一种钩对钩自动扣紧模塑件

摘要

一种制件，尤其是模塑件，至少在一个表面上有至少一片凸出的钩子区，每一个钩子由一个茎部和一个从茎部侧向凸出的头部组成，钩子成行排列，其特征是至少一行的钩子排列方式如下：连续m个朝向为右/左钩子，其头部从茎部按第一方向凸出来，紧接m钩子排列的是连续n个朝向为左/右的钩子，n个连续的钩子头部朝与第一方向相反的第二方向的左/右方向的凸出，如此循环排列，其中m和n为整数且1≤m＜n。

说明书

技术领域

本发明涉及一种制件，特别是模塑件，其至少一个表面嵌接上了钩子，从而形成自动扣紧连接的零件；以及涉及一种包括至少两个这种制件的组件，特别是模塑件，其中至少两个制件中的一个制件的钩子与其另一个制件的钩子相扣。

背景技术

现有技术中已有模塑件，特别是美国专利No.5368549公开了一种模塑件，这种塑件的一个面上凸出有一片钩子区，在制造时钩子与塑件成一体成型。

这种现有技术的模塑件的缺陷在于钩子是模压成型的，特别是钩子头部从模腔中脱模是通过一定形式成型，根据其布局不可能获得钩子对钩子的相互连接，而只能与另一制件或其制件的另一个部分形成钩子对环的连接。事实上，为了便于从模具中脱模，这些钩子头部相对柔软，且因为其柔软，所形成的钩对钩连接并不紧固，特别是抗扭强度差。

发明内容

本发明的一个目的是克服现有技术中的上述缺陷，首次提供一种制件，尤其是模塑件，其可制成各种形状，具有第一表面，第一表面上设置有钩子直接成型区，该钩子直接成型区与另一制件或者该制件的另一部分的相同形式的钩子区域相互配合，形成钩子对钩子的紧固连接。这种模塑件可以通过模具设备，简单地进行大批量生产。

本发明的制件，特别是指模塑件，至少在一个表面上，有一个区域的钩子是直接通过注塑成型的，每个钩子由一个根茎区和一个从该根茎区侧面突出的头部组成，这些钩子成行排列，其特征在于，至少一行的钩子中包括至少一连串m个连续单头向右/左的钩子，即从茎部突出的头部在第一个方向，和n个连续的向左/右的钩子，排在m个钩子后面，钩子头朝与第一个方向相反的左/右第二个方向，m和n都是整数，如1≤m∠n。

优选地，所有的钩子只有一个单头。

通过使钩子朝向交替变换，以及钩子数量不对称(m和n不相等)使制件上的钩子与另一个制件上的钩子扣接，从而得到工作良好的钩对钩连接结构，虽然钩子只有一个头(也就是从根茎一边突出一个单头，而不是蘑菇头或者是双头)及相应的形状和尺寸，并由一种材料制成，这种材料允许钩子在从模具型腔中取出时有轻微的变形，然后形变恢复，形成与模具相同的形状。此时，单头钩子，尤其是通过模塑制得的，由于钩子很柔软，还不能获得钩子对钩子的连接结构，但是不对称性能保证所述至少一行钩子中的一些钩子与其相对的钩子扣接，同时其他钩子贴近其相对的钩子的根部以锁紧两制件的两列钩子，从而防止两组件相对滑移，保证钩子对钩子良好的连接。

根据本发明的一种改进方案，在所述至少一行钩子中，也设置有一连串m’个朝左/右单头钩子，对应有n’个朝右/左钩子，m’、n’都是整数，并且1≤m’＜n’。

在同一行中排列两个相反的连续钩子，可以得到凸起的自紧结构，这主要是因为其能自动定心。

根据本发明的一种改进方案，钩子是按行和列排列的，并且在每m+n列中，至少有一列所有的钩子是朝同一个方向，特别的，当m＝1，n＝2时，在每三列中有一列，所有的钩子是朝一个方向的。

根据本发明的一种改进方案，钩子以这种方式成行成列的：第一列所有的钩子是朝第一个相同的方向；然后在后面列中的第一个偶数列上的钩子每行都成对设置，在奇数/偶数行每对钩子背对背的设置，而在偶数/奇数行钩子则是面对面设置；在接下来的一列，所有的钩子又都朝第二个方向，同样在接下来的第二个偶数列里每行又成对设置，在奇数/偶数行每对钩子背对背的设置，而在偶数/奇数行钩子则是面对面设置；如此在接下来的一列里，所有的钩子又安排成朝第一个相同的方向；如此规律排列下去。

特别优选，第一方向和第二方向相反，以使凸起部分和另一部分扣接时可以自动定心。

根据本发明的一种改进方案，钩子至少有一行是这样排列的：由m个右/左单头钩子和n个左/右钩子形成重复单元，循环排列。

根据本发明的一种改进方案，各行之间有所偏移，偏移量在1~m-n-1钩子之间。

行排列时重复频率最大为每m-n行，比如当m＝1而n＝2时，行是以每两行进行重复，两个相邻的行与另一个钩子有偏移。

根据本发明的一种改进方案，钩子的行列安排具有这样的特征，即至少在每m+n列中有一列，所有的钩子是朝同一个方向，特别的，当m＝1而n＝2时，每三列中有一列，所有的钩子是在朝同一个方向。

根据本发明的一种改进方案，两列连续n和m个钩子的列之间(n钩子组成的列中的第n个钩子与m钩子组成的列中的第一个钩子)之茎距(在一个表面的水平方向两钩子茎部之间距离)比任何同一行的两个钩子的茎间距离要小，这个距离可以近似为零。

根据本发明的一种改进方案，两个连续m和n个钩子的列(m钩子组成的列中的第m个钩子与n钩子组成的列中的第一个钩子)的茎距要比同一行的任何两个钩子的茎距要大。

根据本发明的一个优选实施例，两行之间的距离，沿着列的方向测量，尤其是垂直于行的方向，要严格的小于钩子的横向厚度，优选为小于钩子横向厚度的1/2。

本发明还涉及一种组件，由第一制件和第二制件组成，特别指模塑件。第一制件的钩子与第二制件的钩子相扣以使第一制件固定在第二制件上。

下面结合附图对本发明的模塑件和组件的具体实施例作进一步描述。

附图说明

图1展示了一个热塑性材料模压制成的箱子，其中按照本发明的钩子凸出在箱子的一个面上；

图2是一个中间固定板的透视图，板背面可以用于锚定件的固定，例如枞叶状的销，其另一面有一块本发明所述的钩子区；

图3是图2中板的顶视图；

图4a和4b是组件的两断面的侧视图，上面有如图2或3所述的钩子，图4a是前面/前面相扣图，4b是前面/后面相扣图；

图5是图2中板的侧视图；

图6是本发明制件钩子群中一个钩子的正视图；

图7是本发明另一实施例中钩子板的透视图；

图8是图7板的顶视图；

图9是图7板的侧视图；

图10是图9中板自前面起的第二行的侧视图；

图11是根据发明所得的两个板形成紧固连接的局部图；

图12a是一个单头且具有单棒状单元的钩子的示意图；

图12b是一个单头但有双棒状单元的钩子示意图。

具体实施方式

从图1～4可以看出，钩子从基板20的表面2突出。钩子在行(CD方向)上和列(MD方向)平行排列。在行4中，钩子6，7，和8依次排列。钩子6朝向右边，即其头部从根部向图中其右边横向突出，如图所示，沿行4方向。紧接着的钩子7的头部朝向左边、沿行的方向，与行中紧接着的钩子8的设置方式一样。之后按这样的方式重复：一个钩子朝右方向，与钩子6等同，然后两个钩子朝左，与钩子7，8等同，如此循环。在这种情况下，m＝1和n＝2。

在紧接着的一行5中，钩子以相同的循环方式排列，但是，在第二行5中的钩子6’，7’，8’与行4的6，7，8有偏移，向左移动了一个钩子的距离，也就是说移动的方向与n钩子(在本例子中n＝2，指钩子7，8，)朝向相同。钩子7和钩子8’以及后面邻接行的等同钩子(图中相同指示)构成一列10，这列中所有的钩子7，8’等朝向相同。

在两个连续的所有钩子7，和8’都以相同的方式朝向的列之间，其偶数行，如第一个行4，两个连续的列是被一对或几对面对面的钩子(相互之间是头对头)分开(图2是1对，图9是3对)，而在奇数行(如行5)中，两个连续的列是被一对或几对背对背的钩子分开，即钩子的头朝向相反(图2是1对，图9是3对)。

在实施例图1～4中，三列中有一列如列10。在另一可能的实施例中(图中没有显示)两列(三列、四列或任意列)中有一列可由同样类型的一列代替，只是钩子朝向不同。

在两个连续的列10之间，两行中的一行4中，有两个钩子8，6朝向相反，在底面2沿行4方向测得这两个钩子的茎距大约为零。

在两个连续的列10之间，两行中的另一个行5中，有两个钩子6’，7’是面对面取向。

一行中朝向相同、相互跟随的钩子7，8之间的距离(在表面2上沿行的方向测得的茎距)，大致等于为面对面的钩子6，7之间的距离的一半。

在一列中，两个连续的钩子7，8’之间的距离A比沿列的方向测量的钩子头的尺寸B要小，优选小于B/2。

图4a和图4b说明了基板中的钩子怎样与另一板中钩子相扣以实现钩对钩自动扣紧的连接。

图4a中，上板21与下板20相同，只是把下板旋转了180°。图4a中下板20第一行钩子8的头与上板21钩子7的头相扣。下板20的第一行4中的钩子7的头与上板中第一行钩子8的头相扣。下板中第一行4钩子6的头与上板第一行4中钩子8的茎邻接。同样的，上板行4钩子6的头与下板钩子8的茎邻接。下板20第二行5钩子8’的头与上板21钩子6’的茎邻接。下板20的行5钩子7’的头与上板行5中钩子8’的头相扣。下板行5钩子6’的头与上板钩子8’的茎邻接。同样的，上板行5钩子6’的头与下板行5中钩子7’的茎邻接，上板行5钩子7’头与下板钩子6’的茎邻接。上板行5中钩子8’的头与下板行5钩子7’的头相扣。

图4b中，与下板相比较，上板也旋转了180°，同时也作了自转，即使得前面一行(图2中的行4)旋转到了板的另一边，由背后的行取代(图2中的行25)。

在这结构中，下板中行4的钩子6的头与上板中行25钩子7’的头相扣。下板行4钩子7的头与上板行25钩子7’的茎邻接。下板行4中钩子8的头与上板行25中钩子8’的茎邻接。上板行25钩子6’与下板行4钩子6的茎邻接。上板行25钩子8’与下板行4钩子7的茎邻接。上板行25钩子7’头与下板行4钩子6的头相扣。同样的，下板行5钩子6’的头与上板行24钩子8的头相扣。下板行5中钩子7’的头与上板24行钩子8的茎邻接。下板行5钩子8’  头与上板行24钩子6的头相扣。上板行24钩子6的头与下板行5钩子8’的头相扣。上板行24钩子7与下板行5钩子8’茎邻接。上板行24钩子8的头与下板行5钩子6’的头相互紧扣。

行是以2行为一周期，而重复排列。图2中，行4(前表面行)是最里层的行，接下来是行5。对行4而言，相当于偏移一行，接着行5的行又与行4相同，再接着的行也与行5相同，如此重复。行25是最外面的行(后表面行)，与行5相同，行24在行25前面，与行4相同。

图7～10是另一实施例。与前面的实施例类似，图7中最前面的行4(第一行)设置有连续的m＝1的右钩(钩6)和n＝2的左钩(钩7，8)，但是并不按此连续循环。而是也有另一种连续的m’＝1左钩(钩106)和n’＝2右钩(钩107，108)。在奇数行(如第一行)重复结构由1个左钩7，接着是三对背对背钩子，然后是一个右钩107，紧接又是3对背对背连接的钩子，如此再由左钩开始重复排列。

在偶数行(如第二行)其重复结构相同，只是钩子对是以面对面的方式相接。根据本发明的另一实施例，可以在具有恒定钩子的两列之间设置不同变化的钩子对(只是在列中所有的钩子以相同方式排列是个问题)，这种变化应该依照一定规则，如在每恒定列之后增加1个或者随机数量的钩子对。同理，在恒定列钩子的朝向也可以变化。值得注意的是在实施例图7到10中的偶数行不再是相对于一个或多个钩子偏移的偶数行。

图11，为两个板连接部分的局部放大图，可以看到，钩头和钩茎之间间隙J，在此表示一块板的钩头与另外一块板相邻钩茎的缝隙。

连接部分的不同尺寸、结构及形式是按以下方式选择的，保留间隙J比E的尺寸要小。E的尺寸即是两个连接钩子轴线之间的间隔。钩子的轴线就是板的垂线或者正交线并且经过钩头的最低点。

另外，从钩的列宽度L2，沿水平方向测量，通常比两连续列的钩头间距L1大。最后要求两板的间距要保证相互相扣的两个钩子在垂直方向上的距离P，总是大于零。

图6是本发明钩子的纵向部分示意图。平面图中定义了钩子的包络线60。对钩子7，假想的轴线62是下表面2的垂线并且通过钩子基面61的中间。

钩头的假想定界直线定义为从轴线62开始，向右偏移(相对的向左偏移)，与包络线60相交两个点(点64和点65)且平行于轴线62的第一条直线63。直线63外和点64上面的钩子部分定义为钩头40。定界线63另一面的部分(64，65)为钩子的茎50。

优选的，茎50从钩子的底部到顶部逐步变宽(图6的平面图中其宽度减小)。

从顶视图可看出，钩子呈矩形，图6所示茎的水平宽度为其长度，其长和钩子厚度(根据图6中的垂直方向)从底部到顶部逐渐减小。当然，钩子的厚度也可不变。同样，从上面看钩头也为矩形，其厚度恒定或者从底部到顶的横截面厚度减小。

对钩头40而言，其在高度上最大的厚度为，沿着钩子轴线62测量，最大高度HM(平行轴线62测量，底面2到最高点75的距离)和最小高度Hm(底面2到钩头最低点76的距离)之差。

连接高度Ho，等于沿着轴线62测量，底面4和钩子头40内表面的包罗线的最高点77的距离。

因此，钩头轮廓定义为比值：(HM-Ho)/(HM-Hm)。该比值上限为1，此时钩头水平或者向上，这时钩子有Hm＝Ho。

如果钩子是直接用较刚性的材料模塑成型的话，钩头轮廓最好大于0.55，优选大于0.60，更优选大于0.80，最优选大于0.9。

和钩头相对的，定义了包络线的茎部包括圆周的弧形部位和朝轴线62方向倾斜的直线84，其在远处会与定界线63相交。直线84的倾角最好为20度到45度。

包络线部位的头部定义成由圆周的上圆弧(头部的上表面)和圆周的下圆弧(头部的下表面)以及圆周的中间弧形围成。圆周的上圆弧半径最好在0.10到0.5mm之间，例如0.32mm，圆周的下圆弧半径最好在0.04到0.25mm之间，例如0.12mm，圆周中间弧形的半径最好在0.01mm到0.10mm之间，例如0.06mm。

优选的，钩部的包络线部分没有一个转折点(它的一阶导函数在任意点连续)。钩子的头部没有一个尖点有助于其在制造过程中的脱模。

高度HM优选在0.25mm到2mm之间，例如等于1.43mm。板2的厚度优选在0.2mm到1.5mm之间，例如0.8mm。

高度Hm优选在0.1mm到1.05mm之间，例如0.91mm。

高度Ho优选在0.15mm到1.25mm之间，例如1.12mm。

茎部在板2的水平方向上宽度优选在0.2mm到1.5mm之间，例如0.8mm。

在包络线与右边(左边，分别地)定界线相交点的高度处，茎部宽度优选在0.11mm到0.7mm之间，例如0.45mm。

在HM-Ho高度处，钩子的厚度优选在0.10mm到0.50mm之间，更优选0.20mm到0.40mm，之间，例如0.32mm。

在底部，钩子的厚度优选在0.1mm到4mm之间，更优选在1mm到2mm之间。

钩子在HM-Ho高度处的厚度与在底部处的厚度比例小于1，优选小于0.5，更优选小于0.3，最优选是小于0.2。

合适的热塑料材料为聚丙烯或聚亚安酯，特别是由非常刚性材料模制成的钩子。例如，对于聚丙烯，可以选择一种不饱和聚酯的混合物，熔融指数为22g/10mn，弯曲模量为130,000psi到150,000psi，由50％均聚物和50％共聚物组成。另外，也可是阿托非纳(atofina)公司的聚丙烯，(PPC 5660，熔融指数为7，弯曲模量为175,000psi)，和英国BP阿莫科(Amoco)公司的聚丙烯共聚物(Acclear系列8949和Acctuf系列的3934X抗冲共聚物)熔融数为35g/10mn到100g/10mn，弯曲模量为190,000psi到250,000psi；聚苯乙烯，丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物，高密度聚乙烯和低密度线性聚乙烯，聚碳酸酯。熔融指数为1g/10mn到100g/10mn，弯曲模量为30,000psi到1140,000psi，优选值为100,000psi到1,000,000psi，更优选值为300,000psi到1,000,000psi。

除了聚丙烯基树脂外，其他适合的树脂有抗冲聚苯乙烯，丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物，尼龙，高密度聚乙烯和低密度线性聚乙烯聚碳酸酯和烯烃类热塑性树脂。长玻璃纤维增强聚丙烯有较高的弯曲模量(树脂30YM240/10010的弯曲模量为856,000psi，树脂40YM240/10010的弯曲模量为1,140,000psi，StaMax售)。在这种情况下长玻璃纤维不会渗入模腔内(该模腔太小或者太薄，长纤维不能穿透)，因此可得到一个硬板，同时柔性较好的钩子能从模腔中取出。

“硬”用来表征弯曲角度大于5度后不能恢复原型的物体。

如图1所示，该物体可以是一个用来储藏食品的软塑料盒，它有一个较低部位100和一个较高部位或盖子200。一个舌状物300从较低部位100凸出来，并包含本发明涉及的一些如图2所示的钩子。同样，盖子的边沿400也包含一些本发明涉及的钩子，它们通过与舌状物300中的钩子相扣而完成盒子的连接。

制件，尤其是模塑制件，如这个盒子，可以由弹性材料或者热塑性材料制成，刚或柔均可。特别地，它可以是一种胶带，钩子从它的一面凸出来，可以通过在申请人的欧洲专利申请1042971中描述的型腔滚筒中注塑成型得到胶带。在这种情况下带钩子的软胶带被于这个物体上，以期达到本发明所要期望的钩子与钩子的紧扣连接。

同样可以通过两个软胶带建立连接，在其表面上的钩子可以通过一个型腔滚筒注塑或者通过美国专利US A4056593描述的挤出方法成型得到。

在本申请中描述了几个实施例，每个实施例包含一定数量的特征。显然，通过所描述的特征中的一部分或者两个及两个以上的特征的组合所形成的实施方式同样应该被认为是在本说明所描述的范围之内。