[實用新型]一種應用于光路切換的高精度彈性預緊元件

有效

• 申請號: 200920299193.X
• 申請日: 2009-12-24
• 公開（公告）號: CN201689208U
• 公開（公告）日: 2010-12-29
• 發明（設計）人: 王豐年
• 申請（專利權）人: 中國航天科工集團第三研究院第八三五八研究所
• 主分類號: G02B7/14
• 分類號: G02B7/14
• 代理公司: 核工業專利中心 11007
• 代理人: 高尚梅

技術領域

本實用新型涉及一種高精度彈性元件，特別是一種應用于光路切換的高精度彈性預緊元件。?

背景技術

在光學鏡頭改變視場時，光路切換必須嚴格保證位置關系，也就是切換定位要十分精確。如果此光學鏡頭應用于復雜工況，比如航空航天產品上的光學鏡頭，它還必須滿足振動和沖擊條件。這種情況下，多采用精確限位與彈性元件預緊相結合的切換定位方案。如中國專利CN2798121Y光學鏡頭精密切換機構，采用了限位塊與預緊力扭簧相結合的切換定位方案。?

應用于光路切換機構的彈性預緊元件剛度不能太大，否則電機驅動力不足于將其彈起，其剛度又不能太小，否則不能滿足振動和沖擊條件下可靠壓緊，因此，它必須滿足一定的剛度精度。?

目前，國內外常見的彈性元件主要有各種類型的彈簧，如螺旋彈簧、蝶形彈簧、膜片彈簧、片彈簧、板彈簧、發條彈簧等，包括上述專利的預緊力扭簧，這些彈性元件的成形均利用了材料的塑性變形性質。成形過程中金屬材料同時產生彈性變形和塑性變形，從而使其尺寸和形狀產生復雜的變化，這種變化往往是事先或者是理論上難以準確估計的。與機械加工件相比其精度是比較低的，同時力學特性偏差也比較大。這種工藝加工的彈性元件精度很難滿足10％。另外，這種方法，需要經過多次反復設計、加工、修改才能達到理想的參數要求。?

發明內容

本實用新型的目的是提供一種高精度彈性預緊元件，它與限位塊相結合，用于光路切換機構精確定位與可靠壓緊。?

本實用新型是這樣實現的：一種應用于光路切換的高精度彈性預緊元件包括，彈性部分與安裝定位部分。其中，彈性部分頂部為半圓弧形狀，半圓弧以下為長方形的平板，彈性部分與安裝定位部分是一體的。?

如上所述的一種應用于光路切換的高精度彈性預緊元件，其中，安裝定位部分厚度大于彈性部分。?

如上所述的一種應用于光路切換的高精度彈性預緊元件，其中，在彈性部分中間開有中間圓孔；中間圓孔與頂部半圓弧同圓心；在彈性部分中軸線上，中間圓孔以及頂部半圓弧結構之間，開有施力孔。?

如上所述的一種應用于光路切換的高精度彈性預緊元件，其中，在施力孔兩側，對稱于中軸線分布有2個同樣形狀的頂部剛度調整槽，頂部剛度調整槽為圓弧形，與中間圓孔以及頂部半圓弧結構同圓心；此外，在中間圓孔以及彈性部分底部之間，對稱于中軸線分布有2個底部剛度調整槽，底部剛度調節槽整體為三角形，底邊為弧線，與中間圓孔同圓心，2個側邊為直線，分別平行于彈性部分底部與安裝定位部分的結合部以及頂部半圓弧以下長方形平板的外邊緣，底部剛度調整槽的3個頂角均為圓倒角。?

如上所述的一種應用于光路切換的高精度彈性預緊元件，其中，所述的應用于光路切換的高精度彈性預緊元件選用的材料為鈹青銅QBe2，彈性模量與屈服極限的比值為122；彈性部分有效長度與厚度比值L/H＝60；彈性部分板厚為3mm；彈性預緊元件達到最大設計形變時的最大應力值為348MPa；中間圓孔直徑為50mm；頂部半圓弧直徑為78mm；底部剛度調整槽和頂部剛度調整槽寬為4mm；安裝定位部分板厚為4mm。?

本實用新型的優點是能夠通過有限元分析軟件進行力學分析、誤差分析、疲勞分析等，可以對具體的尺寸反復修改，直至設計出符合使用要求的彈性?元件，因而精度高。此外，有專門的安裝定位部分，安裝方便、牢固，在加工上可以采用傳統成熟的機械切屑工藝，相比于傳統常見的彈性元件設計加工更為容易，而精度卻大大提高。?

附圖說明

圖1為高精度彈性預緊元件結構示意圖。?

其中，1.彈性部分、2.安裝定位部分、3.底部剛度調整槽、4.中間圓孔、5.安裝定位部分螺釘孔、6.施力孔、7.頂部半圓弧、8.頂部剛度調整槽。?

下面結合附圖和具體實施例對本實用新型做進一步的說明：?

具體實施方式

如圖1所示的一種應用于光路切換的高精度彈性預緊元件，該件包括：彈性部分1與安裝定位部分2，其中安裝定位部分厚度2大于彈性部分1。?