JP3939657B2 - タイラチェットのマガジンストリップ及びその取り扱い用の工具 - Google Patents

Description

技術分野及び背景技術

その両端がタイラチェット（tie ratchet）により保持されるタイループ（tie loop）による特にケーブルハーネスのような物品の機械的な結束のために、可撓性のウェブ（web）により互いに連結されたマガジンストリップ（magazine strip）の形態でタイラチェットが結束工具に供給され、ウェブは使用前に結束工具内でそれぞれ切断される。ウェブが１回の切断のみで切断されると、突出する切れ残り（stub）が残される。確かに、これらの切れ残りを避けるためにウェブの両端で２回切断を実行することによりウェブをほぼ完全に除去することが知られている。しかしながら、この２回の切断の結果切屑が生じ、この切屑は多くの用途（例えば航空機や人工衛星構造）において制御できない態様でその位置に残されてはならず、好ましくない。従って、本発明は、ウェブが切断されたときにラチェットに切れ残り片が残ることを想定している。特に分離切断が中央で行われなかった場合（欧州特許第２９７，３３７号の図３）や、ウェブが水平方向に突出するフランジに配置されている場合（米国特許第４，６１０，０６７号の図１）には、切れ残り片の縁が尖り、負傷の危険性が生じる可能性がある。しかし、例えウェブが対称に切断され、互いに平行なラチェットの壁から直接突出しても、ラチェットの寸法に対して相対的に長い（米国特許第４，６８０，８３４号の図６から図８）。

従って、本発明の目的は、タイラチェットから突出するウェブの切れ残りによる負傷の危険性の問題を低減することである。本発明に係る解決策は、タイの端部を保持してケーブルハーネスのような長尺な物品を結束するために設けられ、ウェブにより互いに連結された請求項１に記載されたようなタイラチェットのマガジンストリップを提供することにある。これらのウェブの長さは１ｍｍ及び／又はマガジンストリップの方向のラチェットの寸法の１／８以下である。ウェブの幅がラチェットの幅の半分以下であるという公知の特徴と、ウェブの長さが１ｍｍ以下（従って、ウェブの切れ残りの長さが約１／２ｍｍ以下である。）という新規な特徴との相互関係により、負傷の危険性が大幅に低減される。

隣接するラチェット間の長さが短いので、互いに向かい合うこれらのラチェットの表面間の距離も小さい。これによってラチェットを製造する射出成形金型に問題が生じる可能がある。これらの金型はそれぞれのラチェットについて一群の型穴を有する。ラチェット間の距離は型穴を隔てる金型の壁により形成される。安定性と熱拡散性の点で、これらの壁は所望の程度まで薄くすることができない。これが従来の公知のマガジンストリップにおいて隣接するラチェット間、従ってウェブの長さが本発明に係る所望の長さよりも長い理由の１つである。

本発明は、互いにほぼ平行な隣接するラチェットの表面部の幅を、ラチェットの幅よりも実質的に小さく形成することで、ラチェット表面間の距離、従ってウェブの長さを低減でるきことを認識している。これは互いに対向するラチェットの側部が、中央の限定された領域のみで実質的に互いに平行で、当該領域の側部に対しては分岐して楔形に広がる空間を形成する傾斜した表面により画定されることで達成される。製造金型については、これは隣接する型穴間の金型壁が、それらの間に狭い壁片を保持する楔形状で厚い一対の安定した構造によってまず形成され、狭い壁片は幅が小さいので比較的薄くてもよいことを意味する。

本質的に平行な表面部の幅は、ラチェットのいずれかの幅の３／４以下が好ましく、好適には全幅の２／３以下である。

確かにウェブがラチェット本体を形成する壁に直接配置するのではなく、個々のラチェットから隣接するラチェットの方向に突出し、かつウェブに対して厚みを増しているビードに配置することが考えられる。しかしながら、そうであってもウェブ又はビードを支持する領域において互いに対向するラチェットの本質的に平行な表面部間の距離は、１ｍｍ以下であることが好ましい。ビードは、ウェブの中央領域に対して厚みを増したウェブの根元領域により形成してもよい。ウェブの根元領域としてみなすことができるのは、ウェブを支持する壁面に隣接する領域のウェブである。

ウェブはラチェットのタイ進入側面に隣接して配置される。タイ進入側面は、結束される物品を囲むタイループの両端がそこからラチェットに進入するラチェットの側面をいう。この側部はラチェット内のロック部材の配置により決定される。

公知のマガジンストリップ（米国特許第４，６１０，０６７号、米国特許第４，６８０，８３４号）では、ウェブは非常に細く設計されている。その理由は、明らかに切断時に加えられる切断力を低減するためにウェブの横断面が小さく維持されるという事実による。しかし、ウェブが狭いとマガジンストリップが不安定であるという欠点がある。特に、ストリップの長手方向回りにラチェットが互いにねじれる危険性がある。取り扱い用の工具内へマガジンストリップを案内する際に、このねじれが問題となる可能性がある。本発明では、ウェブの幅がラチェットの幅の少なくとも１／４に等しいということにより、マガジンストリップの高い安定性を達成している。それにもかかわらず、本発明は、ウェブの幅に対する厚みの割合を小さく、すなわち１／５以下に維持することで、切断力を小さく維持することに成功している。この割合により、ウェブの幅が大きいことと相俟って、厚みが非常に小さくなる。従って、ウェブは、容易に切断することができるが横方向の曲げ（ウェブの平面を横切って延びる軸回り）及びマガジンストリップのねじりに対しては高抵抗である、薄いフィルムの形態とみなすことができる。

この連結用のウェブは共通の熱プラスチック成形より、隣接する両ラチェットと一体に連結されることが好ましい。それが不可能の場合には、ウェブは２つのラチェットの一方と一体に連結され、他方に対して押し込みロック式に連結されることが好ましく、押し込みロックは熱プラスチック状態からラチェットの材料により封入されている厚みを増した端部によりなされることが好ましい。

実際には予め定まるウェブの最小長さでのウェブの切れ残りの好ましい短さは、ウェブが中央で切断されるか否かによる。ウェブが中央で切断されるには、取り扱い用の工具内で切断されるウェブが正確に位置決めされる必要がある。公知の取り扱い用の工具の場合、取り扱い工具内でのラチェットの位置決めは、取り扱いのためにラチェットチェーンの最先端のラチェットを受けるラチェットホルダにおいてのみ行われる。従って、ラチェットチェーンの取り扱い用の公知の工具では、ラチェットホルダ付近に切断を実行するための機構が設けられている。しかし、この場合にはいずれにしても多数の部品がそこに詰めこまれるので、不都合である。従って、本発明の意図は、ラチェットを分離するための装置をラチェットホルダからより離れた距離に設けることにある。しかしながら、ラチェットの距離の公差（tolerance）により、ラチェットホルダ内に位置するラチェットが正確に位置決めされていたとしても、ラチェットの位置をそこに正確に位置決めすることができず、非常に短い寸法のウェブの中心を正確に切断することはできない。ラチェットの供給方向に可動であって、マガジンストリップの位置決め装置を支持する支持部に分離装置を配置することで、本発明はこの問題を解決する。この位置決め装置は、マガジンチェーンの供給のために設けられる駆動体により構成してもよい。

本願の関連で部品の幅というときには、それはマガジンストリップの長手方向を横切る方向と、ラチェットに設けられた開口をタイが通過する方向を横切る方向の寸法をいう。「長さ」という用語はマガジンストリップの長手方向の寸法をいう。「厚み」は関連する部分の表面の広がりに対して直交する寸法をいう。

有利な例示の実施形態を示す図面を参照して本発明をさらに詳細に説明する。

大幅に拡大して表示している個々のラチェットは、マガジンストリップの方向に対して平行な壁部１、この方向に対して垂直に延びる壁部２、及び斜めに延びる壁部３から構成される、囲み壁（encircling wall）を備えている。ラチェットはタイを結束するための貫通孔４と、タイの歯システム（tooth system）と相互作用するロック爪５とを含む。歯付のタイは矢印「６」方向にラチェット内に進入できるが、反対方向からは進入できないように、ロック爪５が配置されている。従って、ラチェットの側面７をタイ進入側面と呼ぶ。

マガジンストリップの隣接するタイは、ウェブ１０によって互いに連結されている。ウェブ１０は両方の隣接するラチェットとほぼ一体に形成されている。しかしながら、製品の種類に応じて、ウェブ１０は２つのラチェットの少なくとも１つに対して押し込みロック式（positive-locking manner）に連結されてもよい。この構造がウェブ１０ａに示されており、厚く、アンダーカットを施したウェブ１０ａのヘッド１１が、関連するラチェットの壁材１２に封入されている。熱プラスチック成形（hot plastic forming）の前にラチェットの金型内にウェブ１０ａの端部を挿入しておき、それによって凝固する前に材料１２が端部の周囲に流れることで、この封入がなされる。

ウェブ１０に近接する領域での壁部２の表面２’間の距離Ａは、０．８から１．３ｍｍであることが好ましく、あるいは１．１ｍｍに達することが好ましい。この距離Ａはラチェットの長さの６分の１、好ましくは８分の１を越えてはならない。ウェブ１０の根元領域１３は、中央領域１４と比べて厚いビード状となるように設計されている。これによって、まず壁部２とウェブ１０との間の力の伝達が改善され、負傷を引き起こす可能がある切断後のウェブの切れ残り（web stub）も短くなり、この切れ残りは、ビード１３間のウェブの薄い部分の長さが、０．６ｍｍ以下であることが好ましい。残留するウェブの切れ残り（ビードを含む）の長さは、０．７ｍｍ及び／又はラチェットの長さの１０分の１（好適には１２分の１）を上回るべきでない。図示の例では、ウェブ１０（ビードを含む）は、ラチェットの長さの約８分の１に対応する長さを有している。

ウェブの厚みＤは、要求される可撓性や強度に左右され、例えば０．２から０．４ｍｍであり、ラチェットの高さの１０分の１、好適に１５分の１よりも小さい。

ウェブの幅はラチェットの幅の約半分以下であり、タイの幅以下である。従って、ウェブ１０の両側端８は距離１６だけラッチの縁線１５に対して引っ込んでおり、この距離１６は２ｍｍ程度となり、ラッチの幅の少なくとも８分の１で、好適には少なくとも５分の１である。しかしながら、ウェブの幅はラッチの幅の少なくとも４分の１から３分の１である。ウェブの厚みの幅に対する比率は、概ね１／５から１／１０であり、これより大きくてもよい。

ラチェットの取り扱い中に、ウェブのほぼ中央にある切り目でラチェットが個別化される。ウェブの切れ残り１７が取り残され、ラチェット、タイループ１８、及び結束された物品１９に対する切れ残り１７の位置が図３及び図４に図示されている。隣接するラチェット２の壁部２とタイループ１８又は物品１９とにより形成される空間の襠（spatial gusset）の深さにある。ウェブの切れ残りが短く、かつ保護された位置にあることを考慮すると、負傷するような仕方で人が不注意に先端をこすってしまうことは殆どない。

マガジンストリップのラチェット間の距離が短いので、ウェブの長さを短くすることができ、製造に使用される金型における互いに対向する隣接するラチェットの壁部２間の壁厚を薄くできる。仮にラチェットの幅全体がこの薄い壁厚であると、問題がある。しかし、本発明により、壁部２の幅、従って関連する金型の壁の幅がラチェットの全幅よりも実質的に小さければ、非常に安全である。隣接するラチェットの斜めに延びる壁部３の間では、金型の壁は十分な厚みとなるので、安定性及び熱拡散性が良好となる。

壁部２の互いにほぼ平行に延びる表面２’の幅領域は、ラチェットの全幅の４分の３、好適には３分の２以下でなければならない。その方が好適ではあるが、壁部２，３を形成するためにラチェットの壁を厳密に多角形構造とする必要はない。ウェブ２を支持する壁部２の表面２’のほぼ平行な経路と、それに対して傾斜する外側の壁部３の経路は、図２の最下端のラチェットについて一点鎖線で示すように、連続曲線により再構成してもよい。１５°未満、おそらくはより大きな傾斜を本質的に平行であるとみなすことができる。

タイ１８がその上を通って締め付け状態に延びているタイ進入側面の隣接する縁２１上におけるウェブの切れ残り１７のすべての縁の高さ２０は、２ｍｍ以下（壁部２に対して平行に測って）、好適には１．２ｍｍ以下でなければならない。図示の例では、この寸法は約１ｍｍである。ラチェットの高さ２２の分数で表すと、この寸法は４分の１、好適には５分の１を越えてはならない。

図１から図８を参照して、取り扱い用の工具（handling tool）を説明する。ハンドル３２を有する工具本体３１は前端部にラチェット３４のホルダ３３（これ以上詳細には図示しない。）を備え、タイ３５は本発明との関係では重要でない手段によって矢印の方向にホルダ３３を通過し、結束される物品３６の周囲でループ３７形状に巻かれ、その自由端がラチェット３４に戻る。その後、タイに張力が加えられ、突出するストランド（strand）３５が切断され、ラチェット３４はラチェットホルダ３３から解放される（図７）。大幅に自動化された動作を可能にするために、取り扱われるラチェットは自動的にラチェットホルダ３３に供給される。個々のラチェット１がウェブ１０によって互いに連結されたラチェットチェーン４１の形態で、固定で大型のマガジン（図示せず）からラチェットが工具本体３１に到達する。工具本体３１では、ラチェットホルダ３３で開口するガイド溝４４にラチェットチェーン４１が受け入れられる。

ラチェットの供給及び単独化のための装置５０がガイド溝４４に設けられている。ガイド溝４４の表示は装置５０の領域で破断されている。しかし、この領域にもラチェットチェーン４１のガイドが設けられているのは言うまでもない。このラチェットのガイドと平行に、図において散点で示すスライド（slide）５１が矢印５２の方向にラチェットガイドと平行に可動となる搭載されている。２つのガイド壁５３は概略的にこのスライドガイドを示している。スライダを駆動するためにレバーアーム５４が設けられており、このレバーアーム５４は５５において適切な態様でスライド５１と相互作用し、工具本体３１に固定された旋回ピン５６回りに旋回可能である。レバーアーム５４はカムレバー５７に固定連結され、カムレバー５７は、電気モータにより軸６０回りに反時計回りに回転駆動されるカムプレート５９上に配置された２つのカム５９の回転経路に突出している。

レバー５４，５７に第３のレバー６１が固定連結され、このレバー６１の端部はばね６３のプッシュッド６２に連接されている。ばね６３はレバーアーム６１を（表示上）上方に押し、それによってレバーアーム５４の端部を工具の前部方向に押す。一方、図７に示すように、カム５８がカムレバー５７と係合すると、カムレバー５７は下向きに押される。

同時に、ばね６３に負荷がかけられた結果、カムレバー６１も下方に移動する。レバーアーム５４及びそれと共にスライド５１が（図において）右に、換言すればラチェットチェーン４１の供給方向と反対方向に移動する。カム５８がカムレバー５７を通過すると、ばね６３がレバー配置５４，５７，６１を反時計方向に旋回させ、それによってスライド５１を供給方向に移動させようとする。

ロック爪７０がスライド５１に連接されている。ロック爪７０はその先端がばね（図示せず。）により押されてラチェットチェーン４１と係合するように、設計及び配置されている。より概略的には、爪７０は供給力を作用させるために後ろ向きのラチェット表面と係合可能な表面を有している。

さらにまた、ばね（図示せず。）が矢印７２方向に作用する揺動部材ないしはロッカー（locker）７１がスライド５１に連結されている。ロッカー７１の前端はブレード７３を支持し、このブレード７３は、矢印７２と反対向きに移動する間に、連続するラチェット１間のウェブを切断するためのものである。このロッカー７１の切断動作を実行するために、ノーズ７５によりロッカー７１の後端を捉えるカムレバー７４が設けられている。カムレバー７４の下端は回転カム５８の回転経路に突出している。図６に示すように回転カム５８に捉えられると、旋回レバー７４は時計方向に回転し、ロッカー７１が矢印７２の方向と反対向きに回転する。この過程で、ブレード７３が切断を実行する。図示の実施形態では、カムレバー７４はスライドに連結されている。あるいは、ロッカー７１との相互作用が確保されれば、カムレバー４４は工具本体に取り付けてもよい。

爪７０は常に同様にラチェット１と相互作用するように設計されている。従って、個々の場合に爪７０により捉えられるラチェットは、爪に対して正確に規定された位置に配置される。スライド５１上での爪７０とブレード７３の相互距離は一定であり、ラチェットは常に同一の形状で常に互いに同一距離であるので、ブレード７３が２つの連続するラチェット１間の正確に中央でウェブ１０に突き当たることが保証される。仮に切断装置が工具本体上の固定位置に配置されているならば、このことは保証されない。動作のモードについて以下の説明から明らかなように、工具本体に対するスライダの個々の位置は限定されない。

図５から図７の表現は非常に概略的であるので、実際的な態様でロック機構を好適に実施する方法を図８に示す。スライド５１はラチェットチェーン４１の両側に位置し、ラチェットチェーン４１のガイド６５を形成している。切断装置の表示は省略している。ラチェットチェーン４１の各側部でスライド５１はそれぞれロック爪７０ａを支持し、ロック爪７０ａはばね（図示せず）によって好適には楔形に設計されるラチェット１間の中間空間内へ側方から押し込まれる。その結果、スライド５１に対するラチェットの位置が明確に規定される。工具ハウジングの固定位置にはさらにロック爪の対が配置されており、このロック爪の対も同様にばね力によりラチェットに対して押し付けられ、スライド５１が戻る間（図８において右向き）、ラチェットチェーンを同一位置に保持する。

ループ３７による物品３６の結束は図５の状態でなされる。この状態では、ばね６３はレバー構造６１，５４を介してスライド５１に供給力（feed force）を作用し、この供給力はロック爪７０を介してラチェットチェーン４１へ伝達される。その結果、最先端のラチェット３４が確実にラチェット３４がホルダ３３へ押し込まれ、スライド５１の位置は最先端のラチェット３４とロック爪７０の間に装填されているラチェットの長さにより決まり、これらのラチェット上にばね力６３によりスライドが支持される。スライド５１の前方に位置するラチェットの列は分離されたラチェットからなるので、それらが離れている距離は、分離前に離れている距離と対応する必要はなく、この状態でのスライド５１の位置はある許容範囲内で任意に変動する。これが切断装置７３がスライド５１上の爪７０と共に配置されている理由である。

工具の作業サイクル中、カムプレート５９は矢印の方向に連続的に回転する。結束操作が完了した時、カム５８はカムレバー７４の下端に達し、カムレバー７４を図６のように旋回させる。その結果、最新のラチェットが残りのラチェットの列から切断される。カム５８がカムレバー７４を離れた時、ばね力７２によってカムレバー７４はロッカー７１と共に図５及び図７に示す位置に再度揺動して戻る。

カム５８がカムレバー５７の端部に達し、カム構造を時計方向に旋回させる。その結果、ばね６３に負荷が作用し、ラチェットの寸法よりもわずかに長くスライド５１が後方（図７において右）に変位する。この戻りストロークの間、ロック爪７８（図８）はラチェットの列を同一位置に保持する。この過程で爪７０（ないしは爪７０ａ）は最も近接するラチェットのギャップに係合する。最先端のラチェット３４と共に連結された物品３６が工具から除去されてホルダが空になると、新たに最先端となったラチェットがラチェットホルダ３３に到達するまで、ラチェットチェーンと共にスライド５１がさらに移動する。このラチェットがラチェットホルダ中で受ける抵抗は、さらにラチェットチェーンを介してロック爪７０及びスライド５１まで伝達され、スライド５１を同一箇所に保持する。この過程で、ばね６３又はスライド５１の供給力が、スライドの前方に位置するラチェットチェーンに常に作用する。

爪７０の前方のラチェットは依然として後続のラチェットのチェーンに一体的に連結されているので、後続のラチェットのチェーンも締め付けられる。

非常に精密に規定された位置で連続するラチェット間の切断が実行され、それによって連続するラチェットに連結しているウェブ１０の長さを非常に短い寸法とできる、という利点を本発明は有する。ラチェットに残る切れ残りは、負傷を引き起こす可能がない程度に短い。これらの切れ残りを除去する必要がない。従って、このラチェットの分離により、切り屑のない切断が十分に可能である。また、本発明の特徴は、空間の利用上ラチェットの切断装置を収容することが困難である工具の先端から所望の十分離れた位置で、ラチェットの分離は行うことができる点にある。

マガジンタイの３つのラチェットを通る長手方向の断面図。 矢印「ＩＩ」方向での図１に対応する平面図。 結合状態でのラチェットの部分断面図。 矢印「ＩＶ」方向での図３の配置の平面図。 種々の機能状態での工具の断面図。 種々の機能状態での工具の断面図。 種々の機能状態での工具の断面図。 ロック爪の配置を示す図。 ウェブ及び隣接するラチェット部品の大幅に拡大した長手方向の断面図。

符号の説明

１ ラチェット
２，３ 壁部
２’ 表面
４ 貫通孔
５ ロック爪
７ タイ進入面
１０ ウェブ
１３ 根元領域
１７ ウェブの切れ残り
１８ タイループ

Claims (11)

1. ケーブルハーネスのような長尺な物品を結束するためのタイ（１８）の端部を保持するもので、かつタイ進入側面（７）近傍がウェブ（１０）によって連結されている複数のタイラチェットのマガジンストリップであって、前記ウェブの幅が前記タイラチェットの幅の半分以下であり、前記ウェブの長さが１．３ｍｍ及び／又は前記マガジンストリップの方向における前記タイラチェットの寸法の６分の１以下であるものにおいて、
   前記タイラチェットはそれぞれ囲み壁（１，２，３）を備え、
   前記囲み壁部は、前記マガジンストリップの方向に対して交差する方向に延びる第１の表面（２’）と、この第１の表面（２’）の両側から前記マガジンストリップの方向に対して斜めに延びる第２の表面（３）とを備え、
   互いに対向する前記タイラチェットの前記第１の表面（２’）間に前記ウェブ（１０）が配置され、かつ
   前記第１の表面（２’）の幅は前記タイラチェットの全幅の４分の３以下であることを特徴とする、タイラチェットのマガジンストリップ。
2. 前記ウェブ（１０）の長さは、１ｍｍ及び／又は前記マガジンストリップの方向における前記タイラチェットの寸法の８分の１以下であることを特徴とする、請求項１に記載のマガジンストリップ。
3. 前記本質的に平行な表面部（２’）の幅は、前記タイラチェットの全幅の３分の２以下であることを特徴とする、請求項１又は請求項２に記載のマガジンストリップ。
4. 前記ウェブ（１０）に近接する領域における前記本質的に平行な表面部（２’）間の距離は１．３ｍｍ以下であることを特徴とする、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のマガジンストリップ。
5. 前記ウェブ（１０）の根元領域（１３）は、前記ウェブの中央領域（１４）に対して厚くなっていることを特徴とする、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のマガジンストリップ。
6. 前記ウェブ（１０）の幅は、前記タイラチェット幅の少なくとも４分の１と等しいことを特徴とする、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のマガジンストリップ。
7. 前記最小厚みの前記ウェブ（１０）の幅に対する割合が１／５以下であることを特徴とする、請求項１から請求項６のいずれか１項に記載のマガジンストリップ。
8. 隣接する前記タイラチェットとそれらを連結する前記ウェブ（１０）は一体であることを特徴とする、請求項１から請求項７のいずれか１項に記載のマガジンストリップ。
9. ２つの隣接する前記タイラチェットを連結するウェブ（１０ａ）は、これら２つのタイラチェットの一方と一体に連結され、他方に対して押し込みロック式に連結されていることを特徴とする、請求項１から請求項８のいずれか１項に記載のマガジンストリップ。
10. 前記請求項３から請求項８のいずれか１項に記載のマガジンストリップの一部である前記タイラチェット（３４）で端部が保持されるタイ（３７）によって特にケーブルハーネスである物品を結束するための工具であって、前記タイラチェット（１）を互いに分離するための手段（７３）を有するものにおいて、前記タイラチェット（１）の供給方向（５２）に可動であると共に、マガジンストリップ（４１）の位置決め手段（７０）を支持する支持部（５１）に、前記分離手段（７３）が配置されていることを特徴とする、工具。
11. 前記位置決め手段（７０）は、少なくとも一つの駆動体（７０ａ）からなり、かつ前記支持部（５１）は前記マガジンストリップ（４１）を供給するために駆動されることを特徴とする、請求項１０に記載の工具。

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