JPH10220452A - クリンチ型締付材 - Google Patents
クリンチ型締付材Info
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- JPH10220452A JPH10220452A JP9363065A JP36306597A JPH10220452A JP H10220452 A JPH10220452 A JP H10220452A JP 9363065 A JP9363065 A JP 9363065A JP 36306597 A JP36306597 A JP 36306597A JP H10220452 A JPH10220452 A JP H10220452A
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Links
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
- F16B37/00—Nuts or like thread-engaging members
- F16B37/04—Devices for fastening nuts to surfaces, e.g. sheets, plates
- F16B37/06—Devices for fastening nuts to surfaces, e.g. sheets, plates by means of welding or riveting
- F16B37/062—Devices for fastening nuts to surfaces, e.g. sheets, plates by means of welding or riveting by means of riveting
- F16B37/068—Devices for fastening nuts to surfaces, e.g. sheets, plates by means of welding or riveting by means of riveting by deforming the material of the support, e.g. the sheet or plate
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
- F16B29/00—Screwed connection with deformation of nut or auxiliary member while fastening
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23P—METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
- B23P19/00—Machines for simply fitting together or separating metal parts or objects, or metal and non-metal parts, whether or not involving some deformation; Tools or devices therefor so far as not provided for in other classes
- B23P19/04—Machines for simply fitting together or separating metal parts or objects, or metal and non-metal parts, whether or not involving some deformation; Tools or devices therefor so far as not provided for in other classes for assembling or disassembling parts
- B23P19/06—Screw or nut setting or loosening machines
- B23P19/062—Pierce nut setting machines
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
- F16B37/00—Nuts or like thread-engaging members
- F16B37/005—Nuts or like thread-engaging members into which threads are cut during screwing
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
- F16B39/00—Locking of screws, bolts or nuts
- F16B39/22—Locking of screws, bolts or nuts in which the locking takes place during screwing down or tightening
- F16B39/28—Locking of screws, bolts or nuts in which the locking takes place during screwing down or tightening by special members on, or shape of, the nut or bolt
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T29/00—Metal working
- Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
- Y10T29/49826—Assembling or joining
- Y10T29/49833—Punching, piercing or reaming part by surface of second part
- Y10T29/49835—Punching, piercing or reaming part by surface of second part with shaping
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Connection Of Plates (AREA)
- Dowels (AREA)
- Clamps And Clips (AREA)
- Snaps, Bayonet Connections, Set Pins, And Snap Rings (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】第一および第二のワークピースを貫通して係合
可能であり、振動による弛緩に対して非常に高い抵抗を
生ずる、機械的にロックされるジョイントを形成する新
規なクリンチ型締付材を提供する。 【解決手段】締付材２０は、第一の部分２８と、第一の
部分から延びる第二の部分３０を有し、第一の部分２８
は、第一の部材から外向きに延びるリングで形成された
隆起３６を有し、第二の部材３０は、保持溝４８を規定
するために第一の部分２８から所定の距離だけ離れたリ
ングで形成された突起４６を有する。
可能であり、振動による弛緩に対して非常に高い抵抗を
生ずる、機械的にロックされるジョイントを形成する新
規なクリンチ型締付材を提供する。 【解決手段】締付材２０は、第一の部分２８と、第一の
部分から延びる第二の部分３０を有し、第一の部分２８
は、第一の部材から外向きに延びるリングで形成された
隆起３６を有し、第二の部材３０は、保持溝４８を規定
するために第一の部分２８から所定の距離だけ離れたリ
ングで形成された突起４６を有する。
Description
【０００１】
【産業の属する技術分野】この発明は、自己クリンチ型
の締付材、及び、ジョイントを形成するため締付材を一
対のワークピースへ取り付ける方法に関し、より詳言す
れば、例えば、第一のワークピースであるカバー部材を
第二のワークピースであるハウジングに取り付ける等、
メカニカルジョイントを形成する二つのワークピースの
一つと締付材がインターロックされるように、振動力に
対して抵抗を生じ、締結作用を確実に行うことができる
クリンチ型締付材の改良に関する。
の締付材、及び、ジョイントを形成するため締付材を一
対のワークピースへ取り付ける方法に関し、より詳言す
れば、例えば、第一のワークピースであるカバー部材を
第二のワークピースであるハウジングに取り付ける等、
メカニカルジョイントを形成する二つのワークピースの
一つと締付材がインターロックされるように、振動力に
対して抵抗を生じ、締結作用を確実に行うことができる
クリンチ型締付材の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】二つまたはそれ以上のワークピースを締
付材と共に貫通タップ孔またはめくらタップ孔内にしっ
かり締め付ける場合に、締付中に生じる振動力によっ
て、締付材がワークピースと係合解除して機能しない状
態になる時に、振動に対して抵抗を生じることが望まれ
る。振動に対する抵抗は、ジョイントへの作用負荷と、
ジョイントのクランプ力と、ジョイント面に生じる摩擦
係数と、締付材の優勢トルクが関与する。
付材と共に貫通タップ孔またはめくらタップ孔内にしっ
かり締め付ける場合に、締付中に生じる振動力によっ
て、締付材がワークピースと係合解除して機能しない状
態になる時に、振動に対して抵抗を生じることが望まれ
る。振動に対する抵抗は、ジョイントへの作用負荷と、
ジョイントのクランプ力と、ジョイント面に生じる摩擦
係数と、締付材の優勢トルクが関与する。
【０００３】先行技術のネジ形成ネジおよび締付材に
は、クランプ力を生起し、振動による弛緩に対して抵抗
するための優勢トルクを設けるために、ナイロンパッチ
を用いる。粘着性のパッチは、締付材をネジ孔の内ネジ
に固定するために締付材の外ネジに使用されているが、
高価であり、温度限界がある。
は、クランプ力を生起し、振動による弛緩に対して抵抗
するための優勢トルクを設けるために、ナイロンパッチ
を用いる。粘着性のパッチは、締付材をネジ孔の内ネジ
に固定するために締付材の外ネジに使用されているが、
高価であり、温度限界がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】このように、ワークピ
ースと締付材間に機械的ロックを設け、振動による弛緩
に対して従来のデザインのものよりも大きな抵抗を設け
る技術が、本発明による締付材に要求される。また、あ
る用途において、締付材のワークピースからの取り外し
が可能なことも要求される。さらに、本発明による締付
材には、他方のワークピースから係合解除されるが、一
方のワークピースと共に取り外される構成とすること、
軸部が外ネジ部を有し締付材が標準のボルト部材または
ネジ部材的なものである場合には、締付材に機械で形成
されたネジまたはタッピングされたネジを使用するこ
と、また、締付材を内ネジ形状を有するナット部材の構
成とすること、この場合には、締付材の軸部は、標準の
ナット部材により貫通孔に形成されるか、またはめくら
孔とすることができる内ネジを有することが望まれる。
ースと締付材間に機械的ロックを設け、振動による弛緩
に対して従来のデザインのものよりも大きな抵抗を設け
る技術が、本発明による締付材に要求される。また、あ
る用途において、締付材のワークピースからの取り外し
が可能なことも要求される。さらに、本発明による締付
材には、他方のワークピースから係合解除されるが、一
方のワークピースと共に取り外される構成とすること、
軸部が外ネジ部を有し締付材が標準のボルト部材または
ネジ部材的なものである場合には、締付材に機械で形成
されたネジまたはタッピングされたネジを使用するこ
と、また、締付材を内ネジ形状を有するナット部材の構
成とすること、この場合には、締付材の軸部は、標準の
ナット部材により貫通孔に形成されるか、またはめくら
孔とすることができる内ネジを有することが望まれる。
【０００５】本発明の主な目的は、ワークピースを機械
的にロックしてジョイントを形成することができ、振動
に対して抵抗するための優勢トルクに依存しない新規な
クリンチ型締付材を提供することにある。
的にロックしてジョイントを形成することができ、振動
に対して抵抗するための優勢トルクに依存しない新規な
クリンチ型締付材を提供することにある。
【０００６】本発明の他の目的は、標準的な駆動装置を
使って締付材を回転させ、適所に係合させることによ
り、ワークピースに取り付けられてジョイントを形成し
得る新規なクリンチ型締付材を提供することにある。
使って締付材を回転させ、適所に係合させることによ
り、ワークピースに取り付けられてジョイントを形成し
得る新規なクリンチ型締付材を提供することにある。
【０００７】本発明の別の目的は、ワークピースを機械
的にロックするが、ある用途において、締付材に損傷を
与えることなくワークピースから取り外すことができ、
他の用途において、他方のワークピースに取り付けられ
たままで、一方のワークピースから取り外し得る新規な
クリンチ型締付材を提供することにある。
的にロックするが、ある用途において、締付材に損傷を
与えることなくワークピースから取り外すことができ、
他の用途において、他方のワークピースに取り付けられ
たままで、一方のワークピースから取り外し得る新規な
クリンチ型締付材を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】端的に言えば、上述に従
って、本発明は、第一および第二のワークピースを貫通
して係合され、把持され、機械的にロックされてジョイ
ントを形成し、振動による弛緩に対して非常に抵抗を生
じる、新規なクリンチ型締付材を開示する。
って、本発明は、第一および第二のワークピースを貫通
して係合され、把持され、機械的にロックされてジョイ
ントを形成し、振動による弛緩に対して非常に抵抗を生
じる、新規なクリンチ型締付材を開示する。
【０００９】第一実施例において、締付材は、拡開ヘッ
ド部と、拡開ヘッド部から延びる軸部を有し、ヘッド部
は、ヘッド部の下面から外向きに突出する隆起を有し、
軸部は、ネジ端部と、保持溝を規定するヘッド部とネジ
端部の中間にある構造を有している。
ド部と、拡開ヘッド部から延びる軸部を有し、ヘッド部
は、ヘッド部の下面から外向きに突出する隆起を有し、
軸部は、ネジ端部と、保持溝を規定するヘッド部とネジ
端部の中間にある構造を有している。
【００１０】第二実施例において、締付材は、本体部
と、本体部から延びる軸部を有し、本体部は、本体部の
下面から外向きに突出する隆起を有し、軸部は、保持溝
を規定する構造を有している。
と、本体部から延びる軸部を有し、本体部は、本体部の
下面から外向きに突出する隆起を有し、軸部は、保持溝
を規定する構造を有している。
【００１１】各実施例における隆起が、ヘッド部または
本体部の下面の回りに変形リングを形成し、軸部から所
定の距離だけ離れている。変形リングの放射方向内向き
の内面はテーパしている。
本体部の下面の回りに変形リングを形成し、軸部から所
定の距離だけ離れている。変形リングの放射方向内向き
の内面はテーパしている。
【００１２】各実施例における保持溝は環状であって、
軸部から外向きに突出する環状突起で形成され、ヘッド
部または本体部から所定の距離だけ離れている。
軸部から外向きに突出する環状突起で形成され、ヘッド
部または本体部から所定の距離だけ離れている。
【００１３】第一実施例において、ジョイントを組立ま
たは形成するために、まず、締付材は、第一のワークピ
ースの孔に締付材のネジ端部を貫通させ、ネジ端部を回
転させて第二のワークピースの孔に係合させることによ
り、第一および第二のワークピースと係合する。第二の
ワークピースの孔は、あらかじめタップされているか、
または、締付材が係合される時に孔の内ネジが形成され
るように、セルフタッピングネジの多数の規格のうちの
いずれかのように、締付材のネジが形成される構成とす
ることができる。次に、締付材を十分なねじ込み量で回
転させると、ヘッド部の隆起が、第一のワークピースの
上面と係合し、その後、締付材を駆動し続けることによ
り、締付材に回転力および圧縮力が与えられ、隆起によ
り、第一のワークピースを形成している材料が変形し、
第一のワークピースの孔に最も近い材料が締付材に設け
られた保持溝内に流入する。変形リングが、第一のワー
クピースと係合する動作の全部が、回転する変形リング
により与えられる回転力でワークピースの材料を冷間成
型する「スピン」動作である。隆起のテーパ付き内面
は、ワークピースの材料のフローを保持溝内に向けるの
に役立つ。変形した材料が保持溝内に流入した時に、変
形した材料が突起とヘッド部間で捕捉されるように、軸
部の突起第一のワークピースの内壁に略接触しており、
これによって、振動による弛緩に対して非常な抵抗を生
じる、機械的にロックされるジョイントが形成される。
さらに、この変形によって、締付材は第一のワークピー
スにインターロックされるが、ジョイントを締め続ける
か、または、締付材を後で取り外すために、締付材を第
一のワークピースに対して回転させることができる。
たは形成するために、まず、締付材は、第一のワークピ
ースの孔に締付材のネジ端部を貫通させ、ネジ端部を回
転させて第二のワークピースの孔に係合させることによ
り、第一および第二のワークピースと係合する。第二の
ワークピースの孔は、あらかじめタップされているか、
または、締付材が係合される時に孔の内ネジが形成され
るように、セルフタッピングネジの多数の規格のうちの
いずれかのように、締付材のネジが形成される構成とす
ることができる。次に、締付材を十分なねじ込み量で回
転させると、ヘッド部の隆起が、第一のワークピースの
上面と係合し、その後、締付材を駆動し続けることによ
り、締付材に回転力および圧縮力が与えられ、隆起によ
り、第一のワークピースを形成している材料が変形し、
第一のワークピースの孔に最も近い材料が締付材に設け
られた保持溝内に流入する。変形リングが、第一のワー
クピースと係合する動作の全部が、回転する変形リング
により与えられる回転力でワークピースの材料を冷間成
型する「スピン」動作である。隆起のテーパ付き内面
は、ワークピースの材料のフローを保持溝内に向けるの
に役立つ。変形した材料が保持溝内に流入した時に、変
形した材料が突起とヘッド部間で捕捉されるように、軸
部の突起第一のワークピースの内壁に略接触しており、
これによって、振動による弛緩に対して非常な抵抗を生
じる、機械的にロックされるジョイントが形成される。
さらに、この変形によって、締付材は第一のワークピー
スにインターロックされるが、ジョイントを締め続ける
か、または、締付材を後で取り外すために、締付材を第
一のワークピースに対して回転させることができる。
【００１４】図示した第二実施例において、ジョイント
を組立または形成するために、まず、ボルト部材のヘッ
ドが第二のワークピースの下面と係合し、ボルト部材の
ネジ軸の端部が第一のワークピースの上面を超えて突出
するまで、ボルト部材がワークピースに貫通する。締付
材をネジ端部との締結方向に回転させることにより、締
付材がボルト部材のネジ端部と係合する。次に、締付材
が、十分なねじ込み量で回転させられると、本体部の隆
起が第一のワークピースの上面と係合する。その後、締
付材を駆動し続けることにより、締付材に回転力および
圧縮力が与えられ、隆起により、第一のワークピースを
形成している材料が変形し、第一のワークピースの孔に
最も近い材料が締付材に設けた保持溝内に流入する。第
一実施例と同様に、隆起のテーパ付き内面は、ワークピ
ースの材料の流れを保持溝内に向けるのに役立つ。変形
した材料が保持溝内に流入した時に、変形した材料が突
起とヘッド部間で捕捉されるように、軸部の突起は、第
一のワークピースの内壁に略接触しており、これによ
り、振動による弛緩に対して大きな抵抗を生じる、機械
的にロックされるジョイントが形成される。さらに、こ
の変形により、締付材は第一のワークピースとインター
ロックされるが、ジョイントを締め続けるか、または締
付材を後で取り外すために、締付材を第一のワークピー
スに対して回転させることができる。明らかに、各実施
例において、変形リングと、好ましくは締付材全体が、
第一のワークピースよりも堅くなくてはならない。これ
は、熱処理、材料選定、または公知の他の方法により達
成することができる。
を組立または形成するために、まず、ボルト部材のヘッ
ドが第二のワークピースの下面と係合し、ボルト部材の
ネジ軸の端部が第一のワークピースの上面を超えて突出
するまで、ボルト部材がワークピースに貫通する。締付
材をネジ端部との締結方向に回転させることにより、締
付材がボルト部材のネジ端部と係合する。次に、締付材
が、十分なねじ込み量で回転させられると、本体部の隆
起が第一のワークピースの上面と係合する。その後、締
付材を駆動し続けることにより、締付材に回転力および
圧縮力が与えられ、隆起により、第一のワークピースを
形成している材料が変形し、第一のワークピースの孔に
最も近い材料が締付材に設けた保持溝内に流入する。第
一実施例と同様に、隆起のテーパ付き内面は、ワークピ
ースの材料の流れを保持溝内に向けるのに役立つ。変形
した材料が保持溝内に流入した時に、変形した材料が突
起とヘッド部間で捕捉されるように、軸部の突起は、第
一のワークピースの内壁に略接触しており、これによ
り、振動による弛緩に対して大きな抵抗を生じる、機械
的にロックされるジョイントが形成される。さらに、こ
の変形により、締付材は第一のワークピースとインター
ロックされるが、ジョイントを締め続けるか、または締
付材を後で取り外すために、締付材を第一のワークピー
スに対して回転させることができる。明らかに、各実施
例において、変形リングと、好ましくは締付材全体が、
第一のワークピースよりも堅くなくてはならない。これ
は、熱処理、材料選定、または公知の他の方法により達
成することができる。
【００１５】
【実施例】本発明は、異なる形状の実施例に影響を受け
やすい可能性があるが、本発明の説明は、本発明の原理
を示すものと考えられ、ここに図示して説明した発明に
限定されるものではないという了解のもとで、好適実施
例を図示して以下に詳細に説明する。
やすい可能性があるが、本発明の説明は、本発明の原理
を示すものと考えられ、ここに図示して説明した発明に
限定されるものではないという了解のもとで、好適実施
例を図示して以下に詳細に説明する。
【００１６】本発明は、ジョイント２６、２６ａを形成
するために、ワークピース２２、２４を機械的にロック
し、振動による弛緩に対して抵抗を生じる新規な締付材
２０、２０ａを提供する。締付材２０、２０ａのワーク
ピース２２、２４との係合時に、手動駆動工具または自
動駆動工具等の標準的な駆動装置を使用することによ
り、締付材２０、２０ａをワークピースとの締結方向に
回転させ、ワークピース２２、２４と完全に係合する
と、締付材２０、２０ａは、後述するように駆動されな
ければ、ワークピース２２、２４から軸線方向に取り外
されるのに対して抵抗を生じる。その結果、形成される
ジョイント２６、２６ａは、振動に対して抵抗するため
の優勢トルクに依存するだけでなく、締付材２０、２０
ａにより得られた機械的なロックにより、ジョイント２
６、２６ａの振動による弛緩に対しても抵抗もする。
するために、ワークピース２２、２４を機械的にロック
し、振動による弛緩に対して抵抗を生じる新規な締付材
２０、２０ａを提供する。締付材２０、２０ａのワーク
ピース２２、２４との係合時に、手動駆動工具または自
動駆動工具等の標準的な駆動装置を使用することによ
り、締付材２０、２０ａをワークピースとの締結方向に
回転させ、ワークピース２２、２４と完全に係合する
と、締付材２０、２０ａは、後述するように駆動されな
ければ、ワークピース２２、２４から軸線方向に取り外
されるのに対して抵抗を生じる。その結果、形成される
ジョイント２６、２６ａは、振動に対して抵抗するため
の優勢トルクに依存するだけでなく、締付材２０、２０
ａにより得られた機械的なロックにより、ジョイント２
６、２６ａの振動による弛緩に対しても抵抗もする。
【００１７】新規な締付材２０の第一実施例は、図１乃
至４で示すように、ワークピース２２、２４と係合する
ボルト部材またはネジ部材で形成されている。新規な締
付材２０ａが、図５および６で示すように、ボルト部材
６２と一つのワークピース２２と係合するナット部材で
形成されている。
至４で示すように、ワークピース２２、２４と係合する
ボルト部材またはネジ部材で形成されている。新規な締
付材２０ａが、図５および６で示すように、ボルト部材
６２と一つのワークピース２２と係合するナット部材で
形成されている。
【００１８】各実施例の同じ要素は、同じ参照符号で示
されており、第二実施例の同じ参照符号にはその後ろに
接尾辞「ａ」が付されている。まず、締付材２０の第一
実施例を説明し、その後に締付材２０、２０ａの第一と
第二実施例との相違点を説明する。
されており、第二実施例の同じ参照符号にはその後ろに
接尾辞「ａ」が付されている。まず、締付材２０の第一
実施例を説明し、その後に締付材２０、２０ａの第一と
第二実施例との相違点を説明する。
【００１９】まず、図１乃至４について説明する。図１
で示すように、本発明による締付材２０は、拡開ヘッド
部２８と、拡開ヘッド部から軸線方向に延びる細長い軸
部３０を有している。締付材２０は、金属材料で形成さ
れていることが望ましい。締付材２０を形成する金属材
料は、後述する理由により、第一のワークピース２２を
形成する金属材料よりも堅い。これは、熱処理、材料選
定、または公知の他の方法により達成することができ
る。
で示すように、本発明による締付材２０は、拡開ヘッド
部２８と、拡開ヘッド部から軸線方向に延びる細長い軸
部３０を有している。締付材２０は、金属材料で形成さ
れていることが望ましい。締付材２０を形成する金属材
料は、後述する理由により、第一のワークピース２２を
形成する金属材料よりも堅い。これは、熱処理、材料選
定、または公知の他の方法により達成することができ
る。
【００２０】図示のように、ヘッド部２８は、公知のマ
ルチロブラ駆動装置であるトルクス（ＴＯＲＸ：登録商
標）またはトルクスプラス（ＴＯＲＸ ＰＬＵＳ：登録
商標）等の、その上面部に設けられた溝３２の形状の駆
動装置を有している。また、溝３２は、標準のヘックス
（Ｈｅｘ）溝とすることもできる。駆動装置３２は、公
知のように内ネジまたは外ネジである。
ルチロブラ駆動装置であるトルクス（ＴＯＲＸ：登録商
標）またはトルクスプラス（ＴＯＲＸ ＰＬＵＳ：登録
商標）等の、その上面部に設けられた溝３２の形状の駆
動装置を有している。また、溝３２は、標準のヘックス
（Ｈｅｘ）溝とすることもできる。駆動装置３２は、公
知のように内ネジまたは外ネジである。
【００２１】ヘッド部２８は、第一のワークピース２２
と係合する下面３４を有し、その下面３４は、詳細に後
述する理由により下面に設けられ、ヘッド部２８の下面
３４から突出する隆起３６を除いて略平らである。隆起
３６は、軸部３０から所定の距離だけ離れてヘッド部２
８の下面３４に設けられている。隆起３６によって、締
付材２０の軸部３０を包囲する変位または変形リングが
形成されている。変位リング３６は、ヘッド部２８の下
面３４に対して略横断方向である外面３８と、外面３８
に対して略垂直であり、ヘッド部２８の下面３４に対し
て平行である中間面４０と、中間面４０からヘッド部２
８の下面３４までテーパを付している内面４２を有して
いる。さらに、変位リング３６の内面４２は、放射方向
内向きに減少している。テーパ付き内面４２は、軸部３
０に近接している。
と係合する下面３４を有し、その下面３４は、詳細に後
述する理由により下面に設けられ、ヘッド部２８の下面
３４から突出する隆起３６を除いて略平らである。隆起
３６は、軸部３０から所定の距離だけ離れてヘッド部２
８の下面３４に設けられている。隆起３６によって、締
付材２０の軸部３０を包囲する変位または変形リングが
形成されている。変位リング３６は、ヘッド部２８の下
面３４に対して略横断方向である外面３８と、外面３８
に対して略垂直であり、ヘッド部２８の下面３４に対し
て平行である中間面４０と、中間面４０からヘッド部２
８の下面３４までテーパを付している内面４２を有して
いる。さらに、変位リング３６の内面４２は、放射方向
内向きに減少している。テーパ付き内面４２は、軸部３
０に近接している。
【００２１】締付材２０の軸部３０は、ワークピース２
４と係合するためのネジ端部４４を有、そのネジ端部４
４は、あらかじめタップされたネジ孔に係合する機械で
形成されたネジか、または、締付材２０が係合される時
に内ネジを形成する、非タップ孔に使用するためのセル
フタッピングネジ形状を有する構成とすることができ
る。
４と係合するためのネジ端部４４を有、そのネジ端部４
４は、あらかじめタップされたネジ孔に係合する機械で
形成されたネジか、または、締付材２０が係合される時
に内ネジを形成する、非タップ孔に使用するためのセル
フタッピングネジ形状を有する構成とすることができ
る。
【００２２】また、軸部３０は、保持リングで形成され
た環状突起４６を有し、その突起４６は、ネジ端部４４
とヘッド部２８の中間に配置された軸部３０を包囲して
いる。その保持リング４６は、保持リング４６とヘッド
部２８の下面３４との間に保持溝４８を定めるように、
ヘッド部２８から所定の距離だけ離れている。図示した
ように、保持リング４６の外径は、ネジ端部４４に設け
たネジ山の外径よりも大きい。保持溝４８の外径は、保
持リング４６の外径よりも小さい。
た環状突起４６を有し、その突起４６は、ネジ端部４４
とヘッド部２８の中間に配置された軸部３０を包囲して
いる。その保持リング４６は、保持リング４６とヘッド
部２８の下面３４との間に保持溝４８を定めるように、
ヘッド部２８から所定の距離だけ離れている。図示した
ように、保持リング４６の外径は、ネジ端部４４に設け
たネジ山の外径よりも大きい。保持溝４８の外径は、保
持リング４６の外径よりも小さい。
【００２３】本発明による締付材２０をワークピース２
２、２４と着座衝合させる方法が、図２乃至４に図示さ
れている。それぞれのワークピース２２、２４には、後
述するように、締付材２０が貫通して係合する孔５２、
５４をそれぞれ規定する内壁が設けられている。第一の
ワークピース２２を貫通する孔５０の内径は、第二のワ
ークピースを貫通する孔５２の内径よりも大きく、か
つ、変位リング３６の直径よりも小さい。
２、２４と着座衝合させる方法が、図２乃至４に図示さ
れている。それぞれのワークピース２２、２４には、後
述するように、締付材２０が貫通して係合する孔５２、
５４をそれぞれ規定する内壁が設けられている。第一の
ワークピース２２を貫通する孔５０の内径は、第二のワ
ークピースを貫通する孔５２の内径よりも大きく、か
つ、変位リング３６の直径よりも小さい。
【００２３】まず、締付材２０のネジ端部４４は、第一
のワークピースの孔５０を貫通し、第二のワークピース
の孔５２と係合する。ネジ端部４４が、標準的な駆動装
置を使用することにより、回転させられて適所に係合さ
せられることだけが必要なように、第二のワークピース
の孔５２に内ネジを形成する構成とするか、または、締
付材２０のネジ端部４４が、標準的なの駆動装置を使用
することにより係合させられる時に、内ネジがタップさ
れるように最初にネジ形成をしない構成とすることがで
きる。後者の場合、端部４４のネジ山形成には、セルフ
タッピングデザインにより一回以上のネジ回転をしなけ
ればならない。多数のこのようなタッピングデザイン
は、熟練工にとって公知のものである。変位リング３６
が第一のワークピース２２の上面５４と係合する前に、
保持リング４６が第一のワークピース２２を貫通する孔
５０に進入する。保持リング４６の外径は第一のワーク
ピースの孔５０の内径と略等しく、保持リング４６が、
孔５０を定める内壁に沿って滑走することが好ましい。
また、保持リング４６が、孔５０と係合する時に、孔５
０を変形させる形状に保持リング４６を形成することも
できる。
のワークピースの孔５０を貫通し、第二のワークピース
の孔５２と係合する。ネジ端部４４が、標準的な駆動装
置を使用することにより、回転させられて適所に係合さ
せられることだけが必要なように、第二のワークピース
の孔５２に内ネジを形成する構成とするか、または、締
付材２０のネジ端部４４が、標準的なの駆動装置を使用
することにより係合させられる時に、内ネジがタップさ
れるように最初にネジ形成をしない構成とすることがで
きる。後者の場合、端部４４のネジ山形成には、セルフ
タッピングデザインにより一回以上のネジ回転をしなけ
ればならない。多数のこのようなタッピングデザイン
は、熟練工にとって公知のものである。変位リング３６
が第一のワークピース２２の上面５４と係合する前に、
保持リング４６が第一のワークピース２２を貫通する孔
５０に進入する。保持リング４６の外径は第一のワーク
ピースの孔５０の内径と略等しく、保持リング４６が、
孔５０を定める内壁に沿って滑走することが好ましい。
また、保持リング４６が、孔５０と係合する時に、孔５
０を変形させる形状に保持リング４６を形成することも
できる。
【００２５】図２で示すように、ヘッド部２８の下面３
４の変位または変形リング３６が、第一のワークピース
２２の上面５４と係合するように、締付材２０が、ワー
クピース２２、２４と係合すると、矢印５６で示す圧縮
力が、締付材２０の初期の係合時に、締付材２０にすで
に付与されている矢印５８で示す回転力とともに、締付
材２０に付与される。これは、締付材２０をさらに駆動
してワークピース２２、２４と係合させるために、標準
的な駆動装置を使用することにより達成される端壁荷重
によって、また、締付材２０を矢印５６の方向に引っ張
る係合されたネジ山の機械的な利点によって生じる。図
３で示すように、圧縮力５６と回転力５８が、締付材２
０に付与されると、ヘッド部２８の下面３４の変位リン
グ３６は、強制的に第一のワークピースの材料と回転接
触し、「スピン」動作により変位リングに最も近いワー
クピースの材料を変形させ、変形した材料６０は、保持
溝４８内に放射方向内向きに低温流入して、保持溝４６
に接触する。回転する変形リングにより与えられる回転
力によってもたらされる「スピン」動作で、ワークピー
スの材料を冷間成形する。放射方向内向きの材料の変位
は、圧縮および回転力、または「スピン」力を用いるこ
とにより達成される。変位リング３６のテーパ付き内面
４２は、冷間加工または冷間変位された材料６０を放射
方向内向きに保持溝４８内に向けるのを助ける。保持リ
ング４６が、孔５０の内壁にほぼ接触するため、実質的
に、保持リング４６と孔５０の内壁との接合点を超え
て、材料６０の流入が前進しないようになっている。図
４で示すように、締付材２０が、ワークピース２２、２
４を貫通する孔５０、５２に完全に着座衝合すると、保
持溝４８が、材料６０の流入で十分に埋められる。これ
により、締付材２０と第一のワークピース２２との間で
機械的ロックが行われ、材料６０を溝４８に配置するこ
とにより、締付材２０の逆方向への引き抜き力に対して
抵抗する。また、締付材２０とワークピース２４間の優
勢トルクが、引き起こされる。この動作により、締付材
２０は、典型的なネジ付き締付材と同様に、ワークピー
ス２２、２４との締結方向にトルクが与えられるが、他
の従来技術の締付材のデザインのように固着することは
ないという利点が達成される。
４の変位または変形リング３６が、第一のワークピース
２２の上面５４と係合するように、締付材２０が、ワー
クピース２２、２４と係合すると、矢印５６で示す圧縮
力が、締付材２０の初期の係合時に、締付材２０にすで
に付与されている矢印５８で示す回転力とともに、締付
材２０に付与される。これは、締付材２０をさらに駆動
してワークピース２２、２４と係合させるために、標準
的な駆動装置を使用することにより達成される端壁荷重
によって、また、締付材２０を矢印５６の方向に引っ張
る係合されたネジ山の機械的な利点によって生じる。図
３で示すように、圧縮力５６と回転力５８が、締付材２
０に付与されると、ヘッド部２８の下面３４の変位リン
グ３６は、強制的に第一のワークピースの材料と回転接
触し、「スピン」動作により変位リングに最も近いワー
クピースの材料を変形させ、変形した材料６０は、保持
溝４８内に放射方向内向きに低温流入して、保持溝４６
に接触する。回転する変形リングにより与えられる回転
力によってもたらされる「スピン」動作で、ワークピー
スの材料を冷間成形する。放射方向内向きの材料の変位
は、圧縮および回転力、または「スピン」力を用いるこ
とにより達成される。変位リング３６のテーパ付き内面
４２は、冷間加工または冷間変位された材料６０を放射
方向内向きに保持溝４８内に向けるのを助ける。保持リ
ング４６が、孔５０の内壁にほぼ接触するため、実質的
に、保持リング４６と孔５０の内壁との接合点を超え
て、材料６０の流入が前進しないようになっている。図
４で示すように、締付材２０が、ワークピース２２、２
４を貫通する孔５０、５２に完全に着座衝合すると、保
持溝４８が、材料６０の流入で十分に埋められる。これ
により、締付材２０と第一のワークピース２２との間で
機械的ロックが行われ、材料６０を溝４８に配置するこ
とにより、締付材２０の逆方向への引き抜き力に対して
抵抗する。また、締付材２０とワークピース２４間の優
勢トルクが、引き起こされる。この動作により、締付材
２０は、典型的なネジ付き締付材と同様に、ワークピー
ス２２、２４との締結方向にトルクが与えられるが、他
の従来技術の締付材のデザインのように固着することは
ないという利点が達成される。
【００２６】次に、図５および６について説明する。本
発明による締付材２０ａは、本体部２８ａと、本体部か
ら軸線方向に延びる軸部３０ａを有するナット部材で形
成されている。第一実施例の締付材と同様に、第二実施
例の締付材２０ａは、後述する理由により、第一のワー
クピース２２を形成する金属材料よりも堅い金属材料で
形成されていることが好ましい。これは、熱処理、材料
選定、または公知の他の方法により達成され得る。
発明による締付材２０ａは、本体部２８ａと、本体部か
ら軸線方向に延びる軸部３０ａを有するナット部材で形
成されている。第一実施例の締付材と同様に、第二実施
例の締付材２０ａは、後述する理由により、第一のワー
クピース２２を形成する金属材料よりも堅い金属材料で
形成されていることが好ましい。これは、熱処理、材料
選定、または公知の他の方法により達成され得る。
【００２７】締付材２０ａの第二実施例において、締付
材２０ａは、後述するように、第一のワークピース２２
と、ボルト部材６２のネジ端部６４と係合する。ボルト
部材６２は、ネジ端部６４が延びているヘッド部６６を
有している。ネジ端部６４のネジ山形状は、標準のネジ
山またはセルフタッピングネジであり、後者の場合に
は、ボルトのネジ端部６４が、締付材２０ａと係合する
と、後述するように、ネジ山形状により、締付材２０ａ
にネジ山が形成される。
材２０ａは、後述するように、第一のワークピース２２
と、ボルト部材６２のネジ端部６４と係合する。ボルト
部材６２は、ネジ端部６４が延びているヘッド部６６を
有している。ネジ端部６４のネジ山形状は、標準のネジ
山またはセルフタッピングネジであり、後者の場合に
は、ボルトのネジ端部６４が、締付材２０ａと係合する
と、後述するように、ネジ山形状により、締付材２０ａ
にネジ山が形成される。
【００２８】図示したように、本体部２８ａと軸部３０
ａは、貫通して設けられている内部孔６８を有し、その
内部孔６８は、ネジ形成されるか、または、後述するよ
うに、ボルト部材６２のネジ端部６４が係合される時
に、ネジ山形状が孔６８に形成されるように最初はタッ
プされていない構成とすることができる。
ａは、貫通して設けられている内部孔６８を有し、その
内部孔６８は、ネジ形成されるか、または、後述するよ
うに、ボルト部材６２のネジ端部６４が係合される時
に、ネジ山形状が孔６８に形成されるように最初はタッ
プされていない構成とすることができる。
【００２９】本体部２８ａは、第一のワークピース２２
に係合する下面３４ａを有し、その下面３４は、下面に
設けられており、本体部２８ａの下面３４ａから突出す
る隆起３６ａを除いて略平らである。隆起３６ａは、軸
部３０ａから所定の距離だけ離れて本体部２８の下面３
４ａに設けられており、第一実施例において述べたよう
に、構造および機能において隆起３６と同一のものであ
る。従って、隆起３６ａの構造を繰り返して説明しな
い。
に係合する下面３４ａを有し、その下面３４は、下面に
設けられており、本体部２８ａの下面３４ａから突出す
る隆起３６ａを除いて略平らである。隆起３６ａは、軸
部３０ａから所定の距離だけ離れて本体部２８の下面３
４ａに設けられており、第一実施例において述べたよう
に、構造および機能において隆起３６と同一のものであ
る。従って、隆起３６ａの構造を繰り返して説明しな
い。
【００３０】締付材２０ａの軸部３０ａは、軸部３０ａ
を包囲して、本体部２８ａから所定距離だけ離れて配置
されている、保持リングで形成された環状突起４６ａを
除いて滑らかである。保持リング４６ａは、保持リング
４６ａと本体部２８ａの下面３４ａとの間に、構造およ
び機能において第一実施例のものと同一のものである保
持溝４８ａを規定するために、本体部２８ａから所定距
離だけ離間している。保持溝４８ａの外径は、保持リン
グ４６ａの外径よりも小さい。
を包囲して、本体部２８ａから所定距離だけ離れて配置
されている、保持リングで形成された環状突起４６ａを
除いて滑らかである。保持リング４６ａは、保持リング
４６ａと本体部２８ａの下面３４ａとの間に、構造およ
び機能において第一実施例のものと同一のものである保
持溝４８ａを規定するために、本体部２８ａから所定距
離だけ離間している。保持溝４８ａの外径は、保持リン
グ４６ａの外径よりも小さい。
【００３１】本発明による締付材２０ａをワークピース
２２、２４と着座衝合させる方法が、図５および６に図
示されている。それぞれのワークピース２２、２４に
は、後述するように、締付材２０ａが、貫通して係合さ
れる孔５０、５２をそれぞれ規定する内壁が設けられて
いる。第一のワークピース２２を貫通する孔５０の内径
は、第二のワークピースを貫通して設けられた孔５２の
内径よりも大きいか、または内径が等しい構成とするこ
とができる。第一のワークピース２２を貫通して設けら
れた孔５０の内径は、変位リング３６ａが、本体部２８
ａの下面３４ａに設けられている直径よりも小さい。
２２、２４と着座衝合させる方法が、図５および６に図
示されている。それぞれのワークピース２２、２４に
は、後述するように、締付材２０ａが、貫通して係合さ
れる孔５０、５２をそれぞれ規定する内壁が設けられて
いる。第一のワークピース２２を貫通する孔５０の内径
は、第二のワークピースを貫通して設けられた孔５２の
内径よりも大きいか、または内径が等しい構成とするこ
とができる。第一のワークピース２２を貫通して設けら
れた孔５０の内径は、変位リング３６ａが、本体部２８
ａの下面３４ａに設けられている直径よりも小さい。
【００３２】まず、締付材２０ａのヘッド部６６が、第
二のワークピース２２の下面に対して着座衝合されるま
で、ボルト部材６２は、ワークピース２２、２４の孔５
０、５２を貫通して係合される。ボルト部材６２のネジ
端部６４の部分は、第一のワークピース２２の上面５４
を超えて突出する。その後、ボルト部材６２は、適した
手段により静止状態で保持される。
二のワークピース２２の下面に対して着座衝合されるま
で、ボルト部材６２は、ワークピース２２、２４の孔５
０、５２を貫通して係合される。ボルト部材６２のネジ
端部６４の部分は、第一のワークピース２２の上面５４
を超えて突出する。その後、ボルト部材６２は、適した
手段により静止状態で保持される。
【００３３】次に、締付材２０ａは、第一のワークピー
ス２２の上面５４を超えて延びるボルト部材６２のネジ
端部６４との締結方向に回転させられる。締付材２０ａ
が、内部ボアと係合する時に、ネジ山形状がファスナの
内部孔６８に形成される構成とするか、または、締付材
２０ａを単に回転させてボルト部材６２と係合させるよ
うに、孔６８をあらかじめタップされた構成とすること
ができる。
ス２２の上面５４を超えて延びるボルト部材６２のネジ
端部６４との締結方向に回転させられる。締付材２０ａ
が、内部ボアと係合する時に、ネジ山形状がファスナの
内部孔６８に形成される構成とするか、または、締付材
２０ａを単に回転させてボルト部材６２と係合させるよ
うに、孔６８をあらかじめタップされた構成とすること
ができる。
【００３４】締付材２０ａが、矢印５８ａで示すよう
に、回転力を用いてボルト部材６２との締結方向に十分
に回転されると、変位リング３６ａが、第一のワークピ
ース２２の上面５４と係合する前に、保持リング４６ａ
は、第一のワークピース２２を貫通して設けられた孔５
０内に進入する。保持リング４６ａの外径は、第一のワ
ークピースの孔５０の内径と略等しく、保持リング４６
ａが、孔５０を規定する内壁に沿って滑走することが好
ましい。また、保持リングが、孔５０に係合される時
に、孔５０を変形させる形状に保持リング４６ａを形成
することもできる。
に、回転力を用いてボルト部材６２との締結方向に十分
に回転されると、変位リング３６ａが、第一のワークピ
ース２２の上面５４と係合する前に、保持リング４６ａ
は、第一のワークピース２２を貫通して設けられた孔５
０内に進入する。保持リング４６ａの外径は、第一のワ
ークピースの孔５０の内径と略等しく、保持リング４６
ａが、孔５０を規定する内壁に沿って滑走することが好
ましい。また、保持リングが、孔５０に係合される時
に、孔５０を変形させる形状に保持リング４６ａを形成
することもできる。
【００３５】図５で示すように、本体部２８ａの下面３
４ａの変位または変形リング３６ａが、第一のワークピ
ース２２の上面５４と係合するように、締付材２０ａ
が、ワークピース２２、２４と係合すると、矢印５６ａ
で示す圧縮力が、締付材２０ａの初期の係合時に、締付
材２０ａにすでに付与されている矢印５８ａで示す回転
力とともに、締付材２０ａに付与される。これは、締付
材２０ａをさらに駆動してワークピース２２、２４と係
合させるために、標準的な駆動装置を使用することによ
り達成される端壁荷重によって、また、締付材２０ａを
矢印５６ａの方向に引っ張る、係合されたネジ山の機械
的な利点によって生じる。圧縮力５６ａと回転力５８ａ
が、締付材２０ａに付与されると、本体部２８ａの下面
３４ａの変位リング３６ａは、回転させられて第一のワ
ークピースの材料と接触し、「スピン」動作により変位
リングに最も近いワークピースの材料を変形させ、変形
された材料６０ａは、保持溝４８ａ内に放射方向内向き
に低温流入して、保持溝４６ａに接触する。回転する変
形リングによる回転力によってもたらされる「スピン」
動作で、ワークピースの材料を冷間成形する。放射方向
内向きの材料の変位は、圧縮および回転力、または「ス
ピン」力を用いることにより達成される。変位リング３
６ａのテーパ付き内面４２ａは、冷間加工または冷間変
位された材料６０ａを放射方向内向きに保持溝４８ａ内
に向けるのを助ける。保持リング４６ａが、孔５０の内
壁にほぼ接触するため、実質的に、保持リング４６ａと
孔５０の内壁との接合点を超えて、材料６０ａの流入が
前進しないようになっている。図６で示すように、締付
材２０ａが、ワークピース２２、２４を貫通して設けら
れた孔５０、５２に完全に着座衝合すると、保持溝４８
ａが、材料６０ａの流入で十分に埋められる。これによ
り、締付材２０ａと第一のワークピース２２との間で機
械的ロックが行われ、材料６０ａを溝４８ａに配置する
ことにより、締付材２０ａの逆方向への引き抜き力に対
して抵抗する。また、締付材２０ａとワークピース２４
間の優勢トルクが、引き起こされる。この手順には、締
付材２０ａは、典型的なネジ付き締付材と同様に、ワー
クピース２２、２４とトルク係合されるが、他の従来技
術の締付材のデザインと同様に、焼き付けは生じないと
いう利点がある。
４ａの変位または変形リング３６ａが、第一のワークピ
ース２２の上面５４と係合するように、締付材２０ａ
が、ワークピース２２、２４と係合すると、矢印５６ａ
で示す圧縮力が、締付材２０ａの初期の係合時に、締付
材２０ａにすでに付与されている矢印５８ａで示す回転
力とともに、締付材２０ａに付与される。これは、締付
材２０ａをさらに駆動してワークピース２２、２４と係
合させるために、標準的な駆動装置を使用することによ
り達成される端壁荷重によって、また、締付材２０ａを
矢印５６ａの方向に引っ張る、係合されたネジ山の機械
的な利点によって生じる。圧縮力５６ａと回転力５８ａ
が、締付材２０ａに付与されると、本体部２８ａの下面
３４ａの変位リング３６ａは、回転させられて第一のワ
ークピースの材料と接触し、「スピン」動作により変位
リングに最も近いワークピースの材料を変形させ、変形
された材料６０ａは、保持溝４８ａ内に放射方向内向き
に低温流入して、保持溝４６ａに接触する。回転する変
形リングによる回転力によってもたらされる「スピン」
動作で、ワークピースの材料を冷間成形する。放射方向
内向きの材料の変位は、圧縮および回転力、または「ス
ピン」力を用いることにより達成される。変位リング３
６ａのテーパ付き内面４２ａは、冷間加工または冷間変
位された材料６０ａを放射方向内向きに保持溝４８ａ内
に向けるのを助ける。保持リング４６ａが、孔５０の内
壁にほぼ接触するため、実質的に、保持リング４６ａと
孔５０の内壁との接合点を超えて、材料６０ａの流入が
前進しないようになっている。図６で示すように、締付
材２０ａが、ワークピース２２、２４を貫通して設けら
れた孔５０、５２に完全に着座衝合すると、保持溝４８
ａが、材料６０ａの流入で十分に埋められる。これによ
り、締付材２０ａと第一のワークピース２２との間で機
械的ロックが行われ、材料６０ａを溝４８ａに配置する
ことにより、締付材２０ａの逆方向への引き抜き力に対
して抵抗する。また、締付材２０ａとワークピース２４
間の優勢トルクが、引き起こされる。この手順には、締
付材２０ａは、典型的なネジ付き締付材と同様に、ワー
クピース２２、２４とトルク係合されるが、他の従来技
術の締付材のデザインと同様に、焼き付けは生じないと
いう利点がある。
【００３６】また、ボルト部材６２のネジ端部６４が、
図示したよりも短く、第一のワークピース２２の上面５
４を超えて延びないように、締付材２０ａの軸部３０ａ
を長くすることができる。その代わりに、ネジ端部６４
は、上面５４の手前で停止でき、軸部３０ａは、ボルト
部材６２のネジ端部６４と係合するために細長くなる。
図示したよりも短く、第一のワークピース２２の上面５
４を超えて延びないように、締付材２０ａの軸部３０ａ
を長くすることができる。その代わりに、ネジ端部６４
は、上面５４の手前で停止でき、軸部３０ａは、ボルト
部材６２のネジ端部６４と係合するために細長くなる。
【００３７】締付材２０、２０ａのそれぞれの実施例に
おいて、締付材２０、２０ａが、ワークピース２２、２
４と完全に係合した時に形成されるジョイント２６、２
６ａは、締付材とワークピース間に形成される機械的ロ
ックのために、振動による弛緩に対して抵抗を生じる。
締付材２０、２０ａが、振動により、回転してワークピ
ース２２、２４との係合から解除されないようになって
いるからである。この抵抗は、従来の締付材のデザイン
のものよりも強い。保持溝４６、４６ａ内に流動した材
料６０、６０ａは、振動の結果、締付材２０、２０ａの
ワークピース２２、２４からの引き抜き方向の回転力に
対して抵抗するため、締付材２０、２０ａは、振動によ
る弛緩に対して非常に大きな抵抗を生じる。さらに、本
発明による締付材２０、２０ａにより、ジョイント２
６、２６ａにおいて高いクランプ力が設けられる。しか
しながら、材料６０、６０ａを溝４８、４８ａ内へ変形
させることにより設けられるインターロックにより、振
動による弛緩に対して抵抗するが、インターロックは軸
線方向のみであるため、締付材２０、２０ａは、ワーク
ピース２２に対して自由に回転できる。このように、ワ
ークピース２２と２４間に配置されたガスケット部材を
さらに圧縮する必要がある場合、または全部のジョイン
トに採用されるように、締付材２０、２０ａを回転させ
て、ジョイント２６、２６ａをさらに締めるか、または
クランプ負荷を増大させる構成とすることができる。
おいて、締付材２０、２０ａが、ワークピース２２、２
４と完全に係合した時に形成されるジョイント２６、２
６ａは、締付材とワークピース間に形成される機械的ロ
ックのために、振動による弛緩に対して抵抗を生じる。
締付材２０、２０ａが、振動により、回転してワークピ
ース２２、２４との係合から解除されないようになって
いるからである。この抵抗は、従来の締付材のデザイン
のものよりも強い。保持溝４６、４６ａ内に流動した材
料６０、６０ａは、振動の結果、締付材２０、２０ａの
ワークピース２２、２４からの引き抜き方向の回転力に
対して抵抗するため、締付材２０、２０ａは、振動によ
る弛緩に対して非常に大きな抵抗を生じる。さらに、本
発明による締付材２０、２０ａにより、ジョイント２
６、２６ａにおいて高いクランプ力が設けられる。しか
しながら、材料６０、６０ａを溝４８、４８ａ内へ変形
させることにより設けられるインターロックにより、振
動による弛緩に対して抵抗するが、インターロックは軸
線方向のみであるため、締付材２０、２０ａは、ワーク
ピース２２に対して自由に回転できる。このように、ワ
ークピース２２と２４間に配置されたガスケット部材を
さらに圧縮する必要がある場合、または全部のジョイン
トに採用されるように、締付材２０、２０ａを回転させ
て、ジョイント２６、２６ａをさらに締めるか、または
クランプ負荷を増大させる構成とすることができる。
【００３８】無論、幾本かの締付材２０、２０ａが、ジ
ョイント２６、２６ａを形成するために使用される構成
とすることができる（第二実施例においては、無論、幾
本かのボルト部材６２が使用される）。ある適用時に、
必要な場合には、締付材２０、２０ａに実質的な損傷を
与えることなく、個々の締付材２０、２０ａをジョイン
ト２６、２６ａから取り外すことができる。取り外すた
めには、個々の締付材２０、２０ａを逆方向に駆動する
ために、標準の駆動装置が使用される。第一実施例にお
いては、締付材２０と第二のワークピース２４のネジ山
間のネジ係合が逆転され、第二実施例においては、締付
材２０ａとボルト部材６２のネジ山間のネジ係合が逆転
されて、ファスナのネジ山が、孔５２またはボルト部材
６２のネジ山と係合することに設けられている機械的な
利点の結果、保持溝４８、４８ａ内に流動した材料６
０、６０ａが、第一のワークピースからはずされる。そ
の後、締付材２０、２０ａは、簡単に引き抜かれる。も
う一つの方法として、締付材２０、２０ａを第一のワー
クピース２２と係合させて維持したまま、締付材２０、
２０ａを第二のワークピース２４からたんに取り外すこ
とができる。第一実施例においてこれを行うためには、
第二のワークピース２２が解除されるまでの間に、それ
ぞれの締付材２０は数回転で引き抜かれる。ファスナの
ネジ山の孔５２のネジ山との係合間に設けられている機
械的な利点が用いられないために、保持溝４８内に流動
した材料６０は、第一のワークピース２２からはずされ
ず、その代わりに、第一のワークピース２２は、締付材
２０にロックされたままである。この場合において、締
付材２０は、第一のワークピース２２にインターロック
または取り付けられたままである。第二実施例におい
て、それぞれのボルト部材６２は、締付材２０ａとの係
合から簡単にねじを抜かれ、第二のワークピース２４を
解放し、締付材２０ａを第一のワークピース２２とイン
ターロックさせておくことができる。
ョイント２６、２６ａを形成するために使用される構成
とすることができる（第二実施例においては、無論、幾
本かのボルト部材６２が使用される）。ある適用時に、
必要な場合には、締付材２０、２０ａに実質的な損傷を
与えることなく、個々の締付材２０、２０ａをジョイン
ト２６、２６ａから取り外すことができる。取り外すた
めには、個々の締付材２０、２０ａを逆方向に駆動する
ために、標準の駆動装置が使用される。第一実施例にお
いては、締付材２０と第二のワークピース２４のネジ山
間のネジ係合が逆転され、第二実施例においては、締付
材２０ａとボルト部材６２のネジ山間のネジ係合が逆転
されて、ファスナのネジ山が、孔５２またはボルト部材
６２のネジ山と係合することに設けられている機械的な
利点の結果、保持溝４８、４８ａ内に流動した材料６
０、６０ａが、第一のワークピースからはずされる。そ
の後、締付材２０、２０ａは、簡単に引き抜かれる。も
う一つの方法として、締付材２０、２０ａを第一のワー
クピース２２と係合させて維持したまま、締付材２０、
２０ａを第二のワークピース２４からたんに取り外すこ
とができる。第一実施例においてこれを行うためには、
第二のワークピース２２が解除されるまでの間に、それ
ぞれの締付材２０は数回転で引き抜かれる。ファスナの
ネジ山の孔５２のネジ山との係合間に設けられている機
械的な利点が用いられないために、保持溝４８内に流動
した材料６０は、第一のワークピース２２からはずされ
ず、その代わりに、第一のワークピース２２は、締付材
２０にロックされたままである。この場合において、締
付材２０は、第一のワークピース２２にインターロック
または取り付けられたままである。第二実施例におい
て、それぞれのボルト部材６２は、締付材２０ａとの係
合から簡単にねじを抜かれ、第二のワークピース２４を
解放し、締付材２０ａを第一のワークピース２２とイン
ターロックさせておくことができる。
【００３９】本発明による好適実施例が、図示して説明
されているが、添付の請求項の精神および範囲から逸脱
することなく、当業者により本発明の様々な変更が可能
である。
されているが、添付の請求項の精神および範囲から逸脱
することなく、当業者により本発明の様々な変更が可能
である。
【図１】本発明による第一実施例のクリンチ型締付材の
一部を断面で表示した側面図、
一部を断面で表示した側面図、
【図２】ジョイントを形成するために、締付材が一対の
ワークピースと係合しつつある状態を示す図１で示すク
リンチ型締付材の拡大部分断面図、
ワークピースと係合しつつある状態を示す図１で示すク
リンチ型締付材の拡大部分断面図、
【図３】ジョイントを形成するために、締付材が一対の
ワークピースと部分的に係合した状態を示す図１で示す
クリンチ型締付材の拡大部分断面図、
ワークピースと部分的に係合した状態を示す図１で示す
クリンチ型締付材の拡大部分断面図、
【図４】ジョイントを形成するために、締付材が一対の
ワークピースと完全に係合した状態を示す図１で示すク
リンチ型締付材の拡大部分断面図、
ワークピースと完全に係合した状態を示す図１で示すク
リンチ型締付材の拡大部分断面図、
【図５】ジョイントを形成するために、一対のワークピ
ースとボルト部材とが係合しつつある締付材の状態を示
す本発明による第二実施例のクリンチ型締付材の断面
図、
ースとボルト部材とが係合しつつある締付材の状態を示
す本発明による第二実施例のクリンチ型締付材の断面
図、
【図６】ジョイントを形成するために、一対のワークピ
ースとボルト部材とが完全に係合した締付材の状態を示
す図５で示すクリンチ型締付材の断面図。
ースとボルト部材とが完全に係合した締付材の状態を示
す図５で示すクリンチ型締付材の断面図。
２０、６２ 締付材（ボルト部材） ２８、６６ 拡開ヘッド部 ３２ 溝（駆動装置） ３４ 下面 ３６ 隆起、変形リング、変位リング ３８ 外面 ４０ 中間面 ４２ テーパー付き内面 ３０ 軸部 ４４、４６ ネジ端部 ４６ 環状突起（保持リング） ４８ 保持溝 ５６ 圧縮力 ５８ 回転力 ２０ａ 締付材（ナット部材） ６８ 内部孔 ２２ 第一のワークピース ５０ 孔 ５４ 上面 ６０ 変形した材料 ２４ 第二のワークピース ５２ 孔
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成１０年１月２６日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正内容】
【発明の名称】 クリンチ型締付材
【特許請求の範囲】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業の属する技術分野】この発明は、自己クリンチ型
の締付材、及び、ジョイントを形成するため締付材を一
対のワークピースへ取り付ける方法に関し、より詳言す
れば、例えば、第一のワークピースであるカバー部材を
第二のワークピースであるハウジングに取り付ける等、
メカニカルジョイントを形成する二つのワークピースの
一つと締付材がインターロックされるように、振動力に
対して抵抗を生じ、締結作用を確実に行うことができる
クリンチ型締付材の改良に関する。
の締付材、及び、ジョイントを形成するため締付材を一
対のワークピースへ取り付ける方法に関し、より詳言す
れば、例えば、第一のワークピースであるカバー部材を
第二のワークピースであるハウジングに取り付ける等、
メカニカルジョイントを形成する二つのワークピースの
一つと締付材がインターロックされるように、振動力に
対して抵抗を生じ、締結作用を確実に行うことができる
クリンチ型締付材の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】二つまたはそれ以上のワークピースを締
付材と共に貫通タップ孔またはめくらタップ孔内にしっ
かり締め付ける場合に、締付中に生じる振動力によっ
て、締付材がワークピースと係合解除して機能しない状
態になる時に、振動に対して抵抗を生じることが望まれ
る。振動に対する抵抗は、ジョイントへの作用負荷と、
ジョイントのクランプ力と、ジョイント面に生じる摩擦
係数と、締付材の優勢トルクが関与する。
付材と共に貫通タップ孔またはめくらタップ孔内にしっ
かり締め付ける場合に、締付中に生じる振動力によっ
て、締付材がワークピースと係合解除して機能しない状
態になる時に、振動に対して抵抗を生じることが望まれ
る。振動に対する抵抗は、ジョイントへの作用負荷と、
ジョイントのクランプ力と、ジョイント面に生じる摩擦
係数と、締付材の優勢トルクが関与する。
【０００３】先行技術のネジ形成ネジおよび締付材に
は、クランプ力を生起し、振動による弛緩に対して抵抗
するための優勢トルクを設けるために、ナイロンパッチ
を用いる。粘着性のパッチは、締付材をネジ孔の内ネジ
に固定するために締付材の外ネジに使用されているが、
高価であり、温度限界がある。
は、クランプ力を生起し、振動による弛緩に対して抵抗
するための優勢トルクを設けるために、ナイロンパッチ
を用いる。粘着性のパッチは、締付材をネジ孔の内ネジ
に固定するために締付材の外ネジに使用されているが、
高価であり、温度限界がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】このように、ワークピ
ースと締付材間に機械的ロックを設け、振動による弛緩
に対して従来のデザインのものよりも大きな抵抗を設け
る技術が、本発明による締付材に要求される。また、あ
る用途において、締付材のワークピースからの取り外し
が可能なことも要求される。さらに、本発明による締付
材には、他方のワークピースから係合解除されるが、一
方のワークピースと共に取り外される構成とすること、
軸部が外ネジ部を有し締付材が標準のボルト部材または
ネジ部材的なものである場合には、締付材に機械で形成
されたネジまたはタッピングされたネジを使用するこ
と、また、締付材を内ネジ形状を有するナット部材の構
成とすること、この場合には、締付材の軸部は、標準の
ナット部材により貫通孔に形成されるか、またはめくら
孔とすることができる内ネジを有することが望まれる。
ースと締付材間に機械的ロックを設け、振動による弛緩
に対して従来のデザインのものよりも大きな抵抗を設け
る技術が、本発明による締付材に要求される。また、あ
る用途において、締付材のワークピースからの取り外し
が可能なことも要求される。さらに、本発明による締付
材には、他方のワークピースから係合解除されるが、一
方のワークピースと共に取り外される構成とすること、
軸部が外ネジ部を有し締付材が標準のボルト部材または
ネジ部材的なものである場合には、締付材に機械で形成
されたネジまたはタッピングされたネジを使用するこ
と、また、締付材を内ネジ形状を有するナット部材の構
成とすること、この場合には、締付材の軸部は、標準の
ナット部材により貫通孔に形成されるか、またはめくら
孔とすることができる内ネジを有することが望まれる。
【０００５】本発明の主な目的は、ワークピースを機械
的にロックしてジョイントを形成することができ、振動
に対して抵抗するための優勢トルクに依存しない新規な
クリンチ型締付材を提供することにある。
的にロックしてジョイントを形成することができ、振動
に対して抵抗するための優勢トルクに依存しない新規な
クリンチ型締付材を提供することにある。
【０００６】本発明の他の目的は、標準的な駆動装置を
使って締付材を回転させ、適所に係合させることによ
り、ワークピースに取り付けられてジョイントを形成し
得る新規なクリンチ型締付材を提供することにある。
使って締付材を回転させ、適所に係合させることによ
り、ワークピースに取り付けられてジョイントを形成し
得る新規なクリンチ型締付材を提供することにある。
【０００７】本発明の別の目的は、ワークピースを機械
的にロックするが、ある用途において、締付材に損傷を
与えることなくワークピースから取り外すことができ、
他の用途において、他方のワークピースに取り付けられ
たままで、一方のワークピースから取り外し得る新規な
クリンチ型締付材を提供することにある。
的にロックするが、ある用途において、締付材に損傷を
与えることなくワークピースから取り外すことができ、
他の用途において、他方のワークピースに取り付けられ
たままで、一方のワークピースから取り外し得る新規な
クリンチ型締付材を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】端的に言えば、上述に従
って、本発明は、第一および第二のワークピースを貫通
して係合され、把持され、機械的にロックされてジョイ
ントを形成し、振動による弛緩に対して非常に抵抗を生
じる、新規なクリンチ型締付材を開示する。
って、本発明は、第一および第二のワークピースを貫通
して係合され、把持され、機械的にロックされてジョイ
ントを形成し、振動による弛緩に対して非常に抵抗を生
じる、新規なクリンチ型締付材を開示する。
【０００９】第一実施例において、締付材は、拡開ヘッ
ド部と、拡開ヘッド部から延びる軸部を有し、ヘッド部
は、ヘッド部の下面から外向きに突出する隆起を有し、
軸部は、ネジ端部と、保持溝を規定するヘッド部とネジ
端部の中間にある構造を有している。
ド部と、拡開ヘッド部から延びる軸部を有し、ヘッド部
は、ヘッド部の下面から外向きに突出する隆起を有し、
軸部は、ネジ端部と、保持溝を規定するヘッド部とネジ
端部の中間にある構造を有している。
【００１０】第二実施例において、締付材は、本体部
と、本体部から延びる軸部を有し、本体部は、本体部の
下面から外向きに突出する隆起を有し、軸部は、保持溝
を規定する構造を有している。
と、本体部から延びる軸部を有し、本体部は、本体部の
下面から外向きに突出する隆起を有し、軸部は、保持溝
を規定する構造を有している。
【００１１】各実施例における隆起が、ヘッド部または
本体部の下面の回りに変形リングを形成し、軸部から所
定の距離だけ離れている。変形リングの放射方向内向き
の内面はテーパしている。
本体部の下面の回りに変形リングを形成し、軸部から所
定の距離だけ離れている。変形リングの放射方向内向き
の内面はテーパしている。
【００１２】各実施例における保持溝は環状であって、
軸部から外向きに突出する環状突起で形成され、ヘッド
部または本体部から所定の距離だけ離れている。
軸部から外向きに突出する環状突起で形成され、ヘッド
部または本体部から所定の距離だけ離れている。
【００１３】第一実施例において、ジョイントを組立ま
たは形成するために、まず、締付材は、第一のワークピ
ースの孔に締付材のネジ端部を貫通させ、ネジ端部を回
転させて第二のワークピースの孔に係合させることによ
り、第一および第二のワークピースと係合する。第二の
ワークピースの孔は、あらかじめタップされているか、
または、締付材が係合される時に孔の内ネジが形成され
るように、セルフタッピングネジの多数の規格のうちの
いずれかのように、締付材のネジが形成される構成とす
ることができる。次に、締付材を十分なねじ込み量で回
転させると、ヘッド部の隆起が、第一のワークピースの
上面と係合し、その後、締付材を駆動し続けることによ
り、締付材に回転力および圧縮力が与えられ、隆起によ
り、第一のワークピースを形成している材料が変形し、
第一のワークピースの孔に最も近い材料が締付材に設け
られた保持溝内に流入する。変形リングが、第一のワー
クピースと係合する動作の全部が、回転する変形リング
により与えられる回転力でワークピースの材料を冷間成
型する「スピン」動作である。隆起のテーパ付き内面
は、ワークピースの材料のフローを保持溝内に向けるの
に役立つ。変形した材料が保持溝内に流入した時に、変
形した材料が突起とヘッド部間で捕捉されるように、軸
部の突起第一のワークピースの内壁に略接触しており、
これによって、振動による弛緩に対して非常な抵抗を生
じる、機械的にロックされるジョイントが形成される。
さらに、この変形によって、締付材は第一のワークピー
スにインターロックされるが、ジョイントを締め続ける
か、または、締付材を後で取り外すために、締付材を第
一のワークピースに対して回転させることができる。
たは形成するために、まず、締付材は、第一のワークピ
ースの孔に締付材のネジ端部を貫通させ、ネジ端部を回
転させて第二のワークピースの孔に係合させることによ
り、第一および第二のワークピースと係合する。第二の
ワークピースの孔は、あらかじめタップされているか、
または、締付材が係合される時に孔の内ネジが形成され
るように、セルフタッピングネジの多数の規格のうちの
いずれかのように、締付材のネジが形成される構成とす
ることができる。次に、締付材を十分なねじ込み量で回
転させると、ヘッド部の隆起が、第一のワークピースの
上面と係合し、その後、締付材を駆動し続けることによ
り、締付材に回転力および圧縮力が与えられ、隆起によ
り、第一のワークピースを形成している材料が変形し、
第一のワークピースの孔に最も近い材料が締付材に設け
られた保持溝内に流入する。変形リングが、第一のワー
クピースと係合する動作の全部が、回転する変形リング
により与えられる回転力でワークピースの材料を冷間成
型する「スピン」動作である。隆起のテーパ付き内面
は、ワークピースの材料のフローを保持溝内に向けるの
に役立つ。変形した材料が保持溝内に流入した時に、変
形した材料が突起とヘッド部間で捕捉されるように、軸
部の突起第一のワークピースの内壁に略接触しており、
これによって、振動による弛緩に対して非常な抵抗を生
じる、機械的にロックされるジョイントが形成される。
さらに、この変形によって、締付材は第一のワークピー
スにインターロックされるが、ジョイントを締め続ける
か、または、締付材を後で取り外すために、締付材を第
一のワークピースに対して回転させることができる。
【００１４】図示した第二実施例において、ジョイント
を組立または形成するために、まず、ボルト部材のヘッ
ドが第二のワークピースの下面と係合し、ボルト部材の
ネジ軸の端部が第一のワークピースの上面を超えて突出
するまで、ボルト部材がワークピースに貫通する。締付
材をネジ端部との締結方向に回転させることにより、締
付材がボルト部材のネジ端部と係合する。次に、締付材
が、十分なねじ込み量で回転させられると、本体部の隆
起が第一のワークピースの上面と係合する。その後、締
付材を駆動し続けることにより、締付材に回転力および
圧縮力が与えられ、隆起により、第一のワークピースを
形成している材料が変形し、第一のワークピースの孔に
最も近い材料が締付材に設けた保持溝内に流入する。第
一実施例と同様に、隆起のテーパ付き内面は、ワークピ
ースの材料の流れを保持溝内に向けるのに役立つ。変形
した材料が保持溝内に流入した時に、変形した材料が突
起とヘッド部間で捕捉されるように、軸部の突起は、第
一のワークピースの内壁に略接触しており、これによ
り、振動による弛緩に対して大きな抵抗を生じる、機械
的にロックされるジョイントが形成される。さらに、こ
の変形により、締付材は第一のワークピースとインター
ロックされるが、ジョイントを締め続けるか、または締
付材を後で取り外すために、締付材を第一のワークピー
スに対して回転させることができる。明らかに、各実施
例において、変形リングと、好ましくは締付材全体が、
第一のワークピースよりも堅くなくてはならない。これ
は、熱処理、材料選定、または公知の他の方法により達
成することができる。
を組立または形成するために、まず、ボルト部材のヘッ
ドが第二のワークピースの下面と係合し、ボルト部材の
ネジ軸の端部が第一のワークピースの上面を超えて突出
するまで、ボルト部材がワークピースに貫通する。締付
材をネジ端部との締結方向に回転させることにより、締
付材がボルト部材のネジ端部と係合する。次に、締付材
が、十分なねじ込み量で回転させられると、本体部の隆
起が第一のワークピースの上面と係合する。その後、締
付材を駆動し続けることにより、締付材に回転力および
圧縮力が与えられ、隆起により、第一のワークピースを
形成している材料が変形し、第一のワークピースの孔に
最も近い材料が締付材に設けた保持溝内に流入する。第
一実施例と同様に、隆起のテーパ付き内面は、ワークピ
ースの材料の流れを保持溝内に向けるのに役立つ。変形
した材料が保持溝内に流入した時に、変形した材料が突
起とヘッド部間で捕捉されるように、軸部の突起は、第
一のワークピースの内壁に略接触しており、これによ
り、振動による弛緩に対して大きな抵抗を生じる、機械
的にロックされるジョイントが形成される。さらに、こ
の変形により、締付材は第一のワークピースとインター
ロックされるが、ジョイントを締め続けるか、または締
付材を後で取り外すために、締付材を第一のワークピー
スに対して回転させることができる。明らかに、各実施
例において、変形リングと、好ましくは締付材全体が、
第一のワークピースよりも堅くなくてはならない。これ
は、熱処理、材料選定、または公知の他の方法により達
成することができる。
【００１５】
【実施例】本発明は、異なる形状の実施例に影響を受け
やすい可能性があるが、本発明の説明は、本発明の原理
を示すものと考えられ、ここに図示して説明した発明に
限定されるものではないという了解のもとで、好適実施
例を図示して以下に詳細に説明する。
やすい可能性があるが、本発明の説明は、本発明の原理
を示すものと考えられ、ここに図示して説明した発明に
限定されるものではないという了解のもとで、好適実施
例を図示して以下に詳細に説明する。
【００１６】本発明は、ジョイント２６、２６ａを形成
するために、ワークピース２２、２４を機械的にロック
し、振動による弛緩に対して抵抗を生じる新規な締付材
２０、２０ａを提供する。締付材２０、２０ａのワーク
ピース２２、２４との係合時に、手動駆動工具または自
動駆動工具等の標準的な駆動装置を使用することによ
り、締付材２０、２０ａをワークピースとの締結方向に
回転させ、ワークピース２２、２４と完全に係合する
と、締付材２０、２０ａは、後述するように駆動されな
ければ、ワークピース２２、２４から軸線方向に取り外
されるのに対して抵抗を生じる。その結果、形成される
ジョイント２６、２６ａは、振動に対して抵抗するため
の優勢トルクに依存するだけでなく、締付材２０、２０
ａにより得られた機械的なロックにより、ジョイント２
６、２６ａの振動による弛緩に対しても抵抗もする。
するために、ワークピース２２、２４を機械的にロック
し、振動による弛緩に対して抵抗を生じる新規な締付材
２０、２０ａを提供する。締付材２０、２０ａのワーク
ピース２２、２４との係合時に、手動駆動工具または自
動駆動工具等の標準的な駆動装置を使用することによ
り、締付材２０、２０ａをワークピースとの締結方向に
回転させ、ワークピース２２、２４と完全に係合する
と、締付材２０、２０ａは、後述するように駆動されな
ければ、ワークピース２２、２４から軸線方向に取り外
されるのに対して抵抗を生じる。その結果、形成される
ジョイント２６、２６ａは、振動に対して抵抗するため
の優勢トルクに依存するだけでなく、締付材２０、２０
ａにより得られた機械的なロックにより、ジョイント２
６、２６ａの振動による弛緩に対しても抵抗もする。
【００１７】新規な締付材２０の第一実施例は、図１乃
至４で示すように、ワークピース２２、２４と係合する
ボルト部材またはネジ部材で形成されている。新規な締
付材２０ａが、図５および６で示すように、ボルト部材
６２と一つのワークピース２２と係合するナット部材で
形成されている。
至４で示すように、ワークピース２２、２４と係合する
ボルト部材またはネジ部材で形成されている。新規な締
付材２０ａが、図５および６で示すように、ボルト部材
６２と一つのワークピース２２と係合するナット部材で
形成されている。
【００１８】各実施例の同じ要素は、同じ参照符号で示
されており、第二実施例の同じ参照符号にはその後ろに
接尾辞「ａ」が付されている。まず、締付材２０の第一
実施例を説明し、その後に締付材２０、２０ａの第一と
第二実施例との相違点を説明する。
されており、第二実施例の同じ参照符号にはその後ろに
接尾辞「ａ」が付されている。まず、締付材２０の第一
実施例を説明し、その後に締付材２０、２０ａの第一と
第二実施例との相違点を説明する。
【００１９】まず、図１乃至４について説明する。図１
で示すように、本発明による締付材２０は、拡開ヘッド
部２８と、拡開ヘッド部から軸線方向に延びる細長い軸
部３０を有している。締付材２０は、金属材料で形成さ
れていることが望ましい。締付材２０を形成する金属材
料は、後述する理由により、第一のワークピース２２を
形成する金属材料よりも堅い。これは、熱処理、材料選
定、または公知の他の方法により達成することができ
る。
で示すように、本発明による締付材２０は、拡開ヘッド
部２８と、拡開ヘッド部から軸線方向に延びる細長い軸
部３０を有している。締付材２０は、金属材料で形成さ
れていることが望ましい。締付材２０を形成する金属材
料は、後述する理由により、第一のワークピース２２を
形成する金属材料よりも堅い。これは、熱処理、材料選
定、または公知の他の方法により達成することができ
る。
【００２０】図示のように、ヘッド部２８は、公知のマ
ルチロブラ駆動装置であるトルクス（ＴＯＲＸ：登録商
標）またはトルクスプラス（ＴＯＲＸ ＰＬＵＳ：登録
商標）等の、その上面部に設けられた溝３２の形状の駆
動装置を有している。また、溝３２は、標準のヘックス
（Ｈｅｘ）溝とすることもできる。駆動装置３２は、公
知のように内ネジまたは外ネジである。
ルチロブラ駆動装置であるトルクス（ＴＯＲＸ：登録商
標）またはトルクスプラス（ＴＯＲＸ ＰＬＵＳ：登録
商標）等の、その上面部に設けられた溝３２の形状の駆
動装置を有している。また、溝３２は、標準のヘックス
（Ｈｅｘ）溝とすることもできる。駆動装置３２は、公
知のように内ネジまたは外ネジである。
【００２１】ヘッド部２８は、第一のワークピース２２
と係合する下面３４を有し、その下面３４は、詳細に後
述する理由により下面に設けられ、ヘッド部２８の下面
３４から突出する隆起３６を除いて略平らである。隆起
３６は、軸部３０から所定の距離だけ離れてヘッド部２
８の下面３４に設けられている。隆起３６によって、締
付材２０の軸部３０を包囲する変位または変形リングが
形成されている。変位リング３６は、ヘッド部２８の下
面３４に対して略横断方向である外面３８と、外面３８
に対して略垂直であり、ヘッド部２８の下面３４に対し
て平行である中間面４０と、中間面４０からヘッド部２
８の下面３４までテーパを付している内面４２を有して
いる。さらに、変位リング３６の内面４２は、放射方向
内向きに減少している。テーパ付き内面４２は、軸部３
０に近接している。
と係合する下面３４を有し、その下面３４は、詳細に後
述する理由により下面に設けられ、ヘッド部２８の下面
３４から突出する隆起３６を除いて略平らである。隆起
３６は、軸部３０から所定の距離だけ離れてヘッド部２
８の下面３４に設けられている。隆起３６によって、締
付材２０の軸部３０を包囲する変位または変形リングが
形成されている。変位リング３６は、ヘッド部２８の下
面３４に対して略横断方向である外面３８と、外面３８
に対して略垂直であり、ヘッド部２８の下面３４に対し
て平行である中間面４０と、中間面４０からヘッド部２
８の下面３４までテーパを付している内面４２を有して
いる。さらに、変位リング３６の内面４２は、放射方向
内向きに減少している。テーパ付き内面４２は、軸部３
０に近接している。
【００２２】締付材２０の軸部３０は、ワークピース２
４と係合するためのネジ端部４４を有、そのネジ端部４
４は、あらかじめタップされたネジ孔に係合する機械で
形成されたネジか、または、締付材２０が係合される時
に内ネジを形成する、非タップ孔に使用するためのセル
フタッピングネジ形状を有する構成とすることができ
る。
４と係合するためのネジ端部４４を有、そのネジ端部４
４は、あらかじめタップされたネジ孔に係合する機械で
形成されたネジか、または、締付材２０が係合される時
に内ネジを形成する、非タップ孔に使用するためのセル
フタッピングネジ形状を有する構成とすることができ
る。
【００２３】また、軸部３０は、保持リングで形成され
た環状突起４６を有し、その突起４６は、ネジ端部４４
とヘッド部２８の中間に配置された軸部３０を包囲して
いる。その保持リング４６は、保持リング４６とヘッド
部２８の下面３４との間に保持溝４８を定めるように、
ヘッド部２８から所定の距離だけ離れている。図示した
ように、保持リング４６の外径は、ネジ端部４４に設け
たネジ山の外径よりも大きい。保持溝４８の外径は、保
持リング４６の外径よりも小さい。
た環状突起４６を有し、その突起４６は、ネジ端部４４
とヘッド部２８の中間に配置された軸部３０を包囲して
いる。その保持リング４６は、保持リング４６とヘッド
部２８の下面３４との間に保持溝４８を定めるように、
ヘッド部２８から所定の距離だけ離れている。図示した
ように、保持リング４６の外径は、ネジ端部４４に設け
たネジ山の外径よりも大きい。保持溝４８の外径は、保
持リング４６の外径よりも小さい。
【００２４】本発明による締付材２０をワークピース２
２、２４と着座衝合させる方法が、図２乃至４に図示さ
れている。それぞれのワークピース２２、２４には、後
述するように、締付材２０が貫通して係合する孔５２、
５４をそれぞれ規定する内壁が設けられている。第一の
ワークピース２２を貫通する孔５０の内径は、第二のワ
ークピースを貫通する孔５２の内径よりも大きく、か
つ、変位リング３６の直径よりも小さい。
２、２４と着座衝合させる方法が、図２乃至４に図示さ
れている。それぞれのワークピース２２、２４には、後
述するように、締付材２０が貫通して係合する孔５２、
５４をそれぞれ規定する内壁が設けられている。第一の
ワークピース２２を貫通する孔５０の内径は、第二のワ
ークピースを貫通する孔５２の内径よりも大きく、か
つ、変位リング３６の直径よりも小さい。
【００２５】まず、締付材２０のネジ端部４４は、第一
のワークピースの孔５０を貫通し、第二のワークピース
の孔５２と係合する。ネジ端部４４が、標準的な駆動装
置を使用することにより、回転させられて適所に係合さ
せられることだけが必要なように、第二のワークピース
の孔５２に内ネジを形成する構成とするか、または、締
付材２０のネジ端部４４が、標準的なの駆動装置を使用
することにより係合させられる時に、内ネジがタップさ
れるように最初にネジ形成をしない構成とすることがで
きる。後者の場合、端部４４のネジ山形成には、セルフ
タッピングデザインにより一回以上のネジ回転をしなけ
ればならない。多数のこのようなタッピングデザイン
は、熟練工にとって公知のものである。変位リング３６
が第一のワークピース２２の上面５４と係合する前に、
保持リング４６が第一のワークピース２２を貫通する孔
５０に進入する。保持リング４６の外径は第一のワーク
ピースの孔５０の内径と略等しく、保持リング４６が、
孔５０を定める内壁に沿って滑走することが好ましい。
また、保持リング４６が、孔５０と係合する時に、孔５
０を変形させる形状に保持リング４６を形成することも
できる。
のワークピースの孔５０を貫通し、第二のワークピース
の孔５２と係合する。ネジ端部４４が、標準的な駆動装
置を使用することにより、回転させられて適所に係合さ
せられることだけが必要なように、第二のワークピース
の孔５２に内ネジを形成する構成とするか、または、締
付材２０のネジ端部４４が、標準的なの駆動装置を使用
することにより係合させられる時に、内ネジがタップさ
れるように最初にネジ形成をしない構成とすることがで
きる。後者の場合、端部４４のネジ山形成には、セルフ
タッピングデザインにより一回以上のネジ回転をしなけ
ればならない。多数のこのようなタッピングデザイン
は、熟練工にとって公知のものである。変位リング３６
が第一のワークピース２２の上面５４と係合する前に、
保持リング４６が第一のワークピース２２を貫通する孔
５０に進入する。保持リング４６の外径は第一のワーク
ピースの孔５０の内径と略等しく、保持リング４６が、
孔５０を定める内壁に沿って滑走することが好ましい。
また、保持リング４６が、孔５０と係合する時に、孔５
０を変形させる形状に保持リング４６を形成することも
できる。
【００２６】図２で示すように、ヘッド部２８の下面３
４の変位または変形リング３６が、第一のワークピース
２２の上面５４と係合するように、締付材２０が、ワー
クピース２２、２４と係合すると、矢印５６で示す圧縮
力が、締付材２０の初期の係合時に、締付材２０にすで
に付与されている矢印５８で示す回転力とともに、締付
材２０に付与される。これは、締付材２０をさらに駆動
してワークピース２２、２４と係合させるために、標準
的な駆動装置を使用することにより達成される端壁荷重
によって、また、締付材２０を矢印５６の方向に引っ張
る係合されたネジ山の機械的な利点によって生じる。図
３で示すように、圧縮力５６と回転力５８が、締付材２
０に付与されると、ヘッド部２８の下面３４の変位リン
グ３６は、強制的に第一のワークピースの材料と回転接
触し、「スピン」動作により変位リングに最も近いワー
クピースの材料を変形させ、変形した材料６０は、保持
溝４８内に放射方向内向きに低温流入して、保持溝４６
に接触する。回転する変形リングにより与えられる回転
力によってもたらされる「スピン」動作で、ワークピー
スの材料を冷間成形する。放射方向内向きの材料の変位
は、圧縮および回転力、または「スピン」力を用いるこ
とにより達成される。変位リング３６のテーパ付き内面
４２は、冷間加工または冷間変位された材料６０を放射
方向内向きに保持溝４８内に向けるのを助ける。保持リ
ング４６が、孔５０の内壁にほぼ接触するため、実質的
に、保持リング４６と孔５０の内壁との接合点を超え
て、材料６０の流入が前進しないようになっている。図
４で示すように、締付材２０が、ワークピース２２、２
４を貫通する孔５０、５２に完全に着座衝合すると、保
持溝４８が、材料６０の流入で十分に埋められる。これ
により、締付材２０と第一のワークピース２２との間で
機械的ロックが行われ、材料６０を溝４８に配置するこ
とにより、締付材２０の逆方向への引き抜き力に対して
抵抗する。また、締付材２０とワークピース２４間の優
勢トルクが、引き起こされる。この動作により、締付材
２０は、典型的なネジ付き締付材と同様に、ワークピー
ス２２、２４との締結方向にトルクが与えられるが、他
の従来技術の締付材のデザインのように固着することは
ないという利点が達成される。
４の変位または変形リング３６が、第一のワークピース
２２の上面５４と係合するように、締付材２０が、ワー
クピース２２、２４と係合すると、矢印５６で示す圧縮
力が、締付材２０の初期の係合時に、締付材２０にすで
に付与されている矢印５８で示す回転力とともに、締付
材２０に付与される。これは、締付材２０をさらに駆動
してワークピース２２、２４と係合させるために、標準
的な駆動装置を使用することにより達成される端壁荷重
によって、また、締付材２０を矢印５６の方向に引っ張
る係合されたネジ山の機械的な利点によって生じる。図
３で示すように、圧縮力５６と回転力５８が、締付材２
０に付与されると、ヘッド部２８の下面３４の変位リン
グ３６は、強制的に第一のワークピースの材料と回転接
触し、「スピン」動作により変位リングに最も近いワー
クピースの材料を変形させ、変形した材料６０は、保持
溝４８内に放射方向内向きに低温流入して、保持溝４６
に接触する。回転する変形リングにより与えられる回転
力によってもたらされる「スピン」動作で、ワークピー
スの材料を冷間成形する。放射方向内向きの材料の変位
は、圧縮および回転力、または「スピン」力を用いるこ
とにより達成される。変位リング３６のテーパ付き内面
４２は、冷間加工または冷間変位された材料６０を放射
方向内向きに保持溝４８内に向けるのを助ける。保持リ
ング４６が、孔５０の内壁にほぼ接触するため、実質的
に、保持リング４６と孔５０の内壁との接合点を超え
て、材料６０の流入が前進しないようになっている。図
４で示すように、締付材２０が、ワークピース２２、２
４を貫通する孔５０、５２に完全に着座衝合すると、保
持溝４８が、材料６０の流入で十分に埋められる。これ
により、締付材２０と第一のワークピース２２との間で
機械的ロックが行われ、材料６０を溝４８に配置するこ
とにより、締付材２０の逆方向への引き抜き力に対して
抵抗する。また、締付材２０とワークピース２４間の優
勢トルクが、引き起こされる。この動作により、締付材
２０は、典型的なネジ付き締付材と同様に、ワークピー
ス２２、２４との締結方向にトルクが与えられるが、他
の従来技術の締付材のデザインのように固着することは
ないという利点が達成される。
【００２７】次に、図５および６について説明する。本
発明による締付材２０ａは、本体部２８ａと、本体部か
ら軸線方向に延びる軸部３０ａを有するナット部材で形
成されている。第一実施例の締付材と同様に、第二実施
例の締付材２０ａは、後述する理由により、第一のワー
クピース２２を形成する金属材料よりも堅い金属材料で
形成されていることが好ましい。これは、熱処理、材料
選定、または公知の他の方法により達成され得る。
発明による締付材２０ａは、本体部２８ａと、本体部か
ら軸線方向に延びる軸部３０ａを有するナット部材で形
成されている。第一実施例の締付材と同様に、第二実施
例の締付材２０ａは、後述する理由により、第一のワー
クピース２２を形成する金属材料よりも堅い金属材料で
形成されていることが好ましい。これは、熱処理、材料
選定、または公知の他の方法により達成され得る。
【００２８】締付材２０ａの第二実施例において、締付
材２０ａは、後述するように、第一のワークピース２２
と、ボルト部材６２のネジ端部６４と係合する。ボルト
部材６２は、ネジ端部６４が延びているヘッド部６６を
有している。ネジ端部６４のネジ山形状は、標準のネジ
山またはセルフタッピングネジであり、後者の場合に
は、ボルトのネジ端部６４が、締付材２０ａと係合する
と、後述するように、ネジ山形状により、締付材２０ａ
にネジ山が形成される。
材２０ａは、後述するように、第一のワークピース２２
と、ボルト部材６２のネジ端部６４と係合する。ボルト
部材６２は、ネジ端部６４が延びているヘッド部６６を
有している。ネジ端部６４のネジ山形状は、標準のネジ
山またはセルフタッピングネジであり、後者の場合に
は、ボルトのネジ端部６４が、締付材２０ａと係合する
と、後述するように、ネジ山形状により、締付材２０ａ
にネジ山が形成される。
【００２９】図示したように、本体部２８ａと軸部３０
ａは、貫通して設けられている内部孔６８を有し、その
内部孔６８は、ネジ形成されるか、または、後述するよ
うに、ボルト部材６２のネジ端部６４が係合される時
に、ネジ山形状が孔６８に形成されるように最初はタッ
プされていない構成とすることができる。
ａは、貫通して設けられている内部孔６８を有し、その
内部孔６８は、ネジ形成されるか、または、後述するよ
うに、ボルト部材６２のネジ端部６４が係合される時
に、ネジ山形状が孔６８に形成されるように最初はタッ
プされていない構成とすることができる。
【００３０】本体部２８ａは、第一のワークピース２２
に係合する下面３４ａを有し、その下面３４は、下面に
設けられており、本体部２８ａの下面３４ａから突出す
る隆起３６ａを除いて略平らである。隆起３６ａは、軸
部３０ａから所定の距離だけ離れて本体部２８の下面３
４ａに設けられており、第一実施例において述べたよう
に、構造および機能において隆起３６と同一のものであ
る。従って、隆起３６ａの構造を繰り返して説明しな
い。
に係合する下面３４ａを有し、その下面３４は、下面に
設けられており、本体部２８ａの下面３４ａから突出す
る隆起３６ａを除いて略平らである。隆起３６ａは、軸
部３０ａから所定の距離だけ離れて本体部２８の下面３
４ａに設けられており、第一実施例において述べたよう
に、構造および機能において隆起３６と同一のものであ
る。従って、隆起３６ａの構造を繰り返して説明しな
い。
【００３１】締付材２０ａの軸部３０ａは、軸部３０ａ
を包囲して、本体部２８ａから所定距離だけ離れて配置
されている、保持リングで形成された環状突起４６ａを
除いて滑らかである。保持リング４６ａは、保持リング
４６ａと本体部２８ａの下面３４ａとの間に、構造およ
び機能において第一実施例のものと同一のものである保
持溝４８ａを規定するために、本体部２８ａから所定距
離だけ離間している。保持溝４８ａの外径は、保持リン
グ４６ａの外径よりも小さい。
を包囲して、本体部２８ａから所定距離だけ離れて配置
されている、保持リングで形成された環状突起４６ａを
除いて滑らかである。保持リング４６ａは、保持リング
４６ａと本体部２８ａの下面３４ａとの間に、構造およ
び機能において第一実施例のものと同一のものである保
持溝４８ａを規定するために、本体部２８ａから所定距
離だけ離間している。保持溝４８ａの外径は、保持リン
グ４６ａの外径よりも小さい。
【００３２】本発明による締付材２０ａをワークピース
２２、２４と着座衝合させる方法が、図５および６に図
示されている。それぞれのワークピース２２、２４に
は、後述するように、締付材２０ａが、貫通して係合さ
れる孔５０、５２をそれぞれ規定する内壁が設けられて
いる。第一のワークピース２２を貫通する孔５０の内径
は、第二のワークピースを貫通して設けられた孔５２の
内径よりも大きいか、または内径が等しい構成とするこ
とができる。第一のワークピース２２を貫通して設けら
れた孔５０の内径は、変位リング３６ａが、本体部２８
ａの下面３４ａに設けられている直径よりも小さい。
２２、２４と着座衝合させる方法が、図５および６に図
示されている。それぞれのワークピース２２、２４に
は、後述するように、締付材２０ａが、貫通して係合さ
れる孔５０、５２をそれぞれ規定する内壁が設けられて
いる。第一のワークピース２２を貫通する孔５０の内径
は、第二のワークピースを貫通して設けられた孔５２の
内径よりも大きいか、または内径が等しい構成とするこ
とができる。第一のワークピース２２を貫通して設けら
れた孔５０の内径は、変位リング３６ａが、本体部２８
ａの下面３４ａに設けられている直径よりも小さい。
【００３３】まず、締付材２０ａのヘッド部６６が、第
二のワークピース２２の下面に対して着座衝合されるま
で、ボルト部材６２は、ワークピース２２、２４の孔５
０、５２を貫通して係合される。ボルト部材６２のネジ
端部６４の部分は、第一のワークピース２２の上面５４
を超えて突出する。その後、ボルト部材６２は、適した
手段により静止状態で保持される。
二のワークピース２２の下面に対して着座衝合されるま
で、ボルト部材６２は、ワークピース２２、２４の孔５
０、５２を貫通して係合される。ボルト部材６２のネジ
端部６４の部分は、第一のワークピース２２の上面５４
を超えて突出する。その後、ボルト部材６２は、適した
手段により静止状態で保持される。
【００３４】次に、締付材２０ａは、第一のワークピー
ス２２の上面５４を超えて延びるボルト部材６２のネジ
端部６４との締結方向に回転させられる。締付材２０ａ
が、内部ボアと係合する時に、ネジ山形状がファスナの
内部孔６８に形成される構成とするか、または、締付材
２０ａを単に回転させてボルト部材６２と係合させるよ
うに、孔６８をあらかじめタップされた構成とすること
ができる。
ス２２の上面５４を超えて延びるボルト部材６２のネジ
端部６４との締結方向に回転させられる。締付材２０ａ
が、内部ボアと係合する時に、ネジ山形状がファスナの
内部孔６８に形成される構成とするか、または、締付材
２０ａを単に回転させてボルト部材６２と係合させるよ
うに、孔６８をあらかじめタップされた構成とすること
ができる。
【００３５】締付材２０ａが、矢印５８ａで示すよう
に、回転力を用いてボルト部材６２との締結方向に十分
に回転されると、変位リング３６ａが、第一のワークピ
ース２２の上面５４と係合する前に、保持リング４６ａ
は、第一のワークピース２２を貫通して設けられた孔５
０内に進入する。保持リング４６ａの外径は、第一のワ
ークピースの孔５０の内径と略等しく、保持リング４６
ａが、孔５０を規定する内壁に沿って滑走することが好
ましい。また、保持リングが、孔５０に係合される時
に、孔５０を変形させる形状に保持リング４６ａを形成
することもできる。
に、回転力を用いてボルト部材６２との締結方向に十分
に回転されると、変位リング３６ａが、第一のワークピ
ース２２の上面５４と係合する前に、保持リング４６ａ
は、第一のワークピース２２を貫通して設けられた孔５
０内に進入する。保持リング４６ａの外径は、第一のワ
ークピースの孔５０の内径と略等しく、保持リング４６
ａが、孔５０を規定する内壁に沿って滑走することが好
ましい。また、保持リングが、孔５０に係合される時
に、孔５０を変形させる形状に保持リング４６ａを形成
することもできる。
【００３６】図５で示すように、本体部２８ａの下面３
４ａの変位または変形リング３６ａが、第一のワークピ
ース２２の上面５４と係合するように、締付材２０ａ
が、ワークピース２２、２４と係合すると、矢印５６ａ
で示す圧縮力が、締付材２０ａの初期の係合時に、締付
材２０ａにすでに付与されている矢印５８ａで示す回転
力とともに、締付材２０ａに付与される。これは、締付
材２０ａをさらに駆動してワークピース２２、２４と係
合させるために、標準的な駆動装置を使用することによ
り達成される端壁荷重によって、また、締付材２０ａを
矢印５６ａの方向に引っ張る、係合されたネジ山の機械
的な利点によって生じる。圧縮力５６ａと回転力５８ａ
が、締付材２０ａに付与されると、本体部２８ａの下面
３４ａの変位リング３６ａは、回転させられて第一のワ
ークピースの材料と接触し、「スピン」動作により変位
リングに最も近いワークピースの材料を変形させ、変形
された材料６０ａは、保持溝４８ａ内に放射方向内向き
に低温流入して、保持溝４６ａに接触する。回転する変
形リングによる回転力によってもたらされる「スピン」
動作で、ワークピースの材料を冷間成形する。放射方向
内向きの材料の変位は、圧縮および回転力、または「ス
ピン」力を用いることにより達成される。変位リング３
６ａのテーパ付き内面４２ａは、冷間加工または冷間変
位された材料６０ａを放射方向内向きに保持溝４８ａ内
に向けるのを助ける。保持リング４６ａが、孔５０の内
壁にほぼ接触するため、実質的に、保持リング４６ａと
孔５０の内壁との接合点を超えて、材料６０ａの流入が
前進しないようになっている。図６で示すように、締付
材２０ａが、ワークピース２２、２４を貫通して設けら
れた孔５０、５２に完全に着座衝合すると、保持溝４８
ａが、材料６０ａの流入で十分に埋められる。これによ
り、締付材２０ａと第一のワークピース２２との間で機
械的ロックが行われ、材料６０ａを溝４８ａに配置する
ことにより、締付材２０ａの逆方向への引き抜き力に対
して抵抗する。また、締付材２０ａとワークピース２４
間の優勢トルクが、引き起こされる。この手順には、締
付材２０ａは、典型的なネジ付き締付材と同様に、ワー
クピース２２、２４とトルク係合されるが、他の従来技
術の締付材のデザインと同様に、焼き付けは生じないと
いう利点がある。
４ａの変位または変形リング３６ａが、第一のワークピ
ース２２の上面５４と係合するように、締付材２０ａ
が、ワークピース２２、２４と係合すると、矢印５６ａ
で示す圧縮力が、締付材２０ａの初期の係合時に、締付
材２０ａにすでに付与されている矢印５８ａで示す回転
力とともに、締付材２０ａに付与される。これは、締付
材２０ａをさらに駆動してワークピース２２、２４と係
合させるために、標準的な駆動装置を使用することによ
り達成される端壁荷重によって、また、締付材２０ａを
矢印５６ａの方向に引っ張る、係合されたネジ山の機械
的な利点によって生じる。圧縮力５６ａと回転力５８ａ
が、締付材２０ａに付与されると、本体部２８ａの下面
３４ａの変位リング３６ａは、回転させられて第一のワ
ークピースの材料と接触し、「スピン」動作により変位
リングに最も近いワークピースの材料を変形させ、変形
された材料６０ａは、保持溝４８ａ内に放射方向内向き
に低温流入して、保持溝４６ａに接触する。回転する変
形リングによる回転力によってもたらされる「スピン」
動作で、ワークピースの材料を冷間成形する。放射方向
内向きの材料の変位は、圧縮および回転力、または「ス
ピン」力を用いることにより達成される。変位リング３
６ａのテーパ付き内面４２ａは、冷間加工または冷間変
位された材料６０ａを放射方向内向きに保持溝４８ａ内
に向けるのを助ける。保持リング４６ａが、孔５０の内
壁にほぼ接触するため、実質的に、保持リング４６ａと
孔５０の内壁との接合点を超えて、材料６０ａの流入が
前進しないようになっている。図６で示すように、締付
材２０ａが、ワークピース２２、２４を貫通して設けら
れた孔５０、５２に完全に着座衝合すると、保持溝４８
ａが、材料６０ａの流入で十分に埋められる。これによ
り、締付材２０ａと第一のワークピース２２との間で機
械的ロックが行われ、材料６０ａを溝４８ａに配置する
ことにより、締付材２０ａの逆方向への引き抜き力に対
して抵抗する。また、締付材２０ａとワークピース２４
間の優勢トルクが、引き起こされる。この手順には、締
付材２０ａは、典型的なネジ付き締付材と同様に、ワー
クピース２２、２４とトルク係合されるが、他の従来技
術の締付材のデザインと同様に、焼き付けは生じないと
いう利点がある。
【００３７】また、ボルト部材６２のネジ端部６４が、
図示したよりも短く、第一のワークピース２２の上面５
４を超えて延びないように、締付材２０ａの軸部３０ａ
を長くすることができる。その代わりに、ネジ端部６４
は、上面５４の手前で停止でき、軸部３０ａは、ボルト
部材６２のネジ端部６４と係合するために細長くなる。
図示したよりも短く、第一のワークピース２２の上面５
４を超えて延びないように、締付材２０ａの軸部３０ａ
を長くすることができる。その代わりに、ネジ端部６４
は、上面５４の手前で停止でき、軸部３０ａは、ボルト
部材６２のネジ端部６４と係合するために細長くなる。
【００３８】締付材２０、２０ａのそれぞれの実施例に
おいて、締付材２０、２０ａが、ワークピース２２、２
４と完全に係合した時に形成されるジョイント２６、２
６ａは、締付材とワークピース間に形成される機械的ロ
ックのために、振動による弛緩に対して抵抗を生じる。
締付材２０、２０ａが、振動により、回転してワークピ
ース２２、２４との係合から解除されないようになって
いるからである。この抵抗は、従来の締付材のデザイン
のものよりも強い。保持溝４６、４６ａ内に流動した材
料６０、６０ａは、振動の結果、締付材２０、２０ａの
ワークピース２２、２４からの引き抜き方向の回転力に
対して抵抗するため、締付材２０、２０ａは、振動によ
る弛緩に対して非常に大きな抵抗を生じる。さらに、本
発明による締付材２０、２０ａにより、ジョイント２
６、２６ａにおいて高いクランプ力が設けられる。しか
しながら、材料６０、６０ａを溝４８、４８ａ内へ変形
させることにより設けられるインターロックにより、振
動による弛緩に対して抵抗するが、インターロックは軸
線方向のみであるため、締付材２０、２０ａは、ワーク
ピース２２に対して自由に回転できる。このように、ワ
ークピース２２と２４間に配置されたガスケット部材を
さらに圧縮する必要がある場合、または全部のジョイン
トに採用されるように、締付材２０、２０ａを回転させ
て、ジョイント２６、２６ａをさらに締めるか、または
クランプ負荷を増大させる構成とすることができる。
おいて、締付材２０、２０ａが、ワークピース２２、２
４と完全に係合した時に形成されるジョイント２６、２
６ａは、締付材とワークピース間に形成される機械的ロ
ックのために、振動による弛緩に対して抵抗を生じる。
締付材２０、２０ａが、振動により、回転してワークピ
ース２２、２４との係合から解除されないようになって
いるからである。この抵抗は、従来の締付材のデザイン
のものよりも強い。保持溝４６、４６ａ内に流動した材
料６０、６０ａは、振動の結果、締付材２０、２０ａの
ワークピース２２、２４からの引き抜き方向の回転力に
対して抵抗するため、締付材２０、２０ａは、振動によ
る弛緩に対して非常に大きな抵抗を生じる。さらに、本
発明による締付材２０、２０ａにより、ジョイント２
６、２６ａにおいて高いクランプ力が設けられる。しか
しながら、材料６０、６０ａを溝４８、４８ａ内へ変形
させることにより設けられるインターロックにより、振
動による弛緩に対して抵抗するが、インターロックは軸
線方向のみであるため、締付材２０、２０ａは、ワーク
ピース２２に対して自由に回転できる。このように、ワ
ークピース２２と２４間に配置されたガスケット部材を
さらに圧縮する必要がある場合、または全部のジョイン
トに採用されるように、締付材２０、２０ａを回転させ
て、ジョイント２６、２６ａをさらに締めるか、または
クランプ負荷を増大させる構成とすることができる。
【００３９】無論、幾本かの締付材２０、２０ａが、ジ
ョイント２６、２６ａを形成するために使用される構成
とすることができる（第二実施例においては、無論、幾
本かのボルト部材６２が使用される）。ある適用時に、
必要な場合には、締付材２０、２０ａに実質的な損傷を
与えることなく、個々の締付材２０、２０ａをジョイン
ト２６、２６ａから取り外すことができる。取り外すた
めには、個々の締付材２０、２０ａを逆方向に駆動する
ために、標準の駆動装置が使用される。第一実施例にお
いては、締付材２０と第二のワークピース２４のネジ山
間のネジ係合が逆転され、第二実施例においては、締付
材２０ａとボルト部材６２のネジ山間のネジ係合が逆転
されて、ファスナのネジ山が、孔５２またはボルト部材
６２のネジ山と係合することに設けられている機械的な
利点の結果、保持溝４８、４８ａ内に流動した材料６
０、６０ａが、第一のワークピースからはずされる。そ
の後、締付材２０、２０ａは、簡単に引き抜かれる。も
う一つの方法として、締付材２０、２０ａを第一のワー
クピース２２と係合させて維持したまま、締付材２０、
２０ａを第二のワークピース２４からたんに取り外すこ
とができる。第一実施例においてこれを行うためには、
第二のワークピース２２が解除されるまでの間に、それ
ぞれの締付材２０は数回転で引き抜かれる。ファスナの
ネジ山の孔５２のネジ山との係合間に設けられている機
械的な利点が用いられないために、保持溝４８内に流動
した材料６０は、第一のワークピース２２からはずされ
ず、その代わりに、第一のワークピース２２は、締付材
２０にロックされたままである。この場合において、締
付材２０は、第一のワークピース２２にインターロック
または取り付けられたままである。第二実施例におい
て、それぞれのボルト部材６２は、締付材２０ａとの係
合から簡単にねじを抜かれ、第二のワークピース２４を
解放し、締付材２０ａを第一のワークピース２２とイン
ターロックさせておくことができる。
ョイント２６、２６ａを形成するために使用される構成
とすることができる（第二実施例においては、無論、幾
本かのボルト部材６２が使用される）。ある適用時に、
必要な場合には、締付材２０、２０ａに実質的な損傷を
与えることなく、個々の締付材２０、２０ａをジョイン
ト２６、２６ａから取り外すことができる。取り外すた
めには、個々の締付材２０、２０ａを逆方向に駆動する
ために、標準の駆動装置が使用される。第一実施例にお
いては、締付材２０と第二のワークピース２４のネジ山
間のネジ係合が逆転され、第二実施例においては、締付
材２０ａとボルト部材６２のネジ山間のネジ係合が逆転
されて、ファスナのネジ山が、孔５２またはボルト部材
６２のネジ山と係合することに設けられている機械的な
利点の結果、保持溝４８、４８ａ内に流動した材料６
０、６０ａが、第一のワークピースからはずされる。そ
の後、締付材２０、２０ａは、簡単に引き抜かれる。も
う一つの方法として、締付材２０、２０ａを第一のワー
クピース２２と係合させて維持したまま、締付材２０、
２０ａを第二のワークピース２４からたんに取り外すこ
とができる。第一実施例においてこれを行うためには、
第二のワークピース２２が解除されるまでの間に、それ
ぞれの締付材２０は数回転で引き抜かれる。ファスナの
ネジ山の孔５２のネジ山との係合間に設けられている機
械的な利点が用いられないために、保持溝４８内に流動
した材料６０は、第一のワークピース２２からはずされ
ず、その代わりに、第一のワークピース２２は、締付材
２０にロックされたままである。この場合において、締
付材２０は、第一のワークピース２２にインターロック
または取り付けられたままである。第二実施例におい
て、それぞれのボルト部材６２は、締付材２０ａとの係
合から簡単にねじを抜かれ、第二のワークピース２４を
解放し、締付材２０ａを第一のワークピース２２とイン
ターロックさせておくことができる。
【００４０】本発明による好適実施例が、図示して説明
されているが、添付の請求項の精神および範囲から逸脱
することなく、当業者により本発明の様々な変更が可能
である。
されているが、添付の請求項の精神および範囲から逸脱
することなく、当業者により本発明の様々な変更が可能
である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による第一実施例のクリンチ型締付材の
一部を断面で表示した側面図、
一部を断面で表示した側面図、
【図２】ジョイントを形成するために、締付材が一対の
ワークピースと係合しつつある状態を示す図１で示すク
リンチ型締付材の拡大部分断面図、
ワークピースと係合しつつある状態を示す図１で示すク
リンチ型締付材の拡大部分断面図、
【図３】ジョイントを形成するために、締付材が一対の
ワークピースと部分的に係合した状態を示す図１で示す
クリンチ型締付材の拡大部分断面図、
ワークピースと部分的に係合した状態を示す図１で示す
クリンチ型締付材の拡大部分断面図、
【図４】ジョイントを形成するために、締付材が一対の
ワークピースと完全に係合した状態を示す図１で示すク
リンチ型締付材の拡大部分断面図、
ワークピースと完全に係合した状態を示す図１で示すク
リンチ型締付材の拡大部分断面図、
【図５】ジョイントを形成するために、一対のワークピ
ースとボルト部材とが係合しつつある締付材の状態を示
す本発明による第二実施例のクリンチ型締付材の断面
図、
ースとボルト部材とが係合しつつある締付材の状態を示
す本発明による第二実施例のクリンチ型締付材の断面
図、
【図６】ジョイントを形成するために、一対のワークピ
ースとボルト部材とが完全に係合した締付材の状態を示
す図５で示すクリンチ型締付材の断面図。
ースとボルト部材とが完全に係合した締付材の状態を示
す図５で示すクリンチ型締付材の断面図。
【符号の説明】 ２０、６２ 締付材（ボルト部材） ２８、６６ 拡開ヘッド部 ３２ 溝（駆動装置） ３４ 下面 ３６ 隆起、変形リング、変位リング ３８ 外面 ４０ 中間面 ４２ テーパー付き内面 ３０ 軸部 ４４、４６ ネジ端部 ４６ 環状突起（保持リング） ４８ 保持溝 ５６ 圧縮力 ５８ 回転力 ２０ａ 締付材（ナット部材） ６８ 内部孔 ２２ 第一のワークピース ５０ 孔 ５４ 上面 ６０ 変形した材料 ２４ 第二のワークピース ５２ 孔
Claims (4)
- 【請求項１】 変形可能な材料で形成されるワークピー
ス（２２）と係合するための締付材（２０、２０ａ）で
あって、その締付材が、 下面（３４、３４ａ）から外向きに突出する隆起（３
６、３６ａ）を有している第一の部分（２８、２８ａ）
と、 その第一の部分（２８、２８ａ）に隣接して保持溝（４
８、４８ａ）を定める構造（４６、４６ａ）をもった第
二の部分（３０、３０ａ）と、 からなり、 前記締付材（２０、２０ａ）と、ワークピース（２２）
を貫通する孔（５０）との係合時に、前記第一の部分
（２８、２８ａ）の隆起（３６、３６ａ）が、前記ワー
クピース（２２）の上面（５４）と係合し、前記締付材
（２０、２０ａ）のワークピース（２２）との回転によ
る係合時に、ワークピース（２２）を形成する材料が変
形して、ワークピース（２２）を形成する材料が前記保
持溝（４８、４８ａ）内に流入する、 ことを特徴とする締付材（２０、２０ａ）。 - 【請求項２】 ワークピース（２２）を形成する材料が
前記保持溝（４８、４８ａ）内に流入した後に、ワーク
ピース（２２）に対する前記締付材（２０、２０ａ）の
軸線方向の運動が阻止され、ワークピース（２２）を形
成する材料が前記保持溝（４８、４８ａ）内に流動した
後に、ワークピース（２２）に対する前記締付材（２
０、２０ａ）の回転運動が可能となる、 ことを特徴とする請求項１に記載の締付材（２０、２０
ａ）。 - 【請求項３】請求項１または２の締付材（２０、２０
ａ）と、第一および第二のワークピース（２２、２４）
とで形成されるジョイント（２６、２６ａ）であって、 そのジョイント（２６、２６ａ）が、請求項１の締付材
（２０、２０ａ）と、第一および第二のワークピース
（２２、２４）とを有し、 前記各ワークピース（２２、２４）が、材料で形成さ
れ、内壁で貫通する孔（５０、５２）を有し、 前記締付材（２０、２０ａ）が、少なくとも前記第一の
ワークピース（２２）を貫通する前記孔（５０）内で着
座衝合し、 前記締付材（２０、２０ａ）の前記第一の部分（２８、
２８ａ）の前記隆起（３６、３６ａ）が、前記第一のワ
ークピース（２２）の上面（５４）と係合し、前記締付
材（２０、２０ａ）の前記第一のワークピース（２２）
を貫通する前記孔（５０）での回転係合時に、前記第一
のワークピース２２を形成する材料が変形して、材料が
前記保持溝（４８、４８ａ）内に流入し、 前記ワークピース（２２）を形成する前記材料が前記保
持溝（４８、４８ａ）内に流入した後に、前記第一のワ
ークピース（２２）に対する前記締付材（２０、２０
ａ）の軸線方向の運動が阻止され、 前記第一のワークピース（２２）を形成する前記材料が
前記保持溝（４８、４８ａ）内に流入した後に、前記第
一のワークピース（２２）に対する前記締付材（２０、
２０ａ）の回転運動が可能となり、 前記締付材（２０、２０ａ）を前記第二のワークピース
（２４）に取り付けるために、前記締付材（２０、２０
ａ）と協力する取付構造（４４、６２）を有している、 ことを特徴とするジョイント（２６、２６ａ）。 - 【請求項４】 （ａ）それぞれが材料で形成され、内壁
で貫通する孔（５０、５２）を有する第一および第二の
ワークピース（２２、２４）を設ける工程と、 （ｂ）前記締付材（２０、２０ａ）を前記第二のワーク
ピース（２４）に取り付けるために、前記締付材（２
０、２０ａ）と協力する取付構造（４４、６２）を設け
る工程と、 （ｃ）前記取付構造（４４、６２）を使用して、前記締
付材（２０、２０ａ）を前記第一および第二のワークピ
ース（２２、２４）に最初に係合させる工程と、 （ｄ）前記締付材（２０、２０ａ）の前記第一の部分
（２８、２８ａ）の前記隆起（３６、３６ａ）を前記第
一のワークピース（２２）の上面（５４）に係合させる
工程と、 （ｅ）前記締付材（２０、２０ａ）に回転力および圧縮
力を加えて、前記隆起（３６、３６ａ）により前記第一
のワークピース（２２）を形成する材料を変形させ、前
記材料を前記締付材（２０、２０ａ）に設けた前記保持
溝（４８、４８ａ）内に流入させ、前記締付材（２０、
２０ａ）と前記第一のワークピース（２２）間に機械的
インターロックを設ける工程と、 からなる請求項１または２の締付材（２０、２０ａ）を
使用するジョイント（２６、２６ａ）の形成方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US08/792,776 | 1997-02-03 | ||
| US08/792,776 US5743691A (en) | 1997-02-03 | 1997-02-03 | Clinch-type fastener member |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10220452A true JPH10220452A (ja) | 1998-08-21 |
Family
ID=25158021
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9363065A Pending JPH10220452A (ja) | 1997-02-03 | 1997-11-24 | クリンチ型締付材 |
Country Status (9)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5743691A (ja) |
| EP (1) | EP0856670B1 (ja) |
| JP (1) | JPH10220452A (ja) |
| KR (1) | KR19980070144A (ja) |
| AU (1) | AU721145B2 (ja) |
| BR (1) | BR9800542A (ja) |
| CA (1) | CA2224421A1 (ja) |
| DE (1) | DE69707099T2 (ja) |
| ES (1) | ES2164994T3 (ja) |
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