JP2000304020A - 固着装置及び固着方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 加熱（又は、冷却）によって固着装置を取り
外しやすくするとともに、一旦固着状態を解除すれば時
間経過によって固着装置の温度が室温に近づいたとして
も再び元の固着状態に還ることがなく、室温状態で解体
作業ができる固着装置を提供することを課題とする。更
に、固着装置を加熱（又は、冷却）すると、固着装置が
自動的に抜け落ちるか、また、それに近い状態になるよ
うな固着装置を提供することを課題とする。 【解決手段】 ステム部分１１には一端にステム部分１
１より拡径したヘッド部分１２と、反対の側の脚部分１
３とが設けられ、弾性部材（座金状板ばね１５）がこれ
らにより抜け出さないように保持されている。脚部分１
３は形状記憶合金製であって、その部分の温度により係
合爪部分１４が肩部に係合／離脱し、固着装置１０の固
着状態とこれの解除状態をとる。加熱により固着解除の
状態になったとき、圧縮された弾性部材により固着装置
１０が抜け落ちるか、抜け落ちないで室温に戻っても固
着装置１０が再び固着状態にならない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、形状記憶合金を利
用した固着装置及び固着方法に関し、更に詳しくは、こ
の固着装置を組み込んだ装置が解体、分別及び回収する
際に解体を容易にする固着装置及び固着方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＯＡ機器はたくさんの部品の集合であ
り、様々な材料が使用される。これらの機器、装置はや
がてその寿命を迎え、又は、新しい機器と交換されるこ
とにより最終的に廃棄される。部品には種々の稀少金属
や樹脂材料が使用されており、資源の枯渇の問題ととも
に、単純な廃棄に伴う環境汚染の問題を考慮して、使用
されている材料を回収し再利用し、環境汚染と資源の無
駄を防止しようという試みがなされている。

【０００３】材料の回収に当たっては、機器、装置を解
体し、材料毎に分別しなければならない。ところがこれ
までの装置、機器は解体分別を考慮して製造されたもの
ではなく、現実にこれを行おうとすると処理に手間とコ
ストがかかりすぎる等の様々な障害が生じる。

【０００４】このような問題は一挙に解決することはで
きず、個々の技術の積み重ねによって少しずつ解決され
るものであり、これを解決するために多くの試みが行わ
れてきている。

【０００５】特開平７−９９３９５公報には、プラスチ
ックケースに組み込まれた金属インサートを解体時に容
易に分離するためのアイデアの一つが開示されている。

【０００６】図８及び図９は上記公知の技術の説明をす
る図であって、図８は、各部品が組み立てられる前の状
態を示す断面図。図９は、加熱によってインサートが取
り外し可能な状態に変形した状態を示す断面図である。

【０００７】図８及び図９に示すように、この技術は次
のようなものである。

【０００８】つまり、筒状のインサート４には外側に向
かって爪７が突き出ており、インサート４をボス３に圧
入することによりボス３の穴の内周面８に爪７が喰い付
き、インサート４をボス３に固定する。インサート４に
はねじ穴５が設けられており、電子部品２がねじ６によ
ってねじ止めされる。

【０００９】爪の寸法／形状は、加熱又は冷却されたと
き、ボス３の穴の内周面への喰い付きが弱まり、取り外
しやすくなるような形状をあらかじめ記憶させておく。
爪７は常温では円筒状のボス３の穴の内周面へ食いつく
ような角度を持った形状である。解体時には、インサー
ト４を加熱又は冷却すると、記憶させていた元の形状に
戻るため爪７の外面への張り出しが小さくなり、容易に
インサート４を取り外すことができる。

【００１０】上記技術はインサート４が加熱又は冷却さ
れた状態下でこれを取り外しやすくするものである。つ
まり、時間の経過により元の室温に戻るとインサート４
の爪７は再びボス３の穴の内周面８に喰い付いた元の状
態になりもはや簡単には取り外すことができない。

【００１１】解体作業は大量のしかも雑多な装置を処理
するものであるから、装置を個々に加熱（又は、冷
却）、分解をしていたのでは効率が悪いため、加熱（又
は、冷却）作業だけでも一度に済ませ、その後順次個々
の装置の部品取り外しをしたいところであるが、上に述
べたように、部品取り外しの順番の遅いものでは時間経
過によりインサート４の温度が室温に近づいて固着状態
に戻ってしまうのでこれができなくなる。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記したよ
うな問題に対処するものであり、加熱（又は、冷却）に
よって固着装置を取り外しやすくするとともに、一旦固
着状態を解除すれば時間経過によって固着装置の温度が
室温に近づいたとしても再び元の固着状態に還ることが
なく、室温状態で解体作業ができる固着装置を提供する
ことを課題とする。

【００１３】更に、本発明は、固着装置を加熱（又は、
冷却）すると、固着装置が自動的に抜け落ちるか、ま
た、それに近い状態になるような固着装置を提供するこ
とを課題とする。

【００１４】更に、本発明は、加熱（又は、冷却）によ
って、固着装置の爪の係合が一旦解除されたとき、これ
を室温に戻してももはや固着状態にならないようにする
固着方法を提供することを課題とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記課題は以下に記載の
手段により解決される。

【００１６】「第１番目の発明の解決手段」筒状又は棒
状のステム部分と、上記ステム部分の一端に設けられ、
ステム部分より拡径したヘッド部分と、上記ステム部分
の上記ヘッド部分側とは反対の側に設けられた単数又は
複数の脚部分と、上記脚部分に設けられ、室温時に挿入
される穴内に形成された段部の肩部に係合するための係
合爪部分と、上記ステム部分に嵌合し、室温時に上記ヘ
ッド部分及び上記係合爪部分から抜け出さない径を有す
る空所を有する弾性部材と、を備えた固着装置であっ
て、少なくとも上記脚部分は形状記憶合金製であって、
室温時には、上記係合爪部分に挿入される穴内に形成さ
れた段部の肩部に係合する外径を与え、高温時には、上
記係合爪部分に挿入される穴内に形成された段部の肩部
への係合を解除する外径を与えるものであること、を特
徴とする固着装置。

【００１７】「第２番目の発明の解決手段」第１番目の
発明の固着装置において、上記弾性部材は座金状板ばね
であることを特徴とする固着装置。

【００１８】「第３番目の発明の解決手段」第１番目の
発明の固着装置において、上記弾性部材はコイル状スプ
リングであることを特徴とする固着装置。

【００１９】「第４番目の発明の解決手段」筒状又は棒
状のステム部分と、上記ステム部分の一端に設けられ、
ステム部分より拡径したヘッド部分と、上記ステム部分
の上記ヘッド部分側とは反対の側に設けられた単数又は
複数の脚部分と、上記脚部分に設けられ、室温時に挿入
される挿入穴内に形成された段部の肩部に係合するため
の係合爪部分と、上記ステム部分又は上記ヘッド部分に
固定された弾性部材と、を備えた固着装置であって、少
なくとも上記脚部分は形状記憶合金製であって、室温時
には、上記係合爪部分に挿入される挿入穴内に形成され
た段部の肩部に係合する外径を与え、高温時には、上記
係合爪部分に挿入される挿入穴内に形成された段部の肩
部への係合を解除する外径を与えるものであること、を
特徴とする固着装置。

【００２０】「第５番目の発明の解決手段」第４番目の
発明の固着装置において、上記弾性部材は座金状板ばね
であることを特徴とする固着装置。

【００２１】「第６番目の発明の解決手段」第４番目の
発明の固着装置において、上記弾性部材はコイル状スプ
リングであることを特徴とする固着装置。

【００２２】「第７番目の発明の解決手段」筒状又は棒
状のステム部分と、上記ステム部分の一端に設けられ、
ステム部分より拡径したヘッド部分と、上記ステム部分
の上記ヘッド部分側とは反対の側に設けられた単数又は
複数の脚部分と、上記脚部分に設けられ、室温時に挿入
される挿入穴内に形成された段部の肩部に係合するため
の係合爪部分と、を備えた固着装置であって、少なくと
も上記脚部分は形状記憶合金製であって、室温時には、
上記係合爪部分に挿入される挿入穴内に形成された段部
の肩部に係合する外径を与え、高温時には、上記係合爪
部分に挿入される挿入穴内に形成された段部の肩部への
係合を解除する外径を与えるところの脚部分である固着
装置を使用した固着方法であって、固着対象物を固着す
るときには、上記ヘッド部分とこの固着物との間に弾性
部材が圧縮された状態で介在させられており、固着対象
物の固着が解除されるときには、少なくとも上記脚部分
の加熱によって上記爪部分の係合が解除されることによ
り、上記弾性部材が上記固着装置を上記挿入穴から抜け
出る方向に移動させることを特徴とする固着方法。

【００２３】

【実施例】「実施例１」図１、図２及び図３は、それぞ
れ、実施例１における固着装置の外観図（一部断面）、
固着装置が固着対象物２１を固着先部材２０に固着した
状態を示す断面図、及び、固着装置が加熱（又は冷却）
されることにより係合爪が解除され、固着状態から抜け
出した様子を示す断面図である。

【００２４】本実施例１の固着装置１０は、筒状又は棒
状のステム部分１１、ステム部分１１の一方の端部に形
成されたヘッド部分１２、ステム部分１１の他方の端部
に形成された脚部分１３、この脚部分１３の端部に形成
された係合爪部分１４とを有する。

【００２５】これらの部分は一つの材料から一体成形さ
れたものであっても個別に作られた部分を組み合わせる
ことによって作成してもよい。

【００２６】固着装置１０は、更に、座金状板ばね１５
を有し、上記各部分と同様にステム部分１１又はヘッド
部分１２と一体成形されたものであっても別部材を組み
合わせたものであってもよい。

【００２７】固着作業を容易にするため、本実施例で
は、座金状板ばね１５がステム部分１１に嵌合してお
り、ヘッド部分１２及び係合爪部分１４によってそのま
までは抜け落ちないようになっている。

【００２８】脚部分１３は、少なくともこの部分は、形
状記憶合金製である。脚部分１３は、室温時には、この
先の係合爪部分１４の外径が、固着先部材２０の挿入穴
１６の小径部２２よりも大きくなるような形状を有し
（図２）、これによって係合爪部分１４が肩部１７に係
合して、固着装置１０が抜けなくなっている。

【００２９】また、加熱（又は冷却）されると、この先
の係合爪部分１４の外径が小径部２２の径より小さくな
るように変形し、係合爪部分１４が小径部２２を通過で
きるようになって（図３点線の状態）、固着装置の固着
状態が解除される。

【００３０】この固着装置１０を使用するときは、固着
対象物２１の取り付け穴と固着先部材２０の挿入穴１６
の小径部２２とを合わせ、固着装置１０を図２の上部か
ら挿入する。

【００３１】係合爪部分１４は取り付け穴に案内され、
このとき加わる力により変形しながら進み、大径部２３
に達すると元の状態に戻るので固着装置１０が固着状態
になる。すなわち、固着装置１０によって固着先部材２
０に固着対象物２１が固着される。

【００３２】固着を解除するときは、全体（又は脚部分
１３だけであってもよい）を加熱（又は冷却）する。加
熱（又は冷却）によって形状記憶合金でできた脚部分１
３は、相転移を起こし係合爪部分１４の外径が小径部２
２よりも小さく変形する。

【００３３】これによって固着装置１０は抜け出せる状
態になるが、固着に際して圧縮されて弾性エネルギーを
蓄えていた弾性部材、つまりこの例では座金状板ばね１
５、が一気に圧縮前の状態に戻るため、固着部材１０が
抜け方向に弾かれたように運動を起こす。

【００３４】このとき、弾性部材に蓄えられた弾性エネ
ルギーが、途中の摩擦力により消耗されるエネルギーよ
りも大きければ固着装置１０は完全に穴から抜け出て分
離する。また、そこに至らなくても、図３に示されるよ
うに、係合爪部分１４が肩部１７に係合しない位置にも
たらされるので、脚部分１３の温度が室温に還っても
（つまり係合爪部分１４が拡がろうとしても）、固着装
置１０は固着状態にならない。

【００３５】以上の構成により本実施例１では、この固
着装置１０を組み込んだ装置を一旦相転移温度以上に加
熱（又は、冷却）すれば、固着装置１０は固着状態を解
除され、室温に戻しても固着状態に戻ることがない。

【００３６】「実施例２」図４、及び、図５は、それぞ
れ、実施例２における固着装置の外観図（一部断面）、
固着装置が固着対象物２１を固着先部材２０に固着した
状態を示す断面図である。

【００３７】これらの図において、実施例１と共通する
符号はそのまま用いられており、機能も同様であるの
で、改めて説明することはしない。

【００３８】この実施例２においては、実施例１におい
て弾性部材が座金状板ばね１５であったものが、コイル
状スプリング３５に置き代られており、ヘッド部分１２
にはスリーブ部１２１が設けられている。

【００３９】コイル状スプリング３５は座金状板ばね１
５よりもストロークを大きくできるので、解体時（加熱
時）により確実に固着装置１０を飛び出させるためのも
のである。

【００４０】また、スリーブ部１２１はコイル状スプリ
ング３５が圧縮されたとき意図しない変形を防止するた
め、外観をよくするため、又は、自動組立のときの扱い
を容易にするため、等の理由により設けられており、特
にこれがなくては固着装置としての機能を果たせないと
いうものではない。

【００４１】また、スリーブ部１２１の端部１２２が固
着対象物２１に接触することにより固着力を得るように
することも、図５に示されるように、若干の隙間を有す
るようにし、固着力はコイル状スプリング３５の端部で
与えるようにしてもよい。

【００４２】実施例１と同様、固着装置１０の各部分は
他の部分とともに一体成形されたものであっても、別体
として製造されこれらを組み合わせたものであってもよ
い。

【００４３】図４に示されるように、コイル状スプリン
グ３５の内径は係合爪部分１４の外径よりも小さくし、
そのままではステム部分１１から抜け落ちないようにし
ておくか、ヘッド部分１２又はステム部分１１の上部に
固着しておくと、取り扱いや組立時の煩わしさが軽減さ
れる。

【００４４】「実施例３」図６、及び図７は、それぞ
れ、実施例３における固着装置が固着対象物２１を固着
先部材２０に固着した状態を示す断面図、及び、固着装
置が加熱（又は冷却）されることにより係合爪が解除さ
れ、固着状態から抜け出した様子を示す断面図である。

【００４５】これらの図において、実施例１及び実施例
２と共通する符号はそのまま用いられており、機能も同
様であるので、改めて説明することはしない。

【００４６】実施例１及び実施例２では脚部分１３及び
係合爪部分１４が下方に向かって延在しているが、この
実施例３においては脚部分４３及び係合爪部分４４が上
方に向かって延在する点が相違する。

【００４７】脚部分４３及び係合爪部分４４はステム部
分１１から延在する筒状部の壁に設けた溝穴内に下方か
ら上方に向かって延びている。

【００４８】脚部分４３及び係合爪部分４４が加熱（又
は冷却）時に内方に移動し、室温時には外方に拡がった
形状を付与されている点ではこれらの実施例と変わると
ころがない。

【００４９】図６及び図７では、実施例１と同様に座金
状板ばね１５が使用された例が示されているが、実施例
２に示されるようにこれをコイル状スプリングとするこ
とも可能である。またその際スリーブ部１２１を設ける
ことも、そうしないことも可能である。

【００５０】以上の実施例１、実施例２、実施例３にお
いて弾性部材として、座金状板ばね１５又はコイル状ス
プリング３５が使用された例が示されているが、他に樹
脂（例えば発泡した樹脂）、ゴム等の材料で、筒状に形
成したものを使用することが可能である。この場合、経
年変化により弾性力を失わない材料、及び、加熱（又は
冷却）により弾性力を失わない材料を選択しなければな
らない。

【００５１】また、上記座金状板ばね１５又はコイル状
スプリング３５等の弾性部材は、加熱又は冷却によって
弾性力を発揮する形状記憶合金製であってもよい。この
場合、相転移の温度が、上記脚部分の材料である形状記
憶合金よりも室温に近いものを使用すると、係合爪の係
合が外れる前に弾性力が発生するので、係合爪の係合が
外れたとき、固着装置がより弾かれるような勢いが付い
て都合がよい。

【００５２】

【発明の効果】本発明の固着装置及び固着方法による
と、加熱（又は、冷却）によって固着装置を取り外しや
すくするとともに、一旦固着状態を解除すれば時間経過
によって固着装置の温度が室温に近づいたとしても再び
元の固着状態に還ることがなく、室温状態で解体作業が
できるという効果を奏する。

【００５３】更に、本発明の固着装置及び固着方法によ
ると、固着装置を加熱（又は、冷却）すると、固着装置
が自動的に抜け落ちるか、また、それに近い状態にな
る。

【００５４】このため、加熱後すぐ解体作業に取りかか
る必要がなく、多くの解体物を一度に固着状態を解除す
ることができるので、解体作業が容易になるという効果
を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１における固着装置の外観図（一部断
面）である。

【図２】実施例１における固着装置が固着対象物を固着
した状態を示す断面図である。

【図３】実施例１における固着装置が加熱（又は冷却）
されることにより係合爪が解除され、固着状態から抜け
出した様子を示す断面図である。

【図４】実施例２における固着装置の外観図（一部断
面）である。固着装置が固着対象物２１を固着先部材２
０に固着した状態を示す断面図である。

【図５】実施例２における固着装置が固着対象物２１を
固着先部材２０に固着した状態を示す断面図である。

【図６】実施例３における固着装置が固着対象物２１を
固着先部材２０に固着した状態を示す断面図である。実
施例３における固着装置が加熱（又は冷却）されること
により係合爪が解除され、固着状態から抜け出した様子
を示す断面図である。

【図７】固着装置が加熱（又は冷却）されることにより
係合爪が解除され、固着状態から抜け出した様子を示す
断面図である。

【図８】公知の技術の説明をする図であって、各部品が
組み立てられる前の状態を示す断面図である。

【図９】公知の技術の説明をする図であって、加熱によ
ってインサートが取り外し可能な状態に変形した状態を
点線によって示す断面図である。

【符号の説明】

１ プラスチックケース ２ 電子部品 ３ ボス ４ インサート ５ ねじ穴 ６ ねじ ７ 爪 ８ ボス穴内周面 １０ 固着装置 １１ ステム部分 １２ ヘッド部分 １３ 脚部分 １４ 係合爪部分 １５ 座金状板ばね １６ 挿入穴 １７ 肩部 ２０ 固着先部材 ２１ 固着対象物 ２２ 小径部 ２３ 大径部 ３５ コイル状スプリング ４３ 脚部分 ４４ 係合爪部分 １２１ スリーブ部 １２２ 端部

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 筒状又は棒状のステム部分と、 上記ステム部分の一端に設けられ、ステム部分より拡径
   したヘッド部分と、 上記ステム部分の上記ヘッド部分側とは反対の側に設け
   られた単数又は複数の脚部分と、 上記脚部分に設けられ、室温時に挿入される穴内に形成
   された段部の肩部に係合するための係合爪部分と、 上記ステム部分に嵌合し、室温時に上記ヘッド部分及び
   上記係合爪部分から抜け出さない径を有する空所を有す
   る弾性部材と、を備えた固着装置であって、 少なくとも上記脚部分は形状記憶合金製であって、 室温時には、上記係合爪部分に挿入される穴内に形成さ
   れた段部の肩部に係合する外径を与え、 高温時には、上記係合爪部分に挿入される穴内に形成さ
   れた段部の肩部への係合を解除する外径を与えるもので
   あること、を特徴とする固着装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載された固着装置におい
   て、 上記弾性部材は座金状板ばねであることを特徴とする固
   着装置。
3. 【請求項３】 請求項１に記載された固着装置におい
   て、 上記弾性部材はコイル状スプリングであることを特徴と
   する固着装置。
4. 【請求項４】 筒状又は棒状のステム部分と、 上記ステム部分の一端に設けられ、ステム部分より拡径
   したヘッド部分と、 上記ステム部分の上記ヘッド部分側とは反対の側に設け
   られた単数又は複数の脚部分と、 上記脚部分に設けられ、室温時に挿入される挿入穴内に
   形成された段部の肩部に係合するための係合爪部分と、 上記ステム部分又は上記ヘッド部分に固定された弾性部
   材と、を備えた固着装置であって、 少なくとも上記脚部分は形状記憶合金製であって、 室温時には、上記係合爪部分に挿入される挿入穴内に形
   成された段部の肩部に係合する外径を与え、 高温時には、上記係合爪部分に挿入される挿入穴内に形
   成された段部の肩部への係合を解除する外径を与えるも
   のであること、を特徴とする固着装置。
5. 【請求項５】 請求項４に記載された固着装置におい
   て、 上記弾性部材は座金状板ばねであることを特徴とする固
   着装置。
6. 【請求項６】 請求項４に記載された固着装置におい
   て、 上記弾性部材はコイル状スプリングであることを特徴と
   する固着装置。
7. 【請求項７】 筒状又は棒状のステム部分と、 上記ステム部分の一端に設けられ、ステム部分より拡径
   したヘッド部分と、 上記ステム部分の上記ヘッド部分側とは反対の側に設け
   られた単数又は複数の脚部分と、 上記脚部分に設けられ、室温時に挿入される挿入穴内に
   形成された段部の肩部に係合するための係合爪部分と、
   を備えた固着装置であって、 少なくとも上記脚部分は形状記憶合金製であって、 室温時には、上記係合爪部分に挿入される挿入穴内に形
   成された段部の肩部に係合する外径を与え、 高温時には、上記係合爪部分に挿入される挿入穴内に形
   成された段部の肩部への係合を解除する外径を与えると
   ころの脚部分である固着装置を使用した固着方法であっ
   て、 固着対象物を固着するときには、上記ヘッド部分とこの
   固着物との間に弾性部材が圧縮された状態で介在させら
   れており、 固着対象物の固着が解除されるときには、少なくとも上
   記脚部分の加熱によって上記爪部分の係合が解除される
   ことにより、上記弾性部材が上記固着装置を上記挿入穴
   から抜け出る方向に移動させることを特徴とする固着方
   法。