JP4814869B2 - 中間固定要素 - Google Patents

Description

本発明は、第１の要素と第２の要素との間の接続をもたらすことを目的とした中間固定要素で、一方では第２の要素のループとの協働を介して固定するためのフックが突出し、他方では第一の要素に固定するための固着要素、特にモミの木形状の固定要素がある板状を備えた中間固定要素に関する。本発明はまた、第一の要素、第二の要素および本発明に係る中間固定要素によって構成されるアセンブリに関する。

例えば、自動車の分野において、第１の要素、例えば屋根と、第２の要素、例えば乗り物の屋根要素とを固定することがしばしば必要になる。例えば、修理の場合等にその屋根要素を取り外すことができることは望ましいことである。

これを実施するため、第１の面とこの第１の面と反対側の第２の面とを有する平らな板によって構成された中間固定要素が知られている。第１の面（以下では“上面”と言う）には、第１の要素の穴に補足的に嵌まり込むことができる、例えばモミの木形状の要素が関連付けられる。一方、第２の面からは、同様に関連付けられて突出するフックが、例えば、固定されるべき布から出ているループと協働してその布を例えば自動車の屋根である第１の要素に確実に固定する。

ＥＰ０４６５９８３Ａ１ ＥＰ０４６４７５４Ａ１ ＵＳＰ６１８７２４７

このタイプの中間固定要素の製造は、長時間かかりまた煩雑であり、また、特にこれらの中間固定要素が単一の要素から成るものではないという事実によって、大規模な工業生産には向いていない。

このタイプの固定要素は、例えば 特許文献１、特許文献２および特許文献３によって知られており、射出成形によって形成されたフックが突出している平らな板を有したものである。１つの要素であるフックを板とともに射出成形して製造するには、板自身が十分に柔軟でそれらの型からのフックの取り出しができるようにすることが必要である。 使用中におけるこれら固定要素におけるフックのループに対する固定は、長期間の特に自動車における振動に起因した、剥離の進行によってフックが外れる傾向があり性能が低いものである。

本発明は、上述されたタイプの固定要素であって、長期間を経ても振動によってその性能が低下せず、優れた固定を可能とし、また、早くかつ費用効果がよく製造できる固定要素を提供することによって従来の問題点を解消することを目的とする。

本発明によれば、中間固定要素は請求項１に規定されるものである。

本発明の実施形態は従属請求項の主題である。

本願において、「実質的に曲がらない」という用語は、少なくともそれ自身の形状を保つこと、特にそれ自身の重量によって曲がらない板を意味するように意図したものである。好ましくは、「実質的に曲がらない」とは、板が元に戻らないほど曲がらないこと、特に湾曲の角度が数度を超えないこと、特に１５度、好ましくは１０度、より好ましくは５度を超えない板を意図するものである。この湾曲の角度は、板の一部を保持する平面と、上記板の一部を保持する平面上の最も離れた点における接平面との間の角度である。

下面を十分にカバーするということは、下面の面領域の少なくとも６５％をカバーすることを意図するものである。
「フック領域」とは、軸線が垂直に突出するフック脚部を通り上記軸線に近づけられたラインによって範囲が定められた領域であり、このフック脚部の基部からはフックが突出し、また、フック脚部は、総ての、垂直に突出する軸線のフック脚部が上記ラインの上あるいは内側にあるものである。

フックについて、それは縦断面において下面に対して垂直に画定したものである：
下面と直交し下面のレベルでフック基部の中央を通るラインとしてのフックの（仮想の）軸線；
フックの軸線に平行で上記軸線から右側に定められ、包絡線と２点で交わりこの２点間に延在する第１の（仮想）ライン部分としての、フック脚部とヘッド部との間の右（または左）（仮想）画定ライン部分；
上記下面から、フックを画定する縦断面の部分における包絡線の最も高い点まで、下面から直角に測定した距離としてのフックの最大高さＨＭ；
上記縦断面の部分において、上記下面から、フックヘッド部を画定する包絡線の画定ライン部分における最も離れた点まで、下面に対して直角に測定した距離としてのフックの最小高さＨｍ；
上記下面からヘッド部を画定する包絡線部分の最も高い点まで、上記下面に対して直角に測定した距離としてのフックの固定高さＨｏであり、ここで、上記包絡線部分は上記縦断面の部分におけるヘッド部画定部分の最も離れた点に関してヘッド部を画定する部分を規定する最も低い点から延在する；
境界的な例においては、最大高さの点および／または最小高さの点および／または固定高さの点は等しいものとすることができる。

ヘッド部の輪郭は、比率（ＨＭ-Ｈｏ）／（ＨＭ−Ｈｍ）として規定される。上限では、この輪郭は１となり、これは水平フックヘッドもしくは上向きのヘッド（これら２つの場合では、Ｈｍ＝Ｈｏが適用）に対応するものである。

このようなフックの形状と寸法を与えることによって、板の剛性にもかかわらず、単一の形成加工ステージで金型からフックを取り出すことができる中間固定要素を容易に製造することができる。
本発明は、また、第１の要素、第２の要素および本発明に係る中間固定要素によって構成されるアセンブリに関し、第１の要素には固定要素が固定され、これに対して第２の要素は中間固定要素の下面からのフックと協働するループを具えている。

本発明の他の好ましい実施形態によれば、フックは、行と列に配列され、例えば、１つの行と次の行、１つの列と次の列で、ある１つの方向と他の方向に交互に配列される。

本発明の好ましい実施形態によれば、フックは、フック領域が中間固定要素の下面全体の７０％以上、好ましくは８０％以上、より好ましくは９０％以上、特に１００％をカバーするようにして実現される。

本発明の特に好ましい実施形態によれば、フックは、脚部とヘッド部によって構成され、ヘッド部は脚部から横に突き出ており、また、脚部はヘッド部から下面に向かって広くなっている。

本発明は、成形による単一のステージで中間固定要素を得るための請求項１０で規定される製造方法および請求項９に係るアセンブリに関する。

本発明の好ましい実施形態を、添付図面を参照し単なる例として説明する。

図１に本発明による中間固定要素１が示される。中間固定要素１は板２によって構成され、この板は実質的に曲がらないものである。すなわち、この板はそれ自身であるいはそれ自身の重量によって曲がらない形状を有している。その上、この板は湾曲の角度が５度を超えて元に戻らないほど曲がらないものである。この湾曲の角度は次の方法で規定される。板を平面に置き板の端部の１つにおいて板が保持されるようにする。そして、板の反対側の端部を上方に引張り板を曲げる。湾曲の角度は、引張上げられた上記端部における板の一部の接平面と上記平面とのなす角度である。

板２は、上面３と下面４を有し、正方形の形状である。上面３からはモミの木形状の固定要素６がでている。他方下方の面４からはフック７が出ている。好ましくは、フック７は、直接上から見て下面４の面領域の少なくとも半分を覆う。フック７は、好ましくは行と列の配列で配置され、これにより、フックは、図２に示すように列に従ってそれらのヘッドを交互に配列した状態で配列される。中間固定要素は、固定要素６を穴５に挿入してスナップ留めで固定することにより、自動車の屋根要素１０に固定される。図５に示されるように、要素、例えば屋根要素２０は、例えば屋根要素に固定された布に結び付けられたループを用いて中間固定要素のフックに固定される。図における板は平らである。板は、例えば屋根もしくなはドームの形状とすることもでき、例えば、球形あるいは円筒状のドームとすることができる。そして、その凸状部分がフック側に向き、凹状部分がモミの木状上訴側に向くようにすることができる。板がドーム状である場合もそれは実質的に曲がらないものである。

図３ａに、フックを形成するための成形型２２の上部２１が示されている。この成形型上部は、フックの形と補完的な形を有するキャビティ３０を備える。一度、熱可塑製樹脂が成形型に射出されると、固形化が進み、そして成形型２２の上部２１が取り除かれる。この取り出しの間、フック７は、それらが成形型２２から引き抜かれるとき、瞬間的に部分的にまっすぐになる。それから、ほんのわずかの時間経過の後、フック７は、成形型内でそうであったように、弾性によってカーブ形状へと戻る。

成形型の上部２１を形成するため、薄片51が用いられる（図３Ｂ参照）。この薄片は相互に重ねられる。これにより、それぞれの薄片が１つの断面においてキャビティ３０を備えることができ、それらのキャビティは相互に最大限の中間部３１によって分離される。キャビティ３０は、このように薄片51を機械加工することによって容易に実現することができる。一度、キャビティ３０が２つの中間部に隣接するようにして薄片が相互に重ねられると、フックを形成するためのキャビティ３０の行列を得ることができる。

フック７は例えばポリプロピレンで形成される。フック７は、成形型から離れるとき、フックの形でなくなる傾向を有している。すなわち、フック７のヘッド部４０はまっすぐになる傾向がある。そして、このヘッド部４０はその最終の形を呈するために低くなる。このフックは一方で脚部５０と、他方でヘッド部４０を備える。この脚部を上方から見た断面では長方形であり、その表面領域では基部からヘッド部にかけてその寸法が減少する。

図４および図６には、本発明によるフックの縦断面が示され、図の平面においてフックの包絡線６０が規定される。フック７について、フックの（仮想の）軸線６２は、下面４と直交しフックの基部６１の中央を通るラインとして規定される。

フックヘッド部の右手の（仮想の）画定ラインは、フックの軸線６２に平行な第１のライン６３であって、軸線６２から右手に片寄らせられたラインをして規定される。このラインは、包絡曲線６０と２点（６４および６５）で交わる。フック７のライン６３より右側で、点６４より上の部分はフックヘッド部４０と呼ばれる。同じように、左手の（仮想の）画定ラインが規定される。図４のケースでは、この左の曲線はフック７の後ろに位置するフックのために規定することができる。フック７の場合、この左の確定ラインは存在しない。二つのヘッド部有したフックの場合では、左手の１つの画定ラインと右手のそれがある。フックの脚部５０は、単一の画定ラインが規定される場合に、画定ライン６３の部分６４、６５の反対側（すなわち、フック７の場合ではライン６３の左側）に位置したフック部分として規定される。二のヘッド部のフックの場合では、脚部は２つの左右の画定ラインの間に位置するフック部分である。（実際は、図４と図６でこれらの２つのラインを形成する２つの平面）。

好ましくは、脚部５０は、（図４または図６の平面ではその幅が）フックの底から頂部まで広がるものである。

その上、脚部５０の右（あるいは左）の部分７０、すなわち、軸線６２と、右側で（あるいは左側で）画定ライン６３と交わる範囲で包絡線が延在するその包絡線６０の部分との間の脚部の部分は広くなる。

上部からみた断面において、脚部と右側（あるいは左側）の脚部部分は長方形の形状を有し、その長さ（図４と図６の面で脚部の水平方向の幅）および／または（図４および図６に直交する方向に沿った）厚みが、基部からヘッド部にかけて減少する。しかしながら、厚みが一定であってもよい。同じように、上から見たとき、フックのヘッド部は長方形の形状を有し、その厚みは、一定かあるいはその断面において基部から頂部にかけて減少するものであってもよい。

ヘッド部４０について、高さ方向の最大厚みは、フックの軸線６２に沿って測られたものであり、ヘッド部の最大高さＨＭ（軸線６２に平行に測定された、下面４から最も高い点７５までの距離）と最小高さＨｍ（下面４から最も低い点７６までの距離）との差として定義されるものである。

固定高さＨｏについて、これは、軸線６２に沿って下面４とヘッド部４０の下側の面を規定する包絡線の部分の高い点７７との間の距離に等しい。

ヘッド部の輪郭は、このようにして比率（ＨＭ−Ｈｏ）／（ＨＭ−Ｈｍ）として定められる。上限では、この輪郭は１である。それによって、このヘッド部は、水平フックヘッドもしくは上向きのヘッド（どちらの場合も、Ｈｍ＝Ｈｏ）に対応したものとなる。

本発明によれば、ヘッド部の輪郭は、０.５５より大きいものである。特に、０.６０より大きく、好ましくは０.８０より大きく、さらに好ましくは０.９より大きい。

少なくともフックの右側（あるいは左側）部分が広くなるものであるときは、この右側（あるいは左側）ヘッド部の輪郭は、好ましくは０.５５以上であり、さらに好ましくは０.６０より大きくて、特に、０.６０と０.９０の間、好ましくは０.６５と０.８５の間、例えば０.６６である。
特に、ヘッド部側の脚部を画成する包絡線部分は、曲線状とされ、特に、（好ましくは０．１から０.３ミリの間の半径Ｒ１の）円の第１の円弧８０と、半径Ｒ１より大きい半径Ｒ２（好ましくは０.３５から２ｍｍの間の半径Ｒ２）の円の第２の円弧８１とによって構成され、この包絡線部分は、ほぼそれが右画定ライン６３と、高さＨＭの少なくとも半分と等しい高さで交わるまで延在する。

脚部を画成する包絡線のヘッド部と反対側の部分は、好ましくは円の第１の円弧８０と同じ円弧８３と、ほぼ円の第２の弧８１が右側画定ライン６３と交わる高さに対応する高さまで、軸線６２に対して傾けられたライン８４とによって構成される。
ヘッド部を画成する包絡線の部分は、円の（ヘッド部の上面を画成する）上円弧８５と、（ヘッド部の下面を画成する）下円弧８６と、中間の円弧８７とによって構成される。上円弧８５の半径は、好ましくは０.１９から０.６５ ｍｍの間、例えば、０.５２ｍｍであり、それによって、下円弧は、好ましくは０.０７から０.３５ｍｍの間、例えば、０.１９ｍｍの半径であり、また、中間円弧の半径は０.０４から０.１６ｍｍの間、例えば０.１１ｍｍである。

好ましくは、ヘッド部を画成する包絡線部分は変曲点（その包絡線の１次導関数はどの点でも連続）を持たない。フックのヘッド部において尖った部分がないことは、フックの製造の間フックを成形型から取り出す際の助けとなる。

高さＨＭは、好ましくは０.２５から２ｍｍの間で、例えば１.４３ｍｍに等しい。

高さＨｍは、好ましくは０.１から１.０５ｍｍの間で、例えば０.９１ｍｍである。

高さＨｏは、好ましくは０.１５ｍｍから１.２５ｍｍの間で、例えば１.１２ ｍｍである。

脚部の板２の位置での幅は、好ましくは０.３ｍｍから１.５ｍｍの間、例えば１.２１ｍｍである。

包絡線が右側確定ラインと交わる高さにおける脚部の幅は、好ましくは０.２２から０.７０ｍｍの間で、例えば０.４５ｍｍである。

高さＨＭ−Ｈｏにおける厚みは、好ましくは０.１０から０.５０ｍｍの間、いっそう好ましくは、０.２０から０.４０ｍｍの間で、例えば０.３２ｍｍである。
基部の高さにおける厚みは、好ましくは０.４から４ｍｍの間で、いっそう好ましくは１から２ｍｍの間である
高さＨＭ−Ｈｏにおける厚みの基部の高さにおける厚みに対する比率は、好ましくは０．５より小さく、さらに好ましくは０．３より小さく、特には０．２より小さい。

固定要素すなわちピンもしくは基部６を形成するために、これがシャフト形状のときは、従来のスライド型成形が用いられる。実際、一般に、固定要素の裏側に形成されるこのタイプのただ１つの要素（２つまたは３つ）があり、それゆえ成形型のスライドがそれほど複雑にならずに実現でき、また、挿入または取り出しを用いることができる。これに対し、フックを形成した場合は、それらは小さくまた多いので、スライド型成形システムによって簡単にまた容易に実現することができない。

縦断面（例えば図４あるいは図６）において、フックは波の頂部の形をしている。それらは、（部分８０、８１、８３、８４、８５に対応する）２つの側壁と、一種の平行六面体ないし２面角を形成するための２つの前および後の壁（図面では見えない）によって画成される脚部５０によって構成される。
（図４に対して直角に）測定したヘッド部の厚みは、好ましくは、脚部の厚み以下であり、特に、脚部の上部の厚み以下である。

最後に、ヘッド部は（図面の面と）同じ面において脚部から突出するが、逆の２つの方向に突出する弧ができる。このようにして２つのヘッド部を有したもりを得ることができ、このもりは本発明における意味でフックとされるものである。

ポリプロピレンあるいはポリウレタンは本発明に係る適切な熱可塑性材料とすることができる。 例えば、ポリプロピレンの場合、５０％ホモポリマーと５０％共重合体によって構成される不飽和ポリエステルの混合物を選ぶことができ、これは、溶融状態の流動性指数が２２ｇ/１０ｍｎ、および屈曲モジュールが１３０,０００から１５０,００００ｐｓｉを有している。他の可能な材料として、溶融状態の流動性指数が７で、屈曲モジュールが１７５，０００ｐｓｉであるアトフィナ（Atofina）、ＰＰＣ５６６０のポリプロピレンや、溶融状態の流動性指数が３５から１００で、屈曲モジュールが１９０，０００から２５０，０００ｐｓｉであるＢＰアモコ（Amoco）（Acclear 8949 and Acctuf impact copolymer 3934X）のプロピレン共重合体を含む；ポリスチレン、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン、高密度ポリエチレン、低密度の線状ポリエチレン、ポリカーボネート。溶融状態の流動性指数率は、１から１００の間であり、また、屈曲モジュールは、３０,０００から１,１４０,０００の間、好ましくは１００,０００から１，０００，０００の間、いっそう好ましくは３００,０００から１,０００,０００の間である。

プロピレンベースの樹脂以外の適切な樹脂には、対衝撃ポリスチレン、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン、ナイロン、高密度ポリエチレン、低密度の線状のポリエチレン、ポリカーボネート、およびオレフィン系熱可塑性樹脂がある。ポリプロピレンは、長いグラスファイバーによって補強することもでき、これによって、非常に高い屈曲モジュールを持つことができる（ＳｔａＭａｘから販売されている、８５６,０００psiの屈曲モジュールを有した樹脂３０ＹＭ２４０/１００１０や、１,１４０,０００psiの屈曲モジュールを有した樹脂４０ＹＭ２４０/１００１０）。この場合、長いファイバーがキャビティの中に入り込むことができない（このキャビティは長いファイバー対してその中に入るにはあまりにも小さく、あるいはあまりにも薄い）。しかしながら、キャビティから取り出すのに十分に柔軟なフックを備えたほぼ曲がらない板を得ることができる。

以上のように自動車に対して本発明を適用した例が示されている。しかしながら、本発明による中間固定要素は、もちろん、他の分野、例えば、建築、家具、航空学、輸送などの分野にも適用できる。

乗り物の屋根に固定された、本発明に係る中間固定要素の断面図である。 本発明による中間固定要素の一部を示す斜視図である。 本発明の中間固定要素を得るために用いられるような成形型を示す図である。 図３aに示す成形型の部分を示す図である。 完全な中間固定要素のフックの状態を示す図である。 本発明による第１の要素、第２の要素および中間固定要素のアセンブリを示す図である。 図４のフックの縮図である。

Claims (11)

1. 要素としての中間固定要素（１）であって、
   実質平らな板（２）であって、上面と下面とを有した板（２）と、少なくとも一つのモミの木形状の固定要素（６）であって、前記上面から突出した固定要素（６）と、前記板の下面を実質的に覆う領域から型成形によって生じるフック（７）と、を具え、
   前記板は実質的に曲がらないものであり、
   前記フックは、当該フックの輪郭（ＨＭ−Ｈｏ）／（ＨＭ−Ｈｍ）が０．５５以上であるような形状およびサイズを有して実現され、前記フックは、成形型内で形成され該成形型から取り外された後、成形型内でとっていたほぼ元の形に戻り、前記フックは、前記成形型から取り外される間、当該フックが屈曲するのに十分な柔軟さであることを特徴とする中間固定要素。
2. 前記フックの脚部は前記フックのヘッド部から基部にかけて広くなっていることを特徴とする請求項１に記載の中間固定要素。
3. 前記フックの輪郭が、０.６以上で、好ましくは０.６から０.９０の間、さらに好ましくは０.６５から０.８５の間、さらに好ましくは０.６６であることを特徴とする請求項１または２に記載の中間固定要素。
4. 前記フックの高さＨＭ−Ｈｏにおける厚みが、好ましくは０.１０から０.５０ｍｍの間、さらに好ましくは、０.２０から０.４０ｍｍの間、さらに好ましくは０.３２ｍｍであることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の中間固定要素。
5. 前記フックの基部の高さにおける厚みが、好ましくは０.４から４ｍｍの間、さらに好ましくは、１から２ｍｍの間であることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の中間固定要素。
6. 前記フックの高さＨＭ−Ｈｏにおける厚みの前記フックの基部の高さにおける厚みに対する比率が１より小さく、好ましくは０.５より小さく、さらに好ましくは０.３より小さく、さらに好ましくは０.１より小さいことを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の中間固定要素。
7. 前記フックの少なくとも１つのヘッド部を画成する包絡線の部分は変曲点（前記包絡線の一次導関数が連続）を含まないことを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の中間固定要素。
8. 前記フックおよび前記板は、屈曲モジュールが１００,０００から１,０００,０００ｐｓｉであるポリプロピレンから作られていることを特徴とする請求項１ないし７のいずれかに記載の中間固定要素。
9. 第１の要素（１０）と、
   第２の要素（２０）と、
   請求項１ないし８のいずれかに記載の中間固定要素（１）と、によって構成され、
   前記固定要素が前記第１の要素に固定され、一方、前記第２の要素がループを備え、該ループが前記中間固定要素の前記下面から出ている前記フックと協働することを特徴とするアセンブリ。
10. 前記第１の要素は自動車の屋根であり、前記第２の要素は自動車用屋根要素であることを特徴とする請求項９に記載のアセンブリ。
11. 請求項クレーム１ないし８のいずれかに記載の中間固定要素を型成形によって得るための製造方法であって、
    前記フックの形と補完的な形のキャビティを有した成形型を提供し、
    前記成形型内に注入し、
    熱可塑性材料を固体化するように誘導し、
    前記成形型から前記中間固定要素を取り出す、
    工程を有し、前記フックの形に対して補完的な形のキャビティが、前記フックが十分に柔軟で前記成形形から抜き出すことができ、その際、前記フックが変形しその後前記成形型内にあるときの形にほぼ戻るような形を有することを特徴とする製造方法。

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