CN116867967A - 非对称双稳态形状记忆合金惯性致动器 - Google Patents

Abstract

一种非对称双稳态形状记忆合金惯性致动器及其在装置中的用途，该非对称双稳态形状记忆合金惯性致动器能够防止由环境温度变化引起的意外致动，但保持与温度相关的安全特征。

Description

非对称双稳态形状记忆合金惯性致动器

技术领域

本发明涉及非对称双稳态惯性致动器、其操作方法及其在装置中的使用，并且特别地涉及下述致动器：在该致动器中，从动元件通过由形状记忆合金(在下面指示为“SMA”)制成的一条或更多条线而移动。

背景技术

已知的是，形状记忆现象在于下述事实：由具有所述现象的合金制成的机械部件能够在温度改变时在很短的时间内于制造时预设定的两种形状之间转变，并且没有中间平衡位置。该现象可以发生的第一模式称为“单向”，原因在于机械部件能够在温度改变时在单个方向上改变形状、例如从形状A变为形状B，而从形状B至形状A的逆向转变需要施加机械力。

相比之下，在所谓的“双向”模式中，两种转变都可以由温度改变引起；发生这种情况是由于该部件的微晶结构从在较低温度下稳定的称为马氏体的类型转变为在较高温度下稳定的称为奥氏体的类型，并且反之亦然(M/A和A/M转变)。这些转变的特征在于四个温度：马氏体最终温度(Mf)、马氏体起始温度(Ms)、奥氏体起始温度(As)、奥氏体最终温度(Af)。

SMA线必须被锻炼成使得该SMA线可以具有其形状记忆元件的特征，并且SMA线的锻炼过程通常允许在线被加热时以能够高度重复的方式引起马氏体/奥氏体(M/A)相变并且允许在线被冷却时引起奥氏体/马氏体(A/M)相变。在M/A转变中，线经历了3％至5％的缩短，该线在线冷却下来时恢复并通过A/M转变返回至线的原始长度。

很长时间以来就已经利用了SMA线在加热时收缩并然后在冷却后重新伸展的这种特征，以获取非常简单、紧凑、可靠且便宜的致动器。特别地，该类型的致动器用在一些双稳态电开关中，以执行驱动元件从第一稳态位置至第二稳态位置的运动，并且反之亦然。应该注意的是，术语“驱动元件”此处旨在具有非常通用的含义，因为只要“驱动元件”是其运动决定两个稳态操作位置之间的切换的换向的元件，“驱动元件”就可以根据特定的制造需要而采用无数的形状。

在申请人名义下的US 4544988、US 5977858、US 6943653和EP 2735013中描述了双稳态SMA线致动器的一些示例，所有这些专利描述了具有两条SMA线的解决方案。

在US 4965545中描述了双稳态SMA致动器的另一示例，其中双稳态行为通过在对抗构型中使用SMA线来实现，EP 1593844使用SMA线作用在具有弹簧作为稳定性锁定器的旋转元件上，或GB 2558618示出了处于对抗构型中的两条SMA线以切换具有安置在其中间部分中的固定枢转元件的摇杆的倾斜度。

在US 8656713中描述了利用不同原理的基于SMA的解决方案，该US 8656713公开了一种惯性致动器，其中，惯性质量块与致动器本体分开并且通过脉冲激活在较长的距离内被驱动。这意味着用于正确设计返回机制的高度定制和在系统需要切换回至起始位置时不可避免的延迟、以及在两个稳态构型之间缺乏“对称”，这可能防止惯性致动器在某些应用中的成功使用、例如在后面所述的流分流器中的成功使用。

申请人名义下的WO 2021/197980中描述了用于双稳态惯性致动器的另一种基于SMA的解决方案，其描述了一种对称类型的致动器，其中由SMA线施加到惯性元件以使致动器在两个稳定状态之间切换的力基本相等。根据本发明的致动器与所述申请中描述的致动器具有共同的优点，即大大减少了通常存在于所有基于双稳态的解决方案中的所谓“超限”的需要。

在一些特定的应用中，有利的特征是仅具有由惯性行为驱动的一次转变，而到起始位置的返回转变被以不同的方式驱动。例如，致动器利用焦耳效应将致动器从第一位置移动至第二位置并且然后经由电流控制或通过环境温度的增加(T>Af)使用SMA致动作为切换回第一位置的合适机构。该构思的示例性有利应用是继电器，其中如果温度过高并且代表危险情况(火灾)，则存在致动器的自动断开接合。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术致动器的缺点，特别是涉及防止与环境温度变化相关的意外致动但保持与温度相关的安全特征的能力，并且本发明的第一方面在于包括权利要求1所述元件的非对称惯性双稳态形状记忆合金致动器。

优选地，非对称惯性双稳态形状记忆合金致动器配置成使得d2/d1比包括在0.05与0.70之间，优选地在0.10与0.30之间，其中d1被定义为在第一稳定位置中曲柄销与曲柄及杆机构的死点之间的距离，并且d2被定义为在第二稳定位置中的类似距离。

两个致动器稳定位置的不同距离是本发明的关键构思，并确保了致动器的非对称行为。特别地，在一次转变中(从第一稳定位置到第二稳定位置)，重要的是与死点保持足够的距离，以便曲柄及杆机构上的质量M获得足够的动量通过死点，而在返回行程中(从第二稳定位置到第一稳定位置)，转变由不仅仅由SMA线致动提供的附加力驱动。这种力可以通过以下各者产生：

·质量M的重力，或者，

·当质量M和/或曲柄及杆机构由磁性材料或铁磁性材料制成并且致动器包括至少一个合适的静止磁体时的磁力。

根据上述定义，从第一稳定位置到第二稳定位置的转变可以仅在形状记忆合金线的快速致动时发生，并且基本上仅由惯性驱动，而从第二稳定位置返回或切换回第一稳定位置至少需要对SMA线作用的第二力贡献，这种附加力由重量或至少一个磁体或者重量和磁性作用的总和提供。

附图说明

将借助于附图通过以下示例性实施方式进一步说明本发明，在附图中：

·图1A和图1B是根据本发明的第一优选实施方式的非对称惯性双稳态形状记忆合金致动器处于其两个稳定位置的示意图，

·图1C是上述致动器处于对应于死点的中间不稳定位置的示意图，

·图2A至图2D是存在于致动器中的形状记忆合金线的一些优选连接布置的示意图，

·图3A和图3B是根据本发明的第二实施方式的非对称惯性双稳态形状记忆合金致动器处于其两个稳定位置的示意图，

·图4A和图4B是根据本发明的第三实施方式的非对称惯性双稳态形状记忆合金致动器处于其两个稳定位置的示意图，

·图5A和图5B是根据本发明的第四实施方式的非对称惯性双稳态形状记忆合金致动器处于其两个稳定位置的示意图，

·图6A和图6B是根据本发明的第五实施方式的非对称惯性双稳态形状记忆合金致动器处于其两个稳定位置的示意图，

·图7是根据本发明的第六实施方式的非对称惯性双稳态形状记忆合金的示意图，以及

·图8是根据本发明的第七实施方式的非对称惯性双稳态形状记忆合金的示意图。

具体实施方式

为了使附图更容易理解，在某些情况下，元件的尺寸和尺寸比已经改变，特别且非排他性地涉及惯性质量块的尺寸和SMA线的缩短。此外，对于理解本发明或其特征来说不必要的一些元件，比如用于SMA线的电流源，没有被示出。

图1A(第一稳定位置)和图1B(第二稳定位置)中示出了根据本发明的非对称双稳态形状记忆合金致动器100的第一实施方式的示意图。致动器100包括静止支承件11、具有第一端部12’和第二端部12”的可移动滑动件12、固定至静止支承件11的滑动件导引件13、以及可旋转杠杆14，可旋转杠杆14具有通过端部止挡件111接触静止支承件11的一个不受约束的末端部以及经由枢轴14’固定至静止支承件11的另一个末端部。可旋转杠杆14的不受约束的末端部还接触可移动滑动件12的第一端部12’，并且在具有U形构型的形状记忆合金线15的致动下使可移动滑动件12沿第一方向(在图示的示例中向右)移动，其中形状记忆合金线的末端部经由端子15’固定到静止支承件11上并且其中央部分连接至可旋转杠杆14。

滑动件12借助于弹簧16朝向第一稳定位置偏置，弹簧16具有连接至滑动件12的第一端部16’和连接至静止支承件11的第二端部16”，所述偏置弹簧16卡嵌在滑动件12中的合适的腔中。可以使用其他替代装置来执行所述偏置动作，比如磁性装置或重力装置(例如，通过绕过滑轮的线缆连接至第一端部12’的质量块)。

致动器100包括曲柄及杆机构17，该曲柄及杆机构用于对布置在曲柄销处、即在曲柄与杆之间可竖向移动的枢转连接处的质量M的惯性元件19的运动进行控制。更具体地，曲柄及杆机构17的第一可移动臂17’用作曲柄，并且连接在元件19与固定至支承件11的第一枢轴18’之间，并且曲柄及杆机构17的第二可移动臂17”用作连接杆，并且连接在元件19与经由合适的联接器170固定至滑动件12的第二枢轴18”之间。

以这种方式，曲柄及杆机构17和滑动件12形成反向的滑动件-曲柄联动装置，其中滑动件12从图1A的第一稳定位置开始沿着导引件13在第一方向上的滑动运动导致曲柄17’围绕枢轴18’逆时针旋转。

形状记忆合金线15的致动使得曲柄及杆机构17被带到其死点(图1C)，其中第一曲柄及杆可移动臂17’与第二曲柄及杆可移动臂17”对准。从那里，仅在SMA线15被快速致动并且质量M的惯性元件19被加速以从第一稳定位置移动至第二稳定位置的情况下，致动器100才能够从第一稳定位置(图1A)移动至第二稳定位置(图1B)。

从第二稳定位置切换回第一稳定位置通过克服弹簧16的阻力致动形状记忆合金线15来再次实现，以通过曲柄17’围绕枢轴18’的顺时针旋转将曲柄及杆机构17带到其死点。在这种情况下，作用在质量M的惯性元件19上的重力使曲柄及杆机构17离开死点，并且因此使滑动件12处于图1A的第一稳定位置。

以上描述说明了根据本发明的惯性致动器的非对称构思，即，第一稳定位置与第二稳定位置之间的切换仅与由SMA致动所施加的力相关，该力在几何上将曲柄及杆机构17带到其死点，元件19从死点朝向第二稳定位置的运动总是且仅由惯性力(SMA线15的快速致动)给出。

另一方面，从第二稳定位置切换回第一稳定位置是由于SMA线致动，这将曲柄及杆机构17带到其死点，而元件19从死点朝向第一稳定位置的运动需要附加的力贡献，更具体地是图1A至图1B的实施方式中的重力。这意味着曲柄及杆机构17布置在基本上竖向的平面中，并且第二稳定位置高于第一稳定位置并且更靠近死点。

基本上，从第二稳定位置到第一稳定位置的转变只需要SMA线致动，而不管模式(焦耳模式或来自周围环境的加热模式)或其致动速度。

本发明不限于将SMA线15连接至可旋转杠杆14的特定方式。图2A至图2D的示意图中示出了一些较常见的构型。

更具体地，图2A示出了在图1A至图1B中使用的连接方式，其中呈U形构型的SMA线15卷绕在可旋转杠杆14上。

在图2B中，呈U形构型的SMA线15卷绕在借助于杆141连接至可旋转杠杆14的孔眼141’上。

在图2C中，SMA线15以所谓的“V形构型”直接固定至可旋转杠杆14。

图2D示出了最简单的替代方案，其中SMA线15呈直线构型。

关于SMA线的连接和数量，要强调的是，尽管原则上两条或更多条SMA线可以同时作用在可旋转杠杆14上以使惯性质量块19加速，但实际上这种SMA线的同时致动和控制既不实际也不容易实现。

根据本发明的非对称惯性双稳态形状记忆合金致动器可以在其他实施方式中实现。例如，图3A和图3B示出了处于其两个稳定位置的非对称惯性双稳态形状记忆合金致动器300的第二实施方式的示意图。在这种情况下，滑动件32的第二端部32”通过枢轴320驱动安装在支承件31上的杠杆321，以扩展致动器的“范围”，从而扩大其行程。图3A和图3B中所示的另一不同之处在于以下事实：曲柄及杆机构37的第一枢轴38’用作用于滑动件32的第一端部32’的端部止挡件，并且第二枢轴38”直接连接到滑动件32，使得臂37’、37”两者和惯性元件39在图3B的第二稳定位置中位于滑动件32内。

图4A和图4B示出了本发明的第三实施方式的示意图，其中惯性双稳态致动器400包括比静止支承件41长的滑动件42。更具体地，在图4A的第一稳定位置，滑动件42的第一端部42’从支承件41的左侧伸出，而在图4B的第二稳定位置，第二端部42”从支承件41的右侧伸出。在这种情况下，可旋转杠杆44通过撞击滑动件42的合适的内部销420而不是撞击第一端部42’来作用在滑动件42上。

双稳态非对称惯性致动器400还具有复位弹簧440，该复位弹簧440作用于可旋转杠杆44上，以便一旦SMA线45被停用，就使可旋转杠杆抵靠端部止挡件411回到起始位置。以这种方式，当致动器处于第二稳定位置时，SMA线45不会像前两个实施方式中那样保持松弛，以防可能被松弛的线接触的相邻元件可能发生问题。

图5A和图5B示出了本发明的第四实施方式的示意图，其中惯性双稳态致动器500包括比静止支承件51短得多的滑动件52。更具体地，曲柄及杆机构57安置在滑动件52的一侧，即第一枢轴58’在第一端部52’的左侧，其中第二枢轴58”直接连接至第一端部52’，并且形状记忆合金线55直接连接至曲柄及杆机构57的曲柄57’，因此省去了前面实施方式中使用的可旋转杠杆。

图6A和图6B示出了本发明的第五实施方式的示意图，其中惯性双稳态致动器600包括滑动件62，滑动件62直接连接至惯性元件69，惯性元件69连结曲柄及杆机构的第一臂67’和第二臂67”。滑动件62沿着惯性元件69的运动方向延伸，滑动件在一个端部处连接至惯性元件69，而相反端部位于导引元件63之间。两个杠杆64、64’在其近端端部处分别连接至曲柄及杆机构的第一枢轴68’和第二枢轴68”，并且在其相反的远端部分处分别连接至固定在静止支承件61上的止挡件640和640’。

在相对于所述止挡件640、640’更远的位置处连接在杠杆64、64’之间的形状记忆合金线65的致动和随后的缩短导致杠杆64、64’的顶部端部克服在止挡件640、640’与滑动件62之间的位置处内部连接杠杆64、64’的牵拉弹簧66的阻力而向外敞开。因此，曲柄67’和连接杆67”分别以逆时针和顺时针向上旋转，并且非对称惯性双稳态形状记忆合金致动器600从图6A的第一稳定位置移动至图6B的第二稳定位置。

应当注意的是，在所有实施方式中，SMA线的致动是如此快速和短暂，在几毫秒的量级，它仅提供初始脉冲来使曲柄及杆机构加速到足以通过死点，因此它不阻碍致动器朝向第二稳定位置的运动。例如，在第四实施方式中，当SMA线55到达与曲柄57’对准的位置时，其已经不再被启用并且不阻碍曲柄57’朝向第二稳定位置的逆时针旋转。这同样适用于其他实施方式，即当曲柄及杆机构到达死点时，SMA线已经被停用。

毋庸置疑，在不脱离本发明的范围和效果的情况下，上述各种实施方式可以以不同的方式组合，以获得图中未示出的其他实施方式。例如，第二实施方式的枢转杠杆321也可以用在第一实施方式、第三实施方式和第四实施方式中，或者第四实施方式的SMA线直接连接至曲柄的无杠杆构型也可以用在前三个实施方式中。

另一个直接变型是惯性质量块M简单地连接至曲柄及杆机构，而不是曲柄销的一部分或组成部分，如所有实施方式中所描绘的。此外，惯性质量块M可以是来自存在于致动器中的一系列质量块的等效质量块，即优选地在对称位置安置在致动器内的两个或更多个质量块的贡献之和。在最常见的变型中，惯性质量块M由相对于曲柄销对称设置在曲柄和杆上并连接在其上的两个质量块给出。

在上述所有实施方式中，从第一稳定位置到第二稳定位置的运动是由SMA线的快速致动引起的，并且从第二稳定位置到第一稳定位置的返回是由与惯性质量块M相关联的重力实现的，而与SMA线的致动速度无关。毋庸置疑，这对致动器的安装方式施加了限制，因为重力的方向将从第二稳定位置指向第一稳定位置，并且重力的方向将基本上平行于曲柄及杆机构以及因此惯性质量块在第一稳定位置与第二稳定位置之间移动的平面(将惯性质量块的中心作为平面的参考点)。在本文中，术语“基本平行”表示上述元件平行或形成等于或小于45°、优选小于20°的角度的情况。

根据本发明的变型的非对称双稳态形状记忆合金致动器能够通过使用惯性元件和/或曲柄及杆机构来允许更高程度的安装自由度，该惯性元件和/或曲柄及杆机构也是磁性的或者能够响应磁场，即本身是磁性元件或者能够被磁体吸引。

图7示出了惯性非对称双稳态形状记忆致动器700，该致动器是图1B的致动器在其第二稳定位置的复制品，其中增加了固定在静止支承件71上的磁体79’，以允许惯性元件79从第二稳定位置非惯性返回到第一稳定位置，并且因此滑动件72也在致动器安装超过上述45°限制时从第二稳定位置非惯性返回到第一稳定位置。在这种情况下，惯性元件79由相反极性的磁性元件或能够被磁体79’吸引的铁磁材料制成或包括该磁性元件或铁磁材料。

类似地，图8示出了惯性非对称双稳态形状记忆致动器800，该致动器是图6B的致动器在其第二稳定位置的复制品，其中增加了一对固定在静止支承件81上并相对于惯性元件89对称定位的磁体89’、89”，以允许惯性元件89以及因此滑动件82从第二稳定位置非惯性返回到第一稳定位置。同样在这种情况下，惯性元件89由相反极性的磁性元件或能够被磁体89’和89”吸引的铁磁元件制成或包括该磁性元件或铁磁材料。

尽管图7和图8分别示出了向第一实施方式和第五实施方式添加一个或两个磁体，但是很明显，也可以向其他实施方式添加相同的磁体，并且磁体的确切数量和布置可以根据致动器的具体性能要求进行调节。一般来说，对于本发明的“磁性”变型，一个或多个磁体优选地安置在曲柄销的第一稳定位置与死点之间，与死点相距一段距离，该距离包括在前面限定的距离d1的1/10与9/10之间，并且它们优选地相对于曲柄销布置在对称位置。

在一个或多个磁体的帮助下，即使当曲柄及杆机构在水平平面中移动并且重力并不有助于切换回第一稳定位置时，致动器也可以以任何取向操作。明显的是，当使用永磁体时，一个或多个磁体的布置和强度应当被设计成在曲柄及杆机构上提供通过死点所需的拉力，同时最大限度地减少阻碍完成切换回的“制动”磁性作用(从第一稳定位置到第二稳定位置的运动如此之快，并且惯性力如此之高，以至于磁性作用不会导致显著的制动)。否则，在致动器的成本和复杂性略有增加的情况下，也可以使用被启用和停用的电磁体，以便仅在需要时提供磁拉力，类似于SMA线的短暂致动。

要强调的是，本领域的技术人员知道如何实现形状记忆合金线的快速致动，通常在包括在5ms与25ms之间的时间内，参见例如，由Vollach等人于2010年在ExperimentalMechanics(实验力学)上发表的论文“The Mechanical Response of Shape MemoryAlloys Under a Rapid Heating Pulse(形状记忆合金在快速加热脉冲下的机械响应)”或者由Motzki等人于2018年在Smart Materials and Structures(智能材料和结构)上发表的论文“High-speed and high-efficiency shape memory alloy actuation(高速度和高效率的形状记忆合金致动)”。

对于致动时间，它是将形状记忆合金线带入其处于奥氏体相的温度、所谓的Af温度所需的时间。为了实现这种效果，一些电子电路可以与SMA线电流供应有关，比如电容器等，即使在细线、比如直径低于100μm的线的情况下，甚至电池也可以实现如此快速的致动时间。在US2016/0186730或仍未公布的意大利专利申请102021000024875中描述了用于SMA线的一些示例性快速致动电路。用于快速致动SMA线的装置可以安装在致动器本身上，或者致动器通过合适的线缆连接至这种装置。

要强调的是，术语“静止的”要在可以安装在可移动系统或装置上的致动器的上下文中解释，由此静止元件(比如支承件、磁体)是在形状记忆合金线致动时不移动/移位的元件。

本发明不限于任何特定的形状记忆合金材料，即使优选的是Ni-Ti基合金、比如根据其加工可以交替地呈现超弹性行为或形状记忆合金行为的镍钛诺。镍钛诺的特性和允许实现这些特性的方法是本领域技术人员众所周知的，参见例如，Dennis W.Norwich在SMST2010会议上展示的文章“AStudy of the Properties of a High Temperature BinaryNitinol Alloy Above and Below its Martensite to Austenite TransformationTemperature(二元镍钛诺合金在高于和低于其马氏体向奥氏体转化温度的高温下的特性的研究)”。

镍钛诺可以被原样使用，或者可以通过添加诸如Hf、Nb、Pt、Cu之类的元素来调整镍钛诺在转变温度方面的特性。材料合金及其特性的正确选择是本领域技术人员所公知的，参见例如：

http://memry.com/nitinol-iq/nitinol-fundamentals/transformation- temperatures

另外，形状记忆合金线可以“自己本身”被使用或与涂层/护套一起使用来改善形状记忆合金线的热管理、即形状记忆合金线在致动后的冷却。涂层护套可以是均匀的，比如在美国专利9.068.561中所描述的，该美国专利教示如何通过使用作为导热体的电绝缘涂层来管理残余热，而美国专利6.835.083描述了一种具有下述封围护套的形状记忆合金线：该封围护套能够改善每个致动周期后的冷却。还可以有利地采用具有合适分布的相变材料的涂层，如在申请人的名下的WO 2019/003198中所描述的那样。

根据本发明的非对称惯性双稳态形状记忆合金致动器的使用不限于特定的应用，即使其在盖子、百叶窗、闩锁、锁定器、拔销器中特别有利。

Claims (12)

1.一种非对称惯性双稳态形状记忆合金致动器(100；300；400；500；600；700；800)，包括：

·静止支承件(11；31；41；51；61；71；81)，

·滑动件(12；32；42；52；62；72；82)，所述滑动件以可移动的方式安装在所述静止支承件(11；31；41；51；61；71；81)上，

·曲柄及杆机构(17；37；57)，所述曲柄及杆机构安装在所述静止支承件(11；31；41；51；61；71；81)上并连接至所述可移动滑动件(12；32；42；52；62；72；82)，所述曲柄及杆机构(17；37；57)相对于所述曲柄及杆机构的死点具有位于相对两侧的第一稳定位置和第二稳定位置，

·总质量M的一个或更多个惯性元件(19；39；69；79；89)，所述惯性元件联接至所述曲柄及杆机构(17；37；57)或形成所述曲柄及杆机构的一部分，

·形状记忆合金线(15；45；55；65)，所述形状记忆合金线直接或间接作用在所述曲柄及杆机构(17；37；57)上以将所述曲柄及杆机构从所述曲柄及杆机构的第一稳定位置切换至所述曲柄及杆机构的第二稳定位置，并且从所述曲柄及杆机构的第二稳定位置切换至所述曲柄及杆机构的第一稳定位置，

·偏置装置，所述偏置装置用以使所述滑动件(12；32；42；52；62；72；82)朝向所述第一稳定位置偏置，

其特征在于，连接所述曲柄及杆机构(17；37；57)的曲柄(17’；37’；57’)和杆(17”；37”；57”)的可移动枢轴在所述第一稳定位置中距所述曲柄及杆机构(17；37；57)的所述死点的距离为d1，所述距离d1大于在所述第二稳定位置中的类似距离d2，并且所述致动器仅包括作用在所述曲柄及杆机构(17；37；57)上的一条形状记忆合金线(15；45；55；65)。

2.根据权利要求1所述的非对称惯性双稳态形状记忆合金致动器(100；300；400；500；600；700；800)，其中，d2与d1之间的比率包括在0.05与0.70之间、优选在0.10与0.30之间。

3.根据权利要求1或2所述的非对称惯性双稳态形状记忆合金致动器(100；300；400；500；700)，其中，所述曲柄及杆机构(17；37；57)包括所述曲柄(17’；37’；57’)和所述杆(17”；37”；57”)，所述曲柄通过第一枢轴(18’；38’；58’)连接至所述静止支承件(11；31；51)，所述杆通过第二枢轴(18”；38”；58”)连接至所述可移动滑动件(12；32；42；52；72)。

4.根据前述权利要求中的任一项所述的非对称惯性双稳态形状记忆合金致动器(100；300；400；500；700)，其中，所述偏置装置包括弹簧(16)，所述弹簧具有连接至所述可移动滑动件(12；32；42；52；72)的第一端部(16’)和连接至所述静止支承件(11；31；41；51；71)的第二端部(16”)。

5.根据前述权利要求中的任一项所述的非对称惯性双稳态形状记忆合金致动器(100；300；400；700)，其中，所述形状记忆合金线(15；45)通过旋转杠杆(14；44)间接地作用在所述曲柄及杆机构(17；37)上，所述旋转杠杆具有通过枢轴(14’)连接至所述静止支承件(11；31；41；71)的第一端部以及在第一端部(12’；32’)或内部销(420)处接触所述可移动滑动件(12；32；42；72)的第二端部，以便在对优选地在靠近所述旋转杠杆(14；44)的枢轴(14’)的位置处连接至所述旋转杠杆的所述形状记忆合金线(15；45)进行致动时，将所述曲柄及杆机构(17；37)在两个稳定位置之间切换。

6.根据权利要求1至4中的任一项所述的非对称惯性双稳态形状记忆合金致动器(500)，其中，所述形状记忆合金线(55)连接至所述曲柄及杆机构(57)的所述曲柄(57’)。

7.根据权利要求1或2所述的非对称惯性双稳态形状记忆合金致动器(600；800)，其中，所述滑动件(62)连接至连接所述曲柄及杆机构的所述曲柄(67’)和所述杆(67”)的所述可移动枢轴，并沿着所述可移动枢轴的运动方向延伸，所述致动器还包括两个杠杆(64、64’)，所述杠杆在近端端部处分别连接至所述曲柄及杆机构的第一枢轴(68’)和第二枢轴(68”)，并在相反的远端部分处分别连接至固定在所述静止支承件(61)上的止挡件(640、640’)，所述形状记忆合金线(65)在相对于所述止挡件(640、640’)更远的位置处连接在所述杠杆(64、64’)之间，使得所述形状记忆合金线的致动导致所述近端端部向外敞开。

8.根据权利要求7所述的非对称惯性双稳态形状记忆合金致动器(600；800)，其中，所述偏置装置包括牵拉弹簧(66)，所述牵拉弹簧在所述止挡件(640、640’)与所述滑动件(62)之间的位置处连接在所述杠杆(64、64’)之间，使得所述牵拉弹簧的动作导致所述近端端部向内闭合。

9.根据前述权利要求中的任一项所述的非对称惯性双稳态形状记忆合金致动器(700；800)，还包括至少一个磁体(79’；89’、89”)，所述磁体在所述第一稳定位置与所述曲柄及杆机构的所述死点之间的距所述死点的距离包括在所述距离d1的1/10与9/10之间的位置处固定至所述静止支承件(71；81)。

10.根据前述权利要求中的任一项所述的非对称惯性双稳态形状记忆合金致动器(100；300；400；500；600；700；800)，其中，重力的取向是从所述第二稳定位置朝向所述第一稳定位置，并且所述重力的方向与所述曲柄及杆机构的运动平面形成等于或小于45°、优选地小于20°的角度。

11.根据前述权利要求中的任一项所述的非对称惯性双稳态形状记忆合金致动器(100；300；400；500；600；700；800)，其中，所述惯性元件(19；39；69；79；89)是所述曲柄及杆机构(17；37；57)的一部分、优选地是所述曲柄及杆机构的所述可移动枢轴的一部分。

12.一种根据前述权利要求中的任一项所述的非对称惯性双稳态形状记忆合金致动器(100；300；400；500；600；700；800)的用途，用于以可释放的方式接合装置的锁定特征，所述装置优选地选自盖子、百叶窗、闩锁、锁定器、拔销器。