用于接缝的基于活性材料的隐蔽装置的制作方法

文档序号:3894595阅读:272来源:国知局
专利名称:用于接缝的基于活性材料的隐蔽装置的制作方法
技术领域
本发明 一般涉及用于覆盖和/或填充车辆的两个表面之间的接缝的 隐蔽装置,特别是具有活性材料的隐蔽装置。
背景技术
机动车辆和其他运输工具(例如飞机、公共汽车和火车)具有多个 可移动(即可摆动、可滑动等)的表面。例如,在机动车辆中,这种可
移动表面可以包括车身板(body panels),例如门、车盖、车尾行李箱 (trunk)、后挡板、遮阳顶篷、手套箱等。目前,在该可移动表面(例
如滑动的遮阳顶篷)和不可移动的表面(例如车辆顶盖)之间存在接缝 (即缝隙或开口 )。该接缝可以部分归因于面板的制造公差有限。目前,
该接缝影响了车辆的空气动力学,以及式样设计和美观性。
因此,存在对可以覆盖和/或填充车辆的两个或多个表面之间的接缝
的隐蔽装置的需求。进一步希望这种隐蔽装置有助于提高车辆的空气动
力学以及总体的美观性。

发明内容
在此公开了依照示例性实施方案的活性材料基隐蔽组件(active material based concealment assembly X也即,基于活'性才才泮+的隐蔽纟且4牛)。 在一种实施方案中,用于隐蔽第一表面和第二表面之间的接缝的装置包 括固定式附着(fixedly attached to)到选自该第 一表面和第二表面其中之 一上的可移动物体,其中该可移动物体经构造以在第一位置和第二位置 之间转变以使该接缝隐蔽和暴露,和与该可移动物体操作连接的活性材 料,其中该活性材料经构造以一旦接收到激活信号就发生至少一种性质 的改变,其中该至少一种性质的改变有效地使该可移动物体从第一位置 转变到第二位置。
在另 一实施方案中,用于隐蔽车辆的固定板和可移动板之间的接缝 的装置包括固定式附着到该固定板上的可移动物体,其中该可移动物 体经构造以在第一位置和第二位置之间转变,其中当该可移动板处于开
启位置时该第一位置使该接缝暴露,当该可移动板处于关闭位置时该第
二位置使该接缝隐蔽;和与该可移动物体操作连接的活性材料,其中该 活性材料经构造以一旦接收到激活信号就发生至少一种性质的改变,其 中该至少一种性质的改变有效地使该可移动物体从第一位置转变到第 二位置。
用于隐蔽第一表面和笫二表面之间的接缝的方法,该方法包括设 置固定式附着到选自该第一表面和第二表面其中之一上的可移动物体, 其中该可移动物体经构造以在第一位置和笫二位置之间转变以使该接 缝隐蔽和暴露,和激活与该可移动物体操作连接的活性材料,其中该活 性材料经构造以一旦接收到激活信号就发生至少一种性质的改变,其中 该至少一种性质的改变有效地使该可移动物体从第一位置转变到第二 位置。
附图简述
现在参照附图,其是示例性的实施方案,其中相似的元件采用相似 的附图标记
图l是(a)在隐蔽接缝的位置和(b)在暴露接缝的位置的活性材 料基隐蔽装置的透视图2是具有第二可移动物体的活性材料基隐蔽装置的透视图3是活性材料基隐蔽装置的另一示例性实施方案的透视图,其中 该可移动物体包括活性材料;
图4是活性材料基隐蔽装置的另一实施方案的透视图,其中该活性 材料构成嵌入该可移动物体内的部分;
图5是活性材料基隐蔽装置的另 一示例性实施方案的透视图6是活性材料基隐蔽装置的另一实施方案的透视图,其中该可移 动物体是弹性基质;
图7是用于隐蔽固定板和可移动板之间的接缝的活性材料基隐蔽装 置(也即,基于活性材料的隐蔽装置)的另一实施方案的透视图。
具体实施方案
在此描述了用于覆盖和/或填充车辆表面之间接缝的隐蔽装置及其 使用方法。此外,此处公开的隐蔽装置有利地使用了活性材料。该隐蔽装置包括一种或多种活性材料,其使得该隐蔽装置可以随着一旦接收到 激活信号就会产生的该活性材料的性质改变而可逆地覆盖和/或填充车 辆表面之间接缝。此处所用的术语"表面"通常是指一起形成需要隐蔽 的接缝(即缝隙、开口、间距等)的车辆(内部或外部)的任何表面。 例如但不限于其中门板、车尾行李箱盖、车盖或后挡板与车体接触的位
置。在另一实例中,遮阳顶篷(sunroof)、玻璃天窗(moonroof)等与 车体接触的位置。在另一实例中,手套箱和仪表板接触的位置。此处所 用的术语"活性材料"通常是指一旦施加激活信号就表现出至少一种性 质(例如尺寸、形状、相、取向、硬度等)可逆性改变的材料。适合的 活性材料包括但不局限于形状记忆聚合物(SMP)、形状记忆合金 (SMA)、铁磁性形状记忆合金(MSMA)、压电材料、电活化聚合物 (EAP)、磁流变(MR)弹性体、电流变(ER)弹性体等。根据特定 的活性材料,该激活信号可以采用但不局限于以下形式电流、电场(电 压)、温度改变、磁场、机械负载或施加应力等。
而且,此处所用的术语"第一"、"第二"等不表示任何顺序或重 要性,而是用于将一个元件和另一个区分开,术语"该"、"a" 、 "an" 并不表示对量的限定,而是表示至少一个指示物的存在。与量结合使用 的修饰语"约"包括所述数值并具有上下文所示的含义(例如包括与特 定量的测定相关的误差水平)。此外,此处公开的所有范围都包括端点, 且可以独立组合。
在示例性的实施方案中,活性材料基隐蔽装置包括可移动物体和与 该可移动物体操作连接的活性材料。该活性材料经构造以一旦接收到激 活信号就会发生至少 一种性质的改变。该至少一种性质的改变有效地隐 蔽了第一和第二表面之间的接缝、缝隙、或间距等。该活性材料的至少 一种性质的改变影响了该隐蔽装置的可移动物体的各种特征,例如但不 限于形状、尺寸、位置、取向、刚度等,导致该可移动物体从相对于该 接缝的隐蔽位置或暴露位置发生转变。该术语第一位置和第二位置可以 用于表示该可移动物体的位置,将根据该活性材料的构造表示选自隐蔽 或暴露位置其中之一。以这样的方式,该装置是可调节的,该接缝的隐 蔽/暴露随着该活性材料的至少一种性质的改变而改变。所述改变可以是 如需改变或基于有关操作条件的传感器输入。此外,活化装置可以与该 活化材料操作连接,其中该活化装置经构造以选择性地为该活性材料提
供激活信号。
该隐蔽装置的活性材料可以与该装置远程操作连接,或者该活性材 料可以整合到该装置中。例如,该活性材料可以设置在可移动物体的表 面上、嵌入到该可移动物体的表面内、嵌入到该可移动物体本身内、或 者与该隐蔽装置的表面外部连接。而且,该隐蔽装置可以包括一种或多 种活性材料作为涂层、层、部分(例如活性材料条)施加到该可移动物 体的至少一个表面上。可替代地,该隐蔽装置的可移动物体可以完全由
活性材料组成(be comprised completedly of the active material)。 进一
步地,可以在该可移动物体的表面上施加不同的活性材料,其中该不同 的活性材料彼此相邻施加。在另一实施方案中,该活性材料可以包括不 同形状记忆材料的复合物。该活性材料为该隐蔽装置提供了可以针对特 定应用主动调节的形状改变能力,如下面更详细地描述。所述活性材料 可以在室温下具有基本直的形状,而在加热到高于在车辆操作或装备/ 装置用途过程中通常会遇到的温度范围时,具有弯曲形状(即曲线形状) (以此方式排除了主动控制的活化)。
该活性材料基隐蔽装置可以具有任意各种构造,包括但不局限于挠 性翼、刚性板、形态可变化的管子、成型中空横截面等,其中该构造适 于隐蔽车辆外部或内部的两个车辆表面之间的接缝。
该活性材料可以响应于激活信号改变至少一种性质, 一旦该激活信 号停止就会恢复到该至少一种性质的最初状态,或者对于一旦停止激活 信号不会自动恢复的活性材料种类,可以使用可替代的手段使该活性材 料恢复到最初状态。下面将更详细地讨论上述适用于该隐蔽装置的活性 材料。
活化装置与该活性材料基隐蔽装置偶联并操作连通(coupled to and in operative communication),该活4b装置能与控制系统连4妻。该活^i装 置可操作用于选择性为该活性材料基隐蔽装置提供激活信号并通过改 变该活性材料的至少 一种性质来改变该活性材料基隐蔽装置的特征。例
性材料基隐蔽装k收缩或扩张。该活化装置根据需要为该活:材料基隐 蔽装置的该活性材料提供激活信号或激励以造成该装置的至少一部分 的一种或多种特征的改变。在一种实施方案中,该特征改变通常在施加 激活信号期间将保持。 一旦停止该激活信号,该活性材料通常会恢复到
失活形式,至少一种性质基本恢复到最初情况,由此将该活性材料基隐 蔽装置恢复到最初的一种和/或多种特征。相反地,如果在失活的同时施 加外力和/或负载,那么 一旦失活该性质就将锁定到新的所需形式。这样, 可以有利地出现该活性材料基隐蔽组件的可逆性和多次复位。
活化装置提供的激活信号可以包括热信号、磁信号、电信号、气动 信号、机械信号、化学信号等,以及包含前述信号中至少一种的组合, 特定的激活信号取决于该活性材料的材料和/或构造。例如,为了改变由
SMA和/或SMP制备的活性材料的性质,可以施加热信号。为了改变由 EAP和/或电子EAP制造的活性材料的性质,可以施加电信号。为了改 变由磁致伸缩材料,例如MSMA和MR弹性体制备的活性材料的性质, 可以施加(去除或改变)》兹场或通过另 一种控制系统。
该活化装置可以以各种方式操作。例如,在一种实施方案中,用于
^该接^隐蔽/暴露。同样地,可以使用口与活化:装置传感器组合的钥匙链
中的无线信号发射器,以在该钥匙链与该活性材料基隐蔽装置物理相邻 时自动激活该活性材料,由此不需要按下钥匙链的按钮。在另一实施方 案中,该激活信号可以手动激活。例如,将车钥匙插入门锁中或使用门 内把手可以激活该激活信号。类似地,可以与该接缝相邻设置按钮等, 其中压下该按钮使该激活信号激活以使该接缝暴露。在任意上述该活性 材料的激活方法中,可以通过与该活性材料基隐蔽装置相连的计时器的 超时、或通过与该装置操作连接的传感器、或通过某些事件的发生(例 如车门的开启和关闭),关闭该激活信号,以使该激活信号失活,并使 该装置恢复到其中该接缝隐蔽的位置。
无论激活方式如何,当在被动模式下时(即当没有能量或激活信号 输入该装置时)该活性材料基隐蔽装置覆盖该接缝是有利的。当该装置 隐蔽该接缝并且没有激活信号施加到该活性材料上,那么该接缝的连续 掩蔽不需要能量。换言之,该活性材料基隐蔽装置所需的能量仅用于其 中该装置必须暴露该接缝的短时间内,例如在门板的情况下用于开门。 然而,如果由于某些原因该车辆组件必须暴露比正常时间更长时间,或 者如果该接缝位于其中需要延长暴露的两个表面之间,例如车顶和遮阳 顶篷之间,那么可以在该活性材料基隐蔽装置中增加零功率保持机构 (zero-power hold mechanism)。术语"零功率保持才几构,,用于表示在
该激活信号失活之后能够将该可移动物体保持在该暴露位置(即暴露该 接缝)的任何装置,并包括但不局限于插销、锁、止动器等。 一旦该零 功率保持机构松开,该活性材料恢复到所述最初的至少一种性质。下面 描述的实施方案仅是示例性的,并不用于限定到任何特定的形状、尺寸、 维度或构造、材料等。而且,根据该活性材料基隐蔽装置的设置和缺省 状态,该活性材料的该至少一种性质改变可以通过使该信号激活(或失 活)得到,并且可以通过使该信号失活(或激活)恢复到初始状态。
在另 一 实施方案中,该活性材料基隐蔽装置包括与该装置和/或活性 材料操作连接的至少 一个传感器,其中该传感器适于传送指示至少 一种 车辆状态的信号。车辆状态可以表示车辆在停放或开动时,或者车辆的 一部分或附件在状态之间转变时,例如在开启或关闭车门时。这种实施 方案可以进一步包括与该传感器和活化装置操作连接的控制器,其中该 控制器编有程序,并经构造以在该传感器信号指示预设车辆状态或两个 表面的所需构造时使该活化装置为该活性材料提供激活信号。该改变的 性质的量级及其改变率(或变化曲线)可由该控制系统确定。
该活性材料可以包括任意各种活性材料,包括但不局限于形状记忆 材料,例如形状记忆合金、形状记忆聚合物和电活性聚合物、聚合物金
属复合材料、传导性聚合物和压电材料、磁流变(MR)组合物,例如 MR弹性体,和其他类似的能够一旦接受到激活信号就表现出至少一种 性质的改变的材料。本发明并不意于限制到任意特定的活性材料和/或活 性材料的组合。同样地,本发明也并不意于限制到任何特定的激活信号。 该特定的激活信号或其组合将取决于该活性材料的敏感性、和/或优选的 方法和/或所需性质的改变速率或水平(或变化曲线)。例如对于SMA, 可以4吏用焦耳(电阻)加热热激活和/或4吏用流体加热对流激活。
为了更好地理解隐蔽装置可以使用活性材料以可逆地隐蔽两个表 面之间接缝的各种方式,需要理解所需活性材料的性质和力学。如前所 述,适用于该活性材料基隐蔽装置的活性材料包括但不局限于形状记 忆合金("SMA",例如热和应力活化的形状记忆合金和磁性形状记忆 合金(MSMA))、电活性聚合物(EAP),例如介电弹性体、离子聚 合物金属复合材料(IPMC)、压电材料(例如聚合物、陶瓷)和形状 记忆聚合物(SMP)、形状记忆陶瓷(SMC)、压力塑料(baroplastic )、 磁流变(MR)材料(例如流体和弹性体)、电流变(ER)材料(例如
流体和弹性体)、前述活性材料和非活性材料的复合材料、包含前述活 性材料中至少一种的系统、和包含前述活性材料中至少一种的组合。为 简便起见并通过实例,此处将参考形状记忆合金和形状记忆聚合物。形 状记忆陶资、压力塑料等也可以以类似方式应用。例如,用压力塑料材 料时,高和低玻璃转化温度(Tg)组分的纳米相畴的压力诱导混合实现
形状改变。压力塑料可以以4交低温度重复加工而不会降解。SMC与SMA 类似,但比其他形状记忆材料能忍受更高得多的操作温度。SMC的实例 是压电材料。
形状记忆材料一旦应用或去除外部激励就会恢复其最初形状的能 力导致其在致动器中使用以施加力导致所需运动。活性材料致动器与传 统的电机械和液压致动装置相比,有潜力降低致动器尺寸、重量、体积、 成本、噪声,并提高坚固性。例如,铁磁性SMA表现出对施加磁场做 出响应(并与其强度成比例)从而发生高至百分之几的快速尺寸改变。 然而,这些改变是单向改变,使用偏置力或场逆转使该铁磁性SMA返 回其起始构造。
形状记忆合金是具有至少两个不同温度依赖相或极性的合金组合 物。最常使用的这些相是所谓的马氏体和奥氏体相。在以下讨论中,马 氏体相通常是指更容易变形的、更低温度的相,而奥氏体相通常是指更 具刚性的、更高温度的相。当该形状记忆合金处于马氏体相且加热时, 其开始转化为奥氏体相。这种现象开始的温度通常称作奥氏体起始温度 (As)。这种现象结束的温度通常称作奥氏体结束温度(Af)。当该形 状记忆合金处于奥氏体相且冷却时,其开始转化为马氏体相。这种现象 开始的温度通常称作马氏体起始温度(Ms)。奥氏体结束转化为马氏体 的温度通常称作马氏体结束温度(Mf) 。 As和Af之间的范围通常称作 马氏体到奥氏体的转化温度范围,而Ms和Mf之间的范围通常称作奥 氏体到马氏体的转化温度范围。应当注意上述转化温度是SMA样品经 受的应力的函数。通常,随着应力增大,这些温度也随之升高。由于前 述的性质,该形状记忆合金的形变优选在奥氏体起始温度或在该温度之 下(等于或低于As)进行。后续加热到上述奥氏体起始温度之上造成该 变形的形状记忆材料样品开始恢复到其最初(未受应力的)永久形状, 直至在奥氏体完成温度时结束。因此,和形状记忆合金一起使用的适合 的激活输入或信号是具有足以造成在马氏体和奥氏体相之间温度依赖
性转化的量级的热激活信号。
可以通过略微改变合金组成和通过热机械加工,来调节形状记忆合 金在加热时记住其高温形态(即其最初的未受应力的形状)的温度。例 如,在镍-钛形状记忆合金中,其可以从高于约100。C到低于约-100。C变 化。该形状恢复过程可以发生在只有数度的范围内,或者在更宽的温度 范围上表现出更渐进性的恢复。根据所需的应用和合金组成,该转化的 起始或结束可以控制到几度之内。形状记忆合金的机械性质在跨越其转 化的温度范围内变化很大,通常提供了形状记忆效应和超弹性效应。例 如,在马氏体相中,观察到比奥氏体相更低的弹性模量。通过用施加的 应力对晶体结构排列进行重排,马氏体相的形状记忆合金可以经受大的
变形。在应力去除后该材料将保持这一形状。换言之,在SMA中的应 力诱导相变本身是双向的,当SMA处于奥氏体相时施加足够的应力将 使其转变到其较低^f莫量的马氏体相。施加应力的去除将使SMA返回到 其奥氏体相,这样就恢复了其初始形状和更高的模量。
示例性的形状记忆合金材料包括镍-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-钯基合金等。该合金可以是二元、三元或任何更高元 的,只要该合金组合物具有形状记忆效应,例如形状、取向、屈服强度、 挠曲模量、阻尼容量、超弹性和/或类似性质的改变即刻。适合的形状记 忆合金组合物的选择部分取决于目标应用的温度范围。
在较高温度下恢复到奥氏体相伴随着非常大的应力(与使该材料变 形所需的相比),其可以高至奥氏体相材料的固有屈服强度,有时高至 该变形的马氏体相的三倍或更多倍。对于需要大量操作循环的应用,可 以得到小于或等于所用线的变形长度的约4 %的应变。M S M A是通常由 Ni-Mn-Ga组成的合金,其由于磁场诱导的应变会改变形状。MSMA具 有具有不同磁性和结晶取向的内部变体。在磁场中,这些变体的比例改
变,导致该材料总体形状的改变。MSMA致动器通常需要该MSMA材 料放置在电磁体的线圈之间。电流通过线圈会诱发》兹场通过MSMA材 料,造成形状改变。
如前所述,其他示例性的形状记忆材料是形状记忆聚合物(SMP)。 "形状记忆聚合物,,通常是指一旦施加激活信号就会具有性质例如模
量、尺寸、热膨胀系数、透湿性、光学性质(例如透射率)或包含前述 性质中至少 一种的组合的变化和微观结构和/或形态的变化相结合的聚 合物材料。形状记忆聚合物可以是热响应的(即性质的改变是通过热提 供或去除直接传送的,或通过适于激发分子水平上高振幅振动从而导致 产生内热的频率振动所间接传送的热激活信号造成的)、光响应的(即 性质的改变是通过电磁辐射激活信号造成的)、湿度响应的(即性质的 改变是通过液体激活信号,例如湿度、水蒸气或水造成的)、化学响应
的(即对环境中的一种或多种化学物种的浓度改变响应的;例如H+离 子的浓度一环境的pH值)或包含前述至少一种的组合。
通常,SMP是包含至少两种不同单元的相偏析共聚物
(phase-segregated copolymer ),所述单元可以4笛述为卩艮定SMP内的不 同片段,各片段对SMP的总性能贡献不同。此处所述的术语"片段" 是指相同或相似单体或低聚单元的嵌段、接枝或序列,其共聚构成SMP。 每个片段可以是(半)晶质的或无定形的,分别具有相应的熔点或玻璃 态转化温度(Tg)。此处所用的术语"热转化温度"用于便于一般表示 取决于该片段是无定形片段或晶质片段的Tg或熔点。对于包含(n)个 片段的SMP,该SMP据称具有一个硬片段和(n-l )个软片段,其中该 硬片段具有比任何软片段更高的热转化温度。因此,该SMP具有(n) 个热转化温度。该硬片段的热转化温度称作"最终转化温度",所谓的
"软片段"的最低热转化温度称作"第一转化温度"。重要的是注意到, 如果SMP具有多个特征在于相同热转化温度(也是最终转化温度)的 片段,那么SMP称作具有多个硬片段。
当SMP加热到最终转化温度之上时,该SMP材料可以获得永久的 形状。可以通过后续将SMP冷却到该温度之下来固定(set)或记忆SMP 的永久形状。此处所用的术语"初始形状"、"前面限定的形状"、"预 设形状"和"永久形状"是同义词,用于可互换使用。可以通过将该材 料加热到高于任何软片段的热转化温度但低于最终转化温度的温度,施 加外应力或负载以使SMP变形,然后冷却到软片段的特定热转化温度 之下同时保持该变形外应力或负载,来固定(set)临时形状。
可以通过在去除该应力或负载的情况下,将该材料加热到高于软片 段的特定热转化温度但低于最终转化温度,来恢复该永久形状。因此, 应当清楚通过结合多个软片段,是能够显示多个临时形状的,通过使用
多个硬片段,能够显示多个永久形状。类似地,使用分层或复合方法,
多种SMP的组合将显示在多个临时和永久形状之间的转化。
该形状记忆材料也可以包含压电材料。而且,在某些实施方案中,
-处所用的;语:'压电,,用于描、述当施加电压电势时发生机械变形(;文
变形状)或者相反当机械变形时会产生电荷的材料。压电材料当受到施 加的电压时显示小的尺寸改变,所述响应与施加电场的强度成比例而是 是相当快的(能够容易地达到千赫范围)。因为其尺寸改变小(例如小
于0.1%),所以为了大大提高尺寸改变的量级,通常以压电陶瓷单压 电晶片或双压电晶片平片致动器(unimorph and bi-morph flat patch actuator)的形式使用,所述致动器经构造以一旦施加相对小的电压就弯 曲呈凹入或凸起形状。
单压电晶片的一种类型是由与柔性金属箔或条外部连接的单一压 电元件构成的结构,其当用变化电压激活时受到该压电元件的激励并由 于它与压电元件的运动相反而产生轴向弯曲或偏转。单压电晶片类型的 致动器运动能够通过收缩或膨胀进行。单压电晶片能够具有高至约10 %的应变,但相对于单压电晶片结构的总体尺寸通常仅能够支持低的负 载。
与单压电晶片压电装置相比,双压电晶片装置包括夹在两个压电元 件之间的中间柔性金属箔。双压电晶片比单压电晶片具有更大的位移, 因为在施加电压作用下, 一个陶资元件将收缩,而另一个则膨胀。双压 电晶片可以具有高至约20%的应变,但与单压电晶片类似,相对于单压 电晶片结构的总体尺寸通常不能支持高的负载。
示例性的压电材料包括无机化合物、有机化合物和金属。对于有机 材料而言,可以使用所有具有非中心对称结构和在分子内的主链上或在 侧链上或两种链上具有大偶极距基团的聚合材料作为压电膜的候选材 料。聚合物的实例包括聚(4-苯乙烯磺酸钠)("PSS")、聚S-119(聚 (乙烯胺)主链偶氮发色团)及其衍生物;聚氟烃,包括聚偏l, 1-二 氟乙烯("PVDF,,),其共聚物1, 1-二氟乙烯("VDF,,)、三氟 乙烯(TrFE)及其衍生物;聚氯烃,包括聚氯乙烯("PVC,,)、聚l, 1-二氯乙烯("PVC2")及其衍生物;聚丙烯腈("PAN")及其衍 生物;聚羧酸,包括聚曱基丙烯酸("PMA")及其衍生物;聚脲及其
衍生物;聚氨酯("PUE)及其衍生物;生物聚合物分子,例如聚L-乳 酸及其衍生物,和膜蛋白质,以及磷酸酯生物分子;聚苯胺及其衍生物, 和所有的四胺衍生物;聚酰亚胺,和聚醚酰亚胺("PEI")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,和无规PVP-共-乙酸乙烯酯("PVAc")共聚物;和所有在 主链或侧链或在主链和侧链上都具有偶极距基团的芳香族聚合物;以及 包含前述至少一种的组合。
此外,压电材料可以包括Pt、 Pd、 Ni、 T、 Cr、 Fe、 Ag、 Au、 Cu 和包含前述至少一种的金属合金,以及包含前述至少一种的组合。这些 压电材料还可以包括例如金属氧化物,例如Si〇2、 A1203、 Zr〇2、 Ti02、 SrTi03、 PbTi03、 BaTi03、 Fe03、 Fe304、 ZnO、包含前述前述至少一 种的组合;和VIA和IIB族化合物,例如CdSe、 CdS、 GaAs、 AgCaSe2、 ZnSe、 GaP、 InP、 ZnS,以及包含前述至少一种的组合。
MR流体是一类智能材料, 一旦施加磁场其流变性质可以快速改变 (例如可以在毫秒内实现百分之几百的性质改变),使其快速适用于通 过剪切强度的显著改变来锁定(约束)或允许形状/变形松弛,这种改变 有用地和在此处公开的实施方案中抓握和释放物体一起使用。示例性的 形状记忆材料还包括磁流变(MR)和ER聚合物。MR聚合物是微米尺 寸的可磁极化的颗粒(例如如下所述的铁磁性或顺磁性颗粒)在聚合物 (例如热固性弹性聚合物或橡胶)中的悬浮体。示例性的聚合物基质包 括聚a-烯烃、天然橡胶、硅酮、聚丁二烯、聚乙烯、聚异戊二烯以及包 含前述至少一种的组合。
通过改变施加磁场的强度而改变剪切和压缩/拉伸模量来获得该聚 合物结构的刚度和,潜在的,形状。该MR聚合物通常在磁场中暴露短 至数毫秒的时间时就显现其刚性,其刚性和形状随施加场的强度呈比例 变化。MR聚合物停止暴露于磁场使该过程反转,使弹性体恢复到其较 低模量状态。
MR流体表现出与施加磁场大小成比例的剪切强度,其中可在毫秒 范围内可以实现百分之几百的性质改变。尽管这些材料也面临产生施加 场所需的线圏包装的问题,但其可以用作例如用于弹簧基抓握/释放的锁 闭或释力文才7L构。
适合的MR流体材料包括分散在载体中的铁磁性或顺磁性颗粒,例
如基于MR组合物的总体积,含量为约5.0体积百分比(vo1。/。 )~约50vol %。适合的颗粒包括铁、铁氧化物(包括Fe203和Fe304)、氮化铁、碳 化铁、羰基铁、镍、钴、二氧化铬以及包含前述至少一种的组合;例如 镍合金、钴合金、铁合金(例如不锈钢、硅钢)以及包含铝、硅、钴、 镍、钒、钼、铬、鴒、锰和/或铜的其它。
该颗粒尺寸应当经选择使得该颗粒在经受磁场时表现出多磁畴特 征。颗粒直径(例如沿颗粒的长轴测定)可以小于或等于约1000微米 (pm)(例如约0.1微米~约1000微米),或者更特别地,约0.5~约 500樣i米,更特别地,约1 约100微米。
该载体的粘度可以小于或等于约100000厘泊(cPs)(例如约lcPs-约100000cPs),或者更特别地,约250cPs~约10000cPs,或者甚至更 特别地,约500cPs-约1000厘泊。可能的载体(例如载体流体)包括 有机液体,特别是非极性有机液体。实例包括油(例如珪油、矿物油、 石蜡油、白油、液压油、变压器油、和合成烃油(例如不々包和和/或々包和 的));卣代有机液体(例如氯代烃、卣代石蜡、全氟聚醚和氟代烃); 二酯;聚氧化烯;硅酮(例如氟化硅酮);氰基烷基硅氧烷;二醇;和 包含前述载体中至少 一种的组合。
也可以使用含水载体,特别是包含亲水性矿物粘土 (例如膨润土或 锂蒙脱石)的那些。该含水载体可以包含水或包含极性的水溶性的有机 溶剂(例如曱醇、乙醇、丙醇、二曱亚砜、二曱基曱酰胺、碳酸亚乙酯、 碳酸亚丙酯、丙酮、四氢呋喃、二乙基醚、乙二醇、丙二醇等)的水, 以及包含前述载体中至少一种的组合。载体中的极性有机溶剂基于MR 流体总体积的含量可以小于或等于约5.0vol% (例如约0.1volX 约 5.0vol% ),或者更特别地,约1.0vol% ~约3.0vol% 。该含水载体的pH 值可以小于或等于约13(例如约5.0~约13),或者更特别地,约8.0~ 约9.0。
当该含水载体包含天然和/或合成膨润土和/或锂蒙脱石时,MR流体 中粘土 (膨润土和/或锂蒙脱石)基于MR流体总重量的含量可以小于或 等于约10重量百分比(wt% ),或者更特别地,约0.1wt% ~约8.0wt % ,或者更特别地,约1.0wt% ~约6.0wt% ,或者甚至更特别地,约2.0wt % ~约6.0wt%。
MR流体中的任选组分包括粘土 (例如有机粘土)、羧酸盐皂、分
散剂、腐蚀抑制剂、润滑剂、抗磨损添加剂、抗氧化剂、触变剂和/或悬 浮剂。羧酸盐皂包括油酸亚铁、环烷酸亚铁、硬脂酸亚铁、二和三硬脂 酸铝、硬脂酸锂、硬脂酸钙、硬脂酸锌和/或硬脂酸钠;表面活性剂(例 如磺酸盐、磷酸酯、硬脂酸、单油酸甘油酯、山梨聚糖倍半油酸酯、月
桂酸酯、脂肪酸、脂肪醇、氟代脂肪族聚合酯);和偶联剂(例如钛酸 盐、铝酸盐和锆酸盐);以及包含前述至少一种的组合。也可以包括聚 亚烷基二醇,例如聚乙二醇,和部分酯化的多元醇。
电流变流体(ER)流体与MR流体类似,当经受到施加场(在这种 情况下是电压而不是磁场)时具有剪切强度的改变。响应快速,且与施 加场的强度成比例。
电子电活性聚合物(EAP)是具有低弹性;漠量的介电材料中间层的 一对电极的层压物。在电极之间施加电势挤压中间层,使其在平面内膨 胀。它们对施加的场呈比例响应,可以在高频下激励。EAP变形层压片 (EAP morphing laminate sheet)已经得到证实。其主要缺点在于其需要 施加的电压是压电材料所需的约三个数量级高。电活性聚合物包括对电 或机械场响应的压电、热电或电致伸缩性质的那些聚合物材料。
橡胶,其对静电力p^应而变形,:者其变形寻二f电场的改变^示例性^; 适用作预应变聚合物的材料包括硅酮弹性体、丙烯酸弹性体、聚氨酯、 热塑性弹性体、包含PVDF的共聚物、压敏粘合剂、含氟弹性体、包含 硅酮和丙烯酸部分的聚合物(例如包含硅酮和丙烯酸部分的共聚物,包 含硅酮弹性体和丙烯酸弹性体的聚合物混合物,等)。
电击穿强度、低^性模量(例:用于大的或小的、变形)、高介电常数等。 在一种实施方案中,该聚合物的选择可以使得其具有小于或等于约100 MPa的弹性模量。在另一实施方案中,该聚合物的选择可以使得其具有 约0.05兆巾白(MPa) ~约10MPa(或者更净争另'J;也,约0.3MPa 约3MPa) 的最大激励压力。在另一实施方案中,该聚合物的选择可以使得其具有 约2~约20 (或者更特别地,约2.5~约12)的介电常数。本发明并不 旨在限定到这些范围。理想地,如果材料具有高介电常数和高介电强度, 那么具有高于上述给出范围的介电常数的所述材料会是合意的。在很多 情况中,电活性聚合物可以制造和实施为薄膜形式,例如具有小于或等
于约50微米的厚度。
由于电活性聚合物可以在高应变下偏转,因此与该聚合物连接的电 极也应当偏转,而不会损害机械或电性能。通常,适用的电极可以具有 任何形状和材料,只要其能够为电活性聚合物提供适合的电压或者接收 来自其的适合电压。该电压可以是恒定的或随时间改变的。在一种实施 方案中,该电极与该聚合物的表面粘合。与该聚合物粘合的电极可以是
顺应性的(compliant)并和该聚合物的变4b中的形状共形。该电才及可以 仅施加到电活性聚合物的一部分,并依照其几何形状限定活性区域。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、织构化电 极、导电油脂(例如碳油脂和银油脂)、胶状悬浮液、高纵横比的导电 材料(例如碳纳米管,和离子传导性材料的混合物)以及包含前述至少 一种的组合。
示例性的电极材料可以包括石墨、碳黑、胶状悬浮液、金属(包括 银和金)、充填凝胶和聚合物(例如银充填和碳充填的凝胶和聚合物)、 和离子或电传导性聚合物,以及包含前述至少一种的组合。应当理解某 些电极材料可能适用于特定的聚合物而可能不适用于其他聚合物。举例 而言,碳纤维适用于丙烯酸弹性体聚合物,而不适用于硅酮聚合物。
磁致伸缩材料是当受到外加磁场时具有大机械变形的固体。该磁致 伸缩现象归因于该材料中小磁畴的旋转,当该材料未暴露于磁场时所述 磁畴是无规取向的。该形状改变在铁磁体或铁磁性固体中是最大的。这 些材料具有非常快的响应能力,其应变与施加磁场的强度成比例, 一旦 将场去除,其就恢复到其最初尺寸。然而,这些材料具有约0.1 ~约0.2 %的最大应变。
现在参考

图1,示出了活性材料基隐蔽装置的示例性实施方案,通 常由附图标记10表示。该活性材料基隐蔽装置10包括活性材料,例如 SMA线12,其将可移动物体14操作连接到第一表面16。该SMA线12 经构造以 一旦接受到激活信号就会发生至少 一种性质的改变。该至少一 种性质的改变有效地将该可移动物体14/人其中该第一表面18和第二表 面20之间接缝16被隐蔽的第一位置(如图1 (a)所示)转变到其中表 面之间接缝16被暴露且该可移动物体14装填在第一表面18上的凹槽 或空腔等中的第二位置(如图1 (b)所示)。在另一实例中,该可移动 物体14可以简单地隐藏在第一表面18后面。偏置才/L构(bias mechanism)
22也与该可移动物体14和第一表面18操作连接。该偏置机构22经构 造以在传到SMA线12的激活信号终止之后将该可移动物体14恢复到 该第一位置,使该接缝隐蔽。在该实施方案中,该偏置机构22是偏置 弹簧的形式。
活化装置24可以用于为该SMA线12提供激活信号。同样地,可 以使用控制器26和传感器28与该活化装置24操作连接,使得各部件 与彼此和该活性材料基隐蔽装置10 —起起作用以引发该SMA线12的 至少一种性质的改变。在任选的实施方案中,该SMA线12的失活追随 着零功率保持机构30 (例如止动器、锁、闩、插销等)的啮合,其经构 造以有利地将该可移动物体14保持在所需位置;在这种情况下是该接 缝暴露的装填位置。在需要时,该零功率保持机构可以松开,该偏置机 构22将该可移动物体14转变到其中该接缝被隐蔽的第 一位置。
在操作中,将通常在室温为马氏体的SMA线12通过电阻加热(电 线未示出)加热到其奥氏体状态,并在长度方向上收缩。该收缩有效地 克服了在第一表面18和该可移动物体14之间安装的偏置机构22施加 的抑制力,该可移动物体14从接缝隐蔽位置转变到其中该接缝16暴露 的装填位置。在该实施方案中,没有零功率保持机构30,该SMA线12 甚至在该可移动物体14装填在第二位置之后仍需要持续加热以防止 SMA线12恢复到软的马氏体状态,在该状态下,该偏置机构22将会拉 伸该SMA线并将该可移动物体14恢复到展开的第一位置。
图2显示了活性材料基隐蔽装置50的可替代实施方案。在该实施 方案中,该活性材料52与对接性表面之一 (例如第一表面54)直接连 接。该活性材料经构造以一旦接收到激活信号就会发生至少一种性质的 改变,其中该性质的改变有效地隐蔽了第一表面54和该第二表面58形 成的接缝56。如图2中可以看到的,在该实施方案中的活性材料52本 身就是该可移动物体,其发生转变以可逆地隐蔽和暴露该接缝56。在该 实施方案的变体中,该活性材料基隐蔽装置可以进一步包括第二物体 60,其可以由活性材料或不由活性材料构成。该活性材料52可以是连 接材料,在这种情况下,其与该第二物体60连接,使得该第二物体60 是隐蔽该接缝56的可视材料。该第二物体60有利地用于隐蔽表面美观 可能处于重要位置的接缝,例如车辆的外部车体板之间。在这种情况下, 该第二物体60可以由比所用的活性材料能够更容易地着色和/或变形从
而与周围的第一和第二表面相似的材料构成。在两种实施方案中,与图 1中所述的类似,该可移动物体、活性材料和/或两者的运动可以装填在 第一位置的第一表面上的凹槽中,此时接缝被暴露。当该接缝隐蔽时可 以使它接触该位置中的第二表面,或使它移动到第二表面上的凹槽中。
现在转到图3,示出了活性材料基隐蔽装置100的另一示例性实施 方案。该活性材料基隐蔽装置100可以用于两个表面(未示出)之间, 其中一个表面是摆动板。该活性材料基隐蔽装置100包括活性材料物体 102,例如隐蔽翼。 一个或多个线104嵌入该活性材料物体102中以提 供活化装置。使用SMP作为实例,该活性材料物体102是SMP基体, 该 一个或多个线104是用于以电阻加热形式热激活该基体的导线的嵌入 栅格。如前所述,可以使用控制器和/或传感器使电流流过该嵌入的一个 或多个线104,例如当门打开时。该电流《吏该活性材料物体102受到至 少一种性质的改变。在SMP基体的情况下,该改变是形状改变,其中 该基体从该接缝向外弯曲(如图3中虛线所示),呈现出经过训练的 (trained)高温形状。结果是该接缝(未示出)暴露并使门或其他摆动 板可以打开。此外,当该门或其他摆动板关闭且锁上时,该控制器可以 停止电流,并允许该活性材料物体102冷却,因此拉直并隐蔽该缝隙。
在可替代的实施方案中,该活性材料物体102的至少一种性质的改 变可以是可逆的,使得需要加热来使该接缝隐蔽且恢复到低温会使该接 缝暴露。在每种情况下, 一旦停止该激活信号,该活性材料物体102的 至少一种性质的改变都可以保持。在另一实施方案中,该活性材料基隐 蔽装置IOO进一步包括零功率保持机构,例如插销、锁、或止动器等, 如上所述,以维持活性材料物体102中的改变。 一旦该零功率保持机构 松开,该活性材料物体102就会恢复到最初的至少一种性质。这样,该 活性材料物体102可以响应于该激活信号而弯曲,保持该弯曲直至该零 功率保持机构松开为止;于是该活性材料物体102将恢复并拉直。此外, 该活性材料基隐蔽装置102可以通过将该活性材料物体102加热到适合 的温度而恢复和复原到所需的形状。这样,处于非有意变形状态(例如 在沖击情况过程中)的活性材料基隐蔽装置可以通过应用适合的温度范 围而恢复或复原到所需形状。该构成活性材料物体102的材料的选择将 由所需的应用确定,而且将是并领域技术人员已知的。
在图4中,示出了活性材料基隐蔽装置150的可替代实施方案,其
中该装置包括嵌入表面上的活性材料条和/或部分。该活性材料条152
嵌入(优选但不必须以规则间距)在该活性材料基隐蔽装置的弹性基体 内。该活性材料的放置并不限定于任何特定的构造或图案,将由该装置
的所需应用决定。在一种实施方案中,该活性材料条152是SMA条, 其中该活性材料条152在奥氏体相具有设置的弯曲形状(在图4中未示 出)。再次,该活性材料的形状改变可以由活化装置、控制器和/或传感 器传送的激活信号启动。
作为相变的结果,处于奥氏体相的SMA活性材料条152的刚度将 高于马氏体相的刚度。可以选择嵌入的活性材料条152的数量和尺寸使 得当在奥氏体相时该嵌入的活性材料使该活性材料隐蔽装置150的主体 变形。然而,当SMA活性材料条152处于马氏体相时,该活性材料隐 蔽装置150的柔性基体154的刚度足以使该装置恢复到拉直的构造,这 样,使该SMA活性材料条152拉直。如前所讨论的,如果由于力造成 变形,例如碰撞或其他事件造成塑性变形,通过将该SMA活性材料条 152加热到奥氏体相温度,可以使该活性材料隐蔽装置150恢复。
现在转到图5,示出了活性材料基隐蔽装置200的另一示例性实施 方案。该活性材料基隐蔽装置200包括形状为例如螺旋弹簧且与隐蔽翼 204操作连接的活性材料202。在该实施方案中,该活性材料202可以 直接或远程地与该隐蔽翼204的表面外部连接。该隐蔽翼204进一步与 中空管206连接,使得该中空管能够绕其轴自由旋转。弹簧机构208和 活性材料202都与该中空管206连接,两者连接方式相反,使得其各自 的张力彼此平衡。这样,中空管206通过外部装置的转动将提高一个中 的张力,而降低另一个中的张力。在需要时,根据需要或响应于传感器 的输入,弹簧机构208中的张力和该失活的活性材料202 —起导致该隐 蔽翼204绕该中空管206旋转,以覆盖两个表面(未示出)之间的接缝。 为了暴露该接缝,为该活性材料202传送激活信号。例如,在SMA线 的情况下,通过电阻加热提高线的温度,以在SMA内产生相变从马氏 体相转变为奥氏体相。该SMA线在长度方向上收缩,并提高刚度。该 长度收缩和刚度提高有效地旋转该隐蔽翼204,即旋转该中空管206并 拉伸该弹簧机构208。再次, 一旦该激活信号(例如电阻加热)停止, 该活性材料202冷却到马氏体相,拉伸的弹簧机构208将该隐蔽翼204 恢复到隐蔽位置。在另一实施方案中, 一旦停止该激活信号,该活性材
料202的至少一种性质的改变可以保持。在该实施方案中,该活性材料 基隐蔽装置200进一步包括如上所述的零功率保持机构比保持活性材料 202中的变化。 一旦松开该零功率保持机构,根据该活性材料的构造和 该装置的初始位置,该活性材料基隐蔽装置200恢复到其最初的隐蔽和 /或暴露位置。如前所讨论的,活化装置、控制器和/或传感器可以与彼 此和活性材料基隐蔽装置200 —起起作用以引发该活性材料202的至少 一种性质的改变。
图6示出了活性材料基隐蔽装置250的另一种示例性实施方案。该 活性材料基隐蔽装置包括在弹性基体254内的活性材料252,例如SMA。 活性材料252的至少 一种性质的改变有效地在弹性基体254中产生了离 散轮廓改变,例如在图6 (a)和6 (b)中所示的平面中从正方形改变 为矩形。随着该弹簧从马氏体转变为奥氏体,以及由于其在该弹性基体 中的排列方式,该弹簧的形状改变迫使该弹性基体改变形状,在该情形 中从正方形改变为矩形。可以通过改变该弹簧圈256的一种或多种几何 性质(例如缠绕角)促进这种转变。从奥氏体到马氏体的相反转变使该 形状转变到在所示的平面中的正方形。接缝在图6 (a)和6 (b)未示 出,但这一单元可以操作连接到对接表面中的一个上。在不同的实施方 案中,通过使用具有波紋形状的片材(例如管状元件),可以实现相同 的结果。(弹性基体254的)离散轮廓改变填充了两个相连表面之间产 生的接缝。该实施方案特别适用于车门或其他可移动元件及其相邻的静 止表面之间的接缝隐蔽。通过使该门或其他元件在填充到接缝中的任何 空隙之前到达其关闭位置,该活性材料252的至少一种性质的改变所产 生的过量材料保持在门或相邻表面内的隐蔽位置,而不是凸出到该表面 之一之外。
最后,转到图7,示出了活性材料基隐蔽装置300的另一种示例性 实施方案。该活性材料基隐蔽装置300包括密封件302和与固定板306 和在"开启"位置(如图7 (a)所示)的可移动板308操作连接的外观 板304。该密封件302进一步包括活性材料310,其可以嵌入到该密封 件302之内或与其操作连接。为了隐蔽固定才反306和可移动板308之间 的接缝312, 一旦接受到激活信号该活性材料302发生至少一种性质的 改变。该至少一种性质的改变可以优选是在例如该可移动板308关闭时 激活或根据需要激活。该至少一种性质的改变有效地使该密封件302膨
胀,推动该外观板304从回缩位置(如图7 (a)所示)前进到隐蔽接缝 312的位置(如图7 (b)所示,门关闭)。该实施方案中使用该外观板 使得在该接缝312隐蔽时该外观板提供平滑的(而且任选与相邻的固定 板和可移动板306和308具有相似紋理和色彩的)表面。然而,该外7见 板是任选的。该密封件302可以在其外部包括涂层以遮掩该接缝312, 而不使用附带的外观板。
该活性材料基隐蔽装置的应用和功能将决定哪种活性材料最适用 于特定的组件。可以使用例如力、位移、启动时间等因素来确定哪种活 性材料是最适合的。例如,在应用需要约1秒或更长的活化时间的情况 下,SMA或SMP会是适合的。在应用需要较短的活化时间的情况下, 可以使用EAP或MR弹性体。
如上所述,此处公开的隐蔽装置有利地使用活性材料以可逆地暴露 和隐蔽两个相邻表面之间存在的接缝。该活性材料基隐蔽装置是轻型 的、本质坚固的、与现有的接缝隐蔽装置(其能具有多个容易发生故障 的机械和/或电部件)相比具有较低的复杂性,且几乎不产生或不产生噪 音。使用活性材料实现该装置的可移动物体的移动为其提供了提高的简 单性,同时降低了组件的体积,且由于较高的能量密度,降低了激活所 需的能量。而且,此处所述的活性材料基隐蔽装置还是成本低廉的,且 具有容易改编的设计,其能够在有限的变化情况下与现有装置相结合。
尽管参照示例性实施方案对本发明进行了描述,但本领域的技术人
员理解在不脱离本发明的范围的情况下可以进行各种改变,而且可以使 用等同物替代其要素。此外,可以进行许多改变以将特定的情况或材料 适应本发明的教导而不脱离其实质范围。因此,旨在本发明不限定于作 为为实现本发明预期的最佳模式公开的特定实施方案,而是本发明将包 括所有落入后附权利要求范围内的实施方案。
权利要求
1. 用于隐蔽第一表面和第二表面之间的接缝的装置,包括:固定式附着到选自所述第一表面和第二表面其中之一上的可移动物体,其中所述可移动物体经构造以在第一位置和第二位置之间转变以使所述接缝隐蔽和暴露;和与所述可移动物体操作连接的活性材料,其中所述活性材料经构造以一旦接收到激活信号就发生至少一种性质的改变,其中所述至少一种性质改变有效地使所述可移动物体从所述第一位置转变到所述第二位置。
2. 权利要求1的装置,其中所述活性材料包括形状记忆合金、铁磁 性形状记忆合金、形状记忆聚合物、磁流变弹性体、电流变弹性体、电 活性聚合物、压电材料或包含前述活性材料中至少 一种的组合。
3. 权利要求1的装置,其中所述至少一种性质改变包括形状、尺寸、 相、形状取向、刚度或包含前述性质中至少一种的组合的改变。
4. 权利要求l的装置,其中所述激活信号包括热激活信号、电激活 信号、磁激活信号、化学激活信号、机械负载或包含前述激活信号中至 少一种的组合。
5. 权利要求1的装置,进一步包含经构造以为所述活性材料提供所 述激活信号的活化装置。
6. 权利要求1的装置,进一步包含经构造以一旦所述激活信号失活 将所述可移动物体保持在选自所述第一位置和所述第二位置其中之一 的零功率保持机构。
7. 权利要求1的装置,其中所述可移动物体是由所述活性材料形成的。
8. 权利要求1的装置,其中所述活性材料嵌入在所述可移动物体内。
9. 权利要求1的装置,其中所述活性材料包括设置在所述可移动物 体内的部分。
10. 权利要求l的装置,其中所述活性材料包括设置在弹性基体内的形状记忆合金,其中所述形状记忆合金的所述 至少 一种性质的所述改变有效地改变了所述弹性基体的形状,其中所述 弹性基体的形状改变有效地将所述可移动物体在所述第一和所述第二 位置之间转变。
11. 权利要求10的装置,其中所述形状记忆合金具有弹簧圏形状, 其中所述形状记忆合金的所述至少一种性质的所述改变有效地改变了 所述弹簧圏的缠绕角度,由此改变了所述弹性基体的所述形状。
12. 权利要求l的装置,进一步包括经构造以一旦所述激活信号失 活就会使所述可移动物体从选自第一位置和第二位置其中之一恢复的 偏置一几构。
13. 权利要求l的装置,其中当所述接缝暴露时,所述可移动物体 储存在选自所述第一表面和所述第二表面其中之一内的凹槽中。
14. 用于隐蔽第一表面和第二表面之间的接缝的方法,所述方法包括设置固定式附着到选自所述第一表面和第二表面其中之一上的可 移动物体,其中所述可移动物体经构造以在第一位置和第二位置之间转变以使所述接缝隐蔽和暴露;和激活与所述可移动物体操作连接的活性材料,其中所述活性材料经 构造以 一旦接收到激活信号就发生至少 一种性质的改变,其中所述至少 一种性质改变有效地使所述可移动物体从所述第一位置转变到所述第 二位置。
15. 权利要求14的方法,进一步包括使所述活性材料失活以使所述 至少一种性质的所述改变逆转,其中逆转所述性质改变有效地将所述可 移动物体从所述第二位置恢复到所述第一位置。
16. 权利要求14的方法,其中所述活性材料包括形状记忆合金、铁 磁性形状记忆合金、形状记忆聚合物、磁流变弹性体、电流变弹性体、 电活性聚合物、压电材料或包含前述活性材料中至少 一种的组合。
17. 权利要求14的方法,其中所述至少一种性质的所述改变包括 形状、尺寸、相、形状取向、刚度或包含前述性质中至少一种的组合 的改变。
18. 权利要求14的方法,其中所述激活信号包括热激活信号、电激 活信号、磁激活信号、化学激活信号、机械负载或包含前述激活信号中 至少一种的组合。
19. 权利要求14的方法,进一步包括用活化装置为所述活性材料提 供所述激活信号。
20.用于隐蔽车辆的固定板和可移动板之间的接缝的装置,包括 固定式附着到所述固定板上的可移动物体,其中所述可移动物体经 构造以在第一位置和第二位置之间转变,其中当所述可移动板处于开启 位置时所述笫一位置使所述接缝暴露,当所述可移动板处于关闭位置时 所述第二位置使所述接缝隐蔽;和与所述可移动物体操作连接的活性材料,其中所述活性材料经构造 以一旦接收到激活信号就发生至少一种性质的改变,其中所述至少一种 性质的改变有效地使所述可移动物体从所述第一位置转变到所述第二 位置。
全文摘要
本发明涉及用于接缝的基于活性材料的隐蔽装置。用于隐蔽第一表面和第二表面之间的接缝的装置包括固定式附着到选自该第一表面和第二表面其中之一上的可移动物体,其中该可移动物体经构造以在第一位置和第二位置之间转变以使该接缝隐蔽和暴露,和与该可移动物体操作连接的活性材料,其中该活性材料经构造以一旦接收到激活信号就发生至少一种性质的改变,其中该至少一种性质的改变有效地使该可移动物体从该第一位置转变到该第二位置。
文档编号B60R13/00GK101376370SQ20081013097
公开日2009年3月4日 申请日期2008年8月29日 优先权日2007年8月31日
发明者A·L·布劳恩, G·L·琼斯, J·C·乌利克尼, M·A·克拉马奇克, N·L·约翰逊, U·I·乌克佩 申请人:通用汽车环球科技运作公司
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