扣环 【技术领域】
本发明涉及可装拆地配合带状部件的扣环中，特别是由阳部件及阴部件构成的扣环。更具体地说是从配合状态利用超过规定值的负荷(拔出力)解除配合，从而对头部和臂部等身体部分不施加过度的负荷的扣环。另外，在本说明书中的所谓「带状部件」是包含带、宽带、绳及其类似部件的广义部件。
背景技术
作为本发明对象的扣环是由阳部件及阴部件组成的，例如用于将插入各种卡类的卡盒或将便携机挂在脖子上的带状部件的装拆，或者用于将眼镜等小物件戴在头上的带状部件的装拆，或者可装拆地连结衣服类地开口部的带状部件时使用。在这些用途中，例如，借助于阳·阴部件呈环状的带状部件因某种原因而卡住的场合，由于对身体部分直接或间接地施加过度的负荷而产生危险。因此，作为阳·阴部件的配合结构，必须维持一定的配合力而不至于不小心而脱落，而且，必须充分满足与之相反的条件，即用超过规定值以上的拔出力才能解除配合。另外，设计上有以下两种方式：阳部件及阴部件受到一定的拔出力时受到损坏而解除配合或连结状态的方式；使阳部件及阴部件与正常的解除操作相同地抵抗配合力而解除配合的方式。前者对于避免危险非常有效但不能经常使用。后者虽可经常使用，但存在如何维持一定的配合力并抑制上述拔出力的波动的问题。
图7表示的是作为后者的结构例的下述专利文献1-日本实用新案登录第3086720号公报(图1～图8)所记载的内容。该图的扣环(颈带)由阴部件50及阳部件55构成，阴部件50及阳部件55分别形成安装带状部件60的端部60a的基部51、56，和能够在拉开方向以超过规定值的拔出力从相互接近而配合的状态解除配合的被配合部53及配合部57的一方。这里，阴部件50从后向前侧由带安装孔51a的基部51、带被配合部53的中间部分、划分框状入口50a的前端部52构成。带状部件60的相应端60a在绕过安装孔51a的状态安装在基部51上。被配合部53设置成从阴部件55内通向两外侧的凹形开口。阳部件55由后侧带安装孔56a的基部56和突出于该基部56的一对配合部57构成。两配合部57从基部56突出并设在相对变细的弹性腿部57a的前端侧，如该图(b)所示，它由从腿部57a一侧向外侧逐渐增大伸出量的配合侧斜面部57b、和从斜面部57b的顶点逐渐减小伸出量的导向一侧斜面部57c构成。在以上的结构中，两配合部57在从入口50a插入阴部件50的过程中，伴随腿部57a的弹性变位使相互间的间隔缩小，在到达被配合部53的开口之际，恢复原有形状并在该开口与倾斜部57b的下部进行配合。该配合力与各配合部57相对于被配合部53的开口的突出量成比例，而且，被腿部57a的弹性变位程度所左右。
上述扣环的要点在于，与被配合部53的开口对应、将各配合部57做成左右对称的形状，而且，通过设定斜面部57b相对于腿部57a的角度或斜度θ，从而以超过一定值的拔出力从配合状态朝向拉开方向以解除配合。然而，在该结构中，解除配合时的拔出力随环境温度差(例如室温为30℃和-10℃时)及，例如在固定了阴部件50一侧的状态下拉出阳部件55的带状部件60的速度及拉出方向而大幅度改变。而且，当重复配合及解除配合时，解除配合时的拔出力容易较快地变小。
【发明内容】
本发明的目的就是为了解决如上所述的问题，提供一种扣环，其结构简单并能维持批量生产，同时抑制解除配合时拔出力的波动，通过使拔出力更加容易接近恒定值，从而提高商品价值。
为了实现上述目的，本发明的扣环的第1方案若特定为附图的例子的话，是由阳部件2及阴部件1构成，该阳部件2及阴部件1分别形成安装带状部件3的端部3a的安装部(16及16a或24及24a)，和能够在拉开方向以超过一定值的拔出力从相互靠近并配合的状态解除配合的配合部27及被配合部11a的一方，其特征在于：上述阳部件2及阴部件1的一方是由比另一方硬度更低的软质树脂材料制成。
另外，本发明的扣环的第2方案是由阳部件2及阴部件1构成的，阳部件2及阴部件1分别形成安装带状部件3端部3a的安装部(16及16a、24及20a)，和能够在拉开方向以超过一定值的拔出力从相互靠近并配合的状态解除配合的配合部27及被配合部11a的一方，其特征在于：包括上述配合部27的对应部分和包括上述被配合部11a的对应部分的一方是由比另一方硬度更低的软质树脂部(图5或图6的带斑点的部分)形成。
以上的各扣环其阳部件及阴部件为树脂制的模制品，阳部件插入阴部件内并通过配合部与被配合部的配合连结而成为使用状态，及利用在拉开方向超过一定值的负荷(拔出力)弹性地解除配合这两方面与原有品相同，像课题中列举的解除配合时的拔出力的值，也就是拔出力不会因每件制品而波动、也不会因温度变化或拔出的负荷或方向等而波动。这是为了避免在使用状态下，在带状部件等卡在其他物品等上的场合对身体部分产生直接或间接的过度负荷，并因该负荷而导致危险。本发明的发明人研究了原有品配合结构的结果得到的结论是像专利文献1中所列举的那种只设定配合部及被配合部的形状，不可能抑制上述拔出力的波动，并且通过反复研究完成了本发明。即，本发明的主要部分是，扣环为以阳·阴部件两个部件构成的方式，在相互靠近并配合、向离开方向拉伸来解除配合的这种配合结构中，通过使阳部件及阴部件的一方由比另一方硬度更低的软质树脂材料制成，或者使包括配合部的对应部份、及包括被配合部的对应部份的一方由比另一方硬度更低的软质树脂部构成，在拉开方向施加负荷时，软质树脂材料或软质树脂部都变形而使配合解除。这是由于，在原有品的场合，虽然因温度变化等而使拔出力出现很大波动并容易破损，但由于软质材料或软质部分与硬质材料或硬脂部分相比在低温时也能够维持弹性特性或可挠性，从而对解决上述问题极为有效。
另外，本发明的扣环的第3方案是将上述阳部件及阴部件的形状特定为实施例的形状，除能够使阴部件及阳部件的各形状简单化，同时使成形模也简单之外，由于阴部件一侧的被配合部利用划分出解除配合用操作部的切口的一部分，而阳部件一侧配合部利用切口划分并形成插入阴部件内的薄片部，使两者易于弹性变位，所以能够防止在配合时及解除配合时因过度的负荷引起的开裂等破损问题。与此相对，在本发明的第4方案中，例如，在将阳部件的薄片部插入阴部件或拔出来时，利用长槽和导向突起的对中作用控制其在阴部件内沿宽度方向的动作，因此，可以抑制在上述拉开方向引起的拔出力的波动。本发明的扣环的第5方案是特定上述的软质树脂或软质树脂部由热塑性橡胶制成，其意义在于从各种材料中选择最好的材料。该热塑性橡胶(TPE)在常温下具有橡胶状弹性，在高温下具有可塑性的性质，其中可列举：聚烯烃系(TPO)、氨基甲酸乙酯系(TPU)、聚酯系(TPEE)、聚酰胺系(TPAE)离聚物(IO)等。这些材料在热可性树脂中比作为所谓线状结构或工程塑料多用于扣环材料的聚酯醛(POM)、聚酰胺(PA)、聚碳酸酯(PC)等硬质系材料的价格更高。因此，作为发明方式，最好像第5方案那样，仅阳·阴部件一方，或，包括配合部及被配合部在内的对应部份的仅一方使用TPE，既抑制制造费用的增加，同时又能充分满足上述配合力和上述拔出力。
【附图说明】
图1表示本发明实施例的扣环的阳·阴部件的简大致外观图。
图2是实验解除上述阳·阴部件配合的拔出力之际的图。
图3是上述扣环的单个阳部件的结构图。
图4是上述扣环的单个阴部件的结构图。
图5是示意地表示上述阴部件的变型例的图。
图6是示意地表示上述阳部件的变型例的图。
图7是用于说明原有的扣环问题的图。
【具体实施方式】
参照附图对本发明的优选实施例加以说明。图1是扣环的阳·阴部件的简大致外观图。图2表示该扣环的使用状态，图2(a)是俯视图，图2(b)是图2(a)宽度中间部位的剖面图。图3表示阴部件的细微部分，图3(a)是俯视图，图3(b)是下面部分，图3(c)是图3(a)在宽度中间部位的剖面图，图3(d)是图3(c)的A-A线剖面图。图4表示阳部件的细微部分，(a)是俯视图，图4(b)是从图4(a)的C方向所看到的侧视图，图4(c)是仰视图，图4(d)是图4(a)的B-B线剖面图。图5及图6是变型例，图5(a)及图5(b)是分别对应于图3(a)，图3(c)的图，图6(a)及图6(b)是分别对应于图4(a)、图4(d)的图。在以下的说明中，在叙述了扣环结构和使用例、变型例之后，再列举实施例来阐明本发明的用途。
本发明的扣环的结构如下。
实施例的扣环是例如可以把上述的卡盒挂在颈部的带状部件的装拆、把小物件戴在头部的带状部件的装拆、把衣服开口部的带状部件可装拆地连结起来的，即设计成环绕身体用的，由实际尺寸比附图上的尺寸还小的阴部件1及阳部件2构成。阴部件1及阳部件2分别具有后述的配合部及被配合部的一方，当相互靠近时为配合，而向离开的方向拉开时则为解除配合并分别由模制件构成，这两点与原有的品种相同。不同的结构在于，阴部件1和阳部件2的一方由与原来相同的聚缩醛等硬质树脂材料构成，而另一方则由比上述硬质树脂材料的硬度更低的软质树脂材料构成，及阴部件1和阳部件2的具体形状不同。另外，作为材料组合，可以是以下任何一种：阴部件1为硬质树脂材料、阳部件2为软质树脂材料；阴部件1为软质树脂材料、阳部件2为硬质树脂材料。还有，硬质树脂材料与原来的相同，软质树脂材料最好是热塑性橡胶。
如图1～图3所示，阴部件1为前后贯通的大致扁平的筒状，内部空间由上下壁10a、10b及两个侧壁10c划分构成。上壁10a上设有位于两侧及前侧的大致U字形状的切口11。该切口11划分形成解除配合用的操作部12，还有，在凹形的被配合部上设有位于前侧的U形的中间切口部11a。通过设在U形的两端之间的截面呈凹状的槽部13，操作部12形成使该槽部13的下侧变薄的薄壁铰链部14，该操作部12以该铰链部14为支点可在上下弹性地摆动。另外，操作部12的上面设置成其前侧部分12b比在槽部13与前后大致中间之间的部分12a还更向上突出，易于在该前侧部分12b进行解除配合的操作。另外，上壁10a的内部入口一侧，形成向外侧的开口高度稍微扩大的导向用倾斜面15。在下壁10b上设有后侧的安装孔16、和位于前后中间的稍靠前侧而且在左右中间的位置的导向突起17。安装孔16划分出下壁10b的后侧部分16b。另外，标号18为设置于下壁10b的两侧附近的凹部。两侧壁10c的入口一侧的部分有小切口，并从入口一侧看时形成向后侧凹进去的凹部19。
如图1及图4所示，阳部件2具有与阴部件1相对应的大小，从后侧向前侧由安装带状部件3的安装部20、和被插入阴部件1内的插入基部21及薄片部22构成。在安装部20上设有上下贯通的安装孔24。将安装部20做成框状，而安装孔24划分出该框状的后侧部分20a。在安装部20和插入基部21之间设有向上突出的止动部23。该止动部23对应于阴部件1的上壁10a的插入一侧的端面形状，限制了阳部件2相对于阴部件1的插入量。插入基部21与阴部件1的入口一侧的宽度尺寸大致相同，当从薄片部22一侧向阴部件1的内部空间插入时，就与上述两侧的凹部19进行嵌合。在薄片部22上在宽度方向的大致中间位置，设有由前端延伸到前后方向大致中间位置的长槽25、上下贯通的大致U字形状的切口26、由该切口26划分出的弹性配合部27、设在上面两侧的小突起29。长槽25对应于上述导向突起17，槽的宽度设定成比导向突起17的宽度尺寸稍大。切口26位于薄片部两侧附近及插入基部21附近，划分出配合部27。该配合部27的下底面28做成稍微去掉一些而变薄，由于长槽25及切口26的存在，则该配合部27能以位于该切口26的两端之间的部分27c(参照图4(c))为支点而上下摆动。另外，在该配合部27设有与作为上述被配合部的中间切口11a进行拆装的凸形配合爪27a。该配合爪27a形成于弹性部件27之中如图4(d)所示的随着从前侧接近切口26的中间切口部而逐渐向上伸出的倾斜部27b的顶点处(宽度尺寸比中间切口部的稍小)。小突起29虽可用于提高滑动性，同时增加强度及防止上下方向的晃动，但也可以省略。
变型例
图5及图6是利用两种颜色使局部为软质树脂部(带斑点的部分)来制成上述阴部件1及阳部件2的例子。即，图5与上述阴部件1相比，是在上壁10a之中将包括薄壁铰链部14在内的解除配合用操作部12及从切口11的中间切口部11a起向前侧部份10d，即包括作为被配合部的中间切口部11a在内的对应部分以软质树脂(例如热塑性橡胶)制成，而除此之外的阴部件部分以硬质树脂(例如聚缩醛)制成的例子。与此相反，图6与上述阳部件2相比，是将以切口26划分的至弹性配合部27及直到该配合部27的后端以软质树脂部(实施例中为TPE)制成，而除此之外的阳部件部分以硬质树脂(实施例中为POM)制成的例子。图5的阴部件1，例如与整体由硬质树脂(POM等)制成的阳部件2配套使用。图6的阳部件2，例如与整体由硬质树脂(POM等)制成的阴部件1配套使用。这不仅是由于硬质树脂(POM等)比软质树脂(TPE等)在成本上更便宜而抑制了制造费用，而且是因为，如果阴部件1及阳部件2两者，或包括配合部27的对应部分及包括作为被配合部的中间切口部11a的对应部分这两者都用软质树脂材料(TPE等)制成的话，则具有难以维持上述规定配合力的值，并且难以将作为上述的拔出力稳定地维持在较低的值的倾向。
使用例
以上的阴部件1及阳部件2，用与带状部件3的相应端部3a同样的方法安装。即在阴部件1的安装操作中，如图2(b)的例子那样，将带状部件3的相应端部3a插入阴部件1的后开口，通过穿过安装孔16折回而使后侧部分16a被夹在带状部件3的对应部和端部3a之间后，用缝制或溶化等方法固定带状部件3的对应部与端部3a的重叠部。对阳部件2来说，如图2(b)的例子那样，通过使带状部件3的相应端部3a从阳部件2的上侧进入安装孔24内折回而使后侧部分20a夹在带状部件3的对应部和端部3a之间后，用缝制或溶化等方法固定带状部件3的对应部和端部3a的重叠部。这里，作为扣环的使用方式，可以是以下任何一种，例如，在脖颈等身体部分悬挂便携机类的一根带状部件3的两端部3a安装阴·阳部件1、2的方式；将西装等的开口部分解开或扣上的两根带状部件3连结起来的场合，在不同的带状部件3的自由端部3a安装阴部件1和阳部件2的方式。
图2是以上扣环的使用方式。在该使用方式中，阴部件1及阳部件2通过使配合部27的顶端侧亦即将配合爪27a插入作为被配合部的中间切口部11a而配合，从而利用该配合力维持连接状态。在该状态下，由于上述的插入基部21与凹部19嵌合，导向突起17位于长槽25中，止动部23与上壁10a的插入侧端面相接触，所以，部件间没有松动，感觉上整个是一体的。而且，上述配合除通过进行向下方推压操作部12的操作以解除配合之外，阴部件1及阳部件2由于通过两侧的带状部件30或一侧的带状部件30而受到向拉开方向的负荷而解除配合。将该解除配合时的负荷作为拔出力。在该结构中，通过采取如下措施，可使该拔出力超过一定值，即尽量不变动该值、或使该拔出力的值不波动。
第1，在使用方式方面，在上述解除配合的过程中，首先，弹性配合部27由于拉开方向的负荷而从图2(b)的配合状态，配合爪27a受到来自划分的中间切口部11a的对应内端面的应力，由于该应力配合部27就以上述部分27c为支点向下方摆动变位。阳部件2由于该配合部27向下的变位而解除配合爪27a与中间切口部11a的配合，之后，阳部件2与雌部件上壁1a的里面压接的同时从阴部件1内拔出。另外，在正式的解除配合操作中，如果向下方推压操作部12，与上述一样，配合部27以部分27c为支点向下方摆动变位，因该变位配合爪27a也从中间切口部11a内拔出。
第2，在以上的配合结构中，在比较缓慢地施加上述拉开方向的负荷的情况下、和在瞬间施加过大的负荷的情况下，解除配合时的拔出力基本相同，没有原有部件那么大的变动。同时，从后述的实施例可知，也能够将因使用温度的变动、因拔出的负荷方向的变动与原有部件相比抑制到尽可能小。这可以推断为是由于以下各种结构共同工作发挥作用的结果：作为配合结构是作为上述被配合部的中间切口部11a和配合部27的配合爪27a的配合；它们位于阴部件1和阳部件2的左右中间部位，配合爪27a通过相对于在板宽度方向形成的中间切口部11a向配合部27的上下方向的弹性变位实现配合或解除配合；中间切口部11a的切口宽度也由于操作部12的弹性变位可稍微变化；阳部件2通过设在配合部27中间的长槽25与阴部件一侧的导向突起17的嵌合而自动对中等。
第3，对于材料结构如下面的实施例。
实施例
以下的实施例是用来验证上述拔出力随材料结构如何不同。在此有阴部件1及阳部件2都是聚缩醛(POM)的方式(以下称为比较品)，及阴部件1为POM、阳部件2为热塑性橡胶(TPE)的方式的例子(以下称为发明品)，即使用相同的成形模具而只改变材料的例子。另外，作为POM使用的是商品名称为東方杜邦(東レデユポン)制的缩醛树脂(デルリン)500P(硬度D为80)。作为TPE使用的是東方杜邦制的海托列尔(ハイトレル)5557M(硬度D为55)。然后，用同一成形模具制作只改变了材料的多个阴·阳部件1、2，用下面的方法对该阴·阳部件测量解除配合时的上述拔出力并进行评价。各评价值是10个扣环的平均值。另外，在各试验中，以固定部件5压住如图2(b)所示的阴部件1一侧的带状部件3，用拉伸试验机以100mm/分钟的速度向该图的箭头方向拉伸阳部件2一侧的带状部件3来测定上述拔出力(牛顿)。在该测定中，将各扣环在室温下放置1小时之后立即进行。
实施例1
本试验是对比较品和发明品在室温为20℃的环境中重复进行100次阴·阳部件的配合及解除配合(通过强制性地向拉开方向牵引带状部件30以解除配合的方式)时的拔出力的变动进行比较的例子。测量方法是，用固定部件5压住阴部件1一侧的带状部件3，将负荷直接施加到阳部件2一侧的带状部件3上来测量拔出力。该结果是，比较品平均是136.1N，发明品平均是22.2N。另外，比较品最大值约为139N，最小值约为82N，发明品最大值约为29.3N，最小值约为20.4N。由以上的试验可知，作为上述拔出力，发明品要比比较品小很多，作为制品间的拔出力的波动发明品也要比比较品更小，另外，100次配合及解除配合后的拔出力也稳定。
实施例2
本试验是在室温25℃的环境和-10℃(零下10℃)的环境中使用比较品和发明品时，比较上述拔出力(N)的试验。测量方法与实施例1相同。该测量结果如下。在25℃的环境中，比较品平均为136.8N，发明品平均为22.7N。另外，比较品的最大值约为139N，最小值约为86N，发明品的最大值约为29.3N，最小值约为20.9N。与此相对，在-10℃的环境中，发明品全部正常配合及解除配合，但10个比较品的扣环中，有2个扣环因阳部件的配合部破损而不能测量(因此，比较品为用8个进行的比较)。并且，其结果是，比较品平均为146N，发明品平均为25.8N。另外，在比较品中，最大值约为156N，最小值约为143N，在发明品中，最大值约为28.0N，最小值约为23.0N。从以上试验可知，上述拔出力不仅在发明品和比较品中有较大的差异，而且发明品的拔出力虽温度变化的变动也小很多。
实施例3
本试验是用固定部件5压住阴部件1一侧的带状部件3，以如图2(a)的角度(θ＝15度)对阳部件2一侧的带状部件3施加拉开方向的负荷时对上述拔出力进行比较时的试验。另外，是在室温为25℃的环境中使用。其结果，比较品平均为148N，发明品平均为25N。另外，在比较品中，最大值约为156N，最小值约为92N，在发明品中，最大值约为31N，最小值约为21N。从以上试验可知，上述拔出力由于在发明品和比较品中有较大的差异，发明品也能够充分抑制拉力角度(15度)引起的变动。另外，以上实施例1～3的倾向，作为上述的变型例，例如，用POM制成阴部件1，对图6的阳部件2(用TPE制成配合部2及直至该配合部27的后端，除此之外的部分用POM制成的方式)也有大致相同的结果。
如以上说明的那样，采用本发明的扣环，在扣环以阳·阴部件组成的方式相互靠近实现配合、向离开的方向拉伸来解除配合的这种配合结构中，利用第1方案和第2方案的主要部分的结构，就能够抑制在解除配合时拔出力因制品个体间或温度及拔出角度等引起的波动，因此，本发明品，特别是作为环绕身体使用的扣环，其安全性能优良，能够提高商品的价值。