一种电控形状记忆合金驱动的车载空调扫风装置的制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种电控形状记忆合金驱动的车载空调扫风装置，由驱动部分，控制部分，传动部分和执行机构组成。驱动部分采用形状记忆合金丝作为驱动元件，通电加热时收缩、冷却时伸长，实现驱动器位移和力的输出。控制部分由传感器，单片机和手动控制按键组成，控制形状记忆合金丝上的电流大小，从而控制了形状记忆合金丝的温度。传动部分主要由离合装置或者复位装置组成。执行机构为车载空调扫风叶片。本发明具有体积小、结构简单、安装方便易实现、无电磁干扰、周期性控制效果好等特点。
【专利说明】
一种电控形状记忆合金驱动的车载空调扫风装置
技术领域
[0001]本发明涉及车载空调扫风装置，具体涉及一种电控形状记忆合金驱动的车载空调扫风装置。
【背景技术】
[0002 ]空调扫风采用的方法大多为扫风叶片、电机驱动以及控制电机运动的控制电路。加装电机后，不仅占据车内中间控制台原本就狭小的空间，而且过多加装电机会引入不稳定因素，也不利于车身轻量化设计，并且通过传统电机式车载空调扫风装置需要通过蜗轮蜗杆或者齿轮齿条等装置将电机的旋转运动转换为直线运动，必要的情况还要加装减速装置，从而造成了体积大及结构复杂的问题;传统的电磁式驱动器体积大、结构复杂、制造加工成本高以及易产生电磁干扰，其应用领域受到很大的限制。目前各大整车制造厂并没有在其生产的产品中普及这项技术，现阶段只有国产豪华车品牌红旗H7和丰田皇冠有应用。
[0003]另外，目前通用汽车环球科技运作有限公司持有专利“形状记忆合金促动的HVAC出口气流挡板控制器”(专利申请号201210065749.5)中采用了由记忆合金形变控制的挡风板在打开位置和关闭位置运动。通用汽车公司将这项技术应用在汽车发动机进气部分，控制的挡风板有开启和关闭两种状态。
【发明内容】
[0004]本发明设计开发了一种电控形状记忆合金驱动的车载空调扫风装置，解决现有技术中通过传统电机式驱动车载空调扫风装置或者电磁式车载扫风装置占用空间大或电磁干扰问题。
[0005]另外，本发明另一个技术目的是，通过离合机构解决形状记忆合金使用中冷却不充分、散热不彻底引起应力累积导致形状记忆合金寿命短的问题。
[0006]本发明具有体积小、无电磁干扰、使用寿命长等特点。
[0007]本发明提供的技术方案为:
[0008]—种电控形状记忆合金驱动的车载空调扫风装置，包括:
[0009]空调扫风机构；
[0010]形状记忆合金，其一端与所述空调扫风机构连接，另一端可拆卸的固定于空调外壳，用于驱动所述空调扫风机构周期性摆动；
[0011]复位机构，其一端与所述形状记忆合金连接，另一端可拆卸的固定于所述空调外壳，用于在所述形状记忆合金断电时将所述形状记忆合金复位；
[0012]控制机构，其与所述形状记忆合金电联，用于控制所述形状记忆合金进行周期性的通电与断电，进而形成周期性的伸长和缩短的往复运动。
[0013]优选的是，所述复位机构为偏置弹簧。
[0014]优选的是，所述复位机构为形状记忆合金，其与所述控制机构电联，能够进行周期性的通电与断电。
[0015]优选的是，所述控制机构包括:
[0016]传感器，其用于监测所述形状记忆合金通电及断电后移动位置；以及
[0017]单片机，其与所述传感器及所述形状记忆合金电联，用于控制所述形状记忆合金的输入电流。
[0018]优选的是，所述空调扫风机构还包括:
[0019]空调扫风叶片；以及
[0020]横拉杆，其铰接所述空调扫风叶片，使所述空调扫风叶片能够绕铰接点转动。
[0021 ] 一种电控形状记忆合金驱动的车载空调扫风装置，包括:
[0022]空调扫风机构；
[0023]形状记忆合金，其一端可拆卸的固定于空调外壳；
[0024]离合机构，其设置在所述空调扫风结构和所述形状记忆合金之间，使所述空调扫风机构周期性的接合和分离；
[0025]控制机构，其与所述形状记忆合金电联，用于控制所述形状记忆合金周期性通电与断电，进而形成周期性的伸长和缩短的往复运动；
[0026]其中，所述形状记忆合金与所述离合机构为数量相同的多组，并且设置成至少4组的偶数组，通过所述离合机构使对应的所述形状记忆合金周期性的驱动所述空调扫风机构周期性摆动。
[0027]优选的是，所述离合机构包括:
[0028]导轨，其具有多个高度不同的工作平面；
[0029]滑动机构，其与所述空调扫风机构连接，使所述滑动机构能够依次在所述导轨的不同工作平面上做周期性循环运动；
[0030]倒钩，其与所述形状记忆合金连接，当所述滑动机构运动至所述导轨的最高工作平面时与所述倒钩接合；
[0031]回拉弹簧，其将所述倒钩连接在所述导轨的最高工作平面上，使倒钩在与所述滑动机构分离后带动所述倒钩回位。
[0032]优选的是，所述滑动机构包括:
[0033]导向条，其与所述空调扫风机构连接；
[0034]滑块，其能够在所述导轨的不同工作平面上做周期性运动，并且当运动至所述导轨的最高平面时与所述倒钩接合；
[0035]弹簧钢片，其连接所述滑块及所述导向条，所述弹簧钢片能够使所述滑块紧贴所述不同工作平面的侧壁。
[0036]优选的是，所述控制机构包括:
[0037]传感器，其用于监测所述形状记忆合金通电及断电后移动位置；以及
[0038]单片机，其与所述传感器及所述形状记忆合金电联，用于控制所述形状记忆合金的输入电流。
[0039]优选的是，所述空调扫风机构还包括:
[0040]空调扫风叶片；以及
[0041]横拉杆，其铰接所述空调扫风叶片，使所述空调扫风叶片能够绕铰接点转动。
[0042]本发明与现有技术相比较所具有的有益效果:
[0043]1、发明采用的形状记忆合金驱动方式，利用形状记忆合金丝即可实现位移和力的输出，具有体积小、重量轻、结构简单可靠、加工制造方便、冲击小、无噪声以及不产生电磁干扰等特点；
[0044]2、使用形状记忆合金代替偏置弹簧作为复位机构时，扫风间隔时间要小于使用偏置弹簧复位机构的扫风间隔时间，使其具有更好的扫风效果，并且，在减少扫风间隔时间的同时增加了每条形状记忆合金丝的冷却时间，从而将大幅度减少每条合金丝因散热不彻底导致的应力积累，提高了形状记忆合金丝的使用寿命，避免了不必要的频繁更换；
[0045]3、通过使用离合机构使空调扫风叶片到达一端后不需等待可以立即返回，同时冷却时间数倍于使用复位机构的复位方式，可以使形状记忆合金丝完全冷却，从而更好的消除了应力积累，大幅度提高形状记忆合金丝的使用寿命，进而提高了扫风装置的使用寿命。
【附图说明】
[0046]图1为本发明所述的复位机构为偏置弹簧的扫风装置的结构示意图。
[0047]图2为本发明所述的复位机构为偏置弹簧的扫风装置的PffM输出电流示意图。
[0048]图3为本发明所述的复位机构为形状记忆合金的扫风装置的结构示意图。
[0049]图4为本发明所述的复位机构为形状记忆合金的扫风装置的PffM输出电流示意图。
[0050]图5为本发明所述的具有离合机构的扫风装置的结构示意图。
[0051 ]图6a为本发明所述离合机构的主视图。
[0052]图6b为本发明所述离合机构的俯视图。
[0053]图6c为本发明所述离合机构的结构示意图。
[0054]图7为本发明所述离合结构的导轨结构示意图。
[0055]图8为本发明所述的具有离合机构的扫风装置的PWM输出电流示意图。
【具体实施方式】
[0056]下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
[0057]本发明提供了一种电控形状记忆合金促动的车载空调扫风装置，由驱动部分，控制部分，传动部分和执行机构组成;驱动部分采用形状记忆合金丝作为驱动元件，通电加热时收缩、冷却时伸长，实现驱动器位移和力的输出；控制部分由传感器，单片机和手动控制按键组成，控制形状记忆合金丝上的电流大小，从而控制了形状记忆合金丝的温度;传动部分主要由离合装置或者复位装置组成，离合装置作用是当若干条形状记忆合金丝通过离合装置连接在车载空调扫风叶片上，离合装置可以切断部分形状记忆合金丝与空调扫风叶片间力的传递，消除干涉，复位装置作用是在形状记忆合金断电后将形状记忆合金复位;执行机构为车载空调扫风叶片。
[0058]如图1、图3所示，本发明提供一种电控形状记忆合金驱动的车载空调扫风装置，其主体结构包括:空调扫风机构、形状记忆合金140、复位机构及控制机构；形状记忆合金140一端与空调扫风机构连接，形状记忆合金140的另一端可拆卸的固定在空调外壳160上，形状记忆合金140周期性通电后的伸长与收缩运动用于驱动空调扫风机构周期性摆动;复位机构的一端与形状记忆合金140连接，另一端可拆卸的固定在空调外壳160上，复位机构用于将形状记忆合金110在断电后辅助复位;控制机构与形状记忆合金140电联，用于控制形状记忆合金140进行周期性的通电与断电，进而形成周期性的伸长和缩短的往复运动;为了便于调节记忆合金丝位置等参数，本实施例中记忆合金丝和支架的连接处采用螺钉，可通过该螺钉调整记忆合金丝初始位置。
[0059]在另一种实施例中，如图1所示，复位机构为偏置弹簧150，如图3所示，复位机构为另外一组形状记忆合金140，并且这两组形状记忆合金140均与控制机构电联，能够进行周期性的通电，通过周期性的通电之后的伸长与缩短运动驱动空调扫风机构进行周期性的往复运动。
[0060]在另一种实施例中，控制机构包括:传感器，其用于监测形状记忆合金140通电及断电后的移动位置；单片机，其用于根据形状记忆合金140的移动位置控制形状记忆合金140的输入电流，单片机分别用导线与形状记忆合金丝140，电源，传感器和手动控制按键连接，单片机固定在专门用来放置单片机的位置上，或者与外壳固联;在本实施例中，加热合金丝所用电流均来自于受飞思卡尔单片机控制的脉宽调制(PWM)模块，工作时PffM模块首先输出持续电流将合金丝迅速加热至接近相变临界温度，随后输出一定频率的低占空比方波电流缓慢加热记忆合金，使合金丝实现匀速可控变形并产生回复力，拉动被驱动部件运动，到达指定位置后PWM模块停止输出电流，记忆合金丝在空调风作用下冷却并在外力作用下伸长，到达另一侧极限位置时可认为与空调风温度相同，由单片机控制以适当方式重复此过程即可输出所需电流。
[0061 ]在另一种实施例中，空调扫风机构包括:空调扫风叶片110及横拉杆130，横拉杆130铰接空调扫风叶片110，用于将空调扫风叶片110连接后能够同步周期性绕铰接点转动，横拉杆130通过固定铰链120与空调扫风叶片110连接，形状记忆合金110及复位机构通过调节螺钉170连接在空调外壳160上，各个空调扫风叶片110由横拉杆130连接绕铰接点保证同步转动，中间的空调扫风叶片较长，在其后端两侧分别铰接有形状记忆合金丝140和复位机构，电源电压通过单片机控制加在形状记忆合金丝140两端。
[0062]在另一种实施例中，形状记忆合金可为丝状结构，也可为螺旋状等其他形式的结构;丝状结构可为单股结构形式，也可为多股结构形式，并且形状记忆合金可为镍钛记忆合金材料，也可为铜基、铁基记忆合金材料。
[0063]如图5所示，本发明还提供了一种电控形状记忆合金驱动的车载空调扫风装置，其主体结构包括:空调扫风机构、形状记忆合金、离合机构及控制机构;其中，形状记忆合金的一端可拆卸的固定于空调外壳160上，离合机构设置在空调扫风机构和形状记忆合金之间，使空调扫风机构周期性的接合和分离;控制机构与形状记忆合金电联，用于控制形状记忆合金进行周期性的通电与断电，进而进行周期性的伸长和缩短的往复运动;空调扫风机构通过离合机构直接与记忆合金丝铰接，离合机构作用是周期性切断记忆合金丝与空调扫风机构的刚性连接，避免运动干涉;为了便于调节记忆合金丝位置等参数，本实施例中记忆合金丝和支架的连接处采用螺钉，可通过该螺钉调整记忆合金丝初始位置。
[0064]其中，形状记忆合金与离合机构为数量相同对应的多组，并且设置成至少4组的偶数组，通过离合机构使对应的形状记忆合金周期性的与空调扫风机构接合和分离，进而驱动空调扫风机构周期性摆动;在本实施例中，形状记忆合金设置为4条，分别为形状记忆合金140a?140d，与这4条形状记忆合金分别对应的是离合机构180a?180d。
[0065]在另一种实施例中，如图6a、图6b、图6c及图7所示，离合机构主体结构包括:导轨
181、倒钩182、回拉弹簧183及滑动机构184;其中，导轨181固定于空调出风口支架上，并且导轨181具有多个高度不同的工作平面，由高到低分别为第一平面181a、第二平面181b、第三平面181c及第四平面181d，第一平面181a与第二平面181b通过倾斜面181e连接，第二平面181b与第三平面181c通过倾斜面181f连接，第四平面184d与第一平面181a通过倾斜面181 g连接，滑动机构184与空调扫风机构连接，通过倾斜面181 e?181 g使滑动机构184能够依次在导轨181的第一平面181a、第二平面181b、第三平面181c及第四平面181d上做周期性循环运动，倒钩182与形状记忆合金铰接，并且当滑动机构184运动至导轨181的最高工作平面第一工作平面181a时与倒钩182接合，回拉弹簧183用于将倒钩182连接在导轨110的最高工作平面第一工作平面181a上，使倒钩182在与滑动机构184分离后带动倒钩182回位。
[0066]在另一种实施例中，如图6c及图7所示，滑动机构184主体结构包括:滑块184a、导向条184b以及弹簧钢片184c;其中，滑块184a能够在导轨181的不同工作平面上做周期性循环运动，并且当滑块184a运动至导轨181的最高工作平面第一工作平面181a时与倒钩182接合，当运动至第二工作平面181b、第三工作平面181c及第四工作平面181d时与倒钩182分离，导向条184b与空调扫风机构连接，弹簧钢片184c用于连接滑块184a及导向条184b，弹簧钢片184c能够使滑块184a紧贴在导轨181不同工作平面的侧壁。
[0067]在另一种实施例中，控制机构包括:传感器，其用于监测形状记忆合金通电及断电后的移动位置;单片机，其用于根据形状记忆合金的移动位置控制形状记忆合金的输入电流，单片机分别用导线与形状记忆合金丝，电源，传感器和手动控制按键连接，单片机固定在专门用来放置单片机的位置上，或者与外壳固联;在本实施例中，加热合金丝所用电流均来自于受飞思卡尔单片机控制的脉宽调制(PWM)模块，工作时PffM模块首先输出持续电流将合金丝迅速加热至接近相变临界温度，随后输出一定频率的低占空比方波电流缓慢加热记忆合金，使合金丝实现匀速可控变形并产生回复力，拉动被驱动部件运动，到达指定位置后PffM模块停止输出电流，记忆合金丝在空调风作用下冷却并在外力作用下伸长，到达另一侧极限位置时可认为与空调风温度相同，由单片机控制以适当方式重复此过程即可输出所需电流。
[0068]在另一种实施例中，空调扫风机构包括:空调扫风叶片110及横拉杆130;空调扫风叶片110与导向条184b连接，横拉杆130铰接空调扫风叶片110，用于将空调扫风叶片110连接后能够同步绕铰接点周期性转动，横拉杆130通过固定铰链120与空调扫风叶片110连接，形状记忆合金通过调节螺钉170连接在空调外壳160上，各个空调扫风叶片110由横拉杆130连接绕铰接点保证同步转动，中间的空调扫风叶片较长，在其后端两侧分别铰接有离合机构，电源电压通过单片机控制加在记忆合金丝两端。
[0069]在另一种实施例中，离合机构可与空调扫风叶片铰接，离合机构可绕铰接点做横向的轴向相对运动或者绕轴相对转动。
[0070]在另一种实施例中，形状记忆合金可为丝状结构，也可为螺旋状等其他形式的结构;丝状结构可为单股结构形式，也可为多股结构形式，并且形状记忆合金可为镍钛记忆合金材料，也可为铜基、铁基记忆合金材料。
[0071]下面结合附图1?8，通过具体的实施例进行进一步的说明
[0072]实施例1
[0073]如图1所示为采用一条记忆合金丝的扫风装置，即复位机构为偏置弹簧150，空调扫风叶片110通过固定铰链120连接在调节螺钉170上，调节螺钉170通过螺纹连接于外壳160，各扫风叶片由横拉杆130连接以保证同步运动，中间的扫风叶片较长，在其后端两侧分别铰接有形状记忆合金丝140和偏置弹簧150，电源电压通过单片机控制加在记忆合金丝两端。
[0074]本实施例的工作原理如下:形状记忆合金丝140通电时产生热量，到达相变温度后会产生恢复力并缩短，拉动空调扫风叶片110逆时针旋转，停止通电后形状记忆合金丝140温度下降，低于相变温度时在偏置弹簧150作用下伸长，同时带动空调扫风叶片110顺时针运动;此过程循环进行可实现扫风叶片有间隔、往返不等速摆动，通电时间和断电时间可以通过单片机调节。
[0075]本实施例的PffM输出电流如图2所示，在一个周期内，S210为形状记忆合金140的预热过程，S220为形状记忆合金140匀速收缩的过程，S230为形状记忆合金140冷却伸长的过程。
[0076]实施例2
[0077]如图3所示为采用两条记忆合金丝的扫风装置，即复位机构同样采用形状记忆合金的形式，该实施方式与实施例1的结构大体相同，只是省去了偏置弹簧150，增加了一组形状记忆合金丝140，当使用丝状记忆合金结构时，左侧记忆合金丝此时处于松弛状态并在图中表示为弯曲，当使用螺旋状记忆合金结构时松弛状态的记忆合金表现为螺距增大，电源通过单片机分成2路输出，分别连接在两组形状记忆合金丝140两端，可以对它们分别单独通电与断电。
[0078]本实施例的工作原理如下:先对第一条记忆合金丝通电，第一条由松弛状态逐渐变为紧绷，到达极限位置后对第一条合金丝断电，待其冷却至低于相变温度后，对第二条金属丝进行通电加热，将第一条金属丝拉伸同时拉动扫风叶片反方向运动，待第二条合金丝冷却后对第一条合金丝重新通电加热；此过程循环进行可实现扫风叶片有间隔、往返等速摆动。
[0079]本实施例的PffM输出电流如图4所示，这种实施方案的扫风间隔时间要小于实施例1，同时增加了每一条合金丝的冷却时间，增加冷却时间将大幅度减少合金丝因散热不彻底导致的应力积累；在一个周期内，S210a为第一条形状记忆合金140的预热过程，S220a为第一条形状记忆合金140匀速收缩的过程，S230a为第一条形状记忆合金140冷却伸长的过程，S210b为第二条形状记忆合金140的预热过程，S220b为第二条形状记忆合金140匀速收缩的过程，S230b为第二条形状记忆合金140冷却伸长的过程。
[0080]实施例3
[0081]如图5所示，为采用4条记忆合金丝的扫风装置，采用每侧两条记忆合金丝依次拉动的形式，该实施方式与实施例2结构大体相同，增加了两条记忆合金丝，并且在记忆合金丝与空调扫风叶片之间增加了离合机构，电源通过单片机分成4路输出，分别连接在4条记忆合金丝140两端，可以分别对它们单独通电。
[0082]如图6a、图6b、图6c及图7所示，其中，图6a为离合机构的主视图，图6b为离合机构的平面图，在图6a中滑块184a未画出，图6c为离合机构的斜视图，离合机构由导轨181、倒钩
182、回拉弹簧183及滑动机构184组成，导轨181固定于空调出风口支架上，滑动机构184由滑块184a、导向条184b以及弹簧钢片184c组成，滑块184a可以在导轨181中运动，导向条184b与扫风叶片铰接，并可以沿X轴方向滑动，滑块184a与导向条184b用弹簧钢片184c连接，使滑块184a相对导向条184b具有向y轴负方向和向z轴负方向的运动趋势，倒钩182与记忆合金丝铰接，可沿X轴方向滑动，当且仅当滑块184a位于导轨181最上层的第一工作平面181a时，可以与倒钩182接合，回位弹簧183连接在倒钩182和导轨181上，工作状态为拉伸状态，使倒钩182有沿X轴正方向的运动趋势。
[0083]本实施例的工作原理如下:先对记忆合金丝140a通电，离合机构180a接合，记忆合金丝140a通过离合机构180a拉动扫风叶片运动，其运动方向定义为负方向，到达极限位置后离合机构180a可以将记忆合金丝和扫风叶片断开，然后对记忆合金丝140b通电，离合机构180b接合，记忆合金丝140b通过离合机构180b拉动扫风叶片向反方向运动，到达反向极限位置后离合机构180b断开，对记忆合金丝140c通电，依此类推。当记忆合金丝140d到达反向极限位置并断开后，对记忆合金丝140a通电，完成一个循环;离合机构180a?ISOd可以实现每间隔4个行程结合一次。
[0084]如图7所示，离合机构的导轨181具有4个工作平面，滑块184a初始位置为最高的第一工作平面181a，此时离合机构接合，第一行程为在记忆合金丝作用下倒钩182拉动滑块184a工作部分向X轴负方向运动，即将到达极限位置时滑块184a工作部分在弹簧钢片184c作用下向下运动到第二工作平面181b并与倒钩182脱开，离合机构断开，此过程中滑块184a带动扫风叶片运动；第二行程为其他合金丝带动扫风叶片向反方向运动，并带动滑块184a工作部分通过斜面181e进入第三工作平面181c，合金丝冷却，回位弹簧183拉动倒钩182拉动合金丝缓慢伸长;第三行程为其他合金丝带动扫风叶片向正方向运动，并带动滑块184a工作部分通过斜面181f进入第四工作平面181d，合金丝继续冷却，回位弹簧183继续推动倒钩182拉动合金丝缓慢伸长;第四行程为其他合金丝带动扫风叶片向反方向运动，并带动滑块184a工作部分通过斜面ISlg回到第一工作平面181a，合金丝冷却完成，回位弹簧183推动倒钩182拉动合金丝伸长至原长，离合机构接合;然后重复此过程，完成循环;此过程循环进行可实现扫风叶片无间隔、往返等速摆动。
[0085]本实施例的一种工作过程如下:
[0086]在第一阶段中，对记忆合金丝140a通电，离合机构180a的滑块初始位置在第一工作平面，离合机构180b的滑块初始位置在第四工作平面，离合机构180c的滑块初始位置在第三工作平面，离合机构180d的滑块初始位置在第二工作平面，离合机构180a中倒钩与记忆合金丝140a接合，记忆合金丝140a的第一行程为在记忆合金丝作用下倒钩拉动滑块向X轴负方向运动，即将到达极限位置时滑块工作部分在弹簧钢片作用下向下运动到第二工作平面上并与倒钩脱开，离合机构180a断开，此过程中滑块带动扫风叶片运动，此时，离合机构180b的滑块运动至第一工作平面，离合机构180c的滑块运动至第四工作平面，离合机构ISOd的滑块运动至第三工作平面；
[0087]在第二阶段中，对记忆合金丝140b通电，离合机构180a的滑块初始位置在第二工作平面，离合机构180b的滑块初始位置在第一工作平面，离合机构180c的滑块初始位置在第四工作平面，离合机构180d的滑块初始位置在第三工作平面，离合机构180b中倒钩与记忆合金丝140b接合，记忆合金丝140b的第一行程为在记忆合金丝作用下倒钩拉动滑块向X轴正方向运动，即将到达极限位置时滑块工作部分在弹簧钢片作用下向下运动到第二工作平面上并与倒钩脱开，离合机构180b断开，此过程中滑块带动扫风叶片运动，此时，离合机构180a的滑块通过斜面进入到第三工作平面，记忆合金丝140a冷却，回拉弹簧拉动倒钩进而拉动记忆合金丝140a缓慢伸长，离合机构180c的滑块运动至第一工作平面，离合机构ISOd的滑块运动至第四工作平面；
[0088]在第三阶段中，对记忆合金丝140c通电，离合机构180a的滑块初始位置在第三工作平面，离合机构180b的滑块初始位置在第二工作平面，离合机构180c的滑块初始位置在第一工作平面，离合机构180d的滑块初始位置在第四工作平面，离合机构180c中倒钩与记忆合金丝140c接合，记忆合金丝140c的第一行程为在记忆合金丝作用下倒钩拉动滑块向X轴负方向运动，即将到达极限位置时滑块工作部分在弹簧钢片作用下向下运动到第二工作平面上并与倒钩脱开，离合机构180c断开，此过程中滑块带动扫风叶片运动，此时，离合机构180a的滑块通过斜面进入到第四工作平面，记忆合金丝140a继续冷却，回位弹簧继续推动倒钩拉动记忆合金丝140a缓慢伸长，离合机构180b的滑块运动至第三工作平面，离合机构ISOd的滑块运动至第一工作平面；
[0089]在第四阶段中，对记忆合金丝140d通电，离合机构180a的滑块初始位置在第四工作平面，离合机构180b的滑块初始位置在第三工作平面，离合机构180c的滑块初始位置在第二工作平面，离合机构180d的滑块初始位置在第一工作平面，离合机构180d中倒钩与记忆合金丝140d接合，记忆合金丝140d的第一行程为在记忆合金丝作用下倒钩拉动滑块向X轴正方向运动，即将到达极限位置时滑块工作部分在弹簧钢片作用下向下运动到第二工作平面上并与倒钩脱开，离合机构ISOd断开，此过程中滑块带动扫风叶片运动，此时，离合机构180a的滑块通过斜面回到第一工作平面，记忆合金丝140a已经冷却完成，回位弹簧推动倒钩拉动记忆合金丝140a伸长至原长，离合机构180a接合，离合机构180b的滑块运动至第四工作平面，离合机构180c的滑块运动至第三工作平面；
[0090]第一阶段?第四阶段为一个循环过程，重复此过程，完成循环，此过程循环进行可实现扫风叶片无间隔、往返等速摆动。
[0091]本实施例的PffM输出电流如图8所示。这种实施方案的扫风叶片到达一端后不需等待可以立即返回，同时冷却时间数倍于实施例2，可以使合金丝完全冷却，消除应力积累，同时提高装置的使用寿命;在一个循环周期内，S210a为形状记忆合金140a的预热过程，S220a为形状记忆合金140a匀速收缩的过程，S230a为形状记忆合金140a冷却伸长的过程，S210b为形状记忆合金140b的预热过程，S220b为状记忆合金140b匀速收缩的过程，S230b为形状记忆合金140b冷却伸长的过程，S210c为形状记忆合金140c的预热过程，S220c为状记忆合金140c匀速收缩的过程，S230c为形状记忆合金140c冷却伸长的过程，S210d为形状记忆合金140d的预热过程，S220d为状记忆合金140d匀速收缩的过程，S230d为形状记忆合金140d冷却伸长的过程。
[0092]尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。
【主权项】
1.一种电控形状记忆合金驱动的车载空调扫风装置，其特征在于，包括: 空调扫风机构； 形状记忆合金，其一端与所述空调扫风机构连接，另一端可拆卸的固定于空调外壳，用于驱动所述空调扫风机构周期性摆动； 复位机构，其一端与所述形状记忆合金连接，另一端可拆卸的固定于所述空调外壳，用于在所述形状记忆合金断电时将所述形状记忆合金复位； 控制机构，其与所述形状记忆合金电联，用于控制所述形状记忆合金进行周期性的通电与断电，进而形成周期性的伸长和缩短的往复运动。2.如权利要求1所述的电控形状记忆合金驱动的车载空调扫风装置，其特征在于，所述复位机构为偏置弹簧。3.如权利要求1所述的电控形状记忆合金驱动的车载空调扫风装置，其特征在于，所述复位机构为形状记忆合金，其与所述控制机构电联，能够进行周期性的通电与断电。4.如权利要求2或3中所述的电控形状记忆合金驱动的车载空调扫风装置，其特征在于，所述控制机构包括: 传感器，其用于监测所述形状记忆合金通电及断电后移动位置；以及单片机，其与所述传感器及所述形状记忆合金电联，用于控制所述形状记忆合金的输入电流。5.如权利要求4所述的电控形状记忆合金驱动的车载空调扫风装置，其特征在于，所述空调扫风机构还包括: 空调扫风叶片；以及 横拉杆，其铰接所述空调扫风叶片，使所述空调扫风叶片能够绕铰接点转动。6.—种电控形状记忆合金驱动的车载空调扫风装置，其特征在于，包括: 空调扫风机构； 形状记忆合金，其一端可拆卸的固定于空调外壳； 离合机构，其设置在所述空调扫风结构和所述形状记忆合金之间，使所述空调扫风机构周期性的接合和分离； 控制机构，其与所述形状记忆合金电联，用于控制所述形状记忆合金周期性通电与断电，进而形成周期性的伸长和缩短的往复运动； 其中，所述形状记忆合金与所述离合机构为数量相同的多组，并且设置成至少4组的偶数组，通过所述离合机构使对应的所述形状记忆合金周期性的驱动所述空调扫风机构周期性摆动。7.如权利要求6所述的电控形状记忆合金驱动的车载空调扫风装置，其特征在于，所述离合机构包括: 导轨，其具有多个高度不同的工作平面； 滑动机构，其与所述空调扫风机构连接，使所述滑动机构能够依次在所述导轨的不同工作平面上做周期性循环运动； 倒钩，其与所述形状记忆合金连接，当所述滑动机构运动至所述导轨的最高工作平面时与所述倒钩接合； 回拉弹簧，其将所述倒钩连接在所述导轨的最高工作平面上，使倒钩在与所述滑动机构分离后带动所述倒钩回位。8.如权利要求7所述的电控形状记忆合金驱动的车载空调扫风装置，其特征在于，所述滑动机构包括: 导向条，其与所述空调扫风机构连接； 滑块，其能够在所述导轨的不同工作平面上做周期性运动，并且当运动至所述导轨的最高平面时与所述倒钩接合； 弹簧钢片，其连接所述滑块及所述导向条，所述弹簧钢片能够使所述滑块紧贴所述不同工作平面的侧壁。9.如权利要求8所述的电控形状记忆合金驱动的车载空调扫风装置，其特征在于，所述控制机构包括: 传感器，其用于监测所述形状记忆合金通电及断电后移动位置；以及 单片机，其与所述传感器及所述形状记忆合金电联，用于控制所述形状记忆合金的输入电流。10.如权利要求8所述的电控形状记忆合金驱动的车载空调扫风装置，其特征在于，所述空调扫风机构还包括: 空调扫风叶片；以及 横拉杆，其铰接所述空调扫风叶片，使所述空调扫风叶片能够绕铰接点转动。
【文档编号】B60H1/34GK105946515SQ201610293218
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2016年5月5日
【发明人】沈传亮, 肖尊元, 卢帅, 刘纬纶, 王皓, 聂家弘, 周淼磊
【申请人】吉林大学