JPS61236913A - トルク制限型ファスナ機構 - 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】 ［発明の背景］ 本発明は一般的にはファスナに関し、より具体的にはト
ルク制限型のファスナ、この種ファスナのセツティング
方法、結果としてのジヨイント、及びセツティングに用
いられるドライバに関する。

雄接子ファスナ及び雌捩子ファスナからなる−般的な捩
子ファスナ・システムにおいて、雌ファスナは雄ファス
ナの外部捩子に螺合する内部捩子を有する。両ファスナ
のレンチ表面は、これ等を締付けてこれ等の間に１つ若
しくはそれ以上の加工物をクランプする工具に適合し、
加工物と７７スナとの間にはしばしばワッシャが介在す
る。ファスナと加工物との組合せは「ジヨイント」とし
て知られている。雄捩子フ？スナは「スクリュ」、「ボ
ルト」若しくは「ピン」として種々知られており、雌捩
子ファスナは「ナツト」若しくは「カラー」として種々
知られており、加工物は「シート」若しくは「構造素子
」等と時に呼ばれる。

ファスナはそれ等の軸に沿った荷重即ち引張り荷重、及
び半径方向荷重即ち剪断荷重を支持する。

ピン及びカラーによりシートに供給されるクランプ力の
為に、引張り荷重は常に存在し、この荷重は「クランプ
・アップ」若しくは「予荷重」として知れている。ファ
スナが２つの若しくはそれ以上のシートを接合し且つシ
ー、トがそれ等の平面内で加重される時、一方のシート
が他方上で摺動する傾向があり、このシートの加荷重が
生じた時、それはファスナにより抵抗され、シートはフ
ァスナを剪断方向に荷重する。剪断荷重はファスナの軸
を横切ると・共に引張り荷重を横切る。ファスナの周期
的な加荷重は疲労による凹みを生じさせる。

航空宇宙の適用において、疲労凹みは剪断方向において
通常量も問題となる。

充分なりランプ・アップ若しくは予荷重は満足のいくジ
ヨイントにとって絶対に必要である。ファスナは疲労凹
みに抵抗するクランプ・アップ荷重の反作用により充分
に荷重される。予荷重はまた、構造素子が疲労凹みに抵
抗するのを補助する。

従って、充分な疲労強さをジヨイントが有することを確
実にするように、構造に対してファスナが供給されるよ
うにクランプ・アップ荷重を知ることが望ましい。充分
なりランプ・アップはまたシートのスリップ及び食込み
を防止し、荷重の移動及びジヨイントの凹みに対して保
証する。

クランプ・アップ荷重は、カラーに対してトルクを供給
することによりピン上に且つ加工物に対して更に捩込ま
れることに対するカラーの抵抗に相関する。クランプ・
アップ力が増大するにつれ、更に捩込むことに対する抵
抗は増大し、カラーを回転させるのに必要なトルクは増
大する。

この事実は、カラー上のレンチ部分の凹みを介する締付
けの終端により、予設定のクランプ・アップ荷重を形成
するようにファスナにおいて用いられて来た。ジー、ニ
ス、ウィングの米国特許第２．９４０，４９５号及びエ
ドガー　ステンセルの米国特許第４，２６０，（１８）
５号はこの種ファスナの２つの型式を開示する。

ウィングの特許は航空宇宙産業において広く用いられる
カラーを開示する。これは脆弱な破壊首部カラーにより
内部捩子部分に接続されたレンチ部分を有する。カラー
は所望のクランプ・アップ荷重に対応する予設定のトル
クの供給により破壊する。捩子部分の非円形部分は協働
するピンの捩子に対して緊密に押圧することにより捩子
止めを提供する。この型式のファスナの問題は、これが
消耗片即ちレンチ部分を生ずることである。消耗片はフ
ァスナがセットされた環境から除去されなければならな
い。この型式のファスナはまた比較的、高０価で、何故
ならこれは製造するのにかなり多くの機械加工が必要で
あると共に、脆弱破壊首部は、破壊トルクの精密な公差
を提供するように非常に精密な公差に保持されなければ
ならない。

ステンセルの特許は、その軸方向外側に複数の周囲離間
ロブを有するカラーを開示し、ロブはレンチ表面として
機能すると共にトルクの制限に作用する。三角形ソケッ
トと呼ばれるレンチ工具はロブのフランクに係合する平
坦部を有し、ピンに対してカラーを回転させる。予設定
のクランプ・アップ荷重に到達すると、ロブは半径方向
圧縮において凹んでカラーの本体に合体し、セツティン
グ工具の為の手掛りをロブが最早提供しない為にレンチ
ング及び締付けは停止する。ステンセルのカラーは、ロ
ブが凹んだ時、協働するピンの捩子に対して、ロブの半
径方向内方へカラー材料が変形することにより捩子止め
を形成する。

ファスナをセツティングするのに用いられるインパクト
・レンチは作業が速い。ウィングのファスナの破壊首部
の破損及びステンセルのファスナのロブの凹みは、回転
の非常に僅かな角度に亘って生じ、特にインパクト・レ
ンチが使用されると非常に速く生じる。カラーへのセツ
ティング・トルクの急速な供給は、シートの弛緩を介す
る幾分かの所望の予荷重の損失を引起こし、即ち、初期
加荷重の後のシートの連続的な変形から弛緩は生ずる。

この様な変形は、単位区域当りの荷重及び充分な加荷重
を減少させ、何故ならクランプ・ゾーンから材料が移動
して離れるからである。破壊首部が破壊し若しくはＯプ
が凹む時、所望の予荷重に対応するトルクでこれ等は生
じる。然し両目されたシートは弛緩出来、予荷重の幾ら
かが損失される。この弛緩は時間依存現象で、予荷重の
形成が遅いほど予荷重の弛緩及び損失は少なくなる。

同じカラーでも予荷重を変化させることが出来ることも
望ましい。例えば、シートが他のシートよりも圧縮に強
くない時、それ等の圧縮荷重を低下させる必要がある。

成る適用において、設計予荷重以上に予荷重を増大させ
るか、或いは弛緩を補償する為に第２のレンチングが望
ましい。第２のレンチングはウィング及びステンセルの
カラーの一般的な形状においては不可能である。これ等
のカラーはまた、レンチ部がない為、これ等がセットさ
れた後は除去することが困難である。

航空宇宙ファスナの重要な要求は、既知の可反復クラン
プ・アップ荷重である。クランプ・アップ荷重はファス
ナをセットするトルクに直接相関する。にも拘わらず、
典型的なシステムにおいて多くのセツティング・トルク
がクランプ・アップの形成に用いられておらず、代りに
摩擦を克服するのに用いられる。寄生する摩擦の減少は
駆動荷重の減少、セツティング工具の必要性の減少、及
びクランプ・アップ荷重の正確性の増大という利点を有
する。

ステンセルのカラーのような成る外部レンチング手段の
凹みにより予荷重が決定されるファスナ・システムにお
いて、カラーに供給される半径方向荷重によるカラーの
膨張は予荷重に悪影響を及ぼす。

多くの７７スナ・システムはカラーがピンから外れるの
を保護する捩子止めを有する。捩子止めの形は、局部区
域でカラーとピンとの捩子間の摩擦を増大させるように
したカラーの変形された捩子を用いる。ピンの捩子を介
して付与されるカラーの実質的にループ状の応力は、ル
ープ状応力がカラー内の変形を克服して捩子止めを塑性
変形させ、その機能を果す能力を損失させる為、捩子止
め効果を減少若しくは削減する。

［発明の要約］ 本発明は新規な捩子カラー、そのセツティング方法、結
果としてのジヨイント、及びドライバを提供する。

概ねカラーはドライバの駆動素子を受容する少なくとも
１つの軸方向伸長トルーフを具備するバルク若しくは上
部を有する。トルーフの壁は駆動素子の為の接触を提供
する。ピンの捩子上で且つジヨイントのシートに対して
カラーが締付けられるにつれ、予荷重が増大すると共に
締付けに対する抵抗が増大する。予設定の予荷重におい
て、バルクは周囲圧縮において凹み、駆動素子は、その
通路がバルク上で自由となってレンチングに対する抵抗
が停止する迄バルク内にファロウを動くことにより、カ
ラーの周囲を移動する。カラーはまた１つ若しくはそれ
以上のシートに予荷重を伝達する為の支持表面を具備す
るベースを含む。

望ましい実゛施例において、カラーは一定の周囲間隔で
離間された複数のトルーフをバルク内に有し、その各々
はドライバのボール駆動素子を受容可能となっている。

カラー上のトラックはバルクの凹み中にドライバのガイ
ドを案内すると共にカラーとドライバとの整一を補助し
、ドライバを軸方向に位置付ける。カラーの頂部の内部
円錐面はセティング中にドライバのスラスト・リテイナ
を心付けし、この時カラーに軸方向スラストを供給する
。カラーの底端部の軸方向端ぐりは通常の態様でピンの
不完全な捩子に適合する。カラーのベースはカラーより
も大きな直径を有する。′ベースとバルクとの閣の移行
部分はカラーの直径をバルクの直径に対して減少させる
。トルーフは移行部分で終端する。トルーフは軸方向断
面において弧状をなす。トラックはカラーの頂部でトル
ーフの入口に存在し、トルーフはトラック内に優かに延
びる。トラックはドライバのガイドを案内するように、
軸方向部分において弧状断面を有する。カラーは捩子止
めを有することが出来、望ましくはこれは制限された軸
方向且つ周囲方向範囲で捩子を変形させるカラーの壁内
のクリンプからなる。

バルクはカラーの残部とは異なる材料から形成し、その
硬さを所望の予荷重に合うようにすることが出来る。代
りに、カラーの捩子は比較的軟質なカラーのバランスを
伴う硬質インサートとすることが出来る。トルーフの数
を変形させ、凹み中に各駆動素子が走行しなければなら
ない円弧角度を変化させることが出来る。更に駆動素子
の数はこれ等を軸方向に、即ち一方を他方に積むことに
より増加させ、トルーフの２つ若しくはそれ以上の周囲
帯を形成することが出来る。

望ましくは、カラーの捩子は、本件で引用している本願
発明者に係る同時係属出願、即ち１９８５年２月１５日
付提出の米国特許出願筒７０２，１５０号、発明の名称
「改良された捩子形状及び該形状に用いるファスナ・シ
ステム」で開示の型式の改良補強捩子である。この補強
捩子形状は非常に小さな半径方向応力で、従ってカラー
が膨張しないことが経験されている。膨張がない為、ト
ルク制御セツティング荷重は非常に正確で、寄生するト
ルクの量は非常に低い。この為に予荷重の正確さは非常
に良くなる。

ドライバは駆動ソケットを具備する本体を含む。

このソケットは望ましくはボールである駆動素子を有し
、駆動素子はカラーのトルーフに受容可能であると共に
トルーフの壁に係合可能で、最終的にファロウを形成す
る。駆動ボール上方のガイド・ボールがカラーのトラッ
ク上で案内するように設けられる。所望とあれば、ソケ
ット内のスラスト・リテイナはセツティング中カラーに
軸方向スラスト荷重を供給することが出来、これはカラ
ーの適合する負テーバ円錐面と係合する為に正のテーバ
を有することが望ましい。インパクト・レンチのような
セツティング工具の対応する素子に適合する為の非円形
駆動ソケットが、カラーにトルクを供給する為にドライ
バを工具に組合せる。望まし、くは、スラスト・リテイ
ナはカラーの上方でピンの捩子端部に適合する為の貫通
ボアを有する。

リテイナはまたドリル孔の直径の決定するドライバの各
ドリル孔の為のサイジング・ボールを軸方向に捕捉する
半径方向伸長７ランジを有する。

ジヨイントを形成する為、トルーフ内の駆動ボール及び
トラック上のガイド・ボールを伴ってドライバはカラー
上に配置される。ドライバに供給されたトルクは、捩子
ピン上にカラーを螺合させ、その結果シートが圧力で接
合させるようにカラー及びピンがシートに荷重を加え始
める。このシート上の荷重が予設定の予荷重に到達する
と、バルクは凹んで駆動ポールがバルクを通して周囲ト
ルーフを鋤き始め、トルーフの完全な周囲帯が形成され
た時、カラー及びドライバがカラーへのトルクの伝達の
為に最早組合せられなくなる為にトルクの供給が停止す
る。

ボールがバルクを通して働くにつれて、既に形成された
予荷重は幾分弛緩する。この時、締付は抵抗は低下し、
ピン上でカラーを更に締付ける為に鋤きは停止する。更
に締付けると、予荷重は予設定の予荷重に戻され、再び
動きが開始される。

両鋤き及び回転は予荷重が安定し、回転が停止して働き
のみが生ずる迄なされる。ファＯつを動くのに掛かる時
間は「ドエル」である。最大のドエルはカラーの全周囲
に完全な７７０つを動くのに掛かる時間である。

トルーフの数はドエルの量を決定する。トルーフが少な
いほど、バルクを凹ませるのに掛かる時間は長くなり、
同様にジヨイント内の最終予荷重はバルクの凹みにおけ
る予荷重に対応するようになる。多くの適用の為、許容
可能な荷重の弛緩の俵、８個の等間隔且つ軸方向離間ト
ルーフが充分な予荷重を提供する。ドエルはまた駆動ポ
ールの数を減少させることにより増大出来、即ち、８個
のトルーフのカラーに対して、駆動ポールの数を８個か
ら４個に減らすと、ドエルは２倍になる。

然し、凹みに抵抗する区域が凹みの支配的な要素である
為、ボールにより凹められるバルク区域を約２倍に増大
させ、８個のボールから４個のボールに変更した時に同
じ予荷重を達成するようにする必要がある。

予荷重の制御はセツティング・ボールの数を変化させる
ことにより達成出来、例えばボールの数を８個から６個
へ減らして同じカラーで約２５％の予荷重を減少させる
ように、この変更は圧縮凹みに抵抗するバルクの区域を
変化させる。

カラーを再駆動することにより予荷重の制御を行うこと
が望ましい。例えば８個のボールのセットは第１のドラ
イバ上で第１の軸方向距離でリングを占める。これ等の
ボールは上述の態様でバルクを通して働く。例えば８個
のボールの第２のセットは第２のドライバの異なる軸方
内位１を占め、カラーの第２の軸方向位置でバルクを通
して鋤き、第１の駆動に付随する予荷重の弛緩の後に予
荷重を所望の値に戻す。

カラーのトルーフはセツティング作用により完全に、消
されることは通常ない。例えばファＯつの深さはトルー
フの深さに対応する必要はない。従って第２のレンチン
グは初期のボールが行うよりもトルーフ内により深く延
びるより大きなボールにより可能となる。代りに、第２
の回転はバルクの非影響部分に手掛りを得る筒状Ｏ−ル
を有するドライバにより達成することが出来る。カラー
は同様な技術により除去される。

カラー及びドライバは消耗片を形成することなく高度に
制御された予荷重を伴うジヨイントを形成する。予荷重
は、駆動素子の寸法を変化させてバルク内に形成される
ファロウの深さを変化させるだけで容易に変化出来る。

ドエル時閲は、駆動ボールの数を減らして、少なくとも
２つのトルーフ間のバルクにおいて各ボールがより多く
のバルクを通して鋤かなければならないようにすること
により増大出来る。正捩子止めは捩子クリンプを設ける
ことにより常に確保される。

本発明の以上及びその他の特徴、観点及び利点は以下の
記載、付属の特許請求の範囲及び図面からより明らかに
なろう。

［望ましい実施例の説明１ 第１図及び第２図は本発明に係るカラーの望ましい実施
例１０を示す。カラーは概ね、ベース１２、軸方向ボア
１４、軸１５、軸方向ボアの捩子部１６、レンチ部１８
、及びトラック２０を含む。レンチ部はカラーのバルク
若しくは上部を形成する。バルクはカラーの外側に沿っ
た軸方向伸長外板である。これは、トラックのトルーフ
人口２４から、バルクとベース１２との間の移行部２８
の終端部２６迄の長さに延びる複数の軸方向伸長トルー
フ２２を有する。各トルーフは、ドライバの駆動ボール
の最大直径に円弧の範囲内で直径が対応する円弧を周囲
に有し、ドライバは第６図、第８Ａ図、第８Ｂ図に詳細
が示され、第６図においてはドライバ３０、ボール３２
として示されている。トルーフの深さ、バルクの材料、
及び駆動ボールの直径は相関し、バルクの周囲方向にお
ける予設定の圧縮力の供給でバルクが凹むようになって
いる。周囲圧縮による凹みは供給されるトルクに直接相
関し、これは一方、以下に詳述するように、カラーと１
つ若しくはそれ以上のシート上の協働ピンのヘッドとの
間のジヨイントの予荷重に直接相関する。

バルクはカラーと一緒にしてカラーを一体物とするか、
或いはバルクはカラーに第２の部材として提供し、ここ
に焼き嵌めにより保持させることが出来る。この様な組
合せ構造において、バルクは例えばアルミニウムのよう
な軟質な材料から形成され、カラーは例えばＡ　−２８
６ステンレス鋼のような硬質材料から形成されることが
出来る。本発明の望ましい実施例において、トルーフの
数は８個である。トルーフの数は変更可能である。

駆動ボールが約４５°に亘ってトルーフ間の距離を横切
る為の時間、及びセツティング工具の回転速度は、他の
全ての要素を一定にして、ジヨイントの弛緩量を決定す
る。トルーフの大きな離間は所望の最終予荷重とするよ
うに弛緩を最小とするのに望ましい。以下に述べるよう
に、弛緩の影響を最小とするようにカラーを再駆動する
ことが望ましい。

予荷重を制御する１つの方法は、ボールが鋤がなければ
ならない材料の量を変化させることにより行うことが出
来、これはボールの総数を変化させることにより行うこ
とが出来る。予荷重は概ねボールの数の関数であり、他
の変数が等しいと８個のボールは４個のボールの２倍の
予荷重を生じる。予荷重はまた、ボールにより捕捉され
るバルクの区域、或いはバルクを捕捉するボールの区域
を変化させることにより変化される。第３の方法はバル
クの硬さを変化させることである。

トラック２０はバルク１８の上方でこれに隣接する。

バルクに隣接するトラックの下側部分は弯曲表面２４を
有し、その円弧に対応する軸方向部分の径はドライバの
ガイド・ボール３６の直径と略等しい直径を有する。ガ
イド・ボールはトラック２０及び表面３４上を案内し、
カラーをピンに捩込み中及びバルクの凹み中、ドライバ
の軸とカラーとを同軸状に正確に保持する。

カラーはまた内部チャンバとカラー頂部の環状シート３
８とを有する。これは望ましくは約１５０゜の負のテー
バを有する。これはドライバのスラスト・リテイナ４２
の支持表面４０に着座する（第３図、第６図参照）。こ
の係合は、ピン上へのカラーの捩込み及びジヨイントの
形成中、カラーへの軸方向スラスト力の提供を許容する
。カラーはまた一般的な形状のベース１２も有する。ベ
ースの直径はカラー上で最大で、シート上の単位荷重を
低下させる。これはピンの不完全な捩子を受容する端ぐ
り４４を有する。これはカラーの軸から半径方向に延び
且つワッシャ若しくはシート表面と係合する支持表面４
６を有する。

第４図に関し、カラーは更にクリンプ捩子止めを含む。

捩子止めはトルーフ２２の１つのフロアでクリンプ４８
により形成され、クリンプは駆動ボールが作用するゾー
ンの上方でカラーの壁を変形させる。変形は捩子を内方
に移動させて非円形捩子止めを形成することにより部分
５０で捩子を局部的に変形させる。

第３図及び第４図は本発明のカラーの捩子の望ましい形
状を示し、即ち改良補強捩子５２である。

捩子は、カラーの軸に対して直角に近い荷重支持フラン
クと、カラーの軸の直角に対して約４５°の角度の非荷
重支持フランクとを有する。捩子の形状は実質的に正円
筒状軸方向伸長ルートと、頂部に正円筒状平坦部を有す
る。この補強捩子形状はカラーに非常に小さな半径方向
力を形成する。下記の如く、バルクの直径がセツティン
グ中に変化しない為、カラーは軽量に作ることが出来る
。補強捩子なしに且つ通常の■字形捩子を用いた場合、
ピンにより付与される半径方向応力条件下で、成るカラ
ーは半径方向に膨張し、この膨張はドライ゛バのボール
の為により多くの材料を通過させ、カラーのセットに必
要なトルクを増大させ、このトルクの増大により、半径
方向応力が更に増大することが見出されている。この量
の増大はクランプ・アップ力の量の制御を困難にする。

・補強捩子はこの問題を回避し、バルクを働くボールに
対してクラップ・アップ荷重が正確に相関出来るように
する。

第６図はドライバ３０を示す。ドライバは本体６０を有
し、本体は軸６２を有する。軸方向ポア６４が本体に完
全に亘って延び且つ幾つかの部分を有する。

これ等の第１の部分の断面は正方形で且つレンチ工具の
ドライバを受容するソケット６６である。戻り止め６８
がソケットに開口し、ドライバのボールを受容する。円
錐面７０がレンチ工具ドライバをソケット６６内に案内
し、ソケットからテーバして離れる。以上は一般的であ
る。

ソケットの駆動端部は駆動ボール３２及びガイド・ボー
ル３６を含む。これ等ボールは軸方向ドリル孔７２内に
保持される。サイジング・ボール７４はボールの案内及
び駆動の為にドリル孔を正確に寸法法めする。ボールに
より配置される材料はボールの前側に見られる。第７図
図示の如く、ドリル孔はボールの中心を越えて延び、半
径方向で捕捉するようにボールの周りを包囲する。

キーパ・アセンブリ８０は対向方向におけるボールの為
の拘束を提供する。キーパ・アセンブリは一対のリング
８４．８６を含む。リング８４は本体６０の周囲グロー
ブ８８内に受容される。リング８６がリング８４の上に
積まれ、駆動ボール上の実際の支持を提供する。リング
８４にはグローブ８８内に入れられるようにスプリット
が形成される。リング８６は連続的でリング８４により
所定位置に保持される。

ボア６４はグローブ８８から部分９０で段！！ｌちし、
ボール３２の為の捕捉を提供するが、これはカラーの外
側の直径よりも大きい。ボアは部分９２で再度段差落ち
し、リテイナ４２の外部半径方向７ランジ９４の為の半
径方向係止及びガイド・ボール３６の捕捉を提供する。

ボア６４は部分９６で再度段差落ちし、リテイナ４２の
外部７ランジ９４の為の半径方向係止を提供し、ドライ
バのバランス内に軸方向にリテイナを配置するようにリ
テイナを支持する。

ドライバ３０はまた、ドリル孔の壁を通して対応のスロ
ットに延びる複数の半径方向フィンガ９８を有し、本体
の壁に対して接触することにより、回転からリテイナを
保持する。

上述の如く、リテイナは本体の内部ストップ゛９６の支
持表面と係合する外部半径方向フランジ９４を有する。

これはまたガイド・ボール３６を取り払うクリヤランス
・テーパ１０２を有する。テーバ１０２は支持表面４０
に境界をつける。

リテイナはピンの捩子端部を受容する軸方向筒状ボア１
０４を有する。

第３ａ！１は、バルクの凹みの機構及び予設定トルクの
決定を示す１図において、ドライバの図示部分は協働捩
子ピン１１０上にカラー１０をセットするようにテーバ
内に回転される。カラーの支持表面４６は、ピン１１Ｇ
の頭部と協働して、シートに対する軸方向圧縮予荷重の
移送の為、シート１１２の表面に対して接触する。駆動
ボールはバルク内にファＯつ１１４を働く。ファＯつは
ボールの断面をなすと共に、トルーフから排除した材料
から半径方向突出リング部分１１６．１１８を形成する
。垂直線１２０は向上リング・セクタの下側でバルク内
に鋤かれたファロウの深さを示す。鋤きは全てのボール
が全周囲ファＯつを鋤き終わる迄連続する。図示実施例
において、ボールは約４５°移動する（トルーフの幅故
に４５°ではない）。このドライバとカラーとの間の相
対的な回転中、ガイド・ボールはトラック２０上を辿り
、カラーに対してドライバの固定垂直及び角度配向を維
持する。この回転中及びその前、スラスト・リテイナ４
２はシート３８上に接触すると共に、ピン１１Ｇの捩子
に沿って軸方向にカラーを強制するように、カラーに軸
方向スラストを供給する。

結果としてのジヨイントは、バルク内でファロウを働く
間に存在するシート上の荷重に非常に近い予設定の予荷
重を有し、ここには弛緩は殆どない。弛緩は時間の関数
である為、殆ど弛緩はなく、セットの時間が短いほど弛
緩はより存在する。トルーフ間を約４５°横切るのに必
要な時間の為、セット中に弛緩の為の充分な時間が存在
し、従って凹みにおけるジヨイント上の予荷重に対応す
る予荷重が達成される。

換言すると、働き中にシートに供給される荷重は比較的
局部的ゾーンから比較的広いゾーンへ広がらなければな
らない。鋤きの第１部分中、予荷重は弛緩の為に減少し
、もしこれが充分減少すると、カラーは捩子上で僅かに
回転して予荷重を増大さ、せる。働き及び締付けは同時
に生ずることが出来、然し結局、働きのみが予荷重がそ
の最終値に安定した後に生ずる。

予荷重は幾つかの要素に依存する。１つはボールに捕捉
されたバルクの区域で、これはバルクの厚さ、トルーフ
の深さ、若しくはボールの直径を変化させることにより
変化させることが出来る。

予荷重はまたカラー及びその材料の硬さに依存する。明
らかに、予荷重は硬さの関数として増大する。もしカラ
ー材料が加工硬化可能であると、働きに対する抵抗は、
実質的に一定の値に到達する前に、加工硬化により円弧
の数度において増大する。リング・セクタの形成もまた
、働きに抵抗するバルクの区域を効果的に増大させる鋤
きの前方のカラー材料の「ポウ・ウニイブ」の形成によ
り予荷重に影響する。

本発明のドライバ構造によれば、ボールの直径の変化に
よる予荷重の変化は容易且つ効果的で、即ち、保持リン
グ・セットが解除され、駆動ボールが変えられると、駆
動ボールの軸方向配置は使用される駆動ボールの直径と
共にリング８６の厚さを変化させることにより固定出来
、両者の総計は常に一定である。トルーフのベースとベ
ースの半径方向のドライバの壁との間でギャップに跨が
るのに必要なものより駆動ボールの直径が小さいと、働
き中ボールはトルーフ壁を上昇してドライバの壁に接触
し、何故ならこれが抵抗が最小の位置だからである。

第３図はまたナツト及びカラー構造の組合せを示し、バ
ルク１２８の分離片がバルク１８に取って代うている。

第５図は完全なジヨイントを示す。カラー１０及びピン
１１０の頭部１３２は予設定の予荷重でシート１１２、
１３４を緊締する。改良リッジ１１６．１８８の円弧セ
クタがカラー周りに完全に延びる。トルーフの深さはフ
ァＯつの深さよりも深く延び、何故なら、駆動ボールの
直径がトルーフのベースとトルーフから半径方向外方の
強制駆動壁との闇の距離よりも小さいからである。これ
は、初期セツティングよりもより大きな予荷重が影響す
るようにジヨイントを締めるか、或いはカラー及びピン
の除去によりジヨイントを分解するように、第２レンチ
ングの為のトルーフの部分を残存させる。第２のレンチ
ングは駆動ボール３２の代りに筒状ドライバにより行う
ことが出来る。

第８Ａ図及び第８Ｂ図は本発明に係るドライバの望まし
い実施例を示す。図は２つのレンチ・ソケットを示し、
ソケットの各々は互いに異なる軸方向部分にボールを有
する。第８図において、ソケット　１５０は一般的な４
個面レンチ・ソケット１５４を伴うバレル１５２を有す
る。ドライバは駆動端部１５８への移行部分１５６で狭
くなっている。ドライバの軸方向ポア１６０がこれを通
してレンチ・ソケット内へ延びる。軸方向ボアはカラー
のベースの周りで案内する拡径ガイド部分１６２を含む
。肩部１６４でガイド部分は終端し且つボアは段差落ち
する。正円筒形ボール保持部分１６６が肩部からドライ
バのソケット端部に向けて延びる。この保持部分の複数
の一定間隔ボール１６８がドライバの駆動ボールであり
、カラーの予設定軸方向部分でカラーの背部において７
７０つを働く。・ボールは保持部分の材料の傾斜により
所定位置に保持される。

カラーの頂部で軸方向に案内する内部肩部１７Ｇにおい
て、駆動部分の端部はボールをカラーに対して配置する
。第８Ｂ図において、第８Ａ図及び第８Ｂ図間の２つの
矢標間の距離により第１ドライバのボールの軸方向位置
から離間した軸方向位置において、第２ドライバ１７１
は駆動ボール１７２を示す。第２ドライバのボールは、
弛緩を補償し且つ第１駆動の優で生じ且つカラーにより
形成されるジヨイントが所望の予荷重を有することを確
実にする再駆動段階中、カラー内の第２フアロウを生じ
させる。ボールの位置以外は、第８８図のドライバは第
８Ａ図のドライバと同じである。

第９図はピンからカラーを除去する為の本発明に係るカ
ラーと共に用いられる第３の工具を示す。

除去工具１７６は一端部に一般的な４個面駆動ソケット
１８０を有するバレル１７８を含む。逆側端部におい刃
除去ソケット１８２は８個の軸方向伸長除去Ｏプ１８４
を有し、これ等は、ピンからカラーを除去する間、カラ
ーのトルーフ内に収まると共に、特にノアロウ間でカラ
ーのバルク、上のトルーフの側で手掛りを得る。除去工
具のこの端部において、円錐面１８６は工具をカラー上
に案内し、各Ｏプの端部でベベル１８８はロブをトルー
フに案内する同様な機能を果す。除去工具の両端部は首
部１９０を介して接続する。

第１０Ａ図乃至第１０Ｃ図は本発明に係るカラー及びド
ライバの駆動手順を示す。ピン２０２上のカラー２（１
８）は図示しない加工物上に接触する。ピンはソケット
２０４のレンチを介して駆動する間回転を阻止される。

第１０８図において第１フアロウ２０６はソケット　１
５０のボール１６８により形成されている。結果として
のジヨイントは、セツティングにおいて予設定の予荷重
を有し、然しこの荷重は所望よりも低い値に弛緩する。

この弛緩は第１０Ｃ図図示の再駆動で補われる。ここで
は、ドライバ１７１は第１セットから軸方向に離間され
たフ７０つ２０８の第２セットに形成される。ドライバ
１１１のポールと対向するバルク材料の凹みに対する抵
抗は、ドライバ１５０のポールに対向するバルク材料と
同じである。従って再駆動後のジヨイントは所望の予設
定の予荷重を有し、再駆動後の弛緩はこの値からのいか
なる重大な逸脱を原因とするものではない。

第１１図は本発明に係るカラーの変更実施例２２０を示
す。これはベース・ワッシャ２２２及びナツト２２４の
２つの部分の組合せ構造である。ナツトはカラーの駆動
及び捩子部分である。ワッシャ２２はナツト２２４で回
転出来、カラーの据付は中ベースが静止されたままで、
セツティング・トルクに変化が生じたり、或いは加工物
表面を動かしたりすることがないようになっている。ナ
ツトとカラーとは半径方向表面２２６．２２８で係合す
る。これ等係合表面間の摩擦係合は厳密に制御可能であ
る。

両表面間のｇｍ＊は摩擦とこれに寄生するトルクとを減
少させる。組合せ構造以外、第１１図図示のカラーは先
に述べた実施例と同じである７゜第１２図はベースにお
いて固定されたワッシャ２５０を伴う本発明に係るカラ
ーを示す。ワッシャは軸方向荷重下に変形することが出
来、カラー及びピンの軸の直角からの隣接加工物表面の
傾斜に適合する。図において、加工物２５２は内部をピ
ン２５６が延びるファスナ及び孔の軸の直角に対して角
度を以て表＠２５４を有し、傾斜角度は図の右側の対向
する矢標頭部によって指示される。ワッシャ２５０は被
クリンプ部分２５８を通してカラー上に保持される。ワ
ッシャは、ワッシャのバランスに対して圧縮若しくはコ
ラムにおいて脆弱な部分２６０で（びれる、ワッシャの
支持端部２６２がこの脆弱部分に接続すると共に加工物
に直接接触する。脆弱部分は充分な軸方向荷重の供給に
よりコラムを凹ませ、加工物を通る）？スナ及び孔の軸
の直角からの加工物表面の角度を正確に補償する。上述
の実施例の如く、ワッシャはカラーに対して回転出来、
セツティング・トルクはワッシャにより係合される加工
物表面の状態により影響を受けない。

以上本発明は成る望ましい実施例に言及して記述されて
来た。然し付属の特許請求の範囲の思想及び範囲は上記
実施例に関する記載により制限されるものではない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るカラーの望ましい実施例を示す正
面図、 第２図は第１図図示カラーの平面図、 第３図はフ？ロウが形成されたドライバ及びカラーの一
部を示す断面部分図、 第４図は本発明に係るカラーと共に用いられる捩子止め
の一部を示す断面部分図、 第５図はセット・ジヨイント内のカラーを示す図、 第６図は本発明に係るドライバの望ましい態様の一部を
示す部分断面正面図、 第７図は第６図の７−７線に沿った断面図、第８Ａ図は
本発明に係るドライバの望ましい実施例の部分断面斜視
図、 第８Ｂ図は再駆動の為に、第８Ａ図のドライバとは異な
る軸方向位置に駆動ポールを具備する、本発明に係るド
ライバの望ましい実施例の部分断面斜視図、 第９図は本発明に係る除去工具の望ましい実施例を示す
部分断面斜視図、 第１０Ａ図乃至第１０Ｑ図は望ましいドライバと共に本
発明に係るファスナの駆動を示す図、第１１図は本発明
に係るカラーの変更実施例を示す部分断面正面図、 第１２図はシートを通る孔の直角からのシート角度の相
違を補償するように変形するワッシャと共に本発明に係
るファスナ・システムを示す図。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）（ａ）カラーの外部軸方向伸長環状バルクと、（
   ｂ）ドライバのセッティング素子に適合する為のバルク
   内の少なくとも１つの軸方向伸長トルーフと、 （ｃ）予設定の予荷重でバルク内の周囲伸長ファロウを
   生じさせるセッティング素子の接触に応じて周囲圧縮に
   おいて凹むようにバルクが形成されていることと、 を特徴とする内部捩子カラー。 （２）前記内部捩子が補強型の捩子である特許請求の範
   囲第（１）項に記載の内部捩子カラー。 （３）前記カラーが捩子に軸方向に隣接する軸方向端ぐ
   りを具備するベースを含む特許請求の範囲第（２）項に
   記載の内部捩子カラー。 （４）前記トルーフのベースで捩子内のクリンプにより
   形成された捩子止めを含む特許請求の範囲第（３）項に
   記載の内部捩子カラー。 （５）前記カラーの周囲周りに一定間隔の複数のトルー
   フを含む特許請求の範囲第（１）項に記載の内部捩子カ
   ラー。 （６）前記捩子に軸方向に隣接してカラーのベースを含
   み、バルクは捩子の半径方向外方で且つベースに軸方向
   に隣接し、ベースがバルクの直径よりも大きい外径を有
   する特許請求の範囲第（５）項に記載の内部捩子カラー
   。 （７）前記捩子が補強捩子である特許請求の範囲第（６
   ）項に記載の内部捩子カラー。 （８）前記カラーの周囲周りに等しい角度で離間された
   複数のトルーフを含む特許請求の範囲第（７）項に記載
   の内部捩子カラー。 （９）前記カラーに捕捉的に支持され、ジョイントのシ
   ートとの摩擦係合によるジョイントのセッティング中、
   カラーに対して回転するように形成されたワッシャを含
   む特許請求の範囲第（１）項に記載の内部捩子カラー。 （１０）前記ワッシャが環状支持表面及び脆弱部分を有
   するベースを含み、脆弱部分はコラムを凹ませるように
   形成され、実質的に全環状支持表面が、カラーの長手方
   向軸に対してシート表面が直角でないにも拘わらずシー
   トと係合するようになっている特許請求の範囲第（９）
   項に記載の内部捩子カラー。 （１１）前記バルクがカラーの残部とは異なる材料から
   なる特許請求の範囲第（１）項に記載の内部捩子カラー
   。 （２）（ａ）環状シート支持端部を有するベースと、（
   ｂ）ベースに軸方向に隣接するバルクと、（ｃ）カラー
   を通る軸方向ボアと、 （ｄ）軸方向ボア内の内部捩子と、 （ｅ）ドライバのセッティング素子を受容するように形
   成されたバルク内の複数の一定間隔且つ軸方向伸長トル
   ーフと、 （ｆ）ジョイントの形成中、カラーによりシートに供給
   される予設定の予荷重でバルク上にセッティング素子が
   接触することにより、周囲圧縮において凹むようにバル
   クが形成されていることと、 を特徴とする雌ファスナ。 （１３）前記捩子が補強捩子である特許請求の範囲第（
   １２）項に記載の雌ファスナ。 （１４）前記トルーフが半径方向断面において円弧形周
   囲を有する特許請求の範囲第（１３）項に記載の雌ファ
   スナ。 （１５）前記捩子内に捩子止めを含む特許請求の範囲第
   （１４）項に記載の雌ファスナ。 （１６）前記ベースがバルクの直径よりも大きい直径を
   有し、ベース内に軸方向端ぐりを含む特許請求の範囲第
   （１５）項に記載の雌ファスナ。 （１７）少なくとも１つのシートと、シートを通る捩子
   ピンと、ピン上の内部捩子カラーとからなるジョイント
   とを予設定の予荷重を以て形成する方法であって、 （ａ）カラーのバルク内の軸方向伸長トルーフを駆動素
   子と係合させ、この係合を介してカラーの捩子をピンの
   捩子に締付ける工程と、 （ｂ）カラーのバルクを駆動素子により周囲圧縮におい
   て凹ませ、駆動素子がバルクを通して鋤くことによりト
   ルーフ間でバルク内の周囲ファロウを生じさせ、バルク
   がジョイント上で予設定の予荷重で凹むことと、 からなる方法。 （１８）前記第１のバルクの凹み後、異なる軸方向位置
   でバルクに接触する駆動素子によりカラーを再駆動し、
   バルクを通した第２駆動素子の鋤きにより、トルーフ間
   でバルク内に周囲ファロウの第２セットを生じさせ、バ
   ルクが再度ジョイント上で予設定の予荷重で凹む工程を
   含む特許請求の範囲第（１７）項に記載の方法。 （１９）前記駆動素子が共通円に沿ってドライバの本体
   に回転可能に支持されたボールからなる特許請求の範囲
   第（１８）項に記載の方法。 （２０）前記駆動素子が共通円に沿ってドライバの本体
   に回転可能に支持されたボールからなる特許請求の範囲
   第（１７）項に記載の方法。 （２１）（ａ）トルクを受け取る部材と、 （ｂ）環状駆動部分と、 （ｃ）等しい角度間隔で駆動部分に複数のボールが支持
   され、ボールは回転可能に支持され、カラー内のトルー
   フの壁と係合する為、ドライバの軸に向って内向きに延
   び、トルーフに隣接してカラーのバルクを周囲で凹ませ
   ることと、 を特徴とするドライバ。 （２２）前記カラーの自由端部上に接触し且つカラー上
   でドライバを軸方向に配置する為、駆動部分の軸方向に
   環状半径方向表面を含む特許請求の範囲第（２１）項に
   記載のドライバ。 （２３）前記環状半径方向表面が駆動部分に軸方向に隣
   接する特許請求の範囲第（２２）項に記載のドライバ。