JP2021113610A - 固定隔離器及びシステムを隔離する方法 - Google Patents

固定隔離器及びシステムを隔離する方法 Download PDF

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Abstract

【課題】固定隔離器（locking isolator）、及び固定隔離器を使用して振動を選択的に減衰させる方法を提供する。【解決手段】固定隔離器100が、１以上のジョイント102を含む。１以上のジョイント102は、温度の変化に応じて、隙間嵌め状態（clearance fit state）と締り嵌め状態（interference fit state）との間で遷移するように構成されている。固定隔離器100は、緩衝器104（dampener）を含む。緩衝器104は、１以上のジョイント102が隙間嵌め状態にあるときに、１以上のジョイント102を介した振動の伝達を減衰させるように構成されている。【選択図】図1

Description

本開示は、広くは、１つの構造体をもう１つの構造体に連結する際の隔離器の使用に関し、特に、固定隔離器（locking isolator）、及び固定隔離器を使用して振動を選択的に減衰させる方法に関する。
特定の装備は、衝撃及び振動に敏感である。そのような装備の機能は、比較的強い衝撃及び振動力によって妨害され得る。高エネルギー環境において、そのような装備を支持構造体から隔離することが望ましいだろう。しかし、低エネルギー環境では、そのような装備を支持構造体にしっかりと固定することが望ましいだろう。従来の衝撃及び振動吸収器は、支持構造体と装備との間で力を減衰させることができるだけで、装備を支持構造体に対して固定することができない。別個の固定デバイスを使用して、装備を支持構造体に選択的に固定することができる。しかし、これらの固定デバイスは、扱いにくく、故障し易い傾向があり得る。したがって、当業者は、衝撃及び振動の減衰の分野において研究開発の努力を継続しており、それゆえ、以上で特定された懸念に対処することが意図される装置や方法は有用であろう。
以下の記載は、本開示に係る主題の実施例の非網羅的なリストである。これらの実施例は、特許請求される場合があり、又は特許請求されない場合がある。
一実施例では、開示される固定隔離器が、１以上のジョイントを含む。１以上のジョイントは、温度の変化に応じて、隙間嵌め状態（clearance fit state）と締り嵌め状態（interference fit state）との間で遷移するように構成されている。固定隔離器は、緩衝器（dampener）を含む。緩衝器は、１以上のジョイントが隙間嵌め状態にあるときに、１以上のジョイントを介した振動の伝達を減衰させるように構成されている。
別の一実施例では、開示される固定隔離器が、ベースと、ベースに結合されたリンケージと、ベースの反対側でリンケージに結合されたキャップとを含む。固定隔離器は、ベースとキャップとに結合された緩衝器を含む。リンケージは、温度の変化に応じて、キャップがベースに対して移動可能な固定されていない状態と、キャップがベースに対して固定された固定状態と、の間で遷移するように構成されている。緩衝器は、リンケージが固定されていない状態にあるときに、ベースとキャップとの間での振動の伝達を減衰させるように構成されている。
一実施例では、第１の構造体を第２の構造体から隔離（isolate）する本開示の方法が、（１）固定隔離器を使用して、第１の構造体と第２の構造体とを共に結合するステップ、（２）温度の変化に応じて、固定隔離器の１以上のジョイントを、第１の構造体と第２の構造体とが互いに対して移動可能な隙間嵌め状態と、第１の構造体と第２の構造体とが互いに対して固定された締り嵌め状態と、の間で遷移させるステップ、及び（３）１以上のジョイントが隙間嵌め状態で、固定隔離器の緩衝器を使用して、第１の構造体と第２の構造体との間での振動の伝達を減衰させるステップを含む。
本開示のシステム、装置、及び方法の他の実施例は、以下の詳細な説明、添付の図面、及び添付の特許請求の範囲により明確となるであろう。
固定隔離器の一実施例の概略的なブロック図である。 固定隔離器の一実施例の概略的な斜視図である。 固定隔離器を使用するシステムの一実施例の概略的な立面図である。 固定隔離器の一実施例の概略的な立面断面図である。 固定隔離器の一実施例の概略的な立面断面図である。 固定隔離器の一実施例の概略的な立面断面図である。 固定隔離器の一実施例の概略的な立面断面図である。 固定隔離器の一実施例の概略的な立面断面図である。 固定隔離器の一実施例の概略的な立面断面図である。 固定隔離器の圧電発電機の一実施例の概略図である。 固定隔離器の一実施例の概略的な立面断面図である。 システムを隔離する方法の一実施例のフロー図である。 航空機の製造及び保守方法のフロー図である。 航空宇宙輸送体の一実施例の概略的なブロック図である。
以下の詳細な説明は、添付の図面に言及している。添付の図面は、本開示によって説明される具体的な実施例を示している。種々の構造及び動作を有する他の実施例も、本開示の範囲から逸脱するわけではない。同様の参照番号は、異なる図面における同じ特徴、要素、又は構成要素を表わし得る。
特許請求され得るが特許請求されないこともあり得る、本開示による主題の例示的且つ非網羅的な実施例が以下で提供される。本明細書で「実施例」に言及することは、当該実施例に関連して説明される１以上の特徴、構造、要素、構成要素、特性、及び／又は動作ステップが、本開示に係る主題の少なくとも１つの態様、実施形態、及び／又は実施態様に含まれることを意味する。故に、本開示全体にわたる「一実施例（an example）」、「別の一実施例（another example）」という表現、及び類似の文言は、同一の実施例を指していることもあるが、必ずそうだというわけではない。更に、何れか１つの実施例を特徴付ける主題は、それ以外の実施例の何れかを特徴付ける主題を含み得るが、必ずしもそうだというわけではない。更に、何れか１つの実施例を特徴付ける主題は、それ以外の実施例の何れかを特徴付ける主題と組み合わされ得るが、必ずしもそうだというわけではない。
本開示は、特定の構造システムが、衝撃及び振動に敏感であるが動作中にしっかりと固定される必要もある機能装備を含むことを認識している。例えば、多くの航空宇宙輸送体は、通信アレイ、誘導システム、ビジョンシステム、スタートラッカーなどの、衝撃及び振動に敏感な装備を含む。宇宙船の発射又は航空機の離陸／着陸中などの、比較的強い衝撃及び振動力が生じる期間の最中では、システムが、支持構造体と装備との間での可撓性を提供し、ならびに、支持構造体から装備への衝撃及び振動の伝達を吸収することが有益である。装備の動作中などの比較的弱い衝撃及び振動力が生じる期間の最中では、装備が支持構造体にしっかりと固定されることが有益である。
本開示は、構造システムの構造体を隔離するための従来の解決策が、構造体間の衝撃及び振動を吸収し又は減衰させる単純な隔離デバイスを含むことも認識している。しかし、これらの単純な隔離デバイスは、剛性が必要とされ又は所望される状況において構造体間の剛性を提供することができない。そのような状況では、クランプ又は同様な固定デバイスを使用して、所望の剛性を提供することができる。しかし、これらの固定デバイスは、典型的には複雑で重く、コンピュータによって制御され、動作のための外部電力を必要とする。これらの理由で、従来の隔離及び固定デバイスは、航空宇宙産業の様々な状況で不利であり得る。
概して図１から図１１を参照すると、例示として、本開示は固定隔離器１００を対象とする。固定隔離器１００の実施態様は、上述された従来の独立した振動隔離器と固定デバイスとの組み合わせを必要とすることなしに、特定の環境において構造体間で振動を選択的に隔離し、一方で、他の環境では構造体を共に固定する。
図１を参照すると、１以上の実施例では、固定隔離器１００が、温度の変化に応じて、隙間嵌め状態と締り嵌め状態との間で遷移するように構成された１以上のジョイント１０２を含む。
本明細書で使用される際に、１以上のジョイント１０２について言及される「隙間嵌め」は、ジョイントの接触部分又は嵌合部分の間に空間又は隙間が存在する状態を指す。緩い適合は、確かなゆとりを有し、ジョイントの嵌合部分が互いに対して移動可能な緩い接合を提供する。言い換えると、隙間嵌め状態にあるときに、ジョイントは、ジョイントの嵌合部分の間での相対的な移動を可能にする。
本明細書で使用される際に、１以上のジョイント１０２について言及される「締り嵌め」は、ジョイントの接触部分又は嵌合部分の間に締り嵌めが存在する状態を指す。締り嵌めは、ゆとりがなく、ジョイントの嵌合部分が互いに対して移動不可能なきつい接合を提供する。言い換えると、締り嵌め状態にあるときに、ジョイントは、ジョイントの嵌合部分の間での移動を抑止又は抑制する。
本開示の目的のために、「温度の変化」という言い回しは、１以上のジョイント１０２を取り囲む周囲温度の変化、１以上のジョイント１０２自体の温度の変化、１以上のジョイント１０２の嵌合部分の一方又は両方の温度の変化、又はそれらの組み合わせの、何れの場合をも指し得る。
１以上の実施例では、固定隔離器１００の１以上のジョイント１０２が、複数のジョイント１０２を含む。複数のジョイント１０２は、共に結合されている。複数のジョイント１０２のそれぞれは、温度の変化に応じて、隙間嵌め状態と締り嵌め状態との間で遷移するように構成されている。一実施例では、１以上のジョイント１０２が、２つのジョイント１０２を含む。別の一実施例では、１以上のジョイント１０２が、３つのジョイント１０２を含む。他の実施例では、固定隔離器１００が、任意の数（例えば４つ以上）のジョイント１０２を含む。
１以上の実施例では、固定隔離器１００が、リンケージ１２４を含む。１以上の実施例では、リンケージ１２４が、１以上のジョイント１０２を含む。１以上の実施例では、リンケージ１２４の１以上のジョイント１０２が、複数のジョイント１０２を含む。複数のジョイント１０２のそれぞれなどの１以上のジョイント１０２のそれぞれは、リンケージ１２４の関節リンクが接合されるポイントを形成する。１以上の実施例では、リンケージ１２４が、温度の変化に応じて、リンケージ１２４の関節リンクが互いに対して移動可能な固定されていない状態と、リンケージ１２４の関節リンクが互いに対して固定された固定状態と、の間で遷移するように構成されている。
本開示の目的のために、リンケージ１２４に言及した「固定されていない状態」という用語は、複数のジョイント１０２のうちの少なくとも１つなどの１以上のジョイント１０２が隙間嵌め状態にある状態を指す。言い換えると、固定されていない状態では、リンケージ１２４が可撓性である。
本開示の目的のために、リンケージ１２４に言及した「固定状態」という用語は、複数のジョイント１０２のそれぞれなどの１以上のジョイント１０２が締り嵌め状態にある状態を指す。言い換えると、固定状態では、リンケージ１２４が剛性を有する。
１以上の実施例では、固定隔離器１００が緩衝器１０４を含む。緩衝器１０４は、複数のジョイント１０２のうちの少なくとも１つなどの１以上のジョイント１０２が、隙間嵌め状態にあるときに、複数のジョイント１０２などの１以上のジョイント１０２を介した衝撃及び振動の伝達を減衰させるように構成されている。１以上の実施例では、緩衝器１０４が、複数のジョイント１０２などの１以上のジョイント１０２に結合されている。
１以上の実施例では、緩衝器１０４が、リンケージ１２４が固定されていない状態にあるときに、リンケージ１２４を介した衝撃及び振動の伝達を減衰させるように構成されている。１以上の実施例では、緩衝器１０４が、リンケージ１２４に結合されている。
図２は、固定隔離器１００の実際の一実施態様を概略的に示している。１以上の実施例では、固定隔離器１００が、ベース１２２及びキャップ１２６を含む。リンケージ１２４（図１）は、ベース１２２に結合されている。キャップ１２６は、ベース１２２の反対側でリンケージ１２４に結合されている。緩衝器１０４は、ベース１２２とキャップ１２６とに結合されている。緩衝器１０４は、リンケージ１２４が固定されていない状態にあるときに、ベース１２２とキャップ１２６との間での振動の伝達を減衰させるように構成されている。
１以上の実施例では、リンケージ１２４（図１）が、温度の変化に応じて、キャップ１２６がベース１２２に対して移動可能な固定されていない状態と、キャップ１２６がベース１２２に対して固定された固定状態と、の間で遷移するように構成されている。構造システム１５０に加えられる衝撃及び振動力が比較的強い（例えば、大きい規模を有する）高エネルギー環境では、固定隔離器１００が、固定されていない状態（例えば、１以上のジョイント１０２（図１）が隙間嵌め状態）にあるリンケージ１２４を使用して、キャップ１２６のベース１２２に対する移動を可能にし、緩衝器１０４を使用して、ベース１２２からキャップ１２６に伝達される衝撃及び振動を減衰させる。構造システム１５０に加えられる衝撃及び振動力が比較的弱い（例えば、小さい規模を有する）低エネルギー環境では、固定隔離器１００が、固定された状態（例えば、１以上のジョイント１０２が締り嵌め状態）にあるリンケージ１２４を使用して、ベース１２２とキャップ１２６とを共にしっかりと固定する。
１以上の実施例では、ベース１２２が、構造システム１５０（図３）の第１の構造体１４６（図３）に結合されるように構成され、キャップ１２６が、構造システム１５０の第２の構造体１４８（図３）に結合されるように構成されている。１以上の実施例では、固定隔離器１００が、少なくとも１つの連結特徴１５２を含む。連結特徴１５２は、固定隔離器１００が構造システム１５０の構造体に連結されることを可能にするように構成されている。一実施例では、ベース１２２が、少なくとも１つの連結特徴１５２を含み、少なくとも１つの連結特徴１５２を使用して、第１の構造体１４６に結合可能である。キャップ１２６は、少なくとも１つの連結特徴１５２を含み、少なくとも１つの連結特徴１５２を使用して、第２の構造体１４８に結合可能である。
様々な実施例では、連結特徴１５２が、２つの部材が接合されることを可能にする任意の適切な構造体であり、又はそのような構造体の形態を採る。実施例として、連結特徴１５２には、機械的なファスナを挿入するための滑らかに開けられた開孔、螺合するファスナの連結のための螺合する開孔、接合面、溶接可能な面などが含まれ得る。ベース１２２に関連付けられた連結特徴１５２とキャップ１２６に関連付けられた連結特徴１５２とは、同じであっても又は異なっていてもよい。
図３は、構造システム１５０の構造体を共に連結させるために使用される固定隔離器１００の実際の一実施態様を概略的に示している。１以上の実施例では、構造システム１５０が、第１の構造体１４６と第２の構造体１４８とを含む。図３では、実施例として２つの固定隔離器１００が示されているが、他の実施例では、任意の数の固定隔離器１００を使用して、第１の構造体１４６と第２の構造体１４８とを共に結合することができる。他の実施例では、構造システム１５０が、任意の数の他の構造体を含んでよい。その場合、他の構造体は、固定隔離器１００を使用して共に結合されても又はされなくてもよい。
第２の構造体１４８は、固定隔離器１００使用して、第１の構造体１４６に結合されている。示されている実施例では、第１の構造体１４６が、第２の構造体１４８を支持する。例えば、第１の構造体１４６は、支持構造体であり、第２の構造体１４８は、衝撃及び振動に対して敏感な装備の一部又は部品である。一実施例では、構造システム１５０が、宇宙船や航空機などの航空宇宙輸送体の一部分を形成する。第１の構造体１４６は、航空宇宙輸送体のフレームの構成要素であり、第２の構造体１４８は、航空宇宙輸送体のシステムの装備の一部又は部品である。
緩衝器１０４は、第１の構造体１４６と第２の構造体１４８との間などで、構造システム１５０を通る振動を減衰させるように構成されている。１以上の実施例では、緩衝器１０４が、振動周波数の範囲又はスペクトル内の高周波振動を減衰させるように構成されている。
したがって、構造システム１５０に加えられる衝撃及び振動力が比較的強い（たとえば、大きい規模を有する）高エネルギー環境では、固定隔離器１００が、固定されていない状態（例えば、１以上のジョイント１０２が隙間嵌め状態）にあるリンケージ１２４を使用して、第２の構造体１４８の第１の構造体１４６に対する移動を可能にし、緩衝器１０４を使用して、第１の構造体１４６から第２の構造体１４８に伝達される衝撃及び振動を減衰させる。構造システム１５０に加えられる衝撃及び振動力が比較的弱い（例えば、小さい規模を有する）低エネルギー環境では、固定隔離器１００が、固定された状態にある（例えば、１以上のジョイント１０２が締り嵌め状態にある）リンケージ１２４を使用して、第１の構造体１４６と第２の構造体１４８とを共にしっかりと固定する。
図１を再び参照すると、１以上の実施例では、複数のジョイント１０２のそれぞれなどの１以上のジョイント１０２のそれぞれは、第１の部分１０６と第２の部分１１０とを含む。第１の部分１０６は、第１の熱膨張率（「CTE」）１０８を有する。第２の部分１１０は、第２の熱膨張率１１２を有する。第１の熱膨張率１０８と第２の熱膨張率１１２とは、異なっている。
１以上の実施例では、１以上のジョイント１０２の第１の部分１０６と第２の部分１１０とに言及する熱膨張率が、線熱膨張率（linear coefficient of thermal expansion）を意味する。
１以上の実施例では、第１の熱膨張率１０８と第２の熱膨張率１１２との差が、少なくとも近似的に５（１０−６m／（mK）である。１以上の実施例では、第１の熱膨張率１０８と第２の熱膨張率１１２との差が、少なくとも近似的に8（１０−６m／（mK）である。１以上の実施例では、第１の熱膨張率１０８と第２の熱膨張率１１２との差が、少なくとも近似的に14（１０−６m／（mK）である。
第１の部分１０６と第２の部分１１０の熱膨張率の差が大きくなると、より小さい温度の変化（例えば、より小さいΔT）に応じて又はより低い遷移温度で、１以上のジョイント１０２の隙間嵌め状態と締り嵌め状態との間での遷移（例えば、リンケージ１２４の固定されていない状態と固定状態との間での遷移）が可能になり得ることを理解されたい。同様に、第１の部分１０６と第２の部分１１０の熱膨張率の差が小さくなると、より大きい温度の変化（例えば、より大きいΔT）に応じて又はより高い遷移温度で、１以上のジョイント１０２の隙間嵌め状態と締り嵌め状態との間での遷移（例えば、リンケージ１２４の固定されていない状態と固定状態との間での遷移）が可能になり得る。
１以上の実施例では、１以上のジョイント１０２の第１の部分１０６が、第１の熱膨張率１０８を有する第１の材料１５４から形成され、１以上のジョイント１０２の第２の部分１１０が、第２の熱膨張率１１２を有する第２の材料１５６から形成される。
１以上の実施例では、１以上のジョイント１０２の第１の部分１０６と第２の部分１１０のうちの少なくとも一方が、金属材料から形成される。実施例として、第１の材料１５４と第２の材料１５６のうちの少なくとも一方は、真鍮（近似的に１９（１０−６m／（mK）のCTEを有する）、炭素鋼（近似的に１１（１０−６m／（mK）のCTEを有する）、及びタングステン（近似的に４．５（１０−６m／（mK）のCTEを有する）から選択される。他の金属も、１以上のジョイント１０２の第１の部分１０６及び第２の部分１１０向けに考慮されている。
１以上の実施例では、１以上のジョイント１０２の第１の部分１０６と第２の部分１１０のうちの少なくも一方が、金属合金から形成される。実施例として、第１の材料１５４と第２の材料１５６のうちの少なくとも一方は、インバール（近似的に１．２（１０−６m／（mK）のCTEを有する）などのニッケルと鉄の合金、インコネル（近似的に１１（１０−６m／（mK）のCTEを有する）などのニッケルとクロムの合金、及びモネル（近似的に１３．５（１０−６m／（mK）のCTEを有する）などのニッケルと銅の合金から選択される。他の金属合金も、１以上のジョイント１０２の第１の部分１０６及び第２の部分１１０向けに考慮されている。
１以上のジョイント１０２の第１の部分１０６と第２の部分１１０の配置は、例えば、１以上のジョイント１０２が、より低い温度で隙間嵌め状態にあり、より高い温度で締り嵌め状態にあるように構成されているか、或いは、１以上のジョイント１０２が、より高い温度で隙間嵌め状態にあり、より低い温度で締り嵌め状態にあるように構成されているかに応じる。１以上のジョイント１０２の第１の部分１０６と第２の部分１１０の材料の選択は、例えば、隙間嵌め状態と締り嵌め状態との間で１以上のジョイント１０２を遷移させるために必要な温度（本明細書では、遷移温度（「TT」）１１４と称される）、及び、遷移温度１１４で実現可能な熱膨張又は熱収縮の量に応じる。
１以上の実施例では、１以上のジョイント１０２が、遷移温度１１４未満で締り嵌め状態にあり、遷移温度１１４より上で隙間嵌め状態にあるように構成されている。例えば、第１の部分１０６と第２の部分１１０は、遷移温度１１４未満で互いに対して固定され、遷移温度１１４より上で互いに対して移動可能である。したがって、これらの実施例では、リンケージ１２４が、遷移温度１１４未満で固定されていない状態にあり、遷移温度１１４より上で固定状態にあるように構成されている。
１以上の実施例では、１以上のジョイント１０２が、遷移温度１１４未満で隙間嵌め状態にあり、遷移温度１１４より上で締り嵌め状態にあるように構成されている。例えば、第１の部分１０６と第２の部分１１０は、遷移温度１１４未満で互いに対して移動可能であり、遷移温度１１４より上で互いに対して固定されている。したがって、これらの実施例では、リンケージ１２４が、遷移温度未満１１４で固定状態にあり、遷移温度１１４より上で固定されていない状態にある。
図４を参照すると、１以上の実施例では、リンケージ１２４が第１のリンク１２８を含む。第１のリンク１２８の第１の端部は、第１のジョイント１３０によってベース１２２に結合されている。第１の端部の反対側の第１のリンク１２８の第２の端部は、キャップ１２６に対して結合（例えば、固定）されている。第１のジョイント１３０は、１以上のジョイント１０２（図１）の一実施例である。
これらの実施例では、第１のジョイント１３０の第１の部分１０６が、第１のリンク１２８の第１の端部によって形成され、第１のジョイント１３０の第２の部分１１０が、ベース１２２によって形成されている。これらの実施例では、第１のジョイント１３０が、第１のジョイント１３０が隙間嵌め状態にあるときに、第１のリンク１２８のベース１２２に対する移動、したがって、キャップ１２６のベース１２２に対する移動を可能にし、第１のジョイント１３０が締り嵌め状態にあるときに、第１のリンク１２８のベース１２２に対する移動、したがって、キャップ１２６のベース１２２に対する移動を制限する。
図５を参照すると、１以上の実施例では、リンケージ１２４が第１のリンク１２８を含む。第１のリンク１２８の第１の端部は、ベース１２２に結合（例えば、固定）されている。第１のリンク１２８の第２の端部は、第１のジョイント１３０によってキャップ１２６に結合されている。第１のジョイント１３０は、１以上のジョイント１０２の一実施例である。
これらの実施例では、第１のジョイント１３０の第１の部分１０６が、第１のリンク１２８の第２の端部によって形成され、第１のジョイント１３０の第２の部分１１０が、ベース１２２によって形成されている。これらの実施例では、第１のジョイント１３０が、第１のジョイント１３０が隙間嵌め状態にあるときに、キャップ１２６の第１のリンク１２８に対する移動、したがって、キャップ１２６のベース１２２に対する移動を可能にし、第１のジョイント１３０が締り嵌め状態にあるときに、キャップ１２６の第１のリンク１２８に対する移動、したがって、キャップ１２６のベース１２２に対する移動を制限する。
図６を参照すると、１以上の実施例では、リンケージ１２４が、第１のリンク１２８と第２のリンク１３２とを含む。第１のリンク１２８の第１の端部は、１以上のジョイント１０２の第１のジョイント１３０によってベース１２２に結合されている。第２のリンク１３２の第１の端部は、ベース１２２とは反対側の１以上のジョイント１０２の第２のジョイント１３４によって、第１のリンク１２８の第２の端部に結合されている。第２のリンク１３２の第２の端部は、第１のリンク１２８とは反対側の１以上のジョイント１０２の第３のジョイント１３６によって、キャップ１２６に結合されている。第２のジョイント１３４は、１以上のジョイント１０２（図１）のうちの１つの一実施例である。第３のジョイント１３６は、１以上のジョイント１０２のうちの１つの一実施例である。
これらの実施例では、第１のジョイント１３０の第１の部分１０６が、第１のリンク１２８の第１の端部によって形成され、第１のジョイント１３０の第２の部分１１０が、ベース１２２によって形成されている。第２のジョイント１３４の第１の部分１０６は、第１のリンク１２８の第２の端部によって形成され、第２のジョイント１３４の第２の部分１１０は、第２のリンク１３２の第１の端部によって形成されている。第３のジョイント１３６の第１の部分１０６は、第２のリンク１３２の第２の端部によって形成され、第３のジョイント１３６の第２の部分１１０は、キャップ１２６によって形成されている。
これらの実施例では、第１のジョイント１３０が、第１のジョイント１３０が隙間嵌め状態にあるときに、第１のリンク１２８のベース１２２に対する移動、したがって、キャップ１２６のベース１２２に対する移動を可能にし、第１のジョイント１３０が締り嵌め状態にあるときに、第１のリンク１２８のベース１２２に対する移動、したがって、キャップ１２６のベース１２２に対する移動を制限する。第２のジョイント１３４は、第２のジョイント１３４が隙間嵌め状態にあるときに、第２のリンク１３２の第１のリンク１２８に対する移動、したがって、キャップ１２６のベース１２２に対する移動を可能にし、第２のジョイント１３４が締り嵌め状態にあるときに、第２のリンク１３２の第１のリンク１２８に対する移動、したがって、キャップ１２６のベース１２２に対する移動を制限する。第３のジョイント１３６は、第３のジョイント１３６が隙間嵌め状態にあるときに、キャップ１２６の第２のリンク１３２に対する移動、したがって、キャップ１２６のベース１２２に対する移動を可能にし、第３のジョイント１３６が締り嵌め状態にあるときに、キャップ１２６の第２のリンク１３２に対する移動、したがって、キャップ１２６のベース１２２に対する移動を制限する。
図６は、リンケージ１２４が、２つのリンク（例えば、第１のリンク１２８と第２のリンク１３２）を有し、リンケージ１２４、ベース１２２、及びキャップ１２６を共に連結する３つのジョイント１０２（例えば、第１のジョイント１３０、第２のジョイント１３４、及び第３のジョイント１３６）を有する、固定隔離器１００の一実施例を示しているが、他の実施例では、固定隔離器１００が、他の構成のリンケージ１２４、任意の数のリンク、及び任意の数のジョイント１０２を含む。
様々な実施例では、第１のジョイント１３０、第２のジョイント１３４、及び第３のジョイント１３６などの、１以上のジョイント１０２の各ジョイント１０２が、遷移温度１１４（図１）において隙間嵌め状態と締り嵌め状態との間で遷移するように構成されている。１以上の実施例では、複数のジョイント１０２のそれぞれなどの１以上のジョイント１０２の各ジョイント１０２に対する遷移温度１１４が同じである。
１以上の他の実施例では、複数のジョイント１０２のうちの少なくとも１つに対する遷移温度１１４が、複数のジョイント１０２のうちの少なくとも別の１つに対する遷移温度１１４とは異なる。１以上の他の実施例では、複数のジョイント１０２のそれぞれなどの１以上のジョイント１０２のうちの各ジョイント１０２に対する遷移温度１１４が異なる。したがって、ジョイント１０２の数、ジョイント１０２の種類、及びジョイント１０２の構成と配置に応じて、固定隔離器１００は、１以上の異なる遷移温度１１４において、リンケージ１２４を介する移動の量及び／又は移動の種類を制御することができる。
図６を未だ参照すると、１以上の実施例では、第１の遷移温度（「TT1」）１３８の上で、第１のジョイント１３０が、第１のリンク１２８がベース１２２に対して移動可能な隙間嵌め状態を有する。１以上の実施例では、第１の遷移温度（「TT1」）１３８の上で、第１のジョイント１３０が、第１のリンク１２８がベース１２２に対して固定された締り嵌め状態を有する。
１以上の実施例では、第２の遷移温度（「TT2」）１４０の上で、第２のジョイント１３４が、第２のリンク１３２が第１のリンク１２８に対して移動可能な隙間嵌め状態を有する。１以上の実施例では、第２の遷移温度（「TT2」）１４０の上で、第２のジョイント１３４が、第２のリンク１３２が第１のリンク１２８に対して固定された締り嵌め状態を有する。
１以上の実施例では、第３の遷移温度（「TT3」）１４２の上で、第３のジョイント１３６が、キャップ１２６が第２のリンク１３２に対して移動可能な隙間嵌め状態を有する。１以上の実施例では、第３の遷移温度（「TT3」）１４２の上で、第３のジョイント１３６が、キャップ１２６が第２のリンク１３２に対して固定された締り嵌め状態を有する。
１以上の実施例では、第１の遷移温度１３８、第２の遷移温度１４０、及び第３の遷移温度１４２が同じである。１以上の実施例では、第１の遷移温度１３８、第２の遷移温度１４０、及び第３の遷移温度１４２のうちの少なくとも１つが、第１の遷移温度１３８、第２の遷移温度１４０、及び第３の遷移温度１４２のうちの少なくとも別の１つとは異なっている。１以上の実施例では、第１の遷移温度１３８、第２の遷移温度１４０、及び第３の遷移温度１４２のそれぞれが異なっている。
図５及び図６を参照すると、１以上の実施例では、複数のジョイント１０２のうちの少なくとも１つなどの１以上のジョイント１０２のうちの少なくとも１つが、隙間嵌め状態にあるときに、直線的に移動するように構成されている。１以上の実施例では、図５の第１のジョイント１３０や図６の第２のジョイント１３４などの１以上のジョイント１０２のうちの少なくとも１つが、滑り軸受（slide bearing）、平軸受（plain bearing）、リニアスライディングジョイント（linear sliding joint）、直進ジョイント（prismatic joint）などを含むか、又はそれらの形態を採る。
図４及び図６を参照すると、１以上の実施例では、複数のジョイント１０２のうちの少なくとも１つなどの１以上のジョイント１０２のうちの少なくとも１つが、隙間嵌め状態にあるときに、旋回又は回転移動するように構成されている。１以上の実施例では、図４及び図６の第１のジョイント１３０や図６の第３のジョイント１３６などの１以上のジョイント１０２のうちの少なくとも１つが、球面軸受（spherical bearing）、回転ジョイント（rotary joint）、ボールジョイント（ball joint）などを含むか、又はそれらの形態を採る。
１以上の実施例では、固定隔離器１００が、キャップ１２６とベース１２２との間での直線的な移動、したがって、第２の構造体１４８と第１の構造体１４６（図３）との間での直線的な移動を可能にするように構成されている。図５で示されているようなこれらの実施例では、１以上のジョイント１０２（例えば、第１のジョイント１３０）が、滑り軸受を含む。
１以上の実施例では、固定隔離器１００が、キャップ１２６とベース１２２との間での旋回又は回転移動、したがって、第２の構造体１４８と第１の構造体１４６（図３）との間での旋回又は回転移動を可能にするように構成されている。図４で示されているようなこれらの実施例では、１以上のジョイント１０２（例えば、第１のジョイント１３０）が、球面軸受を含む。
１以上の実施例では、固定隔離器１００が、キャップ１２６とベース１２２との間での直線的な移動と旋回又は回転移動との両方、したがって、第２の構造体１４８と第１の構造体１４６（図３）との間での直線的な移動と旋回又は回転移動との両方を可能にするように構成されている。図６で示されているようなこれらの実施例では、１以上のジョイント１０２のうちの少なくとも１つ（例えば、第１のジョイント１３０と第３のジョイント１３６）が、球面軸受を含み、１以上のジョイント１０２のうちの少なくとも１つ（例えば、第２のジョイント１３４）が、滑り軸受を含む。
図４〜図６を参照すると、１以上の実施例では、緩衝器１０４が、エラストマー部材１５８（例えば、エラストマー材料から形成された）を含むか、又はその形態を採る。１以上の実施例では、エラストマー部材１５８などの緩衝器１０４が、リンケージ１２４の周りに配置され（例えば、それを取り囲み）、ベース１２２とキャップ１２６との間で延在する、ハウジング１４４（例えば、固定隔離器１００の外側ハウジング）を形成する。
１以上の実施例では、エラストマー部材１５８が、天然ゴムから形成されている。１以上の実施例では、エラストマー部材１５８が、合成ゴムから形成されている。１以上の実施例では、エラストマー部材１５８が、イソプレーン（isoprene）から形成されている。１以上の実施例では、エラストマー部材１５８が、シリコンから形成されている。１以上の実施例では、エラストマー部材１５８が、天然ゴム、合成ゴム、イソプレーン、シリコン、ポリイソプレン、ブタジエンスチレン（例えば、スチレンブタジエンゴム（SBR））、ポリクロロプレン（例えば、ポリクロロプレンゴム）、エチレンプロピレンジエンモノマー（EPDM）ゴム、ポリアクリル酸、及びポリウレタンのうちの少なくとも１つから形成されている。
図７を参照すると、１以上の実施例では、緩衝器１０４が、バネ１６０を含むか又はバネ１６０の形態を採る。１以上の実施例では、バネ１６０などの緩衝器１０４が、リンケージ１２４の周りに配置され且つベース１２２とキャップ１２６との間で延在する、コイルバネである。航空宇宙産業などの特定の用途では、バネ１６０を、エラストマー部材１５８の代わりに緩衝器１０４として使用すると有益であり得る。というのも、バネ１６０は、脱気（outgassing）の影響を受けにくいからである
他の実施例では、他の種類の衝撃及び振動吸収部材及び／又は材料が、緩衝器１０４として使用される。一実施例として、緩衝器１０４は、固定隔離器１００の外側ハウジングを形成することなく、ベース１２２とキャップ１２６とに連結され且つベース１２２とキャップ１２６との間で延在する、少なくとも１つの衝撃及び振動吸収部材を含み得る。そのような実施例では、衝撃及び振動吸収部材が、膨張可能、圧縮可能、及び可撓性である。
図８を参照すると、１以上の実施例では、固定隔離器１００が加熱要素１１６を含む。加熱要素１１６は、温度の変化をもたらすように構成されている。例えば、加熱要素１１６は、複数のジョイント１０２のうちの少なくとも１つなどの１以上のジョイント１０２のうちの少なくとも１つの温度を、１以上のジョイント１０２の遷移温度１１４（図１）を超えるように増加させて、１以上のジョイント１０２を隙間嵌め状態と締り嵌め状態との間で遷移させるように構成されている。
１以上の実施例では、加熱要素１１６が、リンケージ１２４と熱連通（thermal communication）している。１以上の実施例では、加熱要素１１６が、複数のジョイント１０２のうちの少なくとも１つ又はそれぞれなどの１以上のジョイント１０２と熱連通している。これらの実施例では、単一の加熱要素１１６を使用して、図８で示されている第１のジョイント１３０、第２のジョイント１３４、及び第３のジョイント１３６などの複数のジョイント１０２のそれぞれなどの１以上のジョイント１０２を加熱する。
１以上の実施例では、固定隔離器１００が、複数の加熱要素１１６を含む。これらの実施例では、複数の加熱要素１１６のそれぞれが、複数のジョイント１０２のうちの対応するものなどの１以上のジョイント１０２のうちの対応するジョイント１０２を加熱するように構成されている。例えば、独立した加熱要素１１６を使用して、図８で示されている第１のジョイント１３０、第２のジョイント１３４、及び第３のジョイント１３６などの複数のジョイント１０２のそれぞれなどの１以上のジョイント１０２の各ジョイント１０２を加熱する。
１以上の実施例では、図８で示されているように、加熱要素１１６の第１のもの又は複数の加熱要素１１６が、第１のジョイント１３０を第１の遷移温度１３８より上に加熱して、第１のジョイント１３０を隙間嵌め状態から締り嵌め状態に遷移させるか、又は第１のジョイント１３０を締り嵌め状態から隙間嵌め状態に遷移させるように構成されている。加熱要素１１６の第２のもの又は複数の加熱要素１１６は、第２のジョイント１３４を第２の遷移温度１４０より上に加熱して、第１のジョイント１３０を隙間嵌め状態から締り嵌め状態に遷移させるか、又は第１のジョイント１３０を締り嵌め状態から隙間嵌め状態に遷移させるように構成されている。加熱要素１１６の第３のもの又は複数の加熱要素１１６は、第３のジョイント１３６を第３の遷移温度１４２より上に加熱して、第３のジョイント１３６を隙間嵌め状態から締り嵌め状態に遷移させるか、又は第３のジョイント１３６を締り嵌め状態から隙間嵌め状態に遷移させるように構成されている。
１以上の実施例では、加熱要素１１６が、高抵抗加熱素子などの少なくとも１つのコイルヒータを含むか、又はその形態を採る。１以上の実施例では、加熱要素１１６（例えば、コイルヒータ）が、リンケージ１２４、１以上のジョイント１０２、ベース１２２、及び／又はキャップ１２６のうちの少なくとも１つの少なくとも一部分に結合され（例えば、それに巻きつけられ）る。１以上の実施例では、加熱要素１１６が、シリコーン又はセラミック絶縁層によって覆われたニクロム加熱要素を含む。
１以上の実施例では、加熱要素１１６が、熱電ヒータを含むか又はその形態を採る。
他の実施例では、加熱要素１１６の用途向けに、様々な他の適切な種類のヒータ又は加熱デバイスが考慮される。
図９を参照すると、１以上の実施例では、固定隔離器１００が冷却要素１６２を含む。冷却要素１６２は、温度の変化をもたらすように構成されている。例えば、冷却要素１６２は、複数のジョイント１０２のうちの少なくとも１つなどの１以上のジョイント１０２のうちの少なくとも１つの温度を、１以上のジョイント１０２の遷移温度１１４（図１）未満に低減させて、１以上のジョイント１０２を隙間嵌め状態と締り嵌め状態との間で遷移させるように構成されている。
１以上の実施例では、冷却要素１６２が、リンケージ１２４と熱連通している。１以上の実施例では、冷却要素１６２が、複数のジョイント１０２のうちの少なくとも１つ又はそれぞれなどの１以上のジョイント１０２と熱連通している。これらの実施例では、単一の冷却要素１６２を使用して、図８で示されている第１のジョイント１３０、第２のジョイント１３４、及び第３のジョイント１３６などの複数のジョイント１０２のそれぞれなどの１以上のジョイント１０２の各ジョイント１０２から熱を除去する（例えば、冷却する）。
１以上の実施例では、固定隔離器１００が、複数の冷却要素１６２を含む。これらの実施例では、複数の冷却要素１６２のそれぞれが、複数のジョイント１０２のうちの対応するものなどの１以上のジョイント１０２のうちの対応するジョイント１０２から熱を除去する（例えば、冷却する）ように構成されている。例えば、独立した冷却要素１６２を使用して、図９で示されている第１のジョイント１３０、第２のジョイント１３４、及び第３のジョイント１３６などの複数のジョイント１０２のそれぞれなどの１以上のジョイント１０２の各ジョイント１０２から熱を除去する。
１以上の実施例では、図９で示されているように、冷却要素１６２の第１のもの又は複数の冷却要素１６２が、第１のジョイント１３０を第１の遷移温度１３８未満に冷却して、第１のジョイント１３０を隙間嵌め状態から締り嵌め状態に遷移させるか、又は第１のジョイント１３０を締り嵌め状態から隙間嵌め状態に遷移させるように構成されている。冷却要素１６２の第２のもの又は複数の冷却要素１６２は、第２のジョイント１３４を第２の遷移温度１４０未満に冷却して、第１のジョイント１３０を隙間嵌め状態から締り嵌め状態に遷移させるか、又は第１のジョイント１３０を締り嵌め状態から隙間嵌め状態に遷移させるように構成されている。冷却要素１６２の第３のもの又は複数の冷却要素１６２は、第３のジョイント１３６を第３の遷移温度１４２未満に冷却して、第３のジョイント１３６を隙間嵌め状態から締り嵌め状態に遷移させるか、又は第３のジョイント１３６を締り嵌め状態から隙間嵌め状態に遷移させるように構成されている。
１以上の実施例では、冷却要素１６２が、ペルチェ素子（Peltier element）などの少なくとも１つの熱電素子を含むか、又はその形態を採る。１以上の実施例では、冷却要素１６２が、ヒートシンク（例えば、放射プレート、フィン付きヒートシンクなど）も含む。
１以上の実施例では、固定隔離器１００が、少なくとも１つの加熱要素１１６（図８）と少なくとも１つの冷却要素１６２との組み合わせを含む。これらの実施例では、加熱要素１１６が、複数のジョイント１０２のうちの少なくとも１つなどの１以上のジョイント１０２のうちの少なくとも１つを、遷移温度１１４（図１）より上に加熱するように構成され、冷却要素１６２は、複数のジョイント１０２のうちの少なくとも１つなどの１以上のジョイント１０２のうちの少なくとも１つを、遷移温度１１４未満に冷却するように構成されている。
図１を参照すると、１以上の実施例では、加熱要素１１６及び／又は冷却要素１６２が、外部電源１６４によって電力供給される、１以上の実施例では、外部電源１６４が、構造システム１５０（例えば、航空宇宙輸送体）によって提供される電力の源であるか、又は任意の他の適切な外部源である。１以上の実施例では、外部電源１６４が、バッテリ１７４又は他の電力貯蔵セルである。
１以上の実施例では、加熱要素１１６及び／又は冷却要素１６２が、内部電源１６６によって電力供給される。例えば、内部電源１６６は、固定隔離器１００の一部分を形成する。１以上の実施例では、内部電源１６６が、振動に応じて電力を生成する（例えば、振動力を電気エネルギーに変換する）ように構成された適切な発電機を含む。
図８及び図９を参照すると、１以上の実施例では、固定隔離器１００が圧電発電機１１８を含む。圧電発電機１１８は、内部電源１６６（図１）の一実施例である。圧電発電機１１８は、機械的な歪に応じて電力を生成するように構成されている。
図８で示されているように、１以上の実施例では、圧電発電機１１８が、加熱要素１１６と電気的に通じている。電力が、加熱要素１１６に電流を流す。図９で示されているように、１以上の実施例では、圧電発電機１１８が、冷却要素１６２と電気的に通じている。電力が、冷却要素１６２に電流を流す。
１以上の実施例では、圧電発電機１１８が、複数の加熱要素１１６と電気的に通じている。電力が、複数の加熱要素１１６のそれぞれに電流を流す。１以上の実施例では、圧電発電機１１８が、複数の冷却要素１６２と電気的に通じている。電力が、複数の冷却要素１６２のそれぞれに電流を流す。
図８〜図１０を参照すると、１以上の実施例では、圧電発電機１１８が圧電カンチレバー１２０を含む。１以上の実施例では、圧電発電機１１８が、複数の圧電カンチレバー１２０（図８及び図９）を含む。複数の圧電カンチレバー１２０のそれぞれなどの圧電カンチレバー１２０は、振動に応じて曲がるように構成されている。
図１０で示されているように、１以上の実施例では、複数の圧電カンチレバー１２０（図８及び図９）のうちのそれぞれなどの圧電カンチレバー１２０が長さLを有する。１以上の実施例では、長さLが、振動のおおよその周波数又は振動のおおよその周波数の範囲において共振するように選択される。例えば、長さLは、圧電カンチレバー１２０を選択された又は所望の共振周波数又は共振周波数の範囲に合わせる（例えば、修正する又は選択的に調整する）ように長くされ又は短くされる。
一実施例では、長さLが、近似的に４０Hzと近似的に５，０００Hzとの間で共振するように選択される。別の一実施例では、長さLが、近似的に６０Hzと近似的に１，２００Hzとの間で共振するように選択される。更に別の一実施例では、長さLが、近似的に１００Hzと近似的に３００Hzとの間で共振するように選択される。
１以上の実施例では、圧電カンチレバー１２０が、圧電材料のストリップなどの少なくとも１つの圧電素子１６８を含む。１以上の実施例では、圧電カンチレバー１２０が、支持材料のストリップなどの少なくとも１つの支持要素１７０を含む。これらの実施例では、少なくとも１つの圧電素子１６８が、少なくとも１つの支持要素１７０に結合され、それによって支持される。１以上の実施例では、圧電カンチレバー１２０が、積層構造体であって、支持要素１７０の少なくとも１つの層に結合され且つそれによって支持される圧電素子１６８の少なくとも１つの層によって形成された積層構造体である。
これらの実施例では、支持要素１７０の使用が、例えば、高エネルギーイベント中に圧電カンチレバー１２０に作用する衝撃及び振動力の大きさに応じる。例えば、圧電カンチレバー１２０が、衝撃及び振動力が比較的強い非常に高いエネルギー環境で使用されることが意図される場合に、支持要素１７０を使用して、圧電素子１６８に対する支持を提供する。
１以上の実施例では、圧電カンチレバー１２０が、圧電素子１６８の複数の層によって形成された積層構造体である。圧電素子１６８の更なる層は、衝撃及び振動による圧電カンチレバー１２０の曲がりに応じて、圧電カンチレバー１２０内で引き起こされた機械的な歪に応じて、更なる電流を提供する。
例示的な一実施態様では、複数の圧電カンチレバー１２０（図８及び図９）のそれぞれなどの圧電カンチレバー１２０の支持要素１７０が、アルミニウムから作製され、近似的に０．０３２インチ（０．８１ミリメートル）の厚さを有する。この実施態様の一実施例では、圧電カンチレバー１２０の支持要素１７０などの圧電カンチレバー１２０の長さLが、近似的に０．５インチ（１２．７ミリメートル）であり、近似的に４，０６４Hzで共振する。この実施態様の別の一実施例では、圧電カンチレバー１２０の支持要素１７０などの圧電カンチレバー１２０の長さLが、近似的に１．０インチ（２５．４ミリメートル）であり、近似的に１，０１６Hzで共振する。この実施態様の別の一実施例では、圧電カンチレバー１２０の支持要素１７０などの圧電カンチレバー１２０の長さLが、近似的に２．０インチ（５０．８ミリメートル）であり、近似的に２５４Hzで共振する。この実施態様の一実施例では、圧電カンチレバー１２０の支持要素１７０などの圧電カンチレバー１２０の長さLが、近似的に３．０インチ（７６．２ミリメートル）であり、近似的に１１３Hzで共振する。この実施態様の別の一実施例では、圧電カンチレバー１２０の支持要素１７０などの圧電カンチレバー１２０の長さLが、近似的に４．０インチ（１０１．６ミリメートル）であり、近似的に６４Hzで共振する。この実施態様の更に別の一実施例では、圧電カンチレバー１２０の支持要素１７０などの圧電カンチレバー１２０の長さLが、近似的に５．０インチ（１２７ミリメートル）であり、近似的に４１Hzで共振する。
１以上の実施例では、圧電カンチレバー１２０の支持要素１７０などの圧電カンチレバー１２０が、様々な厚さの何れか１つを有する。例えば、圧電カンチレバー１２０の支持要素１７０の厚さなどの圧電カンチレバー１２０の厚さは、圧電カンチレバー１２０の共振周波数を選択された若しくは所望の共振周波数に合わせる（例えば、修正する又は選択的に調整する）ために、又は圧電カンチレバー１２０の長さLを選択された若しくは所望の共振周波数に合わせるために、厚くされ又は薄くされ得る。
１以上の実施例では、図１０で示されているように、支持要素１７０と圧電素子１６８とが、同じ長さ（例えば、長さL）を有する。１以上の他の実施例では、支持要素１７０と圧電素子１６８とが、異なる長さを有する。例えば、支持要素１７０が、圧電カンチレバー１２０の長さLを形成し、圧電素子１６８は、支持要素１７０に取り付けられ、支持要素１７０の長さ未満の長さを有する。
図１１を参照すると、１以上の実施例では、圧電発電機１１８の様々な他の構成も考慮されている。１以上の実施例では、少なくとも１つの圧電素子１６８が緩衝器１０４に結合されている。これらの実施例では、衝撃及び振動による緩衝器１０４の変形が、圧電素子１６８の変形（例えば、圧縮、曲げなど）によって、圧電素子１６８内に機械的な歪が引き起こされることをもたらす。１以上の実施例では、少なくとも１つの圧電素子１６８が、ベース１２２とキャップ１２６との間に連結される。これらの実施例では、衝撃及び振動によるキャップ１２６のベース１２２に対する移動が、圧電素子１６８の変形（例えば、圧縮、曲げなど）によって、圧電素子１６８内に機械的な歪が引き起こされることをもたらす。（？）１以上の実施例では、圧電発電機１１８が、圧電カンチレバー１２０の形態を採ったり、緩衝器１０４に結合されたり、及び／又はベース１２２とキャップ１２６との間に結合されたりするなど、圧電素子１６８の種々の構成の組み合わせを含む。
したがって、圧電発電機１１８などの内部電源１６６を利用する固定隔離器１００の実施例では、１以上のジョイント１０２を加熱及び／又は冷却するために必要とされる電力が、固定隔離器１００に作用する衝撃及び振動力に応じて、受動的に提供される。そのような受動的な発電は、コンピュータ制御又は外部電力に依存しないので、故障の可能性を有益に低減させる。
再び図１を参照すると、１以上の実施例では、圧電発電機１１８などの内部電源１６６が、バッテリ１７４などの外部電源１６４に結合され、それと電気的に通じている。これらの実施例では、圧電発電機１１８によって生成される電気エネルギーが、加熱要素１１６及び／又は冷却要素１６２に電流を流すために直ちに使用されるのではなく、後の使用のためにバッテリ１７４に伝達され、貯蔵される。これらの実施例では、バッテリ１７４内に貯蔵される電気エネルギーが、所望の時間又は所望の期間などに、コントローラ１７２によって加熱要素１１６及び／又は冷却要素１６２に選択的に提供される。
図１２を参照すると、例示として、本開示は、第１の構造体を第２の構造体から隔離する方法１０００も対象とする。例えば、方法１０００は、構造システム１５０の第１の構造体１４６を、構造システム１５０の第２の構造体１４８から隔離することに関する。概して図１から図１１を参照すると、１以上の実施例では、方法１０００の実施態様が、本開示の固定隔離器１００を使用して実行される。
方法１０００は、固定隔離器１００を使用して、構造体を共に結合するステップ（ブロック１００２）を含む。１以上の実施例では、構造体を共に結合するステップ（ブロック１００２）が、固定隔離器１００を使用して、構造システム１５０の第１の構造体１４６と構造システム１５０の第２の構造体１４８とを共に結合するステップを含む。
１以上の実施例では、構造体を共に結合するステップ（ブロック１００２）が、複数の固定隔離器１００を使用して、構造システム１５０の第１の構造体１４６と構造システム１５０の第２の構造体１４８とを共に結合するステップを含む。
方法１０００は、温度の変化に応じて、固定隔離器１００を隙間嵌め状態と締り嵌め状態との間で遷移させるステップ（ブロック１００４）を更に含む。
１以上の実施例では、固定隔離器１００を隙間嵌め状態と締り嵌め状態との間で遷移させるステップ（ブロック１００４）が、温度の変化に応じて、固定隔離器１００の１以上のジョイント１０２を、第１の構造体１４６と第２の構造体１４８とが互いに対して移動可能な隙間嵌め状態と、第１の構造体１４６と第２の構造体１４８とが互いに対して固定された締り嵌め状態と、の間で遷移させるステップを含む。
１以上の実施例では、固定隔離器１００を隙間嵌め状態と締り嵌め状態との間で遷移させるステップ（ブロック１００４）が、温度の変化に応じて、固定隔離器１００の複数のジョイント１０２などの１以上のジョイント１０２を、第１の構造体１４６と第２の構造体１４８とが互いに対して移動可能な隙間嵌め状態と、第１の構造体１４６と第２の構造体１４８とが互いに対して固定された締り嵌め状態と、の間で遷移させるステップを含む。
１以上の実施例では、固定隔離器１００を隙間嵌め状態と締り嵌め状態との間で遷移させるステップ（ブロック１００４）が、温度の変化に応じて、固定隔離器１００のリンケージ１２４を、第１の構造体１４６と第２の構造体１４８とが互いに対して移動可能な固定されていない状態と、第１の構造体１４６と第２の構造体１４８とが互いに対して固定された固定状態と、の間で遷移させるステップを含む。
１以上の実施例では、方法１０００が、構造体を隔離するステップ（ブロック１００６）を含む。１以上の実施例では、構造体を隔離するステップ（ぷロック１００６）が、複数のジョイント１０２のうちの少なくとも１つなどの１以上のジョイント１０２を隙間嵌め状態に構成すること又はリンケージ１２４を固定されていない状態に構成することによって、第２の構造体１４８を第１の構造体１４６に対して移動させることを可能にすることによって、第２の構造体１４８を第１の構造体１４６から隔離するステップを含む。
１以上の実施例では、方法１０００が、構造体を固定するステップ（ブロック１００８）を含む。１以上の実施例では、構造体を固定するステップ（ブロック１００８）が、複数のジョイント１０２のそれぞれなどの１以上のジョイント１０２を締り嵌め状態に構成すること又はリンケージ１２４を固定状態に構成することによって、第１の構造体１４６と第２の構造体１４８とを共に固定するステップを含む。
方法１０００は、固定隔離器１００を使用して、構造体間での振動の伝達を減衰させるステップ（ブロック１０１０）を更に含む。１以上の実施例では、振動の伝達を減衰させるステップ（ブロック１０１０）が、複数のジョイント１０２のうちの少なくとも１つ又はそれぞれなどの１以上のジョイント１０２が隙間嵌め状態で、固定隔離器１００の緩衝器１０４を使用して、第１の構造体１４６と第２の構造体１４８との間での振動の伝達を減衰させるステップを含む。
１以上の実施例では、振動の伝達を減衰させるステップ（ブロック１０１０）が、リンケージ１２４が固定されていない状態で、固定隔離器１００の緩衝器１０４を使用して、第１の構造体１４６と第２の構造体１４８との間での振動の伝達を減衰させるステップを含む。
１以上の実施例では、方法１０００が、固定隔離器１００を加熱するステップ（ブロック１０１２）を含む。これらの実施例では、固定隔離器１００を加熱することが、１以上のジョイント１０２の遷移温度１１４より上へなどの、温度の変化をもたらす又は引き起こす。
１以上の実施例では、固定隔離器１００を加熱するステップ（ブロック１０１２）が、構造体システム１５０を第１の周囲温度から第２の周囲温度に移動させるステップであって、第２の周囲温度が、第１の周囲温度よりも高く、遷移温度１１４よりも高い、ステップを含む。
１以上の実施例では、固定隔離器１００を加熱するステップ（ブロック１０１２）が、複数のジョイント１０２のうちの少なくとも１つなどの１以上のジョイント１０２を、遷移温度１１４よりも高い温度に加熱するステップを含む。１以上の実施例では、固定隔離器１００を加熱するステップ（ブロック１０１２）が、加熱要素１１６を使用して、複数のジョイント１０２のうちの少なくとも１つなどの１以上のジョイント１０２を加熱するステップを含む。
１以上の実施例では、方法１０００が、固定隔離器１００を冷却するステップ（ブロック１０１４）を含む。これらの実施例では、固定隔離器１００を冷却することが、１以上のジョイント１０２の遷移温度１１４未満へなどの、温度の変化をもたらす又は引き起こす。
１以上の実施例では、固定隔離器１００を冷却するステップ（ブロック１０１４）が、構造体システム１５０を第１の周囲温度から第２の周囲温度に移動させるステップであって、第２の周囲温度が、第１の周囲温度未満であり、遷移温度１１４未満である、ステップを含む。
１以上の実施例では、固定隔離器１００を冷却するステップ（ブロック１０１４）が、複数のジョイント１０２のうちの少なくとも１つなどの１以上のジョイント１０２を、遷移温度１１４未満の温度に冷却する（例えば、それらから熱を除去する）ステップを含む。１以上の実施例では、固定隔離器１００を冷却するステップ（ブロック１０１４）が、冷却要素１６２を使用して、複数のジョイント１０２のうちの少なくとも１つなどの１以上のジョイント１０２を冷却するステップを含む。
１以上の実施例では、複数のジョイント１０２のそれぞれなどの１以上のジョイント１０２のそれぞれが、第１の熱膨張率１０８を有する第１の部分１０６、及び第２の熱膨張率１１２を有する第２の部分１１０を含む。第１の熱膨張率１０８と第２の熱膨張率１１２とは、異なっている。
１以上の実施例では、固定隔離器１００を加熱するステップ（ブロック１０１２）が、複数のジョイント１０２のうちの少なくとも１つなどの１以上のジョイント１０２を遷移温度１１４より上に加熱して、第１の部分１０６を第２の部分１１０に対して膨張させるか、又は第２の部分１１０を第１の部分１０６に対して膨張させるステップを含む。
１以上の実施例では、固定隔離器１００を冷却するステップ（ブロック１０１４）が、複数のジョイント１０２のうちの少なくとも１つなどの１以上のジョイント１０２を遷移温度１１４未満に冷却して、第１の部分１０６を第２の部分１１０に対して収縮させるか、又は第２の部分１１０を第１の部分１０６に対して収縮させるステップを含む。
１以上の実施例では、固定隔離器１００を加熱するステップ（ブロック１０１２）が、圧電発電機１１８を使用して機械的な歪に応じて電力を生成するステップ、及び電力を使用して加熱要素１１６に電流を流すステップを含む。
１以上の実施例では、固定隔離器１００を冷却するステップ（ブロック１０１４）が、圧電発電機１１８を使用して機械的な歪に応じて電力を生成するステップ、及び電力を使用して冷却要素１６２に電流を流すステップを含む。
１以上の実施例では、圧電発電機１１８が、複数の圧電カンチレバー１２０などの圧電カンチレバー１２０を含む。これらの実施例では、電力を生成するステップが、振動に応じて複数の圧電カンチレバー１２０のうちの少なくとも１つ又はそれぞれなどの圧電カンチレバー１２０を曲げるステップを含む。複数の圧電カンチレバー１２０のうちの１以上などの圧電カンチレバー１２０の曲げは、機械的な歪を生成する。
１以上の実施例では、複数の圧電カンチレバー１２０のうちの１以上などの圧電カンチレバー１２０を曲げるステップが、振動の周波数の範囲において複数の圧電カンチレバー１２０のうちの少なくとも１つ又はそれぞれなどの圧電カンチレバー１２０を共振させるステップを含む。
したがって、本開示の固定隔離器１００及び方法１０００は、支持構造体と、高エネルギーダイナミック環境における衝撃及び振動に敏感な装備の一部との間などの、特定の環境における構造物間の振動の選択的な隔離を提供する。本開示の固定隔離器１００及び方法１０００は、支持構造体と、低エネルギー又は実質的に静的な環境における装備の一部との間などの、特定の他の環境における構造体間の選択的な固定も提供する。
本開示の固定隔離器１００及び方法１０００は、有利なことに、熱的な起動及び起動解除並びに／又は振動的な起動及び起動解除向けの数多くの調整オプションを可能にする。一実施例として、固定隔離器１００を調整して、より低い振動レベル（例えば、より小さい規模）における剛性、及びより高い振動レベル（例えば、より大きい規模）における可撓性（衝撃及び振動の吸収を伴う）を提供することができる。別の一実施例として、固定隔離器１００を調整して、より低い振動レベル（例えば、より小さい規模）における可撓性（衝撃及び振動の吸収を伴う）、及びより高い振動レベル（例えば、より大きい規模）における剛性を提供することができる。別の一実施例として、固定隔離器１００を調整して、より低い温度における剛性、及びより高い温度における可撓性（衝撃及び振動の吸収を伴う）を提供することができる。別の一実施例として、固定隔離器１００を調整して、より低い温度における可撓性（衝撃及び振動の吸収を伴う）、及びより高い温度における剛性を提供することができる。
本開示の固定隔離器１００及び方法１０００の幾つかの実施態様では、隔離状態（isolated state）と固定状態との間での選択が受動的に実行される。言い換えると、１以上の実施態様では、本開示の固定隔離器１００及び方法１０００が、有利なことに、外部電力又は外部制御を必要としない。例えば、隔離状態と固定状態との間での選択は、環境の変化によって生じる。一実施例として、隔離状態と固定状態との間での選択は、周囲温度が閾値温度を超えるときなどの、周囲環境の温度の変化に応じて生じる。別の一実施例として、隔離状態と固定された状態との間での選択は、振動（例えば、振動の大きさ）が閾値振動レベル（例えば、振動の閾値規模）を超えるときなどの、振動の変化に応じて生じる。これらの実施例では、予め選択された閾値より上の振動の規模が、圧電発電機１１８を使用して十分な電力を生成して、加熱要素１１６又は冷却要素１６２をそれぞれ使用して１以上のジョイント１０２を加熱又は冷却し、隔離状態と固定状態との間での遷移が生じる
本開示の固定隔離器１００及び方法１０００の幾つかの実施態様では、隔離状態と固定状態との間での選択が能動的に実行される。これらの実施例では、電気エネルギーが、所定の選択された時間において、バッテリ１７４などの外部電源１６４によって提供される。
次に図１３及び図１４を参照すると、固定隔離器１００及び方法１０００の実施例が、図１３のフロー図で示されるような航空宇宙輸送体の製造及び保守方法１１００、及び図１４で概略的に示されるような航空宇宙輸送体１２００の文脈で使用され得る。
図１４を参照すると、航空宇宙輸送体１２００は、航空機、宇宙船、人工衛星、ロケットなどの、地球の大気の範囲内及び外側で移動することができる様々な種類の輸送体のうちの何れか１つを含むが、それらに限定されるものではない。１以上の実施例では、航空宇宙輸送体１２００が、下層のフレーム１２０２、内装１２０６、及び複数の高レベルシステム１２０４を含む。高レベルシステム１２０４の実施例は、推進システム１２０８、電気システム１２１０、液圧システム１２１２、環境システム１２１４、通信システム１２１６、誘導システム１２１８、及びビジョンシステム１２２０のうちの１以上を含む。他の実施例では、航空宇宙輸送体１２００が、任意の数の他の種類のシステム１２２２を含んでよい。
固定隔離器１００の実施例及び方法１０００の実施態様を使用して、衝撃及び振動力に敏感な、高レベルシステム１２０４のうちの１つに関連付けられた装備の一部又は部品を、フレーム１２０２に連結することができる。したがって、装備又は部品は、特定の環境内でしっかりと固定されてよく、他の環境で隔離されてよい。
図１３を参照すると、製造前の段階で、方法１１００は、航空宇宙輸送体１２００の仕様及び設計（ブロック１１０２）並びに材料の調達（ブロック１１０４）を含む。航空宇宙輸送体１２００の製造段階では、航空宇宙輸送体１２００の構成要素及びサブアセンブリの製造（ブロック１１０６）並びにシステムインテグレーション（ブロック１１０８）が行われる。その後、航空宇宙輸送体１２００は、認可及び納品（ブロック１１１０）を経て、運航（ブロック１１１２）に供される。定期的な整備及び保守（ブロック１１１４）は、航空宇宙輸送体１２００の１以上のシステムの修正、再構成、改修などを含む。
図１３で示されている方法１１００のプロセスのそれぞれは、システムインテグレータ、第三者、及び／又はオペレータ（例えば顧客）によって実施若しくは実行されてよい。この明細書の解釈上、システムインテグレータは、任意の数の製造業者及び主要システム下請業者を含み得るがそれらに限定されず、第三者は、任意の数のベンダー、下請業者、及び供給業者を含み得るがそれらに限定されず、且つ、オペレータは、航空会社、リース会社、軍事団体、サービス機関などであってよい。
図示され且つ本明細書で説明されている固定隔離器１００及び方法１０００の実施例は、図１３によって示されているフロー図において示されている製造及び保守方法１１００の複数の段階のうちの何れか１以上の最中に採用されてよい。一実施例では、本開示の固定隔離器１００及び方法１０００の実施態様が、構成要素及びサブアセンブリの製造（ブロック１１０６）並びに／又はシステムインテグレーション（ブロック１１０８）の一部分を形成し得る。例えば、本開示の固定隔離器１００及び方法１０００の実施態様を使用する、航空宇宙輸送体１２００の組み立て並びに／又はその様々な装備及び構成要素の設置は、構成要素及びサブアセンブリの製造（ブロック１１０６）に対応し得、航空宇宙輸送体１２００が運航（ブロック１１１２）している間に準備される構成要素又はサブアセンブリと同様なやり方で準備されてよい。更に、本開示の固定隔離器１００及び方法１０００の実施態様は、システムインテグレーション（ブロック１１０８）並びに認可及び納品（ブロック１１１０）の最中に利用されてもよい。同様に、本開示の固定隔離器１００及び方法１０００の実施態様は、例えば、非限定的に、航空宇宙輸送体１２００が運航（ブロック１１１２）している間、並びに整備及び保守（ブロック１１１４）の最中に利用されてよい。
航空宇宙（例えば、航空機又は宇宙船）の実施例が示されているが、本明細書で開示される実施例及び原理は、自動車産業、建設産業、電気産業、風力タービン産業、並びに他の設計及び製造業などにも適用される。したがって、航空機及び宇宙船に加えて、本明細書で開示される実施例及び原理は、他の輸送体（陸上輸送体、海洋輸送体、建設輸送体など）、機械類、及び独立構造体にも適用され得る。
本明細書において、特定の機能を実施する「ように構成された（configured to）」システム、装置、デバイス、構造体、物品、要素、構成要素、又はハードウェアは、実際には、如何なる変更も伴わずにその特定の機能を実施することが可能であり、更なる改変の後にその特定の機能を実施する可能性があるにすぎないというものではない。言い換えると、特定の機能を実施する「ように構成／設定された」システム、装置、デバイス、構造体、物品、要素、構成要素、又はハードウェアは、その特定の機能を実施するという目的のために、特に選択、創出、実装、利用、プログラミング、且つ／又は設計される。本明細書において、「ように構成された（configured to）」という表現は、システム、装置、構造体、物品、要素、構成要素、又はハードウェアが更なる改変なしで特定の機能を実行することを可能にする、システム、装置、構造体、物品、要素、構成要素、又はハードウェアの既存の特性を示す。この開示のために、特定の機能を実施するように「構成された」と説明されているシステム、装置、デバイス、構造体、物品、要素、構成要素、又はハードウェアは、追加的又は代替的に、その機能を実施するように「適合された（adapted to）」且つ／又は「動作可能である（operative to）」と説明されてもよい。
別様に提示されない限り、「第１」、「第２」、「第３」などの用語は、本明細書では単に符号として使用され、それらの用語が表すアイテムに順序的、位置的、又は序列的な要件を課すことを意図していない。更に、例えば、「第２」のアイテムが言及された場合、例えば、「第１」の若しくはより小さい数のアイテム、及び／又は、「第３」の若しくはより大きい数のアイテムが必要とされたり、除外されたりすることはない。
この開示のために、「結合された（coupled）」、「結合（coupling）」、及び似たような用語や表現は、互いに（例えば、機械的、電気的、流体的、光学的、電磁気的に）接合、連結、締結、付着、接続、連通、又はさもなければ関連付けされた２つ以上の要素のことを指す。様々な実施例では、これらの要素は、直接的又は間接的に結合され得る。一実施例として、要素Ａは、要素Ｂと直接的に結合されてよい。別の一実施例として、要素Ａは、例えば別の要素Ｃを介して要素Ｂと間接的に結合されてよい。
本明細書では、「約（about）」、及び「近似的に（approximately）」という用語が、所望の機能を依然として実行する又は所望の結果を達成する規定の条件に近似するが、厳密にそうではない条件を表す。例として、「約（about）」、及び「近似的に（approximately）」という用語は、許容可能な所定の許容誤差又は正確性の範囲内の条件を指す。例として、「約（about）」、及び「近似的に（approximately）」という用語は、規定の条件の１０％以内の条件を指す。しかしながら、「約（about）」、及び「近似的に（approximately）」という用語は、厳密に規定の条件である条件を除外しない。
上で言及された図１及び図１４では、ブロックが、本明細書で開示される主題の実施例に関係する機能要素、特徴、及び／又は構成要素を表す。あるとすれば、様々な要素、特徴、及び／又は構成要素を接続する線は、それらの機械的、電気的、流体的、光学的、電磁的、並びに他の結合及び／又は組み合わせを表す。あるとすれば、破線で表されている要素、特徴、及び構成要素は、選択的に設けられてよく、又は本明細書で開示される主題の代替例を示している。あるとすれば、様々な要素、特徴、及び／又は構成要素を指定するブロックを接続する破線は、実線によって表されているものと機能及び目的において類似する結合を表す。しかし、破線によって表される結合は、選択的に設けられるか又は本明細書の主題の代替例に関連し得る。あるとすれば、環境要素は、点線で表される。様々な開示されている要素、特徴、及び／又は構成要素の間での全ての結合が、必ずしも表されていないことを理解されたい。そのため、図面に示されているもの以外の結合も存在し得る。
上で言及された図１〜図１１及び図１４では、分かり易くするために仮想（想像上の）要素も示され得る。図１〜図１１及び図１４で示されている要素、特徴、及び／又は構成要素のうちの幾つかは、図１〜図１１及び図１４、他の図面、及び／又は付随する開示で記載され且つ示された他の特徴を含むことを必要とせずに、様々なやり方で組み合わせることができる（このような１以上の組み合わせが本明細書で明示されていなくても）ことを当業者は理解するであろう。同様に、提示された実施例に限定されない更なる特徴が、本明細書で示され説明された特徴の一部又は全部と組み合わされてよい。別途明示的に記載されない限り、上述の図１〜図１１及び図１４に記載された実施例の概略図は、例示的な実施例に関する構造的制限を示唆することを意図していない。むしろ、ある例示的な構造体が示されていても、適当な場合には、その構造体を改変し得ることを理解されたい。したがって、図示された構造体に対して、改変、追加、及び／又は省略を行うことができる。更に、当業者であれば、上で言及された図１〜図１１及び図１４に記載され示された全ての要素が、全ての実施例に含まれる必要はなく、本明細書で説明された全ての要素が、必ずしも各例示的な実施例に記載されないことを理解するであろう。
上で言及された図１２及び１３では、ブロックが、動作、ステップ、及び／又はそれらの部分を表すことが可能であり、様々なブロックを接続する線は、動作又はその部分の如何なる特定の順序又は従属関係も暗示しない。破線で示されるブロックは、代替的な動作及び／又はその部分を示す。開示されている様々な動作間の全ての従属関係が必ずしも表わされている訳ではないことが理解されよう。本明細書に提示された本開示の方法の動作を説明する図１２及び図１３、並びに付随する開示は、必ずしも動作を実行するべき順序を決定付けていると解釈すべきではない。むしろ、ある例示的な順序が示されているが、動作の順序は、適切な場合、修正することができることを理解されたい。したがって、図示されている動作には改変、追加、及び／又は省略が行われてよく、特定の動作群は、異なる順序で実施されてもよく、又は同時に実施されてもよい。更に、当業者であれば、記載されている全ての動作を実行する必要はないことを理解されよう。
更に、本明細書全体を通して、特徴や利点に対する言及、又は本明細書で使用される類似の表現は、本明細書に開示された実施例で実現され得る特徴及び利点の全てが、任意の単一の実施例に存在するべきであるとか、又はその中に存在していると示唆するわけではない。むしろ、特徴や利点に対して言及している表現は、ある実施例と関連して説明される特定の特徴、利点、又は特性が、少なくとも１つの実施例に含まれることを意味すると理解される。したがって、特徴、利点、及び本開示全体を通して使用される類似の表現に関する説明は、同一の実施例を指している場合があるが、必ずそうであるというわけではない。
更に、本開示は、以下の条項による実施形態を含む。
条項１．
温度の変化に応じて隙間嵌め状態と締り嵌め状態との間で遷移するように構成された１以上のジョイント（１０２）、及び
前記１以上のジョイント（１０２）が前記隙間嵌め状態にあるときに、前記１以上のジョイント（１０２）を介した振動の伝達を減衰させるように構成された緩衝器（１０４）を備える、固定隔離器（１００）。
条項２．
前記１以上のジョイント（１０２）の各ジョイント（１０２）が、
第１の熱膨張率（１０８）を有する第１の部分（１０６）、及び
前記第１の熱膨張率（１０８）とは異なる第２の熱膨張率（１１２）を有する第２の部分（１１０）を備える、条項１に記載の固定隔離器（１００）。
条項３．
前記第１の部分（１０６）と前記第２の部分（１１０）とは、遷移温度（１１４）未満で互いに対して固定され、
前記第１の部分（１０６）と前記第２の部分（１１０）とは、前記遷移温度（１１４）より上で互いに対して移動可能である、条項２に記載の固定隔離器（１００）。
条項４．
前記第１の部分（１０６）と前記第２の部分（１１０）とは、遷移温度（１１４）未満で互いに対して移動可能であり、
前記第１の部分（１０６）と前記第２の部分（１１０）とは、前記遷移温度（１１４）より上で互いに対して固定されている、条項２に記載の固定隔離器（１００）。
条項５．
前記１以上のジョイント（１０２）は、前記隙間嵌め状態にあるときに直線的に移動するように構成されたジョイント（１０２）を含む、条項１から４に記載の固定隔離器（１００）。
条項６．
前記直線的に移動するように構成されたジョイント（１０２）は、滑り軸受を含む、条項５に記載の固定隔離器（１００）。
条項７．
前記１以上のジョイント（１０２）は、前記隙間嵌め状態にあるときに回転移動するように構成されたジョイント（１０２）を含む、条項１から６に記載の固定隔離器（１００）。
条項８．
前記回転移動するように構成されたジョイント（１０２）は、球面軸受を含む、条項７に記載の固定隔離器（１００）。
条項９．
前記１以上のジョイント（１０２）を加熱するように構成された加熱要素（１１６）を更に備える、条項１から８のいずれか一項に記載の固定隔離器（１００）。
条項１０．
機械的な歪に応じて電力を生成するように構成された圧電発電機（１１８）を更に備え、
前記圧電発電機（１１８）が、前記加熱要素（１１６）と電気的に通じており、
前記電力が、前記加熱要素（１１６）にエネルギーを与える、条項９に記載の固定隔離器（１００）。
条項１１．
前記圧電発電機（１１８）が、前記振動に応じて曲がるように構成された圧電カンチレバー（１２０）を備える、条項１０に記載の固定隔離器（１００）。
条項１２．
前記圧電カンチレバー（１２０）が、前記振動の周波数の範囲において共振するように選択された長さLを有する、条項１１に記載の固定隔離器（１００）。
条項１３．
ベース（１２２）、
前記ベース（１２２）に結合されたリンケージ（１２４）、
前記ベースの反対側で前記リンケージ（１２４）に結合されたキャップ（１２６）、及び
前記ベース（１２２）と前記キャップ（１２６）とに結合された緩衝器（１０４）を備え、
前記リンケージ（１２４）は、温度の変化に応じて、前記キャップ（１２６）が前記ベース（１２２）に対して移動可能な固定されていない状態と、前記キャップ（１２６）が前記ベース（１２２）に対して固定された固定状態と、の間で遷移するように構成され、
前記緩衝器（１０４）は、前記リンケージ（１２４）が前記固定されていない状態にあるときに、前記ベース（１２２）と前記キャップ（１２６）との間での振動の伝達を減衰させるように構成されている、固定隔離器（１００）。
条項１４．
前記リンケージ（１２４）が、温度の変化に応じて、隙間嵌め状態と締り嵌め状態との間で遷移するように構成された１以上のジョイント（１０２）を備える、条項１３に記載の固定隔離器（１００）。
条項１５．
前記１以上のジョイント（１０２）の各ジョイント（１０２）が、
第１の熱膨張率（１０８）を有する第１の部分（１０６）、及び
前記第１の熱膨張率（１０８）とは異なる第２の熱膨張率（１１２）を有する第２の部分（１１０）を備える、条項１４に記載の固定隔離器（１００）。
条項１６．
前記リンケージ（１２４）が、１以上のジョイント（１０２）を備え、前記リンケージ（１２４）が、
前記１以上のジョイント（１０２）の第１のジョイント（１３０）によって前記ベース（１２２）に結合された第１のリンク（１２８）、及び
前記ベース（１２２）とは反対側で、前記１以上のジョイント（１０２）の第２のジョイント（１３４）によって前記第１のリンク（１２８）に結合された第２のリンク（１３２）を更に備え、
前記キャップ（１２６）が、前記第１のリンク（１２８）とは反対側で、前記１以上のジョイント（１０２）の第３のジョイント（１３６）によって前記第２のリンク（１３２）に結合されている、条項１３に記載の固定隔離器（１００）。
条項１７．
第１の遷移温度（１３８）の上で、前記第１のジョイント（１３０）が、前記第１のリンク（１２８）が前記ベース（１２２）に対して移動可能な隙間嵌め状態を有するか、又は前記第１のリンク（１２８）が前記ベース（１２２）に対して固定された締り嵌め状態を有し、
第２の遷移温度（１４０）の上で、前記第２のジョイント（１３４）が、前記第２のリンク（１３２）が前記第１のリンク（１２８）に対して移動可能な前記隙間嵌め状態を有するか、又は前記第２のリンク（１３２）が前記第１のリンク（１２８）に対して固定された前記締り嵌め状態を有し、
第３の遷移温度（１４２）の上で、前記第３のジョイント（１３６）が、前記キャップ（１２６）が前記第２のリンク（１３２）に対して移動可能な前記隙間嵌め状態を有するか、又は前記キャップ（１２６）が前記第２のリンク（１３２）に対して固定された前記締り嵌め状態を有する、条項１６に記載の固定隔離器（１００）。
条項１８．
前記第１の遷移温度（１３８）、前記第２の遷移温度（１４０）、及び前記第３の遷移温度（１４２）が同じである、条項１７に記載の固定隔離器（１００）。
条項１９．
前記第１の遷移温度（１３８）、前記第２の遷移温度（１４０）、及び前記第３の遷移温度（１４２）のうちの少なくとも１つが、前記第１の遷移温度（１３８）、前記第２の遷移温度（１４０）、及び前記第３の遷移温度（１４２）のうちの少なくとも別の１つとは異なる、条項１７に記載の固定隔離器（１００）。
条項２０．
前記第１のジョイント（１３０）と前記第３のジョイント（１３６）とが、それぞれ、球面軸受を含み、
前記第２のジョイント（１３４）が滑り軸受を含む、条項１７から１９のいずれか一項に記載の固定隔離器（１００）。
条項２１．
温度の変化をもたらすように構成された加熱要素（１１６）を更に備える、条項１３から２０のいずれか一項に記載の固定隔離器（１００）。
条項２２．
前記加熱要素（１１６）が、前記リンケージ（１２４）と熱連通している、条項２１に記載の固定隔離器（１００）。
条項２３．
前記加熱要素（１１６）が、前記リンケージ（１２４）、前記ベース（１２２）、及び前記キャップ（１２６）のうちの少なくとも１つに結合された、少なくとも１つのコイルヒータを含む、条項２１又は条項２２に記載の固定隔離器（１００）。
条項２４．
機械的な歪に応じて電力を生成するように構成された圧電発電機（１１８）を更に備え、
前記圧電発電機（１１８）が、前記加熱要素（１１６）と電気的に通じており、
前記電力が、前記加熱要素（１１６）にエネルギーを与える、条項２１又は２２に記載の固定隔離器（１００）。
条項２５．
前記圧電発電機（１１８）が、複数の圧電カンチレバー（１２０）を備え、前記複数の圧電カンチレバー（１２０）のそれぞれが、前記振動に応じて曲がるように構成されている、条項２４に記載の固定隔離器（１００）。
条項２６．
前記複数の圧電カンチレバー（１２０）のそれぞれが、前記振動の周波数の範囲において共振するように選択された長さLを有する、条項２５に記載の固定隔離器（１００）。
条項２７．
前記緩衝器（１０４）は、エラストマー部材（１５８）を含む、条項１３から２６のいずれか一項に記載の固定隔離器（１００）。
条項２８．
前記緩衝器（１０４）は、前記リンケージ（１２４）の周りでハウジング（１４４）を形成する、条項２７に記載の固定隔離器（１００）。
条項２９．
前記緩衝器（１０４）がバネ（１６０）を含む、条項１３から２８のいずれか一項に記載の固定隔離器（１００）。
条項３０．
前記ベース（１２２）が、第１の構造体（１４６）に結合されるように構成され、
前記キャップ（１２６）が、第２の構造体（１４８）に結合されるように構成されている、条項１３から２９のいずれか一項に記載の固定隔離器（１００）。
条項３１．
構造システム（１５０）の第１の構造体（１４６）を前記構造システム（１５０）の第２の構造体（１４８）から隔離する方法（１０００）であって、
固定隔離器（１００）を使用して、前記第１の構造体（１４６）と前記第２の構造体（１４８）とを共に結合すること、
温度の変化に応じて、前記固定隔離器（１００）の１以上のジョイント（１０２）を、前記第１の構造体（１４６）と前記第２の構造体（１４８）とが互いに対して移動可能な隙間嵌め状態と、前記第１の構造体（１４６）と前記第２の構造体（１４８）とが互いに対して固定された締り嵌め状態と、の間で遷移させること、及び
前記１以上のジョイント（１０２）が前記隙間嵌め状態で、前記固定隔離器（１００）の緩衝器（１０４）を使用して、前記第１の構造体（１４６）と前記第２の構造体（１４８）との間での振動の伝達を減衰させることを含む、方法（１０００）。
条項３２．
前記温度を変化させるために、前記固定隔離器（１００）を加熱することを更に含む、条項３１に記載の方法（１０００）。
条項３３．
前記固定隔離器（１００）を加熱することが、前記構造システム（１５０）を、第１の周囲温度から前記第１の周囲温度よりも高い第２の周囲温度に移動させることを含む、条項３２に記載の方法（１０００）。
条項３４．
前記温度を変化させるために、前記固定隔離器（１００）を冷却することを更に含む、条項３１に記載の方法（１０００）。
条項３５．
前記固定隔離器（１００）を冷却することが、前記構造システム（１５０）を、第１の周囲温度から前記第１の周囲温度未満の第２の周囲温度に移動させることを含む、条項３４に記載の方法（１０００）。
条項３６．
前記１以上のジョイント（１０２）の各ジョイント（１０２）が、
第１の熱膨張率（１０８）を有する第１の部分（１０６）、及び
前記第１の熱膨張率（１０８）とは異なる第２の熱膨張率（１１２）を有する第２の部分（１１０）を備え、
前記方法（１０００）が、前記第１の部分（１０６）を前記第２の部分（１１０）に対して膨張させるため、又は前記第２の部分（１１０）を前記第１の部分（１０６）に対して膨張させるため、前記１以上のジョイント（１０２）の各ジョイント（１０２）を遷移温度（１１４）より上に加熱することを更に含む、条項３１又は３２に記載の方法（１０００）。
条項３７．
加熱要素（１１６）を使用して、前記１以上のジョイント（１０２）を加熱することを更に含む、条項３１、３２、３６のいずれか一項に記載の方法（１０００）。
条項３８．
圧電発電機（１１８）を使用して、機械的な歪に応じて電力を生成すること、及び
前記電力を使用して、前記加熱要素（１１６）にエネルギーを与えることを更に含む、条項３７に記載の方法（１０００）。
条項３９．
前記圧電発電機（１１８）は、圧電カンチレバー（１２０）を備え、
前記電力を生成することは、前記振動に応じて前記圧電カンチレバー（１２０）を曲げることを含む、条項３８に記載の方法（１０００）。
条項４０．
前記振動の周波数の範囲において前記圧電カンチレバー（１２０）を共振させることを更に含む、条項３９に記載の方法（１０００）。
ある実施例の記載された特徴、利点、及び特性は、他の１つ以上の実施例において任意の適切な態様で組み合わされてもよい。当業者であれば、本明細書に記載された実施例は、特定の実施例の具体的な特徴又は利点のうちの１つ以上がなくても実施し得ることを認識するであろう。他の場合では、さらなる特徴及び利点は、特定の実施例において認識され得るが、全ての実施例に存在しない場合がある。更に、固定隔離器１００及び方法１０００の様々な実施例が示され且つ説明されてきたが、当業者であれば、本明細書を読むことで、修正例を想起することができるであろう。本出願は、かかる変形例を含み、且つ特許請求の範囲によってのみ限定されるものである。

Claims (12)

  1. 温度の変化に応じて隙間嵌め状態と締り嵌め状態との間で遷移するように構成された１以上のジョイント（１０２）、及び
    前記１以上のジョイント（１０２）が前記隙間嵌め状態にあるときに、前記１以上のジョイント（１０２）を介した振動の伝達を減衰させるように構成された緩衝器（１０４）を備える、固定隔離器（１００）。
  2. 前記１以上のジョイント（１０２）の各ジョイント（１０２）が、
    第１の熱膨張率（１０８）を有する第１の部分（１０６）、及び
    前記第１の熱膨張率（１０８）とは異なる第２の熱膨張率（１１２）を有する第２の部分（１１０）を備える、請求項１に記載の固定隔離器（１００）。
  3. 前記第１の部分（１０６）と前記第２の部分（１１０）とは、遷移温度（１１４）未満で互いに対して固定され、
    前記第１の部分（１０６）と前記第２の部分（１１０）とは、前記遷移温度（１１４）より上で互いに対して移動可能である、請求項２に記載の固定隔離器（１００）。
  4. 前記第１の部分（１０６）と前記第２の部分（１１０）とは、遷移温度（１１４）未満で互いに対して移動可能であり、
    前記第１の部分（１０６）と前記第２の部分（１１０）とは、前記遷移温度（１１４）より上で互いに対して固定されている、請求項２に記載の固定隔離器（１００）。
  5. 前記１以上のジョイント（１０２）を加熱するように構成された加熱要素（１１６）を更に備える、請求項１から４のいずれか一項に記載の固定隔離器（１００）。
  6. 機械的な歪に応じて電力を生成するように構成された圧電発電機（１１８）を更に備え、
    前記圧電発電機（１１８）が、前記加熱要素（１１６）と電気的に通じており、
    前記電力が、前記加熱要素（１１６）にエネルギーを与える、請求項５に記載の固定隔離器（１００）。
  7. 構造システム（１５０）の第１の構造体（１４６）を前記構造システム（１５０）の第２の構造体（１４８）から隔離する方法（１０００）であって、
    固定隔離器（１００）を使用して、前記第１の構造体（１４６）と前記第２の構造体（１４８）とを共に結合すること、
    温度の変化に応じて、前記固定隔離器（１００）の１以上のジョイント（１０２）を、前記第１の構造体（１４６）と前記第２の構造体（１４８）とが互いに対して移動可能な隙間嵌め状態と、前記第１の構造体（１４６）と前記第２の構造体（１４８）とが互いに対して固定された締り嵌め状態と、の間で遷移させること、及び
    前記１以上のジョイント（１０２）が前記隙間嵌め状態で、前記固定隔離器（１００）の緩衝器（１０４）を使用して、前記第１の構造体（１４６）と前記第２の構造体（１４８）との間での振動の伝達を減衰させることを含む、方法（１０００）。
  8. 前記温度を変化させるために、前記固定隔離器（１００）を加熱することを更に含む、請求項７に記載の方法（１０００）。
  9. 前記温度を変化させるために、前記固定隔離器（１００）を冷却することを更に含む、請求項７に記載の方法（１０００）。
  10. 前記１以上のジョイント（１０２）の各ジョイント（１０２）が、
    第１の熱膨張率（１０８）を有する第１の部分（１０６）、及び
    前記第１の熱膨張率（１０８）とは異なる第２の熱膨張率（１１２）を有する第２の部分（１１０）を備え、
    前記方法（１０００）が、前記第１の部分（１０６）を前記第２の部分（１１０）に対して膨張させるため、又は前記第２の部分（１１０）を前記第１の部分（１０６）に対して膨張させるため、前記１以上のジョイント（１０２）の各ジョイント（１０２）を遷移温度（１１４）より上に加熱することを更に含む、請求項７又は８に記載の方法（１０００）。
  11. 加熱要素（１１６）を使用して、前記１以上のジョイント（１０２）を加熱することを更に含む、請求項７、８、１０のいずれか一項に記載の方法（１０００）。
  12. 圧電発電機（１１８）を使用して、機械的な歪に応じて電力を生成すること、及び
    前記電力を使用して、前記加熱要素（１１６）にエネルギーを与えることを更に含む、請求項１１に記載の方法（１０００）。
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