[发明专利]一种3D弹簧结构

说明书

本申请涉及光学影像设备领域，公开了一种3D弹簧结构，包括：AF弹簧，所述AF弹簧包括外框和用于连接光学元件的内框，还包括两端分别与外框和内框固定连接且具有弹性的连接部；OI S弹簧，垂直于AF弹簧表面并插接固定在连接部上。本申请采用独立的OI S弹簧，并将其固定到AF弹簧上形成3D弹簧结构，相较于折弯式3D结构，本申请中拼接式的弹簧结构能使其能经受高冲击和高频次撞击，提高了产品的可靠性和生产效率。

技术领域

本申请涉及光学影像设备领域，具体涉及一种3D弹簧结构。

背景技术

OIS马达是VCM马达的一种，是用于摄像头自动对焦、光学防抖的重要组成部分。目前OI S光学防抖马达主要有滚珠式、悬丝式、SMA、3D弹簧等几种结构。其中3D弹簧式结构最为简单，3D弹簧是马达内用于承载光学元件进行防抖运动或对焦运动的重要载体，能够在现有自动化组装工艺下实现OIS光学防抖功能并做到较好的可靠性。但3D弹簧结构式通过机械挤压折弯成型，对材料内部的原子结构排序及分布产生了一定的改变，成型后的3D弹簧折弯处应力集中，整体强度比原材的强度有一定程度的受损，在日益严苛的RA要求下，在折弯处存在变异等风险。

发明内容

为了解决现有技术存在的3D弹簧折弯后强度受损的问题，本申请提供一种组装式3D弹簧结构。

为了达到上述目的，本申请所采用的技术方案为：

一种3D弹簧结构，包括：AF弹簧，所述AF弹簧包括外框和用于连接光学元件的内框，还包括两端分别与外框和内框固定连接且具有弹性的连接部；OIS弹簧，垂直于AF弹簧表面并插接固定在连接部上。

3D弹簧是配合安装光学元件的载体使用，用于提供光学元件运动后的弹性回复力的一种零件，其结构按功能划分可被分为AF弹簧和OI S弹簧，其中AF弹簧用于辅助光学元件完成变焦动作,OIS弹簧辅助光学元件做光学防抖运动，两者活动方向不同，即与AF弹簧配合的光学元件沿Z轴(轴向)做直线运动或旋转，与OIS弹簧配合的光学元件在X轴和Y轴组成的平面上(即径向)运动。现有3D弹簧才有折弯工艺生产而成，通过对一块完整的原材料进行切割并定向折弯形成立体的3D结构，从而形成AF弹簧与OI S弹簧为一体的结构。因此，在现有弹簧的使用过程中，折弯处应力集中，结合折弯时可能存在的对材料内部的原子结构排序及分布的影响，弹簧容易疲劳断裂，影响使用寿命和精度。

本方案中采用将OIS弹簧插接固定到AF弹簧上来形成3D弹簧的结构，相较于现有的一体式结构，没有折弯，能显著提高AF弹簧和OI S弹簧连接处的强度，RA实验有很大的改善效果，使得3D弹簧能够经受住高冲击、高频次撞击，从而保证了产品的可靠性，提升了产品质量。同时，在弹簧的生产过程中，插接固定的连接相较于折弯工艺具有更高的生产效率，能满足现代化量产需求。

进一步的，所述OIS弹簧包括分散安装AF弹簧上的多组弹性单元，每组弹性单元中包含两个呈直角形分布的两个弹片。可知AF弹簧中由连接部利用自身弹性提供Z轴方向的弹性回复力，OIS弹簧中两个相互垂直的弹片分别用于提供X轴和Y轴方向的弹性回复力，两个弹片与连接部为两两相互垂直的关系。相比较的，一体式的弹性单元即使仅提供一个方向的弹性回复力，弹性单元内部也存在各向应力，从而弹性单元容易疲劳。因此，一个弹性单元由两个独立的弹片组成，一个弹片提供一个方向的弹性回复力的设置能有效避免两个弹片相对运动时造成的弹性单元整体疲劳，从而提高OIS弹簧的稳定性和使用寿命。

进一步的，所述连接部包括四个两两对称的第一悬臂，以及两个连接第一悬臂和内框的第二悬臂，所述第一悬臂的一端固定连接外框，两个相邻第一悬臂的另一端与第二悬臂固定连接。

进一步的，所述AF弹簧还包括与第一悬臂一一对应设置的弹簧走电部，所述弹簧走电部的一端固定连接于第一悬臂与外框之间连接处，另一端与外框连接。