專利名稱：形狀記憶雙穩(wěn)態(tài)致動(dòng)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體上涉及形狀記憶致動(dòng)器領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在各個(gè)領(lǐng)域開(kāi)發(fā)和使用形狀記憶合金已經(jīng)很久了。這樣的材料表現(xiàn)出一種特性，當(dāng)它們的溫度變化到高于臨界值時(shí)會(huì)產(chǎn)生變形。利用這種特性，例如使用由形狀記憶線組成的形狀記憶致動(dòng)器，當(dāng)將形狀記憶線加熱到臨界溫度之上時(shí)它會(huì)產(chǎn)生收縮。在某些應(yīng)用中通過(guò)使電流流過(guò)該線引起加熱，從而應(yīng)用焦耳效應(yīng)將其加熱。
申請(qǐng)者是有關(guān)形狀記憶致動(dòng)器各種各樣應(yīng)用的許多專利和專利申請(qǐng)的所有人。
本發(fā)明特別涉及一種雙穩(wěn)態(tài)類型的形狀記憶致動(dòng)器，即一種類型有兩個(gè)工作位置，每次通電都會(huì)在兩個(gè)位置之間移動(dòng)，并且每次既使致動(dòng)器斷電之后仍能穩(wěn)定地保持它到達(dá)的位置。換句話說(shuō)，在這種類型的致動(dòng)器中，致動(dòng)器每次通電之后都使它從一個(gè)工作狀態(tài)切換到另一個(gè)，當(dāng)終止通電時(shí)，致動(dòng)器保持在它已經(jīng)到達(dá)的位置上。因此，這樣的致動(dòng)器與單穩(wěn)態(tài)類型的致動(dòng)器不同，單穩(wěn)態(tài)中致動(dòng)器通電總是使致動(dòng)器移動(dòng)到兩個(gè)工作位置中的一個(gè)，從而當(dāng)通電終止時(shí)，致動(dòng)器總是回到另一個(gè)工作位置。
雙穩(wěn)態(tài)致動(dòng)器的優(yōu)點(diǎn)顯然就在這里，致動(dòng)器可以保持在任一種工作狀態(tài)，不需為了將它保持在這樣的位置而消耗能量(例如供給電流通過(guò)該形狀記憶線)。
申請(qǐng)人在歐洲專利EP 1 241 351 B1中已經(jīng)提出雙穩(wěn)態(tài)類型的形狀記憶致動(dòng)器。從WO-02/057627已知在權(quán)利要求1項(xiàng)前特征部分中指出的該類型狀記憶雙穩(wěn)態(tài)致動(dòng)器。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是實(shí)現(xiàn)一種結(jié)構(gòu)極其簡(jiǎn)單又非常便宜的一種形狀記憶雙穩(wěn)態(tài)致動(dòng)器，同時(shí)它在工作時(shí)非?？煽俊?br> 為了達(dá)到這個(gè)目的，本發(fā)明的目的是一種形狀記憶雙穩(wěn)態(tài)致動(dòng)器，其特征在于它具有權(quán)利要求1項(xiàng)的各種特性。
在按照本發(fā)明的致動(dòng)器中，形狀記憶機(jī)構(gòu)的唯一目的是使可移動(dòng)部件越過(guò)它的死點(diǎn)。一旦這個(gè)目的已經(jīng)達(dá)到，是由彈簧將移動(dòng)部件移動(dòng)直到新的工作位置，彈簧還有在形狀記憶機(jī)構(gòu)斷電之后保持這樣獲得的新的工作位置的作用，以及作為電供給回路一部分的作用。
所以，按照本發(fā)明的致動(dòng)器其特征在于，極其簡(jiǎn)單和操作可靠以及減小能量消耗。
從下面參考附圖的描述中將得到本發(fā)明進(jìn)一步的特性和優(yōu)點(diǎn)，給予的附圖是通過(guò)實(shí)例而不是加以限制。


圖1是按照本發(fā)明致動(dòng)器優(yōu)選實(shí)施例的示意圖，和圖2、3表示圖1的致動(dòng)器在兩個(gè)不同的工作狀態(tài)。
具體實(shí)施例方式
在各圖中，數(shù)字1總體上表示形狀記憶雙穩(wěn)態(tài)致動(dòng)器。
該致動(dòng)器包括固定支持結(jié)構(gòu)2，它在各圖中僅示意地表示并可以有任何的結(jié)構(gòu)和形狀。該致動(dòng)器包括滑輪形式的可動(dòng)部件3，它可轉(zhuǎn)動(dòng)地圍繞在固定支持結(jié)構(gòu)2上的軸4安裝。圍繞滑輪3，轉(zhuǎn)過(guò)單根形狀記憶線5，該線有固定在固定支持結(jié)構(gòu)2上的兩端5a、5b，和剛性固定在滑輪3上的對(duì)應(yīng)點(diǎn)6。螺旋彈簧7有剛性連接在固定支持結(jié)構(gòu)2一點(diǎn)上的一端8，該點(diǎn)位于通過(guò)轉(zhuǎn)軸4的垂線上(在圖中)，相反一端固定在滑輪上，在與固定形狀記憶線5的相同對(duì)應(yīng)點(diǎn)6上。
數(shù)字9通常表示形狀記憶線5的電供應(yīng)機(jī)構(gòu)。這些機(jī)構(gòu)包括第1回路9a，它包括彈簧7和一部分線5，該部分線從終端5a到滑輪的固定點(diǎn)6。第2回路9b也包括彈簧7和另一部分線5，該部分線從固定點(diǎn)6到線的另一終端5b。數(shù)字10示意地表示電源，數(shù)字11表示開(kāi)關(guān)，開(kāi)關(guān)能接通電流通過(guò)第1回路9a或通過(guò)第2回路9b。
圖1表示按照本發(fā)明的致動(dòng)器在它作用時(shí)的中間狀態(tài)，其中回路9b已經(jīng)接通。在這樣的狀態(tài)下，在固定點(diǎn)6和終端5b之間的部分形狀記憶線5產(chǎn)生收縮，因?yàn)橥ㄟ^(guò)電流引起加熱。在這種狀態(tài)中，在終端5a和點(diǎn)6之間的部分線5相反是松馳的。因此，在上述的狀態(tài)中，形狀記憶線將力F加到滑輪3，企圖使其順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)(參考該附圖)?；芈?b繼續(xù)接通直到剛好越過(guò)死點(diǎn)之后，如在圖3中所示。在這個(gè)位置，彈簧終端6、8和轉(zhuǎn)軸4排成一直線。因此，當(dāng)在圖1所示的狀態(tài)時(shí)線5的6-5b段的收縮引起滑輪3對(duì)抗彈簧7的作用產(chǎn)生順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，隨著越過(guò)圖3的狀態(tài)，可以斷開(kāi)回路9b，因?yàn)閺椈?本身企圖使滑輪3朝順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)。這種轉(zhuǎn)動(dòng)繼續(xù)，直到到達(dá)在圖2中表示的滑輪3的終端的工作位置。這樣的位置可以對(duì)應(yīng)于彈簧7的無(wú)變形狀態(tài)或者對(duì)應(yīng)于滑輪3的表面與相應(yīng)的固定終端表面接觸(未表示)，這樣避免了彈簧7的進(jìn)一步縮短。一旦已經(jīng)達(dá)到在圖2中所示的工作位置，無(wú)需任何能量消耗就能保持在這個(gè)位置，直到使用者想把致動(dòng)器切換到相反的工作狀態(tài)。在這種情況下，將驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)11以使供給電流通過(guò)回路9a。這將引起線的5a-b段縮短使滑輪3對(duì)抗彈簧7作用逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)?；芈?a繼續(xù)接通直到剛好越過(guò)如圖3中所示的死點(diǎn)，之后彈簧7本身將使滑輪3朝逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，直到相對(duì)圖2的鏡面對(duì)稱位置。還有，由于相同的彈簧7作用將保持在這個(gè)位置而無(wú)需任何能量消耗。
按照本發(fā)明致動(dòng)器的可能的各種應(yīng)用是多種多樣的。確實(shí)，在兩個(gè)終端工作位置之間需要可動(dòng)部件移動(dòng)的任何地方(在表示的情況下，圍繞轉(zhuǎn)軸的擺動(dòng)部件)都可以使用這樣的致動(dòng)器。
例如，汽車空調(diào)系統(tǒng)的空氣導(dǎo)流板就是這種情況，在兩個(gè)終端工作位置之間擺動(dòng)。
很顯然，如果對(duì)本發(fā)明的原理沒(méi)有偏見(jiàn)，相對(duì)已經(jīng)描述的和僅通過(guò)實(shí)例所表示的情況，結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)和各實(shí)施例就可以進(jìn)行廣泛的修改，而不會(huì)背離本發(fā)明的范疇。
例如，可動(dòng)部件3可以是彈性可變形部件以便在兩個(gè)終端工作位置之間擺動(dòng)，和彈簧機(jī)構(gòu)也可以有可變形部件相同的彈性，取決于彈性機(jī)構(gòu)在死點(diǎn)的任一個(gè)部分，它企圖使可動(dòng)部件朝任一個(gè)終端位置轉(zhuǎn)動(dòng)。
權(quán)利要求
1.形狀記憶雙穩(wěn)態(tài)致動(dòng)器，包括可動(dòng)地安裝在支持結(jié)構(gòu)(2)上和有死點(diǎn)位置和兩個(gè)終端位置的部件(3)，和取決于相對(duì)死點(diǎn)位置位于哪一部分，趨向于使可動(dòng)部件(3)朝哪一終端位置轉(zhuǎn)動(dòng)的彈簧機(jī)構(gòu)(7)，用于使可動(dòng)部件(3)對(duì)抗上述彈簧機(jī)構(gòu)(7)的作用從任一終端位置移動(dòng)至少直到越過(guò)死點(diǎn)位置的形狀記憶機(jī)構(gòu)(5、9)，其中彈性機(jī)構(gòu)包括設(shè)置在所述可動(dòng)部件(3)和所述固定支持結(jié)構(gòu)(2)之間的彈簧機(jī)構(gòu)(7)，其中圍繞在支持結(jié)構(gòu)(2)上的轉(zhuǎn)軸(4)可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝可動(dòng)部件(3)，和上述彈簧機(jī)構(gòu)(7)包括螺旋彈簧，它有一終端(8)在與可轉(zhuǎn)動(dòng)部件(3)的轉(zhuǎn)軸(4)隔開(kāi)的一點(diǎn)處連接在支持結(jié)構(gòu)(2)上，和另一終端在與轉(zhuǎn)軸(4)隔開(kāi)的一點(diǎn)(6)處連接在可轉(zhuǎn)動(dòng)部件(3)上，其中形狀記憶機(jī)構(gòu)(5)包括至少一根形狀記憶線和用于供應(yīng)電流通過(guò)該線的機(jī)構(gòu)(9)，其中可轉(zhuǎn)動(dòng)部件(3)是呈滑輪的形式，和形狀記憶線(5)有兩端(5a、5b)連接到固定的支持結(jié)構(gòu)(2)，并且圍繞滑輪部件(3)分開(kāi)，所述的形狀記憶線(5)還剛性地連接到可轉(zhuǎn)動(dòng)部件(3)，其特征在于供電機(jī)構(gòu)(9)適合將電流有選擇性地供給第1回路(9a)和第2回路(9b)，第1回路(9a)包括彈簧(7)和形狀記憶線(5)的第1段(5a-6)，而第2回路(9b)包括同一彈簧(7)和形狀記憶線(5)的第2段(6-5b)。
2.如權(quán)利要求1所述的雙穩(wěn)態(tài)致動(dòng)器，其特征在于所述形狀記憶機(jī)構(gòu)包括許多互相平行排列的形狀記憶線。
全文摘要
一種形狀記憶雙穩(wěn)態(tài)致動(dòng)器包括可動(dòng)地安裝在支持結(jié)構(gòu)(2)上的部件(3)，它有死點(diǎn)位置和兩個(gè)終端位置。彈簧機(jī)構(gòu)(7)企圖使可動(dòng)部件(3)朝任一終端位置轉(zhuǎn)動(dòng)，這取決于它是在相對(duì)死點(diǎn)的任一部分。裝設(shè)形狀記憶機(jī)構(gòu)(5)用于使可動(dòng)部件(3)對(duì)抗彈簧機(jī)構(gòu)(7)的作用從任一終端位置移動(dòng)，至少直到越過(guò)死點(diǎn)位置。在越過(guò)之后，可以使形狀記憶機(jī)構(gòu)(5)斷電，因?yàn)閺椈蓹C(jī)構(gòu)繼續(xù)使可動(dòng)部件朝新的所需工作位置移動(dòng)，和將它保持在這樣的位置上，與形狀記憶機(jī)構(gòu)斷電無(wú)關(guān)。
文檔編號(hào)F03G7/06GK1693702SQ20051000903
公開(kāi)日2005年11月9日 申請(qǐng)日期2005年2月16日 優(yōu)先權(quán)日2004年5月3日
發(fā)明者M·比亞斯奧特托, F·布特拉, S·阿拉夸 申請(qǐng)人:C.R.F.阿西安尼顧問(wèn)公司