JP4597296B2

JP4597296B2 - クリップ

Info

Publication number: JP4597296B2
Application number: JP37095299A
Authority: JP
Inventors: 利夫岩原
Original assignee: Daiwa Kasei Industry Co Ltd
Current assignee: Daiwa Kasei Industry Co Ltd
Priority date: 1999-12-27
Filing date: 1999-12-27
Publication date: 2010-12-15
Anticipated expiration: 2019-12-27
Also published as: JP2001182725A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば自動車用ドアのインナパネルにトリムボードを装着するときに使用するクリップに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種のクリップには例えば図９〜１１で示す構造のものがある。図９は従来のクリップ６０を一部断面で表した正面図、図１０は図９のX−X矢視方向の断面図である。このクリップ６０は合成樹脂による一体成形品で、その構造は自動車用ドアの内側に位置しているパネル４０の取付孔４２に挿入される係合部６２と、トリムボード４４に取り付けられる組付部７０とに大別される。この係合部６２は、その軸心に位置している支柱６４と、この支柱６４よりも外側に位置している4個の係合片６６とを備えている。これらの各係合片６６は係合部６２の軸心方向へ弾性的に撓むことができるとともに、それぞれの外形は所定のテーパ角をもつ斜面６８になっている。また係合部６２の基端側における各係合片６６の外形は軸心側にへこんで保持部分６９を構成しており、この保持部分６９が前記取付孔４２に位置することで係合部６２の挿入状態を規定の耐荷重で保持できる。なお前記斜面６８は、この保持部分６９の直前部位が外方へ最も膨らんだ膨出部分６８ａとなっている。
【０００３】
前記クリップ６０の使用にあたっては、まずその組付部７０を前記トリムボード４４に取り付けてから係合部６２をパネル４０の取付孔４２に挿入する。この挿入に伴い、各係合片６６が取付孔４２の内周に接触して反力を受け、この反力の大きさに応じて各係合片６６は係合部６２の軸心方向へ撓む。各係合片６６の撓みにより、それらの外面と取付孔４２の内周面とのなす当接角度θ（図９）が小さくなる。この当接角度θは、前記膨出部分６８ａが取付孔４２にきたところで0度になり、その後に前記保持部分６９が取付孔４２に位置することで挿入が完了する。これによって係合部６２は前記のように規定の耐荷重で挿入状態に保持される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで前記の当接角度θは0度への変化が早いほど、その後の挿入荷重が小さくなる。しかしながら前記係合片６６の斜面６８は、クリップ６０を成形する金型の製造が容易といった理由などから直線的に傾斜したテーパ面になっているため、係合部６２の挿入ストロークに対する当接角度θの減少率が小さい。またこの斜面６８の形状も要因の一つとなり、係合部６２を挿入するときに各斜面６８がそれぞれのほぼ中間位置において取付孔４２の内周に接触し始め（図９）、係合部６２の挿入開始から完了までのストロークにおいて各係合片６６の斜面６８と取付孔４２の内周とが接触しつづける距離が短い。なおこの接触開始点は取付孔４２の内径のばらつきに伴って変化するが、直線的に傾斜した斜面６８においては変化量が大きい。したがって内径が大きい方に誤差があると、接触開始点が斜面６８の中間位置よりもさらに前記保持部分６９の側に変化する。
【０００５】
これらのことから係合部６２の挿入ストロークに対して前記の当接角度θがあまり変化せず、保持部分６９の直前の膨出部分６８ａで当接角度θを0度とするように各係合片６６が急激に撓められる。このため図１１で示すように膨出部分６８ａの直前においては当接角度θがほとんど減少せず、あるいは却って大きくなっている。結果的にクリップ６０は全挿入ストロークのうち当接角度θの大きい間が長く、この間は取付孔４２の縁が係合片６６に食い込みやすく、挿入荷重も大きい。なお取付孔４２にはパネル４０の片面においてバリが生じており、クリップ６０の使用態様によってはバリの側から係合部６２を挿入する場合がある。この場合には各係合片６６にバリが食い込み、挿入荷重が人力で安全に挿入できる値を超えてしまうことがある。
【０００６】
本発明は前記課題を解決しようとするもので、その目的は、取付孔に対する係合部の挿入時に、各係合片の外面と取付孔の内周面とのなす当接角度を早い時点で0度とすることにより、取付孔の内径の誤差あるいはバリの影響などに対しても係合部の挿入荷重を適正範囲内に保持することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は前記目的を達成するためのもので、請求項１記載の発明は、取付板に対し、その表裏に貫通して形成されている取付孔を利用して所定の被取付部材を装着するために使用するクリップであって、前記取付孔に挿入される係合部と、前記被取付部材に組み付けられる組付部とを備えている。前記係合部は、その先端側と基端側とにおいてのみ該係合部の剛性を有する部分に結合され、結合部分以外の部分が径方向へ弾性的に撓むことができる複数個の係合片によって構成されている。そして、係合部の基端側における各係合片の外面には取付孔に係合部が挿入された状態を規定の耐荷重で保持する保持部分がある。また係合部を構成する各係合片の外形は、取付孔に対する係合部の挿入ストロークのほぼ中間において外方向へ最大に膨らんだ膨出部分を有するとともに、取付孔に対する係合部の挿入によって各係合片が取付孔の内周に接触して撓み始めることに伴い、各係合片の外面と取付孔の内周面とのなす当接角度が0度に向かって漸減するような徐変面になっている。この徐変面は、膨出部分が取付孔の内周に接触したときに当接角度が0度になるように設定されている。
【０００８】
この構成によれば、取付孔に対する係合部の挿入時において、各係合片の徐変面が取付孔の内周に接触した時点から当接角度を積極的に0度に向けて漸減させ、挿入ストロークのほぼ中間に位置する膨出部分では当接角度が0度となるので、その後は軽い力で係合部を取付孔に挿入でき、この挿入荷重を適正な範囲内に保持することができる。
【０００９】
請求項２記載の発明は、請求項１記載のクリップであって、前記係合部の挿入方向に関する前記徐変面の断面形状が、円弧形状、放物線形状、係合部の軸線に対する角度が異なる複数の直線をつなげた形状のいずれかに設定されている。
この場合には、係合部の挿入ストロークに対して各係合片が個々の徐変面に沿った長い距離にわたって反力を受けつづけ、係合部の軸心方向へスムースに撓むこととなる。したがって係合部の挿入荷重が常に適正な範囲内で安定する。また徐変面が前記の断面形状であることから、前記取付孔の内径のばらつきにかかわらず、それに伴う徐変面と取付孔の内周との接触開始点の変化量が小さく抑えられる。
【００１１】
請求項３記載の発明は、請求項１または２記載のクリップであって、前記係合部の剛性を有する部分に各係合片の両端部がそれぞれ結合されているとともに、係合部の挿入時に取付孔の内周に対して各係合片の徐変面が接触し始める個所が、係合部の先端側において各係合片と剛性を有する部分とが結合された付近に設定されている。
これにより、係合部の挿入に際して各係合片が撓み可能となった早い時点で徐変面が取付孔の内周に接触し、その分、前記当接角度が0度となるのも早くなって挿入作業が容易となる。
【００１２】
請求項４記載の発明は、請求項３記載のクリップであって、前記係合部にはその基端側に位置する基板と、この基板から先端方向に延びる支柱と、支柱の先端側に配置されたほぼ円錐形状のブロック部分とがあり、これらの基板、支柱およびブロック部分がそれぞれ剛性を有するとともに、各係合片の両端部が基板とブロック部分とにそれぞれ結合されている。
この構成によって係合部を取付板の取付孔に挿入するときの衝撃に対する強度が確保され、クリップとして要求される保持力が維持される。
【００１３】
請求項５記載の発明は、請求項１記載のクリップであって、各係合片の外形をなしている周方向の曲率が、係合部の挿入時において少なくとも各係合片が取付孔の内周に接触し始める個所から前記保持部分の直前までの範囲において取付孔の曲率とほぼ同一値に設定されている。
このように各係合片の外形をなしている周方向の曲率を設定することにより、取付孔に対して係合部がどの挿入位置にあっても、各係合片の外形が取付孔の内周に線接触もしくは面接触することとなる。この結果、各係合片に対する反力が分散され、各係合片が係合部の中心に向かってスムースに撓んで、取付孔に対する係合部の挿入が軽くなる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を説明する。この実施の形態は自動車用ドアのトリムボードを装着するためのクリップ１０に本発明を実施したものであり、図１〜５は実施の形態１を示し、図６〜８は実施の形態２を示している。
図１はクリップ１０を一部断面で表した正面図、図２は図１のII−II矢視方向の断面図、図３はクリップ１０の使用状態を表した断面図である。これらの図面から明らかなようにクリップ１０も前記クリップ６０と同様に合成樹脂による一体成形品で、その構造を大別すると係合部１２および組付部３０によって構成されている。
【００１５】
前記係合部１２は、取付板の一例として図３で示すドアインナパネル４０の取付孔４２に挿入される部分であって、その軸心部には剛性を有する基板１３から先端に延びる支柱１４が位置している。この支柱１４はその断面形状が圧縮あるいは曲げに強い十字状になっている。この支柱１４における4枚の板状部１４ａの外端面でつくられる円の径は、前記取付孔４２の内径よりも小さく設定されている。また支柱１４の先端側には、先端面が円弧面２６ａとなったほぼ円錐形状のブロック部分２６がある。このブロック部分２６は、係合部１２を取付孔４２に挿入するときの相互の位置ずれなどに伴う衝撃に耐える剛性をもたせている。
【００１６】
前記の各板状部１４ａの間には係合片１６がそれぞれ位置している。これら計4個の係合片１６は、個々の両端部においてのみ係合部１２の剛性を有する部分に結合されている。つまり、各係合片１６の一端部はブロック部分２６と一体の結合部分１６ａになっており、他端部は基板１３と一体の結合部分１６ｂになっている。したがって各係合片１６の結合部分１６ａ，１６ｂ以外の部分は、外部からの荷重を受けたときに合成樹脂の弾性によって係合部１２の軸心方向へそれぞれ撓むことができる。
【００１７】
前記の各係合片１６の外形は、図３で示す当接角度θ（各係合片１６の外面と取付孔４２の内周面とのなす角度）が係合部１２の挿入に伴って変化（漸減）する徐変面を構成している。具体的には取付孔４２に対する係合部１２の挿入方向に沿って大きな円弧を描く曲面２０によって徐変面を構成している。これらの各係合片１６の曲面２０において外方向へ最大に膨らんだ膨出部分２２は、係合部１２の挿入ストロークにおけるほぼ中間点に設定されている。また係合部１２の基端側における各係合片１６の外面は、それぞれ係合部１２の軸心方向にへこんだ保持部分２４となっている。つまり各係合片１６の曲面２０はそれぞれの先端部から個々の保持部分２４の直前までの範囲にわたって連続している。
【００１８】
さらに各係合片１６の外形をなしている周方向の曲率は、それぞれの曲面２０の範囲のどの部分においても取付孔４２の曲率とほぼ同一値に設定されている。言い換えれば、係合部１２の挿入時に取付孔４２の内周に対して曲面２０が最初に接触する個所、すなわち取付孔４２の内径と係合部１２の外径とが一致している個所を除き、各係合片１６の曲率の中心は個々に異なる（図２）。
【００１９】
各係合片１６においてそれぞれの曲面２０から保持部分２４に至る部分は係止斜面２４ａとなっている。この係止斜面２４ａの傾斜角度と保持部分２４を構成している個所の係合片１６の剛性とが基本になって、係合部１２が取付孔４２に挿入された状態を保持するための規定の耐荷重（抜き取りに耐える荷重）が決定されている。また係合部１２の基端部には、前記基板１３から一体に外方向へ大きく拡がった皿形状のスタビライザ２８があり、このスタビライザ２８は係合部１２を取付孔４２に挿入したときに弾性変形しながらはパネル４０の表面に接触する。
【００２０】
前記組付部３０は、被取付部材の一例として図３で示すトリムボード４４の取付部４６に組み付けられる部分である。この組付部３０は、径の小さい頸部３６を挟んで前記基板１３と対向する鍔３４を備えている。この基板１３と鍔３４との間にトリムボード４４の取付部４６を位置させることにより、組付部３０をトリムボード４４に組み付けることができる。
そこでクリップ１０によってパネル４０にトリムボード４４を装着するには、まずクリップ１０の組付部３０をトリムボード４４に組み付ける。この状態でクリップ１０の係合部１２をパネル４０の取付孔４２に挿入していくのであるが、この挿入の初期において図３で示すように各係合片１６の曲面２０が取付孔４２の内周に接触する。この接触開始点は各係合片１６の前記結合部分１６ａを少し過ぎた付近、つまり各係合片１６が撓み可能となる付近である。
【００２１】
引きつづき係合部１２が挿入されていくと、各係合片１６は個々の曲面２０に沿って取付孔４２の内周に接触しつづけながら反力を受けて係合部１２の軸心方向へ徐々に押し撓められる。そして曲面２０の膨出部分２２が取付孔４２の内周と接触したときに各係合片１６は最も撓められることとなり、その状態が図４に示されている。この図４から明らかなように、挿入ストロークの中間付近において各係合片１６はすでに撓み切っており、その後の挿入に対する反力は徐々に減少する傾向を示す。つまり前記の曲面２０が取付孔４２の内周に接触した時点から図３で示す当接角度θが漸減し始め、膨出部分２２が取付孔４２の内周と接触したときに当接角度θは0度になる。
【００２２】
このように挿入ストロークの早い時点で各係合片１６の曲面２０を取付孔４２の内周に接触させ、接触後は大きな円弧の曲面２０に沿って各係合片１６を撓ませることにより当接角度θの0度への変化を積極的に早めているので、接触開始点から前記膨出部分２２までのストロークにおける挿入荷重は比較的小さく抑えられる。この膨出部分２２は挿入ストロークのほぼ中間に位置するため、各係合片１６が撓みやすく、この時点での挿入荷重も小さくて済む。また膨出部分２２を過ぎてからは当接角度θが0度になっていることから、その後の挿入荷重は曲面２０と取付孔４２の内周との摩擦抵抗だけとなり、小さな力で挿入でき、結果的には全ストロークを通じて挿入荷重が低く抑えられる。そして前記保持部分２４が取付孔４２に位置することにで係合部１２の挿入が完了する。
【００２３】
前記保持部分２４は、すでに説明したようにクリップ１０に加わる抜き取り方向の力に対して規定の耐荷重を発揮するように設計されているので、クリップ１０としての保持力は維持したまま挿入荷重を軽くできるといった相反する条件を満足できる。
また取付孔４２の内径には寸法誤差によって±0.2mm程度のばらつきがあり、これに伴って取付孔４２の内周に対する曲面２０の接触開始点が変化するが、この曲面２０が円弧であることから接触開始点の変化量が小さい。
【００２４】
さらに本実施の形態のクリップ１０においては、前記のように各係合片１６における曲面２０の周方向の曲率が取付孔４２の曲率とほぼ同一値に設定されている。図５に係合部１２の挿入時における一つの係合片１６と取付孔４２との関係が拡大断面で示されている。この図面からも明らかなように係合部１２の挿入時においては、曲面２０と取付孔４２の内周とが常に線接触または面接触の状態に保たれる。このため、各係合片１６を押し撓めようとする反力が局部に集中することなく分散され、各係合片１６が係合部１２の軸心に向かって均等かつスムースに撓み、これによっても係合部１２の挿入が軽くなる。
【００２５】
図６は実施の形態２のクリップ１０を一部断面で表した正面図、図７は図６のVII−VII矢視方向の断面図、図８は図７の側面図である。この実施の形態２においてもクリップ１０の基本的な構成ならびに機能は実施の形態１と同じであり、唯一の違いは支柱１４の形状である。すなわち実施の形態２の支柱１４はその断面形状が十字状ではなく（図７）、全体が一枚の平板状になっている。ただし、図６，７の左右方向の曲げに対する剛性を確保するために支柱１４の両側にリブ形状の補強部１４ｂがそれぞれ設けられている。
【００２６】
これらの補強部１４ｂは、係合部１２の基端側においては実施の形態１の支柱１４における各板状部１４ａとほぼ同じ寸法を有するものの、先端部に向かう途中で斜めにカットされた格好になっている。したがって両補強部１４ｂについては、係合部１２の先端部分２６に結合されていない（図６）。しかしながらこの支柱１４と補強部１４ｂとによっても、係合部１２に要求される圧縮あるいは曲げに対する強度は確保できる。
【００２７】
なお前記の各実施の形態において、クリップ１０における各係合片１６の外径を構成している徐変面は、係合部１２の先端部から膨出部分２２までを円弧状の曲面２０とし、膨出部分２２から保持部分２４の直前までをストレートな面としてもよい。またこの場合の膨出部分２２は係合部１２の中間位置よりも先端寄りに設定することも可能である。さらに徐変面は、前記曲面２０に代えてその断面形状を、放物線形状あるいは係合部１２の軸線に対する角度が異なる複数の直線をつなげた形状とすることもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】クリップを一部断面で表した正面図。
【図２】図１のII−II矢視方向の断面図。
【図３】クリップの使用状態を表した断面図。
【図４】クリップ挿入時の状態を表した断面図。
【図５】クリップの挿入時における一つの係合片と取付孔との関係を表した拡大断面。
【図６】実施の形態２のクリップを一部断面で表した正面図。
【図７】図６のVII−VII矢視方向の断面図。
【図８】図７の側面図。
【図９】従来のクリップを一部断面で表した正面図。
【図１０】図９のX−X矢視方向の断面図。
【図１１】従来のクリップ挿入時の状態を表した断面図。
【符号の説明】
１０クリップ
１２係合部
１６係合片
２０曲面（徐変面）
２２膨出部分
２４保持部分
３０組付部
４０パネル（取付板）
４２取付孔
４４トリムボード（被取付部材）
θ 当接角度

Claims

取付板に対し、その表裏に貫通して形成されている取付孔を利用して所定の被取付部材を装着するために使用するクリップであって、前記取付孔に挿入される係合部と、前記被取付部材に組み付けられる組付部とを備え、前記係合部は、その先端側と基端側とにおいてのみ該係合部の剛性を有する部分に結合され、結合部分以外の部分が径方向へ弾性的に撓むことができる複数個の係合片によって構成され、係合部の基端側における各係合片の外面には取付孔に係合部が挿入された状態を規定の耐荷重で保持する保持部分があり、また係合部を構成する各係合片の外形は、取付孔に対する係合部の挿入ストロークのほぼ中間において外方向へ最大に膨らんだ膨出部分を有するとともに、取付孔に対する係合部の挿入によって各係合片が取付孔の内周に接触して撓み始めることに伴い、各係合片の外面と取付孔の内周面とのなす当接角度が0度に向かって漸減するような徐変面になっており、この徐変面は、膨出部分が取付孔の内周に接触したときに当接角度が0度になるように設定されているクリップ。
請求項１記載のクリップであって、前記係合部の挿入方向に関する前記徐変面の断面形状が、円弧形状、放物線形状、係合部の軸線に対する角度が異なる複数の直線をつなげた形状のいずれかに設定されているクリップ。
請求項１または２記載のクリップであって、前記係合部の剛性を有する部分に各係合片の両端部がそれぞれ結合されているとともに、係合部の挿入時に取付孔の内周に対して各係合片の徐変面が接触し始める個所が、係合部の先端側において各係合片と剛性を有する部分とが結合された付近に設定されているクリップ。
請求項３記載のクリップであって、前記係合部にはその基端側に位置する基板と、この基板から先端方向に延びる支柱と、支柱の先端側に配置されたほぼ円錐形状のブロック部分とがあり、これらの基板、支柱およびブロック部分がそれぞれ剛性を有するとともに、各係合片の両端部が基板とブロック部分とにそれぞれ結合されているクリップ。
請求項１記載のクリップであって、各係合片の外形をなしている周方向の曲率が、係合部の挿入時において少なくとも各係合片が取付孔の内周に接触し始める個所から前記保持部分の直前までの範囲において取付孔の曲率とほぼ同一値に設定されているクリップ。