JP3304659B2 - 小径梱包物結束用の樹脂バンド結束方法と結束工具 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ＰＰバンドやエステル
バンドやナイロンバンド等の熱可塑性の樹脂バンドを用
いて物品を結束するバイブレーション溶着型の結束工具
による結束方法とその結束工具の改良に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来から、樹脂バンドを用いた物品の結
束方法は広く採用され、そのための結束工具も多く使用
されてきたが、例えば、従来の結束工具の不都合な使用
状態を表す図１および図２に示すように、従来の結束工
具のほとんどのものは、結束時にバンドと被結束物の間
に長くて厚いベースプレートが存在するため結束作業が
終わってベースプレートを結束済みのバンドの下から抜
き去った際にバンドの収縮量だけではカバーしきれない
大きなバンドの緩みを生じるために、丸い梱包物や小径
のパイプ束などの小径梱包物の結束に不向きであった。

【０００３】このような問題点は、結束バンドの下に挿
入されるベースプレートが長くて厚いことに起因してお
り、図３に示すような被結束物がベースプレートの長さ
以上の平坦部を有する木箱などの場合には、さほどでも
ないとしても、図１に示すような外周が丸い梱包物の周
囲を結束する場合や、図２に示すような六角成型したパ
イプ束などの外形の小さい小径の梱包物を結束する場合
には、梱包物の実際の全周長さと結束時のバンド全長の
差がより大きくなるため、結束が終わって、結束バンド
の下からベースプレートを抜き去った際に、結束バンド
の残留張力による収縮量だけでは前記の長さの差を吸収
しきれずに、しばしば結束バンドが緩んで外れるトラブ
ルが発生することがあった。

【０００４】従来、この種の結束工具においては、この
ようなトラブルを避けるために、図３に示すように、被
結束物に少なくともベースプレートの長さＬ_ｏ以上の平
面を有する箱状の梱包物を選んで使用する姑息な手段が
取られて来た。しかしながら、被結束物に長さＬ_ｏ以上
の平坦部があったとしても、ベースプレートの厚みＴ_ｏ
が厚すぎれば、結束バンドの下からベースプレートを引
き抜いた際に、バンド張力による収縮だけではカバーし
きれない若干の緩みが生じることは言うまでもない。

【０００５】このため、従来の結束工具においては、バ
ンドの引締力をできるだけ大きくして、バンドに最大の
弾性伸びを与えておいて、ベースプレートを抜き去った
後、バンドの弾性伸びの収縮作用によって前記の緩みに
対応する必要があった。しかしながら、いかに伸縮性に
富む樹脂バンドといえども、その伸び量には限界があ
り、又、樹脂バンド特有の塑性という性質があるため、
あまりにも強すぎる引締力をかけると、バンドに永久伸
びを生じて、一度伸びたバンドが再び元の長さに戻らな
くなってしまい、緩みの解消に役立たないことがあっ
た。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来の結束
工具の有するこのような問題点に鑑みてなされたもので
あり、その目的とするところは、最近急激に増えてきた
小径小物梱包物の手動結束の需要に対応するために、結
束後の緩みの原因になるベースプレートの大きさ（長さ
Ｌ×厚さＴ）を極力小さくして、小さな梱包物でも緩み
の少ない結束ができる結束方法とその結束工具を提供し
ようとするものである。

【０００７】本発明の他の目的は、特別な把持手段を用
いることなく、非常に強いバンドの引締力に対抗して結
束バンドの先端を強固に工具本体に固着させるために、
結束バンドの先端の一部を折り曲げて溶着ベースの下に
敷き込み、引締め時にバンドにかかる張力を利用して前
記溶着ベースの先端部に設けてある三角歯がバンドの屈
曲部に食い込むように配置した、非常に簡単な構造で、
確実に作動する安価なバンド先端の固定方法とそのため
の工具を提供しようとするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の目的を
達成するために、次のような手段を用いて対処した。基
本的には、図４に示すように、緩みの原因となるベース
プレートを溶着用のベースと引締用のベースの二つに分
けて、その内一つの溶着ベースのみが結束バンドの下に
介在するようにし、他の引締ベースは被結束物に残る結
束バンドの上側に来るように配置した。

【０００９】また、バンド先端の固定方法として、図５
に示すようにバンドの先端の一部分を１８０°に折り曲
げて、バンドの折り曲げ部分を溶着ベースの底に敷き込
むようにして挿入し、バンドの屈曲部を溶着ベースの先
端部分に引っかけて、引締め時にかかる強い引締力に対
抗してバンドを固定するようにし、さらに、より確実な
バンド先端の固定を行うために、溶着ベースの先端に鋭
利に尖った複数のピラミッド状の三角歯を一列に配列し
て、引締め時にかかる強い張力によって前記三角歯がバ
ンドの屈曲部により深く食い込むようにした。すなわ
ち、本発明の小径梱包物結束用の樹脂バンド結束方法
は、被結束物に樹脂バンドを巻き付け、前記樹脂バンド
を引き締め、前記樹脂バンド重合部にバイブレーション
溶着を施し、余剰バンドの切断を行う樹脂バンド結束方
法であって、前記樹脂バンドの先端を一部分折り曲げ
て、バンド先端部及びバンド屈曲部を形成し、前記バン
ド先端部を溶着ベースの底に敷き込み、前記バンド屈曲
部を前記溶着ベースの先端部に設けられた複数のピラミ
ッド状の三角歯に引っかけるように装着し、後続のバン
ドを引締ベースの下を通して被結束物の周囲に巻き付
け、被結束物を一周したバンドを溶着ベースに引っかけ
た前記バンドの上に通した後、さらに引締ベースの上を
通してタイトホイールとの間に通して装着することを特
徴とする。また、本発明の小径梱包物結束用の樹脂バン
ド結束工具は、物品に樹脂バンドを巻き付けて結束する
ためのベースプレート、引締装置、接合装置、およびカ
ッターを有する樹脂バンドの結束工具において、ベース
プレートを溶着ベースと引締ベースに分割すると共に、
折り曲げたバンドの屈曲部が当たる溶着ベースの先端部
が鋭利に尖り、さらに尖った先端部に複数のピラミッド
状の三角歯を設けて、バンド引締め時に前記三角歯が前
記バンドの屈曲部に食い込むように配置したことを特徴
とする。

【００１０】

【発明の作用】本発明の結束工具の作用について、図４
を主に引用しながら詳しく述べる。図４に示す被結束物
は、本発明の結束工具が好適に使用できる被結束物の一
例で、ここでは７本のパイプを六角形状に組み合わせた
パイプ束であり、従来の結束工具では、図２に示すよう
に結束後のバンドの緩みが大きくなり過ぎて使用できな
かったものである。

【００１１】図４に示す本発明の摩擦溶着型結束工具
は、大要において本発明者に係わる特許願（特願平５−
６３４８７）に類するものである。したがって、バンド
の引締め装置および摩擦溶着機構を用いた接合装置およ
び余剰バンドの切断機構などの作用の詳細については、
前記の特許願に細密に述べられているので、参照して頂
きたい。

【００１２】図４に示す本発明の結束工具１が、前記の
特許願の結束工具や図１および図２に示す従来の結束工
具の形態と大きく異なっている点は、結束バンドの下に
介在するベースプレートの形状とその大きさが異なって
いることである。すなわち、図１から図３に示す従来の
結束工具のベースプレート１０においては、摩擦溶着機
構と余剰バンドの切断機構を含む接合装置およびバンド
引締め装置の下のすべてにわたって大きなベースプレー
ト（長さＬ_ｏ×厚さＴ_ｏ）が結束バンドの下に介在して
結束バンドの緩みに関係しているのに対して、本発明の
結束工具においては、図４に示すように、溶着機構と余
剰バントの切断機構の下のみに溶着ベース１１（長さＬ
×厚さＴ）が結束バンドの下に介在しており、引締め装
置の下にある引締ベース１２は結束済みバンドの上側に
存在しており、結束バンドの緩みとは無関係な位置に配
置されていることである。

【００１３】この結果、バンドの下に介在する本発明の
結束工具のベースの長さＬは、必然的に従来の結束工具
のベースプレートの長さＬ_ｏに比べて大幅に短くできる
だけでなく、溶着ベースと引締ベースを分離したので、
引締め装置の引締力によって発生するくさび作用による
大きな圧下力が溶着ベースにかからないので、結束バン
ドの下に介在する溶着ベースの厚みＴを従来の結束工具
のベースプレートの厚みＴ_ｏに比べて大幅に薄くするこ
とが可能になった。

【００１４】また、本発明の結束工具においては、従来
の結束工具の場合と異なって、図４に示すように、バン
ドの先端が折り曲げられて溶着ベースの下に敷き込まれ
ている。これは、引締力に対抗してバンドの先端を固定
するための最も簡単で安価な固定方法であり、さらに、
より確実なバンド先端の固定を行うために、図５によく
示すように、溶着ベースの先端部分に鋭利に尖った複数
のピラミッド状の三角歯を設けて、バンドの引締力によ
ってバンドの屈曲部が前記三角歯に食い込むようにして
ある。この結果、下バンドの先端を固定する特別な把持
手段を必要とせず、緩みを解消するための引締力を最大
にすることができる。

【００１５】

【実施例】本発明の結束方法を具現した結束工具１の好
適な実施態様を図面によって詳しく説明する。まず、図
４において、バンド３の先端は１８０°折り曲げられて
バンド屈曲部３２を形成し、バンド先端部３１は溶着ベ
ース１１の下に敷き込まれている。バンド屈曲部３２に
続く後続のバンドは溶着ベースの上に乗って、下重なり
バンド３３を形成しており、引締ベース１２の手前で下
向きに折れ曲がり、被結束物２の周囲に巻き付けられ、
被結束物を一周したバンド３は前記溶着ベースの上に戻
り、上重なりバンド３４を形成して、そのまま引締ベー
スの上に通され、さらにタイトホイール４１とアンビル
２０の間を通して装着されている。

【００１６】ここで溶着ベース１１の構造を詳しく説明
すると、図５に示すように、工具フレーム５０にボルト
で締結するためのボルト穴２１を有するベース本体２０
からバンド重合部３０を支える溶着ベース１１が突き出
しており、前記の溶着ベース１１の上面には下重なりバ
ン３３ドの振動運動を規制するために、多数の鋭利な拘
束歯２２が一面に設けられている。また、バンド屈曲部
３２が当たる溶着ベース１１の先端部分には、複数の鋭
利なピラミッド状の三角歯２３が設けてあり、引締力が
強ければ強いほどバンド屈曲部３２により深く食い込
み、バンドの固定を確実なものにする。

【００１７】また、溶着ベース１１の上面後部には、前
述した下重なりバンド３３の振動運動を規制する拘束歯
２２が設けられていない平滑部２４が設けてあり、ここ
で余剰バント３５を切り離す切断用のカッター１７が上
重なりバンド３４のみを切断するように構成されてい
る。本発明の結束工具に使用されている余剰バンド切断
装置の詳細については、本発明者が考案した実用新案登
録願（実願平４−７７５４０）に詳しく述べられている
ので参照願いたい。

【００１８】また、引締ベース１２の構造を詳しく説明
すると、図６および図７に示すように、バンド３を支え
る引締ベース１２は、ハンガーピン４２が通るピン穴４
３で支持されるベーリングホルダー４４の一部分として
Ｌ字型に突き出している。さらに、引締ベース１２の中
央には表面が平滑に仕上げられたアンビル４５がねじ込
まれ、タイトホイール４１との間のスキマを調節できる
ようになっている。

【００１９】このようにして、構成された図４に示す本
発明の結束工具１は、従来の結束工具に比べて、バンド
重合部３０の下に介在する溶着ベース１１の大きさが、
長さＬにおいて従来のベースプレートの長さＬ_ｏの三分
の一になり、厚さＴにおいて従来のベースプレートの厚
みＴ_ｏの半分になった。この結果、緩みの原因となる結
束バンドの下に介在する溶着ベースの大きさ（長さＬ×
厚さＴ）が従来の結束工具のベースプレートの大きさ
（長さＬ_ｏ×厚さＴ_ｏ）の六分の一になり、従来、結束
できないとされていた小径小物梱包物の結束が可能にな
った。

【００２０】次に、本発明の結束工具１の作動をより理
解しやすくするために、図４、図５および図８を参照し
ながら、その作動を簡単に説明する。

【００２１】まず、図４に示す結束工具１の引締め装置
４のロータリーバルブ４０を操作すると、引締装置４の
動力源であるエアモータが回転し、タイトホイール４１
が反時計方向に回転し、バンド３は右側に引っ張られて
移動する。バンド３が被結束物２の周囲にほぼ巻き付く
と、溶着ベース１１の先端部に既にバンド先端部３１を
折り曲げて装着してあるバンド３のバンド屈曲部３２が
引っ掛かる。タイトホイール４１がさらに反時計方向に
回転してバンド３を強く引締めると、バンド３の屈曲部
３２は、図５に示す溶着ベース１１の先端部の三角歯２
３に食い込み、強い引締力に対抗して、バンドの先端が
しっかりと固定される。被結束物２の周囲にバンド３が
ぴったりと隙間なく巻き付くと、前記エアモータはスト
ールトルクに達して停止し、タイトホイール４１はバン
ドの張力を保ったまま回転を止める。

【００２２】続いて、結束工具１の接合装置５を作動さ
せるバルブ装置６を操作するバルブレバー７を押すと、
図８によく示されている加圧シリンダ８に圧縮空気が供
給されてピストン１３を押し下げ、前記ピストンに装着
された加圧ピン１４を介してバイブレータ１５をバンド
重合部３０に押し付けると同時に、前記ピストン１３に
装着されたカッターピン１６を介してカッター１７（図
４参照）を押し下げ、同時に前記バルブ装置６から圧縮
空気がバイブレーションモータ９（図４参照）にも供給
され、動力源のエアモータが回転し、偏芯軸１８を介し
て前記バイブレータ１５をバンドの幅方向に高速振動さ
せ、バンド３の重合部３０にバイブレーション摩擦溶接
を施して耐張継目を形成すると共に、同時にカッター１
７が被結束物２を結束したバンド３から後続の余剰バン
ド３５を切り離す。

【００２３】最後に、バイブレータ１５とカッター１７
およびタイトホイール４１を結束済みのバンドから離し
た後、結束工具１全体をやや後ろの方向に移動させて、
バンドの屈曲部３２から溶着ベース１１の先端の三角歯
２３を引き抜きながら、溶着ベース１１を結束バンド３
の下から抜き去ると、被結束物２に結束されたバンド３
は引締力によって伸びていた伸び量の内、溶着ベースの
すきま分の長さを収縮し、若干の残留張力を残して被結
束物２にぴったりと巻き付く。

【００２４】

【発明の効果】本発明の結束工具を使用して実施した小
径小物結束のテスト結果は、それぞれ次の通りであっ
た。

【００２５】外径３４ｍｍ（管の呼び２５Ａ）のパイプ
７本を六角形状の束に組み合わせた被結束物を幅１９ｍ
ｍ×厚み１ｍｍのＰＰバンドを用いて、引締力約２００
Ｋｇの力で３カ所結束したものは、各結束個所ともバン
ドの緩みはなく良好な結束が得られた。

【００２６】直径９ｍｍの鋼製の棒鋼を集めて外径２０
０ｍｍの丸い束に集束した被結束物を幅１９ｍｍ×厚み
１ｍｍのエステルバンドを用いて、引締力約２５０Ｋｇ
で４カ所結束したものは、各結束個所ともバンドの緩み
はなく、良好な結束が得られた。

【００２７】厚さ１ｍｍの鉄板を外径約４００ｍｍのコ
イル状に巻き取った被結束物の外周２カ所を幅１９ｍｍ
×厚み１ｍｍのナイロンバンドを用いて結束したもの
は、各結束個所ともバンドの緩みはなく、良好な結束が
得られた。

【００２８】本発明は、上述のテスト結果が示すとお
り、従来の結束工具では結束が不可能であった小径小物
梱包物の結束が可能になり、樹脂バンドの適用範囲を大
幅に広げることができるだけでなく、その構造が簡単
で、故障がなく、かつ確実に作動する安価なバンド先端
の固定方法を提供し、手動結束工具の進歩に大きく寄与
するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の結束工具を用いて、外径が丸い比較的小
さなコイル状の被結束物を結束する状態をあらわす全体
図である。

【図２】従来の結束工具を用いて、六角成型された比較
的小さなパイプ束を結束する状態をあらわす全体図であ
る。

【図３】従来の結束工具を用いて、ベースプレートより
も長い平坦部を持つ箱状の被結束物を結束する状態をあ
らわす全体図である。

【図４】本発明の結束工具を用いて、六角成型された比
較的小さなパイプ束を結束する状態をあらわす全体図で
ある。

【図５】図４に示す溶着ベース１１のみを拡大して説明
する斜視図である。

【図６】図４に示す引締ベース１２のみを取り出して説
明する正面図である。

【図７】図６のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。

【図８】図４のＡ−Ａ線に沿った断面図である。

【符号の説明】

１ 結束工具 ２ 被結束物 ３ バンド ４ 引締め装
置 ５ 接合装置 ６ バルブ装
置 ７ バルブレバー ８ 加圧シリ
ンダ ９ バイブレーションモータ １０ ベース
プレート １１ 溶着ベース １２ 引締ベ
ース １３ ピストン １４ 加圧ピ
ン １５ バイブレーター １６ カッタ
ーピン １７ カッター １８ 偏芯軸 ２０ ベース本体 ２１ 取付け
穴 ２２ 拘束歯 ２３ 三角歯 ２４ 平滑部 ３０ バンド
重合部 ３１ バンド先端部 ３２ バンド
屈曲部 ３３ 下重なりバンド ３４ 上重な
りバンド ３５ 余剰バンド ４０ ロータ
リーバルブ ４１ タイトホイール ４２ ハンガ
ーピン ４３ ピン穴 ４４ ベーリ
ングホルダー ４５ アンビル ５０ 工具フ
レーム。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】被結束物に樹脂バンドを巻き付け、前記樹
   脂バンドを引き締め、前記樹脂バンド重合部にバイブレ
   ーション溶着を施し、余剰バンドの切断を行う樹脂バン
   ド結束方法であって、 前記樹脂バンドの先端を一部分折り曲げて、バンド先端
   部及びバンド屈曲部を形成し、前記バンド先端部を溶着
   ベースの底に敷き込み、前記バンド屈曲部を前記溶着ベ
   ースの先端部に設けられた複数のピラミッド状の三角歯
   に引っかけるように装着し、後続のバンドを引締ベース
   の下を通して被結束物の周囲に巻き付け、被結束物を一
   周したバンドを溶着ベースに引っかけた前記バンドの上
   に通した後、さらに引締ベースの上を通してタイトホイ
   ールとの間に通して装着することを特徴とする小径梱包
   物結束用の樹脂バンド結束方法。
2. 【請求項２】物品に樹脂バンドを巻き付けて結束するた
   めのベースプレート、引締装置、接合装置、およびカッ
   ターを有する樹脂バンドの結束工具において、ベースプ
   レートを溶着ベースと引締ベースに分割すると共に、折
   り曲げたバンドの屈曲部が当たる溶着ベースの先端部が
   鋭利に尖り、さらに尖った先端部に複数のピラミッド状
   の三角歯を設けて、バンド引締め時に前記三角歯が前記
   バンドの屈曲部に食い込むように配置したことを特徴と
   する小径梱包物結束用の樹脂バンド結束工具。