JP2018044590A - 構造体及びその製造方法、並びに留め具 - Google Patents

Abstract

【課題】ワッシャーの省略化を図ることで部品点数を減らし、かつ、ワッシャーを省略しても、二つの部材の取り付けを締結後も維持可能な構造体を提供する。【解決手段】構造体１０は、第１ねじ穴２６を有する第１部材２０と、第１ねじ穴２６より大径かつ第１ねじ穴２６に対して逆方向にねじ切りされた第２ねじ穴３６を有し、第１部材２０に対向する第２部材３０と、留め具４０と、を備える。留め具４０は、長手方向に沿って、第１ねじ穴２６に対応する径を有し、第１ねじ穴２６に締結された第１ねじ部４２と、第１部材２０と第２部材３０との間に位置し、第２ねじ穴３６に対応する径を有し第１ねじ部４２に対して逆方向にねじ切りされた第２ねじ部４４と、少なくとも一部が第２ねじ穴３６に位置する首部４６と、長手方向から見て第２ねじ穴３６よりも大きく形成された頭部４８と、を備える。【選択図】図３

Description

本発明は、構造体及びその製造方法、並びに留め具に関する。

一般に、ねじやボルト等の締結部材によって二つの部材を締結する際、締結時の緩みを防止等するためにワッシャーを用いている（例えば特許文献１参照）。例えば、ラップトップなどの電子機器においては、メモリ等を内部に配置した機器筐体に底面カバーを取り付ける際、ねじとワッシャーのセットを利用している。

特開２００７−１８７２１５号公報

しかし、このような電子機器の場合、通常、取付け箇所が複数個所となるため、ねじとワッシャーの合計の部品点数が多く、これら部品の取付け・管理が煩雑だった。また、消費者によっては、自分自身で底面カバーを開けてメモリ等を交換するが、その際、ねじやワッシャーを紛失したり、ワッシャーの取り付けを忘れたりするという懸念もあった。

そこで、本発明は、ワッシャーの省略化を図ることで部品点数を減らし、かつ、ワッシャーを省略しても、二つの部材の取り付けを締結後も維持可能な構造体及びその製造方法、並びに留め具を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、一態様の構造体は、第１ねじ穴を有する第１部材と、第１ねじ穴より大径かつ第１ねじ穴に対して逆方向にねじ切りされた第２ねじ穴を有し、第１部材に対向する第２部材と、留め具と、を備え、留め具は、長手方向に沿って、第１ねじ穴に対応する径を有し、第１ねじ穴に締結された第１ねじ部と、第１部材と第２部材との間に位置し、第２ねじ穴に対応する径を有し第１ねじ部に対して逆方向にねじ切りされた第２ねじ部と、少なくとも一部が第２ねじ穴に位置する首部と、長手方向から見て第２ねじ穴よりも大きく形成された頭部と、を備える。

一態様の構造体の製造方法は、第１ねじ穴を有する第１部材と、第１ねじ穴より大径かつ第１ねじ穴に対して逆方向にねじ切りされた第２ねじ穴を有し、第１部材に対向する第２部材と、長手方向に沿って、第１ねじ穴に対応する径を有する第１ねじ部と、第２ねじ穴に対応する径を有し第１ねじ部に対して逆方向にねじ切りされた第２ねじ部と、長手方向から見て第２ねじ穴よりも小さく形成された首部と、長手方向から見て第２ねじ穴よりも大きく形成された頭部と、を有する留め具と、を備えた構造体を、製造する方法であって、頭部を利用して第２ねじ部を第２ねじ穴に第１方向に回し入れて第２ねじ穴から出して、首部の少なくとも一部を第２ねじ穴に位置させる工程と、頭部を利用して第１ねじ部を第１ねじ穴に第１方向と逆方向に回し入れて第１ねじ穴に締結する工程と、を含む。

一態様の留め具は、第１ねじ穴を有する第１部材と、第１ねじ穴より大径かつ第１ねじ穴に対して逆方向にねじ切りされた第２ねじ穴を有し、第１部材に対向する第２部材と、を留めるための留め具であって、留め具は、長手方向に沿って、第１ねじ穴に対応する径を有する第１ねじ部と、第２ねじ穴に対応する径を有し第１ねじ部に対して逆方向にねじ切りされた第２ねじ部であって、第１部材と第２部材とを留めた際に第１部材と第２部材との間に位置する第２ねじ部と、第１部材と第２部材とを留めた際に少なくとも一部が第２ねじ穴に位置する首部と、長手方向から見て第２ねじ穴よりも大きく形成された頭部と、を備える。

これらの態様によれば、留め具で第１部材及び第２部材を留めた状態では、留め具の第１ねじ部が第１部材の第１ねじ穴に締結され、留め具の第２ねじ部が第１部材と第２部材との間に位置し、留め具の首部の少なくとも一部が第２部材の第２ねじ穴に位置する。この状態において、仮に留め具の第１ねじ部に抜け方向の回転力が作用して留め具がその方向に回転し、留め具の第２ねじ部が第２ねじ穴の位置に達したとしても、第２ねじ部は第１ねじ部とは逆方向にねじ切りされているため、留め具のさらなる回転が第２ねじ部が第２ねじ穴に螺合しないことで阻止される。すなわち、留め具は第１部材及び第２部材に対して抜止めされている。一方、上記とは逆に、仮に留め具の第１ねじ部に締め方向の回転力が作用したとしても、第１ねじ部が第１ねじ穴に対してより締結されるようになるのであるから、やはり留め具の締結は維持される。したがって、従来のようなワッシャーを用いなくとも、第１部材及び第２部材の取り付けを締結後も維持することができる。

加えて、留め具の頭部が長手方向から見たときに第２部材の第２ねじ穴よりも大きく形成されているため、取付け等の作業中において、留め具全体が第２ねじ穴から抜け落ちることを抑制することができる。

ここで、留め具で第１部材及び第２部材を留めた状態とは、留め具を第１部材及び第２部材に適用した結果、留め具によって第１部材と第２部材とが互いに外れないようにした状態をいい、留め具によって第２部材を直接締結していない状態（例えば、第1部材と第２部材とが他の箇所で互いに取り付けられ、留め具は第１部材と第２部材とが外れるのを防いだ状態）も含む。

ワッシャーの省略化を図ることで部品点数を減らし、かつ、ワッシャーを省略しても、二つの部材の取り付けを締結後も維持可能な構造体及びその製造方法、並びに留め具を提供することができる。

実施形態に係る構造体を備えた電子機器を示す斜視図である。 図１の電子機器を蓋体を閉じて底面側から見た斜視図である。 図１の構造体の留め具まわりを拡大して模式的に示す断面図であり、（Ａ）は留め具で二つの部材を留めた状態を示す断面図であり、（Ｂ）は留め具を第１部材から取り外した状態を示す断面図である。 図１の構造体を製造する方法について、その一連の流れを模式的に示す工程図である。

添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態に係る構造体をノートブック型パーソナルコンピュータの電子機器に適用した例について説明する。

図１に示すように、電子機器１は、本体２と、本体２の後端にヒンジ接続されて本体２に対して開閉可能な蓋体３と、を備えている。蓋体３の本体２に対向する面には、各種情報を表示する例えば液晶ディスプレイ４が設けられている。本体２は、上カバー５ａ及び下カバー５ｂからなる扁平な箱状の機器筐体５を有しており、機器筐体５の内部には、図示しない基板、ＣＰＵ、ＳＤＤ、バッテリのほか、各種メモリやＨＤＤといった記憶装置等が収納されている。また、上カバー５ａの表面側には、キーボード６やタッチパッド７等の入力手段が設けられている。

図２に示すように、下カバー５ｂは、機器筐体５の底面を広く構成する底面カバー８と、機器筐体５内のバッテリを覆うバッテリカバー９と、を有している。底面カバー８及びバッテリカバー９は、金属又は樹脂等で形成された薄いパネル状の部材であり、上カバー５ａの底面の所定箇所に留め具４０により抜止めされている。例えば、バッテリカバー９の取付けでは、まず、バッテリカバー９を上カバー５ａの底面上をスライドさせようにして上カバー５ａの底面の所定箇所に装着し、次いで、バッテリカバー９の取付け部３２に装着した留め具４０を利用して、バッテリカバー９が上カバー５ａから外れないようにしている。

なお、機器筐体５の下カバー５ｂとして、バッテリカバー９を個別に使わずに、単一の底面カバー８だけを使ってもよいし、他の内部部品専用のカバーを使ってもよい。また、このようなカバーを上カバー５ａの底面に取り付けるのに使用する留め具４０は、その配置数や配置箇所等は任意である。

次に、図３を参照して、実施形態に係る構造体について詳述する。構造体１０は、第１カバー２０、第２カバー３０及び留め具４０を備えている。第１カバー２０は上記の上カバー５ａに相当するものであり、第２カバー３０は上記の下カバー５ｂ（底面カバー８又はバッテリカバー９）に相当するものである。

第１カバー２０（第１部材）は、留め具４０用の取付け部２２を有している。取付け部２２は、第１カバー２０の第２カバー３０側の表面２４から第２カバー３０に向かって隆起するように形成されている。取付け部２２には、ねじ穴２６（第１ねじ穴）が形成されている。ねじ穴２６を画定する取付け部２２の内周面には、めねじ２８が形成されている。

第２カバー３０（第２部材）は、留め具４０用の取付け部３２を有している。取付け部３２は、段付きの貫通孔として第２カバー３０に形成されている。具体的には、取付け部３２は、座ぐり穴３４と、座ぐり穴３４よりも小径のねじ穴３６（第２ねじ穴）と、を有している。ねじ穴３６を画定する取付け部３２の内周面には、めねじ３８が形成されている。座ぐり穴３４は、これに嵌めた留め具４０の頭部４８が第２カバー３０の外面から突出しないような高さを有している。座ぐり穴３４は、周壁３７と、周壁３７の高さ方向の一端につながる底壁３９と、によって画定されている。

ここで、第２カバー３０のねじ穴３６は、第１カバー２０のねじ穴２６よりも大径でかつこのねじ穴２６に対して逆方向にねじ切りされている。すなわち、第２カバー３０のめねじ３８は、第１カバー２０のめねじ２８よりも有効径が大きく、かつ、めねじ２８のつる巻線とは反対向きに延びるつる巻線を有している。本実施形態では、めねじ２８を正ねじとし、めねじ３８を逆ねじに設定している。第１カバー２０及び第２カバー３０を留め具４０で留める場合、第１カバー２０と第２カバー３０を対向させ、二つのめねじ２８、３８を同軸上に配置させる。

留め具４０は、長手方向に沿って、第１ねじ部４２、第１ねじ部４２よりも大径の第２ねじ部４４、第２ねじ部４４よりも小径の首部４６、及び首部４６よりも大径の頭部４８を順番に備えている。この長手方向とは、第１ねじ部４２及び第２ねじ部４４の軸方向と同じ方向を意味する。第１ねじ部４２は、第２ねじ部４４と同軸上で、かつ、第２ねじ部４４よりも軸方向に長く形成されている。

第１ねじ部４２及び第２ねじ部４４は、それぞれ、ねじ穴２６、３６に対応した形状、すなわち径の大きさ、軸方向の長さ及びねじ切りの向きで形成されている。具体的には、第１ねじ部４２は、正ねじのおねじからなり、第１カバー２０のめねじ２８に螺合可能に構成されている。第２ねじ部４４は、逆ねじのおねじからなり、第２カバー３０のめねじ３８に螺合可能に構成されている。

首部４６は、第２ねじ部４４と頭部４８とを繋ぐ軸状部位であり、第２ねじ部４４と同軸上に形成されている。また、首部４６は、長手方向から見たとき、第２カバー３０のねじ穴３６よりも小さく形成されている。一方、頭部４８は、長手方向から見たとき、第２カバー３０のねじ穴３６よりも大きく形成されている。頭部４８の頂面４９には、図示省略した例えば十字形状のねじ穴が形成されており、このねじ穴にドライバーの先端を係合させてドライバーを回転させることで、留め具４０を長手方向を中心に回転させることができるようになっている。

図３（Ａ）に示すように、留め具４０で第１カバー２０と第２カバー３０とを留めた状態では、第１ねじ部４２がねじ穴２６に螺合して締結され、第２ねじ部４４が第１カバー２０と第２カバー３０との間に位置する。また、この状態では、首部４６の少なくとも一部がねじ穴３６に位置し、頭部４８が座ぐり穴３４に位置する。この状態における第２ねじ部４４とねじ穴３６との間の長手方向の距離Ｌ１は、第１ねじ部４２の長手方向の長さＬ２よりも小さく設定されている。なお、この状態において首部４６の全部がねじ穴３６に位置してもよく、この場合には上記距離Ｌ１はゼロとなる。なお、同図に示すように、頭部４８は、座ぐり穴３４の底壁３９に当接しているが、座ぐり穴３４から外側に突出しない限り底壁３９から離間する態様であってもよい。

図３（Ｂ）に示すように、留め具４０を取り外す場合、まず、留め具４０を長手方向を中心に反時計回りに回転させ、第１ねじ部４２をねじ穴２６から螺退させるようにする。このとき、上記の関係（距離Ｌ１＜長さＬ２）が設定されているため、留め具４０を反時計回りに回転させただけでは第１ねじ部４２がねじ穴２６から抜ける前に、第２ねじ部４４がねじ穴３６の第１カバー２０側の縁部に引っかかる。そこで、取り外し作業においては、留め具４０を反時計回りに回転させつつ、第２カバー３０を第１カバー２０から離していくように移動させることで、第１ねじ部４２をねじ穴２６から完全に取り外すようにする。その後は、留め具４０を長手方向を中心に時計回りに回転させ、第２ねじ部４４をねじ穴３６に螺合させ、ねじ穴３６から螺退させるようにする。こうすることで、留め具４０が第１カバー２０及び第２カバー３０から完全に取り外される。

次に、図４を参照して、構造体１０の製造方法、すなわち第１カバー２０及び第２カバー３０を留め具４０で留めることで構造体１０を製造する方法を説明する。まず、図４（Ａ）に示すように、第２カバー３０及び留め具４０を準備し、第２カバー３０のねじ穴３６の上方に留め具４０を位置させる。次に、図４（Ｂ）に示すように、留め具４０の第１ねじ部４２をねじ穴３６の下方に挿通させた後、第２ねじ部４４をねじ穴３６に螺合させる。頭部４８を利用して第２ねじ部４４をねじ穴３６に反時計回りの方向（第１方向）に回し入れていくことで、第２ねじ部４４をねじ穴３６に螺進させていく。そして、図４（Ｃ）に示すように、第２ねじ部４４をねじ穴３６の下方へと出して、首部４６の少なくとも一部をねじ穴３６に位置させる。この状態のとき、頭部４８が座ぐり穴３４の底壁３９に着座するため、留め具４０全体はねじ穴３６よりも下方に抜け落ちない。

次に、図４（Ｄ）に示すように、第１カバー２０も準備し、第１カバー２０のねじ穴２６と第２カバー３０のねじ穴３６とを同軸上に位置合わせする。そして、図４（Ｅ）に示すように、第１ねじ部４２をねじ穴２６に螺合させ、頭部４８を利用して第１ねじ部４２をねじ穴２６に時計回りの方向（第１方向と逆方向）に回し入れていくことで、第１ねじ部４２をねじ穴２６に螺進させていく。最終的に、図４（Ｆ）に示すように、所定の締付け状態となるまで第１ねじ部４２をねじ穴２６に締め結ける。このとき、第２ねじ部４４の第１ねじ部４２側の端面を取付け部２２の上面２２ａに当接させるまで、第１ねじ部４２をねじ穴２６に螺進させてもよい。あるいは、図３（Ａ）に示すように、頭部４８を座ぐり穴３４の底壁３９に当接させるまで、第１ねじ部４２をねじ穴２６に螺進させてもよい。

以上説明した本実施形態によれば、留め具４０で第１カバー２０と第２カバー３０とを留めた状態では（参照：図３（Ａ）又は図４（Ｆ））、第１ねじ部４２がねじ穴２６に締結され、第２ねじ部４４が第１カバー２０と第２カバー３０との間に位置し、首部４６の少なくとも一部がねじ穴３６に位置する。この状態において、仮に第１ねじ部４２に抜け方向（反時計回りの方向）の回転力が作用して留め具４０が第１カバー２０から離れる方向に移動しても、第２ねじ部４４がねじ穴３６の縁部に引っかかるため、留め具４０が第１カバー２０からさらに離れる方向に移動することが阻止される。すなわち、留め具４０は自由状態において第１カバー２０及び第２カバー３０に対して抜止めされている。とりわけ、上記の関係（距離Ｌ１＜長さＬ２）が設定されているため、第２ねじ部４４がねじ穴３６の縁部に引っかかった時点では、第１ねじ部４２の一部はねじ穴２６に締結されたままとなる。このようにして、留め具４０による締結が確実に維持される。一方、上記とは逆に、仮に第１ねじ部４２に締め方向（時計回りの方向）の回転力が作用したとしても、第１ねじ部４２がねじ穴２６に対してより締結されるようになるのであるから、やはり留め具４０による締結は維持される。したがって、本実施形態によれば、単一の留め具４０を用いることで、ワッシャーを用いることなく、第１カバー２０及び第２カバー３０の取付けを締結後も維持することができる。

また、留め具４０に関し、第１ねじ部４２を正ねじのおねじとし、第２ねじ部４４を逆ねじのおねじとしている。これにより、留め具４０を取り外す際、留め具４０を最初に回す方向が通常のねじの取り外し方向と同じとなる。このため、取り外し時に作業者に違和感を与えずに、取り外し作業を感覚的に促すことができる。なお、他の実施態様においては、第１ねじ部４２と第２ねじ部４４との間で正ねじと逆ねじの関係を逆にすることも可能である。

さらに、頭部４８に留め具４０を軸方向のまわりに回転させるためのねじ穴を形成し、留め具４０をねじとして構成している。これにより、留め具４０を例えばボルト状の構成とする場合に比べて、留め具４０による第１カバー２０及び第２カバー３０の取付け作業を広いスペースを使うことなく簡易に行うことができる。なお、他の実施態様においては、留め具４０をボルトとして構成することも可能である。この場合、例えば、頭部４８の断面を六角形としてもよいし、頭部４８の頂面４９に六角形の穴を形成してもよい。

以上、具体例を参照しつつ本発明の実施形態について説明した。以上の具体例は、本発明を説明するための例示であり、本発明をその実施形態のみに限定する趣旨ではない。すなわち、これら具体例に、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本発明の特徴を備えている限り、本発明の範囲に包含される。例えば、前述した各具体例が備える各要素およびその配置、材料、形状、サイズなどは、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。

例えば、留め具４０に関し、首部４６及び頭部４８の断面形状は円形に限らず、矩形など他の形状であってもよい。また、電子機器は、ノートブック型パーソナルコンピュータに限らず、デスクトップ型やタブレット型の各種コンピュータであってもよいし、留め具４０で留める二つの部材も電子機器の第１カバー２０及び第２カバー３０に限るものではない。すなわち、電子機器とは関係のない構造体において、留め具４０を使用することも可能である。

１……電子機器、２……本体、３……蓋体、４……液晶ディスプレイ、５……機器筐体、５ａ……上カバー、５ｂ……下カバー、６……キーボード、７……タッチパッド、８……底面カバー、９……バッテリカバー、１０……構造体、２０……第１カバー（第１部材）、２２……取付け部、２２ａ……上面、２４……表面、２６……ねじ穴（第１ねじ穴）、２８……めねじ、３０……第２カバー（第２部材）、３２……取付け部、３４……座ぐり穴、３６……ねじ穴（第２ねじ穴）、３７……周壁、３８……めねじ、３９……底壁、４０……留め具、４２……第１ねじ部、４４……第２ねじ部、４６……首部、４８……頭部、４９……頂面

Claims (8)

1. 第１ねじ穴を有する第１部材と、
   前記第１ねじ穴より大径かつ前記第１ねじ穴に対して逆方向にねじ切りされた第２ねじ穴を有し、前記第１部材に対向する第２部材と、
   留め具と、を備え、
   前記留め具は、長手方向に沿って、
   前記第１ねじ穴に対応する径を有し、前記第１ねじ穴に締結された第１ねじ部と、
   前記第１部材と前記第２部材との間に位置し、前記第２ねじ穴に対応する径を有し前記第１ねじ部に対して逆方向にねじ切りされた第２ねじ部と、
   少なくとも一部が前記第２ねじ穴に位置する首部と、
   前記長手方向から見て前記第２ねじ穴よりも大きく形成された頭部と、を備える、
   構造体。
2. 前記第１ねじ部の前記長手方向の長さは、前記第２ねじ部と前記第２ねじ穴との間の前記長手方向の距離よりも大きい、請求項１に記載の構造体。
3. 前記第１ねじ部は、正ねじのおねじからなり、
   前記第２ねじ部は、逆ねじのおねじからなる、請求項１又は請求項２に記載の構造体。
4. 前記留め具は、ねじであり、
   前記頭部には、前記留め具を前記長手方向を中心に回転させるためのねじ穴が形成されている、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の構造体。
5. 第１ねじ穴を有する第１部材と、
   前記第１ねじ穴より大径かつ前記第１ねじ穴に対して逆方向にねじ切りされた第２ねじ穴を有し、前記第１部材に対向する第２部材と、
   長手方向に沿って、前記第１ねじ穴に対応する径を有する第１ねじ部と、前記第２ねじ穴に対応する径を有し前記第１ねじ部に対して逆方向にねじ切りされた第２ねじ部と、前記長手方向から見て前記第２ねじ穴よりも小さく形成された首部と、前記長手方向から見て前記第２ねじ穴よりも大きく形成された頭部と、を有する留め具と、
   を備えた構造体を、製造する方法であって、
   前記頭部を利用して前記第２ねじ部を前記第２ねじ穴に第１方向に回し入れて前記第２ねじ穴から出して、前記首部の少なくとも一部を前記第２ねじ穴に位置させる工程と、
   前記頭部を利用して前記第１ねじ部を前記第１ねじ穴に前記第１方向と逆方向に回し入れて前記第１ねじ穴に締結する工程と、を含む、構造体の製造方法。
6. 前記第１ねじ部の前記長手方向の長さは、前記第１ねじ部を前記第１ねじ穴に締結する工程後における前記第２ねじ部と前記第２ねじ穴との間の前記長手方向の距離よりも大きい、請求項５に記載の構造体の製造方法。
7. 第１ねじ穴を有する第１部材と、前記第１ねじ穴より大径かつ前記第１ねじ穴に対して逆方向にねじ切りされた第２ねじ穴を有し、前記第１部材に対向する第２部材と、を留めるための留め具であって、
   前記留め具は、長手方向に沿って、
   前記第１ねじ穴に対応する径を有する第１ねじ部と、
   前記第２ねじ穴に対応する径を有し前記第１ねじ部に対して逆方向にねじ切りされた第２ねじ部であって、前記第１部材と前記第２部材とを留めた際に前記第１部材と前記第２部材との間に位置する第２ねじ部と、
   前記第１部材と前記第２部材とを留めた際に少なくとも一部が前記第２ねじ穴に位置する首部と、
   前記長手方向から見て前記第２ねじ穴よりも大きく形成された頭部と、
   を備える、留め具。
8. 前記第１ねじ部の前記長手方向の長さは、前記第１部材と前記第２部材とを留めた際における前記第２ねじ部と前記第２ねじ穴との間の前記長手方向の距離よりも大きい、請求項７に記載の留め具。

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