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スナップフィットは、通常はプラスチック製の柔軟な部品を取り付け、部品の連結部品を押し合わせて最終製品を形成する組み立て方法です。[1]スナップフィットには、片持ち式、ねじり式、環状式など、さまざまなバリエーションがあります。一体型取り付け機能としてのスナップフィットは、釘やネジを使用した組み立ての代替手段であり、スピードと緩み部品がないという利点があります。スナップフィットコネクタは、電池室の蓋、スナップファスナー、ペンなどの日常的な製品に使用されています。
歴史
スナップ留めコネクタは何千年も前から使われてきました。最初のものは金属製でした。発見された最も古いスナップ留め具のいくつかは、戦国時代後期の兵士を描いた中国の兵馬俑に見られるスナップ留め具、またはボタンです。金属製のスナップ留め具、スプリング クリップ、およびその他のスナップ型コネクタは、今日でも広く使用されています。
成形プラスチックなどの柔軟で弾力性のある新しい素材や新しい製造プロセスの開発により、これらのタイプのコネクタの新しいバリエーションが数多く発明され、一般的にスナップフィットと呼ばれています。これらは、携帯電話、ラップトップ、鍵、その他の家庭用機器に使用されています。エンジニアはこれらのスナップフィットを研究および開発し、コンポーネントに許容されるたわみの量、許容されるトルクの量、および取り外すために許容できるスペースの量に関する公式を作成しました。[2]
生産
部品の型を作り、熱い液体プラスチックを型に流し込みます。型には部品の形状とスナップ部品が組み込まれています。しかし、型の冷却が終了したときに製品が収縮し、取り付け部品に誤差が生じるという大きなリスクがあります。
スナップフィット設計の構築には、ネジや釘の組み立てよりも精密なエンジニアリングが必要であり、多くの場合、より高価です。スナップフィットを作成する場合、製造者は組み立て時に部品のどこに応力がかかるかを判断する必要があります。そうしないと、組み立て中に部品が壊れてしまいます。[3]製造コストが高いのは、強力なスナップフィットを作成するために必要な計算量と精度によるものです。[2] [4]もう1つの理由は、金型の作成です。金型は、製品に部品を統合するのに時間がかかります。[5]
デザイン
スナップフィットのデザインによって、その用途が決まります。スナップフィットには、環状、片持ち、ねじりの3つの主なタイプがあります。ほとんどのスナップフィットジョイントは、突出したエッジとスナップインエリアの共通のデザインを備えています。[5]スナップフィットの具体的な名前は通常、使用する応力やひずみの種類にちなんで付けられます。ねじりスナップフィットは、トルクを使用して部品を所定の位置に保持します。
環状
環状スナップフィットは、フープストレインを利用して所定の位置に保持します。フープストレインとは、より弾性のある部品をより剛性のある部品に押し付けると、その部品の円周が拡張することです。ほとんどの場合、デザインは円形です。一般的な例としては、ペンのキャップ、ボールとソケットのジョイント、スナップファスナー、一部のウォーターボトルのキャップなどがあります。このタイプのスナップフィットは複数回使用できます。ただし、頻繁に使用すると永久歪みが発生し、ジョイントが緩む可能性があります。[6]
カンチレバー
カンチレバースナップフィットは、3つの中で最も一般的に使用されるスナップフィットです。[ 6] [7]カンチレバー設計は、複数回使用または永久的に使用できます。複数回使用スナップフィットには通常、スナップフィットを解除するために押すレバーまたはピンがあります。ただし、永久スナップフィットにはレバーもピンもありません。永久スナップフィットを解除しようとすると、部品が破損する可能性があります。
スナップフィットを解除できる場合の潜在的な問題として、スナップフィットが破損点を超えて過度に延長されることがあります。解決策として、スナップフィットが破損するのを防ぐストッパーが一部の部品に付いています。よくある例としては、バッテリー コンパートメントの蓋があります。
ねじり
カンチレバー スナップ フィットと同様に、ねじりスナップ フィットでは、ピース B の突出端を挿入領域から押しのけるか、またはそらす必要があります。次に、ピース A を突出端の間にスライドさせて、必要な距離に達するまで押し込みます。次に、ピース B の端を解放し、ピース A を所定の位置に保持します。この説明でのスナップ フィットは、ピース B の突出端です。これらのタイプのスナップ フィットにはスプリングが付いている場合があり、作動すると、ロックされたピースが解放されて作動します。[6]
参考文献
- ^ クリストファー M. シュリック (2009 年 10 月 3 日)。産業工学と人間工学: ビジョン、コンセプト、方法、ツール ホルガー・ルチャック教授を讃えるフェストシュリフト。シュプリンガーのサイエンス＆ビジネスメディア。 597ページ–。ISBN 978-3-642-01293-8。
- ^ ab Henry W. Stoll (1999年6月1日)。製品設計の方法と実践。CRC Press。pp. 172– 。ISBN 978-0-8247-7565-0。
- ^ ドナルド・ロサト（2013年4月18日）。プラスチックと複合材料を使ったデザイン：ハンドブック。シュプリンガー・サイエンス＆ビジネス・メディア。pp. 345– 。ISBN 978-1-4615-9723-0。
- ^ Michael J. Troughton (2008 年 10 月 17 日)。プラスチック接合ハンドブック: 実用ガイド。ウィリアム アンドリュー。pp. 188– 。ISBN 978-0-8155-1976-8。
- ^ ab Spahr, Tim (1991 年 11 月)。「組み立てと分解のためのスナップフィットジョイント」。
{{cite journal}}:ジャーナルを引用するには|journal=(ヘルプ)が必要です - ^ abc Tres, Paul. 「Snap Fit Design」。2012年1月25日時点のオリジナルよりアーカイブ。
- ^ Robert W. Messler (2004)。「材料と構造の接合：実用的なプロセスから実現技術まで」Butterworth-Heinemann。pp. 97– 。ISBN 978-0-7506-7757-8。
- 「スナップフィットデザイン」（ペンシルベニア州立大学ベアレンドカレッジ（米国ペンシルベニア州エリー）、2003年）Wayback Machine で入手可能
- Suri, Gaurav および Anthony F. Luscher。「スナップフィット解析における構造抽象化」。Journal of Mechanical Design 122.4 (2000): 395–403。
- Genc、Suat、Robert W. Messler Jr.、Gary A. Gabriele。「一体型スナップフィットアタッチメント設計への体系的アプローチ」Research in Engineering Design 10.2 (1998): 84–93。
- スパー、ティム。「組み立てと分解のためのスナップフィット」(1991)
- Paul R. Bonenberger (2005 年 1 月 1 日)。『初めてのスナップフィット ハンドブック: プラスチック部品のアタッチメントの作成と管理』Hanser。ISBN 978-1-56990-388-9。
- Bayer Material Science、「プラスチック用スナップフィットジョイント：設計ガイド」、米国ペンシルベニア州ピッツバーグ：2013 年。入手先：MIT（米国マサチューセッツ州ケンブリッジ）
さらに読む
- CS Lee、A. Dubin、E. Jones (1987 年 5 月 4 日)、会議議事録、プラスチック技術者協会 1987 年技術論文集、912 ～ 917 ページ、「熱可塑性プラスチック スナップ フィット設計に適用されたショート カンチレバー ビームのたわみ解析」、SPE、ブルックフィールド センター、コネチカット州、請求番号: S42700/880310
- C. Lee、A. Dubin (1988 年 4 月 18 日)、会議議事録、プラスチック技術者協会 1988 年技術論文集、pp. 1564–1566、「新しいスナップフィット設計式」、SPE Brookfield、CT、請求番号 S42700/882018