专利名称：基于活性材料的保持固定装置的制作方法
技术领域：
本发明总体涉及一种保持固定装置和固定多个不同几何形状和尺寸的物体的方法，并且更特别地，涉及一种保持固定装置，其利用活性材料的活化作用以进一步能够导致或保持固定接合在该固定装置和物体之间和/或在不使用时固定装置返回至准备状态。
背景技术：
固定不同几何形状和尺寸的物体于所需位置的能力依然存在长期而广泛的切实需求。在汽车的设置中，例如，多个固定的和可缩回的机构，端口灯通常被设置在驾驶员能够达到的范围内的位置处以便固定多种物体，如要是，便携手机，PDA,电子装置，笔和杯子。 可是，这些措施典型地提供固定的构造或最小的自由度，其降低了对不同物体的单独兼容性。重新构造的机构，如可调节带，已经被研发以便能够使多个不同尺寸和/或形状的物体被固定；可是，这些措施典型地对于限定的几何差异的物体是兼容的；并且在一些情况中需要在固定不同物体之前手动调节。
发明内容
本发明通过提供使用活性材料、较多的功能和通用的保持固定装置符合或固定存在多种形状和尺寸的多个物体来克服了现有技术的问题和限制并且致力于前述需要。因此，本发明通过减少保持固定装置的数量或用于容纳多种物体所必须的存储隔间增加了限定区域的使用空间。本发明提供一种固定装置，其在一些实施例中通过施加保持力更牢固地保持物体；此外，借助是好用活性材料的活化作用，能够根据需求或自动地控制本发明固定装置的保持力和/或可用的重新构造。通过能够在固定装置的不同位置进行固定，本发明租金了物体的存放和取回，进而使使用者能够将更多的精力集中在主要任务上。最后，相比于传统的敞开容器灯，本发明的固定装置在不使用时还可用于提供更隐蔽的和/或美观吸引人的准备状态。因此，本发明总体涉及一种适于可替换地固定具有不同几何形状，尺寸，和/或大小的多个物体的可调节保持固定装置。该固定装置包括基座，和保持机构，其关于基座牢固地进行固定，限定接合表面，以及包括活性材料元件。活性材料元件通信地结合到表面上并被构造以在被激活或停用时能够使或导致表面重新构造。该表面和元件合作地被构造以固定接合的一个物体，因此能够使或导致表面进行重新构造，并且可同时固定一个以上的物体。本发明的其它方面和优点，包括使用易卸除的体积减少和增加机构，其包含适合的块体，结构，流动层，多凸起的构造，和活性和/或弹性盖将根据以下优选实施例的详细描述和附图变得清楚。本发明还提供以下方案1、一种适于固定具有不同几何形状，尺寸和/或大小的不同的多个物体的保持固定装置，所述固定装置包括
基座；固定地结合于所述基座的保持机构，其限定接合表面，并包括活性材料元件，所述活性材料元件在暴露于激活信号或屏蔽激活信号时可操作以经历基本性质的可逆变化，以便分别被激活或停用；所述活性材料元件被驱动地结合于所述表面，并且构造成当被激活或停用时进一步使所述表面能够重新构造或导致所述表面重新构造，所述表面和元件被合作地构造成由于使所述表面能够重新构造或导致所述表面重新构造而固定接合的至少一个物体，并且当所述接合的至少一个物体被移除时返回至准备状态。2、根据方案1所述的固定装置，其中所述活性材料元件选自主要由形状记忆聚合物，形状记忆合金，电激活聚合物和凝胶体，压电，电流变和磁流变流体构成的组中。3、根据方案1所述的固定装置，其中所述机构包括单独可控体，其通信地结合至所述表面并呈现分离的构造，并且通过所述接合的一个物体，所述变化进一步使所述可控体能够在体积上的减少，以便实现固定构造，进一步将所述可控体固定在所述固定构造中， 和/或当所述接合的一个物体分离时，进一步使所述可控体能够返回至分离构造或导致所述可控体返回至分离构造。4、根据方案1所述的固定装置，其中所述机构限定了内部空间并呈现分离构造， 并且所述变化进一步使所述机构能够在体积上增加，以便至少部分地封闭所述空间，并且在一个物体位于所述空间内时实现固定构造，进一步将所述机构固定在所述固定构造中， 和/或进一步使所述机构能够返回至分离构造或导致所述机构返回至分离构造。5、根据方案4所述的固定装置，其中所述机构进一步包括至少一个传感器，其可操作以检测所述空间中至少一个物体的存在，并且通信地结合至所述元件，以便在检测存在时导致变化。6、根据方案4所述的固定装置，其中所述机构进一步包括至少一个折叠的形状记忆聚合物结构。7、根据方案4所述的固定装置，其中所述机构进一步包括至少一个梳状体，其包括被驱动结合至所述元件的多个指状物，并且所述变化导致所述指状物被一致移动，以便重新构造所述表面并对所述接合的一个物体施加保持力。8、根据方案1所述的固定装置，其中所述机构包括多个可重新构造的凸起，其至少部分地由所述元件形成或驱动地结合至所述元件，并且合作地限定所述表面，并且物体通过与所述多个凸起的至少两个的接合被固定。9、根据方案8所述的固定装置，其中每个凸起限定纵向的轴方向，包括限定对轴向压缩的抵抗力的结构壁，并且所述元件构成所述壁，使得所述变化改变抵抗力。10、根据方案8所述的固定装置，其中每个凸起包括可压缩的外壳，并且所述元件是置于所述外壳内的弹簧。11、根据方案8所述的固定装置，其中每个凸起提供环，圈，单管或多管构造。12、根据方案8所述的固定装置，其中每个凸起包括可操作以产生信号的电极。13、根据方案8所述的固定装置，其中每个凸起限定侧壁，并且提供横向方向上的弯曲刚性，并且所述变化增加了所述刚性，且所述表面由所述侧壁限定。
14、根据方案13所述的固定装置，其中每个凸起由刚性段形成，所述刚性段由关节接头连接，每个接头限定了对弯曲的第一抵抗力，并且所述变化改变抵抗力。15、根据方案14所述的固定装置，其中所述凸起在所述接头处互连，并且限定具有间隙空间的三维结构。16、根据方案1所述的固定装置，其中所述元件构成双稳态机构，并且所述变化导致所述凸起在至少第一和第二位置之间切换。17、根据方案1所述的固定装置，其中所述机构限定内部空间并且所述元件包括置于所述空间内的电流变，磁流变，或剪切稀化流体。18、根据方案1所述的固定装置，其中所述机构包括驱动地结合于至少一个凸起的齿轮，所述元件包括驱动地结合于所述齿轮的形状记忆合金线，并且所述变化导致所述齿轮旋转和所述至少一个凸起在至少第一和第二位置之间切换。19、根据方案1所述的固定装置，其中所述机构包括限定所述表面或驱动地结合于所述表面的可膨胀气囊，流体地结合于所述气囊的贮存器，在所述贮存器和气囊之间可移动地设置的流体，以及在所述贮存器和气囊中间并选择地可操作以流体分离所述贮存器和气囊的阀，并且所述元件驱动地结合于所述阀，使得所述变化导致所述阀选择地分离所述贮存器和气囊。20、根据方案1所述的固定装置，其中所述机构包括限定表面的适合盖。21、根据方案20所述的固定装置，其中所述盖包括所述元件或驱动地结合于所述元件，以便固定形状或活性形变。22、根据方案1所述的固定装置，其中所述基座是柔性的。23、根据方案1所述的固定装置，其中所述基座构成车辆的中控台，扶手或仪表
ο
以下参照附图详细描述本发明的几个实施例，其中图1是根据本发明优选实施例的体积增加的保持固定装置的透视图，所述固定装置包括车辆的中控台，保持不同尺寸、形状和/或大小的多个物体；图Ia是图1中所示固定装置的正视图，尤其说明了适合块体和基座；图Ib是图1和Ia中所示固定装置的正视图，其中物体已经接合了固定装置；图Ic是根据本发明优选实施例的保持固定装置的正视图，该固定装置具有柔性基座；图2是根据本发明优选实施例的体积减少的保持固定装置的透视图，该固定装置限定内部空间，以及位于该空间内的多个物体；图加是根据本发明优选实施例的图2中所示体积减少的固定装置的平面图，其部分地说明了处于收拢状态的多个膨胀体，传感器，信号源以及控制器；图2b是根据本发明优选实施例的图加和2中所示固定装置的平面图，其中膨胀体已经膨胀，并以放大标题视图进一步说明了组成膨胀体的能量存储压缩弹簧和复位弹簧；图3a是根据本发明优选实施例的体积减少的固定装置的平面图，该固定装置包
5括包含多个可枢轴旋转的指状物的相对的梳状体，以及形状记忆致动器和被驱动结合于此的复位弹簧；图北是图3a中所示固定装置的平面图，其中弹簧已经释放了一些能量使得梳状体处于较少的渗入状态；图如是根据本发明优选实施例的保持固定装置的平面图，该固定装置包括与贮存器和泵流体结合的多个气囊；图4b是图如中所示固定装置的平面图，其中气囊处于少量充气的状态，并且固定装置进一步包括盖；图5是根据本发明优选实施例的保持固定装置的透视图，该固定装置包括从矩形基座发起的多个管形凸起，并且在放大的标题视图中，部分的凸起进一步说明了芯部和外壳；图6是根据本发明优选实施例的保持固定装置的透视图，该固定装置包括从矩形基座发起的多个环形凸起；图7是根据本发明优选实施例的保持固定装置的透视图，该固定装置包括设置在基座上的多个构造凸起，通信地结合于凸起的电磁组件，以及由该固定装置固定的移动电话；图8是根据本发明优选实施例的弯曲凸起的纵向截面图，该凸起包括流体芯部， 以及相对地邻近芯部的第一和第二加强部件；图是根据本发明优选实施例的具有固体芯部的凸起的横向截面图；图8b是根据本发明优选实施例的具有多个管形构造的凸起的横向截面图；图9a是根据本发明优选实施例的鹅颈形凸起的透视图，该凸起包括多个感性部件和球形接头；图9b是鹅颈形凸起从初始不弯曲的状态，到弯曲状态，以及到更弯曲状态的示意性展开图；图9c是根据本发明优选实施例的三维空间结构的透视图，该结构包括多个在接头互联的多个鹅颈形凸起；图9d是根据本发明优选实施例的保持固定装置的透视图，该固定装置包括从矩形基座发起的多个鹅颈形凸起；图10是根据本发明优选实施例的包括内置的压缩弹簧的多个可压缩凸起的透视图；图Ila是根据本发明优选实施例的凸起或键以及包含驱动地结合于此的双稳态机构的外致动器的示意性正视图；图1 Ib是根据本发明优选实施例的凸起或键以及包含通信地结合于此的ER/MR缓冲器的外致动器的示意性正视图；图Ilc是根据本发明优选实施例的凸起或键以及包含驱动地结合于此的可收缩的同心圆柱体的外致动器的示意性正视图；图Ild是根据本发明优选实施例的凸起或键以及包含驱动地结合于此的泊松泡沫的外致动器的示意性正视图；图lie是根据本发明优选实施例的凸起或键以及包含驱动地结合于此的可压碎的SMP支撑体和存储SMA弹簧的外致动器的示意性正视图；图Ilf是根据本发明优选实施例的凸起或键以及包含驱动地结合于此的SMA驱动齿轮的外致动器的示意性正视图；图12是根据本发明优选实施例的多个键的透视图，其中通过导致部分的键退回已经形成了凹面。图1 是根据本发明优选实施例的键的示意性进展图，其说明了由于激励而使键的高度不同；图13a是根据本发明优选实施例的弹性盖的示意性正视图，所述盖与多个键重叠，每个键具有驱动结合于此的双稳态机构；和图1 是根据本发明优选实施例的活性盖的示意性正视图，所述盖与多个高度更改的键重叠，包括驱动结合于此的形状记忆致动器。
权利要求
1.一种适于固定具有不同几何形状，尺寸和/或大小的不同的多个物体的保持固定装置，所述固定装置包括基座；固定地结合于所述基座的保持机构，其限定接合表面，并包括活性材料元件，所述活性材料元件在暴露于激活信号或屏蔽激活信号时可操作以经历基本性质的可逆变化，以便分别被激活或停用；所述活性材料元件被驱动地结合于所述表面，并且构造成当被激活或停用时进一步使所述表面能够重新构造或导致所述表面重新构造，所述表面和元件被合作地构造成由于使所述表面能够重新构造或导致所述表面重新构造而固定接合的至少一个物体，并且当所述接合的至少一个物体被移除时返回至准备状态。
2.根据权利要求1所述的固定装置，其中所述活性材料元件选自主要由形状记忆聚合物，形状记忆合金，电激活聚合物和凝胶体，压电，电流变和磁流变流体构成的组中。
3.根据权利要求1所述的固定装置，其中所述机构包括单独可控体，其通信地结合至所述表面并呈现分离的构造，并且通过所述接合的一个物体，所述变化进一步使所述可控体能够在体积上的减少，以便实现固定构造，进一步将所述可控体固定在所述固定构造中， 和/或当所述接合的一个物体分离时，进一步使所述可控体能够返回至分离构造或导致所述可控体返回至分离构造。
4.根据权利要求1所述的固定装置，其中所述机构限定了内部空间并呈现分离构造， 并且所述变化进一步使所述机构能够在体积上增加，以便至少部分地封闭所述空间，并且在一个物体位于所述空间内时实现固定构造，进一步将所述机构固定在所述固定构造中， 和/或进一步使所述机构能够返回至分离构造或导致所述机构返回至分离构造。
5.根据权利要求4所述的固定装置，其中所述机构进一步包括至少一个传感器，其可操作以检测所述空间中至少一个物体的存在，并且通信地结合至所述元件，以便在检测存在时导致变化。
6.根据权利要求4所述的固定装置，其中所述机构进一步包括至少一个折叠的形状记忆聚合物结构。
7.根据权利要求4所述的固定装置，其中所述机构进一步包括至少一个梳状体，其包括被驱动结合至所述元件的多个指状物，并且所述变化导致所述指状物被一致移动，以便重新构造所述表面并对所述接合的一个物体施加保持力。
8.根据权利要求1所述的固定装置，其中所述机构包括多个可重新构造的凸起，其至少部分地由所述元件形成或驱动地结合至所述元件，并且合作地限定所述表面，并且物体通过与所述多个凸起的至少两个的接合被固定。
9.根据权利要求8所述的固定装置，其中每个凸起限定纵向的轴方向，包括限定对轴向压缩的抵抗力的结构壁，并且所述元件构成所述壁，使得所述变化改变抵抗力。
10.根据权利要求8所述的固定装置，其中每个凸起包括可压缩的外壳，并且所述元件是置于所述外壳内的弹簧。
全文摘要
本发明涉及基于活性材料的保持固定装置。具体地，一种保持固定装置，其可操作以固定具有不同几何形状，尺寸，和/或大小的多个不同定位物体，该固定装置包括活性材料元件，其构造为选择性使能够，导致或保持固定接合和/或将该固定装置在不使用时返回到准备状态。
文档编号B60R11/00GK102529831SQ20111042080
公开日2012年7月4日 申请日期2011年10月14日 优先权日2010年10月14日
发明者A·L·布劳恩, C·P·亨利, G·P·麦奈特, N·L·约翰森, P·W·亚历山大 申请人:通用汽车环球科技运作有限责任公司