(57)【要約】【課題】使用時にウエルド部分にかかる大きな機械的応力が加わらないような軸受部と環状リングのジャーナル部分とが協働してウエルド部分を保護する形態の簡単な構成でしかも堅牢な掛止装置を提供する。【解決手段】掛止装置１は、パネルＰに固定されるハウジング２、ハウジングに組込まれた軸受部４、該軸受部に回動可能に支承された円柱状のジャーナル部分６がＵ字形部分３１の両端３４を一体的に接続している環状フック３と、軸受部をハウジング内に固定するハウジングの一部から折り返して伸びる蓋体５とから構成されている。２つの半径方向フランジ７１、７１がウエルド部分Ｗを含むジャーナル部分の軸方向中央領域７０を画成し、軸受部とハウジングの底板２２に２つのフランジを軸方向クリアランスＳを介して受容する凹状溝７を設け、凹状溝の半径方向面の一方と、半径方向フランジの外側の一方の半径方向面のみが当接して軸方向応力を支承する。【選択図】　図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジングと、該ハウジングに組込まれた支承部と、該支承部に回動可能に支承された円柱状のジャーナル部分がＵ字形アームの両端を一体的に接続している環状フックとから構成された掛止装置において、
前記ジャーナル部分にウエルド部分を含む軸方向中央領域を画成する２つの半径方向フランジを設け、
前記支承部に前記半径方向フランジを受容する凹状溝を設け、
更に、一方の前記凹状溝の外側の半径方向面と前記半径方向フランジの該面と対向する外側の半径方向面のみが当接して軸方向応力を支承するように、前記ジャーナル部分と凹状溝との間に軸方向クリアランスが設定されていることを特徴とする掛止装置。
【請求項２】
前記２つの半径方向フランジが１つの凹状溝内に軸方向摺動可能にクリアランスを有して保持されていることを特徴とする請求項１に記載の掛止装置。
【請求項３】
２つの半径方向フランジが２つの凹状溝内に軸方向クリアランスを介して軸方向移動可能に保持されており、
前記２つの凹状溝の各外側の半径方向面の離間距離が、前記２つの半径方向フランジの各外側の半径方向面間の離間距離よりも長くなるように設定されており、
前記２つの凹状溝の隣接する各内側の半径方向面間の離間距離が、前記２つの半径方向フランジの対向する各内側の半径方向面間の離間距離よりも短く設定されており、
更に、前記軸方向クリアランスが、前記凹状溝の各外側の半径方向面間と半径方向フランジの各外側の半径方向面間との離間距離の差を、凹状溝の隣接する各内側の半径方向面間と２つの半径方向フランジの対向する各内側の半径方向面間との離間距離の差よりも小さくなるように設定されていることを特徴とする請求項１に記載の掛止装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、特に座席後部に荷物用スペースが設けられている形式のワゴン車等の自動車において、積荷を固定するために積荷全体を上から覆うネット或いはロープを引っ張りかつ固定するために、車体の側壁パネルに固定される掛止装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種の掛止装置には掛け止められたロープによってかなりの引張り加重が働くので、繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）の如き機械的強度に優れた材質を射出成型することによって製造されるのが一般的である。とりわけハウジングの軸受部と、この軸受部に支承される円柱状のジャーナル部分に引張り応力及び捩れ応力の大半が集中するので、かかるジャーナル部分と支承部は大きな機械的強度が必要とされる。
【０００３】
プラスチックの射出成型により直線部分を含む環状体を成形する場合、円柱状のジャーナル部分の如き直線部分の軸方向中心領域において、充填密度の極度に低下した極めて脆弱な「ウエルド」と呼ばれる部分が発現してしまい、引張り応力及び捩れ応力に対して著しい機械的強度の低下を来たし、ひび割れ、断裂等の破損を招いてしまう。
【０００４】
一般に、上記したジャーナル部分のような直線部分を含む環状物品の射出成型において、使用する金型の溶融プラスチック導入用のゲートを直線部分以外の部分、例えばロープ等を係留する環状フックのＵ字形アームの連結部分の軸対称位置に配設するのが常であり、ゲートから注入された溶融プラスチックは、Ｕ字形に曲げられたアーム部分を成型するキャビティを通ってジャーナル部分を成型する直線状のキャビティの両端から進入し且つその中央位置で混じり合うように充填される。
【０００５】
Ｕ字形のフック部分に関しては、その中心領域にゲートが配設されるので、ウエルドが形成される心配はないが、直線状のジャーナル部分においてはキャビティ内を両端から流入する溶融プラスチックの先端部分が中央領域において接合する形となり、両方の流路から溶融プラスチックが完全に混じり合うことは困難であり、その結果ウエルドを発生させてしまう。とりわけ無機質繊維を混入したプラスチックの場合は、接合部分でうまく繊維が絡み合わないために、かかるウエルドの発生は顕著である。
【０００６】
そのために、従来はジャーナル部分の軸径をより太くしたり、混入される無機質繊維の材質を高張力のものにしたり、成形プロセス温度及び時間を制御する等の方策が講じられてきた。しかしながら、軸径を太くするとその内部に気泡等を発生し易くしてしまい、その結果局部的に所謂「ス」が入ってしまい、逆に機械的強度を一層低下させて破損の危険を増大することになる。その上、使用される材料の量が嵩み、製造原価を押し上げると言った不利益を生ずる。また、プラスチック射出成形の特性からして強化繊維を多く含ませ過ぎると、プラスチックがバインダーとしての粘結力を低下させてしまい、逆に機械的強度を低下させてしまう。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
このように、ウエルド部分自体を強化する方法は何れも一長一短があり、機械的強度の高い環状リングを組み込んだ掛止装置を製造することは極めて難しいものであり、また高価につくものであった。しかるに、本発明は、ウエルドの発生する部分を直接的に強化するのではなく、使用時にかかるウエルド部分に大きな機械的応力が加わらないような軸受部と協働して保護する形態のジャーナル部分を備えた簡単な構成でしかも堅牢な掛止装置を提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記した目的は、請求項１に記載された本発明によれば、ハウジングと、該ハウジングに組込まれた支承部と、該支承部に回動可能に支承された円柱状のジャーナル部分がＵ字形アームの両端を一体的に接続している環状フックとから構成された掛止装置において、前記ジャーナル部分にウエルド部分を含む軸方向中央領域を画成する２つの半径方向フランジを設け、前記支承部に前記半径方向フランジを受容する凹状溝を設け、更に、一方の前記凹状溝の外側の半径方向面と前記半径方向フランジの該面と対向する外側の半径方向面のみが当接して軸方向応力を支承するように、前記ジャーナル部分と凹状溝との間に軸方向クリアランスが設定されていることにより達成される。
【０００９】
かかる構成により、環状フックに外的応力が作用した場合、ジャーナル部分の軸方向クリアランスを半径方向フランジの１つの外周面にのみ当接するように成したことで、他方の半径方向フランジと凹状溝は何ら軸方向応力が作用せず、掛止装置に作用する引っ張り応力はジャーナル部分全体に作用するが、軸方向応力及び捩れ応力に含まれる軸方向成分応力は、常に何れか一方のフランジにおける外側の半径方向面と、このフランジを収容する凹状溝を画成している外側の半径方向面とで受け持つこととなる。
【００１０】
従って、ジャーナル部分の軸方向中央領域に形成されるウエルド部分は、左右軸方向から如何なる応力が作用しても、常に一方の半径方向フランジとそれを収容する凹状溝とで保護され、完全にその影響から免れられるので、破損等の惧れも皆無となる。また、ウエルド部に作用する応力が、実質的に引っ張り応力のみであると言う事実から、このウエルド部を備えた中央領域を他の両側の領域よりも細い直径とし或いは異形断面に形成することも可能と成る。
【００１１】
上記した目的は、請求項２に記載された本発明によれば、前記２つの半径方向フランジが１つの凹状溝内に軸方向摺動可能に軸方向クリアランスを有して保持されていることにより達成される。かかる請求項２に記載された構成により、環状フックに作用する軸方向応力は、常に２つの半径方向フランジの何れか一方の外側の半径方向面のみが凹状溝の対向する半径方向端面に当接して受け持つこととなり、ジャーナル部分のウエルド部には全く応力負荷が加わらないので、ジャーナル部分は完全に破損から免れることができる。
【００１２】
請求項３に記載された本発明によれば、上記目的は、２つの半径方向フランジが２つの凹状溝内に軸方向クリアランスを介して軸方向移動可能に保持されており、前記２つの凹状溝の各外側の半径方向面の離間距離が、前記２つの半径方向フランジの各外側の半径方向面間の離間距離よりも長くなるように設定されており、前記２つの凹状溝の隣接する各内側の半径方向面間の離間距離が、前記２つの半径方向フランジの対向する各内側の半径方向面間の離間距離よりも短く設定されており、更に、前記軸方向クリアランスが、前記凹状溝の各外側の半径方向面間と半径方向フランジの各外側の半径方向面間との離間距離の差を、凹状溝の隣接する各内側の半径方向面間と２つの半径方向フランジの対向する各内側の半径方向面間との離間距離の差よりも小さくなるように設定されていることによって達成される。
【００１３】
かかる構成により、ジャーナル部分に軸方向応力が作用した場合、一方の半径方向フランジの外側の半径方向面とそれに対向する凹状溝の外側の半径方向面とが常に唯一の当接箇所となって軸方向荷重を受け、この一方の半径方向フランジの内側の半径方向面とこれに対向する凹状溝の内側の半径方面、並びに、他方のフランジの内側及び外側の半径方向面及び他方の凹状溝の２つの半径方向面に関しては軸方向応力が何ら作用しない無負荷状態となる。従って、ジャーナル部分の離間した２つの半径方向フランジによって画成された中央領域に生成されるウエルド部は常時軸方向応力を受けることが無く、破損から完全に免れられることとなる。
以下、本発明による掛止装置の１実施例を添付図面に従って説明する。
【００１４】
【発明の実施の形態】
添付された図面において、図１は本発明による掛止装置の使用位置における斜視図、図２は図１に示した掛止装置の内部機構を理解し易くするための分解斜視図、図３は図１に示した掛止装置の中央断面図、図４は本発明による掛止装置を構成する環状フックの平面図、図５は図１に示した掛止装置の軸受部における部分断面図、図６は本発明による掛止装置の第１の実施の形態における回動軸と軸受溝とによる荷重の受け持ち作用を示す説明図、図７は本発明による掛止装置の第２の実施の形態における回動軸と軸受溝とによる荷重の受け持ち作用を示す説明図である。
【００１５】
図１乃至図３において、本発明に係る掛止装置１は、矩形開口の周縁に水平方向に伸びるフランジ２１を備えた箱型のハウジング本体２０と、このフランジ２１の外周縁から枢動可能に一体的に伸びるＬ字形の蓋体５と、ハウジング本体２０の底板２２に取着されて前記本体内部に組込まれかつハウジング本体と共にボルト６０によって車体パネルＰに固定される軸受部４と、フック部分を形成するＵ字形アーム３１とその開放された両端を接続する直線状のジャーナル部分６で構成される矩形の環状フック３とから成る。
【００１６】
そして、ハウジング２は、パネルＰと間隔を置いて平行に配設された図示していない内装用のトリムに穿設された開口内にフランジ２１を残して埋め込まれ、さらに、図２に矢印Ａで示すように車体パネルＰの裏面に予め固定されたナット６１にワッシャ付きのボルト６０を軸受部４の貫通孔１４を挿し込んで車体パネルＰにその取付孔２４を貫通して一体的に固定される。
【００１７】
軸受部４は、前記ハウジング本体２０の底板２２の隆起した部分との間で形成された半円筒形に凹設された軸受溝７内にジャーナル部分６を回動可能に支承している。軸受部４のパネルＰへの固定を行う前に、軸受溝７にはジャーナル部分６が嵌め込まれる。軸受部４がパネルＰに固定された後、蓋体５はハウジング２内に嵌入するように図２に矢印Ｂで示した方向に枢動され、ハウジング本体２０の内側面に対向配置された一対の係止孔２５内に蓋体５の先端部分側面に外向きに突設された係止爪５２が係合することによってハウジング本体内に固定される。
【００１８】
なお、図２を参照すると、Ｕ字形アーム３１の軸対称中央部における上面には細長い突起で形作られた把持部３２が設けられていてハウジング２に収容されたＵ字形アーム３１を使用に際して枢動するのに役立つ。さらに、アーム３１には実際の使用において、図示していない茄子環の如きネットフック或いはロープフックが係留される。
【００１９】
また、図５に示すように、ジャーナル部分６には縮径された軸方向中央領域７０を画成する２つの半径方向フランジ７１が形成されている。軸受溝７にはこれら半径方向フランジ７１の上半分を収容する２つの凹状溝８１が形成され、ハウジング本体２０の底板２２にも同様の２つの凹状溝９１が形成されて半径方向フランジ７１の下方部分を支承している。これら凹状溝は協働して２つの半径方向フランジ７１を枢動自在に支承することとなる。
【００２０】
また、ハウジング２は、箱型のハウジング本体２０の外周縁から一体的に伸びる枢動可能な蓋体５を備えているが、図３に示されているように、蓋体５は、ハウジング本体２０内に軸受部４が組込まれ、その後、ボルト６０によりネジ止めされた後に軸受部４の上に環状フック３のＵ字形アーム３１を収容する内方空所を塞ぐような形で同一平面においてハウジング２の開口をＵ字形アームと共に覆っている。従って、環状フック３の収納位置において、本発明による掛止装置は全体として直方体の箱型形状を呈するように構成されている。
【００２１】
ここで図４乃至図６を参照しながら環状フック３について更に詳細に説明する。環状フック３は、図２及び図４に示すように、Ｕ字形アーム３１とその開放端が直線状のジャーナル部分６によって接続された全体として矩形の環状体として成型されているが、射出成型する場合は、Ｕ字形アーム３１の左右対称軸線上に湯注入ゲートを配置するのが通例であり、図４に示した実施例の場合、Ｇ１，Ｇ２の何れか一方の位置にゲートが設けられる。
【００２２】
その結果、前記のようにジャーナル部分６の軸方向中央領域に左右のキャビティから流れて来た樹脂材料が完全に混じりあわないウエルド部分Ｗが形成される。特に、この発明における環状フックのように大きな引張り及び捩れ応力が作用する物品においては、繊維強化合成樹脂を使用するのが一般的であり、かかるウエルド部分において、含有繊維が絡み合うようなことは極めて難しく単に先端部分が接着された如き状態となる。従って、このウエルド部分Ｗの機械的強度は他の環状フックの部分に比較して極めて低い。
【００２３】
上述した事実に鑑みて本発明による掛止装置は、図６に示された基本的な１つの実施の形態を説明すると、２つの半径方向フランジ７１は１つの円筒形の凹状溝８０内に、通常の使用時において、各フランジが軸方向移動可能なようにそれらフランジの外側に各々軸方向クリアランスＳを有して保持されている。かかる構成により、環状フック３に作用する軸方向応力Ｌ又はＲは常に２つの半径方向フランジ７１の何れか一方の外側の半径方向面７２のみが凹状溝８０の対向する半径方向面２０ａ、２０ｂまたは４１ａ、４１ｂに当接されて受け持つこととなり、ジャーナル部分６の中央領域７０に形成されたウエルド部分Ｗには全く応力負荷が加わらないので、ジャーナル部分６は完全に破損から免れることができる。なお、この事実を考慮して、使用材料を節約するために、２つの半径方向フランジ７１で画成されたジャーナル部分６の中央領域７０はこれらフランジの外側部分よりも大幅に減径した構成を採用している。
【００２４】
次いで、本発明による掛止装置の第２の実施の形態に就いて図７を用いて説明すると、図６に示された第１の実施の形態と異なる点は、２つの半径方向フランジ７１ａ及び７１ｂが２つの凹状溝８１ａ、９１ａ及び８１ｂ、９１ｂ内に軸方向クリアランスＳａ、Ｓｂを介して軸方向移動可能に保持されている点である。
【００２５】
２つの凹状溝の各外側の半径方向面２０ａ、４１ａと２０ｂ、４１ｂとの離間距離Ｌ１は、２つの半径方向フランジ７１ａ、７１ｂの各外側面７２ａ及び７２ｂとの間の離間距離Ｌａよりも軸方向クリアランスＳａとＳｂとの和の分だけ長くなるように設定されており、かつ、２つの凹状溝８１ａ、９１ａ及び８１ｂ、９１ｂの隣接する各内側の半径方向面２２ａ、４２ａと２２ｂ、４２ｂとの間の離間距離Ｌ２は２つの半径方向フランジ７１ａ、７１ｂの対向する各内側の半径方向面７３ａ及び７３ｂの間の離間距離Ｌｂよりも軸方向クリアランスＭａとＭｂとの和の分だけ短く設定されていて、更にＳａとＳｂとの和がＭａとＭｂとの和よりも小さい値の長さである軸方向クリアランスを有している。
【００２６】
このことは表現方法を換えれば、凹状溝８１ａ、９１ａ：８１ｂ、９１ｂの各外側の半径方向面間Ｌ１と半径方向フランジ７１ａ、７１ｂの各外側の半径方向面間Ｌａとの離間距離の差Ｌ１−Ｌａを、２つの半径方向フランジの対向する各内側の半径方向面間Ｌｂと凹状溝の隣接する各内側の半径方向面間Ｌ２の離間距離との差Ｌｂ−Ｌ２よりも小さくなる（Ｌ１−Ｌａ＜Ｌｂ−Ｌ２）ように軸方向クリアランスが設定されていることを意味している。
【００２７】
従って、凹状溝の各々の軸方向幅Ｗ１は半径方向フランジの厚みｔより長く設定されていることとなり、また同時に、ジャーナル部分６に軸方向応力が作用した際、ジャーナル部分６は常時一方の半径方向フランジ７１ａ、７１ｂの外側の半径方向面７２ａ、７２ｂと凹状溝８１ａ、９１ａ及び８１ｂ、９１ｂの外側の半径方向面２０ａ、４１ａ或いは２０ｂ、４１ｂと当接して応力負荷を受けることとなる。
【００２８】
上記した構成は、他方のフランジの内側及び外側の半径方向面及び他方の凹状溝の２つの半径方向面に関しては軸方向応力が何ら作用しない無負荷状態となる。従って、ジャーナル部分の離間した２つの半径方向フランジによって画成された中央領域に生成されるウエルド部は常時軸方向応力を受けることが無く、破損から完全に免れることとなる。
【００２９】
なお、第１の実施の形態と第２の実施の形態との構成上の差異は、図６及び図７を比較して見れば明らかなように、図７に示された構成におけるジャーナル部分６の凹溝８０内に露出した中央領域７０の長さが図６に示された構成における中央領域７０の軸方向クリアランスＭａとＭｂとの和よりも長くなる点にあり、環状フック３に作用する引張り応力に抗するより堅固な軸受構造が得られると共に環状フック３のより円滑な回動が可能となると言った点にある。
【００３０】
【発明の効果】
以上の如く、本発明の掛止装置により、環状フックの引っ張り或いは捩れによるジャーナル部分に働く軸方向応力成分が軸受部と協働する一方の半径方向フランジのみにより支承されるので、ウエルド部分を常に無負荷状態にして保護することが可能な環状フックを備えた簡単な構成でしかも堅牢な掛止装置が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による掛止装置の使用位置における斜視図である。
【図２】図１に示した掛止措置の内部機構を示す分解斜視図である。
【図３】図１に示した本発明による掛止装置の中央縦断面図である。
【図４】本発明による掛止装置を構成する環状フックの平面図である。
【図５】本発明による掛止装置の軸受部における部分断面図である。
【図６】本発明による掛止装置の第１の実施の形態における半径方向フランジと凹状溝の構成及び作用を示す説明図である。
【図７】本発明による掛止装置の第２の実施の形態における半径方向フランジと凹状溝の構成及び作用を示す説明図である。
【符号の説明】
１　掛止装置
２　ハウジング
３　環状フック
４　軸受部
５　蓋体
６　ジャーナル部分
７　軸受溝
１４　貫通孔
２０　ハウジング本体
２０ａ　半径方向面
２０ｂ　半径方向面
２１　フランジ
２２　底板
２２ａ　半径方向面
２２ｂ　半径方向面
２４　取付穴
２５　係止孔
２９　案内リブ
３１　Ｕ字形アーム
３２　把持部
４１ａ　半径方向面
４１ｂ　半径方向面
４２ａ　半径方向面
４２ｂ　半径方向面
５１　側板
５２　係止爪
６０　ボルト
６１　ナット
７０　軸方向中央領域
７１　半径方向フランジ
７１ａ　半径方向フランジ
７１ｂ　半径方向フランジ
７２　外側の半径方向面
７２ａ　半径方向面
７２ｂ　半径方向面
７３ａ　半径方向面
７３ｂ　半径方向面
８０　凹状溝
８１　　凹状溝
８１ａ　凹状溝
８１ｂ　凹状溝
９１　凹状溝
９１ａ　凹状溝
９１ｂ　凹状溝
Ｇ１　ゲート
Ｇ２　ゲート
Ｌ　　　軸方向応力
Ｒ　　　軸方向応力
Ｗ　　ウエルド部分
Ｐ　　車体パネル
Ｓ　　　軸方向クリアランス
Ｌ１　離間距離
Ｌ２　離間距離
Ｌ０　　離間距離
Ｌａ　離間距離
Ｌｂ　離間距離
Ｍａ　軸方向クリアランス
Ｍｂ　軸方向クリアランス
Ｓａ　軸方向クリアランス
Ｓｂ　軸方向クリアランス
Ｗ１　凹状溝の各々の軸方向幅
ｔ　半径方向フランジの厚み
【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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