CN117294168A - 磁吸避震式压电驱动装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了磁吸避震式压电驱动装置，包括外壳、底座和载体，其中，外壳与底座构成中空腔体，载体用于安装镜头并布置在中空腔体内进行纵向运动，以及底座上设有压电机构，压电机构布置在载体的其中一个侧部并设有摩擦元件，载体上设有一个摩擦对手件与摩擦元件接触，底座与载体还分别设置有吸附磁石和导磁件并通过吸附磁石与导磁件配合产生吸附力，以及压电机构与载体之间设有一弹簧阻尼系统。本发明在簧片的弹性作用下，框架以及摩擦片会对压电机构进行挤压，令摩擦片与压电机构之间的摩擦力更大；缓冲件可以为阻尼胶等结构，其通过弹性作用力可以辅助簧片对框架进行挤压，令框架向压电机构方向靠近。

Description

磁吸避震式压电驱动装置

技术领域

本发明属于光学元器件技术领域，涉及一种用于镜头驱动的磁吸避震式压电驱动装置。

背景技术

近年，在以便携电话为代表的便携设备搭载小型摄像机的情况变得很普遍。作为搭载于该小型便携设备的摄像机构的主要零部件的透镜驱动装置被利用在用于拍摄静止图像或动态图像的自动对焦，所需要的功能是小型且高精度地驱动透镜体。

在手持拍摄中，有效防止影象抖动是意义重大的，因为抖动而造成影象模糊的概率加大。为了补偿机身的抖动，有技术人员开发了特别灵敏的平滑冲击驱动机构(SIDM——Smooth Impact Drive Mechanism)，SIDM是一种使用压电元件的驱动机构，压电元件一端的固体固定部件附着在驱动摩擦部件的另一端，并且驱动摩擦摩擦力保持在运动体上到构件上。SIDM的特点是紧凑、高精度和静音驱动，而SIDM面临的挑战包括效率低、耐用性和进给需要后置传感器等。

如日本专利JP2010052050W提供了基于SIDM的驱动器件包括：响应施加电压而膨胀和收缩的压电元件；由包括树脂和纤维束的复合材料形成的柱状驱动轴，其一端附有压电元件，并通过压电元件的膨胀和收缩而位移；用于支撑压电元件或驱动轴的基座构件；以及与驱动轴摩擦啮合并沿驱动轴的轴方向移动的可移动体。

目前此类驱动装置存在的一个问题是：压电马达因为需要接触传动,因此在可靠性实验时,常常会因冲击力导致失效，从而使产品的可靠性大幅下降。

发明内容

本发明的目的是提出一种用于镜头驱动的磁吸避震式压电驱动装置，以解决背景技术中所描述的现有技术还存在的一些技术问题。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

根据本发明的一个方面，提供了一种磁吸式压电驱动装置，包括外壳、底座和载体，其中，外壳与底座构成中空腔体，载体用于安装镜头并在布置在中空腔体内进行纵向运动，以及：

底座上设有压电机构，压电机构布置在载体的其中一个侧部并设有摩擦元件，载体上设有一个摩擦对手件与摩擦元件接触，

所述底座与所述载体还分别设置有吸附磁石和导磁件并通过所述吸附磁石与所述导磁件配合产生吸附力，

以及压电机构与载体之间设有一弹簧阻尼系统。

其中，弹簧阻尼系统至少包括设在压电机构与载体之间的簧片和框架，底座设有簧片安装座(13)，簧片安装在簧片安装座上，框架的两侧与所述簧片相连接。

在本发明的一些实施例中，所述底座上还设有一个防转结构，所述防转结构与所述压电机构布置在所述底座同一侧部的两个端角位置。

作为进一步的优选方案，簧片安装座为两个，分别设置于压电机构的两侧。

在本发明的一些实施例中，弹簧阻尼系统还包括缓冲件，所述载体侧面设有缓冲件安装槽，框架后端与缓冲件连接，缓冲件安装在载体侧面的缓冲件安装槽内。

在本发明的一些实施例中，压电机构至少包括作为摩擦元件的摩擦块和作为压电元件的变形块，变形块叠合设置在摩擦块的下方；摩擦对手件包括V型结构的摩擦片。

在本发明的一些实施例中，压电机构还包括配重块，配重块位于变形块下方。

在以上实施例中，框架前端与摩擦片连接，摩擦片前侧与压电机构相接触。

在以上实施例中，缓冲件包括阻尼胶等材料或者产品。

在本发明的一些实施例中，底座还设置有磁石安装板，磁石安装板布置在载体的设有压电机构的同一侧，其中：

磁石安装板安装有吸附磁石，载体设置有与吸附磁石对应配合的导磁件，或：

磁石安装板安装有导磁件，载体设置有与导磁件对应配合的吸附磁石。

在本发明的一些实施例中，防转结构为滚珠防转机构或导向柱，以及磁石安装板在底座上的位置位于防转结构和压电机构之间。

本发明的有益效果：本发明的技术方案利用磁力提供摩擦元件及摩擦片间的正压力，从而提供驱动摩擦力；利用导磁件和吸附磁石产生的吸引力提高压电机构和摩擦片的摩擦效果，在阻尼系统的作用下，框架以及摩擦片会对压电机构进行挤压，令摩擦片与压电机构之间的摩擦力更大；缓冲件可以为阻尼胶等结构，其通过弹性作用力可以辅助簧片对框架进行挤压，令框架向压电机构方向靠近；缓冲件为可选择结构，可以根据需求进行选择使用。

在一些实施例中，还设计了防转结构，能够避免载体纵向运动过程的偏转。

另外在一些实施例中，通过簧片的弹性作用下，框架以及摩擦片会对压电机构进行挤压，令摩擦片与压电机构之间的摩擦力更大。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单地介绍。

下面描述中的附图仅仅涉及本发明的一些实施例，而非对本发明的限制。

在附图中：

图1为本发明实施例1中的一种结构示意；

图2为图1中将底座和载体拆解后展示的结构示意；

图3为本发明实施例1中将所有部件拆解后展示的结构；

图4为本发明实施例1中将弹簧阻尼系统和压电机构拆解后展示的结构；

图5为本发明实施例1中压电机构4的结构示意图；

图6为本发明实施例1中弹簧阻尼系统和压电机构组装大样图。

附图中的标记为：1-外壳，2-底座，3-载体，4-压电机构，5-滚珠防转机构，6-吸附磁石，7-磁石安装板，8-摩擦片，9-缓冲件，10-导磁件，11-簧片，12-框架，13-簧片安装座，14-缓冲件安装槽，15-摩擦块，16-变形块，17-配重块。

具体实施方式

以下将结合附图对本发明的较佳实施例进行详细说明，以便更清楚理解本发明的目的、特点和优点。应理解的是，附图所示的实施例并不是对本发明范围的限制，而只是为了说明本发明技术方案的实质精神。

在下文的描述中，出于说明各种公开的实施例的目的阐述了某些具体细节以提供对各种公开实施例的透彻理解。但是，相关领域技术人员将认识到可在无这些具体细节中的一个或多个细节的情况下来实践实施例。在其它情形下，与本申请相关联的熟知的装置、结构和技术可能并未详细地示出或描述从而避免不必要地混淆实施例的描述。

在整个说明书中对“一个实施例”或“一实施例”的提及表示结合实施例所描述的特定特点、结构或特征包括于至少一个实施例中。因此，在整个说明书的各个位置“在一个实施例中”或“在一实施例”中的出现无需全都指相同实施例。另外，特定特点、结构或特征可在一个或多个实施例中以任何方式组合。

在以下描述中，为了清楚展示本发明的结构及工作方式，将借助诸多方向性词语进行描述，但是应当将“前”、“后”、“左”、“右”、“外”、“内”、“向外”、“向内”、“上”、“下”等词语理解为方便用语，而不应当理解为限定性词语。

本发明的磁吸避震式压电驱动装置主要用于诸如手机、平板电脑等的电子设备上，以实现拍照和录像等功能。其整体上包括外壳、底座和载体，外壳与底座构成中空腔体，载体用于安装镜头并布置在中空腔体内进行纵向运动实现变焦功能，其中底座上设有压电机构，压电机构布置在载体的其中一个侧部并设有摩擦元件，载体上设有一个摩擦对手件与摩擦元件接触，以及压电机构与载体之间设有一弹簧阻尼系统。本发明在阻尼系统的作用下，框架以及摩擦片会对压电机构进行挤压，令摩擦片与压电机构之间的摩擦力更大；缓冲件可以为阻尼胶等结构，其通过弹性作用力可以辅助簧片对框架进行挤压，令框架向压电机构方向靠近；缓冲件为可选择结构，可以根据需求进行选择使用。

此外，在一些实施例中，还设计了防转结构，能够避免载体纵向运动过程的偏转。

因此，本发明具有驱动结构简化，组装工序简化，不需要另外添加弹簧压附结构。

下面参照附图对本发明的各个具体实施例进行详细描述。

如图1展示的一种结构，在该实施例中，磁吸式压电驱动装置主要包括外壳1、底座2、载体3、压电机构4、滚珠防转机构5等构成，外壳1与底座2构成中空腔体，载体3在中空腔体进行纵向运动，镜头安装在载体3上，镜头随着载体3进行运动，实现镜头的变焦操作。

在以上结构中未示出镜头等现有技术特征，仅仅对本发明的改进之处进行展示。

结合图2和图3所展示的各部件拆分图，可以看出本发明大部分部件均安装在载体3和底座2上，外壳1只是作为辅助部件。在图2中，是将导磁件10设置在载体3上，对应位置的底座2设置磁石安装板7，其上安装吸附磁石6，而实际上二者的位置可以调换，即将导磁件10设置在底座2上，相应地将吸附磁石6设置在载体3上。

底座2上设有压电机构4，压电机构4布置在所述载体3的其中一个侧部并设有摩擦元件，载体3上设有一个摩擦对手件与该摩擦元件接触，压电机构4至少包括作为摩擦元件的摩擦块15和作为压电元件的变形块16，变形块16叠合设置在摩擦块15的下方；摩擦对手件包括V型结构的摩擦片8。

如图4、图6所示，压电机构4与载体3之间设有一弹簧阻尼系统。弹簧阻尼系统包括设在压电机构4与载体3之间的簧片11、框架12。其中，簧片11安装在簧片安装座13上，簧片安装座13设置在底座2上。簧片安装座13为两个，分别设置于压电机构4的两侧。簧片11与框架12的两侧相连接，通过设计簧片K值及阻尼C值,可提供在冲击时的缓冲效果提高产品可靠性。

可选地，弹簧阻尼系统还包括缓冲件9，框架12后端与缓冲件9连接，缓冲件9安装在载体3侧面的缓冲件安装槽14内并与框架底部接触，由于缓冲元件本身具有阻尼,可吸收能量。

框架12前端与摩擦片8连接，摩擦片8前侧与压电机构4相接触。在本实施例中，缓冲件9采用阻尼胶，为长方体板状结构。

在底座2上设有一个防转结构，防转结构为滚珠防转机构5，磁石安装板7在底座2上的位置位于滚珠防转机构5和压电机构4之间。

压电机构4设置在载体3一侧，从图2可以看到，载体3上设置有与摩擦片8外形轮廓相匹配的V型槽，而压电机构4所构成的柱状结构的靠近摩擦片8的一侧设有与摩擦片8外形轮廓的弧形贴合结构。

如图5所示，在本实施例中，压电机构4包括配重块17、变形块16、摩擦块15。在其它实施例中，配重块17可选择性使用。

以上设计的工作原理是：变形块16通电后会产生变形，令摩擦块15进行纵向运动，载体3一侧设置有V型结构的摩擦片8，压电机构4中的摩擦块15与摩擦片8相接触后，载体3在摩擦力的作用下随着摩擦块15进行纵向运动。

参照图2，底座2一侧设置有磁石安装板7，磁石安装板7上安装有吸附磁石6，载体3一侧设置有导磁件10，其与吸附磁石6之间会产生吸引力，令载体3以及摩擦片8向压电机构4方向靠近，可以提高摩擦块15与摩擦片8之间的挤压力，从而令两者具有更好的摩擦效果。

另一方面，在簧片11的弹性作用下，框架12以及摩擦片8会对压电机构4进行挤压，令摩擦片8与压电机构4之间的摩擦力更大；缓冲件9可以为阻尼胶等结构，其通过弹性作用力可以辅助簧片11对框架12进行挤压，令框架12向压电机构4方向靠近；缓冲件9为可选择结构，可以根据需求进行选择使用。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种磁吸避震式压电驱动装置，其特征在于，包括外壳(1)、底座(2)和载体(3)，所述外壳(1)与底座(2)构成中空腔体，所述载体(3)用于安装镜头并布置在所述中空腔体内进行纵向运动，其中

所述底座(2)上设有压电机构(4)，所述压电机构(4)布置在所述载体(3)的其中一个侧部并设有摩擦元件，所述载体(3)上设有一个摩擦对手件与所述摩擦元件接触，

所述底座与所述载体还分别设置有吸附磁石和导磁件并通过所述吸附磁石与所述导磁件配合产生吸附力，以及

所述压电机构(4)与所述载体(3)之间设有一弹簧阻尼系统。

2.根据权利要求1所述的磁吸避震式压电驱动装置，其特征在于，所述弹簧阻尼系统至少包括设在压电机构(4)与载体(3)之间的簧片(11)和框架(12)，所述底座(2)设有簧片安装座(13)，所述簧片(11)安装在所述簧片安装座(13)上，所述框架(12)的两侧与所述簧片(11)相连接。

3.根据权利要求2所述的磁吸避震式压电驱动装置，其特征在于，所述底座(2)上还设有一个防转结构，所述防转结构与所述压电机构布置在所述底座同一侧部的两个端角位置。

4.根据权利要求3所述的磁吸避震式压电驱动装置，其特征在于，所述簧片安装座(13)为两个并分别设置于所述压电机构(4)的两侧。

5.根据权利要求2或3所述的磁吸式压电驱动装置，其特征在于，所述弹簧阻尼系统还包括缓冲件(9)，所述载体(3)侧面设有缓冲件安装槽(14)，所述框架(12)后端与所述缓冲件(9)连接，所述缓冲件(9)安装在所述缓冲件安装槽(14)内。

6.根据权利要求5所述的磁吸避震式压电驱动装置，其特征在于，所述压电机构(4)至少包括作为摩擦元件的摩擦块(15)和作为压电元件的变形块(16)，所述变形块(16)叠合设置在所述摩擦块(15)的下方，以及所述摩擦对手件包括V型结构的摩擦片(8)。

7.根据权利要求6所述的磁吸避震式压电驱动装置，其特征在于，所述框架(12)前端与所述摩擦片(8)连接，所述摩擦片(8)前侧与压电机构(4)相接触。

8.根据权利要求5所述的磁吸避震式压电驱动装置，其特征在于，所述缓冲件(9)包括阻尼胶。

9.根据权利要求1所述的磁吸避震式压电驱动装置，其特征在于，所述底座(2)还设置有磁石安装板(7)，所述磁石安装板(7)布置在所述载体的设有所述压电机构(4)的同一侧，其中

所述磁石安装板(7)安装有所述吸附磁石(6)，所述载体(3)设置有与所述吸附磁石(6)对应配合的所述导磁件(10)，或

所述磁石安装板(7)安装有所述导磁件(10)，所述载体(3)设置有与所述导磁件(10)对应配合的所述吸附磁石(6)。

10.根据权利要求9所述的磁吸避震式压电驱动装置，其特征在于，所述防转结构为滚珠防转机构(5)或导向柱，以及所述磁石安装板(7)在底座(2)上的位置位于防转结构和压电机构(4)之间。