專利名稱：帶有含多孔金屬層的接觸式緊固件的制作方法
背景總體來說，本發(fā)明涉及一種接觸式緊固件，具體說，它涉及一種帶金屬組份的接觸式緊固件。這種接觸式緊固件可以通過模制的方式用在模制物件中，也可以在需要進行電磁場屏蔽或者接地的系統(tǒng)中作為一個部件使用。
鉤與環(huán)相配合的這類可分離的接觸式緊固件，例如那些以商標為Ve1cro進行出售的緊固件已是眾所周知的了，它們用于將兩個部件以可分離的方式相互連接起來。這種類型的緊固件具有兩個部件，每個部件都具有一柔軟的底部材料，在該底部的一個緊固表面上設有一個緊固系統(tǒng)部件。其中的一個部件一般包括一些彈性的鉤子，而另一部件則包括一些環(huán)，當這兩個表面被壓合在一起時，它們便聯(lián)鎖在一起，形成一種可脫開的結合。
這種可分離的緊固件被用在汽車座椅的制造中，用來將一個座椅裝飾罩連接到一個聚氨酯泡沫墊上。該可分離緊固件中的一部分是在其泡沫模制過程中被裝在聚氨酯泡沫墊的表面上，該可分離緊固件的另一配合部分則被連在座椅罩布上，以便與泡沫墊能實現(xiàn)可脫開的連接。在泡沫模制中裝在墊面上的可分離緊固組件一般包括一個可分離緊固件的鉤件部。該鉤件部通過一在其緊固表面上帶有若干彈性鉤的底部實現(xiàn)。其相反的一面，即底部的非緊固面上可以設有若干錨形的突起，可以插入到泡沫中去，使該可分離緊固組件與泡沫物件牢牢地結合在一起。對于背層或基層來說，它們與底部中非緊固表面的結合方式都是相同的，基層所使用的材料應當更具傳導性，以便將該部件加到其它物件上或與其它物件粘合?；蛘?，背層也可以是一種環(huán)圈織物，泡沫材料可以與之良好地粘合在一起。在基層中也可以設置若干錨形突起物。此外，在基層和底部之間，也還可以夾入其它部件。
可將一種保護層，例如一層薄的塑料膜，放置在彈性鉤的上方，以防在模制過程中泡沫材料進入鉤內(nèi)，因為泡沫材料對鉤子的明顯污染將會影響鉤子與附著在座椅罩中緊固件的相配部件的結合能力?；蛘撸部梢圆捎靡环N彈性體覆蓋物，使它將鉤子緊密地包圍住，而不是僅僅蓋住鉤子的尖部這一小部分。在所要模制的物件被制造好并從模具中取出之后，便可將該彈性物質(zhì)去除。
在一些組裝過程中，將一種能被磁性吸引的實心金屬墊片裝在底部中，以便于組件在凹槽(也可以是溝或者喇叭口)中定位，或者將其放置在模具空腔壁面中的一個支座上，它們都是裝配有磁鐵的。墊片有助于將該部件的帶鉤面緊緊地壓靠在模具壁上，從而最大程度地減少泡沫材料侵入鉤子。該組件也可以稱作“模壓”緊固件或組件，因為它們是用在這種模壓產(chǎn)品中的。
這種實心墊片可以用在該組件中的不同位置上。它既可以夾在帶鉤的底部與基層或背層之間，既可以是暫時性的，也可以是永久性的。它可以位于帶鉤底部的寬度中心位置上，也可以沿著其臨界邊緣放置。如果用一薄塑料膜蓋在鉤子上方，則可以將該實心墊片夾在塑料膜與鉤子之間。
如上所述，人們已經(jīng)得知，用一種彈性材料將鉤區(qū)基本蓋住，以保護鉤子使之免受泡沫材料的侵入。人們也知道可以在這種彈性材料中設置一個磁性吸附物。
已知的將保護膜粘合在帶鉤部件上的方法包括在它們之間使用一種長條形的熱熔粘合劑，人們也知道可以在該熱熔材料中加入一種磁性吸附物。
上述所有的已知方法都存在缺點，就實心金屬墊片自身而言，它是一個額外的部件，而且需要額外的制造步驟，從而將組件的成本增加及制造相同長度材料所花費的時間變長。這種實心金屬墊還將使材料增加重量。在安裝過程中，工人們還需當心，以防被該實心金屬片劃傷。這種實心金屬還限制了金屬條的柔軟性，還需考慮將條片固定到基層上去所使用的各種粘合劑及附加層的熱膨脹性能和收縮性能。一般很難將實心金屬墊粘合到緊固材料或獨立的背層上去，這需要使用粘合劑或其他方法才行。
對于這些使用了內(nèi)含實心金屬墊片或磁性吸附物的保護塑料或彈性蓋的組件來說，如果可能的話，人們總是希望去除這些保護蓋層。這些保護蓋還導致了一些額外的加工步驟，其中包括制造、與緊固組件的結合、以及在模制之后將其從緊固組件上去除等。必須將所有的保護材料從鉤子(或者環(huán)圈，如果在物件中加入的是一個帶環(huán)圈部件時)，否則鉤子(或環(huán))將不會露出，也無法與配合部件產(chǎn)生緊固作用。這些附加的步驟通常必須與正規(guī)的高速生產(chǎn)線相分離，這樣就勢必增加該緊固組件的成本，延長制造時間以及產(chǎn)生大量的基本的廢料。此外，有時在將覆蓋材料去除之后，仍有一些來自覆蓋材料的殘余物留在緊固部件上，這是很不利的。
當把一種實心金屬墊用在底部與泡沫之間時，還需采用一些手段將該墊片固定到底部上，以及把帶墊片的底部組件固定到背層上或泡沫層上(如果不使用背層的話)。這些方法包括粘合，由此又導致了額外的加工步驟、費用以及復雜性。
通過采用一獨立的基層將緊固部件固定到泡沫產(chǎn)品上去(如果其使用的對象是泡沫產(chǎn)品時)，其效果也不理想。它需要使用一種附加的工件，從而增加了成本、重量、花費以及制造該部件所使用的時間。同時它還將增加庫存量，為了正常生產(chǎn)，必須在手頭保持一定的數(shù)量，用來制造這些部件的機器數(shù)量也會增加。
所以，人們迫切需要一種能夠模制到一模制產(chǎn)品中去的接觸式緊固件，從而不需使用實心金屬墊片或緊固部件的保護層。人們還需要簡化這種“模壓”組件的制造過程，降低成本和生產(chǎn)時間。并縮短準備所使用的模制產(chǎn)品的時間，因此，本發(fā)明的一個目的在于采用一種簡單的方法便可為所模壓的緊固組件提供磁吸附能力。本發(fā)明的第二個目的是提供一種輕質(zhì)的模壓組件，它不需要實心金屬墊片，也不需要使用緊固部件(如鉤子)的保護層。本發(fā)明的又一個目的是使緊固部件的底部很容易地附著到一固定的背層上，同時還提供了磁性吸引能力，本發(fā)明的再一個目的是提供一種磁吸引能力，不需使用一獨立基層或固定層，即可將緊固部件方便地固定到所模制的物件上去。
除了上述的使用之外，該緊固件產(chǎn)品在其它一些場合也是很有用的，其中包括需要進行電磁屏蔽、或接地或其它需要相互作用的場合。例如，在一片可分離的緊固件中包括一個接地元件，然后將該緊固件放在電纜模具中，與一束電纜固定在一起或混合在一起。此外，在飛機的機翼或機體上往往覆蓋有一種多孔金屬網(wǎng)層，作為避雷器使用。一般采用環(huán)氧樹脂或一些粘合劑對它們進行粘合，這種結合屬于永久性結合。人們需要一種可以拆除的避雷電裝置，例如利用一種可分離的緊固件進行結合。
這些產(chǎn)品的主要特點是它們含有一種可導電的金屬相，它們分布在該產(chǎn)品所使用的整個區(qū)域，而且可以通過一種很簡單的不具破壞性的方式便可將該部件拆除。
所以，人們也需要一種緊固件產(chǎn)品，它含有一種導電的金屬相，它很柔軟而且很輕，在不損壞主體和不使用粘合劑的情況下，即可很容易將其附著到一個主體上或者從該主體上取下。
概述在一個實施例中，本發(fā)明涉及一種雙部件可分離緊固件中的一個部件，該部件包括一個底部，該底部又包括一個沿第一尺寸方向的延伸部和一個沿第二尺寸方向的延伸部；一個緊固表面和一個非緊固表面。在底部的緊固表面上裝有若干緊固元件。一個多孔金屬的薄層與所述的底部連接，沿著底部的第一尺寸方向，以大致等同于該底部的延伸比例共同延伸。
含多孔金屬的薄層可以基本上被埋置在底部之內(nèi)，但也可以被粘合在底部的非緊固表面上。其結構可以是編織織物或非編織的織物，也可以是網(wǎng)或者局部被去除的實心體，也可以是多孔金屬網(wǎng)，該網(wǎng)可以是平坦的。
該緊固部件的長度方向可以是呈直線，也可以是呈非直線的曲線。
可以將一個獨立的錨形基層粘附到該底部的非緊固表面上，該含金屬層可以被放置在兩者之間。該錨形基層可以是一種織物，也可以是一種熱塑性塑料，含金屬層可以全部或局部埋置在錨形基層內(nèi)部。
含多孔金屬的薄層可以全部是金屬的，也可以是一種金屬相分散在其中的非金屬相復合材料，例如金屬粉末分散在其中的聚合物基質(zhì)。
金屬可以具有磁吸附性，或?qū)щ娦?，或兩者兼具。如果它是磁吸附性的，則在將該緊固件模制到一物件上去的過程中，該金屬將有助于緊固部件在一個帶有磁鐵的模具中的定位。如果該金屬是導電性的，則該緊固部件可以用于需要進行電屏蔽或接地的場合。
底部的非緊固表面上可以帶有一種三維花紋，也可以帶有一種化學涂層，這樣可以強化底部與任何帶有該緊固部件的模制物件之間的粘合。
除了將含金屬層粘合或埋置在一底部中之外，如果該緊固部件的底部緊固面上帶有保護蓋，則該含金屬層可以設置在保護蓋與底部緊固面之間。
金屬可以是上述任何一種結構。
在本發(fā)明的另一個優(yōu)選實施例中，本發(fā)明提供了一種制造該雙部件可分離緊固件中一個部件的方法，該方法包括提供一種片狀的底部件，它包括一個沿第一尺寸方向的延伸部和一個沿第二尺寸方向的延伸部；以及一個緊固表面和一個非緊固表面。同時還提供一種片狀的含多孔金屬的薄層。該含多孔金屬的薄層與底部的非緊固表面不相接觸，并且該多孔金屬薄層與底部連接在一起。
連接步驟中可以包括一個疊置的步驟。還可以包括將含多孔金屬的薄層埋置在底部內(nèi)的步驟，使之大致位于緊固表面與非緊固表面之間，所述的連接步驟可以在兩個壓輥之間進行。
作為一個附加步驟，可以在底部元件的非緊固表面上制作一種三維的花紋，例如可以通過壓制的方法。
金屬可以是磁性的或?qū)щ娦缘?。所采用的金屬可以是一種多孔金屬網(wǎng)，而且在連接步驟之前可以對它進行拉伸。
在本發(fā)明的另一個優(yōu)選實施例中，本發(fā)明提供了一種雙部件可分離緊固件中的一個部件，該部件包括一個底部，該底部包括一個沿第一尺寸方向的延伸部和一個沿第二尺寸方向的延伸部；一個緊固表面和一個非緊固表面。在該底部的緊固表面上，設有若干緊固元件。在底部的非緊固表面上設有一種三維花紋，它與底部材料是一體的。例如，該花紋可以被壓制在底部的熱塑性塑料中。
本發(fā)明還有一個優(yōu)選實施例，它涉及一種制造雙部件可分離緊固件中的一個部件的方法。該方法包括提供一種片狀的底部元件的步驟，它包括一個沿第一尺寸方向的延伸部和一個沿第二尺寸方向的延伸部；一個緊固表面和一個非緊固表面。將一種三維花紋制作在該底部的非緊固表面上。
附圖的簡要描述通過以下的說明書部分、權利要求書以及附圖，可以對本發(fā)明的其它特點和內(nèi)容，以及各種優(yōu)點有更為清楚的了解。附圖中

圖1是本發(fā)明一種緊固部件的一個實施例的透視示意圖，其中的緊固元件是一種鉤形元件；圖2是本發(fā)明所使用的模具的剖面?zhèn)纫晥D，該模具具有一個空腔，可將緊固部件放入，在模具的壁內(nèi)有一塊磁鐵，該圖還示出了本發(fā)明的緊固部件被放在模具中供模制的一個實施例；圖3是一幅與圖2相類似的剖面圖，其中的模壓產(chǎn)品具有一個埋置的多孔金屬層，還具有背對背的鉤件和錨件；圖4表示了圖3中的模具，模制材料被澆入模具中；圖5表示的是模制材料在圖4所示的模具中固化的情況；圖6表示了一種模制產(chǎn)品，它包含有本發(fā)明緊固部件；圖7表示的是用來制造本發(fā)明緊固部件的一個實例的設備及工藝，該部件底部的一個表面上帶有鉤件，兩者是整體模制出來的，還有一個多孔金屬層埋置在該底部；圖8表示是用來制造本發(fā)明的緊固部件的一個實例的設備及工藝，該部件具有一個基層和鉤件，兩者是同時擠壓成的，然后與一多孔金屬層疊置在一起，該金屬層至少部分埋置在底部中；圖9A表示了本發(fā)明的一個緊固部件，它具有一個一體模制出的底部，底部的一個表面上帶有鉤件，該部件與一獨立的基層相疊置，埋置在底部中的多孔金屬層相對靠近緊固表面；圖9B表示了本發(fā)明的一個緊固部件，它具有一個一體模制出的底部，底部的一個表面上帶有鉤件，該部件與一獨立的基層相疊置，埋置在底部中的多孔金屬層基本上位于一個區(qū)域內(nèi)，在該區(qū)域內(nèi)，底部與基層在一定程度上產(chǎn)生混合；圖9C表示的是本發(fā)明的一個緊固部件，它具有一個一體模制出的底部，底部的一個表面上帶有鉤件，還有一層多孔金屬，它部分埋置在底部的非緊固表面中；
圖9D表示的是本發(fā)明的一個緊固部件，它具有一個一體模制出的底部，底部的一個表面上帶有鉤件，它與一獨立基層相疊置，一層多孔金屬埋置在基層內(nèi)，該金屬層與底部和基層的混合區(qū)域相對隔開一段距離；圖10表示的是用來制造本發(fā)明的緊固部件的一個實施例的裝置和工藝，該部件具有一個一體模制出的底部，底部的一個表面上帶有鉤件，該部件還與一個由不同材料組成的基層相疊置；圖11表示的是本發(fā)明的一個實施例，它具有一個帶有具有磁吸附性環(huán)的緊固部件；圖12A是一平面視圖，它示意性地表示出了本發(fā)明多孔金屬層的一個實施例，該金屬層是一張多孔金屬網(wǎng)；圖12B是一平面視圖，它示意性地表示出了本發(fā)明多孔金屬層的一個實施例，該金屬層是一片經(jīng)打孔或沖孔的金屬；圖12C是一平面視圖，它示意性地表示出了本發(fā)明多孔金屬層的一個實施例，該金屬層是一種金屬的非編織墊；圖12D是一平面視圖，它示意性地表示了本發(fā)明多孔金屬層的一個實施例，該金屬層是一種編織網(wǎng)，網(wǎng)中至少含有一些金屬絲；圖13是一片多孔金屬網(wǎng)的透視示意圖，它可以作為多孔金屬層使用；圖14是對成形的緊固部件進行切割的生產(chǎn)線作業(yè)透視示意圖；圖15是本發(fā)明緊固元件的一個實施例的透視示意圖，該元件具有一個含金屬層，它位于鉤尖和一保護膜罩之間；圖15A是沿圖15中15A-15A線作的一剖面圖；圖16A是本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中非緊固表面的一平面示意圖，該表面上帶有一種大致顯矩形的三維花紋；圖16B是本發(fā)明一個優(yōu)選實施例的非緊固表面的平面示意圖，該表面上具有一個大致呈交叉線狀的三維花紋；圖16C是本發(fā)明一個優(yōu)選實施例的非緊固表面的平面示意圖，該表面上具有一個大致呈人字形的三維花紋。
詳細描述本發(fā)明的緊固部件100在附圖1中被示意性的畫出。其底部110具有兩個表面一個緊固表面112及一個非緊固表面114。該底部的結構可以是織造的或非織造的，例如可以是一種無定形的墊或一種模制出來的實心體，也可以是任何一種其它合適的結構。用來制造該底部的材料可以是聚合物、塑料，或者天然纖維以及任何其它適宜的材料。本發(fā)明并不局限于該底部的機械構形，現(xiàn)有技術中供可分離的接觸式緊固件的任何一種已知的底部機械構形都可以用于本發(fā)明。通常情況下，該底部是一種由塑料制成的底部，它與由另外一種材料制成的一個分離基體相結合。如果該底部是一種織物結構，則它便相當于一種“底布”。
在一優(yōu)選的實施例中，底部存在于其緊固表面112上，其上帶有若干鉤形元件116，該鉤形元件的形狀可以象鉤子，也可以象蘑菇或雙齒錨，現(xiàn)有技術中用于可分離接觸式緊固件中任何其它類形的鉤形元件也是可以采用的，這些鉤形元件與一些環(huán)形元件相咬合，這些元件在此被稱作“鉤形”或“類似鉤形”或“鉤”元件，但它們并不一定就是鉤形。任何一種已知機械構形的鉤形元件以及任何一種未知機械構形的鉤形元件都可以用于本發(fā)明(本發(fā)明也可以用于一種緊固對中的帶環(huán)部分)。
在本發(fā)明的一個實施例中，其底部包括至少一個含具有磁吸附性的多孔金屬的層115。在下述的另一個實施例中，該含多孔金屬的片層并不一定是磁性的，但它必須是導電性的。該金屬層可以位于底部110的緊固表面122與非緊固表面114之間的任何位置處，但它也可以部分埋置在其非緊固表面114內(nèi)(如圖9C所示)。
所謂的“多孔”一詞是指該含金屬層115具有一種帶孔的連續(xù)相，孔具有足夠大的尺寸，在制造該緊固部件的條件下，能讓用來制造該底部的材料穿過該含金屬層。這種含金屬層可以是任何形式的，其中包括但又不局限于編織的、非編織的、穿孔的、多孔金屬網(wǎng)、或者由平行的經(jīng)線簡單組成的金屬層。依照這種形式，任何一種磁吸附的金屬或金屬化合物都是可以使用的。這些金屬包括鐵、氧化鐵(可以是各種形式，例如磁鐵礦，赤鐵礦，氧化鐵(II)，氧化鐵(III)，硬脂酸鐵(III)，各種有機鐵化合物，稀土金屬及其他化合物)。
此外，該含金屬層還可以通過將金屬粉末或金屬顆粒分散到一種多孔的非金屬層中獲得。例如，可以將金屬粉末摻入一種塑料中，該塑料可以是一種穿孔的聚合物層，或一種編織的塑料聚合物網(wǎng)。適合摻入到一種非金屬層中去的磁吸附粉末或顆粒組分包括所有的鐵磁性材料，例如鐵(粉)，氧化鐵(包括磁鐵礦，赤鐵礦，氧化鐵(II)，氧化鐵(III)在內(nèi)的各種形式)，硬脂酸鐵(III)(以及各種有機鐵化合物)，以及稀土金屬及其化合物。除了塑料之外，這類含金屬復合材料的主要成分還可以是紙、環(huán)氧樹脂、纖維等。
最后，將這種多孔層至少局部，經(jīng)常是全部埋入底部內(nèi)。
在以下的討論中，所謂的“含金屬”一詞是指上述實施例中的兩種情況之一1)一種金屬物；或2)一種帶有非金屬部分的物質(zhì)，而在非金屬部分中又包括金屬成分，例如一種顆粒狀、粉末狀或液體狀的金屬。
首先討論本發(fā)明的緊固件中磁吸附的實施例，然后再討論導電性的實施例。如圖2所示，本發(fā)明中磁吸附的實施例包括一個緊固部件100，它被放置在一個模具221中，該模具具有一個主模具壁220，它圍成一個主腔室224。一個用來接收緊固元件的模具凹槽222位于該模具的底面228上。將一塊現(xiàn)有技術中公知的磁鐵226埋入底面228內(nèi)。
將緊固部件100嵌入模具中，使之靠近接收緊固元件的凹槽222，并使其鉤子116面向凹槽222。由于緊固部件100的底部110中包含著帶有磁吸附的多孔金屬薄層115，所以磁鐵226將吸引緊固部件110向著模具底面228。這種磁性吸引力將緊固部件固定到模具壁面上，并將其定位在一個適當?shù)奈恢蒙?，防止模制材料侵入緊固元件中。
除了借助于磁性吸力之外，還可以采用其它技術來定位緊固部件，以防模制材料將緊固元件堵塞?，F(xiàn)有技術中任何一種已知的這類結構，以及任何一種正被開發(fā)的這類結構都是可以用于本發(fā)明的。例如，可以用一片帶狀薄膜將緊固元件全部蓋住，如同1987年授予Billarant的美國專利4，693，921所述的那樣，該專利的名稱為在模制過程中與一模制物件相連接的緊固條及其連接方法。除了蓋住緊固元件的整個表面之外，也可以使薄膜條擴展到緊固元件所在的區(qū)域，形成一個墊片，以防膜的進入。這種薄膜區(qū)在1988年授予Hatch的美國專利4，726，975中有所描述，該專利的名稱是用來連接其它物件的可分離緊固件的配裝方法及設備。
U．S．S．N08／568，132的受讓人及申請日均與本申請相同，其發(fā)明人也相同，該申請的名稱是具有模切保護蓋且該蓋上又具有拉片的可分離緊固件及其制造方法，該申請披露了一種與模制物件一起使用的緊固部件，它具有一個底部，其上直立著緊固元件，而且厚度較小，保護蓋與之相連接。蓋是通過加熱的方法式連接到底部上去的。例如，蓋和底部都可以通過一種模具而切割成一定的形狀，切割幾乎可以同時進行，兩者的切割原料是更大一些的平板材料，切割之后通過輸入熱量將這兩片材料結合成一體，例如可以通過焊接來進行。所切割出來的片料可以是直線形的或曲線形的，也可以是任何復雜形狀。蓋的一端或兩端可以包含一個拉片。所述的拉片用與蓋相同的材料制成，將一個拉片進行對折、切割，在對其主體形狀進行切割和密封的同時，將其連接到鄰近的面層上。U．S．S．N．08／568，132所披露的內(nèi)容在此被用作參考。
還可以采用一種彈性體的蓋，使它緊緊地(可以是完全也可以是局部)環(huán)繞在緊固元件周圍，如同1994年授予Banfield等人的美國專利5，286，431(全部環(huán)繞)那樣，該專利的名稱是具有模制在緊固件內(nèi)部插入件的模制產(chǎn)品。局部環(huán)繞的例子見于申請?zhí)枮镻CT／US94／07473的PCT申請，其名稱為在模制過程中使用的鉤形及環(huán)形插入件，
公開日為1995年1月19日。該申請相應于申請?zhí)枮?8／087，917的美國專利申請，其申請日為1993年7月6日，名稱為對模制元件的模切(DIECUTMOLD-IN)。以上所有的專利及專利申請在此均被用作參考。
在使用緊固部件時還有一種可能性，例如一種鉤形緊固元件，其主要的中心區(qū)域為一種鉤子的形狀，外圍是空白區(qū)，幾乎沒有鉤子，該區(qū)的外部環(huán)繞著鉤形區(qū)，該緊固元件被用于一種模具中，該模具具有一個中心凹槽，槽周圍是一圈平臺，平臺的外部又環(huán)繞一圈凹槽。環(huán)形的凹槽與環(huán)形區(qū)的鉤相咬合，而平臺區(qū)則與空白區(qū)相咬合，中心模具凹槽與鉤子的中心主體區(qū)相咬合。鉤子的周邊區(qū)域可以局部被泡沫材料侵入，但鉤子的主體中心部分由于受到所“獻身”的周邊鉤子的保護而不會受到玷污。這種結構方式見于1995年2月17日申請的U．S．S．N．391，695中，該待審專利的受讓人與本申請相同，發(fā)明人為Brian J．Routhier，Martin I．Jacobs和Geoge A．Povost，名稱為帶有空白周邊突緣的可分離緊固件，突緣周圍環(huán)繞著緊固元件，該申請在此也被用作參考。
在圖3，4，5和6中概述了本發(fā)明緊固件的一個實施例所采用的一種模制過程。它描述了將一種背對背的鉤子和錨形緊固件裝入一模制產(chǎn)品中的情形。將緊固部件300嵌入模具321的主腔室324內(nèi)，使其中的緊固元件316面對著緊固元件接收槽322，而其錨形元件334面對著該主模具腔324的中心區(qū)域。由于多孔層的磁性吸引作用，磁鐵326將緊固部件300吸向其磁鐵方向，從而強化了緊固部件與模具壁面328之間的密封性。緊固部件由此定位并防止了模制過程中對鉤部件316的玷污。
模制過程的下一步如圖4所示，將模制材料410注入模具中。該模制材料可以是單組份的物質(zhì)，也可以是多組份的，亦即將不同的材料在進行澆灌時或在此之前進行混合。
成形后的物件524如圖5所示，錨形元件334被模制材料包圍了，從而使該緊固部件埋入模制物件之內(nèi)。并非必須使用這種錨形元件，在現(xiàn)有技術中有許多方式并未使用它們。例如，可以采用一種帶纖維環(huán)的背層，用之替代錨形元件，使泡沫材料滲入到其中，從而將緊固部件固定在泡沫體上。圖5的目的是顯示錨形及非錨形元件兩種實施例的情況。
圖6中描述了一種帶有磁性吸引的緊固部件300的模制物件524，其磁性是由含多孔金屬層315提供，鉤組件316暴露在外?？晒┻x擇性使用的錨形元件334在圖中用虛線畫出，它埋在模制材料內(nèi)部。
一種典型的模制物件是一種泡沫座墊，例如在汽車或飛機中使用的那種。除了泡沫之外，其它類型的模制材料也是可以使用的。
在本發(fā)明的一個典型實施例中，其鉤形元件116與底部110是用相同的母體元件一體模制成的，是單一的機械元件，所以它們的材質(zhì)也是相同的。這類適宜的材料包括聚合物塑性材料，例如聚丙烯、聚乙烯、聚酰胺、聚酯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、乙縮醛、丙烯酸衍生物、聚碳酸酯、氧化聚苯撐、聚氨酯、聚砜以及各種熱塑性彈性體。
圖7中表示了一種設備，它所模制出的緊固部件具有整體模制成形的緊固元件和底部。這種設備是對美國專利4，794，028，4，872，243以及4，775，310中所示的那種類型設備的略微改進。前者是1988年授予Fischer的，其名稱為一種多鉤緊固元件的連續(xù)生產(chǎn)方法以及由該方法生產(chǎn)出的產(chǎn)品；中者為1989年授予Fischer的，其名稱為多鉤緊固元件；后者是1988年授予Fischer的，其名稱為用于生產(chǎn)一種可分離緊固件的設備。以上的三篇專利在此均被作為參考。一個擠出桶701將塑料703熔化并擠出模具702，使之進入由底輥704和孔穴輥705之間的壓區(qū)706內(nèi)。輥中所帶的孔穴711是為了形成緊固條700的鉤子716，鉤子從帶狀的底部710上延伸出來，底部的材料與鉤716的材料相同，在壓區(qū)706形成的緊固條材料沿孔穴輥705的周面前進，并環(huán)繞著剝離輥713前進，后者的作用是幫助將所形成的鉤形層從孔穴輥705上剝離下來。該條形材料繼續(xù)前進，抵達一個卷繞輥，圖中未示出。
設置一個輥707，其上繞有含多孔金屬的薄層715，以便將該薄層的前緣送入熔融塑料703所在一側(cè)的壓區(qū)706內(nèi)，使薄層面對著底輥704。底輥704的表面一般是平坦的(當然也可以是帶壓紋的，如同后面所述，這樣可以使緊固件的非緊固面具有一種立體的花紋)。輥的作用力，加上將熔化塑料擠入間隙內(nèi)的作用力使緊固元件成形，同時還把熔融材料擠入多孔金屬層715的孔眼中，使含多孔金屬的薄層在一定程度上嵌入到該緊固部件的塑料底部中。該嵌入程度是可以控制的，從圖9A所示的完全嵌入到圖9C所示的局部嵌入，如以下所使用的，較深的嵌入離緊固表面的距離近于離非緊固表面的距離。可以通過控制多孔層的張力來控制其嵌入程度(張力越大，嵌入越淺)，還可以通過厚度(多孔層越厚，嵌入越深)，對輥704、705及716的驅(qū)動(驅(qū)動越大，嵌入越深)、壓區(qū)壓力，擠出物的流動狀態(tài)，熔體聚合物的彈性以及聚合物的溫度進行控制?？梢圆捎靡粋€張力輥721或者現(xiàn)有技術中使用的其它合適的設備將含多孔金屬的薄層715送入壓區(qū)706中。
一旦埋入到所形成的塑料部件內(nèi)之后，含多孔金屬的薄層便作為該塑料部件的一部分繼續(xù)繞孔穴輥705前進，它們?nèi)缤h(huán)繞在輥子的若干三角形。應當明白，所示的三角形僅是示意性的，在該緊固件中并不包括三角形的結構。
一般說來，含多孔金屬的薄層比實心的金屬薄層更為柔軟，這是眾所周知的。而且它比實心層更不易卷曲，重量也更輕，這兩種性質(zhì)都使之更容易組裝。但應當注意不要不適當?shù)乩煸摱嗫捉饘賹?，它比實心更容易產(chǎn)生變形(在有些情況下，可以在熱處理之前對一種多孔金屬網(wǎng)進行有控制的預拉伸)。采用這種多孔薄層可以消除底部與錨層或泡沫體的粘合問題。
多孔金屬的類型及其構形的選擇取決于許多因素。以下只是一般性的原則。在本發(fā)明帶有磁性的實施例中，多孔金屬層315的作用是防止緊固部件334從模具底面328的模具槽322中移出，如圖3，4和5所示。如果該緊固部件334移出，它將受到泡沫材料524中靜浮力的影響。所以，磁鐵326與多孔金屬層315之間的磁性吸引力必須大于該緊固部件所受的浮力。該磁性吸引力還必須能與在對模具澆注過程中所產(chǎn)生的模具移動和振動以及流入的尿烷組份動量所引起的力相對抗。由于受各種不同因素的制約，所以不可能具體限定這些力的大小，對這些因素的考慮如下。
部件所受的浮力取決于它的密度與泡沫狀液體密度間的關系，隨著化學反應的進行，后者在隨時變化。例如，原始的的尿烷，其比重一般為0．8～2．0的范圍。固化后實心的尿烷，其密度急劇下降而且變化很大，一般為原始尿烷密度的5～50％。磁性吸引力的大小取決于磁體326的磁場強度，而該強度又取決于磁鐵的尺寸及其組份。這一因素完全是可以由模具設計者進行控制的。影響磁性吸引力的另一因素是多孔金屬層315中磁吸附金屬的質(zhì)量，以及它們與模具中磁鐵326之間的距離。一般說來，磁性吸引力的大小與磁性吸引的金屬的質(zhì)量成線性比例關系。但是，它卻與多孔金屬層315和磁鐵326之間的距離的立方成反比。所以，含金屬層的位置稍有改變，將導致磁力的很大變化，金屬質(zhì)量的改變無法產(chǎn)生如此大的磁性吸引力的變化。
借助于上述的分析可以使一個設計人員確定需在多孔金屬層中包含多少金屬，以及將其置于何處，才能實現(xiàn)它們與模具之間的磁性吸引。另一個需要考慮的因素是鉤部件910中的底部與任何基礎材料930之間的孔隙連接程度(如圖9A所示)。一般說來，金屬層的孔眼越多，兩層之間的粘接將越好。
這樣，如何有利于獲得一個較大的磁性吸引力，以及如何在鉤部件的底部層910與基層930之間獲得一個高度的粘附性，這兩者之間是一個相互對抗的關系，設計者必須在兩者之間進行平衡。
含多孔金屬薄層的一個優(yōu)選形式是采用多孔金屬網(wǎng)，例如由ExmetCorporation of Naugatack CT，06770出售的那種。多孔金屬網(wǎng)是一種片狀金屬材料，它經(jīng)過切條和拉伸，切條和拉伸可以同時完成，以確定開口的形式和數(shù)量。條的尺寸(寬度和厚度)，條片的整體厚度以及單位面積的重量都是可以作不同的控制。
如圖13所示，多孔金屬網(wǎng)一般具有菱形的開口1302，它由金屬條1304圍合而成。沿菱形長度方向的尺寸(“LWD”)是由一個交會點中心到下一個交會點中心測得的。這一尺寸受到用來對金屬進行切割的模具的控制。該尺寸一般與材料輥的寬度平行。與該菱形尺寸的長度相垂直的是其寬度(“SWD”)，它也是由菱形的一個交互點的中心到下一個交互點中心測得的。該尺寸的大小取決于延展的程度。原始材料的厚度決定了金屬條的厚度。這一尺寸有些扭曲，它們大致垂直于材料的原始平面，但根據(jù)需要也可以將其壓平。條的寬度取決于切縫間的距離，而且一般要大于該金屬的厚度，條的寬度影響材料的整體厚度(由于被扭曲的緣故)，該厚度一般要小于條寬度的兩倍。其擴展的程度也影響其整體厚度。
對于多數(shù)金屬來說，擴展處理會使工件硬化。這對于本發(fā)明的應用來說一般是不利的，因為在該產(chǎn)品的一種普通使用(下文將要描述)中，需要從該產(chǎn)品中模具沖壓出一定形狀的物件，工藝硬化的金屬比未硬化的材料難于模切。所以，在使用前需對金屬進行退火，這種退火處理可由金屬材料供應方進行。這種多孔金屬網(wǎng)可以是很寬的片材，例如可以大到60英寸(152．4cm)。
在某些場合，該多孔金屬網(wǎng)的優(yōu)選形式是沿平行于SWD的方向(即沿機器方向，如下文所述)對其進行預拉伸，然后展開并退火。這樣作有利于對材料的導引，而且在組裝時可對其施加更大的張力，如同以下所述。對金屬的預拉伸，然后進行退火處理減小了其彈性，從而在生產(chǎn)緊固件的過程中，可以更容易地對之施加更大的張力。
在以上的討論中尚未提及一個獨立的背層。眾所周知，鉤元件與底部一體模制出是可能的以及薄片狀的基層可以從獨立的原始機械元件生產(chǎn)出來。該基層及帶底部的鉤形元件可以依次或同時結合在一起。例如，可以根據(jù)任何一種已知的方法將帶底部的鉤元件與基層同時擠出；例如可以采用一種十字頭模具或者將兩片分別擠出的片材壓合在一起。
圖8中表示的是一種模制緊固部件的設備，它將帶有底部的緊固元件和一個埋在底部中的多孔金屬層以及一個與之相連接的基層同時擠出。該設備與以上結合圖7所述的那種設備相類似，只不過采用了一個十字頭模具。熔融塑料的兩股液流803h(用于鉤子和底部)及803s(用于基層)被從一十字頭共擠模具頭802中擠出，該模具頭帶有兩個不同的模具孔眼807h和807s。兩股熔化的塑料流被送入底輥804與孔穴輥805之間的壓區(qū)內(nèi)，孔穴輥上帶有若干孔穴，可以形成條形緊固件800的鉤子816。將一個含有多孔金屬的薄層穿過十字頭模具送入到兩塑料流803h和803s之間的壓區(qū)中，就如同制作塑料包覆的電線一樣。一道熱的制鉤材料Ph在壓區(qū)的上游處產(chǎn)生，一道熱的第二基層材料Ps也是一樣。在壓區(qū)處，鉤材料被壓入制鉤輥805的孔穴811中，并進入含多孔金屬的薄層中，向著基層方向滲透。這樣，含多孔金屬的薄層至少部分埋置在底部中。同時，基層材料也就壓平并擴展成平板形狀，與此同時，有一定量的鉤材料會穿過多孔層(它們構成了與所形成的鉤子成一體的一個底部)。一方面，壓區(qū)的壓力會使鉤子和底部材料連為一體，另一方面，對基層材料來說，鉤子816與基層830形成后結合在一起，從而變成緊固部件800，它帶有埋置在其間的多孔金屬層。這種共擠壓出的部件繞制鉤輥805運行，然后從其上被剝下，如同圖7所示的那種簡單擠出的鉤與底部整體元件的剝離方式一樣。條帶繼續(xù)前進，進入一個卷繞輥(未示出)。在一種典型的實施方式中，含金屬層在底部層主體的外側(cè)一點也看不見。
除了圖8所示的單側(cè)鉤部件之外，一種鉤和錨背對背的緊固部件也可以用圖8所示的方式同時擠出，其中用來制作鉤形錨件的材料要取代基層材料。這時，底輥804的表面也應帶有一些錨形的孔穴。用來制造這種構件的設備在美國專利申請No．381，632申請中有所公開，該申請是于1995年1月31日遞交的，其名稱為背對背鉤形緊固件，該申請的申請?zhí)枮镹o．92，312，申請日為1993年7月14日的美國專利申請的分案申請，在申請日為1994年7月6日，
公開日為1995年1月19日的PCT／US94／07556號PCT申請中也公開了。所有申請都轉(zhuǎn)讓給本受讓人，所有的申請都被用作參考文件。
圖9A，B和C中描述了一種物件，它可以用圖8所示的設備制造出來。其鉤子916是由第一種材料組成的。其底部910與鉤子916成一體，鉤子從底部上伸出來?；鶎?30用同種材料制成，也可以由第二種不同材料制成。其結合區(qū)域(用交叉線指示的)可以采用各種不同的物理形態(tài)，它是鉤材料與基層材料的過渡。使用多孔金屬層可以有效的在鉤材料與基層材料之間形成結合，這種結合貫穿該元件的整個寬度，而不須用粘合劑，或者說不存在分層的危險，這種情況在采用實心金屬墊片時是存在的。該多孔金屬層可以位于區(qū)域P之內(nèi)的任何位置。
基層的組織結構可以是織造的織物或非織造織物。
上面已經(jīng)對一種整體擠出工藝進行了討論，通過該工藝，鉤子及與之成一體的底部，還有一種共擠出物質(zhì)，該物質(zhì)與帶鉤子的底部結合在一起而形成一基層，它們一起被模制出來。采用另一種方法可以用來將鉤部件與一基層相連接。另一種方法是將一個多孔金屬層埋入鉤子與底部的整體結構內(nèi)，在帶鉤的薄層被擠出并成形時，將一成形的基層材料疊置在帶鉤的底部上。該技術的原始資料(不使用多孔金屬層)在1993年11月9日授予William J．Keunedy等人的美國專利5，260，015中作了一般性的說明，該專利的名稱為制造一種層疊鉤形緊固件的方法。該專利在此被用作參考。該方法相當于“one-wrap”TM法，由此制出的部件則相當于one-wrapTM緊固件。用來實施該方法的設備見圖10所示。在圖7所示的實施例中，擠出筒1001將塑料1003熔化并通過一模具1002擠出，使之進入底輥1004與孔穴輥1005之間的壓區(qū)1006內(nèi)，孔穴輥上帶有孔穴1011，可形成緊固條1000的鉤子，鉤子從一片狀底部1010上延伸出來，底部的材料與鉤子1016相同。在壓區(qū)1006處形成的緊固條材料沿孔穴輥1005的表面運行，并繞過剝離輥1013，它有助于所形成的鉤層與孔穴輥1005之間的分離。該緊固條進而被送入一卷繞輥(未示出)。
將輥1017中所帶的預成形的多孔金屬薄層材料1015送入壓區(qū)1006內(nèi)，將之埋置在底部1010內(nèi)。該多孔金屬層材料密切地與由鉤材料制成的整體底部1010相結合，從而構成了底部的一個整體部分。該含金屬層1015可以完全埋置于底部1010內(nèi)，也可以部分埋置，如同“海島”或底部材料的突緣，穿過金屬層1015中的開口面突起，還可以采用其他一些輥子和張緊裝置，用來保持適當?shù)膹埩σ约敖饘俨牧蠈?015的平坦性。
在壓區(qū)1006內(nèi)，金屬層1015與鉤材料結合在一起，鉤件如圖中壓區(qū)下游處的三角形所示(該三角形并非表明任何三角形的結構，它們只是用來表明它不同于平坦的片狀結構)。
同時將一卷預先成形的基層材料1032也插入壓區(qū)1006內(nèi)，該基層材料1032與由鉤材料制成的整體底部1010密切結合，構成該緊固條結構中的一個整體部分。如果金屬層1015是完全埋置在底部內(nèi)，可以將片材1032直接疊置在底部的非緊固面上。如果多孔金屬層是部分埋置在底部內(nèi)，則片材1032與底部通過多孔材料層中的開口相會合，二者中的一種或兩種可以穿越金屬層中的中間面。在壓區(qū)1006，基材1032疊置在鉤材上，如壓區(qū)下游的小半圓形所示(這種半圓并非指明任何圓形結構，它們只是用來表明這是一個平坦的層面結構)。
一組銷針1034可以使片狀材料保持在一種不折皺的狀態(tài)。其他的輥子及張緊裝置1019用來維持適當?shù)膹埩?，并使將要形成疊置基層的片材保持平坦。
圖10所示的設備制成的緊固條也可以用圖9A，B和D中所示的緊固條來表示。而且其鉤子及與之成整體的底部910被疊置到基層材料930上。過渡區(qū)950由基層材料和鉤材料兩者共同組成。多孔金屬層可以位于復合結構主體內(nèi)，即區(qū)域P內(nèi)的任何位置。如果基層材料不能被金屬層埋置進去，例如，假若它是一種纖維環(huán)基層，這時，多孔金屬層便只能位于圖9A或9B所示的位置，而不能和圖9D那樣。
有許多種方式可供片狀基體來選用。該基層的結構可以是織造的或非織造的，它可以是一種開放組織或者緊密組織結構。它還可以是紙，該紙可以帶有也可以不帶有粘附的背層，也可以采用一種薄的泡沫層。它還可以構成常規(guī)鉤環(huán)緊固對中的環(huán)部件。用來制造基層的材料可以是一種熱塑性材料，或者一種天然纖維，或者是一種非熱塑性聚合物。如果該基層是一種熱塑性材料，其熔化溫度一般要高于鉤材料，這樣在圖10所示的制鉤及疊層過程中基層才不會熔化。上述的任何一種方法都可以用來強化鉤部件在所模制的物件中的固定作用。鉤子疊置在其上的片狀基層的類型并不是本發(fā)明的實質(zhì)內(nèi)容。
本發(fā)明并不取決于用來制造鉤元件或基層的方法。本發(fā)明的唯一要求便是將一個磁吸附的多孔金屬層至少部分埋置在底部或基層內(nèi)，從而使之可以被模具中的磁鐵吸住。
除了如圖10所示的“One-wrap”TM緊固件疊置法之外，在沒有基層參與，鉤和底部材料單獨成形之后，還可以采用一種脫機(off-line)方法，如圖7所示。其后，可以將三輥平板材料疊置在一起，其中一輥是承載鉤子的底部材料，一輥是多孔金屬層，另一輥是基層，然后將多孔金屬層埋置到其他兩層中的一層內(nèi)。與此同時，可以加入第四層薄的保護膜，將鉤子蓋住，保護它們免受模制材料的侵入?？梢詫⒃摫∧す潭ㄔ诔休d鉤子的底部，和／或基層上，這取決于它們的相對寬度，固定的方式可以采用超聲波、或熱壓或粘接的方式進行。實例在第一個實例中，模制鉤的類型是已知的，如同Velcro USA Inc．ofManchester，New Hampshire出售的Ultra8牌的鉤，它采用連續(xù)整體成型的方法模制的，如圖7所示。該方法在上述授予Fischer的美國專利4794028，4872243及4775310中有所說明。擠壓出的材料是聚酰胺，例如由杜邦公司(Du Pont de Nemours and Co．)出售的商品名稱為ZytelTM4209。加工的溫度范圍是530°F(267℃)～595°F(313℃)，前者為擠出機喂入部的溫度，后者為模具的溫度。底輥的溫度是46°F(8℃)，孔穴輥的溫度為66°F(19℃)，剝離輥的溫度是45°F(7℃)。一種12 5／8英寸(32cm)寬的由多孔金屬網(wǎng)制成的多孔金屬片材可以從Exmet Corp．ofNaugatuck，CT，購得，其商標符號是5Fe10-1／0，將該片材送入壓區(qū)并將其壓入成形的底部內(nèi)。這種材料是由一種5密耳厚(0．005英寸，0．12mm)的低碳鋼板制成的，其條寬為10密耳(0．01英寸，0．24mm)，擴展后的圖型為LWD尺寸為0．280英寸(0．71cm)，SWD尺寸范圍在0．100～0．150英寸(0．254～0．381cm)。將一個由纖維環(huán)組成的基底背層加入，如圖10所示，其間持維4Ib．／直線英寸的張力。多孔金屬層可以不加張力，當然也可以加張力，而且對該金屬薄層施加張力效果會更好。兩輥間壓區(qū)的壓力為6，600 Ib．。這時，金屬層將完全埋置在鉤層的底部內(nèi)。
可以將相同的工藝參數(shù)用于兩層不同的多孔金屬網(wǎng)，其結果也相類似?？梢詮腅xmet Corp．購得一種商標符號為5Fe15-1／0的薄材來使用，它與5Fe10-1／0的區(qū)別在于它的條寬為15密耳(0．015英寸，0．36mm)，而并非10密耳(0．01英寸，0．24mm)。
在第三個實例中，使用的是由Exmet Corp．購買的商標符號為5Fe20-1／0的薄材，它與5Fe10-1／0的區(qū)別在于其條寬為20密耳(0．02英寸，0．48mm)，而并非10密耳(0．01英寸，0．24mm)。
上述的討論都是假定多孔金屬層是埋置在鉤部件的底部內(nèi)的。但是，當鉤部件及背部基層都是一種熱塑性材料時，在熱壓條件下它們會結合在一起，這樣，在圖8所示的機器壓區(qū)中，多孔金屬層的埋置地點，相對于緊固部件底部或基層而言就有些隨機性，其間是一個連續(xù)的區(qū)域，全部埋入緊固部件底部是其中的一個極端，而全部埋入基層則是另一個極端，此外，本發(fā)明中還應包括如下實施例如果基部背層具有適宜的結構，多孔金屬層將全部埋置在該基層之內(nèi)，然后將該基層與緊固部件的底部相結合，該實施例如圖9D所示。所以，該多孔金屬層可以位于圖9A、9B和9D中括弧P所示的區(qū)域中的任何位置，其中，圖9A表示多孔金屬層915基本上被埋置在鉤部的底部910之內(nèi)；圖9D表示金屬層基本上被埋置在基層930內(nèi)；而圖9B則表示它被埋置在鉤部與基層的混合部內(nèi)，基本上跨在兩層相摻合的區(qū)域。
以上主要描述了多孔金屬網(wǎng)的情況，多孔金屬層的其他機械構形也是可以采用的，而且也屬于本發(fā)明的范疇。例如，該金屬層可以全部是金屬材料，其成形可以采用穿孔、或沖壓、編織或非編織的絲網(wǎng)、或者非編織的墊層。同樣，由金屬絲通過非編織方法制成的產(chǎn)品，例如僅僅由經(jīng)線制成，也可以被使用。
除了全金屬材料之外，該含有金屬的薄層還可以由金屬及其他物質(zhì)組成，例如在一種熱塑性基材中分散有金屬的粉末或顆粒。但是，這種復合層必須本身是多孔的、開口或孔眼應從中穿過。適合于在非金屬層中使用的磁吸附物質(zhì)包括所有的鐵磁性材料，例如鐵(粉)，氧化鐵(各種不同形式，包括磁鐵礦，赤鐵礦，氧化鐵(II)，氧化鐵(III)，硬脂酸鐵(III)(及其各種有機鐵化合物)，以及稀土金屬及其化合物。除了塑料之外，作為這種復合金屬層中的主成分，還可以選用紙、環(huán)氧樹脂、纖維等等。
唯一的要求是該薄層應具有足夠的磁吸附性，以便在模制過程中能使該部件固定到模具上去，同時還必須使用來制造底部的材料具有足夠多的孔眼，以便在制造過程中允許含金屬的薄層能至少部分埋置在底部內(nèi)。
在以上的討論中，一般考慮的是裝入模具中的緊固部件是鉤形組件的情況。雖然這是典型的情況，但并非局限于此。所以，帶環(huán)的部件也可以作為該緊固件的一部分，將其埋置于該模制物件中。這時，如圖11所示，帶環(huán)部件1100將包含有埋置于其中的磁吸附的多孔金屬層1115。一般說來，該環(huán)狀產(chǎn)品1114可以是一種編織物或非編織物，但不能在其熔化溫度下進行加工，因為這將對環(huán)1116造成損壞。所以，為了將一含金屬層1115埋入帶環(huán)產(chǎn)品中，最好將該環(huán)層疊置在一熱塑性的基層1117之上，該基層的熔化溫度恰好在加工溫度的范圍之內(nèi)。這樣，就可以將含金屬層1115埋置到該基層1117內(nèi)，通過含多孔金屬的薄層1115中的開孔將該基層結合到環(huán)狀層1114的底部。事實上，該基層1117可以包括一種規(guī)則的鉤形，或一種改形的鉤部件，將其鉤子制成錨狀或大致平坦的形狀(在圖11中均未示出)。以上的討論均適用于該環(huán)狀物的實施例。
本發(fā)明特別適用于制造任何形狀的具有磁性吸附能力的緊固部件。這是一個特別重要的優(yōu)點，因為許多方法所制成的產(chǎn)品其形狀一般為矩形，但在許多場合人們需要其他形狀，例如拱形的。
如圖14所示，一輥1400中卷繞著帶有多孔金屬層的緊固部件，例如該緊固部件是在圖7或10所示的過程中成形的，將該輥1400送入一成形機構1401內(nèi)(該含金屬的緊固部件輥可以包括一個獨立的背部基層，也可以不包括)。該輥1400可以相當寬，例如從一英尺(25cm)到5英尺(125cm)。如果該多孔金屬層1402是一種多孔金屬網(wǎng)，則應使其菱形的長度方向平行于該輥的寬度，如圖中雙箭頭LWD所示。使緊固部件層1402穿過一個沖壓模具件1404，該模具件中包含有一個或多個模具，用來沖壓出所需形狀的緊固部件。在所示的情況下，為了簡明起見，在一次操作循環(huán)中僅沖壓出一個成形件1406。四個已沖壓出的物件1406a，1406b，1406c以及1406d如圖所示從薄層1402及沖壓模具1404中依次插入一收集容器1412中。薄層1402沿機器方向運動，如箭頭M所示，薄層中帶有切出的孔1410。圖中所示的三個孔1410a，1410b及1410c分別是成形部件1406a，1406b及1406c切除后的形狀。
所以，任何形狀的物件都可以切出來，而且埋置在薄層1402內(nèi)的多孔金屬層將保持原樣并可以完成其使命。采用矩形的金屬襯條有很大優(yōu)點，但它僅僅可以在矩形條帶中使用。由于其單位面積的重量較輕，所以可將該多孔金屬層裝入很寬的片材中，然后對其進行切割，如圖所示，這時對昂貴的重金屬材料來說，浪費是極小的。此外，采用含多孔金屬層，可以延長模具的壽命，尤其是在對金屬進行退火的情況下，因為這時與模具相接觸的金屬比金屬連續(xù)不斷的情況要少的多，而且其硬度也降低了。
制作形狀復雜的部件時最好結合前面所引述的發(fā)明，即U．S．S．N．08／568，132，其名稱為具有模切保護蓋且該蓋上又具有拉片的可分離緊固件及其制造方法，其發(fā)明人與本發(fā)明人相同。該發(fā)明披露了一種被覆蓋的緊固件，它可以是一種復雜或非矩形的形狀。本質(zhì)上說，它必須同時對覆蓋物和底部材料進行切割而且同時將覆蓋物密封到底部上。對于這種制造被覆蓋的緊固件的方法來說，并不需要其邊緣是平直的或具有矩形的形狀。由于本發(fā)明可以將一含金屬的薄層襯入一非矩形的緊固件中，所以最好將這兩種發(fā)明結合起來，以便生產(chǎn)出一種具有任意非矩形形狀的、被覆蓋的且具有磁性吸引的或?qū)щ娦缘木o固件。
這樣，本發(fā)明具有磁性吸引的實施例就可以實現(xiàn)許多目標，它提供了一種磁性吸引的緊固部件，而且消除了實心金屬墊所存在的堅硬、笨重、花費大，甚至可能具有危險性的缺點。其生產(chǎn)時間短，因為在鉤(或環(huán))件被制成之后，不需要在一單獨操作步驟中填加磁性吸附物質(zhì)，而是在制造鉤件的同時就完成了，這種緊固部件，例如鉤部件具有雙重功能，即含有磁吸附物質(zhì)和可以緊固到其配合元件上。其浪費量被減少，在移動該含有磁性吸附物質(zhì)的元件時，不需要脫機的步驟，現(xiàn)在也不存在磁吸引性材料熱性質(zhì)不相容的問題，這是因為金屬層是多孔的，其膨脹和收縮程度實際上與底部差不多。此外，對鉤件起保護作用的各種保護層，例如一種薄蓋或一種彈性護套的回收工作也簡化了，這是因為一般說來，在該元件內(nèi)或其附近不存在金屬，可以作為一種純材料對其回收(該優(yōu)點在圖15所示的實施例中不存在，下面將會涉及，其含多孔金屬的薄層被夾在鉤尖與保護蓋之間)。
現(xiàn)在討論圖15和15A所示的實施例。該含多孔金屬的薄層可以被夾在鉤尖與一保護蓋之間。如上所述，在有些情況下，保護蓋1540會將一個緊固部件1500的鉤子1516全部或部分蓋住。在緊固部件被模制的過程中，該保護蓋還起到保護鉤子的作用，使之不受泡沫材料的污染，如圖2，3，4和5所示，在以上所引述的專利中，尤其是4，693，921中對這種蓋膜作了充分討論。它們一般都是透明的(如圖15所示)而且很薄。本發(fā)明的一個實施例中，其多孔金屬層1515被放置在鉤1516的頂部與該薄覆蓋物1540之間。一塊磁塊，例如圖2中226所示，將會吸引該含金屬薄層1515中的金屬，使其靠向自己，由此拉動薄蓋層1540并使與它們相結合的底部1510緊靠在模具壁上，這將有助于緊固部件在模具中的定位，并且可以克服前面所述的試圖移動它的外力而將之固定住。
如上所述，含金屬層1515可以是全金屬，也可以是金屬與非金屬的混合物，例如在一種塑料基材中混入金屬粉末、金屬絲或顆粒等。
在上述討論中一般認為，可以單獨制造一種專用的基層，并用它將緊固部件連接到模制構件上，盡管已明確指明不需要再使用一個獨立的基層。在迄今為止的現(xiàn)有技術中，一種獨立的基層對于將任何一種磁吸附元件固定到緊固部件上來說都是非常重要的。例如，可以將一獨立的基層用作夾層中的一部分，而緊固部件構成該夾層的另一端，磁吸引金屬墊片則被夾在中間。但是，在本發(fā)明中，含金屬層被埋置在緊固部件內(nèi)部，因此基層的這種作用便不再需要了。
針對如何將緊固部件固定到模制產(chǎn)品中去的問題本發(fā)明提供了一個很精巧的方案。緊固部件的非緊固表面，即對著模制產(chǎn)品的一面可以被制成一個組織結構很精細的表面，足以使模制材料進入該表面，并使之與模制材料粘合在一起。該致密程度取決于所模制的材料以及緊固部件所使用的材料。如圖16A所示，其花型可以大致呈矩形，或者如圖16B所示，呈交叉線形，也可以如圖16C所示，呈人字形。在一般情況下，模制產(chǎn)品是用聚氨酯發(fā)泡材料，而緊固部件采用尼龍熱塑性塑料。除了使用這種粗糙的帶花紋的表面之外，也可能還需要一種模子化學涂層或粘合促進劑。
可以用下述方法來產(chǎn)生其花紋表面，使該塑性緊固部件與一壓輥相接觸，壓輥上帶有需要轉(zhuǎn)移的花型，在一定壓力和溫度下完成花型的轉(zhuǎn)移。例如圖7和8所示，底輥704或804可以刻有待壓的花型。
這種結構的優(yōu)點是可以降低花費并且縮短時間，并減少由于增加獨立基層所導致的復雜性，同時還可以減少其體積和重量。
除了采用一種帶花紋的表面，還可以使用一種化學涂層來增加底部材料與模制物件之間的粘合性。這種化學涂層包括但不局限于丙烯酸或聚氨酯涂層。
當采用上述含多孔金屬的薄層時，在非緊固表面的背面刻制花紋具有特殊的優(yōu)點，但是，對于不使用多孔金屬層來說，它也具有優(yōu)點。所以，可以將一種簡單的緊固部件底部與一種上述的三維花型相壓合，從而可以免去對基層單獨進行的固定。該實施例十分有用，例如在與一實心金屬墊相結合時，該金屬墊位于緊固表面與一保護蓋之間。這種結構大致如圖15及15A所示，只不過其金屬片是多孔的而不是實心的，如同下面所要討論的那樣。
以上的討論集中在本發(fā)明的一個實施例上，該實施例被用于模制產(chǎn)品，它包括了一層具有磁吸附性的多孔金屬。如上所述，還有其他一些場合需要使用帶多孔金屬層的緊固部件，它們并不涉及模制過程，此時也不需要對金屬的磁性吸引性。這些情況一般都是被用于含有導電金屬的部件。例如，可以將一種含有導電金屬層的緊固部件用于接地的目的或用來屏蔽電磁輻射。
這類部件與上述部件十分相似，只不過它不是磁性金屬，而是導電性材料。導電金屬包括但不局限于銅、鋁、金、銀和鉑。除此之外，上述的所有內(nèi)容都是適用的。這種含金屬層可以是全金屬的，也可以是混合的。該緊固部件可以是鉤件，也可以是環(huán)件。其底部一般與緊固部件成整體結構，基層可以是獨立的也可以是不獨立的，由于不涉及模制作業(yè)，所以其需要也有所不同。該金屬層可以是多孔金屬網(wǎng)或穿孔金屬板，也可以是上面所提到的任何其他形式。同樣，任何復合層都可以是打孔的或多孔的等等。
上述的討論都是解釋性的，無論在何種意義上說它都不是限制性的，以上結合一些優(yōu)選的實施例對本發(fā)明作了具體說明，但應當明白，對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離如權利要求書所限定的本發(fā)明的原理及保護范圍的前提下，無論在形式上還是在細節(jié)上都可以作出各種變化。
只要具有足夠的磁性或?qū)щ娦?，同時可以滿足其可延展性、化學適配性、重量、價格等方面的要求，上述的金屬組份可以任選?？梢圆皇褂锚毩⒌幕勘硨樱部梢允褂镁酆衔?、紙、編織物、非編織物等來作背層。也可以在底部的非緊固面上壓制花紋，而不是在基部上。含金屬層可以是全金屬的，也可以是一種非金屬，例如熱塑性材料與金屬粉末或顆粒的混合物。含金屬層可以被埋置在緊固部件的底部，或基層(如果有的話)，或者二者相混合的區(qū)域(如果有的話)。含金屬層可以與一可分離緊固件的鉤狀部件相連接，也可以與該緊固件的環(huán)狀部件相連接。
權利要求
1．一種雙部件可分離緊固件中的一個部件，該部件包括a．一個底部，該底部包括(i)一個沿第一尺寸方向延伸的延伸部和一個沿第二尺寸方向延伸的延伸部；(ii)一個緊固表面和一個非緊固表面；b．在所述底部的所述緊固表面上設置的若干緊固元件；以及c．一個含多孔金屬的薄層，它與所述的底部相連，該薄層以大致等同于所述底部的延伸比例沿著所述底部的第一尺寸方向共同延伸。
2．如權利要求1所述的緊固部件，其特征在于所述的底部包括一種聚合物塑料，含多孔金屬的薄層基本上埋置在位于所述緊固表面與非緊固表面之間的所述的底部之內(nèi)。
3．如權利要求1所述的緊固部件，其特征在于所述的含多孔金屬的薄層是一種編織結構。
4．如權利要求1所述的緊固部件，其特征在于所述的含多孔金屬的薄層是一種局部被去除的實心結構。
5．如權利要求1所述的緊固部件，其特征在于所述的含多孔金屬的薄層是一種多孔金屬網(wǎng)。
6．如權利要求5所述的緊固部件，其特征在于所述的多孔金屬網(wǎng)大致上是平的。
7．如權利要求1所述的緊固部件，其特征在于所述底部的沿第一尺寸方向的延伸部大致是直的。
8．如權利要求1所述的緊固部件，其特征在于所述的底部沿第一尺寸方向的延伸部大致不是直的。
9．如權利要求2所述的緊固部件，其特征在于所述的含多孔金屬的薄層被疊置在所述底部內(nèi)。
10．如權利要求1所述的緊固部件，其特征在于它還包括一個粘結在所述底部的所述非緊固表面上的錨形基層。
11．如權利要求10所述的緊固部件，其特征在于所述的錨形基層包括一種纖維層。
12．如權利要求10所述的緊固部件，其特征在于所述的錨形基層包括一種聚合物塑料，并且所述含多孔金屬的薄層大致埋置在所述錨形基層之內(nèi)。
13．如權利要求10所述的緊固部件，其特征在于所述的含多孔金屬的薄層大致埋置在所述底部與所述錨形基部之內(nèi)。
14．如權利要求1所述的緊固部件，其特征在于所述的含多孔金屬的薄層大體全部是金屬。
15．如權利要求1所述的緊固部件，其特征在于所述的含多孔金屬的薄層是一種非金屬相的復合物，它與一種金屬相密切相連。
16．如權利要求1所述的緊固部件，其特征在于所述的含金屬的薄層包括磁吸引金屬。
17．如權利要求1所述的緊固部件，其特征在于所述的含多孔金屬的薄層包括導電金屬。
18．如權利要求15所述的緊固部件，其特征在于所述的非金屬相包括一種熔點較高的熱塑性塑料。
19．如權利要求18所述的緊固部件，其特征在于所述的熱塑性塑料選自于由聚酰胺和聚酯組成的群組。
20．如權利要求1所述的緊固部件，其特征在于所述底部的非緊固表面上帶有一種三維的花紋。
21．如權利要求20所述的緊固部件，其特征在于所述的三維花紋包括一種壓制花紋。
22．如權利要求1所述的緊固部件，其特征在于所述底部的所述非緊固表面包括一種化學涂層，它有助于底部與底部附近所模制的物件之間的粘結。
23．一種雙部件可分離緊固件中的一個部件，該部件包括a．一個底部，該底部包括(i)一個沿第一尺寸方向延伸的延伸部和一個沿第二尺寸方向延伸的延伸部；(ii)一個緊固表面和一個非緊固表面；b．在所述底部的所述緊固表面上設置的若干緊固元件；c．一個固定在所述底部上且面對著所述緊固表面的薄覆蓋層；以及d．位于所述的覆蓋層與所述的底部緊固表面之間的一個含多孔磁性吸引的金屬薄層，該薄層以大致等同于所述底部的延伸比例沿著所述底部的第一尺寸方向共同延伸。
24．如權利要求23所述的緊固部件，其特征在于所述的含多孔金屬的薄層包括一種多孔金屬網(wǎng)。
25．如權利要求23所述的緊固部件，其特征在于所述的底部沿所述第一尺寸方向的延伸部大致是曲線。
26．如權利要求23所述的緊固部件，其特征在于所述的含多孔金屬的薄層大體全部是金屬。
27．如權利要求23所述的緊固部件，其特征在于所述的含多孔金屬的薄層包括一種非金屬相的復合物，它與一種金屬相相連。
28．如權利要求27所述的緊固部件，其特征在于所述的非金屬相包括一種熔點較高的熱塑性塑料。
29．一種雙部件可分離緊固件中的一個部件的制造方法，該方法包括以下步驟a．提供(i)一種薄片形的底部件，它包括A．一個沿第一尺寸方向延伸的延伸部和一個沿第二尺寸方向延伸的延伸部；以及B．一個緊固表面和一個非緊固表面；以及(ii)一種含多孔金屬的薄層；b．將含多孔金屬的薄層與所述底部的非緊固表面相結合；以及c．將含多孔金屬的薄層與所述底部相連接。
30．如權利要求29所述的方法，其特征在于所述的連接步驟包括一個疊置的步驟。
31．如權利要求29所述的方法，其特征在于所述的連接步驟包括將所述的含多孔金屬的薄層埋置在所述底部之內(nèi)的步驟，它大致位于所述的緊固表面和非緊固表面之間。
32．如權利要求30所述的方法，其特征在于所述的連接步驟包括一個在兩輥之間壓合的步驟。
33．如權利要求29所述的方法，其特征在于還包括一個對所述底部件的非緊固表面施加一種三維花紋的步驟。
34．如權利要求33所述的方法，其特征在于所述的施加步驟包括一個壓制所述的三維花紋的步驟。
35．如權利要求29所述的方法，其特征在于所述的含金屬的薄層包括磁性吸引的金屬。
36．如權利要求29所述的方法，其特征在于所述的含金屬的薄層包括導電的金屬。
37．如權利要求29所述的方法，其特征在于所述的含金屬的薄層大體全部是金屬。
38．如權利要求29所述的方法，其特征在于所述的含金屬的薄層包括一由非金屬相與金屬相組成的復合物。
39．如權利要求29所述的方法，其特征在于所述的含金屬的薄層包括一種多孔金屬網(wǎng)，在所述的連接步驟之前，還包括對所述的多孔金屬網(wǎng)進行拉伸的步驟。
40．如權利要求29所述的方法，其特征在于它還包括在進行連接步驟的同時，在所述底部的所述緊固表面上形成緊固元件的步驟。
41．一種雙部件可分離緊固件中的一個部件，該部件包括a．一個底部，該底部包括(i)一個沿第一尺寸方向延伸的延伸部和一個沿第二尺寸方向延伸的延伸部；(ii)一個緊固表面和一個非緊固表面；b．在所述底部的所述緊固表面上設置的若干緊固元件；c．在所述底部的所述非緊固表面上的一種三維花紋，它與構成所述底部的材料是一體的。
42．如權利要求41所述的緊固部件，其特征在于所述的三維花紋包括一種在所述底部的非緊固表面上壓制的花紋。
43．如權利要求42所述的緊固部件，其特征在于所述的花紋包括一種大致由直線組成的花紋。
44．如權利要求42所述的緊固部件，其特征在于所述的花紋包括一種大致呈人字形的花紋。
45．一種雙部件可分離緊固件中的一個部件的制造方法，該方法包括以下步驟a．提供一種薄片形的底部件，它包括(i)一個沿第一尺寸方向延伸的延伸部和一個沿第二尺寸方向延伸的延伸部；(ii)一個緊固表面和一個非緊固表面；以及b．在所述底部的所述非緊固表面上制作出一種三維花紋。
46．如權利要求45所述的方法，其特征在于所述的制作步驟包括在所述底部的非緊固表面上壓制出三維花紋的步驟。
全文摘要
一種緊固部件可以是普通緊固件中的鉤部(910)或環(huán)部。其緊固元件與底部(910)可以是一體的,也可以是由不同的初始件制成,多孔金屬層(915)可以被埋置在該緊固部件的底部(910)內(nèi),或者任何背部基層(930)內(nèi),或者兩者之間,該多孔金屬層(915)可以全埋也可以部分埋置。該多孔金屬(915)可以是一種多孔金屬肉,也可以是打孔的或編織的或非編織的結構。該金屬層(915)可以放置在基層(930)內(nèi),該層是由一種初始的元件制成的,它與底部(910)是各自獨立的,然后將它與底部(910)連接在一起。該多孔金屬層還可以位于緊固元件,例如鉤件(916)或環(huán)件,和一保護蓋之間,蓋的一部分功能是防止泡沫材料侵入緊固元件。含多孔金屬層(915)可以是全金屬的,也可以是非金屬與金屬的混合成分。除了采用一層獨立的基層(930)來將緊固件固定在被模制的物件上之外,還可以在緊固件的非緊固表面上壓出一種三維花紋,由此幫助緊固件固定在模制物件上。
文檔編號A44B18/00GK1204235SQ96198871
公開日1999年1月6日 申請日期1996年12月5日 優(yōu)先權日1995年12月6日
發(fā)明者塞繆爾·W·波拉德, 唐納德·L·班菲爾德, 彼得·E·利奇, 卡羅爾·A·瓦茨, 勞倫斯·E·拉孔布 申請人:維爾克魯工業(yè)公司