JPH04507278A - スウェージ締結具およびそれを取り付ける工具を包含する締結方式 - 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】 スウエージ締結具およびそれを取り付ける工具を包含する締結方式 発明の背景の要約 本発明は、多片スウエージ式締結具、取付は方法およびこの種の締結具を取り付 ける工具に関する。

本発明は、概ね、１９５０年１１月２１日付発行の米国特許第２．５３１．０４ ８号および第２．５３１．０４９号ならびに１９７５年１０月２８日付発行の米 国特許第３．９１５．０５３号に示された形式の三片スウエージ式締結具または ロックボルトに関する。

言及された形式のスウエージ式締結具は、ビンと、ビン上のロック溝内ヘスウエ ージされるようにされたカラーとを含む三片構成であることが多い。引用した° ０４８および０４９号の特許に示された締結具は引張り式スウエージ締結具であ るが、′　０５３号の特許に示されたそれには、引張り式およびスタンプ（ｓｔ ｕｍｐ　）式の双方の様式のスウエージ締結具が包含されている。

代表的な引張り式締結具においては、拡大頭部と、ロック溝部分にロック溝を存 するビン・シャンクとがビンに設けられ、ビン・シャンクは、取付は工具のジョ ー組立体で把持するようにされた引張り溝で構成されるビンテ−ル部分に終わっ ている。工具には、カラーと係合してロック溝内ヘスウェージすべく、スウエー ジ・アンビルが備えられる。スウェージ・アンビルのカラーとの保合により反発 される力によりビンテールを介して工具がビンをはめると、ビンとカラー、従っ て一緒に締結されるべき加工物間に相対的軸線方向力が付加される。この相対的 軸線方向力により、初期クランプ荷重の下に、加工物が一緒に引張られる。

相対的軸線方向力が増大するにつれ、スウエージ・アンビルが軸線方向へ動いて カラーと半径方向に過剰係合し、それをロック溝内へスウエージし、それにより ビンとカラーとがロックされ、加工物への最終クランプ荷重が増大される。スウ エージ・アンビルは、円周方向には３６０６にわたり、軸線方向にはカラーまた は、フランジ付きカラーが使用される場合は、カラー・シャンクの長さの大部分 にわたってカラーを受容するスウェージ空所を備えており、それにより、スウエ ージし得るカラー材料の可成りの部分が、概ねその周囲にわたり均等にビンのロ ック溝内へ変形される。

ピンテール部分は、スウェージング段階が完了した後に予定の軸線方向荷重で破 砕するように構成された危険溝でロック溝へ接続され、それによりピンテール部 分が切離され、棄却される。

スタンプ式の様式においては、ビン頭部と係合するため固定部材を加工物の一端 に、またカラーと係合するためスウェージ・アンビルを対向端に有する圧搾式１ 具によりロックボルトがセットされる。締結具は、固定部材のビン頭部との保合 により反発される軸線方向力により、カラーに向かい軸線方向へ、且つその上方 へ半径方向にアンビルが動くようにセットされる。従ってスタンプ式締結具は、 引張り溝と危険溝とを備えたピンテール部分を必要としないので、より短いビン ・シャンクという利点を有する。このビンテール部分が不要なことにより、スタ ンプ様式には、より軽量であり且つ費用が更に安いという利点がある。

しかし、引張り式締結具に対しては、スタンプ式スウ工−ジ締結具の別の利点が ある。引張り式締結具の場合には、切離されたピンテール部分が作業場内に破砕 片を生成し、定期的な収集および棄却を必要とする。またスタンプ様式ではビン ・シャンクに平滑な仕上げられた端部が確保されるが、引張り様式のビン・シャ ンクには時折り、危険溝での破断による粗面がある。最後に、スタンプ式締結具 の場合には、ビン破断により生起される騒音が無い。

しかし、スタンプ式締結具を使用できない、またはそうすることが適当でない、 数多くの用途が存在する。一つの例は、加工物のビン頭部側に、圧搾工具の関連 固定部分に対する近接を許容するに不十分なすきましかない組立て、である。別 の例は、より長い引張り式ビンの、加工物のはまり孔への挿入を許容するに不十 分なすきましかない組立て、である。本発明は、こうした諸問題に対処するもの である。従っ−ζ本発明によれば、スタンプ式締結具と取付は工具とを包含する 独特の締結方式が引張り式取付けに関して得られながら、何れわかるように、ス タンプ式締結具および取付けの利点を備えている。

圧搾式および取付は式の双方の用途および装置が存在する場合、本発明の締結具 は何れの方法でも取り付けることができ、全体の在庫品の、および在庫される各 種部品の数量の低減を結果として生ずる。

従って本発明は、切離し得るピンテール部分が無い代りに短い、ねじ付きまたは その他の把持可能な、最小長さの引張り部分で終わる如く構成されたシャンクを 有するビンを備えたスタンプ式締結具である。引張り式の取付けが得られるよう に機能する独特の工具が示されており、この工具には、回転駆動モータによる回 転を介して短い引張り部分とねじ込み自在に係合するようにされた、ねじ付きの 、硬化されたナツト部材が包含される。

いったん十分な数のねじ山がナラＩ・部材に係合されまたはそれによって把持さ れると、引張り力に反発すべくスウエージ・アンビルをカラーへ保合させ、ナツ ト部材を貫いてビンをはめることにより相対的軸線方向力を付加するように引張 り工具が作動される。この際、締結方式は、引張り式取付は方式と同様に遂行さ れる。従って相対的軸線方向力の規模が増大すると、固定された加工物が引張ら れ、所望予荷重の下にクランプされる。軸線方向力がそれ以上に増大すると、ア ンビルが軸線方向へ動いてカラーと半径方向に過剰係合し、乙れをビン・シャン ク上のロック溝内へ半径方向にスウエージして最終クランプ荷重を付与する。次 に、スウェージ・アンビルとナツト部材との間の相対的軸線方向力の方向が反転 されてスウェージ・アンビルが逆の軸線方向に動かされ、それにより、スウエー ジされたカラーが突き出される。最後に、硬化されたナツト部材が、短いねじ付 き引張り部分から逆回転されて取付工具が取り外され、取付けが完了する。ねじ 部材をねじ付き引張り部分へねじ入れ且つそれからねじ出すために、引張り工具 内の回転駆動モータが用いられる。従って除去される必要のあるピンテール部分 は無く、それ故、関連性のある破砕片は存在しない。更に、ビン破断騒音か除去 されるので取付けが一層静かである。短い、ねじ付き引張り部分を含むビン・シ ャンクの長さは最小量、即ち約４ねじ山分、であり、従って、ピンテール部分が 在来の引張り式１具で除去された後、圧搾工具および／または引張り式締結具の ビン・シャンクによりセットされた匹敵し得るスタンプ式ビンと比較してビン・ シャンクの長さのわずかな差しか残らない。

本発明の一形式においては、ロック溝と、ビンの引張り部分のねじ山とが、連続 的ならせん状のおねじの形をなしている。カラーには、加工物の最初のクランプ が適応できるように予め選定された範囲の、はまり合うめねじが設けられている 。但し、カラーのめねじは、ビンのロック溝内へのカラー変形の開始に先立ち、 相対的軸線方向力に応答し且つあるレベルでそれがぜん断または変形する如くに 限定された円周範囲およびせん断強さであるように選定されるが、カラーは、こ の条件内では概ね自由に、ビン上で軸線方向へ動き且つこの種の限定されためね じ形状を備えないカラーと同じ様態で取付は荷重に応答する。

限定されたねじ付きカラーを備える前述の締結具構造体は、時折り「取付は締結 具」と称されるもので、１９８８年１２月１９日に提出の米国特許出願第２８２ ．８７５号に記載されており、ここに参考までに編入されているが、その構造は 、本発明にとっては従来技術と見なし得るものである。本発明への組合せにおけ る取付は締結具構造体の一つの利点は、加工物を最初に一緒に引張ってギャップ を取り除き、それにより、十分な数の引張り部分のねじ山がカラーを超えて延在 し且つナツト部材による把持を受容し得る、という更に大きな確実性が得られ得 ることである。

あるいはまた、たわみ性タブを備えたカラーを取付けに用いることもできるが、 この種の構造体が１９８９年３月２１日付発行の米国特許第４，８１３，８３４ 号に示されている。

本発明の好適な形式においては、工具ナツト部材が単に、ねじ込み自在に係合し 且つ、それにより、ビンの最小長さの引張り部分を把持する如く設計されており 、従ってこの第一段階においてナツト部材は、何等かの可成りの力を以てしても カラーに向かって動（ことはなく、従って、加工物を一緒に引張り且つ／または ある初期予荷重の下にそれらをクランプするためには用いられない。

ねじによる保合段階の後、ナツト部材とアンビルとの間に付加された相対的軸線 方向力に応答してスウエージ・アンビルをカラーに向けて軸線方向へ移動させる ために取付は工具が作動される。従って加工物の当初のクランプ・アップおよび 予加重は、はぼ、ナツト部材がビン・シャンクの引張り部分と係合する際と、ス ウエージ・アンビルのカラーとの係合との間に付加される相対的軸線方向力によ り、初めて得られる。既述の如く、相対的軸線方向力は、アンビルのスウエージ 空所か軸線方向へ移動されて半径方向にカラーと過剰係合し、カラー材料をビン へスウェージするまで増大される。この構成を以てすれば、ナツト部材用の回転 駆動モータは単に、ビンの短い引張り部分をナツト部材に対しねじ込み且つねじ 戻す機能を付与するのみであり、何等かの可成りの軸線方向力を加工物へ付加す るためには用いられない。従ってこの駆動モータの容量は小さくても良く、取付 は工具の全体の大きさを最小化することを可能にさせる。本発明の一形式におい てはねじ付き引張り部分への工具ナツト部材の係合が限定され、ナツト部材は、 スウエージの伸びに際し、カラーが本質的にナツト部材と係合しないように、そ こに位置付けされている。スウエージ後のカラーの伸びからナツト部材に対し、 左程の軸線方向軸受荷重が付加されることはなく、これにより、この種軸受荷重 から結果として生ずる恐れのある、ナツト部材と引張り部分との係合されたねじ 山間の摩擦の増大か抑制される。このようにして取出しトルクを低く保つことが でき、またそれにより極小サイズの回転モータの使用が容易になる。

従来のクリンプ式締結具はビンテール無しの、またはスタンプ状の構造体を利用 しているが、それらによっては、本発明と同じ利点および／または取付けの容易 は得られない。例えば、ねじ付きクリンプ式締結具によって同じたわみ性や取付 けの容易さは得られず、更に複雑な取付は工具が必要となる。この点については １９６９年１月１４日付発行の米国特許第３，４２１，５６２号を参照されたい 。そこでは、ねじ付き締結ナツトまたはカラーが先ずねじ付きビン・シャンク上 に取り付けられ且つ、当初の一緒の引張りと第一規模の加工物のクランプ・アッ プとを実施すべくトルクを加えられ、ナツトの平滑な部分をクリンプすることに より最終クランプ荷重が達成され、ナツトの伸びと所望最終規模までのクランプ 荷重の増大とを結果として生ずる。従って５６２号の特許の方式においては締結 具が、前述の如く、スタンプ式または引張り式の何れとしてもセットされず、本 発明の方式および締結具とは異なり゛ている。この点についてはまた、１９７４ 年４月１６日付発行の米国特許第３．８０３，７９３号も参照されたい。

別のクリンプ式締結具か１９７７年３月２２日付発行の米国特許第４，０１２， ８２８号に示されている。そこでは、工具上のねじ付きマンドレルが、マンドレ ルが平滑な内こうを有するカラーと係合して加工物を一緒にクランプして第一規 模の初期予荷重を付加するまで、ねじ付きビン・シャンク上に先ずねじ込まれる 。次に、カラーの回りへ放射状に隔置さたクリンプジョーが、カラーの材料をビ ンのねじ山またはロック溝内へ変形させるべく半径方向に内方へ動くように作動 される。結果として生ずるカラーの伸びは、係合された加工物と、係合されたマ ンドレルの端部との間で反発して、最終規模の増大されたクランプ荷重をもたら す。クリンプジョーを離脱させた後、マンドレルがビンからねじ戻されて取付け を完了する。従ってまた８２８号の特許においては、締結具が、既に述べた様態 でスタンプまたは引張り式締結具としてセットされず、矢張り本発明の方式およ び締結具とは異なっている。また、１９７５年１１月１８日付発行の米国特許第 ３，９２０．３３８号も参照されたい。

！９６２年３月２０日付発行の米国特許第３．０２５，７３０号には、ねじ付き ビンテール部分と、ビンテール部分とねじ込み自在に係合し得る工具のナツトを 備える危険溝とを有するスウエージ締結具上の手動取付工具の使用が開示されて いる。この７３０号の特許の方式および締結具も本発明の方式および締結具と異 ”１９８’　１年１１月１１’ＥＩ付発行の米国特許第４．２９９，５１９号に は、取外し可能な最小長さのビニ／テール部分を備える締゛結具が開示されてい るが、それにはまた、内部に保合可能な引張り溝構造体と取外し自在でないピン チ”−小部分とを有するビンも開示されている。但しその締結具は、ねじ付きの 短い引張り部分も、内部にねじを付した把持部分も開示していない。

次の諸実施例の説明かられかるように、締結具のビンおよびカラーの各種の組合 せを本発明の方式および取付は工具と共に用いることができる。従って本発明の 目的は、スタンプ式締結具の諸利点を有し且つ全体的に引張り式締結具として取 り付けられる新規なスウエージ式締結具を包含する独特の締結方式を提供するこ とにある。

本発明の別の目的は、スウエージ式締結具をセットするための独特の取付は工具 を包含する新規な締結方式を提供することにある。一 本発明の一般的な目的は、新規なスウエージ式締結具と新規な取付は工具とを包 含する独特の締結方式を提供することにある。

本発明のその他の諸口的、諸特徴および諸利点は、添付図面に関連してなされる 次の説明および請求の範囲により明らかとなろう。

第１図は、未だ締結具を取り付けるために工具を締結具へ当てていない、締結具 を取り付けるための本発明め工具に関連して示す、ビンとカラーとを包含し且つ 本発明の諸特徴を具体化しているスウエージ式締結具の、ある部分を切り取って 示し、その他を断面で示した正面図、第２７図は、工具部分のナツト部材がビン のねじ付き引張り部分を初め・てねじ込み自在に当てた後を示した、第１図の締 結具および工具部分の縮小図、第３図は、カラーが゛スウエージ・アンビルを介 してビンのロック溝内ヘスウェージされた後を示した、第１図の締結具および工 具部分の縮小図、 第４図は、スウエージされたカラーを工具部分のスウ工−ジ・アンビルが突き出 した後でありながら工具部分のナツト部材がビンの引張り部分と依然ねじ込み自 在に係合していることを示した、第１図から第３図の締結具および工具部分の縮 小図、 第５図は、第１図から第４図に示したそれらと類似していながら工具のナツト部 材が異なるねじ山形状を備えている取付は工具の一部分の拡大部分図、第６図は 、第１図と類似していながら、ねじ付き引張り部分と、環状ロック溝を備えるロ ック部分とを包含する異なった形のビンを有する修正されたスウエージ式締結具 を示す図、 第７図は、スウエージ式締結具および工具の一部分の、第１図と類似の図であり ながら、ねじ付きビンとの係合を介して加工物の最初の取付けを付与するための 不完全ねじを有するカラーを包含する修正されたスウエージ式締結具を示す図、 第８図は、工具部分のナツト部材かビンのねじ付き弓］張り部分へ初めてねじ込 み自在に当てられた後を示した、第７図の締結具および工具部分の縮小図、第９ 図は、ビンのロック溝内にカラーがスウエージされ、カラーの最初のスウエージ ングまたはスナ・ソビングが生起された後を示した、第７図の締結具および工具 部分の縮小図、 第１０図は、スウエージされたカラーを工具部分のスウエージ・アンビルが突き 出した後でありな力くら工具部分のナツト部材かビンの引張り部分と依然ねじ込 み自在に係合していることを示した、第７図から第９図の締結具および工具部分 の縮小図、 第１１図は、ビンの引張り溝部分および口・ツク溝部分のだめの種々のねじ山形 状を有するビンを示す部分拡大図、 第１２図は、ビンの引張り溝部分および口・ツク溝部分のための種々のねじ山形 状の更に別の組合せを有するビンを示す部分拡大図、 第１３ａ図は、ねじ付きビンとの保合のためのたわみ性タブを備えたカラーを包 含するフイ・ソトア・ノブ式の修正されたスウエージ締結具の、ある部分を切り 取って示し、その他を断面で示した絵画図、 第１３ｂ図は、第１３ａ図のカラーの絵画図、第１４図は、ロック溝および引張 り溝部分が逆方向のねじ山を有し、引張り溝部分が縮小された直径で、それによ り、限定されたねじ山を備えたカラーをロック溝部分へねじ込み得るようにした 、修正されたピン構造体を有するスタンプ式締結具の正面図、 第１５図は、第１４図と類似しながら、ビンがロック溝および引張り溝用に逆方 向のねじ山を備えているが上記画部分が同様の寸法であり、且つ第１１図に示す ようなたわみ性タブをカラーが備えるようにした異なった形式のスウエージ式締 結具を示す正面図、第１６図は、スウエージされたビンの、抜は出しによる取外 しを阻止する砂時計の形状をなす如く、スウエージされたカラーにより変形され たビンをセットされた後を示した、ねじ付きビンを備える締結具を示すスウエー ジ式締結具の正面、 第１７図は、ビンがその外側のシャンク端部にめねじを育し、工具部分が、めね じに係合してそれにより締結具をセットするための相対的軸線方向力を付加する ようにされたねじ付きマンドレルを有するようにした、スタンプ式締結具および 取付は工具の一部分の部分正面図、第１８図は、第１７図のそれと類似している が、ビンかめずおよびおす双方のグリップねじ山を有し、工具部分がマンドレル と、締結具をセットすべくめねじおよびおねじの双方と別個に係合するためのナ ツトとを有するようにした、スウエージ式締結具および取付は工具の一部分の部 分正面図、 第１９図は、本発明の取付は装置を示し且つ、第２０図に示された制御システム 用の取付は工具の長手方向断面図を包含する図、 第２０図は、第１９図の取付は工具の諸部分を包含し且つ本発明の諸特徴を実施 する制御システムのブロック図、 第２１図は、第１９図の取付は工具の変形態様を示す部分図である。

第１図から第４図について説明する。図は、ビン１２と管状カラー１４とを包含 する多片締結具１ｏを示している。ビン１２には、１対の加工物２４．２６の整 合された開口部２０．２２内へそれぞれ受容されるようにさた拡大頭部１６とビ ン・シャンク１８とが包含されている。この締結具１０は、スタンプ式構造であ りながら引張り式締結具として取付けを行うようにされたビン１２を備えるスウ エージ式締結具であり、あるいはまたビン１２がスタンプ式締結具としての締結 具１ｏの取付けを容易にさせる。従ってビン・シャンク１８は、上記のピンテー ル部分を切離するためのビンテール部分や危険溝無しに構成される。ビン・シャ ンク１８は拡大頭部１６に隣接して平滑なシャンク部分２８を存し且つ、らせん 状引張り溝３６を有する短い引張り部分３４（括弧内）に終わるロック溝部分３ ０がそれに続いている。第１図から第４図に示す実施例においては、ロック溝３ ２と引張り溝３６とが均等で連続的ならせん状のねじ山によって画定されるか、 それは、ＵＮＣおよび／またはＵＮＦねじ山形状のような標準的なねじ山形状で あれば良い。

カラー１４は、一端で拡大フランジ３８に終わる細長いカラー・シャンク４０を 備える構造である。カラー１４は、概ね一様な直径の平滑な貫孔内孔４２を介し 、ねじ付きロック溝部分３０へ受容されるようにされている。

締結具１０は、最大厚さＸから最小厚さＸ′までの変動する組み合わされた厚さ の加工物２４．２６を一緒に接合するために用いることができる。ビン・シャン ク１８の長さは、上記の全体厚さ内で変動する加工物をこの把持範囲内に適応さ せるべく、最小量に選定される。

これを達成するため、引張り部分３４は最小の長さに維持される。従って引張り 部分３４は、カラー１４の外端を超えて延在するビン・シャンクＩ８の余剰長さ が最大グリップ状態Ｘに対してＹ１最小グリップ状態Ｘ′に対してはＹ′という 更に長い距離になるように、短い、限定された長さＹとなる。何れわかるように 、引張り部分３４の長さＹは、引張り式締結具として締結具１０をセットするた めにそれを介して付加される引張り力を受けるに十分な数のねし山が得られるよ うに選定される。更にビン・シャンク１８には、説明する目的でスウエージの前 後にカラー１４の外端から引張り部分３４が隔置されるように、わずかな余剰長 さを付与することができる。

第１図から第４図には、修正されたスタンプ式締結具ｌＯを引張り式締結具とし て取り付ける工具４４の一部分が示されている。工具４４には、引張り部分３４ のらせん状引張り溝３６とねじ込み自在に係合すべく大きさを定められたグリッ プめねじ４８を有する回転ナツト部材４６が含まれる。工具４４は更に、ナツト 部材４６を受容するスウェージ空所５２を存する環状アンビル部材５０を包含し ており、何れわかるように、アンビル部材５０は、ナツト部材４６と相対的な軸 線方向運動に適した、外側のアンビル・ハウジング５４へ連結されている。

アンビル部材５０のスウエージ空所５２は、カラー・シャンク４０の円の外径Ｏ Ｄ’よりも小さい直径ＯＤの、概ね円形の断面であり、従ってアンビル部材５０ がカラー・シャンク４０に沿って軸線方向へ、且つその上を半径方向に動くと、 カラー材料がビン・シャンク１８のらせん状ロック溝３２内へ半径方向にスウエ ージされ、それにより、ビン１２とカラーＩ４とが互いに固定され、所望のクラ ンプ荷重の下に加工物２４．２６が固定される。スウエジングは、カラー・シャ ンク４０の係合された円周の概３６０°にわたり、また概ねその長さの大部分、 即ち、望ましくはカラー・シャンク４０の長さの約７５％ないし約９０％、にわ たって生ずる。

第２図には、ビン・シャンク１８の引張り部分３４上の予定位置へナツト部材４ ６がねじ込まれて、ビン１２を初めて把持した後の工具４４が示されている。次 に、第３図に示す如く、工具４４は、ナツト部材４６と相対的に、従って把持さ れたビン１２と相対的に、軸線方向へ前方にアンビル・ハウジング５４を移動さ せるように作動される。この作用により、スウエージ・アンビル部材５０がカラ ー・シャンク４０の外端と係合するに至り、ビン１２とカラー１４との間に相対 的軸線方向力を付加する。この力か継続するに従い加工物は、所望の予荷重の下 で、初めて一緒にクランプされる。この相対的軸線方向力がアンビル・スウエー ジ空所５２の軸線方向への動きを増大させ、カラー材料をビン１２のロック溝３ ２内へ半径方向にスウエージさせるべく、カラー・シャンク４０を過剰係合させ る。スウエージング段階が完了した後、アンビル・ハウジング５４とナツト部材 ４６との間の相対的軸線方向力は反転され、それにより、スウエージされたカラ ー・シャンク４０がスウエージ・アンビル５０から突き出される（第４図参照） 。ここでナツト部材４６が逆回転してそれをピン引張り部分３４から取り去って 取付けが完了し、最大のグリップまたは組み合わされた厚さＸにより、セットさ れた締結具１０は、カラー・シャンク４０の外端を超えて延在するビン・シャン ク１８の最小余剰長さＹを育することになる。従ってビンテール部分は全く不要 であり、既に言及した諸利点が結果として生ずる。

本発明の好適な形式においては、最初のクランプアップ後、スウエージに先立っ て、カラー・シャンク４０の外端から約１ねじピッチＰの最小すきま距離に最大 グリップＸの引張部分３４が位置する（第１図および第２図参照）。このすきま Ｐは、スウエージによるシャンク４０に伸びに際してのカラー・シャンク４０の 外端のナツト部材４６との保合を回避すべく選定され、それによりナツト部材４ ６と引張り部分３４との間の係合されたねじ山の負荷が回避され若しくは極めて わずかとなり、従ってナツト部材４６に必要な取り外しトルクを低く保つことが でき、小容量の回転モータの使用を可能にさせ、それにより、工具４４の全体的 な大きさを最小化することができる。

ナツト部材４６のグリップめねじ４８は、ねじ付き引張り溝３６よりも強さが大 である。ナツト部材４６は、硬い、耐摩耗性の表面をそのグリップめねじ４８上 に有する高力合金または表面硬化材料で形成することができる。本発明の一形式 においては、ナツト部材４６が、約５０ＲＣのロックウェル硬さを有する鉄材料 で形成された。

第１図から第４図の締結具■０の形式において、ビン１２は鉄材料で構成するこ とができ、グレード８の形式の締結具に対しては約３３から約３９Ｒｃのロック ウェル硬さ、グレード５形式の締結具に対しては約２５から約３５Ｒｃの硬さを 備えているが、引張り溝３６の強さを増し、従って引張り部分３５の所要全長を 最小化するため、引張り部分３４を、シャンクの残部の硬さより少なくとも約５ Ｒｃだけ高い、望ましくは約１５Ｒｃだけ硬い、ロックウェル硬さに硬化させる ことができる。何れにせよ、締結具をセットするに必要な相対的軸線方向引張り 荷重を保つために約４以下のねじ由または引張り溝３６しか必要としないことが 望ましい。この点で、締結具１ｏを最大グリップ状悪にセットするため工具４４ により締結具１０へ付加される最大荷重を維持するに必要なそれよりも、せん断 強さを約３０％以下、望ましくは２０％、たけ多くして引張り溝３６の数を選定 することが望ましい。従って、係合されるらせん状引張り溝３６のねじ山の数は 、締結具１０をセットする際、継続的に付加される相対的軸線方向引張り荷重に 耐えるに適した強さを付与するために選定される。

第１図から第４図に示す実施例において、ナツト部材４６上のグリップめねじ４ ８とねじ付き引張り溝３６とは、概ね在来のはめ合い構造であって良い。しかし 、若干修正されたねじ山をナツト部材上に使用することは有利である。この種の 修正された構造体を第５図に示しであるが、ここでは、第１図から第４図の実施 例の同様な構成要素に類似の構成要素に添え字ｒａＪの付加による同じ数字表示 が付与されており、別に説明がない限り、第１図から第４図の同様な構成要素と ほぼ同一である。

ここで第５図を見ると、ナツト部材のねじ山が当初の保合を容易にさせるように 構成されている。従ってナツト部材４６ａのグリップめねじ４８ａは、ピッチ線 を横切る関連の溝５５′の幅Ｗ′よりも小さい輻Ｗの肩５５を有する。本発明の 一形式においては、ピッチ線を横切る肩の幅Ｗが溝の幅Ｗ′の約７５％であった 。また、引張り溝３６ａの有効せん断面積を最大化するため、各グリップねじの 肩５５の山頂直径りは、引張り溝３６ａの谷底直径Ｄ′へ密接に近づく。従って 、言及した諸特徴を利用して、グリップねじ４８ａは、クロス・スレッディング （ｃｒｏｓｓ　ｔｈｒｅａｄｉｎｇ　）やねじ除去をせずに引張り部分３４ａへ の当初の保合を容易にさせ且つ有効せん断面積を増すため、らせん状引張り溝３ ６ａと相対的に形成される。しかし、ナツト部４６．４６ａ上のグリップめねじ ４８．４８ａと、引張り部分３４．３４ａ上の引張り溝３６．３６ａとの各種組 合せを有利に利用できることは理解されよう。

若干の用途においては、ロック溝部分がねじを付されないことと、ロック溝が環 状であり、らせん状でないこととか望ましいこともあり得る。この種の構造を第 ６図の実施例に示しであるが、ここでは、第１図から第４図の実施例の同様な構 成要素に類似の構成要素に添字「ｂ」の付加による同じ数字表示が付与されてお り、別に説明がない限り、第１図から第４図の同様な構成要素とほぼ同一である 。

従って、ここで第６図を見ると、ビン１２ｂがそのロック溝部分３０ｂを、環状 の、即ち概ね円形でらせん状ではない、ロック溝３２ｂで形成しているか、０４ ８号および′０４９号の特許を参照されたい。締結具１０ｂの構造の残部は締結 具１０と同じであり、従って引張り部分３４ｂの引張り溝３６ｂはらせん状ねし 山形状で画定され、そのため、締結具１０ｂの取付けは、締結具１０のそれと本 質的に同じである。

図示の如く、′８７５号の特許出願の取付は締結具の構造は、加工物の当初の協 働を付与し従って所望長さのピン引張り部分がナツト部材に受容されることをも たらすことに役立つよう、本発明に有利に利用できると思われる。この種の構造 を第７図に示しであるが、ここでは、第１図から第４図の実施例の同様な構成要 素に類似の構成要素に添字ｒＣＪの付加による同じ数字表示が付与されており、 別に説明がない限り、第１図から第４図の同様な構成要素とほぼ同一である。

ここで第７図から第１０図を見ると、締結具１０ｃがビン部材１２ｃと管状カラ ー１４ｃとを包含して示されている。ビン部材１２ｃは、−緒に固定される１対 の加工物２４Ｃ，２６ｃの整合された開口部２０ｃ、２２ｃをそれぞれすきまば めを以て貫いて延在する細長いビン・シャンク１８ｃを有する。ビン・シャンク １８ｃの一端の拡大された突出する頭部１６ｃは、加工物２６ｃの片側と係合す る。真っ直なシャンク部分２８ｃがビン頭部１６ｃから延在し、それに、連続す るらせん状のねじ形状を存する複数のロック溝３２ｃにより画定されるロック溝 部分３０ｃが追随している。ビン・シャンク１８Ｃの外端は、連続するらせん状 のねじ形状により画定される複数の引張り溝３６ｃを有する引張り部分３４ｃに 終わる。

管状カラー１４ｃは概ね真っ直なシャンク４０ｃを有し、拡大フランジ３８ｃに 終わる。

ピン頭部１６ｃおよびカラー・フランジ３８ｃの双方には、レンチまたはその他 の、ピン部材１２ｃとカラー１４ｃとの間に相対的トルクを付与するに適した工 具による把持を容易にさせるため、レンチフラットを設けることかできる（第７ 図および第９図参照）。カラー１４ｃに関して述べれば、カラー１４ｃは、ビン ・シャンク１８ｃに対してすきまを有する内径の、概ね平滑な内二う４２ｃを備 え、内二う４２ｃのフランジ端にはめねじ５６か形成され、らせん状のロック溝 ３２ｃと相補的且つねじ込み自在に係合するようにされている。見てわかる理由 により、カラーねじ５６は、範囲か限定されている。

次いて、作動に際しては、限定的なカラーねじ５６とはねじ付きロック溝３２ｃ との間のねじ係合により加工物２４ｃ、２６ｃを先ず一緒に接合できる。ピン頭 部１６ｃおよびカラー・フランジ３８ｃ上のレンチ面は、所望の規模またはクラ ンプの範囲へのトルク付与を容易にさせる。これが達成された後、取付は工具４ ４ｃが締結具１０ｃへ当てられ、ビン１２ｃとカラー１４ｃとの間へ相対的軸線 方向力が、引張り部分３４ｃのねじ込み自在な引張り溝３６ｃへねじ込み自在に 係合するナツト部材４６Ｃと、カラー・シャンク４０ｃの外端に係合するスウエ ージ・アンビル部材５０ｃとを介して付加される。相対的軸線方向力が増すにつ れ、カラー１４ｃのシャンク４０ｃがビン１２ｃと相対的に軸線方向へ更に動く ことを許容するに足りるだけ、限定されたカラーねじ５６がぜん断または変形す る。第８図は、ナツト部材４６ｃが引張り溝３６ｃ上へねじ込まれ、カラーねじ ５６か変形され、且つ相対的軸線方向力が増大されてカラー１４ｃをロック溝３ ２ｃ内へ初めてスウエージまたはスナップした後の締結具１０ｃを示す。この状 態においては、ビン１２ｃおよびカラー１４ｃか、第１図から第４図の実施例に おけるビン１２およびカラー１４と、今や同じ様態で作用する。従って、工具４ ４ｃによりビン１２ｃとカラー１４ｃとの間に初めて付加された相対的軸線方向 力によって、加工物２４ｃ、２６ｃが、予定された予荷重で一緒にクランプされ 、軸線方向力が増すにつれ、カラー・シャンク４０ｃがらせん状のロック溝３２ ｃ内ヘスウエージされて、スウェージング作業が完了する（第１０図参照）。次 に、工具４４ｃのそれ以上の作動の際は、スウェージされたカラー・シャンク４ ０ｃがアンビルスウェージ空所５２ｃから突き出され、ナツト部材４６ｃが引張 り部分３４ｃからねじ戻されて、かくして取付けを完了する。

アンビル部材５０ｃのスウエージ空所５２ｃの輪郭と、カラー・シャンク４０ｃ の外端の輪郭とは、スウエージ段階の開始に際し、限定されたカラーねじ５６を せん断または変形させるに必要な、低い相対的軸線方向力の規模ではロック溝３ ２ｃ内へのカラー・シャンク４０ｃのスウエージングが生起し始めないようにさ れていることを銘記すべきである。

本発明の一形式においては、らせん状ロック溝３２ｃが浅い構造であり、′８７ ５号の特許出願に示される如き合理化された谷底形状を厳密に近似する輪郭を備 えている。第７図から第１０図の締結具構造については、ビン１２ｃにおける深 さｈの山頂直径Ｄｕに対する所望の最小比が得られるようにロック溝３２ｃの深 さを選定できることが見いだされている。溝の深さｈの主要な規準は、それが、 実際問題として、スウェージ後、カラー１４ｃの材料を受容し且つ保持するに十 分なだけ深い、ということである。約０．０４ＸＤｕ以下の溝の深さか望ましく 、換言すれば、 （ｈ／Ｄ）　Ｘ　１０”　＝４ である。このような浅い溝の場合、谷底直径Ｄｒは所与の山頂直径Ｄｕを備えた ビンの場合に最大化される。これは、最大化されても山頂直径よりわずかしか小 さくならない谷底直径Ｄｒを横切って引張り破損が一般的に生しているので、所 与の材料から成るビン１２ｃが、得られるほとんど最大の引張り強さを有するで あろうことを示す。この最大化された谷底直径により、向上された疲労寿命も得 られよう。

浅い溝構造に関しては、らせん状のロック溝３２ｃ内ヘスウエージされた場合、 それが、溝３２ｃを満たすに要するそれを超える余剰容積を備えるように、容積 をカラー・シャンク４０ｃへ付与することか望ましい。一実施例においては、カ ラー・シャンク４０ｃの容積を、「過剰光てん（ｏｖｅｒｐａｃｋｉｎｇ）Ｊ　 、即ち、アンビル部材５６ｃのスウエージ空所５２ｃおよびビン１２ｃが直面す る部分のスウェージ容器内に通常受容されるそれよりも可成り大きい容積の溝３ ２ｃを満たすカラー材料を供給するためのカラー・シャンク４０ｃの容積、が得 られるように選定していた。少なくとも約１６％の余剰を有する容積のカラー材 料を供給することが望ましいとみなされている。

引用された比率「入れ過ぎ（ｏｖｅｒｆｉｌｌ）　Ｊや「過剰光てん（ｏｖｅｒ ｐａｃｋｉｎｇ）Ｊは、′８７５号の特許出願に記載された様態で概ね定められ たものである。

ロック溝３２ｃの浅さの故に、ビン１２ｃは、高い圧縮スウエージ荷重による破 砕、張力の著しい低下、またはくびれの形成に耐えるため、カラー１４ｃの硬さ に比し十分な硬さを有することが望ましい。従って、本発明の一形式においては 、ビン１２ｃが、少なくとも約６５６ｘｌＯ’　Ｐａ　（９５ＫＳＩ）の極限せ ん断強さを存するＡｌ５１　４１４０合金鋼またはＡ■５１１５４１炭素鋼で作 られていた。カラー１４ｃは、少なくとも約３１０Ｘ１０”　Ｐａ　（４５ＫＳ Ｉ）の極限せん断強さを有するＡｌ５１　１０３５炭素鋼で作られていた。一般 的に、カラー１４ｃのそれに対し、約１．８：１から約２．４：ｌの比率で極限 せん断強さを備えたビン１２Ｃを使用することが望ましい。従って、ビン１２ｃ は、所望の高張男子荷重およびカラー１４ｃ上のスウエージ荷重の双方を、はと んど降伏なしに受け入れるに十分な硬さを備えている。カラー・シャンク４０ｃ の肉厚は、必要な材料を供給して浅いらせん状ロック溝３２ｃへのスウエージン グと伸びの流れとを促進して所望のクランプ荷重を付与するように選定される。

同時に、最終段階におけるカラー肉厚も、最初のスウエージおよび次の引張り荷 重下の双方で、ロック溝３２ｃからの著しい半径方向のスプリング・バックに耐 えるに充分な半径方向の剛さまたはフープ強度が得られるように選定される。

また、カラーｆ４ｃの容積およびスウエージ空所５２ｃも、ロック溝３２ｃ内へ のカラー・シャンク４０ｃの材料の動きが得られ、良好な充てんが確保されるよ うに選定される。引用した８７５号の特許出願を参照されたい）。

また、ロック溝３２ｃの溝部分５７およびビンの肩部分５８ならびにスウエージ されたカラーｆ４ｃの相補的な溝部分５９および肩部分６０の幅を、ビン１２ｃ およびカラー１４ｃの材料のそれぞれのせん断強さに関連して比例させているこ とは望ましく、それにより、スウエージされたカラー１４ｃの連動材料で画定さ れたビンの肩部分５８とカラーの肩部分６０とが、加工物２４Ｃ１２６ｃの締結 された接合部について予め選定された最小極限設計引張荷重で、またはその上方 で初期に、または同時にせん断を仕損じる（第７図および第１θ図参照）。

設計はカラーの肩部分、６０について、ビンの肩部分５８に先立って仕損じるよ うになされ、換言すれば、ビンの肩部分５８は、カラー・の肩部分６０が失敗す るとみられる引張り荷重の約１１１０％で失敗することが望ましい。

言及した如く、溝を比例させることにより、ビンとカラーとが係合する長さは、 所与の引張り荷重について最小化することができる。言うまでもなく、十分なカ ラーの長さを付与することにより、ビンのロック溝部分３０ｃを直径方向に横切 る引張りの仕損じに備えながら上記のせん断強さの関係を維持することは可能で ある。

言及したように比例した強さを使用することの別の利点は、限定されたカラーね じ山５６のせん断強さをここで最大化し、予め締結されたクランプをトルク付与 により比較的高い規模に置き、且つ／またはその予め締結されたクランプ状部に ある締結具を、取付は作業中構造体を一緒に保持するに要する荷重に耐えさせる ことができる、ということである。これは、カラーねじ５６の輻がらせん状ロッ ク溝３２ｃのビン溝部分５７の幅とほとんど同じであるという事実により達成さ れる。

前述の諸関係は、言及した８７５号の特許出願に説述されており、それらは、本 発明と組み合わせて顕著な利点となり得るものである。従って例えば、ある場合 には、加工物を一緒に引いてそれらの間のギヤ・ノブを取り除き、最小長さのビ ンを使用できることを確かめることもてきる。

若干の用途においては、締結具を、ナツトやボルトと同様に、容易に取り外すこ とが望まれる。しかし、ねじ付きビンを備えているスウエージ式締結具の場合、 スウ工−ジ中、カラー材料によってビンに加えられる力かビンねじのねじれを結 果として生ずる恐れかあり、従って抜き出しによるカラーの除去は厳しく止めら れている。

締結具１０ｃの場合、ビン１２ｃは、カラー１４ｃの強さに較べて高力な材料で 構成され、ロック溝３２ｃは浅い形状をなし、全て既述の通りであり、これは、 スウエージされたカラー１４ｃによるロック溝３２ｃのねじれはほとんど無く、 それが、単に、スウエージされたカラー１４ｃをビン１２ｃから抜き出すことに よるセット締結具１０ｃの移動を容易にさせている。

既に言及した如く、ナツト部材４６Ｃが、容易且つねじ込み自在にらせん状引張 り溝３６ｃへ取り付けられることが望ましい。第５図の実施例においては、ナツ ト部材４６ａのグリップめねじ４８ａが、引張り部分３４ａとの当初の保合を容 易にさせるように形成され、ここでは引張り溝３６ａが概ね標準的なねじ山形状 をなしている。しかし、こうした当初の保合もまた、山頂や肩か、関連の溝の幅 よりも狭い、引張り溝の構成により、容易にされている。第７図から第１０図に 示される実施例においても、らせん状引張り溝３６ｃが既述の関連ロック溝また はそれと同じ溝のそれぞれ延長である。容易な保合を目的とする場合は、引張り 溝３６ｃのビン溝部分５７の幅のビン肩部分５８の幅に対する比は、約１．２５ ：１以上が望ましい、と信じられている。他方、言及した如く、ロック溝部分３ ０ｃのロック溝３２ｃの釣合いのとれた強さの全面的な優位を得るためには、約 １．８：１から約２．４：Ｉの比率がより望ましい。引張り荷重に耐えるために は、引張り溝３４ｃに対するより低い比率もまた、増大されだせん新領域と、従 ってせん断強さとを得るために、必要である。釣合いのとれた力のための高比率 を備えるべく構成されるロック溝３２ｃと、引張り荷重に耐えるために増大され たせん断強さに対する低比率を有する引張り溝３６ｃとを得るために両者を受容 できる。これはまた、より少ない引張り溝の使を可能とし、それにより最小長さ の引張り部分の構成を容易にさせる。この種の構造を第１１図に示しであるが、 ここでは、第７図から第１０図の同様な構成要素に類似の構成要素に添字ｒｄＪ の付加による同じ数字表示が付与されている。

ここで第１１図を見ると、ビン１２ｄには、ロック溝３２ｄを備えるロック溝部 分３０ｄと、引張り溝３６ｄを備える引張り部分３４ｄとがある。ロック、溝３ ２ｄの溝部分５７ｄの輻ｗｇは、引張り溝３６ｄの溝部分５７ｄ′の幅Ｗｇ′よ りも広い。同時に、ロック溝肩部分５８ｄの輻Ｗｓは、引張り溝肩部分５８ｄ′ の幅Ｗｓ’より狭い。こうしてロック溝部分３０ｄは均整のとれた強さの利点を 最適化すべく構成することかでき、引張り部分３４ｄは付加される引張り荷重に 耐えるため最小長さにわたりナツト部材と適度のせん断強さとにより最初の係合 の容易さを得べく最適化されることかできる。ロック溝部分３０ｄと引張り部分 ３４ｄとの双方のねじに対して同じねじピッチＰｄを保つことを銘記されたい。

この場合、第７図におけるねじ５６のようなカラーねじを、ロック溝部分３０ｄ および引張り部分３．６ｄの双方のねじに受容すべく構成することができる。第 １１図に示す構成において、谷径Ｄｒｄが、ロック溝部分３０ｄおよび引張り部 分３６ｄのねじの双方について同じであることを銘記されたい。概ね第５図に示 す如くに構成されたナツト部材の利用により、最初の係合の容易さが更に向上さ れよう。

ねじ付き溝構造の、同様な、バランスのとれた異なるもの（ｄｉｆｆｅｒｅｎｃ ｅ）に備えた別の装置が引張り溝の谷底へ更に深く設けられ、それにより、更に 幅広い引張り溝の肩が得られる。この種の構造を第１２図に示しであるが、ここ では、第１１図の実施例の同様な実施例の同様な構成要素に類似の構成要素に添 字ｒｅＪの付加による同じ数字表示が付与されている。

ここで第１２図を見ると、ビン１２ｅか、ロック溝３２ｅを有するロック溝部分 ３０ｅと、引張り溝３６ｅを有する引張り部分３４ｅとを備えている。引張り溝 ３６ｅの溝部分５７ｅ′はロ４ツク溝３２ｅの溝部分５７ｅよりも深く、従って ロック溝谷底直径Ｄ　ｒ、ｅより小さい谷底直径Ｄｒｅ′を存する。−従ってロ ック溝肩部分５８ｅは引張り溝肩部分５８ｅ′の幅Ｗｓｅ′よりも狭い。このよ うに、ロック溝部分、３０ｅも、均整の□とれた力の利点を最適化すべく構成で き、引張り一部分３４ｅは、付加された最小荷重に耐えるべき最小長さにわたり 適度のせん断強さを付与すべく最適化することができる。

ナツト部材を第５図に示す如くに構成した後で、最初の保合の容易さについても 提示する。従−来の技術におけると同様に、第７図から第１０図のねじ５６のよ うなカラーねじを受け容れるために、双方のねじ形式について、同じねじピッチ のものを用意しておけばよい。

前述の如き、′８３８号の特許によるたわみ性のタブ状構造体を使用した別の構 造の締結具を用いることもできる。この種の構造を第１３図に示しであるが、こ こでは、第７図から第１Ｏ図の同様な構成要素に類似の構成要素に添字「ｆ」の 付加による同じ数字表示が付与されており、別に説明がない限り、第７図から第 １Ｏ図の同様な構成要素とほぼ同一である。

ここで第１３図を見ると、ビン部材１２ｆと管状カラー１４ｆとを包含する締結 具１０ｆが示されている。ビン部材１２ｆは、−緒に固定される１対の加工物２ ４ｆ、２６ｆの整合された開口部２０ｆ、２２ｆを貫いて延在する細長いシャン ク１８ｆを有する。シャンク１８ｆ、の一端の拡大された突出する頭部１６ｆは 、加工物２６ｆの片側と係合する。シャンク１８ｆには、整合された開口部２Ｏ ｆ、２２ｆ内へすきまばめを以て受容されるようにされた真っ直なシャンク部分 ２８ｆがある。真直部分２８ｆに続いてロック溝３２ｆに画定されたロック溝部 分３Ｏｆがある。ビン・シャンク１８ｆは、引張り溝３６ｆで画定される引張り 部分３４ｆに終わっている。

管状カラー１４ｆには、拡大フランジ３８ｆに終わった、概ね真っ直ぐなカラー ・シャンクがあった。

作動中、ビン１２ｆは加工物内こう２０ｆ、２２ｆ内に置かれ、カラー１４ｆは 加工物内こう２０ｆ、２２ｆ内に置かれた。たわみ性タブ５６ｆは、ロック溝３ ２ｆのリッジと充分に外部から接触できるようにされていた。

作業中、ビン１２ｆは加工物ケース２０ｆ、２２ｆ内におかれていた。カラー１ ４ｆはビン・シャンク１８ｆ上に置かれていた。たわみ性タブ５６ｆは、ロック 溝３２ｆのリッジと係合するに足るだけ、半径方向に内方へ延びていた。しかし 、このタブは、ロック溝３２ｆのリッジ上へ変形、湾曲が可能な上、その四周に 傾斜した形状は、浴槽の機能を果たす上には申し分のないものであった。

若干の用途においては、最終取付けに先立ち、関連する構造体の適正な取付けを 可能にするため、加工物を軽くクランプするか、更にはゆるく保持するのが有利 である。

言及した如くビン１２ｆとカラー１４ｆとが予備組立てされた後、（工具４４ｃ のような）組立工具か、（４６Ｃのような）ナツト部材を引張り溝３６ｆへねじ 込むことにより、既述の様態で、締結具１０ｆへ作用され、次に相対的軸線方向 力がビン１２ｆとカラー１４ｆとの間へ（ナツト部材４６のような）ナツト部材 を介して付加され、引張り溝部分３４ｆを把持し、（５０ｆのような）スウェー ジ・アンビルかカラー１４ｆのシャンク４０ｆと係合する。相対的軸線方向力が 増大すると、たわみ性タブ５６ｆが、ビン１２ｆと相対的にカラー１４ｆを軸線 方向へ更に移動させるに充分なだけ変形する。ここで、ビン１２ｆとカラー１４ ｆとの間へ当初に付加された相対的軸線方向力により、予め選定された予荷重で 、加工物２４ｆ、２６ｆを一緒にクランプすることができ、この軸線方向力が増 すにつれ、カラー１４ｆがロック溝３０ｆ内ヘスウエージされる。次いで、工具 のそれ以上作動により、スウエージされたカラー１４ｆが（５０ｆのような）ア ンビルから突き出されてナツト部材からスピンオフされ、かくして取付けが完了 する。

（５０ｃのような）アンビルのスウエージ空所の輪郭やカラー１４ｆのシャンク ４０ｆの外端の輪郭は、ロック溝３２ｆ内へのカラー１４ｆのスウェージングが 、変形に必要な相対的軸線方向力の低い規模では、ロック溝３２ｆ内へのカラー １４ｆのスウェージングが発生し始めないようにしたもので、スウェージング作 業の開始時の加工物の２４ｆ、２６ｆの停止中、ロック溝３２ｆの上方で、たわ み性タブ５６ｆにある程度のラチェット作用をさせるものである。

様々な材料がタブ５６ｆ用に適しているが、約Ａ７０のショア硬さから約Ａ９０ のショア硬さの、たわみ性ウレタンが好適とみなされている。タブ５６ｆ用の別 の好適な材料は、約Ａ７０のショア硬さから約Ａ９０のショア硬さの、エチレン 酢酸ビニルのようなエチレン共重合体である。

若干の用途においては、ロック溝部分のそれと逆方向の引張り部分のねし山を備 えることか望ましいこともある。こうして、工具のナツト部材の移動に際し、ね じ付きロック溝からスウエージされたカラーねじを棄却する傾向が除去される。

この種の構造を第１４図に示しであるが、ここでは、第７図から第１θ図の実施 例の同様な構成要素に類似の構成要素に添字「ｇＪの付加による同じ数字表示が 付与されており、別に説明がない限り、第７図から第１０図の同様な構成要素と ほぼ同じである。

従って、ここで第１４図を見ると、締結具１０ｇのビン１２ｇは、右ねじの形を なしたらせん状のロック溝３２ｇを有するロック溝部分３０ｇを備えている。引 張り部分３４ｇには、逆、即ち左ねじの形をなす、そのらせん状引張り溝３６ｇ が設けられている。従って、スウ工−ジ段階の完了後、工具（図示せず）のナツ ト部材が引張り部品３４ｇ上のらせん状引張り溝３６ｇから離脱すべく逆方向へ 回されると、離脱トルクに対するビン１２ｇへの反作用が、カラー１４ｇと相対 的にビン１２ｇへトルクを付与し且つそれを緩めるのではなく、締め付ける傾向 を有する。第１４図に示す実施例においては、引張り部分３４ｇが、ロック溝部 分３０ｇに対して樒小された直径であり、従って、限定されたカラーねじ山５６ ｇは、引張り部分３４ｇ上をすきまを置いて軸線方向へ移動し且つ、ロック溝部 分３０ｇ上をねじ進むことができる。ねじを備えていないカラーが使用されると 、ねじ部分３４ｇはロック溝と同じ直径となり得る。

これを第１５図に示しであるが、ここでは、第１４図の実施例の同様な構成要素 に類似の構成要素に添字ｒｈＪの付加による同じ数字表示が付与されており、別 に説明がない限り、第７図から第１ｏ図および第１４図の同様な構成要素とほぼ 同一である。

従って第１５図においては、ビン１２ｈの引張り部分３４ｈが、らせん状引張り 溝３６ｈと逆方向のらせん状ロック＃３２ｈを存するロック溝部分３０ｈと同じ 直径である。しかし、引張り部分３４ｈの長さは、それが少なくとも一つの、カ ラー・シャンク４０ｈと一直線をなすねじ山６Ｉを備えるように増大され、この ようにして、カラー・シャンク４０ｈがビン・シャンク１８ｈ上にスウエージさ れると、若干のカラー材料が引張り溝３６ｈの逆方向にスウェージされ、これに より、それにより、振動による損失を防止する反回転特徴が得られる。ビン・シ ャンク１８ｈ上の同じ直径の左右ねし山の組合の使用に関わりなく取付は機能を 提供すべく用いられる、たわみ性のタブ５６ｆを有する、カラー１４ｆのような カラーについても銘記されたい。

別のこじ開は防止構造を第１６図に示しであるが、ここでは、第１図から第４図 の実施例の同様な構成要素に類似の構成要素に添字「ｉ」の付加による同じ数字 表示が付与されており、別に説明がない限り、第１図から第４図の同様な構成要 素とほぼ同一である。

ここで第１６図を見ると、締結具１０ｉのビン２２ｉのロック溝部分３０ｉは標 準のＵＮＣまたはＵＮＦねじで形成することができ、カラー１４ｉの材料に比較 して若干軟質の材料で作ることができる。従って、ロック溝部分３０ｉ内へのカ ラー・シャンク４０ｉをスウェージングする際、ロック溝部分３０ｉは、中心に おける直径Ｄｃｈが対向端における直径Ｄｅｈより小さくなるよう、局部的にく びれ、これにより、ビン１２ｉからのスウエージ・カラー１４ｉの抜は出しを阻 止する「砂時計」またはくぼみ形状が画定される。この種の構造は、ビン１２ｉ が標準のねじ山形状を有し且つそれが、約３５Ｒｃの硬さを有する鉄材料であり 、カラー１４ｆが約７５Ｒｂの硬さを有する鉄材料であった際に得ることができ たものである。この関係は、ここに説明した浅いロック溝のような、種々のねじ 形状について異なるものである。局所化されたくびれ形成は、環状溝を備えるス ウ工−ジ形式の締結具に発生したか、それは一般的には、抜は出しによる移動性 を望まれるねじ付き溝により概ね回避される。砂時計構造は、スウエージされた カラー１４ｉの回転や、ビン１２ｉからの抜出しを阻止し、従って、セット締結 具によりいじり防止構造が得られる。

くぼみの程度は、極端である必要はないが、中心直径Ｄｃｈが、端部直径Ｄｅｈ に対し少なくとも約２％減少されたという場合には、十分な効果が得られた、し ている。既に言及した如く、らせん状引張り溝３６ｉの強さを増進させるためは 、ねじ付き引張り部分３４ｉをかたくすれば良い、との項は銘記の必要があろう 。

引張り部分は極力短く保つことが望ましく、ある構造の場合、引張り部分は、ね じを付したおすマンドレルによりグリップするようにされたビン・シャンクの端 部にあるめねじにより画定することができた、とされている。

この種の構造を第１７図に示しであるか、ここでは、第１図から第４図の実施例 の同様な構成要素に類似の構成要素に添字「ｊ」による同じ数字表示が付与され ている。従って、ここで第１７図を見ると、締結具ｌＯｊのビン１２ｊがビン・ シャンク１８ｊの外端をこえて延びている。ビン・シャンク１８ｊの外端部は、 引張り部分３４ｊを画定する軸線方向内こう６４で形成されている。

内こう６４には、内地の、女性の、らせんの引張り溝３６ｊで形成されている。

本発明の別の形式においては、ビンのビン部分か、外部および内部ねじ山の組合 せで画定されている。この種の構造を第１８図に示しであるが、ここでは、第１ 図から第４図および第１７図の実施例の同様な構成要素に類似の構成要素に添字 ｒｋＪの付加による同じ数字表示が付与されている。

工具４４もまた本発明の独特の構成要素であり、これを更に第１９図に詳細に示 しである。

第１９図、第２０図、および第１図から第４図を見ると、工具４４には、ナツト 部材４６を軸線方向に貫き前方へ延びて所要事象を検出する検出ロッド６８等が 含まれている。

ナツト部材４６は、アンビル部材５０のスウエージ空間５２内へ回転自在に位置 する。

ピストン８０はシリンダ・ハウジング内へ動力発生の重要な構成分子として配設 され、 流体ピストン８０は、ピストン頭部１０２、およびピストン・ロッドと共に、本 発明の主要部分をなす流体ピストン・シリンダ装置内の主要な構成要素をなすも のである。

手　続　ネ…　正　書（自発） １．事件の表示 ハック　マニュファクチュアリング　カンパニー４−代理人 ５−補正命令の日付 ６、補正により増加する請求項の数 ７、補正の対象 明細書及び請求の範囲翻訳文 ８、補正の内容　別紙のとおり 明細書及び請求の範囲翻訳文の浄書（内容に変更なし）ＰＣＴ／ＵＳ　９０１０ ２２９０ 国際調査報告

Claims (36)

【特許請求の範囲】
1. １．加工物の整合された開口部を貫く多片スウェージ式締結具により複数の加工 物を固定する締結方式において、その方法が、 ａ．拡大頭部と細長いピン・シャンクとを備えたピン部材を準備する段階と、 ｂ．概ね円周上に延在する複数のロック溝を含む前記ピン・シャンク上のロック 溝部分を前記ピン部材に設ける段階と、 ｃ．整合された開口部を貫き前記ピン・シャンクを延在させて前記ピン部材を位 置付ける段階と、ｄ．概ね円周上に延在する複数の引張り溝を含む引張り部分を 前記ピン部材に設ける段階とを含み、ｅ．前記引張り溝を備えた前記ピン・シャ ンクの終端部に位置する前記引張り部分がねじ山形状を画定し、ｆ．管状カラー を準備し且つ、前記引張り溝を前記カラーの外端部へ近接自在にさせて、前記ロ ック溝を覆って前記ピン・シャンク上に前記カラーを位置付ける段階と、 ｇ．前記引張り溝へねじ込み自在に係合し且つそれをグリップするようにされた グリップ部材を準備する段階と、 ｈ．前記グリップ部材と作動自在に結合され、前記カラーに係合し且つ第一規模 の相対的軸線方向力に応じ前記カラーと半径方向に過剰係合してそれを前記ロッ ク溝内ヘスウェージするようにされたスウェージ・アンビルを準備する段階と、 ｉ．前記引張り溝を前記グリップ部材と、ねじ込み自在に係合させる段階と、 ｊ．前記グリップ部材とスウェージ・アンビルとの間に第一規模の相対的軸線方 向力を付加して前記カラーを前記ロック溝内ヘスウェージし、最終クランプ荷重 の下に前記ピンと前記カラーとを介して加工物を一緒にクランプする段階と、 ｋ．前記スウェージ・アンビルを前記カラーから取り外し且つ、前記引張り部分 を前記ピンと一体にしたままで前記引張り部分から前記グリップ部材を抜き出す 段階とを含むようにした締結方式。
2. ２．加工物の整合された開口部を貫く多片スウェージ式締結具により複数の加工 物を固定する締結方式において、その方法が、 ａ．拡大頭部と細長いピン・シャンクとを備えたピン部材を準備する段階と、 ｂ．概ね円周上に延在する複数のロック溝を含む前記ピン・シャンク上のロック 溝部分を前記ピン部材に設ける段階と、 ｃ．整合された開口部を貫き前記ピン・シャンクを延在させて前記ピン部材を位 置付ける段階と、ｄ．概ね円周上に延在する複数の引張り溝を含む引張り部分を 前記ピン部材に設ける段階とを含み、ｅ．前記引張り溝を備えた前記ピン・シャ ンクの終端部に位置する前記引張り部分がねじ山形状を画定し、ｆ．管状カラー を準備し且つ、前記引張り溝を前記カラーの外端部へ近接自在にさせて、前記ロ ック溝を覆って前記ピン・シャンク上に前記カラーを位置付る段階と、 ｇ．前記引張り溝へねじ込み自在に係合し且つそれをグリップするようにされた グリップ部材を準備する段階と、 ｈ．前記グリップ部材と作動自在に結合され、前記カラーに係合し且つ第一規模 の相対的軸線方向力に応じ前記カラーと半径方向に過剰係合してそれを前記ロッ ク溝内ヘスウェージするようにされたスウェージ・アンビルを準備する段階と、 ｉ．前記引張り溝を前記グリップ部材と、ねじ込み自在に係合させる段階と、 ｊ．前記グリップ部材に係合される前記引張り溝の数を検出して第一数と第二数 とを定め、前記第一数を前記第二数より大であるようにする段階と、ｋ．前記第 一数が検出されると前記グリップ部材と前記スウェージ・アンビルとの間に第一 規模の相対的軸線方向力を付加して前記カラーを前記ロック溝内ヘスウェージし 、最終クランプ荷重の下に前記ピンと前記カラーとを介して加工物を一緒にクラ ンプする段階と、 ｌ．前記スウェージ・アンビルを前記カラーから取り外し且つ、前記引張り部分 を前記ピンと一体にしたままで前記引張り部分から前記グリップ部材を抜き出す 段階と、 ｍ．前記第二数が検出されると前記グリップ部材と前記スウェージ・アンビルと の間に第二規模の相対的軸線方向力を付加して、当初のクランプ荷重の下に加工 物を一緒に引く段階とを含み、前記第二規模が前記第一規模より小さく且つ前記 ピンの前記ロック溝内への前記カラーのスウエーシングの開始が生起されるそれ よりも小さく、 ｎ．前記第二規模の相対的軸線方向力の付加後、前記第一数が達成されるまで回 転力を付加して前記グリップ部材を前記引張り溝部分へ更にねじ込み、次いでｋ および１段階を反復する段階とを含むようにした締結方式。
3. ３．加工物の整合された開口部を貫く多片スウェージ式締結具により複数の加工 物を固定する締結方式において、ねじ付きグリップ部材とスウェージ・アンビル とを有する取付け工具により付加される相対的軸線方向力で固着するようにされ た締結具が、 拡大頭部と細長いピン・シャンクとを有するピン部材を含み、 概ね円周上に延在する複数のロック溝を備える前記ピン・シャンク上のロック溝 部分を前記ピン部材が有し、整合された開口部を貫いて前記ピン・シャンクが延 在するようにされ、 概ね円周上に延在する複数の引張り溝を備える引張り部分を前記ピン部材が有し 、 前記引張り溝を備えた前記ピン・シャンクの終端部に位置する前記引張り部分が ねじ山形状を画定し、管状カラーにて、前記引張り溝を前記カラーの外端部へ近 接自在にさせて、前記ロック溝を覆って前記ピン・シャンク上に位置するように された管状カラーを含み、前記引張り溝が前記グリップ部材にねじ込み自在に係 合されるようにされ、 前記カラーがスウェージ・アンビルにより係合され且つスウェージ・アンビルに より半径方向へ過剰係合され、それにより、グリップ部材とスウェージ・アンビ ルとによって前記ピンと前記カラーとの間に付加される第一規模の相対的軸線方 向力に応じ前記ロック溝内へ前記カラーをスウェージするようにされ、 スウェージ後、前記カラーがスウェージ・アンビルから突き出されるようにされ 且つ、スウェージ後、前記引張り部分を前記ピンと一体にしたままで前記引張り 部分をグリップ部材から引き出すようにされるようにした締結方式。
4. ４．請求の範囲第３項に記載の締結具において、前記引張り溝が概して、前記第 一規模の相対的軸線方向力に耐えるに必要なそれより大きくない数であるように した締結具。
5. ５．請求の範囲第４項に記載の締結具において、前記引張り溝が、前記第一規模 の相対的軸線方向力に耐えるに必要なそれより約１だけ大きい数であるようにし た締結具。
6. ６．請求の範囲第３項に記載の締結具にて、予定の最小厚さから予定の最大厚さ までに加工物が全体厚さを変化させるべく確保するようにされた締結具において 、前記ピン・シャンクが一般に、グリップ部材による前記引張り部分の近接を得 るに丁度十分な量だげ前記カラーの前記外端部を過ぎて延在するようにした締結 具。
7. ７．請求の範囲第６項に記載の締結具において、前記引張り溝が概して、前記第 一規模の相対的軸線方向力に耐えるに必要なそれ以下の数であるようにした締結 具。
8. ８．請求の範囲第７項に記載の締結具において、前記引張り溝が、前記第一規模 の相対的軸線方向力に耐えるに必要なそれより約１だけ大きい数であるようにし た締結具。
9. ９．請求の範囲第３項に記載の締結具において、前記引張り溝が概して、前記第 一規模の相対的軸線方向力に耐えるに必要なそれ以下の数であり、前記引張り溝 が概ね、前記ピン・シャンクの残部より高い硬さであるようにした締結具。
10. １０．請求の範囲第３項に記載の締結具において、前記ロック溝と前記引張り溝 とが連続的なねじ山形状により画定されるようにした締結具。
11. １１．請求の範囲第３項に記載の締結具において、前記引張り溝部分が、前記ロ ック溝部分のそれ未満の高径であるようにした締結具。
12. １２．請求の範囲第３項に記載の締結具において、前記ロック溝がねじ山形状に より画定され、前記引張り溝の肩が前記ロック溝の肩より幅広くなるようにした 締結具。
13. １３．請求の範囲第３項に記載の締結具において、前記ロック溝と前記引張り溝 とが連続的なねじ山形状により画定され、前記ロック溝部分が、より大きい端部 直径を次に控えた最小中心直径を画定すべくスウェージに応じて変形自在であり 、それにより、スウェージされたカラーの抜け出しが概ね防止されるようにした 締結具。
14. １４．請求の範囲第３項に記載の締結具において、前記引張り溝の肩がねじ付き グリップ部材の肩より幅広くなるようにした締結具。
15. １５．請求の範囲第３項に記載の締結具において、前記引張り溝のねじ山形状と 反対方向のねじ山形状により前記ロック溝が画定されるようにした締結具。
16. １６．請求の範囲第３項に記載の締結具において、前記ロック溝がねじ山形状に より画定され、加工物の当初の取付けを可能にするため前記ロック溝と係合でき る限定されたねじ山を前記カラーが備えるようにした締結具。
17. １７．請求の範囲第３項に記載の締結具において、加工物の当初の取付けを可能 にするため前記ロック溝と係合できるたわみ性のタプを前記カラーが備えるよう にした締結具。
18. １８．加工物の整合された開口部を貫いて延在するようにされたピンと、ピン上 に位置してピンのロック溝ヘスウェージされるようにされた管状カラーとを包含 し、らせん状の引張り溝を有する引張り部分をピンが備えるようにした多片スウ ェージ式締結具により複数の加工物を固定する工具にして、 ピンの引張り部分へ軸線方向引張り力を付加すべくそこへねじ込み自在な回転ナ ット部材と、カラーの外径より小さい内径を有するスウェージ空所を備えた環状 スウェージ・アンビルとを含み、前記回転ナット部材が前記スウェージ・アンビ ルの半径方向へ内方に位置し、前記スウェージ・アンビルと相対的に回転し且つ 前記スウェージ・アンビルと相対的に軸線方向へ移動するようにされ、 前記スウェージ・アンビルを軸線方向へ移動し、カラーへ半径方向に過剰係合さ せてピンのロック溝上にカラーをスウェージすべく前記ナット部材がピンの引張 り部分へねじ込まれた後、前記ナット部材と前記スウェージ・アンビルとの間に 第一規模の相対的軸線方向力を付加する圧入装置を含む工具。
19. １９．請求の範囲第１８項に記載の工具にして、ピンの引張り部分上の予定され た位置へ前記ナット部材がねじ込まれる際に前記ナット部材の回転運動を停止さ せる制御装置を含む工具。
20. ２０．請求の範囲第１８項に記載の工具にして、前記圧入装置の作動に先立ち、 従って前記ナット部材と前記スウェージ・アンビルとの間への前記第一規模の前 記第一相対的軸線方向力の付加に先立って前記ナット部材の回転運動を停止させ る制御装置を含む工具。
21. ２１．請求の範囲第１８項に記載の工具にして、ピンの引張り部分上の予定され た位置へ前記ナット部材がねじ込まれる際に前記ナット部材の回転運動を停止さ せる制御装置を含み、前記制御装置が、ピンの端面に係合すべく前記ナット部材 を貫いて延在する検出ロッドを包含するようにした工具。
22. ２２．請求の範囲第２１項に記載の工具において、ピンによる前記検出ロッドの たわみに応ずる作動のため前記検出ロッドへ作動自在に接続された少なくとも１ 組の電気スイッチを前記制御装置が含むようにした工具。
23. ２３．請求の範囲第２２項に記載の工具において、ピンの引張り部分に沿った前 記ナット部材の進行に付随する継続的な作動のため前記検出ロッドへ作動自在に 接続された２組の電気スイッチを前記制御装置が含むようにした工具。
24. ２４．請求の範囲第２３項に記載の工具において、前記第一規模の相対的軸線方 向力より小さく且つカラーのスウエーシングの開始が生起されるそれよりも小さ い第二規模の相対的軸方向力を付加すべく前記圧入装置を作動させる前記電気ス イッチの一方の作動に前記制御装置が応答するようにした工具。
25. ２５．請求の範囲第２４項に記載の工具において、ピンのロック溝内へカラーを スウェージするため前記第一規模の相対的軸線方向力を付加すべく前記圧入装置 を作動させる前記電気スイッチの他方の作動に前記制御装置が応答するようにし た工具。
26. ２６．請求の範囲第１８項に記載の工具において、前記第一規模の相対的軸線方 向力を前記ナット部材と前記アンビルとの間に付加すべく、それらの間へ作動自 在に連結された環状流体ピストン・シリンダ装置が前記圧入装置へ包含されるよ うにした工具。
27. ２７．請求の範囲第２６項に記載の工具にして、前記流体ピストン・シリンダ装 置と無関係に前記ナット部材を回転させるべく、前記回転ナット部材へ作動自在 に連結された回転モータを含む工具。
28. ２８．請求の範囲第２７項に記載の工具にして、前記ナット部材から前記流体ピ ストン・シリンダ装置を貫いで延在する回転駆動軸を含む工具。
29. ２９．請求の範囲第２８項に記載の工具にして、前記回転モータにより前記駆動 軸を回転させる歯車駆動装置を含む工具。
30. ３０．請求の範囲第２８項に記載の工具において、前記スウェージ・アンビルの 内側円筒面と回転および滑り係合する外側円筒面を前記回転ナット部材が備える ようにした工具。
31. ３１．請求の範囲第１８項に記載の工具において、ピンの引張り部分のらせん状 引張り溝と係合自在なめねじを前記回転ナット部材が有し、前記めねじがらせん 状引張り溝と同じピッチを有し、前記めねじの肩の幅がらせん状引張り溝の肩の 幅よりも小さいようにした工具。
32. ３２．請求の範囲第１８項に記載の工具において、前記スウェージ・アンビルの 内側円筒面と回転滑り係合する外側円筒面を前記回転ナット部材が有し、カラー を半径方向へ過剰係合させてそれを、ピンのロック溝内ヘスウェージするための スウェージ空所を前記スウェージ・アンビルの前記内面が画定するようにした工 具。
33. ３３．加工物の整合された開口部を貫いて延在するようにされたピンと、ピン上 に位置してピンのロック溝ヘスウェージされるようにされた管状カラーとを包含 し、らせん状の引張り溝を有する引張り部分をピンが備えるようにした多片スウ ェージ式締結具により複数の加工物を固定する工具にして、 長手方向ハウジング軸線を有する細長い環状ハウジングを含み、カラーの外径よ り小さい内径を備えたスウェージ空所を有するスウェージ・アンビルを備える端 部が前記ハウジングに包含され、 前記ハウジング軸線に沿った相対的熱線方向運動のための、前記流体シリンダ内 へ滑動自在に置かれた流体ピストンと、 前記流体シリンダへ流体圧を付加して前記ピストンと前記流体シリンダとの間に 相対的往復運動を生起させる、前記環状ハウジング内のポート装置と、ナット部 材をピンヘねじ込むため、ピンの引張り部分のらせん状溝と係合し得るねじ付き 内面を有する回転ナット部材とを含み、前記スウェージ・アンビルの前記スウェ ージ空所内に滑動自在且つ回転自在に位置する円筒状外面を前記回転ナット部材 が有し、 前記回転ナット部材から前記流体ピストンを貫いて軸線方向に延在する駆動軸と 、 前記環状ハウジングと連結された回転モータと、前記ハウジング軸線と異なる軸 線の回りに前記回転モータで駆動される第一回転歯車と、 前記ハウジング軸線上に中心を置かれ且つ前記第一回転歯車と係合し得る第二回 転歯車とを含み、前記駆動軸が前記第二回転歯車を貫いて延在し、前記駆動軸が 前記第二歯車と相対的に軸線方向へ滑ることを許容しながら、前記第二歯車から 前記軸へ回転駆動力を伝達する前記駆動軸上のスプライン装置を含む工具。
34. ３４．請求の範囲第３３項に記載の工具にして、前記駆動軸が前記ハウジング軸 線の回りに回転することを許容しながら、前記駆動軸と前記流体ピストンとの間 の相対的軸線方向運動を防止する制御装置を含む工具。
35. ３５．請求の範囲第３３項に記載の工具において、前記ハウジング軸線から半径 方向に延在する駆動軸線を前記第一歯車が備えるようにした工具。
36. ３６．請求の範囲第３３項に記載の工具にして、前記ナット部材が前記ハウジン グ軸線の回りに回転することを許容しながら、前記ナット部材と前記流体ピスト ンとの間の相対的軸線方向運動を防止する制御装置を含む工具。