(57)【要約】【課題】規格ねじ径が互いに異なる多様なねじ付きボルトにねじ込むことができる締結要素を提供すること。【解決手段】ねじ付きボルトにねじ込むための締結要素は、各々が保持力の伝達のためにねじ付きボルトの外ねじと協働するように設計された、２つの締結領域（１２、１４）をもつボア（１０）を有し、第１の締結領域（１２）は、ねじ付きボルトの第１の規格ねじ径に合致する第１の内径を有し、第２の締結領域（１４）は、少なくとも直径が１段階小さい第２の規格ねじ径に合致する第２の内径を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ねじ付きボルトにねじ込むための締結要素、特定的にはナットであって、各々が、保持力をねじ付きボルトに伝達するために、ねじ付きボルトの外ねじと協働するように設計された、２つの異なる締結領域（１２、１４）を有するボア（１０）を含み、第１の締結領域（１２）は、ねじ付きボルトの第１の規格ねじ径に合致する第１の内径を有し、第２の締結領域（１４）は、少なくとも直径が１段階小さい第２の規格ねじ径に合致する第２の内径を有することを特徴とする締結要素。
【請求項２】
前記第２の締結領域（１４）は、前記第１の規格ねじ径を有する前記ねじ付きボルトにねじ込まれたとき半径方向に拡張することができるように設計されていることを特徴とする請求項１に記載の締結要素。
【請求項３】
前記第２の締結領域（１４）は、前記ボアの長手方向に延びる少なくとも１つの所定の破断点を有する壁に囲まれることを特徴とする請求項１又は請求項２のいずれかに記載の締結要素。
【請求項４】
前記所定の破断点は、前記壁内に配置された溝（１５）によって形成され、前記溝の床は切断可能な薄い壁（１６）によって形成されていることを特徴とする請求項３に記載の締結要素。
【請求項５】
前記所定の破断点は、切断可能な横材（１１６）によって部分的に連結された、前記壁を貫通するスロット（１１５）によって形成されていることを特徴とする請求項３に記載の締結要素。
【請求項６】
前記第２の締結領域（１４）に、内ねじが形成されたことを特徴とする前記請求項１から請求項５までのいずれかに記載の締結要素。
【請求項７】
両方の締結領域（１２、１４）に、内ねじが形成されたことを特徴とする請求項５に記載の締結要素。
【請求項８】
前記締結要素は、合成材料からなることを特徴とする前記請求項１から請求項７までのいずれかに記載の締結要素。
【請求項９】
前記第１の締結領域（１１２）は、滑らかなボアを有し、前記ねじ付きボルトの前記外ねじがねじ込まれるときに、内ねじを形成することを特徴とする請求項８に記載の締結要素。
【請求項１０】
テーパー状遷移領域（１３）が、２つの隣接する締結領域（１２、１４）の間に配置されることを特徴とする請求項１から請求項９までのいずれかに記載の締結要素。
【請求項１１】
前記遷移領域（１３）に、内ねじが形成されたことを特徴とする請求項１０に記載の締結要素。
【請求項１２】
前記ボア（１０）は、一端において、内側に向かって細くなるテーパー状の導入領域（１１）を有し、前記締結領域（１２）は前記導入領域（１１）において、前記内径に相接することを特徴とする前記請求項１から請求項１１までのいずれかに記載の締結要素。
【請求項１３】
前記締結要素は、円形ディスク状フランジ（３）を有し、前記導入領域（１１）及び前記締結領域（１２）が前記円形ディスク状フランジ（３）に隣接して配置されることを特徴とする前記請求項１から請求項１２までのいずれかに記載の締結要素。
【請求項１４】
等辺形直立プリズムの形態で、複数の、特定的には６つの、平坦な横方向面（４）をもつ外面を有し、２つの面（４）が協働して長手方向縁部（５）を形成するようになった工具係合領域（７）を備えることを特徴とする前記請求項１から請求項１３までのいずれかに記載の締結要素。
【請求項１５】
組み立てリブ（６）が、前記工具係合領域（７）の前記長手方向縁部（５）上に配置されていることを特徴とする前記請求項１から請求項１４までのいずれかに記載の締結要素。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、締結要素、特定的には、保持力の伝達のためにねじ付きボルトの外ねじと協働する締結領域をもつボアを有する、ねじ付きボルトにねじ込むためのナットに関する。
【背景技術】
【０００２】
ねじ付きボルトにねじ込んで締結される上述の形式の締結要素は、金属及び合成材料により実施される多様な形態が知られている。それらの固定要素は、少なくとも一つの締結領域を有し、この締結領域が、ボルトの外ねじと協働して、ねじ付きボルトのねじ上において形状的嵌り合い支持部を形成することにより、保持力を、ボルトに対し、主としてねじ付きボルトの長手方向に伝達する。締結要素の締結領域には、通常は、所望の形状的嵌り合い構造を得るための内ねじが予め形成されている。さらに、特許文献１は、締結領域が滑らかな内部ボアにより構成された合成材料のナットを開示する。このようなナットにおいては、ねじは、ナットがねじ付きボルトにねじ込まれるときに形成される。
【０００３】
さらに、特許文献２には、金属製の自己固締式ナットが開示され、このナットは、内ねじを備えたボアの一端に、ばね弾性をもった合成材料製又はゴム製のリングを有し、該リングのボアは内ねじより小さい内径を有する。このナットをねじ付きボルトにねじ込むと、合成材料製又はゴム製のリングが変形し、ナットの緩みを防止する効果が生成される。
【０００４】
さらに、特許文献３には、金属製の第１のナット本体と第２のナット本体を有し、これらナット本体が、周方向剪断力の作用により破断可能な薄い接続横材により互いに接続された、金属製のダブルナットが開示されている。両ナット本体は、軸方向のねじ付きボアを有し、その内径は同一であり、同一のねじ付きボルトにねじ込むことができる。
【０００５】
既知の締結要素は、設計対象である所定のねじ付きボルトに対してのみ締結することができる。締結領域に内ねじが予め形成されてる場合には、この内ねじは、ねじ込み及び要求される保持力の伝達を可能にするために、ねじ付きボルトの外ねじの直径及びピッチに対応しなければならない。合成材料の締結要素の締結領域が滑らかなボアを有する場合であっても、ねじ込みによってねじ付きボルトにより内ねじを形成することができ、かつ、締結要素が過大な半径方向の力によって破壊しないようにするために、滑らかなボアは、ボルトねじに応じた所定の内径をもたねばならない。
【０００６】
例えば自動車産業のような多くの用途において、構造部品を締結するために、多様な規格ねじ径のねじ付きボルトが使用されている。従って、組み立てにおいては、使用される各規格ねじ径に対して適切な締結要素を常に用意しなければならず、かつ、組み立ての際には、正しい締結要素がそれぞれのねじ付きボルトにねじ込まれているか注意して確認しなければならない。このことは、特に合成材料の締結要素を使用する際に問題となる。小さいねじ付きボルト用の合成材料のナットが、大きいねじ付きボルトにねじ込まれると、割れてしまい、除去して正しいものと置換する必要が生じ、そのために余分な時間が必要になる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】欧州特許第０，５５４，０９４号
【特許文献２】独国特許第１，６２５，３２２  Ａ１号
【特許文献３】独国特許第３，６４０，６６８  Ａ１号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従って、本発明の目的は、規格ねじ径が互いに異なる多様なねじ付きボルトにねじ込むことができる、上述した形式の締結要素を提供することである。さらに、締結要素は、製造が簡単で、安価であり、使用上融通性があるものでなければならない。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明によると、この目的は、請求項１に記載された特徴を有する締結要素により達成される。締結要素の有益な発展が、請求項２から請求項１５までに示される。
【００１０】
本発明によると、ねじ付きボルトにねじ込むための、２つの異なる締結領域をもつボアを有し、これら２つの異なる領域の各々は、ねじ付きボルトの外ねじと協働して保持力を伝達するように設計されており、第１の締結領域は、ねじ付きボルトの第１の規格ねじ径に合致する第１の内径を有し、第２の締結領域は、少なくとも１段階小さい第２の内径に合致する第２の内径を有する、締結要素が提供される。従って、本発明による締結要素は、１つが小さい規格ねじ径をもち、１つが大きい規格ねじ径をもつ、２つの異なるねじ付きボルトにねじ込むことができる。この構成により、構造部品を２つの異なるねじ付きボルトによって締結するのに、１つの締結要素だけで済む。これにより、複雑さと、それに伴う時間を要し間違いを生じ易い誤った組み立てを回避できる。
【００１１】
本発明の追加的提案によると、第２の締結領域は、第１の規格ねじ径を有するねじ付きボルトにねじ込まれたとき半径方向に広がることができるように設計することができる。これは、本発明による締結要素を、第１の規格ねじ径を有するねじ付きボルトが、その長さのために、第２の締結領域に延びるようになる場合にも使用することができるという利点を有する。この場合には、広げられた第２の締結領域は、さらに、不測の緩みに対して締結要素を固定する役割を果たすことができる。
【００１２】
本発明の別の提案によると、第２の領域の半径方向の広がりは、第２の締結領域がボアの長手方向に延びる少なくとも１つの所定の破断点を有する壁で囲まれるように構成することによって生成することができる。この所定の破断点は、壁に配置された溝により形成され、溝の床は分離可能な薄い皮で形成される。代替的に、この所定の破断点は、壁を貫通するスロットを、切断可能な横材により部分的に接続することにより形成することができる。
【００１３】
締結要素の２つの締結領域の各々は、予め形成された内ねじを備えることが好ましい。締結要素が合成材料で製造される場合には、第１の締結領域が代替的に滑らかなボアを有し、締結要素がねじ込まれるときに、ねじ付きボルトの外ねじが該ボアに内ねじを形成するようにすることができる。本発明の別の提案においては、締結領域間にテーパー状の遷移領域を形成し、それにより、ねじ付きボルトの第２の締結領域への侵入を容易にすることができる。この目的のために、追加的に、遷移領域にもさらに内ねじを備えることが好ましい。
【００１４】
ねじ込みを容易にするため、締結要素のボアは、大きい内径の締結領域に隣接する一端に、内向きに細くなるテーパー状の導入領域を形成することができる。さらに、締結要素は、接触面を大きくするため、導入領域及びそれに隣接する締結領域を囲む円形ディスク状フランジを有するものとすることができる。
【００１５】
工具により締結要素をねじ込み及び取り外しできるようにするために、工具係合領域を設け、その外面は、等辺直立プリズムの形態の、複数の、特に６個の平坦な横方向の面を有し、いずれの場合も、２つの横方向の面が協働して１つの長手方向の縁部を形成するようにすることが好ましい。さらに、この工具係合領域の長手方向縁部には、該工具係合領域を組立工具にクランプできるようにする組み立てリブを配置することができる。
【００１６】
本発明による締結要素の有利な特性は、特に、締結要素が合成材料で作成される場合に得られる。しかしながら、金属での製造も同様に可能であり、かつより大きい保持力を得るのに有利となる。
【００１７】
本発明は、以下に、図面に示される例示的実施形態により詳しく説明される。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明による、ナットとして設計された締結要素の断面を示す。
【図２】図１の締結要素の工具係合側を示す。
【図３】本発明による別の締結要素の断面を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
図１及び図２に示す締結要素１は、いわゆるフランジ付ナットの形態で構築され、熱可塑性又は熱硬化性合成材料で製造するために設計される。締結要素１は、頭部２及びフランジ３を有する。頭部２は、６つの平坦な外面４をもつ六角プリズムの形状を有し、外面４は平行な対となるように配置され、互いに接触して並行な長手方向縁部５を形成する。組み立てリブ６が、個々の長手方向縁部５に配置される。組み立てリブ６は、フランジ３からの距離が減少するに伴って僅かに大きくなる三角形の断面を有する。この説明された構造により、頭部２の外面は、六角形の内ボアを有するソケットレンチを嵌めるのに適した工具係合領域７を形成している。組み立てリブ６は、締結要素１とソケットレンチとの間のクランプ接合を形成し、これにより、締結要素１は、組み立て前にソケットレンチ内にしっかりと保持することができる。フランジ３は、円形ディスクの形状を有し、回転すると頭部とは反対の下側８が、締結する構造部品との接触面を形成する。
【００２０】
締結要素１は、フランジ３を通り頭部２に延びる中央ボア１０を有し、該中央ボア１０が、導入領域１１、第１の締結領域１２、遷移領域１３及び第２の締結領域１４を形成する。導入領域１１は、下側８に隣接し、内向きに細くなるテーパー形状を有する。第１の締結領域１２は、導入領域１１の最小径部に隣接する。締結領域１２は円筒形であり、第１の規格ねじ径を有する内ねじが形成される。導入領域１１と締結領域１２とは、フランジ３により形成される締結要素１の断面内に配置される。遷移領域１３は、締結領域１２を、第２の締結領域１４に接続し、第２の締結領域１４は、下側８とは反対方向に離れた締結要素１の頭部端９まで延びる。遷移領域１３は、締結領域１４の方向に向かって細くなる、滑らかなテーパー状の内壁を有するが、代替的に、テーパー状の内ねじを形成してもよい。締結領域１４は円筒形であり、締結領域１２の第１の規格ねじ径よりも１段階小さい第２の規格ねじ径をもつ内ねじを有する。例えば、締結領域１４は、メートル法の内ねじ規格Ｍ５を有し、締結領域１２は、メートル法の内ねじ規格Ｍ６を有するものとすることができる。
【００２１】
遷移領域１３及び締結領域１４を囲む頭部の壁内に、長手方向の溝１５が形成されており、これが頭部端９からフランジ３まで延び、遷移領域１３及び締結領域１４に向かって内向きに開口する。長手方向の溝１５の床は、薄い切断可能な壁１６で形成されており、射出成型により薄い皮として製造することができる。壁１６の強度は、締結領域１４に合致するねじ付きボルトをねじ込み挿入する際に発生することがある半径方向の拡張力に耐えるのに十分な大きさになるように設計される。しかしながら、一方で、壁１６の強度は、締結領域１２に対して設計された大きいねじ付きボルトが締結領域１２にねじ込まれ、その長さが長いために、遷移領域１３及びおそらく締結領域１４にまで貫入する際に発生する拡張力には耐えないほど小さいものである。この場合には、壁１６が割れ、壁区画１７が半径方向に外側に広がることにより、ねじ付きボルトに対して必要とされる自由空間を形成する。
【００２２】
締結要素１は、２つの異なるねじ付きボルトにねじ込むのに適しており、すなわち、１つは締結領域１２の内ねじに合致する第１の規格ねじ径を有し、１つは締結領域１４の内ねじに合致する第２の規格ねじ径を有する。第１の規格ねじ径のねじ付きボルトにねじ込むと、必要な保持力は締結領域１２により伝達される。さらに、壁１６が割れて、壁区画１７が広がる。締結要素１が第２の規格ねじ径を有するねじ付きボルトにねじ込まれる場合には、保持力は、第２の締結領域１４により伝達され、壁１６は閉じたままである。
【００２３】
図３は、締結要素１０１の変形例を示すものであり、ここでは、フランジ１０３内に配置された第１の締結領域１１２は、滑らかなボアを有し、第２の締結領域１１４のみに内ねじが形勢される。締結領域１１２の滑らかなボアの直径は、第１の規格ねじ径のねじ付きボルトがねじ込まれるとき、締結領域１１２に内ねじが形成されるのに十分な大きさにされる。第２の締結領域には、第１の規格ねじ径よりも規格が１段階小さい第２の規格ねじ径をもつ内ねじが予め形成される。
【００２４】
長手方向の溝の代わりに、締結要素１０１は、頭部端１０９の領域において、貫通スロット１１５を有し、いずれの貫通スロットも横材１１６により連結され、該横材１１６の強度が、締結要素１の壁１６の強度に対応するものとする。
【符号の説明】
【００２５】
１、１０１：締結要素
２：頭部
３、１０３：フランジ
４：外面
５：長手方向縁部
６：組み立てリブ
７：工具係合領域
８：下側
９、１０９：頭部端
１０：中央ボア
１１：挿込領域
１２、１１２：第１の締結領域
１３：遷移領域
１４、１１４：第２の締結領域
１５：長手方向の溝
１６：分離可能壁
１７：壁区画
１１５：貫通スロット
１１６：横材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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