JP2010117025A

JP2010117025A - 固着具

Info

Publication number: JP2010117025A
Application number: JP2008313720A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Akaha; 廣志赤羽; Yoshimi Nakanishi; 好美中西
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2008-11-13
Filing date: 2008-11-13
Publication date: 2010-05-27

Abstract

【課題】成形品部材を２段孔にすることなく、より軽く薄く設計された成形品部材におけるボスの浅い孔であっても対応することのできる固着具を提供する。
【解決手段】本発明の固着具１は、短い円柱状の本体２の外側周面上に突出させてローレット（凹凸条）を有する大径部３，４，５が設けられている。この大径部３，４，５は、ローレットの流れ方向が互いに異なるように設けられ、大径部３，４の間に小径部６、大径部４，５の間に小径部７を有して形成されている。固着具１の大径部３，４は、成形品部材に設けられた孔の孔径より所定値大きい外径である。大径部５は、端面ｂに接する端面が面取り加工され、固着具１を成形品部材に設けられた孔に嵌め込む際の案内（ガイド）となるもので、成形品部材に設けられた孔の孔径とほぼ等しい外径である。
【選択図】図１

Description

この発明は、例えば携帯電話機等の筐体に用いられる合成樹脂の成形品部材に嵌め込み固定して使用するのに適した固着具に関する。

従来、合成樹脂の成形品からなる部材にねじ孔を形成してボルトなどをねじ込み固定すると、引張り、ねじり、振動その他の外力を受けたとき、あるいはボルトなどを反覆して着脱したときにねじ孔が変形し、または破壊して使用できなくなる。
そこで、合成樹脂等の成形品部材に設けられた孔に対して、嵌め込み固定してボルトなどを安定よく固定しておくことができると共に反覆着脱に耐えるようにしたナット状の金属製固着具が実用化されている。さらに、このような固着具が成形品部材の孔に喰い込んで充分な強度で固定されるように固着具の外側周面にローレット状その他の凹凸を設ける方法が提案されている（例えば特許文献１、２）。
このような固着具には先端側に栓体（突起部あるいは頭部ということもあるが以下、栓体と記述する）が設けられている。この固着具を成形品部材に嵌め込む際、固着具はその栓体により成形品部材に設けられたボスの孔に案内（ガイド）され、固着具が加熱・加圧されて嵌め込まれるようになっている。
近年、例えば携帯電話機等の筐体においては「軽薄短小」と形容されるように成形品部材を軽くし、また薄くするような設計需要が増えてきている。このような需要に対応するためには、成形品部材そのものを薄くし、さらに成形品部材に設けられるボスの高さを低くするとボスの孔を浅くしなければならない。
本発明者は、成形品部材の薄型化、それに伴う高さの低いボスと浅い孔に対応するため、成形品部材の孔径を２段にした固着具と成形品部材の実用新案を提出した（実用新案文献１）。
しかしながら、携帯電話機等の筐体における成形品部材の薄型化がさらに進んで実用新案文献１に示した２段孔の成形品部材では、ひけ等の不具合が発生する可能性があるという課題があった。
特開昭５０−８５７５６号公報特開昭５８−１２４８０９号公報

実用新案文献１

実願２００８−００２３３１号

上記したように、成形品部材を軽くし、また薄くするような設計需要に対応するためには、成形品部材そのものを薄くし、さらに成形品部材に設けられるボスの高さを低くするとボスの孔を浅くしなければならない。これを解決するための２段孔の成形品部材では、ひけ等の不具合が発生する可能性があるという課題があった。
この発明の目的は、成形品部材を２段孔にすることなく、より軽く薄く設計された成形品部材におけるボスの浅い孔であっても対応することのできる固着具を提供することである。

そこで、本発明は、合成樹脂の成形品部材に設けられた孔に固定される固着具であって、円柱状の本体の外側周面上に多数の凹凸条を有する基端側の第１の大径部と、この第１の大径部に隣接して設けられ、前記円柱状の本体の外側周面上の第１の小径部と、この第１の小径部に隣接して設けられ、前記円柱状の本体の外側周面上に前記第１の大径部が有する凹凸条と流れ方向が異なる多数の凹凸条を有する第２の大径部と、この第２の大径部に隣接して設けられ、前記円柱状の本体の外側周面上の第２の小径部と、この第２の小径部に隣接して設けられ、前記円柱状の本体の外側周面上に前記第２の大径部が有する凹凸条と流れ方向が異なる多数の凹凸条を有する先端側の第３の大径部とを有し、前記第１と第２の大径部が上記孔の孔径より所定値大きい外径で、前記第３の大径部が上記孔の孔径とほぼ等しい外径であるようにしたものである。

本発明の固着具は、成形品部材を２段孔にすることなく、より軽く薄く設計された成形品部材におけるボスの浅い孔であっても対応することのできる固着具を提供することが可能となる。

以下、図面を参照して、この発明の実施の形態について詳細に説明する。
図１は、この発明に係るインサートと呼ばれる固着具１を示す片側断面図である。すなわち、この固着具１は、短い円柱状の本体２の外側周面上に突出させてローレット（凹凸条）を有する大径部３，４，５が設けられている。また、固着具１は、大径部３，４の間に小径部６、大径部４，５の間に小径部７を有している。さらに大径部３，４，５は、ローレットの流れ方向が互いに異なるように設けられている。すなわち、大径部３のローレットは図上左流れに形成され、大径部４のローレットは大径部３のローレットの流れ方向とは異なり図上右流れに形成され、大径部５のローレットは大径部４のローレットの流れ方向とは異なる図上左流れに形成されている。

なお、大径部３，４，５の形状は、嵌め込む成形品部材の材質に応じて変えられる。本実施例の固着具１は、１／１００ｍｍ単位で切削加工され、大径部の外径と小径部とも成形品部材の材質によって変えられる。
また、本体２には、端面ａから端面ｂに貫通した雌ねじ孔８が設けられている。
なお、固着具１は、本実施例では黄銅を用いているが、炭素鋼、ステンレス鋼、アルミニウム、亜鉛等の比較的硬質の金属を用いても良い。

図２は、合成樹脂で成形された成形品部材１０の構成例を示す断面図である。成形品部材１０は、突出形成されたボス１１に予め形成される孔１２が設けられている。孔１２は、固着具１の大径部３，４の外径より所定値小さく大径部５の外径とほぼ等しい孔径で、固着具１の全体が嵌め込まれる深さに形成されている。
成形品部材１０は、例えば、表面ｃからボス１１の先端までが２．５ｍｍ、孔１２が孔径２．０ｍｍ深さ２．３ｍｍで成形されている。対する固着具１は、例えば、全長２．３ｍｍ、大径部３，４の外径が２．３ｍｍ、大径部５の外径が２．０ｍｍに削り出しされている。

次に、固着具１の構成についてさらに詳しく説明する。
固着具１の大径部３，４は、孔１２の孔径より所定値大きい外径である。
大径部５は、端面ｂに接する端面が面取り加工され、固着具１を成形品部材１０に設けられた孔１２に嵌め込む際の案内（ガイド）となるもので、孔１２の孔径とほぼ等しい外径である。すなわち、大径部５は、詳しくは後述するが成形品部材１０の孔１２への嵌め込み動作を容易にするものである。
また、上述したように固着具１は大径部３，４，５が設けられているが、おもに大径部３，４が作用するのであるが、ローレットの流れ方向が隣り合わせに異なっているので成形品部材１０の孔１２に嵌めこんだ後のねじり強度、引張り強度が大きく向上する。

次に、このような構成において、成形品部材１０の孔１２に固着具１を嵌め込む動作について説明する。本嵌め込み動作は、固着具１を加熱しながら加圧して成形品部材１０の孔１２へ嵌め込むものである。
まず、固着具１が成形品部材１０の孔１２に供給され、固着具１が軽く加圧されて大径部５が嵌め込まれる。

図３は、成形品部材１０の孔１２に固着具１の大径部５が嵌め込まれた状態を示すものである。この際、大径部５がローレット加工されているので孔１２の内壁を削り、それにより大径部５が孔１２の内壁で仮止め状態となる。また、孔１２の孔径より大きい第２の大径部４がボス１１の上面（図上ボス１１の上部）に乗った状態となる。
本固着具１の試作品で確認した結果、成形品部材１０を上下逆さまにしても固着具１が孔１２から落ちることなく仮止め状態に留まっていた。これにより、嵌め込み動作の主工程である加熱・加圧の前段として固着具１の嵌め込み位置を確定することができ、加熱・加圧の工程を容易に行うことができる。

従来でも、大径部を２つにし、栓体（あるいは突起部、頭部等）の案内（ガイド）を有する固着具が用いられている。しかしながら、従来の大きさ（例えば、大径部の外径が５．０ｍｍ、全長が５．０ｍｍ程度）のものであれば突起部が孔に入って固着具自体の重さでボス上面上の嵌め込み位置に留まっているが、本願のような大きさになるとこのような突起部では振動、風等で嵌め込み位置に留まらずボスから落ちたりして次の加熱・加圧の工程を行うことができない事態を引き起こすことが多くなる。

図４は、成形品部材１０の孔１２に固着具１が嵌め込まれた状態を示すものである。すなわち、ボス１１の上面上に仮止め状態になっている固着具１が加熱・加圧され、固着具１の大径部３と大径部４に接する孔１２の周囲の合成樹脂が軟化・溶融し、大径部３と大径部４の進入を可能ならしめ、大径部５が孔１２の底に達して停止される。この際、加熱された固着具１の大径部３と大径部４に接する孔１２の周面樹脂が軟化溶融して固着具１の本体２を包み込む。そして、軟化溶融した孔１２の周面樹脂が大径部３と大径部４のローレット凹部及び小径部６，７に充満した状態で冷却硬化し、固着具１が孔１２内で固定される。

なお、固着具１の加熱温度は、固着具１の大径部３と大径部４の外径及び形状、成形品部材１０の材質により異なっている。例えば、成形品部材１０の材質が、ＡＢＳ樹脂の場合は２２０±１０℃、ポリカーボネートの場合は２７０±１０℃、ＡＢＳ樹脂とポリカーボネートの場合は２６０±１０℃である。

以上説明したように上記発明の実施の形態によれば、成形品部材を２段孔にすることなく、より軽く薄く設計された成形品部材におけるボスの浅い孔であっても対応することのできる固着具を提供することができる。

なお、本願発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。また、実施形態は可能な限り適宜組み合わせて実施してもよく、その場合組み合わせた効果が得られる。さらに、上記実施形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜な組み合わせにより種々の発明が抽出され得る。例えば、実施形態に示される全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題が解決でき、発明の効果の欄で述べられている効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。

本発明の実施の形態が適用可能な固着具の一例を示す片側断面図。成形品部材の形状を示す断面図。固着具の仮止め状態を説明するための図。固着具が成形品部材の孔に嵌め込まれた状態を示す図。

符号の説明

１…固着具、２…本体、３…大径部（第１の大径部）、４…大径部（第２の大径部）、５…大径部（第３の大径部）、６…小径部（第１の小径部）、７…小径部（第２の小径部）、８…雌ねじ、１０…成形品部材、１１…ボス、１２…孔。

Claims

合成樹脂の成形品部材に設けられた孔に固定される固着具であって、
円柱状の本体の外側周面上に多数の凹凸条を有する基端側の第１の大径部と、
この第１の大径部に隣接して設けられ、前記円柱状の本体の外側周面上の第１の小径部と、
この第１の小径部に隣接して設けられ、前記円柱状の本体の外側周面上に前記第１の大径部が有する凹凸条と流れ方向が異なる多数の凹凸条を有する第２の大径部と、
この第２の大径部に隣接して設けられ、前記円柱状の本体の外側周面上の第２の小径部と、
この第２の小径部に隣接して設けられ、前記円柱状の本体の外側周面上に前記第２の大径部が有する凹凸条と流れ方向が異なる多数の凹凸条を有する先端側の第３の大径部とを有し、
前記第１と第２の大径部が上記孔の孔径より所定値大きい外径で、前記第３の大径部が上記孔の孔径とほぼ等しい外径であることを特徴とする固着具。