JPH0733844B2

JPH0733844B2 - 締め具構成要素

Info

Publication number: JPH0733844B2
Application number: JP60120339A
Authority: JP
Inventors: ジエイエルクラフメルヴイン
Original assignee: TRW Inc
Current assignee: Northrop Grumman Space and Mission Systems Corp
Priority date: 1984-06-13
Filing date: 1985-06-03
Publication date: 1995-04-12
Anticipated expiration: 2010-04-12
Also published as: EP0165026A1; AU584339B2; EP0165026B1; ES295924U; CA1258595A; JPS6159012A; DE3573641D1; AU4345685A; ES295924Y

Description

【発明の詳細な説明】発明の背景本発明は、機械的な締め具の技術に関し、より詳しく
は、ねじ付きスタッドに押し込み結合するための改良さ
れた締め具構成要素に関する。

本発明は、車輌フレーム又は車体に溶接されたねじ付き
又は輪郭付きのスタッドに、燃料管クランプ及び他の種
々の構成要素を結合するため、自動車工業において用い
られるタイプの締め具を形成するのに特に適している。
本発明は、上述の目的のための使用に関連して説明する
けれども、本発明はより広い用途を有し、多くの異なる
目的のために種々の工業において使用しうることが理解
されるべきである。

自動車工業においてかなり広い用途を見出している締結
システムが最近開発された。このシステムは、ねじ付き
又は輪郭付きの外側を有する小さい雄スタッド部材と、
スタッド部材上へ軸線方向に押し込むことのできる一般
にプラスチック製の係合する雌構成要素とを有する。典
型的には、スタッドは、標準のスタッド溶接作業により
車輌フレーム又は車体構成要素に結合される。

スタッドと雌部材との間の所望の関係は、両者がかなり
小さい力で一緒に軸線方向に押し込まれることができる
が、相当大きい逆方向の軸線力又はねじ付きナットのよ
うなねじ戻し操作によってのみ分離可能であることが好
ましい。

所定の容易な押し込みを与えるが分離するのが困難な結
合を与える試みとして、種々の異なるスタッドねじ又は
外側輪郭並びに雌構成要素についての多くの異なる内側
設計が提案されてきた。然しながら、この所望の結果を
達成するのにほとんど成功していない。典型的には、構
成要素を結合するために必要な力と分離するために必要
な力との間に直接の関係がある傾向があった。即ち、分
離するのをより困難ならしめることは、結合するのをよ
り著しく困難ならしめることによってのみ達成されるの
が一般であった。

上述の一般的なタイプの締め具システムは、例えば西ド
イツ特許第3,002,031合に示されている。この特許にお
いては、継手の雌孔は、半径方向に内側へ突出し縦方向
に位置決めされたリブを備えている。リブとねじ付きス
タッドとの間の干渉を増大させるためにリブの大きさ又
は厚さを増大させると、分離に要する力を増大させうる
が、然しそれに応じて軸線結合に要する力を増大させ
る。更に、リブの永久変形と雌結合構成要素の外部の永
久変形とが、ある所定の水準の干渉を生じさせるので、
この設計を用いて達成しうる実際上の限界がある。

本発明の目的は、比較的に小さい軸線押込み力でねじ付
き又は輪郭付きボルトに結合することができるが、実質
的により大きい力を加えるか又は通常のねじ戻し操作に
よってのみ取外し可能の上述のタイプの締結構成要素を
提供することである。その上、取外し即ち分離に要する
力の著しい増大が、加える力を増大させることなく、ま
た構成要素の内側又は外側の永久変形を生ずることなく
達成される。

発明の簡潔な説明本発明によれば、雌構成要素の孔の内部は、少くとも１
列の軸線方向に離間された可撓性脚部を備え、脚部の各
々は、孔の内側の円周の少くとも一部の周りに延びてい
る。脚部は、好ましくは、テーパ付き断面を有し、入口
から離れる方向に孔の軸線に関して傾斜させるのがよ
い。更に、孔の軸線方向の隣接脚部の間の間隔は、関連
するスタッドのねじのピッチに等しいか又はその整数倍
であるのが好ましい。

脚部の弾力性と上述の間隔とにより、軸線力を加える
間、脚部が関連するスタッドのねじの上で撓むことが可
能となる。然しながら、力を加えた後、脚部はスタッド
のねじの下で係合し、軸線方向に引抜き力を加えると、
脚部のねじとの間に掛け金係合が生ずる。脚部の性質
は、逆の曲げを妨げ、脚部とスタッドとの間に発生した
圧縮力により軸線方向の除去が妨げられる。然しなが
ら、通常のねじ戻し操作による除去はなお達成可能であ
る。

本発明のより限定された視点によれば、脚部は、比較的
に厚い基部から比較的に薄い内端へテーパの付いた断面
を有し、この内端は、孔の軸線にほぼ垂直な平面内にあ
る平端部に終っている。この形状は、取付け中の脚部の
自由な撓みを可能とするが、然し引抜き力を加えられる
ときに遭遇する圧縮力と押しつぶしに対し脚部がより良
く抵抗ることを可能とする。

本発明のなお一層限定された視点は、締め具をスタッド
の自由端の方向に偏倚させ、それによって脚部とスタッ
ドねじとの間に僅かな軸線方向予荷重を維持するための
装置を含む上述のタイプの締め具を提供することであ
る。

上述の目的と他の目的と利点とは、添付図面と組み合わ
せて以下の説明を読むとき明らかとなるであろう。

好ましい実施態様の詳細な説明添付図面を参照して説明する。図面は、本発明の好まし
い実施態様を例示する目的のものであり、それを制限す
るためのものではない。第１図〜第４図は、横スロット
16を備えた上側閉鎖端14を有する六角形の本体12を含む
成形されたプラスチック製雌締め具構成要素10を示して
いる。六角形の本体12とスロット16は本発明の一部を形
成しないが、締め具が後述の方法で装着された後締め具
を除去するためにレンチ又はねじ廻しを用いることを可
能とする。

第３図と第４図に最もよく示されているように、本体12
の下端は、軸線方向内側へ延びる孔18を有する。フラン
ジ又はスカート部分20が、孔18の入口端の周りに本体12
からほぼ半径方向に延びている。スカート部分20は、比
較的に弾力性であるのが好ましく、第４図に示すように
下方に傾斜したテーパ付き断面を有する。スカート部分
20の周縁22は比較的に薄く、入口から孔18へ外側へ離間
され且つその軸線に垂直の単一平面内にある。

前述のように、この一般的なタイプの締め具構成要素
は、例えば、車輌フレーム又は本体に溶接されたスタッ
ドであるねじ付きスタッド又はボルトと組み合わせて自
動車工業において広く用いられている。この締め具は、
スタッド上へ軸線方向に押し込むことができるが、理想
的には、ねじ戻すことによってのみ除去されうるように
設計される。所望の関係を達成する試みとして、雌構成
要素の内部に対し、多くの異なるタイプの縦方向に延び
るリブ又はフインが提案された。これらの先行技術の対
策方法は、特に成功しなかった。然しながら、本発明
は、上述の問題点を克服する雌構成要素の内部に対する
改良された設計を提供する。この設計は、構成要素を小
さい力で軸線方向に押すことにより構成要素を取付ける
ことを可能とする。他方、構成要素の除去は、ねじ戻す
か又は極めて大きい軸線力を加えることによってのみ遂
行することができる。

本発明の設計の好ましい形態は、第５図〜第７図を参照
することにより最もよく分かり、その作用を理解するこ
とができる。詳しく言えば、第５図は、ねじ付き又は輪
郭付き金属スタッド24上に組付けられた締め具10を示
す。スタッド24は、隣接する金属フレーム部材26に従来
のスタッド溶接作業により結合されて示されている。別
の部分又は構成要素28が、締め具10とスタッド24との協
働により部材26に保持又は結合されている。

スタッド24は、バトレス状の螺旋スパイラルねじ形30を
有するものとして示されている。このねじ形30は、技術
分野において良く知られており、例えば実開昭56-42516
号公報（実願昭55-127656号:1980年９月８日出願）に図
示され記載されている。このねじ形は、代表的なものと
して例示されている。然しながら、そのねじ形は、本発
明のいかなる特定部分をも形成せず、本発明は、他の種
々のねじ形と共に使用されることができる。

本発明にとって重要なのは、内側の脚部又はフイン32の
配列である。脚部32は本体12と一体的に形成され、ほぼ
半径方向に孔18の中へ延びているが、その外側自由端34
は、入口から離れる方に孔18の内端即ち閉鎖端に向かっ
て配向されている。脚部は、孔18の内側の周りに連続的
にすることができるけれども、第３図に示すように、直
径方向に対向する２列の脚部32に形成され、各脚部が約
90度の円周範囲を有することが望ましい。脚部32の円周
範囲は、本体12を通して孔18の中へ延びる一対の垂直開
口部又は窓33（第１図〜第４図参照）により決定され
る。

各列の脚部は、関連するスタッドのねじのピッチに実質
的に等しい距離だけ部分的に離間して示されている。更
に、脚部は、ねじスタッドの螺旋に対応する螺旋配置を
有する。理解されうるように、脚部32の円周範囲は、図
示のものと異なるものでよい。また、脚部の数と間隔と
を変えうることは勿論である。

脚部32の好ましい形状が、第６図に最もよく示されてい
る。図示のように、各脚部32は、孔18の内壁から延びる
側面36と38を有する。側面36と38は、孔18の壁から傾斜
し、脚部32が、孔18の内端の方へ傾斜し、比較的に薄い
自由端部分34の方へテーパの付いた比較的に厚い基部40
を有する。実際の角度は変りうるけれども、側面36が孔
18の軸線に関して30度の範囲内の角度をなし、側面38が
45度の範囲内の角度にあるのが好ましい。また、第６図
に示すように、各脚部32は、全体的に横方向に延びる平
坦面を自由端部分34に備えており、各脚部32の長さは、
自由端部分34の平坦面がねじ30の間に配置され、該平坦
面が実質的にねじ30の基部に達するように、予め設定さ
れる。

脚部のこの形状は、少くともその傾斜方向における可撓
性と共に、継手部材10が小さい力で軸線方向に押すこと
によりスタッド24に取付けられることを可能とする。第
６図に点線で示されているように、脚部は、弾力的に撓
みねじ30の山の上を通る。締め具10がスタッド24上へ完
全に動かされたとき、弾力性スカート20が部材28と係合
する。締め具10を更に移動させると、スカート20の撓み
が生じ、この撓みが締め具に上向きの偏倚を生じさせ、
従って脚部32の自由端34をねじ30の下側に対向して偏倚
させる（第６図参照）。このことが、締め具とスタッド
との間のしっかりした耐振動の係合を生じさせる。

締め具10は、ねじ戻し操作によりスタッド24から除去し
うるけれども、軸線力を加えることにより締め具を除去
する試みは強く抵抗される。例えば、第７図を参照して
説明すると、矢印の方向に締め具を動かす傾向のある力
を締め具に加えると、その力は、脚部32の自由端34をね
じ30の基部の中へカム係合させる。これは、脚部32が上
記長さ、即ち、自由端部分34がねじ30の基部に達するよ
うにした長さを有し、スタッド24の軸線方向の引抜きを
試みた際に自由端部分34がねじ30と係合するようになっ
ていることによるものである。この係合が、スタッドと
締め具の脚部との間に掛け金効果を生じさせる。上記脚
部及び自由端部分の形状、そして、上記脚部の長さは、
付加的な軸線方向の引き離し力を加えると、その力が、
脚部を反対に曲げるよりはむしろ脚部を圧縮するように
作用する、というような形状及び長さである。従って、
軸線方向の引抜きは、第７図に示すように脚部32を永久
的に変形させようとすることによってのみ可能となる。
本発明によれば、押し込み適用力は比較的に小さいけれ
ども、引き抜き力は極めて高い。

本発明は、キャップ型ナットにおける使用と関連して説
明したけれども、本発明はより広い用途をもつことが理
解されるべきである。例えば、この締め具は、燃料管ク
ランプ、ハウジング又はその類似物のような他の構成要
素の一体的部分として形成することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の好ましい実施態様に従って形成され
た締め具の側面図である。第２図は、第１図に示す締め具の上面図である。第３図は、第１図の３−３線に沿って矢印の方向に見た
断面図である。第４図は、第２図の４−４線に沿って矢印の方向に見た
断面図である。第５図は、第４図に類似の断面図であるが、ねじ付きス
タッドと共に組み立てられた締め具を示す。第６図は、第５図の円で囲んだ領域の拡大図であり、通
常の取付けられているが負荷のかかっていない位置にあ
る締め具とスタッドとの間の関係を示す。第７図は、第６図に類似の図であるが、然し締め具とス
タッドとを分離させる傾向のある軸線力を加えたときの
両者の間の関係を示す。 10……締め具構成要素、12……本体 32……脚部材、34……自由端 36、38……表面

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】螺旋ねじ付の雄結合部材に結合する締め具
構成要素において、該構成要素は、全体的に円筒形の孔を形成する壁を有する成形されたプ
ラスチック本体であって、前記孔が、前記雄結合部材を
軸線方向に受入れるために前記本体の外方域に開口する
入口端を備えている成形プラスチック本体と、直径方向に対向して縦方向に延在する第１及び第２の列
をなす軸線方向に間隔を隔てた複数の脚部材とを有し、該脚部材は、前記本体と一体的に形成され、固有の可撓
性を有する脚部材であり、前記各列の脚部材の各々は、
隣接する脚部材に対して、前記ねじ付雄結合部材のピッ
チと実質的に等しい距離を隔てるとともに、相対的に厚
い基部及び相対的に薄い自由端を有するテーパ付断面を
備え、前記雄結合部材の螺旋ねじに相応する螺旋経路を
なして前記孔の内周部の少なくとも一部に延び、前記脚部材の各々は、一対の面によって画成され、該面
は、前記入口から離れて前記孔に向かう第１の方向に30
乃至45度の範囲の角度をなして傾斜しており、前記第１
方向に前記壁に対して弾力的に撓み且つ該第１方向と反
対の第２方向の撓みに抗し、前記脚部材の各々は更に、全体的に横方向に延びる平坦
部を自由端に備え、該脚部材の長さは、前記自由端が実
質的に前記雄結合部材のねじの基部に達して、前記結合
部材の軸線方向の引抜きを試みる際に、前記脚部材が前
記ねじの基部内に係止し、軸線方向の引抜きが前記脚部
材の永久変形によってのみなし得るような長さであるこ
とを特徴とする締め具構成要素。
【請求項２】前記第１及び第２の列は夫々、180度未満
の円周範囲を有することを特徴とする請求項１に記載の
締め具構成要素。
【請求項３】前記本体内に延び、前記孔と交差する開口
部が設けられ、該開口部は、少なくとも前記脚部材の列
の各々の長さと同じ長さ範囲に延びていることを特徴と
する請求項２に記載の締め具構成要素。
【請求項４】一対の前記開口部が、前記脚部材の第１及
び第２列の間にて前記孔の直径方向に対向して配設され
ることを特徴とする請求項３に記載の締め具構成要素。
【請求項５】前記孔の入口端開口廻りに弾性スカート部
材が形成され、該スカート部材は、外端が前記孔の軸線
と直交する平面に位置することを特徴とする請求項１に
記載の締め具構成要素。