JP2013040685A5 - - Google Patents

Description

直角掛けロック・ナットを有する額縁板ブラケット

本開示は、トリム部品をシートメタル構造体に結合するためのシステム及び方法に関し、より具体的には、プラスチックのトリム部品を、シートメタル構造体に溶接されたファスナに結合するように構成されたケージ化ナットシステムに関する。

この節は、必ずしも従来技術ではない、本開示に関連する背景情報を提供する。
車体は、典型的に、シートメタル本体に結合された内側パネル及び外側パネルを含む複雑な組立体である。従って、ポリマーのパネルは、構造的に、シートメタルの内部構造体及び外部構造体にしっかりと取り付けることができなければならず、一方、顧客には美的に満足できる表面を呈するものでなければならない。従来、部品間の均等な間隙が美的に望ましい。
米国特許第６，６１２，７９５号明細書（特許文献１）は、この目的に使用することができる、１／４回転式パネル用ファスナを開示する。特許文献１に開示されるファスナは、楕円形のベースを有する頭部を備え、該頭部は該頭部に一体に形成された円筒形ポストにより支持される。頭部の楕円の長軸方向両側にオーバーハング部が形成されており、円筒形ポストには、該オーバ−ハング部からポスト先端部方向に離間してフランジ状の頭部シールが形成されている。円形ポストの先端には、シートメタル本体に係合するための係止部と、該係止部に対向する係止シールとが設けられ、シートメタル本体は、該係止部と開始部材シールとの間に挟まれて保持される。該シートメタル本体に取り付けられるトリムは、ファスナ頭部の楕円形の短軸に対応する幅の長孔を有し、ファスナは、頭部の楕円形長軸が長孔の長さ方向に沿った位置で該頭部を長孔に挿入し、該頭部を１／４回転させることにより、トリムに取り付けられる。頭部シールには、頭部側の面にロック用タブが突出形成されており、このロック用タブは、頭部がトリムの長孔に挿入されて１／４回転されたとき該スロットに係合して頭部をトリムにロックする。

米国特許第６，６１２，７９５号明細書

本発明は、シートメタル構造体に対して、トリム部品を、美観を損ねることなく取り付けるためのシステム及び方法を提供する。

この節は、本開示の一般的な概要を提供するものであり、本発明の全ての範囲又は全ての特徴の包括的開示ではない。
トリム片をシートメタル部品に結合するためのシステムが提供される。このシステムは、シートメタル部品に溶接されたＴ字形ファスナを含む。トリム部品は、第１及び第２のシートメタル支持表面に対して当接するように構成された第１及び第２の支持表面を有する。概ね円筒形の本体を有する回転可能ファスナが与えられ、その中に円筒形ファスナ捕捉開口部を定める。円筒本体は、第１のシートメタル支持表面に結合されたＴ字形溶接ファスナを受け入れるように構成された側部スロットを定める。円筒内部キャビティは、第１の直径を有する第１の部分と、Ｔ字形溶接ファスナの直径より大きい第２の直径を有する第２の部分とを有する。回転可能ファスナは、ファスナを捕捉するために、第１の位置から第２の位置に回転可能である。

他の教示によると、トリム部品を、２つの概ね直角の支持表面を有する本体部品に結合するためのシステムが提供される。このシステムは、本体に結合されたＴ字形ファスナを有する。トリム片は、第１及び第２の外部支持表面と及び１つの内部支持表面とを有する。トリム片内には、引き込み部を有するキー溝が定められる。円筒形本体部分をもつナット本体を有する回転可能ファスナは、キー溝内に回転可能に位置決めされる。本体はファスナ保持開口部を定め、側部スロットを定める。さらに、ファスナは、ナットが回転すると、内部支持表面に対して当接するように構成された外部支持フランジを有する。

別の実施形態によると、トリム部品をシートメタル部品に結合するためのシステムが開示される。このシステムは、シートメタルに結合されたＴ字形ファスナを含む。トリム片は、第１及び第２のシートメタル支持表面と、第１の表面と対向する内部表面とを有し、トリム片は、円形支持部分を有するキー溝を定める。ナットがキー溝内に配置される。ナットは、キー溝の両側に配置された第１及び第２のフランジを有する。第２のフランジは、ナットがＴ字形ファスナの周りに回転されたときに、トリム片に力を適用するように構成された傾斜表面を定める。

さらに別の適用可能性の領域が、本明細書に与えられる説明から明らかになるであろう。本概要における説明及び具体例は、単に、例示目的を意図するものであり、本開示の範囲を限定することを意図するものではない。
本明細書において説明される図面は、単に、選択される実施形態を例示するためのものであり、すべての可能な実装ではなく、本開示の範囲を限定することを意図するものではない。
幾つかの図面を通して、対応する符号は対応する部品を示す。

本教示による車両シートメタル構造体に結合されたトリム部品を示す。 シートメタル部品に対するトリム部品の結合を示す。 シートメタル部品に対するトリム部品の結合を示す。 シートメタル部品に対するトリム部品の結合を示す。 シートメタル部品に対するトリム部品の結合を示す。 シートメタル部品に対するトリム部品の結合を示す。 シートメタル部品に対するトリム部品の結合を示す。 シートメタル部品に対するトリム部品の結合を示す。 シートメタル部品に対するトリム部品の結合を示す。 シートメタル部品に対するトリム部品の結合を示す。 シートメタル部品に対するトリム部品の結合を示す。 シートメタル部品に対するトリム部品の結合を示す。 図１−図５に示されるシートメタル構造体を示す。 図１−図５に示されるトリム部品を示す。 本教示によるファスナと共に、図７に示されるトリム部品を示す。 本教示によるファスナと共に、図７に示されるトリム部品を示す。 図１−図５に示される回転可能ファスナの第１の斜視図を示す。 図１−図５に示される回転可能ファスナの第２の斜視図を示す。 図１−図５に示される回転可能ファスナの第２の斜視図を示す。 図１０に示される回転可能ファスナの上面図を示す。 本教示による回転可能ファスナの側面図を示す。 本教示による回転可能ファスナの側面図を示す。 図１２及び図１３に示される回転可能ファスナの底面図を示す。 図１４に示される回転可能ファスナの斜視図を示す。 本教示による代替的なナットの斜視図を示す。 トリム部品と係合されたナットの側面図を示す。 トリム部品と係合されたナットの側面図を示す。 トリム部品と係合されたナットの側面図を示す。 トリム部品と係合されたナットの側面図を示す。

ここで、添付図面を参照して、例示的な実施形態をより詳しく説明する。
図１は、トリム部品２２をシートメタル構造体２４に結合するための結合機構２０の係合位置における正面図を示す。トリム部品２２は、シートメタル構造体に結合されている、美的に満足できる外面（図示せず）を有すると想定される。結合機構２０は、トリム部品結合区域３０内に定められたキー溝２８内に配置された回転可能ファスナ２６を有する。トリム部品結合区域３０は、シートメタル構造体２４上の第１の支持表面３４に対して当接するように構成された第１の支持部材３２を有する。回転可能ファスナ２６は、トリム部品がシートメタル構造体２４に対して正確に位置決めされるようにする複数のカム表面又は力生成表面を有することができる。トリム部品２２は、回転可能ファスナ２６上に配置されたロック突出部３８と選択的に係合するように構成されたロック・フィンガ３６を有することができる。

図２Ａ−図５Ｃは、シートメタル構造体２４に対するトリム部品２２の結合を示す。シートメタル構造体２４は、トリム部品２２に対して支持表面及び位置合わせ表面として作用する一対の表面４０及び４２を有する。表面４０、４２は、互いに対して直角であってもよいし、ある固定角に設定されていてもよい。トリム部品２２は、シートメタル部品の表面４０及び４２と係合するように構成された同様な一対の相補的表面４６及び４８を有する。結合表面４６の１つは、係合力を受けたときに、少しだけ弾性的に変形することができる半剛性部材５０上に形成することができる。トリム部品２２は、内部表面５２又は表面４８に対向する平らな部材を有することができる。

図２Ａに示されるように、表面４８に対向する部材上に定められるトリム部品２２は、シートメタル構造体２４に溶接されたＴ字形スタッド５６の上に位置決めされるように構成されたキー溝２８を定める。以下にさらに説明されるように、トリム部品２２は、回転可能ファスナ２６内に定められたスロット６１に対して概ね直角である第１の方向「Ａ」において並進可能である。随意的に、ロック・フィンガ３６は、回転可能ファスナ２６上に配置されたカムアーム６４と係合する。
Ｔ字形スタッド５６は、キー溝２８により定められる開口部を通して位置決めされる。図示されるように、トリム部品２２は、トリム部品２２をシートメタル構造体２４に結合するための一対の結合機構２０を有することができる。トリム部品２２は、シートメタル構造体２４に対して並進され、Ｔ字形スタッド５６をキー溝２８内及び回転可能ファスナ２６の中に摺動させる。

図２Ｂは、シートメタル構造体２４に対するトリム部品の結合の側面図を示す。２つのスタッドが一対の結合機構２０と位置合わせされた状態が示される。図示されるように、回転可能ファスナ２６は、トリム部品２２を摺動可能かつ回転可能に結合するように構成された一対の概ね円形の結合フランジ５５、５７を有することができる。第１の結合フランジ５５は概ね平らであるが、第２のフランジ５７は傾斜表面５８を有する。第２の結合フランジ５７からは、カム・フランジ表面５９が突出する。カム・フランジ表面５９は、第１の結合フランジ５６に対して概ね平行であり、かつＴ字形スタッド５６に対して概ね直角であり、又はＴ字形スタッド５６の頭部６８に対して平行とすることができる。

図２Ｃは、キー溝２８内に配置された回転可能ファスナ２６の断面図を示す。Ｔ字形スタッド５６を受け入れるように構成された概ね円筒形の内側開口部６０が示される。開口部６０は、第１の直径を有する第１の部分６２と、第１の直径より大きい第２の直径を有する第２の部分６４とを有する。Ｔ字形スタッド５６の頭部６８を開口部６８の第２の部分６４の中に案内することを助ける傾斜表面６６がさらに示される。Ｔ字形スタッド５６が円筒形内側開口部６０にアクセスするのを可能にするように構成された側部スロット６１が、開口部６０に流体結合される。

図３Ａに示されるように、トリム部品２２は、トリム片支持表面７２をシートメタルと係合するように摺動される。この位置において、Ｔ字形スタッド５６が円筒形内側開口部６０の中に組み込まれる。
図３Ｂに示されるように、Ｔ字形スタッド５６の頭部６８は、内側開口部６０の第２の部分６４内に位置決めされる。Ｔ字形スタッド５６の頭部６８は、傾斜表面５８上を通って、頭部６８の下面６９をフランジ５７支持表面上に位置決めする。

図４Ａ及び図４Ｂに示されるように、回転可能ファスナ２６は回転され、それによりＴ字形スタッド５６の頭部６８を開口部６０内に捕捉する。回転可能ファスナ２６の回転は、傾斜表面５８をトリム部品２２上の支持表面９４に対して位置決めする。
図４Ｃに最もよく見られるように、回転可能ファスナ２６の回転は、Ｔ字形スタッド５６を捕え、第２のトリム片支持表面９４を第２のシートメタル支持表面に対して押しつける。回転可能ファスナ２６を回転させ続けることにより、カムアーム６４が回転され、トリム部品２２のロック・フィンガ３６と係合する。図５Ｂに最もよく見られるように、ロック歯１０２及びカムアーム６４は、変形可能フィンガ３６上のロック歯１０４と係合する。随意的に、カムアーム６４の概ね円形の端部は、トリム部品２２の内部支持表面１０６に対して力を適用し、トリム部品２２をシートメタル構造体２４に対して押し付けることができる。図５Ｃに示されるように、トリム部品２２は、第１及び第２のシートメタル支持表面の中に押し込まれる。

図６は、シートメタル構造体２４を示す。一対の概ね直角なシートメタル支持表面４０及び４２が示される。表面の一方に対して概ね直角に延びる一対のＴ字形溶接ファスナ５６がさらに示される。図示されるように、Ｔ字形ファスナの頭部は、結合表面から離間される。
図７、図８Ａ及び図８Ｂは、トリム部品２２の斜視図を示す。第１及び第２のシートメタル支持表面に対して当接するように構成された第１及び第２の支持表面が示される。トリム部品２２内に、回転可能ファスナ２６を回転可能に支持するキー溝２８が定められて示される。回転可能ファスナ２６は、円筒形開口部６０を定める概ね円筒形の本体を有する。円筒形本体は、Ｔ字形スタッド５６を受け入れる側部スロット６１を定める。
図８Ａ及び図８Ｂには、キー溝２８のための傾斜引き込み部１１１が示される。キー溝２８は、概ね楕円形の回転可能ファスナ保持部分１１３と開口部１１４とをさらに有する。ロック・フィンガ３６と内部カム係合表面の関係がさらに示される。図８Ｂには、回転可能ファスナ２６の第１の結合フランジ５５の支持表面６３と係合する第２の傾斜表面６６が示される。

図９−図１６は、本教示による回転可能ファスナ２６の種々の斜視図を示す。図９には、組み立てられた結合部品を有する概ね円筒形の本体１２０が示される。上部は、工具を係合するのに用いることができる、複数の平らなフランジ面１２２又は六角形開口部１２３を有することができる。第１のフランジ５５は、スロット１２４と引き込み部１２６とを定める。引き込み部１２６は、一対の対向する傾斜表面１１０及び１１２を有することができる。これらの表面は、回転可能ファスナ２６がＴ字形スタッド５６と適切に位置合わせされない場合に、Ｔ字形スタッド５６の本体を案内することができる。随意的に、第２のフランジは、中に定められたスロットを有することができる。
図９−図１３において最もよく見られるように、第２の結合フランジ５７は、付随するカムアーム６４を有する。カムアーム６４は、歯付き外部表面１１６と、トリム上のロック歯と係合するように構成された円形カム表面１１８とを有する。図１２及び図１３に示されるように、上方フランジは、概ねらせん状又は傾斜構成を有することができる。この構成は、第２の結合フランジの傾斜表面を定める。

図１２及び図１３に示されるように、第１及び第２の結合フランジ５５及び５７は、一対の概ね平行な平面を形成する。第２の結合フランジ５７は、回転されたときに、トリム部品２２上に力を適用する概ねらせん状の支持表面５２を有する。図１４に最もよく見られるように、第１及び第２の結合フランジ５５及び５７間の距離は、第１の表面１１２における最小から第２の表面１１０における最大まで半径方向に変化する。
図１４及び図１５は、円筒形中央開口部６０の側部スロット６１の底面図及び斜視図を示す。トリム部品２２に対して当接する底部フランジ６２が示される。底部フランジ６２は、第１のフランジ５５をトリム部品２２の支持表面に対して配置するように機能する。
図１７Ａ乃至図１７Ｄは、回転可能ファスナ２６の支持表面とトリム部品の種々の支持表面との相互作用を示す。図示されるように、回転可能ファスナ２６の回転は、トリム部品２２の内部表面上に力を適用し、一方、カムアーム６４は、トリム部品を第２のシートメタル表面の中に押し込む。図１−図１７Ｄに示されるトリム部品２２は、シートメタル構造体と係合するクラスＡ表面を有することができることに留意されたい。

例示的な実施形態は、本開示が十分であり、かつ、当業者にその範囲を全て伝えるために提供される。特定の構成要素、装置、及び方法の例など幾多の特定の詳細が説明され、本開示の実施形態の十分な理解を与える。当業者であれば、特定の詳細は、採用する必要はなく、例示的な実施形態は異なる形態でも具体化できること、及び、本開示の範囲を限定するものとして考えるべきではないことが明らかであろう。幾つかの例示的な実施形態においては、周知のプロセス、周知の装置構造、及び周知の技術は、詳細に説明されない。

本明細書において用いられる用語は、特定の例示的な実施形態を説明する目的だけのためのものであり、限定することを意図するものではない。本明細書に用いられる単数形「ａ」「ａｎ」及び「ｔｈｅ」は、文脈により明らかに特段の定めがない限り、複数形も含むことを意図し得る。「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅ）」、「含んでいる（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、「含んでいる（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」及び「有している（ｈａｖｉｎｇ）」という用語は、包括的なものであり、従って、記載の特徴、整数、ステップ、動作、要素、及び／又は構成要素の存在を指定するが、１つ又はそれ以上の他の特徴、整数、ステップ、動作、要素、構成要素、及び／又はそれらのグループの存在又は追加を排除するものではない。本明細書に説明された方法ステップ、プロセス及び動作は、実行の順序が具体的に特定されていない限り、必ずしも説明された又は示された特定の順序での実行を必要とすると解釈すべきではない。付加的な又は代替的なステップを採用できることも理解すべきである。

１つの要素又は層が別の要素又は層の「上に（ｏｎ）」ある、これに「係合される（ｅｎｇａｇｅｄ）」、「接続される（ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ）」、又は「結合される（ｃｏｕｐｌｅｄ）」と言われるとき、その要素又は層が、直接他の要素又は層の上にあり、これに係合され、接続され、又は結合されてもよく、又は、介在する要素又は層が存在してもよい。対照的に、１つの要素が別の要素又は層の「直接上に（ｄｉｒｅｃｔｌｙ ｏｎ）」ある、これに「直接係合される（ｄｉｒｅｃｔｌｙ ｅｎｇａｇｅｄ）」、「直接接続される（ｄｉｒｅｃｔｏｌｙ ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ）」、又は「直接結合される（ｄｉｒｅｃｔｌｙ ｃｏｕｐｌｅｄ）」と言われるとき、介在する要素又は層は存在することができない。要素間の関係を説明するのに用いられる他の語も、同様に解釈すべきである（例えば、「の間に（ｂｅｔｗｅｅｎ）」対「の直接間に（ｄｅｉｒｅｃｔｌｙ ｂｅｔｗｅｅｎ）」、「隣接して（ａｄｊａｃｅｎｔ）」対「直接隣接して（ｄｉｒｅｃｔｌｙ ａｄｊａｃｅｎｔ）」等）。本明細書に用いられる「及び／又は」という用語は、関連する挙げられた項目の１つ又はそれ以上のいずれか又はすべての組み合わせを含む。

種々の要素、構成部品、領域、層、及び／又は区域を説明するために、第１、第２、第３等の用語を本明細書で用いることがあるが、これらの要素、構成部品、領域、層、及び／又は区域は、これらの用語に制限されるべきではない。これらの用語は、１つの要素、構成部品、領域、層、又は区域と、別の領域、層、又は区域を区別するためだけに用いることができる。本明細書で用いられた場合の「第１」、「第２」、及び他の数値用語などの用語は、文脈によって明白に示されない限り、シーケンス又は順序を意味するものではない。従って、例示的な実施形態の教示から逸脱することなく、下記に説明される第１の要素、構成部品、領域、層、又は区域を、第２の要素、構成部品、領域、層、又は区域と名付けることができる。

図に示されるような別の要素又は特徴に対する或る要素又は特徴の関係を説明するために、説明を簡単にするために、本明細書において「内側（ｉｎｎｅｒ）」、「外側（ｏｕｔｅｒ）」、「下（ｂｅｎｅａｔｈ）」、「下方（ｂｅｌｏｗ）」、「下部（ｌｏｗｅｒ）」、「上方（ａｂｏｖｅ））、「上部（ｕｐｐｅｒ）」等といった空間的に相対的な用語を用いることができる。空間的に相対的な用語は、図に示される向きに加えて、使用又は動作中の装置の異なる向きを含むように意図し得る。例えば、図の装置が上下反対にされた場合、他の要素又は特徴の「下方」又は「下」にあるものとして説明された要素は、他の要素又は特徴の「上方」に配向されることになる。従って、「下方」という例示的な用語は、上方及び下方の両方の向きを含み得る。装置を別な方法で配向することもでき（９０度回転させる、又は他の向きで）、本明細書で用いられる空間的に相対的な記述子は、それに従って解釈することができる。

本実施形態の前述の説明は、例証及び説明のために提供されたものである。これは、網羅的であること又は本開示を限定することを意図するものではない。特定の実施形態の個々の要素又は特徴は、通常、特定の実施形態に限定されるものではなく、該当する場合には交換可能であり、具体的に示され又は説明されない場合でも、選択された実施形態において用いることができる。特定の実施形態の個々の要素又は特徴はまた、様々な点で変えることもできる。そうした変形は、本開示からの逸脱とみなすべきではなく、すべてのこうした修正は、本開示の範囲内に含まれることが意図される。

２０：結合機構
２２：トリム部品
２４：シートメタル構造体
２６：回転可能ファスナ
２８：キー溝
３０：トリム部品結合区域
３６：ロック・フィンガ
３８：ロック突出部
４０、４２：シートメタル構造体の表面
４６、４８：トリム部品の表面
５０：半剛性部材
５２：内部表面
５５：第１の結合フランジ
５６：Ｔ字形スタッド
５７：第２の結合フランジ
５８、６６：傾斜表面
５９：カム・フランジ表面
６０：円筒形内側開口部
６１：側部スロット
６２：円筒形内側開口部の第１の部分
６４：円筒形内側開口部の第２の部分／カムアーム
６８：Ｔ字形スタッドの頭部
７２、９４：トリム片支持表面
１０２、１０４：ロック歯
１０６：内部支持表面
１１０：第２の傾斜表面
１１２：第１の傾斜表面
１１１、１２６：引き込み部
１１４：開口部
１１６：歯付き外部表面
１１８：円形カム表面
１２０：ファスナの本体
１２２：フランジ付き表面
１２３：六角形状開口部
１２４：スロット