JP6172689B2 - 部品固定装置 - Google Patents

Description

本発明は、一対の幅広面および一対の幅狭面を備え、前記一対の幅広面の少なくとも一方に多数の被係合部が形成された帯板状の結合ピンと、前記結合ピンに着脱自在に係合して部品を固定するクリップとからなる部品固定装置に関する。

かかる部品固定装置において、円環状のクリップの一方の直径線上に爪を有する固定部材と舌片とを相互に対向するように設けるとともに、前記一方の直径線に直交する他方の直径線上に中央部が前記固定部材の先端に接続された架橋部材を設け、固定部材および舌片間の空間に結合ピンを挿入して固定部材の爪を係合させることで、結合ピンに対してクリップを固定するものが、下記特許文献１により公知である。

この部品固定装置は、クリップを結合ピンから分離するときに、クリップの前記他方の直径線上の両端部を指で摘んで相互に接近する方向に押圧することで架橋部材を弧状に撓ませ、架橋部材の中央部に接続された固定部材を結合ピンとの係合が解除される方向に移動させるようになっている。

米国特許公開２０１２／０１８６０５０Ａ１号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載されたものは、クリップを結合ピンから分離すべく前記他方の直径線上の両端部を指で摘んで押圧したとき、円環状のクリップが三次元的に湾曲するように予め湾曲した形状に形成されており、かつ架橋部材および固定部材が複雑な形状に交差しているため、それを成形するための金型の構造が複雑化してコストアップの要因となる問題があった。

本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、部品固定装置のクリップの形状を単純化して小型化およびコストダウンを図ることを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明によれば、一対の幅広面および一対の幅狭面を備え、前記一対の幅広面の少なくとも一方に多数の被係合部が形成された帯板状の結合ピンと、前記結合ピンに着脱自在に係合して部品を固定するクリップとからなる部品固定装置であって、前記クリップは、環状の外周部と、前記外周部の相互に対向する二つの第１位置から内向きに延びる一対の支柱部と、前記一対の支柱部の相互に対向する先端部に設けられて前記結合ピンが嵌合可能な一対の結合ピン挿入部と、前記一対の結合ピン挿入部の少なくとも一方に設けられて前記結合ピンの被係合部に係合可能な係合部と、前記外周部の前記二つの第１位置に挟まれた二つの第２位置に設けられた一対の押圧部とを備え、前記一対の結合ピン挿入部は隙間を介して相互に平行に対向しており、前記一対の押圧部を相互に接近する方向に押圧することで、前記外周部が変形して前記一対の結合ピン挿入部の各々対向する面が相互に平行状態を保ったまま離間する方向に移動し、前記係合部および前記被係合部の係合が解除されることを第１の特徴とする部品固定装置が提案される。

また本発明によれば、前記第１の特徴に加えて、前記一対の支柱部は相互に離間した状態で前記外周部に設けられ、前記一対の結合ピン挿入部の一方は、前記結合ピン挿入部の両端部から前記結合ピンの挿入方向に突出した一対の第１突起部を備え、前記一対の結合ピン挿入部の他方は、前記一対の結合ピン挿入部の両端部から前記結合ピンの挿入方向に突出した一対の第２突起部を備え、前記第１突起部および前記第２突起部は前記係合部と前記被係合部とが係合した状態で、前記クリップを前記結合ピンから引き抜こうとする力により先端が相互に当接することを第２の特徴とする部品固定装置が提案される。

また本発明によれば、前記第２の特徴に加えて、前記第１突起部の突出高さは前記結合ピンの切断位置の高さに一致することを第３の特徴とする部品固定装置が提案される。

また本発明によれば、前記第１〜第３の何れか１つの特徴に加えて、前記一対の結合ピン挿入部の少なくとも一方は前記一対の結合ピン挿入部に互いに接近する方向の荷重が加えられた場合に、他方の前記結合ピン挿入部に当接するストッパ部を備えることを第４の特徴とする部品固定装置が提案される。

また本発明によれば、前記第１〜第４の何れか１つの特徴に加えて、前記クリップは前記結合ピンの挿入方向と反対側に平坦面を備えることを第５の特徴とする部品固定装置が提案される。

また本発明によれば、前記第１〜第５の何れか１つの特徴に加えて、前記押圧部は凹凸部を備えることを第６の特徴とする部品固定装置が提案される。

尚、実施の形態の第１平坦面１４ｆは本発明の平坦面に対応する。

本発明の第１の特徴によれば、部品固定装置は、一対の幅広面および一対の幅狭面を備え、一対の幅広面の少なくとも一方に多数の被係合部が形成された帯板状の結合ピンと、結合ピンに着脱自在に係合して部品を固定するクリップとからなる。クリップは、環状の外周部と、外周部の相互に対向する二つの第１位置から内向きに延びる一対の支柱部と、一対の支柱部の相互に対向する先端部に設けられて結合ピンが嵌合可能な一対の結合ピン挿入部と、一対の結合ピン挿入部の少なくとも一方に設けられて結合ピンの被係合部に係合可能な係合部と、外周部の二つの第１位置に挟まれた二つの第２位置に設けられた一対の押圧部とを備えるので、クリップの相互に平行に対向する一対の結合ピン挿入部に結合ピンを挿入すると、クリップの係合部が結合ピンの被係合部に係合してクリップを移動不能に拘束することで、クリップで部品を押さえて固定することができる。また一対の押圧部を相互に接近する方向に押圧すると、外周部が変形して一対の結合ピン挿入部が相互に平行状態を保ったまま離間する方向に移動し、係合部および被係合部の係合が解除されるため、クリップを結合ピンから引き抜くことができる。

このように、クリップの外周部を内向きに変形させるだけで結合ピンとの係合を解除できるので、クリップの軸線方向の寸法を小さくして小型化を図ることができるだけでなく、クリップの形状が単純化されるために、成形用の金型を単純化してクリップの製造コストを削減することができる。

また本発明の第２の特徴によれば、一対の支柱部は相互に離間した状態で外周部に設けられ、一対の結合ピン挿入部の一方は、結合ピン挿入部の両端部から結合ピンの挿入方向に突出した一対の第１突起部を備え、一対の結合ピン挿入部の他方は、一対の結合ピン挿入部の両端部から結合ピンの挿入方向に突出した一対の第２突起部を備え、第１突起部および第２突起部は係合部と前記被係合部とが係合した状態で、クリップを結合ピンから引き抜こうとする力により先端が相互に当接するので、クリップを結合ピンから引く抜く際に一対の支柱部がクリップの引き抜き方向と逆方向に撓もうとしても、第１突起部および第２突起部の当接により支柱部の撓みを抑制してクリップのスムーズな引き抜きを可能にすることができる。

また本発明の第３の特徴によれば、第１突起部の突出高さは結合ピンの切断位置の高さに一致するので、第１突起部をガイドにして結合ピンの不要部を切断することで、結合ピンを適切な位置で容易に切断することができる。

また本発明の第４の特徴によれば、一対の結合ピン挿入部の少なくとも一方は一対の結合ピン挿入部に互いに接近する方向の荷重が加えられた場合に、他方の結合ピン挿入部に当接するストッパ部を備えるので、外周部の二つの第２位置を相互に接近させる方向の荷重が加わったときに、その荷重を外周部だけでなく支柱部でも受けることが可能となり、外周部の不要な変形を最小限に抑えることができる。

また本発明の第５の特徴によれば、クリップは結合ピンの挿入方向と反対側に平坦面を備えるので、クリップを平坦面で相手方に面接触させて荷重を分散し、クリップの変形を防止しながら強固な固定を可能にすることができる。

また本発明の第６の特徴によれば、押圧部は凹凸部を備えるので、押圧部を指で摘んで相互に接近する方向に押圧する際に指先が滑り難くなるだけでなく、クリップが目視できない場所で手探りで作業する際に押圧部の位置を感触で認識することができる。

図１は部品固定装置の斜視図である。（第１の実施の形態） 図２はクリップの斜視図である。（第１の実施の形態） 図３は図２の３方向矢視図である。（第１の実施の形態） 図４は図１の４−４線断面図である。（第１の実施の形態） 図５は結合ピン本体の余剰部分を切断した状態を示す図である。（第１の実施の形態） 図６はクリップの第１突起部の作用説明図である。（第１の実施の形態） 図７は図１の７−７線断面図である。（第１の実施の形態） 図８はクリップの第１突起部および第２突起部の作用説明図である。（第１の実施の形態） 図９はクリップのストッパ部の作用説明図である。（第１の実施の形態）

１２ 部品
１３ 結合ピン
１３ｃ 被係合部
１４ クリップ
１４ａ 外周部
１４ｂ 支柱部
１４ｃ 結合ピン挿入部
１４ｄ ストッパ部
１４ｅ 押圧部
１４ｆ 第１平坦面（平坦面）
１４ｈ 第１突起部
１４ｉ 第２突起部
１４ｊ 係合部
ａ 幅広面
ｂ 幅狭面
ｃ 第１位置
ｄ 第２位置

以下、図１〜図９に基づいて本発明の実施の形態を説明する。

第１の実施の形態

図１および図４に示すように、本実施の形態に係る部品固定装置は、例えば自動車のバンパーフェースであるベース部材１１に、例えば自動車のアンダースポイラーである部品１２を着脱自在に固定するために用いられるもので、合成樹脂製の結合ピン１３と、この結合ピン１３に装着される合成樹脂製のクリップ１４とからなる。結合ピン１３は四角板状の取付部１３ａと、取付部１３ａの中央部から軸線Ｌ方向に垂直に起立する帯板状の結合ピン本体１３ｂとを備えており、取付部１３ａは両面テープ１５で部品１２に固定される。

帯板状の結合ピン本体１３ｂは基本的に長方形断面を備えるもので、断面の一対の長辺に対応する幅広面ａ，ａと、断面の一対の短辺に対応する幅狭面ｂ，ｂとを備える。一対の幅広面ａ，ａには、そこを窪ませることで断面三角形状の凹凸部よりなる多数の被係合部１３ｃ…が形成されており、一方の幅広面ａの被係合部１３ｃ…の位相と、他方の幅広面ａの被係合部１３ｃ…の位相とは軸線Ｌ方向に相互に半ピッチずつずれている（図４参照）。

次に、図２および図３に基づいてクリップ１４の構造を説明する。

クリップ１４は軸線Ｌを中心とする円環状の外周部１４ａを備えており、外周部１４ａの一つの直径方向両端は第１位置ｃ，ｃと定義され、前記一つの直径方向に直交する他の直径方向両端は第２位置ｄ，ｄと定義される（図３参照）。各々の第１位置ｃの近傍から３本の支柱部１４ｂ…が径方向内向きに突出しており、それらの支柱部１４ｂ…の先端に板状の結合ピン挿入部１４ｃが設けられる。一対の結合ピン挿入部１４ｃ，１４ｃは、結合ピン本体１３ｂの厚さに略等しい間隔で相互に平行に対向しており、そこに結合ピン本体１３ｂが挿入される。一対の結合ピン挿入部１４ｃ，１４ｃの一方の両端から他方に向けて一対のストッパ部１４ｄ，１４ｄが突出しており、このストッパ部１４ｄ，１４ｄにおいて一対の結合ピン挿入部１４ｃ，１４ｃが隙間α（図３参照）を介して当接可能に対向する。また外周部１４ａの第２位置ｄ，ｄの近傍の外面に複数の凹凸部よりなる押圧部１４ｅ，１４ｅが設けられる。

これらの外周部１４ａ、支柱部１４ｂ…、結合ピン挿入部１４ｃ，１４ｃ、ストッパ部１４ｄ，１４ｄおよび押圧部１４ｅ，１４ｅは軸線Ｌ方向の厚さが全て同一であり、軸線Ｌ方向一方の端面、つまり矢印Ｆで示す結合ピン１３の挿入方向（図４参照）の反対側には第１平坦面１４ｆが形成され、結合ピン１３の挿入方向側には第２平坦面１４ｇが形成される。第２平坦面１４ｇからは、一対の三角形状の第１突起部１４ｈ，１４ｈと一対の三角形状の第２突起部１４ｉ，１４ｉとが軸線Ｌ方向に突出する。

即ち、一対の第１突起部１４ｈ，１４ｈは一方の結合ピン挿入部１４ｃの両端部から軸線Ｌ方向に突出し、一対の第２突起部１４ｉ，１４ｉは他方の結合ピン挿入部１４ｃの両端部から軸線Ｌ方向に突出する。このとき、第１突起部１４ｈ，１４ｈはストッパ部１４ｄ，１４ｄを軸線Ｌ方向に延長した位置にあり、第１突起部１４ｈ，１４ｈおよび第２突起部１４ｉ，１４ｉは隙間α（図３参照）を介して相互に当接可能に対向する。

そしてクリップ１４の一対の結合ピン挿入部１４ｃ，１４ｃには、第２平坦面１４ｇに連なる一対の爪状の係合部１４ｊ，１４ｊが相互に対向するように突設される。これらの係合部１４ｊ，１４ｊは、結合ピン本体１３ｂの被係合部１３ｃ，１３ｃに係合可能である。

次に、上記構成を備えた本発明の実施の形態の作用を説明する。

部品１２をベース部材１１に固定するには、先ず結合ピン１３の取付部１３ａを両面テープ１５で部品１２に固定した後、結合ピン本体１３ｂを先端側からベース部材１１に形成した貫通孔１１ａ（図４参照）を通過させる。続いてクリップ１４の結合ピン挿入部１４ｃ，１４ｃに結合ピン本体１３ｂの先端をクリップ１４の第１平坦面１４ｆ側から挿入し、一方の手で結合ピン本体１３ｂの先端側を手前に引きながら、他方の手でベース部材１１を向こう側に押圧する。

その結果、クリップ１４の係合部１４ｊ，１４ｊが結合ピン本体１３ｂの両方の幅広面ａ，ａの被係合部１３ｃ…，１３ｃ…に沿って摺動し、最終的に何れか一方の係合部１４ｊが一方の幅広面ａの被係合部１３ｃ…の一つに係合し、クリップ１４が結合ピン本体１３ｂに一体化されることで、結合ピン１３の取付部１３ａとクリップ１４の第１平坦面１４ｆとの間にベース部材１１が挟持され、図４に示すようにベース部材１１に部品１２が固定される。クリップ１４で部品１２を固定した状態で、クリップ１４の第１平坦面１４ｆがベース部材１１に面接触して荷重を分散させることで、クリップ１４の変形を防止しながら強固な固定を可能にすることがことをできる。

尚、一対の係合部１４ｊ，１４ｊのうちの一方だけが被係合部１３ｃに係合する理由は、結合ピン本体１３ｂの一対の幅広面ａ，ａの被係合部１３ｃ…，１３ｃ…の位相が相互に半ピッチずれているためである。このとき、係合しない他方の係合部１４ｊは被係合部１３ｃに押し返されて弾性変形するため、一方の係合部１４ｊの係合を阻害することはない。

上述のようにして結合ピン１３およびクリップ１４を用いてベース部材１１に部品１２を固定した後、図４に太い二点鎖線で示す切断線で、クリップ１４から突出する結合ピン本体１３ｂの余剰部分をカッターで切断する。このとき、第１突起部１４ｈ，１４ｈおよび第２突起部１４ｉ，１４ｉの先端をガイドにして結合ピン本体１３ｂを切断することで、図５に示すように、適正な切断位置で切断することができるだけでなく、切断作業が容易になる。

さて、部品１２を取り外すためにクリップ１４を結合ピン１３から分離するには、図６に示すように、クリップ１４の一対の押圧部１４ｅ，１４ｅを２本の指で摘んで矢印Ａ，Ａ方向に押圧し、円形の外周部１４ａを楕円形状に変形させる。その結果、一対の支柱部１４ｂ…，１４ｂ…および一対の結合ピン挿入部１４ｃ，１４ｃが相互に離反するように矢印Ｂ，Ｂ方向に移動し、一対の係合部１４ｊ，１４ｊが結合ピン本体１３ｂの被係合部１３ｃ…，１３ｃ…から離脱することで、クリップ１４を結合ピン本体１３ｂから引き抜くことができる。

このように、クリップ１４の押圧部１４ｅ，１４ｅを指先で押圧するだけで一対の係合部１４ｊ，１４ｊを相互に離反させて結合ピン１３との係合を解除できるので、クリップ１４の軸線Ｌ方向の寸法を小さくして小型化を図ることができるだけでなく、クリップ１４の形状が単純化されるために、成形用の金型を単純化してクリップ１４の製造コストを削減することができる。

また作業者が目視できない場所で結合ピン１３にクリップ１４を着脱する作業を手探りで行う必要がある場合でも、クリップ１４の外周部１４ａに設けられた押圧部１４ｅ，１４ｅは凹凸部を備えているため、作業者は指先の感触で押圧部１４ｅ，１４ｅの位置を知ることが可能になって作業性が向上する。しかも押圧部１４ｅ，１４ｅに設けた凹凸部により指先が滑るのを防止することで、作業性が更に向上する。

また図７に示すように、クリップ１４を結合ピン本体１３ｂの面内で矢印Ｃ−Ｃ′方向にこじった場合、クリップ１４が大きく傾くと係合部１４ｊ，１４ｊおよび被係合部１３ｃ…，１３ｃ…の係合が外れる可能性があるが、クリップ１４の第２平坦面１４ｇから突出する第１突起部１４ｈ，１４ｈが結合ピン本体１３ｂの幅狭面ｂ，ｂに当接することで、クリップ１４の矢印Ｃ−Ｃ′方向の傾きを抑制して係合部１４ｊ，１４ｊおよび被係合部１３ｃ…，１３ｃ…の係合が外れるのを防止することができる。

また図８に示すように、クリップ１４を結合ピン本体１３ｂから矢印Ｄ方向に無理やり引き抜こうとすると、クリップ１４の係合部１４ｊ，１４ｊが結合ピン本体１３ｂの被係合部１３ｃ…，１３ｃ…から受ける反力で支柱部１４ｂ…，１４ｂ…および結合ピン挿入部１４ｃ，１４ｃが軸線Ｌ方向に撓み、係合部１４ｊ，１４ｊおよび被係合部１３ｃ…，１３ｃ…の係合が外れる可能性がある。しかしながら、前記反力で第１突起部１４ｈ，１４ｈの先端および第２突起部１４ｉ，１４ｉの先端が相互に当接し、支柱部１４ｂ…，１４ｂ…および結合ピン挿入部１４ｃ，１４ｃの撓みを阻止することで、係合部１４ｊ，１４ｊおよび被係合部１３ｃ…，１３ｃ…の係合が外れるのを防止することができる。

また図９に示すように、クリップ１４単体の状態で外周部１４ａに矢印Ｅ−Ｅ方向の荷重が作用したとき、一方の結合ピン挿入部１４ｃから突出するストッパ部１４ｄ，１４ｄが他方の結合ピン挿入部１４ｃに当接することで、外周部１４ａが過剰に変形するのを防止することができる。

以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。

例えば、本発明のクリップの外周部は必ずしも円形である必要はなく、四角形、六角形、八角形等の環状であれば良い。

また本発明の部品は実施の形態のアンダースポイラーに限定されるものではない。

また実施の形態では部品１２側に結合ピン１３を設けているが、ベース部材１１側に結合ピン１３を設けても良い。

また実施の形態では一対の結合ピン挿入部１４ｃ，１４ｃの一方にストッパ部１４ｄ，１４ｄを設けているが、その両方にストッパ部１４ｄ…を設けても良い。

また実施の形態では一対の結合ピン挿入部１４ｃ，１４ｃの両方に係合部１４ｊ，１４ｊを設けているが、何れか一方の結合ピン挿入部１４ｃだけに係合部１４ｊを設けても良い。

また実施の形態では結合ピン本体１３ｂの一対の幅広面ａ，ａの両方に被係合部１３ｃ…，１３ｃ…を設けているが、何れか一方の幅広面ａだけに被係合部１３ｃ…を設けても良い。

また実施の形態では支柱部１４ｂ…が３本に分割されているが、支柱部１４ｂ…の本数や形状は任意である。

Claims (6)

1. 一対の幅広面（ａ）および一対の幅狭面（ｂ）を備え、前記一対の幅広面（ａ）の少なくとも一方に多数の被係合部（１３ｃ）が形成された帯板状の結合ピン（１３）と、前記結合ピン（１３）に着脱自在に係合して部品（１２）を固定するクリップ（１４）とからなる部品固定装置であって、
   前記クリップ（１４）は、環状の外周部（１４ａ）と、前記外周部（１４ａ）の相互に対向する二つの第１位置（ｃ）から内向きに延びる一対の支柱部（１４ｂ）と、前記一対の支柱部（１４ｂ）の相互に対向する先端部に設けられて前記結合ピン（１３）が嵌合可能な一対の結合ピン挿入部（１４ｃ）と、前記一対の結合ピン挿入部（１４ｃ）の少なくとも一方に設けられて前記結合ピン（１３）の被係合部（１３ｃ）に係合可能な係合部（１４ｊ）と、前記外周部（１４ａ）の前記二つの第１位置（ｃ）に挟まれた二つの第２位置（ｄ）に設けられた一対の押圧部（１４ｅ）とを備え、前記一対の結合ピン挿入部（１４ｃ）は隙間を介して相互に平行に対向しており、前記一対の押圧部（１４ｅ）を相互に接近する方向に押圧することで、前記外周部（１４ａ）が変形して前記一対の結合ピン挿入部（１４ｃ）の各々対向する面が相互に平行状態を保ったまま離間する方向に移動し、前記係合部（１４ｊ）および前記被係合部（１３ｃ）の係合が解除されることを特徴とする部品固定装置。
2. 前記一対の支柱部（１４ｂ）は相互に離間した状態で前記外周部（１４ａ）に設けられ、前記一対の結合ピン挿入部（１４ｃ）の一方は、前記結合ピン挿入部（１４ｃ）の両端部から前記結合ピン（１３）の挿入方向に突出した一対の第１突起部（１４ｈ）を備え、前記一対の結合ピン挿入部（１４ｃ）の他方は、前記一対の結合ピン挿入部（１４ｃ）の両端部から前記結合ピン（１３）の挿入方向に突出した一対の第２突起部（１４ｉ）を備え、前記第１突起部（１４ｈ）および前記第２突起部（１４ｉ）は前記係合部（１４ｊ）と前記被係合部（１３ｃ）とが係合した状態で、前記クリップ（１４）を前記結合ピン（１３）から引き抜こうとする力により先端が相互に当接することを特徴とする、請求項１に記載の部品固定装置。
3. 前記第１突起部（１４ｈ）の突出高さは前記結合ピン（１３）の切断位置の高さに一致することを特徴とする、請求項２に記載の部品固定装置。
4. 前記一対の結合ピン挿入部（１４ｃ）の少なくとも一方は前記一対の結合ピン挿入部（１４ｃ）に互いに接近する方向の荷重が加えられた場合に、他方の前記結合ピン挿入部（１４ｃ）に当接するストッパ部（１４ｄ）を備えることを特徴とする、請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の部品固定装置。
5. 前記クリップ（１４）は前記結合ピン（１３）の挿入方向と反対側に平坦面（１４ｆ）を備えることを特徴とする、請求項１〜請求項４の何れか１項に記載の部品固定装置。
6. 前記押圧部（１４ｅ）は凹凸部を備えることを特徴とする、請求項１〜請求項５の何れか１項に記載の部品固定装置。
   

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