JP2018520286A - セキュリティデバイス - Google Patents

Abstract

セキュリティデバイスは、各端部にロックユニットが取り付けられた可撓性のストラップを有する。ストラップは、エラストマー材料に埋め込まれた実質的に平面のアレイに配置された複数の長手方向に延びるマルチフィラメントケーブルを含む。エラストマー材料は熱可塑性又は熱硬化性である。ケーブルは、エラストマー材料との結合を生じるためにプライマーのコーティングを有する。プライマーコーティングをケーブルの外表面に限定すること、又はケーブルフィラメントの表面の一部はプライマーがないことを確実にすることが望ましい。これにより、ストラップの曲げ又は圧縮中のフィラメントの相対移動が容易になる。

Description

本発明は、セキュリティデバイス及び詳細にはそのようなデバイス用のストラップに関する。本発明は、特許文献１、特許文献２、特許文献３及び特許文献４を含む様々な特許公報に記載されている方法で手荷物及び軽車両を確保するためのデバイスに特に適用される。

本発明は、複数のワイヤ又はケーブルがエラストマー材料内に埋め込まれている、上述の種類のデバイスに使用するストラップに重点を置いている。このようなストラップは、例えば、参照される特許文献５から公知である。平らなベルト又はケーブルに同様に埋め込まれたワイヤを開示する特許文献６及び特許文献７も参照される。特許文献８もまた、加硫ゴムの連続した柔軟な外部被覆を有する高強度鋼ケーブルを開示している点で関連している。これらの文献及び前記の文献のそれぞれの開示は、参照により本明細書に含まれるものとする。

国際公開第１０／１０３３２７号 国際出願第ＰＣＴ／ＧＢ２０１４／０５３６４６号 米国特許第５７０６６７９号明細書 米国特許第６５１０７１７号明細書 欧州特許第１１０２９３３号明細書 米国特許第２５６３１１３号明細書 仏国特許発明第１２３９２９８号明細書 米国特許第４０５７０５６号明細書 国際公開第２０１６／０６７０２６号 米国特許第６９４９１４９号明細書

両端にロックユニットを備えたストラップを含むセキュリティデバイスであって、ストラップがそれを壊そうとする試みを阻止するように切断に対して十分に抵抗性があるセキュリティデバイスを提供する必要が継続的にある。より詳細には、その切断抵抗は、その試みを行うことに伴うリスクを容認するのに足りるほど迅速には（或いは全く）プロセスを完了できない程度に切断を妨害又は阻止するのに十分でなくてはならない。本発明は、切断装置（のこぎり、ボルト端切り機、ケーブルカッター又ははさみである）に不安定なターゲットを提供するストラップを有し、ストラップの両端にロックユニットが取り付けられたセキュリティデバイスである。

特許文献５のストラップと同様に、本発明によるセキュリティデバイスの可撓性のストラップは、エラストマー材料に埋め込まれた複数の長手方向に延びるマルチフィラメント（多繊維）ケーブルを含む。本発明によれば、エラストマー材料は熱可塑性又は熱硬化性であり、ケーブルは実質的に平面のアレイに配置され、ケーブルは材料との結合を生成するためのプライマー（下塗り）のコーティングを有する。必須ではないが、プライマーコーティングをケーブルの外面に限定すること、又はストラップ内のケーブルフィラメントの表面の一部はプライマーがないことを確実にすることが望ましい。これにより、ストラップの曲げ又は圧縮中のフィラメントの相対移動が容易になる。好適なプライマーは、ロードコーポレーションによって商標ケムロック（登録商標）で販売されているものであり、接着剤と共に使用することができるが、プライマーはエラストマーであることもできる。周囲の塊用の好ましいエラストマー材料は、熱可塑性ポリウレタンである。

本発明のデバイスにおいてストラップの両端にあるロックユニットは、任意の適切な形態をとることができる。特に好ましいロックは、特許文献９に記載されており、その内容は参照により本明細書に含まれるものとする。特に、ユニットが共通の軸線上で係合することによって互いにロックする場合、ユニットは、好ましくは、一般的に１５〜２５°の角度でストラップに取り付けられる。これにより、デバイスを開けること（ロック解除）及び閉めること（ロック）の両方を容易にすることができる。通常、ユニットは、デバイスを閉めるか又はロックするのに必要なストラップの曲げが少量だけ減少するように、反対向きに傾いている。

本発明のデバイスに使用されるストラップのケーブルは、様々な形態をとることができ、異なる引張強さを有するフィラメントを含むことができる。各ケーブルは、それ自体、通常はコアの周りで撚り合わせられた複数のマルチフィラメントワイヤを含み、各ワイヤは、それ自体、コアの周りで撚り合わせられた複数のフィラメントを含むことができる。これらの変形例のいずれにおいても、各コアは、それ自身のコアの周りで撚り合わせられた複数のフィラメントを含むことができる。通常、アレイは最も効果的であることが分かっている５〜６本のケーブルのものであるが、その数は重要ではない。好ましい断面寸法は、ストラップについては幅４〜６ｃｍ及び厚さ０．８〜１．２ｃｍの範囲であり、ケーブルについては０．６〜１．０ｃｍ、ケーブル内の単一又はマルチフィラメントワイヤについては１．５〜３．０ｍｍである。このようなマルチフィラメントワイヤにおけるフィラメントの典型的な直径は、０．１５〜０．３５ｍｍの範囲にある。

ストラップケーブルのフィラメントは一般的に、通常は亜鉛めっきされた鋼鉄であるが、ステンレス鋼を使用することができる。３０ＫＮまでの全破壊強度を有するケーブルでは、引張強さが２２００から３０００ＭＰａの範囲の高張力金属フィラメントが好ましい。６本のケーブルを使用する本発明のデバイスの一部のストラップは、１７０〜１８０ＫＮの破壊強度を有することができる。このような高い引張強さを有する０．２から０．４ｍｍの範囲の直径を有するワイヤを記載している特許文献１０を参照し、参照により本明細書に含まれるものとする。これは、０．２０ｍｍのフィラメント（ワイヤ）直径でそれぞれ３４００、３６５０、４０００及び４５００ＭＰａの最小引張強さを有する、「高」張力、「スーパー」張力、「ウルトラ」張力及び「メガ」張力の炭素鋼に言及している。このようなフィラメントは、十分な可撓性が保証されるならば、本発明によるデバイスのストラップに使用することができる。本発明によるデバイスのストラップに使用するのに適したワイヤ及びフィラメントはまた、スウェーデン、サンドビケンのサンドビックの一部であるサンドビックマテリアルズテクノロジーから入手可能である。本発明のデバイスにおけるストラップのフィラメントとして他の材料も使用することができ、炭素繊維、ケブラー又は様々な合成材料のような様々な材料の混合物も同様である。ケーブルは、言うまでもなく、金属材料と非金属材料との混合物を含むことができ、どのようなフィラメントの形態が採用されても、鉱物繊維のような追加の嵩上げ（バルキング）材を含めることができる。

ストラップのエラストマー材料は熱反応性であるので、本発明のデバイスにおけるストラップは、好ましくは外側の耐熱コートを有する。この耐熱コートは、コーティング又は成形されたスリーブ又は布であることができる。編み布スリーブは、その優れた弾性及び柔軟性によっていくつかの利点を有し、糸材成分の可動性によって切断に対する追加の妨害を提供する。

本発明のデバイスにおけるストラップは、一般に、ケーブルを覆う最小厚さのエラストマー材料を有する細長い又は矩形の横断面を有する。１つの好ましい横断面は、ケーブルの間が一方の側で平坦又は直線状であるが、他方の側でくぼんでいる。

もう１つは両側でくぼんでおり、３つ目は両側でくぼんでいるが、隣接するケーブル対の間でのみくぼんでいる。当然のことながら、ストラップの横断面はその剛性又は曲げ抵抗を決定し、剛性又は曲げ抵抗はそのサイズ及び最終用途に基づいて選択される。一般的なガイドとして、ケーブル間におけるストラップの最小厚さは単一ケーブルの直径の約半分であり、ワイヤ間における好ましい最小間隔は単一ワイヤの直径の約半分であり、ストラップの横断面は５：１から８：１の範囲の幅と厚さの比を有する。ケーブルの下塗りされた面は、通常、ストラップの外面から少なくとも１ｍｍである。

本発明によるデバイスにおけるストラップを切断しようとすると、エラストマー材料の内部でのケーブル内のフィラメントの可動性が刃の係合を妨げ、一方、材料内でのフィラメントの閉じ込めがフィラメントの分離を妨げる。結果として、一回のストローク又は切断でストラップを破断することができず、多くの試みが最初は少なくとも失敗に終わる。プライマーによって定められるケーブルと材料との結合は、ストラップ内のケーブルの移動を制限し、結果としてケーブルフィラメントの相対移動を制御又は決定する。これは、ケーブルフィラメントが、ケーブル内のワイヤとしてそれら単独で又は上述のようにケーブルから成るワイヤ内で撚り合わせられる場合に特に当てはまる。

本発明によるデバイス用のストラップの製造方法では、プライマーでコーティングされた複数のマルチフィラメントケーブルが共通の長手方向に延びる平面アレイに配置される。ケーブルのアレイは、加熱された熱可塑性材料又は熱硬化性材料の塊と共にダイを通って引き出され、その後、ケーブルが材料の中に埋め込まれた状態で冷却される。加熱された熱可塑性材料は、好ましくは、一般的に１８０〜２２５℃の温度でダイの中に及びダイを通って押し進められる。材料は、３：１の圧縮比を提供するスクリュー押出機によって加圧されることができる。言うまでもなくプライマーで予めコーティングしたケーブルを使用することができるが、上記方法は、通常は、最初にケーブルの表面を洗浄し、次いでケーブルの表面をプライマーでコーティングする準備工程を含む。次に相補的なロックユニットをストラップのそれぞれの端部に取り付けてセキュリティデバイスを完成する。

本発明の更なる詳細は、添付の概略図を参照する好ましい実施形態の以下の説明から明らかになるであろう。
本発明によるデバイスに使用するストラップの断面図である。 本発明のデバイスに使用する別のストラップの拡大断面図である。 図１及び２に示した種類のストラップに使用するのに適したケーブルの一形態の更なる拡大断面図である。 本発明によるセキュリティデバイスに使用するストラップを製造する方法を示す。 本発明によるデバイスを組み込んだセキュリティデバイスを示す。 本発明によるデバイスを組み込んだセキュリティデバイスを示す。 本発明のデバイスに使用するストラップの端部の斜視図である。 図５のストラップ端部の一方の分解図を示し、ケーブル端部を示す。

図１に示すストラップは、冷えて硬化したエラストマー材料４に埋め込まれた６本のケーブル２のアレイを有する。図示のストラップは、幅が約５ｃｍ、厚さが約１ｃｍであり、その横断面は図示のように平坦な上下面を有し、両側面は半円形である。各ケーブルは約６ｍｍの直径を有し、アレイは各ケーブルの周囲に最低でも少なくとも１ｍｍの材料を残して材料の中心に配置されている。ケーブルの間隔は１．５〜２．０ｍｍの範囲にあり、最も外側のケーブルとストラップの外側端との間隔は約２ｍｍである。これらの寸法は当然ながら変わる可能性があるが、ストラップの幅と厚さの比は通常は５：１から８：１の範囲にある。

図２に示すストラップも、冷えて硬化したエラストマー材料４に埋め込まれた６本のケーブル２のアレイを有する。しかしながら、この実施形態では、材料はケーブルの間が一方の側でくぼんでいる。ストラップの曲げに対する抵抗は、一方の側からの塊の除去によって、特に他方の側にある軸の周りで低減される。ストラップの両側面において、材料に２．５ｍｍの肩部６が形成されている。横断面は、その下面が平坦であり、下面と各ケーブル４との間は最小でも約１．５ｍｍ、上面の各ケーブルの上は最小でも約１ｍｍである。ストラップの全体の幅は約５ｃｍで、その厚さは約８ｍｍである。各くぼみの深さは約５．４ｍｍであるが、本発明のストラップにくぼみを使用する場合、それらの深さは通常はストラップ厚さの５５〜８０％、好ましくは５６〜７０％の範囲にある。

エラストマー材料は一般的に熱可塑性であるが、一部の用途に熱硬化性材料も使用することができる。好ましい材料はポリウレタンである。ストラップは全体として、通常はスリーブ内に封入されているか又は耐熱層でコーティングされている。

図３は、本発明によるデバイスのストラップに使用するのに適したケーブルの更なる拡大断面図を示す。図に示すように、ケーブルは、それら自体が別個のワイヤ内に配置された多数のフィラメントを含む。図は、６本のそのようなワイヤ８を７番目のコアワイヤ１０の周りに示している。各ワイヤ自体が多数のフィラメントで構成され、図面は１９番目のコアフィラメントの周りに１８本を有する１９本を示している。各ワイヤ８及び１０において、フィラメントは１９番目のコアフィラメントの周りで撚り合わせられ、ワイヤ８はコアワイヤ１０の周りで撚り合わせられている。我々は、テストで７本のワイヤを備えたケーブルが良好に機能することを見出した。

各ワイヤにおけるフィラメントの数は変わる可能性がある。我々は、図示のように各ワイヤに１９本を使用し、別のトライアルでは７本を使用したが、それも良好に機能した。特定の実施形態では、図２に示される種類のくぼんだストラップにおいて、各ワイヤは７本の２．６ｍｍ径のワイヤを有し、各ワイヤは７本の０．８ｍｍのフィラメントで構成されている。フィラメントは、同じ材料、通常は金属、亜鉛めっきされた鋼鉄又はステンレスであることができるが、様々な材料の組み合わせを使用することができ、バルキング繊維を含むことができる。

本発明によるストラップの製造のための簡単な手順を図４に示す。上述したフィラメントの選択された配列を有するマルチフィラメントケーブル２は、下塗りステーション１２においてプライマーでコーティングされ、ローラ１６によって平面アレイ１４でエラストマー材料を含むチャンバ１８に送られる。ケーブルとそれらのフィラメントは、通常は下塗りステーションに入る直前に洗浄され、必要に応じてこの段階で接着剤を添加することもできる。アレイはチャンバを通過し、所望の断面を有するダイ２０を通って引き出される。エラストマー材料はチャンバ１８に供給され、スクリューコンベヤ２２によって加圧下に保持され、それによりアレイ１４と同じ速度でダイ２０を通って押し出される。そうすると、エラストマー材料は、アレイ１４内のケーブルの下塗りされた表面と結合し、この結合は、安定化ステーション２４で材料が冷めて固まるときに生じる。結果として得られるストラップ２６は、次いで切断することができ、両端にロックユニット２８（図５参照）を取り付けることによって本発明のセキュリティデバイスに組み込むことができる。ケーブルアレイのチャンバ１８への入口は加圧ローラ３０によって密閉され、ダイ２０では材料自身によって密閉される。チャンバ内の材料の圧力及び温度は、材料の性質によって決まるが、ポリウレタンの場合、１８０〜２２５℃の範囲の温度及び３：１の圧縮比によって生じる圧力が適している。本発明の好ましい実施形態では、ケーブルフィラメントの表面の一部はプライマーなしで残される。これは、ケーブルの外面のみをコーティングし、内側のフィラメントを残すことによって達成することができる。フィラメント自体がケーブル内で別個のワイヤに形成される場合、ワイヤの外面をコーティングすることができ、この場合も先と同様に内部のフィラメントをコーティングされていないままにすることができる、プライマーコーティングのないフィラメントは互いに対してより良好に動くことができ、これによりストラップ全体としての柔軟性が高まる。この可動性は縦方向と横方向の両方であり、例えば刃又はのこぎりでストラップを切断しようとする試みに応じてケーブル及び／又はワイヤが圧縮又は移動するように、ストラップの切断に対する抵抗を補助する。

完成した本発明によるセキュリティデバイスを図５及び５Ａに示す。ストラップは編まれたスリーブ３２で囲まれ、図５に示すように、ストラップの両端にあるロックユニット２８が係合してデバイスを閉じる。図５Ａは、開いて平らに置かれた状態のデバイスを示す。自転車用ロックとして使用するのに適した閉鎖デバイスの典型的な長さは７３６ｍｍである。図に示すように、ロックユニットの一方は、本体３８の肩部３６から突出する雄要素３４を有する。他方のロックユニットと係合させるとき、要素３４及び肩部３６はスリーブ４０内に入れられ、要素はスリーブ内の解放可能なキャッチの後ろに掛かる。要素は、鍵穴４２に入れられた鍵（図示せず）によってデバイスをロック解除するためにキャッチから解放することができる。ロックユニットの一方にタブ４４が取り付けられ、デバイスをロック解除する際にロックユニットの分離を補助する。

図６は、本発明のデバイスに使用するストラップの端部を示し、その断面を示すために中央の長さが省略されている。各端部は、以下に説明するようにブラケット４６内に入れられ且つブラケット４６に取り付けられている。各ブラケット４６は通常はステンレス鋼の対を成す金属プレス加工品４８で構成され、プレス加工品は両側面をプレート５０で閉じることができる。プレス加工品には、プレス加工品をそれぞれのロックユニットに取り付けるリベット用の通路を形成するために連合する穴５２が形成されている。図５には１つのリベット５４が示されているが、完成したセキュリティデバイスではそれらは通常は見えないことが好ましい。当然のことながら、取り付け機構が好ましくは見えるべきでないことを念頭に置いて、リベット以外の取り付け機構を使用することができる。図に示すように、ブラケット４６はストラップのエラストマー材料から小さな角度、典型的にはストラップ軸線から１０〜２５°で突出している。これは、ストラップの製造における最終的な硬化段階の前に折り目５６において角度を設定することによって実現することができ、この点で、最終的な硬化の前にストラップの必要長さを切断できることが理解されるであろう。

図７は、ブラケット４６が分離して示された一方のストラップ端部を示している。図に示すように、エラストマー材料５８は６本のケーブル２を露出させるように剥ぎ取られており、中央のケーブル６０の端部は穴５２の間の空間を解放するように短くされている。ブラケットは、溶接又は接着などの適切な手段、或いはそれぞれのブラケットが単一の部品である場合は圧着によって、露出したケーブルに取り付けることができる。手段が接着剤である場合、高純度のエポキシ樹脂系接着剤が好ましい。手段が溶接である場合、ミグ（ＭＩＧ）溶接又はティグ（ＴＩＧ）溶接は満足のいくものである。他の方法では省略し得るスロット６２は、ブラケット４６又はプレス加工品４８をケーブルにパドル溶接してこの過程でケーブル上のコーティングを熱で剥がすのに使用することができるので、この点で有用である。取り付けられたブラケット及びケーブル上の保護コーティングを、塗装又は浸せき塗装によって必要に応じて後で追加することができる。

Claims (33)

1. セキュリティデバイスであって、
   各端部にロックユニットが取り付けられた可撓性のストラップを含み、
   前記ストラップは、熱可塑性又は熱硬化性のエラストマー材料に埋め込まれた実質的に平面のアレイに配置された複数の長手方向に延びるマルチフィラメントケーブルを有し、
   前記ケーブルは、前記材料との結合を生じるためのプライマーのコーティングを有する、セキュリティデバイス。
2. 前記エラストマー材料はポリウレタンである、請求項１に記載のセキュリティデバイス。
3. 前記ストラップ内の前記ケーブルフィラメントの表面の一部はプライマーがない、請求項１又は２に記載のセキュリティデバイス。
4. 異なる引張強さを有するフィラメントが各ケーブルに含まれている、請求項１から３のいずれか一項に記載のセキュリティデバイス。
5. 各ケーブルが複数のマルチフィラメントワイヤを含む、請求項１から４のいずれか一項に記載のセキュリティデバイス。
6. 前記ワイヤがコアの周りで撚り合わせられている、請求項５に記載のセキュリティデバイス。
7. 各ワイヤ自体がコアの周りで撚り合わせられた複数のフィラメントを含む、請求項５又は６に記載のセキュリティデバイス。
8. 前記コアもまたコアの周りで撚り合わせられた複数のフィラメントを含む、請求項６又は７に記載のセキュリティデバイス。
9. 前記ケーブルのフィラメントが鋼鉄である、請求項１から８のいずれか一項に記載のセキュリティデバイス。
10. 前記ケーブルのフィラメントが様々な材料のものである、請求項１から８のいずれか一項に記載のセキュリティデバイス。
11. 前記材料は金属又は非金属である、請求項１０に記載のセキュリティデバイス。
12. 耐熱性の外皮を有する、請求項１から１１のいずれか一項に記載のセキュリティデバイス。
13. 前記外皮はスリーブを含む、請求項１２に記載のセキュリティデバイス。
14. 前記ストラップの横断面は、前記ケーブルの間が前記アレイの一方の側で直線状であり、他方の側でくぼんでいる、請求項１から１３のいずれか一項に記載のセキュリティデバイス。
15. 前記ストラップの横断面は、前記ケーブルの間が前記アレイの両側でくぼんでいる、請求項１から１３のいずれか一項に記載のセキュリティデバイス。
16. 前記ケーブル間における前記ストラップの最小厚さが単一ケーブルの直径の半分である、請求項１４又は１５に記載のセキュリティデバイス。
17. 前記ワイヤ間における最小間隔は、単一ワイヤの直径の半分である、請求項１から１６のいずれか一項に記載のセキュリティデバイス。
18. 前記アレイは６本のケーブルを含む、請求項１から１７のいずれか一項に記載のセキュリティデバイス。
19. 横断面の幅と厚さの比が５：１から８：１の範囲である、請求項１から１８のいずれか一項に記載のセキュリティデバイス。
20. 前記ケーブルの少なくとも一部は、前記ロックユニットに取り付けるために前記ストラップの端部において突出している、請求項１から１９のいずれか一項に記載のセキュリティデバイス。
21. 前記ストラップの各端部において突出しているケーブルは、それぞれのロックユニットに取り付けられたブラケット内に入れられ且つ保持されている、請求項２０に記載のセキュリティデバイス。
22. 前記ケーブルは圧着によって前記ブラケット内に保持されている、請求項２１に記載のセキュリティデバイス。
23. 前記ケーブルは接着又は溶接の一方によって前記ブラケット内に保持されている、請求項２１に記載のセキュリティデバイス。
24. 前記ブラケットには前記ケーブルの両側にスロットが形成されている、請求項２２に記載のセキュリティデバイス。
25. 前記アレイの中央にある少なくとも１つの突出しているケーブルは、それぞれのブラケットをロックユニットに接続する結合のためのスペースを提供するために短くされている、請求項２１から２４のいずれか一項に記載のセキュリティデバイス。
26. 請求項１から２５のいずれか一項に記載のセキュリティデバイスを製造する方法であって、
    プライマーでコーティングされ且つ共通の長手方向に延びる平面アレイに配置された複数のマルチフィラメントケーブルを、加熱された熱可塑性又は熱硬化性のエラストマー材料の塊と共にダイを通して引き出し、
    次いで前記材料を前記材料内に埋め込まれた前記ケーブルと共に冷却して、前記プライマーが前記ケーブルと前記材料との結合を強化しているストラップを形成し、
    相補的なロックユニットをストラップの端部に取り付ける、方法。
27. 前記加熱されたエラストマー材料は加圧下にある、請求項２６に記載の方法。
28. 前記加熱されたエラストマー材料はポリウレタンである、請求項２６又は２７に記載の方法。
29. 前記ケーブルの表面をプライマーでコーティングする準備工程を含む、請求項２６から２８のいずれか一項に記載の方法。
30. 前記ケーブルは請求項３から１１に記載された特徴のいずれかを有する、請求項２６から２９のいずれか一項に記載の方法。
31. 前記ケーブルの少なくとも一部が、前記ロックユニットへの取り付けのために前記ストラップの端部において突出している、請求項２６から３０のいずれか一項に記載の方法。
32. 前記ストラップの各端部において突出しているケーブルはそれぞれのロックユニットに取り付けられたブラケット内に入れられ且つ保持されている、請求項３１に記載の方法。
33. 前記ケーブルは、圧着、接着又は溶接のうちの１つによって前記ブラケット内に保持されている、請求項３２に記載の方法。

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