. 1 —端將線(xiàn)圈125的正、負(fù)極線(xiàn)尾與后 彈簧片135. l導(dǎo)通引出即可，非常方便、簡(jiǎn)潔。因此，采用此項(xiàng)彈簧片副發(fā)明的音圈電機(jī)可以實(shí)現(xiàn)的更簡(jiǎn)潔的結(jié)構(gòu)布局、 更快速的響應(yīng)時(shí)間、更小的外形尺寸和更低不良率的裝配工藝。以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本發(fā)明的幾種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳 細(xì)，但并不能因此而理解為對(duì)本發(fā)明專(zhuān)利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于 本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若 干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此，本發(fā)明專(zhuān)利的保護(hù)范 圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1、一種用于超小型化音圈電機(jī)的彈簧片副，包括前彈簧片和后彈簧片，所述前彈簧片和后彈簧片均包括一基體，所述基體中央開(kāi)設(shè)有中心孔，該中心孔周邊徑向由內(nèi)向外同軸分布有內(nèi)圈運(yùn)動(dòng)環(huán)和外圈固定環(huán)，所述內(nèi)圈運(yùn)動(dòng)環(huán)上設(shè)有卡位結(jié)構(gòu)，外圈固定環(huán)上設(shè)有迂回簧絲，其特征在于所述后彈簧片由左右分開(kāi)的兩半彈簧片組合而成，其分別與正、負(fù)輸入端子相接，兩半彈簧片之間設(shè)有分片絕緣槽。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種用于超小型化音圈電^l的彈簧片副，其特 征在于所述前彈簧片和后彈簧片之外圈固定環(huán)上設(shè)有至少四條交錯(cuò)迂回的 簧絲，各迂回簧絲形狀相同，且均勻、對(duì)稱(chēng)地分布在內(nèi)圈運(yùn)動(dòng)環(huán)與外圈固定 環(huán)之間。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種用于超小型化音圈電機(jī)的彈簧片副， 其特征在于所述前彈簧片和后彈簧片基體均為矩形平板結(jié)構(gòu)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種用于超小型化音圈電機(jī)的彈簧片副，其特 征在于所述各迂回簧絲分布于矩形平板基體的四個(gè)角上。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1或2或4所述的一種用于超小型化音圈電機(jī)的彈簧片 副，其特征在于所述后彈簧片上之兩半彈簧片上，分別設(shè)有至少一焊接突 耳。
6、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種用于超小型化音圈電機(jī)的彈簧片副，其特 征在于所述后彈簧片上之兩半彈簧片上，分別設(shè)有至少一焊接突耳。
全文摘要
一種用于超小型化音圈電機(jī)的彈簧片副，包括前、后彈簧片，所述前、后彈簧片均包括一中央開(kāi)設(shè)有中心孔的基體，該中心孔周邊徑向由內(nèi)向外同軸分布有內(nèi)圈運(yùn)動(dòng)環(huán)和外圈固定環(huán)，所述內(nèi)圈運(yùn)動(dòng)環(huán)上設(shè)有卡位結(jié)構(gòu)，外圈固定環(huán)上設(shè)有迂回簧絲，其特征在于所述后彈簧片由左右分開(kāi)的兩半彈簧片組合而成，通過(guò)分片絕緣槽隔開(kāi)，各半彈簧片分別與正、負(fù)輸入端子相接。所述前、后彈簧片基體均為與矩形平板結(jié)構(gòu)，其外圈固定環(huán)上設(shè)有至少四條交錯(cuò)迂回的簧絲，各迂回簧絲形狀相同，且均勻、對(duì)稱(chēng)地分布在內(nèi)圈運(yùn)動(dòng)環(huán)與外圈固定環(huán)之間。采用本發(fā)明可提高運(yùn)動(dòng)載座響應(yīng)速度，減少音圈電機(jī)零件個(gè)數(shù)及加工工序，節(jié)約加工材料，降低加工成本，還可降低音圈電機(jī)的外形尺寸。
文檔編號(hào)H02K33/00GK101227131SQ20081006524
公開(kāi)日2008年7月23日 申請(qǐng)日期2008年2月3日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月3日
發(fā)明者劉宏偉, 盧致輝 申請(qǐng)人:惠州市百宏微動(dòng)技術(shù)工業(yè)有限公司