专利名称：用于记忆合金金属丝的预加载机构、致动器组件、带盖子的容器和自动化分配机器的制作方法
技术领域：
本公开内容总体涉及致动系统和方法，具体涉及利用记忆合金金属丝的致动器。 更具体地，本公开内容涉及用于记忆合金金属丝的自调节预加载机构，并涉及用于记忆合金金属丝的预加载机构。
背景技术：
提供安全储存经常需要带盖子的容器，该盖子仅在满足特定要求之后才释放，例如确认进入容器的个人被授权进入。这种系统使用某种类型的致动器来释放锁闭件，否则该锁闭件将盖子保持于闭合位置。常见的致动器包括螺线管和马达，这两者与容器的可用容积相比相对较大，这降低了容器的容积效率。利用记忆合金金属丝的致动器能够提供充足的动カ和行程来释放安全容器的锁闭件同时比螺线管或马达占用更小的体积。也称为“智能金属丝(muscle wire)”的记忆合金金属丝由当加热时长度由于金属的晶体结构从其马氏体形态变成其奥氏体形态而收缩的数种合金之一制成。记忆合金金属丝当其冷却至其原始温度并回到其马氏体形态时能够伸展回到其原始长度。示例性合金包括由美国海军军械实验室首先开发并在商品名称 Nitinol (从词语 Nickel Titanium Naval Ordnance Laboratories 得名)下销售的镇-钦合金。记忆合金金属丝通常通过使电流通过金属丝来加热，从而由于金属丝的内阻而在金属丝内产生热量。当用作致动器时，通常采用偏压弹簧来对记忆合金金属丝进行预加载并使金属丝在低温条件下伸展。预加载的力减小了致动器能够施加的力的量。预加载力在操作周期期间的损失会缩短致动器的寿命。美国专利6，116，461 (用于分配药物的方法和装置(Method and Apparatus for the Dispensing of Drugs), Broadf ield等人)公开了ー种利用记忆合金金属丝致动器的自动化分配机器(ADM)。虽然该系统是药品分配的显著进歩，但记忆金属丝由在致动器移动时对记忆合金金属丝施加増量力的线性弹簧来预加载，从而减小了致动器能够施加的力的量。
实用新型内容为了提供更牢固和可靠的致动器，有利的是提供一种记忆合金致动器，该记忆合金致动器提供连续的预加载力同时在致动期间减小该预加载力以增加可获得的力的量。所公开的系统包括结合了提供这种优点的自调节预加载机构的记忆金属丝致动器。特定实施例包括ー种用于记忆合金金属丝制动器的预加载机构，该预加载机构包括具有第一接触点和第二接触点以及枢轴的旋转元件，旋转元件构造成围绕枢轴旋转，其中第一接触点构造成与记忆合金金属丝致动器联接使得记忆合金金属丝致动器的收缩使第一接触点位移，以使旋转元件从第一位置旋转至第二位置；以及具有第一端和第二端的
6偏压元件，第一端与旋转元件的第二接触点联接并且第二端构造成相对于枢轴被钉住，其中偏压元件具有从第二端穿过第一端延伸的作用线；预加载机构具有偏移距离，偏移距离为作用线与枢轴之间的最短距离，其中偏移距离具有当旋转元件处于第一位置时的第一值和当旋转元件处于第二位置时的第二值，第二值小于第一值。特定实施例包括ー种致动器组件，该致动器组件包括记忆合金金属丝致动器； 具有第一接触点和第二接触点以及枢轴的旋转元件，其中该旋转元件构造成围绕枢轴旋转；以及具有第一端和第二端的偏压元件，第一端与旋转元件的第二接触点联接且第二端构造成相对于枢轴被钉住。旋转元件的第一接触点构造成与记忆合金金属丝致动器联接使得记忆合金金属丝致动器的收缩使第一接触点位移，以使旋转元件从第一位置旋转至第二位置。该记忆合金金属丝致动器包括具有第一端和第二端的记忆合金金属丝和与记忆合金金属丝的一端联接的至少ー个端子。该偏压元件具有从第二端穿过第一端延伸的作用线。该致动器组件具有偏移距离，该偏移距离为所述作用线与枢轴之间的最短距离，其中该偏移距离具有当旋转元件处于第一位置时的第一值和当旋转元件处于第二位置时的第二值，且第二值小于第一值。特定实施例包括一种带盖子的容器，该容器包括记忆合金金属丝致动器、旋转元件和偏压元件。该记忆合金金属丝致动器包括具有第一端和第二端的记忆合金金属丝和与记忆合金金属丝的一端联接的至少ー个端子。该旋转元件具有第一接触点和第二接触点以及枢轴，其中旋转元件构造成围绕枢轴旋转。第一接触点构造成与记忆合金金属丝致动器联接使得记忆合金金属丝致动器的收缩使第一接触点位移，以使旋转元件从第一位置旋转至第二位置。偏压元件具有与旋转元件的第二接触点联接的第一端和构造成相对于枢轴被钉住的第二端。该偏压元件具有从第二端穿过第一端延伸的作用线。该致动器组件具有偏移距离，该偏移距离为作用线与枢轴之间的最短距离。该偏移距离具有当旋转元件处于第一位置时的第一值和当旋转元件处于第二位置时的第二值，并且第二值小于第一值。特定实施例包括一种自动化分配机器(ADM)，该自动化分配机器包括箱柜和与箱柜联接的多个带盖子的容器。各个带盖子的容器具有可固定的盖子——其具有闭合位置和开启位置——以及构造成以可释放的方式将盖子固定在闭合位置的锁闭释放机构。该锁闭释放机构包括构造成致使锁闭释放机构将盖子从闭合位置释放并允许盖子移至开启位置的记忆合金金属丝致动器组件。该致动器组件包括记忆合金金属丝致动器、旋转元件和偏压元件。该记忆合金金属丝致动器包括具有第一端和第二端的记忆合金金属丝和与记忆合金金属丝的一端联接的至少ー个端子。该旋转元件构造成围绕枢轴旋转并具有第一接触点，该第一接触点构造成与记忆合金金属丝致动器联接使得记忆合金金属丝致动器的收缩使第一接触点位移，以使旋转元件从第一位置旋转至第二位置。偏压元件具有与旋转元件的第二接触点联接的第一端和构造成相对于枢轴被钉住的第二端。该偏压元件具有从第二端穿过第一端延伸的作用线。该致动器组件具有偏移距离，该偏移距离为作用线与枢轴之间的最短距离。该偏移距离具有当旋转元件处于第一位置时的第一值和当旋转元件处于第二位置时的第二值，并且第二值小于第一值。控制装置与箱柜和带盖子的容器联接。该控制装置构造成在收到开启选定的容器的盖子的命令时致动选定的容器的记忆合金金属丝致动器。
为了提供进ー步的理解而包括的且并入本说明书中并构成本说明书的一部分的附图示出了所公开的实施例，并连同说明一起用于解释所公开实施例的原理。在附图中图I是根据本公开内容的特定方面的带盖子的容器的局部分解图。图2A-2B示出了根据本公开内容的特定方面的记忆合金金属丝性能特性。图3示出了根据本公开内容的特定方面的盖子释放机构。图4示出了根据本公开内容的特定方面的处于未锁闭位置的图I的盖子释放机构。图5示出了根据本公开内容的特定方面的在盖子闭合时的图I的盖子释放机构。图6示出了根据本公开内容的特定方面的记忆合金金属丝致动器。图7A-7B示出了根据本公开内容的特定方面的自调节预加载机构。图8图示了根据本公开内容的特定方面的包括可去除的带盖子的容器的示例性 ADM,所述容器包括带自调节预加载机构的记忆合金金属丝。
具体实施方式
所公开的记忆合金金属丝系统的实施例提供了减小周期性应カ并増加致动器的工作寿命的用于记忆合金金属丝的自调节预加载机构。在以下详细说明中，阐述了许多特定细节以提供对本公开内容的充分理解。然而， 对本领域的普通技术人员来说显而易见的是，本公开内容的实施例可以在不存在某些所述特定细节的情况下实施。在其他情形中，未详细示出公知的结构和技术以免使公开内容变
得难以理解。文中所公开的方法和系统是关于具有盖子的容器而提出的，该盖子带有由释放机构保持的钩部。对本领域的普通技术人员来说显而易见的是，所公开的概念可应用于各种利用记忆合金金属丝的机构。除非特别指出，否则本公开内容中没有任何内容应当被解释为将文中公开的任何方法或系统的应用限制于锁闭件或闭合机构。图I是根据本公开内容的特定方面的带盖子的容器I的局部分解图。容器I包括本体2和盖子50，该盖子50通过枢销50A与销收纳装置IA的接合而铰接在本体2上。当关闭盖子50吋，盖子钩部52穿过本体2中的孔2A并接近本体2的前隔室内在图I中可见的锁闭释放机构10(本体2的前盖板已被略去以使锁闭释放机构10可见)。图2A-2B示出了根据本公开内容的特定方面的记忆合金金属丝性能特性。图2A 示出了图示60，该图示为典型的记忆合金金属丝工作行程性能，且未按比例显示。冷性能曲线62是金属丝在致动前的“休息”状态下在预加载张カ下的长度。热性能曲线64显示了当被用作致动器时记忆合金金属丝能够可靠地收缩多长的极限。三条致动器操作曲线65、66 和67显示了取决于张力在行程期间如何变化的行程差异。致动器操作曲线65显示了当所施加的张カ随着行程増加时记忆合金金属丝所遵循的カ与长度的关系曲线，从而形成图2A 中作为距离WTl显示的致动器可用行程或“冲程”量。致动器操作曲线66显示了当所施加的张カ在行程期间恒定时记忆合金金属丝所遵循的カ与长度的关系曲线，从而形成作为距离WT2显示的致动器可用冲程量。致动器操作曲线66显示了当所施加的张カ在行程期间减小时记忆合金金属丝所遵循的カ与长度的关系曲线，从而形成作为距离WT3显示的致动器可用冲程量。从图示60可以看出，在致动期间减小记忆合金金属丝上的张カ的致动器机构提供了最长冲程。图2B示出了图示72，该图示显示了在图2A的相同致动器冲程的末端可获得的可用力，其中每个致动器具有相同冲程。致动器操作曲线65，其显示了当所施加的张カ随着行程増加时记忆合金金属丝所遵循的カ与长度的关系曲线，由于在点68的末端状态位于热性能曲线64上，因此在工作行程完成后未剩下冗余力(force margin)。如果不存在摩擦或其他阻力，则该致动器将仅实现该冲程。致动器操作曲线66，其中所施加的张カ在冲程期间是恒定的，该曲线在指定冲程末端到达点69，该指定冲程小于其能力，从而形成图2B中作为WF2显示的可获得的工作力。致动器操作曲线67，其中所施加的张カ随着行程减小，该曲线在指定冲程末端到达点70，从而形成图2B中作为WF3示出的可获得的工作力。可获得的工作力WF2和WF3代表各个致动器能够在行程末端施加以克服摩擦或其他阻力的力的量。图3示出了根据本公开内容的特定方面的锁闭释放机构10。锁闭释放机构10构造成当处于图3所示的位置时将盖子50保持在闭合位置。锁闭释放机构10的固定元件附接在本体2 (在该图中未示出)上并因此相对于盖子50和相对于彼此固定在适当位置和取向上。锁闭杆4已围绕固定枢轴5沿顺时针方向旋转使得位于锁闭杆4的臂之ー的一端上的锁闭钩4A与盖子钩部52接合。弹簧7向锁闭杆4施加致使围绕枢轴5的顺时针转矩被施加在锁闭杆4上的力，从而维持锁闭杆4处于图3所示的位置。锁闭释放机构10包括缠绕在绞盘13周围的记忆合金金属丝致动器20。绞盘13 与柱塞12的一端相接触，柱塞12的另一端与锁闭杆4相接触。在特定实施例中，绞盘13和柱塞12是固定地连接的。记忆合金金属丝致动器20的端子22安装在本体2上，安装的细节參考后面的附图进行说明。记忆合金金属丝致动器20的长度限制了绞盘13向右的行程范围，这继而限制了柱塞12的运动并因此限制了锁闭杆4的顺时针旋转。弹簧7所施加的转矩致使锁闭杆4顺时针旋转直到其达到该极限。端子22的安装位置以及绞盘13、柱塞 12和锁闭杆4的尺寸被选择为致使锁闭钩部4A处于该“锁闭”位置，其中锁闭钩部4A在不对锁闭钩部52施加横向力的情况下与锁闭钩部52接合。当处于锁闭位置时，弹簧7所施加的转矩对柱塞12并由此对绞盘13施力，绞盘13继而将该カ传递至记忆合金金属丝致动器20的记忆合金金属丝24,从而使记忆合金金属丝24张紧。锁闭释放机构10还包括围绕固定枢轴9旋转的悬臂6。在一端，悬臂6在柱塞12 接触绞盘13的相同部位与柱塞12的装置接合。悬臂弹簧8对悬臂6的另一端施力。该カ 形成围绕枢轴9的顺时针转矩，该转矩致使悬臂6围绕该枢轴枢转，从而致使第一端将柱塞 12推向被记忆合金金属丝致动器20限制进ー步的横向运动的绞盘13。悬臂6对柱塞12 施加的力平行于锁闭杆4对柱塞12施加的カ而施加并与该カ叠加，且这些力的总和施加至绞盘13。锁闭杆4、柱塞12和悬臂6与第四元件形成4连杆机构，该第四元件为锁闭杆4和悬臂6被钉于其上的本体2。柱塞12构造为使得柱塞12在记忆合金金属丝致动器20的运动范围上在柱塞或绞盘不旋转的情况下大致沿着记忆合金金属丝致动器20的作用线移动。这提供了智能金属丝的两段的相等收缩和加载，从而維持了对这两段的相等加载，防止了记忆合金金属丝24围绕绞盘的滑动，由此提高了记忆合金金属丝致动器20的工作寿命。在操作中，当电流通过记忆合金金属丝致动器20时释放盖子50。记忆合金金属丝24由于通过记忆合金金属丝24的电阻的电流而感应的热所引发的从其马氏体形态至其奥氏体形态的转变而收缩。此收缩力沿与柱塞12和悬臂6所施加的力相反的方向施加在绞盘13上。随着记忆合金金属丝24收缩,绞盘13向左移动而致使锁闭杆4和悬臂6逆时针旋转，从而释放盖子钩部52，这允许盖子50在盖子弹簧(未示出)的影响下开启。当盖子 50的开启被盖子传感器(未示出)检测到时，通过记忆合金金属丝24的电流被切断。图4图示了根据本公开内容的特定方面的处于未锁闭位置的图3的锁闭释放机构 10。在本例中，记忆合金金属丝致动器20具有从外部电路(未示出)流经记忆合金金属丝 24的充足电流以致使记忆合金金属丝24收缩大约2%，该值为常用的记忆合金金属丝的目标收缩值。在特定实施例中，记忆合金金属丝24收缩大约3. 5 %。该收缩已克服柱塞12和悬臂6所施加的カ并使绞盘13和柱塞12向左位移，从而使锁闭杆4充分旋转以与盖子钩部52脱离，由此释放盖子50。在本例中，盖子50是弹簧加载的并且盖子50将在盖子钩部 52释放后自行开启。图5示出了根据本公开内容的特定方面的在盖子50闭合时图I的锁闭释放机构 10。当盖子50关闭吋，盖子钩部52的成角度的下侧与锁闭杆4的上角部接触，从而使锁闭杆4逆时针旋转。这种旋转压缩了弹簧7但不向右拉动柱塞12，这是因为柱塞12通过配合在狭槽4B内的销12A而与锁闭杆4接合。尽管锁闭杆4的顺时针旋转通过销12A对柱塞 12施加压缩力，但逆时针旋转并不在柱塞12中产生拉力，因为销12A未附接在锁闭杆4上。 随着锁闭杆4逆时针旋转，狭槽4B远离销12A拉动，销12A通过悬臂6对柱塞12的另一端施加的力維持在其原位。狭槽4B足够长使得销12A在盖子关闭时不会与狭槽4B脱离。悬臂6所施加的力在盖子闭合时维持记忆合金金属丝24的张紧，这是悬臂6和悬臂弹簧8的主要功能。在不带悬臂6和悬臂弹簧8的情况下，记忆合金金属丝24中的张カ 将随着锁闭杆4在盖子闭合期间旋转而变成零。此外，在不带悬臂6和悬臂弹簧8的情况下，当盖子钩部52经过盖子钩部4A下方时记忆合金金属丝24将承受冲击负荷，因为锁闭杆4将在弹簧7的影响下扣回至其原位。记忆合金金属丝24在每一次盖子闭合时将经历的反复的张力损失和冲击负荷两者对记忆合金金属丝的工作寿命是不利的。图6示出了根据本公开内容的特定方面的记忆合金金属丝致动器20。在本实施例中，记忆合金金属丝致动器20包括每一端附接有端子22的一端记忆合金金属丝24。记忆合金金属丝致动器20成型为“U”形，以提供双倍于单根金属丝的致动カ。图7A-7B示出了根据本公开内容的特定方面的自调节预加载机构。该预加载机构包括围绕枢轴9旋转的悬臂6以及悬臂弹簧8。悬臂6的枢轴是悬臂本体中的孔，其中该孔的尺寸设计为紧密配合在固定干支撑结构(未示出)中的销周围。图7A和7B所示的悬臂 6是具有两个接触点30和34(在图7A中作为30A、34A显示，而在图7B中作为30B、34B显示)和枢轴9的旋转元件的一个实施例。在其他实施例中，从枢轴9延伸至接触点30、34 的两个臂彼此成一定角度。在特定实施例中，接触点30、34布置在从枢轴9延伸的同一臂上。类似地，图7A和7B所示的悬臂弹簧8是对某一点施力的偏压元件的一个实施例。该偏压元件的其他实施例包括恒カ机构、线性螺旋压缩弹簧、膜片弹簧、弾性张紧元件和气弹簧。悬臂6构造成围绕枢轴9旋转，并且接触点34构造成与记忆合金金属丝致动器20 联接。在图7A和7B的实施例中，存在绞盘13，记忆金属丝致动器20的记忆合金金属丝24绕过该绞盘13，其中悬臂6与绞盘13联接。在特定实施例中，该联接为刀刃接触。接触点 30与悬臂弹簧8的一端联接，其中悬臂弹簧端部能够相对于悬臂6旋转但在悬臂6旋转时随接触点30移动。悬臂弹簧8的第二端被钉在支撑结构(未示出)上的点40上使得该第 ニ端不能平移但能够相对于固定于同一支撑结构上的枢销旋转。如以下将进ー步说明的那样，通过悬臂弹簧8的第二端和悬臂6的被钉在同一支撑结构上的枢轴两者，能够在悬臂弹簧8的第一端与悬臂6之间的接触点30处形成力。图7A示出了处于“休息”状态(即，当没有电流流经记忆合金金属丝24时)的包括记忆合金金属丝致动器20和自调节预加载机构的记忆金属丝致动器组件的构型。悬臂弹簧8被压缩使得悬臂弹簧8在接触点30A对悬臂6施力。该カ沿穿过接触点30A和固定点40的作用线32A施加。该线从枢轴偏移距离42A，该距离42A被测量为作用线32A与枢轴9之间的最短距离。悬臂弹簧8所施加的力在悬臂6上形成围绕枢轴9的转矩，从而致使悬臂6围绕枢轴9顺时针旋转，直到被通过绞盘13作用而在接触点34A处施加反作用力的记忆金属丝致动器20限制为止。在接触点34A处对悬臂6施加的力沿大致平行于两条记忆合金金属丝24的方向施加，所述两条记忆合金金属丝在本实施例中彼此平行。悬臂6 的位置由穿过枢轴9的中心和接触点34A的线36A限定。图7B示出了当电流经过记忆合金金属丝致动器20时的图7A的记忆金属丝致动器组件。记忆合金金属丝24的受热致使金属丝收缩，从而使接触点34位移至不同于图7A 中的位置34A的位置34B。该位移致使悬臂6如由穿过枢轴9和位置34B的线决定的那样从位置36A旋转至36B。悬臂6的这种旋转致使接触点30从位置30A移至30B。悬臂弹簧 8所施加的力此时沿作用线32B施加，该作用线32B相对于枢轴9的偏移距离为42B。在本实施例中，悬臂弹簧8在悬臂6处于位置36B时对接触点30施加的カ大于在悬臂6处于位置36A时对接触点30施加的力。在特定实施例中，该カ在其他实施例中的所有位置都是恒定的。在特定实施例中，悬臂弹簧8在悬臂6处于位置36B时对接触点30施加的力在本实施例中小于在悬臂6处于位置36A时对接触点30施加的力。不管所施加力的量如何，偏移距离42B均小于偏移距离42A。相对于位置30A和30B而言对点40的选择控制着偏移距离42B相比于距离42A的减小，所施加的力的相对增加。在图7B的实施例中，对悬臂6施加的转矩从图7A中施加的转矩量减小。这种转矩减小降低了记忆金属丝中的张力，由此增加了能够对锁闭杆4施加以释放盖子50的可获得的力。可以看到悬臂6具有附接在旋转元件的一侧上的质量块44。附加该质量块以平衡旋转元件，使得旋转元件的重心(CG)位于枢轴9的中心处。在不带该质量块44的情况下， 本实施例中的悬臂6的CG将位于枢轴9的中心的左上方。在平移加速的情况下，例如如果带盖子的容器I侧向下落则会发生这种情況，CG的加速度将在悬臂6上产生围绕枢轴9的转矩。如果该カ矩足够大，则其可能导致悬臂6以与在盖子开启期间发生的方式相同的方式逆时针旋转，从而引起盖子意外开启。将CG定位在枢轴9的中心上防止了由于平移加速度而在旋转元件上产生扭转カ矩，并由此降低了带盖子的容器I在下落时意外开启的可能性。图8图示了根据本公开内容的特定方面的包括可去除的带盖子的容器I的示例性 ADM 100，所述容器包括记忆合金金属丝致动器20和自调节预加载机构。ADM 100包括带控制装置115的箱柜105，该控制装置115在本例中被收容在ADM 100的上部结构内。该控制装置包括带存储器(未示出)、显示器、键盘和触摸屏输入装置的处理器、电源(未示出) 以及将处理器与ADM的内部构件和外部网络联接的通信模块(未示出)。在特定实施例中， 该ADM包括被固定地或可去除地安装在上部结构或箱柜上的条码扫描装置(未示出)。该 ADM还包括构造成接纳图I的带盖子的容器I的抽屉110，其中带盖子的容器I和抽屉110 两者均包括当带盖子的容器被抽屉接纳时将带盖子的容器与控制装置联接的互补的匹配连接器。抽屉110具有构造成接纳带盖子的容器I的多个位置112。在特定实施例中，带盖子的容器被附接在箱柜的固定部分上，例如搁架或倾斜表面。在特定实施例中，带盖子的容器未与箱柜的结构分离，其中图I的本体2的等同物一体形成在箱柜的结构中。在特定实施例中，图I的本体2的等同物一体地形成在抽屉的结构中，其中在这种结构中由本体2形成的隔室具有単独的安装在同一抽屉结构上的盖子。在特定实施例中，箱柜105是具有仅数个抽屉110的较小结构，其中ADM 100的储存容量适合于单个患者而不是多个患者。在特定实施例中，箱柜105安装在墙壁上并由该墙壁支撑。总之，所公开的记忆合金金属丝致动器20通过将机械端子22与记忆合金金属丝 24的作用线自对齐的能力，从而与当前记忆金属丝装置相比，提供了増加的工作寿命和增加的可用行程量。这种自对齐消除了未对齐的构件和机构在操作中的周期性运动引起的应力集中。提供前面的描述以使本领域的普通技术人员能够实施文中所述的各个方面。虽然前面已描述了被认为是最佳方式和/或其他示例的内容，但应该理解的是，本领域的技术人员将容易地想到这些方面的各种改型，并且文中定义的通用原理可应用于其他方面。因此，权利要求并非g在局限于文中呈现的方面，而是要符合与权利要求语言一致的完整范围，其中以单数对元件的提及并非g在意味着“ー个和仅ー个”，除非特别这样指出，而是意味着“一个或多个”。除非另外特指，否则术语“一組”或“一些”指的是ー个或多个。男性代词(例如，他的)包括女性和中性(例如，她的或它的)并且反之亦然。如果有的话，标题和子标题仅为了方便而使用且并非限制本实用新型。应理解的是，所公开的处理中的步骤的特定次序或层次是示例性途径的说明。基于设计偏好，应理解，处理中的步骤的特定次序或层次可以重新排列。ー些步骤可以同时执行。所附的方法权利要求以示例性次序提出各个步骤的要素，且并非意在局限于所提出的特定次序或层次。如本公开内容中所用的诸如“上”、“下”、“前”、“后”等术语应当理解为參考任意參照系，而不是普通的重力參照系。因此，顶面、底面、前表面和后表面可在重力參照系中向上、向下、对角或水平地延伸。诸如“方面”等表述并非意味这种方面对主题技术来说是必不可少的或这种方面适用于主题技术的所有构型。与ー个方面有关的公开内容可适用于所有构型、或一个或多个构型。诸如ー个方面等表述可指ー个或多个方面，且反之亦然。诸如“实施例”等表述并非意味这种实施例对主题技术来说是必不可少的或这种实施例适用于主题技术的所有构型。与一个实施例有关的公开内容可适用于所有实施例、或一个或多个实施例。诸如ー个实施例等表述可指一个或多个实施例，并且反之亦然。措辞“示例性”在文中用于意指“用作示例或例证”。文中描述为“示例性”的任何方面或设计不一定要被解释为较其他方面或设计而言是优选或有利的。[0047]对本领域的普通技术人员来说公知的或以后将为本领域的普通技术人员所公知的贯穿本公开内容描述的各个方面的要素的所有结构和功能等同物通过引用清楚地并入本文中并且g在为权利要求所涵盖。此外，文中公开的所有内容不管是否在权利要求书中明确地要求保护，均不意味着无偿贡献给公众。权利要求要素不应在35U. S. C. §112、第六段的规定下进行解释，除非使用表述“用干…的装置”清楚地叙述该要素，或在方法权利要求的情况下，使用表述“用干…的步骤”叙述该要素。此外，就在说明书或权利要求中使用术语“包括”、“具有”等而言，这种术语旨在当在权利要求中采用“包含”作为过渡词时如同解释“包含”那样以类似于术语“包含”的方式而成为包括性的。文中所述的所有元件、零件或步骤被优选地包括在内。应理解,如对本领域的技术人员来说将显而易见的那样，任何这些元件、零件和步骤可由其他元件、零件和步骤代替或完全删除。概念本说明书至少公开了以下概念。概念I. ー种用于记忆合金金属丝致动器的预加载机构，其特征是，所述预加载机构包括具有第一接触点和第二接触点以及枢轴的旋转元件,所述旋转元件构造成围绕所述枢轴旋转，其中所述第一接触点构造成与所述记忆合金金属丝致动器联接使得所述记忆合金金属丝致动器的收缩使所述第一接触点位移，以使所述旋转元件从第一位置旋转至第二位置；以及具有第一端和第二端的偏压元件，所述第一端与所述旋转元件的所述第二接触点联接并且所述第二端构造成相对于所述枢轴被钉住，其中所述偏压元件具有从所述第二端穿过所述第一端延伸的作用线；所述预加载机构具有偏移距离，所述偏移距离为所述作用线与所述枢轴之间的最短距离，其中所述偏移距离具有当所述旋转元件处于所述第一位置时的第一值和当所述旋转元件处于所述第二位置时的第二值，所述第二值小于所述第一值。概念2.根据概念I所述的预加载机构，其中，所述偏压元件是具有弹簧常数的弹簧元件。概念3.根据概念2所述的预加载机构，其中，所述偏压元件是扭カ弹簧。概念4.根据概念I所述的预加载机构，所述旋转元件构造为使得所述预加载机构的平移加速度不会在所述旋转元件上产生围绕所述枢轴的扭转カ矩。概念5. —种致动器组件，其特征是，所述致动器组件包括记忆合金金属丝致动器，包括具有第一端和第二端的记忆合金金属丝；以及与所述记忆合金金属丝的一端联接的至少ー个端子；具有第一接触点和第二接触点以及枢轴的旋转元件,所述旋转元件构造成围绕所述枢轴旋转，其中所述第一接触点构造成与所述记忆合金金属丝致动器联接使得所述记忆合金金属丝致动器的收缩使所述第一接触点位移，以使所述旋转元件从第一位置旋转至第二位置；以及具有第一端和第二端的偏压元件，所述第一端与所述旋转元件的所述第二接触点联接并且所述第二端构造成相对于所述枢轴被钉住，其中所述偏压元件具有从所述第二端穿过所述第一端延伸的作用线；所述致动器组件具有偏移距离，所述偏移距离为所述作用线与所述枢轴之间的最短距离，其中所述偏移距离具有当所述旋转元件处于所述第一位置时的第一值和当所述旋转元件处于所述第二位置时的第二值，所述第二值小于所述第一值。概念6.根据概念5所述的致动器组件，还包括与所述旋转元件的所述第一接触点联接的绞盘，其中所述记忆合金金属丝致动器包括与所述记忆合金金属丝的所述第一端和第二端联接的第一端子和第二端子；所述第一端子和第二端子相对于所述枢轴是固定的；所述记忆合金金属丝从所述第一端子绕过所述绞盘来到所述第二端子；所述绞盘构造成当所述旋转元件从所述第一位置移至所述第二位置时不旋转，使得所述记忆合金金属丝不会相对于所述绞盘滑动。概念7.根据概念6所述的致动器组件，其中所述记忆合金金属丝具有在所述第一端子与所述绞盘之间的第一部分和在所述绞盘与所述第二端子之间的第二部分；并且所述记忆合金金属丝的所述第一部分平行于所述第二部分。概念8.根据概念7所述的致动器组件，其中，所述偏压元件是具有弹簧常数的弹簧元件。概念9.根据概念8所述的致动器组件，其中，所述偏压元件是扭カ弹簧。概念10.根据概念5所述的致动器组件，其中，通过所述第一接触点在所述旋转元件处于所述第一位置和第二位置时的位置的第一线大致垂直于通过所述枢轴和所述第一线上的下述点的第二线，该点处于所述第一接触点在所述旋转元件处于所述第一位置和第二位置时的位置之间的中间处。概念11.根据概念10所述的致动器组件，其中，当所述旋转元件处于所述第一位置和第二位置时，所述记忆合金金属丝致动器分别沿第一方向和第二方向施力，并且其中所述预加载机构构造为使得所述第一线大致平行于所述记忆合金金属丝致动器所施加的力的第一方向和第二方向的平均方向。概念12. —种带盖子的容器，其特征是，所述容器包括记忆合金金属丝致动器，包括具有第一端和第二端的记忆合金金属丝；以及与所述记忆合金金属丝的一端联接的至少ー个端子；具有第一接触点和第二接触点以及枢轴的旋转元件,所述旋转元件构造成围绕所述枢轴旋转，其中所述第一接触点构造成与所述记忆合金金属丝致动器联接使得所述记忆合金金属丝致动器的收缩使所述第一接触点位移，以使所述旋转元件从第一位置旋转至第 ニ位置；以及具有第一端和第二端的偏压元件，所述第一端与所述旋转元件的所述第二接触点联接并且所述第二端构造成相对于所述枢轴被钉住，其中所述偏压元件具有从所述第二端穿过所述第一端延伸的作用线；[0082]所述致动器组件具有偏移距离，所述偏移距离为所述作用线与所述枢轴之间的最短距离，其中所述偏移距离具有当所述旋转元件处于所述第一位置时的第一值和当所述旋转元件处于所述第二位置时的第二值，所述第二值小于所述第一值。概念13.根据概念12所述的带盖子的容器，还包括与所述旋转元件的所述第一接触点联接的绞盘，其中所述记忆合金金属丝致动器包括与所述记忆合金金属丝的所述第一端和第二端联接的第一端子和第二端子；所述第一端子和第二端子相对于所述枢轴是固定的；所述记忆合金金属丝从所述第一端子绕过所述绞盘来到所述第二端子；所述绞盘构造为使得当所述旋转元件从所述第一位置移至所述第二位置时所述记忆合金金属丝不会相对于所述绞盘滑动。概念14.根据概念12所述的带盖子的容器，其中所述记忆合金金属丝具有在所述第一端子与所述绞盘之间的第一部分和在所述绞盘与所述第二端子之间的第二部分；并且所述记忆合金金属丝的所述第一部分平行于所述第二部分。概念15.根据概念12所述的带盖子的容器，其中，所述偏压元件是具有弹簧常数的弹簧元件。概念16.根据概念15所述的带盖子的容器，其中，所述偏压元件是扭カ弹簧。概念17.根据概念12所述的带盖子的容器，其中，通过所述第一接触点在所述旋转元件处于所述第一位置和第二位置时的位置的第一线大致垂直于通过所述枢轴和所述第一线上的下述点的第二线，该点处于所述第一接触点在所述旋转元件处于所述第一位置和第二位置时的位置之间的中间处。概念18.根据概念17所述的带盖子的容器，其中，当所述旋转元件处于所述第一位置和第二位置时，所述记忆合金金属丝致动器分别沿第一方向和第二方向施力，并且其中所述预加载机构构造为使得所述第一线大致平行于所述记忆合金金属丝致动器所施加的力的第一方向和第二方向的平均方向。概念19. 一种自动化分配机器，其特征是，所述自动化分配机器包括箱柜；与所述箱柜联接的多个带盖子的容器，每个容器包括具有闭合位置和开启位置的可固定的盖子以及构造成以可释放的方式将所述盖子固定在所述闭合位置的锁闭释放机构，所述锁闭释放机构包括记忆合金金属丝致动器组件，所述记忆合金金属丝致动器组件构造成致使所述锁闭释放机构将所述盖子从所述闭合位置释放并允许所述盖子移至所述开启位置，所述致动器组件包括记忆合金金属丝致动器，包括具有第一端和第二端的记忆合金金属丝；以及与所述记忆合金金属丝的一端联接的至少ー个端子；具有第一接触点和第二接触点以及枢轴的旋转元件,所述旋转元件构造成围绕所述枢轴旋转，其中所述第一接触点构造成与所述记忆合金金属丝致动器联接使得所述记忆合金金属丝致动器的收缩使所述第一接触点位移，以使所述旋转元件从第一位置旋转至第二位置；以及具有第一端和第二端的偏压元件，所述第一端与所述旋转元件的所述第二接触点联接并且所述第二端构造成相对于所述枢轴被钉住，其中所述偏压元件具有从所述第二端穿过所述第一端延伸的作用线；所述致动器组件具有偏移距离，所述偏移距离为所述作用线与所述枢轴之间的最短距离，其中所述偏移距离具有当所述旋转元件处于所述第一位置时的第一值和当所述旋转元件处于所述第二位置时的第二值，所述第二值小于所述第一值；以及与所述箱柜和所述带盖子的容器联接的控制装置，所述控制装置构造成在收到开启选定的容器的盖子的命令时致动所述选定的容器的所述记忆合金金属丝致动器。概念20.根据概念19所述的自动化分配机器，进ー步包括以可滑动的方式安装在所述箱柜中的至少ー个抽屉，其中所述带盖子的容器可从所述自动化分配机器上去除；所述抽屉构造成接纳所述可去除的容器；并且所述带盖子的容器和所述抽屉均包括当所述带盖子的容器被所述抽屉接纳时将所述带盖子的容器与所述控制装置联接的互补的匹配连接器。概念21.根据概念20所述的自动化分配机器，其中，所述箱柜附接在墙壁上并由
墙壁支撑。概念22.根据概念19所述的自动化分配机器，其中，通过所述第一接触点在所述旋转元件处于所述第一位置和第二位置时的位置的第一线大致垂直于通过所述枢轴和所述第一线上的下述点的第二线，该点处于所述第一接触点在所述旋转元件处于所述第一位置和第二位置时的位置之间的中间处。概念23.根据概念22所述的自动化分配机器，其中，当所述旋转元件处于所述第一位置和第二位置时，所述记忆合金金属丝致动器分别沿第一方向和第二方向施力，并且其中所述预加载机构构造为使得所述第一线大致平行于所述记忆合金金属丝致动器所施加的力的第一方向和第二方向的平均方向。
1权利要求1.ー种用于记忆合金金属丝致动器的预加载机构，其特征是，所述预加载机构包括 具有第一接触点和第二接触点以及枢轴的旋转元件，旋转元件构造成围绕枢轴旋转，其中第一接触点构造成与记忆合金金属丝致动器联接使得记忆合金金属丝致动器的收缩使第一接触点位移，以使旋转元件从第一位置旋转至第二位置；以及具有第一端和第二端的偏压元件，第一端与旋转元件的第二接触点联接并且第二端构造成相对于枢轴被钉住，其中偏压元件具有从第二端穿过第一端延伸的作用线；预加载机构具有偏移距离，偏移距离为作用线与枢轴之间的最短距离，其中偏移距离具有当旋转元件处于第一位置时的第一值和当旋转元件处于第二位置时的第二值，第二值小于第一值。
2.根据权利要求I所述的预加载机构，其中，所述偏压元件是具有弹簧常数的弹簧元件。
3.根据权利要求2所述的预加载机构，其中，所述偏压元件是扭カ弹簧。
4.根据权利要求I所述的预加载机构，所述旋转元件构造为使得所述预加载机构的平移加速度不会在所述旋转元件上产生围绕所述枢轴的扭转カ矩。
5.ー种致动器组件，其特征是，所述致动器组件包括记忆合金金属丝致动器，包括具有第一端和第二端的记忆合金金属丝；以及与所述记忆合金金属丝的一端联接的至少ー个端子；具有第一接触点和第二接触点以及枢轴的旋转元件，所述旋转元件构造成围绕所述枢轴旋转，其中所述第一接触点构造成与所述记忆合金金属丝致动器联接使得所述记忆合金金属丝致动器的收缩使所述第一接触点位移，以使所述旋转元件从第一位置旋转至第二位置；以及具有第一端和第二端的偏压元件，所述第一端与所述旋转元件的所述第二接触点联接并且所述第二端构造成相对于所述枢轴被钉住，其中所述偏压元件具有从所述第二端穿过所述第一端延伸的作用线；所述致动器组件具有偏移距离，所述偏移距离为所述作用线与所述枢轴之间的最短距离，其中所述偏移距离具有当所述旋转元件处于所述第一位置时的第一值和当所述旋转元件处于所述第二位置时的第二值，所述第二值小于所述第一值。
6.根据权利要求5所述的致动器组件，还包括与所述旋转元件的所述第一接触点联接的绞盘，其中所述记忆合金金属丝致动器包括与所述记忆合金金属丝的所述第一端和第二端联接的第一端子和第二端子；所述第一端子和第二端子相对于所述枢轴是固定的；所述记忆合金金属丝从所述第一端子绕过所述绞盘来到所述第二端子；所述绞盘构造成当所述旋转元件从所述第一位置移至所述第二位置时不旋转，使得所述记忆合金金属丝不会相对于所述绞盘滑动。
7.根据权利要求6所述的致动器组件，其中所述记忆合金金属丝具有在所述第一端子与所述绞盘之间的第一部分和在所述绞盘与所述第二端子之间的第二部分；并且所述记忆合金金属丝的所述第一部分平行于所述第二部分。
8.根据权利要求7所述的致动器组件，其中，所述偏压元件是具有弹簧常数的弹簧元件。
9.根据权利要求8所述的致动器组件，其中，所述偏压元件是扭カ弹簧。
10.根据权利要求5所述的致动器组件，其中，通过所述第一接触点在所述旋转元件处于所述第一位置和第二位置时的位置的第一线大致垂直于通过所述枢轴和所述第一线上的下述点的第二线，该点处于所述第一接触点在所述旋转元件处于所述第一位置和第二位置时的位置之间的中间处。
11.根据权利要求10所述的致动器组件，其中，当所述旋转元件处于所述第一位置和第二位置时，所述记忆合金金属丝致动器分别沿第一方向和第二方向施力，并且其中所述预加载机构构造为使得所述第一线大致平行于所述记忆合金金属丝致动器所施加的力的第一方向和第二方向的平均方向。
12.—种带盖子的容器，其特征是，所述带盖子的容器包括记忆合金金属丝致动器，包括具有第一端和第二端的记忆合金金属丝；以及与所述记忆合金金属丝的一端联接的至少ー个端子；具有第一接触点和第二接触点以及枢轴的旋转元件，所述旋转元件构造成围绕所述枢轴旋转，其中所述第一接触点构造成与所述记忆合金金属丝致动器联接使得所述记忆合金金属丝致动器的收缩使所述第一接触点位移，以使所述旋转元件从第一位置旋转至第二位置；以及具有第一端和第二端的偏压元件，所述第一端与所述旋转元件的所述第二接触点联接并且所述第二端构造成相对于所述枢轴被钉住，其中所述偏压元件具有从所述第二端穿过所述第一端延伸的作用线；所述致动器组件具有偏移距离，所述偏移距离为所述作用线与所述枢轴之间的最短距离，其中所述偏移距离具有当所述旋转元件处于所述第一位置时的第一值和当所述旋转元件处于所述第二位置时的第二值，所述第二值小于所述第一值。
13.根据权利要求12所述的带盖子的容器，还包括与所述旋转元件的所述第一接触点联接的绞盘，其中所述记忆合金金属丝致动器包括与所述记忆合金金属丝的所述第一端和第二端联接的第一端子和第二端子；所述第一端子和第二端子相对于所述枢轴是固定的；所述记忆合金金属丝从所述第一端子绕过所述绞盘来到所述第二端子；所述绞盘构造为使得当所述旋转元件从所述第一位置移至所述第二位置时所述记忆合金金属丝不会相对于所述绞盘滑动。
14.根据权利要求12所述的带盖子的容器，其中所述记忆合金金属丝具有在所述第一端子与所述绞盘之间的第一部分和在所述绞盘与所述第二端子之间的第二部分；并且所述记忆合金金属丝的所述第一部分平行于所述第二部分。
15.根据权利要求12所述的带盖子的容器，其中，所述偏压元件是具有弹簧常数的弹簧元件。
16.根据权利要求15所述的带盖子的容器，其中，所述偏压元件是扭カ弹簧。
17.根据权利要求12所述的带盖子的容器，其中，通过所述第一接触点在所述旋转元件处于所述第一位置和第二位置时的位置的第一线大致垂直于通过所述枢轴和所述第一线上的下述点的第二线，该点处于所述第一接触点在所述旋转元件处于所述第一位置和第二位置时的位置之间的中间处。
18.根据权利要求17所述的带盖子的容器，其中，当所述旋转元件处于所述第一位置和第二位置时，所述记忆合金金属丝致动器分别沿第一方向和第二方向施力，并且其中所述预加载机构构造为使得所述第一线大致平行于所述记忆合金金属丝致动器所施加的力的第一方向和第二方向的平均方向。
19.一种自动化分配机器，其特征是，所述自动化分配机器包括箱柜；与所述箱柜联接的多个带盖子的容器，每个容器包括具有闭合位置和开启位置的可固定的盖子以及构造成以可释放的方式将所述盖子固定在所述闭合位置的锁闭释放机构，所述锁闭释放机构包括记忆合金金属丝致动器组件，所述记忆合金金属丝致动器组件构造成致使所述锁闭释放机构将所述盖子从所述闭合位置释放并允许所述盖子移至所述开启位置，所述致动器组件包括记忆合金金属丝致动器，包括具有第一端和第二端的记忆合金金属丝；以及与所述记忆合金金属丝的一端联接的至少ー个端子；具有第一接触点和第二接触点以及枢轴的旋转元件，所述旋转元件构造成围绕所述枢轴旋转，其中所述第一接触点构造成与所述记忆合金金属丝致动器联接使得所述记忆合金金属丝致动器的收缩使所述第一接触点位移，以使所述旋转元件从第一位置旋转至第二位置；以及具有第一端和第二端的偏压元件，所述第一端与所述旋转元件的所述第二接触点联接并且所述第二端构造成相对于所述枢轴被钉住，其中所述偏压元件具有从所述第二端穿过所述第一端延伸的作用线；所述致动器组件具有偏移距离，所述偏移距离为所述作用线与所述枢轴之间的最短距离，其中所述偏移距离具有当所述旋转元件处于所述第一位置时的第一值和当所述旋转元件处于所述第二位置时的第二值，所述第二值小于所述第一值；以及与所述箱柜和所述带盖子的容器联接的控制装置，所述控制装置构造成在收到开启选定的容器的盖子的命令时致动所述选定的容器的所述记忆合金金属丝致动器。
20.根据权利要求19所述的自动化分配机器，进ー步包括以可滑动的方式安装在所述箱柜中的至少ー个抽屉，其中所述带盖子的容器可从所述自动化分配机器上去除；所述抽屉构造成接纳所述可去除的容器；并且所述带盖子的容器和所述抽屉均包括当所述带盖子的容器被所述抽屉接纳时将所述带盖子的容器与所述控制装置联接的互补的匹配连接器。
21.根据权利要求20所述的自动化分配机器，其中，所述箱柜附接在墙壁上并由墙壁支撑。
22.根据权利要求19所述的自动化分配机器，其中，通过所述第一接触点在所述旋转元件处于所述第一位置和第二位置时的位置的第一线大致垂直于通过所述枢轴和所述第一线上的下述点的第二线，该点处于所述第一接触点在所述旋转元件处于所述第一位置和第二位置时的位置之间的中间处。
23.根据权利要求22所述的自动化分配机器，其中，当所述旋转元件处于所述第一位置和第二位置时，所述记忆合金金属丝致动器分别沿第一方向和第二方向施力，并且其中所述预加载机构构造为使得所述第一线大致平行于所述记忆合金金属丝致动器所施加的力的第一方向和第二方向的平均方向。
专利摘要公开了用于记忆合金金属丝致动器的预加载机构，以及致动器组件、带盖子的容器和自动化分配机器，其中，预加载机构包括构造成围绕枢轴旋转的具有第一接触点的旋转元件。该第一接触点构造成与记忆合金金属丝致动器联接使得记忆合金金属丝致动器的收缩使第一接触点位移，以使旋转元件从第一位置旋转至第二位置。预加载机构还包括偏压元件，偏压元件带有与旋转元件的第二接触点联接的第一端和构造成相对于枢轴被钉住的第二端。偏压元件具有从第二端穿过第一端延伸的作用线。该作用线具有偏移距离，该偏移距离是作用线与枢轴之间的最短距离。该偏移距离具有当旋转元件处于第一位置时的第一值和当旋转元件处于第二位置时的第二值，第二值小于第一值。
文档编号E05B47/00GK202338155SQ20112024482
公开日2012年7月18日 申请日期2011年7月8日 优先权日2011年1月24日
发明者克里斯托弗·波塔科夫斯基, 弗兰克·D·韦伯, 恩斯特·拜尔 申请人:康尔福盛303公司