JP7058261B2 - 耐衝撃性があり収縮可能な編組された管状スリーブおよびその構築方法 - Google Patents

Description

関連出願の相互参照
この出願は、２０１６年８月２４日に提出された米国仮出願連続番号第６２／３７９，０１５号および２０１７年８月２３日に提出された米国特許出願連続番号第１５／６８４，７９９号の利益を主張し、参照によりその内容全体がここに組み込まれる。

本発明の背景
１．技術分野
この発明は、概して、細長い部材を保護するためのテキスタイルスリーブ、より特定的には、収縮可能な編組された管状スリーブに関する。

２．関連技術
編組された（braided）スリーブの中に、ワイヤ、ワイヤハーネス、ケーブルおよび様々なタイプの管などの細長い部材を収容して、細長い部材への衝撃および摩耗、流体ならびに熱的影響に対する保護を提供することが知られている。スリーブおよびその内容物に対するダメージを防ぐために高い耐衝撃性が必要とされる用途においては、巻付可能であり周方向に連続的でもある管状スリーブが知られている。各々は衝撃力および摩耗に対する好適な保護を提供するために作製され得るが、各々は欠点を伴う。巻付可能なスリーブは、クランプ、ストラップ、テープなどの、保護されている細長い部材の周りにそれらを固定するための二次的な固定具を要求するため、組付けの間に追加の労力および時間が要求され、これにより組付けの費用を増加させる。さらに、二次的な固定具を在庫に置いておく必要があることは、費用がかかる。またさらに、二次的な固定具は、使用の間にほどける可能性を呈し、これにより細長い部材の環境影響に対する直接の暴露の危険を与える可能性がある。加えて、巻付可能なスリーブは、典型的には、対向する縁部が重なり合う不均一な厚さを有するため、スリーブの外囲は、狭いエリアで用いられることを妨げることがあり、または他の態様では組付けを困難にすることがある、増加された厚さの領域を有する。巻付可能なスリーブに対する別の欠点は、異なる直径の用途のために異なるサイズを在庫に置いておく必要性であり、これは棚卸しおよび費用をさらに増加させる。

周方向に連続した管状スリーブに関しては、巻付可能なスリーブと同様に、異なる直径の用途のために異なるサイズを在庫に置く必要性が存在する。さらに、管状スリーブは、一般に、直径が固定されており、このように、細長い部材がスリーブの直径に対して増加されたサイズの領域を有する用途においては、このスリーブのタイプを使用することを困難または不可能にし得るため、スリーブは、たとえば電子コネクタなどの増加されたサイズの領域上に適合し得ない。さらに、固定された直径の管状スリーブは、典型的には、所定の位置にそれらを固定するための二次的な固定具を必要とする。したがって、それらは、上述された同様の欠点に悩まされる。加えて、上述されたように、所望の耐衝撃性を提供するためには、一般的に、比較的厚い壁を形成する必要があるため、比較的狭い空間でスリーブを使用する能力を損なう。

したがって、必要とされるのは、そこに含まれる細長い部材に対して特に衝撃、摩耗および汚染に対する高められた保護を提供し、使用中に所定の位置に固定されたままとなり、細長い部材の直径の幅範囲にわたって有用であり、製造および組付けにおいて経済的であり、かつ長く有効な寿命を示すスリーブである。

本発明の概要
本発明の１つの局面は、細長い部材を経路決めするとともに保護するためのテキスタイルスリーブを提供する。スリーブは、両開放端部間で中心軸に沿って延在する周方向に連続した管状の外周を有する細長い編組された壁を含む。壁は、収縮可能な糸と非収縮可能な糸とを含む。収縮可能な糸は、直径方向に拡大された組付け部品の第１の状態から、直径方向に収縮された第２の状態まで径方向に縮められる能力を有する壁を提供する。

本発明の別の局面によれば、直径方向に拡大された組付け部品の第１の状態の直径と直径方向に収縮された第２の状態の直径との間の比率は、約１．５：１～５：１またはそれ以上の間の範囲であり得る。

本発明の別の局面によれば、収縮可能な糸および非収縮可能な糸は、同じ糸巻きから互いに並んで当接する関係で、別個の糸の束としてともに編組され得る。

本発明の別の局面によれば、収縮可能な糸および非収縮可能な糸は、異なる糸巻きから互いに別々に編組され得る。

本発明の別の局面によれば、収縮可能な糸および非収縮可能な糸は、互いに異なる経路に沿って延在するように互いに別々に編組され得る。

本発明の別の局面によれば、収縮可能な糸は、モノフィラメントとして提供され得る。
本発明の別の局面によれば、収縮可能な糸は、マルチフィラメントとして提供され得る。

本発明の別の局面によれば、収縮可能な糸は、マルチフィラメントおよび／またはモノフィラメントとして提供され得る。

本発明の別の局面によれば、非収縮可能な糸は、モノフィラメントとして提供され得る。

本発明の別の局面によれば、非収縮可能な糸は、マルチフィラメントとして提供され得る。

本発明の別の局面によれば、非収縮可能な糸は、マルチフィラメントおよび／またはモノフィラメントとして提供され得る。

本発明の別の局面によれば、非収縮可能な糸は、エアーテクスチャード（air texturized）マルチフィラメントであり得る。

本発明の別の局面によれば、非収縮可能な糸は、ＰＥＴ、ナイロン、ＰＰ、ＰＥ、ＰＰＳ、ＰＥＥＫ、およびノメックス（Nomex）のうちの少なくとも１つ以上として提供され得る。

本発明の別の局面によれば、壁は、直径方向に拡大された組付け部品の第１の状態にあるときの第１の密度と、直径方向に縮径された第２の状態にあるときの第２の密度とを有し得る。第２の密度は、第１の密度の約１．５倍以上である。

本発明のさらに別の局面によれば、細長い部材を経路決めするとともに保護するためのテキスタイルスリーブを構築する方法が提供される。上記方法は、収縮可能な糸および非収縮可能な糸で、両開放端部間で中心軸に沿って延在する周方向に連続した管状の外周を有する壁を編組することを含む。上記方法はさらに、直径方向に拡大された組付け部品の第１の状態から直径方向に縮径された第２の状態まで壁を径方向に縮めるように収縮される能力を有する収縮可能な糸を提供することをさらに含む。

本発明の別の局面によれば、上記方法は、収縮可能な糸を編組して、直径方向に拡大された組付け部品の第１の状態の直径と直径方向に収縮された第２の状態の直径との間の比率が約１．５：１～５：１またはそれ以上の間である壁を提供することをさらに含み得る。

本発明の別の局面によれば、上記方法は、互いに並んで当接する関係で配置される複数の糸を含む別個の束を編組することをさらに含み得る。複数の糸は、収縮可能な糸および／または非収縮可能な糸を含む。

本発明の別の局面によれば、上記方法は、共通の糸巻きから別個の束を形成する糸を編組することをさらに含み得る。

本発明の別の局面によれば、上記方法は、収縮可能な糸と非収縮可能な糸を、それらが互いに異なる経路に沿って延在するように、互いに別々に編組することをさらに含み得る。

本発明の別の局面によれば、上記方法は、収縮可能な糸をモノフィラメントとして提供することをさらに含み得る。

本発明の別の局面によれば、上記方法は、収縮可能な糸をマルチフィラメントとして提供することをさらに含み得る。

本発明の別の局面によれば、上記方法は、収縮可能な糸をマルチフィラメントおよび／またはモノフィラメントとして提供することをさらに含み得る。

本発明の別の局面によれば、上記方法は、非収縮可能な糸をモノフィラメントとして提供することをさらに含み得る。

本発明の別の局面によれば、上記方法は、非収縮可能な糸をマルチフィラメントとして提供することをさらに含み得る。

本発明の別の局面によれば、上記方法は、非収縮可能な糸をマルチフィラメントおよび／またはモノフィラメントとして提供することをさらに含み得る。

本発明の別の局面によれば、上記方法は、非収縮可能な糸を高度テクスチャード（highly texturized）マルチフィラメントとして提供することをさらに含み得る。

本発明の別の局面によれば、上記方法は、非収縮可能な糸をＰＥＴ、ナイロン、ＰＰ、ＰＥ、ＰＰＳ、ＰＥＥＫ、およびノメックスのうちの少なくとも１つ以上として提供することをさらに含み得る。

本発明の別の局面によれば、上記方法は、壁を収縮する際に、壁が直径方向に縮径された第２の状態にあるときの第２の密度を達成するように、直径方向に拡大された組付け部品の第１の状態にあるときの第１の密度を有する壁を編組することをさらに含み得る。第２の密度は、第１の密度の約１．５倍以上である。

これらのおよび他の局面、構成ならびに利点は、現在好ましい実施形態およびベストモードの以下の詳細な説明、添付された請求項、ならびに添付の図面を参照して、当業者にとってより容易に理解されるだろう。

スリーブが保護対象となる細長い部材の周りにおいて収縮された組み付けられた状態で示される、本開示の１つの局面に従って示される、管状の編組されたスリーブの概略斜視図である。 「編組されたままの」収縮されていない組付け部品の状態で示される、図１のスリーブの概略斜視図である。 「編組されたままの」収縮されていない組付け部品の状態で示される、本開示の１つの局面に従う、編組されたスリーブの側面図である。 収縮された組み付けられた状態で示される、図２のスリーブの部分端部図である。 「編組されたままの」収縮されていない組付け部品の状態で示される、本開示の別の局面に従う、別の編組されたスリーブの側面図である。 収縮された組み付けられた状態で示される、図３のスリーブの部分端部図である。 図２のスリーブを構築するのに用いられる、本開示の別の局面に従う糸巻き配置の図である。 図３のスリーブを構築するのに用いられる、本開示のさらに別の局面に従う糸巻き配置の図である。

現在好ましい実施形態の詳細な説明
図面をより詳細に参照すると、図１および図１Ａは、本開示の１つの局面に従って構築される、以下スリーブ１０とよばれる、編組された保護管状スリーブを概略的に示す。図１には、スリーブ１０が、保護対象となる細長い部材１２の周りに配置されるように示される。スリーブ１０は、以下、収縮された状態または第２の状態とよばれる、細長い部材１２の周りにおける直径方向に収縮された完全に組み付けられた第２の状態で示される。図１Ａには、スリーブ１０が、以下、収縮されていない状態または第１の状態とよばれる、「編組されたままの」直径方向に拡大された収縮されていない組付け部品の第１の状態で示される。スリーブ１０は、周方向に連続した管状の外周１６と、両開放端部２０，２２間で中心長手方向軸１８に沿って延在する内側キャビティ１７とを有する細長い編組された壁１４を有する。周方向に連続的かつ管状であることによって、スリーブ１０は、長手方向に延在する自由側縁部を有しないが、むしろ壁はその長さに沿って巻き付けられず開かれないように縫い目がないということが理解されるべきである。壁１４は、少なくとも１本のまたは複数の収縮可能な糸２４と、少なくとも１本のまたは複数の非収縮可能または実質的に非収縮可能な糸２６とを含む、少なくとも２つの異なるタイプの糸を含む。実質的に非収縮可能な糸によって、意味されることは、糸２６は、その元の長さの最大約１～１０％の間など若干収縮し得るが、その元の長さの約２０％以上収縮する収縮可能な糸２４としての範囲とはかけ離れているということであると認識されるべきである。このように、スリーブ１０を編組する際、壁１４は、互いに編組された態様でスリーブの長さに沿って反対の螺旋方向に延在する収縮可能な糸２４および非収縮可能な糸２６の両方を有する。スリーブ１０が収縮されていない第１の状態にある間、たとえばワイヤ、ワイヤハーネスまたは管など、スリーブ１０を編組することを終える際に、細長い部材１２は、キャビティ１７を通って配置される。壁１４が収縮されてない結果、細長い部材１２は、スリーブ１０のキャビティ１７を通って容易に供給されることができる。そして、スリーブ１０が細長い部材１２に沿って適切に配置された状態で、スリーブ１０は、非収縮可能な糸にダメージを生じさせることなく、収縮可能な糸２４を収縮させるのに十分な温度まで加熱され、これにより、壁１４を、直径が細長い部材１２の外面に密接したぴったりとした当接になるように十分に収縮させる。

収縮可能な糸２４が収縮されていない状態で編組されることによって、キャビティ１７がそこを通る細長い部材１２を容易に受容するように好適にサイズ決めされるように拡大されている壁１４を有して、スリーブ１０は形成される。「編組されたまま」の第１の直径と収縮されたときの第２の直径との間の比率は、約１．５～１０またはそれ以上の間の範囲にあり得る。このように、細長い部材１２が拡大された付属品、コネクタ、独特な形状の分岐などを有する場合、それは、拡大された第１の状態にある間、依然としてスリーブ１０のキャビティ１７を通って容易に挿入されることができる。収縮可能な糸２４は、マルチフィラメントおよび／またはモノフィラメントのいずれかとして提供され得、約５０～１００００デニールの間の範囲の大きさを有して提供され得る。キャビティ１７を通って細長い部材１２を配置する際、用いられる収縮可能な糸２４のタイプに応じて、熱、流体、および紫外線照射の少なくとも１つの選択された印加を介して、壁１４は活性化されて細長い部材１２の周りに密接嵌合のぴったりとした関係になるように収縮し得る（図１）。したがって、スリーブ１０は、二次的な固定機構の必要なく、細長い部材１２の周りに、固定されまたは実質的に固定され（スリーブは細長い部材１２との静止した摩擦係合にあるが、軸方向および／または回転方向に沿ってそこに十分に強い力が加えられた場合には細長い部材１２に対して動かされる可能性があるが、そうでなければスリーブ１０は所望の通りに細長い部材１２に対して静止した位置に維持されることを意味する）、配置される。これにより、クランプ、ストラップ、テープなどの必要をなくす。またさらに、編組された壁１４は、収縮される際、密度を高くされるため、とりわけ耐衝撃性、耐摩耗性、不浸透性などの壁１４の保護特性は大いに上昇する。たとえば、密度は、収縮されてない状態における第１の密度から収縮された状態における第２の密度まで、約２倍以上増加され得る。１つの例では、例示であって限定ではないが、密度は２４９ｋｇ／ｍ³から４４６ｋｇ／ｍ³まで増加された。加えて、単一の壁１４が細長い部材１２の周りへの密接なぴったりとした嵌合に持ち込まれることによって、壁１４の厚さおよび外囲が最小化されることにより、狭いエリアで有用となる。１つの例では、例示であって限定ではないが、壁１４の仕上げ厚さは、約３．６ｍｍであった。

非収縮可能または実質的に非収縮可能な糸２６は、ＰＥＴ、ナイロン、ＰＰ、ＰＥ、ＰＰＳ、ＰＥＥＫ、およびノメックス材料糸の少なくとも１つのマルチフィラメントおよび／またはモノフィラメントとして提供され得る。非収縮可能な糸２６のデニールは、５０～１００００の範囲であり得る。比較的嵩高いマルチフィラメントは、衝撃力を減ずることをさらに容易にするような増加された嵩高性を提供するとともに、スリーブ１０の可撓性を高めることがわかっている。収縮可能な糸２４および非収縮可能な糸２６を含む、糸の端部の数は、意図された用途のために所望のとおりに調整され得る。

本開示の別の局面によれば、収縮可能な糸２４および非収縮可能な糸２６は、収縮可能な糸２４および非収縮可能な糸２６の別個の束３０が互いに分配され単一の糸として織られて互いに同じ編組された経路を辿ることができるように、収縮可能な糸２４および非収縮可能な糸２６の別個の束３０として共通の糸巻き２８の周りに巻き付けられ得る（図２および図４）。さらに、収縮可能な糸２４および非収縮可能な糸２６は、収縮可能な糸２４および非収縮可能な糸２６が互いに異なる編組された経路に沿って延在するように、互いに分離した糸巻き２８’の周りに巻き付けられ、互いに別々に編組されてもよい（図３および図５）。

収縮されていない状態で示される図２に図示される第１の実施形態では、スリーブ１０の壁１４は、共通の糸巻き２８上に巻き付けられる収縮可能な糸２４および非収縮可能な糸２６で編組される（図４）。４８のキャリア編組機（糸がそれぞれのキャリアの糸巻き２８から編組される４８のキャリアを有するように、編組機がセットアップされることを意味する）の各々の糸巻き２８上には、例示であって限定ではないが、一対の収縮可能な糸２４および一対の非収縮可能な糸２６が巻き付けられ、したがって、各束３０は、４８のキャリア上の総計１９６の端部のための並んで当接する関係の４つの糸を含む。２オーバー２（2 over 2）、３オーバー１（3 over 1）などの他の編組パターンが用いられてもよいが、前述の複数の糸を各々含む別個の束３０は、１オーバー１編組パターン（1 over 1 braid pattern）で互いに編組された。収縮可能な糸２４および非収縮可能な糸２６の端部の数は、各々２つの端部以外、たとえば非収縮可能な糸２６の２つの端部を伴う収縮可能な糸２４の１つの端部、または意図された用途に所望される任意の他の組み合わせであってもよいことが理解される。図２に示される例示の実施形態では、収縮可能な糸２４は、０．３８ｍｍの架橋連結されたポリエチレンモノフィラメントとして提供され、非収縮可能な糸２６は、２０７０デニールの高度テクスチャードポリエステルモノフィラメントとして提供されたが、例示であって限定ではない。意図される用途に所望される任意の他の大きさおよび材料タイプの収縮可能な糸２４および非収縮可能な糸２６が用いられ得ることが認識されるべきである。例示であって限定ではないが、壁１４を編組する際、壁１４は約２４９ｋｇ／ｍ³の収縮されていない密度および約５インチ当たりピック数（ＰＰＩ）を有し、スリーブ１０を収縮させた後、壁は約４４６ｋｇ／ｍ³の密度および約１３ＰＰＩのＰＰＩを有し、仕上げられた収縮された内径は、約１０ｍｍである。

収縮されていない状態で示される図３に示される別の実施形態によれば、スリーブ１０’の壁１４’は、互いに別個の糸巻き３０上に巻き付けられる収縮可能な糸２４および非収縮可能な糸２６で編組される（図５）。４８のキャリア編組機の糸巻き２８’のうちの半分には、例示であって限定ではないが３つの収縮可能な糸２４が別個の束として互いに並んだ関係で巻き付けられ、糸巻き２８”の他の半分には、例示であって限定ではないが３つの非収縮可能な糸２６が別個の束として互いに並んだ関係で巻き付けられた。したがって、結果として生じる編組された壁１４’は、例示であって限定ではないが、総計１４４の端部を含み、別個の束は３つの糸を含み、各々は、上述されたように、単一の糸としてかつ所望の編組パターンで互いに編まれる。任意の数の収縮可能な糸２４および非収縮可能な糸２６が別の糸巻き２８’，２８”に巻き付けられてもよく、収縮可能な糸２４および非収縮可能な糸２６の数は同じであっても異なっていてもよいことが認識されるべきである。したがって、糸巻き２８’はその上に束を備える収縮可能な糸２４の対を有してもよく、一方糸巻き２８”はその上に束を備える１、３またはそれ以上の非収縮可能な糸２６を有してもよいが、これは例示であって限定ではない。

図２Ａおよび図３Ａには、図２および図３のスリーブ１０，１０’の一部が収縮された状態で示されるが、スリーブ１０，１０’の残りの見えない部分は同様であることが認識されるべきである。各実施形態では、収縮可能な糸２４および非収縮可能な糸２６の組み合わせを有することによって、各スリーブ１０，１０’の外面１６，１６’は、収縮される際に、非収縮可能な糸２６を径方向内側に引く収縮された糸２４を介してテクスチャー加工（texturized）され、これにより、収縮可能な糸２４と非収縮可能な糸２６との間の複数の合流点において、非収縮可能な糸の各々からの材料からなる複数の嵩高い枕部３２を形成することを確認することができる。嵩高い枕部３２は、径方向に縮径された収縮された糸２４から嵩高くなるように径方向外側に突出した。これにより、ともにスリーブの耐衝撃性を大幅に高めるように作用する比較的柔らかい別個の高められた耐衝撃性ゾーン３２を提供するように作用する。枕部ゾーン３２は、壁を収縮する際に形成される実質的に増加された壁密度の結果として互いに直接隣接するため、ゾーンが別個であり分離されていても、それらはともにスリーブ１０，１０’の耐衝撃性を大幅に増加させるように作用する。

言うまでもなく、本発明の多くの修正および変形が上記の教示に照らして可能である。すべての請求項のおよびすべての実施形態のすべての構成は、そのような組み合わせが互いに矛盾しない限り、互いに組み合わされることができることが考えられる。したがって、添付の請求項の範囲内で、本発明は、特定的に説明された以外の態様で実施され得ることが理解されるべきである。

Claims (12)

1. 細長い部材を経路決めするとともに保護するためのテキスタイルスリーブであって、
   両開放端部間で中心軸に沿って延在する周方向に連続した管状の外周を有する細長い壁を備え、前記壁は、螺旋方向に延在する束において互いに編組される複数の糸を含み、前記束のそれぞれは互いに並んで当接する関係で配置された前記糸の複数を含み、前記束の少なくともいくつかは収縮可能な糸を含み、前記束の少なくともいくつかは非収縮可能な糸を含み、前記収縮可能な糸は、直径方向に拡大された組付け部品の第１の状態から直径方向に収縮された第２の状態まで径方向に縮められる能力を有する壁を提供し、
   前記束の少なくともいくつかは、少なくとも１本の前記収縮可能な糸および少なくとも１本の前記非収縮可能な糸を含む、テキスタイルスリーブ。
2. 前記束の少なくともいくつかは、前記収縮可能な糸を含むのみである、請求項１に記載のテキスタイルスリーブ。
3. 前記束の少なくともいくつかは、前記非収縮可能な糸を含むのみである、請求項２に記載のテキスタイルスリーブ。
4. 前記束の少なくともいくつかは、前記非収縮可能な糸を含むのみである、請求項１に記載のテキスタイルスリーブ。
5. 前記収縮可能な糸は、収縮される際に、前記非収縮可能な糸の嵩高い枕部を形成する、請求項１に記載のテキスタイルスリーブ。
6. 直径方向に拡大された組付け部品の前記第１の状態は、第１の直径を有し、直径方向に収縮された前記第２の状態は、第２の直径を有し、前記第１の直径および前記第２の直径の比率は、約１．５：１～５：１またはそれ以上の間である、請求項１に記載のテキスタイルスリーブ。
7. 両端部間で中心軸に沿って延在する周方向に連続した管状の外周を有する壁を複数の糸で編組することを備えるテキスタイルスリーブを構築する方法であって、前記糸の少なくともいくつかは収縮可能な糸および非収縮可能な糸を含み、前記方法はさらに、
   直径方向に拡大された組付け部品の第１の状態から直径方向に縮径された第２の状態まで前記壁を径方向に縮めるように収縮される能力を有する前記収縮可能な糸を提供することと、
   螺旋方向に延在する束として前記複数の糸の少なくともいくつかを互いに編組することとを備え、前記束は互いに並んで当接する関係で配置された前記糸の複数を含み、前記束の少なくともいくつかは前記収縮可能な糸を含み、前記束の少なくともいくつかは前記非収縮可能な糸を含み、
   少なくとも１本の前記収縮可能な糸および少なくとも１本の前記非収縮可能な糸を有する前記束の少なくともいくつかを編組することをさらに含む、テキスタイルスリーブを構築する方法。
8. 前記収縮可能な糸のみを有する前記束の少なくともいくつかを編組することをさらに含む、請求項７に記載の方法。
9. 前記非収縮可能な糸のみを有する前記束の少なくともいくつかを編組することをさらに含む、請求項８に記載の方法。
10. 前記非収縮可能な糸のみを有する前記束の少なくともいくつかを編組することをさらに含む、請求項７に記載の方法。
11. 前記収縮可能な糸を収縮することによって、前記非収縮可能な糸の嵩高い枕部を形成することをさらに含む、請求項７に記載の方法。
12. 直径方向に拡大された組付け部品の前記第１の状態が第１の直径を有し、直径方向に縮径された前記第２の状態が第２の直径を有するように、収縮可能な糸を編組することをさらに含み、前記第１の直径および前記第２の直径の比率は、約１．５：１～５：１またはそれ以上の間である、請求項７に記載の方法。

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