[發(fā)明專利]一種記憶合金約束式分離作動器及其制造方法

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• 申請日: 2018-04-26
• 公開（公告）號: CN108341076A
• 公開（公告）日: 2018-07-31
• 發(fā)明（設計）人: 王明
• 申請（專利權(quán)）人: 孝感呈睿知識產(chǎn)權(quán)服務有限公司
• 主分類號: B64G1/64
• 分類號: B64G1/64
• 代理公司: 北京匯信合知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11335
• 代理人: 王秀麗

1.一種記憶合金約束式分離作動器，包括本體(1)、推桿機構(gòu)(2)、鋼球(3)、驅(qū)動簧(4)、推銷(5)、壓螺(7)、大壓螺(8)和記憶合金拔銷器(11)，其特征在于：

本體(1)為一個階梯狀的立方體結(jié)構(gòu)，材料為強度和硬度較好的35CrMnSiA，本體(1)內(nèi)部具有階梯大圓孔(1-1)和階梯小圓孔(1-2)，階梯大圓孔(1-1)和階梯小圓孔(1-2)的側(cè)壁光滑，粗糙度為0.4，階梯小圓孔(1-2)內(nèi)放置記憶合金拔銷器(11)和壓螺(7)，階梯大圓孔(1-1)內(nèi)放置驅(qū)動簧(4)、推銷(5)和大壓螺(8)，本體(1)的側(cè)面還具有一個從一側(cè)貫穿到另一側(cè)的通孔(1-3)，本體(1)上還具有放置推桿機構(gòu)(2)的階梯型凹槽(1-4)；

所述推桿機構(gòu)(2)包括安裝座(2-5)以及N個推桿，2≤N≤7，所述安裝座(2-5)橫截面為“U”字形，安裝座(2-5)底部開有通孔，通孔直徑大于鋼球(3)的直徑，N個推桿分別通過銷軸(2-4)裝于所述安裝座(2-5)的左右側(cè)壁之間，N個推桿形狀均為楔形柱體，N個推桿均具有底面和相對于底面傾斜的工作面，N個推桿底面和推桿小端相交邊具有倒角，第一推桿大端位于通孔一側(cè)，通過銷軸(2-4)裝于所述安裝座(2-5)的左右側(cè)壁之間，第一推桿中部與所述通孔位置對應，第一推桿工作面朝向所述通孔，第一推桿底面和所述通孔軸線垂直，第二推桿大端相對第一推桿大端位于通孔另一側(cè)，通過銷軸(2-4)裝于所述安裝座(2-5)的左右側(cè)壁之間，第二推桿工作面和所述第一推桿小端倒角接觸，接觸點位于第二推桿中部和銷軸(2-4)之間，第二推桿底面和所述通孔軸線垂直，其余N－2個推桿的位置關(guān)系依次類推，所述推桿機構(gòu)(2)的通孔朝向安裝推銷(5)的階梯大圓孔(1-1)，且推桿機構(gòu)(2)的通孔與所述本體(1)的通孔(1-3)同軸，銷軸(2-4)與安裝座(2-5)孔過渡配合，銷軸(2-4)與N個推桿的孔間隙配合；

N個推桿作為傳動機構(gòu)執(zhí)行件，構(gòu)成杠桿機構(gòu)，根據(jù)杠桿原理，N個推桿的力臂比L＝L1·L2···LN，其中L1為第一推桿的力臂比，其值為第一推桿與鋼球(3)的接觸點到第一推桿與第二推桿接觸點的距離；L2為第二推桿的力臂比，其值為第二推桿與第一推桿的接觸點到第二推桿與第三推桿接觸點的距離，其余以此類推，推桿機構(gòu)(2)在將前一級運動載荷傳遞到下一級時，下一級受到的運動載荷可衰減到上一級運動載荷的1/L，所述N個推桿構(gòu)成的推桿機構(gòu)(2)的位移放大倍數(shù)可通過幾何作圖，采用軌跡相切法確定；

所述推銷(5)由大圓柱(5-1)、圓柱(5-2)和小圓柱(5-3)構(gòu)成，所述大圓柱(5-1)、圓柱(5-2)和小圓柱(5-3)的側(cè)壁光滑，粗糙度為0.4，推銷(5)的材料為強度和硬度較好的35CrMnSiA，大圓柱(5-1)沿圓周具有大凹槽(5-4)，圓柱(5-2)端部具有小凹槽(5-5)，所述大凹槽(5-4)的深度為1.5mm～2mm，大凹槽(5-4)的上下兩端具有斜面，兩個斜面組成的角度70°～85°，兩個斜面的角度相同，大凹槽(5-4)上下兩端的斜面與大圓柱(5-1)側(cè)面過渡的部位高度3mm～3.5mm，且過渡的部位倒圓角R0.5，推銷(5)上還具有螺紋孔(5-6)，螺紋孔(5-6)用于連接外部被驅(qū)動裝置；

所述形狀記憶合金拔銷器(11)由銷軸(11-1)、彈簧(11-2)、拔銷器壓螺(11-3)、殼體(11-4)、形狀記憶合金套筒(11-5)和導線(11-6)構(gòu)成，平時形狀記憶合金套筒(11-5)對銷軸(11-1)進行限位，將彈簧(11-2)和銷軸(11-1)限制在初始狀態(tài)，彈簧(11-2)處于壓縮狀態(tài)，當形狀記憶合金套筒(11-5)通電受熱后，形狀記憶合金套筒(11-5)受熱變形，其沿內(nèi)徑方向向外徑擴張，解除對銷軸(11-1)的限制，處于壓縮狀態(tài)的彈簧(11-2)驅(qū)動銷軸(11-1)運動，伸出到形狀記憶合金拔銷器(11)外面的銷軸(11-1)拔回；

平時，記憶合金拔銷器(11)鎖定鋼球(3)和推桿機構(gòu)(2)，推銷(5)被約束在原始狀態(tài)，當記憶合金拔銷器(11)通電，形狀記憶合金套筒(11-5)受熱變形，其沿內(nèi)徑方向向外徑擴張，解除對銷軸(11-1)的限制，處于壓縮狀態(tài)的彈簧(11-2)驅(qū)動銷軸(11-1)運動，伸出到形狀記憶合金拔銷器(11)外面的銷軸(11-1)克服鋼球(3)對銷軸(11-1)的摩擦力和銷軸(11-1)與本體(1)的階梯小圓孔(1-2)的摩擦力拔回，銷軸(11-1)解除對鋼球(3)和推桿機構(gòu)(2)的鎖定，此時，處于壓縮狀態(tài)的驅(qū)動簧(4)推動推銷(5)運動，推桿機構(gòu)(2)可將驅(qū)動簧(4)傳遞到記憶合金拔銷器(11)的壓力衰減，使得記憶合金拔銷器(11)在較小的驅(qū)動力下即可可靠工作。