CN104144665B - 钩式紧固件 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种钩式紧固件(100),其包括基带(20)以及多钩区域,每个钩(10)包括茎干部(14)和盖部(16),所述盖部(16)包括至少一个侧向外伸部(18),并且每个钩通过两个基本相对的平面形表面界定,其中,外伸部(18)包括位于距茎干部(14)一定距离处的胀大部,使得外伸部(18)的厚度在所述胀大部(34)中增大,外伸部(18)的底表面(30)形成用于容纳丝线的空腔(32)。
Description
技术领域
本发明一般而言涉及一种钩式紧固件,且尤其涉及一种适于通过钩与丝线的配合而被附接到包括保持丝线的配对部的钩式紧固件。
背景技术
包括具有保持丝线的阴性紧固元件和具有用于可释放地接合上述丝线的钩的阳性紧固元件(钩式紧固件)的机械紧固件经常被使用,尤其是被用在卫生产品例如一次性可穿戴物品上,并且特别是被用在一次性可穿戴的能够吸收的物品例如尿布上。
因为一次性衣物经济、具有较高柔软度并且能够与剩下的一次性衣物保持连续性,所以一次性衣物本身通常由非纺织材料制成,尤其在卫生领域,非纺织材料已经逐渐替代纺织或编织成的环扣紧固件,用于这样的机械紧固件的阴性紧固元件。
然而,市场上可获得的钩式紧固件通常借助纺织或编织成的环扣紧固件材料使用,并且已经证明不适用于非纺织材料。
一些公知的钩式紧固件与非纺织材料的阴性配对部几乎不能接合,这是因为这些公知钩式紧固件的钩具有尺寸较大的头部,从而不能适当地穿透大量的交织丝线。这样的钩式紧固件会在使用时导致机械紧固件不适当的打开,也被称为“崩开”。
其他钩式紧固件可提供充分的接合,但是必须由用户施加以打开机械紧固件的力太大,这会导致丝线的破坏,也被称为“起毛”。起毛会产生负面的视觉冲击,并且在重复进行的关闭和再打开之后会使机械紧固件不能使用。
在第4,894,060号美国专利以及公开号为第2004/0068848号的美国专利申请中已经尝试提供新型的钩式紧固件,其尤其能够与非纺织材料更好地配合。
第4,894,060号美国专利公开了一种钩式紧固件,其具有尺寸较小的钩,这使得这些钩能够容易地穿入配对部内。然而,这些钩并不能良好地保持丝线,并且单独地几乎没有保持力。
公开号为第2004/0068848号的美国专利公开了一种用于制成钩式紧固件的工艺,这种钩式紧固件具有沿横向厚度较小且适合与非纺织材料配合的钩头部。然而,这些紧固件不易与配对部的保持丝线接合,并且不能够安全地从其配对部被去除而不破坏保持丝线。
鉴于上述,仍然需要提供改进型的钩式紧固件,其能够与具有丝线的阴性配对部、尤其是非纺织配对部接合。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种钩式紧固件,其能够更好地使钩穿入配对部材料,在穿透之后能够更好地捕获和保持丝线,并且能够从配对部安全地去除而不破坏丝线。
根据本发明的一个方案,提供一种钩式紧固件,其适于借助其钩与丝线的配合而被附接到包括保持丝线的配对部,该钩式紧固件包括:基带;以及多钩区域,包括从所述带突出的多个搭钩,每个搭钩包括茎干部,该茎干部沿搭钩的主方向延伸并且在顶端设有盖部,所述盖部包括从所述茎干部侧向延伸的至少一个外伸部,并且每个搭钩至少在其盖部、沿其横向通过基本上相对的两个平面形表面界定;其中,外伸部包括位于距茎干部一定距离处的胀大部,使得外伸部的厚度在所述胀大部中,从外伸部的位于所述胀大部与所述茎干部之间的中间区域沿朝向外伸部的远端的方向增大,外伸部的底表面在所述中间区域附近形成用于容纳配对部的丝线的空腔,并且其特征在于,在外伸部的底表面的低点与搭钩的对面部分之间,沿钩的侧向测量出的空腔宽度等于预定距离D的至少2倍;在外伸部的底表面的低点与所述表面的高点之间,沿搭钩的主方向测量出的空腔深度等于或大于预定距离D的0.4倍;并且从外伸部的上表面的参照点测量出的外伸部的最小厚度等于或小于距离D的两倍。
通常,距离D应被解释为由钩所保持的丝线的典型的横向尺寸。例如,距离D可以是保持丝线的公称直径。
典型地,距离D可对应于预定在钩下被捕获的丝线的平均直径。更一般地,预定距离D可以是在配对部的丝线上测量出的平均最大直径距离。
甚至更一般地,并且因为保持丝线可具有不是圆形(例如椭圆形或扁平形)的横截面形状,所以预定距离D可被解释为保持丝线的平均最大横截面长度。
因此,D可以是典型丝线的直径尺寸,并且配对部的其他丝线的直径一般可相对于该直径尺寸在±10%的范围内变化。
预定直径D优选地处于在5微米到150微米之间,更优选地处于15微米到25微米之间。至于有关的卫生产品,尤其是预定用于与如婴儿等人的皮肤接触的产品,丝线的直径通常较小,以避免粗糙感、不适或者伤害。在这种情况下,丝线的直径优选地处于15微米到25微米之间。在其他技术应用中,例如民用工程中,可能需要具有较粗的丝线,用以显著地实现抗力较高的机械紧固。
根据本发明的钩式紧固件包括基带和搭钩,每个搭钩具有从基带延伸的茎干部以及头部或盖部,头部或盖部具有突出越过茎干部并处在基带上方的至少一个外伸部或臂。
在整个本说明书中,搭钩的主方向应被认为是搭钩从基带突出的方向。因此,搭钩的主方向对应于搭钩的中心轴线,或者更一般地,对应于茎干部的中心轴线。
搭钩的侧向可被认为是被包含在正中面中、并且还垂直于以上定义的搭钩的主方向的方向,正中面被限定为在搭钩的盖部处位于两个相对的表面之间,这两个相对的表面界定出搭钩。
搭钩的横向应被认为同时垂直于主方向和侧向的方向。
如果钩是通过挤制来形成的,横向也可被认为是挤制方向,而侧向垂直于所述方向以及钩的主方向。
在本说明书中还将认为,外伸部从茎干部的顶部侧向地伸出,茎干部的顶部被限定在钩的最窄部分的顶端。
外伸部具有基本上位置靠近其远端的胀大部,并且在外伸部的下侧形成有用于丝线的保持空腔。
外伸部的最小厚度、空腔宽度和空腔厚度已被证明是用于限定搭钩的最佳形状的关键参数。
外伸部的最小厚度是在位于外伸部的胀大部与钩的茎干部之间的中间区域中测量出的。
一般而言,该最小厚度是从外伸部的上表面上的特定点,沿垂直于对该上表面而言切向延伸的方向的方向(在该特定点处)被测量出的。
作为示例,最小厚度可在正中面中被测量出,正中面被限定为在搭钩的盖部处位于界定出搭钩的两个相对的表面之间。最小厚度还可在垂直于钩的横向的平面中被测量出,尤其在钩是通过挤制来制成的情况下。
因此,这一中间区域较薄且由此能够挠曲。当力施加到外伸部的远端部分时,该远端部分将相对于处在中间区域的挠曲点而向上或向下稍微弯曲。
当钩式紧固件被施加在其阴性配对部上且当钩式紧固件从其阴性配对部被释放时,外伸部的这种弯曲就会起到关键作用,这是因为它使丝线能够容易地穿透到空腔中,并且从该空腔中安全地脱出而不会损坏。
另一方面,当被捕获在空腔中的丝线处于张力下并且在外伸部的中间区域上施加力时,胀大部会抵抗外伸部的变形。在这种情况下,外伸部的挠曲点在具有足够的刚性以防止外伸部过度变形的茎干部的附近转移。外伸部能够向上弯曲,但是不足以使丝线从外伸部的下侧被释放。
在外伸部的下侧形成的空腔或凹部宽至足以捕获至少一根丝线,并且深至足以保持丝线不从搭钩侧向地脱出。
空腔宽度是在外伸部的底表面的低点与搭钩的对面部分之间,沿搭钩的侧向测量出的。搭钩的对面部分可以是邻近外伸部的茎干部的侧向表面,该侧向表面可以是平面形或弯曲形的表面。根据另一示例,例如当茎干部的较窄部分低于以上定义的低点时,对面部分可以是外伸部本身的相对部分。
在整个本说明书中,外伸部的底表面的低点将被定义为沿钩的主方向,外伸部的位于外伸部的外侧上的最低点。
低点可被定义为在正中面中,正中面在搭钩的盖部处位于界定出搭钩的两个相对的表面之间。
空腔深度是在外伸部的底表面的低点与所述表面的高点之间,沿搭钩的主方向测量出的。
在整个本说明书中,外伸部的底表面的高点将被定义为沿钩的主方向,所述表面的位于中间区域附近的最高点。
该高点可被限定在正中面中,正中面在搭钩的盖部处位于界定出搭钩的两个相对的表面之间。
应注意,搭钩(保持丝线可与搭钩配对)在其布置方式和形状上并没有限制。换言之,配对部不应被局限于非纺织材料(虽然本发明被视为特别适合于非纺织材料),而是还应被设想为任何其他的环扣紧固件材料,例如纺织或编织材料。
在本说明书中,外伸部的有效宽度将是沿搭钩的侧向,在低点的沿所述侧向在搭钩的面对表面上的投影与外伸部的最远的外端点之间测量出的。优选地,该有效宽度处于(上述的)预定距离D的3到5倍之间。此量级的宽度使外伸部能够具有一定的可挠曲性,同时确保盖部仍然能够穿过配对部材料。
外伸部的最远的外端点可在正中面中被测量出,正中面在搭钩的盖部处位于界定出搭钩的两个相对的表面之间。
外伸部的最小厚度有利地等于或大于距离D的0.5倍,并且更优选地等于或大于所述距离的0.8倍。这可确保外伸部在其中间区域不会过于柔软,而保持相对的刚性,需要这种刚性来防止外伸部过度弯曲且防止被捕获的丝线的松脱。
应注意,在本说明书中,外伸部的最大厚度是在位于外伸部的上表面与下表面之间的胀大部中,沿搭钩的主方向测量出的。通常,外伸部的最大厚度和最小厚度可沿多个方向被测量,这些方向相对于彼此平行、或基本上平行、以小于30°的夹角显著倾斜。
外伸部的最大厚度可按照从外伸部的上表面的一点(此点被包含在正中面中,正中面被限定为在搭钩的盖部处位于界定出搭钩的两个相对的表面之间)到外伸部的下表面的方式来测量。
在某些实施例中,外伸部的最大厚度至少等于最小厚度与距离D的一半的总和,并且小于距离D的5倍。
在某些实施例中,沿搭钩的主方向、从搭钩的顶部到基带测量出的搭钩的总体高度与沿所述主方向测量出的基带的厚度之间的比值处于3到12之间。这可确保搭钩的高度足以达到配对部材料内,并确保基带具有最小厚度,且因此具有相对的刚性,从而使搭钩当被压入配对部材料中时能够保持直立。
在某些实施例中,沿搭钩的主方向、从搭钩的顶部到外伸部的低点测量出的有效盖部高度处于30微米到200微米之间。优选地,有效盖部高度小于或等于120微米。有效盖部高度应当实际上短至足以防止盖部抵靠配对部将底部顶出。
在某些实施例中,应注意当钩是通过挤制来制成时,沿钩的主方向,在外伸部的底表面上的参照点沿相同方向的投影与外伸部的低点之间测量出的深度被包含在空腔深度的0.25倍到1倍之间。因此,被捕获的丝线可在其上滑动而离开钩的斜坡是光滑的,这样可防止起毛。
当将外伸部的低点与参照点沿钩的主方向在外伸部的底表面上的投影连接的直线与垂直于钩的基本轴线的平面形成30°到90°之间的夹角时,可获得相同的优点。
在某些实施例中,基带和搭钩由包括至少70%质量比的聚烯烃、优选为聚丙烯的材料制成。
在某些实施例中,外伸部的底表面包括位于茎干部侧的凹面部分以及使所述凹面部分从拐点朝向外伸部的远端延伸的凸面部分。
在某些实施例中,外伸部的上表面是平的或者至少在由第一平面和第二平面界定的区域中是平的或凸出的,第一平面包含茎干部的邻近外伸部的最内部的点,而第二平面包含拐点,所述第一平面和第二平面垂直于侧向。
这样可允许丝线从盖部滑落,并且当钩式紧固件压靠配对部材料时穿透搭钩的保持空腔。
在某些实施例中,外伸部的最小厚度是在第一平面与第二平面之间测量出的,第一平面包含茎干部的邻近外伸部的最内部的点,第二平面包含拐点,所述第一平面和第二平面垂直于侧向。
茎干部的邻近外伸部的最内部的点和拐点例如可被限定在正中面中,正中面在搭钩的盖部处位于界定出搭钩的两个相对的表面之间。
优选地,空腔深度小于距离D的2倍,这可确保丝线不会卡在机械紧固件的开口上的空腔中。
在某些实施例中,搭钩的盖部包括两个侧向相对的外伸部。
在某些实施例中,搭钩的顶部相对于茎干部的中心轴线侧向偏移,同时保持在由平面界定的区域中,上述这些平面包含茎干部的邻近外伸部的最内部的点且垂直于搭钩的侧向。
在某些实施例中,沿侧向在茎干部的最窄部分测量出的茎干部的半宽度处于外伸部的最小厚度的2倍到外伸部的最大厚度的3倍之间。
应理解,除了明显的不一致的情况之外以及除非另有说明,在此描述的一个实施例或示例的特征能够类似地应用于在此描述的其他实施例或示例。
本发明的其他特征和优点从与经由示例示出本发明的原理的附图结合的以下详细描述中将变得显而易见。
附图说明
在附图中,相似的附图标记一般在不同的附图中指代相同的部分。
图1是沿图13中示出的X方向的、根据本发明的第一实施例的钩式紧固件的部分侧视图;
图2是图1中示出的搭钩的外伸部的放大的视图;
图3到图10是根据本发明的另一实施例的钩式紧固件的部分侧视图;
图11到图13示出用于形成根据本发明的钩式紧固件的过程的不同的步骤;
图14是适合于与根据本发明的钩式紧固件配合的阴性配对部的立体图;
图15是压靠图14的阴性配对部的根据本发明的钩式紧固件的侧视图,钩式紧固件和阴性配对部形成机械紧固件;
图16是示出处于关闭状态的图15的钩式紧固件的侧视图;
图17是图15的机械紧固件的侧视图,钩式紧固件从配对部脱离以打开机械紧固件;
图18是图1的搭钩的俯视图;
图19是根据本发明的替代示例的钩式紧固件的部分侧视图。
具体实施方式
以下的详细描述涉及示出根据本发明的钩式紧固件的多个示例的附图。这些示例应被认为仅是示例性的,本发明的范围并不限制于这些示例。
为了描述简单,图1和图2仅示出根据本发明的第一实施例的钩式紧固件100的一部分。钩式紧固件100作为整体在图13中示出。
例如,钩式紧固件100被预定用于与非纺织配对部90配合,如图14所示,非纺织配对部90包括被设置在衬背92上的交织的丝线91。
这些交织的丝线91的特征在于其公称直径D,这将在以下的描述中涉及。例如,丝线的公称直径D对应于沿丝线的横截面方向在丝线91之中测量到的最大长度。该公称直径有利地处于5微米到150微米之间,并且更优选地处于15微米到25微米之间。钩的尺寸的优选数值和范围将相对于该公称直径D在以下进行定义。
根据本发明的另一实施例,衬背92可被省略。
如图13所示,钩式紧固件100包括基带20和从带20突出的多个搭钩10,整个钩式紧固件100由传统的热塑性材料例如聚丙烯制成。
应注意,根据其他实施例,根据本发明的钩式紧固件可包括搭钩10(如以下将定义的),并且还可另外包括其他不同的钩。
然而在所示示例中,钩式紧固件仅包括搭钩10。因此为简单起见,搭钩10将在以下描述中被称为钩。
在当前的示例中,钩10被设置成多排,这些排相互平行。
有利地,钩式紧固件100的钩密度可为每平方厘米10到1000个钩。
每个钩由前侧11和后侧12界定,在当前的示例中,前侧11和后侧12由两个相对的表面构成;这两个表面是平面,并且彼此平行或基本上平行。前侧11和后侧12通过侧边缘13而邻接,如图13所示。
在示例中,钩10在其前侧11与后侧12之间,垂直于所述侧11、12延伸。
现在参照图1,其沿垂直于钩的前侧和后侧的方向示出了如以上限定的钩的侧视图,钩10包括茎干部14,茎干部14基本上从基带20向上伸出。
如图1中进一步示出的,茎干部14具有沿主方向z延伸的中心轴线A;主方向z是茎干部14从基带20突出的方向,并且以下将被称为钩10的主方向。在本示例中,主方向z垂直于基带20的上表面22。
茎干部14还在顶端设有盖部16。
基本上,高度是沿钩的主方向z测量的,而宽度是沿钩的侧向y测量的。
对于以下描述而言,钩的侧向将被限定为垂直于主方向z、并且被包含在正中面P5中的方向,正中面P5位于钩10的前侧11与后侧12之间(例如参见图13和图18)。
基本上,以下将提到的宽度尺寸将被认为是沿该侧向测量的。
在所示示例中,侧向y还平行于基带20的上表面,并且垂直于处在中间表面13与基带20的上表面之间的接合线。
在所示示例中,钩10将在其前侧11与后侧12之间,沿被称为横向x的方向延伸,并且所述前侧11和后侧12垂直于该方向。在当前的示例中,该方向x还对应于参照图13提到的多个排的方向,或者更具体地对应于挤制方向(如果钩是通过挤制来形成的话)。
钩的横向垂直于主方向z和侧向y两者。
钩10的厚度T在此被定义为前侧11与后侧12之间在该横向x上的距离。优选地,钩厚度T将处于200微米与270微米之间。
当从顶部沿主方向z观察时(换言之,当在垂直于主方向z的平面中投影时),钩的盖部16限定出有效接合区17,在此有效接合区17具有如图18所示的总体上矩形的形状。该区域的尺寸优选地处于40000平方微米到120000平方微米之间,更优选地处于50000平方微米到100000平方微米之间,并且更加优选地处于60000平方微米到85000平方微米之间。应注意,根据另一示例,有效接合区还可具有平行六面体的形状,该平行六面体的两个相邻侧面之间的夹角不是90°。
为了提高钩的稳定性,茎干部14优选地在距离基带20比距离盖部16更近的区域中具有最大宽度。具体地,茎干部14的最大宽度优选地处在与基带20接合处、或者处在基带20的附近与基带距离较小处。即,茎干部14朝向基带20向外展开。
在图1示出的示例中,茎干部14包括:下部14a,其宽度从其附接到基带20的下端处的最大值L1减小到最小值L2;以及上部14b,具有基本上恒定的宽度L2,位于该下部14a与盖部16之间。茎干部14的漏斗形的下部14a赋予钩10高稳定性,从而当钩式紧固件100压靠配对部90时保持钩10直立。茎干部的最大宽度L1优选地处于150微米到250微米之间,并且最小宽度L2处于100微米到200微米之间。
根据另一示例,茎干部14的侧表面15可以是完全弯曲的(曲面)。
另一示例在图10中示出,其中,茎干部14在区域74中具有最大宽度L1,区域74的位置与茎干部的下端具有较小距离H6,并且茎干部14在区域74与基带20之间变得较窄。在茎干部14的上部测量出的茎干部14的最小宽度优选地可小于所述最大宽度L1的三分之二,更优选地小于或等于所述最大宽度L1的一半。在当前的示例中,优选地,茎干部的在与基带20的接合处测量出的宽度L6可以是最大宽度L1的大约0.8倍。
钩10的整体高度H是沿主方向,从盖部16的最高点(顶点)S到基带20的上表面22测量出的。整体高度H优选地处于350微米到550微米之间。同样优选地,钩整体高度H与基带20的厚度ebase之间的比值处于3到12之间。
如图1所示,盖部16包括两个外伸部或臂18,这两个外伸部或臂沿侧向y从茎干部14的一侧和另一侧突出。这些外伸部形成钩10的接合部,这些接合部预定用来捕获和保持配对部90中的丝线91。
有效盖部高度H1是沿主方向z,从钩10的最高点S到一个外伸部(或多个外伸部,如果存在多于一个外伸部的话)18的最低点Q1测量出的。优选地,所述有效盖部高度H1处于30微米到300微米之间。更优选地,有效盖部高度H1小于或等于120微米。
在当前的示例中,盖部16具有顶点,并且盖部的最高点S与钩的中心轴线A对准。然而,这不是限制性的,盖部16的上表面例如可具有凹部70,该凹部处于中心轴线A附近(如图10所示),或者该表面38的中心部可以是平面。这样能够使有效盖部高度H1较小,从而可有助于钩通过配对部90的丝线而接合。在其他实施例中,盖部16可具有圆顶或平顶,或者任何其他现有技术中公知的形状或者任何这些形状的结合。
盖部宽度L5是在左外伸部的外端点与右外伸部的外端点之间测量出的,并且优选地处于280微米到400微米之间。
现在将参照图2更详细地描述图1的左侧示出的外伸部18。
在本示例中,外伸部18的上表面38基本上是平面,但是朝向其远端向下倾斜。当钩式紧固件压靠配对部90时,如图15所示,丝线91会由此从盖部16上滑落,并被引向外伸部18的远端,且最终被引向外伸部18的下侧。一般而言,外伸部18的上表面38与垂直于钩的主方向z的平面之间形成的夹角θ优选地处于0°到30°之间,更优选地处于0°到10°之间,并且更优选地等于5°。然而,该示例不是限制性的,并且外伸部18的上表面38可呈凸形而不是呈平面形。
上表面38在其远端由弯曲表面39终结,弯曲表面39向下延伸到外伸部18的底表面30。
如图2所示,外伸部18的底表面30包括位于茎干部侧的凹面部分30a(该凹面部分是连续的),凹面部分30a从拐点I开始通过凸面部分30b朝向外伸部18的远端延伸,并且在点E处连接到上表面38,点E是外伸部中沿侧向最远的外端点。上述结构造成在外伸部18的下侧形成有空腔32,空腔32预定用来容纳配对部90的一根或多根丝线91,如以下将参照图15到图17更详细地描述的。
空腔宽度L3是在外伸部18的底表面30的低点Q1(低点Q1位于凸面部分30b中)与所述低点Q1沿所述侧向在钩的面对表面上的投影Q3之间测量出的。空腔宽度L3优选地等于公称直径D的至少2倍。
空腔深度H2是在底表面30的低点Q1与位于凹面部分30a中的高点Q2之间测量出的。优选地,空腔深度H2等于或大于公称直径D的0.4倍。更优选地,空腔深度H2还小于公称直径D的2倍。
外伸部18的有效宽度L是在其最远的外端点E与低点Q1的沿所述侧向在钩的面对表面上的投影Q3之间测量出的。有效宽度L优选地处于丝线的公称直径D的3倍到5倍之间。
因此,对于以上结构,外伸部18包括:胀大部34,位于与茎干部14一定距离处;以及较薄的中间区域36,位于所述胀大部34与茎干部14之间;保持空腔32位于中间区域36附近。
胀大部34被构造成,使得外伸部18的厚度在胀大部中,从中间区域36朝向外伸部18的远端增大。外伸部18的厚度例如可沿垂直于其上表面38的方向测量出。
在所示示例中,当外伸部18的厚度沿垂直于其上表面38的方向,从其邻近茎干部14的近端朝向其相对的远端被连续地测量时,该厚度在位于中间区域36中的参照点F处取得第一最小值emin,且随后再次增大。
优选地,外伸部的最小厚度emin是在第一平面P1与第二平面P2之间测量出的,第一平面P1包含茎干部14的邻近外伸部18的最内侧的点Q4,第二平面P2包含拐点I,第一平面和第二平面都垂直于侧向y。在本示例中,第一平面P1包含邻近外伸部18的茎干部14的平面形侧表面15。
更优选地,外伸部的最小厚度emin可在平面P3与如上定义的平面P2之间测量出;平面P3垂直于侧向y,且包含低点Q1沿该侧向在钩的面对侧上的投影Q3。
有利地,外伸部的最小厚度emin等于或小于公称直径D的2倍。更优选地,该最小厚度emin小于公称直径D的1.5倍。仍然优选地,最小厚度emin等于或大于公称直径D的0.8倍。
还可沿钩的主方向z,从外伸部18的上表面38的点G(点G比参照点F离外伸部的远端更近)到外伸部的下表面30的相对点,测量出外伸部的最大厚度emax。
有利地,外伸部的最大厚度emax至少等于距离D的一半与最小厚度emin的总和。
进一步优选地,外伸部的最大厚度emax小于距离D的5倍。
在当前的示例中,外伸部的最小厚度与最大厚度是沿两个彼此形成小夹角的方向测量出的。一般而言,这两个测量方向可彼此平行或基本平行,或者相对于彼此稍微倾斜。
有利地,在茎干部14的最窄部分(此部分位于盖部16附近)测量出的茎干部14的一半宽度L4优选地处于外伸部的最小厚度emin的2倍到外伸部18的最大厚度emax的3倍之间。
当利用如图14示出的阴性配对部时,上述结构的状态将参照图15和图17来说明。
图15示出一种机械紧固件,该机械紧固件包括如图14所示的配对部90和如上所述的钩式紧固件100,并且处于钩式紧固件100压靠配对部90以使钩式紧固件100的钩10与丝线91接合的状态。
外伸部18在其中间部分36的最小厚度允许外伸部18的远端相对于挠曲点(挠曲点位于中间区域36附近)弯曲,并因此允许外伸部容易地穿透到配对材料中以及穿透到多根丝线91之间。
钩10的一个保持空腔32能够捕获一根或多根丝线。
图16示出处于关闭状态的图15的机械紧固件,在该关闭状态中,被捕获在空腔32中的丝线91沿基本上垂直于机械紧固件的主平面的方向,处于张力下。
胀大部34防止外伸部18由于张紧的丝线施加在外伸部的中间区域36上的力而过度地变形。外伸部稍微向上弯曲,但是不足以使丝线91从外伸部的下侧30被释放。外伸部的挠曲点被移动到茎干部14附近,茎干部14具有足够的刚性以防止外伸部发生过度变形。
图17示出钩式紧固件100脱离以打开图15和图16的机械紧固件。
在脱离力作用下,由于外伸部的底表面30形成光滑斜面(在低点Q1与高点Q2之间),所以丝线91容易被引导出它们的空腔32。
再次参照图2,该光滑斜面例如是在深度H3处于空腔深度H2的0.25倍到1倍之间的情况下获得的;深度H3是在参照点F沿主方向z在外伸部18的下侧30的投影J与外伸部18的低点Q1之间测量出的。
作为一个变例,该光滑斜面是在连接外伸部的低点Q1和参照点F的投影J的直线与垂直于主方向z的平面形成30°到90°之间的夹角α的情况下获得的(投影J是参照点F沿钩10的主方向z投射在外伸部的底表面上的投影)。
如图17的放大部分所示,位于空腔的外端边缘处的张紧的丝线随后会推动外伸部18的远端,使得外伸部18围绕位于可挠曲的中间区域36中的挠曲点向上弯曲。因此,丝线91被平稳地释放到空腔32之外,并且丝线的破坏被有效地避免。
作为非限定性示例,根据本发明的钩式紧固件可具有以下尺寸:基带20的厚度ebase为100微米;钩的整体高度H为450微米;有效盖部高度H1为50微米;盖部16的总体宽度为360微米;外伸部18的总体宽度L为95微米;茎干部14的最大宽度L1为290微米;茎干部14的最小宽度L2为160微米;钩的厚度T为215微米;空腔深度H2为15微米;空腔宽度L3为60微米;外伸部的最小厚度emin为30微米;并且外伸部的最大厚度emax为50微米。
本发明的钩式紧固件100可根据以下称为De Navas或Repla方法的在第4,056,593号美国专利中描述的方法来制成。
如图11所示,De Navas或Repla方法包括通过模具(未示出)成形来挤制热塑性树脂,以形成基带20和突出到基带20的上表面22之上的多个隔开的隆起部40的步骤,每个隆起部40具有待形成的钩的横截面形状。
在图12示出的过程的进一步的步骤中,隆起部40在沿其长度隔开的位置借助刀具42被横向地切割,两次切割之间的空间(间隔)对应于钩10的期望厚度T。
在图13示出的第三步骤中,基带20随后被拉伸,以使隆起部40的被切割部分分离,由此形成多排的具有期望结构的钩10。
在所示示例中,多个隆起部垂直于其基本方向(即挤制方向或机器方向)被切割。刀具在此被限定在垂直于该机器方向的平面内。
根据替代性实施例,刀具还可沿一平面切割隆起部;该平面相对于上述的垂直平面,围绕z轴线例如以10°到30°的夹角稍微倾斜。在那种情况下,在使基带拉伸之后,来自一排的钩可沿排的方向,相对于相邻排的钩偏移。应注意,在此情况下,由盖部限定的有效接合区基本上具有菱形的形状。
根据另一替代性实施例,刀具可沿一平面切割隆起部;该平面相对于与机器方向垂直的平面,围绕y轴线以10°到30°的夹角稍微倾斜。在这种情况下,每个钩的相对的平面11、12不再垂直于挤制方向,而是相对于与挤制方向垂直的平面围绕y轴线倾斜。因此,每个钩的主方向z相对于与基带20垂直的方向倾斜。
上述两个替代性实施例还可结合。
以上描述的方法仅作为示例给出。任何其他合适的方法均可被本领域技术人员用来获得根据本发明的钩式紧固件。一种替代方法的示例在已经提到的公开号为2004/0068848的美国专利中被公开。本发明的钩式紧固件还可通过模制来获得,合适的模制方法在第WO92/15262号国际公布、第3,196,490号美国专利以及第4,775,310号美国专利中被公开。根据本发明的钩式紧固件还可通过共挤制、或通过挤制和涂布、或通过共挤制和涂布来获得。
现在将参照图3到图10描述本发明的其他实施例。
图3示出根据本发明的第二实施例的钩式紧固件200的一部分。根据该实施例,外伸部18的底表面30的低点Q1是外伸部18的最远的外端点。因此,外伸部18的总宽度L等于空腔宽度L3,而空腔宽度L3是在所述低点Q1与茎干部14的侧表面15之间测量出的。
图4示出根据本发明的第三实施例的钩式紧固件300的一部分,其中,外伸部18的底表面30的高点Q2位于此底表面30与茎干部14的邻近所述外伸部18的侧表面15接合处。换言之,如附图所示,在外伸部18的底表面30与茎干部14的侧表面15之间的接合点,底表面30的切线和侧表面15的切线不共线,并且限定出夹角β。
图5示出根据本发明的第四实施例的钩式紧固件400的一部分。根据该实施例,钩10具有两个顶部S1和S2,这两个顶部由凹部50分离开,每个顶部S1、S2相对于茎干部的中心轴线A偏移,同时保持在由两个平面P1、P1'界定的区域中(这两个平面分别包含茎干部14的侧表面15、15')。
图6示出根据本发明的第五实施例的钩式紧固件500的一部分。根据该实施例,钩10仅包括一个在钩10的一个侧向侧突出的外伸部18。
图7示出根据本发明的第六实施例的钩式紧固件600的一部分。根据该实施例,钩10并不关于与侧向y垂直且包括茎干部14的中心轴线A的平面对称。即,左外伸部和右外伸部具有不同的构造。钩10的左部保持与参照本发明的任何其他实施例描述的钩的左部相同,然而钩10的右部稍微向上抬起,使得盖部16的上表面38基本上水平地延伸。
图8示出根据本发明的第七实施例的钩式紧固件700的一部分。根据该实施例,盖部16的上表面38在第一点S1与第二点S2之间延伸的区域中是平的,第一点S1和第二点S2分别位于平面P1(平面P1包括茎干部14的左侧表面15)以及平面P1'(平面P1'包括茎干部的右侧表面15')中。
图9示出根据本发明的第八实施例的钩式紧固件800的一部分,其中,钩10包括在一侧大体向下延伸的过大的突出部60,突出部60例如位于钩10的总体高度H的一半处。
图10示出根据本发明的第九实施例的钩式紧固件900的一部分,其中,外伸部18的底表面包括:第一平面形表面30c,从茎干部14向上伸出;以及凸表面30b,通过凹部72连接到所述平面形表面30c,凹部72具有非常小的曲率半径并且朝向外伸部18的上表面延伸,由此形成胀大部34。平面形表面30c和凸表面30b还可在角点(angular point)处接合。
以上描述是以示例而非限定的方式给出的。在此公开的多个实施例或示例的多个特征能够被单独使用、或者以不同的彼此组合的方式使用,并且不应被局限于本说明书所描述的特定组合。而且,考虑到以上公开的内容,本领域技术人员可设想出在此处公开的本发明的范围内的多个变体。
在以上描述的实施例中,钩的前侧和后侧由平面形的相对表面形成,而且上述平面形的相对表面彼此平行或者基本上彼此平行。
根据本发明的另一示例,钩的前侧和后侧中的一侧或两侧可包括处于其盖部的平面形的上部以及处于其茎干部的平面形的下部,一侧的上部和下部相对于彼此倾斜。
根据另一示例,钩的前侧和后侧中的一者或两者可包括至少位于其盖部的平面形的上部以及位于其茎干部的弯曲形的下部。该示例在图19中示出,图19示出了钩100'的侧视图。钩100'的前侧11'和后侧12'中的每一侧包括位于盖部的平面形的上部11a'、12a',以及位于茎干部的弯曲形的下部11b'、12b',使得钩朝向其下端(即朝向基带)逐渐向外展开。
应注意,钩的前侧和后侧的上部还可彼此不平行或者基本上彼此不平行。
如参照图11到图13所述,钩的前侧和/或后侧11、12可相对于与其横向x垂直的平面以10°到30°的夹角倾斜。钩的前侧和/或后侧的倾斜可围绕x轴线、或围绕y轴线、或者围绕x轴线与y轴线两者发生。
在另一示例中,仅前侧11和后侧12各自的一部分可围绕y轴线倾斜,所述部分优选位于钩的盖部附近。
在又一示例中,轴线z(即钩的主方向)可在一侧或另一侧相对于与基带垂直的方向稍微倾斜。即,钩可相对于与基带垂直的方向,沿一个或另一个方向围绕x轴线倾斜。
虽然聚丙烯被用作组成根据本发明的钩式紧固件的材料的示例,但也可使用任何其他合适的材料,其他合适的材料优选地包括至少70%质量比的聚烯烃(例如,聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯,以及相似物质)。还可使用聚酰胺(例如,尼龙6、尼龙6/6、尼龙10、尼龙12以及相似物质);聚酯(例如,聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚乳酸以及相似物);聚碳酸酯;聚苯乙烯;热塑性弹性体;乙烯基聚合物;聚氨酯;及上述物质的混合物和共聚物。还可使用多种可再生材料,包括由例如纤维素、生物高聚物等等的可再生生物质源获得的生物塑料。
在所示示例中,钩由相同材料制成,且与基带一起以单件形式制成。在替代性实施例中,钩和基片可被分别形成。在其他实施例中,钩和基片还可由两种或多种不同的材料制成。在这种情况下,钩式紧固件例如可通过共挤制、或挤制和涂布、或共挤制和涂布来形成。
进一步的设想是,本发明的任何实施例可被构造为如同由The Procter&GambleCompany以Nayda RamosMedina等人的名义,于2011年11月10日提交的名为“Absorbentarticles with hook and loop fastening systems”的美国专利申请(律师案号为12300Q)所描述的那样,该美国专利申请在此通过援引而并入。在此公开的任何钩式紧固件(包括任何钩构造)和任何阴性配对部均能够被构造为如同该美国专利申请描述的那样。
Claims (22)
1.一种钩式紧固件(100、200、……、900),适于借助其钩(10)与保持丝线(91)的配合而被附接到包括所述丝线(91)的配对部(90),所述钩式紧固件包括:
基带(20);以及
多钩区域,包括从所述带(20)突出的多个搭钩,每个所述搭钩(10)包括茎干部(14),所述茎干部沿所述搭钩的主方向(z)延伸并且在顶端设有盖部(16),所述盖部(16)包括从所述茎干部(14)侧向地伸出的至少一个外伸部(18),并且每个所述搭钩至少在其盖部、沿其横向(x)通过基本上相对的两个平面形表面界定;
其中,所述外伸部(18)包括位于距所述茎干部(14)一定距离处的胀大部,使得所述外伸部(18)的厚度在所述胀大部(34)中,从所述外伸部(18)的位于所述胀大部与所述茎干部(14)之间的中间区域(36)沿朝向所述外伸部(18)的远端的方向增大,所述外伸部(18)的底表面(30)在所述中间区域(36)附近形成用于容纳所述配对部(90)的丝线(91)的空腔(32);
其特征在于,
在所述外伸部(18)的底表面(30)的低点(Q1)与所述搭钩的对面部分之间,沿所述搭钩(10)的侧向(y)测量出的空腔宽度(L3)等于预定距离D的至少2倍,其中所述预定距离D是所述丝线(91)的平均最大横截面长度;
在所述外伸部(18)的底表面(30)的低点(Q1)与所述表面的高点(Q2)之间,沿所述搭钩(10)的主方向(z)测量出的空腔深度(H2)等于或大于所述预定距离D的0.4倍;并且
从所述外伸部(18)的上表面(38)的参照点(F)测量出的所述外伸部(18)的最小厚度(emin)等于或小于所述预定距离D的两倍。
2.根据权利要求1所述的钩式紧固件(100、200、……、900),其中,所述丝线(91)具有圆形横截面,且所述预定距离D是所述丝线(91)的公称直径。
3.根据权利要求1所述的钩式紧固件(100、200、……、900),其中,沿所述侧向(y)测量出的所述外伸部(18)的有效宽度(L)处于所述预定距离D的3到5倍之间。
4.根据权利要求1、2或3所述的钩式紧固件(100、200、……、900),其中,所述外伸部(18)的最小厚度(emin)等于或大于所述预定距离D的0.5倍。
5.根据权利要求4所述的钩式紧固件(100、200、……、900),其中,所述外伸部(18)的最小厚度(emin)等于或大于所述预定距离D的0.8倍。
6.根据权利要求1、2或3所述的钩式紧固件(100、200、……、900),其中,所述外伸部(18)的最大厚度(emax)至少等于所述预定距离D的一半与所述最小厚度(emin)的总和,并且小于所述预定距离D的5倍。
7.根据权利要求1、2或3所述的钩式紧固件(100、200、……、900),其中,沿所述搭钩(10)的主方向(z),从所述钩的顶部(S)到所述基带(20)测量出的所述钩的总体高度(H)与沿所述主方向(z)测量出的所述基带(20)的厚度(ebase)之间的比值处于3到12之间。
8.根据权利要求1、2或3所述的钩式紧固件(100、200、……、900),其中,沿所述搭钩(10)的主方向(z),从所述钩(10)的顶部(S)到所述外伸部(18)的所述低点(Q1)测量出的有效盖部高度(H1)处于30微米到200微米之间。
9.根据权利要求8所述的钩式紧固件(100、200、……、900),其中,所述有效盖部高度(H1)小于或等于120微米。
10.根据权利要求1、2或3所述的钩式紧固件(100、200、……、900),其中,沿所述钩(10)的主方向(z),在所述参照点(F)沿相同方向(z)在所述外伸部(18)的底表面(30)上的投影(J)与所述外伸部(18)的低点(Q1)之间测量出的深度(H3)处于所述空腔深度(H2)的0.25倍到1倍之间。
11.根据权利要求1、2或3所述的钩式紧固件(100、200、……、900),其中,将所述外伸部(3)的低点(Q1)与所述参照点(F)沿所述钩(1)的主方向(z)在所述外伸部(18)的底表面(30)上的投影(J)连接的直线,与垂直于所述钩(10)的基本轴线(z)的平面,形成30°到90°之间的夹角(α)。
12.根据权利要求1、2或3所述的钩式紧固件(100、200、……、900),其中,所述基带(20)和所述搭钩(10)由包括至少70%质量比的聚烯烃的材料制成。
13.根据权利要求12所述的钩式紧固件(100、200、……、900),其中,所述基带(20)和所述搭钩(10)由聚丙烯制成。
14.根据权利要求1、2或3所述的钩式紧固件(100、200、……、900),其中,所述预定距离D处于5微米到150微米之间。
15.根据权利要求14所述的钩式紧固件(100、200、……、900),其中,所述预定距离D处于15微米到25微米之间。
16.根据权利要求1所述的钩式紧固件(100、200、……、900),其中,所述外伸部(18)的底表面(30)包括:位于茎干部侧的凹面部分(30a)以及使所述凹面部分(30a)从拐点(I)朝向所述外伸部(18)的远端延伸的凸面部分(30b)。
17.根据权利要求16所述的钩式紧固件(100、200、……、900),其中,所述外伸部(18)的上表面(38)至少在由第一平面(P1)与第二平面(P2)界定的区域中是平的或凸出的,所述第一平面包含所述茎干部(14)的邻近所述外伸部(18)的最内部的点(Q4),所述第二平面包含所述拐点(I),所述第一平面和所述第二平面垂直于所述侧向(y)。
18.根据权利要求16或17所述的钩式紧固件(100、200、……、900),其中,所述外伸部(18)的最小厚度(emin)是在第一平面(P1)与第二平面(P2)之间测量出的,所述第一平面包含所述茎干部(14)的邻近所述外伸部(18)的最内部的点(Q4),所述第二平面包含所述拐点(I),所述第一平面和所述第二平面垂直于所述侧向(y)。
19.根据权利要求1、2或3所述的钩式紧固件(100、200、……、900),其中,所述空腔深度(H2)小于所述预定距离D的2倍。
20.根据权利要求1、2或3所述的钩式紧固件(100、200、……、900),其中,所述搭钩(10)的盖部(16)包括两个侧向相对的外伸部(18)。
21.根据权利要求1、2或3所述的钩式紧固件(100、200、……、900),其中,所述搭钩(10)的顶部(S、S1、S2)相对于所述茎干部的中心轴线侧向偏移,同时保持在由一平面(P1、P1')界定的区域中,所述平面包含所述茎干部(14)的邻近所述外伸部(18)的最内部的点(Q4)且垂直于所述搭钩的侧向(y)。
22.根据权利要求1、2或3所述的钩式紧固件(100、200、……、900),其中,沿所述侧向(y)在所述茎干部的最窄部分测量出的所述茎干部(14)的半宽度(L4)处于所述外伸部(18)的最小厚度(emin)的2倍与所述外伸部(18)的最大厚度(emax)的3倍之间。
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