(57)【要約】多パッチねじ付き留め具は、ねじ付き部分を有する軸部と、軸部に配置された２つ以上のポリマーパッチとを含む。２つ以上のポリマーパッチは、相手側のねじ付き構成要素からの外れを阻止するために、相手側のねじ付き構成要素に食い込んで、軸部のパッチのないねじ付き部分と、相手側のねじ付き構成要素との間の接触を促進するように構成される。多パッチねじ付き留め具を作製する方法は、パッチ材料を注出する２つ以上のノズルを、軸部上の所望のパッチ位置に対応する位置に配置することと、軸部を、２つ以上のノズルを通過して搬送することと、パッチ材料を各ノズルから軸部に注出して、２つ以上のポリマーパッチを軸部に形成することとを含む。
2019534430.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ねじ付き部分を有する軸部と、
前記軸部に配置された２つ以上のポリマーパッチと
を含む多パッチねじ付き留め具であって、
前記２つ以上のポリマーパッチは、相手側のねじ付き構成要素からの外れを阻止するために、前記相手側のねじ付き構成要素に食い込んで、前記軸部のパッチのないねじ付き部分と、前記相手側のねじ付き構成要素との間の接触を促進するように構成される、多パッチねじ付き留め具。
【請求項２】
前記２つ以上のパッチは、熱可塑性材料から形成される、請求項１に記載の多パッチねじ付き留め具。
【請求項３】
前記２つ以上のパッチは、ナイロン、ナイロン１１及びポリフタルアミドの１つ又は複数から形成される、請求項２に記載の多パッチねじ付き留め具。
【請求項４】
前記２つ以上のパッチは、熱硬化性材料から形成される、請求項１に記載の多パッチねじ付き留め具。
【請求項５】
前記２つ以上のパッチは、前記軸部の長さに沿って配置され、且つ軸部の円周に沿って離間される、請求項１に記載の多パッチねじ付き留め具。
【請求項６】
前記２つ以上のパッチは、前記ねじ付き部分が前記２つ以上のパッチの隣接するパッチ間で露出されるように離間される、請求項１に記載の多パッチねじ付き留め具。
【請求項７】
前記軸部に接続されたヘッドをさらに含む、請求項１に記載の多パッチねじ付き留め具。
【請求項８】
前記２つ以上のパッチのうちの１つのパッチは、前記２つ以上のパッチのうちの別のパッチと異なる寸法及び形状を有する、請求項１に記載の多パッチねじ付き留め具。
【請求項９】
前記２つ以上のパッチは、前記軸部の長手軸の周りに対称に配置される、請求項１に記載の多パッチねじ付き留め具。
【請求項１０】
前記２つ以上のパッチは、前記軸部の長手軸の周りに非対称に配置される、請求項１に記載の多パッチねじ付き留め具。
【請求項１１】
ねじ付き部分を含む軸部と、前記軸部に配置された２つ以上のポリマーパッチとを有する多パッチねじ付き留め具を作製する方法であって、
パッチ材料を注出する２つ以上のノズルを、前記軸部上の所望のパッチ位置に対応する位置に配置することと、
前記軸部を、２つ以上のノズルを通過して搬送することと、
前記パッチ材料を各ノズルから前記軸部に注出して、前記２つ以上のポリマーパッチを前記軸部に形成することと
を含む方法。
【請求項１２】
前記軸部を搬送することは、前記軸部の長手軸に沿って前記軸部を回転可能に固定することを含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記軸部は、前記パッチ材料が前記軸部に注出される前に所望の温度に予め加熱される、請求項１１に記載の方法。
【請求項１４】
前記パッチ材料は、粉末の形態である、請求項１１に記載の方法。
【請求項１５】
前記パッチ材料は、熱可塑性材料である、請求項１１に記載の方法。
【請求項１６】
前記パッチ材料は、ナイロン、ナイロン１１及びポリフタルアミドの１つ又は複数である、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記パッチ材料は、熱硬化性材料である、請求項１１に記載の方法。
【請求項１８】
前記２つ以上のパッチは、前記軸部の長手軸の周りに対称に配置される、請求項１１に記載の方法。
【請求項１９】
前記２つ以上のパッチは、前記軸部の長手軸の周りに非対称に配置される、請求項１１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
以下の説明は、概して、留め具の保持及び外れに対する抵抗を高めるための１つ又は複数のパッチを有するねじ付き留め具と、それを作製する方法とに関する。
【背景技術】
【０００２】
ねじ付き留め具は、様々な用途で使用されている。しかし、一部の用途では、ねじ付き留め具と、ねじ付き留め具が組み付けられる１つ又は複数の本体とは、振動又は衝撃を受ける。振動又は衝撃により、ねじ付き留め具は、対応するねじ付き開口内で外れ方向に回転することがあり、それによりねじ付き留め具が緩むか、又は最終的にねじ付き留め具が開口から外れる。ねじ付き留め具のこの意図しない外れ又は緩みにより、ねじ付き留め具によって互いに固定された隣接する本体が分離するか、又はさもなければ互いに対して移動する場合がある。これは、本体に損傷を与えるか、又は一方の本体を他方に対して完全に分離し得る。結果として、本体を修理し、且つ／又はねじ付き留め具を交換するために時間及び資源を費やさなければならない。
【０００３】
開口内でのねじ付き留め具の保持強度を改善し、意図しない緩み又は外れを阻止するための技術が開発されてきた。１つの公知の技術には、留め具のねじ付き部分に沿って単一のナイロンパッチを付着させることが含まれる。そのような技術では、ねじ付き留め具は、所定の温度に予め加熱され、アプリケータを通過して搬送される。アプリケータは、ナイロン粉末をねじ付き留め具に注出し、ナイロンは、ねじ付き留め具の温度により溶融してパッチを形成する。
【０００４】
ナイロンパッチは、略円形であり、通常、留め具の周りに約１８０°広がる。この範囲は、通常、アプリケータに向かって露出される留め具の領域に対応する。
【０００５】
使用において、ねじ付き留め具であって、それに付着されたナイロンパッチを有するねじ付き留め具は、対応するねじ付き開口内に固定され得る。ナイロンパッチは、ばねとして機能し、留め具のうちのパッチとは反対の側、例えば留め具のむき出しの部分において、ねじ付き留め具の一部分を押してねじ付き穴と強く係合させる付勢力をもたらす。しかし、単一のナイロンパッチは、ねじ封止用途などの一部の用途に適さないことがある。
【０００６】
単一のナイロンパッチを、例えば、ねじ封止用途を含む様々な用途に適合させるために、ナイロン粉末がねじ付き留め具に付着されている間、ねじ付き留め具がその長手軸の周りで回転される別の技術が開発されている。したがって、ねじ付き留め具の周りに約３６０°広がるナイロンパッチを形成することができる。しかし、この技術は、ねじ付き留め具へのナイロンの付着時間を長くし、結果として製造を遅くさせる。例えば、ねじ付き留め具がナイロン粉末の付着中に回転される上記の３６０°塗布パッチでは、１分あたり約１００〜１５０要素（ＰＰＭ）のみが加工され得る。しかし、ねじ付き留め具がナイロン付着中に回転されない１８０°塗布パッチでは、１分あたりでかなりより多くの要素が加工され得る。例えば、１８０°塗布パッチは、最大で３６０°塗布パッチの１０倍以上の速度で加工され得る。さらに、３６０°パッチでは、１８０°パッチと比較して保持力が小さくなることがある。なぜなら、通常であれば金属間接触が存在する留め具と穴との間に弾性ナイロン材料が配置されるからである。
【０００７】
保持強度を高めるための別の技術及びねじ付き留め具の意図しない緩み又は外れに対する抵抗を高めるための別の技術は、ねじ付き留め具のねじ付き部分に接着剤を塗布することを伴う。しかし、接着剤は、硬化するのに時間を要し、したがって高められた保持強度が直ちに実現されないことがある。これは、硬化中の機械の中断時間をもたらし得る。さらに、接着剤は、再塗布しない場合、１回のみ良好に使用され得る。したがって、ねじ付き留め具を繰り返し選択的に挿入し且つ取り外す必要があり得る用途では、接着剤は、そのたびに再塗布されなければならない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
したがって、迅速に製造され得る、保持強度を高めるための複数のポリマーパッチを有するねじ付き留め具を提供することが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
一態様によれば、ねじ付き部分を含む軸部と、軸部に配置された２つ以上のポリマーパッチとを有する多パッチねじ付き留め具が提供される。２つ以上のポリマーパッチは、相手側のねじ付き構成要素からの外れを阻止するために、相手側のねじ付き構成要素に食い込んで、軸部のパッチのないねじ付き部分、例えば軸部のむき出しの部分と、相手側のねじ付き構成要素との間の接触を促進するように構成される。
【００１０】
別の態様によれば、ねじ付き部分を含む軸部と、軸部に配置された２つ以上のポリマーパッチとを有する多パッチねじ付き留め具を作製する方法が提供される。方法は、パッチ材料を注出する２つ以上のノズルを、軸部上の所望のパッチ位置に対応する位置に配置することと、軸部を、２つ以上のノズルを通過して搬送することと、パッチ材料を各ノズルから軸部に注出して、２つ以上のポリマーパッチを軸部に形成することとを含む。
【００１１】
本開示の他の目的、特徴及び利点は、添付の図面シートと合わせて以下の説明から明らかになるであろう。添付の図面シートでは、同様の数字は、同様の部分、要素、構成要素、ステップ及びプロセスを示す。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本明細書で説明される実施形態による、多パッチ装置を有するねじ付き留め具の側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本開示は、様々な形態の実施形態が可能であるが、本開示が単に例示するためのものであるとみなされ、且つ本開示を説明又は図示される任意の特定の実施形態に限定することを意図されないという理解のもとで１つ又は複数の実施形態が図示され、下記に説明される。
【００１４】
図１は、本明細書で説明される一実施形態による、保持強度（外れ又は緩みに対する抵抗とも称される）を高めるための複数のパッチを有するねじ付き留め具１０を示す。ねじ付き留め具１０は、例えば、ボルト又はねじであり得、それらに限定するものではないが、鋼又は炭素鋼などの金属材料で形成されることが好ましい。代わりに又は加えて、ねじ付き留め具１０は、金属めっきを含むことができる。一実施形態では、ねじ付き留め具１０は、特定の用途又は寸法要件に応じて約０．８ミリメートル（ｍｍ）〜１．７ｍｍであり得る。しかし、本開示は、そのような留め具に限定されず、本明細書で説明される特徴及び技術は、様々な寸法の留め具に適用可能であることが理解される。
【００１５】
一実施形態では、ねじ付き留め具１０は、軸部１２を含み、且つ任意選択的にヘッド１４を含む。軸部１２は、その長さの少なくとも一部分に沿って延びるねじ１６を含む。２つ以上のパッチ１８は、軸部１２に形成され得、一実施形態では、軸部１２のねじ１６を覆って形成され得る。一実施形態では、パッチ１８は、互いから離間される。すなわち、２つ以上のパッチ１８は、軸部１２に離散的に形成され得る。
【００１６】
一実施形態では、２つ以上のパッチ１８は、互いから約１８０°に配置された中心を有する第１及び第２のパッチ１８を含むことができる。第１及び第２のパッチ１８のそれぞれの中心は、軸部１２の長さに沿って略同じ位置にあり得、第１及び第２のパッチ１８は、互いに略同一の形状及び寸法を有して形成され得る。したがって、第１及び第２のパッチ１８は、ねじ付き留め具１０の長手軸の周りに互いに略対称に形成され得る。一実施形態では、２つ以上のパッチ１８は、略円形の形状であり得る。
【００１７】
しかし、本開示は、そのような構成に限定されない。例えば、他の実施形態では、パッチ１８は、軸部１２に沿って非対称に配置され、成形され、且つ／又は寸法を決められ得る。例えば、１つのパッチ１８は、軸部に沿って第１の周方向位置及び第１の長さ方向位置に配置され得、及び別のパッチ１８は、それぞれ第１の周方向位置及び長さ方向位置と異なる第２の周方向位置及び第２の長さ方向位置に配置され得る。
【００１８】
代わりに又は加えて、３つ以上のパッチが軸部１２の円周に沿って異なる位置に形成され得、また軸部１２の長さに沿って同じ又は異なる位置にも形成され得る。例えば、一実施形態では、３つ以上のパッチ１８は、軸部１２に沿った同じ長さ方向位置に略整列されて軸部１２の円周に形成され得る。パッチ１８の複数の列が軸部１２に沿った異なる長さ方向位置に形成され得る。さらに、軸部１２に沿った異なる長さ方向位置に形成されるパッチ１８は、軸部１２に沿った他の長さ方向位置に形成されるパッチに対して周方向に互い違いに配置されるか又はずらされ得る。パッチ１８の寸法及び形状は、個別に変えることができる。代わりに、パッチ１８の一部又はすべては、同じ寸法及び形状を有して形成され得る。
【００１９】
したがって、本明細書で説明される実施形態では、２つ以上のパッチ１８は、任意の適切な数のパッチ１８を含むことができ、パッチ１８は、軸部１２の長さ及び／又は円周に沿った任意の位置に形成され得、且つパッチ１８は、個別に寸法及び形状を変えることができ、又は他のパッチの一部若しくはすべてと同じ寸法及び形状を有して形成され得ることが理解される。さらに、パッチ１８は、所定の一定間隔で互いから離間され得る。代わりに、パッチ１８間の一部又はすべての間隔は、変えるか又はランダム化することができる。一実施形態では、２つ以上のパッチ１８は、互いに部分的に重なり得る。
【００２０】
一実施形態では、２つ以上のパッチ１８は、ポリマー材料から作製される。一実施形態では、ポリマーは、ナイロンなどの熱可塑性材料であり得る。例えば、一実施形態では、パッチ１８は、ナイロン１１から形成され得る。しかし、それに限定されるものではないが、ＮＹＴＥＭＰ（登録商標）などのポリフタルアミド（ＰＰＡ）樹脂を含む他の材料も同様に想定される。一実施形態では、ポリマー材料は、熱硬化性材料であり得る。さらに、一実施形態では、ポリマー材料は、熱可塑性及び熱硬化性材料の混合物を含むことができる。さらにまた、一実施形態では、２つ以上のパッチのうちの異なるパッチは、２つ以上のパッチのうちの他のパッチと異なる材料又は異なる配合から形成され得る。
【００２１】
２つ以上のパッチ１８は、軸部１２のねじ付き部分に形成され得、ねじ付き部分に恒久的に結合され得る。ねじ付き留め具であって、それに形成された２つ以上のパッチ１８を有するねじ付き留め具１０が穴又はナット（図示せず）などの相手側のねじ付き要素に係合すると、パッチ１８は、パッチ１８の材料を圧縮し、軸部１２のパッチのない又はむき出しの領域で金属間接触を引き起こす、ねじ付き留め具と対応する相手側のねじ付き要素との間の楔を形成する。すなわち、パッチ１８は、相手側要素への挿入時に圧縮され得、少なくとも部分的にパッチを形成する材料の弾性により、ねじ１６のパッチのない領域を押して相手側のねじと接触させる。したがって、通常のパッチなし又はさもなければ処理なしの留め具と比較して、保持力又は緩み及び外れに対する抵抗を高めることができる。さらに、異なる位置に２つ以上のパッチを形成することにより、より広い領域にわたってパッチ１８による封止効果をもたらすことができる。
【００２２】
本明細書で説明される実施形態による多パッチねじ付き留め具１０を製造するために、ねじ付き留め具１０は、所望の温度に予め加熱され得る。一実施形態では、ねじ付き留め具１０は、パッチ材料の塗布時にパッチ材料を溶融させるのに十分な温度に加熱される。それにより、パッチ材料は、低粘度の流体としてねじ部に流入する。一実施形態では、溶融したパッチ材料は、ねじのベース部又は根元部に流入する。例えば、パッチ材料がナイロン１１である場合、ねじ付き留め具１０は、ねじ付き留め具への塗布時にナイロン１１を溶融させるために、約５２５Ｆ〜５５０Ｆの温度に予め加熱され得る。ただし、本開示は、この範囲に限定されず、留め具１０の他の適切な予加熱温度が想定されることが理解される。例えば、ナイロン１１材料を、約３７６Ｆを超えて加熱するのに適した他の予加熱温度が同様に想定される。別の実施形態では、パッチ材料としてＰＰＡが使用される場合、ねじ付き留め具１０は、約７００Ｆの温度に予め加熱され得る。しかし、留め具１０への塗布時、約６０２Ｆを超えてＰＰＡを加熱するのに適した温度を含む他の予加熱温度又は範囲が想定される。好ましくは、ねじ付き留め具は、粘度を十分に低くし、ねじ間での自由流れを可能にするために、パッチ材料の融点を十分に超えてパッチ材料を加熱するのに適した温度に予め加熱される。すなわち、一実施形態では、留め具１０が予め加熱される温度は、パッチ材料を、初期溶融相を超えて溶融させるのに十分である。それにより、パッチ材料は、初期溶融相におけるよりも低い粘度を有する。
【００２３】
パッチ材料は、最初に、形態において粉末状であり得、アプリケータからねじ付き留め具１０の軸部１２に注出される。一実施形態では、アプリケータは、２つ以上のノズルを含み、各ノズルは、パッチ材料を注出するように構成される。２つ以上のノズルは、パッチ材料の注出中、所定の位置に実質的に固定され得る。一実施形態では、２つ以上のノズルは、ねじ付き留め具１０、特に軸部１２に対して、２つ以上のパッチ１８の所望の位置に対応する位置に配置される。各ノズルは、パッチ材料を注出して、対応するパッチを形成することができる。代わりに又は加えて、２つ以上のノズルは、パッチ材料の塗布中、ねじ付き留め具１０に対して移動可能であるか、又は塗布プロセス間においてねじ付き留め具１０に対して再配置可能であり得る。
【００２４】
２つ以上のノズルは、パッチ材料をねじ付き留め具１０に注出して、２つ以上のパッチ１８を形成する。上記のように、ねじ付き留め具１０は、所望の温度に予め加熱され得る。軸部１２への粉末パッチ材料の塗布後、粉末パッチ材料は、軸部１２の温度に応じて溶融し、ねじに流入し、且つ軸部１２に付着して、パッチ１８を形成する。
【００２５】
一実施形態では、ねじ付き留め具は、２つ以上のノズルを通過して搬送され、パッチ材料は、ねじ付き留め具１０が搬送されている間にノズルから抽出され、ねじ付き留め具に付着する。パッチ材料は、留め具に向けられた空気流で運ばれるなどの公知の技術を使用して、ノズルから注出され得る。２つ以上のノズルは、パッチが形成されるねじ付き留め具に対して所定の位置に配置されるため、ねじ付き留め具がノズルを通過して搬送されるとき、留め具を回転させる必要はない。すなわち、一実施形態では、ねじ付き留め具は、ねじ付き留め具へのパッチ材料の付着中に回転されない。したがって、本明細書で説明されるねじ付き留め具１０は、例えば、公知の３６０°塗布パッチ留め具の加工速度の１０倍以上の速度で加工（すなわちパッチ材料を用いて処理）され得る。異なる加工速度が実現可能であり、加工速度は、所望のパッチパターン又はねじ付き留め具寸法に応じて変えることができることが理解される。一実施形態では、パッチ材料塗布プロセスは、それに限定されるものではないが、回転ベルト機械を使用して実施され得る。
【００２６】
したがって、上記の実施形態において、複数のパッチ１８は、１回の通過により、１８０°パッチねじ付き留め具に一般的に対応する速度において、ねじ付き留め具１０上の異なる位置に形成され得る。したがって、本明細書で説明される実施形態において、１８０°パッチねじ付き留め具に一般的に対応する加工速度に実質的に影響を及ぼすことなく、公知の３６０°パッチ留め具に一般的に関連する恩恵を実現することができる。さらに、本明細書で説明される多パッチねじ付き留め具では、３６０°パッチねじ付き留め具と比較して、保持力又は外れ若しくは緩みに対する抵抗を高めることができる。保持力の増大は、少なくとも部分的には、３６０°パッチねじ付き留め具と比較した場合、パッチ１８間の軸部１２の露出された金属面が相手側要素とのさらなる金属間接触を可能にすることによるものである。
【００２７】
本明細書で説明されるいずれかの実施形態からの特徴は、本開示の範囲から逸脱することなく、本明細書で説明される他の実施形態の特徴と組み合わされるか又は置き換えられ得ることが理解される。
【００２８】
本明細書で言及したすべての特許は、本開示の本文内で具体的にそのように示されたかどうかにかかわらず、参照によりその全体が本明細書に援用される。
【００２９】
本開示では、「１つの（ａ）」又は「１つの（ａｎ）」という文言は、単数形及び複数形の両方を含むと解釈されるべきである。反対に、複数の物品に対する任意の参照は、適切な場合に単数形を含む。
【００３０】
上記から、本発明の新規の概念の真の趣旨及び範囲から逸脱することなく、多くの修正形態及び変形形態が行われ得ることが分かる。例示した特定の実施形態に対する限定は意図又は示唆されていないことが理解されるべきである。本開示は、特許請求の範囲内に入るすべてのそのような修正形態を添付の特許請求の範囲によって包含することが意図されている。
【図１】
2019534430.tif 000003
【国際調査報告】
2019534430.tif 000004
2019534430.tif 000005