JP6133487B2 - 二次ベアリングを備えたエクストリームオフセットノーズアセンブリ - Google Patents

Description

［関連出願の相互参照］
本願は、本願と同一出願人が所有しており、２０１３年３月１５日に出願された同時係属の米国仮特許出願第６１／７９１，０２４号、掲題「ＥＸＴＲＥＭＥ ＯＦＦＳＥＴ ＮＯＳＥ ＡＳＳＥＭＢＬＹ ＷＩＴＨ ＳＥＣＯＮＤＡＲＹ ＢＥＡＲＩＮＧ」に関連しており、その優先権を主張し、その内容全体を本明細書の一部とする。

本発明は、ファスナ取付工具に関しており、さらに詳しくは、エクストリームオフセットノーズアセンブリ（extreme offset nose assemblies）を有するファスナ取付工具に関する。

エクストリームオフセットノーズアセンブリを有するファスナ取付工具は、ファスナの中心線が工具から比較的大きい距離に偏位している場合に利用される。ファスナを取り付ける場合には、ノーズアセンブリの歪み（deflection）を制限する必要がある。

ある実施形態では、ファスナ取付工具用のノーズアセンブリは、アンビルと、アンビル内に配置されており、ジョー（jaws）を含むコレットと、アンビル及びコレットによって支持される牽引棒であって、第１端と、第１端の反対側の第２端と、第１端に位置する一次ベアリングとを有する牽引棒と、コレット内に配置されており、牽引棒の一次ベアリングとコレットのジョーの間に位置する二次ベアリングとを含んでいる。ある実施形態では、二次ベアリングは、ジョーの長手軸によって規定されるファスナの中心線に近接して配置されている。ある実施形態では、二次ベアリングはファスナの中心線から第１距離だけ偏位しており、牽引棒の長手軸によって規定される引張工具の中心線軸から第２距離だけ偏位している。ある実施形態では、第１距離は、第２距離より短い。

ある実施形態では、一次ベアリングが、荷重行程（loaded stroke）中にアンビルと係合した状態を維持し、ファスナの中心線に対するアンビルの歪みを制限し、取付荷重を支持する一方、二次ベアリングが、荷重行程中にコレットと係合した状態を維持し、ファスナの中心線に対するコレットの歪みを制限するように、ノーズアセンブリは、引き位置で作動するように構成されている。ある実施形態では、一次ベアリングが戻り行程中にアンビルと係合した状態を維持する一方、二次ベアリングが戻り行程中にコレットと係合した状態を維持するように、ノーズアセンブリは、戻り位置で作動するように構成されている。

ある実施形態では、二次ベアリングはコレットに取り付けられて、アンビルと係合する。ある実施形態では、二次ベアリングはコレットと螺着する。ある実施形態では、二次ベアリングは保持リングによってコレットに保持される。ある実施形態では、二次ベアリングは、保持クリップによってコレットに保持される。ある実施形態では、コレットは雌ねじを有するアパーチャを含み、牽引棒は、コレットのアパーチャの雌ねじと螺合する雄ねじを含む。ある実施形態では、牽引棒は、牽引棒の第１端と第２端の間に位置する後側ベアリングを含む。ある実施形態では、アンビルはスエージングアンビル（swaging anvil）である。ある実施形態では、アンビルはスタンドオフアンビル（stand-off anvil）である。ある実施形態では、牽引棒は、その第２端に配置された止め具を含む。実施形態では、ノーズアセンブリは、コレットと連通するデフレクタを含む。

図１は、実施形態に従って構成されたファスナ取付工具用のノーズアセンブリの正面側斜視図である。 図２は、図１に示したノーズアセンブリの背面側斜視図である。 図３は、図１に示したノーズアセンブリの正面図である。 図４は、図３に示したノーズアセンブリの破断線Ａ−Ａに沿って破断して、矢印の方向に見た断面図である。 図５は、取付工具に取り付けられている、図１に示したノーズアセンブリの正面側斜視図である。 図６は、図５に示したノーズアセンブリの部分断面図である。 図７は、図１に示したノーズアセンブリの断面図であって、ノーズアセンブリは引き位置に作動している。 図８は、図７に示したノーズアセンブリの断面図であって、ノーズアセンブリは戻り位置に作動している。

２００９年１２月１５日に発行された米国特許第７，６３１，５３４号、掲題Ｅｘｔｒｅｍｅ Ｏｆｆｓｅｔ Ｎｏｓｅ Ａｓｓｅｍｂｌｙ（「’５３４特許」）は、その内容全体を参照によって本明細書の一部となる。２００８年１２月２日に発行された米国特許第７，４５８，２４５号、掲題Ｅｘｔｒｅｍｅ Ｏｆｆｓｅｔ Ｎｏｓｅ Ａｓｓｅｍｂｌｙ（「‘２４５特許」）は、その内容全体を参照によって本明細書の一部となる。

図１乃至図４を参照すると、ある実施形態では、ファスナ取付工具用のノーズアセンブリ１０は、第１端３と、第１端３の反対側にある第２端５と、上端７と、上端７の反対側にある底端９とを含む。ある実施形態では、ノーズアセンブリ１０は、アンビル１２と、アンビル１２内に配置されており、ユニット化されたジョー１６を有するコレット１４と、コレット１４と連通する付随のデフレクタ１８とを含む（図４参照）。ある実施形態では、コレット１４は、雌ねじ１７を有するアパーチャ１５を含む（図４参照）。ある実施形態では、アンビル１２はスエージングアンビルである。別の実施形態にて、アンビル１２は、引込用途の場合では、スタンドオフアンビルである。ある実施形態では、コレット１４は、アンビル１２内に摺動自在に配置される。ある実施形態では、ノーズアセンブリ１０は、牽引棒２０を含んでおり、牽引棒２０は、牽引棒の第１端にて一次ベアリング２２を、第１端の反対側の第２端にて止め具２４を有する。ある実施形態では、牽引棒２０の一次ベアリング２２は、内側六角凹部２１を含んでおり、内側六角凹部２１は、牽引棒２０の第１端に位置し、六角キー（図示せず）を受容する大きさ及び形状に作られている。ある実施形態では、牽引棒２０の止め具２４は、六角キーを受容する大きさ及び形状の内側六角凹部２３を含む。ある実施形態では、一次ベアリング２２に近接して位置する牽引棒２０の一部分は、雄ねじ２５を含む。ある実施形態では、雄ねじ２５は、コレット１４の雌ねじ１７と螺合する。ある実施形態では、牽引棒２０は、バックガード２６及びラップアラウンドガード（wrap-around guard）２８によって部分的に覆われる。ある実施形態では、牽引棒２０は、アンビル１２及びコレット１４によって支持され、アンビル１２及びコレット１４内に形成された複数のアパーチャ及びボアを貫通して延びる。そのようなアパーチャは、図４に示されているが、簡潔を期すために本明細書では説明しない。ある実施形態では、牽引棒２０は、一次ベアリング２２と止め具２４の間に配置された後側ベアリング２７を含む。ある実施形態では、アンビル１２、コレット１４、及び牽引棒２０は、後述する特定の相違を除いて、‘５３４特許及び‘２４５特許に開示された対応構成部品と同様の構造及び機能を有する。

ある実施形態では、ノーズアセンブリ１０は、二次ベアリング３０を含んでおり、二次ベアリング３０は、ジョー１６の長手軸によって規定されるファスナの中心線Ｘ−Ｘに近接して配置されており、ファスナの中心線Ｘ−Ｘと一次ベアリング２２との間に位置する（図４参照）。ある実施形態では、二次ベアリング３０は、ファスナの中心線Ｘ−Ｘから第１距離Ｄ１だけ偏位しており、牽引棒２０の長手軸によって規定される引張工具の中心線軸Ｙ−Ｙから第２距離Ｄ２だけ偏位している（図４参照）。ある実施形態では、二次ベアリング３０は、ねじ部３２によってコレット１４に螺着される。別の実施形態では、引張工具の中心線軸Ｙ−Ｙに沿って摩擦力を支持するような、他のタイプの接続によって、二次ベアリング３０は、コレット１４に固定される。他の実施形態では、二次ベアリング３０は、保持リング又は保持クリップ（図示せず）によってコレット１４に保持される。ある実施形態では、二次ベアリング３０は、アンビル１２と密に嵌合し、アンビル１２は、二次ベアリング３０の外径を受容し、それと緊密に繋がるボアを有する。ある実施形態では、上記の構成は、アンビル１２とコレット１４との間の相対歪みを限定する。実施形態では、二次ベアリング３０は、ファスナを取り付けるときに掛かる曲げモーメントを支持する。ある実施形態では、ノーズアセンブリ１０の構成部品における応力は、二重ベアリング手法によって、つまり、一次ベアリング２２がアンビル１２に支持され、二次ベアリング３０がワーク表面（図示せず）支持されるので、軽減される。

図５及び図６を参照すると、ある実施形態では、ノーズアセンブリ１０は、ファスナ取付工具５０に取り付けられる。ある実施形態では、ノーズアセンブリ１０を工具５０に組み込むために、牽引棒２０は、コレット１４に設置されて、１回転後退させられる。そして、ノーズアセンブリ１０全体は、定位置に着くまで回転されて工具５０に装着される。そして、それは、工具５０のロックディスクによってロックされる（図示せず）。六角凹部２１にあるキーを用いて牽引棒２０を回転させることによって、コレット１４は、前方へと十分に調整される。次いで、それは、工具５０の後ろから止め具２２を締め付けることによって、所定の位置にロックされる。

図６に示す通り、ファスナ５２が、コレット１４に装着される。ある実施形態では、ファスナは、ピン部材５４及びスエージカラー５６を有する。ノーズアセンブリ１０は、ワークピースＷを固締するためにファスナ５２を係合する。

図７は、引き位置で作動されているノーズアセンブリ１０を示す。ある実施形態では、（引張工具の中心線Ｙ−Ｙと揃っている）一次ベアリング２２は、荷重行程中にアンビル１２と係合された状態を維持し、（ｉ）ファスナの中心線Ｘ−Ｘに対するアンビル１２の歪みを制限し、且つ、（ｉｉ）取付荷重を支持する。ある実施形態では、二次ベアリング３０（引張工具の中心線Ｙ−Ｙから偏位している）は、荷重行程中にコレット１４と係合された状態を維持し、且つファスナの中心線Ｘ−Ｘに対するコレット１４の歪みを制限する。ある実施形態では、ファスナの中心線Ｘ−Ｘに対するコレット１４の最大歪みは、約０．００５”である。

図８は、戻り位置におけるノーズアセンブリ１０を示す。（引張工具の中心線Ｙ−Ｙと揃っている）一次ベアリング２２は戻り行程中に、アンビル１２と係合された状態を維持する。（引張工具の中心線Ｙ−Ｙから偏位している）二次ベアリング３０は戻り行程中に、コレット１４と係合された状態を維持する。

動作中に、牽引棒２０、続いてコレット１４が戻り位置に配置される（即ち、アンビル１２から最も遠くに向けられる）と、ファスナは、コレット１４のジョー１６に装着される（即ちファスナの中心線Ｘ−Ｘに沿って向けられる）。荷重行程が、工具によって牽引棒２０に適用されて、一次ベアリング２２がアンビル１２に支持され、二次ベアリング３０がワーク表面に支持され、そして、ファスナが完全に装着される。戻り行程が、工具によって牽引棒２０に適用されて、一次ベアリング２２及び二次ベアリング３０は、戻り位置に配置される。戻り行程中に、ファスナのシャンクから切れ出るピンテールの飛行の方向は、デフレクタ１８によって安全に偏向され、エネルギーが低減される。

本明細書に記載した実施形態は単なる例示であって、当業者は、本発明の趣旨及び範囲から逸脱することなく、多くの変形及び改良を施すことができることを理解されたい。そのような変形及び改良は、添付する特許請求の範囲に記載する発明の範囲内に含まれるものである。

Claims (15)

1. ファスナ取付工具用のノーズアセンブリにおいて、
   アンビルと、
   アンビル内に配置されており、ジョーを含むコレットと、
   アンビル及びコレットによって支持される牽引棒であって、第１端と、第１端の反対側の第２端と、第１端に位置する一次ベアリングとを有する牽引棒と、
   コレット内に配置されており、牽引棒の一次ベアリングとコレットのジョーの間に位置する二次ベアリングと、
   を含んでおり、
   一次ベアリングは、ファスナ取付工具の動作中に、コレットに対して動かないように且つアンビルに対して動くように構成されており、
   二次ベアリングは、ファスナ取付工具の動作中にワーク表面に支持されるように構成されている、ノーズアセンブリ。
2. 二次ベアリングは、ジョーの長手軸によって規定されるファスナの中心線から第１距離だけ偏位しており、牽引棒の長手軸によって規定される引張工具の中心線から第２距離だけ偏位している、請求項１に記載のノーズアセンブリ。
3. 第１距離は、第２距離よりも短い、請求項２に記載のノーズアセンブリ。
4. 一次ベアリングが、荷重行程中にアンビルと係合し、ファスナの中心線に対するアンビルの歪みを制限し、取付荷重を支持する一方、二次ベアリングが荷重行程中にコレットと係合し、ファスナの中心線に対するコレットの歪みを制限するように、ノーズアセンブリは、引き位置にて作動するに構成されている、請求項３に記載のノーズアセンブリ。
5. 一次ベアリングが、戻り行程中にアンビルと係合した状態を維持する一方、二次ベアリングが戻り行程中にコレットと係合した状態を維持するように、ノーズアセンブリは、戻り位置にて作動するように構成されている、請求項４に記載のノーズアセンブリ。
6. 二次ベアリングは、コレットに取り付けられて、アンビルと係合する、請求項１に記載のノーズアセンブリ。
7. 二次ベアリングは、コレットに螺着される、請求項６に記載のノーズアセンブリ。
8. 二次ベアリングは、保持リングによってコレットに保持される、請求項６に記載のノーズアセンブリ。
9. 二次ベアリングは、保持クリップによってコレットに保持される、請求項６に記載のノーズアセンブリ。
10. コレットは、雌ねじを有するアパーチャを含んでおり、牽引棒は、コレットのアパーチャの前ねじと螺合する雄ねじを含む、請求項１に記載のノーズアセンブリ。
11. 牽引棒は、牽引棒の第１端と第２端の間に配置された後側ベアリングを含む、請求項１に記載のノーズアセンブリ。
12. アンビルは、スエージングアンビルである、請求項１に記載のノーズアセンブリ。
13. アンビルは、スタンドオフアンビルである、請求項１に記載のノーズアセンブリ。
14. 牽引棒は、その第２端に位置する止め具を含む、請求項１に記載のノーズアセンブリ。
15. コレットと連通するデフレクタをさらに含む、請求項１に記載のノーズアセンブリ。

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