一种音圈马达的制作方法

本实用新型涉及一种音圈马达，特别是指一种使用寿命长的音圈马达。

背景技术：

音圈马达(Voice Coil Actuator/Voice Coil Motor)，是一种将电能转化为机械能的装置，并实现直线型及有限摆角的运动。其应用较为广泛，不如最常见的是手机摄像头和CTP制版机中的自动聚焦都需要采用音圈马达。

自动聚集的核心是音圈马达，由于其极高的响应速度（约150HZ）与0.1微米的定位精度，才使得镜头能在转鼓转速高达1000r/min时，能够飞越约200um的鼓包，从而保持焦距永久地保持在3um误差以内。在镜头以如此高的频率不间段地进行运动时，对音圈马达的各部件的安装精度要求极高，尤其是两个音圈活动弹簧片，该零件是镜头的支撑部件，像轴承一样将镜头支撑起来并实现高速高精度的往返运动；而直线轴承无法提供如此高的响应速度、换向频率、定位精度、且需要进行润滑。在如此严峻的工作条件下，延长音圈马达的寿命是一个重大挑战；音圈马达的寿命其实就是音圈活动弹簧片的寿命，音圈弹簧片损耗的主要表现形式为：受破坏力时变形、疲劳强度变形、安装定位精度不足而变形；一旦弹簧片产生轻微变形（变形量达到10um时），就会严重影响镜头的定位精度、严重时造成“跑焦”现象、甚至直接损坏镜头烧毁电机。

目前，音圈弹簧片的定位通常采用销定位方案，如图1所示，图1是音圈马达采用销定位方案的结构图，该方案是将音圈弹簧片1的四个角固定在音圈马达4上，采用定位销3来定位，并用螺钉2压紧，用销与销孔去限制音圈弹簧片的位置，从而消除弹簧片受力时产生的变形与位移，音圈弹簧片1是用来支撑镜头5的。该方案有以下缺点：1）该方案对音圈马达主体与弹簧片的安装孔位加工要求很高，接近0.005mm的定位精度，给加工带来了困难，零件合格率很低。2）该孔的定位尺寸如果超过了0.005mm即会导致弹簧片变形，而采用抽样检验的方法是无法确保每个零件都能完全附合要求。3）该方案采用螺钉压紧销子再压位弹簧片的方法，工作时间长了以后会使弹簧片与销之间产生相对位移，弹簧片上的圆孔会被拉成一定程度椭圆形，同样会使弹簧片的工作效果急剧下降。

另外，音圈弹簧片在使用时，需要沿上下方向也即沿透镜伸缩方向往复发生形变，这就对音圈弹簧片的强度要求较高，现有的音圈弹簧片通常是由内圈和外圈组成，这种结构虽然简单，但是弹性较差、强度也相对较低，长时间使用后容易发生形变，使用寿命较短。

技术实现要素：

本实用新型提供了一种音圈马达，其主要目的在于客服现有技术存在的音圈弹簧片定位精度差、抗形变强度差并且使用寿命短的缺陷。

本实用新型的技术方案如下：

一种音圈马达，包括音圈马达主体、镜头以及音圈弹簧片，所述音圈弹簧片固定于音圈马达主体上，所述镜头通过音圈弹簧片支撑于音圈马达主体上，所述音圈弹簧片包括圆形的内圈、方形的中圈、方形的外圈、条形的连接桥以及弹性丝簧，内圈和中圈通过弹性丝簧连接；中圈和外圈通过连接桥连接；所述音圈弹簧片包括四根弹性丝簧，各弹性丝簧包括与内圈同心设置的弧线簧体部、与外圈或中圈上相应一个直线边平行的直线簧体部、以及连接所述弧线簧体部和直线簧体部的S形簧体部；所述外圈通过电阻焊的方式焊接于音圈马达主体上。

进一步的，所述中圈和外圈相对应边上连接有两连接桥。

更进一步的，所述内圈均匀开设有四个定位缺口。

由上述对本实用新型的描述可知，和现有技术相比，本实用新型具有如下优点：本实用新型的音圈弹簧片采用内圈、中圈以及外圈的结构，不仅弹性大而且抗形变能力强。此外，采用电阻焊接的方式将音圈弹性片与音圈马达主体连接起来，定位精度高，使弹簧片与马达主体完全联接，除非焊点被破坏，两者之间不会产生任何位移。上述两者的结合可大大提升音圈弹簧片的使用寿命。

附图说明

图1为现有音圈弹簧片采用定位销固定的结构示意图。

图2为本实用新型的结构示意图。

图3为音圈弹簧片的结构示意图。

具体实施方式

下面参照附图说明本实用新型的具体实施方式。

参照图2，一种音圈马达，包括音圈马达主体1、镜头2以及音圈弹簧片3，所述音圈弹簧片3固定于音圈马达主体1上，所述镜头2通过音圈弹簧片3支撑于音圈马达主体1上。安装时，先利用夹具（图中未示）将镜头2与音圈马达主体1调整到同心与同高位置，使音圈弹簧片3处于自然张开状态，然后用电阻焊接机将音圈弹簧片3与音圈马达主体1焊接在一起，掌握焊接火候可有效控制音圈弹簧片3的变形量，调整镜头2与音圈马达主体1准确相对位置是获得镜头2最佳运动状态的关键。

以下是焊接参数：

1、焊接采用5KW到10KW的电阻焊接机，时间控制在2ms左右最佳；

2、焊点的直径控制在1.2mm左右，焊点深度不宜过深约0.1-0.2mm，这样可有效控制弹片的变形量；

音圈弹簧片的选材要求：弹簧片宜采用高硬度（350HBS以上）、高韧性、低延展性的抗腐蚀材料；使用无磁材料（由于工作环境的需要）；材料厚度为0.15mm。

特点说明：音圈马达的焊接方法有效解决了因安装定位精度不足、受外力冲击时带来的弹簧片安装变形问题，大大提高了弹簧片的工作寿命，永久性地排除了跑焦问题。

主要有以下一些特点：

1、该方案不再需要加工定位精度高达0.005mm的8个孔，大大降低了零件加工的难度，简化音圈马达的结构，提高了生产效率。

2、当音圈马达主体受到外力作用时，最怕弹簧片与音圈马达主体产生相对位移，哪怕是只有0.002um的变形都是致命的；由于采用焊接技术，使弹簧片与马达主体完全联接，除非焊点被破坏，两者之间不会产生任何位移，而且该焊点的强度足够大，每个焊点可以承受近100N的冲击力。

3、由于弹簧片上与销定位的孔也不需要再加工，使弹簧片保持完整，其结构强度更好。

4、焊接方法还避免了因零件加工问题带来的音圈马达不稳定状态，因为是通过夹具调整的方式获得镜头的最佳状态，所以可以通过提高夹具的制造精度进而提高镜头的安装同心度，而不是通过加工音圈弹簧片和音圈马达的定位孔来提高安装精度。

同时参照图3，所述音圈弹簧片3包括圆形的内圈4、方形的中圈5、方形的外圈6、条形的连接桥7以及弹性丝簧8，内圈4和中圈5分别通过四条弹性丝簧8连接；中圈5和外圈6通过8个连接桥7连接。所述中圈5包括四条首尾相连的直线边51；所述外圈6包括四条收尾相连的直线边61。各弹性丝簧8的一端与内圈4连接，另一端与中圈5连接，它包括与内圈4同心设置的弧线簧体部81、与中圈5上相应一个直线边51平行的直线簧体部82、以及连接所述弧线簧体部81和直线簧体部82的S形簧体部83。中圈5和外圈6的相应直线边51、61之间各通过两连接桥7连接。

本实用新型结构较为合理，音圈弹簧片3采用内圈4、中圈5以及外圈6的结构，弹性丝簧8采用上述三段式结构，不仅强度较高，而且弹性效果较好。

上述仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本实用新型进行非实质性的改动，均属于侵犯本实用新型保护范围的行为。