JP2014043951A - ファスナ及びその装着方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】スウェージング作業またはトルキング作業により、ワーク(28)内に装着されるファスナ(20)。ファスナは、実質的に円筒状の円滑シャンク部分(30)より近位側の拡大突出ヘッド(22)を有している。円滑シャンク部分の遠位側に配置されたねじ付シャンク部分(38)は雄ねじを有し、該雄ねじは、この上にスウェージカラー(46)をスウェージングさせることができる充分な強度を有する。ねじ付シャンク部分の遠位側には、工具が係合できる形状の表面をもつピン・テール部分(48)が設けられている。ねじ付シャンク部分とピン・テール部分との間には、ファスナの他のどの部分よりも小さい引張り強度を有する細頚溝(50)が設けられている。
【選択図】図1
Description
円滑シャンク部分は、ワークの整合孔に対してすきま嵌めまたは締り嵌めを形成できる。
円滑シャンク部分の遠位側には、周方向に延びている複数の環状ロック溝を備えたロックシャンク部分が設けられている。別の構成として、或るピンは、環状パターンではなく、螺旋パターンをもつロック溝を有している。これらのロック溝は、スウェージング作業によりスウェージカラーと係合するように構成されている。ロックシャンク部分の遠位側には、細頚溝によりロックシャンク部分から分離されたプル・ステム部分が設けられている。
スウェージング作業中にピンを所定位置に保持するため、ねじ孔または他の工具係合手段を介して小さい引張り荷重をピンに加えることができる。或いは、スウェージング作業後にピンを引張り状態に維持するため、スウェージング作業中に、ねじ孔または他の係合手段を介して工具により比較的大きい引張り荷重を加えて、ファスナを予負荷状態にロックすることができる。
円滑シャンク部分の遠位側には、長手方向軸線の回りに実質的に中心をもつねじ付シャンク部分が配置されている。ねじ付シャンク部分は雄ねじを備え、該雄ねじは、これより軟らかい材料からなるスウェージカラーを、雄ねじに目立つほどの損傷を引起こすことなく雄ねじ上にスウェージングさせることができる充分な強度を有している。雄ねじは、円滑シャンク部分の第一直径より小さい第二直径を有している。ファスナはまた、ピン・テール部分を有している。該ピン・テール部分は、ねじ付シャンク部分の遠位側に配置されかつ長手方向軸線の回りに実質的に中心を有している。ピン・テール部分は、工具がピン・テール部分に係合しかつファスナを引張って張力を付与する手段を備えている。またピン・テール部分は、ねじ付シャンク部分の第二直径より小さい第三直径を有している。更に、ファスナのねじ付シャンク部分と係合されることを意図したスウェージカラーまたは雌ねじ具は、ピン・テール部分に全く干渉することなく該ピン・テール部分上に嵌合できる。ファスナはまた、ピン・テール部分の第三直径より小さい第四直径をもつ細頚溝を更に有し、該細頚溝はねじ付シャンク部分とピン・テール部分との間に配置されかつ長手方向軸線の回りに実質的に中心を有している。細頚溝は、該細頚溝がファスナの他のいかなる部分よりも小さい引張り強度を有しかつ所定範囲の張力をファスナのピン・テール部分に加えたときにファスナが細頚溝で切断することを確保するように調整されている。
例示の目的で、少なくとも1つのワーク28が、互いに隣接して重ねられた2つのワークとして示されているが、より多くのワークを設けることもできる。工具(図示せず)がピン・テール部分48と係合して、ファスナ20の円滑シャンク部分30が少なくとも1つのワーク28の孔と係合しかつファスナのヘッド22の遠位側表面24が少なくとも1つのワークの第一側の表面26と接触するまで、ファスナを遠位側に引張る。工具は所定範囲の張力に到達するまでピン・テール部分48を遠位側に引張り、ファスナは細頚溝50で切断し、これにより、ピン・テール部分がファスナの残部から除去される。少なくとも1つのワーク28による締り嵌めがなされると、ファスナ20は、円滑シャンク部分30に加えられる締り嵌め孔32からの圧縮力により、少なくとも1つのワーク内に保持される。少なくとも1つのワークが、互いに隣接して重ねられた一連のワークからなる構成では、各ワークの孔は実質的に整合される。実質的に整合した少なくとも1つの孔32は、ファスナ20の円滑シャンク部分30との締り嵌めを形成する。このようにしてファスナ20が保持されると、ねじナット42またはねじカラー44のような雌ねじ具41が、ファスナのねじ付シャンク部分38上でトルクが加えられる。
尚、本発明は、下記の構成によっても実現することができる。
(1)スウェージング法またはトルキング法により少なくとも1つのワークに装着できるファスナにおいて、
該ファスナの近位端に配置されかつ長手方向軸線の回りに実質的に中心をもつ拡大突出ヘッドと、
該ヘッドの遠位側に隣接して配置されかつ前記長手方向軸線の回りに実質的に中心をもつ実質的に円筒状の円滑シャンク部分とを有し、該円滑シャンク部分は第一直径を有し、 円滑シャンク部分の遠位側に配置されかつ前記長手方向軸線の回りに実質的に中心をもつねじ付シャンク部分を有し、該ねじ付シャンク部分は雄ねじを備え、該雄ねじは、これより軟らかい材料からなるスウェージカラーを、雄ねじに目立つほどの損傷を引起こすことなく雄ねじ上にスウェージングさせることができる充分な強度および円滑シャンク部分の第一直径より小さい第二直径を有し、
ねじ付シャンク部分の遠位側に配置されかつ前記長手方向軸線の回りに実質的に中心をもつピン・テール部分を有し、ピン・テール部分は、工具がピン・テール部分に係合しかつファスナを引張って張力を付与する手段を備え、かつねじ付シャンク部分の第二直径より小さい第三直径を有し、ファスナのねじ付シャンク部分と係合されることを意図したスウェージカラーまたは雌ねじ具が、ピン・テール部分に全く干渉することなく該ピン・テール部分上に嵌合でき、
ピン・テール部分の第三直径より小さい第四直径をもつ細頚溝を更に有し、該細頚溝はねじ付シャンク部分とピン・テール部分との間に配置されかつ前記長手方向軸線の回りに実質的に中心を有し、細頚溝は、該細頚溝がファスナの他のいかなる部分よりも小さい引張り強度を有しかつ所定範囲の張力をファスナのピン・テール部分に加えたときにファスナが細頚溝で切断することを確保するように調整されていることを特徴とするファスナ。
(2)前記円滑シャンク部分は、ヘッドの遠位側表面が少なくとも1つのワークの第一側の表面に接触しているときに、少なくとも1つのワークの第二側の表面から突出するのに充分な長さを有していることを特徴とする上記(1)記載のファスナ。
(3)前記円滑シャンク部分は、ヘッドの遠位側表面が少なくとも1つのワークの第一側の表面に接触しているときに、少なくとも1つのワークの第二側の表面から突出するのに不充分な長さを有していることを特徴とする上記(1)記載のファスナ。
(4)前記工具がピン・テール部分に係合することを可能にする手段は、周方向に延びている複数の環状溝を有していることを特徴とする上記(1)記載のファスナ。
(5)前記細頚溝の引張り強度は、細頚溝の第四直径および細頚溝の領域のファスナ材料の強度により調整されることを特徴とする上記(1)記載のファスナ。
(6)前記細頚溝は、
ねじ付シャンク部分からファスナの長手方向軸線に向かって遠位側にテーパしている第一円錐状テーパ面と、
ピン・テール部分からファスナの長手方向軸線に向かって近位側にテーパしている第二円錐状テーパ面と、
第一円錐状テーパ面と第二円錐状テーパ面との間の実質的に周方向の交差部と、
第一円錐状テーパ面と第二円錐状テーパ面との交差部の半径とを有し、該半径の寸法は調整できることを特徴とする上記(1)記載のファスナ。
(7)スウェージング法またはトルキング法により少なくとも1つのワークに装着できるファスナにおいて、
該ファスナの近位端に配置されかつ長手方向軸線の回りに実質的に中心をもつ拡大突出ヘッドと、
該ヘッドの遠位側に隣接して配置されかつ前記長手方向軸線の回りに実質的に中心をもつ実質的に円筒状の円滑シャンク部分とを有し、該円滑シャンク部分は第一直径を有し、 円滑シャンク部分の遠位側に配置されかつ前記長手方向軸線の回りに実質的に中心をもつねじ付シャンク部分を有し、該ねじ付シャンク部分は雄ねじを備え、該雄ねじは、これより軟らかい材料からなるスウェージカラーを、雄ねじに目立つほどの損傷を引起こすことなく雄ねじ上にスウェージングさせることができる充分な強度および円滑シャンク部分の第一直径より小さい第二直径を有し、
ねじ付シャンク部分の遠位側に配置されかつ前記長手方向軸線の回りに実質的に中心をもつピン・テール部分を有し、ピン・テール部分は、工具が係合しかつファスナを引張って張力を付与するための複数の周方向に延びる環状溝を備え、かつねじ付シャンク部分の第二直径より小さい第三直径を有し、ファスナのねじ付シャンク部分と係合されることを意図したスウェージカラーまたは雌ねじ具が、ピン・テール部分に全く干渉することなく該ピン・テール部分上に嵌合でき、
ねじ付シャンク部分とピン・テール部分との間に配置されかつ前記長手方向軸線の回りに実質的に中心を有する細頚溝を更に有し、細頚溝は、
ねじ付シャンク部分からファスナの長手方向軸線に向かって遠位側にテーパしている第一円錐状テーパ面と、
ピン・テール部分からファスナの長手方向軸線に向かって近位側にテーパしている第一円錐状テーパ面と、
第一円錐状テーパ面と第二円錐状テーパ面との間の実質的に周方向の交差部と、
第一円錐状テーパ面と第二円錐状テーパ面との交差部の半径とを有し、該半径の寸法は調整でき、
細頚溝は、ファスナの他のいかなる部分よりも小さい引張り強度を有しかつ所定範囲の張力をファスナのピン・テール部分に加えたときにファスナが細頚溝で切断することを確保するように調整され、細頚溝の引張り強度は、細頚溝の第四直径および細頚溝の領域のファスナ材料の強度により調整され、第四直径はピン・テール部分の第三直径より小さいことを特徴とするファスナ。
(8)ファスナを設ける段階を有し、ファスナは、
該ファスナの近位端に配置されかつ長手方向軸線の回りに実質的に中心をもつ拡大突出ヘッドと、
該ヘッドの遠位側に隣接して配置されかつ前記長手方向軸線の回りに実質的に中心をもつ実質的に円筒状の円滑シャンク部分とを有し、該円滑シャンク部分は第一直径を有し、 円滑シャンク部分の遠位側に配置されかつ前記長手方向軸線の回りに実質的に中心をもつねじ付シャンク部分を有し、該ねじ付シャンク部分は雄ねじを備え、該雄ねじは、これより軟らかい材料からなるスウェージカラーを、雄ねじに目立つほどの損傷を引起こすことなく雄ねじ上にスウェージングさせることができる充分な強度および円滑シャンク部分の第一直径より小さい第二直径を有し、
ねじ付シャンク部分の遠位側に配置されかつ前記長手方向軸線の回りに実質的に中心をもつピン・テール部分を有し、ピン・テール部分は、工具がピン・テール部分に係合しかつファスナを引張って張力を付与する手段を備え、かつねじ付シャンク部分の第二直径より小さい第三直径を有し、ファスナのねじ付シャンク部分と係合されることを意図したスウェージカラーが、ピン・テール部分に全く干渉することなく該ピン・テール部分上に嵌合でき、
ピン・テール部分の第三直径より小さい第四直径をもつ細頚溝を更に有し、該細頚溝はねじ付シャンク部分とピン・テール部分との間に配置されかつ前記長手方向軸線の回りに実質的に中心を有し、細頚溝は、該細頚溝がファスナの他のいかなる部分よりも小さい引張り強度を有しかつ所定範囲の張力をファスナのピン・テール部分に加えたときにファスナが細頚溝で切断することを確保するように調整され、細頚溝の引張り強度は、細頚溝の第四直径および細頚溝の領域のファスナ材料の強度により調整され、
少なくとも1つのワークを設ける段階を有し、少なくとも1つのワークは、ファスナの円滑シャンク部分との間にすきま嵌めを形成する孔を備え、
ファスナのピン・テール部分を少なくとも1つのワークの第一側から少なくとも1つのワークの前記孔内に挿入し、かつピン・テール部分が少なくとも1つのワークの第二側の表面から突出しかつファスナのヘッドの遠位側表面が少なくとも1つのワークの第一側の表面に接触するまでファスナを遠位側に前進させる段階と、
スウェージカラーを設ける段階とを有し、該スウェージカラーは、これとねじ付シャンク部分との間にすきま嵌めを形成する実質的に円滑な内面を備え、
スウェージカラーが少なくとも1つのワークの第二側に近接して配置されるまで、ファスナのピン・テール部分およびねじ付シャンク部分上でスウェージカラーを近位側に摺動させる段階と、
ピン・テール部分と工具とを係合させる段階と、
工具を用いて、ファスナを遠位側に引張って張力を付与する段階と、
工具を用いて、スウェージカラーを少なくとも1つのワークの第二側に当接させた状態で近位側に押す段階と、
工具を用いて、スウェージカラーがねじ付シャンク部分のねじを実質的に充満するまで、スウェージカラーをファスナのねじ付シャンク部分上にスウェージングする段階と、
工具を用いて、所定範囲の張力に到達しかつファスナが細頚溝で切断されるまで、ファスナのピン・テール部分の張力を増大させる段階とを更に有することを特徴とする少なくとも1つのワーク内にファスナを装着する方法。
(9)ファスナを設ける段階を有し、ファスナは、
該ファスナの近位端に配置されかつ長手方向軸線の回りに実質的に中心をもつ拡大突出ヘッドと、
該ヘッドの遠位側に隣接して配置されかつ前記長手方向軸線の回りに実質的に中心をもつ実質的に円筒状の円滑シャンク部分とを有し、該円滑シャンク部分は第一直径を有し、 円滑シャンク部分の遠位側に配置されかつ前記長手方向軸線の回りに実質的に中心をもつねじ付シャンク部分を有し、該ねじ付シャンク部分は円滑シャンク部分の第一直径より小さい第二直径をもつ雄ねじを備え、
ねじ付シャンク部分の遠位側に配置されかつ前記長手方向軸線の回りに実質的に中心をもつピン・テール部分を有し、ピン・テール部分は、工具がピン・テール部分に係合しかつファスナを引張って張力を付与する手段を備え、かつねじ付シャンク部分の第二直径より小さい第三直径を有し、ファスナのねじ付シャンク部分と係合されることを意図した雌ねじ具が、ピン・テール部分に全く干渉することなく該ピン・テール部分上に嵌合でき、 ピン・テール部分の第三直径より小さい第四直径をもつ細頚溝を更に有し、該細頚溝はねじ付シャンク部分とピン・テール部分との間に配置されかつ前記長手方向軸線の回りに実質的に中心を有し、細頚溝は、該細頚溝がファスナの他のいかなる部分よりも小さい引張り強度を有しかつ所定範囲の張力をファスナのピン・テール部分に加えたときにファスナが細頚溝で切断することを確保するように調整され、細頚溝の引張り強度は、細頚溝の第四直径および細頚溝の領域のファスナ材料の強度により調整され、
少なくとも1つのワークを設ける段階を有し、少なくとも1つのワークは、ファスナの円滑シャンク部分との間にすきま嵌めを形成する孔を備え、
ファスナのピン・テール部分を少なくとも1つのワークの第一側から少なくとも1つのワークの前記孔内に挿入し、かつピン・テール部分が少なくとも1つのワークの第二側の表面から突出しかつファスナのヘッドの遠位側表面が少なくとも1つのワークの第一側の表面に接触するまでファスナを遠位側に前進させる段階と、
雌ねじ具を設ける段階と、
ピン・テール部分上で雌ねじ具を近位側に摺動させる段階と、
ピン・テール部分と工具とを係合させる段階と、
工具を用いて、ファスナを遠位側に引張って張力を付与する段階と、
工具を用いて、ファスナが回転しないように防止する段階と、
工具を用いて、所望の捩り荷重に到達するまで、ねじ付シャンク部分上で雌ねじ具にトルクを加える段階と、
工具を用いて、所定範囲の張力に到達しかつファスナが細頚溝で切断されるまで、ファスナのピン・テール部分の張力を増大させる段階とを更に有することを特徴とする少なくとも1つのワーク内にファスナを装着する方法。
(10)ファスナを設ける段階を有し、ファスナは、
該ファスナの近位端に配置されかつ長手方向軸線の回りに実質的に中心をもつ拡大突出ヘッドと、
該ヘッドの遠位側に隣接して配置されかつ前記長手方向軸線の回りに実質的に中心をもつ実質的に円筒状の円滑シャンク部分とを有し、該円滑シャンク部分は第一直径を有し、 円滑シャンク部分の遠位側に配置されかつ前記長手方向軸線の回りに実質的に中心をもつねじ付シャンク部分を有し、該ねじ付シャンク部分は円滑シャンク部分の第一直径より小さい第二直径をもつ雄ねじを備え、
ねじ付シャンク部分の遠位側に配置されかつ前記長手方向軸線の回りに実質的に中心をもつピン・テール部分を有し、ピン・テール部分は、工具がピン・テール部分に係合しかつファスナを引張って張力を付与する手段を備え、かつねじ付シャンク部分の第二直径より小さい第三直径を有し、ファスナのねじ付シャンク部分と係合されることを意図した雌ねじ具が、ピン・テール部分に全く干渉することなく該ピン・テール部分上に嵌合でき、 ピン・テール部分の第三直径より小さい第四直径をもつ細頚溝を更に有し、該細頚溝はねじ付シャンク部分とピン・テール部分との間に配置されかつ前記長手方向軸線の回りに実質的に中心を有し、細頚溝は、該細頚溝がファスナの他のいかなる部分よりも小さい引張り強度を有しかつ所定範囲の張力をファスナのピン・テール部分に加えたときにファスナが細頚溝で切断することを確保するように調整され、細頚溝の引張り強度は、細頚溝の第四直径および細頚溝の領域のファスナ材料の強度により調整され、
少なくとも1つのワークを設ける段階を有し、少なくとも1つのワークは、ファスナの円滑シャンク部分との間にすきま嵌めを形成する孔を備え、
ファスナのピン・テール部分を少なくとも1つのワークの第一側から少なくとも1つのワークの前記孔内に挿入し、かつピン・テール部分が少なくとも1つのワークの第二側の表面から突出するまでファスナを遠位側に前進させる段階と、
ピン・テール部分と工具とを係合させる段階と、
ピン・テール部分と係合した工具を用いて、ファスナのヘッドの遠位側表面が少なくとも1つのワークの第一側の表面に接触するまで、ファスナの円滑シャンク部分を少なくとも1つのワークの孔内に遠位側に引張る段階と、
工具を用いて、所定範囲の張力に到達しかつファスナが細頚溝で切断されるまで、ファスナのピン・テール部分の張力を増大させる段階と、
雌ねじ具を設ける段階と、
工具を用いて、所望の捩り荷重に到達するまで、ねじ付シャンク部分上で雌ねじ具にトルクを加える段階とを更に有することを特徴とする少なくとも1つのワーク内にファスナを装着する方法。
22 ヘッド
28 ワーク
30 シャンク部分
40 雄ねじ
42 ねじナット
44 ねじカラー
46 スウェージカラー
48 ピン・テール部分
50 細頚溝
Claims (1)
- スウェージング法またはトルキング法により少なくとも1つのワークに装着できるファスナにおいて、
該ファスナの近位端に配置されかつ長手方向軸線の回りに実質的に中心をもつ拡大突出ヘッドと、
該ヘッドの遠位側に隣接して配置されかつ前記長手方向軸線の回りに実質的に中心をもつ実質的に円筒状の円滑シャンク部分とを有し、該円滑シャンク部分は第一直径を有し、 円滑シャンク部分の遠位側に配置されかつ前記長手方向軸線の回りに実質的に中心をもつねじ付シャンク部分を有し、該ねじ付シャンク部分は雄ねじを備え、該雄ねじは、これより軟らかい材料からなるスウェージカラーを、雄ねじに目立つほどの損傷を引起こすことなく雄ねじ上にスウェージングさせることができる充分な強度および円滑シャンク部分の第一直径より小さい第二直径を有し、
ねじ付シャンク部分の遠位側に配置されかつ前記長手方向軸線の回りに実質的に中心をもつピン・テール部分を有し、ピン・テール部分は、工具がピン・テール部分に係合しかつファスナを引張って張力を付与する手段を備え、かつねじ付シャンク部分の第二直径より小さい第三直径を有し、ファスナのねじ付シャンク部分と係合されることを意図したスウェージカラーまたは雌ねじ具が、ピン・テール部分に全く干渉することなく該ピン・テール部分上に嵌合でき、
ピン・テール部分の第三直径より小さい第四直径をもつ細頚溝を更に有し、該細頚溝はねじ付シャンク部分とピン・テール部分との間に配置されかつ前記長手方向軸線の回りに実質的に中心を有し、細頚溝は、該細頚溝がファスナの他のいかなる部分よりも小さい引張り強度を有しかつ所定範囲の張力をファスナのピン・テール部分に加えたときにファスナが細頚溝で切断することを確保するように調整されていることを特徴とするファスナ。
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