[發明專利]基于形狀記憶合金驅動的展開機構

有效

• 申請號: 202011188711.8
• 申請日: 2020-10-30
• 公開（公告）號: CN112429279B
• 公開（公告）日: 2022-07-01
• 發明（設計）人: 楊華星;馬建穎;侯小娟;黃曉梅;田金光;王朋;馮平
• 申請（專利權）人: 上海宇航系統工程研究所
• 主分類號: B64G1/66
• 分類號: B64G1/66;H02S20/00
• 代理公司: 上海航天局專利中心 31107
• 代理人: 余岢

1.基于形狀記憶合金驅動的展開機構，其特征在于，包括主桿、副桿、驅動器、鉸鏈和限位塊；所述驅動器包括形狀記憶合金彈簧；

所述驅動器安裝在所述副桿上；

所述鉸鏈排布在所述主桿和所述副桿上，所述鉸鏈一端與驅動器的形狀記憶合金彈簧連接，所述鉸鏈另一端固定在所述主桿上；

所述主桿和所述副桿上各設有一限位塊；

所述鉸鏈包括多個滑輪和鋼絲；在所述主桿和所述副桿上均安裝有所述滑輪，所述滑輪通過滑輪固定軸套或滑輪固定軸安裝；所述鋼絲一端連接驅動器的形狀記憶合金彈簧，所述鋼絲另一端依次繞過副桿上的滑輪、主桿上的滑輪后固定在所述主桿上；所述主桿與所述副桿通過滑輪固定軸套或滑輪固定軸實現轉動連接；

對驅動器的形狀記憶合金彈簧加熱，形狀記憶合金彈簧相變產生回復力，帶動所述鉸鏈運動，使所述主桿相對所述副桿轉動，直至所述主桿上的限位塊與所述副桿上的限位塊接觸，停止轉動，實現所述主桿相對所述副桿轉動展開并鎖定；

所述主桿、所述副桿、所述驅動器和所述鉸鏈均為兩套，一副桿對應一主桿，在一套主桿和副桿的組合上設置一驅動器和一鉸鏈；兩套主桿和副桿的組合之間通過滑輪固定軸和滑輪固定軸套實現連接，保證兩套組合同步運動。

2.如權利要求1所述的基于形狀記憶合金驅動的展開機構，其特征在于，所述驅動器包括依次排布的偏置彈簧固定塊、偏置彈簧、滑塊、形狀記憶合金彈簧和形狀記憶合金彈簧固定塊；

所述形狀記憶合金彈簧一端與所述形狀記憶合金彈簧固定塊固定連接，所述形狀記憶合金彈簧另一端與所述滑塊固定連接；

所述偏置彈簧一端與所述滑塊固定連接，所述偏置彈簧另一端與所述偏置彈簧固定塊固定連接；

所述滑塊連接所述鉸鏈。

3.如權利要求2所述的基于形狀記憶合金驅動的展開機構，其特征在于，所述驅動器還包括驅動器外殼，所述偏置彈簧固定塊、所述偏置彈簧、所述滑塊、所述形狀記憶合金彈簧和所述形狀記憶合金彈簧固定塊均置于所述驅動器外殼內，所述偏置彈簧固定塊和所述形狀記憶合金彈簧固定塊與所述驅動器外殼固定連接；所述驅動器通過驅動器固定塊安裝在所述副桿上。

4.如權利要求2或3所述的基于形狀記憶合金驅動的展開機構，其特征在于，所述形狀記憶合金彈簧有電阻抗，形狀記憶彈簧通電后發熱。

5.如權利要求2所述的基于形狀記憶合金驅動的展開機構，其特征在于，主桿和副桿均采用鈦合金材料制作；形狀記憶合金彈簧采用鎳鈦合金絲制作；偏置彈簧的材料為不銹鋼。

6.如權利要求3所述的基于形狀記憶合金驅動的展開機構，其特征在于，所述主桿與所述副桿之間的夾角為0°，展開機構處于收攏狀態，此時，形狀記憶合金彈簧處于自然拉伸狀態，偏置彈簧處于壓縮狀態；

給形狀記憶合金彈簧加熱，當形狀記憶合金彈簧溫度達到相變溫度，形狀記憶合金彈簧開始有控制地逐步收縮，產生回復力，克服偏置彈簧的拉伸作用，拉動鉸鏈，在鉸鏈傳動作用下，主桿相對副桿轉動、展開；

當展開角度達到預設值，主桿上的限位塊運動至觸碰到副桿上的限位塊，副桿上的限位塊阻止主桿繼續轉動，展開停止并鎖定。

7.如權利要求1所述的基于形狀記憶合金驅動的展開機構，其特征在于，滑輪固定軸套的材料為有機硅樹脂，滑輪固定軸的材料為鈦合金材料。