特開2018-201393(P2018-201393A)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2015.5.11 β版

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特開2018-201393透明板の取り付け構造体及び透明板の取り付け方法
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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】特開2018-201393(P2018-201393A)
(43)【公開日】2018年12月27日
(54)【発明の名称】透明板の取り付け構造体及び透明板の取り付け方法
(51)【国際特許分類】
   A01G 9/14 20060101AFI20181130BHJP
   H04N 1/028 20060101ALI20181130BHJP
   E04B 2/56 20060101ALN20181130BHJP
【FI】
   A01G9/14 U
   H04N1/028 Z
   E04B2/56 604H
【審査請求】未請求
【請求項の数】12
【出願形態】OL
【全頁数】18
(21)【出願番号】特願2017-109896(P2017-109896)
(22)【出願日】2017年6月2日
(71)【出願人】
【識別番号】000006013
【氏名又は名称】三菱電機株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100095407
【弁理士】
【氏名又は名称】木村 満
(74)【代理人】
【識別番号】100131152
【弁理士】
【氏名又は名称】八島 耕司
(74)【代理人】
【識別番号】100147924
【弁理士】
【氏名又は名称】美恵 英樹
(72)【発明者】
【氏名】佐藤 正男
(72)【発明者】
【氏名】仁木 雄大
(72)【発明者】
【氏名】宮内 辰徳
(72)【発明者】
【氏名】横堀 慎一
【テーマコード(参考)】
2B029
2E002
5C051
【Fターム(参考)】
2B029BB02
2B029BB15
2B029DB01
2B029DB03
2B029EA01
2E002FB09
5C051AA01
5C051BA02
5C051DA02
5C051DB01
5C051DB21
5C051DC04
5C051DC07
5C051DD02
(57)【要約】
【課題】透明板が外れにくく、かつ剛性が低下しにくい、透明板の取り付け構造体を提供する。
【解決手段】取り付け構造体1Aは、透明板2、3の一方の面側から透明板2、3の端部を支持する支持部材4と、透明板2、3の他方の面側から透明板2、3の端部を覆って保持する保持部材5と、支持部材4と保持部材5とを締結するネジ6と、を備える。保持部材5には、透明板2、3を覆う側に、透明板2、3を接着する第一接着材を充填するための第一接着材充填溝が形成されている。
【選択図】図1
【特許請求の範囲】
【請求項1】
透明板の一方の面側から該透明板の端部を支持する支持部材と、
前記透明板の他方の面側から前記透明板の前記端部を覆って保持する保持部材と、
前記支持部材と前記保持部材とを締結する締結部材と、
を備え、
前記保持部材には、前記透明板を覆う側に、前記透明板を接着する第一接着材を充填するための第一接着材充填溝が形成されている、
透明板の取り付け構造体。
【請求項2】
前記保持部材には、前記第一接着材を前記第一接着材充填溝に注入するための、前記透明板を覆う側と反対側から前記第一接着材充填溝へ貫通する第一接着材注入孔が形成されている、
請求項1に記載の透明板の取り付け構造体。
【請求項3】
前記第一接着材充填溝の一端には、前記第一接着材注入孔が形成され、
前記第一接着材充填溝の他端には、前記第一接着材が前記第一接着材注入孔に注入された場合に、前記第一接着材が前記第一接着材充填溝の前記他端まで充填されたことを確認するための確認孔が形成されている、
請求項2に記載の透明板の取り付け構造体。
【請求項4】
前記支持部材には、前記透明板を支持する側に、前記透明板を接着する第二接着材を充填するための第二接着材充填溝が形成されている、
請求項1から3の何れか1項に記載の透明板の取り付け構造体。
【請求項5】
前記支持部材は、フレーム部と、該フレーム部から延在し、前記透明板の前記端部を支える第一透明板支え部と、を有し、
前記保持部材は、前記フレーム部と当接するベース部と、前記ベース部から延在して前記透明板の前記端部を覆うと共に、前記第一接着材充填溝が形成された第一透明板押さえ部と、を有し、
前記締結部材は、前記フレーム部と前記ベース部とを締結している、
請求項1から4の何れか1項に記載の透明板の取り付け構造体。
【請求項6】
前記支持部材は、前記フレーム部から前記第一透明板支え部と反対側に延在し、前記透明板とは別の透明板の端部を支える第二透明板支え部を有し、
前記保持部材は、前記ベース部から前記第一透明板押さえ部と反対側に延在して前記別の透明板の前記端部を覆って保持すると共に、前記第一接着材充填溝が形成された第二透明板押さえ部を有する、
請求項5に記載の透明板の取り付け構造体。
【請求項7】
前記フレーム部は、前記第一透明板支え部と離間して、前記透明板の前記端部との間に空間を有し、
前記第一接着材充填溝は、前記空間と連続する、
請求項5又は6に記載の透明板の取り付け構造体。
【請求項8】
前記保持部材は、前記ベース部と前記第一透明板押さえ部との間に形成され、前記ベース部から立ち上がった立壁を有し、
前記第一透明板押さえ部と前記立壁は、断面逆L字状に形成されている、
請求項5から7の何れか1項に記載の透明板の取り付け構造体。
【請求項9】
前記第一接着材は、硬化した状態で前記保持部材よりも可撓性が高い、
請求項1から8の何れか1項に記載の透明板の取り付け構造体。
【請求項10】
透明板の端部を支持するための支持部材と、
前記透明板を接着する第一接着材を充填するための第一接着材充填溝及び、前記第一接着材充填溝に前記第一接着材を注入するための第一接着材注入孔が形成された、前記透明板の前記端部を覆って保持するための保持部材と、
前記支持部材と前記保持部材とを締結するための締結部材と、
を備える取り付け構造体に前記透明板を取り付ける透明板の取り付け方法であって、
前記透明板の端部を前記支持部材に載置する工程と、
前記支持部材に載置された前記透明板に、前記保持部材を、前記第一接着材充填溝の開口を向けた状態で、前記透明板の前記端部に被せる工程と、
前記第一接着材を前記第一接着材注入孔に注入して、前記第一接着材を前記第一接着材充填溝に充填する工程と、
前記第一接着材充填溝に前記第一接着材が充填された前記保持部材と前記支持部材を前記締結部材で締結する工程と、
を備える透明板の取り付け方法。
【請求項11】
前記第一接着材充填溝の一端には、前記第一接着材注入孔が形成され、
前記第一接着材充填溝の他端には、前記保持部材を貫通し、前記第一接着材の有無を確認するための確認孔が形成され、
前記第一接着材を前記第一接着材充填溝に充填する工程では、前記確認孔内に、前記第一接着材が入りこむまで、前記第一接着材を前記第一接着材注入孔に注入する、
請求項10に記載の透明板の取り付け方法。
【請求項12】
前記第一接着材を前記第一接着材充填溝に充填する工程では、前記透明板の、前記保持部材が覆っていない部分に、治具を押し当てると共に、前記治具を前記保持部材に隣接させた状態で、前記第一接着材を前記第一接着材注入孔に注入する、
請求項10又は11に記載の透明板の取り付け方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は透明板の取り付け構造体及び透明板の取り付け方法に関する。
【背景技術】
【0002】
透明板の取り付け構造体には、透明板の端部を挟み込んで透明板を保持するものがある。
【0003】
例えば、特許文献1には、透明板の下面側から透明板の端部を支持する支持部材と、その透明板の端部を透明板の上面側から覆って保持する保持部材と、支持部材と保持部材とを締結するネジと、を備える透明板の取り付け構造体が開示されている。特許文献1に記載の取り付け構造体では、水の浸入を防ぐために、保持部材の端部と、透明板の上面の、保持部材に隣接する部分と、を樹脂系のシーラントで覆っている。
【0004】
また、特許文献2には、透明板が嵌め込まれる凹溝が内周側に形成された、フレーム状の取り付け構造体が開示されている。特許文献2に記載の取り付け構造体では、取り付け構造体が風、地震等の外力で変形した場合に、透明板に応力が集中することを防止するため、凹溝内に樹脂系のスペーサが装着されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開平9−252657号公報
【特許文献2】特開2007−198017号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
特許文献1に記載の透明板の取り付け構造体では、シーラントが保持部材の端部と透明板の上面の、保持部材に隣接する部分を覆うだけなので、シーラントの接着が弱い。このため、取り付け構造体に衝撃、振動等の外力が加わった場合に、シーラントが剥がれて、ネジが緩むことがある。その結果、取り付け構造体から透明板が外れてしまうことがある。また、取り付け構造体の剛性が低下してしまうことがある。
【0007】
特許文献2に記載のフレーム状の取り付け構造体では、樹脂系のスペーサは、透明板に応力が集中することを防ぐ、緩衝材として機能するものである。このため、取り付け構造体に衝撃、振動等の外力が加わった場合に、取り付け構造体に対する透明板の位置がずれてしまうことがある。その結果、特許文献1の取り付け構造体と同様に、取り付け構造体から透明板が外れたり、取り付け構造体の剛性が低下したりすることがある。
【0008】
本発明は上記の課題を解決するためになされたもので、透明板が外れにくく、かつ剛性が低下しにくい、透明板の取り付け構造体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0009】
上記の目的を達成するため、本発明に係る透明板の取り付け構造体は、透明板の一方の面側から透明板の端部を支持する支持部材と、透明板の他方の面側から透明板の端部を覆って保持する保持部材と、支持部材と保持部材とを締結する締結部材と、を備える。保持部材には、透明板を覆う側に、透明板を接着する第一接着材を充填するための第一接着材充填溝が形成されている。
【発明の効果】
【0010】
本発明の構成によれば、保持部材に形成された第一接着材充填溝に、第一接着材が充填されて透明板が接着されるので、保持部材と透明板が強固に固定される。このため、衝撃、振動等の外力が加わって締結部材が緩んだ場合であっても、取り付け構造体から透明板が外れにくい。また、取り付け構造体の剛性が低下しにくい。
【図面の簡単な説明】
【0011】
図1】本発明の実施の形態1に係る取り付け構造体の斜視図
図2】本発明の実施の形態1に係る取り付け構造体から保持部材を外した状態の支持部材を示す斜視図
図3】本発明の実施の形態1に係る取り付け構造体が備える保持部材の正面図
図4】本発明の実施の形態1に係る取り付け構造体が備える保持部材の背面図
図5図1に示すV−V断面で、取り付け構造体を切断した場合の斜視図
図6図5に示すVI領域の拡大断面図
図7】本発明の実施の形態1に係る透明板の取り付け方法において、透明板押さえ部に形成された第一接着材注入孔に第一接着材を注入する工程を示す斜視図
図8】本発明の実施の形態1に係る透明板の取り付け方法において、第一接着材を注入した後の第一接着材の形状を示す斜視図
図9】本発明の実施の形態2に係る取り付け構造体の斜視図
図10図9に示すX−X断面の保持部材の断面図
図11図9に示すXI−XI断面で、取り付け構造体を切断した場合の斜視図
図12】本発明の実施の形態3に係る取り付け構造体の斜視図
図13図12に示すXIII−XIII断面で、取り付け構造体を切断した場合の斜視図
図14】本発明の実施の形態4に係る取り付け構造体の斜視図
図15図14に示すXV−XV断面で、取り付け構造体を切断した場合の斜視図
図16】本発明に係る取り付け構造体の変形例の断面図
【発明を実施するための形態】
【0012】
以下、本発明の実施の形態に係る透明板の取り付け構造体及び透明板の取り付け方法について図面を参照して詳細に説明する。なお、図中、同一又は同等の部分には同一の符号を付す。図に示す直交座標系XYZにおいて、透明板の取り付け構造体の左右方向がX軸、上下方向がZ軸、X軸とZ軸とに直交する方向がY軸である。以下、適宜、この座標系を引用して説明する。
【0013】
(実施の形態1)
実施の形態1に係る透明板の取り付け構造体(以下、単に取り付け構造体と称する)は、画像精度を向上させるために複数の光学センサが設けられた画像読取装置に使用される取り付け構造体である。そして、取り付けられる透明板は、画像読取装置の複数の光学センサを保護するためのガラス板である。一枚の透明板で全ての光学センサを覆うと、重量が大きくなって、画像読取装置にかかる負荷が大きくなることから、この取り付け構造体には、画像読取装置の負荷を小さくするために、二枚の透明板が取り付けられている。そして、この取り付け構造体では、剛性を高めるため、透明板を挟みこむ支持部材と保持部材をネジで固定すると共に、透明板を支持部材と保持部材に接着材で接着している。以下に図1図6を参照して取り付け構造体の構成を説明する。
【0014】
図1は、本発明の実施の形態1に係る取り付け構造体1Aの斜視図である。図2は、取り付け構造体1Aから保持部材5を外した状態の支持部材4を示す斜視図である。図3は、取り付け構造体1Aが備える保持部材5の正面図である。図4は、取り付け構造体1Aが備える保持部材5の背面図である。図5は、図1に示すV−V断面で、取り付け構造体1Aを切断した場合の斜視図である。図6は、図5に示すVI領域の拡大断面図である。なお、図1及び図5には、取り付け構造体1Aの構成ではないが、取り付け構造体1Aが画像読取装置に使用されたときの、光学センサ7の位置を参考として示している。
【0015】
取り付け構造体1Aは、図1及び図5に示すように、透明板2、3の周縁部を支持する支持部材4と、透明板2、3の周縁部を覆って保持する保持部材5と、支持部材4と保持部材5とを締結する複数のネジ6と、で構成されている。ここで、透明板2、3は、短冊状に形成されたガラス板である。
【0016】
支持部材4は、図2に示すように、透明板2、3を嵌めるため、長辺がX方向、短辺がY方向を向いた四角枠部41と、短辺中央から長辺と平行に延在して、四角枠部41の枠内空間を2つに仕切る梁部42と、四角枠部41の内壁部と梁部42の壁部とに設けられた透明板支え部43−45と、を有している。
なお、図2は、透明板2、3を取り付けた取り付け構造体1Aから保持部材5だけを外した状態を示すため、透明板支え部43−45が後述する第二接着材9で覆われている。また、透明板支え部43−45の一部に後述する第一接着材8が固着している。
【0017】
四角枠部41は、Y方向に並べられた2枚の短冊状の透明板2、3が収容可能かつその2枚の透明板2、3よりも大きい、XY平面視四角形状の枠内空間を有する。そして、その枠内空間は、上述した梁部42によって、短冊状の透明板2、3とXY平面視で相似形、かつ透明板2、3よりも大きい空間に仕切られている。そして、透明板2、3は、四角枠部41及び梁部42と離間した状態で、嵌められている。これにより、四角枠部41では、四角枠部41及び梁部42に振動、衝撃等の外力が加えられた場合に、透明板2、3に応力が加わりにくい。また、透明板2、3が破損しにくい。なお、四角枠部41は、取り付け構造体1Aが画像読取装置に使用された場合に、複数の光学センサ7が収容される筐体として機能する。
【0018】
四角枠部41の+Z面には、保持部材5を取り付けるためのネジ6が螺合するネジ孔49が複数個形成されている。一方、四角枠部41の垂直断面は、上述した枠内空間よりもXY平面視で小さい透明板2、3を嵌めるため、図5及び図6に示すように、+Z端が枠内に向かって直角に折れ曲がったYZ断面視逆L字状に形成されている。そして、その折れ曲がった部分の先端には、枠内に嵌められた透明板2、3の周縁部を支えるための、透明板支え部43が形成されている。
【0019】
透明板支え部43は、XY平面視で、図2に示すように、四角枠部41に当接した四角枠の形状に形成されている。また、透明板支え部43は、枠に垂直な垂直断面視で、図6に示すように、四角枠部41の+Z面から、透明板2、3の厚さTだけ−Z方向に配置されている。換言すると、透明板支え部43は、四角枠部41から枠内に向かって−Z方向へ下がる段差を形成している。これにより、透明板支え部43では、透明板2、3を四角枠部41の枠内に収容している。そして、透明板支え部43の枠内側の先端かつ+Z面には、嵌められた透明板2、3の端部を固定するため、第二接着材9が充填される第二接着材充填溝420が形成されている。
ここで、第二接着材9は、透明板2、3を透明板支え部43−45に接着するための材料である。第二接着材9は、透明板2、3に応力を伝えにくくするため、透明板2、3及び透明板支え部43−45よりも可撓性が高い材料であることが望ましい。
【0020】
図2に戻って、梁部42は、透明板2、3のY端面を支えるため、透明板2、3のY端面に沿って四角枠部41の枠を横断する部分である。梁部42は、図5及び図6に示すように、YZ平面断面視矩形状に形成されている。また、梁部42は、保持部材5の、後述する透明板押さえ部52を支持するため、四角枠部41よりも+Z側に延在している。そして、梁部42の−Z端の両側には、透明板2、3のY方向端部を支える、透明板支え部44、45が設けられている。
【0021】
透明板支え部44と45は、梁部42の−Z端から+Y方向、−Y方向に延在している。そして、透明板支え部44、45の+Z面は、上述した透明板支え部43の+Z面とZ方向に同じ位置に配置されている。これにより、透明板支え部44、45は、透明板2、3をXY平面に平行な状態で支えている。透明板支え部44、45の先端かつ+Z面には、四角枠部41の透明板支え部43に形成された第二接着材充填溝420と同じ形状、大きさに形成された第二接着材充填溝440、450が設けられている。透明板支え部44、45では、第二接着材充填溝440、450に充填される第二接着材9によって、透明板2、3が接着されている。
【0022】
なお、図示しないが、梁部42の透明板支え部44、45と、上述した、四角枠部41の透明板支え部43と、をあわせた全体のXY平面視の形状は、後述する透明板押さえ部52と概ね同じXY平面視形状、同じ大きさである。これにより、透明板支え部44、45は、透明板押さえ部52が覆う透明板2、3の端部と同じ部分を支えて、その同じ部分を透明板押さえ部52と挟み込んでいる。
【0023】
図1に戻って、保持部材5は、板状かつ四角枠状に形成されたベース部51と、ベース部51の枠内側に設けられ、板状に形成されると共に梁によって仕切られた四角枠状に形成された透明板押さえ部52と、で構成されている。
【0024】
ベース部51は、支持部材4の四角枠部41に接合される部分である。ベース部51は、図1に示すように、長辺がX方向に、短辺がY方向に延在している。ベース部51の長辺は、四角枠部41の長辺よりもわずかに短く、短辺は、四角枠部41の短辺と同じ長さである。そして、ベース部51は、四角枠部41の+Z側に重ね合わせられている。ベース部51のZ面には、図3及び図4に示すように、重ね合わされた四角枠部41と締結するためのネジ6を挿入するためのネジ挿入孔59が形成されている。ネジ挿入孔59は、四角枠部41に重ね合わせられたときの、四角枠部41に形成されたネジ孔49と重なる位置に形成されている。また、ベース部51の四角枠は、図5及び図6に示すように、XY平面視で四角枠部41と同じ大きさ、形状の四角形に形成されている。そして、ベース部51の枠内の内壁は、四角枠部41の枠内の内壁とZ方向に連続する。一方、ベース部51の+Z側には、ベース部51と一体的に形成された透明板押さえ部52が設けられている。
【0025】
透明板押さえ部52は、ベース部51の枠内側を覆って透明板2、3の周縁部を押さえる部分である。透明板押さえ部52は、上述したように、梁によって仕切られた四角枠状である。その梁と四角枠とをあわせた全体の形状は、図示しないが、XY平面視で、梁部42の透明板支え部44、45と四角枠部41の透明板支え部43とをあわせた全体の形状と同じ形状である。また、概ね同じ大きさである(図6に示すように、透明板支え部43とZ方向に対向する部分でY方向の長さがわずかに小さい)。そして、透明板押さえ部52は、ベース部51よりも+Z側に位置するため、ベース部51とZ方向に重なる、支持部材4の四角枠部41よりも+Z側に位置している。その結果、透明板押さえ部52と透明板2、3との間には、図6に示すように、YZ断面視で、Z方向に隙間S1が形成されている。そして、透明板押さえ部52の−Z面には、この隙間S1を埋めるため、第一接着材8が充填される第一接着材充填溝520が形成されている。
【0026】
第一接着材充填溝520は、図4に示すように、XY平面視、長円形状(換言すると角が丸められた矩形状)に形成されている。第一接着材充填溝520は、透明板押さえ部52のX方向に延在する長辺とY方向に延在する短辺とに、それらの辺に長手方向を向けて、それぞれ2つずつ形成されている。また、透明板押さえ部52の梁の部分には、X方向に長手方向を向けて、X方向に2つの第一接着材充填溝520が形成され、さらに、同方向に長手方向を向けた第一接着材充填溝520がY方向に一つずつ並列されている。すなわち、X、Y方向を行、列とした場合、第一接着材充填溝520は梁の部分に2行2列、形成されている。これらの第一接着材充填溝520は、保持部材5が支持部材4に取り付けられた状態で、図6に示すように、透明板2、3の端面の+Z側に位置する。これにより、第一接着材充填溝520では、第一接着材8が充填されると、透明板2、3の端面と、その端面に隣接する周縁部が、第一接着材8によって覆われている。
【0027】
また、第一接着材充填溝520には、図4に示すように、第一接着材8を第一接着材充填溝520に充填するため、第一接着材8が注入される第一接着材注入孔521と、注入された第一接着材8が第一接着材充填溝520に充填されていることを確認するための確認孔522と、が形成されている。
【0028】
第一接着材注入孔521と確認孔522は、図3及び図4に示すように、透明板押さえ部52の+Z面から−Z面にある第一接着材充填溝520までを貫通している。そして、第一接着材注入孔521と確認孔522は、第一接着材充填溝520の長手方向の一方の端部と、他方の端部とにそれぞれ形成されている。このような位置に第一接着材注入孔521と確認孔522が形成されることで、一方の端部にある第一接着材注入孔521から注入された第一接着材8が他方の端部まで流れ込んだことを他方の端部にある確認孔522で目視確認することができる。
【0029】
第一接着材注入孔521は、第一接着材8が注入しやすくするため、例えば、ディスペンサの先端が差し込み可能な程度の内径を有する。一方、確認孔522の内径は、目視確認するために設けられているため、第一接着材注入孔521の内径よりも小さい。なお、透明板押さえ部52の、第一接着材充填溝520と第一接着材充填溝520が隣合う箇所では、後述する第一接着材8の注入作業を容易にするため、互いの第一接着材注入孔521を隣り合わせ、互いの確認孔522を離して配置している。
【0030】
第一接着材8は、図6に示す透明板押さえ部52と透明板2、3との間の隙間S1を充填すると共に、透明板2、3を透明板押さえ部52に接着する。なお、第一接着材8は、透明板2、3及び透明板押さえ部52を形成する材料よりも可撓性が高いものが望ましい。このことは、第二接着材9でも同様である。その場合、第一接着材8が緩衝材として機能して、透明板押さえ部52に加わった外力が伝わりにくくなる。
【0031】
図1に戻って、ネジ6は、保持部材5のベース部51と、支持部材4の四角枠部41とを締結する。詳細には、ネジ6は、ベース部51に形成されたネジ挿入孔59に挿通され、四角枠部41に形成されたネジ孔49と螺合して、ベース部51と四角枠部41を締結している。取り付け構造体1Aでは、ベース部51と、四角枠部41が締結されることで、透明板2、3の周縁部を挟む透明板支え部43−45と透明板押さえ部52が互いに固定され、硬化した第一接着材8と透明板2、3が押さえられる。
【0032】
なお、上述した支持部材4、保持部材5、透明板2、3の寸法は、図6に示すように、透明板2、3のY方向の幅を幅W1とした場合に、その幅W1は、四角枠部41から梁部42までのY方向の距離D1よりも小さく、また、幅W1は、四角枠部41の透明板支え部43から梁部42の透明板支え部44(又は45)までのY方向の距離D2よりも大きい。また、幅W1は、透明板押さえ部52の四角枠と梁との間の距離D3よりも大きい。図示しないが、透明板2、3のX方向の幅の寸法も、同じ関係である。
【0033】
次に、図7及び図8を参照して、取り付け構造体1Aへの透明板2、3の取り付け方法について説明する。
【0034】
図7は、本発明の実施の形態1に係る透明板の取り付け方法において、透明板押さえ部52に形成された第一接着材注入孔521に第一接着材8を注入する工程を示す斜視図である。図8は、第一接着材8を注入した後の第一接着材8の形状を示す斜視図である。
【0035】
まず、上述した形状、大きさの透明板2、3、支持部材4、保持部材5を用意する。
なお、取り付ける透明板2、3の大きさ、重量と第一接着材8、第二接着材9の接着強度との関係を予め実験によって求め、その実験結果に基づいて、支持部材4の第二接着材充填溝420、440、450と保持部材5の第一接着材充填溝520の数、幅、深さを決定するとよい。また、支持部材4の透明板支え部43−45、保持部材5の透明板押さえ部52の幅、厚みも、その実験結果に基づいて決定するとよい。
【0036】
次に、用意した支持部材4を、透明板支え部43−45の第二接着材充填溝420、440、450の開口が+Z側に向く状態にして、その状態の第二接着材充填溝420、440、450に第二接着材9を塗布する。
【0037】
続いて、支持部材4の、四角枠部41の梁部42によって仕切られた内部空間に、用意した透明板2、3を嵌める。そして、第二接着材9が塗布された第二接着材充填溝420、440、450の+Z側に、透明板2、3を載置する。これにより、透明板2、3を透明板支え部43−45に接着する。このとき、四角枠部41、梁部42の内部空間側の壁面に、図示しない板状のスペーサ治具を差し込んだ状態で、透明板2、3を嵌めて、透明板2、3と四角枠部41、梁部42とを差し込まれたスペーサ治具の板厚だけ離間させる。その後、スペーサ治具を拭き取ることで、透明板2、3の端面と四角枠部41、梁部42との間に一定の隙間を設ける。
【0038】
透明板2、3を載置して透明板2、3を接着した後、用意した保持部材5を、透明板押さえ部52がベース部51に対して+Z側に向いた状態にし、その状態で、保持部材5のベース部51を、支持部材4の四角枠部41のZ面に重ねる。このとき、四角枠部41に形成されているネジ孔49とベース部51に形成されたネジ挿入孔59との位置を合わせる。続いて、ネジ孔49にネジ6を挿入し、ネジ6をネジ孔49に螺合させて四角枠部41とベース部51を締結する。
【0039】
四角枠部41とベース部51を締結した後、図7に示すように、保持部材5の透明板押さえ部52の枠内に、接着材位置決め治具80を差し込み、接着材位置決め治具80を透明板押さえ部52の端面に押し当てる。ここで、接着材位置決め治具80は、フッ素樹脂、例えば、テフロン(登録商標)と称されるポリテトラフルオロエチレンで表面が覆われた板状の部材である。接着材位置決め治具80は、後述する、第一接着材8を第一接着材注入孔521に注入する工程で、透明板押さえ部52の端部(図7では、透明板押さえ部52の−Y端)と透明板2、3との隙間S1から第一接着材8がはみでることを防ぐために用いる。
【0040】
続いて、透明板押さえ部52の端面に接着材位置決め治具80を押し当てた状態のまま、第一接着材注入孔521に第一接着材8を注入する。この第一接着材8の注入では、図7に示すディスペンサ81を用いる。そして、第一接着材8の注入は、確認孔522内で第一接着材8が目視確認されるまで行う。これは、確認孔522で第一接着材8が目視確認されたときには、第一接着材8が第一接着材充填溝520の一端に形成された第一接着材注入孔521から他端に形成された確認孔522まで充填されているからである。
なお、第一接着材8が第一接着材注入孔521に注入されると、第一接着材8は、第一接着材充填溝520から、透明板2、3と保持部材5の透明板押さえ部52とのZ方向の隙間S1、透明板2、3と透明板支え部43とのY方向の隙間S2へ流れ込む。そして、第一接着材8は、隙間S1と隙間S2に充填される。
【0041】
第一接着材充填溝520に第一接着材8を充填した後、第一接着材8を硬化させる。その後、図8に示すように、接着材位置決め治具80を外す。以上の第一接着材8の注入、第一接着材8の硬化を、透明板押さえ部52に形成された全ての第一接着材注入孔521について行い、透明板2、3を透明板押さえ部52に接着する。
【0042】
以上の工程により、取り付け構造体1Aが組み立てられると共に、透明板2、3が取り付け構造体1Aに取り付けられる。
【0043】
以上のように、実施の形態1に係る取り付け構造体1Aでは、保持部材5に形成された第一接着材充填溝520に第一接着材8が充填されている。第一接着材8によって透明板2、3が接着されているため、衝撃、振動等の外力が加わった結果、支持部材4と保持部材5とを締結するネジ6が緩んだ場合でも、取り付け構造体1Aから透明板2、3が外れることがない。また、取り付け構造体1Aの剛性が低下しにくい。さらに、支持部材4に形成された第二接着材充填溝420、440、450に第二接着材9が充填され、第二接着材9によって透明板2、3が接着されているので、取り付け構造体1Aから透明板2、3がより外れにくく、取り付け構造体1Aの剛性がより低下しにくい。
【0044】
取り付け構造体1Aでは、透明板2、3と保持部材5の透明板押さえ部52とのZ方向の隙間S1に充填された第一接着材8が存在するので、保持部材5に加わった外力が透明板2、3に伝わりにくい。
【0045】
取り付け構造体1Aでは、透明板押さえ部52の梁の部分が第一接着材8だけによって透明板2、3と接着されている。梁の部分をネジ6で支持部材4と締結する必要が無いため、透明板押さえ部52の梁のY方向の幅を小さくすることができる。その結果、透明板2と3との距離を小さくして、取り付け構造体1Aを小型化することができる。
【0046】
第一接着材充填溝520には、透明板押さえ部52を貫通し、第一接着材充填溝520まで達する第一接着材注入孔521が形成されている。このため、透明板押さえ部52で透明板2、3の+Z面を覆った状態のまま、透明板押さえ部52の−Z面にある第一接着材充填溝520に第一接着材8を充填することができる。また、透明板押さえ部52に確認孔522が形成されているので、第一接着材8の第一接着材充填溝520への充填の確認が容易である。
【0047】
(実施の形態2)
実施の形態1に係る取り付け構造体1Aでは、保持部材5の透明板押さえ部52が透明板2、3の周縁部を全周にわたって覆って押さえていたが、透明板押さえ部52は、透明板2、3の周縁部のうち、一部の周縁部のみを覆って押さえてもよい。実施の形態2に係る取り付け構造体1Bは、透明板2、3のいずれか一方の一部の端部だけを覆う保持部材5Aと、透明板2と3の両方の端部を覆う保持部材5Bと、を備えている。以下に、図9図11を参照して実施の形態2に係る取り付け構造体1Bの構成について説明する。実施の形態2では、実施の形態1と異なる構成について説明する。
【0048】
図9は、本発明の実施の形態2に係る取り付け構造体1Bの斜視図である。図10は、図9に示すX−X断面の保持部材5Bの断面図である。図11は、図9に示すXI−XI断面で、取り付け構造体1Bを切断した場合の斜視図である。
図9に示すように、取り付け構造体1Bは、透明板2、3の+X方向の端部、−X方向の端部、透明板2+Y方向の端部及び、透明板3−Y方向の端部のそれぞれを覆って保持する8つの保持部材5Aと、透明板2と3の間に配置され、透明板2の−Y端部と透明板3の+Y端部を覆って保持する1つの保持部材5Bと、を備えている。
【0049】
保持部材5Aは、図10に示すように、XY平面視矩形状に形成されたベース部51Aと、ベース部51Aの長手方向の端部と+Z側で隣接する、XY平面視矩形状に形成された透明板押さえ部52Aと、を有する。ベース部51Aでは、図9に示すように、ネジ6が図示しないネジ挿入孔に挿入され、そのネジ6によってベース部51Aが支持部材4の四角枠部41に固定されている。これに対して、透明板押さえ部52Aは、透明板2又は3の端部の+Z側に配置され、透明板2又は3の端部を覆っている。ベース部51Aと透明板押さえ部52Aの、XY平面視の長手方向及び短手方向の長さは、透明板2、3の長手方向、短手方向の長さよりも短く、保持部材5Aは、透明板2、3よりも小型である。そして、透明板押さえ部52Aは、透明板2又は3の辺の一部だけを押さえている。
【0050】
透明板押さえ部52Aには、第一接着材注入孔521と確認孔522が形成されている。第一接着材注入孔521と確認孔522は、透明板押さえ部52Aを貫通して、図10に示す第一接着材充填溝520まで延在している。透明板押さえ部52は、第一接着材充填溝520に第一接着材8が充填されることにより、透明板2又は3と接着され、透明板2又は3を固定する。
なお、図10に示す保持部材5Aは、図6に示すベース部51と透明板押さえ部52と同じ断面形状であり、透明板押さえ部52Aの第一接着材充填溝520の断面形状は、図6に示すそれと同じ形状である。
【0051】
これに対して、保持部材5Bは、図11に示すように、透明板2と3のY方向の間に配置されたベース部51Bと、ベース部51BのY方向の両端それぞれから+Z方向へ90°屈曲して立ち上がる2つの立壁53Bと、2つの立壁53Bそれぞれから、+Y方向、−Y方向へ延在して透明板2、3を覆う透明板押さえ部52Bと、を備えている。
【0052】
ベース部51Bは、透明板2と3のY方向の間隔が設計変更された場合にも支持部材4に取り付け可能にするため、Y方向への長さが変更可能に形成されている。詳細には、ベース部51Bは、2つの部材がXY平面視櫛歯状の接合部510によって接合されることで形成されている。接合部510の櫛歯は、Y方向に延在している。そして、ベース部51Bは、接合部510の櫛歯と櫛歯のY方向への噛み合わせ量を変更させることで、ベース部51BのY方向の幅を変更することが可能である。接合部510の櫛歯には、図示しないネジ挿入孔が形成され、そのネジ挿入孔にネジ6が螺合することで、ベース部51Bが支持部材4の梁部42Bに締結されている。図示しないネジ挿入孔は、省スペース化を図るため、X方向に概ね1列に並べられ、その結果、ネジ6はX方向に並んでいる。
【0053】
ここで、支持部材4の梁部42Bは、XY断面視矩形状に形成されている。梁部42BのXY断面視長手方向、すなわち、Y方向の幅は、実施の形態1で説明した透明板支え部45と梁部42とをあわせたY方向の幅と同じである。取り付け構造体1Bでは、梁部42Bが、実施の形態1の透明板支え部45を兼ねている。そして、梁部42Bには、第二接着材充填溝450が形成されていない。このため、梁部42Bでは、第二接着材9は梁部42Bの+Z面に塗布されている。そして、透明板2、3は、梁部42Bの+Z面に接着されている。
【0054】
透明板押さえ部52Bには、保持部材5Aの第一接着材充填溝520と同じ幅、同じ深さに形成された第一接着材充填溝520を有する。そして、第一接着材充填溝520はX方向に延在している。また、第一接着材充填溝520の−X端と+X端には、図9に示す第一接着材注入孔521と確認孔522が形成されている。透明板押さえ部52Bには、第一接着材充填溝520に第一接着材8が充填されることにより、透明板2又は3が接着される。そして、第一接着材8によって透明板2又は3が固定される。
【0055】
取り付け構造体1Bへの透明板2、3の取り付け方法は、第二接着材9を梁部42Bの+Z面に塗布すること、透明板2、3を梁部42Bに接着した後、支持部材4の四角枠部41に、保持部材5Aを取り付け、梁部42Bに保持部材5Bを取り付けることを除いて、実施の形態1での取り付け構造体1Aへの透明板2、3の取り付け方法と同じである。このため、実施の形態2では、取り付け方法の説明を省略する。
【0056】
以上のように、実施の形態2に係る取り付け構造体1Bでは、保持部材5A、5Bが透明板2、3の端部の一部だけを覆い、透明板2、3の周縁部全周を覆っていない。このため、取り付け構造体1Bは、透明板2、3の周縁部全周を覆う保持部材5を備える取り付け構造体1Aと比較して、軽量かつ小型である。
【0057】
(実施の形態3)
実施の形態2では、保持部材5Bの立壁53Bがベース部51Bから+Z方向へ90°屈曲したが、立壁53Bは、ベース部51Bから90°に屈曲していなくてもよい。実施の形態3に係る取り付け構造体1Cでは、立壁53Cがベース部51Cに対して傾斜している。以下に、図12及び図13を参照して実施の形態3に係る取り付け構造体1Cの構成について説明する。実施の形態3では、実施の形態1、2と異なる構成について説明する。
【0058】
図12は、本発明の実施の形態3に係る取り付け構造体1Cの斜視図である。図13は、図12に示すXIII−XIII断面で、取り付け構造体1Cを切断した場合の斜視図である。
図12に示すように、取り付け構造体1Cは、実施の形態2に係る保持部材5Aのほかに、保持部材5Cを備えている。そして、保持部材5Cは、透明板2と3のY方向の間に配置されたベース部51Cと、ベース部51CのY方向の両端それぞれから+Z方向へ向かうに従い、ベース部51CのY方向の両端から離れる方向へ延在する2つの立壁53Cと、2つの立壁53Cそれぞれから、+Y方向、−Y方向へ延在する透明板押さえ部52Cと、を有する。
【0059】
ベース部51Cは、図13に示すように、XY平面視で長手方向がX方向に向いた矩形状に形成されている。そして、そのX方向中央には、図示しないネジ挿入孔が形成され、そのネジ挿入孔にネジ6が挿通されている。ベース部51Cは、ネジ6が梁部42Bに形成された図示しないネジ孔に螺合することによって、梁部42Bと締結されている。
【0060】
立壁53Cは、YZ断面視で、ベース部51CのY方向の両端それぞれから斜め方向に延在することで、梁部42Bとの間に、三角形状の隙間S3を形成している。一方、透明板押さえ部52Cには、立壁53Cとの間の接続部に、隙間S3と連続する第一接着材充填溝520が形成されている。ここで、隙間S3のY方向の幅は、第一接着材充填溝520のY方向の幅よりも大きい。そして、隙間S3と第一接着材充填溝520には、第一接着材8が充填されている。これにより、立壁53Cと透明板押さえ部52Cには、第一接着材8によって透明板2、3が接着されている。
【0061】
取り付け構造体1Cへの透明板2、3の取り付け方法は、ベース部51Cを1つのネジ6で梁部42Bに固定することを除いて、実施の形態2での取り付け構造体1Bへの透明板2、3の取り付け方法と同じである。このため、実施の形態3では、取り付け方法の説明を省略する。
【0062】
以上のように、実施の形態3に係る取り付け構造体1Cでは、第一接着材8がYZ断面視で三角形状の隙間S3と第一接着材充填溝520に充填されている。隙間S3のY方向の幅は、第一接着材充填溝520のY方向の幅よりも大きいため、第一接着材充填溝520だけに第一接着材8が充填された場合と比較して、第一接着材8による透明板2、3の接着強度が大きい。その結果、透明板2、3がより外れにくく、剛性がより高い。
【0063】
(実施の形態4)
実施の形態2と3では、ベース部51Bと51Cがネジ6によって梁部42Bに固定されているが、ベース部51Bと51Cは、梁部42B以外の支持部材4の部分にネジ6によって固定されてもよい。実施の形態4に係る取り付け構造体1Dでは、ベース部51D、51Eが、ネジ6によって支持部材4の四角枠部41に固定されている。以下に、図14及び図15を参照して実施の形態4に係る取り付け構造体1Dの構成について説明する。実施の形態4では、実施の形態1−3と異なる構成について説明する。
【0064】
図14は、本発明の実施の形態4に係る取り付け構造体1Dの斜視図である。図15は、図14に示すXV−XV断面で、取り付け構造体1Dを切断した場合の斜視図である。
図14に示すように、取り付け構造体1Dは、実施の形態2に係る保持部材5Aのほかに、保持部材5Dを備えている。そして、保持部材5Dは、X方向に延在して、四角枠部41を横断する立壁53Dと、立壁53DのX方向中央付近から互い違いに、+Y方向、−Y方向それぞれに延在する透明板押さえ部52D、52Eと、立壁53Dの+X端、−X端それぞれから+Y方向、−Y方向へ延在するベース部51D、51Eと、を有する。
【0065】
立壁53Dは、図15に示すように、YZ断面視矩形状に形成されている。そして、立壁53Dの長辺が+Z方向に向けられた状態で、立壁53Dの短辺が梁部42Bの+Z面に接している。立壁53Dの+Z端には、透明板押さえ部52D、52Eが設けられている。
【0066】
透明板押さえ部52D、52Eは、YZ断面視で、長手方向がY方向に向いた矩形状に形成されている。そして、透明板押さえ部52D、52Eの長手方向の端部が、立壁53Dの+Z端に位置している。換言すると、透明板押さえ部52D、52Eと立壁53Dとは、透明板2、3の端部を覆うため、YZ断面逆L字状に形成されている。透明板押さえ部52Dの−Z側の面には、透明板2と3との間に隙間S1が形成されている、また、第一接着材充填溝520が形成されている。図示しないが、透明板押さえ部52Eの−Z側の面にも、隙間S1と第一接着材充填溝520が形成されている。そして、隙間S1と第一接着材充填溝520には、透明板押さえ部52D、52Eに透明板2、3を接着する第一接着材8が充填されている。
【0067】
図14に戻って、ベース部51D、51Eは、立壁53Dの+X端、−X端かつ立壁53Dの−Z端に設けられている。ベース部51D、51Eは、XY平面視で、コーナー部が面取りされた矩形状に形成されている。そして、ベース部51D、51Eには、XY平面視中央に、図示しないネジ挿入孔が形成され、そのネジ挿入孔にネジ6が挿通されている。そして、ネジ6が四角枠部41に形成された、図示しないネジ孔に螺合することによって、ベース部51D、51Eが四角枠部41に締結されている。これにより、ベース部51D、51Eは、四角枠部41に固定されている。
【0068】
取り付け構造体1Dへの透明板2、3の取り付け方法は、保持部材5Dを支持部材4の四角枠部41にネジ6で固定することを除いて、実施の形態3での取り付け構造体1Cへの透明板2、3の取り付け方法と同じである。このため、実施の形態3では、取り付け方法の説明を省略する。
【0069】
以上のように、実施の形態4に係る取り付け構造体1Dでは、保持部材5Dのベース部51D、51Eが支持部材4の四角枠部41に固定されている。梁部42Bには、ベース部51D、51Eが固定されず、ネジ6を締結するネジ孔を形成する必要がない。このため、梁部42BのY方向の幅を小さくすることはできる。その結果、透明板2と3とのY方向の間隔を小さくして、取り付け構造体1Dを小型化することができる。
【0070】
以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではない。例えば、実施の形態1では、第一接着材充填溝520が複数個、形成されているが、第一接着材充填溝520の数は任意である。また、第一接着材充填溝520がX又はY方向に延在する直線的な溝であるが、その形状も任意である。例えば、実施の形態1で説明した透明板押さえ部52の場合、第一接着材充填溝520が透明板押さえ部52の四角枠に沿って、XY平面視四角形状に形成されてもよい。
【0071】
実施の形態1−4では、透明板2、3が保持部材5に第二接着材9を介して、又は直接的に固定されているが、透明板2、3は、保持部材5に緩衝材90を介して固定されてもよい。
【0072】
図16は、本発明に係る取り付け構造体1Aの変形例の断面図である。
図16に示すように、支持部材4の透明板支え部43−45の+Z面に、フィルム状の緩衝材90が設けられてもよい。この場合、緩衝材90の+Z面に透明板2、3が当接するとよい。これにより、透明板支え部43−45に外力が加わった場合でも、その外力が透明板2、3に伝わりにくく、透明板2、3が破損しにくい。
【0073】
実施の形態1−4では、支持部材4の四角枠部41と梁部42とを別々の部分として説明しているが、これらの部分は、単にフレーム部と称されてもよい。また、実施の形態1では、透明板押さえ部全体を透明板押さえ部52と称しているが、図6に示す梁部42の+Z側に配置された透明板押さえ部52において、梁部42よりも+Y側、−Y側に位置する透明板押さえ部52の部分を、第一透明板押さえ部、第二透明板押さえ部と称して、別々の部分として扱ってもよい。透明板支え部44、45についても、第一透明板支え部、第二透明板支え部と称してもよい。
【0074】
実施の形態1−4では、ネジ6によって支持部材4と保持部材5、5A−5Dが締結されているが、ネジ6は、締結部材であればよい。ここで、締結部材は、例えば、ボルト、リベット等である。
【0075】
実施の形態1−4では、取り付け構造体1A−1Dが画像読取装置に使用される。しかし、本発明はこれに限定されない。本発明では、取り付け構造体1A−1Dは、画像読取装置以外の透明板2、3が取り付けられる装置に適用可能である。例えば、高温槽、低温槽等の内部を観察するのぞき窓が設けられる装置に適用可能である。また、温室の透明板2、3の取り付けにも適用可能である。
【0076】
実施の形態1−4では、取り付け構造体1A−1Dに2枚の透明板2と3が取り付けられているが、本発明では、透明板2、3の数と形状は任意である。例えば、透明板2、3は、1つ以上であればよい。また、透明板2、3は、正方形状、楕円状等の形状であってもよい。
【符号の説明】
【0077】
1A−1D 取り付け構造体、2、3 透明板、4 支持部材、5、5A−5D 保持部材、6 ネジ、7 光学センサ、8 第一接着材、9 第二接着材、41 四角枠部、42、42B 梁部、43−45 透明板支え部、49 ネジ孔、51、51A−51E ベース部、52、52A、52B、52C、52D、52E 透明板押さえ部、53B、53C、53D 立壁、59 ネジ挿入孔、80 接着材位置決め治具、81 ディスペンサ、90 緩衝材、420、440、450 第二接着材充填溝、510 接合部、520 第一接着材充填溝、521 第一接着材注入孔、522 確認孔、D1−D3 距離、S1−S3 隙間、T 厚さ、W1 幅。
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9
図10
図11
図12
図13
図14
図15
図16