(57)【要約】【課題】風雨シールを車両に固定する新規な締結ペグを提供する。【解決手段】自己タッピングファスナー即ち締結ペグは風雨シールを自動車の装着表面に固定する。尖頭の円錐状ノーズ部は開口を形成するために風雨シールを穿孔する。好ましい実施の形態においては、締結ペグは風雨シールの方へ軸方向に前進するときに第１の速度で回転され、開口を生じさせる。締結ペグは更に第２の速度で軸方向に前進され、回転されて、穿孔した開口を通して第１のフランジを前進させ、これにより、締結ペグを風雨シールに固定する。次いで、装着表面内に予め形成された開口を通して係止組立体を前進させることにより、風雨シールが車両の装着表面に固定される。
2004535533.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
風雨シールを車両に固定するための自己タッピング締結ペグにおいて、
関連する風雨シールを穿孔するようになった尖頭ノーズ部と；
上記ノーズ部を実質上取り囲む螺旋状のフランジと；
上記フランジから軸方向に離間した肩部と；
上記肩部に隣接して位置し、上記締結ペグを関連する車両に固定するようになった係止組立体と；
を有することを特徴とする締結ペグ。
【請求項２】
上記尖頭ノーズ部がネジ部を有することを特徴とする請求項１に記載の締結ペグ。
【請求項３】
上記尖頭ノーズ部が関連する風雨シールを穿孔し、同風雨シールを通って前進するように円錐形状となっていることを特徴とする請求項１に記載の締結ペグ。
【請求項４】
上記螺旋状のフランジが上記尖頭ノーズ部から半径方向及び円周方向外方に螺旋状に延びる先導部分を有することを特徴とする請求項１に記載の締結ペグ。
【請求項５】
上記先導部分が上記尖頭ノーズ部の終端部から軸方向内方に離間した位置で当該尖頭ノーズ部に併合することを特徴とする請求項４に記載の締結ペグ。
【請求項６】
上記先導部分が、外方へ螺旋状に延びるときに上記終端部から離れるように軸方向に進むことを特徴とする請求項５に記載の締結ペグ。
【請求項７】
上記螺旋状のフランジが上記尖頭ノーズ部の終端部から軸方向内方に離間した位置で当該尖頭ノーズ部に併合することを特徴とする請求項１に記載の締結ペグ。
【請求項８】
上記螺旋状のフランジが上記尖頭ノーズ部から軸方向、半径方向及び円周方向に螺旋状に延びる先導部分を有することを特徴とする請求項１に記載の締結ペグ。
【請求項９】
上記螺旋状のフランジが半径方向の縁部で終端することを特徴とする請求項８に記載の締結ペグ。
【請求項１０】
上記半径方向の縁部は、上記螺旋状のフランジが上記尖頭ノーズ部と併合する位置からほぼ３６０°に位置することを特徴とする請求項９に記載の締結ペグ。
【請求項１１】
エラストマー製の風雨シール内に開口を形成し、同風雨シールを車両に固定するようにしたモールド成形されたプラスチック製の締結ペグにおいて、
穿孔用の円錐状先端で終端する第１の端部でのノーズ部と；
上記円錐状先端から軸方向に離間し、上記ノーズ部に隣接した位置から軸方向に延びる先導部分を有するフランジと；
上記フランジから軸方向に離間した円周方向に連続する肩部と；
上記肩部の軸方向反対側で上記フランジから離間した係止組立体と；
を有することを特徴とする締結ペグ。
【請求項１２】
上記先導部分が半径方向、軸方向及び円周方向で上記ノーズ部に併合することを特徴とする請求項１１に記載の締結ペグ。
【請求項１３】
上記先導部分が上記円錐状先端から軸方向に離間した区域で上記ノーズ部に併合することを特徴とする請求項１２に記載の締結ペグ。
【請求項１４】
上記係止組立体が半径方向外方へ延びる第１及び第２の可撓性アームを有することを特徴とする請求項１１に記載の締結ペグ。
【請求項１５】
自動機械により取り扱われるように形状づけられたベースを更に有することを特徴とする請求項１１に記載の締結ペグ。
【請求項１６】
風雨シールを車両に取付ける方法において、
締結ペグを提供する工程と；
上記風雨シール内に開口を形成するために上記締結ペグで当該風雨シールを穿孔する工程と；
上記風雨シールの開口を通して上記締結ペグを部分的に前進させる前進工程と；
を有することを特徴とする方法。
【請求項１７】
上記前進工程が上記締結ペグを回転させる工程を有することを特徴とする請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
上記車両内に形成された開口内にファスナーを固定する更なる固定工程を有することを特徴とする請求項１６に記載の方法。
【請求項１９】
上記固定工程が上記車両の開口内で上記ファスナーを軸方向に前進させる工程を有することを特徴とする請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
上記締結ペグの一端を機械的に把持する更なる工程を有することを特徴とする請求項１６に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はファスナーに関し、特に風雨シールの如きエラストマー部材を車両の装着表面に固定するための自己タッピングファスナーに関する。
【背景技術】
【０００２】
エラストマー製の風雨シールを装着表面に固定するためのファスナー、ペグ又はクリップを使用することは一般的に知られている。例えば、次の米国特許明細書はこの形式のファスナーにほぼ関連する。
【特許文献１】
米国特許第２，１９７，５９０号明細書
【特許文献２】
米国特許第２，０６１，９７０号明細書
【特許文献３】
米国特許第３，２３０，５９２号明細書
【特許文献４】
米国特許第４，３６３，１６０号明細書
【特許文献５】
米国特許第４，４７０，１７８号明細書
【特許文献６】
米国特許第５，０１１，３５６号明細書
【特許文献７】
米国特許第５，４２１，０６７号明細書
【特許文献８】
米国特許第５，６９４，６６６号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
風雨シールを装着表面に取付ける従来のファスナーに関連する主要な問題は、ファスナーを風雨シール内に挿入する前に、穴又は開口を風雨シール内に別個に形成する必要があることである。もちろん、これはコスト及び処理の増大を招く。風雨シールは、連続ストリップである風雨シールのベース部分内の軸方向に離間したドリル開口を提供するために風雨シールを割り出しする機械内に装填される。更に、ドリル開口を備えた風雨シールは次いでファスナー設置機械に対して適正に割り出し即ち調和させなければならない。理解されるように、ファスナー即ち締結ペグが風雨シールに適正に捕獲すなわち固定されるのを保証するように、ファスナーはその関連する開口に対して適正に整合させ、かつ開口を通して前進させなければならない。
【０００４】
設置された装着ペグを伴った風雨シールは、続いて、車両上で風雨シールを精確に位置決めするために、自動車のフレームの如き装着表面に固定される。例えば、締結ペグのベースは関連する装着表面に対する風雨シールの自動設置を補助する偏向可能な係止組立体を含む。装着表面の関連する開口内へファスナーを単に軸方向に前進させることにより、風雨シールが車両に固定される。
【０００５】
それ故、風雨シールを車両に固定する一層有効で安価な構造体及び手順の要求が存在する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
風雨シールを車両に固定するための改善されたファスナー即ち締結ペグ及び風雨シールを車両に取り付けるための方法が本発明により提供される。
締結ペグの好ましい実施の形態は関連する風雨シールを穿孔するようにした尖頭端部即ちノーズ部を含む。フランジ即ちランド部はノーズ部を実質上取り囲み、締結ペグを自己タッピングするために風雨シール内に穿孔された開口を通して前進させられる。係止組立体は締結ペグ及び風雨シールを関連する車両に固定するためにフランジから離間した関係で位置する。
【０００７】
フランジは螺旋状に形状づけられ、回転時に風雨シールの穿孔された開口内へ締結ペグを前進させるために尖頭ノーズ部から半径方向、軸方向及び円周方向へ螺旋状に延びる。
締結ペグは好ましくは組立てを容易にするために一部品のモールド成形された構造体である。
【０００８】
風雨シールを車両に取付ける方法は、その中に開口を形成するように風雨シールを穿孔する締結ペグを提供する工程と、ペグを風雨シールに固定するために風雨シールを通して締結ペグを部分的に前進させる工程とを有する。
【０００９】
前進工程は好ましくは、風雨シール内に形成された開口内へ円周フランジを前進させるように締結ペグを回転させる工程を有する。
本発明の主要な利点は、風雨シールを車両に固定する際の処理工程を排除する能力である。
【００１０】
本発明に関連する別の利点は、自己タッピング締結ペグに関連するコストを減少させることである。
本発明の更に別の利点は、自動取り扱い及び組立てを容易にする締結ペグの形状にある。
【００１１】
本発明の更に他の利益及び利点は以下の詳細な説明を読み、理解することにより、当業者にとって明らかとなろう。
【実施例】
【００１２】
自己タッピングファスナー即ち締結ペグ１０を図１Ａ、１Ｂに示す。一貫性及び簡潔化のため、以下の説明では、図１Ａ、１Ｂの好ましい実施の形態における同様の素子即ち要素は同様の符号で示し、任意の特定の差異は特に特定する。本発明の締結ペグ１０は風雨シール即ち隙間塞ぎを自動車に固定するという特定の応用に供され、また、関連する用途及び分野における応用に供することができる。締結ペグの好ましい実施の形態は鋭利な円錐状の尖頭１４で終端する尖頭端部即ちノーズ部１２を含む。図１Ａの第1の好ましい実施の形態においては、ノーズ部は円滑な先細り構造を有する。しかし、例えば図１Ｂに示すように、ノーズ部は他の構造を採用することができることも意図される。そこでは、ノーズ部１２ａは鋭利な円錐状の尖頭１４で終端する先細りネジ部を有する。円錐状の尖頭は、後に一層詳細に説明するような風雨シールの装着区域の方へのドリル型作用の軸方向及び回転方向の前進時に、エラストマー製の風雨シールを穿孔するように形状づけられる。第1のフランジ即ちランド部１６は終端の円錐状尖頭から軸方向内方に離間している。フランジは締結ペグのノーズ部と併合する先導部分１８を有する。特に、先導部分１８はノーズ部から半径方向、円周方向及び軸方向に螺旋状に延びる。フランジ１６の残りは後に一層明らかとなる理由で僅かに螺旋状の輪郭を有する。フランジ１６は、先導部分１８からのその広がりの１８０度よりも僅かに大きな範囲にわたって円周方向に延びるに当ってほぼ一定の直径を有し、先導部分１８がノーズ部と併合する位置からほぼ１８０ないし７２０度、一層好ましくはほぼ３６０度に位置する半径方向に延びる肩部２０で終端する。中央のシャフト部分３０は第２のフランジ即ち肩部３２に対して離間した関係でフランジ１６と軸方向で相互接続する。第２のフランジは好ましくは円周方向で連続しており、シャフトの直径よりも実質上大きな一定の直径を有する。第２のフランジは、締結ペグが風雨シールに固定された後のワッシャ又はストッパ面として作用する。
【００１３】
第２のフランジの反対側の面から外方へ延びる把持シャンク３４からは、係止組立体３６が突出する。把持シャンク３４は好ましくは、自動機械に関連するクランプ組立体によりシャンクを容易に包囲決め及び把持できるようにする平行六面体構成又は他の表面形状を有する。クランプ組立体は図３に点線４０で概略的に示す。当業者なら、クランプ組立体が本発明の範囲及び目的から逸脱することなく種々の構造上及び機能上の構成を採用できることを認識できよう。好ましい構成においては、係止組立体３６は締結ペグの長手軸線に関して鋭角で位置する第１及び第２の偏向可能な係止アーム４２を有する。各係止アームの外側終端部はフランジ３２に隣接して位置し、関連する装着表面の厚さに近似する寸法だけ、そこから離間する。
【００１４】
図２に概略的に示すように、エラストマー製の風雨シール５０の細長いストリップは第１のステーション５４に向かって矢印５２の方向へ選択的に移動又は割り出しされる。第１のステーションは図３に概略的に示す自動締結機械４０を含み、この機械は、風雨シールのほぼ平坦な表面６０（図３）がファスナー固定ステーション５４に位置するような位置へ、風雨シールを増分的に割り出す。締結ペグが（後に詳述するように）風雨シールに装着された後、風雨シールは別のファスナーを固定するために図２に示すように左方に割り出される。締結ペグ間の寸法的な間隔は予め決定されるが、当業者にとって理解できるように選択的な応用に対して変更することができる。
【００１５】
特に図３−５に戻ると、予めドリル加工した又は予め形成した開口を伴わずに締結ペグをエラストマー製の風雨シールに装着する方法が示してある。風雨シール５０は平坦な表面６０を含んだベース区域６２を有する。直立する長手方向の縁部６４は平坦な表面から外方へ延び、風雨シールが装着表面に固定された後に装着表面（図５）と密封係合するようになっている。第１の即ち下方の空洞６６は、典型的には、ベース区域内に形成される。第１の空洞は、リブ６８により、風雨シールの球根状のシール部分７２内に形成された第２の空洞７０から隔離される。風雨シールが一部品の押出し素子であり、または、所望のエラストマー、プラスチック、熱可塑体等の共押出し素子とすることができることは従来通りである。
【００１６】
締結ペグ１０は、好ましくは把持シャンク３４に沿って、クランプ組立体４０により係合又は担持される。締結ペグは参照矢印８０により示すように風雨シールのベース区域の方へ軸方向に前進される。尖頭ノーズ部が平坦な表面６０に近づくと、締結ペグは符号８２により例示される第１の回転速度で回転される。組み合わせた軸方向及び回転方向の運動が平坦な表面６０を穿孔し、円錐状の尖頭が開口を形成し、空洞６６内への受入れのために風雨シールを突き破る。先頭ノーズ部が風雨シールを通して穿孔した後の締結ペグの引き続きの回転により、例えば図４に符号８４により示すような同じ又は異なる回転速度で、第１のフランジ１６を空洞６６内へ前進させる。先導縁部１８、及び、円錐状のノーズ部から軸方向、半径方向及び円周方向の様式で延びる第１のフランジ１６の幾何学形状が、開口を通して第１のフランジを押圧する。第１のフランジ１６が空洞６６内に位置し（図５）、第２のフランジ３２が平坦な表面６０に当接係合したときに、シャンク３０は開口内へぴったり受け入れられる。従って、円錐状のノーズ部１２は最初に平坦な表面を穿孔し、空洞６６の方への締結ペグの更なる軸方向の前進を許容するように開口を広げ始める。風雨シールのエラストマー特性は、第１のフランジが開口を通して漸進的に及び回転的に受け入れられるのを許容する。風雨シール内に穿孔された開口は、続いて、シャフト３０のまわりにきつく係合し、このため、締結ペグは風雨シールに固定的に装着される。緩んだ状態での空洞６６の横断方向の寸法は第１のフランジ１６の直径よりも僅かに小さいことを更に認識されたい。これは、第１のフランジにより風雨シール上に所定の圧縮係合力を作用させることを許容する。
【００１７】
締結ペグが風雨シールに固定されてしまった後、装着表面９０（図５）に取り付けるための組立体の準備が整う。装着表面は締結ペグのシャンク３４を受け入れるような寸法の予めドリル加工された又は予め形成された開口を有する。認識できるように、装着表面内の開口９２を通しての締結ペグのシャンク部分３４の軸方向の前進は、係止アーム４２をシャンクの方へ内方に偏向させる。係止アームが開口９２の後表面から離れた後、係止アームは外方へバネ変位し即ち撓み、風雨シールを装着表面に固定的に保持する。これに関して、風雨シールの脚部６４は装着表面の一面に沿って密封的に係合し、第２のフランジ３２の拡大した半径方向の寸法は装着表面の第２の面に係合し、ファスナーペグの軸方向の装着中に停止表面として作用する。
【００１８】
好ましい実施の形態においては、締結ペグは一部品のモールド成形されたプラスチック素子である。本発明の教示から逸脱することなく、複合組立体を形成できることを認識されたい。例えば、ノーズ部及び穿孔端部１４はエラストマー製の風雨シール内での開口の形成を容易にする１つの材料で形成することができる。締結ペグの残りはそれに固定される異なる材料とすることができる。同様に、第１及び第２のフランジ１６、３２はほぼ連続する表面として示したが、これらは、再度、本発明の教示から逸脱することなく、異なる構造又は形状を採用することができる。
【００１９】
自動車の如き装着表面に風雨シールを取付ける好ましい方法によれば、締結ペグは開口を形成するために風雨シールを最初に穿孔する。次いで、締結ペグは風雨シールの開口を通して部分的に前進される。前進工程は好ましくは穿孔された開口を通して第１のフランジを前進させるために締結ペグを回転させる工程を含む。一層早い速度の回転が好ましくは穿孔作業のために使用され、続いて、開口を通して第１のフランジを前進させるために回転速度が減少されるが、ある例においては、例えば低速に続いて高速のような、異なる速度プロフィールを使用することができ、または、穿孔及び前進工程に同じ速度を使用できることを理解されたい。続いて、該方法は風雨シールを車両の装着表面に取り付けるためにファスナーを開口内に固定する工程を含む。更に詳細には、車両固定工程は車両の開口内へファスナーを軸方向に前進させる工程を含む。また上述のように、ファスナーペグのシャンク部分は好ましくは把持され、締結ペグは風雨シールを穿孔し、風雨シール内に開口を形成するように軸方向に前進され、回転される。
【００２０】
好ましい実施の形態につき本発明を説明した。明らかに、本発明を読んで理解したときに、ほかのものへの修正及び変形が行える。添付の特許請求の範囲の要旨内に入る限りすべてのこのような修正及び変形、並びに、その等価を含むことを意図するものである。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】図１Ａは本発明に係る締結ペグの好ましい実施の形態の拡大斜視図であり、図１Ｂは締結ペグの別の実施の形態の拡大斜視図である。
【図２】締結ペグを固定している風雨シールの平面図である。
【図３】風雨シール内へ挿入するようになった締結ペグの立面図である。
【図４】風雨シール内に開口を形成する締結ペグを示す図である。
【図５】風雨シールを装着表面に固定する締結ペグの完全な組立体を示す図である。
【国際公開パンフレット】
2004535533.tif 000003
2004535533.tif 000004
2004535533.tif 000005
2004535533.tif 000006
2004535533.tif 000007
2004535533.tif 000008
2004535533.tif 000009
2004535533.tif 000010
2004535533.tif 000011
2004535533.tif 000012
2004535533.tif 000013
2004535533.tif 000014
2004535533.tif 000015
【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
2004535533.tif 000016
2004535533.tif 000017
【国際調査報告】
2004535533.tif 000018