CN116157347A - 通过横向加速度激活的致动器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种致动器(100)，所述致动器(100)主要由可旋转物体的旋转加速度产生的横向加速度激活。物体可在旋转平面(P)中绕旋转平面(P)中的物体枢转点(12)旋转。致动器(100)包括适于在旋转平面(P)中或平行于旋转平面(P)可旋转的至少两个本体(110)，在每个本体(110)的本体枢转点(120)处连接到物体。本体枢转点(120)和/或本体(110)被设置成使得本体(110)的质量分布围绕本体枢转点(120)是不均匀的。致动器(100)还包括至少一个连接结构(130)，被设置成可操作的连接至少两个本体(110)中的至少两个。由于围绕本体枢转点(120)的不均匀质量分布，致动器(100)被配置成通过至少两个本体(110)围绕其各自的本体枢转点(120)沿与物体的旋转加速度方向相反的方向旋转来转换到激活状态，来响应物体的旋转加速度。

Description

通过横向加速度激活的致动器
技术领域
本发明涉及一种加速度激活的致动器，更具体地来说涉及一种通过由可旋转物体的旋转加速度产生的横向加速度激活的加速度激活的致动器。
背景技术
物体/本体的旋转可以用许多参数来描述，一个常用的参数是角速度。旋转会产生离心力，所述离心力取决于旋转体的角速度。离心力是工程中常用的现象，例如制动器或离合器。这些设备/装置很常见，但至少有一个固有的缺陷。当物体/本体的旋转超过一定的角速度时，由离心力驱动的设备/装置通常会激活/启动。这在一些应用中是有用的，但许多应用需要通过角加速度而非速度来激活设备/装置。这些设备/装置将已经激活来响应角速度的变化，并且优选地与角速度无关。
一种所述的装置/设备披露于WO 2017140734中，其形式为由角速度的变化率调节的旋转摩擦制动器。旋转摩擦制动器包括第一主体和可旋转地附接到第一主体的第二主体。
现有技术的一个缺点是它可能对设计变化敏感。即使相对较小的公差差异也可能例如导致激活水平的变化，并在旋转体中引入不平衡。
从以上情况可以理解，还有改进的余地。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种通过加速度激活的新型的致动器，其相对于现有技术有所改进，并且消除了或至少减轻了上述缺点。更具体地说，本发明的一个目的是提供一种由角加速度产生的横向力激活的致动器。这些目的通过所附独立权利要求中陈述的技术来实现，其中优选的实施例在与之相关的从属权利要求中限定。
在第一方面，提出了一种致动器，所述致动器主要由可旋转物体的旋转加速度产生的横向加速度来激活。物体在旋转平面中绕旋转平面中的物体枢转点可旋转。致动器包括至少两个本体，所述至少两个本体适于在旋转平面中或平行于旋转平面可旋转，在每个本体的本体枢转点处连接到物体。本体枢转点和/或本体被设置成使得本体的质量分布围绕本体枢转点是不均匀的。致动器还包括至少一个连接结构，所述连接结构被设置成可操作地连接至少两个本体中的至少两个。由于围绕本体枢转点的不均匀的质量分布，致动器被设置成通过至少两个本体绕其各自的本体枢转点沿与物体的旋转加速度方向相反的方向旋转而转换成激活状态，来响应于物体的旋转加速度。
在致动器的一个实施例中，通过连接结构可操作地连接的至少两个本体被设置成使得围绕其各自枢转点的不均匀质量分布引起旋转平面内的旋转运动，所述旋转运动相对于通过连接结构可操作地连接的至少两个本体，在物体受到旋转平面中或平行于旋转平面的不引起物体的旋转加速度的力时围绕它们各自的枢转点沿相反方向旋转运动。这是有益的，因为它提供了对振动不太敏感的设计，并且允许在物体上更均匀地分配质量。
在致动器的另一实施例中，至少两个本体通过至少一个连接结构可操作地连接并且至少一个连接结构被设置成阻止由旋转平面中或平行于旋转平面的不引起物体的旋转加速度的一个或多个力产生的围绕可操作地连接的本体的每个枢转点的旋转运动。这是有益的，因为这使得致动器对于外力(如引力/重力)的影响不太敏感。这尤其在物体的相对较低的旋转速度下(此时作用于致动器的离心力可能低于引力/重力)特别有益。
在致动器的另一个实施例中，它包括一个连接结构，所述连接结构被设置成将至少两个本体中的两个连接在一起。将两个本体连接在一起是有益的，因为它实现了重量轻和具有成本效益的设计。
在致动器的另一个实施例中，致动器还包括至少一个连接机构。致动器还被设置成当转换到激活状态时接合至少一个连接机构中的至少一个。当致动器被激活时，连接机构能够执行许多动作。
在致动器的另一实施例中，至少一个连接机构中的至少一个被设置成与物体直接或间接地接合，从而改变物体的当前旋转速度。当物体的加速度超过第一阈值时，减小物体的旋转速度可能是有益的。如果加速度为正和负都是有益的，因为可通过连接机构施加额外的制动力。
在致动器的另一个实施例中，至少一个连接机构中的至少一个是摩擦制动器。摩擦制动器的设计具有相当的成本效益。
在致动器的一个实施例中，至少一个连接机构中的至少一个是离合器。使连接机构充当离合器是有益的，因为它能够例如除去或添加对物体或任何其他合适的本体的驱动。
在致动器的本实施例中，至少一个连接机构中的至少一个是电子连接机构。这是有益的，因为机械致动器可用于与任何合适的电子器件集成和控制任何合适的电子器件。
在致动器的另一实施例中，至少一个连接机构中的至少一个包括外部接口，用于激活致动器和/或用于控制致动器外部的设备。外部接口能够将致动器连接到任何合适的外部设备，如另一个致动器。
在致动器的一个实施例中，其被配置成将至少一个连接机构中的至少一个的接合延迟一段延迟时间(hold off time)。延迟时间由横向加速度超过激活致动器的第一阈值的量以及在激活至少一个连接机构中的至少一个之前本体必须行进的距离来确定。这是有益的，因为它允许除去或减少致动器的不必要的激活，即，它允许配置对角急动/抖动(jerk)的灵敏度和抑制不必要的激活。
在致动器的另一实施例中，它包括至少一个返回偏置结构，所述返回偏置结构被设置成当物体的旋转加速度低于预定的或可配置的第二阈值时将致动器从激活状态转换。这是有益的，因为它允许致动器以受控的方式转换到其激活状态和脱离其激活状态。
在所要求的致动器的另一实施例中，至少一个返回偏置结构包括至少一个偏置部件，所述偏置部件被设置成通过作用于至少一个可操作的连接的本体和/或至少一个连接结构使致动器从激活状态返回。这是有益的，因为它允许致动器以受控的方式转换到其激活状态和脱离其激活状态。
在致动器的本实施例中，预定的或可配置的第一阈值和预定的或可配置的第二阈值部分由至少一个返回偏置结构的配置确定。这是有益的，因为它允许致动器以受控的方式转换到其激活状态和脱离其激活状态。
在致动器的一个实施例中，通过连接结构的至少两个本体的可操作连接是通过机械连接。机械连接是可靠的并允许很大的设计灵活性。
在致动器的另一实施例中，机械连接包括一个或多个传动部件和/或一个或多个连接部件。这种机械连接是可靠的并允许很大的设计灵活性。
附图说明
本发明的实施例将在下文进行描述；结合附图示出了如何将本发明的发明构思在实践中还原的非限制性的示例。
图1是可旋转物体的示意图。
图2a-2c是根据本发明的一些实施例的欧拉体(Euler body)的概念视图。
图3是根据本发明的一些实施例的致动器的框图。
图4a-4b是根据本发明的一些实施例的致动器处于不同状态的示意图。
图5是横向加速度随时间变化的曲线图。
图6a-6d是根据本发明的一些实施例的致动器的示意图。
图7是根据本发明的一些实施例的致动器的示意图。
图8a-8d是根据本发明的一些实施例的致动器的示意图。
图9a-9c是根据本发明的一些实施例的致动器的示意图。
图10是根据本发明一些实施例的致动器的示意性透视图。
图11是包括根据本发明的一些实施例的致动器的助行器的透视图。
具体实施方式
在下文中，将结合附图更全面地描述某些实施例。不过，本发明可以以许多不同的形式体现，并且不应被解释为局限于本文所述的实施例；相反，这些实施例是通过示例的方式提供的，以便本公开内容会是全面的和完整的，并将本发明的范围(如在所附权利要求中所限定的)充分传达给本领域技术人员。
术语“连接(coupled)”被定义为连接的(connected)，不过不必然是直接连接的，也不必然是机械连接的。术语“一个/一种(a)”和“一个/一种(an)”被定义为一个或多个/一种或多种，除非本公开内容以其他方式明确要求。术语“基本(substantially)”、“大致(approximately)”和“大约(about)”被定义为本领域技术人员所理解的很大程度上但不必然完全是所指定的。术语“包括(comprise)”、“具有(have)”、“包括(include)”、“包含(contain)”及其相应的形式是开放式连接动词。因此，“包括(comprises)”、“具有(has)”、“包括(includes)”或“包含(contains)”一个或多个特定步骤的装置/设备具有这些一个或多个步骤，但不限于只具有这些特定的一个或多个步骤。
术语加速度(acceleration)当贯穿本公开内容使用时被定义为加速/加速度和/或减速/减速度(deceleration)。换句话说，加速度可以是正的或负的，并且本公开内容的教导适用于任何一种情况。此外，术语“旋转加速度(rotational acceleration)”在本公开内容中被定义为相当于角加速度，并且如上文所述可以是正的和负的。
参见图1，将描述由可旋转物体10的旋转加速度产生的横向力FE激活的致动器100的发明构思。关于旋转体的物理学将不给出太多的细节，本领域技术人员在领会本公开内容后将理解实施本发明背后的基础物理学。物体10可在旋转平面P中绕物体枢转点12旋转。从这一点开始，除非另有说明，所有的旋转都假定是在相同的旋转平面P中，除非另有明确的说明。希望指出，提及在平面P中的旋转很可能是平行的或基本平行的平面P，即，平面P被认为是表示在相同或平行的平面P中旋转的参照。可能是物体10在平面P中旋转，而其他本体可以在相对于平面P成角度的平面中旋转。如果该旋转以本文所教导的方式耦合到物体10的旋转，则也认为所述的定向在本文中公开。围绕物体枢转点12的旋转R在图1中用虚线示出，所述虚线示出旋转R可能是顺时针或逆时针。在可旋转物体10处、可旋转物体10上或可旋转物体10中的任何真实或假想的点11会随着物体10围绕物体枢转点12旋转。物体10的旋转的角速度会与点11的角速度相同。不过，众所周知，切向的旋转速度(即切向速度)将取决于从物体枢转点12到点11的距离(其中确定切向速度)。当物体10以恒定角速度旋转时，即物体10的角加速度为零时，旋转会在点11上产生径向离心力，但由恒定角速度的旋转不会产生切向力FE。不过，当角速度变化，即，物体10的角加速度的绝对值大于零时，加速度会产生切向力FE，通常称为由欧拉加速度(Euler acceleration)产生的欧拉力(Eulerforce)。欧拉加速度也可被称为方位加速度或横向加速度。这些名称(欧拉、横向和方位)在本文中自始至终可以互换使用，并且本领域技术人员理解可被解释为相同的力或加速度。欧拉力FE在本领域已知是一种假想的切向力，其作用于具有质量m的物体，位于距离物体10的旋转中心12的位置r处。它可以由角速度ω的横向加速度aT计算，如下述等式1中所详述：
Figure BDA0004113794860000061
在本文中被称为在旋转平面P中绕物体枢转点12旋转的旋转体10可等同于当描述欧拉力FE和横向加速度aT时在物理学中常用的旋转参考系。
横向力FE可以通过乘客乘坐旋转木马并面向旋转木马的运动方向来示例。当旋转木马启动时，它会加速并且乘客会感到有一股力量将她沿与旋转木马的旋转相反的方向向后推。当旋转木马达到其所需的速度时，加速停止而乘客不再被向后推。当旋转木马停止时，它会减速或以负加速度加速，而乘客会感受到一股力量将她沿旋转木马的旋转方向向前推。如等式1所教导，乘客的座位离旋转木马的中心越远并且乘客越重这些力就越大。横向加速度与角加速度的方向相反。
本发明的发明人在经历了重大发明过程之后意识到，在设计由物体10的角加速度驱动的致动器100时，可以使用这横向加速度aT和欧拉力FE的概念。也就是说，致动器100主要由欧拉力FE驱动。
参见图1，致动器100示出为偏离物体枢转点12定位，这只是致动器100的一个示例性安置，而致动器可以如本领域技术人员在阅读本文后容易理解的那样被放置、附接在任何位置，以便允许其随物体10旋转。在许多情况，至少在物体10具有围绕物体枢转点12均匀的质量分布的情况，可能希望将致动器100均匀地围绕物体枢转点12放置，以免在旋转物体10中引入不平衡。此外，在图1中，物体10被示出为环绕物体枢转点12，这也不过是一个示例实施例。物体10可以被很好地设置成绕物体枢转点12在距物体枢转点12一距离处旋转。想象物体10是一个溜溜球的圆形滚动体，物体枢转点12是一个拿着溜溜球的绳并旋转的人。溜溜球会绕着物体枢转点12以由绳的长度确定的距离来旋转。
从上面的介绍中可以清楚地看到，任何旋转体在受到角加速度时都会受到欧拉力FE。不过，本申请发明人意识到的是，任何围绕其本体枢转点具有不均匀的质量分布的旋转体可用于通过欧拉力FE来驱动/激活(activate)致动器100。为了清楚并易于解释，所述围绕其本体枢转点具有不均匀质量分布的本体可以在本文中被称为欧拉体(Euler body)。该围绕其本体枢转点不均匀的质量分布由于例如欧拉体的灵活性可能是固定的或动态的。在欧拉体内部可能存在液体，使得质量分布由例如离心力而改变。此外，在欧拉体的设计中可能存在弹性。当提及欧拉体时，应考虑此定义的所有合适的细节和派生物。
在图2a-2c中，示出了如何可能形成欧拉体110的非限制性示例实施例。从图2a，示出了基本上为矩形的欧拉体110，其具有朝向欧拉体110的一个短端偏置定位的本体枢转点120。假设当提到例如材料和厚度时图2a中的矩形体是均匀的，使本体枢转点120偏置会导致围绕其本体枢转点120的不均匀的质量分布。作为外行人的一个示例，想象将杆放置通过本体枢转点120并绕着物体枢转点12移动杆，使其跟随旋转的虚线圆R。随着旋转速度增加，欧拉体120会相对于物体枢转点12径向定向自身，使具有偏置本体枢轴点120的一端最接近物体枢转点12。这是离心力的结果。当理论杆绕物体枢转点12的旋转停止时，欧拉体110会绕着其本体枢转点120保持旋转，即，理论杆随着杆绕物体枢转点12移动的相同方向，即，顺时针或逆时针方向。这部分是由于欧拉力FE。
同样的推论适用于图2b的欧拉体110，其中本体枢转点120设置在基本上圆形均匀成形形状的几何中心处。在本示例中，通过在圆形体上形成不平衡元件115来实现不均匀的质量分布。不平衡元件115可以通过例如在本体上钻孔或向本体添加重量来实现。
在图2c中，示出更像云样的随机形成的欧拉体120及其相关的枢转点12，进一步强调欧拉体120的实际形状与本文的教导几乎无关。
欧拉体110的重要特征是它们的质量围绕其各自的枢转点12是不均匀分布的。可以说欧拉体110要形成为使其质心偏离其本体枢转点120。或者，换句话说，欧拉体110可以是本体枢转点120位于使得欧拉体110的质量分布围绕本体枢转点120不均匀所形成的任何本体。本领域技术人员在阅读和领会本发明的全部公开内容后会显而易见，本发明不限于具有特定形式或形状的本体，而是本说明书涵盖围绕其本体枢转点120具有不均匀质量分布的任何合适的本体。
欧拉体110可以在本体枢转点120处连接到物体10。所述连接可以通过销固定到物体10并插入本体枢转点120处的孔或缝隙来实现。它很可能是使用例如轴承来减少摩擦的联轴器。欧拉体110可替换地可以在本体枢转点120处连接到板或壳体，所述板或壳体随后附接到物体10。阅读本发明后本领域技术人员会理解存在许多合适的方法来实现这种连接/耦合，尽管没有明确提及，所有这些连接/耦合都被认为是本发明的一部分。贯穿本发明，除非另有明确说明，否则所有讨论的欧拉体110都被认为可旋转地连接/耦合到物体10。
从上面的示例我们了解到，欧拉体110可以通过除欧拉力FE之外的其它力围绕其本体枢转点120旋转。这些力可以是重力/引力、离心力或作用在欧拉体110上的任何力，所述力在朝向或背离物体枢转点12的旋转平面P中。在旋转平面P中指向其他方向的力会具有引起物体的旋转或引起物体10的旋转的变化以致产生欧拉体110的横向加速度aT的分量。为了减小在旋转平面P中朝向或背离物体枢转点12的作用于欧拉体110的这些力的影响，可以引入用于将欧拉体110锁定在位(欧拉体基本上只由横向力FTE从该位置被转移)的结构。所述锁定结构可以以许多不同的方式实现，下面所呈现的示例仅描述构思，不应被视为是对本发明的限制。再次回到图2a的欧拉体110，欧拉体110可被设置成在物体10和欧拉体110之间设置有例如摩擦元件、偏置元件、磁性元件、电磁元件等。设置可以使得该元件将欧拉体110锁定在第一位置，但当欧拉体110受到横向力FE和/或加速度aT时，该力或加速度克服了元件将欧拉体110锁定在第一位置的力，欧拉体110被允许转换到第二模式/位置(其中它被允许至少部分地围绕其本体枢转点120旋转)。将欧拉体110转换到第二位置所需的物体10的角加速度的量可以被定义为第一阈值。该第一阈值可以是可配置的，例如，通过控制所述元件的电磁力，和/或是预定的。
当包括在致动器100中时，欧拉体110的第二模式可用于将致动器100转换成激活状态。取决于致动器100的设计、用途和特定目的，激活状态可以包括许多不同的特征。以下仅仅是致动器100的激活状态可能包括的示例性实施例，并且不应被视为是对本发明的限制。可以是，致动器100被配置成可听觉标记转换进入其激活状态，并且这可以通过例如所引入的锁定元件被配置成在其不再锁定欧拉体110时发出声音(移动欧拉体110与元件配合以便产生声音的方式等)来实现。激活状态可替代地或附加地包括通过欧拉体110的运动闭合或打开电路。所述工作基本是通过当转换到激活状态或离开激活状态时转换到闭合位置或从闭合位置离开的电开关的工作。应当指出，处于激活状态的欧拉体110的运动可以允许欧拉体110与结构配合以标记激活状态。此外，本体枢转点120可用于标记转换到激活状态或从激活状态离开。枢轴120可例如被设置成具有旋转部件，所述旋转部件可适合于转移欧拉体110的运动，使得与欧拉体110相比在同一平面或不同平面中的远端或近端的结构可用于标记转换到激活状态或从激活状态离开。另外或者可替换地，本体枢转点120可设置有传感器，所述传感器被设置成估计欧拉体110围绕本体枢转点120行进的旋转距离。通过估计欧拉体110旋转估计的旋转距离所花费的时间，可由等式1估计横向加速度aT以及欧拉力FE，假设自物体枢转点12的半径r和欧拉体110的质量m是已知的。类似地，本体枢转点120处的传感器可以用距离传感器进行扩展或替换，所述距离传感器被设置成估计欧拉体110相对于物体10移动的距离。
致动器100可能在一些实施例中设置有一个或多个连接机构/耦合机构150，如图3中示意性地示出，其可被设置成当致动器100转换到激活状态时接合至少一个连接机构150。连接机构150可以被定义为例如欧拉体110外部的元件，如上文所述的开关/切换功能，或者为欧拉体110的一体部分。连接机构150可包括或被配置成执行多个不同的特征，以下只是连接机构150的特征的示例性实施例。应当指出，致动器100可以设置有多于一个的连接机构150，并且每个连接机构150可被配置具有不同的特征。由每个连接机构150的设置，致动器100可以被配置成根据例如横向加速度aT的量和/或横向加速度aT的方向来执行不同的特征。连接机构150可被设置成与物体10和/或致动器100外部的设备、本体/物体和装置接合。
在一个实施例中，连接机构150包括电子开关，所述电子开关在致动器100转换到其激活状态时被激活。在一个实施例中，连接机构150包括或接合一个或多个离合器。在另一个实施例中，连接机构150被配置成与物体10接合，并接合可操作地连接到物体10的一个或多个离合器。所述实施例特别有益，因为其例如能够使致动器100在致动器100转换到其激活状态时通过离合特征脱离物体10的驱动。在一个实施例中，连接机构150被配置成与物体10接合。在一个实施例中，连接机构150包括或接合一个或多个制动器。在另一个实施例中，连接机构150被配置成与物体10接合，并接合可操作地连接到物体10的一个或多个制动器。制动器可以是任何合适的制动器，例如摩擦制动器、旋转阻挡元件(rotation barringelement)、盘式制动器、鼓式制动器等。所述的实施例特别有益，因为其例如能够使致动器100在致动器100转换到其激活状态时通过制动特征减小物体10的旋转。
应当指出，连接机构150可以很好地被设置成与物体10以外的其它物体/本体接合，并且这些物体/本体可以位于并定向在任何合适的方向(可以是或不是旋转平面P的一部分或可以与旋转平面P相交或不相交)。例如，在一个实施例中，致动器100包括在电梯的超速调速器中，并附接至支撑电梯的线材的驱动轮。在本示例中，驱动轮是物体10。当被驱动时，致动器100的连接机构150作为夹紧制动器接合作用于支撑电梯的线材上而非驱动轮上，因为驱动轮和线材之间的摩擦通常太低而无法有效地制动电梯。
为了说明的目的，图4a-4b示出了设置有摩擦制动器形式的连接机构150的致动器100的示例性实施例的剖视图。图4a是二维剖视俯视图，并且只示出了部分的物体10和外部结构20。致动器100包括基本圆形的欧拉体110，并且欧拉体110的不均匀质量分布至少部分地通过本体枢转点120偏心于基本圆形的欧拉体110来实现。图4a中的致动器100示出欧拉体110处于其第一位置，即致动器未处于其激活状态，而图4b中的致动器示出欧拉体110处于其第二位置，即致动器处于其激活状态。如前文所述，本体枢转点120可旋转地连接到物体10。外部结构20假设沿垂直于旋转平面P的平面延伸。该延伸形成面向物体枢转点12的表面，并且当致动器100转换到其激活状态(图4b)时，连接机构150可与之接触。致动器100被设置成使得当欧拉体110处于其第一位置(图4a)时，连接机构150在旋转平面P中位于物体10和本体枢转点120之间。在该非激活状态，连接机构不接合面向物体枢转点12的外部结构20的表面。当物体10经历旋转变化时，致动器100将转换到其激活状态，此时欧拉体110至少部分围绕本体枢转点120旋转，使得连接机构150接合外部结构20的表面，图4b。取决于欧拉体110围绕其本体枢转点120旋转的程度，即，物体10所承受的角加速度的量，连接机构150会更用力地压在外部结构20的表面上。当物体10受到正加速度(即，旋转速度的增加)和负加速度(即，旋转速度的减少)时，本说明性实施例将以基本相同的方式接合。本领域技术人员在阅读本发明后会理解，连接机构150可以很好的形成，以便根据物体10的角加速度的方向施加不同量的制动力。
应当指出，连接机构150的形式配以本体枢转点120相对于欧拉体110和物体10的位置将确定在物体10的多大加速度时连接机构150被接合。换句话说，致动器100被激活时物体10的加速度至少部分地由这些参数确定。
致动器100可以被配置成包括一个或多个连接机构150，所述连接机构150被配置成根据上文所列的实施例离合、制动和/或开关/切换。结合离合和制动特征的致动器100的实施例是特别有益的，因为物体10可以例如从相关的驱动被制动和脱离相关的驱动。
在一个实施例中，连接机构150可以通过使本体枢转点120设置有螺纹来实现，使得当欧拉体110绕其本体枢转点120旋转时欧拉体110沿基本垂直于旋转平面P的方向移动。由于本体枢转点120附接到物体10，连接机构150的该移动可用于将物体10移至制动或离合模式。离合或制动功能可通过欧拉体110的旋转来确定，使得当欧拉体110绕其本体枢转点120沿一个方向旋转时制动，而绕其枢转点120沿另一个方向旋转时离合。
如果致动器100中包括多于一个的连接机构150，致动器可被配置成使得不必所有连接机构150被同时激活。这可以通过例如在欧拉体110围绕本体枢转点120的不同旋转度处接合连接机构150，通过使多于一个的欧拉体110包括在致动器100中和/或利用柔性连接结构150来实现。柔性连接结构150可通过例如使连接结构150通过例如离心力偏置到接合位置或从接合位置偏置来实现。连接机构150还可被设置成使得一旦欧拉体110绕其本体枢转点120沿一个方向旋转时激活一个或多个连接结构150，而一旦欧拉体110绕其本体枢转点120沿另一个方向旋转时，其他连接结构被激活。
连接机构150如图4a所示当欧拉体110处于其第一位置时示出距物体10有一距离。这意味着，当致动器100转换到其激活状态时，即欧拉体110由于物体10的旋转加速度超过第一阈值而绕其本体枢转点120运动，图4b，在连接机构接合物体10之前欧拉体110会旋转一定量。这会有效地在连接机构150与物体10接合所需的时间上引入延迟。如果在欧拉体110旋转到足以接合连接机构150之前角加速度下降到第一阈值以下，则连接机构150将不会被激活。这个延迟可被称为延迟时间(hold off time)或急动控制(jerk control)。这在图5所介绍的图表中以时间序列图示出。在图5中，时间t位于水平轴，而横向加速度aT位于垂直轴。随时间变化的横向加速度aT(t)在图中示出为一条线，而第一阈值以虚线示出。在第一时间T1，横向加速度aT(t)超过第一阈值，欧拉体110将开始围绕其本体枢转点120旋转。在第二时间T2处，发生在欧拉体110已经旋转以便激活连接机构之前，横向加速度aT(t)降到低于第一个阈值。欧拉体110回到其第一位置，而没有激活连接机构150。在第三时间T3，横向加速度aT(t)再次超过第一阈值，欧拉体110通过欧拉力FE从其第一位置移动。在第四时间T4，欧拉体已经旋转的足够远以激活连接机构150，并且致动器100被有效激活。由于欧拉体110的旋转速度将取决于物体10的角加速度的量，因此实际上是横向加速度aT(t)超过第一阈值的整合/积分(integration)A1、A2确定了欧拉体110是否有时间旋转到足以激活连接结构150。这意味着在激活致动器100之前，物体10的旋转加速度必须超过第一阈值达一延迟时间/保持时间TH。延迟时间/保持时间TH由横向加速度aT(t)超过第一阈值的量和在激活连接结构150之前欧拉体110必须行进的距离确定。控制延迟时间/保持时间TH可能是有益的，因为它使得设计的致动器100允许在短时间内使物体10的加速度高于第一阈值。换句话说，物体10可能经受例如急动等，而没有不希望的激活。这些情景可能发生在物体10由于例如在道路上的颠簸而经历短暂但自然的加速度时(在物体10是车辆上的车轮的情况)，或者当致动器用作电梯的超速调速器而电梯由于例如人在电梯轿厢内跳跃而经历短时间的加速度时。
在许多应用中，可能希望定位欧拉体110使得它们在物体10的旋转中基本上不引入不平衡。换句话说，假设物体10的质量围绕物体枢转点12均质分布，可旋转地将欧拉体110连接至物体10而不改变围绕物体枢转点12的总质量分布将是困难的。欧拉体可被设计成对此进行补偿并被放置成使其穿过(cross)物体枢转点12，但所述应用在设计中引入了不灵活性并对欧拉体110设置了设计约束。一种解决方案是使用多于一个的欧拉体110来补偿至少一些这种不平衡。不过，如果使用多于一个的欧拉体110，重要的是这些欧拉体在其各自的运动中基本同步，不会引起物体10的例如振动、不平衡等。这可以通过在设计中有严格的公差来实现，但严格的公差通常例如会增加成本并降低成品率。
除了上述的原因外，可能希望多于一个的欧拉体110，以便与执行不同或相同特征的多于一个的连接机构150接合。可能需要在物体10的不同位置施加制动特征，在所述情况，可利用多于一个的欧拉体110来接合连接机构150，接合或包括位于物体10的不同位置的制动特征。本发明的发明人在其发明过程中进一步意识到，可以可操作地将欧拉体110连接在一起，以便控制它们围绕其各自的本体枢转点120的相互运动。
现在转到图6a，其中出于解释目的将介绍致动器100的一个非限制性的实施例。本实施例示出有两个欧拉体(Euler body)110，每个欧拉体类似于图2a的欧拉体110，但应当指出，在实施这些教导时可以使用任何合适形式的欧拉体110，并且不同形状、大小和/或形式的欧拉体110的组合也可以通过本发明实现。图6a的致动器100包括两个欧拉体110，如前文所述，每个欧拉体110可绕相应的本体枢转点120旋转。根据前文定义的欧拉体110，每个欧拉体110具有围绕其各自的枢转点120不均匀分布的质量分布，并且枢转点120可旋转地连接到物体10。如前文部分所理解的，当物体10受到横向加速度aT时，欧拉体110会以与横向加速度aT相反的相同顺时针或逆时针方向绕其各自的本体枢转点120旋转。图6a的欧拉体110示出为在物体枢转点12上基本镜像，但物体枢转点12的位置与本发明的发明构思几乎没有关系或没有关系。更重要的是，图6a的欧拉体110相对于彼此是镜像的，这意味着它们各自的质量分布是镜像的。欧拉体110的镜像对于由横向加速度aT引起的旋转基本上没有影响，但是当物体10受到力的作用，诸如重力、振动和/或冲力/推进力(不会引起物体的横向加速度aT的力)，欧拉体会沿相反的方向旋转。在图6a中，当假设向下的引力/重力g，最左边的欧拉体110会顺时针旋转并使自身与引力/重力g对准，而最右边的欧拉体110会逆时针旋转以使自身与引力/重力g对准。现转向图6b，示出的一个实施例中欧拉体110类似于图6a中所示的欧拉体，但没有像图6a所示那样相互镜像。当图10的物体受到引力/重力g的作用，两个欧拉体110会沿相同的顺时针方向旋转以使它们自身与引力/重力g对准。
现在转到图6c，示出了图6a所示致动器100的另一个实施例，其中两个欧拉体110通过连接结构130可操作地连接。连接结构130在每个连接的欧拉体110的至少一个连接点135处可旋转地连接到每个连接的欧拉体110。连接结构130被配置成允许欧拉体110运动来响应由物体10的旋转加速度产生的横向力FE。这意味着欧拉体110由连接结构130可旋转地连接，并且连接结构130允许至少绕连接的欧拉体110的其各自本体枢转点120以相同的顺时针或逆时针方向旋转。如同本发明所教导的，连接结构130的形状和形式可以被改变并被组合以配置许多不同的连接结构130。此外，多于两个的欧拉体110可通过一个连接结构130连接，并且致动器100可包括多于一个的连接结构130。连接结构130和连接的欧拉体110的运作和要求将通过一些示例性实施例来解释，而不是试图列出所有这些组合。连接结构130的一个作用是，它确保由连接结构130连接的欧拉体110都绕其各自的枢转点120一起运动来响应物体10的横向加速度aT。这降低了例如生产精度的要求，并且可以提供更具成本效益的致动器100。此外，连接结构130可被配置成有效地增加每个欧拉体110的横向加速度aT，使得横向加速度aT的总和可被例如连接机构150利用。类似地，图6d示出了图6b所示致动器100的另一实施例，其中图6b的两个欧拉体110通过连接结构130可操作地连接。
为了进一步解释连接结构130的特征，假设图6c和6d中的欧拉体110具有均匀的质量分布，并且它们各自的枢转点120的位置提供了围绕它们各自的枢转点120的不均匀质量分布。这意味着，本体枢转点120所移向的欧拉体110的一侧是两侧中质量分布较低的一侧。同样的推理适用于任何形状均匀的物体，例如基本上为圆形的物体，但措辞需要调整。在图6c中，连接结构130经由其连接点135之一连接到一个欧拉体110的较低质量分布侧，并经由其另一个连接点135连接到另一个欧拉体110的较高质量分布侧。这样做的原因是图6c中欧拉体110的特定相互布置。欧拉体110使它们各自的质量分布相对于彼此镜像。换句话说，在它们的第一位置，它们围绕它们的枢转点120相对于彼此大体上旋转180°。现在参见图6d，图6d的欧拉体110被定向成使它们各自的质量分布沿围绕它们各自的枢转点120基本上相同的定向。为了使连接结构130可旋转地连接图6d的欧拉体110，从质量分布的角度来看，连接点135优选位于相应欧拉体110的同一侧。
图6c和6d的致动器100中欧拉体110的布置的相互旋转差异现在将用于解释本发明的另一个发明实施例。已经解释并且现在很容易理解欧拉体110如何绕其各自的枢转点120沿与物体10的旋转加速度方向相反的方向旋转。物体10可能受到不引起物体10的角速度变化的加速度和力。这些力可根据致动器100的力和设置将致动器100转换到其激活状态。假设图6c和6d所提及的旋转平面P是基本上垂直的。这意味着欧拉体110会容易受到引力/重力(gravitational force)g的影响，使得引力/重力g可引起围绕它们各自的枢转点120的旋转，如上文结合图6a和6b所解释的。图6d所示的欧拉体110被设置成使它们各自的质量分布相对于它们各自的枢转点120沿基本上相同的方向。在本实施例中，当致动器100受到横向加速度和重力/引力g时，连接结构130会允许围绕每个欧拉体110的各自的本体枢转点120旋转。现在，使图6c的致动器100受到重力/引力g，欧拉体110会受到促使它们相对于彼此围绕它们各自的枢转点120沿相反的顺时针或逆时针方向旋转的力。不过，连接结构被设置成使得欧拉体110绕其各自枢转点120沿相应的相反方向的旋转受到阻碍。由于图6c中的欧拉体110被设置成在受到引力/重力g时沿相反的方向旋转，因此有效地消除了引力/重力对致动器100的影响。如果存在多于一个的欧拉体110，本领域技术人员理解，这些欧拉体110中仅有一个被设置成由例如引力/重力与其他欧拉体110相反地旋转是足够的。为了确保所述的旋转被连接结构130取消，可能需要确保由自例如引力/重力沿每个方向旋转的欧拉体110提供基本相同的总扭矩。
此外，图6c的实施例可被配置成基本上不受离心力的影响。连接结构130和欧拉体110相对于物体点12被设置成使得连接结构会抵制由离心力引起的欧拉体110的旋转。离心力会促使欧拉体110旋转，使得它们的质心位于本体枢转点120的远端并与本体枢转点120和物体枢转点12对准。如果连接结构130是弹性连接结构130，其可被配置成伸展并允许由于离心力或径向方向上的任何其它力而发生的欧拉体110的至少一些旋转。不过，连接结构130被设置成使得它会通过离心力缓解激活或旋转，并允许通过横向加速度激活。本领域技术人员在阅读本文后会理解如何设置连接结构130和欧拉体110以便实现期望的效果。
从前面的部分可以理解，连接结构130有效地阻止欧拉体110沿相反方向旋转。这由作用于致动器100的引力/重力g来举例说明，但这也适用于作用于致动器100的其它力或力的分量。事实上，该推理适用于指向或背离物体枢转点12的旋转平面P中或平行于旋转平面P的任何力。即，在旋转平面P中不引起物体10的角速度变化的任何力。
本领域技术人员在领会了本发明的教导后会理解如何设置连接结构130，使得由连接结构130连接的欧拉体110被允许绕其各自的枢转点120以相同的顺时针或逆时针方向旋转。这是重要的，因为它能够使具有该设置的致动器100通过物体10的旋转加速度被激活。实现这一点的连接结构130的设置取决于连接的欧拉体110的质量分布的相互布置。在图6c中，欧拉体110是镜像的，因此连接结构在位于欧拉体110的枢转点120的镜像侧的连接点135处连接。类似地，在图6d中，欧拉体110不是镜像的，因此连接结构在位于欧拉体110的枢转点120的对应侧的连接点135处连接。
使致动器100被配置成具有如图6c所示设置的欧拉体110和连接结构130具有另外的益处。如前所述，通过连接结构130有效地阻止欧拉体110沿相反方向旋转，并且欧拉体110被设置成由旋转平面P中不引起物体10的角速度变化的力沿相反方向旋转。致动器100的这种设置使得在不需要设置前述元件以将欧拉体110锁定在第一位置的情况下设计致动器100成为可能。如果连接结构与枢转点120一起被假设没有摩擦是理想的，一旦物体10受到旋转加速度，所述致动器100将转换到其激活状态。由于理想的设备是稀缺的，激活致动器100所需的旋转加速度会至少部分由致动器100固有的摩擦决定。
应当理解，上述欧拉体110和连接结构130的相互布置是致动器100的可选实施例。所给出的示例不应被解释为是对本发明的限制，而仅仅是为了解释如何设置欧拉体110和连接结构130以实现特定效果的构思想法。连接结构130被设置成允许欧拉体110绕其各自的枢转点120以相同的顺时针或逆时针方向旋转。连接结构130还可被设置成阻止绕它们各自的枢转点120沿相反的顺时针或逆时针方向旋转。即，为了抵消由旋转平面P中或平行于旋转平面P的不引起物体10的角速度变化的任何力(例如引力/重力g)引起的对欧拉体110的旋转效应。
参见图7，示出了致动器100的非限制性实施例，示出了可以如何设置具有多于两个欧拉体110的致动器100的一个示例。在本实施例中，致动器100包括三个基本上为矩形的欧拉体110，所述欧拉体110围绕物体枢转点12间隔120°布置。每个欧拉体110被配置具有连接机构150，所述连接机构150被设置成当致动器100转换到其激活状态时与外部结构20接合。连接结构130可旋转地将三个欧拉体110连接在一起。在本实施例中，在每个欧拉体110处的连接点135被配置成柔性的，以便在欧拉体110的运动中允许一定的公差，这是可选的特征。
参见图8a-8d，示出了致动器100的一些其它非限制性实施例。在图8a中，示出了包括两个基本上为圆形的欧拉体110的致动器100。每个欧拉体110的质量分布相较于彼此围绕它们各自的枢转点120旋转180°。具有较高质量浓度的欧拉体110的区域在图8a和8c中用虚线圆表示。图8a中的连接结构130包括传动部件131形式的传动件通过两个连接部件133连接到每个欧拉体110。连接部件133可旋转地连接到传动部件131，而传动部件131围绕连接结构枢转点132可旋转。连接结构枢转点132可以是物体枢转点12。
转到图8b，示出了包括两个基本上为矩形的欧拉体110的致动器100。本特定实施例的连接结构130包括两个连接部件133。每个连接部件133在一个欧拉件110连接到具有较高质量分布的一侧，而在另一个欧拉件110连接到具有较低质量分布的一侧。本实施例能够实现稳定且安全的连接。
图8c中示出了致动器100的另一个实施例，其中连接结构130包括呈皮带形式的连接部件133。欧拉体110基本上是圆形的，其质量分布由图8c中的虚线圆表示。连接部件133在连接点135可操作地连接到每个欧拉体110，使其旋转中心在每个欧拉体110的本体枢转点120。连接点135被设置成通过连接点135和皮带之间的摩擦耦合每个欧拉体110的旋转。可替换地，皮带可以设置有接合连接点135的轮齿或用链条替代，在所述情况连接点135可由齿轮替代。
在图8d中，示出了包括两个基本上为圆形的欧拉体110的致动器100。欧拉体110设置有轮齿，并且连接结构130包括齿轮形式的传动部件131。本具体实施例本身不具有任何连接点135，但欧拉体110的轮齿接合传动部件131的轮齿的区域可相当于连接点。很可能有更多的传动部件131，并且这些传动部件可以与连接部件133组合，这些教导可以以任何合适的方式组合。图8d中的齿轮很可能是任何合适的传动件，例如，轮子、链条、皮带、齿状带和/或条带。
从上文的描述显而易见，连接结构130和欧拉体110可以以多种不同的形状和形式设置和组合。从现有的公开内容显而易见，一个欧拉体110可用于将致动器100转换到激活状态。如果致动器100中包括多于一个的欧拉体110，两个或更多个但不必然所有的这些欧拉体110可通过连接结构130连接在一起。此外，本领域技术人员被告知，欧拉体110可以被相互设置成使得当物体10受到不导致角速度变化的力时，它们将被促使沿不同的方向旋转。连接结构130可用于阻止这些相反的旋转，从而降低由这些力引起的致动器的不希望的激活的风险。
致动器100的一个可替换的特征现在将结合图9a-9c的非限制性示例性实施例来描述。致动器100还可包括一个或多个返回偏置结构160，所述返回偏置结构被设置成当物体10的角加速度低于某一水平时将致动器100从激活状态转换。该水平可以由可配置的或预定的第二阈值来限定。第二阈值可以与第一阈值相同或不同。返回偏置结构160可被设置成任意数量的合适配置，使得当物体10的角加速度低于第二阈值时欧拉体110返回到其第一位置。返回偏置结构160可被设置成当物体10的角加速度低于第二阈值时接合一个或多个欧拉体110和/或连接结构130。返回偏置结构160允许致动器100根据物体10的角加速度以受控的方式转换到其激活状态和从其激活状态离开。
参见图9a，示出了返回偏置结构160的一个示例性实施例。图9a的欧拉体110形成为具有截取部的圆，其质量不均匀地分布在其本体枢转点120周围，如图9a中的虚线圆所示。截取部被设置成形成偏置表面117。在本实施例中，返回偏置结构160包括偏置部件165，被设置成使得随着欧拉体110围绕其本体枢转点120旋转，偏置部件165会接触偏置表面117。偏置部件165在固定点167附接到物体10。返回偏置效应可通过许多不同的特征来实现。偏置部件165可以由具有柔性特性的材料形成，使得当接合偏置表面117时允许偏置部件165弯曲，从而将张力引入偏置部件165。偏置表面117对偏置部件165施加的张力的量会由欧拉体110所受的欧拉力FE的量来确定。可以设计偏置部件165的柔性，使得第二阈值至少部分由偏置部件165的柔性来确定。在一些实施例中，可能优选的是使偏置结构160的偏置特征包括在固定点167处。这可以通过使偏置部件165被设置成使得其可以绕其相关的固定点167旋转并在偏置部件165绕固定点167旋转时使偏置部件165对固定点167处的弹簧增加张力来实现。
在图9b中，示出了返回偏置结构160的一个实施例，其中偏置表面117形成在基本上为圆形的欧拉体110的本体枢转点120周围。当并不适合去接合欧拉体110的周向边缘时(如果例如它们设置有连接机构150)这是有益的。图9b的返回偏置结构160类似于图9a的返回偏置结构，但示出有弹簧163。弹簧163允许偏置部件165绕其固定点167旋转，但是在此旋转期间张力被加到弹簧163上。当欧拉力FE降到低于第二阈值时，弹簧163的张力作用于偏置部件165，所述偏置部件165转而作用于偏置表面117以使欧拉体110返回到其第一位置。
图9a和9b的返回偏置结构160均被设置成当欧拉力FE降到低于第二阈值时返回欧拉体，而不管欧拉力FE的方向。在图9c中，示出了返回偏置结构160的一个实施例，其中偏置部件165由两个部分165a、165b形成，使得欧拉体110的旋转在沿一个方向绕其本体枢转点120旋转时将接合部分165a、165b中的一个，而在沿另一个方向旋转时将接合部分165a、165b中的另一个。这可以有效地用于根据欧拉体110的旋转方向具有不同的第二阈值。
图9c的致动器100还设置有一个另外的可选特征，一个或多个移动限制器170。移动限制器170被设置成阻止欧拉体110绕其本体枢转点120旋转太远。移动限制器170可以如图9c所示通过附接到物体10的条棒(bar)来实现。移动限制器170的功能可以通过致动器100的其他部分来实现，例如，返回偏置结构160、连接机构150和/或先前公开的将欧拉体110锁定在第一位置的元件。移动限制器170可以包括在致动器100的任何合适的实施例中。
图9a-9c的实施例介绍了若干个不同的特征，应当指出，这些特征可以按任何合适的方式自由组合。这些实施例示出没有连接结构130，但应当理解，连接结构130绝不限于偏置结构。连接结构130会允许由连接结构130连接的其它欧拉体110受益于作用于仅一个或多个连接的欧拉体110的返回偏置结构160。此外，在致动器100中可能有多于一个的返回偏置结构160，并且它们可以被设置成任何合适的配置并可以接合相同或不同的欧拉体110或连接结构130。为了完整起见，返回偏置结构160可以附加地或可替换地被配置成接合连接结构130。这可以通过例如接合连接结构130处的偏置表面117、弹簧加载连接结构枢转点132等(例如参见图8a、8d)来实现。
图9a-9c的实施例被描述为主要是机械的，但应当理解相应的功能可以通过电子、电磁和/或磁的方式来实现。
为了说明的目的和便于解释，致动器100被描述为位于物体10的一侧。应当理解，这只是一个选项。在图10中，示出了致动器100的一个实施例的透视图。物体10在图10中示出为透明的，而两个欧拉体110被设置成以平行于旋转平面P的单独平面将物体10夹在其中。欧拉体110基本相同地形成，但被设置成使其质量分布相对于彼此旋转180°。欧拉体110通过包括传动部件131的连接结构130可操作地连接。在本实施例中，每个欧拉体的枢转点120和连接点135位于相同的相应位置。连接结构枢转点132和物体枢转点12也位于相同的位置。
结合图3介绍的连接机构150可以如前文所述被设置成可操作地连接到外部设备。一个这样的实施例将结合图11来进行解释。图11示出了包括四个轮子210的助行器200的透视图。所有的轮子210设置有根据本发明实施例的致动器100。在其他实施例中，仅一部分轮子210设置有致动器。如果使用助行器200的人绊倒并开始跌倒，致动器100可被设置成以合适的制动的形式驱动/激活连接机构150。这将使得助行器停下来，而人可能恢复平衡而不会跌倒。致动器100的一个或多个连接结构150还可设置有外部接口155。外部接口可用于可操作性地将一个或多个致动器100耦合/连接在一起，以便例如如果一个致动器100被激活，则所有的致动器100或其中一些致动器100可同时制动。这是有益的，因为，例如，如果人向侧面绊倒使得只有一个轮子的角加速度超过第一阈值，可以降低助行器200翻转或旋转的风险。
在助行器200的实施例中，设计具有受控延迟时间(hold off time)TH的致动器100是有益的。如果致动器100设置有高灵敏度，即，相对低的第一阈值，延迟时间TH将降低致动器100在例如穿越人行道的门槛或边缘时被激活/驱动的风险。例如，穿越一个门槛将引起抖动/急动(jerk)，可能会导致高的但相对较短的角加速度，延迟时间TH减少了在所述情景中不必要的激活的风险。应当指出，连接结构130可被设置成避免由不引起角加速度的类似情景引起的不必要的激活。在例如助行器200的轮子10落入地面的孔中时在车轮10撞击地面时具有基本垂直的力而引起颠簸或抖动，可能会出现这种情况。
外部接口155可以通过由例如连接结构150或欧拉体110的运动拉动线材来实现。可替换地或另外地，外部接口155可以是无线的或有线的通信接口，被设置成与外部设备(例如，服务器、移动终端、其它致动器100等)通信。
条款
下面将描述本发明的一些其它实施例。
条款1.一种致动器(100)，所述致动器(100)通过由可旋转物体(10)的旋转加速度产生的横向加速度激活，其中物体(10)在旋转平面(P)绕旋转平面(P)中的物体枢转点(12)可旋转，致动器(100)包括：
适于在旋转平面(P)中或平行于旋转平面(P)可旋转的至少两个本体(110)，在每个本体(100)的本体枢转点(120)连接到物体(10)，其中本体枢转点(120)和/或本体(110)被设置成使得本体(110)的质量分布围绕本体枢转点(120)是不均匀的，
至少一个连接结构(130)，被设置成可操作地连接至少两个本体(110)中的至少两个，
其中致动器(100)被配置成转换到激活状态来响应物体(10)的旋转加速度超过预定的或可配置的第一阈值。
条款2.根据条款1所述的致动器(100)，其中通过连接结构(130)可操作地连接的至少两个本体(110)被设置成使得围绕其各自的本体枢转点(120)的不均匀质量分布导致在旋转平面(P)中或平行于旋转平面(P)的旋转运动，所述旋转运动相对于通过连接结构(130)可操作地连接的至少两个本体(110)，在物体(10)受到旋转平面(P)中或平行于旋转平面(P)的不引起物体(10)的旋转加速度的力时围绕其各自的本体枢转点(120)沿相反的方向旋转运动。
条款3.根据条款2所述的致动器(100)，其中，通过至少一个连接结构(130)可操作地连接至少两个本体(110)，至少一个连接结构(130)被设置成阻止由旋转平面(P)中或平行于旋转平面(P)不引起物体(10)的旋转加速度的一个或多个力产生的围绕可操作连接的本体(110)的每个本体枢转点的旋转运动。
条款4.根据前述条款中任一项所述的致动器(100)，包括一个连接结构(130)，被设置成将至少两个本体(110)中的仅仅两个连接在一起。
条款5.根据前述条款中任一项所述的致动器(100)，其中致动器(100)还包括至少一个连接机构(150)，并且致动器(100)还被配置成当转换到激活状态时接合至少一个连接机构(150)中的至少一个。
条款6.根据条款5所述的致动器(100)，其中至少一个连接机构(150)中的至少一个被配置成直接或间接地与物体(10)接合，以便改变物体(10)的当前旋转速度。
条款7.根据条款5至6中任一项所述的致动器(100)，其中至少一个连接机构(150)中的至少一个是摩擦制动器。
条款8.根据条款5至7中任一项所述的致动器(100)，其中至少一个连接机构(150)中的至少一个是离合器。
条款9.根据条款5至8中任一项所述的致动器(100)，其中至少一个连接机构(150)中的至少一个是电子连接机构。
条款10.根据条款5至9中任一项所述的致动器(100)，其中至少一个连接机构(150)中的至少一个包括外部接口(155)。
条款11.根据条款5至10中任一项所述的致动器(100)，其中致动器(100)被配置成通过一延迟时间(TH)来延迟至少一个连接机构(150)中的至少一个的接合。
条款12.根据前述条款中任一项所述的致动器(100)，还包括至少一个返回偏置结构(160)，所述返回偏置结构被设置成当物体(10)的旋转加速度低于预定的或可配置的第二阈值时将致动器(100)从激活状态转换。
条款13.根据条款12所述的致动器(100)，其中至少一个返回偏置结构(160)包括至少一个偏置部件(165)，所述偏置部件被设置成通过作用于至少一个可操作的连接的本体(110)和/或至少一个连接结构(130)使致动器(100)从激活状态返回。
条款14.根据条款12或13中任一项所述的致动器(100)，其中预定的或可配置的第一阈值和预定的或可配置的第二阈值部分由至少一个返回偏置结构(160)的配置确定。
条款15.根据前述条款中任一项所述的致动器(100)，其中通过连接结构(130)的至少两个本体(110)的可操作连接是通过机械连接。
条款16.根据条款15所述的致动器(100)，其中机械连接包括一个或多个传动部件(131)和/或一个或多个连接部件(133)。

Claims (16)

1.一种致动器(100)，所述致动器主要通过由可旋转物体(10)的旋转加速度产生的横向加速度激活，其中物体(10)在旋转平面(P)中围绕旋转平面(P)中的物体枢转点(12)可旋转，致动器(100)包括：
适于在旋转平面(P)中或平行于旋转平面(P)可旋转的至少两个本体(110)，在每个本体(100)的本体枢转点(120)处连接到物体(10)，其中本体枢转点(120)和/或本体(110)被设置成使得本体(110)的质量分布围绕本体枢转点(120)是不均匀的，和
至少一个连接结构(130)，被设置成可操作地连接至少两个本体(110)中的至少两个；其中
由于围绕本体枢转点(120)的不均匀质量分布，致动器(100)被配置成通过至少两个本体(110)围绕其各自的本体枢转点(120)沿与物体(10)的旋转加速度方向相反的方向旋转来转换到激活状态，来响应物体(10)的旋转加速度。
2.根据权利要求1所述的致动器(100)，其中通过连接结构(130)可操作的连接的至少两个本体(110)被设置成使得围绕其各自的本体枢转点(120)的不均匀质量分布导致在旋转平面(P)中或平行于旋转平面(P)的旋转运动，所述旋转运动相对于通过连接结构(130)可操作的连接的至少两个本体(110)，在物体(10)受到旋转平面(P)中或平行于旋转平面(P)的不引起物体(10)的旋转加速度的力时围绕其各自的本体枢转点(120)沿相反的方向旋转运动。
3.根据权利要求2所述的致动器(100)，其中至少两个本体(110)通过至少一个连接结构(130)可操作的连接，并且至少一个连接结构(130)被设置成阻止由旋转平面(P)中或平行于旋转平面(P)的不引起物体(10)的旋转加速度的一个或多个力产生的围绕可操作的连接的本体(110)的每个本体枢转点的旋转运动。
4.根据前述权利要求中任一项所述的致动器(100)，包括一个连接结构(130)，所述连接结构被设置成将至少两个本体(110)中的仅两个连接在一起。
5.根据前述权利要求中任一项所述的致动器(100)，其中致动器(100)还包括至少一个连接机构(150)，并且致动器(100)还被配置成在转换到激活状态时接合至少一个连接机构(150)中的至少一个。
6.根据权利要求5所述的致动器(100)，其中至少一个连接机构(150)中的至少一个被配置成直接或间接地与物体(10)接合，以便改变物体(10)的当前旋转速度。
7.根据权利要求5至6中任一项所述的致动器(100)，其中至少一个连接机构(150)中的至少一个是摩擦制动器。
8.根据权利要求5至7中任一项所述的致动器(100)，其中至少一个连接机构(150)中的至少一个是离合器。
9.根据权利要求5至8中任一项所述的致动器(100)，其中至少一个连接机构(150)中的至少一个是电子连接机构。
10.根据权利要求5至9中任一项所述的致动器(100)，其中至少一个连接机构(150)中的至少一个包括外部接口(155)，用于激活致动器(100)和/或用于控制致动器(100)外部的设备。
11.根据权利要求5至10中任一项所述的致动器(100)，其中致动器(100)被配置成将至少一个连接机构(150)中的至少一个的接合延迟一个延迟时间(TH)，其中延迟时间(TH)由横向加速度超过用于激活致动器(100)的第一阈值的量和在至少一个连接机构(150)中的至少一个被激活之前本体(110)必须行进的距离来确定。
12.根据前述权利要求中任一项所述的致动器(100)，还包括至少一个返回偏置结构(160)，被设置成当物体(10)的旋转加速度低于预定的或可配置的第二阈值时将致动器(100)从激活状态转换。
13.根据权利要求12所述的致动器(100)，其中至少一个返回偏置结构(160)包括至少一个偏置部件(165)，所述偏置部件被设置成通过作用于至少一个的可操作连接的本体(110)和/或至少一个连接结构(130)使致动器(100)从激活状态返回。
14.根据权利要求12或13中任一项所述的致动器(100)，其中预定的或可配置的第一阈值和预定的或可配置的第二阈值部分由至少一个返回偏置结构(160)的配置来确定。
15.根据前述权利要求中任一项所述的致动器(100)，其中通过连接结构(130)的至少两个本体(110)的可操作连接是通过机械连接。
16.根据权利要求15所述的致动器(100)，其中机械连接包括一个或多个传动部件(131)和/或一个或多个连接部件(133)。
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