JP5504379B2 - 薄型のリベット様締結具 - Google Patents

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Description

本発明は概して締結具の分野に関し、より詳細には、壁の開口部を通過するように適合され、さらには壁に係合するように選択的に外側に塑性的に変形されるように適合された本体を有する、改善された薄型のリベット様締結具に関する。
締結具には多種多様な形態及び形状が存在する。
リベットが用いられる場合、ヘッドが壁の一方の側において孔又は開口部の周りに係合され、本体の中間部分が壁の開口部を貫通し、本体の周縁端部分が壁を越えて延在する。その後、この周縁端部分が外側に塑性的に変形されて壁の反対側に堅固に係合される。
従来技術のリベット様締結具が米国特許出願公開第2007/0258786(A1)号及び米国特許出願公開第2008/0181744(A1)号に示されて記載されている。
米国特許出願公開第2007/0258786(A1)号 米国特許出願公開第2008/0181744(A1)号
リベット様締結具を継続して改善していくことが必要である。
限定することを目的とせず、単に説明することを目的として開示される実施例の該当する部品、部分又は表面の括弧付き参照を用いると、本発明は、壁(15)を貫通するように設けられた孔(19)内に装着されるように適合された改善された薄型のリベット様締結具(10)を提供する。壁は、前方を向いた表面(16)及び反対の後方を向いた表面(18)を有する。
この改善された締結具は概して、
前方端部及び後方端部を有する細長い管状本体(11)であって、前方端部に隣接して本体から外側に延びるフランジ(22)を有しており、このフランジが、孔(19)の周りで、壁の前方を向いた表面(16)の周縁部分に当接されるように適合された、後方を向いた表面(23)を有し、本体の後方端部が後方を向いた表面(24)を有し、本体が、その後方端部に隣接した内側に延びるラグ(27)をさらに有し、ラグの軸線方向の長さが本体の後方を向いた表面(24)と本体上の前方を向いた環状表面(29)との間で画定されている細長い管状本体(11)と、
ヘッド部分(30)、及びヘッド部分から前方に延びるカラー部分(31)を有するナット(12)であって、ヘッド部分が、本体の後方を向いた表面(24)の方を向くように適合された前方を向いた当接表面(32)を有し、カラー部分が、ラグを通過して所定の端部で終端している中間部分を有しているナット(12)と、
カラーの中間部分を取り囲むリング(13)と、
カラーの中間部分からリングが分離されるのを防止するためにカラーの中間部分に関連しているリテーナ(14)と
を含む。
本体の後方を向いた表面は環状であってもよい。
本体の前方を向いた表面も同様に環状であってもよい。
ラグは、内側を向いた多角表面(28)を有していてもよく、カラーの中間部分は、ナットと本体との間での相対的な回転を防止するためにラグの多角表面の方を向くように構成された外側を向いた多角表面(33)を有していてもよい。
ナットは軸線方向貫通孔(36)を有していてもよく、この軸線方向貫通孔(36)は、可能性であればねじ穴加工されてもよい。部材(41)が、ねじ穴加工された貫通孔(36)内にねじ込まれて受けられる、外側をねじ切りされた周縁端部分(43)を有していてもよく、また、外側に延びる環状フランジ(43)を有していてもよく、さらに、この部材の外側をねじ切りされた周縁端部分から離れる向きに延びる別の部分(44)を有していてもよい。この部材のこの別の部分は外側がねじ切りされていてもよい。フランジ(43)はこの部材(41)と一体に形成されていてもよく、或いは、所望される場合は分離した要素として形成されて単純に部材にねじ込まれてもよい。
ナット(12)は、止まり穴又は盲穴(52)を有していてもよく、止まり穴(52)は、可能性であればねじ穴加工されていてもよい。外側をねじ切りされた周縁端部分(42)を有する部材(41)は、このねじ穴加工された孔内にねじ込まれて受けられてもよく、また、外側に延びる環状フランジ(43)を有してよく、さらに、この部材の外側をねじ切りされた周縁端部分(42)から離れるように延びる別の部分(44)を有していてもよい。この部材のこの別の部分(44)もやはり外側がねじ切りされていてもよい。ここでもやはり、フランジ(43)はこの部材(41)と一体に形成されていてもよく、又は、所望される場合は分離した要素として形成されて単純に部材にねじ込まれてもよい。
本体に対して径方向にナットが移動するのを可能にするために、本体のラグとカラーの中間部分との間には径方向空間(又は隙間)を設けることができる。
ナットのカラー部分はナットのヘッド部分と一体に形成されていてもよい。
本体の中間部分は、壁に接触するように締結具(10)を保持することを目的として、選択的に塑性的に外向き(38)に変形するようになされていてもよく、それによって、後方を向いた壁表面(18)の周縁部分に孔(19)の周りで係合することができる。
この改善された締結具は、本体の第2の端部とナットのヘッド部分との間で機能するワッシャ(51)をさらに含んでいてもよい。このワッシャは弾性材料で形成されていてもよい。
リング(13)がカラーの中間部分から意図せず分離するのを防止するために、カラー部分の一部分(14)が選択的に塑性的に外側に変形され得る。
リングは、環状部材、C形部材、又は何からの別の形状とすることができる。
カラー部分は、リング又はC形部材の一部分を受け入れるための溝を備えていてもよい。
したがって本発明の全体の目的は、改善された締結具を提供することである。
別の目的は、壁を貫通するように設けられた孔に装着されるように適合された、改善された薄型のリベット様締結具を提供することである。
これらの及び別の目的及び利点は、上述の本明細書及び継続して記載される本明細書と、図面と、添付の特許請求の範囲とから明らかになる。
組み立て前の第1の形態の改善された締結具を示す分解等角図である。 図1に示される組み立て前の締結具を示す側面図である。 図1Aに概して類似するが組み立てられた締結具を示す図である。 図1Bの線1C−1Cに概して沿った、拡大スケールの水平長手方向断面図である。 壁に動作可能に取り付けられた締結具を示す、図1Bに示された組み立て済み締結具を示す側面図である。 図1Dに示される、壁に装着された締結具を示す左側から見た端面図である。 図1Dに示される、壁に装着された締結具を示す右側から見た端面図である。 図1Dの線1G−1Gに概して沿った、拡大スケールの水平長手方向断面図であり、本体内のフランジとリベット様屈曲部の間に捕捉されている壁を示す図である。 組み立て前の第2の形態の改善された締結具を示す分解等角図である。 図2に示される組み立て前の分解された締結具を示す側面図である。 図2Aに概して類似するが組み立てられた締結具を示す図である。 図2Bの線2C−2Cに概して沿った、拡大スケールの水平長手方向断面図であり、壁上に装着される前の組み立てられた締結具を示す図である。 図2Bに示される締結具組立体を示す側面図であり、壁に装着された締結具を示す図である。 図2Dに示される、壁に装着された締結具を示す左側から見た端面図である。 図2Dに示される、壁に装着された締結具を示す右側から見た端面図である。 図2Dの線2G−2Gに概して沿った、拡大スケールの水平長手方向断面図であり、壁の一部分に装着された締結具を示す図である。 組み立て前の第3の形態の改善された締結具を示す分解等角図である。 図3に示される組み立て前の締結具を示す側面図である。 図3Aに示される締結具を示す側面図であり、組み立てられた締結具を示す図である。 図3Bの線3C−3Cに概して沿った、拡大スケールの水平長手方向断面図である。 組み立てられた締結具を示す側面図であり、壁に装着された締結具を示す図である。 図3Dに示される、壁に装着された締結具を示す左側から見た端面図である。 図3Dに示される、壁に装着された締結具を示す右側から見た端面図である。 図3Dの線3G−3Gに概して沿った、拡大スケールの水平長手方向断面図である。 組み立て前の第4の形態の改善された締結具を示す分解等角図である。 図4に示される組み立てられた締結具を示す水平長手方向断面図である。 組み立て前の第5の形態の改善された締結具を示す分解等角図である。 図5に示される組み立てられた締結具を示す水平長手方向断面図である。 組み立て前の第6の形態の改善された締結具を示す分解等角図である。 図6に示される組み立てられた締結具を示す水平長手方向断面図である。 組み立て前の第7の形態の改善された締結具を示す分解等角図である。 図7に示される組み立てられた締結具を示す水平長手方向断面図である。 組み立て前の第8の形態の改善された締結具を示す分解等角図である。 図8に示される組み立てられた締結具を示す水平長手方向断面図である。
最初に、複数の図面を通して、同様の参照符号が一貫して同じ構造的要素、部分又は表面を示すことが意図され、そのようにして、要素、部分又は表面が明細書全体によってさらに記述又は説明されており、これらの詳細な説明が一体的なものであることを理解されたい。特に示さない限り、これらの図面は本明細書と共に読まれることが意図され(例えば、斜線、部品の配置構成、割合、程度など)、本発明の記述全体の一部としてみなされる。以下の説明で使用する、「水平」、「垂直」、「左」、「右」、「上方」及び「下方」という語、さらにはそれらの形容詞的派生語及び副詞的派生語(例えば、「水平に」、「右に」、「上方に」など)は、単純に、特定の図面が読者の方を向いているとした場合の示される構造の向きを示す。同様に、「内側に」及び「外側に」という語は、概して、適宜その伸長方向の軸線又は回転軸線を基準とした表面の向きを示す。
次に図面を参照すると、図1〜1Gに第1の形態の改善された締結具が示され、図2〜2Gに第2の形態、図3〜3Gに第3の形態、図4〜4Aに第4の形態、図5〜5Aに第5の形態、図6〜6Aに第6の形態、図7〜7Aに第7の形態、及び、図8〜8Aに第8の形態が示されている。しかし、これら示された形態が、改善された締結具の形態がとることができる種々の組み合わせ及び順列のすべてを網羅しているわけではないことを明確に理解されたい。
次に、以下では、示された種々の実施例を順に説明する。以下の説明では、「組み立て前の締結具」(すなわち、組み立てられる前の締結具の種々の部品及び構成要素)と、「組み立てられた締結具」(すなわち、これらの種々の部品及び構成要素の組立体)と、「壁に装着された締結具」(すなわち、薄壁本体の一部分が塑性的に変形されて壁が本体のフランジと屈曲部との間で把持された後の、壁開口部を貫通して組み立てられている締結具)とを参照する。
(1)第1の形態(図1−1G)
第1の形態の改善された締結具が図1〜1Gに示されている。
図1及び1Aに最もよく示されるように、この第1の形態は全体が10で示され、概して、細長い管状本体11と、ナット12と、リング13と、リテーナ14(図1C及び1Gに描かれる)とを含む。
締結具10は、概して15で示される壁を貫通するように設けられる孔に装着されるように適合される。壁は前方を向いた表面16及び反対の後方を向いた表面18を有する。図1Gでは、壁は孔の周りに内側を向いた水平円筒表面19を有するように示されている。
図1、1A及び1Cで最もよく示されるように、本体11は、左側を向いた環状垂直前方端部20と、右側を向いた環状垂直後方端部21とを有する、水平方向に細長い特別に構成された管状部材として示されている。本体はまた、左側の前方端部に隣接するその外側表面から外側に延在する環状フランジ22を有するように示されている。このフランジは、孔の周りで前方を向いた壁表面16の周縁部分の方を向くように且つ当接されるように適合された、右側を向いた環状垂直表面23を有する。本体の後方端部は後方を向いた表面24を有する。本体は、フランジ表面23の内側周縁から右側に延在して本体の右側端面24の外側周縁に接合される、外側を向いた水平円筒表面25を有する。本体はまた、前方端面20の内側周縁から右側に延在する、内側を向いた水平円筒表面26を含む内側表面を有し、この内側表面は、内側を向いた多角表面28を有する内側に曲がった環状ラグ27内で終端する。このラグの軸線方向の長さは、本体の後方を向いた表面24と前方を向いた環状垂直表面29との間で画定される。本体の表面25、26はそれらの間に本体の薄壁の中間部分を画定する。
ナット12が、ヘッド部分30及びそこから前方に延在するカラー部分31を有する特別に構成された水平方向部材として示されている。ヘッド部分は、本体の後方を向いた表面24の方を向くように適合された左側を向いた環状垂直当接表面32を有する。カラー部分31は、外側を向いた多角部分33と、そこから継続して左側を向いて周縁端部分35内で終端する部分34とを有するように示されている。図1C及び1Gでは、この周縁端部分35は、外側に塑性的に湾曲され又は巻かれることで変形されて示されており、それにより、リング13をカラーの中間部分上で保持するための径方向に拡大されたヘッドを形成している。この外側に曲がった周縁端部分35又はヘッドはしたがって、リングがカラーの中間部分から分離するのを防止するためのリテーナ14を形成する。この実施例では、ナットは、内側がねじ切りされた軸線方向貫通孔36を有するように示されている。
第1の形態は、示されるように組み立てられ得る。より詳細には、ナットが、本体に係合されるように装着され得、リング13がナットのカラー部分上で緩く摺動され得る。その後、カラーの周縁端部分35は、リングが意図せずにナットから分離するのを防止するためのヘッド又はリテーナ14を形成するように外側に湾曲又は変形され得る。この設置前の締結具組立体では、種々の部品が一体に緩く保持されるが、それでも意図せずに分離されることが防止される。
組み立てられた締結具は壁内の孔を通して右側に押し込まれ得る。その後、適切な工具(図示せず)がナットのねじ部分に係合され得、さらに、フランジを基準にして前方に引かれ得、それにより、薄壁本体の中間部分が外側に塑性的に変形されて38で示されるリベット様屈曲部を形成し、そのリベット様屈曲部が図1Gに示されるように後方を向いた壁表面18に係合される。
壁に設置された後、種々の部材がナットにねじ込み式に係合され得る。例えば、第2の実施例では二重ねじのスタッド41がナットに係合され得る。別法として、所望される場合、別のタイプのねじ切りされた部材もナットに係合され得る。これらの部材は、本体が変形されて壁に堅固に係合される前又は後で締結具に係合され得る。
したがって、この第1の実施例10は、概して、本体11と、ナット12と、ナットのカラー部分上を摺動するリング13と含み、ここでは、カラー部分の周縁端部分が外側に変形され、それにより、カラーからリングが分離するのを防止するためのリテーナ14が形成される。
(2)第2の形態(図2−2G)
第2の形態の改善された締結具が図2〜2Gに示されている。
図2及び2Aで最もよく示されるように、この第2の形態は全体が40で示され、概して、細長い管状本体11と、ナット12と、ねじ切りされた部材41とを含む。
この第2の形態の本体11は実質的に第1の実施例の本体と同じである。したがって、第1の形態に関連して既に説明した対応する構造を示ためのに、図2〜2Gでは同じ参照符号が使用される。しかし、この第2の形態では、保持リング13が排除されており、また、カラー部分の前方周縁端部分がリテーナを形成するために外側に変形されていない。代わりに、部材41が、ナットのねじ穴加工された貫通孔36内で噛み合わされれて受けられる、外部がねじ切りされた後方周縁端部分42を有し、また、外側に延在する環状フランジ43を有し、また、そこから前方に延在する別の周縁端部分44を有する双頭スタッド(double−ended stud)として示されている。上で述べたように、フランジ43は部材41と一体に形成されてよく、又は、分離した要素として形成されて単純に部材41にねじ込まれてもよい。この第2の形態では、この部材は以下のように形成される:部分42がナットの孔36内にねじ込まれ得、その結果、フランジ43がナットのカラー部分31の左側の周縁端部分に堅固に係合される。したがって、部材のフランジ43はリング13に類似するリング様の部材すなわち環状部材を形成し、部材のねじ部42とナットのねじ部36との間のねじ接続部が、ナットのカラー部分から部材のフランジが意図せずに分離するのを防止するように、リテーナ14に類似するある種のリテーナを形成する。
したがって、第2の実施例40は、概して、本体11、ナット12及び部材41を含む。
(3)第3の形態(図3−3G)
第3の形態の改善された締結具が図3〜3Gで全体が50で示されている。
この第3の形態は、概して、本体11、ナット12、弾性ワッシャ51及びリング13を含んで示されている。
本体11は、すべての実用的な趣旨及び目的において、第1の実施例の本体と実質的に同じである。したがって、冗長さを回避するためのその詳細な説明は省略するため、理解する際には第1の実施例の説明を参照されたい。
ナット12も概して第1の実施例のナットに類似し、ヘッド部分30と、外側を向いた多角表面33を備えるカラー部分31と、第1の形態と同様にリング13がカラーから意図せず分離するのを防止するために径方向に拡大されたリテーナ14を形成する、外側に曲がった前方周縁端部分35とを有する。明確な違いとして、第1及び第2の実施例のようにねじ穴加工された貫通穴を有するのではなく、この第3の実施例は、その前方を向いた表面からナット内へと後方に延在するねじ穴加工された軸線方向の止まりねじ穴52を有する。さらなる違いとして、弾性クッション・ワッシャ51が、本体の後方端部表面とナットの前方を向いた表面との間で受けられる。
図3D〜3Gは、この第3の形態の締結具がやはり15で示される壁に装着されているのを示している。本体の塑性的に変形される部分がやはり38で示されている。
したがって、この第3の実施例50は、概して、本体11と、ナット12と、ワッシャ51と、ナットのカラー部分の外側に曲がった周縁端部分35によってナット上で保持されるリング13とを含む。
(4)追加の形態(図4−4A,5−5A.6−6A,7−7A及び8−8A)
追加の形態である修正形態の締結具が、概して、図4〜4A、5〜5A、6〜6A、7〜7A及び8〜8Aに示されている。これらの部分の多くは既に説明されていることから、簡略化のためにこれらの追加の特徴を詳細に説明することは省略する。代わりに、明確な違いすなわち顕著な特徴のみを説明する。
第4の形態が図4〜4Aに示されている。この第4の実施例は全体が55で示され、概して、本体11及びナット12を含むように示されている。見易いように、図4及び4Aではリング及びリテーナは省略されている。これらの省略される2つの要素は最初の3つの実施例で示されたいずれの形態をとってもよい。明確な違いとして、薄壁のステップ管状カバー56がナットを囲むように本体に装着される。このカバー56は装飾的なもの、ダスト・キャップ、などであってよい。
第5の形態の改善された締結具が図5〜5Aに示されている。この第5の形態は全体が58で示され、管状本体11と、ナット12と、リング13と、ナットのカラー部分の前方周縁端部分に係合されるリング・リテーナ59とを含むように示されている。
第6の形態の改善された締結具が図6〜6Aに示されている。第6の形態は全体が60で示され、細長い管状本体11、ナット12及びスプリット保持リング13を含むように示されている。ここでの明確な違いは、16で示されるところの、ナットのカラー部分の遠位側周縁端部分が径方向に拡大されており、それによりリング13がカラー部分から分離することが防止されることである。
第7の形態の改善された締結具が図7〜7に示されている。第7の形態は全体が62で示され、概して、細長い管状本体11と、ナット12と、ナットのカラー部分に設けられる適切な環状溝64内で受けられるように適合されたC形保持リング63とを含むように示されている。この形態では、ナットは前方端部から本体内に挿入可能であり、また、保持リングは本体の後方表面に係合されるように適合される。
第8の形態の改善された締結具が図8〜8Aに示されている。この第8の形態は全体が65で示され、細長い管状本体11及びナット12を含むように示されている。この形態では、ナットは後方端部から本体内に挿入されるように適合され、ナットのカラー部分に設けられる溝68内に受けられる保持リング66によって保持される。
これらのいずれの形態でも、細長い本体は薄壁の多角横断面を有していてもよい。
したがって、少なくとも8つの異なる実施例の改善された締結具を示して説明し、さらに、それらのいくつかの修正形態を考察してきたが、以下の特許請求の範囲によって定義されて差異を明確にされる本発明の精神から逸脱することなく、種々の追加の変更及び修正がなされ得ることを当業者であれば容易に認識するであろう。

Claims (23)

  1. 前方を向いた表面及び反対の後方を向いた表面を有する壁を貫通して設けられた孔に装着されるように適合されたリベット様締結具であって、
    前方端部及び後方端部を有する細長い管状本体であって、該本体は、前記前方端部に隣接して前記本体から外側に延びるフランジを有し、該フランジは、前記孔の周りで前記壁の前方を向いた表面の周縁部分に当接するように適合された後方を向いた表面を有し、前記本体の後方端部は、後方を向いた表面を有し、前記本体はまた、該本体の後方端部に隣接して内側に延びるラグを有し、該ラグの軸線方向の大きさが前記本体の後方を向いた表面と前記本体上の前方を向いた環状表面との間で画定される細長い管状本体と、
    ヘッド部分及び該ヘッド部分から前方に延びるカラー部分を有するナットであって、該ヘッド部分は、前記本体の後方を向いた表面の方を向くように適合された、前方を向いた当接表面を有し、前記カラー部分は、前記ラグを通過し且つ端部で終端する中間部分を有しているナットと、
    前記カラーの中間部分を取り囲むリングと、
    前記カラーの中間部分から前記リングが分離するのを防止するために前記カラーの中間部分に関連付けられたリテーナと
    を有するリベット様締結具。
  2. 前記本体の後方を向いた表面が環状である、請求項1に記載のリベット様締結具。
  3. 前記本体の前方を向いた表面が環状である、請求項1に記載のリベット様締結具。
  4. 前記ラグが、内側を向いた多角表面を有し、前記カラーの中間部分が、前記ナットと前記本体との間の相対的な回転を防止するために前記ラグの多角表面の方を向くように構成された、外側を向いた多角表面を有している、請求項1に記載のリベット様締結具。
  5. 前記ナットが軸線方向貫通孔を有している、請求項1に記載のリベット様締結具。
  6. 前記ナットの貫通孔がねじ穴加工されている、請求項5に記載のリベット様締結具。
  7. 前記ねじ穴加工された貫通孔内で噛み合わさて受けられる、外側をねじ切りされた周縁端部分を有する部材と、前記外側をねじ切りされた周縁端部分から離れる方向に延びる別の部分とを有する部材
    をさらに有する、請求項6に記載のリベット様締結具。
  8. 前記部材の別の部分は、外側をねじ切りされている、請求項7に記載のリベット様締結具。
  9. 前記ナットが止まり穴を有する、請求項1に記載のリベット様締結具。
  10. 前記ナットの止まり穴がねじ穴加工されている、請求項9に記載のリベット様締結具。
  11. 前記ねじ穴加工された貫通孔内で噛み合わされて受けられる、外側をねじ切りされた周縁端部分と、前記外側をねじ切りされた周縁端部分から離れる方向に延びる別の部分とを有する部材
    をさらに有する、請求項10に記載のリベット様締結具。
  12. 前記部材の別の部分は、外側をねじ切りされている、請求項11に記載のリベット様締結具。
  13. 前記本体に対して径方向に前記ナットが移動するのを可能にするために、前記本体のラグと前記カラーの中間部分との間に径方向の空間が設けられる、請求項1に記載のリベット様締結具。
  14. 前記ナットのカラー部分が前記ナットのヘッド部分と一体に形成される、請求項1に記載のリベット様締結具。
  15. 前記本体の中間部分は、前記壁に接触させて前記締結具を保持することを目的として、前記孔の周りで、前記後方を向いた壁表面の周縁部分に係合されるように塑性的に外側に変形されるように適合されている、請求項1に記載のリベット様締結具。
  16. 前記本体の第2の端部と前記ナットのヘッド部分との間で機能するワッシャをさらに有する、請求項1に記載のリベット様締結具。
  17. 前記ワッシャが弾性材料で形成される、請求項16に記載のリベット様締結具。
  18. 前記リングが前記カラーの中間部分から分離するのを防止するために前記カラー部分の一部分が塑性的に外側に変形される、請求項1に記載のリベット様締結具。
  19. 前記リングが環状部材である、請求項1に記載のリベット様締結具。
  20. 前記カラー部分が前記リングの一部分を受け入れるための溝を備える、請求項19に記載のリベット様締結具。
  21. 前記リングがC形部材である、請求項1に記載のリベット様締結具。
  22. 前記本体が細長い多角形本体である、請求項1に記載のリベット様締結具。
  23. 前記ナットを取り囲むカバーをさらに有する、請求項1に記載のリベット様締結具。
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