專利名稱：活性材料啟動(dòng)的車頂行李架特征的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體上涉及車頂行李架特征，且更具體地涉及活性材料啟動(dòng)的車頂行李架 特征。
背景技術(shù)：
車頂行李架/行李架當(dāng)前用于允許貨物和貨物容器存放在車頂上。貨物或貨物容 器附連到車頂行李架會(huì)不希望地需要人力。例如，安裝到貨物容器的夾具可用于通過將夾 具物理地緊固到車頂行李架的軌道上而將貨物容器附連到車頂行李架。當(dāng)前車頂行李架也 經(jīng)受不美觀愉悅的缺點(diǎn)。與車頂行李架有關(guān)的另一問題在于在車頂行李架上、在車頂行李架下和/或車頂 行李架周圍的空氣流可產(chǎn)生大量的噪音且也可以影響車輛性能的許多方面，包括車輛阻 力。車輛阻力可以影響車輛的燃料經(jīng)濟(jì)性。如本文使用的，術(shù)語“空氣流”指的是車輛部件 周圍和通過車輛部件的空氣相對(duì)于車輛外表面或者車輛元件表面的運(yùn)動(dòng)，外部空氣流可以 沿車輛元件表面引導(dǎo)，例如，發(fā)動(dòng)機(jī)艙中的表面。術(shù)語“阻力”指的是在與流體中的移動(dòng)本 體的重心的運(yùn)動(dòng)相反的方向由摩擦引起的阻抗。因而，期望開發(fā)一種車頂行李架系統(tǒng)，貨物、貨物容器等可以更容易地附連到車頂 行李架系統(tǒng)上。也期望改進(jìn)外觀和空氣動(dòng)力學(xué)性質(zhì)且減少與通過這種車頂行李架系統(tǒng)和這 種車頂行李架周圍的空氣流相關(guān)的噪音。

發(fā)明內(nèi)容
本文公開的是活性材料啟動(dòng)的車頂行李架特征。在一個(gè)實(shí)施例中，一種車頂行李 架系統(tǒng)包括與活性材料操作性連通的構(gòu)件，其中，所述活性材料配置成在接收激活信號(hào)時(shí) 經(jīng)受屬性的變化。在另一個(gè)實(shí)施例中，一種用于隱藏車頂行李架的隱藏組件包括配置成具有第一 形式和第二形式的構(gòu)件，其中，所述第一形式配置成隱藏所述車頂行李架，所述第二形式配 置成暴露所述車頂行李架；和與所述構(gòu)件操作性連通的活性材料，其中，所述活性材料在接 收激活信號(hào)時(shí)能夠經(jīng)受屬性的變化，其中，屬性的變化有效地使所述構(gòu)件從第一形式過渡
至第二形式。在又一個(gè)實(shí)施例中，一種用于車輛的車頂行李架的空氣控制裝置，包括具有表面 的本體部分，其中，所述本體部分鄰近所述車頂行李架操作性地定位；和與所述本體部分的 所述至少一個(gè)表面操作性連通的活性材料，其中，所述活性材料在接收激活信號(hào)時(shí)能夠經(jīng) 受屬性的變化，且其中，經(jīng)過所述空氣控制裝置的空氣流隨活性材料的屬性的變化而變化。上述特征和其它特征通過以下附圖和詳細(xì)說明例示。


現(xiàn)在參考附圖，附圖是示例性實(shí)施例，且其中類似的元件被類似地標(biāo)記
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圖Ia是車頂行李架的俯視圖，車頂行李架凹進(jìn)在車輛車頂下方且隱藏在由活性 材料啟動(dòng)的隱藏活頁下方；圖Ib示出了圖Ia的車頂行李架的俯視圖，車頂行李架展開到車輛車頂上方，其 中，車頂行李架不再被隱藏活頁隱藏；圖2a示出了車輛頂部上的車頂行李架的側(cè)視圖，車頂行李架被活性材料啟動(dòng)的 側(cè)部隱藏活頁隱藏；圖2b示出了圖2a的車頂行李架的側(cè)視圖，車頂行李架不再被側(cè)部隱藏活頁隱 藏；圖3a示出了車頂行李架的透視圖，車頂行李架具有由活性材料啟動(dòng)的主動(dòng)就位 特征，其中，物體放置在車頂行李架的頂部上；圖3b示出了在主動(dòng)就位特征已經(jīng)與放置在車頂行李架的頂部上的物體的形狀相 符之后圖3a的車頂行李架的透視圖；圖4a示出了車頂行李架的可變形狀孔的截面圖，車頂行李架在其壁上具有包括 活性材料的襯墊；圖4b示出了鄰近圖4a的可變形狀孔設(shè)置的尖頭(prong)的透視圖；圖4c示出了在可變形狀孔的襯墊已經(jīng)變形以與尖頭的形狀相符之后圖4b的可變 形狀孔的截面圖，使得孔和尖頭互鎖；圖5a示出了包括活性材料的尖頭的透視圖；和圖5b示出了插入到孔中的圖5b的尖頭的截面圖，其中，尖頭端部的形狀已經(jīng)變化 以與孔的形狀相符，使得孔和尖頭互鎖。
具體實(shí)施例方式本文描述了可以通過與車頂行李架特征操作性連通的活性材料啟動(dòng)的車頂行李 架特征。如本文使用的，術(shù)語“車頂行李架”指的是位于車輛車頂附近的結(jié)構(gòu)，用于將物體 附連到車輛。示例性車頂行李架特征包括但不限于用于隱藏車頂行李架的隱藏組件；用 于減少噪音和/或改進(jìn)車頂行李架的空氣動(dòng)力學(xué)性質(zhì)的空氣控制裝置；用于將貨物/貨物 容器裝載到車頂行李架上的主動(dòng)就位特征；用于展開和收起車頂行李架的可逆展開特征； 用于將車頂行李架元件附連到車輛上的機(jī)構(gòu)；以及用于將貨物/貨物容器保持在車頂行李 架上的捕獲/接合/鎖定特征，例如用于可逆地接合安裝在貨物/貨物容器上的環(huán)的智能 鉤；可變形狀孔，用于與安裝在貨物/貨物容器上的尖頭可逆地互鎖；和安裝在貨物/貨物 容器上的可變形狀尖頭，用于與車頂行李架的孔可逆地互鎖。這些特征中的多個(gè)更容易地 將貨物/貨物容器附連到車頂行李架，且消除了貨物/貨物容器響應(yīng)于車輛運(yùn)動(dòng)而可從車 頂行李架分離的問題。此外，這些特征中的一些更容易地實(shí)現(xiàn)車頂行李架附連到車輛本身 且可以確保車頂行李架不會(huì)從車輛分離。本文使用的術(shù)語“活性材料”(也稱為“智能材料”)指的是多個(gè)不同類別的材料， 所有所述材料在經(jīng)受至少一個(gè)激活信號(hào)時(shí)展現(xiàn)出至少一個(gè)屬性的變化?？梢宰兓幕钚圆?料屬性的示例包括但不限于形狀、剛度、尺寸、形狀取向、彎曲模量、相，等等。取決于具體的 活性材料，激活信號(hào)可以采用例如電流、溫度變化、磁場(chǎng)、機(jī)械負(fù)載或應(yīng)力等的形式。在各個(gè) 實(shí)施例中，激活信號(hào)可以響應(yīng)于車輛使用者操作激活按鈕而由控制器產(chǎn)生，從而使得活性
5材料的屬性變化。去激活信號(hào)也可以類似方式產(chǎn)生，以使得活性材料的屬性變化逆變。在 替代實(shí)施例中，控制器與傳感器操作性連通且響應(yīng)于傳感器檢測(cè)到車輛條件的變化而產(chǎn)生 激活信號(hào)。由于接收激活信號(hào)，活性材料經(jīng)受可逆變化。適用于啟動(dòng)車頂行李架特征的活性材料包括但不限于形狀記憶合金(SMA ；例如 熱和應(yīng)力激活的形狀記憶合金和磁性形狀記憶合金(MSMA))、電活性聚合物(EAP)(例如， 介電彈性體)、離聚物金屬復(fù)合物(IPMC)、壓電材料(例如，聚合物、陶瓷)、形狀記憶聚合物 (SMP)、形狀記憶陶瓷(SMC)、壓塑性塑料、磁流變(MR)材料(例如，流體和彈性體)、電流變 (ER)材料(例如，流體和彈性體)、前述活性材料與包括至少一種前述活性材料的非活性材 料系統(tǒng)的復(fù)合物、以及包括至少一種前述活性材料的組合。為了方便且通過示例的方式，本 文將參考形狀記憶合金和形狀記憶聚合物。形狀記憶陶瓷、壓塑性塑料等能以類似的方式 使用。例如，在壓塑性塑料材料時(shí)，高和低玻璃轉(zhuǎn)變溫度(Tg)分量的納米相域的壓力引起 的混合實(shí)現(xiàn)形狀變化。壓塑性塑料可以在不降級(jí)的情況下重復(fù)地在相對(duì)低的溫度下處理。 SMC類似于SMA，但是可以承受比其它形狀記憶材料高得多的操作溫度。SMC的示例是壓電 材料。形狀記憶材料能夠在施加或去除外部激勵(lì)時(shí)恢復(fù)其初始形狀。因而，形狀記憶材 料可以用于致動(dòng)器中以施加力并實(shí)現(xiàn)期望運(yùn)動(dòng)。與常規(guī)機(jī)電和液壓致動(dòng)方式相比，活性材 料致動(dòng)器具有減少致動(dòng)器尺寸、重量、體積、成本、噪音和增加穩(wěn)固性的可能性。鐵磁SMA例 如響應(yīng)于施加的磁場(chǎng)展現(xiàn)高達(dá)幾個(gè)百分比(且與磁場(chǎng)的強(qiáng)度成比例)的快速尺寸變化。然 而，這些變化是單向變化，且使用偏壓力或場(chǎng)反向的施加來使鐵磁SMA恢復(fù)其開始配置。形狀記憶合金是具有至少兩個(gè)不同的與溫度相關(guān)的相或極性的合金成分。這些 相中最常用到的就是所謂的馬氏體相和奧氏體相。在以下的描述中，馬氏體相一般指的是 更易發(fā)生變形的低溫相，而奧氏體相一般指的是更剛硬的高溫相。當(dāng)形狀記憶合金處于馬 氏體相并被加熱時(shí)，其開始改變成奧氏體相。這種現(xiàn)象開始發(fā)生時(shí)的溫度通常稱為奧氏體 起始溫度(As)，這種現(xiàn)象結(jié)束時(shí)的溫度則稱為奧氏體完成溫度(Af)。當(dāng)形狀記憶合金處于 奧氏體相并被冷卻時(shí)，其開始改變成馬氏體相，這種現(xiàn)象開始發(fā)生時(shí)的溫度通常稱為馬氏 體起始溫度(Ms)。奧氏體完成轉(zhuǎn)變成馬氏體時(shí)的溫度則稱為馬氏體完成溫度(Mf)。As和 Af之間的范圍通常稱為馬氏體-奧氏體轉(zhuǎn)變溫度范圍，而Ms和Mf之間的范圍通常稱為奧 氏體-馬氏體轉(zhuǎn)變溫度范圍。應(yīng)當(dāng)注意的是，上述轉(zhuǎn)變溫度是SMA樣本經(jīng)歷的應(yīng)力的函數(shù)。 通常，這些溫度隨著增加的應(yīng)力而增加。關(guān)于前述屬性，形狀記憶合金的變形優(yōu)選處于或低 于奧氏體起始溫度(處于或低于As)。隨后加熱高于奧氏體起始溫度使得變形的形狀記憶 材料樣本開始往回逆變至其初始(沒有應(yīng)力的)永久形狀，直到在奧氏體完成溫度時(shí)完成。 因而，用于形狀記憶合金的合適的激活輸入或信號(hào)是熱激活信號(hào)，所述熱激活信號(hào)的幅值 足以引起馬氏體相和奧氏體相之間的轉(zhuǎn)變。形狀記憶合金被加熱時(shí)會(huì)記憶其高溫形式(即，其初始的沒有應(yīng)力的形狀)的溫 度可以通過合金成分的細(xì)微改變和通過熱機(jī)械處理進(jìn)行調(diào)整。例如，在鎳鈦形狀記憶合金 中，上述溫度可以從高于約100°C變至低于約-100°c。形狀恢復(fù)過程可以只在僅僅幾度的 范圍內(nèi)發(fā)生或者在較寬溫度范圍內(nèi)展現(xiàn)更漸變的恢復(fù)。根據(jù)期望應(yīng)用以及合金的成分，可 以將此轉(zhuǎn)變過程的開始或結(jié)束控制在若干度范圍之內(nèi)。在跨過形狀記憶合金發(fā)生轉(zhuǎn)變的溫 度范圍內(nèi)，其機(jī)械屬性會(huì)發(fā)生巨大的變化，通常提供形狀記憶效應(yīng)和超彈性效應(yīng)。例如，在馬氏體相時(shí)，觀察到比奧氏體相時(shí)更低的彈性模量。通過將晶體結(jié)構(gòu)設(shè)置與施加的應(yīng)力再 次對(duì)齊，處于馬氏體相的形狀記憶合金可以經(jīng)受大的變形。在去除應(yīng)力之后，材料將保持該 形狀。換句話說，SMA中應(yīng)力引起的相變本質(zhì)上是雙向的，在SMA處于其奧氏體相時(shí)施加足 夠的應(yīng)力將使之變?yōu)檩^低模量的馬氏體相。去除所施加的力將使得SMA切換回到其奧氏體 相，且為此恢復(fù)其開始形狀和較高模量。示例性的形狀記憶合金材料包括，但并不限于，鎳鈦基合金、銦鈦基合金、鎳鋁基 合金、鎳鎵基合金、銅基合金(如銅鋅合金、銅鋁合金、銅金合金和銅錫合金)、金鎘基合金、 銀鎘基合金、銦鎘基合金、錳銅基合金、鐵鉬基合金、鐵鈀基合金、包括至少一種前述合金的 組合等。這些合金可以是二元的、三元的或其它任何更高元的，只要合金成分展現(xiàn)形狀記憶 效應(yīng)即可，例如形狀、取向、屈服強(qiáng)度、彎曲模量、阻尼容量、超彈性和/或類似屬性的變化。 合適的形狀記憶合金成分的選擇部分取決于預(yù)期應(yīng)用的溫度范圍。與材料變形所需的應(yīng)力相比，在較高溫度下恢復(fù)至奧氏體相伴隨有非常大的應(yīng) 力，可以與奧氏體材料的內(nèi)在屈服強(qiáng)度一樣高，有時(shí)高達(dá)變形的馬氏體相的屈服強(qiáng)度的三 倍或更多倍。對(duì)于需要大數(shù)量的操作循環(huán)的應(yīng)用，可以獲得小于或等于金屬絲的變形長(zhǎng)度 的大約4%的應(yīng)變。該百分比對(duì)于少數(shù)量循環(huán)的應(yīng)用可以增加至高達(dá)8%?？色@得應(yīng)變的 這種限制對(duì)空間受限制的SMA致動(dòng)器的應(yīng)用具有很大的限制。MSMA通常是由Ni-Mn-Ga構(gòu)成的合金，由于磁場(chǎng)引起的應(yīng)變而改變形狀。MSMA具 有帶有不同磁性和晶體取向的內(nèi)在變量。在磁場(chǎng)中，這些變量的一部分變化，導(dǎo)致材料的總 體形狀變化。MSMA致動(dòng)器通常需要MSMA材料放置在電磁體線圈之間。經(jīng)過線圈的電流通 過MSMA材料感應(yīng)磁場(chǎng)，從而引起形狀的變化。如上文所述，其它示例性形狀記憶材料是形狀記憶聚合物(SMP)。形狀記憶聚合 物是在施加激活信號(hào)時(shí)展現(xiàn)屬性的變化的聚合物材料，例如模量或尺寸(可以經(jīng)受變化的 本文所述的車頂行李架特征的兩個(gè)屬性)或包括至少一個(gè)前述屬性與微觀結(jié)構(gòu)和/或形態(tài) 的變化的組合。形狀記憶聚合物可以是熱響應(yīng)性的(即，屬性的變化通過直接經(jīng)由熱供應(yīng) 或去除或者間接經(jīng)由在模量水平下適合于激勵(lì)高幅值變化從而導(dǎo)致內(nèi)部熱生成的頻率的 振動(dòng)而傳輸?shù)臒峒せ钚盘?hào)引起)、光響應(yīng)性的(即，屬性的變化由電磁輻射激活信號(hào)引起)、 濕度響應(yīng)性的(即，屬性的變化由液體激活信號(hào)引起，例如濕度、水蒸汽或水)、化學(xué)響應(yīng)性 的(即，響應(yīng)于其環(huán)境中的一種或多種化學(xué)物質(zhì)的濃度變化；例如H+離子的濃度-環(huán)境的 PH)、或者包括前述至少一種的組合。通常，SMP是包括至少兩個(gè)不同單元的相分離的共聚物，可以描述為限定SMP內(nèi)的 不同部段，每個(gè)部段對(duì)SMP的總體屬性起不同的貢獻(xiàn)。如本文使用的，術(shù)語“部段”指的是 相同或類似單體或低聚物單元的嵌段、接枝或序列，其被共聚以形成SMP。每個(gè)部段可以是 (半)晶體或無定形的，且分別具有對(duì)應(yīng)的熔點(diǎn)或玻璃轉(zhuǎn)變溫度(Tg)。術(shù)語“玻璃轉(zhuǎn)變溫度” 在本文使用以便于一般地指代取決于部段是無定形部段還是晶體部段的Tg或熔點(diǎn)。對(duì)于 包括(η)個(gè)部段的SMP，SMP稱為具有一個(gè)硬部段和(η-1)個(gè)軟部段，其中，硬部段具有比任 何軟部段更高的熱轉(zhuǎn)變溫度。因而，SMP具有(η)個(gè)熱轉(zhuǎn)變溫度。硬部段的熱轉(zhuǎn)變溫度稱為 “最后轉(zhuǎn)變溫度”，且所謂“最軟”部段的最低熱轉(zhuǎn)變溫度稱為“第一轉(zhuǎn)變溫度”。重要的是要 注意到，如果SMP具有由相同熱轉(zhuǎn)變溫度(也是最后轉(zhuǎn)變溫度)表征的多個(gè)部段，那么SMP 稱為具有多個(gè)硬部段。
當(dāng)SMP被加熱高于最后轉(zhuǎn)變溫度時(shí)，SMP材料可以具有永久形狀。SMP的永久形狀 可以通過隨后將SMP冷卻低于該溫度而設(shè)定或記憶。如本文使用的，術(shù)語“初始形狀”、“先 前限定的形狀”、“預(yù)定形狀”和“永久形狀”是同義的且旨在可互換地使用。暫時(shí)形狀可以 通過如下步驟而設(shè)定將材料加熱至高于任何軟部段的熱轉(zhuǎn)變溫度而低于最后轉(zhuǎn)變溫度的 溫度，施加外部應(yīng)力或負(fù)載以使得SMP變形，且然后冷卻低于軟部段的具體熱轉(zhuǎn)變溫度同 時(shí)保持變形外部應(yīng)力或負(fù)載。永久形狀可以通過在去除應(yīng)力或負(fù)載的情況下將材料加熱高于軟部段的具體熱 轉(zhuǎn)變溫度而仍低于最后轉(zhuǎn)變溫度來恢復(fù)。因而，應(yīng)當(dāng)清楚的是，通過組合多個(gè)軟部段，可以 展現(xiàn)多個(gè)暫時(shí)形狀，且借助于多個(gè)硬部段，可以展現(xiàn)多個(gè)永久形狀。類似地使用分層或復(fù)合 方法，多個(gè)SMP的組合可以展現(xiàn)在多個(gè)暫時(shí)和永久形狀之間的轉(zhuǎn)變。SMP在被加熱高于其具有較低玻璃轉(zhuǎn)變溫度的成分的玻璃轉(zhuǎn)變溫度時(shí)展現(xiàn)出模量 的劇烈下降。由于這是熱激活的屬性變化，這些材料不是非常適合于快速激活。如果在溫 度下降時(shí)保持負(fù)載/變形，那么變形形狀可以在SMP中被設(shè)定，直到在沒有負(fù)載的情況下再 次加熱以恢復(fù)其模制初始形狀?；钚圆牧线€可以包括壓電材料。同樣，在某些實(shí)施例中，壓電材料可以配置為用于 提供快速展開的致動(dòng)器。如本文使用的那樣，術(shù)語“壓電”用于描述在施加電壓電勢(shì)時(shí)機(jī)械 地變形(改變形狀)或者相反地在機(jī)械變形時(shí)產(chǎn)生電荷的材料。壓電在經(jīng)受所施加的電壓 時(shí)展現(xiàn)出尺寸的小變化，響應(yīng)與施加的場(chǎng)的強(qiáng)度成比例且非?？焖?能夠容易地達(dá)到千赫 范圍)。由于其尺寸變化小(例如，小于0.1%)，為了劇烈地增加尺寸變化的幅值，通常以 壓電陶瓷單晶片和雙晶片平片致動(dòng)器的形式使用，構(gòu)造為在施加相對(duì)小的電壓時(shí)彎曲成凹 的或凸的形狀。座椅內(nèi)的這種片的變形/彎曲適合于駕駛員的振動(dòng)觸覺輸入。一種單晶片是由在外部結(jié)合到柔性金屬箔或條上的單個(gè)壓電元件構(gòu)成的結(jié)構(gòu)，在 用變化的電壓激活時(shí)被壓電元件激勵(lì)且導(dǎo)致軸向翹曲或偏轉(zhuǎn)，與壓電元件的移動(dòng)相反。單 晶片的致動(dòng)器移動(dòng)可以通過收縮或膨脹。單晶片可以展現(xiàn)出高約10%的應(yīng)變，但是通常僅 僅可以保持相對(duì)于單晶片結(jié)構(gòu)的總體尺寸的低負(fù)載。與單晶片壓電裝置相比，雙晶片裝置 包括夾在兩個(gè)壓電元件之間的中間柔性金屬箔。雙晶片比單晶片展現(xiàn)出更多的位移，因?yàn)?在施加的電壓下，一個(gè)陶瓷元件將收縮而另一個(gè)膨脹。雙晶片可以展現(xiàn)出高達(dá)約20%的應(yīng) 變，但是類似于單晶片，通常不能保持相對(duì)于單晶片結(jié)構(gòu)的總體尺寸的高負(fù)載。無機(jī)化合物、有機(jī)化合物和金屬是示例性的壓電材料。關(guān)于有機(jī)材料，所有具有 非中心對(duì)稱結(jié)構(gòu)和在分子主鏈上、或側(cè)鏈上或同時(shí)在主側(cè)鏈上具有大偶極矩基團(tuán)的聚合材 料，都可以用作壓電膜的候選。合適的聚合物的示例包括但不限于，聚(4-苯乙烯磺酸鈉) (PSS)，聚S-119 (聚(乙烯胺)骨架偶氮色基)以及它們的衍生物；聚碳氟化合物，包括聚 偏氟乙烯(PVDF)、其共聚物偏氟乙烯(VDF)、氯三氟乙烯(TrFE)以及它們的衍生物；聚氯 烴，包括聚(氯乙烯)(PVC)、聚偏二氯乙烯(PVC2)以及它們的衍生物；聚丙烯腈(PAN)及 其衍生物；多聚羧酸(polycarboxylic acid)，包括聚(異丁烯酸)(PMA)以及它們的衍生 物；聚脲及其衍生物；聚氨酯(PUE)及其衍生物；生物聚合物分子，如聚左旋乳酸及其衍生 物，膜蛋白，以及生物分子磷酸酯；聚苯胺及其衍生物，以及四胺的所有衍生物；聚酰胺，包 括Kapton 分子和聚醚酰亞胺(PET)、以及它們的衍生物；所有的膜聚合物；N-聚乙烯吡 咯烷酮(PVP)均聚物及其衍生物以及隨機(jī)PVP-醋酸乙烯酯(PVAc)共聚物；所有在主鏈上、或側(cè)鏈上或同時(shí)在主側(cè)鏈上具有大偶極矩基團(tuán)的芳香族聚合物；以及包括前述至少一種的組合。其它的壓電材料可以包括Pt，Pd，Ni，T，Cr，F(xiàn)e，Ag，Au，Cu，包含上述金屬中至少一 種的金屬合金，以及包含上述中至少一種的組合。這些壓電材料還可以包括例如金屬氧化 物，如 SiO2, Al2O3, ZrO2, TiO2, SrTiO3, PbTiO3, BaTiO3, FeO3, Fe3O4, ZnO,以及包括前述至少一 種的組合；VIA 族和 IIB 族化合物，如 CdSe, CdS, GaAs, AgCaSe2, ZnSe, GaP，InP，ZnS,以及 包括前述至少一種的組合。MR流體是一類智能材料，其流變屬性在施加磁場(chǎng)時(shí)可以快速變化(例如，幾百個(gè) 百分比的屬性變化可以在幾毫秒內(nèi)實(shí)現(xiàn))，使之通過其剪切強(qiáng)度的顯著變化而非常適合于 鎖定(約束)和允許形狀/變形的松弛，這種變化用于本文所述的實(shí)施例中物體的捕獲和 釋放。示例性形狀記憶材料也包括磁流變(MR)和ER聚合物。MR聚合物是微米尺寸的懸浮 物、聚合物(例如，熱固性彈性體聚合物或橡膠)中的磁性極化顆粒(例如，如下所述的鐵 磁或順磁顆粒)。示例性聚合物基體包括但不限于聚a烯烴、天然橡膠、硅酮、聚丁二烯、聚 乙烯、聚異戊二烯、以及包括前述中的至少一種的組合。聚合物結(jié)構(gòu)的剛度和可能的形狀通過借助于改變施加的磁場(chǎng)的強(qiáng)度而改變剪切 和壓縮/張力模量來獲得。MR聚合物通常在暴露于磁場(chǎng)幾毫秒短時(shí)產(chǎn)生其結(jié)構(gòu)，剛度和形 狀變化與施加的場(chǎng)的強(qiáng)度成比例。使MR聚合物中止暴露于磁場(chǎng)會(huì)使得該過程逆變且彈性 體恢復(fù)其較低模量狀態(tài)。然而，場(chǎng)生成線圈的包裝會(huì)產(chǎn)生挑戰(zhàn)。MR流體展現(xiàn)出與施加的磁場(chǎng)的幅值成比例的剪切強(qiáng)度，其中，可以在幾毫秒內(nèi)實(shí) 現(xiàn)幾百個(gè)百分比的屬性變化。雖然這些材料也面臨產(chǎn)生所施加的場(chǎng)所需的線圈的包裝問 題，但是它們可以用作鎖定或釋放機(jī)構(gòu)，例如用于基于彈簧的捕獲/釋放。合適的MR流體材料包括散置在載體內(nèi)的鐵磁或順磁顆粒，例如基于MR成分的總 體積以約5.0體積百分比(vol%)至約50vol%的量。合適的顆粒包括但不限于鐵；氧 化鐵(包括Fe2O3和Fe3O4)；氮化鐵；碳化鐵；羰基鐵；鎳；鈷；二氧化鉻；以及包括前述至少 一種的組合；例如，鎳合金；鈷合金；鐵合金，例如不銹鋼、硅鋼、以及包括鋁、硅、鈷、鎳、釩、 鉬、鉻、鎢、鎂和/或銅的其它鐵合金。顆粒尺寸可以被選擇，使得顆粒在經(jīng)受磁場(chǎng)時(shí)展現(xiàn)多磁域特性。顆粒的直徑(例 如，沿顆粒的主軸線測(cè)量)可以小于或等于約1000微米(ym)(例如，大約0. 1微米-大約 1000微米)，具體地大約0. 5-大約500微米，或更具體地大約10-大約100微米。載體的粘度可以小于或等于大約100000厘泊(cPs)(例如，大約IcPs-大約 lOOOOOcPs)，具體地大約250cPs-大約lOOOOcPs，或更具體地大約500cPs_大約1000cPs。 可能的載體(載流流體)包括有機(jī)液體，尤其是無極性有機(jī)液體。合適的有機(jī)液體的示例包 括但不限于油(例如，硅油、礦物油、石蠟油、白油、液壓油、變壓器油、和合成烴油(例如， 不飽和的和/或飽和的))；鹵化有機(jī)液體(例如，氯化烴、鹵化烷烴、全氟聚醚和氟化烴)； 二酯；聚氧化烯；硅樹脂(例如，氟硅)；氰烷基硅氧烷；乙二醇；以及包括前述載體中的至 少一種的組合。也可以使用含水載體，尤其是包括親水性礦物粘土(例如膨潤(rùn)土或鋰蒙脫石)的 載體。含水載體可包括水或含有極性的、可與水混合的有機(jī)溶劑(例如甲醇、乙醇、丙醇、二 甲亞礬、二甲替甲酰胺、碳酸乙二酯、丙烯碳酸酯、丙酮、四氫呋喃、二乙醚、乙二醇、丙二醇等)的水、以及包括前述載體中的至少一種的組合。載體中極性有機(jī)溶劑的量基于MR流體 的總體積計(jì)可以小于或等于大約5. Ovol% (例如，大約0. Ivol大約5. Ovol% )，或更具 體地大約1. Ovol % -約3. 0%。含水載體的pH可以小于或等于約13 (例如，大約5. O-大 約13)，或更具體地約8. O-約9. O。當(dāng)含水載體包括天然和/或合成膨潤(rùn)土和/或鋰蒙脫石時(shí)，MR流體中粘土(膨潤(rùn) 土和/或鋰蒙脫石)的量基于MR流體的總重量計(jì)可以小于或等于約10%重量比(wt%)， 具體地約0. Iwt % -約8. Owt %,更具體地約1. Owt % -約6. Owt %,或者更具體地約 2. Owt % -約 6. 0wt%。MR流體中的可選成分包括粘土(例如，有機(jī)粘土)、羧酸皂(carboxylate soap)、 分散劑、腐蝕抑制劑、潤(rùn)滑劑、防磨損添加劑、抗氧化劑、觸變劑和/或懸浮劑。羧酸皂的示 例包括但不限于油酸鐵；環(huán)烷酸鐵；硬脂酸鐵；二硬脂酸鋁和三硬脂酸鋁；硬脂酸鋰；硬 脂酸鈣；硬脂酸鋅；和/或硬脂酸鈉；以及表面活化劑(例如磺酸酯、磷酸酯、硬脂酸、甘油 單油酸酯、去水山梨醇倍半油酸酯、月桂酸酯、脂肪酸、脂肪醇、含氟聚酯(fluoroaliphatic polymeric ester))；偶聯(lián)劑(例如，鈦酸酯、鋁酸酯和鋯酸酯)；以及包括前述中至少一種 的組合。也可以包括聚亞烷基二醇(例如聚乙二醇)和部分酯化多元醇。電流變(ER)流體類似于MR流體，因?yàn)樗鼈冊(cè)诮?jīng)受施加的場(chǎng)時(shí)展現(xiàn)出剪切強(qiáng)度的 變化，在這種情況下是電壓而不是磁場(chǎng)。響應(yīng)是快速的且與施加的場(chǎng)的強(qiáng)度成比例。然而， 其幅值量級(jí)小于MR流體的幅值量級(jí)，且通常需要幾千伏特。電活性聚合物(EAP)是一對(duì)電極的疊層，具有低彈性模量介電材料的中間層。在 電極之間施加電勢(shì)將擠壓中間層，使之在平面中膨脹。它們展現(xiàn)出與施加的場(chǎng)成比例的響 應(yīng)且可以高頻致動(dòng)。EAP片振動(dòng)器已經(jīng)被演示且適合于提供基于觸覺的報(bào)警，例如用于座椅 中用于駕駛員和/或乘員的振動(dòng)輸入。電活性聚合物包括展現(xiàn)出響應(yīng)于電或磁場(chǎng)的壓電、熱電或電致伸縮屬性的聚合物 材料。電活性聚合物的示例為具有壓電聚(偏氟乙烯三氟)共聚物的電致伸縮接枝彈性體。 該組合物能夠產(chǎn)生各種數(shù)量的鐵電_電致伸縮分子復(fù)合系統(tǒng)。適合用作電活性聚合物的材料可包括，任何基本絕緣的聚合物和/或橡膠，它們 響應(yīng)于靜電力發(fā)生變形，或者說其變形導(dǎo)致電場(chǎng)的變化。適合于用作預(yù)應(yīng)變聚合物的示 例性材料包括但不限于硅化彈性體、腈綸彈性體、聚氨酯、熱塑性彈性體、包含PVDF的共聚 物、壓敏粘接劑、氟化彈性體、包含硅和丙烯酸基的聚合物(例如，包含硅和丙烯酸基的共 聚物，包含硅化彈性體和丙烯酸基彈性體的共混聚合物等)、以及包括至少一種前述聚合物 的組合?？苫谄谕牧蠈傩詠磉x擇用作電活性聚合物的材料，所述材料屬性例如高的 擊穿電場(chǎng)強(qiáng)度，低的彈性模量(例如，對(duì)于大或小的變形)，高的介電常數(shù)等。在一個(gè)實(shí)施例 中，可以選擇聚合物使得其彈性模量小于或等于約lOOMPa。在另一實(shí)施例中，可以選擇聚合 物使得其最大激活壓力為約0. 05百萬帕斯卡(MPa)至約lOMPa，或更具體地約0. 3MPa至 約3MPa。在另一實(shí)施例中，可以選擇聚合物使得其介電常數(shù)為約2至約20，或更具體地是 約2.5至約12。本發(fā)明并不旨在限于這些范圍。理想地，如果材料既有高的介電常數(shù)又有 高的介電強(qiáng)度的話，那么將期望具有比上文給出的范圍更高的介電常數(shù)的材料。在許多情 況下，電活性聚合物能以薄膜的形式進(jìn)行制作和實(shí)施，例如厚度小于或等于大約50微米。
電活性聚合物在高應(yīng)變下會(huì)偏轉(zhuǎn)，在不損害其機(jī)械或電性能的前提下，附連在聚 合物上的電極也會(huì)偏轉(zhuǎn)。一般來說，適合使用的電極可以是任何形狀和材料，只要它們能給 電活性聚合物提供合適的電壓或從電活性聚合物接收合適的電壓即可。電壓可以是常量， 或者可隨時(shí)間變化。在一個(gè)實(shí)施例中，電極粘附在聚合物的表面上。粘附在聚合物的電極 優(yōu)選是順從性的并與聚合物的變化形狀相符。電極可能僅應(yīng)用于電活性聚合物的一部分， 并根據(jù)其幾何形狀限定活性區(qū)域。各種類型的電極包括包含金屬跡線和電荷分配層的結(jié) 構(gòu)化電極；包含變化脫離平面尺寸的紋理電極；導(dǎo)電油脂(如碳潤(rùn)滑脂和銀油脂)；膠態(tài)懸 浮體；高縱橫比的導(dǎo)電材料(如碳纖維和碳納米管，以及離子傳導(dǎo)材料的混合物)；以及包 括前述至少一種的組合。示例性的電極材料可包括但不限于石墨、碳黑、膠態(tài)懸浮體、金屬(包括金和 銀)、填充的膠體和聚合物(例如，填銀和填碳的膠體和聚合物)、離子傳導(dǎo)或電子傳導(dǎo)聚合 物、以及包括前述至少一種的組合?？梢岳斫?，某些電極材料可能適用于特定聚合物，但對(duì) 別的聚合物并不適用。例如，碳纖維適用于丙烯酸基彈性體聚合物，但對(duì)硅聚物并不適用。磁致伸縮材料是在經(jīng)受外部磁場(chǎng)時(shí)產(chǎn)生大的機(jī)械變形的固體。該磁致伸縮現(xiàn)象歸 因于材料中的小磁域的旋轉(zhuǎn)，在材料未暴露于磁場(chǎng)時(shí)磁域隨機(jī)取向。形狀變化在鐵磁體或 鐵磁固體(例如，Terfenol-D)中最大。這些材料具有非常快速的響應(yīng)能力，應(yīng)變與施加的 磁場(chǎng)強(qiáng)度成比例，且在去除場(chǎng)時(shí)恢復(fù)其開始尺寸。然而，這些材料具有大約0. 1-大約0. 2% 的最大應(yīng)變?；钚圆牧蠁?dòng)的車頂行李架特征的具體實(shí)施例在圖la_5c中示出?，F(xiàn)在轉(zhuǎn)到圖Ia 和lb，示出了用于隱藏車頂行李架10因而改進(jìn)含有車頂行李架10的車輛外觀的隱藏組件。 圖1中的車頂行李架10可以收起在車輛車頂20下方的凹進(jìn)位置，其中，它可以隱藏在隱藏 構(gòu)件(即，在該實(shí)施例中為活頁30)下方?；钚圆牧吓c隱藏活頁30操作性連通。如上文所 述，活性材料在接收激活信號(hào)時(shí)可以經(jīng)受屬性的變化。合適的活性材料及其屬性在上文描 述，其中優(yōu)選為形狀記憶材料?；钚圆牧峡梢源嬖谟陔[藏活頁30自身中或者存在于涂覆到 隱藏活頁30的表面的涂層中。響應(yīng)于激活信號(hào)，隱藏活頁30可以從第一形式變?yōu)榈诙问?，在第一形式中，隱 藏活頁30隱藏車頂行李架10，在第二形式中，隱藏活頁30暴露車頂行李架10，如圖Ib所 示。從第一形式到第二形式的這種轉(zhuǎn)變可以由于活性材料的屬性變化而發(fā)生。例如，活性材 料的剛度可以減少，使得隱藏活頁30變軟，或者活性材料(例如，SMP)的尺寸或形狀可以變 化，使得隱藏活頁30收縮或變形。因而，車頂行李架10可以向上展開通過變軟的隱藏活頁 或者經(jīng)過變形的隱藏活頁。車頂行李架10的這種展開可以使用展開裝置(未示出)實(shí)現(xiàn)， 所述展開裝置包括例如機(jī)械致動(dòng)器、機(jī)電致動(dòng)器、活性材料致動(dòng)器、或包括前述致動(dòng)器中的 至少一個(gè)的組合。因而，車頂行李架10變得可通達(dá)，以允許貨物或貨物容器附連到車頂行 李架10的構(gòu)件上。雖然車頂行李架10顯示為具有側(cè)軌道40和橫軌道50，但是它也可以具 有用于幫助貨物/貨物容器附連的鉤和夾。在一個(gè)實(shí)施例中，車頂行李架10的展開可以被按鈕致動(dòng)。即，與隱藏活頁30和展 開裝置連通的控制器可以響應(yīng)于使用者操作致動(dòng)按鈕或類似裝置而產(chǎn)生激活信號(hào)(先前 提供的示例)?？刂破骺梢詫⒓せ钚盘?hào)發(fā)送給激活裝置，所述激活裝置配置成引起活性材料 的屬性的變化。去激活信號(hào)可以類似的方式產(chǎn)生且被發(fā)送給展開裝置，以使得展開裝置將車頂行李架10往回移動(dòng)到其可以收起的凹進(jìn)位置。去激活信號(hào)也可以發(fā)送給激活裝置，以 引起活性材料的先前變化的屬性逆變會(huì)到其初始形式。因而，隱藏活頁30將再次覆蓋和隱 藏處于收起位置的車頂行李架10。與由活性材料啟動(dòng)的隱藏組件相關(guān)的附加公開內(nèi)容可以 見于同在審查中的于2007年8月31日提交且題為“ActiveMaterial Based Concealment Assemblies”的美國(guó)專利申請(qǐng)No. 11/848，466，其全部?jī)?nèi)容通過參考引入本文。圖2a和2b示出了另一個(gè)實(shí)施例，其中，車頂行李架60設(shè)置在車輛車頂70上方的 固定位置。隱藏活頁80類似于上文所述的隱藏活頁30，除了它們?cè)谄谕麜r(shí)可以覆蓋車頂行 李架60的側(cè)部而不是頂部，如圖2a所示。此外，隱藏活頁80可以在需要時(shí)通過與隱藏活 頁30操作性連通的活性材料的動(dòng)作而移動(dòng)或變形以暴露車頂行李架。在替代實(shí)施例中，至少一個(gè)隱藏活頁30可以用空氣控制裝置取代，所述空氣控制 裝置包括本體部分和與本體部分的至少一個(gè)表面操作性連通的活性材料。活性材料可以存 在于涂覆到本體部分的表面上的涂層中或者存在于本體部分本身中。例如，活性材料可以 是嵌入本體部分的表面中的條或金屬絲的形式。合適的活性材料及其屬性在上文描述，其 中形狀記憶材料是優(yōu)選的。激活信號(hào)可以被發(fā)送到活性材料，以改變活性材料的屬性，從而 使得經(jīng)過空氣控制裝置的空氣流變化。例如，活性材料可以響應(yīng)于激活信號(hào)而從大致平直 形狀變?yōu)閺澢螤?，或者反之亦然。與傳感器操作性連通的控制器可以在傳感器檢測(cè)到車 輛條件(例如，車輛速度)的變化時(shí)產(chǎn)生該激活信號(hào)?？刂破骺梢詫⒓せ钚盘?hào)發(fā)送給致動(dòng) 裝置，所述致動(dòng)裝置配置成引起活性材料的屬性的變化。因此，空氣控制裝置可以用于減少 噪音和/或改進(jìn)車頂行李架的空氣動(dòng)力學(xué)性質(zhì)。與由活性材料啟動(dòng)的空氣控制裝置相關(guān)的 附加公開內(nèi)容可以見于在2004年7月15日提交的美國(guó)專利申請(qǐng)No. 10/893，119，其全部?jī)?nèi) 容通過參考引入本文。在附加實(shí)施例中，車頂行李架元件(例如，縱向軌道)可以在不使用時(shí)被旋轉(zhuǎn)和/ 或移動(dòng)以具有較低空氣動(dòng)力學(xué)型面。例如，它們可以移動(dòng)到收起位置，其中，它們相對(duì)于車 頂表面齊平或者位于車頂表面中的凹部?jī)?nèi)。對(duì)于這種實(shí)施例，活性材料(優(yōu)選為SMA)可以 用于展開或收起氣壩元件。鎖定機(jī)構(gòu)可以用于將它們鎖定到位。鎖定機(jī)構(gòu)也可以通過激活 SMA釋放。鎖定機(jī)構(gòu)的存在提供用于斷電保持位置的使用，且一旦處于展開位置也允許大的 力施加到車頂行李架上。在釋放鎖定機(jī)構(gòu)時(shí)，偏壓彈簧可以使用以使得車頂行李架恢復(fù)到 通過SMA激活從其移動(dòng)的配置。可以由活性材料啟動(dòng)的車頂行李架的另一特征是“主動(dòng)就位”特征。活性材料可 以配置成與車頂行李架的部分操作性連通。合適的活性材料及其屬性在上文描述，其中形 狀記憶材料是優(yōu)選的。在接收激活信號(hào)時(shí)，活性材料的形狀可以與在其上就位的物體(例 如，貨物或貨物容器)的形狀相符。因而，可以在車頂行李架和物體之間產(chǎn)生主動(dòng)接合，以 增加物體(例如，系住的物體)滑動(dòng)的阻抗。圖3a和3b示出了上述主動(dòng)就位特征的實(shí)施例。圖3a和3b中的車頂行李架100 包括平行的側(cè)軌道110和垂直于側(cè)軌道110延伸的橫軌道120。應(yīng)當(dāng)理解的是，車頂行李 架100也可以包括其它構(gòu)件，例如，鉤和夾，用于幫助將貨物/貨物容器裝載到車頂行李架 100上。車頂行李架的部分可以包括活性材料或者用于用活性材料涂覆或者放置成與活性 材料接觸，以啟動(dòng)主動(dòng)就位特征。例如，包括活性材料的墊可以放置在車頂行李架元件的表 面上。滑板130顯示為作為示例性貨物跨過橫軌道120定位。在接收激活信號(hào)時(shí)，活性材料的形狀可以與滑板130的形狀相符。導(dǎo)致橫軌道120中的凹部140位于滑板130下方。 例如，活性材料可以是SMP，且激活信號(hào)可以是熱信號(hào)。因而，熱信號(hào)可以加熱活性材料，使 之變軟(即，其彎曲模量減少)且在重力負(fù)載下與滑板130的形狀相符。活性材料然后可 以通過去除激活信號(hào)而被冷卻以鎖定在凹部形狀140中。在一個(gè)實(shí)施例中，主動(dòng)就位特征 可以被按鈕致動(dòng)，如關(guān)于先前實(shí)施例所述?？梢栽O(shè)想附加實(shí)施例，其中，活性材料允許車頂行李架元件可逆地附連到車輛車 頂和/或彼此附連。例如，橫桿構(gòu)件和縱向軌道可以可逆地彼此附連。可以設(shè)想另外的實(shí) 施例，其中，活性材料允許貨物/貨物容器可逆地附連到車頂行李架。例如，通過使用本文 稱為“可變形狀孔”和“可變形狀尖頭”的附加特征，也可以改進(jìn)貨物/貨物容器可以可逆地 安裝到車頂行李架或者車頂行李架元件可以彼此附連或附連到車輛車頂?shù)那樾巍D4a和 4b示出了可變形狀孔(VSH) 150的功能。如圖所示，襯墊160可以沿VSH 150的內(nèi)壁定位。 該襯墊160可以包括活性材料。替代地，活性材料可以存在于VSH 150的內(nèi)壁中。合適的 活性材料及其屬性在上文描述，其中形狀記憶材料是優(yōu)選的。雖然VSH 150的直徑顯示為 相對(duì)一致，但是也可以具有不規(guī)則幾何形狀。例如，其尺寸可以從上到下減小，或者反之亦 然。如圖4b所示，尖頭170可以鄰近VSH 150定位。尖頭170可以安裝到貨物/貨物 容器上以提供用于附連到車頂行李架。尖頭170的幾何形狀可以變化，但是優(yōu)選直徑大于 VSH 150的直徑或者至少具有比VSH 150的最小直徑更大的最小直徑。因而，尖頭170并不 初始的配合在VSH 150內(nèi)。然而，響應(yīng)于接收激活信號(hào)，活性材料可以經(jīng)受形狀的變化，使 得其形狀與尖頭170的形狀相符。因而，襯墊160的壁的形狀與尖頭170的幾何形狀相符， 如圖4c所示。例如，活性材料可以是SMP，由熱激活信號(hào)加熱以減少其彎曲模量。因而，SMP 可以在尖頭170插入到VSH 150中時(shí)圍繞尖頭170的幾何形狀流動(dòng)。SMP然后可以被冷卻 以增加彎曲模量且因而在VSH 150和尖頭170之間產(chǎn)生顯著的機(jī)械互鎖，即主動(dòng)保持。因 而，襯墊160的內(nèi)壁的形狀將與尖頭170的幾何形狀相符，如圖4c所示。在一個(gè)實(shí)施例中，VSH 150的形狀變化可以被按鈕致動(dòng)。即，控制器可以配置成響 應(yīng)于使用者操作激活按鈕或類似裝置而產(chǎn)生激活信號(hào)?？刂破骺梢詫⒓せ钚盘?hào)發(fā)送給致動(dòng) 裝置，所述致動(dòng)裝置配置成引起活性材料的形狀變化?？刂破鬟€可以配置成響應(yīng)于使用者 操作釋放按鈕而產(chǎn)生釋放信號(hào)。在接收所述釋放信號(hào)時(shí)，激活材料可以變軟，從而允許尖頭 170 從 VSH 150 去除。圖5a示出了與前述可變形狀孔類似地工作的可變形狀尖頭(VSP) 200。VSP 200 可以安裝到要附連到車輛的車頂行李架的貨物/貨物容器上或者安裝到要附連到車輛車 頂或者彼此附連的車頂行李架元件上。VSP 200可以用活性材料涂覆，或者如圖5a所示，在 輕負(fù)載應(yīng)用的情況下，VSP 200可以包括活性材料。合適的活性材料的示例在上文描述，其 中形狀記憶材料是優(yōu)選的。圖5b示出了 VSP 200插入到設(shè)置在車頂行李架中的孔210中。 VSP 200和/或孔210可以在其初始幾何形狀中具有不規(guī)則性，例如直徑沿其長(zhǎng)度變化。因 而，VSP200初始不能插入到孔210中。然而，在接收激活信號(hào)(例如，熱)時(shí)，與VSP 200或 孔210連通的活性材料的屬性(例如，彎曲模量)可以變化，以使得VSP 200的幾何形狀與 孔210的形狀相符，或者反之亦然。例如，VSP 200的外部和孔210的內(nèi)部可以變?yōu)閳A形， 使得它們彼此匹配。因而，VSP 200可以插入到孔210中。在冷卻時(shí)，活性材料可以硬化以在VSP 200和孔210之間形成機(jī)械互鎖，因而防止拉出。當(dāng)活性材料響應(yīng)于釋放信號(hào)被再 次加熱和變軟時(shí)，VSP 200可以從孔210釋放。激活信號(hào)和釋放信號(hào)可以如VSH實(shí)施例所 述那樣產(chǎn)生。應(yīng)當(dāng)理解的是，隱藏活頁、空氣流控制裝置、主動(dòng)就位區(qū)域、存在于車頂行李架上 的孔、以及存在于貨物/貨物容器上的尖頭的數(shù)量可以變化，其位置及其尺寸也可以變化。 例如，孔和尖頭的尺寸范圍可以從例如1毫秒到例如幾厘米。此外，本文所述的任何數(shù)量的 車頂行李架特征都可以相結(jié)合。本文所述的實(shí)施例可以計(jì)算機(jī)執(zhí)行的過程和設(shè)備實(shí)施，用于實(shí)踐這些過程的目 的。實(shí)施例也可以計(jì)算機(jī)程序代碼的形式實(shí)施，包括在可觸摸介質(zhì)中實(shí)施的指令，可觸摸介 質(zhì)例如軟盤、CD-ROM、硬盤驅(qū)動(dòng)器或任何其它計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其中，當(dāng)計(jì)算機(jī)程序代 碼裝載到計(jì)算機(jī)中且由計(jì)算機(jī)執(zhí)行時(shí)，計(jì)算機(jī)變?yōu)橛糜趯?shí)施本發(fā)明的設(shè)備。實(shí)施例也可以 計(jì)算機(jī)持續(xù)代碼的形式實(shí)施，不管是存儲(chǔ)在存儲(chǔ)介質(zhì)中、裝載到計(jì)算機(jī)中和/或由計(jì)算機(jī) 執(zhí)行、或者經(jīng)過一些傳輸介質(zhì)傳輸(例如經(jīng)過電線或纜線、通過光纖、或者經(jīng)由電磁輻射)， 其中，當(dāng)計(jì)算機(jī)程序代碼裝載到計(jì)算機(jī)中且由計(jì)算機(jī)執(zhí)行時(shí)，計(jì)算機(jī)變?yōu)橛糜趯?shí)施本發(fā)明 的設(shè)備。當(dāng)實(shí)施在通用微處理器上時(shí)，計(jì)算機(jī)持續(xù)代碼部分配置微處理器以產(chǎn)生具體的邏 輯電路。如本文使用的，詞語“一”并不代表對(duì)數(shù)量的限制，而是代表存在至少一個(gè)所引用 的項(xiàng)。在說明書中參考“一個(gè)實(shí)施例”、“另一實(shí)施例”、“一實(shí)施例”等，意味結(jié)合實(shí)施例所述 的特定元件(如，特征，結(jié)構(gòu)和/或特性)可以被包括在本文所述的至少一個(gè)的實(shí)施例中， 也可以或者可以不存在于其它實(shí)施例中。另外，應(yīng)當(dāng)理解的是，所述元件可以以任何合適的 方式在不同的實(shí)施例中進(jìn)行組合。除非另有限定，本文使用的技術(shù)和科學(xué)術(shù)語具有于本發(fā) 明所屬領(lǐng)域技術(shù)人員通常理解相同的含義。雖然本發(fā)明已經(jīng)參考示例性實(shí)施例進(jìn)行描述，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，在 不偏離本發(fā)明的范圍的情況下可以作出不同變化且等價(jià)物可替換其元件。另外，在偏離本 發(fā)明的實(shí)質(zhì)范圍的情況下，可以作出許多修改以使本發(fā)明的教導(dǎo)適應(yīng)特定的情況或材料。 因此，本發(fā)明并不旨在限于作為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明最佳方式公開的具體實(shí)施例，而本發(fā)明將包括 落在所附權(quán)利要求書范圍內(nèi)的所有實(shí)施例。此外，短語“第一”、“第二”等的使用并不代表 任何順序或重要性，而短語“第一”、“第二”等是用來將一個(gè)元件與另一個(gè)元件區(qū)分。
權(quán)利要求
一種用于隱藏車頂行李架的隱藏組件，包括配置成具有第一形式和第二形式的構(gòu)件，其中，所述第一形式配置成隱藏所述車頂行李架，所述第二形式配置成暴露所述車頂行李架；和與所述構(gòu)件操作性連通的活性材料，其中，所述活性材料在接收激活信號(hào)時(shí)能夠經(jīng)受屬性的變化，其中，屬性的變化有效地使所述構(gòu)件從第一形式過渡至第二形式。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的隱藏組件，其中，活性材料包括形狀記憶合金、電活性聚合 物、離聚物金屬復(fù)合物、壓電材料、形狀記憶聚合物、形狀記憶陶瓷、壓塑性塑料、磁流變材 料、電流變材料、前述活性材料中的至少一種與非活性材料的復(fù)合物、以及包括至少一種前 述活性材料的組合。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的隱藏組件，其中，所述構(gòu)件包括活性材料。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的隱藏組件，其中，活性材料被涂覆到所述構(gòu)件的表面。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的隱藏組件，其中，車頂行李架包括鉤、軌道、夾、橫軌道、或包 括前述中至少一種的組合。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的隱藏組件，其中，當(dāng)所述構(gòu)件處于第一形式時(shí)，車頂行李架處 于車輛車頂下方的凹進(jìn)位置、與車輛車頂?shù)耐獗砻嫫烬R、或者緊鄰車輛車頂，當(dāng)所述構(gòu)件處 于第二形式時(shí)，車頂行李架處于車頂上方的展開位置。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的隱藏組件，還包括控制器，所述控制器配置成響應(yīng)于使用者 操作致動(dòng)按鈕來產(chǎn)生激活信號(hào)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的隱藏組件，還包括展開裝置，所述展開裝置配置成在一個(gè)步 驟中展開車頂行李架且在另一個(gè)步驟中收起車頂行李架，其中，展開裝置包括機(jī)械致動(dòng)器、 機(jī)電致動(dòng)器、活性材料致動(dòng)器、或包括前述致動(dòng)器中的至少一種的組合。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的隱藏組件，其中，車頂行李架設(shè)置在車輛車頂上方的固定位 置，且其中，第一形式配置成隱藏車輛車頂?shù)膫?cè)部。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的隱藏組件，其中，活性材料的屬性是剛度、形狀、尺寸、形狀 取向、相、或包括前述屬性中的至少一種的組合。
11.一種車頂行李架系統(tǒng)，包括與活性材料操作性連通的車頂行李架構(gòu)件，其中，活 性材料配置成在接收激活信號(hào)時(shí)經(jīng)受屬性的變化。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的車頂行李架系統(tǒng)，其中，所述構(gòu)件包括鉤、軌道、夾、橫軌道、或 包括前述至少一種的組合。
13.根據(jù)權(quán)利要求11的車頂行李架系統(tǒng)，其中，活性材料包括形狀記憶合金、電活性聚 合物、離聚物金屬復(fù)合物、壓電材料、形狀記憶聚合物、形狀記憶陶瓷、壓塑性塑料、磁流變 材料、電流變材料、前述活性材料中的至少一種與非活性材料的復(fù)合物、以及包括至少一種 前述活性材料的組合。
14.根據(jù)權(quán)利要求11的車頂行李架系統(tǒng)，其中，活性材料的屬性是剛度、形狀、尺寸、形 狀取向、相、或包括前述屬性中的至少一種的組合。
15.根據(jù)權(quán)利要求11的車頂行李架系統(tǒng)，其中，車頂行李架構(gòu)件配置成在活性材料的 屬性變化時(shí)可逆地附連到另一個(gè)車頂行李架構(gòu)件或者車輛車頂上。
16.根據(jù)權(quán)利要求11的車頂行李架系統(tǒng)，其中，所述構(gòu)件包括活性材料。
17.根據(jù)權(quán)利要求11的車頂行李架系統(tǒng)，其中，活性材料被涂覆到所述構(gòu)件的表面。
18.根據(jù)權(quán)利要求11的車頂行李架系統(tǒng)，其中，所述構(gòu)件包括鉤，且其中，所述鉤配置 成在活性材料的屬性變化時(shí)接合或釋放物體的環(huán)。
19.根據(jù)權(quán)利要求11的車頂行李架系統(tǒng)，其中，在接收激活信號(hào)時(shí)，所述屬性是能夠與 物體的第二形狀相符的第一形狀。
20.根據(jù)權(quán)利要求19的車頂行李架系統(tǒng)，其中，所述物體定位在所述構(gòu)件的頂部上，且 其中，當(dāng)活性材料的第一形狀與物體的第二形狀相符時(shí)，所述構(gòu)件阻止所述物體移動(dòng)。
21.根據(jù)權(quán)利要求19的車頂行李架系統(tǒng)，其中，所述構(gòu)件包括可變形狀孔，且其中，孔 的壁或壁上的襯墊包括活性材料。
22.根據(jù)權(quán)利要求21的車頂行李架系統(tǒng)，其中，所述物體包括具有第二形狀的尖頭，且 其中，在接收激活信號(hào)時(shí)，活性材料的第一形狀能夠與第二形狀相符以允許尖頭插入可變 形狀孔中。
23.根據(jù)權(quán)利要求22的車頂行李架系統(tǒng)，其中，在接收釋放信號(hào)時(shí)，活性材料經(jīng)受屬性 的變化以允許尖頭從可變形狀孔釋放。
24.根據(jù)權(quán)利要求11的車頂行李架系統(tǒng)，其中，所述構(gòu)件包括具有第一形狀的孔，且還 包括具有尖頭的物體，所述尖頭包括活性材料或者用活性材料涂層，其中，活性材料的屬性 是在接收激活信號(hào)時(shí)能夠與孔的第一形狀相符的第二形狀以允許尖頭插入到孔中。
25.根據(jù)權(quán)利要求24的車頂行李架系統(tǒng)，其中，在接收釋放信號(hào)時(shí)，活性材料經(jīng)受屬性 的變化以允許尖頭從孔釋放。
26.根據(jù)權(quán)利要求11的車頂行李架系統(tǒng)，還包括控制器，所述控制器配置成響應(yīng)于使 用者操作致動(dòng)按鈕來產(chǎn)生激活信號(hào)。
27.一種用于車輛的車頂行李架的空氣控制裝置，包括具有表面的本體部分，其中，所述本體部分鄰近所述車頂行李架操作性地定位；和與所述本體部分的所述至少一個(gè)表面操作性連通的活性材料，其中，所述活性材料在 接收激活信號(hào)時(shí)能夠經(jīng)受屬性的變化，且其中，經(jīng)過所述空氣控制裝置的空氣流隨活性材 料的屬性的變化而變化。
28.根據(jù)權(quán)利要求27所述的空氣控制裝置，其中，活性材料包括形狀記憶合金、電活性 聚合物、離聚物金屬復(fù)合物、壓電材料、形狀記憶聚合物、形狀記憶陶瓷、壓塑性塑料、磁流 變材料、電流變材料、前述活性材料中的至少一種與非活性材料的復(fù)合物、以及包括至少一 種前述活性材料的組合。
29.根據(jù)權(quán)利要求27所述的空氣控制裝置，其中，活性材料的屬性是剛度、形狀、尺寸、 形狀取向、相、或包括前述屬性中的至少一種的組合。
30.根據(jù)權(quán)利要求27所述的空氣控制裝置，其中，所述本體部分包括活性材料。
31.根據(jù)權(quán)利要求27所述的空氣控制裝置，其中，活性材料涂覆到本體的表面上。
32.根據(jù)權(quán)利要求27所述的空氣控制裝置，其中，活性材料包括嵌入在所述表面中的 多個(gè)條。
33.根據(jù)權(quán)利要求27所述的空氣控制裝置，其中，所述活性材料能夠響應(yīng)于激活信號(hào) 從大致平直形狀變?yōu)閺澢螤睢?br> 34.根據(jù)權(quán)利要求27所述的空氣控制裝置，還包括控制器，所述控制器與傳感器操作 性連通，其中，控制器配置成響應(yīng)于傳感器檢測(cè)車輛條件的變化而產(chǎn)生激活信號(hào)。
全文摘要
描述了由活性材料啟動(dòng)的車頂行李架特征。一種用于隱藏車頂行李架的隱藏組件包括配置成具有第一形式和第二形式的構(gòu)件，其中，所述第一形式配置成隱藏所述車頂行李架，所述第二形式配置成暴露所述車頂行李架；和與所述構(gòu)件操作性連通的活性材料，其中，所述活性材料在接收激活信號(hào)時(shí)能夠經(jīng)受屬性的變化，其中，屬性的變化有效地使所述構(gòu)件從第一形式過渡至第二形式。
文檔編號(hào)B60R9/00GK101903210SQ200880121545
公開日2010年12月1日 申請(qǐng)日期2008年12月12日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月20日
發(fā)明者A·L·布勞恩, N·L·約翰遜 申請(qǐng)人:通用汽車環(huán)球科技運(yùn)作公司