CN1791339A - 紧固元件及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
一种插入式紧固元件(10,40,41,300,350,370,700,400,50)具有可与环接合的结构,该可与环接合的结构带有主结构(14,42,45,47,308,358,372,702,402,54)和相关的可接合的次结构(16,44,46,49,304,352,374,704,404,56)。
Description
技术领域
本发明涉及用于与环等接合的紧固元件。
背景技术
接触紧固件(例如钩和环紧固件)一般包括插入式紧固件部件和配合的内孔式紧固件部件,插入式紧固件部件包括多个插入式紧固元件。一般地,插入式紧固元件适于接合内孔式紧固件部件上的环或固定的纤维。插入式紧固元件可直接模压成期望的形状,或者可选择地,可先模压并而后形成期望的形状。模压的插入式紧固元件一般与基底整体成形。
一些插入式紧固元件是钩的形状。每个钩包括从基底延伸到头的杆(stem),并带有悬于基底之上的钩状弯曲部分(crook)。一般地,钩使用由一系列堆积式承载板(stacked plate)形成的模压辊以连续的过程模压,例如,如在Fischer的美国专利No.4,794,028中描述的,这里将该专利的内容引作参考。
发明内容
一方面,本发明的特征是从平基底整体伸出的模压的插入式紧固元件。该紧固元件包括主接合钩和次接合结构。该主接合钩具有整体模压并从基底延伸到末端的锥形杆部分,以及锥形的悬垂部分,该悬垂部分从杆部分的末端延伸并具有悬于用于接合环的开放容积之上的下侧表面。次接合结构从所述主接合钩的杆部分整体向外伸出,并在垂直于所述基底的方向比所述主接合钩短。次接合结构在侧视图中在所述主接合钩的悬垂部分的下侧表面之下延伸。
所述主接合钩优选地具有约0.005英寸(0.127毫米)和约0.250英寸(6.35毫米)之间的高度。所述次接合结构优选地具有约0.003英寸(0.0762毫米)和约0.248英寸(6.299毫米)之间的高度。在一些实施例中,所述次接合结构具有所述主接合钩高度的约1%和约99%之间(例如,约20%和约80%之间)的高度。
所述主接合钩优选地具有小于约0.030英寸(0.762毫米)的厚度。所述次接合结构优选地具有小于约0.050英寸(1.27毫米)的厚度。在一些情况下,所述次接合结构具有所述主接合钩厚度的约2%和约50倍之间(例如,约15%和约8倍之间)的厚度。
所述次接合结构可从所述主接合钩的侧表面伸出。可选择地或者另外,所述主接合钩的锥形悬垂部分的下侧表面可悬于所述基底之上。
在一些实施例中,所述主接合钩末端的最低部分和所述次接合结构的最高部分之间定义一间隙,该间隙具有选定为容纳配合环材料的可接合纤维的尺寸。所述主接合钩末端的最低部分和所述次接合结构的最高部分之间的距离优选地为至少约0.001英寸(0.0254毫米)(例如,在约0.001英寸(0.0254毫米)和约0.248英寸(6.299毫米)之间)。
插入式紧固元件例如可由聚合材料制成。在一些实施例中,所述插入式紧固元件是热塑性树脂。所述插入式紧固元件优选地由下列组中的树脂模压:聚氨酯、聚烯烃、聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚酯、聚甲基丙烯酸酯、乙烯醋酸乙烯酯共聚物、乙烯-乙烯醇共聚物、聚氯乙烯、丙烯酸酯改性的乙烯醋酸乙烯酯聚合物以及乙烯丙烯酸共聚物。
在一些实施例中,所述次接合结构具有钩。所述次接合结构可包括例如棕榈树钩。
在一些情况中,所述次接合结构形成转向器(例如,楔形的结构),例如用作使环转向以改善接合性能。
在一些情况中,所述次接合结构确定可用于更好保持与环接合的凹口。
在一些实施例中,所述次接合结构包括圆形突出物。
在一些情况中,所述主接合钩包括棕榈树钩。所述主接合钩还可以是蘑菇形的。
在一些情况中,所述次突出部的末端指向所述平基底。在一些其它情况中,所述次突出部的末端指向远离所述平基底。
优选地,整个次接合结构布置成,在侧视图中在所述主接合钩的悬垂部分之下。对于一些场合,还期望所述次接合结构在侧视图中向外突出超过所述主接合钩的悬垂部分。
另一方面,本发明的特征是从平基底整体伸出的插入式紧固元件。该紧固元件包括主接合钩,该主接合钩具有与平基底整体模压并从平基底延伸到末端的杆部分,以及从杆部分的末端延伸并具有悬于用于容纳环的开放容积之上的下侧表面的悬垂部分。紧固元件还包括直接邻近主接合钩设置并从主接合钩的侧表面延伸的次接合结构。该次接合结构比主接合钩短并从基底延伸到末端,在侧视图中设置在主接合钩悬垂部分的下侧表面之下。
另一方面,本发明的特征是从平基底整体伸出的插入式紧固元件。该紧固元件包括主接合钩,该主接合钩具有与平基底整体模压并从平基底延伸到末端的杆部分,以及从杆部分的末端延伸并具有悬于用于容纳环的开放容积之上的下侧表面的悬垂部分。该紧固元件还包括侧向邻近主接合钩设置的次接合结构。主接合钩和次接合结构定义了其间约0.0005英寸(0.0127毫米)和约0.004英寸(0.102毫米)之间的侧向间隔。该次接合结构比主接合钩短并从基底延伸到末端,在侧视图中设置在主接合钩悬垂部分的下侧表面之下。
另一方面,本发明的特征是用于制造从平基底伸出的插入式紧固元件的方法。所述方法包括模压主接合钩,所述主接合钩具有与基底整体模压并从所述基底延伸到末端的锥形的杆部分,以及锥形的悬垂部分,所述悬垂部分从所述杆部分的末端延伸并具有悬于用于接合环的开放容积之上的下侧表面。该方法还包括模压次接合结构,所述次接合结构从所述主接合钩的杆部分整体向外伸出。所述次接合结构在侧视图中在所述主接合钩的悬垂部分的下侧表面之下延伸。
另一方面,本发明的特征是从平基底整体伸出的插入式紧固元件。该紧固元件包括从平基底整体延伸到末端的模压的锥形主杆。紧固元件还包括次接合结构,该次接合结构具有与锥形主杆整体模压并从平基底延伸到末端的锥形杆部分,以及锥形的悬垂部分,该悬垂部分从杆部分的末端延伸并具有悬于用于容纳环的第一开放容积之上的第一下侧表面。紧固元件还包括设置在主杆末端处的第二悬垂部分。该第二悬垂部分具有悬于用于接合环的第二开放容积之上的第二下侧表面。该第二悬垂部分在侧视图中在次接合结构的悬垂部分上方延伸。次接合结构的悬垂部分和主杆的悬垂部分一起悬于基底的单一邻近区域之上。
另一方面,本发明的特征是制造从平基底伸出的插入式紧固元件的方法。所述方法包括模压从平基底整体延伸到末端的锥形主杆。所述方法还包括模压次接合结构,次接合结构包括与锥形主杆整体模压并从平基底延伸到末端的锥形杆部分,以及锥形的悬垂部分,该悬垂部分从杆部分的末端延伸并具有悬于用于容纳环的第一开放容积之上的第一下侧表面。该方法还包括形成第二悬垂部分,该第二悬垂部分设置在主杆的末端并具有悬于用于接合环的第二开放容积之上的第二下侧表面,该第二悬垂部分在侧视图中在次接合结构的悬垂部分上方延伸。次接合结构和主杆的悬垂部分一起悬于基底的单一邻近区域之上。
在一些实施例中,所述主杆部分和次接合结构都在邻近的腔中同时模压。
在一些情况中,悬垂部分形成步骤包括首先加热并而后冷却所述主杆部分的末端。
对于一些场合,平基底还层叠到另一材料上。
另一方面,本发明的特征是制造从平基底伸出的插入式紧固元件的方法。该方法包括:整体模压从平基底伸出并止于末端的主杆部分、形成次接合结构、以及形成从主杆部分的末端延伸并具有悬于用于容纳环的开放容积之上的下侧表面的悬垂部分。次接合结构直接邻近主杆部分设置并从主杆部分的侧表面伸出。该次接合结构比主杆部分短并从基底延伸到末端,在侧视图中设置在悬垂部分的下侧表面之下。
在一些实施例中,模压的步骤包括将树脂挤压到抵靠旋转中的模压辊的表面而定义的间隙中,模压辊具有从所述表面向里延伸的分立的腔。
在一些情况下,形成次接合结构的步骤包括模压。主杆部分和次接合结构可在邻近的腔中同时模压。
在一些实施例中,悬垂部分可通过首先加热并而后冷却所述主杆部分的末端而形成。
另一方面,本发明的特征是从平基底整体伸出的模压的插入式紧固元件。该紧固元件包括主接合钩,该主接合钩具有与基底整体模压并从基底延伸到末端的锥形的杆部分。锥形的悬垂部分从杆部分的末端延伸并具有悬于用于接合环的基底之上的下侧表面。紧固元件还包括从主接合钩的杆部分整体向外延伸的次突出部。该次突出部在垂直于基底的方向比主接合钩短。该次突出部在侧视图中在主接合钩的悬垂部分的下侧表面之下延伸。
所述主接合钩优选地具有小于约0.250英寸(6.35毫米)的高度。在一些实施例中,次突出部在相对于所述平基底的一高度处从所述主接合钩的杆部分向外伸出,所述高度是在所述主接合钩相对于所述平基底的高度的约1%和约99%之间。
在一些实施例中,插入式紧固元件由聚合材料制成。在一些情况中,所述插入式紧固元件是热塑性树脂。所述插入式紧固元件优选地由下列组中的树脂制成:聚氨酯、聚烯烃、聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚酯、聚甲基丙烯酸酯、乙烯醋酸乙烯酯共聚物、乙烯-乙烯醇共聚物、聚氯乙烯、丙烯酸酯改性的乙烯醋酸乙烯酯聚合物以及乙烯丙烯酸共聚物。
次突出部可包括钩。在一些情况下,次突出部在平基底的方向从主接合钩的杆部分向外伸出。在其它情况下,次突出部在远离平基底的方向从主接合钩的杆部分向外伸出。
另一方面,本发明的特征是制造从平基底伸出的插入式紧固元件的方法。该方法包括模压主接合钩,所述主接合钩具有与基底整体模压并从所述基底延伸到末端的锥形的杆部分。锥形的悬垂部分从所述杆部分的末端延伸并具有悬于用于接合环的基底之上的下侧表面。该方法还包括模压次突出部,所述次突出部从所述主接合钩的杆部分整体向外伸出。所述次突出部比主接合钩短,并在侧视图中在所述主接合钩的悬垂部分的下侧表面之下延伸。
在一些实施例中,模压的步骤包括将树脂挤压到抵靠旋转中的模压辊的表面而定义的间隙中。模压辊定义了从其表面向里延伸的分立的腔。
本发明其它方面的特点是上述的插入式紧固元件与例如非织造织物、织造织物或针织织物配合。本发明另外方面的特点是上述的插入式紧固元件固定到诸如尿布或其它吸收制品、或医疗、汽车或工业制品的制品。
本发明的实现可具有下述优点中的一个或多个。插入式紧固元件可显示出良好的接合性能。相对于仅有一个接合部分的插入式紧固元件,所述插入式紧固元件可具有接合更多数量的环的更多的机会。插入式紧固元件的阵列可与不同长度的环接合。当插入式紧固元件在机器横向承载时(例如,当插入式紧固元件受到机器横向的剪切力作用时),它们可显示出良好的抗弯性能。一旦插入式紧固元件与环接合,它们可保持与这些环接合一段相对较长的时间。
本发明的一个或多个实施例的细节将在下面的附图和说明书中阐明。本发明的其它特点和优点将从说明书和附图中以及从权利要求中变得明显。
附图说明
图1是插入式紧固元件的一个实施例的透视图。
图1A是图1的插入式紧固元件的顶视图。
图1B是图1和1A的插入式紧固元件的正视图。
图1C是图1-1B的插入式紧固元件的侧视图。
图1D是插入式紧固元件的第二实施例的侧视图。
图2-2B是示出图1-1C的插入式紧固元件与环接合的示意性透视图。
图3是插入式紧固元件的第三实施例的透视图。
图3A是插入式紧固元件的第四实施例的透视图。
图4是插入式紧固元件的第五实施例的透视图。
图4A是图4的插入式紧固元件的侧视图。
图4B是图4和4A的插入式紧固元件的正视图。
图5是用于制造插入式紧固元件的制造过程的示意性描绘。
图5A是用于图5的过程的模压板的一个实施例的局部放大透视图。
图5B是用于图5的过程的模压板的第二实施例的局部放大透视图。
图6-6C是插入式紧固元件的不同实施例的透视图。
图7-7D示出图6A的插入式紧固元件与环的接合。
图8-8G是插入式紧固元件的实施例的侧视图。
图9是插入式紧固元件的一个实施例的侧视图。
图10是用于制造图9的插入式紧固元件的过程的示意性描绘。
图10A和10B是由图10中所示的过程形成图9的插入式紧固元件的示意性描绘。
图11和11A是插入式紧固元件的实施例的侧视图。
图12和12A是形成插入式紧固元件的示意性描绘。
具体实施方式
参照图1,插入式紧固件部件8包括从平基底片12整体伸出的插入式紧固元件10。虽然图1仅示出一个插入式紧固元件,但可采用从平基底伸出的插入式紧固元件的阵列。插入式紧固元件10包括主接合钩14和次接合结构16。主接合钩14具有与片12整体模压的杆部分18。杆部分18从片12延伸到末端20。主接合钩14还具有悬垂部分22,该悬垂部分22从末端20伸出并具有悬于开放容积(open volume)25之上的下侧表面24。悬垂部分22可容纳环,这将在下面讨论。
次接合结构16也从平基底片12整体伸出,并具有杆部分26。在图1中,次接合结构16直接邻近主接合钩14定位,并从主接合钩的侧表面28伸出。然而,在插入式紧固元件10的其它实施例中(未示出),主接合钩14和次接合结构16并不直接邻近,而是以约0.0005英寸(0.0127毫米)和约0.004英寸(0.102毫米)之间的间隔彼此分离。
次接合结构16在其末端21具有头部分27。虽然这里次接合结构16以钩示出,但其在插入式紧固元件10的其它实施例中可具有其它的形状。图1A是插入式紧固元件10的顶视图,示出主接合钩14和次接合结构16共有一公共表面,即它们是相邻的。
再参照图1,次接合结构16比主接合钩14短。换句话说,次接合结构在垂直于基底的方向上比主接合钩短。在所有的实施例中,次接合结构都比主接合钩短。此外,在图1C中,次接合结构16的长度(LS)小于主接合钩14的长度(LP)(以相同的方式测量),次接合结构16的长度(LS)是次接合结构16的基底的后缘15到其末端的最前点17的距离。当从侧面观察插入式紧固元件10时,次接合结构在主接合钩的下侧表面24之下延伸。次接合结构16也可容纳环,这将在下面示出。由于结构16容纳环的能力,插入式紧固元件10的总接合效力相对于仅有一个接合部分的类似的插入式紧固元件来讲一般是增强的。
现参照图1B,示出插入式紧固元件10的正视图。如上所述,主接合钩14比次接合结构16高。主接合钩优选地具有约0.005英寸(0.127毫米)和约0.250英寸(6.25毫米)之间的高度HP。次接合结构优选地具有约0.003英寸(0.0762毫米)和约0.248英寸(6.299毫米)之间的高度HS。
如图1C所示,主接合钩14末端的最低部分与次接合结构16的最高部分之间的距离D足够宽,以容纳例如配合环材料的可接合纤维。距离D在约0.001英寸(0.0254毫米)和约0.247英寸(6.274毫米)之间,例如,约0.001英寸(0.0254毫米)和约0.010英寸(0.254毫米)之间。
再参照图1B,主接合钩14优选地具有约0.001英寸(0.0254毫米)和约0.050英寸(1.27毫米)之间的厚度TP,而次接合结构16优选地具有约0.001英寸(0.0254毫米)和约0.050英寸(1.27毫米)之间的厚度TS。次接合结构可具有与主接合钩相同的厚度,或者次接合结构和主接合钩可具有不同的厚度。次接合结构的厚度可以是主接合钩厚度的约2%和约5000%之间(例如,主接合钩厚度的约15%到约800%之间,主接合钩厚度的约25%到约75%之间)。
再参照图1,主接合钩和次接合结构都具有基底宽度,该基底宽度定义为在杆部分与基底片连接高度处与基底片12平行的杆部分的宽度。换句话说,主接合钩14具有优选地在约0.005英寸(0.127毫米)和约0.100英寸(2.54毫米)之间的基底宽度BP。次接合结构16具有优选地在约0.005英寸(0.127毫米)和约0.100英寸(2.54毫米)之间的基底宽度BS。在一些实施例中,BS=BP。
插入式紧固元件10优选地由聚合物制成,例如热塑性材料,包括聚氨酯、聚烯烃(例如,聚丙烯、聚乙烯)、聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚酯、聚甲基丙烯酸酯、乙烯醋酸乙烯酯共聚物、乙烯-乙烯醇共聚物、聚氯乙烯、丙烯酸酯改性的乙烯醋酸乙烯酯聚合物以及乙烯丙烯酸共聚物。
图1C示出带有次接合结构16的插入式紧固元件10,在侧视图中,次接合结构16完全在主接合钩14的下侧表面24之下延伸。换句话说,在图1C中,次接合结构在侧视图中延伸不超出下侧表面24。而如图1D所示,在一些实施例中,次接合结构16在侧视图中可延伸超出主接合钩14的下侧表面24。在图1D中,次接合结构在垂直于基底的方向上也比主接合钩短。下面所示的插入式紧固元件的其它实施例也可具有该可选择的形式,即次接合结构在侧视图中延伸超出主接合结构的下侧表面。
参照图2-2B,插入式紧固件部件8包括构造成与内孔式紧固件部件31的环30接合的插入式紧固元件10。(在图2-2B中,仅示出一个插入式紧固元件10;但实际上,插入式紧固件部件8一般包括插入式紧固元件10的阵列。)因为插入式紧固元件10具有两个不同高度的接合部分,所以插入式紧固元件10一般可与不同长度范围的环接合,如图2-2B所示。
插入式紧固元件10的另一优点是它在接合单个环方面比仅有一个接合部分的插入式紧固元件能获得更大的成功。即,次接合结构16可最初与环30接合,但后来可能会失去与该环的接合。而主接合钩14在环与次接合结构脱离时可与该环接合。因此,由于具有两个相互接近的接合部分,插入式紧固元件10与缺少这种特点的其它插入式紧固元件相比可显示出增强的环接合能力。
或者,环30可与主接合钩14和次接合结构16接合,从而使环缠绕在整个插入式紧固元件10周围。因此,如果环开始从插入式紧固元件剥离,则插入式紧固元件的两个接合部分会使环成功地脱离插入式紧固元件更加困难(与环脱离仅有一个接合部分的插入式紧固元件相比)。此外,相对于与仅有一个接合部分的插入式紧固元件接合的环相比,与这种插入式紧固元件接合的环在机器横向(cross-machine)被撕扯时,会经历增大的摩擦。此外,当已接合的环在机器横向被撕扯时,相对来讲,插入式紧固元件10可抵抗弯曲。
现参照图3,插入式紧固元件40具有主接合钩42和两个次接合结构44和46。插入式紧固元件40与图1的插入式紧固元件10相似,唯一的显著不同是紧固元件40具有两个次接合结构,而插入式紧固元件10仅具有一个。在图3中,次接合结构44和46比主接合钩42短。或者,如图3A所示,插入式紧固元件41具有两个主接合钩45和47,以及次接合结构49。次接合结构44、46和49优选地具有约0.003英寸(0.0762毫米)和约0.248英寸(6.299毫米)之间的高度,以及约0.001英寸(0.0254毫米)和约0.030英寸(0.762毫米)之间的厚度。次接合结构44、46和49的基底宽度优选地在约0.005英寸(0.127毫米)和约0.100英寸(2.54毫米)之间。主接合钩42、45和47优选地具有约0.005英寸(0.127毫米)和约0.250英寸(6.35毫米)之间的高度,以及约0.001英寸(0.0254毫米)和约0.030英寸(0.762毫米)之间的厚度。主接合钩42、45和47的基底宽度优选地在约0.005英寸(0.127毫米)和约0.100英寸(2.54毫米)之间。次接合结构可具有相同的尺寸(即,高度、宽度等),或者它们可具有不同的尺寸。次接合结构可具有与主接合钩相同的厚度,或者可与主接合钩的厚度不同。
现参照图4,插入式紧固元件50从平基底片52整体伸出。插入式紧固元件50包括主接合钩54和次突出部56。插入式紧固元件50具有与平基底片52整体模压的锥形的杆部分58。杆部分58从基底片52延伸到末端60。主接合钩54也具有锥形的悬垂部分62,该悬垂部分62从末端60延伸并具有悬于开放容积67之上的下侧表面64。悬垂部分62可容纳环。次突出部56从杆部分58整体向外伸出,并且如图4A所示,具有比主接合钩54(LP2)短的长度(LS2)。次突出部56在主接合钩54的悬垂部分62的下侧表面64之下延伸。在图4A中,次突出部完全在主接合钩的下侧表面之下延伸。而如上所述,在一些实施例中,次突出部可延伸超出主接合钩的下侧表面。
现参照图4B,插入式紧固元件50优选地具有约0.005英寸(0.127毫米)和约0.250英寸(6.35毫米)之间的高度HF,以及约0.001英寸(0.0254毫米)和约0.030英寸(0.762毫米)之间的厚度TF。再参照图4,插入式紧固元件50优选地具有约0.005英寸(0.127毫米)和约0.100英寸(2.54毫米)之间的基底宽度BF。插入式紧固元件50优选地由聚合物制成,例如热塑性材料,包括聚氨酯、聚烯烃(例如,聚丙烯、聚乙烯)、聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚酯、聚甲基丙烯酸酯、乙烯醋酸乙烯酯共聚物、乙烯-乙烯醇共聚物、聚氯乙烯、丙烯酸酯改性的乙烯醋酸乙烯酯聚合物以及乙烯丙烯酸共聚物。
由于插入式紧固元件50具有两个接合部分,即主接合钩54和次突出部56,因此插入式紧固元件50相对于仅有一个接合部分的紧固元件来讲具有增强的接合能力。当插入式紧固元件50容纳环时,它可在其两个接合部分的任一个上容纳环。例如,如果紧固元件50在其次突出部56上容纳环,并而后环滑落,则仍存在这种可能性,即主接合钩54可在环脱离时与环接合。另一方面,如果紧固元件50在其主接合部分容纳环,则通过将环较松地“锁定”到主接合钩和次突出部之间的空间而使环受到某种程度的保护而不脱离。因此,紧固元件50可显示出比仅有一个接合部分的紧固元件更好的接合能力。此外,相对于仅有一个接合部分的插入式紧固元件,插入式紧固元件50可得到更好的保护,以抵抗机器横向的剪切力。因为插入式紧固元件50具有两个接合部分,所以允许其与所接合的环之间有更多的摩擦机会。
插入式紧固元件50的次突出部56可呈现出多种不同形状中的任一种。例如,次突出部可从杆部分58笔直突出。它可在向上方向或向下方向倾斜。次突出部可以是钩,并可大体向上或大体向下弯曲。次突出部的形状可取决于其期望的性能。
图5示出使用挤压装置100制造上述插入式紧固元件的过程。在Fischer的美国专利No.4,794,028中描述了合适的过程。挤压装置100包括模压/压延组件102,还包括挤压机机筒104、狭槽形式的模106、基辊108、模压辊110、牵引辊112和导辊114。采用连续的过程,熔融树脂被挤出并受到压力抵靠在冷却的模压辊110上,模压辊110在其外围具有构造成产生紧固元件115的模压腔。下面将参照图5A描述合适的模压辊110。
工作时,挤压机机筒104熔化塑性树脂并使该熔融塑料通过狭槽形式的模106,以形成熔融塑料116的片形式的压出物。挤出的塑料116仍为熔融状态,进入形成在基辊108和模压辊110之间的辊隙118。如在美国专利No.4,794,028中描述的,由于辊108和110施加在辊隙处的压力,熔融树脂被压入腔120中,从而形成紧固元件115。模压的紧固元件位于片形式的基底119上。
一些情况下,例如,辊113在制造片形式的基底时可用于将衬底层叠到片形式的基底。例如,可将预成形的材料、织造材料、可拉伸的纤维或薄膜层叠到片形式的基底上。一种合适的层叠过程在美国专利No.6,174,476(Kennedy等人)中描述,这里将其全部内容引作参考。在一些情况下,环材料可层叠到基底上,如于2001年3月14日提交的美国S/N 09/808,395中描述的,这里将其全部内容引作参考。
现参照图5A和5B,用在上述挤压装置中的模压板具有不同的构造,这取决于要形成的紧固元件的期望形状。例如,参照图5A,模压板200和202可一起使用,以形成图1的插入式紧固元件10。模压板200定义了腔204(用幻影线部分地示出),当熔融树脂进入该腔204时,主接合钩14可在该腔204中形成。模压板202定义了腔206,当熔融树脂进入该腔206时,次接合结构16可在该腔206中形成。当用在挤压装置100中时,模压板200和202可直接相互邻近放置,以使主接合钩和次接合结构将相互邻近地整体模压,从而形成插入式紧固元件10。
为了形成主接合结构不与次接合结构直接邻近的紧固元件,在加工期间可将隔板插入到模压板之间。
现参照图5B,示出可用于制造图4的插入式紧固元件50的模压板208。模压板208定义了腔210,该腔210具有用于形成插入式紧固元件50的主接合钩54的较深且较宽的部分212以及用于形成插入式紧固元件50的次突出部56的较浅且较窄的部分214。
现参照图6,插入式紧固元件300从平基底片302整体伸出。除了紧固元件300的次接合结构304是转向器(diverter)(这里是楔形的转向器)以外,插入式紧固元件300与图1的插入式紧固元件10相似。对于“转向器”,是指使环从可与环接合的材料转向可能与插入式紧固元件接合的一种结构。
相对于紧固元件10,紧固元件300的次接合结构304整体模压到主接合钩308的侧面306。次接合结构304可有助于使主接合钩与环接合,例如,通过进一步打开环,或者通过暂时捕获环直到环滑上该次接合结构的侧面并与该主接合钩接合。在一些情况下,如图6B所示,次接合结构304与图6中相比可邻近侧面306的更大部分。插入式紧固元件300的该实施例与例如图6中所示的实施例相比可显示出更大的强度以及更大的抵抗机器横向上弯曲的能力。
虽然插入式紧固元件300的次接合结构可以是楔形的,但其还可以是带有凹口侧的楔形。现参照图6A,插入式紧固元件350包括带有凹口侧354的楔形的次接合结构352。次接合结构352整体模压到主接合钩358的侧面356。
凹口侧可获得更好的环的成功接合。现参照图7-7D,插入式紧固元件350与环257接合。在图7和7A中,环257沿主接合钩358滑动,以至于其开始滑过钩358的钩状弯曲部分(crook)360。在图7B和7C中,主接合钩已与环接合。在图7D中,环在相反方向被拉扯,其已脱离主接合钩。然而,防止了环脱离插入式紧固元件350,这完全是因为次接合结构352的凹口侧354再一次捕获了环。因此,凹口侧通过在环开始脱离时给插入式紧固元件提供与环重新接合的“第二次机会”而减小了环脱离的可能性。此外,在一些实施例中,楔可增加在机器横向对主接合钩的支承。
在一些情况下,如图6C所示,插入式紧固元件370包括主接合钩372以及在其侧面上带有一个或多个圆形突出物(knob)376的楔形的换向器374。圆形突出物产生了环与换向器374接触的附加摩擦,并为插入式紧固元件370提供良好的接合能力。
图11示出包括主接合棕榈树钩702和次接合结构704(这里是钩)的插入式紧固元件700。次接合结构704整体模压到主接合棕榈树钩702的侧面706。如图11A所示,在一些实施例中,次接合结构704也可以是棕榈树钩。
现参照图8-8G,插入式紧固元件10具有许多不同的可能实施例。在不同的实施例中,次接合结构可定位成不同的角度并可具有不同的形状。例如,插入式紧固元件10的次接合结构16可水平向外突出,如图8中所示。或者,结构16可在斜向上方向突出,如图8A所示。在图8B中,结构16指向上,并在其末端稍稍弯曲。图8C示出指向向上方向、并在其末端变得相对狭窄的结构16。在其它实施例中,结构16可以是钩的形状,如图8D所示。在图8E中,次接合结构16指向较陡的向上方向,并在其基部比一些其它实施例中要窄。在图8F中,次接合结构16是钩的形状,并邻近主接合钩14侧面的相对较大部分。最后,在图8G中,次接合结构16以短钩的形式向上弯曲。
上述实施例相对于仅有一个接合结构的类似的插入式紧固元件来讲可具有许多优点。例如,上述实施例可具有下列全部优点或其中的一些:与更多不同长度、更大的机器横向剪切力、更大的机器方向剥落力、更大的机器横向剥落力的环相接合的更多的机会,将环锁定在主接合钩下方的更多的机会,以及更大的主接合钩在机器横向的刚度。而且,上面示出并讨论的任意实施例都可包括再凹进去的(reentrant)钩几何形状,这将增强与环的接合。
现参照图9,插入式紧固元件400包括均构造成容纳环的平顶蘑菇状物402和次接合结构404。蘑菇状物402具有与平基底片408整体模压的杆部分406。杆部分406从片408延伸到末端410。蘑菇状物402还具有从末端410延伸并悬于基底片408之上的基本为圆盘形状的头412。头412的一部分具有悬于开放容积416之上的下侧表面414。
次接合结构404也从平基底片408整体伸出,并具有杆部分418。次接合结构直接邻近蘑菇状物402定位,并从主接合蘑菇状物的侧表面420伸出。而对于一些应用场合,次接合结构和主接合结构不直接邻近,而是隔开约0.0005英寸(0.0127毫米)和约0.004英寸(0.102毫米)之间的间隔。例如,可通过在用于形成插入式紧固元件400的模压圈(mold ring)之间设置隔离圈来提供这种分隔。次接合结构404比蘑菇状物402短。此外,次接合结构404具有比蘑菇状物402(LP3)短的长度(LS3)。因此,当从侧面观察插入式紧固元件400时,次接合结构404在头412的下侧表面414之下延伸。在一些实施例中,次接合结构延伸超出主接合结构。
插入式紧固元件400显示出良好的接合能力。此外,插入式紧固元件400的平顶蘑菇状物402比同等尺寸的通常的钩触摸起来要更柔软。因此,插入式紧固元件400非常适于期望具有与相对柔软的接合材料相接合的增强的环接合能力的场合。插入式紧固元件400还非常适于亲近皮肤(skin-friendly)的场合。虽然图9示出平顶的蘑菇状物,但是插入式紧固元件400可在一些实施例中包括,例如平顶的钩或平顶的杆。
现参照图10,模压辊装置500可用于制造插入式紧固元件400。装置500包括挤压机502、压辊504、模压辊506、卷绕辊508以及按压辊(knock-downroll)510。为了制造插入式紧固元件,来自挤压机502的熔融树脂512被连续挤压到形成在模压辊506和压辊504之间的辊隙514中。在辊隙的压力作用下,熔融树脂被压入模压腔516,并在辊之间形成与模压的紧固件形成物400成整体的片形式的基底517。随后,在紧固元件仍是柔软的并可进行永久性变形时,模压后的带518在卷绕辊508和按压辊510之间通过。辊510将任何较高的元件下压成统一的期望预定高度。因此在该过程期间,平顶蘑菇状物可由模压元件制成(参见下面参照图10B的进一步描述)。在其它例子中,按压辊510被加热到足以能够通过热成型而改进模压元件的接合部分以给最终产品提供附加特点的水平。
使蘑菇状物成平顶的方法在美国专利No.6,248,276(Parellada等人)中公开,这里将其全部内容引作参考。用于使杆或钩成平顶的方法在美国专利No.5,953,797(Provost等人)中公开,这里将其全部内容引作参考。
现参照图10A和10B,插入式紧固元件400由参照图10所讨论的按压辊510下的变形过程产生。在图10A中,模压结构600和次接合结构404根据参照图5大体描述的过程而模压。结构600和404还未接触按压辊510的力。而在图10B中,按压辊已接触到模压结构600,从而使模压结构的顶部变形并形成插入式紧固元件400。
如上面参照图9所讨论的,插入式紧固元件400的一些实施例可包括平顶钩。现参照图12和12A,该插入式紧固元件400由参照图10所讨论的按压辊510下的变形过程产生。在图12中,J钩800和次接合结构804已根据参照图5大体描述的过程而模压。结构800和804还未与按压辊510接触。而在图12A中,按压辊已接触到模压结构800,从而使结构的顶部变形并形成插入式紧固元件400。
另外的实施例都在所附权利要求之内。
Claims (36)
1.一种从平基底(12,302,408,52)整体伸出的模压的插入式紧固元件(10,40,41,300,350,370,700,400,50),所述紧固元件包括:
主接合钩(14,42,45,47,308,358,372,702,402,54),包括
与基底整体模压并从所述基底延伸到末端(20,412,60)的锥形的杆部分(18,406,58),和
锥形的悬垂部分(22,412,62),所述悬垂部分从所述杆部分的末端延伸并具有悬于用于接合环的开放容积(25,416)之上的下侧表面(24,414,64);以及
次接合结构(16,44,46,49,304,352,374,704,404,56),其从所述主接合钩的杆部分整体向外伸出,并在垂直于所述基底的方向比所述主接合钩短,
其中所述次接合结构在侧视图中在所述主接合钩的悬垂部分的下侧表面(64)之下延伸。
2.如权利要求1的插入式紧固元件,其中所述次接合结构从所述主接合钩的侧表面(28,306,356,706,420)伸出。
3.如权利要求1或2的插入式紧固元件,其中所述主接合钩的锥形悬垂部分的下侧表面悬于所述基底之上。
4.如前述权利要求中任一项的插入式紧固元件,其中所述主接合钩具有小于约0.25英寸(6.35毫米)的高度(HP)。
5.如前述权利要求中任一项的插入式紧固元件,其中所述主接合钩具有约0.005英寸(0.127毫米)和约0.250英寸(6.35毫米)之间的高度。
6.如前述权利要求中任一项的插入式紧固元件,其中所述次接合结构具有约0.003英寸(0.0762毫米)和约0.248英寸(6.299毫米)之间的高度(HS)。
7.如前述权利要求中任一项的插入式紧固元件,其中所述次接合结构在相对于所述平基底的一高度处从所述主接合钩的杆部分向外伸出,所述高度是在所述主接合钩相对于所述平基底的高度的约1%和约99%之间。
8.如前述权利要求中任一项的插入式紧固元件,其中所述次接合结构具有所述主接合钩高度的约1%和约99%之间的高度。
9.如前述权利要求中任一项的插入式紧固元件,其中所述次接合结构具有所述主接合钩高度的约20%和约80%之间的高度。
10.如前述权利要求中任一项的插入式紧固元件,其中所述主接合钩具有小于约0.030英寸(0.762毫米)的厚度(TP)。
11.如前述权利要求中任一项的插入式紧固元件,其中所述次接合结构具有小于约0.050英寸(1.27毫米)的厚度(TS)。
12.如前述权利要求中任一项的插入式紧固元件,其中所述次接合结构具有所述主接合钩厚度的约2%和约5000%之间的厚度。
13.如前述权利要求中任一项的插入式紧固元件,其中所述次接合结构具有所述主接合钩厚度的约15%和约800%之间的厚度。
14.如前述权利要求中任一项的插入式紧固元件,其中所述主接合钩末端的最低部分和所述次接合结构的最高部分之间定义一间隙,该间隙具有选定为容纳配合环材料(31)的可接合纤维(30,257)的尺寸。
15.如权利要求14的插入式紧固元件,其中所述主接合钩末端的最低部分和所述次接合结构的最高部分之间的距离(D)至少为约0.001英寸(0.0254毫米)。
16.如权利要求15的插入式紧固元件,其中所述主接合钩末端的最低部分和所述次接合结构的最高部分之间的距离在约0.001英寸(0.0254毫米)和约0.248英寸(6.299毫米)之间。
17.如前述权利要求中任一项的插入式紧固元件,还包括聚合物。
18.如权利要求17的插入式紧固元件,其中所述聚合物包括热塑性树脂。
19.如权利要求18的插入式紧固元件,其中所述树脂从包括聚氨酯、聚烯烃、聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚酯、聚甲基丙烯酸酯、乙烯醋酸乙烯酯共聚物、乙烯-乙烯醇共聚物、聚氯乙烯、丙烯酸酯改性的乙烯醋酸乙烯酯聚合物以及乙烯丙烯酸共聚物的组中选择。
20.如前述权利要求中任一项的插入式紧固元件,其中所述次接合结构(16,704,56)包括钩。
21.如前述权利要求中任一项的插入式紧固元件,其中所述次接合结构(704)包括棕榈树钩。
22.如权利要求1-19中任一项的插入式紧固元件,其中所述次接合结构(304,352,374)包括转向器。
23.如权利要求22的插入式紧固元件,其中所述转向器(304,374)包括楔形的结构。
24.如权利要求22或权利要求23的插入式紧固元件,其中所述次接合结构(352)定义凹口。
25.如权利要求22或权利要求23的插入式紧固元件,其中所述次接合结构(374)包括至少一个圆形突出物(376)。
26.如前述权利要求中任一项的插入式紧固元件,其中所述主接合钩(702)包括棕榈树钩。
27.如前述权利要求中任一项的插入式紧固元件,其中所述主接合钩(402)是蘑菇形。
28.如前述权利要求中任一项的插入式紧固元件,其中所述次接合结构的末端指向所述平基底。
29.如权利要求1-19和20-25中任一项的插入式紧固元件,其中所述次接合结构的末端指向远离所述平基底。
30.如前述权利要求中任一项的插入式紧固元件,其中整个所述次接合结构布置成,在侧视图中在所述主接合钩的悬垂部分之下。
31.如权利要求1-29中任一项的插入式紧固元件,其中所述次接合结构在侧视图中向外突出超过所述主接合钩的悬垂部分。
32.一种制造从平基底(12,302,408,52)伸出的插入式紧固元件(10,40,41,300,350,370,700,400,50)的方法,所述方法包括:
模压主接合钩(14,42,45,47,308,358,372,702,402,54),所述主接合钩包括
与基底整体模压并从所述基底延伸到末端(20,410,60)的锥形的杆部分(18,406,58),和
锥形的悬垂部分(22,412,62),所述悬垂部分从所述杆部分的末端延伸并具有悬于用于接合环的开放容积(25,416)之上的下侧表面(24,414,64);以及
模压次接合结构(16,44,46,49,304,352,374,704,404,56),所述次接合结构从所述主接合钩的杆部分整体向外伸出,
其中所述次接合结构在侧视图中在所述主接合钩的悬垂部分的下侧表面(64)之下延伸。
33.如权利要求32的方法,还包括将所述平基底层叠到另一材料上。
34.如权利要求32或权利要求33的方法,其中所述模压的步骤包括将树脂挤压到抵靠旋转中的模压辊(110,506)的表面而定义的间隙(118,514)中,所述模压辊定义从所述表面向里延伸的分立的腔(120,516)。
35.如权利要求32-34中任一项的方法,其中所述主杆部分和次接合结构在邻近的腔(204/206,210)中同时模压。
36.如权利要求32-35中任一项的方法,还包括通过首先加热并而后冷却所述主接合钩的锥形杆部分的末端而形成所述主接合钩的锥形悬垂部分。
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