搭扣的制造方法和搭扣 |
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| 申请号 | CN201510750660.6 | 申请日 | 2015-11-06 | 公开(公告)号 | CN105584062B | 公开(公告)日 | 2017-10-10 |
| 申请人 | YKK株式会社; | 发明人 | 福泽哲也; 布野靖明; 伊与田义智; 张万里; | ||||
| 摘要 | 本 发明 提供搭扣的制造方法和搭扣。该搭扣的制造方法可以尽量不使用除成形材料之外的其他材料。该搭扣的制造方法包括以下的工序：注射成形工序，利用注射成形来形成成形品，该成形品是使多个柱的集合即柱群、和包含供柱群突出的一个面的基片成为一体而成的；切断工序，通过切断柱群的顶部而形成切断品，该切断品是使比柱群短的小柱群和基片成为一体而成的；熔融工序，通过使小柱群的顶部熔融而由构成小柱群的各小柱形成作为非熔融部分的柱主体部和作为熔融部分且比柱主体部粗的卡合部；以及冷却工序，通 过冷 却来决定包含柱主体部和卡合部的卡合元件的形状，形成使多个卡合元件的集合即卡合元件群和基片成为一体而成的搭扣。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种搭扣的制造方法，其特征在于， |
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| 说明书全文 | 搭扣的制造方法和搭扣技术领域[0001] 本发明涉及利用注射成形一体成形的搭扣的制造方法和搭扣。 背景技术[0002] 作为搭扣的一个例子，存在将基片和自基片的一个面突出的多个卡合元件一体成形而成的结构。作为卡合元件，存在各种各样的结构，但作为其一个例子存在因呈与蘑菇同样的形状而被称作蘑菇型的卡合元件。 [0003] 作为以往的包含该蘑菇型的卡合元件的搭扣的制造方法的一个例子，已知使用用于成形基片的基片用铸模、用于成形蘑菇头部的头部侧铸模、以及用于成形蘑菇的柱状腿部的可破坏性脱离的腿部用铸模来作为模具(专利文献1)。该制造方法能够在使用上述的模具进行了注射成形之后，将可破坏性脱离的腿部用铸模在例如水中溶解，并使基片用铸模和头部侧铸模向彼此分离的方向移动，从而进行开模。 [0004] 现有技术文献 [0005] 专利文献 [0006] 专利文献1：日本特表平7－509668号公报 [0007] 发明要解决的问题 [0008] 但是，在上述的制造方法中，除了需要作为成形材料的树脂之外，为了做成可破坏性脱离腿部用铸模还需要其他的材料。此外，对于如何处理成形之后用水溶解了的可破坏性脱离的腿部这一点也需要考虑。 发明内容[0009] 本发明即是考虑到上述实际情况而作出的，其目的在于提供一种尽量不使用除成形材料之外的其他材料的、搭扣的制造方法和搭扣。 [0010] 用于解决问题的方案 [0011] 本发明的搭扣的制造方法包括以下的(1)注射成形工序、(2)切断工序、(3)熔融工序、(4)冷却工序。 [0012] 在(1)注射成形工序中利用注射成形来形成成形品，该成形品是使多个柱部的集合即柱群、和包含供柱群突出的一个面的基片成为一体而成的。 [0013] 在(2)切断工序是通过切断柱群的顶部而形成切断品的工序，该切断品是使比柱群短的小柱群和基片成为一体而成的。 [0014] 在(3)熔融工序中，通过使小柱群的顶部熔融，从而由构成小柱群的各小柱形成作为非熔融部分的柱主体部和作为熔融部分且比柱主体部粗的卡合部。 [0015] 在(4)冷却工序中，通过冷却来决定包含柱主体部和卡合部这二者的卡合元件的形状，并且形成使多个卡合元件的集合即卡合元件群、和基片成为一体而成的搭扣。 [0016] 在熔融工序中，是否使作为用于使小柱群的顶部熔融的热源的加热器与小柱群接触均可以。但是，在使加热器与小柱群接触时，有可能熔融树脂附着在加热器上而产生次品。因而，优选熔融工序如下。 [0017] 即，在熔融工序中，将加热器以不与小柱群的顶部接触的状态配置。 [0018] 此外，利用本发明制造的搭扣的卡合元件的卡合部优选如下。 [0019] 即，卡合元件的卡合部具有在柱主体部的顶端的周向的整周上自柱主体部的顶端向外侧突出的卡合面。 [0021] 即，卡合面和柱主体部的侧面之间的交叉角度是90°以上且小于150°。 [0022] 此外，本发明的搭扣包括基片和卡合元件群，该基片和卡合元件群是利用注射成形一体成形的基片。而且，卡合元件群包括自基片的厚度方向上的一个面的多个部位突出的多个卡合元件。此外，卡合元件是由自基片的内部延伸的树脂层形成的层叠结构，其包括柱主体部和半球状的卡合部，该柱主体部自基片的厚度方向的一个面突出，该半球状的卡合部包含在柱主体部的顶端的整周上自柱主体部的顶端的外周突出的卡合面。而且，树脂层在柱主体部处沿着该柱主体部的长度方向平行地形成，在所述卡合部处自柱主体部的顶端以放射状形成。 [0023] 发明的效果 [0024] 采用本发明的搭扣的制造方法，不需要除作为成形材料的树脂之外的原材料。此外，由于柱群的切下的顶部能够回收再利用，因此，在制造过程中产生的弃料的处理也容易。 [0025] 此外，如果在熔融工序中将加热器设为不与小柱群接触的状态，则能够减少产生次品的原因。 [0027] 图1的(a)、(b)是表示利用本发明制造的搭扣的一个例子的俯视图、主视图。 [0028] 图2是表示注射成形工序的剖视图。 [0029] 图3的(a)、(b)、(c)是表示切断工序的详细过程的剖视图。 [0030] 图4是表示切断工序、熔融工序、冷却工序的说明图。 [0032] 图6是表示对比例的搭扣的照片。 [0033] 图7是表示利用本发明的制造方法的一个例子制造的搭扣的照片。 [0034] 图8的(a)、(b)是表示注射成形工序的另一个例子的说明图。 [0035] 附图标记说明 [0036] 1、搭扣；1x、成形品；1y、切断品；2、基片；3、卡合元件群；3x、柱群；3y、小柱群；31、卡合元件；31L、卡合元件列；31a、柱主体部；31b、卡合部；31c、卡合面(底面)；31x、柱部；31y、小柱；4、模具；4a、对合面；41、定模；42、动模；43、模腔；44、浇口；5、夹具；51、下侧夹具； 51a、收容孔；52、上侧夹具；52a、孔群；52b、孔；6、加热器；7、喷嘴；71、第1滚筒；72、第2滚筒； 72a、模腔；73、第3滚筒；73a、模腔；C、刀具；L、切断线；θ、交叉角度。 具体实施方式[0037] 利用本发明制造的搭扣1的一个例子如图1所示，是蘑菇型的搭扣。本发明的蘑菇型的搭扣1的一个例子，包括基片2和自基片2的厚度方向上的一个面突出的卡合元件群3。 [0038] 本发明的搭扣1例如可用作凸型的搭扣。在作为更具体的应用方式的一个例子、由凸型的搭扣和凹型的搭扣形成两片相互卡合的搭扣的情况下，存在由本发明的搭扣1形成凸型的搭扣，且由许多个作为被卡合元件的环自织制或编制的基布突出而成的搭扣来形成凹型的搭扣的情况。此外，在由均为凸型的搭扣来形成相互卡合的两片搭扣的情况下，存在使得两片凸型的搭扣均由本发明的搭扣1形成搭扣的情况，还存在使得搭扣两片凸型的搭扣中的仅一片凸型的搭扣由本发明的搭扣1形成的情况，而由与本发明不同的制造方法制成的搭扣形成另一片凸型的搭扣。 [0039] 基片2是作为供卡合元件群3突出的基础的板，在本实施例中，使该基片2的厚度方向上的两个面为平面并且使该两个面彼此平行。而基片2的形状、厚度在本发明中并没有特别的限定。 [0040] 卡合元件群3由自基片2的一个面上的许多个部位突出的许多个卡合元件31形成。卡合元件群3是将许多个卡合元件31规则排列而成的，在图中，包括多个将多个卡合元件31配置成一列而成的卡合元件列31L，是将多个卡合元件列31L在与各列的延伸方向正交的方向上等间隔排列而成的。更详细地讲，各卡合元件列31L是将多个卡合元件31等间隔排列成一列而成的。而且，相邻的卡合元件列31L、31L之间的关系是，在一卡合元件列31L中的相邻的卡合元件31、31之间，配置用于形成另一卡合元件列31L的多个卡合元件31、31中的一个卡合元件31。换言之，相邻的卡合元件列31L、31L是将卡合元件31犬牙配置的关系。 [0041] 卡合元件31包括柱主体部31a和自柱主体部31a的顶部突出的卡合部31b。更详细地讲，在图中，卡合元件31包括圆柱状的柱主体部31a和半球状的卡合部31b。但是，在本发明中，柱主体部31a的形状并不特别限定于圆柱状，也可以是棱柱状等其他形状，例如棱柱状的棱数也可以是三棱、四棱、五棱、或者六棱以上。 [0042] 卡合部31b是使作为半球状的底面31c的圆形状面与柱主体部31a的顶端面连续的形状。此外，在从柱主体部31a的延伸方向观看时，如图1的(a)的单点划线的放大部分所示，卡合部31b的外周(底面31c的外周)在其周向的整周上比柱主体部31a的外周大，卡合部31b的外周和柱主体部31a的外周成为所谓的同心圆状。因而，卡合部31b比柱主体部31a粗。 [0043] 此外，如图1所示，卡合部31b的底面31c是自柱主体部31a的外周向外侧突出的圆环状，成为用于钩挂于与该卡合部31b所属的搭扣不同的搭扣的卡合元件的卡合面。该卡合面31c优选在其一部分具有平面，如图5的(b)所示，卡合面31c是沿着与柱主体部31a的侧面大致正交的方向延伸的平面，由于柱主体部31a自基片2的厚度方向上的一个面沿着与之大致正交的方向延伸，因此，基片2的厚度方向上的一个面和卡合面31c大致平行。换言之，如图1的(b)的单点划线的放大部分所示，卡合面31c和柱主体部31a的侧面之间的交叉角度θ在图示的例子中是90°，优选是90°以上。另外，交叉角度θ的上限并没有特别的限定，但小于180°，从产品性能上考虑优选交叉角度θ小于150°，更优选是135°以下。 [0044] 如图2～图4所示，本发明的搭扣1的制造方法的一个例子包括以下的工序：注射成形工序，在该工序中形成成形品1x，该成形品1x一体地具备构成用于形成卡合元件群3的基础的柱群3x和供柱群3x自一个面突出的基片2；切断工序，在该工序中通过将柱群3x的顶部切断而形成切断品1y，该切断品1y一体地具备比柱群3x短的小柱群3y和基片2；熔融工序，在工序中，通过使小柱群3y的顶部熔融而形成卡合元件群3的形状；以及冷却工序，在工序中，通过冷却而形成搭扣1。 [0045] 注射成形工序例如如图2所示，使用包括在上下方向上相对开合的定模41和动模42这二者的模具4。在该例子中，将定模41配置在上侧，将动模42配置在下侧。模具4在定模 41和动模42的对合面4a上，作为空间部具备与成形品1x的形状相对应的模腔43和与模腔43相通的浇口44。另外，模腔43由模具4的凹凸面、更详细地讲是形状与成形品的形状相对应的凹凸面(以下称作“模腔面”)形成。而且，定模41和动模42上下相对地安装在未图示的注射成形机上，动模42以能够上下移动的方式设置。此外，注射成形工序是通过向该模具4的模腔43中注射熔融树脂来进行的。作为熔融树脂，例如能够列举出聚丙烯、聚缩醛、尼龙等，但为了将卡合部31b的形状形成为理想的半球状而优选聚丙烯。 [0046] 利用注射成型工序形成的成形品1x如前所述，包括基片2和柱群3x。而且，柱群3x是以与所述的卡合元件群3相同的排列将许多个柱部31x规则排列在基片2的一个面上而成的。图5的(a)是用于表示将成形品1x以沿着柱部31x的长度方向的平面切断的情况下的、用偏光显微镜观察到的该切断面的状态的照片。该照片示出了基片2和柱部31x的内部结构，能够确认自基片2的内部向柱部31x的突出方向(朝向柱部31x的顶端)延伸的树脂层的层叠结构。树脂层是由多个层重叠而成，更详细地讲，多个层在基片2中的除了与柱部31x的根部侧连续的区域之外在厚度方向上重叠，在柱部31x的比顶部靠下侧(中间部和根部侧的部分)在柱部31x的半径方向上重叠。另外，树脂层在基片2中的靠柱部31x根部侧的附近以朝向柱部31x隆起的方式弯曲。 [0047] 该树脂层被认为表示在注射成形工序中注射的熔液的流动。另外，为了易于观察熔液的流动，在图5的(a)中示出的成形品1x是将黑色的树脂作为原料而做成的，在图5中，能够根据许多条白色线和黑色线来了解熔液的流动(树脂层)。一条白色线和一条黑色线相当于树脂层的一层，从各层的形态来判断，认为熔液在模腔内从与基片2相对应的空间部分向与柱部31x相对应的空间部分流入，从与柱部31x的根部相对应的空间部分朝向与柱部31x的顶部相对应的空间部分沿一条直线上升，碰到用于形成柱部31x的顶部的模腔面后，平滑地转折而下降，最终填满模腔。换言之，在柱部31x的中间部，各层是与柱部31x的长度方向平行的形状(沿着长度方向延伸的形状)，从该形状来判断，可知熔液在柱部31x的中间部被冷却固化时，熔液是整流状态。另一方面，在柱部31x的顶部，各层是以柱部31x的顶端附近为折回点而以字母U形向柱部31x的根部侧(基片2侧)转折的形状，从该形状来判断，可知熔液在柱部31x的顶端部被冷却固化时由于碰到模腔面而处于紊流状态。 [0048] 在切断工序中例如如图3所示使用夹具5。夹具5包括形成有用于收容成形品1x的收容孔51a的下侧夹具51和形成有供柱群3x插入的孔群52a的上侧夹具52，在形成于下侧夹具51和上侧夹具52之间的空间中收容成形品1x的一大半，使柱群3x的顶部突出到上侧夹具52的上方。 [0049] 下侧夹具51在其上表面形成有尺寸比基片2稍大的收容孔51a，使收容孔51a的深度比基片2的厚度大，而比成形品1x的全高(将基片2的厚度和柱部31x的全高相加得到的值)短。 [0050] 上侧夹具52是大小与基片2的大小大致相同的平板，其厚度尺寸比柱部31x的全高小，且在厚度方向上贯通形成有孔群52a，该孔群52a包括供柱群3x的各柱部31x插入的许多个孔52b。 [0051] 而且，如图3的(a)所示，在将成形品1x收容于夹具5中时，柱群3x的各柱部31x的顶部突出到上侧夹具52之上。如图5的(a)的照片所示，突出的柱部31x的顶部是树脂层以字母U形转折而成的部分(熔液在上升之后平滑地转折下降而形成的部分)。 [0052] 而且，如图3的(b)所示，通过使刀具C的刀尖在上侧夹具52的上表面上滑动而切断各柱部31x的顶部。通过这样做，如图4的(a)所示，各柱部31x的顶部沿着与基片2中的、供柱群3x突出的面平行的虚拟的切断线L被切断，形成切断品1y。之后，如图3的(c)所示，将切断品1y从夹具5取出。切断品1y包括其全高(突出长度)比柱群3x的全高小的小柱群3y和供小柱群3y自一个面突出的基片2。对于用于形成小柱群3y的许多个小柱31y，在它们的顶端部处，树脂层的各层成为沿着柱部31x的长度方向大致平行地排列的形状。 [0053] 如图4的(b)所示，在熔融工序中使用加热器6。加热器6以在小柱31y的突出方向(上方向)上与切断品1y的小柱群3y的顶端分离的方式配置。也就是说，加热器6以不与小柱群3y的顶部接触的状态配置。此外，由于加热器6是平板状且以与基片2相对且平行的状态配置，因此，加热器6成为在小柱31y的突出方向与小柱群3y的各小柱31y的顶端离开等距离的状态，从而均匀地加热各小柱31y。利用高温的加热器6将小柱31y的顶部加热预定时间，使各小柱31y的顶部熔融。由此，由各小柱31y形成作为非熔融部分的柱主体部31a和作为熔融部分的卡合部31b。因此，为了使小柱31y的仅顶部熔融而不对除此之外的部分施加加热器6的热，例如将切断品1y沉入水中，在成为使小柱群3y的各小柱31y的仅顶部自水中突出的状态后，由加热器6进行加热，此时，各小柱31y的顶部熔融，该熔融的树脂在水面上冷却，难以向水面的下方移动。由此，容易使卡合部31b的底面31c与基片2的上表面平行(水平)，容易使卡合部31b成为畸变小的半球状。 [0054] 在冷却工序中，通过对刚刚经过熔融工序的高温的卡合部31b进行冷却，而使卡合部31b固化，从而决定包含柱主体部31a和卡合部31b这二者的卡合元件31的形状，形成蘑菇型的搭扣1。在冷却工序中，可以利用来自风扇的风强制地冷却卡合部31b，也可以通过放置一定时间而自然地冷却卡合部31b。 [0055] 根据上述本发明的制造方法的一个例子，不需要除作为成形材料的树脂之外的原材料。此外，由于柱群3x的切下的顶部基本上不含有除成型材料之外的杂质，因此能够回收再利用，在制造过程中产生的弃料的处理也容易。并且，由于在熔融工序中将加热器6设为与小柱群3y不接触的状态，因此，能够减少产生次品的原因。 [0056] 此外，根据上述本发明的制造方法的一个例子，用于形成卡合元件群3的卡合元件31的卡合部31b为畸变小的半球状。图6是表示使用光学显微镜观察利用本发明的制造方法的一个例子完成的蘑菇型的搭扣1时所观察到的状态的照片，各卡合元件31的各卡合部31b是半球状，各卡合部31b的底面31c成为与基片2的一个面大致平行的形状。此外，图5的(b)是表示在以沿着柱主体部31a的长度方向的平面切断利用本发明的制造方法的一个例子完成的蘑菇型的搭扣1的情况下，使用光学显微镜观察其切断面时所观察到的状态的照片，可知基片2和柱部31x的内部结构(树脂层)。根据该照片可知，树脂层的各层在卡合部31b处自柱主体部31a的顶端以放射状延伸，且根据该截面照片可知，这样的多个层在周向上层叠。 更详细地讲，在卡合部31b的底面31c(卡合面)附近，各层为沿着底面31c延伸的形状。 [0057] 此外，图7是表示使用光学显微镜观察对比例的蘑菇型的搭扣时所观察到的状态的照片。该对比例的搭扣没有进行本发明的切断工序，是在图5的(a)的状态下直接使柱部31x的顶端部熔融而制成的。也就是说，是利用注射成形工序、熔融工序、冷却工序制造出的构造。在这种情况下，在熔融的柱部31x的顶端部处熔液是紊流状态，其对熔融工序后的卡合部31b的形状产生影响，卡合部31b成为将球压扁了那样的畸变形状。特别是成为卡合部 31b的下侧朝向基片2侧以球面状鼓起的形状，这种形状的卡合部31b无法充分发挥作为蘑菇型搭扣的卡合力(连结力)。 [0058] 根据对比例可知，为了得到本发明的搭扣1的一个例子这样的理想的半球状卡合部31b，在熔融的小柱31y的顶端部处使其树脂层的各层沿着柱部31x的长度方向成为大致平行的形状是很重要的。此外，由于形成卡合部31b的底面31c和其附近的是树脂层中的外侧的层，因此，至少外侧的层在柱部31x的外周整周上沿着柱部31x的长度方向成为大致平行的形状即可，树脂层中的内侧的层并没有特别的限定。 [0059] 此外，如图8所示，本发明的搭扣1的制造方法的另一个例子是使注射成形工序与之前的例子不同。 [0060] 图8的(a)所示的例子在注射成形机的喷嘴7之下，与之空开间隔地配置有模具4。该模具4包括第1滚筒71和第2滚筒72，使第1滚筒71和第2滚筒72空开基片2的厚度尺寸的间隔地相对。第1滚筒71的圆筒面的表面为没有凹凸的平滑面。另一方面，第2滚筒72在圆筒面的表面上遍布周向整周地形成有用于形成柱群3x的各柱部31x的模腔72a。此外，形成模腔 72a的模腔面为将与柱部31x的顶端部相当的部分包住的凹面。而且，第1滚筒71和第2滚筒 72被设为，能够以各自的圆筒面的中心为旋转轴线进行旋转。 [0061] 在该图8的(a)所示的例子的情况下，在一边从喷嘴7向第1滚筒71和第2滚筒72之间注射熔融树脂、一边使第1滚筒71和第2滚筒72缓慢地旋转时，填充在第1滚筒71和第2滚筒72之间的熔融树脂在成为基片2的同时进入到第2滚筒72的模腔72a而成为柱部31x，随着第2滚筒72的旋转而送出连续的成形品1x。 [0062] 此外，图8的(b)所示的例子由注射成形机的喷嘴7和在自该喷嘴7注射的熔融树脂的方向上，与该喷嘴7空开间隔地配置的第3滚筒73形成模具4。 [0063] 第3滚筒73被设为能够以圆筒面的中心为旋转轴线进行旋转。此外，第3滚筒73与之前的第2滚筒72一样，形成有用于形成柱部31x的模腔73a。 [0064] 喷嘴7的顶端面为以圆弧状剖面凹入的弯曲面。该弯曲面是其直径比第3滚筒73的直径大的截面呈圆弧状的面。而且，以弯曲面的圆弧的中心与第3滚筒73的中心相同的方式将喷嘴7与第3滚筒73的圆筒面空开间隔地配置。 [0065] 在该图8的(b)所示的例子的情况下，在一边从喷嘴7朝向第3滚筒73注射融树脂、一边使第3滚筒73缓慢地旋转时，填充在喷嘴7和第3滚筒73之间的熔融树脂在成为基片2的同时进入到第3滚筒73的模腔73a而成为柱部31x，随着第3滚筒73的旋转而送出连续的成形品1x。 [0066] 这些通过图8的(a)和图8的(b)所示的注射成形工序制得的成形品1x的内部结构，是在柱部31x的中间部分处沿着柱部31x的长度方向平行地形成树脂层的结构。因而，该成形品1x与之前的例子同样地，通过经过切断工序、熔融工序、冷却工序而成为蘑菇型的搭扣。从而，该搭扣的卡合元件具备半球状的卡合部。 [0067] 本发明并不限定于上述实施方式，能够在不脱离其主旨的范围内适当地变更。例如，在上述实施例中，卡合元件群3将用于形成相邻的卡合元件列31L的卡合元件31犬牙排列，但并不限定于此，在本发明中，也可以将卡合元件31纵横地均以等间隔排列。 [0068] 此外，在上述实施例中，卡合元件的卡合面自柱主体部的外周在其周向的整周上突出，但本发明也可以不在整周上具备卡合面，例如也可以仅在柱主体部的外周整周中的局部突出形成卡合面。更详细地讲，如美国专利第6678924号说明书的图1、图2、图3所示，卡合元件例如也可以将柱的形状设为截面十字状，在将该柱的中间部切断之后使该切断面热熔融，从而不在截面十字状的柱主体部整周具备卡合面，而仅在局部具备卡合面。 |
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