JPH0711287B2

JPH0711287B2 - 合成樹脂製工業用ファスナー

Info

Publication number: JPH0711287B2
Application number: JP2069644A
Authority: JP
Inventors: 正徳成富
Original assignee: Taisei Purasu Co Ltd
Current assignee: Taisei Purasu Co Ltd
Priority date: 1990-03-22
Filing date: 1990-03-22
Publication date: 1995-02-08
Anticipated expiration: 2010-02-08
Also published as: JPH03272308A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］この発明は合成樹脂製工業用ファスナーに関する。更に
詳しくは、二部材を機械的に固定するための固定具すな
わち合成樹脂製工業用ファスナーに関する。

［従来技術］自動車の内装品、民生機器内のプリント基板などを本体
または制御箱内に固定するのに工業用ファスナーが使用
されている。これらのファスナーは、種々の材質、形状
のものが知られ使用されている。例えば自動車、携帯用
パソコンなど振動か生じる部品の固定用のファスナー
は、その振動のために固定されたものが外れることがあ
る。

一方、優れた機械的強度を持つエンジニアリングプラス
チックは、負荷荷重のかかる機械部品、あるいは構造部
品などの材料に用いられている。この種々の熱可塑性樹
脂のエンジニアリングプラスチックとしては、ポリアミ
ド，ポリアセタール，ポリカーボネート，変性ポリフェ
ニレンオキサイド，ポリブチレンテレフタレート，ポリ
スルフォン，全芳香族ポリエステルなどが広く知られて
いる。

他方、熱可塑性弾性体（サーモプラスチックエラストマ
ー,TPE）の成形体も、特に生産性のよい射出成形技術に
より成形され、多くの用途に使用されている。この種の
熱可塑性弾性体としては、スチレン−ブタジン系，ポリ
オレフィン系，ポリウレタン系，塩化ビニル系，アイリ
ル酸エステル系などが知られている。

この射出成形法は、複雑な形状の成形品でも成形でき、
かつ大量生産に適するものであり、前記したエンジニア
リングプラスチックにも射出成形法が適用され、各種の
機械部品、構造部品が効率良く製造されている。

近年、合成樹脂（プラスチック）製部品や部材の性能の
高度化、機能の高度化の要求が厳しく、その中で前記し
たエンジニアプラスチックと熱可塑性弾性体との複合化
を試みる動きがある。そして、その複合化に際し両者に
共通した成形手段である射出成形技術により、両者を相
互に熱融着させて複合化することが最も一果的である。

しかしながら、一般に熱可塑性のエンジニアリングプラ
スチックと熱可塑性樹脂とは、熱融着性が必ずしも良く
ない。とりわけ、ゴム弾性に優れた熱可塑性弾性（TP
E）との熱融着性が悪く、両者を強固に接合させること
ができない。このため、熱可塑性のエンジニアリングプ
ラスチックと熱可塑性弾性体（TPE）を複合化して付加
価値の高い複合部品、複合部材などの複合成形体を製造
しようとする場合、両者の接合部に凹凸の係止部を設け
て機械的に接合する方法、両者の接合部に接着剤を適用
して接合する方法などが採用されている。

［発明が解決しようとする課題］小型化する各種民生機器、産業機器の各部品は、振動、
回転などの機械的な力が加えられる。このためファスナ
ーに、繰り返し荷重が負荷され部品の固定が外れること
もある。

前記した従来技術の熱可塑性のエンジニアリングプラス
チックと熱可塑性弾性体（TPE）との複合技術は非効率
的であるとともに複合面の強度やシール性など多くの問
題を有するものである。

すなわち、凹凸嵌合などの係止部を設けて機械的に接合
する方法は、金型の構造が複雑になったり、あるいは構
造によって工程数が多くなるなどの課題がある。また最
終の複合成形体の形状からみて強力な結合機構とするこ
とができないこともある。

この発明はこれらの技術的背景のもとに発明されたもの
であり、次の課題を達成するものであるるこの発明の目的は、制振機能を有した合成樹脂製工業用
ファスナーを提供することにある。

［前記課題を解決するための手段］前記課題を解決するために次のような手段を採る。

第１の発明は、二つ以上の部材からなるものを連結する
ための合成樹脂製工業用ファスナーであって下記要件か
らなるもの、 a.前記部材に設けられた挿入孔に挿入させるために、前
記挿入孔の直径とほぼ同一直径の射出成形された熱可塑
性樹脂のエンジニアリングプラスチックからなる軸部
と、 b.前記軸部の中間部分は前記軸部に一体に射出成形によ
り熱融着させた軟質の熱可塑性弾性体からなる弾性軸部
と、 C.前記軸部の一端に設けられ前記挿入孔より直径が大き
く、かつ一方の前記部材に係止するためのストッパ部を
有し、前記軸部と同一材質からなり、射出成形により形
成された係止部と、 d.前記軸部の他端に設けられ前記挿入孔より直径が大き
く、かつ他方の前記部材に係止するためのストッパ部を
有し、前記軸部と同一材質からなり、射出成形により形
成された頭部と、 e.前記軸部、前記係止部及び前記弾性軸部には前記挿入
孔に挿入すとき前記挿入孔より直径が小さくなるように
変形させるために軸線方向に形成された溝であるスリ割
溝とからなることを特徴とする合成樹脂製工業用ファスナー
である。

第２の発明は、二つ以上の部材からなるものを連結する
ための合成樹脂製工業用ファスナーであって下記要件か
らなるもの、 a.前記部材に設けられた挿入孔に挿入させるために、前
記挿入孔の直径とほぼ同一直径の射出成形された熱可塑
性樹脂のエンジニアリングプラスチックからなる軸部
と、 b.前記軸部の一端に設けられ前記挿入孔より直径が大き
く、かつ一方の前記部材に係止するためのストッパ部を
有し、前記軸部と同一材質からなり、射出成形により形
成された係止部と、 c.前記軸部の他端に設けられ前記挿入効より直径が大き
く、かつ他方の前記部材に係止するためのストッパ部を
有し、前記軸部と同一材質からなり、射出成形により形
成された頭部と、 d.前記軸部及び前記係止部には前記挿入孔に挿入すると
き前記記挿入孔より直径が小さくなるように変形させる
ために軸線方向に形成された溝であるスリ割溝と、 e.二つの前記合成樹脂製工業用ファスナーの前記頭部の
間を熱融着させた軟質の熱可塑性弾性体で連結した連結
部材とからなることを特徴とする合成樹脂製工業用ファスナー
である。

第３の発明は、二つ以上の部材からなるものを連結する
ための合成樹脂製工業用ファスナーであって下記要件か
らなるもの、 a.前記部材に設けられた挿入孔に挿入させるために、前
記挿入孔の直径とほぼ同一直径の射出成形された熱可塑
性樹脂のエンジニアリングプラスチックからなる軸部
と、 b.前記軸部の中間部分は前記軸部に一体に射出成形によ
り熱融着させた軟質の熱可塑性弾性体からなる弾性軸部
と、 c.前記軸部の先端に設けられ前記部材にねじ込まれ、か
つ前記軸部と同一材質からなり、射出成形により形成さ
れたねじ部と、 d.前記軸部の他端に設けられ前記挿入孔より直径が大き
くかつ他方の前記部材に係止するためのストッパ部を有
し、前記軸部と同一材質からなり、射出成形により形成
された頭部とからなることを特徴とする合成樹脂製工業用ファスナー
である。

［作用］合成樹脂製工業用ファスナーの係止部を被クランプ部材
の挿入穴に挿入して、被クランプ部材を固定する。この
発明の合成樹脂製工業用ファスナーは、軸部に、又は、
頭部間を連結する弾性軸部又は連結部材を熱可塑性弾性
体で構成したので振動減衰機能、機械的なクランプ強度
の向上が実現できる。

［第１実施例］以下、この発明の実施例を図面にしたがって説明する。
第１図は、この発明の第１実施例である工業用ファスナ
ーの外観を示す図、第２図は取り付けた状態を示す断面
図である。軸部１は、円筒形をしたものであり、被クラ
ンプ部材10a,10bに形成された挿入穴11に挿入される部
分である。軸部１の一端には、円錐豊状の係止部２が一
体に形成されている。係止部２の一端には、ストッパ部
３の面が軸部１の軸線の垂直軸線方向と平行な面に形成
されている。

軸部１の他端には、頭部４が一体に成形されている。頭
部４は、半球形の形をしていて、その一面には、軸部１
の軸線の垂直軸線方向と平行な面に形成されたストッパ
部５を有している。軸部１と係止部５とには、連続して
軸線方向に形成された溝であるスリ割溝７が形成されて
いる。スリ割溝７は、係止部２と軸部１を半径方向にた
わませるための溝である。

すなわち、スリ割溝７か形成されているので、軸部1a,1
bは半径方向にたわみ、直径が小さくなる。このたわみ
を利用して係止部２と軸部１は挿入部11に挿入される。
軸部１を軸線方向と垂直な方向の切断面又は凹凸面で２
分割し、この間に前記座部６と同一材質の弾性軸部15a,
15bが設けられている。前記第１実施例と同様に、弾性
軸部15a,15b部分がが伸びるので被クランプ部材10a,10b
は常に圧縮荷重を受け強固にクランプされる。このた
め、振動、衝撃荷重でもクランプが緩むことはない。

使い方前記実施例の工業用ファスナーを使うには、まず被クラ
ンプ部材10a,10bをあわせて挿入穴11を一致させる。こ
の挿入穴11に係止部２の先端を挿入する。係止部２は、
テーパを有しているので、その先端は直径が小径であ
り、挿入穴11の一端に挿入するとスムーズに入る。しか
し、係止部２の最外径は挿入穴11より大きいので、係止
部２のテーパ面が挿入穴11と同じ直径になると、そのま
まで挿入できないが、更に強く押し込むと軸部1aと軸部
1bとが半径方向にたわみ、径が小さくなる方向に変形し
挿入される。

この直径が最大位置部分が挿入穴11を通過すると、その
バネ力により係止部２および軸部15a,15bが開く。この
開きにより、ストッパ部３が被クランプ部10bの裏面に
止められる。このとき、弾性部材で作られた弾性軸部15
a,15bは、引張荷重を設けているので、常時、軸部２及
び頭部４を互いに引っ張る方向の力を発生させる。した
がって、被クランプ部材10a,10bは互いに強固にクラン
プされる。

この部分に振動か発生しても弾性軸部15a,15bが振動を
吸収する。前記した実施例は、軸部１および係止部２を
二つ割にしたものであったが、軸部１および係止部２を
三つ割、四つ割にしたもので良い。軸部１および係止部
２を多数に分割したほうが、比較的挿入穴11に挿入する
ときにスムーズに挿入できる利点がある。

製造方法以上、この発明の合成樹脂製工業用ファスナーの実施例
を詳記したが、次にこの発明の製造方法を説明する。ま
ず、実施例１を例にとり詳記する。周知の射出成形法に
より係止部２及び軸部１、頭部４及び軸部１（以下、こ
の２部材をファスナー本体という。）を一体成形する。
ファスナー本体の材質は、ABS、ポリカーボネート（P
C）、ポリプロピレン（PP）、PBT、ナイロン6,11,12な
ど機械的強度、成形性が良いものいわゆるエンジニアリ
ングプラスチックと呼ばれるものであればどんな合成樹
脂でも良い。

更に、軟質材である後記する熱可塑性エラストマー（弾
性体）が融着するものであれば良い。この熱可塑性弾性
体は、例えばナイロンエラストマ、ポリウレタン系エラ
ストマ、オレフィン系エラストマ、ポリエステルエラス
トマなどから選択する。

ファスナー本体を射出成形後、プライマー加工を行う。
プライマーは、ウレタン系など公知のプライマー効果の
あるものを塗布、浸漬などで処理する。なお、エンジニ
アリングプラスチックと熱可塑性の高いものは、このプ
ライマー処理は必ずしも必要でない。このプライマー処
理後、次の射出成形金型に入れる。ここで使う金型は、
射出成形で良く用いられる周知の金型構造を用いる（図
示せず）。金型内のキャビティ部は、弾性軸部15a,15b
などであり、成形前はこれらの部分は空間である。この
状態で、スプルーから加熱溶融した熱可塑性の弾性体を
流入させる。

流入された樹脂は、スプルー、ランナを通ってゲートを
通りキャビティ部を満たす。キャビティ部に流入した熱
可塑性体は、それ自身の溶融熱でファスナー本体の軸部
１の表面部分を一部溶かして、またはプライマーを溶か
して両者は混合または凝着して熱融着面を作る。この
後、金型から出来上がった工業用ファスナーを取り出
し、他の必要な処理を行って完成する。

［その他の熱可塑性弾性体］前記ファスナー本体には、前記したように通常の合成樹
脂を用いた。しかし、通常合成樹脂製品は、高い耐熱性
および機械的強度が必要なときは、ポリカーボネート、
ナイロンなどの熱可塑性のエンジニアリングプラスチッ
クを使用している。しかし、従来用いられている熱可塑
性エラストマーをこれらのエンジニアリングプラスチッ
クスに接合するには、比較的硬い熱可塑性弾性体に限ら
れている。弾力性に優れた合成樹脂製の熱可塑性弾性体
を、エンジニアリングプラスチックに熱融着する方法が
なかった。本出願人は、この方法を特許第62−300036号
（特開平１−139240号公報）として出願した。その発明
の要旨は、次のようなものである。

あらかじめ成形された比較的硬度が高い合成樹脂成形体
に、この合成成樹脂成形体より硬度（JISショアー硬度
Ａ）の低い成形体の熱可塑性組成物を熱融着により接合
させるか、あるいはこの熱可塑性弾性体組成物からなる
成形体にこの熱可塑性弾性体組成物からの成形体より硬
度が高い前記成形体を与えて両者を熱融着により接合さ
せて複合成形体を製造する方法である。

この熱可塑性弾性体組成物は、（ｉ）熱可塑性弾性体……100重量部（ii）ポリエーテルブロックアミド……25〜185重量部からなる複合成形体の製造方法である。

前記熱可塑性弾性体の硬度が、70〜35度（JlS,A硬度）
であり、この熱可塑性弾性体は、水添SBSブロックコポ
リマー、オフィン系エラストマー、ジエン系エラストマ
ー、ウレタン系エラストマー、可塑化ポリ塩化ビニルか
ら選ばれる。

熱可塑性弾性体組成物からなる成形体より硬度が高い形
成体の硬度が70度以上である。この合成樹脂は、ポリカ
ーボネート、ナイロン11、ナイロン12、ABS樹脂、メタ
クリル樹脂から選ばれる一種である。この熱融着により
接合させる手段は、射出成形法が生産性の点で望まし
い。この製造方法を前記実施例の工業用ファスナーに用
いれば、機械的強度に優れかつ弾性があるクランプでき
る。

前記したポリエーテルブロックアミドは、ポリエステル
エラストマーでも前記同様の効果が得られるので、置き
換えても良い。

［第２実施例］第３図は両端連結型を示す工業用ファスナーの第２実施
例である。前記第１実施例の工業用ファスナーは、密着
した被クランプ部材10a,10bを固定するものであった。
第２実施例の工業用ファスナーは、離れた位置にある両
被クランプ部材10a,10b（第４図参照）を連結するため
のものである。第２実施例の頭部４は、円板状の形をし
たものである。また、前記熱可塑性弾性体で作られた座
部6aは、頭部４のストッパ部５の全面に前記した方法に
より熱融着されている。

頭部4,4間は、弾性材料でで作られた連結部材16により
連結されている。頭部4,4と連結部材16との連結は、前
記した熱融着方法により接着する。この実施例のもの
は、両被クランプ部材10a,10bが位置ずれを起こして
も、連結部材16がたわみ連結がはずれることがない。ま
た、連結部材16、座部6aにより振動が吸収される効果も
ある。

第５図に示したもの実施例は、第２実施例を変形した例
である。この実施例の連結部材16aは、円環状の形をし
たもので、その両端面は頭部4,44は熱融着されている。
第６図に示す実施例は、連結部材16b頭部４とほぼ同一
の直径にした例である。また、連結部材16bと頭部４と
の結合力を増加させるため、リベット部17が外周に設け
られている。この実施例は、強固な引張力が付加される
ところに使用すると有効である。

［第３実施例］第７図は第３実施例を示す断面図である。この第３実施
例の連結部材16cは、内部が空洞の環状である。頭部４
の中心位置には、突起部19bが突出して設けられてい
る。一方、軸部１の内孔には、内周溝20が形成されてい
る。この内周溝20には、キャップ18が挿入固定されてい
る。キャップ18の中心には、突起部19aがキャップ18と
一体に成形されている。キャップ18は、軸部１とは別体
でかつエンジニアリングプラスチックで成形された後、
内周溝20に挿入されて固定される。

連結部材16cに圧縮荷重が負荷されるとき、突起部19aと
突起部19bとは、互いに接触する。しかし、この接触位
置以上には、突起部19a,19bからストッパとなり連結部
材16cは圧縮されない。被クランプ部材が設定値以上接
近が許容されない部品の固定などに用いると有効であ
る。

［第４実施例］第８図は、第４実施例を示す断面図である。前記した第
３実施例は、内部に突起部19a,19bを有しているもので
あった。管状の連結部材16cの内孔21には、円柱状の振
動減衰部材22が挿入固定されている。この振動減衰部材
22は、比較的柔らかくて振動減衰性の高いシリコンゴ
ム、粘性ゴム、含油性ゴム材などの材料から作られる。
したがって、連結部材22は機械的強度が要求されるが、
この材料はこの強度が必要ではない。

［第５実施例］第９図は、第５実施例を示す断面図である。前記した各
実施例は、いずれも挿入するだけで被クランプ部材を固
定するものであった。この第５実施例は、ねじ込んで固
定するものすなわちボルトである。ねじ頭25と一体に軸
部28が成形されている。軸部28の先端には、熱可塑性弾
性体てある弾性軸部27が一体成形され、更に先端にはね
じ部26が一体に設けられている。弾性軸部27と軸部28お
よびねじ部26との接着は前記実施例と同様に射出成金型
内での熱融着による。このボルトは、発泡ウレタンなど
の比較的柔らかい材質の被クランプ部材10bに固定する
ことなどに用いる。

［発明の効果］以上詳述したように、この発明の合成樹脂製工業用ファ
スナーは、熱融着された熱可塑性弾性体の軸部又は連結
部材として一体に設けたので、振動減衰機能、機械的な
クランプ強度の向上、製造時の組体工数の低下が可能に
なった。

【図面の簡単な説明】

第１図は第１実施例を示す外観図、第２図は第１実施例
の使用状況を示す断面図、第３図は第２図実施例を示す
外観図、第４図は第２実施例の使用状況を示す断面図、
第５図は第２実施例の変形例の使用状況を示す断面図、
第６図は第２実施例の変形した実施例を示す断面図、第
７図は第３実施例を示す断面図、第８図は第４実施例を
示す断面図、第９図は第５実施例の外観を示す外観図、
第10図は第５実施例の使用状況を示す断面図である。１……軸部、２……係止部、3,5……ストッパ部、４…
…頭部、６……座部、７……スリ割溝、10……被クラン
プ部材、11……挿入穴、15a,15b……弾性軸、19b……突
起部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】二つ以上の部材からなるものを連結するた
めの合成樹脂製工業用ファスナーであって下記要件から
なるもの、 a.前記部材に設けられた挿入孔に挿入させるために、前
記挿入孔の直径とほぼ同一直径の射出成形された熱可塑
性樹脂のエンジニアリングプラスチックからなる軸部
と、 b.前記軸部の中間部分は前記軸部に一体に射出成形によ
り熱融着させた軟質の熱可塑性弾性体からなる弾性軸部
と、 c.前記軸部の一端に設けられ前記挿入孔より直径が大き
く、かつ一方の前記部材に係止するためのストッパ部を
有し、前記軸部と同一材質からなり、射出成形により形
成された係止部と、 d.前記軸部の他端に設けられ前記挿入孔より直径が大き
く、かつ他方の前記部材に係止するためのストッパ部を
有し、前記軸部と同一材質からなり、射出成形により形
成された頭部と、 e.前記軸部、前記係止部及び前記弾性軸部には前記挿入
孔に挿入するとき前記挿入孔より直径が小さくなるよう
に変形させるために軸線方向に形成された溝であるスリ
割溝とからなることを特徴とする合成樹脂製工業用ファスナ
ー。
【請求項２】二つ以上の部材からなるものを連結するた
めの合成樹脂製工業用ファスナーであって下記要件から
なるもの、 a.前記部材に設けられた挿入孔に挿入させるために、前
記挿入孔の直径とほぼ同一直径の射出成形された熱可塑
性樹脂のエンジニアリングプラスチックからなる軸部
と、 b.前記軸部の一端に設けられ前記挿入孔より直径が大き
く、かつ一方の前記部材に係止するためのストッパ部を
有し、前記軸部と同一材質からなり、射出成形により形
成された係止部と、 c.前記軸部の他端に設けられ前記挿入孔より直径が大き
く、かつ他方の前記部材に係止するためのストッパ部を
有し、前記軸部と同一材質からなり、射出成形により形
成された頭部と、 d.前記軸部及び前記係止部には前記挿入孔に挿入すると
き前記挿入孔より直径が小さくなるように変形させるた
めに軸線方向に形成された溝であるスリ割溝と、 e.二つの前記合成樹脂製工業用ファスナーの前記頭部の
間を熱融着させた軟質の熱可塑性弾性体で連結した連結
部材とからなることを特徴とする合成樹脂製工業用ファスナ
ー。
【請求項３】二つ以上の部材からなるものを連結するた
めの合成樹脂製工業用ファスナーであって下記要件から
なるもの、 a.前記部材に設けられた挿入孔に挿入させるために、前
記挿入孔の直径とほぼ同一直径の射出成形された熱可塑
性樹脂のエンジニアリングプラスチックからなる軸部
と、 b.前記軸部の中間部分は前記軸部に一体に射出成形によ
り熱融着させた軟質の熱可塑性弾性体からなる弾性軸部
と、 c.前記軸部の先端に設けられ前記部材にねじ込まれ、か
つ前記軸部と同一材質からなり、射出成形により形成さ
れたねじ部と、 d.前記軸部の他端に設けられ前記挿入孔より直径が大き
くかつ他方の前記部材に係止するためのストッパ部を有
し、前記軸部と同一材質からなり、射出成形により形成
された頭部とからなることを特徴とする合成樹脂製工業用ファスナ
ー。