JP6833829B2 - ファスナーエレメント、ファスナーエレメントの製造装置、及びファスナーエレメントの製造方法 - Google Patents

ファスナーエレメント、ファスナーエレメントの製造装置、及びファスナーエレメントの製造方法 Download PDF

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Description

本発明は、第１面に噛合凹部が形成され、第２面に噛合凸部が形成された噛合頭部を有する金属製のファスナーエレメントと、そのファスナーエレメントを製造する製造装置及び製造方法とに関する。
金属製のファスナーエレメント（以下、単に金属エレメントと言うこともある）は、一般に、噛合頭部と、同噛合頭部の基端部から延出するテープ挟持部とを有する。また、テープ挟持部は、噛合頭部から連続的に延びる股部と、股部から分岐して更に延出する一対の第１脚部及び第２脚部とを有する。この場合、第１脚部と第２脚部との間にはテープ挟持空間が形成されるとともに、テープ挟持部の第１脚部から股部を介して第２脚部にかけて、テープ挟持面が連続して形成される。このような金属エレメントは、通常、主に以下のような２つの代表的な方法を用いて製造される。
先ず、金属エレメントを製造する第１の製造方法は、金属製の平角線材をプレス加工等の押圧により塑性変形させて噛合頭部などを成形し、更に、その成形された平角線材をパンチやダイ等を用いてエレメントの形状に打ち抜くこと又は切り落とすことによって、金属エレメントを製造する方法である。この第１の製造方法の場合、ファスナーエレメントが１つ１つバラバラの状態で製造される。
このようにして得られたファスナーエレメントは、例えばバレル研磨や化学研磨などの研磨工程や、エレメント表面にクリア塗装等を施す塗装工程が行われ、その後、加締め手段を用いて、ファスナーテープの一側縁部に一定の間隔で１つ１つ植え付けられる。これによって、複数の金属エレメントがファスナーテープに列設されたファスナーストリンガーが製造される。
次に、金属エレメントを製造する第２の製造方法は、先ず、例えば円形断面を有する長尺の金属線材を複数の圧延ロールに通して、横断面が略Ｙ形状を呈するように成形することによって、横断面が略Ｙ字状を呈するエレメント用線材（所謂、Ｙバー）を作製する。続いて、得られた線材を、カッティングパンチとカッティングダイを用いて、線材の長さ方向に所望の厚みで順次切断することにより、仮噛合頭部と、仮噛合頭部から延出するテープ挟持部とを有するエレメント素子を形成する。
その後、得られたエレメント素子の仮噛合頭部を、フォーミングダイとフォーミングパンチとを用いて、その第１面側からエレメント厚さ方向にプレス成形して塑性変形させる。これにより、第１面に噛合凹部が形成され、第２面に噛合凸部が形成された噛合頭部と、その噛合頭部から延出する上記のテープ挟持部とを有する金属エレメントが製造される。
上述のような第２の製造方法やそれに用いる製造装置については、例えば特公昭６３−６２９５号公報（特許文献１）、特許第２７４４３８３号公報（特許文献２）、国際公開第２０１５／０４９７６７号（特許文献３）などに記載されている。
上述のような第２の製造方法で製造される金属エレメントは、噛合凹部と噛合凸部が噛合頭部の反対面に１つずつ形成されるため、片面エレメントと呼ばれることもある。また、第２の方法で製造される片面エレメントは、上述した噛合凸部及び噛合凹部の成形に引き続いて、加締め部（加締めパンチ）による植え付け工程が連続的に行われることにより、ファスナーテープの一側縁部に１つ１つ順番に取り付けられ、それによって、ファスナーストリンガーが製造される。また必要に応じて、製造された片面エレメントに対して、ファスナーテープへの植え付け工程を行う前に、バレル研磨などによる研磨工程が行われることもある。
上述のような略Ｙ字状断面を有する線材から金属エレメントを製造する第２の製造方法は、金属製の平角線材から金属エレメントを製造する前述の第１の製造方法に比べて、ファスナーエレメントの形状は制約されるものの、ファスナーストリンガー及びスライドファスナーを安価に製造できるという利点を有する。
ところで、噛合頭部とテープ挟持部とを有する金属エレメントについては、一般的に、ファスナーテープのテープ幅方向の力を受けたときに金属エレメントがファスナーテープから脱落しない強度を表す引抜強度が高いことや、金属エレメントがテープ長さ方向の力を受けたときに取り付け位置がずれることのない強度を表す滑り強度が高いこと等が求められる。
例えば、金属エレメントの滑り強度を高めることに関する発明は、実開昭５２−６４１０６号公報（特許文献４）、実公昭５６−３５０５２号公報（特許文献５）、実公昭５７−４８４０５号公報（特許文献６）などに開示されている。
一例として、図１３に特許文献６に記載されている金属エレメント９０の斜視図を示すように、特許文献６の金属エレメント９０には、テープ挟持部９１のテープ挟持面９２から、ファスナーテープを挟持する挟持空間に向けて局部的に張り出すように、エレメント厚さ方向に直交する方向に突出する複数の突出部９３が設けられている。
金属エレメント９０は、通常、テープ挟持部９１内にファスナーテープを挿入した状態で、テープ挟持部９１の第１脚部９４ａ及び第２脚部９４ｂを互いに接近するように押圧して塑性変形させることによってファスナーテープに取り付けられる（植え付けられる）。
従って、金属エレメント９０のテープ挟持部９１に上述のような複数の突出部９３が設けられることにより、金属エレメント９０をファスナーテープに取り付けたときに、突出部９３をファスナーテープに局部的に食い込ませることができる。その結果、ファスナーテープに対する金属エレメント９０の上述した滑り強度が効果的に高められる。
特公昭６３−６２９５号公報 特許第２７４４３８３号公報 国際公開第２０１５／０４９７６７号 実開昭５２−６４１０６号公報 実公昭５６−３５０５２号公報 実公昭５７−４８４０５号公報
金属エレメントを製造する方法としては、上述のように、金属製の平角線材から製造する第１の製造方法と、略Ｙ字状断面の線材（Ｙバー）から製造する第２の製造方法とが一般的に知られている。また、第２の製造方法を用いる場合は、Ｙバーから切り出されたエレメント素子に対して、上述したようにエレメント厚さ方向にプレス成形を行うことによって金属エレメントが製造される。
しかし、例えば図１３に示したような従来の金属エレメント９０を製造する場合、金属エレメント９０のテープ挟持部９１に、複数の突出部９３をエレメント厚さ方向に対して直交する方向に向けて突設させる必要がある。このため、複数の突出部９３を有する金属エレメント９０を、エレメント厚さ方向に沿ったプレス加工のみを仮噛合頭部に対して行うことができる従来の第２の製造方法を用いて製造することは非常に難しかった。
また、図１３に示したように金属エレメント９０を、例えば従来の第１の製造方法を用いて製造する場合、製造される金属エレメントのテープ挟持部に対し、エレメント厚さ方向に直交する方向からプレス加工を行うこともできるため、上述のような突出部９３をテープ挟持面９２から突出するように形成することが可能となる。しかしこの場合、テープ挟持部９１のテープ挟持面９２からの突出部９３の膨出高さ（突出量）を大きく確保することが難しい。
このため、金属製の平角線材から製造された金属エレメントに対して例えば研磨工程を行った場合に、金属エレメントのテープ挟持部に設けた突出部が、研磨工程で削られて非常に小さくなることや無くなってしまうことがあった。従って、ファスナーエレメントの製造後に研磨工程を行う場合でも、ファスナーエレメントのテープ挟持部に突出部が適切な大きさで形成され、滑り強度を安定して高められる技術の開発が求められている。
本発明は上記従来の課題に鑑みてなされたものであって、その具体的な目的は、滑り強度を増大可能な膨出高さを安定して備える突出部がテープ挟持部に設けられ、更に、略Ｙ字状断面の線材からエレメント素子を切り出す方法を用いて安価に製造することが可能な金属製のファスナーエレメントと、そのファスナーエレメントを製造する製造装置及び製造方法とを提供することにある。
上記目的を達成するために、本発明により提供されるファスナーエレメントは、基本的な構成として、エレメント厚さ方向の一方に向く第１面及び他方に向く第２面を備えた噛合頭部と、前記噛合頭部からエレメント長さ方向に向けて延出するテープ挟持部とを有し、前記噛合頭部の前記第１面に噛合凹部が凹設され、前記噛合頭部の前記第２面に噛合凸部が突設され、前記テープ挟持部は、前記噛合頭部から延びる股部と、前記股部から２つに分かれて前記エレメント長さ方向に更に延びる一対の第１脚部及び第２脚部とを備え、前記第１脚部と前記第２脚部とはエレメント幅方向に開き、前記エレメント幅方向は、前記エレメント長さ方向に直交する方向であり、前記エレメント厚さ方向は、前記エレメント長さ方向と前記エレメント幅方向とに直交する方向であり、前記第１脚部から前記股部を介して前記第２脚部にかけてテープ挟持面が連続して形成されるスライドファスナー用の金属製ファスナーエレメントであって、
前記テープ挟持部は、前記テープ挟持部における前記エレメント厚さ方向の一方に向く第１面及び他方に向く第２面の少なくとも一面から前記エレメント厚さ方向に沿って凹設され、前記テープ挟持面に開口する少なくとも１つの切欠き部と、前記切欠き部の底面の前記エレメント厚さ方向に隣接して前記テープ挟持面から膨出する膨出部とを有し、
前記切欠き部の前記底面は、前記テープ挟持部における前記第１面及び前記第２面の少なくとも一面から前記エレメント厚さ方向に離れた位置に、前記エレメント厚さ方向に向いて配されることを最も主要な特徴とするものである。
本発明に係るファスナーエレメントにおいて、前記切欠き部の前記底面と前記膨出部の頂端面とが、連続する単一面に形成されていることが好ましい。
また、前記切欠き部は、前記底面から立ち上がるとともに互いに向かい合うように平面状に形成される一対の側壁面と、前記底面から立ち上がるとともに前記テープ挟持面から最も離れて平面状に形成される奥端面とを有し、前記切欠き部は、一対の前記側壁面の間隔が前記底面に向けて漸減するように、一対の前記側壁面が前記エレメント厚さ方向に対して傾斜するテーパ状に形成されていることが好ましい。
更に、複数の前記切欠き部と複数の前記膨出部とが、前記エレメント幅方向の中心面を基準に対称的に形成されていることが好ましい。
本発明のファスナーエレメントにおいて、前記テープ挟持部は、前記テープ挟持面に前記エレメント厚さ方向に沿って連続して突設される突条部を有することが好ましい。
また、前記切欠き部は、前記テープ挟持部の前記第１面から凹設されていることが好ましい。
次に、本発明により提供されるファスナーエレメントの製造装置は、基本的な構成として、横断面が略Ｙ字状を呈するエレメント用線材を長さ方向に所定のピッチで間欠的に供給する線材供給部と、前記エレメント用線材を所定の厚さで切断して、仮噛合頭部と前記仮噛合頭部からエレメント長さ方向に向けて延出するテープ挟持部とを有するエレメント素子を形成するカッティングパンチと、前記エレメント素子の前記仮噛合頭部にプレス成形を行って、前記仮噛合頭部のエレメント厚さ方向の一方に向く第１面に噛合凹部を成形するとともに前記仮噛合頭部のエレメント厚さ方向の他方に向く第２面に噛合凸部を成形するエレメント成形部とを有し、前記仮噛合頭部に前記エレメント成形部で前記プレス成形を行うことにより形成される噛合頭部と、前記テープ挟持部とを有し、前記噛合頭部のエレメント厚さ方向の一方に向く第１面に噛合凹部が凹設され、前記噛合頭部のエレメント厚さ方向の他方に向く第２面に噛合凸部が突設され、前記テープ挟持部は、前記噛合頭部から延びる股部と、前記股部から２つに分かれて前記エレメント長さ方向に更に延びる一対の第１脚部及び第２脚部とを備え、前記第１脚部と前記第２脚部とはエレメント幅方向に開き、前記エレメント幅方向は、前記エレメント長さ方向に直交する方向であり、前記エレメント厚さ方向は、前記エレメント長さ方向と前記エレメント幅方向とに直交する方向であり、前記第１脚部から前記股部を介して前記第２脚部にかけてテープ挟持面が連続して形成されるファスナーエレメントの製造装置であって、前記エレメント成形部は、前記エレメント素子の前記テープ挟持部を前記テープ挟持部の前記エレメント厚さ方向の一方に向く第１面から前記エレメント厚さ方向に沿って局部的に押圧して塑性変形させることにより、前記テープ挟持部の前記第１面から前記エレメント厚さ方向に沿って凹設され、前記テープ挟持面に開口する少なくとも１つの切欠き部と、前記テープ挟持部の前記第１面から前記エレメント厚さ方向に離れた位置に、前記エレメント厚さ方向に向いて配される前記切欠き部の底面と、前記切欠き部の形成に伴う塑性流動により前記切欠き部の前記底面に隣接して前記テープ挟持面から膨出する膨出部とを形成する突状押圧部を有してなることを最も主要な特徴とするものである。
本発明の製造装置において、前記エレメント成形部は、前記エレメント素子を載置するフォーミングダイと、前記フォーミングダイに対して昇降可能に配され、前記エレメント素子の前記テープ挟持部を前記フォーミングダイに向けて押さえ付けるプレッシャーパッドと、前記フォーミングダイに対して昇降可能に配され、前記フォーミングダイ及び前記プレッシャーパッド間に保持される前記エレメント素子の前記仮噛合頭部に前記プレス成形を行うフォーミングパンチとを有し、前記プレッシャーパッドは、前記エレメント素子の前記テープ挟持部を先端面で押さえ付ける素子固定部と、前記素子固定部の先端面から前記プレッシャーパッドの下降方向に突出して設けられ、前記テープ挟持部の前記第１脚部及び前記第２脚部間に挿入される挿入部とを備え、前記突状押圧部は、前記プレッシャーパッドにおける前記挿入部の基端部に、前記挿入部の外周側面から突設されていることが好ましい。
この場合、前記プレッシャーパッドの前記突状押圧部は、前記プレッシャーパッドの下降方向に対して直交する断面の面積が、前記素子固定部の先端面から離れるにつれて減少する形態を有することが好ましい。
次に、本発明により提供されるファスナーエレメントの製造方法は、横断面が略Ｙ字状を呈するエレメント用線材を所定の厚さで切断して、仮噛合頭部と前記仮噛合頭部からエレメント長さ方向に向けて延出するテープ挟持部とを有するエレメント素子を形成すること、及び、前記エレメント素子の前記仮噛合頭部にプレス成形を行って前記仮噛合頭部のエレメント厚さ方向の一方に向く第１面に噛合凹部を成形するとともに前記仮噛合頭部の前記エレメント厚さ方向の他方に向く第２面に噛合凸部を成形して噛合頭部を形成することを含み、前記噛合頭部と前記テープ挟持部とを有し、前記テープ挟持部は、前記噛合頭部から延びる股部と、前記股部から２つに分かれて前記エレメント長さ方向に更に延びる一対の第１脚部及び第２脚部とを備え、前記第１脚部と前記第２脚部とはエレメント幅方向に開き、前記エレメント幅方向は、前記エレメント長さ方向に直交する方向であり、前記エレメント厚さ方向は、前記エレメント長さ方向と前記エレメント幅方向とに直交する方向であり、前記第１脚部から前記股部を介して前記第２脚部にかけてテープ挟持面が連続して形成されるファスナーエレメントの製造方法において、前記仮噛合頭部の前記プレス成形において前記エレメント素子の前記テープ挟持部を押さえるときに、前記エレメント素子の前記テープ挟持部を前記テープ挟持部の前記エレメント厚さ方向の一方に向く第１面からエレメント厚さ方向に沿って局部的に押圧して塑性変形させることにより、前記テープ挟持部の前記第１面から前記エレメント厚さ方向に沿って凹設され、前記テープ挟持面に開口する少なくとも１つの切欠き部と、前記テープ挟持部の前記第１面から前記エレメント厚さ方向に離れた位置に、前記エレメント厚さ方向に向いて配される前記切欠き部の底面とを形成すると同時に、前記切欠き部の形成に伴う塑性流動により前記切欠き部の前記底面に隣接して前記テープ挟持面から膨出する膨出部を形成することを含んでなることを最も主要な特徴とするものである。
本発明のファスナーエレメントでは、噛合頭部から延出するテープ挟持部が、テープ挟持部の第１脚部から股部を介して第２脚部にかけて連続して形成されるテープ挟持面を有する。また、そのテープ挟持部は、テープ挟持部の第１面及び第２面の少なくとも一面からエレメント厚さ方向に沿って凹設される少なくとも１つの切欠き部と、その切欠き部に対応して設けられ、切欠き部の底面のエレメント厚さ方向に隣接してテープ挟持面から膨出する膨出部とを有する。
このような本発明のファスナーエレメントを製造する場合、テープ挟持部にエレメント厚さ方向に沿った切欠き部を設けると同時に、その切欠き部に対応して膨出部を設けることができる。このため、本発明のファスナーエレメントは、前述した第２の製造方法において、略Ｙ字状断面の線材から切り出されたエレメント素子に対し、エレメント厚さ方向に沿ってプレス加工を行うことによって容易に製造することが可能となる。従って、テープ挟持部のテープ挟持面から膨出部が膨出するファスナーエレメントを安価に提供することができる。
また、本発明のファスナーエレメントでは、膨出部の大きさ（特に、膨出高さ）を、切欠き部の大きさに対応させて容易に大きくすることが可能である。これにより、ファスナーエレメントをファスナーテープに取り付けたときに、ファスナーエレメントに大きく形成した膨出部を、ファスナーテープ（特にファスナーテープの芯紐部）に深く食い込ませるとともに、形成した切欠き部内にファスナーテープを食い込ませる（進入させる）ことが可能となる。その結果、ファスナーテープに対するファスナーエレメントの滑り強度を容易に増大させるとともに、ファスナーエレメントの引抜強度も高めることができる。
更に、ファスナーエレメントに膨出部を、上述のように膨出高さを大きくして形成できることにより、製造されたファスナーエレメントに対して、例えばファスナーテープに取り付ける前にバレル研磨などの研磨工程が行われる場合に、膨出部は、研磨工程で多少削られたとしても、滑り強度を高めることが可能な適切な大きさ（膨出高さ）を安定して備えることができる。
このような本発明のファスナーエレメントにおいては、切欠き部の底面と膨出部の頂端面とが連続する単一面に形成される。これにより、テープ挟持部のテープ挟持面に膨出部が安定して形成される。また、膨出部を、切欠き部の大きさに対応させて容易に大きく形成することができる。
また、テープ挟持部に設ける切欠き部は、エレメント厚さ方向に直交する空間断面が、切欠き部の底面に向けて漸減するテーパ状に形成されている。これにより、ファスナーエレメントの製造時に、切欠き部を所定の形状及び大きさに形成して、当該切欠き部に対応する膨出部を安定して形成できる。また、ファスナーエレメントの製造装置のエレメント素子にプレス加工を行うエレメント成形部において、切欠き部を形成する突状押圧部の強度を確保し易くなり、突状押圧部が破損することを効果的に防止できる。
更に本発明において、複数の切欠き部と複数の膨出部とが、エレメント幅方向の中心面を基準に対称的に形成されている。これにより、ファスナーエレメントの膨出部をファスナーテープの表裏面に対称的に食い込ませてファスナーエレメントを取り付けることができるため、ファスナーエレメントの滑り強度を効果的に増大させることができる。また、ファスナーテープに取着されたファスナーエレメントが外力を受けても、ファスナーエレメントの姿勢を安定して維持できる。
本発明において、ファスナーエレメントのテープ挟持部は、テープ挟持面にエレメント厚さ方向に沿って連続して突設される突条部を更に有する。これにより、ファスナーエレメントの滑り強度を更に増大させるとともに、ファスナーテープに対するファスナーエレメントの引抜強度を高めることができる。
また、ファスナーエレメントの切欠き部は、テープ挟持部の第１面から凹設されている。これにより、ファスナーエレメントの製造装置でエレメント素子からファスナーエレメントを製造する際に、噛合凹部が設けられるエレメント素子の第１面の上方からプレス加工を行うことによって、切欠き部及び膨出部を円滑に且つ安定して形成できる。またこの場合、従来の製造装置に配されるエレメント成形部のプレッシャーパッドの形状を変更することによって比較的簡単に対応できるため、改良に要する設備コストを低く抑えることも可能となる。
次に、本発明により提供されるファスナーエレメントの製造装置は、エレメント用線材を長さ方向に沿って供給する線材供給部と、エレメント用線材を所定の厚さで切断してエレメント素子を形成するカッティングパンチと、エレメント素子にプレス成形を行って噛合凹部及び噛合凸部を成形するエレメント成形部とを有する。また、エレメント成形部は、エレメント素子のテープ挟持部をエレメント厚さ方向に沿って局部的に押圧して塑性変形させる突状押圧部を有する。
この場合、突状押圧部は、テープ挟持部に対してエレメント厚さ方向に沿って所定の深さまでプレス加工を行うことが可能に形成されている。また、突状押圧部は、テープ挟持部に、エレメント厚さ方向に沿って凹設され、テープ挟持部のテープ挟持面に開口する切欠き部を形成すると同時に、切欠き部の形成に伴う塑性流動により切欠き部の底面に隣接して突設される膨出部を形成可能な形態を有する。
上述のような突状押圧部をエレメント成形部に有する本発明の製造装置によれば、横断面が略Ｙ字状を呈するエレメント用線材から、テープ挟持部に切欠き部とその切欠き部に対応して配される膨出部とが設けられた本発明のファスナーエレメントを連続的に安定して製造することができる。
また、上述のような本発明の製造装置において、エレメント成形部は、エレメント素子を載置するフォーミングダイと、フォーミングダイに対して昇降可能に配され、エレメント素子のテープ挟持部をフォーミングダイに向けて押さえ付けるプレッシャーパッドと、フォーミングダイに対して昇降可能に配され、エレメント素子にプレス成形を行うフォーミングパンチとを有する。
また、プレッシャーパッドは、エレメント素子のテープ挟持部を先端面で押さえ付ける素子固定部と、素子固定部の先端面に垂設され、テープ挟持部の第１脚部及び第２脚部間に挿入される挿入部とを備える。この場合、エレメント素子のテープ挟持部に切欠き部を形成する突状押圧部は、プレッシャーパッドにおける挿入部の基端部に、挿入部の外周側面から挿入部の垂設方向に対して直交する方向に突設されている。
エレメント成形部が、上述のようなフォーミングダイ、プレッシャーパッド、及びフォーミングパンチを有することにより、エレメント素子にプレス成形を行うことが可能なエレメント成形部を比較的簡単な構造で形成できる。また、エレメント成形部でエレメント素子にプレス成形を行うことにより、噛合凹部及び噛合凸部が噛合頭部に設けられ、且つ、切欠き部及び膨出部がテープ挟持部に設けられたファスナーエレメントを安定して製造することができる。
またこの場合、プレッシャーパッドの突状押圧部は、挿入部の垂設方向に対して直交する断面の面積が、素子固定部の先端面から離れるにつれて減少する形態を有する。これにより、プレッシャーパッドの突状押圧部の強度が確保し易くなり、突状押圧部を破損し難く形成することができる。また突状押圧部によって、エレメント素子のテープ挟持部に切欠き部を所定の形状及び大きさで形成して、当該切欠き部に対応する膨出部を安定して形成することができる。
次に、本発明により提供されるファスナーエレメントの製造方法は、エレメント用線材を所定の厚さで切断してエレメント素子を形成すること、及び、そのエレメント素子にプレス成形を行って噛合凹部及び噛合凸部を成形することを含む。更に、本発明の製造方法は、仮噛合頭部のプレス成形においてエレメント素子のテープ挟持部を押さえるときに、エレメント素子のテープ挟持部をエレメント厚さ方向に沿って局部的に押圧して塑性変形させるプレス加工を行うことを含む。
上述のようなプレス加工を行うことにより、テープ挟持部に、エレメント厚さ方向に沿って凹設され、テープ挟持部のテープ挟持面に開口する切欠き部を安定して形成することができる。また、その切欠き部の形成と同時に、切欠き部の形成に伴う塑性流動により切欠き部の底面に隣接して膨出する膨出部を安定して形成することができる。
従って、上述のような工程を含む本発明の製造方法によれば、横断面が略Ｙ字状を呈するエレメント用線材から、テープ挟持部に切欠き部とその切欠き部に対応して配される膨出部とが設けられた本発明のファスナーエレメントを連続的且つ効率的に、安定して製造することができる。
本発明のファスナーエレメントを有するスライドファスナーを示す平面図である。 ファスナーテープに取り付けられる前のファスナーエレメントを示す斜視図である。 同ファスナーエレメントを第２面（下面）側から見た底面図である。 同ファスナーエレメントを側方から見た側面図である。 図３に示したＶ−Ｖ線の断面図である。 同ファスナーエレメントに設けた切欠き部及び膨出部を拡大して示す要部拡大斜視図である。 ファスナーエレメントの製造装置の要部を拡大して示す要部拡大斜視図である。 製造装置に配されるプレッシャーパッドの下端部を拡大して示す拡大斜視図である。 製造装置において、エレメント用線材がカッティングダイの摺接面上に突出した状態を示す模式図である。 製造装置において、エレメント用線材からエレメント素子が切り出された状態を示す模式図である。 製造装置において、エレメント素子にプレス加工を行ってファスナーエレメントに成形する状態を示す模式図である。 エレメント素子を示す斜視図である。 従来のファスナーエレメントを示す斜視図である。
以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本発明は、以下で説明する実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明と実質的に同一な構成を有し、かつ、同様な作用効果を奏しさえすれば、多様な変更が可能である。
図１は、本実施形態のスライドファスナーを示す平面図である。図２、図３、及び図４は、それぞれ、ファスナーエレメントの斜視図、底面図、及び側面図である。図５は、図３に示したＶ−Ｖ線の断面図であり、図６は、ファスナーエレメントの要部を拡大して示す斜視図である。
なお、以下のファスナーエレメントに関する説明において、ファスナーエレメントの上下方向又は厚さ方向とは、同ファスナーエレメントをファスナーテープに取着したときにテープ長さ方向となる向きであり、特に、ファスナーエレメントの噛合凹部が形成される第１面を下面とし、噛合凸部が形成される第２面を上面とする。
また、ファスナーエレメントの前後方向又は長手方向とは、同ファスナーエレメントをファスナーテープに取着したときにファスナーテープのテープ幅方向となる向きであり、特に、噛合頭部の先端方向を前方とし、第１脚部及び第２脚部の延出する方向を後方とする。更に、ファスナーエレメントの左右方向又は幅方向とは、同ファスナーエレメントをファスナーテープに取着したときにテープ表裏方向となる向きである。
本実施形態に係るスライドファスナー１は、一対のファスナーテープ３の対向するテープ側縁部に複数の金属製ファスナーエレメント１０が列設されてエレメント列７が形成された一対の第１ファスナーストリンガー２ａ及び第２ファスナーストリンガー２ｂと、第１及び第２ファスナーストリンガー２ａ，２ｂの一端部にエレメント列７に隣接して配される第１止具４（上止具とも言う）と、第１及び第２ファスナーストリンガー２ａ，２ｂの他端部に跨るようにエレメント列７に隣接して配される第２止具５（下止具とも言う）と、エレメント列７に沿って摺動可能に配され、第１及び第２ファスナーストリンガー２ａ，２ｂのエレメント列７を噛合及び分離させるスライダー６とを有する。
この場合、ファスナーテープ３のテープ側縁部には、テープ表裏方向に膨出する芯紐部３ａが設けられている。また以下では、第１ファスナーストリンガー２ａに形成されるエレメント列７を、第１エレメント列７ａと称し、第２ファスナーストリンガー２ｂに形成されるエレメント列７を、第２エレメント列７ｂと称する。
本実施形態のスライドファスナー１は、エレメント列７を形成する金属製のファスナーエレメント１０の形態に特徴を有するものであり、金属エレメント１０以外の部材については、従来の一般的なスライドファスナーと同様に形成されている。従って、以下の説明では、金属エレメント１０の形態について主に説明することとし、金属エレメント１０以外の部材についての詳しい説明は省略する。
本実施形態の金属エレメント１０は、銅合金、ニッケル合金、アルミニウム合金等の金属から構成されており、複数の金属エレメント１０が、ファスナーテープ３のテープ側縁部にテープ長さ方向に沿って一定の間隔で取着されている。
各金属エレメント１０は、噛合凹部１２及び噛合凸部１３を備える噛合頭部１１と、噛合頭部１１から後方に向けて延出するテープ挟持部１６とを有する。また、テープ挟持部１６は、噛合頭部１１から連続して一体的に形成される股部１７と、股部１７から２つに分岐して後方に延びる左右一対の第１脚部１８ａ及び第２脚部１８ｂとを有する。
この場合、金属エレメント１０のテープ挟持部１６は、股部１７と第１脚部１８ａ及び第２脚部１８ｂとに囲まれて形成される挟持空間２０を有する。また、テープ挟持部１６には、第１脚部１８ａから股部１７を介して第２脚部１８ｂにかけて連続し、且つ、挟持空間２０に向くテープ挟持面１９が形成されている。本実施形態の金属エレメント１０は、エレメント幅方向の中心を通る平面を対称面として、左右対称的に形成されている。
なお、図２〜図５に模式的に示すファスナーエレメント１０は、ファスナーテープ３に取着される前の状態の形態、すなわち、テープ挟持部１６の第１脚部１８ａと第２脚部１８ｂがエレメント幅方向に開脚した略Ｙ字状の形態を有する。このファスナーエレメント１０は、第１脚部１８ａ及び第２脚部１８ｂ間にファスナーテープ３のテープ側縁部が挿入され、そのテープ側縁部が股部１７のテープ挟持面１９に当接して挟持空間２０に保持されている状態で、第１脚部１８ａ及び第２脚部１８ｂを互いに接近する方向に押圧して塑性変形させることにより、ファスナーテープ３に取着される。
本実施形態における噛合頭部１１の下面（第１面）には噛合凹部１２が凹設され、噛合頭部１１の上面（第２面）には噛合凸部１３が突設されている。この場合、噛合凸部１３は、噛合頭部１１の上面の噛合凹部１２に対応する位置に、上方に向けてドーム状に膨らんで形成されている。噛合凹部１２は、噛合相手となる金属エレメント１０の噛合凸部１３を内部に収容可能な収容空間を備える有底穴の形態を有する。この場合、噛合凹部１２の底面は、噛合頭部１１の下面に平行な平坦面に形成されている。
また、本実施形態の噛合頭部１１は、図１に示したスライドファスナー１でスライダー６を摺動させる際の摺動抵抗を小さく抑えるために、噛合頭部１１の下面側先端部（前端部）に形成された先端傾斜部１４と、噛合頭部１１の上面側に設けられた面取り部１５とを有する。
先端傾斜部１４は、噛合頭部１１の下面から先端面に向けて斜めに傾斜する傾斜面を有する。また、先端傾斜部１４は、ファスナーエレメント１０の底面視（図３）において、傾斜面の幅寸法が噛合頭部１１の先端に向けて漸増するように形成されている。面取り部１５は、噛合頭部１１の上面と噛合頭部１１の先端面及び側面との間の角部を削り取るような形で、噛合頭部１１の上面側の外周縁部に設けられている。
上述のような先端傾斜部１４及び面取り部１５が、金属エレメント１０の噛合頭部１１に設けられていることにより、スライドファスナー１のスライダー６を摺動させて第１エレメント列７ａと第２エレメント列７ｂを噛合させるときや分離させるときに、スライダー６のエレメント案内路内において第１エレメント列７ａのファスナーエレメント１０と第２エレメント列７ｂのファスナーエレメント１０が相互にぶつかり合うことや引っ掛かることを生じ難くすることができる。その結果、スライダー６の摺動抵抗が大きくなることを防いで、スライダー６の摺動操作を軽快に行うことができる。
金属エレメント１０のテープ挟持部１６は、テープ挟持部１６の下面（第１面）から切り欠かれた４つの切欠き部２１と、４つの切欠き部２１にそれぞれ対応して形成される４つの膨出部２２と、テープ挟持面１９にエレメント厚さ方向に沿って連続して突設される２つの突条部２３とを有する。
切欠き部２１は、図６に拡大して示すように、テープ挟持部１６の下面からエレメント厚さ方向に沿って切り欠かれて形成されている。また、切欠き部２１は、テープ挟持部１６の下面とテープ挟持面１９とに開口している。この場合、切欠き部２１は、テープ挟持部１６の下面と平行に配される平坦な底面２１ａと、底面２１ａから立ち上がるとともに互いに向かい合うように平面状に形成される一対の側壁面２１ｂと、底面２１ａから立ち上がるとともにテープ挟持面１９から最も離れて平面状に形成される奥端面（内側端面）２１ｃとを有する。
この切欠き部２１の内部空間は、エレメント厚さ方向に直交する断面が矩形状を呈するように形成されている。この場合、切欠き部２１は、一対の側壁面２１ｂ間の間隔が、テープ挟持部１６の下面から切欠き部２１の底面２１ａに向けて漸減するように、一対の側壁面２１ｂがエレメント厚さ方向に対して傾斜して形成されている。
切欠き部２１の奥端面２１ｃは、エレメント厚さ方向に沿って形成されており、切欠き部２１の奥端面２１ｃと、テープ挟持部１６のテープ挟持面１９とは略平行に配されている。なお、本発明では、切欠き部２１の奥端面２１ｃは、切欠き部２１の内部空間におけるエレメント厚さ方向に直交する断面が、切欠き部２１の底面２１ａに向けて減少するように、エレメント厚さ方向に対して傾斜して形成されていても良い。
テープ挟持部１６の膨出部２２は、切欠き部２１の底面２１ａのエレメント厚さ方向に隣接する位置に、テープ挟持面１９からテープ挟持空間２０に向けて突出するように形成される。また、膨出部２２は、後述するようにエレメント素子３０（図１２を参照）をプレッシャーパッド４３で押さえるときに、プレッシャーパッド４３の突状押圧部４３ｃで切欠き部２１を形成するとともに形成される。すなわち、膨出部２２は、その切欠き部２１の形成に伴う塑性流動によって形成される。従って、ファスナーエレメント１０においては、１つの切欠き部２１に、１つの膨出部２２が対応して形成される。
膨出部２２は、テープ挟持部１６の下面に最も近い位置に形成される平坦な頂端面２２ａを有する。この膨出部２２の頂端面２２ａは、切欠き部２１の底面２１ａから連続して形成されるとともに、テープ挟持部１６の下面と平行に配される。更に、この膨出部２２の頂端面２２ａは、切欠き部２１の底面２１ａと単一の平坦面を形成する。なお、切欠き部２１の底面２１ａ及び膨出部２２の頂端面２２ａは、テープ挟持部１６の下面に対して、奥端面２１ｃから膨出部２２の先端へ向けて下り傾斜して形成されていても良い。また、膨出部２２は、エレメント厚さ方向に直交する断面の面積が膨出部２２の頂端面２２ａから離れるにつれて小さくなるような形態を有する。
膨出部２２におけるテープ挟持面１９からの膨出高さ（突出量）は、膨出部２２の頂端面２２ａ及びその近傍となる部分（頂端部）が最も大きくなる。この場合、膨出部２２の頂端部におけるテープ挟持面１９からの膨出高さは、突条部２３の膨出高さよりも大きく設定されている。また、膨出部２２のテープ挟持面１９に沿った横寸法も、突条部２３のテープ挟持面１９に沿った横寸法よりも大きく設定されている。
本実施形態の金属エレメント１０において、切欠き部２１と、その切欠き部２１に対応する膨出部２２とは、エレメント厚さ方向に沿って配置されている。また、金属エレメント１０を下方から見た底面視において、４つの切欠き部２１及び膨出部２２は、金属エレメント１０のテープ挟持部１６に、互いに等間隔で離間する位置に設けられている。
テープ挟持部１６の突条部２３は、テープ挟持部１６の上面の位置からテープ挟持部１６の下面の位置までのエレメント厚さ方向の全体に、エレメント厚さ方向に沿って形成されている。突条部２３のエレメント厚さ方向に直交する断面は、エレメント厚さ方向の全体に亘って同一の形状を有する。本実施形態の場合、突条部２３のエレメント厚さ方向に直交する断面は、略三角形状を呈する。このような突条部２３がテープ挟持部１６に設けられていることにより、ファスナーエレメント１０のファスナーテープ３に対する引抜強度や滑り強度を効果的に高めることができる。
上述のような本実施形態のファスナーエレメント１０は、以下に説明する製造装置４０を用いて製造される。
本実施形態で使用する製造装置４０は、横断面が略Ｙ字状を呈する金属製のエレメント用線材（Ｙバー）５０を所定の厚さで切断してエレメント素子３０（図１２）を形成し、その形成したエレメント素子３０に対してエレメント成形部４１でプレス成形を行うことによって、噛合頭部１１に噛合凹部１２及び噛合凸部１３が形成されたファスナーエレメント１０を製造する製造装置４０である。
特に、本実施形態の製造装置４０は、エレメント素子３０にプレス成形を行うエレメント成形部４１に特徴を有する。このエレメント成形部４１は、噛合凹部１２及び噛合凸部１３の成形を行うと同時に、エレメント素子３０のテープ挟持部１６に切欠き部２１と膨出部２２とを形成するように構成されている。従って、以下では、製造装置４０の構造について説明するものの、製造装置４０のエレメント成形部４１以外の部分については従来の装置と実質的に同様であるため、エレメント成形部４１を中心に製造装置４０について説明する。
本実施形態の製造装置４０は、エレメント用線材５０を所定のピッチで間欠的に供給する図示しない線材供給部と、カッティングダイ４６及びカッティングパンチ４７により線材５０を所定の厚さで切断してエレメント素子３０を形成する線材切断部と、切断されたエレメント素子３０にプレス成形を行うエレメント成形部４１とを有する。
更に、本実施形態の製造装置４０には、エレメント成形部４１でプレス成形されて製造されたファスナーエレメント１０を押圧により塑性変形させることによってファスナーテープ３に順番に取着するエレメント取付部４８（加締めパンチ４８ａ）と、ファスナーテープ３に取着されたファスナーエレメント１０に面取り加工を行う面取り加工部４９（面取りパンチ４９ａ）とが更に設けられている。
この場合、本実施形態の線材供給部、カッティングダイ４６、及びカッティングパンチ４７は、前述した特許文献２や特許文献３に記載されている線材供給部（線材フィードローラや供給ユニット部とも称する）、カッティングダイ、及びカッティングパンチと実質的に同様に形成されている。また、本実施形態の製造装置４０における各部位の作動機構も、前述した特許文献２や特許文献３に記載されている作動機構と実質的に同様に形成されている。
ここで、カッティングダイ４６及びカッティングパンチ４７について簡単に説明すると、本実施形態の製造装置４０において、カッティングダイ４６とエレメント成形部４１の後述するフォーミングダイ４２とは、カッティングパンチ４７に対して前進と後退を交互に行うように、図示しない駆動機構によって前後方向に直線的に往復動可能に設けられている。
この場合、カッティングダイ４６の上面は、カッティングパンチ４７が摺接する摺接面として形成されている。カッティングダイ４６の幅方向中央部には、カッティングダイ４６の摺接面（上面）に開口し、カッティングダイ４６を上下方向に貫通する線材案内孔４６ａが設けられている。カッティングダイ４６の線材案内孔４６ａは、エレメント用線材５０の横断面に対応する形状で上下方向に形成されており、この線材案内孔４６ａに、線材供給部から供給されるエレメント用線材５０が下方から導入される。
カッティングダイ４６の上面には、カッティングパンチ４７が製造装置４０の架台に不動に固定されている。このため、カッティングダイ４６及びフォーミングダイ４２が、上述のように図示しない駆動機構によって前後方向に往復動することにより、固定されたカッティングパンチ４７は、カッティングダイ４６及びフォーミングダイ４２に対し、カッティングダイ４６の上面に摺接しながら相対的に前進と後退を交互に行うことができる。
上述のようなカッティングダイ４６及びカッティングパンチ４７を有することにより、後述するように、カッティングダイ４６の上面から突出させたエレメント用線材５０の一部（突出部分）を、相対的に前進するカッティングパンチ４７によって切断することができ、それによって、図１２に示すエレメント素子３０が形成される。更に、その形成されたエレメント素子３０をカッティングパンチ４７で相対的に前進させることにより、エレメント素子３０を、カッティングダイ４６の前方に位置するエレメント成形部４１のフォーミングダイ４２に円滑に送ることができる。
本実施形態のエレメント成形部４１は、カッティングパンチ４７で送られるエレメント素子３０を載置して下方から支持するフォーミングダイ４２と、エレメント素子３０をフォーミングダイ４２に向けて押さえ付けるプレッシャーパッド４３と、フォーミングダイ４２及びプレッシャーパッド４３間に保持されるエレメント素子３０にプレス成形を行うフォーミングパンチ４４とを有する。
フォーミングダイ４２は、エレメント素子３０を載置する載置部４２ａを有する。この載置部４２ａは、フォーミングダイ４２の上面よりも下方の位置に配される。また、フォーミングダイ４２は、フォーミングパンチ４４と協働してエレメント素子３０の後述する仮噛合頭部３１をプレス加工することにより、ファスナーエレメント１０の噛合頭部１１を成形可能な所定の形状を備える。
フォーミングパンチ４４は、エレメント素子３０が載置されるフォーミングダイ４２の上方に、図示しないパンチ保持部に固定されている。また、フォーミングパンチ４４は、パンチ保持部とともにフォーミングダイ４２に対して下降と上昇を交互に行うように、図示しない駆動機構によって上下方向に往復動可能に設けられている。
このフォーミングパンチ４４の下端部には、エレメント素子３０（ファスナーエレメント１０）の第１面に当接する平坦な当接面と、当接面から垂設される凹部形成押圧部４４ａとが設けられている。この凹部形成押圧部４４ａは、ファスナーエレメント１０の噛合凹部１２に対応する形状を有する。
プレッシャーパッド４３は、エレメント素子３０が載置されるフォーミングダイ４２の上方に配されるとともに、パンチ保持部に上下動自在に保持されている。更に、プレッシャーパッド４３は、図示しないバネ部材によって下方に向けて付勢されている。
このプレッシャーパッド４３の下端部には、図８に示すように、フォーミングダイ４２に載置されたエレメント素子３０のテープ挟持部１６を先端面で押さえ付ける素子固定部４３ａと、素子固定部４３ａの先端面から垂設され、テープ挟持部１６の第１脚部１８ａ及び第２脚部１８ｂ間に挿入される挿入部４３ｂと、挿入部４３ｂの基端部に突設される４つの突状押圧部４３ｃとを有する。
この場合、突状押圧部４３ｃは、挿入部４３ｂの基端部における外周側面から、挿入部４３ｂの垂設方向に対して直交する方向に突設されている。また、突状押圧部４３ｃは、挿入部４３ｂの垂設方向に対して直交する断面の面積が、素子固定部４３ａの先端面から離れるにつれて減少するように、その側壁面が挿入部４３ｂの垂設方向に対して斜めに傾斜した形態を有する。なお本実施形態では、プレッシャーパッド４３に設ける突状押圧部４３ｃの大きさや形状を変更することによって、ファスナーエレメント１０に設ける切欠き部２１及び膨出部２２の大きさや形状を変えることが可能である。
このようなプレッシャーパッド４３は、フォーミングダイ４２に載置されたエレメント素子３０に当接するときに、先ずプレッシャーパッド４３の挿入部４３ｂがエレメント素子３０の第１脚部１８ａ及び第２脚部１８ｂ間に挿入される。この場合、エレメント素子３０の第１脚部１８ａ及び第２脚部１８ｂに対するプレッシャーパッド４３の挿入部４３ｂの位置を図３に仮想線で表すように、プレッシャーパッド４３の挿入部４３ｂと、エレメント素子３０の第１脚部１８ａ及び第２脚部１８ｂとの間には小さな隙間が設けられる。
また、プレッシャーパッド４３の挿入部４３ｂが上述のように挿入された後、プレッシャーパッド４３が更に下降することによって、プレッシャーパッド４３の素子固定部４３ａが、フォーミングダイ４２に載置されたエレメント素子３０を上方から押さえるとともに、プレッシャーパッド４３の各突状押圧部４３ｃが、エレメント素子３０のテープ挟持部１６に後述するようなプレス加工を行うことができる。
本実施形態の製造装置４０におけるエレメント取付部４８及び面取り加工部４９は、特許文献３に記載されているエレメント取付部（加締め部とも称する）及び面取り加工部と実質的に同様に形成されている。
簡単に説明すると、本実施形態のエレメント取付部４８は、ファスナーエレメント１０の第１脚部１８ａ及び第２脚部１８ｂを押圧してファスナーテープ３に向けて塑性変形させる左右一対の加締めパンチ４８ａを有する。面取り加工部４９は、左右の加締めパンチ４８ａよりも上方に配される左右一対の面取りパンチ４９ａを有する。この面取り加工部４９は、ファスナーテープ３に取り付けられたファスナーエレメント１０のテープ挟持部１６を面取りパンチ４９ａで左右側方から押圧することにより、テープ挟持部１６の稜線部に面取り加工を行うことができる。
次に、上述した製造装置４０を用いて、Ｙ字状のエレメント用線材５０から、図２〜図５に示したファスナーエレメント１０を順次製造し、更に、製造されたファスナーエレメント１０をファスナーテープ３に取り付ける方法について説明する。
先ず、ファスナーエレメント１０を製造するために、準備工程として、エレメント用線材（Ｙバー）５０を用意する。本実施形態で用いるエレメント用線材５０は、円形断面を有する長尺の金属線材を複数の圧延ロールに通して、例えば図１２に示すエレメント素子３０と同じ横断面を呈するように成形することによって形成される。
本実施形態の製造方法では、先ず、カッティングダイ４６の下方に配される図示しない線材供給部からカッティングダイ４６にエレメント用線材５０を所定のピッチで間欠的に供給する。これにより、エレメント用線材５０が、図９に示したように、カッティングダイ４６の線材案内孔４６ａを通り、更に、カッティングダイ４６の上面（摺接面）から、ファスナーエレメント１０の厚さ分だけ上方に突出させることができる。このとき、カッティングダイ４６は、カッティングパンチ４７に対して、最も前進した位置で停止している。
なお、本実施形態の製造装置４０では、エレメント用線材５０からファスナーエレメント１０を次々に製造しながら、製造されたファスナーエレメント１０を塑性変形させてファスナーテープ３に順番に取り付ける。このため、図９に示したように、カッティングダイ４６の上面（摺接面）からエレメント用線材５０を所定の厚さで突出させた状態においては、同エレメント用線材５０から１つ先に製造されたファスナーエレメント１０が、加締めパンチ４８ａによってファスナーテープ３に既に取り付けられている。
カッティングダイ４６の摺接面上に線材５０を突出させた後、カッティングダイ４６を線材５０とともに駆動機構によって後退させる。これにより、カッティングパンチ４７が、カッティングダイ４６に対して相対的に前方に移動する。このため、切断手段であるカッティングパンチ４７とカッティングダイ４６とによって、エレメント用線材５０を、摺接面上に突出した所定の厚さ（突出量）で切断する。その結果、図１２に示したような一定の厚さを有するエレメント素子３０が形成される。
この場合、エレメント素子３０は、第１面（下面）及び第２面（上面）が平坦面となる仮噛合頭部３１と、仮噛合頭部３１から延出するテープ挟持部１６とを有する。このエレメント素子３０におけるテープ挟持部１６のテープ挟持面１９には、切欠き部２１及び膨出部２２が形成されていないが、エレメント厚さ方向に沿った突条部２３が既に形成されている。エレメント素子３０の突条部２３は、上述した準備工程で線材５０から圧延によって略Ｙ字状のエレメント用線材５０を作製するときに、エレメント用線材５０に形成される。
エレメント用線材５０から切り出されたエレメント素子３０は、カッティングダイ４６が更に後退することによって、図１０に示したように、カッティングパンチ４７に保持されながら相対的に前進し、カッティングダイ４６の前方に配されたフォーミングダイ４２の位置まで誘導される。
そして、カッティングダイ４６が往復動の後端位置まで移動すると、フォーミングダイ４２の前端部まで前進したエレメント素子３０は、カッティングパンチ４７から離れてフォーミングダイ４２の載置部４２ａに落下する。これにより、エレメント素子３０がフォーミングダイ４２の載置部４２ａに所定の向きで載置される。このとき、フォーミングダイ４２の載置部４２ａの上面は、ファスナーエレメント１０の噛合頭部１１に形成される噛合凸部１３及び面取り部１５に対応する面形状に形成されている。
続いて、フォーミングダイ４２の上方に待機していたフォーミングパンチ４４とプレッシャーパッド４３とを、図１１に示したように、フォーミングダイ４２に載置されたエレメント素子３０に向けて一緒に下降させる。これにより、先ず、図８に示したプレッシャーパッド４３の挿入部４３ｂを、エレメント素子３０の第１脚部１８ａ及び第２脚部１８ｂ間に挿入し、更に、プレッシャーパッド４３の４つの突状押圧部４３ｃによってエレメント素子３０のテープ挟持部１６に上方から押圧するプレス成形を行う。
このとき、プレッシャーパッド４３の挿入部４３ｂは、エレメント素子３０に対して、上述したように、テープ挟持部１６のテープ挟持面１９から離れる位置に挿入され、プレッシャーパッド４３の挿入部４３ｂとテープ挟持部１６のテープ挟持面１９との間には小さな間隙が形成される。
続いて、プレッシャーパッド４３に設けられた４つの突状押圧部４３ｃが、エレメント素子３０のテープ挟持部１６の第１面に当接し、更にエレメント厚さ方向に沿って所定の深さまで下降する。これによって、エレメント素子３０のテープ挟持部１６を局部的に押圧し、そのテープ挟持部１６に、４つの切欠き部２１を、第１面からエレメント厚さ方向に沿って所定の寸法でまっすぐに形成する。
また、プレッシャーパッド４３の突状押圧部４３ｃでエレメント素子３０のテープ挟持部１６に切欠き部２１を形成すると同時に、切欠き部２１の形成領域にある金属部分が塑性流動することにより、切欠き部２１の底面２１ａに対してエレメント厚さ方向に隣接する部位が、テープ挟持面１９からテープ挟持空間２０に向けて膨出する。それにより、それぞれの切欠き部２１に対応する４つの膨出部２２が形成される。
従って、本実施形態では、切り出されたエレメント素子３０のテープ挟持部１６に、プレッシャーパッド４３の突状押圧部４３ｃでエレメント素子３０の上方からエレメント厚さ方向に沿ってプレス加工を行うことにより、そのテープ挟持部１６に、４つの切欠き部２１と４つの膨出部２２とを容易に且つ安定して形成することができる。
そして、プレッシャーパッド４３が所定の深さまで下降を続けて、プレッシャーパッド４３の素子固定部４３ａ（先端面）がエレメント素子３０のテープ挟持部１６の第１面に当接する。これにより、エレメント素子３０の切欠き部２１及び膨出部２２が形成されたテープ挟持部１６を、プレッシャーパッド４３とフォーミングダイ４２との間に挟み込んで固定することができる。
また、上述のようにプレッシャーパッド４３でエレメント素子３０を押さえると同時に、フォーミングパンチ４４を下降させることによって、エレメント素子３０を上方から押圧するプレス成形を行う。このようなプレス成形は、山出し成形と呼ばれることもある。このフォーミングパンチ４４によるプレス成形をエレメント素子３０の仮噛合頭部３１に行うことによって、ファスナーエレメント１０の上述した噛合凹部１２、噛合凸部１３、先端傾斜部１４、及び面取り部１５を安定して形成できる。
上述のようなカッティングダイ４６及びカッティングパンチ４７による線材５０の切断加工と、プレッシャーパッド４３及びフォーミングパンチ４４によるプレス成形とは、線材供給部から間欠的に供給される線材５０の供給タイミングに合わせて行われる。それにより、長尺のＹ字状線材５０から本実施形態の複数のファスナーエレメント１０を連続的に製造することができる。
このようにＹ字状線材５０から本実施形態のファスナーエレメント１０を製造することにより、例えば同じ形状のファスナーエレメント１０を平板状の金属製板材から打ち抜いて製造する場合に比べて、生産効率を高めるとともに製造コストを低減することができる。
更に、本実施形態の製造装置４０では、上述のようにファスナーエレメント１０を製造するとともに、その製造されたファスナーエレメント１０をファスナーテープ３に順番に取り付けることができる。この場合、ファスナーテープ３は、不動に固定されているカッティングパンチ４７から一定の距離で離れた位置において、図示しないテープ搬送部によって、所定のタイミングで間欠的に所定の長さで引き上げられる。
上述したように、プレッシャーパッド４３及びフォーミングパンチ４４によるプレス成形は、カッティングダイ４６が往復動の後端位置（又はその近傍の位置）で停止しているときに行われる。このため、プレス成形により製造されたファスナーエレメント１０は、先ず、カッティングダイ４６がフォーミングダイ４２とともに前進することにより、フォーミングダイ４２に載置された状態でファスナーテープ３に近付く。このとき、カッティングダイ４６の前進に併せて、エレメント取付部４８の一対の加締めパンチ４８ａが動き出して、ファスナーエレメント１０の第１脚部１８ａ及び第２脚部１８ｂを外側から挟持する。
更にカッティングダイ４６が往復動の前端位置に移動することにより、ファスナーエレメント１０の第１脚部１８ａ及び第２脚部１８ｂ間に、ファスナーテープ３が挿入される。その後、一対の加締めパンチ４８ａでファスナーエレメント１０の第１脚部１８ａ及び第２脚部１８ｂを、両者が近づくように外側から押圧して塑性変形させる（加締める）。これによって、カッティングダイ４６の前端位置において、ファスナーエレメント１０が、ファスナーテープ３の所定の位置に取り付けられる（植え付けられる）。
また、上述のようにカッティングダイ４６が前端位置に移動して、ファスナーエレメント１０がファスナーテープ３に取り付けられる間に、図示しない線材供給部からエレメント用線材５０が供給される。それによって、カッティングダイ４６の摺接面上に、エレメント用線材５０をファスナーエレメント１０の厚さ分だけ上方に突出させる（すなわち、図９の状態に戻る）。
そして、上述したような一連の動作が連続的に繰り返し行われることにより、複数のファスナーエレメント１０が、ファスナーテープ３のテープ側縁部に、テープ長さ方向に沿って所定の取付ピッチで取り付けられる。それによって、スライドファスナー１用のファスナーストリンガーが製造される。
また本実施形態の製造装置４０では、図７に示したように、面取り加工部４９の一対の面取りパンチ４９ａが、エレメント取付部４８の加締めパンチ４８ａの上方に配されている。このような一対の面取りパンチ４９ａが作動することにより、ファスナーテープ３に既に植え付けられた１つ先行するファスナーエレメント１０に面取り加工を行うことが可能である。
なお、上述した本実施形態の製造装置４０では、エレメント素子３０にプレッシャーパッド４３及びフォーミングパンチ４４によるプレス成形を行って、ファスナーエレメント１０を製造し、その後連続して、製造したファスナーエレメント１０をファスナーテープ３に取り付ける構造を有する。しかし、本発明では、例えばプレス成形によってファスナーエレメント１０を製造した後、その製造したファスナーエレメント１０を、ファスナーテープ３に取り付けずに回収することが可能である。更に、その回収した複数のファスナーエレメント１０にバレル研磨などの研磨工程を行うことなども可能である。
上述のようにして製造される本実施形態のファスナーエレメント１０には、テープ挟持部１６に、エレメント厚さ方向に切り欠かれた複数の切欠き部２１が形成されている。更に、切欠き部２１の形成に伴ってファスナーエレメント１０の金属材料が流動的に塑性変形することにより、テープ挟持面１９からテープ挟持空間２０に向けて大きな膨出量で膨出する膨出部２２が形成されている。特に本実施形態の膨出部２２は、テープ挟持部１６のテープ挟持面１９から、エレメント厚さ方向に直交する方向に、突条部２３よりも大きく膨出する形態を有する。
従って、本実施形態のファスナーエレメント１０がファスナーテープ３に取り付けられることによって、テープ挟持部１６に設けた膨出部２２が、ファスナーテープ３のテープ側縁部（特に芯紐部３ａ）に局部的に強く押し付けられる（深く食い込む）。それとともに、テープ挟持部１６に設けた切欠き部２１内に、ファスナーテープ３を食い込ませる（進入させる）ことができる。それによって、ファスナーテープ３に対するファスナーエレメント１０の滑り強度や引抜強度を効果的に増大させることができる。
また、本実施形態のファスナーエレメント１０の膨出部２２は、テープ挟持面１９から突条部２３よりも大きく膨出して形成されている。このため、本実施形態のファスナーエレメント１０に、例えばファスナーテープ３に取り付ける前に研磨工程が行われる場合でも、その研磨工程後のファスナーエレメント１０のテープ挟持部１６に、膨出部２２をテープ挟持面１９から膨出した形態で安定して残すことができる。
なお、本発明において、ファスナーエレメント１０のテープ挟持部１６に設ける切欠き部２１及び膨出部２２の大きさ、配設位置、及び配設個数などについては、製造装置４０のプレッシャーパッド４３に設ける突状押圧部４３ｃの形状、位置、個数などを変えることによって、任意に変更することができる。
また、上述した実施形態のファスナーエレメント１０には、テープ挟持部１６の第１面（下面）から形成された切欠き部２１と、その切欠き部２１に対応する膨出部２２とが形成されている。しかし本発明では、例えば製造装置４０のフォーミングダイ４２の載置部４２ａに、上述した実施形態のプレッシャーパッド４３に設けた挿入部４３ｂ及び突状押圧部４３ｃと同様の挿入部及び突状押圧部を設けることも可能である。それにより、テープ挟持部１６に、第１面（下面）から切り欠かれた切欠き部２１とそれに対応する膨出部２２が形成されるとともに（又は形成される代わりに）、第１面とは反対の第２面（上面）から切り欠かれた切欠き部とそれに対応する膨出部とが形成されたファスナーエレメントを製造することが可能である。
１ スライドファスナー
２ａ 第１ファスナーストリンガー
２ｂ 第２ファスナーストリンガー
３ ファスナーテープ
３ａ 芯紐部
４ 第１止具
５ 第２止具
６ スライダー
７ エレメント列
７ａ 第１エレメント列
７ｂ 第２エレメント列
１０ 金属製のファスナーエレメント（金属エレメント）
１１ 噛合頭部
１２ 噛合凹部
１３ 噛合凸部
１４ 先端傾斜部
１５ 面取り部
１６ テープ挟持部
１７ 股部
１８ａ 第１脚部
１８ｂ 第２脚部
１９ テープ挟持面
２０ 挟持空間
２１ 切欠き部
２１ａ 底面
２１ｂ 側壁面
２１ｃ 奥端面（内側端面）
２２ 膨出部
２２ａ 頂端面
２３ 突条部
３０ エレメント素子
３１ 仮噛合頭部
４０ 製造装置
４１ エレメント成形部
４２ フォーミングダイ
４２ａ 載置部
４３ プレッシャーパッド
４３ａ 素子固定部
４３ｂ 挿入部
４３ｃ 突状押圧部
４４ フォーミングパンチ
４４ａ 凹部形成押圧部
４６ カッティングダイ
４６ａ 線材案内孔
４７ カッティングパンチ
４８ エレメント取付部
４８ａ 加締めパンチ
４９ 面取り加工部
４９ａ 面取りパンチ
５０ 線材（Ｙバー）

Claims (10)

  1. エレメント厚さ方向の一方に向く第１面及び他方に向く第２面を備えた噛合頭部(11)と、前記噛合頭部(11)からエレメント長さ方向に向けて延出するテープ挟持部(16)とを有し、前記噛合頭部(11)の前記第１面に噛合凹部(12)が凹設され、前記噛合頭部(11)の前記第２面に噛合凸部(13)が突設され、前記テープ挟持部(16)は、前記噛合頭部(11)から延びる股部(17)と、前記股部(17)から２つに分かれて前記エレメント長さ方向に更に延びる一対の第１脚部(18a)及び第２脚部(18b) とを備え、前記第１脚部(18a)と前記第２脚部(18b) とはエレメント幅方向に開き、前記エレメント幅方向は、前記エレメント長さ方向に直交する方向であり、前記エレメント厚さ方向は、前記エレメント長さ方向と前記エレメント幅方向とに直交する方向であり、前記第１脚部(18a) から前記股部(17)を介して前記第２脚部(18b) にかけてテープ挟持面(19)が連続して形成されるスライドファスナー(1) 用の金属製ファスナーエレメント(10)であって、
    前記テープ挟持部(16)は、前記テープ挟持部(16)における前記エレメント厚さ方向の一方に向く第１面及び他方に向く第２面の少なくとも一面から前記エレメント厚さ方向に沿って凹設され、前記テープ挟持面(19)に開口する少なくとも１つの切欠き部(21)と、前記切欠き部(21)の底面(21a) の前記エレメント厚さ方向に隣接して前記テープ挟持面(19)から膨出する膨出部(22)とを有し、
    前記切欠き部(21)の前記底面(21a) は、前記テープ挟持部(16)における前記第１面及び前記第２面の少なくとも一面から前記エレメント厚さ方向に離れた位置に、前記エレメント厚さ方向に向いて配される
    ことを特徴とするファスナーエレメント。
  2. 前記切欠き部(21)の前記底面(21a) と前記膨出部(22)の頂端面(22a)とが、連続する単一面に形成されてなる請求項１記載のファスナーエレメント。
  3. 前記切欠き部(21)は、前記底面(21a) から立ち上がるとともに互いに向かい合うように平面状に形成される一対の側壁面(21b)と、前記底面(21a) から立ち上がるとともに前記テープ挟持面(19)から最も離れて平面状に形成される奥端面(21c) とを有し、
    前記切欠き部(21)は、一対の前記側壁面(21b) の間隔が前記底面(21a) に向けて漸減するように、一対の前記側壁面(21b) が前記エレメント厚さ方向に対して傾斜するテーパ状に形成されてなる請求項１又は２記載のファスナーエレメント。
  4. 複数の前記切欠き部(21)と複数の前記膨出部(22)とが、前記エレメント幅方向の中心面を基準に対称的に形成されてなる請求項１〜３のいずれかに記載のファスナーエレメント。
  5. 前記テープ挟持部(16)は、前記テープ挟持面(19)に前記エレメント厚さ方向に沿って連続して突設される突条部(23)を有してなる請求項１〜４のいずれかに記載のファスナーエレメント。
  6. 前記切欠き部(21)は、前記テープ挟持部(16)の前記第１面から凹設されてなる請求項１〜５のいずれかに記載のファスナーエレメント。
  7. 横断面が略Ｙ字状を呈するエレメント用線材(50)を長さ方向に所定のピッチで間欠的に供給する線材供給部と、前記エレメント用線材(50)を所定の厚さで切断して、仮噛合頭部(31)と前記仮噛合頭部(31)からエレメント長さ方向に向けて延出するテープ挟持部(16)とを有するエレメント素子(30)を形成するカッティングパンチ(47)と、前記エレメント素子(30)の前記仮噛合頭部(31)にプレス成形を行って、前記仮噛合頭部(31)のエレメント厚さ方向の一方に向く第１面に噛合凹部(12)を成形するとともに前記仮噛合頭部(31)のエレメント厚さ方向の他方に向く第２面に噛合凸部(13)を成形するエレメント成形部(41)とを有し、
    前記仮噛合頭部(31)に前記エレメント成形部(41)で前記プレス成形を行うことにより形成される噛合頭部(11)と、前記テープ挟持部(16)とを有し、前記噛合頭部(11)のエレメント厚さ方向の一方に向く第１面に噛合凹部(12)が凹設され、前記噛合頭部(11)のエレメント厚さ方向の他方に向く第２面に噛合凸部(13)が突設され、前記テープ挟持部(16)は、前記噛合頭部(11)から延びる股部(17)と、前記股部(17)から２つに分かれて前記エレメント長さ方向に更に延びる一対の第１脚部(18a)及び第２脚部(18b) とを備え、前記第１脚部(18a)と前記第２脚部(18b) とはエレメント幅方向に開き、前記エレメント幅方向は、前記エレメント長さ方向に直交する方向であり、前記エレメント厚さ方向は、前記エレメント長さ方向と前記エレメント幅方向とに直交する方向であり、前記第１脚部(18a) から前記股部(17)を介して前記第２脚部(18b) にかけてテープ挟持面(19)が連続して形成されるファスナーエレメントの製造装置(40)であって、
    前記エレメント成形部(41)は、前記エレメント素子(30)の前記テープ挟持部(16)を前記テープ挟持部(16)の前記エレメント厚さ方向の一方に向く第１面から前記エレメント厚さ方向に沿って局部的に押圧して塑性変形させることにより、前記テープ挟持部(16)の前記第１面から前記エレメント厚さ方向に沿って凹設され、前記テープ挟持面(19)に開口する少なくとも１つの切欠き部(21)と、前記テープ挟持部(16)の前記第１面から前記エレメント厚さ方向に離れた位置に、前記エレメント厚さ方向に向いて配される前記切欠き部(21)の底面(21a)と、前記切欠き部(21)の形成に伴う塑性流動により前記切欠き部(21)の前記底面(21a) に隣接して前記テープ挟持面(19)から膨出する膨出部(22)とを形成する突状押圧部(43c) を有してなる、
    ことを特徴とするファスナーエレメントの製造装置。
  8. 前記エレメント成形部(41)は、前記エレメント素子(30)を載置するフォーミングダイ(42)と、前記フォーミングダイ(42)に対して昇降可能に配され、前記エレメント素子(30)の前記テープ挟持部(16)を前記フォーミングダイ(42)に向けて押さえ付けるプレッシャーパッド(43)と、前記フォーミングダイ(42)に対して昇降可能に配され、前記フォーミングダイ(42)及び前記プレッシャーパッド(43)間に保持される前記エレメント素子(30)の前記仮噛合頭部(31)に前記プレス成形を行うフォーミングパンチ(44)とを有し、
    前記プレッシャーパッド(43)は、前記エレメント素子(30)の前記テープ挟持部(16)を先端面で押さえ付ける素子固定部(43a) と、前記素子固定部(43a) の先端面から前記プレッシャーパッド(43)の下降方向に突出して設けられ、前記テープ挟持部(16)の前記第１脚部(18a) 及び前記第２脚部(18b) 間に挿入される挿入部(43b) とを備え、
    前記突状押圧部(43c) は、前記プレッシャーパッド(43)における前記挿入部(43b) の基端部に、前記挿入部(43b) の外周側面から突設されてなる、
    請求項７記載の製造装置。
  9. 前記プレッシャーパッド(43)の前記突状押圧部(43c) は、前記プレッシャーパッド(43)の下降方向に対して直交する断面の面積が、前記素子固定部(43a) の先端面から離れるにつれて減少する形態を有してなる請求項８記載の製造装置。
  10. 横断面が略Ｙ字状を呈するエレメント用線材(50)を所定の厚さで切断して、仮噛合頭部(31)と前記仮噛合頭部(31)からエレメント長さ方向に向けて延出するテープ挟持部(16)とを有するエレメント素子(30)を形成すること、及び、前記エレメント素子(30)の前記仮噛合頭部(31)にプレス成形を行って前記仮噛合頭部(31)のエレメント厚さ方向の一方に向く第１面に噛合凹部(12)を成形するとともに前記仮噛合頭部(31)の前記エレメント厚さ方向の他方に向く第２面に噛合凸部(13)を成形して噛合頭部(11)を形成することを含み、
    前記噛合頭部(11)と前記テープ挟持部(16)とを有し、前記テープ挟持部(16)は、前記噛合頭部(11)から延びる股部(17)と、前記股部(17)から２つに分かれて前記エレメント長さ方向に更に延びる一対の第１脚部(18a)及び第２脚部(18b) とを備え、前記第１脚部(18a)と前記第２脚部(18b) とはエレメント幅方向に開き、前記エレメント幅方向は、前記エレメント長さ方向に直交する方向であり、前記エレメント厚さ方向は、前記エレメント長さ方向と前記エレメント幅方向とに直交する方向であり、前記第１脚部(18a) から前記股部(17)を介して前記第２脚部(18b) にかけてテープ挟持面(19)が連続して形成されるファスナーエレメントの製造方法において、
    前記仮噛合頭部(31)の前記プレス成形において前記エレメント素子(30)の前記テープ挟持部(16)を押さえるときに、前記エレメント素子(30)の前記テープ挟持部(16)を前記テープ挟持部(16)の前記エレメント厚さ方向の一方に向く第１面からエレメント厚さ方向に沿って局部的に押圧して塑性変形させることにより、前記テープ挟持部(16) の前記第１面から前記エレメント厚さ方向に沿って凹設され、前記テープ挟持面(19)に開口する少なくとも１つの切欠き部(21)と、前記テープ挟持部(16)の前記第１面から前記エレメント厚さ方向に離れた位置に、前記エレメント厚さ方向に向いて配される前記切欠き部(21)の底面(21a)とを形成すると同時に、前記切欠き部(21)の形成に伴う塑性流動により前記切欠き部(21)の前記底面(21a) に隣接して前記テープ挟持面(19)から膨出する膨出部(22)を形成すること
    を含んでなることを特徴とするファスナーエレメントの製造方法。
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