JP6795691B2 - 公差補償要素 - Google Patents

Description

本発明は、公差補償要素を通して挿入された接続ねじを用いて部品を接続するための装置の公差補償要素に関する。公差補償要素は、互いに螺合し、共に長さ調整可能なスペーサを形成する内側ねじ山部及び外側ねじ山部と、内側ねじ山部内に保持されるとともに、挿入された接続ねじの周囲に摩擦接触する位置にばね要素を保持するスリーブとを備える。

国際公開第２０１４／００５８９９Ａ１は、この種の公差補償要素を開示しており、そこでは２つのねじ山部が低コストで巻きばね鋼線によって形成されている。内側ねじ山部でスリーブによって保持されるばね要素は、接続ねじが連結される構成要素の１つにねじ込まれて接続される時にトルクが接続ねじから内側ねじ山部に伝達され得るスライド継手を構成する。このように、接続ねじがねじ込まれると、対応して内側ねじ山部が緩む動きが自動的に誘発される可能性があり、このような緩む動きは、接続される部品間の間隔が埋まるまで続く。

欧州特許第１２１５４０１号は、内側ねじ山部が外側ねじ山部から完全に外されるのを防止するねじ抜け防止装置を有する公差補償要素を開示している。そのために、外側ねじ山部の外周に圧入されたソケットは、外側ねじ山部の一方の端部を越えた位置に達する止め部を形成し、最大ねじ緩み間隔に達すると、内側ねじ山部のねじ山部分の端部に形成される肩部に当接する。この止め部は、ねじ山部分が常に外側ねじ山部の内側にあって、内側ねじ山部の非ねじ山部分だけが外側ねじ山部から突き出るように、内側ねじ山部の緩む動きを制限する。

本発明の目的は、初めに述べた種類の公差補償要素に使用することができる改良されたねじ抜け防止装置を提供することである。

本発明によれば、この目的は、リングの形態であるねじ抜け防止装置により達成される。リングは、スペーサの一端に回転可能に支持され、スリーブ内に軸方向に突出するとともに、自由端において、外側にクランクされた爪を形成する少なくとも１つのアームを備え、爪には、内側ねじ山部の最大ねじ緩み間隔が達せられた時に、スリーブに形成された止め部が当接する。

従って、本発明によれば、止め部は内側ねじ山部の内側に保持されたスリーブ上に形成され、止め部と協働する爪は、スペーサの一端からスリーブの内部を通って軸方向に延びるアーム上に形成される。そして、接続ねじがねじ込まれるときに、ばね要素、スリーブ及び内側ねじ山部が一緒に回転し、ばね要素とねじ抜け防止装置のアームとが常に互いに角度的にオフセットされた位置にあるように、ねじ抜け防止装置を形成するリングが一緒に回転し、その結果、接続ねじとばね要素との間の摩擦接触を維持することができる。

本発明の利点は、ねじ緩み間隔が最大のときに、外側ねじ山部から突出する部分も含めて、内側ねじ山部のねじ山部分がこのねじ山部の軸方向全長にわたって実質的に延びることができることである。

本発明の有用な詳細及びさらなる改良は従属請求項に示されている。

ねじ抜け防止装置のアームは、鳩尾形の外形又はＴ字形の外形を有することができ、スリーブの内周面のアンダーカット溝及び鳩尾形溝にそれぞれ嵌合することができる。

スリーブは、その外周の少なくとも一部に、スリーブを内側ねじ山部にねじ込むことを可能にするねじ山を有することができる。

有用な実施形態では、両方のねじ山部は巻かれたワイヤで形成されている。

その両端に、スペーサは金属製の終端ディスクを有することができ、その一方は外側ねじ山部又は両方のねじ山部の初めのターンに対して相補的であるレリーフ状の凹部を有するが、他方の終端ディスクは内側ねじ山部又は両方のねじ山部の最後のターンに対して相補的であるレリーフ状の凹部を有する。これにより、ねじ山部のねじ状のターンのねじピッチを補償することにより、互いに反対を向き、スペーサが係合する構成要素と接続すべき終端ディスクの表面が、互いに平行に整列するようになっている。

外側ねじ山部は、例えば、公差補償要素を、接続されるべき構成要素のうちの１つにクリップ固定するのに役立つケーシングによって囲まれてもよい。終端ディスクの１つはこのケーシング内にスナップ固定されてもよい。

他方の終端ディスクは、内側ねじ山部に保持されているスリーブにスナップ固定することができる。

実施形態の例を図面と併せて説明する。

軸方向寸法が最小の状態におる公差補償要素の軸方向断面図である。 図１による公差補償要素のスリーブ、ばね要素及びねじ抜け防止装置の分解図を示す。 最大軸方向寸法を有する状態にある、図１に係る公差補償要素を示す図である。 図３のＩＶ−ＩＶ線に沿った断面図である。

図１に示す公差補償要素は、互いに螺合し、共に調整可能な長さのスペーサ１４を形成する内側ねじ山部１０及び外側ねじ山部１２を有する。２つのねじ山部１０、１２のそれぞれは、コイル状に巻かれ、正方形の断面を有するワイヤ１６、例えば、ばね鋼ワイヤによって構成される。ワイヤは、正方形の断面の対角線の１つがコイルの軸方向に一致し、コイルの個々のターンがブロック構成において互いに係合するように巻かれる。ワイヤ１６の縁部は、コイルが軸方向荷重を受けているときにワイヤが内向き又は外向きに膨らまないように、わずかに丸みを帯びているか又は面取りされていてもよい。

金属製の終端ディスク１８が内側ねじ山部１０の上端に固定されており、ディスクの下側はねじ山部１０，１２の最上部のターンと相補的な、打ち抜きされたレリーフを有している。これに対応して、終端ディスク２０は、外側ねじ山部１２の底端部に取り付けられており、このディスクは、上側に、ねじ山部の最下部のターンと相補的なレリーフを有する。これらのレリーフ状の凹部によって、ワイヤ１６のねじ山ピッチは、互いに反対を向く終端ディスク１８、２０の上面及び下面が互いに平行に整列するように補償される。

外側ねじ山部１２は、その中に収容されている下側の終端ディスク２０と面一である大直径の下側部分２４を有するプラスチックのケーシング２２内に収容されている。図示される例では、ケーシング２２は、その頂部に、外側ねじ山部１２の雄ねじと相補的な雌ねじを有している。ケーシングの下端には、いくつかのスナップ爪２６が終端ディスク２０を収容する凹部の周囲に配置されている。爪は終端ディスク２０の外縁のカラーの周りを把持する。

弾性クリップ２８がケーシング２２の外周に形成されてもよく、ここではその一部のみが示されているが、接続される構成要素の１つに公差補償要素をスナップ固定するのに役立つ。

ねじ山部１０の内部には、軸方向に連続して延びる円筒形のチャネル３２を形成するプラスチックのスリーブ３０が保持されている。このチャネル３２には、図示しない接続ねじであって、２つの構成要素を互いに接続させるのに役立つねじが挿入されている。例えば、接続ねじは、上側の終端ディスク１８と係合する構成要素の１つを通して上方から挿入される。ねじは、さらに、下側の終端ディスクと係合するとともにケーシング２２にスナップ固定される他の構成要素のねじ穴にねじ込まれる。

その外周の一部で、スリーブ３０は、図１の右側の断面図で見ることができる馬蹄形のばね要素３４によって囲まれている。馬蹄形のばね要素３４の両端部は、互いに直径方向に対向して配置され、スリーブ３０の周壁に形成された窓３８をそれぞれ貫通して内側に突出する突起３６を形成し、接続ねじが挿入されると、接続ねじのねじ山部分の周囲と係合する。

図示される例では、ばね要素３４によって囲まれていないスリーブ３０の外周面の部分は、内側ねじ山部１０の雌ねじと相補的な雄ねじを有している。外側に突出するいくつかのスナップ爪４０は、スリーブ３０の上端縁の周囲に配されており、スリーブ３０は、これらの爪によって、上側の終端ディスク１８の段付き穴４２内にスナップ固定されている。

図２では、スリーブ３０及びばね要素３４が分解斜視図で示されている。ここでは、特にばね要素３４の構成がより明確に見られる。

接続ねじがスリーブ３０のチャネル３２を通って挿入され、接続される構成部品のうちの下側の部品のねじ穴にねじ込まれると、スリーブ３０及び内側ねじ山部１０は、ばね要素３４の突起３６と接続ねじの周囲との間の摩擦により回転方向に引き込まれる。一方、ねじ山部１２はクリップ２８によって下側の構成要素に固定されているので静止したままである。図３に示すように、接続ねじが右に回された時に、内側ねじ山部１０は上方にねじられて外側ねじ山部１２から出るように、ねじ山部１０，１２は、左回りのねじ山を有する。このような内側ねじ山部１０のねじ緩み移動は、上側の終端ディスク１８が、接続される構成要素のうちの１つに当接するまで持続し、従って、スペーサ１４は、２つの構成要素の間の間隔を橋渡しする。その場合、内側ねじ山部をそれ以上緩めることができないので、突起３６と接続ねじとによって形成された継手が降伏し、接続すべき部品が一方の部品にしっかりと固定されるまで、接続ねじをさらにねじ込むことができる。

内側ねじ山部１０が外側ねじ山部１２から完全に緩められてこれら２つの部分がバラバラになるのを防ぐために、ねじ抜け防止装置４４が下側の終端ディスク２０に取り付けられている。図２の斜視図に最も良く示されるように、ねじ抜け防止装置４４は、その下端に周縁カラー４６を形成し、その周縁上の一点から上方に突出するアーム４８を有する略環状部材である。アームは、その自由端において、外側にクランクした爪５０を有する。

図１に示すように、アーム４８は、スリーブ３０内のチャネル３２まで軸方向に延びており、スリーブ３０の内周面に形成された軸方向溝５２内に収容されている。下端において、溝５２は爪５０の止め部５４によって画定されている。

ねじ抜け防止装置のカラー４６は、ねじ抜け防止装置４４が終端ディスク２０に対して上方に動くことができないように、下側の終端ディスク２０の段付き穴内に収容される。

ここで、内側ねじ山部１０が外側ねじ山部１２に対してねじを緩める方向（右方向）に回転すると、スリーブ３０は内側ねじ山部１０と一緒に上方に移動し、爪５０は、止め部５４に到達するまで、溝５２内を下方に移動する。このようにして、内側ねじ山部１０のねじ緩みの移動は制限される。

図３は、内側ねじ山部１０がその最大ねじ緩み間隔に達し、爪５０が止め部５４に係合している状態を示している。ねじ緩み間隔が制限されているので、ねじ山部１０，１２は互いに常に十分な状態に維持される。これにより、これら２つのねじ山部は互いに安全に接続され、スペーサ１４は全体として大きな軸力を依然として吸収することができる。

図１に示す位置から図３に示す位置への移行では、内側ねじ山部１０とスリーブ３０とが非整数回数分の回転をしているので、図３では、それらは回転位置にあるように見える。従って、ばね要素３４も、同様に、図３では、回転位置にあるように示されている。アーム４８がスリーブ３０の溝５２の回転運動に追従することができるように、ねじ抜け防止装置４４の環状部分は、下側の終端ディスク２０の段付き穴内で回転可能である。従って、アーム４８は、図４に明らかに見られるように、常に馬蹄形のばね要素３４の開放端に対応する角度位置に留まる。

図４において、アーム４８とスリーブ３０の相補的な溝とが（湾曲した）鳩尾形状を形成しているので、アーム４８は溝５２内を軸方向に排他的に移動することができることが分かる。

公差補償要素の組み立ては、例えば以下のようにして実施することができる。
ケーシング２２は、その雌ねじで外側ねじ山部１２の雄ねじにねじ込まれる。続いて、終端ディスク２０がケーシング２２の下端部に押し込まれる。この過程で、スナップ爪２６は一時的に外側に撓み、終端ディスク２０の外周のカラーにスナップ固定される。これにより、ケーシング２２及び外側ねじ山部１２は、終端ディスク２０に取り外し不能に接続される。

図２に示す位置から開始して、ばね要素３４は、突起３６が窓３８内にはめ込まれるまで、径方向にスリーブ３０の周縁部上に押し込まれる。そして、スリーブ３０は、ばね要素３４とともに、下から内側ばね山部１０にねじ込まれる。続いて、終端ディスク１８がねじ山部１０及びスリーブ３０の上端部に押し付けられる。その過程で、スナップ爪４０は段付き穴４２にスナップ固定される。これにより、終端ディスク１８は、スリーブ３０と内側ねじ山部１０とに取り外し不能に保持される。

そして、ねじ山部１０とスリーブ３０とばね要素３４とからなるユニットを、外側ねじ山部１２の雌ねじに上方からねじ込む。

最後に、ねじ抜け防止装置４４のアーム４８は、下からスリーブ３０のチャネル３２内に挿入され、爪５０が止め部５４の上の位置に来るとすぐに、径方向外側に移動する。これにより、爪は止め部５４を越えることができる。鳩尾形状のテーパは非常に小さいので、アーム４８は径方向外向きの動きで溝５２内にスナップ固定され得る。任意選択で、溝５２の鳩尾形状は、止め部５４に隣接するその下端部で、ある程度広げられてもよく、その結果、爪５０を担持する端部は溝内に挿入され、次いで、アーム４８は軸方向においてに鳩尾形状に挿入される。

図１に示される位置に達すると、ねじ抜け防止装置の角部の外側周縁に形成されたノーズ５６が終端ディスク２０の上面にスナップ固定され、カラー４６がこの終端ディスクの段付き穴に係合する。次に、ねじ抜け防止装置４４が、公差補償要素内で回転しないようにロックされ、これにより、使用準備が整った状態になる。

Claims (12)

1. 接続ねじによって構成要素を接続するための装置のための公差補償要素であって、
   互いに螺合し、共に長さ調整可能なスペーサ（１４）を形成する内側及び外側ねじ山部（１０、１２）と、
   前記内側ねじ山部（１０）内に保持されるとともに、挿入された前記接続ねじの周囲に摩擦接触する位置にばね要素（３４）を保持するスリーブ（３０）とを備え、
   ねじ抜け防止装置は、前記スペーサ（１４）の一端に回転可能に支持されたリング（４４）の形態であり、
   前記リングは、前記スリーブ（３０）内に軸方向に突出するとともに、自由端において、当該リングの径方向外側にクランクされた爪（５０）を形成する少なくとも１つのアーム（４８）を備え、
   前記爪には、前記内側ねじ山部の最大ねじ緩み距離が達せられた時に、前記スリーブ（３０）に形成された止め部（５４）が当接することを特徴とする、公差補償要素。
2. 前記ねじ抜け防止装置のアーム（４８）は、前記スリーブ（３０）の内周面のアンダーカットされた溝（５２）内に収容されており、かつ、前記溝の外形と相補的な外形を有する、請求項１に記載の公差補償要素。
3. 前記スリーブ（３０）は、外周の少なくとも一部に、前記スリーブ（３０）を前記内側ねじ山部（１０）にねじ込むことを可能にするねじ山を有する、請求項１又は２に記載の公差補償要素。
4. 前記ねじ山部（１０、１２）の少なくとも１つが、コイル状に巻かれたワイヤ（１６）から形成される、請求項１〜３のいずれか一項に記載の公差補償要素。
5. 前記ワイヤ（１６）は正方形の横断面を有し、前記正方形の横断面の対角線の１つが前記コイルの軸方向に延び、かつ、前記内側ねじ山部（１０）の個々のターンと前記外側ねじ山部（１２）の個々のターンとがブロック構成において互いに係合するように巻かれている、請求項４に記載の公差補償要素。
6. 前記ねじ山部（１０、１２）の両方が、巻かれたワイヤ（１６）で形成されている、請求項４又は５に記載の公差補償要素。
7. 金属製の終端ディスク（１８、２０）が前記スペーサ（１４）の少なくとも一端に取り付けられ、前記ディスクは、前記ワイヤに面する側に、少なくともねじ山部（１０、１２）のワイヤ（１６）の最後のターンを補完する凹状のレリーフを有する、請求項４〜６のいずれか一項に記載の公差補償要素。
8. 前記スリーブ（３０）が、前記内側ねじ山部（１０）と係合する前記終端ディスク（１８）にスナップ固定されている、請求項７に記載の公差補償要素。
9. 前記外側ねじ山部（１２）がプラスチックのケーシング（２２）によって囲まれている、請求項１〜８のいずれか一項に記載の公差補償要素。
10. 前記ケーシング（２２）が雌ねじを有し、前記外側ねじ山部（１２）の雄ねじにねじ込まれる、請求項９に記載の公差補償要素。
11. 前記ケーシング（２２）が、前記外側ねじ山部（１２）と係合する前記終端ディスク（２０）にスナップ固定されている、請求項９又は１０に記載の公差補償要素。
12. 前記ねじ抜け防止装置（４４）の環状部分は、外周にカラー（４６）を有し、前記外側ねじ山部（１２）の前記終端ディスク（２０）の段付き穴内に回転可能に収容されている、請求項７〜１１のいずれか一項に記載の公差補償要素。
    

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