形状记忆合金主动舱门通气.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201010214187.7

申请日:

2010.06.25

公开号:

CN101934708A

公开日:

2011.01.05

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法律详情:

授权|||实质审查的生效IPC(主分类):B60J 5/00申请日:20100625|||公开

IPC分类号:

B60J5/00

主分类号:

B60J5/00

申请人:

通用汽车环球科技运作公司; 合金力学公司

发明人:

P·W·亚历山大; X·高; A·L·布劳恩; M·A·沃斯; D·L·帕特森; L·郝; C·S·纳穆杜里; J·H·布朗; A·佐尔诺; J·N·欧文斯; A·米勒曼; K·B·罗伯; S·戈帕拉克里什南; S·M·奈克

地址:

美国密执安州

优先权:

2009.06.26 US 61/220806; 2009.11.04 US 12/612112

专利代理机构:

中国专利代理(香港)有限公司 72001

代理人:

彭武

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内容摘要

本发明涉及形状记忆合金主动舱门通气。一种通气组件布置在车辆的内部空间内,用于打开和关闭车辆的内部空间和外部之间的流体连通。所述通气组件包括:限定多个开口的壳体;和多个叶片,布置在所述多个开口中。致动器机构将所述多个叶片在所述打开位置和所述关闭位置之间移动;并包括在打开位置和关闭位置之间致动叶片的形状记忆合金(SMA)部件。当车辆的舱门打开时SMA部件被致动以将叶片移动到打开位置中,并由此打开内部空间和外部之间的流体连通,以减轻在舱门的关闭期间引起的过度空气压力增加。

权利要求书

1: 一种通气组件, 用于选择性打开和关闭车辆的内部空间以允许所述车辆的内部空间 内的空气离开所述车辆的内部空间, 所述通气组件包括 : 限定多个开口的壳体 ; 多个叶片, 在所述多个开口的每一个内布置所述多个叶片中的一个, 所述多个叶片中 的每一个枢转附接到所述壳体并构造为在打开位置和关闭位置之间一体地移动, 其中所述 打开位置允许流体流过所述多个开口并且所述关闭位置阻止流体流过所述多个开口 ; 和 致动器机构, 所述致动器机构附接到所述壳体并且连接到所述多个叶片中的至少一 个, 并构造为将所述多个叶片在所述打开位置和所述关闭位置之间移动 ; 其中所述致动器机构包括传动装置, 所述传动装置连接到所述多个叶片中的所述至少 一个并且构造为将旋转传递到所述多个叶片中的所述至少一个, 并且所述致动器机构还包 括形状记忆合金部件, 所述形状记忆合金部件连接到所述传动装置并且构造为响应于电信 号致动所述传动装置。
2: 根据权利要求 1 所述的通气组件, 其中所述形状记忆合金部件响应于由所述电信号 产生的热而收缩。
3: 根据权利要求 1 所述的通气组件, 其中所述致动器机构包括外壳, 并且其中所述传 动装置包括由所述外壳转动支撑的叶片齿轮和由所述外壳转动支撑并与所述叶片齿轮啮 合结合的带齿轮杆。
4: 根据权利要求 3 所述的通气组件, 还包括驱动轴, 所述驱动轴将所述传动装置和所 述多个叶片中的所述至少一个互连, 并构造为在所述传动装置和所述多个叶片中的所述至 少一个之间传递旋转运动。
5: 根据权利要求 4 所述的通气组件, 其中所述驱动轴连接到所述叶片齿轮以与所述叶 片齿轮一起旋转。
6: 根据权利要求 3 所述的通气组件, 其中所述形状记忆合金部件包括连接到所述带齿 轮杆的第一端部和连接到所述外壳的第二端部。
7: 根据权利要求 1 所述的通气组件, 其中所述致动器机构包括弹簧, 所述弹簧连接到 所述传动装置并且构造为将所述叶片推动到关闭位置中。
8: 根据权利要求 1 所述的通气组件, 其中所述外壳限定有通道, 所述形状记忆合金部 件布置在所述通道内。
9: 一种车辆, 包括 : 壁; 与所述壁协作以限定内部空间的舱门 ; 通气组件, 附接到所述壁并且包括多个叶片, 所述多个叶片构造为选择性地打开和关 闭所述内部空间与外部之间的流体连通 ; 传感器系统, 构造为检测所述舱门的打开位置和关闭位置之一 ; 和 车辆控制器, 构造为响应于所述传感器系统检测到所述舱门到所述关闭位置的移动而 向所述通气组件发信号以打开所述内部空间和外部之间的流体连通, 以允许所述内部空间 内的空气离开所述内部空间。
10: 一种操作车辆上的舱门的方法, 所述车辆限定有内部空间并包括可在打开位置和 关闭位置之间移动的通气组件, 其中所述打开位置允许流体流入和流出所述车辆的内部空 2 间并且所述关闭位置阻止流体流入和流出所述车辆的内部空间, 所述方法包括 : 打开所述舱门 ; 响应于所述舱门的打开自动地发信号给所述通气组件以移动到所述打开位置 ; 关闭所述舱门 ; 和 响应于所述舱门的关闭自动地发信号给所述通气组件以移动到所述关闭位置。

说明书


形状记忆合金主动舱门通气

    相关申请的交叉引用
     本申请要求 2009 年 6 月 26 提交的美国临时专利申请序列号 61/220806 的权益, 其公开由此通过引用而被包含。
     技术领域 本发明通常涉及用于车辆的内部空间的通气组件, 并且更具体地涉及用于减轻响 应于车辆的舱门关闭引起的过度空气压力增加。
     背景技术 汽车包括车身, 车身限定有内部空间, 例如客舱空间或者行李箱空间。 内部空间被 舱门 ( 例如车门或者行李箱盖 ) 所关闭。舱门和 / 或车身包括密封件以将盖子紧密密封到 车身上, 以防止碎屑、 水、 噪声等从盖子的周边附近进入车辆的内部空间。这些密封件还在 舱门被关闭时阻止空气逸出, 由此使得车辆的内部空间内的空气压力增大。内部空间内增 大的空气压力抵抗舱门的关闭, 由此增大关闭舱门所需的力。
     为了减轻当关闭舱门时车辆的内部空间内的空气压力的增加, 一些车辆配备有被 动压力释放阀。被动压力释放阀响应于车辆的内部空间内增大的空气压力而打开, 以允许 内部空间内的空气逸出, 由此减小车辆的内部空间内的空气压力并减小关闭舱门的力。被 动压力释放阀可以包括柔性阀瓣, 例如橡胶阀瓣, 其在舱门的关闭期间被增大的空气压力 推开。一旦车辆的内部空间内的空气压力与车辆外部的环境空气压力相等, 这些类型的被 动压力释放阀被偏压关闭。
     发明内容
     公开了一种通气组件, 用于选择性打开和关闭车辆的内部空间以允许所述车辆的 内部空间内的空气离开所述车辆的内部空间。所述通气组件包括限定多个开口的壳体。所 述通气组件还包括多个叶片, 在所述多个开口的每一个内布置所述多个叶片中的一个。所 述多个叶片中的每一个枢转附接到所述壳体并构造为在打开位置和关闭位置之间一体地 移动。 所述打开位置允许流体流过所述多个开口并且所述关闭位置阻止流体流过所述多个 开口。所述通气组件还包括致动器机构, 所述致动器机构附接到所述壳体并且连接到所述 多个叶片中的至少一个。 所述致动器机构构造为将所述多个叶片在所述打开位置和所述关 闭位置之间移动。所述致动器机构包括传动装置, 所述传动装置连接到所述多个叶片中的 所述至少一个并且构造为将旋转传递到所述多个叶片中的所述至少一个, 并且所述致动器 机构还包括形状记忆合金部件, 所述形状记忆合金部件连接到所述传动装置。所述形状记 忆合金部件构造为响应于电信号致动所述传动装置。
     还公开了一种操作车辆上的舱门的方法。 所述车辆限定有内部空间并包括可在打 开位置和关闭位置之间移动的通气组件。 所述打开位置允许流体流入和流出所述车辆的内 部空间。所述关闭位置阻止流体流入和流出所述车辆的内部空间。所述方法包括 : 打开所述舱门 ; 响应于所述舱门的打开自动地发信号给所述通气组件以移动到所述打开位置 ; 关 闭所述舱门 ; 和响应于所述舱门的关闭自动地发信号给所述通气组件以移动到所述关闭位 置。
     因此, 通气组件提供主动通气组件, 其在舱门的关闭期间提前主动地打开车辆的 内部空间和车辆的外部之间的流体连通, 以减轻内部空间内的空气压力。一旦舱门被打开 就提前主动地将通气组件移动到打开位置中, 消除了在打开流体连通以减轻过度空气压力 之前在舱门的关闭期间在内部空间内增加空气压力的需要, 由此减小关闭舱门所需的力。
     本发明主要涉及下述技术方案。
     1. 一种通气组件, 用于选择性打开和关闭车辆的内部空间以允许所述车辆的内部 空间内的空气离开所述车辆的内部空间, 所述通气组件包括 :
     限定多个开口的壳体 ;
     多个叶片, 在所述多个开口的每一个内布置所述多个叶片中的一个, 所述多个叶 片中的每一个枢转附接到所述壳体并构造为在打开位置和关闭位置之间一体地移动, 其中 所述打开位置允许流体流过所述多个开口并且所述关闭位置阻止流体流过所述多个开口 ; 和
     致动器机构, 所述致动器机构附接到所述壳体并且连接到所述多个叶片中的至少 一个, 并构造为将所述多个叶片在所述打开位置和所述关闭位置之间移动 ;
     其中所述致动器机构包括传动装置, 所述传动装置连接到所述多个叶片中的所述 至少一个并且构造为将旋转传递到所述多个叶片中的所述至少一个, 并且所述致动器机构 还包括形状记忆合金部件, 所述形状记忆合金部件连接到所述传动装置并且构造为响应于 电信号致动所述传动装置。
     2. 根据方案 1 所述的通气组件, 其中所述形状记忆合金部件响应于由所述电信号 产生的热而收缩。
     3. 根据方案 1 所述的通气组件, 其中所述致动器机构包括外壳, 并且其中所述传 动装置包括由所述外壳转动支撑的叶片齿轮和由所述外壳转动支撑并与所述叶片齿轮啮 合结合的带齿轮杆。
     4. 根据方案 3 所述的通气组件, 还包括驱动轴, 所述驱动轴将所述传动装置和所 述多个叶片中的所述至少一个互连, 并构造为在所述传动装置和所述多个叶片中的所述至 少一个之间传递旋转运动。
     5. 根据方案 4 所述的通气组件, 其中所述驱动轴连接到所述叶片齿轮以与所述叶 片齿轮一起旋转。
     6. 根据方案 3 所述的通气组件, 其中所述形状记忆合金部件包括连接到所述带齿 轮杆的第一端部和连接到所述外壳的第二端部。
     7. 根据方案 1 所述的通气组件, 其中所述致动器机构包括弹簧, 所述弹簧连接到 所述传动装置并且构造为将所述叶片推动到关闭位置中。
     8. 根据方案 1 所述的通气组件, 其中所述外壳限定有通道, 所述形状记忆合金部 件布置在所述通道内。
     9. 根据方案 1 所述的通气组件, 其中所述致动器机构包括印刷电路板组件, 所述 印刷电路板组件包括将所述印刷电路板组件连接到所述形状记忆合金部件的至少一个导线和构造为控制所述形状记忆合金部件的微控制器。
     10. 根据方案 9 所述的通气组件, 还包括电位计, 所述电位计连接到所述微控制器 并且构造为检测所述叶片的位置。
     11. 根据方案 10 所述的通气组件, 还包括电子过载保护系统, 其中所述微控制器 可操作以控制所述电子过载保护系统。
     12. 根据方案 1 所述的通气组件, 其中所述多个叶片中的每个都包括连接到所述 壳体的第一边缘和平行于所述第一边缘并从所述第一边缘间隔开的第二边缘, 并且其中所 述通气组件还包括与所述第二边缘相邻地将所述多个叶片中的每个互连的连杆。
     13. 一种车辆, 包括 :
     壁;
     与所述壁协作以限定内部空间的舱门 ;
     通气组件, 附接到所述壁并且包括多个叶片, 所述多个叶片构造为选择性地打开 和关闭所述内部空间与外部之间的流体连通 ;
     传感器系统, 构造为检测所述舱门的打开位置和关闭位置之一 ; 和
     车辆控制器, 构造为响应于所述传感器系统检测到所述舱门到所述关闭位置的移 动而向所述通气组件发信号以打开所述内部空间和外部之间的流体连通, 以允许所述内部 空间内的空气离开所述内部空间。 14. 根据方案 13 所述的车辆, 其中所述通气组件包括传动装置, 所述传动装置连 接到多个叶片并且构造为将旋转传递到所述多个叶片, 并且所述通气组件还包括形状记忆 合金部件, 所述形状记忆合金部件连接到所述传动装置并且构造为响应于电信号致动所述 传动装置。
     15. 根据方案 14 所述的车辆, 其中所述形状记忆合金部件响应于由所述电信号产 生的热而收缩, 以将所述多个叶片移动到打开位置, 从而允许所述内部空间和外部之间的 流体流动。
     16. 一种操作车辆上的舱门的方法, 所述车辆限定有内部空间并包括可在打开位 置和关闭位置之间移动的通气组件, 其中所述打开位置允许流体流入和流出所述车辆的内 部空间并且所述关闭位置阻止流体流入和流出所述车辆的内部空间, 所述方法包括 :
     打开所述舱门 ;
     响应于所述舱门的打开自动地发信号给所述通气组件以移动到所述打开位置 ;
     关闭所述舱门 ; 和
     响应于所述舱门的关闭自动地发信号给所述通气组件以移动到所述关闭位置。
     17. 根据方案 16 所述的方法, 其中所述通气组件包括形状记忆合金部件, 并且发 信号给所述通气组件以移动到所述打开位置包括加热所述形状记忆合金部件以使所述形 状记忆合金部件收缩并将所述通气组件移动到所述打开位置。
     18. 根据方案 16 所述的方法, 其中所述通气组件包括形状记忆合金部件, 并且发 信号给所述通气组件以移动到所述关闭位置包括冷却所述形状记忆合金部件以使所述形 状记忆合金部件延长并将所述通气组件移动到所述关闭位置。
     19. 根据方案 16 所述的方法, 还包括检测所述多个叶片的位置。
     20. 根据方案 16 所述的方法, 还包括响应于所述舱门定位在所述打开位置达预定
     时间段而发信号给所述通气组件以移动到所述关闭位置。
     本发明的上述特征和优点以及其他特征和优点结合附图时从下述用于实施本发 明的最佳模式的详细描述是显而易见的。 附图说明
     图 1 是通气组件的分解透视图。 图 2 是处于关闭位置的通气组件的透视图。 图 3 是处于打开位置的通气组件的透视图。 图 4 是处于关闭位置的通气组件的致动器机构的局部片段透视图。 图 5 是处于打开位置的通气组件的致动器机构的局部片段透视图。 图 6 是致动器机构的局部片段透视图。 图 7 是安装在车辆中的通气组件的侧视平面图。具体实施方式
     参考附图, 其中在全部数个视图中相似的标号表示相应零部件, 通常以 20 示出通 气组件。通气组件 20 用于车辆, 并且打开和关闭车辆的内部空间 21 与车辆的外部之间的 流体连通。车辆的内部空间 21 和外部之间打开的流体连通减轻响应于关闭车辆的舱门 23 来自内部空间 21 内的过度空气压力。
     参考图 1, 通气组件 20 包括壳体 22, 枢转附接到壳体 22 的多个叶片 24, 和致动器 机构 26, 致动器机构 26 附接到壳体 22 并且构造为在打开位置和关闭位置之间一体地移动 多个叶片 24。 图 2 示出的关闭位置阻止车辆的内部空间 21 和车辆的外部之间的流体连通。 图 3 示出的打开位置允许车辆的内部空间 21 和车辆的外部之间的流体连通。虽然在图中 示出和描述的通气组件 20 包括五个叶片 24, 为了清楚起见在图 2 和 3 中仅示出了五个叶片 24 中的两个。
     壳体 22 限定多个开口 28。如图所示, 壳体 22 限定五个不同的开口 28。但是, 应 当认识到, 壳体 22 可以包括任意数量的开口 28, 并且多个叶片 24 将包括相等数量的叶片 24。还应当认识到, 开口 28 和叶片 24 可以不同于图示的那样确定尺寸和进行构造, 以满足 特定设计要求和封装约束。
     与每个开口 28 相邻地布置一个叶片 24。 叶片 24 可以在打开位置和关闭位置之间 移动, 以打开和关闭通过开口 28 的流体连通。通气组件 20 包括在壳体 22 和 / 或叶片 24 中至少一者上的密封件, 以在叶片 24 处于关闭位置时将叶片 24 紧密密封到壳体 22 上。密 封件可以包括或者由任何适当的材料制成, 该适当的材料能够在叶片 24 和壳体 22 之间密 封以在叶片 24 处于关闭位置时阻止污物、 尘土、 水和噪声进入车辆的内部空间 21。还应当 认识到, 密封件可以构造成任何适当的形状和配置以满足车辆的设计要求和约束。
     叶片 24 的每个都包括与枢转轴线 32 相邻的第一边缘 30, 叶片 24 绕枢转轴线 32 相对于壳体 22 枢转。叶片 24 沿着枢转轴线 32、 与叶片 24 的第一边缘 30 相邻地连接到壳 体 22。叶片 24 可以用任何方式枢转连接到壳体 22。在预期中的是, 叶片 24 可以包括沿着 枢转轴线 32 向外延伸的凸台, 该凸台接纳在由壳体 22 限定的凹入内, 以产生叶片 24 和壳 体 22 之间的枢转连接。替代地在预期中的是, 叶片组件 20 可以包括销 34, 销 34 延伸穿过壳体 22 到叶片 24 限定的孔 36 中, 并且由衬套 38 可转动地支撑, 以产生叶片 24 和壳体 22 之间的枢转连接。应当认识到, 叶片 24 和壳体 22 之间的枢转连接可以通过此处未示出或 描述的一些其他方式实现, 并且可以包括不同类型的枢转连接的组合。
     叶片 24 的每个都包括大体平行于第一边缘 30 并从第一边缘 30 间隔开的第二边 缘 40。连杆 42 与第二边缘 40 相邻地将每个叶片 24 连接起来以使得叶片 24 一体地移动。 因此, 如下面将详细描述地那样, 致动器机构 26 连接到至少一个叶片 24( 以下称为驱动叶 片 44), 以将驱动叶片 44 在打开位置和关闭位置之间移动。连杆 42 将驱动叶片 44 连接到 其他剩余叶片 24, 以使得剩余叶片 24 与驱动叶片 44 一体地在打开位置和关闭位置之间移 动。叶片组件 20 包括将连杆 42 和叶片 24 互连的多个铆钉 46。应当认识到, 叶片 24 在打 开位置和关闭位置之间移动期间可相对于连杆 42 枢转。还应当认识到, 连杆 42 可以用此 处未示出或描述的一些其他方式枢转附接到叶片 24。
     壳体 22 和叶片 24 可以包括任何适当的材料或者由任何适当的材料制成, 例如塑 料材料、 复合材料、 金属材料或者能够在操作期间保持它们的形状以确保叶片 24 和壳体 22 之间的紧密密封的一些其他类似刚性材料。
     壳体 22 可以如下所述地组装到叶片 24。壳体 22 包括第一半和第二半。壳体 22 的第一半和第二半构造为用于它们之间的卡合配合连接。连杆 42 首先组装到叶片 24。叶 片 24 然后相对于第一半和第二半之一定位到位。壳体 22 的第一半和第二半然后卡合在一 起, 将叶片 24 夹在其间。应当认识到, 壳体 22 可以用此处未示出或描述的一些其他方式组 装到叶片 24。 返回参考图 1, 致动器机构 26 包括外壳 52。外壳 52 可以通过多个致动器紧固件 54、 通过卡合配合连接而附接到壳体 22, 或者替代地可以与壳体 22 一体地形成。 外壳 52 容 纳并支撑传动装置 55。传动装置 55 构造为用于转动叶片 24。传动装置 55 包括叶片齿轮 56 和带齿轮杆 60。外壳可枢转地支撑叶片齿轮 56。驱动轴 58 将叶片齿轮 56 连接到驱动 叶片 44, 以在打开位置和关闭位置之间移动驱动叶片 44。叶片齿轮 56 和驱动叶片 44 被键 连接以与驱动轴 58 转动移动。这样, 驱动轴 58 可以包括 D 形横截面或类似横截面, 而叶片 齿轮 56 和驱动叶片 44 限定对应形状的凹入以通过互锁旋转结合将驱动轴 58 接纳在其中。
     外壳可枢转地支撑带齿轮杆 60。叶片齿轮 56 和带齿轮杆 60 布置成彼此啮合结 合。参考图 4, 叶片齿轮 56 和带齿轮杆 60 示出为处于关闭位置。参考图 5 叶片齿轮 56 和 带齿轮杆 60 示出为处于打开位置。在通过致动器机构 26 致动时, 带齿轮杆 60 如箭头 62 所示顺时针旋转。响应于带齿轮杆 60 顺时针旋转, 叶片齿轮 56 逆时针旋转, 如箭头 64 所 示。叶片齿轮 56、 驱动轴 58 和驱动叶片 44 之间的键连接使得驱动叶片 44 相对于壳体 22 从关闭位置移动到打开位置。弹簧 66 连接到带齿轮杆 60 并且构造为将带齿轮杆 60 推动 回到关闭位置。因此, 如下面更详细描述, 弹簧 66 将带齿轮杆 60 从图 5 所示的打开位置移 动到图 4 所示的关闭位置。应当认识到, 传动装置 55 可以用能够将 SMA 部件 68 的直线移 动转换成驱动轴 58 的旋转运动的一些其他方式来构造。还应当认识到, 弹簧 66 可以连接 到通气组件的其他构件 ( 例如一个叶片 24), 以将叶片推动到关闭位置中。
     参考图 1、 4 和 5, 致动器机构 26 包括形状记忆合金 (SMA) 部件 68。SMA 部件 68 连 接到传动装置 55, 并且构造为响应于电信号致动传动装置 55。SMA 部件 68 包括连接到带 齿轮杆 60 的第一端部和连接到外壳 52 的第二端部。SMA 部件 68 可以任意适当的方式连
     接到带齿轮杆 60 和外壳 52, 包括使用快速连接连接器。SMA 部件 68 通过外壳 52 限定的通 道 70 被引导, 以确保 SMA 部件 68 与致动器机构 26 的任何热产生构件分隔开。替代地, 外 壳 52 可以限定壁 96 以将 SMA 部件 68 与致动器机构 26 的任何热产生构件分隔开。将 SMA 部件 68 与电构件分隔开确保 SMA 部件 68 不短接到致动器机构 26 内的任何电构件。
     响应于电流, SMA 部件 68 加热并收缩。SMA 部件 68 的收缩使得带齿轮杆 60 从图 4 所示的关闭位置转动到图 5 所示的打开位置。没有电流的情况下, SMA 部件 68 冷却并且 返回到 SMA 部件 68 的原始形状 ( 即长度 )。如上所述, 当 SMA 部件 68 在 SMA 部件 68 的冷 却期间膨胀时弹簧 66 将带齿轮杆 60 推动到关闭位置中。如图所示, 致动器机构 26 将叶片 24 在打开位置和关闭位置之间移动。但是, 应当认识到致动器机构 26 可以将叶片 24 移动 到打开位置和关闭位置之间的任何中间位置, 并将该中间位置保持为最终位置。
     SMA 部件 68 包括形状记忆合金, 并由形状记忆合金制成。适当的形状记忆合金可 以根据合金成分和处理历史记录表现出单向形状记忆效果, 固有的双向效果, 或固有的双 向形状记忆效果。在形状记忆合金中发生的两个相通常称为马氏体相和奥氏体相。马氏体 相是相对较软的并且是形状记忆合金的易变形相, 其通常在较低温度下存在。 奥氏体相, 即 形状记忆合金的更坚固的相, 在较高温度下发生。由表现出单向形状记忆效果的形状记忆 合金成分形成的形状记忆材料并不自动地重整形状, 而是取决于形状记忆材料设计, 将很 可能需要外部机械力来重整先前所表现出的形状方位。 表现出固有的形状记忆效果的形状 记忆材料由将会自动重整自身形状的形状记忆合金成分制成。
     形状记忆合金在被加热时记住其高温形态的温度可以通过合金成分的细微改变 并通过热处理来调节。在镍 - 钛形状记忆合金中, 例如, 该温度可以从高于约 100℃改变至 低于约 -100℃。形状回复过程在仅仅几度的范围上发生, 并且取决于期望的应用和合金成 分, 转换的开始或者结束可以被控制在一度或两度内。形状记忆合金的机械属性在跨越其 转换的温度范围上极大地改变, 通常为形状记忆合金提供形状记忆效果以及高阻尼能力。 形状记忆合金的内在高阻尼能力可以被用于进一步增大能力吸收属性。
     适当的形状记忆合金材料非限制性地包括 : 基于镍 - 钛的合金、 基于铟 - 钛的合 金、 基于镍 - 铝的合金、 基于镍 - 镓的合金、 基于铜的合金 ( 例如, 铜 - 锌合金、 铜 - 铝合金、 铜 - 金、 和铜 - 锡合金 )、 基于金 - 镉的合金、 基于银 - 镉的合金、 基于铟 - 镉的合金、 基于 锰 - 铜的合金、 基于铁 - 铂的合金、 基于铁 - 铂的合金、 基于铁 - 钯的合金等。 合金可以是二 元的、 三元的或者更高元的, 只要合金成分表现出形状记忆效果 ( 例如形状方位的改变 )、 阻尼能力等。
     致动器机构 26 还包括印刷电路板组件 (PCBA)72。固定引线 74 附装到 SMA 部件 68 的第二端部和 PCBA72。可动引线 76 附装到 SMA 部件 68 的第一端部和 PCBA72。固定引 线 74 和可动引线 76 在 PCBA72 和 SMA 部件 68 之间传导电流以致动 SMA 部件 68。
     还参考图 6, PCBA72 包括印刷电路板 78 和安装到印刷电路板 78 的功率晶体管 80。 功率晶体管 80 通过发送电流到 SMA 部件 68 而将 SMA 部件 68 切换启用, 并且通过中断到 SMA 部件 68 的电流而将 SMA 部件 68 切换停用。
     PCBA72 还包括安装到印刷电路板 78 的微控制器 82。功率晶体管 80 与微控制器 82 通信。 当致动器机构 26 被提供动力时, 微控制器 82 提供脉宽调制信号, 脉宽调制信号控 制功率晶体管 80 和供应到 SMA 部件 68 的功率。微控制器 82 包括程序, 该程序提供在任何位置的从两个位置 ( 开和关 ) 到无穷位置控制。程序可以对许多因素 ( 例如环境温度 ) 调 节脉宽调制信号。
     PCBA72 还包括安装到印刷电路板 78 的功率连接器 84。 功率连接器 84 与微控制器 82 通信。功率连接器 84 是允许容易附装至 SMA 部件 68 的集成式印刷电路板 78 连接器。
     PCBA72 还包括安装到印刷电路板 78 的热敏电阻器 86。热敏电阻器 86 与微控制 器 82 通信。热敏电阻器 86 测量微控制器 82 的环境温度。热敏电阻器 86 位于印刷电路板 78 上远离任何可能产生热的构件。
     PCBA72 还包括安装到印刷电路板 78 上的线束连接器 88。线束连接器 88 与微控 制器 82 通信。线束连接器将通气组件 20 连接到车辆, 用于接收来自车辆的信号即功率以 致动通气组件 20。
     返回参考图 1, 致动器机构 26 还包括电位计 90。电位计 90 与微控制器 82 通信, 并提供与驱动轴 58 的位置相关的信息和由此提高与叶片齿轮 56 和驱动叶片 44 的位置相 关的信息到微控制器 82。电位计 90 集成到印刷电路板 78 中, 并且连接到驱动轴 58。更具 体而言, 驱动轴 58 延伸通过由电位计 90 限定的带花键端口以测量驱动轴 58 的旋转。因为 电位计 90 连接到印刷电路板 78 和驱动轴 58, 外壳 52 内 PCBA72 的精确位置是必要的以确 保驱动轴 58 在操作期间不会受到约束。这样, PCBA72 经由紧固件、 卡合配合连接、 或以能 够确保并保持电位计 90 相对于驱动轴的正确定位的一些其他方式附接到外壳 52。 致动器机构可以包括电子过载保护系统, 以防止 SMA 部件 68 暴露至过大的应力。 微控制器 82 可操作以控制电子过载保护系统。 电子过载保护系统可以包括电位计 90、 热敏 电阻器 86 和可在微控制器 82 上运行的算法。电子过载保护系统可操作以在叶片 24 受约 束不能移动的情况下切断至 SMA 部件 68 的功率。特别地, 微控制器 82 可以在电位计 90 检 测到叶片 24 受约束不能移动的情况下切断至 SMA 部件 68 的功率。应当认识到, 电子过载 保护系统可以用能够保护 SMA 部件 68 免于损坏的方式不同于此处所述地构造。
     致动器机构 26 还包括盖子 92。 盖子 92 附接到外壳 52, 并且将致动器机构 26 的各 自构件密封在外壳 52 和盖子 92 之间。盖子 92 可以包括到外壳 52 的卡合配合。替代地, 盖子 92 可以通过多个紧固件附接到外壳 52。
     参考图 7, 通气组件 20 可以进一步包括格栅 94。格栅 94 是车辆的内部装饰件, 并 且防止异物进入通气组件 20 而容纳在叶片 24 和壳体 22 之间。优选地, 卡合配合连接将格 栅 94 附接到壳体 22。但是, 应当认识到, 格栅 94 可以以一些其他方式附接到壳体 22。如 图 7 所示, 通气组件 20 附接到车辆。 壳体 22 包括与壳体 22 一体地形成的一个或多个夹子。 夹子将壳体 22 附接到车辆的壁 96。壳体 22 包括围绕壳体 22 的外周的垫圈以密封到车辆 的壁 96 上, 并防止尘土、 污物、 水、 空气或噪声在通气组件 20 的外周周围进入车辆的内部空 间 21。垫圈可以包括任何合适类型和构造的垫圈。格栅 94 从车辆的内部空间 21 内将内部 覆盖物夹在壳体 22 和格栅之间以完成安装。
     在操作时, 通气组件 20 如上所述在车辆的内部空间 21 内附接到车辆。例如, 车辆 的内部空间 21 可以定义为行李箱, 并且舱门可以定义为行李箱盖。 通气组件 20 的通常位置 为关闭位置, 在关闭位置中所有叶片 24 密封到壳体 22 上以阻止车辆的内部空间 21 和外部 之间的流体连通。如上所述, 致动器机构 26 的弹簧 66 将带齿轮杆 60 偏压到关闭位置。弹 簧 66 提供的密封力, 结合刚性的叶片 24 和叶片 24 与壳体 22 之间的密封件, 消除了空气、
     水、 污物、 尘土或噪声流入舱门 23。
     通气组件 20 在要求时主动地打开, 即通气组件 20 在关闭舱门 23 之前自动地打 开。优选地, 舱门 23 的位置触发通气组件 20 的操作。车辆包括车辆控制器和检测舱门 23 的位置 ( 例如打开位置或关闭位置 ) 的传感器系统。一旦传感器系统指示舱门 23 打开, 车 辆控制器起用其他车辆系统, 例如内部灯等。车辆控制器和传感器系统还用于控制通气组 件 20。 因此, 一旦传感器系统检测到舱门 23 打开, 车辆控制器向通气组件 20 发信号以移动 到打开位置。到通气组件 20 的信号是装置功率供应, 即, 车辆控制器通过供应功率到通气 组件 20 来向通气组件 20 发信号以移动到打开位置。致动器机构 26 中的微控制器 82 将电 流引导至 SMA 部件 68, 电流使得 SMA 部件 68 加热。当 SMA 部件 68 的温度增大时, SMA 部件 68 收缩, 由此转动带齿轮杆 60, 并由此转动叶片 24 到打开位置。
     通气组件 20 的叶片 24 保持在打开位置直到传感器系统检测到舱门 23 关闭。这 样, 只要舱门 23 被打开, 从内部空间 21 到车辆的外部的流体连通被主动地打开, 即自动地 打开。流体连通保持打开直到舱门 23 被关闭。因此, 当舱门 23 关闭时在内部空间 21 内没 有空气压力增加, 因为当舱门 23 关闭时空气可自由通过通气组件 20 离开内部空间 21。在 关闭舱门 23 之前防止空气压力增加大大减小了关闭舱门 23 所需的关闭力。一旦传感器系 统检测到舱门 23 关闭后, 车辆控制器就断开至致动器机构 26 的功率供应, 由此中断至 SMA 部件 68 的电流。在没有电流的情况下, SMA 部件 68 开始冷却并返回 SMA 部件 68 的初始长 度。弹簧 66 自动地将带齿轮杆 60 并由此将叶片 24 推动返回关闭位置。 替代地, 在舱门 23 保持打开的情况下, 致动器机构 26 可以被构造为在预定时间间 隔届满后将叶片 24 移动到关闭位置中。
     通气组件 20 可以包括警示特征, 该警示特征构造为通知操作者通气组件 20 被放 置在打开位置中。 警示特征可以包括叶片的背面照明, 车辆中的警示灯, 蜂鸣器或者通知操 作者通气组件 20 处于打开位置中的一些其他系统。
     虽然已经详细描述了执行本发明的最佳模式, 但本发明相关领域的技术人员将认 识到用于实施本发明的各种替代设计和实施例都在所附权利要求范围内。
    

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1、10申请公布号CN101934708A43申请公布日20110105CN101934708ACN101934708A21申请号201010214187722申请日2010062561/22080620090626US12/61211220091104USB60J5/0020060171申请人通用汽车环球科技运作公司地址美国密执安州申请人合金力学公司72发明人PW亚历山大X高AL布劳恩MA沃斯DL帕特森L郝CS纳穆杜里JH布朗A佐尔诺JN欧文斯A米勒曼KB罗伯S戈帕拉克里什南SM奈克74专利代理机构中国专利代理香港有限公司72001代理人彭武54发明名称形状记忆合金主动舱门通气57摘要本发明涉及。

2、形状记忆合金主动舱门通气。一种通气组件布置在车辆的内部空间内,用于打开和关闭车辆的内部空间和外部之间的流体连通。所述通气组件包括限定多个开口的壳体;和多个叶片,布置在所述多个开口中。致动器机构将所述多个叶片在所述打开位置和所述关闭位置之间移动;并包括在打开位置和关闭位置之间致动叶片的形状记忆合金SMA部件。当车辆的舱门打开时SMA部件被致动以将叶片移动到打开位置中,并由此打开内部空间和外部之间的流体连通,以减轻在舱门的关闭期间引起的过度空气压力增加。30优先权数据51INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书2页说明书8页附图5页CN101934708A1/2页21一。

3、种通气组件,用于选择性打开和关闭车辆的内部空间以允许所述车辆的内部空间内的空气离开所述车辆的内部空间,所述通气组件包括限定多个开口的壳体;多个叶片,在所述多个开口的每一个内布置所述多个叶片中的一个,所述多个叶片中的每一个枢转附接到所述壳体并构造为在打开位置和关闭位置之间一体地移动,其中所述打开位置允许流体流过所述多个开口并且所述关闭位置阻止流体流过所述多个开口;和致动器机构,所述致动器机构附接到所述壳体并且连接到所述多个叶片中的至少一个,并构造为将所述多个叶片在所述打开位置和所述关闭位置之间移动;其中所述致动器机构包括传动装置,所述传动装置连接到所述多个叶片中的所述至少一个并且构造为将旋转传递。

4、到所述多个叶片中的所述至少一个,并且所述致动器机构还包括形状记忆合金部件,所述形状记忆合金部件连接到所述传动装置并且构造为响应于电信号致动所述传动装置。2根据权利要求1所述的通气组件,其中所述形状记忆合金部件响应于由所述电信号产生的热而收缩。3根据权利要求1所述的通气组件,其中所述致动器机构包括外壳,并且其中所述传动装置包括由所述外壳转动支撑的叶片齿轮和由所述外壳转动支撑并与所述叶片齿轮啮合结合的带齿轮杆。4根据权利要求3所述的通气组件,还包括驱动轴,所述驱动轴将所述传动装置和所述多个叶片中的所述至少一个互连,并构造为在所述传动装置和所述多个叶片中的所述至少一个之间传递旋转运动。5根据权利要求。

5、4所述的通气组件,其中所述驱动轴连接到所述叶片齿轮以与所述叶片齿轮一起旋转。6根据权利要求3所述的通气组件,其中所述形状记忆合金部件包括连接到所述带齿轮杆的第一端部和连接到所述外壳的第二端部。7根据权利要求1所述的通气组件,其中所述致动器机构包括弹簧,所述弹簧连接到所述传动装置并且构造为将所述叶片推动到关闭位置中。8根据权利要求1所述的通气组件,其中所述外壳限定有通道,所述形状记忆合金部件布置在所述通道内。9一种车辆,包括壁;与所述壁协作以限定内部空间的舱门;通气组件,附接到所述壁并且包括多个叶片,所述多个叶片构造为选择性地打开和关闭所述内部空间与外部之间的流体连通;传感器系统,构造为检测所述。

6、舱门的打开位置和关闭位置之一;和车辆控制器,构造为响应于所述传感器系统检测到所述舱门到所述关闭位置的移动而向所述通气组件发信号以打开所述内部空间和外部之间的流体连通,以允许所述内部空间内的空气离开所述内部空间。10一种操作车辆上的舱门的方法,所述车辆限定有内部空间并包括可在打开位置和关闭位置之间移动的通气组件,其中所述打开位置允许流体流入和流出所述车辆的内部空权利要求书CN101934708A2/2页3间并且所述关闭位置阻止流体流入和流出所述车辆的内部空间,所述方法包括打开所述舱门;响应于所述舱门的打开自动地发信号给所述通气组件以移动到所述打开位置;关闭所述舱门;和响应于所述舱门的关闭自动地发。

7、信号给所述通气组件以移动到所述关闭位置。权利要求书CN101934708A1/8页4形状记忆合金主动舱门通气0001相关申请的交叉引用0002本申请要求2009年6月26提交的美国临时专利申请序列号61/220806的权益,其公开由此通过引用而被包含。技术领域0003本发明通常涉及用于车辆的内部空间的通气组件,并且更具体地涉及用于减轻响应于车辆的舱门关闭引起的过度空气压力增加。背景技术0004汽车包括车身,车身限定有内部空间,例如客舱空间或者行李箱空间。内部空间被舱门例如车门或者行李箱盖所关闭。舱门和/或车身包括密封件以将盖子紧密密封到车身上,以防止碎屑、水、噪声等从盖子的周边附近进入车辆的内。

8、部空间。这些密封件还在舱门被关闭时阻止空气逸出,由此使得车辆的内部空间内的空气压力增大。内部空间内增大的空气压力抵抗舱门的关闭,由此增大关闭舱门所需的力。0005为了减轻当关闭舱门时车辆的内部空间内的空气压力的增加,一些车辆配备有被动压力释放阀。被动压力释放阀响应于车辆的内部空间内增大的空气压力而打开,以允许内部空间内的空气逸出,由此减小车辆的内部空间内的空气压力并减小关闭舱门的力。被动压力释放阀可以包括柔性阀瓣,例如橡胶阀瓣,其在舱门的关闭期间被增大的空气压力推开。一旦车辆的内部空间内的空气压力与车辆外部的环境空气压力相等,这些类型的被动压力释放阀被偏压关闭。发明内容0006公开了一种通气组。

9、件,用于选择性打开和关闭车辆的内部空间以允许所述车辆的内部空间内的空气离开所述车辆的内部空间。所述通气组件包括限定多个开口的壳体。所述通气组件还包括多个叶片,在所述多个开口的每一个内布置所述多个叶片中的一个。所述多个叶片中的每一个枢转附接到所述壳体并构造为在打开位置和关闭位置之间一体地移动。所述打开位置允许流体流过所述多个开口并且所述关闭位置阻止流体流过所述多个开口。所述通气组件还包括致动器机构,所述致动器机构附接到所述壳体并且连接到所述多个叶片中的至少一个。所述致动器机构构造为将所述多个叶片在所述打开位置和所述关闭位置之间移动。所述致动器机构包括传动装置,所述传动装置连接到所述多个叶片中的所。

10、述至少一个并且构造为将旋转传递到所述多个叶片中的所述至少一个,并且所述致动器机构还包括形状记忆合金部件,所述形状记忆合金部件连接到所述传动装置。所述形状记忆合金部件构造为响应于电信号致动所述传动装置。0007还公开了一种操作车辆上的舱门的方法。所述车辆限定有内部空间并包括可在打开位置和关闭位置之间移动的通气组件。所述打开位置允许流体流入和流出所述车辆的内部空间。所述关闭位置阻止流体流入和流出所述车辆的内部空间。所述方法包括打开所说明书CN101934708A2/8页5述舱门;响应于所述舱门的打开自动地发信号给所述通气组件以移动到所述打开位置;关闭所述舱门;和响应于所述舱门的关闭自动地发信号给所。

11、述通气组件以移动到所述关闭位置。0008因此,通气组件提供主动通气组件,其在舱门的关闭期间提前主动地打开车辆的内部空间和车辆的外部之间的流体连通,以减轻内部空间内的空气压力。一旦舱门被打开就提前主动地将通气组件移动到打开位置中,消除了在打开流体连通以减轻过度空气压力之前在舱门的关闭期间在内部空间内增加空气压力的需要,由此减小关闭舱门所需的力。0009本发明主要涉及下述技术方案。00101一种通气组件,用于选择性打开和关闭车辆的内部空间以允许所述车辆的内部空间内的空气离开所述车辆的内部空间,所述通气组件包括0011限定多个开口的壳体;0012多个叶片,在所述多个开口的每一个内布置所述多个叶片中的。

12、一个,所述多个叶片中的每一个枢转附接到所述壳体并构造为在打开位置和关闭位置之间一体地移动,其中所述打开位置允许流体流过所述多个开口并且所述关闭位置阻止流体流过所述多个开口;和0013致动器机构,所述致动器机构附接到所述壳体并且连接到所述多个叶片中的至少一个,并构造为将所述多个叶片在所述打开位置和所述关闭位置之间移动;0014其中所述致动器机构包括传动装置,所述传动装置连接到所述多个叶片中的所述至少一个并且构造为将旋转传递到所述多个叶片中的所述至少一个,并且所述致动器机构还包括形状记忆合金部件,所述形状记忆合金部件连接到所述传动装置并且构造为响应于电信号致动所述传动装置。00152根据方案1所述。

13、的通气组件,其中所述形状记忆合金部件响应于由所述电信号产生的热而收缩。00163根据方案1所述的通气组件,其中所述致动器机构包括外壳,并且其中所述传动装置包括由所述外壳转动支撑的叶片齿轮和由所述外壳转动支撑并与所述叶片齿轮啮合结合的带齿轮杆。00174根据方案3所述的通气组件,还包括驱动轴,所述驱动轴将所述传动装置和所述多个叶片中的所述至少一个互连,并构造为在所述传动装置和所述多个叶片中的所述至少一个之间传递旋转运动。00185根据方案4所述的通气组件,其中所述驱动轴连接到所述叶片齿轮以与所述叶片齿轮一起旋转。00196根据方案3所述的通气组件,其中所述形状记忆合金部件包括连接到所述带齿轮杆的。

14、第一端部和连接到所述外壳的第二端部。00207根据方案1所述的通气组件,其中所述致动器机构包括弹簧,所述弹簧连接到所述传动装置并且构造为将所述叶片推动到关闭位置中。00218根据方案1所述的通气组件,其中所述外壳限定有通道,所述形状记忆合金部件布置在所述通道内。00229根据方案1所述的通气组件,其中所述致动器机构包括印刷电路板组件,所述印刷电路板组件包括将所述印刷电路板组件连接到所述形状记忆合金部件的至少一个导说明书CN101934708A3/8页6线和构造为控制所述形状记忆合金部件的微控制器。002310根据方案9所述的通气组件,还包括电位计,所述电位计连接到所述微控制器并且构造为检测所述。

15、叶片的位置。002411根据方案10所述的通气组件,还包括电子过载保护系统,其中所述微控制器可操作以控制所述电子过载保护系统。002512根据方案1所述的通气组件,其中所述多个叶片中的每个都包括连接到所述壳体的第一边缘和平行于所述第一边缘并从所述第一边缘间隔开的第二边缘,并且其中所述通气组件还包括与所述第二边缘相邻地将所述多个叶片中的每个互连的连杆。002613一种车辆,包括0027壁;0028与所述壁协作以限定内部空间的舱门;0029通气组件,附接到所述壁并且包括多个叶片,所述多个叶片构造为选择性地打开和关闭所述内部空间与外部之间的流体连通;0030传感器系统,构造为检测所述舱门的打开位置和。

16、关闭位置之一;和0031车辆控制器,构造为响应于所述传感器系统检测到所述舱门到所述关闭位置的移动而向所述通气组件发信号以打开所述内部空间和外部之间的流体连通,以允许所述内部空间内的空气离开所述内部空间。003214根据方案13所述的车辆,其中所述通气组件包括传动装置,所述传动装置连接到多个叶片并且构造为将旋转传递到所述多个叶片,并且所述通气组件还包括形状记忆合金部件,所述形状记忆合金部件连接到所述传动装置并且构造为响应于电信号致动所述传动装置。003315根据方案14所述的车辆,其中所述形状记忆合金部件响应于由所述电信号产生的热而收缩,以将所述多个叶片移动到打开位置,从而允许所述内部空间和外部。

17、之间的流体流动。003416一种操作车辆上的舱门的方法,所述车辆限定有内部空间并包括可在打开位置和关闭位置之间移动的通气组件,其中所述打开位置允许流体流入和流出所述车辆的内部空间并且所述关闭位置阻止流体流入和流出所述车辆的内部空间,所述方法包括0035打开所述舱门;0036响应于所述舱门的打开自动地发信号给所述通气组件以移动到所述打开位置;0037关闭所述舱门;和0038响应于所述舱门的关闭自动地发信号给所述通气组件以移动到所述关闭位置。003917根据方案16所述的方法,其中所述通气组件包括形状记忆合金部件,并且发信号给所述通气组件以移动到所述打开位置包括加热所述形状记忆合金部件以使所述形状。

18、记忆合金部件收缩并将所述通气组件移动到所述打开位置。004018根据方案16所述的方法,其中所述通气组件包括形状记忆合金部件,并且发信号给所述通气组件以移动到所述关闭位置包括冷却所述形状记忆合金部件以使所述形状记忆合金部件延长并将所述通气组件移动到所述关闭位置。004119根据方案16所述的方法,还包括检测所述多个叶片的位置。004220根据方案16所述的方法,还包括响应于所述舱门定位在所述打开位置达预定说明书CN101934708A4/8页7时间段而发信号给所述通气组件以移动到所述关闭位置。0043本发明的上述特征和优点以及其他特征和优点结合附图时从下述用于实施本发明的最佳模式的详细描述是显。

19、而易见的。附图说明0044图1是通气组件的分解透视图。0045图2是处于关闭位置的通气组件的透视图。0046图3是处于打开位置的通气组件的透视图。0047图4是处于关闭位置的通气组件的致动器机构的局部片段透视图。0048图5是处于打开位置的通气组件的致动器机构的局部片段透视图。0049图6是致动器机构的局部片段透视图。0050图7是安装在车辆中的通气组件的侧视平面图。具体实施方式0051参考附图,其中在全部数个视图中相似的标号表示相应零部件,通常以20示出通气组件。通气组件20用于车辆,并且打开和关闭车辆的内部空间21与车辆的外部之间的流体连通。车辆的内部空间21和外部之间打开的流体连通减轻响。

20、应于关闭车辆的舱门23来自内部空间21内的过度空气压力。0052参考图1,通气组件20包括壳体22,枢转附接到壳体22的多个叶片24,和致动器机构26,致动器机构26附接到壳体22并且构造为在打开位置和关闭位置之间一体地移动多个叶片24。图2示出的关闭位置阻止车辆的内部空间21和车辆的外部之间的流体连通。图3示出的打开位置允许车辆的内部空间21和车辆的外部之间的流体连通。虽然在图中示出和描述的通气组件20包括五个叶片24,为了清楚起见在图2和3中仅示出了五个叶片24中的两个。0053壳体22限定多个开口28。如图所示,壳体22限定五个不同的开口28。但是,应当认识到,壳体22可以包括任意数量的。

21、开口28,并且多个叶片24将包括相等数量的叶片24。还应当认识到,开口28和叶片24可以不同于图示的那样确定尺寸和进行构造,以满足特定设计要求和封装约束。0054与每个开口28相邻地布置一个叶片24。叶片24可以在打开位置和关闭位置之间移动,以打开和关闭通过开口28的流体连通。通气组件20包括在壳体22和/或叶片24中至少一者上的密封件,以在叶片24处于关闭位置时将叶片24紧密密封到壳体22上。密封件可以包括或者由任何适当的材料制成,该适当的材料能够在叶片24和壳体22之间密封以在叶片24处于关闭位置时阻止污物、尘土、水和噪声进入车辆的内部空间21。还应当认识到,密封件可以构造成任何适当的形状。

22、和配置以满足车辆的设计要求和约束。0055叶片24的每个都包括与枢转轴线32相邻的第一边缘30,叶片24绕枢转轴线32相对于壳体22枢转。叶片24沿着枢转轴线32、与叶片24的第一边缘30相邻地连接到壳体22。叶片24可以用任何方式枢转连接到壳体22。在预期中的是,叶片24可以包括沿着枢转轴线32向外延伸的凸台,该凸台接纳在由壳体22限定的凹入内,以产生叶片24和壳体22之间的枢转连接。替代地在预期中的是,叶片组件20可以包括销34,销34延伸穿过说明书CN101934708A5/8页8壳体22到叶片24限定的孔36中,并且由衬套38可转动地支撑,以产生叶片24和壳体22之间的枢转连接。应当认。

23、识到,叶片24和壳体22之间的枢转连接可以通过此处未示出或描述的一些其他方式实现,并且可以包括不同类型的枢转连接的组合。0056叶片24的每个都包括大体平行于第一边缘30并从第一边缘30间隔开的第二边缘40。连杆42与第二边缘40相邻地将每个叶片24连接起来以使得叶片24一体地移动。因此,如下面将详细描述地那样,致动器机构26连接到至少一个叶片24以下称为驱动叶片44,以将驱动叶片44在打开位置和关闭位置之间移动。连杆42将驱动叶片44连接到其他剩余叶片24,以使得剩余叶片24与驱动叶片44一体地在打开位置和关闭位置之间移动。叶片组件20包括将连杆42和叶片24互连的多个铆钉46。应当认识到,。

24、叶片24在打开位置和关闭位置之间移动期间可相对于连杆42枢转。还应当认识到,连杆42可以用此处未示出或描述的一些其他方式枢转附接到叶片24。0057壳体22和叶片24可以包括任何适当的材料或者由任何适当的材料制成,例如塑料材料、复合材料、金属材料或者能够在操作期间保持它们的形状以确保叶片24和壳体22之间的紧密密封的一些其他类似刚性材料。0058壳体22可以如下所述地组装到叶片24。壳体22包括第一半和第二半。壳体22的第一半和第二半构造为用于它们之间的卡合配合连接。连杆42首先组装到叶片24。叶片24然后相对于第一半和第二半之一定位到位。壳体22的第一半和第二半然后卡合在一起,将叶片24夹在。

25、其间。应当认识到,壳体22可以用此处未示出或描述的一些其他方式组装到叶片24。0059返回参考图1,致动器机构26包括外壳52。外壳52可以通过多个致动器紧固件54、通过卡合配合连接而附接到壳体22,或者替代地可以与壳体22一体地形成。外壳52容纳并支撑传动装置55。传动装置55构造为用于转动叶片24。传动装置55包括叶片齿轮56和带齿轮杆60。外壳可枢转地支撑叶片齿轮56。驱动轴58将叶片齿轮56连接到驱动叶片44,以在打开位置和关闭位置之间移动驱动叶片44。叶片齿轮56和驱动叶片44被键连接以与驱动轴58转动移动。这样,驱动轴58可以包括D形横截面或类似横截面,而叶片齿轮56和驱动叶片44。

26、限定对应形状的凹入以通过互锁旋转结合将驱动轴58接纳在其中。0060外壳可枢转地支撑带齿轮杆60。叶片齿轮56和带齿轮杆60布置成彼此啮合结合。参考图4,叶片齿轮56和带齿轮杆60示出为处于关闭位置。参考图5叶片齿轮56和带齿轮杆60示出为处于打开位置。在通过致动器机构26致动时,带齿轮杆60如箭头62所示顺时针旋转。响应于带齿轮杆60顺时针旋转,叶片齿轮56逆时针旋转,如箭头64所示。叶片齿轮56、驱动轴58和驱动叶片44之间的键连接使得驱动叶片44相对于壳体22从关闭位置移动到打开位置。弹簧66连接到带齿轮杆60并且构造为将带齿轮杆60推动回到关闭位置。因此,如下面更详细描述,弹簧66将带。

27、齿轮杆60从图5所示的打开位置移动到图4所示的关闭位置。应当认识到,传动装置55可以用能够将SMA部件68的直线移动转换成驱动轴58的旋转运动的一些其他方式来构造。还应当认识到,弹簧66可以连接到通气组件的其他构件例如一个叶片24,以将叶片推动到关闭位置中。0061参考图1、4和5,致动器机构26包括形状记忆合金SMA部件68。SMA部件68连接到传动装置55,并且构造为响应于电信号致动传动装置55。SMA部件68包括连接到带齿轮杆60的第一端部和连接到外壳52的第二端部。SMA部件68可以任意适当的方式连说明书CN101934708A6/8页9接到带齿轮杆60和外壳52,包括使用快速连接连接。

28、器。SMA部件68通过外壳52限定的通道70被引导,以确保SMA部件68与致动器机构26的任何热产生构件分隔开。替代地,外壳52可以限定壁96以将SMA部件68与致动器机构26的任何热产生构件分隔开。将SMA部件68与电构件分隔开确保SMA部件68不短接到致动器机构26内的任何电构件。0062响应于电流,SMA部件68加热并收缩。SMA部件68的收缩使得带齿轮杆60从图4所示的关闭位置转动到图5所示的打开位置。没有电流的情况下,SMA部件68冷却并且返回到SMA部件68的原始形状即长度。如上所述,当SMA部件68在SMA部件68的冷却期间膨胀时弹簧66将带齿轮杆60推动到关闭位置中。如图所示,。

29、致动器机构26将叶片24在打开位置和关闭位置之间移动。但是,应当认识到致动器机构26可以将叶片24移动到打开位置和关闭位置之间的任何中间位置,并将该中间位置保持为最终位置。0063SMA部件68包括形状记忆合金,并由形状记忆合金制成。适当的形状记忆合金可以根据合金成分和处理历史记录表现出单向形状记忆效果,固有的双向效果,或固有的双向形状记忆效果。在形状记忆合金中发生的两个相通常称为马氏体相和奥氏体相。马氏体相是相对较软的并且是形状记忆合金的易变形相,其通常在较低温度下存在。奥氏体相,即形状记忆合金的更坚固的相,在较高温度下发生。由表现出单向形状记忆效果的形状记忆合金成分形成的形状记忆材料并不自。

30、动地重整形状,而是取决于形状记忆材料设计,将很可能需要外部机械力来重整先前所表现出的形状方位。表现出固有的形状记忆效果的形状记忆材料由将会自动重整自身形状的形状记忆合金成分制成。0064形状记忆合金在被加热时记住其高温形态的温度可以通过合金成分的细微改变并通过热处理来调节。在镍钛形状记忆合金中,例如,该温度可以从高于约100改变至低于约100。形状回复过程在仅仅几度的范围上发生,并且取决于期望的应用和合金成分,转换的开始或者结束可以被控制在一度或两度内。形状记忆合金的机械属性在跨越其转换的温度范围上极大地改变,通常为形状记忆合金提供形状记忆效果以及高阻尼能力。形状记忆合金的内在高阻尼能力可以被。

31、用于进一步增大能力吸收属性。0065适当的形状记忆合金材料非限制性地包括基于镍钛的合金、基于铟钛的合金、基于镍铝的合金、基于镍镓的合金、基于铜的合金例如,铜锌合金、铜铝合金、铜金、和铜锡合金、基于金镉的合金、基于银镉的合金、基于铟镉的合金、基于锰铜的合金、基于铁铂的合金、基于铁铂的合金、基于铁钯的合金等。合金可以是二元的、三元的或者更高元的,只要合金成分表现出形状记忆效果例如形状方位的改变、阻尼能力等。0066致动器机构26还包括印刷电路板组件PCBA72。固定引线74附装到SMA部件68的第二端部和PCBA72。可动引线76附装到SMA部件68的第一端部和PCBA72。固定引线74和可动引线。

32、76在PCBA72和SMA部件68之间传导电流以致动SMA部件68。0067还参考图6,PCBA72包括印刷电路板78和安装到印刷电路板78的功率晶体管80。功率晶体管80通过发送电流到SMA部件68而将SMA部件68切换启用,并且通过中断到SMA部件68的电流而将SMA部件68切换停用。0068PCBA72还包括安装到印刷电路板78的微控制器82。功率晶体管80与微控制器82通信。当致动器机构26被提供动力时,微控制器82提供脉宽调制信号,脉宽调制信号控制功率晶体管80和供应到SMA部件68的功率。微控制器82包括程序,该程序提供在任何说明书CN101934708A7/8页10位置的从两个位。

33、置开和关到无穷位置控制。程序可以对许多因素例如环境温度调节脉宽调制信号。0069PCBA72还包括安装到印刷电路板78的功率连接器84。功率连接器84与微控制器82通信。功率连接器84是允许容易附装至SMA部件68的集成式印刷电路板78连接器。0070PCBA72还包括安装到印刷电路板78的热敏电阻器86。热敏电阻器86与微控制器82通信。热敏电阻器86测量微控制器82的环境温度。热敏电阻器86位于印刷电路板78上远离任何可能产生热的构件。0071PCBA72还包括安装到印刷电路板78上的线束连接器88。线束连接器88与微控制器82通信。线束连接器将通气组件20连接到车辆,用于接收来自车辆的信。

34、号即功率以致动通气组件20。0072返回参考图1,致动器机构26还包括电位计90。电位计90与微控制器82通信,并提供与驱动轴58的位置相关的信息和由此提高与叶片齿轮56和驱动叶片44的位置相关的信息到微控制器82。电位计90集成到印刷电路板78中,并且连接到驱动轴58。更具体而言,驱动轴58延伸通过由电位计90限定的带花键端口以测量驱动轴58的旋转。因为电位计90连接到印刷电路板78和驱动轴58,外壳52内PCBA72的精确位置是必要的以确保驱动轴58在操作期间不会受到约束。这样,PCBA72经由紧固件、卡合配合连接、或以能够确保并保持电位计90相对于驱动轴的正确定位的一些其他方式附接到外壳。

35、52。0073致动器机构可以包括电子过载保护系统,以防止SMA部件68暴露至过大的应力。微控制器82可操作以控制电子过载保护系统。电子过载保护系统可以包括电位计90、热敏电阻器86和可在微控制器82上运行的算法。电子过载保护系统可操作以在叶片24受约束不能移动的情况下切断至SMA部件68的功率。特别地,微控制器82可以在电位计90检测到叶片24受约束不能移动的情况下切断至SMA部件68的功率。应当认识到,电子过载保护系统可以用能够保护SMA部件68免于损坏的方式不同于此处所述地构造。0074致动器机构26还包括盖子92。盖子92附接到外壳52,并且将致动器机构26的各自构件密封在外壳52和盖子。

36、92之间。盖子92可以包括到外壳52的卡合配合。替代地,盖子92可以通过多个紧固件附接到外壳52。0075参考图7,通气组件20可以进一步包括格栅94。格栅94是车辆的内部装饰件,并且防止异物进入通气组件20而容纳在叶片24和壳体22之间。优选地,卡合配合连接将格栅94附接到壳体22。但是,应当认识到,格栅94可以以一些其他方式附接到壳体22。如图7所示,通气组件20附接到车辆。壳体22包括与壳体22一体地形成的一个或多个夹子。夹子将壳体22附接到车辆的壁96。壳体22包括围绕壳体22的外周的垫圈以密封到车辆的壁96上,并防止尘土、污物、水、空气或噪声在通气组件20的外周周围进入车辆的内部空间。

37、21。垫圈可以包括任何合适类型和构造的垫圈。格栅94从车辆的内部空间21内将内部覆盖物夹在壳体22和格栅之间以完成安装。0076在操作时,通气组件20如上所述在车辆的内部空间21内附接到车辆。例如,车辆的内部空间21可以定义为行李箱,并且舱门可以定义为行李箱盖。通气组件20的通常位置为关闭位置,在关闭位置中所有叶片24密封到壳体22上以阻止车辆的内部空间21和外部之间的流体连通。如上所述,致动器机构26的弹簧66将带齿轮杆60偏压到关闭位置。弹簧66提供的密封力,结合刚性的叶片24和叶片24与壳体22之间的密封件,消除了空气、说明书CN101934708A8/8页11水、污物、尘土或噪声流入舱。

38、门23。0077通气组件20在要求时主动地打开,即通气组件20在关闭舱门23之前自动地打开。优选地,舱门23的位置触发通气组件20的操作。车辆包括车辆控制器和检测舱门23的位置例如打开位置或关闭位置的传感器系统。一旦传感器系统指示舱门23打开,车辆控制器起用其他车辆系统,例如内部灯等。车辆控制器和传感器系统还用于控制通气组件20。因此,一旦传感器系统检测到舱门23打开,车辆控制器向通气组件20发信号以移动到打开位置。到通气组件20的信号是装置功率供应,即,车辆控制器通过供应功率到通气组件20来向通气组件20发信号以移动到打开位置。致动器机构26中的微控制器82将电流引导至SMA部件68,电流使。

39、得SMA部件68加热。当SMA部件68的温度增大时,SMA部件68收缩,由此转动带齿轮杆60,并由此转动叶片24到打开位置。0078通气组件20的叶片24保持在打开位置直到传感器系统检测到舱门23关闭。这样,只要舱门23被打开,从内部空间21到车辆的外部的流体连通被主动地打开,即自动地打开。流体连通保持打开直到舱门23被关闭。因此,当舱门23关闭时在内部空间21内没有空气压力增加,因为当舱门23关闭时空气可自由通过通气组件20离开内部空间21。在关闭舱门23之前防止空气压力增加大大减小了关闭舱门23所需的关闭力。一旦传感器系统检测到舱门23关闭后,车辆控制器就断开至致动器机构26的功率供应,由。

40、此中断至SMA部件68的电流。在没有电流的情况下,SMA部件68开始冷却并返回SMA部件68的初始长度。弹簧66自动地将带齿轮杆60并由此将叶片24推动返回关闭位置。0079替代地,在舱门23保持打开的情况下,致动器机构26可以被构造为在预定时间间隔届满后将叶片24移动到关闭位置中。0080通气组件20可以包括警示特征,该警示特征构造为通知操作者通气组件20被放置在打开位置中。警示特征可以包括叶片的背面照明,车辆中的警示灯,蜂鸣器或者通知操作者通气组件20处于打开位置中的一些其他系统。0081虽然已经详细描述了执行本发明的最佳模式,但本发明相关领域的技术人员将认识到用于实施本发明的各种替代设计和实施例都在所附权利要求范围内。说明书CN101934708A1/5页12图1说明书附图CN101934708A2/5页13图2图3说明书附图CN101934708A3/5页14图4图5说明书附图CN101934708A4/5页15图6说明书附图CN101934708A5/5页16图7说明书附图。

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