一种双向SMA驱动器制造技术

本发明专利技术涉及一种双向SMA驱动器，包括输出轴，以及沿输出轴轴向间隔布置的两组SMA驱动机构，每组SMA驱动机构包括固定座、转动盘、SMA丝和单向轴承，其中，所述SMA丝的两端分别固定连接所述固定座和转动盘，且SMA丝加热收缩时，拉动转动盘转动，并带动输出轴转动，所述的转动盘与输出轴之间通过单向轴承传动，两组SMA驱动机构的SMA丝拉动转动盘转动的方向、以及单向轴承的自由转动方向刚好相反。与现有技术相比，本发明专利技术可更好的实现双向驱动，结构简单，输出角度没有限制等。

【技术实现步骤摘要】
一种双向SMA驱动器
本专利技术属于驱动器
，涉及一种双向SMA驱动器。
技术介绍
SMA(shapemeiloryalloys,形状记忆合金,简称SMA)是一种新型智能材料，以它独特的形状记记忆效应和超弹性效应，以及优良的理化性能和生物相容性，在工程、控制、医疗、能源与机械等领域应用日趋广泛，这种材料具有形状记忆效应和较高的功重比,并且驱动简单、控制方便，已经作为驱动元件得到了广泛的应用。但是SMA作为驱动器还存在一些不足，在现有技术中SMA作为驱动器只能单向驱动，驱动的稳定性不强，而且节省能源效果不佳。中国专利CN211557177U公开了一种SMA驱动器和电机双向复合驱动装置，其包括电机，电机的主轴固接有动力轴，动力轴上依次固接有底盘、转动盘a、转动盘b，底盘位于动力轴上靠近电机处，转动盘a、转动盘b的侧壁均沿周向开有凹槽，底盘上固接有加热器a和加热器b，加热器a和加热器b均位于转动盘a、转动盘b的上方，加热器a上固接有两根SMA丝a，两根SMA丝a的一端固接在加热器a上，两根SMA丝a的另一端分别固接在转动盘a和转动盘b的凹槽内，加热器b上固接有两根SMA丝b，两根SMA丝b的一端固接在加热器b上，两根SMA丝a的另一端分别固接在转动盘a和转动盘b的凹槽内。该专利虽然也能实现双向驱动，但是，该专利在具体使用时存在以下缺陷：1、需要电极驱动，增加系统复杂性；2、最大输出转动角度有限。
技术实现思路
本专利技术的目的就是为了提供一种双向SMA驱动器，以更好的实现双向驱动。本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：一种双向SMA驱动器，包括输出轴，以及沿输出轴轴向间隔布置的两组SMA驱动机构，每组SMA驱动机构包括固定座、转动盘、SMA丝和单向轴承，其中，所述SMA丝的两端分别固定连接所述固定座和转动盘，且SMA丝加热收缩时，拉动转动盘转动，并带动输出轴转动，所述的转动盘与输出轴之间通过单向轴承传动，两组SMA驱动机构的SMA丝拉动转动盘转动的方向、以及单向轴承的自由转动方向刚好相反。而同一组SMA驱动机构的SMA丝拉动转动盘转动的方向与单向轴承的自由转动方向也相反，也就是说，同一组SMA驱动机构的单向轴承会将对应SMA丝的拉力传递至输出轴上，实现对输出轴的转动，同时，也不会影响复位与另一组SMA驱动机构的工作。对应的，为了实现SMA丝拉动转动盘转动，每组SMA驱动机构上还对应设有对SMA丝进行加热的加热组件。进一步的，所述的固定座与转动盘之间还设有复位卷簧，复位卷簧的扭紧方向与单向轴承的自由转动方向也相反。进一步的，所述的固定盘与转动盘上均设有用于固定SMA丝的固定杆。更进一步的，所述转动盘的侧部还设有供SMA丝缠绕的沟槽。进一步的，在SMA驱动机构的一侧还设有对SMA丝进行冷却的冷却机构。更进一步的，所述的冷却机构包括风扇固定座、以及安装在风扇固定座上的冷却风扇。更进一步优选的，所述的风扇固定座朝向SMA驱动机构的一侧还设有用于与其固定座连接的定位杆，风扇固定座背对SMA驱动机构的一侧则设有沿输出轴轴向贯通的气流孔。更进一步优选的，两组SMA驱动机构的固定盘上也设有沿轴向贯通的气流孔。进一步的，在SMA驱动机构的另一侧还设有顶盖，所述输出轴穿过所述顶盖，并对外输出扭矩。进一步的，所述SMA丝为复合套管结构，其由SMA丝体、套设在SMA丝体外并由绝缘材料制成的套管，以及填充在套管与SMA丝体之间的散热硅胶。附图说明图1为本专利技术的结构示意图；图2为图1的A-A剖面示意图；图3为图1的B-B剖面示意图；图中标记说明：1-SMA驱动机构一，11-固定座I，12-转动盘I，13-SMA丝I，14-单向轴承I，15-卷簧I；2-SMA驱动机构二，21-固定座II，22-转动盘II，23-SMA丝II，24-单向轴承II，25-卷簧II；3-冷却机构；4-输出轴。具体实施方式在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“一”、“二”、“I”、“II”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。为更好的实现双向驱动，本专利技术提供了一种双向SMA驱动器，其结构参见图1至图3所示，包括输出轴4，以及沿输出轴4轴向间隔布置的两组SMA驱动机构，每组SMA驱动机构包括固定座、转盘、SMA丝和单向轴承，其中，所述SMA丝的两端分别固定连接所述固定座和转盘，且SMA丝加热收缩时，拉动转盘转动，并带动输出轴4转动，所述的转盘与输出轴4之间通过单向轴承传动，两组SMA驱动机构的SMA丝拉动转盘转动的方向、以及单向轴承的自由转动方向刚好相反。而同一组SMA驱动机构的SMA丝拉动转动盘转动的方向与单向轴承的自由转动方向也相反，也就是说，同一组SMA驱动机构的单向轴承会将对应SMA丝的拉力传递至输出轴上，实现对输出轴的转动，同时，也不会影响复位与另一组SMA驱动机构的工作。对应的，为了实现SMA丝拉动转动盘转动，每组SMA驱动机构上还对应设有对SMA丝进行加热的加热组件，加热组件采用本领域常规的加热器即可。在一些实施方式中，所述的固定座与转盘之间还设有复位卷簧，当SMA丝拉动转盘转动到位并拉伸SMA丝。在一些实施方式中，所述的固定盘与转盘上均设有用于固定SMA丝的固定杆。更具体的，所述转盘的侧部还设有供SMA丝缠绕的沟槽。在一些实施方式中，为提高冷却效率，请再参见图1所示，在SMA驱动机构的一侧还设有对SMA丝进行冷却的冷却机构3。更具体的实施方式中，所述的冷却机构3包括风扇固定座、以及安装在风扇固定座上的冷却风扇。更进一步优选的，所述的风扇固定座朝向SMA驱动机构的一侧还设有用于与其固定座连接的定位杆，风扇固定座背对SMA驱动机构的一侧则设有沿输出轴4轴向贯通的气流孔。更进一步优选的，两组SMA驱动机构的固定盘上也设有沿轴向贯通的气流孔。可选的，在SMA驱动机构的另一侧还设有顶盖，所述输出轴4穿过所述顶盖，并对外输出扭矩。在一些实施方式中，所述SMA丝为复合套管结构，其由SMA丝体、套设在SMA丝体外并由绝缘材料制成的套管，以及填充在套管与SMA丝体之间的散热硅胶。以上各实施方式可以任一单独实施，也可以任意两两组合或更多本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双向SMA驱动器，其特征在于，包括输出轴，以及沿输出轴轴向间隔布置的两组SMA驱动机构，每组SMA驱动机构包括固定座、转动盘、SMA丝和单向轴承，其中，所述SMA丝的两端分别固定连接所述固定座和转动盘，且SMA丝加热收缩时，拉动转动盘转动，并带动输出轴转动，所述的转动盘与输出轴之间通过单向轴承传动，两组SMA驱动机构的SMA丝拉动转动盘转动的方向、以及单向轴承的自由转动方向刚好相反。/n

【技术特征摘要】
1.一种双向SMA驱动器，其特征在于，包括输出轴，以及沿输出轴轴向间隔布置的两组SMA驱动机构，每组SMA驱动机构包括固定座、转动盘、SMA丝和单向轴承，其中，所述SMA丝的两端分别固定连接所述固定座和转动盘，且SMA丝加热收缩时，拉动转动盘转动，并带动输出轴转动，所述的转动盘与输出轴之间通过单向轴承传动，两组SMA驱动机构的SMA丝拉动转动盘转动的方向、以及单向轴承的自由转动方向刚好相反。


2.根据权利要求1所述的一种双向SMA驱动器，其特征在于，所述的固定座与转动盘之间还设有复位卷簧。


3.根据权利要求1所述的一种双向SMA驱动器，其特征在于，所述的固定盘与转动盘上均设有用于固定SMA丝的固定杆。


4.根据权利要求3所述的一种双向SMA驱动器，其特征在于，所述转动盘的侧部还设有供SMA丝缠绕的沟槽。


5.根据权利要求1所述的一种双向SMA驱动器，其特征在于，在SMA驱动机构的一侧还设有对SMA...

【专利技术属性】
技术研发人员：严水清，周翔，李嘉科，魏琦，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：上海;31