(57)【要約】【課題】樹脂製の発泡体を固定する際の固定力を向上させる。【解決手段】固定具Ａは、軸部１０と、軸部１０の外周に設けられた螺旋状の雄ねじ部２０と、軸部１０の基端側に設けられ、径方向外方に突出するフランジ部３０とを備えている。雄ねじ部２０は、軸部１０の先端側から基端側に向かって外径が徐々に大きくなる拡径部分２１と、拡径部分２１に連続して設けられ、軸部１０の先端側から基端側に向かって外径が徐々に小さくなる縮径部分２２とを備えている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂製の発泡体の固定に用いられる樹脂製の固定具であって、
軸部と、
前記軸部の外周に設けられた螺旋状の雄ねじ部と、
前記軸部の基端側に設けられ、径方向外方に突出するフランジ部とを備え、
前記雄ねじ部は、前記軸部の先端側から基端側に向かって外径が徐々に大きくなる拡径部分と、前記拡径部分に連続して設けられ、前記軸部の先端側から基端側に向かって外径が徐々に小さくなる縮径部分とを備えることを特徴とする固定具。
【請求項２】
前記雄ねじ部は、ねじ山の厚さが相対的に厚い厚肉部と、相対的に薄い薄肉部とを備え、
前記厚肉部及び前記薄肉部は、ねじ山の螺旋に沿って交互に配置されるとともに、螺旋一周の範囲内に少なくとも一つずつ配置されることを特徴とする請求項１に記載の固定具。
【請求項３】
前記雄ねじ部は、隣り合うねじ山の前記厚肉部同士が軸方向に重なる部分を有するように配置されることを特徴とする請求項２に記載の固定具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固定具に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、プラスチック段ボール等の板状部材から構成された収納容器の壁部に対して、クッション性の向上等を目的として積層される樹脂製の発泡体を固定するための固定具が開示されている。図７に示すように、特許文献１の固定具５０は、樹脂により構成されるものであり、軸部５１と、軸部５１の外周に設けられた螺旋状の雄ねじ部５２と、軸部５１の基端側に設けられたフランジ部５３とを備えている。特許文献１の固定具は、板状部材側から発泡体側に向かって軸部５１がねじ込まれることにより、発泡体の内部に達した雄ねじ部５２とフランジ部５３との間に板状部材を挟み込んで拘束し、板状部材と発泡体とを固定する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−２０２２６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
この発明の目的は、樹脂製の発泡体の固定に用いられる樹脂製の固定具に関して、その固定力を向上させることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の目的を達成するための固定具は、樹脂製の発泡体の固定に用いられる樹脂製の固定具であって、軸部と、前記軸部の外周に設けられた螺旋状の雄ねじ部と、前記軸部の基端側に設けられ、径方向外方に突出するフランジ部とを備え、前記雄ねじ部は、前記軸部の先端側から基端側に向かって外径が徐々に大きくなる拡径部分と、前記拡径部分に連続して設けられ、前記軸部の先端側から基端側に向かって外径が徐々に小さくなる縮径部分とを備える。
【０００６】
上記構成によれば、雄ねじ部の外径が一定（最大径の部分で一定）である構成と比較して、固定力が向上する。
上記固定具において、前記雄ねじ部は、ねじ山の厚さが相対的に厚い厚肉部と、相対的に薄い薄肉部とを備え、前記厚肉部及び前記薄肉部は、ねじ山の螺旋に沿って交互に配置されるとともに、螺旋一周の範囲内に少なくとも一つずつ配置されることが好ましい。
【０００７】
上記構成によれば、発泡体内における雄ねじ部の回転抵抗が大きくなる。これにより、固定具が引き抜き方向に逆回転して固定が緩んでしまうことを抑制できる。
上記固定具において、前記雄ねじ部は、隣り合うねじ山の前記厚肉部同士が軸方向に重なる部分を有するように配置されることが好ましい。
【０００８】
上記構成によれば、隣り合うねじ山の厚肉部同士が軸方向に重なる部分の間において発泡体が強く圧縮されて、発泡体と雄ねじ部との密着性が向上する。これにより、固定具の固定力が更に向上する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の固定具によれば、樹脂製の発泡体を固定する際の固定力を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】固定具の側面図。
【図２】別方向における固定具の側面図。
【図３】固定具の基端側の端面図。
【図４】図１の４−４線断面図。
【図５】図１の５−５線断面図。
【図６】固定具により固定された状態を示す説明図。
【図７】従来技術の固定具の側面図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の一実施形態を説明する。
図１及び図２に示すように、本実施形態の固定具Ａは、円柱状の軸部１０と、軸部１０の外周に設けられた螺旋状の雄ねじ部２０と、軸部１０の基端側に設けられ、径方向外方に向かって平面視円形状に突出するフランジ部３０とを備えている。なお、図２は、図１の側面図に対して、軸部１０の軸線周りに９０度ずらした方向からの側面図（図１の固定具Ａを紙面下側から見た場合の側面図）である。
【００１２】
図１及び図２に示すように、軸部１０は、全体的に、基端側（紙面左側）から先端側（紙面右側）に向かって外径が縮径する先細り形状に形成されており、軸部１０の先端側には、外形が一定のストレート部１１が設けられている。ストレート部１１の先端側には、軸部１０の先端を構成する部位として、四角錐形状に尖った先端部１２が設けられている。四角錐形状の先端部１２の底面の外周縁は、ストレート部１１よりも径方向外方に突出している。
【００１３】
図１及び図２に示すように、雄ねじ部２０は、軸部１０の先端側から基端側に向かって外径が徐々に大きくなる拡径部分２１と、拡径部分２１に連続して設けられ、軸部１０の先端側から基端側に向かって外径が徐々に小さくなる縮径部分２２とを備えている。これにより、雄ねじ部２０は、拡径部分２１と縮径部分２２との境界部分において最大径となり、軸方向の先端側及び基端側に向かってそれぞれ縮径する形状になっている。換言すると、雄ねじ部２０は、図１及び図２に示す側面視において、側方に突出する各ねじ山の先端を繋いだ仮想線Ｌが、拡径部分２１と縮径部分２２との境界部分を頂点とする台形状や放物線等の山なり形状の曲線となる形状になっている。
【００１４】
拡径部分２１は、軸部１０のストレート部１１の外周面上の一点を始点２１ａとして、一定のピッチで軸部１０の基端側に向かって徐々に拡径する。図１に示すように、拡径部分２１は、側面視において、拡径部分２１の先端側から１周目のねじ山の先端と２周目のねじ山の先端とを繋いだ直線Ｌ１と、軸部１０の軸線Ｃ（螺旋の中心線）とのなす角度θ１が、４０度以上５０度以下となるように設けることが好ましい。拡径部分２１の上記角度θ１は、４５度であることがより好ましい。なお、拡径部分２１は、軸線Ｃ回り３６０度の全ての方向から見た場合に、角度θ１が上記範囲となるように形成されていてもよいし、特定の一方向又は複数方向から見た場合に角度θ１が上記範囲となるように形成されていてもよい。拡径部分２１の螺旋の周回数は、例えば、２〜５である。
【００１５】
縮径部分２２は、軸部１０の外周面上の一点を終点２２ａとして、拡径部分２１と同じ一定のピッチで軸部１０の基端側に向かって徐々に縮径する。図１に示すように、縮径部分２２は、側面視において、拡径部分２１と縮径部分２２との境界部分におけるねじ山の先端とその一つ基端側に位置する周のねじ山の先端とを繋いだ直線Ｌ２と、軸部１０の軸線Ｃとのなす角度θ２が、４０度以上９０度未満となるように設けることが好ましい。縮径部分２２の上記角度θ２は、４５度であることがより好ましい。縮径部分２２は、少なくとも１ピッチ分の範囲に設けられる。したがって、縮径部分２２の螺旋の周回数は、１以上である。縮径部分２２の螺旋の周回数の上限値は、例えば、３である。
【００１６】
また、雄ねじ部２０は、拡径部分２１及び縮径部分２２に共通して、ねじ山の厚さが相対的に厚い厚肉部２３と、相対的に薄い薄肉部２４とを備えている。厚肉部２３は、ねじ山の基端部の厚さ（根元の厚さ）を相対的に厚くすることにより形成される部位であり、薄肉部２４は、ねじ山の基端部の厚さ（根元の厚さ）を相対的に薄くすることにより形成される部位である。厚肉部２３のねじ山の基端部の厚さと、薄肉部２４のねじ山の基端部の厚さとの比（厚肉部／薄肉部）は、例えば、１．２〜１．５である。
【００１７】
雄ねじ部２０において、厚肉部２３及び薄肉部２４は、ねじ山の螺旋に沿って交互に配置されるとともに、螺旋一周の範囲内に少なくとも一つずつ配置されている。本実施形態においては、厚肉部２３と薄肉部２４とが二つずつ、軸部１０の軸線周りに９０度の間隔で交互に配置されている。これにより、厚肉部２３同士及び薄肉部２４同士がそれぞれ軸方向に重なるように配置されている。
【００１８】
図３に示すように、軸部１０の基端側の端面には、プラスドライバーや六角レンチ等の工具を差し込んで固定具Ａを回転させるための工具孔１３が設けられている。工具孔１３の形状は特に限定されるものではなく、工具が嵌合されて工具と一体に回転可能な形状であればよい。工具孔１３の形状としては、例えば、十字形状、一字形状、多角形状、楕円形状が挙げられる。図面では、一例として、工具孔１３の形状を十字形状とした場合を図示している。
【００１９】
図４に示すように、軸部１０には、軸方向に延びるとともに工具孔１３に連通する縦孔１４と、縦孔１４に連通するとともに、軸部１０の外周面に開口する複数の横孔１５とを備えている。縦孔１４は、工具孔１３を通じて軸部１０の基端側の端面に開口している。横孔１５は、軸部１０の外周面における雄ねじ部２０のねじ山とねじ山の間の谷底となる部分に開口している。
【００２０】
図１、図２、及び図５に示すように、軸部１０には、その外周面から突出する第１回り止め部１６及び第２回り止め部１７が設けられている。第１回り止め部１６は、少なくとも一部が軸部１０の外周面におけるフランジ部３０と雄ねじ部２０との間に位置するように設けられている。また、軸部１０における第１回り止め部１６の形成位置は、後述するように、発泡体と板状部材との固定に固定具Ａを用いる場合において、発泡体と板状部材との間に第１回り止め部１６が跨って位置し、かつ第１回り止め部１６の軸方向における中心が発泡体側に位置するように設定される。
【００２１】
第２回り止め部１７は、軸部１０の外周面における雄ねじ部２０のねじ山とねじ山の間の谷底となる部分に設けられている。第２回り止め部１７の突出高さは、隣接する雄ねじ部２０のねじ山よりも低くなるように設定されている。すなわち、第２回り止め部１７は、上記仮想線Ｌよりも径方向外方に突出しないように設けられている。
【００２２】
第１回り止め部１６及び第２回り止め部１７の形成数は特に限定されるものではないが、それぞれ複数、設けることが好ましい。図面では、一例として、２個の第１回り止め部１６と、２個の第２回り止め部１７を設けた場合を図示している。
【００２３】
固定具Ａは、硬質の樹脂材により一体に成形されている。固定具Ａを構成する樹脂材としては、例えば、ポリプロピレン、ポリアミド、ポリアセタールが挙げられる。
本実施形態の固定具Ａは、樹脂製の発泡体に対して板状部材を固定する用途に用いられる。以下、固定具Ａを用いて、樹脂製の発泡体と板状部材とを固定する方法について説明する。
【００２４】
図６に示すように、先ず、樹脂製の発泡体４０と板状部材４１とを重ねた状態とする。なお、発泡体４０を構成する樹脂材としては、例えば、発泡ポリエチレン、発泡ポリプロピレン、発泡ポリウレタンが挙げられる。また、発泡体４０を構成する樹脂材は、硬質のものであってもよいし、軟質のものであってもよい。板状部材４１としては、例えば、一対の表面層の間にクランク状やコーン状等の凹凸を有する中間層を積層してなるプラスチック段ボールや発泡シート等の中空板材を用いることができる。
【００２５】
次に、プラスドライバー等の工具を固定具Ａの工具孔１３に嵌合させた状態として、板状部材４１における発泡体４０に重ねられた部分の外面に対して、軸部１０の先端部１２を押し当てる。これにより、先端部１２の錐体形状に基づいて、軸部１０の先端部１２及びストレート部１１が板状部材４１内に容易に差し込まれる。
【００２６】
そして、工具を操作して、固定具Ａを軸線周りに回転させることにより固定具Ａを発泡体４０内に螺入する。これにより、固定具Ａの軸部１０が板状部材４１を貫通して発泡体４０内に達する。そして、雄ねじ部２０の全体又は大部分が発泡体４０内に食い込むとともに、フランジ部３０が板状部材４１の外面に圧接する位置まで、固定具Ａを更に螺入する。
【００２７】
固定具Ａの雄ねじ部２０が発泡体４０内に食い込んだ状態になることにより、発泡体４０に固定具Ａが抜け止め状態で固定される。そして、発泡体４０と、発泡体４０に固定された固定具Ａのフランジ部３０との間に板状部材４１が挟み込まれることにより、固定具Ａを介して発泡体４０に板状部材４１が固定される。
【００２８】
その後、必要に応じて、固定具Ａの工具孔１３から縦孔１４にホットメルト接着剤等の接着剤を流し込む。縦孔１４に流し込まれた接着剤は、縦孔１４から横孔１５へと流れ込み、横孔１５の開口から軸部１０の外周面と発泡体４０との間に広がる。接着剤の接着作用によって、発泡体４０に対して固定具Ａが更に強固に固定される。
【００２９】
ここで、図１に示す本実施形態の固定具を用いて発泡体と板状部材とを固定したサンプルと、図７に示す従来技術の固定具を用いて発泡体と板状部材とを固定したサンプルを用意し、各サンプルについて引張試験を行った。
【００３０】
なお、発泡体として、硬質発泡体（三和化工株式会社製サンペルカＬ−１４００（登録商標））又は軟質発泡体（株式会社ＪＳＰ社製ミラプランク−Ｅ（２５倍）（登録商標））を用いた。板状部材として、中空板材（住化プラステック社製サンプライ（登録商標））を用いた。また、本実施形態の固定具を用いたサンプルに関し、接着剤の流し込みは行っていない。
【００３１】
その結果、発泡体が硬質発泡体及び軟質発泡体のいずれの場合にも、従来技術の固定具を用いた場合と比較して、本実施形態の固定具を用いた場合には、サンプルの耐久性が２倍以上になっており、固定具の固定力が大きく向上していることが確認できた。
【００３２】
次に、本実施形態の作用及び効果について記載する。
（１）固定具Ａは、軸部１０と、軸部１０の外周に設けられた螺旋状の雄ねじ部２０と、軸部１０の基端側に設けられ、径方向外方に突出するフランジ部３０とを備えている。雄ねじ部２０は、軸部１０の先端側から基端側に向かって外径が徐々に大きくなる拡径部分２１と、拡径部分２１に連続して設けられ、軸部１０の先端側から基端側に向かって外径が徐々に小さくなる縮径部分２２とを備えている。
【００３３】
上記構成によれば、雄ねじ部２０の外径が一定（最大径の部分で一定）である構成と比較して、固定力が向上する。また、固定力が向上することにより、雄ねじ部２０の螺旋の周回数を減らしても所定の固定力が確保されやすくなり、固定具Ａを容易に小型化できる。
【００３４】
（２）側面視において、拡径部分２１の特定のねじ山の先端を繋いだ直線Ｌ１と軸部１０の軸線Ｃとのなす角度θ１は、４０度以上５０度以下の範囲である。
上記構成によれば、拡径部分２１の外径が極端に拡径される形状となることにより、固定具Ａの固定力が更に向上する。
【００３５】
（３）側面視において、縮径部分２２の特定のねじ山の先端を繋いだ直線Ｌ２と軸部１０の軸線Ｃとのなす角度θ２は、４０度以上９０度未満の範囲である。
上記構成によれば、縮径部分２２の外径が拡径部分２１との境界部分である最大径部から極端に縮径される形状となることにより、発泡体４０から固定具Ａを引き抜く方向の力に対する耐久性が高められ、その結果、固定具Ａの固定力が更に向上する。
【００３６】
（４）雄ねじ部２０は、ねじ山の厚さが相対的に厚い厚肉部２３と、相対的に薄い薄肉部２４とを備えている。厚肉部２３及び薄肉部２４は、ねじ山の螺旋に沿って交互に配置されるとともに、螺旋一周の範囲内に少なくとも一つずつ（本実施形態では、厚肉部２３と薄肉部２４とが二つずつ）配置されている。
【００３７】
上記構成によれば、発泡体４０内における雄ねじ部２０の回転抵抗が大きくなる。これにより、固定具Ａが引き抜き方向に逆回転して固定が緩んでしまうことを抑制できる。
（５）雄ねじ部２０は、隣り合うねじ山の厚肉部２３同士が軸方向に重なる部分を有するように配置されている。
【００３８】
上記構成によれば、隣り合うねじ山の厚肉部２３同士が軸方向に重なる部分の間において発泡体４０が強く圧縮されて、発泡体４０と雄ねじ部２０との密着性が向上する。これにより、固定具Ａの固定力が更に向上する。
【００３９】
（６）軸部１０は、軸方向に延びるとともに軸部１０の基端側の端面に開口する縦孔１４と、縦孔１４に連通するとともに、軸部１０の外周面に開口する横孔１５とを備えている。
【００４０】
上記構成によれば、縦孔１４及び横孔１５を通じて、固定具Ａと、発泡体４０との間に接着剤を流し込むことが可能であり、接着剤による固定力の向上を図ることができる。
（７）軸部１０におけるフランジ部３０と雄ねじ部２０との間には、軸部１０の外周面から突出する第１回り止め部１６が設けられている。
【００４１】
図６に示すように、固定具Ａにより固定された状態において、軸部１０におけるフランジ部３０と雄ねじ部２０との間に設けられた第１回り止め部１６は、板状部材４１における発泡体４０側の面の付近に位置して、発泡体４０と板状部材４１との間に跨ったような状態になる。そのため、第１回り止め部１６が板状部材４１に引っ掛かることにより、板状部材４１に対して固定具Ａが相対回転することが抑制される。これにより、固定具Ａが引き抜き方向に逆回転して固定が緩んでしまうことを抑制できる。
【００４２】
また、第１回り止め部１６は、固定具Ａを螺入する際の回転により、回転方向に沿って湾曲した形状（図６の破線部分で示す形状）になる。そのため、固定具Ａが引き抜き方向に逆回転する場合には、湾曲した第１回り止め部１６の先端が発泡体４０及び板状部材４１に食い込む状態となって同方向への回転が抑制される。こうした作用によっても、固定具Ａが引き抜き方向に逆回転して固定が緩んでしまうことを抑制できる。
【００４３】
（８）軸部１０における雄ねじ部２０のねじ山とねじ山の間には、軸部１０の外周面から突出する第２回り止め部１７が設けられている。
図６に示すように、固定具Ａにより固定された状態において、軸部１０における雄ねじ部２０のねじ山とねじ山の間に設けられた第２回り止め部１７は、発泡体４０の内部に位置する。そのため、第２回り止め部１７が発泡体４０に引っ掛かることにより、発泡体４０に対して固定具Ａが相対回転することが抑制される。これにより、固定具Ａが引き抜き方向に逆回転して固定が緩んでしまうことを抑制できる。
【００４４】
（９）軸部１０の先端に、四角錐状に尖った先端部１２が設けられている。
上記構成によれば、先端部１２の錐体形状に基づいて、軸部１０の先端部１２及びストレート部１１を板状部材４１内に容易に差し込むことができる。
【００４５】
（１０）軸部１０の先端側に、外形が一定のストレート部１１が設けられている。
上記構成によれば、軸部１０における先端部１２からストレート部１１までの部分を板状部材４１内に容易に差し込むことができる。そして、軸部１０をストレート部１１まで差し込んだ状態としてから固定具Ａを回転させることにより、固定具Ａを安定して回転させることができる。
【００４６】
（１１）雄ねじ部２０は、軸部１０のストレート部１１の外周面上の一点を始点２１ａとして、基端側に向かって徐々に拡径するように形成されている。
上記構成によれば、固定具Ａを回転させて、板状部材４１内及び発泡体４０内に雄ねじ部２０を螺入させる際の負荷が軽減される。
【００４７】
（１２）軸部１０において、四角錐形状の先端部１２の底面の外周縁は、ストレート部１１よりも径方向外方に突出している。
上記構成によれば、雄ねじ部２０の始点２１ａを螺入させる前に、先端部１２によって雄ねじ部２０の始点よりも大きな穴が形成されるため、板状部材４１内及び発泡体４０内に雄ねじ部２０を螺入させる際の負荷が更に軽減される。加えて、ストレート部１１に対して先端部１２の底面がアンダーカット形状になることにより、板状部材４１から抜けを抑制する抜け止め効果が得られる。
【００４８】
（１３）軸部１０におけるフランジ部３０と雄ねじ部２０との間には、雄ねじ部２０が形成されていない部分が、使用される板状部材４１の厚みよりも大きい所定範囲（例えば、雄ねじ部２０の１ピッチ以上の範囲）に設けられている。
【００４９】
上記構成によれば、図６に示すように、固定具Ａにより固定された状態において、板状部材４１に雄ねじ部２０が干渉し難くなる。これにより、板状部材４１から固定具Ａを引き抜こうとした際における固定具Ａの初期破壊が抑制される。その結果、固定具Ａの固定力が更に向上する。
【００５０】
なお、上記実施形態は、以下のように変更して実施することができる。上記実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
【００５１】
・雄ねじ部２０は、隣り合うねじ山の厚肉部２３同士が軸方向に重なる部分と、隣り合うねじ山の厚肉部２３同士が軸方向に重ならない部分とを有していてもよい。また、雄ねじ部２０は、隣り合うねじ山の厚肉部２３同士が軸方向に重なる部分を有さない構成であってもよい。
【００５２】
・厚肉部２３及び薄肉部２４を省略して、雄ねじ部２０の肉厚を一定としてもよい。
・縦孔１４及び横孔１５を省略してもよい。
・第１回り止め部１６及び第２回り止め部１７の一方又は両方を省略してもよい。
【００５３】
・軸部１０の先端部１２は、の四角錐状以外の錐体形状（例えば、三角錐状、円錐状）であってもよい。
・ストレート部１１及び先端部１２の一方又は両方を省略してもよい。
【００５４】
次に、上記実施形態及び変更例から把握できる技術的思想について記載する。
（イ）前記軸部は、軸方向に延びるとともに前記軸部の基端側の端面に開口する縦孔と、前記縦孔に連通するとともに、前記軸部の外周面に開口する横孔とを備える前記固定具。
【００５５】
（ロ）前記軸部における前記フランジ部と前記雄ねじ部との間には、前記軸部の外周面から突出する回り止め部が設けられている前記固定具。
【符号の説明】
【００５６】
Ａ…固定具、１０…軸部、２０…雄ねじ部、２１…拡径部分、２２…縮径部分、２３…厚肉部、２４…薄肉部、３０…フランジ部、４０…発泡体、４１…板状部材。
【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】
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【図６】
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【図７】
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