专利名称：采用了活性材料的护罩升举机构和使用方法
背景本说明书大体上涉及一种供车辆使用的护罩升举机构，其中，护罩升举机构包括对活性材料(active material)的使用。
许多机动车辆利用了可铰接式护罩，其设置在机动车辆的客舱和前保险杠之间、或机动车辆的客舱和后保险杠之间的区域中。这种可铰接式护罩提供了用于够到下面的发动机或后备箱的途径。这种可铰接式护罩通常由相对较薄的金属板或塑料组成，其模制成与整个车身设计相对应的合适轮廓。由于形成可铰接式护罩的材料的相对较薄的性质，诸如带冲压的肋条支架的压型板等支撑结构通常横过护罩部分的下侧，从而为结构提供一定程度的尺寸稳定性。
在目前车辆的前端和护罩区域的设计中，尤其要考虑到空气动力、样式和组装等因素。对于接近发动机或后备箱的护罩，尤其要考虑气动阻力(和燃料经济因素)。因此护罩的变形，例如当物体撞击到护罩上可能发生的变形，以及因而在合适的作用力水平下，在触到其下面的坚硬物体而回升之前护罩吸收能量的性能，略微受到舱室内容物的限制。
为此，汽车制造商已经提出了许多在变形作用，例如之前所描述的撞击作用之前，改变护罩相对于车辆的定向和/或位置的机构。例如，可通过冲击传感器激活护罩推杆，以增加护罩和下面舱室之间的空间。护罩推杆通过将护罩升举(在大多数机构中，通过在后缘升举护罩，同时保持前缘仍连接在车辆结构上，即倾斜)到发动机舱以上来改变护罩的定向。这样在变形时，由于间隙的增加，那么在触底回升之前可由金属板变形来吸收的能量量会增加。这种护罩升举机构的一个缺陷是，它们倾向于是不可逆的(这使它们最适合于只供冲击传感器使用，而非供预冲击传感器使用)，所以即使冲击没有实际发生，也将需要更换/修理这种机构。
因此，在本领域中存在对能量吸收能力得以提高的汽车护罩部件的需求。产生这些能量吸收能力的装置/机构也适宜是可逆的。
概要本文公开了一种包括车辆护罩的车辆护罩升举机构；在操作上与车辆护罩相连的活性材料，其中活性材料包括形状记忆合金、铁磁形状记忆合金、形状记忆聚合物、电活性聚合物、磁流变弹性体、压电体材料、离子聚合物金属复合材料、磁流变流体、电流变流体、或包含至少其中一种前述活性材料的组合物；以及操作上与活性材料相连的激活装置(activation device)，其中激活装置可操作，以便选择性地将激活信号施加在活性材料上，并导致活性材料的至少一个特性上的可逆变化，其中这种可逆变化导致在车辆护罩和下面部件之间的间隙距离增大。
本文还公开了一种方法，其包括提供在静止位置的车辆护罩，其中静止位置包括车辆护罩和下面部件之间的最小间隙距离；将激活信号施加在活性材料并导致在活性材料的至少一个特性上的变化，其中活性材料在操作上与车辆护罩相连，并且通过有效地改变活性材料的至少一个特性来改变护罩的几何形状、定向、位置、或包含至少其中一种前述变化的组合，从而使护罩从静止位置移动到升举位置，在升举位置，在车辆护罩和下面部件之间的间隙距离得以增大。
通过以下附图和详细描述，来举例说明上述特征以及其它特征。
附图简介现在参看这些附图，它们代表示例性的实施例，并且相似的元件用相同的标号来表示
图1是处于静止位置和升举位置的线性杆主动式护罩升举机构的示意性剖视图；图2是处于静止位置和升举位置的扭杆主动式护罩升举机构的示意性剖视图；图3是处于静止位置和升举位置的弯折导线主动式护罩升举机构的示意性剖视图；图4是处于静止(A)位置和升举(B)位置的弯曲外表面主动式护罩升举机构的示意性剖视图；图5是处于静止(A)位置和升举(B)位置的弹簧夹层主动式护罩升举机构的示意性剖视图；图6是处于静止(A)位置和升举(B)位置的杠杆主动式护罩升举机构的示意性剖视图；图7是处于静止(A)位置和升举(B)位置的楔块主动式护罩升举机构的示意性剖视图；图8是处于静止(A)位置和升举(B)位置的凸轮主动式护罩升举机构的示意性剖视图；图9是处于静止(A)位置和升举(B)位置的盘簧被动式护罩升举机构的示意性剖视图；图10是处于静止(A)位置和升举(B)位置的张紧板簧被动式护罩升举机构的示意性剖视图；图11是处于静止(A)位置和升举(B)位置的中心闭锁的压缩的护罩被动式护罩升举机构的示意性剖视图；图12是处于静止(A)位置和升举(B)位置的端部闭锁的张紧的护罩被动式护罩升举机构的示意性剖视图。
详细描述在这里公开了用于在车辆护罩的合适作用力水平下，可逆地提高能量吸收能力的方法和护罩升举机构。同现有技术相比，这里所公开的方法和升举机构有利地基于活性材料的基础上。本文中所用的用语″护罩″和″盖子″是同义的，并且通常指覆盖发动机舱或后备箱、或燃料箱区域的盖子，以及指用于乘客进出车辆的车门、尾门、尾板、货舱口盖等等。本文中所用的用语″车身″通常指可将护罩紧固在车辆上的部分，并且尤其包括保险杠、碰垫、底盘、立柱、框架和副架部件、以及车身面板。本文中所用的用语″活性材料″通常指一种当施加激活信号时呈现特性变化的材料，这些特性例如为尺寸、形状、剪切力或挠曲模量。合适的活性材料包括但不局限于形状记忆合金(SMA)、铁磁SMA、形状记忆聚合物(SMP)、压电体材料、电活性聚合物(EAP)、磁流变流体和弹性体(MR)，以及电流变流体(ER)。根据具体的活性材料，激活信号可采用但不局限于电流、温度变化、磁场、机械载荷或应力等等形式。
另外，本文中所用的用语″第一″，″第二″等等并不表示任何顺序或重要性，而是用于区别一个元件和另一元件，并且词语″这个″和″一个″并不表示数量限制，而是表示存在至少一个所指事物。此外，在这里所公开的所有范围都包括端点，并且可独立地组合起来。
在一个实施例中，用于可逆且立即响应地提高护罩的能量吸收能力的方法通常包括，利用激活装置产生激活信号，将激活信号施加在活性材料上，以及增大护罩和下面部件之间的间隙距离。产生激活信号可包括，检测冲击事件、检测冲击事件的危险性、由乘客进行的手动激活、通过内置逻辑控制系统基于输入进行的电子激活，例如车辆稳定性增强系统(VSES)的激活、开启和关闭点火装置、防闭锁制动装置激活等等。
在另一实施例中，护罩升举机构通常包括激活装置，和操作上与护罩相连的活性材料，其中活性材料发生特性变化，导致增大了在护罩和下面部件之间的间隙距离。
激活装置可操作，以便选择性地将激活信号施加在活性材料上。激活装置所提供的激活信号可包括热信号、磁信号、电信号、气动信号、机械信号等等，以及包含至少其中一种前述信号的组合，激活信号尤其与材料和/或活性材料的结构相关。例如可应用磁和/或电信号来改变由磁致伸缩材料制成的活性材料的特性。可应用热信号来改变由形状记忆合金和/或形状记忆聚合物制成的活性材料的特性。可应用电信号来改变由电活性材料、压电体、静电材料、和/或离子聚合物金属复合材料制成的活性材料的特性。
在施加激活信号的整个期间适宜保持活性材料的特性变化。同样在激活信号停止时，所述特性比较理想的是能够基本上恢复到其在变化之前的原始形式。通过这种方式，可有利地产生可逆能力。
根据所选的具体的护罩升举机构，活性材料可通过护罩形状(即，几何形状)、护罩位置、护罩定向变化或包含至少其中一种前述变化的组合变化，来增大间隙距离。在活性材料增大间隙距离之前，护罩据称处于所谓的″静止位置″。当活性材料已经增大了间隙距离，护罩据称处于″升举位置″或″已升举的位置″。护罩可通过如将在下面更详细描述的主动式和/或被动式装置而从静止位置改变到升举位置。
在一些实施例中，护罩可通过主动式护罩升举机构而从静止位置改变到升举位置。主动式护罩升举机构包括直接、混合和间接促动的护罩升举机构。
对于直接机构，活性材料直接作用在护罩上，以增大间隙距离。合适的直接主动式护罩升举机构包括线性杆机构、扭杆机构、弯折导线机构，等等。
例如，图1显示了处于静止位置和升举位置的一个示例性的线性杆主动式护罩升举机构10。护罩12包括位于一端的旋转枢轴点14。枢轴点14提供了用于将护罩12连接到车身(未示出)上的手段。升举杆24设置在护罩12上，位于与枢轴点14相反的一端。活性材料18设置在升举杆24上。连接器22联接在活性材料18上，并在操作上与活性材料18相连，位于与升举杆24相反的一端。连接器22提供了用于将活性材料18连接在激活装置(未示出)上的手段，激活装置处于固定的位置。间隙距离20被限定为在护罩12和护罩下面刚体部件16、例如发动机之间的距离。在静止位置时，间隙距离20最小。
利用激活装置(未示出)产生激活信号和将激活信号施加在活性材料18上，就产生了活性材料18的至少一个特性上的变化。当至少一个特性上的变化起作用时，活性材料18对升举杆24施加线性拉力，这导致由于护罩位置的变化而增大了间隙距离20。在这些情况下，护罩12不再处于静止位置，而是处于升举位置。例如，如果活性材料是形状记忆合金或聚合物，那么激活信号可包括热信号，其造成形状记忆合金或聚合物的收缩，导致护罩位置上的变化。
作为备选，可并行地使用多个升举杆，从而可使护罩位置和定向上都发生变化。
在另一实施例中，升举杆24可替代活性材料18，并由活性材料形成。作为备选，升举杆24可包括活性材料，其可选地是活性材料18中所使用的相同活性材料。
图2显示了处于静止位置和升举位置的一个示例性的扭杆主动式护罩升举机构50。护罩12包括位于一端的旋转枢轴点14。枢轴点14提供了用于将护罩12连接到车身(未示出)上的手段。枢轴点14的旋转受到扭杆(未示出)的控制。扭杆联接在活性材料(未示出)上，并在操作上与活性材料相连。在静止位置，如图2中虚线护罩12所示，间隙距离20最小。
利用激活装置(未示出)产生激活信号和将激活信号施加在活性材料18上，就产生了活性材料的特性上的变化。当特性上的变化起作用时，活性材料对扭杆施加旋转力，这导致由于护罩位置的变化而增大了间隙距离20。在这些情况下，护罩12不再处于静止位置，而是处于升举位置，如图2中虚线护罩12所示。
图3显示了处于静止位置和升举位置的一个示例性的弯折导线主动式护罩升举机构100。护罩12包括位于一端的旋转枢轴点14，其提供了用于将护罩12连接在车身(未示出)上的手段。活性材料18固定地连接在护罩12上，位于与枢轴点14相同的末端。在与枢轴点14相对的末端，活性材料18联接在连接器112上，并在操作上与连接器112相连。连接器112提供了用于将活性材料18连接在护罩12上和激活装置(未示出)上的手段。预定的弯折点114设置在护罩12上的介于枢轴点14和连接器112之间的位置。在静止位置，如图3中虚线护罩12所示，间隙距离20最小。
利用激活装置(未示出)产生激活信号和将激活信号施加在活性材料18上，就产生了活性材料18的至少一个特性上的变化。当特性上的变化起作用时，活性材料18对护罩12施加线性拉力，导致护罩12在预定的弯折点114上弯折，并增大间隙距离20。在这些情况下，护罩12由于护罩几何形状和定向上的变化而不再处于静止位置，而是处于升举位置，如图3中虚线护罩12所示。
在另一实施例中，活性材料18在与枢轴点14相对的一端可固定地连接在护罩12上；并且在与枢轴点14相同的一端联接在连接器112上，而且操作上与连接器112相连。
利用复合机构，可将活性材料18嵌置在护罩12中。合适的复合主动式护罩升举机构包括弯曲外表面机构，弹簧夹层机构等等。
图4显示了处于静止(4A)位置和升举(4B)位置的一个示例性的弯曲外表面主动式护罩升举机构150。护罩12包括外部分164和内部分166以及位于一端的旋转枢轴点14。枢轴点14提供了用于将护罩12连接到车身(未示出)上的手段。活性材料18嵌置在护罩12的外部分164中。活性材料18固定地连接在护罩12上，位于与枢轴点14相同的末端。在与枢轴点14相对的末端，活性材料18联接在连接器162上，并在操作上与连接器162相连通。连接器162提供了用于将活性材料18连接在护罩12的外部分164上和激活装置(未示出)上的手段。在图4A中所示的静止位置时，间隙距离20最小。
利用激活装置(未示出)产生激活信号和将激活信号施加在活性材料18上，就产生了活性材料18的特性上的变化。当这种特性上的变化起作用时，活性材料18施加拉力，导致护罩12的外部分164弯曲离开护罩下面的刚性物体16，并增大了间隙距离20。在这些情况下，护罩12由于护罩几何形状和/或定向上的变化而不再处于静止位置，而是处于如图4B中所示的升举位置。例如，如果活性材料是形状记忆合金，那么激活信号可包括热信号，其造成形状记忆合金的收缩，导致护罩几何形状和/或定向上的变化。
在另一实施例中，当至少一个特性上的变化起作用时，护罩12的外部分164和内部分166弯曲而远离护罩下面的刚性物体16。作为备选，护罩12可包括单个部分，当至少一个特性上的变化起作用时，其弯曲而远离护罩下面的刚性物体16。
图5显示了处于静止(5A)位置和升举(5B)位置的一个示例性的弹簧夹层主动式护罩升举机构200。护罩12包括外部分212和内部分214，其中插入了一个或多个弹簧204。一个或多个弹簧204对护罩12的外部分212施加推力，使其远离护罩12的内部分214。一个或多个弹簧204受到嵌置在护罩12中的活性材料(未示出)的压缩。在图5A中所示的静止位置时，间隙距离20最小。
利用激活装置(未示出)产生激活信号和将激活信号施加在活性材料18产生了活性材料的至少一个特性上的变化。当至少一个特性上的变化起作用时，活性材料释放了一个或多个弹簧204，导致护罩12的外部分212被推离护罩下面的刚性物体16，并增大了间隙距离20。在这些情况下，护罩12由于护罩位置上的变化而不再处于静止位置，而是处于如图5B中所示的升举位置。
在另一实施例中，一个或多个弹簧204由活性材料形成。作为备选，一个或多个弹簧204可包括活性材料，其可选地是与嵌置在护罩12中的活性材料(如果存在的话)相同的活性材料。
利用间接机构，活性材料通过杠杆作用材料而间接地作用在护罩上。合适的间接主动式护罩升举机构包括杠杆机构、楔块机构、凸轮机构等等。
图6显示了处于静止(6A)位置和升举(6B)位置的一个示例性的杠杆主动式护罩升举机构250。护罩12包括位于一端的旋转枢轴点14。枢轴点14提供了用于将护罩12连接到车身(未示出)上的手段。杠杆264设置在护罩12上，位于枢轴点14与相反的一端。在与护罩12相反的末端，活性材料18设置在杠杆264上。杠杆264可围绕杠杆枢轴点266旋转。连接器262联接在活性材料18上，并在操作上与活性材料18相连通，位于与杠杆264相反的一端。连接器262提供了用于将活性材料18连接在激活装置(未示出)上的手段。在图6A中所示的静止位置时，间隙距离20最小。
利用激活装置(未示出)产生激活信号和将激活信号施加在活性材料18上，就产生了活性材料18的至少一个特性上的变化。当至少一个特性上的变化起作用时，活性材料18对杠杆264施加线性拉力，其围绕杠杆枢轴点266而旋转，从而增大了间隙距离20，并改变了护罩的位置。在这些情况下，护罩12不再处于静止位置，而是处于如图6B中所示的升举位置。
图7显示了处于静止(7A)位置和升举(7B)位置的一个示例性的楔块主动式护罩升举机构250。护罩12包括位于一端的旋转枢轴点14。枢轴点14提供了用于将护罩12连接到车身(未示出)上的手段。楔块314设置在护罩12的附近，位于与枢轴点304相反的一端。活性材料18固定地连接在楔块314上。在与楔块314相对、且与枢轴点14相同的末端，活性材料18联接在连接器312上，并在操作上与连接器112相连通。连接器312提供了用于将活性材料18连接在护罩12上和激活装置(未示出)上的手段。在图7A中所示的静止位置时，间隙距离20最小。
利用激活装置(未示出)产生激活信号和将激活信号施加在活性材料18上，就产生了活性材料18的至少一个特性上的变化。当至少一个特性上的变化起作用时，活性材料18对楔块314施加朝向连接器312的线性拉力，导致增大了间隙距离20。在这些情况下，护罩12由于护罩位置上的变化而不再处于静止位置，而是处于如图7B中所示的升举位置。
在另一实施例中，活性材料18可固定地连接在护罩12上，位于与楔块314相对的一端；并且在楔块314处联接在连接器312上，而且在操作上与连接器312相连通。
图8显示了处于静止(8A)位置和升举(8B)位置的一个示例性的凸轮主动式护罩升举机构350。护罩12包括位于一端的旋转枢轴点14。枢轴点14提供了用于将护罩12连接到车身(未示出)上的手段。凸轮364设置在护罩12上，位于与枢轴点14相反的一端。在与护罩12相对的末端，活性材料18联接在凸轮枢轴点366的凸轮364上，并在操作上与凸轮364相连通。凸轮364可围绕凸轮枢轴点366旋转。连接器362联接在活性材料18上，并在操作上与活性材料18相连通，位于与凸轮364相反的一端。连接器362提供了用于将活性材料18连接在激活装置(未示出)上的手段。在图8A中所示的静止位置时，间隙距离20最小。
利用激活装置(未示出)产生激活信号和将激活信号施加在活性材料18上，就产生了活性材料18的至少一个特性上的变化。当至少一个特性上的变化起作用时，活性材料18对凸轮364施加线性拉力，其围绕凸轮枢轴点366而旋转，从而增大了间隙距离20并改变了护罩的位置。在这些情况下，护罩12不再处于静止位置，而是处于如图8B中所示的升举位置。
在另一实施例中，凸轮可通过由例如SMA制成的扭转定位销而旋转，从而在SMA受热时来升举护罩。当SMA冷却时，扭转弹簧可使凸轮复位。凸轮轮廓可设计成带有平的顶部或凹槽，从而可将护罩保持在升举位置。
在一些实施例中，可采用被动式护罩升举机构，其中利用了存储能量来造成从静止位置至升举位置的变化。被动式护罩升举机构包括在护罩外部和在护罩内部的被动式护罩升举机构。
对于外部机构，活性材料18释放存储在外部装置例如弹簧中的能量。合适的外部被动式护罩升举机构包括盘簧机构，板簧机构等等。
图9显示了处于静止(9A)位置和升举(9B)位置的一个示例性的盘簧被动式护罩升举机构400。护罩12包括位于一端的旋转枢轴点14。枢轴点14提供了用于将护罩12连接到车身(未示出)上的手段。一个或多个盘簧414设置在护罩12上，位于与枢轴点404的相反一端。在与护罩12相对的一端，一个或多个盘簧414设置在车身上。一个或多个盘簧414对护罩12施加推力，使其远离车身。在与护罩12相对的一端，在与车身相同的末端，活性材料18联接在一个或多个盘簧414上，并在操作上与一个或多个盘簧414相连通。一个或多个盘簧414受到活性材料(未示出)的压缩。连接器412联接在活性材料18上，并在操作上与活性材料18相连通，位于与一个或多个盘簧414相反的一端。连接器412提供了用于将活性材料18连接在激活装置(未示出)上的手段。当处在图9A中所示的静止位置时，间隙距离20最小。
利用激活装置(未示出)产生激活信号和将激活信号施加在活性材料18上，就产生了活性材料18的至少一个特性上的变化。当至少一个特性上的变化起作用时，活性材料18释放一个或多个盘簧414至未压缩位置，导致护罩12被推离护罩下面的刚性物体16，并增大了间隙距离20。在这些情况下，护罩12由于护罩位置上的变化而不再处于静止位置，而是处于如图9B中所示的升举位置。
在另一实施例，如果存在的话，一个或多个盘簧414可由与活性材料18相同或不同的活性材料形成。
图10显示了处于静止(10A)位置和升举(10B)位置的一个示例性的板簧被动式护罩升举机构450。护罩12包括位于一端的旋转枢轴点14。枢轴点14提供了用于将护罩12连接到车身(未示出)上的手段。在与枢轴点14相同的末端，一个或多个板簧464固定地连接在护罩12的一端。一个或多个板簧464在与枢轴点14相对的一端保持相对于护罩12张紧的状态下。在与枢轴点14相对的末端，活性材料18联接在一个或多个板簧464上，并在操作上与一个或多个板簧464相连通。活性材料18提供了用于将一个或多个板簧464连接在护罩12上的手段。在与一个或多个板簧464相对的末端，活性材料18联接在连接器462上，并在操作上与连接器112相连通。连接器462提供了用于将活性材料18连接在激活装置(未示出)上的手段。在图10A中所示的静止位置时，间隙距离20最小。
利用激活装置(未示出)产生激活信号和将激活信号施加在活性材料18上，就产生了活性材料18的至少一个特性上的变化。当至少一个特性上的变化起作用时，活性材料18从护罩12上释放出一个或多个板簧464，导致护罩12弯曲而远离护罩下面的刚性物体16，并增大了间隙距离20。在这些情况下，护罩12由于护罩几何形状和位置上的变化而不再处于静止位置，而是处于如图10B中所示的升举位置。
利用在护罩内部的所述机构，活性材料18释放存储在护罩12的预压缩结构中的能量。合适的护罩内部的被动式护罩升举机构包括中心闭锁机构，端部闭锁机构等等。
图11显示了处于静止(11A)位置和升举(11B)位置的一个示例性的中心闭锁被动式护罩升举机构500。护罩12包括外部分514和内部分516以及位于一端的旋转枢轴点14。枢轴点14提供了用于将护罩12连接到车身(未示出)上的手段。活性材料18设置在护罩12上，处于枢轴点14与同枢轴点14相反的末端之间的任何位置。活性材料18联接在护罩12上，并且操作上与护罩12相连通。活性材料18提供了用于将护罩12的外部分514和内部分516连接起来的手段。在与护罩12相对的末端，活性材料18联接在连接器(未示出)上，并在操作上与连接器相连通。该连接器提供了用于将活性材料18连接在激活装置(未示出)上的手段。在图10A中所示的静止位置时，间隙距离20最小。
利用激活装置(未示出)产生激活信号和将激活信号施加在活性材料18上，就产生了活性材料18的特性上的变化。当特性上的变化起作用时，护罩12的外部分514相对护罩12的内部分516的释放得以实现，导致护罩12的外部分514弯曲而离开护罩下面的刚性物体16，并增大了间隙距离20。在这些情况下，护罩12由于护罩几何形状和/或定向上的变化而不再处于静止位置，而是处于如图11B中所示的升举位置。
图12显示了处于静止(12A)位置和升举(12B)位置的一个示例性的端部闭锁的被动式护罩升举机构550。护罩12包括外部分564和内部分566以及位于一端的旋转枢轴点14。枢轴点14提供了用于将护罩12连接到车身(未示出)上的手段。活性材料18设置在护罩12上，位于与枢轴点14相反的一端。活性材料18联接在护罩12上，并且操作上与护罩12相连通。活性材料18提供了用于将护罩12的外部分564和内部分566连接起来的装置。在与护罩12相对的末端，活性材料18联接在连接器(未示出)上，并在操作上与连接器相连通。该连接器提供了用于将活性材料18连接在激活装置(未示出)上的手段。在图12A中所示的静止位置时，间隙距离20最小。
利用激活装置(未示出)产生激活信号和将激活信号施加在活性材料18上，就产生了活性材料18的至少一个特性上的变化。当至少一个特性上的变化起作用时，护罩12的外部分564相对于护罩12的内部分566的释放得以实现，从而导致护罩12的外部分564弯曲而离开护罩下面的刚性物体16，并增大了间隙距离20。在这些情况下，护罩12由于护罩几何形状和/或定向上的变化而不再处于静止位置，而是处于如图12B中所示的升举位置。
图1-12所显示的护罩升举机构只是示例性的，并非意图局限于任何特定的形状、尺寸、结构、材料、成分等等。虽然所述的护罩升举机构包括位于护罩一端的枢轴点，但是其它实施例包括位于护罩12的一端或多个末端上的多个枢轴点，从而可在任一末端基于提高那些末端上的能量吸收能力的需要而在给定的点上升举护罩。可实现一种护罩升举机构，从而提供一种可增大间隙或能量吸收的单一独特的装置；或者可实现一种或多种类型的升举机构，以便提供多个用于增大间隙或提高能量吸收的装置。在其它实施例中，活性材料可被基于活性材料的闭锁装置替代，其中，活性材料执行闭锁装置的接合和分离。
如之前所述，合适的活性材料包括但不局限于，形状记忆合金(SMA)、形状记忆聚合物(SMP)、压电体材料、电活性聚合物(EAP)、铁磁材料、磁流变流体和弹性体(MR)，以及电流变流体(ER)。
根据合金成分和处理记录，合适的形状记忆合金可呈现单向的形状记忆效应，固有的双向效应，或非固有的双向形状记忆效应。在形状记忆合金中发生的两种相时常被称为马氏体和奥氏体相。马氏体相是形状记忆合金相对较软且易于变形的相，其通常存在于较低的温度下。奥氏体相是形状记忆合金的强度更好的相，其发生在较高的温度下。由呈现单向形状记忆效应的形状记忆合金成分所形成的形状记忆材料，不会自动地重组，并且根据形状记忆材料的设计，将可能需要外部的机械力重新形成成其之前呈现的形状定向。呈现固有的形状记忆效应的形状记忆材料由可以本身自动地重新形成的形状记忆合金成分组成。
形状记忆合金在受热时记住其高温形状时的温度，可通过稍微改变合金的成分和通过热处理来进行调整。例如在镍-钛形状记忆合金中，其可从大约100℃以上变化到大约-100℃以下。形状恢复过程只是在一定程度的范围内发生，并且转换的开始或结束可根据所需的应用和合金成分，而控制在一度或两度的范围内。形状记忆合金的机械特性在其转换的温度范围内改变得非常多，通常提供了带形状记忆效应以及高阻尼容量的形状记忆材料。形状记忆合金固有的高阻尼容量可用于进一步提高能量吸收性能。
合适的形状记忆合金材料包括但不局限于镍-钛基合金、铟-钛基合金、镍-铝基合金、镍-镓基合金、铜基合金(例如铜-锌合金、铜-铝合金、铜-金和铜-锡合金)、金-镉基合金、银-镉基合金、铟-镉基合金、锰-铜基合金、铁-铂基合金、铁-铂基合金、铁-钯基合金等等。这些合金可以是二元、三元或任何更高阶的多元合金，只要合金成分呈现形状记忆效应即可，例如改变形状定向，阻尼容量等等。例如，商业上可从Shape Memory Applications，Inc公司获得商标NITINOL下的镍-钛基合金。
其它合适的活性材料是形状记忆聚合物。与形状记忆合金的性能相似，当温度高出其转变温度时，形状记忆聚合物也发生了形状定向上的变化。不同于SMA的是，温度高过转变温度会造成模量的显著减小。虽然SMA非常适合作为促动器，但是SMP更适合作为″可逆的″促动器。也就是说，通过加热SMP越过转变温度而发生模量上大的下降，可释放出由SMP在其低温高模量形态时所阻塞的存储能量。为了设定形状记忆聚合物的永久形状，聚合物必须处于大约或高于聚合物坚硬节段(segment)的Tg或熔点温度上。″节段″指形成形状记忆聚合物节段的聚合物嵌段或聚合物序列。形状记忆聚合物在该温度下成形，利用冷却后所施加的作用力而设定永久的形状。设定永久形状所需要的温度优选在大约100℃至大约300℃之间。设定形状记忆聚合物的临时形状需要将形状记忆聚合物材料加热到柔软节段的Tg或转变温度或其以上的温度下，但低于坚硬节段的Tg或熔点。在柔性节段转变温度(也称为″第一转变温度″)下，形状记忆聚合物的临时形状被设定，随后冷却形状记忆聚合物以便锁定在临时的形状上。只要其保持在柔性节段转变温度以下，就可保持临时的形状。当形状记忆聚合物纤维再次被加热到或高于柔性节段的转变温度时，就会再次获得永久的形状。重复加热、成形和冷却步骤可重新设定临时的形状。对于具体应用可通过修改聚合物的结构和成分来选择柔性节段的转变温度。柔性节段的转变温度的范围在大约-63℃至大约120℃以上。
形状记忆聚合物可包含不止两个转变温度。包括坚硬节段和两个柔性节段的形状记忆聚合物成分可具有三个转变温度用于坚硬节段的最高转变温度和用于各柔性节段的转变温度。
大多数形状记忆聚合物呈现″单向″效应，其中形状记忆聚合物呈现一个永久的形状。当将形状记忆聚合物加热到第一转变温度以上时，获得了永久的形状，并且该形状在没有使用外部作用力的条件下将不会恢复到临时的形状。作为备选，可制备一些形状记忆聚合物成分，使其呈现″双向″效应。这些系统由至少两种聚合物成分组成。例如，一种成分可以是第一交联聚合物，而另一成分是不同的交联聚合物。成分通过分层技术进行组合，或者是相互渗透的网状物，其中这两种成分是交叉联接的，但不是彼此交叉联接的。通过改变温度，形状记忆聚合物第二永久形状的第一永久形状的方向上改变其形状。永久形状各属于形状记忆聚合物的其中一种成分。这两种永久的形状始终在这两种形状之间保持平衡。形状与温度的相关性是由于一种成分(″成分A″)的机械特性与所关心温度区间的温度几乎是不相关的原因而造成的。另一成分(″成分B″)的机械特性与温度相关。在一个实施例中，成分B在低温时同成分A比较变得强度更好，而成分A在高温下强度更好，并确定实际的形状。双向记忆装置可通过设定成分A的永久形状(″第一永久形状″)；使装置变形到成分B的永久形状(″第二永久形状″)；以及在对该成分B施加应力的同时固定成分B的永久形状，来进行制备。
与形状记忆合金材料相似，形状记忆聚合物可配置成许多不同的形式和形状。永久形状的恢复所需要的温度可设置在大约-63℃和大约120℃之间或以上的任何温度。设计聚合物它本身的成分和结构可考虑选择针对所需应用的具体温度。用于形状恢复的优选温度是大于或等于大约-30℃，更优选大于或等于大约0℃，并且优选是大于或等于大约50℃的温度。另外，用于形状恢复的优选温度是小于或等于大约120℃，更优选小于或等于大约90℃，并且优选是小于或等于大约70℃。
合适的形状记忆聚合物包括热塑性材料、热固性材料、相互渗透的网状物，半相互渗透的网状物或混合网状物。聚合物可以是单一的聚合物或混合的聚合物。聚合物可以是线性的或带侧链或枝状结构元素的分枝的热塑性弹性体。形成形状记忆聚合物的合适的聚合物成分包括但不局限于聚磷腈、聚乙烯醇、聚酰胺、聚脂酰胺、聚氨基酸、聚酐、聚碳酸酯、聚丙烯酸盐、聚亚烷、聚丙烯酰胺、聚亚烷基二醇、聚烯化氧化物、聚亚烷基对苯二甲酸盐、聚原酸酯、聚乙烯醚、聚乙烯酯、聚乙烯卤化物、聚脂、聚乙醇酸、聚二醇、聚硅氧烷、聚氨基甲酸酯、聚醚、聚醚酰胺、聚醚酯和其共聚物。合适的聚丙烯酸盐的示例包括聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸乙醇、聚丙烯酸丁酯、聚甲基丙烯酸异丁酯、聚己基丙烯酸酯、聚异癸基丙烯酸酯，聚甲基丙烯酸月桂酯、聚苯基丙烯酸酯、聚丙烯酸甲酯、聚异丙基丙烯酸酯、聚异丁基丙烯酸酯和聚十八基丙烯酸酯。其它合适的聚合物的示例包括聚苯乙烯、聚丙烯、聚乙烯酚、聚乙烯吡咯烷酮、氯化聚丁烯、聚十八基乙烯基醚、乙烯-乙烯醇共聚物、聚乙烯、聚醚酮、聚对苯二甲酸乙二酯、聚乙烯/耐纶接枝共聚物、聚己酸内酯-聚酰胺嵌段共聚物、聚(己内酯)二甲基丙烯酸酯-丙烯酸正丁酯、聚(降冰片基-多面体结构的低聚倍硅氧烷，聚氯乙烯树脂、尿烷/丁二稀共聚物、聚氨基甲酸酯嵌段共聚物、苯乙烯-丁二稀-苯乙烯嵌段共聚物等等。
形状记忆聚合物或形状记忆合金可被任何合适的装置激活，优选是用于使材料承受高于或低于转变温度的温度变化的装置。例如为了提高温度，可利用热气体(例如空气)、蒸汽、热液体或电流来提供热量。例如激活装置可采用与形状记忆材料保持接触的受热元件的热传导、热活性形状记忆材料附近的受热导管的热对流、热空气鼓风机或喷射器、微波相互作用、电阻加热等等形式。在温度下降的情况下，可利用冷却气体或制冷剂蒸发来吸取热量。例如，激活装置可采用冷却室或冷却罩、具有冷却尖顶的冷却探针、热电装置的控制信号、冷空气鼓风机或喷射器的形式，或者是将制冷剂(例如液体氮)引导至至少在形状记忆材料附近的装置。
合适的磁性材料包括但并非意图局限于软磁铁或硬磁铁；赤铁矿；磁铁矿；基于铁、镍和钴的磁性材料、前述合金或包括至少一种前述物质的组合物等等。铁、镍和/或钴的合金可包括铝、硅、钴、镍、钒、钼、铬、钨、锰和/或铜。
合适的MR流体材料包括但并非意图局限于散布在载流流体中的铁磁或顺磁颗粒。合适的颗粒包括铁；铁合金，例如那些包括铝、硅、钴、镍、钒、钼、铬、钨、锰和/或铜的合金；氧化铁，包括Fe2O3和Fe3O4；铁的氮化物；铁的碳化物；羰基铁；镍和镍的合金；钴和钴的合金；二氧化铬；不锈钢；硅钢等等。合适的颗粒的示例包括纯铁粉、还原的铁粉、氧化铁粉末/纯铁粉混合物和氧化铁粉末/还原的铁粉混合物。优选的磁响应颗粒是羰基铁，优选是还原的羰基铁。
颗粒尺寸应该选择成使得颗粒当遇到磁场时呈现多磁畴特征。用于颗粒的平均尺寸可小于或等于大约1,000微米，优选小于或等于大约500微米，并且更优选小于或等于大约100微米。颗粒尺寸还优选为大于或等于大约0.1微米，更优选为大于或等于大约0.5微米，特别优选为大于或等于大约10微米。颗粒数量优选占总的MR流体成分的体积的大约5.0％至大约50％。
合适的载流流体包括具有机液体，特别是无极性的有机液体。示例包括但不局限于硅油；矿物油；石蜡油；硅的共聚物；白油；液压油；变压器油；卤化的有机液体，例如氯化烃类、卤化的石蜡、全氟聚醚和氟化烃类；二元酸酯；聚氧化烯；氟化硅；氰基硅氧烷；乙二醇；合成的包括不饱和和饱和的碳氢化合物油；以及包含至少其中一种前述流体的组合物。
载流流体成分的粘度可小于或等于大约100,000厘泊，优选小于或等于大约10,000厘泊，更优选小于或等于大约1,000厘泊。粘度还优选大于或等于大约1厘泊，更优选大于或等于大约250厘泊，并且特别优选大于或等于大约500厘泊。
还可使用水性的载流流体，特别是那些包括亲水性矿物粘土例如膨润土或水辉石的载流流体。水的载流流体可包括水或包含少量带极性的可与水混溶的有机溶剂的水，这些有机溶剂例如为甲醇、乙醇、丙醇、二甲基亚砜、二甲基甲酰胺、乙烯碳酸盐、丙烯碳酸盐、丙酮、四氢呋喃、二乙基醚、乙烯乙二醇、丙烯乙二醇等等。极性有机溶剂的量占总MR流体的体积比为小于或等于大约5.0％，并且优选小于或等于大约3.0％。另外，极性有机溶剂的量占总MR流体的体积比优选大于或等于大约0.1％，更优选大于或等于大约1.0％。水性载流流体的pH值优选小于或等于大约13，并且优选小于或等于大约9.0。水性载流流体的pH值还大于或等于大约5.0，并且优选大于或等于大约8.0。
可使用天然的或合成的膨润土或水辉石。MR流体中的膨润土或水辉石的量占总MR流体重量的百分比为小于或等于大约10％，优选小于或等于大约8.0％，并且更优选小于或等于大约6.0％。MR流体中的膨润土或水辉石的量占总MR流体重量的百分比优选大于或等于大约0.1％，优选大于或等于大约1.0％，并且更优选大于或等于大约2.0％。
MR流体中的可选成分包括粘土有机粘土、羧酸盐肥皂、分散剂、防腐剂、润滑剂、耐特压抗磨损添加剂、抗氧化剂、触变剂和传统的悬浮剂。羧酸盐肥皂包括油酸亚铁、环烷酸亚铁、硬脂酸亚铁、单双硬脂酸铝、硬脂酸锂、硬脂酸钙、硬脂酸锌和硬脂酸钠，以及表面活性剂，例如磺酸盐、磷酸酯、硬脂酸、甘油一油酸、失水山梨醇倍半油酸酯、月桂酸盐、脂肪酸、脂肪醇、氟代脂肪簇聚酯、以及钛酸盐、铝酸盐和锆酸盐的偶联剂等等。还可包括聚醚二醇，例如聚乙二醇和部分酯化的多元醇。
合适的MR弹性体材料包括但并非意图局限于弹性聚合物基质，其包括悬浮于其中的铁磁或顺磁颗粒，其中，所述颗粒如上所述。合适的聚合物基质包括但不局限于聚α烯烃、天然橡胶、硅、聚丁二烯、聚乙烯、聚异戊二烯等等。
电活性聚合物包括那些响应于电场或机械场而呈现压电性、热电性或电致伸缩特性的聚合材料。这些材料通常利用柔顺性电极，其可使聚合物薄膜在平面方向上膨胀或收缩，以响应于所施加的电场或机械应力。电致伸缩的接枝弹性体的一个示例带有压电体聚偏氟乙烯-三氟乙烯共聚物。这种组合物具有产生各种不同量的铁电电致伸缩的分子复合系统的性能。这些可作为压电传感器或甚至电致伸缩的促动器进行操作。EAP基垫片的激活优选采用电信号来提供足以产生位移的形状定向变化。对EAP施加的电压的极性反转可提供可逆的禁闭机构。
适合用作电活性聚合物的材料可包括任何基本上绝缘的聚合物或橡胶(或其组合物)，其响应于静电力而变形，或者其变形导致了电场的变化。适合于用作预应变的聚合物的示例性材料包括硅弹性体、丙烯弹性体、聚氨基甲酸酯、热塑性弹性体、包含PVDF的共聚物、压敏式胶粘剂、含氟弹性体、包含硅和丙烯酸单体的聚合物等等。包含硅和丙烯酸单体的聚合物可包括例如含有硅和丙烯酸单体的共聚物、含有硅弹性体和丙烯酸弹性体的共混聚合物。
用作电活性聚合物的材料可基于一个或多个材料特性来选择，例如高的电击穿强度、低的弹性模量(大的或小的变形)、高的介电常数等等。在一个实施例中，选择具有至多大约100MPa的弹性模量的聚合物。在另一实施例中，选定的聚合物具有的最大促动压力在大约0.05MPa至大约10MPa之间，并且优选在大约0.3MPa至大约3MPa之间。在另一实施例中，选择的聚合物具有在大约2至大约20之间的介电常数，并且优选在大约2.5至大约12之间。本说明书并非意图局限于这些范围。比较理想的是，如果材料具有高的介电常数和高的绝缘强度，那么材料将适宜具有比以上给定范围更高的介电常数。在许多情况下，电活性聚合物可制成和形成为薄膜的形式。这些薄膜合适的厚度可在50微米以下。
因为电活性聚合物可在高应变下会发生偏转，所以连接在聚合物上的电极也将发生偏转而不会损害机械或电性能。通常，适合使用的电极可具有任何形状和材料，假如它能够为电活性聚合物提供合适的电压，或者从电活性聚合物中接受合适的电压即可。电压可以是恒定的或随时间变化的。在一个实施例中，电极粘附在聚合物的表面上。粘附在聚合物上的电极优选是柔顺性的，并且符合聚合物的变化形状。因此，本说明书可包括柔顺性电极，其符合其所连接的电活性聚合物的形状。电极可以只应用于电活性聚合物的一部分，并且根据其几何形状限定了一个活性区域。适合用于本说明书中的各种类型的电极包括包含金属迹线和电荷分布层的结构化电极、包含偏离平面尺寸的织构电极、传导性油脂例如碳油脂或银油脂、胶质的悬浮液、高长宽比的传导材料例如碳纤维和碳纳米管，以及离子传导材料的混合物。
可以改变用于本说明书的电极的材料。用于电极的合适的材料可包括石墨、碳黑、胶质的悬浮液、包含银和金的薄金属，填银且填碳的凝胶和聚合物，以及离子传导或电子传导的聚合物。应该懂得，一些电极材料可与特定聚合物很好地协同工作，并且可能不会与其它聚合物很好地协同工作。作为示例，碳纤维可与丙烯酸弹性体聚合物很好协同工作，而不会与硅聚合物很好地协同工作。
活性材料还可包括压电体材料。另外，在一些实施例中，可将压电体材料配置成为一种用于提供快速展开的促动器。如此处所使用的术语″压电体″用于描述一种当施加电压电势时，发生机械变形(改变形状)，或者相反，当发生机械变形时会产生电荷的材料。采用压电体材料将利用电信号进行激活。当激活时，压电体材料在带电状态下可产生位移。当激活信号停止时，该带材将恢复其原始定向，例如伸直形状的定向。
压电体材料优选设置在柔性金属带或陶瓷片中。这种带材可以是单压电晶片(unimorph)或双压电晶片(bimorph)。带材优选是双压电晶片，因为双压电晶片通常呈现比单压电晶片更大的位移。
一类单压电晶片是一种由从外部粘接在柔性金属箔或金属带上的单压电体元件组成的结构，当利用变化的电压激活时，金属箔或金属带受到压电体元件的激励，并导致轴向弯曲或偏转，形成与压电体元件相反的运动。对于单压电晶片的激励运动可通过收缩或膨胀来完成。单压电晶片可呈现高达大约10％的应变，但相对于单压电晶片结构的总尺寸通常只保持较低的载荷。预应力的单压电晶片的一个商业示例被称为″THUNDER″，其是薄层复合单压电晶片铁电体驱动器和传感器的首字母缩略词。THUNDER构造成是带有压电陶瓷层(例如锆钛酸铅)的复合结构，压电陶瓷层电镀在其两个主平面上。金属预应力层通过粘合剂层(例如，由国家航空与航天管理局(NASA)研制出的″LaRC-SI″)而粘接在陶瓷层至少一面的电镀表面上。在THUNDER激励器的制造期间，将陶瓷层、粘合剂层和第一预应力层同时加热到粘合剂熔点以上的温度，之后进行冷却，从而重新凝固和设定粘合剂层。在冷却过程中，由于金属预应力层和粘合剂层比陶瓷层更高的热收缩系数，陶瓷层变成为是带应变的。另外，由于层压材料比陶瓷层更大的热收缩作用，所以陶瓷层变形成具有大致内凹的弓形形状。
同单压电晶片的压电器件相比，双压电晶片器件包括夹在两个压电元件之间的中等柔性的金属箔。双压电晶片呈现比单压电晶片更大的位移，因为在所施加的电压下，一个陶瓷元件将收缩，而另一陶瓷元件将膨胀。双压电晶片可呈现高达大约20％的应变，但与单压电晶片相似，通常不能承受相对于单压电晶片结构总尺寸较高的载荷。
合适的压电体材料包括无机化合物、有机化合物和金属。关于有机材料，在分子的主链上或侧链上或这两个节段上带有非中心对称结构和大偶极矩组的所有聚合物材料，都可用作压电体薄膜的候选物。合适的聚合物的示例例如包括但不局限于聚苯乙烯磺酸钠(″PSS″)，poly S-119(聚(乙烯基)主链，含偶氮发色团)和其衍生物；多氟烃，包括聚偏二氟乙烯(″PVDF″)，其与偏二氟乙烯的共聚物(″VDF″)，三氟一氯乙烯(TrFE)和其衍生物；多氯代烃，包括聚氯乙烯(″PVC″)，聚偏二氯乙烯(″PVDC″)，和其衍生物；聚丙烯腈(″PAN″)和其衍生物；多元羧酸，包括聚己内酯(″PMA″)和其衍生物；聚脲和其衍生物；聚氨基甲酸酯(″PU″)和其衍生物；生物聚合物分子例如聚L-乳酸和其衍生物，和膜蛋白，以及磷酸盐生物分子；聚苯胺和其衍生物，以及所有四胺的衍生物；聚酰亚胺，包括聚酰亚胺分子和聚醚酰亚胺(″PEI″)和其衍生物；所有的膜聚合物；聚乙烯吡咯烷酮(″PVP″)均聚物和其衍生物，以及随机PVP-co-乙酸乙烯(″PVAc″)共聚物；以及所有在主链或侧链或者主链和侧链带有偶极矩组的芳香簇聚合物和其混合物。
另外，压电体材料还可包括Pt、Pd、Ni、Ti、Cr、Fe、Ag、Au、Cu和金属合金及其混合物。这些压电体材料还可包括例如金属氧化物，如SiO2、Al2O3、ZrO2、TiO2、SrTiO3、PbTiO3、BiO3、FeO3、Fe3O4、ZnO及其混合物；VIA和IIB族化合物，例如CdSe、CdS、GaAs、AgCaSe2、ZnSe、GaP、InP、ZnS及其混合物。
同之前技术的升举机构比较而言，有利的是，采用了本文所述活性材料的上述护罩升举机构提供了强度相对较好的系统。除了提供可逆能力以外，基于激励器的活性材料相对较紧凑，并且具有显著降低的重量。此外，本领域中的技术人员应该认识到，这里所使用的护罩升举机构可以配置成尤其考虑了提高操作简易性，和在撞击作用期间吸收更多能量的因素。本领域中的技术人员还应该认识到，这里所使用的活性材料通常允许来自冲击传感器、预冲击传感器和内置逻辑系统的输入。
虽然已经参照示例性的实施例描述了本发明，但是，本领域中的技术人员应该懂得，在不脱离本说明书的范围内，可进行各种变化，并用等效物替代其元件。另外，在不脱离本说明书的本质范围内，还可制成许多改型，使特殊的情形或材料适应本说明书的传授知识。因此，本说明书并不限于作为被视为是实现本发明的最佳模式的具体实施例，相反，本说明书将包括属于所附权利要求范围内的所有实施例。
权利要求
1.一种车辆护罩升举机构，包括车辆护罩；在操作上与所述车辆护罩相连的活性材料，其中，所述活性材料包括形状记忆合金、铁磁形状记忆合金、形状记忆聚合物、磁流变流体、电活性聚合物、磁流变弹性体、电流变流体、压电体材料、离子聚合物金属复合材料，或包含至少其中一种前述活性材料的组合物；和在操作上与所述活性材料相连的激活装置，其中，所述激活装置可操作，以便选择性地将激活信号施加在所述活性材料上，并实现活性材料的至少一个特性上的可逆变化，其中，所述可逆变化导致增大了所述车辆护罩和下面部件之间的间隙距离。
2.根据权利要求1所述的车辆护罩升举机构，其特征在于，所述车辆护罩和下面部件形成车辆乘客门和卡紧机构、发动机盖和车身、后备箱盖和卡紧机构、燃料箱加油管盖和车身、货舱口盖和车身、尾板和车身、行李箱盖和车身、以及尾门和车身。
3.根据权利要求1所述的车辆护罩升举机构，其特征在于，所述至少一个经受可逆变化的特性包括尺寸、形状、剪切力、形状定向、挠曲模量、物质的相、或包含其中一个或多个前述特性的组合。
4.根据权利要求1所述的车辆护罩升举机构，其特征在于，所增大的间隙距离包括护罩几何形状上的变化、护罩位置上的变化、护罩定向上的变化，或包含至少其中一个前述变化的组合。
5.根据权利要求1所述的车辆护罩升举机构，其特征在于，所述活性材料直接作用在所述车辆护罩上，以增大间隙距离。
6.根据权利要求1所述的车辆护罩升举机构，其特征在于，所述车辆护罩包括活性材料。
7.根据权利要求1所述的车辆护罩升举机构，其特征在于，所述活性材料间接作用在所述车辆护罩上，以增大间隙距离。
8.根据权利要求7所述的车辆护罩升举机构，其特征在于，还包括用于间接地增大间隙距离的杠杆作用材料。
9.根据权利要求1所述的车辆护罩升举机构，其特征在于，所述活性材料释放存储能量，以增大间隙距离。
10.根据权利要求1所述的车辆护罩升举机构，其特征在于，所述车辆护罩升举机构包括线性杆主动式护罩升举机构、扭杆主动式护罩升举机构、弯折主动式护罩升举机构、弯曲外表面主动式护罩升举机构、弹簧夹层主动式护罩升举机构、杠杆主动式护罩升举机构、楔块主动式护罩升举机构、凸轮主动式护罩升举机构、盘簧被动式护罩升举机构、板簧被动式护罩升举机构、中心闭锁的被动式护罩升举机构，或端部闭锁的被动式护罩升举机构。
11.一种方法，包括提供处于静止位置的车辆护罩，其中，所述静止位置包括在车辆护罩和下面部件之间的最小间隙距离；将激活信号施加在活性材料上，并导致所述活性材料的至少一个特性上的变化，其中，所述活性材料在操作上与所述车辆护罩相连；和通过改变所述活性材料的至少一个特性来使产生护罩几何形状、定向、位置的变化或包含至少其中一个前述变化的组合变化，而使所述护罩从所述静止位置移动至升举位置，其中，在所述车辆护罩和下面部件之间的间隙距离得以增大。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，当处于所述升举位置时，所述车辆护罩具有提高了的能量吸收能力。
13.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，施加激活信号包括检测冲击事件。
14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述检测利用预冲击传感器来完成。
15.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述检测利用冲击传感器来完成。
16.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，应用所述激活信号包括，人工激活、通过内置逻辑系统来电子激活、或打开或关闭点火装置。
17.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述激活信号包括热激活信号、磁激活信号、电激活信号、化学激活信号、机械载荷，或包含至少其中一种前述激活信号的组合信号。
18.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述活性材料包括形状记忆合金、铁磁形状记忆合金、形状记忆聚合物、磁流变流体、电活性聚合物、磁流变弹性体、电流变流体、压电体材料，或包含至少其中一种前述活性材料的组合物。
19.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述至少一个特性上的变化包括尺寸、形状、剪切力、形状定向、挠曲模量、物质的相、或包含其中一个或多个前述特性的组合上的变化。
20.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述变化是可逆的。
21.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，施加所述激活信号包括，激活不止一种活性材料。
22.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，当所述激活信号停止时，所述车辆护罩可返回到所述静止位置。
23.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述车辆护罩和下面部件形成了车辆乘客门和卡紧机构、发动机盖和车身、后备箱盖和卡紧机构、燃料箱加油管盖和车身、货舱口盖和车身、尾板和车身、行李箱盖和车身、以及尾门和车身。
全文摘要
一种用于在车辆护罩(12)的大致作用力水平下可逆地提高能量吸收能力的护罩升举机构(24)，其包括车辆护罩(12)，在操作上与车辆护罩(12)连通的活性材料，其中活性材料包括形状记忆合金、铁磁形状记忆合金、形状记忆聚合物、磁流变流体、电活性聚合物、磁流变弹性体、电流变流体、压电体材料、离子聚合物金属复合材料、或包含至少其中一种前述活性材料的组合物；以及操作上与活性材料连通的激活装置，其中激活装置可操作，以便选择性地将激活信号施加在活性材料上，并产生活性材料的至少一个特性上的可逆变化，其中这种可逆变化导致在车辆护罩(12)和下面部件之间(16)的间隙距离增大。
文档编号B60J7/00GK101035690SQ200580033514
公开日2007年9月12日 申请日期2005年8月1日 优先权日2004年8月6日
发明者D·布赖, J·雷蒙德, N·A·维尔莫特, A·L·布朗, N·L·约翰逊, G·L·琼斯 申请人:通用汽车公司, 密执安大学