JPH0784893B2 - スタッド留め具 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の利用分野］ 本発明はほぼ円柱形状の軸を有するスタッド等の部材を
パネル等に固定するための留め具に関し、特に軸と係合
してスタッドをパネルに固定するように作用する、少な
くとも２つの離れて位置する保持縁によって形成された
非円形の開口部を特徴とする押込み型の留め具に関す
る。本発明は本発明の譲り受け人に譲渡された1986年９
月29日出願、出願番号第912,725号の部分的継続であ
る。

［従来の技術］ 押込み型の保持用留め具は従来技術において公知であ
る。このような留め具は通常一体に、例えば板状金属の
ような薄肉の弾性金属をスタンピングにより外観が円錐
台状の座金の特徴を呈するように作られる。

従来、これらの留め具は、中空の円錐台状の隆起部が共
に円形のほぼ軸方向に並んだ入口と出口の穴を有し、留
め具を対向方向に押すことによって円柱部材が入口穴を
通して受け入れられるとき、出口の穴を取り囲む留め具
の縁が全周に亘って連続して円柱部材と係合し、留め具
を反対方向に取り除こうとするとき、留め具を摩擦によ
って円柱部材に固定するように作用するのを特徴として
いる。

本発明に関係するこの種の型式の留め具の例は、米国特
許第2,975,667号、第2,986,060号、第3,032,807号、第
3,108,371号および第4,385,431号を参照して見ることが
でき、これらの開示は本明細書の参照文献としている。
一般的にこのような留め具は、周縁が保持縁とされてい
る円形の出口開口部を特徴とし、この出口開口部は拡が
ることができず、したがって直径の変化が小さい円柱部
材に限定されるか、あるいは場合によっては、多くの弾
性アームを形成するため隆起部の壁面を通って半径方向
外向きに延びる、円周上に間隔を置いて設けられたスリ
ットを特徴としている。しかし、この留め具は出口開口
部が拡がって広い範囲の直径の円柱を受け入れることが
できるが、スリットに沿って割れやすく、あるいは各ア
ームの円周方向の幅の減少による曲げ疲労が促進されや
すくなる。

非円形の出口開口部を有する押し込み型の留め具の例
が、米国特許第1,675,277号の第１図ないし第３図に開
示されており、これは本明細書の参照文献とされる。し
かし、非円形の開口部を形成している隣接する弓状の縁
の交点領域は、半径方向内側に延びて非常に破損しやす
い鋭い突起を形成している。

最初は非円形の穴に見えるが、実際はそうではなくてド
アハンドルの一部に係合するため、対向して弓状に間隔
を置いた多くの歯が円形に配列されたものを有するドア
ハンドル用の留め具の例が米国特許第1,808,048号に開
示されており、これも本明細書の参考文献をなすもので
ある。

最後に、軸のほぼ四角形の部分が通過できるように作ら
れたほぼ四角形の穴を有する保持具の例が、米国特許第
3,419,292号に開示されており、この開示も本明細書の
参考文献をなすものである。

［発明が解決しようとする課題］ このように従来技術の押し込み型の留め具は、歴史的に
見て、直径の変化が僅かなだけの円柱軸を固定するよう
に作用する平滑な保持縁、あるいは多くの場合、破損し
やすく、あるいは半径方向の切込み等を有し割れやす
い、間隔を置いて突出した歯に囲まれた円形または非円
形のいずれかの開口部によって特徴づけられている。

［課題を解決するための手段］ これらの従来技術の欠点は、出口開口部を、少なくとも
２つの間隔を置いて配置された保持縁によって形成され
た非円形の出口開口部に変更することによって、保持縁
が拡がって、直径が最小から最大まで増大するにつれ割
れるのを防止する手段を含むだけでなく、留め具が広い
範囲の直径の円柱を収容することを可能にするという発
見に基く本発明の留め具によって克服される。

したがって、押し込み型の留め具を提供することが本発
明の目的である。

さらに、広い範囲の直径の円柱部材を割れずに係合して
収容するために拡がるように作用し、一方、摩擦によっ
て留め具を円柱部材に固定するように作用する少なくと
も２つの間隔を置いて配置された保持縁に囲まれてい
る、非円形の出口開口部を特徴とする押し込み型の留め
具を提供することが本発明のもう１つの目的である。

［実施例］ 次に、本発明の実施例を図面を参照して説明する。

第1A図，第1B図の留め具40は、第1B図に示す非円形多角
形開口部６の形の出口穴に対して軸方向に並んでいる入
口穴４を有する中空の弾性円錐台状隆起部２を含む。留
め具40は実質的に平坦なベース部分10を含み、そこから
円錐台状の隆起部２が突き出ているが、ベース部分10か
ら突き出るのではなく、下部円周縁から次第に突き出る
ことももちろん可能である。

入口穴４は円形で、以下第1C図に関して述べる規定の範
囲の円柱軸直径がそこを通って受け入れられるように適
合していることが望ましい。

半径方向かつ外方向に延びるスリットによって円周が分
割されて側壁が不連続になっている従来型の円錐台状の
隆起部に比較して、本発明の留め具の隆起部２の側壁は
円周方向に連続しており、しかも後で述べるように、広
い範囲の軸直径を受け入れることができる。

開口部６は第1A図に示すように、非円形の三角形であ
る。開口部６は離れて配設されている保持縁8a,8bおよ
び8cによって形作られており、これらの保持縁はそれぞ
れの末端において交わって三角形を形作っており、この
交点の一つの領域を説明のために交点領域９と名付け
る。

保持縁8a,8bおよび8cはそれぞれ内方を向いており、軸
が入口穴４から開口部６を滑って通過するのは許容する
が、留め具40を摩擦によって軸上に固定し、反対方向へ
の軸の移動を防止するのに充分な摩擦係合を提供するよ
うに軸と係合するのみならず、所定の範囲の直径の軸を
収容するために外方に拡がるように作用する。留め具40
の三角形の開口部６においては、保持縁8a,8bおよび8c
はそれぞれ端部のほぼ中間の部分において軸と係合する
ように作用する。

開口部６は、弓状に曲げられた部分３が保持縁8a,8bお
よび8c上に、それぞれの末端の間の交点領域に隣接して
作られている。弓状部分３は、まず、比較的小さい軸径
に対して保持縁8a,8bおよび8cの補強材として作用し、
さらに穴４から開口部６を通って受け入れられる軸径が
最小から最大まで増加するにつれて拡がり、保持縁8a,8
bおよび8cが割れるのを防止するように作用する。第1A
図に示すように、弓上部分３は保持縁8a,8bおよび8cの
湾曲と反対方向に曲がっているのが望ましい。反対方向
の湾曲を有することによって、弓状部分３は比較的小さ
い軸径に対しては保持縁の保持力を増大し、前述したよ
り大きい軸径を受け入れるため保持縁が拡がるにつれこ
の効果が減少するように作用し、保持縁に対して補強材
の役目をはたすということは注目すべきである。

本発明による留め具を製造する好適な方法は、米国特許
第4,386,431号に開示された方法を以て、軸と係合する
保持縁に滑らかな隅部を設けることであり、この米国特
許は本発明の譲り受け人に譲渡されたものであり、本発
明の参照文献をなすものである。例えば三角形あるいは
四角形の出口開口部と組となる円錐台形の隆起部を有す
る本発明による留め具を作る一方法は、最初にベース部
材に円柱工具を突き通して入口穴を形成し、次に出口開
口部を部分的に形成し、さらに形作り用工具を入口穴に
押しこんで隆起部と出口開口部を形成するものである
が、この際形作り用工具の先端は非円形の出口開口を形
成する形状をしており、形作り用工具のベース部分は円
柱形で入口穴と合っているが、最初にベース部材を突き
通した円柱工具の直径よりやゝ大きい直径を有するもの
である。このようにして、例えば、三角形の出口開口部
を有する改良された留め具を作る時、最初の円柱工具は
直径が約0.170インチ（4.318mm）で、形作り用工具の円
柱形ベース部分は直径が約0.250インチ（6.35mm）、三
角形の先端の角度は壁面のテーパーが形作り用工具のベ
ースからテーパーの先端まで60度の壁面の間で120度と
なっている。

第６図に示すように、出口開口部の保持縁の間の交点に
隣接する伸長し得る弓状部分を含むのみならず、留め具
40の交点領域９のような交点そのものは、ベース部材か
ら保持縁の中央部分よりさらに距離Ｙだけ大きく離れて
延びているのが特徴である。すなわち例えば、三角形の
中心断面において約0.183インチ（4.648mm）の寸法の出
口開口部を有する厚さ0.101インチ（0.254mm）のバネ鋼
で作られた本発明の留め具についていえば、約0.177イ
ンチ（4.623mm）ないし約0.220インチ（5.59mm）の軸径
を把握するのに充分であることが明らかとなり、距離Ｙ
は約0.018インチ（0.457mm）であった。

他の例を説明すると、ほぼ四角形で隅部を横切って約0.
182インチ（4.623mm）、辺間を横切って約0.169インチ
（4.293mm）の出口開口部を有する前述と同じ厚さの留
め具について、側面の交点領域における距離Ｙは側面の
中心上方に0.007インチ（0.178mm）であり、留め具は同
様に0.177インチ（4.496mm）ないし0.220インチ（5.59m
m）の範囲の直径の軸を固定するのに適当であることが
判った。

第1C図にスタッドＳのヘッド14から延びる円柱軸12に押
込まれた留め具40を示す。スタッドＳは断面がほぼ円形
でヘッド14より小さい断面を持ったほぼ円柱状の軸12を
有する標準的なスタッドである。

例えばスタッドＳは、パネルに固定する物の穴を通して
軸を挿入し、さらにパネルの穴を通し、そこでスタッド
軸が挿入されたパネルの反対側に露出した軸上に本発明
の留め具を押しこむか、あるいはパネルの穴を通してス
タッド軸を先ず挿入し、それから固定する物の穴を通
し、次に本発明の留め具を露出したスタッド軸に押しこ
むことによって、通常、パネル等のどちらかの面に種々
の物を固定するために使用される。

留め具40によって固定可能な軸12の直径の範囲は、第1C
図にＸとして示されている。非円形であり、それぞれの
保持縁の先端の交点領域に隣接した弓状に曲った部分３
を含む少なくとも２つの保持縁によって囲まれた開口部
６のみならず、隆起部２の材料と厚さに起因する弾性に
よって、穴４および開口部６を通して広い範囲Ｘのスタ
ッド軸の直径を受入ることが可能となり、さらに、必要
なやり方でスタッド軸にそれぞれ適切に固定することが
可能となる。

このようして、0.010インチ（0.254mm）の厚さの弾性金
属板から打出され、前に述べた三角形または四角形の出
口開口部の寸法を有する本発明の留め具は、0.177イン
チ（4.496mm）ないし約0.220インチ（5.588mm）の範囲
の軸直径を有するスタッド軸を好適に固定することがで
きる。

総括すると、本発明の留め具は入口穴を有するベース部
材を含み、入口穴に対して突き出き状態でベース部材か
ら、非円形の出口開口部を囲む終端まで延びている中空
の隆起部によって囲まれており、出口開口部は少なくと
も２つの離れて位置する保持縁によって形成されてお
り、この保持縁は外方に拡がるように作用して、最小か
ら最大までの範囲の直径の軸を受入れ、円柱部材と係合
し、円柱部材が開口部を通って入口穴から出口開口部の
方向に滑り動き、円柱部材が反対方向に動くのを充分に
防止するように固定することを可能とし、もちろん保持
縁の交点領域に隣接する弓状に曲げられた部分は比較的
小さい直径の軸に対しては補強材として働き、個々の留
め具に予め決められた直径範囲の最大値まで軸の直径が
増大したとき、延びて割れるのを防止するように作られ
ている。

第２図は本発明によって作られ、四角なベース部材19か
ら延びて、離れて位置して内側に向い合っている保持縁
17a,17bを備えて非円形の卵形の出口開口部18に終る隆
起部16を有する留め具50を示す。番号23は保持17a,17b
の各先端の交点領域を、番号25は交点領域23に隣接する
弓形に曲げられた部分をそれぞれ示し、上述したように
拡がるように作られている。留め具40および50の間の非
円形の出口開口部の形の相違を除き、これらは上述した
ように割れを生じない範囲の円柱直径を受入れる拡大性
を有し、両者の作用は同じである。

第３図は本発明によって作られ、ベース部材26から延び
て、離れて位置して内側に向い合っている保持縁21a,21
b,21cおよび21dを有する非円形で多角形の出口開口部22
に終る、円錐台状の隆起部20を特徴とする留め具60を示
す。ここで用いられるように「非円形」という語は、例
えば四角、五角、六角あるいは八角などのような少なく
とも４つの保持縁の間に形成された多角形の出口開口部
のみならず、三角形および卵形の出口開口部をも含む。

保持縁21a,21b,21cおよび21dのそれぞれの先端の交点領
域は、番号27で参照され、これらの交点領域のそれぞれ
の先端に隣接する部分には伸長し得る弓状に曲げられた
部分すなわち番号29の弓状部分を含む。

第４図は本発明の留め具の別の使用例を示し、この例に
おいて円柱軸24はパネルＰのような物体の穴（参照番号
をつけていない）を通って延びており、複数の留め具40
が軸24をパネルＰの相対する側に対して固定するように
使用され、軸24が相対する軸方向に移動しないようにし
ている。

第５図は好適な形の組合せのベース部材を有する本発明
によって作られた留め具70の中心断面図を示す。第５図
において、隆起部30はベース部材の壁面31から非円形の
出口開口部22を囲んでいる上部端部まで延びている。壁
面31は隆起部30のまわりの環状の壁が望ましく、この壁
は平坦でもかまわないが、凸面が上向きの皿形で、第５
図に示す周辺縁33によって支持されているのが望まし
い。留め具70のような留め具は、例えば、この技術分野
の当業者によく知られている皿ワッシャーから作ること
ができる。凸壁面31はスタッド軸のような円柱部材をベ
ース部材が当てがわれるパネル等に摩擦によって固定す
るために、留め具70の能力をさらに高めて、保持縁と共
に弾性的に作用するようになっている。

【図面の簡単な説明】

第1A図は本発明の一実施例の、ほぼ三角形の出口開口部
を有する留め具40の平面図、第1B図は第1A図の留め具40
の斜視図、第1C図はスタッド軸12に固定された第1A図，
第1B図の留め具40の斜視図、第２図は本発明による他の
実施例の留め具50の平面図、第３図は本発明によるさら
に他の実施例の留め具60の平面図、第４図は本発明によ
る留め具の他の応用例の斜視図、第５図は皿ワッシャー
から作られた本発明の実施例の留め具70の中心断面図、
第６図は第1A図の留め具40を線35−35に沿って切断した
断面図である。 2,16,20,30……隆起部、 3,25,29……弓状部分、 ４……入口穴、 6,18,22……出口開口部、 8a,8b,8c……保持縁、 9,23,27……交点領域、 10,19,26,31……ベース部材、 12,24……スタッド軸、 17a,17b……保持縁、 21a,21b,21c,21d……保持縁、 33……周辺縁、 40,50,60,70……留め具。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】予め定められた直径の範囲内で最小から最
   大までの直径を持つほぼ円形断面の軸を有するスタッド
   を保持するためのスタッド留め具であって、前記留め具
   は前記軸を受け入れるための入口穴を備えたベース部材
   を有し、該入口穴は、入口穴に対しておおいかぶさるよ
   うに突き出た状態でベース部材から延びて、入口穴に対
   してほゞ軸方向に並んでいる非円形の出口開口部を囲む
   自由端に終っている弾性の隆起部によって囲まれてお
   り、前記自由端はそれぞれの末端において接合する少な
   くとも２つの対向して離れて位置する保持縁からなり、
   これらの保持縁は、それぞれの末端間の中間領域で入口
   穴の方向から保持縁間に受け入れた軸と係合し、かつ、
   前記直径範囲の軸を受け入れるのに十分な距離だけ半径
   外側方向に拡がるようにされ、一方、軸が反対方向に移
   動するのを防止するために軸に力を及ぼすように作られ
   た外側に湾曲する中央保持部分をそれぞれ備えており、
   かつ、前記保持縁はそれぞれの末端に、前記中央保持部
   分よりも前記ベース部材からより大きい距離だけ高めら
   れている外側に突出した部分を備え、さらに、前記保持
   縁はそれぞれの末端に隣接して弓状に内側に湾曲した弓
   状部分を含み、この弓状部分は保持縁が予め定められた
   範囲内で軸の直径が最小から最大に増加するにしたがっ
   て軸を受け入れるために半径方向に拡がるとき延びて、
   保持縁が割れるのを防止するように作用するスタッド留
   め具。
2. 【請求項２】３つの保持縁を有し、非円形の出口開口部
   がほゞ三角形の開口部である請求項１記載のスタッド留
   め具。
3. 【請求項３】２つの保持縁を有し、非円形の出口開口部
   がほゞ卵形の開口部である請求項１記載のスタッド留め
   具。
4. 【請求項４】少なくとも４つの保持縁を有し、非円形の
   出口開口部がほゞ多角形の開口部である請求項１記載の
   スタッド留め具。
5. 【請求項５】ベース部材が実質的に平坦なベース部材で
   ある請求項１記載のスタッド留め具。
6. 【請求項６】ベース部材が、留め具のスタッド軸保持能
   力を高めるため保持縁と共同して弾性的に作用するよう
   な円板状の形状を有する請求項１記載のスタッド留め
   具。
7. 【請求項７】ベース部材が、隆起部がベース部材から延
   びている側と反対側の方向に延びる、隆起部を支持する
   ための周辺縁を含む請求項６記載のスタッド留め具。