專利名稱：扣件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于防止靜電放電的扣件及裝置。尤其，本發(fā)明涉及一種可為聚合物的扣件。
背景技術(shù)：
靜電放電和僅僅是靜電區(qū)域的存在對(duì)敏感的電子(固態(tài))零件是非常有害的。這種靜態(tài)的累積可能導(dǎo)致現(xiàn)代的半導(dǎo)體和集成電路損害或毀壞。一種常用的控制靜電放電和累積的工具是一導(dǎo)電的接地線，它設(shè)計(jì)用來(lái)排出過(guò)多的靜電荷。在美國(guó)專利No.4,677,521、No.5,018,044以及No.5,184,274中有這種裝置的全面的論述。
在這些專利中揭示的腕帶和系繩具有很多零件，從而增加了這些裝置的成本。雖然那些裝置具有使其能有利地用于一些特殊的用途的特性地，當(dāng)考慮最基本的安全和有效的接地任務(wù)時(shí)，這些裝置就顯得相對(duì)比較昂貴。于是一些不是那么昂貴的、簡(jiǎn)單的帶子被設(shè)計(jì)了出來(lái)，如在美國(guó)專利No.3,857,397和4,698,724中所示出的那些，但那些設(shè)計(jì)還是存在一定內(nèi)在的局限性。例如，這兩種設(shè)計(jì)均為整體的腕帶/系繩，這就意味著如果裝置的系繩部分?jǐn)嚅_(kāi)，腕帶也就沒(méi)用了，或者反之亦然，還意味著，如果對(duì)比允許系繩可與腕帶可脫卸地連接的設(shè)計(jì)，使用者希望從他或她的工位上走開(kāi)，他或她必須完全地脫下腕帶，或者必須允許系繩部分懸垂著。這兩種設(shè)計(jì)也均不適用于一種雙導(dǎo)體系統(tǒng)(如專利‘044中所示出的)。最后，用于調(diào)節(jié)腕帶有效尺寸的裝置必須被單獨(dú)地施加于帶子，如專利‘397中的鉤和圈的扣帶，或?qū)＠?24中的粘合層。這種單獨(dú)的施加的步驟增加了加工成本，但是由于它必須與皮膚良好的接觸以充分的傳導(dǎo)，關(guān)鍵的是裝置能實(shí)現(xiàn)適當(dāng)?shù)木_的調(diào)節(jié)，但也不能過(guò)緊而壓縮血液循環(huán)或造成不舒適的感覺(jué)。
用來(lái)替代專利‘397中描述的鉤和圈的扣件需要將帶子的重疊部分壓在一起以建立互鎖的接觸，從而保證帶子為所需尺寸的圍成圈的結(jié)構(gòu)。例如，美國(guó)專利No.3,514,815、3,518,727以及4,872,242提供了細(xì)長(zhǎng)的、柔性的帶子，它具在位于它們上下表面的用于表面間連接的裝置。當(dāng)形成一個(gè)圈時(shí)，帶子以一個(gè)表面上的齒定位從而接近相對(duì)表面上的凹部。齒和凹部在適當(dāng)?shù)膲毫ο聦⑶短自谝黄?，從而在齒和凹部產(chǎn)生互鎖的連接。將已揭示的柔性帶之一圍繞例如一電纜束，齒和凹部提供了可沿帶自身重疊處的長(zhǎng)度能自嚙合的互鎖的裝置。
美國(guó)專利No.4,178,751和4,941,236揭示了用于將與手表相連的帶子固定在使用者手腕的周圍的互鎖結(jié)構(gòu)。專利’236中揭示一種用于手表帶的鉤扣形的互鎖裝置。在這種狀態(tài)下帶子的自由端部分包括一磁性段。該端部可以在磁力的作用下結(jié)合在一起。帶端具有相互接觸的表面，在那里它們用相互嵌套的均勻隔開(kāi)的互鎖的齒重疊；當(dāng)嵌套的齒需防止端部間的滑動(dòng)脫離時(shí)，磁性段提供了抵抗端部分離的保持力。在專利’751中，一種用于手表模塊的注塑的外殼包括一體模制的腕帶。外殼還包括由熱塑材料一體模制在該外型上而被部分履蓋的一金屬外型，它可以設(shè)計(jì)成使下面的金屬部分露出。帶在使用者腕上的腕帶包含嵌套在一起的鉤扣部分，它由形成在鉤扣部分邊緣處的互鎖的突出保持住。
包括鉤和圈的帶和互鎖結(jié)構(gòu)的已知的扣件在調(diào)節(jié)一帶子的圈的尺寸時(shí)存在一些困難。鉤和圈閉合的扣件特征保證，只要帶鉤的材料和成圈的織物相互接近，它們就趨向于相互依附。最初粘合可能會(huì)需要多次的嘗試以使圈調(diào)節(jié)到所需的尺寸。鉤部分會(huì)帶起不希望的碎屑，如棉絨、頭發(fā)以及其它會(huì)影響其功能的纖維物?；ユi的帶包括模制的肋結(jié)構(gòu)，這些結(jié)構(gòu)在扣件組成部分互鎖之前需對(duì)齊，以及可能很難拆開(kāi)或可能是不可彎曲的。
因此，就希望能設(shè)計(jì)出一種雙重的低成本，零件數(shù)量較少的腕帶(它可以由柔性聚合物或聚合材料制成)，并可以安全地接合、易于拆開(kāi)以及方便地對(duì)帶圈的尺寸進(jìn)行調(diào)節(jié)。

發(fā)明內(nèi)容
一種可重復(fù)閉合的扣件包括一插入元件與一保持元件。插入元件具有相對(duì)的表面、相對(duì)的側(cè)邊緣以及至少一個(gè)端部。保持元件具有一中心縱向軸線、相對(duì)的表面、相對(duì)的側(cè)邊緣、至少一個(gè)端部。保持元件還具有多個(gè)不連續(xù)的、間隔的突出部分，它們通常從相對(duì)表面之一的至少一邊緣上垂直延伸出。至少一個(gè)突出部分包括一自由端，該自由端包括通常從突出部分向中心縱軸線垂直延伸的一鉤部分。插入元件的寬度可以等于或小于保持元件的寬度?？奂诘谝环N及第二種狀態(tài)中使用。在第一種狀態(tài)中，扣件打開(kāi)而插入元件與保持元件脫開(kāi)。第二種狀態(tài)中，扣件閉合而插入元件與保持元件嚙合，這樣保持元件的鉤部分面向插入元件相鄰表面。
在從第一種狀態(tài)向第二種狀態(tài)的移動(dòng)中，插入元件通過(guò)重疊至保持元件上并施壓到位以使其與保持元件配合。在從第二種狀態(tài)向第二種狀態(tài)的移動(dòng)中，插入元件通過(guò)從保持元件上剝離而使其與保持元件脫開(kāi)。
扣件具有一剪切保持功能，它與從第一種狀態(tài)到第二種狀態(tài)以及從第二種狀態(tài)到第一種狀態(tài)的運(yùn)動(dòng)中將插入元件與保持元件嚙合與脫開(kāi)所需的力是無(wú)關(guān)的。
或者，在第二種狀態(tài)中，插入元件的相對(duì)的側(cè)邊緣可與保持元件的間隔的突出部分接觸。
或者，插入元件具有多個(gè)不連續(xù)的、間隔的突出部分，這些突出部分在相對(duì)表面的至少一個(gè)的平面中的至少一個(gè)相對(duì)的側(cè)邊緣上延伸出。
可重復(fù)閉合的扣件可以由允許保持元件上的突出部分在嚙合與脫開(kāi)的過(guò)程中彎曲的僅有單一功能的材料制成。單一功能材料可為一種成份、一種化合物、一種混合物或一種組合物。另外，可重復(fù)閉合的扣件可以由一件整體地制成或由兩單獨(dú)零件制成。


圖1是本發(fā)明的扣件的一種實(shí)施例的分解立體圖。
圖2是圖1中的扣件的內(nèi)表面的立體圖。
圖3是第一種狀態(tài)中圖1的扣件的立體圖。
圖4是第二種狀態(tài)中圖3的扣件的立體圖。
圖5是帶有多個(gè)閉合部分的本發(fā)明的扣件的另一實(shí)施例的示圖。
圖6是第一種狀態(tài)中圖5的扣件的另一實(shí)施例的立體圖。
圖7是第二種狀態(tài)中圖5的扣件的立體圖。
圖8是第二種狀態(tài)中本發(fā)明的扣件的另一實(shí)施例的立體圖。
圖9是另一第二種狀態(tài)中圖8的扣件的立體圖。
圖10是一種已知的腕帶的立體圖。
圖11是帶有以本發(fā)明的扣件來(lái)調(diào)節(jié)帽子尺寸的棒球帽的立體圖。
圖12是本發(fā)明的扣件的截面圖。
具體實(shí)施例方式
圖1和圖2示出了本發(fā)明的靜電控制腕帶的一種實(shí)施例。腕帶10包括由一種電絕緣的、柔性的、聚合材料形成的一帶子12，它帶有一體模制而成的導(dǎo)電層14(僅在圖2中示出)。腕帶和它的鉤扣部分可以由模制、擠壓形成，例如可以用先靠模壓出、鑄造和硬化、真空成型或其它的方法?？梢酝ㄟ^(guò)例如覆蓋模制、混合模制或嵌入模制使導(dǎo)電層14與帶子12永久的連接。帶子12可以由各種柔性、可模制的熱塑塑料聚合物，包括聚烯烴、聚氨酯以及含乙烯基的熱塑塑料制成，這些材料依照拉伸強(qiáng)度、延伸性、沖擊強(qiáng)度以及相關(guān)的物理特性具有所需的彈性。腕帶10可以用E.I.duPont de Nemours，Wilmington，DE生產(chǎn)的Hytrel耐用的熱塑塑料彈性體(聚對(duì)苯二甲酸丁二酯/聚醚乙二醇)構(gòu)成。導(dǎo)電層14例如可為一金屬物質(zhì)或已添加了可導(dǎo)電的填充料使其至少部分導(dǎo)電(表面電阻率小于1×106Ω/sq)的聚合物質(zhì)，這樣它可以分散腕帶10使用者上的靜電累積。適合的材料為熱塑塑料聚合物，較佳的為Hytrel的耐用的熱塑塑料彈性體，并添加有導(dǎo)電的碳粉，根據(jù)微粒的質(zhì)量和尺寸可介于5-40％(重量)之間。
導(dǎo)電層14沿帶子12設(shè)置并在一加厚部分16上延伸。導(dǎo)電的小孔眼件18穿過(guò)導(dǎo)電層14上的一孔以及帶12的加厚部分16中的孔20，并被固定至一陽(yáng)接頭零件22上，它使腕帶10與接地系繩24相互連接。帶子12上可連接不同尺寸的接頭或凸頭(例如4mm、5mm、7mm或10mm)。在帶12的加厚部分16中的一凹陷處23可用于接收接頭或凸頭。
為了調(diào)節(jié)腕帶，一個(gè)兩部分的、有彈性的、可分離的、可重復(fù)閉合的扣件可以作為帶12的一部分。它可以在一次模制操作中通過(guò)模制形成，或也可通過(guò)其它的方法?？奂囊徊糠中纬稍趲У囊欢松?，而扣件的第二部分形成在帶12的相對(duì)端上?？奂ㄒ槐３衷?6和一插入元件28。插入元件可為保持元件的兩倍長(zhǎng)，以及可以沿相對(duì)側(cè)邊緣具有一系列交替的凹槽30和尖角的突出部分32，使得插入元件28的寬度沿它的長(zhǎng)度周期性的改變。在閉合扣件時(shí)凹槽30與沿保持元件26的邊緣的間隔開(kāi)的突出部分34配合。突出部分34形成了縱向置于帶12絕緣表面的槽。
圖3示出了在從上、下或兩個(gè)方向加壓到如圖4所示的這種結(jié)合狀態(tài)以相互鎖住兩元件以及使插入元件嚙合在保持元件內(nèi)之前位于插入元件28下的保持元件26，使突出部分34與凹槽30對(duì)齊。帶鉤的尖端或鉤部分64可以位于保持元件26的突出部分34上，從而重疊并抓住插入元件28的兩側(cè)，以確證能更穩(wěn)固的保持。
在保持和插入元件互鎖的過(guò)程中，沿保持元件26的兩側(cè)的突出部分34充分彎曲以使插入元件28進(jìn)入，這樣它就與保持元件26互相嚙合。插入與保持件的相對(duì)位置控制了腕帶的尺寸調(diào)節(jié)。
這種設(shè)計(jì)有一些優(yōu)點(diǎn)。除了提供接地腕帶所有的基本特性之外，腕帶10可舒適地調(diào)節(jié)使一個(gè)尺寸的腕帶能適用所有人，并與皮膚確實(shí)地接觸。它的生產(chǎn)成本低，尤其它僅需使用四個(gè)零件(帶子12、導(dǎo)電層14、小孔眼件18以及接頭22)。在生產(chǎn)過(guò)程中可以添加顏料以便于選擇適當(dāng)?shù)纳省Ｍ髱?0的生產(chǎn)還可相對(duì)容易的使用覆蓋模制以構(gòu)造出完整的帶。在覆蓋模制中，可通過(guò)注塑第二種材料與做成所需尺寸和形狀的第一種材料結(jié)合成一體，通常第二種材料以液態(tài)的形式注入一適當(dāng)?shù)哪＞咧?、圍繞著保持在模具中的預(yù)定的位置中第一種材料。覆蓋模制的加工過(guò)程可使用已知的注塑技術(shù)。在這種狀態(tài)中，從適當(dāng)?shù)膶?dǎo)電材料的一薄層上模切出的導(dǎo)電層14置于預(yù)成型的凹陷處，以及可以由真空表面支撐以將該零件保持在模腔的一個(gè)表面內(nèi)，模腔設(shè)計(jì)用于注塑以使零件結(jié)合至腕帶中。而后，注塑模腔閉合。一種熱塑塑料樹(shù)脂以熔融的狀態(tài)注入模腔中。當(dāng)填滿柔性聚合物的模腔冷卻時(shí)，形成帶有露出導(dǎo)電層及它的一體模制的插入與保持元件的帶子12。然后，模具冷卻以從模具中脫出零件。
當(dāng)從模具中取出后，穿過(guò)孔20的小孔眼件18可將陽(yáng)的接頭22固定至腔帶的加厚部分16。同時(shí)，小孔眼件18建立了接頭22與層電層14之間的電接觸，而導(dǎo)電層14在使用帶有去除靜電荷的接地系繩的腕帶的過(guò)程中與使用者的皮膚接觸。
本發(fā)明不僅僅是一靜電控制腕帶。本發(fā)明的扣件可以用于各種不同的目的。這種可重復(fù)閉合的扣件其本身就具有新穎性，在已知的扣件的基礎(chǔ)上做了改進(jìn)。這種扣件的第一種實(shí)施例如圖1和圖2所示。其它實(shí)施例如圖5至圖9所示。詳細(xì)論述扣件的特性，如圖5至圖9所示，這種可重復(fù)閉合的扣件，如圖1-4的腕帶10上所使用的那樣，其包括一插入元件28以及一保持元件26。除了當(dāng)它們嚙合時(shí)連接外，這些元件可分離(圖11)或者它們可以通過(guò)某些連接形式(圖1-9)連接。它們可以做成為一個(gè)整體的一件或二個(gè)分離件。插入元件28具有相對(duì)表面40、42，相對(duì)側(cè)邊緣44、46以及至少一端部48。保持元件26具有一中心縱軸線50，相對(duì)表面52、54，相對(duì)側(cè)邊緣56、58以及至少一端部60。如果插入元件28與保持元件26是分離件，則它們各具有兩個(gè)自由端。
保持元件26具有多個(gè)不連續(xù)的、間隔的突出部分34，它們通常從相對(duì)表面之一的至少一側(cè)邊緣垂直地延伸。如圖所示，多個(gè)突出部分34從兩側(cè)邊緣56、58延伸出。在相對(duì)側(cè)邊緣56、58上的突出部分34可以被對(duì)齊、錯(cuò)開(kāi)或?yàn)槿魏纹渌Y(jié)構(gòu)。同樣如圖所示，每一個(gè)突出部分34具有一自由端62，它終結(jié)在鉤部分64，該鉤部分通常從突出部分向保持元件26的中心縱軸線50垂直延伸。鉤部分64無(wú)需直接指向縱軸線50，它們可以指向一個(gè)角度。
插入元件28可以具有光滑的側(cè)邊緣44、46，扣件將具有良好的操作性。對(duì)于光滑的側(cè)邊，插入元件28的寬度可以等于或小于保持元件26的寬度。如圖所示，多個(gè)不連續(xù)的、隔開(kāi)的突出部分32從相對(duì)表面40之一的平面中的兩相對(duì)側(cè)邊緣44，46延伸。這些突出部分32設(shè)置的位置以與保持元件上的突出部分間的空格66相對(duì)應(yīng)。插入元件28與保持元件26兩者上的相應(yīng)的大量突出部分32、34意味著扣件可以在許多的位置關(guān)閉，從而獲得兩元件的關(guān)閉強(qiáng)度和重疊距離的細(xì)小變化。在這種構(gòu)造中(在插入元件28上帶有突出部分32，插入元件28的寬度可以等于、小于或甚至大于保持元件26的寬度。而在已知的扣件中，此寬度必須小于保持元件的寬度。
扣件在第一種和第二種狀態(tài)下操作。在第一種狀態(tài)下，扣件打開(kāi)和插入元件28與保持元件26分離。在第二種狀態(tài)下，扣件閉合和插入元件28與保持元件26嚙合。在第二種關(guān)閉的狀態(tài)下，保持元件26的鉤部分64面向插入元件的相鄰表面?？蛇x擇的是，插入元件28的相對(duì)側(cè)邊緣44、46還可與保持元件26的隔開(kāi)的突出部分34接觸。
當(dāng)從第一種狀態(tài)向第二種狀態(tài)移動(dòng)時(shí)，插入元件28通過(guò)重疊到保持元件并壓入到適當(dāng)位置與保持元件26嚙合。在剪切作用下滑動(dòng)兩元件是不能實(shí)現(xiàn)閉合的。在從第二種狀態(tài)向第一種狀態(tài)移動(dòng)中，通過(guò)從保持元件上剝離使插入元件28脫離保持元件26。剪力可以用來(lái)打開(kāi)扣件，但更方便的是通過(guò)剝離打開(kāi)。
詞語(yǔ)“剝離”是用于說(shuō)明帶離開(kāi)或通常以與保持元件的平面垂直的方向從保持元件上拉下插入元件。此方向與剪力方向垂直。詞語(yǔ)“重疊”是用于說(shuō)明壓入適當(dāng)位置中；這與剝離相對(duì)，也在與剪切方向垂直的方向。當(dāng)扣件位于閉合的、第二種狀態(tài)中剪切意味著在插入和保持元件的平面中的相對(duì)的平行的滑行運(yùn)動(dòng)。打開(kāi)扣件的剝離力與保持部件上突出部分的長(zhǎng)度相關(guān)。扣件抵抗的剪切力與插入元件上的突出部分的長(zhǎng)度相關(guān)。另外，用于扣件的材料的屬性，尤其是材料的硬度，至少部分地決定了扣件的剝離和剪切強(qiáng)度。在第二種狀態(tài)的使用過(guò)程中，扣件具有剪切保持能力，此能力能夠抵抗剝離脫開(kāi)所需力的1.5倍的剪切力。
由于扣件的插入元件28與保持元件26利用剝離進(jìn)行嚙合與脫開(kāi)，故扣件具有一種剪切保持功能，該功能與將插入元件與保持元件從第一種狀態(tài)運(yùn)動(dòng)到第二種狀態(tài)以及從第二種狀態(tài)運(yùn)動(dòng)到第一種狀態(tài)進(jìn)行嚙合(覆蓋)與脫開(kāi)(剝離)所需的力是無(wú)關(guān)的。
可重復(fù)關(guān)閉的扣件可僅由一種單一功能材料制成，這種材料允許保持元件上的突出部分在嚙合與脫開(kāi)的過(guò)程中彎曲。單一功能材料可以為一種成份、一種化合物或一種混合物，或上述這些的一種組合物。或者，可重復(fù)關(guān)閉的扣件可以由多種材料制成，例如突出部分是以與扣件的其它部分不同的材料形成。
圖8和圖9示出了使用了單一組成部分的可重復(fù)關(guān)閉的扣件的一種實(shí)施例。這種組成部分具有與其它實(shí)施例中的保持元件26相似的結(jié)構(gòu)。這種組成部分可以與自身面對(duì)面的緊密配合，如圖8所示，或也可如圖9所示的前后配合。在面對(duì)面的配合中可獲得更強(qiáng)的剪切保持。
扣件具有各種參數(shù)，這些參數(shù)決定了扣件如何實(shí)現(xiàn)如關(guān)閉、保持和打開(kāi)等任務(wù)。改變這些參數(shù)可以改變扣件的性能。圖12示出了影響扣件性能的尺寸。這些參數(shù)包括材料硬度(A)、保持元件厚度(B1)、插入元件厚度(B2)、保持元件突出部分高度(C)、保持元件突出部分厚度(D)、鉤的伸出量(E)、鉤的厚度(F)、插入元件從突出部分到突出部分的寬度(內(nèi)部寬度)(G)，保持元件從突出部分到突出部分的寬度(內(nèi)部寬度)(H)，插入元件突出部分的長(zhǎng)度(I)、單位長(zhǎng)度齒的數(shù)量(J)，相互連接的間隔的寬度(H-G)(H減G)、相互連接間隔的厚度(C-B)(C減B2)、互鎖突出量(2I+G-H)(兩倍的I加G加H)以及鉤的角度。例如，增加保持強(qiáng)度可使扣件用于重物或使用于需在扣件上施加了很大力的環(huán)境中。
下列實(shí)例說(shuō)明了這些扣件的用途。這些實(shí)例中的扣件測(cè)試了剪切與剝離性能，其中使用了用于測(cè)試使用2.54cm(1英寸)覆蓋的剪切的ASTM D5169測(cè)試方法以及用于測(cè)試剝離的ASTM D5170。以下表格總結(jié)了結(jié)果。

從實(shí)例和測(cè)試數(shù)據(jù)中可以清晰地看出，通過(guò)改變材料與扣件尺寸，可以得到廣泛的不同的性能特征。其中列舉的百分率為重量百分率。
例1圖1-4的靜電控制腕帶說(shuō)明了這種結(jié)構(gòu)。扣件為插入元件與保持元件相結(jié)合的一種一體化的結(jié)構(gòu)。此帶由Hytrel聚合物50％#3078，46％#4069和4％顏色濃縮物的混合物模制而成。扣件的尺寸是材料硬度(A)86肖氏A帶厚度(B1和B2) 1.4mm(0.055in)保持元件突出部分高度(C)1.5mm(0.059in)保持元件突出部分厚度(D)1.2mm(0.047in)鉤的伸出量(E) 0.59mm(0.023in)鉤的厚度(F)0.80mm(0.034in)插入元件內(nèi)部寬度(G)12.6mm(0.496in)保持元件內(nèi)部寬度(H)12.95mm(0.510in)插入元件突出部分的長(zhǎng)度(I) 1.27mm(0.050in)保持元件排的數(shù)量(J)0.33/mm(8.33/in)相互連接的間隔的寬度(H-G) 0.35mm(0.014in)相互連接間隔的厚度(C-B2) 0.1mm(0.004in)互鎖突出量(2I+G-H) 2.18mm(0.086in)此結(jié)構(gòu)在腕帶的應(yīng)用上具有良好的性能。
例2此扣件以與例1相同的扣件尺寸制造，除了它是以QST Inc.St.Albans，VT生產(chǎn)的SEBS共聚物#1601制造。該材料的硬度(A)是55肖氏A。該材料非常柔軟且有彈性，降低了剝離和剪切的值。
例3此扣件以與例1相同的扣件尺寸制造，除了它是以96％duPont/DowEngage#8403聚合物與4％顏色濃縮物制造。圖1至圖4說(shuō)明了這種結(jié)構(gòu)。材料硬度為95肖氏A。
例4此扣件使用96％Hytrel#G3578W以及4％顏色濃縮物模制而成?？奂某叽鐬椴牧嫌捕?A)86肖氏A帶厚度(B1和B2) 1.5mm(0.059in)保持元件突出部分高度(C)2.06mm(0.081in)保持元件突出部分厚度(D)2.64mm(0.104in)鉤的伸出量(E) 0.86mm(0.034in)鉤的厚度(F)1.70mm(0.067in)插入元件內(nèi)部寬度(G)10.16mm(0.400in)保持元件內(nèi)部寬度(H)10.31 mm(0.406in)插入元件突出部分的長(zhǎng)度(I) 2.64 mm(0.104in)保持元件排的數(shù)量(J)0.23/mm(5.9/in)相互連接的間隔的寬度(H-G) 0.15mm(0.006in)相互連接間隔的厚度(C-B2) 0.56mm(0.022in)互鎖突出量(2I+G-H) 5.13mm(0.202in)此扣件如圖5所示，一端的插入元件成圈180°進(jìn)入保持元件。位于插入元件28上的突出部分32嚙合進(jìn)入保持元件26上的空格66中。這樣增加了插入元件的厚度，從而提升了剝離脫開(kāi)力。
例5此實(shí)例使用了如圖6與圖7的扣件結(jié)構(gòu)。該帶由96％Hytrel#4556以及4％顏色濃縮物模制而成。扣件的尺寸為材料硬度(A)96肖氏A帶厚度(B1和B2) 1.5mm(0.059in)保持元件突出部分高度(C)2.06mm(0.081in)保持元件突出部分厚度(D)2.64mm(0.104in)鉤的伸出量(E) 0.86mm(0.034in)鉤的厚度(F)1.70mm(0.067in)插入元件內(nèi)部寬度(G)13.77mm(0.542in)保持元件內(nèi)部寬度(H)13.92mm(0.548in)插入元件突出部分的長(zhǎng)度(I) 2.64mm(0.104in)保持元件排的數(shù)量(J)0.23/mm(5.9/in)相互連接的間隔的寬度(H-G) 0.15mm(0.006in)相互連接間隔的厚度(C-B2) 0.56mm(0.022in)互鎖突出量(2I+G-H) 5.13mm(0.202in)此扣件可用作帽子上的扣件，如圖11所示。該扣件被縫制在帽子后面的織物邊緣中。
此扣件可以用作一腕帶，它可以以簡(jiǎn)單、單手的操作過(guò)程應(yīng)用于使用者的手腕。此處的討論將以圖1-4的腕帶10為例。當(dāng)用于使用者的右手腕，腕帶10被夾持在左手的拇指與食指之間，拇指與接頭22保持接觸。然后，右手臂向前伸，手掌向下。腕帶10放置于手腕的頂端，而此時(shí)保持元件26位于腕骨后，以致使帶的長(zhǎng)度將包圍住手腕。在這個(gè)位置，通過(guò)左手的拇指抵靠接頭22施加的壓為使帶保持抵靠著右手腕。而后，腕帶保持在右手的頂部與左手拇指之間。當(dāng)左手的手指到達(dá)右手腕下方去抓住保持元件26并將它拉下并圍繞住右手腕時(shí)，可以通過(guò)拇指壓在接頭22上保持這個(gè)位置。這可以用來(lái)調(diào)節(jié)至一位置，即左手拇指通過(guò)接頭22保持帶22，位于手腕頂上方處，以及左手中指保持保持元件26抵靠著右手腕的下側(cè)處。當(dāng)保持住保持元件26的位置時(shí)，左手的拇指沿帶12離開(kāi)接頭22朝插入元件28移動(dòng)，并注意保持腕帶繃緊抵靠在右手腕上。在此運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，左手拇指向下移動(dòng)到右手腕的內(nèi)側(cè)并開(kāi)始將腕帶圍繞在右手腕上。就在插入元件28到達(dá)右手腕的下側(cè)中間前，插入元件28開(kāi)始與保持元件28互鎖。施加拇指壓力直到插入元件處于保持元件內(nèi)。這種單手操作過(guò)程通常導(dǎo)致腕帶緊密配合的圍繞著使用者的手腕。
本發(fā)明的腕帶的使用的簡(jiǎn)易性與圖10中美國(guó)專利No.4,178,751中揭示這種已知的腕帶形成顯著的對(duì)比。這種已知的帶子與本發(fā)明比較至少有兩方面的不足。第一，已知的帶子70需要多個(gè)加工步驟實(shí)現(xiàn)在相對(duì)端上的陽(yáng)72與陰74鉤扣部分連接，再加上覆蓋模制、使用注塑技術(shù)。此后，試著如上所述的靠一只手施加腕帶常會(huì)導(dǎo)致失敗。甚至在腕帶的陽(yáng)72和陰74鉤扣部分結(jié)合處，使用者的手腕與腕帶的內(nèi)表面可能存在著不良接觸。如圖10所示，陽(yáng)72和陰74部分的方位是顯然易見(jiàn)的，它使得陰鉤扣部分的打開(kāi)側(cè)面向手腕表面，防止了重疊的陽(yáng)部分的進(jìn)入。鉤扣部分位置相對(duì)于手腕表面的反向需要陰部分圍繞陽(yáng)部分伸展。陰部分的打開(kāi)不是很容易；當(dāng)陽(yáng)部分彎曲使其能夠插入陰部分時(shí)會(huì)發(fā)現(xiàn)陰部分是僵硬的。由于腕帶的剛性，結(jié)合陽(yáng)的和陰的鉤扣部分的操作會(huì)遇到阻力。在為了使鉤扣的閉合能更加便利的一種償試中，在陰部分74上形成一突片76。當(dāng)在陽(yáng)的鉤扣部分上施力以促使其移動(dòng)進(jìn)入陰的鉤扣中時(shí)，該突片76可由單手保持住。這種突片的使用需要兩只手?？紤]到與施加腕帶有關(guān)聯(lián)的困難，以及制造已知帶子所需的增加的零件數(shù)量及工序，本發(fā)明提供了更大的便利及應(yīng)用的簡(jiǎn)易性。
美國(guó)專利No.4,178,751提供了用于腕帶概念的尺寸。已知的帶子70與本發(fā)明之間有些不同之處，這為本發(fā)明提供了一些有利點(diǎn)。初步的觀察(見(jiàn)本說(shuō)明書(shū)的圖10)揭示出已知的帶子70包括用于陽(yáng)鉤扣部分72、手腕帶段78以及陰鉤扣部分74的若干單獨(dú)的零件。各零件由不同的材料制成，另外，腕帶部分具有一內(nèi)部加強(qiáng)的金屬帶，旨在于對(duì)腕帶部分78進(jìn)行加強(qiáng)。這種已知的帶有要求若干用于它的生產(chǎn)的單獨(dú)的工序，包括金屬帶、陽(yáng)鉤扣部分、陰鉤扣部分的生產(chǎn)以及最后以將這些零件結(jié)合在一起的覆蓋模制過(guò)程。另外，接合’751中的帶子很困難。由于嚙合與脫開(kāi)均需要剪切運(yùn)動(dòng)，這種已知的帶使其嚙合與使其脫開(kāi)的力是大致相同的。
雖然已知的帶子的重復(fù)生產(chǎn)會(huì)導(dǎo)致重復(fù)許多生產(chǎn)過(guò)程所消耗的大量的花費(fèi)，通過(guò)使用單一材料模制單個(gè)組件可獲得已知帶的一些性能特性的指標(biāo)，與用于本發(fā)明的材料的物理特性相似。這種改進(jìn)的已知帶的成形需要眾所周知的立體印刷與真空澆濤加工。立體印刷的第一加工過(guò)程產(chǎn)生已知表帶的一實(shí)心模。將常用的濕氣凝固的硅樹(shù)脂澆濤材料包圍該模子，從而生產(chǎn)出用于已知的表帶的重復(fù)澆濤生產(chǎn)的硅樹(shù)脂模具，表帶可使用各種可凝固的成份物。適當(dāng)?shù)目赡痰某煞菸锼哂械哪毯蟮奈锢硖匦耘c用于本發(fā)明的注塑材料的特性近似。
由立體印刷及真空澆濤生產(chǎn)的已知的零件證明與本發(fā)明相比其柔韌性與設(shè)計(jì)性較差。例如，使用相似硬度計(jì)材料不能彌補(bǔ)一個(gè)事實(shí)，即已知的表帶比本發(fā)明需要較厚的帶橫截面，由此導(dǎo)致產(chǎn)品僵硬。既使不使用金屬帶對(duì)帶子進(jìn)行內(nèi)部加強(qiáng)這種狀態(tài)也會(huì)存在。這種金屬帶還將增加已知帶的剛性，這使帶子圍繞使用者的手腕時(shí)會(huì)產(chǎn)生問(wèn)題。任何試圖以與本發(fā)明相似的方式將已知陽(yáng)72與陰74鉤扣部分結(jié)合在一起都可產(chǎn)生設(shè)計(jì)缺陷的證明。通過(guò)觀察可以清楚地發(fā)現(xiàn)已知的陰鉤扣部分74面向與便于陽(yáng)部分72進(jìn)入陰部分的方向相反的方向。另外，形成了陰鉤扣部分74的槽82的邊緣80表現(xiàn)為與位于陽(yáng)部分72上的齒84與陰鉤扣部分中的槽86相互嚙合的障礙物。因此，不可能簡(jiǎn)單地使陽(yáng)部分72的齒84對(duì)齊陰部分74的接收槽86之上，也不能簡(jiǎn)單地通過(guò)對(duì)陽(yáng)鉤扣部分施加壓力而使兩部分互鎖。事實(shí)上，’751專利沒(méi)有介紹如何通過(guò)這種重疊的方法使表帶閉合成一體，但是建議使用一突片76從而當(dāng)陽(yáng)部分被推入閉合槽82中時(shí)使陰部分74穩(wěn)定。遺憾地是，這種方法需要一只手保持住突片，另一手將插入件推入到位，這常常需要另一個(gè)人的幫助。
本發(fā)明的扣件可用于許多需使用扣件的領(lǐng)域中。例如，它可以用于服飾。服飾包括襯衫、外套、鞋子、帽子、帶有調(diào)節(jié)帶的護(hù)目鏡、褲帶、表帶，以及各種裝飾物如手鐲、戒子、頭帶或臂章、腳跟帶，包括那些用于接地靜電排放的物品等諸如此類的物件等。
圖11示出本發(fā)明的扣件用于一棒球帽，從而使其便于根據(jù)使用者的頭部進(jìn)行尺寸調(diào)節(jié)。通過(guò)用手或手指對(duì)置于保持構(gòu)件上適當(dāng)對(duì)齊的位置中的插入元件施壓，從而使插入元件28輕而易舉地與保持元件26配合?？梢杂脝问止潭奂?。
在另一種使用中，本發(fā)明提供了一種多重閉合的捆扎物、系繩或結(jié)合件。再次參照?qǐng)D5、圖6及圖7，扣件包括在每一端部帶有插入元件28的一帶12。每一個(gè)插入元件28具有一接近帶12的中心設(shè)置的相應(yīng)的保持元件26。在這種結(jié)構(gòu)中，當(dāng)向保持元件26拆疊并與其結(jié)合時(shí)插入元件28會(huì)形成一個(gè)圈。一旦形成圈，插入元件通過(guò)，例如一大小適中的小孔，小孔將與帶固定。隨著這種原理，多重閉合的扣件用作為多個(gè)小孔之間的連接體。多個(gè)小孔或槽或孔與單一物件的連接允許捆扎物用作為，如一提手，它有利于如大件包裹等物件的操縱?；蛘?，捆扎物可以提供對(duì)斷開(kāi)的行李的把手作臨時(shí)的修補(bǔ)。在其它應(yīng)用中，多重閉合的扣件提供了簡(jiǎn)便的連接方法，例如，將拖把或抹布或類似物件的分配箱連接到需要此類物件作為常規(guī)工作的其人。與分配箱上至少兩點(diǎn)相連的扣件提供一柔性的系繩，當(dāng)適當(dāng)調(diào)節(jié)尺寸時(shí)，以使分配箱保持在人的手或腕上。系繩的應(yīng)用使分配箱的內(nèi)容物易于被使用，從而使人手自由可用于其它目的。
在其它的狀態(tài)中，一物件可能過(guò)大而不能用單手抓住。與這物件上的適當(dāng)?shù)娜虿巯噙B的本發(fā)明的多重閉合的扣件可允許使用單手以系繩連接于使用者手的背面將該物件控制在手掌中。
本發(fā)明的扣件還可用來(lái)作為帶子的替代品，如用于鞋子。在典型的狀態(tài)中，與鞋子上部的一側(cè)相連接的保持元件接收到與鞋子上部的另一側(cè)相連的插入元件，從而提供了鞋子與腳舒適的接合。此種扣件使用非常簡(jiǎn)單，可使兒童很快得學(xué)會(huì)靠手指按壓重疊且對(duì)齊保持元件的插入元件來(lái)形成扣件。
本發(fā)明還可作出各種變換。例如，插入元件可以形成帶有若干中空部分，這些中空部分形成了實(shí)施例中的凹槽30，而不是具有突出部分(中空部分之間的位置可以起作為突出部分的作用和可以稱作突出部分)。
權(quán)利要求
1.一種可重復(fù)閉合的扣件包括一插入元件，它具有相對(duì)表面、相對(duì)側(cè)邊緣以及至少一個(gè)端部；以及一保持元件，它具有一中心縱軸線、相對(duì)表面、相對(duì)側(cè)邊緣、至少一個(gè)端部以及多個(gè)不連續(xù)的、間隔的突出部分，這些突出部分通常從相對(duì)表面之一的至少一側(cè)邊緣垂直延伸，其中，至少一突出部分具有一自由端，自由端包括大致自突出部分向中心縱軸線垂直延伸的一鉤部分；以及扣件以第一種狀態(tài)與第二種狀態(tài)使用，在第一種狀態(tài)中扣件打開(kāi)而插入元件與保持元件脫開(kāi)，而在第二種狀態(tài)中扣件閉合而插入元件與保持元件嚙合，從而保持元件的鉤部分面向插入元件的相鄰表面。
2.如權(quán)利要求1所述的可重復(fù)閉合的扣件，其特征在于，在從第一種狀態(tài)向第二種狀態(tài)的移動(dòng)中，插入元件通過(guò)覆蓋在保持元件上且加壓進(jìn)入適當(dāng)位置與保持元件嚙合，在從第二種狀態(tài)向第一種狀態(tài)的移動(dòng)中，插入元件通過(guò)從保持元件上剝離而與保持元件脫開(kāi)，以及在第二種狀態(tài)的使用過(guò)程中，扣件具有剪切保持能力，這能力可以抵抗剝離脫開(kāi)所需的至少1.5倍的剪切力。
3.如權(quán)利要求1所述的可重復(fù)閉合的扣件，其特征在于，扣件具有一剪切保持功能，它能力與使插入元件與保持元件嚙合合與脫開(kāi)從而從第一種狀態(tài)向第二種狀態(tài)以及從第二種狀態(tài)向第一種狀態(tài)移動(dòng)所需的力是無(wú)關(guān)的。
4.如權(quán)利要求1所述的可重復(fù)閉合的扣件，其特征在于，在第二種狀態(tài)中插入元件的相對(duì)的側(cè)邊緣與保持元件的間隔的突出部分接觸。
5.如權(quán)利要求1所述的可重復(fù)閉合的扣件，其特征在于，插入元件包括多個(gè)不連續(xù)的、間隔的突出部分，它們從相對(duì)表面的至少一個(gè)的平面中的至少一個(gè)相對(duì)側(cè)邊緣上延伸出，以及在第二種狀態(tài)中，插入元件間隔的突出部分與保持元件間隔的突出部分嚙合。
6.如權(quán)利要求1所述的可重復(fù)閉合的扣件，其特征在于，插入元件的寬度為等于或小于或大于保持元件的寬度，以及扣件由整體的一件制成或由兩個(gè)單獨(dú)零件制成。
7.如權(quán)利要求1所述的可重復(fù)閉合的扣件，其特征在于，它由允許保持元件上的突出部分在嚙合合與脫開(kāi)的過(guò)程中彎由的僅有單一功能的材料制成，其中，單一功能材料可為一種成份、一種化合物或一種混合物中的至少一種。
8.如權(quán)利要求1所述的可重復(fù)閉合的扣件，其特征在于，具有材料硬度、插入元件厚度、保持元件厚度、保持元件突出部分高度、保持元件突出部分厚度、鉤的伸出量、鉤的厚度、插入元件從突出部分到突出部分的寬度，保持元件從突出部分到突出部分的寬度，插入元件突出部分的長(zhǎng)度、鉤的角度、單位長(zhǎng)度齒的數(shù)量、相互連接的間隔寬度、相互連接間隔的厚度、互鎖突出量等參數(shù)，其中，這些參數(shù)相互結(jié)合選定以控制扣件的性能。
9.一種可重復(fù)閉合的扣件包括一插入元件，它具有相對(duì)的表面、相對(duì)的側(cè)邊緣以及至少一個(gè)端部；以及一保持元件，它具有一中心縱向軸線、相對(duì)的表面、相對(duì)的側(cè)邊緣、至少一個(gè)端部以及多個(gè)不連續(xù)的、間隔的突出部分，而突出部分通常從相對(duì)表面之一的至少一側(cè)邊緣垂直延伸，其中至少一個(gè)突出部分具有一自由端，此端部包括一通常從突出部分向中心縱向軸線垂直延伸的一鉤部分；以及其中，扣件以第一種狀態(tài)與第二種狀態(tài)使用，在第一種狀態(tài)中，扣件打開(kāi)而插入元件從保持元件上脫開(kāi)，在第二種狀態(tài)中，扣件閉合而插入元件與保持元件嚙合，這樣保持元件的鉤部分面向插入元件相鄰的表面，以及從第一種狀態(tài)向第二種狀態(tài)的移動(dòng)中，通過(guò)重疊到保持部件上并施壓進(jìn)入適當(dāng)位置以使插入元件與保持元件嚙合，在第二種狀態(tài)向第一種狀態(tài)的移動(dòng)中，通過(guò)從保持元件上剝離使插入元件從保持元件上脫開(kāi)，以及在第二種狀態(tài)的使用過(guò)程中，扣件具有抵抗剪切力的剪切保持能力以及一種剪切保持功能，此功能與插入元件與保持元件嚙合與脫開(kāi)以從第一種狀態(tài)向第二種狀態(tài)以及從第二種狀態(tài)向第一種狀態(tài)移動(dòng)所需的力是無(wú)關(guān)的。
全文摘要
一種可重復(fù)閉合的扣件包括一插入元件與一保持元件。保持元件具有多個(gè)不連續(xù)的、間隔的突出部分,它們通常從相對(duì)表面之一的至少一邊緣上垂直延伸出。至少一個(gè)突出部分具有一自由端,該自由端包括通常從突出部分向中心縱軸線線垂直延伸的一鉤部分?？奂缘谝环N及第二種狀態(tài)使用。在第一種狀態(tài)中,扣件打開(kāi)而插入元件從保持元件上脫開(kāi),而在第二種狀態(tài)中,扣件閉合而插入元件與保持元件嚙合。在從第一種狀態(tài)向第二種狀態(tài)的移動(dòng)中,插入元件通過(guò)重疊至保持元件上并施壓進(jìn)入適當(dāng)位置以使其與保持元件嚙合。在從第二種狀態(tài)向第二種狀態(tài)的移動(dòng)中,插入元件通過(guò)從保持元件上剝離而使其與保持元件脫開(kāi)。
文檔編號(hào)A61N1/14GK1350440SQ99816657
公開(kāi)日2002年5月22日 申請(qǐng)日期1999年10月7日 優(yōu)先權(quán)日1999年5月21日
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