JP2020051533A - 固定具 - Google Patents

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Abstract

【課題】単一の樹脂材料で構成可能で、かつ防振性能にも優れた固定具を提供すること。【解決手段】固定具は、2つの取付部と、介在部とを備える。少なくとも一方の取付部は、支柱部と、逆止部と、当接部とを備える。支柱部は、取付対象に設けられた取付孔へ挿し込み可能に構成される。逆止部は、取付孔の出口側で取付対象に引っ掛かる。当接部は、取付孔の入口側で取付対象に当接する。逆止部及び当接部は、取付対象又は固定具のいずれかが振動する際に変形することにより、挿し込み方向と平行な方向の振動を抑制する。介在部は、取付対象又は固定具のいずれかが振動する際に変形することにより、挿し込み方向と直交する面に平行な方向の振動を抑制する。【選択図】図1

Description

本開示は、固定具に関する。
物品(本開示でいう第1の物体の一例に相当。)を他の部材(本開示でいう第2の物体の一例に相当。)に固定するために使用される固定具が知られている(例えば、特許文献1参照。)。特許文献1に記載の固定具の場合、軟質樹脂によって構成される部分(以下、軟質部と称する。)と、硬質樹脂によって構成される部分(以下、硬質部と称する。)とを有する。物品及び他の部材のうち、いずれか一方が振動した際、固定具は軟質部において振動を抑制することにより、一方から他方へ振動が伝わるのを抑制する。
国際公開第2017/073678号
しかし、上述のような軟質部と硬質部の双方を有する固定具は、単一の樹脂材料で構成される固定具に比べ、製造工程が複雑になりやすく、固定具の製造時に利用する金型等も複雑になりやすい。なお、軟質部に相当する範囲を硬質樹脂で形成すれば、樹脂材料を単一化することはできるが、単にこのような対処をするだけでは、振動を抑制することが困難になる。また、硬質部に相当する範囲を軟質樹脂で形成しても、樹脂材料を単一化することはできるが、この場合は、例えば曲げ剛性が過度に低下し、取付孔への挿入性が著しく低下する等の問題を招くおそれがある。
本開示の一局面においては、単一の樹脂材料で構成可能で、かつ防振性能にも優れた固定具を提供することが望ましい。
本開示の一態様は、固定具である。当該固定具は、第1の物体を第2の物体に固定する際に使用され、第1の物体及び第2の物体のうち、いずれか一方の物体が振動した際に当該振動が他方の物体へ伝わるのを抑制可能に構成された固定具である。固定具は、2つの取付部と、介在部とを備える。2つの取付部のうち、一方は第1の物体が取付対象となり、他方は第2の物体が取付対象となるように構成されて、各取付対象に対してそれぞれが取り付けられる。介在部は、2つの取付部の間に介在する。
2つの取付部のうち、少なくとも一方の取付部は、支柱部と、逆止部と、当接部とを備える。支柱部は、取付対象に設けられた取付孔へ挿し込み可能に構成され、取付孔へ挿し込まれた際に取付孔内に配置される。逆止部は、支柱部における取付孔への挿し込み方向先端側に設けられ、支柱部が取付孔へ入口側から挿し込まれた際に、取付孔の出口側で取付対象に引っ掛かって、支柱部が取付孔への挿し込み方向とは反対方向へ引き抜かれるのを抑制する。当接部は、支柱部における取付孔への挿し込み方向後端側に設けられ、支柱部が取付孔へ挿し込まれた際に、取付孔の入口側で取付対象に当接して、支柱部が取付孔への挿し込み方向へ更に押し込まれるのを抑制する。
逆止部及び当接部は、取付対象又は固定具のいずれかが振動する際、当該振動に取付対象と支柱部とを相対的に挿し込み方向と平行な方向へ変位させる成分が含まれる場合に、当該変位に応じて逆止部及び当接部が変形することにより、挿し込み方向と平行な方向の振動を抑制するように構成される。
介在部は、取付対象又は固定具のいずれかが振動する際、当該振動に2つの取付部を相対的に挿し込み方向と直交する面に平行な方向へ変位させる成分が含まれる場合に、当該変位に応じて介在部が変形することにより、挿し込み方向と直交する面に平行な方向の振動を抑制するように構成される。
このように構成された固定具によれば、取付対象又は固定具のいずれかが振動する際、取付対象と支柱部とを相対的に挿し込み方向と平行な方向へ変位させる成分が含まれる振動であれば、主に逆止部及び当接部が変形する。この変形に伴って、逆止部及び当接部は、振動エネルギーを損失させ、挿し込み方向と平行な方向の振動を抑制する。また、2つの取付部を相対的に挿し込み方向と直交する面に平行な方向へ変位させる成分が含まれる振動であれば、主に介在部が変形する。この変形に伴って、介在部は、振動エネルギーを損失させ、挿し込み方向と直交する面に平行な方向の振動を抑制する。
したがって、第1の物体及び第2の物体のうち、いずれか一方の物体がどのような方向へ振動したとしても、その振動を抑制し、一方の物体から他方の物体へ振動が伝わるのを抑制することができる。また、異なる方向の振動を別々の部分で抑制しているので、例えば同一の部分で全方向の振動を抑制することができるような軟質樹脂製の部分を採用しなくても、一方の物体から他方の物体へ振動が伝わるのを抑制することができる。したがって、硬質部と軟質部とを備える固定具に比べ、構造を簡素化することができ、その製造工程も簡素化することができる。
図1は第1実施形態の固定具の斜視図である。 図2Aは第1実施形態の固定具の平面図である。図2Bは第1実施形態の固定具の正面図である。図2Cは第1実施形態の固定具の右側面図である。図2Dは第1実施形態の固定具の底面図である。図2Eは図2B中にIIE−IIE線で示した切断面の断面図である。 図3Aは第1実施形態の固定具の使用状態を示す平面図である。図3Bは第1実施形態の固定具の使用状態を示す正面図である。 図4は図3B中に示すIV部の拡大図である。 図5Aは第1実施形態の固定具の別の使用状態を説明するための説明図である。図5Bは第1実施形態の固定具の更に別の使用状態を説明するための説明図である。 図6は第2実施形態の固定具の斜視図である。 図7Aは第2実施形態の固定具の平面図である。図7Bは第2実施形態の固定具の正面図である。図7Cは第2実施形態の固定具の右側面図である。図7Dは第2実施形態の固定具の底面図である。
次に、上述の固定具について、例示的な実施形態を挙げて説明する。
(1)第1実施形態
まず、第1実施形態について説明する。以下の説明においては、図中に併記した前後左右上下の各方向を利用して説明を行う。これらの各方向は、固定具1の平面図(図2A参照。)に表れる箇所が向けられる方向を上、正面図(図2B参照。)に表れる箇所が向けられる方向を前、その反対方向を後、右側面図(図2C参照。)に表れる箇所が向けられる方向を右、その反対方向を左、底面図(図2D参照。)に表れる箇所が向けられる方向を下、と規定した相対的な方向である。ただし、これらの各方向は、固定具1を構成する各部の相対的な位置関係を簡潔に説明するために規定した方向にすぎない。したがって、例えば固定具1の使用状態において、固定具1がどのような方向に向けられた状態で使用されるかは不定である。なお、固定具1の左側面図は右側面図と対称に表れる。固定具1の背面図は正面図と同一に表れる。
図1に示すように、固定具1は、2つの取付部10,20及び介在部30を備える。2つの取付部10,20は、それぞれの取付対象に応じて形状及び大きさが異なるものの、機能的には同等な構成を備えている。具体的には、一方の取付部10は、支柱部11、逆止部13及び当接部15を備える。他方の取付部20は、支柱部21、逆止部23及び当接部25を備える。
支柱部11は、図2A、図2B、図2C及び図2Dに示すように、軸部111及び板状部113を有する。支柱部21は、板状部213を有する。板状部113と板状部213は、ほぼ同等な形状に構成された部分である。換言すれば、支柱部21は、支柱部11から軸部111をなくして板状部113だけを残したような形状とされている。軸部111は、円柱体をベースとして、その表面に部分的に凹部を設けた形状とされている。
逆止部13は、板状部113の上端から斜め下方へと延びる2つのスナップ片131を有する。2つのスナップ片131は、板状部113との境界付近を揺動中心として、板状部113に対して揺動可能に構成されている。スナップ片131の下面には、溝133が形成されている。溝133は、上下方向が深さ方向かつ上端側に底があり、前後方向に延びる形状となっている。
逆止部23は、板状部213の下端から斜め上方へと延びる2つのスナップ片231を有する。2つのスナップ片231は、板状部213との境界付近を揺動中心として、板状部213に対して揺動可能に構成されている。スナップ片231の上面には、溝233が形成されている。溝233は、上下方向が深さ方向かつ下端側に底があり、前後方向に延びる形状となっている。
当接部15は、円板部151及び2つの突起153を有する。2つの突起153は、円板部151の上面から上方に向かって突出している。当接部25は、円板部251及び2つの突起253を有する。2つの突起253は、円板部251の下面から下方に向かって突出している。スナップ片131の下端と軸部111の上端との間には帯状部155が設けられている。スナップ片231の上端と円板部251の上面との間には帯状部255が設けられている。
介在部30は、図2B及び図2Eに示すように、3つの連結部31を備える。3つの連結部31は、それぞれが略円柱状に形成され、それぞれの一端が一方の取付部10に接続されて、それぞれの他端が他方の取付部20に接続されている。連結部31の径は、軸部111よりも小径とされ、その曲げ剛性は軸部111よりも低くされている。また、3つの連結部31は、図2Eに表れるように、上下方向に延びる軸線z(図2B及び図2E参照。)を中心に120度回転させた際に、回転前と同一形状となる回転対称性を有する。
固定具1を構成する各部は、単一の樹脂材料で射出成形によって一体成形されている。樹脂材料としては、JIS K 6253準拠のタイプDデュロメータで測定される硬さがD50以上D59以下の範囲内となる硬めのエラストマーが好ましく、上記硬さがD53以上D56以下の範囲内となれば、より好ましい。このようなエラストマーの例としては、例えば市販のポリエステル系熱可塑性エラストマー(「商品名:ペルプレン(登録商標)P−50DFR、東洋紡株式会社製、硬さ:D54」、あるいは「商品名:ハイトレル(登録商標)5547F、東レ・デュポン株式会社製、硬さ:D55」等。)を挙げることができる。
以上のように構成された固定具1は、図3A、図3B及び図4に示すように、例えば、ファン51(本開示でいう第1の物体の一例に相当。)をパネル52(本開示でいう第2の物体の一例に相当。)に固定する際に使用される。本実施形態においては、ファン51の四隅に取付孔が設けられ、その取付孔に一方の取付部10が挿し込まれる。取付部10が取付孔に挿し込まれた際、取付孔は取付部10を軸方向以外へは変位させないように保持することができる。
取付部10が取付孔に挿し込まれた際、取付部10のスナップ片131は弾性変形し、取付孔を通り抜けたところで弾性変形していた形状が復元する。これにより、取付部10は、取付孔の出口側においてスナップ片131の下端でファン51の上面に引っ掛かり、取付部10を取付孔から引き抜くことはできなくなる。また、当接部15は、取付孔の入口側において突起153の上端でファン51の下面に当接する。そのため、取付部10を更に取付孔へと押し込むこともできなくなる。したがって、これらの構成により、固定具1はファン51に対して固定される。
一方、取付部20のスナップ片231は、パネル52に設けられた取付孔に挿し込まれる。このとき、取付部20のスナップ片231は弾性変形し、取付孔を通り抜けたところで弾性変形していた形状が復元する。これにより、取付部20は、取付孔の出口側においてスナップ片231の上端でパネル52の下面に引っかかり、取付部20を取付孔から引き抜くことはできなくなる。また、当接部25は、取付孔の入口側において突起253の下端でパネル52の上面に当接する。そのため、取付部20を更に取付孔へと押し込むこともできなくなる。したがって、これらの構成により、固定具1はパネル52に対して固定される。
以上のような取付状態において、逆止部13と当接部15は、スナップ片131の下端と突起153の上端との間でファン51を挟持する。この状態でファン51が振動した際、その振動が上下に変位する成分を含む振動であれば、スナップ片131及び突起153はファン51の上下動に応じて弾性変形し、ファン51と取付部10が相対的に上下動するのを許容する。このとき、スナップ片131及び突起153が変形するのに伴い、振動エネルギーは損失する。
また、ファン51が振動した際、その振動が水平方向へ変位する成分を含む振動であれば、介在部30において連結部31が弾性変形し、ファン51とパネル52が相対的に水平方向へ変位するのを許容する。このとき、連結部31が変形するのに伴い、振動エネルギーは損失する。さらに、ファン51の振動が取付部20へ伝わった場合、スナップ片231及び突起253は取付部20の振動に応じて弾性変形し、パネル52と取付部20が相対的に変位するのを許容する。このとき、スナップ片231及び突起253が変形するのに伴い、振動エネルギーは損失する。
以上のような仕組みで、ファン51の振動はパネル52へと伝わる途中で減衰し、ファン51の振動がそのままパネル52へと伝わるのを抑制することができる。すなわち、固定具1の軸方向(図中でいう上下方向。)に一致する振動成分と、固定具1の軸方向に垂直な振動成分は、固定具1が備える別々の部分で緩和ないしは吸収される。
したがって、逆止部13及び当接部15と、逆止部23及び当接部25については、固定具1の軸方向に一致する振動成分を緩和ないしは吸収できるような構造さえ採用すれば、固定具1の軸方向に垂直な振動成分を抑制できるような構造を採用しなくても足りる。逆に、介在部30については、固定具1の軸方向に一致する振動成分を緩和ないしは吸収できるような構造さえ採用すれば、固定具1の軸方向に一致する振動成分を抑制できるような構造を採用しなくても足りる。よって、このような固定具1であれば、固定具1の一部をどのような向きの力を受けても変形するような軟質樹脂部分で構成しなくても、所期の防振効果を得ることができる。したがって、上記固定具1の方が、軟質樹脂部が設けられていた公知の固定具に比べ、構造を簡素化することができ、その製造工程も簡素化することができる。
また、上記固定具1の場合、スナップ片131の下面には溝133が形成されているので、この溝133が形成されていない場合に比べ、振動の伝播経路となるスナップ片131とファン51の上面の接触面積を小さくすることができる。また、上記固定具1の場合、スナップ片231の上面には溝233が形成されているので、この溝233が形成されていない場合に比べ、振動の伝播経路となるスナップ片231とパネル52の下面の接触面積を小さくすることができる。
また、上記固定具1の場合、介在部30に設けられた3つの連結部31は、上述のような回転対称性を有する形状となっているので、回転対称性のない形状となっている場合に比べ、3つの連結部31に均等に負荷がかかり、3つの連結部31それぞれに偏りなく同等な防振効果を発揮させることができる。
なお、上記固定具1は、図3Bに例示したように、水平に配置されたパネル52の上側にファン51を固定する用途で使用できる他、図5Aに例示するように、垂直に配置されたパネル52の側面にファン51を固定する用途でも使用することができる。また、図5Bに例示するように、垂直に配置されたパネル52の下側にファン51を固定する用途でも使用することができる。
(2)第2実施形態
次に、第2実施形態について説明する。第2実施形態は、第1実施形態で例示した構成の一部を変更しただけなので、第1実施形態との相違点を中心に詳述し、第1実施形態と同等な部分に関しては、第1実施形態と共通の符号を付して、説明を省略する。なお、固定具2の左側面図は右側面図(図7C参照。)と同一に表れる。固定具2の背面図は正面図(図7B参照。)と同一に表れる。
図6、図7A、図7B、図7C及び図7Dに示すように、固定具2は、2つの取付部10,20及び介在部40を備える。この固定具2は、介在部40の構造が、第1実施形態の固定具1が備える介在部30とは相違する。
具体的には、介在部40は、2つの連結部41を備える。2つの連結部41は、双方とも上下方向に垂直な断面の形状が長方形となる略角柱状に形成され、それぞれの一端が一方の取付部10に接続されて、それぞれの他端が他方の取付部20に接続されている。連結部41の曲げ剛性は軸部111よりも低くされている。また、2つの連結部41は、上下方向に延びる軸線を中心に180度回転させた際に、回転前と同一形状となる回転対称性を有する。なお、介在部40以外の構造は、第1実施形態の固定具1と同一である。
以上のような固定具2であっても、ファン51が振動した際、その振動が水平方向へ変位する成分を含む振動であれば、介在部40において連結部41が弾性変形し、ファン51とパネル52が相対的に水平方向へ変位するのを許容する。このとき、連結部41が変形するのに伴い、振動エネルギーは損失する。つまり、介在部40の具体的構成は、第1実施形態で例示したものに限られない。
(3)他の実施形態
以上、固定具について、例示的な実施形態を挙げて説明したが、上述の実施形態は本開示の一態様として例示されるものにすぎない。すなわち、本開示は、上述の例示的な実施形態に限定されるものではなく、本開示の技術的思想を逸脱しない範囲内において、様々な形態で実施することができる。
例えば、上記実施形態では、2つの取付部10,20の双方において上下方向の振動を抑制する例を示したが、2つの取付部10,20のいずれか一方の取付部で上下方向の振動を抑制するように構成してもよい。この場合、他方の取付部については、上下方向の振動を抑制する仕組みを省略しても、一方の取付部が相応の防振効果を発揮すれば問題はない。ただし、2つの取付部10,20の双方が防振効果を発揮すれば、防振効果が高まるのはもちろんである。
また、上記実施形態では、介在部30が3つの連結部31を備える例、介在部40が2つの連結部41を備える例を示したが、連結部は1つであっても4つ以上であってもよい。
以上の他、上記各実施形態における一つの構成要素によって実現していた機能を、複数の構成要素によって実現するように構成してもよい。また、複数の構成要素によって実現していた機能を一つの構成要素によって実現するように構成してもよい。また、上記各実施形態の構成の一部を省略してもよい。また、上記各実施形態の構成の少なくとも一部を、他の上記実施形態の構成に対して付加、置換等してもよい。
(4)補足
なお、以上説明した例示的な実施形態から明らかなように、本開示の固定具は、更に以下に挙げるような構成を備えていてもよい。
本開示の一態様では、当接部は、取付対象に向かって突出する突起を有し、当該突起の突出方向先端で取付対象に当接するように構成されてもよい。逆止部は、一方、スナップ片を有してもよい。一方は、取付孔へ挿し込まれる際には弾性変形して幅が狭まる。スナップ片は、取付孔を通り抜けると弾性変形していた形状が復元して幅が広がることにより、取付孔の出口側で第1の物体に引っ掛かる。突起及びスナップ片は、取付対象又は固定具のいずれかが振動する際、当該振動に取付対象と支柱部とを相対的に挿し込み方向と平行な方向へ変位させる成分が含まれる場合に、当該変位に応じて突起及びスナップ片が変形することにより、挿し込み方向と平行な方向の振動を抑制するように構成されていてもよい。
本開示の一態様では、スナップ片は、取付対象に接触する接触面を有してもよい。接触面には、溝が形成されることにより、当該溝が形成されていない場合よりも取付対象との接触面積を低減させるように構成されていてもよい。
本開示の一態様では、介在部は、それぞれの一端が一方の取付部に接続されて、それぞれの他端が他方の取付部に接続された複数の連結部を備えてもよい。
本開示の一態様では、複数の連結部は、挿し込み方向と平行な軸線を中心に360/n度(ただし、nは2以上の整数)回転させた際に、回転前と同一形状となる回転対称性を有してもよい。
1,2…固定具、10,20…取付部、11,21…支柱部、111…軸部、113,213…板状部、13,23…逆止部、131,231…スナップ片、133,233…溝、15,25…当接部、151,251…円板部、153,253…突起、155,255…帯状部、30,40…介在部、31,41…連結部、51…ファン、52…パネル。

Claims (5)

  1. 第1の物体を第2の物体に固定する際に使用され、前記第1の物体及び前記第2の物体のうち、いずれか一方の物体が振動した際に当該振動が他方の物体へ伝わるのを抑制可能に構成された固定具であって、
    一方は前記第1の物体が取付対象となり、他方は前記第2の物体が取付対象となるように構成されて、各取付対象に対してそれぞれが取り付けられる2つの取付部と、
    前記2つの取付部の間に介在する介在部と
    を備え、
    前記2つの取付部のうち、少なくとも一方の取付部は、
    前記取付対象に設けられた取付孔へ挿し込み可能に構成され、前記取付孔へ挿し込まれた際に前記取付孔内に配置される支柱部と、
    前記支柱部における前記取付孔への挿し込み方向先端側に設けられ、前記支柱部が前記取付孔へ入口側から挿し込まれた際に、前記取付孔の出口側で前記取付対象に引っ掛かって、前記支柱部が前記取付孔への挿し込み方向とは反対方向へ引き抜かれるのを抑制する逆止部と、
    前記支柱部における前記取付孔への挿し込み方向後端側に設けられ、前記支柱部が前記取付孔へ挿し込まれた際に、前記取付孔の入口側で前記取付対象に当接して、前記支柱部が前記取付孔への挿し込み方向へ更に押し込まれるのを抑制する当接部と
    を備え、
    前記逆止部及び前記当接部は、前記取付対象又は前記固定具のいずれかが振動する際、当該振動に前記取付対象と前記支柱部とを相対的に前記挿し込み方向と平行な方向へ変位させる成分が含まれる場合に、当該変位に応じて前記逆止部及び前記当接部が変形することにより、前記挿し込み方向と平行な方向の振動を抑制するように構成され、
    前記介在部は、前記取付対象又は前記固定具のいずれかが振動する際、当該振動に前記2つの取付部を相対的に前記挿し込み方向と直交する面に平行な方向へ変位させる成分が含まれる場合に、当該変位に応じて前記介在部が変形することにより、前記挿し込み方向と直交する面に平行な方向の振動を抑制するように構成されている
    固定具。
  2. 請求項1に記載の固定具であって、
    前記当接部は、前記取付対象に向かって突出する突起を有し、当該突起の突出方向先端で前記取付対象に当接するように構成され、
    前記逆止部は、前記取付孔へ挿し込まれる際には弾性変形して幅が狭まる一方、前記取付孔を通り抜けると弾性変形していた形状が復元して幅が広がることにより、前記取付孔の出口側で前記第1の物体に引っ掛かるスナップ片を有し、
    前記突起及び前記スナップ片は、前記取付対象又は前記固定具のいずれかが振動する際、当該振動に前記取付対象と前記支柱部とを相対的に前記挿し込み方向と平行な方向へ変位させる成分が含まれる場合に、当該変位に応じて前記突起及び前記スナップ片が変形することにより、前記挿し込み方向と平行な方向の振動を抑制するように構成されている
    固定具。
  3. 請求項2に記載の固定具であって、
    前記スナップ片は、前記取付対象に接触する接触面を有し、
    前記接触面には、溝が形成されることにより、当該溝が形成されていない場合よりも前記取付対象との接触面積を低減させるように構成されている
    固定具。
  4. 請求項1から請求項3までのいずれか一項に記載の固定具であって、
    前記介在部は、それぞれの一端が一方の前記取付部に接続されて、それぞれの他端が他方の前記取付部に接続された複数の連結部を備える
    固定具。
  5. 請求項4に記載の固定具であって、
    前記複数の連結部は、前記挿し込み方向と平行な軸線を中心に360/n度(ただし、nは2以上の整数。)回転させた際に、回転前と同一形状となる回転対称性を有する
    固定具。
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