[发明专利]一种SMA－弹簧驱动的飞轮可重复锁紧机构

权利要求书

1.一种SMA－弹簧驱动的飞轮可重复锁紧机构，其特征在于，包括：两套SMA－弹簧驱动组件、两组锁柱－楔块单元、壳体滑轮一(4)、限位块内滑轮(5)、限位块(6)、保持解锁弹簧端盖(10)、保持解锁弹簧端盖滑轮(11)、触发锁紧SMA丝绝缘块(12)、顶紧弹簧端盖(15)、滑块(17)、滑块内大滑轮(18)、滑块内小滑轮(19)、壳体(21)、壳体滑轮二(22)、解锁SMA丝绝缘块(23)、复位弹簧(24)；

两套SMA－弹簧驱动组件，其一由顶紧弹簧(13)和解锁SMA丝(16)配合，用于驱动锁紧过程和解锁过程，其二由保持解锁弹簧(7)和触发锁紧SMA丝(8)配合，用于控制机构解锁状态的保持和解除；顶紧弹簧(13)一端压在顶紧弹簧端盖(15)上，另一端压在滑块(17)上，双路解锁SMA丝(16)分别绕过滑块内大滑轮(18)和滑块内小滑轮(19)，然后绕过壳体滑轮一(4)和壳体滑轮二(22)，固定在解锁SMA丝绝缘块(23)上；保持解锁弹簧(7)一端压在保持解锁弹簧端盖(10)上，另一端压在限位块(6)上，触发锁紧SMA丝(8)绕过限位块内滑轮(5)和保持解锁弹簧端盖滑轮(11)，固定在触发锁紧SMA丝绝缘块(12)上；顶紧弹簧端盖(15)、解锁SMA丝绝缘块(23)、保持解锁弹簧端盖(10)、触发锁紧SMA丝绝缘块(12)均固定在壳体(21)上；

两组锁柱－楔块单元，分别是：左锁柱(101)、左楔块(102)、左连杆(103)组成的左单元，右锁柱(201)、右楔块(202)、右连杆(203)组成的右单元，左连杆(103)和右连杆(203)结构相同、对称布置，模仿死点锁紧原理，连杆两端与滑块(17)、楔块的连接均采用关节轴承，且一端为反牙关节轴承，另一端为正牙关节轴承，连杆中间设有六角头，旋转六角头可实现连杆的缩短和伸长，同时保证两端关节轴承共面；各单元中，锁柱底面与楔块通过双楔面配合，楔块经连杆与滑块(17)的连接，滑块(17)前后移动可带动楔块(102、202)水平移动，楔块(102、202)水平移动又可进一步驱动锁柱(101、201)的上下运动；

机构锁紧时，预压缩的顶紧弹簧(13)推动滑块(17)前移，通过连杆(103、203)带动楔块(102、202)向外侧移动，进而借助楔面作用驱动锁柱(101、201)上移与飞轮接触，实现锁紧；

机构释放时，对解锁SMA丝(16)通电，使其受热发生相变而收缩，驱动滑块(17)向后运动，进而使楔块(102、202)向内侧运动，锁柱(101、201)在复位弹簧(24)的作用下向下运动，与飞轮脱离，完成释放；同时，保持解锁弹簧(7)推动限位块(6)卡住滑块(17)，实现解锁状态的保持；

需要再次锁紧时，对触发锁紧SMA丝(8)通电，使其受热发生相变而收缩，将限位块(6)从滑块(17)中拉出，滑块在顶紧弹簧(13)作用下向前运动，从而使机构再次锁紧。

2.根据权利要求1所述的SMA－弹簧驱动的飞轮可重复锁紧机构，其特征在于：所述顶紧弹簧(13)和解锁SMA丝(16)组成的驱动组件，同时驱动左右两组楔块－锁柱单元，两个锁柱(101、201)同步锁紧飞轮。

3.根据权利要求1所述的SMA－弹簧驱动的飞轮可重复锁紧机构，其特征在于：所述锁柱和楔块的配合面采用双楔面形式，大角度为45°，小角度为7°。

4.根据权利要求1所述的SMA－弹簧驱动的飞轮可重复锁紧机构，其特征在于：所述滑块(17)设有滑槽，解锁时，保持解锁弹簧(7)将带有凸台的限位块(6)压入滑槽内，卡住滑块(17)，使机构保持在解锁状态。

5.根据权利要求1所述的SMA－弹簧驱动的飞轮可重复锁紧机构，其特征在于：所述解锁SMA丝(16)采用双路冗余设计，解锁时，对其中任意一根SMA丝通电即能实现释放。

6.根据权利要求1所述的SMA－弹簧驱动的飞轮可重复锁紧机构，其特征在于：锁柱(101、201)与飞轮的接触面为弧面，与飞轮的内倒角边接触实现锁紧。