可逆联接机构制造技术

机械互锁可松开的紧固件系统，包括用于形成互锁组件之一的增强的形 状记忆聚合物。该增强的形状记忆聚合物包括纤维和/或片晶形式的填料材 料。该填料可以包括导电填料、导热填料、介电填料、及其混合物。本文中 还公开了使用该可松开的紧固件系统的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】可逆联接W勾本公开内容一般地涉及可松开的联接才/U勾，其用于将在控制条件下分开 或松开的装置或结构的组件固定、夹持、或闭锁在一起。钩环扣型紧固件以及钮节和空腔型紧固件是众所周知的，且通常用于连 接彼此可分开的两个构件。这些类型的紧固件通常具有置于相对的构件表面 上的两个组件。 一个组件典型地包括至少一个突起，即钮节或吊钩，同时另 一组件典型地包括尺寸设计成摩擦配合钮节的空腔或者配置用来揍合吊钩 的材料环。将两个组件一起按压时，它们互锁以形成可松开的接合。通过该 结合产生的所获连接相对抗剪切力和拉力，且撕裂强度方面不足。由此，将 一个组件与另一组件脱离，可以用于以最小作用力将组件分开。如本文中所 使用的那样，术语剪切表示由导致或者倾向于导致物体的两个邻接部件 彼此相对地在平行于它们的接触面的方向上滑动的作用力产生的作用或应 力。术语拉力表示由导致或者倾向于导致物体的两个邻接部件彼此相对 地在垂直于它们的接触面的方向上运动的作用力产生的作用或应力。用于这些系统的剪切和拉开力通常是有限的。例如，必须小心地考虑现 有钮节和空腔紧固件的尺寸以容许固定和分离二者。由于将钮节部分在空腔内压配合以实现4給，对于这些固定系统来it^加的拉开和剪切力将限制为 与将钮节从空腔中拉开或切变相关的摩擦力，或者使钮节在物理上充分变形 使得其将通过空腔入口配合/退出所需的力水平。由此，实现分离的各种力 将接近或者甚至大大超过用于4妄合的那些力。钩环扣型紧固件是类似的，虽 然多个采用环材料接合的吊钩将共同提供相对更高的剪切力和拉开力。期望选择地提高旨在使紧固件系统保持固定时的剪切力和卸下力，且选 择地降^^进行分离时的剪切力和卸下列以使实现分离所必须的力最小化。专利技术概述本文中公开了可^^开的紧固件系统。 一种实施方式中，该紧固件系统包 括具有规定和刚性形状的空腔部分；至少部分由增强的聚合物形成的钮节 部分，其中该增强的聚合物包括选择的在温度升高时初4成性能降低的聚合物5和填料；和连接于钮节部分的激活装置，该激活装置能够操作以选择地提供激活信号和改变钮节部分的挠曲模量以降低剪切力和/或拉开力。固定紧固件的方法包括激活包含聚合物和填料材料的增强的聚合物突 起，并改变模量性能；将激活的增强的聚合物突起压配合到空腔部分中，使 得突起接近空腔部分的形状；和使增强的聚合物减活以锁住形状和实现突起 与空腔部分的^^。限制平面内运动的方法包括将其上具有至少 一个突起的表面插入空 腔，其中该突起至少部分是由包含聚合物和填料材料的增强的聚合物形成 的，和该空腔包括具有至少两个间隔开且由双压电晶片材料形成的直线条的 顶壁与底壁，其中条之间的间距大小有效地限制插入时突起沿着平面的运 动；和激活双压电晶片材料，使得直线条呈有效松开该突起的曲线形状。如下附图和详细描述举例说明了上述和其它特征。附图说明现在参照附图，其为示例性实施方式且其中相同元件编号相同 图1为可松开的固定系统的横断面视图，其中将可松开的固定系统^^ 和分开；图2为图1的可松开的固定系统的透视图，其中将可松开的固定系统分开；图3为适用于的可松开的紧固件系统的空腔部分的横断面视图，依据本 公开内容的实施方式；图4阐述了显示用于可松开的紧固件系统的突起的各种几何形状的透视 图，依据^/^开内容的实施方式；图5阐述了适用于可松开的紧固件系统的双压电晶片空腔，依据;^^开 内容的另一实施方式；图6阐述了适用于可松开的紧固件系统的突起，依据^^开内容的另一 实施方式；图7阐述了用于可松开的紧固件系统的压电双压电晶片，依据^/>开内 容的另一实施方式。专利技术详述依据^^>开内容的 一种实施方式，可松开的固定系统包括使用具有显著依赖于温度的模量的热塑性或热固性材料。 一种实施方式中，增强的材料包 括嵌入热塑性或热周性聚合物基质之内的纤维或片晶(本文中也称作填 料)。其它实施方式中，在热塑性或热固性材料的外表面上设置涂层。预 期相对于未增强的可松开的紧固件，抗拉开性增加约10 100倍以上且范围为0.7 7MPa。同样，加热时拉开力可以降低约10~100倍。另外，对于甚 至更高的拉开力(范围为5 ~ 50MPa)也描述了固定的对准互联。存在多种可以用于本公开内容的适宜的热塑性或热固性初3十，其显示在 施加适宜激活信号如温度变化时对模量的显著依赖性。特别适当的是形状记 忆聚合物。形状记忆聚合物可以是热敏性的(即，热激活信号导致性能变化)、 光敏性的(即，基于光的激活信号导致性能变化)、湿度敏感性的(即，液体 激活信号如湿度、水蒸汽、或水导致性能变化)，或者包含前述中至少一种 的组合。已发现，使用增强的SMP材料提供了当紧固件旨在保持固定时大于 1兆帕(MPa)的拉开力，和当紧固件系统置于可以将其有意地分开的状态时显 著降低的力。虽然公开了形状记忆聚合物，但是它们的使用是示例性的，且 本领域技术人员应认识且理解可以采用机械性能随温度升高而显著降低的 任意聚合物。 一种实施方式中，由于在相对窄的温度范围内发生转变而采用 SMP材料。由此，可以更容易地控制且由此使操作温度范围最大化。通常，SMP是相分离的共聚物，包含至少两种不同单元，其可以描述于 聚合物之内的定义不同片段，每个片段对于SMP的整体性能提供不同贡献。 如本文中使用的那样，术语片段表示共聚以形成SMP的相同或相似单体 或低聚物单元的嵌段、接枝、或序列。每个片段可以是结晶或无定形的，且 分别具有相应的熔点或玻璃化转变温度(Tg)。本文中使用的术语热转变温 度为了简化一般地表示为Tg或炫点，取决于该片段是无定形片段或是结 晶片段。对于含(n)个片段的SMP，就是说该SMP具有一个硬片段和(n-1)个 软片段，其中该硬片段具有比任意软片段更高的热转变温度。由此，SMP具 有(n)个热转变温度。硬片段的热转变温度称作最后转变温度，，，且所谓 最软片段的最低热转变温度称作最初转变温度。重点指出的是，如 SMP具有多个特征为相同热转变温度(其也是最后转变温>1)的片段，那么就 是说该SMP具有多个硬片段。将SMP在高于最后转变温度下加热时，可以将该SMP材料成型。可以设 定用于该SMP的永久形状，或者通过随后在低于该温度下使SMP冷却来记忆 该形状。如本文中使用的那样，术语初始形状、预先定义的形状，，、7和永久形状，，是同义词且旨在可交换地使用。可以通过将材料力。热到高于 任意软片段的热转变温度但仍低于最后转变温度的温度，施加外应力或负荷以使SMP变形，并随后在低于软片段的特定热转变温度下冷却，设定临时形状。可以通过在高于软片段的特定热转变温度但仍低于最后转变温度下加热该材料，同时撤除应力或负荷，恢复永久形状。由此确定的是，通itl且合 多个软片段能够显示多个临时形状，且采用多个硬片段能够显示多个永久形 状。同样采用层状或复合途径，多个SMP的组合将显示在多个临时与永久形 状之间的转变。也要指出的是，可以依据如前所示的SMP组成来使用其它刺 激，例如光刺激、湿度刺激、凝:波加热等。为了简化，本文中的讨论将关注 于热激活，但是，本领域技术人员将理解，其它刺激可以产生类似结果且旨 在包含在本专利技术范围之内。对于仅具有两个片段的SMP，在最初本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可松开的紧固件系统，包括：　具有规定和刚性形状的空腔部分；　至少部分由增强的聚合物形成的钮节部分，其中该增强的聚合物包括选择的在温度升高时机械性能降低的聚合物和填料；和　连接于钮节部分的激活装置，该激活装置能够操作以选 择性地提供激活信号和改变钮节部分的挠曲模量性能以降低剪切力和／或拉开力。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2006.9.12 US 11/530,9171、一种可松开的紧固件系统，包括具有规定和刚性形状的空腔部分；至少部分由增强的聚合物形成的钮节部分，其中该增强的聚合物包括选择的在温度升高时机械性能降低的聚合物和填料；和连接于钮节部分的激活装置，该激活装置能够操作以选择性地提供激活信号和改变钮节部分的挠曲模量性能以降低剪切力和/或拉开力。2、 权利要求l的可松开的紧固件系统，其中该聚合物为形状记忆聚合物。3、 权利要求l的可松开的紧固件系统，其中该填料包括*于所述聚 合物之中的导电填料、导热填料、介电填料、及其混合物。4、 权利要求l的可松开的紧固件系统，其中该填料选自金属粉、金属 片、金属纤维、^5卒的金属纤维、涂覆金属的合成纤维、涂覆金属的玻璃珠、 涂覆金属的中空球体、氧化铝、石墨、碳纳米管、气相生长的碳纤维、碳纤 维和碾碎的碳纤维、涂覆碳的合成纤维、巴克球、电激活聚合物、掺杂锑的 氧化锡、导电金属氧化物如铟锡氧化物、叔铵盐化合物、炭黑、焦炭、氮化 硼、氮化铝、表面处理的或涂覆的氮化铝、涂覆珪石的氮化铝、碳化硅、及 其混合物。5、 权利要求l的可松开的紧固件系统，其中该填料包括选自各种金属 氧化物、金属粉、金属纤维、微球、及其混合物的介电材料。6、 权利要求l的可松开的紧固件系统，其中该填料均匀分布于所述聚 合物之中。17、 权利要求l的可松开的紧固件系统，其中该填料离散分布于所述聚 合物之中。8、 权利要求l的可松开的紧固件系统，其中将空腔和钮节部分置于一 个衬底之上或之内，且将补充的空腔和钮节部分置于第二衬底之上或之内。9、 权利要求l的可松开的紧固件系统，其中该空腔部分是由热塑性材 料、热固性材料、陶瓷、或金属形成的且M本上不可弯曲的。10、 权利要求l的可松开的紧固件系统，其中该空腔部分包括由增强的 聚合物形成的限制表面。11、 权利要求l的可松开的紧固件系统，其中该空腔部分包括由增强的 聚合物形成的衬里，且该钮节部分是由刚性材料形成的。12、 权利要求l的可松开的紧固件系统，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：W·巴沃萨卡特，A·C·基夫，A·L·布劳内，N·L·约翰逊，
申请(专利权)人：通用汽车环球科技运作公司，
类型：发明
国别省市：US