形状记忆合金致动器装置的组装方法制造方法及图纸

利用支柱元件组装SMA致动器装置，所述支柱元件被成形为包括牺牲支柱主体和通过牺牲支柱主体保持分开的压接耳片。横跨压接耳片搁置SMA丝，所述压接耳片被折叠和挤压，以形成保持SMA丝的压接部。然后将压接部附接到静止部件和运动部件，其后去除牺牲支柱主体。该方法允许在不受静止构件和移动构件妨碍的情况下执行压接，所述牺牲支柱主体保持在附接之前的压接部的相对位置。

Assembly method of shape memory alloy actuator

A SMA actuator device is assembled by supporting elements, and the supporting elements are formed to include a sacrificial support body and a crimping ear piece which is kept separate by sacrificing the mainstay body. The SMA wire is straddled across the pressing ear piece, and the pressing ear piece is folded and extruded to form a pressing part of the SMA wire. The pressing part is then attached to the stationary part and the moving part, and then the sacrificial mainbody is removed. The method allows compression to be carried out without hindrance to static components and mobile components, and the sacrificial pillar body remains at the relative position of the crimping part before attaching.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】形状记忆合金致动器装置的组装方法本专利技术涉及形状记忆合金(shapememoryalloy，SMA)致动器装置的组装。SMA致动器已知用于手持式电子设备，诸如相机和移动电话。这类致动器可以用于例如微型相机，以实现聚焦、变焦或光学防抖(OIS)。例如，WO2007/113478公开了一种用于相机的SMA致动器装置，其利用单个SMA丝(wire)提供自动聚焦，并且WO2013/175197公开了一种用于相机的小型SMA致动器装置，其利用四条SMA丝提供OIS。此外，WO2011/104518公开了一种SMA致动器装置，其包括能够实现自动聚焦和OIS的八条SMA丝。在这些公开中的每个公开中，每个SMA丝在其端部处固定到静止构件和移动构件，并且优选的固定方法是压接(crimping)，其中压接耳片被折叠并挤压在SMA丝上，以形成保持SMA丝的压接部。然而，压接过程有很高的要求，特别是在微型相机中。当组装SMA致动器装置时，关键难点之一是确保与移动构件上的附接点和静止构件上的附接点之间的距离相比非常严格地控制SMA丝的长度，这是SMA丝正常工作的要求。这个要求可以通过在致动器装置中在使用位置(insitu)将SMA丝附接到静止构件和移动构件来达到。在这种情况下，附接点之间的距离的变化引起附接在这些点之间的SMA丝的长度的相应变化，由此消除误差。然而，如果在使用位置附接SMA丝，那么必须在装置的设计中允许用于允许附接过程发生的空间。在将丝压接到金属部件上的情况下，需要为压接工具留出空间，使其可以接近压接耳片的两侧。这是可能的，但是限制了SMA致动器组件的设计，特别是使得更难以微型化所述设计。根据本专利技术，提供一种组装形状记忆合金致动器装置的方法，所述形状记忆合金致动器装置包括静止构件和移动构件以及在所述静止构件和所述移动构件之间延伸的至少一个形状记忆合金丝，所述方法包括：提供支柱元件，所述支柱元件被成形为包括牺牲支柱主体和压接耳片，所述压接耳片通过所述牺牲支柱主体保持分开；横跨所述支柱元件的所述压接耳片搁置至少一个形状记忆合金丝；将所述压接耳片折叠并挤压在所述形状记忆合金丝上，以形成压接部，从而将所述形状记忆合金丝保持在所述压接部之间；将所述压接部分别附接到所述静止构件和所述移动构件；以及去除所述牺牲支柱主体，留下分别附接到所述静止构件和所述移动构件的所述压接部。因此，在将压接部附接到移动构件和静止构件之前，SMA丝被压接到支柱元件上。这样可以在不妨碍静止构件和移动构件的情况下执行压接。然而，附接点之间的距离的任何变化以与直接连接到静止构件和移动构件时相同的方式被适应。此后，在附接到移动构件和静止构件之前，支柱元件的牺牲支柱主体保持压接部的相对位置，并且保持压接部之间的SMA丝的长度。在附接之后，去除牺牲支柱结构，留下附接到移动构件和静止构件的压接部，其中SMA丝具有正确的长度。因此，该方法允许静止附接点和移动附接点之间的SMA丝的长度与附接点自身之间的距离相关，而不需要在静止构件和移动构件上执行SMA丝附接。这为静止构件和移动构件的设计提供了空间节省，并且因而减小了SMA致动器装置的尺寸，因为不需要供压接工具进入以执行压接耳片的折叠和挤压的空间。这些益处对于包括多于一条SMA丝(例如8条SMA丝)的SMA致动器装置特别有用。这些益处对于用于相机的SMA致动器装置特别有用，例如用于自动聚焦或OIS，其中移动构件是相机透镜组件。在这种类型的设备中，微型化是重要的，特别是对于用于诸如移动电话的便携设备中时。在所述多于一条SMA丝包括交叉的SMA丝的情况下这些益处被加强。在一种类型的实施例中，所述支柱元件被成形为还包括两个安装部分，该两个安装部分通过所述牺牲支柱主体保持分开，所述压接耳片形成在所述安装部分上。在这种情况下，可以通过将安装部分别安装到静止构件和移动构件，将压接部分别附接到静止构件和移动构件。因此，压接部间接地附接到静止构件和运动构件。这使得附接更容易，因为安装部分可以被合适地设计以便于安装，例如通过比压接部大或者被合适地成形。所述方法可以利用支柱元件来执行，所述支柱元件被成形为包括一系列附接单元，每个附接单元被成形为包括牺牲支柱主体和压接耳片，该压接耳片通过所述牺牲支柱主体保持分开。在这种情况下，可以在支柱元件的相继的附接单元上以连续的过程并行地执行折叠并挤压所述压接耳片的步骤、附接压接部的步骤以及去除牺牲支柱主体的步骤。这减少了制造时间和成本。为了更好地理解，现在将参考附图通过非限制性示例来描述本专利技术的实施方案，在附图中：图1和图2是在组装方法的相继阶段中支柱元件和SMA丝的布置图；图3是静止构件和移动构件的附接点的布置图；图4和图5是在组装方法的另外的相继阶段中图3的附接点以及图1和图2的支撑元件和SMA丝的布置图；图6和图7是相机中SMA致动器装置的示意性侧视图；图8是相机中的SMA致动器装置的分解图；以及图9是包括一系列附接单元的支柱元件的布置图。图1至5示出了组装SMA致动器装置的第一方法，并且所述方法如下所述地被执行。根据第一方法，首先提供如图1所示的桥形件(fret)1。桥形件1是一种支柱元件。桥形件1可以由金属制成，例如磷青铜、钢或含有导电成分的层压材料。桥形件1可以是扁平的或成型的条带。桥形件1如下所述地被成形。桥形件1包括牺牲支柱主体8，牺牲支柱主体8具有长形部分8a和在长形部分8a的末端处横向突出的臂8b。桥形件1还包括在牺牲支柱主体8的端部处(即在臂8b的端部处)的压接耳片3。压接耳片3可以如下所述地形成为压接部。因此，压接耳片3通过牺牲支柱主体8保持分开。接着，如图1所示，所述方法包括将SMA丝2横跨压接耳片3搁置到桥形件1上的靠近桥形件1的端部3的预定位置处。SMA丝2可以由任何合适的SMA材料制成，例如镍钛诺或其他钛合金SMA材料。接着，所述方法包括将压接耳片3折叠到SMA丝2上并挤压压接凸耳3以形成压接部4，压接部4将SMA丝2保持在其间，如图2所示。折叠和挤压可以由压接工具(未示出)来执行。通过施加压力来执行所述挤压，并且所述挤压将SMA丝2牢固地限制在压接部4中。此步骤可以远离下面描述的SMA致动器装置的静止构件5和移动构件6执行，并且因此不存在任何障碍物。压接部4中的附接点之间的距离的任何变化都被留在压接部4之间的SMA丝2的长度的变化适应。桥形件1的牺牲支柱主体8保持压接部4，并且在下文描述的附接之前保持SMA丝2的长度。图3示出了SMA致动器装置的静止构件5和移动构件6。静止构件5和移动构件6在图3中被示意性地示出为小块，但实际上它们可以是大很多的部件。移动构件6相对于静止构件5是可移动的，所涉及的“静止”和“移动”指的是相对运动。SMA丝2用作致动器，以在组装的SMA致动器装置中驱动这种运动。在一些类型的SMA致动器装置中，悬挂系统可将移动构件6悬挂在静止构件5上。在其他类型的SMA致动器装置中，SMA丝2可以将移动构件6悬挂在静止构件5上。静止构件5和移动构件6各自包括固定工具7。固定工具7可以是例如粘合剂或机械定位特征。接着，如图4所示，所述方法包括将压接部4分别附接到静止构件5和移动构件6。在此第一方法中，通过将压接部4搁置到固定工具7上并利用本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种组装形状记忆合金致动器装置的方法，所述形状记忆合金致动器装置包括静止构件和移动构件以及在所述静止构件和所述移动构件之间延伸的至少一个形状记忆合金丝，所述方法包括：提供支柱元件，所述支柱元件被成形为包括牺牲支柱主体和压接耳片，所述压接耳片通过所述牺牲支柱主体保持分开；横跨所述支柱元件的所述压接耳片搁置至少一个形状记忆合金丝；将所述压接耳片折叠并挤压在所述形状记忆合金丝上，以形成压接部，从而将所述形状记忆合金丝保持在所述压接部之间；将所述压接部分别附接到所述静止构件和所述移动构件；以及去除所述牺牲支柱主体，留下分别附接到所述静止构件和所述移动构件的所述压接部。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.05.26 GB 1508968.31.一种组装形状记忆合金致动器装置的方法，所述形状记忆合金致动器装置包括静止构件和移动构件以及在所述静止构件和所述移动构件之间延伸的至少一个形状记忆合金丝，所述方法包括：提供支柱元件，所述支柱元件被成形为包括牺牲支柱主体和压接耳片，所述压接耳片通过所述牺牲支柱主体保持分开；横跨所述支柱元件的所述压接耳片搁置至少一个形状记忆合金丝；将所述压接耳片折叠并挤压在所述形状记忆合金丝上，以形成压接部，从而将所述形状记忆合金丝保持在所述压接部之间；将所述压接部分别附接到所述静止构件和所述移动构件；以及去除所述牺牲支柱主体，留下分别附接到所述静止构件和所述移动构件的所述压接部。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述支柱元件是成形的桥形件，并且所述压接耳片位于所述牺牲支柱主体的端部。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述压接部通过粘合剂分别附接到所述静止构件和所述移动构件。4.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述压接部通过机械定位特征分别附接到所述静止构件和所述移动构件。5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述形状记忆合金致动器装置是用于相机的形状记忆合金致动...

【专利技术属性】
技术研发人员：斯蒂芬·马修·邦廷，詹姆斯·豪沃思，安德鲁·本杰明·大卫·布朗，
申请(专利权)人：剑桥机电有限公司，
类型：发明
国别省市：英国,GB