CN101997380A

CN101997380A - 音圈马达的平板弹片

Info

Publication number: CN101997380A
Application number: CN2009101688272A
Authority: CN
Inventors: 陈盈瑞; 黄钰纯
Original assignee: Asia Optical Co Inc
Current assignee: Asia Optical Co Inc
Priority date: 2009-08-21
Filing date: 2009-08-21
Publication date: 2011-03-30
Anticipated expiration: 2029-08-21
Also published as: CN101997380B

Abstract

本发明涉及一种音圈马达的平板弹片，包含内围部、外围部，及多个悬臂，该外围部围绕该内围部，并与该内围部互相间隔，该悬臂分别连接于该内、外围部之间，每一悬臂具有与该外围部连接并朝内延伸的第一连接部、与该内围部连接并朝外延伸的第二连接部、连接于该第一、二连接部之间的作动段，及多个间隔地形成于该作动段的穿孔。

Description

音圈马达的平板弹片

技术领域

本发明涉及一种光学变焦镜头的零组件，特别是一种音圈马达的平板弹片。

背景技术

如图1所示，已知一种可对自动对焦的镜头装置包含音圈马达1(VCM，Voice Coil Motor)，及镜头2，该音圈马达1具有外壳101、设置于该外壳101的轭铁座102、两个上、下设置于该外壳101的平板弹片103、与该平板弹片103连接的载座104、设置于轭铁座102上的磁铁组105，及设置于该载座104的线圈106，该镜头2是螺锁于该载座104。如图2所示，该平板弹片103分别具有外围部107、内围部108，及多个延伸于该内、外围部108、107之间的悬臂109。藉此，当电流通过该线圈106时，该音圈马达1依据Lorentz force的原理运作，即F＝r×I×L×B，其中F为作用于线圈上的力；r为线圈在磁场中的长度与总长度的比；I为作用于线圈上的电流；L为线圈的总长度；B为磁通密度，即可对该载座104产生轴向推力(即洛伦兹力，Lorentz force)，而带动该镜头2移动，此时，该平板弹片103的主要功能即在提供反作用力，以与Lorentz force平衡，使该镜头2可依据被摄物体远近的对焦需求移动至预定位置，并在该预定位置维持稳定直至完成拍照动作。然而，由于该平板弹片103的悬臂109的宽度与厚度分别只有0.1mm与0.05mm，其抗扭转的强度不佳，很容易在该镜头2旋转组入的过程中变形损坏。

如图3所示，为已知另一种相机模块(日本专利特开2007-322540号)所采用的平板弹片3，该平板弹片3在其悬臂301上分别设置有可避免应力集中的长条孔302，以改善相机模块摔落时，该平板弹片3发生变形的问题，然而，此种平板弹片3抗扭转的强度仍不佳。

所以，如何设计一种新的平板弹片，既能不改变悬臂的轴向弹性，又能提高抗扭转强度，是目前业者急欲解决的技术问题。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术中音圈马达的平板弹片的抗扭转强度不佳的缺陷，提供一种抗扭转强度佳的音圈马达的平板弹片。

本发明为解决其技术问题所采用的技术方案是，提供一种音圈马达的平板弹片，包含内围部、外围部，及多个悬臂。该外围部围绕该内围部，并与该内围部互相间隔。该悬臂分别连接于该内、外围部之间，每一悬臂具有与该外围部连接并朝内延伸的第一连接部、与该内围部连接并朝外延伸的第二连接部、连接于该第一、二连接部之间的作动段，及多个间隔地形成于该作动段的穿孔。

根据本发明所述的音圈马达的平板弹片，每一作动段具有一宽度，及一沿该轴向延伸的厚度，该宽度是介于0.22mm～0.4mm之间，该厚度是介于0.035mm～0.055mm之间。

根据本发明所述的音圈马达的平板弹片，每一悬臂的作动段的实体体积除以每一悬臂的所有穿孔的总空间体积的比值不小于3且不大于24。

根据本发明所述的音圈马达的平板弹片，该内围部绕该轴向延伸并呈圆环状，每一悬臂的第一连接部沿径向朝内延伸，每一悬臂的第二连接部沿径向朝外延伸，每一悬臂的作动段绕该轴向延伸于该第一、二连接部之间，每一作动段的宽度沿径向延伸，每一悬臂的穿孔绕该轴向间隔地形成于每一作动段。

实施本发明的音圈马达的平板弹片，具有以下有益效果：该平板弹片不仅不会影响平板弹片的轴向弹性，更可有效提升平板弹片的抗扭转强度。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是已知一种可对自动对焦的镜头装置的剖视示意图；

图2是该镜头装置的平板弹片的平面示意图；

图3是已知另一种相机模块的平板弹片的平面示意图；

图4是本发明的音圈马达的平板弹片一较佳实施例的立体外观示意图；

图5是该较佳实施例的平面示意图；及

图6是该较佳实施例与已知平板弹片的性能仿真比较表。

具体实施方式

有关本发明的前述及其它技术内容、特点与功效，在以下配合附图的一较佳实施例的详细说明中，将可清楚的明白。

参阅图4、5，本发明音圈马达的平板弹片的较佳实施例包含内围部10、外围部20，及多个悬臂30。

该内围部10绕轴向X延伸并呈圆环状。

该外围部20围绕该内围部10，并与该内围部10互相间隔，该外围部20具有开孔21。

该悬臂30分别连接于该内、外围部10、20之间，并延伸于该开孔21内。

每一悬臂30具有与该外围部20连接并沿径向朝内延伸的第一连接部31、与该内围部10连接并沿径向朝外延伸的第二连接部32、绕该轴向X延伸于该第一、二连接部31、32之间的作动段33，及多个绕该轴向X等角度间隔地形成于该作动段33的穿孔34。

每一作动段33具有沿径向延伸的宽度w，及沿该轴向X延伸的厚度t，该宽度w是介于0.22mm～0.4mm之间，该厚度t是介于0.035mm～0.055mm之间。在本实施例中，该宽度w为0.3mm，该厚度t为0.04mm。

每一悬臂30的作动段33的实体体积除以每一悬臂30的所有穿孔34的总空间体积的比值不小于3且不大于24。在本实施例中，每一悬臂30的所有穿孔34共去除掉每一悬臂30的作动段33未开孔前的实体体积的4％～25％。

藉此，如图6所示，本案可利用商用的机构设计软件(例如：proe-Tech.LTd所开发的pro-E)，对已知的第一种平板弹片103、已知的第二种平板弹片3与本实施例进行模拟，材料设定为铝合金(如：AL2014)，并设定相同大小的朝上轴向推力与旋转扭力，将相同的受力条件施予该悬臂109、301、30，由模拟结果可知：

1、已知的第一种平板弹片103在受朝上轴向推力的作用下，其悬臂109朝上的最大轴向位移量为1.61×10^-1mm；在受旋转扭力的作用下，其悬臂109的最大扭转位移量为4.72×10^-6mm。

2、已知的第二种平板弹片3在受朝上轴向推力的作用下，其悬臂301朝上的最大轴向位移量为1.68×10^-1mm；在受旋转扭力的作用下，其悬臂301的最大扭转位移量为1.61×10^-6mm。

将已知的第二种平板弹片3的最大轴向位移量除以已知的第一种平板弹片103的最大轴向位移量的比值为1.04，因此，由材料力学的轴向荷重的虎克定律σ＝E×ε，其中σ为应力；E为弹性模数(modulus of elasticity)，可知两者的弹性模数E近乎相等。

将已知的第二种平板弹片3的最大扭转位移量除以已知的第一种平板弹片103的最大扭转位移量的比值为0.34，因此，由材料力学的剪应力与剪应变的虎克定律τ＝G×γ，其中τ为剪应力；G为刚性模数(modulus of rigidity)，可知已知的第二种平板弹片3的刚性模数G约为已知的第一种平板弹片103的2.9倍。

3、本实施例在受朝上轴向推力的作用下，本实施例的悬臂30朝上的最大轴向位移量为1.65×10^-1mm；在受旋转扭力的作用下，本实施例的悬臂30的最大扭转位移量为4.53×10^-7mm。

将本实施例的最大轴向位移量除以已知的第一种平板弹片103的最大轴向位移量的比值为1.03，同理可知两者的弹性模数E近乎相等。

将本施例的最大扭转位移量除以已知的第一种平板弹片103的最大扭转位移量的比值为0.1，同理可知本实施例的刚性模数G约为已知的第一种平板弹片103的10倍。

经由以上的说明，可再将本发明的优点归纳如下：

一、将本发明相较于已知的第一种平板弹片103可知，本发明在不改变平板弹片轴向弹性的前提下，抗扭转能力为已知的第一种平板弹片103的10倍，可大幅增加平板弹片的抗扭转强度。

二、将本发明相较于已知的第二种平板弹片3可知，已知的第二种平板弹片3只能将平板弹片的刚性模数G放大2.9倍，本发明的抗扭转能力约为已知的第二种平板弹片3的3.4倍，因此，本发明相较于已知的第二种平板弹片3，也可有效增加平板弹片的抗扭转强度。

综上所述，本发明的音圈马达的平板弹片，不仅不会影响平板弹片的轴向弹性，更可有效提升平板弹片的抗扭转强度，故确实能达成本发明的目的。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，不能以此限定本发明实施的范围，即凡依本发明权利要求及发明说明内容所作的简单的等效变化与修饰，均仍属本发明专利涵盖的范围内。

Claims

1.一种音圈马达的平板弹片，其特征在于，包含：

内围部；

外围部，围绕该内围部，并与该内围部互相间隔；及

多个悬臂，分别连接于该内、外围部之间，每一悬臂具有与该外围部连接并朝内延伸的第一连接部、与该内围部连接并朝外延伸的第二连接部、连接于该第一、二连接部之间的作动段，及多个间隔地形成于该作动段的穿孔。

2.根据权利要求1所述的音圈马达的平板弹片，其特征在于，每一作动段具有一宽度，及一沿该轴向延伸的厚度，该宽度是介于0.22mm～0.4mm之间，该厚度是介于0.035mm～0.055mm之间。

3.根据权利要求2所述的音圈马达的平板弹片，其特征在于，每一悬臂的作动段的实体体积除以每一悬臂的所有穿孔的总空间体积的比值不小于3且不大于24。

4.根据权利要求3所述的音圈马达的平板弹片，其特征在于，该内围部绕该轴向延伸并呈圆环状，每一悬臂的第一连接部沿径向朝内延伸，每一悬臂的第二连接部沿径向朝外延伸，每一悬臂的作动段绕该轴向延伸于该第一、二连接部之间，每一作动段的宽度沿径向延伸，每一悬臂的穿孔绕该轴向间隔地形成于每一作动段。