JP7112082B2

JP7112082B2 - 固定具

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Publication number: JP7112082B2
Application number: JP2018181935A
Authority: JP
Inventors: 達也内田
Original assignee: Kitagawa Industries Co Ltd
Current assignee: Kitagawa Industries Co Ltd
Priority date: 2018-09-27
Filing date: 2018-09-27
Publication date: 2022-08-03
Anticipated expiration: 2038-09-27
Also published as: EP3859173A1; EP3859173A4; JP2020051533A; EP3859173B1; CN112771276B; CN112771276A; US20220042532A1; WO2020067316A1

Description

本開示は、固定具に関する。

物品（本開示でいう第１の物体の一例に相当。）を他の部材（本開示でいう第２の物体の一例に相当。）に固定するために使用される固定具が知られている（例えば、特許文献１参照。）。特許文献１に記載の固定具の場合、軟質樹脂によって構成される部分（以下、軟質部と称する。）と、硬質樹脂によって構成される部分（以下、硬質部と称する。）とを有する。物品及び他の部材のうち、いずれか一方が振動した際、固定具は軟質部において振動を抑制することにより、一方から他方へ振動が伝わるのを抑制する。

国際公開第２０１７／０７３６７８号

しかし、上述のような軟質部と硬質部の双方を有する固定具は、単一の樹脂材料で構成される固定具に比べ、製造工程が複雑になりやすく、固定具の製造時に利用する金型等も複雑になりやすい。なお、軟質部に相当する範囲を硬質樹脂で形成すれば、樹脂材料を単一化することはできるが、単にこのような対処をするだけでは、振動を抑制することが困難になる。また、硬質部に相当する範囲を軟質樹脂で形成しても、樹脂材料を単一化することはできるが、この場合は、例えば曲げ剛性が過度に低下し、取付孔への挿入性が著しく低下する等の問題を招くおそれがある。

本開示の一局面においては、単一の樹脂材料で構成可能で、かつ防振性能にも優れた固定具を提供することが望ましい。

本開示の一態様は、固定具である。当該固定具は、第１の物体を第２の物体に固定する際に使用され、第１の物体及び第２の物体のうち、いずれか一方の物体が振動した際に当該振動が他方の物体へ伝わるのを抑制可能に構成された固定具である。固定具は、２つの取付部と、介在部とを備える。２つの取付部のうち、一方は第１の物体が取付対象となり、他方は第２の物体が取付対象となるように構成されて、各取付対象に対してそれぞれが取り付けられる。介在部は、２つの取付部の間に介在する。

２つの取付部のうち、少なくとも一方の取付部は、支柱部と、逆止部と、当接部とを備える。支柱部は、取付対象に設けられた取付孔へ挿し込み可能に構成され、取付孔へ挿し込まれた際に取付孔内に配置される。逆止部は、支柱部における取付孔への挿し込み方向先端側に設けられ、支柱部が取付孔へ入口側から挿し込まれた際に、取付孔の出口側で取付対象に引っ掛かって、支柱部が取付孔への挿し込み方向とは反対方向へ引き抜かれるのを抑制する。当接部は、支柱部における取付孔への挿し込み方向後端側に設けられ、支柱部が取付孔へ挿し込まれた際に、取付孔の入口側で取付対象に当接して、支柱部が取付孔への挿し込み方向へ更に押し込まれるのを抑制する。

逆止部及び当接部は、取付対象又は固定具のいずれかが振動する際、当該振動に取付対象と支柱部とを相対的に挿し込み方向と平行な方向へ変位させる成分が含まれる場合に、当該変位に応じて逆止部及び当接部が変形することにより、挿し込み方向と平行な方向の振動を抑制するように構成される。

介在部は、取付対象又は固定具のいずれかが振動する際、当該振動に２つの取付部を相対的に挿し込み方向と直交する面に平行な方向へ変位させる成分が含まれる場合に、当該変位に応じて介在部が変形することにより、挿し込み方向と直交する面に平行な方向の振動を抑制するように構成される。
当接部は、取付対象に向かって突出する突起を有し、当該突起の突出方向先端で取付対象に当接するように構成される。逆止部は、スナップ片を有し、取付孔へ挿し込まれる際には弾性変形して幅が狭まる。スナップ片は、取付孔を通り抜けると弾性変形していた形状が復元して幅が広がることにより、取付孔の出口側で第１の物体に引っ掛かる。突起及びスナップ片は、取付対象又は固定具のいずれかが振動する際、当該振動に取付対象と支柱部とを相対的に挿し込み方向と平行な方向へ変位させる成分が含まれる場合に、当該変位に応じて突起及びスナップ片が変形することにより、挿し込み方向と平行な方向の振動を抑制するように構成されている。
スナップ片は、取付対象に接触する接触面を有している。接触面には、溝が形成されることにより、当該溝が形成されていない場合よりも取付対象との接触面積を低減させるように構成されている。

このように構成された固定具によれば、取付対象又は固定具のいずれかが振動する際、取付対象と支柱部とを相対的に挿し込み方向と平行な方向へ変位させる成分が含まれる振動であれば、主に逆止部及び当接部が変形する。この変形に伴って、逆止部及び当接部は、振動エネルギーを損失させ、挿し込み方向と平行な方向の振動を抑制する。また、２つの取付部を相対的に挿し込み方向と直交する面に平行な方向へ変位させる成分が含まれる振動であれば、主に介在部が変形する。この変形に伴って、介在部は、振動エネルギーを損失させ、挿し込み方向と直交する面に平行な方向の振動を抑制する。

したがって、第１の物体及び第２の物体のうち、いずれか一方の物体がどのような方向へ振動したとしても、その振動を抑制し、一方の物体から他方の物体へ振動が伝わるのを抑制することができる。また、異なる方向の振動を別々の部分で抑制しているので、例えば同一の部分で全方向の振動を抑制することができるような軟質樹脂製の部分を採用しなくても、一方の物体から他方の物体へ振動が伝わるのを抑制することができる。したがって、硬質部と軟質部とを備える固定具に比べ、構造を簡素化することができ、その製造工程も簡素化することができる。

図１は第１実施形態の固定具の斜視図である。図２Ａは第１実施形態の固定具の平面図である。図２Ｂは第１実施形態の固定具の正面図である。図２Ｃは第１実施形態の固定具の右側面図である。図２Ｄは第１実施形態の固定具の底面図である。図２Ｅは図２Ｂ中にＩＩＥ－ＩＩＥ線で示した切断面の断面図である。図３Ａは第１実施形態の固定具の使用状態を示す平面図である。図３Ｂは第１実施形態の固定具の使用状態を示す正面図である。図４は図３Ｂ中に示すＩＶ部の拡大図である。図５Ａは第１実施形態の固定具の別の使用状態を説明するための説明図である。図５Ｂは第１実施形態の固定具の更に別の使用状態を説明するための説明図である。図６は第２実施形態の固定具の斜視図である。図７Ａは第２実施形態の固定具の平面図である。図７Ｂは第２実施形態の固定具の正面図である。図７Ｃは第２実施形態の固定具の右側面図である。図７Ｄは第２実施形態の固定具の底面図である。

次に、上述の固定具について、例示的な実施形態を挙げて説明する。
（１）第１実施形態
まず、第１実施形態について説明する。以下の説明においては、図中に併記した前後左右上下の各方向を利用して説明を行う。これらの各方向は、固定具１の平面図（図２Ａ参照。）に表れる箇所が向けられる方向を上、正面図（図２Ｂ参照。）に表れる箇所が向けられる方向を前、その反対方向を後、右側面図（図２Ｃ参照。）に表れる箇所が向けられる方向を右、その反対方向を左、底面図（図２Ｄ参照。）に表れる箇所が向けられる方向を下、と規定した相対的な方向である。ただし、これらの各方向は、固定具１を構成する各部の相対的な位置関係を簡潔に説明するために規定した方向にすぎない。したがって、例えば固定具１の使用状態において、固定具１がどのような方向に向けられた状態で使用されるかは不定である。なお、固定具１の左側面図は右側面図と対称に表れる。固定具１の背面図は正面図と同一に表れる。

図１に示すように、固定具１は、２つの取付部１０，２０及び介在部３０を備える。２つの取付部１０，２０は、それぞれの取付対象に応じて形状及び大きさが異なるものの、機能的には同等な構成を備えている。具体的には、一方の取付部１０は、支柱部１１、逆止部１３及び当接部１５を備える。他方の取付部２０は、支柱部２１、逆止部２３及び当接部２５を備える。

支柱部１１は、図２Ａ、図２Ｂ、図２Ｃ及び図２Ｄに示すように、軸部１１１及び板状部１１３を有する。支柱部２１は、板状部２１３を有する。板状部１１３と板状部２１３は、ほぼ同等な形状に構成された部分である。換言すれば、支柱部２１は、支柱部１１から軸部１１１をなくして板状部１１３だけを残したような形状とされている。軸部１１１は、円柱体をベースとして、その表面に部分的に凹部を設けた形状とされている。

逆止部１３は、板状部１１３の上端から斜め下方へと延びる２つのスナップ片１３１を有する。２つのスナップ片１３１は、板状部１１３との境界付近を揺動中心として、板状部１１３に対して揺動可能に構成されている。スナップ片１３１の下面には、溝１３３が形成されている。溝１３３は、上下方向が深さ方向かつ上端側に底があり、前後方向に延びる形状となっている。

逆止部２３は、板状部２１３の下端から斜め上方へと延びる２つのスナップ片２３１を有する。２つのスナップ片２３１は、板状部２１３との境界付近を揺動中心として、板状部２１３に対して揺動可能に構成されている。スナップ片２３１の上面には、溝２３３が形成されている。溝２３３は、上下方向が深さ方向かつ下端側に底があり、前後方向に延びる形状となっている。

当接部１５は、円板部１５１及び２つの突起１５３を有する。２つの突起１５３は、円板部１５１の上面から上方に向かって突出している。当接部２５は、円板部２５１及び２つの突起２５３を有する。２つの突起２５３は、円板部２５１の下面から下方に向かって突出している。スナップ片１３１の下端と軸部１１１の上端との間には帯状部１５５が設けられている。スナップ片２３１の上端と円板部２５１の上面との間には帯状部２５５が設けられている。

介在部３０は、図２Ｂ及び図２Ｅに示すように、３つの連結部３１を備える。３つの連結部３１は、それぞれが略円柱状に形成され、それぞれの一端が一方の取付部１０に接続されて、それぞれの他端が他方の取付部２０に接続されている。連結部３１の径は、軸部１１１よりも小径とされ、その曲げ剛性は軸部１１１よりも低くされている。また、３つの連結部３１は、図２Ｅに表れるように、上下方向に延びる軸線ｚ（図２Ｂ及び図２Ｅ参照。）を中心に１２０度回転させた際に、回転前と同一形状となる回転対称性を有する。

固定具１を構成する各部は、単一の樹脂材料で射出成形によって一体成形されている。樹脂材料としては、ＪＩＳＫ６２５３準拠のタイプＤデュロメータで測定される硬さがＤ５０以上Ｄ５９以下の範囲内となる硬めのエラストマーが好ましく、上記硬さがＤ５３以上Ｄ５６以下の範囲内となれば、より好ましい。このようなエラストマーの例としては、例えば市販のポリエステル系熱可塑性エラストマー（「商品名：ペルプレン（登録商標）Ｐ－５０ＤＦＲ、東洋紡株式会社製、硬さ：Ｄ５４」、あるいは「商品名：ハイトレル（登録商標）５５４７Ｆ、東レ・デュポン株式会社製、硬さ：Ｄ５５」等。）を挙げることができる。

以上のように構成された固定具１は、図３Ａ、図３Ｂ及び図４に示すように、例えば、ファン５１（本開示でいう第１の物体の一例に相当。）をパネル５２（本開示でいう第２の物体の一例に相当。）に固定する際に使用される。本実施形態においては、ファン５１の四隅に取付孔が設けられ、その取付孔に一方の取付部１０が挿し込まれる。取付部１０が取付孔に挿し込まれた際、取付孔は取付部１０を軸方向以外へは変位させないように保持することができる。

取付部１０が取付孔に挿し込まれた際、取付部１０のスナップ片１３１は弾性変形し、取付孔を通り抜けたところで弾性変形していた形状が復元する。これにより、取付部１０は、取付孔の出口側においてスナップ片１３１の下端でファン５１の上面に引っ掛かり、取付部１０を取付孔から引き抜くことはできなくなる。また、当接部１５は、取付孔の入口側において突起１５３の上端でファン５１の下面に当接する。そのため、取付部１０を更に取付孔へと押し込むこともできなくなる。したがって、これらの構成により、固定具１はファン５１に対して固定される。

一方、取付部２０のスナップ片２３１は、パネル５２に設けられた取付孔に挿し込まれる。このとき、取付部２０のスナップ片２３１は弾性変形し、取付孔を通り抜けたところで弾性変形していた形状が復元する。これにより、取付部２０は、取付孔の出口側においてスナップ片２３１の上端でパネル５２の下面に引っかかり、取付部２０を取付孔から引き抜くことはできなくなる。また、当接部２５は、取付孔の入口側において突起２５３の下端でパネル５２の上面に当接する。そのため、取付部２０を更に取付孔へと押し込むこともできなくなる。したがって、これらの構成により、固定具１はパネル５２に対して固定される。

以上のような取付状態において、逆止部１３と当接部１５は、スナップ片１３１の下端と突起１５３の上端との間でファン５１を挟持する。この状態でファン５１が振動した際、その振動が上下に変位する成分を含む振動であれば、スナップ片１３１及び突起１５３はファン５１の上下動に応じて弾性変形し、ファン５１と取付部１０が相対的に上下動するのを許容する。このとき、スナップ片１３１及び突起１５３が変形するのに伴い、振動エネルギーは損失する。

また、ファン５１が振動した際、その振動が水平方向へ変位する成分を含む振動であれば、介在部３０において連結部３１が弾性変形し、ファン５１とパネル５２が相対的に水平方向へ変位するのを許容する。このとき、連結部３１が変形するのに伴い、振動エネルギーは損失する。さらに、ファン５１の振動が取付部２０へ伝わった場合、スナップ片２３１及び突起２５３は取付部２０の振動に応じて弾性変形し、パネル５２と取付部２０が相対的に変位するのを許容する。このとき、スナップ片２３１及び突起２５３が変形するのに伴い、振動エネルギーは損失する。

以上のような仕組みで、ファン５１の振動はパネル５２へと伝わる途中で減衰し、ファン５１の振動がそのままパネル５２へと伝わるのを抑制することができる。すなわち、固定具１の軸方向（図中でいう上下方向。）に一致する振動成分と、固定具１の軸方向に垂直な振動成分は、固定具１が備える別々の部分で緩和ないしは吸収される。

したがって、逆止部１３及び当接部１５と、逆止部２３及び当接部２５については、固定具１の軸方向に一致する振動成分を緩和ないしは吸収できるような構造さえ採用すれば、固定具１の軸方向に垂直な振動成分を抑制できるような構造を採用しなくても足りる。逆に、介在部３０については、固定具１の軸方向に一致する振動成分を緩和ないしは吸収できるような構造さえ採用すれば、固定具１の軸方向に一致する振動成分を抑制できるような構造を採用しなくても足りる。よって、このような固定具１であれば、固定具１の一部をどのような向きの力を受けても変形するような軟質樹脂部分で構成しなくても、所期の防振効果を得ることができる。したがって、上記固定具１の方が、軟質樹脂部が設けられていた公知の固定具に比べ、構造を簡素化することができ、その製造工程も簡素化することができる。

また、上記固定具１の場合、スナップ片１３１の下面には溝１３３が形成されているので、この溝１３３が形成されていない場合に比べ、振動の伝播経路となるスナップ片１３１とファン５１の上面の接触面積を小さくすることができる。また、上記固定具１の場合、スナップ片２３１の上面には溝２３３が形成されているので、この溝２３３が形成されていない場合に比べ、振動の伝播経路となるスナップ片２３１とパネル５２の下面の接触面積を小さくすることができる。

また、上記固定具１の場合、介在部３０に設けられた３つの連結部３１は、上述のような回転対称性を有する形状となっているので、回転対称性のない形状となっている場合に比べ、３つの連結部３１に均等に負荷がかかり、３つの連結部３１それぞれに偏りなく同等な防振効果を発揮させることができる。

なお、上記固定具１は、図３Ｂに例示したように、水平に配置されたパネル５２の上側にファン５１を固定する用途で使用できる他、図５Ａに例示するように、垂直に配置されたパネル５２の側面にファン５１を固定する用途でも使用することができる。また、図５Ｂに例示するように、垂直に配置されたパネル５２の下側にファン５１を固定する用途でも使用することができる。

（２）第２実施形態
次に、第２実施形態について説明する。第２実施形態は、第１実施形態で例示した構成の一部を変更しただけなので、第１実施形態との相違点を中心に詳述し、第１実施形態と同等な部分に関しては、第１実施形態と共通の符号を付して、説明を省略する。なお、固定具２の左側面図は右側面図（図７Ｃ参照。）と同一に表れる。固定具２の背面図は正面図（図７Ｂ参照。）と同一に表れる。

図６、図７Ａ、図７Ｂ、図７Ｃ及び図７Ｄに示すように、固定具２は、２つの取付部１０，２０及び介在部４０を備える。この固定具２は、介在部４０の構造が、第１実施形態の固定具１が備える介在部３０とは相違する。

具体的には、介在部４０は、２つの連結部４１を備える。２つの連結部４１は、双方とも上下方向に垂直な断面の形状が長方形となる略角柱状に形成され、それぞれの一端が一方の取付部１０に接続されて、それぞれの他端が他方の取付部２０に接続されている。連結部４１の曲げ剛性は軸部１１１よりも低くされている。また、２つの連結部４１は、上下方向に延びる軸線を中心に１８０度回転させた際に、回転前と同一形状となる回転対称性を有する。なお、介在部４０以外の構造は、第１実施形態の固定具１と同一である。

以上のような固定具２であっても、ファン５１が振動した際、その振動が水平方向へ変位する成分を含む振動であれば、介在部４０において連結部４１が弾性変形し、ファン５１とパネル５２が相対的に水平方向へ変位するのを許容する。このとき、連結部４１が変形するのに伴い、振動エネルギーは損失する。つまり、介在部４０の具体的構成は、第１実施形態で例示したものに限られない。

（３）他の実施形態
以上、固定具について、例示的な実施形態を挙げて説明したが、上述の実施形態は本開示の一態様として例示されるものにすぎない。すなわち、本開示は、上述の例示的な実施形態に限定されるものではなく、本開示の技術的思想を逸脱しない範囲内において、様々な形態で実施することができる。

例えば、上記実施形態では、２つの取付部１０，２０の双方において上下方向の振動を抑制する例を示したが、２つの取付部１０，２０のいずれか一方の取付部で上下方向の振動を抑制するように構成してもよい。この場合、他方の取付部については、上下方向の振動を抑制する仕組みを省略しても、一方の取付部が相応の防振効果を発揮すれば問題はない。ただし、２つの取付部１０，２０の双方が防振効果を発揮すれば、防振効果が高まるのはもちろんである。

また、上記実施形態では、介在部３０が３つの連結部３１を備える例、介在部４０が２つの連結部４１を備える例を示したが、連結部は１つであっても４つ以上であってもよい。

以上の他、上記各実施形態における一つの構成要素によって実現していた機能を、複数の構成要素によって実現するように構成してもよい。また、複数の構成要素によって実現していた機能を一つの構成要素によって実現するように構成してもよい。また、上記各実施形態の構成の一部を省略してもよい。また、上記各実施形態の構成の少なくとも一部を、他の上記実施形態の構成に対して付加、置換等してもよい。

（４）補足
なお、以上説明した例示的な実施形態から明らかなように、本開示の固定具は、更に以下に挙げるような構成を備えていてもよい。

本開示の一態様では、介在部は、それぞれの一端が一方の取付部に接続されて、それぞれの他端が他方の取付部に接続された複数の連結部を備えてもよい。
本開示の一態様では、複数の連結部は、挿し込み方向と平行な軸線を中心に３６０／ｎ度（ただし、ｎは２以上の整数）回転させた際に、回転前と同一形状となる回転対称性を有してもよい。

１，２…固定具、１０，２０…取付部、１１，２１…支柱部、１１１…軸部、１１３，２１３…板状部、１３，２３…逆止部、１３１，２３１…スナップ片、１３３，２３３…溝、１５，２５…当接部、１５１，２５１…円板部、１５３，２５３…突起、１５５，２５５…帯状部、３０，４０…介在部、３１，４１…連結部、５１…ファン、５２…パネル。

Claims

第１の物体を第２の物体に固定する際に使用され、前記第１の物体及び前記第２の物体のうち、いずれか一方の物体が振動した際に当該振動が他方の物体へ伝わるのを抑制可能に構成された固定具であって、
一方は前記第１の物体が取付対象となり、他方は前記第２の物体が取付対象となるように構成されて、各取付対象に対してそれぞれが取り付けられる２つの取付部と、
前記２つの取付部の間に介在する介在部と
を備え、
前記２つの取付部のうち、少なくとも一方の取付部は、
前記取付対象に設けられた取付孔へ挿し込み可能に構成され、前記取付孔へ挿し込まれた際に前記取付孔内に配置される支柱部と、
前記支柱部における前記取付孔への挿し込み方向先端側に設けられ、前記支柱部が前記取付孔へ入口側から挿し込まれた際に、前記取付孔の出口側で前記取付対象に引っ掛かって、前記支柱部が前記取付孔への挿し込み方向とは反対方向へ引き抜かれるのを抑制する逆止部と、
前記支柱部における前記取付孔への挿し込み方向後端側に設けられ、前記支柱部が前記取付孔へ挿し込まれた際に、前記取付孔の入口側で前記取付対象に当接して、前記支柱部が前記取付孔への挿し込み方向へ更に押し込まれるのを抑制する当接部と
を備え、
前記逆止部及び前記当接部は、前記取付対象又は前記固定具のいずれかが振動する際、当該振動に前記取付対象と前記支柱部とを相対的に前記挿し込み方向と平行な方向へ変位させる成分が含まれる場合に、当該変位に応じて前記逆止部及び前記当接部が変形することにより、前記挿し込み方向と平行な方向の振動を抑制するように構成され、
前記介在部は、前記取付対象又は前記固定具のいずれかが振動する際、当該振動に前記２つの取付部を相対的に前記挿し込み方向と直交する面に平行な方向へ変位させる成分が含まれる場合に、当該変位に応じて前記介在部が変形することにより、前記挿し込み方向と直交する面に平行な方向の振動を抑制するように構成され、
前記当接部は、前記取付対象に向かって突出する突起を有し、当該突起の突出方向先端で前記取付対象に当接するように構成され、
前記逆止部は、前記取付孔へ挿し込まれる際には弾性変形して幅が狭まる一方、前記取付孔を通り抜けると弾性変形していた形状が復元して幅が広がることにより、前記取付孔の出口側で前記第１の物体に引っ掛かるスナップ片を有し、
前記突起及び前記スナップ片は、前記取付対象又は前記固定具のいずれかが振動する際、当該振動に前記取付対象と前記支柱部とを相対的に前記挿し込み方向と平行な方向へ変位させる成分が含まれる場合に、当該変位に応じて前記突起及び前記スナップ片が変形することにより、前記挿し込み方向と平行な方向の振動を抑制するように構成され、
前記スナップ片は、前記取付対象に接触する接触面を有し、前記接触面には、溝が形成されることにより、当該溝が形成されていない場合よりも前記取付対象との接触面積を低減させるように構成されている
固定具。
請求項１に記載の固定具であって、
前記介在部は、それぞれの一端が一方の前記取付部に接続されて、それぞれの他端が他方の前記取付部に接続された複数の連結部を備える
固定具。
請求項２に記載の固定具であって、
前記複数の連結部は、前記挿し込み方向と平行な軸線を中心に３６０／ｎ度（ただし、ｎは２以上の整数。）回転させた際に、回転前と同一形状となる回転対称性を有する
固定具。