专利名称：多钩插入式接触紧固件元件的制作方法
技术领域：
本发明涉及具有与互连基底一体形成的杆部的插入式接触紧固件元件的阵列，更具体的是，涉及这种形成具有从每个杆部延伸出的两个大致相反指向的接合头部的紧固件元件。
背景技术：
早期的插入式接触紧固件产品通常是机织材料，带有通过切割丝状环形成的钩子。更近一些，已经通过利用形成材料的互连片部的树脂来模制紧固件元件或至少是该元件的杆部而形成非常小的接触紧固件元件的阵列。插入式紧固件元件的阵列已经通过如下方法与片状基底一体形成，即，挤压出带有较厚基底的轨道外形、用横向切口切开该轨道以形成多行离散的紧固件元件、然后拉伸基底将紧固件元件分布在各个行中。在工业上将这种方法称作“切-拉”法。
模制和/或挤压能够使紧固件元件形成有这种杆部，该杆部从相对较宽的基底朝向与环接合的钩状物渐细，产生良好的侧向稳定性。这两种方法在成本上都比机织方法更加有效，并可用来生成极其小的、间隔密集的钩子。
为了在极微小的、紧固件元件形状的模腔中进行模制，紧固件元件的形状必须能够使紧固件元件“脱模”，例如通过在不打开该模腔的情况下将其从其模腔中拉出。另一方面，切-拉方法就不需要考虑这种形状，但是在目前情况下通常限制其用于生成具有平的平行切割面的紧固件元件。
两种方法都可用于形成双头部的紧固件元件，每个元件具有两个在大致相反方向朝向的头部。这种钩子在工业中公知为“棕榈树”形状的紧固件元件。采用切-拉方法，头部趋于垂直于挤出方向延伸穿过紧固件条带；而连续模制方法，如Fisher的美国专利No.4,775,310中教导的，在形成具有于纵向材料流动方向朝向的头部的棕榈树形钩子方面最有效。
在大部分应用中，插入式紧固件元件设计成可脱离地与相配合的承载环或纤维区域的接纳式紧固件部件相接合。为了接合环，插入式紧固件元件必须穿透纤维区域，至少直到接合的紧固件元件头部的尖端已经充分延伸到一些纤维之外，从而纤维可接合在头部的钩状物中。从而，改进的穿透性往往导致更长的更微弱的钩子。
接合之后，在抵抗钩子扩张和/或破裂时，所接合的纤维或钩子的保持能力至少取决于环抗破裂能力之内的负荷。扩张是钩状物在所接合的环的负荷下的打开。对于较高循环寿命的应用场合，无论是环还是钩子的破损都是不期望的。因此，在这些应用中，抗剥离负荷的紧固能力通常受到钩子抗扩张的能力的限制。
期望在棕榈树紧固件元件的总体设计中有进一步的改进。优选的是，这种改进的紧固件元件将会易于且有效地制造，而不需要在制造方法中有很大进展。
发明内容
根据本发明一方面，一种接触紧固件部件具有片状基底和紧固件元件阵列。各个紧固件元件包括杆部和从杆部延伸的两个头部。该杆部从片状基底向外延伸并与片状基底形成一体，两个头部在接合平面内在基本相反方向上从杆部的末端延伸至相应尖端。该紧固件元件具有确定头部之间的井部的上表面。特别地，从片状基底开始并垂直于该片状基底测量的该井部的最低部的高度小于垂直于片状基底测量的紧固件元件的总高的60％。
在一些实施例中，该井部的最低部的高度至少约为垂直于基底从头部的尖端到头部的最高部测量的两相反指向的头部之一的总高的70％。
优选地，各个紧固件元件总长至少为紧固件元件总高的1.8倍，其中紧固件元件总长是平行于基底在头部的相对范围之间测量的。
对于一些应用，各个紧固件元件头部尖端确定约7至12毫米之间的入口高度，该入口高度是垂直于片状基底在尖端最下部之下测量的。
在一些实施例中，垂直于片状基底从相应尖端的最下部到钩状物的最上部测量的各个钩状物的总高与垂直于片状基底在相应尖端最下部之下测量的入口高度之比大于0.6。
优选地，垂直于基底从头部尖端到头部的最上部测量的两相反指向头部中至少之一的总高小于紧固件元件总高的60％。
优选地，在接合平面内平行于片状基底测量的紧固件元件总长与井部的最下部的高度之比大于2.5。
优选地，各个紧固件元件具有小于0.1的脱模因子(mold release factor)，该脱模因子定义为杆部的最小固态长度和紧固件元件的最大固态长度之间的差异与杆部的最小固态长度之比，其中杆部的最小固态长度是在侧视图中平行于片状基底测量的，紧固件元件的最大固态长度是在侧视图中平行于片状基底在对应于最小固态长度水平之上测量的。此类低的脱模因子促使易于从封闭的固定模制腔中脱模。
在一些实施例中，至少一个头部的总高大于该紧固件元件总长的一半，该总高是垂直于片状基底从头部的尖端的最下部到头部的最上部测量的，该总长是垂直于片状基底测量的。
在一些情况下，尖端朝向基底延伸。
优选地，头部的形成钩状物的下表面是弓状的。
在一些情况下，头部和杆部形成一体模制结构，例如其中头部具有抵靠模具表面冷却的树脂表面的那种结构。
在一些情况下，杆部具有由被切断的树脂确定的相对表面，例如通过在切-拉过程中形成的表面。
在一些应用中，杆部和头部具有位于平行平面中的侧表面。
在一些实施例中，钩状物悬伸出杆部的表面。在优选实施例中，钩状物悬伸出杆部表面，所述杆部表面相对于基底的法线以约20°至30°之间的倾斜角延伸。
各个紧固件元件优选地具有约10至50毫米之间的总高，该总高是从基底开始并垂直于基底测量的。
各个紧固件元件头部优选地具有约10至20毫米之间的总高，该总高是垂直于片状基底从头部尖端的最下部到头部的最上部测量的。
该井部的最下部的高度优选地位于约5至20毫米之间。
在一些情况下，各个钩状物确定至少6.0毫米的钩状物总高，该钩状物总高是垂直于片状基底从尖端的最下部到钩状物的最上部测量的。
在一些应用中，接触紧固件部件包括与紧固件元件相对地层叠于基底一侧的背衬材料。例如，该背衬材料可以提供强化效果或者承载可接合环。
紧固件元件以基底的每平方英寸至少350个紧固件元件(每平方厘米54.25个)的密度进行设置。
优选地，紧固件元件总共覆盖紧固件元件从其上延伸的基底的整个表面区域的至少20％。
根据本发明另一方面，一种接触紧固件部件包括片状基底和紧固件元件阵列。各个紧固件元件包括杆部和从杆部延伸的两个头部。该杆部从片状基底向外延伸并与片状基底形成一体，两个头部在接合平面内在基本相反方向上从杆部的末端延伸至相应尖端。该紧固件元件具有确定头部之间的井部的上表面。特别地，垂直于片状基底从尖端的最下部到头部的最上部测量的至少一个头部的总高与从片状基底开始并垂直于该片状基底测量的该井部的最下部的高度之比大于0.7。
本发明这一方面的各种优选实施例包括以上针对本发明第一方面描述的特征。
根据本发明另一方面，一种接触紧固件部件包括片状基底和紧固件元件阵列。各个紧固件元件包括杆部和从杆部延伸的两个头部。杆部从片状基底向外延伸并与片状基底形成一体，两个头部在接合平面内在基本相反方向上从杆部的末端延伸至相应尖端。该紧固件元件具有确定头部之间的井部的上表面。特别地，在接合平面内平行于片状基底在头部的相对范围之间测量的紧固件元件总长与从片状基底开始并垂直于该片状基底测量的该井部的最下部的高度之比大于2.5。
本发明这一方面的各种优选实施例包括以上针对本发明第一方面描述的特征。
根据本发明另一方面，一种接触紧固件部件包括片状基底和紧固件元件阵列。各个紧固件元件包括杆部和从杆部延伸的两个头部。杆部从片状基底向外延伸并与片状基底形成一体，两个头部在接合平面内在基本相反方向上从杆部的末端延伸至相应尖端。该紧固件元件具有确定头部之间的井部的上表面。各个紧固件元件具有小于0.1的脱模因子，该脱模因子定义为杆部的最小固态长度和紧固件元件的最大固态长度之间的差异与杆部的最小固态长度之比，其中杆部的最小固态长度是在侧视图中平行于片状基底测量的，紧固件元件的最大固态长度是在侧视图中在对应于最小固态长度水平之上平行于片状基底测量的。
本发明这一方面的各种优选实施例包括以上针对本发明第一方面描述的特征。
本发明另一方面针对一种形成接触紧固件的方法，该接触紧固件具有片状基底和紧固件元件阵列。将熔融树脂引导至旋转模制辊的外周表面，所述模制辊确定向内延伸腔体的阵列，各个腔体包括从该外周表面向内延伸的杆部区域并包括两个头部区域。两个头部区域在接合平面内在基本相反方向上从杆部区域的末端侧向延伸至相应封闭尖端。腔体的内表面径向向外延伸，以形成头部区域之间的突起。特别地，从突起的最外部到外周表面的径向距离小于腔体的总深度的60％，所述总深度是从模制辊的外周表面径向测量的。施加足够的压力而迫使树脂进入腔体，以模制具有对应于突起的上井部的紧固件元件阵列，同时在模制辊的外周表面上形成树脂片。在腔体中冷却该树脂。最后，通过从模制辊表面剥离该树脂片而使紧固件元件从模制腔脱离，从而将形成在该腔体的头部区域中的紧固件元件的头部通过该腔体的杆部区域拔出，以从该腔体中移出紧固件元件。
本发明另一方面针对一种形成接触紧固件部件的方法，该接触紧固件部件具有片状基底和紧固件元件阵列。将熔融树脂引导至旋转模制辊的外周表面，所述模制辊确定向内延伸腔体的阵列，各个腔体包括从该外周表面向内延伸的杆部区域并包括两个头部区域。两个头部区域在接合平面内在基本相反方向上从杆部区域的末端侧向延伸至相应封闭尖端。腔体的内表面径向向外延伸，以形成头部区域之间的突起。特别地，从尖端的最外部到头部区域的最内部径向测量的至少一个头部区域的总高与从突起的最外部到外周表面的径向距离之比大于0.7。施加足够的压力而迫使树脂进入腔体，以模制具有对应于突起的上井部的紧固件元件阵列，同时在模制辊的外周表面上形成树脂片。在腔体中冷却该树脂。最后，通过从模制辊表面剥离该树脂片而使紧固件元件从模制腔脱离，从而将形成在该腔体的头部区域中的紧固件元件的头部通过该腔体的杆部区域拔出，以从该腔体中移出紧固件元件。
本发明另一方面针对一种形成接触紧固件部件的方法，该接触紧固件部件具有片状基底和紧固件元件阵列。将熔融树脂引导至旋转模制辊的外周表面，所述模制辊确定向内延伸腔体的阵列，各个腔体包括从该外周表面向内延伸的杆部区域并包括两个头部区域。两个头部区域在接合平面内在基本相反方向上从杆部区域的末端侧向延伸至相应封闭尖端。腔体的内表面径向向外延伸，以形成头部区域之间的突起。特别地，在头部区域的相对范围之间周向测量的腔体的总长与从突起的最外部到外周表面的径向距离之比大于2.5。施加足够的压力而迫使树脂进入腔体，以模制具有对应于突起的上井部的紧固件元件阵列，同时在模制辊的外周表面上形成树脂片。在腔体中冷却该树脂。最后，通过从模制辊表面剥离该树脂片而使紧固件元件从模制腔脱离，从而将形成在该腔体的头部区域中的紧固件元件的头部通过该腔体的杆部区域拔出，以从该腔体中移出紧固件元件。
本发明另一方面针对一种形成接触紧固件部件的方法，该接触紧固件部件具有片状基底和紧固件元件阵列。将熔融树脂引导至旋转模制辊的外周表面，所述模制辊确定向内延伸腔体的阵列，各个腔体包括从该外周表面向内延伸的杆部区域和两个头部区域。两个头部区域在接合平面内在基本相反方向上从杆部区域的末端侧向延伸至相应封闭尖端。腔体的内表面径向向外延伸，以形成头部区域之间的突起。特别地，腔体确定小于0.1的脱模因子，该脱模因子定义为杆部区域的最小周向开口长度和腔体在工具辊半径小于对应于最小周向开口长度的半径之处的最大周向开口长度之间的差异与杆部区域的最小周向开口长度之比。施加足够的压力而迫使树脂进入腔体，以模制具有对应于突起的上井部的紧固件元件阵列，同时在模制辊的外周表面上形成树脂片。在腔体中冷却该树脂。最后，通过从模制辊表面剥离该树脂片而使紧固件元件从模制腔脱离，从而将形成在该腔体的头部区域中的紧固件元件的头部通过该腔体的杆部区域拔出，以从该腔体中移出紧固件元件。
本发明这一方面的各种优选实施例包括以上针对本发明第一方面描述的特征。
在此公开的紧固件元件的改进可以用于形成多头紧固件元件，其在与环材料相配合以进行紧固时具有良好性能特性。一些公开的实施例对于接合高强度纤维的环特别有利的是，允许单个头部扩张，而不会受到相反头部的不适当的限制。这可以产生更高的循环寿命，其中钩状物更可能挠性开启，而不会破损接合的环。本发明的一些方面同样最有利的是，在与低厚度的环相配合时改进紧固性能，对于紧固件产品的总体厚度产生特别良好的钩强度。在此描述的一些特征也可用于为了改进的环保持力而获得大的棕榈树钩状物，以及在负荷下良好的头部扩张性能。同样，已经发现低的模具闭合率改进了在从固定腔体对紧固件元件脱模时制造的简易性。
本发明的一个或者更多实施例的详细情况在以下附图和说明书中得以描述。本发明的其他特征、目的和优点将从说明书和附图并且从权利要求书中变得明显。
图1是具有棕榈树形状的钩子的插入式紧固件部件的透视图。
图2是图1的紧固件的示例的放大照片。
图3是其中一个紧固件元件的放大侧视图。
图3A和3B分别是图3的紧固件元件的俯视图和端视图。
图4是另外的棕榈树钩子形状的透视图。
图4A和4B分别是图4的紧固件元件的俯视图和端视图。
图5是J形钩子紧固件元件的放大侧视图。
图6和6A示出了用于形成紧固件部件的备选模制工艺。
图7是棕榈树形状的紧固件元件的放大侧视图。
图8示出了用于形成叠层的紧固件的工艺。
图9是用图8的工艺形成的产品的放大截面图。
不同附图中的相同附图标记表示相同的元件。
具体实施例方式
参照图1和2，插入式接触紧固件部件100包括布置成行R、从片状基底104向外延伸并与其成一体的紧固件元件102的区域。各行之间的间距S可以用制造工艺控制并将在下文讨论。紧固件元件102是棕榈树形状的钩子，可沿着在行R的方向上垂直于片状基底104的平面(即，接合平面)在两个方向上接合。每个紧固件元件102包括从单一杆部108延伸的两个头部106。
将插入式接触紧固件部件100设计成例如牢固接合低绒头高度的环接触紧固件部件、特别是具有例如由高强度复丝纱线或高强度单丝形成的环的环部件。高强度环理想地用于要求高循环寿命的高强度应用场合的紧固件中，如在较高剥离负荷下的抗破损能力。典型地，高强度纱线和单丝是通过挤出制成的。通常，该工艺包括压延步骤以赋予纱线或单丝方位性，从而改进例如纱线或单丝的坚韧程度。高强度纤维还可以通过其他方法例如通过溶液纺丝形成。合适的高强度环细丝材料例如包括聚酰胺、聚酯、聚亚氨酯、超高分子量溶液纺丝聚乙烯(例如，SPECTRA聚乙烯)、芳酰胺类(例如，KEVLAR)、丙烯酸树脂和硬棒状聚合物，如聚(对-亚苯基-2，6-苯并二噁唑)。
现在参照图3、3A和3B以及图5，紧固件元件102从底部至尖端具有大致不变的厚度，并且包括从片状基底104向外延伸并与其成一体模制的杆部108。为了本公开，我们将杆部108认定为从基底104的上表面开始并且终止于内钩表面垂直于该基底的水平处，该内钩表面在该水平250之上开始悬伸出该杆部108或者片状基底。紧固件元件102也包括在接合平面中在基本相反方向上延伸的两个头部106。头部106从杆部的末端250延伸至相应的相反指向的尖端252。从而，紧固件元件102是在‘棕榈树’紧固件元件的技术中公知的示例。头部106具有上表面，所述上表面单独或与杆部一起确定头部之间的井部254。各个头部106具有下表面，所述下表面上升通过顶点258然后再次下降，形成弓形钩状物256，以保持相配合的接纳式接触紧固件部件的环。
紧固件元件102的总高A是在侧视图中垂直于片状基底104从片状基底的顶部开始测量的。钩下高度(under crook height)C是在侧视图中垂直于片状基底测量的位于尖端260的最下部和钩状物的顶点258之间的距离。入口高度E是在侧视图中垂直于片状基底测量的从片状基底的顶部到尖端260的最下部的距离。如果杆部的一部分正好位于尖端260的最下部之下，则该距离是从该杆部的正好位于尖端260最下部之下的部分到尖端260的最下部测量的。紧固件元件102的头部高度J是垂直于片状基底104从尖端260的最下部到基底上的头部106的最高水平测量的。总体上，J将是A和E之差。井部高度G是在侧视图中从杆部108的下部到由在头部之间的紧固件元件的上表面中确定的井部256的下部测量的。
紧固件元件的宽度L是在侧视图中测量的，并且是当平行于片状基底测量时紧固件元件头部106的最大横向范围。钩子厚度K是在对应于杆部108的上端的水平250处测量的紧固件元件的总体厚度。在除了在模制杆部之后已形成头部的情况之外的大部分情况下，头部将完全位于该钩子厚度K之内。在所示的示例中，钩子厚度在所有的水平处是相同的。我们将头部宽度L和厚度K的乘积称为紧固件元件的基底面(footprint)，并且该乘积在初始接合的过程中与钩产品和相配合的环产品之间的接触面积相关，虽然应当理解为并不是此类接触面积的确切尺寸。我们将基底面和头部高度J的乘积(即，K×L×J)称为取代体积(displacement volume)。对于钩子体积与紧固件性能之间关系的更加详细的说明，请参见Provost的美国专利No.5,315,740，在此结合其内容以作为参考。
为了强度以及易于模制，在侧面轮廓中，杆部的前表面和后表面相对于垂直面确定约23°的倾斜角Φ，杆部的宽度随着远离基底而锥形变窄。
侧视图中，钩下角度(under crook angle)θm是在钩状物中由头部和杆部的内表面确定的在垂直于紧固件元件的相对表面的一对线段之间的角度。线段l1在头部的尖端260的水平处垂直于杆部108的前向边。线段l2在头部下表面变形点‘X’处垂直于头部的钩状物下表面。在尖端内部不存在平滑曲率过渡的情况下，例如在头部的下侧形成接近尖端的尖锐拐角的情况下，应当将线段l2认定为正好在此类拐角或者不连续处之上垂直于头部的下侧表面。如图所示，角度θm是绕钩状物从线段l1的上侧到线段l2的上侧测量的。对于该示出的示例，θm为201°。
图3、3A和3B中示出的示例的线性和径向尺寸如下
这些数值产生5.96×10-4平方英寸(0.00385cm2)的基底面和约8.65×10-6立方英寸(0.000142cm3)的取代体积。给定每平方英寸380个紧固件元件的钩子密度，总体紧固件部件具有总阵列面积22.6％的总体钩子基底面。
一些示例具有变化的厚度和非平面侧面。例如，图4、4A和4B的紧固件元件102a在其基部具有最大厚度，并且其厚度朝向头部的末端逐渐变窄。然而，如侧视图中可见，紧固件元件102a具有与图3中所示相同的轮廓，并且与以上列出的尺寸大致相同的尺寸也应用于该示例。
并非所有棕榈树紧固件元件都具有两个相同钩状物。例如，特意将一些棕榈树紧固件元件形成为使一个头部向上延伸得高于另一头部，从而接合不同高度的环。而且，一些棕榈树钩子模制成具有两个相同钩状物，但是后处理使一个钩状物的变形大于另一钩状物，例如稍后所述。
图3和4的紧固件元件可以模制成所示形状。参照图6，将热塑性树脂200从挤出机202挤出成熔融片，并且导入在挤压辊206和反向旋转模制辊208之间形成的辊隙204中，在所述反向旋转模制辊的表面中确定紧固件元件状腔体。辊隙中的压力使得热塑性树脂200进入这些封闭端成形腔体中，以形成紧固件元件，而过量的树脂保留在模制辊周边附近并在辊之间模制，以形成片状基底104。热塑性树脂在沿着模制辊的周边行进时得以冷却，并固化成紧固件元件，直到其由剥离辊212剥离。在脱模过程中，模制的紧固件元件扩张，但是趋于基本上回复到其模制时的形状。通常，应当理解的是，模制成面向下游的紧固件元件钩状物进行的扩张将稍多于模制成面向上游的紧固件元件钩状物，并且可以在最终产品中保留更多扩张。图6中所示材料的行进方向称为材料的“机器方向”(MD)并且确定所获得的产品的纵向，而横穿机器方向(CD)在片状基片平面内垂直于机器方向。Fisher的美国专利No.4,775,310和Clune等的美国专利No.6,202,260中描述了有关该处理的更多详情，在此结合其全部公开内容以作为参考。
在一些实施例中，模制辊208包括薄的圆形板或环状物(未示出)的面对面组件，所述圆形板或环状物的厚度为例如约0.003英寸至约0.250英寸(0.0762mm-6.35mm)，其中一些在其周边具有确定模制腔的切口，而另一些具有用于封闭模制腔的开口侧并用作间隔器的实心圆周，其确定相邻紧固件元件行之间的间隔。完全“组合的”模制辊可以具有例如从约0.75英寸至约6英寸(1.91cm-15.24cm)或者更宽的宽度，并且可以包括例如从约50至1000或者更多个单独的环状物。Fisher的美国专利No.4,775,310描述了有关模制工具的更多详情。下面也将说明其他的工具实施例。
用于制造图3-3B中所示的紧固件元件的腔体具有尖锐边缘和笔直的侧壁，并且制造具有基本上类似的横过紧固件元件厚度的截面的紧固件元件。具有笔直侧壁和边缘的工具可以通过例如激光切割、导线放电加工(wireEDM)或者电成型制造而成。Fisher的美国专利No.4,775,310描述了有关激光切割和导线放电加工模制工具的更多详情。Clarner等的美国序列号10/455,240描述了电成型加工，在此结合其全部公开内容以作为参考。
通过对比，在例如已经受到光化学蚀刻的腔体中形成的紧固件元件从基底到尖端在一些或者所有区域中可以具有圆形表面，例如图4-4B中所示的紧固件元件。例如，头部的顶部处的表面可以制造成逐渐变窄至一个点，以产生楔效应。楔形例如可以有助于钩状物进入相配合的接纳式紧固件部件的表面。Lacey等的美国专利No.6,163,939描述了有关光化学蚀刻的更多详情，在此结合其全部公开内容以作为参考。
用于模制紧固件元件的另一技术示于图6A中。除了仅使用模制辊208(即，不需要挤压辊206)之外，该过程与以上参照图6所述的过程类似。在此，挤出机202成形为与模制辊208的周边一致，所挤出的树脂200在压力下直接导入在模制辊208和挤出机202之间形成的间隙214中。模制的紧固件部件通过如上所述剥离辊212从模制腔中剥离出来。Akeno的美国专利No.5,781,969和No.5,913,482描述了关于该过程的更多详情，在此结合其全部公开内容以作为参考。
图7有助于示出我们称之为脱模因子(MRF，mold release factor)的概念。棕榈树紧固件元件400具有在侧视图中平行于片状基底测量的杆部的最小固态长度(solid length)H，以及在侧视图中在最小固态长度的水平处或之上平行于片状基底测量的杆部的最大固态长度I。我们利用固态长度表示纵向并平行于基底测量的长度，沿着该长度可以在钩子轮廓内画出连续的线段。根据等式MRF＝(I-H)/H，脱模因子MRF是最小固态长度H和在最小固态长度H的平面之上的最大固态长度I之间的差异与最小固态长度H之比。应当理解，在最小固态长度的水平之上的紧固件元件的最大固态长度与必须通过模制腔杆部的最窄部分拔出的模制树脂量有关。
如果将图7看成在其中模制紧固件元件的模制腔的侧视图，例如图5的模制辊208中的模制腔，H表示该腔体的杆部区域的最小周向开口长度，而I表示该腔体在工具辊半径小于对应于最小周向开口长度H的半径处的最大周向开口长度。
再次参照图3，对于紧固件元件102，I和H的值相等，因为它们位于基底之上相同水平处，即杆部的最窄部分。从而，钩子102的脱模因子MRF为零。为了模制棕榈树状紧固件元件，保持低的脱模因子(例如低于0.1)有助于移出模制的紧固件元件，而无需打开模制腔。同样可信的是，有利于防止模子污染和磨损，并且降低钩子头部的永久性扩张。
参照图8和9，叠层的插入式接触紧固件部件101可以通过向模制辊和挤压辊之间的辊隙204中导入预成形材料215而形成。由于在辊隙204中加热加压，预成形材料215在形成紧固件元件同时变得层叠并且结合于热塑性树脂200。所获得的可以是连续的模制结构，而没有从紧固件元件的尖端延伸至预成形材料中的熔合线，其中树脂可以紧密地与材料的部件或纤维结合，以形成坚固永久的结合物。Kennedy等的美国专利No.5,260,015描述了有关该过程的更多详情，在此结合其全部公开内容以作为参考。在一个有用的实施例中，预成形材料215是疏松编织的疏松织物(scrim)，例如来自Manchester，New Hampshire的Velcro USA的针织物3901，也可以采用Velcro USA的环产品3900、3905和3400。
在一些情况下，紧固件元件并不模制成其最终形式。在任一上述方法中，例如，可以输送紧固件部件通过随后的处理站230中，以最后确定紧固件元件的形式。具有图3所示轮廓的平整侧面的紧固件元件也可以通过切-拉方法形成，例如Nestegard的美国专利No.4,895,569中公开的方法。在此类过程中，可模制的树脂通过具有期望钩子轮廓形状的开口的模具挤出，然后横过挤出方向切割被挤出的横带以及在挤出方向上伸展的基底，以将横带分离成多行分立的紧固件元件。这一流程使得紧固件元件具有被切割而并非如前面所述过程中被模制的宽边，并且具有通过使树脂穿过成形模具而并非填充腔体滑过而形成的轮廓边缘。
已经说明了本发明的多个实施例。然而，应当理解的是，在不脱离本发明的精神和范围的前提下，可以进行各种变形。从而，其他实施例也涵盖于随后的权利要求的范围内。
权利要求
1.一种接触紧固件部件(100)，具有片状基底(104)和紧固件元件(102，102a，400)阵列，各个紧固件元件包括杆部(108)，其从该片状基底(104)向外延伸并与该片状基底(104)形成一体，以及两个头部(106)，其在接合平面内在基本相反方向上从杆部的末端(250)延伸至相应尖端(252)，该紧固件元件具有确定头部(106)之间的井部(254)的上表面；其中从片状基底(104)开始并垂直于该片状基底测量的该井部的最低部的高度(G)小于垂直于片状基底(104)测量的紧固件元件(102，102a，400)的总高(A)的60％。
2.如权利要求1所述的接触紧固件部件，其中垂直于该片状基底(104)从尖端(260)的最下部至头部的最上部测量的至少一个头部(106)的总高(J)与从片状基底(104)开始并垂直于该片状基底测量的该井部的最下部的高度(G)之比大于0.7。
3.如权利要求1或2所述的接触紧固件部件，其中在接合平面内平行于片状基底(104)在头部的相对范围之间测量的紧固件元件总长(L)与从片状基底(104)开始并垂直于该片状基底测量的该井部的最下部的高度(G)之比大于2.5。
4.如上述权利要求中任一项所述的接触紧固件部件，其中各个紧固件元件具有小于0.1的脱模因子(MRF)，该脱模因子定义为紧固件元件(400)的最大固态长度(I)和杆部的最小固态长度(H)之间的差异与杆部的最小固态长度(H)之比，所述最大固态长度(I)和最小固态长度(H)是在侧视图中平行于片状基底(104)测量的。
5.一种接触紧固件部件(100)，具有片状基底(104)和紧固件元件(102，102a，400)阵列，各个紧固件元件包括杆部(108)，其从该片状基底(104)向外延伸并与该片状基底(104)形成一体，以及两个头部(106)，其设置在杆部的末端(250)并且在接合平面内在基本相反方向上延伸至相应尖端(252)，该紧固件元件具有确定头部(106)之间的井部(254)的上表面；其中垂直于片状基底(104)从尖端(260)的最下部到头部的最上部测量的至少一个头部的总高(J)与从片状基底(104)开始并垂直于该片状基底测量的该井部的最下部的高度(G)之比大于0.7。
6.如权利要求5所述的接触紧固件部件，其中各个紧固件元件具有紧固件元件总高(A)的至少1.8倍的总长(L)，该总长(L)是平行于基底在头部的相对范围之间测量的。
7.一种接触紧固件部件(100)，具有片状基底(104)和紧固件元件(102，102a，400)阵列，各个紧固件元件包括杆部(108)，其从片状基底(104)向外延伸并与该片状基底(104)形成一体，以及两个头部(106)，其设置在杆部的末端(250)并且在接合平面内在基本相反方向上延伸至相应尖端(252)，该紧固件元件具有确定头部(106)之间的井部(254)的上表面；其中在接合平面内平行于片状基底(104)在头部的相对范围之间测量的紧固件元件总长(L)与从片状基底开始并垂直于该片状基底测量的该井部的最下部的高度(G)之比大于2.5。
8.一种紧固件部件(100)，具有片状基底(104)和紧固件元件(102，102a，400)阵列，各个紧固件元件包括模制杆部(108)，其从片状基底(104)向外延伸并与该片状基底(104)形成一体，以及两个头部(106)，其设置在杆部的末端(250)并且在接合平面内在基本相反方向上延伸至相应尖端(252)，该紧固件元件具有确定头部(106)之间的井部(254)的上表面；其中各个紧固件元件具有小于0.1的脱模因子(MRF)，该脱模因子定义为紧固件元件(400)的最大固态长度(I)和杆部的最小固态长度(H)之间的差异与杆部的最小固态长度(H)之比，所述最大固态长度(I)和最小固态长度(H)是在侧视图中平行于片状基底(104)测量的。
9.如上述权利要求中任一项所述的接触紧固件部件，其中各个紧固件元件具有约10至50毫米之间的总高(A)，所述总高是从基底(104)开始并垂直于基底(104)测量的。
10.如上述权利要求中任一项所述的接触紧固件部件，其中各个紧固件元件头部(106)具有约10至20毫米之间的总高(J)，所述总高(J)是垂直于该片状基底(104)从头部的尖端(260)的最下部到头部的最上部测量的。
11.如上述权利要求中任一项所述的接触紧固件部件，其中头部(106)和杆部(108)形成一体模制结构。
12.如上述权利要求中任一项所述的接触紧固件部件，其中头部(106)具有抵靠模具表面冷却的树脂表面。
13.如权利要求1-10中任一项所述的接触紧固件部件，其中杆部(108)具有由被切断的树脂确定的相对表面。
14.如上述权利要求中任一项所述的接触紧固件部件，还包括与紧固件元件(102，102a，302)相对地层叠于基底一侧的背衬材料(215)。
15.如上述权利要求中任一项所述的接触紧固件部件，其中紧固件元件以基底的每平方英寸至少350个紧固件元件(每平方厘米54.25个)的密度进行设置。
16.一种形成接触紧固件(100)的方法，该接触紧固件具有片状基底(104)和紧固件元件(102，102a，400)阵列，该方法包括将熔融树脂(200)引导至旋转模制辊(208)的外周表面，所述模制辊确定向内延伸腔体的阵列，各个腔体包括杆部区域，该杆部区域从该外周表面向内延伸，以及两个头部区域，所述两个头部区域在接合平面内在基本相反方向上从杆部区域的末端侧向延伸至相应封闭尖端，腔体的内表面径向向外延伸，以形成头部区域之间的突起；其中从突起的最外部到外周表面的径向距离小于腔体的总深度的60％，所述总深度是从模制辊(208)的外周表面径向测量的；施加足够的压力而迫使树脂(200)进入腔体，以模制具有对应于突起的上井部(254)的紧固件元件(102，102a，400)阵列，同时在模制辊(208)的外周表面上形成树脂片；在腔体中冷却该树脂；然后从模制辊(208)的表面剥离该树脂片，从而将形成在该腔体的头部区域中的紧固件元件(102，102a，400)的头部(106)通过该腔体的杆部区域拔出，以从该腔体中移出紧固件元件(102，102a，400)。
17.一种形成接触紧固件部件(100)的方法，该接触紧固件部件具有片状基底(104)和紧固件元件(102，102a，400)阵列，该方法包括将熔融树脂(200)引导至旋转模制辊(208)的外周表面，所述模制辊确定向内延伸腔体的阵列，各个腔体包括杆部区域，该杆部区域从该外周表面向内延伸，以及两个头部区域，所述两个头部区域在接合平面内在基本相反方向上从杆部区域的末端侧向延伸至相应封闭尖端，腔体的内表面径向向外延伸，以形成头部区域之间的突起；其中从尖端的最外部到头部区域的最内部径向测量的至少一个头部区域的总高与从突起的最外部到外周表面的径向距离之比大于0.7；施加足够的压力而迫使树脂进入腔体，以模制具有对应于突起的上井部(254)的紧固件元件(102，102a，400)阵列，同时在模制辊的外周表面上形成树脂片；在腔体中冷却该树脂；然后从模制辊(208)的表面剥离该树脂片，从而将形成在该腔体的头部区域中的紧固件元件(102，102a，400)的头部(106)通过该腔体的杆部区域拔出，以从该腔体中移出紧固件元件(102，102a，400)。
18.一种形成接触紧固件部件(100)的方法，该接触紧固件部件具有片状基底(104)和紧固件元件(102，102a，400)阵列，该方法包括将熔融树脂(200)引导至旋转模制辊(208)的外周表面，所述模制辊确定向内延伸腔体的阵列，各个腔体包括杆部区域，该杆部区域从该外周表面向内延伸，以及两个头部区域，所述两个头部区域在接合平面内在基本相反方向上从杆部区域的末端侧向延伸至相应封闭尖端，腔体的内表面径向向外延伸，以形成头部区域之间的突起；其中在头部区域的相对范围之间周向测量的腔体的总长与从突起的最外部到外周表面的径向距离之比大于2.5；施加足够的压力以迫使树脂进入腔体，以模制具有对应于突起的上井部(254)的紧固件元件(102，102a，400)阵列，同时在模制辊(208)的外周表面上形成树脂片；在腔体中冷却该树脂；然后从模制辊(208)的表面剥离该树脂片，从而将形成在该腔体的头部区域中的紧固件元件(102，102a，400)的头部(106)通过该腔体的杆部区域拔出，以从该腔体中移出紧固件元件(102，102a，400)。
19.一种形成接触紧固件部件(100)的方法，该接触紧固件部件具有片状基底(104)和紧固件元件(102，102a，400)阵列，该方法包括将熔融树脂引导至旋转模制辊(208)的外周表面，所述模制辊确定向内延伸腔体的阵列，各个腔体包括杆部区域，该杆部区域从该外周表面向内延伸，以及两个头部区域，所述两个头部区域在接合平面内在基本相反方向上从杆部区域的末端侧向延伸至相应封闭尖端，腔体的内表面径向向外延伸，以形成头部区域之间的突起；其中腔体确定小于0.1的脱模因子(MRF)，该脱模因子定义为杆部区域的最小周向开口长度和腔体在工具辊半径小于对应于最小周向开口长度的半径之处的最大轴向开口长度之间的差异与杆部区域的最小周向开口长度之比；施加足够的压力而迫使树脂进入腔体，以模制具有对应于突起的上井部(254)的紧固件元件(102，102a，400)阵列，同时在模制辊(208)的外周表面上形成树脂片；在腔体中冷却该树脂；然后从模制辊(208)的表面剥离该树脂片，从而将形成在该腔体的头部区域中的紧固件元件(102，102a，400)的头部(106)通过该腔体的杆部区域拔出，以从该腔体中移出紧固件元件(102，102a，400)。
全文摘要
一种塑料插入式紧固件部件(100)，具有片状基底(104)和插入式紧固件元件(102)阵列，各个紧固件元件包括杆部(108)，其从该片状基底(104)向外延伸并与该片状基底(104)形成一体，以及两个头部(106)，其在接合平面内在基本相反方向上从杆部的末端(250)延伸至相应尖端(252)，该紧固件元件具有确定头部(106)之间的井部(254)的上表面。对于紧固件的尺寸，将该紧固件元件尺寸确定为具有成比例大小的头部，然而，该头部具有用以扩张的间隙，以使环脱离。紧固件元件的形状也允许从封闭的模制腔中脱模。
文档编号A44B18/00GK1893848SQ200480037152
公开日2007年1月10日 申请日期2004年10月13日 优先权日2003年10月15日
发明者马克·A·克拉纳 申请人:维尔克罗工业公司