JP5021976B2

JP5021976B2 - ボタン

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Publication number: JP5021976B2
Application number: JP2006214408A
Authority: JP
Inventors: 晶森下; 芳男高村; 裕子見角; 泰治吉村
Original assignee: YKK Corp
Current assignee: YKK Corp
Priority date: 2006-08-07
Filing date: 2006-08-07
Publication date: 2012-09-12
Anticipated expiration: 2026-08-07
Also published as: TWI367079B; US20090144946A1; EP2052637A4; EP2052637A1; US7690087B2; EP2052637B1; WO2008018383A1; JP2008036137A; TW200840502A

Description

本発明は、金属製のボタンに関し、ボタンを安価にかつ簡単に製造するために、ボタンのうち少なくともボタンバック、キャップ及び収容部材をアルミニウム合金で作製したボタンに関する。

ボタン本体を取り付ける生地の裏面から、プロングと呼ばれる突出した脚部材を有する固定具を生地に刺し通し、この脚部をボタン本体に固定して、生地に取り付けるタイプのボタンは、例えば特許文献１、２のように古くから知られている。金属ボタンの場合、一般的にこのようなタイプのものが採用されている。

従来の金属ボタンは、例えば、図１及び図２に示されるような、インサート（収容部材）１１をキャップ１４とボタンバック１５からなる外殻部材１３で囲繞したボタン本体１０と、生地３０を挟んで配置されるプロング（タック）と呼ばれる２本の脚部材２１を有する固定具２０とからなり、プロング２０を生地３０に刺し通し、ボタンバック１５の底部に穴を開けると同時にインサート１１の凹部１２の曲面を利用して曲折（カーリング）によってボタン本体１０に固定して生地に取り付けるボタン１（以下、金属ボタン（Ａ）という）と、図３に示されるような、樹脂製インサート１１ａの上部及び側面をキャップ１４ａとボタンバック１５ａからなる外殻部材で囲繞したボタン本体１０ａと、生地を挟んで配置される１本の鏃状の脚部材２１ａを有するプロング（タック）２０ａとからなり、プロング２０ａを生地３０に刺し通し、樹脂製インサート１１ａの孔部１２ａに鏃状の脚部材２１ａを圧入してその先端のアンカー効果によって生地３０に取り付けるボタン１ａ（以下、金属ボタン（Ｂ）という）などがある。

前記キャップ１４，１４ａは、金属ボタン（Ａ）及び金属ボタン（Ｂ）共に、（１）銅亜鉛合金の条材を冷間プレス加工により所定の形状に加工し、意匠性の観点から種々のめっき処理が施されたもの、（２）アルミニウム合金の条材を冷間プレス加工により所定の形状に加工し、意匠性の観点からアルマイト処理（陽極酸化処理）が施されたもの、（３）ステンレスの条材を冷間プレス加工により所定の形状に加工したもののいずれかが使用されている。

また、インサート１１，１１ａは、ボタン取付け時の衝撃吸収と、プロング脚部材先端部の曲折（カーリング）時の案内や、抜け防止を目的としてボタン本体内部に組み込まれる部品であり、金属ボタン（Ａ）の場合には、（１）鉄あるいは低炭素鋼を冷間鋳造して所定の形状に加工したもの、（２）亜鉛合金をダイキャストにより所定の形状に成型したもののいずれかが使用されている。一方、金属ボタン（Ｂ）の場合には、樹脂を射出により所定の形状に成形したものが使用されている。

さらに、ボタンバック１５，１５ａは、金属ボタン（Ａ）及び金属ボタン（Ｂ）共に、（１）銅亜鉛合金の板材を冷間プレス加工により所定の形状に加工し、意匠性の観点から銀白色のめっきが施されたもの、（２）合金色調が銀白色であるステンレスの条材を冷間プレス加工により所定の形状に加工したもののいずれかが使用されている。
米国特許第１，４６３，２３６号明細書米国特許第１，３７８，１０８号明細書

一般的に、金属ボタンは、例えばジーンズ、ジージャンのような生地に取り付けられており、ボタンのボタンバックには、高級感等を与えるために銀白色の色調のものが大半を占めており、また前記ボタンバックはプロングによって生地に取り付けた後でも確実に外れたりしないよう必要な取付け強度を確保するため、（１）銀白色のめっきが施された銅亜鉛合金、（２）合金色調が白色であるステンレスのいずれかが用いられている。しかし、上記（１）の材料については、その合金色調が黄色であるため、高級感が白色系のものほどなく、高級感を出すために銀白色のめっき処理を施す必要があった。しかし、めっき処理を施すために作業工程が増加し、また、めっきの種類によっては人体に悪影響を及ぼすものもあった。さらに、めっき処理に伴う廃水処理など、環境を汚染する恐れがある（環境負荷が大きい）。一方、上記（２）の材料については、ステンレス材の合金色調は銀白色のため、わざわざ銀白色のめっき処理を施す必要は無いが、銅亜鉛合金に比べてその冷間プレス加工性が劣るため、プレス金型の寿命が短く、金型を頻繁に交換する必要があり、環境に及ぼす負荷が大きい。

本発明は、前記したような従来技術の問題を解決するためになされたものであり、従来ではめっきすることでしか得られなかった白色系のボタンを、めっきフリーで安価にかつ簡単に製造することができるボタンを提供することを目的としている。

前記目的を達成するために、本発明によれば、ボタン本体と、生地を挟んで前記ボタン本体とは反対側からボタン本体を生地に固定する固定具とを備え、前記ボタン本体は、ボタンバックとキャップからなる外殻部材と、外殻部材の内部に収納された収容部材とを有し、前記キャップ及び収容部材がアルミニウム合金から作製されてなり、前記ボタンバックがマグネシウムを３〜６質量％含有するアルミニウム合金から作製されてなり、前記ボタンバックの側部のビッカース硬度がＨｖ１１０〜１４０であり、且つ、前記固定具が接触する部分の前記ボタンバックのビッカース硬度がＨｖ８０〜１０５であることを特徴とするボタンが提供される。

好適な態様においては、前記ボタンバックの断面厚さは０．２５〜０．６ｍｍの範囲にある。

本発明によれば、ボタンバックの部分をアルミニウム合金で構成したことにより、従来ではめっきすることでしか得られなかった白色系のボタンバックを、めっきフリーで提供することが可能となる。その結果、従来のめっき工程や、めっき処理に伴う廃水処理などが不要となり、環境汚染の問題を生ずることなく、ボタンを安価にかつ簡単に製造することができる。また、アルミニウム合金は延性に富むため、固定具取付け時の衝撃吸収性に優れ、ボタンバック底部にクラックが発生することもない。

さらに、本発明の好適な態様によれば、前記ボタンバックが、マグネシウムを３〜６質量％含有するアルミニウム合金からなり、また、前記ボタンバックの断面厚さは０．２５〜０．６ｍｍの範囲にあるため充分な強度を確保でき、さらに、前記ボタンバックの側部のビッカース硬度はＨｖ１１０〜１４０であり、前記プロングが接触する部分のボタンバックのビッカース硬度はＨｖ８０〜１０５であるため、固定具取付け時にボタンバック底部にクラックを発生することがないと共に、ボタンバックの側部の変形を生ずることもなく、信頼性に優れたボタンを提供することができる。さらに、前記キャップ及び収容部材もアルミニウム合金によって作製することにより、製品ボタンの軽量化を図ることができると共に、リサイクル時に部品の分離・選別が不要となり、リサイクル性に優れたボタンとすることができる。

本発明は、ボタン本体と、生地を挟んで前記ボタン本体とは反対側からボタン本体を生地に固定する固定具（プロング）とを備え、前記ボタン本体は、ボタンバックとキャップからなる外殻部材と、該外殻部材の内部に収納された収容部材（インサート）とを有し、少なくともボタンバック、キャップ及び収容部材をアルミニウム合金で構成することにより、従来ではめっきすることでしか得られなかった白色系のボタンバックを、めっきフリーで提供することを可能としたものである。
以下、添付図面を参照しながら、本発明を好適に適用できる金属ボタンの幾つかの例を説明し、その後で各構成部材の詳細について説明する。

図１及び図２は前記した金属ボタン（Ａ）を示しており、このボタン１は、上部が円板状に拡張したインサート（収容部材）１１と、それを囲繞するボタンバック１５及びそれらの上部に被冠されたキャップ１４とからなる外殻部材１３とからなるボタン本体１０と、生地３０を挟んで配置されるプロング（タック）と呼ばれる２本の脚部材２１を有する固定具２０とからなる。ボタンバック１５は、円板状の底部Ａと、該底部Ａの周縁部に立設された円筒状の側部Ｂと、該側部Ｂの上端部から半径方向側方に拡張して、周囲が上記インサート１１上部の円板状に拡張した部分を囲繞するように立ち上がっている環状の上部皿状部Ｃとからなる。インサート（収容部材）１１の底部には、プロング２０の脚部材２１が貫入されたときにその先端部を曲折（カーリング）するための案内部として機能する凹部１２が形成されている。また、ボタンバック１５の底部Ａには、プロング２０の２本の脚部材２１を刺し通すときの案内部として機能する２個の窪み１６が形成されている。一方、プロング２０は、円板状の基部２２に一対の脚部材２１が突設され、基部２２の周囲はキャップ２３で覆われている。このボタン１の生地３０への取付けに際しては、生地３０を挟んでボタン本体１０の反対側に配されたプロング２０を押し込むことにより、図２に示されるように、２本の脚部材２１が生地３０を刺し通し、ボタンバック１５の底部Ａの窪み１６に穴を開ける同時に、インサート１１の凹部１２の曲面を利用して曲折（カーリング）され、それによってボタン本体１０に固定され、生地３０に取り付けることができる。

図４は、別の金属ボタンの例を示しており、このボタン１ｂは、ボタンバック１５ｂの上部が拡張した部分に円板状のインサート１１ｂが載置され、これらの上部をキャップ１４ｂが覆うボタン本体１０ｂと、生地を挟んで配置される１本の脚部材２１ａを有するプロング（タック）２０ｂとからなる。ボタンバック１５ｂの平板リング状の底部Ａには、その中心孔の周縁部からキャップ１４ｂに向って上方に先細の分割筒状の案内部１７が立設されているが、他の構成は図１及び図２に示されるボタンバック１５と同様である。一方、プロング２０ｂは、円板状の基部２２ｂの中央から先端部が膨大した１本の脚部材２１ｂが突設され、基部２２ｂの周囲はキャップ２３ｂで覆われている。このボタン１ａの生地３０への取付けに際しては、生地３０を挟んでボタン本体１０ａの反対側に配されたプロング２０ａを押し込むことにより、図４に示されるように、脚部材２１が生地３０を刺し通し、ボタンバック１５ｂの案内部１７に脚部材２１ｂが圧入され、その先端の膨大部による抜け止め効果によって生地３０に取り付けることができる。

次に、前記したような各金属ボタンの各構成部材について説明する。
（１）キャップ：
まず、ボタン本体のキャップ（１４，１４ａ，１４ｂ）は、一般的にはＣｎ−Ｚｎ合金や亜鉛合金などの部材に装飾が施されたものが使用されるが、本発明においてはアルミニウム合金で構成される。

（２）インサート：
図１及び図２に示す金属ボタンの場合、インサート１１はプロング２０の脚部材２１をカーリングさせ、生地に確実に固定するための部材であり、そのため、プロング２０の脚部材２１と接触する部分（底面の凹部１２）には所定の強度を持つ鉄あるいは低炭素鋼にＺｎめっきを施したもの、又は、Ｚｎ合金が利用されるが、本発明においてはアルミニウム合金で構成される。特に好ましくは、本発明はインサートをアルミニウム合金製にすることで、リサイクル性及び製品重量の軽いボタンを提供することが可能となる。さらに、ボタンバック１５とインサート１１が同じ材質からなるため、従来しばしば問題視されていたインサートとボタンバックの接触による電位間腐食が無いボタンを提供することが可能となる。

尚、本発明のようにインサートをアルミニウム合金製にする場合、以下の点に気をつける必要がある。
インサートがアルミニウム合金であるため、従来のようにダイキャスト法によってインサートを製造した場合、要求される硬度が得られない。従って、アルミニウム合金を冷間加工して作製する。例えば、所定量のマグネシウムを含有するアルミニウム合金を冷間加工し、所定の形状に冷間で成形し、成形後のビッカース硬度がＨｖ９０以上とすることが好ましい。より好ましくはプロング２０（固定具）と接触する部分（ドーム状の凹部１２）がＨｖ１１０以上となるインサートを作製することで、取付け強度が高く、かつ、腐食し難いインサートを成形することができる。尚、ビッカース硬度がＨｖ９０より低くなると、プロング２０の脚部材２１がしっかりとカーリングせず、取付け強度が弱くなってしまう。尚、アルミニウム合金の性質上、ビッカース硬度の上限はＨｖ１５０くらいまでが限界であるため、上限を規定するとＨｖ９０〜Ｈｖ１５０となる。

インサートをアルミニウム合金製にする場合、そのマグネシウム含有量は、冷間プレス加工後のインサートの形状や寸法に影響を与え、特に金属ボタンの取付けに大きく影響を与えるので、インサートに使用するアルミニウム合金にはマグネシウムが３〜６質量％の範囲で含まれていることが好ましい。マグネシウムの含有量が３質量％より少ないと、冷間プレス加工時の加工硬化の割合が低くなり、成形後に所定の硬度が得られず、プロングのカーリングを利用して確実に生地に取り付けることができなくなる。一方、マグネシウム含有量が６質量％より多いと、冷間成形性が劣り、プロングによってボタン本体を生地に取り付けた時に割れが発生し易くなる。また、応力腐食割れが発生し易くなり、インサートの耐食性が低下してしまう。

一方、図４に示す金属ボタンの場合、インサート１１ｂは平板（フィーラー状）であってもよい。

（３）ボタンバック：
ボタンバック（１５，１５ａ，１５ｂ）は、ボタンの外殻を構成する部材であって、インサート（１１，１１ａ，１１ｂ）を収納している。本発明のボタンバックはアルミニウム合金製であるので、従来のように白色めっきを施す必要がない。

ボタンバックがアルミニウム合金製の場合、そのマグネシウム含有量は、冷間プレス加工後のボタンバックの形状や寸法に影響を与え、特に金属ボタンの取り付けに大きく影響を与えるので、ボタンバックに使用するアルミニウム合金にはマグネシウムが３〜６質量％の範囲で含まれていることが好ましい。マグネシウムの含有量が、３質量％より少ないと冷間プレス加工時の加工硬化の割合が低くなり、成形後に所定の硬度が得られなくなる。具体的には、図１及び図２に示す金属ボタン（Ａ）の場合には、現状のボタンバックと同等、或いはそれ以上の取付け強度が得られず、ボタン使用時に布からボタンが外れてしまう。また、金属ボタン（Ａ）が固定具（プロング）によって生地に取り付けられた時に、その衝撃でボタンバック側面が変形してしまい、意匠性が損なわれる。

一方、マグネシウム含有量が６質量％より多いと、冷間成形性が劣り、金属ボタン（Ａ）及び金属ボタン（Ｂ）共に、固定具（プロング）によって生地に取り付けた時に割れが発生し易くなる。また、応力腐食割れが発生し易くなり、ボタンバックの耐食性が低下してしまう。

次に、ボタンバック（１５，１５ａ，１５ｂ）の断面厚さについて説明する。
冷間プレス加工後の断面厚さは、ボタンバックの形状や寸法、金属ボタン（Ａ）の取付け強度に大きく影響を与えるので、ボタンバックの断面厚さは０．２５〜０．６ｍｍの範囲にあることが好ましい。断面厚さが０．２５ｍｍより薄いと、現状のボタンバックと同等、或いはそれ以上の取付け強度が得られなくなる。また、金属ボタンが固定具（プロング）によって生地に取り付けられた時に、その衝撃でボタンバック側面が変形してしまい、意匠性が損なわれる。

一方、断面厚さが０．６ｍｍより厚いと、金属ボタン（Ａ）の場合には、銅亜鉛合金製の２本の脚部材を有する固定具（プロング）によって生地に取り付けられる時の脚部材の貫通性が低下し、現状のボタンバックと同等、或いはそれ以上の取付け強度が得られなくなる。また、金属ボタン（Ａ）及び金属ボタン(Ｂ)共に、ボタンの寸法が大きくなり、意匠性が損なわれると共に、コストアップにつながる。また、充分な取付け強度を確保するために、ボタンバックの断面厚さは、上部皿状部Ｃ及び側部Ｂよりも底部Ａの方が小さい寸法であることが好ましい。

次に、ボタンバック（１５，１５ａ，１５ｂ）の硬度について説明する。
図１及び図２に示す金属ボタン（Ａ）の場合、ボタンバック１５の底部、つまりプロング２０が接触・貫通する部分（窪み１６）の硬度は、金属ボタン（Ａ）の取付け強度と密接な関係がある。ビッカース硬度がＨｖ８０〜１０５であれば、従来のボタンバックと同等或いはそれ以上の取付け強度が得られる。しかし、硬度がそれより小さい場合には、ボタンの取付け強度が低下し、ボタン使用時に布からボタンが外れてしまう恐れがある。逆にそれより大きい硬度であった場合、脚部材を有する固定具（プロング）によって布に取り付けられた時に、ボタンバック底部の延性不足のため、ボタンバック底部にクラックが発生してしまい、金属ボタン（Ａ）の取付け強度が低下し、ボタンが生地からはずれ易くなる。

また、本発明のボタンバック（１５，１５ａ，１５ｂ）の側方に露出している側部Ｂ及び上部皿状部Ｃ、特に側部Ｂの硬度は、生地に取り付けられたときに外部にさらされる部分であるため、金属ボタンの意匠性（形状、寸法）と密接な関係がある。これらの少なくとも側部Ｂの硬度は、ビッカース硬度がＨｖ１１０以上、１４０以下、好ましくはＨｖ１１０〜１３０であれば、図１及び図２に示す金属ボタン（Ａ）及び図４に示す金属ボタン共に、取り付け時にボタンバック底部にプロングが接触したときの押圧力に耐え、ボタンバック側面が変形することはない。しかし、Ｈｖ１１０より小さい硬度であった場合、生地に取り付けれた時の衝撃でボタンバックが変形してしまう。逆に硬度がＨｖ１４０より大きい場合には、ボタンバックをプロングによって生地に取り付けた時に、ボタンバック側面にクラックが発生してしまうことがあり、意匠性が損なわれる。

最後に、固定具（プロング）について説明する。
プロング（２０，２０ａ，２０ｂ）は、生地にボタンを取り付けるために使用する部材であり、例えば図１乃至図４に示すような構成のものが挙げられる。図１及び図２に示す形状のようなボタンを使用する場合、プロング２０の脚部材２１をインサート１１に形成されたドーム状の凹部１２により、カーリングによって生地に固定するため、その材質としては、例えば、Ｃｕ−Ｚｎ系合金又はステンレス合金のようなある程度の強度を持ち、延性の高い材料が利用される。

また、図４に示す形状のようなボタンの場合には、インサート１１ｂの中央部に立設された割り筒状の案内部１７を変形させながら圧入し、生地に取り付ける必要があるので、材質としては、例えば、アルミニウム合金のような部材が利用される。

以下、本発明の効果を具体的に確認した実施例及び比較例を示すが、本発明が下記実施例に限定されるものでないことは勿論である。

実施例１
金属ボタン（Ａ）の作製：
厚さ０．４５ｍｍ、調質条件がＯ材（焼鈍処理を施したもっとも柔らかい状態）のＡ５１８２アルミニウム合金条材をプレス機にて冷間プレス加工し、図１に示すようなボタンバックを作製した。その後、ボタンバック組立て機により真鍮製のキャップ、亜鉛ダイキャスト製のインサートを用いてボタンを組み立て、Ｃｕ−Ｚｎ合金製のプロングにより布に取り付けた。そのボタンをビッカース硬度試験機で計測した時の硬度分布、さらに取付け強度を、従来のボタンバックを使用した金属ボタンと同強度が得られたものを○、従来のボタンバックを使用した金属ボタン以下の強度が得られたものを×として評価、さらに取付け時の変形の有無を観察した。結果を表１に示す。

本発明を適用する金属ボタンの一例を示す分解断面図である。図１に示す金属ボタンの生地に取り付けて組み立てた状態を示す断面図である。金属ボタンの他の例を示し、生地に取り付けて組み立てた状態を示す断面図である。本発明を適用する金属ボタンのさらに別の例を示し、生地に取り付けて組み立てた状態を示す断面図である。

１，１ａ，１ｂ：ボタン
１０，１０ａ，１０ｂ：ボタン本体
１１，１１ａ，１１ｂ：インサート（収容部材）
１３：外殻部材
１４，１４ａ，１４ｂ：キャップ
１５，１５ａ，１５ｂ：ボタンバック
２０，２０ａ，２０ｂ：プロング（固定具）
２１，２１ａ，２１ｂ：脚部材
Ａ：底部
Ｂ：側部
Ｃ：上部皿状部

Claims

ボタン本体（１０，１０ａ，１０ｂ）と、生地（３０）を挟んで前記ボタン本体とは反対側からボタン本体を生地に固定する固定具（２０，２０ａ，２０ｂ）とを備え、前記ボタン本体は、ボタンバック（１５，１５ａ，１５ｂ）とキャップ（１４，１４ａ，１４ｂ）からなる外殻部材（１３）と、外殻部材の内部に収納された収容部材（１１，１１ｂ）とを有し、前記キャップ（１４，１４ａ，１４ｂ）及び収容部材（１１，１１ｂ）がアルミニウム合金から作製されてなり、前記ボタンバック（１５，１５ａ，１５ｂ）がマグネシウムを３〜６質量％含有するアルミニウム合金から作製されてなり、前記ボタンバック（１５，１５ａ，１５ｂ）の側部（Ｂ）のビッカース硬度がＨｖ１１０〜１４０であり、且つ、前記固定具（２０，２０ｂ）が接触する部分の前記ボタンバック（１５，１５ｂ）のビッカース硬度がＨｖ８０〜１０５であることを特徴とするボタン。
前記ボタンバック（１５，１５ａ，１５ｂ）の断面厚さが０．２５〜０．６ｍｍの範囲にあることを特徴とする請求項１に記載のボタン。