以下、図面を参照して、本発明に係る留め具の、一実施形態について説明する。
図1に示すように、この留め具10は、凹部5が設けられた取付部材1を、被取付部材7に取付けるためのものであって、被取付部材7に固定される固定部材20と、該固定部材20に取付けられ、凹部5に係止される係止ワッシャー40とを有している。
前記取付部材1としては、例えば、トリムボードや、カバー、インシュレータ(防音材)、ガーニッシュ等が挙げられ、また、前記被取付部材7としては、例えば、車体パネルや車体フレーム等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。この実施形態では、図1に示すように、前記被取付部材7に取付孔9が形成されており、該取付孔9に、固定部材20の脚部23が挿入されて、被取付部材7に固定部材20が固定されるようになっている(図6参照)。
更に図1に示すように、取付部材1の裏面側から、略円筒状をなした取付座3が突設されている。この取付座3には、取付部材1を被取付部材7に対して取付けるときに、その取付方向に開口する凹部5が形成されている。この実施形態では、取付座3の軸方向の先端内側に、略円形状をなした凹部5が形成されている。そして、図5に示すように、係止ワッシャー40を取付けた固定部材20を、取付座3の凹部5に向けて押し込むことで、係止ワッシャー40が凹部5の内周に係止するようになっている。また、図6に示すように、凹部5の底面5aからは、凹部5よりも軸方向高さの低い、環状突部6が突設されている。
また、取付座としては、例えば、角筒状等であってよく、内部に凹部が形成されていればよい。更に、凹部としては、被取付部材に対して取付部材を取付ける際に、その取付方向に開口し、その内周に係止ワッシャーが係止可能であればよく、例えば、取付座の壁面を貫通した孔状であってもよい。また、凹部は、取付座に設けずに、取付部材に直接設けてもよい。
また、図2及び図6に示すように、前記固定部材20は、被取付部材7の表側に配置される頭部21と、該頭部21に連設され、被取付部材7に固定される脚部23とを有している。この実施形態では、前記頭部21が、被取付部材7の取付孔9の表側に配置され、前記脚部23が、被取付部材7の取付孔9に挿入されて固定されるようになっている。
なお、本発明における「被取付部材の表側」とは、被取付部材の厚さ方向一側部を意味している。また、以下の説明において、「取付孔の表側」とは、基本的に、取付孔が形成された被取付部材の厚さ方向一側部を意味しているが、この被取付部材に他の部材が載置された場合には、この他の部材の厚さ方向一側部を意味している。更に、以下の説明において、「取付孔の裏側」とは、取付孔が形成された被取付部材の厚さ方向の他側部であって、固定部材の頭部の配置側とは反対側を意味している。
また、図2、図3及び図6に示すように、前記頭部21は、軸部25と、該軸部25の外周の所定箇所に設けられた第1フランジ部27と、軸部25の外周であって、第1フランジ部27に対して軸方向に離間して、脚部23側に位置する第2フランジ部29とを有している。
この実施形態における軸部25は円柱状をなしており、該軸部25の先端側外周から、略円板状をなすように第1フランジ部27が形成されており、更に、前記第1フランジ部27に対して所定間隙を空けて、軸部25の基端側外周から第2フランジ部29が形成されている(図6参照)。また、図3や図6に示すように、第2フランジ部29は、軸部25の軸方向に対して直交して設けられた平坦部29aと、該平坦部29aの外径側周縁から、前記第1フランジ部27に対して離間するように斜め外方に向けて傘状に広がり、被取付部材7の表側、ここでは、取付孔9の表側周縁に弾性的に当接する傘状部29bとを有している。
なお、図6に示すように、第2フランジ部29の傘状部29bを含む最大外径は、後述する係止ワッシャー40の、係止部43を含めた基部41の最大内径よりも小さく形成されており、かつ、凹部5内に係止ワッシャー40が係止した状態で、第2フランジ部29の傘状部29bの外径方向周縁部が、取付座3の凹部5の軸方向先端から突出しており、取付孔9の表側周縁に弾性的に当接可能となっている。
更に図2及び図3に示すように、頭部21は、第1フランジ部27の外周(外径側の周縁部)から、軸部25に向けて形成された第1切欠き部31を有している。図2に示すように、この実施形態の第1切欠き部31は、その両側辺31a,31bが互いに平行で、かつ、頭部21の中心C1(すなわち、軸部25の軸心)を通るように形成されている。
また、図2及び図3に示すように、第1フランジ部27の、第2フランジ部29に対向する面27a(以下、「第2フランジ対向面27a」ともいう)には、第1切欠き部31の一方の内側辺31aから周方向に向かって、第2フランジ部29に近づくように傾斜した第1傾斜面33が形成されている。図3を併せて参照すると、この実施形態の第1傾斜面33は、第1フランジ部27の第2フランジ対向面27aにおいて、第1切欠き部31の内側辺31aから、第1フランジ部27の周方向に沿って離れるほど幅狭となる略三角形状をなすと共に、第2フランジ部29に対して次第に近づくように傾斜したテーパ面状をなしている。
更に図2及び図3に示すように、第1フランジ部27の、第2フランジ部29とは反対側の面27b(以下、「第2フランジ反対面27b」ともいう)には、第1切欠き部31の他方の内側辺31bから周方向に向かって、第2フランジ部29から離反するように傾斜した第2傾斜面35が形成されている。図3を併せて参照すると、この実施形態の第2傾斜面35は、第1フランジ部27の第2フランジ反対面27bにおいて、第1切欠き部31の内側辺31bから、第1フランジ部27の周方向に沿って離れるほど幅狭となる略三角形状をなすと共に、第2フランジ部29から次第に離反するように傾斜したテーパ面状をなしている。
また、この実施形態においては、第1フランジ部27に設けた、第1傾斜面33及び第2傾斜面35の傾斜方向は、図3に示すように、脚部23の軸心C3に対して、同方向に傾斜するようになっている。
なお、第1切欠き部の形状としては、上記形状に限定されるものではなく、第1フランジ部27の外周から軸部25に向けて、切欠かれた形状であればよい。また、この実施形態の第1切欠き部31においては、内側辺31a側に第1傾斜面33を設け、内側辺31b側に第2傾斜面35を設けたが(図2参照)、これとは逆に、内側辺31b側に第1傾斜面33を設け、内側辺31a側に第2傾斜面35を設けてもよい。
更に図6に示すように、第1フランジ部27の第2フランジ対向面27aには、第1フランジ部27の外周側に向けて、第2フランジ部29から離反するように傾斜した第1テーパ部37が形成されている。この実施形態の第1テーパ部37は、第1フランジ部27の、軸部25の外周に位置する部分から、第1フランジ部27の外周に向けて、第2フランジ部29に対して離反するように次第に傾斜したテーパ状となっている。
また、図3に示すように、前記脚部23は、この実施形態の場合、第2フランジ部29の裏面側から延出した板状のステム部38と、該ステム部38の外側に配置された複数の係合片39とからなり、各係合片39の基端側に設けた段部が、取付孔9の裏側周縁に係合するようになっている(図6参照)。なお、脚部の形状としては、例えば、碇足状をなした形状等としてもよく、取付孔に係合可能であれば、特に限定はされない。また、この実施形態の固定部材20は、被取付部材7の取付孔9に挿入されて固定されるが(図6参照)、この態様に限定されるものではない。例えば、被取付部材の表側からスタッドボルトを突設し、固定部材の脚部にネジ孔部を設けておき、該ネジ孔部にスタッドボルトを螺着させることで、固定部材が被取付部材に固定されてもよい。
以上説明した固定部材20は、例えば、ナイロン等のポリアミド系樹脂や、ポリアセタール(POM)、ポリプロピレン(PP)等の樹脂材料で、一体形成されている。
次に、係止ワッシャー40について説明する。この係止ワッシャー40は、金属製とされており、周方向に連続した環状をなす基部41と、この基部41の外周に設けられ、凹部5の内周に係止する係止部43と、固定部材20の軸部25が挿入される軸孔部45と、軸孔部45の内周から、基部41の外周(外径側の周縁部)に向けて形成された第2切欠き部47とを有している。
この実施形態の基部41は、その中央部に円形状の軸孔部45が形成され、その外周縁部が切離されていない、周方向に連続した略円環状をなしている。この基部41の外周には、斜め外方に向けて延出した舌片状の係止部43が、基部41の周方向に均等な間隔を空けて複数個設けられている。また、これらの複数の係止部43を含めた基部41の最大外径は、取付座3の凹部5の内径よりも大きく形成されている。その結果、凹部5内に挿入された係止ワッシャー40は、その係止部43の延出方向先端が、凹部5の内周に食い込むようにして係止するようになっている(図6参照)。
なお、この実施形態では、基部41の外周に舌片状の係止部43を設けて、凹部5の内周に係止させているが、基部の外周を凹部内周に直接係止させてもよい(この場合、基部外周が、本発明における「係止部」をなす)。また、基部外周に切込みやスリットを設けて、これらを介して係止部を切起こし状に形成してもよく、特に限定はされない。
更に図2に示すように、この実施形態における第2切欠き部47は、その両側辺47a,47bが互いに平行で、かつ、基部41の中心C2を通るように形成されている。
そして、この留め具10においては、図4(a)に示すように、係止ワッシャー40の第2切欠き部47のいずれか一方の内側辺(ここでは内側辺47a)を、固定部材20の第1フランジ部27の第1切欠き部31を通して、第1フランジ部27の、第2フランジ部29側(第1フランジ部27の裏面側、すなわち、第1フランジ部27の、第2フランジ部29に対向する面側を意味する)に向けて挿入し、図4(b)に示すように、固定部材20と係止ワッシャー40とを相対的に回転させることで、図5や図6に示すように、第1フランジ部27と第2フランジ部29との間に、係止ワッシャー40が挿入されるように構成されている。
更に、この実施形態においては、図6に示すように、第1フランジ部27と第2フランジ部29との間に係止ワッシャー40が挿入された状態で、係止ワッシャー40の基部41の、第1フランジ部27に対向する面41a(以下、「第1フランジ対向面41a」ともいう)には、基部41の外周に向けて、第2フランジ部29から離反するように傾斜した第2テーパ部49が形成されている。ここでは、図2や図5に示すように、基部41の第1フランジ対向面41aにおいて、基部41の外周(外径側周縁部)よりも内径側の部分から、前記軸孔部45に向けて、すり鉢状をなすように次第に傾斜したテーパ状の第2テーパ部49が形成されている。更に図6に示すように、この第2テーパ部49は、固定部材20の第1フランジ部27に形成した第1テーパ部37に適合する、傾斜角度で形成されている。
そして、この留め具10においては、次のようして、固定部材20に係止ワッシャー40に取付けることができ、また、係止ワッシャー40から固定部材20を取外すことができる。
すなわち、固定部材20への係止ワッシャー40の取付けは、係止ワッシャー40の第2切欠き部47のいずれか一方の内側辺を、固定部材20の第1フランジ部27の第1切欠き部31を通して、第1フランジ部27の第2フランジ部29側に向けて挿入し、固定部材20と係止ワッシャー40とを相対的に回転させることによってなされる。
この実施形態では、図4(a)に示すように、係止ワッシャー40の第2切欠き部47を、固定部材20の第1切欠き部31に位置合わせして、同第2切欠き部47の内側辺47aを、固定部材20側の第1傾斜面33及び第2傾斜面35を介して、且つ、第1切欠き部31を通して、第1フランジ部27の第2フランジ部29側に向けて挿入する。その後、図4(a),(b)の矢印F1に示す方向に、係止ワッシャー40に対して固定部材20を回転させる。なお、固定部材20に対して係止ワッシャー40を回転させてもよい。
すると、図4(b)に示すように、第1傾斜面33及び第2傾斜面35を介して、第1切欠き部31が第2切欠き部47の内側辺47aを通過して、第1フランジ部27が、基部41の第1フランジ対向面41a上に乗り上がるように回転移動し、第1フランジ部27と第2フランジ部29との間に、基部41が徐々に挿入される。更に固定部材20(又は係止ワッシャー40)を回転させることで、図5及び図6に示すように、第1フランジ部27と第2フランジ部29との間に、基部41が完全に挿入されて、固定部材20に係止ワッシャー40を取付けることができる。
一方、係止ワッシャー40からの固定部材20の取外しは、係止ワッシャー40の第2切欠き部47のいずれか一方の内側辺を、固定部材20の第1フランジ部27の第1切欠き部31を通して、第1フランジ部27の、第2フランジ部29とは反対側(第1フランジ部27の表面側、すなわち、第1フランジ部27の、第2フランジ部29とは反対面側を意味する)に向けて挿入し、固定部材20と係止ワッシャー40とを相対的に回転させることによってなされる。
図6に示すように、係止ワッシャー40が取付座3の凹部5の内周に係止した状態で、係止ワッシャー40から固定部材20を取外したい場合には、図5の矢印F2に示す方向に固定部材20を回転させる。そして、固定部材20の第1切欠き部31と係止ワッシャー40の第2切欠き部47とを位置合わせし、第2切欠き部47の内側辺47bを、固定部材20側の第2傾斜面35及び第1傾斜面33を介して、且つ、第1切欠き部31を通して、第1フランジ部27の第2フランジ部29とは反対側に向けて挿入する。その後、図5の矢印F2に示す方向に、係止ワッシャー40に対して固定部材20を回転させる。
すると、第2傾斜面35及び第1傾斜面33を介して、第1切欠き部31が、第2切欠き部47の内側辺47bを通過して、第1フランジ部27が、基部41の裏面側(第1フランジ対向面41aとは反対側)に位置するように回転移動し、第1フランジ部27と第2フランジ部29との間から、基部41が徐々に抜け出る。更に固定部材20を回転させることで、第1フランジ部27と第2フランジ部29との間から、基部41が完全に抜け出て、係止ワッシャー40から固定部材20を取外すことができる。
上記のように、この実施形態においては、固定部材20側の、第1切欠き部31の内側辺31a、第1傾斜面33、第2傾斜面35と、係止ワッシャー40側に設けた第2切欠き部47の内側辺47aとが、固定部材20に係止ワッシャー40を取付ける際に機能する。また、固定部材20側の、第1切欠き部31の内側辺31b、第2傾斜面35、第1傾斜面33と、係止ワッシャー40側に設けた第2切欠き部47の内側辺47bとが、係止ワッシャー40から固定部材20を取外す際に機能する。
そのため、係止ワッシャー40の第2切欠き部47の内側辺47aの周縁部を、図2の矢印A1に示すように、第1フランジ対向面41aとは反対側に向けて屈曲させた形状としてもよい。この場合、固定部材20に係止ワッシャー40を取付けるべく、固定部材20や係止ワッシャー40を回転させる際に、第1切欠き部31が、第2切欠き部47の内側辺47aを通過しやすくなり、取付け作業性が向上する。
一方、係止ワッシャー40の第2切欠き部47の内側辺47bの周縁部を、図2の矢印A2に示すように、第1フランジ対向面41aから立ち上がるように屈曲させた形状とした場合には、係止ワッシャー40から固定部材20を取外すべく、係止ワッシャー40に対して固定部材20を回転させる際に、第1切欠き部31が、第2切欠き部47の内側辺47bを通過しやすくなり、取外し作業性が向上する。
次に、上記構成からなる留め具10の使用方法及び作用効果について説明する。
すなわち、図4(a),(b)に示すように、係止ワッシャー40の第2切欠き部47を、固定部材20の第1切欠き部31に位置合わせして、第2切欠き部47のいずれか一方の内側辺(ここでは内側辺47a)を、第1フランジ部27の第1切欠き部31を通して、第1フランジ部27の第2フランジ部29側に向けて挿入した後、固定部材20と係止ワッシャー40とを相対的に回転させる。この実施形態では、図4(a),(b)の矢印F1に示す方向に、固定部材20を回転させる。すると、図5に示すように、第1フランジ部27と第2フランジ部29との間に、係止ワッシャー40の基部41が挿入されるので、固定部材20に係止ワッシャー40を取付けることができる。
その後、取付座3の凹部5の開口方向に直交する方向となるように、係止ワッシャー40の基部41の径方向を向けて、凹部5に対して、固定部材20の頭部21ごと係止ワッシャー40を挿入していく。このとき、図6に示すように、凹部5の底面5aには、環状突部6が形成されているので、係止ワッシャー40の基部41の、第1フランジ対向面41aが当接するまで、係止ワッシャー40が押し込まれることとなり、係止ワッシャー40の押し込み規制がなされる。そして、係止ワッシャー40の係止部43が、凹部5の内周に食い込むように係止することで、取付部材1の凹部5に、係止ワッシャー40を介して固定部材20を取付けることができる(図6参照)。
この状態で、固定部材20の脚部23を取付孔9に挿入して、同脚部23の係合片39を取付孔9の裏側周縁に係合させると共に、取付孔9の表側周縁に、第2フランジ部29の傘状部29bの外径方向周縁部を、弾性的に当接させることで、被取付部材7が挟持されて、係止ワッシャー40及び固定部材20を介して、取付部材1を被取付部材7に取付けることができる。
そして、この留め具10においては、係止ワッシャー40の基部41が、周方向に連続した環状をなしているので、凹部5への係止ワッシャー40の挿入時に、基部41の縮径を防ぎ、また、係止部43の、凹部5の内周に対する係止面積を広く確保することができるため、取付座3の凹部5の内周に対する、係止ワッシャー40の係止力を十分に得ることができると共に、取付座3の凹部5の内周に対して、バランスよく係止させることができる。
また、メンテナンスや、修理、交換等のために、固定部材20を係止ワッシャー40から取外したい場合がある。この場合は、固定部材20の第1切欠き部31と係止ワッシャー40の第2切欠き部47とを位置合わせし、第2切欠き部47のいずれか一方の内側辺(ここでは内側辺47b)を、第1フランジ部27の第1切欠き部31を通して、第1フランジ部27の、第2フランジ部29とは反対側に向けて挿入した後、固定部材20と係止ワッシャー40とを相対的に回転させる。この実施形態では、図5の矢印F2に示す方向に、固定部材20を回転させる。すると、第1フランジ部27と第2フランジ部29との間から、係止ワッシャー40の基部41が抜き出されるので、係止ワッシャー40から固定部材20を取外すことができる。
更に上記のようにして、係止ワッシャー40の第2切欠き部47のいずれか一方の内側辺を、固定部材20の第1フランジ部27の第1切欠き部31を通して、第1フランジ部27の、第2フランジ部29とは反対側に向けて挿入して、相対回転させない限り、係止ワッシャー40から固定部材20が外れることはないので、係止ワッシャー40から固定部材20を外れにくくすることができる。
また、例えば、取付部材の裏面側に、取付部材の裏面と平行な方向に開口部を有する枠状をなした取付座が設けられている場合は、取付部材の裏面に沿って留め具をスライドさせて、ワッシャーを取付座に係止する必要があり、更に、取付座の高さがある程度必要となっていた。しかし、この留め具10においては、取付座3に係止ワッシャー40を挿入可能な凹部5を設けるだけでよいので、取付座3の高さを低くすることができ、省スペース化を図ることができる。
また、この実施形態においては、図2及び図3に示すように、第1フランジ部27の第2フランジ対向面27aには、第1切欠き部31の内側辺31aから周方向に向かって、第2フランジ部29に近づくように傾斜した第1傾斜面33が形成されていると共に、第1フランジ部27の第2フランジ反対面27bには、第1切欠き部31の内側辺31bから周方向に向かって、第2フランジ部29から離反するように傾斜した第2傾斜面35が形成されている。
したがって、図4(a),(b)に示すように、係止ワッシャー40の第2切欠き部47の内側辺47aを、固定部材20の第1フランジ部27の、第1切欠き部31の第1傾斜面33及び第2傾斜面35を介して、第1フランジ部27の、第2フランジ部29側に向けて挿入して、固定部材20と係止ワッシャー40とを相対回転させることにより、係止ワッシャー40の基部41を、第1フランジ部27と第2フランジ部29との間に、スムーズに挿入することができ、固定部材20に対する係止ワッシャー40の取付け作業性を向上させることができる。
また、固定部材20に係止ワッシャー40が取付けられた状態で、係止ワッシャー40の第2切欠き部47の内側辺47bを、固定部材20の第1フランジ部27の、第1切欠き部31の第2傾斜面35及び第1傾斜面33を介して、第1フランジ部27の、第2フランジ部29とは反対側に向けて挿入して、固定部材20と係止ワッシャー40とを相対回転させることにより、係止ワッシャー40の基部41を、第1フランジ部27と第2フランジ部29との間から、スムーズに抜き外すことができ、係止ワッシャー40からの固定部材20の取外し作業性を向上させることができる。
更にこの実施形態においては、図6に示すように、第1フランジ部27の第2フランジ対向面27aには、第1フランジ部27の外周に向けて、第2フランジ部29から離反するように傾斜した第1テーパ部37が形成されていると共に、第1フランジ部27と第2フランジ部29との間に係止ワッシャー40が挿入された状態で、係止ワッシャー40の基部41の第1フランジ対向面41aには、基部4の外周に向けて、第2フランジ部29から離反するように傾斜した第2テーパ部49が形成されている。
そのため、図6に示すように、固定部材20に係止ワッシャー40を取付けた状態で、係止ワッシャー40の基部41の第2テーパ部49上に、固定部材20の第1フランジ部27の第1テーパ部37が配置されて、係止ワッシャー40の基部41の中心C2に対して、固定部材20の脚部23の軸心C3が位置ずれしても、それらがほぼ一致するようにセンタリングすることができる。すなわち、固定部材20の脚部23が位置ずれしても、係止ワッシャー40側の第2テーパ部49に、固定部材20側の第1テーパ部37が押されて、固定部材20の脚部23がセンタリングされるのである。また、係止ワッシャー40の基部41は、周方向に連続した環状をなしているため、係止ワッシャー40の基部41の全方向に対して、固定部材20をセンタリングすることができる。その結果、取付孔9に対して固定部材20の脚部23を挿入しやすくすることができ、また、取付孔9の中心に対して、固定部材20の脚部23の位置が、本来の位置から位置ずれしていても、係止ワッシャー40に対して固定部材20が適宜変位することで、その位置ずれを吸収して、取付孔9に脚部23を確実に挿入することができる。
また、この実施形態においては、図3や図6に示すように、第2フランジ部29は、被取付部材7の表側に弾性的に当接する傘状をなしている。ここでは、第2フランジ部29の傘状部29bの外径側周縁部が、被取付部材7の取付孔9の表側周縁に弾接する。したがって、取付孔9の表側周縁に弾接する第2フランジ部29を利用して、第1フランジ部27との間で、係止ワッシャー40の基部41を挟持することで、固定部材20に係止ワッシャー40を取付けることができ、係止ワッシャー40の基部41を挟むだけの、フランジを別途設ける必要がないため、固定部材20を軸方向にコンパクトに形成することができる。その結果、留め具10を、車両の部品取付等に利用した場合に、室内空間を広く確保することができる。また、傘状をなした第2フランジ部29の弾性力を利用して、第1フランジ部27との間で、係止ワッシャー40の基部41を挟持することができるので、係止ワッシャー40と固定部材20とのガタツキを少なくして、取付部材1を被取付部材7に取付けることができる。
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内で、各種の変形実施形態が可能であり、そのような実施形態も本発明の範囲に含まれる。