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機構部品を設計する

製品を設計するとき、現在ではCADを使って、2次元(2D)、3次元(3D)で作図を検討していますが、実際の図面・承認図などとして表示するときは、投影法を使った2次元で表現するのが一般的です。

第三角(図)法

第三角法は、下の図に示すように、正面図(a)を基準としていて、平面図(b)は上側に、下面図(e)は下側に、左側面図(c)は左側に、右側面図(d)は右側に、背面図(f)は都合によって最左側または際右側にそれぞれそれぞれ配置します。
すなわち、見た面を見た側の投影面に反射させて見た側の投影面に投影します。

大文字A~Fですが、形・図面が第三角法で描いてあることを示す記号で、図面の表題欄またはその近くに示されます。
第三角法は、我が国をはじめ各国で広く用いられています。

公差等級と基本公差

標準化された寸法公差の代表的なものとしては、従来からIT基本公差があります。
この公差は、1986年にJIS B 0401の改正によって、単に基本公差(standard tolerance)と呼ぶことになり、通常公差等級(standard tolerance grade)IT1からIT18に対して、それぞれ基本公差が定められています。
またIT01およびIT0の基本公差の数値は、その頻度が少ないという理由で基本公差の表から分離されただけなので、従来どおり使用できます。

SIMOTECにおけるヒンジ設計時の規格概要例

SIMOTECグループにおける製品規格規定の一例として、以下に、複写機開閉蓋で使用するヒンジ設計時の規定例を挙げます。

適用範囲と設計要点


右図のような製品における開閉蓋の構成部品として、設計されるヒンジ機構に適用する。
①ADFヒンジ
②軽量ヒンジ
③チルトヒンジ
④XASSY
  (※ヒンジの種類については別ページ「SIMOTECにおけるヒンジ区分」に別途詳細を掲載しています。)

・蓋の開閉はスムーズに、10~60度(OEMで要求は変化)の間でフリーストップにすること。

・蓋の閉塞時はペーパーからブックまで使用可能とするため、リフトアップ機能の要求がある時はブックの厚さに対応できること。

・ヒンジ機構は蓋ユニットの重心が中心にないため、蓋の機能及び重量バランスに合わせて左右ヒンジ設計を行う。

・開閉時の感触は開くとき(持上げ)軽く、閉めるとき適度に重くを原則に、最後でバウンド、揺れないこと。

スペック策定例


①開閉角度:60度で一旦クリックストップ
②フリーストップ範囲:10~60度
③浮きのないこと:h=0mm
④その他要求に応じて
仕様評価項目 測定定義 規格値 実測値 関係略図
蓋の寸法
蓋の重量
蓋のバランス
特になし
6~12㎏
5:1(重心バランス)




8㎏
5:1
個別要求仕様に対応
①停止下限(フリーストップ範囲) Y1 60° クリック位置から加工させた時の最終停止位置
*自由落下開始位置
開→閉 閉→開
20°以下 11°
②停止位置 Y2 ユニット閉状態から上昇させた時のクリック位置 60°±8° 60°
③最大開角度 Y3 θ=60~90°まではサービス時開くこと 90°±5° 90°
④接地性 Y4 閉時のコンタクトガラスとADFスペーサとの隙間(左右) 0.5㎜以下 ダミー厚板
0㎜
⑤ユニット操作性 P10 ユニット閉状態から10㎜まで上昇させてUPする時の操作力 25N以下 15N
⑥ユニット途中操作 P150 コンタクトガラスから150㎜まで上昇させてからUPする時の操作力 15N以下 5N
⑦通常中折れ PN 通常開閉動作における中折θ=0~50°でブックなしの時は中折しないこと 無きこと OK
⑧ブック回避
中折力
Ph ブック原稿コピー時の中折操作力(リフトUP力)ブック位置(h=30㎜ d=100㎜) 30N以下 20~30N
⑨動作異音 開閉動作時の異音 無きこと OK
⑩耐久性 ①~⑫の仕様値が20万回を超えて大幅に変化しないこと 変化15%以内 OK
このように適用範囲と設計要点を精査、使用項目をひとつひとつ列挙し、機構部品(この例の場合はヒンジ)の設計を進めてゆきます。

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