樹脂部材の嵌合構造

【課題】本発明は、樹脂部材の嵌合構造において、低い挿入荷重でありながら、嵌合力を高めることを目的とする。
【解決手段】取付け対象物１４の嵌合孔１４Ａに第１部材１２の爪部１６を挿入して嵌合させ、更に第２部材２２の楔部３０を爪部１６に挿入して嵌合させることで、各々の挿入荷重を高めることなく、嵌合孔１４Ａに対する爪部１６の嵌合力を高めることができ、第１部材１２及び第２部材２２を取付け対象物１４に対して強力に嵌合させて取り付けることができる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、樹脂部材の嵌合構造に係り、特に低い挿入荷重でありながら嵌合力が高い樹脂部材の嵌合構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
樹脂部品を、ねじを用いることなく互いに嵌合させて固定する嵌合構造としては、例えば特許文献１に開示されている樹脂部品の固定構造がある。これは、一方の部材にボス部を設けると共に、他方の部材に通孔及び嵌合部を設けたもので、ボス部を通孔に挿通し、嵌合部と嵌合させると、二部品が互いに固定されるように構成されている。
【特許文献１】実用新案登録第３０６８５３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記した従来例では、係止板が薄肉部の弾力によりボス部と嵌合するように構成されているので、製造誤差が大きかったり、該薄肉部が経時変化により劣化して弾力が弱まったり、高温下で樹脂がクリープ変形する等して、嵌合部とボス部との嵌合状態にがたつきが生じ、異音が発生するおそれがあった。
【０００４】
また、樹脂部材の嵌合構造では、一般に、嵌合状態における保持力（嵌合力）を高めようとすると、部品同士を嵌合させるために必要な挿入荷重も大きくなってしまうという関係があるため、逆に挿入荷重を小さくすると嵌合力も小さくなってしまうという問題があった。
【０００５】
本発明は、上記事実を考慮して、樹脂部材の嵌合構造において、低い挿入荷重であっても嵌合力を高められるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１の発明は、取付け対象物に形成された嵌合孔に嵌合可能に構成された爪部を一体的に有する第１部材と、前記第１部材へ差込み可能に構成され、前記爪部と係合して該爪部と前記嵌合孔との間の嵌合力が強まる方向に該爪部を弾性変形させる楔部を一体的に有する第２部材とを有することを特徴としている。
【０００７】
請求項１に記載の樹脂部材の嵌合構造では、第１部材の爪部及び第２部材の楔部により、該第１部材及び第２部材の嵌合と取付け対象物への取付け（固定）ができる。
【０００８】
また、第１部材及び第２部材の各々の挿入荷重は小さいが、取付け対象物の嵌合孔に第１部材の爪部を嵌合させ、更に第２部材の楔部を爪部に嵌入させることで、嵌合孔に対する爪部の嵌合力を高めることができ、第１部材及び第２部材を取付け対象物に対して強力に嵌合させて取り付けることができる。
【０００９】
請求項２の発明は、請求項１に記載の樹脂部材の嵌合構造において、前記爪部は、自然状態において所定の間隔をもって相対する一対の板状に形成され、前記楔部は、前記爪部との係合状態において該爪部を弾性的に拡開させ該爪部と前記嵌合孔との間の嵌合力を強めるように構成されていること、を特徴としている。
【００１０】
請求項２に記載の樹脂部材の嵌合構造では、嵌合孔に差し込んだだけで該嵌合孔と嵌合状態となっている爪部を、楔部により弾性的に拡開させて、爪部と嵌合孔との嵌合力を更に強めることができる。
【００１１】
また、爪部及び楔部が係合状態になると、爪部が楔部の引抜きを阻むので、楔部が意図せずに爪部から離脱することはない。
【００１２】
なお、部品の再利用等のために分解する必要が生じたときに、爪部を破壊することなく楔部を該爪部から離脱させることができるように、楔部には、例えば最大肉厚部から根本側に向かって厚さが漸減するテーパ部を設け、最大肉厚部が爪部を通過した位置で該爪部と楔部とを係合させることが好ましい。
【００１３】
請求項３の発明は、請求項１又は請求項２に記載の樹脂部材の嵌合構造において、前記第１部材及び前記第２部材には、互いの位置ずれを防止する係合部が夫々形成されていることを特徴としている。
【００１４】
請求項３に記載の樹脂部材の嵌合構造では、係合部により爪部及び楔部における位置決めがなされるので、嵌合状態が安定しており、がたつきや異音の発生を更に有効に防止することができる。
【００１５】
請求項４の発明は、請求項１から請求項３の何れか１項に記載の樹脂部材の嵌合構造において、前記第１部材及び前記第２部材の何れか一方又は両方には、前記第１部材及び前記第２部材を前記取付け対象物から取り外す際に前記楔部と前記爪部との係合状態を解除させ易くする取外し補助手段が設けられていることを特徴としている。
【００１６】
取外し補助手段とは、例えばマイナスドライバー（図示せず）を差し込むための凹みであり、該マイナスドライバーを差し込んで回転させることにより、楔部を爪部から離脱させることができる。
【００１７】
取外し補助手段の構成は、楔部を爪部から離脱させるために有用なものであればよく、例えば特定の操作を行った場合に、爪部が拡開して楔部との係合が解除されるようにしてもよい。
【００１８】
請求項４に記載の樹脂部材の嵌合構造では、取外し補助手段を使用することで、第１部材及び第２部材を取付け対象物から容易に離脱させることができ、分解作業を容易にして、部品の再利用を行い易くすることができる。
【発明の効果】
【００１９】
以上説明したように、本発明の樹脂部材の嵌合構造によれば、樹脂部材の嵌合構造において、低い挿入荷重であっても嵌合力を高めることができる、という優れた効果を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。図１から図４において、本実施の形態に係る樹脂部材の嵌合構造１０は、第１部材１２と、第２部材２２とから構成されている。
【００２１】
第１部材１２には、平板部１８へ一体的に連結された爪部１６が、取付け対象物１４に形成された嵌合孔１４Ａに嵌合可能に突出形成されている。
【００２２】
平板部１８は、取付け対象物１４との嵌合時に該取付け対象物１４に当接又は接近するようになっており、該平板部１８に連続して爪部１６の両側に凹部２０及び立上り部２４が一体的に形成されている。更に平板部１８には、凹部２０に続いて、突起状の係合部２６を有する平面部２８が連続している。
【００２３】
第１部材１２は、一般的な樹脂を用いて上記各部が一体的に成形されている。
【００２４】
平板部１８には、例えば四角形の開口部１８Ａが形成され、該開口部１８Ａの相対する二辺から連続して、爪部１６が突出形成されている。
【００２５】
図２に示すように、爪部１６は、自然状態において所定の間隔をもって相対する一対の板状に形成されており、例えば平板部１８から離れるに従って間隔が漸減するように構成されている。
【００２６】
爪部１６には、窓１６Ａが形成されている。これは爪部１６の曲げ剛性を適度に低下させ、弾性変形し易くさせて、該爪部１６自身を板ばねとして使用するためである。
【００２７】
また、図３に示すように、一対の爪部１６の一方又は両方には、爪部１６が嵌合孔１４Ａと嵌合したときに該嵌合孔１４Ａと係合する突起部１６Ｂが形成されている。
【００２８】
突起部１６Ｂが嵌合孔１４Ａと係合するとき、一対の爪部１６は、互いの間隔が狭まる方向に弾性変形し、突起部１６Ｂが嵌合孔１４Ａを乗り越えるようになっており、その弾性変形により生ずるばね力によって、突起部１６Ｂが嵌合孔１４Ａと係合し、爪部１６が嵌合孔１４Ａと嵌合するようになっている。
【００２９】
立上り部２４は、平板部１８を挟んだ凹部２０の反対側に、該平板部１８の厚さ方向に立体的に形成された、例えば断面Ｌ字状の部分であって、リブ２４Ａ，２４Ｂにより補強されている。
【００３０】
第２部材２２は、第１部材１２へ差込み可能に構成されており、平板部３２へ一体的に連結された楔部３０が、第１部材１２の爪部１６へ差込み可能に突出形成されている。
【００３１】
平板部３２は、第１部材１２との嵌合時に該第１部材１２の平板部１８の上に重なるようになっており、該平板部３２に連続して、第１部材１２の凹部２０に入り込むように、例えば断面略Ｖ字形のばね部３４が形成され、該ばね部３４に続いて、第１部材の係合部２６と係合するように第１部材１２に向かって凹状の係合部３６を有する平面部３８が形成されている。
【００３２】
第２部材２２は、一般的な樹脂を用いて上記各部が一体的に成形されている。
【００３３】
楔部３０は、爪部１６との係合状態において、爪部１６を弾性的に拡開させ、該爪部１６と嵌合孔１４Ａとの間の嵌合力を強める部分である。
【００３４】
楔部３０には、例えば最大肉厚部３０Ａから根本側に向かって厚さが漸減するテーパ部３０Ｃが設けられ、該テーパ部３０Ｃの根本側に連続して薄肉部３０Ｂが形成されている。
【００３５】
図１及び図２に示すように、楔部３０における最大肉厚部３０Ａの先端側についても、厚さが漸減するようにテーパ状に形成されている。最大肉厚部３０Ａは、爪部１６を弾性的に拡開させることで爪部１６を通過できるように構成されている。
【００３６】
係合部２６，３６は、第１部材１２及び第２部材２２が嵌合した状態において、互いに嵌り込んで第１部材１２と第２部材２２の位置ずれを防止するためのものである。
【００３７】
第２部材２２には、第１部材１２及び第２部材２２を取付け対象物１４から取り外す際に楔部３０と爪部１６との係合状態を解除させ易くする取外し補助手段４０が形成されている。
【００３８】
取外し補助手段４０は、平板部３２の一部がコ字形に屈曲され、第２部材２２が第１部材へ嵌合密着した状態において第２部材２２との間に形成される隙間であり、例えばマイナスドライバーＤの先端を差し込むことができるように形成されている。
【００３９】
該マイナスドライバーＤの先端を差し込んで、例えば矢印Ｒ方向に回転させることにより、楔部３０を爪部１６から強制的に離脱させることができるようになっている。
【００４０】
なお、取外し補助手段４０は、上記の構成に限られず、特定の操作を行った場合に楔部３０との係合が解除されるように、例えば爪部１６を互いに拡開させるような構成であってもよい。
【００４１】
図５及び図６に示すように、本実施の形態に係る嵌合構造１０は、例えば自動車のデフロスターノズル４６を構成する前部パネル４２及び後部パネル４４に一体的に形成される。この場合、取付け対象物１４は、例えば自動車のフレームに設けられたデフロスターノズル取付け部である。
（作用）
図５及び図６において、前部パネル４２及び後部パネル４４をまとめて取付け対象物１４に取り付けると、前部パネル４２及び後部パネル４４が組み合わされてデフロスターノズル４６となる。
【００４２】
順を追って説明すると、まず後部パネル４４に係る第１部材１２の爪部１６を取付け対象物１４の嵌合孔１４Ａに差し込むと、一対の爪部１６は嵌合孔１４Ａに押されて互いの距離が狭まる方向に弾性変形する。
【００４３】
そのまま差し込んで行き、爪部１６の突起部１６Ｂが嵌合孔１４Ａを乗り越えると、弾性変形により生ずる爪部１６のばね力によって、該突起部１６Ｂが嵌合孔１４Ａと係合し、第１部材１２が取付け対象物１４に取り付けられた状態となる。
【００４４】
次に、図３及び図４に示すように、前部パネル４２に連結されている第２部材２２の係合部３６を後部パネル４４に連結されている第１部材１２の係合部２６に合わせるようにして平面部２８，３８を重ねると、第１部材１２と第２部材２２（前部パネル４２と後部パネル４４）との位置決めがなされる。
【００４５】
このとき、図３に示すように、第２部材２２は、ばね部３４において弾性変形しており、楔部３０が爪部１６と係合する前に、係合部２６，３６を係合させて位置決めを行うことができる。そのため組付け作業性を向上させることができる。
【００４６】
ここで、楔部３０を爪部１６の間に矢印Ｉ方向に差し込んで行くと、楔部３０が爪部１６を弾性的に拡開させながら該爪部１６の間に嵌入されて行き、最大肉厚部３０Ａが爪部１６の先端部を通過したところで、爪部１６がテーパ部３０Ｃと係合した状態となり、第２部材２２の平板部３２が第１部材１２の平板部１８に当接する。
【００４７】
爪部１６は、楔部３０により弾性的に拡開された状態に固定され、これによって爪部１６の突起部１６Ｂがより強固に嵌合孔１４Ａと嵌合した状態となる。楔部３０の最大肉厚部３０Ａは、爪部１６の先端部を通過しているので、楔部３０が意図せずに爪部１６から離脱することはない。
【００４８】
前部パネル４２と後部パネル４４が取付け対象物１４に対して取り付けられると、同時にデフロスターノズル４６が組み立てられた状態となる。
【００４９】
このように、第１部材１２及び第２部材２２を、爪部１６及び楔部３０により取付け対象物１４に取り付けるので、第１部材１２及び第２部材２２を取付け対象物１４に対して強力に嵌合させて取り付けることができる。
【００５０】
第１部材１２を嵌合孔１４Ａに挿入するための挿入荷重は、一対の板状の爪部１６における突起部１６Ｂが嵌合孔１４Ａを乗り越えるまで該爪部１６を弾性変形させる程度の荷重で足り、また、第２部材２２を第１部材１２に挿入するための挿入荷重も、楔部３０の最大肉厚部３０Ａが爪部１６を弾性的に拡開させながら通過できる程度の荷重で足りるので、いずれも軽く抑えられている。
【００５１】
各々の挿入荷重は低いが、取付け対象物１４で拘束されていない爪部１６部の先端側を楔部３０で弾性的に拡開させるので、爪部１６の突起部１６Ｂと嵌合孔１４Ａとの間の嵌合力は、第１部材１２のみが取付け対象物１４に嵌合しているとき（爪部１６のばね力のみに基づいて嵌合しているとき）よりも一層高まり、取付け状態が強固となる。取付け状態が強固であるので、がたつきや異音の発生がない。
【００５２】
爪部１６及び楔部３０は、第１部材１２及び第２部材２２に夫々一体的に形成されているので、取付け用の嵌合部品が別途必要となることはなく、部品点数が少ないため、コストを低くすることができる。
【００５３】
また、図４に示すように、係合部２６，３６により爪部１６及び楔部３０における位置決めがなされるので、互いに矢印Ｘ方向及び矢印Ｙ方向にずれることがなく、取付け状態が安定しており、がたつきや異音の発生を更に有効に防止することができる。
【００５４】
デフロスターノズル４６を車輌から取り外す際には、取外し補助手段４０にマイナスドライバーＤの先端を差し込んで、該マイナスドライバーＤを例えば矢印Ｒ方向に回転させる。
【００５５】
楔部３０にはテーパ部３０Ｃが形成されているので、該楔部３０の強制的な引抜きに伴って爪部１６が弾性的に拡開し、最大肉厚部３０Ａが爪部１６から離脱する。
【００５６】
このように、取外し補助手段４０を利用することで、爪部１６を破壊することなく楔部３０を該爪部１６から強制的に離脱させることができるので、デフロスターノズル４６の分解作業は容易であり、部品の再利用も行い易い。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】樹脂部材の嵌合構造を示す分解斜視図である。
【図２】樹脂部材の嵌合構造が取付け対象物に取り付けられた状態を示す、図４における２−２矢視断面図である。
【図３】樹脂部材の嵌合構造が取付け対象物に取り付けられた状態を示す、図４における３−３矢視断面図である。
【図４】樹脂部材の嵌合構造が取付け対象物に取り付けられ状態を示す斜視図である。
【図５】デフロスターノズルを示す分解斜視図である。
【図６】デフロスターノズルを示す斜視図である。
【符号の説明】
【００５８】
１０樹脂部材の嵌合構造
１２第１部材
１４取付け対象物
１４Ａ嵌合孔
１６爪部
２２第２部材
２６係合部
３０楔部
３６係合部
４０取外し補助手段

【特許請求の範囲】
【請求項１】
取付け対象物に形成された嵌合孔に嵌合可能に構成された爪部を一体的に有する第１部材と、
前記第１部材へ差込み可能に構成され、前記爪部と係合して該爪部と前記嵌合孔との間の嵌合力が強まる方向に該爪部を弾性変形させる楔部を一体的に有する第２部材と、
を有することを特徴とする樹脂部材の嵌合構造。
【請求項２】
前記爪部は、自然状態において所定の間隔をもって相対する一対の板状に形成され、
前記楔部は、前記爪部との係合状態において該爪部を弾性的に拡開させ該爪部と前記嵌合孔との間の嵌合力を強めるように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の樹脂部材の嵌合構造。
【請求項３】
前記第１部材及び前記第２部材には、互いの位置ずれを防止する係合部が夫々形成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の樹脂部材の嵌合構造。
【請求項４】
前記第１部材及び前記第２部材の何れか一方又は両方には、前記第１部材及び前記第２部材を前記取付け対象物から取り外す際に前記楔部と前記爪部との係合状態を解除させ易くする取外し補助手段が設けられていることを特徴とする請求項１から請求項３の何れか１項に記載の樹脂部材の嵌合構造。

【図１】