專利名稱：活性材料實現(xiàn)的自動作裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總的來講涉及僅依賴需求采用功能幾何體的可堆置裝 置(stowable device),更特別涉及將這種功能幾何體呈現(xiàn)給用戶用于 增強使用的方便性或者將該功能幾何體堆置以提供增強的內(nèi)部寬敞度 和齊平的外部輪廓用于改進(jìn)的空氣動力學(xué)和外觀差異的可堆置裝置。這 些裝置將稱作自呈現(xiàn)裝置(self-presenting device ),本發(fā)明特別涉及包 括活性材料的自動作(self-actuating)把手。
背景技術(shù)：
機動車輛和其他運輸裝置(例如飛機、公共汽車和火車)在 外部和遍及內(nèi)部艙室中具有多個把手、操縱桿、掛鉤等。例如，在機動 車輛中，這種裝置具有無數(shù)種應(yīng)用，例如用于輔助進(jìn)出車輛的握柄、外 罩和/或行李箱釋放把手、門把手、衣服掛鉤、尾板把手、提升式門扶手 等。大多數(shù)(如果不是所有的話)這些裝置都是不經(jīng)常使用的，而是永 久固定到車輛內(nèi)部和/或外部。例如，在內(nèi)部握柄的情況中，該把手永久 占據(jù)內(nèi)部空間，并且影響內(nèi)部的式樣設(shè)計。因此，存在對不影響式樣設(shè)計和美觀的改進(jìn)的自動作裝置的 需要，和在內(nèi)艙室的情況下內(nèi)部空間增大的自動作裝置的需要。

發(fā)明內(nèi)容
此處公開了活性材料實現(xiàn)的自動作裝置(active material enabled self-actuating device )，包括依照示例性實施方案的自呈現(xiàn)裝置 (self-presenting device )禾口自堆置裝置(self-stowing device )。在一種實施方案中，提供了自呈現(xiàn)裝置。該自呈現(xiàn)裝置包括 與表面物理連接的元件和與該元件可操作連接的活性材料。該元件經(jīng)構(gòu) 造以具有第一形式和第二形式。該第一形式經(jīng)構(gòu)造以堆置該元件，該第 二形式經(jīng)構(gòu)造以呈現(xiàn)該元件。該活性材料經(jīng)構(gòu)造以一旦接受到激活信號 就發(fā)生至少一種性質(zhì)的改變，該至少一種性質(zhì)的改變有效地將該元件從第一形式轉(zhuǎn)變?yōu)榈诙问健Ｔ诹硪粚嵤┓桨钢?，提供了自堆置裝置。該自堆置裝置包括
造以具有第一形式和第二形式。該第一形式經(jīng)構(gòu)造以呈現(xiàn)該元件，該第 二形式經(jīng)構(gòu)造以堆置該元件。該活性材料經(jīng)構(gòu)造以一旦接受到激活信號 (activation signal)就發(fā)生至少一種性質(zhì)的改變，該至少一種性質(zhì)的改 變有效地將該元件從第 一形式轉(zhuǎn)變?yōu)轶识问?。在?一實施方案中，自呈現(xiàn)把手組件包括與可旋轉(zhuǎn)地安裝在 剛性支撐體外殼中的輪軸操作連接的把手部分，和與該輪軸或該把手部 分操作連接的活性材料。該活性材料經(jīng)構(gòu)造以一旦接受到激活信號就發(fā) 生至少 一種性質(zhì)的改變，該至少 一種性質(zhì)的改變有效地為該輪軸提供在 第一方向上的旋轉(zhuǎn)，將該把手在該第一方向上從第一位置運動到笫二位 置。在另 一實施方案中，自呈現(xiàn)把手組件包括與可旋轉(zhuǎn)地安裝在 剛性支撐體外殼中的輪軸操作連接的把手部分，和與該輪軸操作連接的 第一形狀記憶合金。該形狀記憶合金經(jīng)構(gòu)造以一旦接受到第一熱信號就 發(fā)生長度方向上的收縮。該長度方向上的收縮有效地為該輪軸提供在第 一方向上的旋轉(zhuǎn)，將該把手在該第一方向上從相對于車輛內(nèi)表面的堆置 位置運動到相對于車輛內(nèi)表面的呈現(xiàn)位置。提供了閉鎖機構(gòu)，其與該把手部分操作連接，經(jīng)構(gòu)造以將該 把手部分保持在呈現(xiàn)位置。該閉鎖機構(gòu)包括經(jīng)構(gòu)造以 一旦接受到第二熱 信號就發(fā)生長度方向上的收縮的第二形狀記憶合金。該長度方向上的收 縮有效地將該閉鎖機構(gòu)從該把手部分釋放；與該轉(zhuǎn)軸操作連接的偏動彈 簧(bias spring)經(jīng)構(gòu)造以提供該轉(zhuǎn)軸在與第一方向相反的第二方向上 的旋轉(zhuǎn)。該轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)有效地將該把手部分從呈現(xiàn)位置運動回到堆置位 置?？商娲兀诹硪粚嵤┓桨钢?，提供了活性材料激活的致動 器的對抗設(shè)置，代替該閉鎖機構(gòu)和偏動四位彈簧，以使該把手部分在笫 一位置和第二位置之間旋轉(zhuǎn)。提供了裝置的自呈現(xiàn)方法，其包括將與元件操作連接的活性 材料激活并將該元件從經(jīng)構(gòu)造以堆置該元件的第一形式轉(zhuǎn)變?yōu)榻?jīng)構(gòu)造 以呈現(xiàn)或展開該元件的第二形式。該活性材料經(jīng)構(gòu)造以一旦接收到第一激活信號就發(fā)生經(jīng)過至少一種性質(zhì)的改變，該性質(zhì)的改變有效地將該元件從笫 一形式轉(zhuǎn)變?yōu)榈诙问?。車輛中把手的自呈現(xiàn)方法包括將與該輪軸或該把手部分操作
連接的活性材料激活。該活性材料經(jīng)構(gòu)造以一旦接受到激活信號就發(fā)生至少 一種性質(zhì)的改變。該至少 一種性質(zhì)的改變有效地為該輪軸提供在第一方向上的旋轉(zhuǎn)，并將該把手在第一方向上從第一位置運動到笫二位置。提供了裝置的自堆置方法，其包括將與元件操作連接的活性材料激活并將該元件從經(jīng)構(gòu)造以呈現(xiàn)或展開該元件的第一形式轉(zhuǎn)變?yōu)榻?jīng)構(gòu)造以堆置該元件的第二形式。該活'性材料經(jīng)構(gòu)造以 一 旦接收到第一激活信號就發(fā)生經(jīng)過至少一種性質(zhì)的改變，該性質(zhì)的改變有效地將該元件從第一形式轉(zhuǎn)變?yōu)榈诙问?。?dāng)與附圖相結(jié)合時，從以下優(yōu)選實施方案的詳述中，上述特征和優(yōu)點和其他特征和優(yōu)點是容易顯而易見的。


現(xiàn)在參照附圖，其是示例性的實施方案，其中類似的元件采用類似的編號圖1是具有依照本發(fā)明的活性材料實現(xiàn)的自呈現(xiàn)裝置(activematerial enabled self-presenting device )的車輛內(nèi)搶室中的門的平面和圖2A是依照本發(fā)明的活性材料實現(xiàn)的自呈現(xiàn)裝置的示例性實施方案在堆置位置的平面圖；圖2B是圖2A的活性材料實現(xiàn)的自呈現(xiàn)裝置的示例性實施方案在其中該元件的端部可移動的呈現(xiàn)位置的平面圖；圖2C是圖2A的活性材料實現(xiàn)的自呈現(xiàn)裝置的示例性實施方案在其中該元件的端部固定的呈現(xiàn)位置的平面圖；圖3A是依照本發(fā)明的活性材料實現(xiàn)的自呈現(xiàn)裝置的另一示例性實施方案的平面圖；圖3B是圖3A的活性材料實現(xiàn)的自呈現(xiàn)裝置的示例性實施方案在堆置位置的側(cè)視圖；圖3C是圖3A的活性材料實現(xiàn)的自呈現(xiàn)裝置的示例性實施方案在呈現(xiàn)位置的側(cè)視圖4A是用于依照本發(fā)明的活性材料實現(xiàn)的自呈現(xiàn)裝置的閉鎖機構(gòu)的示例性實施方案在內(nèi)縮位置的側(cè)視圖；圖4B是圖4A的用于活性材料實現(xiàn)的自呈現(xiàn)裝置的閉鎖機構(gòu)的示例性實施方案在過渡位置的側(cè)視圖；圖4C是圖4A的用于活性材料實現(xiàn)的自呈現(xiàn)裝置的閉鎖機構(gòu)的示例性實施方案在閉鎖位置的側(cè)視圖；圖5A是依照本發(fā)明的活性材料實現(xiàn)的自呈現(xiàn)裝置的另一示例性實施方案在堆置位置的側(cè)視圖；圖5B是圖5A的活性材料實現(xiàn)的自呈現(xiàn)裝置的示例性實施方案在呈現(xiàn)位置的側(cè)視圖；圖6是包括隱藏垂片(flap)的依照本發(fā)明的活性材料實現(xiàn)的自呈現(xiàn)裝置的示例性實施方案，其中該裝置處于堆置位置，且由該垂片所隱蔽；圖7A是依照本發(fā)明的活性材料實現(xiàn)的自呈現(xiàn)裝置的另一示
例性實施方案的平面圖；圖7B是圖7A的活性材料實現(xiàn)的自呈現(xiàn)裝置的側(cè)視圖8是由圖7A和7B的活性材料實現(xiàn)的自呈現(xiàn)裝置激活的樞
軸的示意圖；圖9是依照本發(fā)明活性材料實現(xiàn)的自呈現(xiàn)裝置的另一示例性實施方案的側(cè)視圖；圖IOA是包括在開啟位置的車輛后門或尾板的透視圖，其中該尾板包括處于呈現(xiàn)或展開構(gòu)造的依照本發(fā)明的活性材料實現(xiàn)的自呈現(xiàn)裝置的示例性實施方案；圖IOB是圖IOA所示的包括處于關(guān)閉位置的車輛后門或尾板的車輛的透視圖，其中該尾板包括處于堆置構(gòu)造的依照本發(fā)明的活性材料實現(xiàn)的自呈現(xiàn)裝置的示例性實施方案；圖IIA是包括處于堆置構(gòu)造的依照本發(fā)明的活性材料實現(xiàn)的自呈現(xiàn)裝置的示例性實施方案的尾板的端視圖；圖IIB是包括處于呈現(xiàn)或展開構(gòu)造的圖IIA的活性材料實現(xiàn)的自呈現(xiàn)裝置的示例性實施方案的尾板的端視圖；圖IIC是包括處于延伸呈現(xiàn)或延伸展開構(gòu)造的圖IIA和11B的活性材料實現(xiàn)的自呈現(xiàn)裝置的示例性實施方案的尾板的端視圖12 A是包括處于堆置構(gòu)造的依照本發(fā)明的活性材料實現(xiàn)的自呈現(xiàn)裝置的示例性實施方案的尾板的內(nèi)部的平面圖；圖12B是包括處于呈現(xiàn)或展開構(gòu)造的活性材料實現(xiàn)的自呈現(xiàn)裝置的示例性實施方案的圖12A的尾板的內(nèi)部的平面圖；圖13A是包括依照本發(fā)明的活性材料實現(xiàn)的自呈現(xiàn)裝置的尾板的側(cè)視圖；圖13B是包括依照本發(fā)明的活性材料實現(xiàn)的自呈現(xiàn)裝置的另一示例性實施方案的尾板的側(cè)視圖；圖13C是包括依照本發(fā)明的活性材料實現(xiàn)的自呈現(xiàn)裝置的另一示例性實施方案的尾板的側(cè)視圖；圖13D是包括依照本發(fā)明的活性材料實現(xiàn)的自呈現(xiàn)裝置的另一示例性實施方案的尾板的側(cè)視圖；和圖13E是包括依照本發(fā)明的活性材料實現(xiàn)的自呈現(xiàn)裝置的另一示例性實施方案的尾板的側(cè)視圖。
具體實施例方式自動作裝置包括自呈現(xiàn)裝置和自堆置裝置。自呈現(xiàn)裝置包括最初堆置成和內(nèi)部或外部裝飾板基本齊平或在其內(nèi)部并通過活性材料的激活呈現(xiàn)供使用者使用。自堆置裝置包括最初處于呈現(xiàn)構(gòu)造可以看到并可供使用者使用且一旦活性材料激活就會堆置成和內(nèi)部或外部裝飾板基本齊平或在其內(nèi)部的裝置。此處描述了自呈現(xiàn)裝置、自堆置裝置及其在車輛中的使用方法。與現(xiàn)有的把手、衣帽鉤等相比，此處公開的自呈現(xiàn)裝置有利地使用了活性材料。所述的自動作裝置包括可使該自動作裝置響應(yīng)于活性材料一旦接受到激活信號就發(fā)生的性質(zhì)改變而使其自身可逆地呈變的活性材料。此處所用的術(shù)語"裝置"通常是指任何功能部件。實例包括但不局限于在大多數(shù)運輸工具中(更特別地在機動車輛中)使用的握柄、衣帽鉤、門把手、引擎罩脫扣、行李箱脫扣、燃料門脫扣、尾板把手、提升式門扶手等。然而，此處公開的自呈現(xiàn)裝置具有超出運輸工具之外的一般用途。該自呈現(xiàn)裝置可以用于其他應(yīng)用，例如但不局限于行李、集裝箱
替。此處所用的術(shù)語"活性材料口，，通常是指一旦施加激活信號就表現(xiàn)出性質(zhì)(例如尺寸、形狀、相、取向、硬度等)的改變的材料。適合的活
性材料包括但不局限于形狀記憶合金(SMA)、鐵磁性形狀記憶合金(MSMA)、形狀記憶聚合物(SMP )、壓電材料、電活性聚合物(EAP )、磁流變(MR)彈性體、電流變(ER)彈性體等。根據(jù)特定的活性材料，該激活信號可以采用但不局限于以下的形式電流、電場(電壓)、溫度改變、磁場、機械負(fù)載或施加應(yīng)力等。而且，此處所用的術(shù)語"笫一"、"第二，，等不表示任何順序或重要性，而是用于將一個要素和另一個區(qū)分開，術(shù)語"該/所述"、"a"和"an"并不表示對量的限定，而是表示至少一個指示物的存在。與量結(jié)合使用的修飾語"約"包括所述數(shù)值并具有上下文所示的含義(例如包括與特定量的測定相關(guān)的誤差水平)。此外，此處公開的所有范圍都包括端點，且可以獨立組合。現(xiàn)在參照圖1,示出了車輛內(nèi)艙室的部分透視圖，通常由附圖標(biāo)記10表示。在該實施方案中，自呈現(xiàn)裝置12 (在該實例中為握柄)與正好在車門16上方的車輛表面14(在該實例中為車輛內(nèi)艙室10的頂蓋(roofline))物理連接。在另一實施方案中，該自呈現(xiàn)裝置12可以位于車輛的A柱18上。盡管在該實施方案中該自呈現(xiàn)裝置12是握柄(即扶手)，但應(yīng)當(dāng)理解此處公開的活性材料實現(xiàn)的自呈現(xiàn)裝置可以用于任何功能部件，例如衣帽鉤、引擎罩、行李箱和燃料門釋放把手、門把手、尾板扶手等，可以設(shè)置在車輛上和/或內(nèi)部的任何位置。在圖2A~2C中，更詳細(xì)地顯示了該自呈現(xiàn)握柄12。該自呈現(xiàn)握柄12包括元件20和活性材料22。在該實施方案中，該元件20由活性材料22構(gòu)成。在其他實施方案中，該活性材料22可以是在該元件20內(nèi)部的一個或多個條狀、線狀、纜索狀或其他幾何形式的活性材料；可以部分或全部嵌入在元件20中；或可以是元件20上的涂層或?qū)?。而且，該活性材?2不需要與該元件20直接接觸，而是該活性材料22可以與該元件20遠(yuǎn)程連接。 一旦接受到來自激活裝置24的激活信號，該活性材料22經(jīng)構(gòu)造以經(jīng)歷性質(zhì)的改變。該活性材料22的性質(zhì)改變有效地改變該元件20的一個或多個特;(正，例如^(旦不局限于形狀、尺寸、位置、取向、硬度、其組合等。在示例性實施方案中，該元件20具有第一形式，即結(jié)構(gòu)、位置或形狀，如圖2A中所示，其中該活性材料22處于惰性模式，即其中沒有激活信號施加在該活性材料22上。該元件20的第一形式可以包括與車輛表面14 (例如頂蓋)共面的表面23,其經(jīng)構(gòu)造以堆置該自呈現(xiàn)裝置12。 一旦接受到來自激活裝置20的激活信號，該活性材料22的性質(zhì)改變有效地將該元件20轉(zhuǎn)變?yōu)榈诙问?，如圖2B或圖2C中所示。該笫二形式經(jīng)構(gòu)造以呈現(xiàn)(即展開)該元件20,由此使其可以使使用者訪問。此處所用的術(shù)語"堆置"通常表示自呈現(xiàn)裝置的如下位置其中該自呈現(xiàn)裝置與現(xiàn)有的車輛功能部件和處于呈現(xiàn)位置時的自呈現(xiàn)裝置本身相比占據(jù)較小的車輛內(nèi)部空間或從外表面突出較少。例如，在一種實施方案中，在堆置時該自呈現(xiàn)裝置凹陷到位于車輛艙室10內(nèi)部的空腔或夾具中。在另 一實施方案中，該自呈現(xiàn)裝置可以簡單地折疊以增大內(nèi)部艙室空間，但并不完全凹陷到車輛內(nèi)部中，使得該自呈現(xiàn)裝置和車輛內(nèi)部的表面不共面(即齊平)。該激活裝置24與該自呈現(xiàn)裝置12相耦連且操作連接。該激活裝置24可操作以選擇性為該自呈現(xiàn)裝置12提供激活信號以通過改變該活性材料22的至少一種性質(zhì)而改變該元件20的特征。該激活裝置24提供的激活信號可以包括熱信號、磁信號、電信號、氣動信號、機械信號等，以及包含前述信號的至少一種的組合，特定的激活信號取決于該活性材料的材料和/或構(gòu)造。例如，為了改變由SMA和/或SMP制備的活性材料的性質(zhì)，可以施加熱信號。為了改變由電子EAP制造的活性材料的性質(zhì)，可以施加電信號。為了改變由磁致伸縮材料(例如MSMA和MR彈性體)制備的活性材料的性質(zhì)，可以施加(去除或改變)磁場。在一種實施方案中，該活性材料實現(xiàn)的自呈現(xiàn)裝置12可以通過彎曲該元件20進(jìn)行可逆地自呈現(xiàn)。如圖2A中所看到的，當(dāng)在第一形式時，該由活性材料22構(gòu)成的元件20具有基本直的和/或平面的形狀。一旦暴露于來自激活裝置24的激活信號，該活性材料22發(fā)生性質(zhì)改變。該性質(zhì)改變有效地將該元件20從第一形式轉(zhuǎn)變?yōu)榈诙问?。在該實施方案中，從?一形式到第二形式的轉(zhuǎn)變包括移動該元件20的末端25使得兩個末端25之間的距離減少，4吏該元件20向外彎曲遠(yuǎn)離車輛表面14,并向內(nèi)彎曲朝向車輛內(nèi)搶室10。現(xiàn)在參照圖3A~3C,更詳細(xì)地示出了圖2A的自呈現(xiàn)裝置。圖3A示出了包括設(shè)定在由框架27形成的空腔26中的元件20的自呈現(xiàn)裝置12的平面圖。圖3B顯示了該自呈現(xiàn)裝置12的側(cè)視圖，且證實了在第一形式(即堆置和基本為平的)時，該元件20的表面23與該框架27的車輛表面14齊平。而且，在第一形式時，該元件20具有與該空腔26相同的平面圖尺寸，因此填充該空腔26,使得該元件/空腔組合幾乎為單一的未斷開的表面。銷釘28剛性地連接到該元件20上，且受到限制以在框架27的狹槽30內(nèi)運動。該銷4丁28從該元件20側(cè)向凸出。該銷釘28通過活性材料22(在該實施方案中為SMA線)彼此連接。在該圖中，該SMA線22顯示安裝在該元件20的各側(cè)上。在另 一 實施方案中，可以使用可以安裝在中心以消除力矩的單一 SMA線。在操作中，如圖3C中所示，使用電阻加熱(電線未示出)將在室溫下為馬氏體的SMA線22加熱到其奧氏體狀態(tài)并在長度方向上收縮。該收縮有效地克服了安裝在銷釘28和框架27之間的復(fù)位彈簧32施加的約束力。該復(fù)位彈簧32經(jīng)構(gòu)造以拉伸該元件20,元件20是順應(yīng)性的并當(dāng)^L激活的SMA線22作用時通過彎曲成第二形式而響應(yīng)。為了防止向內(nèi)彎曲并促使該元件20向外展開，在框架27中加入擋塊34以將該元件20的堆置(即笫一形式)位置輕微偏置到向外的方向使得對該元件20施加軸向壓縮負(fù)載將加強該曲度并完全展開該元件20用于呈現(xiàn)給使用者。在該實施方案中，甚至在該元件20展開在第二形式之后，必須對該SMA線22連續(xù)加熱，以防止該SMA線22恢復(fù)到柔軟的馬氏體相狀態(tài)，在該狀態(tài)下該復(fù)位彈簧32將拉伸該SMA線，并將該元件20恢復(fù)到堆置的第一形式位置。為了甚至在從SMA線22去除熱時使該元件20保持展開，使用如圖4A-4C所示的閉鎖機構(gòu)36。轉(zhuǎn)向圖4A~4C,該可釋放的閉鎖機構(gòu)36經(jīng)構(gòu)造以與通過彈簧32回位的銷釘28相互作用并產(chǎn)生干擾。該閉鎖機構(gòu)36包括與互補空腔40可滑動連接的楔塊38。該楔塊38被位于該空腔40內(nèi)的壓縮彈簧42向外推動。該楔塊38的向外運動被機械擋塊(未示出)和從空腔40的底部延伸到該楔塊38的下側(cè)的另一 SMA線44的長度所限制。在操作中，自呈現(xiàn)裝置12的動作使該元件20從車輛表面14向外彎曲并使銷釘28在狹槽30內(nèi)縱向移動。隨著該銷釘28的移動，其遭遇楔塊38的斜面形狀。銷釘28倚著該楔塊38的運動驅(qū)動該楔塊向下抵抗壓縮彈簧42運動，如圖4B中所示，直至該銷釘28跳過該楔
塊38并且壓縮彈簧42迫使該楔塊38向上到其用作銷釘28的回位運動
的擋塊為止，如圖4B中所示。當(dāng)需要將該自呈現(xiàn)裝置12恢復(fù)到其第一
形式(即堆置位置)時，將該楔塊38縮回足夠距離進(jìn)入空腔40中以消
除銷釘28和楔塊38之間的任何相互干擾。在示出的實施方案中，通過激活該SMA線44并停止對自呈
現(xiàn)裝置12的SMA線22的激活信號，得以實現(xiàn)。因此，該銷釘28再次
能夠在該狹槽30中滑動，與該元件20連接的復(fù)位彈簧32將該元件拉
回到第一形式(即堆置位置)，跳過該縮回的楔塊38。然后將閉鎖機構(gòu)
36中的SMA線44失活以將該自呈現(xiàn)裝置12恢復(fù)到完全失活的堆置狀太在另 一實施方案中，(如果在展開過程中壓下該閉鎖彈簧36所需的力過大時可能希望該實施方案)，使分別在自呈現(xiàn)裝置12和閉鎖機構(gòu)36中的SMA線22、 44的操作同步，以使兩者都獨立地由它們各自的SMA元件動作。在該實施方案中，楔狀的幾何體不是必需的。平行側(cè)面的閉鎖機構(gòu)將可以充分起作用。再次， 一旦達(dá)到展開構(gòu)造，送到SMA線的電流輸送可以停止，直至再次需要元件堆置為止。應(yīng)當(dāng)理解上述的閉鎖機構(gòu)36是示例性的實施方案。甚至在該活性材料失活之后仍起作用以有利地將該元件20保持在其呈現(xiàn)狀態(tài)的閉鎖機構(gòu)的其他實施方案是適合的。相反，閉鎖才幾構(gòu)可以用于將該元件20保持在堆置位置。適合的閉鎖機構(gòu)可以包括但不局限于螺栓、插銷、銷釘?shù)?。在需要時，該閉鎖機構(gòu)可以釋放，且復(fù)位機構(gòu)或第二活性材料部件可以將該元件20恢復(fù)到堆置位置和/或呈現(xiàn)該元件20。而且，下面再次參考圖2A~2C,在圖2C中示出了活性材料實現(xiàn)的自呈現(xiàn)裝置12的另一實施方案，其中該自呈現(xiàn)裝置12可以通過提高該元件20的長度尺寸而可逆地進(jìn)行自呈現(xiàn)。該元件20是由一旦接收到激活信號就長度增加的活性材料22,例如EAP構(gòu)成的。該元件20的長度將響應(yīng)激活信號而增加。在該實施方案中，該元件20的端部25是固定的，即靜止的。隨著活性材料將該元件20的長度尺寸增加，由于端部25固定而促^f吏該元件20向外彎曲。在圖5A~5B中，示出了活性材料實現(xiàn)的自呈現(xiàn)裝置50的另一實施方案。該自呈現(xiàn)裝置50可以通過該元件52朝向車輛內(nèi)艙室10
示，該自呈現(xiàn)裝置50是位于車輛內(nèi)搶室10的頂蓋54中的握柄。該自呈現(xiàn)握柄50包含元件52和活性材fl"部件56。該活性材^H"部件56與該元件52和頂蓋54以鉸鏈方式連接。當(dāng)該自呈現(xiàn)握柄50處于第一形式時，該元件52經(jīng)構(gòu)造以處于堆置位置，靠在車輛內(nèi)部件(在該實例中為頂蓋54)上。 一旦接收到激活信號，該活性材料56就會發(fā)生性質(zhì)改變，其有效將該自呈現(xiàn)握柄50從第一形式轉(zhuǎn)變?yōu)榈诙问剑渲性摶钚圆牧?6可以鉸鏈方式將該元件52平移遠(yuǎn)離頂蓋54并進(jìn)入車輛內(nèi)艙室10中，使其可供使用者訪問。圖5B示出了該自呈現(xiàn)握柄50處于呈現(xiàn)的第二形式位置。在一種實施方案中，該轉(zhuǎn)變的逆轉(zhuǎn)可用于將該自呈現(xiàn)裝置50從第二形式恢復(fù)到第二形式，即使該裝置堆置。換言之，激活信號的停止可以有效地將該活性材料部件56的性質(zhì)改變反轉(zhuǎn)，由此將該元件52從第二形式恢復(fù)到第 一形式。在另一實施方案中，例如，包括SMA作為活性材料的例如圖3A~3C中的那些實施方案，激活信號的停止將導(dǎo)致SMA線轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體相，但由于沒有對該把手施加將拉伸SMA線并堆置該把手20的反向力，該把手20將保持在展開位置。回位機構(gòu)，例如圖3A 3C的復(fù)位彈簧32或圖5A~5B的線圈彈簧58,可以任選地用于一旦該激活信號停止或一旦閉鎖機構(gòu)釋放就會使該自呈現(xiàn)裝置回復(fù)到相反位置。例如，如果在激活時活性材料將該元件20轉(zhuǎn)變?yōu)榈诙问降某尸F(xiàn)位置，則在激活信號停止時回位機構(gòu)可以將該元件20恢復(fù)到第一形式的堆置位置。該回位機構(gòu)可以包括例如以與第 一活性材料對抗的方
式設(shè)置的第二活性材料。在另一實例中，(其中閉鎖機構(gòu)或活性材料(當(dāng)激活時)將該元件20保持在堆置位置)， 一旦該閉鎖機構(gòu)釋放或活性材料失活，回位機構(gòu)可以有效地將該元件轉(zhuǎn)變?yōu)槌尸F(xiàn)位置。對于下面將更詳細(xì)討i侖的固有地僅作為單向致動器有效的那些活性材料(例如SMA),這類實施方案可能是有利的。無論激活方式如何，當(dāng)處于惰性模式時該元件堆置是有利的，因此對于自呈現(xiàn)裝置的連續(xù)儲存不需要能量。換言之，自呈現(xiàn)裝置所需的唯一能量是用于其中該元件必須呈現(xiàn)供使用(例如車門開啟)的短時期。然而，如果為了某原因該元件必須呈現(xiàn)比正常時間更長的時間，或者如果該自呈現(xiàn)裝置的功能是其中需要長期展開的時，例如衣帽鉤，那么可以為該自呈現(xiàn)裝置添加閉鎖機構(gòu)。現(xiàn)在轉(zhuǎn)向圖6，示出了自呈現(xiàn)裝置150的另一實施方案。在該實施方案中，該自呈現(xiàn)裝置150進(jìn)一步包括隱蔽垂片152。該隱蔽垂片152可以用于和任何其中選擇性覆蓋、隱蔽和/或保護(hù)該自呈現(xiàn)裝置150是有益的的自呈現(xiàn)裝置150相接合。該隱蔽垂片152可以用于隱蔽該元件154,其示作虛線輪廓，因為在第一形式(堆置位置)時其隱藏在該隱蔽垂片152之后。該隱蔽垂片152可以經(jīng)構(gòu)造以主動運動，例如通過使用另外的活性材料、機械動作等，以暴露該自呈現(xiàn)裝置150?；蛘咴撾[蔽垂片152可以經(jīng)構(gòu)造以被動運動，其中該隱蔽垂片152由能夠隨著自呈現(xiàn)裝置150從第一形式轉(zhuǎn)變到第二形式而被自呈現(xiàn)裝置150的元件154推開的柔性低模量材料構(gòu)成。在另一實施方案中，如圖7A~7B中所示，自呈現(xiàn)把手組件512包括把手部分520和與該把手部分520操作連接的輪軸522。該輪軸522可旋轉(zhuǎn)地安裝在剛性支撐體524的外殼中。激活裝置530和負(fù)載限制器與該自呈現(xiàn)把手組件512耦連并操作連接。在一種實施方案中，該剛性支撐體524可以直接安裝到車輛內(nèi)部10,例如安裝到車輛表面14上。該輪軸522經(jīng)構(gòu)造以允許該把手部分520從第一位置轉(zhuǎn)動到第二位置。在一種構(gòu)造中，該把手部分520剛性連接到輪軸522上，且活性材料與該把手部分520或輪軸522直接可操作連接。可替代地，該把手部分520可以可旋轉(zhuǎn)地安裝到輪軸522上，該活性材料與該把手部分520直接可操作連接，以允許該把手部分520繞輪軸522旋轉(zhuǎn)?，F(xiàn)在轉(zhuǎn)向圖8，進(jìn)一步詳細(xì)描述了輪軸之一 522。在這種實施方案中，該把手組件512進(jìn)一步包括活性材料526和回位機構(gòu)528。在該實施方案中，該活性材料526包括與輪軸522和回位機構(gòu)528 (在該實例中為偏置彈簧)可操作連接的SMA線。 一旦接收到來自激活裝置530的激活信號，該活性材料526經(jīng)構(gòu)造以發(fā)生性質(zhì)改變。該活性材料526的性質(zhì)改變有效地提供該輪軸522在第一方向上的旋轉(zhuǎn)并使該把手部分520從第一位置運動到第二位置。
14
在另一實施方案中，該活性材料526可以直接連接到把手部分520以提供旋轉(zhuǎn)?；氐絽⒖紙D7A,第一位置是該把手部分520相對于周圍表面處于堆置位置的位置。第二位置是該把手部分520相對于周圍表面處于呈現(xiàn)位置且可以被乘客使用的位置。圖7B是自呈現(xiàn)把手組件512的側(cè)面透一見圖，虛線表示該把手部分520的第二部分。因此，由活性材料526產(chǎn)生的在第一方向上的運動有效地將該把手部分520從堆置位置運動到呈現(xiàn)位置。在操作中，在室溫下為馬氏體且開始時為假塑性應(yīng)變狀態(tài)的SMA線(即活性材料)526通過電阻加熱(電線未示出)被加熱到其奧氏體狀態(tài)，并在長度方向上收縮。該收縮有效克服了由可以安裝在輪軸522或把手部分520和剛性支撐體524之間的偏置彈簧528施加的約束力。在該實施方案中，該偏置彈簧528經(jīng)構(gòu)造以一旦停止施加在SMA線526的激活信號就會提供該輪軸522在與第一方向相反的第二方向上的旋轉(zhuǎn)。該第二方向有效將該把手部分520返回到堆置位置。在另一實施方案中，參照圖9，該偏置彈簧528可以經(jīng)構(gòu)造以在沒有受到SMA線526作用時將該把手部分520從堆置位置運動到呈現(xiàn)位置。再次，甚至在該"fc手部分520展開之后仍必須加熱該SMA線526以防止SMA線526返回到柔4欠的馬氏體狀態(tài)，在該狀態(tài)下該偏轉(zhuǎn)彈簧528將拉伸該SMA線并將該把手部分520返回到第一位置。為了甚至在從SMA線526去除熱的時候仍使該把手部分520保持呈現(xiàn)，可以使用如圖9所示的制動器(detent) 550或可替代的閉鎖機構(gòu)(未示出)。該制動器機構(gòu)550可操作以將該把手部分520保持在呈現(xiàn)位置，同時仍使該把手部分520可以通過施加適度的力而手動從該呈現(xiàn)位置運動?？商娲?，該閉鎖機構(gòu)(未示出)產(chǎn)生物理互鎖，其可操作以將該把手部分520閉鎖在呈現(xiàn)位置，防止該把手部分520手動運動，同樣，只有通過激活釋放機構(gòu)(即使該閉鎖機構(gòu)失活)才能夠移動該把手部分。該制動器機構(gòu)550經(jīng)構(gòu)造以與通過偏置彈簧528回位的把手部分520互相作用并產(chǎn)生干擾。該制動器機構(gòu)550包括與互補空腔554可滑動連接的簧舌(catch) 552。 一定長度的另一 SMA線558從該空腔554的底部延伸到該簧舌552的下側(cè)。在活性狀態(tài)，對該SMA線558施加激活信號，4吏得該SMA線558將收縮，將壓縮彈簧556壓縮，并使該簧舌552可以由SMA線558向內(nèi)拉動。然而，在惰性狀態(tài)，即當(dāng)該SMA 558不^^皮激活信號作用時，該SMA線558可使該與簧舌552可操作連接的壓縮彈簧556將該簧舌552從該空腔554的底部向外推動。在操作中，自呈現(xiàn)握柄組件512的動作使該輪軸522旋轉(zhuǎn)并移動把手部分520。隨著該把手部分520到達(dá)呈現(xiàn)位置，把手的端部接觸到簧舌552，簧舌522已經(jīng)被壓縮彈簧556向外推動?；缮?52的形狀經(jīng)構(gòu)造以支撐4巴手部分520的端部，甚至在從SMA線526去除熱時仍有效地將該把手部分520維持在呈現(xiàn)位置。盡管該制動器機構(gòu)550有效地與呈現(xiàn)位置的把手部分520摩擦嚙合，簧舌552的形狀進(jìn)一步經(jīng)構(gòu)造以允許把手部分520的一些運動。例如，該把手部分520可以在簧舌552的U形中旋轉(zhuǎn)，以允許隨著乘客使用該把手而進(jìn)行運動(例如摸索或擺動)，同時不使該把手運動完全脫離該簧舌552,其會使該把手堆置。SMA線558的激活和對SMA線526的激活信號的停止將使該簧舌552向下收縮使得該輪軸522能夠旋轉(zhuǎn)且與把手部分520連接的偏置彈簧528將使該把手部分以相A方向運動返回到堆置位置，不受該收縮的簧舌552的束縛。然后該制動器機構(gòu)550中的SMA線558可以失活以使該自呈現(xiàn)把手組件512返回到完全失活的堆置狀態(tài)。在另 一實施方案中，(如果在展開過程中壓下該制動器機構(gòu)550所需的力過大這種實施方案可能是合意的)，自呈現(xiàn)把手512和制動器機構(gòu)550中的SMA線526、 558的操作會同步，使得兩者都由它們各自的SMA構(gòu)件獨立動作。再次， 一旦達(dá)到呈現(xiàn)構(gòu)造，送到SMA線的電流輸送可以停止，直至再次需要把手處于堆置位置。應(yīng)當(dāng)理解上述的制動器機構(gòu)550是示例性的實施方案。甚至在該活性材料失活之后仍能有利地提供用于處于呈現(xiàn)狀態(tài)的把手部分的簧舌部分的制動器和閉鎖機構(gòu)的其他實施方案是適合的。參照圖10A-10B,示出了包括車輛后門、可繞樞軸點711從開啟位置轉(zhuǎn)動到關(guān)閉位置的提升式門或尾板710的車輛700。在圖10A中，車輛后門或尾板710所示為開啟位置。自呈現(xiàn)裝置712所示處于通常呈現(xiàn)或展開的構(gòu)造， 一般從車輛后門或尾板710向下延伸。在圖10B中，車輛后門或尾板710所示為關(guān)閉位置。自呈現(xiàn)
裝置712所示處于通常堆置的構(gòu)造，堆置在車輛后門或尾板710內(nèi)。
參照圖11A~11C,示出了車輛后門或尾板710的端或底^L
圖。在該實施方案中，自呈現(xiàn)裝置通常示作附圖標(biāo)記712,包括元件714
和示作附圖標(biāo)記716的活性材料。該元件714包括把手部分718和一對
把手梁720。在該實例中為尾板扶手的自呈現(xiàn)裝置712與車輛內(nèi)部裝飾板 722物理連接，在圖11A中示為第一位置，即堆置位置。在該構(gòu)造中， 該活性材料716處于惰性模式，即其中沒有激活信號施加到該活性材料 716上。然而， 一旦接受到來自激活裝置724的激活信號，該活性材料 716的性質(zhì)改變有效地將該元件714轉(zhuǎn)變到第二位置，即如圖IIB中所 示的呈現(xiàn)或展開位置。最后，如圖IIC中所示，該自呈現(xiàn)裝置713轉(zhuǎn)變?yōu)榈谌恢茫?即延伸呈現(xiàn)或延伸展開位置。在該實例中，該對把手梁720是一對伸縮 式把手梁，其從圖11B中所示的收縮位置伸長到圖11C中所示的延伸位 置。使用附圖標(biāo)記726示意性示出的其他活性材料實現(xiàn)該伸縮式 把手梁的伸長和收縮，其有效地將該自呈現(xiàn)裝置712從圖IIB中所示的 其中該對把手梁720處于收縮位置的呈現(xiàn)或展開位置轉(zhuǎn)變到圖IIC中所 示的其中該對把手梁720處于延伸位置的延伸呈現(xiàn)或延伸展開位置。在該構(gòu)造中，當(dāng)該對把手梁720處于圖IIB中所示的收縮位 置時，該活性材料726處于惰性模式。然而， 一旦被來自激活裝置724 的激活信號激活時，該活性材料726的性質(zhì)改變有效地將該對把手梁 720從圖11B中所示的收縮位置轉(zhuǎn)變?yōu)閳DIIC中所示的延伸位置。在所示的實施方案中，該可操作以為活性材料726施加激活 信號的激活裝置724與可操作以為活性材料716施加激活信號的激活裝 置相同；然而，可以使用第二單獨的激活裝置(未示出)為該活性材料
726施加激活信號。—旦該自呈現(xiàn)裝置712展開到第三位置，使用者抓住該把手 部分718將該尾板門710拉到關(guān)閉位置。在該車輛內(nèi)裝飾板722中設(shè)置 隙嚢728，以為使用者的手提供間隙，使得在操作過程中使用者可以通過更大范圍的閉合抓住該把手部分718。圖12A~ 12B中示出了車輛后門或尾板710的內(nèi)部平面圖。 該車輛后門或尾板710示出繞樞軸711 (在該實例中為一對合頁)向上 轉(zhuǎn)動。在圖12A中，示出了處于堆置位置的包括該把手718和該對 把手梁720的自呈現(xiàn)裝置712,其中該自呈現(xiàn)裝置712堆置到內(nèi)裝飾板 722之內(nèi)或與其基本齊平。在圖12B中，示出了處于呈現(xiàn)或展開位置的包括把手718和 該對把手梁720的自呈現(xiàn)裝置712，其中該自呈現(xiàn)裝置712從內(nèi)裝飾板 722向外延伸以將該把手718呈現(xiàn)給使用者以便使用。圖13A~ 13D示意性地顯示了自呈現(xiàn)裝置712的替換性構(gòu)造。在圖13A中，該自呈現(xiàn)裝置712可操作以一旦該活性材料激 活就會從堆置位置A轉(zhuǎn)變到呈現(xiàn)或展開位置B,使得該自呈現(xiàn)裝置712 從內(nèi)裝飾板722的儲存槽730中向外并向下朝向車輛后門或尾板710的 端部732轉(zhuǎn)動。在圖13B中，該自呈現(xiàn)裝置712可操作以一旦該活性材料激 活就會從堆置位置A轉(zhuǎn)變到呈現(xiàn)或展開位置B,使得該自呈現(xiàn)裝置712 從車輛后門或尾板710的端部732向外并向下朝向內(nèi)裝飾板722轉(zhuǎn)動。在圖13C中，該自呈現(xiàn)裝置712可操作以一旦該活性材料激 活就會從堆置位置A轉(zhuǎn)變到呈現(xiàn)或展開位置B，使得該自呈現(xiàn)裝置712 從內(nèi)裝飾板722中的凹槽730向外并從車輛后門或尾板710的端部732 向上轉(zhuǎn)動。在圖13D中，該自呈現(xiàn)裝置712可操作以一旦該活性材料激 活就會從堆置位置A轉(zhuǎn)變?yōu)槌尸F(xiàn)或展開位置B,使得該自呈現(xiàn)裝置712 從車輛后門或尾板710的端部732向外并向內(nèi)朝向內(nèi)裝飾板722轉(zhuǎn)動。在圖13E中，該自呈現(xiàn)裝置712可操作以一旦該活性材料激 活就會從堆置位置A轉(zhuǎn)變?yōu)槌尸F(xiàn)或展開位置B,使得該自呈現(xiàn)裝置712 從車輛后門或尾板710內(nèi)部向下滑動。在該實例中，該自呈現(xiàn)裝置712 包括如之前圖11C中所示的一旦活性材料726激活就會進(jìn)一步延伸該自 呈現(xiàn)裝置到延伸呈現(xiàn)或延伸展開位置C的伸縮式特征。車輛內(nèi)部中或車輛外部上的裝置的自呈現(xiàn)方法包括激活與該 元件操作連接的活性材料，其中該活性材料一旦接受到激活信號就會發(fā)生至少 一種性質(zhì)的改變。該性質(zhì)的改變有效地將該元件從第 一形式轉(zhuǎn)變 為第二形式。該元件從第 一形式到第二形式的轉(zhuǎn)變經(jīng)構(gòu)造以將該元件從 位于車輛內(nèi)/外部件(例如頂蓋、A柱、尾板內(nèi)裝飾板等)的內(nèi)部和/或 靠著所述內(nèi)/夕卜部件的堆置位置改變到在車輛的內(nèi)艙室空間內(nèi)(或從外部 朝外)的呈現(xiàn)位置，其中該元件現(xiàn)在將可以被駕駛者和/或乘客訪問使用。此外，車輛內(nèi)部中或車輛外部上的裝置的自堆置方法包括激 活與元件操作連接的活性材料，其中該活性材料一旦接受到激活信號就 會發(fā)生至少 一種性質(zhì)的改變。該性質(zhì)的改變有效地將該元件從第 一形式 轉(zhuǎn)變?yōu)榈诙问?。該元件從第一形式到第二形式的轉(zhuǎn)變經(jīng)構(gòu)造以將該元 件從其中該元件可以被使用者訪問使用的車輛內(nèi)艙室空間內(nèi)(或從外部 車輛表面朝外)的呈現(xiàn)位置改變到在車輛內(nèi)/外部件(例如頂蓋、A柱、 尾板內(nèi)裝飾板等)的內(nèi)部和/或靠著所述內(nèi)/外部件的堆置位置。如上所討論，該自呈現(xiàn)裝置堆置與相關(guān)車輛元件(例如車門 或尾板)基本齊平或堆置在其內(nèi)， 一旦活性材料激活就會呈現(xiàn)或展開。 然而，這些裝置都可以經(jīng)構(gòu)造為自堆置裝置，即當(dāng)該活性材料處于惰性 狀態(tài)時呈現(xiàn)用于使用，而一旦該活性材料激活就會堆置。如上所討論，在示例性的自動作裝置中可以使用激活裝置為 該活性材料施加激活信號。該激活裝置可以以各種方式操作。例如，在 一種實施方案中，通常用于開啟車門的遠(yuǎn)程鑰匙鏈的使用也可以經(jīng)構(gòu)造 以啟動該激活信號，并呈現(xiàn)和/或堆置一個或多個自動作裝置。同樣地， 可以使用與激活裝置傳感器組合的鑰匙鏈中的無線信號發(fā)射器，以在該 鑰匙鏈與該自動作裝置物理相鄰時自動激活該活性材料，由此不需要按 下鑰匙鏈的按鈕。在另一實施方案中，該激活信號可以手動激活。例如，將車
鑰匙插入車門的鑰匙孔中或開門本身可以啟動該激活信號。類似地，可 以與該自動作裝置附近設(shè)置按鈕等，其中壓下該按鈕使該激活信號動作
以使該裝置呈現(xiàn)和/或堆置。在任意上述方法中，可以通過與該自動作裝 置相連的計時器的超時、或通過某事件的發(fā)生(例如車門的關(guān)閉、提升 式門的關(guān)閉或車輛嚙合)，關(guān)閉該激活信號，以使該激活信號失活，并 使該元件恢復(fù)到其中該元件堆置，和任選地隱蔽，或呈現(xiàn)的第一形式。該活性材料的激活也可以手動完成，即不使用活化裝置。通
過使用該活性材料的特殊性質(zhì)，可由車輛駕駛者或乘客激活該材料。例
19如，使用SMA作為活性材料時，(其具有超彈性的性質(zhì)，下面在活性
材料的剩余部分中將更詳細(xì)地討論)，在該自呈現(xiàn)裝置的隱蔽垂片的
SMA部分上的壓力可以誘發(fā)SMA中的相變，由此降低該垂片的才莫量到 足以將其壓入，其將允許訪問該元件，例如內(nèi)/夕卜門把手。重申盡管就車輛握柄而論顯示了所示的活性材料實現(xiàn)的自動 作裝置，但應(yīng)當(dāng)理解該自動作裝置可以用于車輛的任何功能部件、其他 運送工具、或甚至非運輸應(yīng)用(例如行李、容器等)。這種適合的自動 作裝置包括但不局限于衣帽鉤、用于行李箱、燃料填充門、引擎罩等 的釋放手柄、用于門、蓋子、尾板等的把手、和可能需要自呈現(xiàn)的其他 部件。如前所述，適用于自動作裝置的活性材料包括但不局限于 形狀記憶聚合物(SMP )、形狀記憶合金(SMA )、電活性聚合物(EAP )、 壓電材料、鐵磁性形狀記憶合金、磁流變(MR)彈性體和電流變(ER) 彈性體。"形狀憶聚合物"通常是指一旦應(yīng)用激活信號就會表現(xiàn)出性 質(zhì)(例如彈性模量、形狀、尺寸、形狀取向或包含至少一種前述性質(zhì)的 組合)改變的聚合物材料。形狀記憶聚合物可以是熱響應(yīng)的(即該性質(zhì) 改變是由熱激活信號造成的)、光響應(yīng)的(即該性質(zhì)改變是由光基激活 信號造成的)、水分響應(yīng)的(即該性質(zhì)改變是由液體激活信號，例如濕 度、水蒸汽或水造成的)或包含前述至少一種的組合。通常，SMP是包含至少兩種不同單元的相偏析共聚物，所述 單元可以描述為限定SMP內(nèi)的不同片段，各片段對SMP的總性能貢獻(xiàn) 不同。此處所用的術(shù)語"片段，，是指相同或相似單體或低聚單元的嵌段、 接枝或序列，其共聚構(gòu)成SMP。每個片段可以是晶質(zhì)的或無定形的，將 分別具有相應(yīng)的熔點或玻璃態(tài)轉(zhuǎn)變溫度(Tg)。此處所用的術(shù)語"熱轉(zhuǎn) 變溫度"用于便于一般表示取決于該片段是無定形片段或晶質(zhì)片段的Tg 或熔點。對于包含(n)個片段的SMP,該SMP據(jù)稱具有一個硬片段和 (n-l)個軟片段，其中該硬片段具有比任何軟片段更高的熱轉(zhuǎn)變溫度。 因此，該SMP具有(n)個熱轉(zhuǎn)變溫度。該硬片段的熱轉(zhuǎn)變溫度稱作"最 終轉(zhuǎn)變溫度"，所謂的"最軟片段"的最低熱轉(zhuǎn)變溫度稱作"第一轉(zhuǎn)變 溫度"。重要的是注意到，如果SMP具有多個特征在于相同熱轉(zhuǎn)變溫 度(也是最終轉(zhuǎn)變溫度)的片段，那么SMP稱作具有多個硬片段。
當(dāng)SMP加熱到最終轉(zhuǎn)變溫度之上時，該SMP材料可以獲得 永久的形狀。可以通過后續(xù)將SMP冷卻到該溫度之下來設(shè)定或記憶SMP 的永久形狀。此處所用的術(shù)語"初始形狀"、"前面限定的形狀"和"永 久形狀"是同義詞，用于可互換使用?？梢酝ㄟ^將該材料加熱到高于任 何軟片段的熱轉(zhuǎn)變溫度但低于最終轉(zhuǎn)變溫度的溫度，施加外應(yīng)力或負(fù)載 以使SMP變形，然后冷卻到軟片段的特定熱轉(zhuǎn)變溫度之下同時保持該 變形外應(yīng)力或負(fù)載，來設(shè)定臨時形狀?？梢酝ㄟ^在去除該應(yīng)力或負(fù)載的情況下，將該材料加熱到高 于軟片段的特定熱轉(zhuǎn)變溫度但低于最終轉(zhuǎn)變溫度，來恢復(fù)該永久形狀。 因此，應(yīng)當(dāng)清楚通過結(jié)合多個軟片段，能夠顯示多個臨時形狀，通過使 用多個硬片段，能夠顯示多個永久形狀。類似地，使用分層或復(fù)合方法， 多種SMP的組合將顯示在多個臨時和永久形狀之間的轉(zhuǎn)變。對于僅具有兩種片段的SMP,在第一轉(zhuǎn)變溫度時設(shè)定形狀記 憶聚合物的臨時形狀，然后通過在負(fù)載下冷卻該SMP,鎖定在該臨時形 狀。只要該SMP保持在第一轉(zhuǎn)變溫度之下，該臨時形狀就會保持。當(dāng) 該SMP在去除負(fù)載之后再次達(dá)到第一轉(zhuǎn)變溫度之上時會重新獲得該永 久形狀。重復(fù)該加熱、成型和冷卻步驟可以重復(fù)地重設(shè)該臨時形狀。大多數(shù)SMP具有"單向的，，效應(yīng)，其中該SMP顯示一種永 久形狀。 一旦在沒有應(yīng)力或負(fù)載時將該形狀記憶聚合物加熱到軟片段熱 轉(zhuǎn)變溫度之上，就會達(dá)到該永久形狀，不使用外力該形狀將不會恢復(fù)到 該臨時形狀。作為替代，可以制備一些形狀記憶聚合物組合物以顯示"雙 向的"效應(yīng)，其中該SMP表現(xiàn)出兩種永久形狀。這些系統(tǒng)包括至少兩 種聚合物組分。例如， 一種組分可以是第一交聯(lián)聚合物，而另一種組分 是不同的交聯(lián)聚合物。該組分通過層技術(shù)相結(jié)合，或是相互貫穿的網(wǎng)絡(luò)， 其中該兩種聚合物組分是交聯(lián)的，但彼此不交聯(lián)。通過改變溫度，該形 狀記憶聚合物在第一永久形狀或第二永久形狀的方向上改變其形狀。每 一永久形狀都屬于該SMP的一種組分。整體形狀的溫度依賴性的原因 是一種組分("組分A")的機械性質(zhì)幾乎不取決于所關(guān)心的溫度范圍 的溫度。另一種組分("組分B'，)的機械性質(zhì)在所關(guān)心的溫度范圍中 是溫度依賴性的。在一種實施方案中，組分B在低溫下與組分A相比變 得更堅固，而在高溫下組分A更堅固，決定了實際形狀。雙向記憶裝置可以通過以下方法制備設(shè)定組分A的永久形狀("第一永久形狀")； 將該裝置變形到組分B的永久形狀("第二永久形狀")；和在施加應(yīng) 力的同時固定組分B的永久形狀。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到可以以很多不同的形式和形狀構(gòu) 造SMP。該聚合物本身的組成和結(jié)構(gòu)的工程化可允許所需應(yīng)用的特定溫 度的選擇。例如，根據(jù)特定的應(yīng)用，最終轉(zhuǎn)變溫度可以為約0°C ~約300 。C或更高。用于形狀恢復(fù)的溫度(即軟片段熱轉(zhuǎn)變溫度)可以高于或等 于約-3(TC。用于形狀恢復(fù)的另一溫度可以高于或等于約4(TC。用于形 狀恢復(fù)的另一溫度可以高于或等于約IO(TC。用于形狀恢復(fù)的另一溫度 可以低于或等于約250°C。用于形狀恢復(fù)的另一溫度可以低于或等于約 20(TC。最后，用于形狀恢復(fù)的另一溫度可以低于或等于約150°C。任選地，可以選擇SMP以提供應(yīng)力誘導(dǎo)屈服，其可以直接用 于(即不將該SMP加熱到其熱轉(zhuǎn)變溫度之上以使其"軟化")制備與 給定表面共形的襯墊。在一些實施方案中，在該實例中SMP可以承受 的最大應(yīng)力可以與該SMP在其熱轉(zhuǎn)變溫度之上變形時的情況相當(dāng)。盡管已經(jīng)以及將進(jìn)一步參考熱響應(yīng)的SMP,但本領(lǐng)域的技術(shù) 人員在考慮到本公開內(nèi)容的情況下，將認(rèn)識到光響應(yīng)的、水分響應(yīng)的 SMP和由其他方法激活的SMP可以容易地用于在熱響應(yīng)的SMP以外使 用或替代其使用。例如，不使用熱，可以通過用有效形成特定交聯(lián)的特 定波長的光照射光響應(yīng)的SMP (在負(fù)載的同時)，然后在仍處于負(fù)載的 同時停止照射，在光響應(yīng)的SMP中設(shè)定臨時形狀。為了恢復(fù)到最初形 狀，可以用具有有效使特定交聯(lián)分開的相同或不同的特定波長照射(在 去除負(fù)載的同時)該光響應(yīng)的SMP。類似地，可以通過將特定的官能團(tuán) 或部分暴露于有效吸收特定量水分的水分(例如濕度、水、水蒸氣等)， 為該水分響應(yīng)的SMP施加負(fù)載或應(yīng)力，然后在仍處于負(fù)載下的同時除 去特定量的水分，在水分響應(yīng)的SMP中設(shè)定臨時形狀。為了恢復(fù)到最 初形狀，可以將該水分響應(yīng)的SMP暴露于水分(在去除負(fù)載的同時)。與SMP的特定類型無關(guān)，適合的形狀記憶聚合物可以是熱塑 性的、熱固性-熱塑性共聚物、相互貫穿的網(wǎng)絡(luò)、半相互貫穿的網(wǎng)絡(luò)或混 合網(wǎng)絡(luò)。該SMP "單元"或"片段，，可以是單一聚合物或聚合物的混合 物。該聚合物可以是線性的或具有側(cè)鏈或樹枝狀結(jié)構(gòu)單元的支鏈彈性 體。適用于形成形狀記憶聚合物的聚合物組分包括但不局限于聚磷腈、聚乙烯醇、聚酰胺、聚酰亞胺、聚酯酰胺、聚氨基酸、聚酸酐、聚碳酸 酯、聚丙烯酸酯、聚亞烷基、聚丙烯酰胺、聚亞烷基二醇、聚環(huán)氧烷、 聚對苯二曱酸亞烷基酯、聚原酸酯、聚乙烯醚、聚乙烯酯、聚面代乙烯、 聚酯、聚交酯、聚乙醇酸交酯、聚硅氧烷、聚氨酯、聚醚、聚醚酰胺、 聚醚酯及其共聚物。適合的聚丙烯酸酯的實例包括聚甲基丙烯酸甲酯、 聚曱基丙烯酸乙酯、聚甲基丙烯酸丁酯、聚曱基丙烯酸異丁酯、聚甲基 丙烯酸己酯、聚甲基丙烯酸異癸酯、聚甲基丙烯酸十二烷酯、聚曱基丙 烯酸苯基酯、聚丙烯酸甲酯、聚丙烯酸異丙酯、聚丙烯酸異丁酯和聚丙 烯酸十八烷基酯。其他適合的聚合物的實例包括聚苯乙烯、聚丙烯、聚 乙烯基苯酚、聚乙烯基吡咯烷酮、氯代聚丁烯、聚十八烷基乙烯基醚、 聚乙烯乙酸亞乙酯、聚乙烯、聚環(huán)氧乙烷-聚對苯二曱酸乙二醇酯、聚乙 烯/尼龍(接枝共聚物)、聚己內(nèi)酯-聚酰胺(嵌段共聚物)、聚己內(nèi)酯 二曱基丙烯酸酯-丙烯酸正丁酯、聚(降水片基-多面體低聚倍半硅氧烷)、 聚氯乙烯、尿烷/丁二烯共聚物、包含聚氨酯的嵌段共聚物、苯乙烯-丁 二烯嵌段共聚物等。用于形成上述SMP中的各種片段的聚合物是市場 上可獲得的或可以使用常規(guī)化學(xué)手段合成。本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠使用 已知的化學(xué)和加工技術(shù)在不使用過度實驗的情況下容易地制備該聚合 物。如本領(lǐng)域的技術(shù)人員所認(rèn)識的那樣，使用發(fā)泡劑進(jìn)行不同片
段的聚合可以形成形狀記憶聚合物泡沫，例如如一些應(yīng)用可能需要的那 樣。該發(fā)泡劑可以是分解型( 一旦化學(xué)分解就會放出氣體)或蒸發(fā)型(不 進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)而發(fā)生蒸發(fā))。示例性的分解型發(fā)泡劑包括但不旨在限定
為碳酸氫鈉、疊氮化合物、碳酸銨、亞硝酸銨、 一旦與水反應(yīng)就會釋 放氫氣的輕金屬、偶氮二碳酰胺(azodicarbonamide ) 、 N,N'-二亞硝基 五亞曱基四胺等。示例性的蒸發(fā)型發(fā)泡劑包括但不意于限定為三氯一 氟甲烷、三氯三氟乙烷、二氯曱烷、壓縮氮氣等。與形狀記憶聚合物類似，形狀記憶合金以幾種不同的溫度依 賴相存在。這些相中最常使用的是所謂的馬氏體和奧氏體相。在以下討 論中，馬氏體相通常是指更容易變形的、更低溫度的相，而奧氏體相通 常是指更具剛性的、更高溫度的相。當(dāng)該形狀記憶合金處于馬氏體相且 加熱時，其開始轉(zhuǎn)變?yōu)閵W氏體相。這種現(xiàn)象開始的溫度通常稱作奧氏體 起始溫度(As)。這種現(xiàn)象結(jié)束的溫度通常稱作奧氏體結(jié)束溫度(Af)。
23當(dāng)該形狀記憶合金處于奧氏體相且冷卻時，其開始轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體相，這 種現(xiàn)象開始的溫度通常稱作馬氏體起始溫度(MS)。奧氏體結(jié)束轉(zhuǎn)變?yōu)?br> 馬氏體的溫度通常稱作馬氏體結(jié)束溫度(Mf)。通常，形狀記憶合金在
其馬氏體相時更軟，而且更容易變形，在奧氏體相時更硬、更不易彎曲 和/或更具剛性。由于前述的性質(zhì)，該形狀記憶合金的膨脹優(yōu)選在奧氏體
轉(zhuǎn)變溫度或在該溫度之下(等于或低于As)進(jìn)行。后續(xù)加熱到上述奧氏 體轉(zhuǎn)變溫度之上造成該膨脹的形狀記憶合金恢復(fù)到其永久形狀。因此， 和形狀記憶合金一起使用的適合的激活信號是具有足以造成在馬氏體 和奧氏體相之間轉(zhuǎn)變的量級的熱激活信號。可以通過略微改變合金組成和通過熱處理，來調(diào)節(jié)形狀記憶 合金在加熱時記住其高溫形態(tài)的溫度。例如，在鎳-鈦形狀記憶合金中， 其可以從高于約IO(TC到低于約-IO(TC變化。該形狀恢復(fù)過程發(fā)生在只 有數(shù)度的范圍內(nèi)，根據(jù)所需的應(yīng)用和合金組成，該轉(zhuǎn)變的起始或結(jié)束可 以控制到一度或兩度之內(nèi)。形狀記憶合金的機械性質(zhì)在跨越其轉(zhuǎn)變的溫 度范圍內(nèi)變化很大，通常提供了形狀記憶效應(yīng)、超彈性效應(yīng)和高阻尼容 量。適合的形狀記憶合金材料包括但不旨在限定于鎳-鈦基合 金、銦-鈦基合金、鎳-鋁基合金、鎳-鎵基合金、銅基合金(例如銅-鋅合 金、銅-鋁合金、銅-金和銅-錫合金)、金-鎘基合金、銀-鎘基合金、銦-鎘基合金、錳-銅基合金、鐵-鉑基合金、鐵-鈀基合金等。該合金可以是 二元、三元或任何更高元的，只要該合金組成具有形狀記憶步丈應(yīng)，例如 形狀取向的改變、屈服強度和/或撓曲模量性質(zhì)、阻尼容量、超彈性等的 改變即可。適合的形狀記憶合金組成的選擇取決于該組分將操作的溫度 范圍。鐵磁性形狀記憶合金(FSMA)是SMA的子類。FSMA的行 為可以與常規(guī)SMA材料相似，在馬氏體和奧氏體之間具有應(yīng)力或熱誘 導(dǎo)相轉(zhuǎn)變。此外，F(xiàn)SMA具有鐵磁性，具有強的磁晶各向異性，這使得 外磁場可以影響場排列的馬氏體變體的取向/份數(shù)。在去除了^F茲場時，該 材料可以具有完全雙向、部分雙向或單向的形狀記憶。對于部分或單向 形狀記憶，外部激勵、溫度、；茲場或應(yīng)力可^f吏該材并牛可以恢復(fù)到其初始 狀態(tài)。完美的雙向形狀記憶可以用于使用所施加的連續(xù)功率成比例控 制。單向形狀記憶最適用于其中延時的恢復(fù)激勵可以執(zhí)行閉鎖功能的閉鎖型應(yīng)用。在汽車應(yīng)用中，外磁場通常是通過軟磁芯電磁體產(chǎn)生的，盡
管也可以使用 一對Helmholtz線圏用于快速響應(yīng)。示例性的鐵磁性形狀記憶合金是鎳-錳-鎵基合金、鐵-鉑基合 金、鐵-鈀基合金、鈷-鎳-鋁基合金、鈷-鎳-鎵基合金。與SMA相似，這 些合金可以是二元、三元或任何更多元的，只要該合金組成具有形狀記 憶效應(yīng)，例如形狀、取向、屈服強度、撓曲模量、阻尼容量、超彈性和 /或類似性質(zhì)的改變即可。適合的形狀記憶合金組成的選擇部分取決于預(yù) 期應(yīng)用的溫度范圍和響應(yīng)類型。FSMA是通常由Ni-Mn-Ga組成的合金，其由于》茲場誘導(dǎo)的應(yīng) 變會改變形狀。FSMA具有具有不同磁性取向和結(jié)晶取向的內(nèi)在變體。 在磁場中，這些變體的比例改變，導(dǎo)致該材料總體形狀的改變。FSMA 致動器通常需要該FSMA材料放置在電磁體的線圈之間。電流通過線圈 會誘發(fā)磁場通過FSMA材料，造成形狀改變。
電致伸縮性質(zhì)的^l物材料。實;是電致伸縮的接枝彈性體和S電i (1, 1- 二氟乙烯-三氟乙烯)共聚物(An example of an elec加strictive-grafted elastomer with a piezoelectric poly(vinylidene fluoride國trifluoro-ethylene;) copolymer)。這種纟且合具有產(chǎn)生各種量的纟失 電-電致伸縮分子復(fù)合體系的能力。這些可以作為壓電傳感器或甚至電致 伸縮致動器操作。適用作電活性聚合物的材料可以包括任何基本絕緣的聚合物 或橡膠(或其組合)，其對靜電力響應(yīng)而變形，或者其變形導(dǎo)致電場的 改變。示例性的適用作預(yù)應(yīng)變聚合物的材料包括硅酮彈性體、丙烯酸彈 性體、聚氨酯、熱塑性彈性體、包含PVDF的共聚物、壓敏粘合劑、含 氟彈性體、包含硅酮和丙烯酸部分的聚合物等。例如，包含硅酮和丙烯 酸部分的聚合物可以包括包含硅酮和丙烯酸部分的共聚物、包含硅酮彈 性體和丙烯酸彈性體的聚合物混合物。用作電活性聚合物的材料可以根據(jù) 一種或多種材料性質(zhì)選 擇，所述性質(zhì)例如高電擊穿強度、低彈性模量(對于大的或小的變形)、 高介電常數(shù)等。在一種實施方案中，該聚合物的選擇使得其具有至多約 100MPa的彈性模量。在另一實施方案中，該聚合物的選擇使得其具有 約0.05MPa 約10MPa (優(yōu)選約0.3MPa~約3MPa)的最大激勵壓力。在另一實施方案中，該聚合物的選擇使得其具有約2~約20 (優(yōu)選約 2.5 ~約12)的介電常數(shù)。本發(fā)明并不旨在限定到這些范圍。理想地， 如果材料具有高介電常數(shù)和高介電強度，那么具有高于上述給出范圍的 介電常數(shù)的所述材料會是合意的。在很多情況中，電活性聚合物可以制 造和實施為薄膜形式。適用于這些薄膜的厚度可以小于50微米。由于電活性聚合物可以在高應(yīng)變下偏轉(zhuǎn)，因此與該聚合物連 接的電極也應(yīng)當(dāng)偏轉(zhuǎn)，而不會損害機械或電性能。通常，適用的電極可 以具有任何形狀和材料，只要其能夠為電活性聚合物提供適合的電壓或 者接收來自其的適合電壓即可。該電壓可以是恒定的或隨時間改變的。 在一種實施方案中，該電極與該聚合物的表面粘合。與該聚合物粘合的 電極優(yōu)選是順應(yīng)性的(compliant)并和該聚合物的變化中的形狀共形。 相應(yīng)地，本發(fā)明可以包括與其附著的電活性聚合物的形狀共形的順應(yīng)性 電極。該電極可以僅施加到電活性聚合物的一部分，并依照其幾何形狀 限定活性區(qū)域。適于本發(fā)明使用的各種類型的電極包括包含金屬跡線和 電荷分布層的結(jié)構(gòu)化電極、包含不同的面外尺寸(out of plane dimension) 的織構(gòu)化電極、導(dǎo)電油脂(例如碳油脂或銀油脂)、膠狀懸浮體、高縱 橫比的導(dǎo)電材料(例如碳纖維和碳納米管)、和離子傳導(dǎo)性材料的混合 物。本發(fā)明的電^l所用的材料可以不同。適用于電才及中的材料可 以包括石墨、碳黑、膠狀懸浮體、和薄金屬(包括銀和金)、銀充填和 碳充填的凝膠和聚合物、和離子或電傳導(dǎo)性聚合物。應(yīng)當(dāng)理解某些電極 材料可能適用于特定的聚合物而可能不適用于其他聚合物。舉例而言， 碳纖維適用于丙烯酸彈性體聚合物，而不適用于硅酮聚合物。適合的壓電材料包括但不旨在局限于無機化合物、有機化 合物和金屬。對于有機材料而言，可以使用所有具有非中心對稱結(jié)構(gòu)和 在分子內(nèi)的主鏈上或在側(cè)鏈上或兩種鏈上具有大偶極距基團(tuán)的聚合材 料作為壓電膜的合適候選材料。聚合物的實例包括例如但不局限于聚 (4-苯乙烯磺酸鈉)、聚(聚(乙烯胺)主鏈偶氮發(fā)色團(tuán))及其衍生物； 聚氟烴，包括聚偏二氟乙烯、其共聚物偏二氟乙烯("VDF")、共三 氟乙烯及其衍生物；聚氯烴，包括聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯及其衍生物； 聚丙烯腈及其衍生物；聚羧酸，包括聚甲基丙烯酸及其衍生物；聚脲及 其衍生物；聚氨酯及其衍生物；生物分子，例如聚L-乳酸及其衍生物，
26和細(xì)胞膜蛋白質(zhì)，以及磷酸酯生物分子，例如磷酸基二脂質(zhì)；聚苯胺及
其衍生物，和所有的四胺衍生物；聚酰胺，包括芳香族聚酰胺和聚酰亞
胺，包括Kapton和聚醚酰亞胺，及其衍生物；所有膜聚合物；聚(N-
乙烯基吡咯烷酮)(PVP)均聚物，及其衍生物，和無規(guī)PVP-共-乙酸
乙烯酯共聚物；和所有在主鏈或側(cè)鏈或在主鏈和側(cè)鏈上都具有偶極距基
團(tuán)的芳香族聚合物；及其混合物。壓電材料還可以包括選自由以下組成的組的金屬鉛、銻、
錳、鉭、4告、鈮、鑭、鈿、4巴、4臬、鴒、鋁、鍶、鈦、鋇、4丐、4各、4艮、
鐵、硅、銅、包含前述金屬中至少一種的合金、和包含前述金屬中至少
一種的氧化物。適合的金屬氧化物包括Si02、 Al203、Zr02、 Ti02、 SrTi03、
PbTi03、 BaTi03、 Fe03、 Fe304、 ZnO,及其混合物和VIA和IIB族化合
物，例如CdSe、 CdS、 GaAs、 AgCaSe2、 ZnSe、 GaP、 InP、 ZnS及其混
合物。優(yōu)選地，該壓電材料選自由聚偏二氟乙烯、鋯酸鈦酸鉛和鈦酸鋇 及其混合物構(gòu)成的組。磁流變(MR)彈性體是一類智能材料，其模量可以通過應(yīng)用 外磁場來控制。MR彈性體材料包括但不旨在局限于包含鐵磁性或順 磁性顆粒的懸浮體的彈性聚合物基體。適合的顆粒包括鐵、鐵合金(例 如包含鋁、硅、鈷、鎳、釩、鉬、鉻、鵠、錳和/或銅的那些)、鐵氧化 物(包括Fe203和Fe304)、氮化鐵、碳化鐵、羰基鐵、鎳和鎳合金、鈷 和鈷合金、二氧化鉻、不銹鋼、硅鋼等。該顆粒尺寸應(yīng)當(dāng)經(jīng)選擇使得該顆粒在經(jīng)受磁場時表現(xiàn)出多磁 疇特征。顆粒直徑可以小于或等于約1000微米，優(yōu)選小于或等于約500 微米，更優(yōu)選小于或等于約100微米。還優(yōu)選顆粒直徑大于或等于約0.1 微米，更優(yōu)選大于或等于約0.5微米，特別優(yōu)選大于或等于約IO微米。 該顆粒的含量優(yōu)選為總MR彈性體組合物體積的約5.0 ~約50體積％ 。適合的聚合物基體包括但不局限于聚a-烯烴、天然橡膠、硅 酮、聚丁二烯、聚乙烯、聚異戊二烯等。自動作裝置的應(yīng)用和功能將決定哪種活性材料最適用于特定 的裝置?？梢允褂美缌?、位移、動作時間等因素來確定哪種活性材料 是最適合的。例如，在應(yīng)用需要約1秒或更長的活化時間的情況下，SMA 或SMP會是適合的。在應(yīng)用需要較短的活化時間的情況下，可以使用 EAP或MR彈性體。
如上所述，此處公開的自動作裝置有利地使用活性材料可逆 地呈現(xiàn)和堆置功能部件。該活性材料實現(xiàn)的自動作裝置是輕型的、本質(zhì) 堅固的、與具有相同功能的現(xiàn)有的自動作裝置(其可能具有多個容易發(fā) 生故障的機械和/或電部件)相比具有較低的復(fù)雜性。使用活性材料實現(xiàn) 該元件的特征改變提供了具有提高的簡單性的裝置，同時降低了組件的 體積，且降低了激活所需的能量(由于較高的能量密度)。而且，此處 所述的自動作裝置還是成本低廉的，且具有容易適應(yīng)的設(shè)計，其能夠在 有限的變化情況下與現(xiàn)有的車輛內(nèi)部/外部結(jié)構(gòu)相整合。盡管參照示例性實施方案對本發(fā)明進(jìn)行了描述，^旦本領(lǐng)域的 技術(shù)人員理解在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下可以進(jìn)行各種改變，而且 可以使用等同物替代其要素。此外，可以進(jìn)行許多改變以將特定的情況 或材料適應(yīng)本發(fā)明的教導(dǎo)而不脫離其實質(zhì)范圍。因此，旨在本發(fā)明不限 定于作為為實現(xiàn)本發(fā)明預(yù)期的最佳實施方案公開的特定實施方案，而是 本發(fā)明將包括所有落入后附權(quán)利要求范圍內(nèi)的實施方案。
權(quán)利要求
1.自動作裝置，包括與車輛表面物理連接的元件，其中該元件經(jīng)構(gòu)造以具有至少第一形式和第二形式；和與該元件可操作連接的活性材料，其中該活性材料經(jīng)構(gòu)造以一旦接受到激活信號就會發(fā)生至少一種性質(zhì)的改變，其中該至少一種性質(zhì)的所述改變有效地將該元件從第一形式和第二形式中的一種轉(zhuǎn)變?yōu)榈谝恍问胶偷诙问街械牧硪环N。
2. 權(quán)利要求1的自動作裝置，其中該第一形式經(jīng)構(gòu)造以堆置該元件，第二形式經(jīng)構(gòu)造以呈現(xiàn)該元件供使用者使用。
3. 權(quán)利要求2的自動作裝置，其中當(dāng)該元件處于第一形式時，該活性材料處于惰性狀態(tài)，以及其中當(dāng)該元件處于第二形式時，該活性材料處于活性狀態(tài)。
4. 權(quán)利要求3的自動作裝置，進(jìn)一步包括第三形式，其中該第二形式將該元件呈現(xiàn)在第 一距離，第三形式經(jīng)構(gòu)造以將該元件從笫 一距離延伸到大于第一距離的第二距離。
5. 權(quán)利要求4的自動作裝置，其中該元件包括把手部分和一對把手梁部分。
6. 權(quán)利要求5的自動作裝置，其中該對把手梁部分可繞軸旋轉(zhuǎn)，以將該元件在第 一形式和第二形式之間轉(zhuǎn)變。
7. 權(quán)利要求6的自動作裝置，其中該對把手梁部分可延伸以以第三形式呈現(xiàn)該元件。
8. 權(quán)利要求l的自動作裝置，其中該第一形式經(jīng)構(gòu)造以呈現(xiàn)該元件供使用者使用，該笫二形式經(jīng)構(gòu)造以堆置該元件。
9. 權(quán)利要求8的自動作裝置，其中當(dāng)該元件處于第一形式時，該活性材料處于惰性狀態(tài)，以及其中當(dāng)該元件處于第二形式時，該活性材料處于活性狀態(tài)。
10. 權(quán)利要求1的自動作裝置，進(jìn)一步包括與該元件物理連接的制動器機構(gòu)，其中該制動器機構(gòu)可操作以在激活信號停止時將該元件保持在第一形式和第二形式其中之一。
11. 權(quán)利要求10的自動作裝置，其中該制動器機構(gòu)包括與該元件嚙合以將該元件保持在第一形式和第二形式其中之一的簧舌。
12. 權(quán)利要求11的自動作裝置，進(jìn)一步包括與該簧舌可操作連接的第二活性材料，其中該簧舌是可對施加到該第二活性材料的信號響應(yīng)而在互補腔中滑動的。
13. 權(quán)利要求12的自動作裝置，其中一旦手動施力，該把手可在該簧舌內(nèi)移動。
14. 權(quán)利要求l的自動作裝置，進(jìn)一步包括與該元件物理連接的閉鎖機構(gòu)，其中該閉鎖機構(gòu)可操作以在激活信號停止時將該元件閉鎖在第一形式和第二形式其中之一。
15. 權(quán)利要求1的自動作裝置，其中該自動作裝置安裝在車輛后門中，當(dāng)該車輛后門處于打開構(gòu)造時，該元件處于第一形式和第二形式其中之一，當(dāng)該車輛后門處于關(guān)閉構(gòu)造時，該元件處于第一形式和第二形式的另一種。
16. 權(quán)利要求15的自動作裝置，其中該第一形式經(jīng)構(gòu)造以堆置該元件，該第二形式經(jīng)構(gòu)造以呈現(xiàn)該元件供使用者使用。
17. 權(quán)利要求16的自動作裝置，其中該第一形式經(jīng)構(gòu)造以呈現(xiàn)該元件供使用者使用，該第二形式經(jīng)構(gòu)造以堆置該元件。
全文摘要
本發(fā)明涉及活性材料實現(xiàn)的自動作裝置?；钚圆牧霞せ畹淖詣幼餮b置，包括與車輛表面物理連接的元件和活性材料。該元件經(jīng)構(gòu)造具有至少第一形式和第二形式；其中該第一形式和第二形式中的一種經(jīng)構(gòu)造以堆置該元件，該第一形式和第二形式中的另一種經(jīng)構(gòu)造以呈現(xiàn)該元件。該活性材料與該元件可操作連接。該活性材料經(jīng)構(gòu)造以一旦接受到激活信號就會發(fā)生至少一種性質(zhì)的改變，其中該至少一種性質(zhì)的改變有效地將該元件從所述形式之一轉(zhuǎn)變?yōu)樗鲂问降牧硪环N。
文檔編號B60N3/02GK101549664SQ20081017311
公開日2009年10月7日 申請日期2008年10月30日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月30日
發(fā)明者A·L·布勞恩, J·F·什澤巴, L·E·斯陶菲, N·L·約翰遜, R·J·馬蒂厄 申請人:通用汽車環(huán)球科技運作公司