專利名稱：具有由活性材料形成的至少一個部段的拉索系統的制作方法
技術領域：
本發明的披露內容主要涉及用于執行如發動機罩松開、停車制動器 松開/接合以及燃料充注器門的打開等功能的拉索系統，且更特別地， 本發明涉及至少部分地利用了活性材料的發動機罩松開、停車制動器松 開/接合和燃料充注器門打開的拉索系統。
背景技術：
目前的用于車輛的停車制動器系統通常包括用手動桿和拉索進行 操作的系統，所述用手動桿和拉索進行操作的系統被協同地使用以便手 動地施加和/或松開停車制動器。發動機罩松開裝置和用拉索進行操作 的系統被相似地用來松開發動機罩或機罩。車輛中的其它基于拉索的系 統被使用以便有利于接近燃料貯存罐。目前的現有技術中的系統是相對 簡單的機械裝置，其中拉索操作通常需要車輛操作者部分施加一定動 作，例如拉動手柄/手動桿。被用于這些類型的系統的拉索通常由具有 固定長度的鋼形成且被聯接到導致制動器進行接合、導致發動機罩和/ 或機罩相對于下面的結構被松開以及導致產生相似結果的機構上。這些現有技術系統需要以手動方式來啟動。所希望的是具有可自動 接合或脫開接合以便用于不同應用場合的系統。例如，在一些應用場合 中可能希望例如基于傳感器的輸入或按鈕啟動信號使拉索系統自動松 開閂鎖或自動接合閂鎖。而當前的系統并未提供這種性能。由前面的描述可以看到對于改進的發動機罩松開機構、停車制動 器拉索系統、燃料門松開系統等持續存在需求。發明內容本文披露了拉索系統、采用拉索系統的閂鎖組件以及用于使閂鎖組 件主動地接合和脫開接合的方法。在一個實施例中，所述拉索系統包括拉索，所述拉索包括由活性材 料如形狀記憶合金(SMA)或另一種可選方式是由電活性聚合物(EAP) 形成的至少一個部段，所述至少一個部段具有被固定地附接到連接器上的一端，其中所述連接器被設置在第一止擋器與第二止擋器之間，所述 第一止擋器和所述第二止擋器被固定地附接到固定支承體上且具有用于可滑動地接收所述拉索的孔；和與所述形狀記憶合金或電活性聚合物 操作性地連通的啟動裝置，所述啟動裝置可進行操作以便將啟動信號選 擇性地提供給所述形狀記憶合金或電活性聚合物并且實現了在由所述 形狀記憶合金(或電活性聚合物)形成的所述拉索部段的長度或者撓曲 模量性質方面的變化。在另一實施例中， 一種用于實現接合或脫開接合的主動閂鎖組件包 括終端用戶機構；拉索，所述拉索具有被附接到所述終端用戶機構上的 一端和被附接到閂鎖組件上的另一端，所述拉索被構造成使得所述終端 用戶機構的啟動使所述閂鎖組件接合或脫開接合，其中所述拉索包括由 活性材料如形狀記憶合金或電活性聚合物形成的至少一個部段，所述至 少一個部段具有被固定地附接到連接器上的一端，其中所述連接器被設 置在第 一止擋器與第二止擋器之間，所述第 一止擋器和所述第二止擋器 被固定地附接到固定支承體上且具有用于可滑動地接收所述拉索的孔； 與所述形狀記憶合金或電活性聚合物操作性地連通的啟動裝置，所述啟 動裝置可進行操作以便將啟動信號選擇性地提供給所述形狀記憶合金 或電活性聚合物并且實現了在由所述形狀記憶合金(或電活性聚合物) 形成的所述拉索部段的長度或者撓曲模量性質方面的變化；和所述閂鎖 組件，其中所述終端用戶界面機構的手動操作和/或所述形狀記憶合金 (或電活性聚合物)拉索部段的啟動使所述閂鎖組件接合和脫開接合。一種用于使閂鎖組件主動地接合和脫開接合的方法包括啟動拉索 的活性材料部段如形狀記憶合金或電活性聚合物部段并且減少所述拉 索的長度尺寸，其中所述形狀記憶合金(或電活性聚合物)部段具有被 固定地附接到連接器上的一端和被附接到桿上的另一端，所述桿與彈簧 加載門操作性地連通，所述彈簧加載門具有u形通道，所述u形通道被 構造成與撞銷(strike pin)接合或脫開接合，其中所述連接器被設置 在第一止擋器與第二止擋器之間，所述第一止擋器和所述第二止擋器被 固定地附接到固定支承體上且具有用于可滑動地接收所述拉索的孔；作 為所述長度尺寸的所述減少量的函數而使所述桿移動；并且由所述桿松 開所述門以便使所述彈簧加載的門被卸載并且使所述門與所述撞銷接 合或脫開接合。在又一實施例中， 一種閂鎖系統包括旋轉式閂鎖組件，所述旋轉式 閂鎖組件被構造成圍繞樞轉點轉動并且在啟動終端用戶機構時與撞銷 接合；第一拉索，所述第一拉索包括由活性材料形成的至少一個部段， 所述至少一個部段具有被固定地附接到固定附接板上的一端和被固定地附接到所述旋轉式閂鎖組件上的另一端；第二拉索，所述第二拉索在一端處被固定地附接到所述旋轉式閂鎖組件上且在另一端處被附接到終端用戶機構上；其中所述第二拉索相對于所述附接板被可滑動地設置 且其中所述第一拉索和所述第二拉索被固定地附接在所述閂鎖組件的一定位置處，以使得所述終端用戶機構的啟動導致所述第一拉索產生松 弛且導致所述第二拉索使得所述閂鎖組件圍繞所述樞轉點旋轉至打開 位置；和在被構造成使所述旋轉式閂鎖返回閉合位置的一定位置處被固 定地附接到所述閂鎖組件上的偏壓彈簧。下面的詳細描述例證出了以上所描述的特征和其它特征。
具體實施方式
一種用于車輛的拉索系統典型地包括由活性材料如形狀記憶合金 (SMA)或電活性聚合物(EAP)形成的至少一個拉索部段。通過由活性 材料形成拉索的部段，可利用簡單的按鈕、撥動開關或相似器件來觸發 活性材料的啟動以便選擇性地改變長度尺寸和/或模量性質，并且導致 實現制動器的施加、發動機罩的松開、燃料門松開和相似功能。因此， 消除了施加作用力以便實現制動和/或發動機罩松開的需求，該需求對 于不同應用而言可能是需要實現的。有利的是，該拉索系統可仍然進行 手動操作以實現松開或接合。形狀記憶合金是具有至少兩種不同的與溫度相關的相或極性的合 金組成。使用最為普遍的這些相是所謂的馬氏體相和奧氏體相。在下面 的討論中，馬氏體相通常指的是更具有可變形性的溫度更低的相，而奧 氏體相通常指的是更硬的溫度更高的相。當形狀記憶合金處于馬氏體相 狀態且被加熱時，該形狀記憶合金開始變為奧氏體相。該現象開始時所 處的溫度通常被稱作奧氏體起始溫度(As)。該現象完成時所處的溫度 通常被稱作奧氏體完成溫度(Af)。當形狀記憶合金處于奧氏體相狀態 且被冷卻時，該形狀記憶合金開始變為馬氏體相，且該現象開始時所處的溫度通常被稱作馬氏體起始溫度(Ms)。奧氏體完成向馬氏體的轉變 時所處的溫度通常被稱作馬氏體完成溫度(Mf) 。 As與Af之間的范圍通 常被稱作馬氏體-奧氏體轉變溫度范圍，而Ms與Mr之間的范圍通常被稱 作奧氏體-馬氏體轉變溫度范圍。應該注意到上述轉變溫度是形狀記憶合金樣品所經受應力的函數。通常情況下，這些溫度隨著應力的增加 而增加。考慮到前面描述的性質，優選在奧氏體起始溫度下或在低于奧 氏體起始溫度的溫度下(在As下或低于As的溫度下)進行形狀記憶合 金的變形。隨后的加熱到高于奧氏體起始溫度的過程導致變形的形狀記 憶材料樣品開始回復至其初始(未經受應力)的永久形狀，直至在奧氏 體完成溫度下完成該過程。因此，用于形狀記憶合金的適當的啟動輸入 或啟動信號是熱啟動信號，所述熱啟動信號的大小足以導致在馬氏體相 與奧氏體相之間進行轉變。可通過合金成分的微小變化并通過熱機械處理來調整形狀記憶合 金被加熱時記憶其高溫形式(即其初始的未經受應力的形狀)所處的溫 度。在鎳-鈦形狀記憶合金中，例如，該溫度可從高于約100°C的溫度 變化至低于約-100°C的溫度。形狀回復過程可在僅幾度的范圍內發生或 者在更寬的溫度范圍內進行更為逐步式的回復。可根據所需的應用和合 金成分而將轉變的起始或完成控制在幾度內。形狀記憶合金的機械性質 在跨越其轉變過程的溫度范圍內發生很大程度的變化，通常提供了形狀 記憶效應和超彈性效應。例如，在馬氏體相狀態下，觀察到了比在奧氏 體相狀態下更低的彈性模量。處于馬氏體相狀態的形狀記憶合金可能由 于所施加應力使得晶體結構布置得以重新排列而產生大的變形。在去除 應力之后，該材料將保持該形狀。換句話說，在形狀記憶合金中由應力 誘發的相變在本質上是雙向的，當形狀記憶合金處于其奧氏體相狀態時 施加足夠的應力將導致其變為其模量更低的馬氏體相。去除所施加的應 力將導致形狀記憶合金回到其奧氏體相狀態，且通過這種做法使得回復 了其起始的形狀和更高的模量。適當的啟動信號包括將熱量從形狀記憶合金拉索部段所附接的支 承表面傳導出來、對形狀記憶合金拉索部段進行電阻加熱、大體上增加 拉索組件及其環境的溫度(即對流)、包括前述方式中的至少一種方式 的組合方式、或者相似方式。典型的形狀記憶合金材料包括基于鎳-鈦的合金、基于銦-鈦的合金、基于鎳-鋁的合金、基于鎳-鎵的合金、基于銅的合金(例如銅-鋅 合金、銅-鋁合金、銅-金和銅-錫合金)、基于金-鎘的合金、基于銀-鎘的合金、基于銦-鎘的合金、基于錳-銅的合金、基于鐵-鉑的合金、 基于鐵-鈀的合金等等。合金可以是二元合金、三元合金或任何更高級 別的合金，只要合金成分呈現出形狀記憶效應即可，所述形狀記憶效應 例如為在形狀、取向、屈服強度、撓曲模量、阻尼能力、超彈性、和/ 或相似性質方面的變化。對適當的形狀記憶合金成分的選擇部分地取決 于預期應用的溫度范圍。在更高溫度下回復奧氏體相的過程伴隨著很高(與使材料變形所需 的應力相比)的應力，所述很高的應力可高達奧氏體材料的固有屈服強 度，有時則達到變形的馬氏體相的固有屈服強度的三倍或更多倍。對于需要大量操作循環的應用場合而言，可獲得小于或等于4%左右的所使用 金屬絲的變形長度的應變。在使用直徑為0. 5毫米(mm)的形狀記憶合 金金屬絲實施的實驗中，獲得了大小為4%的最大應變。對于循環次數較 低的應用場合而言，該百分比可增加至8%。電活性聚合物通常包括具有一對電極以及低彈性模量介電材料的 中間層的層壓板。在電極之間施加電位使中間層受到擠壓，導致其在平 面上產生膨脹。它們表現出了與所施加場成比例的響應且可在高頻下被 致動。電活性聚合物包括響應于電場或力學場而呈現出壓電、熱電或電致 伸縮性質的那些聚合物材料。電致伸縮接枝彈性體的實例是壓電聚(亞 乙烯基氟化物-三氟代乙烯)的共聚物。該組合物具有能夠產生變化量 的鐵電電致伸縮分子復合體系的能力。適于用作電活性聚合物的材料可包括響應于靜電力而產生變形或 者所產生的變形導致電場產生變化的任何大體上絕緣的聚合物和/或橡 膠。適于用作預應變聚合物的典型材料包括硅酮彈性體、丙烯酸彈性體、 聚氨酯、熱塑性彈性體、包括聚偏氟乙烯(PVDF)的共聚物、壓敏粘結 劑、含氟彈性體、包括硅酮和丙烯酸基團(moiety)的共聚物(例如， 包括硅酮和丙烯酸基團的共聚物、包括硅酮彈性體和丙烯酸彈性體的共 混聚合物等)。可基于一種或多種材料性質如高的電擊穿強度、低的彈性模量(例 如對于大變形或小變形而言)、高介電常數等來選擇被用作電活性聚合物的材料。在一個實施例中，聚合物可被選擇以使得其具有小于或等于約100MPa的彈性模量。在另一實施例中，聚合物可被選擇以使得其具 有約0.05兆帕(MPa)與約10 MPa的最大致動壓力，或更特別地，具 有約0. 3 MPa至約3 MPa的最大致動壓力。在另一實施例中，聚合物可 被選擇以使得其具有大小為約2與約20的介電常數，或更特別地，具 有大小為約2.5與約12的介電常數。本發明的披露內容并不旨在限于 這些范圍。理想狀態下，如果材料既具有高介電常數又具有高介電強度， 則具有比上面給出的范圍更高的介電常數的材料將是所希望的。由于電活性聚合物可在高應變下產生偏斜，因此，附接到聚合物上 的電極應該也產生偏斜，而不會有損于機械或電性能。通常情況下，適 于使用的電極可具有任何形狀和材料，如果它們能夠將適當的電壓供應 給電活性聚合物或者從電活性聚合物接收適當的電壓的話。電壓可以是 常數或者可隨時間產生變化。在一個實施例中，電極附著到聚合物的表 面上。附著到聚合物上的電極可以是順應性的并符合聚合物的變化的形 狀。電極可僅被施加到電活性聚合物的一部分上并根據其幾何形狀限定 出活性區域。多種類型的電極包括具有金屬跡線(metal trace)和電 荷分布層的結構化電極、包括變化的平面外(varying out of plane) 尺寸的織構化電極、傳導性油脂(如碳油脂和銀油脂)、膠狀懸浮物、 高縱橫比的傳導性材料(如碳纖絲和碳納米管、以及離子傳導性材料的 混和物)、以及包括前述物質中的至少一種物質的組合物。典型的電極材料可包括石墨、碳黑、膠體懸浮物、金屬(包括銀和 金)、充填凝膠和聚合物(例如，充填銀和充填碳的凝膠和聚合物)、 和離子或電子傳導性聚合物、以及包括前述物質中的至少一種物質的組 合物。應理解特定的電極材料可能對于特定的聚合物而言運行良好而 對其它聚合物則運行地不那么良好。以實例的方式進行說明的話，碳纖 絲對于丙烯酸彈性體聚合物而言運行良好而對于硅酮聚合物而言則運 行地不那么良好。下面參見
圖1和圖2,圖中示出了通常由附圖標記IO表示的拉索 系統。所示出的拉索系統包括拉索12，所述拉索具有被聯接至終端用戶 界面機構16的一端14和被聯接至制動器或閂鎖系統20的另一端18。應該理解拉索系統10已經被簡化了以便僅示出與理解本發明的 披露內容相關的那些部件。本領域的技術人員將認識到可采用其它部特定應用場合例如為停車制動器、發動機罩松開裝置、燃料門松開裝置 和相似的應用。然而，由于這些部件是本領域中眾所周知的，且由于它 們對理解本發明的披露內容不會有進一步的幫助，因此并未對這種部件 進行討論。同樣，盡管圖中示出的是由停車制動器按鈕致動的桿，但應該理解 該特定的終端用戶機構并不旨在受到限制。例如，終端用戶界面機構可 以是支點桿(fulcrum lever)，例如目前用于發動機罩制動器松開裝 置的那些支點桿；按鈕和/或拉鈕；曲柄桿；和相似機構。如前文所述，拉索12的具有限定長度L的至少一定的部段22是由 活性材料如形狀記憶合金或電活性聚合物形成的。其余的部段24是由 普遍用于預期應用的常規材料如柔性鋼制拉索形成的。拉索的部段，例 如22、 24通過連接器26彼此連接。連接器26由一定材料形成且被構 造成使形狀記憶合金或電活性聚合物拉索部段與拉索部段24電隔離開 來。連接器26被置于止擋器28與30之間，所述止擋器被固定地附接 到剛性且固定的結構構件32上，所述止擋器的形狀并不旨在限于任何 特定形狀或構型。止擋器28、 30包括孔31，所述孔的尺寸被制成使得 在拉索的移動過程中可滑動地接收該拉索12，而連接器26的尺寸被制 成比孔31更大。通過這種方式，由于連接器26與任一止擋器28或30 的接觸取決于拉索移動的方向和限度，因此導致實現了拉索12的受限 移動。例如，當拉索12由終端用戶機構16接合時，例如，向上拉動停 車制動器柄或者舉升發動機罩松開桿，則連接器26將作為拉索移動的 函數而從如圖所示的該連接器所處的位置移動達由止擋器28所限定的 最大距離(d,)。根據施加到拉索12上的拉力，在一些實施例中，形狀 記憶合金拉索部段22可在其室溫馬氏體狀態下產生假塑性變形。作為 另一實例，在形狀記憶合金拉索部段22被啟動的情況下，可能發生拉 索部段22長度尺寸的縮短，從而使得連接器26將從如圖所示的初始位 置行進達最大距離(dj到達止擋器30。應該意識到最大距離將由止 擋器28與30之間的總距離表示，即(di) + (d2)。本領域的技術人員應該理解電活性聚合物的操作與形狀記憶合金 的不同之處在于，通電(即在電活性聚合物上施加電壓)通常會導致實 現拉索或條帶長度的增加。因此，為導致實現拉索的縮短和閂鎖的松開，12技術人員可切斷動力。活性材料拉索部段與致動器34操作性地連通以便啟動活性材料。 致動器34可被設置在預期應用可能需要的任何位置處。例如，致動器 可被設置在發動機罩所包含的車輛行李箱內以便在占據者偶然被鎖在 車輛行李箱內的情況下允許松開該車輛行李箱并使占據者離開該車輛 行李箱，或者致動器可與計算機系統整合以便根據不同狀況可能的需要 而實現松開，例如對于形狀記憶合金而言，電連接裝置被設置在形狀記 憶合金拉索的每端處。然而，應該注意，本領域的技術人員將易于理解 可利用用于啟動活性材料的其它手段。作為適當的致動器的一個實例，致動器可以是動力供應裝置，所述 動力供應裝置被構造成對形狀記憶合金進行電阻性加熱或者將電流供 應至電活性聚合物。例如，在對形狀記憶合金拉索部段22進行電阻性 加熱時，可觀察到模量增加了 2. 5至3. O倍且長度尺寸有所減少，從而 使得長度縮短例如導致閂鎖脫開接合。啟動信號的中斷導致形狀記憶合 金拉索被冷卻，通過這種做法使得其模量被降低了 2. 5至3. 0倍。通過 這種方式，降低了與形狀記憶合金拉索相關聯的力，由此導致總的拉索 拉力使形狀記憶合金拉索被伸展(應力誘發的馬氏體相轉變)且允許閂 鎖重新接合。圖3和圖4示出了被聯接至活性材料拉索部段22的一端的典型的 閂鎖組件40。在圖3中，閂鎖組件被示出處于與撞銷42接合的位置處。 在圖4中，閂鎖組件被示出處于與撞銷42脫開接合的狀態。典型的閂 鎖組件40可以是例如發動機罩松開裝置的一個部件。終端用戶可通過 使界面機構16在終端用戶作用下產生移動而實現松開，所述界面機構 例如為被置于車輛內的桿或開關，所述桿或開關通過啟動活性材料以便 導致拉索產生長度變化的按鈕或如前所述通過使用在檢測到預定條件 時自動啟動活性材料的傳感器而使拉索移動以便使閂鎖或制動器脫開 接合。可選地，在利用電活性聚合物的情況下，用傳感器或手動的方式 啟動終端用戶機構可使得切斷電活性聚合物的動力，由此導致長度尺寸 的收縮。在所示出的閂鎖組件40中，所述閂鎖組件旨在是示例性而非限制 性的，桿41與門44存在協同作用關系。活性材料拉索部段22被附接 到桿41的一端上。在一個實施例中，桿41與活性材料拉索部段22是電隔離的。門44被構造成與撞銷42選擇性地接合和脫開接合。撞銷42 可被附接到例如發動機罩或其它本體的部件上或與所述部件成一整體 以使得發動機罩或本體可相對于例如車架的結構被選擇性地緊固和松 開。撞銷42可具有預期應用所需的允許與門44接合和脫開接合的任何 形狀或構型，如銷、鉤、u形托架和相似形狀或構型。桿41被可轉動地設置在軸46上且與彈簧48偏置地連通，所述彈 簧具有被附接到桿41上的一端和被附接到固定結構50上的另一端。通 過相似的方式，門44被可轉動地設置在軸52上且包括偏壓彈簧56,所 述偏壓彈簧在一端處被附接到門44上且在另一端處被附接到固定結構 50上。門44包括撞針接合部分54，該撞針接合部分在此處被示作具有 u形開口的可接合部分的一部分，所述可接合部分根據u形開口相對于 撞銷所處的位置而與撞銷接合和脫開接合。門44和桿41進一步包括限 定出可接合棘爪的部分，所述可接合棘爪通常被標記為58。可接合棘爪 的結構58并不旨在受到限制。通過實例的方式，可接合棘爪58由桿41 中的凹進部分64和從門44突出的適于被置于凹進部分64內的凸部66 所限定。在操作過程中，通過啟動形狀記憶合金拉索部段22 (或對電活性 聚合物進行去啟動)或者通過以手動方式拉動拉索12使得拉索12產生 的移動導致桿41沿順時針方向轉動(圖3中的箭頭60所示)，這還導 致門44進行反向轉動(圖3中的箭頭62所示)。桿"和門44以這種 方式進行的移動導致桿41和門44從其棘爪位置脫開接合。 一旦使棘爪 脫開接合，則偏壓彈簧56導致門44順時針旋轉至允許撞銷42從門44 中被除去的位置。使撞銷42與門44接合(此時松開裝置16處于接合位置處和/或形狀記憶合金拉索部段未被啟動)將導致門產生反向轉動，從而使得門44 的凸部66與桿41的凹進部分64接合。應該意識到門可適當地被布 置成在啟動形狀記憶合金拉索部段時和/或手動啟動終端用戶界面機構時允許撞銷進行接合。圖5示出了被聯接至旋轉式閂鎖組件的拉索系統100的另一可選實 施例。在該實施例中，具有形狀記憶合金(或電活性聚合物)的至少一 個部段的拉索102被設置成與由常規拉索材料如鋼形成的多金屬絲捆束 體104平行或者被設置成該多金屬絲捆束體的一部分。具有形狀記憶合金(或電活性聚合物)部段的金屬絲在一端例如上述的一端處被附接到旋轉式閂鎖108上，且在另一端處被附接到固定附接板106上。所使用 的術語"固定(fixed)"旨在表明附接板106是固定的，例如，可被 固定地附接到車輛內的固定結構上。鋼制拉索104也在一端處被附接到 旋轉式閂鎖108上且在另一端處被附接到終端用戶機構112如柄上。拉 索104通過附接板106中的通孔114。使終端用戶機構接合將使旋轉式 閂鎖圍繞樞轉(軸)114轉動且還導致降低了形狀記憶合金拉索102內 的拉力，即導致產生松弛。同樣，啟動拉索102中的形狀記憶合金部分 將導致其它拉索104中的松弛。偏壓彈簧IIO可用來使旋轉式閂鎖108 返回閉合位置，通過這種做法使得消除了任一拉索102、 104或者二者 中的任何松弛，且通過這種做法將使形狀記憶合金拉索部段102被重新 伸展。本文所披露的范圍是包括端點的且是可組合的(例如，"達約25 重量％，或更特別地，約5重量％至約20重量V，的范圍是包括端點以及 "約5重量°/ 至約25重量％"的范圍的所有中間值等在內的)。"組合 物(combination)"包括共混物、混和物、衍生物、合金、反應產物 和相似物。此外，術語"第一"、"第二"和相似術語在本文中并不表 示存在著任何次序、數量或重要性，而是被用來使一個元件與另一元件 區別開來，且術語"a，，和"an"在本文中并不表示存在數量上的限制，而是表示存在著至少一個所指項目。與數量結合使用的修飾語"約 (about)"包括狀態值在內且具有由上下文決定的含義(例如，包括 與特定數量的測量相關聯的誤差程度)。本文所使用的詞尾"(s)" 旨在既包括單數個其所修飾的術語又包括復數個該術語，由此包括了 一 個或多個該術語(例如，著色劑(colorant(s))包括了一種或多種著 色劑)。貫穿本說明書所提及的"一個實施例(one embodiment)"、 "另一實施例(another emboiment)"、"實施例(an embodiment)" 等意味著與該實施例相結合地進行描述的特定元件(例如特征、結構和 /或特性)被包括在此處所述的至少一個實施例中，且可能或可能不存 在于其它實施例中。此外，應該理解在各個實施例中，所述元件可以 任何適當的方式進行組合。盡管已經結合典型實施例對本發明的披露內容進行了描述，但本領 域的技術人員應該理解可在不偏離本發明的披露內容的范圍的情況下做出多種變化且可對其元件進行等效替代。此外，可做出多種變型以便 在不偏離所披露內容的基本范圍的情況下使特定狀況或材料適合于該 披露內容的教導。因此，本發明旨在并不限于作為預想的用于實施該披 露內容的最佳模式而被披露的特定實施例。
權利要求
1、一種拉索系統，所述拉索系統包括拉索，所述拉索包括由活性材料形成的至少一個部段，所述至少一個部段具有被固定地附接到連接器上的一端，其中所述連接器被設置在第一止擋器與第二止擋器之間，所述第一止擋器和所述第二止擋器被固定地附接到固定支承體上并且具有用于可滑動地接收所述拉索的孔；和與所述活性材料操作性地連通的啟動裝置，所述啟動裝置可進行操作以便將啟動信號選擇性地提供給所述活性材料并且實現了在所述拉索部段的長度或者撓曲模量性質方面的變化。
2、 根據權利要求1所述的拉索系統，其中所述活性材料選自包括 形狀記憶合金和電活性聚合物的組群。
3、 根據權利要求2所述的拉索系統，其中所述形狀記憶合金拉索 部段在所述一端處是電隔離的。
4、 根據權利要求2所述的拉索系統，其中所述啟動信號包括將熱 量從形狀記憶合金拉索部段所附接的支承表面傳導出來、對所述形狀記 憶合金拉索部段進行電阻加熱、增加所述拉索系統的環境溫度和包括前 述方式中的至少一種方式的組合方式。
5、 根據權利要求1所述的拉索系統，其中所述拉索系統被構造成 用于手動啟動、主動啟動或手動啟動和主動啟動的組合，其中主動啟動 包括將啟動信號提供給形狀記憶合金拉索部段。
6、 根據權利要求2所述的拉索系統，其中所述啟動信號包括被施 加到所述電活性聚合物拉索部段上的電信號。
7、 一種用于實現接合或脫開接合的主動閂鎖組件，所述主動閂鎖 組件包括終端用戶機構；拉索，所述拉索具有被附接到所述終端用戶機構上的一端和被附接 到閂鎖組件上的另 一端，所述拉索被構造成使得所述終端用戶機構的啟 動使所述閂鎖組件接合或脫開接合，其中所述拉索包括由活性材料形成 的至少一個部段，所述至少一個部段具有被固定地附接到連接器上的一 端，其中所述連接器被設置在第一止擋器與第二止擋器之間，所述笫一 止擋器和所述第二止擋器被固定地附接到固定支承體上且具有用于可滑動地接收所述拉索的孔；與所述活性材料操作性地連通的啟動裝置，所述啟動裝置可進行操活性材料形成的所述拉索部段的長度或者撓曲模量性質方面的變化；和 所述閂鎖組件，其中所述終端用戶界面機構的手動操作和/或所述 活性材料拉索部段的啟動使所述閂鎖組件接合和脫開接合。
8、 根據權利要求7所述的主動閂鎖組件，其中所述活性材料選自 包括形狀記憶合金和電活性聚合物的組群。
9、 根據權利要求8所述的主動閂鎖組件，其中所述形狀記憶合金 拉索部段在所述一端處是電隔離的。
10、 根據權利要求8所述的主動閂鎖組件，其中所述啟動信號包括 將熱量從形狀記憶合金拉索部段所附接的支承表面傳導出來、對所述形 狀記憶合金拉索部段進行電阻加熱、增加所述拉索系統的環境溫度和包 括前述方式中的至少一種方式的組合方式。
11、 根據權利要求7所述的主動閂鎖組件，其中所述拉索系統被構 造成用于手動啟動、主動啟動或手動啟動和主動啟動的組合，其中主動 啟動包括將啟動信號提供給活性材料拉索部段。
12、 根據權利要求7所述的主動閂鎖組件，其中所述閂鎖組件包括 與所述拉索操作性地連通的桿和被構造成與撞銷接合和松開所述撞銷 的可旋轉門；其中所述桿和所述可旋轉門分別與彈簧偏置地連通以使得 所述終端用戶機構的手動啟動實現了所述撞銷的所述接合或所述松開。
13、 根據權利要求7所述的主動閂鎖組件，其中所述閂鎖組件包括 與所述拉索操作性地連通的桿和被構造成與撞銷接合和松開所述撞銷 的可旋轉門；其中所述桿和所述門分別與彈簧偏置地連通以使得所述活 性材料拉索部段的啟動實現了所述撞銷的所述接合或所述松開。
14、 根據權利要求12所述的主動閂鎖組件，其中所述門包括u形 通道部分，所述u形通道部分被構造成在其進行轉動時與所述撞銷接合 和脫開接合。
15、 根據權利要求12所述的主動閂鎖組件，其中所述門進一步包 括與所述桿的凹進部分操作性地連通以便限定出可接合的棘爪位置的 凸部，其中所述終端用戶機構的致動使得所述桿移動離開所述棘爪位置 并且導致所述門作為所述偏壓彈簧的函數進行轉動從而實現所述撞銷的松開或接合。
16、 一種用于使閂鎖組件主動地接合和脫開接合的方法，所述方法 包括啟動拉索的活性材料部段并且減少所述拉索的長度尺寸，其中所述 活性材料部段具有被固定地附接到連接器上的一端和被附接到桿上的 另一端，所述桿與彈簧加載門操作性地連通，所述彈簧加載門具有u形 通道，所述u形通道被構造成與撞銷接合或脫開接合，其中所述連接器 被設置在第一止擋器與第二止擋器之間，所述第一止擋器和所述第二止 擋器被固定地附接到固定支承體上且具有用于可滑動地接收所述拉索 的孔；作為所述長度尺寸的所述減少量的函數而使所述桿移動；并且 由所述桿松開所述門以便使所述彈簧加載的門被卸載并且使所述 門與所述撞銷接合或脫開接合。
17、 根據權利要求16所述的方法，其中所述活性材料選自包括形 狀記憶合金和電活性聚合物的組群。
18、 根據權利要求16所述的方法，其中使所述桿移動包括松開在 所述桿與所述門之間形成的棘爪。
19、 根據權利要求17所述的方法，其中啟動所迷形狀記憶合金拉 索部段包括將熱量從形狀記憶合金拉索部段所附接的支承表面傳導出 來、對所述形狀記憶合金拉索部段進行電阻加熱、增加所述拉索系統的 環境溫度和包括前述方式中的至少一種方式的組合方式。
20、 根據權利要求16所述的方法，其中所述桿與彈簧偏置地連通 以便在所述活性材料拉索部段未被啟動時回復所述桿與彈簧加栽門之 間的棘爪位置。
21、 根據權利要求16所述的方法，其中所述拉索首先被手動地啟 動以使得所述連接器在所述第一止擋器與所述第二止擋器之間行進。
22、 一種閂鎖系統，所述閂鎖系統包括旋轉式閂鎖組件，所述旋轉式閂鎖組件被構造成圍繞樞轉點轉動并 且在啟動終端用戶機構時與撞銷接合；第一拉索，所述第一拉索包括由活性材料形成的至少一個部段，所 述至少一個部段具有被固定地附接到固定附接板上的一端和被固定地 附接到所述旋轉式閂鎖組件上的另一端；第二拉索，所述第二拉索在一端處被固定地附接到所述旋轉式閂鎖組件上且在另一端處被附接到終端用戶機構上；其中所述第二拉索相對 于所述附接板被可滑動地設置且其中所述第一拉索和所述第二拉索被 固定地附接在所述閂鎖組件的一定位置處，以使得所述終端用戶機構的 啟動導致所述第一拉索被松弛且導致所述第二拉索使得所述閂鎖組件 圍繞所述樞轉點旋轉至打開位置；和在被構造成使所述旋轉式閂鎖返回閉合位置的一定位置處被固定 地附接到所述閂鎖組件上的偏壓彈簧。
23、根據權利要求22所述的閂鎖系統，其中所述活性材料選自包 括形狀記憶合金和電活性聚合物的組群。
全文摘要
一種拉索系統、一種采用拉索系統的閂鎖組件及其方法包括拉索，所述拉索包括由活性材料形成的至少一個部段，所述至少一個部段具有被固定地附接到連接器上的一端，其中所述連接器被設置在第一止擋器與第二止擋器之間，所述第一止擋器和所述第二止擋器被固定地附接到固定支承體上并且具有用于可滑動地接收所述拉索的孔；和與所述活性材料操作性地連通的啟動裝置，所述啟動裝置可進行操作以便將啟動信號選擇性地提供給所述活性材料并且實現了在由所述活性材料形成的所述拉索部段的長度或者撓曲模量性質方面的變化。適當的活性材料包括形狀記憶合金和電活性聚合物。
文檔編號E05B65/19GK101260901SQ200810083489
公開日2008年9月10日 申請日期2008年3月7日 優先權日2007年3月7日
發明者A·L·布勞恩, J·Y·扈利, K·B·羅伯, N·L·約翰遜 申請人:通用汽車環球科技運作公司