CN101378932A - 活性材料致动的靠枕组件 - Google Patents

Abstract

一种用于座位的靠枕组件，包括：主体部分，其具有与就坐者头部大致对准而定位的至少一个衬垫表面；和活性材料，其可操作地连到所述主体部分的所述至少一个衬垫表面，所述活性材料响应于活化信号可操作地改变至少一种属性，其中，随着所述活性材料的所述至少一种属性得到改变，在就坐者头部和所述至少一个衬垫表面之间的空间减小。

Description

活性材料致动的靠枕组件

技术领域

[0001]本公开涉及一种靠枕组件，更具体地，涉及活性材料使动的、可变形(morphable)、可定位并且/或者可改变/可调节舒适度的靠枕组件。

背景技术

[0002]靠枕组件通常应用于车辆中，并且通常可调节地附接到座位靠背。靠枕与就坐者头部的后侧对准，以在车辆运行期间提供舒适、支撑和保护。靠枕的适于提供支撑和保护的衬垫部分通常被最终用户固定定位。

[0003]为舒适起见，车辆就坐者往往以不同角度将其座位靠背定位。例如，车辆就坐者往往在就坐高度较高的车辆(例如厢式货车和所谓的运动用车辆)中坐得较为笔直，而在小汽车中，就坐者往往处于较为倾斜的位置。座位靠背位置的改变可以使附接的靠枕运动至离就坐者头部更远或更近。也就是说，就坐者头部和靠枕之间的空间可被座位位置影响和改变。在靠枕和就坐者头部之间的空间量可以改变，根据空间的大小，在由车辆经受的特定状况或情况下，这种改变并不为人所希望。例如，在某些情况下，会希望靠枕靠近或接触就坐者头部的后部。

[0004]靠枕的任何调节一般由机械致动所提供，通常根据靠枕的最终用户调节和就坐者的人体测量学确定这种机械致动。传统的致动器昂贵，具有很大的形状系数，且针对那些被电致动的致动器，具有较高的能耗。进一步，致动器的输出迎合就坐者的需要并非直接的过程，因为在设计中必须涵盖种类较广的就坐者尺寸。

[0005]因此，希望具有一种可变形靠枕，其能够在可视为适合不同状况的使用期间被选择性地且主动地定位、变形、操作，并且/或者其舒适度得到改变。

发明内容

[0006]在此公开的是，应用基于活性材料的致动器的靠枕组件，以及用于减小靠枕和就坐者头部之间的空间并且/或者用于改变靠枕舒适度的方法。在一个实施例中，靠枕组件包括:主体部分，其具有与就坐者头部大致对准而定位的至少一个衬垫表面；和活性材料，其与所述主体部分的所述至少一个衬垫表面可操作的相连，所述活性材料响应于活化信号可操作地改变至少一种属性，其中，随着所述活性材料的所述至少一种属性得到改变，在就坐者头部和所述至少一个衬垫表面之间的空间减小，并且/或者随着所述活性材料的所述至少一种属性得到改变，所述靠枕的舒适性可以改变。

[0007]在本发明的另一实施例中，所述靠枕组件包括:至少一个支撑柱，其从所述座位向上延伸；靠枕主体，其附接到所述至少一个支撑柱；衬垫部分，其与所述靠枕主体枢转地相连，并大致对准就坐者的头部；和活性材料致动器，其与所述衬垫部分呈配合关系，其中，所述活性材料致动器适于一旦接受到活化信号，就将所述衬垫部分相对于所述靠枕主体向前和/或向上运动。

[0008]一种用于减小靠枕和就坐者头部之间的空间的方法，包括:活化设置在靠枕内的基于活性材料的致动器，所述靠枕被从座位突出的至少一个支撑柱所支撑；以及一旦活化所述基于活性材料的致动器并减小所述靠枕和所述就坐者头部之间的空间，就将衬垫表面相对于所述至少一个支撑柱向前运动。

[0009]上述和其他特征通过下文附图和详细描述得到例示。

附图说明

[0010]现在参照附图，其为示例性实施例并且其中用相同的附图标记标注相同的元件:

[0011]图1图示带有靠枕的座位靠背的侧向正视图；

[0012]图2图示根据本公开的一个实施例的靠枕的前视图；

[0013]图3图示沿图2的线3-3截取的剖视图；

[0014]图4图示根据本公开的另一实施例的靠枕的前视图；

[0015]图5图示根据本公开的一个实施例的未活化靠枕的俯视剖视图；

[0016]图6图示活化后的图5的靠枕；

[0017]图7图示根据另一实施例的基于活性材料的靠枕组件的正视图；

[0018]图8图示图7的基于活性材料的靠枕组件的侧视图；

[0019]图9图示根据另一实施例的用于基于活性材料的靠枕组件的基于活性材料的致动和重置机构的平面图；

[0020]图10图示根据另一实施例的用于基于活性材料的靠枕组件的基于活性材料的重置机构的平面图；

[0021]图11图示根据另一实施例的用于基于活性材料的靠枕组件的基于活性材料的致动和重置机构的平面图；

[0022]图12图示图11的基于活性材料的靠枕组件的侧向剖视图；

[0023]图13图示根据另一实施例的基于活性材料的靠枕组件的俯视剖视图；

[0024]图14图示示出重置机构的图13的基于活性材料的靠枕组件的平面图；

[0025]图15图示根据另一实施例的基于活性材料的靠枕组件的俯视剖视图；

[0026]图16图示根据另一实施例的基于活性材料的靠枕组件的俯视剖视图；

[0027]图17A和B图示根据另一实施例的基于活性材料的靠枕组件的侧向剖视图。

具体实施方式

[0028]在此公开的靠枕组件包括活性材料使动的变形、操纵、定位和/或改变舒适度的机构，其在收到触发条件时能够选择性地触发，以减小靠枕和就座者头部之间的间隙，并且/或者改变靠枕舒适度。如本公开中所要论述的，活性材料可用于克服在靠枕中使用的传统致动器的诸多缺点。为此用途而设计的大多数基于活性材料的装置比严格的机电途径更为耐用，因为它们不具有机械部分，靠材料本身来改变刚度和/或尺寸。而且，基于活性材料的靠枕组件在大多数情况中既不发出声学噪音/干扰，也不发出电磁噪音/干扰。

[0029]进一步，由于靠枕组件体积较小，动力要求较低，和分布式的致动能力，以及其它特点，就存在如下可能，即，活性材料能够可能地在各个不同位置处嵌入靠枕，以允许适应就座者和/或驾驶现场的需要。还可预知的是，靠枕组件也可以以特定顺序或者仅在选定位置处被致动，以满足就座者和位置需求。举例而言，不同区域可被致动，以迎合就座者的不同需求(例如，想要休息/睡眠的就座者，而与之对照的是，希望警惕并专心的就座者)。

[0030]图1图示用于靠背12的靠枕10。靠枕10包括前接触部分14和后部部分16。前接触部分14为靠枕10靠近就座者头部的部分，而后部部分16为靠枕相对就座者头部而远离定位的部分。靠枕10本身被支撑于至少一个结构支撑柱18上，结构支撑柱18可滑动地设置在靠背12内。靠枕主要包括由外套22包裹的衬垫材料20，其帮助限定靠枕的整体形状，并可以与结构支撑柱18可枢转地相连。应该注意的是，结构支撑柱18可采用在此公开的任意靠枕组件内的任意形式或构造，而并不意在受限于所示形式或构造。举例而言，可使用叉骨或球门柱类型的结构。而且，在一些实施例中，可采用多于两个柱。

[0031]本公开涉及用于响应所采用的活化信号而进行靠枕的变形、操纵、定位和/或改变舒适度的活性材料，其中，在检测到状况时可以触发活化信号的应用。活性材料在此被限定为如下材料，这些材料在承受所施加的场时，选择性地展现基础材料性质的变化，例如刚度和/或尺寸的变化。合适的活性材料包括但不限于，形状记忆合金(SMA)、铁磁SMA(FSMA)、和形状记忆聚合物(SMP)。第二类活性材料可考虑采用如下材料，这些材料在承受所施加的场时展现至少一种特性的变化，但是一旦去除所施加的场就返回其原来状态。这类活性材料包括但不限于，压电材料、电活化聚合物(EAP)、双向列形状记忆合金、磁流变流体和弹性体(MR)、电流变流体(ER)、带有非活性材料的上述材料中的一种或多种的合成物、包含上述材料的至少一种的组合物等。根据特定的活性材料，活化信号可采用但不限于采用如下形式:电流、温度变化、磁场、机械负荷或应变等。在上文所述材料中，基于SMA和SMP的组件优选包括返回机构，其恢复组件的原始几何形状。返回机构可为机械式、气动式、液压式、烟火式、或基于上述智能材料中的一种。

[0032]有利的是，在此描述的靠枕组件可适于通过触发事件中提供的惯量来响应就座者的动态载荷，以使靠枕变形，从而减小就座者和靠枕之间的空间。

[0033]现在将参照应用形状记忆合金(SMA)材料的实施例。形状记忆合金存在有多种不同的随温度而定的相。这些相中最为普遍应用的是所谓的马氏体和奥氏体相。在下文论述中，马氏体相通常指的是更易于变形且温度更低的相，而奥氏体相通常指的是更具刚性且温度更高的相。当形状记忆合金处于马氏体相且被加热时，它开始改变成奥氏体相。这种现象起始的温度经常称为奥氏体起始温度(As)。这种现象结束时的温度被称为奥氏体结束温度(Af)。当形状记忆合金处于奥氏体相且被冷却时，它开始变化成马氏体相，且这种现象起始的温度被称为马氏体起始温度(Ms)。奥氏体结束转换成马氏体时的温度被称为马氏体结束温度(Mf)。通常，形状记忆合金在它们处于马氏体相时较软，且更易于变形，而在处于奥氏体相时更硬、更坚固，并且/或者更具刚性。由于上述情况，用于形状记忆合金的合适的活化信号为热活化信号，其幅度导致在马氏体和奥氏体相之间的变换。

[0034]形状记忆合金可展现单向形状记忆效应、固有的双向效应、或非固有的双向形状记忆效应，这取决于合金成分和加工历史。经退火的形状记忆合金通常只展现单向形状记忆效应。在形状记忆材料低温变形后，接着进行充分加热，就将导致马氏体向奥氏体类型的转变，并且所述材料将恢复原始的退火形状。因此，单向形状记忆效应只有在加热时观察到。含有展现单向记忆效应的形状记忆合金成分的活性材料并不自动重整，并且将可能需要外部机械力来重整原先适于空气流控制的形状。

[0035]可以通过合金成分的微小变化并通过热处理，来调节形状记忆合金在其被加热时记住其高温形式的温度。在镍-钛形状记忆合金中，举例而言，上述温度可从高于约130℃变化成低于约-100℃。形状记忆过程发生在仅几度到数度的范围内，并且转换的开始或结束可被控制处于几度内，这取决于所希望的应用和合金成分。形状记忆合金的机械性能在形成其转变的温度范围内大幅变化，通常提供带形状记忆效应、超弹性效应和高衰减能量的空气流控制装置。

[0036]SMA材料在被加热而高于其所谓的马氏体向奥氏体相的转变温度时，展现2.5倍的模量增大以及高达8％的尺寸变化(取决于预张紧量)。SMA可采用线状和/或片状形式嵌入靠枕中，以提供所希望的变形量，并提供其刚度性能的变化。SMA变化也为单向，从而在靠枕内可包含偏置力返回机构(例如弹簧)，当SMA未被活化时，一旦去除所施加的场/热，就使SMA(和靠枕)返回至其初始构造。

[0037]合适的形状记忆合金材料包括但不意在限制于，镍-钛基合金、铟-钛基合金、镍-铝基合金、镍-镓基合金、铜基合金(例如，铜-锌合金、铜-铝合金、铜-金合金、和铜-锡合金)、金-镉基合金、银-镉基合金、铟-镉基合金、锰-铜基合金、铁-铂基合金、铁-钯基合金等。所述合金可为二元、三元或任意更多元的合金，只要合金成分展现出形状记忆效应，例如形状朝向的变化、屈服强度的变化、和/或挠曲模量特性、衰减能量、超弹性等。合适的形状记忆合金成分的选择取决于组分将要起作用的温度范围。

[0038]在图2中，靠枕30包括多条预拉伸的形状记忆合金线32，其伸展于将靠枕30连接到靠背的两个结构柱34之间。形状记忆线32被包于靠枕内。安装时，根据市场上可买到的形状记忆合金，形状记忆合金线32被预拉伸高达8％，并以曲线关系放置在柱34之间，图3以俯视图方式对此进行较为清晰的图示。优选地，在从其中设置座位的车辆的正面向背面观察时，形状记忆线32采取凹进形朝向。形状记忆合金线32的长度被选择而使得，当活化时(例如，电阻热加热、来自烟火事件的热等)，形状记忆合金线32的长度缩短，并在柱34之间变得相对拉紧(优选但并非必要)。形状记忆合金线的长度尺寸的变化导致衬垫材料22和外套20运动至不同位置，例如由图3中虚线结构所图示的。靠枕30形状的这种运动和变化在此被定义为变形(morphing)。通过使带有形状记忆合金的靠枕30变形，在就座者头部和靠枕30的接触表面14(见图1)之间的距离可以选择性地减小。

[0039]如果靠枕30的起始俯视几何形状(即，非活化几何形状)为凹进的，则形状记忆合金线32的活化将导致靠枕10的俯视几何形状改变成相对平展的构造，或者凸出的俯视几何形状，这取决于设置在外套和形状记忆合金线之间的衬垫材料量以及原始俯视几何形状。类似地，如果靠枕的非活化几何形状为平展的，则致动将使靠枕变形而采取凸出形状几何结构。平移量通常与形状记忆合金线的预拉伸的百分比与柱34之间的距离相关。

[0040]注意，在表面凹进的靠枕中，预拉伸线将被嵌入而接近于前表面。对于表面平展的靠枕，预拉伸线将彻底嵌入衬垫内。还要注意，所述线不必平行，并且能够以x状或其它方式交叉，并且如果平行也不必是水平的。

[0041]在图4所示的另一实施例中，靠枕50包括形状记忆合金线52，其能够交替地简单嵌入衬垫材料22中，或者可以成圈地穿过或附接到衬垫56和柱54，从而使形状记忆合金线52的活化导致衬垫56(以及在外套和衬垫中间的衬垫材料)相对于就座者头部向前运动。使用形状记忆合金线52的另一方面在于，线的活化增大模量，以增大约2.5倍的系数，这取决于特定的成分。形状记忆合金材料的活化导致从马氏体相向奥氏体相的相变。因此，靠枕的刚度/舒适度可从正常操作增大到高达2.5倍的较高水平，这有益于某些情况。还要注意，通过仅启活化所述线中选出的线，可基于就座者人体测量和就座几何形状/就座状况以及触发事件的类型和幅度，针对不同情况来调节/调整靠枕衬垫的刚度。

[0042]在另一实施例中，衬垫56由压电单变形或双变形片形成。通常，压电材料展现了在承受外加电压时尺寸的较小变化。它们的响应与所施加的场的强度成比例，并极快地能够容易到达上千赫兹的范围。因为它们的尺寸变化较小(<0.1％)，为显著增大尺寸变化的幅度，它们通常使用为压电单变形和双变形扁平片致动器的形式，所述致动器被构建从而一旦施加相对小的电压就弯曲成凹进或凸起形状。这类片在靠枕内的快速变形/弯曲适于靠枕变形，尽管传送的移位力明显小于采用当前SMA可获得的力。而且，一旦去除场，压电片就自动返回到其原始几何形状，这将允许自动重置靠枕几何形状。压电材料的另一优势在于它们的快速致动时间，一般是几毫秒左右。

[0043]合适的压电材料包括但并不意在限于，无机化合物、有机化合物和金属。关于有机材料，在分子中主链上或侧链上或者这两条链上带有非中心对称结构和大偶极矩团的所有聚合物材料均可用作针对压电膜的合适候选。示例性聚合物例如包括但不限于，聚4-苯乙烯磺酸钠、聚聚乙烯基胺主链偶氮发色团(poly(poly(vinylamine)backbone azochromophore))、以及它们的派生物；聚碳氟化合物，包括聚偏氟乙烯，其共聚物偏二氟乙烯(“VDF”)，三氟乙烯共聚物，以及它们的派生物；多氯烃，包括聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯，以及它们的派生物；聚丙烯腈，以及它们的派生物；多聚羧酸，包括聚甲基丙烯酸，以及它们的派生物；聚脲，以及它们的派生物；聚氨基甲酸脂，以及它们的派生物；生物分子，例如聚L乳酸以及它们的派生物；细胞膜蛋白，以及磷酸生物分子，例如磷二脂(phosphodilipid)；聚苯胺以及它们的派生物，以及羟化四甲铵的所有派生物；聚酰胺，包括芳香族酰胺和聚酰亚胺(包括Kapton和聚醚酰亚胺)以及它们的派生物；所有膜聚合物；聚N-乙烯基吡咯烷酮(PVP)同聚物，以及其派生物，和任意的PVP共聚乙烯基醋酸共聚物(PVP-co-vinyl acetate copolymer)；和所有的带有偶极矩团的芳族聚合物，它们在主链或侧链中，或者在主链以及侧链中，或者二者的混合物中。

[0044]压电材料也可包括:从如下元素组成的组中选出的金属，即，铅、锑、锰、钽、锆、铌、镧、铂、钯、镍、钨、铝、锶、钛、钡、钙、铬、银、铁、硅、铜，包含前述金属中的至少一种的合金、以及包含前述金属中至少一种的氧化物。合适的金属氧化物包括SiO₂、Al₂O₃、ZrO₂、TiO₂、SrTiO₃、PbTiO₃、BaTiO₃、FeO₃、Fe₃O₄、ZnO和它们的混合物，以及VIA和IIB族化合物，例如CdSe、CdS、GaAs、AgCaSe₂、ZnSe、GaP、InP、ZnS、以及它们的混合物。优选地，压电材料从由聚偏二氟乙烯、锆钛酸铅、和钛酸钡以及它们的混合物组成的组中选出。

[0045]图5和6图示了另外的实施例，其中靠枕60包括与活性材料64配合相连的气囊62。气囊能够被支撑于支撑柱64之间，并可具有拴系至活性材料64的一部分。由于活性材料的活化而引发的靠枕60的接触部分的向前运动可导致，空气通过一旦加载就提供压力限制的单向阀66吸入到靠枕内的气囊62的膨胀腔中。或者，可使用基于棘齿的机构，其可通过靠枕的膨胀而延伸，并且一旦靠枕的前表面由就座者的头部加载，就将提供额外的阻力/能量吸收能力。

[0046]图7和8图示由支撑柱72支撑的靠枕组件70的替代性实施例。在该实施例中，靠枕组件适于相对于支撑柱72向前和/或向上选择性地展开衬垫板部分74(见图8)。靠枕组件包括四连杆机构组件76，其在选择性地启动活性材料致动器78时可枢转地使衬垫板部分74运动。每个连杆机构76包括上支架部分77和下支架部分79。上支架部分77包括轴80，并可转动地附接到靠枕主体部分86。下部分79也包括轴81或90(这取决于连杆机构76的位置)，并可转动地附接到衬垫板74。每个支架部分77、79进一步包括支承装置，其支撑支架84，以便相对于相应轴转动。

[0047]类似于连杆机构76，致动器78包括支架92，其被轴90、91可转动地支撑在每个端部，并被构造用于使衬垫部分74向前和向上运动，从而减小就座者头部和衬垫部分之间的空间。致动器78进一步包括支承装置(未示出)，其用于支撑用于相对于轴90、91转动的支架92。所示的轴90为上支架84的下部分79所共用，并与该下部分79可转动地相连。轴91可转动地附接到靠枕主体86。这样，致动器78通过轴90、91可枢转地附接到靠枕主体部分86和衬垫部分74，从而衬垫部分相对于靠枕主体部分的运动使每个连杆机构76可枢转地运动。活性材料可操作地连到支架92，以实现致动器的选择性转动和移动。使用形状记忆合金线作为示例，致动器78包括:一条SMA线94，其用于抬升支架92(并使衬垫部分运动)；和第二SMA线96(或者不同类型的活性材料或偏置弹簧机构)，其与支架92偏置地相连，以将衬垫部分重置回其原始位置。重置机构可进一步包括棘齿机构，其在处于升高位置时锁定衬垫部分。可采用诸如图7所示的活性材料控制棘爪机构。举例而言，活性材料98可与棘齿松脱件100可操作地相连，以允许重置衬垫部分。一旦活化线98，棘齿松脱件就将拉动而脱离与下方的棘齿接合的状态。尽管未示出，棘齿将在使用期间以及在活性材料未活化时接合棘齿松脱件。活性材料98可围绕枢转点102设置，从而提供用于释放棘齿机构的杠杆作用。实际的棘齿机构并不意在限于任何特定类型，并通常包括一个或多个单向接合部分，其被构造为接合设置在支架上或者可操作地连到支架的互补部分。

[0048]图9图示基于活性材料的致动器120，其用于靠枕组件70中以替代致动器78。根据本实施例的基于活性材料的致动器120包括凸轮机构，其用于致动和重置致动器120。在重置方面，与之前所述的棘齿机构一致。再次将SMA线用作示例性活性材料，至少一条SMA线126被构造为将支架122围绕轴124转动，以实现衬垫部分的运动(大致如图8所示)。SMA线126的一个端部附接到轴124，而另一端部附接到凸轮128。第二SMA线130被构造为提供支架122的逆向转动，从而重置致动器。这样，SMA线126的活化将实现支架围绕轴124的转动，这就将实现下部分围绕轴126的转动，从而使衬垫部分74向上并远离靠枕主体86运动(见图8)。举例而言，SMA线126的一个端部沿顺时针方向围绕轴124附接，而SMA线130的一个端部沿逆时针方向附接，从而特定活化的SMA线的活化和随后的收缩，就将导致沿大致根据被活化的SMA线的方向的绕轴转动。

[0049]有利的是，第二SMA线130也提供一种途径来用于使诸如126的被活化的线进行张力释放。如果支架122被阻止运动，则被活化的线126将导致凸轮128转动，从而使线130伸展。由此，如果在致动器完全展开之前头部接触靠枕，额外的线张力将向别处引导，因此靠枕将不向前推动就座者头部。

[0050]图10图示示例性单向锁定组件140，其可用于实现摩擦锁定机构的接合部分的接合和松脱。在操作期间，锁定组件140将在导轨中滑动，限制机构的左侧和右侧。锁定板142设置为可操作地连到基于活性材料的致动器，而该致动器可操作地连到设置在垫板141上的凸轮144(图示出其中两个)。锁定板142将与机构的其余部分交界，并将通过沿向上方向施加的力接合。随着锁定板142的楔形上端部将凸轮向外转动，所述板的运动将假塑性地拉伸SMA线146，从而与导轨接触并因此将整个机构(锁定板和垫板)锁定在导轨中的该位置处。活性材料146被构造为使凸轮144运动，从而实现锁定板142相对于垫板141的运动。如图所示，一旦活性材料活化，就使凸轮144和锁定板142运动，这种运动将导致锁定板首先接触、继而压缩可接合指状部分(即，板簧)148。一旦发生上述事件，凸轮将不再接触导轨，从而允许锁定组件(140)自由运动。形状记忆合金线可围绕一个或多个滑轮150设置，从而使单一活性材料成分的活化导致凸轮144的转动，凸轮144被偏置而紧靠滑动板142，导致可接合指状部分148的压缩。活性材料的钝化导致可接合指状部分将锁定板移回至其原始位置，从而允许自由滑动，但是如果锁定板被机构的其余部分再次向上压迫，则锁定板准备重复锁定过程。

[0051]图11和12图示基于活性材料的致动器160的替代性实施例，该致动器适用于靠枕组件并使衬垫部分相对于就座者头部向前和/或向上运动。锁定组件包括两组162、164相对的锯齿状导轨166、168。每组导轨的单独的齿被构造为，在接合时提供沿一方向的滑动，并防止沿另一方向的运动。活性材料170可操作地连到其中一个导轨，以选择性地松脱与相对导轨的接合关系，从而允许未接合导轨沿两方向均滑动。结果，导轨可被重置于其原始位置。如图所示，活性材料170附接到每组162、164的导轨168。使用形状记忆合金作为示例性活性材料，形状记忆合金170的活化可导致尺寸变化(收缩)，从而导致导轨168向内弯曲，并将其锯齿状齿与相对的导轨(即，166)脱离接合。第二活性材料172，例如形状记忆合金，可被构造为提供单向运动，该单向运动可用于提供衬垫部分的向前和/或向上运动。第二活性材料图示为围绕枢转点174定位，并在每个端部处附接到靠枕主体176。采用这种方式，衬垫表面74可被设置成相对于靠枕主体86向前运动。

[0052]图13和14图示使用基于活性材料的机械式风箱类型机构的靠枕组件180。多个铰链182用于提供衬垫部分184相对于固定部分186的向前运动。铰链可操作地连到可滑动构件组件188，组件188包括叉状件190和滑动接合到可滑动构件部分的可滑动构件192。第一活性材料194，例如形状记忆合金线，附接到叉状件和滑动构件部分，以使滑动构件部分朝向与叉状件的单独叉部相连的桥接表面滑动。采用这种方式，铰链将衬垫部分74相对固定部分86向前推动，如图8所示。第二活性材料196，例如第二形状记忆合金线，可被构造为使用线性运动来提供回复力，如图14较为清晰所示。或者，应该清楚，叉状件190和可滑动构件192可水平而非竖直地定向，如图所示。

[0053]如图14较为清晰所示，重置机构包括SMA线194，其被构造为使可滑动构件组件180紧靠单向朝向的棘齿滑动，所述棘齿被构造为防止例如在接合时向右运动。第二SMA线196被构造为提供棘齿的选择性松脱，从而允许向右运动，这样就可以重置所述组件。第三SMA线198被构造为松脱棘齿板簧组件(A)。应该注意到，棘齿板簧组件可镜像到叉状件190的相对一侧上。另外，图14示有运动限制器B。运动限制器包括线凸轮，194和196的一个端部附接至凸轮。这样，举例而言，一旦衬垫部分74接触就座者头部，连续向前的运动将受到限制，并且活性材料(194)的过度张力将转动限制器(B)，从而假塑性地拉伸其它活性材料(196)。

[0054]图15图示使用活性材料硬化机构的靠枕组件200。所述组件包括柔性构件202，其相对固定部分204向外弯曲。活性材料206，例如形状记忆合金线，拴系到柔性构件的每个端部。柔性构件包括多个沿内表面的槽口208，其容纳向外弯曲部分。柔性构件可进一步包括可接合部分210，其可用于以类棘齿方式接合具有锯齿状表面的相对表面212。棘齿部分的位置并不意在受限于如图所示的位置。例如，棘齿可形成于柔性构件的前方或其枢转点的后方。本领域技术人员应该清楚，棘齿的朝向为单向。也就是说，举例而言，可接合部分210紧靠棘齿的转动可沿顺时针方向进行，但被防止沿逆时针方向进行。

[0055]图16图示靠枕组件220，其使用由活性材料提供的固有性质，一旦活化以及钝化就展现这些固有性质。靠枕组件包括固定部分222和衬垫部分224。在固定部分和衬垫部分中间的是活性材料226的条带。举例而言，可使用超弹性形状记忆合金条带，从而随着温度的升高而使条带硬化。

[0056]虽然已经参考衬垫部分相对于固定表面的运动，但是也可使用采用类似构思的其它实施例。举例而言，基于活性材料的致动器可构造于箱中，该箱提供靠枕的向前和向上运动。图17A和B图示靠枕240的一种这样的实施例。靠枕部分246构造为相对于支撑构件242向前和向上运动。铰链构件244在一端部处枢转附接到支撑柱，而在另一端部处枢转附接到靠枕部分246。诸如上文公开的那些致动器和棘齿系统可用于实现铰链构件的运动。

[0057]尽管已经具体参考形状记忆合金和压电材料的使用，然而可以理解的是，也可使用其它活性材料。举例而言，为实现如上文所述的在靠枕中的尺寸和刚度变化，可使用电活化聚合物、磁流变(MR)流体、电流变流体、MR聚合物、铁磁磁致伸缩材料、和形状记忆聚合物，这些材料大部分单独使用，不过例如MR这样的材料可与其它材料组合使用。

[0058]EAP主要为层压材料，其包含带有低弹性模量介电材料的中间层的一对电极。在电极之间施加电压以挤压中间层，从而导致中间层沿平面膨胀。EAP展现了与施加电场成比例的响应，并可采用高频致动。EAP片状振荡器已经得到论证(由Artificial Muscle Inc.公司在2005 SPIE会议上做出)。它们的主要的不利方面在于，它们要求施加的电压的幅度大约比压电体所要求的大三个量级。

[0059]电活化聚合物包括如下聚合物材料，其响应于电场或磁场展现压电、焦热电、或电致伸缩属性。一个实例为带有压电的聚偏氟乙烯-三氟乙烯(poly(vinylidene fluoride-trifluoro-ethylene))共聚物的电致伸缩嫁接弹性体。这种组合能够制造数量不等的铁磁-电致伸缩分子合成系统。这些系统可被操作为压电传感器乃至电致伸缩致动器。

[0060]适于用作电致伸缩聚合物的材料可包括任何大致绝缘的聚合物或橡胶(或其组合)，其响应于静电力而变形，或者它们的变形导致电场变化。适于用作预应变的聚合物的示例性材料包括:硅弹性体、丙烯酸弹性体、聚氨酯、热塑性弹性体；共聚物，其包括PVDF、压敏粘合剂、氟橡胶；聚合物，包括硅树脂和丙烯酸半族；等等。举例而言，包含硅树脂和丙烯酸半族的聚合物可包括:共聚物，其包含硅树脂和丙烯酸半族；聚合物混合物，包括硅树脂弹性体和丙烯酸弹性体。

[0061]用作电活化聚合物的材料可基于一种或多种材料属性选择，所述材料属性例如为高电击穿强度、低弹性模量(用于大变形或小变形)、高介电常数等。在一个实施例中，聚合物被选择而具有最高达约100MPa的弹性模量。在另一实施例中，聚合物被选择而具有在约0.05MPa和约10MPa之间(优选在约0.3MPa和约3MPa之间)的最大致动压力。在另一实施例中，聚合物被选择而具有在约2和约20之间(优选在约2.5和约12之间)的介电常数。本公开并非意在受限于上述范围。理想地，如果材料既具有高介电常数又具有高介电强度，则介电常数高于上文所给范围的材料也满足需求。在许多情况中，电活化聚合物可被制造和实现为薄膜。适于这些薄膜的厚度可低于50微米。

[0062]由于电活化聚合物可在高张力下偏斜，所以附接到聚合物的电极也应该偏斜而又不使机械或电性能受损。通常，适于使用的电极可为任意形状和材料，只要这些电极能够向电活化聚合物供给合适的电压，或者从电活化聚合物接收合适的电压。所述电压可为常数，亦可随时间变化。在一个实施例中，电极粘附到聚合物表面。粘附到聚合物的电极优选顺从和符合聚合物的变化形状。因此，本公开可包括顺从电极，其符合所述电极附接的电活化聚合物的形状。所述电极可仅仅应用于电活化聚合物的一部分，并根据它们的几何形状限定活化区域。各种不同类型的适于使用于本公开的电极包括:结构电极，其包括金属迹线和电荷分布层；网纹电极，其包括平面尺寸的变动；诸如碳油脂或银油脂的导电油脂；胶质悬浮液；高纵横比的导电材料(例如碳纤维和碳纳米管)；以及电离导电材料的混合物。

[0063]可改变用于本公开电极的材料。用于电极中的合适材料可包括石墨、碳黑、胶质悬浮液、包括银和金的薄金属、填充银及填充碳的凝胶体和聚合物、以及离子或电子导电聚合物。可以理解的是，某些电极材料可适用于特定聚合物，并不适用于其它材料。举例来说，碳纤维适用于丙烯酸弹性体聚合物，而不适用于硅树脂聚合物。

[0064]MR流体和弹性体展现与所施加磁场的幅度成比例的切变强度。在这种情况下，根据靠枕的刚度/几何形状，在数毫秒内可实现百分之几百的属性变化，这就使它们除了适于阶梯函数属性变化输入之外还非常适于振动。

[0065]合适的磁流变流体材料包括但并不意在限于，分布在载流体中的铁磁或顺磁颗粒。合适的颗粒包括铁；铁合金，例如包括如下元素的铁合金，即，铝、硅、钴、镍、钒、钼、铬、钨、锰、和/或铜；氧化铁，包括Fe₂O₃和Fe₃O₄；氮化铁；碳化铁；羰基铁；镍和镍合金；钴和钴合金；二氧化铬；不锈钢；硅钢；等等。

[0066]颗粒尺寸应该被选择而使颗粒载承受磁场时展现多磁畴特性。颗粒的直径尺寸可小于或等于约1000微米，优选小于或等于约500微米，更优选小于或等于约100微米。还优选的是，颗粒直径大于或等于约0.1微米，更优选大于或等于约0.5微米，尤其优选大于或等于约10微米。颗粒优选占总MR流体成分体积的约5.0％至约50％之间的量。

[0067]合适的载流体包括有机液体，特别是无极性有机液体。实例包括但不限于:硅树脂油；矿物油；石蜡油；硅树脂共聚物；轻油；液压油；变压器油；卤代有机液体，例如氯化烃、卤代石蜡、全氟聚醚和氟化烃；二酯；聚乙二醇；氟化硅；氰烷基硅氧烷(cyanoalkyl siloxane)；乙二醇；合成烃类油，既包括未饱和也包括饱和的合成烃类油；以及包含上述流体中的至少一种的组合物。

[0068]载体组分的粘度可小于或等于约100000厘泊，优选小于或等于约10000厘泊，更优选小于或等于约1000厘泊。还优选的是，粘度大于或等于约1厘泊，更优选大于或等于约250厘泊，尤为优选大于或等于约500厘泊。

[0069]也可以使用水溶载流体，特别是那些包含诸如斑脱土或锂蒙脱石的亲水矿物粘土的水溶载流体。水溶载流体可包括水或含少量极性的水；易混合水的有机溶剂，例如甲醇、乙醇、丙醇、二甲基亚砜、二甲基甲酰胺、碳酸乙烯酯、碳酸丙二酯、丙酮、四氢呋喃、二乙醚、乙二醇、丙二醇等。极性有机溶剂的量小于或等于总的MR流体的体积的约5.0％，并优选小于或等于约3.0％。另外，极性有机溶剂的量优选大于或等于约0.1％，更优选大于或等于总MR流体的体积的1.0％。水溶载流体的PH值优选小于或等于约13，并优选小于或等于约9.0。另外，水溶载流体的PH值大于或等于约5.0，优选大于或等于约8.0。

[0070]可以使用天然的或合成的斑脱土或锂蒙脱石。MR流体中斑脱土或锂蒙脱石的量小于或等于总MR流体的重量的约10％，优选小于或等于重量的约8.0％，且更优选小于或等于重量的约6.0％。优选地，斑脱土或锂蒙脱石占大于或等于重量的约0.1％，更优选大于或等于重量的约1.0％，尤为优选大于或等于总MR流体重量的约2.0％。

[0071]MR流体中的任选组分包括粘土、有机粘土、羧基肥皂、分散剂、腐蚀抑制剂、润滑剂、极压抗磨损添加剂、抗氧化剂、触变剂、和传统的悬浮剂。羧基肥皂包括油酸铁、环烷酸铁、硬脂酸铁、2-和3-硬脂酸铝、硬脂酸锂、硬脂酸钙、硬脂酸锌、和硬脂酸钠；以及表面活性剂，例如磺酸盐、磷酸酯、硬脂酸、单油酸甘油酯、倍半异硬脂酸山梨糖醇酐、月桂酸酯、脂肪酸、脂肪醇、氟脂肪族聚酯(fluoroaliphaticpolymeric ester)、以及钛酸盐、铝酸盐、和锆酸盐偶联剂等。还可包括聚亚烷基二醇(polyalkylene diol)，例如聚乙二醇和局部酯化的多元醇。

[0072]合适的MR弹性体材料包括但不意在限于，弹性聚合物基体，其包括铁磁或顺磁颗粒的悬胶体，其中所述颗粒在上文中得到描述。合适的聚合物基体包括但不限于聚-α-烯烃、天然橡胶、硅酮、聚丁二烯、聚乙烯、聚异戊二烯等。

[0073]ER流体与MR流体类似，在于，它们在承受所施加场(在这种情况下为电压而非磁场)时展现切变强度的变化。响应快速且与所施加场的强度成比例。

[0074]MR聚合物特别包括嵌入于高弹性聚合物基体。施加磁场将导致MR聚合物在刚度和可能的形状上的变化。刚度和形状变化与所施加场的强度成比例，并可以是相当快速的。在此难度最大的问题在于对场发生线圈的封装。

[0075]铁磁SMA响应于所施加磁场(并与该磁场的强度成比例)展现高达百分之几的快速尺寸变化。不利方面在于，上述变化为单向变化，并且要求施加将铁磁SMA返回至其初始构造的反向偏置力或场。

[0076]磁致伸缩材料为固体，其在承受外部磁场时产生很大的机械变形。这种磁致伸缩现象归因于材料中小磁畴的旋转，当所述材料未暴露于磁场时，小磁畴随机地取向。这种形状变化在铁磁或亚铁磁固体中为最大。铽镝铁磁致伸缩合金(terfinol D)是最为普遍研究的磁致伸缩形式。磁致伸缩材料展现相对高频的能力，张力与所施加磁场的强度成比例，并且一旦去除所施加场，则这些类型的材料就返回其初始尺寸。

[0077]形状记忆聚合物(SMP)在被加热而高于其具有较低玻璃化转变温度的组分的玻璃化转变温度时，展现模量的急剧下降。如果在温度下降时保持加载/变形，则在SMP中设置变形的形状，直至其被重新加热而同时未受加载，在这种情况下，它将返回至其模制时的形状。当被加热时，它们的模量系数降低达30或更大，并且在这种弯曲状态下，所存储的能量可以不再被SMP阻止，并因此将被释放，这样允许靠枕的前表面朝向就坐者的头部移位。

[0078]大多数SMP展现“单向”效应，其中SMP展现一种持久形状。通常，SMP为分相共聚物，其包括至少两个不同单元，这可被描述为限定了SMP中的不同节段，每个节段有差别地对SMP的整体属性做出贡献。如在此所用，术语“节段”指的是相同或相似的单体或低聚体单元的块、移植片、或序列，这些单元被共聚合而形成SMP。每个节段可为晶体或无定形的，并将各自具有对应的熔点或玻璃化转变温度(Tg)。术语“热转变温度”在此使用，以便于根据节段为无定形节段还是晶体节段来概括指代Tg或熔点。对于包含(n)节段的SMP，SMP被认为具有硬节段和(n-1)个软节段，其中所述硬节段具有比任一个软节段更高的热转变温度。因此，SMP具有(n)个热转变温度。硬节段的热转变温度称为“最终转变温度”，而所谓的“最软”节段的最低热转变温度被称为“最初转变温度”。应该重点注意的是，如果SMP具有特征在于相同热转变温度(也为最终转变温度)的多个节段，则SMP被认为具有多个硬节段。

[0079]当SMP被加热而高于最终热转变温度时，SMP材料可成形。SMP的持久形状可通过接着将SMP冷却而低于该温度而被设置或记忆。如在此所用，术语“原始形状”、“初始限定形状”和“持久形状”同义，并可以进行互换使用。为了设置瞬时形状，可通过将材料加热至高于任意软节段的热转变温度而低于最终转变温度的温度，施加外部应力或负载以使SMP变形，然后冷却而低于软节段的特定热转变温度。

[0080]可通过在去除应力或负载的情况下将材料加热至高于软节段的特定热转变温度而低于最终转变温度，来恢复持久形状。因此，应该清楚，通过组合多个软节段，可以展现多个瞬时形状，而采用多个硬节段，可以展现多个持久形状。类似地使用分层或复合途径，多个SMP的组合将展现多种瞬时和持久形状之间的转变。

[0081]对于仅带有两个节段的SMP而言，以最初转变温度设置形状记忆聚合物的瞬时形状，接着在负载下将SMP冷却而锁定在瞬时形状。只要SMP保持低于最初转变温度，瞬时形状就得到保持。当SMP被再次抬高至最初转变温度时，再次获得持久形状。对加热、成形和冷却各步骤进行重复，就能够重复地重置瞬时形状。

[0082]大多数SMP展现“单向”效应，其中SMP展现一种持久形状。一旦在不施加应力或载荷的情况下将形状记忆聚合物加热而高于软节段热转变温度，就实现了持久形状，并且在不施加外力的情况下形状就将不会返回至瞬时形状。

[0083]作为替代，可制备一些形状记忆聚合物组分，以展现“双向”效应，其中SMP展现两个瞬时形状。这些系统包括至少两个聚合物组分。例如，一个组分可为第一交联聚合物，而另一组分为不同的交联聚合物。所述组分可通过层技术得到组合，或者为互穿网络，其中两个聚合物组分彼此交联但并不相连。通过改变温度，形状记忆聚合物沿第一持久形状或第二持久形状的方向改变其形状。持久形状的每一个属于SMP的一个组分。整体形状的温度依据源自于如下事实，即，一个组分(“组分A”)的机械性能几乎与感兴趣的温度间隔中的温度无关。另一组分(“组分B”)的机械性能是与感兴趣的温度间隔中的温度相关的。在一个实施例中，组分B在低温下相比组分A变得更坚固，而组分A在高温下更坚固并确定实际形状。为制备双向记忆装置，可设置组分A的持久形状(“第一持久形状”)，将所述装置变形为组分B的持久形状(“第二持久形状”)，并在施加应力的同时固定组分B的持久形状。

[0084]本领域普通技术人员应该认知到，可以将SMP构建成许多不同形式和形状。设计聚合物自身的成分和结构，就能够允许针对希望的应用选择特定温度。例如，根据特定应用，最终转变温度可为约0℃到约300℃或者更高。用于形状恢复的温度(即，软节段热转变温度)可大于或等于约-30℃。用于形状恢复的另一温度可大于或等于20℃。用于形状恢复的另一温度可大于或等于约70℃。用于形状恢复的另一温度可小于或等于约250℃。用于形状恢复的另一温度可小于或等于约200℃。最后，用于形状恢复的另一温度可小于或等于约180℃。

[0085]用于SMP的合适聚合物包括热塑性塑料、热固性塑料、聚合物的互穿网络、半互穿网络、或混合网络。所述聚合物可为单一聚合物或聚合物的混合物。所述聚合物可为线性的或分支的热塑性弹性体，其带有侧链或树枝状结构元素。形成形状记忆聚合物的合适聚合物组分包括但不限于，聚磷腈、聚乙烯醇、聚酰胺、聚酰胺酯、聚氨基酸、聚酐、聚碳酸酯、聚丙烯酸酯、聚烷撑(polyalkylene)、聚丙烯酰胺、聚烷撑二醇、聚亚烷基氧化物、聚对苯二甲酸亚烷基酯、聚原酸酯(polyorthoester)、聚乙烯醚、聚乙烯酯、聚卤代烯烃、聚酯、聚交酯、聚乙醇酸交酯、聚硅醚、聚氨酯、聚醚、聚醚酰胺、聚醚酯、聚苯乙烯、聚丙烯、聚乙烯苯酚(polyvinyl phenol)、聚乙烯吡咯烷酮、氯化聚丁烯、聚十八烷基乙烯醚乙烯-醋酸乙烯酯(poly(octadecyl vinyl ether)ethylene vinylacetate)、聚乙烯、聚环氧乙烷-聚对苯二甲酸乙二酯、聚乙烯/尼龙(接枝共聚物)、聚已酸内酯-聚酰胺(嵌段共聚物)、聚己内酯、二甲基丙烯酸-n-丁基丙烯酸酯(dimethacrylate-n-butyl acrylate)、聚降冰片基多面体低聚倍半硅氧烷(poly(norbornyl-polyhedral oligomeric silsesquioxane))、聚氯乙烯、尿烷/丁二烯共聚物、聚氨基甲酸脂嵌段共聚物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、等等、以及包含上述聚合物组分中至少一种的组合物。合适的聚丙烯酸酯的实例包括:聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸乙酯、聚甲基丙烯酸丁酯、聚甲基丙烯酸异丁酯、聚甲基丙烯酸己酯、聚甲基丙烯酸异癸酯、聚甲基丙烯酸月桂酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯酸甲酯、聚丙烯酸异丙酯、聚丙烯酸异丁酯、聚丙烯酸十八酯。用于形成上述SMP中各不同节段的聚合物是市场上可买到的或者可使用常规化学反应合成。本领域技术人员能够容易地使用公知化学方法和处理技术来制备所述聚合物，而不需要进行过多的实验。

[0086]任选地，确定位置的系统可设置在车辆上，例如在座位中，用于确定就坐者头部和/或颈部的位置。这样，定位系统可设计为，根据就坐者头部和/或颈部的确定位置，来调节支撑结构的位置。在其他实施例中，可将传感器与启动装置结合使用，一旦遇到触发事件就提供所施加的场。采用这种方式，活性材料的活化导致靠枕的接触表面向前移动，并减小靠枕接触表面和就坐者头部之间的空间(如果存在)。有利的是，由活性材料提供的空间距离的变化也可向靠枕提供刚度属性的变化，可用于改变靠枕的能量吸收属性，还可允许根据传感器输入选择性地调整靠枕。例如，就坐者的人体测量学属性，例如重量、高度、尺寸、重量分布之类，以及就位的几何形状，例如向后倾斜、向前倾斜、头相对于靠枕的位置之类可为输入变量，用于使靠枕以合适的时间和量进行变形。例如，各种传感器，例如压力传感器、位置传感器(电容器、超声波、雷达、相机之类)、位移传感器、速度传感器、加速度计之类，可位于车座和靠枕之处以及周围，并可操作地连到控制器，该控制器用于调节和活化活性材料，以实现靠枕变形的希望的量。采用这种方式，举例而言，靠枕可在独立事件之前主动响应以便进行预处理。可以使用预设就坐者识别特征，其等同于座位记忆选择开关。

[0087]可以理解的是，在其他不同实施例中，可以使用不同材料的组合，以构建活性结构(例如，复合/夹层板、铰链、框架、枢轴之类)。例如，如上所论，任意形状(线状、带状之类)的形状记忆合金可嵌入于弹性基体(聚合物或任意软材料)中，以改进对线的保护和/或震动控制以及能量吸收。另外，形状记忆合金和形状记忆聚合物的组合提供了各种运动和路径来对其进行控制。超弹性形状记忆合金并不仅仅用于能量吸收或需要大变形之处的位置。需要高初始刚度而对变形的力需求较低的结构也可以由这些材料构成(例如，用于高稳定位置的超弹性多稳定铰链，其并不要求过度的力/力矩来改变位置)。

[0088]进一步，尽管上文讨论了靠枕的一些应用，然而用于对靠枕进行重定形和/或改变模量的活性材料的使用具有潜在的广泛用途。实际上，它们可用于结合基于各种传感器的舒适、方便和保护系统来帮助驾驶员，例如用于向后观察的停车辅助装置(一个实例为，减小倒退期间将靠枕移动或旋转出视野的尺寸，并随着车辆被置于任何其他档位上而缓慢地将其重新定位)。使用活性材料的另一优势在于，它们将允许在靠枕中实现改变的幅度和/或特性的个性化。

[0089]在此公开的活性靠枕可应用于前座、后座、儿童座、汽车或车辆运输中的任意座位，包括其他像航空、娱乐座位、家庭的工业等等，涵盖了在贩卖零件市场中销售商品，作为可放置于物件上方或之上并用作可调整靠枕以感到舒适的附加物。其他功能可包括振动(例如，采用EAP或压电片)，其可用于按摩。另一应用为，当儿童睡觉时用于儿童座位的瞌睡靠枕。

[0090]有利的是，在此描述的靠枕可以容易地活动，以允许可以按要求设置的针对就坐者的舒适度和保护的各种靠枕位置。

[0091]尽管已经参照示例性实施例描述了本公开，然而本领域技术人员可以理解的是，在不偏离本公开范围的情况下，可以针对本发明的部件进行各种变化并进行等价替换。另外，可以进行各种改造，以在不偏离基本发明的本质范围的情况下，使特定情况或材料适用于本公开的教导。因此，本公开并非意在受限于公开为用于实现本公开想到的最佳方式的特定实施例，相反，本公开将包括落在所附权利要求范围内的所有实施例。

Claims (22)

1、一种用于座位的靠枕组件，包括：

主体部分，其具有与就坐者头部大致对准而定位的至少一个衬垫表面；和

活性材料，其可操作地连到所述主体部分的所述至少一个衬垫表面，所述活性材料响应于活化信号可操作地改变至少一种属性，其中，随着所述活性材料的所述至少一种属性得到改变，在就坐者头部和所述至少一个衬垫表面之间的空间减小，并且/或者所述靠枕的舒适特性改变。

2、根据权利要求1所述的靠枕组件，其特征在于，所述活性材料包括形状记忆聚合物、形状记忆合金、电活化聚合物、磁流变弹性体、压电材料、磁致伸缩材料、电流变弹性体、铁磁形状记忆合金、或者包含上述活性材料中的至少一种的组合物。

3、根据权利要求1所述的靠枕组件，其特征在于，所述主体部分固定附接到至少一个支撑柱。

4、根据权利要求1所述的靠枕组件，其特征在于，所述活化信号包括热活化信号、磁活化信号、电活化信号、化学活化信号、或包含上述活化信号的至少一种的组合。

5、根据权利要求1所述的靠枕组件，其特征在于，进一步包括与所述活性材料可操作地相连的至少一个传感器和控制器。

6、根据权利要求1所述的靠枕组件，其特征在于，所述主体部分和所述衬垫表面被构造为，响应于针对所述活性材料的活化信号减小所述空间。

7、根据权利要求1所述的靠枕组件，其特征在于，进一步包括单向可松脱棘爪机构，其与所述至少一个衬垫表面可操作地相连，并被构造为，当所述至少一个衬垫表面与物件接触时，一旦所述活性材料被活化，就防止增大就坐者头部和所述至少一个衬垫表面之间的空间。

8、根据权利要求1所述的靠枕组件，其特征在于，所述至少一种属性的改变使与所述活性材料配合相连的气囊膨胀。

9、一种用于座位的靠枕组件，包括

至少一个支撑柱，其从所述座位向上延伸；

靠枕主体，其附接到所述至少一个支撑柱；

衬垫部分，其与所述靠枕主体枢转相连，并大致对准就坐者的头部；和

活性材料致动器，其与所述衬垫部分呈配合关系，其中，所述活性材料致动器适于一旦接收到活化信号，就将所述衬垫部分相对于所述靠枕主体向前和/或向上运动。

10、根据权利要求9所述的靠枕组件，其特征在于，所述活性材料致动器包括从如下材料组成的组中选出的活性材料，即，形状记忆聚合物、形状记忆合金、电活化聚合物、磁流变弹性体、压电材料、磁致伸缩材料、电流变弹性体、铁磁形状记忆合金、或者包含上述活性材料中的至少一种的组合物。

11、根据权利要求9所述的靠枕组件，其特征在于，进一步包括棘爪机构，其与所述衬垫部分呈配合关系，并被构造为，允许所述衬垫部分向前运动而同时防止其向后运动。

12、根据权利要求9所述的靠枕组件，其特征在于，所述棘爪机构包括额外的活性材料，所述额外的活性材料被构造为选择性地释放所述棘爪机构，并允许所述衬垫部分恢复至原始位置。

13、根据权利要求9所述的靠枕组件，其特征在于，所述衬垫部分枢转附接到所述靠枕主体。

14、根据权利要求9所述的靠枕组件，其特征在于，进一步包括与启动装置可操作相连的传感器，所述启动装置用于触发所述活化信号。

15、根据权利要求9所述的靠枕组件，其特征在于，与所述靠枕主体枢转相连的所述衬垫部分包括用于使所述衬垫部分突出的四连杆组件和基于活性材料的致动器。

16、根据权利要求15所述的靠枕组件，其特征在于，所述基于活性材料的致动器包括：支架；轴，其用于在每一端部处可转动地支撑所述支架；和第一形状记忆合金线，一旦活化所述第一形状记忆合金线，所述第一形状记忆合金线就适于转动所述支架。

17、根据权利要求16所述的靠枕组件，其特征在于，进一步包括第二形状记忆合金线，其被构造为，一旦使所述第一形状记忆合金线钝化，就提供所述支架的反旋转。

18、根据权利要求9所述的靠枕组件，其特征在于，所述活性材料被构造为，在与就坐者头部接触期间，限制向前运动。

19、一种用于减小靠枕和就坐者头部之间的空间并且/或者改变所述靠枕舒适性的方法，所述方法包括：

活化设置在靠枕内的基于活性材料的致动器，所述靠枕被从座位突出的至少一个支撑柱所支撑；以及

一旦启动所述基于活性材料的致动器并减小所述靠枕和所述就坐者头部之间的空间，就将衬垫表面相对于所述至少一个支撑柱向前运动。

20、根据权利要求19所述的方法，其特征在于，所述活性材料包括形状记忆聚合物、形状记忆合金、电活化聚合物、磁流变弹性体、压电材料、磁致伸缩材料、电流变弹性体、铁磁形状记忆合金、或者包含上述活性材料中的至少一种的组合物。

21、根据权利要求19所述的方法，其特征在于，所述靠枕包括与所述基于活性材料的致动器可操作相连的衬垫部分，其中所述衬垫部分提供所述衬垫表面。

22、根据权利要求19所述的方法，其特征在于，一旦启动所述基于活性材料的致动器并减小所述靠枕和所述就坐者头部之间的空间，就使所述衬垫表面相对于所述至少一个支撑柱向前运动，为在所述衬垫表面与就坐者头部接触时受限的运动。

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