JP2005076886A - 締結用ボルト、締結用ボルト及びリング状止め具を有する締結手段 - Google Patents

Abstract

【課題】 リング状止め具を取り外し可能又は取り外し不能のいずれの形ででも締結することを可能とする、締結用ボルト及び締結手段を提供する。
【解決手段】 少なくとも１つの部品を別の部品に締結するための締結用ボルトが、ヘッドと、リング状止め具の取付けのための雄ねじが設けられた締結用セグメント及び該リング状止め具を成形するための成形工具に係合するための該ヘッドに対向する端部にある端部セグメントとからなる細長いシャンクとを有する。
リング状止め具の締結用ボルトへの取り外し不能な連結のための、ヘッドに対向する締結用セグメントの端部分が、リング状止め具が成形可能なロッキング凹部を有する。リング状止め具のロッキング凹部内への成形が省かれた場合には、連結が取り外し可能になる。リング状止め具の構造によって、締結用ボルトと共に、取り外し可能な又は取り外し不能の締結手段がもたらされる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ヘッドと、リング状止め具を取り付けるための雄ねじが設けられた締結用セグメント及び該ヘッドに対向する端部にある、該リング状止め具を成形する成形用工具を支持するための端部セグメントからなる細長いシャンクとを有する、少なくとも１つの部品を別の部品に締結するための締結用ボルトに関する。本発明はまた、こうした締結用ボルトと、締結用セグメントのねじ内に成形可能なリング状止め具とからなる締結手段にも関する。

特定の種類の締結用ボルト及び締結手段が、ＥＰ第０，６６３，５３５ Ａ１号に開示されている。ここでは、雄ねじを有する締結用セグメントの構成により、ナットのように回転させることによって、締結用ボルトのねじ内に成形されたリング状止め具を取り外すことができる。
ＧＢ第２，３４３，６４２−Ａ号は、締結用ボルト及び変形可能なリング状止め具を有する締結手段を開示し、そこでは、締結用ボルトの締結用セグメントが、その中でリング状止め具が成形可能な、並列配置された環状の溝によって成形されたロッキング凹部を有する。ここでは、締結手段を壊すことなくリング状止め具を取り外すことができない。この既知の締結手段の締結用ボルトのヘッドは、該ヘッドを溶接によって部品に締結することができるように作られている。さらに、締結用ボルトは、締結用セグメントと端部セグメントとの間に脆弱点を含み、そのため、リング状止め具の成形が完了した後、該端部セグメントを引きちぎることが可能である。

本発明の目的は、リング状止め具を取り外し可能又は取り外し不能のいずれの形ででも締結することを可能とする、最初に述べられた種類の締結用ボルト及び締結手段をもたらすことである。

締結用ボルトに関するこの目的は、請求項１に特定される本発明によって達成される。述べられた目的を達成するための締結手段が、請求項９乃至請求項１５に特定される。
本発明によると、締結用ボルトが、ヘッドに対向する締結用セグメントの端部分に、リング状止め具が成形可能なロッキング凹部を含む。成形後、リング状止め具がそれ以上取り外し可能でなくなった場合には、該リング状止め具をロッキング凹部内に成形することができる。成形されたリング状止め具の取り外し可能性を保持すべき場合には、該リング状止め具をロッキング凹部内に成形しないように、該リング状止め具の成形に注意を払う。各々の例において望ましい成形は、例えば、リング状止め具が、ロッキング凹部の付近に変形可能な又は変形不可能な部分を有するという点、或いは該リング状止め具が、該ロッキング凹部の付近内に延びるか又はこれ以上延びないという点で、成形工具の構造又はリング状止め具の構造のいずれかによって達成することができる。

締結用ボルトのロッキング凹部は、環状の溝のような簡単な構成からできていてもよい。例えば、環状の溝は、環状の溝として構成されたものと同じように脆弱点と共に１つの作業で製造することができ、リング状止め具の成形後に端部セグメントを取り外すことを可能にする。ロッキング凹部は、代替的に別の形状を有してもよい。例えば、リング状止め具の軸方向の動きを阻止する環状の溝の代わりに、締結用ボルトの周囲の一部にだけわたって延び、これにより、該締結用ボルトがねじ戻されないように、必要に応じて該締結用ボルトに対するリング状止め具の回転を防止するロッキング凹部を設けることができる。

本発明によると、リング状止め具に作用する特定のトルクが、ロッキング凹部内に成形される該リング状止め具の一部を再び該ロッキング凹部の外に押し付けることができるように、ロッキング凹部の深さ及び形状を必要な大きさにするという更なる提案がなされる。このように、自然に外れないように締結された取り外し可能な締結手段がもたらされる。
取り外し及びリング状止め具の締結用ボルトへの可能な再締結において、該締結用ボルトに作用する摩擦のトルクを支持するために、該締結用ボルトのヘッドが、工具のためのレンチ受けを含むことが好ましい。リング状止め具には、取り外し又は締め付けトルクを伝えるためのレンチ受けを設けることも好ましい。
締結用ボルトは溶接によっても部品に締結できるので、本発明によるヘッドは、鈍角の円錐形状の面を有する隆起部を含むことが好ましい。このように、ボルトは、変位点弧アーク溶接による簡単な方法で部品に連結することもできる。

本発明は、例として図に示される実施形態に関して、以下により詳細に説明されるであろう。
図１及び図２に示される締結用ボルト１は、ヘッド２及びシャンク３を有する。ヘッド２は、８つの頂点をもつ多角形のフランジ４と、面６が鈍角の円錐形態をもつ隆起部６とを含む。フランジ４は、締結用ボルト１を回転しないように締結するのに適した、例えばレンチのような工具のための受けとして働く。隆起部５を用いて、変位点弧溶接により、締結用ボルト１を部品に溶接することができる。
ヘッド２に隣接するシャンク３は、締結用セグメント７と、該締結用セグメント７に隣接する端部セグメント８とを含む。締結用セグメント７と端部セグメント８との間には、深く切削された環状の溝の形態の脆弱点９がある。脆弱点９に近接する端部分１０を除いて、締結用セグメント７には、雄ねじ１１が設けられる。端部分１０は、雄ねじ１１の谷径より小さいか又はこれと等しい外径を有する。端部分１０はまた、環状の溝として構成されたロッキング凹部１２も含む。このロッキング凹部１２の芯の断面は、脆弱点９のものよりかなり大きい。

端部セグメント８には、平行な固定用溝１３が周囲に設けられ、軸方向の力を成形工具のジョーに伝えるように働く。代替的に、平行な溝の代わりに、端部セグメント８に雄ねじ又は力を伝えることができる他の形状を設けてもよい。
図３ａから図３ｃまでにおいて、２つの部品１４、１５を取り外し不能に連結させる締結用ボルト１の使用が示される。部品１４、１５は、示される締結領域において互いに接触した状態にあり、これを通して締結用ボルト１のシャンク３が、そのヘッド２のフランジ４を部品１５と接触させるのに十分な程深く押し付けられる、互いに位置合わせされたボア１６を有する。反対側では、シャンク３が、ボア１６から十分な深さだけ突出するので、リング状止め具１７を締結するのに十分な長さの締結用セグメント７が使用可能である。

リング状止め具１７は、内径が締結用セグメント７の雄ねじ１１の外径に実質的に合致し、外径がボア１６の直径より大きい、恒久的に変形可能な円筒形のスリーブから構成される。部品１４から離れた端部においては、リング状止め具１７は、端面の一部を成形するためにおよそ４５°の角度で傾斜されたベベル１９を有し、成形工具２０に係合するため及び心出し手段として働く環状のカラー１８を有する。リング状止め具１７の軸方向の長さは、取り付け位置にある該リング状止め具１７が、部品１４から突出する締結用セグメント７の一部を囲み、環状のカラー１８がロッキング凹部１２のほぼ半径方向外側に配置されるような大きさに作られる。必要に応じて、リング状止め具１７の長さは、突出する締結用セグメント７の長さに適合される。

部品１４、１５の固定連結のために、図３ａに示されるようなリング状止め具１７は、締結用ボルト１にねじ込まれ、次に、成形工具２０が、該リング状止め具１７及び該締結用ボルト１に適用される。成形工具２０の成形スリーブ２１は、リング状止め具１７のベベル１９に当たっており、該成形工具２０のジョー２２が端部セグメント８をつかむ。リング状止め具１７を成形するため、成形スリーブ２１は、成形工具２０により生成された力によって、部品１４、１５の方向に移動させられ、該成形工具２０に作用する反力が、ジョー２２を介して端部セグメント８によって上げ戻される。成形作業は、リング状止め具１７をロッキング凹部１２内及び雄ねじ１１内に半径方向に据え込ませる。図３ｂに示されるように、成形スリーブ２１が部品１４と接触した状態にある時には、脆弱点９が破損し、これにより端部セグメント８が締結用ボルト１から取り外されるまで、成形工具２０により加えられる力がさらに強められる。次に、図３ｃに見られるように、内部に保持されている端部セグメント８と共に、成形工具２０が、今や締結用ボルト１を固定的に囲むリング状止め具１７から軸方向に取り外される。
成形されたリング状止め具１７がロッキング凹部１２に係合し、これにより該リング状止め具１７が締結用ボルト１に対して回転するのが防止されるので、記載された方法がもたらした締結は、取り外し可能なものではない。

図４ａに示されるように、締結用ボルト１を用いて取り外し可能な締結がもたらされる場合にリング状止め具２３の構造を用いるときに、このことが可能となる。リング状止め具２３の場合には、締結用ボルト１のロッキング凹部１２の周りの端部セグメント２４が、成形工具２０の成形スリーブ２１の内径より小さいか又はこれと等しい外径を有する。成形作業を開始するように働く、ベベル２５が設けられた環状のカラー２６が、雄ねじ１１が設けられた締結用セグメント７の一部の始めの部分に配置される。図４ｂ及び図４ｃに示されるように、この構造の結果として、成形される時、リング状止め具２３は、雄ねじ１１内だけに成形され、ロッキング凹部１２内には成形されない。成形の完了後、成形されたリング状止め具２３は、締結用ボルト１の雄ねじ１１内とだけ係合状態となる。したがって、この締結は、締結用ボルト１に対してリング状止め具２３を回転させることによって、再び取り外すことができる。

成形作業の始め又は最終段階のいずれかにおいて、端部セグメント２４がロッキング凹部内に半径方向内方に成形されるような構造で成形工具ができている場合には、リング状止め具２３の構造は、代替的に、取り外し不能の締結もたらすようにも働くことができる。例えば、成形の第１段階において、成形スリーブ２１のボアに挿入可能であり、該成形スリーブ２１より小さなボア直径を有する挿入リングを用いて、端部セグメント２４をロッキング凹部１２内に成形することができる。次に、第２段階において、挿入リングを取り外した後、雄ねじ１１の領域において図４ａから図４ｃまでに示される方法で、リング状止め具２３を成形することができる。このように、締結用ボルト１及びリング状止め具２３を用いて、取り外し不能の連結をもたらすことが可能である。

本発明による締結用ボルトの側面図を示す。 図１による締結用ボルトのヘッドの端面図を示す。 締結用ボルト及びリング状止め具からなる、本発明による取り外し不能の締結手段を組み立てる作業の異なる段階を示す。 締結用ボルト及びリング状止め具からなる、本発明による取り外し不能の締結手段を組み立てる作業の異なる段階を示す。 締結用ボルト及びリング状止め具からなる、本発明による取り外し不能の締結手段を組み立てる作業の異なる段階を示す。 締結用ボルト及びリング状止め具からなる、本発明による取り外し可能な締結手段を組み立てる作業の異なる段階を示す。 締結用ボルト及びリング状止め具からなる、本発明による取り外し可能な締結手段を組み立てる作業の異なる段階を示す。 締結用ボルト及びリング状止め具からなる、本発明による取り外し可能な締結手段を組み立てる作業の異なる段階を示す。

符号の説明

１：締結用ボルト
２：ヘッド
３：シャンク
４：フランジ
７：締結用セグメント
８、２４：端部セグメント
９：脆弱点
１０：端部分
１１：雄ねじ
１２：ロッキング凹部
１４、１５：部品
１６：ボア
１７、２３：リング状止め具
１８、２６：カラー
１９、２５：ベベル
２０：工具
２１：スリーブ

Claims (15)

1. ヘッドと、リング状止め具を取り付けるための雄ねじが設けられた締結用セグメント、及び前記ヘッドの反対側の端部にある、前記リング状止め具を成形する成形工具に係合するための端部セグメントからなる細長いシャンクとを有する、少なくとも１つの部品を別の部品に締結するための締結用ボルトであって、
   該ヘッド（２）の反対側にある前記締結用セグメント（７）の端部分（１０）が、前記リング状止め具（１７）が成形可能なロッキング凹部（１２）を有することを特徴とする締結用ボルト。
2. ロッキング凹部（１２）が、環状の溝の形態を有することを特徴とする請求項１に記載の締結用ボルト。
3. ロッキング凹部（１２）が、前記締結用セグメント（７）の周囲の一部だけにわたって延びることを特徴とする請求項１及び請求項２のいずれかに記載の締結用ボルト。
4. 脆弱点（９）が、前記締結用セグメント（７）と前記端部セグメント（８）との間に設けられたことを特徴とする前記請求項のいずれかに記載の締結用ボルト。
5. 前記ロッキング凹部（１２）の形状及び／又は深さが、リング状止め具（１７）に作用するトルクによって、該ロッキング凹部（１２）内に成形された前記リング状止め具（１７）の一部を該ロッキング凹部（１２）の外に押し出すのに必要な大きさにされることを特徴とする前記請求項のいずれかに記載の締結用ボルト。
6. 前記ヘッド（２）が、該ヘッド（２）が溶接によって部品に締結可能な隆起部（５）を有することを特徴とする前記請求項のいずれかに記載の締結用ボルト。
7. 前記隆起部（５）が、鈍角の円錐形態の面（６）を有することを特徴とする請求項６に記載の締結用ボルト。
8. 前記ヘッド（２）が、工具のためのレンチ受けを備えることを特徴とする前記請求項のいずれかに記載の締結用ボルト。
9. 前記請求項のいずれかに記載の締結用ボルトと、締結用セグメントのねじ内に成形可能なリング状止め具とを有する締結手段であって、取付け位置にある前記リング状止め具（１７）が、前記締結用ボルト（１）の前記締結用セグメント（７）の前記端部分（１０）内の前記ロッキング凹部（１２）を覆っていることを特徴とする締結手段。
10. 前記リング状止め具（１７）が、前記ロッキング凹部（１２）内に成形可能であることを特徴とする請求項９に記載の締結手段。
11. 前記端部分（１０）の周りの前記リング状止め具（１７）の端部が、外側に突出する環状のカラー（１８）を備えることを特徴とする請求項９及び請求項１０のいずれかに記載の締結手段。
12. 前記リング状止め具（２３）が、成形されることになる部分と、前記端部分（１０）及びロッキング凹部（１２）の周りのセグメント（２４）とを有し、このセグメントが、前記成形されることになる部分を成形するように意図された成形工具によって成形可能でないことを特徴とする請求項９に記載の締結手段。
13. 前記リング状止め具（１７、２３）が、前記成形工具を適用できる、周囲に対して隆起した環状のカラー（１８、２６）を備えることを特徴とする請求項９乃至請求項１２のいずれかに記載の締結手段。
14. 請求項１から請求項８までのいずれかに記載の締結用ボルトと、前記締結用セグメントのねじの中に成形可能なリング状止め具とを有する締結手段であって、取付け位置にある前記リング状止め具が、前記締結用ボルトの前記端部分及びロッキング凹部を覆っていないことを特徴とする締結手段。
15. 前記リング状止め具（２３）が、工具を適用するためのレンチ受けを備えることを特徴とする前記請求項のいずれかに記載の締結手段。

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