JP6554362B2 - ベルトクランプ - Google Patents

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Description

本発明は、主として車両用の配線として用いられるワイヤハーネス等の被結束物を結束するためのベルトクランプに関する。
この種のベルトクランプは、所定の長さで可撓性をもつ帯状のベルトと、このベルトの長さ方向の一端部に結合されたバックルとを備えた樹脂成形品である。ベルトの表面には、複数のラック歯が該ベルトの長さ方向に沿って配列されている。一方、バックルの貫通路内には、先端に係止爪を有するバックル舌片が、その基端側を支点として撓み変形するように設けられている。そこで、ベルトをバックルの貫通路に挿入してループ状に引き締めると、ラック歯のいずれかに係止爪が噛み合うことにより、該ベルトはワイヤハーネス等の被結束物を結束した状態に保持される。
被結束物を結束するためのベルトの引き締めが完了した結束状態では、ベルトに対してバックルに対する挿入方向とは逆の抜去方向への負荷が働く。この負荷によって係止爪が引っ張られ、バックル舌片がベルト側に撓み変形し、係止爪の係止面に負荷を逃がす方向の傾きが生じる。この結果、結束状態のベルトに過大な抜去荷重が加わると、係止面の傾き角によってはベルトがバックルから抜け出てしまう。この対策として、係止爪の係止面およびラック歯の一方あるいは双方に、抜去荷重に抵抗する傾きの角度を予め設定しておく技術が知られている（例えば特許文献１参照）。
特許第５４７８３７４号公報
係止爪の係止面あるいはラック歯の傾き角を変更するには、ベルトクランプの成形金型において、抜き勾配の取り方やアンダーカット処理方法などの設計を見直すことが必要となる。
本発明は、このような課題を解決しようとするもので、その目的は、結束状態のベルトに過大な抜去荷重が加わっても、この抜去荷重に対する踏ん張り力を高め、かつ、バックル舌片の係止爪における係止面の角度などの設計変更を不要とすることである。
本発明は、上記の目的を達成するためのもので、以下のように構成されている。
所定の長さで可撓性を有するベルトと、ベルトの長さ方向の一端部に結合されたバックルとを備え、ベルトの長さ方向の他端部をバックルの貫通路に挿入してベルトをループ状に引き締めることにより被結束物を結束するベルトクランプであって、ベルトの表面に長さ方向に沿って配列されたラック歯と、バックルの貫通路内において、該貫通路の内壁に結合された基端側を支点として撓み変形するバックル舌片と、バックルの貫通路に挿入されたベルトのラック歯と噛み合わせるためにバックル舌片に設けられた係止爪とを備えている。係止爪は、ベルトがバックルの貫通路に挿入されて該係止爪がラック歯のいずれかに噛み合った状態において該ラック歯の歯面と対向する係止面を有している。バックルの貫通路に挿入されたベルトとバックル舌片とを干渉させて該バックル舌片を撓み変形させておくことにより、ベルトの引き締めが完了したときの係止爪の係止面とラック歯の歯面との間に所定の交差角が確保されている。この所定の交差角は、係止爪の先端面がラック歯における溝部の底面に干渉し、この干渉によるバックル舌片のラック歯からの浮き上がりによる撓み変形によって確保されている。




本発明においては、バックルの貫通路内にあるバックル舌片をベルトと干渉させて撓み変形させておくことで、ベルトの引き締めが完了したときのバックル舌片における係止爪の係止面とラック歯の歯面との間に所定の交差角を確保している。これにより、被結束物を結束した状態でのベルトに過大な抜去荷重が加わって係止爪の係止面とラック歯の歯面との交差角が完全に詰められたとしても、互いに面接触の状態は維持される。このため、抜去荷重に対する踏ん張り力が高まり、ベルトクランプとしての性能が向上する。
また、ベルトの引き締めが完了したときに係止爪の係止面とラック歯の歯面との間に所定の交差角が確保されているのは、このときのバックル舌片の撓み変形によるものであるから、ベルトやラック歯についてはもちろんのこと、バックル舌片の係止爪においても係止面の角度などの設計変更を不要とすることができる。
ベルトクランプの外観を表した斜視図。 ベルトクランプの外観を表した平面図。 ベルトクランプのベルトで被結束物を結束している状態の平面図。 ベルトの引き締めが完了したときのバックルの内部を表した断面図。 図４の一部を拡大して表した断面図。 ベルトに抜去荷重が働いたときのバックルの内部を表した断面図。 図６の一部を拡大して表した断面図。 変更実施例を図５と対応させて表した断面図。
以下、本発明を実施するための形態を、図面を用いて説明する。本実施の形態において例示されるベルトクランプは、図１，２で示すようにベルト１０、バックル２０およびアンカー３０に大別され、これらは合成樹脂材により一体に成形されている。ベルト１０は、所定の長さで可撓性を有する帯状になっている。バックル２０は、その上面２０ａにベルト１０の長さ方向の一端部１０ａが結合されてベルト１０と一体になっている。アンカー３０は、バックル２０の下面２０ｂに対して一体に結合されている。
バックル２０の内部は、ベルト１０をその他端部１０ｂから挿入することができる貫通路２２となっている（図１，４）。この貫通路２２の入口側からベルト１０の他端部１０ｂを挿入し、出口側に出てきた他端部１０ｂを引っ張ることにより、ベルト１０がループ状になる（図３）。したがって、被結束物（ワイヤハーネスＷ）の外周面にベルト１０を巻回してループ状とし、その状態でベルト１０を引き締めることにより、ワイヤハーネスＷの外周面を結束することができる。
ベルト１０は、その片側表面において長さ方向へ一定のピッチで配列されたラック歯１２を有する。ベルト１０がバックル２０の貫通路２２に挿入されたとき、つぎに説明するバックル舌片２４の係止爪２６がラック歯１２のいずれかに噛み合うことで、ベルト１０がループ状に保持される。ベルト１０は、ラック歯１２の両側において長さ方向へ非連続に形成された複数のリブ１４を有する。これらのリブ１４は、ベルト１０によって結束されたワイヤハーネスＷの外周面を局部的に押圧し、ワイヤハーネスＷが軸線方向へずれ動くのを抑えるといった周知の機能を果たす。
バックル２０は、その貫通路２２内に位置するバックル舌片２４を有する（図４）。このバックル舌片２４は、バックル２０の上面２０ａ内壁に結合された基端２４ａ側を支点として図４の上下方向へ撓み変形することができる。バックル舌片２４の先端側には、貫通路２２内に向かって突出した二個の係止爪２６が設けられている。これらの係止爪２６は、歯丈の小さい第１爪と歯丈の大きい第２爪とからなっているが、以下は主として歯丈の大きい第２爪を「係止爪２６」として説明する。
ベルト１０をバックル２０の貫通路２２に挿入して引き締めが完了した状態、つまりワイヤハーネスＷの外周面を結束した状態では、既に説明したようにバックル舌片２４の係止爪２６がラック歯１２のいずれかと噛み合っている（図４）。この状態における係止爪２６は、ラック歯１２における溝部１５の一つに入り込み、その係止面２８がラック歯１２の歯面１３と対向している（図５）。なお、ラック歯１２の歯面１３は、ベルト１０の挿入方向あるいは逆の抜去方向に沿った平面に対して通常、ほぼ直角に設定されている。また、係止爪２６の係止面２８についても、通常はバックル舌片２４の下面２４ｂに対してほぼ直角に設定されている。
図４，５で示すようにベルト１０の引き締めが完了した状態において、ラック歯１２のいずれかと噛み合った係止爪２６は、その先端面２９がラック歯１２における溝部１５の底面１６に干渉している。これにより、バックル舌片２４は、ラック歯１２から浮き上がる方向（上方向）へ撓み変形している。この結果、係止爪２６の係止面２８が、ラック歯１２の歯面１３に対して図５の左方向へ所定の角度で傾斜した状態となる。すなわち、ベルト１０の引き締めが完了した結束状態における係止爪２６の係止面２８には、ラック歯１２の歯面１３に対して交差角Ａが確保されている（図５）。
アンカー３０は、皿状のスタビライザー３２と、その中心部分から突出した脚部３４とを備えている。アンカー３０の脚部３４を、車両のパネルなどに開けられた取付け孔（図示省略）に差し込むことで、ワイヤハーネスＷのベルトクランプで結束された箇所が定位置に装着される。
以上のように構成されたベルトクランプにおいて、ベルト１０の引き締めが完了したときの係止爪２６の係止面２８とラック歯１２の歯面１３との間には、前述の交差角Ａが確保されている。ここで、ベルト１０に対して抜去方向への過大な外力、つまり図６で示す抜去荷重Ｆが加わったものとすると、この抜去荷重Ｆがラック歯１２および係止爪２６を通じてバックル舌片２４に作用し、バックル舌片２４が下方向へ撓み変形する。このため、図５で示す交差角Ａが詰められて係止爪２６の係止面２８とラック歯１２の歯面１３とが互いに面で接触した状態となる（図７）。この結果、係止爪２６の係止面２８によって抜去荷重Ｆが受け止められ、ベルト１０がバックル２０から抜けるといった事態は防止される。すなわち、抜去荷重Ｆに対するベルトクランプの踏ん張り力が高まる。
このように、ベルト１０の引き締めが完了した図４，５の状態では、抜去荷重Ｆに伴うバックル舌片２４の撓み変形を見越して、その逆方向へバックル舌片２４を撓み変形させて交差角Ａを確保しておくことにより、ベルト１０に抜去荷重Ｆが働いたときに係止面２８と歯面１３とが面接触の状態に保たれる。なお、図４，５の状態での係止爪２６とラック歯１２の溝部１５との干渉量を増やすことで、交差角Ａをより大きく確保することができる。その場合、一般的に想定される値の抜去荷重Ｆでは交差角Ａを詰め切ることができず、係止面２８は歯面１３に鋭角で接した状態で抜去荷重Ｆを受け止める。そして、ベルト１０に想定値を超える抜去荷重Ｆが加わったときに、係止面２８と歯面１３とが漸く面で接触して抜去荷重Ｆを受け止める。したがって、ベルト１０がバックル２０から抜け出るのを防止する性能が、より向上する。
図５で示す交差角Ａは、ベルト１０側とバックル舌片２４側との間における相対的な角度であり、バックル舌片２４の下面２４ｂと係止爪２６の係止面２８との角度（絶対的な角度）はほぼ直角に設定されている。したがって、係止爪２６の形状ならびに成形金型などは、これまでどおりに設計することができる。また、ベルト１０をバックル２０の貫通路２２に挿入して引き締めるとき、バックル舌片２４はベルト１０のラック歯１２から浮き上がる方向へ撓み変形しているため、抵抗が小さくなる。このため、ベルト１０を引き締める力が軽減され、ラック歯１２と係止爪２６との摩擦による削れといった不具合も抑えられる。
前述のように、ベルト１０の引き締めが完了した状態では図５で示す交差角Ａを確保するためにバックル舌片２４を上方向へ撓み変形させている。このため、係止爪２６の先端面２９とラック歯１２における溝部１５の底面１６との間に隙間が生じている（図５）。つまり、係止爪２６における先端面２９の一部が、ラック歯１２の溝部１５の底面１６から浮いており、その分だけ歯面１３に対する係止面２８の引っ掛かり代が減少している。この引っ掛かり代の減少は、ベルト１０に対して図６で示す抜去荷重Ｆが加わったときには解消されるものの（図７）、ワイヤハーネスＷの結束状態においてもラック歯１２の歯面１３と係止爪２６の係止面２８との引っ掛かり代を充分に確保しておくことは重要である。
そこで、係止爪２６の先端面２９と溝部１５の底面１６との間に隙間が生じないように係止爪２６の先端面２９に予め傾斜角をつけることが考えられる。しかし、係止爪２６の剪断強度を維持するためには、その係止面２８と先端面２９との角度をほぼ直角に保つ必要がある。結果として、係止爪２６の先端面２９に傾斜角をつけることは実用的でなく、むしろ回避したい対策と言える。
図８で示す変更実施例においては、ラック歯１２における溝部１５の底面１６に、係止爪２６の先端面２９との間の隙間をなくす角度の傾斜をもたせている。これにより、係止爪２６の剪断強度は維持したままで、ワイヤハーネスＷの結束状態におけるラック歯１２の歯面１３と係止爪２６の係止面２８との引っ掛かり代を確保することができる。なお、ラック歯１２における溝部１５の底面１６は、そこに所定の傾斜角を設定してもベルトクランプ成形時の離型などにほとんど影響しない箇所である。
以上は本発明を実施するための最良の形態を図面に関連して説明したが、この実施の形態は本発明の趣旨から逸脱しない範囲で容易に変更または変形できるものである。例えばベルト１０が引き締められたワイヤハーネスＷの結束状態（図５、図８）での係止爪２６の先端面２９とラック歯１２における溝部１５の底面１６との干渉は、バックル舌片２４の下面２４ｂとラック歯１２の歯先との干渉に代えることも可能である。
１０ ベルト
１０ａ 一端部
１０ｂ 他端部
１２ ラック歯
１３ 歯面
２０ バックル
２２ 貫通路
２４ バックル舌片
２４ａ 基端
２６ 係止爪
２８ 係止面
Ｗ ワイヤハーネス（被結束物）

Claims (1)

  1. 所定の長さで可撓性を有するベルトと、ベルトの長さ方向の一端部に結合されたバックルとを備え、ベルトの長さ方向の他端部をバックルの貫通路に挿入してベルトをループ状に引き締めることにより被結束物を結束するベルトクランプであって、
    ベルトの表面に長さ方向に沿って配列されたラック歯と、バックルの貫通路内において、該貫通路の内壁に結合された基端側を支点として撓み変形するバックル舌片と、バックルの貫通路に挿入されたベルトのラック歯と噛み合わせるためにバックル舌片に設けられた係止爪とを備え、
    係止爪は、ベルトがバックルの貫通路に挿入されて該係止爪がラック歯のいずれかに噛み合った状態において該ラック歯の歯面と対向する係止面を有し、
    バックルの貫通路に挿入されたベルトとバックル舌片とを干渉させて該バックル舌片を撓み変形させておくことにより、ベルトの引き締めが完了したときの係止爪の係止面とラック歯の歯面との間に所定の交差角が確保されており、
    所定の交差角は、係止爪の先端面がラック歯における溝部の底面に干渉し、この干渉によるバックル舌片のラック歯からの浮き上がりによる撓み変形によって確保されているベルトクランプ。
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