JPH03504530A - 真空固定され接着剤により固着するファスナ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は接着剤により固着するファスナ（留め具）に関し、例えば、基体に接着 剤により固着しその後側の部品を基体に固定させるために使用するようなファス ナに関する。

関連出願の表示 本出願は、１９８７年８月１７日に出願された米国出願第０７１０８６゜３６３ の一部係属出願であり；前記米国出願は、１９８７年９月１５日付けの米国特許 第４．６９３．６５２号である１９８５年１１月２１日出願の米国出願第８００ ．５５５号の分割出願であり；前記米国出願８００、５５５号は、１９８５年１ １月２６日付けの米国特許第４．５５５．２０６号である１９８３年３月４日出 願の米国出願第４７２．０８４号の継続出願であり；前記米国出願第４７２．０ ８４号は米国特許第４，４２５゜０６５号である１９８１年２月１１日出願の米 国出願第２３４．７７７号の分割出願であり；前記米国出願２３４．７７７号は 、放棄された１９７８年８月２４日出願の米国出願第９３６．３３１号の分割出 願であって、これら番号は参考のために掲示される。

発明の背景 速硬性接着剤、即ち僅か数秒間で硬化して液体相から固体相に変る接着剤の時代 の到来に伴い、自動車産業においてトリムその他の部品を車体に固着するための 、このような接着剤の利用について注意が向けられるようになった。車体がコン ベアラインで移動しており、とりつけられる部品が移動する車体に近ずけられ、 部品を車体に固着させるためには極く短時間しかない製造環境では、速硬性接着 剤がその液体相から固体相に移る間、即ち相が変化する間をファスナを部品或い は事情により車体に対してどのようにして保持するべきか、の問題が生じた。

従来、接着剤を用いて二つの部品を固着するためには、両者を接着剤が硬化する ための十分な時間締めつけることが一般的であった。大きな、或いは不均一な形 状の車体パネルについては、ファスナをパネルに締めつけることは、望ましくは 省きたい退屈で非効率な工程を伴う。先に表示した関連出願に示すように、基体 に孔をあけファスナをその穴に通しファスナを基体に固定することにより、その 接着剤が硬化するまでファスナを基体に一時的に固定するこができるが、結果的 に基体に生じる孔は重大な腐蝕その他の問題を生じる。従って、他の工具に頼る ことなく、かつパネルを穿孔することによる締めつけをすることな（、そしてフ ァスナを車体パネルに締めつける必要をなくすることが望ましい。

）１スナ設計における別の問題は、ファスナ内部或いはフアスカ上に接着剤を非 反応状態で保持し、そしていずれかの方法で接着剤が突然反応性を有するように して所望の使用位置に沈着させるようにすることである。

本発明の要約 我々は、速乾性接着剤を使用するファスナであって、基体に孔をあけることなく 、また接着剤が硬化する間、ファスナを基体に対して保持するために他の締めつ け工具を必要とすることなく、暫定的に基体に対して固定されるようなファスナ を開示する。われわれはファスナに真空カップを設けることによりこの目的を達 成した。このファスナには、速硬性接着剤を収容するための接着剤タンクも設け られている。使用にあたっては、ファスナは基体に対して押圧されて真空カップ を平坦な形にし、それによりファスナを一時的に基体に固定する。同時に接着剤 タンクが作動してタンク中の接着剤をファスナ本体と基体との境界部に押し出す 。接着剤が硬化するとファスナは強固にかつ永久的に基体に固着する。

ファスナの構造は、ファスナの中の接着剤タンクに接着剤が収容され、ファスナ の実際の使用前に作業員或いは装置を汚すことなく使用できるように設計される 。本発明を具体化するファスナの二種の類似するが異なる構造が開示される。

基体に対して接着剤により固着するファスナ本体は、接着剤が接着するような物 質で形成され、一方タンクと、タンクからの接着剤の導出を制御する手段とは、 その中に接着剤が収容されているか或いは接着剤と接触している間、接着剤が接 着しないか硬化しない物質で形成する。

図面の簡単な説明 第１図は、ファスナの第一実施態様の平面図；第２図は、第１図の線２−２に沿 う横断面図；第３図は、実質的に第２図の線３−３に沿う横断面図；第４図は、 第２図と同様の横断面図であるが、基体に対して真空カップが平坦になった状態 で適用されているファスナを示す； 第５図は、本発明によるファスナの第二実施態様についての平面図； 第６図は、第５図の線６−６に沿う横断面；第７図は、第１及び２図、もしくは ５及び６図に示すファスナに使用する雌ファスナ素子の平面図；第８図は、第７ 図の線８−８に沿う雌ファスナ素子の横断面図； 第９図は、第６図の線９−９に沿う横断面図；第１０図は、第６図と同様の断面 図であるが、基体に対して平坦になったファスナを示す図；そして、第１１図は 第１０図と同様の図であるが、第５及び６図に示すファスナにとりつけた第７及 び８図の雌ファスナ素子が部分的に基体に固定して保持されている状態を示す図 ；である。

好ましい実施態様の簡単な説明 ここに開示される発明は、二つの実施態様で示される。即ち第１〜４図に示され る第一実施態様と、第５，６及び９〜１１図に示される第二実施態様である。こ れら二つの実施態様は、デザイン及び構造はいくらか異なっているけれども基本 的には類似している。第１〜４図に示される実施態様を先ず説明する。これは、 基体２２に固着するための真空固定され接着剤により固着するファスナ（留め具 ）２０からなる。ファスナ２０は本体２４を有し、これには真空カップ２６がと りつけられていて、基体２２に対して平坦となり本体２４を一時的に基体２２に 結合する。第４図からもっともよくわかるように、真空カップ２６と基体２２は その間に境界部２８を区画しており、その中に以下に述べるように本体を基体に 永久的に固着するための速硬性接着剤３θが挿入される。

本体２４は、第２図かられかるように速硬性接着剤３０１を収容するためのタン ク３２を有する。この実施態様では、タンクは、端壁４０で閉止され円筒側壁４ ２で囲周される全体的に円筒形の室３８で区画されている。室３８は本体２４中 の円筒形切欠部或いはポケット３３の中にプレス係合している。端壁４０の対向 端は、真空カップ２６の内方に接する位置で開いている。室のこの端部は壁部４ ４で閉止されているが、この壁部４４は以下に述べるように内方に移動すること ができる。

第１〜４図に示す実施態様における内方に移動することのできる壁４４はプラン ジャ４５からなり、プランジャ４５の周縁４６は、第２図に示すプランジャの第 一位置では、接着剤３０ａが室３８から出ることを阻止している。第２図及び３ 図かられかるように、プランジャ４５には一つ以上（第３図には１２本示されて いる）の接着剤出口路４８が設けられている。これら出口路は、プランジャ４５ が第２図の第一位置から第４図の第二位置に変ると、室３８の接着剤３０ａが通 過して導出される。周縁部４６が開口４１を通過すると、出口路４８は室３８の 中の接着剤３０３中に突き出し、プランジャが接着剤中に押入することによって 接着剤に生ずる圧力の作用で、接着剤は出口路４８を経由して、真空カップと基 体２２との間の境界部２８に押し込まれる。

図示の形態では、室３８は傾斜面５０を有しその開口端を囲周している。ファス ナ本体２４のポケット３３への入口５２もまたテーパ状に形成され、テーパをつ けた傾斜面５０と係合している。

プランジャ４５が室３８に押込まれる場合、テーパ５０と５２が係合して室３８ を本体中に保持している第２図の位置にある本体のポケット３３と、接着剤３０ ｇの逃散をロックしている周縁部が押入される。

ファスナ本体２４は弾性のあるプラスチックから形成され、テーパ状開口部５２ に隣接して膨張しつるようにして、室３８が縦方向にその中に入り、次いで本体 をテーパ５２で室３８の対応するテーパ５０に締めつけるようにする。更に、本 体５２及び真空カップ２６が同じ材料から出来ている場合には、本体を形成する プラスチック材料はできるだけ十分な弾性を有するよう、また真空カップ２６が 、第２図に示されている位置から第４図に示される位置に平坦化しうるようでな ければならない。本体２４は、ショア硬度がＡ７５プラスマイナス２の硬度を有 するビニルプラスチックであってもよい。このようなプラスチックは、接着剤が これと接する時には接着する型のものでなければならない。他の適当なプラスチ ックも同様に使用してもよい。

一方、プランジャ４５と室３８はポリプロピレンか、或いは接着剤が接着しない か接着剤を硬化させない種類のプラスチックでなければならない。従ってタンク とプランジャを形成する材料は本体を形成する材料と異なるものであり、また接 着剤がその収容部から押出されて本体と接触するまでは、本体と隔離されていな ければならない。

接着剤がタンクから境界部２８に移動する際に均等に分散するようにするため、 複数の溝５６からなる分配手段が設けられている。溝５６は、真空カップの下側 に形成され、真空カップスカートの長さの実質的に２７３の位置まで、壁４０の 対向位置の室端から延びている。これらの溝の長さ及び数は、設計者の必要に応 じ選択される。溝５６は、真空カップが基体２２に対して平坦になる時には、境 界部２８に対する接着剤流路の役割をなし、かくして接着剤が境界部に均等に分 散されるようにする。

接着剤は、真空カップ２６を平坦にすべくファスナ本体２４を基体２２に押しつ けると基体２２にあたったプランジャ端部５８の作用により、タンクから押し出 される。図示の実施態様では、室３８及び本体２４が十分な弾性を有しかつ／も しくは室３８の中て接着剤３０の上部に十分な空気スペースがあるため、プラン ジャは、出口路４８の上端が接着剤中に突き出すように十分に移動しつる。出口 路４８が接着剤中に入ると、接着剤は出口路を経由して境界部に入り、この状態 は、プランジャが室に完全に挿入されて第４図に示す位置になるまで継続し、前 記位置では、接着剤は完全に押し出されて、出口路４８、溝５６及び境界部２８ の全体に分散する。

本体２４は、好ましくは、基体に固定される部品が容易に着合しつるように形成 される。設計者には種々の選択が可能であるけれども、ある設計では、本体には 、上部壁６２から下部切断肩部６４まで膨張形状のテーパ面６０を有するヘッド を設けるようにしてもよい。肩部６４は真空カップ２６上に形成されそれにより 全体的に円筒域６６が設けられるようにする。補足的な雌ファスナ素子６８（第 ７図及び８図参照）をヘッド６０に止め込み、第１１図に示すのと同様の連結体 を形成するようにしてもよい。この雌ファスナ素子６８は帽子型であって、つば 部分７０を有し、つば部分は接着剤着具を囲周し、部品７２を基体２２に対して 押えている。つば７０は、内側リップ７６で終る王冠部７４を有する連続環状体 である。王冠７４は四つの切り溝８２゜８４、８６及び８８のようなスリットで あることが好ましい。リップ７６はつば７０の隣接部分から王冠７４の壁の厚み を横切って延びている。雌素子６８は、例えばポリカーボネート等の適当なプラ スチックで形成してよい。

雌素子６８は、ヘッドにこの素子を上からかぶせて押圧することにより本体２４ に止められる。くさび面８０は本体の傾斜面の係合し、本体のヘッド上に雌素子 をロックする肩部６４の下にリップ７６が止まるまで切り溝８２．８４．８６． 及び８８で王冠が拡がるようにする。つば７０は部品７２を押え、それにより部 品を基体２２に固定する。本発明の利用例を示す第１１図の実施態様において、 基体に固定される部品７２は絶縁マット等であってもよい。

第５．　６．　９〜１１図に示す第二実施態様に関し、着具本体２４′　は真空 カップ２６′を有する。本体２４′　は内通孔１００を有し、これは頂部１０２ からその対向端の真空カップ内側に開いている。孔１００の内部には移動可能な 壁を有する接着剤タンクが設けられている。図示の態様における接着剤タンクは カップ状室１０４からなり、これは一端が開き刈地が閉じており、この中に、上 記タンクの移動可能な壁からなるプランジャ１０６を摺動可能に受けいれる。室 １０４はその閉止端に隣接する位置に開孔１０８を有する。室１０４は、第６図 に示す第一位置から第１０図に示す第二位置に移る間、本体２４の中を長手方向 に移動することができる。第６図に示す位置では、側部孔１０８は、本体２４′ の囲周壁で閉止されており、第１０図に示す位置では側部孔は閉止されておらず 、そのため室１０４の中の接着剤は真空カップ中に押し出され、特に真空カップ と基体の間の番号３０′で示す対面部に押し込まれる。

使用に関し、接着剤３０ａ′　は室１０４に収容されて作業員或いは部品を汚さ ないようにしである。ファスナ着具を基体に適用したい場合、真空カップ２６′ を基体に押しつけ、プランジャ１０６を押して室１０４中に押入せしめる。これ により室の中の接着剤に圧力が加えられ、室自体が基体方向に移動する。

この移動の間、真空カップは基体に対して平坦になり、同時に接着剤３０８′が 孔１０８から押し出されて真空カップと基体との間の境界部に入る。この第二実 施態様では図示しなかったけれども、第一実施態様で示した溝５６に類似する溝 を真空カップスカートの下方に設け、接着剤が境界部全体に分散することを促進 させるようにしてもよい。特に第１０図から、本体２４′が拡大穴ぐり部１１０ を有し、穴ぐり部は孔１００の開放内端を囲周しており、それによりタンクから の接着剤の導出を容易にしていることがわかるであろう。

本体２４′、第７及び８図に示す雌素子６８と係合するための、第一実施態様に 示すのと同様のヘッド６０′　を有してもよい。

本発明を限定するものではないが、−例として、使用される接着剤が嫌気性であ る場合、ミネソタ　マイニング　マニュファクチュラー社の３Ｍスコッチ−グリ ップ第２３５３号を使用してもよい。接着剤がシアノアクリレートである場合、 コネチカット、ニューウィングトンのロクタクト社で製造されたＬｏｃｔｉｔｅ 　４１４を使用してもよい。エポキシ樹脂が望ましい場合、オハイオ、クリーブ ランドのビー　ブイ、　　グツトリッチ　ケミカル社により製造されたＧｏｏｄ ｒｉｃｈ　Ｅ２１０２Ｂ、　　Ｅ２１０１人或いはＥ２１０１Ｂであってもよい 。適当なウレタン接着剤はニューハンプシャー、ナシュア、３Ｅ　　スピトブル ックロードのＵＰＡＣＯＡｄｈｅｓｉｖｅ社から購入することができる。

国際調査報告

Claims (16)

【特許請求の範囲】
1. １．基体に対し真空固定され接着剤により固着するファスナであって：平坦化し て基体に対し本体を暫定的に保持し基体と本体の間に境界部を区画する真空カッ プ、を有する本体；速硬性接着剤を収容する本体のタンク；真空カップが平坦化 するとタンク中に摺動ずるための、タンクと係合する本体のプランジャ手段；及 び前記タンク容量であって、真空カップが平坦化すると、本体と基体との間の境 界部にタンク中の接着剤を押入するため前記プランジャ手段がその中に摺動して 容積を減じるタンク容量； を有するファスナ。
2. ２．タンクから前記境界部への接着剤を押入を制御するバルブ手段を有する請求 項１記載のファスナ。
3. ３．前記バルブ手段が前記プランジャ手段の摺動と応動して、タンクから境界部 への接着剤の押入を制御する請求項２記載のファスナ。
4. ４．前記タンクが、収容される接着剤と反応しない物質から形成されている請求 項１記載のファスナ。
5. ５．タンクから押出される接着剤を受入れ、境界部全域に分散させるための分散 手段が設けられている請求項１記載のファスナ。
6. ６．タンクと前記分散手段の間に設けられ、プランジャ手段の摺動に応動してタ ンクから分散手段への接着剤の移動をさせるためのバルブ手段が設けられている 請求項５記載のファスナ。
7. ７．前記プランジャ手段の端部が、真空カップが平坦化して適合する基体に接す るよう配置され、前記プランジャ手段は、真空カップが平坦化するとタンクから 接着剤を押出すよう、本体に対して相対的に摺動する請求項１，２，３，５もし くは６項に記載のファスナ。
8. ８．真空カップが平坦化すると基体に接するよう配置されたプランジャ手段の端 部は、真空カップの中に位置している請求項７記載のファスナ。
9. ９．前記プランジャ手段は、真空カップを基体に対して平坦化する際に押圧すべ く、その端部が突き出ている請求項７記載のファスナ。
10. １０．プランジャ手段の前記突出端部は、真空カップの方向から本体の対向側に 押圧するように配置されている請求項９記載のファスナ。
11. １１．基体に対し真空固定され接着剤により固着するファスナであって； 平坦化して基体に対し本体を暫定的に保持し基体と本体との間に境界部を区画す る真空カップ、を有する本体；速硬性接着剤を収容する接着剤タンクをその中に 有する前記本体； 真空カップが基体に対し平坦化すると、タンク中の接着剤を加圧するため、内方 に移動する壁部を有する前記タンク；及び 前記壁部の移動と応動し、タンクから接着剤の導出を制御し、真空カップと、カ ップが平坦化して接する基体との間の境界部に接着剤を導入するための弁手段； を有するファスナ。
12. １２．タンクから導出される接着剤を受入れ、所定路を通って真空カップと、カ ップが平坦化して接する基体との間の境界部に接着剤を導くための手段が設けら れている請求項１１記載のファスナ。
13. １３．内方に移動する前記壁部が、真空カップが平坦化して接する基体に接する ように位置している端部を有する請求項１１又は１２記載のファスナ。
14. １４．内方に移動する前記壁部が、真空カップが基体に対して平坦化すると、本 体について真空カップと反対位置にタンク方向に向かう端部を有するプランジャ からなる請求項１１もしくは１２記載のファスナ。
15. １５．前記接着剤タンクは、真空カップに隣りあう接着剤出口を有しシフト可能 に本体にとりつけられた室からなり、前記室は、前記出口が閉じている第一位置 と出口が開いている第二位置との間をシフトすることができ、前記室は前記壁部 が内方に移動している間第一位置から第二位置へシフトしうる請求項１１記載の ファスナ。
16. １６．前記接着剤タンクが、真空カップに面する一端で開いている室からなり、 前記壁部が前記開いている一端に摺動可能に位置しているプランジャからなり、 プランジャは真空カップ中に突出しており、その周縁は、プランジャが第一位置 にある時には前記開いている一端を閉止し、プランジャが第二位置に移動した時 は、プランジャは前記室から接着剤を排出する出口路を有し、プランジャは、真 空カップを平坦化して基体に接する時には基体に接する端部を有し、この平坦化 の間にプランジャは前記第一位置から第二位置に移動するようにした請求項１１ 記載のファスナ。