利用活性材料致动来操纵中控台部件制造技术

一种中控台，包括可操纵结构部件，例如可枢转盖，滑动扶手，鼓形门，或可枢转杯托，和至少一个活性材料致动器，其包括可操作的进行可逆变化的活性材料元件，该活性材料致动器可驱动的连接到所述部件，并且配置成其变化的结果可自动引起和／或使得所述部件被操纵。

【技术实现步骤摘要】

本
技术实现思路
主要涉及具有可操纵部件的中控台，特别的，涉及一种利用活性材料致动来操纵至少一个部件的中控台。
技术介绍
中控台，例如应用在汽车中的那些，典型地包括一些可操纵的和/或可重新配置的部件来为临近的乘客提供额外的舒适性或功能。这些部件典型的有盖子、储藏隔室面板、可选择性的展开或储存杯托等，和一个在前后方向上滑动的扶手。传统上，这些部件是可手动地操纵，并在现实中会引起多种问题。例如，手动操作需要从驾驶汽车中分神，经常需要复杂的身体活动和技巧，这对一些使用者来说是困难的，可能会引起不恰当的致动力并导致损害。因此，利用像马达、螺线管等致动器的机械驱动部件日益增加以提供自动的操纵。然而，这些类型的致动器，在现实中也会引起问题，包括，例如，增加的机械驱动装置的体积会占据行李箱的空间，增加了不期望的的质量，并会产生声音和电磁场噪音。
技术实现思路
针对于这些和其它问题，本专利技术提出了一种利用活性材料致动来操纵至少一个部件的中控台。这样，本专利技术可以用来响应于要求或应传感器回馈的需求而提供自动功能，同时相比于现有技术中的机械致动器增加存放空间，减少附加质量和噪音。本专利技术还可以进一步的提供可重新配置控制台以更好的适应不同尺寸的使用者。 —般的，本专利技术的中控台适用于至少一个靠近的座位，例如在运输车辆中的那些，并包括至少一个可操纵结构部件和至少一个活性材料致动器。所述致动器/所述这些致动器包括活性材料部件，当暴露于致动信号或从致动信号隔离时，活性材料部件可操作以进行基本性质的可逆变化。所述致动器驱动地连接于所述部件上，这样可自动地操纵所述部件，和/或释放锁定机构，以便进行手动操纵，作为变化的结果。示例性的部件包括滑动扶手、枢转杯托、可重新配置和移动的储存隔室、和铰链连接的鼓形门。 本专利技术的公开内容，包括用于实现的各种结构和特征，例如锁定机构，应变解除机构，并使用储存能量部件，通过参照公开内容的各种特征的详细描述以及其中的示例将会更容易理解。附图说明 参考示范性比例的附图，下面将详细描述本专利技术的优选实施例，其中 图1示出的是根据本专利技术的一个优选实施例的、包括中控台和可通讯地连接到中 控台上的输入装置传感器的车辆的正面图。 图la是根据本专利技术的一个优选实施例的由活性材料致动器驱动的包括多种可操纵部件的中控台的透视图，包括控制台盖子，控制台扶手，鼓形门和储藏隔室。 图2是根据本专利技术的一个优选实施例的控制台打开状态的透视图，包括一个盖子，其通过弹簧偏压铰链可枢转地连接到一个储藏隔室。 图2a是图2所示控制台的侧面正视图，尤其示出了盖子在关闭状态和活性材料致 动器可驱动地连接到横向间隔棘爪，使得当致动的时候棘爪脱离开隔室的侧边从而允许盖 子打开。 图2b是图2和图2a所示控制台的侧面正视图，尤其示出了盖子处于打开状态。 图3a是根据本专利技术的一个优选实施例的中控台的透视图，包括处于前、后(如虚 线所示)位置的可移动扶手，和活性材料致动器，其可驱动地连接到该扶手上，并且还包括 复位弹簧和有机械优点的齿轮传动。 图3b是根据本专利技术的一个优选实施例的中控台的侧面正视图，包括可移动的扶 手和SMA释放棘爪系统，其可操作地把上述扶手保持在多个特定(discreet)的移动位置 上。 图3c是根据本专利技术的一个优选实施例的可驱动地连接到活性材料致动器和扶手 上的多级齿轮和齿条传动的正面和侧面视图。 图4是根据本专利技术的一个优选实施例中控台的透视图，包括在横向轨道中滑动的 鼓形门和可驱动地连接到上述门的活性材料致动器和复位弹簧。 图5a是根据本专利技术的一个优选实施例中控台的透视图，包括可驱动地连接到活 性材料致动器上的可枢转的杯托。 图5b是根据本专利技术的一个优选实施例的描述可绕轴枢转的杯托的中控台截面 图，包括反向驱动杯托的第一和第二活性材料致动器，使得杯托分别达到打开和关闭状态， 和包括动力切断装置的应变解除装置。具体实施例方式参考附图l-5b，本专利技术广泛地涉及中控台IO，其包括至少一个可操纵部件12，可 操纵部件12可驱动地连接到活性材料致动器14上，S卩由至少一个活性材料元件16组成并 且利用该至少一个活性材料元件16所产生的力或位移的致动器，这将在下文详细描述。更 优选的是，本专利技术示出了一种完全可调的中控台io，其利用活性材料致动来无声地导致或 允许多个部件12的操纵。优选的部件12和致动器14是相互配合地配置，使得能够保持手 动操纵部件12的能力，这样，在例如遇到电气系统失灵(或其它不可操作的致动来源)时， 提供手动超驰(override)的能力。示例性的部件12包括可枢转的控制台盖18 (图2_2b)， 滑动扶手20 (图3a-c)，滑动鼓形门22 (图4)，和可枢转杯托24 (图5a， b);然而，它当然也 可以包括其它部件，例如可移动的杯托，可旋转的上盖，和可重新配置的内部隔室板(没有 示出)。另外，所述控制台10自身可提供部件12，其中致动器14使得所述控制台10整个 可被操纵(例如被移动)。 在这里提到的术语中控台，可以理解为本领域技术人员理解的平常意思，也包括那些家具的实施例，其典型地包括至少前面所述的部件12的子集并安装在例如在那些 运输工具100中的(例如汽车、货车、飞机、船等)第一和第二座位25之间，典型的如附图 1所示。本专利技术改进了中控台为乘客所提供的功能性和便利。 I活性材料的讨论和功能 在这里提到的术语活性材料，应该包括本领域技术人员对它的常规理解，还包 括当暴露于外部信号源时，在基本性质(如化学性质或固有的物理性质)能实现可逆变化 的任何材料或合成物(composite)。因此，活性材料应当包括那些响应致动信号而能够在刚 性、形状和/或尺寸上产生变化的成分(composition)，对于不同的活性材料，致动信号的 类型可以为电的、磁的、热的或例如场的。 适用于本专利技术的活性材料包括但不仅限于形状记忆材料例如形状记忆合金。形状 记忆材料一般指那些具有记忆至少一种原始性质例如形状的能力的材料或成分，其随后能 在受到外部剌激时被唤起。这样，从原始形状变形是一个暂时状态。通过这种方式，形状记 忆材料能够响应于致动信号变化到预置(trained)的形状。示例性的活性材料包括前述的 形状记忆合金(SMA)，电活化聚合体(EAP)，铁磁性SMA's，压电聚合体，压电陶体，电致伸縮 体，磁致伸縮体，前述材料的不同组合等等。 特别地，形状记忆合金(SMA) —般指一组金属材料，其具有当受到适当热剌激时 能恢复到以前定义的形状或尺寸的能力。形状记忆合金能够经历相变，在相变当中形状记 忆合金的屈服强度、刚性、尺寸和/或形状作为温度的函数变化。其中屈服强度指的是 材料呈现偏离应力与应变的比例关系到特定偏差时的应力。 一般来说，在低温时，或在马氏 体相阶段，形状记忆合金能够发生塑性形变，当暴露到较高温度时将转变成奥氏体相，或母 相，回到其变形前的形状。只在加热时表现出此形状记忆效果的材料称为具有单向形状记 忆。在重新冷却时也表现出形状记忆的材料称为具有双向形状记忆特性。 形状记忆合金存在几个与温度相关的不同物相。最常用到的就是前面提到的所谓 的马氏体相和奥氏体相。在以下的描述中，马氏体相一般被认为是更易发生变形的低温相， 而奥本文档来自技高网...

【技术保护点】
用在车辆上的可操纵的中控台，所述中控台包括：可操纵结构部件；和至少一个活性材料致动器，可操纵以当暴露于或隔离于致动信号时，在其基本性质上经历可逆变化，从而相应地被致动或被消除致动，并可驱动地连接到所述部件上，所述至少一个致动器配置成，作为所述变化的结果，自动地引起或者使得所述部件能被操控。

【技术特征摘要】
US 2008-9-15 61/096861;US 2009-9-12 12/558515用在车辆上的可操纵的中控台，所述中控台包括可操纵结构部件；和至少一个活性材料致动器，可操纵以当暴露于或隔离于致动信号时，在其基本性质上经历可逆变化，从而相应地被致动或被消除致动，并可驱动地连接到所述部件上，所述至少一个致动器配置成，作为所述变化的结果，自动地引起或者使得所述部件能被操控。2. 如权利要求1所述的控制台，其中，所述活性材料从基本上由形状记忆合金、磁铁性 形状记忆合金、电活性聚合体，压电材料，电致伸縮体，磁致伸縮体构成的的组中选择。3. 如权利要求1所述的控制台，其中，所述可操纵部件从基本上由可移动顶盖、可旋转 顶盖、滑动扶手、可枢转杯托、可移动杯托、滑动鼓形门、可枢转控制台盖、可重新配置内部 隔间面板、和整个可移动中控台构成的组中选择。4. 如权利要求1所述的控制台，其中，所述至少一个致动器配置成作为第一改变的结 果来操纵所述部件，并且作为随后变化的结果来反向操纵所述部件。5. 如权利要求l所述的控制台，还包括可通信地连接到所述致动器上的切断开关，可操作来检测不希望操纵所述部件的条 件，并在检测到该条件时引起所述变化。6. 如权利要求1所述的控制台，还包括应变解除机构，可通信地连接至所述致动器，并且当所述致动器被致动并且所述部件 不能被操纵时呈现到所述致动器的第二工作输出路径。7. 如权利要求1所述的控制台，其中，所述部件和致动器中间地连接到一保持机构上， 并且第一活性材料致动器配置成当受到致动时释放所述保持机构。8. 如权利要求7所述的控制台，其中，所述第一致动器还配置成当受到致动时操纵所 述部件。9. 权利要求7所述的控制台，其中，第二活性材料致动器配置成当所述机构被释放后， 第二活性材料致动器受到致动时来操纵所述部件。10. 如权利要求1所述的控制台，其中，所述部件可驱动地连接到能量储存部件上，当 保持机构接合时，该能量储存部件保持在存储状态，所述变化可操作以使所述保持机构脱 离，并且作为所述保持机...

【专利技术属性】
技术研发人员：AL布劳恩，ME格里斯，NL约翰逊，PW亚历山大，JT戈西基，JH布朗，
申请(专利权)人：通用汽车环球科技运作公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]