(57)【要約】      （修正有）【課題】結合部を、制御された状態で開放又は分離できるようにする開放可能ファスナシステムを提供する。【解決手段】フック部分は、サポートと、その一方の側から伸張する密に配置された複数の直立するフック要素を含んでおり、複数のフック要素は、ファイバーと、ファイバー上に付着させた形状記憶合金コーティングを備えており、ファイバーと形状記憶合金コーティングは、ファイバーの一部分の周りに、形状記憶合金の非軸対称コーティング又は付着物を備えている。フック部分とループ部分が一体に押圧されると、相互係合して解除可能な係合を形成する。係合の結果作り出された結合部は、剪断力及び引張り力に対しては比較的強いが、剥離力には弱い。熱作動信号を複数のフック要素に導入すると、形状方位、曲げ弾性特性又はそれらの組み合わせに変化が生じ、解除可能な係合状態における剪断及び／又は引き離し力を効果的に低下させる。【選択図】図１
2004275731.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
開放可能ファスナーシステムにおいて、
サポートと、前記ループサポートに取り付けられたループ材とを備えたループ部分と、
フックサポートと、前記フックサポートに取り付けられた複数のフック要素とを備えており、前記複数のフック要素は、ファイバーと、前記ファイバー上に付着させた形状記憶合金コーティングとを備えており、前記ファイバー上に付着させた形状記憶合金コーティングは、前記ファイバー表面の一部分の周りに形状記憶合金の非軸対称コーティング又は付着物を備えているように構成されているフック部分と、
前記複数のフック要素に連結されており、熱作動信号を前記形状記憶合金に選択的に供給して、前記複数のフック要素の形状方位、曲げ弾性特性、又は形状方位と曲げ弾性特性の組み合わせを変化させて、係合している前記フック及びループ部分の剪断力及び／又は引き離し力を減少させるように作動することができる作動装置と、を備えていることを特徴とする開放可能ファスナシステム。
【請求項２】
前記ファイバー及び前記ファイバー上に付着させた形状記憶合金コーティングは、前記ファイバーの長手方向中心軸から平行に伸張する面によって画定される前記ファイバーの周辺に沿ったコーティングを備えている、請求項１に記載の開放可能ファスナシステム。
【請求項３】
前記ファイバーの周辺に沿った前記コーティングは、前記フック要素の係合可能部分に限定されている、請求項２に記載の開放可能ファスナシステム。
【請求項４】
前記ファイバーは、プラスチック、布又は金属で構成されている、請求項１に記載の開放可能ファスナシステム。
【請求項５】
前記形状記憶合金は、ニッケルチタンベース合金、インジウムチタンベース合金、ニッケルアルミニウムベース合金、銅ベース合金、金カドミウムベース合金、鉄−プラチナベース合金、銀−カドミウムベース合金、インジウム−カドミウムベース合金、マンガン−銅ベース合金、鉄−パラジウムベース合金、及び上記合金の内の少なくとも１つを含む組み合わせ、を含んでいる、請求項１に記載の開放可能ファスナシステム。
【請求項６】
前記フックサポート及び前記ループサポートは、非可撓性材料で構成されている、請求項１に記載の開放可能ファスナシステム。
【請求項７】
開放可能ファスナシステムを作動させるためのプロセスにおいて、
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段階であって、前記ループ部分は、サポートと、前記サポートに取り付けられたループ材を備えており、前記フック部分は、サポートと、前記サポートに取り付けられた複数のフック要素を備えており、前記複数のフック要素は、ファイバーと、前記ファイバー上に付着させた形状記憶合金コーティングを備えており、前記ファイバー及び前記形状記憶合金コーティングは、前記ファイバー表面の一部分の周りに前記形状記憶合金の非軸対称コーティング又は付着物を備えている、そのようなループ部分をフック部分に接触させる段階と、
解除可能係合状態で、エネルギー信号を導入することなく、一定の剪断及び引き離し力を維持する段階と、
前記複数のフック要素の形状方位、曲げ弾性特性、又はそれらの組み合わせに変化を起こす働きのある熱作動信号を、前記フック要素に選択的に導入する段階と、
前記解除可能係合状態における前記剪断及び／又は引き離し力を低下させる段階と、から成るプロセス。
【請求項８】
開放可能ファスナシステムのフック部分において、
サポートと、
前記サポートに取り付けられた複数のフック要素であって、前記複数のフック要素は、ファイバーと、前記ファイバー上に付着させた形状記憶合金コーティングを備えており、前記ファイバー及び前記形状記憶合金コーティングは、前記ファイバー表面の一部分の周りに形状記憶合金の非軸対称コーティング又は付着物を備えているように構成されている複数のフック要素と、を備えているフック部分。
【請求項９】
前記ファイバー及び前記ファイバーの一部分の周りの形状記憶合金のコーティングは、前記ファイバーの長手方向中心軸から平行に伸張する面によって画定される前記ファイバーの周辺に沿って配置されている、請求項８に記載のフック部分。
【請求項１０】
前記ファイバーの周辺に沿った前記コーティングは、前記フック要素の係合可能部分に限定されていること、請求項９に記載のフック部分。
【請求項１１】
前記ファイバーは、プラスチック、布又は金属で構成されている、請求項８に記載のフック部分。
【請求項１２】
前記形状記憶合金は、ニッケルチタンベース合金、インジウムチタンベース合金、ニッケルアルミニウムベース合金、銅ベース合金、金カドミウムベース合金、鉄−プラチナベース合金、銀−カドミウムベース合金、インジウム−カドミウムベース合金、マンガン−銅ベース合金、鉄−パラジウムベース合金、及び上記合金の内の少なくとも１つを含む組み合わせ、を含んでいる、請求項８に記載のフック部分。
【請求項１３】
開放可能ファスナシステムにおいて、
サポートと、前記サポートに取り付けられたループ材とを備えたループ部分と、
サポートと、前記サポートに取り付けられた複数のフック要素とを備えており、前記複数のフック要素は、ファイバーと、前記ファイバー上に付着させた形状記憶合金コーティングとを備えており、前記ファイバー及び前記ファイバーの表面上に配置された形状記憶合金コーティング又は付着物は、前記ファイバー表面の一部分の周りに形状記憶合金の非軸対称コーティング又は付着物を備えているように構成されているフック部分と、
前記フック要素の形状方位、曲げ弾性特性又はそれらの組み合わせを変化させて、係合しているフック及びループ部分の剪断力及び／又は引き離し力を減少させるための手段と、を備えている開放可能ファスナシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、制御された条件の下で分離又は開放される装置又は構造体の構成要素を一体に締結、保持、又は掛り止めするために使用される型式の開放可能取付装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
本出願は、２００２年１０月１９日出願の米国特許出願第１０／２７３，６９１号の一部継続出願であり、前記特許出願全体を本願に援用する。
フック・ループ型の分離可能ファスナは、よく知られており、２個の部材を互いに着脱可能に結合する場合に使用される。この種のファスナは、一般的に、対向する部材表面に配置された２つの構成要素を有している。一方の構成要素は、通常、複数の弾性フックを含み、他方の構成要素は複数のループを含んでいるのが一般的である。２つの構成要素が一体に押圧されると、互いに係止して解除可能な係合を形成する。解除可能な係合によって作り出される結合は剪断力及び引張り力には比較的強いが、剥離力には弱い。そこで、一方の構成要素を他方の構成要素から分離する際に剥離するようにすれば、加える力を最小にすることができる。本願に使用する「剪断」という用語は、１つの物体の２つの隣接する部分を、その接触面に平行な方向に互いに滑らせる又は滑り易くする力を加えた際に生じる作用又は応力をいう。「引張り力」という用語は、１つの物体の２つの隣接する部分を、その接触面に垂直な方向に互いに相対移動させる又は移動し易くする力を加えた際に生じる作用又は応力をいう。形状記憶合金は、一般的に、適切な熱刺激を受けると、先に画定された或る形状又は寸法に戻る能力を示す金属材料のグループのことである。形状記憶合金は、温度の関数として弾性率、降伏強度及び形状方位が変わる相変態を行うことができる。一般的に、低温又はマルテンサイト相では、形状記憶合金は、塑性変形させることができ、ある程度の高温に曝すと、オーステナイト相即ち母相に変わり、変形前の形状に戻る。加熱した時にのみ、この形状記憶効果を呈する材料は、一方向形状記憶合金材料と呼ばれる。再冷却したときにも形状記憶を呈する場合、それらの材料は、双方向形状記憶合金と呼ばれる。
【参考文献１】
【０００３】
米国特許出願第１０／２７３，６９１号
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本願に開示する開放可能ファスナシステムは、ループ部分と、フック部分と、作動装置を備えており、前記ループ部分は、サポートと、前記ループサポートに取り付けられたループ材を備えており、前記フック部分は、サポートと、前記フックサポートに取り付けられた複数のフック要素を備えており、前記複数のフック要素は、ファイバーと、前記ファイバー上に付着させた形状記憶合金コーティングとを備えており、前記ファイバー上に付着させた形状記憶合金コーティングは、ファイバー表面の一部分の周りに形状記憶合金の非軸対称コーティング又は付着物を備えており、前記作動装置は、前記複数のフック要素に連結されており、熱作動信号を形状記憶合金に選択的に供給して、複数のフック要素の形状方位、曲げ弾性特性、又は形状方位と曲げ弾性特性の組み合わせを変化させて、係合しているフック及びループ部分の剪断力及び／又は引き離し力を減少させるよう作動することができる。
【０００５】
もう１つの実施形態によれば、開放可能ファスナシステムは、ループ部分と、フック部分と、フック要素の特性を変化させるための手段を備えており、前記ループ部分は、サポートと、前記サポートに取り付けられたループ材を備えており、前記フック部分は、サポートと、前記サポートに取り付けられた複数のフック要素を備えており、前記複数のフック要素は、ファイバーと、前記ファイバー上に付着させた形状記憶合金コーティングを備えており、前記ファイバー及び前記ファイバーの表面上配置された形状記憶合金コーティング又は付着物は、ファイバー表面の一部分の周りに形状記憶合金の非軸対称コーティング又は付着物を備えており、前記フック要素の特性を変化させるための手段は、前記フック要素の形状方位、曲げ弾性特性、又はそれらの組み合わせを変化させ、係合しているフック及びループ部分の剪断力及び／又は引き離し力を減少させる。
【０００６】
開放可能ファスナシステムを作動させるためのプロセスは、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段階であって、前記ループ部分は、サポートと、前記サポートに取り付けられたループ材を備えており、前記フック部分は、サポートと、前記サポートに取り付けられた複数のフック要素を備えており、前記複数のフック要素は、ファイバーと、前記ファイバー上に付着させた形状記憶合金コーティングを備えており、前記ファイバー及び前記形状記憶合金コーティングは、ファイバー表面の一部分の周りに形状記憶合金の非軸対称コーティング又は付着物を備えている、そのようなループ部分をフック部分に接触させる段階と、解除可能係合状態で、エネルギー信号を導入することなく、一定の剪断及び引き離し力を維持する段階と、前記複数のフック要素の形状方位、曲げ弾性特性、又はそれらの組み合わせに変化を起こす働きのある熱作動信号を、前記フック要素に選択的に導入する段階と、前記解除可能係合状態における剪断及び／又は引き離し力を減じる段階と、を含んでいる。
【０００７】
開放可能ファスナシステムのフック部分は、サポートと、前記サポートに取り付けられた複数のフック要素を備えており、前記複数のフック要素は、ファイバーと、前記ファイバー上に付着させた形状記憶合金コーティングを備えており、前記ファイバー及び前記形状記憶合金コーティングは、ファイバー表面の一部分の周りに形状記憶合金の非軸対称コーティング又は付着物を備えている。
【０００８】
上記及びその他の特性は、以下の図面及び詳細な説明により明らかになるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、図面を参照しながら説明するが、図面は代表的な実施形態を示したものであり、類似要素には類似の番号を付している。
図１に示すように、全体を参照番号１０で示す開放可能ファスナシステムは、ループ部分１２とフック部分１４を備えている。ループ部分１２は、サポート１６と、その一方の側に取り付けられているループ材１８を含んでおり、フック部分１４は、サポート２０と、その一方の側から密な間隔で伸張する複数の直立するフック要素２２を含んでいる。フック要素２２は、一般的に、ファイバーを備えており、その上には形状記憶合金が付着又はコートされている。形状記憶合金コーティング又は付着物は、フック要素２２に、形状変更能力及び／又は曲げ弾性特性変更能力を提供するが、後で詳細に説明する。フック要素２２には、作動装置２４が連結され、且つ作動的に連絡している。作動装置２４は、要求に応じて、熱作動信号をフック要素２２へ供給し、フック要素２２の形状方位及び／又は曲げ弾性特性を変化させる。形状方位及び／又は曲げ弾性特性の変化は、一般的に、掛けられた熱作動信号の持続時間中は維持される。熱作動信号が除かれると、フック要素２２は、実質的に弛緩又は非駆動形状に戻る。図示の開放可能ファスナシステム１０は、代表例に過ぎず、フック要素２２を、特定の形状、寸法、構成、数又は形状に、又ループ材１８を特定の形状に限定するものでははない。
【００１０】
係合時、２つの部分１２と１４は、一体に押圧されて剪断及び／又は引き離し方向には比較的強いが剥離方向に弱い結合部を形成する。例えば、図２に示すように、２つの部分１２と１４を押圧して面係合を形成すると、フック要素２２はループ材１８と係合状態になり、フック要素の間隔が密なので、係合面に剪断力を受けた際に略横方向の向きには抵抗することになる。同様に、係合した結合部に、この面に対して略垂直な力（即ち引き離し力）が掛かると、フック要素２２は、２つの部分１２と１４の実質的な分離に抵抗する。しかしながら、フック要素２２に剥離力を掛けると、フック要素２２は、ループ材１８から容易に解除されるので、フック部分１２はループ部分１４から分離する。なお、剥離力を使って２つの部分１２と１４を分離させる場合、一般的には、フック部分及びループ部分を形成しているサポートの内の一方又は両方に柔軟性が要求される。
【００１１】
係合により生じる剪断及び引き離し力を低減するため、フック要素２２の形状方位及び／又は曲げ弾性特性は、作動装置２４からの熱作動信号を受けると変化して、係合結合部の遠隔開放機構を作り出す。つまり、フック要素の形状方位及び／又は曲げ弾性が変化すると、係合面の剪断力が減少し、係合面に垂直な引き離し力が減少する。例えば、図２及び３に示すように、複数のフック要素は、逆Ｊ字型方位をしているが、配作動装置２４からの熱作動信号を受け取ると、要求に応じて、実質的に真っ直ぐ伸びた形状方位に変化する。Ｊ字型方位に比べて略真っ直ぐ伸びた形状では、結合部の剪断及び／又は引き離し力が著しく低下する。同様に、フック要素の曲げ弾性を変化させれば、剪断及び／又は引き離し力の低下が観察される。曲げ弾性特性の変化は、単独で起こしてもよいし、形状方位の変化と組み合わせてもよい。例えば、フック要素の曲げ弾性特性を高める（即ち、フック要素を剛くする）と、係合解除に要する剪断及び／又は引き離し力が上がる。反対に、フック要素の曲げ弾性特性の低下を利用して、係合時の剪断及び／又は引き離し力を低下させることもできる。
【００１２】
形状記憶合金は、２つの異なる温度依存相、即ち、いわゆるマルテンサイト相及びオーステナイト相で存在することができる。マルテンサイト相は、一般的に、より変形可能な低温相と呼ばれ、オーステナイト相は、一般的に、より剛性のある高温相と呼ばれる。形状記憶合金がマルテンサイト相に在り、加熱されると、オーステナイト相に変わり始める。この現象が始まる温度は、しばしばオーステナイト開始温度（Ａs）と呼ばれる。この現象が完了する温度は、オーステナイト完了温度（Ａf）と呼ばれる。形状記憶合金がオーステナイト相に在り、冷却されると、マルテンサイト相に変わり始め、この現象が始まる温度は、マルテンサイト開始温度（Ｍs）と呼ばれる。マルテンサイトへの移行が完了する温度は、マルテンサイト完了温度（Ｍf）と呼ばれる。一般的に、形状記憶合金は、マルテンサイト相では軟らかく、容易に変形させることができ、オーステナイト相では硬く、剛く、及び／又は剛性がある。
【００１３】
形状記憶合金は、合金の組成次第で、一方向形状記憶効果又は双方向形状記憶効果を示す。一方向形状記憶材料は、加熱された場合にだけ形状記憶効果を示す。双方向形状記憶材料は、低温マルテンサイト相と高温オーステナイト相を有すること、且つ、材料温度がマルテンサイト相転移温度より下がるか、オーステナイト相転移温度を越える場合は、何時でも、２つの相の間で転移する能力を有することを特徴とする。これら２つの転移温度は、この材料に固有の特性である。
【００１４】
図４及び５は、形状記憶合金２５を非軸対称に取り付けたファイバー２３をサポート２０上に配して構成したフック要素２２を示している。ファイバー２３は、ファイバー表面の一部分の回りに形状記憶合金２５をコートしているのが望ましい。ファイバー２３には、ファイバー２３の長手方向中心軸（Ａ）から平行に伸張する面によって画定される周辺に沿ってコートするのが更に望ましい。随意的に、ファイバー２３の係合可能部分を画定する部分だけに形状記憶合金をコートしてもよい。本明細書で用いる場合、用語「係合可能部分」は、フック部分１４とループ部分１２が面係合するときに物理的にループ材１８と係合するファイバー２３の部分である。こうすると、係合可能部分を係合及び係合解除に適した形状方位の間で前後に操作することができる。この実施形態では、形状記憶合金材は、双方向形状記憶効果を示すように選択するのが望ましい。非軸対称応力を利用すると、略マルテンサイト温度で、コートされたファイバーを曲げて、係合可能なフック状の形状方位を形成することができる。非軸対称フック要素２２をオーステナイト完了温度を越える温度になるまで加熱すると、フック要素２２は、実質的に真っ直ぐ伸びた形状方位に変わり、係合されているフックとループ部分の剪断及び引き離し力を低下させる。オーステナイト温度以下のマルテンサイト変態温度に戻るまで冷却すると、フック要素は、フック状形状方位に戻るので、ループ部分１８を再係合するのに用いることができる。
【００１５】
加熱された際に形状記憶合金が高温時の形状を思い出す温度は、合金の組成を僅かに変更して熱処理することにより調整することができる。例えば、ニッケルチタン形状記憶合金では、約１００℃以上から約−１００℃以下まで変えることができる。形状回復プロセスは、僅か数度の範囲で起き、変態の開始又は完了は、所望の用途と合金の組成次第で、１−２度の範囲に制御することができる。形状記憶合金の機械的特性は、変態の起こる温度範囲に亘って大きく変化し、通常、フック要素に、形状記憶効果、超弾性効果及び高減衰能を提供する。「超弾性効果」によって、形状記憶合金を変形させ、変形状況に拘束することができるが、このような変形が相変態を引き起こす。拘束条件が取り除かれ、応力が解放されると、超弾性効果を示す形状記憶合金組成は、変態して元の相へ戻ることによって、変形前の元の形状に戻ることができる。
【００１６】
フック要素のコーティングに適した形状記憶合金材料には、ニッケルチタンベース合金、インジウムチタンベース合金、ニッケルアルミニウムベース合金、銅ベース合金（例えば、銅−亜鉛合金、銅−アルミニウム合金、銅−金合金、銅−錫合金、）金カドミウムベース合金、鉄−プラチナベース合金、鉄−パラジウムベース合金、銀−カドミウムベース合金、インジウム−カドミウムベース合金、マンガン−銅ベース合金等があるが、これ等に限定されるわけではない。合金は、合金の組成が、例えば形状方位の変化、曲げ弾性特性、減衰能等の変化のような形状記憶効果を示す限りにおいて、二元合金でも、三元合金でも、もっと高次の合金であってもよい。好適な形状記憶合金は、（ＮＩｃｋｅｌ  ＴＩｔａｎｉｕｍ  Ｎａｖａｌ  Ｏｒｄａｎａｎｃｅ  Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙの頭文字を取った）ＮＩＴＩＮＯＬという名称で市販されているニッケル−チタンベースの合金である。
【００１７】
ファイバーは、サポート２０と一体に成形してもよいが、サポート２０に取り付けるのが望ましい。例えば、基板に接着剤（例えば、銀をドープしたエポキシ）を塗布して、形状記憶合金のフック要素を接着剤に機械的に押し付けるとよい。代わりに、気相成長ファイバーをガス相から直接サポート２０上に蒸着させ、その後、形状記憶合金をコートすることもできる。ファイバー材に適しているのは、プラスチック、布、金属等であるが、これ等に限定されるわけではない。使用に適した代表的なファイバーには、炭素繊維、炭素ナノチューブ、金属線、ポリマーファイバー（例えば、ポリスチレン、ポリメチルメタクリレート、ポリイミド、ポリアミド等）等がある。ファイバーの材質、ファイバー２３の太さ及び形状記憶合金コーティングの厚さを選定して、コーティングされたフック要素に弾力性と柔軟性を与えるのが望ましい。形状記憶合金コーティングの厚さは、所望の形状記憶効果を提供するのに有効な厚さでもなければならない。ファイバーの材質と寸法は、所望の形状記憶合金コーティング／付着プロセスと、形状方位及び／又は曲げ弾性を変えるのに採用された温度に耐えるように選択する必要がある。図に示しているファイバーの形状は円筒形であるが、例えば、楕円形、十字形、正方形、長方形等の断面形状を有するファイバーのような別の形状でもよい。即ち、ファイバー２３を特定の形状に限定する意図はない。
【００１８】
実際に、隣接するフック要素２２の間の間隔は、ループ部分１４と係合している間に、その特定の用途に必要なだけの剪断及び／又は引き離し抵抗をフック部分１２に提供するのに有効な量である。効果的な係合に必要な剪断及び／引き離し力の量は、所望の用途次第で大幅に変化する。一般的に、使用されているフック要素２２の間隔が密で、数が多いほど、係合時の剪断及び／又は引き離し力が増す。フック要素２２は、ループ部分１２をフック部分１４と、或いはその逆に押圧接触させると、ループ材１８と係合するように構成されている形状を有しているのが望ましい。つまり、フック要素２２を、何ら特定の形状に限定する意図はない。係合状態では、フック要素２２は、逆Ｊ字型方位、キノコ型、ノブ型、多数尖叉アンカー、Ｔ字型、螺旋型、又は分離可能フック／ループファスナに使用される他の機械的形状のフック様要素を有することができる。そのような要素は、フックの形状をしているか否かに関わらず、ここでは「フック様」、「フック型」又は「フック」要素と呼ぶ。同様に、ループ材も、複数のループ又はパイル、フック要素に相補形の形状（例えば雄雌係合）、又は分離可能フック／ループファスナーに用いられるループ様要素の別の機械的形状を備えていてもよい。
【００１９】
２つのサポート１６、２０上の、様々な形状のフック要素２２及び／又はループ材１８の配列は、２つの部分１２と１４を一体に押圧するとフック要素２２がループ材１８と機械的に係合し、剪断及び引き離し力には強いが剥離には比較的弱い結合部を作るように配置され、それに足る密度を持っていなければならない。形状記憶合金の温度をその変態温度を超える温度にまで上げて、フック要素を真っ直ぐに伸ばす（例えば、形状記憶合金の形状記憶特性を利用している例で）ことによって、及び／又は、形状記憶合金の温度を下げて、剛いオーステナイト相から弱いマルテンサイト相への切換を起こす（例えば、形状記憶合金の超弾性特性を利用している例で）ことによって、２つの部分１２と１４をそれぞれに遠隔係合解除させることができる。この方法では、フック要素の形状方位及び／又は曲げ弾性特性を利用して、結合部／取り付け部を、要求に応じて遠隔係合及び係合解除させることができる。
【００２０】
ループ材１８は、一般的に、ランダムなループ状パターン又はパイル材で構成されている。ループ材は、しばしば「ソフト」「ファジー」「パイル」「フィメール」又は「カーペット」のような用語で呼ばれる。適したループ材は、ＶＥＬＣＲＯの商標でＶｅｌｃｒｏ工業Ｂ．Ｖ．から市販されている。ループ材を製造するのに適した材料には、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、ポリフェニレン酸化物、ポリウレタン、ポリスルホン等のような熱可塑性プラスチックがある。ループ材１８は、サポートと一体になっていてもよいし、サポートに取り付けてもよい。
【００２１】
代わりに、ループ材１８に、形状記憶合金材料をコートすることもできる。そうすると、ループ材１８が、受け身ではなく、例えば熱信号のような作動信号を受けると活性化するようにすることもできる。ループ材１８上にコートされている形状記憶合金が活性化すると、形状方位及び／又は曲げ弾性特性が変化し、それを使って、係合しているフック及びループ部分の剪断及び引き離し力を著しく低下させることができる。
【００２２】
意図する用途次第で、サポート１６（ループ部分１２）又は２０（フック部分１４）は剛性が高くても、柔軟性があってもよい。サポートを製作するのに適している材料には、プラスチック、布、金属等がある。例えば、適したプラスチックには、例えばポリプロピレン、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、ポリフェニレン酸化物、ポリウレタン、ポリスルホン及び他の熱可塑性ポリマーのような熱可塑性プラスチックがある。開放可能ファスナシステムを装置又は構造体に取り付けるために、サポートの裏側表面（フック要素２２又はループ材の無い表面）に接着剤を塗布してもよい。代わりに、開放可能ファスナシステム１０を、ボルト、溶着又は他の機械的固定手段で、装置又は構造体に固定してもよい。なお、従来式のフック及びループファスナーとは異なり、遠隔開放能力が有るという観点で、両方のサポート１６と２０を、剛性のある、すなわち柔軟性のない材料で作ってもよい。従来式のフック及びループファスナーは、通常、剥離力を使ってフック及びループファスナーを分離できるように、少なくとも一方のサポートが可撓性である必要がある。
【００２３】
サポート２０は、開放可能ファスナシステムの具体的設計次第で、熱作動信号をフック要素及び／又はループ材に提供するための作動装置２４を備えていてもよい。例えば、サポート２０は、形状変化及び／又は曲げ弾性特性の変化を起こすだけの熱エネルギー信号を提供する抵抗型加熱ブロックでもよい。
【００２４】
ファイバー上にコート又は付着させる形状記憶材料は、何らかの適した手段、望ましくは、材料を、転移温度を上回る又は下回る温度変化に曝すための手段で作動させるのがよい。例えば、温度を上昇させるには、熱気（例えば空気）、蒸気、誘導加熱、電流等を使って熱を供給することができる。作動手段は、例えば、加熱室又はエンクロージャー、熱を供給するための鉄、熱気ブロア又はジェット、電流を通すための手段、又は電流を（例えば磁気又は電磁波の相互作用によって）形状記憶材料内に（又は、当該材料と熱接触している要素を通して、又はその中に）誘起するための手段、の形態を取ることができる。温度を下げる場合、冷却ガス又は冷媒の蒸発を使って熱を抜き取ることができる。作動手段は、例えば、冷却室又はエンクロージャ、冷却されたチップを有する冷却プローブ、冷気ブロア又はジェット、或いは、形状記憶材料の少なくとも近くに（液体窒素のような）冷媒を導入するための手段、の形態を取ることができる。
【００２５】
フック要素を所望の形状のマンドレル又は取付具に拘束して、適切な熱処理を施すことによって、フック要素の形状設定又はトレーニングを行うことができる。形状は、イオン又はレーザー源からの高エネルギービームの適用のような表面処理、又は、ショットピーニング又は研磨のような他の機械的手段によって教え込むこともできる。形状記憶合金の形状記憶形態と超弾性形態の両方の形状を設定するのに使われる熱処理法は、同様なものである。フック要素の形状と特性の両方を設定するために選定される熱処理パラメーターは、通常は実験的に求める必要がある。例えば、形状を設定するニッケルチタン形状記憶合金は、一般的に、約１分を越える時間の間、約４００℃を越える温度を必要とする。（部品と固定具の両方が小さい場合は）水冷又は急速空冷による急速冷却が好ましい。（形状記憶要素の場合）熱処理の回数と温度を上げると、部品の作動温度が高まり、鋭い熱応答を提供することが多い。代わりに、形状記憶合金を、Ｍf未満に冷却すると、所望の形状に曲げることができる。その後、フック要素を、Ａfを越える温度まで加熱すると、自由にオーステナイト形状を取れるようになる。この手順を約２０から３０回繰り返すと、トレーニングが完了する。サンプルは、これで、Ｍf以下に冷却された時にプログラムされている形状と、Ａfを越えるまで加熱された場合の別の形状とを有することになる。もう１つの実施形態では、フック要素は、Ｍsをちょうど越えたところで曲げられ、応力誘起マルテンサイトの好適な派生形を作り、その後、Ｍf以下の温度に冷却される。その後Ａfを越える温度まで加熱すると、処理片は、元のオーステナイト形状を取る。この手順は約２０から３０回繰り返される。
【００２６】
形状記憶材料は、何らかの適した手段、望ましくは、材料を、転移温度を上回るか下回る温度変化に曝すための手段によって作動させることができる。例えば、温度を上げるには、熱気（例えば空気）、蒸気又は電流を使って熱を供給することができる。作動手段は、例えば、加熱室又はエンクロージャー、熱を供給するための鉄、熱気ブロア又はジェット、電流を通すための手段、又は電流を（例えば磁気又は電磁波の相互作用によって）形状記憶材料内に（又は、当該材料と熱接触している要素を通して、又はその中に）誘起するための手段、の形態を取ることができる。温度を下げる場合、冷却ガス又は冷媒の蒸発を使って熱を抜き取ることができる。作動手段は、例えば、冷却室又はエンクロージャ、冷却されたチップを有する冷却プローブ、冷気ブロア又はジェット、或いは、形状記憶材料の少なくとも近くに（液体窒素のような）冷媒を導入するための手段、の形態を取ることができる。
【００２７】
この技術を使えば、どんな数の異なる製品又は構造要素でも分解できることは理解頂けるであろう。製品の各ファスナーの正確な位置を知り、物理的に特定する必要は無い。その代わり、製品内の形状記憶材料の、材料を「作動させる」ことのできる転移温度が分かりさえすればよい。
【００２８】
代表的な実施形態を参照しながら本開示内容を説明してきたが、当業者には理解頂けるように、本開示内容の範囲を逸脱することなく、各要素に様々な変更を施し、またその要素を等価物に置き換えることもできる。更に、本開示内容の基本的範囲を逸脱することなく、本開示内容の教示に対して具体的状況又は材料を適応させるために数多くの修正を施すことができる。従って、本開示内容は、本開示内容を実施するに際して考えられる最良形態として記載した特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に当てはまる全ての実施形態を含むものである。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】開放可能ファスナシステムの断面図である。
【図２】図１の開放可能ファスナシステムの、係合状態を示す断面図である。
【図３】図１の開放可能ファスナシステムの、係合解除状態を示す断面図である。
【図４】或る実施形態によるフック要素の断面図である。
【図５】図４のフック要素の上面図である。
【符号の説明】
【００３０】
１０  ファスナシステム
１２  フック部分
１４  ループ部分
１６  ループサポート
１８  ループ材
２０  フックサポート
２２  フック要素
２３  ファイバー
２４  作動装置
２５  形状記憶合金
【図１】
2004275731.tif 000003
【図２】
2004275731.tif 000004
【図３】
2004275731.tif 000005
【図４】
2004275731.tif 000006
【図５】
2004275731.tif 000007
【外国語明細書】
2004275731000001.pdf