一種電控形狀記憶合金驅動的車載空調掃風裝置的制造方法
【專利摘要】本發明公開了一種電控形狀記憶合金驅動的車載空調掃風裝置，由驅動部分，控制部分，傳動部分和執行機構組成。驅動部分采用形狀記憶合金絲作為驅動元件，通電加熱時收縮、冷卻時伸長，實現驅動器位移和力的輸出。控制部分由傳感器，單片機和手動控制按鍵組成，控制形狀記憶合金絲上的電流大小，從而控制了形狀記憶合金絲的溫度。傳動部分主要由離合裝置或者復位裝置組成。執行機構為車載空調掃風葉片。本發明具有體積小、結構簡單、安裝方便易實現、無電磁干擾、周期性控制效果好等特點。
【專利說明】
一種電控形狀記憶合金驅動的車載空調掃風裝置
技術領域
[0001]本發明涉及車載空調掃風裝置，具體涉及一種電控形狀記憶合金驅動的車載空調掃風裝置。
【背景技術】
[0002 ]空調掃風采用的方法大多為掃風葉片、電機驅動以及控制電機運動的控制電路。加裝電機后，不僅占據車內中間控制臺原本就狹小的空間，而且過多加裝電機會引入不穩定因素，也不利于車身輕量化設計，并且通過傳統電機式車載空調掃風裝置需要通過蝸輪蝸桿或者齒輪齒條等裝置將電機的旋轉運動轉換為直線運動，必要的情況還要加裝減速裝置，從而造成了體積大及結構復雜的問題;傳統的電磁式驅動器體積大、結構復雜、制造加工成本高以及易產生電磁干擾，其應用領域受到很大的限制。目前各大整車制造廠并沒有在其生產的產品中普及這項技術，現階段只有國產豪華車品牌紅旗H7和豐田皇冠有應用。
[0003]另外，目前通用汽車環球科技運作有限公司持有專利“形狀記憶合金促動的HVAC出口氣流擋板控制器”(專利申請號201210065749.5)中采用了由記憶合金形變控制的擋風板在打開位置和關閉位置運動。通用汽車公司將這項技術應用在汽車發動機進氣部分，控制的擋風板有開啟和關閉兩種狀態。

【發明內容】

[0004]本發明設計開發了一種電控形狀記憶合金驅動的車載空調掃風裝置，解決現有技術中通過傳統電機式驅動車載空調掃風裝置或者電磁式車載掃風裝置占用空間大或電磁干擾問題。
[0005]另外，本發明另一個技術目的是，通過離合機構解決形狀記憶合金使用中冷卻不充分、散熱不徹底引起應力累積導致形狀記憶合金壽命短的問題。
[0006]本發明具有體積小、無電磁干擾、使用壽命長等特點。
[0007]本發明提供的技術方案為:
[0008]—種電控形狀記憶合金驅動的車載空調掃風裝置，包括:
[0009]空調掃風機構；
[0010]形狀記憶合金，其一端與所述空調掃風機構連接，另一端可拆卸的固定于空調外殼，用于驅動所述空調掃風機構周期性擺動；
[0011]復位機構，其一端與所述形狀記憶合金連接，另一端可拆卸的固定于所述空調外殼，用于在所述形狀記憶合金斷電時將所述形狀記憶合金復位；
[0012]控制機構，其與所述形狀記憶合金電聯，用于控制所述形狀記憶合金進行周期性的通電與斷電，進而形成周期性的伸長和縮短的往復運動。
[0013]優選的是，所述復位機構為偏置彈簧。
[0014]優選的是，所述復位機構為形狀記憶合金，其與所述控制機構電聯，能夠進行周期性的通電與斷電。
[0015]優選的是，所述控制機構包括:
[0016]傳感器，其用于監測所述形狀記憶合金通電及斷電后移動位置；以及
[0017]單片機，其與所述傳感器及所述形狀記憶合金電聯，用于控制所述形狀記憶合金的輸入電流。
[0018]優選的是，所述空調掃風機構還包括:
[0019]空調掃風葉片；以及
[0020]橫拉桿，其鉸接所述空調掃風葉片，使所述空調掃風葉片能夠繞鉸接點轉動。
[0021 ] 一種電控形狀記憶合金驅動的車載空調掃風裝置，包括:
[0022]空調掃風機構；
[0023]形狀記憶合金，其一端可拆卸的固定于空調外殼；
[0024]離合機構，其設置在所述空調掃風結構和所述形狀記憶合金之間，使所述空調掃風機構周期性的接合和分離；
[0025]控制機構，其與所述形狀記憶合金電聯，用于控制所述形狀記憶合金周期性通電與斷電，進而形成周期性的伸長和縮短的往復運動；
[0026]其中，所述形狀記憶合金與所述離合機構為數量相同的多組，并且設置成至少4組的偶數組，通過所述離合機構使對應的所述形狀記憶合金周期性的驅動所述空調掃風機構周期性擺動。
[0027]優選的是，所述離合機構包括:
[0028]導軌，其具有多個高度不同的工作平面；
[0029]滑動機構，其與所述空調掃風機構連接，使所述滑動機構能夠依次在所述導軌的不同工作平面上做周期性循環運動；
[0030]倒鉤，其與所述形狀記憶合金連接，當所述滑動機構運動至所述導軌的最高工作平面時與所述倒鉤接合；
[0031]回拉彈簧，其將所述倒鉤連接在所述導軌的最高工作平面上，使倒鉤在與所述滑動機構分離后帶動所述倒鉤回位。
[0032]優選的是，所述滑動機構包括:
[0033]導向條，其與所述空調掃風機構連接；
[0034]滑塊，其能夠在所述導軌的不同工作平面上做周期性運動，并且當運動至所述導軌的最高平面時與所述倒鉤接合；
[0035]彈簧鋼片，其連接所述滑塊及所述導向條，所述彈簧鋼片能夠使所述滑塊緊貼所述不同工作平面的側壁。
[0036]優選的是，所述控制機構包括:
[0037]傳感器，其用于監測所述形狀記憶合金通電及斷電后移動位置；以及
[0038]單片機，其與所述傳感器及所述形狀記憶合金電聯，用于控制所述形狀記憶合金的輸入電流。
[0039]優選的是，所述空調掃風機構還包括:
[0040]空調掃風葉片；以及
[0041]橫拉桿，其鉸接所述空調掃風葉片，使所述空調掃風葉片能夠繞鉸接點轉動。
[0042]本發明與現有技術相比較所具有的有益效果:
[0043]1、發明采用的形狀記憶合金驅動方式，利用形狀記憶合金絲即可實現位移和力的輸出，具有體積小、重量輕、結構簡單可靠、加工制造方便、沖擊小、無噪聲以及不產生電磁干擾等特點；
[0044]2、使用形狀記憶合金代替偏置彈簧作為復位機構時，掃風間隔時間要小于使用偏置彈簧復位機構的掃風間隔時間，使其具有更好的掃風效果，并且，在減少掃風間隔時間的同時增加了每條形狀記憶合金絲的冷卻時間，從而將大幅度減少每條合金絲因散熱不徹底導致的應力積累，提高了形狀記憶合金絲的使用壽命，避免了不必要的頻繁更換；
[0045]3、通過使用離合機構使空調掃風葉片到達一端后不需等待可以立即返回，同時冷卻時間數倍于使用復位機構的復位方式，可以使形狀記憶合金絲完全冷卻，從而更好的消除了應力積累，大幅度提高形狀記憶合金絲的使用壽命，進而提高了掃風裝置的使用壽命。
【附圖說明】
[0046]圖1為本發明所述的復位機構為偏置彈簧的掃風裝置的結構示意圖。
[0047]圖2為本發明所述的復位機構為偏置彈簧的掃風裝置的PffM輸出電流示意圖。
[0048]圖3為本發明所述的復位機構為形狀記憶合金的掃風裝置的結構示意圖。
[0049]圖4為本發明所述的復位機構為形狀記憶合金的掃風裝置的PffM輸出電流示意圖。
[0050]圖5為本發明所述的具有離合機構的掃風裝置的結構示意圖。
[0051 ]圖6a為本發明所述離合機構的主視圖。
[0052]圖6b為本發明所述離合機構的俯視圖。
[0053]圖6c為本發明所述離合機構的結構示意圖。
[0054]圖7為本發明所述離合結構的導軌結構示意圖。
[0055]圖8為本發明所述的具有離合機構的掃風裝置的PWM輸出電流示意圖。
【具體實施方式】
[0056]下面結合附圖對本發明做進一步的詳細說明，以令本領域技術人員參照說明書文字能夠據以實施。
[0057]本發明提供了一種電控形狀記憶合金促動的車載空調掃風裝置，由驅動部分，控制部分，傳動部分和執行機構組成;驅動部分采用形狀記憶合金絲作為驅動元件，通電加熱時收縮、冷卻時伸長，實現驅動器位移和力的輸出；控制部分由傳感器，單片機和手動控制按鍵組成，控制形狀記憶合金絲上的電流大小，從而控制了形狀記憶合金絲的溫度;傳動部分主要由離合裝置或者復位裝置組成，離合裝置作用是當若干條形狀記憶合金絲通過離合裝置連接在車載空調掃風葉片上，離合裝置可以切斷部分形狀記憶合金絲與空調掃風葉片間力的傳遞，消除干涉，復位裝置作用是在形狀記憶合金斷電后將形狀記憶合金復位;執行機構為車載空調掃風葉片。
[0058]如圖1、圖3所示，本發明提供一種電控形狀記憶合金驅動的車載空調掃風裝置，其主體結構包括:空調掃風機構、形狀記憶合金140、復位機構及控制機構；形狀記憶合金140一端與空調掃風機構連接，形狀記憶合金140的另一端可拆卸的固定在空調外殼160上，形狀記憶合金140周期性通電后的伸長與收縮運動用于驅動空調掃風機構周期性擺動;復位機構的一端與形狀記憶合金140連接，另一端可拆卸的固定在空調外殼160上，復位機構用于將形狀記憶合金110在斷電后輔助復位;控制機構與形狀記憶合金140電聯，用于控制形狀記憶合金140進行周期性的通電與斷電，進而形成周期性的伸長和縮短的往復運動;為了便于調節記憶合金絲位置等參數，本實施例中記憶合金絲和支架的連接處采用螺釘，可通過該螺釘調整記憶合金絲初始位置。
[0059]在另一種實施例中，如圖1所示，復位機構為偏置彈簧150，如圖3所示，復位機構為另外一組形狀記憶合金140，并且這兩組形狀記憶合金140均與控制機構電聯，能夠進行周期性的通電，通過周期性的通電之后的伸長與縮短運動驅動空調掃風機構進行周期性的往復運動。
[0060]在另一種實施例中，控制機構包括:傳感器，其用于監測形狀記憶合金140通電及斷電后的移動位置；單片機，其用于根據形狀記憶合金140的移動位置控制形狀記憶合金140的輸入電流，單片機分別用導線與形狀記憶合金絲140，電源，傳感器和手動控制按鍵連接，單片機固定在專門用來放置單片機的位置上，或者與外殼固聯;在本實施例中，加熱合金絲所用電流均來自于受飛思卡爾單片機控制的脈寬調制(PWM)模塊，工作時PffM模塊首先輸出持續電流將合金絲迅速加熱至接近相變臨界溫度，隨后輸出一定頻率的低占空比方波電流緩慢加熱記憶合金，使合金絲實現勻速可控變形并產生回復力，拉動被驅動部件運動，到達指定位置后PWM模塊停止輸出電流，記憶合金絲在空調風作用下冷卻并在外力作用下伸長，到達另一側極限位置時可認為與空調風溫度相同，由單片機控制以適當方式重復此過程即可輸出所需電流。
[0061 ]在另一種實施例中，空調掃風機構包括:空調掃風葉片110及橫拉桿130，橫拉桿130鉸接空調掃風葉片110，用于將空調掃風葉片110連接后能夠同步周期性繞鉸接點轉動，橫拉桿130通過固定鉸鏈120與空調掃風葉片110連接，形狀記憶合金110及復位機構通過調節螺釘170連接在空調外殼160上，各個空調掃風葉片110由橫拉桿130連接繞鉸接點保證同步轉動，中間的空調掃風葉片較長，在其后端兩側分別鉸接有形狀記憶合金絲140和復位機構，電源電壓通過單片機控制加在形狀記憶合金絲140兩端。
[0062]在另一種實施例中，形狀記憶合金可為絲狀結構，也可為螺旋狀等其他形式的結構;絲狀結構可為單股結構形式，也可為多股結構形式，并且形狀記憶合金可為鎳鈦記憶合金材料，也可為銅基、鐵基記憶合金材料。
[0063]如圖5所示，本發明還提供了一種電控形狀記憶合金驅動的車載空調掃風裝置，其主體結構包括:空調掃風機構、形狀記憶合金、離合機構及控制機構;其中，形狀記憶合金的一端可拆卸的固定于空調外殼160上，離合機構設置在空調掃風機構和形狀記憶合金之間，使空調掃風機構周期性的接合和分離;控制機構與形狀記憶合金電聯，用于控制形狀記憶合金進行周期性的通電與斷電，進而進行周期性的伸長和縮短的往復運動;空調掃風機構通過離合機構直接與記憶合金絲鉸接，離合機構作用是周期性切斷記憶合金絲與空調掃風機構的剛性連接，避免運動干涉;為了便于調節記憶合金絲位置等參數，本實施例中記憶合金絲和支架的連接處采用螺釘，可通過該螺釘調整記憶合金絲初始位置。
[0064]其中，形狀記憶合金與離合機構為數量相同對應的多組，并且設置成至少4組的偶數組，通過離合機構使對應的形狀記憶合金周期性的與空調掃風機構接合和分離，進而驅動空調掃風機構周期性擺動;在本實施例中，形狀記憶合金設置為4條，分別為形狀記憶合金140a?140d，與這4條形狀記憶合金分別對應的是離合機構180a?180d。
[0065]在另一種實施例中，如圖6a、圖6b、圖6c及圖7所示，離合機構主體結構包括:導軌
181、倒鉤182、回拉彈簧183及滑動機構184;其中，導軌181固定于空調出風口支架上，并且導軌181具有多個高度不同的工作平面，由高到低分別為第一平面181a、第二平面181b、第三平面181c及第四平面181d，第一平面181a與第二平面181b通過傾斜面181e連接，第二平面181b與第三平面181c通過傾斜面181f連接，第四平面184d與第一平面181a通過傾斜面181 g連接，滑動機構184與空調掃風機構連接，通過傾斜面181 e?181 g使滑動機構184能夠依次在導軌181的第一平面181a、第二平面181b、第三平面181c及第四平面181d上做周期性循環運動，倒鉤182與形狀記憶合金鉸接，并且當滑動機構184運動至導軌181的最高工作平面第一工作平面181a時與倒鉤182接合，回拉彈簧183用于將倒鉤182連接在導軌110的最高工作平面第一工作平面181a上，使倒鉤182在與滑動機構184分離后帶動倒鉤182回位。
[0066]在另一種實施例中，如圖6c及圖7所示，滑動機構184主體結構包括:滑塊184a、導向條184b以及彈簧鋼片184c;其中，滑塊184a能夠在導軌181的不同工作平面上做周期性循環運動，并且當滑塊184a運動至導軌181的最高工作平面第一工作平面181a時與倒鉤182接合，當運動至第二工作平面181b、第三工作平面181c及第四工作平面181d時與倒鉤182分離，導向條184b與空調掃風機構連接，彈簧鋼片184c用于連接滑塊184a及導向條184b，彈簧鋼片184c能夠使滑塊184a緊貼在導軌181不同工作平面的側壁。
[0067]在另一種實施例中，控制機構包括:傳感器，其用于監測形狀記憶合金通電及斷電后的移動位置;單片機，其用于根據形狀記憶合金的移動位置控制形狀記憶合金的輸入電流，單片機分別用導線與形狀記憶合金絲，電源，傳感器和手動控制按鍵連接，單片機固定在專門用來放置單片機的位置上，或者與外殼固聯;在本實施例中，加熱合金絲所用電流均來自于受飛思卡爾單片機控制的脈寬調制(PWM)模塊，工作時PffM模塊首先輸出持續電流將合金絲迅速加熱至接近相變臨界溫度，隨后輸出一定頻率的低占空比方波電流緩慢加熱記憶合金，使合金絲實現勻速可控變形并產生回復力，拉動被驅動部件運動，到達指定位置后PffM模塊停止輸出電流，記憶合金絲在空調風作用下冷卻并在外力作用下伸長，到達另一側極限位置時可認為與空調風溫度相同，由單片機控制以適當方式重復此過程即可輸出所需電流。
[0068]在另一種實施例中，空調掃風機構包括:空調掃風葉片110及橫拉桿130;空調掃風葉片110與導向條184b連接，橫拉桿130鉸接空調掃風葉片110，用于將空調掃風葉片110連接后能夠同步繞鉸接點周期性轉動，橫拉桿130通過固定鉸鏈120與空調掃風葉片110連接，形狀記憶合金通過調節螺釘170連接在空調外殼160上，各個空調掃風葉片110由橫拉桿130連接繞鉸接點保證同步轉動，中間的空調掃風葉片較長，在其后端兩側分別鉸接有離合機構，電源電壓通過單片機控制加在記憶合金絲兩端。
[0069]在另一種實施例中，離合機構可與空調掃風葉片鉸接，離合機構可繞鉸接點做橫向的軸向相對運動或者繞軸相對轉動。
[0070]在另一種實施例中，形狀記憶合金可為絲狀結構，也可為螺旋狀等其他形式的結構;絲狀結構可為單股結構形式，也可為多股結構形式，并且形狀記憶合金可為鎳鈦記憶合金材料，也可為銅基、鐵基記憶合金材料。
[0071]下面結合附圖1?8，通過具體的實施例進行進一步的說明
[0072]實施例1
[0073]如圖1所示為采用一條記憶合金絲的掃風裝置，即復位機構為偏置彈簧150，空調掃風葉片110通過固定鉸鏈120連接在調節螺釘170上，調節螺釘170通過螺紋連接于外殼160，各掃風葉片由橫拉桿130連接以保證同步運動，中間的掃風葉片較長，在其后端兩側分別鉸接有形狀記憶合金絲140和偏置彈簧150，電源電壓通過單片機控制加在記憶合金絲兩端。
[0074]本實施例的工作原理如下:形狀記憶合金絲140通電時產生熱量，到達相變溫度后會產生恢復力并縮短，拉動空調掃風葉片110逆時針旋轉，停止通電后形狀記憶合金絲140溫度下降，低于相變溫度時在偏置彈簧150作用下伸長，同時帶動空調掃風葉片110順時針運動;此過程循環進行可實現掃風葉片有間隔、往返不等速擺動，通電時間和斷電時間可以通過單片機調節。
[0075]本實施例的PffM輸出電流如圖2所示，在一個周期內，S210為形狀記憶合金140的預熱過程，S220為形狀記憶合金140勻速收縮的過程，S230為形狀記憶合金140冷卻伸長的過程。
[0076]實施例2
[0077]如圖3所示為采用兩條記憶合金絲的掃風裝置，即復位機構同樣采用形狀記憶合金的形式，該實施方式與實施例1的結構大體相同，只是省去了偏置彈簧150，增加了一組形狀記憶合金絲140，當使用絲狀記憶合金結構時，左側記憶合金絲此時處于松弛狀態并在圖中表示為彎曲，當使用螺旋狀記憶合金結構時松弛狀態的記憶合金表現為螺距增大，電源通過單片機分成2路輸出，分別連接在兩組形狀記憶合金絲140兩端，可以對它們分別單獨通電與斷電。
[0078]本實施例的工作原理如下:先對第一條記憶合金絲通電，第一條由松弛狀態逐漸變為緊繃，到達極限位置后對第一條合金絲斷電，待其冷卻至低于相變溫度后，對第二條金屬絲進行通電加熱，將第一條金屬絲拉伸同時拉動掃風葉片反方向運動，待第二條合金絲冷卻后對第一條合金絲重新通電加熱；此過程循環進行可實現掃風葉片有間隔、往返等速擺動。
[0079]本實施例的PffM輸出電流如圖4所示，這種實施方案的掃風間隔時間要小于實施例1，同時增加了每一條合金絲的冷卻時間，增加冷卻時間將大幅度減少合金絲因散熱不徹底導致的應力積累；在一個周期內，S210a為第一條形狀記憶合金140的預熱過程，S220a為第一條形狀記憶合金140勻速收縮的過程，S230a為第一條形狀記憶合金140冷卻伸長的過程，S210b為第二條形狀記憶合金140的預熱過程，S220b為第二條形狀記憶合金140勻速收縮的過程，S230b為第二條形狀記憶合金140冷卻伸長的過程。
[0080]實施例3
[0081]如圖5所示，為采用4條記憶合金絲的掃風裝置，采用每側兩條記憶合金絲依次拉動的形式，該實施方式與實施例2結構大體相同，增加了兩條記憶合金絲，并且在記憶合金絲與空調掃風葉片之間增加了離合機構，電源通過單片機分成4路輸出，分別連接在4條記憶合金絲140兩端，可以分別對它們單獨通電。
[0082]如圖6a、圖6b、圖6c及圖7所示，其中，圖6a為離合機構的主視圖，圖6b為離合機構的平面圖，在圖6a中滑塊184a未畫出，圖6c為離合機構的斜視圖，離合機構由導軌181、倒鉤
182、回拉彈簧183及滑動機構184組成，導軌181固定于空調出風口支架上，滑動機構184由滑塊184a、導向條184b以及彈簧鋼片184c組成，滑塊184a可以在導軌181中運動，導向條184b與掃風葉片鉸接，并可以沿X軸方向滑動，滑塊184a與導向條184b用彈簧鋼片184c連接，使滑塊184a相對導向條184b具有向y軸負方向和向z軸負方向的運動趨勢，倒鉤182與記憶合金絲鉸接，可沿X軸方向滑動，當且僅當滑塊184a位于導軌181最上層的第一工作平面181a時，可以與倒鉤182接合，回位彈簧183連接在倒鉤182和導軌181上，工作狀態為拉伸狀態，使倒鉤182有沿X軸正方向的運動趨勢。
[0083]本實施例的工作原理如下:先對記憶合金絲140a通電，離合機構180a接合，記憶合金絲140a通過離合機構180a拉動掃風葉片運動，其運動方向定義為負方向，到達極限位置后離合機構180a可以將記憶合金絲和掃風葉片斷開，然后對記憶合金絲140b通電，離合機構180b接合，記憶合金絲140b通過離合機構180b拉動掃風葉片向反方向運動，到達反向極限位置后離合機構180b斷開，對記憶合金絲140c通電，依此類推。當記憶合金絲140d到達反向極限位置并斷開后，對記憶合金絲140a通電，完成一個循環;離合機構180a?ISOd可以實現每間隔4個行程結合一次。
[0084]如圖7所示，離合機構的導軌181具有4個工作平面，滑塊184a初始位置為最高的第一工作平面181a，此時離合機構接合，第一行程為在記憶合金絲作用下倒鉤182拉動滑塊184a工作部分向X軸負方向運動，即將到達極限位置時滑塊184a工作部分在彈簧鋼片184c作用下向下運動到第二工作平面181b并與倒鉤182脫開，離合機構斷開，此過程中滑塊184a帶動掃風葉片運動；第二行程為其他合金絲帶動掃風葉片向反方向運動，并帶動滑塊184a工作部分通過斜面181e進入第三工作平面181c，合金絲冷卻，回位彈簧183拉動倒鉤182拉動合金絲緩慢伸長;第三行程為其他合金絲帶動掃風葉片向正方向運動，并帶動滑塊184a工作部分通過斜面181f進入第四工作平面181d，合金絲繼續冷卻，回位彈簧183繼續推動倒鉤182拉動合金絲緩慢伸長;第四行程為其他合金絲帶動掃風葉片向反方向運動，并帶動滑塊184a工作部分通過斜面ISlg回到第一工作平面181a，合金絲冷卻完成，回位彈簧183推動倒鉤182拉動合金絲伸長至原長，離合機構接合;然后重復此過程，完成循環;此過程循環進行可實現掃風葉片無間隔、往返等速擺動。
[0085]本實施例的一種工作過程如下:
[0086]在第一階段中，對記憶合金絲140a通電，離合機構180a的滑塊初始位置在第一工作平面，離合機構180b的滑塊初始位置在第四工作平面，離合機構180c的滑塊初始位置在第三工作平面，離合機構180d的滑塊初始位置在第二工作平面，離合機構180a中倒鉤與記憶合金絲140a接合，記憶合金絲140a的第一行程為在記憶合金絲作用下倒鉤拉動滑塊向X軸負方向運動，即將到達極限位置時滑塊工作部分在彈簧鋼片作用下向下運動到第二工作平面上并與倒鉤脫開，離合機構180a斷開，此過程中滑塊帶動掃風葉片運動，此時，離合機構180b的滑塊運動至第一工作平面，離合機構180c的滑塊運動至第四工作平面，離合機構ISOd的滑塊運動至第三工作平面；
[0087]在第二階段中，對記憶合金絲140b通電，離合機構180a的滑塊初始位置在第二工作平面，離合機構180b的滑塊初始位置在第一工作平面，離合機構180c的滑塊初始位置在第四工作平面，離合機構180d的滑塊初始位置在第三工作平面，離合機構180b中倒鉤與記憶合金絲140b接合，記憶合金絲140b的第一行程為在記憶合金絲作用下倒鉤拉動滑塊向X軸正方向運動，即將到達極限位置時滑塊工作部分在彈簧鋼片作用下向下運動到第二工作平面上并與倒鉤脫開，離合機構180b斷開，此過程中滑塊帶動掃風葉片運動，此時，離合機構180a的滑塊通過斜面進入到第三工作平面，記憶合金絲140a冷卻，回拉彈簧拉動倒鉤進而拉動記憶合金絲140a緩慢伸長，離合機構180c的滑塊運動至第一工作平面，離合機構ISOd的滑塊運動至第四工作平面；
[0088]在第三階段中，對記憶合金絲140c通電，離合機構180a的滑塊初始位置在第三工作平面，離合機構180b的滑塊初始位置在第二工作平面，離合機構180c的滑塊初始位置在第一工作平面，離合機構180d的滑塊初始位置在第四工作平面，離合機構180c中倒鉤與記憶合金絲140c接合，記憶合金絲140c的第一行程為在記憶合金絲作用下倒鉤拉動滑塊向X軸負方向運動，即將到達極限位置時滑塊工作部分在彈簧鋼片作用下向下運動到第二工作平面上并與倒鉤脫開，離合機構180c斷開，此過程中滑塊帶動掃風葉片運動，此時，離合機構180a的滑塊通過斜面進入到第四工作平面，記憶合金絲140a繼續冷卻，回位彈簧繼續推動倒鉤拉動記憶合金絲140a緩慢伸長，離合機構180b的滑塊運動至第三工作平面，離合機構ISOd的滑塊運動至第一工作平面；
[0089]在第四階段中，對記憶合金絲140d通電，離合機構180a的滑塊初始位置在第四工作平面，離合機構180b的滑塊初始位置在第三工作平面，離合機構180c的滑塊初始位置在第二工作平面，離合機構180d的滑塊初始位置在第一工作平面，離合機構180d中倒鉤與記憶合金絲140d接合，記憶合金絲140d的第一行程為在記憶合金絲作用下倒鉤拉動滑塊向X軸正方向運動，即將到達極限位置時滑塊工作部分在彈簧鋼片作用下向下運動到第二工作平面上并與倒鉤脫開，離合機構ISOd斷開，此過程中滑塊帶動掃風葉片運動，此時，離合機構180a的滑塊通過斜面回到第一工作平面，記憶合金絲140a已經冷卻完成，回位彈簧推動倒鉤拉動記憶合金絲140a伸長至原長，離合機構180a接合，離合機構180b的滑塊運動至第四工作平面，離合機構180c的滑塊運動至第三工作平面；
[0090]第一階段?第四階段為一個循環過程，重復此過程，完成循環，此過程循環進行可實現掃風葉片無間隔、往返等速擺動。
[0091]本實施例的PffM輸出電流如圖8所示。這種實施方案的掃風葉片到達一端后不需等待可以立即返回，同時冷卻時間數倍于實施例2，可以使合金絲完全冷卻，消除應力積累，同時提高裝置的使用壽命;在一個循環周期內，S210a為形狀記憶合金140a的預熱過程，S220a為形狀記憶合金140a勻速收縮的過程，S230a為形狀記憶合金140a冷卻伸長的過程，S210b為形狀記憶合金140b的預熱過程，S220b為狀記憶合金140b勻速收縮的過程，S230b為形狀記憶合金140b冷卻伸長的過程，S210c為形狀記憶合金140c的預熱過程，S220c為狀記憶合金140c勻速收縮的過程，S230c為形狀記憶合金140c冷卻伸長的過程，S210d為形狀記憶合金140d的預熱過程，S220d為狀記憶合金140d勻速收縮的過程，S230d為形狀記憶合金140d冷卻伸長的過程。
[0092]盡管本發明的實施方案已公開如上，但其并不僅僅限于說明書和實施方式中所列運用，它完全可以被適用于各種適合本發明的領域，對于熟悉本領域的人員而言，可容易地實現另外的修改，因此在不背離權利要求及等同范圍所限定的一般概念下，本發明并不限于特定的細節和這里示出與描述的圖例。
【主權項】
1.一種電控形狀記憶合金驅動的車載空調掃風裝置，其特征在于，包括: 空調掃風機構； 形狀記憶合金，其一端與所述空調掃風機構連接，另一端可拆卸的固定于空調外殼，用于驅動所述空調掃風機構周期性擺動； 復位機構，其一端與所述形狀記憶合金連接，另一端可拆卸的固定于所述空調外殼，用于在所述形狀記憶合金斷電時將所述形狀記憶合金復位； 控制機構，其與所述形狀記憶合金電聯，用于控制所述形狀記憶合金進行周期性的通電與斷電，進而形成周期性的伸長和縮短的往復運動。2.如權利要求1所述的電控形狀記憶合金驅動的車載空調掃風裝置，其特征在于，所述復位機構為偏置彈簧。3.如權利要求1所述的電控形狀記憶合金驅動的車載空調掃風裝置，其特征在于，所述復位機構為形狀記憶合金，其與所述控制機構電聯，能夠進行周期性的通電與斷電。4.如權利要求2或3中所述的電控形狀記憶合金驅動的車載空調掃風裝置，其特征在于，所述控制機構包括: 傳感器，其用于監測所述形狀記憶合金通電及斷電后移動位置；以及單片機，其與所述傳感器及所述形狀記憶合金電聯，用于控制所述形狀記憶合金的輸入電流。5.如權利要求4所述的電控形狀記憶合金驅動的車載空調掃風裝置，其特征在于，所述空調掃風機構還包括: 空調掃風葉片；以及 橫拉桿，其鉸接所述空調掃風葉片，使所述空調掃風葉片能夠繞鉸接點轉動。6.—種電控形狀記憶合金驅動的車載空調掃風裝置，其特征在于，包括: 空調掃風機構； 形狀記憶合金，其一端可拆卸的固定于空調外殼； 離合機構，其設置在所述空調掃風結構和所述形狀記憶合金之間，使所述空調掃風機構周期性的接合和分離； 控制機構，其與所述形狀記憶合金電聯，用于控制所述形狀記憶合金周期性通電與斷電，進而形成周期性的伸長和縮短的往復運動； 其中，所述形狀記憶合金與所述離合機構為數量相同的多組，并且設置成至少4組的偶數組，通過所述離合機構使對應的所述形狀記憶合金周期性的驅動所述空調掃風機構周期性擺動。7.如權利要求6所述的電控形狀記憶合金驅動的車載空調掃風裝置，其特征在于，所述離合機構包括: 導軌，其具有多個高度不同的工作平面； 滑動機構，其與所述空調掃風機構連接，使所述滑動機構能夠依次在所述導軌的不同工作平面上做周期性循環運動； 倒鉤，其與所述形狀記憶合金連接，當所述滑動機構運動至所述導軌的最高工作平面時與所述倒鉤接合； 回拉彈簧，其將所述倒鉤連接在所述導軌的最高工作平面上，使倒鉤在與所述滑動機構分離后帶動所述倒鉤回位。8.如權利要求7所述的電控形狀記憶合金驅動的車載空調掃風裝置，其特征在于，所述滑動機構包括: 導向條，其與所述空調掃風機構連接； 滑塊，其能夠在所述導軌的不同工作平面上做周期性運動，并且當運動至所述導軌的最高平面時與所述倒鉤接合； 彈簧鋼片，其連接所述滑塊及所述導向條，所述彈簧鋼片能夠使所述滑塊緊貼所述不同工作平面的側壁。9.如權利要求8所述的電控形狀記憶合金驅動的車載空調掃風裝置，其特征在于，所述控制機構包括: 傳感器，其用于監測所述形狀記憶合金通電及斷電后移動位置；以及 單片機，其與所述傳感器及所述形狀記憶合金電聯，用于控制所述形狀記憶合金的輸入電流。10.如權利要求8所述的電控形狀記憶合金驅動的車載空調掃風裝置，其特征在于，所述空調掃風機構還包括: 空調掃風葉片；以及 橫拉桿，其鉸接所述空調掃風葉片，使所述空調掃風葉片能夠繞鉸接點轉動。
【文檔編號】B60H1/34GK105946515SQ201610293218
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年5月5日
【發明人】沈傳亮, 肖尊元, 盧帥, 劉緯綸, 王皓, 聶家弘, 周淼磊
【申請人】吉林大學