CN1458831A - 珠宝饰物装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种包括第一和第二实质上相对的末端部分(14、16)的珠宝饰物(10)，至少一个末端部分被从打开状态A移向闭合状态B，处于打开状态A时末端部分(14、16)被分开；而处于闭合状态B时，末端部分(14、16)被缩小的间隙分开或者使末端部分(14、16)完全啮合。该珠宝饰物(10)至少包括由形状记忆材料制成的部分(12a)，并且该形状记忆材料在达到或高于预定温度Ta时，使末端部分(14，16)彼此相对。这将优选发生在当该形状记忆材料被置于佩戴者身体部位时，该形状记忆效应被用于和佩戴者的体温协作以便佩戴珠宝饰物，同时还导致珠宝饰物的外在可视形状和结构发生变化。

Description

珠宝饰物装置

技术领域

本发明涉及珠宝饰物装置，尤其涉及含有至少一段如形状记忆合金一样的形状记忆材料的珠宝饰物。本发明还涉及适合于上述珠宝饰物制造和装配的方法。

背景技术

目前已知的珠宝饰物的品种无外乎穿戴类的珠宝饰物、夹带珠宝饰物、穿透或包围佩戴者身体某部位的珠宝饰物等。一个并非完全的这样的珠宝饰物的列表包括戒指、手镯、耳环、项链、表带/表镯以及一些刺穿身体的珠宝饰物。问题就出现在这些珠宝饰物是否适合以及是否非常适合地被佩戴。

就珠宝戒指来说，如象征婚姻的戒指，戒指会在婚礼的过程中由一方给另一方佩戴上。尽管在很多情况下戒指可能只是一个简单的金环，可能被铭刻，但它在传统意义上却意义非凡。婚戒简单的外表也许正是许多夫妇喜欢珍存它们的原因。在珠宝和时尚设计的世界中人们渴求追寻的，但却很难发现的是，在保存传统价值的同时对于诸如婚戒一样长久以来建立的主题的诠释。

同时还有和戒指相关的一些其它方面的问题，其中之一就是手指的膨胀问题，这个问题的产生可能会与疾病或如挤压、碰撞或烧伤等事故有关，因此这也许会给取下饰物带来极大的困难，并且由于它影响到血液循环，甚至造成进一步的伤害。在这种情况下，为了取下戒指，就不得不将戒指截断或使其变形，所以该戒指在修复后也可能永远不能恢复原状，其重要的意义也随之不复存在，或可能甚至变得毫无用处。此外，一些潜在佩戴者的无名指可能是变形的或畸形的，并且可能难以找到和佩戴/摘下合适的戒指。

同样的问题对于其它如装饰带一样的珠宝饰物来说也是不难想象的，其中包括手镯。例如，尽管许多手镯也可有诸如由许多边组成的多边形形状等的其它形状，但其带形的形状常常是刚性的圆形或椭圆形。为了将手镯戴到手腕上，手镯的截断面常常要比佩戴者张开的手小。如果潜在佩戴者的手很大但手腕较细，那么将一个刚性的、封闭的手镯戴上去会很不方便。另外，一些刚性的手镯和耳环是能打开的，包括适于用手操作的摆动铰链和闭锁装置，但这会使得使用复杂且易于损坏。

很明显，人们渴望找到一种装置，能够解决如上讨论的实用问题，即任何技术上可行且使用简单的解决方法。为了达到这个目的，应该牢记市场要求任何提供的解决方法也应该是流行的，而不论它是否包括新的审美观念或保留了传统价值。

在EP-031070中，诸如戒指、手镯等珠宝饰物带状物都是通过将形状记忆金属线的缠绕部分相交叠而制成的。为了在佩戴时保持其形状，这些带状物一般都带有装饰物并且在其中使用了超弹性状态的形状记忆材料，这样温度的变化对于首饰的佩戴和摘除及是否合适都不会有什么影响。EP-0313070中的珠宝饰物一旦被佩戴在人体上，就成了一件静态的装饰物。虽然在佩戴期间暂时可能有所变形，但这种珠宝饰物仅利用了形状记忆材料的超弹性性质，因此对于它的外形和形状保持性来说也就只能在适于佩戴的条件下使用。值得一提的是，这种装置中所用的金属线的规格是很细的(例如直径为0.7mm)，同时在佩戴时用很小的作用力就能使带状物展开。这个很小的作用力的撤销使这件首饰就可以恢复到其在自由空间中应该实现的初始形状。由于打开超弹性组件只需很小的作用力，因此具有不同大小的人或人体某部位(如手指、手腕)都可以佩戴这种珠宝。如果手指、手腕等人体部位比戒指/手镯的内径粗，那么因为其中的形状记忆金属线的规格很细，超弹性组件也只会对人体的该部位施加一个很温和的压力。

发明内容

本发明的一个目的是提供改进的珠宝装置；尤其是提供包括至少一段如形状记忆合金一样的形状记忆材料的改进的珠宝装置。本发明的另一目的是能够提供改进的用于生产制造并装配珠宝饰物的装置。

因此，本发明提供了一件包括第一和第二实质上相对的末端部分的珠宝饰物，所述珠宝饰物包括至少一段形状记忆材料，利用其形状记忆效应对于预定温度下的变化，使其在所述末端部分之间自动地作从打开状态到闭合状态的相对运动，在该打开状态下所述末端通过适于装配所述珠宝饰物的间隙隔开，在该闭合状态下所述间被缩小以便装配所述珠宝饰物。

所述相对运动可以适于会导致所述珠宝饰物外部可见形状或结构的改变。所述相对运动可以适于在一个平面内发生，以至于例如所述珠宝饰物呈非螺旋状，即所述末端部分优选在同一平面内移动，而且优选在此之前、形成过程中或之后不会重叠。

于闭合末端部分的预定温度可以在所述珠宝饰物佩戴者体温的变化范围内。所述形状记忆材料在上限或下限的温度转变范围内可以表现出热滞后作用，所述上限温度转变范围是10℃或更小，优选是7℃或更小，更优选是5℃或更小。所述形状记忆材料上限转变可以具有介于18℃至23℃之间的起始温度AS，而上限转变可以具有介于23℃至30℃之间的终止温度A_f。

所述形状记忆材料可以包括稳定的形状记忆材料，经过调试可在打开与闭合状态之间反复移动。

一旦所述珠宝饰物已经实际上移入所述闭合状态，从佩戴者身上取下所述珠宝饰物可能就会受到限制。在闭合状态中的所述珠宝饰物能够适于至少部分地或全部地抓住、夹住、刺穿或包围所述佩戴者身体某部位。

所述相对运动适于使所述末端部分相互接合，在此状态下所述末端部分在其间的钳夹力作用下至少部分邻接。所述末端部分可以包括卡口装置，优选是适于彼此啮合的实质上互补的卡口。

一个或两个所述末端部分可以包括定位装置，当所述末端部分相互啮合时，该定位装置适于按照实际上预定的关系定位(align)所述末端部分。

所述珠宝饰物还可以包括闭锁装置，该闭锁装置适用于至少临时地而且优选可拆卸地将所述末端部分锁进所述闭合状态。

所述珠宝饰物还可以包括指示装置，该指示装置适用于指示所述末端部分何时为打开状态或闭合状态。当所述珠宝饰物处于所述闭合状态时，所述指示装置可以包括是显示状态或隐藏状态中至少一种的标记。

所述形状记忆组件可以适于以一种实质上作为枢轴(pivotal)的方式移动所述末端部分。

所述珠宝饰物可以适于在至少一个预定截面上被紧握或拉伸，并且，以这种方式，高于预定等级的握力和拉力使所述珠宝饰物向所述打开状态移动。

在低于预定温度施加的所述预定等级的力的影响下，所述末端部分可以从闭合状态打开，所述形状记忆材料在低于预定温度时是假弹性状态。例如，所述温度可以包括用于所述形状记忆材料的奥氏体相的结束转变温度Af，并且可以高于0摄氏度，优选高于10摄氏度，更优选在10摄氏度与30摄氏度之间。

所述珠宝饰物可以包括实质上不采用形状记忆材料的非活化部分，以至于所述珠宝饰物适于用被所述非活化部分操纵使其在至少一段预定时间内实质上不改变形状，所以例如能够手动装配。

所述珠宝饰物可以包括装饰带状物，其打开状态包括实质上是椭圆形的或扩大的环形末端开口的形状，其闭合状态包括减小的间隙末端开口形状或实质上闭合的形状。

所述珠宝饰物可以包括环状物，其所述打开状态包括实质上是椭圆形的或扩大的环形末端开口形状，其闭合状态包括实质上闭合的圆形。该环状物包括适于佩戴到手指或穿过身体部位如鼻子或耳朵的环组成。

本发明还提供了储存和或装配珠宝饰物的装置，所述装置包括温度改变装置，适于使所述珠宝饰物达到或超过所述珠宝饰物移入所述打开状态所需的温度。

所述温度改变装置可以包括适于容纳所述珠宝饰物的冷却室，以及适于在所述冷却室中降低所述饰物温度的热交换装置。

所述热交换装置可以包括电动散热装置，优选便携并适用于电池马区动。

所述热交换装置还可以包括适于向所述打开状态偏置戒指的偏置装置。

本发明还提供了制造珠宝饰物的方法，该方法包括：

a)提供拉长的包括至少一段形状记忆材料的细长材料；

b)在所述材料的相对末端上形成第一和第二末端部分；

c)将所述材料制成适合于佩戴至佩戴者身体部位的打开状态，在所述打开状态下所述末端部分彼此相对地被间隙隔开；

d)使所述形状记忆材料适于当高于预定温度时使其末端部分向封闭状态运动彼此相对移动，其中，所述间隙被缩小或者所述末端部分实质上啮合，借此，形状记忆效应被用于使所述珠宝饰物适合佩戴者，同时改变了所述珠宝饰物的外部可见形状和结构。

该方法包括为使所述末端部分在所述打开和闭合状态之间重复运动而稳定所述形状记忆部分，优选通过调试稳定所述形状记忆部分。

附图简要说明

图1示出形状记忆元件的特性随温度的变化(如长度)示意图。示出了滞后现象、活化温度T_A、失活温度T_D和转变温度M_S、M_f、A_S、A_f；

图2示出在第一状态下根据本发明实施例的珠宝饰物的形状或结构；

图3示出在第二种状态下的图2所示珠宝饰物的形状或结构；

图4是图2和图3所示珠宝饰物的平面形状的详细示图；

图5是根据本发明的进一步实施例的珠宝饰物的侧视图；以及

图6是适用与本发明的实施例一起使用的制冷装置的透视图。

具体实施方式

现在将通过参考特定实施例和上述附图的例子来描述本发明。

具有形状记忆和/或超弹性的有机和金属材料是为人们所熟知的。由具有形状记忆功能材料制成的物品可以从初始热稳定结构变形为第二热不稳定结构。因此可以说这种物品在对于热的应用中具有形状记忆，它能够被从热的非稳定结构恢复到或试图恢复到初始的热稳定结构，也可以说，它能够“记忆”其初始形状。

在诸多金属合金中，拥有形状记忆的能力实际上是这样一个事实的结果，即随着温度变化这种合金会经历从奥氏体状态向马氏体状态的可逆转变。从奥氏体相态到马氏体相态的转变显示了温度的滞后现象，参见图1中的说明。但是相态的转变不能仅通过温度的一个单一值而必须通过四个温度来加以表征：M_S和M_f、A_S和A_f分别表示了马氏体和可逆马氏体(奥氏体)的转变开始和结束温度。因此，当由这样的合金制成的物品被冷却到低于M_f温度时，很容易从其初始结构变形为新的结构。所以，当变形的物品被加热时，开始于A_S结束于A_f温度段它将恢复到初始结构状态。形状记忆材料能够被形成可依赖温度激活的形状记忆元件(SME)。

众所周知，许多形状记忆合金(SMA)也表现出超弹性。当一个具有超弹性的SMA样品在高于A_f温度(因此奥氏体状态是稳定的)但低于M_d(即使在压力下也能够形成马氏体结构的最大温度)下受压时，它首先发生弹性变形，然后在一个临界压力时开始在压力诱导马氏体形成的作用下发生转变。当释放压力时，马氏体变得不稳定并转变回奥氏体，表现为样品回复到它的初始形状。与温度诱导转变相类似，压力诱导转变也表现出压力滞后现象。

多数形状记忆合金在马氏体与奥氏体相转变过程中总有一个很大的滞后现象。此外，转变范围{A_S-A_f}与{M_S-M_f}是很大的。结果，SMA组件的状态恢复可能就需要几十摄氏度的温度偏移或几百MPa的压力偏移。因此，对于包含形状记忆组件的装置，其活化和失活就需要几十度(或几百MPa)的温度(压力)偏移。例如，商业用的近乎等原子(equi-atomic)的二元镍-钛合金具有大约40℃的滞后宽度。而整个转变范围{A_f-M_f}却很容易就会超过60℃。

目前许多有关形状记忆合金的申请都是采用等原子的二元镍-钛合金。这种二元镍-钛合金通常具有大约40的滞后宽度。一些关于在珠宝饰物中使用形状记忆材料的现有技术的建议可以在DE-19934312与EP-0313070中找到，读者可以从中参考到更容易理解本申请的内容。

装置的设计者们利用这些材料的重要的一点就是滞后曲线的上、下限转变范围{A_S-A_f}、{M_S-M_f}是真实存在的。图1示出为了从活化温度Ta下的“打开”状态转变到失活温度Td下的“闭合”状态(反之亦然)，就必须对滞后现象和这两个转变范围加以克服。较大的温度转变范围会导致这种装置的缓慢/停滞作用。这将会引向DE-19934312和EP-0313070建议的方法，其中滞后曲线的转变范围{A_S-A_f}与{M_S-M_f}被设置以使描述的珠宝饰物仅被使用其超弹性的特性。

根据本发明，材料的形状记忆效应被用作使能技术应用到珠宝饰物上，即将饰物置于其使用或活化状态。这与现有技术相比，更多地使用了超弹性。而根据本发明的珠宝饰物的实施例包括了适于放置和至少临时戴在佩戴者身体某部位的装饰性带状物。这些装饰性带状物的一个实施例是戒指，特别参照图2至4披露了该戒指。

戒指10被制成包含形状记忆材料的带状物12的形状，戒指10具有包括打开状态A的“冷”形(cold shape)或结构，其中戒指10适于套到佩戴者的手指上。在打开状态A，戒指实质上是椭圆形或是扩大的环形状态。

如果戒指10以其活化形状记忆材料展示出双向形状记忆效应的方式形成，那么戒指10完全根据形状记忆采取“冷”形(cold shape)或结构。仅仅当材料是合适的并且戒指10的温度降至低于双向形状记忆材料的失活温度T_d时，这种情况才能发生。

戒指10在温度高于A_f时显示出超弹性假弹性行为。当戒指10在此温度下被打开时，外力被去掉时，它将自动恢复其闭合形状。然而，当温度低于A_f尤其是接近或低于A_S时，通过施加适当的压力如使戒指10从内向外的偏移的力或是戒指10外部的拉力，戒指10进入其打开状态。去掉外力后，将不会恢复或只能部分恢复，并且戒指10仍然保持实质上的打开状态。当戴上时，佩戴者手指的温度使戒指10的温度上升至A_f，此时戒指10自动闭合以采用“热”形(hot shape)或呈闭合状态B的结构B，这时戒指具有相对于打开状态A缩小的直径，并且在状态B中戒指10围绕佩戴者的手指。

用于形成带状物12的起始(starting)形状记忆材料具有拉长的形状，如金属线形状、带状等。带状物12相对的末端包括卡口14、16形式的末端部分，卡口14、16彼此相对，并且当戒指10的温度达到或超过预定水平时，相向运动至啮合。卡口14、16之间的相对运动发生在一个平面内，例如，在相对运动过程发生之前、之中、之后卡口14、16以一种非螺旋的形式相互接触，而不会重叠。

闭合后，卡口14、16至少会有部分邻接并且在它们之间表现出夹紧力，这种力的存在使得如果卡口14、16能够彼此通过(pass)，在热形B(hot shape)中戒指10将有至少0.1mm的重叠，优选0.5mm和更优选1.0mm的重叠，更高等级的重叠在理论上也是可能的。经过调试形状记忆材料以最小化热态B中多个循环中的残余变化，戒指10会呈现为稳定状态。调试可能优选是这样的一个程度，残余形变小于重叠，这使得戒指10可以被佩戴或摘除多次，而不会降低或失去珠宝饰物的佩戴质量。夹紧力将带状物12的相对末端14、16夹在一起，使得在佩戴者或旁观者看来戒指10似乎具有连续的结构。本发明的这一方面还有助于保持戒指尺寸的稳定性，并且有助于使戒指10保持在对手指尺寸估计的严格容许限度内。

可选择地，卡口14与16可适于带有指示装置，该指示装置可以是装饰元件，如一对铭牌18、20的婚戒，分别代表结婚的双方。该铭牌可由如金质的铭牌组成，并可以多种方式固定在卡口14与16上，例如通过采用以下方法：粘合、焊接、铜焊、氧炔焊、点焊、铆钉、凹陷固定、钉牢、碾平。除铭牌18、20外，指示装置可以包括直接铭刻在戒指10上的名字或其它标记，例如铭刻在卡口14和16的侧面。在打开的戒指10被戴在佩戴者的手指上后，铭牌18和20或者铭刻的名字将会相向运动，该运动将会吸引新人和作为婚礼当事人的旁观者。铭牌18、20或铭刻的名字还作为戒指10活化与去活的标记，以其接合点指示卡口14、16的闭合。该指示装置可以有不同的形式，而且确实可以互逆，例如使信息在打开状态A可见，而在封闭状态B不可见。还有进一步的观点，也可以与其它观点结合，可包括这样一条，即使贵重宝石在打开状态A时清晰可见，而在闭合状态B时部分或全部隐藏。这种方式下，也许只有佩戴者才知道封闭的标记就在眼前，并且这个秘密能被用来增加特定婚礼的重要意义。

卡口14和16不过是带状物12末端相对的众多形式的简单的一种，但是优选至少被成形或被处理以进行精密配合，也就是，这种精密配合对于佩戴者与旁观者来说都是极细微而难以察觉的，并且没有视觉或感觉上的缝隙。卡口14和16任意包括定位装置，该定位装置适于当它们进入啮合或紧邻状态时，通过自动定心使相对的卡口14、16实质上成一条直线。图4示出了这样的定位装置的可仿效实施例，包括在一个卡口14上的榫钉14a，该榫钉14a能够进入定义在其相对的卡口16上的实质一致的凹槽16a，可通过与榫钉14a和凹槽16a分别对应的斜槽14b、16b实现自动定心。另外，该定位装置还可包括关闭装置，该关闭装置可以增加更大的机械强度到卡口14、16的钳合力，这可以帮助在此过程中戒指10向冷区偏移，并且可以得到握住和拉开状态。这样的关闭装置也能够给新婚夫妇带来象征意义，在需要将戒指10摘下时，如在受伤的场合，这一过程优选可逆。

一旦装配，任何闭锁装置都允许戒指10可以很轻松地从佩戴者的手指上摘除，但是在偶然的情况下很难被摘除。然而，这将要求一个慎重的决定来采取适当的行为过程。例如，戒指10的脱落受下列因素的影响，在有冰块的冷的盐溶液中使戒指10冷却，或利用人力或利用如卡紧装置或拉伸装置的机械帮助将其打开。这样的机械帮助可以包括适用于部分地使带状物12的至少一部分变平的钳形装置，或者是使用传统钳子的接合器。该装置或接合器可以是用来使戒指10在初始条件下进入打开状态A的同样的装置。

显而易见，选择A_f点以使盐溶液的温度适合佩戴者。然而，由于以下两个因素，A_f点不能太高。首先，如果A_f点的温度非常接近佩戴者的体温，那么闭合动作将很难完成甚至不可能完成，如在婚礼过程中。第二，如果A_f点的温度不能高到使戒指10向打开状态A移动的温度。基于如上原因，A_f点的温度如果高于30摄氏度的话，就会显得过高了。方便起见，A_f点的温度优选高于0摄氏度，更优选高于10摄氏度，最优选介于10摄氏度到30摄氏度之间。以这种方式，戒指10可以在打开状态A时被取出，而当装配时进入闭合状态B。

可选地，戒指10可不全部由形状记忆材料带状物组成，而应只包括一段预定活化部分的12a材料。该装置将活化部分12a材料安置在带状物12的底部，以此最佳位置引起卡口14平稳的相对运动，使卡口14彼此相对移动并啮合到一起。该选择允许一个或更多实质上缺少形状记忆材料的非活化部分12b，有助于使戒指10增加活化时间，有助于婚礼上的赠送人。

在任何情况下，末端部分的闭合同时使珠宝饰物适合佩戴使珠宝饰物随外界温度变化而发生外部可视形状与结构的改变以达到实用的审美学外观的标准。

为了防止其闭合并可能导致如在婚礼服务中的尴尬，应小心控制根据本发明的戒指10的交付。通过将其充分冷却至低于M_S(如果它显示双向形状记忆效应)的温度，戒指10可被置于打开状态A，或者在温度等于或低于A_f时更优选通过机械作用力使其打开。假设使用机械外力的情况，优选确保温度低于A_f，因为这样可以减少戒指10损坏的几率。

如上述所述，作用力将会被应用作机械辅助而导致带状物12部分变形，该部分可能是活化部分12a。一旦打开，保持戒指10保持在状态A并到状态A结束就变得非常重要，温度改变装置100可设置有图6所特别涉及的物品。

温度改变装置100包括室102，该室能容纳戒指10并可以与由便携式(未单独示出)电池提供能源的电子操作冷却线路104协作。也可采用不同于基于电力的装置的冷却形式，如自冷式二氧化碳组件(self-chilling CO₂ modules)。冷却室102使戒指10保持在或低于介于大约0到20摄氏度之间的温度。因此婚礼中一旦摘下戒指并使其处于打开状态足够长的时间，戒指就足够冷了。

出于实用角度的考虑，优选地是，温度改变装置100是不受干扰的，可导致需要电池。为了使能量消耗下降，在该适合的装置的多种变化中，戒指10在封闭状态B下可以被置于室中，并且温度改变装置100传输后关闭，这样戒指10就完全处于室温下。

出于审美角度的考虑，希望将温度改变装置100隐藏在礼品盒(未显示)中。例如，当戒指10用于和戒指赠送典礼相关的传送和/或储存时，该温度改变装置100和礼品盒可以以一种可归还的方式被出借或出租。

当临近婚礼时，打开温度改变装置100冷却戒指10使其温度等于或低于A_f，例如，介于大约0至20摄氏度之间。这是显而易见的，即为了在婚礼上以打开状态A提供戒指10，当低于温度A_f时，必须提供使其进入打开状态A的装置。打开盒子后通过施加手动或辅助外力来完成，如上述所述，然后再把戒指放入盒子。如果忘记将导致尴尬的境地，优选使戒指10置于打开状态下，或提供适于自动地不受用户干扰地打开戒指10的开启装置，这还能控制电池能量的消耗。例如，通过使用适于分别从戒指10的外侧或内侧施加拉力或推力即可实现。当温度改变装置100被打开并将戒指10冷却到或低于戒指10的指示和偏移装置采用的预定温度时，施加的偏移足够自动打开戒指10。

一种简单的偏置方法可以是将弹性插入物压入关闭的戒指10。另外一种方法是提供拉臂或推臂106、108，该拉臂或推臂被整合进温度改变装置100，并通过如弹簧(未示出)一样的偏置元件的装置被偏置以在戒指10上施加开模力(opening force)。这样的偏置元件优选被隐藏，臂106、108在接近戒指10时是可以伸缩的，所以增加了现有的美学感染力。

另一个简单可选的方法是在A_f或低于A_f的温度下先打开戒指10，并将其夹进打开位置，例如通过插入榫钉或将其放入冷却室的固态模板中。然而，本方法和上述方法相比不太令人满意。

根据本发明的珠宝饰物的其它装饰性带状珠宝饰物的实施例还包括手镯、耳环、穿透人身体某部位的珠宝饰物和项链。当这些带状珠宝饰物在较低的温度下能轻松地佩戴上时，它们被打开并分别戴在人体的不同部位，在佩戴者体温的作用下加热并自动闭合。

和本发明的所有实施例类似，当佩戴的时候饰物外表的形状与结构，从最初适于佩戴的状态到实际使用的状态发生变化。外部形状或结构的变化可实现一个或两个功能性的或审美学的目的。

现在讨论这种带状珠宝饰物其它特征，大多数是共性的，而且类似于刚刚讨论过的戒指10。该带状珠宝饰物(需要与其它组件相结合)可以非常好的佩戴于人体各部位的不同位置，而不用任何其它的摆链、精制的手工锁、螺钉等。它可以在高温时闭合或延展，在低温时开放或收缩。并且形状与结构将随温度的改变而相应地变化。

现在参考图5，根据本发明，手镯被以带状物60的形式制成，还包括一部分形状记忆材料。带状物60包括打开手镯形状的实质上刚性的结构，打开的手镯由包括带、条或线的初始材料形成，带、条或线被弯曲为实质上是圆形或椭圆形的非重叠的带形。当然，也可以做成其它多边形的形状。一对实质上互补的球形片62、64的末端部分在带状物60相对端上形成，例如当材料被弯曲围绕前者时，隔着间隙彼此相对。

形状记忆材料适于使带状物60处于闭合状态，该闭合状态包括“热”形(hot shape)或结构B；打开状态包括“冷”形(cold shape)与结构A。在“冷”形状A，带状物是椭圆形的或拉长的圆形的末端打开的形状A，其中，球形片62、64被间隙66分开，间隙66足够让佩戴者的身体某一部分(如手腕)穿过。在“热”形B(hot shape)时，带状物表现为闭合的形状B，为椭圆形或圆形形状B，具有从冷A的间隙66缩减的内间隙66’，以限制从身体部位上摘取带状物60。因此，位于圆球形末端部分62、64之间的间隙66、66’可以在由“冷”形A到“热”形B转变时缩小，同样也可以在由“热”形B到“冷”形A转变时扩大，因此可以通过改变外部可见形状或结构，同时实现佩戴/摘下珠宝饰物时美观的外在效果。本发明的任何一个实施例都有共性，即珠宝饰物为非螺旋形的，且其末端部分能以一种彼此相对的关系相对运动，并优选在实质上相同的平面内进行。

当戴上(或摘下)带状物60时，如果还没有处于打开状态A，带状物60那么它可以通过人为的作用使其在低于预定温度时变形，从而进入“冷”形A。该冷却过程可以通过浸入盐溶液、冰(或是冷的)水、冰冷的喷雾或其它类似方法实现。

因此，为了使佩戴者顺利戴上饰物，就必须将带状物置于打开状态A下，然后加热带状物20使其至封闭状态B。例如，加热过程由体温来完成，带状物20将自动从冷形A转移至热形B。因此可看出，以和上述讨论戒指10类似的方式，形状记忆效应被用作戴/摘珠宝饰物的原理，即将末端部分移进或移出使用中的或已佩戴的状态B，而同时改变其外部可视的形状或结构。优选通过调试稳定该形状记忆材料，以至于可随时重复地佩戴或摘除。

该形状记忆材料由金属合金组成，形状记忆基本材料处理过程是为了在必要的范围内具有转变温度A_S、A_F、M_S和M_F。在优选实施例中，手镯60可以在较低温度时打开并在室温或略高于室温情况下保持打开形状。这样具有打开形状的手镯60易于存储和运输。而对于这一方案的技术要求是A_S、A_F应当足够高。可以意识到，这种冷却仪器与或夹持装置和上述的类似，适用于手镯60与其它带状物。

身体温度与A_F的温差越大，从冷形(cold shape)向热形(hotshape)的形状变化就越快。这样，从实用和审美的角度来说就需要有一个足够快的作用力。因此，A_F必须远低于体温。从实用角度讲，手镯应能在一个足够高的温度下打开。因此，A_S必须足够高。

综合上述要求，逆向转变的温度范围优选很小，当然，这也是从审美和实用角度来考虑的。例如，优选的是，A_S接近22℃(介于18℃和25℃之间)，A_F接近于28℃(介于23℃至30℃之间)。A_F与A_S之间的温差优选是10℃或更小，更优选是7℃或更小，最优选是5℃或更小。其原因是这样的手镯可以在低于A_S的温度下打开。因此，A_S的温度不能太低，否则会给佩戴者带来不方便。相同或类似的考虑可应用于适合制造根据本发明的其它实施例的珠宝饰物的材料，比如以上讨论的戒指10。

用于本发明的珠宝饰物众多实施例的形状记忆材料可以由许多形状记忆材料制成。

例如：

二元镍钛(缩写为Ni-Ti)；

含有其它合金元素的镍钛合金；

含有其它合金元素的镍钛铜合金；

镍钛铜铬；

铜为基本元素的形状记忆合金，例如含有其它合金元素的CuZnAl与CuAlNi；以及

金为基本元素的形状记忆合金。

多数形状记忆合金的转变温度依赖于组成物和处理工艺。为了获得合适的转变温度，必须选择合金的适宜组成和适当的加工工艺。

对于珠宝饰物制造，最初的材料是具有合适大小、由合适的合金经适宜工艺(见前文)制成的金属线、带状物及类似物。带状物的进一步制造还包括以下几个步骤，如(i).形状预设处理；(ii).额外热处理；(iii).抛光与上色过程；(iv).添加其它物品。以上给出的顺序只是指导性的，其它顺序以此类推。

考虑到形状与结构的设置处理，在这一步骤，形状记忆元件被设置为热形B。它通常包括(i).具有合适形状的金属轴的制造，(ii).将形状记忆元件固定到轴上或其周围，(iii).适当温度下将轴和固定好的形状记忆元件一起放入熔炉或类似物中(熔盐池等)一段时间，(iv).冷却并将形状记忆元件从轴中取出。之后，形状记忆元件就具有了所需的热形。以基本元素为Ni-Ti的合金为例，除其它程序外，热处理温度和时间一般为在400-550℃持续2至30分钟。需要其它的热处理工艺来改变转变温度或形状记忆元件的延展性。

出于审美考虑，抛光和上色处理是必须的。研磨和抛光(电抛光和机械抛光)可以获得金属颜色。对于基于Ni-Ti的元件，通过适当热处理可以获得黄色、蓝色、黑色及中间色。经过涂层和绘色也可以得到不同的颜色。

可以把其它物品与形状记忆元件结合起来。例如，钻石、金球及其它都可以放在形状记忆元件上以增添艺术效果。

尽管本发明已经参照附图和优选实施例进行了说明，但是，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。本发明的各种更改和变化由所附的权利要求书和等同物的内容涵盖。

Claims (27)

1.包括第一和第二实质相对的末端部分的珠宝饰物，所述珠宝饰物包括至少一段由形状记忆材料制成的部分，所述形状记忆材料在高于预定温度时适于利用形状记忆效应，使其在所述末端部分之间自动地作从打开状态到闭合状态的相对运动，其中，在所述打开状态，所述末端部分通过适于配戴所述珠宝饰物的间隙隔开，在所述闭合状态，所述间隙被缩小，以便装配所述珠宝饰物。

2.根据权利要求1所述的珠宝饰物，其中所述相对运动适于导致所述珠宝饰物的外部可见形状或结构的变化。

3.根据权利要求1或2所述的珠宝饰物，其中用于使末端部分闭合的所述预定温度在所述珠宝饰物的佩戴者的体温变化范围内。

4.根据上述权利要求中的任一所述的珠宝饰物，其中所述形状记忆材料表现出具有上限和下限温度转变范围的热滞后作用，所述上限温度转变范围是10℃或更低，优选是7℃或更低，更优选是5℃或更低。

5.根据权利要求4所述的珠宝饰物，其中所述形状记忆材料具有在18℃至23℃范围内的上限转变起始温度A_S。

6.根据权利要求4或5所述的珠宝饰物，其中所述形状记忆材料具有在23℃至30℃范围内的上限转变结束温度A_f。

7.根据上述权利要求中任一所述的珠宝饰物，其中所述形状记忆材料包括稳定的形状记忆材料，经调试适于在所述打开和闭合状态之间作往复运动。

8.根据上述权利要求中任一所述的珠宝饰物，其中只要所述珠宝饰物实质上已移入所述闭合状态，那么从佩戴者身上摘下所述饰物将受到限制。

9.根据上述权利要求中任一所述的珠宝饰物，其中处于所述闭合状态的所述珠宝饰物适于至少部分地抓住、夹住、刺穿或包围佩戴者身体的某一部位。

10.根据上述权利要求中任一所述的珠宝饰物，其中所述相对运动适于实质上发生在一个平面内。

11.根据上述权利要求中任一所述的珠宝饰物，其中所述相对运动适于使所述末端部分啮合到一起，且在此状态下所述末端部分在其间的钳合力的作用下至少部分邻接。

12.根据权利要求11所述的珠宝饰物，其中当所述末端部分啮合时，一个或两个所述末端部分包括以实质上预定的关系定位所述末端部分的定位装置。

13.根据权利要求11或12所述的珠宝饰物，还包括适于将所述末端部分至少暂时地且优选可拆卸地锁进所述闭合状态的闭锁装置。

14.根据权利要求11至13中任一所述的珠宝饰物，还包括适于指示所述末端部分何时处于打开或关闭中的至少一个状态的指示装置。

15.根据权利要求14所述的珠宝饰物，其中当所述珠宝饰物处于所述闭合状态时，所述指示装置还包括表示显示或隐藏中的至少一个状态的标记。

16.根据上述权利要求中任一所述的珠宝饰物，其中所述形状记忆部分适于以实质上作为枢轴的方式移动所述末端部分。

17.根据上述权利要求中任一所述的珠宝饰物，其中所述珠宝饰物适于在至少一个预定部分上被握紧或拉开，并且以高于预定等级的握力或拉力向所述打开状态移动珠宝饰物。

18.根据权利要求17所述的珠宝饰物，其中在低于预定温度下施加所述预定等级的力的影响下，所述末端部分适于从闭合状态被打开，在所述预定温度，所述形状记忆材料是假弹性状态。

19.根据上述权利要求中任一所述的珠宝饰物，其中所述珠宝饰物包括实质上不采用形状记忆材料的非活化部分，以至于所述珠宝饰物适于用所述非活化部分控制并且至少在一段预定时间段内没有形状变换，因此能够用手操作。

20.根据上述权利要求中任一所述的珠宝饰物，其中所述珠宝饰物包括装饰带状物，所述装饰带状物的所述打开状态包括实质上是椭圆形或扩大的环形末端开口形状，并且所述装饰带状物的闭合状态包括缩小的间隙末端开口形状，或实质上闭合的形状。

21.根据上述权利要求中任一所述的珠宝饰物，其中所述珠宝饰物包括环状物，所述环状物的打开状态包括实质上是椭圆形或扩大的环形末端开口形状，并且所述环状物的闭合状态包括实质上闭合的圆形。

22.用于根据上述权利要求中任一所述的珠宝饰物的存放和/或装配装置，所述装置包括温度改变装置，所述温度改变装置适于使所述珠宝饰物达到或超过所述珠宝饰物移入所述打开状态所需的温度。

23.根据权利要求22所述的装置，其中所述温度改变装置包括适于容纳所述珠宝饰物的冷却室，以及适于在所述室内降低所述珠宝饰物温度的热交换装置。

24.根据权利要求22或23所述的装置，其中所述热交换装置包括电动散热装置，优选便携并可用电池驱动。

25.根据权利要求22至24中任一个所述的装置，还包括适于朝所述打开状态偏置其中的环状物偏置装置。

26.制造珠宝饰物的方法，包括：

a)提供包括至少一段形状记忆材料的细长的材料；

b)在所述材料的相对端形成第一和第二末端部分；

c)将所述材料制成适于佩戴至佩带者身体部位的打开状态，在所述打开状态下所述末端部分实质上彼此相对地被间隙分开；以及

d)高于预定温度时，使所述记忆材料适于在至少一个所述末端部分向闭合状态移动，在所述闭合状态所述间隙被缩小或所述末端部分实质上啮合，由此形状记忆效应被用来将所述珠空装饰佩戴至佩戴者，同时改变所述珠宝饰物的外部可见形状或结构。

27.根据权利要求26所述的方法，包括为了使所述末端部分在所述打开和闭合状态之间作重复的运动，稳定所述形状记忆部分，优选通过调试稳定所述形状记忆材料。

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