CN1416512A - 应力诱发插入式连接器 - Google Patents

Abstract

公开了一种连接组件(110)，它具有限定一开口(122)的第一部件(120)，适合与第一部件夹持在一起的第二部件(112)和由超弹性合金制成的垫圈部件(114)，在所述部件(112、114、120)中的至少两个之间的相对运动引起在垫圈(114)内的超弹性激活，其中该激活同时将部件(112、120)与设置在其间的垫圈部件(114)连接在一起。超弹性部件(114)能够膨胀或收缩以形成一个密封件。最好利用与组件(110)的另一个部件(112、120)的一个或多个的过盈配合产生机械应力激活。这种改进的密封件在流体连接器例如软管(510)、电连接器(710)、扭矩传递装置(510)和阻尼震动中很适用。垫圈部件(114)优选被预组装成第一和第二部件(112、120)之一。第一部件(120)与垫圈(114)预组装，部件(112)相对于预组装部件移动以激活垫圈(114)的超弹性合金。所形成的组件(110)形成高性能的连接和密封，可防止腐蚀和磨损。这些组件(110)完全是可逆的，由于在垫圈(114)中的弹性，组件(110)包括较大的表面和表面接触，使其显示出较强的轴向和扭转夹紧力。

Description

应力诱发插入式连接器

技术领域

本发明大体上涉及金属连接器以及金属形状记忆密封件，也就是说，通过一种插入式部件将多个部件连接在一起的装置，具体地说具有一个或多个由具有超弹性性能的材料制成的元件。这些连接器和密封件适用于高性能的工业和医疗用途，这些用途涉及不同范围的工作温度和所要连接/密封的组成材料。

背景技术

本发明人已经在2000年11月23日在先公布了题目为“应力诱发的密封件”的申请No.WO00/70244。

已经有文献记载了金属超弹性合金例如Ni-Ti(镍和钛的非磁性合金)以及其它双或三金属合金已经应用在包括紧固件、连接器、密封垫、夹具和密封件在内的各种技术用途中。许多这些用途需要温度以便激活该材料并且改变其物理状态，而其它使用机械力，这些机械力施加应力以在材料中引起超弹性物理变形。还有一些采用了温度和机械应力的结合，从而使得一种形状记忆效应在所要求的产品中起作用。但是可以看出，不是所有的形状记忆材料都是假弹性的，因为不是所有的都在它们的工作温度下具有超弹性性能。本发明人特别关心的是超弹性材料在连接器和密封件上的用途。相对于需要螺纹紧固件、弹簧、夹具或其它紧固或固定机构的更传统的组件，不锈金属超弹性材料的使用在高性能连接组件中具有明显的优点。具体地说，超弹性合金由于其表面特性更硬所以可以比在普通连接器中所使用的材料承受更多的磨损。由于它们的弹性预加载荷的特性，所以它们还可以承受非常大的振动并且不会松弛，而不用使用普通的粘合剂来将装配好的部件和/或连接器自身紧固在一起。与普通连接器一起使用的粘合剂使得它们非常难以拆卸，相反通常可以使得超弹性连接器完全可逆的。不锈金属形状记忆材料的使用在高性能密封环境中相对于柔韧的合成橡胶或硅树脂材料具有明显的优点，它们能够在压力和温度极值下承受大得多的密封负载同时不会使道路橡胶和硅树脂罐头干涸。

Krumme等人的美国专利5395193和5584631披露了在优化的弹性条件中使用镍钛形状记忆紧固件，该紧固件具有超弹性或假弹性特性。据说这些紧固件用于眼镜组件；将它们安放在销上以将各个部件紧固在一起。但是，该使用没有考虑到一种插入式连接器。在还是由Krumme等人共同发明的美国专利5395193和5584631中，上述优化的弹性材料还应用在一种据说在眼镜架中所使用的Belleville紧固件中。

Johnson的题目为“夹具及其使用方法”的美国专利5683404还披露了具有“假弹性”的形状记忆材料，从而限定了这些材料在室温下具有超弹性/假弹性回复特性。据说这些材料从奥氏体晶体结构变形到假定实际上为马氏体的应力诱发结构，从而在除去应力时由此回复到奥氏体状态。所述变化的晶体结构赋予该合金超弹性或假弹性性能。镍钛合金的泊松比大约为0.3，而在该形状记忆合金拉伸超过初始弹性极限时该比值有效地增加到大约0.5或更大。在这一点上据说会出现应力诱发的马氏体，即超过材料受到永久变形且因此不能回复到初始奥氏体形状的点。Johnson采用一种专门工具来施加使材料变形的外部拉伸力，然后松开该力以使该材料回复到起原始状态。在该装置受到拉伸期间，在拉伸力松开时一个部件被它捕获住并且牢牢地被夹住。该装置打算用在夹紧中，并且没有考虑由本发明提出的那种传统的连接操作。如在美国专利5858020中所述一样，Johnson所提出的另一种用途在于通过使由形状记忆材料制成的套环部件受到外部拉伸刺激以延伸并且从而减小了其横向尺寸来连接医疗设备的各个模块部件。在拉伸力松开时，该部件朝着其原始静止尺寸回复，从而收缩并且在另一个部件上施加力。这是超弹性材料的连续拉伸和松弛作用而不是同时激活和紧固操作。还有，在套环上必须有专门的结构以使得能够施加拉伸力。

Zider和Krumme的题目为“包含形状记忆元件的眼镜架”的美国专利4896955说明了具有超弹性或假弹性特性的镍钛形状记忆合金的使用。在评论这些材料中，据说这样纯的假弹性部件在眼镜架中的有效使用温度范围太窄。还据说这个局限性可以通过用具有“优化弹性”特性的材料即加工硬化的形状记忆合金构造这些部件来消除。

在Renz等人的美国专利5197720中，通过由形状记忆材料制成的由机械力促动的扩展元件将工件紧固在夹具内。这样，通过该形状记忆部件来传递扭矩。该装置用来将各个部件聚集在一起来紧固该工件以便进行操作。但是它没有考虑到作为连接器或密封件的用途。Jevis的美国专利No.5190546披露了采用超弹性合金将由形状记忆材料制成的组合部件插入进断裂的骨头空腔中。该组合部件在松开作用在其上的径向压力时紧固住骨头空腔的壁。为了施加径向压力以便减小直径，则该部件必须是分开的，从而使得用于插入的尺寸减小。它既没有在连接组件中用作插入式部件，也没有具有密封特性。

其它专利例如Besselink等人的美国专利5507826、Kapgan等人的US5779281以及Arnold的US5067827已经分别想到利用形状记忆材料的特性作为锁紧、连接器和支承元件；但是，这些方案需要在使用中施加所要求的温度。Kramer等人的美国专利5277435以及Flomenblit等人的US5876434同样依靠温度来激发形状记忆效应。这种在由温度外部激发上的依赖性导致额外的过程步骤并且在某些其它用途中是不利的。

Krumme等人的题目为“迟滞阻尼设备和方法”的美国专利5842312采用了形状记忆张力元件来提供能量损耗。这些元件可以安放在受到振动的建筑结构等之间，用来吸收由它们的相对运动而产生出的能量。但是，该专利没有考虑到超弹性材料在连接器或密封件的形成中的振动阻尼作用。上述先有方案的任一个都没有考虑到例如由本发明人所提出的形成一种有效的密封件。而且，上述Renz等人的专利虽然通过工件传递扭矩但是没有考虑到在这样做的同时形成一种密封件。另外，某些密封件的关键特征在于它们适应在所要密封的部件中不同类型变化例如热膨胀的能力。例如柔性橡胶和硅树脂具有这种特性；但是，工作要求在高性能金属密封用途中明显不同。

现在将描述对于用形状记忆合金来形成密封件的先有方法。现在参照Wu.的题目为“用于内燃机燃料喷射器的高压流体通道密封件以及制作该密封件的方法”的美国专利5862995。在该专利中，将形状记忆合金插头插进燃料通道的开口端中，从而经历了从马氏体到奥氏体的金相变化以进行通道的密封。这是通过使插头在-100摄氏度到-80摄氏度的温度范围内冷却时受到预应力来实现的。Julien等人的题目为“采用记忆金属的可重复使用的金属密封件”的美国专利5226683采用了处于设置使用的马氏体状态的二价金属环，然后加热到向奥氏体的转变温度之上以便除去和重新使用。在Kim等人的题目为“用于超高真空系统的O形环密封装置”的美国专利4281841，将可热回复的管子冷却到其马氏体状态，然后变形并且通过温度激发而回复到其奥氏体状态。

但是，所述上述方案涉及对形状记忆材料的温度变化。该材料最初处于奥氏体状态，然后被冷却到马氏体物理状态，在该状态中该材料变得可锻造的即不是弹性的。重要的是要注意，该过程步骤在形成密封之前出现。该材料随后形成一种中间形状并且被安放进密封组件中。使温度上升到奥氏体转变温度以上，这时材料朝着其初始奥氏体形状和尺寸回复，从而进行密封。

因此，需要形成一种耐久的金属不锈密封件或插头，该插头首先是一种处于其奥氏体状态中的形状记忆材料并且通过应力诱发引起超弹性形为以形成有效的高性能密封。

还需要形成一种密封件，该密封减小了由形状记忆材料制成的部件的温度敏感性。

因此，需要形成一种采用耐久的金属不锈连接器组件的连接组件，该组件可以简单地采用相对运动以激活该组件来安装。

还需要在各个部件之间形成一种牢固的连接，该连接减小了该组件的微观运动磨损特性，从而提高了其使用寿命。

还需要形成一种紧固组件，其激活不需要温度。

还需要利用一种预张紧的形状记忆合金来形成一种应力诱发的密封件/连接器，它可以针对在包括那些所要密封/连接的不同材料的热膨胀或收缩系数中的差异进行调整。

还需要形成一种预张紧的密封件/连接器，它能够进行振动阻尼并且通过所密封的部件传动。

还需要形成一种预张紧的密封件，它使得扭矩能够通过所密封的部件传递。

还需要一种具有弹性特性的连接器，它在这些组成部件的制造期间允许更大的公差。

发明概述

根据本发明的一个实施方案，一种连接组件具有限定有开口的第一部件、用来与第一部件紧固在一起的第二部件以及由超弹性合金制成的连接器部件。在这些部件的至少两个之间的相对运动引起该连接器的超弹性激活，其中该激活同时使这些部件与连接插入在其间的连接器紧固在一起。

在本发明的优选实施方案中，连接器部件预装配在第一和第二部件中的一个上。更优选的是，第一部件与连接器预装配在一起，第二部件相对于预装配的部件移动以激活连接器的超弹性合金。或者，第二部件与连接器预装配在一起，第一部件相对于这些预装配的部件运动以激活该连接器的超弹性合金。

在另一个优选实施方案中，第一和第二部件预装配在一起，并且在连接器和这些预装配的部件之间出现相对运动。

在本发明的还有一个实施方案中，开口限定了一条轴线，并且相对运动沿着轴线进行；或者相对运动垂直于该轴线进行。

在本发明的另一个实施方案中，这些部件被刚性地紧固。

在本发明的再一个实施方案中，该连接形成一种密封件。

本发明的实施方案的优点在于，超弹性合金例如镍钛合金具有一层氧化层，该氧化层形成比其它传统连接器更坚固的磨损面。而且，连接器部件本身是有弹性的，从而使得它能够作为振动阻尼部件，用来防止该组件松开。还有，该组件的这些部件具有更大的制造公差。这些连接器是完全可逆的。

本发明的实施方案的另一个优点在于，连接是通过简单的相对运动来进行的，从而不需要螺纹紧固件、弹簧、夹具或其它紧固或固定机构。这个特征使得这些连接件能够在更小的工作空间中进行，从而进一步避免了与传统连接装置相关的复杂性。

本发明的实施方案的还有一个优点在于，超弹性性能不依靠温度来施加进行这种连接所需要的激活力。

通过参照具有与本发明一个或多个实施方案的随后说明相对应的参考标号的附图，从而本领域普通技术人员将了解其它目的和优点，这以下说明中对下列附图进行了进一步说明。

附图的简要说明

图1为在装配之前的球和超弹性部件(例如，垫圈)的分解外部侧视图，显示出在本发明中作用的超弹性效应；

图2为图1的相继视图，显示出球完全与垫圈啮合以形成连接；

图3为图2的进一步相继视图，显示出将球完全推动穿过垫圈；

图4A为图3的垫圈的顶部平面图；

图4B为一种可选的侧开垫圈的顶部平面图；

图5为本发明的连接器组件的侧视图，显示出在装配之前的具有开口的第一部件、以球形式的第二部件以及以垫圈形式的连接器部件(以虚线表示)；

图6为图5的相继视图，显示出装配好的各个部件(局部以虚线表示)；

图7为与在图5中所示的类似的连接组件的侧视图，该组件具有以销形式的可选第二部件；

图8为在由外力激活之前本发明的连接组件的侧视图，显示出第一部件与激活的预装配连接器部件(虚线所示的垫圈)的夹头一起紧固第二部件(即，在虚线中局部所示的销)；

图9为图8的相继视图，显示出在通过施加在夹头上的外力激活连接器组件(虚线所示的)而紧固在一起的各个部件；

图10为本发明的侧开口连接组件的透视图，显示出在通过第二部件即球激活连接器之前预装配好的第一部件和连接器部件；

图11为图10的相继视图，显示出在通过球的相对运动激活连接器(虚线所示的)时紧固在一起的各个部件；

图12为图11的侧视图；

图13为本发明的优选外壳组件的分解侧视图，显示出在与超弹性部件形成密封连接之前的一种具有突起的空腔的部件，在所述突起上面采用机械紧固件安放了超弹性垫圈部件和顶板；

图14为图13的相继视图，显示出完全与超弹性部件啮合以在所述板紧固之后形成密封的外壳组件；

图15为本发明的优选软管组件的纵向剖视图，显示出在这些部件啮合之前安装在其中一个软管部件中的超弹性部件；

图16为图15的相继视图，显示出完全与超弹性部件啮合以形成密封的软管部件；

图17为本发明的优选紧固件密封的局部剖视的分解侧视图，显示出啮合在埋头孔中的螺栓头上之前的超弹性盖板；

图18为图17的相继视图，显示出安装在紧固件头部上的板；

图19为本发明的电连接器组件的分解透视图，显示出在这些连接器组件啮合之前的超弹性部件；并且

图20A-20E显示出超弹性垫圈部件的各个可选形状。

优选实施方案的详细说明

参照图1-3，这些图显示出由本发明人所采用的有效的超弹性性能。在图4A-4B中，以10大体上显示出在试验的组件中所使用的可选超弹性垫圈。剩下的图5-15说明了本发明的连接组件的优选实施方案。

再参照图1-3，组件10的第一部件为一个球12，它限定了一种给定球形，其横断面直径具有第一尺寸D1。第二部件由限定了第二给定形状(在该情况中为环形)的垫圈14构成，该垫圈横断面连续且具有与第一尺寸D1过盈配合的至少第二尺寸D2。第一部件12和第二部件14即图1-3中的垫圈14中的一个包括具有入口边缘或唇部18的开口16，其尺寸对应于其相应的连续横断面即内径D2。在图2中，具有第一尺寸D1的由箭头13所示的球12的相对运动使它接触垫圈14的第二尺寸D2，从而施加作用力以使第二尺寸超弹性扩展，从而使得球和垫圈相互联接地紧固在一起。

仍然参照图1-3，第一尺寸D1优选大于第二尺寸D2，并且第一部件12和第二部件14的相对运动使得第二尺寸扩展。虽然在这些图中没有显示出，但是组件10可以设有用来产生相对运动的装置13；但是，可以利用外部源例如机械压力机、杠杆或夹具等施加必要的力装配这些部件12、14。

垫圈14优选是一种由超弹性合金优选是镍钛诺并且更优选为SE508镍钛诺合金制成的整体构件。该材料在“镍钛诺合金SE508数据表”中被披露，并且可以从设在Fremont，CA的NitinolDevice&Components有限公司中买到。在这里所涉及的所有超弹性部件优选由镍钛合金SE508制成。试验1

在形成试验组件10之前在室温下将图1-3的垫圈14安放在机械夹紧结构(未示出)中。球12由抛光的不锈钢制成，其均匀的球直径D1为0.375英寸。垫圈14的初始静止尺寸如下：内径D2＝0.360英寸；外径D3＝0.550英寸；厚度T1＝0.050英寸。在压力下安放垫圈14，并且其轴向运动受到具有位于开口16下面的孔(还未示出)的支撑板约束，该板限制了垫圈的向下运动。球12安放在通向开口16的入口处，并且压力机接合以使球向下移动，从而将它挤进开口中。垫圈14的超弹性材料通过球12响应其内径D2的扩展通过与球的直径D1过盈配合而被激活直到如在图2中所示的球的最大量插入。然后在球12这样插入的情况下测量垫圈14的外径D3，并且观察到增加了0.014英寸达到0.564英寸的新直径D2。也就是说，垫圈14的外径D3扩展了0.014英寸，几乎直接与球直径D1和垫圈的内径D2之间的差成比例。没有观察到球12的直径D1或垫圈14的厚度T1改变。然后将球12完全推动穿过垫圈12的内径D2，由此测量出垫圈的直径如下：外径D3＝0.556；并且内径＝0.367。因此，一些变形是“塑性”特征，即垫圈14的尺寸永久地改变了。因为超弹性材料处于奥氏体状态，所以这种塑性变形的程度不会回复。因此超过了1-2％所述的弹性能力，并且因此塑性变形接着发展到这样的程度，它超过了这个弹性能力。为了证明上面所观察到的结果，我用具有基本上相同的尺寸的不同垫圈重复了该试验并且观察到类似的结果。试验2

使用与试验1的初始操作相同的球12和垫圈14形成组件10。我假定最大的塑性变形已经出现，并且因此不会进一步改变。可以预想到，垫圈14将保留其超弹性特性并且继续容许球12进入开口16，因此使垫圈的静止尺寸以试验1的初始操作所观察到的方式扩展。我观察到，垫圈14的内径D2和外径D3可测量地扩展到实际上与前面所观察到的相同的尺寸，不大也不小。当推动球12穿过开口16时，观察到与试验1的初始操作的结论相同尺寸。在球12穿过垫圈14(图3)时与内径D2的超弹性材料接触相对应的直径D1的圆周区域中观察到均匀的带或条带17(如图3)。这表示在围绕着球12的圆周的大部分区域而不是狭窄的接触线中有效地形成均匀的密封。因此可以断定，超弹性材料响应由相对运动应力激活形成密封变形，从而与球12的轮廓一致。进一步参照图1-3，试验组件10的第一部件12和第二部件14中的任一个具有锥形的前端以利于超弹性合金的激活。开口16的唇部18可以具有刻槽的入口边缘(未示出)，从而用作使得第一尺寸D1更容易插进第二尺寸D2的导入部分。

返回图4B并且参照图10-12，用314表示可选垫圈形式的连接器部件并且具有开口316。如将在下面所述的一样，该垫圈314构成供大体上在310处所示的连接器组件使用。

在图5-6中，连接器组件大体上在110处所示。球112和垫圈114与图1-3所示的那些类似。除了它们在由本体120所表示的第三部件内被激活外，该本体120具有由具有埋头孔122的通孔121构成的开口，在埋头孔中安放有垫圈。垫圈114具有开口116。通孔121具有中心轴线A，该轴线优选也穿过开口116的中心。球112沿着由箭头113所示的方向沿着轴线A运动(即相对轴向运动)进入开口116(图6)，从而在连接器中诱发内应力，从而使得开口116沿着分开箭头124的方向超弹性扩展。同样，外径D3扩展以啮合并形成压靠埋头孔122的联接。因为垫圈D3的外径在与埋头孔122啮合时施加由箭头126所示的向内径向力，所以内径D2还收缩并且在球112上施加另外的力。图7与图5-6类似，但是用销111代替了球112。

这些部件可以通过将如在图8和10中所示的部件中的两个预装配，然后如在图9和11-12中一样在最终装配中将这些部件与第三个部件装配在一起，从而以各种方式联接在一起。如本领域普通技术人员所公知的一样，可以选择公差，从而在这些部件之间存在初始的过盈配合，从而它们可以暂时地紧固在一起以准备用于最终装配。或者，可以这样选择公差，从而在预装配状态，这些部件松弛地安放进用于如图5-7中所示的最终装配的准备位置中。

在图8-9中，在210处大体上显示出连接组件，它具有一包括夹头219的本体220形式的第一部件。与在图7中所示的那些类似，设有以销211形式的第二部件以及以垫圈214形式的连接器部件。本体220具有由孔221和埋头孔222构成的开口，在埋头孔中安放着垫圈214。与图1-7类似，垫圈214具有开口216。孔221具有中心轴线A，该轴线优选也穿过开口216的中心。销211以松配合的关系预装配在开口216内。夹头219沿着由箭头213所示的轴A的方向受到径向压缩，也就是说，相对运动沿着与轴线A垂直的方向，从而在连接器214中诱发出内应力，从而使得开口116超弹性地收缩以进行连接。可以采用各种装置来沿着与轴线A垂直的方向径向压缩夹头219，例如可滑动调节的套筒等，如本领域普通技术人员所公知的一样。要理解的是，术语“相对运动”包含结合图1-7所述的轴向运动以及在图8-9中的夹头219的径向压缩，这导致夹头沿着与轴线A垂直的方向相对于孔221运动。

在图10-12中，在310处大体上显示出连接组件。由垫圈314所表示的连接器部件与由本体320所表示的第一部件预装配在一起。本体320具有由开口通孔321和其内安放着垫圈314的沟槽323构成的开口。垫圈314具有开口316。通孔321具有中心轴线A，该轴线优选也穿过开口316的中心。球312沿着由箭头313所示的方向沿着轴线A移动，也就是说相对轴向运动进入开口316。或者，球312可以沿着由箭头315所示的与轴线A垂直的方向运动进入开口316。在球312进入垫圈开口316时，它在垫圈314诱发出内应力，从而使得开口超弹性扩展以啮合沟槽323，从而进行连接。本体320优选具有底部324和从中伸出的轴326。

参照图13-14，在410处大体上显示出形成密封的外壳组件。本体420具有带有外部向上延伸的突起部分432的开口416，该开口限定了要被密封以防止流体流出的空腔434的入口。第二部件是一种超弹性垫圈414，其外径D2与形成在盖子438的下表面中的圆形缺口436的内径D1过盈配合。内径D2与突起的外径D4过盈配合。当将盖子438压在突起432上时，垫圈414的外径D3收缩并且坐在缺口436内，同时内径D2在突起的直径D4上扩展。因此，通过垫圈的超弹性材料的多重激活作用即通过盖子438和突起432形成密封。

进一步参照图13-14，还设有用来产生相对运动的装置，它采用安装穿过盖子438的孔429并且拧进形成在本体420中的锥形螺纹孔431中的机械紧固件428的形式。这些装置在图19中没有显示出，但是在计算机电缆连接器的情况中，可以采用通常所采用的拉起螺钉装置。或者，可以使用液压或气压源(未示出)来进行或帮助形成密封。

在图15-16中，在510处大体上显示出软管连接器组件，它具有相配的一对阳连接器部件550和阴连接器部件552。流体通道554设置穿过部件550、552，并且超弹性垫圈514位于在阴部件552的埋头孔560中的棘爪558内。在每个部件550、552上的相配螺纹556与图13-14的紧固件428类似地将这些部件连接在一起。具有锥形导入头564的喷嘴562设置在阴部件552的开口516附近并且移动进入开口以啮合垫圈514的内径，如在图16中所示。相对运动诱发垫圈514外径应力并密封在埋头孔560上，并且垫圈514的内径密封在喷嘴562上即双激活密封。

虽然没有显示出，但是图15-16的软管部件可以用扭矩传递部件代替，其中超弹性部件使这些部件相互密封同时在它们之间传递扭矩。

同样，虽然没有显示出，但是可以设置这样一种组件，其中第二部件阻尼在第一和第三部件之间的振动。

另外，如图13-16中一样，该形成密封组件可以应用在第一和第三部件，其可以具有不同的热膨胀或收缩系数。

在图17-18中显示出紧固密封组件。由超弹性材料制成的垫圈617用来密封容纳在形成在本体620中的螺纹孔664内的紧固件628。本体620具有导入进埋头孔622中的开口616，如图18中所示，在所述埋头孔中容纳有拧紧的紧固件628的头部632以及垫圈614。通过将螺栓628拧进螺纹孔664中垫圈614的超弹性材料的激活引起径向应力，该应力将其外径锁在埋头孔622上。该应力激活还引起垫圈614的内径收缩，这时在垫圈位于头部632下面并且在插入进开口616中之前与紧固件628预装配在一起的情况(未示出)中，要求让它抓住螺纹轴634。也就是说，用作锁紧密封垫圈。

参照图19，在710处大体上显示出一种形成密封的电连接器组件。使例如用于计算机外设的一对相配的大体上为矩形阳电缆插头连接器750和阴电缆插头连接器752与位于它们之间的由超弹性材料制成的相应形状的环714连接在一起。任一个连接器750、752其尺寸可以设定成在其周围上接受环714的开口716，同时另一个连接器可以设有内沟槽(未示出)，所述环坐在该沟槽中。环714的内外直径的双激活与图15-16的软管连接器组件510的方式类似。

参照图20A-E，垫圈14的开口16和外形的一个或两个可以构成为各种几何形状。图20A显示出在图1-18中所使用的环形。图20B显示出具有用来容纳例如扭矩传递部件(未示出)的八边形开口16的垫圈14，同时其外形为圆形例如用于将垫圈安放在埋头孔中。图20E显示出具有八边形横断面的垫圈14。图20C的垫圈14具有同样用于容纳扭矩传递部件的花键开口16，同时在图20D中开口和外形具有花键横断面，例如在圆周上还与扭矩传递轴或其它齿轮装置啮合。图19显示出具有不对称的多边梯形形状的垫圈14。垫圈14大体上比其宽度更薄，如在图1、5、7、8、13中所示一样，其中厚度T1小于横向尺寸D3。虽然没有显示出，但是可以在单个组件中使用多个连接器。根据组件的特性，可以顺序堆叠多个垫圈以增强连接强度或提高密封压力。

根据本发明，还可以将第二尺寸设定成不与第一尺寸过盈，其中力使得第二尺寸超弹性扩展或收缩，从而使得接触的第一尺寸进行密封。因此该组件其第一尺寸可以大于第二尺寸，并且作用力使得第二尺寸扩展。提供这种力的装置可以如所示一样的紧固件、气压或液压或者如在图8-9中所示的夹头。那些本领域普通技术人员结合在这里所述的各个实施方案将理解上述改进。例如，插入的空腔、流体连接器、扭矩传递等都可以采用在这里所教导的在形成密封组件的第一、第二和第三部件之间的非过盈配合。

因此，本发明大体上教导了一种形成连接密封组件的方法，它包括以下步骤：提供由具有给定横断面的超弹性合金制成的部件；并且向该横断面上施加作用力，从而使它扩展或收缩并且形成密封。另外，该方法可以包括提供另一个部件并且向初始部件施加作用力以在另一个部件上形成密封的步骤。该方法还包括提供额外的激活部件以产生所要施加的力的步骤。

虽然已经对本发明的一个或多个优选实施方案进行了说明，但是应该理解的是，在不脱离附属权利要求的范围和本发明的精神的情况下可以作出各种改变、修改和改进。

Claims (35)

1.一种连接组件，它包括：

限定有开口的第一部件；

用来与第一部件连接在一起的第二部件；以及

由超弹性合金制成的垫圈部件，由此

这些部件的至少两个之间的相对运动引起在垫圈中的超弹性激活，该激活同时在有效固定的相对位置中使所有部件连接在一起，并且垫圈压缩插入在第一和第二部件之间。

2.如权利要求1所述的组件，其中在所述第一和第二部件之间出现相对运动。

3.如权利要求1所述的组件，其中预装配其中两个部件。

4.如权利要求1所述的组件，其中所述相对运动出现在垫圈以及第一和第二部件之间。

5.如权利要求1所述的组件，其中所述开口还限定了一根轴线。

6.如权利要求5所述的组件，其中所述相对运动沿着轴线进行。

7.如权利要求5所述的组件，其中所述相对运动垂直于轴线进行。

8.如权利要求1所述的组件，其中受压缩的垫圈在第一和第二部件之间形成密封。

9.如权利要求1所述的垫圈，其中所述超弹性合金是镍钛诺。

10.如权利要求1所述的垫圈，其中在该组件的工作温度范围内具有所述超弹性能。

11.一种连接组件，它包括：

限定有开口的第一部件；

用来与第一部件连接在一起的第二部件；以及

由超弹性合金制成的与第一部件预装配在一起的垫圈部件，由此

第一和第二部件之间的相对运动使得第二部件在垫圈中诱发出超弹性激活，该激活同时在有效固定的相对位置中使所有部件连接在一起，并且垫圈压缩插入在第一和第二部件之间。

12.如权利要求11所述的组件，其中所述开口还限定了一根轴线。

13.如权利要求12所述的组件，其中所述相对运动沿着所述轴线进行。

14.如权利要求12所述的组件，其中所述相对运动垂直于所述轴线出现。

15.如权利要求11所述的组件，其中受压缩的垫圈在第一和第二部件之间形成密封。

16.如权利要求11所述的组件，其中所述垫圈具有选自多边形、卵形、圆形、锯齿形、键形的形状。

17.如权利要求16所述的组件，其中所述垫圈是一种力矩传递部件。

18.如权利要求11所述的组件，其中所述垫圈在所述第一和第二部件之间用作一种振动阻尼部件。

19.一种连接组件，它包括：

限定有开口的第一部件；

用来与第一部件连接在一起的第二部件；以及

由超弹性合金制成的与第二部件预装配在一起的垫圈部件，由此

第一和第二部件之间的相对运动使得第一部件在垫圈中诱发出超弹性激活，该激活同时在有效固定的相对位置中使所有部件连接在一起，并且垫圈压缩插入在第一和第二部件之间。

20.如权利要求19所述的组件，其中所述开口还限定了一根轴线。

21.如权利要求20所述的组件，其中所述相对运动沿着所述轴线进行。

22.如权利要求20所述的组件，其中所述相对运动垂直于所述轴线进行。

23.如权利要求19所述的组件，其中受压缩的垫圈在第一和第二部件之间形成密封。

24.如权利要求19所述的组件，其中所述垫圈具有选自多边形、卵形、圆形、锯齿形、键形的形状。

25.如权利要求24所述的组件，其中所述垫圈是一种力矩传递部件。

26.如权利要求19所述的组件，其中所述垫圈在所述第一和第二部件之间用作一种振动阻尼部件。

27.一种连接组件，它包括：

限定有开口的第一部件；

用来与第一部件连接在一起的第二部件；以及

由超弹性合金制成的垫圈部件，由此

垫圈相对于第一和第二部件的运动在垫圈中引起超弹性激活，该激活同时在有效固定的相对位置中使所有部件连接在一起，并且垫圈压缩插入在第一和第二部件之间。

28.如权利要求27所述的组件，其中所述开口还限定了一根轴线。

29.如权利要求28所述的组件，其中所述相对运动沿着所述轴线进行。

30.如权利要求28所述的组件，其中所述相对运动垂直于所述轴线进行。

31.如权利要求27所述的组件，其中受压缩的垫圈在第一和第二部件之间形成密封。

32.如权利要求27所述的组件，其中所述垫圈具有选自多边形、卵形、圆形、锯齿形、键形的形状。

33.如权利要求32所述的组件，其中所述垫圈是一种力矩传递部件。

34.如权利要求27所述的组件，其中所述垫圈在所述第一和第二部件之间用作一种振动阻尼部件。

35.如权利要求27所述的组件，还包括至少两个垫圈。

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