鉤緊固件組件及其製造方法
2023-05-30 20:48:51
專利名稱：鉤緊固件組件及其製造方法
技術領域：
本發明涉及在用於鉤環式緊固的鉤組件和製造鉤組件兩方面的改進。
背景技術：
為了接合緊固件的鉤和環組件，將形成於普通支撐元件上的緊固件鉤元件陣列正對著環區域按壓。緊固的質量主要由其剝離強度和切變強度來判斷，所述強度受設計的多方面的影響。特別關注的是使用的鉤元件的數量、每一個確定的鉤元件與環接合的可能性以及鉤元件在充分偏斜以鬆開環之前所提供的阻力量值。這些方面相互關聯。
把確定的緊固件的鉤元件與環接合的可能性通常隨著鉤元件插入環材料中的深度而增加。插入的深度取決於整個鉤組件所允許的通常由鉤元件高度設定的最大插入深度和插入時的正面阻力。該正面阻力由正對環材料的單個鉤元件的鋒區剖面尺寸(「足印」)(foot print)和鉤組件(hook component)上的鉤元件(hook element)的面密度確定。
由鉤元件提供的對脫離環的阻礙程度與充分彎曲鉤元件而使得環滑落鉤頭部所需要的力有關。對於其它方面相同的鉤元件，鉤元件在承載平面內的杆的長度越高，其越容易彎曲以釋放該環，因此它與環的接合也就越松。相似地，杆越短，它對環釋放所提供的阻力也越大。
由杆和懸伸的鉤頭部形成的鉤元件典型地具有影響其抗脫離的方向的質量。當環以逆著鉤元件杆的方向拉動時，鉤元件比在相反方向被拉動時可更有效地抗脫離杆。當在兩個方向對抗運動的未緊固阻力是預期的情況下，每一個緊固件元件被提供有沿相反方向突起的頭部部分。可選擇的，緊鄰的單向鉤元件可定位在相反方向，減少每一個鉤元件的最大截面，但需要更多的緊固件元件具有相似的強度特點。這種鉤組件可特別為在包括緊固件元件及其頭部高度的平面內的強度而設計。通常需要緊固件元件在包括所述元件高度的垂直平面內也具有大的強度，因為承載的一些摩擦可能出現在該平面上。
在本領域有其它的鉤環性能標準。而且，使用狀況影響性能，例如，在產品的正常使用中所連接的組件之間可能出現平移，從而改變環元件和鉤元件之間的關係，使得鉤頭部下面的環更多或更少。
而且，為了實用，鉤的設計須滿足製造能力、加工的耐久性以及製造成本方面的要求。
面對更低廉和性能更好的要求，任何企圖改善鉤緊固件組件的努力都將面臨重大挑戰。這樣的要求對於批量生產的、一次性的產品如嬰兒護理用產品、個人護理品和醫療產品以及包裝尤其如此。在這些產品中，環組件由通常難於滿意地和緊固件鉤接合的廉價無紡材料形成。無紡環材料例如被製成纖維或細絲的層，其在由粘合劑或自粘的粘合固定的區域之間具有相對抬高或高聳的環區域。這些情況中特別需要鉤組件低成本而又具有可靠的固定特性。
發明內容
儘管放進鉤頭部下方的環數目取決於鉤頭部插入環材料中的深度，而且，一般的，我們已經意識到當施加力以脫開緊固時，環在鉤頭部下方停靠的距離越遠，其被鉤頭部接合的機會越小。認識到這個負面影響可通過在單個鉤突起下方提供局部大大抬高的面來避免。這在局部在鉤頭部下方對環入口區域提供了比在橫向超出單個抬高的表面的空間中的環而存在的高得多的下邊界(底部)。實際上，這把環限制得比其它情況距離鉤頭部更近，增加了環圍繞鉤頭部尖端接合的可能性。還認識到，在需要鉤元件高度以實現插入環材料的深度和需要更小的鉤元件高度以增強鉤元件抗彎曲之間的明顯競爭關係，可通過在局部大大提高每個鉤元件從那裡延伸的有效底部高度來克服。在這種方式中，鉤元件的杆可相對較短，因此鉤元件更堅硬，而不必不合適的限制鉤元件插入環材料中的總體深度。而且，認識到用於單個緊固件元件的抬高的局部底部可同時提供兩種需要的效果，即，提高緊固件元件的頭部突起下面區域的下邊界並能夠縮短緊固件元件有效杆的相對高度。還認識到，這種結構能夠使得鉤頭部尺寸相對小，其有助於插入環材料中。因為單個緊固件元件的抬高的底部基本位於鉤頭部下面，被掩蓋了大大貢獻於對插入環材料中的前端阻力。在提供單個抬高的底部中，進一步認識到通過使鄰接懸伸頭部部分下方環區域的表面(即底部的上表面和杆暴露的表面)具有合適的形狀，該環區域可以被製造成從所述頭部尖端逆著杆在底部上鉤元件抗彎曲最強的地方向內側延伸。
可認識到至少鄰接各杆的輕微凹陷有助於在頭部部分下方保留環。
進一步認識到，通過適當構型每一個抬高的底部的上表面，當緊固件組件接合時可獲得有利的環偏斜作用。例如，抬高的底部的上表面可向下朝所述杆傾斜，以偏斜和引導環到鉤頭部底下的環入口區域。而且，通過使抬高的底部橫向稍微延伸出鉤頭部的懸伸端，所述環的偏斜表面能碰到並把其餘的環引向頭部突起下的環區域。在這樣的設置中，關閉鉤尖端底下的底部表面能迫使環在鉤尖端附近經過，同時提高鉤尖端在所述環中接合的可能性，而底部表面從那裡向所述杆向下傾斜可為環在底部位於鉤元件最抗彎曲的鉤元件杆附近提供安全存放的位置。
認識到這些有利的效果可在不要求緊固件元件在和頭部突起垂直的橫向上加厚的情況下獲得。除了便於插入所述環材料外，這能夠進行簡單加工。特別的，認識到所描述的特徵易適合於現存的製造技術，而且，在某些方面可改善這些技術。按照所述原則的設計易適用於Fischer和Kennedy等人的固定成型技術(例如，參見美國專利4,872,243和5,260,015)。用於單個抬高的底部的相鄰模腔部分、其傾斜表面和單個緊固件組件全可限制在單個的模具盤或工具環內，腔體通過相鄰元件的平面在其側面閉合。
而且，認識到由單個抬高的底部所佔用的模具的放大區域為在脫模鉤元件中必然出現的鉤頭部扭曲提供了早期的減緩。這能夠更好的恢復鉤元件以便繼脫膜後設計外形輪廓。
至少部分基於一個或多個這些已知內容，本發明一個方面的特徵為用於鉤環式緊固的鉤組件，其包括橫向延伸的熱塑樹脂的共同部分和分布在共同部分區域上並由與共同部分樹脂構成整體的熱塑樹脂形成的單個的大大抬高的底部的圖形。每一個抬高的底部都承載一單個的緊固件元件並和其它抬高的底部及其緊固件元件橫向隔開，從而延伸到共同部分的環空間基本上包圍著每一個抬高的底部和其緊固件元件。每一個緊固件元件由和每個抬高的底部的樹脂成為整體的熱塑樹脂形成，並包括向上突起的杆和連接到所述杆的頭部。所述頭部沿至少一個方向橫向伸出所述杆，以提供終止於尖端的環接合的懸伸部分。所述杆的下端與相應抬高的底部的一部分連接，抬高的底部的一基本側向的鄰接部分位於相應頭部的懸伸部分底下，從而在緊鄰緊固件元件的懸伸部分底下為環區域形成下邊界。
抬高的底部相對於共同部分的高度優選介於其抬高的底部上方的相應緊固件元件高度的約40％和100％之間。
一些情況下，懸伸頭部部分的尖端與相應抬高的底部上表面的最近部分之間的距離少於尖端相對於橫向伸出抬高的底部的共同部分高度的約50％。
一些實施例中，緊固件元件和抬高的底部的表面被成形為將環區域的一部分朝向所述杆向尖端橫向內側定位，優選處於環區域中的杆的表面傾斜不超過約30度，以與橫向垂直，從而把所述杆定位成與頭部部分尖端處於一種基本側凹的關係。
在一些示例中，抬高的底部的上表面具有至少一個鄰近相應杆的輕微凹陷。
抬高的底部的上表面被定位並成形，以便當所述鉤組件面對環材料移動時把環彎向相應緊固件元件的杆，優選抬高的底部的上表面朝下沿著相應杆的方向以相對於橫向呈約10到60度的傾斜角而傾斜。
每一個抬高的底部和受其支撐的杆可一起由熱塑樹脂模製。每一個緊固件元件的頭部和杆可一起由熱塑樹脂模製。作為在通過平面而閉合於相反側的模腔中模製的結果，每一個緊固件元件的杆和相應的抬高的底部可具有共平面的側表面。
在一些示例中，緊固件元件的懸伸頭部基本上在兩個相反的橫向突起，從而每一個懸伸部分處在相應抬高的底部的一部分上面。形成環區域下邊界的抬高的底部的這些部分的抬高的上表面位於緊固件元件懸伸頭部部分的下方。優選緊固件元件基本上為模製的棕櫚樹形狀。
在具有頭部部分沿相反的橫向突起的緊固件元件的懸伸頭部部分的平面中，各抬高的底部的寬度在一些應用中優選至少比抬高的底部處杆的寬度大60％。
在一些實施例中，緊固件元件僅有一個懸伸的頭部部分。鉤組件可由相鄰行的緊固件元件組成，其中，一行緊固件元件具有懸伸的頭部部分，所有這些都沿一個橫向伸出於其相應的抬高的底部部分之上，相鄰行的緊固件元件具有懸伸的頭部部分，所有這些沿相反的橫向伸出於其相應的抬高的底部部分之上。
一些情況中，相應抬高的底部的寬度，在只有一個懸伸頭部部分的緊固件元件的懸伸頭部部分平面中，至少比抬高的底部的杆的寬度大45％。
一些實施例中，鉤組件具有幾乎完全由緊固件元件頭部定義的環材料貫穿的輪廓，頭部的面積佔鉤組件相應面積的約10和25％之間。
本發明的另一個方面特徵在於用於鉤環式緊固的鉤組件，其包括橫向延伸的熱塑樹脂共同部分和分布在共同部分區域上並由和共同部分的樹脂成為整體的熱塑樹脂形成的單個的大大抬高的底部的圖形。每一個抬高的底部都承載著單獨的緊固件元件，並且與其它抬高的底部及其緊固件元件橫向間隔開，從而向共同部分延伸的環空間基本上包圍著每一個抬高的底部及其緊固件元件。每一個緊固件元件由與相應抬高的底部的樹脂成為整體的熱塑樹脂形成，並且包括向上突起的杆和連接到所述杆的頭部，該頭部沿至少一個方向延伸超出所述杆，以提供終止於尖端的環接合的懸伸部分。所述杆的下端與相應抬高的底部的一部分連接，抬高的底部的一基本橫向的相鄰部分處於相應頭部懸伸部分下方，形成緊鄰緊固件元件懸伸部分下方的環區域的下邊界。抬高的底部相對於共同部分的高度處於其抬高的底部上面的相應緊固件元件高度的約40％和100％之間。緊固件元件和抬高的底部的表面被成型，以便將環區域的一部分朝向所述杆向尖端橫向內側定位。緊固件元件的懸伸頭部部分基本上向兩個相反的橫向突起，每一個懸伸頭部部分處於相應抬高的底部的一部分上方。所述這些抬高的底部部分的抬高的上表面形成位於緊固件元件懸伸頭部部分下方的環區域的下邊界。在所述緊固件元件的懸伸頭部部分平面內，相應抬高的底部的寬度比抬高的底部的杆寬度大至少60％。
本發明的另一個方面特徵在於用於鉤環式緊固的鉤組件，其包括熱塑樹脂橫向延伸的共同部分和分布在共同部分區域上並由與所述共同部分樹脂成為一體的熱塑樹脂形成組件的單個的大大抬高的底部的圖形。每一個抬高的底部都承載著一個單個的緊固件元件，並與其它抬高的底部及其緊固件元件橫向隔開，從而延伸到共同部分的環空間基本上包圍著每一個抬高的底部和其緊固件元件。每一個緊固件元件由與相應抬高的底部的樹脂成為一體的熱塑樹脂形成，並包括向上突起的杆和連接到所述杆的頭部，該頭部沿至少一個方向延伸超過所述杆，以便提供終止於尖端的環接合的懸伸部分。所述杆的下端在根部區域與相應抬高的底部的一部分連接，所述抬高的底部的一個基本橫向的鄰近部分處於相應頭部懸伸部分的下方，從而形成處於緊挨著緊固件元件懸伸部分下面環區域的下邊界。抬高的底部相對於共同部分的高度介於該抬高的底部上方的相應緊固件元件高度的約40％和100％之間。緊固件元件和抬高的底部的表面被成型，以便將一部分環區域朝向所述杆向尖端橫向內側定位，緊固件元件僅有一個懸伸的頭部部分。在緊固件元件的懸伸頭部部分的平面內，相應抬高的底部的寬度比位於抬高的底部處的杆寬度大至少45％。
在一些實施例中，適合於接合在由選定的無紡環材料製成的環內，緊固件元件高於其相應抬高的底部的高度為小於約0.015英寸或0.010英寸。
在一些實施例中，抬高的底部的橫向相鄰部分的橫向端距緊固件杆的距離不大於懸伸頭部部分尖端到所述杆距離的175％。
本發明的另一個方面特徵在於用於鉤環式緊固的鉤組件，其包括橫向延伸的共同部分和分布在共同部分區域上的單個的充分抬高的底部的圖形。每一個抬高的底部承載一個單個緊固件元件，並與其它抬高的底部及其緊固件元件橫向隔開，從而延伸到共同部分的環空間基本上包圍著每一個抬高的底部和其緊固件元件。每一個緊固件元件包括向上突起的杆和連接到所述杆的頭部，該頭部沿至少一個方向橫向延伸超過所述杆，以便提供終止於尖端的環接合懸伸部分。所述杆的下端與相應抬高的底部的一部分連接，所述抬高的底部的基本橫向的鄰近部分處於相應頭部懸伸部分下方，從而形成環區域的下邊界，處於緊挨著緊固件元件懸伸部分的下面。抬高的底部的相鄰部分超過其相應緊固件元件的杆延伸到橫向端，抬高的底部的橫向端距緊固件杆的距離不大於上覆的頭部部分尖端到所述杆距離的175％。
本發明的另一個方面特徵在於一種形成用於鉤環式緊固的鉤組件的方法，具有上述任何特徵。該方法包括提供限定固定式模腔陣列的模具，其具有被成形以形成抬高的底部的腔體部分和相鄰的、被成形以形成緊固件元件的更深腔體部分。所述模腔填充熱塑樹脂而提供了橫向延伸的樹脂共同部分，處於所有模腔入口和在腔之間延伸的模具的暴露表面上。冷卻樹脂直到形成底部和緊固件元件的形狀，然後鉤組件被脫膜，包括將緊固件元件拉引穿過形成相應抬高的底部的腔體部分。
一些例子中，用於單個底部和相應緊固件元件的模腔部分形成於模製輥中，而且熱塑樹脂通過形成具有模製輥和相鄰壓力輥的壓延機輥隙而使用。當各輥轉到一起時，將受熱的樹脂引入所述輥隙中。
在一些實施例中，模腔被形成為一系列在多個環邊緣中的腔，而且通過在軸向對準的裝置中堆積環而組裝模製輥。在一個優選的形式中，存在許多具有相鄰平坦側面的環，並形成在其它環中限定的模腔的側面，從而緊固件元件和相應的抬高的底部的側面共平面。
本發明的一個或多個實施例的細節在下面的附圖和說明書中進行描述。本發明的其它特徵、目標和優勢通過說明書或附圖及權利要求將更加清楚。
圖1為一小部分鉤緊固件組件(fastener component)的高度放大側視圖，顯示了一個單個的抬高的底部和單個的緊固件元件(fastener element)，而圖1A、1B、1C分別為一部分緊固件組件的放大比例的側面橫截面、平面和端部截面圖，從中可獲得圖1。圖1D為側視圖，顯示了一行抬高的底部和相應緊固件元件的一部分尺寸。
圖2為用於形成圖1的緊固件組件的壓出機和壓延成型系統的示意性側視圖，而圖2A為模具環的一拆毀部分的橫截面，比例高度放大，用於組裝圖2的模製輥，而且，圖2B與圖2A相似，描繪了在模製緊固件組件的過程中由圖2的裝置將熱塑樹脂施加到模具環。
圖3為關於另一實施例的一小部分鉤緊固件組件的放大側視圖，顯示了一個單個的抬高的底部和單個的緊固件元件，而3A、3B、3C分別為一部分緊固件組件的比例放大的側面橫截面、平面和端部截面圖，從中可獲得圖3。圖3D為側視圖，表示了一行抬高的底部和相應緊固件元件的一部分尺寸。
圖4、4A和4B為接合環緊固件組件的鉤緊固件組件的三個階段視圖。
圖5為關於另一實施例的一小部分鉤緊固件組件的放大側視圖，表明了一個單個的抬高的底部和單個的緊固件元件，而5A、5B、5C分別為一部分緊固件組件的放大側面橫截面、平面和端部截面圖，從中可獲得圖5。圖5D為側視圖，表示了一行各自抬高的底部和相應的單個緊固件元件的一部分尺寸。
在各個圖中，相同的參考標記表示相同的元件。
具體實施例方式
首先參照圖1-1D的總體方面，顯示了用於鉤環式緊固的鉤緊固件組件的一小部分。其包括共同部分，在該情況下為由熱塑樹脂製成的橫向延伸的層1。參見圖1A和1B，多個單個的、抬高的底部2以間隔模式從共同層1升起。在該實施例中，每一單個的抬高的底部2在其上方的中心區域支撐著一單個的鉤緊固件元件5。層1的共同表面1a位於緊固件元件頂部下方距離為A處，限定了其中可存放環的環空間S。緊固件元件5由杆3和頭部4組成。底部2具有相鄰的抬高的底部2A和2B，底部2A和2B分別沿相反的橫向延伸超過所述杆3。頭部(head)4包括沿相反方向橫向伸出的兩個頭部部分(head portion)4A和4B，杆3的在相對方向懸伸的側面8A和8B，並確定了位於底部部分2A和2B上表面9A和9B上方的環區域7A和7B。因此每一個環區域7A和7B具有大大抬高的下邊界，其改進了進入懸伸頭部部分下方的環被頭部的尖端6A和6B接合的可能性。而且，杆3相對於頭部4的高度A(或頭部尖端6A、6B的高度B)相對較短，使得緊固件元件能夠在尖端所處的平面(圖1A的平面)和圖1C的正交平面上具有期望的橫向抗彎曲性。
從優選實施例所選取的尺寸中可明顯得到比例高度放大的圖。例如，由熱塑樹脂製成的共同層1的厚度T優選處於約0.001到0.005英寸的範圍，其可自己支撐或層壓到另一層或元件的表面。抬高的底部2相對於共同部分的高度M優選處於抬高的底部上方的緊固件元件5的高度H的約40％和100％之間。懸伸頭部部分的尖端6A或6B與抬高的底部9A、9B的上表面的最近部分之間的距離D優選小於尖端相對於橫向超出抬高的底部的共同部分1的高度B的約50％。環區域7A和7B以緊固件元件8A和8B以及底部9A和9B的表面為界。優選的，這些表面被成形以便將一部分環區域朝向底部杆3定位在頭部尖端6A、6B的橫向內側。暴露於環區域的杆表面8A、8B優選以不超過與橫向垂直的約30度的角度φ傾斜。這把處於底部2的杆3定位成與頭部部分的尖端6A、6B呈基本側凹的關係。單個抬高的底部的上表面優選被定位和成形，以便當鉤組件面朝環材料移動時把環Y彎向緊固件元件的杆。優選的，抬高的底部的上表面9A、9B在相應杆3的方向上以相對於橫向介於約10和60度之間的傾斜角E向下傾斜。無論如何，優選抬高的底部的上表面9A、9B具有至少一個鄰近杆3的小凹陷，其中可存放環Y，阻礙由緊固件元件的橫向移動造成的移位。
優選的，抬高的底部的橫向相鄰部分的橫向末端距緊固件杆的距離P不大於頭部部分的尖端距所述杆距離Q的175％，從而尖端6A和6B在橫向上距具有最大深度A的環空間S不遠。在優選的實施例中，底部末端位於至少稍微超出頭部尖端的位置。
憑藉具有沿兩個相反的橫向突起的頭部部分的緊固件元件，例如「棕櫚樹」形狀，相應的抬高的底部寬度至少比處於抬高的底部杆的寬度大60％。
現在參照圖1-1D的實施例的具體特徵，緊固件元件具有反向突起的頭部部分，抬高的底部2的高度M為0.0054英寸而其寬度J為0.014英寸。緊固件元件的高度H為0.0069英寸而其頭部的寬度G為0.0123英寸。在選擇緊固件的厚度N為0.004英寸和間隔L為0.006英寸的情況下，該實施例的鉤緊固件組件可具有每平方英寸上3,200個單個緊固件元件的表面密度。用於圖1中實施例(以及其它兩個要描述的具體實施例)的整套具體尺寸在下表中給出。
用於選定實施例的尺寸比率
在一個優選實施例中，如圖1A所示，底部2由與共同層1相同的樹脂一體形成。鉤緊固件元件5由與底部2相同的樹脂一體構成，其從底部2的上部延伸出來。典型的樹脂包括聚丙烯、聚乙烯和尼龍。在該實施例中，儘管鄰接底部、以抬高的底部為中心的杆具有0.0065英寸的寬度I，而抬高的底部具有0.014英寸的寬度J，相同的相鄰底部2A和2B延伸超出杆3的兩側8A和8B。部分2A和2B處於懸伸頭部部分4A和4B的下方，並具有可形成環區域7A和7B下邊界的上表面9A和9B。如圖所示，上表面在靠近其外端處最高，形成寬度D為0.0036英寸並具有相應頭部部分的尖端的限制性通道。從那裡，抬高的底部的上表面9A和9B向下、向內以相對於橫向(圖中的水平方向)呈24°的角E朝向杆3傾斜。因此一凹陷在杆處形成，在從懸伸頭部4B的尖端6B橫向凹陷的位置處為圖1中的環Y提供了可躺在杆上的區域。
圖1中的實施例被構造成通過壓延成型而形成，儘管其它的模製或成形技術也可以用於該形狀的鉤組件，或一種適合於被修改以適應該技術的形狀。其它的技術包括噴射成型入一種固定的模具陣列，繼模後操作以及擠出、切削和延展技術後進行成型，每一種都在文獻中有描述。
參照圖2，為了由壓延成型而生產圖1中的鉤組件，終端為槽狀模子13的壓出機11壓出一層熔化的熱塑樹脂14。可模化的樹脂被引入形成在冷卻的模製輥10和壓力輥18之間的壓延機輥隙16中。參照圖2A，模製輥10和壓力輥18之間的間隙確定了形成在模製輥10的表面10B上的熱塑樹脂共同層1的厚度T。在模製輥本體中形成為圖形的模腔10C具有限定單個抬高的底部2的腔部以及被成形以形成緊固件元件5的相鄰的較深腔部。壓延機輥隙的壓力確保填模並產生一體化的結構，參見圖2B。共同層1、單個抬高的底部2的圖形以及從抬高的底部的中部區域升起的單個緊固件元件5由在整個結構中相連的熱塑樹脂形成。
繼輥隙16後，熱塑樹脂繼續移動到冷卻的模製輥10上，直到其形狀由冷卻確定。然後，作為運轉的連接板20，其被從模製輥中拉出，引入在22處示意性圖示的其它輥上，並且作為已完成的連接板12，引向卷繞器24或其它的處理位置。
在該實施例中，注意到模腔被固定，即沒有相對移動的部分。為了脫膜，緊固件的懸伸頭部部分4A、4B臨時變形。所顯示設計的優勢在於在抽出期間，一旦頭部到達用於抬高的底部的放大的模具部分，變形力被緩解，並且頭部部分4A、4B因此迅速釋放以允許彈力使其返回到模製形狀。其發生的迅速性改善了返回的程度。
如1B和2A所示，在其優選的形式中，模製輥包括一堆軸向對準的交變模具環10A和間隔環10B，其每一個都具有平的輻射面。面對面的組裝模具環和間隔環在環周邊確定了圓柱形的外壓延表面，其把上共同面1A傳遞到已完成的產品，參見圖1B和2A。每一個模具環10A，無論期望在哪兒形成，都具有在其周邊區域形成的模腔10C。在優選的形式中，該腔延伸穿過模具環10A的厚度。在該裝置中，該模腔在每一側由相鄰環的平輻射面閉合。為得到進一步有關該模製輥和壓延成型技術的信息，參見美國專利4,872,243和5,260,015，每一個的全部內容都通過參考併入本文。
圖3-3D的實施例與圖1的相似。單個抬高的底部2』從共同部分1』升起。鉤緊固件元件5』具有與圖1中的相同的形狀。但是，底部2』比圖1中的寬，從而底部的最高區域2』C的間隔距離F＝0.0145英寸，超出頭部的寬度G為0.0022英寸，並因此定位超出頭部的尖端6』A和6』B。而且底部的上表面9』A和9』B以45度的角E傾斜，比圖1中的陡，並形成與所述杆相鄰的更深凹陷。在每種情況中，由於靠近杆的凹陷的高度M相同，M＝0.0054英寸，尖端到底部表面的尺寸D在圖3的實施例中較小，即D＝0.024英寸。該具體實施例的整套尺寸在前面表中給出。
如圖3B所示，底部寬度F超出頭部寬度G使抬高的底部的向內傾斜的外部2』C直接碰到環，如圖3所示，此時鉤組件和環組件正對在一起。該相對運動由圖3中的箭頭所示。作為圖3中的實施例的上表面9』A傾斜的結果，環組件的表面X進一步向虛線位置移動，可能造成環轉移到虛線所示的位置，其中，緊固件元件的頭部接合在環中。這些運動進一步按圖4、4A和4B的順序進行圖示。
儘管在商業產品中環的具體形狀可呈多種形式，並包括大量的不規則性和隨機性，相似的引導和轉移效果可隨著這些產品發生，以增加確定的環接合緊固件元件的可能性。
圖5-5D為與圖1-1D相似的、用於支撐單個「J」型緊固件鉤元件5」的單個抬高的底部圖形的視圖。所示為具有單個頭部部分的緊固件元件。在一個優選實施例中，在每一個緊固件元件懸伸頭部部分的平面內，相應抬高的底部的寬度J至少比位於抬高的底部的杆的寬度I大45％。底部的額外寬度位於懸伸頭部6」下面，並用於為環區域7」形成抬高的下邊界，同時為緊固件元件5」形成抗彎曲的底部。例如，底部相對於J-型頭部的部分的橫向延伸可與圖1或圖3相同。圖5的具體實施例與圖1的非常相似。
在希望在相反方向上都有緊固件強度的優選實施例中，相鄰行的J-型緊固件元件具有在其相應抬高的底部上方在相反方向上突起的懸伸頭部部分。該設置如圖5A、B和C所示。
該具體實施例中的整套尺寸在前面表中給出。如同圖1和3中的實施例，圖5中的實施例可由所述的壓延成型系統製造，具有相似的優點，或由如所提到的其它技術製造。
一般的，在優選使用無紡環材料的形式中，例如以0.001英寸數量級直徑的纖維製造，緊固件元件5，5』，5」的高度H小於約0.015英寸，通常小於0.010英寸。
而且，一般的，優選鉤組件的緊固件元件的突起面積佔該組件相應面積的約10％和25％之間。當使用壓延成型技術時，在形成模具環時選取緊固件元件在機器方向上的間隔K。在形成具有給定厚度和元件間隔的一套模具環之後，緊固件元件密度仍可通過選取處於相鄰模具環之間的間隔環的厚度L而改變，其確定了排列的機器橫向的間隔。
已經描述了本發明的多個實施例。然而，將理解可進行許多變更，而不偏離本發明的精神和範圍。下面有一些例子。用於抬高的底部和緊固件元件的模腔可僅通過模具環的一部分厚度而形成，從而模腔僅在環的一個輻射側開啟，在那裡，由裝置中相鄰環的平面關閉，相鄰環為另一個模具環或間隔環。可代替的，每一個模腔可通過將模具部分配對在兩個面對面的平盤中而形成。代替已完成的模製緊固件元件，可以形成模製的預形成元件，具有抬高的底部和從這些底部部分突起的杆。所述杆，即所謂的「預形成」元件，可為直線或傾斜形狀，或包括多個分支，例如從杆的垂直軸沿相反方向稍微延伸的分叉枝節。模製後，杆可經受模製後的操作，其中，受熱的輥或其它加熱或成形設備使得杆的外部樹脂部分形成覆蓋所述杆的一個或多個頭部部分，並且其至少一部分覆蓋所述抬高的底部的一部分，以發揮如所描述的功能。相似的，為使用切削-和-沿展形成技術，一個突起，例如具有圖1A、3A或5A輪廓的多個突起的形成物，由共同層連接，可被形成並受到切削和沿展操作。在另一種情況中，由一系列模具和間隔盤形成的噴射成型可形成與被噴射成型的大物體的共同表面成為一體的緊固件組件。其它的製造技術和具有各種特徵的具體形狀當然也是可能的。因此，其它實施例處於下面權利要求的範圍內。
權利要求
1.一種用於鉤環式緊固的鉤組件，包括橫向延伸的熱塑樹脂共同部分、單個的大大抬高的底部的圖形，其分布在共同部分區域上並由與共同部分的樹脂構成整體的熱塑樹脂形成，每一個抬高的底部都承載著一單個的緊固件元件並和其它抬高的底部及其緊固件元件橫向隔開，從而延伸到共同部分的環空間基本上包圍著每一個抬高的底部及其緊固件元件，每一個緊固件元件由和相應的抬高的底部的樹脂成為整體的熱塑樹脂形成並包括向上突起的杆和連接到所述杆的頭部，所述頭部沿至少一個方向橫向伸出所述杆，以提供終止於尖端的環接合的懸伸部分，所述杆的下端與相應的抬高的底部的一部分連接，抬高的底部的基本橫向的鄰接部分位於相應頭部的懸伸部分下方，在緊鄰緊固件元件的懸伸部分下方為環區域形成下邊界。
2.如權利要求1所述的鉤組件，其中，抬高的部分相對於共同部分的高度介於抬高的底部上方的相應緊固件元件高度的約40％和100％之間。
3.如權利要求1所述的鉤組件，其中，懸伸頭部部分的尖端與相應抬高的底部上表面的最近部分之間的距離少於尖端相對於橫向伸出抬高的底部的共同部分高度的約50％。
4.如權利要求1所述的鉤組件，其中，緊固件元件和抬高的底部的表面被成形以便將一部分環區域朝向所述杆向尖端橫向內側定位。
5.如權利要求4所述的鉤組件，其中，暴露於環區域中的杆表面以垂直於橫向不超過約30度傾斜，從而把所述杆定位成與頭部部分尖端處於一種基本橫向內凹的關係。
6.如權利要求1所述的鉤組件，其中，抬高的底部的上表面具有至少一個鄰近相應杆的輕微凹陷。
7.如權利要求1所述的鉤組件，其中，抬高的底部的上表面被定位並成形，以便當所述鉤組件面對環材料移動時把環彎向相應緊固件元件的杆。
8.如權利要求7所述的鉤組件，其中，抬高的底部的上表面朝下沿著相應杆的方向以相對於橫向為約10到60度的傾斜角傾斜。
9.如權利要求1所述的鉤組件，其中，每一個抬高的底部和受其支撐的杆可一起由熱塑樹脂模製。
10.如權利要求9所述的鉤組件，其中，每一個緊固件元件的頭部和杆可一起由熱塑樹脂模製。
11.如權利要求1所述的鉤組件，其中，作為在通過平坦表面而在相反側閉合的模腔中模製的結果，每一個緊固件元件的杆和相應的抬高的底部具有共平面的側表面。
12.如權利要求1所述的鉤組件，其中，緊固件元件的懸伸頭部部分基本上沿兩個相反的橫向突起，並且其中，每一個懸伸部分覆蓋一部分相應的抬高的底部，抬高的底部的形成環區域下邊界的這些部分的抬高的上表面位於緊固件元件的懸伸頭部部分下方。
13.如權利要求12所述的鉤組件，其中，緊固件元件基本上為模製的棕櫚樹形狀。
14.如權利要求12所述的鉤組件，其中，在緊固件元件懸伸頭部部分的平面中，相應抬高的底部的寬度至少比抬高的底部處杆的寬度大60％。
15.如權利要求1所述的鉤組件，其中，緊固件元件僅有一個懸伸的頭部部分。
16.如權利要求15所述的鉤組件，其中，鉤組件包括相鄰行的緊固件元件，一行緊固件元件具有懸伸的頭部部分，所有這些都沿一個橫向在其相應的抬高的底部上方伸出；並且相鄰行的緊固件元件具有懸伸的頭部部分，所有這些都沿相反的橫向在相應的抬高的底部上方伸出。
17.如權利要求15所述的鉤組件，其中，在緊固件元件的懸伸頭部部分平面中，相應抬高的底部的寬度至少比抬高的底部處杆的寬度大45％。
18.如權利要求1所述的鉤組件，其具有幾乎完全由緊固件元件頭部限定的環材料貫穿的輪廓，頭部的面積佔鉤組件相應面積的約10和25％之間。
19.一種用於鉤環式緊固的鉤組件，包括橫向延伸的熱塑樹脂共同部分、單個的大大抬高的底部的圖形，其分布在共同部分區域上並由與共同部分樹脂構成整體的熱塑樹脂形成，每一個抬高的底部都承載一單個的緊固件元件並和其它抬高的底部及其緊固件元件橫向隔開，從而延伸到共同部分的環空間基本上包圍著每一個抬高的底部及其緊固件元件，每一個緊固件元件由和相應抬高的底部的樹脂成為整體的熱塑樹脂形成並包括向上突起的杆和連接到所述杆的頭部，所述頭部沿至少一個方向橫向伸出所述杆，以提供終止於尖端的環接合的懸伸部分，所述杆的下端與相應抬高的底部的一部分連接，抬高的底部的一基本橫向的鄰接部分位於相應頭部的懸伸部分下方，在緊鄰緊固件元件的懸伸部分下方為環區域形成下邊界，抬高的底部相對於共同部分的高度處於其抬高的底部上方的相應緊固件元件高度的約40％和100％之間，緊固件元件和抬高的底部的表面被成形，以將一部分環區域朝向所述杆定位在尖端橫向內側，緊固件元件的懸伸頭部部分基本上沿兩個相反的橫向伸出，每一個懸伸頭部部分覆蓋一部分相應的抬高的底部，抬高的底部的形成環區域下邊界的這些部分的抬高的上表面位於緊固件元件懸伸頭部部分的下方，並且在緊固件元件懸伸頭部部分的平面中，相應抬高的底部的寬度至少比抬高的底部處杆的寬度大60％。
20.一種用於鉤環式緊固的鉤組件，包括橫向延伸的熱塑樹脂共同部分、單個的大大抬高的底部的圖形，其分布在共同部分區域上並由與共同部分樹脂構成整體的熱塑樹脂形成，每一個抬高的底部都承載著一單個的緊固件元件並和其它抬高的底部及其緊固件元件橫向隔開，從而延伸到共同部分的環空間基本上包圍著每一個抬高的底部及其緊固件元件，每一個緊固件元件由和相應抬高的底部的樹脂成為整體的熱塑樹脂形成並包括向上突起的杆和連接到所述杆的頭部，所述頭部沿至少一個方向橫向伸出所述杆，以提供終止於尖端的環接合懸伸部分，杆下端在根區域連接到相應抬高的底部的一部分，抬高的底部的一基本橫向的鄰接部分位於相應頭部的懸伸部分下方，在緊鄰緊固件元件懸伸部分下方為環區域形成下邊界，抬高部分相對於共同部分的高度處於其抬高的底部上方的相應緊固件元件高度的約40％和100％之間，緊固件元件和抬高的底部的表面被成形，以便將一部分環區域朝向所述杆定位在尖端橫向內側，緊固件元件僅有一個懸伸的頭部部分，並且在緊固件元件的懸伸頭部部分的平面中，相應抬高的底部的寬度至少比抬高的底部處杆的寬度大45％。
21.如權利要求1、19或20所述的鉤組件，其適合於接合在由選定的無紡環材料製成的環內，其中，緊固件元件高於相應抬高的底部的高度小於約0.015英寸。
22.如權利要求1、19或20所述的鉤組件，其中，緊固件元件高於相應抬高的底部的高度為小於約0.010英寸。
23.如權利要求1、19或20所述的鉤組件，其中，抬高的底部的橫向相鄰部分的橫向端距緊固件杆的距離不大於懸伸頭部部分尖端到所述杆距離的175％。
24.一種用於鉤環式緊固的鉤組件，包括橫向延伸的共同部分、分布在共同部分區域上的單個的大大抬高的底部的圖形，每一個抬高的底部都承載著一單個的緊固件元件並和其它抬高的底部及其緊固件元件橫向隔開，從而延伸到共同部分的環空間基本上包圍著每一個抬高的底部和其緊固件元件，每一個緊固件元件包括向上突起的杆和連接到所述杆的頭部，所述頭部沿至少一個方向橫向伸出所述杆，以提供終止於尖端的環接合的懸伸部分，所述杆的下端與相應的抬高的底部的一部分連接，抬高的底部的一基本橫向的鄰接部分位於相應頭部的懸伸部分下方，在緊鄰緊固件元件的懸伸部分下方為環區域形成下邊界，抬高的底部的鄰接部分延伸超出其相應緊固件元件的杆到橫向末端，抬高的底部的橫向末端距緊固件杆的距離不大於懸伸頭部部分尖端到所述杆距離的175％。
25.一種製造用於鉤環式緊固的鉤組件的方法，所述鉤組件包括橫向延伸的熱塑樹脂共同部分、單個的大大抬高的底部的圖形，其分布在共同部分區域上並由與共同部分樹脂構成整體的熱塑樹脂形成，每一個抬高的底部都承載著一單個的緊固件元件並和其它抬高的底部及其緊固件元件橫向隔開，從而延伸到共同部分的環空間基本上包圍著每一個抬高的底部及其緊固件元件，每一個緊固件元件由和相應抬高的底部的樹脂成為整體的熱塑樹脂形成，每一個緊固件元件包括向上突起的杆和連接到所述杆的頭部，所述頭部沿至少一個方向橫向伸出所述杆，以提供終止於尖端的環接合的懸伸部分，所述杆的下端與一部分相應的抬高的底部連接，抬高的底部的一基本橫向的鄰接部分位於相應頭部的懸伸部分下方，在緊鄰緊固件元件的懸伸部分下方為環區域形成下邊界，該方法包括提供限定固定式模腔陣列的模具，其具有被成形以形成抬高的底部的腔體部分和相鄰的被成形以形成緊固件元件的更深腔體部分，用熱塑樹脂填充所述模腔從而提供橫向延伸的樹脂共同部分，處於所有模腔入口和在腔體之間延伸的模具暴露表面上，並且冷卻樹脂直到形成底部和緊固件元件的形狀，然後將緊固件脫膜，包括將緊固件元件拉引穿過形成相應抬高的底部的腔體部分。
26.如權利要求25所述的方法，其中，用於單個底部和相應緊固件元件的模腔部分形成於模製輥中，而且通過形成帶有模製輥和相鄰壓力輥的壓延機輥隙而導入熱塑樹脂，並且當輥轉到一起時將受熱的樹脂引入該輥隙中。
27.如權利要求25所述的方法，其中，模腔被形成為一系列在多個環邊緣中的腔體，而且通過在軸向對準的裝置中堆積環而組裝模製輥。
28.如權利要求27所述的方法，其中，有許多具有相鄰平坦側面的環，並形成在其它模具環中確定的模腔的側面，從而緊固件元件和相應抬高的底部的側面共平面。
全文摘要
一種用於鉤環式緊固的模製型鉤緊固件組件，具有分布在共同區域上的單個抬高的底部，每一個底部都承載有單個的鉤元件，而每一個抬高的底部的橫向的鄰接部分為緊固件頭部下方的環區域提高下邊界。在模製過程中，緊固件元件經抬高的底部的腔體部分而從其模腔拉出。
文檔編號A44B18/00GK1854544SQ20061007391
公開日2006年11月1日 申請日期2006年3月13日 優先權日2005年3月11日
發明者喬治·A·普羅沃斯特, 馬克·A·克拉納, 戴維·P·克勞斯 申請人:維爾克羅工業公司