JP4198061B2 - 対象物を支持構造体に取り付ける固定装置と方法 - Google Patents

Description

本発明は、対象物あるいは支持構造体に配置される少なくとも１個のロックピンであって該対象物あるいは支持構造体を貫通する開口に挿入するロックピンを含む、対象物を支持構造体に取り付けるための固定装置と、対象物を支持構造体に取り付ける方法とに関するものである。

例えば車両産業において構成要素を固定するには、通常車両に例えば座などを固定するためにねじを切った接続手段の使用を伴う。そのようなねじを切った接続手段は、簡単にアクセスができないように位置されることが多く、そのため不必要に重くて高価な固定装置を必然的に必要とする。アクセスしにくい箇所に従来のねじを切った接続手段を位置させることによって、ストレスの観点から見て極めて不具合である位置において作業せねばならぬことが多い取り付け作業員にとって好ましい人間工学を達成することは事実上不可能である。

基本的に本明細書の序の部分で指示した種類の各種の装置の例が欧州特許第０１５１２６３号、ドイツ特許第１８０５２１０号、同第２６０８８８４号および米国特許第４２１２５５９号に記載されているが、これらの文書に記載の装置のいずれも、固定位置へのアクセスが困難である場合のアクセス性の問題を解決していない。

本発明は従来技術に関わる問題を解決しようとするものである。

この目的は特許請求の範囲の請求項１に記載の装置によって達成される。詳しくは、本発明は対象物を支持構造体に取り付ける固定装置に関するものである。本装置は対象物あるいは支持構造体に配置され、該支持構造体あるいは対象物に貫通した開口に挿入されるロックピンを含む。前記ロックピンには横孔が貫通しており、該横孔は対象物が固定されると前記開口を囲む材料によって被覆され、一方その中心と周囲との間の距離が変わる断面を有する係合手段が前記ロックピンの横孔の非被覆部分に挿入され、その後非作動位置から作動位置まで回されることによって対象物と支持構造体との間で締め付け作用を発生させる。

本発明は更に、
− 横孔が貫通しているロックピンを対象物あるいは支持構造体に配置させる段階と、
− 支持構造体あるいは対象物を貫通している開口を囲んでいる材料が前記横孔を部分的に被覆するように前記ロックピンを前記開口に挿入する段階と、
− その中心と周囲との間の距離が変わる断面を有する係合手段を前記ロックピンを貫通する横孔の非被覆部分の中へ導入する段階と、
− 前記係合手段を非作動位置から作動位置まで回すことによって対象物と支持構造体との間に締め付け作用をもたらす段階とを含む、対象物を支持構造体に取り付ける方法にも関する。

前記係合手段の断面寸法は、該係合手段の最大寸法が前記孔の内側と前記孔を部分的に被覆している材料の面との間の最大距離を上回るようにされる。

前記係合手段は、該手段が部分的に被覆された孔中へ導入され、その後対象物と支持構造体との間で締め付け作用をもたらすことができるように面取りした円形断面を形成しうる。

代替実施例によれば、前記係合手段は楕円形断面としうる。

前記係合手段には、例えばＬ字形に曲げた胴部を設けることによって、固定装置は前記の曲げられた胴部によって実際の固定点から距離をおいて操作できるようにしうることが好ましい。前記係合手段が作動位置にあるとき、前記の曲げられた胴部は対象物と支持構造体との間の接続が偶発的に解放されるのを阻止する位置に有利にロックすることができる。一実施例においては、係合手段の作動位置は安定したものでなく、係合手段を非作動位置へ戻そうとする弾圧曲げ慣性を受ける。この場合、係合手段は、支持構造体あるいは対象物に配置することが好ましいロッキング装置などによって予備負荷をかけることにより作動位置にロックしておくことができる捩じりばねのように作用しうる。支持構造体あるいは対象物と係合するようにされた係合手段の外面にもまた、摩擦把持作用によって作動位置に係合手段を保持し、該係合手段を非作動位置へ戻そうとする弾圧回転慣性に対抗する摩擦を高める手段を設けることができる。

代替実施例においては、前記係合手段の断面は、例えば第一と第二の面取りを有し、第二の面取りが第一の面取りよりも小さくされている円形断面を備えた係合手段を設計することによって該係合手段の安定した作動位置が得られうるように設計されている。前記第一の面取りは非作動位置において係合手段を前記ロックピンの貫通孔の非被覆部分中へ導入しうるようにする。前記係合手段を回すことによって締め付け作用をもたらし、前記係合手段が導入されたとき第一の面取りが位置したのと同じ位置に第二のより小さい面取りがくると安定した作動位置をとることになる。このような状態において、係合手段はこのように作動位置に自動的にロックされ、外部のロック手段は何ら必要とされない。そのような場合、係合手段は、締め付け工具と協働するくぼみあるいは内側六角孔のような係合面をその外端において形成した真直の胴部を設けることができる。

本発明の特定実施例によると、ロックピンは対象物あるいは支持構造体にしっかりと溶接されている。

代替実施例によると、本発明による装置はロックピンが固定手段の頭部の形態をとり、前記頭部から離れる方向に向いた前記固定手段の端に対象物が装嵌される前に前記固定手段が前記対象物に固定するようにされている個別の固定手段を含む。前記固定手段は前記頭部から離れる方向に向いた端にねじを切った部分を設けることが好ましく、その場合、固定手段は対象物あるいは支持構造体中にしっかりとねじ込まれるようにされている。代替的に、前記固定手段には対象物あるいは支持構造体にある開口に受け入れられ、弾性的嵌めこみ（snap-in）作用によって該開口に固定するようにされた挿入部分を設けることができる。

更に別の考えられる実施例においては、ロックピンは例えば対象物の材料を曲げることによって形成される突起フランジのような対象物あるいは支持構造体の一体の突出部分の形態をとることができる。

対応する開口にロックピンを挿入しやすくするために、開口へ入るにつれて案内されるようにするためロックピンは円錐形とするか、あるいはさもなければ自由端において面取りすることが好ましい。

本発明の一実施例において、支持構造体あるいは対象物は、例えば強化波形の形態のくぼみを形成しており、該くぼみは締め付け作用を発生させるように係合手段がそれに対して配置された面における中空部を形成している。このように、前記くぼみは係合手段がロックピンを貫通する横孔の非被覆部分中へ導入されるときに該係合手段の案内を行う。

係合手段を挿入するための所望の位置にロックピンを貫通する横孔が確実に合わされるようにするために、ロックピンは支持構造体における対応する開口に制御された位置に休止するような断面形状を有することが好ましい。ピンと、支持構造体の対応する開口とは例えば長方形断面形状を有しうる。

特定実施例によると、各々横孔が貫通している多数のロックピンが対象物あるいは支持構造体において概ね直線で配置されている。ロックピンは支持構造体あるいは対象物を貫通している開口に挿入され、前記開口を囲む材料が各ロックピンにおけるそれぞれの孔を部分的に被覆する。その中心と周囲との間の距離が変わる断面を有する細長い係合手段を概ね直線に沿って配置された各ロックピンを貫通する横孔の非被覆部分に導入し、それに続いて係合手段を非作動位置から作動位置まで回すことによって一回の手作業によって多数の点において対象物と支持構造体との間を接続させる。係合手段の長さはロックピンの数に従って適合される。係合手段の長さは係合手段が全てのロックピンにおける孔に届くような寸法とされている。

本発明による適用は本発明の保護範囲を限定することなく添付図面を参照して以下説明する。

図１を参照すれば、本発明は例えば車両の車室用の座あるいは冷房装置のような対象物３０を例えば車両の底板のような支持構造体４０に取り付けるための固定装置に関する。本装置は固定手段１０の頭部の形態のロックピン１４を含む。固定手段１０は対象物３０にある対応するねじを切った開口３２においてねじを切った部分１２によって対象物３０に固定するようにされている。

代替実施例によれば、ロックピン１４は対象物にしっかりと溶接され、それによって前述したように固定手段をねじ込む組立て段階を排除する。

別の実施例によれば、ロックピン１４は前記のねじを切った開口３２に対応するねじを切っていない孔に導入され、圧入によって固定されることによって対象物に固定される。

ロックピン１４には横孔２０が貫通している。対象物３０を支持構造体４０に固定することは、ロックピン１４を支持構造体を貫通している開口４２中へ挿入することを含む。開口４２中へのロックピン１４の動きは対象物に向かって面している支持構造体の面と対象物３０の面が接触するようになることによって制限されることが好ましい。ロックピン１４が開口４２へ入る際それを案内することによって組立てを促進するために、ロックピン１４はその自由端４２において面取り１８を形成している。ロックピン１４が開口４２を通して挿入されると、横孔２０は支持構造体４０の材料の厚さによって部分的に被覆されるようになり、前記孔２０の非被覆部分が切頭円形の開口を形成する。本装置は更に、前記孔２０の非被覆部分中へ導入するようにされた係合手段５６を含むロック要素５０を含み、該ロック要素５０の前記係合手段５６は前記孔２０の非被覆部分中へ導入自在とされた断面を形成している。この断面はその中心と周囲との間の距離が変わり、図１Ｄおよび図１Ｅに示すように円形に面取り５８をしたものでよい。前記断面の寸法はその外面が前記面取り部を除いた断面の全周に亘って前記孔２０の内側と当接するようにされており、前記面取り部が支持構造体４０の材料の厚さに対して空間を提供している。そのため前記係合手段５６を回すと、その結果その外面が支持構造体の面４４に対して締め付け作用をもたらす。前記孔２０に係合手段を挿入するとき、面取り部は支持構造体４０に向かって面するようにされる。面取り部がこの位置にあると、係合手段はその非作動位置にあり、対象物３０と支持構造体４０との間で何ら締め付け作用をもたらさない（図２Ａ参照）。図２Ｂに示すように、係合手段５６を回すと前記係合手段を作動位置まで運動させ、その位置においては前記断面の周囲が対象物３０と支持構造体４０との間で締め付け作用をもたらし、それによってそれらの間でしっかりとした接続を形成する。

図１Ｄおよび図１Ｅ並びに図６に示すように、ロック要素５０には、係合手段を操作し易くするための曲げられた胴部５２を設けることが好ましい。図６は材料の突出フラップの形態で支持構造体と一体に配置されたロック装置４６により前記の曲げられた胴部を固定することによって係合手段が作動位置にしっかりと保持される態様を示す。

係合手段５６の外面には図２Ｂにおいて詳細に説明するように前記係合手段がその作動位置から偶発的に外れるのに抵抗するように摩擦性を高める手段６０を備えることが好ましい。

図３から図５までは係合手段５６の断面についての代替実施例を示す。これらの断面は、一方が他方よりも小さい２個の面取り部を形成している。このように、係合手段のための安定した作動位置を以下説明する態様で提供することができる。係合手段５６は前述したのと同じ要領で大きい方の面取り部を支持構造体４０に向かって面するようにして孔２０に挿入される。その後前記係合手段は小さい方の面取り部が大きい方の面取り部が以前に占めていた位置をとるようになるまで回されることによって安定した位置において締め付け作用を発生させる。図３から図５までに示す断面の寸法はそれらの外面が孔の直径方向に対向した少なくとも二つの点において孔２０の内側に対して当接するようにされている。

図５は、作動位置と非作動位置との間で係合手段の位置を変えやすくするために前記面取り部と円形の外面との間の遷移部に丸みをつけている断面を示している。

図６は、対象物３０から離れる方向に向いた支持構造体４０の側において中空部を形成している強化波形４８を支持構造体４０が形成している本発明の好適実施例を示す。前記波形はロックピンを貫通している横孔２０の非被覆部分に係合手段を挿入するときロック要素５０を案内する。

代替実施例によると、対象物および支持構造体の位置は、図１における参照番号４０が固定すべき対象物を指示し、参照番号３０が支持構造体を指示するように交換してもよい。この場合、ロックピン１４は支持構造体４０に配置され、対象物を貫通する開口４２に挿入される。しかしながら、本発明の機能は前述したものと同じである。前述したものに対応する態様において、対象物は、図６に示すように支持構造体から離れる方向に向いている対象物の側で中空部を形成する強化波形４８を形成すればよい。

特に好適な実施例によると、部分的に被覆された孔２０が単一の係合手段５６によって同時にアクセス可能なように多数のロックピン１４が概ね直線に配置される。このように、係合手段を一回回すだけで対象物と支持構造体との間の接続を多数の点において形成することができる。

所望のロッキング作用を達成するために、係合手段を一連の諸々の非円形断面とすることが可能なことは勿論である。このように、本発明は単なる例と考えるべきである前述した実施例によって限定されるものと考えるべきではない。当該技術分野の専門家には特許請求の範囲内で多様な実施例が明らかである。

ロックピン１４は図１および図２においては概ね円形あるいは円錐形の外面を備えたとものとして示されているが、ロックピンの幾何学的構造は本発明の範囲内において変更可能であることは勿論である。ロックピン１４が開口／貫通孔６１へ入る際該ロックピンを案内しやすくするために断面が四角で、縁部が面取り６０されている真直のブロックであるロックピン１４の別の実施例が図７に示されている。最初に述べた実施例におけるロックピンはねじ、圧入あるいは溶接継ぎ目によって対象物３０あるいは支持構造体４０にしっかりと固定されているが、ロックピンを、対象物３０あるいは支持構造体４０に対して限定的な運動が可能なように、すなわちロックピン１４と対象物／支持構造体との間で「浮動」接続が可能なような方法で配置することも本発明の範囲内に入る。これを行う方法は開口／貫通孔６１が、ロックピン１４の対応する断面よりも若干大きい断面を有するようにし、かつ貫通する第二の横孔６２を備えたロックピン１４を設計することによることである。より大きな開口６１も組立てをし易くする。第二の横孔６２は第二のロック要素（図７ではなく、図８に示している）、例えばロックピン１４を前記孔に保持する円筒形のロック合わせくぎ（dowel）を受け入れるようにされている。この場合、対象物３０／支持構造体４０は、前記第二のロック要素が前記第二の横孔を通して導入されることによってロックピンを対象物／支持構造体に接続できるようにするために例えば孔、くぼみあるいは何らかの固定手段のような何らかの手段を組み込む必要のあることは勿論である。ロック装置を介して対象物３０あるいは支持構造体４０にロックピンを固定するための更に別の実施例が図８に示されており、そこではロックピンは、対象物／支持構造体の接触面７２と接触するようにされている停止面７１を提供するようにロックピンの長手方向の中心線に対して横方向にロックピンの他の部分から延在しているフランジすなわち少なくとも１個の肩部７０を含んでいる。停止面７１と接触面７２との間の接触によってロックピンが開口６１から一方向に落下しないように阻止する。ロックピンが対象物あるいは支持構造体から外れる、例えば前記停止面７１によって阻止されている方向とは反対の方向に開口６１から落下しないようにするために、ロック装置７３は概ね停止面７１とは反対の側のロックピンの第二の接触面７４と当接するようにされている。図８において、第二の接触面７４はロック装置７３の円筒形の外面と適合するようにされた半円形のくぼみとして形成されることによって、対象物／支持構造体に対するロックピンの保持性を改良している。ロック装置７３はロックピンと対象物／支持構造体との間で浮遊接続を提供するために弾性としてもよい。ロックピン７３を適所に保持する手段はここでは対象物／支持構造体における開口７５であり、該開口を通して、対象物／支持構造体に対するロックピンの浮遊接続／固定を可能とするために前記ロックピンが挿入される。そのような浮遊接続によって全体的に固定されたロックピンによるよりも製造および組立て公差を顕著に大きくすることができる。

個別の固定装置が対象物に合わされ、支持構造体を貫通する開口に挿入され、係合手段によってしっかりとロックされる本発明による固定装置を示す。 係合手段の摩擦によるしっかりとしたロックを示す。 係合手段の断面が円形で相互に隣接して異なる寸法の２個の面取りがなされている係合手段を安定した非作動および作動位置において示す。 係合手段の断面が円形で対角方向に相互に対向して位置している異なる寸法の２個の面取りがなされている場合の係合手段をそれぞれ安定した非作動位置および作動位置において示す。 作動位置と非作動位置との間を変えやすくするために断面が丸みが付けられている場合の係合手段をそれぞれ安定した非作動位置と作動位置とにおいて示す。 ロッキング装置によって作動位置にしっかりとロックされた係合手段を示す。 本発明の実施例によるロックピンを示す。 本発明の別の実施例によるロックピンを示す。

符号の説明

１４ ロックピン
２０ 横孔
３０ 対象物
４０ 支持構造体
４２ 開口
５２ 曲げられた胴部
５６ 係合手段
６０ 摩擦向上手段
６１ 開口
７０ 肩部
７１ 停止面
７３ ロック装置

Claims (13)

1. 対象物（３０）あるいは支持構造体（４０）に配置された少なくとも１個のロックピン（１４）であって、前記支持構造体（４０）あるいは対象物（３０）を少なくとも部分的に貫通している開口（４２，６１）に挿入するようにされたロックピン（１４）を含む、対象物（３０）を支持構造体（４０）に取り付ける固定装置において、前記ロックピン（１４）には貫通する横孔（２０）が形成されており、前記横孔（２０）は固定する時点で前記開口（４２，６１）を囲む材料によって部分的に被覆され、その中心点と周囲との間の距離が変わる断面を有する係合手段（５６）が前記ロックピン（１４）の横孔（２０）の非被覆部分に挿入され、その後非作動位置から前記係合手段が前記対象物と支持構造体との間で締め付け作用をもたらす作動位置まで回されることを特徴とする対象物（３０）を支持構造体（４０）に取り付ける固定装置。
2. 全てのロックピン（１４）に対して細長い係合手段（５６）と協働するように前記支持構造体（４０）あるいは対象物（３０）の上に概ね直線で多数のロックピン（１４）が配置されていることを特徴とする請求項１に記載の固定装置。
3. 前記係合手段（５６）が面取りした円形断面を形成していることを特徴とする請求項１に記載の固定装置。
4. 前記係合手段（５６）が楕円形の断面を形成していることを特徴とする請求項１に記載の固定装置。
5. 前記係合手段（５６）がその外面の少なくとも一部において摩擦を高める手段（６０）を形成していることを特徴とする請求項１から４までのいずれか１項に記載の固定装置。
6. 前記係合手段（５６）に曲げられた胴部（５２）が設けられていることを特徴とする請求項１から５までのいずれか１項に記載の固定装置。
7. 前記ロックピン（１４）が前記対象物（３０）あるいは支持構造体（４０）にしっかりと溶接されていることを特徴とする請求項１から６までのいずれか１項に記載の固定装置。
8. 前記固定装置が固定手段（１０）を含み、前記ロックピン（１４）が前記固定手段の頭部の形態をとっており、前記支持構造体（４０）あるいは対象物（３０）を固定する前に、前記頭部から離れる方向に向けられた端部において前記固定手段が前記対象物あるいは支持構造体に固定するようになっていることを特徴とする請求項１から７までのいずれか１項に記載の固定装置。
9. 前記固定手段（１０）には前記頭部から離れる方向に向けられた端部においてねじを切った部分（１２）が設けられており、前記支持構造体（４０）あるいは対象物（３０）を固定する前に前記固定手段は前記対象物（３０）あるいは支持構造体（４０）中へしっかりとねじ込まれるようにされていることを特徴とする請求項１から８までのいずれか１項に記載の固定装置。
10. 前記ロックピン（１４）が該ロックピン（１４）の長手方向中心線に対して横方向に該ロックピン（１４）から突出し、かつ前記対象物（３０）または支持構造体（４０）と接触するようにされている停止面（７１）を有しているフランジすなわち少なくとも１個の肩部分（７０）を含むことを特徴とする請求項１から６までのいずれか１項に記載の固定装置。
11. 前記ロックピン（１４）を前記対象物（３０）または支持構造体（４０）に接続するために前記ロックピン（１４）と接触しているロック装置（７３）を含むことを特徴とする請求項１０に記載の固定装置。
12. − 貫通した横孔（２０）が形成されている少なくとも１個のロックピン（１４）を対象物（３０）または支持構造体（４０）に配置させる段階と、
    − 前記開口（４２，６１）を囲む材料が前記横孔（２０）を部分的に被覆するように前記ロックピン（１４）を前記支持構造体あるいは対象物を貫通している開口（４２，６１）に挿入する段階と、
    − その中心点とその周囲との間の距離が変わる断面を有する係合手段（５６）を前記ロックピン（１４）を貫通する前記横孔（２０）の非被覆部分に導入する段階と、
    − 前記係合手段（５６）を非作動位置から作動位置まで回すことによって前記対象物と支持構造体との間で締め付け作用をもたらすようにする段階とを含むことを特徴とする対象物（３０）を支持構造体（４０）に取り付ける方法。
13. − 各々が貫通した横孔（２０）を有している複数のロックピン（１４）を前記対象物あるいは支持構造体に概ね直線で配置させる段階と、
    − 構造体あるいは対象物を貫通している開口（４２，６１）を囲む材料がそれぞれのロックピン（１４）における前記横孔（２０）を部分的に被覆するように前記開口（４２，６１）に前記ロックピン（１４）を挿入する段階と、
    − その中心点とその周囲との間の距離が変わる断面を有する細長い係合手段（５６）を直線に配置された各ロックピン（１４）を貫通する横孔（２０）の非被覆部分中へ導入する段階と、
    − 前記対象物と支持構造体との間で締め付け作用をもたらすように前記係合手段（５６）を非作動位置から作動位置まで回す段階とを含むことによって一回の手作業で直線に沿った多数の点において接続を形成することを特徴とする請求項１２に記載の方法。

Images