JPH03502831A - 船積み用コンテナ等のための締め付け装置及びファスナ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 船積み用コンテナ等のための締め付は装置及びファスナ発明の背景 本発明は、船種用コンテナなどを製造するための、ビン及びスリーブを備えてな る、引っ張り方式のファスナを含む、係留装置に関する。

船積用コンテナは、硬い金属外部層及び合板又はファイバーボード等のような１ つ又はそれ以上の柔らかい材料からなる内部層を含む構造であることが多い、該 層を一体に締め付ける場合、引フ弓長りタイプの７１スナは、１９７０年６月２ 日イ寸、Ｃ，Ｗ、バクに対する米国特許第３，５１５．４１９号にほぼ示されて いるタイプに使用可能である。

引っ張りタイプのファスナはビン及びスリーブを含み、取付けの完了と共に切断 されるビンの過剰な軸部を有した状態でビン及びスリーブの間に相対的に軸方向 の力をかけることによりセットされる。このタイプのファスナにより、内部表面 に係合する構成要素は比較的大きいヘッドを有して、押しつぶされるのを防ぐた めに良好な荷重分散を提供することが望ましい、同様に、セットファスナは比較 的低い形状で、そのためなめらかな表面をそれの内部側面に有して、内部荷重担 持容量を最大化し、ファスナの隆起部の上にコンテナの内容物が乗り上げること を防ぐようになされていることが望ましい、同様に、前記ファスナが水密封止を 提供し、突き固め（ｔａ＋ｏｐｅｒｉｎｇ）　、つまりファスナが外れるのを防 ぐことが好ましい、同様に、前記ファスナが大きなベアリング、低い形状のヘッ ドを有して外側コンテ、す表面に係合して、高い締め付は荷重を支えて、振動に 対抗するようになされていることが望ましい、同様に、取付は荷重とビン破壊１ １Ｅ荷重が最少限に維持されて、ビンのはずみと、結合部の一体性が緩むことを 防ぐようになされていることが望ましい。

前述のバクの特許におけるような構造においては、機械的ロックと摩擦ロックと の組み合せがビン及びスリーブを一体に保持するために使用されている。一般に 機能的に充分な設計である。しかしながら、この設計はいくらか複雑で、そのた め高価であり、例えば延びたスリーブ、注意深く製造された、ピンヘッド上の凸 状の下面、及び複数に区切られたピン構造などである。これは特に把持に敏感で 、ファスナにより一体に固定される加工部品の厚さについてはそれほど幅広くは 対応できない、更に、スリーブと、直線スプラインのついたピン部分との間の摩 擦ロックは、加工部品の外側で前記ボアに重なるように前記スリーブの端を折り 返すことにより形成される機械的ロックに対して補助的なだけである。最後に、 非常に大量の金属が移動するため、ピン破壊荷重はかなり高く、例えば、前記ス リーブは摩擦ロックの部分で延び、前記端で広がり、機械的ロックを形成する。

高いビン破壊荷重それ自体は特に望ましくないものではない、しかしながらこれ は、ファスナが最終の締め付けに至り、使い捨てのビンの引っ張り部分が純粋な 引り張り荷重により引っ張り取られる時に、大きいビンのはずみ又は反動力を生 じる。このビンのはずみ又は反動力のせいで、加工部品に対するファスナの最終 締め付は荷重は、比較的低い、不十分なものとなる。

上述のバクの設計の改良として、本発明の譲受人は従来技術としての第７図及び 第８図に示されているファスナを開発し、これが権利放棄された１！１１１５年 ２月１３日付米国特許第７０１，３４７号明細書に完全に開示され、これの開示 が本発明の説明に組み込まれている。それは摩擦ロック用のらせん状にスプライ ンをつけられたビン部分と、前記スリーブのり−ド噛をロックポケット内に係合 させ変形させるように取り付けられた前記ビン上の、半径方向に延びる環状ロッ ク肩部により形成されたスプラインの後方端において内部に形成された機械的ロ ックとを含む、それは把持領域が広いという利点と、スリーブ長さが短いため、 費用が少なくてすむという利点を提供する。しかし、ビン破壊荷重はバラの特許 と同様に高いままである。従つて、ビンのはずみは重要な問題のまま残っている 。更に、取付けに際してスリーブがらせんスプラインに乗り上げる時に、ビンが わずかに回転する、という理論にもかかわらず、実際にはそのような事態は発生 せず、少なくとも信頼されつる程度に発生するということはない、これには色々 の原因があり、ファスナ用に設計された取付は装置が０）把持工具の把持圧力が 高すぎてビンが回転できない、（１１）スリーブヘッドと鉄床工具との間の摩擦 力が高すぎてスリーブが回転できない、ことが少なからず寄与している。最後に 、この特定のファスナは、バラにおけると同様に、スリーブがビンスプライン部 分により半径方向に拡張してボアと干渉嵌め合いになるように設計されていた。

これは、スリーブ材料はビンよりも柔らかいが、このスリーブ材料が比較的固い ことを要求し、その代りにスリーブ材料がビンスプライン部分のらせん溝内へと 流れこむことに対する抵抗を示す結果となることが判明した。場合によっては、 ビン及びス特表平３−５０２８３１　（３） リーブが相互に回転できないため、スリーブの材料が半径方向に剪断されていた 。

主Ｒ里２五り 本発明はビン及びスリーブを備えた引っ張りタイプのファスナを含む、ビン及び スリーブは両方とも半径方向に拡大したヘッドを有し、締め付けられる加工部品 に損傷を与えることなく要求される締め付は荷重を支える。前記ビンは破壊ネッ クにすぐｗＲ接している端にらせんスプライン部分を有している。スプライン部 分は充分な長さを有して、幅広い把持範囲に調和し、スリーブの内部との信頼性 あるインターロックが行われる。

スリーブの材料はビンスプライン部分に比較して柔らかく、０）スリーブ材料ば ビンスプライン部分に流れ込み、充分にらせん溝内部を充填することを可能とし 、（ｉｔ）スリーブが半径方向に拡張して加工部品のボアと干渉を生ずるのをほ ぼ防ぐ。

ビンスプライン部分自体はいくつかの方式で独特の構造である。第１に、各スプ ラインは比較的大きいらせん角度を育している。第２に、各スプラインの高さと 形状は、スリーブ材料がスプライン内に漬れこむが、スリーブが評価できるほど 半径方向に拡張せず、一体に締め付けられる加工部品のボアと干渉しないような 構造である。スプラインの形状は、リード端でピラミッド状の断面を備え、開始 部分にポイントを有し、その後平坦になり、次第にスプラインの長さ全体にわた り広がることが望ましい。

締め付は装置として、前記スリーブが最少限のｊｇ！擦抵抗抵抗記ビンスプライ ンのらせんに従い、結果としてかなりその大部分が最終の締め付けの瞬間近くま で純粋に引り張り荷重である取付は荷重を減少させる時に、前記スリーブは前記 ビンに対し相対的に回転する。最終の締め付は時点で、スリーブヘッド下側の加 工部品との摩擦係合により、ビン及びスリーブの間の相対的な回転を停止し、か くして破壊ネックにおいてビンが破壊されるのを支援する、かなり大きなねじれ 荷重を発生する。このねじれ力が助けとなって、そうでなければ破壊ネックでビ ンを破壊し、引っ張り荷重をかなり減少させ、その結果ビンのはずみの程度を減 少させる。

ビン上で引っ張るチャックジ目−の周囲で自由回転可能な特別な取付は用鉄床工 具が設けられている。これによりスリーブが取付は中にビンスプラインに沿って 回転可能となる。

本発明の好ましい実施例においては、独特のビン及びスリーブの組み合せを有す るノンブラインドタイプのファスナが使用される。

本発明の他の形態においては、ファスナは、スリーブと係合するように引っ張ら れた時に、半径方向にボアの直径を超えてふくらむように、縮小された直径のビ ンヘッドと係合するために、加工部品を突抜けて突出するスリーブの延長部を有 するブラインドファスナーとして製造可能である。それ以外の点では、本発明の 実施例のブラインドファスナの特徴、及びそれを取り付ける方法は、好ましい実 施例のノンブラインドア１スナのそれと同一である。

他の特徴と並んで、ファスナの各形状は、幅広い把持範囲での協調、取付は容易 、取付は荷重とビンのはずみの減少、及び基本的には摩擦による、より良好に保 持された締め付は荷重及び保持状態を提供するインターロック、などをも提供す る。

かくして、本発明の目的は、ファスナが単一のビン及びスリーブによりかなり広 範囲な把持範囲で協調可能なタイプの、構造的組立体を固定するための、独特の 引っ張りタイプのファスナを含む、新規かつ改良された締め付は装置を提供する ことである。

その他の本発明の目的は、独特のインターロックをビン及びスリーブの間に育す る上述に記載されたタイプのファスナを提供することである。

更にその他の本発明の目的は、加工部品のボアとの間に干渉嵌合を必要とせず、 かくてより広範囲の加工部品のボア直径と適合可能な、上述のタイプのファスナ を提供することである。

本発明の更にその他の目的は、取付は工程全体を通じて、特にビン破壊時点で、 より少ない引っ張り力でセットできるファスナを８！！供することである。

本発明の更にその他の目的は、使用期間全体にわたり、ビン押し出し抵抗が大き く、締め付は荷重の損失が大きいファスナを提供することである。

本発明の又更にその他の目的は、上述の特徴を含む独特の特徴を有するブライン ドタイプ及びノンブラインドタイプの引っ張りタイプのファスナを提供すること である。

本発明の一般的目的は、船積用コンテナなどの製造のための独特のファスナ構造 を含む、新規かつ改良された締め付は装置を提供することである。

その他の本発明の目的、特徴及びリテーナは以下に続く説明及び請求から、添附 の図面を参照してより明白となる。

第１図は取り付ける前の、一体に締め付けられるべき、構造的な組立体における 、本発明のノンブラインドタイプのファスナの断面の一部を示す正面図、 第２図は、加工部品に取り付けられた後の、最少の把持状態を実線で、最大の把 持状態を点線で示した第１図に類似のファスナの図、 第３図は第１図の３−３及び４−４の線の間にあり、１つの縦溝又はスプライン の典型的な数を示すビンスプライン部分の拡大切断図、 第４図及び第５図は、第１図の４−４及び５−５の線に沿った第１図のファスナ の拡大断面図、 Ｎ６図及び第７図は第１図及び第２図に類似しているが、本発明のファスナのブ ラインドタイプの実施例を示す図、第８図及び第９図は第１図及び第２図に類似 しているが、従来技術によるファスナを示す図である。

ましい　　　の詳細な雷 ここで第１図を見ると、複数の加工部品１２及び１４と組立体関係にあるファス ナｌＯが示されている０通常の船積用コンテナに対しては、加工部品１２はコン テナの外部に配置可能な金属ブラケット、ストラップ、フレームなどであっても よく、鋼鉄又はアルミニウムのようなシート金属から製造可能である。該コンテ ナのボディ又は壁は、合板、ファイバーボード、又はその他の、比較的柔らかい 芯を有し、大きな局部的荷重の下では押しつぶされやすい材料である加工部品１ ４のような部材から製造可能である。第１図に示されている実施例においては、 加工部品１４は合板の芯と、符表千３−５０２８３１　（４） グラスファイバー強化されたプラスチック層１６及び１８を有し、層１８が該コ ンテナの内部を形成する、グラスファイバー強化合板から製造されている。この 点に関しては、プラスチック層１６及び１８は耐水性で水密性の構造である。こ こで理解すべきことは、上述の船積用コンテナ用の材料は事例的にのみ議論され ており、本発明では他の応用方法及び他の材料を使用することが可能だというこ とである。

ファスナ１０はビン２０とスリーブ２２とを含む、スリーブ２２は拡大ヘッド２ ４とほぼ真直ぐの軸部とを有し、これがそれぞれ加工部品１２及び１４を通る整 合した孔２８及び３０の少なくとも一部と隙間を有するような関係に嵌合するよ うに使用される。スリーブヘッド２４はほぼ内側に向いた皿状であり、あるいは 内側表面３２に対し凹状であり、内側の加工部品１４の孔のコーナに隙間を提供 するようになされている。同時に、凹状の構造は取付は及び最終締め付は荷重を 半径方向外側に分散し、内側壁１４．１８に対する過度の局部的変形又は押しつ ぶしを防ぐ、スリーブの軸部２６はほぼ均一の外径と、はぼ均一の直径の貫通孔 ３４とを有する。ビン２０は拡大ヘッド３８と細長い軸部３８とを有する。ビン ヘッド３６は平坦なトラス（ｔｒｕｓｓ）ヘッド構造であり、それの外径は孔２ ８．３０の直径よりも大きい、拡大ヘッド３６は低い形状で、シート金属加工部 品１２の外部にほぼなめらかな表面を提供する。ビン軸部３８の全体直径は加工 部品の孔２８．３０の直径よりも小さく、ヘッド３６に隣接する加工部品の孔２ ８．３０の直径よりもわずかに小さい直径の、直線のなめらかな第１軸部４０を 有する。第１軸部４０は、スプライン部分４４がすぐに続く、縮小した直径の、 直線のなめらかな第２軸部４２により形成された環状肩部で終端している。スプ ライン部分４４は、ビン２０の軸線に対しおよそ３０ないし６０度の角度でらせ んに形成された山４６と谷４８とを有する。およそ４５度のらせん角度のスプラ インが好ましく、つまるところ、低いらせん角度での低い所要取付荷重−従って 低い容量、より安価な取付工具−とするか又は高いらせん角度でのより大きい保 持性もしくは押し出し容量とするかの交換条件に帰する。スプライン部分４４は ローリングダイス工程により形成され、従って、スプラインの外径又は高さは第 ２軸部４２の外径よりも大きく、一方でスプライン４８の小径は′ｓ２軸部４２ の外径よりも小さい、スプラインの山４６の大径は前から後にかけて一定で、ス リーブの孔３４の直径よりもわずかに大ぎいが、取付は中にビン及びスリーブが 一緒に引っ張られる時に、スリーブに認識できるほどの拡張が生ずるほどではな い。

各スプライン４６には、リードエンドにおいて鋭いポイントで開始し、その後に 次第に頂面４７が広がって平坦になるように連続的に幅の変化する頂面を含むこ とが好ましい０通常の製造用ローリングダイスによりそのようなスプライン形状 を便宜に形成するために、頂面４７の幅が増加するにつれて、スプラインの小さ い直径が次第に増加することが要求される。以下に示されている、９．５２１− の呼び直径のビンの事例においては、これはその小さい直径において、０．１２ ７　ｍ−から０．２５４龍までの範囲で増加する。

別な表現をすれば、この特定のスプラインの形状は、０）後端（ピンヘッドに向 かって）においてより大きい直径を有するテーバしたビン軸部上でそれの全長に わたり断面が同一の雌体形状を有するスプラインを形成し、（ｉｉ）ビンの軸線 と研磨ホイールの軸線を平行にして、研磨ホイールの面に対しビンを置き、（ｆ ｉｔ）ポイントのあるリード端から後方へかけて各スプラインの頂部を削り取り 、最初に形成されたように前記リード端におけるスプラインのそれに等しくスプ ライン全体に対する阜−のスプラインの大径を提供するとすれば、こうなるであ ろうという形状である。明らかに、この同一のスプライン形状はローリングダイ ス自体で製造することが容易である。

本発明の他の形状においては、各スプライン４６は全長にわたり同一の断面形状 、つまり錐体の形状である。このような実施例においては、大径と小径のスプラ イン直径は両方ともスプライン部４４の全長にわたり同一のままである。

スプライン部４４に続いているのは、はぼ直線の軸部５０で、これはスプライン をローリングする前は、単に３４２の軸部の一部であフた。従って、直線部分５ ０は第２の軸部４２とほぼ同一の直径であり、スリーブ孔３４とわずかに干渉す る隙間を提供し、スリーブ２６をビン２０上に案内するように作用する。直径の 縮小した環状破断溝５２は直線ビン軸部５０と、複数の環状引っ張り溝５６を備 えた引り張り部５４との間に配置されている。

水密固定接合を提供するために、ピンヘッドの外径に近い外径を有する封止ワッ シャ６０が第１のビン軸部４０に配置されている。

ワッシャ６０は一般に弾性材料からなり、弾力的に変形可能な、例えばナイロン のような弾性シネシック（５ｙｎ６ｔｈｉｃ）ポリアミド材料から製造される。

封止ワッシャの孔の直径はビン軸部３８の直径に近いが、ワッシャの弾力的性室 のせいで、ビン２０上に保持される組立体のために、溝をつけられた部分４４の 上で容易に拡張して配置可能である。

上述のように、ビン及びスリーブの硬度と、スリーブ内径及びビンスプライン外 径の間の干渉量とは、セット中にスリーブ材料の切断が生じないように、そして スリーブの半径方向の拡張が生じないように設計されている。むしろ、スリーブ 材料はスプラインの溝に流れ込む。

ビンのスリーブに対する最適硬度比率はおよそ１．９／ｌである。しかしながら 、１．７０／ｌ　　ないし２．１０／１の硬度が受容可能と考察される。２．１ 以上の硬度比率は、保持されるビンに障害が生ずるため推奨されない。

このタイプのファスナに通常選択される材料は、ビンに対しては炭素鋼又は低合 金鋼、例えばボロンを少量添加した５ＡＥ１０２２、スリーブに対しては５ＡＥ ＩＯＩＯである。

特定のファスナ設計の仕様に関しては、共通の７１スナは、呼び９．５２ａ＋ｍ の直径を有するものである。このファスナに対する最少の加工部品の厚さは１９ ．０５　＋ｎｍである０把持範囲は３．１７５　＋ｎであり、そのため最大加工 部品の厚さは２２．２２　ｍｓ＋である。スプライン部４４の長さは１０．１６ 　！Ｉｌｌである。最少の把持において、スプライン部４４全体がスリーブ２２ に係合し、それに対してスプラインの最大把持の６．９８ｍｍでは大体３分の２ が係合する。スリーブの孔の直径２６は７．１１２　ｍ霞で、これはスプライン ４６のピッチ直径に適合する。

呼び９．５２ｍ＋ａ直径のファスナのこの事例においては、ビンの硬度は、ビッ カースのダイヤモンドピラミッドテスト（以後ビッカースと称する）により測定 された場合、３９０である。スリーブの硬度はビッカース１９５である。スリー ブ及びビン材料は上述のとお特表千３−５０２８３１　（５） りである。

ファスナ１Ｇは、引っ張り工具７Ｇ（一部が示されている）を介してビン２０と スリーブ２２との間に軸方向の力をかけることによりセットされ、この工具は従 来技術において公知のタイプであり、そのため以下に記載の例外を除いて詳細は 省略する。

前記スリーブは取付は中にビンスプライン４６の影響を受けて回転することが本 発明には必要なため、取付は中にスリーブヘッドに係合する鉄床工具７２はチャ ック７４及びチャックジｔＩ−７６に対し相対的に自由回転可能であり、チャッ クジＢ−７６は引ワ張り溝５６に係合してファスナを後述の方式で締め付けるよ うに引フ張る。

工具７０の構造は本発明の一部を形成しない。

ファスナｌＯを取り付けるため、操作者はまずビン２０を加工部品の孔２８．３ ０内へ挿入する０次に操作者はコンテナの内部又は加工部品１２．１４の反対側 を８動させ、スリーブ２２をピン軸部３８の突出している部分にかぶせる。

次に工具７０がファスナｌＯに使用されて、操作者がそれをセットして作動させ る。工具７０は凹状の係合表面７８を有する鉄床部材７２を有し、保合表面７８ は、スリーブヘッド２４の凸状の外側表面とほぼ合致する凹状の形状である。コ レット組立体７（，７６が鉄床部材７２内部で摺動可能に支持され、複数のチャ ックジ＊−７６を有して、これが引っ張り部分５４の引っ張り溝５６に把持係合 する。鉄床部材７２内に配置された縮小した直径の孔８０は、引っ張り部分５４ の外径よりわずかに大きいだけで、それにより、チャックジョー７６により形成 された開口部内へ引っ張り部分５４を案内する。工具を作動させると、コレット 組立体は軸方向後方又は鉄床部材の保合表面７８から離れる方向に移動し、それ により相対的な軸方向の力がビン２０とスリーブ２２との間にかかる。軸方向の 力はビンヘッド３６をスリーブ軸部２６０対面する端に向かって移動させる。こ の状態が生ずると、スプライン部４４がスリーブ端に係合し、孔部分３４の材料 を半径方向スプライン溝４８内へＢ動させる。スリーブ材料は連続的に、スリー ブにより移動されるスプライン全長にわたりスプラインにより置換され、かくて 連続的にスリーブ材料により溝を充填する度合を増加させる。これにより非常に 効果的なインタロツタがビンとスプラインとの間に発生する。このインタロック は更に、比較的大きい各スプラインのらせん角度により増加し、更に、スリーブ 材料がスリーブ内部に受領されるスプライン部の全長にわたり密接するという事 実により増加する。上述のようにスリーブ材料はビンに比較して柔らかいため、 余分のスリーブ材料はスプライン溝４８を通って自由に移動し、スリーブを拡張 して加工品の孔２８．３０と干渉するのではなく、スプラインの溝を充填する。

更に、（ｉ）スリーブは鉄床に対し相対的に回転可能で、（ｉｆ）スリーブは加 工部品の孔と干渉するに至らないため、スリーブはスプラインのらせん角度に応 答してスプラインらせんの方向へ回転し、スプラインにより置換されるスリーブ 材料は溝内へ流れこむ。

工程全体を通して最終締め付けまでの取付は荷重は一定であり、設計された把持 範囲に関係がない。

ある地点において、スリーブヘッド２４の凹状表面３２が加工部品工４のプラス チック層＋８を含めた内部表面に係合し、スリーブ２２の軸方向の助きが拘束さ れる。スリーブヘッド及び加工部品１４の間の摩擦のせいでスリーブの回転が拘 束される一方で、ビンが増分量だけ動くため、ビンにねじれ力が即時に発生する 。ねじれはスプライン溝内のスリーブの材料に対して作用するらせんスプライン により発生する。このねじれ荷重が引っ張り荷重と組み合わさって、ビン軸部３ ８を破断溝５２で切断し、取付けが第２図に示されているように完了する。特に 、ピンスプラインに沿ってスリーブの回転作用により取付ｌす中に発生するねじ れ荷重は、取付は荷重全体のおよそ１５ないし２０％であると評価される。しか しながら、ビンが破壊される最終締め付けの時点においては、このねじれ荷重又 は反動力はおよそ４０％に増加し、かくて突然の衝撃的荷重をビンが破壊される 瞬間に発生し、ビンはスリーブがビンの周囲で自由回転しない場合に要求される よりも少ない引っ張り荷重で破壊される。

３４２図においては、ファスナが、点線で最大厚さの加工部品に、実線で最少厚 さの加工部品に取り付けられているのが示されている。注意すべきことは、破断 溝５２に形成されたビンのスタップ端は、スリーブヘッドの平面を超えて突出し ないように、スリーブ孔の内部に常にへこんでいる。

極端なほど効果的な摩擦ロックがビン２０とスリーブ２２とを一体に保持するた め、破壊の際の破断溝５２におけるビンのはずみは阻止される。更に、ファスナ を引っ張って締め付ける際の引っ張り荷重はスリーブに発生するねじれ荷重によ り補助されるため、取付は荷重は加工部品１２．１４を一体に保持する最終の締 め付は荷重に対していかなる場合も最少銀に維持される。

呼び直径９．５２ｍｍのファスナの事例においては、取付は荷重及びビン破壊荷 重はそれぞれ１８３８．３ｋｇ及び２０４５．４　ｋｇである。最少及び最大厚 さでのファスナを分離するために要求される押し出し力又は分離力は、好ましい 様々に幅の変化するフレスト（頂面）に対してはそれぞれ１０４５．４５　ｋｇ 及び９０９　ｋｌｌであり、頂面の幅に変化のない前述の設計のフレストに対し ては７７２．７　ｋｇ及び５９０．９　ｋｇである。

船積用コンテナのためのその他の形態のファスナはブラインドファスナとして知 られ、′ｔ％６図及び第７図に示されている。それは前述のファスナと同様の多 くの特徴を含む、第６図においては、ブラインドファスナ１１０は複数の加工部 品１１２．１１４と組立体の関係において示されており、これらは加工部品１２ 及び１４と類似しているため、詳細は記述されない。

ファスナ１１０はビン１２０及びスリーブ１２２を含む、スリーブ１２２は拡大 へラド１２４と、はぼ直線の軸１ｉ１２１１を有し、細部１２８は、それぞれ加 工部品１１２及び１１４を通る整合した開口部１２１１及び１３０内に隙間を有 する関係で嵌合するように使用される。スリーブヘッド１２２はほぞ内側に皿の ようになり、あるいは前述の理由でそれの内側表面１３２が凹状になっている。

スリーブ軸部１２６はほぼ均一の外径と、前方孔部分１３４及び後方拡大直径対 向孔部分１３４°を備えた貫通孔とを有する。肩部】３５が前方孔部分＋３４と 後方拡大直径対向孔部分１３４゛の結合部により形成されている。

ビン１２０は拡大ヘッド１３６と細長い軸部１３８とを有する。ビンヘッド１３ ６は平坦で、それの外径はスリーブ軸部１２６の外径とほぼ同じかわずかに小さ い、ビン軸部１３Ｂは直線で、なめらかな軸符表千３−５０２８３１　（６） 部１４Ｇをヘッド１３Ｂに隣接して有し、スプライン部１４４で終端している。

その他の観点からは前記ファスナは前述と同一である。

ファスナ１１０は、再び第１図及び第２図に示された実施例に関して上に説明さ れたように、相対的に軸方向の力をビン１２０とスリーブ１３０との間に引り張 り工具１７０（一部示されている）を介して使用することによりセットされる。

取付は中は、ビン１２０の動きが１１続するにつれて、ビンヘッド１３８がスリ ーブ軸部１２６の端に係合し、対向孔部分１３４′へと移動させようとする。ビ ンヘッド１３８の係合表面１３７は横方向に比較的真直ぐで、対向孔１３４°内 へ動くにつれて、材料のリング１３＋ｌ　　（第７図）をスリーブ軸部１２ｆｔ の端から剪断するように作動する。リング１３９は拡大チュリップヘッド１４１ の形成を支援し、外部加工部品１１２に対するチュリップヘッド】４１のための 良好な比較的大きい担持領域を提供するように支援する。

チュリップヘッド１４１の形成が完了すると、それ以上のビン１２０の軸方向へ の移動が、一端にある最終スリーブヘッドを形成する位置のビンヘッド１３６と 他端にあるスリーブヘッドとの両方により阻止される。前述の好ましい実施例に 関しては、最終締め付は時点において、瞬間的にねじれ力が提供され、それがビ ンを引っ張る引っ張り荷重と結合して、ピン軸部１２８を破断溝１５２において 切断し、第７図に示されているように取付けが完了する。

取付は荷重、干渉及びビンスプライン部及びスリーブの間の軸方向の接触の程度 に対する設計基準、ビン及びスリーブの材料硬度などは、好ましいノンブライン ド実施例に関して説明したものと基本的に同一である。

開示された本発明の好ま四英施例−上述の目的を充足するために充分考慮されて いるが、本発明ｌよ本発明の適切な範囲又ｉ！公正な意味から逸脱することなく 、修正、変更などが可能であることは明白である。

ＦＩＧ８ 補正書の翻訳文提出書 （特許法第１８４条の８） 平成　２年　８月２３日 特許庁長官　　　植　松　　　敏　　殿ＰＣＴ／ＵＳ８９１００５７３ ２６発明の名称 船積み用コンテナ等のための締め付は装置及びファスナ３６特許出願人 住　所　　アメリカ合衆国カリフォルニア用９２７１８．アーヴイン。

トーツス　６／ 名称　　　ハック・マニュファクチャリング・カンノ（ニー４、代理人 ５、補正書の提出日 ？前述のバクの特許におけるような構造においては、機械的ロックと摩擦ロック との組み合せがビン及びスリーブを一体に保持するために使用されている。一般 にこの構造は機能的に充分な設計である。しかしながら、この設計はいくらか複 雑で、そのため高価であり、例えば延びたスリーブ、注意深く製造された、ビン ヘッド上の凸状の下面、及び複数に区切られたビン構造などである。これは特に 把持において問題で、ファスナにより一体に固定される加工部品の厚さの変化に ついてはそれほど幅広くは対応できない、更に、スリーブと、直線スプラインの ついたビン部分との間の摩擦ロックは、加工部品の外側で前記ボアに重なるよう に前記スリーブの端を折り返すことにより形成される機械的ロックに対して補助 的なだけである。最後に、非常に大量の金属が８動するため、例えば、前記スリ ーブが摩擦ロックの部分で延び、前記端で広がり、機械的ロックを形成するため 、ビン破壊荷重はかなり高い、高いビン破壊荷重それ自体は特に望ましくないも のではない、しかしながらこれは、ファスナが最終の締め付けに至り、使い捨て のビンの引っ張り部分が純粋な引っ張り荷重により引っ張り取られる時に、大き いビンのはずみ又は反動力を生じる。このビンのはずみ又は反動力のせいで、加 工部品に対するファスナの最終締め付は荷重は、比較的低い、不十分なものとな る。

上述のバクの設計の改良として、本発明の譲受人は従来技術としての第７図及び 第８図に示されている）１スナを開発し、これされ、これの開示が本発明の説明 に組み込まれている。それは摩擦ロック用のらせん状にスプラインをつけられた ビン部分と、前記スリーブのリード端をロックポケット内に係合させ変形させる ように取り付けられた前記ビン上の、半径方向に延びる環状ロック肩部により形 成されたスプラインの後方端において内部に形成された機械的ロックとを含む、 それは把持領域が広いという利点と、スリーブ長さが短いため、費用が少なくて すむという利点を提供する。」 補正書の翻訳文提出書 （特許法第１８４条の８） 平成　２年　８月紹日 特許庁長官　　植　松　　敏　殿 ０．ｏゎ工。よオ　　　　　　　　　　　睡ＰＣＴ／ＵＳ８９１００５７３ ２、発明の名称 船積み用コンテナ等のための締め付は装置及びファスナ３、特許出願人 住　所　　アメリカ合衆国カリフォルニア用９２７１８．アーヴイン。

トーマス　６ 名　称　　ハック・マニュファクチャリング中カンパニー４、代理人 住　所　　東京都千代田区大手町二丁目２番１号新大手町ビル　２、特許 請求の範囲 １、整合した開口部を有する加工部品を固定する締め付は装置であって、 チューブ状スリーブ（２２）と細長いビン（２０）とを含むファスナ（１０）に して、 拡大スリーブヘッド（２４）と細長いスリーブ軸部（２６）とを有する前記スリ ーブと、 貫通孔（３４）と、前記スリーブヘッドの反対側の前記スリーブ軸部の端に端部 とを有する前記スリーブ軸部と、拡大ビンヘッド（３６）とビン軸部（３８）と を有する前記ビンとを僅え、 前記ビン軸部が前記ピンヘッドの近くに配置され複数のらせん隆起部（４６）及 び介在する溝（４８）を有するスプライン部（４４）を備え、前記スプラインの 隆起部が、前記スリーブ軸部貫通孔の直径よりも大きい大径を有し、かつ前記ビ ン軸部の直径よりも小さい小径を有し、前記スプライン部に隣接する破断溝（５ ２）が前記ビン軸部の直径よりも小さい直径を有し、引っ張り部（５４）が前記 ビンヘッドの反対側の前記ビン軸部の端に配置されて、前記ファスナをセットす るために前記ビンと前記スリーブとの間に相対的に軸方向の力をかけるために工 具により°把持されるようにされ、前記スプライン部が前記スリーブ軸部の前記 端部に係合し、前記スリーブ軸部の材料を前記スプライン溝内に８動させるよう に使用される締め付は装置であフて、 前記ビンのスプライン部（４４）がおよそ１．７７１ないし２．１／ｌの硬度比 率で前記スリーブ（２２）の材料よりも固く、それにより取付は中に前記スリー ブ（２２）及びビン（２０）が−緒に引り張られるにつれて、前記スリーブがら せんに配置されたスプラインの反力に抗して前記ビンの周囲で回転することを可 能にすることを特徴とする締め付は装置。

２、前記スプラインのピッチ直径が前記スリーブ貫通孔（３４）の内径とほぼ同 一であることを特徴とする請求項１に記載の締め付は装置。

３、前記スプライン溝（４８）及び隆起部（４６）がおよそ３０度ないし６０度 の間の角度で前記ビン軸部の軸線に対しらせんに形成されていることを特徴とす る請求項２に記載の締め付は装置。

４、前記スプリング隆起部が前記ビン軸部の軸線に対しおよそ４５度の角度でら せんに形成されていることを特徴とする請求項３に記載の締め付は装置。

５、前記ファスナが前記ピンヘッド（３６）に隣接する前記ビン軸部上に配置さ れた封止ワッシャ（６０）を含み、前記封止ワッシャが弾力変形可能な材料から なり、水密封止を提供するように支援するために、前記スリーブヘッド及び隣接 の加工部品の間で保合可能であることを特徴とする請求項３に記載の締め付は装 置。

６、前記ビンスプライン部の前記スリーブに対する硬度比率がおよそ１．９／１ であることを特徴とする請求項１に記載の締め付は装置。

７、前記ビンがおよそ３９０のビッカース硬さで、前記スリーブがおよそ１９５ のビッカース硬さを有することを特徴とする請求項１に記載の締め付は装置。

８、各前記スプライン隆起部（４６）の大径が前記スプライン部（４４）の全長 にわたり一定であり、各前記スプライン隆起部の断面が前記スリーブの前記端部 に最初に係合する前記リード端でピラミッド型であり、各前記スプライン隆起部 の頂面がその後に比較的平坦となり、次第に前記リード端から他端までその幅が 増加することを特徴とする請求項７に記載の締め付は装置。

９、前記スリーブ軸部の貫通孔が、前記スリーブヘッドから対向する側の前記ス リーブ軸部の端において第１孔部と３４２孔部とを備え、前記第２孔部分（１３ ４°）は前記第１及び″ｓ２孔部分の結合部において半径方向内側に延びる肩部 を形成するために前記第１孔部分よりも大きい直径を有し、前記肩部は、前記端 部を構成し、前記ビンが前記ビンヘッド及び前記スプライン部の間にほぼなめら かな軸部（１３８）を有し、前記スプライン部（１４４１が事前に取り付けられ た状態で一体として前記ビンと前記スリーブとを摩擦により固定するために、前 記第２孔と前記スリーブ軸部の前記肩部とを摩擦連結式に係合させ、前記摩擦連 結は、前記工具が前記引っ張り部に使用された時に前記ビンと前記スリーブとを 一体に保持するのに充分であり、 前記ビンヘッド（１３６）が前記スリーブ軸部（１２Ｂ）の外径とほぼ同じ直径 を有し、かつ前記スリーブ軸部の突き合せ端に係合し、前記相対的軸方向の力に 応答して前記スリーブ軸部へと前記ビンヘッドが軸方向に動く時に前記スリーブ 軸部からリング材料（＋３９）を剪断するようにされた、前記ビンヘッドの下側 の表面（１３７）を有し、 加工部品にある整合した開口部の内の対面する開口部よりも犬特表平３−５０２ ８３１　（９） きな直径を有する拡大ヘッド（１４１）を形成するために、前記ビンヘッドと前 記剪断されたリングは、前記スリーブ軸部が半径方向に拡大し、 前記拡大されたスリーブヘッドが形成され、前記ファスナが最終締め付は点まで 引っ張られた後に、前記取付は力が所定の強さを達した時に、前記破断溝（１５ ２）　において前記ビンを切断することを特徴とする請求項１ないし４、又は７ ないし８のいずれかの項に記載の締め付は装置。

国際調査報告− 国際調査報告　　　ＵＳ　８９００５７３Ｓ＾　　　２７０７９

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. １．整合した開口部を有する加工部品を固定する締め付けシステムであって、 チューブ状スリーブと細長いビンとを含むファスナと、細長いスリーブヘッドと 細長いスリーブ軸部とを有する前記スリーブと、 貫通ポアと、前記スリーブヘッドに対向する側の前記スリーブの端に端部を有す る前記スリーブ軸部と、拡大されたピンヘッド及びピン軸部とを有する前記ビン とを備え、 前記ビン軸部が前記ピンヘッドの近くにスプライン部を備え、前記スプラインが らせん隆起及びその問に介在する溝を有し、前記スプライン隆起が前記スリーブ 軸部の貫通ポアのそれよりも大きい直径であり、前記スプライン溝が前記ビン軸 部のそれより小、さい直径を有し、前記スプライン部に隣接する破壊ネック溝が 最少寸法の直径を有し、引っ張り部が前記ピンヘッドに対向する側の前記ビン軸 部の端上に配置されて、ファスナをセットするために前記ビン及び前記スリーブ の間に相対的に軸方向の力をかけるために工具により把持され、 前記スプライン部が、前記スプラインの溝内に前記スリーブ軸部の材料を移動さ せるために、前記スリーブ軸部の前記部分に係合するように使用され、 前記ビンの前記スプライン部が比較的固い材料からなり、前記スリーブが比較的 柔らかい材料からなり、前記スプライン溝と隆起部とが所定の断面とスリーブ材 料の容積を有して前記溝内に流れこみ、前記スプラインと密着し、それによりビ ン及びスリーブの構造的特性と物理的特性とが最適化されて、前記スリーブとス プライン部との間に摩擦インターロック関係を提供し、前記インタロックが前記 スリーブに比較して極端に高いピンの保持荷重を与え、取付け中に最少の引っ張 り力を要求することを特徴とする締め付け装置。
2. ２．前記スプラインピッチ直径がほぼ前記スリーブ貫通ポアの内径と同一である ことを特徴とする請求項１に記載の締め付け装置。
3. ３．前記スプラインの溝と隆起部とが前記ビン軸部の軸線に対しおよそ３０度か ら６０度までの角度でらせんに形成されていることを特徴とする請求項２に記数 の締め付け装置。
4. ４．前記スプラインの隆起部が前記ビン軸部の軸線に対しおよそ４５度の角度で らせんに形成されていることを特徴とする請求項３に記載の締め付け装置。
5. ５．前記ファスナが、前記ピンヘッドに隣接する前記ピン軸部上に配置された封 止ワッシャを含み、前記封止ワッシャが弾力変化位可能な材料からなり、前記ス リーブヘッド及び隣接する加工部品の間で係合可能であって水密封止を提供する のを支援していることを特徴とする請求項３に記載の締め付け装置。
6. ６．前記ピンスプライン部の前記スリーブに対する硬度の比率がおよそ１．７／ １ないし２．１／１であり、それにより取付け中に前記スリーブとビンとが一体 に引っ張られるにつれて、前記スリーブがらせんに配置されたスプラインの反動 力に抗して最終締め付けの時点まで前記ピンの周囲に回転し、この時にねじれ力 が前記スリープ及びピンの間に生じて前記破壊ネック溝においてビンの破場を支 援することを特徴とする請求項３に記載の締め付け装置。
7. ７．前記ビンスプライン部の前記スリープに対する硬度の比率がおよそ１．９で あることを特徴とする請求項６に記載の静め付け装置。
8. ８．前記ビンがおよそ３９０ビッカース硬度、前記スリーブがおよそ１９５ビッ カース硬度を有することを特徴とする請求項６に記載の締め付け装置。
9. ９．各前記スプラインの主たる直径が前記スプライン部の全長にわたり一定であ り、各前記スプラインの、前記スリーブの前記端部に最初に係合するリード端に おける断面がピラミッド型であり、各前記スプラインの頂面がその後で比較的平 坦であり、前記リード端から他端に向けて次第に増加していることを特徴とする 請求項８に記載の締め付け装置。
10. １０．前記スリーブ軸部の間通孔が、前記スリーブヘッドから対向する側の前記 スリーブ軸部の端において第１孔部と第２孔部と、前記第１及び第２孔部分の結 合部において半径方向内側に延びる肩部を形成するために前記第１孔部分よりも 大さい直径を有する前記第２孔部分と、前記端部を構成する前記端部とを備え、 前記ピンヘッド及び前記スプライン部の間にほぼなめらかな軸部を有する前記ビ ンと、車前に取り付けられた状態で一体として前記ビンと前記スリーブとを摩擦 により固定するために前記第２孔と前記スリーブ軸部の前記肩部とを摩擦連結式 に係合させる前記スプライン部と、前記工具が前記引っ張り部に使用された時に 前記ピンと前記スリーブとを一体に保持するに充分な前記摩擦連結とを備え、 前記ビン軸部の外径とほぼ同じ直径を有し、前記スリーブ軸部の対面する端に係 合するため、かつ前記相対的軸方向の力に応答して前記スリーブ軸部へと前記ピ ンヘッドが軸方向に動く時に前記スリーブ軸部からリング材料を剪断するために 、前記ピンヘッドの下側に表面を有する前記ピンヘッドとを備え、加工部品にあ る整合した開口部の対面する１つよりも大きな直径を有する拡大ヘッドを形成す るために、前記スリーブ軸部を半径方向に拡大する前記ピンヘッドと前記剪断さ れたリングとを備え、 前記拡大されたスリーブヘッドが形成され、前記ファスナが最終締め付け点まで 引っ張られた後に、前記取付け力が所定の強さを維持する時に、前記破断溝にお いて前記ビンを切断することを特徴とする請求項１ないし４、又は６ないし９の いずれかの項に記載の締め付け装置。