JP2006524591A - 結合システムを製作する方法および結合システム - Google Patents

Abstract

機能的にみて相対回動可能である少なくとも２つのプラスチック部分から成る結合システムを製作する新たな方法が提供される。先ず相対回動可能な両システム構成部分（１，２；１５，１６）のうちの内側の構成部分（１；１５）を、プラスチック材料から型内で注入成形するか、もしくは射出成形し、次いで相対回動可能な両システム構成部分（１，２；１５，１６）のうちの外側の構成部分（２；１６）を、別のプラスチック材料から、内側の構成部分（１；１５）の上に注入成形するか、もしくは射出成形し、内側の構成部分（１；１５）または内側の構成部分の少なくとも一部が、外側の構成部分（２；１６）のためのコアとして役立つようにし、互いに粘着しないかまたは付着しない、内側の構成部分および外側の構成部分のために選択された両方の材料を用いる。そのような結合システムは、たとえばピン（１１）を備えたピン部（２）と、ピン（１１）の回動によって拡開されるクロー（５）を備えた固定部（１）とから成っている。製作時にピン部（２）は、固定部（１）のための成形コアとして役立つ。

Description

本発明は、機能的にみて相対回動可能である、少なくとも２つのプラスチック部分から成る結合システムを製作する方法、ならびにこのような方法で製作された、２つの構成部分を解除可能に結合するための結合システムに関する。

構成部材を互いに結合しようすると、多くの場合、構成部材および結合手段の損傷リスクなしに、結合部を解除しかつ再製作するように要求され、このような場合、少なくとも個別的な２つの構成部分から成る従来の結合システムでは、構成部分は、たとえばねじおよびナットのように、結合部を製作に際してその都度組み立てて、機能的に係合させる必要があり、しかもそのあとで再び解除して、同じ結合部の新たな製作のために、もしくは同形の別の結合部を製作するために、再利用される。

そのような結合システムの欠点によれば、結合位置に取り付けたあとで、結合しようとする構成部材の両側からアプローチ可能である結合位置にしか使用可能でない。結合システムの両構成部分の組立は、手間および時間のかかるものであり、このことは最終製品のコストにとっても不都合に作用する。個別的な製作システムにおける少なくとも２部分から成る結合システム自体の製作も割高である。

個別的に製作されたシステム構成部分が、結合部の実際の製作時にはじめて組み合わされるのではなく、既に準備作業ステップで組み合わされ、次いで結合が、たとえば構成部材の結合位置におけるシステム構成部分の相対回動によって行われるような、結合システムが公知である。構成部材の結合部の実際の製作を簡素化しようとする準備作業過程だけでも、手動で、または機械で行われるかにかかわらず、極めて手間がかかり、またコスト高である。

フランス国実用新案登録第２４６４３９６号明細書によって、２部分から成る結合システムが公知であり、ここでは固定部は、中央の開口を取り囲む保持カラーと、保持カラーから突出する拡開可能な２つのクローとを備えており、固定部に差し込むことのできる第２の構成部分は、矩形のピンと、ピンと結合された回転つまみとを備えている。ピンは自由端部で、目標破壊箇所（結合点またはウェブであってよい）を介して、固定部の保持カラーにおける中央の開口の外縁に懸架される。結合部を製作するために、固定部はクローで、結合しようとする構成部材の、互いに方向調整された結合開口に挿入される。次いで第２の構成部分はピンで、固定部に差し込む必要があり、この場合目標箇所は破壊される。回転つまみを用いて、ピンは、矩形の横断面に基づいて固定部のクローを拡開する位置にもたらすことができるので、クローによって外向きに突出する縁部は、構成部材に後方から係合して、構成部材が結合される。結合部を解除するために、ピンは、回転つまみを用いて再び９０°回動する必要があり、その結果クローに作用する拡開効果が解消される位置にもたらされる。次いで両構成部分は、結合孔から引き抜くことができる。

両構成部分は、目標破壊位置を介して、互いに懸架されるので、最初に使用する際に、両構成部分は当初は１ユニットとして取り扱うことができ、両構成部分は別個のストックから取り出さなくてよい。両構成部分は、同じ弾性プラスチック材料から成っており、つまり１ユニットとして射出成形することができる。しかも結合箇所は、片側でアプローチ可能であればよい。しかしながらその欠点によれば、このような構成では、固定部を予め結合孔に挿入したあとで、ピンの回動によって結合部を最終的に製作するまえに、結合箇所自体に、矩形のピンを備えた構成部分を前もって固定部に押し込む必要がある。

本発明の課題は、結合システムならびに結合システムを製作する経済的な方法を提供することであり、この場合システム構成部分は、相互的に係合するだけでなく、最初に使用するまえに予め実際の１ユニットを形成し、かつ少なくとも使用時にほぼ一体的な結合手段を成し、またそのように取り扱うことができる。結合システムは、結合しようとする構成部材に片側でしかアプローチできない結合箇所に使用することができる。結合部は、従来技術に比べて簡単に、かつ僅かな作業ステップで、要するに能率的に製作可能であり、再び解除可能であるのが望ましく、しかも結合システム自体または結合しようとする構成部材が損傷されることはない。そのあとの結合部の再製作もしくは別の箇所に対する結合システムの再利用は、同様に簡単であるのが望ましい。

このことは本発明によれば、先ず相対回動可能な両システム構成部分のうちの内側の構成部分を型内で１材料から注入成形するか、もしくは射出成形し、次いで相対回動可能な両システム構成部分のうちの外側の構成部分を、内側の構成部分の上で別の１材料から注入成形するか、もしくは射出成形し、この場合内側の構成部分は、外側の構成部分の成形コアとして役立ち、システム構成部分のために選択された両材料は、互いに付着しないか、もしくは粘着しない、製作方法によって達成される。

そうして製作された結合システムは、完成した、直ちに使用可能なユニットであって、先ず使用前に特別な作業過程または作業ステップで組み立てる必要のある個別的なシステム構成部分ではなく、製作を省略することができる。これによって結合システムの製作および使用は、簡単かつ効率的であり、ひいては経済的である。

このような製作方法で製作された結合システムは、外側の固定部と、固定部に対して回動可能な内側のピン部とから成っており、固定部は、ピン部のピンを把持するクローを備えており、クローは、固定部に対するピン部の回動によって弾性的に拡開可能であり、内側部分としてのピン部は、硬質の材料から成っており、外側部分としての固定部は、戻し力を有する、比較的軟質の弾性材料から成っており、選択された両材料は、互いに付着しないか、もしくは粘着しない。

有利には、固定部はディスクから成っており、ディスクから下向きに互いに対向する２つのクローが突出しており、クローの間で相対回動可能なピン部のピンが把持されており、この場合ピンは、矩形の横断面を有している。

有利には、固定部に対するピン部の回動は当接部によって９０°に制限されている。これによってピンは確実に両基本位置の一方にもたらすことができる。一方の基本位置ではクローは拡開されず、別の一方の基本位置ではクローは拡開される。

このために固定部のディスクの上面に、円に沿って延びる突出部を一体成形することができ、突出部は、ピン部分に形成されたストッパのための、ピン部分の回動を制限する当接部を提供する。

本発明による製作方法で製作された別の結合システムは、ディスクの下面に形成された、弾性的に拡開される翼部と、ディスクの上面から突出する支柱とを備えた固定部から成っており、支柱に沿ってキャップが回動可能になっている。

有利には、固定部から突出する支柱が雄ねじ山を備えており、キャップが、雌ねじ山の設けられた袋穴を備えている。固定部とキャップとは、種々異なる、非付着性の材料から成っており、製作時に固定部の支柱はキャップのための成形コアとして役立つ。

次に本発明の実施例を図示し、詳しく説明する。

図１には、後述する方法に基づいて製作される結合システムの第１実施例を示した。結合システムは、固定部１とピン部２とから成っており、ピン部２は、固定部１と共に閉じたユニットを形成するので、結合システムは、外側では一体的な外観を有していて、かつ使用時には一体的なものとして取り扱うことができる。図２〜図４からはっきりと判るように、固定部１は、中央で円形の開口４を備えたディスク３から成っており、ディスク３から、内側で下向きにずらしてそれぞれ対向する２つのクロー（爪部）５が突出しており、クロー５は自由端部でそれぞれ内向きの付加部６を備えている。ディスク３の上面には、円に沿って延びる、互いに対向する２つの突出部７が一体成形されており、突出部７は各端部８で当接部（ストッパ）８を形成する。ピン部２は、図５〜図７から判るように、円形のプレート９から成っており、プレート９から直径方向で横向きに２つのストッパ１０が突出している。プレート９の中央部分から下向きにピン１１が突出している。ピン１１は、矩形の横断面を有していて、かつ円形でアンダカットされたネック区分１２を介してプレート９と結合されており、ピン１１の自由端部は広幅面で段部１３を備えている。プレート９の上面に回転グリップ１４が一体成形されている。

図１から判るように、固定部１とピン部２とは、ピン部２のピン１１が固定部１のクロー５の間に位置して、かつプレート９がディスク３に載設するように、互いに結合される。円形のネック区分１２は、円形の開口４の内側に位置する。そこでピン部２は、回転グリップ１４を用いて９０°ずらした位置に回動することができる。回動は、ピン部２から横向きに突出するストッパ１０が、固定部１の部分リング状の突出部７の当接面８に当接することによって、両方向で制限される。基本位置と呼ばれるこれらの位置の一方で、ピン１１は側方の段部１３でクロー５の付加部６に座着し、ピン部２の段付き端部の狭幅面は、クロー５の付加部６の間の間隔を実質的に充実する。ピン部２が固定部１の開口４の内側で９０°回動されると、段付きピン端部の広幅面は、クロー５の付加部６の間に到達し、これによって付加部６は拡開される。

結合システムを使用する際に、結合システムは、基本位置において、クロー５およびクロー５の間に挿入されたピン１１で、結合しようとする構成部材の、互いに方向調整された結合孔に挿入され、次いでピン部２は９０°回動されて、この場合に行われるクロー５の拡開によって、結合が行われて、ロックが行われる。結合部を再び解除するために、ピン部２は９０°だけ基本位置に戻し回動されるので、クロー５は弾性的に基本位置に戻すことができ、結合システムは回転グリップ１４で結合孔から引き抜くことができる。結合システムは、全く無傷で、新たな、または別の結合部を製作するためにそのまま使用することができる。

結合システム全体は、図１に示したように、新しい特別な射出成形法で製作され、この射出成形は、模型成形法（Abformung）またはオーバー射出成形法（Ueber-Spritzgussverfahren）と呼ぶこともできる。ここで重要な点は、相対回動可能な両方の個々のシステム構成部分（つまりここでは固定部１およびピン部２）のために、互いに非粘着性である種々異なる２つのプラスチック材料を使用することである。この場合先ず内側部分、ここではピン部２が、型内で、１材料から注入成形される。内側部分（ピン部２）が硬化したあとの第２の作業過程で、外側部分、ここでは固定部１が、第１の材料に対して非粘着性もしくは非付着性である別の材料から、第１のシステム構成部分の上から、もしくは周りに注入成形され、この場合第１のシステム構成部分は第２のシステム構成部分のための成形コアを成す。さらに両システム構成部分の相対回動は、材料選択によって、つまり互いに付着しない材料特性によって保証される。さらに両システム構成部分のための材料は、システム構成部分が機能に関して適当な特性を有するように選択する必要がある。固定部１は、比較的軟質で弾性的な材料から製作され、このような材料はクロー５の変形もしくは拡開を許容し、したがって結合位置における結合システムの固定を許容する。拡開は、拡開力が解消されると、再び元に戻る必要がある。ピン部２のために硬質の材料が選択され、これによってピン１１は拡開力をクロー５に効果的に及ぼすことができる。

説明した方法によれば、もはや個別的なシステム構成部分を注入成形して、次いで個別的なシステム構成部分を使用するための準備作業過程で、または直接的に使用する際に組み立てる必要がなく、注入成形または射出成形に際して直接的に完成した、直ちに使用可能なユニットが形成される。使用準備のための組立作業は省略され、システム構成部分の使用は、簡略化されて、高速化される。

結合システムで製作される結合部の機械的な耐久性または強度は、固定部１の形状、もしくは固定部１の、結合しようとする構成部材の下方に設けられるクロー５の形状に大きく依存している。固定部１およびピン部２のために様々な形状を提供して、記載の方法で製作することができ、これによって固定部１の変形によって達成される結合部の耐久性または強度を保証するか、または改善することができる。

図８〜図１１には、第１実施例とは異なる形状で成形された結合システムを示しており、結合システムは、ここでも相対回動可能な２つのシステム構成部分から成っていて、かつ同じ製作方法で製作可能である。固定部１５は、矩形のディスク１６から成っており、ディスク１６から下向きにフラットな心棒１７が突出している。心棒１７の端部から２つの翼部１８がディスク１６に向かって拡開して延びている。翼部１８の自由端部にそれぞれ段部１９が設けられている。ディスク１６の上面には、中央部分に、雄ねじ山を備えた比較的短い支柱２０が一体成形されている（図１２参照）。回転つまみ２２を備えたキャップ２１は、雌ねじ山の設けられた中央の袋穴２３を備えており、したがってキャップ２１は支柱２０に沿って回動可能である。

このような結合システムもまた、前述の方法で製作される。先ず固定部１５が型内で注入成形されて、固定部１５が硬化したあとで、キャップ２１が、支柱２０の上から、もしくは支柱２０の周りから注入成形され、この場合雄ねじ山を備えた支柱２０が成形コアを成すので、自動的にキャップ２１内で雌ねじ山２３を備えた袋穴２３が形成される。同様に固定部１５とキャップ２１とは、互いに粘着しない種々異なる２つの材料から注入成形されるので、支柱２０に対するキャップ２１の回動は保証される。この場合固定部１５のための材料は、心棒１７の先端部から延びる両方の翼部１８が弾性的に屈曲できるように選択されている。固定部１５とキャップ２１とは、ねじ結合する必要のある個別的なシステム構成部分として製作されるのではなく、結合システムは、完成したユニットとして、製作方法を省略することができる。

図１２には、結合システムの使用について個別的に示した。最初（左側）の図面には、貫通する結合孔２５を備えたプレート状の２つの構成部材２４を示した。結合孔２５は、それぞれ判りやすく図示した。図示の特別な場合、あとで上位の構成部材は下位の構成部材に対して側方に移動することができ、したがって上位の構成部材の結合孔２５は長孔として形成されている。結合システムは、完成後に、矢印方向で上方から、ディスク１６が座着するまで結合孔２５に差し込まれる。この場合心棒１７の先端部から延びる翼部１８は、先ず弾性的に互いに接近するように屈曲し、これによって結合孔２５を通過する際に再び拡開して、段部１９で下位の構成部材２４に下側から係合することができる。これについては第２の（中央の）図面から判る。特別な場合、キャップ２１は縁部で、上位の構成部材２４における長孔２５の長手方向縁部に当接する。キャップ２１の回動によって、結合部が締め付けられる。結合システムのディスク１６が矩形に形成されている場合、ディスク１６の側面は、起こり得る側方移動の際に、有利には長孔２５内のガイドとして役立つ。

必要な場合に結合部を解除するためには、第３の（右側の）図面に示したように、単にキャップ２１を心棒２０からねじ外せばよい。そのあとで上位の構成部材は、快適に上方に持ち上げることができる。これとは反対の形式で、そのあとで結合部は快適かつ簡単に再び製作することができる。結合システムは無傷のまま再利用することができる。

本発明による結合システムの第１実施例を示す斜視図である。 図１に示した結合システムの固定部を示す斜視図である。 図２に示した固定部の広幅面を示す平面図である。 図２に示した固定部の狭幅面を示す平面図である。 図１に示した結合システムのピン部を示す斜視図である。 図５に示したピン部の側面図である。 図５に示したピン部を、図６に対して９０°回動した位置で示す側面図である。 本発明による結合システムの第２実施例を示す斜視図である。 図８に示した結合システムを別の角度から示す斜視図である。 図８に示した結合システムの側面図である。 図８に示した結合システムを、図１０に対して９０°回動した位置で示す側面図である。 図８に示した結合システムを用いて、結合部の製作および解除の作業ステップを個別的に示す図である。

符号の説明

１ 固定部、 ２ ピン部、 ３ ディスク、 ４ 開口、 ５ クロー、 ６ 付加部、 ７ 突出部、 ８ 当接部、 ９ プレート、 １０ ストッパ、 １１ ピン、 １２ ネック区分、 １３ 段部、 １４ 回転グリップ、 １５ 固定部、 １６ ディスク、 １７ 心棒、 １８ 翼部、 １９ 段部、 ２０ 支柱、 ２１ キャップ、 ２２ 回転つまみ、 ２３ 袋穴、 ２４ 構成部分、 ２５ 結合孔

Claims (8)

1. 機能的にみて相対回動可能である少なくとも２つのプラスチック部分から成る結合システムを製作する方法において、
   先ず相対回動可能な両システム構成部分（１，２；１５，１６）のうちの内側の構成部分（１；１５）を、型内でプラスチック材料から注入成形するか、もしくは射出成形し、次いで相対回動可能な両システム構成部分（１，２；１５，１６）のうちの外側の構成部分（２；１６）を、内側の構成部分（１；１５）の上で、別のプラスチック材料から注入成形するか、もしくは射出成形し、内側の構成部分（１；１５）または内側の構成部分の少なくとも一部が、外側の構成部分（２；１６）のための成型コアとして役立つようにし、互いに粘着しないかまたは付着しない両方のプラスチック材料を用いることを特徴とする、少なくとも２つのプラスチック部分から成る結合システムを製作する方法。
2. 請求項１記載の方法で製作される結合システムにおいて、
   当該結合システムが、外側の固定部（１）と、該固定部（１）に対して回動可能な内側のピン部（２）とから成っており、固定部（１）が、ピン部（２）のピン（１１）を把持するクロー（５）を備えており、クロー（５）が、固定部（１）に対するピン部（２）の回動によって弾性的に拡開されるようになっており、ピン部（２）が、硬質材料から成っており、固定部（１）が、戻し力を有する比較的軟質の弾性材料から成っており、両材料が、互いに付着しないかもしくは粘着しないようになっていることを特徴とする、結合システム。
3. 固定部（１）が、ディスク（３）から成っており、該ディスク（３）から下向きに、互いに対向する２つのクロー（５）が突出しており、固定部（１）に対して回動可能なピン部（２）のピン（１１）が、クロー（５）の間で把持されていて、かつ矩形の横断面を有している、請求項２記載の結合システム。
4. 固定部（１）に対するピン部（２）の回動が、当接部材によって９０°に制限されている、請求項２記載の結合システム。
5. 固定部（１）のディスク（３）の上面に、円に沿って延びる突出部（７）が一体成形されており、突出部（７）が、ピン部（２）に形成されたストッパ（１０）のための、ピン部（２）の回動を制限する当接部材（８）を成している、請求項４記載の結合システム。
6. 請求項１に記載の方法で製作される結合システムにおいて、
   弾性的に拡開される翼部（１８）と、ディスク（１６）の上面から突出する心棒（２０）とを備えた固定部（１５）が設けられており、翼部（１８）が、ディスク（１６）の下面に形成されており、心棒（２０）に沿ってキャップ（２１）が回動可能になっていることを特徴とする、結合システム。
7. 固定部（１５）から突出する心棒（２０）が、雄ねじ山を備えており、キャップ（２１）が、雌ねじ山の設けられた袋穴（２３）を備えている、請求項７記載の結合システム。
8. 固定部（１５）とキャップ（２１）とが、互いに付着しない種々異なる材料から成っており、製作時に固定部（１５）の心棒（２０）が、キャップ（２１）のための成形コアとして役立つ、請求項７または８記載の結合システム。

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