JP2004360906A - 対向するウイングを備える自動芯合わせ式シルプレート・リテーナ - Google Patents

Abstract

【課題】 既存のファスナの欠点は、ファスナ位置と自動車の開口部との間の位置不良を補正する能力がない。さらに、組み立てられた接合部の僅かな回転に適応して、該ファスナと自動車の開口部との間のさらなる位置不良を補正する能力がない。本発明は、これらの欠点を克服するファスナを提供する。
【解決手段】 一体に成型された装置は、ヘッドと、スカートと、該スカートに接合された１対の支柱と、第１係合ウイングとを有する第１本体部分を含む。第２本体部分は、第２係合ウイングと、該第２ウイングを１対の支柱に接合する一体のヒンジとを含む。第２ウイングは、一体のヒンジを中心に回転し、１対の支柱と係合して、その結果、少なくとも該第２ウイングが係合後に撓むことが可能となる。別の実施形態においては、ドッグハウス型組立体を、装置と嵌合するようにトリム部品上に設ける。さらに別の実施形態においては、ファスナを形成する方法を提供する。さらにまた別の実施形態においては、トリム部品を車両に装着する方法を提供する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、一般に、ファスナに関し、より具体的には、トリム部品を自動車の面に接合するためのファスナの設計に関する。

本発明は、２００３年５月３０日に出願された、米国仮特許出願第６０／４７４，８３３号の利益を主張するものである。

自動車用途として、ファスナは、トリム部品を自動車の部品又は金属ボディ部分に接合するのに用いられる。これらのファスナに要求されることは、該ファスナが自動車の開口部に挿入可能であること、及び、挿入物をトリム部品に損傷を与えることなく取り外すことができるように、該挿入物の挿入圧と最小引抜保持力との両方についての基準に適合することである。通常のファスナ設計は、該ファスナの挿入時には内方に撓み、自動車に形成されるスロット内ではばね力により広がって該ファスナを保持する、２又はそれ以上の可撓性ウイングを含む。

通常用いられるファスナの欠点は、該ファスナには、ファスナ位置と自動車の開口部との間の位置不良を補正する能力がないことである。さらなる欠点は、通常用いられるファスナには、組み立てられた接合部の僅かな回転に適応して、該ファスナと自動車の開口部との間のさらなる位置不良を補正する能力がないことである。既存のファスナ設計のいくつかのさらに別の欠点は、ファスナ本体自体がすべて金属製であるということである。すべてが金属であるファスナは、該ファスナの挿入時又は該ファスナの除去時に自動車の開口領域に損傷を生じさせるだけでなく、該ファスナと該自動車との間の金属接触面間の腐蝕をもたらす可能性がある。

ファスナ設計のいくつかは、２つの部品を必要とすることによる、さらなる欠点を有する。ある用途においては、ファスナ本体が開口部に挿入可能で、第２部品がその第１部品を広げるように該第１部品に挿入され、それゆえ、該ファスナを所定の位置に保持することになる。このことにより、車両の組立を通じて２部品システムの費用及び保守が必要となることだけでなく、組み立ての複雑さが増すことが明らかである。

本発明の好ましい実施形態によれば、付属部品を車両のパネルに接合するための一体に成型された装置は、ヘッドと、該ヘッドが上面に支持されたスカートと、該スカートの裏面から垂直に延びる１対の支柱と、該１対の支柱及び該スカートの裏面の間に接合された第１係合ウイングとを有する第１本体部分を含む。第２本体部分は、第２係合ウイングと、該第２ウイングを１対の支柱に接合する一体のヒンジとを含む。第２ウイングは、一体のヒンジまわりに回転し、１対の支柱と係合して、その結果、少なくとも該第２ウイングが該１対の支柱との係合後に撓むことが可能となる。

第２又は可撓性ウイングは、該ウイングの両側部に、支柱の各々に接合された１対の保持部材に係合する１対の雄型形状の耳部を含む。雄型耳部が保持部材に係合すると、第２ウイングは、その初期位置に戻るのを阻まれるが、内側の方向にさらに撓むことによって、ファスナを車両の開口に挿入することを可能にする。

本発明のファスナを用いるために、ドッグハウス型組立体が、概ね円形の開口部に隣接するＶ字形のスロットを有する面を含むように、トリム部品に成型されるのが好ましい。ファスナのＶ字形の回転防止要素は、Ｖ字形の保持スロットと係合し、該ファスナのヘッドは、ドッグハウスの面の下方に位置して、該ファスナを車両の開口部に挿入している間、該ファスナを保持する。支柱は、次に、車両の開口部と位置合わせされ、第２ウイングは、該支柱が車両の該開口部に挿入されるとき、内方に撓む。挿入が完了すると、第２ウイングが一体のヒンジのばね力により戻り、ファスナを車両と係合させる。本発明の別の実施形態においては、トリム部品を車両に締結するシステムを提供する。本発明のさらに別の実施形態においては、車両に装着するためのファスナを形成する方法を提供する。さらにまた別の実施形態においては、トリム部品を車両に装着する方法を提供する。

本発明のさらに別の適用可能な分野は、以下に与えられる詳細な説明から明らかとなるであろう。詳細な説明及び本発明の好ましい実施形態を示す特定の例は、単に説明することを意図しているものであって、本発明の範囲を制限することを意図しているものではないことが理解されるべきである。
本発明は、詳細な説明及び添付図面から、より十分に理解されることとなるであろう。

以下の好ましい実施形態の詳細な説明は、本質的には単に例示的なものであり、本発明、その用途、又は使用を限定することを意図しているものではない。
本発明の好ましい実施形態によれば、並びに図１及び図２に示されるように、芯合わせリテーナ１０は、第１部品１２と、一体のヒンジ１６により該第１部品に結合された第２部品１４とを含む。概ね円形のヘッド１８が、ネック２０に結合される。ネック２０は、頂面２２に結合される。頂面２２は、ヘッド１８の外周部を越えて延びる、概ね平坦な面である。回転防止リブ２３が、ヘッド１８及びネック２０と一体に成型される。回転防止リブ２３は、ヘッド１８の外周部に隣接する頂部２４及び該頂部２４から外方に延びるＶ字形の胴体２５を含む。ヘッド１８、ネック２０、及び回転防止リブ２３は、頂面２２と一体に成型される。一体に成型された可撓性スカート２６は、頂面２２の外周部から外方に、かつ、その外周部から下向きの角度で、半径方向に延びる。

図２において最もよく分かるように、１対の傾斜付きの支柱２８が、頂面２２の裏面から垂直に延びる。傾斜付きの支柱２８の各々は、以下により詳細に記述されることになる保持部材３０（図１に示される）を含む。ブリッジ３２が、傾斜付きの支柱の末端部同士を接合する。先細部分３４が、また、傾斜付きの支柱２８の各々の末端部に形成される。固定ウイング３６が、第１端でブリッジ３２と一体に成型され、かつ、図２において最もよく分かるように、頂面２２の裏面に接合される。張出しリップ３８が、傾斜付きの支柱２８により形成される面から外方に突出するように、固定ウイング３６上に設けられる。
第２部品１４は、該第２部品の両側部に雄型耳部４２を有する本体部分４０を含む。雄型耳部４２の各々は、第２部品１４が一体のヒンジ１６を中心に回転弧「Ａ」に沿って回転するとき、傾斜付きの支柱２８の保持部材３０の１つに係合する。固定ウイング３６と同様に、本体部分４０は、張出しリップ４４を含む。張出しリップ３８及び張出しリップ４４の目的は、図４を参照してさらに詳細に記述されることになる。

図３において最もよく分かるように、ヘッド１８とネック２０との両方は、概ね円形状を有するように形成される。ヘッド１８の円形状は例示的なものであり、長円形及び長方形を含む任意の形状を用いることも可能である。回転防止リブ２３は、ヘッド１８の外周部から延びるにつれて、角度αを形成する。

次に、図４から図６までを参照すると、ドッグハウス型組立体４８の嵌合面４６が示されている。ドッグハウス型組立体４８は、トリム部品５０に取り付けられる。好ましい実施形態においては、ドッグハウス４８及びトリム部品５０は、高分子材料で一体に成型される。芯合わせリテーナ１０をドッグハウス４８に接合するために、回転防止リブ２３（図４には単に部分的に示される）は、矢印「B」の方向に配向される。その後、ヘッド18は嵌合面４６の面の下方に位置し、可撓性スカート２６及び頂面２２は、該嵌合面４６の面の上方に位置する。傾斜付きの支柱２８は、次に、車両（図示せず）のシルプレート５４の長方形の形状のスロット５２に挿入される。

嵌合面４６に取り付けるために、芯合わせリテーナ１０を、ネック２０が該嵌合面４６の開口部５６内に係合するように、矢印「Ｃ」の方向に押し付ける。のど領域５８は、ネック２０の直径と比べて僅かに小さく、すなわち、約０．１８ｍｍ（０．００７ｉｎ）小さい寸法で作られる。のど領域の幅「Ｄ」は、のど領域５８の狭さを明らかにするため、図６において誇張された図で示されている。一旦、ネック２０が開口部５６内に十分に係合すると、角度α（図３に示す）を持つ回転防止リブ２３は、嵌合面４６のＶ字形のスロット６０内に係合する。Ｖ字形のスロット６０は、回転防止リブの角度αに近いスロット角度θを持つ。Ｖ字形のスロット６０は、それにより、芯合わせリテーナ１０の過度の回転を防止する。Ｖ字形のスロット６０は、芯合わせリテーナ１０が正規の取り付け位置から約７°の範囲内で回転することができるように形成され、そのことにより、ドッグハウス４８に取り付けられた該芯合わせリテーナ１０が僅かに回転可能となり、該芯合わせリテーナ１０と長方形の形状のスロット５２との間の位置不良に適応することになる。図５に示されるように、取り付けられると、ヘッド１８は嵌合面４６の第１面に位置し、芯合わせリテーナ１０の可撓性スカート２６、傾斜付きの支柱２８、及び、第１部品１２と第２部品１４との両方は、該嵌合面４６の反対側の面に位置する。

芯合わせリテーナ１０を長方形の形状のスロット５２に挿入する準備をするために、第２部品１４は、まず、雄型耳部４２が保持部材３０を超えたところに及ぶまで回転弧Ａ（図２に示される）の周りに回転し、一体のヒンジ１６により与えられるばね力が、該雄型耳部４２を該保持部材３０と接触した状態で保持する。その後、第２部品１４を固定ウイング３６方向へさらに回転させて、芯合わせリテーナ１０を長方形のスロット５２に取り付けることを可能にする。先細部分３４（図１に示される）は、傾斜付きの支柱２８を、挿入の初期段階の前に及びその間に、長方形のスロット５２と位置合わせするのを補助するために設けられる。傾斜付きの支柱２８が長方形のスロット５２の中に十分に挿入されると、張出しリップ３８及び張出しリップ４４がシルプレート５４の下面に係合し、芯合わせリテーナ１０を、該シルプレート５４と取り外し可能な位置に接触した状態で保持する。一体のヒンジ１６のばね力は、第２部品１４及び固定ウイング３６をシルプレート５４と接触した状態で維持するのに必要な保持力を与える。また、取り付けられた位置において、可撓性スカート２６は、芯合わせリテーナ１０とシルプレート５４との間の水及び泥のシールを提供する。芯合わせリテーナ１０は、挿入力及び引き抜き力の両方についての工業規格要件を備えるように設計され、そのことにより、該芯合わせリテーナ１０を取り外すこと、及び、トリム部品５０をシルプレート５４から取り外すことが可能となる。約２ポンド程度の低挿入力、及び、約４０ポンドまでの取り外し力が、芯合わせリテーナ１０によって与えられる。

本発明の好ましい実施形態において、固定ウイング３６の末端部６２（図２に示される）は、頂面２２の裏面に一体に成型される。本発明の別の実施形態において、固定ウイング３６は、該固定ウイング３６をブリッジ３２にのみ成型し、末端部６２を頂面２２に結合しない自由端として設けることにより、第２撓みウイングに変えることができる。この実施形態においては、本体部分４０及び固定ウイング３６（ここでは、可撓性ウイングとして作動している）の両方が、傾斜付きの支柱２８を長方形の形状のスロット５２に挿入する時に、互いに向かって撓むことになる。

図７を参照すると、成型ステップ１１０においては、ファスナ本体が、少なくとも１つが可撓性である１対のウイングを備えて成型される。装着ステップ１０２においては、ヘッド、ネック及び回転防止機構が、ファスナ本体への成型により装着される。次のステップ１０４においては、回転防止機構が、概ねＶ字形に形成される。成型ステップ１０６では、可撓性スカートがネックと１対のウイングとの間に成型される。またさらなるステップ１０８においては、１対の支持脚が、可撓性スカートの裏面に成型される。ステップ１１０では、一体のヒンジが、可撓性ウイングと１対の支持脚の各々との間に成型される。最後のステップ１１２では、可撓性ウイングが一体のヒンジを中心に回転して、該可撓性ウイングが支持脚の保持部材と係合する。

図８を参照すると、ステップ１２０を通じて、Ｖ字形の回転防止機構と少なくとも１つが可撓性である１対のウイングとを有するファスナが成型される。ステップ１２２では、ドッグハウス型組立体が、車両のトリム部品に形成される。形成ステップ１２４では、Ｖ字形の係合スロットが、ドッグハウス型組立体の面に形作られる。ステップ１２６においては、ファスナが、Ｖ字形の回転防止機構をＶ字形の係合スロットと位置合わせした状態で、ドッグハウス型組立体の面に装着される。ステップ１２８においては、ファスナの１対のウイングを、車両の開口部に挿入し、トリム部品を該車両に釈放可能に接合する。最後の並列ステップ１３０においては、可撓性ウイングが、一体のヒンジを中心に回転して、ファスナの保持部材と係合する。

本発明の芯合わせリテーナは、いくつかの利点を提供する。芯合わせリテーナは、エラストマー材料製の一体型ファスナを形成するように成型される。エラストマー材料を用いて成型することにより、本発明の芯合わせリテーナの形状を、比較的低コストで形成することができる。全体がエラストマー材料製の芯合わせリテーナ１０を提供することにより、トリム部品と車両のシルプレートとの間の腐蝕はさらに低減する。第２部品を本発明の一体のヒンジを介して芯合わせリテーナに取り付けることにより、芯合わせリテーナ用の簡素化された一体型構造が提供される。概ねＶ字形の胴体として形成された本発明の回転防止リブを一体に成型することにより、ファスナの微小回転量を、芯合わせリテーナが車両の長方形の形状のスロットと位置不良をもたらすほど回転するのを防ぎながら、設計することができる。

本発明の詳細な説明は、本質的には単に例示的なものであり、したがって、本発明の趣旨から逸脱しない変形は、本発明の範囲内にあることが意図されている。こうした変形は、本発明の精神及び範囲からの逸脱としてみなされるものではない。
本発明の芯合わせリテーナは、本明細書に示される特定の形状に限定されるものではない。例えば、本明細書で注目されるものとして、ヘッドの形状は、本発明の趣旨から逸脱することなく、示された形状から改造することができる。さらに、可撓性のスカート、傾斜付きの支柱、及び頂面の一般的な形状は、より大きなリテーナ、より小さなリテーナを可能とするように、又は具体的な取り付け公差に適合するように、本明細書に示された形状から改造することができる。本発明のＶ字形の回転防止リブ及びＶ字形のスロットは、より大きな或いはより小さな角度が採用可能であるか、又は、より丸みのある形状の回転防止リブを用いることが可能であるように、改造することもできる。本発明の可撓性のスカートにより形成される下方角度は、シルプレート及び／又は本発明のトリム部品の材料の厚みに適合するように、改造することができる。本質的に平坦な形状をもつ可撓性のスカートもまた、本発明の趣旨から逸脱することなく用いることができる。

成型したままの状態のリテーナを示す、本発明の自動芯合わせ式シルプレート・リテーナの斜視図である。 本発明のリテーナの別の面を示す、図１と同様の斜視図である。 本発明のリテーナの上面図である。 本発明のリテーナを、トリム部品のドッグハウス型組立体及び車両の開口部に接合する組立工程の斜視図である。 ドッグハウス型組立体の中に組み付けられた本発明のリテーナを示す、図４の５−５面で切断した断面図である。 本発明のリテーナと嵌合する形状にされたドッグハウス型組立体の上面の平面図である。 本発明のリテーナを形成するための方法ステップを提供するフローチャートである。 本発明のリテーナを用いて、トリム部品を車両に装着する方法を明らかにするフローチャートである。

符号の説明

１０：芯合わせリテーナ
１２：第１部品
１４：第２部品
１６：一体のヒンジ
１８：ヘッド
２０：ネック
２２：頂面
２３：回転防止リブ
２４：頂部
２５：Ｖ字形の胴体
２６：可撓性スカート
２８：傾斜付きの支柱
３０：保持部材
３２：ブリッジ
３４：先細部分
３６：固定ウイング
４０：本体部分
４２：雄型耳部
４４：張出しリップ
６２：末端部

Claims (27)

1. 付属部品を車両内部のパネルに接合するための一体に成型された装置であって、該装置が、
   ヘッドと、
   該ヘッドの外周部を超えて半径方向に延び、前記ヘッドが上面に支持されたスカートと、
   前記スカートの裏面から垂直に延びる１対の支柱と、
   前記１対の支柱と前記スカートの裏面との間に接合された第１係合ウイングと、
   を含む第１本体部、及び、
   第２係合ウイングと、
   前記第２ウイングを前記１対の支柱に接合する一体のヒンジと、
   を含む第２本体部、
   を備え、
   前記第２ウイングが、前記一体のヒンジを中心に回転可能で、少なくとも該第２ウイングが前記１対の支柱との係合後に撓むことができるように、該１対の支柱と係合することを特徴とする装置。
2. エラストマー材料からなることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
3. 前記ヘッドと前記スカートの上面との間に配置されたネックをさらに備えることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
4. 前記ネックと、前記スカートの上面に支持された回転防止機構と、該スカートの裏面に結合された前記支柱とを有する該スカートの概ね平坦な部分をさらに備え、該スカートが、前記ヘッドから概ね下向きの角度で延びることを特徴とする、請求項３に記載の装置。
5. 前記回転防止機構が、前記ヘッドの外周部近くに設置された頂部と、前記スカートの平坦な部分上で該頂部から遠位方向に延びる胴体部分とを有するＶ字形に概ね形成されることを特徴とする、請求項４に記載の装置。
6. 前記支柱の各々の末端部に形成された先細の導入部を備えることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
7. 前記支柱の遠位端同士を接合し、該支柱間に前記一体のヒンジと前記第１係合ウイングとの両方を装着する場所を形成するブリッジを備えることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
8. 前記第２ウイングの１対の逆向きの側部の１つに各々が接合される１対の雄型耳部と、
   前記支柱の１つに各々が接合される１対の保持部材と、
   を備え、
   前記雄型耳部の各々が、前記一体のヒンジを中心とした前記第２ウイングの回転に続いて前記１対の保持部材の１つに係合し、その後は、該第２ウイングが該一体のヒンジを中心として内方に僅かに撓むことのみが可能となることを特徴とする、請求項７に記載の装置。
9. トリム部品を車両に締結するシステムであって、該システムが、
   ヘッドと、
   前記ヘッドに接合されたネックと、
   前記ネック及び前記ヘッドの両方に接合された回転防止機構と、
   スカートの裏面から垂直に延びる１対の支柱と、
   両方とも前記支柱に少なくとも支持された第１ウイング及び第２ウイングと、
   を含む成型されたファスナ本体と、
   前記成型されたファスナ本体の前記ヘッド、前記ネック及び前記回転防止機構を受け入れるためにトリム部品に接合された少なくとも１つのドッグハウス型組立体を有するトリム部品と、
   を備えることを特徴とするシステム。
10. 概ね長方形の形状を有し、前記１対の支柱並びに前記第１及び第２ウイングを受け入れるための車両開口部を備えることを特徴とする、請求項９に記載のシステム。
11. 前記ネックと前記支柱との間に形成され、前記成型されたファスナ本体と前記車両開口部に隣接する車両板の面との間の水／土シールとして作用する可撓性スカートをさらに備えることを特徴とする、請求項１０に記載のシステム。
12. 前記成型されたファスナ本体が、前記第２ウイングを前記支柱から分離する一体のヒンジを含むことを特徴とする、請求項９に記載のシステム。
13. 前記成型されたファスナ本体が、エラストマー材料からなることを特徴とする、請求項９に記載のシステム。
14. 前記トリム部品と前記少なくとも１つのドッグハウス型組立体の両方が、エラストマー材料からなることを特徴とする、請求項９に記載のシステム。
15. 前記回転防止機構が、Ｖ字形の胴体を含み、
    前記ドッグハウス型組立体が、前記回転防止機構のＶ字形の胴体を受け入れるためのＶ字形のスロットを含む、
    ことをさらに特徴とする、請求項９に記載のシステム。
16. 前記ドッグハウス型組立体が、
    前記成型されたファスナの前記ネックを受け入れるための円形の開口部と、
    前記円形の開口部と交わり、前記成型されたファスナを前記ドッグハウス型組立体に接合するときに、前記ネックを該円形の開口部内に確実に保持するために、該ネックとの間で締まり嵌めを与える、のど領域と、
    をさらに備えることを特徴とする、請求項９に記載のシステム。
17. 前記トリム部品の前記ドッグハウス型組立体に釈放可能に接合された成型されたファスナ本体と、前記車両開口部と係合可能に接合された前記第１及び第２ウイングとによって形成される組立体を備えることを特徴とする、請求項１０に記載のシステム。
18. 車両に装着するためのファスナを形成する方法であって、該方法が、
    少なくとも１つが可撓性である１対のウイングをファスナ本体に成型し、
    ヘッド、ネック及び回転防止機構の各々を前記ファスナ本体に成型により取付け、
    概ねＶ字形を有する前記回転防止機構を形成する、
    ステップを含むことを特徴とする方法。
19. 可撓性スカートを、前記ネックと前記１対のウイングとの間に成型することをさらに含む、請求項１８に記載の方法。
20. 平坦な面を、前記可撓性スカートと前記ネックとの間に成型することをさらに含む、請求項１９に記載の方法。
21. １対の支柱を、前記可撓性スカートの裏面に成型することを含む、請求項１９に記載の方法。
22. 一体のヒンジを、前記少なくとも１つの可撓性ウイングと前記１対の支柱の各々との間に成型することを含む、請求項２１に記載の方法。
23. 保持部材を前記支柱の各々に成型するステップを含み、
    前記少なくとも１つの可撓性ウイングを前記一体のヒンジを中心に回転するとき、該少なくとも１つの可撓性ウイングが前記支柱の各々の前記保持部材と係合することを特徴とする、請求項２２に記載の方法。
24. トリム部品を車両に装着する方法であって、該方法が、
    Ｖ字形の回転防止機構及び少なくとも１つが可撓性である１対のウイングを有するファスナを成型し、
    ドッグハウス型組立体を、車両のトリム部品に形成し、
    Ｖ字形の係合スロットを、前記ドックハウス型組立体の面に形作り、
    前記ファスナを、前記Ｖ字形の回転防止機構が前記Ｖ字形の係合スロットと位置合わせされた状態で、前記ドッグハウスの面に取り付け、
    前記ファスナの前記１対のウイングを、前記車両のトリム部品を前記車両に釈放可能に接合するために、車両の開口部に挿入する、
    ことを含む方法。
25. ヘッド及びネックを前記Ｖ字形の回転防止機構に隣接して成型し、平坦な面を該ネックの末端部に成型することを含む、請求項２４に記載の方法。
26. 装着ステップを通じて、前記平坦な面を前記係合スロットの面の第１の側に配置し、前記ヘッドを該係合スロットの面の第２の側に配置することを含む、請求項２５に記載の方法。
27. 前記挿入ステップの前に、前記可撓性ウイングを、一体のヒンジを中心に回転して、前記ファスナの保持部材と係合し、
    前記挿入ステップを通じて、前記可撓性ウイングを、前記車両の前記開口部との接触時に内方に撓ませ、
    前記挿入ステップの後に、前記可撓性ウイングを、前記一体のヒンジのばね力により外方に撓ませる、
    ことを含む、請求項２４に記載の方法。

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