留め具

【課題】貫通孔が穿設された板状部を有する複数の被締結部材の締結に供される留め具において大きな抜去力を実現する。
【解決手段】留め具１は、貫通孔Ｈの位置が一致して複数の被締結部材が積層された状態で貫通孔に挿通され、少なくとも２つの拡開片１１を有する雌部材２と、雌部材に対して相対移動自在に設けられるとともに、雌部材に係合する楔部３２を有する雄部材３とを備え、拡開片が、貫通孔内で拡開した際に、積層された被締結部材の両端面に係合する係合凹部２４を有し、楔部が、雌部材に対して雄部材が一方側に移動した際に、拡開片の間に挿入されて拡開片を拡開させる構成とすることで、雌部材に設けられる係止部の剛性を確保しつつ被締結部材の板状部に穿設された貫通孔に対する適切な係り代を確保可能とする。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、貫通孔が穿設された板状部を有する複数の被締結部材の締結に供される留め具に関する。
【背景技術】
【０００２】
貫通孔が穿設された板状部を有する自動車の内装部品等を互いに締結するための留め具として、重ねられた板状部の貫通孔に挿入される雌部材と、この雌部材の頭部からその軸方向に延びる挿入孔に挿入される雄部材とを備え、雄部材の挿入により、雌部材等に設けられた係止部が拡幅して貫通孔の周縁部を係止することで、雌部材の頭部と係止部とでそれら板状部を厚み方向に挟持固定するものが普及している。
【０００３】
この種の留め具として、例えば、雌部材が、軸部とその一端に接続された頭部とを有し、雌部材の軸方向に延びる挿入孔が、軸部の周面に軸方向に沿って開口する対をなす中央裂孔（スリット）と連通し、雄部材が、中央裂孔から外方に突出するように形成された三角形状部を有するクランプばねからなり、当該クランプばねの三角形状部（段付肩部）と雌部材の頭部とによって、重ねられた金属板を挟持固定するものが知られている（特許文献１参照）。
【０００４】
また、例えば、雌部材の軸部に弾性変形可能な一対の係止部が設けられ、係止部は、雄部材の挿入の際に、その基端部を固定点として自由端側が外方に拡がるように弾性変形し、係止部と雌部材の頭部とで固定対象物を挟持するものが知られている（特許文献２参照）。
【０００５】
また、例えば、頭部と軸部とを有する合成樹脂製のピン（雄部材）と、フランジ部と胴部とを有する合成樹脂製のグロメット（雌部材）と、内向支持腕と外向挟持片とを有する金属製の挟持体とを備え、ピンの軸部には、上記挟持体の内向支持腕を軸方向に摺動可能に支持する支持部位と、挟持体の外向挟持片側を軸部の中心方向に向けて収納する収納室と、挟持体の外向挟持片を外方へ押圧する加圧面とを形成し、グロメットの胴部には、挟持体の外向挟持片が出没する開口窓を形成して、合成樹脂製グロメットのフランジ部と上記開口窓から外方へ突出する金属製挟持体の外向挟持片とで固定対象物を挟持するものが知られている（特許文献３参照）。
【特許文献１】実公昭５３−４２６６９号公報
【特許文献２】特開２００６−１６１８９０号公報
【特許文献３】特許３９６７７３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上記のような留め具は、比較的簡易に構成できるとともに、大きな抜去力（貫通孔から外れることを防止するため保持力）を確保できることが望まれる。上記特許文献１に記載された従来技術では、抜去力を高めるために、三角形状部を有するクランプばねの剛性を高めたり、外方への突出量を増大させたりすることが考えられる。しかしながら、そのように抜去力を高めた場合、挿入力も増大して雄部材を雌部材へ挿入することが難しくなるという問題があった。仮に雄部材を雌部材へ挿入することができたとしても、留め具を取り外す必要が生じた場合に、今度は雄部材を雌部材から引き抜くことが難しくなるという問題があった。
【０００７】
また、上記特許文献２に記載された従来技術では、抜去力を高めるために、係止部と貫通孔の周縁部との係り代を増大させることが考えられる。しかしながら、係止部は、その基端部を固定点として自由端側が外方に拡がるように弾性変形する構成であるため、係止部の破損の防止や剛性の確保（係止力の確保）を考慮すると、係り代（即ち、弾性変形量）を大幅に増大させることは難しいという問題があった。
【０００８】
また、上記特許文献３に記載された従来技術では、固定対象物を挟持するのに金属製の挟持体を用いるため、比較的大きな抜去力が得られるものの、留め具の部品点数が増大し、構造も複雑になるという問題があった。
【０００９】
本発明は、このような従来技術の課題を鑑みて案出されたものであり、雌部材に設けられる係止部の剛性を確保しつつ、被締結部材の板状部に穿設された貫通孔に対する適切な係り代を確保可能とすることで、大きな抜去力を実現する留め具を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するためになされた第１の発明は、貫通孔（Ｈ）が穿設された板状部（Ｐ１，Ｐ２）を有する複数の被締結部材の締結に供される留め具（１）であって、前記貫通孔の位置が一致して前記複数の被締結部材が積層された状態で当該貫通孔に挿通され、少なくとも２つの拡開片（１１）を有する雌部材（２）と、当該雌部材に対して相対移動自在に設けられるとともに、当該雌部材に係合する楔部（３２）を有する雄部材（３）とを備え、前記拡開片は、前記貫通孔内で拡開した際に、積層された前記被締結部材の両端面に係合する係合凹部（２４）を有し、前記楔部は、前記雌部材に対して前記雄部材が一方側に移動した際に、前記拡開片の間に挿入されて当該拡開片を拡開させる構成とする。
【００１１】
上記課題を解決するためになされた第２の発明として、前記雌部材は、前記拡開片を閉止状態で互いに連結するとともに、当該拡開片が拡開する際に弾性変形する弾性連結片（１２）を更に有する構成とすることができる。
【００１２】
上記課題を解決するためになされた第３の発明は、前記弾性連結片は、前記雄部材の移動方向と略直交する方向に膨出する湾曲部を有し、前記雄部材は、前記移動の際に前記湾曲部の膨出側に摺接して当該湾曲部を反膨出側に変位させる規制部（３３ａ）を有する構成とする。
【００１３】
上記課題を解決するためになされた第４の発明として、前記雄部材は、前記楔部を挟み込む一対の脚部（３３）を有し、前記各脚部における前記楔部と対向する壁からそれぞれ突出して前記弾性連結片を挟み込む一対の凸片（３３ａ）からなる構成とすることができる。
【００１４】
上記課題を解決するためになされた第５の発明として、前記拡開片は、前記貫通孔への挿通方向側における前記雄部材の少なくとも一部を覆う覆い部（２２ａ）を有する構成とすることができる。
【００１５】
上記課題を解決するためになされた第６の発明として、前記雄部材は、閉止状態にある前記拡開片を前記楔部とともに挟持する仮留め部（４１）を有する構成とすることができる。
【発明の効果】
【００１６】
上記第１の発明によれば、雌部材の拡開片（被締結部材との係止部）がそれ自体の弾性変形を必要とすることなく容易に変位可能な構成としたため、雌部材に設けられる係止部の剛性を確保しつつ、被締結部材の板状部に穿設された貫通孔に対する適切な係り代を確保することが可能となり、簡易な構成により大きな抜去力を実現することができる。
【００１７】
上記第２の発明によれば、拡開片の拡開および閉止（非拡開）動作を簡易な構成で実現できる。また、拡開片と弾性連結片とを一体形成可能となるため、部品点数の増大を回避することができる。
【００１８】
上記第３の発明によれば、雄部材を雌部材に対して相対移動させる際に、規制部の摺接位置が湾曲部の所定位置を超えると、変位した湾曲部の弾性力を雄部材の移動方向の補助力として作用させることが可能となる。
【００１９】
上記第４の発明によれば、意図しない弾性連結片（湾曲部）の変位が防止されてその弾性力を安定的に生じさせることが可能となる。また、弾性連結片は、その変位にかかわらず脚部の内側に収められるため、被締結部材等と接触して破損することが防止される。
【００２０】
上記第５の発明によれば、雄部材の先端側（貫通孔への挿通方向側）が覆い部で保護されるため、雄部材が貫通孔への挿通方向と反対側（締結解除側）に押されて、被締結部材の締結（即ち、拡開片の拡開状態）が解除されることを防止することができる。
【００２１】
上記第６の発明によれば、雄部材と雌部材とを仮留め状態で保持することが可能となり、使用者は、仮留め状態の留め具を被締結部材の貫通孔に挿入するだけで、被締結部材の締結を容易に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。以下では、特に断り書きのない限り、方向を示す用語「前」，「後」，「上」，「下」，「左」，「右」は、図１に示した矢印の方向に従うものとする。
【００２３】
図１Ａ，Ｂはそれぞれ本発明に係る留め具の非締結状態および締結状態を示す斜視図であり、図２Ａ〜Ｃはそれぞれ留め具を構成する雌部材の正面図、側面図および平面図であり、図３Ａ〜Ｃはそれぞれ留め具を構成する雄部材の側面図、縦断面図および底面図である。
【００２４】
留め具１は、図示しない複数の被締結部材（例えば、自動車のエンジン室の後部上壁およびカウルトップカバー）の締結に供されるものであり、各被締結部材が有する板状部が積層された状態でこれら板状部を貫く貫通孔に挿通される雌部材２と、この雌部材２に対して相対移動自在に設けられた雄部材３とから構成される。雌部材２と雄部材３とは留め具１の使用前に互いに仮留め状態とされ、図１Ａに示すように、留め具１が非締結状態にある場合でも、雌部材２と雄部材３とは互いに係合した状態にある。また、留め具１が締結状態となる場合には、図１Ｂに示すように、雄部材３は図１Ａの初期位置から雌部材２に向けて下方に移動する。
【００２５】
雌部材２は、図２Ａ〜Ｃにも示すように、左右方向に拡開可能に設けられた略対称形状の一対の拡開片１１と、この拡開片１１を閉止状態で互いに連結するとともに、拡開片１１の拡開動作の際に弾性変形する弾性連結片１２とを有する。
【００２６】
拡開片１１は、頭部２１と、脚部２２とを有しており、頭部２１と脚部２２との間に縮幅された括れ部２３が設けられることで、略コ字状をなす係合凹部２４が形成される。係合凹部２４は、拡開片１１が被締結部材の貫通孔内において拡開した際に、被締結部材（積層された板状部）の両端面に係合する。
【００２７】
各拡開片１１の頭部２１は、図２Ｃに示すように、それぞれ左右方向に延出する。閉止状態の拡開片１１における２つの頭部２１の左右幅（左右端の長さ）は、頭部２１が被締結部材の貫通孔周縁に当接可能なように、貫通孔の直径よりも大きく設定される。
【００２８】
脚部２２は、それぞれ係合凹部２４とは逆向きの略コ字状をなし、これら脚部２２の内側に弾性連結片１２を収容するスペースが画成される。脚部２２の底壁２２ａは、平面視において略半円状をなすように形成されており、図２Ａ，Ｂに示すように、雌部材２の貫通孔への挿入を容易とすべくその外周面がテーパ状をなす。閉止状態の拡開片１１における２つの脚部２２の左右幅は、脚部２２を被締結部材の貫通孔に挿入可能なように、貫通孔の直径と同等またはそれ以下に設定される。
【００２９】
弾性連結片１２は、略Ｊ字状をなす左右対称の一対の縦部１２ａと、これら縦部１２ａの下端を連結する連結部１２ｂとを有する。縦部１２ａは、それぞれの上端が拡開片１１の脚部２２の上壁下面２２ｂに接続され、下方に垂下する。また、縦部１２ａは、互いに前後方向位置が異なるように配置されており、左側の縦部１２ａ（図２Ｂ参照）は脚部２２の後方側に位置する一方、右側の縦部１２ａは脚部２２の前方側に位置する。従って、縦部１２ａを連結する連結部１２ｂは、図２Ｃに示すように、概ね前後方向に延在する。弾性連結片１２は、図２Ａに示すように、正面視では全体として上端をやや内側に接近させた略Ｕ字状をなし、これにより、２つの縦部１２ａの下方側がそれぞれ左右に膨出する。また、弾性連結片１２は、拡開片１１の拡開の際には、縦部１２ａの曲げおよび連結部１２ｂの捻れにより、Ｕ字の両上端が左右に拡がるように弾性変形する。
【００３０】
雄部材３は、図３Ａ〜Ｃにも示すように、略円盤状をなす頭部３１と、頭部の略中央から垂下する楔部３２と、この楔部３２を前後方向に挟み込むように配置された対称形状の一対の脚部３３とを有する。
【００３１】
頭部３１の底面には、左右方向に延在する溝部３５が設けられている。溝部３５は、図３Ｂに示すように、その中央に楔部３２の上端が接続されるとともに、この楔部３２の左右には、留め具１が締結状態にある場合に拡開片１１の頭部２１が収容される。頭部３１の直径は、閉止状態の拡開片１１における２つの頭部２１の左右幅に略一致するように設定される。
【００３２】
楔部３２は、雌部材２側に突出する先端壁３２ａと、先端壁３２ａの上方に連なる直線部３２ｂと、直線壁３２ｂの上方に連なり、上方に向けて次第に拡幅されるテーパ壁３２ｃとを有する。図３Ｂに示すように、先端壁３２ａの角度αは、拡開片１１の頭部２１に設けられた溝部２１ａ（図２Ａ，Ｃ参照）に対応するように設けられており、また、テーパ壁３２ｃの傾斜角度部βは、先端壁３２ａの角度と同一である。
【００３３】
脚部３３は、図３Ｃに示すように、底面視で略円弧状をなすように設けられており、それぞれの一端側には、内側に延出する凸片３３ａが形成されている。２つの脚部３３に挟まれた楔部３２の下方のスペースには、留め具１が締結状態にある場合に雌部材２の弾性連結片１２が収容される（図１Ａ，Ｂ参照）。これにより、弾性連結片１２は、拡開片１１の脚部２２に左右方向を覆われるのみならず、雄部材３の脚部３３によって前後方向を覆われて保護される。留め具１が締結状態にある場合、弾性連結片１２の下方は、雌部材２の脚部２２の底壁２２ａによって保護される。
【００３４】
次に、上記構成の留め具による被締結部材の締結動作の詳細を説明する。図４Ａ，Ｂは留め具の非締結状態および締結状態を示す断面斜視図である。
【００３５】
図４Ａに示すように、留め具１は、貫通孔Ｈの位置が一致して２つの板状部（被締結部材）Ｐ１，Ｐ２が積層された状態で貫通孔Ｈに挿通される。このとき、拡開片１１は閉止状態にあり、その頭部２１が上側の板状部Ｐ１の上面に当接する。前述のように、雌部材２と雄部材３とは互いに仮留めされた状態にある。この仮留め状態は、雄部材３の楔部３２が雌部材２の溝部２１ａに嵌入されるとともに、雄部材３の脚部３３の内面にそれぞれ設けられたＬ字片４１が雌部材２の脚部２２に係合することで実現される。Ｌ字片４１は、その垂直部４１ａが２つの拡開片１１の括れ部２３の間に挟入されるとともに、その水平部４１ｂが拡開片１１の脚部２２の上壁下面２２ｂを係止する。
【００３６】
雌部材２と雄部材３とが仮留め状態にあるため、使用者は、締結を実行する場合に、雄部材３の頭部３１を雌部材２側に押し込むのみでよい。使用者が頭部３１を押し込むと、図４Ｂに示すように、雄部材３が雌部材２に向けて下方に移動する。これにより、雄部材３の楔部３２が、拡開片１１の間に更に進入し、拡開片１１を略水平に左右に略平行に移動させて拡開状態とする。このとき、係合凹部２４の上下面２４ａ，２４ｂが板状部Ｐ１の上面および板状部Ｐ２の下面に当接するとともに、側面２４ｃが貫通孔Ｈの内周面に当接し、積層された板状部Ｐ１，Ｐ２が安定的に固定される。この場合、係合凹部２４の上下面２４ａ，２４ｂの左右方向の長さをより大きく確保することで、貫通孔Ｈの周縁部との係り代を増大させることが可能である。また、このとき、楔部３２の直線壁３２ｂが括れ部２３の内側に密接するとともに、テーパ壁３２ｃが雌部材２の溝部２１ａに嵌入されることで、留め具１の締結状態が安定的に保持される。この場合、括れ部２３の周面の曲率を貫通孔の曲率と同様に設定するとよい。
【００３７】
また、上記留め具の締結動作の際には、図５Ａ，Ｂおよび図２Ｂに示すように、雄部材３の脚部３３における凸片３３ａが、弾性連結片１２の縦部１２ａにおける湾曲部の膨出側に摺接する。これにより、雄部材３が雌部材２に対して相対移動する際には、凸片３３ａに押圧された弾性連結片１２の湾曲部が一旦内側（反膨出側）に変位する。
【００３８】
より詳細には、雄部材３が図５Ａの初期位置から図５Ｂの固定位置に移動する際には、凸片３３ａの摺接位置が湾曲部の中間Ｃ（最も膨出した位置）を超えると、変位した湾曲部の弾性力が雄部材３を固定位置側に移動させる補助力として作用する。一方、留め具１の締結が解除されて、雄部材３が図５Ｂの固定位置から図５Ａの初期位置に戻る際には、凸片３３ａの摺接位置が湾曲部の中間Ｃを超えると、変位した湾曲部の弾性力が雄部材３を初期位置側に移動させる補助力として作用する。これにより、ユーザは、締結作業および締結解除作業を容易かつ確実に行うことが可能となる。なお、留め具１の締結の解除は、例えば、雌部材２の頭部２１が収まる雄部材３の溝部３５に所定の工具を挿入して行うことができる。
【００３９】
また、凸片３３ａは、弾性連結片１２の外方への拡がりを防止するとともに、締結解除時には弾性連結片１２を内方（雄部材３の脚部３３と雌部材２の脚部２２とで画成されるスペース）に引き込むようにして確実に収容する役割を果たす。これにより、弾性連結片１２が被締結部材等と接触して破損することが防止される。
【００４０】
このように、雌部材２の拡開片１１がそれ自体の弾性変形を必要とすることなく容易に変位可能な構成としたため、被締結部材との係止部の剛性を確保しつつ被締結部材の板状部Ｐ１，Ｐ２の貫通孔Ｈに対する適切な係り代を確保することが可能となり、簡易な構成により大きな抜去力を実現することができる。特に、拡開片１１が互いに離反するように平行に移動する構成としたため、係り代の調整が容易であり、係合凹部２４を被締結部材の両端面に安定的に係合させることができる。
【００４１】
また、楔部３２の直線壁３２ｂと括れ部２３の内面との間に隙間が生じない構成としたため、係合凹部２４のクリープ変形を防止して締結状態を安定的に保持可能となるとともに、留め具１の再利用も容易となる。また、従来技術のように脚部を弾性変形させて外方に拡げる構成ではないため、雌部材２の脚部２２および雄部材３の脚部３３の長さを大きく確保する必要はなくなり、留め具１をコンパクトに構成することができるという利点もある。更に、従来技術に見られる係止部とは異なり、拡開片１１は撓ませる必要がないため、材料を適切に選択して容易に係合凹部２４の強度を高めることができる。
【００４２】
また、拡開片１１は、閉止状態で互いに弾性連結片１２によって互いに連結されるため、拡開片１１の拡開および閉止動作を簡易な構成で実現できるとともに、拡開片１１と弾性連結片１２とを一体形成することにより、留め具１の部品点数の増大を回避することができる。
【００４３】
また、締結状態の留め具１においては、雄部材３の先端側（貫通孔への挿通方向側）は雌部材２の脚部２２の底壁２２ａによって覆われるため、雄部材３が貫通孔への挿通方向と反対側に押されて、被締結部材の締結（即ち、拡開片１１の拡開状態）が解除されることを防止することができる。
【００４４】
本発明を特定の実施形態に基づいて詳細に説明したが、これらの実施形態はあくまでも例示であって本発明はこれらの実施形態によって限定されるものではない。例えば、雌部材が有する拡開片の数や形状は種々の変更が可能であり、弾性連結片による拡開片の連結態様についても変更が可能である。雌部材に形成される係合凹部の形状は、板状部の貫通孔の形状に応じて種々の変更が可能であり、また、被締結部材における板状部の貫通孔は円形に限らず任意の形状に設けることができる。本発明の留め具が適用可能な被締結部材には、少なくとも貫通孔が穿設された板状部を有するものである限りにおいて、任意の装置や器具が該当する。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１Ａ】本発明に係る留め具の非締結状態を示す斜視図
【図１Ｂ】本発明に係る留め具の締結状態を示す斜視図
【図２Ａ】雌部材の正面図
【図２Ｂ】雌部材の側面図
【図２Ｃ】雌部材の平面図
【図３Ａ】雄部材の側面図
【図３Ｂ】雄部材の縦断面図
【図３Ｃ】雄部材底面図
【図４Ａ】留め具の非締結状態を示す断面斜視図
【図４Ｂ】留め具の締結状態を示す断面斜視図
【図５Ａ】留め具の非締結状態を示す断面図
【図５Ｂ】留め具の締結状態を示す断面図
【符号の説明】
【００４６】
１留め具
２雌部材
３雄部材
１１拡開片
１２弾性連結部
１２ａ縦部
１２ｂ連結部
２１頭部
２１ａ溝部
２２脚部
２２ａ底壁（覆い部）
２３括れ部
２４係合凹部
３１頭部
３２楔部
３２ａ先端壁
３２ｂ直線壁
３２ｃテーパ壁
３３脚部
３３ａ凸片（規制部）
３５溝部
４１Ｌ字片（仮留め部）
Ｈ貫通孔
Ｐ１，Ｐ２板状部

【特許請求の範囲】
【請求項１】
貫通孔が穿設された板状部を有する複数の被締結部材の締結に供される留め具であって、
前記貫通孔の位置が一致して前記複数の被締結部材が積層された状態で当該貫通孔に挿通され、
少なくとも２つの拡開片を有する雌部材と、当該雌部材に対して相対移動自在に設けられるとともに、当該雌部材に係合する楔部を有する雄部材とを備え、
前記拡開片は、前記貫通孔内で拡開した際に、積層された前記被締結部材の両端面に係合する係合凹部を有し、
前記楔部は、前記雌部材に対して前記雄部材が一方側に移動した際に、前記拡開片の間に挿入されて当該拡開片を拡開させることを特徴とする留め具。
【請求項２】
前記雌部材は、前記拡開片を閉止状態で互いに連結するとともに、当該拡開片が拡開する際に弾性変形する弾性連結片を更に有することを特徴とする、請求項１に記載の留め具。
【請求項３】
前記弾性連結片は、前記雄部材の移動方向と略直交する方向に膨出する湾曲部を有し、
前記雄部材は、前記移動の際に前記湾曲部の膨出側に摺接して当該湾曲部を反膨出側に変位させる規制部を有することを特徴とする、請求項２に記載の留め具。
【請求項４】
前記雄部材は、前記楔部を挟み込む一対の脚部を有し、
前記規制部は、前記各脚部における前記楔部と対向する壁からそれぞれ突出して前記弾性連結片を挟み込む一対の凸片からなることを特徴とする、請求項３に記載の留め具。
【請求項５】
前記拡開片は、前記貫通孔への挿通方向側における前記雄部材の少なくとも一部を覆う覆い部を有することを特徴とする、請求項２〜請求項４のいずれかに記載の留め具。
【請求項６】
前記雄部材は、閉止状態にある前記拡開片を前記楔部とともに挟持する仮留め部を有することを特徴とする、請求項１〜請求項５のいずれかに記載の留め具。

【図１Ａ】