形状记忆合金致动器支承部制造技术

技术编号:24522025 阅读:29 留言:0更新日期:2020-06-17 08:16
本技术的实施例提供了用于组装和制造形状记忆合金(SMA)致动器组件的方法,这也可以有利地简化制造SMA致动器组件的过程、加速制造SMA致动器组件的过程和/或降低制造SMA致动器组件的成本。

【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支承部本申请总体上涉及用于制造形状记忆合金(SMA)致动器的技术,并且尤其涉及用于在SMA致动器中提供支承部的技术。在本技术的第一种方法中,提供了一种形状记忆合金(SMA)致动装置,该形状记忆合金(SMA)致动装置包括:支撑结构;可移动部件,该可移动部件以允许可移动部件相对于支撑结构在垂直于延伸穿过可移动部件的假想主轴线的两个正交方向上移动的方式支撑在支撑结构上,可移动部件包括弹簧板;以及至少两根形状记忆合金(SMA)致动器线,其连接在可移动部件和支撑结构之间,并且布置成在收缩时移动可移动部件;其中,支撑结构包括支承部子组件,该支承部子组件包括:牺牲主体部分和多个金属支承部,该多个金属支承部被布置成允许可移动部件的板相对于支撑结构移动,金属支承部被牺牲主体部分保持成分开,该牺牲主体部分在SMA致动装置的制造/组装期间可从多个金属支承部移除。在本技术的第二种方法中,提供了一种用于制造形状记忆合金(SMA)致动装置的方法,包括:提供支撑结构、可移动部件以及至少两根形状记忆合金(SMA)致动器线,可移动部件以允许可移动部件相对于支撑结构在垂直于延伸穿过可移动部件的假想主轴线的两个正交方向上移动的方式支撑在支撑结构上,可移动部件包括弹簧板,至少两根形状记忆合金(SMA)致动器线连接在可移动部件和支撑结构之间,并且被布置成在收缩时移动可移动部件;在支撑结构上提供支承部子组件,该支承部子组件包括牺牲主体部分和多个金属支承部,该多个金属支承部被布置成允许可移动部件的板相对于支撑结构移动,金属支承部被牺牲主体部分保持成分开;将多个金属支承部附接在支撑结构上;以及从多个金属支承部移除牺牲主体部分,留下金属支承部附接到支撑结构。在本技术的第三种方法中,提供了一种形状记忆合金(SMA)致动装置,该形状记忆合金(SMA)致动装置包括:支撑结构;可移动部件,该可移动部件以允许可移动部件相对于支撑结构在垂直于延伸穿过可移动部件的假想主轴线的两个正交方向上移动的方式支撑在支撑结构上,可移动部件包括弹簧板;以及至少两根形状记忆合金(SMA)致动器线,其连接在可移动部件和支撑结构之间,并且布置成在收缩时移动可移动部件;其中,支撑结构包括:支撑部件,支撑部件包括多个集成支承部,该集成支承部被布置成允许可移动部件相对于支撑结构移动。在本技术的第四种方法中,提供了一种用于制造形状记忆合金(SMA)致动装置的方法,包括:提供包括多个支撑部件的第一材料片材,各个支撑部件包括多个集成支承部;提供包括多个导电部件的第二材料片材;将第二材料片材在第一材料片材上方对齐,使得各个导电部件设置在支撑部件的顶部;以及将第一材料片材附接到第二材料片材以形成多个支撑结构,各个支撑结构包括附接到支撑部件的导电部件;从已附接的第一材料片材和第二材料片材分离支撑结构;提供可移动部件,可移动部件以允许可移动部件相对于支撑结构在垂直于延伸穿过可移动部件的假想主轴线的两个正交方向上移动的方式支撑在支撑结构上,可移动部件包括弹簧板,弹簧板布置成接触支撑结构的集成支承部;以及提供至少两根形状记忆合金(SMA)致动器线,该至少两根形状记忆合金(SMA)致动器线连接在可移动部件和支撑结构之间,并且布置成在收缩时移动可移动部件。在本技术的第五种方法中,提供了一种装置,该装置包括本文所述类型的SMA致动装置。该装置可以是以下任意一种:智能手机、照相机、可折叠智能手机、可折叠图像捕捉装置、可折叠智能手机照相机、可折叠消费电子装置、图像捕捉装置、3D感测装置或系统、消费电子装置、移动计算装置、移动电子装置、笔记本电脑、平板计算装置、电子阅读器(也称为电子书阅读器或电子书装置)、计算附件或计算外围装置(例如鼠标、键盘、头戴式耳机、耳机、耳塞式耳机等)、安保系统、医疗装置(例如内窥镜)、游戏系统、游戏附件(例如控制器、耳麦、可佩戴控制器等)、增强现实系统、增强现实装置、虚拟现实系统、虚拟现实装置、可佩戴装置、无人机(空中、水上、水下等)、自动交通工具以及交通工具(例如飞机、宇宙飞船、潜水器、汽车等)。应当理解,这是示例装置的非穷举列表。本文描述的SMA致动装置可用在适合于例如图像捕捉、3D感测、深度测绘、航空测量、陆地测量、在太空中的测量或来自太空的测量、水文测量、水下测量、场景检测、碰撞警告、安保、医学成像、面部识别、增强和/或虚拟现实、交通工具中的高级驾驶员辅助系统、自动交通工具、游戏、手势控制/识别以及机器人装置的装置/系统中。优选特征在所附的从属权利要求中阐述。现在将参照附图仅通过示例的方式描述本技术的实施方式,在附图中:图1A示出了照相机装置的示意性截面图;图1B示出了沿着图1A的照相机装置的光轴的SMA致动器线的布置的俯视图;图1C示出了图1A的照相机装置中的SMA致动器线的布置的透视图;图2A示出了包括多个支承部的支承部子组件的俯视图,其中支承部子组件设置在支撑部件上;图2B示出了附接到支撑部件并从支承部子组件的主体部分分离的支承部的透视图;图3A和图3B示出了图2B的布置可以如何由材料片材制造的示意图;图4示出了包括具有独立支承部的支撑部件的致动器的各层;图5示出了组装SMA致动器的支撑结构的示例步骤的流程图;图6示出了包括具有集成支承部的支撑部件的致动器的各层;图7A至图7F显示了集成支承部的各种形式;以及图8示出了组装SMA致动器的支撑结构的示例步骤的流程图。概括地说,本技术的实施例提供了用于组装和制造形状记忆合金(SMA)致动器组件的方法,这也可以有利地简化制造SMA致动器组件的过程、加速制造SMA致动器组件的过程和/或降低制造SMA致动器组件的成本。在国际专利公布WO2013/175197和WO2014/083318中描述了一种形状记忆合金(SMA)致动器组件,其用于致动可移动元件在垂直于主轴线的两个维度中的移动。这种致动器可用于微型照相机中的光学图像稳定性(OIS)。这些致动器包括连接在可移动元件和固定支撑件之间的四根SMA线。每根线在其端部中的一个端部处以压接(移动压接)连接到可移动元件,而在其另一端部处连接到支撑结构(静态压接)。现在参照图1A至图1C更详细地描述WO2013/175197中的致动器。图1A示出了照相机装置1的示意性截面图,该照相机装置是SMA致动装置的示例,并且是沿着光轴O(其是一个假想的主轴线)截取的。为了清楚地描述照相机装置1的主要部分,在图1A中没有示出SMA致动器线,而是随后参照图1B和图1C描述了SMA致动器线。照相机装置1可以结合在多种装置中,这些装置例如智能手机、可折叠智能手机、可折叠图像捕捉装置、可折叠智能手机照相机、可折叠消费电子装置、图像捕捉装置、3D感测装置或系统、消费电子装置、移动计算装置、移动电子装置、笔记本电脑、平板计算装置、电子阅读器(也称为电子书阅读器或电子书装置)、计算附件或计算外围装置、安保系统、医疗装置(例如内窥镜)、游戏系统、游戏附件、增强现实系统、增强现实装置、虚拟现实系统、虚拟现实本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种形状记忆合金(SMA)致动装置,包括:/n支撑结构;/n可移动部件,其以允许所述可移动部件相对于所述支撑结构在垂直于假想主轴线的两个正交方向上移动的方式支撑在所述支撑结构上,所述假想主轴线延伸穿过所述可移动部件,所述可移动部件包括弹簧板;以及/n至少两根形状记忆合金(SMA)致动器线,其连接在所述可移动部件和所述支撑结构之间,并且布置成在收缩时移动所述可移动部件;/n其中,所述支撑结构包括支承部子组件,所述支承部子组件包括:/n牺牲主体部分,和/n多个金属支承部,其布置成允许所述可移动部件的所述板相对于所述支撑结构移动,所述金属支承部由所述牺牲主体部分保持成分开,/n所述牺牲主体部分在所述SMA致动装置的制造/组装期间能够从所述多个金属支承部移除。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171030 GB 1717855.91.一种形状记忆合金(SMA)致动装置,包括:
支撑结构;
可移动部件,其以允许所述可移动部件相对于所述支撑结构在垂直于假想主轴线的两个正交方向上移动的方式支撑在所述支撑结构上,所述假想主轴线延伸穿过所述可移动部件,所述可移动部件包括弹簧板;以及
至少两根形状记忆合金(SMA)致动器线,其连接在所述可移动部件和所述支撑结构之间,并且布置成在收缩时移动所述可移动部件;
其中,所述支撑结构包括支承部子组件,所述支承部子组件包括:
牺牲主体部分,和
多个金属支承部,其布置成允许所述可移动部件的所述板相对于所述支撑结构移动,所述金属支承部由所述牺牲主体部分保持成分开,
所述牺牲主体部分在所述SMA致动装置的制造/组装期间能够从所述多个金属支承部移除。


2.根据权利要求1所述的SMA致动装置,其中,所述支撑结构还包括支撑部件,并且所述金属支承部被附接到所述支撑部件。


3.根据权利要求2所述的SMA致动装置,其中,所述支撑部件由聚合物形成,并且所述金属支承部通过粘合剂附接到所述支撑部件。


4.根据权利要求2所述的SMA致动装置,其中,所述支撑部件由金属或金属合金形成,并且所述金属支承部通过电绝缘粘合剂附接到所述支撑部件。


5.根据权利要求4所述的SMA致动装置,其中,所述支撑部件由钢形成。


6.根据权利要求2所述的SMA致动装置,其中,所述支撑部件具有层压结构,所述层压结构包括设置在结构层上的电绝缘材料,并且所述金属支承部通过将所述金属支承部粘附到所述电绝缘材料附接到所述支撑部件。


7.根据权利要求6所述的SMA致动装置,其中,所述结构层由钢形成。


8.根据权利要求6或7所述的SMA致动装置,其中,所述结构层的厚度小于或等于50μm。


9.根据权利要求6、7或8所述的SMA致动装置,其中,所述电绝缘层是聚合物。


10.根据权利要求9所述的SMA致动装置,其中,所述电绝缘层是聚对二甲苯。


11.根据权利要求6至10中任一项所述的SMA致动装置,其中,所述电绝缘层的厚度小于或等于10μm。


12.根据权利要求6至11中任一项所述的SMA致动装置,其中,所述电绝缘材料设置在所述结构层的两侧上。


13.根据前述权利要求中任一项所述的SMA致动装置,其中,所述金属支承部由金属、金属合金、不锈钢、钢、轴承青铜和磷青铜中的任一种形成。


14.根据前述权利要求中任一项所述的SMA致动装置,其中,所述金属支承部涂覆有减摩擦或低摩擦涂层。


15.根据权利要求14所述的SMA致动装置,其中,所述金属支承部涂覆有润滑剂、干膜润滑剂、类金刚石碳涂层、硬铬以及碳化钨碳涂层中的任一种。


16.根据权利要求1至14中任一项所述的SMA致动装置,其中,所述金属支承部的与所述弹簧板接触的表面被抛光以减小摩擦。


17.根据权利要求1至16中任一项所述的SMA致动装置,其中,所述弹簧板的与所述金属支承部接触的至少一侧涂覆有减摩擦或低摩擦涂层。


18.根据权利要求17所述的SMA致动装置,其中,所述弹簧板的与所述金属支承部接触的所述侧涂覆有润滑剂、干膜润滑剂、类金刚石碳涂层、硬铬以及碳化钨碳涂层中的任一种。


19.根据权利要求1至16中任一项所述的SMA致动装置,其中,所述弹簧板的与所述金属支承部接触的至少一侧被抛光以减小摩擦。


20.根据权利要求2至19中任一项所述的SMA致动装置,其中,所述支撑结构还包括导电部件,所述导电部件包括线附接结构,所述线附接结构用于将每一个SMA致动器线的一个端部联接到所述支撑结构。


21.根据权利要求20所述的SMA致动装置,其中,所述导电部件附接到所述支撑部件。


22.根据权利要求2至21中任一项所述的SMA致动装置,其中,所述金属支承部通过以下方式附接到所述支撑部件:
在所述支撑部件上提供所述支承部子组件;
将所述金属支承部附接到所述支撑部件;以及
从所述支承部子组件的所述牺牲主体部分分离所述金属支承部。


23.根据权利要求22所述的SMA致动装置,其中,所述金属支承部通过机械切割过程或激光切割过程中的任一种从所述支承部子组件的所述牺牲主体部分被分离。


24.根据前述权利要求中任一项所述的SMA致动装置,其中,所述SMA致动装置是照相机装置,所述照相机装置还包括固定到所述支撑结构的图像传感器,并且所述可移动部件包括照相机透镜元件,所述照相机透镜元件包括被布置成将图像聚焦在所述图像传感器上的至少一个透镜,所述主轴线是所述照相机透镜元件的光轴。


25.根据权利要求24所述的SMA致动装置,其中,所述可移动部件被移动以提供光学图像稳定性。


26.根据前述权利要求中任一项所述的SMA致动装置,包括总共四根SMA致动器线。


27.一种用于制造形状记忆合金(SMA)致动装置的方法,包括:
提供支撑结构、可移动部件以及至少两根形状记忆合金(SMA)致动器线,所述可移动部件以允许所述可移动部件相对于所述支撑结构在垂直于假想主轴线的两个正交方向上移动的方式支撑在所述支撑结构上,所述假想主轴线延伸穿过所述可移动部件,所述可移动部件包括弹簧板,所述至少两根形状记忆合金(SMA)致动器线连接在所述可移动部件和所述支撑结构之间并被布置成在收缩时移动所述可移动部件;
在所述支撑结构上提供支承部子组件,所述支承部子组件包括牺牲主体部分和多个金属支承部,所述多个金属支承部被布置成允许所述可移动部件的所述板相对于所述支撑结构移动,所述金属支承部被所述牺牲主体部分保持成分开;
将所述多个金属支承部附接在所述支撑结构上;以及
从所述多个金属支承部移除所述牺牲主体部分,留下所述金属支承部附接到所述支撑结构。


28.根据权利要求27所述的方法,其中,所述支撑结构包括支撑部件和导电部件,并且提供支撑结构的步骤包括:
提供包括多个支撑部件的第一材料片材;
提供包括多个导电部件的第二材料片材;
将所述第二材料片材在所述第一材料片材上方对齐,使得所述导电部件中的每一个被设置在支撑部件的顶部;并且
将所述第一材料片材附接到所述第二材料片材以形成多个支撑结构,每一个支撑结构包括附接到支撑部件的导电部件。


29.根据权利要求28所述的方法,其中,将所述第二材料片材在所述第一材料片材上...

【专利技术属性】
技术研发人员:罗宾·爱丁顿詹姆斯·豪沃思
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

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