專利名稱：用于形狀記憶合金致動器的過熱保護的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體上涉及用于控制SMA致動器的方法和系統(tǒng)，且更具體地涉及用于給 SMA致動器提供過熱保護的方法和系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
形狀記憶合金(SMA)致動器通過將SMA材料加熱到高于預(yù)定值的溫度來激 活。這使得材料經(jīng)受從馬氏體到奧氏體狀態(tài)的相變，其中，該材料收縮且在該過程中用 于做功。通常，SMA金屬絲借助于通過該金屬絲施加電流而通過電阻加熱來加熱。該 方法的問題在于過熱(即，施加高于激活所述金屬絲所需的過量熱能)。過熱引起較長的 冷卻時間，因而引起減少的系統(tǒng)響應(yīng)帶寬，在一些情況下可損壞所述金屬絲。因而，期 望具有防止金屬絲過熱的有效和穩(wěn)固手段。通常，各種外部傳感器和/或機械裝置(如， 溫度傳感器)已經(jīng)用于消除關(guān)于過熱的問題。然而，這些設(shè)置增加了常規(guī)致動器的復(fù)雜 性、成本和包裝要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明解決了這些問題，且記載了使用SMA開關(guān)元件或電路設(shè)備來給SMA致 動器提供過熱保護的新式方法和系統(tǒng)。除了其它之外，本發(fā)明用于允許SMA致動器在不 使所述金屬絲過熱的情況下在延長時間段內(nèi)保持在接通狀態(tài)。在一個實施例中，本發(fā)明提供了用于SMA致動器的過熱保護系統(tǒng)，所述過熱保 護系統(tǒng)使用形狀記憶效應(yīng)來將電功率供應(yīng)源與SMA金屬絲斷開。所述致動器包括至少一 個形狀記憶合金元件，所述至少一個形狀記憶合金元件具有第一轉(zhuǎn)換溫度范圍，連通地 聯(lián)接到激活信號源，且驅(qū)動地聯(lián)接到負(fù)載。該系統(tǒng)包括形狀記憶合金開關(guān)元件，其熱聯(lián) 接到致動器元件，從而由此激活。所述SMA開關(guān)元件具有大于第一轉(zhuǎn)換溫度范圍的第二 轉(zhuǎn)換溫度范圍，且致動器、源和元件協(xié)作地配置成使得所述SMA開關(guān)元件能操作在超過 第二范圍時中斷致動器和源之間的連通。在本發(fā)明的第二方面，提出了導(dǎo)致SMA開關(guān)元件的較慢激活時間的各種配置， SMA開關(guān)元件否則會具有與致動器相等的轉(zhuǎn)換溫度范圍。例如，實施例包括具有比致動 器金屬絲的面積更大的總截面面積的SMA開關(guān)金屬絲，多個SMA開關(guān)金屬絲協(xié)作以選 擇性地斷開電觸頭或開關(guān)，將開關(guān)和致動器金屬絲并聯(lián)連接且將所述SMA開關(guān)金屬絲與 一個或多個電阻器等并聯(lián)和/或串聯(lián)連接。最后，在本發(fā)明的第三方面，一種過熱保護電路包括SMA致動器、可調(diào)節(jié)電路 設(shè)備、和連通地聯(lián)接到致動器的功率源。所述源能操作產(chǎn)生激活電流且將該元件暴露于 電路內(nèi)的激活電流。電路設(shè)備能操作選擇性地改變電流。當(dāng)需要控制器時，控制器連通 地聯(lián)接到所述源、致動器和設(shè)備，且配置成識別過熱事件，且在識別到所述事件時使得 所述設(shè)備改變電流。在一些情況下，過熱事件可由控制器通過由SMA開關(guān)金屬絲引起的 信號來檢測。本發(fā)明通過參考 本發(fā)明的各個特征的以下詳細(xì)說明和本文包括的示例更容易理


本發(fā)明的優(yōu)選實施例在下文參考示例性比例的附圖詳細(xì)描述，在附圖中圖1是根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的過熱保護系統(tǒng)的簡圖，所述過熱保護系統(tǒng)形成 電路且包括電功率源、驅(qū)動地聯(lián)接到負(fù)載的形狀記憶合金致動器金屬絲、電氣地和熱聯(lián) 接到致動器的SMA開關(guān)金屬絲、不導(dǎo)電體、和驅(qū)動地聯(lián)接到不導(dǎo)電體的復(fù)位彈簧；圖Ia是圖1所示的系統(tǒng)的簡圖，其中，致動器而不是SMA開關(guān)金屬絲被激活；圖Ib是圖1所示的系統(tǒng)的簡圖，其中，SMA開關(guān)金屬絲也被激活，從而引起不 導(dǎo)電體將金屬絲和彈簧斷開以存儲能量；圖2是根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的圖1所示的系統(tǒng)的簡圖，還包括將金屬絲互連的 多個電熱導(dǎo)體，其中，所述導(dǎo)體中的一個連接到SMA開關(guān)金屬絲和不導(dǎo)電體，且滑動地 接合其余導(dǎo)體和致動器金屬絲；圖3是根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的圖1和2所示的系統(tǒng)的簡圖，其中，多個致動器 金屬絲并聯(lián)地連接到負(fù)載，SMA開關(guān)金屬絲定位在中間；圖4是根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的圖1所示的系統(tǒng)的簡圖，其中，導(dǎo)熱且不導(dǎo)電的 橫向構(gòu)件還將致動器和SMA開關(guān)金屬絲互連；圖5是根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的過熱保護系統(tǒng)的簡圖，所述過熱保護系統(tǒng)形成 電路且包括電功率源、驅(qū)動地聯(lián)接到負(fù)載的形狀記憶合金致動器金屬絲、電氣地和熱聯(lián) 接到致動器金屬絲且驅(qū)動地聯(lián)接到開關(guān)的SMA開關(guān)金屬絲、和與開關(guān)金屬絲相對地驅(qū)動 地聯(lián)接到所述開關(guān)的復(fù)位彈簧；圖5a是圖5所示的系統(tǒng)的簡圖，其中，致動器金屬絲已經(jīng)被激活，從而移動負(fù) 載；圖5b是圖5a所示的系統(tǒng)的簡圖，其中，SMA開關(guān)金屬絲也被激活，從而觸發(fā) 開關(guān)并斷開電路；圖6是根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的過熱保護系統(tǒng)的簡圖，所述過熱保護系統(tǒng)形成 電路且包括電功率源、驅(qū)動地聯(lián)接到負(fù)載的形狀記憶合金致動器金屬絲、電氣地和熱聯(lián) 接到致動器金屬絲且具有比致動器金屬絲更大的截面面積的SMA開關(guān)金屬絲、不導(dǎo)電 體、和驅(qū)動地聯(lián)接到所述不導(dǎo)電體的復(fù)位彈簧；圖6a是圖6所示的系統(tǒng)的簡圖，其中，致動器金屬絲已經(jīng)被激活，從而移動負(fù) 載；圖6b是圖6a所示的系統(tǒng)的簡圖，其中，SMA開關(guān)金屬絲也被激活，從而引起 不導(dǎo)電體斷開電路；圖7是根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的過熱保護系統(tǒng)的簡圖，所述過熱保護系統(tǒng)形成 電路且包括電功率源、驅(qū)動地聯(lián)接到負(fù)載的形狀記憶合金致動器金屬絲、電聯(lián)接到致動 器金屬絲的SMA開關(guān)金屬絲、并聯(lián)連接到SMA開關(guān)金屬絲的電阻器、聯(lián)接到SMA開關(guān) 金屬絲的不導(dǎo)電體、和驅(qū)動地聯(lián)接到所述不導(dǎo)電體的復(fù)位彈簧；圖8是根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的過熱保護系統(tǒng)的簡圖，所述過熱保護系統(tǒng)包括電功率源、驅(qū)動地聯(lián)接到負(fù)載的形狀記憶合金致動器金屬絲、并聯(lián)地電聯(lián)接到致動器金 屬絲的SMA開關(guān)金屬絲、串聯(lián)連接到SMA開關(guān)金屬絲的電阻器、機械地聯(lián)接到SMA開 關(guān)金屬絲的電開關(guān)、和驅(qū)動地聯(lián)接到所述電開關(guān)的復(fù)位彈簧；圖9是根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的過熱保護系統(tǒng)的簡圖，所述過熱保護系統(tǒng)形成 電路且包括電功率源、驅(qū)動地聯(lián)接到負(fù)載的形狀記憶合金致動器金屬絲、以及互連的第 一和第二 SMA開關(guān)金屬絲，所述第一和第二 SMA開關(guān)金屬絲電氣地且熱聯(lián)接到致動器 金屬絲，其中，SMA開關(guān)金屬絲形成與電觸頭接合的可移動頂點，從而閉合電路；圖9a是圖9所示的系統(tǒng)的簡圖，其中，致動器金屬絲已經(jīng)被激活，從而移動負(fù) 載；圖9b是圖9a所示的系統(tǒng)的簡圖，其中，SMA開關(guān)金屬絲也被激活，從而使得 頂點與觸頭分開且斷開電路；圖10是根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的過熱保護系統(tǒng)的簡圖，所述過熱保護系統(tǒng)形成 電路且包括電功率源、驅(qū)動地聯(lián)接到負(fù)載的形狀記憶合金致動器金屬絲、以及互連的第 一和第二開關(guān)金屬絲，所述第一和第二開關(guān)金屬絲通過電觸發(fā)開關(guān)電氣地且熱聯(lián)接到致 動器金屬絲，其中，開關(guān)金屬絲形成與所述開關(guān)接合的可移動頂點，從而閉合電路；圖IOa是圖10所示的系統(tǒng)的簡圖，其中，致動器金屬絲已經(jīng)被激活，從而移動 負(fù)載；圖IOb是圖IOa所示的系統(tǒng)的簡圖，其中，開關(guān)金屬絲也被激活，從而使得頂點 觸發(fā)開關(guān)且斷開電路；圖11是根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的系統(tǒng)的部分簡圖，包括致動器金屬絲和配置成 改變傳輸給金屬絲的電流的電路設(shè)備；圖12是根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的圖11所示系統(tǒng)的部分簡圖，其中，所述設(shè)備是 驅(qū)動地聯(lián)接到控制器的輸出引線的晶體管；圖13是根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的系統(tǒng)的簡圖，包括致動器金屬絲、控制器和協(xié) 作地配置成實現(xiàn)開關(guān)的機載檢測的晶體管及電阻器設(shè)備；和圖14是根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的系統(tǒng)的簡圖，包括致動器金屬絲、控制器和惠 斯通電橋電路設(shè)備，其中，所述電橋包括熱線。
具體實施例方式優(yōu)選實施例的以下說明本質(zhì)上僅僅是示例性的，且絕不旨在限制本發(fā)明、其應(yīng) 用或使用。如本文所述和所示，新式過熱保護系統(tǒng)10適合用于形狀記憶合金(SMA)致 動器元件(例如，金屬絲)12;然而，借助于易受過熱的其它熱或電激活活性材料或者在 本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以想到的其它應(yīng)用和配置中使用系統(tǒng)10的益處當(dāng)然也在本發(fā)明的 范圍內(nèi)。在第一方面，系統(tǒng)10使用SMA開關(guān)元件(例如，金屬絲)14的形狀記憶效應(yīng)來 中斷致動器元件12的激活信號。S卩，系統(tǒng)10包括未直接用于做有用機械功而是熱連接 到致動器(活性)金屬絲12且能操作去激活致動器(活性)金屬絲12的SMA開關(guān)金屬 絲14。如本文使用的，術(shù)語“金屬絲”不以限制性涵義使用，而應(yīng)當(dāng)包括具有抗拉負(fù)載 強度/應(yīng)變能力的其它類似幾何配置，例如纜線、束、編織物、繩索、條、鏈等。系統(tǒng)10的各個實施例在圖I-IOb中示出，在其中每個中，當(dāng)致動器金屬絲12過熱或者被預(yù)測 過熱時，開關(guān)和致動器金屬絲14、12的電連接選擇性地中斷。在本發(fā)明的第二方面，系統(tǒng)10通常呈現(xiàn)電路16，電路16包括致動器元件12、 能操作產(chǎn)生充分的激活信號的電功率源18、和能操作改變所述信號的至少一個電路設(shè)備 20。如本文使用的那樣，術(shù)語“電路設(shè)備”應(yīng)當(dāng)指的是在增加到電路16時自動地起作用 以在達(dá)到預(yù)定致動器溫度時改變電流因而改變由功率源18產(chǎn)生的激活信號的任何電氣部 件(開關(guān)金屬絲14，在被焦耳加熱時，呈現(xiàn)這樣的電路設(shè)備20)。因而，應(yīng)當(dāng)理解的是， 需要將設(shè)備20與合適的傳感、控制和/或通信技術(shù)結(jié)合。例如，熱熔珠(thermal bead) 可用于提供現(xiàn)場金屬絲溫度。電路設(shè)備的示例在本文進(jìn)一步描述且在圖11-12示出，如本文使用的，形狀記憶合金(SMA)指的是一組金屬材料，其在經(jīng)受合適的熱 激勵時能夠恢復(fù)某些之前限定的形狀或尺寸。形狀記憶合金能經(jīng)受相變，其中它們的屈 服強度、硬度、尺寸和/或形狀隨溫度而改變。術(shù)語“屈服強度”指的是材料展現(xiàn)距應(yīng) 力和應(yīng)變比發(fā)生特定偏離時的應(yīng)力。一般來說，在低溫或在馬氏體相時，形狀記憶合金 能夠發(fā)生偽塑性變形，且在暴露給一定高溫時將改變成奧氏體相或母相，從而回到它們 變形前的形狀。僅在加熱時展現(xiàn)這種形狀記憶效應(yīng)的材料稱為具有單向形狀記憶。在再 次冷卻時也展現(xiàn)形狀記憶的材料稱為具有雙向形狀記憶性能。形狀記憶合金存在幾個與溫度相關(guān)的不同相。這些相中最常用到的就是前面提 到的所謂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，其開始改變成奧氏體相。這種現(xiàn)象開始發(fā)生時的溫度通常稱為奧氏體起始溫度 (As)，這種現(xiàn)象結(jié)束時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，其開始改變成馬氏體相，這種現(xiàn)象 開始發(fā)生時的溫度通常稱為馬氏體起始溫度(Ms)。奧氏體完成轉(zhuǎn)變成馬氏體時的溫度 則稱為馬氏體完成溫度(Mf)。一般來說，形狀記憶合金在馬氏體相較軟、較容易發(fā)生變 形，而在奧氏體相較硬、更剛性且更剛硬。由上可知，適合用于形狀記憶合金的激活信 號是具有在馬氏體和奧氏體相之間引起轉(zhuǎn)變的大小的熱激活信號。取決于合金成分和工藝過程，形狀記憶合金可以具有單向形狀記憶效應(yīng)、內(nèi)在 的雙向效應(yīng)、或外在的雙向形狀記憶效應(yīng)。退火處理的形狀記憶合金一般只具有單向的 形狀記憶效應(yīng)。對低溫變形之后的形狀記憶材料進(jìn)行充分加熱將導(dǎo)致馬氏體向奧氏體的 轉(zhuǎn)變類型，而材料將恢復(fù)到初始的退火后的形狀。然而，單向的形狀記憶效應(yīng)只能在加 熱時看到。包括具有單向記憶效應(yīng)的形狀記憶合金成分的活性材料無法自動重新成形， 可能需要外部的機械力來使其重新形成形狀。內(nèi)在的雙向形狀記憶材料和外在的雙向形狀記憶材料的特征在于，既可以在從 馬氏體相加熱為奧氏體相時發(fā)生形狀改變，同時也可以在從奧氏體相冷卻回到馬氏體相 時發(fā)生附加形狀改變。具有內(nèi)在的形狀記憶效應(yīng)的活性材料是由會使活性材料由于上述 提及的相變而自動重新成形的形狀記憶合金成分制成。內(nèi)在的雙向形狀記憶特性必須通 過工藝過程引入形狀記憶材料。這些工藝過程包括在馬氏體相時的材料極限變形，在約 束或載荷條件下的加熱冷卻處理，或者諸如激光退火、拋光或噴丸加工的表面改性。一 旦材料被訓(xùn)練具有了雙向形狀記憶效應(yīng)，那么這種高低溫狀態(tài)之間的形狀變化通常是可
7逆的并且在經(jīng)過很多個熱循環(huán)后仍然能保持有效。相比而言，具有外在的雙向形狀記憶 效應(yīng)的活性材料是將具有單向效應(yīng)的形狀記憶合金成分與提供回復(fù)力以重新形成初始形 狀的另一種成分組合而成的復(fù)合物或多成分材料。形狀記憶合金被加熱到某一溫度時會記憶其高溫形態(tài)，此溫度可以通過合金成 分的細(xì)微改變和通過熱處理過程進(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)過程只在幾度的范圍內(nèi)發(fā)生，而且根據(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1或2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)，其機械屬性會發(fā)生巨大的變化，通常為系統(tǒng) 10提供形狀記憶效應(yīng)、超彈性效應(yīng)和高阻尼容量。合適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、鐵鈀基合金及類似物。 這些合金可以是二元的、三元的或任何更高元的，只要合金成分在例如形狀取向變化、 阻尼容量等方面上具有形狀記憶效應(yīng)即可。應(yīng)當(dāng)理解的是，當(dāng)加熱至高于SMA的馬氏體-奧氏體相變溫度時，SMA具有 2.5倍的模量增加和高達(dá)8% (取決于預(yù)應(yīng)變量)的尺寸變化(在處于馬氏體相時引起的偽 塑性變形的恢復(fù))。應(yīng)當(dāng)理解的是，熱誘導(dǎo)的SMA相變是單向的，這樣就需要偏壓力回 復(fù)機構(gòu)(如彈簧)來在一旦去除所施加的場時恢復(fù)SMA至初始配置?？梢允褂媒苟訜?以使整個系統(tǒng)可電子控制。回到本發(fā)明的結(jié)構(gòu)配置，圖1示出了過熱保護系統(tǒng)10，所述過熱保護系統(tǒng)10形 成電路16且包括電功率源18、驅(qū)動地聯(lián)接到負(fù)載22的形狀記憶合金致動器金屬絲12、 電氣地和熱聯(lián)接到致動器金屬絲12的SMA開關(guān)金屬絲14、不導(dǎo)電體24、和優(yōu)選地設(shè)置 且驅(qū)動地聯(lián)接到不導(dǎo)電體24的復(fù)位彈簧(或其它偏壓元件)26。應(yīng)當(dāng)理解的是，不導(dǎo)電 體24表示可以本領(lǐng)域各種已知方式實施且目的在于響應(yīng)于SMA開關(guān)金屬絲14的動作而 提供斷開和閉合電路16的能力的電開關(guān)。本文所述的多個部件可以整體形成或者可變地 組合，且相鄰部件之間的互連使用合適的方法進(jìn)行，例如粘合、焊接等。在圖1中，SMA開關(guān)金屬絲14的轉(zhuǎn)換溫度范圍優(yōu)選比致動器金屬絲12的轉(zhuǎn)換 溫度范圍稍微更高(例如，不大于50%，更優(yōu)選25%，最優(yōu)選10%)。當(dāng)致動器金屬絲 12的溫度高于其轉(zhuǎn)換溫度范圍時，致動器金屬絲12被致使收縮且移動負(fù)載22 (圖la)。 當(dāng)開關(guān)金屬絲14的溫度高于其轉(zhuǎn)換溫度范圍時，開關(guān)金屬絲14收縮且引起金屬絲12、 14的電連接中斷(圖lb)；即，使得不導(dǎo)電體24滑動到金屬絲12、14之間的位置。這 終止了金屬絲12、14兩者的激活信號且在彈簧26中存儲勢能。一旦金屬絲12、14冷卻低于開關(guān)金屬絲14的轉(zhuǎn)換溫度，復(fù)位彈簧26 (總體上顯 示為附連在開關(guān)金屬絲14的端部)將它們拉回其正常(或，去激活)位置，從而重新建 立電連接。替代地，應(yīng)當(dāng)理解的是，開關(guān)金屬絲14可展現(xiàn)雙向形狀記憶效應(yīng)，使得在去 激活時自動恢復(fù)電連接。因而，在該配置中，電功率可以在不干擾負(fù)載22的情況下通過 開關(guān)金屬絲14接通且斷開。更具體地，在圖I-Ib中，致動器金屬絲12 —端連接到固定結(jié)構(gòu)28且另一端連 接到負(fù)載22。SMA開關(guān)金屬絲14 一端連接到固定結(jié)構(gòu)28且另一端連接到不導(dǎo)電體24。復(fù)位彈簧26也錨定到固定結(jié)構(gòu)28。不導(dǎo)電體24優(yōu)選是良好的導(dǎo)熱體。電/熱導(dǎo)體30 位于SMA金屬絲12、14之間且配置成使得電和熱可以在它們之間傳輸，且可以在電/熱 導(dǎo)體30和致動器金屬絲12之間以及電/熱導(dǎo)體30、開關(guān)金屬絲14和附連到其上的不導(dǎo) 電體24之間實現(xiàn)相對機械移動。功率源18連接到金屬絲12、14，配置成從電功率源18的一個端子將串聯(lián)電路 16饋給開關(guān)金屬絲14，通過電/熱導(dǎo)體30到致動器金屬絲12，且最后通到源18的另一 個端子。當(dāng)金屬絲12、14的溫度低于其轉(zhuǎn)換溫度范圍時，兩者均處于馬氏體狀態(tài)，負(fù)載 22不移動且復(fù)位彈簧26具有足夠的力以使得開關(guān)金屬絲14通過電/熱導(dǎo)體30保持與致 動器金屬絲12的電連接。當(dāng)電功率供應(yīng)給系統(tǒng)10時，金屬絲12、14通過稱為“焦耳加熱”的過程電阻 加熱。當(dāng)金屬絲12、14的溫度超過致動器金屬絲12的轉(zhuǎn)換溫度范圍時，致動器金屬絲 12經(jīng)受從馬氏體到奧氏體的相變，使之收縮并拉動負(fù)載22。在該階段，如果開關(guān)金屬絲 14的轉(zhuǎn)換溫度高于致動器金屬絲12的轉(zhuǎn)換溫度，那么開關(guān)金屬絲14保持在馬氏體狀態(tài)， 且電路保持接通，從而金屬絲12、14繼續(xù)被電阻加熱。當(dāng)金屬絲12、14的溫度超過它 們的相應(yīng)轉(zhuǎn)換溫度范圍時，開關(guān)金屬絲14經(jīng)受從馬氏體到奧氏體的相變，使之收縮并移 動不導(dǎo)電體24以與電/熱導(dǎo)體30接觸，從而使得金屬絲12、14之間的電連接中斷。該 動作確保金屬絲12、14不會被加熱到高于開關(guān)金屬絲14的轉(zhuǎn)換溫度范圍。一旦金屬絲 12、14冷卻低于開關(guān)金屬絲14的轉(zhuǎn)換溫度，該過程反轉(zhuǎn)且恢復(fù)電連接。應(yīng)當(dāng)理解的是，金屬絲12、14的轉(zhuǎn)換溫度可以相同，但是優(yōu)選的是，開關(guān)金屬 絲14的轉(zhuǎn)換溫度高于致動器金屬絲12的轉(zhuǎn)換溫度，以確保穩(wěn)固激活。在這種情況下，開 關(guān)金屬絲14可以將電功率源18接通和斷開，而致動器金屬絲12不從奧氏體狀態(tài)變化， 從而允許保持負(fù)載22的位置，直到功率源18永久地斷開。在圖2，多個電熱導(dǎo)體30a-c將金屬絲12、14互連，從而減少借助于滑動力的 SMA金屬絲相互作用。更具體地，一個導(dǎo)體30a連接到開關(guān)金屬絲14和不導(dǎo)電體24，第 二導(dǎo)體30b連接到致動器金屬絲12，第三導(dǎo)體30將第一和第二導(dǎo)體30a，b橫向地互連。 優(yōu)選地，第一和第二導(dǎo)體30a，b在其遠(yuǎn)端連接到金屬絲12、14。第一導(dǎo)體30a滑動地 接合其余導(dǎo)體30b，c,且縱向配置成基于開關(guān)金屬絲14的可用應(yīng)變掃過橫向?qū)w30b。 再次，該實施例適合于不希望金屬絲12、14經(jīng)受摩擦的應(yīng)用。如圖3所示，應(yīng)當(dāng)理解的是，多個致動器金屬絲12可以并聯(lián)連接到負(fù)載22。例 如，如圖所示，每個致動器金屬絲12可以連接到交叉鏈路32，進(jìn)一步連接到負(fù)載22。 在此，鏈路32優(yōu)選限制為僅提供線性運動，從而可配置成接收在座圈或軌道(未示出) 內(nèi)。這減少了為所有金屬絲12提供一致(即，大致同時且相等)激活的需要。當(dāng)開關(guān) 金屬絲14熱聯(lián)接到每個金屬絲12時，其優(yōu)選定位在中間(圖3)，從而獲得金屬絲12的 總體或總溫度的更真實讀數(shù)。如圖4所示，還可設(shè)置至少一個導(dǎo)熱且不導(dǎo)電的橫向構(gòu)件34，以將致動器和開 關(guān)金屬絲12、14互連。在此，電路16可以連接到SMA開關(guān)金屬絲14的遠(yuǎn)端，且配置 成旁通開關(guān)金屬絲14。在該配置中，SMA開關(guān)金屬絲14不被電加熱；而是通過來自于 致動器金屬絲12的熱傳遞加熱。如先前示例，SMA開關(guān)金屬絲14的激活使得電路被斷 開。應(yīng)當(dāng)理解的是，需要沿金屬絲12、14縱向輪廓在金屬絲12、14之間的良好熱連接，以更好地提供溫度一致性。在另一個實施例中，系統(tǒng)10包括電氣地和熱聯(lián)接到致動器金屬絲12且驅(qū)動地聯(lián) 接到開關(guān)36的SMA開關(guān)金屬絲14 (圖5-5b)。開關(guān)36包括電連接到致動器金屬絲12的 主構(gòu)件38、以及電連接到開關(guān)金屬絲14的觸頭40 (或者，反之亦然)。復(fù)位彈簧26也 驅(qū)動地聯(lián)接到主構(gòu)件38，但是與開關(guān)金屬絲14相反地作用。如圖5b示例性所示，當(dāng)開 關(guān)金屬絲14被激活時，開關(guān)36可通過圍繞軸線以第一方向樞轉(zhuǎn)主構(gòu)件38被致使斷開。 在此，彈簧26被致使存儲能量。當(dāng)被去激活時，彈簧26使得構(gòu)件38圍繞軸線以相反方 向反向樞轉(zhuǎn)，且再次接合觸頭40，從而閉合電路16。在該配置中，應(yīng)當(dāng)理解的是，需要 較少的金屬絲收縮來斷開電路16。也應(yīng)當(dāng)理解的是，存在大量不同的開關(guān)類型且這些可 以被合適地使用以實現(xiàn)所述效果。圖5-5b所示配置是為了圖示基本構(gòu)思。在本發(fā)明的另一方面，應(yīng)當(dāng)理解的是，金屬絲12、14可以在物理屬性、位置和 /或配置方面不同，以便實現(xiàn)期望不等激活周期。例如，開關(guān)金屬絲14可以與致動器金 屬絲12相同，但是位于較冷的環(huán)境中(例如，暴露于更大的空氣流)，從而導(dǎo)致與致動器 金屬絲12相比，開關(guān)金屬絲14經(jīng)歷更長的加熱周期和更短的冷卻周期。這進(jìn)一步促進(jìn) 致動器金屬絲12的穩(wěn)定接通狀態(tài)。在圖6_6b，開關(guān)金屬絲14具有比致動器金屬絲12更大的截面面積。單個開關(guān) 金屬絲14可具有比致動器金屬絲12更大的面積；或者可以采用單個截面面積不大于但是 總面積大于致動器金屬絲面積的多個開關(guān)金屬絲14。因而，使得開關(guān)金屬絲14更慢地激 活，甚至在金屬絲12、14具有相同的組分和轉(zhuǎn)換溫度范圍時也是如此。在該配置中，開關(guān)金屬絲14可熱聯(lián)接和電聯(lián)接到致動器金屬絲12，如前文所 述；或者僅僅電聯(lián)接到其上(圖6-6b)。在后一情況下，開關(guān)金屬絲14優(yōu)選配置成在預(yù) 測致動器金屬絲12將開始過熱時(包含本領(lǐng)域技術(shù)人員可容易確定的安全因數(shù))激活。 例如，截面面積比可以被選擇以產(chǎn)生該結(jié)果。如前文所述，在激活時，開關(guān)金屬絲14使 得不導(dǎo)電體24斷開電路16 (圖6b)。在另一個實施例中，通過另外的電路設(shè)備(如，與開關(guān)金屬絲14并聯(lián)連接的電 阻器42 (圖7))提供能量耗散。因而，開關(guān)金屬絲14具有比致動器金屬絲12更少的電 流經(jīng)過，因而比致動器金屬絲12更慢地加熱。開關(guān)金屬絲14和能量耗散電阻器42協(xié)作 地配置使得在預(yù)測致動器金屬絲12將經(jīng)歷過熱時(包含一定的安全因數(shù))激活。替代地，應(yīng)當(dāng)理解的是，致動器金屬絲12和開關(guān)金屬絲14也可以并聯(lián)連接(圖 8)。在此，開關(guān)金屬絲14必須再一次經(jīng)歷較慢加熱速率，優(yōu)選在預(yù)測致動器金屬絲12 將開始經(jīng)歷過熱時完全激活。例如，為了實現(xiàn)較慢加熱速率，開關(guān)金屬絲14可以與電阻 器42串聯(lián)連接(圖8)。該系統(tǒng)配置成使得在激活SMA開關(guān)金屬絲14時斷開電路16。在其它實施例中，互連的第一和第二開關(guān)金屬絲14a，b電聯(lián)接到致動器金屬絲 12 (圖9-10b)且協(xié)作地配置成選擇性地斷開電路16。在圖9中，金屬絲14a，b被連接從 而限定頂點44和遠(yuǎn)端。開關(guān)金屬絲14a，b優(yōu)選在遠(yuǎn)端電聯(lián)接到致動器金屬絲12，遠(yuǎn)端 被可移動地固定從而形成兩個獨立支路。頂點44可移動且配置成在金屬絲14a，b在處 于完全去激活(或正常)狀態(tài)時接合電觸頭46，從而進(jìn)一步構(gòu)成電路16。在該配置中， 電路16被閉合，從而允許激活電流流經(jīng)致動器金屬絲12和開關(guān)金屬絲14。當(dāng)開關(guān)金屬絲14a，b被加熱至經(jīng)過其奧氏體完成溫度的溫度時，使得開關(guān)金屬
10絲14a，b收縮，從而頂點44遠(yuǎn)離觸頭46移動(圖9b)。在此，同樣，開關(guān)金屬絲14a， b配置成比致動器金屬絲12被更晚激活，從而可具有大于致動器金屬絲12所提供的轉(zhuǎn)換 溫度或總截面面積。應(yīng)當(dāng)理解的是，每個開關(guān)金屬絲14可具有小于致動器金屬絲12的 截面面積，因為僅一半電流將流經(jīng)每個支路。還應(yīng)當(dāng)理解的是，頂點44根據(jù)由金屬絲 14a, b的幾何形狀提供的三角關(guān)系放大移動，從而比例地減少金屬絲成本。雖然未示 出，但是復(fù)位彈簧可以用于將頂點推回與觸頭46接觸。在圖IO-IOb中，互連的第一和第二開關(guān)金屬絲14a，b通過電觸發(fā)開關(guān)48電聯(lián) 接到致動器金屬絲12。更具體地，觸發(fā)開關(guān)48包括可移動電柱50和卡扣式臂橋52。橋 52電聯(lián)接到功率源18且能操作選擇性地接合常閉觸頭52a或常開觸頭52b。橋52具有 雙穩(wěn)態(tài)機構(gòu)，更具體地，在使之?dāng)[動經(jīng)過中心時實現(xiàn)兩個穩(wěn)態(tài)位置之一。如所示實施例 中示出，開關(guān)金屬絲14a，b鄰近開關(guān)48定位，使得頂點44能夠在金屬絲14a，b被激活 時與柱50接合。接合使得柱50向內(nèi)朝橋52浮動且撞擊橋52，從而使得橋52擺動經(jīng)過 中心到斷開的穩(wěn)態(tài)位置(圖IOb)。設(shè)置復(fù)位彈簧或其它偏壓機構(gòu)(未示出)以在金屬絲 14a, b去激活時將橋52朝閉合穩(wěn)態(tài)位置和柱50往回推動。最后，在前述實施例內(nèi)應(yīng)當(dāng)理解，開關(guān)金屬絲14可用于起動致動器金屬絲12。 在此，功率源額定值降低，從而使得不能操作激活致動器金屬絲12的較少電流在電路16 中流動。開關(guān)金屬絲14具有比致動器金屬絲12顯著更低(例如，大于25% )的轉(zhuǎn)換溫 度范圍，且金屬絲12、14緊鄰。更具體地，開關(guān)金屬絲14具有等于目標(biāo)起動溫度的奧 氏體完成溫度。在操作中，當(dāng)金屬絲12、14處于冷狀態(tài)時，開關(guān)金屬絲14將被致使通 過復(fù)位彈簧26 (圖1)閉合電路。當(dāng)閉合時，金屬絲12、14將由較少電流加熱至起動溫 度。于是，驅(qū)動電路(未示出)能夠更好地驅(qū)動致動器金屬絲12。一旦被加熱，開關(guān)金 屬絲14將激活，從而使得不導(dǎo)電體24中斷到致動器金屬絲12的電流。只要環(huán)境和/或 金屬絲溫度保持在或高于起動溫度，電路16將保持?jǐn)嚅_。如圖11-12示例性所示，應(yīng)當(dāng)理解的是，其它電路設(shè)備20可用于補充開關(guān)金屬 絲14。S卩，本發(fā)明還包括電路16，電路16包括形狀記憶合金致動器金屬絲12和用于控 制(即，改變和/或接通/斷開)通過致動器金屬絲12饋給的電流的至少一個電路設(shè)備 20。例如，使用用于本文的電路設(shè)備20包括熱激活的電路設(shè)備20，例如，電激活或熱激 活以斷開電路16的串聯(lián)可重置熔絲(圖11)。熔絲還可以包括構(gòu)成電路的第二形狀記憶 合金元件，且具有比致動器金屬絲范圍更大的第二轉(zhuǎn)換溫度范圍。設(shè)備20也可以具有負(fù)載激活裝置，例如與致動器金屬絲12串聯(lián)連接且能操作在 加載時改變電阻的壓阻元件或膜。壓阻設(shè)備20用于在負(fù)載高時減少激活電流，繼而減少 SMA致動器12的溫度并減少負(fù)載(圖11)。電路設(shè)備20的附加示例包括電激活或熱激活以改變包括致動器金屬絲12的串 聯(lián)電路的電阻的可變電阻器或電位計(圖11)；選擇性引入的電阻器；能與致動器金屬絲 12串聯(lián)連接且選擇性地影響以停止激活電流的電感器；能與金屬絲12串聯(lián)連接且選擇性 地影響以停止激活電流的電容器；電路中的調(diào)節(jié)到元件的電流的晶體管(圖12)。更具體地，可變線性/旋轉(zhuǎn)電位計可以與致動器金屬絲12串聯(lián)連接，其中，滑 塊或旋鈕通過致動器的運動移動。電位計優(yōu)選具有電阻曲線，使得在開始時(或正常狀 態(tài))不具有任何電阻負(fù)載，但是在致動器金屬絲12接近其轉(zhuǎn)換溫度范圍終點時具有足以
11停止致動器12溫度增加的電阻負(fù)載且保持在該電阻負(fù)載，直到電流切斷。由此，防止過 熱。在圖12中，晶體管20插入到控制器54的模擬輸出引線54a中，控制器54被程 序配置成改變晶體管20的輸入信號。晶體管可以用作放大器或開關(guān)。優(yōu)選控制器54通 信地聯(lián)接到源18、致動器金屬絲12和設(shè)備20，且配置成識別過熱事件，并在識別該事件 時使得設(shè)備20改變電流。此外，如圖13所示，應(yīng)當(dāng)理解的是，晶體管和電阻器設(shè)備20a，b可結(jié)合以實現(xiàn) 對開關(guān)的機載檢測和反應(yīng)。在此，在控制器54命令晶體管20a將電流經(jīng)過SMA致動器 12之后，其開始監(jiān)測通過監(jiān)測引線54b的電壓電平。每當(dāng)晶體管20a被觸發(fā)斷開時，監(jiān) 測引線54b將檢測到從低到高的電壓滑移?？刂破?4使用該信息來降低命令引線54c且 因而切斷到致動器12的電流。最后，在另一個結(jié)合設(shè)備20中，應(yīng)當(dāng)理解的是，惠斯通電橋20c可用于提供溫 度補償，其中，一個臂基本上由熱線(圖14)56構(gòu)成。S卩，加熱且比SMA致動金屬絲 12更快地達(dá)到均衡的長度傳感器金屬絲可用作惠斯通電橋20c的一個元件。熱線 (即，傳感金屬絲)56用作可變電阻器，針對具體溫度設(shè)定其名義定時。偏離名義溫度將 導(dǎo)致致動器12經(jīng)受轉(zhuǎn)換所需熱量變化。S卩，在名義溫度下，傳感金屬絲56將在名義時 間內(nèi)從初始溫度加熱至傳感溫度；在達(dá)到傳感溫度時，傳感金屬絲56電阻將平衡惠斯通 電橋20c。傳感金屬絲56優(yōu)選由鎢制成，從而其電阻隨著溫度增加而增加。當(dāng)致動器12要被激活時，控制器54將在具體時間內(nèi)用恒定電壓或電流給電橋 20c施加脈沖，所述時間足以使熱線56達(dá)到均衡。在脈沖結(jié)束時，控制器54將測量跨過 電橋20c的偏差電壓，且使用其來調(diào)節(jié)加熱致動器12的功率。如果偏差電壓為零，那么 致動器12將使用正常電流/電壓曲線來加熱。如果檢測到非空值，例如在環(huán)境溫度低于 名義溫度或者由于風(fēng)引起明顯的熱損失時的情況下，致動器12可以用較高的功率曲線加 熱。如果在相反方向產(chǎn)生電流的偏差，例如在環(huán)境溫度高于名義溫度時的情況下，那么 較低的功率曲線可用于實現(xiàn)一致的激活。在另一模式中，電橋偏差可以通過控制器54連續(xù)監(jiān)測，直到達(dá)到均衡。從電橋 偏差獲得的最終偏差幅度和/或其它信息(例如，斜率)可以用于調(diào)節(jié)用于加熱SMA金 屬絲12的功率，以用于一致的性能。在SMA金屬絲12所處的環(huán)境條件快速變化的情況 下，電橋偏差可以被連續(xù)監(jiān)測且獲得的信號可以用于實時調(diào)節(jié)致動器12的功率。在又一 個實施例中，由控制器54控制的電壓或電流斜變可用于加熱電橋20c，直到其平衡。使 用平衡花費的時間(和其它信息，如斜變的幅度和斜率)，可以辨別環(huán)境條件，從而SMA 可以一致地驅(qū)動。應(yīng)當(dāng)理解的是，在熱線56的冷卻周期期間，可以獲得環(huán)境條件且獨立 地或與其它信息(例如，在加熱期間獲得的信息)一起使用，以證實或確認(rèn)所述條件。該書面說明書使用示例來公開本發(fā)明，包括最佳模式，且也使得本領(lǐng)域技術(shù)人 員能夠制造和使用本發(fā)明。本發(fā)明的可專利范圍由權(quán)利要求限定，且可以包括本領(lǐng)域技 術(shù)人員可以想到的其它示例。如果這種其它示例具有與權(quán)利要求的文字語言并無不同的 結(jié)構(gòu)元件或者如果它們包括與權(quán)利要求的文字語言并無實質(zhì)差別的等價結(jié)構(gòu)元件，那么 它們旨在處于權(quán)利要求的范圍內(nèi)。同樣，如本文使用的，措詞“第一”、“第二”等并不表示任何順序或重要性，而是用于將一個元件與另一個元件進(jìn)行區(qū)分，措詞“該”、“一”并不表示數(shù)量的 限制，而是表示存在至少一個所引用項。涉及相同數(shù)量的給定部件或測量值的所有范圍 包括端點且可以獨立地組合。
權(quán)利要求
1.一種適合用于致動器的過熱保護系統(tǒng)，所述致動器包括至少一個形狀記憶合金元 件，所述至少一個形狀記憶合金元件被聯(lián)接到源從而從所述源選擇性地接收激活信號， 其中，所述致動器元件具有第一配置，從而在第一周期內(nèi)由所述源激活，且驅(qū)動地聯(lián)接 到負(fù)載，所述系統(tǒng)包括至少一個形狀記憶合金開關(guān)元件，所述至少一個形狀記憶合金開關(guān)元件選擇性地聯(lián) 接到所述源和/或致動器元件，且具有第二配置，從而在第二周期內(nèi)由所述源和/或致動 器元件激活，第二周期大于第一周期，所述致動器元件、源和開關(guān)元件協(xié)作地配置成使得所述開關(guān)元件能操作在所述開關(guān) 元件被激活時防止由致動器元件接收信號。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述致動器元件具有第一轉(zhuǎn)換溫度范圍，所述 開關(guān)元件熱聯(lián)接到所述致動器元件，從而由所述致動器元件激活，且具有第二轉(zhuǎn)換溫度 范圍，第二轉(zhuǎn)換溫度范圍大于第一轉(zhuǎn)換溫度范圍。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其中，所述元件和源構(gòu)成電路，所述源能操作使所述 元件暴露于電流，從而電阻地產(chǎn)生熱激活信號，所述開關(guān)元件能操作在被激活時斷開所 述電路。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其中，所述開關(guān)元件驅(qū)動地聯(lián)接到電絕緣體，且配置 成在所述開關(guān)元件被激活時使得絕緣體位于所述元件之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其中，所述元件通過多個電熱導(dǎo)體互連，所述導(dǎo)體中 的至少一個將所述絕緣體和開關(guān)元件互連。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其中，復(fù)位彈簧驅(qū)動地聯(lián)接到開關(guān)元件，且能操作在 所述開關(guān)元件被去激活時閉合電路。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其中，所述致動器包括多個形狀記憶合金元件，且開 關(guān)元件相對于致動器元件定位在中間。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其中，所述元件還由至少一個導(dǎo)熱且不導(dǎo)電的橫向構(gòu) 件連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其中，開關(guān)元件連通地聯(lián)接到組成電路的開關(guān)，且配 置成在被激活時斷開開關(guān)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述致動器元件具有第一截面面積，所述至 少一個開關(guān)元件具有大于第一截面面積的總截面面積。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其中，多個開關(guān)元件協(xié)作地具有所述總面積。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其中，第一和第二開關(guān)元件在一端樞轉(zhuǎn)地互連，且 在相對端樞轉(zhuǎn)地連接到固定結(jié)構(gòu)，從而限定可移動頂點，所述頂點在所述開關(guān)元件被去 激活時與電觸頭接合，且在所述開關(guān)元件被激活時與觸頭分開，從而斷開電路。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其中，所述觸頭包括觸發(fā)開關(guān)，所述頂點在被去激 活時與開關(guān)分開，且在被激活時與開關(guān)接合，從而斷開電路。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述致動器元件具有第一預(yù)應(yīng)力，所述至少 一個開關(guān)元件具有大于第一預(yù)應(yīng)力的第二預(yù)應(yīng)力。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述元件和源構(gòu)成電路，所述至少一個開關(guān) 元件并聯(lián)連接到電阻器。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述元件和源構(gòu)成電路，所述元件并聯(lián)連 接，所述至少一個開關(guān)元件而不是致動器元件串聯(lián)連接到電阻器。
17.一種適合用于致動器的過熱保護電路，所述致動器包括構(gòu)成電路的至少一個形狀 記憶合金元件，所述電路包括功率源，所述功率源連通地聯(lián)接到所述元件且能操作在電路內(nèi)產(chǎn)生激活電流且將該 元件暴露于激活電流；可調(diào)節(jié)電路設(shè)備，能操作選擇性地改變電流；和控制器，所述控制器連通地聯(lián)接到所述源、致動器和設(shè)備，且配置成識別過熱事 件，且在識別到所述事件時使得所述設(shè)備改變電流。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的電路，其中，所述設(shè)備選自主要由以下部件構(gòu)成的組 形狀記憶合金開關(guān)元件；串聯(lián)可重置熔絲；可變電阻器；電位計；能與所述元件串聯(lián)連 接且選擇性地引入以停止激活電流的電阻器；能與所述元件串聯(lián)連接且選擇性地影響以 停止激活電流的電感器；與所述元件串聯(lián)連接的壓阻元件，所述壓阻元件能操作在加載 時改變電阻；能與所述元件串聯(lián)連接且選擇性地影響以停止激活電流的電容器；電路中 的調(diào)節(jié)到元件的電流的晶體管；以及包括熱線的惠斯通電橋。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的電路，其中，所述致動器元件具有第一轉(zhuǎn)換溫度范圍，所 述熔絲還包括構(gòu)成電路的第二形狀記憶合金元件，所述第二形狀記憶合金元件具有大于 第一轉(zhuǎn)換溫度范圍的第二轉(zhuǎn)換溫度范圍，且熱聯(lián)接到所述至少一個致動器元件。
20.根據(jù)權(quán)利要求18所述的電路，其中，所述設(shè)備是電橋，且步驟b)還包括選自主 要由以下步驟構(gòu)成的組的至少一個步驟通過熱線發(fā)送脈沖，測量跨過電橋的偏差，且基于偏差改變激活電流；連續(xù)地監(jiān)測電橋偏差，且基于偏差改變電流；以及將受控電壓或電流斜變應(yīng)用于電橋，直到電橋平衡，從而確定平衡周期，基于平衡 周期確定環(huán)境條件，且基于環(huán)境條件改變電流。
21.一種適合用于致動器的起動系統(tǒng)，所述致動器包括至少一個形狀記憶合金元件， 所述至少一個形狀記憶合金元件被聯(lián)接到源從而從所述源選擇性地接收起動信號且通過 所述源致使實現(xiàn)起動溫度，所述系統(tǒng)包括至少一個形狀記憶合金開關(guān)元件，所述至少一個形狀記憶合金開關(guān)元件選擇性地聯(lián) 接到所述源，且還能操作從所述源接收起動信號；所述開關(guān)元件熱聯(lián)接到所述致動器元件，具有等于起動溫度的奧氏體完成溫度，從 而由所述信號激活；所述致動器元件、源和開關(guān)元件協(xié)作地配置成使得所述開關(guān)元件能操作在所述開關(guān) 元件被激活時防止由致動器元件接收信號。
全文摘要
適合用于形狀記憶合金致動器元件的過熱保護系統(tǒng)，包括至少一個形狀記憶合金開關(guān)元件，所述至少一個形狀記憶合金開關(guān)元件具有比所述致動器元件更慢的激活周期，且配置成在致動器元件實際上或者被預(yù)測經(jīng)歷過熱時選擇性地防止致動器元件的激活；以及包括所述系統(tǒng)的電路，其中，開關(guān)元件和/或電路設(shè)備用于改變致動器元件的激活。
文檔編號F03G1/00GK102016307SQ200980116469
公開日2011年4月13日 申請日期2009年5月8日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月8日
發(fā)明者A·L·布朗, G·A·埃雷拉, G·P·麥奈特, K·A·斯特羅姆, N·L·約翰遜, N·W·平托, P·B·烏索羅, P·W·亞歷山大, R·J·斯庫爾基斯, X·高 申請人:通用汽車環(huán)球科技運作公司