JP2012500942A

JP2012500942A - ブラインド締付システムと共に使用される動的スリーブインサート

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Publication number: JP2012500942A
Application number: JP2011523830A
Authority: JP
Inventors: マクルアー，トラビス
Original assignee: マクルアー，トラビス
Priority date: 2008-08-22
Filing date: 2009-08-24
Publication date: 2012-01-12
Also published as: EP2324256A4; ES2820342T3; EP2324256A2; EP2324256B1; BRPI0918574A2; WO2010033149A3; US20130094921A1; CN102171462A; CN102171462B; WO2010033149A2; US10001156B2

Abstract

本発明は、それぞれが本発明の実施形態を収容する孔または穴を画定する少なくとも２つの工作物を、第１の二部型回転防止手段の第１の部分を備えるブラインド締付部品またはシステムと組み合わせて、積み重ねた状態で好ましくは圧縮して、あるいは緊密に結合させる方法、製品、およびシステムを提供することである。
【選択図】図５

Description

本発明は、ブラインド締付システムと共に使用される動的スリーブインサートに関する。

ＷＯ０３／０６９９７１（出願番号ＰＣＴ／ＵＳＯ０３／０２９２５号）にいて開示された一態様である従来のブラインド締付装置用スリーブインサートは、二部型回転防止手段の一部分と、二部型平行移動防止手段の一部分とが共に圧縮下にある場合にスタッドヘッドが圧迫する上側反応面とを含む。必須ではないが、スリーブインサートの回転防止手段および平行移動防止手段の部分は、スリーブインサートの回転防止手段および平行移動防止手段の補完部分を保有するコレット本体外面を通常は包囲する。

その結果、コレット本体の少なくとも一部とスリーブインサートとが近接嵌合して、コレット本体、ひいてはコレット本体と係合する（および工作物と圧接する）いずれのスタッドの軸方向でない移動を必然的に制限する。

しかしながら、場合によっては、密に結合した工作物間の相対的なせん断（側方）移動が望まれる。このような移動はコレット本体の少なくとも一部とスリーブインサートとの間の近接嵌合関係が上記移動を防止する限り、先行技術のブラインド締付具を用いると不可能となり、締付後に締付具によって生成される圧縮力が対向面から与えられて、すべての工作物が圧縮状態に置かれる。

ＷＯ０３／０６９９７１（出願番号ＰＣＴ／ＵＳＯ０３／０２９２５号）

本発明は、それぞれが本発明の実施形態を収容する孔または穴を画定する少なくとも２つの工作物を、第１の二部型回転防止手段の第１の部分を備えるブラインド締付部品またはシステムと組み合わせて、積み重ねた状態で好ましくは圧縮して、あるいは緊密に結合させる方法、製品、およびシステムを提供することを目的とする。

少なくとも本発明の一実施形態と上記締付部品および／またはシステムの組み合わせによって、工作物の変形、工作物間の圧縮結合の喪失、および／または締付システムの故障などの負の結果をもたらさずに、少なくとも２つの工作物の偏心アセンブリ、および／またはそのような工作物間の制限された側方またはせん断移動（締付システムの軸または主要な圧縮力のベクトルに垂直な移動）が可能となるターンキーシステムが創製される。本発明の実施形態は、引用と以下の概要により本明細書に組み込まれるＷＯ０３／０６９９７１号に開示された種類のブラインド側コレットおよびコレット−スタッドシステムと共に使用されるように特別に適合される。

本明細書で使用される際、特別の定めのない限り、二部型回転防止手段（以後「ＡＲＭ」と称する）は相互に移動可能な第１および第２の入れ子状構造を備え、各構造はＡＲＭの１つの部分を有し、その各部分は少なくとも１つの反応面を含むが、負荷分散のために複数の反応面が通常は望ましいと考えられる。

２つの部分の係合中、各反応面の少なくとも１つは互いに機械的に接触して、一方の構造の他方の構造に対する完全な、たとえば３６０度の回転を防止する。すなわち、反応面の少なくとも１つは、入れ子状構造間の完全な回転を防止するために互いに構造上接触するように構成される。

相補的な反応面間の１対１の対応が最適と考えられるが、ＡＲＭでは各構造の少なくとも１つの反応面が有益に互いに係合するだけでよい。上記の構造から追加の限定を類推すべきではない。たとえば、ＡＲＭは第１の構造と第２の構造間の完全な回転を防止しつつ、両者間の（軸方向および／または側方）往復運動を可能にすることができる。

本発明の多くの実施形態では、第１の二部型回転防止手段の第１の部分を有するブラインド締付部品またはシステムは、ＷＯ０３／０６９９７１号に開示される種類のコレット本体を備える。関連部分においては、上記コレット本体は、スリーブインサートまたは工作物などの補助構造と係合可能な第１の端部と、最大外径を有し第１の端部上または第１の端部に近接するコレットヘッドを含む第２の端部とを備え、第２の端部は最小直径を有す略円形開口部を画定する。

第２の端部上または第２の端部に近接して第２の壁部が設けられ、第２の壁部は内表面と外表面とを有する。第２の端部および／または第２の壁部の外表面は、補助構造と係合する二部型コレットＡＲＭの第１の部分を備え、補助構造は補助構造の一部を通って形成される孔、穴、開口、またはその他の開口部を画定する。

孔、穴、または開口は、コレット本体を変形なく略平行移動させて収容し（すなわち、入れ子状）、コレット本体の実質的な回転を防ぐためにコレットＡＲＭの第１の部分と共に動作可能に機能するように適合される内表面幾何形状を有する。この内表面幾何形状は、コレットＡＲＭの第２の部分を備える。

外表面／内表面幾何形状の例示的な形状は、多角形、薄板、舌片／溝または溝状／舌状構造、長穴／キーまたはキー／長穴、および当業者の認識する等価物などであり、それらはすべて第１および第２のＡＲＭ部分に対する相対的な軸平行移動を可能とする。

少なくとも２つの工作物の偏心アセンブリおよび／または２つの工作物間の制限されたせん断型移動を可能にする、少なくとも２つの工作物の非破壊的結合を提供する本発明の製品およびシステムの実施形態は、内表面に第１のＡＲＭの第２の部分と外表面に第２のＡＲＭの第１の部分とを有する少なくとも１つの動的スリーブインサートを備え、内表面は第１のＡＲＭの第１の部分の略平行移動を許容し、第２のＡＲＭの第１の部分は第２のＡＲＭの第２の部分を備える補助構造を機能的に補完し、ある実施形態では、第２のＡＲＭは、少なくとも２つの工作物との係合および／または少なくとも２つの工作物間の係合後、動的スリーブインサートと補助構造間の名目的側方平行移動（せん断移動）を超えて許容する。

よって、少なくとも１つの動的スリーブインサートが動作可能に補助構造と係合すると、両者間の無制限の回転は防止されるが、ある実施形態では、両者間のせん断移動が可能となる。第１のＡＲＭの第１の部分を備える締付システムが動作可能に少なくとも１つの動的スリーブインサートと係合すると、両者間の無制限な回転は防止されるが、軸平行移動は防止されない。

本発明に係る動的スリーブインサートは、第１の端部および第２の端部によって固定された外表面を有し、内表面と軸を有する孔を画定する本体部を少なくとも備え、本体部は必須ではないが通常、その軸に垂直な第１の幾何学的断面を有する中空直円筒体として特徴づけられる。ある実施形態では、フランジ部は好ましくは第１の端部で本体部から放射方向に延在し、本体部の第２の端部に向くフランジ部の側は一連の実施形態において補助構造に圧接する、あるいは後で詳述するように実施形態の別の一連において補助構造からわずかに変位する。フランジ部は周囲面も含み、本体部の軸に垂直な幾何学的断面を有する。

動的スリーブインサート本体部の内表面は第１のＡＲＭの第２の部分を備える表面特徴を含み、第１のＡＲＭの第１の部分は、動的スリーブインサートと合わせて使用される締付システム上または内にある。第２の部分に対する第１の部分の完全な回転を防止することに加えて、第１のＡＲＭの第２の部分は完全な側方平行移動制限手段（以後「ＣＬＴＣＭ」と称する）をさらに備えることによって、両者間のすべての側方平行移動（動的スリーブインサート孔軸に垂直として定義され、「せん断」とも称される）が実質的に防止される。よって、第１のＡＲＭが第２の部分に対する第１の部分の完全な回転を防止する一方、ＣＬＴＣＭは両者間の名目的側方平行移動を超えて防止する。

ＷＯ０３／０６９９７１号に開示されるコレットＡＲＭと同様、第１のＡＲＭの特徴は、第１および第２の部分間のその軸平行移動を許容すること、すなわち軸平行移動許容手段（以下「ＡＴＡＭ」と称する）である。言い換えれば、第１のＡＲＭの第２の部分は、動的スリーブインサートの内表面の少なくとも一部に沿って第１のＡＲＭの第１の部分の平行移動を許容する。ある実施形態では、超過の軸平行移動はＷＯ０３／０６９９７１号でもまたより詳細に説明される平行移動阻止手段によって回避される。

上述したように、動的スリーブインサートは、本明細書では第２のＡＲＭと称される、使用中に補助構造に対する無制限の回転を防止する手段を備える。第２のＡＲＭの第１の部分の形状を取る、動的スリーブインサートに対するこの手段は、本体部の外表面上の少なくとも１つの反応面および／または動的スリーブインサートのフランジ部を備える。第２のＡＲＭの第１の部分の位置は実施形態によって大きく異なるが、上記特徴の共通の属性は補助構造との相互作用であり、第２のＡＲＭの第２の部分に関しては以下より詳細に説明する。

本発明の多くの実施形態における第２のＡＲＭの第１の部分は、動的スリーブインサート本体部の外表面に少なくとも１つの特徴を備え、非円形断面を有することを特徴とする。すなわち、動的スリーブインサート軸から該インサートの外表面までの距離は、どの角度でも一定ではない。この非一定半径の性質は、第２のＡＲＭの第１の部分の必須の外表面輪郭、ひいては第２のＡＲＭの第１の部分の基礎を成し、その少なくとも一部が第１の反応面を備える。さらに、第２のＡＲＭの２つ以上の第１の部分が、任意の所定の動的スリーブインサートに存在していてもよい。

当業者であれば、回転する本体の軸から離れて反応面を設定する際、本体内の特定のトルク値を実現するのに必要な力が減少することを認識するであろう。したがって、本発明のある実施形態は、動的スリーブインサートの本体部から好ましくは放射方向に延在する上述のフランジ部を備える。上述したように、フランジ部は周囲に向く第１の面と、補助構造に向く第２の対向面と、動的スリーブインサートフランジ部の断面厚さに略対応し、ある実施形態では後述するように補助構造の特徴にも対応する周囲面とを有する。

本発明のこれらの実施形態では、フランジ部の周囲面は、（単独で、あるいは本体部などの別の構造と組み合わせて）第２のＡＲＭの第１の部分に対する少なくとも１つの反応面を備える。この種の他の実施形態は、フランジ部の第２の面に（同様に、単独で、あるいは本体部などの別の構造と組み合わせて）第２のＡＲＭの第１の部分として突起やタブなどの突出部および／または長溝や溝などの凹部を設ける。フランジ部は本体部の任意の区間／部分から延在することができるが、好ましくは動的スリーブインサートの第１の端部から延在する。

補助構造に対する動的スリーブインサートの完全な回転を防止するその主機能に加えて、第２のＡＲＭはＡＴＡＭを介した第１および第２の部分間の少なくとも部分的な軸平行移動を可能にする。よって、第２のＡＲＭの第１の部分は、補助構造内にある第２のＡＲＭの第２の部分内で軸方向に平行移動するように構成される。さらに、第２のＡＲＭは、第１および第２の部分間の側方平行移動（せん断）も可能にする。この第２の考慮の構造上の意味は、第２のＡＲＭの第２の部分の性質を説明することで最も良く理解されるであろう。

上述したように、第２のＡＲＭの第２の部分は補助構造内にあり、以下詳述するように、工作物、静的スリーブインサート、または第２の動的スリーブインサートのうち１つまたはそれ以上を備える。第２のＡＲＭの実装または補助構造の特徴にかかわらず、本発明の実施形態は、動的スリーブインサートと補助構造間の、部分的に制限された一時的または永久的な相対的側方平行移動／せん断移動を可能にするように適合される。

この機能は、実施形態によって第２のＡＲＭから分離する、あるいは好ましくは第２のＡＲＭと一体化する部分的側方平行移動制限手段（「ＰＬＴＣＭ」）を組込むことによって達成される。ＰＬＴＣＭの構成は、上記移動が単一線（線形ＰＬＴＣＭの実施形態）または複数の方向（平面ＰＬＴＣＭの実施形態）に制限されるかを決定する。本明細書に記載のＡＲＭと同様、各ＰＬＴＣＭは、相対的移動の意図される制限および許容を生み出すように相互作用する反応面をそれぞれ有する２つの部分を備える。

線形または平面ＰＬＴＣＭ実施形態のいずれを説明するにせよ、動的スリーブインサートと補助構造間の一時的な相対的移動は通常、締付工程の完了後ではなく締付の前および途中に発生する。動的スリーブインサートと補助構造間の永久的な相対的移動は締付の前および途中だけでなく締付工程の完了後にも発生する。本発明のこの特徴のため、第２のＡＲＭはＰＬＴＣＭを備えていなくてもこのような相対的移動を可能にすることになっている。

したがって、以下の段落では、線形および平面ＰＬＴＣＭの実施形態に鑑み様々な第２のＡＲＭについて説明する。読者は、一時的な相対的移動の実施形態と永久的な相対的移動の実施形態の間には非常に高い構造上の類似性が見られ、構造に関する主要な差異は第２のＡＲＭまたはＰＬＴＣＭのいずれにとっても必須部分ではないことに留意すべきである。

線形ＰＬＴＣＭの実施形態では、補助構造は第２のＡＲＭの第２の部分と、慣例により線形ＰＬＴＣＭの第２の部分とを備える。第２のＡＲＭの主機能は動的スリーブインサートと関連づけられる第２のＡＲＭの第１の部分と、補助構造と関連づけられる第２の部分との間の相対的回転を制限することであるが、少なくとも両者間の双方向側方平行移動も許容しなければならない。そのようなものとして、両者間には少なくとも１方向の非限定的な横方向移動が許容されねばならない。

製造コストを低減する観点から、必須ではないが、第２のＡＲＭの機能と線形ＰＬＴＣＭの機能を単独の機能に結合することが好ましい。よって、第２のＡＲＭが線形ＰＬＴＣＭを含む本発明のある実施形態では、補助構造の穴が第２のＡＲＭの第２の部分と線形ＰＬＴＣＭとを備えるが、別の実施形態では、補助構造のまたは補助構造によって形成される周辺リムまたは凹部が第２のＡＲＭの第２の部分を備える。

最初の例では、穴を画定する補助構造の内表面の少なくとも一部が、第２のＡＲＭの第２の部分の一部である反応面を形成する。２つ目の例では、補助構造の周辺リム／凹部の内表面の少なくとも一部が、第２のＡＲＭの第２の部分の一部である反応面を形成する。

次に、線形ＰＬＴＣＭの実施形態では、補助構造の穴は、穴内の動的スリーブインサートの少なくとも線形平行移動を可能としなければならず、追加で第２のＡＲＭの第２の部分および／または線形ＰＬＴＣＭを構成することができる。そのようなものとして、動的スリーブインサート本体部の幾何形状は、穴内でのこのような移動を可能とするように形成されねばならない。

補助本体の穴が第２のＡＲＭの第２の部分および／または線形ＰＬＴＣＭ（第１の部分を備える動的スリーブインサート本体部）を備えるとすれば、第１の部分と第２の部分間の幾何的適合性が上述したように維持されねばならない。

補助構造の穴は線形ＰＬＴＣＭを備える：このような構造の共通の実装としては、穴軸に垂直な断面において、補助構造によって画定される穴の少なくとも一部が同じ平面に直交配向される第２の横断寸法（「短軸」）より大きな第１の横断寸法（「長軸」）を有する。このような構成の純直線例が矩形であり、このような構成の純曲線例が非円形の楕円であり、この２つの組み合わせが長穴の幾何形状となる。当然ながら、当業者であれば、この２つの形状の組み合わせが本発明の範囲に属することを認識するであろう。

上記構造では、短軸と結合する側面は、動的スリーブインサート本体部の直径方向に対向する外表面間の最小寸法が名目短軸寸法よりも小さいときには線形ＰＬＴＣＭの主反応面を備え、さもなければ本体部は相補的な表面特徴を有する、たとえば平坦である（公称よりも小さい寸法はいずれも、後に別途説明するような多軸または平面移動を可能とする）。このような実施形態の利点は、本体部が円形以外である場合、穴の対向面が第２のＡＲＭの第２の部分として機能し一方、本体部の相補面が第２のＡＲＭの第１の部分を構成する点にある。

補助構造リム／凹部は線形ＰＬＴＣＭを備える：線形ＰＬＴＣＭを備える補助構造穴の代わりに、あるいは該穴に加えて、補助構造のリム／凹部は線形ＰＬＴＣＭを備えることができる。ここでは、リムは内周面を備える、あるいは凹部の側方境界は前記内周面によって画定される。次いで、内周面は同じ平面に、直交配向される第２の横断寸法（「短軸」）よりも大きい第１の横断寸法（「長軸」）を有する。このような構成の純直線例が矩形であり、このような構成の純曲線例が非円形の楕円であり、この２つの組み合わせが長穴の幾何形状となる。

当然ながら、当業者であれば、この２つの形状の組み合わせが本発明の範囲に属することを認識するであろう。上記構造では、短軸と界接する内側の周囲面の側面は、動的スリーブインサートフランジ部の直径方向に対向する周囲面間の最小寸法が名目上短軸寸法よりも小さいときには線形ＰＬＴＣＭの主反応面を備え、さもなければフランジ部の周囲面は相補的な表面特徴を有する、たとえば平坦である（公称よりも小さい寸法はいずれも、後に別途説明するような多軸または平面移動を可能とする）。

このような実施形態の利点は、フランジ部が円形以外である場合に、リム／凹部の内周面の対向面が第２のＡＲＭの第２の部分として機能し一方、フランジ部周囲面の相補面は第２のＡＲＭの第１の部分を構成する点にある。当業者であれば、本発明およびその実施形態の範囲を逸脱せずに上述の構造の組み合わせが可能であることを認識するであろう。

上述したように、ＰＬＴＣＭの構成は、ＰＬＴＣＭが線形または平面モードのいずれで機能するかを決定する。上記段落では、補助構造と動的スリーブインサートの短軸面間の名目上の分離が好ましい線形モードのＰＬＴＣＭについて詳述した。平面ＰＬＴＣＭは線形ＰＬＴＣＭを備えるが、動的スリーブインサートに対する対向面境界差が大きい。
すなわち、それぞれの動的スリーブインサートと補助構造ＰＬＴＣＭの反応面間の距離は、線形の実施形態よりも平面ＰＬＴＣＭの実施形態の場合の方が大きい。その結果、好ましくはそれ以外の線形平行移動の程度まで、短軸方向に「遊び」が増大する。

最後に、動的スリーブインサートと補助構造間の平面側方平行移動は、中間の動的スリーブインサートの利用を通じて達成することもできる。本特許の実施形態の説明のセクションで例示的な形式が説明される上記実施形態では、補助構造が中間動的スリーブインサートを備え、次いで中間動的スリーブインサートが静的スリーブインサートまたは工作物の一方に配置される。上記実施形態では、２つの線形ＰＬＴＣＭが互いに組み合わせて使用されて多軸側方平行移動を実現する。上記実施形態を使用する利点としては、真の線形ＰＬＴＣＭの実施形態によって提供される高い構造上の一体性と、上記構造によって提供される優れた圧縮負荷分布がある。

本発明の特定の実施形態では、補助構造は少なくとも２つの工作物のうちの１つを備える。上記実施形態では、それによって画定される穴は、制限された側方平行移動を可能にするために動的スリーブインサートの断面積よりも大きな断面積を必然的に有する。本実施形態によっては、穴は第２のＡＲＭの第２の部分および／またはＰＬＴＣＭの第２の部分を備えることができる。しかしながら、多くの状況では、正確な穴寸法の形成および／または上記工作物の表面のリム／凹部の形成に関わる製造コストは費用効率が良くない。
したがって、このような状況下では、穴を「粗く」し、ＷＯ０３／０６９９７１号に開示されるスリーブインサートのようにインサートの使用を通じて所望の幾何形状および許容差を確定することが有益である。本発明の多くのシステム実施形態は、補助構造として静的スリーブインサートを提供する。

上記実施形態に係る静的スリーブインサートは好ましくは、少なくとも２つの工作物のうちの１つ、通常は近位の工作物に機械的に留められる、取り付けられる、あるいは固定される。静的スリーブインサートの目的は、上記構造物が予め存在していなかった工作物内の第２のＡＲＭの第２の部分および／または線形／平面ＰＬＴＣＭの第２の部分を作製することである。よって、静的スリーブインサートの第２のＡＲＭの第２の部分および／または線形／平面ＰＬＴＣＭの第２の部分の機能や特徴は、上述のより一般的な補助構造の実施形態の場合と同一または同様である。

ただし、静的スリーブインサートの外側の特徴は、たとえば静的スリーブインサートの穴が第２のＡＲＭまたはＰＬＴＣＭ機能を提供する実施形態では平滑な端部を有する平滑な円筒状面を備えることができる、あるいは周辺リムを備える、および／またはたとえば静的スリーブインサートのリム／凹部が第２のＡＲＭまたはＰＬＴＣＭ機能を提供する表面凹部を形成することができる。静的スリーブインサートのその他の外表面の特徴は、該インサートと工作物間の連結を強める、たとえば、静的スリーブインサート本体部の１端に放射方向に延在するフランジを含めることなどに関連させてもよい。

本開示の前の部分では、動的スリーブインサートおよび補助構造に関して、一時的な相対的移動の実施形態と永久的な相対的移動の実施形態を参照した。この２つの間の構造上および機能上の差異について以下説明する。

一時的な相対的移動の実施形態の場合、締付中に動的スリーブインサート内に配置される締付部品と係合するスタッドによって生成される圧縮力は工作物を介して伝達されるため、すべての工作物は互いに圧迫し合い、スタッド／締付具の組み合わせは通常の場合と同様に張力下にある。

しかしながら、永久的な相対的移動の実施形態の場合、少なくとも近位の工作物（すなわち、締付具の挿入および／またはスタッドの挿入位置に最も近い工作物）は以下詳述するように、システムの実施形態によって圧縮されずに係留される。

締付中に動的スリーブインサート内に配置される締付部品と係合するスタッドによって生成される圧縮力が工作物を介して伝達される代わりに、最も遠位の工作物（すなわち、締付具の挿入および／またはスタッドの挿入位置から最も遠い工作物）が、補助構造を備え、近位の工作物（たとえば、静的スリーブインサート）および動的スリーブインサートを含んでいない支柱のための機械的基盤としての機能を果たす。

そのとき、スタッドヘッドおよび／または動的スリーブインサートのフランジ部などの放射方向に突出する素子は、近位の工作物に近接するが近位の工作物と圧接することなく配置される。

このように、少なくとも動的スリーブインサートが通過する近位の工作物の穴が動的スリーブインサートの本体部よりも大きな面積を有する場合、制限された側方移動が上述したように可能とされ、軸方向の移動は工作物と放射方向に突出する素子との間の分離度合いによって制限される。この構成は、少なくとも１つの工作物が屈曲、機械的または熱的拡張／収縮、あるいは動的移動を与える類似のモードの影響下にある動的環境での使用に特別に適合されている。

最後に、本特許のために、「領域」、「境界」、「部分」、「部」、「面」、「区域」などの用語、およびそれらの同義語、相当語句、複数形は、本明細書で例示として使用されているように、記載されている製品および／または工程に関する説明的な参考または目印を与えることを目的とする。これらのおよび類似または等価の用語は、具体的にそのようなものとして記載される、あるいはいくつかの図面および／またはそれらの用語が使用される文脈から明確になる場合を除き、参照される製品および／または工程の要素自体を限定または定義することを目的としておらず、またそのように類推されるべきではない。

第２のＡＲＭの第１の部分とＰＬＴＣＭとが動的スリーブインサートの円筒状部に位置し、静的スリーブインサートが第２のＡＲＭの第２の部分とＰＬＴＣＭによって部分的に画定される貫通穴を有し、動的スリーブインサートの軸平行移動を受け入れ可能にするように適合される、本発明の第１の線形ＰＬＴＣＭの実施形態の拡大透視図である。図１の組立後の実施形態の透視図である。動的スリーブインサートが中央位置に示される図２の実施形態の底面透視図である。動的スリーブインサートが３つの異なる線形平行移動状態：側方に左、中央、側方に右、で示される図２の実施形態の上面図である。動的スリーブインサートが３つの異なる線形平行移動状態：側方に左、中央、側方に右、で示される図２の実施形態の上面図である。動的スリーブインサートが３つの異なる線形平行移動状態：側方に左、中央、側方に右、で示される図２の実施形態の上面図である。第２のＡＲＭの第１の部分とＰＬＴＣＭが動的スリーブインサートのフランジ部に位置し、静的スリーブインサートが第２のＡＲＭの第２の部分とＰＬＴＣＭとによって部分的に画定される凹部を有し、静的スリーブインサートによって画定される貫通穴が動的スリーブインサートの軸平行移動を受け入れ可能にするように適合される、本発明の第２の線形ＰＬＴＣＭの実施形態の展開透視図である。図５の組立後の実施形態の透視図である。動的スリーブインサートが３つの異なる線形平行移動状態：側方に左、中央、側方に右、で示される図５の実施形態の上面図である。動的スリーブインサートが３つの異なる線形平行移動状態：側方に左、中央、側方に右、で示される図５の実施形態の上面図である。動的スリーブインサートが３つの異なる線形平行移動状態：側方に左、中央、側方に右、で示される図５の実施形態の上面図である。スタッドおよびコレットを備える挿入された締付具システムと、関連する工作物とをさらに備える図７Ａの実施形態に類似の平面図である。線８Ｂ−８Ｂにほぼ沿った図８Ａの実施形態の断面図である。図８Ｂに示される動的スリーブインサートと静的スリーブインサートとの間の名目上の軸分離を示す詳細断面図である。スタッドおよびコレットを備える挿入された締付具システムと、関連する工作物とをさらに備える図７Ｃの実施形態に類似の平面図である。線９Ｂ−９Ｂにほぼ沿った図９Ａの実施形態の断面図である。動的スリーブインサートが３つの異なる側方平行移動状態：中央、中央で回転して係合、対角に右、で示される第１の平面ＰＬＴＣＭの実施形態の上面図である。動的スリーブインサートが３つの異なる側方平行移動状態：中央、中央で回転して係合、対角に右、で示される第１の平面ＰＬＴＣＭの実施形態の上面図である。動的スリーブインサートが３つの異なる側方平行移動状態：中央、中央で回転して係合、対角に右、で示される第１の平面ＰＬＴＣＭの実施形態の上面図である。スタッドおよびコレットを備える挿入された締付具システムと、関連する工作物とをさらに備える図１０Ｂの実施形態に類似の平面図である。線１１Ｂ−１１Ｂにほぼ沿った図１１Ａの実施形態の断面図である。スタッドおよびコレットを備える挿入された締付具システムと、関連する工作物とをさらに備える図１０Ｃの実施形態に類似の平面図である。線１２Ｂ−１２Ｂにほぼ沿った図１２Ａの実施形態の断面図である。第１および第２の動的スリーブインサートが静的スリーブインサート内で同心円状に入れ子状となり、第１のインサートは第２の動的スリーブインサートとの相互作用によって第１の対向方向での平行移動に制限され、第２のインサートは静的スリーブインサートによって第１のインサートの平行移動に垂直な第１および第２の方向の平行移動に制限される、本発明の第２の平面ＰＬＴＣＭの実施形態の展開透視図である。スタッドおよびコレットを備える挿入された締付具システムと、関連する工作物とをさらに備え、スタッドと動的スリーブインサートが中央位置に示される、図１３に示されるアセンブリの平面図である。線１４Ｂ−１４Ｂにほぼ沿った図１４Ａの実施形態の複合断面図である。スタッドおよびコレットを備える挿入された締付具システムと、関連する工作物とをさらに備え、スタッドと動的スリーブインサートが偏心位置に示される、図１３に示されるアセンブリの平面図である。線１５Ｂ−１５Ｂにほぼ沿った図１５Ａの実施形態の複合断面図である。

序文：本セクションに記載される構造または工程、基準または目印と関連づけられる際、いくつかの図面における数値引出し線の末端は、上記対象物または工程の説明に関して上記構造または工程、基準または目印を代表として特定し関連づけることを目的とする。具体的にそのようなものとして記載される、あるいは複数の図面およびそれらの用語が使用される文脈から明確になる場合を除き、参照される対象物または工程の境界自体を限定または定義することを目的としていない、およびそのように類推されるべきではない。

具体的にそのようなものとして記載される、あるいはいくつかの図面および／またはそれらの用語が使用される文脈から明確になる場合を除き、すべての文言および視覚的助けは、本明細書の開示の文脈と一致する一般的な商業的および／または科学的意味を与えられるべきである。

上記の点を念頭において、当業者が請求される発明を作製し使用できるように以下説明する。記載される実施形態の様々な変更は当業者にとっては容易に自明であり、本明細書に開示される一般的な原理は、添付の特許請求の範囲によって定義されるような本発明の精神および範囲を逸脱せずに他の実施形態および出願に適用可能である。よって、請求される発明は開示および／または記載される実施形態に限定されることを意図しておらず、また限定されるべきではなく、本明細書に記載の原理と特徴に一致する最も広い範囲を与えられるべきである。

次に、同様の符号が同様の部分を指すいくつかの実施形態、特に図１〜４を参照すると、動的スリーブインサートの第１の実施形態が、補助構造として機能する静的スリーブインサートと組み合わせて図示されている。このシステム２０の実施形態では、動的スリーブインサート３０は概して、本体部３２と、斜縁４２と、外表面４４と、フランジ部５０と、端部６２とを備え、静的スリーブインサート７０は概して、本体部７２と、接合フランジ８２と、軸受け面９４とを備える。さらに、この図示されるシステムでは、任意のカラー６４も示されている。

上述の一般的な素子に加えて、動的スリーブインサート３０は、第１の二部型回転防止手段（第１のＡＲＭ）の第２の部分を構成する反応部３６を含む内表面３４と、最大直径を画定する対向弓状部４６と第２の二部型回転防止手段（第２のＡＲＭ）の第１の部分を構成し最小直径を画定する反応部４８とを含む外表面４４と、をさらに備える。さらに、動的スリーブインサート３０のフランジ部５０は、スリーブを使用の際に周囲に向く露出面５２と、補助構造（この場合、静的スリーブインサート７０）に向く近位面５４と、周囲面５６とを備える。

上述の一般的な素子に加えて、静的スリーブインサート７０は、最小直径を画定する対向弓状部７６と、第２のＡＲＭの第２の部分を構成し最小直径を画定する対向反応部７８とを含む内表面７４をさらに備える。接合フランジ８２は、きざみ付け８４と、環状凹部８６（可撓性の工作物に挿入される際に保持の助けとなる）と、接合面８８と、支持面９０と、図示されるシステムにおいてカラー６４の一部を収容する環状凹部９２とを備える。

特に図１から自明な通り、第２のＡＲＭは、２つのスリーブインサート３０および７０間の差動回転が生じる際の、動的スリーブインサート３０の反応面４８と静的スリーブインサート７０の反応面７８との相互作用を通じて機能する。概して、第２のＡＲＭの形状はその定められた機能、すなわち最大限の回転の意図的な制限に従属するが、図示される実施形態では、２つのスリーブインサート３０および７０間の双方向平行移動（せん断）は可能とされる。

そのようなものとして、動的スリーブインサート３０の反応面４８と静的スリーブインサート７０の反応面７８は、このような差動移動を可能とするように略平面である。この構造の機能上の成果は図４Ａ〜４Ｃに最も適切に示されており、動的スリーブインサート３０が中立位置を通って、最初の位置から静的スリーブインサート７０に対する最終位置まで平行移動する様子が示されている。

上記の段落では、動的スリーブインサート外表面と静的スリーブインサート内表面に関連する表面特徴の相互作用を通じて第２のＡＲＭの存在を確定したが、このような位置は限定的でも必須でもない。次に図５〜７を参照すると、動的スリーブインサートの第２の実施形態が示されている。符号で示される場合を除き、このシステム１２０の実施形態のすべての部分、部、および部品はシステム２０の場合と同一である。

参照図面に示されるように、フランジ部１５０は周囲面１５６を中心とした円形ではなく、静的スリーブインサート７０は軸受け面９４から延在する周辺リム１９６をさらに備える。具体的には、フランジ部１５０は第２のＡＲＭの第１の部分を構成する弓状部１５８および反応面１６０を含み、周辺リム１９６は第２のＡＲＭの第２の部分を構成する弓状部１９８および反応面２００を含む。

図７Ａ〜７Ｃに最も適切に示されるように、動的スリーブインサート３０と静的スリーブインサート７０との間の差動回転は反応面１６０と２００間の相互作用によって制限されるが、これらの面の線形幾何形状は両者間の双方向平行移動を許容する。
システム１２０に関して図示される第２のＡＲＭの具体化は、接合フランジ８２に関しても生じ得ることを指摘しておくべきである。特に図３を参照すると、略楕円状の幾何形状を有する凹部９２を画定するように、接合フランジ８２の支持面９０が示されている。

カラー６４は少なくとも凹部の短軸の制約内で、凹部の境界内において近接嵌合するので、静的スリーブインサート７０に対する、凹部９２内の（動的スリーブインサート３０にしっかりと固定される）カラー６４の双方向平行移動を許容する。当業者であれば容易に認識するように、面２００は第２のＡＲＭの第２の部分の反応面として機能し得る一方、カラー６４の周囲面６８に対応する平面を形成するだけで、このような第２のＡＲＭの第１の部分が確立される。

ここまで、第２のＡＲＭの反応面は互いに近接してきた。その結果として、動的スリーブインサートと静的スリーブインサート間のせん断移動は、一般に単一線に限定されてきた。しかしながら、このような制約が望ましくない用途がある。このような状況下では、反応面間の空間的関係は接近している必要はなく、線形の相対的移動とは全く異なり平面状の移動となる。このような実施形態とシステムを図１０〜１２に示す。

符号で示されない限り、このシステム２２０の実施形態のすべての部分、部、部品はシステム１２０の場合と同一である。参照図面に示されるように、フランジ部２５０の対向する反応面２６０間の距離はフランジ部１５０の対向する反応面１６０間の距離よりも小さく、周辺リム１９６の対向する反応面２００間の距離は同じままである。結果として、予め制限された往復方向（たとえば、図７Ａ〜７Ｃ）に垂直な方向でのフランジ部１５０とリム部１９６間の相対的平面移動（せん断）が可能であるだけでなく、両者間の平面内のいかなる方向での相対的平面移動も可能である（図１０Ｃを参照）。両者間の相対的な回転移動は第２のＡＲＭの存在によってまだ影響を受けるが、名目上の回転は許容される（図１０Ｂを参照）。

システム２２０がいくつかの工作物と合わせて使用される際の状態は、図１１および１２に最も適切に示されている。図１１Ａと１１Ｂは図１０Ｂに示される状態と相互に関連し、図１２Ａおよび１２Ｂは図１０Ｃに示される状態と相互に関連する。図８および９の場合と同様、コレット本体２８は動的スリーブインサート３０と直接的に、構造２４と間接的に係合する。図１１Ａおよび１１Ｂはパネル２２と構造２４間の名目上の締付を示す。パネル２２の孔２３は構造２４の孔２５と共軸であり、パネル２２と構造２４は露出縁部を有する（図面の左側を参照）。

図１１Ｂは特に静的スリーブインサート７０の内表面７４と弓状部９８間の空間、および動的スリーブインサート３０の外表面４４と弓状部１５８間の空間の対称性を示しており、それは孔の共軸アライメントを表す。再度図１１Ｂに関しては、図８と異なり、動的スリーブインサート３０がフランジ部５０の近位面５４を介して静的スリーブインサート７０の支持面９０に圧接しており、端部６２は構造２４と間隔をおいて配置されている。

よって、本実施形態では、パネル２２と構造２４間の相対移動は、完全な締付が達成されたときは意図されない。その目的は、後述の図１２Ａおよび１２Ｂに示される非共軸の孔のアライメントを調整する手段を提供することである。

図１１Ａは、第２のＡＲＭ（両反応面６０とも対向する反応面２００に接する）の係合状態を具体的に示す。しかしながら、反応面６０間の距離が低減されているので、第２のＡＲＭは、より分散された面荷重構造（図８Ａと比較）と対照的な顕著な点荷重構造を取る。

この差異とは関係なく、２つのＡＲＭは、いずれも動的スリーブインサート３０と静的スリーブインサート７０間の無制限の差動回転を防止するという広範な意味において機能上同等である。荷重値および／またはクリープがＡＲＭ選択の重要な要因と考えられる場合、反応面の表面特性を変更することによって点荷重の面積を増大させることができる。

図１１Ａおよび１１Ｂにおけるパネル２２の孔２３と構造２４の孔２５間のアライメントが理想的と考えられる一方、図１２Ａおよび１２Ｂにおける孔のアライメントはずれている（構造２４がパネル２２に対して右にずれて、２つの孔２３および２５の非共軸アライメントを引き起こしている）。

このようなミスアライメントを調整するために、図１２Ｂに具体的に示されるように、動的スリーブインサート３０が静的スリーブインサート７０内でオフセット位置（軸対称ではない）を取ることが可能とされる。本図では、図９Ｂの場合と同様、内表面７４および周辺リム９６によって界接される領域内での動的スリーブインサート３０の変位が明らかである。よって、動的スリーブインサート３０が静的スリーブインサート７０内で多方向に変位していたとしても、第２のＡＲＭは機能し続け、十分な圧接が動的スリーブインサート３０と静的スリーブインサート７０間に存在し続ける。

図１２Ａおよび１２Ｂに示されるシステムは多ベクトル変位シナリオに対処することができ、図１３〜１５に示されるシステム３３０はより頑強な解決策を提供する。ここでは、寸法の差異を除けば、動的スリーブインサートｘ３０および静的スリーブインサートｘ７０は、上述の他のシステムおよび部品の実施形態とほぼ一致する。本システムと他のシステム実施形態との主要な差異は、二次動的スリーブインサートｘ３０’を含むことと、第３のＡＲＭを含む／分散することである。

動的スリーブインサート２３０は幾何形状および機能において動的スリーブインサート１３０と同様であるが、反応面ｘ４８が相補的である第２のＡＲＭの第２の部分が、静的スリーブインサートと対向して、動的スリーブインサートｘ３０’に設けられる。したがって、動的スリーブインサートｘ３０’は第２のＡＲＭの第２の部分を備え、第３のＡＲＭの第１の部分をさらに備える。動的スリーブインサートｘ３０’との必須の相互作用を前提として、静的スリーブインサートｘ７０は第３のＡＲＭの第２の部分（先の実施形態と同様、第２のＡＲＭの第２の部分に対向する）を備えるが、第３のＡＲＭの動作手段はほぼ同一である。

システムｘ２０の各スリーブインサートは、様々なＡＲＭとして機能するフランジベースおよびリムベースの反応構造に左右する。よって、動的スリーブインサートｘ３０のフランジ部ｘ５０は第２のＡＲＭの第１の部分として反応面ｘ６０を有する周囲面ｘ５６を含み一方、動的スリーブインサートｘ３０’のフランジ部ｘ３２’は第２のＡＲＭの第２の部分として反応面ｘ３８’を有する周辺リムｘ３４’を含む。

第３のＡＲＭは、第１の部分である動的スリーブインサートｘ３０’の周囲面ｘ５６’の反応面ｘ６０と、第２の部分であるリム部ｘ９６’の反応面ｘ２００’とから成る。図示されるシステムでは、第２および第３のＡＲＭはそれぞれ往復線形運動に限定されるが、２つのＡＲＭは機械的に連結されているため、正味の効果としては、動的スリーブインサートｘ３０は静的スリーブインサートｘ７０に対して、あるいは図１４Ａおよび１４Ｂと１５Ａおよび１５Ｂに最も適切に示されるように、静的スリーブインサート１７０が接合されるパネル２２に対して無制限の平面（せん断）移動が可能となる。

Claims

第１の二部型回転防止手段の第２の部分を内表面に、第２の二部型回転防止手段の第１の部分を外表面に備える動的スリーブインサートであって、前記内表面が前記第１の二部型回転防止手段の第１の部分の略平行移動を受け入れ、前記第２の二部型回転防止手段の前記第１の部分が前記第２の二部型回転防止手段の第２の部分を備える補助構造を機能上補完し、前記第２のＡＲＭが、前記少なくとも２つの工作物と、または前記少なくとも２つの工作物間の最終的な係合の後ではなく前に、前記動的スリーブインサートと前記補助構造間の名目側方平行移動またはせん断移動を超えて受け入れる動的スリーブインサート。
前記第２のＡＲＭが、前記少なくとも２つの工作物と、または前記少なくとも２つの工作物間の最終的な係合の前および後に、前記動的スリーブインサートと前記補助構造間の名目側方平行移動またはせん断移動を超えて受け入れる、請求項１に記載の動的スリーブインサート。
前記補助構造が工作物を備える、請求項１または２に記載の動的スリーブインサート。
前記補助構造が静的スリーブインサートを備える、請求項１または２に記載の動的スリーブインサート。
前記補助構造が第２の動的スリーブインサートを備える、請求項１または２に記載の動的スリーブインサート。