JP2003529504A - 予めクリンプされている結束部材 - Google Patents

予めクリンプされている結束部材

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Abstract

(57)【要約】 結束部材(20)は、第1及び第2の予めクリンプされている部分を備えている。個々の予めクリンプされている部分は、複数の交互の凹所(22)及び凸部(24)を有している。予めクリンプされている部分は、相互の整合及び相対的な移動により接合され、第1の部分の凸部の少なくとも1つが第2の部分の凹所の少なくとも1つに係合するとともに第2の部分の凸部の少なくとも1つが第1の部分の凹所の少なくとも1つに係合する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】 [背景] この発明は、結束部材に関係している。より詳細には、この発明は予めクリン
プされているヤーンから製造された結束部材に関係している。
【0002】 結束部材は種々の形状をし、そして多くの適用において使用されている。例え
ば、被覆されているか又は被覆されていない金属ワイヤーのセグメントが捻り結
束の為にしばしば使用されている。捻り結束は、例えば、包装又はバッグの閉塞
、或いは2つの部材の相互の接合の為に使用されることが出来る。結束のもう1
つの形態は、一端の固定部材と歯付きの他端、或いはこれと同様のもの、と、を
伴ない、歯付きの他端、或いはこれと同様のもの、が固定部材に受け入れられ、
そして保持されるストリップを含んでいる。このような結束は、衣服の付け札ま
たはケーブルの結束の為にしばしば使用されていて、典型的には除去の為には結
束が破壊されなければならない永久的なものである。他の結束部材は、巻き付け
られ、そして固定されることが出来るストリップを形成する為の、例えばベルク
ロ(登録商標)ブランドの固定材料の、フック及びループ形式の固定具を含んで
いても良い。他の結束部材形式は知られていて、そして使用されている。
【0003】 これらの結束の夫々は或る種の使用においては有効であることが分かっている
が、個々はまた限界を有している。例えば、結束の幾つかは最小の負荷強さを提
供し、他は寸法において制限されていて、他は製造が困難であるか又は高価であ
り、他は温度や湿度や異物の存在の有害な効果により、環境状況の制限された範
囲中においてのみ有用である。他のものは、結束を永久的に破壊すること無しに
は開放することが出来ず、その結果としてそれは再使用することが出来ない。こ
の発明は、これらの制限の全部ではないとしても幾つかを単一の結束部材、即ち
、予めクリンプされている材料から製造された結束部材、において、克服するこ
とが出来ることが分かった。
【0004】 予めクリンプされているヤーンは知られている。米国特許第2,377,81
0号;第3,567,569号;第3,836,416号;第4,661,40
4号;第4,974,302号;第5,187,845号;第6,045,91
1号;第6,058,541号;第6,079,087号;そして第6,088
,891号の全てが予めクリンプされているヤーンの形成方法を開示している。
これらの予めクリンプされているヤーンの使用は様々である。米国特許第2,3
77,810号;第3,567,569号;そして、第4,661,404号は
、織られている又は編まれている化学織物、例えば絹の外観と毛の性質とを有し
ている化学織物、の為のクリンプされているヤーンの製造方法を開示している。
米国特許第3,836,416号は、プラスチックシート材料を形成する為に互
いに融着されている耐久性の無いヤーンの製造方法を開示している。米国特許第
5,187,845号は、カーペット製品中での使用の為の予めクリンプされて
いるヤーンの形成方法を開示している。米国特許第6,058,541号及び第
6,079,087号は、歯ブラシ及び塗装ブラシ中での使用の為のクリンプさ
れているヤーンの形成方法を夫々開示している。米国特許第6,045,911
号は、草刈り機の如き回転カッター中での使用の為の切断用繊維を開示している
。種々のクリンプ形状が開示されている。予めクリンプされている部材は知られ
ているが、これらの文献のいずれもが予めクリンプされているヤーンを結束部材
として使用することを教示していないし、あるいは示唆していない。
【0005】 [概要] この発明は、交互の凸部と凹部の予めクリンプされている部分を有している材
料の長さから製造された結束部材に関係している。この結束部材は所望の形態に
配置されていて、そして2つの予めクリンプされている部分をこれらが相互結合
する位置へと整合させるとともに捻ることにより接合される。結束部材は、多く
の消費者最終用途形態、例えばケーブルやホースの結束,吊り天井結束,植物吊
り下げ具及び/又は野菜用柱,ビジュアルサイン伝達(signage)の為の柱結束
,ハンガーボード工具保持具、或いは捩じり結束又は同様のものが使用出来る一
般的な結合具として、の為に使用されることが出来る。いかなる所望の長さであ
ることが出来る部材は、合成材料から好ましくは製造されるが、しかし金属又は
他の材料から製造されることが出来る。
【0006】 [好適な実施の形態の詳細な記載] この発明は添付の図面を参照して説明されるが、そこにおいては全体を通して
同様の参照数字は同様の要素を示している。
【0007】 ここで使用された時、用語“部材”は、モノフィラメント,マルチフィラメン
ト,フィルムから細断されたストリップ(strip),或いは、それらの長さ寸法
がそれらの高さ又は幅のいずれかよりも大きい他の同様なヤーン(yarn)状要素
を包含する。用語“クリンプ(crimp)”は、当該技術分野において知られてい
るように、共通の中心からの部材のうねり又はゆがみを引用している。“詰め込
み箱(stuffer box)”工程を介した織り或いは編みによって、適切な成形型(m
old)を使用している部材のキャスティング(casting)又はモールディング(mo
lding)によって、熱成形(thermoforming)又は他の方法によっての如き、織物
の組み上げの間に少なくとも部材を相互に組み上げることにより、クリンプが部
材に付与されても良い。用語“熱成形(thermoforming)”は、例えば、冷却さ
れているか又は加熱されている歯車,ローラー,又は板の間を部材を通過させる
ことによる、或いは、歯車,ローラー,又は板の間を部材を通過させ次に続いて
加熱又は冷却して所望の様式に部材を永久に変形させることによる、熱処理を伴
なうか又は伴なわない機械的手段により、熱成形部材に対し特別なクリンプ(cr
imp)を付与する為の工程に関係している。用語“予めクリンプされている(pre
-crimped)”は、部材を製品へと組み上げる以前に部材に所望のクリンプを付与
する処理を引用している。ここで使用される時、予めクリンプされている(pre-
crimped)及び熱成形(thermoforming)の両者は、所望の適合を伴なって部材を
相互結合させることを許容している、部材への特別に寸法決めされている凹部の
付与である。
【0008】 図1を参照すると、この発明の結束部材20の第1の実施の形態が示されてい
る。結束要素20は、個々の表面A及びBが交互の凹所22と凸部24の連続を
有しているように予めクリンプされている。交互の凹所22及び凸部24は、図
示されている如く部材20の全長さに沿い又は所望の部分に沿ってのみ設けられ
ていても良い。さらに、図示されている実施の形態は長方形の断面、図4参照、
を有しているが、部材20は、例えば円,楕円,又はいかなる多角形の如何なる
所望の断面を有することが出来る。部材20は好ましくは、合成材料、例えばナ
イロン,ポリエチレン・テレフタレート(polyethylene terephthalate:PET
)及び関連しているポリマー及びコポリマー、ポリブチレン・テレフタレート(
polybutylene terephthalate:PBT),ポリフェニレン・スルフィド(polyph
enylene sulfide:PPS),ポリエーテル・エーテルケトン(polyetheretherk
etone:PEEK),ポリ(シクロヘキサン・ジメチレン・テレフタレート)(p
oly(cyclohexanedimetlylene terephthalate):PCTA),そして例えば工
業織物において使用されている他のポリマー、から製造されている。部材はまた
、所望の性質を有している、他の適切なポリマー材料,金属,或いは他の材料か
ら製造されても良い。結束部材20は、予め切断されている長さで供給されるこ
とが出来るし、或いは使用者が特定の適用の為の所望の長さに片を切断すること
が出来るように巻きつけられていることが出来る。
【0009】 図2乃至4を参照すると、部材20の結束の第1の形態が示されている。部材
20の端26,28は、図2中に図示されているように、十字形状に交差されて
いる。端26,28は次に相互に回転されて、図3及び4中に図示されているよ
うに凹所22及び凸部24が相互に位置合わせし、そして相互結合する。相互結
合の強さは部材の寸法,それが形成されている材料の種類,クリンプの頻度,凹
所22及び凸部24の幅及び深さ,そして相互寄り合せの面積により制御される
。凹所22の深さは或る凹所の底から隣接した凸部の頂までの内部距離(interi
or distance)である。凹所22の幅は1つの凸部から次の凸部までの内部距離
(interior distance)である。例えば、結束部材は熱成形工程(thermoforming
process)において形成されている。1.4mm直径のナイロン製モノフィラメ
ントの円形状素材が熱成形されて、概略1.95mm幅で0.95mm厚さの略
長方形状断面を有している最終部材を提供する。3mmと3.5mmとの間のク
リンプ変形(1つの凸部の外表面と反対を向いている凸部の外表面との間の距離
)及び3乃至4の凹部/cmのクリンプ頻度が所望の結果を提供していることが
分かっている。他の材料及び形態がまた、例えば異なったクリンプ間隔及び寸法
で、使用されても良い。
【0010】 好ましくは、高い結束強度を得る為に、受け凹所の幅及び深さが長方形状又は
非円形状部材の幅及び厚さ、或いは円形状部材の直径、に概略等しい。凹所は従
って部材ヤーン(yarn)を積極的に保持するとともに早すぎる望ましくない解放
の出現を減少させることが出来る。
【0011】 図2乃至4中に図示されている如く相互に寄り合わせられている結束部材20
は多数の最終用途(end use)の為に使用されることが出来る。例えば、それは
、吊り天井結束,ケーブル結束,植物吊るし具,ポール結束,工具ハンガーボー
ド保持具,或るいは捩じり結束又はそれと同様の物が使用出来る如何なる場所で
の一般的な固定具として、使用されることが出来る。さらに種々の材料を使用す
ることが出来るので、ナイロン又はそれと同様の物から製造された部材20は、
高温度の適用中で、例えばエンジン区画中での使用のためのケーブル又はホース
結束として、使用されることができる。
【0012】 別の結束形態が図5中に図示されている。この例においては、部材20は複数
の位置32a,32b,そして32cで相互に捻られて複数の結束ループ30a
,30b,そして30cを規定している。このような形態は、複数の物体が単一
の結束部材20により相互連結させられることを許容する。ループ30の如何な
る数及び形態が規定可能である。さらに、このような柔軟性は、部材20を種々
の方法で、例えば植物吊り具又はそれと同様な物の如く、使用されることを可能
にしている。
【0013】 もう1つの別の結束形態が、図6及び7中に図示されている。図6を見てみる
と、部材20の個々の端26,28は部材20の本体と相互に捩じられていて略
円形状のループ(loop)を規定している。端26,28が相互に捩じられている
程度は、図6及び7を比較することにより見ることが出来るように、変更される
ことが出来る。図7中に示されている如く、複数のループが相互に連結されるこ
とが出来て、リンク鎖又はそれと同様の物を規定する。ループにされた部材は驚
くべき強さを示す。
【0014】 試験においては、2つの12インチの予めクリンプされている部材20が、図
7中に図示されている如く、ループに形成され、そして接合されている。予めク
リンプされている部材は、1cm当たり3乃至4個の凹所で3乃至3.5mmの
変形へと実質的にクリンプされている上述された1.4mm直径の丸いポリアミ
ド6(polyamide6)モノフィラメントから形成されている。ループは、個々の
反対端26,28からの部材20の2インチの長さを相互に捩じることにより形
成されている。2つのループは次にインストロン(Instron)引っ張り試験機を
使用して引き離された。部材20の接合されている領域の凹所及び凸部に滑り及
び引き離しを開始させるのに約11kgの力が要求された。
【0015】 比較として、2つの1/2インチ幅で11インチ長さのベルクロ(Velcro)(
登録商標)固定材料の片が同様の方法で接合され略2インチの材料が重複された
。試験中に使用された材料は、ウルトラメイトブランド(Ultra-Mate brand)の
固定具で、部材番号が161293HTHの1/2インチ×11インチのパーフ
ェド(perfed)ストラップ材料である。2つのベルクロ(Velcro)(登録商標)
ループが、上述した予めクリンプされている部材と同様に“数字の8”の形態で
相互連結されている。ベルクロ(Velcro)(登録商標)ループは次に同じインス
トロン(Instron)引っ張り試験機を使用して引き離された。ベルクロ(Velcro
)(登録商標)ループを引き離すのに要求された力もまた約11Kgであった。
【0016】 試験により図示された時、相互に捩じられていて予めクリンプされている部材
20は、これらが個々のループに沿った寸法及び結合面積において非常に小さい
にもかかわらず、ベルクロ(Velcro)(登録商標)ループに等しい強度を発揮し
た。
【0017】 個々の結束形態において、結束部材20は端26及び28の捩じりを解除する
ことにより単純に引き離されることが出来る。部材20は次に如何なる所望の方
法においても再使用されることが出来る。さらに、上述した結束形態及び適用は
図示の目的の為にのみ明らかにされていて、そして限定されることを意図されて
いない。他の結束形態及び適用はこの発明の範囲内にある。
【0018】 予めクリンプされている部材を形成する現在の好適な方法が、図8を参照して
記載される。クリンプされていないポリマーヤーンの如き素材40が、夫々所定
の凸部52及び凹所54を有している対向した成形歯車50,60を介して通過
される。対向している歯車を使用することに追加して、種々の他の組み合わせ、
例えばカム,エンボスロール(embossing roll),あるいはクリンプ板(crimpi
ng plate)、が使用されることが出来る。
【0019】 素材の材料,部材の寸法,そして所望の凹所寸法に従い、素材40を加熱して
クリンプ手段を介して通過する以前にそれをよりしなやかにすることが望まれて
も良い。素材40が好ましくは略ポリマー材料のガラス転移温度にまで加熱され
るよう、個々のポリマーの為に適切な温度が選択されても良い。幾つかのポリマ
ー、例えばPET、の為には、加熱が必要でなくても及び/又は望まれていなく
ても良い。好適な実施の形態においては、加熱源46は歯車50,60に近接し
て配置されていて、所望の熱量を提供するよう制御される。温水槽,伝導(cond
uction)又は対流(convection)オーブン,マイクロ波又は赤外線放射を含む種
々の加熱源46が使用されることが出来る。代わりに、例えばカートリッジ加熱
機又は他の適切な熱源を使用することにより、歯車50,60が加熱されて素材
40をそれがクリンプされるよう加熱しても良い。代わりに、素材40は、それ
がさらなる加熱を要求したり要求しなかったりしても良い、半加熱状態において
これを成形する為に使用された、例えば紡糸口金(spinnerette)又は押出機(e
xtruder)の如き、装置から直接的に歯車50,60へと供給されても良い。
【0020】 加熱されたのであれば、クリンプされた部材48は、付与されたクリンプの寸
法及び形状が保持されるのを確実にするよう適切な手段により好ましくは容易に
冷却される。1つの実施の形態においては、加熱されクリンプされている部材4
8は冷水槽又は渦冷却機(vortex chiller)49を介して通過される。或いは、
一次歯車50,60、又は歯車(図示されていない)の追加の組み合わせ、が、
例えば渦冷却機(vortex chiller)により冷却されても良く、排出されている部
材48を冷却する。第2の冷却されている歯車組立体又はそれと同様の物が使用
されたのであれば、それは第1の歯車の凸部及び凹部に対して補完的な凸部及び
凹部を有するとともに第1の歯車と同期される。幾つかの適用においては、急速
な冷却が必要とされなくても良く、そして部材が放っておかれ自然に冷却される
ことを許容されても良い。
【0021】 完成されているクリンプされた部材48は次に、使用者が後に片を所望の長さ
に切断することを伴なう適切な包装へとコイル状に巻かれるか、或いは部材は予
め規定されている長さへと切断されるとともに包装されても良い。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に従った予めクリンプされている部材の側面図である。
【図2】 図1の予めクリンプされている部材の側面図であって、その両端は相互に捩じ
られる前で交差されている。
【図3】 図1の予めクリンプされている部材の側面図であって、その両端は相互に捩じ
られている。
【図4】 図3の相互に捻られている部分の拡大された斜視図である。
【図5】 相互に捩じられて複数ループの組み合わせを形成している本発明に従っている
予めクリンプされている部材を図示している。
【図6】 1つの円形状体へと相互に捩じられている本発明に従っている予めクリンプさ
れている部材を図示している。
【図7】 本凹所の連続の2つの相互に連結されている予めクリンプされている部材を図
示している。
【図8】 図1の部材の製造の好適な方法を図示している。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 EP(AT,BE,CH,CY, DE,DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,I T,LU,MC,NL,PT,SE,TR),OA(BF ,BJ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GW, ML,MR,NE,SN,TD,TG),AP(GH,G M,KE,LS,MW,MZ,SD,SL,SZ,TZ ,UG,ZW),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ, MD,RU,TJ,TM),AE,AG,AL,AM, AT,AU,AZ,BA,BB,BG,BR,BY,B Z,CA,CH,CN,CR,CU,CZ,DE,DK ,DM,DZ,EE,ES,FI,GB,GD,GE, GH,GM,HR,HU,ID,IL,IN,IS,J P,KE,KG,KP,KR,KZ,LC,LK,LR ,LS,LT,LU,LV,MA,MD,MG,MK, MN,MW,MX,MZ,NO,NZ,PL,PT,R O,RU,SD,SE,SG,SI,SK,SL,TJ ,TM,TR,TT,TZ,UA,UG,US,UZ, VN,YU,ZA,ZW (72)発明者 ハリソン、ジェームス カナダ国、ケー2ケー・3アール1、オン タリオ州、カナタ、ヒューイット・ウェイ 63 Fターム(参考) 3E085 BA22 BB06 BB11 BC09 BD08 BE10

Claims (16)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 夫々が複数の交互の凹部及び凸部を有している第1及び第2
    の予めクリンプされている部分を備えていて、これにより第1及び第2の予めク
    リンプされている部分は、整合及び相対的な動きにより第1の予めクリンプされ
    ている部分の凸部の少なくとも1つが第2の予めクリンプされている部分の凹部
    の少なくとも1つに係合するともに第2の予めクリンプされている部分の凸部の
    少なくとも1つが第1の予めクリンプされている部分の凹部の少なくとも1つに
    係合して相互に接合される、結束部材。
  2. 【請求項2】 ポリマー材料を備えている請求項1に従っている結束部材。
  3. 【請求項3】 ポリマー材料が、PET,ナイロン,PBT,PPO,PP
    S,PCTA,及びPEEK,そしてこれらのコポリマーの少なくとも1つを備
    えている請求項2に従っている結束部材。
  4. 【請求項4】 円,楕円,三角,長方形,正方形,そして台形を備えている
    群から選択された1つの断面形状を有している請求項1に従っている結束部材。
  5. 【請求項5】 モノフィラメント,マルチフィラメント,2部材,そしてス
    パンヤーンの群から選択されたヤーンを備えている請求項1に従っている結束部
    材。
  6. 【請求項6】 第1及び第2の予めクリンプされている部分は、熱成形され
    ている請求項1に従っている結束部材。
  7. 【請求項7】 第1及び第2の予めクリンプされている部分は、モールディ
    ングされている請求項1に従っている結束部材。
  8. 【請求項8】 夫々が複数の交互の凹部及び凸部を有している第1及び第2
    の予めクリンプされている部分を備えている結束部材を提供する工程と; 物体に対し結束部材を位置決めする工程と; 第1及び第2の予めクリンプされている部分を整合する工程と;そして、 第1及び第2の予めクリンプされている部分を相対的に移動させて、第1の予
    めクリンプされている部分の凸部の少なくとも1つを第2の予めクリンプされて
    いる部分の凹部の少なくとも1つに係合させるともに第2の予めクリンプされて
    いる部分の凸部の少なくとも1つが第1の予めクリンプされている部分の凹部の
    少なくとも1つに係合して相互に接合される工程と、 ことを備えている物体の結束方法。
  9. 【請求項9】 高さ寸法と高さ寸法よりも大きな長さ寸法とを有している材
    料の素材を提供する工程と;そして、 その長さに沿った少なくとも2つの領域で高さ寸法において材料素材をクリン
    プする工程と; を備えている結束部材形成方法。
  10. 【請求項10】 クリンプ加工は材料の素材を熱成形することを介して達成
    されている請求項9に従っている結束部材形成方法。
  11. 【請求項11】 熱成形は、材料の素材を歯車,ローラー,又は板の間を通
    過させることを含んでいる請求項10に従っている結束部材形成方法。
  12. 【請求項12】 熱成形は、材料の素材のモールディング又はキャスティン
    グを含んでいる請求項10に従っている結束部材形成方法。
  13. 【請求項13】 歯車,ローラー,又は板が加熱されている請求項11に従
    っている結束部材形成方法。
  14. 【請求項14】 歯車,ローラー,又は板が冷却されている請求項10に従
    っている結束部材形成方法。
  15. 【請求項15】 歯車,ローラー,又は板の間を通過させられる以前に材料
    の素材が加熱されている請求項10に従っている結束部材形成方法。
  16. 【請求項16】 歯車,ローラー,又は板の間を通過させられた後に材料の
    素材が冷却されている請求項10に従っている結束部材形成方法。
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