[發明專利]一種由SMA絲驅動的空間解鎖裝置

有效

• 申請號: 201810698246.9
• 申請日: 2018-06-29
• 公開（公告）號: CN110654576B
• 公開（公告）日: 2022-12-13
• 發明（設計）人: 孫健;劉彥菊;周寶;冷勁松
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: B64G1/64
• 分類號: B64G1/64
• 代理公司: 哈爾濱市陽光惠遠知識產權代理有限公司 23211
• 代理人: 劉景祥

1.一種由SMA絲驅動的空間解鎖裝置，其特征在于：包括從上到下由頂蓋(14)、外罩(3)和底座(1)組成的腔體結構、SMA合金絲(8)、軸襯(4)、滾珠套(10)、驅動塊(6)、恢復彈簧(2)、頂塊(12)、上壓縮彈簧(11)、下壓縮彈簧(9)、上限位滾珠(13)、下限位滾珠(5)和分成若干瓣的分瓣螺母(7)，所述的軸襯、滾珠套(10)、驅動塊(6)、恢復彈簧(2)、頂塊(12)、上壓縮彈簧(11)、下壓縮彈簧(9)、上限位滾珠(13)、下限位滾珠(5)和分成若干瓣的分瓣螺母(7)均設置在腔體結構內；

所述的滾珠套(10)底部固定在底座(1)上，所述的驅動塊(6)和下壓縮彈簧(9)設置在滾珠套(10)內部，所述的下壓縮彈簧(9)的上端頂靠在驅動塊(6)上，下端頂靠在底座(1)上，所述的下限位滾珠(5)設置在滾珠套(10)的中部側壁上的通孔內，所述的驅動塊(6)的側表面設有容納下限位滾珠(5)的第一凹槽(16)，所述的滾珠套(10)的頂部設有上壓縮彈簧容納槽，所述的上壓縮彈簧(11)上端頂靠在頂塊(12)的下表面，下端頂靠在上壓縮彈簧容納槽的槽底；

所述的SMA合金絲(8)一端依次穿過底座(1)和下壓縮彈簧(9)與驅動塊(6)底部固定連接后再依次穿過下壓縮彈簧(9)和底座(1)而穿出腔體結構，所述的SMA合金絲(8)的兩端與外部電源連接，所述SMA合金絲(8)的兩端均固定在底座(1)上，所述軸襯(4)設置在滾珠套(10)和外罩(3)之間間隙內，所述的軸襯(4)的內側壁上部設有容納上限位滾珠(13)的第二凹槽，所述的軸襯(4)的內側壁中部設有容納下限位滾珠(5)的第三凹槽(17)，所述的恢復彈簧(2)套設在軸襯(4)的外側壁上，所述的恢復彈簧(2)上端頂靠在軸襯(4)上，下端頂靠在底座(1)上；

所述的分瓣螺母(7)的內側設有與螺栓(15)連接用的螺紋，所述的分瓣螺母(7)的外側面上設有容納上限位滾珠(13)的第四凹槽(18)，所述的分瓣螺母(7)的上端以錐面與頂蓋(14)相配合，所述的分瓣螺母(7)的下端以錐面與頂塊(12)上部配合，所述頂塊(12)和所述頂蓋(14)與所述分瓣螺母(7)之間的所述錐面的傾斜方向適合于促使所述分瓣螺母(7)的分開；

所述的通孔的位置與第一凹槽(16)和第三凹槽(17)的位置相適應，所述的第二凹槽的位置與第四凹槽(18)的位置相適應，所述的螺栓(15)下端頂靠在頂塊(12)上，上端穿出頂蓋(14)；

鎖緊狀態下，即SMA合金絲(8)未通電狀態，此時的驅動塊(6)在下壓縮彈簧(9)的支撐下處于滾珠套(10)內部的上部，驅動塊(6)上第一凹槽(16)高于滾珠套(10)上的通孔，而滾珠套(10)的通孔和軸襯(4)內側壁中部的第三凹槽(17)連通，下限位滾珠(5)置于通孔和第三凹槽(17)內，由于軸襯(4)受到恢復彈簧(2)的恢復力作用，對第三凹槽(17)內的下限位滾珠(5)作用有徑向力，而下限位滾珠(5)由于受到驅動塊(6)的徑向約束，限制了下限位滾珠(5)的徑向運動，導致下限位滾珠(5)對軸襯(4)有軸向約束力，限制了軸襯(4)的軸向移動，上限位滾珠(13)在軸襯(4)內側壁上部的第二凹槽內，軸襯(4)施加給上限位滾珠(13)的徑向力，對分瓣螺母(7)徑向約束促使分瓣螺母(7)保持合攏；

解鎖狀態下，即對SMA合金絲(8)通電，使其發生相變而收縮，驅動塊(6)向下移動，下壓縮彈簧(9)被壓縮，驅動塊(6)上的第一凹槽(16)下移且與滾珠套(10)上的通孔聯通時，下限位滾珠(5)進入到第一凹槽(16)中，解除了對軸襯(4)的軸向約束力，軸襯(4)向上運動，帶動上限位滾珠(13)進入分瓣螺母(7)上的第四凹槽(18)中，解除了對分瓣螺母(7)的徑向約束，分瓣螺母(7)在頂塊(12)的作用下進行徑向分離，由于上壓縮彈簧(11)對頂塊(12)和螺栓(15)作用有軸向壓力，螺栓(15)被頂塊(12)頂出，此時解鎖完成。

2.根據權利要求1所述的一種由SMA絲驅動的空間解鎖裝置，其特征在于：所述驅動塊(6)由兩個相同的半圓柱塊組成，每個所述的半圓柱塊的矩形表面上均設有一個SMA合金絲容納槽(19)，每個所述的半圓柱塊的圓柱表面均設有半個第一凹槽(16)，兩個半圓柱塊貼合在一起后形成一個完整的第一凹槽(16)。