CN103129829A - 活性绑扎材料及孔眼 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及活性绑扎材料及孔眼。一种紧固组件适合于通过活性材料激活而促进更加固定的关系、便于绑扎、减小张力、减少松弛并且/或者便于解开；该紧固组件包括选择性地或被动地被改变的包括活性材料元件的绑扎材料和/或孔眼。

Description

活性绑扎材料及孔眼
相关申请的交叉引用
本申请是于2009年1月30日提交的美国专利申请序列号12/363,210以及于2008年12月9日提交的美国专利申请序列号12/331,350的部分继续申请，这两篇专利申请的内容以参考的方式并入本文中。
背景技术
绑扎材料(例如，系带、绳索、麻线、线缆、捆扎带等)很久以来被用于紧固至少一个物体或空间，经常通过使用固定地联接到物体的一个或多个孔眼或者紧固措施，诸如帆布、装卸网、或者天篷。在日常生活中可以发现以固定配置为特征的绑扎材料的各种例子。这些措施通常依赖于绑扎材料与孔眼之间的摩擦相互作用、以及操作(例如，打结和/或利用绑扎材料形成圈等)从而固定地保持紧固关系。应理解的是，如果反向操作(例如，松开结)那么相互作用的摩擦以及穿线的孔眼配置通常不能维持紧固关系，因此会产生不安全的关系。
发明内容
本发明涉及一种包括活性绑扎材料和/或孔眼的紧固组件，该绑扎材料和/或孔眼利用活性材料激活更好地或更容易地紧固货物或空间。更具体地，该组件可用于选择性地改变绑扎材料与孔眼之间的相互作用，从而便于穿线、促进更加紧固的关系、提供活性材料元件被去激活时以更加紧固关系保持绑扎材料的保持机构，并且/或者当希望拆除时便于解开。本发明使减弱的张紧以及选择性地降低绑扎材料中的松弛成为可能，并且可用于消散传递至固定点以及从这些固定点传递至任何系紧货物的冲击负荷。
因此，本发明总体上介绍一种适合于固定至少一个物体从而实现紧固关系的紧固组件。该组件包括至少一个限定内径的孔眼；以及绑扎材料，该绑扎材料限定小于孔眼内径的大体截面直径，以便使绑扎材料穿过所述至少一个孔眼。孔眼和/或材料还包括活性材料元件，该活性材料元件当暴露于激活信号或者与激活信号隔离时可操作地经历基本性质的变化，从而分别被激活和去激活。利用基本性质的变化来修改内径或截面直径(或者张力，例如通过去除系紧材料中的松弛)，从而进一步紧固所述至少一个物体或者便于捆绑绳穿过。
本发明提供以下技术方案：
1. 一种适合于固定货物、便于穿线、减轻张力、减少松弛和/或促进更加固定关系的紧固组件，所述组件包括：
限定内径的至少一个孔眼；以及
限定长度以及小于所述内径的截面直径以便被穿过所述至少一个孔眼的绑扎材料，
其中，所述至少一个孔眼和/或材料还包括活性材料元件，所述活性材料元件当暴露于激活信号或者与激活信号隔离时可操作地经历基本性质的变化，从而分别被激活和去激活，
所述变化可操作地改变长度、内径或者截面直径，以便进一步紧固货物、便于穿线、减轻张力、或者缩短长度。
2. 如方案1所述的组件，其中，所述绑扎材料还包括非活性部件，所述非活性部件从动地联接到所述活性材料元件并且呈现恒定的绑扎直径。
3. 如方案2所述的组件，其中，所述部件与元件纵向地连接。
4. 如方案3所述的组件，其中，所述元件呈现大于所述绑扎直径的标准直径、以及小于所述标准直径的激活直径。
5. 如方案4所述的组件，其中，所述元件包围可压缩的芯。
6. 如方案4所述的组件，其中，所述元件表现为珠子、 圆盘、或环。
7. 如方案4所述的组件，其中，所述元件是由通常为奥氏体的形状记忆合金所形成，并且被通过与所述至少一个孔眼中的一个孔眼接合而引起的应力所激活。
8. 如方案1所述的组件，其中，所述活性材料元件是由通常为马氏体的形状记忆合金所形成，并且所述绑扎材料被施加预定值的预应变，并且在固定关系中被激活，从而减少松弛。
9. 如方案8所述的组件，其中，所述变化导致所述至少一个孔眼获得具有大体一致半径的环状形状。
10. 如方案1所述的组件，其中，所述绑扎材料被选择性地激活并且构造成增加松弛，从而当被激活时便于绑扎或解开。
11. 如方案10所述的组件，其中，所述活性材料元件包括电活性聚合物。
12. 如方案1所述的组件，其中，所述活性材料元件包括选自基本上由形状记忆合金、形状记忆聚合物、电活性聚合物、和压塑性塑料所组成的组的材料。
13. 如方案12所述的组件，其中，所述活性材料元件包括处于通常为奥氏体状态的形状记忆合金。
14. 如方案1所述的组件，其中，在固定关系中被动地激活所述绑扎材料，从而减少松弛。
15. 如方案1所述的组件，其中，所述绑扎材料呈现选自基本上由锚索、捆扎带、鞋带、装卸网和系绳所组成的组的结构。
16. 如方案1所述的组件，还包括：
铰接夹，所述铰接夹构造成在固定关系中向所述绑扎材料施加预定的预应变值。
17. 如方案1所述的组件，其中，所述元件被热激活并且构成所述绑扎材料，所述绑扎材料还包括热力学联接到所述活性材料元件的加热或冷却元件。
18. 如方案1所述的组件，其中，所述活性材料元件是由双向形状记忆合金所形成。
19. 如方案1所述的组件，其中，存在多个相对的孔眼，所述孔眼是可变形的并且/或者可相对地平移，以便所述变化导致所述孔眼发生变形并且/或者彼此相对地平移，从而实现固定关系。
20. 如方案1所述的组件，其中，所述绑扎材料和孔眼还分别包括第一和第二活性材料元件，所述第一和第二活性材料元件 合作地被构造成当所述第一和第二元件同时暴露于所述信号时在所述第二元件之前激活所述第一元件。
从下面对优选实施例的详细说明及附图，本发明的其它方面和优点将变得显见。
附图说明
下面参照附图来详细说明本发明的优选实施例，其中：
图1是根据本发明一个优选实施例的平板卡车的正视图；该平板卡车具有储存在卡车上的货物、以及接合货物的紧固组件，该紧固组件包括帆布、绑扎材料和多个孔眼。
图2是根据本发明一个优选实施例的平板卡车的正视图；该平板卡车具有储存在卡车上的货物以及接合货物的紧固组件，该紧固组件包括多根捆绑带以及铰接夹，在放大的说明示图中还包括编织入和嵌入捆绑带中的形状记忆合金和加热元件。
图3是根据本发明一个优选实施例的、穿过多个相反孔眼并且形成一个环的绑扎材料的局部立面图。
图3a是图3中所示绳索和孔眼的局部立面图，其中绑扎材料已被拉紧且孔眼已变形。
图3b是图3中所示绑扎材料和孔眼的局部立面图，其中绑扎材料已被拉紧且孔眼已位移。
图4是根据本发明一个优选实施例的、包括活性插入物的绑扎材料的纵剖面图。
图5是根据本发明一个优选实施例的、包含活性鞋带和/或孔眼的鞋的透视图。
具体实施方式
参照图1-图5，本发明涉及紧固组件10，该紧固组件10包括活性绑扎材料12以及用于接收材料12的至少一个孔眼14。也就是说，绑扎材料12和/或孔眼包括活性材料元件16，该活性材料元件16采用各种几何形式(例如，线材、带子、缆线股线、珠子、环等)。组件10意图是用于多种用途中的按需使用和/或被动使用，更具体地是在把绑扎材料/系紧材料用于紧固货物(例如，一个或多个物体)100的情况下使用。在一个具体实施例中，组件10构成一件服装或鞋类102(图5)，以便用于进一步支撑身体部分(未图示)或者增加对身体部分的舒适。其它用途包括用于货物、轮船和座椅罩的均匀张紧的系紧；更具体地，对于自紧和/或松弛消除的拉带，该拉带可假塑性地伸展以提供更大的开孔或周长从而便于插入/应用，然后被激活以减小开孔或周长的尺寸。下面对本发明优选实施例的描述在本质上只是示例性的而并非意图以任何方式限制本发明、其应用或使用。
本文中使用的术语“活性材料”，应赋予其如本领域技术人员所了解的通常含义，并且包括当暴露于外部信号源时显示基础性质(例如，化学性质或者内在物理性质)的可逆变化的任何材料或复合材料。使用于本发明的合适活性材料包括但不限于形状记忆合金、和在纤维状构造和大气状态下起致动器作用的电活性聚合物(EAP)。这些类型的活性材料具有记住其原来的形状和/或弹性模量的能力，其原来的形状和/或弹性模量随后可以通过施加或去除外部刺激而恢复。因此，从原来形状的变形只是暂时状态。这样，由这些材料所构成的元件可以响应于激活信号的施加或去除(基于材料及其所采用的形式)而变为受“训练的”形状。
更具体地，形状记忆合金(SMA)通常是指表现出当受到适当的热刺激时能恢复到某一预先确定的形状或尺寸的能力的一组金属材料。形状记忆合金能够经历相变，在相变中其屈服强度、刚度、尺寸和/或形状随着温度的变化而变化。术语“屈服强度”是指材料显示与应力和应变的比例性的规定偏差时的应力。通常，形状记忆合金在低温下或者马氏体相中可以发生假塑性变形，并且当暴露于某一较高温度时将转变成奥氏体相或母相，从而恢复其变形前的形状。只在加热时显示此形状记忆效应的材料被称作具有单向形状记忆。当再冷却时也显示形状记忆的那些材料被称作具有双向形状记忆行为。
形状记忆合金存在于数种不同的依赖于温度的相中。这些相中最常被应用是所谓“马氏体”和“奥氏体”。在下面的论述中，马氏体相通常是指更易变形的较低温度相，而奥氏体相通常是指更具刚性的较高温度相。当形状记忆合金处在马氏体相并且被加热时，该形状记忆合金开始变为奥氏体相。开始发生此现象的温度常被称为奥氏体转变开始温度(As)。此现象结束的温度被称为奥氏体转变结束温度(Af)。
当形状记忆合金处在奥氏体相并被冷却时，该形状记忆合金开始变为马氏体相，此现象开始发生的温度被称为马氏体转变开始温度(Ms)。奥氏体结束转变成马氏体的温度被称为马氏体转变结束温度(Mf)。因此，使用于形状记忆合金的合适激活信号是具有引起马氏体相与奥氏体相之间转变的量值的热激活信号。
根据合金组成和加工历史，形状记忆合金可以显示单向形状记忆效应、内在的双向效应、或者外在的双向形状记忆效应。经退火的形状记忆合金通常只显示单向形状记忆效应。在形状记忆材料低温变形之后的充分加热将导致马氏体向奥氏体的相变，并且该材料将恢复原来的退火形状。因此，只在加热时观察到单向形状记忆效应。包括显示单向记忆效应的形状记忆合金成分的活性材料不会自动地重组，并将有可能需要外部机械力来重组先前适合于气流控制的形状。
内在和外在的双向形状记忆材料的特征是：当加热时发生从马氏体相到奥氏体相的形状转变、以及当冷却时发生从奥氏体相恢复到马氏体相的另一种形状转变。显示内在形状记忆效应的活性材料是由形状记忆合金成分制成，该合金成分将由于上述相变而使活性材料自动地重组它们本身。必须通过处理而在形状记忆材料内引起内在的双向形状记忆行为。这种过程包括：材料在马氏体相中的极端变形、在约束或负荷下的加热-冷却、或者表面改性例如激光退火、抛光、或者喷丸处理。一旦该材料已被训练成显示双向形状记忆效应，那么在低温状态与高温状态之间的形状变化通常是可逆的并且在许多次热循环中持续发生。相反，显示外在双向形状记忆效应的活性材料是复合材料或者多成分材料。它们将显示单向效应的合金与提供恢复力以改造初始形状的另一种合金组合。
形状记忆合金当被加热时记住其高温形态的温度，可以通过稍许改变合金组成并经热处理而加以调整。在镍-钛形状记忆合金中，例如它可以从高于大约100℃变为低于大约－100℃。形状恢复过程在仅为几度的温度范围内发生，并且可以根据期望的用途和合金组成将转变的开始或结束控制在1度或2度内。形状记忆合金的机械性质在跨越其转变的温度范围内发生很大的变化，通常为系统提供形状记忆效应、超弹性效应和高减振能力。
合适的形状记忆合金材料包括但不限于：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-铂基合金、铁-钯基合金等。这些合金可以是二元合金、三元合金、或者任何更多元的合金，只要该合金成分显示形状记忆效应，例如形状定向、减振能力等的变化。
应理解的是，当加热至高于其相变温度时，形状记忆合金显示了2.5倍的模量增加以及高达8%(取决于预应变的量)的尺寸变化(在马氏体相时所引起的假塑性变形的恢复)。应理解的是，如果形状记忆合金在操作中是单向的，那么会需要偏置力返回机构(诸如弹簧)以使形状记忆合金恢复其原来构造。最后，应理解的是，可以利用焦耳加热使整个系统是可电子控制的。
然而，由形状记忆合金的加载和卸载(当处在高于Af的温度下时)所引起的形状记忆合金中的应力诱导相变在本质上是双向的。也就是说，当形状记忆合金处在其奥氏体相时施加充分的应力将使其变为它的较低模量的马氏体相，其中该合金可以显示高达8%的“超弹性的”变形。除去所施加应力将导致形状记忆合金转变回其奥氏体相，这样做时恢复其原来形状和较高模量并且消耗能量。更具体地，外部作用的应力的施加导致在高于Ms的温度下形成马氏体。马氏体的形成适应宏观变形。当释放应力时，马氏体转变回奥氏体且形状记忆合金恢复其原来形状。超弹性形状记忆合金可以在不发生塑性变形的情况下发生比普通金属合金多出数次的应变，然而只在特定的温度范围内观察到此现象，超弹性形状记忆合金具有在接近Af的温度发生的最大恢复能力。
如前所述，应理解的是可使用其它类型的活性材料(诸如电活性聚合物)来代替形状记忆合金。此类型的活性材料包括对电场或力学场做出响应而显示压电、热电或者电致伸缩性能的聚合材料。一个例子是电致伸缩-接枝弹性体与压电聚(偏二氟乙烯-三氟乙烯)共聚物。该组合具有制造变化量的铁电-电致伸缩的分子复合材料系统的能力。这些活性材料可用作压电传感器、或者甚至可用作电致伸缩致动器。
适于用作电活性聚合物的材料可以包括响应于静电力而变形或者其变形导致电场变化的任何基本上为绝缘的聚合物或橡胶(或者其组合)。适于用作预应变聚合物的示例性材料包括：硅酮弹性体、丙烯酸类弹性体、聚氨酯类、热塑性弹性体、包括PVDF的共聚物、压敏胶、含氟弹性体、包含硅酮和丙烯酸的部分的聚合物等。例如，包含硅酮和丙烯酸的部分的聚合物可包括：包含硅酮和丙烯酸的部分的共聚物、包含硅酮弹性体和丙烯酸类弹性体的共混聚合物。
可基于一种或多种材料性质，例如高的电击穿强度、低弹性模量(用于大的变形)、高介电常数等，来选择用作电活性聚合物的材料。在一个实施例中，选择弹性模量至多为大约100 MPa的聚合物。在另一实施例中，选择最大激活压力在大约0.05 MPa和大约10 MPa之间、优选在大约0.3 MPa和大约3 MPa之间的聚合物。在另一个实施例中，选择介电常数在大约2和大约20之间、优选在大约2.5和大约12之间的聚合物。本公开并非意图局限于这些范围。理想地，如果材料具有高介电常数和高介电强度，那么介电常数高于上面所给范围的材料将是理想的。
因为电活性聚合物在高应变下会发生弯曲，所以附接到聚合物上的电极也应在不损害机械性能或电性能的情况下发生弯曲。通常，适于使用的电极可具有任何形状和材料，只要它们能够向电活性聚合物提供合适电压或者接收来自电活性聚合物的合适电压。所述电压可以是不变的或者随时间推移而变化。在一个实施例中，电极附着于聚合物的表面上。附着于聚合物上的电极优选地是柔顺性的并且与聚合物的变化形状相一致。相应地，本公开可包括柔性电极，该柔性电极与其所附接的电活性聚合物的形状相一致。可将电极仅应用于一部分的电活性聚合物上并且根据它们的几何形状而限定活性区域。适用于本公开的各种类型电极包括：包含金属痕量和电荷分布层的结构电极、包含从平面尺寸中变化的织构化的电极、导电润滑脂(例如碳润滑脂或银润滑脂)、胶态悬浮体、高的长径比的导电材料(例如碳纤维和碳纳米管)、以及离子导电材料的混合物。
在一个优选实施例中，其中绑扎材料(例如，系带、绳索、线、线缆、系绳等)12是由上述的合适活性材料所形成，本发明可用于通过选择性地激活活性材料而消除松弛。激活也可用于实现沿材料12纵剖面的更均匀张紧。在下面所描述的各实例及实施例中，应理解的是可使用多于一个的单独被激活的活性材料元件16，从而实现冗余和可变行程。在绑扎材料12包括处于通常马氏体状态的形状记忆合金丝16的情形下，那么通过焦耳加热而热激活形状记忆合金元件16可以实现形势的拉紧。为了这个目的，可将绑扎材料12(例如一系列的系绳(图1)或者货物捆绑带(图2))电连接到信号源18。例如，在汽车用途中信号源18可以是车辆充电系统(例如，蓄电池等)。例如，在图1中将系绳14固定在卡车平板各侧的一系列叉状物20可以经由触点(未图示)而电连接到系绳。
可替代地，加热元件22可包括在绑扎材料12内部，并且联接到信号源18，以便可操作地产生足够的热能以激活形状记忆合金元件16(图2)。例如，绑扎材料12可包括：由形状记忆合金丝16和耐热弹性纤维所构成的织物、以及嵌入该织物内部的加热电阻丝22。代替电阻丝或者除电阻丝以外，加热元件22可呈现流体联接到加热或冷却的流体(例如，发动机冷却剂)并且可操作地输送该加热或冷却的流体的导管，该导管可设置在织物内部。电阻丝或导管22构造成当元件16被激活或去激活时绑扎材料12能够缩短有效长度(例如，能够采用更蜿蜒曲折的纵剖面)。
在另一个实施例中，绑扎材料12包括处在通常奥氏体状态的形状记忆合金，并且利用其超弹性效应而被动地被激活。也就是说，当使绑扎材料12经历充分的应力负荷时，导致其从奥氏体转变成更具延展性的马氏体相，因此在材料12中产生弹性，并且当恢复至奥氏体相时能量损耗。在此构造中，因此，绑扎材料12的非活性结构必须被构造成伸展或延长。在本实施例中，应理解的是：提供恒定的约束力和能量损耗因此能够固定更易损的物体，以及不对称的刚度补偿由冷天气或振动所引起的松弛，同时增加对热天气所引起的膨胀的约束力。
如果使用EAP元件16，那么信号源18可操作地直接施加电压给元件16，以便改变绑扎材料12内的张力。在另一种操作模式中，将电压施加给EAP元件16以便选择性地延长绑扎材料12并产生松弛。然后执行系紧和绑扎动作，同时由于产生的松弛而变容易。一旦完成，除去电压从而导致松弛被除去以及材料12绷紧，并实现更紧固的关系。应理解的是，然后可以重新施加电压以便于解开和松开。最后，也应理解的是，整个绑扎材料12可由活性材料形成。例如，活性材料元件16，如弹簧、扁平物、金属线、线缆、编织带等，可用作捆绑带12自身，或者将活性材料元件16结合入由其它弹性材料或可伸缩材料制成的捆绑带(如编织入、嵌入所述带或者机械联接到所述带的部段、层压物、线缆、或金属线)。
优选的组件10还包括铰接夹24，该铰接夹24构造成紧固绑扎材料(例如捆绑带、线缆等)12并给予期望的张力给该绑扎材料(图2)。就绑扎材料包括电激活的活性材料元件16而言，夹具24可提供必需的接触/引线。例如，绑扎材料的远端可以联接到插入连接器(未图示)，同时铰接夹24限定插座(也未图示)，该插座构造成固定地接收插入连接器。因此，在示例性的操作中，释放夹具24以便能够与包括形状记忆合金元件16的捆绑带12接合。然后，闭合夹具24，由此伸展马氏体形状记忆合金或者根据其起始长度而占据捆绑带12中的松弛。然后，加热元件16从而使其发生转变并变短。如果捆绑带12相对绷紧，那么激活使捆绑带12与货物100一致并向货物100施加均匀的压缩力。被给予的力受到应力引起的奥氏体向马氏体转变的约束，这降低了发生过度拉紧的机会。当冷却时，形状记忆合金元件16保持其缩短的长度，对于双向形状记忆合金有某些留量，并因此继续给予力。否则，当想要接触货物100时，按常规方法释放夹具24。
图3-图5示出了绑扎材料12(例如系带)与多个(例如4个)孔眼14之间的相互作用。各孔眼14 限定了呈现内径的孔眼14a。在各实施例中，已将系带12穿过各孔眼14，然后反过来折回穿过前两个在垂直方向上相邻的孔眼14以便形成一个圈。系带12 可以如前所述是活性的，以便激活导致该圈收缩和闭合。如果孔眼14是不可变形的(图4b)，那么此操作导致各孔眼彼此相对地平移，因此产生更紧固的关系。可替代地，孔眼14可以是可变形的，以便收缩该圈导致各孔眼彼此相对地塌缩并且获得更加椭圆体的形状(图4a)。这可以利用显示利用能量损耗和弹性来平衡支持的弹性模量的弹性孔眼14而实现。
在另一个实例中，孔眼14从动地联接到活性材料元件16。更优选地，孔眼14至少部分是由奥氏体转变开始温度高于应用环境的最高操作温度的马氏体形状记忆合金所形成。在此构造中，例如，在穿线和结形成期间施加应力负荷引起如图4中所示的变形，其中该变形导致收缩力的施加及更加稳固的关系。更具体地，当拉紧绑扎材料12时，马氏体孔眼14变形高达8%(局部应变)并且在绑扎材料12周围变平。当释放系紧力时，由于收缩力和摩擦相互作用而将绑扎材料12保持在孔眼14中。将孔眼14加热至奥氏体转变结束温度，导致各孔眼回复至图4中所示的它们的记忆形状；在此状态下，使孔眼14扩大，以便绑扎材料12可以更容易地抽出或穿过。应理解的是，本文中所描述和说明的本发明绑扎方法可采用其它的系紧形式，例如十字形、杆、和锁定系紧。
在又一个实施例中，通过在绑扎材料12的结构内使用插入物26(例如，珠子、环等)(图4)而增加紧固关系中的保持力。更优选地，多个插入物26构成材料12，并且将多个非活性的耐用的部分28纵向地互相连接(图4)；或者部分28也可以是如前所述的活性的。插入物26构造成穿过处在扩大或变宽形状而不是其狭窄形状的各孔眼14 (图3-图4)。插入物26优选地间隔开以便一旦插入物26穿过，则利用它们同时发生的与孔眼14的结合进一步保持绑扎材料12。这样，应理解的是插入物26呈现大于由孔眼14a所限定的内径、更优选大于该内径的105%、最优选大于该内径的115%的最大横截面直径。如果孔眼14呈现固定的几何形状，那么插入物26可以是可压缩的(例如，由弹性材料或天然橡胶形成，填充有流体凝胶等)以便活性绑扎材料12的激活力足以将插入物26拉拽穿过孔眼14。应理解的是，在此构造中孔眼14用作当活性材料元件16被去激活时保持紧固关系的保持机构。插入物26可具有引导倾斜面从而便于单向行程，和/或棘轮构造，其中采用多于一个的行程系紧材料12。
可替代地，如果孔眼14呈现固定的几何形状，那么插入物26自身可至少部分地由活性材料元件16形成，以便主动地改变它们的几何形状或者主动地改变它们的改变形状的能力。例如，如图4中所示，各插入物26可呈现由奥氏体形状记忆合金(或者压塑性的形状记忆聚合物(SMP))制成的环状构造。在通常的宽几何形状中，各插入物26不能穿过相关的孔眼14a；但是在变平或者更狭窄的状态下容易地穿过孔眼14a。优选地将插入物26结合入绑扎材料12中，以便可拉伸系紧负荷/拉拽负荷导致应力引起的奥氏体向马氏体转变。
如果使用单向形状记忆合金，那么插入物26在马氏体状态下变得更加易弯曲，并且能够在穿线/抽出期间手动地使孔眼14变平并拉动通过孔眼14。松弛拉力导致使插入物26回复至其加宽形状的反向转变。应理解的是，组件10可构造成使得可能有害的货物加速向活性插入物施加足以引起它们（插入物）的转变和穿过孔眼14的能力的应力。这导致能量损耗，绑扎材料12提供越来越多的松弛、以及被动地和选择性地激活的操作模式。应理解的是，插入物26可包括双向形状记忆合金，以便转变和反向转变分别导致自动变平和变宽。最后，也应理解的是，可将弹性芯30结合入各插入物26内从而提供朝着变宽形状的复原偏压。
在图5中，图示的组件10构成运动鞋102，并且代表一个优选实施例，其中绑扎材料12和孔眼14分别包括第一和第二活性材料元件16a、16b。例如，活性材料元件16a、16b可以至少部分地由处于通常马氏体状态的形状记忆合金所形成，并且合作地构造成当活性材料元件16a、b被激活时，使绑扎材料(系带)12缩短且减少松弛，并且使孔眼14塌缩且更好地保持固定关系。利用太阳辐射和热，激活可被动地发生，例如在慢跑中或者在把鞋102穿在脚上后根据需要通过使元件16a、b暴露于加热源18。在一个优选实施例中，活性材料元件16a、b合作地构造成使第一元件16a在第二元件16b和孔眼14的激活和改变之前激活并改变绑扎材料12。这样，应理解的是，元件16a、b可由具有不同的组成、横截面积或表面处理(例如，发射率等)的形状记忆合金所形成，以便呈现不同的转变温度范围。应理解的是，组件10可应用于服装和鞋类的其他物品，包括但不限于紧身胸衣、束带、溜冰鞋、滑雪板、和拳击手套。
已参照示例性实施例描述了本发明；本领域技术人员将理解的是，在不背离本发明范围的情况下可作出各种变化并且可用等效物代替本发明的各要素。另外，在不背离本发明实质范围的情况下可作出许多修改，从而使特定的情况或材料适应于本发明的教导。因此，意图是本发明并不局限于构想为实施本发明的最佳方式所公开的具体实施例，但本发明将包括落在所附权利要求的范围内的所有实施例。
本文中所公开的范围是包括端点的并且是可组合的(例如，“高达大约25 wt%，或者更具体地大约5 wt%至大约20 wt%”的范围包含大约5 wt%至大约25 wt%”范围的端点和所有中间值，等)。“组合”包含共混物、混合物、合金、反应产物等。而且，本文中的术语“第一”、“第二”等并不表示任何顺序、数量或者重要性，相反是用于将一个元件与另一个元件加以区别，并且本文中的术语“一”和“一个”并不表示对数量的限制，相反表示指示物中的至少一个的存在。针对数量而使用的修饰语“大约”包含状态值并且具有由上下文所指定的含义(例如，包括与特定数量的测量相关的误差度)。本文中使用的后缀“(s)”意图是包括其修饰的术语的单数和复数，因此包括一个或多个的该术语(例如，着色剂（s）包括一种或多种着色剂)。本说明书全文中的“一个实施例”、“另一个实施例”、“一实施例”等等表示关于该实施例所描述的特定要素(例如特征、结构、和/或特点)包括在本文中所描述的至少一个实施例中，并且可以或者可以不存在于其它实施例中。另外，应该理解的是所描述的各要素可以任何适当的方式结合入各种实施例中。

Claims (10)

1. 一种适合于固定货物、便于穿线、减轻张力、减少松弛和/或促进更加固定关系的紧固组件，所述组件包括：
限定内径的至少一个孔眼；以及
限定长度以及小于所述内径的截面直径以便被穿过所述至少一个孔眼的绑扎材料，
其中，所述至少一个孔眼和/或材料还包括活性材料元件，所述活性材料元件当暴露于激活信号或者与激活信号隔离时可操作地经历基本性质的变化，从而分别被激活和去激活，
所述变化可操作地改变长度、内径或者截面直径，以便进一步紧固货物、便于穿线、减轻张力、或者缩短长度。
2. 如权利要求1所述的组件，其中，所述绑扎材料还包括非活性部件，所述非活性部件从动地联接到所述活性材料元件并且呈现恒定的绑扎直径。
3. 如权利要求2所述的组件，其中，所述部件与元件纵向地连接。
4. 如权利要求3所述的组件，其中，所述元件呈现大于所述绑扎直径的标准直径、以及小于所述标准直径的激活直径。
5. 如权利要求4所述的组件，其中，所述元件包围可压缩的芯。
6. 如权利要求4所述的组件，其中，所述元件表现为珠子、 圆盘、或环。
7. 如权利要求4所述的组件，其中，所述元件是由通常为奥氏体的形状记忆合金所形成，并且被通过与所述至少一个孔眼中的一个孔眼接合而引起的应力所激活。
8. 如权利要求1所述的组件，其中，所述活性材料元件是由通常为马氏体的形状记忆合金所形成，并且所述绑扎材料被施加预定值的预应变，并且在固定关系中被激活，从而减少松弛。
9. 如权利要求8所述的组件，其中，所述变化导致所述至少一个孔眼获得具有大体一致半径的环状形状。
10. 如权利要求1所述的组件，其中，所述绑扎材料被选择性地激活并且构造成增加松弛，从而当被激活时便于绑扎或解开。
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