致動(dòng)器20內(nèi)生成熱。參照?qǐng)D2-3二者，磁場(chǎng)B也同樣可在智能基座40內(nèi)感應(yīng)渦流E，只要智能基座40還沒(méi)有達(dá)到其居里溫度。渦流E在智能基座40內(nèi)生成熱。
[0022]SMA致動(dòng)器20和智能基座40之間的熱接觸可加快SMA致動(dòng)器20感應(yīng)地加熱至轉(zhuǎn)變溫度的速率。具體地，基于智能基座40的外敷層52和SMA致動(dòng)器20的內(nèi)敷層34之間的熱接觸，智能基座40可加快SMA致動(dòng)器20的加熱。當(dāng)交流電流由電源24供應(yīng)至線圈22時(shí)，可在智能基座40內(nèi)感應(yīng)渦流E。渦流E在智能基座40內(nèi)生成熱。在智能基座40內(nèi)由渦流E生成的熱可通過(guò)智能基座40的外敷層52和SMA致動(dòng)器20的內(nèi)敷層34之間的熱接觸被傳導(dǎo)地轉(zhuǎn)移至SMA致動(dòng)器20。在其中SMA致動(dòng)器20由非傳導(dǎo)性材料構(gòu)成的實(shí)施方式中，SMA致動(dòng)器20和智能基座40之間的熱接觸可具有增加的重要性。在此實(shí)施方式中，可以不通過(guò)磁場(chǎng)B在SMA致動(dòng)器20內(nèi)感應(yīng)渦流，因而可以不在SMA致動(dòng)器20內(nèi)生成熱。因而，至SMA致動(dòng)器20的唯一熱來(lái)源是SMA致動(dòng)器20和智能基座40之間的熱接觸。
[0023]智能基座40可增加在SMA致動(dòng)器20內(nèi)感應(yīng)的渦流E的量，其還可加快SMA致動(dòng)器20感應(yīng)地加熱至轉(zhuǎn)變溫度的速率。具體地，當(dāng)交流電流供應(yīng)至線圈22時(shí)，磁場(chǎng)B在智能基座40內(nèi)感應(yīng)二級(jí)磁場(chǎng)(未顯示)，只要智能基座40保持低于居里溫度。參照?qǐng)D2，智能基座40可相對(duì)于SMA致動(dòng)器20定位以使在智能基座40中感應(yīng)的二級(jí)磁場(chǎng)在SMA致動(dòng)器20內(nèi)感應(yīng)額外渦流El。額外渦流El在SMA致動(dòng)器20內(nèi)生成額外熱，因而增加SMA致動(dòng)器20感應(yīng)地加熱至轉(zhuǎn)變溫度的速率。
[0024]在一個(gè)實(shí)施方式中，為了最大化在SMA致動(dòng)器20內(nèi)感應(yīng)的渦流的量，智能基座40可相對(duì)于SMA致動(dòng)器20定位。例如，如果SMA致動(dòng)器20包括如圖1-3中所示的大體上管狀的主體30，則為了在智能基座40內(nèi)感應(yīng)最大量的渦流E，智能基座40可圍繞主體30的內(nèi)敷層34定位。
[0025]參照?qǐng)D1，控制模塊26驅(qū)動(dòng)電源24以使交流電流供應(yīng)至線圈22持續(xù)預(yù)定時(shí)間間隔。預(yù)定時(shí)間間隔可代表將SMA致動(dòng)器20加熱至至少轉(zhuǎn)變溫度所必需的時(shí)間量。預(yù)定時(shí)間間隔可取決于變量比如，但不限于SMA致動(dòng)器20的使用要求、構(gòu)成智能基座40的合金的類型、供應(yīng)至線圈22的電流的量、供應(yīng)至線圈22的電流的頻率、SMA致動(dòng)器20的幾何結(jié)構(gòu)或形狀、能夠變形(deflect)前SMA致動(dòng)器20必須克服的任何力、和SMA致動(dòng)器20經(jīng)歷的變形的量。控制模塊26可使用前饋控制驅(qū)動(dòng)電源24，其中控制模塊26可以不監(jiān)測(cè)SMA致動(dòng)器20或智能基座40的溫度。
[0026]一旦電流已經(jīng)供應(yīng)至線圈22持續(xù)預(yù)定時(shí)間間隔，則控制模塊26可然后發(fā)送控制信號(hào)以停用電源24。一旦電流停止供應(yīng)至線圈2 2，對(duì)SMA致動(dòng)器20的感應(yīng)加熱可停止。因而，通常在形狀記憶合金感應(yīng)加熱系統(tǒng)10中不存在熱滯后，并且SMA致動(dòng)器20可以不被過(guò)度加熱。
[0027]在一個(gè)實(shí)施方式中，SMA致動(dòng)器20和智能基座40可以彼此熱關(guān)聯(lián)(tie)，其中智能基座40的居里溫度可以大約等于SMA致動(dòng)器20的轉(zhuǎn)變溫度。因而，如果SMA致動(dòng)器20達(dá)到轉(zhuǎn)變溫度，智能基座40也已經(jīng)達(dá)到其居里溫度，并且智能基座40停止加熱。因此，智能基座40可以不過(guò)度加熱SMA致動(dòng)器20。
[0028]控制模塊26也可調(diào)節(jié)電源24供應(yīng)至線圈22的電流的量。改變至線圈22的電流的量也可改變將SMA致動(dòng)器20加熱至轉(zhuǎn)變溫度所必需的時(shí)間量(S卩，預(yù)定時(shí)間間隔)。例如，在一個(gè)實(shí)施方式中，基于大約18安培的電流被供應(yīng)至線圈22，可能花費(fèi)大約六十秒以將SMA致動(dòng)器20從大約32°C(90°F)加熱至大約99°C(210°F)。在此實(shí)施方式中，線圈22具有大約10厘米(4英寸)的線圈長(zhǎng)度。相比之下，基于大約25安培的電流被供應(yīng)至線圈22，可能花費(fèi)相同的線圈22大約三十秒以加熱;基于大約39安培的電流被供應(yīng)至線圈22，可能花費(fèi)相同的線圈22大約十五秒以加熱;和基于大約50安培的電流被供應(yīng)至線圈22，可能花費(fèi)相同的線圈22大約十秒以加熱。
[0029]圖4A-4C圖解了SMA致動(dòng)器20的可選的實(shí)施方式。圖4A是具有大體上正方形或矩形橫截面的SMA致動(dòng)器120的圖解。SMA致動(dòng)器120包括外敷層132和內(nèi)敷層134，其中智能基座140可熱接觸SMA致動(dòng)器120的內(nèi)敷層134。圖4B圖解了SMA致動(dòng)器220的另一個(gè)實(shí)施方式。SMA致動(dòng)器220可以是具有上壁242、下壁244和兩個(gè)側(cè)壁246的板型致動(dòng)器。智能基座240可以熱接觸SMA致動(dòng)器220的內(nèi)敷層234。餅型感應(yīng)線圈(未圖解)可定位在上壁242上方，并且另一個(gè)餅型感應(yīng)線圈(未圖解)可定位在下壁244下方以感應(yīng)地加熱SMA致動(dòng)器220。在如圖4C中所示的還另一個(gè)實(shí)施方式中，SMA致動(dòng)器320可具有大體上正弦曲線的構(gòu)造。智能基座340可沿著SMA致動(dòng)器320的上敷層342定位。餅型感應(yīng)線圈(未圖解)可定位在SMA致動(dòng)器320的下敷層344下方以感應(yīng)地加熱SMA致動(dòng)器320。
[0030]現(xiàn)在將討論制造形狀記憶合金感應(yīng)加熱系統(tǒng)1的方法。圖5是圖解制造形狀記憶合金感應(yīng)加熱系統(tǒng)1的方法400的示例性工藝流程圖。通常參照?qǐng)D1 -3和5，方法400可開(kāi)始于框402，其中可提供SMA致動(dòng)器20。然后，方法400可行進(jìn)至框404。在框404中，可以沿著SMA致動(dòng)器20的敷層放置智能基座40。具體參照?qǐng)D1，在一個(gè)實(shí)施方式中，SMA致動(dòng)器20的內(nèi)敷層34可與智能基座40的外敷層52熱接觸。然后，方法400可行進(jìn)至框406。在框406中，可提供線圈22、電源24和控制模塊26，其中交流電流可由電源24供應(yīng)至線圈22以感應(yīng)地加熱SMA致動(dòng)器20?？刂颇K26可以與電源24信號(hào)通訊以驅(qū)動(dòng)交流電至線圈22的供應(yīng)。可以在距SMA致動(dòng)器20的外敷層32有效距離D(圖2中所示)處布置線圈22。然后，方法400可以結(jié)束。
[0031]通常參照?qǐng)D1-4C，如上面描述的公開(kāi)的形狀記憶合金感應(yīng)加熱系統(tǒng)提供相對(duì)簡(jiǎn)單的方法以相對(duì)快速地感應(yīng)地加熱SMA致動(dòng)器。智能基座可以以大體上均勻的方式加熱SMA致動(dòng)器，而不管SMA致動(dòng)器的形狀記憶合金的非均勻性和SMA致動(dòng)器的尺寸。智能基座加快SMA致動(dòng)器可被加熱的速率，因而可以使用具有至少大約0.81立方厘米(0.05立方英寸)體積的相對(duì)大的SMA致動(dòng)器。而且，因?yàn)橹悄芑蓛H加熱上至其居里溫度，這通常防止SMA致動(dòng)器20的過(guò)度加熱。當(dāng)前可獲得的一些類型的加熱系統(tǒng)利用電阻加熱元件將SMA致動(dòng)器加熱至轉(zhuǎn)變溫度。然而，電阻加熱元件可能不足夠快速地加熱SMA致動(dòng)器的形狀記憶合金。相比之下，當(dāng)與使用常規(guī)電阻加熱元件加熱SMA致動(dòng)器相比時(shí)，本公開(kāi)的智能基座可增加SMA致動(dòng)器可被感應(yīng)地加熱至轉(zhuǎn)變溫度的速率。
[0032]進(jìn)一步，公開(kāi)內(nèi)容包括根據(jù)以下條款的實(shí)施方式:
[0033]1.用于加熱形狀記憶合金(SMA)致動(dòng)器的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括:
[0034]SMA致動(dòng)器，其具有至少一個(gè)敷層，SMA致動(dòng)器選擇性地加熱至轉(zhuǎn)變溫度；
[0035]智能基座，其與SMA致動(dòng)器的至少一個(gè)敷層熱接觸；
[0036]多個(gè)感應(yīng)加熱線圈，其配置為接收交流電并基于交流電生成磁場(chǎng)，磁場(chǎng)在SMA致動(dòng)器和智能基座中的至少一個(gè)中產(chǎn)生渦流以將SMA致動(dòng)器加熱至轉(zhuǎn)變溫度;和
[0037]控制模塊，其配置為驅(qū)動(dòng)交流電供應(yīng)至感應(yīng)加熱線圈。
[0038]2.條款I(lǐng)的系統(tǒng)，其中智能基座選擇性地加熱至居里溫度，并且其中居里溫度大約等于轉(zhuǎn)變溫度。
[0039]3.條款I(lǐng)的系統(tǒng)，其中SMA致動(dòng)器包括具有內(nèi)敷層和外敷層的大體上管狀的主體。
[0040]4.條款3的系統(tǒng)，其中智能基座與SMA致動(dòng)器的內(nèi)敷層熱接觸。
[0041 ] 5.條款I(lǐng)的系統(tǒng)，其中磁場(chǎng)在智能