JP2006207683A - 固定具並びにこの固定具を用いた基材に被固定部材を固定及び離脱させる方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 被固定部材を基材に容易に仮組できると共に高い保持力で固定でき、しかも、被固定部材を基材から容易に離脱させることのできる固定具並びにこの固定具を用いた基材に被固定部材を固定及び離脱させる方法を提供する。
【解決手段】 固定具１は、基材２に予め取付けられたクリップ４と、このクリップ４内に挿入される、被固定部材３と一体成型されたピン５とから構成され、固定具１は、クリップ４とピン５との間に、被固定部材３を基材２に仮組させる仮組手段と、被固定部材３を基材２に固定させる固定手段３０と、被固定部材３を基材２からクリップ４と共に離脱させる離脱手段とを設け、これら仮組手段、固定手段３０及び離脱手段は、ピン５のクリップ４内への押し込み荷重を相違させることにより、それぞれが作動されるので、被固定部材３の仮組、固定及び離脱作業が容易で、しかも高い保持力を有することができる。
【選択図】 図４

Description

本発明は、自動車のインストルメントパネル等の基材に、樹脂製パネル等の被固定部材を固定する際の固定具に関するものである。

従来から、自動車の構成部材であるインストルメントパネル等の基材に、樹脂製パネル等の被固定部材を固定する際の固定具として、１ピースクリップや２ピースクリップからなる固定具が採用されていた。
まず、１ピースクリップからなる固定具５０を図６に基いて説明する。
固定具５０は、被固定部材３から突設されたピン５１に、外側に突設された係止爪部５２、５２を有する弾性片５３、５３が互いに対向するように固着されて構成されている。また、基材２には取付孔２ａが穿設され、その開口幅は、固定具５０の各係止爪部５２、５２間の距離よりも狭く設定されている。
そして、被固定部材３を基材２に固定する際には、被固定部材３に設けた固定具５０を基材２の取付孔２ａに挿入する。すると、固定具５０は、その各弾性片５３、５３に設けた各係止爪部５２、５２が取付孔２ａを乗り越えつつ、各弾性片５３、５３が互いに近接する方向に屈曲しながら取付孔２ａに挿通されて、挿通された各係止爪部５２、５２がストッパとなり、被固定部材３が基材２に固定される。

次に、２ピースクリップからなる固定具６０を図７に基いて説明する。
固定具６０は、被固定部材３の取付孔３ａ及び基材２の取付孔２ａに挿入され、上部のフランジ部６２と該フランジ部６２から下方に延び縦長の貫通孔を有する軸部６３とからなるブッシュ６１と、該ブッシュ６１の軸部６３の貫通孔に挿入されるピン６４とから構成されている。
ブッシュ６１の軸部６３の貫通孔は、その下部の内周面が、下方に向うにつれて貫通径を狭めるように楔状に形成されている。また、軸部６３の外周壁６５には、縦方向に延びるスリット６５ａが複数形成され、外周壁６５が複数個に分割されている。
ピン６４は、上部にフランジ部６４ａを有する棒体からなり、下端部分は先細のテーパ状に形成されている。
そして、被固定部材３を基材２に固定する際には、被固定部材３を基材２に当接して、各取付孔３ａ、２ａにブッシュ６１の軸部６３を挿入しておき、ピン６４をブッシュ６１の軸部６３の貫通孔に挿通する。すると、ピン６４の下端部のテーパ部６４ｂによって、ブッシュ６１の軸部６３の分割された各外周壁６５の下端部が押し拡げられて拡径し、拡径された各外周壁６５がストッパとなり、被固定部材３が基材２に固定される。

さらに、特許文献１には、図７に示す２ピースクリップからなる固定具６０と類似したクリップが開示されている。
すなわち、このクリップは、ブッシュとピンとから構成されており、ピンは、フランジ形状の頭部と頭部から延びる軸部とから構成されている。一方、ブッシュは、円形フランジとフランジから延びる軸部とからなり、ブッシュ軸部の先端部分において、その内側には貫通穴の直径を狭めるように内側に突出し、軸方向に延びるリブが複数形成されると共に、ブッシュ軸部には、ブッシュフランジから長手方向に先端部分まで延びるスリットが複数形成されてブッシュ軸部を複数の脚に分割している。そして、ピンがフランジ軸部の貫通穴に完全に挿入され拡径連結位置に至ると、ブッシュ軸部の先端部分が大きく拡径して、取付部材が被取付部材に連結されることが開示されている。また、このクリップは、ピンをブッシュに仮保持させるために、ブッシュ軸部に設けたスリットのそれぞれに弾性係止爪が形成され、この弾性係止爪は、ピン軸部がブッシュ軸部の中程に挿入された際、ピン軸部の係止溝に係合して、ピンをブッシュに非拡径連結位置で保持可能であることが開示され、さらには、クリップを取付部材及び被取付部材から取り外す際に、工具先端が挿入できるように、ピン頭部とブッシュフランジとの間に、工具先端が挿入できる隙間が形成されていることが開示されている。
特開２００４−１１６７２２号公報

しかしながら、図６に示す固定具５０は、基板２の取付孔２ａに挿入された各弾性片５３、５３の各係止爪部５２、５２をストッパとして機能させて、被固定部材３を基材２に固定させているが、組付の際の荷重は小さいが、その反面、被固定部材３の保持力も小さくなってしまい、保持力に対する信頼性が乏しく、好ましくない。そのため、保持力を高めるために各係止爪部５２、５２間の距離を長くすると、今度は組付荷重が大きくなり、作業効率が低下してしまい、好ましくない。

さらに、図７に示す固定具６０は、予め基材２及び被固定部材３の取付孔２ａ及び３ａに挿入されてあるブッシュ６１にピン６４を挿入して、ブッシュ６１の軸部６３の先端部を拡径させてストッパとして機能させ、被固定部材３を基材２に固定させているが、この方法であれば被固定部材３の保持力は高くなるが、固定具６０を構成する部品が、２部品となりコストが高くなる虞がある。しかも、図７に示す固定具６０では、被固定部材３を基材２に仮組みさせるための構造や、基材２から被固定部材３を離脱させるための構造が採用されておらず、作業性が悪い。

さらにまた、特許文献１の発明のクリップでは、図７に示す固定具６０と同様に、ピンをブッシュ軸部の貫通穴に完全に挿入することにより、ブッシュ軸部の先端部分を大きく拡径させてストッパとして機能させて、被取付部材を取付部材に固定させており、保持力は高くなるが、クリップを構成する部品が、２部品となりコストが高くなる虞がある。さらに、この特許文献１の発明のクリップでは、ピンをブッシュに仮組して、被取付部材及び取付部材の取付孔に挿入可能であるが、被取付部材を取付部材に仮組する際、クリップが下方を向くような位置にある場合には、挿入されたクリップが落下する虞があり、完全に被取付部材を取付部材に仮組（位置決め）することができない。さらにまた、クリップを被取付部材及び取付部材から離脱させる際には、工具を使用しなければならず、作業が煩雑である。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、被固定部材を基材に容易に仮組できると共に高い保持力で固定でき、しかも、被固定部材を基材から容易に離脱させることのできる固定具並びにこの固定具を用いた基材に被固定部材を固定及び離脱させる方法を提供することを目的とする。

本発明は、上記課題を解決するための手段として、請求項１に記載した固定具の発明は、基材に被固定部材を固定するための固定具であって、該固定具は、前記基材に予め取り付けられたクリップと、該クリップ内に挿入される、前記被固定部材と一体に構成されたピンとからなり、前記固定具は、前記クリップと前記ピンとの間に、前記被固定部材を前記基材に保持させて仮組させる仮組手段と、仮組後、前記被固定部材を前記基材に固定させる固定手段と、前記被固定部材を前記基材から前記クリップと共に離脱させる離脱手段とを設け、前記仮組手段と、前記固定手段と、前記離脱手段とは、前記ピンの前記クリップへの押し込み荷重を相違させることにより、それぞれが作動されるように構成されていることを特徴とするものである。
請求項２に記載した固定具の発明は、請求項１に記載した発明において、前記仮組手段を作動させる第１押し込み荷重と、前記固定手段を作動させる第２押し込み荷重と、前記離脱手段を作動させる第３押し込み荷重とは、この順序で次第に大きくなるように設定されていることを特徴とするものである。
請求項３に記載した固定具の発明は、請求項１または２に記載した発明において、前記クリップ及び前記ピンは樹脂材で構成されると共に、前記ピンは前記被固定部材と一体成型されることを特徴とするものである。

また、本発明は、上記課題を解決するために、請求項４に記載した基材に被固定部材を固定及び離脱させる方法の発明は、基材に被固定部材を固定するための固定具を用いて、基材に被固定部材を固定及び離脱させる方法において、前記固定具は、前記基材に予め取り付けられたクリップと、該クリップ内に挿入される、前記被固定部材と一体に構成されたピンとからなり、まず、前記基材に前記被固定部材を固定する際には、前記ピンを前記クリップ内に第１押し込み荷重で押し込むと、前記被固定部材が前記基材に仮組され、次に、前記ピンをさらに前記第１押し込み荷重よりも大きい第２押し込み荷重で前記クリップ内に押し込むと、前記被固定部材が前記基材に固定され、次に、前記被固定部材を前記基材から離脱させる際には、前記ピンを前記第２荷重よりも大きい第３押し込み荷重で前記クリップ内に押し込むと、前記被固定部材が前記基材から前記クリップと共に離脱されることを特徴とするものである。

従って、請求項１に記載した固定具の発明では、まず、ピンをクリップ内に第１押し込み荷重で押し込むと仮組手段が作動され、すなわち、クリップが基板に対してストッパとして機能すると共にピンがクリップ内に係止されて、被固定部材が基材に保持されて仮組され、その後、さらにピンをクリップ内に第１押し込み荷重より大きい第２押し込み荷重で押し込むと固定手段が作動され、すなわち、クリップが基板に対してストッパとして機能される状態が維持されると共に、ピンがクリップにさらに強固に係止されて、被固定部材が基材に高い保持力で固定される。さらに、被固定部材を基材から離脱させる際には、クリップ内に挿入されてあるピンを第２押し込み荷重よりも大きい第３押し込み荷重でさらに押し込めば離脱手段が作動され、すなわち、クリップの基板に対するストッパ機能が解除されて、被固定部材が基材からクリップと共に離脱される。
請求項２に記載した固定具の発明では、仮組手段と、固定手段と、離脱手段とは、この順序で、ピンのクリップ内への押し込み荷重を次第に大きくすれば、それぞれが作動されるようになる。
請求項３に記載した固定具の発明では、固定具は、部品としては実質的に１個となり、コストが削減される。

また、請求項４に記載した基材に被固定部材を固定及び離脱させる方法の発明では、まず、ピンをクリップ内に第１押し込み荷重で押し込めば、被固定部材が基材に仮組されて、次に、ピンをクリップ内に第１押し込み荷重よりも大きい第２押し込み荷重で押し込めば、被固定部材が基材に固定され、さらに、ピンをクリップ内に第２押し込み荷重よりも大きい第３押し込み荷重で押し込めば、被固定部材がクリップと共に基材から離脱される。

本発明によれば、被固定部材を基材に容易に仮組できると共に高い保持力で固定でき、しかも、被固定部材を基材から容易に離脱させることのできる固定具並びにこの固定具を用いた基材に被固定部材を固定及び離脱させる方法を提供することができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態を図１〜図５に基いて詳細に説明する。
本発明の実施の形態に係る固定具１は、図１に示すように、自動車の構成部材であるインストルメントパネル等の基材２に、樹脂製パネル等の被固定部材３を固定するものであって、基材２に予め取り付けられたクリップ４と、このクリップ４内に挿入される、被固定部材３と一体成型されたピン５とから構成されている。

クリップ４は、図１及び図２に示すように、内部に空間を有し、ベース部６と、該ベース部６から延び対向する２組のプレート部７、８とから構成されており、対向するプレート部７、７間の距離、及びプレート部８、８間の距離は、基板２の取付孔２ａに挿通可能な距離に設定されている。このクリップ４は、ポリアセタール樹脂（ＰＯＭ）又はポリプロピレン樹脂（ＰＰ）で成型されている。
ベース部６は、図１及び図２に示すように、板状に形成され、ピン５が挿通可能な挿通孔６ａが形成されている。
また、図１に示すように、２組のプレート部７、８の内、一方の各プレート部７、７には、基部９ａ、９ａを支点に揺動する揺動爪部９、９が形成されている。これら揺動爪部９、９が対向する面には、突起部１０、１０がそれぞれ形成されている。また、この各プレート部７、７の揺動爪部９、９の基部９ａ、９ａ付近には、対向する側に三角状に折り曲げられた三角状突起部１１、１１がそれぞれ形成されている。
さらに、図２に示すように、他方の各プレート部８、８の長手方向略中間部には、外方に突設される仮保持用爪部１２、１２がそれそれ形成されている。また、この各プレート部８、８のベース部６側とは反対側に、その各端部が近接する方向に屈曲された各屈曲バネ部１３、１３が形成されている。これら屈曲バネ部１３、１３間の距離は、後述するピン５の頭部１５の外径よりも相当短い距離に設定されている。

ピン５は、図１及び図２に示すように、ポリプロピレン樹脂（ＰＰ）又はＡＢＳ樹脂で、被固定部材３と一体成型されている。
このピン５は、図１に示すように、略円形状の頭部１５と、該頭部１５から連続して頭部１５よりも小径の胴部１６と、この胴部１６の外周面から断面三角錐状で突設して環状に延びる第１凸部１７及び第２凸部１８と、第１凸部１７及び第２凸部１８のそれぞれに連設され断面三角錐状に凹んで環状に延びる第１凹部１９及び第２凹部１９ａとから構成されている。また、ピン５の、頭部１５と第１凸部１７とは略同一の外径で形成されており、第２凸部１８の外径は、第１凸部１７の外径よりも大きく形成されている。さらに、ピン５の頭部１５の外径は、クリップ４に設けた対向する揺動爪部９、９の各突起部１０、１０間の距離、及び対向する三角状突起部１１、１１間の距離よりも大きく設定されている。

次に、ピン５をクリップ４内に押し込み、基材２に被固定部材３を仮組して固定する方法を図１〜図３に基いて説明する。
まず、図２に示すように、クリップ４を基板２の取付孔２ａに挿入して、クリップ４に設けた各仮保持用爪部１２、１２を基板２に対するストッパとして機能させて、クリップ４を基板２に保持させる。なお、各仮保持用爪部１２、１２は、クリップ４を基板２に一時的に保持させるためのものであり、クリップ４に基板２の取付孔２ａから抜脱させる力が作用すれば、基板２に対するストッパとしての機能が失われるようになっている。
次に、図１及び図２の状態から、ピン５をクリップ４内に第１押し込み荷重で押し込むと、すなわち、図３に示すように、ピン５の頭部１５が、クリップ４に設けた対向する三角状突起部１１、１１を、外方に弾性変形させながら挿入されて、さらに、クリップ４の対向する揺動爪部９、９の突起部１０、１０間に挿入されて、各揺動爪部９、９が基部９ａ、９ａを支点にそれぞれ外方に屈曲される。
そして、この図３の状態においては、クリップ４に設けた仮保持用爪部１２、１２（図２参照）は、基板２に対するストッパとしての機能を失っているが、クリップ４の各揺動爪部９、９がそれぞれ外方に拡開して、基板２に対するストッパとしての機能を果し、クリップ４が基板２に保持される。これと同時に、ピン５の頭部１５は、各揺動爪部９、９の復元力により係止されるため、ピン５がクリップ４内に係止されて、被固定部材３が基板２に仮組される状態となる。

このように、被固定部材３を基板２に保持させて仮組させる仮組手段２０は、ピン５を第１押し込み荷重によりクリップ４内に押し込んだ際以下のように作動される構成となる。すなわち、ピン５の頭部１５がクリップ４の各揺動爪部９、９を拡開させ、拡開した各揺動爪部９、９が基板２に対してストッパとなり、クリップ４が基板２に保持されると共に、拡開した各揺動爪部９、９の復元力によりピン５の頭部１５が係止されることにより、ピン５がクリップ４に保持され、被固定部材３が基板２に仮組される構成となる。

次に、図３の状態から、ピン５を第１押し込み荷重よりも大きい第２押し込み荷重でクリップ４内に押し込むと、図４（ａ）に示すように、ピン５の頭部１５の先端部がクリップ４の各屈曲バネ部１３、１３間に挿入されると共に、ピン５の第１凸部１７が、クリップ４の各三角状突起部１１、１１を乗り越え、ピン５の第１凹部１９がクリップ４の各三角状突起部１１、１１に嵌合される。この時、作業者は、ピン５の第１凹部１９がクリップ４の各三角状突起部１１、１１に嵌合される際の節度感を得るまで、ピン５をクリップ４内に押し込む（第２押し込み荷重に相当）ようになる。さらに、図４（ａ）の状態では、クリップ４のベース部６が、基材２に当接されると共に、被固定部材３が弾性変形する状態となる。
その後、図４（ｂ）に示すように、被固定部材３が復元した状態となるが、クリップ４の各揺動爪部９、９の各突起部１０、１０が、ピン５の頭部１５に当接された状態が維持されており、拡開された各揺動爪部９、９が基板２に対するストッパとして機能している。
そして、この図４（ｂ）の状態においては、ピン５の第１凹部１９に、クリップ４の各三角状突起部１１、１１が嵌合されているため、ピン５（被固定部材３）をクリップ４（基板２）から離脱させる方向に引っ張っても容易に外れることはなく、さらには、ピン５の頭部１５の先端部がクリップ４の各屈曲バネ部１３、１３間に挿入されているため、ピン５が強固に各屈曲バネ部１３、１３で係止され、ピン５（被固定部材３）のガタが吸収される。しかも、クリップ４の各揺動爪部９、９が拡開して、基板２に対するストッパとして機能しており、クリップ４が基板２に強固に保持され、被固定部材３が基板２に高い保持力で固定されるようになる。

このように、被固定部材３を基板２に固定させる固定手段３０は、ピン５を第２押し込み荷重によりクリップ４内に押し込んだ際以下のように作動される構成となる。すなわち、クリップ４の各揺動爪部９、９が拡開した状態が維持されて、さらに、ピン５の第１凹部１９がクリップ４の各三角状突起部１１、１１に嵌合されると共に、ピン５の頭部１５がクリップ４の各屈曲バネ部１３、１３間に挿入されて強固に係止され、ピン５がクリップ４内に強固に保持されて、被固定部材３が基板２に固定される構成となる。

次に、図４（ｂ）の状態から、被固定部材３を基板２から離脱させる方法を図５に基いて説明する。
図４（ｂ）の状態から、ピン５を第２押し込み荷重よりも大きい第３押し込み荷重で押し込むと、図５に示すように、ピン５の頭部１５の略全体がクリップ４の各屈曲バネ部１３、１３間に挿入されると同時に、ピン５の第２凸部１８がクリップ４の各三角状突起部１１、１１を乗り越えて、ピン５の第２凹部１９ａに、クリップ４の各三角状突起部１１、１１が嵌合される。これと同時に、クリップ４の各揺動爪部９、９は、基部９ａ、９ａを支点に互いに近接する方向に閉じて、各揺動爪部９、９の各突起部１０、１０がピン５の胴部１６にそれぞれ当接し、クリップ４は、基板２に対するストッパとしての機能を失う。この時、作業者は、ピン５の第２凹部１９ａがクリップ４の各三角状突起部１１、１１に嵌合される際の節度感を得るまで、ピン５をクリップ４内に押し込む（第３押し込み荷重に相当）ようになる。そして、被固定部材３を基材２から離脱させる方向に引っ張れば、クリップ４の仮保持用爪部１２、１２（図２参照）が基板２の取付孔２ａから抜けて、被固定部材３がクリップ４と共に基板２から離脱される。

このように、被固定部材３を基板２から離脱させる離脱手段４０は、ピン５を第３押し込み荷重によりクリップ４内に押し込んだ際以下のように作動される構成となる。すなわち、ピン５の頭部１５の略全体が、クリップ４の各屈曲バネ部１３、１３間に挿入されて、ピン５の第２凸部１８がクリップ４の各三角状突起部１１、１１を乗り越えるようにしてスライドすると共に、クリップ４の各揺動爪部９、９が互いに近接する方向に閉じて、クリップ４がストッパとしての機能を失い、被固定部材３が基板２からクリップ４と共に離脱される構成となる。

以上説明したように、本発明の実施の形態によれば、固定具１を構成するピン５とクリップ４との間に、被固定部材３を基板２に保持させて仮組させる仮組手段２０と、仮組後、被固定部材３を基板２に固定させる固定手段３０と、被固定部材３を基材２からクリップ４と共に離脱させる離脱手段４０とを設け、これら仮組手段２０と、固定手段３０と、離脱手段４０とは、ピン５のクリップ４内への押し込み荷重を、この順序で次第に大きくすれば、それぞれが作動されるので、被固定部材３を基材２に固定及び離脱させる際、固定具１が配置される場所が狭く作業し難い場所あっても、容易に仮組、固定及び離脱作業を行うことができ、作業効率を向上させることができる。
また、固定具１は、クリップ４の各揺動爪部９、９を拡開させることにより、被固定部材３の基材２に対するストッパとして機能させているので、被固定部材３の保持力は、従来の２ピースクリップからなる固定具６０（図７参照）と略同等の高い値を有することができ、保持力に対する信頼性が向上する。
さらに、固定具１のピン５は、被固定部材３と一体成型されており、固定具１の部品としては、実質的に１個になるため、原価を削減することが可能となる。

図１は、本発明の実施の形態に係る固定具を示す断面図である。 図２は、本発明の実施の形態に係る固定具を示す断面図である。 図３は、図１の固定具を使用して被固定部材が基板に仮組された状態を示す断面図である。 図４は、図１の固定具を使用して被固定部材が基板に固定された状態を示す断面図であり、（ａ）は固定直後の状態を示す図で、（ｂ）は固定後、被固定部材が復元した状態を示す図である。 図５は、図１の固定具を使用して被固定部材が基板から離脱される時の状態を示す断面図である。 図６は、従来の固定具を使用して被固定部材が基材に固定された状態を示す図であり、（ａ）は斜視図で、（ｂ）は断面図である。 図７は、図６とは別の従来の固定具を使用して被固定部材が基材に固定される状態を示す図あり、（ａ）は、ブッシュにピンが完全に挿入される直前を示す断面図であり、（ｂ）は、ブッシュにピンが完全に挿入された状態を示す断面図である。

符号の説明

１ 固定具、２ 基材、３ 被固定部材、４ クリップ、５ ピン、２０ 仮組手段、３０ 固定手段、４０ 離脱手段

Claims (4)

1. 基材に被固定部材を固定するための固定具であって、
   該固定具は、前記基材に予め取り付けられたクリップと、該クリップ内に挿入される、前記被固定部材と一体に構成されたピンとからなり、前記固定具は、前記クリップと前記ピンとの間に、前記被固定部材を前記基材に保持させて仮組させる仮組手段と、仮組後、前記被固定部材を前記基材に固定させる固定手段と、前記被固定部材を前記基材から前記クリップと共に離脱させる離脱手段とを設け、前記仮組手段と、前記固定手段と、前記離脱手段とは、前記ピンの前記クリップへの押し込み荷重を相違させることにより、それぞれが作動されるように構成されていることを特徴とする固定具。
2. 前記仮組手段を作動させる第１押し込み荷重と、前記固定手段を作動させる第２押し込み荷重と、前記離脱手段を作動させる第３押し込み荷重とは、この順序で次第に大きくなるように設定されていることを特徴とする請求項１に記載の固定具。
3. 前記クリップ及び前記ピンは樹脂材で構成されると共に、前記ピンは前記被固定部材と一体成型されることを特徴とする請求項１または２に記載の固定具。
4. 基材に被固定部材を固定するための固定具を用いて、基材に被固定部材を固定及び離脱させる方法において、
   前記固定具は、前記基材に予め取り付けられたクリップと、該クリップ内に挿入される、前記被固定部材と一体に構成されたピンとからなり、まず、前記基材に前記被固定部材を固定する際には、前記ピンを前記クリップ内に第１押し込み荷重で押し込むと、前記被固定部材が前記基材に仮組され、次に、前記ピンをさらに前記第１押し込み荷重よりも大きい第２押し込み荷重で前記クリップ内に押し込むと、前記被固定部材が前記基材に固定され、次に、前記被固定部材を前記基材から離脱させる際には、前記ピンを前記第２荷重よりも大きい第３押し込み荷重で前記クリップ内に押し込むと、前記被固定部材が前記基材から前記クリップと共に離脱されることを特徴とする基材に被固定部材を固定及び離脱させる方法。