CN1675473A - 固定与脱开系统 - Google Patents

Abstract

一种紧固件(10)，包括：一具有一能弯曲的梁(12)和一接合装置(14)的紧固元件；以及一附着于紧固元件上的致动装置(18)，其具有一种在受致动时适于收缩的形状记忆合金；其中，能弯曲的梁(12)可随材料收缩而在接合位置与脱开位置之间移动。本发明的第二方面在于一种用于紧固件网络的紧固件，包括用于从紧固件网络中的其他紧固件中识别该紧固件的地址装置，该地址装置通过包括硬连线、非易失性存储器和半导体的存储装置进行储存。

Description

固定与脱开系统

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。

在某些实施方案，一旦形状记忆材料使得梁移动至脱开位置，它便可在要求的时间段内保持该位置，可能的话保持在”夹持”状态。这种夹持状态可通过使用较将梁从接合位置移动至脱开位置所需小的力便可确定。举例来说，这可通过例如在致动装置周围保留一绝缘管来绝缘致动装置而实现。这种管可包括或包含特氟隆或其他绝缘体。如果绝缘适当，则使用比在初始位置处将梁移动至脱开位置所要求的电流小的电流(或其他能量)，形状记忆材料便可顺利地将梁保持在脱开位置。

在此实施方案中，另一种减小将梁保持在”夹持”状态所要求的能量的方法是设置一或更多个阻碍空气对流的屏障。

众所周知，形状记忆合金需要较长的时间来冷却，例如需要4～5秒之久。如果该时间不符合要求，则形状记忆合金会覆上可能减少冷却时间的吸热材料。在形状记忆合金上直接使用橡胶、硅酮或聚氨酯一类的材料可有助于减少冷却时间。但是，这对于提高加热形状记忆合金所要求的功率可能会有负作用。如上所述，如果使用特氟隆实施绝缘，则可能需要在特氟隆管上放置铜管，因为铜管对于将热导离形状记忆合金而言效率很高，从而使得冷却时间变短。

本发明的紧固件可采取单稳态、双稳态或多稳态夹子的形式。作为单稳态夹子的实施例，能弯曲的梁为弹性，而形状记忆材料采取能弯曲的梁与基部相连的钛-镍丝的形式。当加热至足够高的温度时，钛-镍丝出现收缩，并且弹性梁弯曲以适应收缩；当冷却至相应温度以下时，钛-镍丝伸长。弹性梁偏离使得单稳态夹子回复至初始位置。

作为双稳态夹子的第一个实施例，梁具有两个稳定位置，其中一个位置是梁保持在接合位置，而另一个位置是梁保持在脱开位置。作为第二个实施例，梁没有任何偏离，从而使得梁保持在接合位置。在两个实施例中，可设置两段钛-镍丝来将能弯曲的梁连接至基部。其中一段钛-镍丝设置在梁的一侧，而第二段钛-镍丝则设置在梁的另一侧，各钛-镍丝可单独被致动。当第一段钛-镍丝被致动时，其收缩并使得梁沿一个方向变形至脱开位置。当钛-镍丝冷却时，梁保持这种形态。为了将紧固件移动到接合位置，须通过使用适当的加热来致动第二段钛-镍丝，从而第二段钛-镍丝收缩并使得紧固件回到第一位置。双稳态夹子可在要求不必保持能量(例如热量)供应的条件下便保持脱开位置的场合中使用。

对于多稳态夹子而言，致动装置可使梁以递增的步长移动到多处位置。

在本发明的第一方面的范围内，紧固件可被锁定在接合位置、脱开位置或任何中间位置。锁定装置可为本领域的任何合适装置。举例来说，锁定装置可限制梁或接合装置，或可阻止梁或接合装置移出锁定位置。举例来说，如果用本发明的紧固件来拴紧门可能会比较有用。

在一个实施方案中，受致动时收缩的材料优选为金属丝形式，形成梁的“主干”。在另一个实施方案中，该材料可为条形。在两种情况下，该材料可沿梁的大部分长度延伸，或可安装在梁头或附近，或沿一角度延伸。该材料可用任意合适的方式配属，包括穿过小孔或凹槽、螺纹连接、模制、涂敷、密封在其他材料内等等。

特别是当该材料为金属丝形式时，可方便地将金属丝贴附到一段诸如尼龙或Kevlar一类的高强导线上，以便与非导电高强线一起形成聪明的记忆合金丝环。可按卷曲方式进行连接。如果在梁的两端上设有一钩子，则该环可通过该钩子附加于梁上，卷曲点作为将合金丝焊接到紧固件上的点来提供能量。这种紧固件可通过塑料的注射模塑法制成，或由金属通过将合金丝卷曲成环并将其夹持到位的简单装配而形成。可以预料，这种紧固件的成本将会很低。

应当理解，受致动时收缩的材料并不限于丝或条。作为另一个非限定性的实施例，该材料可通过溅射或其他工艺喷射至梁上。

将施加至材料上以使其采取脱开位置的能量优选为通电而产生的热能。当然，其他的能量形式也是合适的。就电流产生的热能而言，这可通过任何合适的方式实现。

紧固件可为非连续紧固件或可设有连续接合条的直线延伸紧固件。就非连续紧固件而言，紧固件基部的接线端可用来连接电源。就线性紧固件而言，为了使电能沿线性紧固件的长度方向传送，可在紧固件中并入一或多条总线。在一优选实施方式中，金属丝绳可将一个总线沿紧固件的长度方向与另一总线相连。金属丝绳可与紧固件成一整体。

梁可与基部相连或与之成一整体。优选地，接合装置位于梁相对于基部的相对端。

相比其他形式的紧固件，本发明的紧固件可用极为价廉的方式制造。举例来说，本发明的紧固件可替代许多申请中的螺线管。至少在一些实施方案中，本发明的紧固件可看作是介于闭锁装置与紧固装置之间的混合装置。由于安装一旦构成，所有的固定可能难以接近，所以本发明在安全场合尤为有用。

本领域技术人员易于理解，在一个实施方案中，本发明的紧固件可仅由两部分构成，紧固元件与梁成一体，接合装置为一部分，而致动装置为另一部分。这可能确实很有好处，不仅所需要的部件较少，并且组件更少、成本更低、且可靠性更高。

紧固件可将第一元件固定至第二元件，并且例如可与第一元件成一体，或者可与其分离。本发明的一个重要方面在于可形成与元件成一体或与之分离的紧固件。举例来说，紧固件可一体模制成产品壳体，或由金属板的边缘制成。

第一元件和第二元件可各自从较宽的范围中挑选，正如国际申请中的情况一样。另外，如同国际申请中的情况一样，可设有两个以上的固定或脱开元件。举例来说，一个第一元件可固定至若干第二元件上，或与其脱开；多个第一元件可固定至单个第二元件上，或与其脱开。或者多个第一元件可固定至多个第二元件上，或与其脱开。此外，在具有多个元件的情况下，它们不必相同。多个第一元件可互不相同；多个第二元件也可互不相同。

本发明的紧固件可由一或更多个部分组成，并且可与其将紧固的元件之一成一整体，或通过粘合剂、搭扣配合或其他合适的方式附着于该元件上。

本发明的紧固件可在相当多的工业场合中应用。举例来说，本发明的紧固件可用于将玻璃保持于窗户内，或将板保持在框架内、或保持在承台上。利用本发明的紧固件，无须外露式紧固装置。窗户或板可被固定，除非使得紧固件采取脱开位置，否则不可能脱开。这样，紧固件可将第一元件(窗玻璃或板)安装至第二元件(窗框或框架)。另一实施例是将建筑物护墙板固定至下面的基础结构，例如板墙筋。

在这些实施方案中，本发明的紧固件可采用一或更多个非连续锁定点或一个连续锁定点的形式，例如线性紧固件。多锁定点可提供更安全的性能，例如在锁定窗户的情况下。

本发明的紧固件特别适合在打算防止或阻止损害或破坏的情况下使用。作为一个实施例，可通过本发明的紧固件来固定公共交通工具例如火车上的轻型配件，从而可不必设置防干扰屏以及其他不美观的屏障。下面为其他一些实施例：建筑物的检修窗，例如用于报警系统、安全设备等等，建筑物的灯罩、红绿灯罩、电话箱和停车计时器以及信号装置的壳体，例如在公共汽车车站和铺面上。

如果暴露给外部元件，组件内可优选包括一密封或绝缘材料，以防紧固件承受不良的温度变化。

当施加的能量为电流时，该能量可能源自标准电源，或由非连续电源供应，例如电池。这样，举例来说，本发明的紧固件可用于将作为封盖的第一元件固定至作为例如瓶子一类容器的第二元件上。在该实施方案中，能量可由封盖内的电池供应，或通过从一单独电源由外部供应的能量来供应。

本发明的紧固件可适用于较大的使用范围。

作为使用本发明的紧固件的一个实施例，紧固件可将邮箱盖封闭在邮箱上，该邮箱例如为住宅单元建筑物中的一组邮箱中的一个。在这种情况下，可能需要插入电子通达卡来准许能量供应到紧固件上以使其致动并允许邮箱盖与邮箱脱离、允许进入邮箱。

本发明的紧固件的尺寸可较小：这有助于它在各种场合中使用。

本发明的紧固件的最主要的使用场合是将产品的壳体结合在一起以及允许拆卸。上面已经论述，拆卸变得日益更加重要，与产品回收联系在一起尤为如此。本发明的紧固件可为装配和拆卸提供简单且较为便宜的装置。举例来说，由两部分组成的塑料壳体。一部分可较为简单，形成盖子，而另一部分可容纳本发明的紧固件和电子支持系统。

作为进一步改进的实施例，本发明的紧固件可嵌入产品本身，以允许产品的部件和子配件根据命令进行拆除，同时可拆除类似的材料。部件可在有效的顺序中予以拆除，并且部件和子配件可在不受损伤的情况下快速回收。

本发明的紧固件在其他类型的装配和拆卸方面可具有特殊的用途。举例来说，车辆的装配和拆卸通常较为复杂。如果需要更换部件，为了进入部件内对其进行更换，往往必须经过一系列复杂的步骤。利用本发明的紧固件，尤其在可编址形式中，通过仅仅脱开那些需要脱开的紧固件以进入所述部件便可大大简化拆卸程序。例如，如果需要更换车辆仪表板上安装的无线电，如果使用本发明的适当的可编址紧固件，通过较简单的计算机、例如编有合适的紧固件的地址的手掌大小的计算机便可操纵该过程。为了使得紧固件以任何合适的方式脱开，数据可通过硬连线或其它装置、例如红外线传送器进行传送。为了取下无线电，仅需脱开汽车仪表板上相关的紧固件。为了重新装配可反过来进行该过程。

本发明的紧固件对于建筑业以及势必具有嵌入式“智能”的大型建筑的内连接尤为有用。举例来说，如果数据总线(有线或无线)穿过建筑物，本发明的紧固件可纳入合适的网络来用于种种紧固场合。即使是智能系统本身的入口也可利用本发明的紧固件进行固定。举例来说，由于本发明的紧固件在进行安装之后可能难以接近、并且可设计成根据合适的命令以及受建筑物的智能系统控制的能量施加而脱开，故无须设置可锁定、密封或防损坏的螺钉。在更为局部的尺寸上，进入受本发明的紧固件保护的区域可通过键盘得以实现，键盘可向电源输送合适的命令，之后电源使得紧固件变形并因此而脱开。

本发明的智能型紧固件可用于加强质量管理和装配速度，同时提供受控拆卸。虽然本发明的该方面在大范围的区域中使用，但是文中与一方便的实施例相关的是车辆装配。由于本发明的智能型紧固件可编址、独立或成群、并且为编程的形式，所以可在装配过程中替换损坏的部件或更换汽车上选择的选件；装配线不再受目前公知的方式限制。作为简单的实施例，一旦选择汽车上的“选件”并进行安装，通常不可能改变所选的选件，例如替换汽车无线电的CD播放器。由于无须经过现有技术工艺规程条件下所需要的繁重的拆卸作业，所以本发明可以进行这种更换。当本发明的智能型紧固件用于汽车的相关部件的构造时，该部件(例如无线电)可通过命令仅脱开相关的紧固件顺利更换。举例来说，该命令可嵌入能由便携式或其它计算机携带的软件中。

正如已经提到的那样，因为(在该实施例中)在未向紧固件传送脱开部件的必要命令时，无法将汽车无线电或CD播放机从汽车上取下，所以这类结构不仅对于装配线具有较宽的分支，而且还具备安全性。本发明的结果还在于，与现有技术相比，由于装配和拆卸还可被计算机化，故不再需要集中培训，并且可减少熟练工人的数量。

在保养和维修行业，本发明的紧固件可能具有显著的优点。如上所述，汽车是通过局部计算机网络进行制造的。这些已有技术无疑可被改进以适应本发明的智能型紧固件。因此，举例来说，当车辆的头灯灯泡需要更换时，可以预期，人们所需要做的全部事情便是一个访问码(其可被压印在适当的备件上)，该访问码可进入适当编程的计算机内，例如手掌型计算机，之后它将指导使用者采取步骤并访问必要的紧固件，使得它们通过输入适当的能量而被脱开。类似地，重新装配也可由计算机控制。

作为备择实施方案，汽车或其他组件可按如下方式构造，从而如果部件损坏，将其保持在位的紧固件将为了进入而自动脱开，从而可更换部件。

本发明的紧固件的一个重要方面在于它可能非常简单而且便宜。因此，可按“备用”方式来使用本发明的紧固件。通过任意多次复制紧固件的一或更多个部件的备用方式可提高可靠性。备用配置可确保如果任何元件损坏，备用元件可继续行使紧固件的功能。这对于设有多个本发明的紧固件的系统、例如下面将更为详细地描述的“智能”紧固系统而言尤其重要。

紧固件本身可能已经嵌入备用件。举例来说，如果致动装置为金属丝，紧固件可包含两个这样的金属丝，每个均能操纵紧固件。如果其中一根金属丝损坏，则另一个可用于完成梁的移动。

另一种方式在于，本发明的紧固件可在备用系统中使用。举例来说，国际申请涉及紧固件中的遥控致动锁定装置。可通过两种紧固件来制造一个组件，以固定或脱开第一元件和第二元件。其中一种紧固件可为国际申请所涉及的遥控致动型。第二种可为本发明的紧固件。在该实施例中，通常通过遥控致动紧固件来完成紧固和脱开。但是在出现任何损坏的情况下，可用本发明的紧固件进行紧固或脱开。

作为备用的另一个实施例，本发明的同一紧固件可复制设置，任何一个紧固件均可各自作为系统中的紧固件。如果第一紧固件损坏，可用第二个同样的紧固件来完成它的作用。

作为“双备用”的实施例，可设置两个单独的本发明的紧固件，其中每个均可各自完成紧固作用。每个紧固件具有复制的致动装置，两个均能使梁移动。这种设置可经得住紧固件单独损坏或致动装置单独损坏、以及一或多处组合损坏。

本发明的紧固件可为“智能型”或“非智能型”。作为非智力型紧固件的实施例，指的是相当于上述紧固件的情况，例如，需要转换形状记忆材料的能量可源自交换总线。本发明的智能型紧固件优选为可编址型。在这种情况下，紧固件将需要与一批数据一起的一批能量(例如电源)。紧固件通过例如设置一内置开关和信息处理机来制造成智能型紧固件，从而使得紧固件逐个编址、或作为一组的部分用于开关或脱开部件。易于理解，这种形式的“聪明夹具”在各种领域有多种应用。它特别适合已经具有能量以及可能设置数据的环境。它可用于闭锁，尤其是需要多个不同的点来闭锁的场合，例如门边周围，或者是论述过的邮箱组的场合。

应当理解，就逐个或作为一组的局部的紧固件的编址能力而言，这使得若干紧固件按选择的顺序被致动。因此，一或更多个元件可按选择的顺序脱开，同样，元件可按选择的顺序紧固在一起。

本发明的紧固件可为网络的一部分。该网络例如可遍及整座建筑物，或遍及整辆汽车或整架飞机。多个紧固件可与中央数据处理机/可编程固态开关相连，当提供合适的数据时，该开关使得一或更多个紧固件接收所要求的功率来将一个元件与另一个元件脱开。在该网络中，每个紧固件可单独致动，或以较小或较大的组致动。

除了提供紧固功能之外，本发明的智能型紧固件可提供使用紧固件的智能和开关性能的第二个功能。

一个简单的实施例便是具有多个本发明的智能型紧固件的汽车。紧固件所具有的第一个作用便是安装及脱开车辆上的灯泡。紧固件所具有的第二个作用便是检测环境光照度并且根据所检测到的光照度打开或关上灯泡。一组紧固件可用于打开或关上车辆的边灯；另一组紧固件可用于打开或关上前灯。传送到中央处理机的环境光照度的数据根据所选灯的自动转换标准来致动第一紧固件或第二紧固件或两个紧固件。

当本发明的紧固件为网络的一部分时，网络可按任何适当的方式构造。优选地，网络形成星形信标链或串级链。当网络形成星形信标链时，电源开关或信息处理机位于星形信标链的中心，其中每个紧固件单独连接到电源开关/信息处理机。串级链是指，连接布置成串联形式，电源在链上。选择性地，数据供给利用输电线或分离数据电缆也可形成链的局部。

尤其是对紧固件构成的网络而言，紧固件可包括能够传送紧固元件和致动装置的状况的信息的传感器，包括检测紧固元件当前状态(接合或脱离)，检测以允许优化控制致动装置的能量施加，以及检测以便报告紧固元件或致动装置的性能，即退化还是即将损坏。

传感器可按多种方式进行操纵，例如通过可使用电接触、磁性、光学、电容式或任何其他合适的传感机构的限位开关，以检测紧固件的当前状况(即关闭、中间或多个稳定位置的任何一个)。另一实施例为一或更多个安装在紧固件上或与其相连的应变仪或等效应变传感器，以用较高的分辨水平来检测位置和状况，从而可精确测定位置并进行控制。作为另一实施例，力传感器或力传感装置可安装在紧固件上或与其相连，以用较高的分辨水平来检测作用在紧固件上或由紧固件施加的力、紧固件的状况，同样精确测定位置并进行控制。近程式传感器或等效的位置传感装置可用于检测紧固件的位置。温度传感器或等效温度传感装置可用于检测紧固件的温度，并且根据紧固件的类型，可用来优化紧固件的控制并检测紧固件的状况。对于本领域的技术人员而言，传感器的其他实施例是显而易见的。

除了能够将紧固件的位置和状态报告给网络系统的其他区域之外，传感器用来优化紧固件的控制操作。下面为非限制性的实施例。

在第一实施例中，用限位开关形式的传感器来检测梁向脱开位置的移动情况。向致动装置供应高水平的功率直至达到脱开位置，限位开关来报告此位置。在此阶段，功率可降低至低水平，但仍然足以将紧固件维持在脱开位置。运行时间、能量消耗和热量为最小。

第二实施例是将应变仪附加在梁上。向致动装置施加高水平的功率直至使梁转向至脱开位置。通过应变仪检测该位置使得功率降低至低水平，同样足以将紧固件维持在脱开位置，但同时使得运行时间、能量消耗和热量最小化。此外，分析作为输入功率和时间的函数的梁弯曲度，检测出梁的退化并在完全失效之前发出需要替换的信号。

作为第二实施例的变更实施例，梁上可设置两个应变仪，每边一个。差值测量允许在梁的整个移动过程中用高分辨率来测定其位置。共模测量可测量梁的线膨胀或紧缩，并从而测定梁上的轴向荷载。

作为第三实施例，传感器可检测被紧固元件的内容(或缺少的内容)并可提供适当的反应。举例来说，如果紧固件连接的是管子，传感器可检测管子内流体的存在，并且即使下命令也不会使管子脱开。类似地，传感器可检测紧固件所连接的电缆中的电流，并且如果管子脱开会引起危情便会拒绝脱开。

在另一实施例中，传感器可以是能够检测环境温度并向嵌入式处理机提供情况的局部温度探测器。处理机则能因此计算并分布启动致动装置所要求的合适功率。形状记忆合金通常用脉冲功率致动，例如150℃脉冲功率。如果环境温度在-50℃～75℃的范围内则运行良好。但是，如果环境温度较高，例如大于75℃，则150℃脉冲功率可能使得形状记忆金属丝过热。因此，检测过环境温度的传感器可让程序计算出适当的适当的功率大小并将其分布到紧固件上、提高较低环境温度处的装置的工作温度窗口、或如果环境温度已经比较高时节省功率。

第二方面

本发明的第二方面在于提供了一种用于紧固件构成的网络的紧固件，该紧固件包括地址装置，以将该紧固件与网络的其他紧固件区分开。本发明的第二方面还在于提供一种用于这些紧固件的网络，下文称“系统”。

该紧固件可为根据本发明的第一方面的紧固件或任何其他合适的紧固件。其中一个实施例为形成澳大利亚临时专利申请No.2002953616的保护主题的螺栓组件。另一实施例为形成澳大利亚临时专利申请No.2003901352的保护主题的紧固件。两个说明书的内容在此引入作为参考。

地址装置是用来致动网络系统以识别紧固件，目的在于建立通讯和访问命令，例如使得致动装置致动的命令。

紧固件可设有致动装置，该致动装置为任何合适的致动装置，并且在很大程度上将取决于紧固件的特性。如下为致动装置的实施例：磁性(线性螺线圈)、磁性(旋转式螺线圈)、磁性(线性致动器)、磁性(电机)、压电、静电、热(形状记忆合金)、热(双金属)、热(状态改变)、气动、水力、化学、烟火或炸药、声学或超声波、电离辐射、电离颗粒、发光和重力。

地址装置可为任何合适的装置，但优选能以非易失性方式进行存储，以便防止腐蚀以及有意或无意的覆盖或改变程序。此外，作为优选实施方式，地址装置不能使得一个以上的紧固件具有相同的特性，除非要求紧固件替换件具有与被替换的原紧固件一样的特性。

作为非限制性的实施例，地址装置可包括序列号、通讯地址或临时通讯地址或上述任意组合。

当地址装置为序列号时，优选编入紧固件作为制造程序的一部分的独特号码，并且该号码在紧固件的使用期限内不会改变。

当地址装置为通讯地址时，优选可在安装时或配置网络时分配给紧固件的通讯或网络地址。

当地址装置为临时通讯地址时，该地址为可在短暂的基础上分配给紧固件的地址。举例来说，可以要求在紧固件配置在子网络中或完全使用的情况下，特殊阶段的紧固件的独特地址将使得通讯量过大和/或在通讯期间需要额外的程序内部操作。

地址装置可使得紧固件的独特特性以任何合适的方式进行存储，并且存储在任何合适的存储装置中。优选地，存储方法稳固耐用并且使用公知的技术，例如具有检验数字或CRC保护、误差检测备份自动恢复等等的多重备用存储。优选地，存储方法包括防止未经认可的访问或随唯一特性逐渐减弱的测量。

下面是存储设备的实施例：

硬接线：包括开关、跨接线、焊接斑点和焊接连杆

非易失性存储器：包括PROM(可编只读存储器)、EPROM(可擦可编程只读存储器)、EEPROM(电可擦可编程只读存储器)、闪速存储器、电池背部随机存取存储器(RAM)、强磁性RAM和光存储器。独特特性的存储可与微控制器的操作程序编码结合在一起。

半导体：这种形式的存储可结合制造过程中编制并且能够由微控制器读取的独特的序列号。

紧固件的地址或特性可编成密码。许多种形式的有效加密技术均可适用于本发明，下面是实施例。

第一实施例为链路加密，其中可截取信息的每一通信链路通过对通信链路上的信息加密而进行保护。信息可在通讯或控制节点处呈现未加密或“不受阻碍”，并且可能需要用下面将进一步描述的物理访问控制等其它方式在这些节点处进行保护。

第二实施例是端对端加密，其中信息在其源头被加密并且在其终点被解密，同时不会在通信链路的中间点出现“不受阻碍”。

作为第三实施例，可使用端对端加密以及在单个加密链上传送来形成一混和系统。

至于物理访问控制，可要求结合另外的保密措施来防止未经授权便访问本发明的紧固件的系统或网络，尤其是需要高标准地防止任何未经授权的部件来控制紧固件、改变系统设置或构造或者因任何原因造成系统的损伤或破坏。举例来说，紧固件可将有用的物品附加在车辆上或将门附加在其周围以便锁门。显然在这种环境中，未经授权来操纵紧固件可使得有用的物品被窃或闯入门内。

虽然文件加密是防止未经授权而访问紧固件系统的一种方法，但是还有其他控制进入的方法。下面是一些非限制性的实施例。

通过物理隔离系统或者使其难以设置可防止物理访问系统及其元件。举例来说，用于系统的配线可隐藏在车辆的翼肋腹部内。作为另一实施例，扩展频谱无线通信技术可用于隐藏无线电噪声中的辐射信号。采用扩展频谱无线电通讯线路或者其他通讯方法，例如光纤，可使其难以截取、变更、破坏或干扰系统的命令或通讯。

作为其他实施例，可使用安全的识别方法，例如，生物测定信息技术可用来识别授权的工作人员和/或系统。可要求电子保密证件通过以计算机为基础的系统来批准进入。有效访问可能需要由工作人员或者系统通过双向信号交换式以及身份确认程序、或通过例如授权电话号码或者网络地址的回叫信号一类的措施进行确认。

作为进一步的实施例，紧固件的访问和控制可能需要操作员或者控制系统参与同用于具体访问码的主控制/数据库的对话，以便允许对紧固件的控制。除了这种明确的授权之外，还可追踪处理。举例来说，可将访问码以及紧固件操作记录在由主控制/数据库、紧固件本身或中间系统元件存储的标时日志中。检索这种日志可允许为了检查追踪而进行分析。

在本发明的系统中，每一致动装置可致动一或更多个紧固元件。该系统优选地包括一用于控制启动致动装置的控制装置，通常由来自电源的能量进行控制。每一控制装置可控制一或更多个致动装置。

作为进一步优选的实施例，本发明的系统包括一用于控制控制装置的智能控制器装置，并且通过它来控制致动装置，一般是根据外界刺激进行控制。每一智能控制器装置可控制一或更多个控制装置。

此外，在本发明的系统中，优选设置一能源来为致动装置提供能量。能源可包括能量的局部存储器，例如在电池中，或外部施加能量，或二者的结合。

该系统可包括一传感器，该传感器在上面已经描述过，并且也可用于本发明的第二方面。该系统还可包括一外部检测装置，该装置用于确定并报告例如与通过紧固件而接合的元件相关的外部元件的状况、以及接合状况。

该系统可包括状态指示装置(例如LED或者声频信号)，以标明紧固件或者外部检测装置和/或系统的任何其他方面的当前状况。

此外，该系统可包括用于使得外部设备或者系统与系统中的本发明的紧固件通讯的通讯装置，其作用不仅是为了控制也是为了状态报告功能。

在一优选实施方案中，本发明的系统包括与一或更多个控制装置、一或更多个传感器、一能源、一智能控制装置、一状态指示器以及一外部检测装置结合在一起的本发明的一或更多个紧固件。

在该系统的扩展形式中，按照上次提到的优选实施方案的若干紧固件系统与一或更多个可选的通讯集线器、一或更多个智能控制单元以及一或更多个主控制/数据库单元连成网络。后面将结合附图描述这类实施例。

应当理解，上面所述的本发明的各种方面对于产品安装、产品拆卸、产品回收、产品服务及维修具有特殊的应用范围。

对于产品组装、拆卸以及产品回收而言，本发明的各种方面的应用对于已经结合有例如移动式电话、计算机、LCD屏幕、电视、家用电器以及声频设备的电子仪器最为有用。本发明对于汽车也比较有用，例如连接外部装饰和配件、内部装饰、空调元件、伴音系统以及自动电子子配件。

对于产品服务及维修而言，本发明的紧固件可使得更为快捷而安全(因被授权的原因)地进入用于修理、更换或维修的产品或设备的部件或子配件。由于紧固件可减少平均修理时间，故可有效地节省劳力。它们还可提供经济合算且安全的方法来访问内部零件。

由于装配和拆卸的过程可通过计算机进行指导，所以该紧固件可减少对于技巧的需要。

用于产品服务及维修的应用范围包括对计算机元件的服务及维修，例如将CD驱动器或主板紧固至一壳体上；打印机盒；将电池夹持在例如动力钻上；汽车零件，例如无线电、空调、内部面板、加油盖脱扣装置；以及机械或铲车一类的其他设备上的检查盘。

此外，还可用于访问“公用设备”。上面已经对此进行了描述，并且给出了建筑物中的检查盘、灯罩、标志装置等实施例。

本发明的紧固件也可提供较为便宜电子锁定。相比螺线圈或电子锁定的其他传统装置，该紧固件可用极低的成本制造而成。因此，现在提供电子锁定是可行的，但在此之前，成本已经成为阻碍因素。如下是一些实施例：邮箱、窗户、橱柜、医药箱和工具箱。可以回想，利用本发明的紧固件来电子锁定这些产品也可为智能系统提供其他优点，该系统可报告因环境原因而访问并致动的历史，并且也可允许加密。

第三方面

上面已经涉及装配线过程。本领域技术人员可理解，本发明能够克服可能降低组装速度、或者在更严重的情况下可能使装配线停止的瓶颈问题。本发明提供了一种用于控制生产产品的组装过程的系统，从而构成了本发明的这一方面。

相应地，本发明在生产产品的过程中所提供的方法包括如下若干步骤，其中，第一元件可脱开地安装在第二元件上，利用本发明的紧固件以可脱开的方式固定第一元件与第二元件。在本发明的方法中，作为优选实施方案，即使不完成全部固定，也要通过本发明的紧固件完成大部分固定。

本发明还提供了一种编程用于执行本发明的方法的计算机系统。如上所述，该计算机系统可包括硬件和/或软件。可将硬件设计成插入组件的合适端口内，或者作为其的部件。备择地，如本领域所公知的一样，可将硬件设计成按无线方式传送数据。

软件优选地包括与每一可编程紧固件的位置和功能以及紧固件彼此之间的相互关系相关的输入数据，以及用来计算脱开紧固件来达到目的的最有效方式的装置。该系统还优选包括用于指导、询问或指示用户以获得所要求的目的的输出装置。该系统还优选包括用于致动本发明的相关紧固件的装置。

可以理解，本发明的系统需要能够与相关的紧固件相互作用并选择性地使得紧固件致动的软件。备择地，本发明的系统可首先分析问题并对其进行报告。

附图简要说明

下面将结合附图中所描述的非限制性实施例描述本发明的各个方面。在附图中：

图1和2示出了本发明的紧固件的第一方面的第一实施方案的简单的形式的侧视图；

图3示出了图1和2中的紧固件的局部；

图4和5示出了本发明的紧固件的第一方面的第二实施方案；

图6至8示出了第三实施方案；

图9至12示出了第四实施方案；

图13至15示出了第五实施方案；

图16至18示出了第六实施方案；

图19至21示出了第七实施方案；

图22到24示出了由一个元件形成的图19至21的实施方案；

图25至27示出了第八实施方案；

图28和29示出了第九实施方案；

图30至34示出了图28和29在现场的第九实施方案；

图35示出了类似于图1至3的实施方案的线性形式；

图36和37示出了图9至12在现场的实施方案；

图38示出了第十实施方案；

图39和40示出了第十一实施方案；

图41至43示出了第十二实施方案；

图44至47示出了第十三实施方案；

图48和49示出了与图44至47类似的实施方案；

图50和51具有备用的紧固件的另一实施方案；

图52、53、54和55示出了用于接合门并能够锁门的实施方案；图56至61示出了用于锁门的本发明的紧固件的各种实施方案；

图62和63示出了与限位开关连接的紧固件的实施方案；

图64和65示出了具有一应变仪的紧固件的实施方案；

图66和67示出了与图64和65类似的实施方案，不过具有两个应变仪；

图68和69示出了与致动机构连接的紧固件的实施方案；

图70和71示出了与致动机构连接的紧固件的另一实施方案；

图72示出了本发明的紧固件的一个实施方案的方框图；

图73示出了用于备用系统中的紧固件的方框图；

图74示出了紧固件网络的方框图；

图75示出了加密形式的方框图。

图76示出了一种不同加密形式的另一方框图。

图77示出了利用访问装置进行处理的方框图；以及

图78示出了与在汽车中使用本发明的紧固件和网络相关的方框图。

具体实施方式

首先参照图1至3，该实施方案由模制塑料制成，而致动装置为聪明的记忆合金丝。紧固件10以侧面图示出，其具有整体形成的能弯曲的梁12，梁的一端具有接合装置14，另一端具有安装块16。形状记忆合金丝18形成穿过通道20的环，环的两端固定在安装块16中。如图3所示，该紧固件设置成预弯曲形。当附加上合金丝18时，合金丝18上便具有恰当的拉力，如图2所示，此时紧固件10处于接合位置。图1示出了合金丝18收缩后的脱开位置。该实施方案还可由模制金属构成。

下面参照图4和5，紧固件同样以侧面图形式示出，该第二实施方案与第一实施方案类似，并使用相同的附图标记。各实施方案之间的区别在于梁12的厚度在梁12的连接安装块16的22处增加。加厚的目的在于增强梁12以便改善紧固件的结构的长期完整性。

图6至8示出了第三实施方案。图7和8示出了紧固件的侧面图，而图6示出了后视图。附图标记相同的部件作用相同。紧固件10包括能弯曲的梁12和接合装置14。但是，致动装置18并不象前面的实施方案一样由形状记忆合金丝组成，而是由沿梁12的后部涂布的形状记忆合金涂层18组成。

图8示出了紧固件10的接合位置，而图7示出了形状记忆合金涂层18收缩之后的脱开位置。

图9至12的实施方案在致动装置的固附形式上与图1至3以及4至5不同。图9为紧固件10的后视图，图10为侧面图，图11为前视图，而图12为俯视图。

在该实施方案中，紧固件10具有与接合装置14和安装块16成一体的能弯曲的梁12。与第一实施方案相反，能弯曲的梁12位于安装块16的后面，而不是象图1至3一样位于前面。由钛/镍制成的形状记忆合金丝18以与第一实施方案相同的方式穿过通道20。不过，合金丝18通过合金丝装配螺钉24固定在安装块16上。如图10和12所示，通过从安装块16前面露出的输电线26向合金丝通电。为方便起见，输电线26在图11的前视图中略去。

图13至15的实施方案与前面的实施方案的主要不同在于未设安装块16，而是设有一带能变形的锁定件30的夹子型基部28，其被设计成快速扣入一部件(未示出)。此外，能弯曲的梁12大约位于夹子型基部28的中心处。形状记忆合金丝18固定在基部28上。

图16至18的实施方案与用于由其提供连接的元件整体模制而成。以32局部示出的元件例如可为保持移动式电话的塑料壳体的一部分。

能弯曲的梁12与元件32为一整体，并可具有两个钩子34。钩子34对在36处压接(crimped)尼龙线38一类的绝缘线上的形状记忆合金丝18进行固定。图16示出了紧固件的后视图，而图17为接合位置时的侧视图，以及图18为脱开位置时的侧视图。

下面参见图19至21，图19为该实施方案的紧固件的后视图，以及图20和21为侧视图。紧固件10已由金属板整体形成，与图22至24相关的描述是一样的。紧固件10具有梁12，其一端设置接合装置14。接合装置14之后是钩子40。形状记忆合金丝18由钩子40伸出至在32处适当绝缘的下部钩34。如图19所示，合金丝18形成围绕在钩子40和34周围的环。

当通过电流(电接线未示出)使合金丝18收缩时，其收缩使得梁12从图20所示的接合位置弯曲至图21所示的脱开位置。

图22为一片金属的平面图，而图23为概略端视图，利用该金属片通过例如压制而形成紧固件10。如从图22以及从图23局部示出的可看出，若干紧固件110通过金属板44连接形成，它们相隔一定间距布置以加强紧固性能。

图24为图23中所示的紧固件10a的放大图。

图25至27中的实施方案为双稳态紧固件50。图25为后视图，图26为接合位置的侧面图，而图27为脱开位置的侧面图。如同图19至21中所示的实施方案一样，紧固件50由金属片构成。

在该实施方案中，能弯曲的梁12由整体弹簧夹36组成。

紧固件50是双稳态的，梁具有双稳定位置。其具有两个聪明的记忆合金丝18a和18b。图26中所示的收缩形式的合金丝18a使得紧固件50移动到接合位置；图27中所示的收缩形式的合金丝18b使得紧固件50移动到脱开位置。当向合金丝18a通电时，紧固件50将被接合；当向合金丝18b通电时，紧固件50将脱开。

图28至34中的实施方案为楔型紧固件52。虽然图1至3中的实施方案例如具有一伸出的接合装置14，但是图28至34中的实施方案通过能弯曲的梁的楔形与图30和31中所示的卡件配合而接合。

在该实施方案中，紧固件52具有从宽部件54至基部56逐渐变细的能弯曲的梁48。由图30可看出，宽部件54与基部56之间的锥体的形状与卡件58的形状互补。

图28示出了锁定位置时的紧固件52的侧视图，而图29示出了开锁位置时的侧视图。图30为与元件60接合的紧固件52的后视图，紧固件52与元件60成一整体，或固附于其上。图31示出了紧固件52尚不就位的元件60，而图32示出了固附到元件62上的紧固件52，无元件60。图33是沿着图31的线A-A的剖视图。图34是沿着图31的线B-B的剖视图。

在处于图28所示的接合位置时，紧固件52通过紧固件52与卡件58相接合而保持元件62与元件60接合。如图29所示，形状记忆合金丝18收缩使得能弯曲的梁48脱出与卡件58之间的接合，从而使得元件60和62分离。

与前述实施方案中的非连续紧固件不同，图35中的紧固件64为线性延伸紧固件。紧固件64包括能弯曲的梁12和接合装置14，能弯曲的梁12与安装块16成一整体，在该实施方案中二者形成一条形。紧固件64可为任何要求的长度。形状记忆合金丝18沿紧固件的长度方向捆扎。紧固件64尤其适合为例如门或窗提供连续的紧固件。

下面，参见图36和37，图中示出了产品内的图9至12的紧固件10。所示紧固件10配置于为产品壳体的基部的元件66上。紧固件10通过粘结的方式附着于基部66上。产品壳体包括盖子68(第二元件)，盖子上具有与之成一体的楔形卡件70。

如图37所示，当聪明的记忆合金丝18处于松弛状态时，接合装置14钩在卡件70上，并保持盖子68与基部66接合。如图36所示，当合金丝18被流过输电线26的电流充分加热时，合金丝18收缩并使接合装置14从卡件70上缩回。由此，盖子68与基部66脱开。

图38示出了第十实施方案，其中，两个紧固件10相互接合。每一紧固件78与产品壳体的一部分整体成形。紧固件10b与壳体部件72a整体模制而成，而紧固件10c与壳体部件72b整体模制而成。为了让接合装置14b和14c脱开，每一紧固件仅需要偏转正常情况的一半，因此，能弯曲的梁12可制作得更刚硬。

图39和40中的实施方案中包括具有接合装置14d和14e的能弯曲的梁12。如图所示，紧固件78用来将两块板74和76结合在一起。紧固件78优选制成条形，从而其基本上沿板74和77的长度方向延伸。凸缘80用于掩饰板74与76之间的接缝。

图39示出了接合位置时的紧固件78，而图40示出了形状记忆合金丝18充分加热并收缩之后处于脱开位置时的紧固件78。从图40中可以最佳状态看出接合装置14D和14E装配至其内而处于锁定位置的凹槽82。

现在参见图41至43，图41为该实施方案的后视图，图42和43为侧视图，图中示出了包封于橡胶内的形状记忆合金丝。紧固件10具有与安装块16成一整体的梁12。输电线26与形状记忆合金丝18相连。形状记忆合金丝18和梁12的后部覆盖于橡胶84内。橡胶涂层84保护形状记忆合金丝18免受环境影响，其也使得散热装置更为迅速地冷却合金丝18。此外，橡胶84为梁12提供有助于防止“蠕变”的恢复力。

图44至47示出了双稳态紧固件86的实施方案。图44为后视图。图45为处于脱开位置时的侧视图，图46为处于接合位置时的侧视图，而图47为当紧固件脱开时，紧固件稍微朝向接合位置偏离的侧视图，这样是为了抑制荷载作用下紧固件脱开的任何趋势。

在该实施方案中，紧固件86并未使用形状记忆合金丝，而是使用了形状记忆合金溅射镀膜88。该溅射镀膜被涂布到能弯曲的梁12的前面和后面，以便形成双稳态紧固件。当向梁12后部的形状记忆合金涂层通电时，涂层会收缩，而梁则会移动到图45中所示的位置。它将保留在此位置，直至梁12前部的涂层因通电而受热，此时，梁12会移向图47中所示的位置。假设接合装置14遇到所需要的接合面(未示出)，即使偏向图47中所示的位置，梁12实际上也会处于图46中所示的位置。

图48和49中的实施方案与图44至47类似，其中图48和49中的紧固件86在梁12的前面和后面涂有形状记忆合金溅射镀膜。但是，图48和49的实施方案中的紧固件设有传感器90。

紧固件86和传感器90附属于产品壳体的基部66上。接合装置14与同盖子68成一体的卡件70相接合。如果欲使得盖子68远离基部66，接合装置14势必移离卡件70。

传感器90检测该移动，并且通过引起梁12前面的聪明的记忆合金88致动而收缩来阻止该移动。这样当欲使得盖子68沿箭头92的方向提升时，紧固件86移动到图48中所示的构造的趋势被阻止，并且紧固件86移动至图49中所示的安全的接合位置。

图50和51中的实施方案设有备用的致动机构。紧固件10具有两个形状记忆合金丝18和19。合金丝18或19均可将梁12移动至脱开位置，如果合金丝18损坏，合金丝19可被致动，从而紧固件10仍然可工作。

图52至55示出了一个实施方案，其中本发明的紧固件被用来接合门，并且组件具有用于将紧固件锁定到位的设备。该锁定布置可通过本发明的紧固件的实施方案来提供。

图52和53为通过门侧柱94的侧视图，其中图52示出了接合及锁定位置的紧固件，而图53示出了脱开及开锁位置的紧固件。图54为纵剖面，示出了用作锁定块的紧固件的实施方案。

在图52中，紧固件10位于门侧柱94内。接合装置14与凹槽82接合。凹槽82基本上沿门96的长度方向延伸。紧固件10以类似的方式线性延伸，以便与凹槽82连续接触。

在图52中所示的接合位置，锁定块98已移动至接合装置14之后的位置。在这种构造中，由于同锁定块98之间的物理接触，所以即使合金丝18受致动而收缩，接合装置14也不会离开凹槽82。

为了脱开门96，首先必须抽出移开锁定件98，如图53所示，从而合金丝18收缩可使梁12和接合装置14移动以便清空凹槽82。

应当理解，锁定过程在门96的边缘完成，并且锁定机构为隐藏式从而使安全性能增加。

闩锁98实际上是双稳态紧固件100中的接合装置，与图25至27类似，其具有一体化夹子36。图54示出了如图52中一样的处于锁定位置的闩锁98。

当合金丝18如图55所示被致动时，闩锁98从与接合装置14的接合状态中抽出，从而门96可被打开。

由于紧固件100为双稳态，所以它将保留在图55所示的位置，直至致动合金丝18a以便再次锁上闩锁98。

在所示实施方案中，由于不必锁住接合装置14的整个长度，所以紧固件100为分散型的，而非线性延伸型。

图56至61中的布置在某些方面与前述实施方案类似。但是，在图56至61中，闩锁98可采取三种位置。首先是图56所示的锁定位置。其次为图57所示的开锁位置，第三为图58所示的闩锁98锁住接合装置14的位置。为此，接合装置14设有凸出物102，其通过为此而设在闩锁98上的切除部104而接合。

图62和63示出了通过限位开关可检测出紧固件的接合或脱开状态的方式。当紧固件10处于图62所示的接合状态时，限位开关106打开。当紧固件10处于图63所示的脱开状态时，限位开关108关闭。

图64和65示出了使用单个应变仪检测紧固件位置的方式。应变仪110附着于梁12的背面(图64为侧视图，图65为后视图)。应变仪110使得通过其移动以高分辨率，一般为256阶或以上来测量梁12的位置。

图66和67的实施方案与此类似，只是使用了两个应变仪110a和110b。应变仪之间的微分测量使得在其移动过程中以高分辨率测量梁12的位置。共模测量可测量紧固件的线膨胀或紧缩，并从而测定紧固件上的轴向荷载。

在图68至71中，为清楚详细起见，基部至紧固件的尺寸已被夸大。这些附图示出了本发明的紧固件的智能型的组件及集成。虽然用于上述及其他附图中的紧固件可显示为本发明的第一方面，但是也可用本发明的第二方面的紧固件替代。

图68和69示出了合金丝18配属于电路板上以及用于接地连接的导电基部113的方案。单根合金丝114传送电流和叠加的通讯，并通过绝缘层剥离连接器116连接。

在图70和71中所示的实施方案，紧固件10卡入基部118内。合金丝18连接在印制电路板112上，在该实施例中，电路板与紧固件10成一整体。基部118适合四通带状电缆120，该电缆穿过基部118并弯曲到位。传送电力和通讯的电缆120通过电接触122与紧固件10相连。

图72为适用于本发明的各个方面的智能型紧固件构造的方框图。该图是不言而喻的。

图73为用于表示控制一或更多个备用紧固件的系统的方框图。各由两个独立通信链路连接的两个智能控制器可单独控制每个紧固件。这样，即使万一控制器或通信信道出现故障也可保持完整的功能。

图74中的方框图表示紧固件的系统。每一智能紧固件如图72所示。通信集线器为可选的元件，提供用于分隔系统复杂性的机构，例如通过提供在较为昂贵的无线电频网络工具与通过子网络互连有多个紧固件的价廉的RS-485之间提供界面。子网络可使用也可用于智能型紧固件的任何通信方式，例如单向、双向、全双工、半双工、单工、点到点式、网络、异步和同步方式，通过诸如电磁射线、无线电(AM或FM)、磁耦合、低频RF、微波无线电通信、光(可见光、红外光)、光纤、电(线，缆)或声波(超声波、可听声或次声)一类的技术。

智能控制元件可为分离器件、集成电路、微控制器、微机、可编程序逻辑设备、混合集成电路、专用集成电路、印制电路组件或嵌入式PC。

可选的传感机构可为双态、多态或线性，并可通过下列任何技术进行操作：电(开关、触头、应变仪、压电、压阻、阻磁、电阻)、磁性/霍尔效应、电容、光声/超声波或力学。

状态指示信号可为光学、声学或力学的。

控制机构也可为双态、多态或线性。其可通过电(开关、继电器/接触器、半导体、晶体管、FET、闸流晶体管、机械的(手柄、阀门、活塞)或生物的(人类或动物)之类的技术进行操作。

能源和可选的存储器可为本地、外部或二者的结合，利用主或副电池、干线电源、电容或超电容、电磁辐射(RF或光)、电感耦合、声、化学制品、燃料电池、重力、机械的、动力的或生物的一类的技术。

现在参见图75，其示出了链路加密的形式，其中可截取信息(地址数据)的每一通信链路通过对通信链路上的信息加密而进行保护。

图76示出了端对端的加密形式，其中信息在其源头处加密，而在终点处解密。

图77示出了用于紧固件的独特特性的存储器，利用基于微控制器的智能控制器，其结合有利用制造过程中的独特序列号所编程的内程序代码存储器。还包括EEPROM，其存储编程为安装和权限的一部分的网络地址，其中的每一个利用校验保护作备用存储。

图78中的方框图体现了本发明的许多概念。所示系统由用于汽车无线电的紧固系统组成，该无线电容纳于无线电能被取下或安装之前必须拆除的仪表板之后。

仪表板和无线电中的每一个通过类似于前述实施方案中所示的多个紧固件保持。仪表板由智能型紧固件A保持，该紧固件控制着三个串联/并联接线组合的“从”紧固件。无线电通过智能型紧固件B保持，该控制器控制着与紧固件串联接线的一个从紧固件。智能型紧固件设有外部传感器开关，以确定由紧固件配置的物品是否就位。用于紧固件电子仪器和致动器的电力源于车辆电力系统。

智能控制元件中的手提PC运行常规软件，而智能控制元件可报告无线电和仪表板的安装或拆除，并且可知道操作员进行步进式安装程序。

主控部件中的数据库可容纳系统服务的车辆的相关记录。

工业实用性

上述描述充分证明，本发明的各种方面在技术上有较大的进步，并且易于在工业中适用。

Claims (37)

1.一种紧固件，包括：

(a)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，其附着于所述紧固元件，并包括受激励时适于收缩的材料；

其特征在于，所述梁可随所述材料的收缩而在接合位置与脱开位置之间移动。

2.根据权利要求1所述的紧固件，其特征在于，所述梁由塑料或金属制成。

3.根据权利要求1或2所述的紧固件，其特征在于，所述接合装置为从所述能弯曲的梁中伸出的楔子、杆或孔。

4.根据权利要求1～3之一所述的紧固件，其特征在于，所述能弯曲的梁和接合装置与所述紧固元件成一整体。

5.根据权利要求1～4之一所述的紧固件，其特征在于，受激励时适于收缩的材料选自：形状记忆丝、形状记忆条和喷镀型形状记忆合金。

6.根据权利要求5所述的紧固件，其特征在于，所述材料为形状记忆合金或形状记忆条，并且包括在所述接合装置附近附着于所述紧固元件上的致动装置。

7.根据权利要求5或6所述的紧固件，其特征在于，所述形状记忆合金完全或基本上为钛-镍合金。

8.根据权利要求1～7之一所述的紧固件，其特征在于，包括在所述致动装置周围的绝缘装置。

9.根据权利要求1～7之一所述的紧固件，其特征在于，包括在所述致动装置上或其周围的散热材料。

10.根据权利要求1～9之一所述的紧固件，其特征在于，包括两个附着于所述紧固元件上的所述致动装置。

11.根据权利要求10所述的紧固件，其特征在于，所述两个致动装置基本上相互平行。

12.根据权利要求10所述的紧固件，其特征在于，所述致动装置中的一个适于让所述能弯曲的梁移动至所述脱开位置，而另一个致动装置适于让所述能弯曲的梁移动至所述接合位置。

13.根据权利要求10～12之一所述的紧固件，其特征在于，包括一或更多个用于所述致动装置的开关。

14.根据权利要求1～13之一所述的紧固件，其特征在于，包括用于将所述紧固件锁定于所述接合位置或脱开位置的装置。

15.根据权利要求1～14之一所述的紧固件，其特征在于，当通过电流的作用被加热时，所述材料适于收缩。

16.根据权利要求1所述的紧固件，其特征在于，所述接合装置和能弯曲的梁形成一直线延伸条。

17.根据权利要求1所述的紧固件，其特征在于，所述紧固件与第一元件成一整体，所述紧固件在使用时适于将第一元件固定至第二元件上。

18.根据权利要求1所述的紧固件，其特征在于，所述接合装置包括所述能弯曲的梁的加宽部。

19.根据权利要求1～18之一所述的紧固件，其特征在于，所述紧固件包括地址装置。

20.根据权利要求19所述的紧固件，其特征在于，所述紧固件包括传感装置。

21.一种用于由一个以上的紧固件构成的网络的紧固件，所述紧固件包括一地址装置，用于将所述紧固件与网络中的其它紧固件区别开。

22.根据权利要求21所述的紧固件，其特征在于，所述紧固件为权利要求19或20所述的紧固件。

23.根据权利要求21所述的紧固件，其特征在于，包括选自如下组中的致动装置：磁性(线性螺线管)、磁性(旋转式螺线管)、磁性(线性致动器)、磁性(电机)、压电、静电、热(形状记忆合金)、热(双金属)、热(状态改变)、气动、水力、化学、烟火或炸药、声波或超声波、电离辐射、电离粒子、发光和重力。

24.根据权利要求21～23之一所述的紧固件，其特征在于，从下组中选择所述地址装置：序列号、通讯地址、临时通讯地址以及上述任意两个或全部的组合。

25.根据权利要求24所述的紧固件，其特征在于，所述地址装置通过一种存储装置存储于所述紧固件上，所述存储装置选自下组：硬连线、非易失性存储器和半导体。

26.根据权利要求21～25之一所述的紧固件，其特征在于，所述地址装置包括所述地址的加密。

27.根据权利要求26所述的紧固件，其特征在于，通过链路加密、端对端加密或上述两种方式进行加密。

28.一种包括权利要求20至27之一所述的若干紧固件的系统。

29.根据权利要求28所述的系统，其特征在于，包括一或一个以上的信息处理装置。

30.根据权利要求28所述的系统，其特征在于，包括一或更多个开关装置。

31.根据权利要求28～30之一所述的系统，其特征在于，包括一或更多个控制装置、一或更多个传感器、能源、智能控制装置和状态指示器。

32.一种网络，包括如权利要求28～31之一所述的若干系统、至少一个通讯集线器、至少一个智能控制单元和至少一个主控制/数据库单元。

33.一种用于制造产品的方法，所述方法包括若干步骤，其中，第一元件可脱开地固定至第二元件上，使用如权利要求1～27之一所述的紧固件，将所述第一元件与第二元件可脱开地固定。

34.一种编程用于执行如权利要求33所述的方法的计算机系统。

35.一种基本上参照任一附图所述的紧固件。

36.一种基本上参照任一附图所述的系统。

37.一种基本上参照任一附图所述的网络。

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