[发明专利]用于改变两个表面之间界面处的摩擦力水平的活性材料基物体

说明书

技术领域

本发明一般涉及用于控制和改变两个物体(body)的表面之间界面 处的摩擦力水平的方法和装置。

背景技术

一些装置或方法依赖于在两个物体相对的接触表面之间的摩擦力 的产生或消除以进行特定的功能或操作。示例性的具有经构造以产生或 消除摩擦力的表面的装置包括离合器、制动器(鼓形制动器、盘式制动 器等)、轴承、行走轮驱动、控制流体在表面上或在表面之间流动的装 置、轮胎、机械密封、夹具等。很多这些装置不能控制摩擦力水平或者 不能通过调节至少一个接触表面的速度或者至少一个接触表面施加的 法向力水平来控制摩擦力水平。

现有的装置使用致动器和马达来改变接触表面至少之一的相对速 度和/或由至少一个接触表面施加的法向力。例如，制动装置可以改变制 动块之间的法向力以改变摩擦力水平。然而，目前用于改变摩擦力水平 的装置会是昂贵的，因为单独的致动器或马达成本很高。此外，其他操 作或功能需求可能不允许致动器和马达用于控制摩擦力水平。

因此，存在对改进的用于控制两个接触物体界面处的摩擦力的装置 和方法的需求。

发明内容

在此公开了用于控制第一接触物体和第二接触物体之间产生的摩 擦力水平的装置和方法的示例性实施方案。用于选择性控制和改变两个 物体之间界面处的摩擦力水平的装置，包括具有至少一个表面的第一接 触物体(a first contact body)，与该第一接触物体物理连接的具有至少一 个表面的第二接触物体(a second contact body having at least one surface in physical communication with the first contact body)，和与选自该第一 接触物体和第二接触物体的一个或两个操作连接(in operative communication with)的活性材料，其中该活性材料经构造以一旦接收到 激活信号就会发生性质的改变，其中该性质的改变有效地改变了该第一 接触物体的该至少一个表面和该第二接触物体的该至少一个表面之间 界面处的摩擦力水平。

夹具包括具有接触表面的第一接触物体、与该第一接触物体相对设 置的第二接触物体，所述第二接触物体具有朝向该第一接触物体的该接 触表面的接触表面，其中该第一和第二接触物体的结合经构造以夹持对 象(object)，和与选自该第一接触物体和第二接触物体的一个或两个 操作连接的活性材料，其中该活性材料经构造以一旦接收到激活信号就 发生性质的改变，其中该性质的改变有效地改变了该第一和第二接触物 体和该对象之间的摩擦力水平，由此改变限制所述对象相对于所述夹具 发生相对运动的力水平。

用于控制第一接触物体和第二接触物体之间界面处的摩擦力水平 的方法包括：将该第一接触物体的第一接触表面与该第二接触物体的第 二接触表面相接触，以在该第一接触表面和第二接触表面之间形成摩擦 力水平，和对活性材料施加激活信号，造成该活性材料的性质改变，其 中该活性材料与该第一接触物体操作连接，该性质改变有效地改变该第 一接触表面和第二接触表面之间的摩擦力水平。

以下附图和详述举例说明了上述描述的和其他特征。

附图简述

现在参照附图，其是示例性的实施方案，其中相似的元件采用相似 的附图标记：

图1是活性材料基接触物体的示例性实施方案的示意图，显示了活 性材料基接触物体，其具有(a)与第二接触物体物理连接的各向同性 摩擦表面和(b)与第二接触物体物理连接的各向异性摩擦表面；

图2是用于改变摩擦力水平的活性材料基接触物体的示例性实施方 案的示意图，显示了具有具有(a)第一摩擦力水平和(b)第二摩擦力 水平的两个摩擦元件的活性材料基接触物体；

图3是用于通过控制流体流动改变摩擦力水平的活性材料基接触物 体的示例性实施方案的示意图，显示了位于(a)第一位置和(b)第二 位置的活性材料基接触物体表面；

图4是用于改变摩擦力水平的活性材料基接触物体的示意图，显示 了具有(a)第一滑动摩擦系数和(b)第二滚动摩擦系数的活性材料基 接触物体表面；