专利名称：合成树脂模铸的表面扣件的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种热塑性合成树脂模铸的表面扣件，特别涉及一种适于和与其成对的相同结构的模铸的表面扣件牢固啮合的模铸的表面扣件。
通过挤压连接的合成树脂模铸的表面扣件由于它们易于连接并有高度的连接强度已特别广泛地用于连接工业材料和内部装饰品。一般，连接部件包括阳模铸的表面扣件，在阳扣件内许多钩状或蘑茹状啮合单元被模铸并站立在衬底的前表面上，还包括阴模铸的表面扣件，在阴扣件内许多环形啮合单元站立在衬底的前表面上；阳和阴表面扣件二者的啮合表面彼此相对挤压而啮合。通常是阴表面扣件是纺织或编结纤维织品的式样。在这种结合的连接部件中，以纤维环套形式与模铸的表面扣件的阳啮合单元啮合的阴啮合单元不仅在剥离过程中易于损坏而且也在啮合过程中在提高的方向上拉长，使得在阳和阴表面扣件间留下的间隔太远以至于两个表面扣件不能无卡搭响声紧密地连结在一起。
为了保证在阳和阴啮合单元间有高的啮合强度且无任何损坏或无卡搭响声地啮合，具有基本相同配合结构的阳和阴合成树脂模铸的表面扣件已在例如日本公开发表的专利Nos.昭47-11770，昭52-51242和平3-286702中揭示。
在日本专利公布No.昭47-11770中揭示的模铸的表面扣件有许多啮合头，每个啮合头水平地凸出于衬底前表面上的各个柱的上端部。当啮合单元和与其成对的相同形状的啮合单元相互作用时，各个啮合头部分水平地扩张或收缩而和与其成对的啮合头啮合。
在日本专利公布No.昭52-51242中揭示的阳和阴模铸的表面扣件有相同的结构，此扣件的阳和阴啮合单元通常有垂直于衬底的前表面延伸的S形曲面，并且每个球形啮合单元在其顶部中央有承窝。当有相同结构的阳和阴表面扣件的连接部件因啮合而彼此相对挤压时，每个啮合单元的承窝的球形部分径向向内发生弹性形变以便促进啮合单元和与其成对的表面扣件的啮合单元啮合，并且在完成啮合时立即弹性地恢复它们的原来形状，从而保证各个啮合单元单元和与其成对的表面扣件的啮合单元沿彼此的S形曲面紧密啮合。
在日本专利公布No.平3-286702中揭示的模铸的表面扣件中，阳和阴表面扣件有相同的结构，许多啮合单元在衬底前表面上配置成方阵，每个啮合单元有一对立于衬底前表面上的柱和半球形啮合头，此啮合头跨接柱的上端并具有其上表面成弓形凸出的圆盘。并且许多制动凸出物排列在衬底的前表面上每个凸出物居中排列于方阵内的啮合单元之间。制动凸出物的高度是这样的当啮合单元和与其成对的表面扣件的啮合单元啮合时，可以使每个制动凸出物与相应的啮合头的顶部接触。
依据在日本专利公布Nos.昭47-11770和昭52-51242中揭示的模铸的表面扣件，由于在各个啮合单元和与其成对的表面扣件啮合单元啮合时，各个啮合头的局部或整体和与其成对的表面扣件的啮合头相互作用，使得在径向向内的方向发生弹性形变，所以可以达到平滑的啮合。然而，在啮合单元已和与其成对的表面扣件的啮合单元啮合之后，当对表面扣件施加剥离力时，各个啮合头易于在径向向内方向产生弹性形变，使得表面扣件容易从与其成对的表面扣件上脱开。
在日本专利公布No.平3-286702中揭示的模铸的表面扣件中，由于每个啮合单元的啮合头在径向向内方向不形变，相邻的啮合单元阻止与其成对的表面扣件的啮合头进入，因此，它们特别难于啮合。为了保证平滑啮合，不可避免地增大排列在衬底上的啮合单元间的距离，这导致啮合强度降低。
所以本发明的一个目的是实现由合成树脂制成的并具有一定刚度的模铸表面扣件通过彼此相对挤压而平滑啮合，并且也提供模铸表面扣件，使用该扣件，啮合单元一经啮合便不卡搭作响，同时有高的啮合强度，以便防止它们脱开。
依照本发明，通过合成树脂模铸的表面扣件达到上述目的，此表面扣件包括衬底；许多立于衬底的前表面上的啮合单元，每个啮合单元有从衬底的前表面上升起的柱和在柱上端连续形成并水平地从柱上端凸出的啮合头，啮合头能水平地扩张和收缩；还包括许多的头直径放大装置，每个装置用于在啮合头分别和与其成对的表面扣件的啮合头啮合时扩大啮合头的直径。
最好，啮合头至少被一个垂直于衬底表面的分割平面分成两个或更多的扇形体，各扇形体以预定间隙彼此间隔开。在此情况下，如果分割平面延伸至柱内。便足以赋予啮合头扩张和收缩的功能。然而最好是分割平面延伸至衬底的前表面。借助这种结构，可促进啮合头和立柱的弹性弯曲并可保证在啮合单元间平滑啮合和通过头直径扩大装置保证啮合头可靠的扩大以及足够的啮合强度。
对于一种更可取的式样，每个头直径扩大装置是锥形隆起物，该隆起物从衬底前表面隆起，位于排列在方阵上的啮合单元的前、后和左、右相邻啮合单元之间的中心位置。依照这种式样，当表面扣件对着与其成对的表面扣件挤压时，与前、后、左、右啮合单元的啮合头相互作用的啮合头进入与其成对的表面扣件的啮合单元之间，然后弹性地恢复它原来的形状，在同时，各个隆起物进入每个啮合头的各扇形体之间，进一步在径向向外方向弹性地弯曲扇形体，从而增大啮合头的直径，使得和与其成对的表面扣件的扩大的啮合头牢固地啮合而没有卡搭作响声并且可靠地避免了脱开。为了用所期望的剥离力释放两个表面扣件的啮合单元间的啮合，各个啮合头的整体形状可按需要改变。例如，啮合头凸出的形状可依照所需要的啮合强度由蘑菇状的伞形改变成纯粹的球形。
对于另一个更可取的式样，每个头直径扩大装置包括在啮合头的扇形体顶部之间的一个桥接件，此桥接件连接端间的长度大于啮合头的扇形体间的距离。依照这种式样，当表面扣件对着与其成对的表面扣件挤压时，与前、后、左、右啮合单元的啮合头相互作用的啮合头进入与其成对的表面扣件的啮合单元之间，在直径方向上收缩，然后弹性地恢复它的原来形状，同时每个啮合头的扇形体间的弓形桥接件对着与其成对的表面扣件的衬底的前表面被挤压，由于反作用力使得桥接件弹性变直。在此时借助于所论述的桥接力，扇形体进一步在径向向外弹性弯曲，从而增大啮合头的直径，因此同样地牢固啮合和与其成对的表面扣件的啮合头。据此，它们啮合时不卡搭作响并能可靠地避免脱开。为获得足够的在啮合单元间的剥离强度，桥接件的刚度可以通过改变模铸厚度加以调整。
图1是按照本发明的第一个实施例的模铸表面扣件的不完全的透视图；图2是沿图1的I-I线所取的断面图；图3是沿图2的II-II线所取的断面图；图4是示出第一实施例的模铸表面扣件在对着与其成对的相同啮合结构的表面扣件挤压之前的断面图；图5是示出模铸表面扣件依靠压力将其与和它成对的表面扣件啮合时的断面图；图6是相应于图2的垂直断面图，示出第一实施例的改进型；图7是相应于图3的图6的水平断面图；图8示出图6的改型模铸表面扣件在其与和它成对的相同结构的表面扣件依靠压力啮合时的断面图；图9是依照本发明第二个实施例的模铸扣件的不完全的透视图；图10是沿图9的III-III线所取的断面图；图11是图10的第二个实施例的模铸表面扣件的俯视图；和图12是第二个实施例的模铸表面扣件在其与和它成对的相同结构的表面扣件依靠压力啮合时的断面图。
现在参照附图详细叙述本发明的典型实施例。图1是依照第一实施例的模铸的表面扣件的不完全的透视图，图2是沿图1的I-I线所取的断面图，图3是沿图2的II-II线所取的断面图。
在图1至图3中参考数字1标示用热塑性合成树脂材料通过注射模铸方法制造的模铸的表面扣件。热塑性合成树脂材料例如是单独的和复合的聚酰胺树脂、聚酯树脂、聚丙烯树脂、聚乙烯树脂、聚苯乙烯树脂和聚氨基甲酸脂树脂。为简化模铸方法，本发明的模铸表面扣件应有合理的形状。
模铸的表面扣件1的整体由相同种类合成树脂材料制成。模铸的表面扣件1包括衬底2，许多在衬底2的前表面上排成方阵的啮合单元3、和许多在衬底2前表面上排成方阵的隆起物4，每个隆起物位于前、后、左、右啮合单元3之间的中心位置。虽然隆起物4的高度可按随意确定，但要求是恰好在下面叙述的啮合单元的啮合头3b与配合的啮合头3b啮合之前，每个隆起物4的顶部的中心部分伸入与其配对的相同结构的表面扣件的各个啮合头3b。每个啮合单元3有圆柱形的立于衬底前表面上的柱3a，和从柱3a上端水平地凸出的半球形啮合头3b。
从图1至图3显然可知，第一实施例的啮合单元3包括再细分的小柱3a’，3a’是在水平断面预定的十字形间隔分成四个扇形体时，通过划分圆柱形柱3a而形成的，啮合单元3还包括再细分的头3b’，3b’是将基本上是半球形啮合头3b分成四个扇形体而形成的，位于每个再分的小柱3a’的顶部。这样，啮合头3b的分割面通过柱3a垂直地延伸至衬底2的前表面上。每个再分的小柱3a’的底部的弓形表面被径向扩展并穿过衬底2的扇形孔2a包围。另外，在衬底2的后表面内衬底2有许多通孔2b，每个通孔位于每个柱3a的底端的中央，每个通孔2b有圆形断面，其直径比与四个再分小柱3a’的内角相切的圆的直径略大。
在前、后、左、右啮合单元3之间的中心位置从衬底2的前表面伸出的每个隆起物4是构成本发明重要单元一部分的头直径放大装置的一个例子。在本图解的例子中，隆起物4以通常呈半球形式，与衬底2和啮合单元3同时模铸在衬底2的前表面上。另一种选择，隆起物4可以是通常的锥形。即，只要它朝向其顶部有锥度，隆起物4便能扩大与其成对的表面扣件的啮合头3b的直径，由此，它被插入到扩大头3b。
在衬底2内形成的扇形孔2a’和在每个再分小柱3a’上端形成的再分头3b’有共同的投射平面。假定柱3a和啮合头3b的分界面是如图2中所示的分隔线P1，扇形孔2a和在再分小柱3a’的中心形成的中心通孔2b作为派生物是需要的，它取决于注塑模的设计，这是模铸专家可以容易理解的。
现在参看图4和图5叙述依照本发明的第一实施例在挤压连接时模铸表面扣件的作用。图4示出上述结构的在彼此相对被挤压前两个模铸表面扣件1此时它们的啮合单元3处于面对面的关系。当两个表面扣件1彼此相对从背面加压而被挤压时，一个表面扣件1的各个啮合单元进入排列在方阵上的另一个表面扣件1的啮合单元之间，同时接触啮合头3b的球形部分。在那时，由于一个表面扣件1的啮合单元3是强制进入另一个表面扣件1的啮合单元3之间同时啮合头3b彼此接触，所以在一个表面扣件1上的每个啮合单元3的4个再分小柱3a’在再分啮合头3b’的互相压力下向内弯曲，从而减小了啮合头3b的整个直径，以便使一个表面扣件1的啮合头3b可平滑地进入另一个表面扣件1的啮合头之间。
在每个表面扣件1的啮合头越过另一个表面扣件1的啮合头3b之前，每个从与其成对的表面扣件的衬底伸出的隆起物4使紧接着从中央插入4个聚集的再分啮合头3b’当中。随着啮合头3b的继续插入，超越与其成对的表面扣件的啮合头，每个隆起物进一步前进，弹性地推动4个再分的啮合头3b’彼此分离，分离到由隆起物4引起的最大距离，以便使啮合头3b能牢固地无卡搭响声地与和其成对的表面扣件1的啮合头啮合，如在图5中所示。结果，用有限的剥离力不可能分开牢固连接的表面扣件1。
为了调整剥离力，啮合头3b的形状可以修改。例如，为了能用有限的剥离力解开已连接的表面扣件，啮合头3b的下表面可以是向下凸出的凸面而不是水平面的和平面的，因为弓形表面的弧度是可变的，所以剥离力可以调整。
图6至图8示出第一实施例的改进型。在这个改进型中，除了柱3a的底部下侧的衬底2的通孔2b被省略外，模铸表面扣件1在结构上与第一实施例基本一样。即使没有通孔2b，也可能足够达到本发明的目的并且简化了模子的设计和模铸过程的进行，这样就降低了设计的成本。
图9至图11示出依照本发明第二实施例的模铸的表面扣件。图9是第二实施例的模铸扣件的不完全的透视图，图10是沿图9的III-III线所取的断面图，图11是第二实施例的模铸表面扣件的不完全的平面图。图12是断面图，示出第二实施例的模铸表面扣件已与和其成对的相同结构的表面扣件啮合状态。
这个实施例与第一实施例的区别在于啮合头的头直径扩大装置，其余部分保持基本与图1至图3的第一实施例相似的结构。相应地，类似于第一实施例的那些部件和单元以相同的参考数字标示，在这里省略对它们的详叙，集中叙述头直径扩大装置。
依照这个实施例的模铸表面扣件包括用注塑方法将合成树脂材料整体模铸的衬底20，和每个具有柱30a和啮合头30b，并在衬底20的前表面上排列成方阵的许多啮合单元30。在此实施例中，和第一实施例相同，每个啮合单元30包括由四个直立的再分柱30a’，四个再分头30b’和桥接件40构成的一套构件，每个再分头具有径向凸出于再分柱30a’的上端的四分之一半球部，该桥接件在再分头30b’的顶部之间延伸。再分柱30a’和再分头30b’在结构上基本与第一实施例中的那些相同。
桥接件40是头直径扩大装置的典型例子，该装置构成本发明重要单元的一个部分。在此实施例中，从图10和11中领会到，桥接件40大体为方形板的式样，其四角整体模制，分别与四个再分头30b’的上端相连。无论如何，如果桥接件40以大体呈方形平板的式样与再分头30b’的顶部相连，则啮合头30b不能在直径方向上扩大。因此，在这个实施例中，桥接件40的四个边缘是向内弯曲的，而桥接件40的中心是向上凸出的。
当桥接件40的凸出的中心部分40a受上边压迫产生弹性形变时，它一定具有通过向四角传播压力引起四个再分小柱30a’径向向外弯曲的功能，以便使四个再分头30b’彼此移开。为此目的，桥接件40需要足够的刚度，如果用确定的材料，则可通过调整桥接件40的厚度获得那样的刚度。在此图解的例子中，桥接件40在其整个区域有均匀的厚度。另一方面，桥40的厚度可以局部地改变或具有简单的十字形状。虽然桥接件40的凸出中心部分40a的凸出量可按要求设置，但最好是再分柱30a’的高度比包括桥接件40的凸出中心部分40a的凸出量在内的啮合头30b的总高度小，以便使啮合单元30与和其成对的表面扣件的啮合单元牢固地无卡搭响声地啮合。
现在用图12叙述第二实施例的模铸表面扣件与和其成对的相同结构的表面扣件啮合的方式。
图12示出在第二实施例的两个模铸的表面扣件10受压啮合时处于啮合状态的啮合单元30。当两个表面扣件10彼此相对，从它们后边加压，而且它们的啮合表面彼此面对面时，一个表面扣件10的各个啮合单元30进入另一个表面扣件10的排成方阵的那些啮合单元之间，同时接触啮合头30b的弓形表面。在那时，由于一个表面扣件10的啮合单元30被强压在另一个表面扣件10的啮合单元30之间，同时啮合头30又彼此接触，所以在一个表面扣件10上的每个啮合单元30的四个再分柱30a’在再分啮合头30b’的互相压力作用下向内弯曲，并且桥接件40也弯曲，从而减小了啮合头30b的整个直径。结果，啮合头30b可以平滑地进入另一个表面扣件10的那些啮合头之间。
随着啮合头30b在啮合单元30之间继续插入并超越与其成对的表面扣件的那些啮合头，再分头30b’弹性地恢复，彼此又离开，恢复到它们的原来形状，并在同时每个桥接件40的凸出的中心部分40a由于与其成对的表面扣件10的衬底的前表面而被向下挤压，使得凸出的中心部分40a发生弹性变形而被展平，同时靠反作用力推动，四个再分头30b’彼此离开，进而如图12中所示，啮合头30b可牢固地无卡搭响声地与和其成对的表面扣件的那些啮合头啮合。结果，不可能用有限的剥离力分开被连接的表面扣件10。
为了调整剥离力，啮合头30b的形状像第一实施例那样被改变，或将再分头30b’间的桥接件40的厚度设置得薄一点。假如用同样材料，桥接件40的厚度越小桥接件40变得越易弯曲。结果，两个模铸的表面扣件10可以相对容易地用所需的剥离力分开。
本发明决不限定于此图解的典型例子，并可以提出各种其他的改进型。
由上述说明可知，依照本发明的模铸表面扣件，至少部分地由于每个啮合单元3、30的啮合头3b，30b在直径方向上能扩张和收缩，从而有利于啮合单元3、30与和其成对的表面扣件1，10的那些啮合单元啮合，和部分地由于衬底2、20或各个啮合头3b，30b具有头直径扩大装置，此装置与衬底2，20结合在一起可以在直径方向上起扩大与其成对的啮合头3b，30b的作用，所以当两个大体相同结构的表面扣件彼此相对挤压时，啮合头3b，30b在直径方向上被头直径扩大装置扩大并且各个啮合头3b，30b保持扩张体态，这样使得啮合单元3，30与和其成对的表面扣件的啮合单元牢固地无震动响声地啮合。
权利要求
1.合成树脂模铸的表面扣件包括(a)衬底；(b)立于所述衬底前表面上的许多啮合单元，每个所述啮合单元具有从所述衬底的前表面升起的柱和在所述柱上端连续形成的并从所述柱的上端水平方向凸出的啮合头，所述的啮合头在水平方向上能扩张和收缩；和(c)在所述啮合头与和其成对的表面扣件的啮合头啮合时，用于扩大所述啮合头直径的许多头直径扩大装置。
2.依据权利要求1的合成树脂模铸的表面扣件，其特征是，所述啮合头至少被一个垂直于所述衬底的所述前表面的分割平面分成两个或更多扇形体，所述的扇形体彼此以预定的间隙间隙开。
3.依据权利要求2的合成树脂模铸的表面扣件，其特征是，所述的分割平面伸入所述柱内。
4.依据权利要求2的合成树脂模铸的表面扣件，其特征是，所述分割平面延伸至所述衬底的所述前表面。
5.依据权利要求1的合成树脂模铸的表面扣件，其特征是，每个所述头直径扩大装置是在排列成方阵的所述的前、后、左、右相邻啮合单元间的中心位置从所述衬底的所述前表面伸出的锥形隆起物。
6.依据权利要求2的合成树脂模铸的表面扣件，其特征是，每个所述头直径扩大装置是在排列成方阵的所述的前、后、左、右相邻啮合单元间的中心位置从所述衬底的所述前表面伸出的锥形隆起物。
7.依据权利要求3的合成树脂模铸的表面扣件，其特征是，每个所述的头直径扩大装置是在排列成方阵的所述前、后、左、右相邻啮合单元间的中心位置从所述衬底的所述前表面伸出的锥形隆起物。
8.依据权利要求4的合成树脂模铸的表面扣件，其特征是，每个所述头直径扩大装置是在排列成方阵的所述的前、后、左、右相邻啮合单元间的中心位置从所述衬底的所述前表面伸出的锥形隆起物。
9.依据权利要求1的合成树脂模铸的表面扣件，其特征是，每个所述头直径扩大装置包括一个在所述啮合头的所述扇形体的顶部之间的桥接件，所述桥接件的连接端间的长度大于所述啮合头的所述扇形体间的所述距离。
10.依据权利要求2的合成树脂模铸的表面扣件，其特征是，每个所述头直径扩大装置包括一个在所述啮合头的所述扇形体的顶部之间的桥接件，所述桥接件的连接端间的长度大于所述啮合头的所述扇形体间的所述距离。
11.依据权利要求3的合成树脂模铸的表面扣件，其特征是，每个所述头直径扩大装置包括一个在所述啮合头的所述扇形体的顶部之间的桥接件，所述桥的连接端间的长度大于所述啮合头的所述扇形体间的所述距离。
12.依据权利要求4的合成树脂模铸的表面扣件，其特征是，每个所述头直径扩大装置包括一个在所述啮合头的所述扇形体的顶部之间的桥接件，所述桥接件的连接端间的长度大于所述啮合头的所述扇形体间的所述距离。
全文摘要
在合成树脂模铸的表面扣件中，许多啮合单元中的每个单元具有直立于衬底的前表面上的柱状物和在柱上端连续形成的并从柱上端水平凸出的在水平方向上能扩张和收缩的啮合头。啮合头分成两个或多个能弹性弯曲使得彼此靠近和分开的扇形体。当啮合头分别与和其成对的表面扣件的啮合头啮合时，在四个相邻的啮合单元间的中心从衬底的前表面伸出的每个隆起物进入扇形体间的空隙，使扇形体弯曲而彼此分开，增大了啮合头的整个直径，因而啮合单元能牢固地无卡搭响声地与和其成对的表面扣件的啮合单元啮合。
文档编号B29D5/00GK1160630SQ9710286
公开日1997年10月1日 申请日期1997年3月3日 优先权日1997年3月3日
发明者明野满 申请人:Ykk株式会社