JP4611976B2 - 摺動可能なファスナーベアリング組立体 - Google Patents

Description

本発明は、２つ以上の基材の互いに対して二軸の運動を提供する、嵌り合う再閉可能な機械的ファスナーを使用するベアリング組立体に関する。

現在の用途においては、１つの軸に沿った組立体または基材の運動は、典型的には、ボールベアリングの摺動によって、または、組立体中に孔を形成し、つるされた棒またはワイヤに沿って摺動させることによって行われる。この単純なタイプの運動は、米国特許第６，３６７，１２８号明細書に記載される自己嵌め合いファスナーなどの、再閉可能なファスナーフィルムの２つの係合する長さを互いに対してリブ方向に沿って摺動させることによっても生じさせることができる。

米国特許第６，３６７，１２８号明細書に記載されるような自己嵌め合いファスナーは、ベースシートと、ベースシートの主面から突出する少なくとも１つのフランジを有する複数の平行で狭い間隔を開けた弾性変形可能なリブとを含む。ファスナーのリブ付き面を同じリブ付き面に押し付けて、一方の面のリブを他方の面のリブの間に収容させて、２つの面上のリブを変形させることができる場合に、それらのフランジが互いに通過して相互係合し、これらの面をともに保持するように、リブの幅および間隔が選択される。

上記のようなファスナーは、多数の重要な利点を有する。そのようなものとしては、所望のレベルの圧力または力における好都合な係合；脱係合に対する抵抗性、特に剥離力に対する抵抗性とともに、広範囲の有用性を得るための低い係合力；ファスナーを互いに係合させる場合の好都合な自動調心；ファスナーを反復使用に適応させる高い耐久性；少ない製造費；および、自己嵌め合いファスナーの場合に１種類の製品のみの保管が必要となるための少ない在庫費用が挙げられる。

以上を考慮して、再閉可能な嵌め合いファスナーに基づくスライダーの欠点の１つは、運動が一方向に制限されることである。再閉可能な嵌め合いファスナーを使用して２つの基材の間に二軸運動を導入するための手段が望まれている。

本発明は、再閉可能な嵌め合いファスナーを使用して２つの基材の間に二軸運動を導入する手段を提供する。２つ以上の再閉可能な嵌め合いファスナーが相互係合する場合に、互いに対する２つの面に沿って運動することができるベアリング組立体が提供される。

本発明の一態様においては、ベースシートと、ベースシートから突出している複数の平行リブとを含み、第１の摺動可能なファスナーを形成する、再閉可能なファスナーフィルムと；ベースシートと、ベースシートから突出している複数の平行リブとを含み、第１のベアリングピースを形成する、再閉可能なファスナーフィルムと；ベースシートと、ベースシートから突出している複数の平行リブとを含み、第２のベアリングピースを形成する、再閉可能なファスナーフィルムと；ベースシートと、ベースシートから突出している複数の平行リブとを含み、第２の摺動可能なファスナーを形成する、再閉可能なファスナーフィルムとを含み；第２のベアリングピースのリブが、第１のベアリングピースのリブと平行とならないように、第１のベアリングピースのリブ付き面の反対側のベースシートの平坦側が、第２のベアリングピースのリブ付き面の反対側のベースシートの平坦側に取り付けられる場合にベアリングが形成される、ベアリング組立体が提供される。

第２の摺動可能なファスナーが第１の摺動可能なファスナーと平行にならないように、第１のベアリングピースのリブが、第１の摺動可能なファスナーのリブと相互係合し、さらに、第２のベアリングピースのリブが、第２の摺動可能なファスナーのリブと相互係合する。ベアリングと相互係合した後、ベアリング組立体の第１および第２の摺動可能なファスナーは、互いに対して実質的に制限のない二軸運動を有しながら、摺動可能なファスナーの運動の面に対して垂直の軸方向における実質的に制限された運動が維持される。

少なくとも１つの基材に取り付けられて、別の基材に対して実質的に制限のない二軸運動が得られながら、基材の運動面に対して垂直の軸方向における実質的に制限された運動が維持される後述のベアリング組立体も提供される。

ベアリングによって画定されるＸ−Ｙ平面に対して垂直の仮想ｚ軸のまわりの回転運動を得ながら、ｚ軸に沿った基材の垂直運動は効率的に防止する、ベアリング内の回転要素をさらに含むベアリング組立体も提供される。

所望のレベルの圧力または力における好都合な係合；脱係合に対する抵抗性、特に剥離力に対する抵抗性とともに、広範囲の有用性を得るための低い係合力；組立体を反復使用に適応させる高い耐久性；少ない製造費；少ない在庫費用；および最終使用者による設定変更の容易さを有するベアリング組立体も提供される。

添付の図面を参照しながら、本発明をさらに説明する。

本発明は、２つの基材または表面の間で、嵌り合う再閉可能な機械的ファスナーを使用するベアリング組立体を提供する。本明細書において使用される場合、用語「嵌り合う再閉可能な機械的ファスナー」とは、ベースシートを含み、ベースシートの主面から突出する少なくとも１つのフランジを有する複数の平行で弾性変形可能なリブをベースシートが有するファスナーを意味する。本明細書において使用される場合、用語「リブ」は、ベースシートからの連続および不連続の両方の突出部を含み、たとえば、米国特許第６，３６７，１２８号明細書に開示される連続レール構造、ならびに米国特許第５，０７７，８７０号明細書および同第４，２９０，１７４号明細書に開示される種々の形状の狭い間隔が開いた突出部の不連続な列を含む。ファスナーのリブ付き面を、嵌り合うリブ付き面に押し付けて、一方の面のリブを他方の面のリブの間に収容させて、２つの面上のリブを変形させることができる場合に、それらのフランジが互いに通過して相互係合し、これらの面をともに保持するように、リブの幅および間隔が選択される。自己嵌め合いの再閉可能な機械的ファスナーは、リブ付き面が同一である嵌め合いファスナーである。このベアリング組立体では、他方の基材に対して、平面、すなわちＸ−Ｙ平面内の２つの軸に沿って一方の基材が連続的に並進運動することができ、同時に第３の面方向、すなわちＺ軸における運動を効率的に防止することができる。参照しやすくするため、相対的な面内の運動を説明するためにＸ−Ｙ−Ｚ軸に関して本発明を説明することができる。しかし、限定されることなく、本発明がＸ−Ｚ平面内またはＹ−Ｚ平面内の並進運動を有するベアリング組立体を含むことを理解すべきである。

典型的には１０ポンド未満の公称荷重において、過度の精度は不要である場合に、数百または数千の多数の繰り返しサイクル運動において、ファスナーフィルムを相互連結させて、最小のコストで二次元的に案内される運動が行われる本発明のベアリング組立体を形成することができる。本発明は、最終使用者によって容易に設定変更を行うことができる。たとえば、ファスナーフィルムベースシートの平坦側上の感圧接着剤およびライナーと積層したファスナーフィルムは、最終使用者が、特殊な工具または装置を必要とせずに設定変更したベアリング組立体を形成することができる。

図１に示されるように、本発明の一実施態様では、Ｘ−Ｙ平面内の表面に対して平行な２つの平面状の摺動可能なファスナー２０の連続的な並進運動が可能であり、同時にそれらの表面に対して垂直の運動または回転運動は制限される、ベアリング組立体１０が示される。この二軸運動は、摺動可能なファスナー２０と相互係合することができるベアリング６０を構成することによって形成される。２つの摺動可能なファスナー２０は、一方の側にリブ付き面を有する種々の長さおよび幅のファスナーフィルムである。ベアリングピース３０は、リブ付き面４０と、リブ付き面４０の反対側の平坦面５０とを有するファスナーフィルムとも組み合わせられる。ベアリングピース３０はあらゆる長さおよび幅であってよいが、典型的には摺動可能なファスナー２０よりも寸法が小さい。ベアリング６０は、リブ付き面４０が平行とならないように、一方のベアリングピースの平坦面５０を別のベアリングピースの平坦面５０に取り付けることによって形成される。あるいは、射出成形などによってベアリング６０を１つの部分として形成することもできる。

図１において、各ベアリングピース３０の上のリブ付き面４０が互いに垂直となるようにベアリングピース３０が取り付けられる。しかし、別の実施態様においては、各ベアリングピース上のリブ付き面は、互いに対して平行から０°〜１８０°の間の範囲であってよい。ベアリングピース３０は、接着剤、または平坦面を取り付ける他の手段を使用して互いに積層することができる。ベアリング６０の反対側のリブ付き面４０は、２つの摺動可能なファスナー２０と相互形成されて、ベアリング組立体１０が形成される。図２において、本発明の一実施態様が、複数の摺動可能なファスナー２０と相互係合される複数のベアリング６０（破線で示されている）を使用して提供される。

図３に示される別の一実施態様においては、摺動可能なファスナー１１０および１１２の平坦面が、同種または異種であってよい剛性基材１２０に積層される。図１に示されるものと類似しているベアリング６０が、剛性基材１２０の間に配置される。ベアリング６０のリブ付き面は、両側で、摺動可能なファスナー１１０および１１２のリブ付き面と相互係合する。摺動可能なファスナー１１０および１１２と相互係合したベアリング６０によって、Ｘ−Ｙ平面において剛性基材１２０の二軸運動が可能となり、剛性基材１２０の面に対して垂直の運動は実質的に制限される。互いに対する剛性基材１２０の運動を促進するために、２つ以上のベアリング６０を含めることができる。図示されていない別の実施態様においては、１つ以上の基材が可撓性であってよいし、および／または湾曲していてもよい。

図３に示されるような基材の運動が制限されることが望ましい場合は、ファスナーフィルムの横方向タブ１６０を、効果が得られるように摺動可能なファスナー１１０上に配置することができる。タブ１６０は、基材の移動をさらに防止するのに十分な厚さで構成される。摺動可能なファスナー１１０上にあるタブ１６０は、第２の摺動可能なファスナー１１２がタブ１６０と接触している場合に、反対側の剛性基材１２０の運動を停止させる。

場合により、摺動可能なファスナー１１２の並進運動を制限するために、機械方向タブ１７０が設けられる。図示されるように、機械方向タブ１７０は、２枚のほぼ同様のファスナーフィルムを含む。機械方向タブ１７０は、摺動可能なファスナー１１２を停止させるスペーサーを形成している。タブ１７０が、摺動可能なファスナー１１０上の隆起縁端部１８０と接触することで、端部１８０を超えてタブ１７０が移動するのが防止される。あるいは、複数の横方向タブ１６０および機械方向タブ１７０の両方または一方を摺動可能なファスナー１１０および１１２の上に使用することができる。

基材の相対運動を停止させる他の手段が存在する。たとえば、ファスナーフィルムと積層した基材を通過する孔を形成し、下部基材の孔と位置合わせした上部基材の孔を通るようにピンを配置することができる。別の例として、米国特許第５，１１９，５３１号明細書に開示されるように、ある箇所でリブを偏らせて動きを制限または防止することができる。さらに、リブ構造の変形も、ベアリング組立体中のファスナーの相対運動を制限するのに有用である。このような変形構造またはダムは、押出ウェブのリブ付き面を、加熱ホイールの突出部と接触させることによって好都合に形成することができ、これによってリブ付き構造の長手方向に間隔を開けた部分が周期的に押し下げられ、隆起構造またはダムとして積み重ねられる。

ある実施態様においては、リブ付き構造のあまり大きくない変形（たとえば、ノッチ、スリット、ふくらみ、縁、または曲面）によって、軸運動を一時的に停止させることができる。ファスナー要素を脱係合することなく、さらに力を加えることによって、この変形に打ち勝つことができ、軸運動を再開することができる。このような変形の例としては、米国特許第５，１１９，５３１号明細書に記載のものが挙げられる。

ある実施態様においては、たとえば変形間の係合および／または脱係合を制御または制限することで、これらの変形によって、係合および／または脱係合に影響を与えることもできる。ファスナー要素を脱係合することなく、さらに力を加えることによって、この変形に打ち勝つことができ、係合または脱係合を再開することができる。

図４に示される別の実施態様において、摺動可能なファスナー２１０および２１２の平坦面が剛性基材２２０に積層されている。摺動可能なファスナーの反対側の剛性基材２２０の側の上に、ノブ２３０が取り付けられて、剛性基材２２０の操作が可能となっている。ベアリングピース２５０上のリブ付き面がベアリングピース２５２上のリブ付き面に対して垂直になるように、ベアリングピース２５０の平坦面を剛性プレート２５１の一方の側と積層し、ベアリングピース２５２の平坦面を剛性プレート２５１の他方の側と積層することによって、ベアリング２４０が構成される。図示されていない別の実施態様においては、２５０および２５２（ならびに２１０および２１２）のリブ付き面は、互いに平行から０°〜１８０°の間の範囲をとることができる。

ベアリング２４０の２５０および２５２のリブ付き面は、両側で、摺動可能なファスナー２１０および２１２のリブ付き面と相互係合する。２つのノブ２３０をつかんで、互いに対して剛性基材２２０が移動するように操作すると、摺動可能なファスナー２１０および２１２と相互係合したベアリング２４０によって、Ｘ−Ｙ平面における剛性基材の二軸運動が可能となり、剛性基材２２０の面に対して垂直の運動は実質的に制限される。

図５において、図１において示され説明されたベアリング組立体が、シリンダー３１０に取り付けられた摺動可能なファスナー３２０の平坦側と組み合わされている。ベアリング６０（破線で示されている）は、摺動可能なファスナー３２０に沿って摺動し、摺動可能なファスナー３３０によって、半径方向の運動を実質的に制限しながら、シリンダー外面に沿って連続的に変化する二軸運動が行われる。

図６に示される別の実施態様においては、本発明は、回転要素を含み、これによって、基材４２０のＸ−Ｙ平面における二軸運動、およびベアリングを通過して延在する仮想ｚ軸のまわりの回転運動の両方を可能にしながら、ｚ軸に沿った基材の垂直運動が効率的に防止される。各摺動可能なファスナー４１０の平坦面は剛性基材４２０に積層される。リブ付き面が平行とならないように第２のベアリングピース４６０の平坦面に積層されたベアリングピース４５０の平坦面を含むベアリング４４０が、剛性基材４２０の間に配置される。ベアリング４４０は、両方のベアリングピース４５０、４６０のベースシートを通過して延在する回転要素４８０をさらに含む。図６において、回転要素は、２つの部品の金属スナップであり、第１の部品は４５０に取り付けられ、第２の部品は４６０に取り付けられる。ボルトまたはねじの組立体、リベット、心棒と軸受筒との組立体などの他の回転要素も可能である。

回転要素４８０を取り囲むベアリング４４０のリブ付き面は、両側で、各摺動可能なファスナー４１０のリブ付き面と相互係合する。摺動可能なファスナー４１０と相互係合したベアリング４４０によって、Ｘ−Ｙ平面における剛性基材の二軸運動が可能となり、剛性基材４２０の面に対して垂直の運動は実質的に制限される。さらに、ベアリング４４０中の回転要素４８０によって、ベアリング４４０を通過して延在する仮想ｚ軸のまわりの剛性基材４２０の回転運動が可能となる。剛性基材４２０の互いに対する運動を促進するために、回転要素４８０を有する２つ以上のベアリング４４０を含めることもできる。

本発明のある実施態様においては、ファスナーフィルム上のリブ付き面とは反対側のベースシート表面が、別の基材に取り付けるためにファスナーを特に適合させるための構造を有する。このような構造としては、リブ断面が第１の表面上と同じまたは異なる本発明のリブ付き面、およびフックまたはループなどのその他の機械的固定構造、または米国特許第４，２９０，１７４号明細書などに記載されるような頭付き要素、または種々の接着剤層を挙げることができる。本発明の摺動可能なファスナーは、ファスナーとは異なる手段によって、たとえば、単独で適用された接着剤によって、縫製によって、ベースシート材料の基材への溶接、およびその他の手段によって基材上に取り付けることもできる。

あるいは、本発明のベアリング組立体は、固定以外の他の機能を有するより大きな物品中、たとえば絵画またはその他の表示を支持するために壁に取り付けることが可能なフレーム中に組み込むことができる。種々の方法、たとえば、既に作製したベアリング組立体を型内に挿入して、少なくとも１つの摺動可能なファスナー周囲に物品の残りの部分を成形することによって；または本発明の摺動可能なファスナーを形成するように成形した型構造を有する型表面を構成することによって、ベアリング組立体をより大きな物品中に組み込むことができる。本発明のベアリング組立体がより大きな物品中に組み込まれる場合、本明細書において使用される用語「ベースシート」は、摺動可能なファスナーが組み込まれる物品の構造を含む。

本発明のベアリング組立体は、多数の重要な利点を有し、それによってベアリング組立体が多数の重要な用途に適合する。たとえば、さびまたは腐食が発生しうる環境（たとえば海洋環境）で使用する場合；永続的に固定する前に再配置が可能な一時的ファスナーとして使用する場合；または小さな部品および断片の紛失が起こらないように多数のサイクルの組み立ておよび分解が予想される場合（玩具またはゲームなど）。自動車、電子工学、海洋、輸送、購入時点、および自動車アフターマーケットの用途などで機械的ファスナーが現在使用されている用途において本発明の摺動可能なファスナーを使用することができる。たとえば、本発明の摺動可能なファスナーは、バックアップパッドへの研磨ディスクの取り付け、アクセスパネル、自動車装備品、シートカバー、ヘッドライナー、コンピュータモニタのカバー、カーペット、壁飾り、絵画、標識、および表示の取り付け；封筒、郵送用容器、箱、およびパウチなどの封止；ならびに携帯電話、コンピュータのプリンタ、事務所用家具、事務所用パネル、玩具、および絵画用額縁などの組み立てに有用である。

このような２つの組立体を直角に配置することによって、３つすべての軸に沿った並進運動が可能となる装置を構成可能であることは明らかであろう。あまり複雑でなくより安価に、Ｚ面において一次元または類似の摺動可能なファスナーを前述の本発明と組み合わせることによって三次元運動を実現することができる。

本発明のベアリング組立体は、特定のファスナー形状に限定されるものではなく、一方向に同じ断面形状で延在する隆起部（リブ、レールなど）、または比較的長くまっすぐの隆起部で構成されるあらゆるファスナーで実現することができる。ベースシート上に配置した場合に構造的ファスナー要素に沿って横方向に摺動することができるあらゆるファスナー形状を、本発明の別の実施態様において使用することができる。たとえば、米国特許第３，２６６，１１３号明細書、同第４，２９０，１７４号明細書、同第４，８９４，０６０号明細書、同第５，１１９，５３１号明細書、同第５，０７７，８７０号明細書、および同第６，４７０，５４０号明細書に記載のファスナーを参照されたい。

本発明の摺動可能なファスナーは嵌め合いの組で一般に使用され、および自己嵌め合いの組が使用が容易のため好ましいが、自己嵌め合いの組である必要はなく、すなわち異なる形状のファスナーと相互係合してもよい。たとえば、高いリブおよび低いリブを有するファスナーを、リブがすべて同じ高さであるファスナーと相互係合させることができる。頭付きの相互係合する要素が突出する種々の他のファスナーが開示されている。たとえば、米国特許第３，２６６，１１３号明細書、同第４，２９０，１７４号明細書、同第４，８９４，０６０号明細書、同第５，１１９，５３１号明細書、同第５，０７７，８７０号明細書、および同第６，４７０，５４０号明細書に記載のファスナーを参照されたい。

ある実施態様においては、ファスナー要素の相互係合によって、相互係合が起こったことが確認される。確認は、ファスナーが係合したときに発する音によって行うことができるし、器具の使用または測定によって行うこともできる。本発明のベアリング組立体を構成するために選択される摺動可能なファスナーのリブ形状によって、非破壊的係合のある手段（たとえば、側部の挿入）、ならびに剥離力、剪断力、分割力、および引張剥離力に対する抵抗性が得られる。多種多様の断面および形状が知られており、摺動可能なファスナーの場合に好適となる。

ある実施態様においては、所望の係合／脱係合の種類によって、ファスナー形状の選択が決定される。たとえば、制御された脱係合、すなわち部分的な脱係合が必要な用途においては、米国特許第４，２９０，１７４号明細書に記載されるような一連の突出部によって、ファスナー要素間で次々に脱係合を行うことが可能になる。さらに、あるファスナー形状（リブを形成する分離した突出部など）では、連続的な隆起部またはレールから形成されたファスナー要素よりも、相互係合のためのファスナー要素の位置合わせが重要ではなくなる。分離した突出部から形成された摺動可能なファスナーリブは、不規則または多次元の表面によりよく適合させることもできる。

図７に示されるように、本発明のベアリング組立体を構成するのに適した代表的なファスナーは、ベースシート１１と、ベースシートに取り付けられベースシートから上方に突出する複数のリブ１２とを含む。リブ１２は互いに平行であり、横方向の距離１３の間隔を開けている。各リブは、ステム部分１４と、ステム部分の両側に取り付けられたフランジ１５および１６とを含む。両方のフランジ１５および１６は、ベースシート１１から間隔を開けて配置されるが、右側のフランジ１６はステム部分１４の上端に取り付けられ、左側のフランジ１５はステム部分のより低い高さに取り付けられる（「右」、「左」、および「上端」は、図７における位置を意味し、「上端」はベースシートから最も離れた表面と考えることもできる）。両方のフランジ１５および１６は、ステム部分１４上のそれらの取り付け位置からベースシート１１に向かってある角度で延在しており、その結果、それらの外側、すなわち横方向の端部においてフランジは、ステム部分へのそれらの取り付け位置よりも、ベースシートに接近している。ステム部分１４に取り付けられる高さによるフランジ１５および１６の間の差によって、中心垂直面２１に対して非対称なリブ１２が得られる。このような非対称性は、本発明のファスナーの自己嵌め合い相互係合を促進することが分かった。

本発明のベアリング組立体は、対称リブ、たとえば、ステム部分の各側の同じ高さでステム部分に取り付けられた同一のフランジを有するリブを有するファスナーフィルムを使用して構成することができる。ファスナーを相互係合させるために、より大きな力を加える必要がある。用途の種類によって、使用される適切な嵌り合う再閉可能なファスナーの選択が決まる。本発明の実施態様において、ベアリング組立体を構成するために使用されるファスナーフィルムは、米国特許第６，３６７，１２８号明細書において示され説明されるようなファスナーフィルムである。

本発明のファスナーフィルム中に使用されるリブは、典型的な同時押出リブであり、この場合、これは２種類の異なる材料を含み、その一方はリブの主要部分を構成し、他方はリブの上部を構成する。３種類以上の材料を押し出すことができ、リブまたはベースシートの異なる部分を構成することができる（たとえば、米国特許第６，１０６，９２２号明細書に記載されている）。たとえば、ベースシートが、たとえば可撓性または柔軟性のためのある材料を含むことができ、リブが、たとえばより剛性の高い材料などの異なる材料を含むことができる。あるいは、リブのステム部分が、たとえば、屈曲の繰り返しに望ましい可撓性、弾性、または耐疲労性を有する材料を含み、頭部、すなわちフランジを含むリブの上部は、異なる材料、たとえば、より剛性の高い非屈曲性材料を含むことができる。

本発明のベアリング組立体中に使用されるファスナーは、前述したような特徴の組み合わせを含むことができる。特徴の組み合わせが使用される場合、リブによって形成される輪郭は、等間隔で、同一の、分割されていない対称リブの全集団によって形成される断面からリブの長さを横断する方向で、規則的に繰り返す２つ以上の偏りを有することができる。上記の非対称または輪郭が偏る構造は、単に説明するためのものであって、網羅的なものではない。輪郭の特徴は、単なる例であるが、リブの非同一性（たとえば、規則的に繰り返すパターンのあるリブが、リブ高さの差、あるいはフランジ形状またはフランジ寸法の差などの断面形状において他のリブと異なる）、リブ形状の非対称性（たとえば、規則的な繰り返しパターンの少なくとも一部のリブが、リブを通過する中心垂直面に対して非対称な形状である）、リブ間隔の不均等（たとえば、あるリブ間の間隔が、規則的な繰り返しパターンで他のリブ間の間隔と異なる）、およびリブの分割（たとえば、規則的な繰り返しパターンの少なくとも一部のリブがスロットまたはスリットなどの細長い開口部を有する）などの種々の特徴から選択することができる。

リブ寸法は、用途によって変動させることができる。一般に、本発明のベアリング組立体は、ある範囲のリブ寸法によって希望通りに機能する。構成およびリブの形状に依存するが、リブ寸法が大きいと、リブ寸法が小さい場合よりも係合力および脱係合力が大きくなることが多い。より大きなリブ寸法は、ファスナーの組がより長時間係合したまま維持される、および／またはより大きな脱係合力に耐えることを意図しうる場合の高耐久性用途に使用することができ、一方、より小さな寸法はより耐久性の低い用途に適切となりうる。リブ寸法に依存するが、通常、摺動可能なファスナーフィルムの１０個以上のリブが、嵌め合わせられるファスナーの組のベアリングのリブと相互係合される。

本発明のファスナーフィルムは、典型的には、非破壊的係合で繰り返しの閉鎖および開放サイクルを可能とするため変形性を有する。しかし、本発明のベアリング組立体は、係合および／または脱係合中に永続的変形が起こりうる使い捨て用に設計することができる。

多くの用途では、他の所望の性質を維持しながら、係合に必要な力を小さくすることが好ましい。小さい係合力が望ましいこととは対照的に、脱係合力が大きいこと、すなわち、係合力として認識される力よりも大きいことが一般に望ましい。脱係合力は、ファスナーに対して設けられる支持の種類に依存して変動する。たとえば、一般に、剛性基材に取り付けられた本発明のファスナーには、ファスナーベースシート面に対して垂直に作用する引張型脱係合力、またはファスナーベースシートと平行に作用する剪断力または分割力が加わり、剥離型の力は存在したとしてもわずかである。一方、可撓性基材に取り付けられた本発明のファスナーには、引張力および剪断力以外に剥離型の力が加わる。

本発明の別の実施態様においては、ベアリング組立体の相互係合するリブの間の相互運動を促進するために、本発明において使用されるファスナーフィルム、たとえば、リブ表面上に摩擦低減剤が混入される。シリコーン材料などのこのような摩擦低減剤は、ファスナー本体の押出成形またはその他の成形中の溶融ポリマー材料の流動を促進し、そのため材料が所望のリブ形状を満たしやすくなるという利点も有する。

本発明において使用される自己閉鎖可能なファスナーフィルムは、種々の材料から作製することができるが、最も一般的には、一般に溶融加工可能なあらゆるポリマーを使用してポリマー材料から作製される。ホモポリマー、コポリマー、およびポリマーのブレンドが有用であり、種々の添加剤を含有することができる。金属などの無機材料も使用することができる。この組成物は所望の曲げ特性が得られるように選択され、たとえば、通常は係合および脱係合中のリブの長さに対して横方向におけるリブのステムの弾性曲げ運動が起こり、フランジの曲げは起こったとしてもわずかである。一般に、任意の添加剤を含むファスナー組成物の場合、１０³ＭＰａ〜１０⁷ＭＰａの弾性率で十分であるが、これは用途に応じて変化させることができる。

好適な熱可塑性ポリマーとしては、たとえば、ポリプロピレンまたはポリエチレンなどのポリオレフィン、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリメタクリル酸メチル、エチレン酢酸ビニルコポリマー、アクリレート改質エチレン酢酸ビニルポリマー、エチレンアクリル酸コポリマー、ナイロン、ポリ塩化ビニル、およびポリケトンまたはポリメチルペンタンなどのエンジニアリングポリマーが挙げられる。エラストマーとしては、たとえば、天然ゴムまたは合成ゴム、イソプレン、ブタジエン、またはエチレン（ブチレン）のブロックを含有するスチレンブロックコポリマー、メタロセン触媒ポリオレフィン、ポリウレタン、およびポリジオルガノシロキサンが挙げられる。ポリマーおよび／またはエラストマーの混合物を使用することもできる。

好適な添加剤としては、たとえば、可塑剤、粘着付与剤、充填剤、着色剤、紫外光安定剤、酸化防止剤、加工助剤（ウレタン、シリコーン、フルオロポリマーなど）、低摩擦係数材料（シリコーン）、ファスナーにあるレベルの伝導性を付与するための伝導性充填剤、顔料、およびそれらの組み合わせが挙げられる。一般に添加剤は、用途に応じて組成物の５０重量％までの量で存在することができる。

本発明のベアリング組立体に使用されるファスナーフィルムは、放電加工などによって切り取られた開口部を有するダイにポリマーウェブを押し出すことによって形成することができる。ダイの形状は、所望の断面形状または輪郭を有するウェブが形成されるように設計される。ウェブは、ダイを出た後、水などの冷却材料に通して引き上げることによって一般に冷却される。リブの間の空間を含めた押出ウェブ全面を十分濡らすために、冷却媒体中に湿潤剤が必要となる場合がある。押出ウェブは、たとえば、押出リブを切断し、ウェブを延伸してリブに中断部分を形成することによって、または、ファスナーの間の相対運動を制限する構造を形成することによって、さらに加工することができる。次に、一般に押出ウェブの切断および細断によって、ファスナーが形成される。押出成形が非常に好ましいが、押出成形の代わりに、本発明のファスナーは、射出成形または注型などの他の方法で製造することができる。本発明のファスナー要素の形成に有用な方法としては、米国特許第５，８６８，９８７号明細書、同第６，１３２，６６０号明細書、および国際公開第０３／０５９１１０号パンフレットに記載の方法が挙げられる。

これらの実施例は、単に説明のみを目的としており、添付の請求の範囲の限定を意味するものではない。実施例および明細書の残りの部分におけるすべての部数、パーセント値、比率等は、他に明記しない限りは重量を基準としている。

実施例１
４枚の自己嵌め合いファスナーフィルムを切り取った。これらのうちの２枚（摺動可能なファスナー）は、長さ１０センチメートルおよび幅１センチメートルで切断し、フィルムのリブ方向または機械方向に沿って切断した。残りの２枚（ベアリングピース）は、辺の寸法１センチメートルの正方形として切断した。１枚のベアリングピースのリブ付き面の反対側のベースシートに９６７１ＬＥ積層接着剤と積層し、第２のベアリングピースのリブが第１のベアリングピースのリブに対して垂直となるように、第２のベアリングピースのベースシートをこの構造体に取り付けて、ベアリングを形成した。最初にこのベアリングを１つの摺動可能なファスナーと係合させ、続いて第２の摺動可能なファスナーを、第１のスライダーピースと交差するようにベアリングと係合させた。この組立体の摺動可能なファスナーは、ベアリングに沿って摺動して、２つの摺動可能なファスナーのＸ−Ｙ平面において連続的に変動する二軸運動が互いに対して得られるよう操作されたが、２つの面と直交する運動、すなわちＺ軸に沿った運動は制限され、ファスナーフィルムのリブの脱係合を必要とした。

実施例２
実施例１に記載されるようにして、４枚の摺動可能なファスナーと８枚のベアリングピースとの、１２枚の自己嵌め合いファスナーフィルムを切り取った。実施例１に記載されるように、８枚のベアリングピースを互いに積層して、４つのベアリングを作製した。２枚の摺動可能なファスナーを、約５センチメートル離して互いに平行に重ねた。２つのベアリングを、各端部から約２センチメートルで各スライダーピースと係合させた。残りの２枚の摺動可能なファスナーは、元の２枚の摺動可能なファスナーに対して垂直のベアリングに係合させて、図２に示されるようなポンド記号＃と類似した組立体を形成した。この組立体の摺動可能なファスナーは、ベアリングに沿って摺動して、Ｘ−Ｙ平面において連続的に変動する相対運動が得られるように操作されたが、この面と直交する運動は制限され、自己嵌め合いファスナーフィルムのリブの脱係合を必要とした。

実施例３
図４に示されるように、辺の寸法７．６センチメートルおよび厚さ０．５センチメートルの正方形のポリカーボネート板に、直径２．５センチメートルおよび長さ１．９センチメートルの円筒形ノブを取り付けた。辺の寸法７．６センチメートルの自己嵌め合いファスナーフィルムの正方形のシートを、９６７１ＬＥ積層接着剤を使用して、これらの板のノブの反対側の板の面に積層した。辺の寸法１．９センチメートルの２つの正方形のベアリングピースを自己嵌め合いファスナーフィルムから切り取り、実施例１に記載のようにして互いに積層してベアリングを形成した。このベアリングを、一方の板の中央に配置し、音がするまで押し付けて係合させた。第１の板に対して垂直にリブが回転するように他方の板を配置し、ベアリングの利用可能な外面上に係合させた。２つのノブをつかむと、この組立体の摺動可能なファスナーは、ベアリングに沿って摺動して、Ｘ−Ｙ平面において連続的に変動する相対運動が得られるように操作されたが、この面と直交する運動は制限され、自己嵌め合いファスナーフィルムのリブの脱係合を必要とした。

実施例４
実施例３に記載される方法と同じ方法で作製した第２のベアリングも使用したことのみを除けば、実施例３に記載のものと同じ組立体を作製した。この組立体の摺動可能なファスナーは、ベアリングに沿って摺動して、Ｘ−Ｙ平面において連続的に変動する相対運動が得られるように操作されたが、この面と直交する運動は制限され、自己嵌め合いファスナーフィルムのリブの脱係合を必要とした。

実施例５
実施例４に記載の組立体と類似し、２枚の板に取り付けた２つの摺動可能なファスナーを有する組立体を作製し、２つの横方向タブのみを有する２つのベアリングを作製した。横方向タブは、摺動可能なファスナーと同じ自己嵌め合いファスナーフィルムから作製し、２．５４センチメートルの正方形であった。これらの横方向タブを、リブのほぼ中心で、摺動可能なファスナーの上端および下端に取り付けた。下部の横方向タブは、上部の摺動可能なファスナーがタブに到達したときに上部板の運動を停止させ、上部の横方向タブは、下部の摺動可能なファスナーがタブに到達したときに下部板の運動を停止させるように、この組立体を組み立てた。

実施例６
図５に示されるように、９６７１ＬＥ接着剤を使用して、実施例１に記載される摺動可能なファスナーを外径８．８９センチメートルのシリンダーに積層した。実施例１に記載されるベアリングピースを取り付けた。この組立体のベアリングは、摺動可能なファスナーに沿って摺動して、シリンダーの外面に沿って連続的に変動する相対運動が得られるように操作されたが、この面と直交する運動は制限され、自己嵌め合いファスナーフィルムのリブの脱係合を必要とした。

実施例７
図６に示される実施態様と同様に、長さ３０センチメートルおよび幅１センチメートルの一連の１０枚の摺動可能なファスナーを、自己嵌め合いファスナーフィルムの機械方向またはリブ方向で切り取った。これらのストリップは平行の配置で、９６７１ＬＥ積層接着剤のストリップを使用して、各ストリップ間隔を１センチメートルとしてステンレス鋼板に積層した。長さ１５センチメートルおよび幅１センチメートルの一連の１２枚の摺動可能なファスナーを、自己嵌め合いファスナーフィルムの機械方向またはリブ方向で切り取った。これらのストリップは平行の配置で、９６７１ＬＥ積層接着剤のストリップを使用して、各ストリップ間隔を１センチメートルとしてポリカーボネート板に積層した。３．５センチメートル×４．０センチメートルの２枚の長方形ベアリングストリップを、自己嵌め合いファスナーフィルムから切り取った。各ベアリングストリップの中央の５つのリブをカミソリの刃で切り落とし、各ベアリングストリップの中央に孔を開けた。二部品金属スナップを使用し、孔に通して、互いの平坦側どうしをあわせて２つのベアリングピースに取り付けた。これによって、互いに対して回転可能なベアリングピースが得られた。ベアリングリブを、ステンレス鋼板に積層した摺動可能なファスナー、およびポリカーボネート板に積層した摺動可能なファスナーと係合させた。この組立体の摺動可能なファスナーは、ベアリングに沿って摺動して、Ｘ−Ｙ平面において連続的に変動する相対運動、およびベアリングの金属スナップのまわりの回転が得られるように操作されたが、この面と直交する運動は制限され、自己嵌め合いファスナーフィルムのリブの脱係合を必要とした。

実施例８
実施例７に記載される方法と同じ方法で作製した第２のベアリングも使用したことのみを除けば、実施例７に記載のものと同じ組立体を作製した。この組立体の摺動可能なファスナーは、ベアリングに沿って摺動して、Ｘ−Ｙ平面において連続的に変動する相対運動、およびベアリングの金属スナップのまわりの回転が得られるように操作されたが、この面と直交する運動は制限され、自己嵌め合いファスナーフィルムのリブの脱係合を必要とした。

本発明の範囲および意図から逸脱することなく、本発明の種々の修正および変更が、当業者によって明らかとなるであろう。本明細書に記載の説明的実施態様および実施例に本発明が限定されることを意図するものではなく、このような実施例および説明的実施態様は例として提示しており、本発明の範囲は請求項によってのみ限定されることを意図していることを理解されたい。

本発明のベアリング組立体の一実施態様の斜視図および断面図である。 本発明の複数のベアリングピースと相互係合する複数の摺動可能なファスナーの平面図である。 本発明の一実施態様におけるタブを有するベアリング組立体の斜視図である。 本発明の別の実施態様におけるベアリング組立体の斜視図である。 本発明の一実施態様における基材上のベアリング組立体の斜視図である。 本発明の別の実施態様における回転要素を有するベアリング組立体の斜視図である。 本発明のある実施態様において使用されるファスナーフィルムの断面図を示している。

Claims (4)

1. ベースシートと前記ベースシートから突出している複数の平行リブとを含んで、第１の摺動可能なファスナーを形成している、再閉可能なファスナーフィルムと；
   ベースシートと前記ベースシートから突出している複数の平行リブとを含んで、第１のベアリングピースを形成している、再閉可能なファスナーフィルムと；
   ベースシートと前記ベースシートから突出している複数の平行リブとを含んで、第２のベアリングピースを形成している、再閉可能なファスナーフィルムと；
   ベースシートと前記ベースシートから突出している複数の平行リブとを含んで、第２の摺動可能なファスナーを形成している、再閉可能なファスナーフィルムと；
   を有し；
   前記第２のベアリングピースの前記リブが、前記第１のベアリングピースの前記リブに対して平行とならないようにして、前記第１のベアリングピースの前記リブ付き面の反対側の前記ベースシートの平坦側が、前記第２のベアリングピースの前記リブ付き面の反対側の前記ベースシートの平坦側と連結されて、ベアリングが形成され；
   前記第２の摺動可能なファスナーが前記第１の摺動可能なファスナーに対して平行にならないようにして、前記第１のベアリングピースの前記リブが、前記第１の摺動可能なファスナーの前記リブと相互係合し、且つ前記第２のベアリングピースの前記リブが、第２の摺動可能なファスナーの前記リブと相互係合し；
   前記第１および第２の摺動可能なファスナーは、互いに制限されない二軸運動を行い；且つ
   前記第１および第２の摺動可能なファスナーは、前記摺動可能なファスナーに対して垂直の軸方向について運動を制限されており、
   前記リブの少なくとも最上部が、前記摺動可能なファスナーとベアリングピースとの相互係合を促進するための摩擦低減剤を含み、
   前記ベアリングが、前記ベアリングに取り付けられた回転要素をさらに有し、前記ベアリングが、前記ベアリングを通って延在する仮想軸のまわりの回転運動を提供しながら、前記ベアリングに対して垂直の運動を防止する、
   ベアリング組立体。
2. 前記第１のベアリングピースと前記第２のベアリングピースとの間に配置された基材をさらに有し、ここで、前記第２のベアリングピースの前記リブが、前記第１のベアリングピースの前記リブと平行とならないようにして、前記第１のベアリングピースの前記リブ付き面の反対側の前記ベースシートの前記平坦側が、前記基材に取り付けられかつ、前記第２のベアリングピースの前記リブ付き面の反対側の前記ベースシートの前記平坦側が、同じ基材の反対側に取り付けられて、ベアリングが形成されている、請求項１に記載のベアリング組立体。
3. 少なくとも１つの摺動可能なファスナーの前記ベースシートが、前記リブに取り付けられた隆起領域を有して、前記ベアリングの前記二軸運動を制限している、請求項１に記載のベアリング組立体。
4. 少なくとも１つの摺動可能なファスナーの前記リブが、前記ベアリングの前記二軸運動を制限するために永続的に変形している、請求項１に記載のベアリング組立体。

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