(57)【要約】【課題】複数部品を接合したような構造を持つ部品を機構部材に固定する際に、固定用ナットを締めすぎることにより締め付けトルクが部品接合部に印加されてしまい、これにより部品接合部が破損する場合がある。【解決手段】円筒形で外周にネジ山が刻まれたネジ部構造体と、ネジ部構造体の外周のネジ山に沿ってねじ込まれた第１のナットと、ネジ部構造体の直径よりも大きな穴を有するフレームと、フレームを第１のナットとで挟み込む第２のナットを備え、ネジ部構造体のネジ山部分をフレームに固定する際に、第１のナットと第２のナットとでフレームを挟み込んで固定することにより、ナット締め付け時の応力が部品接合部へ印加されることを防止し、部品の破損が発生することなく確実な部品固定が可能となる。【選択図】図１
2009041646.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒形で外周にネジ山が刻まれたネジ部構造体と、前記ネジ部構造体の外周のネジ山に沿ってねじ込まれた第１のナットと、前記ネジ部構造体の直径よりも大きな穴を有するフレームと、前記フレームを前記第１のナットとで挟み込む第２のナットを備え、前記ネジ部構造体のネジ山部分を前記フレームに固定する際に、前記第１のナットと前記第２のナットとで前記フレームを挟み込んで固定することを特徴とする部品固定方法。
【請求項２】
前記ネジ部構造体は、構造体本体部とネジ山が刻まれたネジ山部に分かれて構成されることを特徴とする請求項１に記載の部品固定方法。
【請求項３】
前記フレームと前記構造体のネジ山が嵌合して固定することを特徴とする請求項１に記載の部品固定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の部品を組み合わせた部品をフレームやパネルに固定する際に、部品同士の接合部に応力がかかることによる部品の破損を防止しながら、確実に部品を固定することが可能な部品固定方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電気部品や電子部品を用いた機器には、ユーザがこれらの機器を操作するための入力手段としてトグルスイッチやプッシュスイッチ、ロータリースイッチなどの各種スイッチが操作パネルに取り付けられていることが多い。同様に機器からユーザに対して機器の動作状態を伝えるための表示ランプや表示画面などの表示装置が取り付けられている場合がある。このようなトグルスイッチや表示ランプなどは操作パネルに対してネジ止めにより固定されることが多い。トグルスイッチの本体の一部が円筒形の形状を有し、かつ外周に固定用のネジ山が形成されていて、操作パネルの取り付け穴にこのネジ部を挿入し、上からナットで固定するという取り付け形態が一般的である。
【０００３】
図４は従来技術の部品固定方法１の構成を示す部品断面図である。従来の部品固定方法１は、ネジ部構造体１１１と、本体１１２と、ナット１１３と、フレーム１１４とで行われている。ネジ部構造体１１１はスイッチのトグルレバー等を格納する一方で、円筒形をした外周部にネジ山が刻んであり、このネジ山とナット１１３を用いてスイッチを操作パネルに固定することが可能である。本体１１２はスイッチの本体となる。内部に電気的な切り替え制御を行うスイッチなどの電気部品を内蔵する。ネジ部構造体１１１と本体１１２とは圧入、はめこみ、溶接、接着、焼き嵌め、ねじ込み等、様々な方法で接合されている。ナット１１３はネジ部構造体１１１をフレーム１１４に固定する際に用いる。フレーム１１４は機器の操作パネルを構成する部材であり、このフレーム１１４に各種スイッチや表示ランプ等が取り付けられ、ユーザとのインターフェイスを行う。ネジ部構造体１１１と本体１１２の内部には貫通穴が開いており、ここにトグルスイッチの電気回路部や表示用ランプなどが組み込まれる構造となっている。
【特許文献１】実開昭６１−４８５１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら上記のような構造では、スイッチをフレーム１１４に固定する際に、スパナ等の工具を用いてナット１１３を必要以上のトルクで締め付けた場合、ネジ部構造体１１１と本体１１２が破損する場合がある。図５に従来技術の部品固定方法１による部品破損状況の説明図を示す。図５に示すようにナット１１３の締め付けトルクａがフレーム１１４を押し込む方向に印加され、フレーム１１４が本体１１２を押し出すことにより、ネジ部構造体１１１と本体１１２との接合部にそれぞれｂとｃの方向に応力が加わることとなる。そして、ネジ部構造体１１１と本体１１２との接合強度よりも締め付け応力ｂとｃの合力が上回った場合、図５のようにネジ部構造体１１１と本体１１２との接合が外れてしまい、部品が破損してしまう場合がある。逆に、接合部保護のために接合強度以下のトルクでナットを締め付けた場合、十分な保持力が得られずに部品がぐらついてしまう場合がある。
【０００５】
本発明は、係る場合であっても、組み合わせた部品の接合部の破損を防止しながら、確実に部品を固定することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明の部品固定方法は、円筒形で外周にネジ山が刻まれたネジ部構造体と、ネジ部構造体の外周のネジ山に沿ってねじ込まれた第１のナットと、ネジ部構造体の直径よりも大きな穴を有するフレームと、フレームを第１のナットとで挟み込む第２のナットを備え、ネジ部構造体のネジ山部分をフレームに固定する際に、第１のナットと第２のナットとでフレームを挟み込んで固定することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の部品固定方法によれば、複数部品を接合したような構造を持つ部品であっても、固定用ナットの過度なトルクでの締め付けによる接合部の破損が発生することなく、確実に部品を取り付けることを可能とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明の部品固定方法の実施形態の一例について、図面を参照しながら説明する。
【０００９】
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１における部品固定方法の構成を示す部品断面図である。以下、本実施の形態１において、本発明の構成と作用を具体的に説明する。
【００１０】
図１において、本発明の実施の形態１の部品固定方法は、ネジ部構造体１１と、本体１２と、ナット１３と、フレーム１４と、第２のナット１５とで行われる。ネジ部構造体１１は、スイッチのトグルレバー等を格納する一方で、円筒形をした外周部にネジ山が刻んであり、このネジ山とナット１３および第２のナット１５を用いてスイッチを操作パネルであるフレーム１４に固定することが可能である。本体１２はスイッチの本体となる。内部に電気的な切り替え制御を行うスイッチなどの電気部品を内蔵する。ネジ部構造体１１と本体１２とは圧入、はめこみ、溶接、接着、焼き嵌め等、様々な方法で接合されている。ナット１３は、ネジ部構造体１１をフレーム１４に固定する際に用いる。フレーム１４は機器の操作パネルを構成する部材であり、このフレーム１４に各種スイッチや表示ランプ等が取り付けられ、ユーザとのインターフェイスを行う。ネジ部構造体１１と本体１２には貫通穴が開いており、ここにトグルスイッチの電気回路部や表示用ランプなどが組み込まれる構造となっている。第２のナット１５は、ネジ部構造体１１と本体１２の接合部に近い位置まで、ネジ部構造体１１のネジ部分に締め込まれている。つまりこの第２のナット１５は本体１２には接していないことになる。このナット１３と第２のナット１５によってフレーム１４が挟み込まれることで、スイッチがフレーム１４に固定される構造となる。
【００１１】
以上のように構成された部品固定方法について、その作用を説明する。
【００１２】
従来構造では図５のように、ネジ部構造体１１１をフレーム１１４の穴に挿入し、ナット１１３を締め込んでこのナット１１３だけで固定していたが、このような構造だと前述したように締め付けトルクが部品接合部にそのまま印加されてしまう。そこで、本発明の実施の形態１における部品取付け方法では、フレーム１４と本体１２との間に第２のナット１５を追加して、最初にネジ部構造体１１の外周ネジ部分に第２のナット１５を取り付ける。その際、第２のナット１５による締め付け応力がネジ部構造体１１と本体１２との接合部に印加されるのを防ぐため、第２のナット１５は本体１２に接触しないよう少し距離を置いて取り付ける。その上からフレーム１４を装着し、最後にナット１３を取り付けて工具等で締め付ける。ナット１３を締め付けた際にナット１３とフレーム１４にかかる応力は、すべて第２のナット１５とネジ部構造体１１との接触部であるネジ部分が受け止めることになり、ネジ部構造体１１と本体１２との接合部に応力がかかることがなく、接合部の破損を防止することができる。
【００１３】
このように、本発明の実施の形態１における部品固定方法は、接合部の有する接合強度以上のトルクでナット１３を締め付けることが可能となり、ネジ部構造体１１と本体１２とを組み合わせた図１のような部品をフレーム１４に取り付ける際にも、特別な工具や装置を必要とせず、また大幅なコストアップなしに、ナット締め付けトルクによる接合部の破損を防止しながら、十分な締め付け強度で部品を確実に取り付けることが可能となる部品固定方法を提供することが出来る。
【００１４】
（実施の形態２）
図２は本発明の実施の形態２における部品固定方法の構成を示す部品断面図である。以下、本実施の形態２において、本発明の構成と作用を具体的に説明する。
【００１５】
図２において、本発明の実施の形態２の部品固定方法は、本体２２と、ナット２３と、フレーム２４と、第２のナット２５とで行われる。本体２２はスイッチ本体であり、一部は円筒形状をしており、その外周部にネジ山が刻んであり、このネジ山とナット２３および第２のナット２５を用いて本体２を操作パネルであるフレーム２４に固定することが可能である。また本体２２は内部に電気的な切り替え制御を行うスイッチなどの電気部品を内蔵する。ナット２３は、本体２２をフレーム２４に固定する際に用いる。フレーム２４は機器の操作パネルを構成する部材であり、このフレーム４に各種スイッチや表示ランプ等が取り付けられ、ユーザとのインターフェイスを行う。第２のナット２５は、本体２２のネジ部分の端の位置であるネジ終端部付近まで締め込まれている。つまりこの第２のナット２５は本体２２のネジ終端部には接していないことになる。このナット２３と第２のナット２５によってフレーム２４が挟み込まれることで、本体２２がフレーム２４に固定される構造となる。
【００１６】
以上のように構成された部品固定方法について、その作用を説明する。
【００１７】
実施の形態１では、スイッチ等の部品がフレーム１４に取り付けるネジ山を有するネジ部構造体１１とスイッチ部分を有する本体１２との接合部品であったが、実施の形態２では本体２２はこれらが一体構成となった部品であり、その一部分にネジ山を持つ円筒形の構造を有する。
【００１８】
図６は従来技術の部品固定方法２の構成を示す部品断面図である。この図で示すように、従来技術での部品固定方法としては、フレーム１２４の穴に本体１２２のネジ山部分を奥まで挿入し、本体１２２のネジ山終端のエッジをフレーム１２４に接触させて固定してから、更にその上からナット１２３を締め込んで固定するという方法である。
【００１９】
この場合、本体１２２をフレーム１２４に固定する際に、スパナ等の工具を用いてナット１２３を必要以上のトルクで締め付けた場合、本体１２２もしくはフレーム１２４が破損する場合がある。図７に従来技術の部品固定方法２による部品破損状況の説明図を示す。図７に示すようにナット１２３の締め付けトルクａがフレーム１２４を押し込む方向に印加され、フレーム１２４が本体１２２を押し出すことにより、反作用として本体１２２はフレーム１２４に対してｂの方向に応力を加えることとなる。そして、本体１２２とフレーム１２４との接触部に過大な力が加わり、本体１２２もしくはフレーム１２４のどちらかの材質の強度よりも接合部印加応力が上回った場合、図７で示すように本体２もしくはフレーム１２４のどちらか、または両方が破損してしまう場合がある。
【００２０】
そこで実施の形態２では、図２で示すように、実施の形態１と同様に、フレーム２４をナット２３と第２のナット２５とで挟み込んで固定することを特徴としている。実施の形態１はナット締め付けトルクによるネジ部構造体１１と本体１２との接合部が分離、破損してしまうのを防止することが目的であったが、実施の形態２ではナット締め付けトルクによる本体２２とフレーム２４との接触部の変形や破損を防止するところに違いがあるが、構成要素や取り付け方法、部品の破損を防止する効果という点では同一である。
【００２１】
このように、本発明の実施の形態２における部品固定方法は、従来では構成部材が破損していた締め付けトルクを上回る強度のトルクでナット２３を締め付けることが可能となり、本体２２のエッジがフレーム２４と接触することで取り付けるような構成であっても、特別な工具や装置を必要とせず、また大幅なコストアップなしに、ナット締め付けトルクによる構成部材の破損を防止しながら、十分な締め付け強度で部品を確実に取り付けることが可能となる部品固定方法を提供することが出来る。
【００２２】
（実施の形態３）
図３は本発明の実施の形態３における部品固定方法の構成を示す部品断面図である。以下、本実施の形態３において、本発明の構成と作用を具体的に説明する。
【００２３】
図３において、本発明の実施の形態３の部品固定方法は、本体３２と、ナット３３と、フレーム３４とで行われる。本体３２はスイッチ本体であり、一部は円筒形状をしており、その外周部にネジ山が刻んであり、このネジ山とナット３３を用いて本体３２を操作パネルであるフレーム３４に固定することが可能である。また本体３２は内部に電気的な切り替え制御を行うスイッチなどの電気部品を内蔵する。ナット３３は、本体３２をフレーム３４に固定する際に用いる。フレーム３４は機器の操作パネルを構成する部材であり、このフレーム３４に各種スイッチや表示ランプ等が取り付けられ、ユーザとのインターフェイスを行う。このフレーム３４には本体３２のネジ山と噛合うネジ山が内側に設けられた穴を有している。本体３２はフレーム３４が本体３２のネジ山部分の端の位置であるネジ終端部付近まで位置するようにフレーム３４のネジ穴に締め込まれている。つまりこの本体３２はフレーム３４には接していないことになる。そしてフレーム３４の上からナット３３が同様にねじ込まれ、ナット３３を締め込むことで、本体３２がフレーム３４に固定される構造となる。
【００２４】
以上のように構成された部品固定方法について、その作用を説明する。
【００２５】
図８は従来技術の部品固定方法３の構成を示す部品断面図である。この図で示すように、従来技術での部品固定方法としては、フレーム１３４のネジ穴に本体１３２のネジ山部分を奥までねじ込み、本体１３２のネジ山終端のエッジがフレーム１３４に接触して停止するまで本体１３２をねじ込んで固定するという方法である。
【００２６】
この場合、本体１３２をフレーム１３４にねじ込む際に、スパナ等の工具を用いて本体１３２を必要以上のトルクで締め付けた場合、本体１３２もしくはフレーム１３４が破損する場合がある。図９に従来技術の部品固定方法３による部品破損状況の説明図を示す。図９に示すように本体１３２のねじ込みトルクｂがフレーム１３４を押し込む方向に印加され、反作用としてフレーム１３４は本体１３２に対してａの方向に応力を加えることとなる。そして、本体１３２とフレーム１３４との接触部に過大な力が加わり、本体１３２もしくはフレーム１３４のどちらかの材質の強度よりも接合部印加応力が上回った場合、図９で示すように本体１３２もしくはフレーム１３４のどちらか、または両方が破損してしまう場合がある。
【００２７】
そこで本発明の実施の形態３では、図３で示すように本体３２のフレーム３４への固定を、本体３２のネジ山部分だけでなく、ナット３３を併用して本体３２を固定することを特徴としている。本体３２のネジ山部分の上で、フレーム３４を締め込むことによる応力と、ナット３３を締め込むことによる応力は、ナット３３とフレーム３４との接触面で吸収され、本体３２とフレーム３４が接触して破損することがなく、また同時に本体３２のフレーム３４への固定を確実に行うことが可能となる。
【００２８】
このように、本発明の部品固定方法は、従来では本体１３２もしくはフレーム１３４が破損していた本体１３２のねじ込みトルクを上回る強度のトルクでナット３３を締め付けることが可能となり、本体３２のエッジがフレーム３４と接触することで取り付けるような構成であっても、特別な工具や装置を必要とせず、また大幅なコストアップなしに、ナット締め付けトルクによる構成部材の破損を防止しながら、十分な締め付け強度で部品を確実に取り付けることが可能となる部品固定方法を提供することが出来る。
【００２９】
なお、実施の形態１から３では制御機器の操作を行うための操作スイッチについて説明したが、これは同様の構造を持つものであれば、電子機器、機構部品などその種別を問わず、同様の効果を得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
本発明の部品固定方法は、複数部品を接合したような構造を持つ部品を機構部材に固定する際に、固定用ナットの過度なトルクでの締め付けによる接合部の破損が発生することなく、確実に部品を取り付けることが可能な部品固定方法に関するものである。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の実施の形態１における部品固定方法の構成を示す部品断面図
【図２】本発明の実施の形態２における部品固定方法の構成を示す部品断面図
【図３】本発明の実施の形態３における部品固定方法の構成を示す部品断面図
【図４】従来技術の部品固定方法１の構成を示す部品断面図
【図５】従来技術の部品固定方法１による部品破損状況の説明図
【図６】従来技術の部品固定方法２の構成を示す部品断面図
【図７】従来技術の部品固定方法２による部品破損状況の説明図
【図８】従来技術の部品固定方法３の構成を示す部品断面図
【図９】従来技術の部品固定方法３による部品破損状況の説明図
【符号の説明】
【００３２】
１１    ネジ部構造体
１２、２２、３２    本体
１３、２３、３３    ナット
１４、２４、３４    フレーム
１５、２５    第２のナット
【図１】
2009041646.tif 000003
【図２】
2009041646.tif 000004
【図３】
2009041646.tif 000005
【図４】
2009041646.tif 000006
【図５】
2009041646.tif 000007
【図６】
2009041646.tif 000008
【図７】
2009041646.tif 000009
【図８】
2009041646.tif 000010
【図９】
2009041646.tif 000011