(57)【要約】  蓋部材を筒状部材に固定する固定手段としてねじ手段を用いた場合に生じる不具合を解消することができる固定構造および固定方法を提供する。皿ばね１００は、皿形状をなす本体１１０を備え、本体１１０は、Ｃ字状をなしている。固定構造１２０では、皿ばね１００によって、円形部材１４０（蓋部材）が円筒部材１３０（筒状部材）の内周部に固定されている。この場合、皿ばね１００は、本体１１０の内周端部が、蓋部材１４０の上面に当接してその上面を押圧するとともに、本体１１０の外周端部が、円筒部材１３０の溝部１３１（筒状部材側配置部）に当接して係合するようにして配置される。本体１１０の外周端部が溝部１３１の上側溝壁部１３３に係合し、円形部材１４０の径大部１４１が溝部１３１の下側溝壁部１３４に係合していることが好適である。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
蓋部材を前記筒状部材の内周部に固定するための固定構造において、
皿形状をなす本体を備え、前記本体はＣ字状をなす皿ばねと、
前記筒状部材の内周部に形成された筒状部材側配置部とを備え、
前記皿ばねの前記本体の外周端部が前記筒状部材側配置部に係合されるとともに、前記本体の内周端部が前記蓋部材の一面を押圧することにより、前記蓋部材が前記筒状部材に固定されていることを特徴とする固定構造。
【請求項２】
前記筒状部材側配置部は、前記筒状部材の内周部に形成された溝部であり、
前記蓋部材の前記一面側の端部には、径大部が形成され、
前記皿ばねの前記本体の外周端部は、前記溝部における前記蓋部材の前記一面側の溝壁部に係合され、
前記蓋部材の前記径大部は、前記溝部における前記蓋部材の一面反対側の溝壁部に係合されていることを特徴とする請求項１に記載の固定構造。
【請求項３】
前記蓋部材の前記一面に段差部が形成され、
前記皿ばねの前記本体の内周端部が、前記段差部に係合されていることを特徴とする請求項１または２に記載の固定構造。
【請求項４】
前記皿ばねでは、前記本体のＣ字状の少なくとも一方の開放端部に、取り外し用孔部が形成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の固定構造。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載の固定構造を組み立てるための固定方法において、
前記皿ばねとして、自由状態において外径が前記筒状部材の内周部の内径よりも大きく設定された皿ばねを準備し、
前記蓋部材を前記筒状部材の開口部へ挿入して前記筒状部材の内周部に配置し、
前記皿ばねを、前記筒状部材の開口部へ挿入して前記筒状部材の内周部に配置し、
前記皿ばねの配置では、前記本体を弾性変形させ、前記本体の開放端部間の間隔を狭めて前記本体の外径を小さくすることにより前記皿ばねを前記筒状部材の開口部へ挿入し、前記本体の外周端部を前記筒状部材側配置部に係合させるとともに、前記本体の内周端部により前記蓋部材の前記一面を押圧することにより、前記蓋部材を前記筒状部材に固定することを特徴とする固定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蓋部材をケース等の筒状部材に固定するための固定構造および固定方法に係り、特に、蓋部材をケース等の筒状部材に固定する固定手段として使用される皿ばねの形状の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
蓋部材を筒状部材（たとえば円筒部材）に固定するための固定手段として、たとえばねじ手段が用いられている。具体的には、蓋部材は、円筒部材の開口を閉塞するための蓋本体と、蓋本体の外周部に形成されるとともに円筒部材の外周面に嵌合されるフランジ部とを有している。フランジ部には、蓋側ねじ取付部が径方向に突出するようにして形成され、円筒部材の外周部の底部側には、筒部材側ねじ取付部が径方向に突出するようにして形成されている（たとえば特許文献１，２）。【０００３】
特許文献１，２の技術では、蓋部材のフランジ部を円筒部材の外周面に嵌合するとともに、蓋部材の蓋本体により円筒部材の開口部を閉塞する。次いで、ねじを用意し、そのねじの雄ねじ部を蓋側ねじ取付部の孔部を貫通させ、筒部材側ねじ取付部の雌ねじ部に螺合する。これにより、円筒部材への蓋部材の固定が行われる。【０００４】
また、蓋側ねじ取付部および筒部材側ねじ取付部を設ける代わりに、蓋部材としてフランジ部を有しない円形部材の外周部に雄ねじ部を形成し、円筒部材の内周部に雌ねじ部を形成し、円形部材に把持部を設ける技術がある（たとえば特許文献３）。特許文献３の技術では、把持部で円形部材を回転させ、円形部材の雄ねじ部を円筒部材の雌ねじ部に螺合させることにより、円筒部材への円形部材の固定が行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平８−１１８４８６号公報
【特許文献２】特開平１０−１３７７３７号公報
【特許文献３】特開２０００−３３２０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１，２の技術では、固定手段としてねじ手段を用いる場合、蓋側ねじ取付部および筒部材側ねじ取付部が径方向に突出するようにして形成されているため、蓋部材および円筒部材の設置のために広いスペースの確保が必要になる。また、ねじ取付部の形成では、タップ加工が必要になる上に、円筒部材への蓋部材の組付けでは、ねじの固定に手間がかかる。さらに、蓋部材が外部から衝撃を受けたときには、その衝撃が円筒部材に直接伝わるため、円筒部材内部の装置等に損傷が生じる虞がある。また、特許文献３の技術では、固定手段としてねじ手段を用い、回転手段として把持部を設けているため、上記と同様な問題が生じる。【０００７】
したがって、本発明は、蓋部材を筒状部材の内部に固定する固定手段としてねじ手段を用いた場合に生じる不具合を解消することができる技術を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者は、蓋部材を筒状部材の内周部に固定するための固定構造において、ねじ手段を用いた場合に生じる不具合を解消するために、ねじ手段を用いる代わりに、ばね手段を用いることを鋭意検討した。スナップリング等の他部材との併用が不要なばね手段として皿ばねを用いることを検討した結果、皿ばねをＣ字状とすることにより、ねじ手段を用いた場合に生じる不具合を解消することができるのはもちろんのこと、円筒部材の内周部への設置が容易となるとの知見を得、本発明の完成に至った。【０００９】
本発明の固定構造は、蓋部材を筒状部材の内周部に固定するための固定構造であって、皿形状をなす本体を備え、本体はＣ字状をなす皿ばねと、筒状部材の内周部に形成された筒状部材側配置部とを備え、皿ばねの本体の外周端部が筒状部材側配置部に係合されるとともに、本体の内周端部が蓋部材の一面を押圧することにより、蓋部材が筒状部材に固定されていることを特徴とする。【００１０】
本発明の固定構造では、皿形状の本体がＣ字状をなす皿ばねを用い、皿ばねの本体の外周端部を筒状部材側配置部に係合するとともに、皿ばねの本体の内周端部により蓋部材の一面を押圧している。この場合、Ｃ字状の皿ばねの配置をワンタッチで行うことができるから、蓋部材の筒状部材への固定を容易に行うことができ、手間がかからない。また、ねじ手段を用いていないから、タップ加工が不要となる。さらに、Ｃ字状の皿ばねおよび蓋部材を筒状部材側の内部に配置することができるから、ねじ取付部等の固定用部位を筒状部材の外部に設ける必要がなく、省スペース化を図ることができる。また、蓋部材と筒状部材との間には、皿形状の皿ばねを介在させており、そのような皿ばねでは、筒状部材の内周部によって本体の外周部の径方向外側への移動を防止することができる。したがって、蓋部材が外部から衝撃を受けた場合でも、その衝撃の筒状部材への伝達を効果的に抑制することができる。その結果、筒状部材内部に収納されている装置等を保護することができる。【００１１】
また、筒状部材の内周部によって皿ばねの本体の外周部の径方向外側への移動を防止することができるから、本体の開放端部同士の間隔が大きくなることを防止することができる。したがって、発生荷重の低下を防止することができるから、無端状の皿ばねと同様に高荷重を支持することができる。さらに、筒状部材の内周部への設置時に内周部のサイズに応じて本体の外径を調整することができるから、筒状部材の内周部のサイズに容易に対応させることができる。さらに、製造時に皿ばねのサイズを高精度に設定する必要がなく、皿ばねの製造が容易となる。【００１２】
本発明の固定構造は、種々の構成を用いることができる。たとえば筒状部材側配置部は、筒状部材の内周部に形成された溝部であり、蓋部材の一面側の端部には、径大部が形成され、皿ばねの本体の外周端部は、溝部における蓋部材の一面側の溝壁部に係合され、蓋部材の径大部は、溝部における蓋部材の一面反対側の溝壁部に係合されている態様を用いることができる。この態様では、皿ばねの本体の外周端部および蓋部材の径大部を筒状部材の１つの溝部に係合させるという簡単な構成の固定構造を得ることができる。【００１３】
また、たとえば蓋部材の一面に段差部が形成され、皿ばねの本体の内周端部が、段差部に係合されている態様を用いることができる。この態様では、蓋部材の段差部により皿ばねの本体の内周端部の径方向内側への移動を防止することができる。さらに、たとえば本体のＣ字状の少なくとも一方の開放端部に、取り外し用孔部が形成されている態様を用いることができる。この態様では、取り外し用孔部に治具を係合させることにより、Ｃ字状の少なくとも一方の開放端部を径方向内側に移動させることができる結果、筒状部材の内周部からの皿ばねの取り外しを容易に行うことができる。【００１４】
本発明の固定方法は、本発明の固定構造を組み立てるための固定方法であって、皿ばねとして、自由状態において外径が筒状部材の内周部の内径よりも大きく設定された皿ばねを準備し、蓋部材を筒状部材の開口部へ挿入して筒状部材の内周部に配置し、皿ばねを、筒状部材の開口部へ挿入して筒状部材の内周部に配置し、皿ばねの配置では、本体を弾性変形させ、本体の開放端部間の間隔を狭めて本体の外径を小さくすることにより皿ばねを筒状部材の開口部へ挿入し、本体の外周端部を筒状部材側配置部に係合させるとともに、本体の内周端部により蓋部材の一面を押圧することにより、蓋部材を筒状部材に固定することを特徴とする。【００１５】
本発明の固定方法は、本発明の固定構造と同様な効果を得ることができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の固定構造あるいは固定方法によれば、ねじ手段を用いた場合に生じる不具合を解消することができる等の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施形態に係る固定構造に設けられる皿ばねの構成を表し、（Ａ）は皿ばねの平面図、（Ｂ）は皿ばねの軸線方向拡大断面図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る固定構造の概略構成を表し、（Ａ）は全体の斜視図、（Ｂ）は左半分の軸線方向拡大断面図である。
【図３】（Ａ）〜（Ｃ）は、図２に示す固定構造の組立手順を説明するための左半分の軸線方向拡大断面図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る固定構造の変形例の構成を表す軸線方向拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
（１）固定構造に設けられる皿ばね  
以下、本発明の一実施形態について図面を参照して説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る固定構造に設けられる皿ばねの構成を表し、（Ａ）は皿ばねの平面図、（Ｂ）は皿ばねの軸線方向拡大断面図である。皿ばね１００は、たとえば図１（Ｂ）に示すように皿形状（略円錐形状）をなす本体１１０を備えている。本体１１０は、たとえば図１（Ａ）に示すようにＣ字状をなしている。
【００１９】
具体的には、本体１１０は、たとえば図１（Ｂ）に示すように軸線方向断面において、水平方向から所定角度傾斜した平坦面である表面および裏面を有している。本体１１０の中央部には、たとえば円形状をなす孔部１１１が形成され、開放端部１１２，１１２同士の間には、たとえば空間部１１３が形成されている。この場合、開放端部１１２，１１２同士の間隔は適宜設定することができる。本体１１０の少なくとも一方の開放端部１１２に、取り外し用孔部１１４が形成されていることが好適である。図１（Ａ）に示す例では、取り外し用孔部１１４が両方の開放端部１１２に形成されている。図１（Ａ）に示す例では、たとえば本体１１０の外周部の形状を円形状としている。
【００２０】
皿ばね１００の外径は、円筒部材（筒状部材）の内周部への設置前の自由状態において、たとえば円筒部材の内径よりも大きく設定されている。皿ばね１００は、円筒部材の内周部への設置時、その内周部のサイズに応じて、開放端部１１２，１１２同士を互いに接近離間させることが可能である。円筒部材の内周部によって本体１１０の外周部の径方向外側への移動を防止することができるから、無端状の皿ばねと同様、本体１１０の高さが低くなるようにして弾性変形することにより、高荷重を支持することができるとともに、衝撃を吸収することができる。
【００２１】
皿ばね１００の製造では、線材等の素材に曲げ成形を行う等してＣ字状に形成することができ、皿成形工程や熱処理工程等のその他工程は、たとえば従来の皿ばねと同様に行うことができる。この場合、曲げ成形と皿成形を同時に行ってもよい。
【００２２】
（２）固定構造
図２は、本発明の一実施形態に係る固定構造の概略構成を表している。固定構造１２０は、たとえば図２（Ａ），（Ｂ）に示すように、皿ばね１００によって、たとえば蓋部材である円形部材１４０が円筒部材１３０（筒状部材）の内周部に固定されている構造である。図２（Ｂ）では、上側が円筒部材１３０の開口側、上下方向が軸線方向、左右方向が径方向である。
【００２３】
円筒部材１３０の内周部には、周方向に沿った凹部である溝部１３１（筒状部材側配置部）が形成されている。溝部１３１の軸線方向断面は、たとえば溝底部１３２、および、溝底部１３２の上下端部に形成された上側溝壁部１３３（一面側の溝壁部）と下側溝壁部１３４（一面反対側の溝壁部）を有するコ字状をなしている。この場合、下側溝壁部１３４は、たとえば上側溝壁部１３３よりも径方向内側に突出している。
【００２４】
円形部材１４０は、たとえば円筒部材１３０の開口部を閉塞する円形状をなしており、たとえば上面から順に径大部１４１および径小部１４２を有している。径大部１４１は、たとえば径小部１４２よりも径が大きく設定され、径方向外側に突出する凸部である。円形部材１４０の下面部における径大部１４１と径小部１４２との境界部には、たとえば周方向に沿って下側段差部１４３が形成されている。
【００２５】
固定構造１２０では、円形部材１４０の径小部１４２が、円筒部材１３０の内周部における溝部１３１の下側溝壁部１３４よりも下側の部分に嵌合するとともに、円形部材１４０の径大部１４１の下面が、円筒部材１３０の下側溝壁部１３４の上面に当接する。この場合、円筒部材１３０の溝底部１３２は、たとえば円形部材１４０の径大部１４１から離間して径大部１４１との間に隙間が設けられている。
【００２６】
皿ばね１００は、本体１１０の外周端部が、たとえば円筒部材１３０の溝部１３１の上側溝壁部１３３の下面に当接して係止されるとともに、本体１１０の内周端部が、たとえば円形部材１４０の上面（開口側一面）に当接してその上面を押圧するようにして配置される。
【００２７】
このように円形部材１４０の径大部１４１の下面が、円筒部材１３０の溝部１３１の下側溝壁部１３４の上面に当接した状態で、円形部材１４０が、皿ばね１００によって下側（開口側とは反対側）に押圧される。これにより円形部材１４０は、円筒部材１３０の内周部に固定される。この場合、皿ばね１００では、本体１１０が、皿形状（略円錐形状）を維持した状態（傾斜状態）で配置され、円筒部材１３０の内周部によって本体１１０の外周部の径方向外側への移動が防止され、開放端部１１２，１１２同士の間隔が大きくなることが防止される。
【００２８】
（３）固定方法
固定構造１２０の組立手順について図３（Ａ）〜３（Ｃ）を参照して説明する。まず、図３（Ａ）に示すように円形部材１４０を、円筒部材１３０の開口部へ挿入して円筒部材１３０の内周部に配置する。
【００２９】
続いて、皿ばね１００を用意する。皿ばね１００では、たとえば図３（Ａ）に示すように設置前の自由状態において、外径が円筒部材１３０の内周部の内径よりも大きく設定されている。
【００３０】
図３（Ｂ），（Ｃ）に示すように、皿ばね１００を、円筒部材１３０の開口部へ挿入して円筒部材１３０の内周部に配置する。具体的には、図３（Ｂ）に示すように、皿ばね１００が円筒部材１３０の開口部へ挿入可能となるように、本体１１０を弾性変形させ、本体１１０の開放端部１１２，１１２間の間隔を狭めることにより、本体１１０の外径を小さくする。この場合、開放端部１１２，１１２同士の間に隙間が形成されていてもよいし、開放端部１１２，１１２同士が当接していてもよいし、開放端部１１２，１１２同士が互いに重ねられていてもよい。
【００３１】
次いで、本体１１０の内周端部を円形部材１４０の上面に当接させるとともに、本体１１０の外周端部を円筒部材１３０の円筒部材１３０の溝部１３１の上側溝壁部１３３の下面に当接させて係合させる。この場合、円筒部材１３０の溝部１３１の内径は、円筒部材１３０の内周部の上端部の内径よりも大きく設定されているから、図３（Ｃ）に示す皿ばね１００の係合状態では、本体１１０は、図３（Ｂ）に示す状態と比較して、溝部１３１の内径に応じて、径方向外側に拡がるようにして弾性変形することができる。この場合、開放端部１１２，１１２同士の間に隙間が形成されていてもよいし、開放端部１１２，１１２同士が当接していてもよいし、開放端部１１２，１１２同士が互いに重ねられていてもよい。
【００３２】
このように皿ばね１００を用いた固定構造１２０が得られる。固定構造１２０では、皿ばね１００は、円形部材１４０を下側に押圧することができるから、円形部材１４０の円筒部材１３０からの離脱を防止することができる。
【００３３】
本実施形態では、Ｃ字状の皿ばね１００の配置をワンタッチで行うことができるから、円形部材１４０の円筒部材１３０への固定を容易に行うことができ、手間がかからない。また、ねじ手段を用いていないから、タップ加工が不要となる。さらに、皿ばね１００および円形部材１４０を円筒部材１３０の内部に配置することができるから、ねじ取付部等の固定用部位を円筒部材１３０の外部に設ける必要がなく、省スペース化を図ることができる。また、円形部材１４０と円筒部材１３０との間には、皿形状の皿ばね１００を介在させており、そのような皿ばね１００では、円筒部材１３０の内周部によって本体１１０の外周部の径方向外側への移動が防止されている。したがって、たとえば円形部材１４０を蓋部材として用い、その蓋部材が外部から衝撃を受けた場合でも、その衝撃の円筒部材１３０への伝達を効果的に抑制することができる。その結果、円筒部材１３０内部に収納されている装置等を保護することができる。
【００３４】
また、円筒部材１３０の内周部によって本体１１０の外周部の径方向外側への移動を防止することができるから、開放端部１１２，１１２同士の間隔が大きくなることを防止することができる。したがって、発生荷重の低下を防止することができるから、無端状の皿ばねと同様に高荷重を支持することができる。さらに、円筒部材１３０の内周部への設置時に内周部のサイズに応じて本体１１０の外径を調整することができるから、円筒部材１３０の内周部のサイズに容易に対応させることができる。さらに、製造時に皿ばね１００のサイズを高精度に設定する必要がなく、皿ばね１００の製造が容易となる。
【００３５】
特に、皿ばね１００の本体１１０の外周端部を、円筒部材１３０の溝部１３１の上側溝壁部１３３に係合させ、円形部材１４０の径大部１４１を、溝部１３１の下側溝壁部１３４に係合させることができ、これにより、皿ばね１００の本体１１０の外周端部および円形部材１４０の径大部１４１を円筒部材１３０の１つの溝部１３１に係合させるという簡単な構成の固定構造１２０を得ることができる。また、本体１１０の開放端部１１２に形成された取り外し用孔部１１４に治具を係合させることにより、その開放端部１１２を径方向内側に移動させることができるから、円筒部材１３０からの皿ばね１００の取り外しを容易に行うことができる。
【００３６】
（４）変形例
上記実施形態を用いて本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、上記実施形態は、本発明範囲内で種々の変形が可能である。たとえば上記実施形態では、本発明の固定構造の筒状部材側配置部として溝部１３１を用いたが、これに限定されるものではない。たとえば皿ばね１００による円筒部材１３０の内周部への円形部材１４０の固定が可能となるように、筒状部材側配置部は、本体１１０の外周端部が係合可能な形状や構造を有していればよい。
【００３７】
また、たとえば図４に示すように円形部材１４０の上面に、たとえば径大部１４１よりも径が小さく設定された径小部１４４を形成し、円形部材１４０の上面部における径大部１４１と径小部１４４との境界部に、たとえば周方向に沿って延在する上側段差部１４５を蓋部材側配置部として形成してもよい。この場合、皿ばね１００の本体１１０の内周端部を上側段差部１４５に係合させることができる。この場合、径小部１４４は、たとえば径小部１４２よりも径が小さく設定されている。この態様では、円形部材１４０の上側段段差部１４５により皿ばね１００の本体１１０の内周端部の径方向内側への移動を防止することができる。
【００３８】
また、上記実施形態では、本発明の固定構造の筒状部材として円筒部材１３０を用い、本発明の固定構造の蓋部材として円形部材１４０を用いたが、これに限定されるものではなく、種々の変形が可能である。たとえば筒状部材および蓋部材の径方向断面形状は、円形状でなくてもよく、略円形状や楕円形状等であればよい。たとえば図１（Ａ）に示す皿ばね１００では、本体１１０の内周部および外周部の形状を円形状としているが、本体１１０の内周部および外周部の形状は、筒状部材および蓋部材の径方向断面形状に応じて設定してもよく、略円形状や楕円形状等であってもよい。
【符号の説明】
【００３９】
１００…皿ばね、１１０…本体、１１１…孔部、１１２…開放端部、１１３…空間部、１１４…取り外し用孔部、１２０…固定構造、１３０…円筒部材（筒状部材）、１３１…溝部（筒状部材側配置部）、１３２…溝底部、１３３…溝壁部（一面側の溝壁部）、１３４…溝壁部（一面反対側の溝壁部）、１４０…円形部材（蓋部材）、１４１…径大部、１４２，１４４…径小部、１４３…下側段差部、１４５…上側段差部（段差部）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
2014021313.tif 000007
2014021313.tif 000008
2014021313.tif 000009
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