JP4741719B2 - 部品の連結装置 - Google Patents

Description

本発明は、二以上の部品を互いに連結するための部品の連結装置に関する。

ツーポイント眼鏡のような縁無し眼鏡においては、眼鏡部品であるヨロイやブリッジはレンズにボルト等で連結されている。
このようなボルトを用いた眼鏡部品の連結構造では、眼鏡部品にボルトを挿通させてその先端の螺旋部にナット等を螺入し締め付けなければならない。しかし、眼鏡部品の連結に使用されるボルト及びナットは微小であることから、組立を行う作業者の負担が大きく、かつ、ボルトの挿通からナットの締め付けまで多大な時間を要して、眼鏡の組立コストを高くしているという問題がある。また、ナットの螺入や締め付けの際に、過度の力を眼鏡に加えてしまうと、レンズに割れや傷が生じ、眼鏡が不良品になるという問題がある。
さらに、長期の使用によりナットに緩みが生じて、連結された眼鏡部品にガタが生じるという問題がある。

そこで、例えば特許文献１には、雄型部材と雌型部材とを嵌め合わせることで、ボルトを用いることなく眼鏡部品を連結した記載の眼鏡用樹脂部品連結構造が開示されている。
この文献に記載の連結構造によれば、眼鏡部品の連結は容易になるが、雌型部材に雄型部材を嵌入しているだけなので、長期間使用するうちに雌型部材に対して雌型部材か緩み、ガタが発生するおそれがある。また、螺旋を用いていないため、所定の締結力で連結する必要がある眼鏡部品の連結には不向きであるという問題もある。

また、特許文献２には、不完全螺旋溝が形成された樹脂ナットを用い、ボルトの締め付けと同時に完全な螺旋溝が形成されるようにした連結構造が開示されている。
この連結構造では、ボルトの螺旋山がナットの不完全螺旋溝に食い付いて螺合されるため、緩み止めという点ではある程度の効果は期待できるが、微小なボルトにナットを螺合しなければならないという問題は解決することはできない。
さらに特許文献３には、ねじを一切使用せずに眼鏡部品を連結する連結構造が開示されているが、レンズとヨロイのように所定の締結力で密着させて連結する眼鏡部品には不向きであり、また、いったん組み立てた後は、眼鏡部品を分解するのが容易ではないという問題がある。
特開２００２−１８９１９８号公報 特開２００５−５４８１２号公報 特開２０００−１９４５８号公報

本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたもので、ナットを螺合する作業が不要で熟練作業者でなくても簡単に部品を連結して組み立てを行うことができ、長期間使用しても連結装置に緩みが生じることがなく、容易に連結を解除して部品を分解することができる部品の連結装置の提供及び必要に応じて所定の締結力で部品を連結することができる部品の連結装置の提供を目的とする。

上記の目的を達成するために、請求項１に記載の連結装置は、二以上の部品を連結するための連結装置であって、一の前記部品に形成された貫通孔から他の前記部品と連結するための螺旋孔に挿通され、前記螺旋孔の内径と同一の外径を有する胴部と、この胴部の一端に形成され、前記一の部品に係止される頭部と、前記胴部の他端外周に、前記胴部の軸線と直交する平面内で前記胴部を周回するように突出形成され、かつ、前記螺旋孔の螺旋溝と係合する螺旋山として形成された少なくとも一条の係止部と、前記胴部の前記他端から、前記胴部の軸線方向に切り込み形成され、前記胴部の径方向への弾性変形を可能にする少なくとも一つのスリットとを有する構成としてある。

この構成によれば、連結装置を部品の貫通孔及び螺旋孔に挿入することで、ワンタッチで複数の部品を連結し、眼鏡等の組立品を容易に組み立てることができる。
また、連結装置をドライバ等で回転させることで、係止部が螺旋溝に係合し、スリットが形成された胴部を縮径させながら、連結装置を螺旋孔及び貫通孔から容易に抜き取ることができ、いったん連結した部品の分解も簡単である。

なお、胴部に縦割りのスリットを設ける理由は、スリットによって胴部の端部を径方向に弾性変形しやすくし、これによって胴部から張り出し形成された係止部が貫通孔と螺旋孔を挿通できるようにするためである。スリットの数は一つだけであってもよいし、複数であってもよい。複数の場合は、胴部の端部を四つ割等にするとよい。また、スリットが一つだけの場合に係止部は、請求項２に記載するように、前記胴部の外径と同一長さの短軸と、前記スリットを横断して前記短軸に直交し前記螺旋孔の呼び径と同一長さの長軸とからなる楕円状に形成するとよい。

前記胴部の長さは、前記頭部が前記一の部品に当接するまで押し込んだときに、前記係止部が前記螺旋孔の途中部位に位置する寸法であってもよいし、請求項３に記載するように、前記頭部が前記一の部品に当接するまで押し込んだときに、前記係止部が前記螺旋孔から突出する寸法であってもよい。

前者の場合には、連結装置で部品を連結したときに係止部は螺旋孔の内部に位置し、後者の場合には螺旋孔から突出して位置している。前者は、所定の締結力で連結する必要のある部品の連結に適していて、後者は、多少のガタが生じても構わないような部品の連結に用いることができる。なお、後者の場合であっても、請求項４に記載するように、前記部品と部品との間又は前記部品と前記頭部との間に弾性部材を挿入することで、この弾性部材の弾発力を利用して、複数の部品を所望の締結力で連結することが可能になる。

弾性部材としては、金属や樹脂製のスプリングワッシャや皿ばね等の他、各種のクッション材を用いることができる。
前記係止部の形状は、螺旋孔の螺旋溝と一致した形状であってもよいし、頂角の角度が異なる別形状のものとしてもよい。頂角の角度は、螺旋溝の谷の角度よりも小さくしてもよいが、請求項５に記載するように、前記螺旋孔の螺旋溝の頂角と同一又は螺旋溝の頂角よりも大きく形成するとよい。このようにすることで、さらに高い緩み止め効果を期待できる。
また、請求項６に記載するように、前記螺旋孔の螺旋の傾斜角度と異なる突起のほか、前記螺旋の傾斜角度と同一方向に傾斜する突起を少なくとも一つ形成してもよい。

本発明の連結装置を用いれば、ワンタッチで簡単に複数の部品の連結を行うことができ、眼鏡等の組立品の組立コストを低減することができるほか、いったん組み立てた部品を容易に分解して部品の交換や修理等を行うことができる。
また、長期にわたってガタが生じない部品の連結構造を得ることができる。

以下、本発明の好適な実施形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。
［第一の実施形態］
図１は、本発明の連結装置を用いた眼鏡の第一の実施形態で、その正面図である。この第一の実施形態では、レンズとヨロイとの連結部分に本発明の連結装置を適用している。
縁無し眼鏡であるツーポイント眼鏡１（以下、眼鏡１と記載する）は、左右のレンズ１１，１１と、このレンズ１１，１１を連結する中央のブリッジ１２と、左右のレンズ１１，１１の両端に取り付けられたヨロイ１３，１３とを有している。
この実施形態において連結装置は、レンズ１１，１１とブリッジ１２との連結部分２Ａ，２Ａ及びレンズ１１，１１とヨロイ１３，１３との連結部分２Ｂ，２Ｂに用いられる。

図１に示す四つの連結部分２Ａ，２Ａ，２Ｂ，２Ｂのうち、レンズ１１とヨロイ１３とを連結する連結部分２Ｂの詳細を、図２に示す。図２は、連結部分２Ｂの連結構造を説明するための分解斜視図である。
連結部分２Ｂは、レンズ１１の表面から裏面に向けて貫通形成された二つの貫通孔１１ａ，１１ａと、この貫通孔１１ａ，１１ａに位置合わせしてヨロイ１３に形成された二つの螺旋孔１３ａ，１３ａと、レンズ１１の表面側から貫通孔１１ａ，１１ａを挿通してヨロイ１３の螺旋孔１３ａ，１３ａに挿入される連結具２０，２０とを有している。

連結具２０の胴部２２を、貫通孔１１ａから螺旋孔１３ａに挿入し、連結具２０の頭部２１をレンズ１１の表面に押し当てることで、胴部２２の他端が螺旋孔１３ａから突出し、係止部２４がヨロイ１３の裏面に係止され、レンズ１１とヨロイ１３とが連結される。
なお、連結具２０は、レンズ１１，１１とヨロイ１３，１３、レンズ１１，１１とブリッジ１２に限らず、連結する必要がある眼鏡部品であればあらゆる箇所に適用が可能である。また、金属や樹脂など、眼鏡部品の材質は問わない。

図３は、連結具２０の詳細を説明する図で、図３（ａ）はその正面図、同（ｂ）は（ａ）のＩ方向矢視図である。
連結具２０は、レンズ１１の貫通孔１１ａ及びヨロイ１３の螺旋孔１３ａに挿入される胴部２２と、この胴部２２の一端に形成され、ドライバ等の工具の先端と係合する係合溝２１ａを上端面に有する頭部２１と、胴部２２の他端に形成され、胴部２２から径方向に張り出し形成された係止部２４と、胴部２２の他端か軸線Ｚに沿って胴部２２の途中部位まで切り込み形成されたスリット２３とを有している。

連結具２０は、螺旋孔１３ａが形成されたヨロイ１３よりも軟質で、かつ、弾性に富む材料で形成するのがよく、例えば、ポリアセタール樹脂（ＰＯＭ）、ポチコン（登録商標、Potassium Titanate Compound）、ナイロン、ポリカーボネート等を用いることができる。また、例えば、ヨロイ１３がβ-チタンで形成されている場合には、チタンその他のβ-チタンよりも軟質の金属材料で形成することができる。

胴部２２の外径Ｄは、螺旋孔１３ａの孔内径と同一に形成される。例えば、Ｍ１．４の螺旋孔１３ａにおいて、螺旋孔１３ａの内径が約１．２ｍｍである場合には、胴部２２の外径Ｄは約１．２ｍｍに形成する。
係止部２４は、胴部２２の軸線Ｚに対して直交する方向に一条形成されている。また、係止部２４は、図３（ｂ）に示すように、胴部２２の外径Ｄと同一長さの短軸と、スリット２３を横断して前記短軸と直交し、螺旋孔１３ａの呼び径と同一長さの長軸とからな楕円状に形成されている。
スリット２３を横断する方向に係止部２４を張り出させるのは、連結具２０を貫通孔１１ａ及び螺旋孔１３ａに挿入する際又は貫通孔１１ａ及び螺旋孔１３ａから抜脱する際に、係止部２４が形成された端部をスリット２３の作用によって長軸方向に弾性変形させて、挿入又は抜脱を容易にするためである。

係止部２４は、連結具２０をドライバ等で強制的に回転させたときに、螺旋孔１３ａと係止部２４とが螺合するように、長軸方向における断面形状が螺旋孔１３ａの螺旋溝の断面形状とほぼ同じに形成されている。
例えば、係止部２４の長軸方向における最大張り出し寸法Ｓは、螺旋溝の谷の深さとほぼ同じで、上記したＭ１．４の螺旋孔１３ａの例では約０．１ｍｍとしてある。また、係止部２４の頂角αは、螺旋孔１３ａの螺旋溝の谷の角度（図３（ｃ）において符号βで示す角度）とほぼ同じにするとよい。
なお、図３（ｃ）に示すように、係止部２４の頂角αを、螺旋孔１３ａの螺旋溝の谷の角度βよりも若干大きめ（例えば、β＝９０°に対してα＝１００°〜１２０°程度）にすることで、さらに高い緩み止め効果が期待できる。

係止部２４から頭部２１までの距離Ｈは、レンズ１１の肉厚とヨロイ１３の肉厚とを合計した寸法よりも小さく、かつ、頭部２１がレンズ１１の表面に当接するまで連結具２０を押し込んだときに、係止部２４が螺旋孔１３ａ内の途中に位置する寸法である。

図４は、上記構成の連結具２０の作用を説明する図で、連結部分の断面を示す図である。
レンズ１１とヨロイ１３とを連結する際には、貫通孔１１と螺旋孔１３ａとを位置合わせしながらレンズ１１とヨロイ１３とを密着させる。そして、この状態で、連結具２０の胴部２２を、頭部２１がレンズ１１の表面に当接するまで、他端から貫通孔１１ａ及び螺旋孔１３ａに押し込む。この際、スリット２３と係止部２４が形成された胴部２２の端部が縮径し、係止部２４が貫通孔１１ａ及び螺旋孔１３ａを通って螺旋孔１３ａに挿入される。この後、係止部２４が螺旋孔１３ａの螺旋溝に係合した状態で、レンズ１１とヨロイ１３とを一定の締結力で連結すべく、頭部２１の溝２１ａにドライバ３等の工具の先端を差し込んで、締め付け方向に連結具２０を半回転程度回転させる。

係止部２４が螺旋孔１３ａに挿入されると、胴部２２の端部がスリット２３の作用により縮径させられ、その弾発力により係止部２４が螺旋孔１３ａの内面に強く押し付けられることになる。また、係止部２４は螺旋孔１３ａの螺旋溝に対して異なる角度に形成されているので、係止部２４の一部が螺旋孔１３ａの螺旋溝と交叉することになる。この相乗作用によって、高い緩み止め効果が得られ、レンズ１１とヨロイ１３との連結部分に振動等が加わっても、連結具２０が容易に緩むことはなく、長期にわたってレンズ１１とヨロイ１３とをガタなくしっかりと連結することができる。

レンズ１１とヨロイ１３とを分解する際には、連結具２０の頭部２１に形成された係合溝２１ａにドライバ３の先端を係合させ、連結する場合とは逆方向に回転させる。
係止部２４は螺旋孔１３ａの螺旋溝と係合しているので、連結具２０を一方に強制的に回転させることで係止部２４が螺旋溝に案内されながら螺旋孔１３ａの内部を移動することになる。これにより、連結具２０をレンズ１１の貫通孔１１ａ及びヨロイ１３の螺旋孔１３ａから抜脱させることが可能になり、レンズ１１とヨロイ１３との連結を解除することができる。

［第二の実施形態］
本発明の連結装置の第二の実施形態を、図５及び図６を参照しながら説明する。この第二の実施形態では、眼鏡部品であるヒンジ１８とテンプル１７とを連結するものとして説明する。
図５は、この実施形態における連結具の詳細を説明する図で、図５（ａ）はその正面図、同（ｂ）は（ａ）のＩ方向矢視図である。また、図６は、第二の実施形態におけるヒンジとテンプルとの連結構造を説明する断面図である。
なお、以下の説明及び図５，図６において、第一の実施形態の連結具２０に対応する部位には、「′」付で同じ符号を付すものとし、詳しい説明は省略する。

ヨロイ１３（図１参照）の先端に設けられるヒンジ１８は、上下に離間して配置される上止部１８１と下止部１８２とを有する逆コの字状に形成されている。テンプル１７は、その先端が上止部１８１と下止部１８２との間の隙間に挿入されるとともに、上止部１８１に形成された軸孔１８１ａ及びテンプル１７の先端に形成された軸孔１７ａを挿通して下止部１８２に形成された螺旋孔１８２ａに挿入された連結具２０′によって、ヒンジ１８に対して回転自在に連結される。

この実施形態において螺旋孔１８２ａは、軸孔１８１ａ及び軸孔１７ａよりもやや小径に形成されているので、この実施形態の連結具２０′の胴部２２′は、軸孔１８１ａ及び軸孔１７ａに挿入される大径部２２ａ′と螺旋孔１８２ａに挿入される小径部２２ｂ′とを有する段付きの形状となっている。

図６に示すように、軸孔１８１ａ，軸孔１７ａに連結具２０′の胴部２２′を押し込むと、スリット２３′及び係止部２４′が形成された胴部２２′の端部が縮径し、係止部２４′が軸孔１８１ａ及び軸孔１７ａを通って螺旋孔１８２ａに挿入される。、大径部２２ａ′と小径部２２ｂ′との間の段部が下止部１８２に当接すると、これ以上の押し込みが規制される。そして、必要に応じて、先の実施形態と同様に、頭部２１の溝２１ａにドライバ３等の工具の先端を差し込んで、締め付け方向に連結具２０を半回転程度回転させることで、ヒンジ１８とテンプル１７とを回転自在に、かつ、所望の締結力で連結することができる。
この場合、軸孔１８１ａ及び軸孔１７ａの内周面と胴部２２′との間にスリーブを介在させたり、軸孔１８１ａ及び軸孔１７ａの内周面と胴部２２′との間の摩擦抵抗を小さくすることで、テンプル１７をヒンジ１８に対して回転させたときに連結具２０′が連れ回りする危険性を低減させることができる。

［第三の実施形態］
次に、本発明の第三の実施形態を、図７を参照しながら説明する。
図７は、ヨロイとレンズとを連結する連結具の第三の実施形態にかかり、その連結構造を説明する断面図である。
なお、この実施形態の連結具は、第一の実施形態の連結具と基本的に同じであるため、同一部材及び同一部位には同一の符号を付し、詳しい説明は省略する。

この実施形態では、係止部２４から頭部２１までの距離Ｈ（図３参照）は、レンズ１１の肉厚とヨロイ１３の肉厚とを合計した寸法に一致している。すなわち、貫通孔１１ａ及び螺旋孔１３ａの一方から連結具２０を挿入すると、係止部２４が胴部２２の一端とともに螺旋孔１３ａの他方から突出する。そして、頭部２１がレンズ１１の表面に当接し、係止部２４がヨロイ１３の裏面に当接することで、レンズ１１とヨロイ１３とが連結される。

この場合、レンズ１１とヨロイ１３とを所望の締結力でガタ無く連結するために、レンズ１１の肉厚とヨロイ１３の肉厚とを合計した寸法よりも距離Ｈを僅かに（数％程度）小さくし、レンズ１１とヨロイ１３とを連結したときの連結具２０の弾性変形によって、レンズ１１とヨロイ１３とを所望の締結力で締め付けるようにするとよい。また、図７に示すように、レンズ１１とヨロイ１３との間に樹脂製のクッションやスプリングワッシャ、皿ばね等の弾性部材１４を介在させ、この弾性部材１４の弾発力を利用してレンズ１１とヨロイ１３とを所望の締結力で締め付けるようにしてもよい。

この実施形態においても、係止部２４の一部が螺旋孔１３ａの終端の螺旋溝と係合しているから、レンズ１１とヨロイ１３とを分解する際には、連結具２０を一方に強制的に回転させることで係止部２４が螺旋溝に案内されながら螺旋孔１３ａの内部に移動し、螺旋孔１３ａ及び貫通孔１１ａから連結具２０を取り出すことが可能になる。

本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではない。
例えば、上記の説明では、係止部２４は胴部２２の一端に一条のみ形成しているが、螺旋孔１３ａの螺旋溝のピッチと同一間隔で複数形成してもよい。また、図８に示すように、係止部２４を複数条（図８の例では二条）形成する場合においては、頭部２１側に位置する少なくとも一条（符号２４″で示す）を、螺旋溝の螺旋方向と同じ傾斜角で形成してもよい。

また、上記の実施形態では、スリット２３が一つであるため、楕円状の係止部２４が長軸方向にのみ胴部２２から張り出すように形成しているが、胴部２２の他端を複数のスリットで四つ割等にすることで、胴部２２の全周にわたって係止部２４を張り出し形成することも可能である。

さらに、第三の実施形態では、弾性部材１４をレンズ１１とヨロイ１３との間に設けているが、所望の締結力でレンズ１１とヨロイ１３とを連結することができるのであれば、レンズ１１と頭部２１との間であってもよいし、係止部２４とヨロイ１３との間であってもよい。
また、上記では、二つの部品を連結する場合についてのみ説明しているが、本発明は三つ以上の部品を重ね合わせて連結する場合にも適用が可能である。

本発明の連結装置は、レンズとヨロイ、レンズとブリッジ、ヒンジとテンプルのような眼鏡部品の連結に限らず、連結する必要のある他の部品の連結、例えば、機械部品の連結にも広範に適用が可能である。

本発明の連結具を用いた眼鏡の一実施形態で、その正面図である。 連結部分２Ｂの連結構造を示す分解斜視図である。 連結具の詳細を説明する図である。 連結具の作用を説明する図で、連結部分の断面を示す図である。 本発明の第二の実施形態にかかる連結具の詳細を説明する図で、図５（ａ）はその正面図、同（ｂ）は（ａ）のＩ方向矢視図である。 第二の実施形態におけるヒンジとテンプルとの連結構造を説明する断面図である。 ヨロイとレンズとを連結する連結具の第三の実施形態にかかり、その連結構造を説明する断面図である。 連結具のさらに他の実施形態を説明する図である。

符号の説明

１ 眼鏡（ツーポイント眼鏡）
１１ レンズ
１１ａ 貫通孔
１２ ブリッジ
１３ ヨロイ
１３ａ 螺旋孔
１４ 弾性部材
１７ テンプル
１８ ヒンジ
２０ 連結具
２１ 頭部
２１ａ 係合溝
２２ 胴部
２３ スリット
２４，２４′，２４″ 係止部

Claims (6)

1. 二以上の部品を連結するための連結装置であって、
   一の前記部品に形成された貫通孔から他の前記部品と連結するための螺旋孔に挿通され、前記螺旋孔の内径と同一の外径を有する胴部と、
   この胴部の一端に形成され、前記一の部品に係止される頭部と、
   前記胴部の他端外周に、前記胴部の軸線と直交する平面内で前記胴部を周回するように突出形成され、かつ、前記螺旋孔の螺旋溝と係合する螺旋山として形成された少なくとも一条の係止部と、
   前記胴部の前記他端から、前記胴部の軸線方向に切り込み形成され、前記胴部の径方向への弾性変形を可能にする少なくとも一つのスリットと、
   を有することを特徴とする部品の連結装置。
2. 前記係止部は、前記胴部の外径と同一長さの短軸と、前記スリットを横断して前記短軸と直交し、前記螺旋孔の呼び径と同一長さの長軸とからな楕円状に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の部品の連結装置。
3. 前記胴部は、前記頭部が前記一の部品に当接するまで押し込んだときに、前記係止部が前記螺旋孔から突出する長さを有することを特徴とする請求項１又は２に記載の部品の連結装置。
4. 前記部品と部品との間又は前記部品と前記頭部との間に挿入され、前記部品を弾発して所望の締結力で前記部品どうしを連結する弾性部材を設けたことを特徴とする請求項３に記載の部品の連結装置。
5. 前記係止部の頂角を、前記螺旋孔の螺旋溝の頂角と同一又は螺旋溝の頂角よりも大きくしたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の部品の連結装置。
6. 前記螺旋孔の螺旋溝と同一方向に傾斜する螺旋山を少なくとも一条形成したことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の部品の連結装置。

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