JP2017535730A - 迅速締結具、迅速締結具によって二つの部品を連結する方法、並びにその製造方法 - Google Patents

迅速締結具、迅速締結具によって二つの部品を連結する方法、並びにその製造方法 Download PDF

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Abstract

本発明は、少なくとも第一部品(A)と第二部品(B)とを互いに連結可能な迅速締結具(1)を開示する。さらに本発明は、この迅速締結具の製造方法に関する。迅速締結具は、第二部品Bに締結可能な、第一螺旋方向の締結ネジ(12)を有する締結ボルト(10)と、第一部品Aに締結可能で、第一螺旋方向とは反対の第二螺旋方向の付勢ネジを半径方向内側面に備える圧縮可能付勢エレメント(3)と、半径方向外側面の雄ネジ(62)を付勢エレメント(3)の付勢ネジ内に螺合可能で、内部に締結ボルトの締結ネジを螺合可能な雌ネジを半径方向内側面に有する駆動手段を備える中空円筒状ネジエレメント(60)とを特徴として備え、中空円筒状ネジエレメント(60)と圧縮可能付勢エレメント(3)との間に、少なくとも一つの構造的回転防止手段(30、34、36)を備える。【選択図面】図1

Description

本発明は、少なくとも第一部品と第二部品とを互いに連結可能な迅速締結具に関する。さらに本発明は、この迅速締結具によって上記部品を連結する方法、並びにこの迅速締結具の製造方法に関する。
従来技術では、第一部品と第二部品とを互いに連結可能な様々な連結具が知られている。このような連結具は、第一部品と第二部品とを互いに堅固に連結するが、同時に、二つの部品間の軸方向公差補償、若しくは二つの部品間の軸方向及び横方向公差補償を確保することが多い。このような連結具は、例えば米国特許第5,492,388号やドイツ実用新案第20 2007 016 945 U1号に開示されている。
従来技術ではさらに、少なくとも第一部品と第二部品とを互いに連結可能な迅速締結具も開示されている。このために、迅速締結具は、第一部品、例えばカップリングに締結される第一エレメントと、第二部品に連結される第二エレメント、例えばボールヘッドとからなる。第一エレメントと第二エレメントとを組み立てると、第一/第二エレメント間にスナップ係合が生じる。同時にこのスナップ係合は、第一/第二部品間の連結を行なう。このような迅速締結具は、ドイツ特許公開第10 2009 016 755 A1号に記載されている。
ドイツ特許出願公開第10 2011 104 386 A1号は、追加部品を締結するための回転ロック式締結具を開示している。ここで、回転ロック式締結具の各部品は、回転運動により互いに連結される。そして回転ロック式締結具の構成部品は、二つの部品間の連結がなされるように、それぞれ部品に連結される。回転連結の維持は、ネジの摩擦係合がウェーブスプリングのバネ初張力によって支援されるセルフロッキング若しくはセルフタッピングネジによって行なわれる。しかしながら、このような力は、例えば車両の発振や振動に抗するには充分ではない。そのため、成された連結がだめになることがよくあり、その結果として、時間のかかるメンテナンス作業が必要となる。
米国特許第5,492,388号 ドイツ実用新案第20 2007 016 945 U1号 ドイツ特許出願公開第10 2009 016 755 A1号 ドイツ特許出願公開第10 2011 104 386 A1号
従って、本発明の課題は、従来技術よりも信頼性の高い、第一部品と第二部品とを互いに連結可能な迅速締結具を提供することにある。
この課題は、独立請求項1又は2の迅速締結具、独立請求項8の連結方法、並びに独立請求項11の製造方法によって解決される。本発明の例示的な実施態様は、以下の詳細な説明、添付図面、及び特許請求の範囲から明らかにされる。
少なくとも第一部品と第二部品とを互いに連結可能な本発明の迅速締結具は、第二部品に締結可能な、第一螺旋方向の半径方向外側締結ネジを有する締結ボルトと、第一部品に締結可能で、前記第一螺旋方向とは反対の第二螺旋方向の付勢ネジを半径方向内側面に有する圧縮可能付勢エレメントと、半径方向外側面の雄ネジを付勢エレメントの付勢ネジ内に螺合可能で、内部に締結ボルトの締結ネジを螺合可能な雌ネジを半径方向内側面に有する駆動手段を備える中空円筒状ネジエレメントとを特徴として備え、中空円筒状ネジエレメントと圧縮可能付勢エレメントとに間に、少なくとも一つの構造的回転防止手段を備える、さらに本発明は、締結ボルトが既に第二部品に連結されている上記の迅速締結具を含む。
第一部品と第二部品とは、軸方向に作用する機械的付勢と組み合わせて、締結ボルトが圧縮可能付勢エレメントに螺合されることによって、互いに締結される。よって、圧縮可能付勢エレメントは、内部に締結ボルトを螺合可能な中空円筒状ネジエレメントを備える。圧縮可能付勢エレメントに対する中空円筒状ネジエレメントの所定回転角度の一巻きは、信頼性の高い第一部品と第二部品との連結を確実にする。この連結を永久的且つ高信頼性で維持するために、中空円筒状ネジエレメントと圧縮可能付勢エレメントとの間に構造的回転防止手段を設ける。さらに、第一部品を第二部品に締結する際の巻き戻り防止手段として、ネジエレメントと付勢エレメントとの間にこのような若しくは追加の回転防止手段を設けることが好ましい。本発明の別の実施態様によれば、ネジエレメントが付勢エレメントに過剰にきつくロックしたり螺合したりすることを防止する回転防止手段を、ネジエレメントと付勢エレメントとの間に設ける。これに関して、構造的回転防止手段という用語は、相対的に移動する部品、つまり中空円筒状ネジエレメントと圧縮可能付勢エレメントに、協働することによって回転防止を行う幾何学的形状が設けられることを意味する。このことから、セルフロッキングネジ若しくはセルフタッピングネジにおける摩擦条件のみに基づく回転防止を意味するわけではないということになる。
本発明の好ましい実施態様によれば、迅速締結具は、付勢エレメントと中空円筒状ネジエレメントとの間に、第一部品と第二部品との間の締結状態を確実にする着脱可能なロックを備える。よって、構造的回転防止手段が、第一部品と第二部品との間の最終的連結状態を維持する。そのため、好ましくは付勢エレメントは、中空円筒状ネジエレメントの軸方向に延在するロックアームを内部にロック可能な、半径方向外側に配置された凹部を備える。一方で、このロックは、成された連結が、振動や他の環境の影響によって緩まないように担保する。さらに好ましくは、成されたロックが、第一部品と第二部品とを連結する間に迅速締結具が反転しないようにする。これは、ロックが同時に、中空円筒状ネジエレメントの回転締結方向に回転防止を行うためである。このように、互いに連結する部品に機械的応力がかからないようにする。
本発明のさらに好ましい実施態様によれば、付勢エレメントは、半径方向外側に配置されて、中空円筒状ネジエレメントの軸方向に延在するロックアームとの間に着脱可能な摩擦連結を生じ得る***部を備える。中空円筒状ネジエレメントの軸方向に延在するロックアームは、好ましくは付勢エレメントの外側に半径方向に隣接する。円筒状ネジエレメントの回転中、ロックアームは、付勢エレメントの半径方向外側面に対して移動する。付勢エレメントの半径方向外側に設けた半径方向***部によって、ロックアームの進行方向に障害物が入り込むことになるが、これは回転中により高いトルクによってのみ乗り越えることができる。半径方向外側に設けられた***部を乗り越えると、ネジエレメントは、例えば作業者や工具によって外すことができ、ロックアームと***部との摩擦係合は、中空円筒状ネジエレメントが取付け回転方向とは反対に巻き戻ることを防ぐ摩擦連結をなす。よって、この形式の構造的回転防止手段は、中空円筒状ネジエレメントと付勢エレメントとの間の相対的回転位置に対する中間的な巻き戻り防止手段を提供する。
本発明のさらに好ましい実施態様によれば、付勢エレメントは、付勢エレメント(3)とネジエレメント(60)との回転方向への相対回転をブロックし、付勢エレメント(3)とネジエレメント(60)との反対方向への相対回転を防止する着脱可能なロック連結部を、中空円筒状ネジエレメント(60)に隣接する端面に備える。
本発明によれば、迅速締結具が、中空円筒状ネジエレメントが付勢エレメントにロックすることを防ぐ構造的回転防止手段を備えることが好ましい。このようなロックにより、中空円筒状ネジエレメントを付勢エレメントから外すことができなくなり、よって第一部品と第二部品とを連結することもできなくなる。このような回転防止手段は、軸方向に延在するロックアーム(上記参照)及び付勢エレメントの半径方向外縁に設けた対応する凹所若しくはロック溝によって、迅速締結具の初期位置つまり搬送位置に形成することができる。本発明によれば、隠れた構造的回転防止手段を設けることも好ましい。そのため、ロック連結は、付勢エレメントとネジエレメントの対向配置された端部間に配置される。この着脱可能なロック連結若しくは構造的回転防止手段は、好ましくは、対向配置された端面にそれぞれ設けられる、ロック溝を有する突部若しくはリブの組み合わせによって形成される。この突部の形状により、ロックは、迅速締結具の取付け回転方向と反対には外れず、取付け回転方向には外れる。このように、中空円筒状ネジエレメントが付勢エレメント内に過度にきつく螺合することを防ぐことができる。
本発明のさらに好ましい実施態様によれば、ネジエレメントは、緩み防止手段として固定ディスクを備える。
本発明はさらに、少なくとも第一部品と第二部品とを迅速締結具、特に上述の迅速締結具(1)によって連結する方法を開示する。本発明の連結方法は、第二部品(B)に、第一螺旋方向の半径方向外側締結ネジを有する締結ボルト(10)を設ける工程と、第一部品(A)に貫通孔を設けて、第一螺旋方向とは逆の第二螺旋方向の付勢ネジを半径方向内側面に備える圧縮可能付勢エレメント(3)を締結する工程と、締結ボルト(10)を中空円筒状ネジエレメント(60)内に螺合する工程とを含み、中空円筒状ネジエレメント(60)は、駆動手段による回転によって第二部品(B)を第一部品(A)に締結し、回転防止手段(30、34、36)によって中空円筒状ネジエレメント(60)を付勢エレメント(3)にロックする。
本発明によれば、この連結方法は、好ましくは付勢エレメントと中空円筒状ネジエレメントとの間に構造的回転防止手段使用することを特徴とする。第一部品と第二部品との間を迅速締結具によって連結すると、成された連結の維持及び信頼性を構造的回転防止手段が担保する。そのため、付勢エレメントと中空円筒状ネジエレメントとの間に、迅速締結具の締結状態を維持する構造的ロックが用いられる。
本発明によれば、中空円筒状ネジエレメントの軸方向に延在するロックアームは、好ましくはこのために、付勢エレメントの半径方向外側に設けた半径方向凹部内にロックする。中空円筒状ネジエレメントの軸方向延在ロックアームを、付勢エレメントの半径方向外側に配置された半径方向***部を越えて移動させて、ロックアームと***部とがネジエレメントの巻き戻り防止手段となるようにすることも好ましい。この巻き戻り防止手段は、ネジエレメントが中空円筒状ネジエレメントの取付け回転方向に反して巻き戻るのを防ぐ。
本発明はさらに、上述の迅速締結具の製造方法を含み、この方法は、第一部品に締結可能で、第一螺旋方向とは反対の第二螺旋方向の付勢ネジを半径方向内側面に備える圧縮可能付勢エレメントを用意する工程と、半径方向外側面の雄ネジを付勢エレメントの付勢ネジ内に螺合可能で、内部に締結ボルトの締結ネジを螺合可能な雌ネジを半径方向内側面に有する駆動手段を備える中空円筒状ネジエレメントを製造する工程と、圧縮可能付勢エレメントと中空円筒状ネジエレメントとを連結し、中空円筒状ネジエレメントと圧縮可能付勢エレメントとの間に構造的回転防止手段を設ける工程とを含む。
さらに好ましくは、さらなる工程において、付勢エレメントに半径方向外側に配置される凹部を設け、中空円筒状ネジエレメントに軸方向延在ロックアームを設け、互いロックするようにする。さらに好ましい実施態様によれば、付勢エレメントに、半径方向外側に配置されて、中空円筒状ネジエレメント(60)の軸方向に延在するロックアーム(70)との間に着脱可能な摩擦連結を生じ得る***部(35)を設ける。また、付勢エレメント(3)とネジエレメント(60)との回転方向への相対回転をブロックし、付勢エレメント(3)とネジエレメント(60)との反対方向への相対回転を防止する着脱可能なロック連結部を、中空円筒状ネジエレメント(60)に隣接する前記付勢エレメント(3)の端面に設けることも好ましい。
本発明を、添付図面を参照して以下に詳細に説明する。
図1は、本発明の迅速締結具の第一の好ましい実施態様である。 図2は、図1の迅速締結具の実施態様の分解図である。 図3は、第一部品の好ましい概略図である。 図4は、本発明の迅速締結具の好ましい実施態様を、第一部品に取り付ける前の位置で示す断面図である。 図5は、図4の迅速締結具の好ましい実施態様を、連結した状態で示す断面図である。 図6は、中空円筒状ネジエレメントの好ましい実施態様の頂面図である。 図7は、本発明の迅速締結具の好ましい実施態様を底部から見た軸方向図である。 図8は、本発明の迅速締結具の好ましい実施態様を搬送状態で示す斜視図である。 図9は、付勢エレメントの一部の好ましい実施態様を示す斜視図である。 図10は、中空円筒状ネジエレメントの好ましい実施態様の斜視図である。 図11は、本発明の連結方法の好ましい実施態様のフローチャートである。
本発明の迅速締結具1は、例えば図5に示すように、少なくとも第一部品Aと第二部品Bとを互いに締結する役割を果たすものである。本発明の迅速締結具1の様々な好ましい実施態様を図1〜図10に示す。言うまでもなく、図面及び明細書に示す迅速締結具1の特徴の組み合わせの各々は、その組み合わせとは別に、迅速締結具1に用いることができる。さらに、本発明の好ましい一実施態様の特徴を、他の好ましい実施態様と共に問題なく用いることもできる。
図1は、迅速締結具1の第一の好ましい実施態様を示し、その分解図を図2に示す。迅速締結具1は、第一の螺旋方向の締結ネジ12を有する締結ボルト10からなる。この締結ネジ12は、迅速締結具1の他方の部品へ連結するために使用される(以下参照)。さらに締結ボルト10は、連結端部14を備える。本発明の好ましい実施態様によれば、この連結端部14は、締結ボルト10を部品Bに締結或いは固定するネジを備える(工程A)。同様に、締結ボルトの連結端部14を、バヨネットロック、スナップロック、若しくは部品Bとの接着連結を形成する接着端として形成することも好ましい。図2に示すように、連結端部14は、締結ネジの方向にテーパーがかかったリブ付き締結部を備える。この連結端部14は、部品Bに設けた開口内に圧入されて締結される。締結ボルト10が回転しても、部品Bとの連結には影響はない。また好ましくは、締結ボルト10は、停止面18を有する先端16を備える。先端16は締結ネジ12と共に、圧縮可能付勢エレメント3及び中空円筒状ネジエレメント60の組み合わせ内にねじ込まれる(工程C)。好ましくは、締結ネジ12は中空円筒状ネジエレメント60の雌ネジに螺合する(以下参照)。
本発明の好ましい実施態様によれば、圧縮可能付勢エレメント3は、中央に位置するバネ40と、それに軸方向に対向して支承されるガイドエレメント50及び固定エレメント20を備える。本発明の別の好ましい実施態様によれば、バネ40は、コイルバネ(図2参照)、複数の円板バネ(図示せず)、若しくは軸方向に圧縮可能で軸方向貫通孔を有するその他のバネ構造からなる。
上述の部品20、40、50からなる圧縮可能付勢エレメント3の機能を確保するために、バネ40の好ましいバネ定数K40は20N/mm≦K40≦50N/mm、好ましくは30N/mm≦K40≦40N/mm、さらに好ましくは34N/mm≦K40≦38N/mmである。第一の好ましい実施態様によれば、コイルバネのバネ定数K40は40N/mmである。コイルバネ40のバネ定数K40を37.5N/mmとしても好ましい。バネ40は、固定エレメント20とガイドエレメント50との間に圧縮状態で保持される。固定エレメント20及びガイドエレメント50は、互いに不可分且つ相対的に可動に連結される。そのため、対向する半径方向内方突部22及び周縁突部52が、隣接する突部52、22が乗り越えられないアンダーカットを形成する。さらに好ましくは、半径方向内方に突出するウェブ24は、軸方向に延在する直線状ガイド54内、好ましくは溝若しくは窪み内に配置される。ウェブ24が固定エレメント22に配置され、直線状ガイド54がガイドエレメント50に配置されるが、ウェブ24をガイドエレメント50に配置し、直線状ガイド54を固定エレメント20に配置することも好ましい。圧縮可能付勢エレメント3がバネ40の力に抗して軸方向に圧縮されると、固定エレメント20とガイドエレメント50とが互いに向かって移動する。圧縮可能付勢エレメント3にかかる負荷を除くと、バネ40の力によって、固定エレメント20とガイドエレメント50とが互いから離れるように移動し、突部22及び52がさらなる移動を阻止するまで移動する。この時、バネ40は少なくとも部分的に緩んでいる。
ガイドエレメント50は、ガイドエレメント50を第一部品Aに連結可能な連結部56を備える(工程B)。好ましい実施態様によれば、連結部56は、少なくとも一つ、好ましくは二つの半径方向外方に突出するウェブ48を有するバヨネットロックであり、第一部品Aの鍵穴S(図3参照)内に締結可能である。連結部56は、ネジ接続若しくはロック接続として形成してもよい。
ガイドエレメント50及び固定エレメント20は、バネ40を収容する空洞を形成する。付勢エレメント3の半径方向外側の境界は、固定エレメント20とガイドエレメント50の軸方向に延在する周囲壁24、54によって形成される。固定エレメント20及びガイドエレメント50は軸方向中央貫通孔を有し、固定エレメント20の貫通孔は、固定エレメント20内部へ軸方向内方に突出するフランジ26によって形成される。
フランジ26は、半径方向内側面に第二の螺旋方向のネジ28を有する。ネジ28の第二の螺旋方向は、締結ボルト10の締結ネジの第一の螺旋方向とは反対方向である。ネジ28は、好ましくは標準ネジとして形成され、ロックネジを用いることもできる。
中空円筒状ネジエレメント60はフランジ内に配置される。ネジエレメント60は、半径方向外側に設けられた雄ネジ62と、半径方向内側に設けられた雌ネジ64とを有する。締結ボルト10の締結ネジ12は、中空円筒状ネジエレメント60の雌ネジ64に螺合する。よって雌ネジ64の螺旋方向は、締結ネジ12と同じ方向である。
中空円筒状ネジエレメント60の雄ネジ62は、固定エレメント20のフランジ26の半径方向内側面のネジ28と協働する。よって雄ネジ62は、雌ネジ64とは逆の螺旋方向となっている。ネジ28から雄ネジ62が抜け落ちないように、中空円筒状ネジエレメント60は固定ディスク63を備えている。固定ディスク63は、好ましくは超音波溶着によってネジ62の端部に固定され、ネジ62を半径方向に越えて延在する。
締結ボルト10を部品Bに連結し、圧縮可能付勢エレメント3を連結部56を介して部品Aに連結したら、中空円筒状ネジエレメント60によって、締結ボルト10と圧縮可能付勢エレメント3とを互いに連結する。まず、迅速締結具1は、図4に例示的に示すように、締結ボルト10のない、開始位置にある。好ましい第一の方法の変更例によれば、締結ネジ12を雌ネジ64に螺合する。好ましくは、雌ネジ64は止まり穴に設けられている。よって、本発明の連結方法の一実施態様によれば、締結ボルト10を、停止面18が止まり穴の底部に当接するまで、中空円筒状ネジエレメント60内に螺挿する。次いで、ネジエレメント60を、駆動手段66、好ましくは翼部材を介して、取付け方向Iに回転させる。この取付け方向Iはネジ28及び雄ネジ62の螺旋方向とは逆方向なので、中空円筒状ネジエレメント60を取付け方向Iに回転させると、ネジエレメント60は固定エレメント20のフランジ26から回し外される。中空円筒状ネジエレメント60は、部品Aからの軸方向位置が固定されているか若しくは僅かに変位可能に過ぎないので、中空円筒形ネジエレメント60を取付け方向Iに回転させると、固定エレメント20が部品Aの方向に移動する(図4、図5参照)。その結果、固定エレメント20はガイドエレメント50に向かって軸方向に移動し、それによりバネ40が圧縮される。圧縮されたバネ40(図5参照)は接触力を生じ、よって締結ネジ12のフランクと雌ネジ64との間、並びに雄ネジ62とネジ28との間の摩擦力を生じる。このように生じた接触力は例えばウェーブスプリングの接触力よりも大きいので、中空円筒状ネジエレメント60と固定エレメント20及び/又は締結ボルト10の間の無用な回転を防ぐことができる。
さらに別の好ましい方法によれば、図4に示す迅速締結具1の初期位置において、締結ボルト10をガイドエレメント50の中央開口内に挿入する。この位置において、締結ネジ12と雌ネジ64とが隣接し、係合の準備が整う。締結ボルト10と中空円筒状ネジエレメント60とを、締結ネジ12及び雌ネジ64の方向に相対的に回転させるとすぐに、締結ボルト10は雌ネジ64に螺入し、中空円筒状ネジエレメント60は固定エレメント20のフランジ26のネジ28から回し外される。このように、部品Aと部品Bとは締結のために互いに近づく方向に移動される。さらに中空円筒状ネジエレメント60を回転させると、バネ40が固定エレメント20とガイドエレメント50との間で圧縮される。これによって生じるバネ張力は部品A及びBに伝達され、二者間に圧縮応力がはたらく。バネ40の上述した好ましいバネ定数では、例えばウェーブスプリングよりもバネ張力が大きいため、ネジのフランク間により高い接触圧力が生じ、よってこの領域により高い付着摩擦が生じる。この静止摩擦は、迅速締結具1が回転により緩むことに対抗する。
好ましくは、締結ネジ12、雌ネジ64、ネジ28、雄ネジ62のピッチは一巻き当たり2.5〜4.5mm、好ましくは3〜4mmであり、さらに好ましくは3.5mmである。このネジのピッチにより、部品Aと部品Bとを締結するのに、作業者が中空円筒状ネジエレメント60を手動若しくは自動的に回転させる回転角度γが、90°≦γ≦720°、好ましくは90°≦γ≦360°、さらに好ましくは90°≦γ≦320°で済むようになる。
迅速締結具1によって二つの部品AとBとを連結するために、中空円筒状ネジエレメント60は駆動手段66、68によって回転される。好ましくは、中空円筒状ネジエレメント60は、好ましくは翼構造の形態である手動操作可能な駆動手段66を備える(図4、図5、図6、図8参照)。対向配置され、半径方向に指向している翼66は、好ましくは半径方向に固定エレメント20の外縁を越えて延在する。この長手方向の延在により、羽根66によって、中空円筒状ネジエレメント60をより楽に回転させることができるような充分に長いてこの腕が提供される。
手動駆動手段66のさらに好ましい実施態様では、図6に概略的に示すように人間工学的に設計される。翼66は延長部において半径方向内方にテーパーし、半径方向外方端部分において、長手方向延在に対して直角方向に最も広い幅B66を有する。さらに好ましくは、翼66は耳たぶのように曲線的に形成される。この形状によって、翼66の形状が作業者の手になじみ、中空円筒状ネジエレメント60を楽に手動回転させることができる。
さらに好ましくは、中空円筒状ネジエレメント60は、工具で回転させることができるように機械的駆動手段68を備える。例示的な図4、図6、及び図8において、駆動手段68はネジ回し用の溝として設計されている。ここで、正方形、六角形、トルクス(Torx)(登録商標)形状等の開口部も同様に考えられる。また同様に、外形輪郭が正方形、六角形、トルクス(登録商標)形状等の軸方向突出部も使用可能である。
本発明の固定エレメント20はさらに、少なくとも一つの構造的回転防止手段30、34、36を備える。この構造的回転防止手段30、34、36は、互いに当接する表面同士の付着だけに頼らない回転防止を行うために、協働する幾何学的部品からなる。
第一回転防止手段30は、好ましくは周囲に配置された係合領域若しくは係合凹部31からなり、ここに軸方向に延在するロックアーム70が係合する。軸方向ロックアーム70は、中空円筒状ネジエレメント60に連結され、その回転に従う。このために、駆動手段66とネジ62、64との間に配置される平面的中間エレメント61を用いることが好ましい。この平面的中間エレメント61は好ましくは円形であるが、他の形状でも同じ目的を果たすことができる。さらなる変更例(図示せず)によれば、角度付きウェブの形態であるロックアーム70が、平面的中間エレメント61無しで、駆動手段66、68に直接係合する。
作業者が中空円筒状ネジエレメント60を部品A、Bの締結位置へと手動若しくは機械的に回転させると、ロックアーム70が係合凹部31に係合する(工程F)。本発明の好ましい実施態様によれば、係合領域31は、ロックアーム70の周方向幅を越える幅に亘って周方向に延在する。これにより、部品A、Bを締結するために、ロックアーム70が係合領域31内で様々な位置を取ることができるようにする。好ましくは、係合領域31の周方向幅は、ロックアーム70の周方向幅の2〜0.5倍、好ましくは1.75〜1倍である。
係合領域31の境界は、好ましくはロックアーム70の緩みトルクによってのみ乗り越えられる、両側に配置された半径方向に突出するウェブ32によって形成される。好ましくは、係合領域31は90°〜120°の角度αでウェブ32に移行する。さらに好ましくは、ウェブ32の少なくとも一方は、斜めの傾斜面33を介して固定エレメント20の半径方向外側周壁24に移行する。これにより、中空円筒状ネジエレメント30が少なくとも取付け方向Iに回転している間は、軸方向ロックアーム70は傾斜面33上をスライドし、係合領域31に係合若しくはスナップ嵌合する。
作業者は、締結工程中にロックアーム70が係合領域31に係合したことを知覚できる。二つの部品A、Bを締結するための工具を使用しても、ロックアーム70の移動がウェブ32でブロックされることによって生じるトルクの増加は、この工具で検知される。よって係合領域31へのロックアーム70の係合は、迅速締結具1の有利な締結位置に到達したことを知らせる合図である。さらにロックアーム70は、係合領域31と嵌め合い及び/又は圧力嵌めを形成して、連結A、Bが緩むのを防ぐ。
好ましくは、迅速連結具1、よって部品A、B間の連結は、中空円筒状ネジエレメント60に対して取付け方向Iとは反対方向に緩みトルクをかけることによって解除することができる。この解除を支援すると共にロックアーム70の破損を防ぐために、ロックアーム70の横断面には、半径方向内方に突出する面取り部72が設けられる。この面取り部72は頂点で互いに接触して、170°〜100°、好ましくは150°〜100°、最も好ましくは120°の角度をなす。ロックアーム70に面取り部72を設けないことも好ましい。
ロックアーム70が係合領域31に係合していない場合は、ロックアームの半径方向内側面は周壁24の半径方向外側面に沿ってスライドする。作業者は、特に手動で締結を行う際には少なくとも一度は部品A、Bをつかむ必要があるので、このつかむ位置では、駆動手段66は作業者に保持されていない。よって、中空円筒状バネエレメント60が取付け方向Iとは逆に回転してしまって迅速締結具1が緩んでしまう危険性がある。これを防いで迅速締結具1の取付けを簡単にするために、好ましくは初期位置つまり搬送位置と締結位置との間の移行領域にさらに回転防止手段34を設ける。好ましくは回転防止手段34は、締結位置から160°〜200°、好ましくは170°〜190°の回転角度だけ離間している。この回転角度は、係合領域31の中央と***部34の頂点との間で測定する。
回転防止手段34はさらに、周壁24から半径方向に突出してロックアーム70と協働する***部35によって形成される。この***部35は、波形状若しくは軸方向ウェブからなってもよい。中空円筒状ネジエレメント60を取付け方向Iに回転させると、ロックアーム70は***部34上を通ってスライドするが、このことはねじ込みトルクが一時的に増加することによって感知できる。***部35を乗り越えると(工程E)、作業者は手動駆動手段66を操作して回転を続ける。回転中に中空円筒状ネジエレメント60に復元トルクが作用しても、取付け方向Iと反対のこの反転は、ロックアーム70と協働する***部35におけるさらなる回転防止手段34によってブロックされる。このために、***部35は、取付け方向に回転される場合には、ロックアーム70が乗り越えられるが、中空円筒状ネジエレメント60が非制御下で戻り回転するような場合には、回転をブロックするのに充分なトルクを生むような半径方向高さで形成される。
さらに好ましくは、迅速締結具1は、固定エレメント20と中空円筒状ネジエレメント60とがロックするのを防止する、追加の回転防止手段36を備える。同様に、この回転防止手段36が迅速締結具1の搬送安全装置であることも好ましい。このことから、部品A、Bを連結する際に、作業者は好ましくはまず搬送安全装置を外す(工程D)。
追加の回転防止手段36は、固定エレメント20の軸方向端面に設けた凹部37と、中間エレメント61の下面から軸方向に突出するリブ69とによって形成される。凹部36を中間エレメント61に、リブ69を固定エレメント20に、それぞれ設けてもよい。好ましくは、リブ69は、ロックアーム70の周方向位置近くに配置される。
中空円筒状ネジエレメント60が初期位置つまり搬送位置にくると、リブ69は凹部36に係合する。これにより、中空円筒状ネジエレメント60は固定エレメント20に着脱可能に締結される。取付け方向Iと反対に初期位置を越えて回転することを防止するために、リブ69は、好ましくは取付け方向Iに対して直角をなすブロック面を有する。追加の回転防止手段36を取付け方向Iに緩めるのを容易にするために、好ましくはリブ69に対応する面取り斜面を設ける。リブ69の代わりに、凹部37は対応するデザインや形状を備えていてもよいことは明らかである。
A、B 部品
1 迅速締結具
3 圧縮可能付勢エレメント
10 締結ボルト
12 第一螺旋方向の締結ネジ
14 連結端
14G ネジ
16 先端
18 停止面
20 固定エレメント
22 半径方向内方突部
24 周壁
26 フランジ
28 第二螺旋方向のネジ
30、34、36 回転防止手段
31 係合領域
32 ウェブ
33 面取り傾斜面
35 ***部
37 凹部
40 バネ、コイルバネ
50 ガイドエレメント
52 半径方向周縁突部
54 周壁
55 直線状ガイド
56 連結部
58 中央開口
60 中空円筒状ネジエレメント
61 中間エレメント
62 雄ネジ
63 固定ディスク
64 雌ネジ
66 手動駆動手段
68 機械的駆動手段
69 リブ
70 ロックアーム
40 バネ定数
S 鍵穴
66 翼幅

Claims (14)

  1. 少なくとも第一部品(A)と第二部品(B)とを互いに連結可能な迅速締結具(1)であって、
    a. 第二部品(B)に締結可能な、第一螺旋方向の締結ネジ(12)を有する締結ボルト(10)と、
    b. 第一部品(A)に締結可能で、前記第一螺旋方向とは反対の第二螺旋方向の付勢ネジを半径方向内側面に有する圧縮可能付勢エレメント(3)と、
    c. 半径方向外側面の雄ネジを付勢エレメントの付勢ネジ内に螺合可能で、内部に締結ボルトの締結ネジを螺合可能な雌ネジを半径方向内側面に有する駆動手段を備える中空円筒状ネジエレメント(60)とを特徴として備え、
    d. 中空円筒状ネジエレメント(60)と圧縮可能付勢エレメント(3)とに間に、少なくとも一つの構造的回転防止手段(30、34、36)を備える、迅速締結具(1)。
  2. 少なくとも第一部品(A)と第二部品(B)とを互いに連結可能な迅速締結具(1)であって、第二部品(B)は、第一螺旋方向の締結ネジ(12)を有する締結ボルト(10)を備え、
    a. 第一部品(A)に締結可能で、第一螺旋方向とは反対の第二螺旋方向の付勢ネジを半径方向内側面に備える圧縮可能付勢エレメント(3)と、
    b. 半径方向外側面の雄ネジ(62)を付勢エレメント(3)の付勢ネジ内に螺合可能で、内部に締結ボルトの締結ネジを螺合可能な雌ネジを半径方向内側面に有する駆動手段を備える中空円筒状ネジエレメント(60)とを特徴として備え、
    c.中空円筒状ネジエレメント(60)と圧縮可能付勢エレメント(3)との間に、少なくとも一つの構造的回転防止手段(30、34、36)を備える、迅速締結具(1)。
  3. 付勢エレメントと中空円筒状ネジエレメント(60)との間に、第一部品(A)と第二部品(B)との締結状態を固定可能な着脱可能なロックを備える、請求項1又は2に記載の迅速締結具(1)。
  4. 前記付勢エレメントが、中空円筒状ネジエレメント(60)の軸方向に延在するロックアーム(70)を内部にロック可能な、半径方向外側に配置された凹部を備える、請求項3に記載の迅速締結具(1)。
  5. 前記付勢エレメント(3)が、半径方向外側に配置されて、中空円筒状ネジエレメント(60)の軸方向に延在するロックアーム(70)との間に着脱可能な摩擦連結を生じ得る***部(35)を備える、先行する請求項のいずれか1項に記載の迅速締結具(1)。
  6. 前記付勢エレメント(3)が、付勢エレメント(3)とネジエレメントとの回転方向への相対回転をブロックし、付勢エレメント(3)とネジエレメント(60)との反対方向への相対回転を防止する、着脱可能なロック連結部を、中空円筒状ネジエレメント(60)に隣接する端面に備える、請求項1又は2に記載の迅速締結具(1)。
  7. 前記ネジエレメント(3)に、緩み防止手段として固定ディスク(63)を設けた、先行する請求項のいずれか1項に記載の迅速締結具(1)。
  8. 少なくとも第一部品(A)と第二部品(B)とを迅速締結具(1)、特に先行する請求項のいずれか1項に記載の迅速締結具(1)によって連結する方法であって、該方法は、
    a.第二部品(B)に、第一螺旋方向の半径方向外側締結ネジを有する締結ボルト(10)を設ける工程と、
    b.第一部品(A)に貫通孔を設けて、第一螺旋方向とは逆の第二螺旋方向の付勢ネジを半径方向内側面に備える圧縮可能付勢エレメント(3)を締結する工程と、
    c.締結ボルト(10)を中空円筒状ネジエレメント(60)内に螺合する工程とを含み、中空円筒状ネジエレメント(60)は、駆動手段による回転によって第二部品(B)を第一部品(A)に締結し、回転防止手段(30、34、36)によって中空円筒状ネジエレメント(60)を付勢エレメント(3)にロックする、少なくとも第一部品(A)と第二部品(B)とを迅速締結具(1)、特に先行する請求項のいずれか1項に記載の迅速締結具(1)によって連結する方法。
  9. 中空円筒状ネジエレメント(60)の軸方向延在ロックアーム(70)が、付勢エレメントの半径方向外側に配置された凹部内にロックする、請求項8に記載の連結する方法。
  10. 中空円筒状ネジエレメント(60)の軸方向延在ロックアーム(70)を、付勢エレメントの半径方向外側に配置された***部(35)を越えて移動させる工程を含み、ロックアーム(70)と***部(35)とが、ネジエレメントの巻き戻りを防ぐネジエレメントのための回転戻り止めを提供する、請求項8又は9に記載の連結する方法。
  11. 少なくとも第一部品(A)と第二部品(B)とを互いに連結可能な迅速締結具(1)の製造方法であって、第二部品(B)は、第一螺旋方向の締結ネジ(12)を有する締結ボルト(10)を備え、前記方法は、
    a.第一部品(A)に締結可能で、第一螺旋方向とは反対の第二螺旋方向の付勢ネジを半径方向内側面に備える圧縮可能付勢エレメント(3)を用意する工程と、
    b.半径方向外側面の雄ネジ(62)を付勢エレメント(3)の付勢ネジ内に螺合可能で、内部に締結ボルトの締結ネジを螺合可能な雌ネジを半径方向内側面に有する駆動手段を備える中空円筒状ネジエレメント(60)を製造する工程と、
    c.圧縮可能付勢エレメント(3)と中空円筒状ネジエレメント(60)とを連結し、中空円筒状ネジエレメント(60)と圧縮可能付勢エレメント(3)との間に構造的回転防止手段(30、34、36)を設ける工程と
    を含む、迅速締結具(1)の製造方法。
  12. 付勢エレメント(3)に半径方向外側に配置される凹部(31)を設け、中空円筒状ネジエレメント(60)に軸方向延在ロックアーム(70)を設け、互いロックするようにする、請求項11に記載の製造方法。
  13. 半径方向外側に配置されて、中空円筒状ネジエレメント(60)の軸方向に延在するロックアーム(70)との間に着脱可能な摩擦連結を生じ得る***部(35)を、前記付勢エレメント(3)に設ける、請求項11又は12に記載の製造方法。
  14. 付勢エレメント(3)とネジエレメント(60)との回転方向への相対回転をブロックし、付勢エレメント(3)とネジエレメント(60)との反対方向への相対回転を防止する着脱可能なロック連結部を、中空円筒状ネジエレメント(60)に隣接する前記付勢エレメント(3)の端面に設ける、請求項11、12、又は13に記載の製造方法。
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