JP6363127B2 - 成形ウェーブを有するアコーディオン式ストラップ - Google Patents

Description

本願発明は、概して、結束デバイス及び取付デバイスに関するものであり、より具体的には、緊締されるべき１つ又は複数の物品を緊締するためのタイストラップに関するものである。とりわけ、本願発明は、当該技術分野で「ボールロック」タイストラップと呼ばれているものに関するものであり、これは、緊締されるべき１つ又は複数の物品の周囲にタイストラップをロックするように係合させるために、タイストラップのロッキングヘッドの中にボールを有するものである。また、更に特異な点としては、本願発明は、ストラップ本体の主面から延在し、１つ又は複数の物品の周囲にロッキングヘッドを緊締させるのに役立つ複数の成形ウェーブを備えるボールロックタイストラップに関するものである。

プラスチック製のタイストラップは、比較的に安いそれらの原価とそれらの設置の容易さとによって、様々な結束及び取付の用途でますます普及してきている。しかしながら、多くの用途では、金属製のタイストラップを使用することが望ましい。例えば、金属タイは、地下環境や、腐食環境、原子力環境、激しい振動環境で使用されたり、それらの金属タイが過酷な条件に曝されるその他の状況で使用されたりする場合が多い。

金属タイストラップは、ロッキングヘッドに依拠することができ、そのロッキングヘッドは、細長いストラップの第一方向への挿入を許容するが、第二方向への僅かな移動の後、ロッキングヘッドは、「ロック位置」で細長いストラップをロックし、ストラップの第二方向への更なる移動を妨げてストラップが取り外されないようにする。しかしながら、タイストラップ及びロッキングヘッドの設計（及び、緊締される１つ又は複数の物品のタイプ）によって、多過ぎる遊びがタイストラップにあると、細長いストラップは、異なる方向への様々な動きを通して、それ自体が外れるようになり、それによって、タイストラップによって緊締される１つ又は複数の物品が緩むことになる場合がある。

上記を考慮して、ストラップのロックされた位置からの後退を防止するとともにストラップの弛みを取ってストラップの張力を維持するための手段を有しており、タイストラップがあらゆる状況下でロックされたままとなることを確保するタイストラップの必要性が存在する。

本願発明は、１つ物品を保持したり一群の物品を１つに束ねて保持したりするためのボールロックタイストラップを提供することによって上記の必要性に対処している。タイストラップは細長いストラップを備え、その細長いストラップは、一端にロッキングヘッドを有し、他端にテールを有し、それらの間に細長いストラップ本体を有している。テールは、１つ又は複数の物品の周囲にストラップをロックするために、ロッキングヘッドの中へ挿入可能である。タイストラップ自体は、１つ又は一群の物品を取り囲むように変形可能である。本発明の様々な実施形態では、タイストラップは、ステンレス鋼（例えば、ＳＵＳ３０４やＳＵＳ３１６など）、アルミニウム、真ちゅう、プラスチック、又はその他の材料で形成されており、長さを２６インチから２７インチの間にすることができ、或いは、２００ｍｍから６８０ｍｍの間にしてもよい。タイストラップの幅は、４．６ｍｍから７．９ｍｍの間にすることができる。ロッキングヘッドには、第一方向にテールが挿入されるとテールにロックするように係合し、第一方向の反対側の第二方向にテールが動くと係合をロックし、それによって、テールをロッキングヘッド内に留めるため、内部に位置付けられたボールが収容されている。ストラップ本体には、主面と正反対側の副面とが形成されており、副面の反対側の主面から延在する複数の成形ウェーブを有している。本発明の実施形態では、成形ウェーブは、副面から延在していない。複数のウェーブは、テールのヘッドとの係合をロックする際に１つ又は複数の物品の周りのストラップ本体の弾力的な保持をもたらすために、ばねのような効果をもたらす。複数のウェーブは、細長いストラップ自体にある程度の弾力性を持たせることができ、それによって、取り囲まれた１つ又は複数の物品が、変形できない場合に弾力性の欠如を補い、且つ、細長いストラップのテールが、ロッキングヘッドを移動させて１つ又は複数の物品を緩めるかもしれない第二方向に動かないことを確かにする。本発明の様々な実施形態では、成形ウェーブの数は４つから７つの間になる。各成形ウェーブは、他のウェーブと、６０度の角度、５５度から６５度の間の角度、９０度の角度、或いはその他の角度を成してもよい。本発明の実施形態では、成形ウェーブは、ヘッドの隣りに位置しているが、他の実施形態では、成形ウェーブは、テールの隣りやストラップ本体の中間を含むストラップ本体の任意の位置に位置している。本発明の更に別の実施形態では、全ての成形ウェーブの合計長さは、１インチ未満であってもよい。

本願発明のこれらの特徴および他の特徴、態様、並びに、効果は、以下の詳細な説明及び添付の図面によって、より良く理解されることになるであろう。

図１は、本願発明の特性を具体化する、代表的なタイストラップの斜視図である。 図２は、本願発明の特性を具体化する、図１に図示されたタイストラップの一部分の斜視図である。 図３は、本願発明の特性を具体化する代表的なタイストラップの側面図である。 図４は、本願発明の特性を具体化する、図１に図示されたタイストラップの一部分の側面図である。 図５は、本願発明の特性を具体化する、ストラップ本体に形成された複数の成形ウェーブの代替の実施形態を示す、タイストラップの一部分の側面図である。 図６は、本願発明の特性を具体化する、ストラップ本体に形成された複数の成形ウェーブの別の代替の実施形態を示す、タイストラップの部分破断側面図である。 図７は、本願発明の特性を具体化する、図１に図示されたタイストラップの底面図である。 図８は、本願発明の特性を具体化する、図１に図示されたタイストラップの部分破断側面図である。 図９は、本願発明の特性を具体化する、図８に図示されたタイストラップの部分破断側面図である。 図１０は、本願発明の特性を具体化する、タイストラップの代替の実施形態の側面図である。

本願発明をより良く理解するための図面を参照すると、１つ又は複数の物品を囲んで緊締するための代表的なタイストラップが、図１以降に参照符号１０によって概略的に示された。図１以降に表されているように、タイストラップ１０は、一端にロッキングヘッド１６を、他端にテール４６を備える細長い部材である。細長いストラップ本体１８は、ロッキングヘッド１６とテール４６との間に延在している。テール４６は、緊締されるべき１つ又は複数の物品の周囲にストラップをロックするためのロッキングヘッド１６の中に挿入可能である。ロッキングヘッド１６は、細長いストラップ１８及びテール４６を留めるためのボール２２を収容している。テール４６は、ロッキングヘッド１６の中へ第一方向に挿入されることができ、第一方向の反対側の第二方向に移動するとロッキングヘッド１６及びボール２２との係合によって留められることができ、それによって、ロッキングヘッド１６内にテール４６が留められる。本明細書で述べられているタイストラップの概略的な構造および作用は、同一出願人による米国特許第６，０７６，２３５号（２０００年６月２０日に登録、発明の名称「ケーブルタイ」）により十分に説明されている。この特許出願は、その全体を参照によって本明細書に組み込まれる。

物品、すなわち、例えば鋼棒１４や鋼管１２の束などの物品の周囲を締め付けるときに、ボール２２がロッキングヘッド１６内で動くことを防止することによって第二方向へのテールの後退も防止すると共に、ロッキングヘッド１６が解かれるのを回避するために、ストラップ本体１８内に形成された複数の成形ウェーブ（参照符号２６ａ、２６ｂ、又は２６ｃで図１以降に様々に表されているような）は、ストラップ本体１８が１つ又は複数の物品１２，１４の周囲を締め付けることを強化するのに利用される。本発明の様々な実施形態では、成形ウェーブの数は、厳密には、４つ、５つ（参照符号２６ａで表されているような）、６つ（参照符号２６ｂで表されている）、或いは７つ（参照符号２６ｃで表されている）とすることができる。よりも多い成形ウェーブやより少ない成形ウェーブも考えられ、それらは本発明の範囲内である。成形ウェーブ２６ａ、２６ｂ、又は２６ｃは、テール４６やロッキングヘッド１６の近くに、或いは、細長いストラップ１８におけるその他の箇所に形成されることができる。タイストラップ１０は、引張強度が高いという利点を奏すると共に、軽量であり、耐用年数が長く、製作が簡単且つ経済的である。

好適な実施形態では、ロッキングヘッド１６、ストラップ本体１８、ボール２２、及び本明細書に開示された発明の他の全ての要素は、ステンレス鋼で形成されており、それによって、タイストラップが広範囲の温度帯にわたって使用されることを可能にすると共に、過酷な要素内で高い引張強度と優れた耐腐食性を与える。例えばＳＵＳ３０４（あるいは、Ａ２ステンレス鋼や１８−８ステンレス鋼として知られている）やＳＵＳ３１６などの鋼を用いることができる。しかしながら、タイストラップ１０は、他の材料で構成したものであってもよく、例えば、アルミニウム、真ちゅう、銅、鉄、プラスチックさえも含む他のタイプの材料で構成してもよいと理解すべきである。その他の構成が用いられてもよく、それらは全て、本発明の範囲内であると考えられる。実施形態では、例えば、球体２２が、同様に係合をロックすることができる略円柱状のロッキングピンと置き換えられてもよい。

好ましくは、本願発明のタイストラップ１０は、始めに、タイストラップ１０の用途に応じて、一巻きのもの（図示せぬ）から適当な長さの細長いストラップ１８を得ることで形成される。本発明の実施形態では、細長いストラップ１８は、多くの用途における汎用性のために、長さが２２インチから２７インチの間になっている。或いは、細長いストラップ１８は、長さが２００ミリメータ（ｍｍ）、２６０ｍｍ、３６０ｍｍ、５２０ｍｍ、又は６８０ｍｍになっていてもよい。更に別の代替例として、細長いストラップ１８は、長さが１９０ｍｍから２００ｍｍの間、２５０ｍｍから２７０ｍｍの間、３５０ｍｍから３７０ｍｍの間、５００ｍｍから５４０ｍｍの間、或いは、６５０ｍｍから７００ｍｍの間になっていてもよい。様々な実施形態では、細長いストラップ１８の幅は、４．６ｍｍ、７．９ｍｍ、またはその他（或いは、４ｍｍから５ｍｍの間、７ｍｍから８ｍｍの間）にすることができる。タイストラップ１０を製作する際の次の工程は、細長いストラップ１８に成形ウェーブ２６ａ、２６ｂ、又は２６ｃを形成することである。実施形態では、機械プレスにおける型の打刻が、細長いストラップ１８にウェーブ２６ａ、２６ｂ、２６ｃを形成するのに利用される。製作するために、各成形ウェーブが他の成形ウェーブと６０度の角度（図４に表されてるような、参照符号８５）、又は５５度から６５度の間の任意の角度を成すことが最も効率的であり、それは、そのような角度は型の１回の打刻で形成することができるからである。９０度の角度（図５に表されているような、参照符号８５’）、又は８５度から９５度の間の任意の角度も、本明細書に開示された発明の利用のために用いることができるが、そのようなウェーブを形成するには、型によって細長いストラップ１８に２回以上打刻する必要があり得る。図６に描かれているように、細長いストラップ１８には、主面４ａと正反対側の副面４ｂとが形成されている。

次いで、好ましくは、ロッキングヘッド１６は、ほぼ平らな平面的な金属ブランク（図示しない）から形成され、その金属ブランクは、形状が実質的に矩形である。図６に示されているように、まず、ルーフ３２が、好ましくは全体的に囲まれたドームの形で、金属ブランクの中央部分に形成される。好適な実施例では、図７に最も良く示されているように、次いで、両側の矩形の切欠き３４ａ，３４ｂが、金属ブランクを貫いて両側の縁３６ａ，３６ｂに形成され、それによって、切欠き３４ａ，３４ｂと縁３６ａ，３６ｂが直接対向する関係になるように、切欠き３４ａ，３４ｂを含むブランクの両側の部分３８ａ，３８ｂが共に、ルーフ３２から離れて、又はルーフ３２の下へ折り畳まれると、それらは、ルーフ３２の下方に位置するロッキングヘッド１６の底壁４０を画定する。このようにして、切欠き３４ａ，３４ｂは、底壁４０を貫通するほぼ円形の孔４２を形成するのに協働する。金属ブランクの屈曲した各領域は、ロッキングヘッド１６の側壁４４ａ，４４ｂを形成していると共に、ルーフ３２を取り囲むと共に底壁４０の上方に位置する金属ブランクの一部分は、天壁４３を形成している。このように、側壁４４ａ，４４ｂは天壁４３及び底壁４０とを相互に連結していることがわかる。

次に、タイストラップ１０のローラ手段は、好ましくは球体２２の形で、底壁４０の孔４２を通してロッキングヘッド１６の中に挿入される。球体２２がロッキングヘッド１６の内側で適当に位置決めされたままとなるようにロッキングヘッド１６が方向付けられた状態で、ロッキングヘッド１６は、底壁４０が第２の表面２０ｂに隣接するように、テール４６を越えてストラップ本体１８上に摺動可能に載せられる。この位置では、球体２２がルーフ３２及びストラップ１８によってロッキングヘッド１６内に係留されることを留意して、ルーフ３２及び天壁４３は、ストラップ１８の第１の表面２０ａの上に位置している。ストラップ１８の第１の端部は、ミシン目６６で折り返され、突起２８が孔４２の中へ挿入されて掛けられ、それによって、ロッキングヘッド１６をストラップ１８に緊締させる。

図６及び図７に最も良く示されているように、ロッキングヘッド１６は、ストラップ入口端５０と、ストラップ出口端５２と、それらの間に延在してロッキングヘッド１６を貫通するストラップ受け入れ通路５４とを有しており、その通路５４は、天壁４３、側壁４４ａ，４４ｂ、及び底壁４０によって部分的に画定されている。天壁４３は、底壁４０に対して実質的に平行な関係で底壁４０の上方に位置することができる。ルーフ３２は、好ましくは、ほぼ真っ直ぐな第１の広がり部分５６及び第２の広がり部分５８と、収束するほぼ円弧状の部分６０とを有している。第１の広がり部分５６及び第２の広がり部分５８と底壁４０とは、出口端５２の方向へいくに従い互いに離れていく。好適な実施形態では、第２の広がり部分５８の広がり角度が、第１の広がり部分５６の広がり角度よりも小さい。反対に、円弧状の部分６０と底壁４０とは、出口端５２の方向へいくに従い互いに近づいていく。また、ロッキングヘッド１６の出口端５２は、従来のストラップ締付具（図示せず）の先端に対する反作用面としての働きもする。

図１〜図６及び図８〜図１０に示されているように、ウェーブ２６ａ，２６ｂ，２６ｃは、複数の成形ウェーブを備えており、それらの成形ウェーブの数は、４つ、５つ（参照符号２６ａ）、６つ（参照符号２６ｂ）、７つ（参照符号２６ｃ）、又は８つ以上である。好適な実施形態では、複数の成形ウェーブ２６ａ，２６ｂ，２６ｃは、副面４ｂの反対側の主面４ａからのみ延在することができる。代替の実施形態では、成形ウェーブは、細長いストラップ１８の主面４ａ及び副面４ｂの両方から延在する。図４に示されているように、本発明の実施形態では、各成形ウェーブは、他の成形ウェーブと、５５度から６５度の間の角度、厳密には６０度（参照符号８５で表されているような）を成すことができる。図５に示されているような別の実施形態では、各成形ウェーブは、他の成形ウェーブと、８５度から９５度の間、厳密には９０度（参照符号８５’で表されているような）の角度を成している。図４には、５つの成形ウェーブ２６ａに関して、６０度の角度を示す要素８５が示されており、図５にも、５つの成形ウェーブ２６ａ’に関して、９０度の角度を示す要素８５’が示されているが、述べられた角度は、細長いストラップ１８に形成された任意の数の成形ウェーブに関して使用されてもよいことを留意されたい。ウェーブは、ヘッドの隣りやその他の場所に形成されてもよい。本発明の実施形態では、全ての成形ウェーブが１インチよりも短い長さであってもよい。

図８及び図９を参照すると、ボール２２などのローラ手段は、図８に示された通し位置から図９に示されたロックする又はロックされる位置に向かってロッキングヘッド１６の内部で可動となっており、前記通し位置では、ボール２２は、ストラップ出口端５２に隣接するルーフ３２の円弧状の箇所６０に当たって配置されることができ、前記ロックする又はロックされる位置では、ボール２２は、ストラップ入口端５０により近い、ルーフ３２の広がり部分５８とストラップ１８との間に挟まれ、そのボール２２が、今度は、ストラップ１８を底壁４０との間に挟むことによって、ストラップ１８のロッキングヘッド１６におけるロックされた位置からの後退を防止する。本明細書で使用されているように、「挟まれ（る）」又は「挟む」という用語には、それらのより広い意味が与えられており、ロックされる位置においてボール２２及びストラップ１８が押し込まれたり圧縮されたりすることを単に示している。

タイ１０の操作は、次のようになっている：ストラップ１８が、１つの物品１２又は一群の物品１４を取り囲むように変形された後、ストラップ本体１８のテール４６が、ストラップ入口端５０を通してロッキングヘッド１６の中へ、矢印Ａの方向によって示された第一方向に挿入される。矢印Ａの方向に通路５４の中に通し続けると、ストラップ１８はボール２２を図８に示されたその通し位置に向かって持ち上げて移動させながらそのボール２２に係合する。ストラップを通している際にボール２２がストラップ１８上で転動できるので、ストラップを通すのに非常に小さな力しか必要としない点が評価されよう。これは、より大きな通し力を必要とする従来技術のタイとは対照的であり、従来技術のタイでは、それをロックする位置へ付勢されたロッキング舌状体が、その通し位置へ力強く反らされなければならない。通路５４を通して矢印Ａによって示された方向に通し続けると、ストラップ１８がストラップ出口端５２を通ってロッキングヘッド１６から出てくる。ストラップ１８は、物品１２や物品１４の束を図８に示されているような所定度合いまできつく取り囲むまでロッキングヘッド１６を通して引っ張られる。

ヘッド１６内へのテール４６の挿入、及び、ストラップ１８の締め込みによって、図９に示されているような締め込み位置になる。図３，図８，図９に見られるように、ストラップ１８の締め込みは、成形ウェーブ２６ａ，２６ｂ，２６ｃをばねのように伸ばす働きをすることができる。引き伸ばされたときに成形ウェーブ２６ａ，２６ｂ，２６ｃによって及ぼされる反力は、矢印Ｂで示されているような第二方向に実質的な力を及ぼすのに利用され、緊締されるべき１つ又は複数の物品の周囲におけるタイストラップの係合のロックを維持する。

図９を参照すると、ストラップ１８が所定度合いまで締め込まれた後、成形ウェーブ２６ａ，２６ｂ，２６ｃからの力と関連してストラップ１８を解放することによって、ボール２２が同時にルーフ３２及びストラップ１８に係合するまで、細長いストラップ１８及びボール２２が、ストラップ入口端５０に向かって矢印Ｂによって表された第二方向に動く、すなわち、はね返ることになる。図８及び図９に示されているように、ボール２２の通し位置とロックする位置との間の移動は、非常に短い。ボール２２がそのロックする位置にある時、ボール２２とルーフ３２との間の摩擦係合、及びボール２２とストラップ１８との間の摩擦係合は、ボール２２の転動を防ぐのに概ね十分であり、それ故に、ストラップが底壁４０によってしっかりと挟まれるようになる。また、上述したように成形ウェーブ２６ａ，２６ｂ，２６ｃが引き伸ばされることに伴う、矢印Ｂで示された第二方向における力は、ボール２２が転動するのを防止することを更に強化し、それ故に、ストラップ１８を底壁４０で挟むことに貢献することによって、ヘッド１６の内部でストラップ１８をロックすることを強化する。また、成形ウェーブ２６ａ，２６ｂ，２６ｃによって矢印Ｂの方向に及ぼされる連続的な力は、ストラップ１８を物品１２又は１４の周囲に締め付けることも維持する。また、ボール２２は、ロックし始めのときに、押込みによってストラップ１８の永久変形をもたらし、前記押込みによって、予めボール２２の下にあるストラップ材に有効なコールドフローが生じて、押込み部の周りにリムを形成する。

図１０は、本願発明の代替の実施形態を示しており、概略的に参照符号「１０’」で示している。タイ１０’は、「２６ａ’」，「２６ｂ’」，「２６ｃ’」と示された成形ウェーブ２６ａ，２６ｂ，２６ｃがストラップ１８上の別の位置、例えばヘッド１６の隣りに位置付けられていることを除いて、タイ１０と実質的に同じである。また更なる実施形態では、成形ウェーブは、ストラップ１８の中央、或いは略中央に位置することができる。

上記の説明を見ると、本発明の幾つかの目的が達成され、また他の有利な結果も達成されることが分かる。各種の変更が、本発明の技術的範囲を逸脱しない限り上記構成で行われ得るので、上記説明に包含された全ての事項は、図示のように、また限定的意味で無く解釈されるものである。

４ａ 主面
４ｂ 副面
１０ タイ（タイストラップ）
１０’ タイ
１２ 鋼管（物品）
１４ 鋼棒（物品）
１６ ロッキングヘッド（ヘッド）
１８ ストラップ本体（ストラップ）
２０ａ 第１の表面
２０ｂ 第２の表面
２２ 球体（ボール）
２６ａ 成形ウェーブ（ウェーブ）
２６ａ’ 成形ウェーブ
２６ｂ 成形ウェーブ（ウェーブ）
２６ｃ 成形ウェーブ（ウェーブ）
２８ 突起
３２ ルーフ
４０ 底壁
４２ 孔
４３ 天壁
４４ａ 側壁
４４ｂ 側壁
４６ テール
５０ ストラップ入口端
５２ ストラップ出口端（出口端）
５４ ストラップ受け入れ通路
５６ 第１の広がり部分
５８ 第２の広がり部分
６０ 円弧状の部分
６６ ミシン目

Claims (11)

1. １つ又は複数の物品の周りに緊締するタイストラップであって、
   前記タイストラップが、一端にロッキングヘッドがあり、他端にテールがあり、前記ロッキングヘッドと前記テールとの間に細長いストラップ本体がある細長いストラップであって、前記テールが、前記ストラップを前記１つ又は複数の物品の周囲にロックするための前記ロッキングヘッドの中に挿入可能である、ストラップを備えており、
   前記細長いストラップ本体の第１の端部に形成された突起が、前記ロッキングヘッドの底壁に画定された孔の中に挿入されて掛けられるように、前記細長いストラップ本体の前記第１の端部を折り返すために、前記細長いストラップ本体上にミシン目が形成されており、
   前記ロッキングヘッドには、第一方向を通って挿入されると前記テールにロックするように係合し、且つ、前記第一方向の反対側の第二方向に前記テールが動くとそれとの係合をロックし、それによって、前記テールを前記ロッキングヘッドに関連付けられたままにするため、前記ロッキングヘッドの内部に位置付けられたボールが収容されており、
   前記ストラップ本体には、主面及び正反対側の副面が形成されており、前記テールの前記ロッキングヘッドとの係合をロックしているときに、前記１つ又は複数の物品の周りの前記ストラップ本体の弾力的な保持をもたらすために、複数の成形ウェーブが、前記ストラップ本体の前記副面の反対側の前記主面から延在しており、
   各成形ウェーブが、他の成形ウェーブと、５５度から６５度の間の角度を成しており、
   前記タイストラップが、ＳＵＳ３１６のステンレス鋼で形成される、タイストラップ。
2. 前記成形ウェーブの数が４つである、請求項１に記載のタイストラップ。
3. 前記成形ウェーブの数が５つである、請求項１に記載のタイストラップ。
4. 前記細長いストラップの長さが、２６インチから２７インチである、請求項１に記載のタイストラップ。
5. 前記成形ウェーブが、前記副面から延在していない、請求項１に記載のタイストラップ。
6. 前記成形ウェーブが、前記ロッキングヘッドの隣りに位置している、請求項５に記載のタイストラップ。
7. 全ての成形ウェーブの合計長さが、１インチ未満である、請求項１に記載のタイストラップ。
8. 前記成形ウェーブが、前記テールの隣りに位置している、請求項５に記載のタイストラップ。
9. 前記細長いストラップの長さが、２００ｍｍから６８０ｍｍの間である、請求項１に記載のタイストラップ。
10. 前記細長いストラップの長さが、２００ｍｍ、２６０ｍｍ、３６０ｍｍ、５２０ｍｍ、及び６８０ｍｍのうちから選択された１つである、請求項１に記載のタイストラップ。
11. 前記細長いストラップの幅が、４．６ｍｍ又は７．９ｍｍである、請求項１に記載のタイストラップ。

Images