JP7405481B1

JP7405481B1 - 封印具

Info

Publication number: JP7405481B1
Application number: JP2023160336A
Authority: JP
Inventors: 一樹佐藤; 翔米澤; 雄太岡嶋
Original assignee: 名伸電機株式会社
Priority date: 2023-09-25
Filing date: 2023-09-25
Publication date: 2023-12-26
Anticipated expiration: 2043-09-25
Also published as: JP2025051316A

Abstract

【課題】従来品とは異なる新しい方式の封印具を提供する。【解決手段】封印具Ｘは、平板状の本体１とＵ字棒部２を備える。Ｕ字棒部２は差込孔１０を有する本体１と一体であり、曲がり及びねじりに対する可撓性を有し、本体１から延出して差込孔１０に挿入される。Ｕ字棒部２はスパイラル挿入部２１と細首部２２を有する。スパイラル挿入部２１は径方向断面が非円形であり根元から先端に向けてねじれるように形成され、細首部２２はスパイラル挿入部２１に隣接する。差込孔１０は入口側に規制通路１０１を有し、その奥に解放空間１０２を有する。規制通路１０１はスパイラル挿入部２１の径方向断面形状に対応する断面を有し、スパイラル挿入部２１の回転を規制しつつ挿入させる。規制通路１０１を通過したスパイラル挿入部２１のねじれ状態は解放空間１０２で解消されて差込孔１０に係合し、かつ逆抜けも防止される。【選択図】図２

Description

本発明は、封印具に関する。

従来、バンド部を切断せずにロックを解除することができない結束バンドのような封印具が知られている。

例えば特許文献１には、物品収納箱の扉に掛けられる錠と共に使用され、扉を不正に開けたことがつぶさに解るようにし、その対処を容易にする封印具が記載されている。

特開２００３－３３０３７２号公報

従来の封印具の封印方式としては結束バンドのギザギザ形状（セレーション）、連続した球形又は円錐状部材等を押し込んで係止するものがほとんどである。

しかし、バリエーションを増やす観点、コスト削減などの観点から、従来品とは異なる新しい方式の封印具が求められている。

本発明は上述の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、従来の結束バンド方式とは異なる方式の封印具を提供することにある。

本発明の封印具は、平板状の本体（１）と、本体と一体に成形され、延伸方向の曲がり及び線軸に対するねじりについて可撓性を有し、本体の一面から延出してＵ字ターンし、先端部が本体に形成された差込孔（１０）に挿入されることで本体の一方の側に環状空間（２３）を形成するＵ字棒部（２）とを備える。

Ｕ字棒部は、先端部に、径方向断面形状が非円形であり根元から先端に向かってねじれるように形成されたスパイラル挿入部（２１）と、スパイラル挿入部の根元側に隣接して形成された細首部（２２）と、を有する。

差込孔は、差込入口側に、スパイラル挿入部の径方向断面形状に対応する径方向断面形状を有し、スパイラル挿入部の回転を規制しつつ挿入させる規制通路（１０１）が形成され、規制通路の奥に、スパイラル挿入部が自由に回転可能な解放空間（１０２）が形成されている。

規制通路の長さはスパイラル挿入部の長さより短く、ねじられながら規制通路を通り越したスパイラル挿入部のねじれが解放空間において解消されて回転位置が復帰し、差込孔からの逆抜けが防止される。

これにより、従来の結束バンド方式とは異なるスパイラル挿入方式による封印具を提供することができる。

第１実施形態の封印具を示す斜視図である。図１の別の視方向の斜視図である。封印具の使用例を示す図である。封印前の封印具の正面透視図である。封印後の封印具の正面透視図である。図４のＶＩ部拡大図である。図６のＶＩＩ方向矢視図である。図６のＶＩＩＩ－ＶＩＩＩ線断面図である。図４のＩＸ部拡大断面図である。図４のＸ方向矢視図（差込孔）である。差込孔の斜視透視図である。封印過程を示す図の１である。封印過程を示す図の２である。封印過程を示す図の３である。封印過程を示す図の４である。封印過程を示す図の５である。封印過程を示す図の６である。図１７のＸＶＩＩＩ－ＸＶＩＩＩ線断面図である。図１５の拡大図である。図１６の拡大図である。図１７の拡大図である。封印過程を示す斜視図の１である。封印過程を示す斜視図の２である。封印過程を示す斜視図の３である。封印過程を示す斜視図の４である。封印過程を示す斜視図の５である。第２実施形態のスパイラル挿入部を示す正面図である。図２７のＸＸＶＩＩＩ方向矢視図である。図１１に対応する第２実施形態の差込孔の斜視透視図である。図１８に対応する第２実施形態の封印後の断面図である。第３実施形態の封印具を示す正面図である。図２９の封印具の封印後の状態を示す正面図である。

以下、封印具の複数の実施例を図面に基づいて説明する。

（第１実施形態）
第１実施形態の封印具Ｘを図１～図２６に示す。図１～図２に封印具Ｘを、図３にその使用例を示す。封印具Ｘは、例えば旅客機の販売品収納箱に使用され、封印具Ｘを破壊せずに開けることができないようにするものである。封印具としての効果は従来品と同じであるため、説明は省略する（例えば特許文献１参照）。

図４に封印前の封印具Ｘを、図５に封印後の封印具Ｘを示す。封印具Ｘは平板状の本体１とＵ字棒部２とを備える。Ｕ字棒部２はプラスチックなどの可撓性材料で本体１と一体に成形され、延伸方向の曲がり及び線軸に対するねじりについて可撓性を有する。

なお、図４には後述する図１０の視方向Ｘ（ラテン数字の１０）も記載されているが、封印具Ｘ（エックス）と同じ文字であるため、図４では前者を全角で表記し、後者を半角で表記することで区別する。

本明細書では、図４～図５の上下方向に基づいて「上」「下」を定義する。また図４～図５の向きを正面とする。封印具Ｘの本体１は上下方向に２つの長辺Ｌを有する長円形又はいわゆるペーパークリップ・オーバル形状（各短辺の両側二角が結合して半円形となった角丸長方形）である。

図１～図２も併せて参照する。ここで、本体１の平板の表裏をなす主面１１の長辺Ｌに隣接する側面を長側面１３とし、長辺Ｌに沿った方向を長辺方向ＤＬと定義する。また、２つの長側面１３を接続する側面を短側面１２とする（図４の本体１の上下の曲面部）。

Ｕ字棒部２は、本体１上側の短側面１２の基部２０から上下方向に対し斜めに延出し、長辺方向ＤＬに沿って弧を描くように延伸されている。Ｕ字棒部２はそのまま弧を描きながら延伸され、全体として長辺方向ＤＬに沿ってＵ字ターンした形となる。Ｕ字棒部２の先端部は、長辺方向ＤＬに対して平行かつ下向きに形成されている。

図６～図７にＵ字棒部２の先端部を示す。先端部は、短側面１２の、Ｕ字棒部２が延出する基部２０とは反対側から陥入する差込孔１０に対して挿入可能にされている。前述のようにＵ字棒部２は先端部を含む全体が可撓性を有し、後述のように先端部の線軸に対して回転しながら（ねじれながら）差込孔１０に進入可能である。

また先端部は、差込孔１０に挿入されることで本体１の一方の側（上方の短側面１２側）に環状空間２３を形成する（図５の輪っか内部の空間）。これにより、南京錠の掛け金を押し込んで施錠した場合と同じ状態を作る。

Ｕ字棒部２の先端部についてさらに説明する。Ｕ字棒部２は先端部にスパイラル挿入部２１、及び、スパイラル挿入部２１の根元側（基部２０側）に隣接して形成された細首部２２を有する。つまり「先端部＝スパイラル挿入部２１＋細首部２２」である。

スパイラル挿入部２１は、径方向断面形状（スパイラル挿入部２１の軸方向に対し垂直にみた断面形状）が非円形であり、根元（基部２０側）から先端Ｐに向けてねじれるように形成されている。詳細には、スパイラル挿入部２１の非円形断面は、基部２０側から先端Ｐに向けて連続的に回転し、全体で約９０°ねじれた形となる（図６～図７）。

スパイラル挿入部２１の先端Ｐを含む領域はノーズコーン状の曲面にされている。この形状により、スパイラル挿入部２１の差込孔１０へスムーズに進入できる。

図８に細首部２２とスパイラル挿入部の関係を径方向に比較して示す。細首部２２は、スパイラル挿入部２１の根元側に段差をなすように連続的に形成されている。延伸方向から視た細首部２２のシルエットは、スパイラル挿入部２１のシルエットの内側に収まっている。また、細首部２２の径方向断面積Ｃ２２はスパイラル挿入部２１の径方向断面積Ｃ２１より小さい。なお図８の点線はスパイラル挿入部２１の回転開始前の断面である。

これにより、後述のように、スパイラル挿入部２１が差込孔１０を通過すると、スパイラル挿入部２１の細首部２２側の端部（後述する図１８の立壁Ｗ２１）が差込孔１０の後述する規制通路１０１に引っ掛かって抜けなくなる。

また、この抜けなくなったスパイラル挿入部２１を引き抜こうとすると、Ｕ字棒部２に設けられたブレイクポイント２４が容易に破断する。なお本実施形態では細首部２２近傍にブレイクポイント２４が設けられているが、ブレイクポイント２４の配置はこれに限らず、Ｕ字棒部２の基部２０と細首部２２の間であればどこに配置されてもよい。

Ｕ字棒部２の先端部が挿入される側の差込孔１０について説明する。図９に差込孔１０の内部構造を平面図で示す。図１０には孔軸に対し垂直にみた差込孔１０の形状を示し、図１１には差込孔１０の内部構造を斜視図で示す。

差込孔１０には、差込入口側にスパイラル挿入部２１の径方向断面形状（非円形）に対応する径方向断面形状（同じく非円形）を有し、スパイラル挿入部２１の回転を規制しつつ挿入させる規制通路１０１が形成されている。規制通路１０１の長さはスパイラル挿入部２１より短く、図９に示すように差込孔１０の入口側にごく短く設置されている。

本実施形態では、スパイラル挿入部２１の径方向断面形状、及び、対応する規制通路１０１の径方向断面形状は、非円形の中でも円形の一部が弦（円周上に両端点を持つ線分）でカットされたＤカット状又は半月状にされている（図１０～１１）。つまりスパイラル挿入部２１は約９０°ねじれたＤカット状柱体であり、規制通路１０１はねじれなしのＤカット状空間である。

差込孔１０は、規制通路１０１の奥側にスパイラル挿入部２１が延伸方向及び線軸に対し自由に回転可能な解放空間１０２が形成されている。つまり「差込孔１０＝規制通路１０１＋解放空間１０２」である。

一方、解放空間１０２はスパイラル挿入部２１の全体を収容でき、かつスパイラル挿入部２１の動きを制約しない程度のスパイラル挿入部２１に対するクリアランスを確保している。

このクリアランスに関し、後述の図１８を参照して説明する。規制通路１０１の径方向断面積を径方向断面積Ｃ１０１、解放空間１０２の径方向断面積を径方向断面積Ｃ１０２とし、差込孔１０及びＵ字棒部２の各要素間で径方向断面積を比較し、小さい方から順に並べると以下のようになる。

径方向断面積Ｃ２２（細首部２２）＜径方向断面積Ｃ２１（スパイラル挿入部２１）＜径方向断面積Ｃ１０１（規制通路１０１）＜径方向断面積Ｃ１０２（解放空間１０２）

ここで、径方向断面積Ｃ２１と径方向断面積Ｃ１０１との断面積の差異は小さい。これは、規制通路１０１の形状がスパイラル挿入部２１の形状に対応することにより、スパイラル挿入部２１と規制通路１０１のクリアランスが最小限にされているからである。

これにより、スパイラル挿入部２１がねじれながら規制通路１０１に進入可能、かつ、規制通路１０１がスパイラル挿入部２１のねじれ（回転）を規制可能となる。

差込孔１０は長辺方向ＤＬに対して傾斜し、一方の長側面１３から他方の長側面１３に向かって形成されている。本実施形態では、差込孔１０の解放空間１０２は本体１を貫通し、差込入口側の反対側に突き抜けるように構成されている（図１）。

以下、スパイラル挿入部２１が差込孔１０に挿入されるとどうなるか、図１２を初期状態として封印過程を図１２～図１７に示す。ここでは、先端部（＝スパイラル挿入部２１＋細首部２２）を含むＵ字棒部２全体が、延伸方向の曲がりに対する可撓性を有し、かつ線軸に対するねじりについて弾性を有していることが前提である。

図１３では、スパイラル挿入部２１の向きは図４の初期状態と同じ方向を向いている。このとき、（図示しない使用者が）スパイラル挿入部２１を差込孔１０の入口側に近付ける。次の図１４では、スパイラル挿入部２１が先端Ｐ側から差込孔１０の差込入口側にある規制通路１０１に挿入される。

このとき、ねじれなしＤカット状空間である規制通路１０１に対し、約９０°ねじれたＤカット状柱体のスパイラル挿入部２１が挿入されるが、スパイラル挿入部２１は線軸に対するねじれ弾性を有するため、ねじられつつ規制通路１０１に進入することができる。

図１４、図１５、図１６と差込孔１０の奥側に進むにつれ、スパイラル挿入部２１のねじれが大きくなり、スパイラル挿入部２１の全体が規制通路１０１を通り抜けて解放空間１０２に到達すると（図１７）、スパイラル挿入部２１の進行方向後側にある細首部２２の一部が解放空間１０２に到達する。

すると、規制通路１０１は回転規制対象（スパイラル挿入部２１）を失い、同時に規制される側であったＵ字棒部２の（スパイラル挿入部２１を含む）先端部は、規制通路１０１による回転規制状態から解放される。

このためスパイラル挿入部２１はねじれ弾性によりねじれのない状態に復元し、スパイラル挿入部２１の向きも最初の状態（図６、図１２）に戻る。このときの差込孔１０とスパイラル挿入部２１の状態を図１８に示す。

図１８に示すように、細首部２２の径方向断面積Ｃ２２はスパイラル挿入部２１の径方向断面積Ｃ２１より小さい。スパイラル挿入部２１から細首部２２への移行箇所では、スパイラル挿入部２１が立壁Ｗ２１として２か所に現れている。なおスパイラル挿入部２１の細首部２２側の立壁Ｗ２１は、実際にはひとつながりの同一領域であるが、図１８では上下２か所に現れている。

一方、規制通路１０１側もＤカット状空間を形成する半月部Ｍを有し、同じく図１８に示すように、規制通路１０１から解放空間１０２への移行箇所では、半月部Ｍが立壁Ｗ１０１として現れている。

この構成により、ねじれつつ規制通路１０１を通過したスパイラル挿入部２１のねじれ状態が解放空間１０２で解消されると、スパイラル挿入部２１の立壁Ｗ２１（図１８では上側に現れた立壁Ｗ２１）が規制通路１０１の立壁Ｗ１０１に係合する。

このとき環状空間２３が形成され、封印具Ｘはロック状態となる。いったんスパイラル挿入部２１が規制通路１０１にロックされると、Ｕ字棒部２を逆向きにねじって元に戻そうとしても、容易に解除することができない。

これは、スパイラル挿入部２１を含めＵ字棒部２全体が本体１と一体形成されており、Ｕ字棒部２をねじろうとしても本体１の存在に制約されて自由にねじることができないためである。これにより、ロック解除可能なねじれ状態まで戻すことが困難な状態が確保され、スパイラル挿入部２１の差込孔１０からの逆抜けが防止される。

また、封印形成後に差込孔１０にロックされて外部から視認できなくなったスパイラル挿入部２１を回転させようとすると、必然的に外部に露出したＵ字棒部２の細首部２２より本体１寄りの部分を把持せざるを得ない。このとき、Ｕ字棒部２を把持してロック解除方向にねじろうとすると、Ｕ字棒部２に設けられたブレイクポイント２４が破断する。

以上に説明したスパイラル挿入方式の封印機構を理解しやすくするため、図１４、図１６～図１７の拡大図を図１９～図２１に、斜視図を図２２～図２６にそれぞれ示す。

（第２実施形態）
第２実施形態の封印具Ｙのスパイラル挿入部とその周辺を図２７～図３０に示す。封印具Ｙは、第１実施形態（封印具Ｘ）とは「規制通路」及び「スパイラル挿入部」の構成のみ異なるため、封印具Ｘと共通する構成については説明を省略する。また、区別のため、封印具Ｙの各要素の符号末尾にＹを付け、例えば規制通路１０１Ｙ、スパイラル挿入部２１Ｙと表記する。

図２７～図２８に示すように、本実施形態のスパイラル挿入部２１Ｙは、封印具ＸのようなＤカット状ではない。線軸との直交面で視た場合に円の中心点を含む帯状の領域のみ残した略長方形にみえる平板状であり、当該略長方形の両短辺のみ曲線（曲面）になっている。つまり、第２実施形態は二面幅形状である。

図２９に示すように規制通路１０１Ｙもスパイラル挿入部２１Ｙの形状に対応している。スパイラル挿入部２１Ｙが根元（基部２０Ｙ側）から先端ＰＹに向けてねじれるように形成され、全体で約９０°ねじれていること等は第１実施形態と同様である。

図３０に、スパイラル挿入部２１Ｙが差込孔１０Ｙに挿入され、ロック状態となった状態を、封印具Ｘの図１８に対比して示す。図１８ではスパイラル挿入部２１の立壁Ｗ２１と半月部Ｍの立壁Ｗ１０１が係合し、ロック状態を形成する。これを仮にロックポイントと称すると、封印具Ｘのロックポイントは１か所である。

一方、図３０に示すように、封印具Ｙでは、半月部ＭＹが細首部２２Ｙの上下に２か所あり、立壁Ｗ１０１Ｙも２か所に現れる。一方、スパイラル挿入部２１Ｙ側の立壁Ｗ２１Ｙは、図１８（第１実施形態）と同じく上下２か所に現れているが、上下とも立壁Ｗ１０１Ｙに係合する点で、上側の立壁Ｗ２１のみ立壁Ｗ１０１と係合する第１実施形態と異なる。つまり封印具Ｙにおいてロックポイントは２か所である。

以上の構成により、封印具Ｙも封印具Ｘと同等のロック状態及び逆抜け防止の効果を有する。

（第３実施形態）
第３実施形態の封印具Ｚを図３１～図３２に示す。封印具Ｚは、従来の南京錠タイプ（パドロック）にスパイラル挿入方式を適用したものである。

スパイラル挿入方式は本来、本体とＵ字棒部とを一体とし、Ｕ字棒部の可撓性を用いて封印するものであるから、輪っか状のＵ字棒部を持たせ、縦長の本体に対して差込孔を斜行させた封印具Ｘ（第１実施形態）や封印具Ｙ（第２実施形態）のような配置が好適である。

しかし、従来南京錠タイプが用いられていた場面では、本体が縦長であるよりも横長である方が適用しやすいと考えられる。そこで封印具Ｚでは、スパイラル挿入方式を取りながらも従来公知の南京錠タイプに似た構成が採用されている。

図３１に封印前の封印具Ｚを示す。封印具Ｚでは差込孔１０Ｚを本体１Ｚに対して斜行させず、上から下に直進させる構成になっている。また上下方向にスパイラル挿入部２１Ｚを挿入する都合上、Ｕ字棒部２Ｚの基部２０Ｚをノッチ構造とする構成になっている。

図３２に封印後の封印具Ｚを示す。図３１のように構成することで、使用時にＵ字棒部２Ｚを基部２０Ｚのノッチ部分で折り曲げるように押し込めば、スパイラル挿入部２１Ｚを縦型の差込孔１０Ｚに挿入可能となり、南京錠タイプがより好適な場面でも、スパイラル挿入方式の封印具Ｚを使用できる。

（他の実施形態）
スパイラル挿入部の径方向断面形状は、Ｄカット状や二面幅形状の他、自由回転が規制されるどのような非円形でもよい。ねじれ角は約９０°に限らず、適宜設定してよい。また、軸方向の全長にわたってねじれ角が連続的に変化してもよい。スパイラル形状において、金型で成形できない複雑な断面形状のものに対しても３Ｄプリンタにより供給可能である。

上記実施形態では、本体部は差込孔を有し、Ｕ字棒部の動きを制約する以外の機能を有しないが、実施形態は上記のものに限らず、例えば本体部にＩＣタグを搭載可能とし、電子タグとしても機能するように構成してもよい。

１本体、１０差込孔、１０１規制通路、１０２解放空間
２Ｕ字棒部、２３環状空間、２１スパイラル挿入部、２２細首部

Claims

平板状の本体（１）と、
前記本体と一体に成形され、延伸方向の曲がり及び線軸に対するねじりについて可撓性を有し、前記本体の一面から延出してＵ字ターンし、先端部が前記本体に形成された差込孔（１０）に挿入されることで前記本体の一方の側に環状空間（２３）を形成するＵ字棒部（２）と、
を備え、
前記Ｕ字棒部は、先端部に、径方向断面形状が非円形であり根元から先端に向かってねじれるように形成されたスパイラル挿入部（２１）と、前記スパイラル挿入部の根元側に隣接して形成された細首部（２２）とを有し、
前記差込孔は、差込入口側に、前記スパイラル挿入部の径方向断面形状に対応する径方向断面形状を有し、前記スパイラル挿入部の回転を規制しつつ挿入させる規制通路（１０１）が形成され、前記規制通路の奥に、前記スパイラル挿入部が自由に回転可能な解放空間（１０２）が形成され、
前記規制通路の長さは前記スパイラル挿入部の長さより短く、
ねじられながら前記規制通路を通り越した前記スパイラル挿入部のねじれが前記解放空間において解消されて回転位置が復帰し、前記差込孔からの逆抜けが防止される封印具。
前記スパイラル挿入部及び前記規制通路の径方向断面は、円形の一部が弦でカットされたＤカット状に形成されている請求項１に記載の封印具。
前記本体の平板の表裏をなす主面（１１）の長辺に隣接する側面を長側面（１３）とし、前記主面の長辺に沿った方向を長辺方向と定義すると、
前記差込孔は、前記長辺方向に対して傾斜し、一方の長側面から他方の長側面に向かって形成されている請求項１又は２に記載の封印具。