[发明专利]固定与脱开系统

说明书

本申请是名称为“固定与脱开系统”、国际申请日为2003年6月19日、国际申请号为PCT/AU2003/000759、国家申请号为03818734.5的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及固定与脱开系统。在某些方面，本发明提出了一种对于国际专利申请No.PCT/AU99/00185(公开号WO99/47819)所公开的固定与脱开系统的改进方案，其内容在此引入作为参考。

背景技术

国际申请No.PCT/AU99/00185(下称国际申请)公开了用于将第一元件同第二元件固定或脱开的系统的多方面内容。一方面，该申请公开了一种适于可脱开地固定第一、第二元件的紧固件，其包括一通过遥控致动而可在锁定位置与开锁位置之间移动的锁定装置。在紧固件与遥控致动装置之间不存在永久性材料连接。”材料连接”的定义是一种具有物质内容、即由物质组成的内容的连接，并且不包括通过能量进行的连接。

该申请提供了遥控致动装置的多个实施例，其中包括使用磁引力或斥力、使用高频加热或射频加热、通过无线电或其他波传送讯息等等。

目前已发现，某些”聪明的”材料可能适于该固定与脱开装置，该装置的特征与上述遥控致动装置是不同的，并且这些材料用做下文所述的发明的部件时具有显著的优越性。

本发明的部分动机在于需要提供一种在安装和拆卸时均有用的紧固件。随着零件回收的社会压力的增加，例如回收移动式或蜂窝式电话中的零件，拆卸正逐渐变得愈加重要。本发明也是基于这种提供紧固件构成的系统的要求而提出，该紧固件系统可为阵列的局部、可逐一编址、并且在安装过程中以可预测的有序方式来接触可替换零件，例如是为了从汽车上取下无线电部件。

至少在一些实施方案中，本发明发现了希望利用业已建立在许多汽车中的计算机系统的基本原理。其中一个实施例是控制器-区域网(CAN)，其中模块将数据传送至总线，通常需要双线；另一实施例是局域互联网(LIN)总线，其使用单线以及单个主/多重从配置。本发明的紧固件在与这些另外的”插件级诊断系统”相连时可能有用。

本发明所涉及的聪明材料是那些公知的”形状记忆”材料。目前，其中最有名的是形状记忆合金，主要或全部由钛和镍组成，但也可包括诸如铝、锌和铜一类的其他材料。这种形状记忆合金能够在低于一预定过渡温度时采用一种形状，而一旦其温度大于过渡温度则变成第二种形状。相反，当形状记忆合金冷却至低于过渡温度时，能够再次采用第一种形状。

虽然本发明包括使用上述形状记忆合金，但并不限于使用这种材料。据预计，目前存在用其他的合适材料来代替该形状记忆合金的可能，或者将来存在这种可能。

发明内容

第一方面

本发明的第一方面在于提供了一种紧固件，其包括：

(a)一紧固元件，其具有一能弯曲的梁和一接合装置；以及

(b)致动装置，其附着于紧固元件，并具有一受激励时适于收缩的材料；

其中，能弯曲的梁可随材料收缩而在接合位置与脱开位置之间移动。

本发明的第一方面的紧固件可由任何合适的材料制成，包括塑料或金属。紧固件可由组合材料制成。

能弯曲的梁的弯曲模量应低到足够让致动装置使能弯曲的梁按期望的方式移动。但是，能弯曲的梁的抗拉强度应高到足以让紧固件能够扣住有效载荷。

优选地，能弯曲的梁的材料疲劳强度应足以适应所期望的锁定/开锁循环次数。

当能弯曲的梁由金属制成时，优选弹簧钢、铍-铜合金或钛-铜合金。能弯曲的梁可加工、浇铸、模制而成，或按任何期望的方式形成，举例来说，能弯曲的梁可由条带状柔性索制成。

接合装置优选采用可嵌入元件壁面上的相应的凹槽内的突出楔形式，不过也可采用其他类结构。

举例来说，接合装置可为快速闭合装置、用于锁住钩子的杆、或可锁住销子之类突出物的孔。接合装置可采用位于能弯曲的梁上的装入合适的凹槽内的楔形榫头的形式。举例来说，本发明的紧固件可与同样的紧固件啮合。

优选地，受致动时收缩的材料为如上所述的形状记忆材料。优选地，形状记忆材料为钛-镍丝，当施加足够的电流形式的能量时，其加热至大于等于材料收缩约4至5％的温度。下面从与附图相关的论述可以看出，通过施加电能之类的能量来产生高出预定水平的热量，可使得能弯曲的梁弯曲并离开第一元件与第二元件固定的接合位置，从而使元件脱开。相反，如果允许形状记忆材料冷却至过渡温度以下，在一些实施方案中，梁可呈接合状态并且元件可再次紧固。