JP2012215235A - ボルトクリップ - Google Patents

Abstract

【課題】作業者に取り付け完了を示す操作感を伝達しつつ、小型化を実現するボルトクリップを提供する。
【解決手段】ベース柱状部２６およびキャップ柱状部５２は、互いの相対回転を規制する形状を有する。このボルトクリップ１０は、中央孔にボルトが挿入されてキャップ部材５０が押し込まれると弾性爪体が撓んでボルトのねじ溝からねじ山を乗り越え、さらに押し込まれると一方の受入部に位置していた係止部が他方の受入部に移動し、キャップ部材５０が押し込まれて弾性爪体がボルトのねじ溝からねじ山を乗り越えるために必要な第１荷重と、キャップ部材５０が押し込まれて係止部が一方の受入部から他方の受入部へ移動するために必要な第２荷重とを比べると、第２荷重が第１荷重より大きい。
【選択図】図１

Description

本発明は、ボルトに取り付けるボルトクリップに関する。

車両の車体などの板状部材にはスタッドボルトが板状部材から突出した状態で取り付けられる。所定の部品を車体に固定するため、そのスタッドボルトにはボルトクリップが装着される。

特許文献１は、自動車部品を車体パネルに固定するために用いるものであって、スタッドボルトに係止するプッシュナットを開示する。このプッシュナットは、中空胴部と、中空胴部の内側に形成された複数の係止爪とを有する。中空胴部にスタッドボルトが挿入されると、係止爪がスタッドボルトの螺旋溝に係止する。

特開平９−２７３５２８号公報

特許文献１に記載の技術は、プッシュナットに係止爪を一体に設ける構成であるため、作業者がプッシュナットをスタッドボルトに挿入して所定の荷重で押し込んで固定を完了する際に、どこまで挿入しているか把握することが難しい。押し込み力が弱いとスタッドボルトへの固定が不完全になり、プッシュナットに固定する部品にガタが生じるおそれがある一方、押し込み力が強すぎると固定する部品を傷つけたり、固定保持期間中に係止爪が破損するおそれがある。

本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、作業者に取り付け完了を示す操作感を伝達して押し込み力のバラツキを抑えるとともに、小型化を実現するボルトクリップを提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある態様のボルトクリップは、ボルトに装着されて部品を固定するボルトクリップであって、ボルトが挿入される中央孔を有するベース部材と、ベース部材に取り付けられるキャップ部材と、を備える。ベース部材は、中央孔を取り囲むベース柱状部と、ベース柱状部の内側に形成され、ボルトのねじ溝に係合する複数の弾性爪体と、ベース柱状部の内側に形成され、ボルトに近接対向する突状部と、ベース柱状部の外側でキャップ部材を係止する係止部を有する複数の弾性部材と、を有し、弾性爪体と弾性部材とは周回り方向に交互に配置され、キャップ部材は、ベース柱状部の外周を覆う中空のキャップ柱状部と、キャップ柱状部に軸方向に並んで配置され、係止部を受け入れる２つの受入部と、を有する。ベース柱状部およびキャップ柱状部は、互いの相対回転を規制する形状を有する。このボルトクリップは、中央孔にボルトが挿入されてキャップ部材が押し込まれると弾性爪体が撓んでボルトのねじ溝からねじ山を乗り越え、さらに押し込まれると一方の受入部に位置していた係止部が他方の受入部に移動し、キャップ部材が押し込まれて弾性爪体がボルトのねじ溝からねじ山を乗り越えるために必要な第１荷重と、キャップ部材が押し込まれて係止部が一方の受入部から他方の受入部へ移動するために必要な第２荷重とを比べると、第２荷重が第１荷重より大きい。

この態様によると、第２荷重が第１荷重より大きいため、先に弾性爪体が撓んでボルトを受け入れ、ベース部材がボルトを支持する台座に着座してからさらに押し込まれない限り、ベース部材の弾性部材の係止部がキャップ部材の他方の受入部に移動しない。これによりベース部材の弾性部材の係止部がキャップ部材の他方の受入部に移動したときにボルトへの取り付けが完了するため、作業者は係止部の移動を確認することで取り付けが完了したことを認識することができる。また、弾性爪体の弾性力を確保して、突状部によりボルトの位置ずれを抑え、さらに弾性部材の撓み幅を確保するためにはそれぞれ径方向の幅を確保する必要があるが、複数の弾性爪体と弾性部材を周回り方向に交互に配置することで、小型化を図ることができる。

本発明によれば、作業者に取り付け完了を示す操作感を伝達しつつ、小型化を実現したボルトクリップを提供できる。

図１（ａ）および図１（ｂ）は、実施形態に係るボルトクリップの斜視図である。 実施形態に係るベース部材の斜視図を示す図である。 図３（ａ）〜図３（ｃ）は、実施形態に係るベース部材を３方向から見た図である。 実施形態に係るキャップ部材の裏側を見た斜視図を示す図である。 図５（ａ）〜図５（ｃ）は、実施形態に係るキャップ部材を３方向から見た図である。 図６（ａ）〜図６（ｄ）は、実施形態に係るボルトクリップの使用態様を説明する図である。 ベース部材の斜視図を示す図である。 ベース部材に取り付けるキャップ部材の斜視図を示す図である。

図１は、実施形態に係るボルトクリップ１０の斜視図である。図１（ａ）はボルトクリップ１０をスタッドボルトに取り付ける前の状態を示し、図１（ｂ）はボルトクリップ１０のスタッドボルトへの取り付けが完了した状態を示す。ここで各図面に示される同一または同等の構成要素、部材には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。

ボルトクリップ１０は、たとえば車体パネルに取り付けられたスタッドボルトに挿入して所定の部品を固定する。たとえばスタッドボルトは車体パネルのうち車輪の後部の箇所から突出し、そのスタッドボルトに泥よけカバーの取り付け孔を嵌め合わせて泥よけカバーを装着し、さらにその上からスタッドボルトにボルトクリップ１０の中央孔を合わせてボルトクリップ１０を挿入して所定の押し込み力で押しつけることにより固定される。ボルトクリップ１０の外形はたとえば６角柱状に形成されている。スタッドボルトの外周面にはねじ溝が形成されている。

ボルトクリップ１０は、スタッドボルトが挿入される中央孔を有し、スタッドボルトに装着するベース部材２０と、ベース部材２０に取り付けるキャップ部材５０とを備える。それぞれの部材について以下の図を用いて具体的に説明する。

図２は、実施形態に係るベース部材２０の斜視図を示す。また図３は、実施形態に係るベース部材２０を３方向から見た図を示す。図３（ａ）は上面図を示し、図３（ｂ）は側面図を示し、図３（ｃ）は下面図を示す。ベース部材２０は、座部２２、フランジ部２４、ベース柱状部２６、係止部２８、弾性部材３０、突状部３２、直立部３４、弾性爪体３８およびガイド溝４０を有する。

座部２２は円盤形状に形成され、その中央にはベース中央孔４４が形成される。座部２２の外周に径方向に延在するフランジ部２４が形成される。また座部２２の上面にはベース柱状部２６が立設する。フランジ部２４は下方に垂れるように傘状に形成され、厚さが座部２２より薄肉で形成されて弾性を有する。

ベース柱状部２６の断面は、６角形状の３辺を凹ませた形状である。ベース柱状部２６の最外径に位置する部分であって、６角の頂点に相当する箇所を直立部３４という。隣り合う直立部３４は壁部により連結される。壁部の一部には内向きに凹んだ内方突出壁部４６が３箇所に設けられる。ベース柱状部２６は中央孔を取り囲む。

内方突出壁部４６には中心軸に向かって突出する突状部３２が形成される。突状部３２はベース柱状部２６の内側に形成され、内方突出壁部４６の内壁面から突出する。突状部３２は、挿入されたスタッドボルトに近接対向し、突状部３２はスタッドボルトの動きを規制してガタツキを抑える。なお突状部３２は、突出した内方突出壁部４６自体であってもよい。

内方に凹んだ内方突出壁部４６により形成された空隙４２に弾性部材３０が設けられる。なお空隙４２については後段にて詳述する。外壁面３６の内方突出壁部４６が設けられていない箇所には軸方向に伸びるガイド溝４０が形成される。弾性部材３０は、座部２２から立設する本体部３１と、本体部３１から径方向外向きに突出する爪状の係止部２８とを有する。係止部２８はベース柱状部２６の外側でキャップ部材５０を係止する。

弾性爪体３８は、ベース柱状部２６の内側に３箇所で形成され、座部２２から中心方向に傾斜して立設する。３つの弾性爪体３８は周方向に等間隔に配置される。弾性爪体３８の先端がスタッドボルトのねじ山に引っかかり、スタッドボルトに係合する。

図３（ａ）に示すように弾性爪体３８を傾斜させて径方向にも延在させることで所定の弾性力を得て、スタッドボルトにしっかり係合させることができる。弾性部材３０が所定の弾性力を得るためには弾性爪体３８の径方向幅を確保する必要がある。一方、弾性部材３０は内向きに撓むため、弾性部材３０より径方向内側に所定の空間を確保する必要がある。実施形態では複数の弾性爪体３８と弾性部材３０とは周回り方向に交互に配置される。このように、交互に配置することで、弾性爪体３８の弾性力および弾性部材３０に必要な径方向の空間を確保しつつ、ベース部材２０の直径を小さくでき、コストを抑えることができる。なお突状部３２は弾性部材３０の径方向内側に配置されているため、突状部３２と弾性爪体３８が周回り方向に交互に配置されている。

図４は、実施形態に係るキャップ部材５０の裏側を見た斜視図を示す。また図５は、実施形態に係るキャップ部材５０を３方向から見た図を示す。図５（ａ）は上面図を示し、図５（ｂ）は側面図を示し、図５（ｃ）は下面図を示す。

キャップ部材５０は、キャップ柱状部５２、上蓋部５４、張出部５８、第１受入部６０および第２受入部６２を有する。中空のキャップ柱状部５２は、ベース柱状部２６の外周を覆う。キャップ柱状部５２の上端には上蓋部５４が設けられ、上蓋部５４の中央にはキャップ中央孔５６が形成される。図４および図５（ｃ）に示すようにキャップ柱状部５２の内壁面は、ベース柱状部２６の形状に応じて６角柱状に形成される。したがって、ベース柱状部２６およびキャップ柱状部５２は、互いの相対回転を規制する形状である。

第１受入部６０および第２受入部６２は、キャップ柱状部５２に軸方向に並んで配置され、弾性部材３０の数に応じて３つずつ形成される。第１受入部６０および第２受入部６２はキャップ柱状部５２に形成された孔であり、この孔に係止部２８を受け入れる。なお、第１受入部６０および第２受入部６２を区別しない場合は単に受入部という。

キャップ柱状部５２の内壁面には中心方向に張り出し、軸方向に伸びる張出部５８が形成される。張出部５８はベース部材２０のガイド溝４０に摺動可能に嵌まる。なお、キャップ柱状部５２にガイド溝が形成され、ベース柱状部２６に張出部が形成されてよい。すなわち、キャップ柱状部５２の内壁面およびベース柱状部２６の外壁面の一方に軸方向に伸びる張出部が形成され、他方に軸方向に伸びるガイド溝部が形成される。これにより、ベース部材２０とキャップ部材５０の相対回転を防止して、弾性部材３０と受入部の位置を確実に合わせることができる。張出部５８と受入部とは、ともにキャップ柱状部５２の内壁面に形成され、周方向に交互に配設される。

ここで図２および図４を参照する。弾性爪体３８は、ベース柱状部２６の下端側から上端側に向かうほど中央孔の内側へ向かうように傾斜している。一方、係止部２８を有する弾性部材３０とスタッドボルトに近接対向する突状部３２とは、空隙４２を介して突状部３２を空隙４２の径方向内側に、弾性部材３０を空隙４２の径方向外側に位置させる。これにより、弾性爪体３８に関して傾斜させることで十分に長いアーム長さを確保でき、太さにより強度、長さにより柔軟さを、両立してボルトクリップ１０の最重要特性を確保できる。このように最優先して設置した弾性爪体３８の周方向の隣には、突状部３２、空隙４２、および弾性部材３０を位置させたことにより、突状部３２は弾性撓みを必要とせずスタッドボルトに近接してガタツキを防止でき、前記弾性部材は空隙４２により撓み可能となる。これらの結果、十分な強度等の特性を確保しつつ小型化が可能である。

ベース柱状部２６の外形に応じてキャップ柱状部５２の内壁面のラジアル方向断面が６角形状に形成される。ベース柱状部２６の外壁面３６のラジアル方向断面は、キャップ柱状部５２の内壁面のラジアル方向断面の６角形状に対応する６角の頂点を有し、かつ、その６角の頂点の隣り合う２点を結ぶ辺の少なくとも一つに中心方向に向かって凹む内方突出部を有する。６角形の張り出した辺の内側に弾性爪体３８を位置させてその長さを十分に確保でき、中心に向かって凹んだ内方突出部に突状部３２を、その外側空間に弾性部材５０を位置させて、より一層小型化できる。なお、この内方突出部は内方突出壁部４６を形成する一部をいう。キャップ部材５０はベース柱状部２６にキャップ柱状部５２を嵌めるように組み付けられる。ベース柱状部２６の外壁面３６は、キャップ柱状部５２の内壁面に接触する面３７と接触しない面（内方突出壁部４６の外面）がある。ベース柱状部２６は、内方突出壁部４６によりキャップ柱状部５２の内壁面に接触しないように中心方向に向かって凹んだ空隙４２を形成し、空隙４２に弾性部材３０が配される。内方突出壁部４６と弾性部材３０の間も所定幅の空間が形成されており、その空間が弾性部材３０が径方向内向きに撓むスペースとなる。弾性部材３０の本体部３１はキャップ柱状部５２の内壁面に接触する。

図６（ａ）〜図６（ｄ）は、実施形態に係るボルトクリップ１０の使用態様を説明する図である。なお、簡略のために固定される部品、たとえば泥よけカバーを省略している。図６ではボルトクリップ１０の中心を通る断面図を示す。図６（ａ）は、図１（ａ）に示すスタッドボルト１２への取り付け前の状態を示しており、作業者が手を触れて挿入作業を行うキャップ部材５０と、スタッドボルト１２の雄ねじの谷に係止する弾性爪体３８を設けたベース部材２０の２部品が予め組み付けされた状態であり、ボルトクリップ１０はこの状態で提供される。第１受入部６０は係止部２８を受け入れた状態である。係止部２８は第１受入部６０の下面に引っかかり、ベース部材２０とキャップ部材５０が分離しないようにしている。なおベース中央孔４４とキャップ中央孔５６を区別しない場合は単に中央孔という。

次に、図６（ｂ）ではスタッドボルト１２が中央孔に挿入し、取り付け途中の状態を示す。スタッドボルト１２は車体パネル１４に固定され、車体パネル１４から突き出ている。作業者はキャップ部材５０を掴んで、キャップ部材５０を押してボルトクリップ１０の中央孔にスタッドボルト１２を挿入させる。弾性爪体３８の先端はスタッドボルト１２のねじ部分に当接しており、弾性によりねじ溝からねじ山を何度も越えながら挿入される。突状部３２はスタッドボルト１２に近接対向し、スタッドボルト１２が中心軸からずれないようにしている。

図６（ｂ）の状態において係止部２８は、第１受入部６０に受け入れられた状態である。弾性爪体３８は、弾性部材３０より弾性的に柔らかく形成され、弾性爪体３８はスタッドボルト１２から荷重を受けてねじ溝からねじ山を越えるように撓む。一方、ベース部材２０は係止部２８より弾性的に堅いため、ボルトクリップ１０を押し込む際にキャップ部材５０から荷重を受けてもほとんど撓まないように構成されている。そのため、挿入途中においては、弾性爪体３８は撓んでスタッドボルト１２のねじ山を越えるものの、弾性部材３０は第１受入部６０に受け入れられた状態を維持する。つまり、キャップ部材５０が押し込まれて弾性爪体３８がボルトのねじ溝からねじ山を乗り越えるために最低限必要な第１荷重と、キャップ部材５０が押し込まれて係止部２８が第１受入部６０から第２受入部６２へ移動するために最低限必要な第２荷重とを比べると、第２荷重が第１荷重より大きい。

次に、図６（ｃ）ではフランジ部２４が車体パネル１４に接触した状態を示す。作業者がキャップ部材５０を押してフランジ部２４が車体パネル１４に接触すると、フランジ部２４は車体パネル１４から反力を受ける。この反力が所定の荷重を越えると、弾性部材３０が内向きに大きく撓んで、係止部２８が第１受入部６０から外れる。

次に、図６（ｄ）ではボルトクリップ１０のスタッドボルト１２への取り付けが完了した状態を示し、図１（ｂ）に示す状態でもある。図６（ｃ）に示す状態からさらに押されて、係止部２８が第２受入部６２に受け入れられる。このように、中央孔にスタッドボルト１２が挿入されて、ベース部材２０がスタッドボルト１２を支持する台座に着座してからさらに押し込まれると、一方の受入部に位置していた係止部２８が他方の受入部に移動して、キャップ部材５０が２つの受入部の間の距離分だけ滑動し、その後に第２受入部６２が係止部２８に受け入れられて滑動が終了することとなり、作業者の手には一瞬押し込み力無しに滑動した後に再度押し込み力が急増するという感覚が作業者に伝達され、作業者が係止部２８の移動を確認し、取り付けを完了したことを認識することができる。これにより作業者はボルトクリップ１０を確実に取り付けることができ、取り付け不良によってガタツキが発生する可能性を低減できる。

次にボルトクリップ１０の変形例を示す。図７は、ベース部材１２０の斜視図を示す。ボルトクリップ１０では弾性爪体３８が３つである態様を示したが、この変形例では弾性爪体１３８が２つである。またボルトクリップ１０ではベース柱状部２６の外形が６角を有する態様を示したが、この変形例ではベース柱状部１２６が円柱形状に形成される。

ベース柱状部１２６は座部２２から立設し、円柱形状の外形の一部が凹んで形成される。この凹んだ空間１４２は、対向して２つの内壁部１４６により形成され、それぞれに弾性部材１３０が配される。内壁部１４６の内側には中心に向かって突出する突状部１３２が形成される。突状部１３２はスタッドボルトに近接対向する。

弾性爪体１３８は、座部２２から内向きに傾斜して立設する。２つの弾性爪体１３８は対向して配置される。ベース柱状部２６の外壁面には軸方向に伸びるガイド溝１４０が形成される。

また図８は、ベース部材１２０に取り付けるキャップ部材１５０の斜視図を示す。キャップ柱状部１５２の外形はキャップ柱状部５２と同様に６角形状であるものの、内壁面は、ベース柱状部１２６に応じて円柱形状である。第１受入部６０および第２受入部６２は弾性部材１３０の位置に応じてキャップ柱状部１５２の内壁面にそれぞれ２つずつ形成される。また、張出部１５８もガイド溝１４０の位置に応じてキャップ柱状部１５２の内壁面に２つ形成される。この変形例においても、ボルトクリップ１０と同様の効果が得られる。

本発明は上述の各実施例に限定されるものではなく、当業者の知識に基づいて各種の設計変更等の変形を各実施例に対して加えることも可能であり、そのような変形が加えられた実施例も本発明の範囲に含まれうる。

たとえば実施形態ではキャップ柱状部５２に孔状の第１受入部６０および第２受入部６２を形成する態様を示したが、第１受入部６０および第２受入部６２は孔ではなく窪みであってよい。具体的にはキャップ柱状部５２の内壁面に軸方向に並んで２つの窪みが形成され、その窪みに係止部２８が受け入れられる。

また実施形態ではキャップ部材５０がキャップ中央孔５６を有する態様を示したが、キャップ中央孔５６が形成されておらず、上蓋部５４が閉じられた状態であってよい。スタッドボルト１２をボルトクリップ１０により完全に覆うことができる。

１０ ボルトクリップ、 １２ スタッドボルト、 １４ 車体パネル、 ２０ ベース部材、 ２２ 座部、 ２４ フランジ部、 ２６ ベース柱状部、 ２８ 係止部、 ３０ 弾性部材、 ３１ 本体部、 ３２ 突状部、 ３４ 直立部、 ３６ 外壁面、 ３８ 弾性爪体、 ４０ ガイド溝、 ４２ 空間、 ４４ ベース中央孔、 ４６ 内方突出壁部、 ５０ キャップ部材、 ５２ キャップ柱状部、 ５４ 上蓋部、 ５６ キャップ中央孔、 ５８ 張出部、 ６０ 第１受入部、 ６２ 第２受入部。

Claims (4)

1. ボルトに装着されて部品を固定するボルトクリップであって、
   ボルトが挿入される中央孔を有するベース部材と、
   前記ベース部材に取り付けられるキャップ部材と、を備え、
   前記ベース部材は、
   前記中央孔を取り囲むベース柱状部と、
   前記ベース柱状部の内側に形成され、ボルトのねじ溝に係合する複数の弾性爪体と、
   前記ベース柱状部の内側に形成され、ボルトに近接対向する突状部と、
   前記ベース柱状部の外側で前記キャップ部材を係止する係止部を有する複数の弾性部材と、を有し、前記弾性爪体と前記弾性部材とは周回り方向に交互に配置され、
   前記キャップ部材は、
   前記ベース柱状部の外周を覆う中空のキャップ柱状部と、
   前記キャップ柱状部に軸方向に並んで配置され、前記係止部を受け入れる２つの受入部と、を有し、
   前記ベース柱状部および前記キャップ柱状部は、互いの相対回転を規制する形状を有し、
   前記中央孔にボルトが挿入されて前記キャップ部材が押し込まれると前記弾性爪体が撓んでボルトのねじ溝からねじ山を乗り越え、さらに押し込まれると一方の前記受入部に位置していた前記係止部が他方の前記受入部に移動し、
   前記キャップ部材が押し込まれて前記弾性爪体がボルトのねじ溝からねじ山を乗り越えるために必要な第１荷重と、前記キャップ部材が押し込まれて前記係止部が前記一方の受入部から前記他方の受入部へ移動するために必要な第２荷重とを比べると、前記第２荷重が前記第１荷重より大きいことを特徴とするボルトクリップ。
2. 前記弾性爪体は、前記ベース柱状部の下端側から上端側に向かうほど前記中央孔の内側へ向かうように傾斜しており、
   前記係止部を有する前記弾性部材とボルトに近接対向する前記突状部とは、空間を介して前記突状部を前記空間の径方向内側に、前記弾性部材を前記空間の径方向外側に位置させたことを特徴とする請求項１に記載のボルトクリップ。
3. 前記キャップ柱状部の内壁面のラジアル方向断面は、６角形状に形成され、
   前記ベース柱状部の外壁面のラジアル方向断面は、前記キャップ柱状部の内壁面のラジアル方向断面の６角形状に対応する６角の頂点を有し、かつ、その６角の頂点の隣り合う２点を結ぶ辺の少なくとも一つに中心方向に向かって凹む内方突出部を有し、
   前記弾性部材は、前記内方突出部と前記キャップ柱状部の内壁面とにより形成される空隙に配されることを特徴とする請求項１または２に記載のボルトクリップ。
4. 前記キャップ柱状部の内壁面および前記ベース柱状部の外壁面の一方に軸方向に伸びる張出部が形成され、他方に軸方向に伸びる溝部が形成され、前記張出部は前記溝部に摺動可能に嵌ることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のボルトクリップ。

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