JP7211882B2 - 取付構造 - Google Patents

Description

本発明は、取付部材の取付孔に取り付けられる留め具の取付構造に関する。

特許文献１には、グロメットとピンからなるファスナが開示されている。このグロメットには、先端から延在する複数のスリットによって複数の片持ち片が形成される。複数の片持ち片は、２つの板状部材の貫通孔に挿入されて、ピンにより拡開する。

特開２０１２－４２０２８号公報

複数の弾性脚部をピンにより拡開させることで取付孔に取り付ける留め具において、取付孔から抜ける方向のガタつきを抑えられると好ましい。

本発明の目的は、取付孔から抜ける方向のガタつきを抑える留め具を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある態様の取付構造は、取付孔を有する取付部材と、前記取付孔に取り付けられる留め具を備える。留め具は、ピンと、ピンを挿入可能なグロメットと、を備える。グロメットは、ピンの挿入孔を有する頭部と、頭部から軸方向に延出し、ピンの挿入により拡開して取付孔の裏縁に係止する複数の弾性脚部と、を有する。複数の弾性脚部は、内面に形成される突部をそれぞれ有する。突部は、取付孔に複数の弾性脚部を挿入した状態で、取付孔の内周面と径方向に重なる位置から軸方向に延在する。ピンは、挿入孔に部分的に挿入されてグロメットに保持された保持状態をとる。複数の突部は、保持状態でピンと径方向に隙間を有し、保持状態からピンが挿入孔に押し込まれた取付完了状態でピンに当接する。

本発明によれば、取付孔から抜ける方向のガタつきを抑える留め具を提供できる。

実施例の留め具の斜視図である。 図２（ａ）は、ピンの正面図であり、図２（ｂ）は、ピンの側面図である。 ピンの底面図である。 図４（ａ）は、グロメットの平面図を示し、図４（ｂ）は、グロメットの底面図を示す図である。 図５（ａ）は、グロメットの側面図を示し、図５（ｂ）は、図４（ａ）に示すグロメットの線分Ａ－Ａ断面図である。 保持状態の留め具の断面図である。 取付完了状態の留め具の断面図である。 図７に示す留め具１０の線分Ｂ－Ｂ断面図である。

図１は、実施例の留め具１０の斜視図である。留め具１０は、内装部品や外装部品などを、車体パネルに取り付けるために用いられる。車体パネルは第１取付孔を有する第１取付部材として、内装部品や外装部品は第２取付孔を有する第２取付部材として機能する。第１取付部材は車体パネルに限られず、ダッシュボードやトリムパネルなどの部品であってよく、第２取付部材は、装飾部品などの車両用部品であってよい。

第１取付部材および第２取付部材（これらを区別しない場合「取付部材」という）にはそれぞれ取付孔が形成され、その取付孔に留め具１０が挿入される。留め具１０は、グロメット２０およびピン２２により構成され、取付部材の取付孔に留められる。ピン２２は、図１に示すように、取り付け前の状態ではグロメット２０の挿入孔２８に中途まで挿入された保持状態でグロメット２０に保持されている。このグロメット２０およびピン２２の各構成について、新たな図面を参照しつつ説明する。

図２（ａ）は、ピンの正面図であり、図２（ｂ）は、ピンの側面図である。図２（ａ）に示すピン２２は、図２（ｂ）に示すピン２２と比べて中心軸周りに９０度ずれている。また、図３は、ピン２２の底面図である。ピン２２は、フランジ部４０、軸部４２、第１張出部４４、第２張出部４５、弾性片４６、抜け止め部４８、摺動面５０および段部５２を有する。

フランジ部４０は、矩形の平板状に形成される。軸部４２は、フランジ部４０から延出し、柱状に形成され、グロメット２０の挿入孔２８に挿入される。

第１張出部４４は、図２（ａ）に示すように、軸部４２から径方向外向きに張り出すように壁状に一対設けられ、互いに逆方向に張り出す。弾性片４６は、第１張出部４４の中途に形成された両持ち片であり、径方向に突き出ており、径方向に撓み可能である。抜け止め部４８は、弾性片４６より先端部５６側にて段状に形成される。

弾性片４６は、図１に示す軸部４２をグロメット２０の挿入孔２８に部分的に挿入した保持状態をとるために機能する。弾性片４６は、挿入孔２８の表縁に引っ掛かって挿入孔２８への押し込みを抑えるが、ピン２２が強く押し込まれると径方向内向きに撓んでピン２２の進行を可能にする。抜け止め部４８は、挿入孔２８の裏縁に引っ掛かって挿入孔２８からピン２２が抜ける動きを制限する。

第２張出部４５は、図２（ｂ）に示すように、軸部４２から径方向外向きに張り出すように壁状に一対設けられ、互いに逆方向に張り出す。図３に示すように、第１張出部４４と第２張出部４５は、中心軸周りに９０度ずれた位置にあり、周方向に等間隔に離れて位置する。第２張出部４５は、第１張出部４４と同様に抜け止め部４８を有する。

摺動面５０は、軸方向に沿って延在する軸部４２の外面であり、周方向に湾曲しており、第１張出部４４および第２張出部４５の間に位置する。摺動面５０には、ピン２２の押し込み時にグロメット２０の弾性脚部２６の突部３２が当たって摺動する。

段部５２は、摺動面５０の中途に形成され、基端側であるフランジ部４０側の軸部４２の径が先端部５６側の軸部４２の径より大きくなるように形成される。軸部４２が基端側で大径に形成されることで、軸部４２をグロメット２０の挿入孔２８に奥深く押し込んだ際に、軸部４２の基端側にある摺動面５０がグロメット２０の弾性脚部２６の突部３２に当たるように構成できる。

凹部５４は、摺動面５０の先端側に凹んで形成される。凹部５４は、軸部４２をグロメット２０の挿入孔２８に奥まで押し込んだ取付完了状態において、グロメット２０の弾性脚部２６の当接部３６と係合する。

図４（ａ）は、グロメット２０の平面図を示し、図４（ｂ）は、グロメット２０の底面図を示す。また、図５（ａ）は、グロメット２０の側面図を示し、図５（ｂ）は、図４（ａ）に示すグロメット２０の線分Ａ－Ａ断面図である。なお、図５（ｂ）には、第１取付部材１２および第２取付部材１４の第１取付孔１２ａおよび第２取付孔１４ａ（これらを区別しない場合「取付孔」という）に弾性脚部２６が挿入された状態を示す。

グロメット２０は、頭部２４、弾性脚部２６、挿入孔２８、突部３２、スリット３４および当接部３６を有する。図４（ａ）には、頭部２４が円盤状に形成され、頭部２４の中央に挿入孔２８が形成されていることを示す。頭部２４は、弾性脚部２６から径方向外向きに延在し、フランジとして取付部材の表面に引っ掛かる。挿入孔２８にはピン２２の軸部４２が挿入される。図５（ｂ）には、頭部２４の表面に窪み部３８が形成されていることを示す。窪み部３８は、取付完了状態のピン２２を引く抜く際に工具を差し込みやすくする。

複数の弾性脚部２６は、頭部２４から軸方向に延出し、周方向に等間隔に離れて配置される。複数の弾性脚部２６の間には、スリット３４が形成される。図４（ａ）に示すようにスリット３４はクロス形状に形成される。スリット３４には、ピン２２の第１張出部４４および第２張出部４５が差し込まれる。複数の弾性脚部２６は、ピン２２の挿入により拡開して、図５（ｂ）に示す第１取付部材１２の第１取付孔１２ａの裏縁に係止する。

図５（ｂ）に示すように、複数の弾性脚部２６の内面２６ａは、周方向に湾曲し、全部の内面２６ａでスリット３４があるものの略円筒形状を構成する。弾性脚部２６の先端側の内面２６ａは、先端部３０に向かって中心軸に近づく方向に、すなわち径方向内向きに傾斜するように形成される。これにより、先端側に当接部３６を形成しやすい。当接部３６は、挿入されたピン２２に当接して、弾性脚部２６を撓ませる。

突部３２は、図５（ｂ）に示すように、弾性脚部２６の内面２６ａに突出して形成され、内面２６ａの中央位置にて軸方向に延在する。突部３２は、ピン２２の軸部４２を挿入した際に軸部４２の摺動面５０および先端部５６に接触する。突部３２により摺動面５０および先端部５６との接触面積を減らしてピン２２の押し込み時の挿入抵抗を抑えることができる。また、突部３２を形成することで、弾性脚部２６の剛性を高めることができる。

突部３２は、取付孔に複数の弾性脚部２６を挿入した状態で、取付孔の内周面と径方向に重なる位置から先端部３０側に向かって軸方向に延在する。これにより、取付完了状態で第１取付孔１２ａの裏縁に係止する部分になる弾性脚部２６の根元側の剛性を高めることができ、取付完了状態での取付孔に対する留め具１０の軸方向のガタつきを抑えることができる。

突部３２は、挿入孔２８より下方、すなわち挿入孔２８より軸方向の先端部３０側に位置する。挿入孔２８は頭部２４に形成されるため、突部３２は、頭部２４に径方向に重なっておらず、頭部２４より軸方向の先端部３０側に位置している。これにより、複数の弾性脚部２６を取付孔に挿入する際に弾性脚部２６の基端の撓みが突部３２により抑えられにくくなって、挿入しやすくなる。

突部３２の先端側の内面３２ａは、先端に向かって中心軸に近づく方向に傾斜する傾斜部３２ｂを有し、弾性脚部２６の先端側の内面２６ａより緩やかに傾斜する。ピン２２を押し込んで軸部４２が突部３２の内面３２ａを摺動し、複数の弾性脚部２６を押し広げるように作用する際に、急激な挿入力の上昇を抑えて、ピン２２を挿入しやすくできる。また、突部３２の内面３２ａが中心軸に近づく方向に傾斜を開始する位置は、弾性脚部２６の内面２６ａが中心軸に近づく方向に傾斜を開始する位置より基端側にある。

当接部３６は、先端側にて中心軸に向かって突出し、取付完了状態でピン２２に当接する。突部３２は、当接部３６に至るまで延在する。これにより、ピン２２を押し込んで当接部３６が凹部５４に係合するまでの挿入抵抗を抑えることができる。

突部３２の内面は、周方向に平らである。これにより、円形の軸部４２の摺動面５０および先端部５６との接触面積を減らすことができる。

図６は、保持状態の留め具１０の断面図である。また、図７は、取付完了状態の留め具１０の断面図である。また、図８は、図７に示す留め具１０の線分Ｂ－Ｂ断面図である。

取付作業について説明する。第１取付孔１２ａと第２取付孔１４ａの位置が合わせられて、図６に示すように保持状態の留め具１０が複数の弾性脚部２６の先端から挿入され、グロメット２０の頭部２４が第２取付部材１４の表面に引っ掛かる。

次に、ピン２２が押し込まれ、軸部４２の摺動面５０が複数の弾性脚部２６の突部３２を摺動し、先端部５６が傾斜部３２ｂに達すると複数の弾性脚部２６を径方向外向きに撓ませる。このとき、軸部４２は、段部５２により先端部５６側が小径に形成されているため、押し込み初期の挿入抵抗が小さい。段部５２より基端側の摺動面５０は、複数の突部３２に当接する。

次に、ピン２２のフランジ部４０がグロメット２０の頭部２４に当たって、図７に示すように、ピン２２の押し込みが完了し、複数の弾性脚部２６が拡開して第１取付孔１２ａの裏縁に係止する。図８に示す取付完了状態では、段部５２より基端側の軸部４２の摺動面５０が複数の突部３２に当接している。

外力が加わっていない自由状態において、複数の突部３２の基端側での内接円の直径は、段部５２より先端部５６側に位置する軸部４２の外面であって突部３２に対向する面の外接円の直径より大きく、段部５２より基端側に位置する軸部４２の摺動面５０の外接円の直径以下である。そのため、図６に示す保持状態で複数の突部３２は、先端側の軸部４２と径方向のラップ代を有さないため、先端側の軸部４２と径方向に当接せず、図７に示す取付完了状態で基端側の軸部４２と径方向のラップ代を有するため、摺動面５０と当接する。保持状態で複数の突部３２は、先端側の軸部４２と径方向に離れて隙間を有するが、ピン２２が大きく傾いた場合は軸部４２に当たる。これにより、挿入を容易にしつつ、取付完了状態で軸部４２を突部３２に圧接させてピン２２のガタつきが抑えられている。

弾性脚部２６に突部３２を形成することで、弾性脚部２６の剛性が高くなって、弾性脚部２６の基端側の撓み具合が小さくなり、弾性脚部２６の基端側と軸部４２との隙間が小さくなり、図７に示す取付完了状態で弾性脚部２６の基端側の径方向内向きの動きを抑えられる。これにより、第１取付部材１２と第２取付部材１４が離れる方向にガタついたときに弾性脚部２６の反力を大きくでき、留め具１０を取付孔にしっかり固定できる。

グロメット２０の頭部２４は、円形であるのに対し、ピン２２のフランジ部４０は矩形である。これにより、ピン２２を引き上げる際の工具の差し込み口を４箇所形成できる。

本発明は上述の各実施例に限定されるものではなく、当業者の知識に基づいて各種の設計変更等の変形を各実施例に対して加えることも可能であり、そのような変形が加えられた実施例も本発明の範囲に含まれうる。

実施例では、留め具１０が第１取付部材１２を第２取付部材１４に取り付ける態様を示したが、この態様に限られない。例えば、取付部材の取付孔を塞ぐため、留め具１０が一方の取付部材のみに取り付けられてよい。

１０ 留め具、 １２ 第１取付部材、 １２ａ 第１取付孔、 １４ 第２取付部材、 １４ａ 第２取付孔、 ２０ グロメット、 ２２ ピン、 ２４ 頭部、 ２６ 弾性脚部、 ２６ａ 内面、 ２８ 挿入孔、 ３０ 先端部、 ３２ 突部、 ３２ａ 内面、 ３２ｂ 傾斜部、 ３４ スリット、 ３６ 当接部、 ３８ 窪み部、 ４０ フランジ部、 ４２ 軸部、 ４４ 第１張出部、 ４５ 第２張出部、 ４６ 弾性片、 ４８ 抜け止め部、 ５０ 摺動面、 ５２ 段部、 ５４ 凹部、 ５６ 先端部。

Claims (5)

1. 取付孔を有する取付部材と、
   前記取付孔に取り付けられる留め具と、を備え、
   前記留め具は、
   ピンと、
   前記ピンを挿入可能なグロメットと、を備え、
   前記グロメットは、
   前記ピンの挿入孔を有する頭部と、
   前記頭部から軸方向に延出し、前記ピンの挿入により拡開して取付孔の裏縁に係止する複数の弾性脚部と、を有し、
   複数の前記弾性脚部は、内面に形成される突部をそれぞれ有し、
   前記突部は、取付孔に複数の前記弾性脚部を挿入した状態で、取付孔の内周面と径方向に重なる位置から軸方向に延在し、
   前記ピンは、前記挿入孔に部分的に挿入されて前記グロメットに保持された保持状態をとり、
   複数の前記突部は、前記保持状態で前記ピンと径方向に隙間を有し、前記保持状態から前記ピンが前記挿入孔に押し込まれた取付完了状態で前記ピンに当接することを特徴とする取付構造。
2. 前記突部は、前記挿入孔に径方向に重ならず、前記挿入孔より軸方向の先端側に位置することを特徴とする請求項１に記載の取付構造。
3. 前記弾性脚部の先端側の内面は、先端に向かって中心軸に近づく方向に傾斜し、
   前記突部の先端側の内面は、先端に向かって中心軸に近づく方向に傾斜し、前記弾性脚部の先端側の内面より緩やかに傾斜することを特徴とする請求項１または２に記載の取付構造。
4. 前記弾性脚部は、先端側にて中心軸に向かって突出し、取付完了状態で前記ピンに当接する当接部を有し、
   前記突部は、前記当接部に至るまで延在することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の取付構造。
5. 前記弾性脚部の内面は、周方向に湾曲し、
   前記突部の内面は、周方向に平らであることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の取付構造。

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