[发明专利]盲紧固件

说明书

相关专利申请的交叉引用

本专利申请要求2009年5月5日提交的美国临时专利申请号61/175485和2009年4月10日提交的美国临时专利申请号61/168342的优先权，这些专利申请的公开内容全文以引用方式并入本文。

技术领域

本发明涉及用于产生盲接头的紧固件，其中所述紧固件不可见或不可触及。所述紧固件包含可用于通过加热紧固件固定两个工件的形状记忆聚合物。

背景技术

存在需要永久性或半永久性连接两个工件(其中仅触及组件的一个面)的多种情形。实例包括将面板或板材附接到结构如航行器、船、汽车等中的下面的框架或者支承件。诸如固定螺栓、盲铆钉、铆螺母等的装置可以用于这类应用中。然而，这类装置存在缺点。例如，采用铆钉和固定螺母，面板的表面被铆钉或螺栓的头部所中断。

有时，必需产生盲接头。盲接头是这样的接头：其中在接头已被组装之后，在不损坏紧固件和/或工件的情况下，对于观察者而言，紧固件不可见和/或不可触及，但是如果工件透明的话则紧固件可被看到。这些接头与其他类型的接头相比是优选的，因为它们掩藏了实际接头自身的外观。诸如钉子和螺丝钉之类的机械紧固件也可用来产生接头。机械紧固件一般易于使用(它们需要很少技能或无需技能)，并且可用来快速产生接头。然而，机械紧固件通过自身无法用来产生盲接头。换言之，在使用机械紧固件组装接头之后，那些机械紧固件一般是暴露且可见的。在一些工件(例如，高品质家具和修饰件(trimwork))上，暴露的机械紧固件如钉子和螺丝钉的外观是不合适的。在诸如电子电路和计算机元件之类的其他应用中，小尺寸和复杂性常常需要采用盲接头来紧固组成部件。

目前存在盲接头，但是现有技术的盲接头需要昂贵的工具、夹具或固定装置，并且通常难以制造。一些在家具和其他产业中已有的盲接头的实例包括镶榫接头、半盲鸠尾榫接头、双盲鸠尾榫、套接接头和饼干榫(biscuit joint)。另一盲接头包括用于家具制造中的榫钉紧固件，其中将榫钉插入毗邻的部件中并通过压缩和/或粘合剂固定。

如现有技术中公知的，这些接头在镶榫接头、半盲鸠尾榫接头和双盲鸠尾榫的情况下需要大量的加工和相当高的技能，或者在套接接头和饼干榫的情况下需要昂贵的夹具和固定装置、专门的工具和粘合剂。

除了专门的工具之外，还需要相当高的技能以正确制造接头。它们还需要相当多的时间来安排并准备各种工具以进行这些接头的适当切削。因而，这些现有技术的接头以两种方式耗时：工匠将需要时间实践并研发必要的技能来生产接头，并且在工匠学会了制造接头的工艺后，实际上制造接头自身以及通常使粘合剂固化也是耗时的。

发明内容

因此，本发明涉及一种用于制备基本上消除了相关领域的缺陷和不足中的一者或多者的盲接头的紧固件。本发明提供了一种可以连接两个相对的物品以提供盲接头的紧固件，这意味着在接头形成之后在不损坏工件或紧固件的情况下紧固件自身是不可触及的。另外，除非工件是透明的，否则沿着紧固件的纵轴，紧固件通常是不可见的。本发明还提供一种紧固件，该紧固件易于安装、需要很少的技能，并且允许两个相对的物品被快速地连接。

本发明提供一种制造盲接头的方法，该方法包括提供两个各自具有腔体的工件，所述腔体在其表面上具有开口；将紧固件插入各腔体，其中所述紧固件包含形状记忆聚合物；以及加热盲紧固件使得紧固件在横向膨胀并在轴向收缩以接合腔体的表面并将两个工件保持在一起。紧固件还沿着紧固件的纵向轴线在轴向紧缩或收缩，从而两个工件被拉延在一起。

简而言之，本发明提供了一种组件，其包括通过不可触及的形状记忆聚合物紧固件被紧固在盲接头中的第一和第二工件。更具体地讲，本发明还提供了一种组件，其包括通过不可触及的形状记忆聚合物紧固件被紧固在盲接头中的第一和第二工件。工件通过形状记忆聚合物响应于热的回复而被牢固地紧固，其中紧固件在横向膨胀以接合工件的腔体，并沿着纵向轴线紧缩或收缩，使得各自的表面在盲接头中被拉延在一起。还可以将另外的工件插在第一和第二工件之间，所述另外的工件具有通孔。

本发明还提供了一种组件，其包括被紧固在盲接头中的第一和第二工件，各个工件具有在各个工件的表面中限定开口的腔体，并且另外其中各个腔体包括腔体表面；和牢固地粘附到各个腔体的至少一部分上的形状记忆聚合物紧固件。