JP2005511992A

JP2005511992A - 移動可能なアーチを有するホルダ

Info

Publication number: JP2005511992A
Application number: JP2003549782A
Authority: JP
Inventors: マリオスティグレル
Original assignee: ニューフレイリミテッドライアビリティカンパニー
Priority date: 2001-12-04
Filing date: 2002-12-02
Publication date: 2005-04-28
Also published as: US7201351B2; US20050067538A1; WO2003048626A1; EP1451499A1; DE10159277B4; DE10159277A1; CA2467133A1

Abstract

本発明は、物体（７）を確実に結合させるために、ハーフシェル（１）に取り付けられたばね構造体（２）を内側に有する、細長い物体（７）、特にパイプ又はケーブルツリーのためのホルダのハーフシェルに関し、該ハーフシェル（１）が、折れ線状の曲線をもつばね特性を有するばね構造体（２）を含むことを特徴とする。本発明は、特に、外側シェル（４）を有し、物体（７）と確実に結合させるために、内側でハーフシェル（１）に取り付けられたばね構造体（２）を有するハーフシェル（１）に関し、この結合は、内部（１５）にわたり、外側に自由に移動可能な少なくとも１つの第１の橋状アーチ（５）と、固定されるべき物体（７）の縦方向に第１のアーチ（５）と並んで配置された少なくとも１つの第２の橋状のアーチ（６）を含む内側シェル（３）によって形成され、該第１のアーチ（５）は、該第２のアーチ（６）より内部（８）を小さくするようになっており、該第２のアーチ（６）は、外側で該外側シェル（４）と接触している。本発明によるハーフシェル（１）は、広い範囲で異なる直径の異なる物体（７）を保守的かつ安全に保持することができる。

Description

発明の詳細な説明

（技術分野）
本発明は、細長い物体、特にパイプ、ライン、又はケーブルツリーのためのホルダのハーフシェルに関し、特に物体と確実に連結させるための内側でハーフシェルに取り付けられたばね構造体を有するハーフシェルに関する。

（背景技術）
従来技術においては、電線、ブレーキライン、その他の細長い物体を固定するための、２つのハーフシェルで構成されるホルダが知られている。米国特許４，８８１，７０５号は、パイプのための着座部分及びホルダ要素を支持体に取り付けるための保持部分を有するプラスチックのホルダ要素について説明しており、この着座部分は、プラスチックの保持部分より柔らかい材料の挿入体からなり、該挿入体は、二部品射出成形方によって該保持部分に連結される。こうしたホルダを用いる場合には、その直径が保持部分の直径にほぼ合致する、内部に含まれる細長い物体の振動が減衰され、それにより雑音の軽減が達成される。

利用可能な細長い物体のための保持システムの短所は、こうした保持システムが、通常は、実質的に一定の予め定められた直径の物体のためのものとして設けられることである。例えば異なる数のケーブルの場合のように種々異なる直径の物体を保持することは、周知の保持システムにおいては問題となる。また、広い範囲で異なる直径の物体を、同一のホルダで保持することもできない。例えば、柔らかい挿入体を有する保持システムは、ばらつきが少ない直径の物体だけを保持することができる。

周知の保持システムにおいては、ホルダ内の空きスペースより大きな直径を有する物体の場合、必要以上の力を用いて該ホルダ内に配置しなければならない。そのような力は、物体又はホルダのいずれかを損傷することがあり、組み立ての際に望ましいものではない。
ホルダより小さな直径を有する物体の場合には、該物体は十分にしっかりと保持されず、物体が緩んだり振動したりする危険がある。
したがって、本発明は、異なる直径又は可変の直径をもつ物体を、確実かつ安全に保持し、物体を固定する保持力を適切に比例させることができるホルダのためのハーフシェルを提供するものである。

（発明の開示）
このことは、請求項１の特性を有するホルダのためのハーフシェルによって達成される。各々単独に用いることができるか、又は何らかの方法で互いに結合させることができる有利な実施形態は、従属項の主題である。
物体との確実な結合を提供するために内側でハーフシェルに取り付けられたばね構造体を有する、本発明による細長い物体、特にパイプ、又はケーブルのためのホルダのハーフシェルは、折れ線状の曲線をもつばね特性を有するばね構造体を含む。
ばね特性曲線は、例えば、ばねを圧縮又は伸長させる特定の距離だけ、ばねを変形させるのに必要とされる力を特定するものである。ばね特性は、力・変位曲線であり、ばねを特徴付けるものである。

ホルダのおかげで、細長い物体を、キャリア、例えば自動車構造において、自動車の車体に取り付けることができ、或いは細長い物体を互いに結合させることができる。ホルダは、物体を収容するために、１つ又はそれ以上のハーフシェルを含む。ハーフシェルのばね構造体のおかげで、物体が固定される。この確実な結合により、物体がハーフシェルから意図せず緩むことが防止される。
従来技術のホルダは、許容差の範囲内でばね特性がほぼ直線である（フックの法則）ばね構造体を有するものとして知られているのに対して、本発明によるばね構造体は、許容差の範囲内で折れ線状の曲線を有する。この折れ線状の曲線のために、ハーフシェルは、異なる直径の物体をより良く収容することができる。固定されることになる物体の性質によって、折れ線状の曲線のばね特性が、特定の直径の物体に対して適当な保持力をもたらす。

例えば、小径のラインの場合には、比較的小さな保持力だけが必要とされ、しかしながら、大径のブレーキラインの場合には、比例関係より大きな保持力が必要とされる。折れ線状の曲線のばね特性により、所定の直径に必要とされる力を正確に適合させることができる。
ばね構造体の許容差の範囲を超えた際、ばね力がつぶれるか、又は衝撃のために過度に増加するかのいずれかであり、そのため、大きな直径の物体がしっかりと保持されないか、又は過度にきつく保持されるかのいずれかとなる、過去のホルダの問題は、折れ線状の曲線のばね特性によって解決される。物体又はホルダに損傷をもたらし得る、大きな直径に対する過度の保持力が回避される。

大径の物体上に確実に保持することを保証するために、屈曲点におけるばね特性勾配は、少なくとも２０％だけ、特に少なくとも５０％だけ、好ましくは少なくとも１００％だけ有利に増加する。細長い物体又はハーフシェルへの損傷が起きないように、屈曲点におけるばね特性勾配は、５０倍より少なく、特に２０倍より少なく、好ましくは１０倍より少なく、特に好ましくは５倍より少なく増加する。
本発明によるハーフシェルを用いる場合には、このように、広い範囲の直径を有する物体を保持又は固定できるようになる。好ましくは、ハーフシェルが収容できる最小の直径と、該ハーフシェルが収容できる最大直径との比は、少なくとも１：１．２、特に少なくとも１：１．５、好ましくは少なくとも１：２である。この最後の場合において、収容できる最大直径は、収容できる最小直径の２倍である。このように、同じホルダを、異なる径の物体に使用することができる。

本発明によるハーフシェルの別の利点は、非直線性のために、中心からの物体の撓みが、撓みの増加に伴い比例関係より大きく増加する非線形力によって阻止されるので、ホルダの中心における物体の芯合わせがうまく達成されるという点である。
本発明によるハーフシェルの１つの実施形態において、ハーフシェルは、ばね構造体を形成する弾性材料からなる内側シェルと、非弾性材料からなる外側のシェルとを含み、該内側シェルは、内部スペースにわたり、外側に自由に移動可能な、少なくとも１つの第１の橋状のアーチを含む。

外側シェルは、物体を少なくとも部分的に囲み、その剛性のためにハーフシェルに特別な強さを与える。内側シェルは、ばね構造体を形成する。内側シェルは、外側シェルに対する挿入体の構成を有することができる。内側シェルは、外側シェルから分離させることができ、又は二部品射出成形技術（「２Ｋ技術」）によって該外側シェルに結合させることができる。折れ線状の曲線のばね特性は、例えば、第１の橋状のアーチ自体が、内側シェルの凹部内に弾力的に逆に変形され、該内側シェル自体がさらに弾性的に変形されるという点で、該内側シェルと協働する該第１の橋状のアーチによって達成される。

例えば、小さな直径の物体がハーフシェル内に配置された場合には、第１の橋状のアーチだけが変形される。したがって、物体は、比較的小さな保持力によってしっかりと保持される。一方、大きな直径の物体がハーフシェル内に配置された場合には、ハーフシェルは同様に弾力的に変形される。第１のアーチ及びハーフシェルの両方が、それぞればねとして働く。第１の橋状のアーチに比較して強い強度をもつ内側シェルを基準として、保持力は、比例関係より大きく増加する。内側シェルと第１の橋状のアーチとの協働により、結果として生じる構造体の（有効な）ばね定数が達成され、このばね定数は、特定の直径を超えた時の（第１の橋状のアーチのばね定数により与えられる）小さな値から、（内側シェルのばね定数により定められる）高い値まで急に上昇する。ばね構造体の有効なばね定数の急速な上昇は、ばね特性の屈曲部に等しい。
屈曲したばね特性のおかげで、線形関数（フックの法則）に従った場合より大きな直径の物体に対して、大きな保持力を達成することができる。

ここで別の明白な点は、ばね構造体の許容差の範囲が拡大される点である。過去のばね構造体は、狭い許容差の範囲しか許容しないのに対して、関連した屈曲形態のばね特性をもつ異なるばねの相互作用は、異なる直径に対してより幅広い許容差の範囲をもたらす。この文脈において、保持の許容差の範囲は、物体を損傷させる過度の保持力、及び物体をしっかりと保持できない弱すぎる保持力を排除する、実行可能な直径の範囲を意味する。
本発明によるハーフシェルの別の実施形態において、内側シェルは、固定されるべき物体の縦方向に第１のものと並んで配置された少なくとも１つの第２の橋状のアーチを含み、第１のアーチは、該第２のアーチよりも内部を小さくするようになっており、第２のアーチは、外側で外側シェルと接触する。第１のアーチの湾曲は、例えば、内向きのような第２のアーチと同じ方向になっているが、反対の方向に向いていてもよい。重要なのは、第１のアーチが、第２のアーチよりも内部領域を小さくするようになっており、そのため、小さな直径を有する物体が第１のアーチとだけ接触し、大きな直径を有する物体が該第１のアーチ及び該第２のアーチの両方と接触するという点である。

物体にかかる両方のアーチの結合力によって、ばね定数は、単一のアーチの作用より大きいものとなる。ばね構造体の特性は、ここで第１のアーチによりもたらされた第１のばねの作用に加えて、特定の直径から、ここで第２のアーチの影響により促された第２のばねが作用し始めるという事実によって定められる。
このように、異なる直径をもつ様々な物体、及び、例えばケーブルツリーのような可変の直径をもつ物体を、本発明によるハーフシェルと同一のもので保守的かつ安全に固定し保持することができる。
有利に、内側シェルは、外側シェルへの挿入体として働くことができる。したがって、内側シェルは、異なる材料、特に外側シェルより柔らかい材料から、簡単な方法で作ることができる。さらに、内側シェル及び外側シェルの製造差によって、物体とハーフシェルが取り付けられているキャリアとの間の振動の改善された分離を達成することができる。

内側シェルが外側シェルと結合されることが有利である。このようにすると、物体がハーフシェル内に挿入されてもされなくても、内側シェルが外側シェルから緩むことはない。
本発明の特別な実施形態においては、内側シェルは、中間の第１のアーチ及び２つの外側の第２のアーチを含む。こうしたアーチの対称的構成により、物体に作用する保持力の対称的な分配、よって物体へのより確実な保持が保証される。第２のアーチの幅が小さい場合、すなわち該第２のアーチがそれぞれ中間の第１のアーチより狭い場合にも有利である。
第１のアーチの移動を第２のアーチから分離させるために、該第１のアーチは、スリットによって第２のアーチから分離される。次に、各々のアーチの両方の端部セグメントは、内側シェルに結合される必要はない。第１又は第２のアーチだけが端部セグメントにおいて内側シェルに結合されれば十分である。しかしながら、高い剛性を達成するために、第１のアーチ及び第２のアーチが、それぞれ互いに結合された２つの端部セグメントを含み、該第１のアーチ及び該第２のアーチが結合する場合には、有利である。

第１のアーチを自由に外側に移動させるために、外側シェルは窓を含む。このことは、大きな直径の物体の場合に、第１のアーチが外側シェルに押し当てて圧迫しないことを保証し、この圧迫は、ばね要素の許容差の範囲を不必要に制限しかねないものである。第１のアーチと外側シェルとの接触時に過剰な力により物体又はハーフシェルに荷重がかけられることが回避される。
本発明によるハーフシェルの有利な実施形態において、ハーフシェルは、内側に配向された歯を含む。この歯は、それぞれ個別のばねの機能を有する。この歯は、ハーフシェル、又は内側シェル、及び第１又は第２のアーチのいずれかに直接取り付けることができる。これらを用いて、ばね要素の特性曲線を制御することができる。この文脈において、内向きは、歯が固定されるべき物体の方向に向いていることを意味する。

本発明によるハーフシェルの好ましい実施形態において、ばね構造体は、第１のばね要素及び第２のばね要素によって形成され、２つのばね要素は、内側シェルの方向に内向きに異なる距離だけ延びる。
２つのばね要素の長さの差によって、ばねの特性曲線に屈曲点が作られる。物体の直径が小さい場合には、第１のばね要素のばね定数だけが作用し、物体の直径が非常に大きい場合には、２つのばね要素の１つだけではなく、第１ばね要素及び第２ばね要素の両方に張力が与えられ、さらに第２ばね要素のばね定数も作用する。
異なる長さをもつ予め割り当てられた様々なばね要素によって、特性曲線に幾つかの屈曲点を作ることができる。ばね特性は正確に適合させることができる。例えば小径の物体が第１ばね要素だけによって保持される場合には、結果として生じる保持力は小さいものである。大径の物体が第１及び第２のばね要素によって保持される場合には、結果的に生じる保持力は、比例関係より大きいものとなる。ばね構造体の結果として生じる効果的なばね定数は、個々のばね要素のそれぞれのばね定数の合計によって求められる。

有利な形態では、内側シェルはゴム状の材料から構成される。
特に安全な物体の保持を達成するために、ハーフシェルは、第２ハーフシェル、特に同様の構造体をもつものと共に組み立て、完全なさやを形成することができる。このさやは、物体がハーフシェルから逃げるのを防止する。ここでは、ハーフシェルを別のキャリア内に固定することは必要とされない。
本発明の付加的で有利な実施形態及び改良点は、下記の図面を参照して示される。ここで、図面は、本発明をこれらの例に制限することなく、例によって本発明の重要な要素を示すように意図されている。

（発明を実施するための最良の形態）
図１は、物体７をハーフシェル１の内部８に確実に保持する、ばね構造体２を有する本発明によるハーフシェル１を示す。ばね要素２は、ばねセグメント１６と弾性支持セグメント１７とを含む。図示されている物体７の場合、直径が非常に小さいので、該物体７は、ばねセグメント１６だけの力によって保持される。大きな直径の物体７が用いられる場合には、ばねセグメント１６は、対応してより多く変形され、支持セグメント１７がハーフシェル１の内面２０に当たり、次いで弾力的に変形される。このように、ばね構造体２のばね定数は、ばねセグメント１６のばね定数と弾性支持セグメント１７のばね定数の合計により求められる。したがって、物体７の直径Ｄが一定の値を超えるとすぐに、比例関係より大きな保持力が結果として生じる。直径Ｄによって物体７を曲げることにより、抗力７がハーフシェル１内にもたらされる。

図２乃至図４は、内部８を有する本発明によるハーフシェル１の異なる構成を示すものであり、ばね構造体２が、第１のばね要素１３及び第２のばね要素１４の協働により形成される。第１ばね要素１３は、第２のばね要素１４ほど深く内部８に延びていない。小さい直径を有する物体（図示せず）の場合には、第２のばね要素１４だけが弾力的に変形される。したがって、保持力は、第２のばね要素１４のばね定数だけによって定められる。大きい直径を有する物体の場合には、第１のばね定数１３もまた変形されるので、物体に作用する保持力は、第１のばね要素１３のばね定数によっても相互に定められる。ばね要素の長さの差によって、ばね構造体２のばね特性の屈曲形態がもたらされる。ハーフシェル１は、協働して物体を囲むシェルを形成するように、別のハーフシェル（図示せず）と共に組み立てられるように意図される。

図４は、ばね要素１３、１４がそれぞれ、個別に線形力関数に従うばね特性を示さないという特徴を示す。例えば、２つのばね要素１３、１４は、円錐形の構成でできている。第１のばね要素１３又は第２のばね要素１４は、第１端部１８及び第２端部１９を含み、第１端部１８における第１及び第２のばね要素１３、１４の厚さは、第２端部１９における第１又は第２のばね要素１３、１４の厚さと異なる。このことは、物体７の直径Ｄの増加に伴って、ばね構造体２の比例関係より大きな力の増加を支持する。

図５は、湾曲部が内部８内に延びる第１のアーチ５を含む内側シェル３を有する、本発明によるハーフシェル１を示す。第１のアーチ５は、外側シェル４と内側シェル３との間に配置された内部１５にわたる。小さい直径を有する物体は、第１のアーチ５だけによって保持されており、該第１のアーチ５を弾力的に変形させる。大きい直径の物体は、内側シェル３の弾性変形をさらに行う。これにより達成されるのは、大きい直径を有する物体と小さい直径を有する物体の両方を、同じハーフシェル１によってしっかりと保持できるということである。

図６は、第１のアーチ５及び第２のアーチ６を有する本発明によるハーフシェル１を下から見た図を示す。図７は、断面Ａ−Ａにおける図６の本発明によるハーフシェル１を示し、図８は、断面Ｂ−Ｂにおける同じハーフシェルを示す。３つの図全てを一緒に見ると分かるように、第１のアーチ５は、第２のアーチ６より内部８を小さくする。第２のアーチ６は、外側シェル４と接触した状態である。小さい直径を有する物体は、内側シェル３上に設けられた歯１２によって、しっかりと保持される。大きい直径を有する物体の場合には、第１のアーチ５が弾力的に変形され、外側シェル４内の窓１１内に逃れる。第１のアーチ５が逃れることにより、大きい内部１５が形成されて、大きい直径の物体が収容されるようになる。大きい直径の場合には、物体は、第２のアーチ６の歯１２に接触する。この場合、物体は、第１のアーチ５及び第２のアーチ６の両方によって保持され、望ましくなく、物体がハーフシェル１から緩むことを回避する。

本発明は、物体７と確実に連結させるために、内側でハーフシェル１に固定されたばね構造体２を有する、細長い物体７、特にパイプ又はケーブルツリーのためのホルダのハーフシェルに関し、該ハーフシェル１が、折り線状の曲線をもつばね特性を有するばね構造体２を含む点で特徴付けられる。本発明は、特に、外側シェル４を有し、物体７との確実な連結を形成するために、内側でハーフシェル１に取り付けられたばね構造体２を有するハーフシェル１に関し、この結合は、内部１５にわたり、外側に自由に移動可能な少なくとも１つの第１の橋状のアーチ５と、固定されるべき物体７の縦方向に該第１のアーチ５に並んで配置された少なくとも１つの橋状のアーチ６とを含む内側シェル３によって形成され、そこで、該第１のアーチ５は、該第２のアーチ６より内部８を小さくするようになっており、該第２のアーチ６は、外側で該外側シェル４に接触している。本発明によるハーフシェル１は、広く異なる直径を有する異なる物体７を保守的かつ安全に保持することができる。

物体を有する本発明によるハーフシェルの断面を示す。本発明による別のハーフシェルの断面を示す。本発明による別のハーフシェルの断面を示す。本発明による別のハーフシェルの断面を示す。内側シェルを有する本発明によるハーフシェルの断面を示す。２つのアーチを有する本発明によるハーフシェルの下からの図を示す。断面Ａ−Ａにおける本発明による図６のハーフシェルを示す。断面Ｂ−Ｂにおける本発明による図６のハーフシェルを示す。

符号の説明

１：ハーフシェル
２：ばね構造体
３：内側シェル
４：外側シェル
５：第１のアーチ
６：第２のアーチ
７：物体
８：内部
９：スリット
１０：端セグメント
１１：窓
１２：歯
１３：第１のばね要素
１４：第２のばね要素
１５：内部
１６：ばねセグメント
１７：スタンピング・セグメント
１８：第１端部
１９：第２端部
２０：内面
Ｄ：直径

Claims

物体（７）と確実に連結させるように、内側でハーフシェル（１）の取り付けられたばね構造体（２）を有する、細長い物体、特にパイプ、ライン、又はケーブルツリーのためのホルダのハーフシェル（１）であって、前記ばね構造体（２）が、折れ線状の曲線をもつばね特性を有することを特徴とするハーフシェル（１）。
前記ばね構造体（２）を形成する内側シェル（３）と外側シェル（４）とを備え、前記内側シェル（３）が弾性材料からなり、前記外側シェル（３）がより弾力性の少ない材料からなり、該内側シェル（３）は、内部（１５）にわたり、かつ外側に自由に移動可能な少なくとも１つの橋状のアーチを備えることを特徴とする請求項１に記載のハーフシェル（１）。
前記内側シェル（３）が、固定されるべき前記物体（７）の縦方向に前記第１のアーチと並んで配置された少なくとも１つの橋状のアーチ（６）を備え、前記第１のアーチ（５）は、前記第２のアーチ（６）より内部（８）を小さくするようになっており、該第２のアーチ（６）は、外側で前記外側シェル（４）と接触した状態にあることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のハーフシェル（１）。
前記内側シェル（３）が、挿入体として前記外側シェル（４）内に挿入可能であり、特に該外側シェル（４）と結合可能であることを特徴とする請求項３に記載のハーフシェル（１）。
前記内側シェル（３）が、中間の第１のアーチ（５）と、外側の２つの第２のアーチ（６）とを含むことを特徴とする請求項３又は請求項４に記載のハーフシェル（１）。
前記第２のアーチ（６）が、前記中間の第１のアーチ（５）より狭いものであることを特徴とする請求項５に記載のハーフシェル（１）。
前記第１のアーチ（５）が、スリット（９）によって前記第２のアーチ（６）から互いに分離されていることを特徴とする請求項３乃至請求項６に記載のハーフシェル（１）。
前記第１及び第２のアーチ（６）の各々が、該第１及び第２のアーチ（５、６）を互いに結合する２つの端部セグメント（１０）を含むことを特徴とする請求項３乃至請求項７に記載のハーフシェル（１）。
前記外側シェル（４）が、前記第１のアーチ（５）に外側に移動する自由を与えるための窓（１１）を含むことを特徴とする請求項２乃至請求項８に記載のハーフシェル（１）。
内側に配向された歯（１２）を特徴とする前記請求項のいずれか１項に記載のハーフシェル（１）。
前記ばね構造体（２）が第１のばね要素（１３）及び第２のばね要素（１４）によって形成され、前記２つのばね要素（１３、１４）が、前記内側シェル（３）の方向に異なる距離だけ内側に延びることを特徴とする前記請求項のいずれか１項に記載のハーフシェル（１）。
前記内側シェル（３）がゴム状の材料からなることを特徴とする前記請求項のいずれか１項に記載のハーフシェル（１）。
前記ハーフシェル（１）が、完全なさやを形成するために、特に同様の構造をもつ第２のハーフシェルと共に組み立てられることを特徴とする前記請求項のいずれか１項に記載のハーフシェル（１）。
少なくとも２つの細長い物体（７）が固定可能であることを特徴とする前記請求項のいずれか１項に記載のハーフシェル（１）。