(57)【要約】【課題】  結合部を剪断及び／又は引き離し方向へ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】  開放可能ファスナシステムは２つのフック部分を備えている。各フック部は、サポートと、その一方の側から延びる密に配置された複数の直立するフック要素を含んでいる。２つのフック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、剥離力には比較的弱い。フック要素のヘッド要素は、ヘッド要素の方位を変化させることのできる材料で形成されている。これにより、フック要素のヘッド要素の方位を遠隔的に変え、剪断力及び／又は引き離し力の低減又は増大をすることができるようになる。【選択図】        図２
2004275730.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
開放可能ファスナシステムであって、
第１サポートと、表面に配置された複数の第１フック要素とを備えた第１部分を備えており、前記第１フック要素は、その第１フック要素の端部にヘッド要素を備えており、
前記開放可能ファスナシステムは、また、
第２サポートと、表面に配置された複数の第２フック要素とを備えた第２部分を備えており、前記第２フック要素は、その第２フック要素の端部にヘッド要素を備えており、前記第２フック要素の前記ヘッド要素は、磁気信号を受けると、その第２フック要素の前記ヘッド要素の方位を変化させることのできる材料を備えており、
前記開放可能ファスナシステムは、また、
前記複数の第２フック要素に連結された作動装置を備えており、前記作動装置は、前記第２フック要素の前記ヘッド要素に前記磁気信号を選択的に与えるように作動可能であり、前記磁気信号は、前記第２フック要素の前記ヘッド要素の方位に変化を起こして、剪断力及び引き離し力のうちの少なくとも一方を減少又は増加させることができる、開放可能ファスナシステム。
【請求項２】
請求項１に記載の開放可能ファスナシステムにおいて、
前記磁気信号は、前記第２フック要素の前記ヘッド要素を実質的にＸ面内で回転させることにより、前記第２フック要素の前記ヘッド要素の方位に変化を起こす方向に向けられた磁場を備えている、開放可能ファスナシステム。
【請求項３】
請求項１に記載の開放可能ファスナシステムにおいて、
前記第１及び第２フック要素の前記ヘッド要素は、Ｊ字型形状、Ｌ字型形状、多数尖叉アンカー型形状、又はＴ字型形状を備えている、開放可能ファスナシステム。
【請求項４】
請求項１に記載の開放可能ファスナシステムにおいて、
前記第１部分が押圧されて前記第２部分と面係合するとき、前記第１フック要素は前記第２フック要素と係合する、開放可能ファスナシステム。
【請求項５】
請求項１に記載の開放可能ファスナシステムにおいて、
前記磁気信号は変化を生じさせ、前記第２フック要素の前記ヘッド要素が前記第１フック要素の前記ヘッド要素と略平行となって、剪断力及び引き離し力のうちの少なくとも一方が低減する、開放可能ファスナシステム。
【請求項６】
請求項１に記載の開放可能ファスナシステムにおいて、
前記磁気信号は変化を生じさせ、前記第２フック要素の前記ヘッド要素が前記第１フック要素の前記ヘッド要素に略垂直となって相互係合システムを形成し、剪断力及び引き離し力のうちの少なくとも一方が増大する、開放可能ファスナシステム。
【請求項７】
請求項１に記載の開放可能ファスナシステムにおいて、
前記第２フック要素の前記ヘッド要素は、磁性材料、磁気流動学的流体、磁気流動学的エラストマー、又は前記材料の内の少なくとも１つを含む組み合わせ、を備えている、開放可能ファスナシステム。
【請求項８】
請求項１に記載の開放可能ファスナシステムにおいて、
前記第２フック要素の前記ヘッド要素は、強磁性又は常磁性粒子を担体流体中に分散させて構成されており、
前記粒子は、鉄、鉄合金、酸化鉄、窒化鉄、炭化鉄、カルボニル鉄、ニッケル、コバルト、二酸化クロム、ステンレス鋼、シリコン鋼、及び前記の内の少なくとも１つを含む組み合わせ、から成る群から選択され、
前記担体流体は、シリコン油、鉱油、パラフィン油、シリコンコポリマー、ホワイト油、作動油、トランス油、ハロゲン化パラフィン、過弗素化ポリエーテル及び弗素化炭化水素、ジエステル、ポリオキシアルキレン、弗素化シリコン、シアノアルキルシロキサン、グリコール、合成炭化水素油、及び前記流体の内の少なくとも１つを含む組み合わせ、から成る群より選択される、開放可能ファスナシステム。
【請求項９】
請求項１に記載の開放可能ファスナシステムにおいて、
前記第２フック要素の前記ヘッド要素は、ポリアルファオレフィン、天然ゴム、シリコン、ポリブタジエン、ポリエチレン、ポリイソプレン、又は前記ポリマー材料の内の少なくとも１つを含む組み合わせの中に入っている強磁性又は常磁性粒子を備えている、開放可能ファスナシステム。
【請求項１０】
請求項１に記載の開放可能ファスナシステムにおいて、
前記第２フック要素の前記ヘッド要素は、鉄、ニッケル、コバルト、前記の合金、又は前記の内の少なくとも１つを含む組み合わせ、を基材とする磁性材料を備えている、開放可能ファスナシステム。
【請求項１１】
請求項１に記載の開放可能ファスナシステムにおいて、
前記第１フック要素の前記ヘッド要素は、磁気信号を受けると、前記第１フック要素の前記ヘッド要素の方位を変化させることのできる材料を備えている、開放可能ファスナシステム。
【請求項１２】
請求項１１に記載の開放可能ファスナシステムにおいて、
前記磁気信号は、前記第１及び第２フック要素の前記ヘッド要素を実質的にＸ面内において回転させることにより、前記第１及び第２フック要素の前記ヘッド要素の方位に変化を起こす方向に向けられた磁場を備えている、開放可能ファスナシステム。
【請求項１３】
請求項１２に記載の開放可能ファスナシステムにおいて、
前記第１及び第２フック要素の前記ヘッド要素の方位の変化により、剪断力及び引き離し力のうちの少なくとも一方が低減する、開放可能ファスナシステム。
【請求項１４】
請求項１２に記載の開放可能ファスナシステムにおいて、
前記第１及び第２フック要素の前記ヘッド要素の方位の変化により、剪断力及び引き離し力のうちの少なくとも一方が増大する、開放可能ファスナシステム。
【請求項１５】
開放可能ファスナシステムを作動させる方法であって、
第１部分を第２部分に接触させて解除可能な係合を形成する段階を備えており、
前記第１部分は、第１サポートと、表面に配置された複数の第１フック要素とを備えており、前記第１フック要素は、その第１フック要素の端部にヘッド要素を備えており、
前記第２部分は、第２サポートと、表面に配置された複数の第２フック要素とを備えており、前記第２フック要素は、その第２フック要素の端部にヘッド要素を備えており、前記第２フック要素の前記ヘッド要素は、磁気信号を受けると、前記第２フック要素のヘッド要素の方位を変化させることのできる材料を備えており、
また、前記方法は、
解除可能係合状態で一定の剪断及び引き離し力を維持する段階と、
前記第２フック要素の前記ヘッド要素の方位に変化を起こす働きのある前記磁気信号を前記第２フック要素の前記ヘッド要素に選択的に導入する段階と、
解除可能係合状態における剪断及び引き離し力のうちの少なくとも一方を減じる段階とを備えた、方法。
【請求項１６】
請求項１５に記載の方法において、
前記第２フック要素の前記ヘッド要素は、磁性材料、磁気流動学的流体、磁気流動学的エラストマー、又は前記材料の内の少なくとも１つを含む組み合わせ、を備えている、方法。
【請求項１７】
請求項１５に記載の方法において、
前記磁気信号は、前記第２フック要素の前記ヘッド要素を実質的にＸ面内において回転させることにより、前記第２フック要素の前記ヘッド要素の方位に変化を起こす方向に向けられた磁場を備えている、方法。
【請求項１８】
請求項１５に記載の方法において、
前記第１フック要素の前記ヘッド要素は、磁気信号を受けると、前記第１フック要素の前記ヘッド要素の方位を変化させることのできる材料を備えている、方法。
【請求項１９】
請求項１５に記載の方法において、
前記磁気信号は、前記第１及び第２フック要素の前記ヘッド要素を実質的にＸ面内において回転させることにより、前記第１及び第２フック要素の前記ヘッド要素の方位に変化を起こす方向に向けられた磁場を備えている、方法。
【請求項２０】
開放可能ファスナシステム用のフック部分において、
サポートと、
表面に配置された複数のフック要素とを備えており、前記フック要素は、そのフック要素の端部にヘッド要素を備えており、前記ヘッド要素は、磁気信号を受けると前記ヘッド要素の方位を変化させることのできる材料を備えている、フック部分。
【請求項２１】
請求項２０に記載のフック部分において、
前記フック要素の前記ヘッド要素は、磁性材料、磁気流動学的流体、磁気流動学的エラストマー、又は前記材料の内の少なくとも１つを含む組み合わせ、を備えている、フック部分。
【請求項２２】
請求項２０に記載のフック部分において、
前記サポートは、金属、プラスチック、織物、又は上記材料のうち少なくとも１つを含む組み合わせ、を備えている、フック部分。
【請求項２３】
請求項２０に記載のフック部分において、
前記磁気信号は、前記前記ヘッド要素を実質的にＸ面内において回転させることにより、前記ヘッド要素の方位に変化を起こす方向に向けられた磁場である、フック部分。
【請求項２４】
開放可能ファスナシステムを作動させる方法において、
第１サポートと、表面に配置された複数の第１フック要素とを備えた第１部分を設ける段階を備えており、前記第１フック要素は、その第１フック要素の端部にヘッド要素を備えており、
前記方法は、また、
第２部分に対して磁気信号をかける段階を備えており、前記第２部分は、第２サポートと、表面に配置された複数の第２フック要素とを備えており、前記第２フック要素は、その第２フック要素の端部にヘッド要素を備えており、前記第２フック要素の端部の前記ヘッド要素は、磁気信号を受けると前記第２フック要素の前記ヘッド要素の方位を変化させることのできる材料を備えており、
前記方法は、また、
前記第１部分を前記第２部分に接触させる段階と、
前記磁気信号を止めて、前記第１フック要素と前記第２フック要素を相互係合させる段階と、から成る方法。
【請求項２５】
開放可能ファスナシステムであって、
第１サポートと、表面に配置された複数の第１フック要素とを備えた第１部分を備えており、前記第１フック要素は、その第１フック要素の端部にヘッド要素を備えており、
前記開放可能ファスナシステムは、また、
第２サポートと、表面に配置された複数の第２フック要素とを備えた第２部分を備えており、前記第２フック要素は、その第２フック要素の端部にヘッド要素を備えており、前記第２フック要素の前記ヘッド要素は、磁気信号を受けると、その第２フック要素の前記ヘッド要素の方位を変化させることのできる材料を備えており、
前記開放可能ファスナシステムは、また、
前記第２フック要素の前記ヘッド要素の方位を変化させて、係合した第１フック要素と第２フック要素の剪断力及び引き離し力のうちの少なくとも一方を低減させる手段を備えている、開放可能ファスナシステム。
【請求項２６】
請求項２５に記載の開放可能ファスナシステムにおいて、
前記第１サポートと前記第２サポートは、非可撓性材料で製作されている、開放可能ファスナシステム。
【請求項２７】
請求項２５に記載の開放可能ファスナシステムにおいて、
前記第１フック要素の前記ヘッド要素は、磁気信号を受けると、前記第１フック要素の前記ヘッド要素の方位を変化させることのできる材料を備えている、開放可能ファスナシステム。
【請求項２８】
請求項２５に記載の開放可能ファスナシステムにおいて、
前記磁気信号は、前記第１及び第２フック要素の前記ヘッド要素を実質的にＸ面内で回転させることにより、前記第１及び第２フック要素の前記ヘッド要素の方位に変化を起こす方向に向けられた磁場を備えている、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。
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（すなわち、ラッチ止め）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】
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。フック・ループモチーフの変型例として、フック・フックモチーフがある。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（又は切れ目のない）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（又は切れ目のない）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。
【０００３】
磁気流動学的（ＭＲ）流体及びエラストマーは、磁場が加えられるとその流動学的特性が急激に変化する「スマート」材料として知られている。ＭＲ流体は、オイル又は他の液体中に磁気的に分極可能なマイクロメートル規模の粒子が含まれる懸濁液である。図１に示すように、ＭＲ流体２が磁場に曝されると、流体６内に普通はランダムに配向している粒子４が磁力線の方向に粒子の鎖を形成する。粒子鎖は流体の見かけ粘度（流れ抵抗）を増大させる。ＭＲエラストマーは、熱硬化性弾性ポリマー又はゴム中に磁気的に分極可能なマイクロメートル規模の粒子が含まれる懸濁液である。エラストマー構造の剛性は、加える磁場の強度を変化させることにより剪断及び圧縮／引張り係数を変化させることにより制御される。ＭＲ流体及びエラストマーは、通常、数ミリ秒ほどの短時間でも磁場に曝されると構造化する。ＭＲ流体又はエラストマーの磁場に対する曝露を止めると、過程が逆戻りして、流体は低粘性状態に復帰し、又はエラストマーは低係数状態に復帰する。米国特許第５，５４７，０４９号では、構造要素に封入されたＭＲ流体について開示されている。
【特許文献１】米国特許出願第１０／２７３，６９１号
【特許文献２】米国特許第５，５４７，０４９号
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本願では、結合部を、剪断及び／又は引き離し方向へ、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開示している。開放可能ファスナシステムは、第１部分と、第２部分と、作動装置とを備えており、前記第１部分は、第１サポートと、表面に配置された複数の第１フック要素を備えており、前記第１フック要素は、その端部にヘッド要素を備えており、前記第２部分は、第２サポートと、表面に配置された複数の第２フック要素を備えており、前記第２フック要素は、その第２フック要素の端部にヘッド要素を備えており、前記第２フック要素のヘッド要素は、磁気信号を受けるとその方位を変化させることのできる材料を備えており、前記作動装置は、前記複数の第２フック要素に連結されており、前記作動装置は、前記第２フック要素のヘッド要素に磁気信号を選択的に与えるように作動し、前記磁気信号は、第２フック要素のヘッド要素の方位に変化を起こし、剪断力及び／又は引き離し力を減少又は増加させるようになっている。
【０００５】
別の実施形態では、第１フック要素も、磁気信号を受けると第１フック要素のヘッド要素の方位を変化させることのできる材料を備えている。
開放可能ファスナシステムの作動の方法（すなわち、プロセス）は、
第１部分を第２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、前記第１部分は、第１サポートと、表面に配置された複数の第１フック要素を備えており、前記第１フック要素は、その第１フック要素の端部にヘッド要素を備えており、前記第２部分は、第２サポートと、表面に配置された複数の第２フック要素を備えており、前記第２フック要素は、その第２フック要素の端部にヘッド要素を備えており、前記第２フック要素のヘッド要素は、磁気信号を受けると該第２フック要素のヘッド要素の方位を変化させることのできる材料を備えている、その様な第１部分を第２部分に接触させる段階と、
解除可能係合状態で一定の剪断及び引き離し力を維持する段階と、
前記第２フック要素の前記ヘッド要素の方位に変化を起こす働きのある磁気信号を、前記第２フック要素の前記ヘッド要素に選択的に導入する段階と、
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。
【０００６】
開放可能ファスナシステムのフック部分は、サポートと、表面に配置された複数のフック要素とを備えており、前記フック要素は、その端部にヘッド要素を備えており、前記ヘッド要素は、磁気信号を受けるとヘッド要素の方位を変化させることのできる材料を備えている。
【０００７】
上記及びその他の特徴は、以下の図面及び詳細な説明により明らかとなるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
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２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、第１フック部１２と第２フック部１４とを備えている。第１フック部１２は、サポート１６と、その一方の側から密な間隔で延びる複数の直立する第１フック要素１８とを含んでいる。第１フック要素１８の端部には、第１ヘッド要素１７がある。第２フック部１４は、サポート２０と、その一方の側から密な間隔で延びる複数の直立する第２フック要素２２とを含んでいる。第２フック要素２２の端部には、第２ヘッド要素２１がある。第２ヘッド要素２１は、第２ヘッド要素２１の配向能力を提供する材料で形成されており、その詳細について説明する。第２ヘッド要素は、配向能力が提供できることに加えて、弾性及び柔軟性がある材料で製作されるのが望ましい。第２ヘッド要素２１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、第２ヘッド要素２１に作動信号を供給して第２ヘッド要素２１の方位を変える。第２ヘッド要素２１の方位を変化させる際に作動装置２４が供給する作動信号は、磁場又は磁界の形をした磁気信号である。方位の変化は、一般的に、掛けられた作動信号の持続時間中は維持される。作動信号が除かれると、第２ヘッド要素２１は弛緩又は非駆動方位に戻り、その状態では、サポートの中心軸線を中心として旋回自在である。図示の開放可能ファスナシステム１０は、代表例に過ぎず、第２ヘッド要素２１、第２フック要素２２、第１ヘッド要素１７、第１フック要素１８等の、形状、大きさ、構成、個数、又は形状を特定のものに限定するものではない。
【０００９】
係合の間、２つの部分１２と１４は、互いに対して又は一体に押圧され、これにより、剪断及び引き離し方向には比較的強いが剥離方向には弱い結合部を形成する。例えば、２つの部分１２と１４を押圧して面結合（又は面係合）を形成すると、第１ヘッド要素１７は第２ヘッド要素２１と係合状態になり、フック要素１８と２２の間隔が接近すると、係合面に剪断力を受けた際に略横方向の動きには抵抗することになる。同様に、係合した結合部に、係合面に対して垂直な力（即ち引き離し力）が掛かると、相互係合した第１ヘッド要素１７と第２ヘッド要素２１が、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、第２ヘッド要素に剥離力を掛けると、第２ヘッド要素と第１ヘッド要素１７は、互いに係合解除することができる。なお、剥離力を使って２つの部分１２と１４を分離する場合、一般には、フック部分を形成しているサポートの一方又は両方に柔軟性が要求される。
【００１０】
係合により生じる剪断及び引き離し力を低減するため、第２ヘッド要素２１の方位は、作動装置２４から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。第２ヘッド要素２１の方位変化の代表例としては、第１ヘッド要素１７に略垂直な方位から第１ヘッド要素１７に略平行な方位への変化が挙げられる。第２ヘッド要素２１の方位が変化した結果、剪断及び引き離し力に際立った低減が見られ、これにより引き離し及び剪断に通常対応する方向へ結合部を分離することができる。即ち、方位の変化により係合面の剪断力が低減し、係合面に垂直な引き離し力も低減する。実際には、第２ヘッド要素が旋回して第１ヘッドと整合し、より小さな力で結合部を分離できるようになる。例えば、図３及び５に示すように、第２フック要素２２は、第１ヘッド要素１７に対して略垂直に配向された第２ヘッド要素２１を有している。図４及び６では、作動装置２４から作動信号を受けて第２ヘッド要素２１の方位が配向し直され、第１ヘッド要素１７に対して略平行な方位となっている。第１ヘッド要素の方位に対して略平行な方位となることによって、結合部では、剪断及び引き離し力が著しく低下する。
【００１１】
別の実施形態では、作動装置２４からの作動信号を受けることによって、係合結合部の剪断及び引き離し力が増す。作動信号を受けると、第２ヘッド要素２１は、第１ヘッド要素１７に対して略垂直な方位を維持するように配位又は方向決めされる。作動信号が流れている間、第１及び第２ヘッド要素１７と２１の相互係合システムを維持することにより、部分１２と１４を分離するのに要する剥離力が増す。
【００１２】
フック要素２２はサポート２０と一体に形成してもよいが、サポート２０上に配置されるのがより望ましい。実際には、隣接する第２フック要素２２と第２ヘッド要素２１の間隔は、第１フック要素１８及び第１ヘッド要素１７との係合時に特定の用途に求められる十分な剪断及び引き離し抵抗を提供するのに効果的な分だけ離れている。所望の用途次第で、有効な係合に要求される剪断及び引き離し力の量は大幅に異なる。一般的には、間隔がより密になり配置されるフック要素の量が多くなるほど、係合時の剪断及び引き離し力が増すことになる。フック要素１８及び２１の第１及び第２ヘッド要素１７と２１は、第１部分１２と第２部分１４を押圧接触させた際に互いに対して係合状態となるように、同様の形状に構成されるのが望ましい。フック要素１８及び２２の第１及び第２ヘッド要素１７と２１は、本システムで機能するのであれば、逆Ｊ字型配向、Ｌ字型、ノブ形状、多数尖叉アンカー、Ｔ字型、鍵形状、他のフック状の要素形状等の何れでもよい。そのような要素は、フックの形状であるか否かに関わらず、ここでは「フック状」「フック型」又は「フック」要素と呼ぶ。代表的ファスナでは、「係合」モードで、第１ヘッド要素１７は、第２ヘッド要素２１に対して略垂直である（図５）。「係合解除」モードでは、第１ヘッド要素１７は第２ヘッド要素２１に対して略平行である（図６）。
【００１３】
第１ヘッド要素と第２ヘッド要素は、同じ長さと同じ幅を有しており、長さが幅より大きいことが望ましい。ヘッド要素の長さ対幅の比率は、約２対１乃至約１０対１の範囲であるのが望ましい。
【００１４】
或る好適な実施形態では、第２ヘッド要素は、第２ヘッド要素の方位を変化させることのできる材料を取囲むハウジングを備えている。非限定的な例であるが、図７は、第２フック要素２２と、第２ヘッド要素２１の内部を示している。第２ヘッド要素の方位を変化させることのできる材料３４は、ハウジング３２内に収めされている。ハウジングの製作に適した材料には、プラスチックや金属等がある。例として、適したプラスチックには、ポリテトラフルオロエチレン、及び、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、及び他の熱可塑性ポリマー等の熱可塑性プラスチックがある。
【００１５】
第２フック要素の第２ヘッド要素の配向変化能力を提供するのに適した材料としては、限定するわけではないが、磁性材料、磁気流体学的流体、磁気流体学的エラストマー等が挙げられる。
【００１６】
適した磁性材料としては、限定するわけではないが、軟質又は硬質磁石、赤鉄鉱、磁鉄鉱、鉄・ニッケル・コバルトを原料とする磁性材料、上記物質の合金、又は上記物質の少なくとも１つを含む組み合わせ材料等が挙げられる。鉄、ニッケル、及び／又はコバルトの合金は、アルミニウム、シリコン、コバルト、ニッケル、バナジウム、モリブデン、クロム、タングステン、マンガン、及び／又は銅を含んでいてもよい。
【００１７】
適したＭＲ材料には、限定するわけではないが、担体流体中に分散した強磁性又は常磁性粒子がある。適した粒子としては、鉄；アルミニウム、シリコン、コバルト、ニッケル、バナジウム、モリブデン、クロム、タングステン、マンガン、及び／又は銅等を含んでいる鉄合金；Ｆｅ2Ｏ3及びＦｅ3Ｏ4を含む酸化鉄；窒化鉄；炭化鉄；カルボニル鉄；ニッケル及びニッケル合金；コバルト及びコバルト合金；二酸化クロム；ステンレス鋼；シリコン鋼等；が挙げられる。適した粒子の例としては、天然鉄粉、還元鉄粉、酸化鉄粉と天然鉄粉との混合物、及び酸化鉄粉と還元鉄粉との混合物が挙げられる。好適な磁気反応性粒子（又は磁気反応性微粒子）として、カルボニル鉄、望ましくは還元カルボニル鉄が挙げられる。
【００１８】
粒子サイズは、磁場を掛けた際に粒子が多磁区特性を呈するように選択すればよい。粒子経は、約１０００マイクロメートル（すなわち、約１０００ミクロン）以下であればよいが、約５００マイクロメートル以下が望ましく、約１００マイクロメートル以下であればより望ましい。また好適な粒子径は、約０．１マイクロメートル以上であり、約０．５マイクロメートル以上が望ましく、約１０マイクロメートル以上であれば特に望ましい。粒子の量は、ＭＲ流体組成物全体の約５．０乃至５０容積パーセントであるのが望ましい。
【００１９】
適した担体流体としては、有機液体、特に非極性有機液体が挙げられる。例としては、限定するわけではないが、シリコン油；鉱油；パラフィン油；シリコンコポリマー；ホワイト油；作動油；トランス油；塩素化炭化水素、ハロゲン化パラフィン、過弗素化ポリエーテル、弗素化炭化水素等のハロゲン化有機液；ジエステル；ポリオキシアルキレン；弗素化シリコン；シアノアルキルシロキサン；グリコール；非飽和及び飽和を含む合成炭化水素油；及び上記流体の少なくとも１つを含む組み合わせ；が挙げられる。
【００２０】
担体成分の粘度は、約１００，０００センチポアズ以下であればよく、約１０，０００センチポアズ以下が望ましく、約１，０００センチポアズ以下であれば更に望ましい。また、約１センチポアズ以上の粘度が好適で、約２５０センチポアズ以上が望ましく、約５００センチポアズ以上であれば更に望ましい。
【００２１】
水溶性担体流体も使用できるが、特にベントナイトやヘクトライト等の親水性粘土鉱物（又は親水性無機粘土や親水性無機白土）を含んでいるものがよい。水溶性担体流体には、水又は微量の極性を備えた水、混水性有機溶媒などが含まれる。混水性有機溶媒としては、メタノール、エタノール、プロパノール、ジメチルスルホキシド、ジメチルホルムアミド、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、アセトン、テトラヒドロフラン、ジエチルエーテル、エチレングリコール、プロピレングリコール等が含まれる。極性有機溶媒の量は、ＭＲ流体全量の約５．０容積パーセント以下であり、約３．０容積パーセント以下であるのが望ましい。更に、極性有機溶媒の量は、ＭＲ流体全体の約０．１容積パーセント以上であるのが望ましく、約１．０容積パーセント以上であればより望ましい。水溶性担体流体のｐＨは、約１３以下が望ましく、約９．０以下が更に望ましい。また、水容性担体流体のｐＨは、約５．０以上であり、約８．０以上であればより望ましい。
【００２２】
天然又は合成のベントナイト又はヘクトライトを使用してもよい。ＭＲ流体中のベントナイト又はヘクトライトの量は、ＭＲ流体全体に対して約１０重量パーセント以下であり、約８．０重量パーセント以下が望ましく、約６．０重量パーセント以下が更に望ましい。ベントナイト又はヘクトライトの量は、ＭＲ流体全体の約０．１重量パーセント以上が望ましく、約１．０重量パーセント以上が更に望ましく、約２．０重量パーセント以上であれば特に望ましい。
【００２３】
ＭＲ流体内の随意的成分として、白土（又は粘土）、有機白土（又は有機粘土）、カルボン酸石鹸、分散剤、腐食抑制剤、潤滑剤、極圧磨耗防止添加剤、酸化防止剤、チキソトロープ剤、及び従来の沈殿防止剤が挙げられる。カルボン酸石鹸としては、オレイン酸第一鉄、ナフテン酸第一鉄、ステアリン酸第一鉄、ジ−及びトリ−ステアリン酸アルミニウム、ステアリン酸リチウム、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸亜鉛、及びステアリン酸ナトリム、及びスルホネート類、リン酸エステル類、ステアリン酸、グリセロールモノオレエート、ソルビタンセスキオレエート、ラウリン酸類、脂肪酸類、脂肪アルコール類、フルオロ脂肪酸高分子エステル類等の界面活性剤、及びチタネート、アルミネート、ジルコネートカップリング剤等が挙げられる。ポリエチレングリコールなどのポリアルキレンジオール類、及び半エステル化ポリオル類も挙げることができる。
【００２４】
適したＭＲエラストマー材料としては、限定するわけではないが、強磁性又は常磁性粒子の懸濁液から成る弾性ポリマーマトリクスが挙げられるが、粒子は上記のものである。適したポリマー材料としては、限定するわけではないが、ポリアルファオレフィン、天然ゴム、シリコーン、ポリブタジェン、ポリエチレン、ポリイソプレン等が挙げられる。
【００２５】
作動装置２４は、作動信号を第２ヘッド要素に送り出すように構成されており、作動信号は磁気信号で構成される。磁気信号は磁場（又は磁界）であるのが望ましい。磁場の強度と方向は、第２ヘッド要素の製作に使用した具体的材料により異なる。磁場は、永久磁石、電磁石、又は上記の内少なくとも１つを含む組み合わせにより発生させることができる。掛ける必要のある磁場強度は、用途次第であるが、第２ヘッド要素の方位を変化させて剪断力及び／又は引き離し力を増減するのに必要な量である。非限定的な例では、Ｔ字型フックの頂部の方位を変化させる、即ちＴの頂部を概ねＸ面内で元の配位から約９０度回転又は旋回させる（図３及び図４）ことのできる磁場の量と方向である。概ねＸ面内でのヘッドの回転は、元の配位から約３６０度以内であればよいが、約２７０度以内が望ましく、元の配位から約１８０度以内がより望ましい。また、概ねＸ面内でのヘッドの回転は、元の配位から約２０度以上が望ましく、約４５度以上がより望ましく、約９０度以上であれば最適である。
【００２６】
ＭＲ流体又はエラストマーから成る第２フック要素用の適した磁場強度は、約０乃至約１テスラ（Ｔ）の範囲にある。磁性材料から成る第２フック要素用の適した磁場強度は、約０乃至約１Ｔの範囲にある。
【００２７】
第１フック要素１８は、通常、フック要素の端部に第１ヘッド要素を備えている。第１ヘッド要素は、通常、略同一方向／方位に配位される。第１フック要素及び第１ヘッド要素の製作に適した材料としては、金属、及びポリプロピレン、ポリエチレン、ポリアミド、ポリエステル、ポリスチレン、塩化ポリビニル、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、ポリスルホン等の熱可塑性材等が挙げられる。第１フック要素１８は、サポートと一体化してもよいし、又はサポートに取り付けてもよい。
【００２８】
第２フック要素２２の「柄又は軸」３０は、通常、第２ヘッド要素２１に使用した材料以外の材料を含んでいる。第２フック要素の軸の製作に適した材料としては、限定するわけではないが、金属、及びポリプロピレン、ポリエチレン、ポリアミド、ポリエステル、ポリスチレン、塩化ポリビニル、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、ポリスルホン等の熱可塑性材等が挙げられる。
【００２９】
第２ヘッド要素は、第２ヘッド要素の方位が影響を受けるようにする何らかの機構手段により第２フック要素の軸に締結される。非限定的な例として、ばね類、ピン類、スイベル類等が挙げられる。或る実施形態では、第２ヘッド要素は、非駆動状態では、柄の周りに旋回自由となっているのが望ましい。ある好適な実施形態では、磁気信号停止後、第２ヘッド要素は、磁気信号を受ける前の元の方位に復帰する。この実施形態では、第２ヘッド要素は、溶接、蝋付け、クリンプ加工等により、第２フック要素の軸に締結することができる。図８では、非限定的な例として、軸３０に接続される第２ヘッド要素２１の例を示している。ピン３６が、軸３０をハウジング３２に接続する。
【００３０】
サポート１６（第１部分１２）又は２０（第２部分１４）は、目的とする用途次第で、剛体でも可撓体でもよい。サポートの製作に適した材料としては、プラスチック類、織物類、金属類等が挙げられる。例えば、適したプラスチックとしては、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、塩化ポリビニル、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、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挙げられる。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場合、サポートの裏面（フック要素２２又は１８の存在しない表面）に接着剤を塗布する。或いは、開放可能ファスナシステム１０は、ボルト、溶接、又は何らかの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、従来のフック・ループ型ファスナとは異なり、サポート１６と２０は、遠隔開放能力を設ける観点から、両方共、剛性材料即ち可撓性の無い材料で製作してもよい。従来のフック・ループ型ファスナでは、通常、少なくとも一方のサポートは柔軟性を持たせ、フック・ループ型ファスナの分離のために剥離力を用いることができるようにする必要がある。
【００３１】
サポート２０は、フック要素に作動信号を与えるための作動装置２４を備えていてもよい。例えば、サポート２０は磁気信号を提供するための電磁石であっても、回転可能な永久磁石でも、或いは一連の回転可能な永久磁石であってもよい。
【００３２】
或る実施形態では、第２部分は、磁性材料で製作された第２ヘッド要素を備えた第２フック要素のアレイの入った表面を備えている。磁場が掛けられると、磁気ヘッド要素は、掛けられた磁場の方向に向く。ファスナシステムは、旋回して第１ヘッド要素の位置から離れる第２ヘッド要素の方位により「ロック解除」される。
【００３３】
別の実施形態では、第２部分は、磁気流体学的流体で製作された第２ヘッド要素を備えた第２フック要素のアレイの入った表面を備えている。磁場が掛けられると、ＭＲ流体は、掛けられた磁場の方向に「剛体化」して、第２フック要素のヘッド部を磁場の方向に向ける。
【００３４】
別の実施形態では、磁気流体学的エラストマーを使用して第２ヘッド要素を製作する。
更に別の実施形態では、第１及び第２フック要素は、非駆動状態では実質的に非編成配向にある。或る実施形態では、第２フック要素は、非駆動状態では互いに略平行になっている。別の実施形態では、第２フック要素は、非駆動状態では、互いに略平行で且つ第２ヘッド要素に対しては略垂直になっている。更に別の実施形態では、第２フック要素は、非駆動状態では、互いに略平行で且つ第２ヘッド要素に対して略平行になっている。
【００３５】
非常に好適な実施形態では、第１ヘッド要素及び第２ヘッド要素は、第１及び第２ヘッド要素の方位を変化させることのできる材料を備えている。磁場が掛けられると、第１ヘッド要素と第２ヘッド要素の両方が回転して相互係合システムを形成する。本システムは磁場の方向を変えることにより「係合」又は「係合解除」される。
【００３６】
別の実施形態では、第２ヘッド要素の基部に永久磁石が配置され、その磁石は要求に応じて自由に回転できるようになっている。本システムは、磁石を回転させて第２ヘッド要素を第１ヘッド要素とのロック位置に配置すると、ロックされる。
【００３７】
「第１」及び「第２」に当てた用語は、単なる識別子であり、位置、列、順のなどを示すことを目的としたものではない。
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、またその要素を均等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】
【００３８】
【図１】図１Ａ及び図１Ｂは、磁気流動学的流体の概略図である。
【図２】図２は、開放可能ファスナシステムの断面図である。
【図３】図３は、ロック位置の磁気スイベルフックの概略図である。
【図４】図４は、ロック解除位置の磁気スイベルフックの概略図である。
【図５】図５は、ロック位置の磁気スイベルフックの上面概略図である。
【図６】図６は、ロック解除位置の磁気スイベルフックの上面概略図である。
【図７】図７は、フックのヘッド内部を示す、磁気スイベルフックの概略図である。
【図８】図８は、磁気スイベルフックの概略図である。
【符号の説明】
【００３９】
１０      開放可能ファスナシステム
１２      第１フック部
１４      第２フック部
１６      サポート
１７      第１ヘッド要素
１８      第１フック要素
２１      第２ヘッド要素
２２      第２フック要素
２４      作動装置
３２      ハウジング
【図１】
2004275730.tif 000003
【図２】
2004275730.tif 000004
【図３】
2004275730.tif 000005
【図４】
2004275730.tif 000006
【図５】
2004275730.tif 000007
【図６】
2004275730.tif 000008
【図７】
2004275730.tif 000009
【図８】
2004275730.tif 000010
【外国語明細書】
2004275730000001.pdf