スナップ フィット設計 101:スナップ フィット ジョイントの基本、種類、ベスト プラクティス

最近製品のアイデアを思いつきましたか、それとも特別な要件を持つ部品を製造する必要がありますか?もしそうなら、製造コストを削減し、美学と組み立ての容易さを向上させながら、高品質の部品を作成しようとしている可能性があります.これらの実現に役立つ重要な設計機能の 1 つは、スナップ フィット ジョイントです。

ただし、一見単純に見えますが、見た目以上にスナップ フィット ジョイントには多くの機能があります。たとえば、いくつかのタイプのスナップ フィット ジョイントがあり、それぞれが異なる製品設計シナリオに適しています。さらに、スナップ フィット ジョイントを設計する際に遵守しなければならない重要な設計上のヒントがいくつかあります。

この記事では、これらすべてとそれ以上について説明します。簡単に製造できるようにスナップ フィットを設計し、コストのかかるミスを回避したい場合は、この記事が役立ちます!

スナップフィットとは?

スナップ フィットとは、以下に示すように、組み立て中に変形して別の部品と嵌合する小さな突起 (フック、ビード、またはヘッドの形をしたもの) です。

図 1:スナップ フィット
出典:ウィキメディア コモンズ

オス パーツがたわみ、メス パーツの溝の内側に入り、アセンブリを形成する様子に注目してください。シンプルな設計により、ジョイントのフレックス部分（またはオス部分）に小さな力を加えるだけでアセンブリを作成できます。同様に、溶接などの従来の接合方法とは異なり、スナップ フィット ジョイントの分解は部品を損傷することなく非常に簡単です。

スナップフィット ジョイントの一般的なタイプ

#1 カンチレバー スナップフィット ジョイント

カンチレバー スナップ フィット ジョイントは、最も一般的なタイプのスナップ フィット ジョイントです。その名前が示すように、カンチレバー スナップ フィット ジョイントは、カンチレバー ビームとオス部分のテーパー フックを備えています。このフックはメス部分の開口部に滑り込み、後ろに曲がってジョイントを所定の位置にロックします.

図 2:カンチレバー スナップ フィット ジョイント

カンチレバー スナップ フィット ジョイントは、簡単に分離する必要がある製品ケーシングの 2 つの類似した半分を組み立てるのに理想的です。たとえば、コントロール パネル モジュールやプラスチック製品のケーシングなどに使用されています。

#2 環状スナップフィット ジョイント

環状スナップ フィット ジョイントは、通常、対称的な円形部品または円筒形状の部品を結合するために使用されます。これらのジョイントは、オス コンポーネントの周囲に隆起 (または隆起) があり、チューブ形状のメス コンポーネントの溝と干渉 (および嵌合) します。

図 3:環状スナップ フィット ジョイント

環状のスナップ フィット ジョイントは、スナップ式キャップ付きのペンやボトル、プラスチック容器、ランプ ハウジングを組み立てるのに便利です。ただし、これらのジョイントは、カンチレバー スナップ フィット ジョイントよりも設計がはるかに困難です。たとえば、環状スナップ フィット ジョイントを備えた製品をスナップするのに必要な力は、経験豊富なエンジニアや技術者の助けなしでは計算 (または予測) するのが困難です。

#3 トーション スナップフィット ジョイント

ねじりスナップ フィット ジョイントは、カンチレバー スナップ フィット ジョイントと非常によく似ています。ただし、カンチレバー スナップ フィット ジョイントとは異なり、ねじりスナップ フィット ジョイントはバネ力に依存して 2​​ つのコンポーネントを結合します。たとえば、ねじりスナップ フィット ジョイントは、組み立てるコンポーネントの 1 つにバネ仕掛けのレバーを備えています。このレバーは、はめ合いパーツを互いに押し付けると所定の位置にパチンとはまります。ヒンジ付きの蓋をコンテナに固定するのに最適です。

図 4:トーション スナップ フィット

スナップフィット ジョイントの設計方法:3 つの重要なヒント

#1 カンチレバーの付け根の鋭い角を避ける

鋭い角は、カンチレバーの根元にほとんどの負荷 (または応力) が集中するため、カンチレバー スナップ フィット ジョイントの失敗の主な原因です。一流の製品設計者は、以下に示すように、カンチレバーの基部にフィレットを含めることで応力集中を軽減しています。

図 5:カンチレバーの基部にフィレットを含める

これらのフィレットは、応力をより広い領域に分散するのに役立ち、破損の可能性を減らします。カンチレバー スナップ フィット ジョイントでフィレットを最大限に活用するには、フィレット半径がカンチレバーの厚さの少なくとも 0.5 倍であることを確認する必要があります。

#2 スナップ フィットのテーパー

カンチレバーのベースにフィレットを含めるだけでは不十分です。一流の製品設計者は、下の図に示すように、カンチレバーの全長にもテーパーを付けています。

図 6:カンチレバーの全長にテーパーを付ける

これは、断面積が一定のスナップ フィット設計では、ひずみ分布が不均一になるためです。その結果、テーパー設計と比較して、動作中に故障する傾向があります。さらに、先細りのデザインは使用する材料が少ないため、材料費と製造コストを大幅に削減できます。

#3 クリップ (またはフック) の幅を広げる

一流の製品設計者は、幅が 5 mm 以上になるようにスナップ フィット ジョイントを設計します。幅の広いクリップ (またはフック) を備えたスナップフィット設計は、一般的に強くて硬いため、高い耐荷重能力を必要とするアプリケーションに最適です.

図 7:クリップの幅を広げる

スナップ フィット ジョイントの設計と製造:Gensun がお手伝いします

スナップ フィット ジョイントは、特定の用途向けに正しく設計および製造されている限り、優れた製品の美学、組み立て、および強度を実現するのに役立ちます。したがって、製品設計および開発プロジェクトの成功は、あなたと製造業者次第です。

Gensun Precision Machining は、アジア全域で製造サービスを提供する大手プロバイダーです。当社は 20 年近く事業を展開しており、さまざまな業界のお客様に高品質の製造サービスを提供しています。 CNC 機械加工、射出成形、3D 印刷などの最先端のプロセスを利用して、高品質のスナップフィット ジョイントと製品を作成しています。

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