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ファスナーのしくみ:接着剤なし、形だけで留まる

ファスナーは形だけで留まります。歯の一つひとつに出っ張りとくぼみがあり、2 列の歯は半歯ずれていて、スライダーの Y 字形の溝がそれぞれの出っ張りを次のくぼみに押し込みます。Gideon Sundback の 1917 年の特許をもとにした、42 秒の設計図風の動画です。

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目次
  1. 歯ひとつ:出っ張りとくぼみ
  2. 2 列、半歯ずらして
  3. スライダーが押し合わせる
  4. 開けるとき
  5. 1917 年に特許
  6. その規模
  7. まとめ
  8. 出典

要点: ファスナーには接着剤も磁石も使われていません。歯の一つひとつは片側に出っ張り、反対側にくぼみがあり、2 列の歯は半歯分ずれています。スライダーの Y 字形の溝がそれらを押し合わせ、出っ張りが次の歯のくぼみにはまります。スライダーを戻せば、また離れます。Gideon Sundback はこの設計で 1917 年に特許を取り、YKK 1 社だけでも年に 300 万 km を超えるファスナーをつくっています。

歯ひとつ:出っ張りとくぼみ

Gideon Sundback の特許 US 1,219,881("Separable Fastener")は、第 1 請求項で歯をこう説明しています:"interlocking members secured at one end thereto in staggered relation, each member having at the free end a rounded recess on one side and a corresponding projection on the opposite side"(一端がそこに固定され、互い違いに並んだかみ合う部材。各部材は自由端の片側に丸いくぼみ、反対側にそれに対応する突起をもつ)。

歯ひとつだけでは何も留められません。この形は列になって初めて働きます。

2 列、半歯ずらして

同じ請求項:"the members on one stringer alternate with those on the other"(一方のテープの部材は、もう一方のテープの部材と交互に並ぶ)。半歯ずれているので、片側の出っ張りはどれも反対側のくぼみと向かい合います。

スライダーが押し合わせる

スライダーは "consists of two stamped sides each having a Y-shaped channel forming a tongue"(プレス加工した 2 枚の側板からなり、それぞれに舌部をつくる Y 字形の溝がある)。スライダーが上がるにつれ、Y の 2 本の腕が 2 列を寄せ合わせます。その結果を特許はこう書いています:"the outside of one member nests within the recess of an adjoining member when in locked relation"(かみ合った状態では、ひとつの部材の外側が隣の部材のくぼみにはまり込む)。

開けるとき

スライダーを戻すと、2 列はまた一歯ずつ離れていきます。特許は 2 本の溝のあいだの部分を "a tongue"(舌部)と呼んでいます。動画ではそれを、2 列のあいだの小さなくさびとして描いています。

1917 年に特許

US 1,219,881 は 1914 年 8 月 27 日に出願され、1917 年 3 月 20 日に発行されました。

その規模

YKK グループの報告書 "This is YKK 2025" は、2024 年度のファスナー生産量を "More than 3 million km (FY2024)"(300 万 km 以上(2024 年度))としており、"Enough to encircle the earth 80 times"(地球を 80 周できる長さ)と添えています。

まとめ

  1. ファスナーは形で留まります。出っ張りがくぼみにはまる、それが一歯ずつ続くだけです。
  2. 仕事をするのは、ずれた 2 列とスライダーの Y だけ。歯が自分で動くことはありません。
  3. この設計は 100 年以上前のもので、何百万 km という単位でつくられています。

出典

動画はコードでアニメーションを作り、台本は AI の手を借りて書きました。上の引用はすべて特許と報告書で確認しています。図は特許の文章による説明に沿って描いたもので、特許の図面ではありません。くさびの動きも見せるための描写で、引用ではありません。動画のナレーションは英語です。制作には Shotloop を使いました。コードで解説動画をつくり、1 ショットずつ直せる、私の無料 Mac アプリです。

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