JP2005509807A

JP2005509807A - 浮動ケージナット・ファスナ

Info

Publication number: JP2005509807A
Application number: JP2003544354A
Authority: JP
Inventors: ドナルドエルイエィク; ティモシーオーテイラー; ブライアンロンバード; エドワードディーマーフィー; レックスミラー
Original assignee: ニューフレイリミテッドライアビリティカンパニー
Priority date: 2001-10-30
Filing date: 2002-10-30
Publication date: 2005-04-14
Also published as: EP1440244A1; WO2003042557A1

Abstract

貫通ボアを定める本体を有するケージナット組立体が開示される。このケージは、本体より低い濡れ性をもつ少なくとも１つの面を有する本体の少なくとも一部の周りに配置され、該本体と該ケージとの間の被覆架橋の形成を阻止する。

Description

本発明は、ケージに入れられたねじ付きファスナに関し、より具体的には、塗装又は他の被覆を塗布することによって、ねじ付きファスナがケージに付着する問題を最小にするケージ入りファスナに関する。

常に増加する設計の要求と共に、より広範な顧客ニーズに対処する車両を提供するために、単一車体構造の可撓性及び適応性がますます必要とされる。単一車体構造に連結される部品及び構造体の数の増加により、設計者は、一貫して、単一車体のフレームにねじ付きファスナを追加してきた。製造公差のばらつきのため、ファスナは、最終組立ての際に一定の位置調整を行うことができる形態で単一車体のフレームに連結することが必要とされる。この位置調整は、ケージ入りファスナである雌型ファスナを用いることによってもたらされる。典型的には、これは、内部の車体フレームに取り付けられた構造体内でケージ入りナットの形態を取る。ケージは、ナットに一定範囲の動きを与えるように構成されるので、部品をフレームに連結する時に、該部品と該フレームの位置合わせを、該部品と該フレームが製造基準を満たすまで調整することができる。

しかしながら、部品をフレームに連結する前に、フレームは、一般に、ｅ−コート処理を用いて塗装又は被覆される。現在に至るまで、フレームの塗装段階が、ファスナをケージに付着させることが多い。このことにより、ファスナをケージ内で調整することができなくなり、よって製品の最終組立てにおける公差の問題が生じる。公差の問題を防止するために、ファスナがケージに付着されていないことを保証する塗装後の後処理検査が必要とされる。被覆によってファスナがケージに付着された場合には、後処理を再加工し、該ファスナを解放しなければならない。

したがって、本発明は、従来技術のケージナットの問題及び欠点を克服するサブストラクチャに溶接可能なケージナット・ファスナを提供するものである。手短に言うと、本発明は、ねじ付きファスナと、該ファスナをサブストラクチャに締結することができ、被覆がケージに付着するのを阻止する被覆を有するファスナ・ケージとを含む。

本発明のさらなる適用領域は、以下に与えられる詳細な説明から明らかになるであろう。詳細な発明及び特定の例は、本発明の好ましい実施形態を示すが、例示の目的のために意図され、本発明の範囲を限定するように意図されるものではないことを理解すべきである。

本発明の最大の利点は、以下の明細書を読み、図面を参照することにより、当業者には明らかになるであろう。
以下の好ましい実施形態の説明は、本質的には単に例示的なものであって、本発明、その用途、又は使用を限定することを意図しているものではない。
図１から図３までを参照すると、全体を８で示されるケージナット・ファスナが、平坦な基部１２に連結された本体１６を有する。本体１６及び平坦な基部１２は、ねじ切られた貫通ボア１４を定める。平坦な基部１２は、基部上面１８と基部下面２０とを有する。ケージナット組立体８は、一般に、平坦な基部１２の周りに配置されたケージ２２をさらに有する。ケージ２２は、ケージ上面３４とケージ下面３２とを有する。さらに、ケージ２２は、２つの対のフランジ２８を定める。フランジ２８は、本体１６の形状にほぼ対応する切り出し部分２６を定める。

図２に最も良く見られるように、フランジ要素２８は、本体１６の平坦な基部１２を囲むように折り畳まれる。フランジ２８は、ケージ２２から遠ざかるような本体１６の動きを制限するように配置される。さらに、切り出し部２６は、組立体内での本体１６の平面的な動きを制限するように配置される。
ケージ２２は、本体１６が制限された範囲で動くように構成される。図２及び図３に見られるように、ケージにより、ケージ上面３４から遠ざかるようなわずかな動きが可能になり、該ケージ上面３４にほぼ平行な平面的な動きも可能になる。この平面的な動きは、通常制限されており、切り出し部と本体１６との間のスペースによって定められる。
図３に最も良く見られるように、ケージ２２は、六角形の本体１６又は平坦な基部１２に直接面する面上に配置された被覆層３５を有する。この被覆は、低い濡れ性を有する、好ましくは本体１６より低い濡れ性を有する面を提供する。このことは、その後同様に被覆されるケージ２２に噴霧されるあらゆる被覆の濡れ量を著しく減少させる。

被覆３５は、２ｍｇ／ｓｑ．ｆｔ．から９ｍｇ／ｓｑ．ｆｔ．まで、好ましくは３ｍｇ／ｓｑ．ｆｔ．から５ｍｇ／ｓｑ．ｆｔ．までの重量で塗布し、約０．３より小さい、より好ましくは０．２より小さい動的摩擦係数をもつことが好ましい。この被覆は、リン酸不動態化処理を用いた六価及び三価クロム（ＢｅｔｚＬａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓからＰｅｒｍａｔｒｅａｔ２５１０として入手可能な）、パラフィン蝋（融点華氏１２２−１３０度）と、ペンシルベニア州フィラデルフィアのＳｃｈｏｌｌｅｒＩｎｃ．社からＴｒｉｓｃｏＴｅｘＣＮとして入手可能な非イオン性界面活性剤（ＨＬＢ４．７）及び非イオン性界面活性剤（ＨＬＢ１４．９）のブレンドとを含む混合物、パラフィン蝋（融点華氏１３１度）と、非イオン性界面活性剤（ＨＬＢ４．７）及び非イオン性界面活性剤（ＨＬＢ１４．９）のブレンドとを含む混合物、パラフィン蝋（融点華氏１３９−１３５度）と、非イオン性界面活性剤（ＨＬＢ４．７）及び非イオン性界面活性剤（ＨＬＢ１４．９）のブレンドとを含む混合物、パラフィン蝋（融点華氏１４０−１４５度）と、非イオン性界面活性剤（ＨＬＢ４．７）及び非イオン性界面活性剤（ＨＬＢ１４．９）のブレンドとを含む混合物、パラフィン蝋（融点華氏１６０−１６５度）と、非イオン性界面活性剤（ＨＬＢ４．７）及び非イオン性界面活性剤（ＨＬＢ１４．９）のブレンドとを含む混合物、又はそれらの混合物の群から選択することができる。或いは、被覆は、ＰＴＥＦのようなフッ素重合体、ｅ−コート層、又はＢｅｔｚＤｅａｒｂｏｒｎからのＤＣ−９８７０とすることができる。

被覆３５は、あらゆる付加的なｅ−コート又は塗装がケージ２２に付着するのを防止するように機能する。本体１６及び平坦な基部１２が塗装又は被覆される際、被覆３５は、本体１６、平坦な基部１２、及びねじ切られた貫通ボア１４に付着する。しかしながら、被覆３５は、該被覆３５の表面に塗装が付着することに対して著しい耐性を示す。このことは、被覆架橋の形成を防止し、本体１６及び平坦な基部１２が、ケージ２２内で自由に浮動することを可能にする。この被覆は、ケージ２２の上面３４にだけ付着することができる。さらに、この被覆は、ケージ下面３２及び切り出し部２６の表面を覆うことができる。

本発明の組立体の被覆されたケージは、非常に低い摩擦係数を有する表面を提供し、これにより塗料の排水を可能にし、本体１６とケージ２２との間の接触を最小にすることによって、塗料の付着の問題を最小にするものである。これらの改良点は、塗装後の再加工の量を減少させることによって、製造速度を著しく増大させる。
任意に、ケージ及び／又はナットを、こびりつかない被覆物で被覆することができる。具体的には、ケージ又はナットは、約５％から約３０％まで、好ましくは１０％から２０％までのＰＴＦＥを含むエポキシ被覆物で被覆することができる。ＰＴＦＥは、粉末形態としてもよい。この材料の例は、オハイオ州のＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＰｒｏｔｅｃｔｉｖｅＣｏａｔｉｎｇｓにより製造されたＥ−ＣｏａｔＢｌｏｃｋである。

この点で、本体１６を、ケージナット組立体を形成する前に、約１０％から約２０％まで、好ましくは約１２％から約１８％まで、最も好ましくは約１５％の揮発性溶剤と、約１５％から約３５％まで、好ましくは約２０％から約３０％まで、最も好ましくは約２６％のエポキシと、約４０％から約６０％まで、好ましくは約２６％から約５０％まで、最も好ましくは約４８％の水と、約５％から約１５％まで、好ましくは約９％の灰との混合物で被覆できることが具体的に考えられる。
被覆は、エポキシの架橋結合を助ける少量のアミン物質を含む。使用することができるエポキシの例は、ビスフェノール・エポキシである。灰は、Ｔｉ又はＦｅ物質の形態をとることができる。
被覆材料のエポキシは、水と揮発性溶剤の中に懸濁した状態で保持される。本発明による被覆は、樹脂の多い表面被覆を形成するために、ある点より下の結合剤比率の顔料を含むと考えられる。この樹脂の多い被覆は、光沢があり、ナットへの如何なるｅ−コートの付着も抑制する。さらに、樹脂の多い被覆は、弱いものであり、小さなｅ−コート架橋が形成された場合には破損する。

この点で、乾燥すると、揮発性溶剤と水は飛ばされ、架橋結合されたエポキシ及び灰の被覆を有する本体部品１６及び平坦な基部１２が残る。本体１６と基部１２は、５０％から９０％までのエポキシと１５％から３０％までの灰を有する材料で被覆することができる。具体的な例としては、本体１６及び基部１２は、７５％のエポキシと２５％の灰を有する層で被覆することができる。この特定の組み合わせは、ナット上の被覆が、ｅ−コートの塗布前に標準的な製造環境に耐えることを可能にすることが見出された。さらに、この灰材料の割合は、適切な被覆の膨張率を可能にし、被覆をナットに適切に付着させることを可能にすることが、さらに考えられる。

或いは、ケージ又はファスナのいずれかを、三価クロムを含むＰｅｒｍａｔｒｅａｔ２５５０又はＢｅｔｚＤＣ−１５７８Ａのいずれかで被覆することができる。ケージ２２及び本体１６は、前述の材料のいずれを用いても被覆できると考えられる。さらに、本体１６は、異なる材料で被覆することができる。例として、本体１６は、Ｅ−ＣＯＡＴＢＬＯＣＫで被覆することができ、ケージ２２は、Ｐｅｒｍａｔｒｅａｔ２５５０で被覆することができる。ケージを溶接しなければならない時には、該ケージが導電性であることが好ましい。
本発明の説明は、本質的には単に例示的なものであり、よって本発明の趣旨から逸脱しない変形物は、本発明の範囲内に含まれることが意図されている。こうした変形は、本発明の精神及び範囲からの逸脱としてみなされるものではない。

組み立てられていない状態のケージナット・ファスナの斜視図である。組み立てられた構成の本発明のケージナットの斜視図である。ファスナ及びケージと被覆の関係を示す、図２のケージナットの断面図である。

Claims

本体と、
前記本体の少なくとも一部の周りに配置されたケージと、
を備え、
前記ケージは、前記本体に該ケージ内での制限された範囲の動きを与えるようになっており、少なくとも１つの面上に低い濡れ性の被覆を有する、
ことを特徴とするケージナット組立体。
前記被覆が、２ｍｇ／ｓｑ．ｆｔ．から９ｍｇ／ｓｑ．ｆｔ．までの重量を有することを特徴とする請求項１に記載のケージナット組立体。
前記被覆が、３ｍｇ／ｓｑ．ｆｔ．から５ｍｇ／ｓｑ．ｆｔ．までの重量を有することを特徴とする請求項１に記載のケージナット組立体。
前記本体が平坦な基部を備え、前記ケージが前記基部の少なくとも一部を覆う１対のフランジを定め、前記被覆が前記フランジと該基部との間に配置されたことを特徴とする請求項１に記載のケージナット組立体。
貫通するねじ付きボアを定める本体と、
前記本体の少なくとも一部の周りに配置されたケージと、
を備え、
前記ケージは、前記本体の動きの範囲を制限するように構成され、リン酸不動態化処理を用いた六価及び三価クロムを含む層で被覆される少なくとも１つの面を有することを特徴とするケージナット組立体。
前記被覆は、リン酸不動態化処理を用いた六価及び三価クロム、華氏約１２２度から１３０度までの融点をもつパラフィン蝋と非イオン性界面活性剤（ＨＬＢ４．７）及び非イオン性界面活性剤（ＨＬＢ１４．９）のブレンドとを含む混合物、華氏１３１度の融点をもつパラフィン蝋と非イオン性界面活性剤（ＨＬＢ４．７）及び非イオン性界面活性剤（ＨＬＢ１４．９）のブレンドとを含む混合物、華氏約１３０度から１３５度までの融点をもつパラフィン蝋と非イオン性界面活性剤（ＨＬＢ４．７）及び非イオン性界面活性剤（ＨＬＢ１４．９）のブレンドとを含む混合物、華氏約１４０度から１４５度までの融点をもつパラフィン蝋と非イオン性界面活性剤（ＨＬＢ４．７）及び非イオン性界面活性剤（ＨＬＢ１４．９）のブレンドとを含む混合物、華氏約１６０度から１６５度までの融点をもつパラフィン蝋と非イオン性界面活性剤（ＨＬＢ４．７）及び非イオン性界面活性剤（ＨＬＢ１４．９）のブレンドとを含む混合物、及びそれらの混合物の群から選択されることを特徴とする請求項５に記載のケージナット組立体。
貫通するねじ付きボアを定める六角形の本体と、
０．３より小さい摩擦係数をもつ被覆を有する上面と、前記本体の少なくとも一部を囲むように曲げられた２つの対のフランジとを有するケージと、
を備えることを特徴とするケージファスナ。
前記本体が、前記ケージ上面に配置されたことを特徴とする請求項７に記載のケージファスナ。
前記ケージが下面を有し、前記被覆が、前記下面上にさらに配置されたことを特徴とする請求項７に記載のケージファスナ。
前記フランジ部材が、前記本体の少なくとも一部に係合できることを特徴とする請求項７に記載のケージファスナ。
前記本体が、内部にボアが定められた平坦な基部をさらに備えることを特徴とする請求項７に記載のケージファスナ。
前記基部が、前記ケージ下面上に配置されたことを特徴とする請求項１１に記載のケージファスナ。
前記被覆が、０．２より小さい摩擦係数を有することを特徴とする請求項７に記載のケージファスナ。
前記被覆がＰＴＦＥを含むことを特徴とする請求項７に記載のケージファスナ。
前記被覆が、リン酸不動態化処理を用いた六価及び三価クロムを含むことを特徴とする請求項７に記載のケージファスナ。
貫通するねじ付きボアを定め、０．３より小さい摩擦係数を有する被覆を有する六角形の本体と、
上面と、前記本体の少なくとも一部を囲むように曲げられた２つの対のフランジとを有するケージと、
を備えることを特徴とするケージファスナ。
前記被覆が、約５０％から約７５％までの揮発性溶剤と、約１５％から約２０％までのエポキシと、約５％から約３０％までのＰＴＦＥと、約５％から約１５％までの灰とからなることを特徴とする請求項１６に記載のケージファスナ。
前記被覆が、約６０％から約７０％までの揮発性溶剤と、約１５％から約２０％までのエポキシと、約５％から約１０％までのＰＴＦＥと、約５％から約１５％までの灰とからなることを特徴とする請求項１６に記載のケージファスナ。
前記被覆が、約１５％の揮発性溶剤と、約２６％のエポキシと、約４８％の水と、約９％の灰とからなることを特徴とする請求項１６に記載のケージファスナ。
貫通するねじ付きボアを定め、５０％から９０％までのエポキシと１５％から３０％までの灰とからなる外側被覆を有する本体と、
上面と、前記本体の少なくとも一部を囲むように曲げられた複数のフランジとを有するケージと、
を備えることを特徴とするケージファスナ。
前記被覆が、約７５％のエポキシと約２５％の灰とからなることを特徴とする請求項２０に記載のケージファスナ。
前記外側被覆が、樹脂の多い表面層からなることを特徴とする請求項２０に記載のケージファスナ。