JP2004275729A - 解除可能な付属品用の磁気粘性ナノ複合エラストマー - Google Patents
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Abstract
【解決手段】解除可能なファスナシステムはループ部分とフック部分とを含む。ループ部分は、支持部とその一端に配置されたループ材料とを含み、フック部分は、支持部とその一端から延び近接した間隔で配置された直立するフック要素とを含む。フック部分およびループ部分を互いに押し付けると、それらは連結して解除可能な係合を形成する。この係合によって得られたジョイントは、剪断力および引張力には比較的耐性があるが剥ぎ取り力には弱い。フック要素は、フック要素の形状配向および/または曲げ弾性率の変化をもたらす磁気粘性エラストマーから形成される。このようにして、ファスナシステムに可変的な減衰能力を供給することに加え、フック要素の形状配向および/または曲げ弾性を遠隔で変化させて、剪断力および/または引き離し力を減少または増加させることができる。
【選択図】図1
Description
本出願は、その全体が本明細書中に参照により組み込まれている、2002年10月19日出願の米国出願第10/273,691号の優先権を請求する。
上述された特徴また他の特徴を以下の図および詳細な記載によって例示する。
次に、例示的実施形態である図を参照する。同じ要素は同じ番号が付けられている。
活性化装置24は、フック要素22に活性化信号を送り出すように構成することができる。活性化信号は磁気信号を含む。磁気信号は磁場の形をとることが好ましい。磁場を、永久磁石、電磁石または前述のものの組合せによって発生させることができる。使用する磁場の強度および方向は、フック要素を製造するために使用する特定のMRエラストマーおよびアセンブリを取り付けるそのエラストマーの使用法に主に依存する。好ましい印加磁場の強度および持続時間は、剪断力および/または引き離し力を減少させまたは増加させるために、フックの形状配向および/または曲げ弾性率を変化させ、また係合したファスナシステムに可変の減衰特性を与えるのに適切な量である。剪断力および/または引き離し力を減少させる非限定的な例では、逆J字形の向きから実質的にまっすぐな向きへフックの形状を変化させる(図2および3に示すように)。減衰特性を得るための印加磁場強度の大きさは、減衰する振動の強度に応じて変わる。減衰の非限定的な例では、フック形状の曲げ弾性率をファスナシステムの1つまたは複数の振動力が実質的に減衰するまで増加させる。
ループ材料18は、一般にランダムなループのパターンまたは材料のパイルを含む。ループ材料は、しばしば「ソフト」、「ファジィ」「パイル」「フィメール」「カーペット」と呼ばれる。適切なループ材料は、Velcro Industries B.V.社からVELCROの商標で市販されている。ループ材料を製造するのに適した材料としては、金属およびポリプロピレン、ポリエチレン、ポリアミド、ポリエステル、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、アセタール、アクリル、ポリカーボネート、ポリフェニレンオキシド、ポリウレタン、ポリスルホンなどの熱可塑性プラスティックなどがある。減衰特性を増大するために、ループ材料も、MRエラストマーを含んでもよい。ループ材料18は、支持部と一体化してもよいし、支持部に取り付けてもよい。
一実施形態では、好ましくは、フック要素22の曲がり弾性率特性は、磁気信号がない場合、所与の負荷を維持することができず、係合したファスナシステムを形成できない。フック要素に磁気信号を加えることによって、フック要素22の曲がり弾性率特性が十分大きくなり係合位置にファスナシステムを維持し、したがって負荷を維持する。磁気信号を取り除くと、フック要素の曲がり弾性率特性が低下することによって解除可能なファスナシステムが係合解除される。したがって、この実施形態では、結合力の程度を、印加磁場の強度によって制御することができる。保持特性に加えて、ファスナシステムに減衰特性を提供するためにフック要素の曲がり弾性率特性を可変的に変化させ、それでもなお係合を維持することができる。
12 ループ部分
14 フック部分
16 支持部
18 ループ材料
20 支持部
22 フック要素
24 活性化装置
26 エラストマー材料
28 磁気微粒子
30 センサ装置
32 コンピュータ
Claims (21)
- 支持部とその表面に配置されたループ材料とを含むループ部分と、
支持部と表面に配置された複数のフック要素とを含むフック部分であって、前記複数のフック要素が磁気信号を受け取ったとき、フック要素の形状配向および/または曲げ弾性率を変えるように構成された磁気粘性のエラストマーを含むフック部分と、
複数のフック要素に結合された活性化装置であって、剪断力および/または引き離し力を減少させまたは増加させるために、前記フック要素に選択的に前記磁気信号を供給し前記フック要素の前記形状配向および/または曲げ弾性率に変化を起こすように動作可能であり、前記フック要素の曲げ弾性率の前記変化が、ファスナシステムに減衰能力を供給する活性化装置とを含む解除可能なファスナシステム。 - 前記磁気信号が磁場である請求項1に記載の解除可能なファスナシステム。
- 前記減衰能力が可変的である請求項1に記載の解除可能なファスナシステム。
- 前記磁気粘性のエラストマーが、エラストマー材料中に強磁性体または常強磁性体の微粒子を含み、前記エラストマー材料が、ポリアルファオレフィン、天然ゴム、シリコーン、ポリブタジエン、ポリエチレン、ポリイソプレン、ポリウレタン、または前述のポリマー材料の少なくとも1つを含む組合せを含む請求項1に記載の解除可能なファスナシステム。
- 前記微粒子が、鉄合金、ニッケル合金、マグネシウム合金、コバルト合金、またはセリウム、クロム、コバルト、ジスプロシウム、エルビウム、ユーロピウム、ガドリニウム、ホルミウム、鉄、マンガン、ネオジム、ニッケル、プラセオジム、サマリウム、テルビウム、チタン、ウラン、バナジウムもしくはイットリウムの酸化物、塩化物、硫酸塩、硫化物または水和物を含む化合物を含む請求項4に記載の解除可能なファスナシステム。
- 前記微粒子がナノメートルサイズの粒子を含む請求項4に記載の解除可能なファスナシステム。
- 前記ループ材料が、前記フック部分を前記ループ部分に押し付けて正面係合させたとき、前記フック要素と係合するように構成される形状を含む請求項4に記載の解除可能なファスナシステム。
- 前記フック要素が、J字形の向き、L字形、きのこ形、ノブ形、複数の歯の錨形、T字形、螺旋形、または前述の形状の少なくとも1つを含む組合せを含む請求項1に記載の解除可能なファスナシステム。
- 活性化信号を受け取ったとき、前記複数のフック要素の前記形状配向が、逆J字形の向きから実質上まっすぐな向きに変化する請求項1に記載の解除可能なファスナシステム。
- 前記ループ部分および前記フック部分が、前記磁気信号が持続する間は係合して連結システムを形成し、前記磁気信号がないときには係合解除される請求項1に記載の解除可能なファスナシステム。
- 磁気信号強度が増加するにつれて、前記連結システムの前記係合の前記強度が増加する請求項10に記載の解除可能なファスナシステム。
- 前記磁気信号が、ファスナシステムが剪断力を受けたとき、前記フック要素の曲げ弾性率を増加させ、それによって前記フック要素の脆性破壊を起こさせるに十分大きい強度である請求項1に記載の解除可能なファスナシステム。
- 前記ループ材料が、磁気信号を受け取ったとき、前記ループ材料の曲げ弾性率を変えるように構成された磁気粘性のエラストマーを含む請求項1に記載の解除可能なファスナシステム。
- 前記ループ部分支持部および前記フック部分支持部が、不撓性材料から製造される請求項1に記載の解除可能なファスナシステム。
- 請求項1に記載の解除可能なファスナシステムを含むエンジンマウント。
- ループ部分をフック部分に接触させて解除可能な係合を形成するステップであって、前記ループ部分が支持部とその表面に配置されたループ材料とを含み、前記フック部分が支持部と表面に配置された複数のフック要素とを含み、前記複数のフック要素が、磁気信号を受け取ったとき、フック要素の形状配向および/または曲げ弾性率を変えるように構成された磁気粘性のエラストマーを含み、前記フック要素の曲げ弾性率の前記変化が、前記ファスナシステムに減衰能力を与えるステップと、
前記解除可能な係合の際に一定の剪断力および引き離し力を維持するステップと、
前記磁気信号を前記フック要素に選択的に導入するステップであって、前記磁気信号が、フック要素の形状配向および/または曲げ弾性率を変えるのに有効であるステップと、
前記解除可能な係合で剪断力および/または引き離し力を減少または増加させるステップとを含む解除可能なファスナシステムを操作する方法。 - 前記複数のフック要素が、J字形の向き、L字形、きのこ形、ノブ形、複数の歯の錨形、T字形、螺旋形または前述の形状の少なくとも1つを含む組合せを含む請求項16に記載の方法。
- 支持部と、
前記支持部の表面上に配置された複数のフック要素であって、磁気信号を受け取ったときフック要素の形状配向および/または曲げ弾性率を変えるように構成された磁気粘性のエラストマーを含むフック要素とを含む解除可能なファスナシステムのフック部分。 - 前記支持部が、金属、プラスティック、織物またはこれら材料の少なくとも1つを含む組合せを含む請求項18に記載のフック部分。
- 前記フック要素が、J字形の向き、L字形、きのこ形、ノブ形、複数の歯の錨形、T字形、螺旋形またはこれら形状の少なくとも1つを含む組合せを含む請求項18に記載のフック部分。
- 支持部とその表面に配置されたループ材料とを含むループ部分と、
支持部と表面に配置された複数のフック要素とを含むフック部分であって、前記複数のフック要素が、形状配向および/または曲げ弾性率を変えるように構成された磁気粘性のエラストマーを含むフック部分と、
係合されたフック部分およびループ部分の剪断力および/または引き離し力を減少させるために前記形状配向および/または曲げ弾性率を変化させ、それによって前記ファスナシステムに可変的な減衰能力を与える手段とを含む解除可能なファスナシステム。
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