專利名稱：使用智能材料對安全機(jī)構(gòu)的激活的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體上涉及使用智能材料來激活安全機(jī)構(gòu)，并且更具體地，涉及利用智能材料致動安全鎖、遮蔽件和警報以及在一些情況下利用智能材料移除不想要電荷的系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù)：
各種安全特征被用于保護(hù)人們免受來自諸如斷路器箱、其他類型的控制箱和電池系統(tǒng)之類的電氣裝置的電擊。還存在安全特征以保護(hù)人們不經(jīng)受其他危險的狀況，例如高熱、高冷和高輻射水平。斷路器箱或控制箱的常見安全特征是機(jī)械鎖定機(jī)構(gòu)，只要主電力開關(guān)被接通，該機(jī)械鎖定機(jī)構(gòu)就自動接合。轉(zhuǎn)到附圖，并且更具體地參考附圖中的第一幅圖，圖1示出了斷路器箱或控制箱100 (一般被稱為電力箱)的示例。電力箱100被用于諸如組裝車間或工廠之類的環(huán)境102中。電力箱100具有用于接收主電源104 (例如，電力輸入線纜)的輸入103。如圖1所示的電力箱包括蓋板或門106或者其他接近部件或特征。一些電力箱100(在圖1中未示出)是敞開的，從而缺少這種門。箱100還能夠包括能夠由釋放開關(guān)110釋放的常規(guī)鎖108。箱100能夠具有電力斷路器或開關(guān)112，其控制從電源104至該箱的電力輸入。在一些情況下，鎖和開關(guān)被間接連接，使得擲動開關(guān)以接通電力也會導(dǎo)致鎖被鎖定。具有這種開關(guān)112或能夠由人員選擇性地激活的其他激活特征的至少一些實施方式能夠被稱為主動致動系統(tǒng)，該主動致動系統(tǒng)構(gòu)造并設(shè)置成主動地致動，以便致動一個或多個安全機(jī)構(gòu)，例如鎖定機(jī)構(gòu)、阻擋機(jī)構(gòu)和保持電源與負(fù)載(例如，警報、電阻等)之間的電連接閉合的機(jī)構(gòu)，由此促進(jìn)對不想要的電荷的耗用。主要關(guān)于圖2-8來描述的機(jī)構(gòu)包括現(xiàn)有的兩個機(jī)構(gòu)，即鎖定機(jī)構(gòu)和阻擋機(jī)構(gòu)。當(dāng)至這種箱的主電力被斷開時，例如主電力開關(guān)112被斷開(并且主鎖在此能夠被自動釋放)時，但是殘留電力仍可能存在于該系統(tǒng)中，例如由于未從這種箱內(nèi)的每個子單元放電或者由于該系統(tǒng)被錯誤接線。在該情況下，接近該箱的人員在認(rèn)為由于該箱被解鎖/能夠打開和/或該開關(guān)被斷開因而自身是安全的情況下可能不期望地暴露于該電荷。一些箱具有次級電力饋送，該次級電力饋送可能被錯誤接線，因此從其傳送的電流不期望地到達(dá)系統(tǒng)200的一些部件，而使用者可能會接觸這些部件。次級電力饋送的示例在圖1中由附圖標(biāo)記105表示。作為示例，系統(tǒng)200能夠包括單獨的A/C線路，例如120伏線路(例如，單相或三相)，并且如果該系統(tǒng)的一部分被錯誤接線，那么其電力會饋回到主機(jī)中，使得即使主開關(guān)或斷路器被關(guān)斷并且機(jī)械鎖被釋放，電力仍會被供應(yīng)到該系統(tǒng)。作為另一示例，系統(tǒng)200能夠包括DC線路，例如對于連接到DC馬達(dá)驅(qū)動器的電容器電力柜來說。同樣，接近該箱的人員在認(rèn)為由于該箱被打開因而自身是安全的情況下可能不期望地暴露于該電荷。
在具有本地電池源的電氣裝置中，包括機(jī)動車輛和其他車輛，也存在電擊的風(fēng)險。例如，在緊急情況下，比如在機(jī)動車輛意外事故中，源自電池的電荷會理論上能夠延及到在該電池外且鄰近該電池的各個部件。于是，不僅車輛乘員而且緊急救援人員都可能會暴露于該電荷。關(guān)于溫度和輻射，常見的安全系統(tǒng)是使用顏色敏感材料，該顏色敏感材料在暴露于熱、冷或輻射時改變其外觀，由此向人們警告這些狀況。其他系統(tǒng)使用量計(例如，溫度計或輻射計)來警告人們。這些方法的一個缺點在于，這些方法仍允許可能注意到或可能沒注意到該警告的人們接近危險狀況，這種情況可能發(fā)生。期望存在這樣的系統(tǒng)和方法，該系統(tǒng)和方法用于在這些以及類似情形中保護(hù)人們免受電荷以及其他不想要狀況(例如，熱、冷、輻射)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明在一個方面涉及一種使用可變形材料來選擇性地致動安全機(jī)構(gòu)以防止電擊的系統(tǒng)。所述系統(tǒng)包括所述可變形材料，所述可變形材料:(I)能夠電連接到具有不想要電荷的電氣部件；并且(2)基于由所述電氣部件處的電荷產(chǎn)生的電輸入,能夠在暫時形狀和原始形狀之間變化。所述可變形材料還:(3)被機(jī)械地連接到安全機(jī)構(gòu)，使得所述可變形材料的變化導(dǎo)致所述安全機(jī)構(gòu)的運動。所述可變形材料還:(4)在所述系統(tǒng)中構(gòu)造并設(shè)置成，響應(yīng)于被暴露給所述電輸入而變化至其原始形狀，并且由此致動所述安全機(jī)構(gòu)。在一個方面，本發(fā)明提供了一種用于操作如下系統(tǒng)的方法，所述系統(tǒng)使用可變形材料來選擇性地致動安全機(jī)構(gòu)以防止電擊。所述方法包括:閉合電氣開關(guān)，所述電氣開關(guān)定位在所述可變形材料與具有不想要電荷的電氣部件之間，由此允許由所述電荷引起的電流從所述電氣部件流到所述可變形材料。所述方法還包括:響應(yīng)于所述電氣開關(guān)的閉合從而在所述可變形材料處接收所述電流；以及，所述可變形材料響應(yīng)于接收到所述電流從而從所述材料的暫時形狀改變至所述材料的原始形狀。所述方法還包括:所述可變形材料通過改變其原始形狀來實現(xiàn)對所述安全機(jī)構(gòu)的致動。在一個方面，本發(fā)明提供了使用可變形材料來選擇性地致動安全機(jī)構(gòu)以防止電擊的另一系統(tǒng)。該系統(tǒng)還包括所述可變形材料，所述可變形材料:(i)能夠電連接到具有不想要電荷的電氣部件；(ii)基于由所述電氣部件處的電荷產(chǎn)生的電輸入，能夠在暫時形狀和原始形狀之間變化；(iii)被機(jī)械地連接到所述安全機(jī)構(gòu)，使得所述可變形材料的變化導(dǎo)致所述安全機(jī)構(gòu)的運動；以及，(iv)在所述系統(tǒng)中構(gòu)造并設(shè)置成，響應(yīng)于被暴露給所述電氣輸入而變化至其原始形狀，并且由此致動所述安全機(jī)構(gòu)。在該方面，該安全機(jī)構(gòu)包括至少一個這樣的元件，所述元件選自包括如下各項的元件組:(a)可動鎖定部件，所述可動鎖定部件構(gòu)造并設(shè)置成，在被致動時鎖定與所述電氣部件相關(guān)聯(lián)的接近特征，以限制對所述電氣部件的物理接近；(b)可動阻擋元件，所述可動阻擋元件構(gòu)造并設(shè)置成，在由所述可變形材料致動時移動到阻擋位置，以限制對所述電氣部件的物理接近；以及，(c)可開/閉電氣開關(guān)，所述可開/閉電氣開關(guān)定位在所述可變形材料與所述電氣部件之間，并且構(gòu)造并設(shè)置成停留在閉合位置，由此保持所述電氣部件和耗電子系統(tǒng)之間的電連接，所述耗電子系統(tǒng)在所述系統(tǒng)中構(gòu)造并設(shè)置成減少所述電氣部件中的不想要電荷。在具體實施方式
中，上述方面的安全機(jī)構(gòu)包括保持所述不想要電荷與安全子系統(tǒng)之間的電連接閉合的部件，所述安全子系統(tǒng)耗用所述不想要的電荷和/或?qū)λ霾幌胍碾姾蛇M(jìn)行警示。在一個具體實施方式
中，上述方面的安全機(jī)構(gòu)包括鎖定機(jī)構(gòu)或阻擋機(jī)構(gòu)。在另一方面，本發(fā)明提供了一種使用可變形材料來選擇性地致動安全機(jī)構(gòu)以防止暴露于不想要激勵的系統(tǒng)。所述系統(tǒng)包括偏置元件和安全機(jī)構(gòu)。所述安全機(jī)構(gòu)構(gòu)造成:通過操作可變形材料至接合位置和未接合位置中的一個，從而克服所述偏置元件的力來選擇性地移動。所述系統(tǒng)還包括所述可變形材料，在這方面，所述可變形材料在所述系統(tǒng)中構(gòu)造并設(shè)置成使得:在所述系統(tǒng)的操作中，當(dāng)所述可變形材料暴露于所述激勵時，所述可變形材料從第一形式變化至第二形式，由此使得所述安全機(jī)構(gòu)運動。在具體實施方式
中，所述安全機(jī)構(gòu)包括鎖和/或遮蔽件。在具體實施方式
中，所述激勵可以不同地是以下各項中的一種或多種:熱；缺乏熱(例如，冷)；以及輻射。本發(fā)明還包括以下方案:
1.一種使用可變形材料來選擇性地致動安全機(jī)構(gòu)以防止電擊的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包
括:
所述可變形材料，所述可變形材料:能夠電連接到具有不想要電荷的電氣部件；基于由所述電氣部件處的電荷產(chǎn)生的電輸入，能夠在變形形狀和未變形形狀之間變化；以及
被機(jī)械地連接到所述安全機(jī)構(gòu)，使得所述可變形材料的變化導(dǎo)致所述安全機(jī)構(gòu)
的運動；
其中，所述可變形材料在所述系統(tǒng)中構(gòu)造并設(shè)置成:響應(yīng)于被暴露給所述電輸入而變化至其未變形形狀，并且由此致動所述安全機(jī)構(gòu)。

2.根據(jù)方案I所述的系統(tǒng)，其中，所述安全機(jī)構(gòu)包括可動鎖定部件。3.根據(jù)方案2所述的系統(tǒng)，還包括鎖定部件，其中，所述鎖定部件在所述系統(tǒng)中構(gòu)造并設(shè)置成使得:所述鎖定部件在由所述可變形材料致動時移動，以鎖定與所述電氣部件相關(guān)聯(lián)的接近特征，以限制對所述電氣部件的物理接近。4.根據(jù)方案I所述的系統(tǒng)，其中，所述安全機(jī)構(gòu)包括可動阻擋元件。5.根據(jù)方案4所述的系統(tǒng)，還包括阻擋元件，其中所述阻擋元件在所述系統(tǒng)中構(gòu)造并設(shè)置成使得:所述阻擋元件在由所述可變形材料致動時移動到阻擋位置，以限制對所述電氣部件的物理接近。6.根據(jù)方案I所述的系統(tǒng)，其中，所述安全機(jī)構(gòu)包括定位在所述可變形材料和所述電氣部件之間的可開/閉電氣開關(guān)。7.根據(jù)方案6所述的系統(tǒng)，還包括:
耗電子系統(tǒng)，所述耗電子系統(tǒng)在所述系統(tǒng)中構(gòu)造并設(shè)置成減少所述電氣部件中的不想要電荷；以及
所述電氣開關(guān)，其中，所述電氣開關(guān)在所述系統(tǒng)中構(gòu)造并設(shè)置成使得:所述電氣開關(guān)在由所述可變形材料致動時停留在閉合位置，由此保持所述電氣部件與所述耗電子系統(tǒng)之間的電連接。8.根據(jù)方案7所述的系統(tǒng)，其中，所述可變形材料是所述耗電子系統(tǒng)的一部分。9.根據(jù)方案6所述的系統(tǒng)，其中:
所述電氣開關(guān)能夠在斷開位置和閉合位置之間移動；以及所述系統(tǒng)還包括觸發(fā)部件，所述觸發(fā)部件在所述系統(tǒng)中構(gòu)造并設(shè)置成:選擇性地激活，并且由此使得所述電氣開關(guān)移向其閉合位置，由此允許電流從所述電氣部件流向所述可變形材料。10.根據(jù)方案9所述的系統(tǒng)，其中，所述觸發(fā)部件構(gòu)造成響應(yīng)于在所述系統(tǒng)處的物理力而激活。11.根據(jù)方案I所述的系統(tǒng)，其中:
當(dāng)所述可變形材料致動所述安全機(jī)構(gòu)時，所述系統(tǒng)處于致動狀態(tài)；
所述系統(tǒng)還包括警報特征，所述警報特征在所述系統(tǒng)中構(gòu)造并設(shè)置成當(dāng)所述系統(tǒng)處于所述致動狀態(tài)時發(fā)出警示通知；
所述系統(tǒng)還包括耗電子系統(tǒng)，所述耗電子系統(tǒng)在所述系統(tǒng)中構(gòu)造并設(shè)置成減少所述電氣部件中的不想要電荷；并且
所述警報特征是所述耗電子系統(tǒng)的一部分。12.根據(jù)方案I所述的系統(tǒng)，其中: 當(dāng)所述可變形材料致動所述安全機(jī)構(gòu)時，所述系統(tǒng)處于致動狀態(tài)；
當(dāng)所述可變形材料未致動所述安全機(jī)構(gòu)時，所述系統(tǒng)處于未致動狀態(tài)；以及所述系統(tǒng)還包括偏置裝置，所述偏置裝置構(gòu)造并連接到所述安全機(jī)構(gòu)，以將所述系統(tǒng)朝向所述未致動狀態(tài)偏置。13.根據(jù)方案I所述的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)還包括環(huán)節(jié)，其中，所述環(huán)節(jié):
被連接到第一電氣開關(guān)，所述第一電氣開關(guān)定位在所述電氣部件和電源之間，并且能夠在所述第一電氣開關(guān)的斷開位置和所述第一電氣開關(guān)的閉合位置之間移動；
被連接到第二電氣開關(guān)，所述第二電氣開關(guān)定位在所述電氣部件和所述可變形材料之間，并且能夠在所述第二電氣開關(guān)的斷開位置和所述第二電氣開關(guān)的閉合位置之間移動；能夠在第一位置和第二位置之間移動；以及在所述系統(tǒng)中構(gòu)造并設(shè)置成:
當(dāng)所述環(huán)節(jié)移動到所述第一位置時，將所述第一電氣開關(guān)移動到其斷開位置，由此阻止電流借助所述第一電氣開關(guān)從所述電源流到所述電氣部件；并且
當(dāng)所述環(huán)節(jié)移動到其第一位置時，將所述第二電氣開關(guān)移動到其閉合位置，由此允許電流借助所述第二電氣開關(guān)從所述電氣部件流到所述可變形材料。14.根據(jù)方案13所述的系統(tǒng)，其中，所述環(huán)節(jié)在所述系統(tǒng)中還構(gòu)造并設(shè)置成: 當(dāng)所述環(huán)節(jié)移動到所述第二位置時，將所述第一電氣開關(guān)移動到其閉合位置，由此允
許電流借助所述第一電氣開關(guān)從所述電源流到所述電氣部件；以及
當(dāng)所述環(huán)節(jié)移動到其第二位置時，將所述第二電氣開關(guān)移動到其斷開位置，由此阻止電流借助所述第二電氣開關(guān)從所述電氣部件流到所述可變形材料。15.一種方法，用于使用可變形材料來操作系統(tǒng)以便選擇性地致動安全機(jī)構(gòu)從而防止電擊，所述方法包括:
閉合電氣開關(guān)，所述電氣開關(guān)定位在所述可變形材料與具有不想要電荷的電氣部件之間，由此允許由所述電荷引起的電流從所述電氣部件流到所述可變形材料；
響應(yīng)于所述電氣開關(guān)閉合，從而在所述可變形材料處接收所述電流；
所述可變形材料響應(yīng)于接收到所述電流而從所述材料的變形形狀改變至所述材料的未變形形狀；以及
所述可變形材料通過改變至其未變形形狀來實現(xiàn)對所述安全機(jī)構(gòu)的致動。16.根據(jù)方案15所述的方法，其中，所述安全機(jī)構(gòu)包括至少一個這樣的元件，所述元件選自包括如下各項元件的組:
可動鎖定部件，所述可動鎖定部件在被致動時鎖定與所述電氣部件相關(guān)聯(lián)的接近特征，以限制對所述電氣部件的物理接近；
可動阻擋元件，所述可動阻擋元件在被致動時移動到阻擋位置，以限制對所述電氣部件的物理接近；以及
可開/閉電氣開關(guān)，所述可開/閉電氣開關(guān)定位在所述可變形材料與所述電氣部件之間，并且所述可開/閉電氣開關(guān)在被激活時停留在閉合位置，由此保持所述電氣部件和耗電子系統(tǒng)之間的電連接，所述耗電子系統(tǒng)在所述系統(tǒng)中構(gòu)造并設(shè)置成減少所述電氣部件中的不想要電荷。17.根據(jù)方案15所述的方法，其中:
所述安全機(jī)構(gòu)包括可開/閉電氣開關(guān)，所述可開/閉電氣開關(guān)定位在所述可變形材料與所述電氣部件之間，并且在被激活時停留在閉合位置，由此保持所述電氣部件和耗電子系統(tǒng)之間的電連接，所述耗電子系統(tǒng)在所述系統(tǒng)中構(gòu)造并設(shè)置成減少所述電氣部件中的不想要電荷；以及
所述方法還包括觸發(fā)部件，所述觸發(fā)部件激活所述電氣開關(guān)，并由此使得所述電氣開關(guān)移動到其閉合位置，由此允許電流從所述電氣部件流到所述可變形材料。18.一種使用可變形材料來選擇性地致動安全機(jī)構(gòu)以防止暴露于不想要激勵的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括:
偏置元件；
所述安全機(jī)構(gòu)，所述安全機(jī)構(gòu)構(gòu)造成:通過操作所述可變形材料至接合位置和未接合位置中的一個，從而克服所述偏置元件的力被選擇性地移動；以及
所述可變形材料，所述可變形材料在所述系統(tǒng)中構(gòu)造并設(shè)置成使得:在所述系統(tǒng)的操作中，當(dāng)所述可變形材料暴露于所述激勵時，所述可變形材料從第一形式變化至第二形式，由此使得所述安全機(jī)構(gòu)運動。19.根據(jù)方案18所述的系統(tǒng)，其中，所述安全機(jī)構(gòu)包括至少一個這樣的特定機(jī)構(gòu)，所述特定機(jī)構(gòu)選自包括了鎖和遮蔽件的特定機(jī)構(gòu)的組。20.根據(jù)方案18所述的系統(tǒng)，其中，所述激勵是這樣的特定激勵，所述特定激勵選自包括了熱、缺乏熱、以及輻射的特定激勵的組。本發(fā)明的其他方面在下文中將部分地顯而易見并且將被部分地指出。


圖1示出了常規(guī)斷路器箱或控制箱。圖2示出了根據(jù)本技術(shù)的第一實施方式的、當(dāng)主系統(tǒng)電力開關(guān)被接通時處于未致動狀態(tài)的用于自動鎖定電氣系統(tǒng)的子系統(tǒng)。圖3示出了根據(jù)本技術(shù)的實施方式的、當(dāng)主系統(tǒng)電力開關(guān)被關(guān)斷時處于未致動狀態(tài)的圖2的子系統(tǒng)。
圖4示出了根據(jù)本技術(shù)的實施方式的、當(dāng)主系統(tǒng)電力開關(guān)被關(guān)斷時處于致動狀態(tài)的圖2的子系統(tǒng)。圖5示出了根據(jù)本技術(shù)的斷路器箱或控制箱。圖6示出了本文所述系統(tǒng)的操作方法。圖7示出了根據(jù)本技術(shù)的第二實施方式的、當(dāng)主系統(tǒng)電力開關(guān)被接通時處于未致動狀態(tài)的用于自動遮蔽部件的子系統(tǒng)。圖8示出了根據(jù)本技術(shù)的實施方式的、當(dāng)主系統(tǒng)電力開關(guān)被關(guān)斷時處于致動狀態(tài)的圖7的子系統(tǒng)。圖9示出了根據(jù)本技術(shù)的第三實施方式的、處于未致動狀態(tài)的、用于自動鎖定電氣系統(tǒng)且具有觸發(fā)部件的子系統(tǒng)。圖9A1示出了用于如圖9所示的子系統(tǒng)的、處于未致動狀態(tài)的第一示例性觸發(fā)部件。圖9A2示出了處于致動狀態(tài)的圖9A1的第一示例性觸發(fā)部件。圖9A3示出了處于致動狀態(tài)的第二示例性觸發(fā)部件。圖9B1示出了用于如圖9所示的子系統(tǒng)的、處于未致動狀態(tài)的第二示例性觸發(fā)部件。圖9B2示出了處于致動狀態(tài)的圖9B1的第二示例性觸發(fā)部件。圖10示出了根據(jù)本技術(shù)的實施方式的、處于致動狀態(tài)的圖9的子系統(tǒng)。圖1IA和圖1lB示出了根據(jù)本技術(shù)另一實施方式的響應(yīng)于預(yù)定激勵而自動鎖定系統(tǒng)的子系統(tǒng)。
具體實施例方式根據(jù)需要，本文公開了本發(fā)明的具體實施方式
。所公開的實施方式僅僅是能夠以各種形式和另選形式以及其組合來具體實施的示例。如本文所使用的，例如“示例性”及類似術(shù)語廣義地指代用作描述、范例、模型或樣本(或樣式)的實施方式。附圖不必按比例繪制，并且一些特征可能被放大或最小化，例如以便示出具體部件的細(xì)節(jié)。在一些情況下，公知的部件、系統(tǒng)、材料或方法未被詳細(xì)地說明，以避免使得本發(fā)明晦澀。因此，本文所公開的具體結(jié)構(gòu)和功能細(xì)節(jié)不應(yīng)被解釋為是限制性的，而是僅僅作為權(quán)利要求書的基礎(chǔ)，并且作為用于教導(dǎo)本領(lǐng)域技術(shù)人員實施本發(fā)明的代表性基礎(chǔ)。本發(fā)明的概述
本技術(shù)采用了可變形材料，例如智能材料，且更具體地，形狀記憶合金(SMA)，所述可變形材料能夠容易地在低溫下變形，而在高于其轉(zhuǎn)變溫度時變形到強韌得多的狀態(tài)(對于形狀記憶合金而言，這體現(xiàn)為模量增加大約2.5倍)。在各個具體實施方式
中，本發(fā)明描述了利用可變形材料來致動安全鎖和警報的系統(tǒng)和方法。本發(fā)明還描述了，例如在意外事故的情況下，利用智能材料從本地源(例如，電池)移除不想要的電荷的系統(tǒng)和方法。通常，諸如智能材料的可變形材料是具有能夠由外部激勵(例如，溫度、電場、應(yīng)力、磁場或pH水平)以受控的方式改變的一種或多種特性的材料。常見的智能材料包括壓電材料、形狀記憶合金、形狀記憶聚合物、磁致伸縮材料、磁性形狀記憶合金、PH敏感性聚合物、溫度響應(yīng)聚合物和鉻材料。雖然為了方便起見在本文中大多數(shù)時候?qū)⒖勺冃尾牧戏Q為智能材料，但是術(shù)語“智能”的使用旨在不將該材料局限于一定類型的可變形材料，并且本文對智能材料的引用應(yīng)當(dāng)被認(rèn)為包括更寬泛的含義，由此該材料能夠是除了可能被認(rèn)為僅僅是智能材料之外的那些可變形材料。本發(fā)明的大多數(shù)實施方式使用這樣的智能材料，該智能材料構(gòu)造成響應(yīng)于電輸入或熱輸入而改變形狀。這類常見智能材料是形狀記憶合金。形狀記憶合金是記住了冷鍛形狀的金屬合金。該形狀也能夠被稱為初始、最初或永久狀態(tài)。在由所施加的負(fù)載從該初始形狀變形的情況下，該合金將會返回至該初始形狀，即，響應(yīng)于被暴露給熱或電流的輸入而展現(xiàn)形狀記憶。形狀記憶合金通常以包括下述的名稱被公知:SMA ;智能金屬；記憶金屬；記憶合金；肌肉線；以及智能合金。在一些實施方式中,本技術(shù)包括將智能材料連接到具有不想要電荷的部件。示例性部件是具有不想要的殘留電荷的電力箱線路，所述電荷例如來自在已經(jīng)斷開至該電力箱的電力之后留存在該箱的部件中的電。在另一示例中，存在用于該箱的至少一個次級源，例如與主電力線路(例如，主電力線路104)不同的小電力線路。在又另一示例中，不想要的電荷存在于系統(tǒng)中或其電氣子系統(tǒng)中，例如機(jī)動車輛或其他車輛，該不想要的電荷來自于本地電源，例如，電池。該技術(shù)還包括與智能材料連接的一個或多個安全機(jī)構(gòu)。該安全機(jī)構(gòu)關(guān)于智能材料構(gòu)造并設(shè)置成由該智能材料致動。響應(yīng)于智能材料被連接到帶電部件，電流進(jìn)入該材料，從而導(dǎo)致該材料從其暫時變形狀態(tài)改變至其初始的永久形狀。通過改變其形狀，該智能材料致動相關(guān)聯(lián)的安全機(jī)構(gòu)，例如將安全鎖拉動到位，將蓋板移動到位從而阻礙使用者接近帶電部件，和/或保持閉合電路以耗用不想要的電荷。該系統(tǒng)還能夠包括電氣接地，該電氣接地被連接到具有不想要電荷的部件。智能材料能夠被連接在帶電荷部件與接地(例如，通過諸如電阻、警報和感應(yīng)線圈等的負(fù)載實現(xiàn))之間，和/或?qū)щ姾刹考c接地之間的連接保持在一起。在一些實施方式中，該系統(tǒng)包括連接在帶電部件和接地之間的電路中的一個或多個警報。示例性警報包括可視警報(例如燈)和聲音警報(例如，警笛或喇叭)，并且還包括向監(jiān)測系統(tǒng)提供報告的無源機(jī)構(gòu)。在一些實施方式中，監(jiān)測系統(tǒng)能夠是任何中心計算機(jī)化的和/或人工的系統(tǒng)，用于跟蹤相關(guān)事件并將相關(guān)事件通知給人員和/或其他系統(tǒng)。相關(guān)事件例如能夠是，包括SMA的安全系統(tǒng)響應(yīng)于諸如下述的激勵而被接合:(i)來自不想要的電流的焦耳加熱；(ii)不想要的大氣或環(huán)境溫度變化，例如來自著火或發(fā)動機(jī)艙室(例如，散熱片)或來自低溫環(huán)境(例如，盛裝液氮的容器或空間)的熱量；(iii)不想要的輻射。在一些實施方式中，監(jiān)測系統(tǒng)包括遠(yuǎn)程處理中心，例如OnStar 系統(tǒng)(OnStar是General MotorsCorporation的子公司OnStar, LLC的注冊商標(biāo))。本技術(shù)的益處包括通過下述中的一種或多種來保護(hù)人員免受電擊:自動鎖定封閉件；阻礙接近帶電荷部件；提供有關(guān)不想要電荷的可視或聲音通知；以及耗用電荷。其他益處包括利用不想要電力來提供這種保護(hù)，而不使用其他電力因而保存了其他電力。在每種情況下也不對相關(guān)復(fù)雜裝置(例如，計算機(jī)處理單元)增加成本或其他負(fù)擔(dān)。作為另一益處，本技術(shù)的一些實施方式的技術(shù)構(gòu)造并設(shè)置成不僅自動執(zhí)行其期望功能(例如，鎖定、阻礙、耗用、警告)，而且還一直執(zhí)行直到不再需要所述執(zhí)行，也就是說直到不想要的電荷已經(jīng)被移除或至少減少至足夠程度。Ml
轉(zhuǎn)到圖2，圖2示出了實施本技術(shù)的環(huán)境或系統(tǒng)200的示意性框圖。如圖2所示的部件都能夠是單個設(shè)備(例如，電力箱或控制箱)的一部分。系統(tǒng)200包括至少一個系統(tǒng)部件202，該系統(tǒng)部件由從電力輸入部104(例如，如圖1所示的電力線路104)接收的電來供電。系統(tǒng)部件202能夠包括寬范圍的電氣裝置或部件中的任何電氣裝置或部件，例如保險絲、計算電路、電容器組(聚集在一起以構(gòu)建更大充電量的成組的電容器)、電動馬達(dá)驅(qū)動器、制動器、溫度控制器、以及可編程邏輯控制器(PLC)
坐寸ο將輸入部104和系統(tǒng)部件202相連的電線204能夠選擇性地斷開/閉合。作為示例，在一個實施方式中，該連接能夠借助致動器112 (例如，如圖1所示的電力開關(guān))來斷開以及閉合。在致動器112處于如圖2所示的接通位置時，被連接到致動器112或者是該致動器112的一部分的環(huán)節(jié)206將第一電氣開關(guān)208保持在閉合位置，同樣如圖2所不。環(huán)節(jié)206包括一個或多個部件。第一電氣開關(guān)208被連接在系統(tǒng)部件202和電力輸入部104之間。在第一電氣開關(guān)208如圖2所示處于閉合的狀況下，電流209從電力輸入部104流向系統(tǒng)部件202。在一些實施方式中，電線204被認(rèn)為是電氣部件202的一部分。例如，在進(jìn)行操作以限制接近電氣部件的實施方式中，為了防止人員被電擊(例如，見圖4和圖8)，所能夠?qū)嵤┑谋Ｗo(hù)是限制人員接近電氣部件，一般來說，該電氣部件能夠包括電連接到電氣部件202的導(dǎo)電部件，例如電線204、210 (例如，見圖8)。所述電氣部件202能夠包括可能承載了不想要電荷的一個或多個導(dǎo)電部件。系統(tǒng)200還構(gòu)造成使得:當(dāng)電力開關(guān)處于接通位置時，第二電氣開關(guān)210斷開。第二電氣開關(guān)208被連接在部件202與可變形材料212 (例如，智能材料)之間。用于該方面的示例性智能材料(B卩，形狀記憶合金)在上文被描述。如圖2和圖3示意性地所示，環(huán)節(jié)206構(gòu)造并設(shè)置成:(i)當(dāng)電力開關(guān)112處于其接通位置(圖2)時，實現(xiàn)所述第一電氣開關(guān)208的閉合，并且同時實現(xiàn)所述第二電氣開關(guān)210的斷開；以及(ii)當(dāng)電力開關(guān)112處于其斷開位置(圖3)時，實現(xiàn)所述第一電氣開關(guān)208的斷開，并且同時實現(xiàn)所述第二電氣開關(guān)210的閉合。智能材料212被直接或間接地連接到安全機(jī)構(gòu)，例如鎖定部件214。在圖2的示例中，智能材料212借助中間部件213被連接到鎖定部件214。在該示例以及其他實施方式中，中間部件213操作以將智能材料的第一運動轉(zhuǎn)換為鎖定部件214的第二運動，如將在下面進(jìn)一步描述的那樣。在一些實施方式中，鎖定部件214由偏置部件216 (例如，拉簧)朝向如圖2所示的解鎖位置偏置。偏置部件216能夠另選地或另外地包括其他彈簧，例如，螺旋彈簧、或非
彈簧偏置裝置。鎖定部件214能夠包括任何常見鎖定部,例如閂鎖或銷,如圖2作為示例所示出的那樣。鎖定部件214的鎖定部能夠連接到互補部218，例如具有用于接收閂鎖或銷的接受部220的板或其他緊固部件?；パa部218是由智能材料212致動的安全機(jī)構(gòu)的一部分，并且在一些實施方式中，互補部218被認(rèn)為是鎖定部件214的一部分。在一些實施方式中，智能材料212被認(rèn)為是所謂的安全機(jī)構(gòu)的一部分，該智能材料選擇性地致動安全機(jī)構(gòu)的其他部分；而在其他實施方式中，該智能材料能夠被認(rèn)為連接到安全機(jī)構(gòu)的不同部分并且選擇性地致動所述不同部分。圖3
響應(yīng)于致動器112被切換到如圖3所示的斷開位置，電力輸入部104和部件202之間的連接被切斷。具體地，如所示的那樣，響應(yīng)于該開關(guān)被切換到其斷開位置，環(huán)節(jié)206進(jìn)行以下操作:(a)將第一電氣開關(guān)208移動到斷開位置，從而斷開/切斷輸入部104和部件202之間的連接；以及，(b)將第二電氣開關(guān)210移動到連接位置，從而閉合所述部件和智能材料之間的連接。在第二電氣開關(guān)210閉合的情況下，系統(tǒng)部件202中存在的任何不想要電荷作為電流219從系統(tǒng)部件202經(jīng)過第二電氣開關(guān)210流動到智能材料212，如圖3所示。圖4
響應(yīng)于智能材料212被連接到帶電系統(tǒng)部件202，電流219進(jìn)入或至少部分地影響(例如，加熱)材料212，從而使得該材料從如圖2和圖3示意性地示出的其變形形狀返回至如圖4示意性地示出的其初始的永久形狀。該變形由用附圖標(biāo)記221標(biāo)記的箭頭示意性地示出。如圖4所示，智能材料212在該智能材料212與中間部件213的交點處、該交點周圍或該交點附近連接到第一結(jié)合部或部分222。在所述的示例中，該結(jié)合部包括旋轉(zhuǎn)直線特征，從而允許智能材料和中間部件213相對于彼此成角度并且直線地移動。用圖4中的附圖標(biāo)記223標(biāo)記的箭頭示出了由智能材料212變形在第一結(jié)合部或部分222處引起的示例性直線運動。中間部件213繼而繞樞軸227旋轉(zhuǎn)(在圖4的示意圖中，逆時針旋轉(zhuǎn))，從而引起第二結(jié)合部或部分224運動。與第一結(jié)合部類似，該示例的第二結(jié)合部也包括旋轉(zhuǎn)直線特征(rotational-linear feature)。通過使得第一結(jié)合部222旋轉(zhuǎn)并且移動到左側(cè)(參見箭頭223)，導(dǎo)致第二結(jié)合部224旋轉(zhuǎn)并且移動到右側(cè)，如用圖4的附圖標(biāo)記225標(biāo)記的箭頭所示的那樣。本文所提供的方向標(biāo)識符(例如，左、右、上、下)是任意的，并且為了描述并理解本技術(shù)的概念而給出。在圖4的示意圖中，向右移動的第二結(jié)合部224使得鎖定部件214也向右移動。充分向右移動的鎖定部件214借助進(jìn)入互補鎖定部218 (例如，板)的接受部220從而接合該互補鎖定部218?；パa鎖定部218通過與鎖定部件214匹配(例如，接收)，從而在如圖4示意性地示出的位置處被緊固到位。將智能材料212和鎖定部件214相連的部件總體上能夠被稱為中間部。這些中間部至少包括中間部件213。第一結(jié)合部222能夠是中間部的一部分，或者包括智能材料212的子系統(tǒng)的一部分。第二結(jié)合部225能夠是中間部的一部分，或者包括鎖定部件214的子系統(tǒng)的一部分。在一些實施方式中，不存在中間部。而是，智能材料212有效地直接連接到包括在圖2-5的示例中的鎖定部件214的安全機(jī)構(gòu)，所述智能材料能夠包括輔助連接特征，例如所述的第一結(jié)合部222，并且其中，鎖定部件能夠包括輔助連接特征，例如同樣所述的第二結(jié)合部224。還將理解的是，所述的中間部僅僅是各種形式的中間部的示意性表示，而不僅僅是樞轉(zhuǎn)裝置。在構(gòu)想到的實施方式中，例如中間部包括齒條和小齒輪裝置。例如，小齒輪能夠與智能材料由其變形引起的運動相關(guān)聯(lián)地旋轉(zhuǎn)，而齒條能夠連接到小齒輪以及鎖定部件214，使得齒條響應(yīng)于小齒輪的旋轉(zhuǎn)而直線地平移。在一些實施方式中，智能材料212被認(rèn)為是耗電或放電子系統(tǒng)的一部分。該子系統(tǒng)的功能在于消耗或減少系統(tǒng)200中的不想要電荷，具體地，例如來自電氣部件202的不想要電荷。在一些實施方式(未在圖2中詳細(xì)地示出)中，智能材料212不是耗電或放電子系統(tǒng)的一部分。如上所述，在一些實施方式中，系統(tǒng)200包括一個或多個警告或警報230、232。響應(yīng)于智能材料212被致動和/或當(dāng)智能材料212被致動時，警報230、232在電路中連接到電氣部件202。例如，在圖2-4的示例中，警報230、232被連接到電氣開關(guān)210，使得當(dāng)開關(guān)210從其斷開位置(圖2和圖3)移向其閉合位置(圖4)時，從電氣部件202排放的電流219流向警報230、232。警報230、232能夠相對于智能材料212定位在各個位置。例如，雖然警報230、232在圖4中被示出定位在智能材料212和電氣接地234之間，但是這些附圖和說明也被認(rèn)為是將警報230、232中的一個或多個設(shè)置成定位在智能材料212和電氣開關(guān)210之間。雖然示出了兩個警報，但是在一些實施方式中，警報230、232包括任何數(shù)量的不同或組合的警報裝置。作為示例描述的警報裝置包括可視警報230 (例如，燈)和聲音警報232 (例如，喇叭或警笛)。在一些實施方式中，警報230、232能夠被認(rèn)為包括監(jiān)測系統(tǒng)，或者包括至少到這種監(jiān)測系統(tǒng)的連接，用于向這種監(jiān)測系統(tǒng)提供信號(例如，電信號)、消息(例如，電子郵件、電話短消息)、聲音和光等。在一些實施方式中，監(jiān)測系統(tǒng)能夠是任何中心計算機(jī)化和/或人工的系統(tǒng)，用于跟蹤相關(guān)事件，并將相關(guān)事件通知給人員和/或其他系統(tǒng)。相關(guān)事件例如能夠是，包括SMA的安全系統(tǒng)響應(yīng)于諸如下述的激勵而被接合:(i)來自不想要的電流的焦耳加熱；(ii)不想要的大氣或環(huán)境溫度變化，例如來自著火或發(fā)動機(jī)艙室(例如，散熱片)或來自低溫環(huán)境(例如，盛裝液氮的容器或空間)的熱量；(iii)不想要的輻射。在一些實施方式中，監(jiān)測系統(tǒng)包括遠(yuǎn)程處理中心，例如OnStar 系統(tǒng)(OnStar是General MotorsCorporation的子公司OnStar, LLC的注冊商標(biāo))。在警報230、232存在并且定位成接收源自電氣部件202的不想要電荷的電流219的實施方式中，這些警報被認(rèn)為是上述耗電或放電子系統(tǒng)的一部分。因此，相關(guān)警報有助于消耗或減少系統(tǒng)200中的不想要電荷(具體地，例如在電氣部件202處的不想要電荷)的功能。這些警報通過汲取一些電流用于其操作來實現(xiàn)所述功能。前述電氣接地234在如所述地存在時，也被認(rèn)為是上述耗電或放電子系統(tǒng)的一部分，有助于耗用或減少來自系統(tǒng)200 (例如，具體地來自電氣部件202)的不想要電荷的功倉泛。系統(tǒng)200還能夠包括一個或多個電阻236。電阻236能夠相對于智能材料212定位在各個位置中。例如，雖然電阻如圖4所示定位在智能材料212和電氣接地234之間，但是這些附圖和說明還都被認(rèn)為提供了定位在智能材料212和電器開關(guān)210之間的一個或多個電阻236。在電阻236存在并定位成接收源自電氣部件202的不想要電荷的電流219的實施方式中，電阻236被認(rèn)為是上述耗電或放電子系統(tǒng)的一部分。因此，相關(guān)電阻236有助于耗用或減少系統(tǒng)200中的不想要電荷(具體地，例如在電氣部件202處的不想要電荷)的功能。電阻236通過借助其阻抗特性汲取一些電流來實現(xiàn)該功能。雖然被示意性地示出在系統(tǒng)200內(nèi)，但是將理解的是，電氣接地234或其一部分能夠位于系統(tǒng)200之外。關(guān)于所提供的系統(tǒng)描述和示出的每個部件也都存在相同的可能性。例如，如圖2-4以及圖6-9所示的系統(tǒng)200、800的部件中的任何一個或多個都能夠完全或部分地位于該系統(tǒng)內(nèi)，或者完全或部分地位于該系統(tǒng)之外并且連接到該系統(tǒng)。除了部分地或完全地位于系統(tǒng)200之外并連接至系統(tǒng)200的電氣接地234的示例之外，電氣部件202、警報230和232、電阻236以及安全機(jī)構(gòu)的全部或一些(例如，互補鎖定部218/220)中的任意項都能夠部分地或完全地位于系統(tǒng)200之外并連接至系統(tǒng)200。在一些實施方式中，系統(tǒng)200構(gòu)造并設(shè)置成使得:智能材料112由其形狀恢復(fù)(形狀記憶)引起的運動起作用以保持電氣部件202與耗電或放電子系統(tǒng)之間的連接(例如，第二電氣開關(guān)210)閉合。該功能能夠在圖9B2的示意性視圖中看到。通過該布置，電氣部件與耗電/放電子系統(tǒng)之間的連接的閉合被保持，只要存在流向智能材料212的不想要電荷從而使得該智能材料保持處于其未變形狀態(tài)即可，例如，與偽塑性變形形狀相比收縮。在這種實施方式中，當(dāng)不想要電荷被移除或充分地減少時，智能材料212將由偏置元件(例如，圖8所示的偏置元件216)拉伸，以返回至其實際安裝的拉伸形狀或至少顯著地變成該實際安裝的拉伸形狀，由此智能材料212將完全停止或在一定程度上停止保持電氣部件與耗電/放電子系統(tǒng)之間的連接閉合。將在下文更詳細(xì)地描述如圖9B2所示的部件的操作。
圖5示出了采用電氣箱(例如，控制箱或電力箱)形式的示例性系統(tǒng)200?；パa鎖定部218和接受部220被示出為連接到該系統(tǒng)的門106。在一個實施方式中，系統(tǒng)200包括具有開口 502的部分殼體或完整殼體，該開口 502將尺寸和形狀設(shè)定成接收互補鎖定部。如圖2-5所示的系統(tǒng)200的部件和操作將關(guān)于圖6在下文被進(jìn)一步描述。圖6
圖6示出了本發(fā)明的技術(shù)的操作的示例性方法600。應(yīng)當(dāng)理解的是，方法600的步驟不必要以任何特定的順序示出，并且一些或全部步驟以另選順序的執(zhí)行是可能的，并且已經(jīng)被構(gòu)想到。這些步驟以演示順序呈現(xiàn)，以便于描述和說明。這些步驟能夠被添加、省除和/或同時執(zhí)行，而不偏離所附權(quán)利要求書的范圍。還應(yīng)當(dāng)理解的是，所述方法600能夠在任何時刻結(jié)束。方法600開始并且流程推進(jìn)到塊602，在塊602處，至系統(tǒng)200的電力能夠被接通，這例如通過將開關(guān)112轉(zhuǎn)動至接通位置來實現(xiàn)，由此允許電力借助主電力輸入部104(如圖2-5所示的部件)流到系統(tǒng)200。在一個實施方式中，當(dāng)門106關(guān)閉并且至系統(tǒng)200的電力被接通時，門106被鎖定以防止被打開。在該情況下，例如門106能夠由常規(guī)的鎖108保持以免打開。并且在該情況下，常規(guī)的鎖釋放機(jī)構(gòu)110被禁用，或者其通常的解鎖效果以其他方式被阻礙。在塊604處，至系統(tǒng)200的電力被切斷，這例如通過將開關(guān)112轉(zhuǎn)動到其斷開位置來實現(xiàn)，由此停止電力從主電力輸入部104流向系統(tǒng)200。在一些實施方式中，該切換動作還使得常規(guī)的鎖(例如，鎖108)脫開。如上所述并且如關(guān)于圖2和圖3所示的那樣，電力斷開功能將第一環(huán)節(jié)208與電氣部件202斷開并且將第二環(huán)節(jié)210連接到電氣部件202。響應(yīng)于電力被切斷并且第二環(huán)節(jié)210被閉合，在塊606，電連接到電線204的電氣部件202中的任何不想要電荷作為所述電流219 (如圖3和圖4所示)經(jīng)過電線204、經(jīng)過第二環(huán)節(jié)210并且朝向智能材料212流動。如所提供的，不想要電荷能夠基于各種原因中的一個或多個而存在。例如，殘留電力由于未從系統(tǒng)200的一個或多個子單元中的每個(例如，電氣部件202)放電而可能仍留在系統(tǒng)200中。在該情況下，接近箱的人員在認(rèn)為由于箱被解鎖因此自身是安全的的情況下可能不期望地暴露于該電荷。作為不想要電荷的另一示例性來源，一些系統(tǒng)(例如，電力箱或控制箱)例如除了如圖1-5所示的主電力饋送部104之外還能夠具有次級電力饋送部。不管系統(tǒng)中的不想要電荷的源是哪個(例如，電氣部件202)，在不存在本技術(shù)的操作的情況下，系統(tǒng)200 (例如，電力箱)的部件甚至在主開關(guān)跳閘并且機(jī)械鎖被釋放之后仍可能保持帶電。在該常規(guī)情況下，接近該箱的人員在認(rèn)為由于箱被打開和/或開關(guān)被斷開因而接近箱是安全的的情況下可能會不期望地暴露于該電荷。在塊608，電流219 (圖3和圖4)到達(dá)智能材料212，并且智能材料212作出響應(yīng)從而驅(qū)動以返回至其未變形狀態(tài)。更具體地，例如，如上所述，響應(yīng)于智能材料212被連接到帶電部件202，電流219進(jìn)入材料212或至少影響(例如，加熱)該材料212，從而使得該材料從其如圖2和圖3示意性地示出的偽塑性變形形狀返回至如圖4示意性地示出的未變形的永久形狀。該變形恢復(fù)由在圖4中用附圖標(biāo)記221標(biāo)記的箭頭示意性地示出。在塊610，智能材料212的變形恢復(fù)克服偏置元件以致動安全機(jī)構(gòu)，例如，如上所述的鎖定特征214、218、220。具體地例如，系統(tǒng)20能夠包括一個或多個中間部，例如，樞轉(zhuǎn)裝置或齒條和小齒輪裝置。雖然由如圖2-5所示的智能材料212的變形恢復(fù)致動的安全機(jī)構(gòu)包括鎖定特征214、218、220，但是由如圖7和圖8所示的實施方式中的這種變形恢復(fù)致動的安全機(jī)構(gòu)包括蓋或其他阻擋部件，如關(guān)于附圖在下文更詳細(xì)地描述的那樣。在圖9-10的實施方式中，安全機(jī)構(gòu)包括將電氣部件202和包括智能材料212的耗電/放電子系統(tǒng)之間的連接保持閉合，所述閉合使得來自不想要電荷的電流能夠在部件202與該子系統(tǒng)之間流動，直到不想要電荷被移除或減少到足夠程度，如關(guān)于這些附圖在下文更詳細(xì)地描述的那樣。在塊612，來自不想要電荷的電流219到達(dá)如上所述的警報230、232。這些警報進(jìn)行操作，以按照一種或多種方式(例如，可視或聲音警報)來警告人員，在系統(tǒng)200中仍存在不想要的電流。在塊614，來自不想要電荷的電流219到達(dá)其他部件，例如一個或多個電阻236和電氣接地234。如上文提供的，本文所述的各個部件能夠具有各種功能。例如，智能材料212能夠操作以致動一個或多個安全機(jī)構(gòu)(例如，使得鎖、蓋和/或電氣連接件(以促進(jìn)電荷耗用)移動并保持到位)，以及耗掉不想要的電荷和電流。被描述為耗掉不想要的電荷和電流的其他特征(即，耗電或放電子系統(tǒng)的部件)包括警報、電阻和電氣接地。
在可選塊616，全部或足夠量的電荷從系統(tǒng)200 (例如，電氣部件202)被耗用。步驟616在此被稱為是可選的，這是因為在一些情形中，不想要電荷的量如此小以致不易于被耗用。例如，在箱由次級源(例如，單獨的A/C線路，例如120伏線路)供電并且次級源被錯接的示例中，次級源的電荷不太可能由本技術(shù)的智能材料212和其他部件完全耗用，或至少不會長久被耗用。對于實現(xiàn)動作616的情況，先前流向智能材料212的電流219消失或減少到這種程度，以致智能材料212在偏置元件216的作用下朝向其實際安裝的變形形狀(如圖2和3所示的變形形狀)往回 改變。作為響應(yīng)，安全機(jī)構(gòu)被釋放(例如，使得鎖、蓋和/或電氣連接件(以促進(jìn)電荷耗用)移動并保持到位)。在一些實施方式中，由偏置特征216 (例如，如上所述的拉伸彈簧)提供的返回偏置有利于這種釋放或返回。作為使得電流在塊616處停止或變得足夠低的另一結(jié)果，任何先前致動的警報會停止提供其警告通知。在構(gòu)想到的實施方式中，方法600還包括動作618:分析、診斷并且可能執(zhí)行對系統(tǒng)的維護(hù)。該維護(hù)能夠包括例如重置或替換本文所述的安全技術(shù)的特征。分析和診斷功能能夠包括:確定不想要電荷是由與次級輸入電力線路105相關(guān)聯(lián)的錯誤接線引起的。后續(xù)維護(hù)能夠包括校正該錯誤接線。該過程600能夠在620結(jié)束或者借助由圖6中的環(huán)節(jié)B表示的返回線進(jìn)行重復(fù)。圖7和圖8
圖7和圖8示出了根據(jù)本技術(shù)的另一實施方式的示例性系統(tǒng)700。該實施方式包括如上所述的阻擋蓋。圖7和圖8的實施方式在許多方面與圖2-5的實施方式相同或類似。相同的特征在附圖中用相同的附圖標(biāo)記來表示。為了簡潔起見，相同的特征和功能在此將不再被描述，并且關(guān)于相同特征和功能的上述討論應(yīng)當(dāng)被認(rèn)為結(jié)合到了關(guān)于圖7和圖8的實施方式的該部分中。這些實施方式之間的主要差別在于，替代示出鎖定特征(例如，圖2-5的特征214、218、220)，圖7和圖8示出了阻擋特征或蓋特征702。雖然該特征在本文為了簡化被稱為蓋702，但是該特征的形式不局限于可能通常認(rèn)作是蓋的形式。特征702還能夠例如被稱為阻擋或覆蓋構(gòu)件702、或阻擋或覆蓋特征、部件、部分702等。蓋特征702，或簡單地蓋702，能夠包括一個或多個部件。在圖7中，示出了單個主要部件，即蓋或蓋板704。連接到蓋板704的元件也能夠被認(rèn)作是蓋702的一部分，例如下文描述的連接點706。如上所述，蓋特征702的主要目的在于能夠選擇性地從系統(tǒng)700中的如下位置移動以及至少移至系統(tǒng)700中的如下位置，在系統(tǒng)700中的該位置處，蓋特征將阻礙使用者接近到電氣部件。蓋704能夠具有各種各樣的形狀和尺寸中的任何形狀和尺寸，而不脫離本技術(shù)的范圍。例如，在一些實施方式中，蓋704是平面狀的，或至少包括平面狀元件。蓋704在圖7和圖8中以矩形形狀示出，但是這些附圖是示意性的，蓋不局限于矩形形狀。在一個實施方式中，蓋成形(例如，定制成形)為具有與電氣元件相對應(yīng)的形狀，目的在于當(dāng)蓋移動到其阻擋位置時進(jìn)行阻擋。在圖7和圖8的實施方式中，智能材料212(其能夠與關(guān)于圖2_5描述的智能材料相同或相似)被連接到蓋特征702。智能材料212在一個或多個連接點706處被連接到蓋702。借助連接點706，智能材料212的某種運動轉(zhuǎn)換為蓋702的某種相對應(yīng)的運動。在該實施方式中，智能材料212能夠按照與上述圖2-5所述的實施方式中其被致動的方式相同的方式被致動。一旦被致動，智能材料就諸如借助收縮改變其形狀，即，從由偏置元件216施加的其偽塑性變形恢復(fù)。通過該形狀變化，連接點706移動，由此使得蓋702移動。在圖7和圖8的示意性示例中，智能材料212從其如圖7的形狀改變?yōu)槠淙鐖D8所示的形狀，從而使得連接點706和聯(lián)接的蓋702從它們圖7中的相應(yīng)位置移動到它們圖8的相應(yīng)位置。智能材料212的示例性形狀變化在圖8中用以附圖標(biāo)記708標(biāo)記的箭頭來表示。蓋702的運動在圖8中用以附圖標(biāo)記710標(biāo)記的箭頭表不。系統(tǒng)700 (其包括智能材料212、蓋702和相關(guān)部件)構(gòu)造并設(shè)置成使得:蓋702在移動到在圖8中示意性地示出的其阻擋位置或阻擋狀態(tài)之后，阻礙或覆蓋至系統(tǒng)700的處于帶電或可能帶電的并且可能由人員以其他方式接近的電氣部件的通路。被阻擋的電氣部件能夠是電氣部件202自身或者連接到其上的導(dǎo)線和/或其他電氣結(jié)構(gòu)。僅以描述和示例的方式，蓋702在圖8中被示出為覆蓋來自電氣部件202的電線和連接器中的某一些。系統(tǒng)200能夠僅容易地設(shè)置成使得:當(dāng)系統(tǒng)700處于阻擋狀態(tài)時，全部的這種電線和連接器、電氣部件和/或其他帶電或可能帶電元件都由特征702阻擋。如關(guān)于圖2-5在上文描述的,根據(jù)本技術(shù)的系統(tǒng)能夠包括不止一個安全機(jī)構(gòu)。例如，智能材料212能夠構(gòu)造并且連接在系統(tǒng)中，并且操作以將安全鎖拉入接合位置中，將蓋板704移入到其阻擋使用者接近帶電部件的位置中，和/或保持耗用不想要電荷的電路閉合，后者(保持閉合)的功能在圖9B2中被大體上示出并且將在下文關(guān)于該圖進(jìn)一步說明。圖7和圖8的系統(tǒng)70的操作與關(guān)于圖2-5，尤其關(guān)于圖6，描述的系統(tǒng)200的操作類似。主要區(qū)別在于，在圖7和圖8的系統(tǒng)700中關(guān)注的安全機(jī)構(gòu)是蓋702，而在圖2-5以及圖6的系統(tǒng)200中關(guān)注的安全機(jī)構(gòu)是鎖定特征。如在圖6的方法600的描述中提供的那樣，方法600中所述的安全機(jī)構(gòu)能夠是蓋702以及鎖定機(jī)構(gòu)、或者取代該鎖定機(jī)構(gòu)的蓋702。
圖9示出了根據(jù)本技術(shù)的另一實施方式的系統(tǒng)900。系統(tǒng)900包括觸發(fā)部件902，該觸發(fā)部件構(gòu)造并設(shè)置成選擇性地使得電氣環(huán)節(jié)904閉合。電氣環(huán)節(jié)904被連接到電源906。系統(tǒng)900還能夠包括一個或多個電氣接地908、234。在一些具體實施方式
中，電源是本地電源，例如電池。在一些具體實施方式
中，系統(tǒng)900是車輛，例如機(jī)動車輛。系統(tǒng)900的目標(biāo)在于:在選定時刻耗用或釋放電源906的足夠電荷。在電源906是機(jī)動車輛的電池的情形中，系統(tǒng)900在意外事故的情況下可能是有用的。在該情況下，車輛會理論上進(jìn)行改變，使得電池906中的電荷能夠不期望地流向車輛的可能由乘員或應(yīng)急救援人員接觸的部件。借助本技術(shù)，觸發(fā)部件902會觸發(fā)電氣環(huán)節(jié)904的閉合，從而開始耗電或放電過程，以耗用或釋放來自電池的電荷，或優(yōu)選地此時存在電荷的任何其他元件的電荷。圖9A1和圖9B1示出了觸發(fā)部件902的兩個另選實施方式。圖 9A1 在圖9A1中，觸發(fā)部件902 (圖9)包括傳感器裝置902A，該傳感器裝置構(gòu)造成對某種運動或動作做出反應(yīng)。在一個具體實施方式
中，傳感器裝置902A是球-管傳感器裝置，或其他類型的碰撞或劇烈運動傳感器。在該實施方式中，諸如球的激活元件902A-1構(gòu)造并設(shè)置成響應(yīng)于足夠的力910 (例如，由車輛的意外事故引起，例如撞擊事件引起)而穿過保持特征902A-2，所述保持特征例如是薄膜、可釋放托架、指形物，等等。圖9A2
圖9A2示出了在所示的觸發(fā)部件(例如,傳感器裝置)902A例如由力910激活之后圖9A1的特征。如所示的，激活元件902A-1通過力910從而使得克服了保持特征902A-2的保持效應(yīng)，并且繼而接觸并且閉合電氣環(huán)節(jié)904。圖9A3
圖9A3示出了這樣的實施方式，在該實施方式中，球902A-2包括導(dǎo)電材料，并且該系統(tǒng)設(shè)置成使得該球在掉落到位時完成在該附圖中示出的電路，從而允許電流從由圖9A3的虛線部分示出且更明確地在圖9和圖10中部分地示出的電源906流動。在一個實施方式中，該球包括鋼或其他導(dǎo)電金屬或?qū)щ姴牧?。如在全部所述實施方式中的那樣，電?36能夠是限流器，其構(gòu)造成通過限制能夠經(jīng)過包括SMA的分支電路的電流的量進(jìn)行控制，由此避免SMA暴露于過高的電流。通過完成如圖9A3所示的電路，該電路包括電源906、球902A-1以及SMA 212, SMA212接收來自電源906的電流。借助該電流，SMA 212借助焦耳加熱而受熱，由此使得SMA212收縮到其初始構(gòu)造。電源906能夠借助該電路被耗用。在圖9A3中還能夠看到，該系統(tǒng)能夠構(gòu)造并設(shè)置成還從電源906流動、但直接流向SMA 212并且不經(jīng)過球902A-1的第二電路。在該實施方式中，該系統(tǒng)穩(wěn)健地構(gòu)造并設(shè)置，其中電流具有兩條可選行進(jìn)路線，例如，在一條路線斷開的情況下，電源906中的電荷仍能夠借助另一路線通過SMA 212耗用。在一個構(gòu)想到的實施方式中，該系統(tǒng)設(shè)置成使得球不會將閉合部904物理地移動到其閉合位置(例如，在附圖中用附圖標(biāo)記915表示的區(qū)域處；而是該系統(tǒng)設(shè)置成使得在該球與閉合部904之間具有空間)。而是，該球借助接觸接觸件911和913而形成允許電流流向SMA 212的第一電路，并且SMA作出響應(yīng)而收縮，由此閉合該閉合部904。圖9B1
在圖9B1中，觸發(fā)部件902 (圖9)包括繼電器裝置902B或公共信號源，其構(gòu)造成通過使得電氣環(huán)節(jié)904閉合從而對輸入信號作出反應(yīng)。該繼電器裝置包括具有繼電器裝置902B的觸發(fā)部件。圖9B2
圖9B2示出了在觸發(fā)部件902B例如由電信號或電子消息912激活之后的圖9B1的特征。如所示的，激活元件902B響應(yīng)于信號或消息912來實現(xiàn)電氣環(huán)節(jié)904的閉合。在一個實施方式中，通過使得電流例如借助繼電器裝置902B或其他信號源、以及繼電器裝置902B與智能材料212之間示出的線路而流向該智能材料212，繼電器裝置902B實現(xiàn)上述閉合。在一個構(gòu)想到的實施方式中，通過使得接頭914 (例如，鉸鏈)移動以閉合環(huán)節(jié)904，繼電器裝置902B引起了該閉合。在另一構(gòu)想到的實施方式中，繼電器裝置通過使得環(huán)節(jié)904的連接端916移動(例如,通過拉動或推動)來實現(xiàn)該閉合。在一些實施方式中，繼電器裝置啟動電源或電荷源與暴露于電流的致動器(SMA)之間的連接，如所述地操作以保持該連接閉合，直到電力被耗用至超過能夠提供將SMA保持在其致動狀態(tài)的足夠電流的點為止。圖 10
圖10示出了不管什么類型(例如，902A或902B)的觸發(fā)部件902起作用以閉合電氣環(huán)節(jié)904之后的系統(tǒng)900。當(dāng)電氣環(huán)節(jié)904被閉合時，電流920能夠從電源906和/或連接到環(huán)節(jié)904的任何其他帶電元件經(jīng)過環(huán)節(jié)904并流動到智能材料212。響應(yīng)于暴露給電流920，智能材料212如上所述改變形狀。例如，智能材料212收縮。通過改變至未變形形狀，智能材料212拉動連接到其上的接觸件922以及電氣環(huán)節(jié)904，由此，保持電氣環(huán)節(jié)904朝向其已經(jīng)存在的閉合位置。在這些方法中，一旦系統(tǒng)被觸發(fā)，包括閉合電氣環(huán)節(jié)904，那么環(huán)節(jié)904將借助包括智能材料212的本技術(shù)的操作而保持閉合，直到(如果有的話)全部或足夠量的電荷從連接到環(huán)節(jié)904的電源和/或任何其他帶電元件被耗用。借助這些操作，接觸系統(tǒng)700的部件(例如，剛剛撞車的機(jī)動車輛的部件)的人員不太可能被理論上可能來自于電源906的電荷擊中，或者該人員確實被電擊的話，也會更小程度地被電擊，并且與在直到此時都尚未發(fā)生所出現(xiàn)的耗盡情況相比可能遭受更少的電荷。 警報230、232、電阻236以及電氣接地234能夠以關(guān)于其他實施方式在上文描述的方式大致相同的方式操作。在一個實施方式中，系統(tǒng)900包括例如在圖2-4以及圖1lA和IlB中明確地示出的偏置部件那樣的偏置部件，所述偏置部件構(gòu)造并設(shè)置成:在該系統(tǒng)中將閉合部904偏置至斷開位置(例如，如圖9所示的位置)。如在這些其他附圖中所示的并且關(guān)于本發(fā)明的各個實施方式描述的那樣，偏置部件能夠包括彈簧，例如壓縮彈簧或拉簧。在圖10的實施方式中，當(dāng)經(jīng)過SMA 212的電流充分地降低時(例如根據(jù)需要，電源906被充分地耗用)，SMA 212將冷卻，從而致使SMA以較低的彈性模量變?nèi)?，由此允許偏置元件克服SMA的力，并且偏置元件由此拉動該連接904使其斷開。圖 UA
圖1IA示出了用于致動安全機(jī)構(gòu)1102的系統(tǒng)1100。系統(tǒng)1100能夠用于保護(hù)人員免受包括熱、冷、或輻射的各種狀況中的任何一種或多種。例如，該系統(tǒng)能夠結(jié)合例如蒸汽管道、爐或房間或能夠?qū)⑷藛T與不想要的熱量隔離的其他結(jié)構(gòu)的諸如門之類的開口使用，或者可以包括這種開口。關(guān)于冷，該系統(tǒng)能夠能夠結(jié)合例如低溫室或空間或者能夠?qū)⑷藛T與不想要的低溫隔離的其他結(jié)構(gòu)的諸如門之類的開口使用，或者可以包括這種開口。關(guān)于輻射，該系統(tǒng)能夠結(jié)合例如輻射容器、空間或能夠使得人員免受不想要地暴露到輻射的其他結(jié)構(gòu)的諸如門之類的開口使用，或者可以包括這種開口。作為具體示例，關(guān)于免受機(jī)動車輛或其他車輛中的不想要熱量的方面，當(dāng)其中的熱量和壓力是危險的(即，處在高于人員應(yīng)當(dāng)直接暴露于其的水平之上)時，系統(tǒng)1100能夠用于借助散熱器罩來保護(hù)人員以防其接近散熱器。例如，如圖1lA所示并且在下文描述的基座部或表面1116能夠是散熱器罩，或 者能夠連接到散熱器罩。這些附圖被認(rèn)為相似地示出了用于鎖定例如房間的門、蒸汽管道的門等部件的系統(tǒng)1100。系統(tǒng)1100包括可變形材料1104，例如智能材料，所述智能材料在一個實施方式中是形狀記憶合金(SMA)，例如本文上述的那些。在一些實施方式中，安全機(jī)構(gòu)1102被認(rèn)為是系統(tǒng)1100的一部分，在其他實施方式中，該安全機(jī)構(gòu)簡單地與系統(tǒng)1100相互作用。
可變形材料1104能夠以各種方式中的任何方式來定尺寸、定形狀以及設(shè)置，從而足以在該材料從第一形式變化至第二形式(例如，收縮)時致動該安全機(jī)構(gòu)。在圖1lA中明確地描述的實施方式中，材料1104 (例如，SMA)是細(xì)長形狀的。此外，在該實施方式中，能夠具有導(dǎo)線或線纜幾何形狀的材料1104在諸如圖11A/B所示的示例點1106的兩個連接點之間延伸。在材料1104的中間部分處，該材料1104接合安全機(jī)構(gòu)1102的接觸點1108。圖1lA還被認(rèn)為是結(jié)合了其他附圖(例如，圖2-4以及圖7_10)及其相應(yīng)說明示出了具有細(xì)長形狀的可變形材料1104，但是不是如圖1lA明確地示出的布置，在該實施方式中，可變形材料1104直接拉動部件(例如，圖2的部件213、圖7的部件216或圖9的部件904)，以致動安全機(jī)構(gòu)1102。這種部件能夠被認(rèn)為是安全機(jī)構(gòu)的一部分或者連接到該安全機(jī)構(gòu)1102。雖然在如圖11所示的實施方式中，安全機(jī)構(gòu)1102包括鎖定部件1110，但是該附圖結(jié)合其他附圖(例如，圖7和圖8)以及本文的說明被認(rèn)為還廣義地示出了這樣的實施方式，在該實施方式中，安全機(jī)構(gòu)1102是蓋或遮蔽件(類似于圖7和8的遮蔽件702)。鎖定部件1110被連接到偏置部件1112，該偏置部件在該系統(tǒng)中構(gòu)造并設(shè)置成將安全機(jī)構(gòu)1102偏置至未接合位置(如圖1lA示意性地示出的那樣)。在圖1lA的示例中，鎖定部件1110的這種偏置朝向左側(cè)，如箭頭1113所示的那樣。在圖1lA的示例中，偏置部件1112是壓縮彈簧。該示例的彈簧在第一端處連接成或至少定位成選擇性地接合鎖定部件1110的凸緣1114或其他偏置接觸部。該示例的彈簧在第二端處連接成或至少定位成選擇性地接合諸如基座部或表面1116之類的部件。如所示的，表面1116能夠是互補鎖定部的一部分，在一些實施方式中，所述互補鎖定部類似于如圖2所示的互補部218。在一個實施方式中，偏置部件是直接或間接連接到鎖定部件1110的拉簧，例如如在圖2的實施方式中示出的彈簧216。鎖定部件1110包括接合部1120，該接合部定位并設(shè)置成被插入到接收部1122(例如類似于圖2的接受部220)中或以其他方式接合該接收部1122。在基座部1116和接收部1122是諸如機(jī)動車輛散熱器罩之類的旋轉(zhuǎn)裝置的一部分或者連接到該旋轉(zhuǎn)裝置的情況下，接合部1120能夠被稱為止動部，其目的在于保持基座部1116以防止其運動(例如，旋轉(zhuǎn)以移除該罩)。在一個實施方式中，可變形材料1104是SMA智能材料，所述SMA智能材料在SMA具有相對低模量的低溫下設(shè)置成如圖1lA所示的暫時形狀。更具體地，在低溫下，SMA 1104能夠由偏置元件1112 (或用手)來偽塑性變形，由此將安全機(jī)構(gòu)1102移向如圖1lA所示的脫離位置。這些相同的概念能夠用于有關(guān)圖2-4和圖7-10的實施方式中的可變形材料以及其構(gòu)造和布置。圖1lB
圖1IB示出了圖1lA的系統(tǒng)1100，其中安全機(jī)構(gòu)1102移動至其接合狀態(tài)。通過使得可變形材料1104 (例如，SMA)被激活，系統(tǒng)1100移動到該接合狀態(tài)。SMA 1104在暴露于足夠的激勵時通過收縮來激活。在如圖1IB明確地示出的實施方式中能夠看到，由于連接點1106被固定，因此SMA1104收縮會產(chǎn)生對安全機(jī)構(gòu)1102的接觸點1108的致動力1124 (即，朝向圖1lB的示意圖中的右側(cè))。該力1124使得安全機(jī)構(gòu)1102也移動，即朝向圖1lB的示意圖中的右側(cè)，如運動箭頭1125所示的那樣。SMA 1104和偏置部件1112被選擇，并且包括它們的相關(guān)部件構(gòu)造并設(shè)置成使得:當(dāng)SMA 1104暴露于足夠的激勵時，由該SMA 1104產(chǎn)生的力1124足以克服偏置元件1112的偏置(B卩，朝向圖1lA和IlB的示意圖中的左側(cè)(例如，見圖1lA的箭頭1113))。當(dāng)安全機(jī)構(gòu)1102朝向圖1lB的右側(cè)移動時，其接合部1120 (例如，止動部)移動到接合部1122 (例如，機(jī)動車輛散熱器罩或其他基座部1116的接收部)內(nèi)的接合位置。例如通過使用與如圖2-4所示的SMA布置類似的SMA布置，當(dāng)前這些實施例的關(guān)于SMA激活和該激活結(jié)果的概念能夠類似地應(yīng)用于不同的構(gòu)造和布置中。因此，例如，類似于如圖2-4所示的布置能夠構(gòu)造并設(shè)置成:由除了來自電流的焦耳加熱以外的足夠激勵來致動，例如通過足夠熱量、通過足夠缺少熱量(例如，冷)、通過足夠輻射、或通過本文所述的其他激勵來致動。關(guān)于鎖定而描述的這些概念能夠同時或替代地等同應(yīng)用到所述的遮蔽用途(例如，關(guān)于圖7的遮蔽件702所述的那樣)。在該情況下，遮蔽件能夠是絕熱遮蔽件，例如任何所需尺寸和形狀的耐熱、耐火和/或耐火焰的遮蔽件。當(dāng)激勵被移除或者減弱至足夠小的程度或量(例如，將機(jī)動車輛的散熱器的溫度(SMA 1104被暴露于的溫度)充分地冷卻)時，SMA冷卻，并且由此再次采用其低溫的可變形狀態(tài)，由此偏置機(jī)構(gòu)1112將再次能夠?qū)踩珯C(jī)構(gòu)1102推出其接合，即朝向如圖1lA所示的狀態(tài)。由此，在相關(guān)溫度處于安全范圍內(nèi)的情況下，與基座部1116 (例如，散熱器罩)相關(guān)聯(lián)的開口能夠由人員安全地移除或打開。本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解的是，相同的概念也能夠應(yīng)用到系統(tǒng)1100設(shè)置成保護(hù)人員免受寒冷(例如，低溫環(huán)境)的情形。作為第一主要示例，系統(tǒng)1100能夠構(gòu)造并設(shè)置(例如，SMA 1104和偏置元件1112選擇/特征、定位等)，使得接合部1120在SMA暴露于低于選定溫度的溫度時被接合。該實施方式能夠操作以保護(hù)人員免受極低的溫度，例如在具有液氮或其他極冷試劑的容器或空間中。在一個實施方式中，系統(tǒng)1100設(shè)置成使得機(jī)構(gòu)1102響應(yīng)于SMA 1104所暴露的足夠高的溫度(即，不太冷)而脫開。對于該情況，偏置元件1112能夠構(gòu)造并設(shè)置成將安全機(jī)構(gòu)1102朝向接合或斷開狀態(tài)偏置。作為第二主要示例，系統(tǒng)1100能夠構(gòu)造并設(shè)置(例如，SMA 1104和偏置元件1112的選擇/特征和定位等)，使得當(dāng)SMA暴露于高于或低于選擇輻射值的輻射時接合部1120被接合。該實施方式能夠操作以保護(hù)人員免受高輻射水平，例如在容器內(nèi)或者在房間內(nèi)或房間外的輻射水平。對于該實施方式，SMA 1104能夠至少部分地覆蓋有第二材料的涂層(例如，套、片和條帶等)，所述涂層構(gòu)造成響應(yīng)于一定水平的輻射而加熱或冷卻。對于該情況，附圖被認(rèn)為通過圍繞SMA 1104的線(或者，例如用于其他附圖的項目212的線)示出了這種局部或完全覆蓋。在操作中，例如當(dāng)所覆蓋的SMA 1104暴露于高輻射時，該覆蓋加熱導(dǎo)致SMA收縮，由此使得鎖定部或遮蔽部移入到位。在該情況下，遮蔽部能夠是任何所需尺寸和形狀的輻射遮蔽件。在一些實施方式中，系統(tǒng)1100 (或較早實施方式中的任何系統(tǒng)，例如200、700)包括手動釋放機(jī)構(gòu)，該手動釋放機(jī)構(gòu)用附圖標(biāo)記1126在圖1lB中被示意性地示出，并且被認(rèn)為與關(guān)于其他所示和描述的系統(tǒng)200、700類似地示出。釋放機(jī)構(gòu)1126能夠構(gòu)造成由例如專用鑰匙或工具來致動，或甚至由諸如螺絲刀的平坦工具或由人員(例如，應(yīng)急響應(yīng)人(例如，救火隊員))使用的其他長器械來致動。在一個實施方式中，手動釋放機(jī)構(gòu)1126用手來激活。如從圖1lB的示意圖中看到的，手動釋放機(jī)構(gòu)1126的操作將安全機(jī)構(gòu)1102移出如圖1lB所示的接合位置，并且朝向如圖1lA所示的未接合位置移動。結(jié)論
如所提供的，本技術(shù)的益處包括以各種方式中的一種或多種保護(hù)人員免受電擊。其他益處包括提供如下這些保護(hù):(I)使用不想要的電力，且因此不使用其他電力，并且因此保存其他電力；以及，(2)沒有與諸如計算處理單元之類的復(fù)雜裝置相關(guān)的成本或其他挑戰(zhàn)(例如，維護(hù))。另一益處是該系統(tǒng)構(gòu)造并設(shè)置成:執(zhí)行其期望功能，不僅自動執(zhí)行，而且一直執(zhí)行，直到不再需要執(zhí)行時為止，也就是說，直到不想要的電荷被移除或至少減少到足夠程度。在該情況下，偏置元件使得致動器被重設(shè)(例如，拉伸到其暫時狀態(tài))。本文公開了本發(fā)明的各個實施方式。所公開的實施方式僅僅是能夠以各種形式和另選形式以及其組合來實施的示例。本技術(shù)的一些實施方式能夠被稱為無源致動系統(tǒng)，其構(gòu)造并設(shè)置成無源地致動一個或多個安全機(jī)構(gòu)，例如鎖定機(jī)構(gòu)、阻擋機(jī)構(gòu)和保持電連接閉合由此促進(jìn)不想要的電荷被耗用的機(jī)構(gòu)。這種系統(tǒng)的無源方面涉及這樣的能力，所述能力即:該系統(tǒng)自動致動安全機(jī)構(gòu)，而不由來自復(fù)雜計算或控制裝置系統(tǒng)的電流和/或信號觸發(fā)或控制。相反，該激活僅由環(huán)境或情景狀況、或者由不想要的輻射、或從次級(例如，控制)信號至部件(例如，電力箱)的電流觸發(fā)，所述環(huán)境或情景狀況例如是不想要的溫度(不想要的大氣溫度)、來自部件(例如，電力箱)中的殘留電荷的不想要電流。在后者的示例中，電流并不形成并傳送到本安全系統(tǒng)以用于操作該安全系統(tǒng)，而是該電流被提供至與該安全系統(tǒng)不同的裝置(例如，至諸如電力箱的裝置，更具體地，可能與該裝置的驅(qū)動方面相比的該裝置的控制方面)。在這些方面，該系統(tǒng)能夠被稱為是無源的。法律上不需要描述并教導(dǎo)本權(quán)利要求書的每個可能實施方式，且因此描述并教導(dǎo)本權(quán)利要求書的每個可能實施方式在經(jīng)濟(jì)上是過高的。因此，上述實施方式僅僅是所闡述的實施方式的示例性描述，以便清楚地理解本發(fā)明的原理。能夠作出上述實施方式的變形、修改和組合，而不偏離權(quán)利要求書的范圍。全部這些變化、修改和組合在本文被包括在本發(fā)明和下述權(quán)利要求書的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種使用可變形材料來選擇性地致動安全機(jī)構(gòu)以防止電擊的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括:所述可變形材料，所述可變形材料: 能夠電連接到具有不想要電荷的電氣部件； 基于由所述電氣部件處的電荷產(chǎn)生的電輸入，能夠在變形形狀和未變形形狀之間變化；以及 被機(jī)械地連接到所述安全機(jī)構(gòu)，使得所述可變形材料的變化導(dǎo)致所述安全機(jī)構(gòu)的運動； 其中，所述可變形材料在所述系統(tǒng)中構(gòu)造并設(shè)置成:響應(yīng)于被暴露給所述電輸入而變化至其未變形形狀，并且由此致動所述安全機(jī)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述安全機(jī)構(gòu)包括可動鎖定部件。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，還包括鎖定部件，其中，所述鎖定部件在所述系統(tǒng)中構(gòu)造并設(shè)置成使得:所述鎖定部件在由所述可變形材料致動時移動，以鎖定與所述電氣部件相關(guān)聯(lián)的接近特征，以限制對所述電氣部件的物理接近。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述安全機(jī)構(gòu)包括可動阻擋元件。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，還包括阻擋元件，其中所述阻擋元件在所述系統(tǒng)中構(gòu)造并設(shè)置成使得:所述阻擋元件在由所述可變形材料致動時移動到阻擋位置，以限制對所述電氣部件的物理接近。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所 述的系統(tǒng)，其中，所述安全機(jī)構(gòu)包括定位在所述可變形材料和所述電氣部件之間的可開/閉電氣開關(guān)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，還包括: 耗電子系統(tǒng)，所述耗電子系統(tǒng)在所述系統(tǒng)中構(gòu)造并設(shè)置成減少所述電氣部件中的不想要電荷；以及 所述電氣開關(guān)，其中，所述電氣開關(guān)在所述系統(tǒng)中構(gòu)造并設(shè)置成使得:所述電氣開關(guān)在由所述可變形材料致動時停留在閉合位置，由此保持所述電氣部件與所述耗電子系統(tǒng)之間的電連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其中，所述可變形材料是所述耗電子系統(tǒng)的一部分。
9.一種方法，用于使用可變形材料來操作系統(tǒng)以便選擇性地致動安全機(jī)構(gòu)從而防止電擊，所述方法包括: 閉合電氣開關(guān)，所述電氣開關(guān)定位在所述可變形材料與具有不想要電荷的電氣部件之間，由此允許由所述電荷引起的電流從所述電氣部件流到所述可變形材料； 響應(yīng)于所述電氣開關(guān)閉合，從而在所述可變形材料處接收所述電流； 所述可變形材料響應(yīng)于接收到所述電流而從所述材料的變形形狀改變至所述材料的未變形形狀；以及 所述可變形材料通過改變至其未變形形狀來實現(xiàn)對所述安全機(jī)構(gòu)的致動。
10.一種使用可變形材料來選擇性地致動安全機(jī)構(gòu)以防止暴露于不想要激勵的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括: 偏置元件； 所述安全機(jī)構(gòu)，所述安全機(jī)構(gòu)構(gòu)造成:通過操作所述可變形材料至接合位置和未接合位置中的一個，從而克服所述偏置元件的力被選擇性地移動；以及所述可變形材料，所述可變形材料在所述系統(tǒng)中構(gòu)造并設(shè)置成使得:在所述系統(tǒng)的操作中，當(dāng)所述可變形材料暴露于所述激勵時，所述可變形材料從第一形式變化至第二形式，由此使得 所述安全機(jī)構(gòu)運動。
全文摘要
本發(fā)明涉及使用智能材料對安全機(jī)構(gòu)的激活。具體地，提供了一種使用可變形材料來選擇性地致動安全機(jī)構(gòu)以防止電擊的系統(tǒng)。所述系統(tǒng)包括可變形材料，所述可變形材料(1)能夠電連接到具有不想要電荷的電氣部件；以及，(2)基于由所述電氣部件處的電荷產(chǎn)生的電輸入，能夠在變形形狀和未變形形狀之間變化。所述可變形材料還(3)被機(jī)械地連接到所述安全機(jī)構(gòu)，使得所述可變形材料的變化導(dǎo)致所述安全機(jī)構(gòu)的運動。所述可變形材料還(4)在所述系統(tǒng)中構(gòu)造并設(shè)置成，響應(yīng)于被暴露給所述電輸入而變化至其未變形形狀，并且由此致動所述安全機(jī)構(gòu)。
文檔編號H02B1/46GK103178456SQ20121056491
公開日2013年6月26日 申請日期2012年12月24日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月22日
發(fā)明者N.W.平托四世, A.L.布朗, N.L.約翰森 申請人:通用汽車環(huán)球科技運作有限責(zé)任公司