JP2009257551A - 係止脚及びそれを用いたクランプ - Google Patents

Abstract

【課題】 係止脚において、パネルの取付孔への挿入荷重を大きくすることなく、保持力が大きくなるようにすることである。
【解決手段】 ベルトクランプ１に設けられ、車両のボディパネル５の取付孔６に挿入されて保持される係止脚１０１において、一対の係止片１２の突出方向Ｐにおける軸線９から、一対の係止片１２の回動中心となる回動支点１６を含む軸直角断面（回動支点部１５）の外周面の長さＬ１よりも、同じく軸線９から挿入部１１の外周面までの長さＬ２を長くする。これにより、回動支点部１５は、挿入部１１よりも内方に段付き状態で形成される。この結果、回動支点部１５の断面積をそのままにして、挿入部１１の下半部の肉厚を厚くすることができ、係止脚１０１の挿入荷重を大きくすることなく、保持力が大きくなる。
【選択図】 図５

Description

本発明は、例えば車両のボディパネルにワイヤハーネスを固定するためのクランプに設けられる係止脚、及びそれを用いたクランプに関するものである。

車両のボディパネルにワイヤハーネスやチューブを配索するために、ベルトクランプが使用される場合がある（例えば、特許文献１を参照）。このベルトクランプは樹脂材より成り、ワイヤハーネスに巻き付けられるベルト部と、ボディパネルの取付孔に挿入される係止脚とを備えている。

図１４の（ａ），（ｂ）に示されるように、この係止脚１００は、ボディパネル５１の取付孔５２よりも大きな面積を有する平板状の基板部５３と、基板部５３の底面部から延設される挿入部５４とを備えている。挿入部５４の外周面には、一対の係止片５５が突設されている。一対の係止片５５は、挿入部５４の外周面からその回動支点５６を含む軸直角断面（回動支点部５７）を除いて切り抜かれていて、軸線５８と交差する方向に回動（弾性変形）可能である。また、挿入部５４には、弾性変形させた一対の係止片５５を退避させるための各逃し穴５９が設けられている。

従来の係止脚１００をボディパネル５１の取付孔５２に挿入させるときの挿入荷重と、取付け状態における保持力を計測したところ、挿入荷重が２０〜４０Ｎであり、保持力が１５０〜２００Ｎであった。そして、従来の係止脚１００に対し、それをボディパネルから抜き取る方向に保持力を超える荷重を作用させると、一対の係止片５５に作用する力が挿入部５４の先端部に及び、図１４の（ｂ）に示されるように、挿入部５４の先端部に裂け目６０を生じさせる場合がある。

近時、この種の係止脚１００に対して保持力のアップ（例えば、３００Ｎ以上）が要求されている。このため、図１４の（ａ）に二点鎖線で示すように、挿入部５４の長さ５４’を大きくすると回動支点部５７の肉厚も厚くなってしまう。この結果、一対の係止片５５が弾性変形しにくくなり、ボディパネル５１の取付孔５２への挿入荷重が大きくなってしまう。また、係止脚１００における挿入部５４の長さは、ボディパネル５１内の部材との干渉を避けるため、できるだけ短くすることが望ましく、挿入部５４の下半部を長くすることによって挿入部５４の剛性を高めることは好ましくない。
特開２００６−１５３０４９号公報

本発明は、上記した事情に鑑み、係止脚において、パネルの取付孔への挿入荷重を大きくすることなく、保持力が大きくなるようにすることを課題としている。

課題を解決するための手段及び発明の効果

上記した課題を解決するための本発明は、
平板状の基板部と、その一方の面から延設される挿入部とを備え、前記挿入部がパネルに設けられた取付孔に挿入されて保持される係止脚であって、
前記挿入部には、該挿入部に設けられた回動支点を中心にその軸線と交差する方向に往復回動可能で、先端部を前記挿入部の外周面よりも外側に突出させた一対の係止片と、前記一対の係止片が回動したときにそれらを退避させるための逃し穴とが設けられ、
前記一対の係止片は、前記挿入部が前記パネルの取付孔に挿入されるときに互いに接近する方向に回動するとともに、前記挿入部が前記パネルの取付孔に挿入されたときに互いに離隔する方向に回動するように設けられ、
前記各係止片の突出方向における前記軸線から前記挿入部の外周面までの長さを、同じく前記軸線から前記一対の係止片の回動支点を含む軸直角断面の外周面までの長さよりも長くしたことを特徴としている。

本発明に係る係止脚は、上記したように構成されているため、一対の係止片を回動させる回動支点を含む軸直角断面（回動支点部）の長さをそのままにして、挿入部の下半部を外方に張り出させることにより、その肉厚を厚くしている。この結果、一対の係止片を回動させてパネルの取付孔に挿入するときの挿入荷重を大きくすることなく、前記取付孔に取り付けられた状態における係止脚の保持力を大きくすることができる。

上記した係止脚は、挿入部の下半部を外方に張り出させることによって、その肉厚を厚くする形態であるが、挿入部の下半部を内方に張り出させることによって、その肉厚を厚くしてもよい。例えば、係止脚の逃し穴において、一対の係止片の回動支点を含む軸直角断面の内周面に凹部を形成することにより、各係止片の突出方向における軸線から挿入部の逃し穴の内周面までの長さを、同じく軸線から一対の係止片の回動支点を含む軸直角断面の内周面までの長さよりも短くすることができる。

この場合、一対の係止片を退避させるための逃し穴が、基板部と挿入部の全体に亘って貫通状態で設けられていると、係止脚の製造工程において、成形型（特に、逃し穴を形成するための成形型）を離型させることが容易になる。

この逃し穴に、その軸直角方向の断面積を二等分するリブを設けることができる。これにより、係止脚の支柱部分の剛性が高められ、パネルの取付孔に取り付けられた状態で係止脚が回転しにくくなる。

そして、係止脚の挿入部における各係止片の回動支点を含む軸直角断面の面積と、軸直角断面におけるせん断応力との積によって求められる前記パネルの取付孔に対する係止脚の保持力を、設定値（例えば、３００Ｎ）よりも大とすることができる。これにより、従来の係止脚よりも遥かに大きな力に対抗することができる。

上記した係止脚を、クランプ（例えば、ベルトクランプ）の係止脚として用いることができる。これにより、ワイヤハーネスやチューブ類をベルトクランプを介して、例えば車両のボディパネルに強固に固定することができる。

本発明の実施例について説明する。図１の（ａ）は本発明に係るベルトクランプ１の正面図、（ｂ）は同じく右側面図、図２は使用状態のベルトクランプ１の側面図、図３の（ａ）は第１実施例の係止脚１０１の上方からの斜視図であり、（ｂ）は同じく下方からの斜視図、図４の（ａ）は係止脚１０１の正面図、（ｂ）は同じく側面図、（ｃ）は同じく底面図、図５は係止脚１０１の正面断面図である。本明細書においては、クランプの一例であるベルトクランプに設けられた係止脚について説明する。

図１に示されるように、ベルトクランプ１は樹脂材（例えば、ポリプロピレン）、より成り、係止脚（第１実施例の係止脚１０１）と、多数の歯部２ａが刻設された長尺状のベルト部２と、ベルト部２を挿通させて、その歯部２ａと係合する爪部３ａが突出された係合部３とを備えている。このベルトクランプ１を使用するときは、図２に示されるように、ベルト部２によってワイヤハーネス４を巻き付ける。この状態で係止脚１０１を、車両のボディパネル５の取付孔６に挿入させる。本実施例の係止脚１０１は、幅が７ｍｍ、長さが１２ｍｍで、両端部が半円形状に形成された７×１２の取付孔６に取り付けられる。

第１実施例の係止脚１０１について説明する。図３の（ａ），（ｂ）に示されるように、係止脚１０１は、長方形平板状の基板部７と、基板部７の長尺方向の両側面部から斜め下方に向かって突出する弾性変形可能な一対のスタビライザ８と、基板部７の底面部から、軸線９を同一にして下方に延設された挿入部１１とを備えている。挿入部１１の下半部（最初にパネル５の取付孔６に挿入される部分）は、取付孔６への挿入を容易にすべく斜めに切除されているとともに、挿入部１１の軸直角断面は、パネル５の取付孔６よりも僅かに小さな相似形状となっている。挿入部１１における短尺方向の側面部には、一対の係止片１２が設けられている。一対の係止片１２は、基板部７の長尺方向に沿って突出されている。以降、基板部７の長尺方向を、「一対の係止片１２の突出方向Ｐ」と記載する。また、挿入部１１の底面部から基板部７の底面部にかけて一対の逃し穴１３が、軸線９の方向に設けられている。係止片１２と逃し穴１３については、後述する。なお、図３以降においては、ベルト部２及び係合部３の図示を省略している。

図４及び図５を参照しながら、一対の係止片１２について説明する。一対の係止片１２は軸線９を挟んで対称に設けられているため、ここでは一方（右側）の係止片１２についてのみ説明する。挿入部１１の短尺方向の側面部における高さ方向のほぼ中央部の部分が、略逆Ｕ字状の切れ目１４によって切り抜かれることにより、係止片１２が形成されている。係止片１２は、その下端部（回動支点部１５）において挿入部１１と連結されている。この回動支点部１５は、係止片１２を回動させる回動支点１６を含む挿入部１１の軸直角断面を意味している。そして、回動支点部１５は、一対の係止片１２の突出方向Ｐにおける挿入部１１の外周面よりも内側（軸線９の側）に、円弧状にえぐられて設けられている。換言すれば、挿入部１１の外周面は、回動支点部１５よりも外方に張り出して設けられている。このため、係止脚１０１の軸線９から、一対の係止片１２の突出方向Ｐにおける回動支点部１５の外周面までの長さＬ１は、軸線９から同じく挿入部１１の外周面までの長さＬ２よりも少し短くなっている。

係止片１２の回動支点部１５から斜め上方に向かって傾斜面１７が形成されていて、その上部に挿入部１１の外周面よりも外方に突出する断面略三角形状の爪部１８が設けられている。また、爪部１８の上端縁から軸線９の方向に沿って、平面視において円弧形状のストッパ部１９が、軸線９方向に延設されている。係止脚１０１の軸線９から突出方向Ｐにおけるストッパ部１９までの長さＬ３は、軸線９から同じく挿入部１１の外周面までの長さＬ２よりも少し長い。

そして、挿入部１１には、その高さ方向に２本の逃し穴１３が設けられていて、それらの間にリブ２１が設けられている。このリブ２１により、挿入部１１の剛性がより高められている。係止片１２は、一方の逃し穴１３と逆Ｕ字状の切れ目１４とにより、回動支点部１５を除く部分が挿入部１１の外周面から切り抜かれていて、回動支点部１５内の回動支点１６を中心として、軸直角方向に回動（弾性変形）可能である。係止片１２が軸線９の側に向かって回動されたとき、係止片１２は対応する逃し穴１３に退避される。係止片１２が、軸線９の側に向かって最大に回動されたとき、爪部１７の外周縁は、挿入部１１の外周面よりも僅かに内側に配置される（図６の（ａ）参照）。

第１実施例の係止脚１０１を、ボディパネル５の取付孔６に挿入するときの作用について説明する。図６の（ａ）に示されるように、挿入部１１が、ボディパネル５の取付孔６に挿入される。挿入部１１の下半部が斜めに切除されているため、挿入部１１を挿入する作業が容易である。また、挿入部１１の軸直角断面形状は、取付孔６の断面形状よりも僅かに小さい相似形状となっているため、挿入部１１が挿入中にがたつくことはない。

図６の（ａ）に示されるように、係止脚１０１の一対の係止片１２の傾斜面１７と、ボディパネル５の取付孔６の周縁部とが当接する。更に係止脚１０１を押し込むと、一対の係止片１２が取付孔６の内周面に押圧され、回動支点１６を中心に弾性変形して、軸直角方向の内側に向かって互いに接近する方向に回動される。図６の（ａ）において、その状態のボディパネル５と係止片１２とを二点鎖線で示す。回動された一対の係止片１２は、対応する逃し穴１３に退避される。

そして、図６の（ｂ）に示されるように、ボディパネル５の取付孔６が一対の係止片１２の爪部１８を超えると、取付孔６による一対の係止片１２の押圧状態が解除される。各係止片１２は弾性復元して、軸直角方向の外側に向かって、互いに離隔する方向に回動される。そして、各係止片１２の弾性復元力により、ストッパ部１９がボディパネル５の取付孔６の内周面を押圧する。軸線９から一対の係止片１２の突出方向Ｐにおけるストッパ部１９までの長さＬ３は、軸線から同じく挿入部１１の外周面までの長さＬ２よりも少し長い。このため、一対の係止片１２の爪部１８が弾性復元力を有したまま（換言すれば、一対の係止片１２が完全に戻りきらずに）、取付孔６の内周面を押圧する。また、ボディパネル５により上方に向かって押圧された一対のスタビライザ８が、その弾性復元力でもってボディパネル５を下方に押圧する（図２参照）。即ち、ボディパネル５の取付孔６に挿入された係止脚１０１は、一対の係止片１２がボディパネル５をそれらの突出方向Ｐ（水平方向）に押圧するとともに、一対のスタビライザ８がボディパネル５を軸線９方向に押圧する（図２参照）。これにより、係止脚１０１がボディパネル５に安定状態で取り付けられる。

ボディパネル５に取り付けられた係止脚１０１の軸線９の方向に何らかの力が加わり、係止脚１０１がボディパネル５から引き抜かれた場合を考える。従来の係止脚１０１の場合、図１４の（ａ）に示されるように、ボディパネル５１の取付孔５２への挿入を容易にして、案内性を確保するために、挿入部５４の幅５４’を小さくしていた。すると、図１４の（ｂ）に示されるように、係止脚１０１を引き抜く力が挿入部５４の下半部に及び、挿入部５４に裂け目６０を生じさせてしまう。これに対して、本実施例の係止脚１０１の場合、図５に示されるように、挿入部１１と一対の係止片１２とを段付き形状で形成することにより、両者の接続部（各係止片１２の回動支点１６が含まれる軸直角断面、回動支点部１５）の面積をそのままにして、挿入部１１の下半部の肉厚を厚くしている。これにより、これにより一対の係止片１２の回動（弾性変形）の容易さを阻害することなく、挿入部２６の下半部の肉厚を厚くして、挿入部２６の下半部の剛性が高くなる。即ち、回動支点部１５の面積及び挿入部１１の高さをそのままにして、係止脚１０１の保持力を大きくすることができる。

第１実施例の係止脚１０１の保持力を算出する。第１実施例の係止脚１０１は、ポリプロピレンより成り、ボディパネル５に設けられた所定の大きさ（例えば、７×１２）の取付孔６に挿入される。そして、挿入部１１において最も肉厚の薄い部分である回動支点部１５の軸直角断面積と、ポリプロピレンのせん断応力との積から、一対の係止片１２の最大せん断力（係止脚１０１の保持力）を求めると、約３５０Ｎであった。

ここで、係止脚１０１の保持力の設定値を３００Ｎとすると、第１実施例の係止脚１０１では、最も肉厚の薄い部分である回動支点部１５の最大せん断力が３００Ｎを超えている。これは、第１実施例の係止脚１０１が、少なくとも３００Ｎの引き抜き力に耐えられることを意味している。

次に、図７ないし図９を参照しながら、第２実施例の係止脚１０２について、第１実施例の係止脚１０１と異なる部分についてのみ説明する。上記した第１実施例の係止脚１０１は、挿入部１１の下半部を、各係止片１２の回動支点部１５よりも段付き状態で外方に突出させることにより、回動支点部１５の断面積を従来のものと同一にしながら、挿入部１１の肉厚を厚くした場合である。これに対して、第２実施例の係止脚１０２は、一対の係止片１２の外周部分の形状は従来のものと同様にして、一対の逃し穴２２において各係止片１２の回動支点２３が設けられている部分（回動支点部２４）に凹部２５を形成した場合である。そして、一対の逃し穴２２の内周面に凹部２５を形成するために、各逃し穴２２は、軸線９の方向に貫通状態で設けられている。この結果、図９に示されるように、一対の係止片１２の突出方向Ｐにおける軸線９から逃し穴２２の内周面までの長さＬ４よりも、同じく軸線９から凹部２５までの長さＬ５の方が長くなっている。これにより、回動支点部２４の面積を、従来のものと同一とし、一対の係止片１２の回動（弾性変形）を容易にさせたまま、挿入部２６の下半部の肉厚を従来のものよりも厚くすることができる。この結果、係止脚１０２の挿入荷重を大きくさせることなく、保持力を大きくすることができる。

第２実施例の係止脚１０２の製造方法について、図１０を参照しながら簡単に説明する。図１０の（ａ）に示されるように、各成形型（内型２７、外型２８及び上型２９）によって囲まれて形成されたキャビティ３１に溶融樹脂３２が流入される。この溶融樹脂３２が固化した後、図１０の（ｂ）に示されるように、外型２８と上型２９とが離型される。続いて、一対の係止片１２がそれらの回動支点２３を中心に外方に回動（弾性変形）される。これにより、内型２７の凹部形成突起２７ａと各係止片１２の内周面との干渉が回避され、内型２７を上方に引き抜くことが可能となる。なお、図１０においては、各係止片１２の切れ目１４を形成するための成形型（スライドコア）の図示を省略している。

第２実施例の係止脚１０２の場合、挿入部２６の内周面に凹部２５を形成することにより、一対の係止片１２の回動支点部２４の面積をそのままにして、挿入部２６の下半部の肉厚を厚くしている。この結果、一対の係止片１２を容易に回動（弾性変形）させることを阻害することなく、挿入部２６の下半部の肉厚を厚くして、挿入部２６の下半部の剛性が高くなる。即ち、回動支点部２４の面積及び挿入部２６の高さをそのままにして、係止脚１０２の保持力を大きくすることができる。しかも、第１実施例の係止脚１０１のように、回動支点部２４の外周面にくびれ（段付き状態）が生ずることがないため、その外観が良好なものとなる。

上記した第２実施例の係止脚１０２では、内型２７を上方に引き抜くため、一対の逃し穴２２が貫通形状で設けられている。しかし、図１１ないし図１３に示される第３実施例の係止脚１０３のように、一対の逃し穴３３が非貫通状態で設けられていてもよい。第３実施例の係止脚１０３の場合、内型２７（図１０参照）を下方に抜かざるをえないため、各逃し穴３３における係止片１２に近い側の内周面に、内型２７の抜き溝３４が軸線９方向に沿って形成されている。この抜き溝３４は、一対の逃し穴３３の内周面に設けられ凹部２５と連続して設けられている。また、各係止片１２の回動支点部２４には、回動支点部２４の内幅を抜き溝３４の内幅と同一にして、一対の係止片１２を回動（弾性変形）させ易くするために、一対の係止片１２の突出方向Ｐと直交する方向に切り込まれていて、当該部分に各切込み部３５が形成されている。各切込み部３５から、凹部２５を形成するためのスライドコア（図示せず）を離型させることができる。この結果、第３実施例の係止脚１０３は、第２実施例の係止脚１０２と同様な作用効果が奏されることに加えて、一対の逃し穴３３が非貫通状態で形成されているため、第２実施例の係止脚１０２と比較して全体の剛性が高くなるという利点がある。

上記した各実施例の係止脚１０１〜１０３の基板部７には、一対のスタビライザ８が突出されている。しかし、スタビライザ８は、これ以外の形状のもの（例えば、基板部７の全周から突出された皿形状のもの）であってもよい。

また、本明細書では、ベルトクランプ１に設けられた係止脚１０１〜１０３について説明した。しかし、これらの係止脚１０１〜１０３が設けられるのは、ベルトクランプ１以外のものであってもよい。

本明細書では、ボディパネル５に設けられた７×１２の取付孔６に挿入される係止脚１０１〜１０３について説明した。しかし、これ以外の大きさの係止脚であってもよいのはもちろんである。

（ａ）は本発明に係るベルトクランプ１の正面図、（ｂ）は同じく右側面図である。 使用状態のベルトクランプ１の側面図である。 （ａ）は第１実施例の係止脚１０１の上方からの斜視図であり、（ｂ）は同じく下方からの斜視図である。 （ａ）は係止脚１０１の正面図、（ｂ）は同じく側面図、（ｃ）は同じく底面図である。 係止脚１０１の正面断面図である。 （ａ）は係止脚１０１をボディパネル５の取付孔６に挿入させる途中の状態の作用説明図であり、（ｂ）は係止脚１０１をボディパネル５の取付孔６に挿入させた状態の作用説明図である。 （ａ）は第２実施例の係止脚１０２の上方からの斜視図であり、（ｂ）は同じく下方からの斜視図である。 （ａ）は係止脚１０１の平面図、（ｂ）は同じく正面図、（ｃ）は同じく側面図、（ｄ）は同じく底面図である。 係止脚１０３の正面断面図である。 （ａ），（ｂ）は係止脚１０２の製造方法を示す概略図である。 （ａ）は第３実施例の係止脚１０３の上方からの斜視図であり、（ｂ）は同じく下方からの斜視図である。 （ａ）は係止脚１０３の正面図、（ｂ）は同じく側面図、（ｃ）は同じく底面図である。 係止脚１０２の正面断面図である。 （ａ）は従来の係止脚１００の正面断面図、（ｂ）は挿入部５４に裂け目６０が入った係止脚１００の側面図である。

符号の説明

１０１〜１０３ 係止脚
１ ベルトクランプ（クランプ）
５ ボディパネル（パネル）
６ 取付孔
７ 基板部
９ 軸線
１１，２６ 挿入部
１２ 係止片
１３，２２，３３ 逃し穴
１５，２４ 回動支点部（軸直角断面）
１６，２３ 回動支点
１８ 爪部（先端部）
２１ リブ
Ｌ１，Ｌ２，Ｌ４，Ｌ５ 長さ
Ｐ 突出方向

Claims (7)

1. 平板状の基板部と、その一方の面から延設される挿入部とを備え、前記挿入部がパネルに設けられた取付孔に挿入されて保持される係止脚であって、
   前記挿入部には、該挿入部に設けられた回動支点を中心にその軸線と交差する方向に往復回動可能で、先端部を前記挿入部の外周面よりも外側に突出させた一対の係止片と、前記一対の係止片が回動したときにそれらを退避させるための逃し穴とが設けられ、
   前記一対の係止片は、前記挿入部が前記パネルの取付孔に挿入されるときに互いに接近する方向に回動するとともに、前記挿入部が前記パネルの取付孔に挿入されたときに互いに離隔する方向に回動するように設けられ、
   前記各係止片の突出方向における前記軸線から前記挿入部の外周面までの長さを、同じく前記軸線から前記一対の係止片の回動支点を含む軸直角断面の外周面までの長さよりも長くしたことを特徴とする係止脚。
2. 平板状の基板部と、その一方の面から延設される挿入部とを備え、前記挿入部がパネルに設けられた取付孔に挿入されて保持される係止脚であって、
   前記挿入部には、該挿入部に設けられた回動支点を中心にその軸線と交差する方向に往復回動可能で、先端部を前記挿入部の外周面よりも外側に突出させた一対の係止片と、前記一対の係止片が回動したときにそれらを退避させるための逃し穴とが設けられ、
   前記一対の係止片は、前記挿入部が前記パネルの取付孔に挿入されるときに互いに接近する方向に回動するとともに、前記挿入部が前記パネルの取付孔に挿入されたときに互いに離隔する方向に回動するように設けられ、
   前記各係止片の突出方向における前記軸線から前記挿入部の逃し穴の内周面までの長さを、同じく前記軸線から前記一対の係止片の回動支点を含む軸直角断面の内周面までの長さよりも短くしたことを特徴とする係止脚。
3. 前記逃し穴において、前記一対の係止片の回動支点を含む軸直角断面の内周面に凹部を形成したことを特徴とする請求項２に記載の係止脚。
4. 前記逃し穴は、前記軸線方向に貫通状態で設けられていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の係止脚。
5. 前記逃し穴には、その軸直角方向の断面積を二等分するリブが設けられていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の係止脚。
6. 前記挿入部における各係止片の回動支点を含む軸直角断面の面積と、前記軸直角断面におけるせん断応力との積によって求められる前記パネルの取付孔に対する係止脚の保持力が、設定値よりも大であることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の係止脚。
7. 請求項１ないし６のいずれか１項に記載の係止脚を有することを特徴とするクランプ。

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