(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
２個の部品を相互に結合させためのボルトであって、
軸線と、スレッドを備えたねじ込み部と、多角形周縁を有する他方の部位とを有するボルト部材と；
前記ボルト部材の他方の部位の多角形周縁に回動せずに結合可能で、かつ、結合させる部品の一方のフェース域と当接するようにした第１フェース域と、これに対向する第２フェース域とを有する摩擦座金と；
前記ボルト部材のねじ込み部のスレッドに係合可能で、かつ、前記摩擦座金の第２フェース域に当接するフェース域を備えたスリーブと；
一定の力を付与するために前記スリーブに設けた手段と；
前記スリーブに対向する向きに一定の力を付与するためにボルト部材および摩擦座金の一方に設けた手段とを具備し、
前記ボルト部材および摩擦座金の一方に設けた手段を介して、一方向に、一定の力が前記ボルト部材および摩擦座金の少なくとも一方に付与され、かつ、前記スリーブに設けた手段を介して、対向する向きに、一定の力がスリーブに付与された場合、スリーブのみが回動し、ボルト部材は回動せずに、伸長または弛緩のみするように構成されたボルト。
【請求項２】
請求項１において、さらに円周上に分布された複数の形成物を含み、前記ボルト部材を摩擦座金と係合させるための手段を備えたボルト。
【請求項３】
前記ボルト部材および摩擦座金が両方とも一定の力を付与する手段を備える請求項１に記載のボルト。
【請求項４】
２個の部品を相互に結合させための締付具であって、
軸線と、スレッドを備えたねじ込み部と、多角形周縁を有する他方の部位とを有するボルト部材と；
前記ボルト部材の他方の部位の多角形周縁に回動せずに結合可能で、かつ、結合させる部品の一方のフェース域と当接するようにした第１フェース域と、これに対向する第２フェース域とを有する摩擦座金と；
前記ボルト部材のねじ込み部のスレッドに係合可能で、かつ、前記摩擦座金の第２フェース域に当接するフェース域を備えたスリーブと；
一定の力を付与するために前記スリーブに設けた手段と；
前記スリーブに対向する向きに一定の力を付与するためにボルト部材および摩擦座金の一方に設けた手段とを含んだボルトであって、前記ボルト部材および摩擦座金の一方に設けた手段を介して、一方向に、一定の力が前記ボルト部材および摩擦座金の少なくとも一方に付与され、かつ、前記スリーブに設けた手段を介して、対向する向きに、一定の力がスリーブに付与された場合、スリーブのみが回動し、ボルト部材は回動せずに、伸長または弛緩のみするように構成されたボルトと；
一定の力を、前記ボルト部材および摩擦座金の一方と、前記スリーブとに同時に付与する駆動手段を含む単一のトルクツールと、を具備してなる締付具。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、通常、ボルトなど、２個の部品を互いに結合させるねじ込み式コネクタに関する。本発明は、さらに、このボルトを備えた締付具にも関する。
【従来の技術】
【０００２】
この種のねじ込み式コネクタは当該技術分野で公知である。周知のねじ込み式コネクタには、ヘッド付き、または、ヘッド無しのねじ込み式ボルト、およびナット付き、またはナット無しのねじ込み式ボルトとして形成されたものがある。こうしたねじ込み式コネクタは、本願と同一発明者による複数の米国特許、例えば米国特許第５，３１８，３９７号に開示されている。しかし、ボルトあるいはねじ込み式コネクタは、更なる改良が可能である。
【０００３】
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
従って、本発明においては、従来技術の不利益を解消する新規なボルトと、該ボルトを備えた締付具とを提供することを課題としている。
【０００４】
上記の目的と、以下の説明から明らかになるであろうその他の目的とを踏まえて、本発明によるボルトを手短に説明すると、次のような構成を具備したことを１つの特徴とする。すなわち、２個の部品を相互に結合させためのボルトであって、軸線と、スレッドを備えたねじ込み部と、該ねじ込み部から軸線方向に間隔を置いて形成され、かつ、多角形周縁を有する他方の部位とを有するボルト部材と；前記ボルト部材の他方の部位の多角形周縁に回動せずに結合可能で、かつ、結合させる部品の一方のフェース域と当接するようにした第１フェース域と、これに対向する第２フェース域とを有する摩擦座金と；前記ボルト部材のねじ込み部のスレッドに係合可能で、かつ、前記摩擦座金の第２フェース域に当接するフェース域を備えたスリーブと；一定の力を付与するために前記スリーブに設けた手段と；前記スリーブに対向する向きに一定の力を付与するためにボルト部材および摩擦座金の少なくとも一方に設けた手段とを具備し、前記ボルト部材および摩擦座金の少なくとも一方に設けた手段を介して、一方向に、一定の力が前記ボルト部材および摩擦座金の少なくとも一方に付与され、かつ、前記スリーブに設けた手段を介して、対向する向きに、一定の力がスリーブに付与された場合、スリーブのみが回動し、ボルト部材は回動せずに、伸長または弛緩のみするように構成されたボルト。
【０００５】
本発明に従ってボルトを設計すると、簡略な構成で、かつ、必要に応じて伸長したり弛緩したりするボルトが提供される。
【０００６】
本発明の異なる特徴によれば、発明性を有するボルトと、それと協働するツールとを含む締付具が提供される。
【０００７】
本発明が包括する新規な特性と思われる特徴点については、上記の請求範囲の項に記載した。しかし、その構成及び作動の方法の両方を含めた発明それ自体と、付加的な目的やその有益性とについては、後述する実施態様の説明を添付図面と併せ読むことで更に良く理解されよう。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明によるボルトは、符号１で総称され、かつ、軸線を有するボルト部材を含む。ボルト部材１は、一方の端部に多角形ヘッド１２を有する。ボルト部材１は、また、ボルト部材の該一方の端部から延び、かつ、スレッドを備えたねじ込み部２を有する。ボルト部材１は、さらに、符号３で示され、かつ、多角形周縁を有する異なる部位を含む。該多角形周縁ボルト部３は、前記ねじ込みボルト部２から軸線方向に間隔が置かれている。ボルト部材１は、さらに、他方の側に図示を省略したヘッドを具備できるシャフト部４を有する。ボルト部３の多角形周縁はボルト部材１の軸線方向に延び、かつ、ボルト部材１の円周方向に、環状に互いに間隔を置いて配置された多数のスプラインによって形成可能である。
【０００９】
ボルトは、さらに、符号５で総称される摩擦座金を有する。摩擦座金は、相互に結合する部品の一方のフェース域７に当接する第1フェース域６を有する。相互に結合される部品は符号８および９で示される。摩擦座金５はボルト部３の多角形周縁と係合可能である。具体的には、摩擦座金５は、ボルト部３の外面の形状と対応する形状を有する内面を備える。本実施態様においては、摩擦座金５の内面には、円周に分布され、ボルト部３のスプラインと合致し、かつ、これらのスプラインと係合するインナスプラインとして形成された複数の形成物が設けられている。従って、ボルト部材１は摩擦座金５に対して回動できないが、摩擦座金５に対して軸線方向に移動できる。また、摩擦座金５は、例えばスプラインなど複数の環状に分布された形成物によって形成された係合手段１４を設けた外面を有する。
【００１０】
ボルトは、符号９で示されるスリーブをさらに含む。スリーブ９は、摩擦座金５の反対側のフェース域１１と当接するフェース域１０を有する。スリーブ９は、ボルト部材１のねじ込み部２のスレッドと螺合する。具体的には、スリーブ９は、ボルト部材１のねじ込み部２のアウタスレッドと対応するインナスレッドを備え、ボルト部２のアウタスレッドと係合できる。また、スリーブの上面には、例えば、複数のキャステレーション（castellations）１３によって形成された係合手段を備える。
【００１１】
図２および３は、本発明のさらに異なる２つの実施態様によるボルトを示す。図２に示す実施態様によるボルトにおいて、ボルト部材１は係合手段、換言すれば、ボルトヘッド１２を含まない。一方、スリーブ９および座金５は、係合手段を有する。スリーブ９の係合手段は、複数のキャステレーション１３によって、その上端部に形成される。一方、座金５の係合手段は、複数のスプライン１４によって形成されている。
【００１２】
図３に示す実施態様においては、座金５の周縁は係合手段を有せず、代わりに、ボルト部材１およびスリーブ９に係合手段が設けられている。ボルト部材１の係合手段は、多角形ヘッド１２として形成される。スリーブ９の係合手段は、その上端部に複数のキャステレーション１３によって形成されている。
【００１３】
図２に示す実施態様によるボルトにおいては、スプライン１４を介して、ツールによって座金５を係合することによりボルト部材１に一方向に一定の力が付与され、かつ、キャステレーション１３を介して、ツールによってスリーブ９に対向する向きに一定の力が付与されるとき、スリーブ９のみが回動し、ボルト部材１は伸長あるいは弛緩する。なぜなら、スリーブ９は、スレッドおよびフェース域１０における摩擦だけを受け、一方、ボルト部材１は、スレッドと、ボルト部材１に回動せずに結合する座金５のフェース域１１と、座金５のフェース域７と、ボルトヘッドが備わっているか、または、部品９に係合可能なボルト部材１の他方の端部と、における摩擦を受けるためである。ボルト部材１は実質的にスリーブ９より大きな摩擦を受けるので、スリーブ９が回動するとき、ボルト部材１は回動せずに、伸長または弛緩のみを行う。
【００１４】
図３に示す実施態様においては、ボルトヘッド１２を介して、ボルト部材１に一方向に一定の力が加わり、かつ、キャステレーション１３を介して、スリーブ９に対向する向きに一定の力が加わるとき、スリーブ９のみが回動し、ボルト部材は回動せずに、伸長あるいは弛緩するだけである。これは、図２の実施態様で説明した理由と同じで、具体的には、ボルト部材１に加えられる摩擦が、スリーブ９に加えられる摩擦より実質的に大きいためである。
【００１５】
図１における実施態様においては、ボルト部材１は係合手段（ボルトヘッド）１２を、スリーブ９は係合手段（キャステーション）１３を、座金５は係合手段（アウタスプライン）１４をそれぞれ有している。図１に示すボルトは、係合手段１３を介してスリーブ９に力を加え、かつ、係合手段１２を介してボルト部材１に力を加える、あるいは、係合手段１３を介してスリーブ９に力を加え、かつ、係合手段１４を介して座金５に力を加えることのいずれかにより動作可能である。
【００１６】
本発明によってボルトに付与される力を、スリーブ９に付与され、スリーブ９を円周方向に回動させるための作用力、および、対向する向きにボルト部材１または座金５に付与される対抗する保持力とすることができる。一方、作用力をボルト部材１または座金５に加え、保持力をスプリング９に加えることもできる。
【００１７】
図４は本発明による完全な締付具を示す。上述したボルトに加えて、この締付具は、符号２１で総称されるトルクツールも有する。トルクツール２１は、例えば、ピストンロッドを有する往復ピストンを備えた流体作動式ドライブとして形成されたドライブ（図示省略）と、例えば、ドライブの往復ロッドと結合するラチェット機構を含む被動部分とを含む。ツール２１は、符号２２、２３および２４で示される複数の駆動ツール素子をさらに備える。駆動ツール素子２２は、例えば、座金５のスプライン１４を係合するためのソケットとして形成され、この目的のため、対応するカウンタスプラインを設けることができる。駆動ツール素子２３は、スリーブ９のキャステレーション１３と係合するために設けられ、この目的のために、キャステレーションとキャステレーションとの隙間に係合する低突起を備えたリングとして形成することができる。駆動ツール素子２４は、ボルト部材のボルトヘッド１２と係合するために設けられ、ボルトヘッド１２の多角形形状と対応する内側多角形開口部を有したソケットとして形成できる。
【００１８】
対応する駆動ツール素子２２，２３，２４は、使用者が、交互に、かつ、選択的に起動できる。例えば、図２に示すボルトにおいては、駆動ツール素子２２および２３は、座金５およびスリーブ９と係合可能で、対応する力をこれらに付与する。図３の実施態様においては、駆動ツール素子２３および２４は、対応する力をスリーブ９およびボルト部材１に付与できる。上述したように、図１の実施態様においては、駆動ツール素子２２と２３によって座金５とスリーブ９とを係合するか、あるいは、駆動ツール素子２３と２４によってスリーブ９とボルト部材１とを係合するか、の何れかが選択でき、これにより対応する力が付与される。
【００１９】
トルクツール２１は、一方で作用力を付与し、かつ、他方で対抗する保持力を付与する、あるいは、２つの対向する作用力を付与する単一の工具である。
【００２０】
【発明の効果】
上述のように、本発明によりボルト、または該ボルトを備えた締付具を構成すると、ボルトが部品内で引張られたり、緩められたりする際に、ねじりやサイドロードもなく、簡略化された構造で、効率的なボルトの伸長および弛緩が実現できる。また、このボルトは、単独でも使用できるが、本発明による締付具と一体化させてコンパクトな締付装置が提供される。
【００２１】
上記した構成要素の各々を用いて、あるいは、２つ又はそれ以上を組み合わせて、上記とは異なるタイプの様々な構成で応用したり活用したりできることは理解されよう。また、本発明をボルトにおける実施態様として図解し、かつ、説明してきたが、本発明はこれらに記載された細部に限定されるものではなく、本発明の精神を逸脱しない範囲においていろいろな応用や構造的な改変が可能である。
【００２２】
更なる分析をしなくても、前記の説明は、本発明の要旨を漏らさず開示しているので、現在の知識を活用し、また、従来技術の観点から、本発明の属概念、または、種の本質的特徴を構成する本発明の特質を損うことなく、第三者をして即座に様々に利用できるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】２個の部品を相互に結合させる本発明によるボルトを示す断面図。
【図２】本発明の異なる実施態様によるボルトを示す断面図。
【図３】本発明のさらに別の実施態様によるボルトを示す断面図。
【図４】本発明によるボルトに取り付けられた締付具を示す断面図。
【符号の説明】
１  ボルト部材              ２  ねじ込み部          ３  ボルト部
４  シャフト部              ５  座金                ６、８  部品
７、１１  座金のフェース域    ９  スリーブ
１０  スリーブのフェース域    １２  ボルトヘッド
１３  キャステレーション    １４  スプライン（係合手段）
２１  トルクツール          ２２、２３、２４  駆動ツール素子
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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