JP7024425B2

JP7024425B2 - 係合構造

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Publication number: JP7024425B2
Application number: JP2018005447A
Authority: JP
Inventors: 和広多和田; 章裕川島; 季也谷澤; 拓也山口
Original assignee: Toyota Boshoku Corp
Current assignee: Toyota Boshoku Corp
Priority date: 2018-01-17
Filing date: 2018-01-17
Publication date: 2022-02-24
Anticipated expiration: 2038-01-17
Also published as: CN111587325B; AU2022200722B2; US20200346593A1; CN111587325A; AU2018402959C1; AU2018402959B2; CN115076192A; CN115076192B; WO2019142649A1; AU2018402959A1; DE112018006881T5; US11433829B2; AU2022200722A1; JP2019124298A

Description

本発明は、係合構造に関する。

従来、係合構造として、特許文献１に記載のものが知られている。特許文献１に記載の係合構造では、パネル部材２の凸部２２は、ドアトリム１の係止爪部１１が孔部２０の凸部２２と対向する周縁部２５と係合するように係止爪部１１を孔部２０に挿入したときに、ドアトリム１の凹部１３と嵌合することが開示されている。そしてこのような構成により、パネル部材２のドアトリム１に対する挿入方向と、挿入方向と直交する方向と、における両部材間の相対的な動きを規制することができる、と記載されている。

特開２００９－２２２１０８号公報

しかしながら、特許文献１に開示の構成では、パネル部材２の孔部２０は、パネル部材２によって全周にわたって囲まれているため、爪部を挿入する際に、パネル部材２が撓みにくく、高い挿入力が必要であった。一方、挿入力を下げようとしても、ドアトリム１の突出高さを低くすることができず、広い空間が必要であった。また、ドアトリム１に対し、係止爪部１１の挿入方向とは逆の方向に力を加えると、係止爪部１１に接触するパネル部材２の周縁部は、係止爪部１１から離れる方向に撓んでしまい、抜去力が低かった。

本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、省スペースであっても、挿入力が低く、抜去力が高い係合構造を提供することを目的の一つとする。

本発明は、第１部材と第２部材との係合構造であって、前記第１部材は、一方向へ突出した爪部を備え、前記第２部材は、前記爪部を受け容れ可能なように一方向へ突出し、その突出端において穴部が貫通形成されている受容部を備え、前記受容部は、前記爪部と係合可能な係止部と、前記穴部を挟んで前記係止部の反対側に位置して前記爪部を支持する支持部と、前記係止部の両側端と前記支持部の両側端との間において、前記穴部と連なる一対のスリットと、を備え、前記穴部に前記爪部を挿入することで、前記爪部が前記係止部と係合することに特徴を有する。

このような係合構造によると、スリットを設けることにより、受容部が穴部を挟んで支持部と係止部に分割される。従って、支持部から分離した係止部は、爪部を穴部へ挿入する際に、爪部に摺圧されて穴部が拡大する方向へ撓みやすくなる。そのため、スリットを設けていない受容部を備えた係合構造よりも挿入力が低くなる。また、スリットを設けているため、支持部から分離した係止部を支持部側に倒れ込む構成とすることが可能となり、その場合、挿入状態において、爪部を穴部から抜去しようとしても、支持部から分離した係止部が支持部側に倒れ込んで（内倒れして）、爪部が引き抜かれることを規制する。従って、従来の係合構造よりも抜去力が高くなり、第２部材から第１部材を取り外しにくくなる。さらに、挿入しやすく抜けにくい係合構造にするために、爪部および受容部の各部材からの突出高さを高く設けたり、爪部の左右の幅を広くしたりしなくても済むので、従来よりも比較的小さな係合構造を形成することができる。よって、係合構造を設ける空間の省スペース化を図ることができる。

上記構成において、前記係止部は、前記爪部の前記穴部への挿入方向に沿って延びる片状部を備え、前記爪部は、当該爪部の前記穴部への挿入方向において前記片状部を乗り越えて、前記片状部と係合する山部を備え、前記山部は、前記片状部と当接することで、その係合を司る被係止面を備え、前記爪部が前記片状部に係合された状態で、前記片状部の延在方向の軸が、前記被係止面に対して垂直よりも前記山部の山頂側に傾いて形成されていることとすることができる。このような係合構造によると、挿入状態から爪部を引き抜こうとすると、片状部の先端に支持部側への力が働いて、片状部が支持部側へ倒れ込む。これにより、片状部の先端が被係止面を滑って爪部が引き抜かれることを抑止することができる。従って、より抜去力の高い係合構造を形成させることができる。

上記構成において、前記爪部は、前記山部が配された面の裏側に配された被支持面と、前記被支持面における前記支持部と当接する面の末端よりも前記第１部材側で、上下方向において、前記爪部から前記第１部材へ延出してなるリブと、を有することとすることができる。このような係合構造によると、被支持面における支持部と当接する面の末端まではリブが無いので、支持部と被支持面とが面同士で当接することができる。よって、爪部の先端まで被支持面にリブを有する場合のように、爪部を穴部に挿入するときに支持部がリブで削られることがなくなる。また、面同士で当接できるので、摩擦力が高くなり、抜去力が高くなる。さらに、爪部は、被支持面における支持部と当接する面の末端よりも第１部材側でリブを有するため、爪部の挿入時に係止部から受ける反発力によって、爪部の根本が折れるのを防止することができる。

本発明によれば、省スペースであっても、挿入力が低く、抜去力が高い係合構造を提供することが可能となる。

本発明の実施形態１に係るドアの斜視分解図爪部と受容部を示す斜視図爪部を右方から視た図爪部を上方から視た図係合状態において、突出先端側から爪部（網掛けで示す）と受容部を視た図係合状態における断面図（図５のＡ－Ａ線断面）係合状態における他の断面図（図５のＢ－Ｂ線断面）片状部の延在方向の軸を示す説明図（図５のＢ－Ｂ線断面に対応）係合状態における断面図（図５のＣ－Ｃ線断面）実施形態２に係る爪部と受容部を示す斜視図実施形態３に係る爪部と受容部を示す斜視図実施形態３について、係合前の爪部と受容部との関係を示す図

＜実施形態１＞
本発明の実施形態１を図１ないし図９によって説明する。なお、図２における左下側を前方とするとともに右上側を後方とし、左上側を左方とするとともに右下側を右方とし、上側を上方とするとともに下側を下方として説明する。

乗物（車両）に設置されるドア１は、図１に示すように、車室外側に面したアウターパネル２と、車室内側に面し、アウターパネル２の下側部分の内側面を覆う第１部材（ドアトリム）１０と、第１部材１０の裏側から取り付けられ、第１部材１０の意匠面の一部を構成する第２部材（オーナメント）３０と、を備える。第１部材１０は、その裏面からアウターパネル２側へ一方向に突出した複数の爪部１１を備える。第２部材３０は、図１および図２に示すように、爪部１１を受け容れ可能なように、アウターパネル２側へ一方向に突出し、その突出端において穴部３４が貫通形成されている複数の受容部３１を備える。

爪部１１は、図２および図３に示すように、下面を形成する被支持面１６と、被支持面１６の反対面である上面１７と、被支持面１６と上面１７の左右方向における両端を繋ぐ面である側面１８と、先端において上面１７側に配されて、上方に突出した山形の山部１２と、前後方向において後方（第１部材１０側）に位置する根本２５と、を備える。また、爪部１１の先端や上面１７には、肉盗み２０が設けられている。

受容部３１は、図２および図５に示すように、爪部１１の穴部３４への挿入方向に沿って延びる片状部３６からなる板状の係止部３２と、穴部３４を挟んで係止部３２の反対側（下方）に位置し、穴部３４の下半分を覆う（すなわち、図５に示すように、突出先端側から視ると下方に窪んだコの字形となる）支持部３３と、係止部３２の左右方向における両側端と支持部３３のコの字形状において上方を向いた両側端との間（すなわち、図５に示すように、突出先端側から視ると受容部３１の右上と左上に配される空間）で、穴部３４と連なる一対のスリット３５と、を備える。穴部３４の上下方向における開口幅は、図２，図６および図７に示すように、爪部１１と山部１２とを合わせた上下方向における厚みよりも小さく形成されている。

また、第１部材１０における爪部１１は、図２ないし図４および図７と図９に示すように、被支持面１６において、第２部材３０の受容部３１における支持部３３と当接可能な面の末端から第１部材１０の下方向に向かって延出してなる板状の下リブ２６（上下方向において、爪部から第１部材へ延出してなるリブ）と、上面１７において、爪部１１から第１部材１０の上方向に向かって延出してなる板状の上リブ２７（上下方向において、爪部から第１部材へ延出してなるリブ）と、側面１８において、爪部１１から第１部材１０の左右方向に向かって延出してなる板状の横リブ２８と、を備える。

山部１２は、図３および図８に示すように、上面１７から上方且つ斜め前方に向かって延出し、前方側に傾いて斜面を成す被係止面１３と、上面１７の前側端部から上方且つ斜め後方に向かって延出し、後方側（第１部材１０側）に傾いて斜面を成す摺接面１４と、被係止面１３と摺接面１４が交わった稜線（山頂）１５と、を備える。ここで、図８に示すように、爪部１１を係止部３２の前方に配した場合（穴部３４に爪部１１を挿入した場合）における片状部３６の延在方向の軸３７は、被係止面１３に対して垂直な線１９よりも山頂１５側へ傾いている。なお、軸３７の山頂１５側への傾きは、垂直線１９を基準に１度傾くだけでもよい。

続いて、穴部３４に爪部１１を挿入することで、爪部１１が係止部３２と係合する態様について説明する。図１に示すように、第２部材３０を第１部材１０に取り付ける場合、まず受容部３１に爪部１１を挿入する。穴部３４の上下方向における開口幅は、図２，および図７に示すように、爪部１１と山部１２とを合わせた上下方向における厚みよりも小さく形成されているので、受容部３１に爪部１１を挿入するときは、摺接面１４が係止部３２を上方へ摺圧して弾性変形させ、爪部１１が穴部３４へ侵入していく。この摺圧によって爪部１１は、係止部３２から下向きの反発力を受けるが、被支持面１６が支持部３３によって支えられているため、反発力に対抗しつつ係止部３２を弾性変形させることができる。

引き続き爪部１１を受容部３１に挿入していくと、図５ないし図７に示すように、山部１２が片状部３６を乗り越えて、係止部３２が下方へ弾性復帰し、被係止面１３が片状部３６と係合する（この状態を係合状態または挿入状態という）。これにより、第１部材１０に第２部材３０が取り付けられる。なお、図５は、係合状態を突出先端側から視た図であり、山部１２が片状部３６よりも紙面の手前に位置している。このとき、下リブ２６が第２部材３０の内側にぶつかるので、爪部１１が受容部３１から必要以上に飛び出すことがなく、係合構造が安定する。

続いて、本実施形態の効果について説明する。受容部３１は、爪部１１と係合可能な係止部３２と、穴部３４を挟んで係止部３２の反対側に位置して爪部１１を支持する支持部３３と、係止部３２の両側端と支持部３３の両側端との間において、穴部３４と連なる一対のスリット３５と、を備え、穴部３４に爪部１１を挿入することで、爪部１１が係止部３２と係合することに特徴を有する。このような係合構造によると、スリット３５を設けることにより、受容部３１が穴部３４を挟んで支持部３３と係止部３２に分割される。従って、支持部３３から分離した係止部３２は、爪部１１を穴部３４へ挿入する際に、爪部１１に摺圧されて穴部３４が拡大する方向へ撓みやすくなる。そのため、スリット３５を設けていない受容部３１を備えた係合構造よりも挿入力が低くなる。また、スリット３５を設けているため、支持部３３から分離した係止部３２を支持部３３側に倒れ込む構成とすることが可能となり、その場合、挿入状態において、爪部１１を穴部３４から抜去しようとしても、支持部３３から分離した係止部３２が支持部３３側に倒れ込んで（内倒れして）、爪部１１が引き抜かれることを規制する。従って、従来の係合構造よりも抜去力が高くなり、第２部材３０から第１部材１０を取り外しにくくなる。さらに、挿入しやすく抜けにくい係合構造にするために、爪部１１および受容部３１の各部材からの突出高さを高く設けたり、爪部１１の左右の幅を広くしたりしなくても済むので、従来よりも比較的小さな係合構造を形成することができる。よって、係合構造を設ける空間の省スペース化を図ることができる。

上記構成において、係止部３２は、爪部１１の穴部３４への挿入方向に沿って延びる片状部３６を備え、爪部１１は、当該爪部１１の穴部３４への挿入方向において片状部３６を乗り越えて、片状部３６と係合する山部１２を備え、山部１２は、片状部３６と当接することで、その係合を司る被係止面１３を備え、爪部１１が片状部３６に係合された状態で、片状部３６の延在方向の軸３７が、被係止面１３に対して垂直な線１９よりも山部１２の山頂１５側に傾いて形成されていることとすることができる。このような係合構造によると、挿入状態から爪部１１を引き抜こうとすると、片状部３６の先端に支持部３３側への力が働いて、片状部３６が支持部３３側へ倒れ込む。これにより、片状部３６の先端が被係止面１３を滑って爪部１１が引き抜かれることを抑止することができる。従って、より抜去力の高い係合構造を形成させることができる。

上記構成において、爪部１１は、山部１２が配された面の裏側に配された被支持面１６と、被支持面１６における支持部３３と当接する面の末端よりも第１部材１０側で、上下方向において、爪部１１から第１部材１０へ延出してなる下リブ２６と、を有することとすることができる。このような係合構造によると、被支持面１６における支持部３３と当接する面の末端までは下リブ２６が無いので、支持部３３と被支持面１６とが面同士で当接することができる。よって、爪部１１の先端まで被支持面１６に下リブ２６を有する場合のように、爪部１１を穴部３４に挿入するときに支持部３３が下リブ２６で削られることがなくなる。また、面同士で当接できるので、摩擦力が高くなり、抜去力が高くなる。さらに、爪部１１は、被支持面１６における支持部３３と当接する面の末端よりも第１部材１０側で下リブ２６を有するため、爪部１１の挿入時に係止部３２から受ける反発力によって、爪部１１の根本２５が折れるのを防止することができる。

＜実施形態２＞
次に、本発明の実施形態２を図１０によって説明する。本実施形態では、実施形態１と爪部および受容部の構成が異なる係合構造を例示する。なお、本実施形態では、上記実施形態と同じ部位には同一の符号を用い、構造、作用及び効果について重複する説明は省略する。

受容部２３１は、爪部２１１の穴部２３４への挿入方向に沿って延びる片状部２３６からなる板状の係止部２３２と、穴部２３４を挟んで係止部２３２の反対側（下方）に位置し、穴部２３４の下半分を覆う（すなわち、突出先端側から視ると下方に窪んだコの字形となる）支持部２３３と、係止部２３２の左右方向における両側端と支持部２３３のコの字形状において上方を向いた両側端との間（すなわち、突出先端側から視ると受容部２３１の右上と左上に配される空間）で、穴部２３４と連なる一対のスリット２３５と、スリット２３５の奥側（第２部材２３０側）に配され、第２部材２３０と係止部２３２と支持部２３３とを連結させている連結部２４０と、を備える。

これにより、連結部２４０の第２部材２３０から前方方向への突出高さを調整すれば、係止部２３２の上下方向の動きが調整されるので、係止部２３２の弾性変形のし易さを設定することができる。従って、挿入力や抜去力の強さの調整をすることができる。

また、第１部材２１０における爪部２１１は、上面２１７において、第２部材２３０の受容部２３１における支持部２３３と当接可能な面の末端に対応する位置から第１部材２１０の上方向に向かって延出してなる板状の上リブ２２７と、側面２１８において、爪部２１１から第１部材２１０の左右方向に向かって延出してなる板状の横リブ２２８と、を備える。

＜実施形態３＞
次に、本発明の実施形態３を図１１ないし図１２によって説明する。本実施形態では、上記実施形態と爪部および受容部の構成がさらに異なる係合構造を例示する。なお、本実施形態では、上記実施形態と同じ部位には同一の符号を用い、構造、作用及び効果について重複する説明は省略する。

爪部３１１は、図１１に示すように、下面を形成する被支持面３１６と、被支持面３１６の反対面である上面３１７と、被支持面３１６と上面３１７の、左右方向における両端を繋ぐ面である側面３１８と、爪部３１１の先端において、被支持面３１６側および上面３１７側の両面に配されて、下方および上方にそれぞれ突出した山形の山部３１２と、を備える。

受容部３３１は、爪部３１１の穴部３３４への挿入方向に沿って延びる片状部３３６からなる板状の係止部３３２と、穴部３３４を挟んだ係止部３３２の反対側（下方）において、係止部３３２と対になるように、爪部３１１の穴部３３４への挿入方向に沿って延びる板状の（すなわち、突出先端側から視ると二の字のような形となる）支持部３３３と、係止部３３２の左右方向における両側端と支持部３３３の左右方向における両側端との間（すなわち、突出先端側から視ると、穴部３３４の左右に配される空間）で、穴部３３４と連なる一対のスリット３３５と、を備える。

各山部３１２は、図１２に示すように、被支持面３１６および上面３１７から下方および上方且つ斜め前方に向かってそれぞれ延出し、前方側に傾いて斜面を成す被係止面３１３と、被支持面３１６および上面３１７の前側端部から上方および下方且つ斜め後方に向かってそれぞれ延出し、後方側（第１部材３１０側）に傾いて斜面を成す摺接面３１４と、被係止面３１３と摺接面３１４が交わった稜線（山頂）３１５と、をそれぞれ備える。すなわち、側面３１８方向から爪部３１１を視ると、先端が矢尻のような形状をしている。

これにより、係止部３３２および支持部３３３は互いに内側（穴部３３４側）に倒れ込む構成とすることが可能となり、その場合、挿入状態において、爪部３１１を穴部３３４から抜去しようとしても、係止部３３２および支持部３３３が内倒れして、爪部３１１が引き抜かれることを規制する。

＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。

（１）上記実施形態以外にも、支持部の形状は適宜変更可能である。上記実施形態１では、支持部は、穴部の下半分を覆う形状であるが、これに限られない。すなわち、支持部は、突出先端側から視るとコの字形から二の字形であって、受容部にスリットが確保できればよい。

（２）上記実施形態に限られず、受容部および爪部の構成の組み合わせは適宜変更可能である。受容部および爪部の構成の組み合わせは、例えば、上記実施形態１で示した各リブを備える爪部と、上記実施形態２で示した連結部を備える受容部と、の組み合わせで実施することもできる。

（３）上記各実施形態で例示した係合構造は、車両用に提供されるもの限られず、部材同士の係合が必要な種々の乗物において提供されるものであってもよい。例えば、地上の乗物としての列車や遊戯用車両、飛行用乗物としての飛行機やヘリコプター、海上や海中用乗物としての船舶や潜水艇などの乗物における部材同士の係合工程においても上記係合構造を適用することができる。

１…ドア、２…アウターパネル、１０，２１０，３１０…第１部材（ドアトリム）、１１，２１１，３１１…爪部、１２，３１２…山部、１３，３１３…被係止面、１４，３１４…摺接面、１５，３１５…稜線（山頂）、１６，３１６…被支持面、１７，２１７，３１７…上面、１８，２１８，３１８…側面、１９…垂直線、２０…肉盗み、２５，２２５…根本、２６…下リブ、２７，２２７，３２７…上リブ、２８…横リブ、３０，２３０，３３０…第２部材（オーナメント）、３１，２３１，３３１…受容部、３２，２３２，３３２…係止部、３３，２３３，３３３…支持部、３４，２３４，３３４…穴部、３５，２３５，３３５…スリット、３６，２３６，３３６…片状部、３７…軸、２４０…連結部。

Claims

第１部材と第２部材との係合構造であって、
前記第１部材は、一方向へ突出した爪部を備え、
前記第２部材は、前記爪部を受け容れ可能なように一方向へ突出し、その突出端において穴部が貫通形成されている受容部を備え、
前記受容部は、
前記爪部と係合可能な係止部と、
前記穴部を挟んで前記係止部の反対側に位置して前記爪部を支持する支持部と、
前記係止部の両側端と前記支持部の両側端との間において、前記穴部と連なる一対のスリットと、を備え、
前記係止部は、前記爪部の前記穴部への挿入方向に沿って延びる片状部を備え、
前記爪部は、当該爪部の前記穴部への挿入方向において前記片状部を乗り越えて、前記片状部と係合する山部を備え、
前記山部は、前記片状部と当接することで、その係合を司る被係止面を備え、
前記穴部に前記爪部を挿入することで、前記爪部が前記係止部と係合し、
前記爪部が前記片状部に係合された状態で、前記片状部の延在方向の軸が、前記被係止面に対して垂直よりも前記山部の山頂側に傾いて形成されていることを特徴とする係合構造。
前記爪部は、
前記山部が配された面の裏側に配された被支持面と、
前記被支持面における前記支持部と当接する面の末端よりも前記第１部材側で、上下方向において、前記爪部から前記第１部材へ延出してなるリブと、を有することを特徴とする請求項１に記載の係合構造。