JP2012042028A - ファスナ - Google Patents

Abstract

【課題】 ピンおよび挿入されるピンにより拡開される片持ち片を備えたグロメットからなるファスナにおいて、簡素な構造で片持ち片の弾性変形のし易さを任意に設定することができるようにする。
【解決手段】 両端が開口するとともに、先端から延在する複数のスリット２１によって複数の片持ち片２２が形成されたフランジ部１７付の筒部１５からなるグロメット１１と、筒部内に一端が挿入されたピン１２とを有し、片持ち片のそれぞれが、前記筒部の内側を向く部分に凸部２８を備え、ピンの外面と前記凸部とが離間した初期状態から、ピンが筒部の先端側へと相対変位することによって、凸部が前記ピンの外面に当接し、片持ち片が筒部の外方へと押し広げられた拡開状態となるファスナ１０であって、スリットの筒部の外面側における幅Ｗ１ｏとスリットの筒部の内面側における幅Ｗ１ｉとが異なることを特徴とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ファスナに係り、詳しくはグロメットおよびピンからなり、２つ以上の部材同士を締結するファスナに関する。

従来、２つ以上の部材を締結するために、グロメットおよびピンからなる樹脂製のファスナが使用されている（例えば、特許文献１）。特許文献１に係るファスナでは、グロメットは、締結対象となる複数の部材のそれぞれに形成された貫通孔に挿入可能な円筒部と、円筒部の基端に突設された外向きのフランジ部とを備えている。円筒部は、基端および先端が開口するとともに、先端から基端側へと延在する複数のスリットによって周方向において分割された複数の片持ち片を備えている。ピンは、軸部材であって、グロメットの円筒部に基端側から突出する形で挿入されている。そして、各片持ち片の円筒部の内方を向く部分には凸部が設けられている。このようなファスナは、初期状態においては凸部がピンに押圧されておらず、片持ち片が円筒部の軸線方向に延在しており、ピンを円筒部に対して先端側へと押し込むことによって、ピンの外面が凸部を押圧し、各片持ち片が円筒部の外方へと拡開した拡開状態へと変化する。ファスナは、円筒部が締結対象となる複数の部材の貫通孔に挿入された状態で、ピンがグロメットに対して相対変位し、初期状態から拡開状態へと変化することによって、フランジ部と各片持ち片との間に締結対象となる部材を挟持する。

上記のようなファスナにおいて、初期状態から拡開状態へと変化させる際のピンのグロメットに対する押し込み力（操作力）は、片持ち片の変形し易さ（撓み易さ）によって定まる。ピンの押し込み力は、押し込み操作を容易にするために小さい方が好ましい一方、ファスナの保管時や搬送時等に意図しない拡開状態への変化を防止するためにある程度大きいことが要求され、それらのバランスをとって任意の大きさに設定される。例えば、ピンのグロメットに対する相対変位を容易にするために、スリットの長さや幅を変更したものがある（例えば、特許文献２）。

実開昭５５−１２０８１８号公報 特許第３３３２１３８号

しかしながら、片持ち片を一定方向に確実に拡開させるためには、凸部を軸部に周方向において広い範囲で当接させ、凸部と軸部との当接を確実かつ一様にする必要がある。そのため、スリット幅を広げて片持ち片を撓み易くする手法は限界がある。このような観点から、特許文献２に記載のファスナは、片持ち片の凸部に対応する部分だけスリットの幅を狭くし、他の部分のスリット幅を広げるという構成を採っている。しかしながら、この手法では、スリットおよび片持ち片の形状が複雑になり、製造が困難になるという問題がある。

本発明は、以上の背景を鑑みてなされたものであり、ピンおよび挿入されるピンにより拡開される片持ち片を備えたグロメットからなるファスナにおいて、簡素な構造で片持ち片の弾性変形のし易さを任意に設定することができるように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、先端および基端が開口するとともに、先端から延在する複数のスリット（２１）によって複数の片持ち片（２２）が形成された筒部（１５）と、前記筒部の基端に外向きに突設されたフランジ部（１７）とを備えたグロメット（１１）と、先端側が前記筒部内に挿入される一方、基端側が前記筒部の基端から突出するピン（１２）とを有し、前記片持ち片のそれぞれが、前記筒部の内側を向く部分に凸部（２８）を備え、前記ピンの外面と前記凸部とが離間した初期状態から、前記ピンが前記筒部の先端側へと相対変位することによって、前記凸部が前記ピンの外面に当接し、前記片持ち片が前記筒部の外方へと押し広げられた拡開状態となるファスナ（１０）であって、前記スリットの前記筒部の外面側における幅（Ｗ１ｏ）と前記スリットの前記筒部の内面側における幅（Ｗ１ｉ）とが異なることを特徴とする。

この構成によれば、片持ち片の横断面形状を任意に設定することによって、簡素な構造で片持ち片を所望の撓み易さに設定することができる。

本発明のある側面は、前記スリットの前記筒部の外面側における幅が、前記スリットの前記筒部の内面側における幅よりも大きいことを特徴とする。

この構成によれば、片持ち片の内側に凸部の形成部位を確保しつつ、片持ち片を細くして弾性変形し易くすることができる。

本発明のある側面は、前記片持ち片のそれぞれは、前記筒部の内面側における幅（Ｗ２ｉ）が、前記筒部の外面側における幅（Ｗ２ｏ）よりも大きいことを特徴とする。

この構成によれば、凸部の形成部位を確保しつつ、片持ち片を細くして弾性変形し易くすることができる。

本発明のある側面は、前記ピンは、前記初期状態において前記凸部を受容する凹部（４７）を備え、前記初期状態から前記ピンが前記筒部の先端側へと相対変位することによって、前記凸部が前記凹部から離脱して前記ピンの外面に当接し、前記拡開状態となることを特徴する。

この構成によれば、初期状態において、グロメットからピンが脱落しないようにすることができる。

本発明のある側面は、前記筒部は、円筒形状をなすことを特徴する。

この構成によれば、ファスナを簡素な構造にすることができる。

本発明のある側面は、前記スリットは、前記筒部の周方向において等間隔に少なくとも３つ形成されていることを特徴とする。

この構成によれば、各片持ち片が均一かつ放射状に拡開され、フランジ部との間に締結対称となる物体を確実に挟持することができる。

本発明のある側面は、前記片持ち片の基端部は、テーパ部（２４）を有し、基端に向かうにつれて幅が大きくなることを特徴とする。

この構成によれば、各片持ち片の基端部がテーパ状に拡幅され、片持ち片が弾性変形する際に、片持ち片の基端部の一部に応力が集中することが抑制される。

ピンおよび挿入されるピンにより拡開される片持ち片を備えたグロメットからなるファスナにおいて、簡素な構造で片持ち片の弾性変形のし易さを任意に設定することができる。

実施形態に係るファスナの初期状態を示す斜視図 実施形態に係るグロメットの斜視図 実施形態に係るグロメットの底面図 実施形態に係るグロメットの側面図および断面図 図４のＶ−Ｖ断面図 実施形態に係るピンの斜視図 実施形態に係るファスナの初期状態を示す断面図 実施形態に係るファスナの拡開状態を示す断面図

以下、図面を参照して、本発明のファスナの一実施形態について詳細に説明する。以下の説明では、各図に示す上下方向軸を基準にして各方向を定める。本実施形態のファスナ１０は、２つの板状部材を互いに締結する使用され、例えば車両のアンダーカバーをフロアパネル等の車体パネルに締結するために使用される。

図１に示すように、ファスナ１０は、グロメット１１とピン１２とを組み合わせて構成される。グロメット１１およびピン１２は、ともに樹脂の成形品である。

図１〜図５に示すように、グロメット１１は、図にて上下方向に延在し、両端が開口した円筒状の筒部１５を有している。筒部１５は、その上端を基端、下端を先端とし、基端から先端へと延在する内部空間を内孔１６とする。筒部１５の基端には、筒部１５の径方向外方へと延出する円板状のフランジ部１７が形成されている。フランジ部１７の周縁部には、その周縁に沿って上方へと突出する円環状のリブ１８が形成されている。また、フランジ部１７の上面であって、内孔１６の周縁部には、上方へと突出するともに内孔１６を囲む円環状の座部１９が形成されている。

筒部１５の先端側には、筒部１５の軸線と平行に先端から筒部の上下方向における中間部へと延在するスリット２１が４つ形成されている。各スリット２１は、互いに同一の形状を有し、筒部１５の外部と内孔１９とを連通しており、筒部１５の周方向において互いに９０°間隔で配置されている。これらの４つのスリット２１によって、筒部１５の先端側はその周方向に４分割され、各スリット２１間に互いに同形となる４つの片持ち片２２を構成している。

片持ち片２２は、筒部１５の軸線方向に延在し、筒部１５の外周面および内周面をなす部分と、筒部１５の外周面から内周面へと到る一対の平面状の側壁部２３とを有している。片持ち片２２の基端部（上端部）は、スリット２１が先細になることによって、側壁部２３に対して傾斜したテーパ部２４を有し、基端側に進むほど幅が広くなっている。隣り合う片持ち片２２の各テーパ部２４の間には、筒部１５の外周面から内周面へと到る凹溝２５が形成されている。

図３および図５に示すように、スリット２１の筒部１５の外周側における部分の周方向幅（以下、スリット２１の外側幅という）Ｗ１ｏは、スリット２１の筒部１５の内周側における部分の周方向幅（以下、スリット２１の内側幅という）Ｗ１ｉよりも大きくなっている。すなわち、スリット２１の横断面形状は、筒部１５の内側を上底とする略台形状となっている。また、本実施形態では、片持ち片２２の筒部１５の外周側における部分の周方向幅（以下、片持ち片２２の外側幅という）Ｗ２ｏが、片持ち片２２の筒部１５の内周側における部分の円周方向における周方向幅（以下、片持ち片２２の内側幅という）Ｗ２ｉよりも小さくなっている。すなわち、片持ち片２２の横断面形状は、筒部１５の内側を下底とする略台形状となっている。なお、他の実施形態においては、片持ち片２２の外側幅Ｗ２ｏが内側幅Ｗ２ｉと概ね同一の大きさであってもよい。

図３および図４に特に示すように、片持ち片２２の先端部の内孔１６側を向く部分には、内孔１６内（すなわち、筒部１５の中心側）へと突出する凸部２８が形成されている。凸部２８は、上下方向における中間部において最も内孔１６内へと突出する爪部２９を構成している。爪部２９から凸部２８の上端にかけては滑らかな凹状の曲面部３０が形成されており、凸部２８は片持ち片２２の内周面をなす部分から爪部２９へと滑らかに突出している。

図６に示すように、ピン１２は、上下方向に延びる円柱状の軸部４１と、軸部４１の基端（上端）に形成された頭部４２とを有している。頭部４２は、軸部４１の径方向に延出する円板状を呈し、使用者の操作入力を受ける操作入力部として機能する。軸部４１の先端（下端）側の外面には、周方向に延在する環状凹溝４３が形成されている。軸部４１の環状凹溝４３より先端側の部分には、先端側が先細となるように同軸の円錐部４４が形成されている。円錐部４４の先端側の外面には、周方向に９０°間隔で隔壁４５が突設されている。各隔壁４５の下端は軸部４１の先端をなす端壁４６によって連結されており、円錐部４４の円錐面（外面）と、隣り合う一対の隔壁４５と、端壁４６とによって、凹部４７が画成されている。凹部４７は、周方向に４つ配設されている。

ファスナ１０は、ピン１２の先端側を、グロメット１１の内孔１６の基端側に挿入し、組み合わせることによって形成される。ピン１２のグロメット１１に対する挿入過程では、軸部４１の端壁４６が各片持ち片２２の曲面部３０を押圧し、各片持ち片２２は筒部１５の径方向外方へと弾性変形して押し退けられる。端壁４６が各片持ち片２２の各爪部２９を乗り越えると、各爪部２９と軸部４１の各凹部４７とが対向し、各片持ち片２２の復元力によって各爪部２９が各凹部４７内に突入する。この状態をファスナ１０の初期状態とする。図１および図７に示すように、初期状態では、各爪部２９が各凹部４７に受容されているため、各片持ち片２２は軸部４１によって押圧されておらず、上下方向に延在している。初期状態では、端壁４６が爪部２９に規制されることによって、ピン１２のグロメット１１からの抜け止めがなされている。

次に、上述したファスナ１０を用いて、２つの板状部材１０１，１０２を締結する手順について説明する。図７に示すように、各板状部材１０１，１０２はファスナ１０の筒部１５が挿通可能な貫通孔１０３，１０４が形成されている。各板状部材１０１，１０２をそれぞれの貫通孔１０３，１０４が互いに整合するように重ね合わせ、これらの貫通孔１０３，１０４に、フランジ部１７が板状部材１０１の貫通孔１０３の周縁部に当接するまでファスナ１０の筒部１５を挿入する。

筒部１５を両貫通孔１０３，１０４に挿入した状態で、ピン１２の頭部４２を押圧し、軸部４１を筒部１５の先端側（下側）に変位させる。これにより、軸部４１の筒部１５に対する変位量に応じて軸部４１の円錐部４４が、各爪部２９を押圧し、各片持ち片２２が筒部１５の径方向外方へと拡開される。軸部４１の筒部１５に対する挿入が進み、各爪部２９が円錐部４４の上端を乗り越えると、各爪部２９は各片持ち片２２の復元力によって環状凹溝４３内に突入する。図８に示すこの状態を、ファスナ１０の拡開状態という。拡開状態では、各爪部２９と環状凹溝４３との引っ掛かりによって、グロメット１１とピン１２との上下方向における相対変位が規制されている。各片持ち片２２が拡開されることによって、両板状部材１０１，１０２が、拡片持ち片２２とフランジ部１７との間に挟持される。また、ファスナ１０が両貫通孔１０３，１０４から脱落しないようになる。

図８に示すように、ファスナ１０の拡開状態においては、頭部４２は座部１９に当接しているが、頭部４２の外径が、リブ１８の内径より小さく、かつ座部１９の外径よりも大きいため、ファスナ１０の外部から工具等を頭部４２の周縁部の下面側に到達させることができる。ファスナ１０を拡開状態から初期状態へと戻したいときには、工具等を頭部４２の周縁部に引掛け、ピン１２をグロメット１１から引き出す。爪部２９と環状凹溝４３との引っ掛かりは、所定の荷重を加えることによって片持ち片２２が撓み、解除されるようになっている。

以上のように構成したファスナ１０は、スリット２１の外側幅Ｗ１ｏが内側幅Ｗ１ｉに比べて大きくなっているため、各片持ち片２２の内側幅Ｗ２ｉを大きく維持しつつ、外側幅Ｗ２ｏを小さくすることができる。これにより、各片持ち片２２の内孔１６を向く部分に凸部２８を設ける部位を広く確保することができる一方、片持ち片２２を細くして撓み易くすることができる。各片持ち片２２を撓み易くすることによって、各スリット２１の長さ（上下方向における長さ）を短縮することができ、筒部１５の基部側に径が変位しない部位を設けることが可能になる。また、筒部１５の上下方向長さを短縮することができる。このように、スリット２１の外側幅Ｗ１ｏおよび内側幅Ｗ１ｉを適宜変更させることにより、簡単な構成で片持ち片２２および筒部１５の特性を変更することができ、設計自由度を高めることができる。

また、テーパ部２４を各片持ち片２２の基部に設けたことによって、各片持ち片２２の弾性変形時（拡開時）に基部への応力集中が抑制され、基部の破断を防止することができる。

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、スリット２１の数は任意に設定することができる。なお、スリット２１の数は、３つ以上であることが、ファスナ１０と締結対象としての部材との結合性を高めるために好ましい。

１０…ファスナ、１１…グロメット、１２…ピン、１５…筒部、１６…内孔、１７…フランジ部、２１…スリット、２２…片持ち片、２３…側壁部、２４…テーパ部、２５…凹溝、２８…凸部、２９…爪部、３０…曲面部、４１…軸部、４２…頭部、４３…環状凹溝、４４…円錐部、４５…隔壁、４６…端壁、４７…凹部、１０１，１０２…板状部材、１０３，１０４…貫通孔

Claims (7)

1. 先端および基端が開口するとともに、先端から延在する複数のスリットによって複数の片持ち片が形成された筒部と、前記筒部の基端に外向きに突設されたフランジ部とを備えたグロメットと、
   先端側が前記筒部内に挿入される一方、基端側が前記筒部の基端から突出するピンとを有し、
   前記片持ち片のそれぞれが、前記筒部の内側を向く部分に凸部を備え、
   前記ピンの外面と前記凸部とが離間した初期状態から、前記ピンが前記筒部の先端側へと相対変位することによって、前記凸部が前記ピンの外面に当接し、前記片持ち片が前記筒部の外方へと押し広げられた拡開状態となるファスナであって、
   前記スリットの前記筒部の外面側における幅と前記スリットの前記筒部の内面側における幅とが異なることを特徴とするファスナ。
2. 前記スリットの前記筒部の外面側における幅が、前記スリットの前記筒部の内面側における幅よりも大きいことを特徴とする、請求項１に記載のファスナ。
3. 前記片持ち片のそれぞれは、前記筒部の内面側における幅が、前記筒部の外面側における幅よりも大きいことを特徴とする、請求項１または請求項２に記載のファスナ。
4. 前記ピンは、前記初期状態において前記凸部を受容する凹部を備え、
   前記初期状態から前記ピンが前記筒部の先端側へと相対変位することによって、前記凸部が前記凹部から離脱して前記ピンの外面に当接し、前記拡開状態となることを特徴する、請求項１〜請求項３のいずれかの項に記載のファスナ。
5. 前記筒部は、円筒形状をなすことを特徴する、請求項１〜請求項４のいずれかの項に記載のファスナ。
6. 前記スリットは、前記筒部の周方向において等間隔に少なくとも３つ形成されていることを特徴とする、請求項５に記載のファスナ。
7. 前記片持ち片の基端部は、テーパ部を有し、基端に向かうにつれて幅が大きくなることを特徴とする、請求項１〜請求項６のいずれかの項に記載のファスナ。

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