JP5968715B2 - 留め具 - Google Patents

Description

本発明は、取付対象に形成された取付孔に脚部が挿入されることで該取付対象に対して係止される留め具に関する。

従来から、自動車のボディパネルに対してドアトリムを取り付ける際、例えば特許文献１のように、ポリアセタールといった弾性及び剛性を有する熱可塑性の合成樹脂によって一体的に成形された留め具が用いられている。

特許文献１の留め具は、ドアトリムに取り付けられる頭部と、ボディパネルの取付孔に挿入される脚部とを備えている。ドアトリムには、小径部と大径部とを備える嵌入部が形成されており、頭部は、嵌入部の小径部に内嵌される円柱形状の内嵌部と、内嵌部の上端に形成され嵌入部の大径部に内挿可能な上側鍔部と、内嵌部の下端に形成され嵌入部の大径部よりも大きい下側鍔部とを備えている。

脚部を構成する軸部は、挿入方向に直交する面方向における断面が放射状をなす先細りした柱体であって、下側鍔部の下面から挿入方向に沿って延びる４つのリブで構成されており、ボディパネルの取付孔に内挿される形状に形成されている。そして、互いに隣接する一対のリブの間には、脚部を構成する係止脚が配設されている。

係止脚は、下側鍔部に連結された基端部と、上記一対のリブの一方に連結された先端部とを備えた梁状をなしている。係止脚には、先端部と基端部との間に、脚部の挿入時に取付孔の縁に押圧される張り出し部が形成されている。

こうした構成の留め具は、頭部がドアトリムに取り付けられた状態でボディパネルの取付孔に脚部が挿入される。この際、係止脚は、張り出し部が取付孔の縁に押圧されることで互いに近づくように弾性変形する。そして、留め具が取付孔にさらに挿入されると、係止脚がさらに弾性変形して最大張り出し部が取付孔の縁を通過する。すると、係止脚は、弾性変形にともなう復元力によって挿入前の状態へと復帰する。これにより、最大張り出し部がボディパネルに対するドアトリムの反対側に配置されるため、ボディパネルとドアトリムとが連結状態に保持される。

特開２００２−３０３３０９号公報

ところで、上述した留め具においては、例えばボディパネルに対するドアトリムの組立性を向上させるべく、取付孔に脚部を挿入する際に必要な力である挿入力を低減させることが望まれている。

本開示の技術は、取付孔への挿入力を低減させることが可能な留め具を提供することを目的とする。

本開示における留め具の態様の一つは、頭部に連接され、取付対象に形成された取付孔への挿入により該取付対象に対して係止される脚部を備えた留め具であって、前記脚部は、前記頭部から挿入方向に延びて前記取付孔に内挿される複数のリブと、前記挿入方向に延びる梁状をなす係止脚と、を含み、前記挿入方向に直交する面方向にて前記複数のリブが互いに連結されて前記挿入方向に延びる中心部が形成されており、前記係止脚は、前記取付孔への挿入時に該取付孔の縁に押圧される被押圧面を備える張り出し部と、前記張り出し部の頭部側に孔径に合わせた係止部と、を有し、前記挿入方向に対する周方向にて互いに隣接する一対のリブの間に配設され、前記挿入方向の先端側で前記一対のリブの一方に連結され、前記挿入方向の基端側で前記頭部および前記一方のリブのうちで少なくとも前記一方のリブに対して基端連結部によって連結され、前記基端側での連結部分が、前記挿入方向にて前記張り出し部に重畳しない位置に配置され、かつ、前記面方向における前記一方のリブの延出方向と直交する方向に延びており、前記基端連結部は、前記面方向において前記一方のリブの延出方向と直交する方向に延びる板状をなしており、前記面方向における前記一方のリブと前記張り出し部との距離よりも小さい厚さを有する

本開示における留め具の一態様によれば、取付孔への挿入時、係止脚は、挿入方向に直交する面方向にて中心方向への弾性変形が可能であることに加え、挿入方向にて張り出し部と基端側での連結部分とが重なる場合に比べて、該連結部分が、張り出し部から離れた位置に配置されていることから、先端側での連結部分と基端側での連結部分とを支持点として挿入方向に対する周方向に弾性変形しやすくなる。すなわち、挿入時における係止脚の弾性変形に関する自由度が高められる。その結果、挿入孔の形状に係止脚が倣いやすくなるため挿入力が低減される。

また、上記構成によれば、先端側での連結部分と基端側での連結部分とが挿入方向に沿うように並ぶことになる。その結果、挿入方向に対する周方向に係止脚が弾性変形しやすくなる。

また、上記構成によれば、例えば、頭部に対する連結面積が同じという前提の下で、基端側での連結部分が前記一方のリブの延出方向に延びる形状をなしている場合に比べて、挿入方向に対する周方向における係止脚の剛性が小さくなることから、挿入方向に対する周方向に係止脚が弾性変形しやすくなる。

また、上記構成によれば、例えば該連結部分が一方のリブの延出方向に対して傾斜する方向に延びている場合に比べて、直交断面の寸法が同一であれば、係止脚が、挿入方向に対する周方向に弾性変形しやすくなる。

本開示における留め具の他の態様では、前記係止脚が、前記基端連結部によって前記頭部及び前記一方のリブの双方に連結されている。
本開示における留め具の他の態様によれば、係止脚が頭部及び一方のリブの双方に連結されていることから、挿入方向に対する周方向への係止脚の剛性を適度に調整出来、該係止脚における基端側での連結部分の機械的強度の調整範囲が広げられる。

本開示における留め具の他の態様において、前記張り出し部は、前記面方向における断面にて前記中心部に向かうように延びる側面と、前記側面と前記被押圧面との間を面取りする連結面と、を備える。

ここで、側面と被押圧面とが直接連結されている場合、側面と被押圧面とがなす隅部が尖鋭になるため、留め具の挿入時に、隅部の先端が取付孔の開口縁に引っ掛かって留め具がスムーズに挿入されなかったり、隅部の先端が変形したりすることでより大きな挿入力が必要となる。この点、本開示における留め具の他の態様によれば、側面と被押圧面とが直接連結されている場合に比べて、隅部の尖鋭化が抑えられることから、挿入時に隅部の先端が取付孔の開口縁に引っ掛かりにくくなるとともに隅部が取付孔の開口縁に接触したとしても隅部の変形が抑えられる。その結果、挿入力が低減される。

本開示における留め具の側面構造を示す側面図であって、該留め具によってドアトリムとボディパネルとが連結状態に保持されている状態を示す図。 図１のＡ−Ａ線における脚部の断面構造を示す断面図。

以下、本開示にかかる留め具を具体化した一実施形態について図１及び図２を参照して説明する。
図１に示されるように、留め具１０は、ポリアセタール等の弾性及び剛性を有する熱可塑性の合成樹脂によって一体的に成形される。留め具１０は、ドアトリム１に形成された嵌入部２に嵌入される頭部２０と、取付対象であるボディパネル３に形成された取付孔４にドアトリム１側から挿入される部位であって上記頭部２０から挿入方向に延びる脚部３０とを備えている。

頭部２０は、留め具１０の挿入方向に延びる略円柱形状をなしてドアトリム１の嵌入部２に内嵌される内嵌部２１を備えており、この内嵌部２１の上端に円板状をなす上側鍔部２２が形成され、また、内嵌部２１の下端に上側鍔部２２よりも大径であり且つ取付孔４よりも大径の円板状をなす下側鍔部２３が形成されている。そして、下側鍔部２３の下面２４に脚部３０が一体的に形成されている。

図１及び図２に示されるように、脚部３０を構成する軸部３１は、挿入方向に直交する面方向の断面が放射状をなす先細りした柱体であって、下側鍔部２３の下面２４から挿入方向に延びて互いに連結された４つのリブ３２によって構成されている。軸部３１は、面方向における断面において、中心部Ｃから径方向に向かって延びて、各リブ３２が９０°毎に配設され、これら４つのリブ３２が互いに連結される中心部Ｃ内に中心を有する仮想円３３上に各リブ３２の先端が配置されるように形成されている。また、軸部３１は、上記仮想円３３の径が取付孔４の径よりも小さくなるように形成されており、該取付孔４に対して挿入方向で内挿される大きさに形成されている。そして、挿入方向に対する周方向（以下、単に周方向という。）において互いに隣接する一対のリブ３２の間には、脚部３０を構成する係止脚３５が配設されている。

係止脚３５は、挿入方向における先端側で該係止脚３５を挟む一対のリブ３２の一方である連結リブ３２Ａに対して連結され、また、挿入方向における基端側で下側鍔部２３及び連結リブ３２Ａに対して基端連結部３６によって連結された梁状をなしている。係止脚３５の先端部３７は、軸部３１の形成する仮想円３３よりも内側に配置される部位である。また、係止脚３５の基端部３８も、軸部３１の形成する仮想円３３よりも内側に配置される部位である。そして、係止脚３５は、こうした先端部３７と基端部３８とに架け渡されるように挿入方向に延びる張り出し部３９を備えている。

張り出し部３９は、面方向における脚部３０の断面において、連結リブ３２Ａの延出方向に延びて該連結リブ３２Ａに対向する対向面４０と、リブ３２の延出方向に延びて該リブ３２に対向する対向面４１と、を備えている。これら対向面４０，４１は、面方向にて軸部３１の中心部Ｃに向かうように互いに交差する方向に延びる側面であり、言い換えれば、一方の対向面が他方の対向面を基準面にして周方向における張り出し部３９の幅を決めている面である。また張り出し部３９は、面方向における脚部３０の断面において、円弧状をなして軸部３１の形成する仮想円３３の外側に配置される被押圧面４２と、対向面４０と被押圧面４２とを面取りする連結面４３と、を備えている。張り出し部３９は、面方向における断面において被押圧面４２の描く円弧が取付孔４の半径より小さく形成されており、係止脚３５の基端側に最大張り出し部３９ａを有している。そして、係止脚３５には、基端部３８と最大張り出し部３９ａとの位相差によって取付孔４の孔径に合わせた係止部４４が形成されている。

なお、脚部３０は、連結リブ３２Ａの最大厚さｔ１、連結リブ３２Ａと対向面４０との距離Ｌ４、リブ３２の厚さｔ２、リブ３２と対向面４１との距離Ｌ５、これらが等しくなるように形成されている。

また、留め具１０は、頭部２０と脚部３０の他、シール部５０を備えている。シール部５０は、頭部２０と脚部３０との連結部分付近に連接され脚部３０の基端部を取り囲む円筒形状をなしており、挿入方向で徐々に拡径されて該シール部５０の先端ではボディパネル３の取付孔４よりも大きな径に形成されている。シール部５０は、ボディパネル３に留め具１０が装着されると、該ボディパネル３によって頭部２０側へ押圧されることで、該ボディパネル３と留め具１０との隙間を密閉する。これにより、シール部５０とボディパネル３との隙間を通じた流体の流通が抑えられる。

次に、係止脚３５の基端側に形成された基端連結部３６について同じく図１及び図２を参照して詳しく説明する。
図１及び図２に示されるように、基端連結部３６は、係止脚３５の基端側において、該係止脚３５を頭部２０及び連結リブ３２Ａに連結させる部位である。基端連結部３６は、面方向における連結リブ３２Ａの延出方向に直交する方向に延びる厚さｔの板状をなしている。連結リブ３２Ａに対する連結部分３６Ａは、その直交断面が挿入方向に延びる矩形状をなしており、挿入方向に連結長さＬ１を有している。また、頭部２０に対する連結部分３６Ｂは、その直交断面が面方向における連結リブ３２Ａの延出方向に直交する方向に延びる矩形状をなしており、該直交する方向に連結長さＬ２を有している。

次に、上述した構成の留め具１０の作用について説明する。
上述した構成の留め具１０は、ボディパネル３に形成された取付孔４に脚部３０が挿入されると、挿入方向における軸部３１及び係止脚３５の先端部が取付孔４に内挿されたのち、やがて係止脚３５の張り出し部３９が取付孔４の縁に押圧される。係止脚３５は、取付孔４の縁から押圧されることによって弾性変形する。

ここで、係止脚３５は、該係止脚３５の先端側が連結リブ３２Ａに対し連結され、該係止脚３５の基端側が基端連結部３６によって、挿入方向において張り出し部３９に重畳しないように頭部２０及び連結リブ３２Ａに連結されている。すなわち、係止脚３５は、該係止脚３５と頭部２０との連結部分が挿入方向に基端部３８の一部を延長した形状に比べて、該係止脚３５の基端側の支持点が連結リブ３２Ａ側に配置されている。そのため、係止脚３５は、面方向における軸部３１の中心部Ｃ側へ弾性変形することが可能であることに加え、該係止脚３５の先端側の連結部分と基端側の連結部分とを支持点として、挿入方向に対する周方向にも弾性変形しやすくなる。すなわち、係止脚３５は、挿入時における弾性変形に関する自由度が高められて該係止脚３５が取付孔４の形状に倣いやすくなることから、脚部３０を取付孔４に挿入する際に必要な力である挿入力が低減される。

また、連結部分３６Ａは、挿入方向に延びる矩形状をなしている。そのため、連結部分の直交断面の寸法が同じという前提の下で、連結部分３６Ａが挿入方向に交差する方向に延びる形状をなしている場合に比べて、係止脚３５が周方向に弾性変形しやすくなる。

また、連結部分３６Ｂは、面方向における連結リブ３２Ａの延出方向に交差する方向に延びる矩形状をなしている。そのため、連結部分の直交断面の寸法が同じという前提の下で、連結部分３６Ｂが面方向における連結リブ３２Ａの延出方向に延びる形状をなしている場合に比べて、係止脚３５が周方向に弾性変形しやすくなる。しかも、連結部分３６Ｂが連結リブ３２Ａの延出方向に直交する方向に延びる形状をなしていることから、例えば連結部分３６Ｂが該延出方向に対して４５°傾いた方向に延びる形状をなしている場合に比べて、係止脚３５が周方向に弾性変形しやすくなる。

また、係止脚３５は、頭部２０及び連結リブ３２Ａの双方に連結されている。そのため、例えば係止脚３５が頭部２０のみに連結されている場合に比べて、周方向への該係止脚３５の剛性を適度に調整することが可能である。すなわち、係止脚３５の基端部３８側における連結部分について、機械的強度の調整範囲に関する自由度が高められる。

また、係止脚３５は、対向面４０と被押圧面４２とを面取りする連結面４３を備えている。また、連結面４３と被押圧面４２の稜線とはＲで滑らかに接続されている。ここで、係止脚３５において、図２において二点鎖線９９で示されるように対向面４０と被押圧面４２とが連結面４３を介すことなく直接連結されている場合、対向面４０と被押圧面４２とがなす隅部が尖鋭になる。そのため、留め具１０の挿入時に、隅部の先端が取付孔４の開口縁に引っ掛かって留め具１０がスムーズに挿入されなかったり、隅部の先端が変形したりすることで、留め具１０の挿入時により大きな挿入力が必要とされる。この点、上述した連結面４３が設けられることによって、隅部の尖鋭化が抑えられることから、挿入時に隅部の先端が取付孔４の開口縁に引っ掛かりにくくなるとともに隅部が取付孔４の開口縁に接触したとしても隅部の変形が抑えられる。その結果、挿入力のさらなる低減が図られる。

そして、脚部３０がさらに挿入されて最大張り出し部３９ａが取付孔４の縁を通過すると、係止脚３５は、弾性変形にともなう復元力によって挿入前の状態へと復帰し、ボディパネル３に対するドアトリム１の反対側に係止部４４が配置される。これにより、留め具１０は、ドアトリム１を介して留め具１０がボディパネル３から引き抜かれようとしても、係止部４４がボディパネル３に係合することで、ドアトリム１とボディパネル３とを連結状態に保持する。

以上説明したように、上記実施形態の留め具１０によれば、以下に列挙する効果を得ることができる。
（１）係止脚３５は、挿入方向において張り出し部３９に重畳しないように頭部２０及び連結リブ３２Ａに連結されている。その結果、係止脚３５の弾性変形に関する自由度が高められることで挿入力が低減される。

（２）基端連結部３６の連結部分３６Ａ，３６Ｂは、面方向における連結リブ３２Ａの延出方向に交差する方向に延びる形状をなしている。その結果、係止脚３５が周方向に弾性変形しやすくなる。

（３）しかも、連結部分３６Ａ，３６Ｂの各々が、連結リブ３２Ａの延出方向に直交する方向に延びる形状をなしているため、例えば連結部分３６Ａ，３６Ｂの各々が該延出方向に対して４５°の方向に延びる形状である場合に比べて、係止脚３５が周方向に弾性変形しやすくなる。

（４）係止脚３５が頭部２０及び連結リブ３２Ａの双方に連結されていることから、係止脚３５の基端部３８側における連結部分について、機械的強度の調整範囲に関する自由度が高められる。

（５）対向面４０と被押圧面４２とが連結面４３によって連結されている。その結果、挿入時に係止脚３５の隅部が取付孔４の開口縁に引っ掛かったり変形したりすることが抑えられることから、挿入力のさらなる低減が図られる。

（６）基端連結部３６の厚さｔ、連結長さＬ１、連結長さＬ２や連結部分３６Ａ，３６Ｂの配置を変更することによって、留め具１０の挿入力を調整可能である。例えば、連結部分３６Ｂに関し、基端連結部３６の厚さｔを維持したまま連結長さＬ２を短くすることによって、挿入力が相対的に小さくなるように調整可能である。

（７）脚部３０は、面方向において９０°毎に配設された４つのリブ３２によって軸部３１が構成されている。その結果、例えば５つのリブ３２によって軸部が構成されている脚部に比べて、金型の形状や組み立て工程、さらには金型の引き抜き工程が簡素化されることから、留め具１０を製造する際の製造負荷が低減される。

なお、上記実施形態は、以下のように適宜変更して実施することもできる。
・係止脚３５において、対向面４１と被押圧面４２との間を面取りする連結面が形成されていてもよい。

・係止脚３５において、連結面４３が割愛されて対向面４０と被押圧面４２とが直接連結されていてもよい。
・係止脚３５において、連結リブ３２Ａとの連結部分３６Ａは、その直交断面が矩形状に限られるものではない。例えば、連結部分３６Ａは、直交断面が挿入方向に長軸の延びる楕円形状をなしていてもよい。また例えば、連結部分３６Ａは、直交断面が先端部３７に近づくほど幅広となる形状をなしていてもよいし、該直交断面が波状や半楕円状をなしていてもよい。なお、こうした構成は、連結部分３６Ｂに関しても同様である。

・また、連結部分３６Ａは、その直交断面が挿入方向に交差する方向に延びる形状をなしていればよく、挿入方向に延びる形状に限られるものではない。同様に、連結部分３６Ｂは、その直交断面が面方向における連結リブ３２Ａの延出方向に交差する方向に延びる形状であればよく、該延出方向に直交する方向に延びる形状に限られるものでもない。

・係止脚３５は、頭部２０及び連結リブ３２Ａの少なくとも一方に対する連結部分が、挿入方向において張り出し部３９に重畳しなければよく、頭部２０のみに連結されていてもよいし、連結リブ３２Ａのみに連結されていてもよい。

・また、基端連結部３６は、係止脚３５と該係止脚３５を挟む一対のリブ３２のうち連結リブ３２Ａではないリブ３２との間に配設されていてもよいし、係止脚３５と軸部３１の中心部Ｃとの間に配設されていてもよい。

・軸部は、少なくとも１つのリブによって構成されていればよく、４つのリブ３２によって構成される軸部３１に限られるものではない。例えば、軸部は、留め具１０における４つのリブ３２のうち２つの連結リブ３２Ａのみで構成される軸部、すなわち中心部Ｃで連結された２つのリブで構成される軸部であってもよいし、３つ、若しくは５つ以上のリブで構成される軸部であってもよい。また例えば、留め具１０における中心部Ｃに重なるように延びる棒状の１つのリブで構成される軸部であってもよい。

・また、係止脚は、周方向における一対のリブの間に複数配設されていてもよい。
・留め具１０は、シール部５０が割愛された構成であってもよい。
・留め具は、ボディパネル３にドアトリム１を連結する留め具１０のように、第１の部材の嵌入部に嵌入される頭部２０と、第２の部材の取付孔に挿入される脚部３０とを備える構成に限られものではない。例えば、第１の部材と第２の部材との双方に取付孔が形成されており、第１の部材と第２の部材とを積層して取付孔の位置あわせを行ったのち、第１及び第２の部材の取付孔に脚部が挿入されることによって第１の部材と第２の部材とを連結状態に保持する留め具であってもよい。すなわち、留め具の頭部は、留め具１０の頭部２０から上側鍔部２２及び内嵌部２１が割愛された構成であってもよい。

Ｃ…中心部、１…ドアトリム、２…嵌入部、３…ボディパネル、４…取付孔、１０…留め具、２０…頭部、２１…内嵌部、２２…上側鍔部、２３…下側鍔部、２４…下面、３０…脚部、３１…軸部、３２…リブ、３２Ａ…連結リブ、３３…仮想円、３５…係止脚、３６…基端連結部、３６Ａ，３６Ｂ…連結部分、３７…先端部、３８…基端部、３９…張り出し部、３９ａ…最大張り出し部、４０，４１…対向面、４２…被押圧面、４３…連結面、４４…係止部、５０…シール部。

Claims (3)

1. 頭部に連接され、取付対象に形成された取付孔への挿入により該取付対象に対して係止される脚部を備えた留め具であって、
   前記脚部は、
   前記頭部から挿入方向に延びて前記取付孔に内挿される複数のリブと、
   前記挿入方向に延びる梁状をなす係止脚と、
   を含み、
   前記挿入方向に直交する面方向にて前記複数のリブが互いに連結されて前記挿入方向に延びる中心部が形成されており、
   前記係止脚は、
   前記取付孔への挿入時に該取付孔の縁に押圧される被押圧面を備える張り出し部と、
   前記張り出し部の頭部側に孔径に合わせた係止部と、を有し、
   前記挿入方向に対する周方向にて互いに隣接する一対のリブの間に配設され、
   前記挿入方向の先端側で前記一対のリブの一方に連結され、
   前記挿入方向の基端側で前記頭部および前記一方のリブのうちで少なくとも前記一方のリブに対して基端連結部によって連結され、
   前記基端側での連結部分が、前記挿入方向にて前記張り出し部に重畳しない位置に配置され、かつ、前記面方向における前記一方のリブの延出方向と直交する方向に延びており、
   前記基端連結部は、
   前記面方向における前記一方のリブの延出方向と直交する方向に延びる板状をなしており、前記面方向における前記一方のリブと前記張り出し部との距離よりも小さい厚さを有する
   ことを特徴とする留め具。
2. 前記係止脚が、前記基端連結部によって前記頭部及び前記一方のリブの双方に連結されている
   請求項１に記載の留め具。
3. 前記張り出し部は、
   前記面方向における断面にて前記中心部に向かうように延びる側面と、
   前記側面と前記被押圧面との間を面取りする連結面と、を備える
   請求項１または２に記載の留め具。

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