JP3161603B2

JP3161603B2 - 組み立ておもちゃ用ねじ

Info

Publication number: JP3161603B2
Application number: JP50810593A
Authority: JP
Inventors: ホーユベルグオルセン，フレミング
Original assignee: レゴエー／エス
Priority date: 1991-11-06
Filing date: 1992-11-05
Publication date: 2001-04-25
Anticipated expiration: 2016-04-25
Also published as: SG87738A1; WO1993008887A1; DE69222862T2; EP0611321A1; DK183091A; HK1004595A1; DK183091D0; DK168194B1; DE69222862D1; AU2942092A; CN1030039C; CN1076638A; JPH07502427A; EP0611321B1

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、組み立ておもちゃ用のねじに関し、ねじ穴
が予め形成された組み立ておもちゃの別の組み立て部品
に取付けるためのねじ山を備えた軸で構成され、組み立
て部品から離れた地点でねじの軸に対して横方向に作用
する力に抗する抵抗力を有するねじに係わる。

組み立て部品をねじで結合して組合わせる方式の組み
立ておもちゃは周知の通りである。相補的な働きをする
連結植込みボルトと受取り手段などの通常の連結手段ば
かりでなく、特別な負荷を受ける組み立て部品は、専用
のねじで連結される。これらのねじは、組み立ておもち
ゃの他の組み立て部品に予め形成されたねじ穴に取付け
られる。また、ねじは、組み立ておもちゃの組み立て部
品で構築された車両の底部に車輪を固着するためにも使
用される。組み立て部品は、互いにそのままの状態を維
持しさえすれば充分に強固に付着する。長手方向の負荷
はねじに吸収される。ねじの張力吸収特性は良好であ
る。この種のねじは、例えば、米国特許第4,55,110号明
細書に記載されたものがよく知られている。

デンマーク特許出願第872/89号には、部品の柔軟性を
消勢させるねじが開示されている。このねじの場合、張
力は長手方向に付加される。

しかし、軸の長手方向に対して横に負荷が加わると、
ねじは顕著に弱体化する。ねじのねじ部の直径は、ねじ
が挿入される部品の直径に左右される。全体構造に合わ
せて、部品の直径を低減させ、ねじ山の直径を同様に低
減させる。ねじに掛かる力のモーメントは、ねじに作用
する力の横方向成分の大きさにも左右され、その力の付
加点とねじが固着される部品（力が作用する腕部）と軸
との接触点との間の距離にも左右される。ねじ部の直径
を小さくした場合、例えば車輪のシャフトとして使用さ
れるねじは、大きな静的負荷や例えば落下時に生じる波
動衝撃を受けると、部品の表面の周囲に乱入しがちであ
る。ねじの横方向に力を伝達するためにねじを使用した
場合にも同様な問題が発生する。

本発明の目的は、組み立ておもちゃ用ねじを提供する
ことである。前記ねじは、ねじが取付けられるねじ穴が
予め形成された組み立ておもちゃの組み立て部品から離
れた地点で、ねじの長手方向に対して横に作用する力に
抗する抵抗力を有するように構成される。

上記の目的は、請求の範囲第１項の特徴部の記載内容
に従って達成される。嵌合領域は、ねじ部の半径より大
きい距離だけ半径方向に離れた位置に形成されている。
このため、腕部の残りの部分が少なくなるにつれて、残
りの力のモーメントも減少する。

好適実施例においては、嵌合領域はねじの円錐形の嵌
合面で構成される。円錐形の嵌合面は、ねじが取付けら
れる組み立て部品の対応する円錐形の嵌合面に嵌合させ
られる。ねじの円錐形の嵌合面は、直径の小さいねじ部
とその直径より大きい直径を持つ軸部との移行部を形成
する。この特徴は、特に、軸部の直径に規制がない場合
に好都合である。

機構内での使用のための専用ねじ及び車輪は、本発明
によるねじと同じ重要な類似性を有する形態を備えてい
る。そのような例は、“La construction mechanique"
（1982）、de 1'Usine Nouvelleの第48頁、第６図から
知ることができる。その中ではナール車輪が開示されて
いる。本発明はプラスチックの中空のねじに関し、前記
従来技術は中実の金属品に関するものであることに留意
すべきである。もし金属ロッドの曲げ強度を増加させよ
うとするなら、直径を増加させるべきである。もしロッ
ドが異なった直径を有する二つのロッド部分の間で段の
ある形状が具体化されているならば、曲げモーメントの
一部は牽引力に変化させられる。しかし、そのロッドの
曲げ強度は最も厚いロッド部分の直径に対応する同形の
直径を有するロッドの強度には決して到達しない。この
ことは中空のプラスチックエレメントには適用されな
い。そのことが本発明の技術分野である。本発明の技術
分野では一定の壁の厚さを有するエレメントを含んでい
る。それ故、エレメントの直径の増加は曲げ強度におけ
る同じ増加を生じるものではない。一方、異なった直径
の二つの部分の間の段のある形状はそこに関係する部分
の強度がより大きい直径を有する部分の強度を超えるよ
うに強度を増加させる。本発明によるプラスチックねじ
においては、段のある形状を形成した部分の強度の直接
的な増加はモーメントリリーフ（moment relief）に加
えて得ることができる。

ねじと組み立て部品との相補的な働きをする円錐形の
嵌合領域二つは、上記のようなものが望ましい。但し、
嵌合領域は、例えば環状のもので、ねじを階段状に太く
させるようなもでもよい。プラスチック材を使えば、大
抵、プラスチック構造の縁が尖ってしまう。尖った縁の
周囲に弱体化、すなわち、切り欠き効果が現れる。従っ
て、円錐形の嵌合面が実用には望ましい。

好適実施例における組み立ておもちゃは、普通、プラ
スチック射出成形によって製造されるので、ねじ山のピ
ッチは通常比較的に大きい。従って、嵌合面は凹部と凸
部とで相補的に形成される。このため、凹部と凸部とが
嵌合したときに、ねじは挿入位置に保持される。この特
徴は、ねじを車輪のシャフトとして使用する場合に特に
好都合である。ねじが位置づけられる車両によって異な
るが、ねじが、車輪のハブとの摩擦によって生じる力を
受けるからである。この特徴がない場合は、ねじを緩め
るか締め付けなければならない。上記の凹部と凸部とが
相補的な働きをするお陰で、ねじを緩める必要も締め付
ける必要もないのである。凸部を丸いノブのような形状
に形成すると好都合である。凹部は、急峻な停止面とガ
イド斜面とで非対称な形状に形成される。これらの特徴
によって、ねじのねじ山を巻線一つで形成したとして
も、ねじを確実に保持できるのである。このように、簡
単な工具を使って射出成形を行うことによって、当該ね
じを製造できる。

好適実施例に関連づけ図面を参照して、本発明につい
て以下に一層詳細に説明する。

第１図は、組み立ておもちゃに使用される本発明に係
わるねじの好適実施例の側面図である。

第２図は、第１図に示すねじとねじ用のねじ穴との間
の結合を示す概略図である。

第３図は、本発明に係わるねじの第一の変形例として
のねじとねじ穴との間の結合を示す概略図である。

第４図は、本発明に係わるねじの第二の変形例として
のねじとねじ穴との間の結合を示す概略図である。

第５図は、本発明に係わるねじの第三の変形例として
のねじとねじ穴との間の結合を示す概略図である。

第６図は、本発明に係わるねじの第四の変形例として
のねじとねじ穴との間の結合を示す概略図である。

第７図は、車輪のハブに取付けられた本発明に係るね
じが、組み立ておもちゃの別の組み立て部品に取付れら
れる様子を示す斜視図である。

第８図は、本発明に係るねじとねじ穴との結合の別の
構造を示す概略図である。

第１図は、本発明に係わるねじを示す。ねじにはねじ
頭12が設けられている。ねじ頭12から伸長する軸には、
ねじ頭12に間隔をおいて向き合う端部にねじ山25一つを
備えたねじ部24が設けられている。ねじ部24は、円錐形
領域22の下方で終端する。円錐形領域22には、互いに反
対側の位置に固定穴23二つが形成されている。円錐形領
域22は、比較的直径の小さいねじ部24とそれより直径の
大きなねじ軸の他の部分との間の境界線領域を構成す
る。本発明のねじ10は、プラスチック射出成形によって
製造されるのが好ましい。従って、大抵は中空である。
頭12と円錐形面22との間のねじの軸部14は、ねじ部24よ
りも直径が大きい。軸部14には環状押縁19が設けられて
いる。環状押縁19は、ガイド面21と停止面20とで構成さ
れる。好適実施例では、軸14は、円錐形ガイド面15を介
して軸部16に合体する。軸部16は、直径の大きさが押縁
19と同じである。

ねじ10は第１図に示すような形状をもつので、第７図
に示すハブ40を受止めて、押縁19と頭12との間に位置す
る軸部14上に回転自在に固定される。ガイド面21がハブ
の受止めを可能にする。停止面20がハブ40が外れるのを
防ぐ。ガイド面15と軸部14とが、ハブ40の穴に合致す
る。穴に形成された相補的なガイド面（図示せず）に
は、ハブの外側に向けて凹部が形成され、組立工程中に
部品を導き易くする。

ねじ10の頭12には、縦溝が形成されるのが好ましい。
これによって、ねじを他の組み立て部品に取付けるとき
にねじが指で摘み易くなる。第７図に示すように、ねじ
頭12の端面11には開口が形成される場合もある。この開
口は、ねじを締めつけるための専用の工具を受止める。
ねじは、第７図に示すように、組み立ておもちゃに含ま
れる別の組み立て部品30上のねじ穴35に受止められる構
造を有している。ねじ穴35には円錐形領域が形成されて
いる。この円錐形領域は、ねじの円錐形領域22に対して
相補的な形状をなし、互いに反対の位置に固定突起37二
つが設けられている。これらの固定突起は、ねじの固定
穴23に受止められる。固定突起37は、小さくて回転可能
で対称なノブのような形状をしているのが好ましい。穴
23は非対称である。この穴には、固定突起37を嵌合状態
に導くためのガイド面と、更なる締め付けを妨げる停止
面とが形成されている。柔軟性のある材料が使われてい
て、ねじ山25のピッチが大きいので、上記の構造を実現
可能なのである。当業者には明かなように、ねじに固定
突起を取付けることも可能であり、組み立て部品30上の
円錐形領域36に相補的な形状をもつ固定穴を設けること
も可能である。

車輪のシャフトとして以外の目的にもねじを使用でき
ることは認識されるであろう。車輪との接続において本
発明の原理を最も明確に図示できると思われる。組み立
ておもちゃの車両を、数個の小部分からなる主要部で構
成されると考えてもよい。この場合、小部分は、例え
ば、上部構造をもつ実際の車両の底部および４車輪それ
ぞれである。本体全体に落下などによる負荷が掛かった
場合、本体に含まれる小部分間にねじり力が発生する。
落下負荷が印加されている間、ねじり力は小部分間に作
用するモーメントに変えられる。モーメントは、力の大
きさにも左右され、力が作用する腕部にも左右される。
ねじの嵌合領域（第１図の円錐形領域22）は、ねじの縦
軸からねじ部24の半径より大きい距離だけ半径方向に離
れた地点に位置するので、力の付加点は、ねじ部の終端
22aから円錐形領域22と軸部14との間の移行部22bへと転
移する。これによって、力が作用する腕部の大きさが減
少する。反面、付加点22bでは、組み立て部品30から離
れた地点でねじ10の横方向に作用する曲げ力が、ねじの
長手方向に作用する張力に変換する。

第２図は、本発明のねじの好適実施例を示す。円錐形
嵌合領域22は、ねじのねじ部24とねじの軸14の他の部分
との間に設けられている。ねじは組み立て部品30に取付
けられ、ねじ穴35とねじ継手42とに受止められ保持され
る。互いに相補的な働きをする円錐形領域22と36によっ
て、ねじの嵌合領域は円錐形の連続面と同様になる。実
際には、両面の間には隙間ができることが多い。しか
し、ねじに柔軟性があるため、両面22と36は機械的な外
力によって同時に押される。

第３図は、本発明に係わるねじの別の実施例を示す。
ねじは、ねじ部24を介してねじ穴35のねじ部に結合され
る。ねじの軸14は、直径の大きさがねじのねじ部24と同
じように見える。嵌合面22などの円錐形の面をもつ押縁
41を介して、ねじの結合は解除される。組み立て部品30
上のねじ穴は階段状に大きく口を開けている。すなわ
ち、嵌合面が環状接触線37上に形成されている。本実施
例は、付加点22bが接触線37上に位置することによっ
て、第２図の実施例とほぼ同様な技術効果を発揮する。

第４図に示す構造は、第３図に示す構造に対して相補
的な関係にあると考えられる。ねじ穴35には円錐形領域
36が設けられている。ねじ部24とねじの軸14の残りの部
分との間の移行部には段差がつけられている。環状接触
線37の上には、付加点22bが位置づけられる。ねじは、
ねじ継手42を介して組み立て部品に嵌合する。

第５図に示すねじでは、ねじ部24が、直径が段階的に
大きくなるねじの軸14の他の部分に合体する。ねじ穴35
の直径は、図示の通り、組み立て部品の表面に合わせて
一定である。従って、力解除嵌合領域43は円盤のような
形状になっている。実際の付加点22bは、円盤形領域43
の外縁に位置する。

第６図は、第５図に示すものと同様な構造を示す。付
加点22bは、軸の縦心から離れた地点に位置する。軸部1
4bには環状部分38が設けられている。このため、円盤形
嵌合領域43の幅が他の部分より大きくなっている。この
構造においても、ねじは、ねじ継手42を介して組み立て
部品30のねじ穴35に取付けられる。第４図〜第６図に示
した実施例に共通なことは、軸のねじ部24が、直径が段
階的に大きくなる軸の軸部14に合体していることであ
る。しかし、ねじの軸は、切欠き効果によって合体領域
で弱体化するので注意する。

第８図は、第１図に示すねじの変形例を示す。ねじの
ねじ部24は、円錐形領域22を介してねじの軸14に合体す
る。ねじが取付けられる組み立て部品30には、やはり円
錐形領域36のあるねじ穴35が形成されている。ねじは、
ねじ継手42を介して組み立て部品30に結合される。ま
た、ねじと部品との間を一層しっかり固定するために、
固定突起39対を設けられている。この固定突起対は、ね
じ穴の底部に配置され、底部に形成された固定穴43二つ
に嵌入したねじの先端を受止める。従って、ねじに搭載
された車輪からの力によって、ねじと組み立て部品30と
の結合が緩むことはない。このような構造でなければ、
ねじ山25のピッチが大きいのでねじと組み立て部品30と
の結合は緩み易い。反面、ピッチが大きいため、遊技中
にねじを簡単に取付けることができ、ねじの生産を促進
でき、ねじを簡単な工具で製造できるのである。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】予め形成したねじ穴（35）が組み立て部品
（30）の外面から組み立て部品内に延在している組み立
て部品（30）と、第１部分（24）と、該第１部分から間隔をあけた第２部
分と、前記第１部分と第２部分との間の中間部分（22）
とから成る細長い中空軸（14）を有し、かつ熱加塑性材
料からできたねじ（10）とを含み、前記第１部分（24）は前記組み立て部品（30）のねじ穴
（35）に螺合するようにねじを切り、前記第２部分は前
記第１部分より大きい直径をもつほぼ円筒状で前記中空
軸（14）を通り抜ける開口を有する組み立ておもちゃに
おいて、前記組み立て部品（30）の外面にあるねじ穴（35）は、
ほぼ円錐形の係合面（36）を有し、前記ねじ（10）の中
間部分（22）を、前記組み立て部品の円錐形係合面（3
6）に対応するほぼ円錐形に成し、該中間部分は、前記
第１部分（24）から前記第２部分に向かって直径を大き
くするように構成し、これによって該中間部分が組み立
て部品（30）の円錐形係合面（36）と係合する係合面を
形成することを特徴とする組み立ておもちゃ。
【請求項２】組み立て部品（30）の円錐形係合面（36）
とねじの中間部分（22）とは相補的な凹部（23）と凸部
（37）とを有することを特徴とする請求項１に記載の組
み立ておもちゃ。
【請求項３】ねじの係合面（22）は少なくとも１つの凹
部（23）を有し、組み立て部品の係合面（36）はねじの
凹部（23）にはまる構造の少なくとも１つの凸部（37）
を有することを特徴とする、請求項２に記載の組み立て
おもちゃ。
【請求項４】少なくとも１つの凹部（23）は急勾配側面
と傾斜側面とを円周上に非対称に設け、前記急勾配側面
はねじ（10）を組み立て部品（30）のねじ穴（35）に螺
合するとき停止面として働き、前記傾斜側面はねじ（1
0）に接する凸部（37）用のガイド面として働らくこと
を特徴とする請求項３に記載の組み立ておもちゃ。
【請求項５】ねじ（10）のねじ部（24）は、中空軸（1
4）のまわりに設けた巻線１つだけで形成されているこ
とを特徴とする請求項１、２、３又は４項に記載の組み
立ておもちゃ。