專利名稱：具有刺穿帶的鎖定器件的低穿線力的電纜扎帶的制作方法
背景技術：
發明領域本發明一般涉及具有改進的鎖定結構的低穿線力的兩件式電纜扎帶。更具體地說，帶接收通道具有凸出的支撐導向件，并且鎖定器件的尺寸使得能夠完全刺穿帶，使得鎖定器件的自由端被支撐在凸出的支撐導向件上，這在提供較低的插入力的同時可以提供增加的反抗拆開的阻力。
相關技術具有金屬鎖定器件插入物的塑料電纜扎帶在本領域內是熟知的。其例子包括Mariani的美國專利3457598和Bemard等人的美國專利5517727。
這種類型的電纜扎帶包括以一定角度被局部地嵌入電纜扎帶頭的帶接收通道內的金屬鎖定器件。所述金屬鎖定器件以一定角度被設置，所述角度允許沿插入方向插入電纜扎帶的帶，但是當所述的帶被沿著拆下的方向拉動時，又使得鎖定器件和所述的帶接合，從而阻止拆下。這種常規的電纜扎帶的金屬鎖定器件呈懸臂梁的形狀，其在一端被固定，在自由端伸入帶接收通道內。
使電纜扎帶容易使用，同時又保持其鎖定強度，這一直是所希望的一個特征。為了增加鎖定力，一種選擇是增加鎖定器件的厚度。不過，已經發現，這對安裝電纜扎帶所需的插入力有不利影響，這是不希望的。反之亦然試圖減少插入力則導致使用較薄的金屬鎖定器件，減少插入力會對電纜扎帶的鎖定力帶來不利影響。
因而，需要一種改進的鎖定器件，其能夠提供較高的阻力防止拆下，同時又具有低的插入力。
還需要一種改進的電纜扎帶，其中所述電纜扎帶的帶具有更大的柔性，尤其是在鎖定頭的附近。
發明概述本發明的目的在于提供一種具有改進的保持強度和低的插入力的利用金屬鎖定器件的電纜扎帶。
本發明的另一個目的在于提供一種具有鎖定器件的兩件式電纜扎帶，所述鎖定器件在完全接合以便增加反抗電纜扎帶拆開的阻力時從一個懸臂梁轉換成一個簡單的梁支撐。
本發明的另一個目的在于提供一種兩件式電纜扎帶，在鎖定頭附近，其具有增加的柔性，而不需要減小或者折中電纜扎帶的強度。
本發明的上述的或其它的目的是通過一種電纜扎帶實現的，所述電纜扎帶包括具有第一端和自由端的帶，具有帶接收通道的鎖定頭，以及被安裝在所述鎖定頭的錨固區域內的從而形成懸臂梁的金屬鎖定器件，所述鎖定器件具有被固定在鎖定頭的端壁上的固定端，和位于帶接收通道內的自由端。所述的帶具有一個預定寬度的中心向內凸出的槽，用于限定一個沿著帶的縱軸向著帶的自由端延伸的變薄的部分。所述帶接收通道具有被在端壁和內壁之間限定的通道寬度W1。所述帶接收通道還包括一個支撐導向件，所述支撐導向件從鎖定頭的內壁向所述帶接收通道內凸出，從而并把所述帶接收通道的寬度限定為W2，其中W2小于W1。金屬鎖定器件的自由端具有大于W2的長度L。支撐導向件具有一個小于帶的凸出槽的預定寬度的垂直于帶接收通道的寬度的寬度。支撐導向件還包括一個凸緣，當鎖定器件由一個足夠的拉出力向下彎曲時，其提供用于支撐金屬鎖定器件的支撐表面，把鎖定器件從一個具有懸臂梁的支撐改變為一個具有簡單的梁支撐。所述拉力足以使鎖定器件完全刺入帶的變薄的部分，這使得鎖定器件的自由端靠在所述的凸緣上。
本發明還提供一種用于捆扎物體的方法，包括以下步驟圍繞物體設置電纜扎帶；把帶的自由端插入帶接收通道的帶入口端，并超出金屬鎖定器件的自由端；以及通過帶接收通道饋送帶的自由端，直到電纜扎帶捆緊所述物體。電纜扎帶可以借助于對其施加一個拆開力，其作用在于把帶從帶接收通道的帶入口端拉出，從而導致金屬鎖定器件的自由端向著帶接收通道的帶入口端變形，使得完全刺穿所述的帶，并且金屬鎖定器件的自由端靠在支撐導向件的凸緣上，來把電纜扎帶鎖緊。
本發明還通過使在鎖定頭附近的帶的一端形成有寬度增加的槽，從而提供一個變薄的部分，來增加電纜扎帶的帶的柔性，從而使得具有較大的運動自由度。


本發明的上述的和其它的目的和優點和特點從下面結合附圖對本發明的優選實施例進行的詳細說明可以更加清楚地看出，其中圖1是按照本發明的電纜扎帶的底透視圖；圖2是按照本發明的電纜扎帶的底視圖；圖3是沿著圖2的線3-3取的電纜扎帶的截面圖；圖4是沿著圖3的線4-4取的電纜扎帶的鎖定頭的截面圖；圖5是沿著圖3的線5-5取的鎖定頭的截面圖；圖6A是沿圖3的6a-6a取的按照本發明第一實施例的電纜扎帶的帶的截面圖；圖6B是沿圖3的6b-6b取的按照本發明第二實施例的電纜扎帶的帶的自由端的截面圖；圖7是圖3的鎖定頭的放大圖；圖8是沿線8-8取的圖7的鎖定頭的截面圖；圖9是表示帶開始進入帶接收通道時的電纜扎帶的截面圖；圖10表示處于中間送入位置的電纜扎帶的截面圖，其中帶的前端已經通過鎖定器件；圖11是沿線11-11取的圖10的鎖定頭和帶的截面圖；圖12是在進一步的送入位置的電纜扎帶的截面圖，其中帶仍然沿送入方向通過帶接收通道被送入；圖13是通過線13-13取的圖12的鎖定頭和帶的截面圖；圖14是在帶被完全插入之后并被部分地沿反方向收回時的電纜扎帶的截面圖，其中鎖定器件被向下彎曲，并部分地刺入帶中，以便反抗電纜扎帶的拆開；圖15是沿15-15取的圖14的鎖定頭和帶的截面圖；圖16是在鎖定器件被充分彎曲，從而完全刺穿帶，并使其前面的自由端支撐在帶接收通道內的凸緣上時的電纜扎帶的截面圖；以及圖17是沿線17-17取的圖16的鎖定頭和帶的截面圖。
優選實施例的詳細說明下面結合圖1-17說明本發明的電纜扎帶100。電纜扎帶100包括鎖定頭102和帶104。電纜扎帶100可以由現有技術中已知的各種材料制造。合適的材料例如包括尼龍，聚丙烯和各種含氟聚合物。電纜扎帶100可以被制成各種尺寸和長度，以便適合于現有技術中已知的各種應用。顯然，當選擇帶、鎖定頭和其它元件的尺寸時，所需的環形抗張強度是一個決定的因素。
帶104的內表面上具有縱向延伸的中心槽110，并在前端的外表面上選擇地具有縱向延伸的中心槽106(圖6A-B)。中心槽110最好在帶的長度的大部分具有恒定的截面。不過，在優選實施例中，中心槽110在和鎖定頭102相鄰的帶的一端具有一定錐度，從而形成一個增加的寬度，例如通過提供一個V形槽，如圖1-2所示。帶104最好在其斜的有錐度的前端112的外表面上還包括標準的卡緊脊部108(圖3)。
鎖定頭102包括帶接收通道122和鎖定器件接收腔180。帶接收通道122接收帶104的前端112。帶接收通道122具有帶入口端168，帶104通過所述入口端被首先插入，以及帶出口端116(圖3)。由圖5可清楚地看出，帶接收通道122由端壁124、底壁126和側壁128構成(圖5)。由圖7-8可清楚地看出，帶接收通道122具有寬度W1。一個支撐導向件114從內壁126凸出，從而限定一個減少的通道寬度W2。支撐導向件114包括凸緣116，其作用將在下面說明。
提供金屬鎖定器件接收腔180使得能夠接近在端壁124上的錨固區域，使金屬鎖定器件136被部分地嵌入端壁124中，從而限定一個懸臂梁結構，其具有固定端134和延伸進入帶接收腔172的自由端138。金屬鎖定器件接收腔180還使得鎖定器件136能夠運動。支撐槽130在表面內被選擇地預先形成，或者在在把固定端134嵌入端壁124的表面內時被自然地形成。
鎖緊器件最好由防銹的金屬制成，例如，不銹鋼材料，這在現有技術中是公知的。雖然鎖緊器件可以采用常規的直的形狀，但是最好是被彎曲，使得其自由端138(安裝端)相對于固定端134被彎曲而呈一個預定的角度。最好是所述固定端基本上平行于帶接收通道122的軸線。在任何情況下，自由端138都伸入帶接收通道，相對于帶接收通道122的軸線呈一個銳角，面向帶穿出端166。
懸臂的金屬鎖定器件136具有在端壁124的上邊沿142上限定的支點。支撐導向件114的凸緣116基本上垂直于帶接收通道延伸，并被設置在金屬鎖定器件136的支點的對面。雖然凸緣116可以和上邊沿142處于同一個高度，或者略高一些，但是最好是略低于上邊沿142，其理由將在下面說明。金屬鎖定器件136具有一個從支點自由端138限定的自由長度L，其大于寬度W2。在優選實施例中，凸緣116處于和上邊沿142相同的或略低的高度，長度L最好滿足準則W2＜L≤W1。如果在本實施例中L大于W1，則自由端138將接觸內壁126而不能接觸凸緣116。不過，如果和內壁126接觸是可以接受的，則也可以使用大于W1的長度，并且和凸緣116組合，仍然能夠實現金屬鎖定器件136的兩端的支撐。此外，當凸緣116位于略高于上邊沿142的位置時，則可以使用大于W1的長度L。
在內表面上的中心槽110和在外表面上的選擇設置的中心槽106形成減小厚度的部分，用于和鎖定器件136相互作用。中心槽110騎跨著支撐導向件114，因而可用于對準，并引導帶104通過帶接收通道122。為了進一步以最小的阻力幫助引導，支撐導向件114的前端可以呈錐形，或者呈弧形，如圖所示。
雖然所示的電纜扎帶100具有包括基本上平行于帶連接軸線S的帶接收通道的鎖定頭，作為例子在圖3和圖7中示出了所述的帶連接軸線S，所述連接軸線S是由所述帶和鎖定頭相連的一個區域限定的，并且還具有被彎曲和帶軸線S呈90度的帶，但是所述電纜扎帶不限于這種結構，而是可以采取其它的形式。例如，電纜扎帶100可以具有直的帶，其沿著帶連接軸線S連續地延伸。此外，電纜扎帶100可以具有更普通的直角鎖定頭，例如在Bernard的727號專利所述，其具有和帶連接軸線S成直角的帶接收通道。
下面參照圖9-17說明按照本發明的電纜扎帶的使用。圖9表示開始把帶104的前端112插入帶接收通道122的前端168的狀態。如圖所示，前端112可在一個大的入口范圍內插入。當前端112開始延伸超過帶接收通道122的帶穿出端166時，插入按照圖10和圖11所示繼續進行。此時，用戶可以通過夾住前端112并拉動所述的帶，由推動所述帶通過帶接收通道轉換為拉動所述帶通過帶接收通道。由圖11可清楚地看出，通過使中心槽110配合在支撐導向件114上，帶104在帶接收通道中被自對準。
如圖12-13所示，進行電纜扎帶的進一步捆緊，直到帶104把要捆綁的物體例如電纜束170捆綁得足夠緊。在前端112被插入和進一步緊固期間，金屬鎖定器件136的自由端138由于金屬和懸臂結構的彈性而彎曲，從而離開懸臂支點142進入金屬鎖定器件接收腔180。不過，由于下面要詳細說明的理由，對于特定的用途，金屬鎖定器件136的厚度和常規的結構相比可被減小，這使得進一步減少電纜插入力。
在帶松開時，或者在帶上施加一個拉力時，金屬鎖定器件136的自由端138的尖的部分便開始刺破帶104，如圖2所示，并且金屬鎖定器件136的自由端138對著端壁124向回彎曲。繼續施加足夠強的力使得自由端138圍繞支點142進一步變形，直到最終鎖定器件136完全刺穿帶104的減少厚度的部分。雖然以前認為，完全刺穿帶是不希望的，但是已經發現，在這種情況下，由于提供了支撐導向件114和凸緣116，可以增加環形抗張強度。即，在完全刺穿帶104時，被進一步彎曲的自由端138將最終倚靠在凸緣116上，如圖16和17所示。此時，金屬鎖定器件136從具有懸垂于支點142的自由端138的懸臂支撐轉換成一種簡單的梁結構支撐，其中的兩端134和138被支撐在由凸緣116提供的支撐和由內表面124的上邊沿提供的支點142之上。由圖16可清楚地看出，在金屬鎖定器件的鎖定期間，作用在自由端138上的偏轉力使支點的上邊沿142被局部壓縮或偏轉。因而，最好是，凸緣116在非鎖定狀態下略微低于上邊沿的高度(例如圖9)。使得當充分偏轉時，支點142基本上和凸緣116齊平(例如圖16)。利用這種支撐結構，和使用簡單的懸臂結構相比，金屬鎖定器件136能夠應付較高的載荷。因而，對于給定尺寸的金屬鎖定器件，可以增加其環形抗張強度。因而，對于所需的環形抗張強度，可以使用厚度較小的金屬鎖定器件，這具有減小電纜插入力的附加優點。
在圖16所示的實施例中，自由端138的長度L大于W2，而小于或等于W1，以便使得自由端能夠和凸緣接觸。不過，也可以使用略大于W1的自由端138的長度L，例如通過使凸緣116略微高于支點142，使得自由端最終以一個略微向上的角度被固定。此外，在一個次優選的實施例中，金屬鎖定器件兩端的支撐仍然利用大于W1的長度L來實現，借以使自由端也干涉內壁126。不過，這不能達到和利用凸緣116達到的相同的保持力。
在許多應用中，最大環形抗張強度由帶104的性能確定，而不由金屬鎖定器件136的保持力確定。這種強度將由使帶104的刺穿部分斷開所需的力確定。
當電纜扎帶的環形抗張強度只由其最弱的連接，即帶104的完全刺穿點決定時，電纜扎帶的其它部分的強度可以由目前超安全標準設計的強度減少到接近于弱的連接的強度，因而帶來其它的所需的優點。一個特定的所述部分是帶104的一端和鎖定頭102連接的部分。如果中心槽110的寬度保持不變，則所述的一端將具有不需要的剛性。不過，通過增加所述一端附近的槽的寬度，則可以增加減小的厚度的部分，這使得在所述連接點電纜扎帶具有增加的柔性。這是一種所需的屬性，這種屬性不用降低性能便可實現，只要該點的強度超過電纜扎帶的最弱連接的強度即可。最好是，所述的一端具有V形槽120，如圖所示，其中所述的槽具有錐度。
雖然本發明的系統已經結合上述的特定實施例進行了說明，但是顯然，對于本領域的技術人員，將會作出許多改變和改型。因而，上述的示例的實施例只是用于說明本發明，而不用于限制本發明。不脫離本發明的范圍和構思，可以作出許多改變。
權利要求
1.一種電纜扎帶，包括具有第一端和自由端的帶，所述的帶具有一個預定寬度的中心向內凸出的槽，用于限定一個沿著帶的縱軸向著帶的自由端延伸的變薄的部分；被連接在所述帶的第一端的鎖定頭，所述鎖定頭包括端壁、內壁和側壁，用于在所述鎖定頭中限定一個帶接收通道，所述帶接收通道具有帶進入端，帶穿出端，并且在所述端壁和內壁之間限定通道寬度W1；支撐導向件，其從鎖定頭的內壁伸入帶接收通道，并具有一個沿著帶接收通道的寬度方向延伸的凸緣表面，所述支撐導向件再次把帶接收通道的寬度限制為小于W1的W2，所述支撐導向件具有垂直于帶接收通道的寬度的寬度，其小于帶的向內凸出的槽的預定寬度；以及金屬鎖定器件，其具有被固定在鎖定頭的端壁的鎖定器件槽中的固定端，和位于帶接收通道內的自由端，其中所述自由端具有大于W2的長度L。
2.如權利要求1所述的電纜扎帶，其中當電纜扎帶被緊固時，所述金屬鎖定器件能夠完全刺穿帶的變薄的部分。
3.如權利要求2所述的電纜扎帶，其中當帶被完全刺穿時，所述金屬鎖定器件在所述固定端被支撐著，并且在所述自由端由所述凸緣表面支撐著。
4.如權利要求1所述的電纜扎帶，其中所述支撐導向件和向內凸出的槽匹配，從而幫助所述帶在所述帶接收通道中對準中心。
5.如權利要求4所述的電纜扎帶，其中在帶接收通道的帶進入端的支撐導向件的前邊沿是凸形的。
6.如權利要求1所述的電纜扎帶，其中向內凸出的槽在所述帶的第一端附近增加其寬度。
7.如權利要求6所述的電纜扎帶，其中向內凸出的槽在帶的第一端有一定錐度而成為V形，從而提供一個加大的減少厚度的區域，使得在所述第一端增加帶的柔性。
8.如權利要求1所述的電纜扎帶，其中所述帶具有一個帶連接軸線，并且所述帶接收通道和所述軸線平行。
9.如權利要求8所述的電纜扎帶，其中所述帶的第一端被彎曲基本上垂直于所述帶連接軸線。
10.如權利要求1所述的電纜扎帶，其中所述帶具有一個帶連接軸線，并且所述帶接收通道和所述軸線垂直。
11.如權利要求1所述的電纜扎帶，其中所述長度L小于W1。
12.一種電纜扎帶，包括具有第一端和自由端的帶，所述的帶具有一個預定寬度的中心向內凸出的槽，用于限定一個沿著帶的縱軸向著帶的自由端延伸的變薄的部分；被沿著帶軸線S連接在所述帶的第一端的鎖定頭，所述鎖定頭包括端壁、內壁和側壁，用于在所述鎖定頭中限定一個帶接收通道，所述帶接收通道平行于軸線S，并具有帶進入端，帶穿出端，并且在所述端壁和內壁之間限定通道寬度W1；支撐導向件，其從鎖定頭的內壁伸入帶接收通道，并具有一個沿著帶接收通道的寬度方向延伸的凸緣表面，所述支撐導向件再次把帶接收通道的寬度限制為小于W1的W2，所述支撐導向件具有垂直于帶接收通道的寬度的寬度，其小于帶的向內凸出的槽的預定寬度；以及金屬鎖定器件，其具有被固定在鎖定頭的端壁的鎖定器件槽中的固定端，和其位于帶接收通道內的自由端，其中所述自由端具有大于W2的長度L。
13.如權利要求1所述的電纜扎帶，其中所述的長度L小于W1。
14.一種使用如權利要求1所述的電纜扎帶捆綁物體的方法，包括以下步驟圍繞物體設置電纜扎帶；把帶的自由端插入帶接收通道的帶入口端，并超出金屬鎖定器件的自由端；通過帶接收通道饋送帶的自由端，直到電纜扎帶捆緊所述物體。
15.要求14所述的方法，還包括以下步驟借助于對所述電纜扎帶施加一個拆開力，其作用在于把帶從帶接收通道的帶入口端拉出，從而導致金屬鎖定器件的自由端向著帶接收通道的帶入口端變形，使得完全刺穿所述的帶，并且金屬鎖定器件的自由端靠在支撐導向件的凸緣上。
全文摘要
一種電纜扎帶,包括:具有第一端和自由端的帶,該帶有一預定寬度的中心向內凸出的槽,限定一個沿帶的縱軸向著帶自由端延伸的變薄的部分;被連接在帶第一端的鎖定頭,它包括端壁、內壁和側壁,用于在鎖定頭中限定一帶接收通道,該通道有帶進入端,帶穿出端,并且在端壁和內壁之間限定通道寬度W1;支撐導向件,從鎖定頭的內壁伸入帶接收通道,并有一沿帶接收通道的寬度方向延伸的凸緣表面,支撐導向件把帶接收通道的寬度限制為小于W1的W2,支撐導向件有垂直于帶接收通道的寬度的寬度,其小于帶的向內凸出的槽的預定寬度;以及金屬鎖定器件,有被固定在鎖定頭的端壁的鎖定器件槽中的固定端,和位于帶接收通道內的自由端,其中自由端有大于W2的長度L。
文檔編號F16L3/233GK1388049SQ02123130
公開日2003年1月1日 申請日期2002年5月15日 優先權日2001年5月15日
發明者J·E·卡夫尼, R·J·克里塞爾, J·A·布朗利 申請人:潘都依特有限公司