使用留置負(fù)載來(lái)增大動(dòng)力座椅中的活性材料致動(dòng)器需求的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及使用留置負(fù)載來(lái)增大動(dòng)力座椅中的活性材料致動(dòng)器需求。具體而言，一種動(dòng)力座椅調(diào)整組件包括活性材料致動(dòng)器，適于在留置負(fù)載存在于座椅內(nèi)時(shí)使用，且構(gòu)造成通過(guò)改變負(fù)載而增大性能來(lái)減小致動(dòng)器需求，且因此減小致動(dòng)器的尺寸和/或額定值。
【專利說(shuō)明】使用留置負(fù)載來(lái)增大動(dòng)力座椅中的活性材料致動(dòng)器需求
[0001]相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
本申請(qǐng)為2009年2月24日提交的題目為〃ACTIVE MATERIAL ACTUATED SEAT BASEEXTENDER"的美國(guó)非臨時(shí)專利申請(qǐng)序列第12/392,080號(hào)的部分繼續(xù)申請(qǐng)，該申請(qǐng)的公開(kāi)內(nèi)容通過(guò)引用并入本文中。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本公開(kāi)內(nèi)容大體上涉及動(dòng)力調(diào)整的座椅特征，并且更具體地涉及具有由留置負(fù)載(resting load)如乘坐者的重量和致動(dòng)器協(xié)作地驅(qū)動(dòng)以便減少致動(dòng)器需求的可調(diào)整結(jié)構(gòu)和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的動(dòng)力調(diào)整的座椅特征。
【背景技術(shù)】
[0003]動(dòng)力調(diào)整的座椅特征如可操縱的底座長(zhǎng)度、定位和傾斜、墊定向、靠背傾斜角和腰部支承張力和位置，通常向呈現(xiàn)出不同的尺寸和偏好的乘坐者提供支承和舒適性。這些特征通常使用選擇且/或尺寸確定為用以平移最大預(yù)期負(fù)載的致動(dòng)器(例如，機(jī)電馬達(dá)、螺線管等)，而不論存在施加到座椅構(gòu)件上的留置負(fù)載。已經(jīng)長(zhǎng)時(shí)間認(rèn)識(shí)到此類致動(dòng)器的添加增加座椅的復(fù)雜性、重量和成本。例如，在飛行器或車輛設(shè)置中，這個(gè)問(wèn)題進(jìn)一步導(dǎo)致燃料效率的降低，以及調(diào)整期間能量消耗的增大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明提供了一種通過(guò)使用座椅上的留置負(fù)載來(lái)增大(augment)調(diào)整座椅構(gòu)件所需的致動(dòng)力以減小動(dòng)力調(diào)整的座椅的致動(dòng)器需求的組件和方法。結(jié)果，本發(fā)明用于使得能夠使用相比現(xiàn)有技術(shù)的等同物更低額定值或較小的致動(dòng)器。更具體而言，本發(fā)明用于對(duì)乘坐者施加的負(fù)載進(jìn)行杠桿作用來(lái)減小用于提供座椅中的附加動(dòng)力操作的特征的致動(dòng)器上的力和/或位移要求。因此，本發(fā)明用于提供能量有效的座椅調(diào)整解決方案，其較好地容納多個(gè)不同(例如，大小和/或偏好)乘坐者。最后，在活性材料致動(dòng)用于替代機(jī)電馬達(dá)、螺線管等時(shí)，本發(fā)明尤其用于降低重量、封裝要求和噪音(既在聽(tīng)覺(jué)上且又關(guān)于EMF)，以及降低致動(dòng)器上的功率/能量要求，從而擴(kuò)展其使用。
[0005]大體上，本發(fā)明的組件包括可在第一和第二持久性尺度、定向、位置或狀態(tài)之間切換的可重新構(gòu)造的座椅結(jié)構(gòu)。該組件還包括驅(qū)動(dòng)地聯(lián)接到結(jié)構(gòu)上的致動(dòng)器，以及也聯(lián)接到結(jié)構(gòu)上的機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。傳動(dòng)機(jī)構(gòu)可操作成用以接收和改變座椅內(nèi)的留置負(fù)載的至少一部分。當(dāng)留置負(fù)載存在且致動(dòng)器被觸動(dòng)時(shí)，致動(dòng)器和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)協(xié)作地構(gòu)造成引起結(jié)構(gòu)在第一和第二持久性尺度、定向、位置或狀態(tài)之間切換。
[0006]包括示例性實(shí)施例和組件的應(yīng)用特別相對(duì)于座椅底座和座椅墊的本公開(kāi)內(nèi)容可通過(guò)參照本公開(kāi)內(nèi)容的各種特征的以下詳細(xì)描述和與其相關(guān)聯(lián)的附圖來(lái)更容易地理解。
[0007]本發(fā)明還提供如下方案:
1.一種構(gòu)成座椅且適于在留置負(fù)載存在于所述座椅內(nèi)時(shí)使用的動(dòng)力調(diào)整的座椅組件，所述組件包括:
在第一和第二持久性尺度、定向、位置或狀態(tài)之間能夠切換的至少一個(gè)可重新構(gòu)造的座椅結(jié)構(gòu)；
驅(qū)動(dòng)地聯(lián)接到所述結(jié)構(gòu)的活性材料致動(dòng)器；以及
機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，其驅(qū)動(dòng)地聯(lián)接到所述結(jié)構(gòu)，以便與所述致動(dòng)器一致地作用，且構(gòu)造成接收和改變所述負(fù)載的至少一部分，
所述致動(dòng)器和所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)協(xié)作地構(gòu)造成:在所述留置負(fù)載存在且所述致動(dòng)器被觸動(dòng)時(shí)，引起所述結(jié)構(gòu)在所述第一和第二持久性尺度、定向、位置或狀態(tài)之間切換。
[0008]2.根據(jù)方案I所述的組件，其特征在于，所述結(jié)構(gòu)限定樞轉(zhuǎn)軸線，以及所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)構(gòu)造成將所述負(fù)載轉(zhuǎn)換成圍繞所述軸線的旋轉(zhuǎn)位移。
[0009]3.根據(jù)方案I所述的組件，其特征在于，所述負(fù)載提供力矢量，以及所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)構(gòu)造成重新定向所述力矢量。
[0010]4.根據(jù)方案I所述的組件，其特征在于，所述負(fù)載提供力矢量，以及所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)構(gòu)成用以放大所述力矢量，以便產(chǎn)生機(jī)械優(yōu)點(diǎn)。
[0011]5.根據(jù)方案I所述的組件，其特征在于，所述結(jié)構(gòu)提供切換的阻力，以及所述負(fù)載和所述致動(dòng)器協(xié)作地構(gòu)造成克服所述阻力。
[0012]6.根據(jù)方案I所述的組件，其特征在于，所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)在所述結(jié)構(gòu)與所述致動(dòng)器的中間，且由所述負(fù)載和所述致動(dòng)器兩者驅(qū)動(dòng)。
[0013]7.根據(jù)方案I所述的組件，其特征在于，所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)還構(gòu)造成引起多個(gè)可重新構(gòu)造的結(jié)構(gòu)同時(shí)切換。
[0014]8.根據(jù)方案I所述的組件，其特征在于，所述底座包括提供限定所述第一長(zhǎng)度的第一升高位置的柔性部件，所述致動(dòng)器驅(qū)動(dòng)地聯(lián)接到所述部件，以及所述部件構(gòu)造成通過(guò)所述負(fù)載和所述致動(dòng)器變彎來(lái)限定所述長(zhǎng)度。
[0015]9.根據(jù)方案I所述的組件，其特征在于，還包括:
通信地聯(lián)接到所述致動(dòng)器且能夠操作成觸動(dòng)所述致動(dòng)器的控制器；以及 通信地聯(lián)接到所述控制器且能夠操作成探測(cè)所述留置負(fù)載的傳感器，
所述控制器和所述傳感器協(xié)作地構(gòu)造成當(dāng)探測(cè)到所述留置負(fù)載時(shí)自主地觸動(dòng)所述致動(dòng)器。
[0016]10.根據(jù)方案I所述的組件，其特征在于，所述結(jié)構(gòu)為從由限定傾斜角的框架和可調(diào)整張力的腰部支承件構(gòu)成的組中選擇的座椅靠背結(jié)構(gòu)。
[0017]11.根據(jù)方案I所述的組件，其特征在于，所述結(jié)構(gòu)為座椅底座結(jié)構(gòu)。
[0018]12.根據(jù)方案I所述的組件，其特征在于，還包括:
能夠操作成在所述結(jié)構(gòu)處于所述第一和/或第二尺度、定向、位置或狀態(tài)時(shí)選擇地接合所述結(jié)構(gòu)的鎖定機(jī)構(gòu)，
其中所述結(jié)構(gòu)僅在所述機(jī)構(gòu)脫離時(shí)能夠切換。
[0019]13.根據(jù)方案I所述的組件，其特征在于，所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)還包括驅(qū)動(dòng)地聯(lián)接到所述結(jié)構(gòu)的儲(chǔ)能元件，所述儲(chǔ)能元件能夠操作成在所述致動(dòng)器被觸動(dòng)時(shí)釋放儲(chǔ)存的能量，以及所述能量和所述致動(dòng)器協(xié)作地構(gòu)造成引起所述結(jié)構(gòu)在所述第一和第二尺度、定向、位置或狀態(tài)之間切換。[0020]14.根據(jù)方案13所述的組件，其特征在于，所述座椅還包括內(nèi)部支承件，所述儲(chǔ)能元件由柔性部件限定，以及所述柔性部件由所述支承件限制。
[0021]15.根據(jù)方案I所述的組件，其特征在于，所述致動(dòng)器包括在暴露于觸動(dòng)信號(hào)或與致動(dòng)信號(hào)隔斷時(shí)能夠操作成經(jīng)歷可逆變化的活性材料，并且引起或允許所述結(jié)構(gòu)由于所述變化而切換。
[0022]16.根據(jù)方案15所述的組件，其特征在于，所述元件包括選自基本上由形狀記憶合金、鐵磁性形狀記憶合金、形狀記憶聚合物、電活性聚合物和壓電復(fù)合物構(gòu)成的組的材料。
[0023]17.根據(jù)方案16所述的組件，其特征在于，所述活性材料元件為形狀記憶合金線、條板、線纜、帶或管。
[0024]18.根據(jù)方案I所述的組件，其特征在于，所述結(jié)構(gòu)為可在第一定向與第二定向之間切換且限定樞轉(zhuǎn)軸線的側(cè)向墊。
[0025]19.根據(jù)方案18所述的組件，其特征在于，所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括在收縮狀態(tài)與延伸狀態(tài)之間能夠操縱且樞轉(zhuǎn)地連接到所述結(jié)構(gòu)的折疊機(jī)構(gòu)，所述致動(dòng)器構(gòu)造成引起所述機(jī)構(gòu)在所述狀態(tài)之間切換，并且引起所述結(jié)構(gòu)由于所述組件在狀態(tài)之間的切換而在所述定向之間切換。
[0026]20.根據(jù)方案18所述的組件，其特征在于，所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括垂直的齒條和小齒輪、由所述小齒輪驅(qū)動(dòng)的連桿機(jī)構(gòu)，以及固定地連接到所述齒條的頂部上且構(gòu)造成接收所述留置負(fù)載的平臺(tái)。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0027]下文參照示例性比例的附圖來(lái)詳細(xì)描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，在附圖中:
圖1為根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的具有底座和靠背的汽車座椅的透視圖，且特別地示出了底座延伸系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括樞轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)，以及可通信地聯(lián)接到控制器、信號(hào)源、輸入裝置和傳感器上的可調(diào)整的腰部支承件；
圖2為根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的處于留置負(fù)載下的汽車座椅的側(cè)立面圖，示出了底座延伸部和靠背傾斜調(diào)整系統(tǒng)的內(nèi)部，分別包括樞轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)、形狀記憶線和轉(zhuǎn)矩管致動(dòng)器，且以放大說(shuō)明視圖示出了齒輪鎖定機(jī)構(gòu)；
圖2a為根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的圖2中所示的座椅的局部透視圖，特別地示出了設(shè)置在底座緩沖墊內(nèi)且與延伸器樞轉(zhuǎn)軸線同心地對(duì)準(zhǔn)的樞轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)的延伸部分；
圖3為根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的柔性結(jié)構(gòu)部件的側(cè)立面圖，該部件樞轉(zhuǎn)地連接到底座框架上且提供第一升高位置(以實(shí)線類型)和由形狀記憶線致動(dòng)器和留置負(fù)載協(xié)作地引起的延伸位置(以虛線類型)；
圖3a為根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的柔性結(jié)構(gòu)部件的示意性側(cè)立面圖，該部件樞轉(zhuǎn)地連接到底座框架上，且提供第一升高狀態(tài)和向內(nèi)彎垂直分量(以實(shí)線類型)和由形狀記憶線致動(dòng)器的觸動(dòng)和留置負(fù)載協(xié)作地引起的延伸狀態(tài)和向外彎分量(以虛線類型)；
圖4a為根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的底座延伸組件的局部立面圖，該組件包括固定區(qū)段、可調(diào)整的自由區(qū)段、柔性肋傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和以放大的說(shuō)明視圖示出的棘爪鎖定機(jī)構(gòu)；
圖4b為根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的圖4a中所示的系統(tǒng)的頂部視圖，進(jìn)一步示出了弓弦狀形狀記憶線致動(dòng)器；
圖5為根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的以留置負(fù)載的觸動(dòng)和增大造成的變平(虛線類型)狀態(tài)和升高(實(shí)線類型)狀態(tài)示出的包括弓形結(jié)構(gòu)的可調(diào)整墊和垂直地定向的線致動(dòng)器；圖6為根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的可調(diào)整墊系統(tǒng)的前立面圖，包括齒條和小齒輪，以及使第一樞轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)和第二樞轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)互連的連桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，以及由留置負(fù)載增大且驅(qū)動(dòng)地聯(lián)接到傳動(dòng)機(jī)構(gòu)上的SMA線致動(dòng)器；
圖7a為根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的處于留置負(fù)載下的座椅區(qū)段的透視圖，且更具體而言是第一可調(diào)整側(cè)向墊和第二可調(diào)整側(cè)向墊，包括基于活性材料的致動(dòng)器，以及使用折疊機(jī)構(gòu)和以變平狀態(tài)和去觸動(dòng)狀態(tài)示出的平臺(tái)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)；以及
圖7b為圖7a中所示的墊的透視圖，其中組件處于由觸動(dòng)引起的升高位置。
[0028]參考標(biāo)記 10組件 12座椅
14底座
16靠背16a頭枕
18結(jié)構(gòu)18a, b第一結(jié)構(gòu)、第二結(jié)構(gòu)18c, d短部分、延伸部分
20致動(dòng)器
22傳動(dòng)機(jī)構(gòu)
24儲(chǔ)能元件
26座椅框架
28鎖定機(jī)構(gòu)
30底座彈簧
32底座泡沫/緩沖墊
34線軸
36帶齒齒輪
38爪
40第二活性材料元件 42爪返回機(jī)構(gòu) 44柔性部件 46結(jié)構(gòu)返回機(jī)構(gòu) 48固定區(qū)段 50自由區(qū)段 52弓形部件/肋 54墊 56齒條 58小齒輪 60中間桿 62外部桿 64外部桿 66平臺(tái) 68條板 70浮動(dòng)肋 72柱
74腰部支承件 76信號(hào)源 78導(dǎo)線 70輸入裝置 82控制器 84傳感器
100留置負(fù)載(乘坐者)。
【具體實(shí)施方式】
[0029]使用留置負(fù)載100如乘坐者的重量來(lái)增大致動(dòng)器性能(即，減小致動(dòng)器負(fù)載)的動(dòng)力調(diào)整的座椅組件10和方法的優(yōu)選實(shí)施例的以下描述在性質(zhì)上是示例性的，且絕非旨在限制本發(fā)明、其應(yīng)用或用途。本發(fā)明的組件10描述為且示為構(gòu)成汽車座椅12，汽車座椅12包括構(gòu)造成支承乘坐者(未示出)的臀部的底座14、構(gòu)造成支承乘坐者背部的靠背16，以及頭枕16a(圖1)。然而，將良好認(rèn)識(shí)到的是，本發(fā)明的利益可廣泛地結(jié)合其它類型的座椅(或家具)使用，例如，包括動(dòng)力調(diào)整的斜靠沙發(fā)、飛機(jī)座椅、高腳凳等。如所示的實(shí)施例中所示，本發(fā)明的組件10構(gòu)造成增大常規(guī)動(dòng)力調(diào)整的座椅特征，如靠背傾斜角、靠背腰部張力、底座前后位置、底座高度、底座長(zhǎng)度、底座坡度角或傾斜、側(cè)向底座或靠背墊構(gòu)造和/或頭枕定位。
[0030]本發(fā)明的動(dòng)力調(diào)整的座椅組件10包括可在第一和第二持久性尺度、定向、位置或狀態(tài)(下文中共同地稱為〃第一構(gòu)造和第二構(gòu)造〃，但不限于此)之間切換的可重新構(gòu)造的座椅結(jié)構(gòu)18，例如以實(shí)現(xiàn)展開(kāi)狀態(tài)和收起狀態(tài)。即是說(shuō)，結(jié)構(gòu)18可在沒(méi)有施加外力的情況下保留在第一構(gòu)造和第二構(gòu)造內(nèi)或以其它方式能夠保持第一構(gòu)造和第二構(gòu)造。結(jié)構(gòu)18可為座椅底座結(jié)構(gòu)，例如，座椅底座結(jié)構(gòu)構(gòu)成前后調(diào)整系統(tǒng)、底座延伸系統(tǒng)，或可調(diào)整的底座搖動(dòng)、坡度或爬升。結(jié)構(gòu)18可為靠背結(jié)構(gòu)，如圍繞軸線樞轉(zhuǎn)以產(chǎn)生傾斜角的靠背框架，或腰部支承部件，該部件設(shè)置在靠背內(nèi)且可調(diào)整地張緊來(lái)可變地支承乘坐者。最后，結(jié)構(gòu)18可構(gòu)成可通信地聯(lián)接到由靠背16經(jīng)歷的負(fù)載上的可操縱的頭枕16a。
[0031]在優(yōu)選實(shí)施例中，組件10包括驅(qū)動(dòng)地聯(lián)接到結(jié)構(gòu)18上的致動(dòng)器20，以及也驅(qū)動(dòng)地聯(lián)接到結(jié)構(gòu)18上且與致動(dòng)器20 —致動(dòng)作的機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)或連桿22。致動(dòng)器20尺寸設(shè)計(jì)成和/或定額成產(chǎn)生為實(shí)現(xiàn)由傳動(dòng)機(jī)構(gòu)22增大的本發(fā)明的預(yù)期作用而所需的力，且可包括機(jī)電馬達(dá)、螺線管等；然而，認(rèn)識(shí)到，本發(fā)明的特別適用于結(jié)合活性材料致動(dòng)器20使用。致動(dòng)器20可以以一種方式直接地或間接地被驅(qū)動(dòng)至結(jié)構(gòu)18，以便呈現(xiàn)主致動(dòng)器或副致動(dòng)器。即是說(shuō)，活性材料致動(dòng)器20可呈現(xiàn)副致動(dòng)器，其減小結(jié)構(gòu)18的位置變化在一個(gè)方向上的阻力，例如，通過(guò)釋放閂鎖件，改變連桿機(jī)構(gòu)的幾何形狀、將偏壓引入柔性部件的變形中，這引起其選擇較低能量的彎曲模式來(lái)替代較高能量的壓縮模式，等。一旦位置變化的阻力減小，則留置負(fù)載通過(guò)其自身或連同主致動(dòng)器或儲(chǔ)能構(gòu)件(例如，彈簧)來(lái)產(chǎn)生位置變化。主致動(dòng)器可用于a)增大留置負(fù)載沿一個(gè)方向產(chǎn)生的運(yùn)動(dòng)，和/或b)產(chǎn)生相反(即，向上)方向上的運(yùn)動(dòng)。在主致動(dòng)器由儲(chǔ)能構(gòu)件替代時(shí)，活性材料致動(dòng)器減小兩個(gè)方向上的位置變化的阻力。
[0032]1.活性材料描述和功能性
如本文使用的用語(yǔ)"活性材料"應(yīng)當(dāng)給予其本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員理解到的普通意義，且包括在暴露于外部信號(hào)源時(shí)展現(xiàn)出基本(例如，化學(xué)或內(nèi)在物理)性質(zhì)的可逆變化的任何材料或組合物。因此，活性材料將包括可展現(xiàn)出響應(yīng)于觸動(dòng)信號(hào)的剛性性質(zhì)、形狀和/或尺度的變化的那些成分。
[0033]適用于這里使用的活性材料包括而不限于形狀記憶合金(SMA)、鐵磁性形狀記憶合金、電活性聚合物(ΕΑΡ)、壓電材料、高輸出石蠟型(HOP)蠟致動(dòng)器，等。取決于特定的活性材料，觸動(dòng)信號(hào)可采用以下形式(不限于):熱能、電流、電場(chǎng)(電壓)、溫度變化、磁場(chǎng)、機(jī)械加載或應(yīng)力等，其中特定的觸動(dòng)信號(hào)取決于活性材料的材料和/或構(gòu)造。例如，磁場(chǎng)可用于改變由磁致伸縮材料制成的活性材料的性質(zhì)。熱信號(hào)可用于改變熱觸動(dòng)的活性材料如SMA的性質(zhì)。電信號(hào)可用于改變由電活性材料和壓電材料(PZT)制成的活性材料的性質(zhì)。
[0034]更具體而言，形狀記憶合金(SMA)大體上是指在經(jīng)歷適當(dāng)?shù)臒岽碳ぶ箫@示出回到一些以前限定的形狀或大小的能力的一組金屬材料。形狀記憶合金能夠經(jīng)歷相變，其中其屈服強(qiáng)度、剛性、尺度和/或形狀隨溫度變化而改變。用語(yǔ)"屈服強(qiáng)度"是指材料展現(xiàn)出與應(yīng)力和應(yīng)變的比例的指定偏差所處的應(yīng)力。大體上，在低溫或馬氏體相下，形狀記憶合金可為假塑性變形，且在暴露于一些較高溫度下時(shí)，將轉(zhuǎn)變成奧氏體相或母相，回到其變形之前的形狀。
[0035]因此，形狀記憶合金存在于若干隨溫度變化的相中。大多數(shù)常用的這些相為上文所述的所謂的馬氏體相和奧氏體相。在以下的論述中，馬氏體相大體上是指更易變形的較低溫度的相，而奧氏體相大體上是指更剛性的較高溫度的相。當(dāng)形狀記憶合金處于馬氏體相且被加熱時(shí)，其開(kāi)始變成奧氏體相。該現(xiàn)象開(kāi)始所處的溫度通常稱為奧氏體起始溫度(As)。該現(xiàn)象完成所處的溫度稱為奧氏體終止溫度(Af)。
[0036]當(dāng)形狀記憶合金處于奧氏體相且冷卻時(shí)，其開(kāi)始變成馬氏體相，且該現(xiàn)象開(kāi)始所處的溫度稱為馬氏體起始溫度(Ms)。奧氏體結(jié)束轉(zhuǎn)變成馬氏體所處的溫度稱為馬氏體終止溫度(Mf)。大體上，形狀記憶合金在其馬氏體相中較軟且更容易變形，而在奧氏體相中較堅(jiān)固、較硬且/或剛度更大。鑒于上文，結(jié)合形狀記憶合金使用的適合的觸動(dòng)信號(hào)為熱觸動(dòng)信號(hào)，其具有引起馬氏體相與奧氏體相之間轉(zhuǎn)變的大小。
[0037]形狀記憶合金可取決于合金成分和處理歷史而展現(xiàn)出單向的形狀記憶效應(yīng)，內(nèi)在的雙向效應(yīng)，或外在的雙向形狀記憶效應(yīng)。退火的形狀記憶合金通常僅呈現(xiàn)出單向形狀記憶效應(yīng)。在形狀記憶材料的低溫變形之后的充分加熱將引起馬氏體類型至奧氏體類型的轉(zhuǎn)換，且材料將恢復(fù)原來(lái)的退火形狀。因此，單向形狀記憶效應(yīng)僅在加熱時(shí)觀察到。包括呈現(xiàn)出單向記憶效應(yīng)的形狀記憶合金成分的活性材料不會(huì)自動(dòng)地重組，且將有可能需要外部機(jī)械力來(lái)重組成以前呈現(xiàn)出的形狀。
[0038]內(nèi)在的和外在的雙向形狀記憶材料的特征在于在加熱時(shí)從馬氏體相至奧氏體相的形狀轉(zhuǎn)換，以及在冷卻時(shí)從奧氏體相回到馬氏體相的另外的形狀轉(zhuǎn)換。由形狀記憶合金成分制成的展現(xiàn)出內(nèi)在形狀記憶效應(yīng)的活性材料將引起活性材料由于上文提到的相變而自動(dòng)地重組其自身。內(nèi)在的雙向形狀記憶行為必須通過(guò)處理來(lái)在形狀記憶材料中引起。此類程序包括在處于馬氏體相的同時(shí)的材料的極端變形，在約束或負(fù)載下的加熱-冷卻，或表面改性，如激光退火、拋光或噴丸處理。一旦材料已經(jīng)培養(yǎng)成展現(xiàn)出雙向形狀記憶效應(yīng)，則在低溫狀態(tài)與高溫狀態(tài)之間的形狀變化大體上是可逆的，且持續(xù)高數(shù)目的熱循環(huán)。相反，展現(xiàn)出外在雙向形狀記憶效應(yīng)的活性材料為將展現(xiàn)出單向效應(yīng)的形狀記憶合金成分與提供恢復(fù)力來(lái)重組原有形狀的另一種元素組合的復(fù)合材料或多成分材料。
[0039]形狀記憶合金儲(chǔ)存其受熱時(shí)的高溫形態(tài)所處的溫度可通過(guò)合金的成分中的略微變化和通過(guò)熱處理來(lái)調(diào)整。在鎳鈦形狀記憶合金中，例如，其可從高于大約100°c變成低于大約-100°c。形狀恢復(fù)過(guò)程發(fā)生在僅幾度的范圍上，且轉(zhuǎn)變的開(kāi)始或結(jié)束可取決于所期望的應(yīng)用和合成成分控制在一度或兩度內(nèi)。形狀記憶合金的機(jī)械性能在跨越其轉(zhuǎn)變的溫度范圍內(nèi)極大地變化，通常向系統(tǒng)提供形狀記憶效應(yīng)、超彈性效果和高阻尼能力。
[0040]適合的形狀記憶合金材料包括而不限于鎳鈦基合金、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、銅招合金、銅金合金和銅錫合金)、金鎘基合金、銀鎘基合金、銦鎘基合金、猛銅基合金、鐵鉬基合金、鐵鉬基合金、鐵IE基合金等。合金可為二兀的、三元的或任何更高階的，只要合金成分展現(xiàn)出形狀記憶效應(yīng)，例如，形狀定向、阻尼能力等中的變化。
[0041]將認(rèn)識(shí)到的是，當(dāng)加熱到高于其馬氏體至奧氏體的相變溫度時(shí)，SMA展現(xiàn)出2.5倍的模量增大和高達(dá)8%的尺寸變化(取決于預(yù)應(yīng)變量)。將認(rèn)識(shí)到的是，熱引起的SMA的相變通常為單向的，以致于在除去施加場(chǎng)時(shí)需要偏壓力返回機(jī)構(gòu)(如，彈簧)來(lái)使SMA回到其起始構(gòu)造。焦耳加熱可用于使整個(gè)系統(tǒng)可電子控制。
[0042]鐵磁性形狀記憶合金(FSMA)為SMA的小類。FSM的行為可類似于常規(guī)SMA材料，具有馬氏體與奧氏體之間的應(yīng)力引起的或熱引起的相變。附加的FSMA為鐵磁性的，且具有較強(qiáng)的磁晶各向異性，其允許外部磁場(chǎng)影響場(chǎng)對(duì)準(zhǔn)的馬氏體變體的定向/部分。當(dāng)除去磁場(chǎng)時(shí)，材料展現(xiàn)出部分雙向或單向形狀記憶。對(duì)于部分的或單向的形狀記憶，外部刺激、溫度、磁場(chǎng)或應(yīng)力可允許材料回到其起始狀態(tài)。完美的雙向形狀記憶可用于在供應(yīng)連續(xù)功率的情況下的比例控制。單向形狀記憶最有用于閂鎖類型的應(yīng)用，其中延遲返回刺激允許閂鎖功能。在汽車應(yīng)用中，外部磁場(chǎng)大體上通過(guò)軟磁芯電磁體來(lái)產(chǎn)生。傳播穿過(guò)線圈的電流引起穿過(guò)FSMA材料的磁場(chǎng)，引起形狀的變化。替代地，一對(duì)赫姆霍茲線圈也可用于快速響應(yīng)。
[0043]示例性鐵磁性形狀記憶合金為鎳錳鎵基合金、鐵鉬基合金、鐵鈀基合金、鈷鎳鋁基合金、鈷鎳鎵基合金。類似于SMA，這些合金可為二元的、三元的或任何更高階的，只要合金成分展現(xiàn)出形狀記憶效應(yīng)，例如，形狀、定向、屈服強(qiáng)度、撓曲模量、阻尼能力、超彈性和/或類似性質(zhì)的變化。適合的形狀記憶合金成分的選擇部分地取決于溫度范圍和預(yù)期應(yīng)用中的響應(yīng)類型。
[0044]電活性聚合物包括響應(yīng)于電場(chǎng)或機(jī)械場(chǎng)的壓電性質(zhì)、熱電性質(zhì)或電致伸縮性質(zhì)的那些聚合物。電致伸縮接枝彈性體的實(shí)例為壓電聚(亞乙烯基氟化三氟乙烯)共聚物。該組合具有產(chǎn)生可變量的鐵電性-電致伸縮分子復(fù)合物系統(tǒng)的能力。這些可作為壓電傳感器或甚至電致伸縮致動(dòng)器操作。
[0045]適合用作電活性聚合物的材料可包括任何大致絕緣的聚合物或橡膠(或其組合)，它們響應(yīng)于靜電力變形，或其變形導(dǎo)致電場(chǎng)的變化。適合用作預(yù)應(yīng)變聚合物的示例性實(shí)施例包括硅樹(shù)脂彈性體、丙烯酸彈性體、聚氨基甲酸酯、熱塑性彈性體、包括PVDF的共聚物、壓敏粘合劑、氟橡膠、包括硅樹(shù)脂和丙烯酸部分的聚合物，等。包括硅樹(shù)脂和丙烯酸部分的聚合物可包括例如，包括硅樹(shù)脂和丙烯酸部分的共聚物、包括硅樹(shù)脂彈性體和丙烯酸彈性體的聚合物混合物。
[0046]用作電活性聚合物的材料可基于一個(gè)或多個(gè)材料性質(zhì)如高電擊穿強(qiáng)度、低彈性模量(對(duì)于大或小的變形)、高介電常數(shù)等來(lái)選擇。在一個(gè)實(shí)施例中，聚合物選擇為使得其具有大約IOOMPa的最大彈性模量。在另一個(gè)實(shí)施例中，聚合物選擇為使得其具有大約
0.05MPa和大約IOMPa之間且優(yōu)選為在大約0.3MPa至大約3MPa之間的最大致動(dòng)壓力。在另一個(gè)實(shí)施例中，聚合物選擇為使得其具有大約2至大約20之間且優(yōu)選為在大約2.5至大約12之間的介電常數(shù)。本公開(kāi)內(nèi)容并非旨在限于這些范圍。理想的是，如果材料具有高介電常數(shù)和高介電強(qiáng)度，則具有高于上文給定范圍的更高介電常數(shù)的材料將是所期望的。在許多情況下，電活性聚合物可制造和實(shí)現(xiàn)為薄膜。適用于這些薄膜的厚度可低于50微米。
[0047]由于電活性聚合物可在高應(yīng)變下偏轉(zhuǎn)，故附接到聚合物上的電極也將偏轉(zhuǎn)，而不會(huì)損害機(jī)械性能和電性能。大體上，適用的電極可為假定它們能夠供應(yīng)適合的電壓至電活性聚合物或接收來(lái)自于電活性聚合物的適合電壓的任何形狀和材料。電壓可為常數(shù)或可隨時(shí)間變化。在一個(gè)實(shí)施例中，電極附連到聚合物的表面上。附連到聚合物上的電極優(yōu)選為順應(yīng)且符合聚合物的變化的形狀。對(duì)應(yīng)地，本公開(kāi)內(nèi)容可包括符合它們附接到其上的電活性聚合物的形狀的順應(yīng)性電極。電極可僅應(yīng)用于電活性聚合物的一部分上，且根據(jù)其幾何形狀來(lái)限定活性區(qū)域。適于結(jié)合本公開(kāi)內(nèi)容使用的各種類型的電極包括:包括金屬跡線和電荷分布層的結(jié)構(gòu)電極、包括超出平面維度變化的織構(gòu)電極、傳導(dǎo)性油脂如碳油脂或銀油脂、膠懸體、高長(zhǎng)寬比傳導(dǎo)性材料 如碳纖維和碳納米管、以及離子傳導(dǎo)性材料的混合物。
[0048]用于本公開(kāi)內(nèi)容的電極的材料可變化。在電極中使用的適合材料可包括石墨、炭黑、膠懸體、包括銀和金的薄金屬、填充銀和填充碳的凝膠和聚合物，以及離子傳導(dǎo)或電傳導(dǎo)的聚合物。將理解的是，某些電極材料可結(jié)合特定聚合物良好工作，且對(duì)于其它則不可良好工作。舉例來(lái)說(shuō)，碳纖維結(jié)合丙烯酸彈性體聚合物良好工作，而結(jié)合硅樹(shù)脂聚合物則不良好工作。
[0049]適合的壓電材料包括但不旨在限于無(wú)機(jī)化合物、有機(jī)化合物和金屬。關(guān)于有機(jī)材料，具有非中心對(duì)稱結(jié)構(gòu)和在分子的主鏈上或側(cè)鏈上或兩種鏈上的大偶極矩基團(tuán)的所有聚合材料都可用作用于壓電膜的適合侯選物。例如，示例性聚合物包括但不限于聚苯乙烯磺酸鈉、聚(聚(乙烯胺)主鏈偶氮生色團(tuán))和它們的衍生物；多氟烴，包括聚偏二氟乙烯、其偏二氟乙烯共聚物(〃VDF〃)、三氟乙烯共聚物和它們的衍生物；多氯烴，包括聚(氯乙烯)、聚偏二氯乙烯和它們的衍生物；聚丙烯腈和它們的衍生物；多聚羧酸，包括聚(甲基丙烯酸)和它們的衍生物；聚脲和它們的衍生物；聚氨基甲酸酯和它們的衍生物；生物分子，如聚左旋乳酸和它們的衍生物，以及細(xì)胞膜蛋白質(zhì)，以及磷酸鹽生物分子，如磷酸二類酯(phosphodilipids);聚苯胺和它們的衍生物，以及四胺的所有衍生物；包括芳族聚酰胺的聚酰胺，和包括Kapton和聚醚酰亞胺的聚酰亞胺，以及它們的衍生物；所有膜聚合物?’聚(N乙烯基吡咯烷酮)(PVP)均聚物，和其衍生物，以及任意的PVP共醋酸乙烯酯共聚物；以及具有主鏈或側(cè)鏈，或主鏈和側(cè)鏈兩者中的偶極矩基團(tuán)的所有芳族聚合物，及其混合物。[0050]壓電材料還可包括選自由以下構(gòu)成的組的金屬:鉛、銻、錳、鉭、鋯、鈮、鑭、鉬、鈀、鎳、鎢、鋁、鍶、鈦、鋇、鈣、鉻、銀、鐵、硅、銅、包括前述金屬中的至少一者的合金，以及包括前述金屬中的至少一者的氧化物。適合的金屬氧化物包括Si02、A1203、ZrO2, TiO2, SrTiO3>PbTi03、BaTiO3> Fe03、Fe3O4, ZnO和它們的混合物，以及VIA和IIB族化合物，如CdSe, CdS,GaAs、AgCaSe2、ZnSe、GaP、InP、ZnS及其混合物。作為優(yōu)選，壓電材料選自由聚偏二氟乙烯、鋯鈦酸鉛和鈦酸鋇及其混合物構(gòu)成的組。
[0051]最后，將認(rèn)識(shí)到的是，壓電陶瓷也可用于在施加電荷時(shí)產(chǎn)生力或變形。PZT陶瓷由切割、研磨、拋光或以其它方式定形成所期望的構(gòu)造和公差的鐵電材料和石英材料構(gòu)成。鐵電材料包括鈦酸鋇、鈦酸鉍、鈮鎂酸鉛、偏鈮酸鉛、鈮鎳酸鉛、鈦鋅酸鉛(PZT)、鋯鈦酸鑭鉛(PLZT)和鋯鈦酸鉛鈮(PNZT)。電極通過(guò)濺射或絲網(wǎng)印刷處理施加，且然后該塊進(jìn)行極化處理，在極化處理中其具有了宏觀的壓電性質(zhì)。多層壓電致動(dòng)器通常需要允許層厚度低至20μπι的箔鑄工藝。這里，電極為絲網(wǎng)印刷的，且片疊層；壓實(shí)過(guò)程增大陶瓷生坯的密度，且除去了陷于層之間的空氣。最終的步驟包括粘合劑燒盡、在低于1100°C的溫度下燒結(jié)(混燒)、引線接線和極化。
[0052]鈦酸鋇和鈦酸鉍為常見(jiàn)類型的壓電陶瓷。改性的鈦酸鋇復(fù)合物在-10°C至60°C的范圍中的溫度下組合高壓靈敏性。鈦酸鋇壓電陶瓷用于水聽(tīng)器和其它接收裝置。這些壓電陶瓷還用于低功率投影儀。鈦酸鉍用于高溫應(yīng)用，如壓力傳感器和加速計(jì)。鈦酸鉍屬于基于軟鉍礦結(jié)構(gòu)的陶瓷的組(Bi12MO2O，其中M=Si, Ge, Ti)。
[0053]鈮鎂酸鉛、偏鈮酸鉛和鈮鎳酸鉛材料在一些壓電陶瓷中使用。鈮鎂酸鉛展現(xiàn)出電致伸縮或張弛振蕩器行為，其中應(yīng)變非線性地變化。這些壓電陶瓷由于它們展現(xiàn)出通常在其它類型的壓電陶瓷中不存在的性質(zhì)而用于水聽(tīng)器、致動(dòng)器、接收器、投影儀、聲納換能器和微定位裝置中。鈮鎂酸鉛還具有可忽略的老化、寬范圍的操作溫度和低介電常數(shù)。類似于鈮鎂酸鉛，鈮鎳酸鉛可展現(xiàn)出電致伸縮或張弛振蕩器行為，其中應(yīng)變非線性地變化。
[0054]壓電陶瓷包括PZN、PLZT和PNZT。PZN陶瓷材料為鋅改性的鈮酸鉛成分，其在非線性應(yīng)變出現(xiàn)時(shí)展現(xiàn)出電致伸縮或張弛振蕩器行為。張弛振蕩器壓電陶瓷材料在從鐵電相轉(zhuǎn)換至順電相期間在一定溫度范圍內(nèi)展現(xiàn)出高介電常數(shù)。開(kāi)發(fā)PLZT壓電陶瓷用于適中的功率應(yīng)用，但也可用于超聲波應(yīng)用。PLZT材料通過(guò)將鑭離子加至PZT合成物來(lái)形成。PNZT陶瓷材料通過(guò)將鈮離子加至PZT合成物中來(lái)形成。PNZT陶瓷材料在諸如水聽(tīng)器、發(fā)聲器和揚(yáng)聲器的高靈敏度應(yīng)用中應(yīng)用。
[0055]壓電陶瓷包括石英，其以開(kāi)采的礦物形式和人工熔凝石英形式可得到。熔凝石英為用于諸如半導(dǎo)體晶舟、爐管、鐘形罐或石英制品、熔硅坩堝、高性能材料和高溫產(chǎn)品的特定應(yīng)用中使用的高純度結(jié)晶形式的二氧化硅。壓電陶瓷如單晶石英也可用。
[0056]I1.示例性組件、方法和應(yīng)用
回到本發(fā)明的結(jié)構(gòu)構(gòu)造，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)22可操作成用以接收至少一部分負(fù)載100，且可呈現(xiàn)單結(jié)構(gòu)如杠桿臂，或多部分機(jī)構(gòu)，如齒條和小齒輪。當(dāng)留置負(fù)載100存在且致動(dòng)器20被觸動(dòng)時(shí)，致動(dòng)器20和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)22協(xié)作地構(gòu)造成引起結(jié)構(gòu)18在第一構(gòu)造與第二構(gòu)造之間切換。本發(fā)明的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)22改變由負(fù)載100提供的力矢量，以實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)18的目標(biāo)運(yùn)動(dòng)且增大由致動(dòng)器20提供的致動(dòng)力。例如，在結(jié)構(gòu)18限定樞轉(zhuǎn)軸線的情況下，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)22可構(gòu)造成將線性負(fù)載10轉(zhuǎn)換成圍繞軸線的有用力矩(圖2、圖5和圖6)。在其它實(shí)例中，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)22可構(gòu)造成重新定向力矢量和/或改變矢量的大小，以便提供機(jī)械優(yōu)點(diǎn)(圖2和圖5)。傳動(dòng)機(jī)構(gòu)22可在結(jié)構(gòu)18與致動(dòng)器20中間，以便由負(fù)載100和致動(dòng)器20兩者驅(qū)動(dòng)(圖3、圖5至圖7);替代地，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)22和致動(dòng)器20可單獨(dú)地聯(lián)接到結(jié)構(gòu)18 (圖4a，b)。最后，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)22可包括儲(chǔ)能元件24，儲(chǔ)能元件24驅(qū)動(dòng)地聯(lián)接到結(jié)構(gòu)18，且可操作成在致動(dòng)器20被觸動(dòng)且結(jié)構(gòu)18自由切換時(shí)用以釋放儲(chǔ)存的能量，以便增大致動(dòng)器的性能。即是說(shuō)，在優(yōu)選實(shí)施例中，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)22構(gòu)造成儲(chǔ)存由負(fù)載100生成的能量，直到需要時(shí)(圖4和圖7)。
[0057]然而，結(jié)構(gòu)18和其外圍構(gòu)件(例如，閂鎖件)呈現(xiàn)不同構(gòu)造之間切換的阻力，在本發(fā)明的第一方面中，負(fù)載100和致動(dòng)器20可協(xié)作地構(gòu)造成克服該阻力。在第二方面中，負(fù)載100和致動(dòng)器200可能夠獨(dú)立地克服該阻力，但構(gòu)造成協(xié)作地實(shí)現(xiàn)最終的行程。即是說(shuō)，負(fù)載100 (當(dāng)由副致動(dòng)器釋放結(jié)構(gòu)18時(shí))可操作成用以將結(jié)構(gòu)18驅(qū)動(dòng)至第二中間構(gòu)造，以便較少的行程的主致動(dòng)器20可用于將結(jié)構(gòu)18從中間構(gòu)造驅(qū)動(dòng)至第二構(gòu)造。
[0058]在本發(fā)明的第一實(shí)施例中，圖1和圖2示出了處于正常狀態(tài)的可延伸的座椅底座14，其中限定了第一支承長(zhǎng)度U。底座14的至少一部分驅(qū)動(dòng)地聯(lián)接到至少一個(gè)活性材料致動(dòng)器20上或以其它方式與至少一個(gè)活性材料致動(dòng)器20相關(guān)聯(lián)，以便由此可重新構(gòu)造。這里，在兩個(gè)不同構(gòu)造之間的切換引起支承長(zhǎng)度延伸(或收縮)至第二長(zhǎng)度L2。更具體而言，底座14包括可動(dòng)結(jié)構(gòu)18a，可動(dòng)結(jié)構(gòu)18a樞轉(zhuǎn)地連接到底座框架26上，以便限定樞轉(zhuǎn)軸線。在該構(gòu)造中，優(yōu)選的致動(dòng)器20基本上為轉(zhuǎn)矩管，且更優(yōu)選的是SMA從驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩管，以便于本發(fā)明的預(yù)期功能。結(jié)構(gòu)18a提供了成角的翻折部，其與底座14共同延伸且限定短面板和延伸面板18c，d(圖2和圖2a)。如圖所示，致動(dòng)器20構(gòu)造成使延伸的面板18d向下旋轉(zhuǎn)，使得引起短面板18c向外擺動(dòng)且建立第二長(zhǎng)度。
[0059]為了在該構(gòu)造中增大致動(dòng)器性能，延伸面板18d構(gòu)造成接收座椅底座14上的留置負(fù)載100，且將負(fù)載100的至少一部分轉(zhuǎn)變成樞轉(zhuǎn)軸線處的轉(zhuǎn)矩，其中轉(zhuǎn)矩通過(guò)鎖定機(jī)構(gòu)28(圖2)儲(chǔ)存為勢(shì)能。當(dāng)期望底座延伸時(shí)，鎖定機(jī)構(gòu)28釋放，以便由負(fù)載100產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩有助于致動(dòng)器20使短面板18c樞轉(zhuǎn)。即是說(shuō)，轉(zhuǎn)矩管20與樞轉(zhuǎn)軸線同心地對(duì)準(zhǔn)，且提供適合的棘齒作用和有阻力的旋轉(zhuǎn)，以便軸線的整體在負(fù)載100下鎖定，但在釋放時(shí)允許旋轉(zhuǎn)且重建其基礎(chǔ)。由于觸動(dòng)，故引起驅(qū)動(dòng)地聯(lián)接到短面板18c上的內(nèi)部圓筒(未示出)進(jìn)一步旋轉(zhuǎn)，且在去觸動(dòng)時(shí)提供自動(dòng)返回。優(yōu)選的延伸面板18d為柔性的，以便如正常經(jīng)歷的那樣使負(fù)載100在不期望底座延伸時(shí)能夠沉入底座14中。將認(rèn)識(shí)到的是，內(nèi)部底座支承件如彈簧30和/或泡沫32可用于限制由延伸面板18d(圖2a)經(jīng)歷的彎曲。然而，當(dāng)觸動(dòng)連接到其上的致動(dòng)器20時(shí)，完整深度的切口使延伸面板18d能夠進(jìn)一步擺動(dòng)到底座14中。
[0060]圖2中還示出了用于在調(diào)整靠背傾角時(shí)增大致動(dòng)的動(dòng)力調(diào)整組件10。更具體而言，第二結(jié)構(gòu)18b與由底座14和靠背16限定的樞轉(zhuǎn)軸線同心地對(duì)準(zhǔn)，且提供了類似于結(jié)構(gòu)18a的短區(qū)段18c和延伸區(qū)段18d。當(dāng)留置負(fù)載100作用于延伸區(qū)段18d時(shí)，第二結(jié)構(gòu)18b重新定向和轉(zhuǎn)移力矢量，以便朝更垂直的定向偏壓靠背16。更具體而言，結(jié)構(gòu)18b為柔性的，且因此可操作成用以在留置負(fù)載100下引起彎曲時(shí)儲(chǔ)存能量。將認(rèn)識(shí)到的是，當(dāng)靠背16如圖2中的虛線型所示那樣傾斜時(shí)，能量增加地儲(chǔ)存在結(jié)構(gòu)18b中。因此，在致動(dòng)器20上需要更大的功的情況下提供更大的增加。
[0061]在該構(gòu)造中，SMA線20可互連到結(jié)構(gòu)18并且互連到優(yōu)選為軸線附近的框架26，如所示。SM線20具有適合的量度、行程和成分以實(shí)現(xiàn)如由最低預(yù)計(jì)負(fù)載100增大的預(yù)期操縱。線20優(yōu)選為在其端部處連接到框架26上，且在中間聯(lián)接到結(jié)構(gòu)18b上，以便形成弓弦構(gòu)造。在該構(gòu)造中，將認(rèn)識(shí)到的是，線觸動(dòng)導(dǎo)致頂點(diǎn)處由于提供的三角關(guān)系而擴(kuò)大位移。如本文使用的用語(yǔ)"線"是非限制性的，且包含了其它相同的幾何構(gòu)造，如線束、環(huán)、帶、線纜、繩、鏈、條等。此外，線20可呈現(xiàn)環(huán)形構(gòu)造，其中致動(dòng)力加倍，但位移為一半。線20可如圖所示那樣定向，且通過(guò)使其包繞一個(gè)或多個(gè)滑輪、彎曲結(jié)構(gòu)等來(lái)重新定向以便于封裝。
[0062]在所示的實(shí)施例中，SMA線致動(dòng)器20優(yōu)選為經(jīng)由加強(qiáng)結(jié)構(gòu)緊固件(例如，卷邊等)連接到結(jié)構(gòu)18和框架26上，這便于機(jī)械連接和電連接，且隔離機(jī)械連接和電連接。對(duì)于定制的力和位移性能，致動(dòng)器20可包括多個(gè)活性材料元件14(例如，SMA線)，其構(gòu)造成電性地或機(jī)械地串聯(lián)或并聯(lián)，且機(jī)械地連接成伸縮構(gòu)造、堆疊構(gòu)造或交錯(cuò)構(gòu)造。電性構(gòu)造可在操作期間通過(guò)軟件定時(shí)、電路定時(shí)和外部引起的電接觸或致動(dòng)引起的電接觸改變。最后，為了繃緊由延伸面板18b的彎曲引起的松弛，將認(rèn)識(shí)到的是，線20可卷繞樞轉(zhuǎn)地聯(lián)接到框架26上的彈簧偏壓的線軸34。線軸34提供單向動(dòng)作，且與切換的阻力協(xié)作構(gòu)造，以在未使用時(shí)不產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)。
[0063]如圖2中所示，鎖定機(jī)構(gòu)28可包括〃帶齒〃齒輪36，其固定地聯(lián)接到結(jié)構(gòu)18上，且與軸線同心地對(duì)準(zhǔn)。樞轉(zhuǎn)地連接到框架26上的爪38可操作成有選擇地接合齒輪36，以便防止結(jié)構(gòu)18與框架26在一個(gè)方向上的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。第二活性材料元件(例如，SMA線)40優(yōu)選為連接到爪38上，且構(gòu)造成引起與結(jié)構(gòu)18 (圖2)有選擇地接合。鎖定機(jī)構(gòu)28構(gòu)造成如所期望那樣將結(jié)構(gòu)18保留在第一構(gòu)造和/或第二構(gòu)造。最后，返回機(jī)構(gòu)(例如，延伸彈簧、壓縮彈簧、扭力彈簧或第三活性材料元件等)42與脫離元件40相反地作用，以便朝接合位置偏壓機(jī)構(gòu)28。優(yōu)選的是將鎖定機(jī)構(gòu)28構(gòu)造成以便提供被動(dòng)過(guò)載保護(hù)；例如，其中爪38和/或框架26提供了斷開(kāi)連接。
[0064]因此，示例性操作模式包括初始底座構(gòu)造，其中轉(zhuǎn)矩管20和柔性面板18d未變形，且鎖定機(jī)構(gòu)(例如，閂鎖件)28接合。接下來(lái)，施加留置負(fù)載100，以便變形且在面板18d內(nèi)儲(chǔ)存能量，同時(shí)管20和閂鎖件28保持未改變。這里，SMA不論是奧氏體或是馬氏體都儲(chǔ)存能量，以便緩沖系統(tǒng)10。當(dāng)釋放閂鎖件28時(shí)，由留置負(fù)載100儲(chǔ)存在面板18d中的能量釋放，且面板18d適應(yīng)改變的構(gòu)造。面板18d的旋轉(zhuǎn)/樞轉(zhuǎn)引起管20變形，且然后管20的觸動(dòng)實(shí)現(xiàn)了虛線型(圖2)中所示的延伸位置。優(yōu)選提供釋放閂鎖件28時(shí)調(diào)節(jié)操縱的器件(例如，阻尼器、棘齒等)。替代地，在負(fù)載100向外驅(qū)動(dòng)延伸器之后，管20可用于重置組件
10。這里將認(rèn)識(shí)到的是，在閂鎖件28為單向型時(shí)，副致動(dòng)器40不必受觸動(dòng)來(lái)允許反向旋轉(zhuǎn)；然而，在閂鎖件28為雙向閂鎖件時(shí)，將認(rèn)識(shí)到的是副致動(dòng)器40必須受觸動(dòng)。
[0065]在圖3中所示的另一個(gè)實(shí)例中，底座14包括柔性部件44，柔性部件44提供限定第一底座長(zhǎng)度的升高位置，且構(gòu)造成通過(guò)負(fù)載100和致動(dòng)器20彎至第二降低位置，以便限定第二底座長(zhǎng)度。這里，將認(rèn)識(shí)到的是，由致動(dòng)器20完成的工作由留置負(fù)載100直接地增力口。在該構(gòu)造中，底座14包括橫跨底座14的阻力性柔性部件44(例如，塑料面板、網(wǎng)架、框或網(wǎng)孔等)。部件44提供了第一升高構(gòu)造，當(dāng)留置負(fù)載100未處于座椅12上時(shí)，第一升高構(gòu)造限定第一長(zhǎng)度。致動(dòng)器20驅(qū)動(dòng)地連接到部件44上，且可操作成引起部件44到達(dá)第二位置，其中部件44的一部分向外彎，且定位成以便通過(guò)負(fù)載100進(jìn)一步彎至限定第二長(zhǎng)度的第三位置。機(jī)械過(guò)載或系統(tǒng)關(guān)閉優(yōu)選為提供成防止在除去負(fù)載100的情況下SMA致動(dòng)器20的〃熱〃伸展。再次，優(yōu)選提供阻尼來(lái)防止突然延伸；且底座支承件(例如，彈簧30或泡沫32)優(yōu)選為受壓縮來(lái)限制乘坐者在第三位置中行進(jìn)造成的結(jié)構(gòu)彎曲。
[0066]更具體而言，柔性部件44垂直地和水平地連接到底座框架26上，以便限定〃L〃形結(jié)構(gòu)和樞轉(zhuǎn)接頭44a。如圖3中所示，垂直定向的SMA線20可使部件44的相對(duì)較硬的水平構(gòu)件44b互連到底座框架26上。在升高位置，接頭44a升高，以便呈現(xiàn)部件44的垂直構(gòu)件44c。當(dāng)觸動(dòng)致動(dòng)器20時(shí)，向下拉動(dòng)接頭44a，導(dǎo)致垂直構(gòu)件44c變彎。將認(rèn)識(shí)到的是，留置負(fù)載100在存在時(shí)引起接頭44a進(jìn)一步降低且垂直構(gòu)件44c進(jìn)一步變彎，導(dǎo)致第二支承長(zhǎng)度。
[0067]作為優(yōu)選，提供第二輔助線20a，且第二輔助線20a從接頭44a沿垂直構(gòu)件44c的高度互連至中間點(diǎn)，以便在垂直構(gòu)件44c變彎(圖3)時(shí)形成對(duì)角弦。當(dāng)觸動(dòng)輔助線20a時(shí)，引起垂直構(gòu)件44c進(jìn)一步延伸第二支承長(zhǎng)度。最后，返回機(jī)構(gòu)46如垂直定向的壓縮彈簧(圖3中也示出)可提供成用以朝升高的構(gòu)造偏壓部件44 ;但將認(rèn)識(shí)到的是，變彎的構(gòu)件44c提供了一些彈簧作用。
[0068]替代地，垂直構(gòu)件44c可呈現(xiàn)為如圖3a中所示的向內(nèi)彎的輪廓。在該構(gòu)造中，留置負(fù)載100將能量?jī)?chǔ)存在垂直構(gòu)件44c內(nèi)，使其進(jìn)一步變彎，大體上固定其上端，且將其轉(zhuǎn)變成雙穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。結(jié)果，通過(guò)減少實(shí)現(xiàn)完全展開(kāi)所需的行程來(lái)增大了致動(dòng)器需求。更具體而言，在線20橫向地定向(例如，水平地)的情況下，其可被簡(jiǎn)化地觸動(dòng)，以便有選擇地實(shí)現(xiàn)瞬間的致動(dòng)力，該致動(dòng)力可操作成使構(gòu)件44c切換穿過(guò)其極限點(diǎn)來(lái)達(dá)到向外彎的輪廓。一旦穿過(guò)極限點(diǎn)，則將認(rèn)識(shí)到的是，構(gòu)件44c快速達(dá)到展開(kāi)(虛線型所示)構(gòu)造；且向外彎的輪廓的保留通過(guò)負(fù)載100來(lái)實(shí)現(xiàn)。一旦去觸動(dòng)，則致動(dòng)器20恢復(fù)除去負(fù)載100時(shí)允許構(gòu)件44c回到內(nèi)向的輪廓所需的松弛和/或假塑性。可添加相反的偏壓機(jī)構(gòu)或致動(dòng)器(未示出)來(lái)在除去負(fù)載100時(shí)自動(dòng)地或有選擇地恢復(fù)向內(nèi)彎的輪廓。
[0069]在又一個(gè)底座實(shí)例中，圖4a，圖4b中示出的延伸組件10，包括底座的固定區(qū)段48、有選擇地釋放的自由區(qū)段50，且以放大說(shuō)明視圖示出的棘爪鎖定機(jī)構(gòu)28。這里，致動(dòng)器(例如，弓弦狀SMA線)20構(gòu)造成有選擇地引起自由區(qū)段50向外滑動(dòng)，從而延伸底座14 (以虛線型示出)的長(zhǎng)度。返回機(jī)構(gòu)(例如，延伸彈簧)46聯(lián)接到自由區(qū)段50上，且與致動(dòng)器20相反工作，以便部分地限定切換的阻力。致動(dòng)器20通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)22增大，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)22包括設(shè)置在底座14內(nèi)的第一和第二柔性弓形部件或肋52，使得頂點(diǎn)面朝上(face up)(圖4a，b)。弓形部件52構(gòu)造成接收負(fù)載100的至少一部分，其作用以使部件52變平。通過(guò)使弓形部件52變平，在留置負(fù)載100存在時(shí)，向外的力施加到自由區(qū)段50上。簡(jiǎn)單的連桿機(jī)構(gòu)(未示出)也可用作傳動(dòng)機(jī)構(gòu)來(lái)代替上文所述的弓形部件52。
[0070]更優(yōu)選的是，第一壓縮彈簧和第二壓縮彈簧24設(shè)置在自由區(qū)段50與部件52之間的中間。彈簧24儲(chǔ)存能量，且使弓形部件52能夠在自由區(qū)段50未自由平移時(shí)在留置負(fù)載100下變平。如圖4a中所示，棘爪32優(yōu)選為用于將自由區(qū)段50保留在非延伸構(gòu)造或收起構(gòu)造。組件10構(gòu)造成使得需要負(fù)載100和致動(dòng)力兩者來(lái)克服棘爪32。沿軌道的第二棘爪(未示出)優(yōu)選為提供成在延伸位置接合自由區(qū)段50，且構(gòu)造成在留置負(fù)載100下將自由區(qū)段50保留于其中。即是說(shuō)，第二棘爪在致動(dòng)器20去觸動(dòng)時(shí)將自由區(qū)段50保留在延伸位置，只要留置負(fù)載100繼續(xù)。對(duì)于在使自由區(qū)段50平移之前可釋放地接合(例如，由第二SMA致動(dòng)器)的一個(gè)或兩個(gè)棘爪或?qū)τ陬愃频厥褂玫拈V鎖件，其肯定在本發(fā)明的范圍內(nèi)，以便維持所期望的布置，直到人工地釋放。最后，當(dāng)停止留置負(fù)載時(shí)，復(fù)位彈簧46克服第二棘爪，且使底座14自動(dòng)地返回至原始構(gòu)造。
[0071]在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，適合的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)22可用于增大可操縱的底座或靠背墊54(圖1、圖5和圖6)的致動(dòng)。在圖5中，例如，可重新構(gòu)造的結(jié)構(gòu)18提供弓形墊接合部分18a、內(nèi)部樞轉(zhuǎn)軸線，以及互連的致動(dòng)器和負(fù)載接合部分18b。SMA線20連接到內(nèi)緣附近的結(jié)構(gòu)18上且連接到框架26上。當(dāng)觸動(dòng)時(shí)，SMA線20收縮，引起結(jié)構(gòu)18的遠(yuǎn)側(cè)邊緣向上旋轉(zhuǎn)。由線20執(zhí)行的工作由留置負(fù)載100增大，其中接合部分18b朝底座14的中心線延伸。這里，將認(rèn)識(shí)到的是，負(fù)載100和材料觸動(dòng)協(xié)作地工作來(lái)實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)18的最終位移。再次，為了使乘坐者能夠在墊54未受操縱時(shí)行進(jìn)，接合部分18b優(yōu)選為柔性的，且由內(nèi)部底座支承件(例如，彈簧30、泡沫/緩沖墊32，等)限制。即是說(shuō)，可引起接合部分18b在負(fù)載100下單獨(dú)地彎曲遠(yuǎn)至內(nèi)部底座支承件所允許的，從而儲(chǔ)存沿樞轉(zhuǎn)軸線的轉(zhuǎn)矩。
[0072]當(dāng)釋放結(jié)構(gòu)18來(lái)用于操縱時(shí)，轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)變成旋轉(zhuǎn)位移，且致動(dòng)器20用作使墊54進(jìn)一步樞轉(zhuǎn)。將認(rèn)識(shí)到的是，可根據(jù)墊和負(fù)載接合部分18a，b的相對(duì)長(zhǎng)度來(lái)提供機(jī)械優(yōu)點(diǎn)。在負(fù)載接合區(qū)段18b的交點(diǎn)處的槽口和銷連接19使區(qū)段18b能夠相對(duì)擺動(dòng)且在墊被操縱時(shí)實(shí)現(xiàn)不同的重疊構(gòu)造。替代地，槽口和銷連接19可由優(yōu)選為限定多個(gè)中間停止點(diǎn)的閂鎖件替代，以便可引起接合區(qū)段18b鎖定在實(shí)現(xiàn)的構(gòu)造。這里，又將認(rèn)識(shí)到的是，副致動(dòng)器可用于有選擇地釋放閂鎖件，使得留置負(fù)載100和/或主致動(dòng)器20能夠操縱墊。最后，且如圖5中所示，扭力彈簧與樞轉(zhuǎn)軸線同心地對(duì)準(zhǔn)，且提供小于負(fù)載100的彈簧模量，且/或致動(dòng)力可用于提供自動(dòng)返回。
[0073]在另一個(gè)墊實(shí)例中，且圖6中所示，一組側(cè)向墊54可由共同地限定傳動(dòng)機(jī)構(gòu)22的垂直齒條56、小齒輪58和樞轉(zhuǎn)連桿機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)地聯(lián)接，以便實(shí)現(xiàn)同時(shí)運(yùn)動(dòng)。中間桿60固定地連接到且穿過(guò)小齒輪58的中心，以便與其一致地旋轉(zhuǎn)。第一外部桿62和第二外部桿64在中間桿60的端部處可樞轉(zhuǎn)地聯(lián)接，且在其樞轉(zhuǎn)軸線上方的疊合點(diǎn)處可樞轉(zhuǎn)地聯(lián)接到側(cè)向結(jié)構(gòu)18上。齒條56在其上端處提供平臺(tái)66。平臺(tái)66集中和傳遞留置負(fù)載100，且在其下端接合由底座框架26支持的壓縮復(fù)位彈簧46，以用作返回件。至少一條形狀記憶線20與彈簧46對(duì)準(zhǔn)，且使齒條56和框架26互連。當(dāng)線20被觸動(dòng)且/或留置負(fù)載100施加于平臺(tái)66上時(shí)，齒條56降低，且引起小齒輪58且因此墊54旋轉(zhuǎn)。如圖6中所示，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)22可構(gòu)造成在齒條56降低時(shí)實(shí)現(xiàn)更顯著的墊構(gòu)造，以便在加載期間提供更側(cè)向的支承且在進(jìn)入/離開(kāi)期間提供較平的構(gòu)造。替代地，將認(rèn)識(shí)到的是，小齒輪58可定位在齒條56的相對(duì)側(cè)上，示為實(shí)現(xiàn)與負(fù)載100成比例的較平的墊構(gòu)造，以便向較大的乘客(較重的負(fù)載)提供增大的舒適性且向較小的乘客(較輕的負(fù)載)提供增大的側(cè)向支承。當(dāng)除去負(fù)載100且去觸動(dòng)線20時(shí)，壓縮彈簧46將齒條56和墊54驅(qū)動(dòng)回其原始構(gòu)造。替代地，包括第二 SMA線(圖6中以虛線示出)的雙向致動(dòng)器20可用于將傳動(dòng)機(jī)構(gòu)22和墊54驅(qū)動(dòng)回其原始構(gòu)造。最后，構(gòu)造成接合齒條56或小齒輪58的至少一個(gè)鎖定機(jī)構(gòu)提供成用以在線20去觸動(dòng)時(shí)將墊54保留在第二位置或展開(kāi)位置。
[0074]更優(yōu)選的是，壓縮彈簧46的作用在于保持默認(rèn)構(gòu)造，其被認(rèn)作是對(duì)于具有指定范圍內(nèi)的質(zhì)量的使用者是舒適的。彈簧46具有預(yù)加載，這防止了墊54對(duì)于此類使用者移動(dòng)。一旦超過(guò)對(duì)應(yīng)于該閾值的質(zhì)量預(yù)加載，且齒條56自由地移動(dòng),則彈簧46開(kāi)始在負(fù)載100的作用下偏轉(zhuǎn)(壓縮)。這引起齒條56向下移動(dòng)，這引起齒輪58順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，且繼而又引起墊54取決于齒輪58接合齒條56的哪一側(cè)而向外(即，減小其突出)或向內(nèi)旋轉(zhuǎn)。再次，阻尼(粘性的、摩擦的等)優(yōu)選為引入組件中來(lái)允許運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)地發(fā)生。包括連接到齒條56上和至少一個(gè)偏壓鎖定銷(也未示出)上的部件中的多個(gè)孔的多位置棘爪(未示出)優(yōu)選為用于固定平臺(tái)66的位置。(副)SMA致動(dòng)器被觸動(dòng)來(lái)克服偏壓且脫離棘爪，從而允許齒條56移動(dòng)。如果質(zhì)量100除去且棘爪脫離，則復(fù)位彈簧46將使組件10恢復(fù)至默認(rèn)構(gòu)造。最后，(主)致動(dòng)器20可構(gòu)造(例如，包括兩個(gè)相反的SMA致動(dòng)器)抵靠外部負(fù)載100和/或復(fù)位彈簧46作用來(lái)定位平臺(tái)66，且因此墊54。
[0075]在圖7a，b中所示的最后的實(shí)例中，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)22提供了可在收縮狀態(tài)與延伸狀態(tài)之間操縱的大體上水平地定向的折疊機(jī)構(gòu)。折疊機(jī)構(gòu)22包括樞轉(zhuǎn)地連接到位于中心的浮動(dòng)肋70上且在其遠(yuǎn)端處連接到結(jié)構(gòu)18上的一系列平行條板68。通過(guò)互連，引起了結(jié)構(gòu)18由于切換機(jī)構(gòu)22而一致地樞轉(zhuǎn)。在該構(gòu)造中的優(yōu)選致動(dòng)器20由與各組樞轉(zhuǎn)連接的條板68共同延伸且由該條板68支承的SMA線20構(gòu)成。通過(guò)使各組條板68變平，線20在被觸動(dòng)時(shí)引起機(jī)構(gòu)22切換。在該構(gòu)造中，致動(dòng)器20由正交地連接到浮動(dòng)肋70上且構(gòu)造成接收負(fù)載100的平臺(tái)66和柱72增大。即是說(shuō)，直接地作用于肋70上的負(fù)載100減小了所需的致動(dòng)力。
[0076]更優(yōu)選的是，柱72提供了伸縮部分，以及設(shè)置在該部分中間的壓縮彈簧24。彈簧24構(gòu)造成儲(chǔ)存來(lái)自于負(fù)載100的能量，以便在墊54未自由切換時(shí)允許乘坐者優(yōu)選為通過(guò)內(nèi)部底座支承件限制而又行進(jìn)。當(dāng)期望墊操縱時(shí)，彈簧24增大由線20提供的致動(dòng)力。如圖7a中進(jìn)一步所示，第二彈簧46優(yōu)選為定位在肋70下方，且構(gòu)造成作用為返回機(jī)構(gòu)。即是說(shuō)，當(dāng)除去負(fù)載100且/或SMA線20去觸動(dòng)時(shí)，第二彈簧46使平臺(tái)66和墊54恢復(fù)其原始構(gòu)造。再次，在該構(gòu)造中，組件10優(yōu)選為包括選擇地可操作成釋放棘爪的多位置棘爪(未示出)和副SMA致動(dòng)器(也未示出)，以便提供零功率保持。
[0077]相對(duì)于靠背16，將認(rèn)識(shí)到的是，留置負(fù)載100可同樣地用于增大改變腰部支承件74(圖1)內(nèi)的張力所需的致動(dòng)力。更具體而言，在靠背16上的留置負(fù)載可用于增大用于使雙穩(wěn)定腰部支承件74從向內(nèi)彎快速到達(dá)至向后彎的狀態(tài)的致動(dòng)器20，從而導(dǎo)致較少的剛性接合表面，這使乘坐者能夠進(jìn)一步沉入靠背16中。這使形狀記憶線20能夠用于驅(qū)動(dòng)向后的改變來(lái)由此減小尺寸和/或額定值。當(dāng)留置負(fù)載停止和/或線20去觸動(dòng)時(shí)，返回機(jī)構(gòu)(例如，彈簧鋼等)46可用于使支承件74快速回到原始狀態(tài)或向內(nèi)彎的狀態(tài)。
[0078]在操作中，信號(hào)源76通信地聯(lián)接到致動(dòng)器20上，且可操作成用以生成觸動(dòng)信號(hào)，以便觸動(dòng)致動(dòng)器20。例如，在汽車設(shè)置中，源76可由車輛的充電系統(tǒng)構(gòu)成，包括電池(圖1)，且致動(dòng)器20可經(jīng)由總線、導(dǎo)線78或適合的短距離無(wú)線通信(例如，RF、藍(lán)牙、紅外線等)互連到其上。具有到形狀記憶合金致動(dòng)器20的電接口的按鈕或其它輸入裝置80優(yōu)選為用于閉合源76與致動(dòng)器20之間的電路，以便提供組件10的按需控制。將認(rèn)識(shí)到的是，輸入裝置80可僅生成致動(dòng)的請(qǐng)求，否則致動(dòng)請(qǐng)求由控制器26處的門處理，其確定是否同意請(qǐng)求。例如，門可確定人工地觸動(dòng)哪個(gè)輸入裝置，以便預(yù)測(cè)留置負(fù)載存在于特定座椅內(nèi)。在圖1中，輸入件80位于底座14的側(cè)部上。
[0079]更具體而言，本發(fā)明的組件10優(yōu)選為提供按需(即，手動(dòng))的和自動(dòng)的功能性兩者。關(guān)于后者，組件10優(yōu)選為包括控制器82，控制器82通信地聯(lián)接到致動(dòng)器20上且可操作成用以有選擇地觸動(dòng)致動(dòng)器20。優(yōu)選的控制器82能夠控制觸動(dòng)的時(shí)機(jī)、持續(xù)時(shí)間和程度。在優(yōu)選實(shí)施例中，至少一個(gè)且更優(yōu)選為多個(gè)一致的傳感器84通信地聯(lián)接到控制器82上且可操作成用以探測(cè)先決條件。控制器82和傳感器84協(xié)作地構(gòu)造成只有在先決條件存在時(shí)才自主地觸動(dòng)致動(dòng)器20。例如，為了避免使較小尺寸和/或額定值的致動(dòng)器20過(guò)載，控制器82和傳感器84可協(xié)作地構(gòu)造成僅在座椅12中探測(cè)到足夠的留置負(fù)載100時(shí)才引起觸動(dòng)。
[0080]將認(rèn)識(shí)到的是，鑒于本公開(kāi)內(nèi)容，適合的算法、處理能力和傳感器輸入同樣在本領(lǐng)域的技術(shù)人員的技術(shù)范圍內(nèi)。再次，還將認(rèn)識(shí)到的是，備選的構(gòu)造和活性材料選擇由本公開(kāi)內(nèi)容包含。例如，SMP可用于釋放儲(chǔ)存的能量，其中引起達(dá)到其降低模量狀態(tài)。
[0081]本書面描述使用了包括最佳模式的實(shí)例來(lái)公開(kāi)本發(fā)明，且還使本領(lǐng)域的任何技術(shù)人員能夠制作和使用本發(fā)明。本發(fā)明的專利范圍由權(quán)利要求限定，且可包括本領(lǐng)域技術(shù)人員構(gòu)想出的其它實(shí)例。如果這些其它的實(shí)例具有沒(méi)有不同于權(quán)利要求的書面語(yǔ)言的結(jié)構(gòu)元件，或者，如果這些其它實(shí)例包括與權(quán)利要求的書面語(yǔ)言無(wú)實(shí)質(zhì)差異的同等結(jié)構(gòu)元件，則確定這些實(shí)例在權(quán)利要求的范圍之內(nèi)。
[0082]此外，用語(yǔ)〃第一"、〃第二 〃等在本文中并非表示任何順序、質(zhì)量或重要性，而是可用于將一個(gè)元件與另一個(gè)區(qū)分開(kāi)，且用語(yǔ)〃 一個(gè)〃和〃 一種〃在本文中并非表示數(shù)量的限制，而是表示存在至少一個(gè)提到的物件。結(jié)合數(shù)量使用的修飾語(yǔ)"大約"包括狀態(tài)值，且具有上下文指出的意義(例如，包括與特定量的測(cè)量結(jié)構(gòu)相關(guān)聯(lián)的誤差程度)。如本文中使用的后綴"(S)"包括其修飾的用語(yǔ)的單數(shù)和復(fù)數(shù)兩者，從而包括一個(gè)或多個(gè)用語(yǔ)(例如，著色劑包括一種或多種著色劑)。整個(gè)說(shuō)明書提到的〃 一個(gè)實(shí)施例"、〃另一個(gè)實(shí)施例"、〃實(shí)施例"等意思是結(jié)合實(shí)施例描述的特定元件(例如，特征、結(jié)構(gòu)和/或特點(diǎn))包括在本文所述的至少一個(gè)實(shí)施例中，且可存在于或可不存在于其它實(shí)施例中。此外，將理解的是，所述的元件在各種實(shí)施例中可以以任何適合的方式組合。
【權(quán)利要求】
1.一種構(gòu)成座椅且適于在留置負(fù)載存在于所述座椅內(nèi)時(shí)使用的動(dòng)力調(diào)整的座椅組件，所述組件包括: 在第一和第二持久性尺度、定向、位置或狀態(tài)之間能夠切換的至少一個(gè)可重新構(gòu)造的座椅結(jié)構(gòu)； 驅(qū)動(dòng)地聯(lián)接到所述結(jié)構(gòu)的活性材料致動(dòng)器；以及 機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，其驅(qū)動(dòng)地聯(lián)接到所述結(jié)構(gòu)，以便與所述致動(dòng)器一致地作用，且構(gòu)造成接收和改變所述負(fù)載的至少一部分， 所述致動(dòng)器和所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)協(xié)作地構(gòu)造成:在所述留置負(fù)載存在且所述致動(dòng)器被觸動(dòng)時(shí)，引起所述結(jié)構(gòu)在所述第一和第二持久性尺度、定向、位置或狀態(tài)之間切換。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組件，其特征在于，所述結(jié)構(gòu)限定樞轉(zhuǎn)軸線，以及所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)構(gòu)造成將所述負(fù)載轉(zhuǎn)換成圍繞所述軸線的旋轉(zhuǎn)位移。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組件，其特征在于，所述負(fù)載提供力矢量，以及所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)構(gòu)造成重新定向所述力矢量。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組件，其特征在于，所述負(fù)載提供力矢量，以及所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)構(gòu)成用以放大所述力矢量，以便產(chǎn)生機(jī)械優(yōu)點(diǎn)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組件，其特征在于，所述結(jié)構(gòu)提供切換的阻力，以及所述負(fù)載和所述致動(dòng)器協(xié)作地構(gòu)造成克服所述阻力。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組件，其特征在于，所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)在所述結(jié)構(gòu)與所述致動(dòng)器的中間，且由所述負(fù)載和所述致動(dòng)器兩者驅(qū)動(dòng)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組件，其特征在于，所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)還構(gòu)造成引起多個(gè)可重新構(gòu)造的結(jié)構(gòu)同時(shí)切換。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組件，其特征在于，所述底座包括提供限定所述第一長(zhǎng)度的第一升高位置的柔性部件，所述致動(dòng)器驅(qū)動(dòng)地聯(lián)接到所述部件，以及所述部件構(gòu)造成通過(guò)所述負(fù)載和所述致動(dòng)器變彎來(lái)限定所述長(zhǎng)度。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組件，其特征在于，還包括: 通信地聯(lián)接到所述致動(dòng)器且能夠操作成觸動(dòng)所述致動(dòng)器的控制器；以及 通信地聯(lián)接到所述控制器且能夠操作成探測(cè)所述留置負(fù)載的傳感器， 所述控制器和所述傳感器協(xié)作地構(gòu)造成當(dāng)探測(cè)到所述留置負(fù)載時(shí)自主地觸動(dòng)所述致動(dòng)器。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組件，其特征在于，所述結(jié)構(gòu)為從由限定傾斜角的框架和可調(diào)整張力的腰部支承件構(gòu)成的組中選擇的座椅靠背結(jié)構(gòu)。
【文檔編號(hào)】B60N2/22GK103522919SQ201310265084
【公開(kāi)日】2014年1月22日 申請(qǐng)日期:2013年6月28日 優(yōu)先權(quán)日:2012年6月28日
【發(fā)明者】N.D.曼凱姆, J.P.拉瓦爾, R.J.斯庫(kù)爾基斯 申請(qǐng)人:通用汽車環(huán)球科技運(yùn)作有限責(zé)任公司