JPS5833940B2 - スナツプ嵌合具およびその製法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はスナップ嵌合具に関し、特に例えば写真用フィ
ルム処理装置に用いられるようなスナップ嵌めポリマー
製ジャーナル軸受けに関する。

写真用フィルム処理装置にポリマー製ジャーナル軸受を
用いた場合の主たる問題は、その使用に伴う摩耗度が比
較的高いことである。

このことは、低分子量射出成形ポリマー製軸受の場合特
にそうである。

このような軸受は、腐蝕性流体および／または塵および
他の微粒状異物を含む摩擦環境におかれた場合に寿命が
比較的短くなる。

高分子量および超高分子量（１，０００，０００以上の
分子量）のポリマー製軸受は低分子量系のものにくらべ
著しく改善された摩耗率を示す。

しかしながら、高分子量ポリマー材料から製造した軸受
はコスト上低分子量ポリマー軸受と競争できなかった。

低分子量ポリマー材料とは違い、高分子量および超高分
子量ポリマー材料の射出成形はうまくいかない。

分子量が大きくなればなる程射出戒形は難しくなる。

従って、高分子量材料は機械加工する必要があり、その
結果コスト高となる。

すなわち、射出成形による低密度ポリマー製軸受に比ベ
コスト上より有利に提供することのできる高分子量およ
び超高分子量ポリマー製軸受が望まれている。

本発明はその材料として超高分子量のポリマー材料を使
用し、超高分子量の有利な特性を保持しながら機械加工
が極めて容易で且つ費用をかけず安く製造しうる特殊形
状の構成を有するスナップ嵌合具を提供することを目的
とする。

すなわち、前述したように写真用フィルム処理装置など
で使用されるスナップ嵌合ポリマー製ジャーナル軸受な
どには１，０００，０００以上の超高分子量のポリマー
材料が適しているが、射出成形が難しいため機械加工に
よって一定の形状に加工せざるを得なかったが、従来の
形状による構成では機械加工が難しくコスト高は避けら
れなかった。

そこで本発明においては、超高分子量ポリマー材料を使
用しても射出成形による低密度ポリマー材料製品より有
利なコストでスナップ嵌合具を提供できるように、製品
の形状を簡単に且つ容易に機械加工が可能でしかもスナ
ップ嵌合具として充分な機能を有するものとして構成す
ることが目的とされた。

本発明のスナップ嵌合具は弾性ポリマー材料、好ましく
は超高分子量ポリエチレンから製作される。

−具体例において、それは曲線外周面の一方の端にフラ
ンジ部分を、モして該面の他方の端に前記フランジ部分
に対設された突起をもつ環状本体を有する。

本物品はその本体を貫通する穿孔の中心線を描く軸を有
し、また二つの端面を有するが、これら両面は一般に前
記軸に対し垂直である。

好ましい一具体例において、本物品はスナップ嵌めジャ
ーナル軸受として用いられるが、最初に記載した具体例
と異なるのは、その外周面の囲りに直交配置された四つ
の平面状フランジ部分が設けられ、そしておのおのこれ
ら四つのフランジ部分のうちの一つと直接軸心合せされ
かつ対設された四つの平面状突起が設けられている点で
ある。

おのおのフランジ部分はその相対する突起と溝によって
分離されている。

各具体例において、前述の突起は弾性変形して当該物品
のハウジング内への挿設を可能にする。

このハウジングは前述のフランジ部分と突起との間の軸
長に略一致した厚さを有し、またそれ故にフランジ部分
と突起とは協働して当該物品をハウジング内に保持する
。

このような構成を有する本発明によれば、費用を要せず
簡単かつ容易に機械加工が可能でありながら依然として
超高分子量のポリエチレンの有利な特性を保持すること
ができるスナップ嵌合具が得られる。

本発明による物品の製造方法はいくつかの機械加工工程
を含む。

例えば好ましい具体例の製造には、適当な弾性ポリマー
材料よりなる円柱杆に円周溝を機械加工により設け、該
杆の溝と末端との間に第一の周縁フランジを形成する。

この杆の末端内に穿孔を機械加工により設けるが、該穿
孔の中心線は前記杆の軸と一致させる。

杆軸に垂直な平面において、前記溝を含む杆長に切断し
、それによって切断点と溝との間に位置する第二フラン
ジを作る。

その結果、名末端にフランジを有する環状構造が得られ
る。

次に断面軸に平行な四つの直交平面においてフランジお
よび杆の一部を除去することにより前記構造の局面に四
つの平坦面を設ける。

この除去はスカイビング操作により行うのが好ましい。

次に図面を用いて本発明を説明する。

第１乃至５図には、それぞれの嵌合具がスナップ嵌めさ
れ得るハウジング開口部の相当する形状が併せ記載され
ている。

図面に描かれた具体例はすべて形状が対称であるが、非
対称形状のものも、特許請求の範囲に記載された技術思
想に包含されるものであれば本発明に包含される。

さらに本発明は平坦局面の数が五つを超える具体例をも
包含する。

一具体例として第１図では、本発明のスナップ嵌合具ま
たは物品は１０で示される。

物品１０は超高分子量、すなわち１，０００，０００以
上の分子量を有する弾性ポリマー材料から戒る。

好ましくは、この材料はポリエチレンである。

高分子量のポリマー材料を用いれば、塵や腐蝕に対する
低抗力が強まると共に、摩耗度も低くなる。

高分子量ポリマー材料はまた高い曲げ強さと衝撃抵抗を
有する。

全体としてこれらの諸ファクターは現場で使用した場合
、例えば、使用の際写真用フィルム処理液にさらされる
軸受として使用した際当該物品に長寿命を与える。

第１において、穿孔１２は物品の環状本体を貫通し、該
穿孔の中心１４は、中に挿入されるべき機械要素（図示
せず）例えばジャーナルの回転軸と一般に一致する。

この物品は第一端面１８と第二端面１６を有する。

フランジ部分２０は物品１０の外周面の一部の囲りに設
けられ、またフランジ部分２０は第一面１８の周界の一
部を画す。

第二面１６の周界の一部を描いているのは突起２２であ
る。

フランジ部分２０と突起２２との間の間隙は溝２１によ
り形成される。

この物品は断続外周面を有し、その一部分２４は円柱状
であるが第二部分２３は平坦であって突起２２とフラン
ジ部分２０に当接している。

溝２１は平坦部分２３の周平面上の延長部である。

使用に際しては、この単位スナップ嵌め弾性ボッマー製
品は、面２Ｌ２３，２４に形状が一致するハウジング（
輪隔線２８で示される）に回動不能に嵌合し、ジャーナ
ルなどの回転機械要素を支持する。

このハウジングはフランジ２０と突起２２との間に保持
される。

突起は弾性があるので、当該物品のハウジング内への導
入に際し変形することによってスナップ嵌めを容易にす
る。

物品挿入の際、突起先端において若干の低温流れがある
ものの、主たる部分は可撓性よく弾性を残し、挿入後ハ
ウジングに向かって後方にスナップする。

第３図に図示した具体例は第１図に図示した例と実質的
に同一であるが、第１図の場合平坦部分２３および溝２
１がそれぞれ一つであるのに対し、この場合にはそれぞ
れ二つずつ設けられている点のみ異なる。

好ましい態様としての本発明物品を第２図に示す。

本体３０はやはり前述のとおり弾性ポリマー材料製であ
る。

穿孔３２は本体を貫通し、また最初に記載した物品例の
場合と同様に、該穿孔の中心３４は、その中に挿入され
るべき機械要素（図示せず）、例えばジャーナルの回転
軸に一般的に一致する。

本物品は複数の平坦部分８０により断続された環状外周
面４０を有し、該平坦部分８０は類似形状のハウジング
９８の開６部に嵌まるように適合させである。

平坦部分８０は第１図に最初に記載した物品１０の部分
２３に相応する部分である。

平坦部分はフランジ部分３６および突起３８に当接して
いる。

第２図の好適具体例には四つの直交部分８０が示されて
いることを留意すべきである。

また第２図には四つのフランジ部分３６および四つの突
起３８も示されている。

かかる物品をジャーナル軸受として用い超高分子量ポリ
エチレンから製造した場合、イーストマン・ケミカル・
プロダクツ社からＴｅｎ１ｔｅの商品名で市販される低
分子量射出成形熱可塑性ポリエステルから製造した同様
の物品の寿命よりも１６乃至２５倍長い寿命を示した。

さらに、本発明物品によらない場合には同一の腐蝕流体
環境において生じる摩耗および膨潤は、本発明物品の場
合低度であった。

本物品の作動に必要ではないが、先細部分よりなるかど
とり末端とするのも当該物品のそのハウジング内への挿
入を容易にするうえで有用である。

すなわち、第２図の好ましい態様においては先細部分４
２が物品の第二面４４から四つの突起３８の最外周まで
延びている。

第４図および第５図の具体例は第２図に記載のものと実
質的に同一であるが平坦部分８０が、第２図では四つで
あるのに対しそれぞれ三つおよび五つである点でのみ異
なる。

本物品の製造方法はいくつかの機械加工工程を用い、ま
た射出成形不能材料に対し主に有用である。

第１図および第３図の具体例、すなわちそれぞれ一つお
よび二つの外周面部分２３（平坦であるのが好ましい）
を有するものには異なった製造方法が適用される。

三つまたはそれ以上の外周面部分８０（平坦であるのが
好ましい）を有する態様、例えば第２図、第４図および
第５図の具体例の場合の製造方法は次の工程を含む。

第６図を用いて説明すると、まず、前述のタイプの弾性
ポリマー材料から成る杆５０の一端５４の直径を減じる
。

次に外周の囲りに溝５２を機械加工により設ける。

溝５２の形成により二個の外周フランジ５６および５８
が残る。

杆端５４を貫通し杆５０の外周上の破線６２まで、ある
いは破線６２を越えて穿孔を機械加工により設ける。

この溝とフランジを含む長さを破線６２のところで、あ
るいはその周囲で杆５０から切断する。

これによって第７図に示すような二つのフランジが設け
られた円板７０が得られる。

この円板の軸６８に対し一般に平行に走る直線を含む三
つまたはそれ以上の面で、前記二つのフランジを設けた
円板７０から材料を除く。

これによって円板７０に三つまたはそれ以上の外周面部
分８０が設けられる。

例えば第２図の好ましい具体例は、四つの直交平面？２
，７４，７６および７８において、フランジ二つを設け
た円板７０の軸６８（第７図）に沿って材料を（好まし
くはスカイビングにより）除去することｔこよって得ら
れる。

その結果、フランジと溝の両方から材料が除かれ四つの
直交外周平坦面８０（第２図）が形成される。

前述の平面（第７図）の交線は軸６８に対し平行な直線
（図示せず）を形成する。

各突起３８（第２図）の半径はかかる直線と軸６８との
間の距離よりやや小さくするのが好ましい。

すなわち、第７図に示すように、フランジ５６の周は、
好ましい態様を製造するためには、平面７２−７４．７
６−７４ 。

７８−７６および７２−７８の交線の内側に存在するの
が好ましい。

こうすることによって、完成品は極小の力でハウジング
開口部９８（第１１図）に入ることができ、しかも突起
３８（第１１図）ｔこよる十分な保持が確保される。

第２図において、任意の先細部分４２は、杆５０（第６
図）から、二つのフランジを設けた円板７０（第７図）
を切断する前に機械加工により設けておくべきであるこ
とはもちろんである。

第１図および第３図の具体例には改変を加えた製造方法
が必要である。

すなわち、それぞれ一つまたは二つの外周面部分２３を
有するこれら二つの具体例の場合には、杆５０（第６図
）から切断した物品はフランジ５６を有せず、そして第
８図のフランジ一つを設けた円板８２として示される。

円板８２は溝５２をも有しない。

次に円板８２から材料を除き面２３（第１図または第３
図）を形成する。

例示の目的で説明するが、第１図の態様が最終である場
合には、円板８２の中心軸に沿って材料を除去すると、
突起８６が軸方向にフランジ部分８８から面９０に走る
第９図の構造８４が得られる。

次に破線９２により画された材料を除去して、溝２１と
突起２２とが設けられた第１図の具体例を形成する。

最後に第１０図はハウジング９６の開口部９８に位置し
た状態の本発明の具体例９４の側断面図であり、第１１
図は突起３８とフランジ部分３６がどのように協同して
当該物品をハウジング開口部９８に保持するかを示して
いる。

物品を開口部９８内にモ入した場合突起が弾性変形して
開口部に収納されることがわかるであろう。

その物品が開口部内に進むにつれて、突起が後方にスナ
ップして開口部を超えて延設されることによりハウジン
グの両側をフランジ３６と突起３８との間に嵌める。

このように以上記載した嵌合具は、１，０００，０００
以上の分子量の弾性ポリマー材料の単位環状体から成り
、ハウジング内にスナップ嵌めすることができまたジャ
ーナル軸受、ブツシュファスナーまたは他の機械要素と
して用いることができる。

この環状体は二つの交叉する外周面を有する。

突起の位置は、環状体をハウジング内に着脱自在に保持
するような前記交叉位置とする。

本発明開示には本発明物品の製造工程も包含される。

本発明物品の特徴は摩耗およびライフサイクル特性が著
しく改善された点である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明により製造されたスナップ嵌合具の簡単
な具体例の斜視図である。 第２図は本発明の好適具体例の斜視図である。 第３〜５図は本発明の他の具体例の斜視図である。 第６図は本発明方法により嵌合具を切断するところの杆
の斜視図である。 第１図は製造中の未完成嵌合具の斜視図であり、かかる
最終嵌合具は第２図、第４図、第５図に示すごとくその
外周に三つまたはそれ以上の平坦面を有することになる
。 第８図は製造中の本発明の未完成嵌合具の斜視図であり
、かかる最終嵌合具は第１図および第３図に示すごとく
一つまたは二つの平坦面を有することになる。 第９図は製造中の本発明の未完成嵌合具の斜視図であり
、かかる最終嵌合具は第１図に示すものとなり、また破
線は除かれるべき材料を示している。 第１０図はハウジング内に位置した状態の本発明の一具
体例の側断面図である。 第１１図はハウジング内に位置した状態の第２図の具体
例の正面図である。 １２・・・・・・穿孔、２０ 、３６ 、３８−・−・
−フランジ部分、２１．５２・・・・・・溝、２２，３
８・・・・・・突起、２３．８０・・・・・・平坦面、
９８・・・・・・ハウジング開口部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 軸および該軸の囲りに外周面を有し且つ第一および
   第二端面を有する、ｉ、ｏ ｏ ｏ、ｏ ｏ ｏ以上の
   分子量を有する超高分子量の弾性ポリマー材料製単位物
   品より成るスナップ嵌合具であって、前記外周面は前記
   両端面間を軸方向に延びる少くとも一つの平坦部分によ
   り中断されているところを除いては環状であるとともに
   前記軸に対し垂直な少くとも一つのフランジ部分を有し
   、前記フランジ部分はやはり前記平坦部分により中断さ
   れるとともに前記第一端面の端縁を画し、前記外周面は
   前記第二端面の端縁を画する少くとも一つの突起を有す
   ることを特徴とする前記スナップ嵌合具。 ２ 前記外周面が前記軸の囲りに等角に位置した複数の
   前記平坦部分を有する前記特許請求の範囲第１項記載の
   スナップ嵌合具。 ３ ポリマー材料製環状杆から機械加工され、そして相
   対する端面、少くとも一つの平坦部分により中断される
   ほかは環状の外周面、一方の端において前記外周面から
   突出する前記平坦部分により中断されたフランジ、その
   フランジより半径が小さく他方の端において前記外周面
   から突出する少くとも一つの可撓性突起よりなることを
   特徴とするスナップ嵌合具。 ４ 縦軸を有する弾性ポリマー材料の環状杆からスナッ
   プ嵌合具を製造するにあたり、該杆の直径をその一方の
   端において短い長さにわたり減じ、その長さ内で機械加
   工により周溝を設け、前記軸に対し一般的に垂直な平面
   においてより長い長さの前記杆を切断して二つの外周フ
   ランジを設け、該フランジと該杆の一部を前記軸に平行
   な相当数の平面において除去することにより前記切断に
   より得られた長さの杆の外周沿いに三つまたはそれ以上
   の平坦面を設けることを特徴とする前記スナップ嵌合具
   の製造方法。