專利名稱：能可逆膨脹的能量吸收組件及其操作方法
能可逆膨脹的能量吸收組件及其操作方法
背景技術(shù)：
本發(fā)明涉及能量吸收組件，更具體地，涉及用于沖擊管理的可逆能 量吸收組件。
在現(xiàn)有技術(shù)中已知通過(guò)例如在頭盔、車輛等中使用能量吸收裝置提 供各種類型的個(gè)體防護(hù)。這些產(chǎn)品通常被設(shè)計(jì)用來(lái)吸收顯著百分比的來(lái) 自碰撞的能量。例如，在車輛中，可以使用各類乘客保護(hù)裝置針對(duì)與結(jié)
構(gòu)主體構(gòu)件例如門(mén)柱、框架、車頂縱梁(headrail)等的碰撞。這些構(gòu)件 通常由鋼管或者鋼通道制備，這些鋼管或者鋼通道被焊接到一起而形成 車輛的結(jié)構(gòu)殼體或者一體化主體；這些構(gòu)件自身可以吸收由于沖擊而引 起的能量。此外，能量吸收器可以置于門(mén)柱、框架、機(jī)頭導(dǎo)軌和車輛的 其它部件的上方以進(jìn)一步在碰撞事件期間保護(hù)車輛乘客。現(xiàn)有技術(shù)方法 通常使用不可逆的可壓扁的材料(例如金屬、塑料或泡沫)、不可逆的 充氣裝置(例如氣嚢和可充氣的側(cè)隔板)、剛性平移裝置(例如可伸長(zhǎng) 的/殼回縮的膝墊)和可改變碰撞力的裝置(例如基于》茲致流變或者電致 流變材料的減震器)。
然而，仍然需要改善的能量吸收組件。如果該組件可以可逆操作從
而潛在地可以重復(fù)使用，，那么這將是特別有利的。 概述
本文公開(kāi)了能量吸收組件，其包括具有進(jìn)入口的剛性支撐結(jié)構(gòu)；
述進(jìn)入口流體連通的流體源；和i置在所述可膨:內(nèi)部區(qū)域中的蜂窩狀 網(wǎng)格，其中所述蜂窩狀網(wǎng)格包括適合于響應(yīng)與流體源的流體連通而從第 一構(gòu)造膨脹到膨脹構(gòu)造的形狀記憶材料。
車輛內(nèi)表面包括能量吸收組件，所述能量吸收組件包括具有進(jìn)入
柔性覆蓋物；與所述進(jìn)入n流體連il的流^源;、、和設(shè)i在所述可膨:內(nèi) 部區(qū)域中的蜂窩狀網(wǎng)格，其中所述蜂窩狀網(wǎng)格包括適合于響應(yīng)與流體源 的流體連通而從第 一構(gòu)造膨脹到膨脹構(gòu)造的形狀記憶材料。在另一實(shí)施方案中，所述能量吸收組件包括剛性支撐結(jié)構(gòu)、與所述 剛性支撐結(jié)構(gòu)嚙合以限定可膨脹內(nèi)部區(qū)域的柔性覆蓋物、和設(shè)置在所述 可膨脹內(nèi)部區(qū)域中的蜂窩狀網(wǎng)格，其中所述蜂窩狀網(wǎng)格包括適合于響應(yīng) 熱激活信號(hào)而從第一構(gòu)造膨脹到膨脹構(gòu)造和/或從膨脹構(gòu)造收縮到第一 構(gòu)造的形狀記憶材料。
操作能量吸收組件的方法包括將能量吸收組件與具有至少一個(gè)進(jìn) 入口的剛性支撐結(jié)構(gòu)相連接，其中所述能量吸收組件包括與剛性支撐結(jié) 構(gòu)嚙合以限定可膨脹內(nèi)部區(qū)域的柔性覆蓋物、與所述進(jìn)入口流體連通的 流體源、和設(shè)置在所述可膨脹內(nèi)部區(qū)域中的蜂窩狀網(wǎng)格，其中所述蜂窩 狀網(wǎng)格由適合于響應(yīng)與流體源的流體連通而從第 一構(gòu)造膨脹到膨脹構(gòu) 造的形狀記憶材料構(gòu)成；在低于形狀記憶材料的轉(zhuǎn)變溫度的溫度利用流 體源使包括蜂窩狀網(wǎng)格的內(nèi)部區(qū)域從第 一構(gòu)造膨脹到膨脹構(gòu)造；和在高 于轉(zhuǎn)變溫度熱激活所述形狀記憶材料，使得所述蜂窩狀網(wǎng)格回復(fù)到第一 構(gòu)造。
在另一實(shí)施方案中，操作能量吸收組件的方法包括感應(yīng)物體的沖 擊；使設(shè)置在車輛內(nèi)表面中的包括形狀記憶材料的蜂窩狀網(wǎng)格從第一構(gòu) 造膨脹到膨脹構(gòu)造；用蜂窩狀網(wǎng)格的膨脹構(gòu)造吸收物體的沖擊；和加熱 所述形狀記憶材料至高于轉(zhuǎn)變溫度，導(dǎo)致所述蜂窩狀網(wǎng)格回復(fù)到第 一構(gòu) 造，其中蜂窩狀網(wǎng)格的橫截面運(yùn)動(dòng)是基本上平面狀而非三維的。
上述和其它特征通過(guò)下面附圖和詳細(xì)描述進(jìn)行闡述。


現(xiàn)在參照附圖，其是示例性實(shí)施方案且其中類似的元件的附圖標(biāo)記 相似
圖1是處于第一構(gòu)造的能量吸收組件的示意性圖示；
圖2是處于膨脹構(gòu)造的能量吸收組件的示意性圖示；
圖3是處于被碰撞構(gòu)造的能量吸收組件的示意性圖示；
圖4是闡述適于采用能量吸收組件的各種支撐結(jié)構(gòu)的車輛的側(cè)透視
圖5闡述了基于菱形的蜂窩狀網(wǎng)格的各種排列；和
圖6闡述了基于各種增大性(auxetic)單元格幾何形狀的蜂窩狀網(wǎng)格。詳述
本文中公開(kāi)了用于車輛內(nèi)部沖擊管理的可逆能量吸收組件，其可以 迅速展開(kāi)到膨脹構(gòu)造，從而吸收伴隨乘客撞向內(nèi)表面的動(dòng)能。有利地， 所述能量吸收組件是可逆的，并利用基于形狀記憶材料的蜂窩狀網(wǎng)格， 所述形狀記憶材料在膨脹構(gòu)造中發(fā)生塑性變形，從而提供沖擊能量的吸 收。在展開(kāi)之后，該能量吸收組件可以通過(guò)熱激活形狀記憶材料而恢復(fù)
其展開(kāi)之前的構(gòu)造。合適的形狀記憶材料包括形狀記憶合金(SMA)、 形狀記憶聚合物(SMP)或者包括至少一種上述材料的組合。盡管這些 裝置被展示為主要用于車輛內(nèi)部，但是也可以理解的是，這些裝置也可 以被施加到車輛外部，例如針對(duì)行人碰撞的車蓬或減震器，施加到其它 個(gè)體防護(hù)裝置，例如頭盔、防護(hù)衣、護(hù)膝等，以及施加到摩托車的座位 和把手、全地形車輛、自行車等。
如在本文中使用，術(shù)語(yǔ)"第一"、"第二"等不是表示任何順序或 者重要性，而是用于將一個(gè)元件與另一個(gè)區(qū)分開(kāi)來(lái)，術(shù)語(yǔ)"所述"、"某 (a)"、"某個(gè)(an)"不是表示對(duì)數(shù)量的限制，而是表示存在至少一 個(gè)所引用的物項(xiàng)。此外，在本文中所^^開(kāi)的所有范圍都包括端點(diǎn)并可獨(dú) 立組合。
如圖1-3所示，示例性可逆能量吸收組件，概括地用IO表示，包括 連接到剛性支撐結(jié)構(gòu)14的柔性覆蓋物12。該柔性覆蓋物12和剛性支撐 結(jié)構(gòu)14限定了可膨脹內(nèi)部區(qū)域16?；谛螤钣洃洸牧系姆涓C狀網(wǎng)格20 設(shè)置在可膨脹內(nèi)部區(qū)域16內(nèi)。所述剛性支撐結(jié)構(gòu)14包括進(jìn)入口 22和 與所述進(jìn)入口 22流體連通的流體源26。進(jìn)入口 22與可膨脹內(nèi)部區(qū)域16 流體連通，使得任何引入進(jìn)入口 22的流體導(dǎo)致內(nèi)部區(qū)域16和蜂窩狀網(wǎng) 格20均從第一構(gòu)造(圖1 )膨脹到膨脹構(gòu)造(圖2 )。在本文中，使用 術(shù)語(yǔ)"流體"是為了方便起見(jiàn)，并通常是指任何液體、溶液、懸浮液、 氣體、或者包括上述至少一種的組合。剛性支撐結(jié)構(gòu)14可以進(jìn)一步包 括用于從可膨脹內(nèi)部區(qū)域16釋放流體的排出口 24，例如在內(nèi)部區(qū)域16 從膨脹構(gòu)造(圖2 )或者被碰撞構(gòu)造(圖3 )到第一構(gòu)造(圖1 )的體積 減少時(shí)。或者，所述柔性覆蓋物12是足夠多孔的，從而使得流體引入 和內(nèi)部區(qū)域16膨脹可以導(dǎo)致壓力釋放。或者，進(jìn)入口 22和排出口 24 分別與閥28和30連接，用于選擇性引入流體到內(nèi)部區(qū)域16和從內(nèi)部區(qū)域16排出流體。
對(duì)于碰撞能量管理而言，優(yōu)選膨脹時(shí)間相對(duì)迅速。也就是說(shuō)，流體
源應(yīng)當(dāng)伴隨地導(dǎo)致包括蜂窩狀網(wǎng)格20的內(nèi)部區(qū)域16的迅速膨脹和柔性 覆蓋物12的向外膨脹。在一個(gè)實(shí)施方案中，所述能量吸收組件被配置 以在和車輛碰撞傳感器一起使用時(shí)在大約50毫秒(msec)或者更短時(shí) 間內(nèi)從第一構(gòu)造(圖1)完全膨脹到膨脹構(gòu)造(圖2)。在另一實(shí)施方 案中，例如和碰撞前傳感器組合時(shí)，該能量吸收組件被配置以在大約200 毫秒(msec)或者更短時(shí)間內(nèi)從第一構(gòu)造(圖1)完全膨脹到膨脹構(gòu)造 (圖2)。在一個(gè)實(shí)施方案中，所述能量吸收組件被配置以提供大于50 %的體積膨脹。在其它實(shí)施方案中，所述能量吸收組件被配置以提供大 于200%的體積膨脹。
所述能量吸收組件10進(jìn)一步包括與流體源26和任選的閥28和30 可操作連接的傳感器32和控制器34，從而響應(yīng)由傳感器32向控制器34 提供的激活信號(hào)選擇性膨脹內(nèi)部區(qū)域16。在一個(gè)實(shí)施方案中，所述傳感 器32和控制器34還與形狀記憶材料可操作連接，從而響應(yīng)由傳感器32 向控制器34提供的激活信號(hào)選擇性膨脹和收縮蜂窩狀網(wǎng)格20。備選 地，不同的傳感器(未示出)和/或不同的控制器(未示出)與形狀記憶 材料可操作地連通，從而響應(yīng)所提供的激活信號(hào)而選擇性膨脹和收縮蜂 窩狀網(wǎng)格20。
所述傳感器32可以被配置以向控制器34提供碰撞前或者碰撞信 息，所述控制器34繼而在由算法等預(yù)先編程條件下啟動(dòng)能量吸收組件 10,第一構(gòu)造(圖l)。以這種方式，組件IO可以被用于預(yù)期或者響應(yīng) 例如與物體碰撞的事件，并提供對(duì)由于碰撞引起的與車輛內(nèi)乘客相關(guān)的 動(dòng)能的吸收。在沒(méi)有實(shí)現(xiàn)隨后的碰撞的事件中，或者碰撞事件后，所述 能量吸收組件10可通過(guò)激活形狀記憶材料從而收縮蜂窩狀網(wǎng)格20，和/ 或通過(guò)打開(kāi)排出口 24和閥30以從內(nèi)部區(qū)域排出流體從而回復(fù)到第一構(gòu) 造(圖1 )。所闡述的能量吸收組件IO僅是示例性的，并且不意在被限 制到任何特定形狀、尺寸、或構(gòu)造等。
在一個(gè)實(shí)施方案中，柔性覆蓋物12的至少一部分(例如直接和剛 性支撐結(jié)構(gòu)嚙合的部分)由相對(duì)于組件膨脹極限呈彈性(柔性)的材料 制備，使得其可以回到其初始幾何形狀?；蛘?，整個(gè)柔性覆蓋物12可 以由為彈性(柔性)的材料制備。合適的柔性材料包括彈性體例如苯乙烯丁二烯橡膠、聚氨酯、聚異戊二烯、氯丁橡膠、和氯磺酸化的聚苯乙
烯等。其它適合用于柔性覆蓋物12的材料在參閱本公開(kāi)內(nèi)容之后對(duì)于
本領(lǐng)域技術(shù)人員是顯而易見(jiàn)的。理想地，針對(duì)所述柔性覆蓋物選擇的材
料適應(yīng)至少大約50%的可逆應(yīng)變，大約200% -大約400%的應(yīng)變是更 合適的。所述柔性覆蓋物12可以被裝飾性圖案化，或者，任選地，外 部裝飾性覆蓋物(未示出)可以滑動(dòng)嚙合形式配備于柔性覆蓋物12上， 例如可拉伸的織物等。
所述剛性支撐結(jié)構(gòu)14優(yōu)選是針對(duì)車輛內(nèi)表面的固定支撐物。剛性 支撐結(jié)構(gòu)14可以是車輛的一體化構(gòu)件或者可以連接到車輛的一體化構(gòu) 件上。圖4闡述了能量吸收組件10在車輛環(huán)境中的各種使用或位置。 能量吸收組件IO可以用于替換車輛50中的任何常規(guī)帶襯墊內(nèi)表面的至
少一部分或者乘客和/或貨物可能需要保護(hù)的任何位置。例如，能量吸收 組件10可以用于門(mén)柱52、車頂54、門(mén)內(nèi)襯56、儀表板58、遮光板、 扶手、膝擋板60、和其它區(qū)域例如地毯下車輛地板62之上、在座位的 頭枕64、座位66本身、座椅靠背68、載貨區(qū)(未示出)、貨車用床、 或者需要吸收由物體與該表面碰撞引起的動(dòng)能和/或需要在碰撞期間適 當(dāng)定位乘客的類似表面。例如，將能量吸收組件10置于地毯之下可以 用于協(xié)助乘客的膝蓋相對(duì)于膝擋板定位。在座椅區(qū)域，能量吸收組件可 以被戰(zhàn)略定位，以提供座椅66邊緣的強(qiáng)化(stiffening),從而提供抗下 沉性質(zhì)和阻止乘客在碰撞事件中向前滑動(dòng)。在車輛的其它區(qū)域，例如門(mén) 柱、車頂縱梁、中央托架(console)、載貨區(qū)、貨車用床或者方向盤(pán)， 可以在碰撞事件中向乘客/貨物提供能量吸收性質(zhì)，由此降低與對(duì)乘客的 石並撞相關(guān)的力。
任選地，由柔性覆蓋物12和剛性結(jié)構(gòu)14所提供的可膨脹內(nèi)部區(qū)域 16可以包括多個(gè)密封分隔間，其中各密封分隔間包括與上述氣體源相連 通的流體入口以及設(shè)置在其中的基于形狀記憶材料的蜂窩狀網(wǎng)格。以這 種方式，所述系統(tǒng)有利地提供冗余度，由此防止了由于內(nèi)部區(qū)域之一的 刺穿、閥門(mén)故障、阻塞、疲勞相關(guān)失效和其它類似失效引起的整個(gè)系統(tǒng) 失效。
基于形狀記憶材料的蜂窩狀網(wǎng)格20可以包括采用各種平面構(gòu)造的 單元格。在一個(gè)實(shí)施方案中，如圖1-3所示，蜂窩狀網(wǎng)格20可以包括平 面六角形單元格70。在其它實(shí)施方案中，所述蜂窩狀網(wǎng)格20具有菱形單元格72，其可以成層堆疊，所述層是彼此交錯(cuò)排列或者非交錯(cuò)排列 的，和/或是平行或者非平行的。在圖5中舉例說(shuō)明了各種菱形單元格 72排列中的一部分。在其它實(shí)施方案中，所述單元格具有增大性的幾何 形狀。如在本文中使用，術(shù)語(yǔ)"增大性的"是指那些泊松比(橫向收縮 應(yīng)變對(duì)縱向伸長(zhǎng)應(yīng)變的比)為負(fù)值的幾何形狀。合適的增大性的幾何形 狀包括箭頭狀74、蝶形領(lǐng)結(jié)狀76、砧骨狀78、狗骨狀80、乳頭狀82、 磨損的狗骨狀84、包括上述幾何形狀的至少一種的雜和式86，或者包 括上述幾何形狀的至少一種的扭曲幾何形狀88，并且其可以成層堆疊， 所述層是彼此交錯(cuò)排列或者非交錯(cuò)排列的，和/或是平行或者非平行的。 在圖6中舉例說(shuō)明了各種增大性幾何形狀排列中的一部分。理想地，當(dāng)
響應(yīng)熱激活從第一構(gòu)造膨脹和/或從膨脹或者被碰撞構(gòu)造收縮時(shí)，所述蜂 窩狀網(wǎng)格20的橫截面的移動(dòng)是基本平面的而非三維的。
在一個(gè)實(shí)施方案中，所述蜂窩狀網(wǎng)格20包括形狀記憶材料?；蛘?， 所述蜂窩狀網(wǎng)格20基本上由形狀記憶材料構(gòu)成。如前所述，合適的形 狀記憶材料包括SMA和SMP。
合適的SMA可以顯示出單向形狀記憶效果、固有雙向效果或者非 固有的雙向形狀記憶效果，具體取決于合金組成和加工歷史。存在于 SMA中的兩個(gè)相通常被稱為馬氏體相和奧氏體相。馬氏體相是形狀記憶 合金相對(duì)較軟的和易于變形的相，其通常在較低溫度存在。奧氏體相， 也即形狀記憶合金的較堅(jiān)固相，在較高溫度下存在。由表現(xiàn)出單向形狀 記憶效果的SMA組合物形成的形狀記憶材料不會(huì)自動(dòng)恢復(fù)形狀 (reform),取決于形狀記憶材料設(shè)計(jì)，往往可能將要求外部機(jī)械力來(lái) 恢復(fù)先前表現(xiàn)出的形狀取向。表現(xiàn)出固有形狀記憶效果的形狀記憶材料 由會(huì)自動(dòng)自身恢復(fù)形狀的SMA組合物制造。
SMA在加熱時(shí)記住其高溫形狀的溫度可以通過(guò)輕微改變合金組成 和通過(guò)熱處理進(jìn)行調(diào)節(jié)。例如，在鎳-鈦SMA中，該溫度可以在高于大 約10(TC至低于大約-100。C變化。形狀恢復(fù)過(guò)程在僅僅幾度范圍內(nèi)發(fā) 生，且變形的開(kāi)始或結(jié)束可以被控制在l度或者2度之內(nèi)，具體取決于 所需應(yīng)用和合金組成。SMA的機(jī)械性質(zhì)在跨越其轉(zhuǎn)變的溫度范圍內(nèi)變化 極大，典型地賦予形狀記憶材料以形狀記憶效果和高減震能力。SMA 的固有高減震能力可以用于進(jìn)一步增加能量吸收性質(zhì)。
合適的SMA組合物包括，但不限于鎳-鈦基合金、銦-鈦基合金、鎳-鋁基合金、鎳-鎵基合金、銅基合金(例如銅-鋅合金、銅-鋁合金、銅 -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-鉑基合金、鐵-鉑基合金、鐵-鈀基合金等。所述合金可以是二 元的、三元的或者更高級(jí)數(shù)，只要該合金組合物表現(xiàn)出形狀記憶效果即
可，例如改變形狀取向、減震能力等。例如，鎳-鈦基合金可由Shape Memory Application, Inc />司以商標(biāo)NITINOL購(gòu)得。
其它合適的活性材料是SMP。類似于SMA的行為，當(dāng)溫度升高通 過(guò)其轉(zhuǎn)變溫度時(shí)，SMP也發(fā)生形狀取向變化。為了固定SMP的永久形 狀，所述聚合物必須處于大約或者高于所述聚合物硬鏈段的Tg或者熔 點(diǎn)。"鏈段"是指形成部分SMP的聚合物的嵌段或者序列。所述SMP 在所述溫度下借助所施加的力成形，繼之以冷卻來(lái)固定所述永久形狀。 固定永久形狀所需的溫度優(yōu)選為大約10(TC-大約30(TC。固定SMP的臨 時(shí)形狀需要將SMP材料的溫度達(dá)到軟鏈段的Tg或者轉(zhuǎn)變溫度或者以 上，但是低于硬鏈段的Tg或者熔點(diǎn)。在軟鏈段轉(zhuǎn)變溫度(也稱為"第 一轉(zhuǎn)變溫度")，SMP的臨時(shí)形狀被固定，繼之以冷卻而鎖定該臨時(shí)形 狀。只要保持在軟鏈段轉(zhuǎn)變溫度以下，所述臨時(shí)形狀就得以保持。當(dāng)讓 SMP纖維再次達(dá)到或者超過(guò)軟鏈段的轉(zhuǎn)變溫度時(shí)，就回到永久形狀。重 復(fù)加熱、成形和冷卻步驟，可以重新固定臨時(shí)形狀?？梢酝ㄟ^(guò)改變聚合 物的結(jié)構(gòu)和組成而針對(duì)特定應(yīng)用選擇軟鏈段轉(zhuǎn)變溫度。軟鏈段的轉(zhuǎn)變溫 度為大約-63'C至大于大約12(TC。
SMP可以含有多于兩個(gè)轉(zhuǎn)變溫度。含有一種硬鏈段和兩種軟鏈段的 SMP組合物可以具有三個(gè)轉(zhuǎn)變溫度針對(duì)硬鏈段的最高轉(zhuǎn)變溫度和針對(duì) 每種軟鏈段的轉(zhuǎn)變溫度。
大多數(shù)SMP顯示出"單向"效果，其中SMP顯示出一種永久形狀。 一旦將SMP加熱到超過(guò)第一轉(zhuǎn)變溫度，就實(shí)現(xiàn)了永久形狀，和在不使 用外力情況下，該形狀不會(huì)回復(fù)到臨時(shí)形狀。作為備選方案， 一些SMP 組合物可以被制備成顯示出"雙向"效果。這些系統(tǒng)由至少兩種聚合物 組分組成。例如， 一種組分可以是第一交聯(lián)聚合物，而另一組分是不同 的交聯(lián)聚合物。所述組分可以通過(guò)層技術(shù)結(jié)合，或者是互穿網(wǎng)絡(luò)，其中 兩種組分是交聯(lián)的，但不是互相交聯(lián)的。通過(guò)改變溫度，SMP以從第一 永久形狀至第二永久形狀的方向改變其形狀。每種永久形狀屬于SMP 的一種組分。兩種永久形狀總是處于兩種形狀間的平衡中。所述形狀的溫度依賴性是由于下面事實(shí)引起的，也即一種組分("組分A")的機(jī) 械性質(zhì)幾乎獨(dú)立于目標(biāo)溫度間隔的溫度。另一組分("組分B")的機(jī) 械性質(zhì)取決于溫度。在一個(gè)實(shí)施方案中，組分B在低溫下比組分A更堅(jiān) 固，而在高溫下組分A更堅(jiān)固，和決定實(shí)際形狀。雙向記憶裝置可以通 過(guò)固定組分A的永久形狀("第一永久形狀")；將裝置變形為組分B 的永久形狀("第二永久形狀")，和固定組分B的永久形狀同時(shí)向該 組分施加應(yīng)力，來(lái)制備。
類似于SMA材料，SMP材料可以被設(shè)置為許多不同形式和形狀。 永久形狀恢復(fù)所需的溫度可以被設(shè)定在大約-63 °C至大約12(TC或者更 高溫度之間的任何溫度。設(shè)計(jì)聚合物本身的組成和結(jié)構(gòu)可以允許選擇針 對(duì)所需應(yīng)用的特定溫度。優(yōu)選的形狀恢復(fù)溫度大于或者等于大約-3(TC， 更優(yōu)選大于或者等于大約0°C，最優(yōu)選大于或者等于大約5(TC。同樣， 優(yōu)選的形狀恢復(fù)溫度低于或者等于大約120°C,更優(yōu)選小于或等于大約 9CTC,和最優(yōu)選小于或等于大約70°C。
合適的SMP包括熱塑性、熱固性、互穿網(wǎng)絡(luò)、半互穿網(wǎng)絡(luò)或者混 合網(wǎng)絡(luò)。這些聚合物可以是單種聚合物或者聚合物的共混物。所述聚合 物可以是直鏈的或者具有側(cè)鏈或者樹(shù)枝狀結(jié)構(gòu)單元的支化的熱塑性彈 性體。合適的用于形成形狀記憶聚合物的聚合物組分包括，但不限于 聚膦腈、聚(乙烯醇)、聚酰胺、聚酯酰胺、聚(氨基酸)、聚酐、聚碳酸酯、 聚丙烯酸酯、聚烯烴、聚丙烯酰胺、聚亞烷基二醇、聚環(huán)氧烷、聚對(duì)苯 二曱酸亞烷基酯、聚原酸酯、聚乙烯基醚、聚乙烯基酯、聚乙烯基卣化 物、聚酯、聚丙交酯、聚乙交酯、聚硅氧烷、聚氨酯、聚醚、聚醚酰胺、 聚醚酯及其共聚物。合適的聚丙烯酸酯的實(shí)例包括聚(甲基丙烯酸曱 酯)、聚(甲基丙烯酸乙酯)、聚(曱基丙烯酸丁酯)、聚(甲基丙烯酸異丁酯)、 聚(曱基丙烯酸己酯)、聚(曱基丙烯酸異癸酯)、聚(曱基丙烯酸月桂基 酯)、聚(曱基丙烯酸苯酯)、聚(丙烯酸甲酯)、聚(丙烯酸異丙酯)、聚(丙 烯酸異丁酯)和聚(丙烯酸十八烷基酯)。其它合適的聚合物的實(shí)例包括聚 苯乙烯、聚丙烯、聚乙烯基酚、聚乙烯基吡咯烷酮、氯化聚丁烯、聚(十 八烷基乙烯基醚)乙烯乙酸乙烯基酯、聚乙烯、聚(環(huán)氧乙烷)-聚(對(duì)苯二 曱酸乙二醇酯)、聚乙烯/尼龍(接枝共聚物)、聚己內(nèi)酯-聚酰胺(嵌段共聚 物)、聚(己內(nèi)酯)二曱基丙烯酸酯-丙烯酸正丁酯、聚(降冰片基-多面體低 聚硅倍半氧烷)、聚氯乙烯、氨基曱酸乙酯/丁二烯共聚物、聚氨酯嵌段共聚物、和苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物等。
SMP或者SMA可以通過(guò)任何合適方式熱激活，優(yōu)選用于使材料經(jīng) 受在轉(zhuǎn)化溫度以上或以下的溫度變化的方式。例如，針對(duì)升高的溫度， 可以使用熱氣體(例如空氣)、水蒸氣、熱液體、或者電流提供熱量。 所述激活方式可以例如是來(lái)自與形狀記憶材料相接觸的加熱元件的熱 傳導(dǎo)形式，來(lái)自靠近所述熱活性形狀記憶材料的加熱導(dǎo)管的熱對(duì)流形 式，熱風(fēng)吹風(fēng)機(jī)或者熱空氣噴射，微波相互作用、電阻加熱等。在溫度 下降的情況下，可以通過(guò)如下方法提取熱量使用冷風(fēng)、或者制冷劑的 蒸發(fā)。所述激活方式可以例如是冷室或者盒形式、具有冷卻尖端的冷卻 探針、針對(duì)熱電單元的控制信號(hào)、冷風(fēng)吹風(fēng)機(jī)或者冷空氣噴射機(jī)、或者 用于向至少形狀記憶材料附近引入制冷劑(例如液氮)的方法。
在一個(gè)實(shí)施方案中，來(lái)自流體源26的流體可以在被引入進(jìn)入口 22 后被連續(xù)加熱或者冷卻，使得在選定時(shí)間段之后，在可膨脹內(nèi)部區(qū)域16 中的流體溫度適于熱激活SMA或SMP，以使得蜂窩狀網(wǎng)格20基本上回 到第一構(gòu)造(圖1)。理想地，所選擇的時(shí)間段使得已經(jīng)發(fā)生了對(duì)碰撞 的任何能量吸收(例如至少大約15秒)。在另一實(shí)施方案中，所述蜂 窩狀網(wǎng)格20可以通過(guò)與控制器34和蜂窩狀網(wǎng)格20操作連接的電阻加 熱器(未示出)熱激活。
所述流體可以作為在貯氣裝置中的氣體存儲(chǔ)在車輛中，所述貯氣裝 置例如是壓縮氣體容器或者來(lái)自累加器或者以煙火(pyrotechnically)或 者液壓方式產(chǎn)生?；蛘?，所述流體可以是液體并可以注入內(nèi)部區(qū)域16, 導(dǎo)致其膨脹。合適的流體包括惰性氣體、空氣、水等。優(yōu)選地，所述流 體不可燃的。所述流體可以在組件膨脹后再充入。例如，可以采用板載 (on-board)壓縮器。或者，可以替換流體和/或流體源26或者進(jìn)行維修
以再充流體。
在操作中， 一旦由傳感器32檢測(cè)到碰撞事件或者碰撞事件的迫近， 流體入口壓力閥28打開(kāi)，導(dǎo)致流體流入內(nèi)部區(qū)域16和伴隨著柔性覆蓋 物12和蜂窩狀網(wǎng)格20的膨脹(也即，能量吸收組件10從圖1的第一 構(gòu)造膨脹到圖2的膨脹構(gòu)造)。壓力傳感器18可以任選地用于監(jiān)測(cè)膨 脹力，并將其反饋到控制器34。膨脹繼續(xù)，直到在內(nèi)部區(qū)域16中的背 壓達(dá)到預(yù)定壓力，此時(shí)流入內(nèi)部區(qū)域16中的流體流動(dòng)中斷或者卸壓閥 30打開(kāi)以保持預(yù)定壓力。在一個(gè)實(shí)施方案中，所選擇的壓力為大約20-大約100磅/平方英寸(psi)，基于傳感器輸入和其它類型事件輸入的
組合，所述其它類型事件輸入是例如涉及乘客(兒童對(duì)成人)重量、乘 客是否被安全帶束縛等等的輸入。或者，膨脹可以繼續(xù)達(dá)預(yù)定時(shí)間，以 提供足夠的膨脹。
能量吸收組件10可以被施加到任何其中希望提供伴隨著乘客和/或
物體碰撞該支撐結(jié)構(gòu)的動(dòng)能降低和/或用于恰當(dāng)?shù)亩ㄎ怀丝偷膭傂灾?br> 結(jié)構(gòu)14。這樣，該系統(tǒng)是非常多功能的。由于膨脹時(shí)間短，這類能量吸 收組件特別適合與這樣的碰撞;險(xiǎn)測(cè)系統(tǒng)一起使用，所述碰撞檢測(cè)系統(tǒng)4吏 用碰撞檢測(cè)工具加算法來(lái)觸發(fā)展開(kāi)(也即類似于常規(guī)的氣嚢限制系統(tǒng)中 使用的那些的系統(tǒng))。裝置從膨脹構(gòu)造(圖2 )或者受碰撞構(gòu)造(圖3 ) 恢復(fù)成第一構(gòu)造(圖1)會(huì)沒(méi)有這樣的針對(duì)快速動(dòng)作的要求，因此可以 通過(guò)形狀記憶材料熱激活到其永久或者被訓(xùn)練的構(gòu)造的方式有效地管 理。
盡管本發(fā)明已經(jīng)參照示例性實(shí)施方案進(jìn)行了描述，但是本領(lǐng)域技術(shù) 人員將理解的是，可以進(jìn)行各種改變和可以用等價(jià)物替換其要素，而不 偏離本發(fā)明的范圍。此外，可以進(jìn)行許多改進(jìn)以使特定情況或材料和本 公開(kāi)的教導(dǎo)相適應(yīng)，而不偏離本發(fā)明的實(shí)質(zhì)范圍。因此，本公開(kāi)內(nèi)容不 應(yīng)受限于作為實(shí)施本公開(kāi)內(nèi)容設(shè)想的最佳模式而公開(kāi)的具體實(shí)施方 案，本公開(kāi)內(nèi)容應(yīng)包括落入所附的權(quán)利要求范圍內(nèi)的所有實(shí)施方案。
權(quán)利要求
1.能量吸收組件，包括具有進(jìn)入口的剛性支撐結(jié)構(gòu)；與所述剛性支撐結(jié)構(gòu)嚙合以限定可膨脹內(nèi)部區(qū)域的柔性覆蓋物；與所述進(jìn)入口流體連通的流體源；和設(shè)置在該可膨脹內(nèi)部區(qū)域中的蜂窩狀網(wǎng)格，其中該蜂窩狀網(wǎng)格包括適合于響應(yīng)與流體源的流體連通而從第一構(gòu)造膨脹到膨脹構(gòu)造的形狀記憶材料。
2. 權(quán)利要求1的能量吸收組件，進(jìn)一步包括用于熱激活形狀記憶材 料的設(shè)備，其中所述熱激活形狀記憶材料導(dǎo)致能量吸收組件從膨脹構(gòu)造 回到第一構(gòu)造。
3. 權(quán)利要求1的能量吸收組件，進(jìn)一步包括與控制器操作連接的碰 撞或者碰撞前傳感器，其中所述控制器與進(jìn)入口操作連接。
4. 權(quán)利要求1的能量吸收組件，其中所述形狀記憶材料是形狀記憶 聚合物、形狀記憶合金或者包括上述材料的至少 一種的組合。
5. 權(quán)利要求4的能量吸收組件，其中所述形狀記憶合金包括鎳-鈦基 合金、銦-鈦基合金、鎳-鋁基合金、鎳-鎵基合金、銅基合金、金-鎘基合 金、鐵-鉑基合金、鐵-鈀基合金、銀-鎘基合金、銦-鎘基合金、錳-銅基 合金、或者包括上述合金的至少一種的組合。
6. 權(quán)利要求4的能量吸收組件，其中所述形狀記憶聚合物包括聚， 腈、聚(乙烯醇)、聚酰胺、聚酯酰胺、聚(氨基酸)、聚酐、聚碳酸酯、聚 丙烯酸酯、聚烯烴、聚丙烯酰胺、聚亞烷基二醇、聚環(huán)氧烷、聚對(duì)苯二 曱酸亞烷基酯、聚原酸酯、聚乙烯基醚、聚乙烯基酯、聚乙烯基自化物、 聚酯、聚丙交酯、聚乙交酯、聚硅氧烷、聚氨酯、聚醚、聚醚酰胺、聚 醚酯、聚(曱基丙烯酸曱酯)、聚(曱基丙烯酸乙酯)、聚(曱基丙烯酸丁酯)、 聚(曱基丙烯酸異丁酯)、聚(曱基丙烯酸己酯)、聚(曱基丙烯酸異癸酯)、 聚(甲基丙烯酸月桂基酯)、聚(曱基丙烯酸苯酯)、聚(丙烯酸曱酯)、聚(丙 烯酸異丙酯)、聚(丙烯酸異丁酯)和聚(丙烯酸十八烷基酯)、聚苯乙烯、 聚丙烯、聚乙烯基酚、聚乙烯基吡咯烷酮、氯化聚丁烯、聚(十八烷基乙 烯基醚)、乙烯乙酸乙烯基酯、聚乙烯、聚(環(huán)氧乙烷)-聚(對(duì)苯二甲酸乙 二醇酯)、聚乙烯/尼龍(接枝共聚物)、聚己內(nèi)酯-聚酰胺(嵌段共聚物)、聚 (己內(nèi)酯)二甲基丙烯酸酯-丙烯酸正丁酯、聚(降冰片基-多面體低聚硅倍半氧烷)、聚氯乙烯、氨基甲酸乙酯/丁二烯共聚物、聚氨酯嵌段共聚物、 苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物或它們的共聚物。
7. 權(quán)利要求1的能量吸收組件，其中所述剛性支撐結(jié)構(gòu)包括車輛門(mén) 柱、車輛車頂、車輛門(mén)內(nèi)襯、車輛儀表板、車輛遮光板、車輛扶手、車 輛膝擋板、車輛地板、車輛頭枕、車輛座椅、車輛座椅靠背、車輛載貨 區(qū)、車輛用床或者車輛方向盤(pán)。
8. 權(quán)利要求1的能量吸收組件，其中所述與剛性支撐結(jié)構(gòu)嚙合的柔性覆蓋物限定多個(gè)可膨脹內(nèi)部區(qū)域，其中所迷多個(gè)可膨脹內(nèi)部區(qū)域的每 一個(gè)包括進(jìn)入口和蜂窩狀網(wǎng)格。
9. 權(quán)利要求1的能量吸收組件，其中所述流體源包括氣動(dòng)裝置、液 壓裝置、煙火裝置或者包括前述裝置的至少一種的組合。
10. 權(quán)利要求1的能量吸收組件，其中蜂窩狀網(wǎng)格的單元格包括六角 形、菱形、或者包括上述的至少一種的組合。
11. 權(quán)利要求1的能量吸收組件，其中所述蜂窩狀網(wǎng)格的單元格包括 增大性的幾何形狀。
12. 權(quán)利要求1的能量吸收組件，其中所述蜂窩狀網(wǎng)格適于沿軸向從 第 一 構(gòu)造膨脹到膨脹構(gòu)造。
13. 權(quán)利要求1的能量吸收組件，進(jìn)一步包括與控制器可操作連接的
14. 車輛內(nèi)表面，包括能量吸收組件，該能量吸收組件包括具有進(jìn)入口的剛性支撐結(jié) 構(gòu)；與所述剛性支撐結(jié)構(gòu)嚙合以限定可膨脹內(nèi)部區(qū)域的柔性覆蓋物；與 所述進(jìn)入口流體連通的流體源；和設(shè)置在所述可膨脹內(nèi)部區(qū)域中的蜂窩 狀網(wǎng)格，其中所述蜂窩狀網(wǎng)格包括適于響應(yīng)與流體源的流體連通而從第 一構(gòu)造膨脹到膨脹構(gòu)造的形狀記憶材料。
15. 權(quán)利要求14的內(nèi)部車輛表面，其中所述能量吸收組件形成門(mén)柱 表面、頭才允表面、地4l表面、座#奢表面、4義表寺反表面、方向盤(pán)表面、門(mén) 表面、天花板表面、車頂、車頂縱梁、中央托架、載貨區(qū)表面，或者包 括上述車輛內(nèi)表面的至少 一種的組合。
16. 權(quán)利要求14的車輛內(nèi)表面，其中所述形狀記憶材料為形狀記憶 聚合物、形狀記憶合金，或者包括上述材料的至少一種的組合。
17. 權(quán)利要求16的車輛內(nèi)表面，其中所述形狀記憶合金包括鎳-鈦基合金、銦-鈦基合金、鎳-鋁基合金、鎳-鎵基合金、銅基合金、金-鎘基合 金、鐵-鉑基合金、鐵-鈀基合金、銀-鎘基合金、銦-鎘基合金、錳-銅基 合金、或者包括上述合金的至少一種的組合。
18. 權(quán)利要求16的車輛內(nèi)表面，其中所述形狀記憶聚合物包括聚膦 腈、聚(乙烯醇)、聚酰胺、聚酯酰胺、聚(氨基酸)、聚酐、聚碳酸酯、聚 丙烯酸酯、聚烯烴、聚丙烯酰胺、聚亞烷基二醇、聚環(huán)氧烷、聚對(duì)苯二 甲酸亞烷基酯、聚原酸酯、聚乙烯基醚、聚乙烯基酯、聚乙烯基卣化物、 聚酯、聚丙交酯、聚乙交酯、聚硅氧烷、聚氨酯、聚醚、聚醚酰胺、聚 醚酯、聚(甲基丙烯酸曱酯)、聚(曱基丙烯酸乙酯)、聚(曱基丙烯酸丁酯)、 聚(甲基丙烯酸異丁酯)、聚(曱基丙烯酸己酯)、聚(曱基丙烯酸異癸酯)、 聚(曱基丙烯酸月桂基酯)、聚(甲基丙烯酸苯酯)、聚(丙烯酸曱酯)、聚(丙 烯酸異丙酯)、聚(丙烯酸異丁酯)和聚(丙烯酸十八烷基酯)、聚苯乙烯、 聚丙烯、聚乙烯朌、聚乙烯基吡咯烷酮、氯化聚丁烯、聚(十八烷基乙烯 基醚)、乙烯乙酸乙烯基酯、聚乙烯、聚(環(huán)氧乙烷)-聚(對(duì)苯二甲酸乙二 醇酯)、聚乙烯/尼龍(接枝共聚物)、聚己內(nèi)酯-聚酰胺(嵌段共聚物)、聚(己 內(nèi)酉旨)二甲基丙烯酸酯-丙烯酸正丁酯、聚(降冰片基-多面體低聚硅倍半氧 烷)、聚氯乙烯、氨基曱酸乙酯/丁二烯共聚物、聚氨酯嵌段共聚物、苯 乙烯-丁 二烯-苯乙烯嵌段共聚物或它們的共聚物。
19. 權(quán)利要求14的車輛內(nèi)表面，其中所述流體源包括氣壓裝置、液 壓裝置、煙火裝置或者包括前述裝置的至少一種的組合。
20. 權(quán)利要求14的車輛內(nèi)表面，其中蜂窩狀網(wǎng)格的單元格包括六角形、菱形、或者包括上述的至少一種的組合。
21. 權(quán)利要求14的車輛內(nèi)表面，其中所述蜂窩狀網(wǎng)格的單元格包括 增大性的幾何形狀。
22. 權(quán)利要求14的車輛內(nèi)表面，其中所述蜂窩狀網(wǎng)格適于沿軸向從 第 一構(gòu)造膨脹到膨脹構(gòu)造。
23. 權(quán)利要求14的車輛內(nèi)表面，其中碰撞能量吸收器進(jìn)一步包括與 控制器操作連接的碰撞或者碰撞前傳感器，其中所述控制器與進(jìn)入口操 作連接。
24. 權(quán)利要求14的車輛內(nèi)表面，其中碰撞能量吸收器進(jìn)一步包括與 所述控制器可操作連接的壓力傳感器，其中所述壓力傳感器監(jiān)測(cè)可膨脹 內(nèi)部區(qū)i或內(nèi)的壓力。
25. 操作能量吸收組件的方法，包括將能量吸收組件與具有至少一個(gè)進(jìn)入口的剛性支撐結(jié)構(gòu)相連接，其 中所述能量吸收組件包括與剛性支撐結(jié)構(gòu)嚙合以限定可膨脹內(nèi)部區(qū)域 的柔性覆蓋物，與所述進(jìn)入口流體連通的流體源，和設(shè)置在所述可膨脹 內(nèi)部區(qū)域中的蜂窩狀網(wǎng)格，其中所述蜂窩狀網(wǎng)格由適于響應(yīng)與流體源的 流體連通而從第 一構(gòu)造膨脹到膨脹構(gòu)造的形狀記憶材料構(gòu)成；在低于形狀記憶材料的轉(zhuǎn)變溫度的溫度利用流體源使包括蜂窩狀 網(wǎng)格的內(nèi)部區(qū)域從第一構(gòu)造膨脹到膨脹構(gòu)造；和在高于轉(zhuǎn)變溫度熱激活所述形狀記憶材料，使得所述蜂窩狀網(wǎng)格回 復(fù)到第一構(gòu)造。
26. 權(quán)利要求25的操作能量吸收組件的方法，其中所述形狀記憶材 料是形狀記憶聚合物、形狀記憶合金，或者包括上述材料的至少一種的組合。
27. 權(quán)利要求26的操作能量吸收組件的方法，其中所述形狀記憶合 金包括鎳-鈦基合金、銦-鈦基合金、鎳-鋁基合金、鎳-鎵基合金、銅基合 金、金-鎘基合金、鐵-鉑基合金、鐵-鈀基合金、銀-鎘基合金、銦-鎘基 合金、錳-銅基合金、或者包括上述合金的至少一種的組合。
28. 權(quán)利要求27的操作能量吸收組件的方法，其中所述形狀記憶合 金的轉(zhuǎn)變溫度是馬氏體到奧氏體轉(zhuǎn)變溫度。
29. 權(quán)利要求26的操作能量吸收組件的方法，其中所述形狀記憶聚 合物包括聚膦腈、聚(乙烯醇)、聚酰胺、聚酯酰胺、聚(氨基酸)、聚酐、 聚碳酸酯、聚丙烯酸酯、聚烯烴、聚丙烯酰胺、聚亞烷基二醇、聚環(huán)氧 烷、聚對(duì)苯二曱酸亞烷基酯、聚原酸酯、聚乙烯基醚、聚乙烯基酯、聚 乙烯基卣化物、聚酯、聚丙交酯、聚乙交酯、聚硅氧烷、聚氨酯、聚醚、 聚醚酰胺、聚醚酯、聚(甲基丙烯酸曱酯)、聚(甲基丙烯酸乙酯)、聚(甲 基丙烯酸丁酯)、聚(甲基丙烯酸異丁酯)、聚(甲基丙烯酸己酯)、聚(曱基 丙烯酸異癸酯)、聚(甲基丙烯酸月桂基酯)、聚(甲基丙烯酸苯酯)、聚(丙 烯酸曱酯)、聚(丙烯酸異丙酯)、聚(丙烯酸異丁酯)和聚(丙烯酸十八烷基 酯)、聚苯乙烯、聚丙烯、聚乙烯酚、聚乙烯基吡咯烷酮、氯化聚丁烯、 聚(十八烷基乙烯基醚)、乙烯乙酸乙烯基S旨、聚乙烯、聚(環(huán)氧乙烷)-聚(對(duì) 苯二甲酸乙二醇酯)、聚乙烯/尼龍(接枝共聚物)、聚己內(nèi)酯-聚酰胺(嵌段 共聚物)、聚(己內(nèi)酯)二甲基丙烯酸酯-丙烯酸正丁酯、聚(降水片基-多面體低聚硅倍半氧烷)、聚氯乙烯、氨基甲酸乙酯/丁二烯共聚物、聚氨酯 嵌段共聚物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物或它們的共聚物。
30. 權(quán)利要求29的操作能量吸收組件的方法，其中所述形狀記憶聚 合物的轉(zhuǎn)變溫度是玻璃轉(zhuǎn)變溫度。
31. 權(quán)利要求25的操作能量吸收組件的方法，其進(jìn)一步包括再充流體源。
32. 操作能量吸收組件的方法，包括 感應(yīng)物體的沖擊；使設(shè)置在車輛內(nèi)表面中的包括形狀記憶材料的蜂窩狀網(wǎng)格從第一 構(gòu)造膨脹到膨脹構(gòu)造；由蜂窩狀網(wǎng)格的膨脹構(gòu)造吸收物體的沖擊；和加熱所述形狀記憶材料至高于轉(zhuǎn)變溫度，導(dǎo)致所述蜂窩狀網(wǎng)格回復(fù) 到第一構(gòu)造，其中蜂窩狀網(wǎng)格的橫截面運(yùn)動(dòng)基本上是平面的而非三維 的。
33. 權(quán)利要求32的操作能量吸收組件的方法，其中所述形狀記憶材 料選自形狀記憶合金和形狀記憶聚合物。
34. 權(quán)利要求33的操作能量吸收組件的方法，其中所述形狀記憶合 金包括鎳-鈦基合金、銦-鈦基合金、鎳-鋁基合金、鎳-鎵基合金、銅基合 金、金-鎘基合金、鐵-鉑基合金、鐵-鈀基合金、銀-鎘基合金、銦-鎘基 合金、錳-銅基合金、或者包括上述合金的至少一種的組合。
35. 權(quán)利要求34的操作能量吸收組件的方法，其中所述轉(zhuǎn)變溫度是 馬氏體到奧氏體轉(zhuǎn)變溫度。
36. 權(quán)利要求34的操作能量吸收組件的方法，其中所述形狀記憶聚 合物包括聚膦腈、聚(乙烯醇)、聚酰胺、聚酯酰胺、聚(氨基酸)、聚酐、 聚碳酸酯、聚丙烯酸酯、聚烯烴、聚丙烯酰胺、聚亞烷基二醇、聚環(huán)氧 烷、聚對(duì)苯二甲酸亞烷基酯、聚原酸酯、聚乙烯基醚、聚乙烯基酯、聚 乙烯基卣化物、聚酯、聚丙交酯、聚乙交酯、聚硅氧烷、聚氨酯、聚醚、 聚醚酰胺、聚醚酯、聚(甲基丙烯酸曱酯)、聚(曱基丙烯酸乙酯)、聚(曱 基丙烯酸丁酯)、聚(曱基丙烯酸異丁酯)、聚(曱基丙烯酸己酯)、聚(曱基 丙烯酸異癸酯)、聚(甲基丙烯酸月桂基酯)、聚(甲基丙烯酸苯酯)、聚(丙 烯酸甲酯)、聚(丙烯酸異丙酯)、聚(丙烯酸異丁酯)和聚(丙烯酸十八烷基 酯)、聚苯乙烯、聚丙烯、聚乙烯醇、聚乙烯基吡咯烷酮、氯化聚丁烯、聚(十八烷基乙烯基醚)、乙烯乙酸乙烯基酯、聚乙烯、聚(環(huán)氧乙烷)-聚(對(duì) 苯二曱酸乙二醇酯)、聚乙烯/尼龍(接枝共聚物)、聚己內(nèi)酯-聚酰胺(嵌段 共聚物)、聚(己內(nèi)酯)二曱基丙烯酸酯-丙烯酸正丁酯、聚(降冰片基-多面 體低聚硅倍半氧烷)、聚氯乙烯、氨基甲酸乙酯/丁二烯共聚物、聚氨酯 嵌段共聚物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物或它們的共聚物。
37. 權(quán)利要求36的操作能量吸收組件的方法，其中所述轉(zhuǎn)變溫度是玻璃轉(zhuǎn)變溫度。
38. 能量吸收組件，包括剛性支撐結(jié)構(gòu)；與所述剛性支撐結(jié)構(gòu)嚙合以限定可膨脹內(nèi)部區(qū)域的柔性覆蓋物；和 設(shè)置在該可膨脹內(nèi)部區(qū)域中的蜂窩狀網(wǎng)格，其中該蜂窩狀網(wǎng)格包括適于響應(yīng)熱激活信號(hào)而從第一構(gòu)造膨脹到膨脹構(gòu)造和/或從膨脹構(gòu)造收縮到第 一構(gòu)造的形狀記憶材料。
全文摘要
一種可逆能量吸收組件，包括設(shè)置在所述組件的可膨脹內(nèi)部區(qū)域中的含有形狀記憶材料的蜂窩狀網(wǎng)格，其中所述形狀記憶材料適于響應(yīng)與流體源的流體連通而從第一構(gòu)造膨脹到膨脹構(gòu)造。一旦經(jīng)膨脹，所述組件在被沖擊時(shí)有效吸收物體的動(dòng)能。所述形狀記憶材料可以被熱激活以恢復(fù)所述能量吸收組件的第一構(gòu)造。還公開(kāi)了操作該能量吸收組件的方法。
文檔編號(hào)B60R99/00GK101495335SQ200680007274
公開(kāi)日2009年7月29日 申請(qǐng)日期2006年3月2日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月8日
發(fā)明者A·J·雅各布森, A·L·布勞恩, C·馬西, G·A·埃雷拉, G·P·麥克奈特, N·L·約翰遜, W·巴沃薩-卡特 申請(qǐng)人:通用汽車環(huán)球科技運(yùn)作公司