高强度钛铜箔及其制造方法_2

文档序号:9628255阅读:来源:国知局
相机组件的导电弹簧材料的期 望特性。在本发明的钛铜箱的优选的实施方式中,能实现与乳制方向平行的方向以及成直 角的方向上的弹性极限值均为900MPa以上,进一步地还能实现均为1000 MPa以上。在本 发明的钛铜箱的更优选的实施方式中,乳制方向的直角方向上的弹性极限值为1000 MPa以 上,进一步优选为1200MPa以上,更进一步优选为HOOPMa以上,再进一步优选为1600MPa 以上,又进一步优选为1700MPa以上。
[0046] 弹性极限值的上限值从作为本发明的目的的强度这一点看未特别限定,但由于耗 费工夫以及费用,因此本发明的钛铜箱的与乳制方向平行的方向以及成直角的方向上的弹 性极限值一般均为2000MPa以下,典型地均为1900MPa以下。
[0047] 在本发明中,钛铜箱的与乳制方向平行的方向以及成直角的方向上的弹性极限值 根据JIS H3130 :2012 (合金编号C1990),实施反复式弯曲试验,基于留下永久变形的弯曲 力矩测量表面最大应力。
[0048] (5)铜箱的厚度
[0049] 在本发明的钛铜箱的一个实施方式中,箱厚为0.1 mm以下,在典型的实施方式中 箱厚为〇. 08~0. 01mm,在更典型的实施方式中箱厚为0. 05~0. 02mm。
[0050] (6)制造方法
[0051] 本发明的钛铜箱可通过如下说明的方法进行制造。在本发明的钛铜箱的制造工艺 中,首先在熔解炉中熔解电解铜、Ti等原料,得到希望的组成的金属液。然后,将该金属液 铸造成铸块。为了防止钛的氧化损耗,熔解以及铸造优选在真空中或惰性气体环境中进行。 然后,依次实施热乳、冷乳1、固溶处理、冷乳2、以及时效处理,制成具有希望的厚度以及特 性的箱。
[0052] 热乳以及之后的冷乳1的条件只要能在制造钛铜时进行的惯例条件下进行即可, 没有特别要求的条件。另外,对于固溶处理也在惯例条件下即可,但也能在例如700~ 1000°C下以5秒~30分钟的条件进行。
[0053] 为了得到上述的强度,冷乳2的压缩比优选规定为95%以上。更优选为96%以上, 进一步优选为98%以上。当该压缩比不足95%时,难以得到1200MPa以上的0. 2%屈服强 度。压缩比的上限从本发明的目的的耐松弛性能这一点看未特别规定,但工业上不会超过 99. 8%。此外,从强度体现的观点来看每行程的压缩比优选为15~30%
[0054] 时效处理是以15°C /h以下、优选以12°C /h以下、进一步优选10°C /h以下的升温 速度升温至200~400°C的范围内的规定的温度,并在200~400°C的温度范围内保持1~ 20小时。此外,在200~400°C的范围内保持材料温度的过程中,期望温度保持一定,但由 于未施加实质影响,因此只要与设定的保持温度偏差±20°C以内,即使发生温度变化也不 会有问题。加热保持后,以速度15°C /h以下、优选12°C /h以下、进一步优选10°C /h以下 冷却至150°C。将规定的温度下的保持时间设为1小时以上是为了确保基于时效固化的强 度体现。另外,将规定的温度下的保持时间设为20小时以内是为了防止由过时效产生的强 度降低。保持时间优选为1~18小时,进一步优选为2~15小时。
[0055] 当升温或者冷却速度超过15°C /h时,难以兼得在与乳制方向平行的方向以及成 直角的方向上均实现1200MPa以上的0. 2%屈服强度;以及在与乳制方向平行的方向以及 成直角的方向上均实现SOOMPa以上的弹性极限值这两者。进而,当保持温度为不足200°C 或超过400°C时,同样难以兼顾1200MPa以上的0. 2%屈服强度和800MPa以上的弹性极限 值。当保持时间不足1小时或超过20小时时,也同样难以兼顾1200MPa以上的0. 2%屈服 强度和800MPa以上的弹性极限值。
[0056] 升温以及冷却速度的下限从作为本发明的目的的弹性极限值这一点看未特别规 定,当不足5°C /h时制造成本上升,工业上不优选。从普通工业上的时效的升温以及冷却速 度为20°C /h以上这一点来看,上述的升温以及冷却速度可以说非常低。
[0057] 此外,升温时的速度根据从升温开始温度到达到200~400°C的范围内的设定温 度的时间来算出,冷却时的速度根据从冷却开始温度到达到150°C的时间来算出。
[0058] 进而,当在时效处理后进行冷乳时,难以得到SOOMPa以上的弹性极限值,在此之 后即使进行消除应力退火,也难以得到SOOMPa以上的弹性极限值。因此,在制造本发明的 钛铜箱这一点上,优选在时效处理后不进行冷乳以及消除应力退火中的任一项。
[0059] (7)用途
[0060] 本发明的钛铜箱未作限定,但能适合作为开关、连接器、插座、端子、继电器等电子 仪器用元件的材料使用,尤其是能适合作为自动调焦照相机组件等电子仪器元件中使用的 导电弹簧材料使用。
[0061] 自动调焦照相机组件在一个实施方式中,具备透镜、将该透镜弹性推压到光轴方 向的初始位置的弹簧构件、以及生成抵抗该弹簧构件的作用力的电磁力从而能将所述透镜 往光轴方向驱动的电磁驱动单元。电磁驱动单元示例性地能具备:3字形圆筒形状的磁辄 (yoke)、收容于磁辄的内部壁的内侧的线圈、以及围绕线圈并收容于磁辄的外周壁的内侧 的磁铁。
[0062] 图1是表示本发明的自动调焦照相机组件的一个例子的剖视图,图2是图1的自 动调焦照相机组件的分解立体图,图3是表示图1的自动调焦照相机组件的动作的剖视图。
[0063] 自动调焦照相机组件1具备:3字形圆筒形状的磁辄2 ;安装在磁辄2的外壁上的 磁铁4 ;在中央位置具备透镜3的托架(carrier) 5 ;安装在托架5上的线圈6 ;安装有磁辄 2的基座7 ;支承基座7的框架8 ;上下支承托架5的两个弹簧构件9a、9b ;以及覆盖它们的 上下的两个盖帽l〇a、10b。两个弹簧构件9a、9b为同一物品,以相同的位置关系从上下夹持 托架5进行支承,并且作为给线圈6供电的供电路线发挥功能。通过对线圈6施加电流,从 而托架5移动到上方。此外,在本说明书中,适当地使用上以及下记述,是指图1中的上下, 上表示从照相机朝着被拍摄物的位置关系。
[0064] 磁辄2为软铁等磁性体,形成上面部闭合的3字形圆筒形状,具有圆筒状的内壁 2a和外壁2b。3字形的外壁2b的内表面安装(附着)有环状的磁铁4。
[0065] 托架5为具有底面部的圆筒形状构造的由合成树脂等构成的制成品,在中央位置 支承透镜,在底面外侧上附着搭载有预先成形的线圈6。使磁辄2嵌合编入矩形上树脂制成 品的基座7的内周部,进而以树脂制成品的框架8固定磁辄2整体。
[0066] 任一弹簧构件9a、9b的最外周部都分别由框架8和基座7夹持固定,内圆周部每 120°的切槽部嵌合到托架5上,通过热铆接等进行固定。
[0067] 弹簧构件9b和基座7以及弹簧构件9a和框架8之间通过附着以及热铆接等进行 固定,进而盖帽IOb安装在基座7的底面上,盖帽IOa安装在框架8的上部,分别将弹簧构 件9b夹持固定在基座7和盖帽IOb之间,将弹簧构件9a夹持固定在框架8和盖帽IOa之 间。
[0068] 线圈6的一侧引线穿过设置在托架5的内周面上的槽内往上延伸,并焊接到弹簧 构件9a上。另一侧引线穿过设置在托架5底面上的槽内往下方延伸,并焊接到弹簧构件9b 上。
[0069] 弹簧构件9a、9b是本发明的钛铜箱制板簧。具有弹性,将透镜3弹性推压到光轴 方向的初始位置。同时,也作为对线圈6进行供电的供电路线发挥作用。弹簧构件9a、9b 的外周部的一处位置突出到外侧,作为供电端子发挥功能。
[0070] 圆筒状的磁铁4被径(radial)向磁化,形成以3字形状磁辄2的内壁2a、上面部 以及外壁2b为路线的磁路,磁铁4和内壁2a之间的间隙中配置有线圈6。
[0071] 弹簧构件9a、9b为同一形状,如图1以及2所示由于以相同的位置关系安装,因而 能抑制托架5往上方移动时的轴错位。由于线圈6在卷线后通过加压成形而制成,因此成 品外径的精度提高,能容易地配置在规定的狭小间隙中。由于托架5在最下位置顶在基座 7上,在最上位置顶着磁辄2,因此在上下方向上具备顶置机构,防止了脱落。
[0072] 图3示出了对线圈6施加电流,并使具备透镜3的托架5移动到上方以进行自动 调焦时的剖视图。当对弹簧构件9a、9b的供电端子施加电压时,电流流到线圈6从而向托 架5作用向上方的电磁力。另一方面,托架5上连结着的两个弹簧构件9a、9b的复原力对 托架5向下方作用。因此,托架5往上方的移动距离为电磁力和复原力平衡的位置。由此, 根据对线圈6施加的电流量,能确定托架5的移动量。
[0073] 由于上侧弹簧构件9a对托架5的上表面进行支承,下侧弹簧构件9b对托架5的 下表面进行支承,因此复原力在托架5的上表面以及下表面均等地向下方作用,能将透镜3 的轴错位抑制得较小。
[0074] 因此,托架5向上方移动时,不需要也不使用由棱(rib)等进行的引导。由于不存 在引导所致的滑动摩擦,因此托架5的移动量完全由电磁力和复原力的平衡进行支配,实 现了顺利且精度良好的透镜3的移动。由此实现了透镜错位少的自动调焦。
[0075] 此外,虽然将磁铁4设为圆筒形
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