(57)【要約】【課題】シンプルな形状のカラーを利用できる、基体にカラーを固定した構造体及びその製造方法を提供する。【解決手段】本発明によれば、基体に設けられる開口部内においてカラーの両面側を前記基体の両面側のそれぞれから塑性変形させて前記基体に固定する固定工程を備える、構造体の製造方法が提供される。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基体に設けられる開口部内においてカラーの両面側を前記基体の両面側のそれぞれから塑性変形させて前記基体に固定する固定工程を備える、構造体の製造方法。
【請求項２】
前記塑性変形は、前記カラーの径方向に突出する突出部が形成されるように行われ、
前記突出部が前記基体の両面側に食い込むように形成される、請求項１に記載の構造体の製造方法。
【請求項３】
前記カラーの両面側に形成される前記突出部は、互いに対向するように形成される、請求項２に記載の構造体の製造方法。
【請求項４】
前記カラーの前記突出部以外の部分の厚さが、前記開口部に隣接した位置での前記基体の厚さより大きくなるように構成される、請求項２又は請求項３に記載の構造体の製造方法。
【請求項５】
前記基体は樹脂成形体である、請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の構造体の製造方法。
【請求項６】
前記カラーの塑性変形は、第１及び第２押圧部材によって前記カラーをその両面側から押圧することによって行われ、
第１押圧部材は、前記カラーに当接する第１当接部を備え、
第２押圧部材は、前記カラーに当接する第２当接部を備える、請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の構造体の製造方法。
【請求項７】
第１及び第２当接部は、それぞれ、前記カラーの周方向の一部において前記カラーに当接するように設けられた突起を備える、請求項６に記載の構造体の製造方法。
【請求項８】
前記突起は、周方向の複数箇所に設けられる、請求項７に記載の構造体の製造方法。
【請求項９】
第１及び第２当接部は、前記カラーの径方向の外側の一部に当接するように設けられる、請求項６〜請求項８のいずれか１項に記載の構造体の製造方法。
【請求項１０】
第１押圧部材は、前記カラーを支持する支持凸部を備え、
第２押圧部材は、前記支持凸部を収容可能な凹部を備える、請求項６〜請求項９のいずれか１項に記載の構造体の製造方法。
【請求項１１】
第１当接部は、前記支持凸部の周囲に配置され、
第２当接部は、前記凹部の周囲に配置される、請求項１０に記載の構造体の製造方法。
【請求項１２】
開口部を有する基体と、
前記基体に固定されたカラーと、を備え、
前記カラーは、前記開口部内において前記カラーの両面側を前記基体の両面側のそれぞれから塑性変形させて前記基体に固定されている、構造体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、構造体及び構造体の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、金属カラーを樹脂製のブラケットのネジ挿通孔に圧入した上で、金属カラーの一部をプレスして、金属カラーの周縁に複数の爪部を設けることにより、金属カラーがブラケットから抜けにくくした構造体が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−３０４０２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載される構造体は、カラーの一部に爪部に相当する部位を設ける必要があり、そのための加工に工数がかかる。
【０００５】
本発明は、シンプルな形状のカラーを基体に装着可能な、構造体の製造方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明によれば、基体に設けられる開口部内においてカラーの両面側を前記基体の両面側のそれぞれから塑性変形させて前記基体に固定する固定工程を備える、構造体の製造方法が提供される。
【０００７】
本発明に係る構造体の製造方法は、基体に設けられる開口部内において、カラーの両面側を基体の両面側のそれぞれから塑性変形させて基体に固定する固定工程を備える。このように、カラーの両面側を塑性変形させることで、特別な加工を要することなく、シンプルな形状のカラーを利用することが可能となる。
【０００８】
以下、本発明の種々の実施形態を例示する。以下に示す実施形態は互いに組み合わせ可能である。
好ましくは、前記塑性変形は、前記カラーの径方向に突出する突出部が形成されるように行われ、前記突出部が前記基体の両面側に食い込むように形成される。
好ましくは、前記カラーの両面側に形成される前記突出部は、互いに対向するように形成される。
好ましくは、前記カラーの前記突出部以外の部分の厚さが、前記開口部に隣接した位置での前記基体の厚さより大きくなるように構成される。
好ましくは、前記基体は樹脂成形体である。
好ましくは、前記カラーの塑性変形は、第１及び第２押圧部材によって前記カラーをその両面側から押圧することによって行われ、第１押圧部材は、前記カラーに当接する第１当接部を備え、第２押圧部材は、前記カラーに当接する第２当接部を備える。
好ましくは、第１及び第２当接部は、それぞれ、前記カラーの周方向の一部において前記カラーに当接するように設けられた突起を備える。
好ましくは、前記突起は、周方向の複数箇所に設けられる。
好ましくは、第１及び第２当接部は、前記カラーの径方向の外側の一部に当接するように設けられる。
好ましくは、第１押圧部材は、前記カラーを支持する支持凸部を備え、第２押圧部材は、前記支持凸部を収容可能な凹部を備える。
好ましくは、第１当接部は、前記支持凸部の周囲に配置され、第２当接部は、前記凹部の周囲に配置される。
好ましくは、開口部を有する基体と、前記基体に固定されたカラーと、を備え、前記カラーは、前記開口部内において前記カラーの両面側を前記基体の両面側のそれぞれから塑性変形させて前記基体に固定されている、構造体が提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】一実施形態に係る基体１と、基体１の板状部１ｂに形成された開口部２に挿入される前のカラー３を表す斜視図である。
【図２】図２Ａは開口部２にカラー３が挿入された状態（押圧前）、図２Ｂはカラー３の両面側が塑性変形し、カラー３の径方向に突出する突出部３１が形成された状態（押圧後）を表す斜視図である。ここで、図２Ｂにおける状態が一実施形態に係る構造体１０である。
【図３】図３Ａは第１押圧部材４及び第２押圧部材５によりカラー３を押圧する様子を表す斜視図である。ここで、図３Ａにおいては基体１を図示していない。図３Ｂは第１押圧部材４、図３Ｃは第２押圧部材５を表す斜視図である。
【図４】図４Ａは突起４１周辺の部分拡大図であり、図４Ｂは突起５１周辺の部分拡大図である。
【図５】図５Ａは押圧前における各部材の突起４１及び突起５１を通る断面図である。図５Ｂは押圧後における各部材の突起４１及び突起５１を通る断面図である。
【図６】図６Ａは図５Ａの領域Ｘの部分拡大図である。図６Ｂは図５Ｂの領域Ｙの部分拡大図である。
【図７】図７は、図２ＢのＡ−Ａ線断面に相当する断面の断面図である。図７に示されるように、カラー３の側面が内側にめり込み、突出部３１が形成される。
【図８】図７の領域Ｚの部分拡大図である。
【図９】押圧後のカラー３を表す斜視図である。
【図１０】突起５１の他の形状を表す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態について説明する。以下に示す実施形態中で示した各種特徴事項は、互いに組み合わせ可能である。
【００１１】
図１〜図９を用いて、一実施形態に係る構造体１０及び構造体１０の製造方法について説明する。構造体１０は、基体１の板状部１ｂに形成された開口部２に挿入されたカラー３の両面側を塑性変形させ、突出部３１によりカラー３を基体１に固定したものである。かかる構造体１０の用途は特に限定されず、例えば、構造体１０をバスに搭載し、オイルピラーパイプをカラー３及び開口部２に挿入し、オイルピラーパイプを位置決めする用途に利用することができる。また、カラー３及び開口部２にボルトやパイプを挿入したり、ロープを通したりしてもよく、単なる装飾としてカラー３を設けたりしてもよい。
【００１２】
＜構造体１０＞
図１、図２Ａ及び図２Ｂに示されるように、開口部２を有する基体１と、開口部２に挿入可能な大きさのカラー３により構造体１０が形成される。本実施形態では、基体１は樹脂組成物であり、板状部１ｂを有する。板状部１ｂは、カラー３を装着可能な開口部２を形成可能な板状の部位であり、その厚さが略均一であることが好ましい。開口部２は、板状部１ｂに形成される。ここで、基体１は任意の方法で製造することができ、例えば、ブロー成形、射出成形等の方法により製造される。基体１は、中空体であってもよく、中実体であってもよい。また、基体１の形状は任意であり、板状部１ｂの開口部２近傍以外の箇所の形状、大きさは適宜設計することができる。また、図１ではカラー３は環状であるが、これに限定されない。例えば、カラー３の形状は、多角形又は環状部材の一部が切断された形状であってもよい。また、複数の部材によりカラー３が形成されてもよい。ここで、本実施形態では、カラー３は金属リングである。金属として、例えばスチール等の合金を利用することもできる。
【００１３】
図２Ａは、開口部２にカラー３が挿入された状態（押圧前）である。図２に示されるように、後述する第１押圧部材４及び第２押圧部材５によりカラー３が押圧される前においては、カラー３には図２Ｂに示されるような突出部３１が形成されていない。一方、図２Ｂに示されるように、第１押圧部材４及び第２押圧部材５による押圧後においては、カラー３の両面側が塑性変形し、カラー３の両面側に窪み３２及び突出部３１（図８参照）が形成される。押圧後のカラー３及び基体１により、構造体１０が構成される。
【００１４】
＜構造体１０の製造方法＞
以下、図３〜図９を用いて、構造体１０の製造方法について説明する。ここで、視認性の向上のため、図３Ａでは、基体１を省略している。
【００１５】
図３Ａに示されるように、同軸上に配置された第１押圧部材４及び第２押圧部材５の間にカラー３が位置するように配置する。このとき、カラー３は基体１の開口部２に挿入された状態（図２Ａ）である。ここで、第１押圧部材４及び第２押圧部材５は任意の部材を利用することができ、例えば一対の治具により構成される。
【００１６】
図３Ｂに示されるように、第１押圧部材４にはカラー３を支持する支持凸部４２が設けられる。支持凸部４２の外周形状は、カラー３の内周形状に略一致しており、カラー３に支持凸部４２を挿通させることによってカラー３を支持凸部４２に対して位置決めできるようになっている。また、支持凸部４２の上端には第２押圧部材５の凹部５２に対向するテーパー状の先端部４３が設けられる。先端部４３は、テーパー面４４ｔを備え（図４Ａ参照）、支持凸部４２の基部よりも外周形状が小さくなっており、カラー３に支持凸部４２を挿通させることが容易になっている。また、第１押圧部材４及び第２押圧部材５の間で僅かな位置ずれが起こった場合に、支持凸部４２が凹部５２内に導かれるようになっている。支持凸部４２の下端の周囲にはカラー３に当接する第１当接部４５が設けられる。第１当接部４５は、ベース面４４と、ベース面４４から突出するように設けられた突起４１を備える。突起４１は、カラー３の周方向の一部においてカラー３に当接するように設けられる。また、図４Ａに示されるように、突起４１は、カラー３側に向かって、周方向の幅が徐々に狭くなるようになっている。つまり、突起４１は、その側面がテーパー面４１ｔになっている。このような構成によって、突起４１がカラー３にめり込みやすくなっている。また、突起４１は第１当接部４５の周方向の複数箇所に設けられる。突起４１の数は特に限定されないが、本実施形態では４つの突起４１が設けられている。なお、本実施形態では、第１当接部４５は、カラー３の径方向の外側の一部に当接するように設けられる。さらに、突起４１は第１当接部４５の径方向外側に設けられており、第１押圧部材４の平面視において突起４１と支持凸部４２の間に隙間ｇが形成される。
【００１７】
図３Ｃに示されるように、第２押圧部材５は、凹部５２が設けられた筒状の部材である。凹部５２の内周形状は、支持凸部４２の外周形状に略一致しており、支持凸部４２が凹部５２内に挿入されることによって、第１押圧部材４が第２押圧部材５に対して高精度で位置決めされるようになっている。カラー３の押圧時において、凹部５２は支持凸部４２を収容するものである。凹部５２の周囲にはカラー３に当接する第２当接部５５が設けられる。第２当接部５５は、ベース面５４と、ベース面５４から突出するように設けられた突起５１を備える。突起５１は、カラー３の周方向の一部においてカラー３に当接するように設けられる。また、図４Ｂに示されるように、突起５１は、カラー３側に向かって、周方向の幅が徐々に狭くなるようになっている。つまり、突起５１は、その側面がテーパー面５１ｔになっている。このような構成によって、突起５１がカラー３にめり込みやすくなっている。また、突起５１は第２当接部５５の周方向の複数箇所に設けられる。突起５１の数は特に限定されないが、本実施形態では４つの突起４１が設けられている。なお、本実施形態では、第２当接部５５は、カラー３の径方向の外側の一部に当接するように設けられる。さらに、突起５１は第２当接部５５の径方向外側に設けられており、凹部５２まで到達しないように隙間ｇが形成される。
【００１８】
ここで、本実施形態では、突起４１と突起５１が互いに対向するように、第１押圧部材４及び第２押圧部材５が位置決めされる。そして、突起４１及び突起５１により、カラー３の突出部３１が形成される。また、突起４１及び突起５１は、カラー３の両面側を塑性変形できる程度の強度を有する。
【００１９】
以下、構造体１０の具体的な製造方法について、図５及び図６を用いて説明する。図５Ａは押圧前における各部材の突起４１及び突起５１を通る断面図であり、図６Ａは図５Ａの領域Ｘの部分拡大図である。また、図５Ｂは押圧後における各部材の突起４１及び突起５１を通る断面図であり、図６Ｂは図５Ｂの領域Ｙの部分拡大図である。
【００２０】
まず、図５Ａに示されるように、突起４１及び突起５１が互いに対向するように、第１押圧部材４及び第２押圧部材５を位置決めする。そして、第１押圧部材４の支持凸部４２によりカラー３を支持する。このとき、カラー３は基体１の開口部２に挿入された状態（図２Ａ）である。次に、図５Ｂに示されるように、第２押圧部材５を下降させる。そして、支持凸部４２が凹部５２に収容され、且つ、突起４１と突起５１が互いに対向した状態で、カラー３を両面側から押圧する。このとき、突起４１によりカラー３の下側が塑性変形し、突起５１によりカラー３の上側が塑性変形する。ここで、突起４１及び突起５１を互いに対向するように配置しているので、突起４１と突起５１に挟まれた箇所に圧力が集中する。このため、第１押圧部材４及び第２押圧部材５の押圧力が弱い場合や、カラー３が固い場合であっても、突起４１と突起５１がカラー３の両面側に食い込みやすくなる。さらに、突起４１及び突起５１が互いに対向することによりカラー３の両面側から均一な力をかけられるので、押圧中にカラー３がたわむことを低減することができる。
【００２１】
かかる押圧前後におけるカラー３の様子について、図６Ａ及び図６Ｂを用いてさらに詳細に説明する。
【００２２】
図６Ａに示されるように、押圧前においては、カラー３の下面が４つの突起４１に載置された状態となっている。このとき、図３Ｂに示されるように、第１押圧部材４の平面視において突起４１と支持凸部４２が非連続となっているので、押圧前においてはカラー３が突起４１に載置されており、カラー３とベース面４４は非接触となっている。
【００２３】
そして、第２押圧部材５を下降させ、第１押圧部材４及び第２押圧部材５によりカラー３の両面側から押圧することにより、図６Ｂに示される状態となる。このとき、第１当接部４５及び第２当接部５５がカラー３に当接する。また、突起４１及び突起５１に挟まれたカラー３の箇所は、ベース面４４及びベース面５４と当接する箇所よりも大きな力が加わるので、カラー３に窪み３２及び突出部３１（図８参照）が形成される。
【００２４】
次に、図７及び図８を用いて、カラー３に窪み３２及び突出部３１が形成される様子について説明する。
【００２５】
図７は、図２ＢのＡ−Ａ線断面に相当する断面の断面図であり、図６Ｂの状態から第１押圧部材４及び第２押圧部材５を省略し、カラー３とともに基体１を図示したものである。図７に示されるように、本実施形態では、塑性変形前のカラー３の厚さＤ（カラー３の突出部３１以外の部分の厚さに相当）が、開口部２に隣接した位置での基体１（板状部１ｂ）の厚さｄよりも大きくなるように設定される。これは、カラー３のうち板状部１ｂの上下にはみだした部分を塑性変形させ、突出部３１を形成するためである。図７に示されるように、押圧によりカラー３の上下に窪み３２が形成される。このとき、窪み３２周辺におけるカラー３の一部が径方向の外側に押し出されつつ、カラー３の側面の一部が径方向の内側に向けてめりこむように塑性変形する。これにより、カラー３の両面側に径方向に突出する突出部３１が形成される。ここで、図７に示されるように、突出部３１は、塑性変形前のカラー３の直径Ｒよりも径方向に突出している。また、突起４１及び突起５１が互いに対向するように設けられているため、突出部３１もカラー３の両面側において互いに対向するように形成される。
【００２６】
次に、図８を用いて突出部３１について説明する。図８中の破線は、塑性変形前のカラー３の側端部を表す。図８に示されるように、上述の固定工程により、カラー３の両面側に形成された突出部３１が基体１の両面側に食い込んだ状態となる。本実施形態では、カラー３は金属製であり、基体１は樹脂組成物であるため、突出部３１が基体１の両面側に食い込みやすくなっている。これにより、カラー３が基体１に固定され、いずれの方向に対してもカラー３が基体１から抜け落ちることを低減することが可能となる。また、カラー３の両面側を塑性変形させるため、特別な加工を要することなく、シンプルな形状のカラーを利用することが可能となる。
【００２７】
ここで、図６Ａ及び図６Ｂ、図７、図８に示されるように、本実施形態では、第１当接部４５及び第２当接部５５は、カラー３の径方向の外側の一部に当接するように設けられる。これにより、カラー３の内側が突出することを低減することが可能となる。
【００２８】
以上の固定工程により、カラー３は図９に示される状態となる。押圧後のカラー３には、突起４１及び突起５１に相当する箇所に窪み３２及び突出部３１（図８参照）が形成される。また、窪み３２及び突出部３１は、カラー３の両面側において互いに対向する箇所に形成される。
【００２９】
以上の固定工程により、図２Ｂに示される構造体１０が形成される。かかる構造体１０は、開口部２を有する基体１と、基体１に固定されたカラー３と、を備える。また、カラー３は、開口部２内においてカラー３の両面側を基体１の両面側のそれぞれから塑性変形させて基体１に固定されている。
【００３０】
＜その他＞
以上、本実施形態に係る構造体１０及びその製造方法について説明したが、本発明はこれらに限定されない。
【００３１】
例えば、図１０に示されるように、突起５１の高さが、第２押圧部材５の径方向内側に向かって徐々に大きくなるように構成されてもよい。この場合、傾斜面５１ｓにより、基体１のうち塑性変形した部分を径方向外側（図中の矢印Ｌ及び矢印Ｒ）に向けて押し出す力が生じ、突出部３１を径方向外側に向けてより突出させて形成することが可能になる。
【００３２】
また、第２押圧部材５と同様に、第１押圧部材４の突起４１についても、図１０に示される突起５１と同様の構成を採用することもできる。この場合、突起５１のみを図１０の構成とした場合と比べ、突出部３１を径方向外側に向けてさらに突出させて形成することが可能になる。
【００３３】
また、カラー３を樹脂製とすることもできる。また、カラー３の厚さＤより基体１の厚さを大きくしてもよい。この場合、基体１の開口部２周辺を削り、開口部２に隣接した位置での基体１の厚さを部分的にカラー３の厚さＤより小さくすると好適である。
【００３４】
また、第１押圧部材４及び第２押圧部材５の形状はカラー３の形状に応じて適宜変更することができる。さらに、突起４１及び突起５１の数及び配置位置は特に限定されず、任意の個数とすることができる。なお、突出部３１は、対称性を有する方が強固にカラー３を基体１に固定できるため、突起４１及び突起５１は空間的に対称性を有する配置とすることが好ましい。さらに、突起４１及び突起５１に代えて、カラー３の直径Ｒよりも大きな径を有し、カラー３の径方向の外側の一部に当接するフランジを設けてもよい。この場合、突出部３１の形状は、カラー３の径方向から突出する円環状となる。
【００３５】
また、支持凸部４２を第１押圧部材４以外に設けてもよい。また、第１押圧部材４及び第２押圧部材５は互いに接近する構成とすればよく、第１押圧部材４を固定して第２押圧部材５を下降させる構成や、第２押圧部材５を固定して第１押圧部材４を上昇させる構成としてもよい。また、第１押圧部材４及び第２押圧部材５に代えて、１組の押圧部材を左右方向に相対移動させる構成としてもよい。
【符号の説明】
【００３６】
１：基体
１ｂ：板状部
２：開口部
３：カラー
３１：突出部
３２：窪み
４：第１押圧部材
４１：突起
４２：凹部
４４：ベース面
４５：第１当接部
５：第２押圧部材
５１：突起
５２：支持凸部
５３：先端部
５４：ベース面
５５：第２当接部
１０：構造体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2018108590.tif 000007
【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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