JP5738053B2 - ファスナ - Google Patents

Description

本発明はファスナに係り、詳しくはファスナによる締結完了状態を検出装置によって確認可能にする技術に関する。

従来、樹脂製のファスナを用いて、カーテンエアバッグ等の部品を車体に締結したものがある（例えば、特許文献１）。このようなファスナは、締結完了状態を目視によって確認することが一般的であったが、近年、トレーサビリティの観点から車体に対する組付部品等の取り付け個数や、取り付けが確実になされたかを記録しておくことが望まれている。そのため、ファスナも、個数および締結完了状態を検出装置によって機械的・電気的に確認、記録することが要求されている。このような要求に対し、２つ以上の部品を組み合わせてなるファスナのそれぞれに電子回路を設け、ファスナが締結完了状態となったときに各部品の回路が共振回路を構成するようにし、ファスナが発生する電磁波を検出することによってファスナの締結完了状態を把握するようにしたものがある（例えば、特許文献２）。

特開２０１０−６００１７号公報 特許４２６４３２５号

しかしながら、特許文献２に係るファスナは、ファスナに電子回路を構成しなければならず、構造が複雑となり、製造コストが増大するという問題がある。また、このようなファスナにおいては、締完了状態を確実に検出するために、締結が不十分な状態と締結完了状態とで表示や信号が明確に（大きく）変化することが好ましい。

本発明は、上記の問題を鑑みてなされたものであって、締結完了状態を明確に表示することができるファスナを提供することを課題とする。

上記課題を解決するために、本発明は、取付孔（１０１）を有する部材（１００）に結合可能なファスナ（１）であって、前記取付孔に挿入可能な脚部（１１）と、前記脚部の基端に設けられ、前記取付孔を通過できない頭部（１２）とを備え、前記脚部の内部から前記脚部の軸線方向に延びて前記頭部の外面に開口する内孔（２１）が形成され、前記脚部の側部には、当該脚部の外方に突出して前記取付孔に係合する一方、弾性変形によって前記内孔内へと没入可能な弾性爪（２６）が形成された本体（２）と、基端が前記内孔の前記頭部側の端部から突出するように前記内孔に受容され、前記弾性爪の前記内孔内への変位を許容する第１位置と、前記弾性爪の前記内孔内への変位を規制する第２位置との間で変位可能なピン（３）と、前記頭部に結合して前記ピンを前記第２位置に保持する蓋部材（４）とを有し、前記ピンは、前記基端に可撓性を有する屈曲した板片部（３２）を有し、前記蓋部材は、貫通孔である表示孔（５１）を有し、前記蓋部材が前記頭部に結合した状態で、前記板片部は前記蓋部材に押圧されて変形し、前記表示孔の一端を閉塞することを特徴とする。

この構成によれば、ファスナの締結完了状態では表示孔の一端が板片部によって閉塞されるため、例えば表示孔の深さをレーザ検出器等によって検知することによって、或いは表示孔を介して外部に露呈する板片部の色彩をＣＣＤカメラ等によって検知することによってファスナの締結完了状態を検知することができる。特に、板片部は締結完了状態において蓋部材に押圧されて変形し、これにより初めて表示孔の一端を閉塞するため、締結が不十分な状態では表示孔の一端を閉塞することはなく、締結完了状態と締結が不十分な状態とを明確に区別することができる。

また、本発明の他の側面は、前記表示孔は、バーコード形状に配列された複数のスロットからなるスロット群（５２）であり、前記蓋部材が前記頭部に結合した状態で、前記板片部は前記スロット群の所定のスロットを閉塞することを特徴とする。

この構成によれば、既存のバーコードリーダを利用してファスナの締結完了状態を確認することができ、汎用性を高めることができる。

また、本発明の他の側面は、前記蓋部材は、前記頭部に回動自在に支持されていることを特徴とする。

この構成によれば、本体と蓋部材とを１つの組立体として構成することができるため、ファスナの使用時の取り付け作業性が向上する。

また、本発明の他の側面は、前記蓋部材は、長孔状のガイド孔（４７）を有し、前記ピンは、前記ガイド孔に変位可能に受容されるガイド凸部（３５）を有し、前記蓋部材が前記頭部に対して回動することによって、前記ガイド凸部が前記ガイド孔内を摺動しつつ前記ガイド孔の孔壁から押圧され、前記ピンが前記内孔に対して変位することを特徴とする。

この構成によれば、本体、蓋部材及びピンを１つの組立体として構成することができるため、ファスナの使用時の取り付け作業性が向上する。また、蓋部材を回動させることによって、ピンを内孔に対して出没させることができ、操作が簡単である。

また、本発明の他の側面は、前記板片部は、前記蓋部材と異なる色彩を有することを特徴とする。

この構成によれば、公知のＣＣＤカメラ等を用いてファスナの締結完了状態を検知することができる。

以上の構成によれば、締結完了状態を明確に表示することができるファスナを提供することができる。

実施形態に係るファスナの斜視図 実施形態に係るファスナの斜視図 実施形態に係るファスナの分解斜視図 実施形態に係るファスナの平面図 図４のV−V断面図 実施形態に係るファスナを用いて車体パネルにカーテンエアバッグを締結する際の途中の状態を示す断面図 実施形態に係るファスナを用いて車体パネルにカーテンエアバッグを締結する際の途中の状態を示す平面図 実施形態に係るファスナを用いて車体パネルにカーテンエアバッグを締結する際の締結完了状態を示す断面図 実施形態に係るファスナを用いて車体パネルにカーテンエアバッグを締結する際の締結完了状態を示す平面図

以下、図面を参照して、本発明を車体パネルにカーテンエアバッグを取り付けるためのファスナに適用した実施形態を詳細に説明する。以下の説明においては、各図に示す座標軸に基づいて各方向を定める。

図１〜５に示すように、実施形態に係るファスナ１は、本体２と、ピン３と、蓋部材４とから構成されている。本体２、ピン３及び蓋部材４は、例えばポリアセタールといった樹脂材料を射出成形することによって形成されている。ここで、ピン３と蓋部材４とは、色彩において明確に区別できるように色彩が設定されていることが好ましい。例えば、蓋部材４が淡色であり、ピン３が濃色であることが好ましく、本実施形態では蓋部材４が白色であり、ピン３が黒色である。色彩は、ピン３及び蓋部材４を成形する前に樹脂材料に所定の着色料を含有させることによって、或いは射出成形後に所定の塗料を塗布することによって付してよい。

本体２は、上下方向に延びる四角柱状の脚部１１と、脚部１１の上端に連続し、左右方向に延びる頭部１２とを有し、前方から見てＴ字状を呈する。すなわち、頭部１２は、長手方向（左右方向）における中間部において脚部１１の上端に連続しており、脚部１１の軸線方向に直交する方向に延在している。頭部１２は、前側壁１３、後側壁１４、左側壁１５、右側壁１６及び底板１７からなる上方に開口した箱形を呈し、前側壁１３が後側壁１４よりも高く形成されている。底板１７の右端部には、上下方向に貫通する貫通孔１８が形成されている（図３〜５参照）。貫通孔１８は、右側壁１６の基部の下方まで回り込むように延在し、右側壁１６の下端面１９が露出している。左側壁１５には前後方向に延在する軸線を有するヒンジ軸２０が突設されている。

図５に示すように、脚部１１には、脚部１１を軸線方向（上下方向）に貫通する断面四角形状のピン受容孔（内孔）２１が形成されており、その上端は、頭部１２の底板１７の左右方向における中央部の上面に開口している。

頭部１２の後側壁１４の下縁には、左右方向に沿ってリブ２３が延設されている。リブ２３は、頭部１２の底面を後方に拡張し、取り付け対象となる物体（後述するカーテンエアバッグ１０２）との接触面積を増大させる効果がある。本実施形態では、リブ２３は、後側壁１４上に突設された他のリブ２４に補強されている。

脚部１１のピン受容孔２１を挟んで互いに対向する前側部および後側部には、ピン受容孔２１と外面とを連通する爪孔２５がそれぞれ形成されており、各爪孔２５の下縁には爪孔２５内を上方へと延びる弾性爪２６がそれぞれ形成されている。各弾性爪２６は、先端側（上端側）に向かうほど脚部の外方に突出するように外面がテーパ状に形成されており、その上端に上方を向く逆止面が形成されている。弾性爪２６は、弾性変形することによってピン受容孔２１内へと傾倒し、没入可能になっている。

ピン３は、ピン受容孔２１に突入可能な四角柱状の軸部３１と、軸部３１の上端に設けられた板片部３２とを有している。板片部３２は、面が上下方向を向くようにして、左方へと延びる板状の左半部３３と、左半部３３の右端縁から屈曲して右方かつ上方へ延びる薄片状の右半部３４とを有している。右半部３４は、左半部３３に対して略１３５°の角度をなしており、薄肉に形成されて可撓性を有している。左半部３３の左端の前部及び後部には円柱状のガイド凸部３５が前後方向に突設されている。

軸部３１は、ピン受容孔２１に挿入され、弾性爪２６の背面に当接し、弾性爪２６のピン受容孔２１内へと傾倒を阻止し、弾性爪２６が脚部１１の前側部及び後側部から突出した状態に維持する。

蓋部材４は、左右方向に延在する板状に形成され、その一端に一対の軸受４１を有している。一対の軸受４１が頭部１２のヒンジ軸２０に枢支されることによって、蓋部材４は本体２に対して回動可能に連結されている。蓋部材４の軸受４１が設けられた端部が左方に位置し、他端が右方に位置する状態を基準（図１に示す状態）として、蓋部材４の下方を向く面を下面４２、上方を向く面を上面４３とする。蓋部材４の他端の下面４２には、下面４２に対して略垂直に突出する係止爪４４が設けられている。また、蓋部材４には、その下面における前後縁に沿って延びる一対のガイド片４６が設けられている。ガイド片４６は、蓋部材４の下面と協働して蓋部材４の長手方向に沿って延びる長孔状のガイド孔４７を形成している。

蓋部材４の主面（上面４３及び下面４２）には、前後に細長く、蓋部材４を厚さ方向に貫通するスロット５１が左右方向に複数形成され、１つの所定のバーコードを表すスロット群５２を形成している。スロット群５２を構成するスロット５１の内、右端に位置するスロット５１は、他のスロットに比較して左右方向に幅が大きい大スロット５３となっている。大スロット５３は、それ自体では所定のバーコード模様の一部を表しておらず、一部が閉塞されることによって所定のバーコード模様の一部を表すようになる。蓋部材４の下面４２の大スロット付近には、左右方向に延在する突条５４が突設されている。

本体２の頭部１２の底板１７には、蓋部材４が頭部１２の上部開口を閉塞した状態で、大スロット５３に突入する突片５６が上方へと突設されている。

ファスナ１は、図１、２、４及び５に示すように、ピン３の軸部３１の先端が本体２のピン受容孔２１に突入し、ピン３のガイド凸部３５が蓋部材４のガイド孔４７内に受容された状態を初期状態とする。図５に示すように、初期状態では、軸部３１は、弾性爪２６に当接しておらず、弾性爪２６はピン受容孔２１の内部に傾倒可能になっている。このときのピン３の位置を第１位置という。

次に、上記のように構成したファスナ１を用いて車体パネル１００にカーテンエアバッグ１０２を締結する方法およびファスナ１の締結完了状態の確認方法について説明する。車体パネル１００の適所には、ファスナ１の本体２の脚部１１が挿通可能な四角形状の貫通孔である取付孔１０１が形成されている。同様に、カーテンエアバッグ１０２の耳部（締結部）の適所には、脚部１１が挿通可能な四角形状の貫通孔である取付孔１０３が形成されている。車体パネル１００とカーテンエアバッグ１０２との間には、皿なね１０４が介装される。

図５に示すように、ファスナ１の脚部１１は、カーテンエアバッグ１０２の取付孔１０３、皿ばね１０４の内孔１０５、車体パネル１００の取付孔１０１に順に挿入される。脚部１１が各孔１０３、１０５、１０１を通過する際には、脚部１１の各弾性爪２６は各孔１０３、１０５、１０１の孔壁に押圧されてピン受容孔２１内へと没入し、各孔１０３、１０５、１０１を通過する。各弾性爪２６は、取付孔１０１を通過した後に、その復元力によって脚部１１の外面から突出し、逆止面において取付孔１０１の孔縁に引っ掛かる。これにより、ファスナ１が車体パネル１００に結合され、カーテンエアバッグ１０２がファスナ１の頭部１２と車体パネル１００との間に皿ばね１０４を介して挟持される。なお、この状態では、ファスナ１に比較的大きな抜去力を加えることによって、各弾性爪２６はピン受容孔２１内へと傾倒させることができるため、ファスナ１と車体パネル１００との結合を解除することができる。

次に、蓋部材４で頭部１２の上部開口を閉塞するように、蓋部材４を頭部１２側へとヒンジ軸２０を中心として回動させる。このときの蓋部材４の回動方向を閉方向といい（図５中で時計回り）、逆方向を開方向という（図５中で反時計回り）。ピン３は、ガイド凸部３５が蓋部材４のガイド孔４７に受容されているため、蓋部材４の閉方向への回動に伴って下方、すなわち軸部３１がピン受容孔２１により突入する方向に移動する。蓋部材４の閉方向への回動が進むと、ピン３の板片部３２の左半部３３が頭部１２の底板１７に当接し、軸部３１のピン受容孔２１内への突入が完了し、図６及び７に示す状態となる。このときのファスナ１の状態を中間状態といい、ピン３の位置を第２位置という。この中間状態では、軸部３１が、弾性爪２６の背面に対向する位置まで到達し、各弾性爪２６のピン受容孔２１内への傾倒を阻止する。これにより、脚部１１は、車体パネル１００の取付孔１０１から抜去できなくなる。

中間状態では、板片部３２の右半部３４の先端が、蓋部材４の突条５４に当接する。そのため、中間状態から蓋部材４を更に閉方向へと回動させるためには、板片部３２の右半部３４を屈曲（変形）させなければならなくなる。そのため、板片部３２の右半部３４は復元力によって蓋部材４を開方向へと付勢する。これにより、蓋部材４を閉方向に回動させる際には、板片部３２の右半部３４の付勢力に抗して押し込む必要がある。なお、蓋部材４に閉方向への荷重（外力）が加えられていない場合には、図６の状態となるように右半部３４の復元力（付勢力）が設定されている。右半部３４の復元力は、右半部３４の材料や厚みを変更することによって適宜調整することができる。

右半部３４の長さは、図６及び７に示す状態で、上下方向において大スロット５３と重ならない、すなわちファスナ１を上方から見た際に大スロット５３を通して右半部３４の先端が見えないように設定されていることが好ましい。見る方向が上下方向から若干ずれた状態でも、右半部３４の先端が大スロット５３を通して見えないことがより好ましい。

中間状態から、右半部３４の付勢力に抗しつつ蓋部材４を閉方向に更に回動させ、蓋部材４が頭部１２の上部開口を閉塞する位置まで回動させると、図８及び９に示すように係止爪４４が頭部１２の貫通孔１８に突入し、右側壁１６の下端面１９に係止される。これにより、蓋部材４は頭部１２の上部開口を閉塞した位置に本体２に固定される。この状態をファスナ１の締結完了状態とする。なお、係止爪４４と下端面１９との係合が完成しない不完全な状態で蓋部材４に加える外力を消滅させると、蓋部材４は板片部３２の右半部３４に付勢されて中間状態に戻る。

ファスナ１の締結完了状態では、突片５６が大スロット５３に突入し、大スロット５３の一部を埋める。また、蓋部材４の突条５４が板片部３２の右半部３４を押圧することによって、右半部３４は屈曲されて概ね蓋部材４と平行に右方へと延びる。そして、右半部３４の先端は、突片５６によって一部が埋められた大スロット５３の残りの開口部分を閉塞するように配置される。

図８および図９に示すように、係止爪４４と下端面１９との係合構造が形成され、蓋部材４が本体２に回動不能に固定された締結完了状態になって初めて、大スロット５３の一部が突片５６に埋められ、大スロット５３の残りの部分に右半部３４が配置されてスロット群５２及び板片部３２によるバーコードがファスナ１の上面に表示される。この状態では、板片部３２によって下端が閉塞された各スロット５１の深さを検出することができるレーザ方式のバーコードリーダを使用することによって、ファスナ１のスロット群５２及び板片部３２によって表されるバーコードを認識することができる。また、蓋部材４と板片部３２の色彩の差を認識することができるＣＣＤ方式のバーコードリーダを使用することによって、各スロット５１を通して外部に露呈する板片部３２が形成する黒色のバーコードが認識される。

本実施形態におけるファスナ１では、板片部３２の右半部３４が蓋部材４を開方向へと付勢するため、係止爪４４と下端面１９とが係合していない状態では、図６及び７に示す中間状態へと戻される。ファスナ１を上方から見る場合において、右半部３４は、中間状態では大スロット５３を通して露呈しないが、締結完了状態では蓋部材４に押圧されて屈曲し、大スロット５３を通して露呈する。そのため、スロット群５２及び板片部３２から形成されるバーコードを検出することで締結完了状態を他の状態と明確に区別して認識することができる。

以上で具体的実施形態の説明を終えるが、本発明は上記実施形態に限定されることなく幅広く変形実施することができる。例えば、大スロット５３に代えて、所定のバーコードの一部を表すスロット５１にしてもよい。また、スロットが表す図形をバーコード以外の他の図形にしてもよい。例えば、図形は、ＱＲコードであってよいし、単一の円形図形や四角形図形であってよい。

１…ファスナ、２…本体、３…ピン、４…蓋部材、１１…脚部、１２…頭部、１８…貫通孔、１９…下端面、２０…ヒンジ軸、２１…ピン受容孔（内孔）、２６…弾性爪、３１…軸部、３２…板片部、３２…板状片、３３…左半部、３４…右半部、３５…ガイド凸部、４１…軸受、４４…係止爪、４７…ガイド孔、５１…スロット、５２…スロット群、５３…大スロット、１００…車体パネル、１０１…取付孔、１０２…カーテンエアバッグ、１０４…皿ばね

Claims (5)

1. 取付孔を有する部材に結合可能なファスナであって、
   前記取付孔に挿入可能な脚部と、前記脚部の基端に設けられ、前記取付孔を通過できない頭部とを備え、前記脚部の内部から前記脚部の軸線方向に延びて前記頭部の外面に開口する内孔が形成され、前記脚部の側部には、当該脚部の外方に突出して前記取付孔に係合する一方、弾性変形によって前記内孔内へと没入可能な弾性爪が形成された本体と、
   基端が前記内孔の前記頭部側の端部から突出するように前記内孔に受容され、前記弾性爪の前記内孔内への変位を許容する第１位置と、前記弾性爪の前記内孔内への変位を規制する第２位置との間で変位可能なピンと、
   前記頭部に結合して前記ピンを前記第２位置に保持する蓋部材と
   を有し、
   前記ピンは、前記基端に可撓性を有する屈曲した板片部を有し、
   前記蓋部材は、貫通孔である表示孔を有し、
   前記蓋部材が前記頭部に結合した状態で、前記板片部は前記蓋部材に押圧されて変形し、前記表示孔の一端を閉塞することを特徴とするファスナ。
2. 前記表示孔は、バーコード形状に配列された複数のスロットからなるスロット群であり、
   前記蓋部材が前記頭部に結合した状態で、前記板片部は前記スロット群の所定のスロットを閉塞することを特徴とする請求項１に記載のファスナ。
3. 前記蓋部材は、前記頭部に回動自在に支持されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のファスナ。
4. 前記蓋部材は、長孔状のガイド孔を有し、
   前記ピンは、前記ガイド孔に変位可能に受容されるガイド凸部を有し、
   前記蓋部材が前記頭部に対して回動することによって、前記ガイド凸部が前記ガイド孔内を摺動しつつ前記ガイド孔の孔壁から押圧され、前記ピンが前記内孔に対して変位することを特徴とする請求項３に記載のファスナ。
5. 前記板片部は、前記蓋部材と異なる色彩を有することを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１つの項に記載のファスナ。

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