(57)【要約】【課題】留め具が適用される部材と留め具との間のシール性を向上させることが可能な樹脂製留め具、及び樹脂製留め具の製造方法を提供する。【解決手段】頭部２０と、ボディパネル３の取付面３ａに開口する取付孔４に対して挿入される脚部３０と、脚部３０を取り囲んで挿入方向に延びる筒状をなし、取付面３ａにおける取付孔４の開口の周囲に押し付けられる先端部を有するシール部５０と、が一体的に形成されている。先端部は、本体部５１の外側に向かって延びる外側鍔部と内側に向かって延びる内側鍔部とによって該本体部５１よりも広幅化された広幅部５２であり、広幅部５２には、取付面３ａに面接触した状態で該取付面３ａに圧接される平面状の接触面５５が形成されている。この接触面５５は、留め具１０の前駆体を成形したのちに行なわれる後加工によって形成される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
頭部と、前記頭部から延びる脚部とからなる留め具本体と、
前記留め具本体から前記脚部の周囲に張り出すシール部と、
を備え、
前記シール部は、
前記脚部の先端側に向かって拡開された錐筒形状をなし、
張り出し先である先端縁に、前記脚部に向かって突出する内側鍔部を備える
樹脂製留め具。
【請求項２】
前記シール部は、
前記脚部の先端側に向かって拡開された円錐筒形状をなし、
前記内側鍔部は、
前記シール部の周方向の全体にわたり形成されている
請求項１に記載の樹脂製留め具。
【請求項３】
前記シール部は、
張り出し先である先端縁に、前記シール部に対して前記脚部とは反対側に向かって突出する外側鍔部をさらに備える
請求項１又は２に記載の樹脂製留め具。
【請求項４】
前記シール部は、
前記脚部の先端側に向かって拡開された円錐筒形状をなし、
前記外側鍔部は、
前記シール部の周方向の全体にわたり形成されている
請求項３に記載の樹脂製留め具。
【請求項５】
頭部と、前記頭部から延びる脚部とからなる留め具本体に、前記脚部の先端側に向かって拡開された錐筒形状をなして前記留め具本体から前記脚部の周囲に張り出すシール部が形成される工程と、
前記シール部における張り出し先である先端縁に加熱された押圧面が押し付けられることによって、前記シール部における前記先端縁に前記脚部に向かって突出する内側鍔部が形成される工程と、
を含む樹脂製留め具の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、取付対象に形成された取付孔に脚部が挿入されることで該取付対象に対して係止される樹脂製留め具、及び該樹脂製留め具の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、自動車のボディパネルに対してドアトリムを取り付ける際、例えば特許文献１のように、ポリアセタールといった弾性及び剛性を有する熱可塑性の合成樹脂によって一体的に成形された樹脂製留め具が用いられている。
【０００３】
特許文献１の樹脂製留め具は、ドアトリムの嵌入部に嵌入される頭部と、ボディパネルの取付孔に挿入される脚部と、頭部とボディパネルとの隙間をシールするシール部と、を備えている。シール部は、脚部が挿入される方向に向かって頭部の外周面から拡径する円錐台状をなしている。そして、ボディパネルの取付孔に脚部が挿入されると、シール部がボディパネルに圧接されることで、頭部とボディパネルとの隙間がシールされる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−３０３３０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
近年では、車両の内装に求められる質感は高まる一方であって、こうした質感が長期間にわたりドアトリムで保たれることを目的として、上述したシール部におけるシール性を向上させることが望まれている。
【０００６】
本開示の技術は、留め具が適用される部材と留め具との間のシール性を向上させることが可能な樹脂製留め具、及び樹脂製留め具の製造方法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】
【０００７】
本開示における樹脂製留め具の態様の一つは、頭部と、前記頭部から延びる脚部とからなる留め具本体と、前記留め具本体から前記脚部の周囲に張り出すシール部と、を備え、前記シール部は、前記脚部の先端側に向かって拡開された錐筒形状をなし、張り出し先である先端縁に、前記脚部に向かって突出する内側鍔部を備える。
【０００８】
本開示における樹脂製留め具の製造方法の態様の一つによれば、頭部と、前記頭部から延びる脚部とからなる留め具本体に、前記脚部の先端側に向かって拡開された錐筒形状をなして前記留め具本体から前記脚部の周囲に張り出すシール部が形成される工程と、前記シール部における張り出し先である先端縁に加熱された押圧面が押し付けられることによって、前記シール部における前記先端縁に前記脚部に向かって突出する内側鍔部が形成される工程と、を含む。
【０００９】
本開示における技術の一態様によれば、シール部の先端縁に内側鍔部が備えられているため、樹脂製留め具の適用される部材に対してシール部の先端縁が押し付けられる際には、シール部の先端に加えて内側鍔部も押し付けられる。それゆえに、内側鍔部が備えられない構成に比べて、樹脂製留め具が適用される部材と樹脂製留め具との間のシール性が高められる。
【００１０】
本開示における樹脂製留め具の他の態様では、前記シール部は、前記脚部の先端側に向かって拡開された円錐筒形状をなし、前記内側鍔部は、前記シール部の周方向の全体にわたり形成されている。
【００１１】
本開示における樹脂製留め具の他の態様によれば、シール部の周方向の全体にわたり、樹脂製留め具が適用される部材と樹脂製留め具との間のシール性を高めることが可能にもなる。
【００１２】
本開示における樹脂製留め具の他の態様では、前記シール部は、張り出し先である先端縁に、前記シール部に対して前記脚部とは反対側に向かって突出する外側鍔部をさらに備える。
【００１３】
本開示における樹脂製留め具の他の態様よれば、シール部の内側と外側との双方において、樹脂製留め具が適用される部材と樹脂製留め具との間のシール性を高めることが可能にもなる。
【００１４】
本開示における樹脂製留め具の他の態様では、前記シール部は、前記脚部の先端側に向かって拡開された円錐筒形状をなし、前記外側鍔部は、前記シール部の周方向の全体にわたり形成されている。
【００１５】
本開示における樹脂製留め具の他の態様によれば、シール部の周方向の全体にわたり、且つ、シール部の内側と外側との双方において、樹脂製留め具が適用される部材と樹脂製留め具との間のシール性を高めることが可能にもなる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本開示における樹脂製留め具の側面構造を示す側面図であって、該留め具によってドアトリムとボディパネルとが連結状態に保持されている状態を示す図。
【図２】図１のＡ−Ａ線における断面構造を示す断面図。
【図３】図１においてＢ線で示した領域の部分拡大図。
【図４】接触面と取付面との接触状態の一例を示す断面図。
【図５】接触面と取付面との接触状態の一例を示す断面図。
【図６】挿入過程において前駆体が加熱される前の状態を示す図。
【図７】挿入過程において前駆体が加熱されている状態を示す図。
【図８】冷却過程において前駆体の冷却が終了した状態を示す図。
【図９】変形例における広幅部の形状を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本開示にかかる留め具を具体化した一実施形態について図１〜図５を参照して説明する。
図１に示されるように、樹脂製留め具１０（以下、単に留め具１０という。）は、弾性及び剛性を有する熱可塑性のポセアセタールによって形成されている。留め具１０は、ドアトリム１に形成された嵌入部２に嵌入される頭部２０と、取付対象であるボディパネル３に形成された取付孔４に取付面３ａ側から挿入される部位であって上記頭部２０から挿入方向に延びる脚部３０とが一体的に形成された留め具本体を備えている。
【００１８】
頭部２０は、留め具１０の挿入方向に延びる円柱形状をなしてドアトリム１の嵌入部２に内嵌される内嵌部２１を備えており、この内嵌部２１の上端に円板状をなす上側鍔部２２が形成され、また、内嵌部２１の下端に上側鍔部２２よりも大径であり且つ取付孔４よりも大径の円板状をなす下側鍔部２３が形成されている。そして、下側鍔部２３の下面２４に脚部３０が一体的に形成されている。
【００１９】
図２にも示されるように、脚部３０を構成する軸部３１は、挿入方向に直交する面方向の断面が放射状をなす先細りした柱体であって、下側鍔部２３の下面２４から挿入方向に延びて互いに連結された４つのリブ３２によって構成されている。軸部３１は、面方向における断面において、各リブ３２が９０°毎に配設され、これら４つのリブ３２が中心部Ｃで互いに連結されている。各リブ３２は、脚部３０の中心軸心３０Ａを中心とする仮想円３３上に各リブ３２の先端が配置されるように形成されている。また、軸部３１は、上記仮想円３３の径が取付孔４の径よりも小さくなるように形成されており、該取付孔４に対して挿入方向で内挿される大きさに形成されている。そして、互いに隣接する一対のリブ３２の間には、脚部３０を構成する係止脚３５が配設されている。
【００２０】
係止脚３５は、挿入方向における先端部３７で該係止脚３５を挟む一対のリブ３２の一方である連結リブ３２Ａに対して連結され、また、挿入方向における基端部３８で下側鍔部２３に対して連結された梁状をなしている。係止脚３５の先端部３７は、面方向における脚部３０の断面において、軸部３１の形成する仮想円３３よりも内側に配置される部位である。また、各係止脚３５の基端部３８も、面方向における脚部３０の断面において、軸部３１の形成する仮想円３３よりも内側に配置される部位である。そして、各係止脚３５は、こうした先端部３７と基端部３８とに架け渡されるように挿入方向に延びる張り出し部３９を備えている。
【００２１】
張り出し部３９は、面方向における脚部３０の断面において、連結リブ３２Ａの延出方向に延びて該連結リブ３２Ａに対向する対向面４０と、リブ３２の延出方向に延びて該リブ３２に対向する対向面４１と、を備えている。また、張り出し部３９は、円弧状をなして軸部３１の形成する仮想円３３の外側に配置される外側面４２と、を備えている。張り出し部３９は、面方向における断面において外側面４２の描く円弧の径が係止脚３５の先端側から基端側にかけて徐々に大きくなるように形成されており、係止脚３５の基端側に上記円弧の径が最大となる最大張り出し部３９ａを有している。そして、係止脚３５には、基端部３８と最大張り出し部３９ａとの径差に基づく係止部４４が形成されている。
【００２２】
また、留め具１０は、頭部２０と脚部３０とで構成される留め具本体に一体的に形成されたシール部５０を備えている。このシール部５０は、頭部２０と脚部３０との連結部分付近で頭部２０に対して脚部３０の基端部３８を取り囲むように連接されている。シール部５０の本体部５１は、挿入方向で徐々に拡径された円錐筒形状をなしている。本体部５１の先端部である広幅部５２は、シール部５０の周方向全体に形成されており、留め具１０がボディパネル３に装着されたときに取付面３ａにおける取付孔４の外側に配置されるように形成されている。
【００２３】
図３にも示されるように、広幅部５２は、シール部５０の先端縁から中心部Ｃの外側へ向かって脚部３０から離れるように突出する外側鍔部５３と、該先端縁から中心部Ｃの内側に向かって脚部３０に近づくように突出する内側鍔部５４とによって本体部５１の周壁よりも広幅化されている。広幅部５２には、これら外側鍔部５３と内側鍔部５４とに跨る平面状の接触面５５が形成されている。広幅部５２は、接触面５５に沿う面方向において、該接触面５５の形成された部位が最も広幅化されている。そして、接触面５５は、ボディパネル３に留め具１０が装着されると取付面３ａに面接触して該取付面３ａに圧接される。内側鍔部５４は、挿入方向に対する径方向にて脚部３０の中心軸心３０Ａからシール部５０の内周面までの距離Ｌ１に関し、この距離Ｌ１がシール部５０の先端に近づくほど小さくなる部位である。また、外側鍔部５３は、挿入方向に対する径方向にて脚部３０の中心軸心３０Ａからシール部５０の外周面までの距離Ｌ２に関し、この距離Ｌ２がシール部５０の先端に近づくほど本体部５１における拡大率よりも大きな拡大幅で大きくなる部位である。
【００２４】
次に、上述した構成の留め具１０の作用について説明する。
上述した構成の留め具１０は、ボディパネル３に形成された取付孔４に脚部３０が挿入されると、挿入方向における軸部３１及び係止脚３５の先端部３７が取付孔４に内挿されたのち、やがて係止脚３５の張り出し部３９が取付孔４の縁に押圧される。係止脚３５は、取付孔４の縁から押圧されることによって中心部Ｃに向かって弾性変形する。
【００２５】
そして、脚部３０がさらに挿入されて最大張り出し部３９ａが取付孔４の縁を通過すると、係止脚３５は、弾性変形にともなう復元力によって挿入前の状態へと復帰し、ボディパネル３に対するドアトリム１の反対側に係止部４４が配置される。これにより、留め具１０は、ドアトリム１を介して留め具１０がボディパネル３から引き抜かれようとしても、係止部４４がボディパネル３に係合することで、ドアトリム１とボディパネル３とを連結状態に保持する。
【００２６】
また、シール部５０は、最大張り出し部３９ａが取付孔４の縁を通過する前に接触面５５がボディパネル３の取付面３ａに当接する。そして、取付面３ａと接触面５５とが当接状態に維持されながら留め具１０がさらに挿入されると、シール部５０の本体部５１が頭部２０側へと撓む。そして、該本体部５１の頭部２０側への撓みに基づく弾性力によって、シール部５０の接触面５５がボディパネル３の取付面３ａに圧接される。これにより、ボディパネル３と頭部２０との間に対するシールがなされる。
【００２７】
上記留め具１０においては、平面状の接触面５５がボディパネル３の取付面３ａに面接触した状態で圧接される。すなわち、留め具１０は、広幅部５２が形成されていない構成の留め具に比べて、取付面３ａと接触面５５との接触面積が大きくなることからシール部５０のシール性が向上する。そして、この広幅部５２がシール部５０の周方向の全体にわたって形成されていることから、こうしたシール性の向上がシール部５０の周方向の全体で生じる。
【００２８】
また、広幅部５２は、接触面５５に沿う面方向において、該接触面５５が形成された部位が最も広幅化されている。そのため、広幅部５２には、取付面３ａとの接触面積が最も大きくなる平面状の接触面５５が形成される。すなわち、取付面３ａと接触面５５との接触面積が最も大きくなる。
【００２９】
また、図４に示されるように、ボディパネル３に生じる製造誤差等によって、取付面３ａが取付孔４に近づくほど低くなるように傾斜している場合、図中に二点鎖線で示す傾斜のない場合に比べて、外側鍔部５３がより上側へと撓むことになる。そのため、シール部５０では、本体部５１の撓みに加えて外側鍔部５３の撓みに基づく弾性力が作用するため、接触面５５が取付面３ａから受ける圧接力が大きくなる。
【００３０】
また、図５に示されるように、ボディパネル３に生じる製造誤差等によって、取付面３ａが取付孔４に近づくほど高くなるように傾斜している場合、図中に二点鎖線で示す傾斜のない場合に比べて、内側鍔部５４がより上側へと撓むことになる。そのため、シール部５０では、内側鍔部５４においては、本体部５１の撓みに加えて、内側鍔部５４の撓みに基づく弾性力が作用するため、接触面５５が取付面３ａから受ける圧接力が大きくなる。
【００３１】
これらのことから、ボディパネル３に生じる製造誤差等によって接触面５５に対して取付面３ａが傾斜していたとしても、接触面５５に対する取付面３ａの圧接力が外側鍔部５３あるいは内側鍔部５４において大きくなることから、シール部５０のシール性が向上する。言い換えれば、留め具１０に生じる製造誤差によって取付面３ａに対して接触面５５が傾斜していたとしても、シール部５０のシール性が向上する。
【００３２】
次に、上述した留め具１０の製造方法について図６〜図８を参照して説明する。
本実施形態において、留め具１０は、留め具１０の前駆体１０Ｐが成形される成形工程と、前駆体１０Ｐに広幅部５２が形成される変形工程と、を経て形成される。ここでは、変形工程について詳細に説明し、成形工程についての説明は省略する。変形工程では、前駆体１０Ｐにおけるシール部５０の先端を加熱により軟化させ、その後の冷却により、軟化した部分を再び硬化させることにより広幅部５２が形成される。
【００３３】
図６に示されるように、シール部５０の先端を加熱する熱板６０には、水平方向に延びる押圧面である加熱面６０ａに脚部３０が内挿される内挿孔６１が開口している。熱板６０は、例えば１３０℃に維持されている。前駆体１０Ｐは、複数の金型を用いた射出成形によって一体的に成形されたものであり、シール部５０には本体部５１のみで形成されている。本体部５１の下端面５１ａ及び内周面５１ｂには図示されないパーティングラインが形成されている。前駆体１０Ｐは、該前駆体１０Ｐの脚部３０を内挿孔６１に内挿させた状態で熱板６０に対して鉛直方向に所定量だけ挿入される。
【００３４】
図７に示されるように、前駆体１０Ｐの挿入過程において、シール部５０の本体部５１は、熱板６０の加熱面６０ａに接触することで該加熱面６０ａとの接触部分が軟化する。そして本体部５１は、上記軟化した部分が加熱面６０ａに押し付けられ該加熱面６０ａに沿ってシール部５０の内側と外側とに拡がり続ける。
【００３５】
そして、図８に示されるように、所定量だけ挿入された前駆体１０Ｐは、熱板６０から鉛直方向に沿って抜き出されて大気中にて冷却される。これにより、軟化していた部分が再び硬化することで、シール部５０には、本体部５１の一部の変形により、外側鍔部５３と内側鍔部５４とを有する広幅部５２が形成され、該広幅部５２には、外側鍔部５３と内側鍔部５４とに跨る水平な接触面５５が形成される。これにより、前駆体１０Ｐから上記留め具１０が形成される。
【００３６】
上述したように変形工程においては、シール部５０の広幅部５２の形成及び接触面５５の形成が行なわれる。そのため、例えば、シール部の先端部に加工代を含む広幅部が形成された前駆体が成形され、該前駆体に対する機械加工によって広幅部に接触面が形成される場合に比べて、前駆体における加工代の分だけ材料が削減される。
【００３７】
また、変形工程においては、本体部５１の先端部が軟化して流動し、その流動した部分が再び硬化されるため、本体部５１の下端面５１ａに形成されていたパーティングラインが消滅する。こうしたパーティングラインは接触面に小さな凹凸を形成するため、シール部５０のシール性を低下させる一因となる。そのため、上記変形工程、すなわち前駆体１０Ｐの成形後における後加工によってパーティングラインが消滅することで、接触面５５の平面度が高められシール部５０のシール性が向上する。
【００３８】
以上説明したように、上記実施形態の留め具１０、及び該留め具１０の製造方法によれば、以下に列挙する効果を得ることができる。
（１）シール部５０の先端部に、平面状の接触面５５が形成された広幅部５２が形成されていることから、広幅部５２が形成されていない構成の留め具に比べて、取付面３ａと接触面５５との接触面積が大きくなる。その結果、頭部２０とボディパネル３との間に対するシール性が向上する。
【００３９】
（２）広幅部５２には、内側鍔部５４と外側鍔部５３とが形成されているため、シール部の内側と外側の双方でシール部５０のシール性が高められる。
（３）広幅部５２がシール部５０の周方向全体に形成されていることから、シール部５０のシール性がシール部５０の周方向の全体で高められる。
【００４０】
（４）広幅部５２には、内側鍔部５４と外側鍔部５３とが形成されていることから、接触面５５に対して取付面３ａが傾斜していたとしても、シール部５０のシール性が向上する。
【００４１】
（５）広幅部５２においては、接触面５５の面方向において該接触面５５を含む部位が最も広幅化されている。そのため、広幅部５２には、取付面３ａとの接触面積が最も大きくなる平面状の接触面５５が形成される。
【００４２】
（６）変形工程において、シール部５０の先端部における広幅化及び平面状の接触面５５の形成が行なわれる。その結果、接触面５５の形成を機械加工で行なう場合に比べて、加工代の分だけ、前駆体１０Ｐを形成するために必要な材料が削減される。
【００４３】
（７）変形工程における本体部５１の変形により、ボディパネル３に接触する面からパーティングラインが消滅する。すなわち、接触面５５の平面度が高められる。
【００４４】
なお、上記実施形態は、以下のように適宜変更して実施することもできる。
・図９に示されるように、前駆体１０Ｐとしてシール部５０の先端に加工代６３を有する内側鍔部６４を含む広幅部６２を成形したのち、該加工代６３に対する機械加工により、接触面６５が形成されてもよい。すなわち、内側鍔部を含む広幅部が前駆体の成形工程で形成され、接触面の形成が前駆体への機械加工が行なわれる加工工程で形成されてもよい。このとき、加工対象である広幅部６２は、シール部５０の本体部５１よりも機械的強度が高いことから、接触面６５がシール部５０への機械加工により形成される際の加工負荷が軽減される。なお、機械加工としては、刃物による切削加工、レーザー光によるレーザー加工、放電による放電加工が挙げられる。
【００４５】
・また、内側鍔部を含む広幅部は、例えば図９にも示されるように、外側鍔部が割愛された構成であってもよい。
・また、前駆体の成形工程と該前駆体への加工工程とによって留め具が形成される場合、前駆体は、弾性及び剛性を有する合成樹脂で形成されていればよく、その材質は、ポセアセタールに限られるものではない。
【００４６】
・変形工程にて用いられる熱板６０の加熱面６０ａは、水平方向に延びる平面状に限らず、その時々の仕様に合わせて適宜変更可能である。例えば、加熱面は、内挿孔６１に近づくほど徐々に低くなるように傾斜する傾斜面であってもよいし、内挿孔６１に近づくほど徐々に高くなるように傾斜する傾斜面であってもよい。こうした構成によれば、留め具１０の形状、特に広幅部の形状に関する自由度が高められる。また、加熱面６０ａの温度もその時々の仕様に合わせて適宜変更可能である。
【００４７】
・変形工程を経て留め具１０が形成される場合、前駆体１０Ｐは、弾性及び剛性を有する熱可塑性の合成樹脂で形成されていればよく、その材質は、ポセアセタールに限られるものではない。また、変形工程にて、熱板６０の温度は、前駆体１０Ｐの材質によって適宜変更してもよい。
【００４８】
・また、変形工程を経て留め具１０が形成される場合であっても前駆体１０Ｐの段階で本体部５１の先端部が広幅化されていてもよい。
・また、内側鍔部及び外側鍔部の少なくとも一方は、シール部の周方向における一部にのみ形成されていてもよい。
【００４９】
・留め具は、ボディパネル３にドアトリム１を連結する留め具１０のように、第１の部材の嵌入部に嵌入される頭部２０と、第２の部材の取付孔に挿入される脚部３０とを備える構成に限られものではない。例えば、第１の部材と第２の部材との双方に取付孔が形成されており、第１の部材と第２の部材とを積層して取付孔の位置あわせを行ったのち、第１及び第２の部材の取付孔に脚部が挿入されることによって第１の部材と第２の部材とを連結状態に保持する留め具であってもよい。すなわち、留め具の頭部は、留め具１０の頭部２０から上側鍔部２２及び内嵌部２１が割愛された構成であってもよい。
【符号の説明】
【００５０】
Ｃ…中心部、１…ドアトリム、２…嵌入部、３…ボディパネル、３ａ…取付面、４…取付孔、１０…樹脂製留め具、１０Ｐ…前駆体、２０…頭部、２１…内嵌部、２２…上側鍔部、２３…下側鍔部、２４…下面、３０…脚部、３０Ａ…中心軸心、３１…軸部、３２…リブ、３２Ａ…連結リブ、３３…仮想円、３５…係止脚、３７…先端部、３８…基端部、３９…張り出し部、３９ａ…最大張り出し部、４０，４１…対向面、４２…外側面、４４…係止部、５０…シール部、５１…本体部、５１ａ…下端面、５１ｂ…内側面、５２…広幅部、５３…外側鍔部、５４…内側鍔部、５５…接触面、６０…熱板、６０ａ…加熱面、６１…内挿孔、６２…広幅部、６３…加工代、６４…内側鍔部、６５…接触面。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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