[發明專利]使用智能材料對安全機構的激活

有效

• 申請號: 201210564916.0
• 申請日: 2012-12-24
• 公開（公告）號: CN103178456B
• 公開（公告）日: 2017-04-12
• 發明（設計）人: N.W.平托四世;A.L.布朗;N.L.約翰森
• 申請（專利權）人: 通用汽車環球科技運作有限責任公司
• 主分類號: H02B1/46
• 分類號: H02B1/46
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司72001
• 代理人: 原紹輝

技術領域

本發明總體上涉及使用智能材料來激活安全機構，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和方法。

背景技術

各種安全特征被用于保護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之類的電氣裝置的電擊。還存在安全特征以保護人們不經受其他危險的狀況，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械鎖定機構，只要主電力開關被接通，該機械鎖定機構就自動接合。

轉到附圖，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110釋放的常規鎖108。箱100能夠具有電力斷路器或開關112，其控制從電源104至該箱的電力輸入。在一些情況下，鎖和開關被間接連接，使得擲動開關以接通電力也會導致鎖被鎖定。

具有這種開關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，該主動致動系統構造并設置成主動地致動，以便致動一個或多個安全機構，例如鎖定機構、阻擋機構和保持電源與負載（例如，警報、電阻等）之間的電連接閉合的機構，由此促進對不想要的電荷的耗用。主要關于圖2-8來描述的機構包括現有的兩個機構，即鎖定機構和阻擋機構。

當至這種箱的主電力被斷開時，例如主電力開關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中，例如由于未從這種箱內的每個子單元放電或者由于該系統被錯誤接線。在該情況下，接近該箱的人員在認為由于該箱被解鎖/能夠打開和/或該開關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系統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中由附圖標記105表示。作為示例，系統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），并且如果該系統的一部分被錯誤接線，那么其電力會饋回到主機中，使得即使主開關或斷路器被關斷并且機械鎖被釋放，電力仍會被供應到該系統。作為另一示例，系統200能夠包括DC線路，例如對于連接到DC馬達驅動器的電容器電力柜來說。

同樣，接近該箱的人員在認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，包括機動車輛和其他車輛，也存在電擊的風險。例如，在緊急情況下，比如在機動車輛意外事故中，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。

關于溫度和輻射，常見的安全系統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，這種情況可能發生。

期望存在這樣的系統和方法，該系統和方法用于在這些以及類似情形中保護人們免受電荷以及其他不想要狀況（例如，熱、冷、輻射）。

發明內容

本發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構以防止電擊的系統。所述系統包括所述可變形材料，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；并且（2）基于由所述電氣部件處的電荷產生的電輸入，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）被機械地連接到安全機構，使得所述可變形材料的變化導致所述安全機構的運動。所述可變形材料還：（4）在所述系統中構造并設置成，響應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構。