WO2014021098A1

WO2014021098A1 - 固定具

Info

Publication number: WO2014021098A1
Application number: PCT/JP2013/069323
Authority: WO
Inventors: 山本　一人; 雄樹青島
Original assignee: ニューフレイリミテッドライアビリティカンパニー; ポップリベット・ファスナー株式会社
Priority date: 2012-07-30
Filing date: 2013-07-16
Publication date: 2014-02-06
Also published as: US9316242B2; JP5904466B2; CN104685227B; TWI600837B; EP2881600A1; EP2881600A4; CN104685227A; US20150139754A1; TW201413121A; JP2015129522A; EP2881600B1

Abstract

　固定具１はピン２とブッシュ３から成り、ブッシュ３はフランジ８と脚部９から成る。脚部９はピン２の軸部７を受け入れる軸部受入開口１０を有し、軸部受入開口１０は方形断面を有する外壁１１で取り囲まれている。外壁１１の一部の一対の対向する外壁部分１１ａ、１１ｂに、一対の対向する弾性係止爪１２ａ、１２ｂが設けられている。軸部受入開口１０の中央に脚中柱１３が設けられ、脚中柱１３は、一対の対向する外壁部分１１ａ、１１ｂと直交する他の一対の外壁部分１１ｃ、１１ｄ同士を連結している。

Description

固定具

　本発明は、固定具に関し、特に、被取付部材を取付部材に比較的小さな力で締結できる固定部に関する。

　従来の固定具の例として、特許文献１は、被取付部材としてのエアバッグ取付部を、取付部材としてのボデーパネルに取付けるクリップを開示している。このクリップは、ピンとピンを受け入れるブッシュとから成り、ブッシュの脚部側面には外方に弾性的に突出する２つの弾性係止片が設けられて、この弾性係止片とブッシュのフランジとによって両部材を挟持する構造となっている。脚部にはピンを受け入れる軸穴が設けられ、弾性係止片は、ピンが軸穴に挿入されると軸穴の内側への撓みが阻止されるように本止め状態にされ、ピンが軸穴にない場合に軸穴内方へ撓むのを許す仮止状態にされるようになっている。

　また、特許文献２は、同様な固定具の例として、４つの弾性係止片を使用した固定具を開示している。この固定具は、ブッシュの軸部（脚部）内に軸柱を有しており、この軸柱によって軸穴が複数設けられるようになっている。そして、この複数の軸穴に複数のピンの脚部（軸部）が挿入されるようになっている。また、ブッシュの軸部（脚部）は、ブッシュのフランジの裏面に接続されているが、弾性係止片が設けられた軸部（脚部）の一部には弾性係止片を形成するために開口が設けられており、この開口は、ブッシュの軸部（脚部）からフランジの裏面まで達している。

特開２００５－４７３２５号公報特開２０１０－１４４９００号公報

　特許文献１の固定具では、図６乃至図８に示すように、ブッシュの脚部の内部に柱構造が設けられていないのでせん断荷重に対する耐力が弱いという課題がある。また、特許文献２の固定具では、４つの弾性係止片を使用しているので垂直荷重及びせん断荷重に対して大きな耐力が得られるが、図１３に示すように、弾性係止片を形成するための開口がブッシュの軸部（脚部）からフランジの裏面まで達しているので、フランジ裏面に対する片側からの入力（こじり入力）に対しては大きな耐力が得られないという課題がある。

　本発明の目的は、垂直荷重、せん断荷重及びこじり入力に対して大きな耐力を有する固定具を提供することである。

　本発明によれば、ピンとブッシュから成っており、ブッシュを被取付部材及び取付部材に仮止めした後ブッシュにピンを挿入して本止めすることによって被取付部材を取付部材に締結する固定具において、前記ピンは、頭部と頭部から延びる軸部とから成り、前記ブッシュは、フランジとフランジから延びる脚部とから成り、前記脚部は、前記ピンの軸部を受け入れる軸部受入開口と、軸部受入開口を取り囲む外壁と、前記外壁の一部の外壁部分に設けられた一対の対向する弾性係止爪と、前記軸部受入開口の中央に設けられた脚中柱とを有し、前記脚部のフランジとの接続部は、前記外壁で全面的に覆われており、前記脚中柱は、前記弾性係止爪が設けられた外壁部分と直交する対向する外壁部分同士を連結していることを特徴とする固定具が提供される。

　本発明の１つの特徴によれば、前記脚部のフランジ接続部とは反対側の先端部は、前記軸部受入開口を閉じるように閉端構造を有している。

　本発明の別の特徴によれば、前記脚部は、方形断面を有する外壁で構成され、前記一対の弾性係止爪は、対向する一対の外壁部分に設けられ、前記脚中柱は、前記一対の外壁部分と直交する他の一対の外壁部分同士を連結している。

　本発明の更に別の特徴によれば、前記脚部の軸部受入開口は、前記脚中柱によって分断された一対の空間から成り、前記ピンの軸部は、該一対の空間に受け入れられるように二股に分かれている。

　本発明の更に別の特徴によれば、前記弾性係止爪は、前記外壁から外方へ弾性的に突出しており、該弾性係止爪は、前記仮止め時に、被取付部材及び取付部材の取付穴を通過するように一旦内方に撓んだ後外方に突出するように弾性復帰し、前記本止め時に、前記軸部受入開口に挿入された軸部によって内方に撓むことが阻止されるように構成されている。

　本発明の更に別の特徴によれば、前記脚中柱は、前記仮止め時に、前記弾性係止爪が内方に撓むのに十分な空間を外壁との間に形成するように構成されている。

　本発明の更に別の特徴によれば、前記他の一対の外壁部分の内壁を相互に近づくように軸部受入開口へ向かって延ばすことによって前記脚部の横断面積を増大させるように構成されている。

　本発明の固定具によれば、ブッシュの脚部のフランジとの接続部が、脚部の外壁で全面的に覆われており、脚部の軸部受入開口の中央に脚中柱が設けられ、その脚中柱が、弾性係止爪が設けられた外壁部分と直交する対向する外壁部分同士を連結するようになっているので、垂直荷重、せん断荷重及びこじり入力に対して大きな耐力が得られる。

図１は、本発明の一実施形態による固定具の正面図である。図２は、図１の固定具の締結完了前の状態を示すＢ－Ｂ矢視断面図である。図３は、図１の固定具の締結完了後の状態を示すＢ－Ｂ矢視断面図である。図４は、図１のＤ－Ｄ矢視拡大断面図である。図５は、図１の固定具の一部を示す概略斜視図である。図６は、従来の固定具の一例を示す図１と同様な正面図である。図７は、図６の固定具の締結完了前の状態を示すＡ－Ａ矢視断面図である。図８は、図６の固定具の締結完了後の状態を示すＡ－Ａ矢視断面図である。図９は、図６のＣ－Ｃ矢視拡大断面図である。図１０は、せん断荷重を説明するための図６と同様な図である。図１１は、従来の固定具に対するせん断荷重を説明するための図９と同様な図である。図１２は、本発明の固定具に対するせん断荷重を説明するための図４と同様な図である。図１３は、従来の固定具の別の例を示す図５と同様な概略斜視図である。図１４は、図１２の一部分Ｅの部分拡大図である。図１５は、垂直荷重を受けた際の従来の固定具の耐力を説明するための図６の部分透視斜視図である。図１６は、垂直荷重を受けた際の本発明の固定具の耐力を説明するための図１の部分透視斜視図である。

　以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図１乃至図５及び図１４は、本発明の一実施形態による固定具を示し、図６乃至図９及び図１３は、図１乃至図５に示す本発明の固定具との構造の相違を明確にするための従来の固定具の例を示し、図１０乃至図１２は、せん断荷重を説明するための図６、図９及び図４と同様な図を示している。また、図１５及び図１６は、垂直荷重を受けた際の耐力を説明するための従来の固定具及び本発明の固定具の部分透視斜視図をそれぞれ示している。

　図１乃至図５に示すように、本発明の固定具１は、ピン２とブッシュ３から成っている。この固定具１は、図６に示す従来の固定具２１と同様に、ブッシュ３を被取付部材２４及び取付部材２５に仮止めした後ブッシュ３にピン２を挿入して本止めすることによって被取付部材２４を取付部材２５に締結するようになっている。

　ピン２は、頭部６と頭部６から延びる軸部７とから成り、ブッシュ３は、フランジ８とフランジ８から延びる脚部９とから成っている。脚部９は、ピン２の軸部７を受け入れる軸部受入開口１０を有し、この軸部受入開口１０が、方形断面を有する外壁１１で取り囲まれている。この外壁１１の一部の一対の対向する外壁部分１１ａ、１１ｂに、一対の対向する弾性係止爪１２ａ、１２ｂが設けられている。

　以上の構造は、図６乃至図９に示す従来の固定具２１も同様である。すなわち、従来の固定具２１は、ピン２２とブッシュ２３から成っている。この固定具２１は、ブッシュ２３を被取付部材２４及び取付部材２５に仮止めした後ブッシュ２３にピン２２を挿入して本止めすることによって被取付部材２４を取付部材２５に締結するようになっている。また、ピン２２は、頭部２６と頭部２６から延びる軸部２７とから成り、ブッシュ２３は、フランジ２８とフランジ２８から延びる脚部２９とから成っている。脚部２９は、ピン２２の軸部２７を受け入れる軸部受入開口３０を有し、この軸部受入開口３０が、方形断面を有する外壁３１で取り囲まれている。この外壁３１の一部の一対の対向する外壁部分３１ａ、３１ｂに、一対の対向する弾性係止爪３２ａ、３２ｂが設けられている。

　本発明の固定具１の弾性係止爪１２ａ、１２ｂは、従来の固定具２１の弾性係止爪３２ａ、３２ｂと同様に、外壁１１から外方へ弾性的に突出しており、該弾性係止爪１２ａ、１２ｂは、仮止め時に、被取付部材及び取付部材の取付穴を通過するように一旦内方に撓んだ後外方に突出するように弾性復帰し、本止め時に、軸部受入開口１０に挿入された軸部７によって内方に撓むことが阻止されるように構成されている。

　次に、本発明の固定具１と、図６乃至図９に示す従来の固定具２１及び図１３に示す従来の別の固定具４１との相違について説明する。

　本発明の固定具１は、図６乃至図９に示す従来の固定具２１と異なり、軸部受入開口１０の中央に脚中柱１３が設けられている。この脚中柱１３は、一対の対向する弾性係止爪１２ａ、１２ｂが設けられた一対の対向する外壁部分１１ａ、１１ｂと直交する他の一対の外壁部分１１ｃ、１１ｄ同士を連結している。なお、この脚中柱１３は、図２に示すように、仮止め時に、弾性係止爪１２ａ、１２ｂが内方に撓むのに十分な空間を外壁１１との間に形成するように構成されている。なお、想像線は、弾性係止爪１２ｂが内方に撓んだ状態を示す。

　また、本発明の固定具１は、図１３に示す従来の固定具４１と異なり、脚部９のフランジ８との接続部Ｇ（図１及び図５参照）は、外壁１１で全面的に覆われている。因みに、図１３に示す従来の固定具４１では、弾性係止爪５２ａを形成するために設けられた開口４４が、本発明の固定具１の開口４と異なり、脚部４９からフランジ４８の裏面まで達しており、弾性係止爪５２ａの上方における脚部４９とフランジ４８との接続部は、外壁５１で覆われていない。

　更に、本発明の固定具１は、図４、図１２及び図１４に示すように、従来の固定具２１と異なり、一対の外壁部分１１ｃ、１１ｄの内壁を相互に近づくように軸部受入開口１０へ向かって延ばすことによって脚部９の横断面積を増大させるように構成されている。

　本発明の固定具１には軸部受入開口１０の中央に脚中柱１３が設けられているので、軸部受入開口１０は、脚中柱１３によって分断された一対の空間から成る。従って、ピン２の軸部７は、これらの一対の空間に受け入れられるように二股に分かれている。

　更に、本発明の固定具１は、図６乃至図９に示す従来の固定具２１と異なり、脚部９のフランジ接続部Ｇとは反対側の先端部９ａは、軸部受入開口１０を閉じるように閉端構造を有している。因みに、従来の固定具２１の脚部２９の先端部２９ａは、図７及び図８に示すように、開端構造となっている。

　次に、本発明の固定具１と従来の固定具２１及び４１との間における垂直荷重、せん断荷重及びこじり入力に対する耐力の相違について説明する。

　先ず、垂直荷重について説明すると、図２の矢印Ｆ１で示すようなフランジに直交する方向に脚部９に垂直入力が入った際には、その垂直荷重は、脚部９とフランジ８との接続部Ｇと、脚部９の先端部９ａとで受けることになる。

　図４及び図９に示すように、本発明の固定具１は、従来の固定具２１に比べて垂直荷重Ｆ１を受ける脚部９のフランジ接続部の断面が大きくなっている。すなわち、従来の固定具２１の構造では、垂直荷重Ｆ１を断面Ｚが引張によって受けることになる。これに対して、本発明の固定具１の構造では、垂直荷重Ｆ１を断面Ｗが受けることになる。この断面Ｗは、断面Ｚに、脚中柱１３の断面Ｖが追加されたものである。すなわち、本発明によれば、従来の固定具２１の構造に比べて、脚部の接続部の断面積が拡大しているので垂直荷重Ｆ１に対する耐力が大きくなっている。

　また、図３及び図８に示すように、脚部の先端部に対する垂直荷重は、従来の固定具２１の構造では断面Ｘで受けることになるが、本発明の固定具１の構造では断面Ｙで受けることになる。本発明の固定具１の先端部９ａは閉端構造となっているので、断面Ｙの断面積は断面Ｘの断面積よりも拡大されており、従って、垂直荷重Ｆ１に対する耐力も大きくなっている。

　これについて、図１５及び図１６を参照して更に詳しく説明する。固定具が垂直荷重Ｆ１を受けた際、ブッシュには、その垂直荷重Ｆ１をせん断力として受ける部分と引張力として受ける部分とがある。本発明の固定具１と従来の固定具２１では、その構造の相違から、従来の固定具２１のブッシュ２３では、せん断力のみを受けるが、本発明の固定具１のブッシュ３では、せん断力と引張力を受ける。従来の固定具２１のブッシュ２３がせん断力を受ける位置は、図１５に示すように、脚部２９の係止爪外周スリット３４の基部における４箇所の断面Ｘである。なお、図６及び図１０に示すように、弾性係止片を形成するための開口３３が係止爪外周スリット３４を構成している。これに対し、本発明の固定具１のブッシュ３がせん断力を受ける位置は、従来の固定具２１のブッシュ２３の断面Ｘに加えて、脚部９の外壁部分１１ａ、１１ｂの脚中柱１３に対向する内壁面の２箇所の断面Ａである。また、本発明の固定具１のブッシュ３が引張力を受ける断面は、図４の断面Ｖに相当する脚中柱１３の断面Ｂである。

　次に、せん断荷重について説明する。せん断入力は、図１０の矢印Ｆ２で示すように脚部２９のフランジとの接続部に入る。このようなせん断入力が入ると、接続部の断面には断面中心ｃを基点として矢印ａ、ｂで示す回転方向に力が働き、引張方向ａ、ｂへの荷重となる。その際、脚部は、図１１の矢印ｐで示すように、回転中心ｃより左半分は引張、右半分は圧縮にて耐えることになる。本発明の固定具１は、図１２に示すように、脚中柱１３が追加されているので、図１１の従来の構造の左半分及び右半分の断面に対してそれぞれ断面Ｍ分が拡大されている。従って、本発明の固定具１では、せん断荷重に対する耐力が大きくなっている。

　更に、本発明の固定具１では、図４及び図１２に示すように、一対の外壁部分１１ｃ、１１ｄの内壁を相互に近づくように軸部受入開口１０へ向かって延ばすことによって脚部９の横断面積を増大させるように構成されている。すなわち、図１４で示すように、従来の固定具２１の外壁３１に比べて断面Ｋの分だけ横断面積が増大している。一般に、係止爪１２ａ、１２ｂを有する脚部９は、脚部を成形する通常の金型と、係止爪外周スリット１４を形成する金型（すなわちスライド金型）とを組み合わせて一体成形することによって製造される。従って、このスライド金型と、脚部を成形する通常の金型との合わせ部を変更することによって係止爪外周スリット１４の位置を変更することができる。そこで、係止爪外周スリット１４の位置を、従来よりも軸部受入開口１０の中央へ配置することによって、外壁部分１１ｃ、１１ｄの厚さを厚くすることができる。すなわち、本発明の固定具１の脚部の横断面積は、各外壁部分について、断面Ｋの部分だけ従来の固定具２１の脚部の横断面積よりも増大している。

　次に、こじり入力について説明する。図５は、本発明の固定具１の一部の概略斜視図であり、図５では、フランジ８の底壁部と脚部９だけが示されている。図１３は、従来の固定具４１の同様な概略斜視図である。こじり入力とは、図１３の矢印ｄで示すようにフランジ４８の裏面に片側より加わる力であり、この固定具４１のように、弾性係止爪５２ａを形成するために設けられた開口４４が脚部４９からフランジ４８の裏面まで達している構造のものでは、この力が加わると、開口４４の稜線４４ａに応力が集中して脚部４９が破壊される。

　これに対して、本発明の固定具１では、このような開口４が脚部９からフランジ８の裏面まで達しておらず、弾性係止爪１２ａの上方における脚部９とフランジ８との接続部Ｇは、外壁１１で覆われている。従って、本発明の固定具１は、こじり入力に対して耐力を有する。なお、図５に示すように、開口４が係止爪外周スリット１４を構成している。

１、２１、４１　固定具
２、２２　ピン
３、２３　ブッシュ
４、３３、４４　開口
６、２６　頭部
７、２７　軸部
８、２８　フランジ
９、２９　脚部
９ａ　脚部の先端部
１０、３０　軸部受入開口
１１、３１　外壁
１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ　外壁部分
１２ａ、１２ｂ、３２ａ、３２ｂ、５２ａ　弾性係止爪
１３　脚中柱
１４、３４　係止爪外周スリット
２４　被取付部材
２５　取付部材
Ａ、Ｂ、Ｋ、Ｍ、Ｖ、Ｗ、Ｘ、Ｙ、Ｚ　断面
Ｇ　脚部のフランジ接続部

Claims

　ピンとブッシュから成っており、ブッシュを被取付部材及び取付部材に仮止めした後ブッシュにピンを挿入して本止めすることによって被取付部材を取付部材に締結する固定具において、前記ピンは、頭部と頭部から延びる軸部とから成り、前記ブッシュは、フランジとフランジから延びる脚部とから成り、前記脚部は、前記ピンの軸部を受け入れる軸部受入開口と、軸部受入開口を取り囲む外壁と、前記外壁の一部の外壁部分に設けられた一対の対向する弾性係止爪と、前記軸部受入開口の中央に設けられた脚中柱とを有し、前記脚部のフランジとの接続部は、前記外壁で全面的に覆われており、前記脚中柱は、前記弾性係止爪が設けられた外壁部分と直交する対向する外壁部分同士を連結していることを特徴とする固定具。
　前記脚部のフランジ接続部とは反対側の先端部は、前記軸部受入開口を閉じるように閉端構造を有していることを特徴とする請求項１に記載の固定具。
　前記脚部は、方形断面を有する外壁で構成され、前記一対の弾性係止爪は、対向する一対の外壁部分に設けられ、前記脚中柱は、前記一対の外壁部分と直交する他の一対の外壁部分同士を連結していることを特徴とする請求項１又は２に記載の固定具。
　前記脚部の軸部受入開口は、前記脚中柱によって分断された一対の空間から成り、前記ピンの軸部は、該一対の空間に受け入れられるように二股に分かれていることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の固定具。
　前記弾性係止爪は、前記外壁から外方へ弾性的に突出しており、前記弾性係止爪は、前記仮止め時に、被取付部材及び取付部材の取付穴を通過するように一旦内方に撓んだ後外方に突出するように弾性復帰し、前記本止め時に、前記軸部受入開口に挿入された軸部によって内方に撓むことが阻止されるように構成されていることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の固定具。
　前記脚中柱は、前記仮止め時に、前記弾性爪が内方に撓むのに十分な空間を外壁との間に形成するように構成されていることを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の固定具。
　前記他の一対の外壁部分の内壁を相互に近づくように軸部受入開口へ向かって延ばすことによって前記脚部の横断面積を増大させたことを特徴とする請求項３乃至６の何れか１項に記載の固定具。