(57)【要約】仮留め具（２０）であって、いずれも留め具が挿入される穴を有する少なくとも２つの部品間に圧縮力整列を生じさせかつ維持する仮留め具である。この仮留め具は、第１端部及第２端部を有するスピンドル（１２０）を含み、第１端部から球根状エレメント（１２６）が伸びる。スピンドルは、複数のフィンガーエレメント（１０６）を含むコレット（１００）と係合する。
2005538860.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
補助的な回転又は並進運動を生じる装置と共に使用する仮止め具であって、
第１端部、第２端部、内面、外面、及び少なくとも第１端部に形成されたオリフィスを有する細長い全体に筒状の本体と、
第１端部、第２端部、内面及び外面を有するスピンドルと、
前記本体内に部分的に位置することができ、前記本体のオリフィスを経て伸びるコレットであって第１端部、第２端部、内面及び外面を有するコレットとを含み、
遠端部、凸状部及び近端部を有する球根状エレメントが前記スピンドルの第１端部から伸び、前記スピンドルの少なくとも一部分が前記本体内に嵌りかつ軸線方向並進運動をするように寸法づけられており、前記スピンドルの第２端部は前記補助的な回転又は並進運動を生じる装置と結合可能であり、
前記コレットは、前記スピンドルの少なくとも一部分を受け入れるように寸法づけられ、第１の端部に多数のフィンガーエレメントを有し、また第２の端部に前記本体に対する受け面を有し、前記フィンガーエレメントは第１端部から第２端部へ伸びる多数のスロットによって形成され、前記フィンガーエレメントの少なくとも２つは第１端部に最も近い外面にある肩部を含み、前記少なくとも２つのフィンガーエレメントの内面の一部は凹状である、仮留め具。
【請求項２】
前記コレットの受け面は前記コレットの第１端部で前記本体の内面に接触する、請求項１に記載の仮留め具。
【請求項３】
前記本体の第１端部は前記オリフィスを形成する、前記本体に取り付け可能のキャップを含む、請求項１に記載の仮留め具。
【請求項４】
前記補助的な回転又は並進運動を生じる装置は、前記本体の第２端部で回転可能の、第１端部、第２端部、内面及び外面を有する全体に筒状の被駆動エレメントを含み、前記内面の少なくとも一部分は該内面に形成されたねじを有し、前記スピンドルの第２端部はその外面に形成された相補的なねじを有する、請求項１に記載の仮留め具。
【請求項５】
前記本体及び前記スピンドルに直接的又は間接的に作用するバイアスエレメントを含む、請求項１に記載の仮留め具。
【請求項６】
前記バイアスエレメントは、前記本体と前記スピンドルとの間の距離の関数として前記本体及び前記スピンドルに選択的に直接的に又は間接的に作用する、請求項５に記載の仮留め具。
【請求項７】
前記スピンドルの第２端部から伸び、内面及び外面を有するブッシュを含み、前記外面の少なくとも一部分は前記本体内に嵌りかつ該本体内で軸線方向並進運動をするように寸法づけられている、請求項１に記載の仮留め具。
【請求項８】
前記スピンドルの第２端部から伸び、内面及び外面を有するブッシュを含み、前記外面の少なくとも一部分は前記本体内に嵌りかつ該本体内で軸線方向並進運動をするように寸法づけられており、前記外面に形成されたねじが前記補助的な回転又は並進運動を生じる装置とインターフェイスで連結する、請求項１に記載の仮留め具。
【請求項９】
前記スピンドルの第２端部は前記ブッシュの第１端部の形成されたねじと係合するねじを含む、請求項８に記載の仮留め具。
【請求項１０】
前記スピンドルの回転を阻止する回転止め手段を含む、請求項１に記載の仮留め具。
【請求項１１】
前記ブッシュの回転を阻止する回転止め手段を含む、請求項７に記載の仮留め具。
【請求項１２】
前記本体の前記内面の少なくとも一部分は、横断面で見て、非円形の形状を含み、前記スピンドルの前記外面の少なくとも一部分は、横断面で見て、前記本体の前記内面の少なくとも一部分内で軸線方向並進運動をするタイプの非円形の形状を含む、請求項１に記載の仮留め具。
【請求項１３】
前記本体の前記内面の少なくとも一部分は、横断面で見て、非円形の形状を含み、前記ブッシュの前記外面の少なくとも一部分は、横断面で見て、前記本体の前記内面の少なくとも一部分内で軸線方向並進運動をするタイプの非円形の形状を含む、請求項１に記載の仮留め具。
【請求項１４】
前記スピンドルの前記外面の少なくとも一部分は、横断面で見て、
前記スピンドルの第１端部と第２端部との間に配置された非円形の形状を含む、請求項１に記載の仮留め具。
【請求項１５】
前記ブッシュの外面の少なくとも一部分は、横断面で見て、全体に前記ブッシュの第１端部に配置された非円形の形状を含む、請求項１３に記載の仮留め具。
【請求項１６】
前記スピンドルは第１端部から第２端部へ単一の直径を有する単一部材からなるグループから選択され、前記単一部材は第１端部から第２端部へ少なくとも２つの別々の直径を有し、小さい直径は前記球根状エレメントに近接してあり、多ピース部材が第１端部から第２端部へ少なくとも２つの別々の直径を有し、前記小さい直径のピースは前記球状エレメントに近接してある、請求項１に記載の仮留め具。
【請求項１７】
前記球根状のエレメントは、前記スピンドルの近端部で該スピンドルと接触する部分から離れて全体に球状である、請求項１に記載の仮留め具。
【請求項１８】
少なくとも２つのフィンガーエレメントの内面の部分は、前記球根状エレメントの外面の輪郭の一部分と相補的である、請求項１７に記載の仮留め具。
【請求項１９】
前記球根状エレメントは遠端部に全体に球状の部分と、近端部に壁を形成する全体に平らな環状部分とを含む全体に切頭回転楕円状である、請求項１に記載の仮留め具。
【請求項２０】
少なくとも２つのフィンガーエレメントの内面の部分は前記球状エレメントの外面の輪郭の選択的な部分と相補的な凸面及び平面を有する、請求項１９に記載の仮留め具。
【請求項２１】
前記多数のフィンガーエレメントは球根状エレメントがないとき互いに他に向かって収束する、請求項１に記載の仮留め具。
【請求項２２】
前記肩部は留められるべきピースに接触するために前記コレットの軸線に直交する平面部分を含む、請求項１に記載の仮留め具。
【請求項２３】
前記フィンガーエレメントは前記球状エレメントを受けるのを助ける斜角を第１端部に有する、請求項１に記載の仮留め具。
【請求項２４】
前記補助的な回転又は並進運動を生じる装置は、前記本体の第２端部で回転可能であり、第１端部、第２端部、内面及び外面を有する全体に筒状の駆動エレメントを含み、前記内面の少なくとも一部分はこれに形成されたねじを有し、前記スピンドルの第２端部はその外面に形成された相補的なねじを含み、前記本体の内面の少なくとも一部分は、横断面で見て、非円形の幾何学形状を含み、前記スピンドルの外面の少なくとも一部分は、横断面で見て、前記本体の内面の少なくとも一部分内で軸線方向並進運動をするタイプの非円形状を含む、請求項１に記載の仮留め具。
【請求項２５】
前記本体及び前記スピンドルに直接的に又は間接的に作用するバイアスエレメントを含む、請求項２４に記載の仮留め具。
【請求項２６】
前記スピンドルは第１端部から第２端部へ単一の直径を有する単一部材からなるグループから選択され、前記単一部材は第１端部から第２端部へ少なくとも２つの別々の直径を有し、小さい直径は前記球根状エレメントに近接してあり、多ピース部材が第１端部から第２端部へ少なくとも２つの別々の直径を有し、前記小さい直径のピースは前記球状エレメントに近接してある、請求項２５に記載の仮留め具。
【請求項２７】
前記球根状のエレメントは、前記スピンドルの近端部で該スピンドルと接触する部分からは離れて全体に球状であるか、遠端部に全体に球状の部分と、近端部に壁を形成する全体に平らな環状部分とを含む全体に切頭回転楕円状である、請求項２６に記載の仮留め具。
【請求項２８】
前記多数のフィンガーエレメントは球根状エレメントがないとき互いに他に向かって収束する、請求項２７に記載の仮留め具。
【請求項２９】
前記肩部は留められるべきピースに接触するために前記コレットの軸線に直交する平面部分を含む、請求項２８に記載の仮留め具。
【請求項３０】
前記コレットの受け面は前記コレットの第１端部で前記本体の内面に接触する、請求項２９に記載の仮留め具。
【請求項３１】
補助的な回転又は並進運動を生じる装置と共に使用する仮止め具であって、
第１端部、第２端部、内面、外面、少なくとも第１端部に形成されたオリフィスを有する細長い全体に筒状の本体と、
第１端部、第２端部、内面及び外面を有するスピンドルと、
前記スピンドルの前記本体に対する回転を阻止するために前記本体を前記スピンドルに結合する回転止め手段と、
前記本体を経て伸びる、第１端部、第２端部、及び内面及び外面を有するコレットとを含み、
遠端部及び近端部を有する球根状エレメントが前記スピンドルの第１端部から伸び、前記スピンドルの少なくとも一部分が前記本体内に嵌りかつ軸線方向並進運動をするように寸法づけられており、
前記コレットは、前記スピンドルの少なくとも一部分を受け入れるように寸法づけられ、第１の端部に多数のフィンガーエレメントを有し、また第２の端部に前記本体に対する受け面を有し、該受け面は仮留め具の作動中前記本体内にあり、また前記本体の第１端部で該本体の内面に接触し、前記フィンガーエレメントは第１端部から第２端部へ伸びる多数のスロットによって形成され、前記フィンガーエレメントの少なくとも２つは第１端部に最も近い外面にある肩部を含む、仮留め具。
【請求項３２】
前記補助的な回転又は並進運動を生じる装置は、前記本体の第２端部で回転可能の、第１端部、第２端部、内面及び外面を有する全体に筒状の被駆動エレメントを含み、前記内面の少なくとも一部分は該内面に形成されたねじを有し、前記スピンドルの第２端部はその外面に形成された相補的なねじを有する、請求項３１に記載の仮留め具。
【請求項３３】
前記本体及び前記スピンドルに直接的又は間接的に作用するバイアスエレメントを含む、請求項３１に記載の仮留め具。
【請求項３４】
前記バイアスエレメントは、前記本体と前記スピンドルとの間の距離の関数として前記本体及び前記スピンドルに選択的に直接的又は間接的に作用する、請求項５に記載の仮留め具。
【請求項３５】
前記スピンドルの第２端部から伸び、内面及び外面を有するブッシュを含み、前記外面の少なくとも一部分は前記本体内に嵌りかつ該本体内で軸線方向並進運動をするように寸法づけられている、請求項３１に記載の仮留め具。
【請求項３６】
前記スピンドルの第２端部から伸び、内面及び外面を有するブッシュを含み、前記外面の少なくとも一部分は前記本体内に嵌りかつ該本体内で軸線方向並進運動をするように寸法づけられており、前記外面に形成されたねじが前記補助的な回転又は並進運動を生じる装置とインターフェイスで連結する、請求項３１に記載の仮留め具。
【請求項３７】
前記スピンドルの第２端部は前記ブッシュの第１端部の形成されたねじと係合するねじを含む、請求項３６に記載の仮留め具。
【請求項３８】
前記回転止め手段は前記スピンドルの一部である、請求項３１に記載の仮留め具。
【請求項３９】
前記回転止め手段は前記ブッシュの一部である、請求項３１に記載の仮留め具。
【請求項４０】
前記本体の前記内面の少なくとも一部分は、横断面で見て、非円形の形状を含み、前記スピンドルの前記外面の少なくとも一部分は、横断面で見て、前記本体の前記内面の少なくとも一部分内で軸線方向並進運動をするタイプの非円形の形状を含む、請求項３１に記載の仮留め具。
【請求項４１】
前記本体の前記内面の少なくとも一部分は、横断面で見て、非円形の形状を含み、前記ブッシュの前記外面の少なくとも一部分は、横断面で見て、前記本体の前記内面の少なくとも一部分内で軸線方向並進運動をするタイプの非円形の形状を含む、請求項３５に記載の仮留め具。
【請求項４２】
非円形状を含む、前記スピンドルの外面の少なくとも１つの横断面は、前記スピンドルの第１端部と第２端部との間に配置されている、請求項４２に記載の仮留め具。
【請求項４３】
非円形状を含む、前記ブッシュの外面の少なくとも１つの横断面は、全体に第１端部に配置されている、請求項４１に記載の仮留め具。
【請求項４４】
前記スピンドルは第１端部から第２端部へ単一の直径を有する単一部材からなるグループから選択され、前記単一部材は第１端部から第２端部へ少なくとも２つの別々の直径を有し、小さい直径は前記球根状エレメントに近接してあり、多ピース部材が第１端部から第２端部へ少なくとも２つの別々の直径を有し、前記小さい直径のピースは前記球状エレメントに近接してある、請求項３１に記載の仮留め具。
【請求項４５】
前記球根状のエレメントは、前記スピンドルの近端部で該スピンドルと接触する部分からは離れて全体に球状である、請求項３１に記載の仮留め具。
【請求項４６】
少なくとも２つのフィンガーエレメントの内面の部分は、前記球根状エレメントの外面の輪郭の一部分と相補的である、請求項４５に記載の仮留め具。
【請求項４７】
前記球根状エレメントは遠端部に全体に球状の部分と、近端部に壁を形成する全体に平らな環状部分とを含む全体に切頭回転楕円状である、請求項３１に記載の仮留め具。
【請求項４８】
少なくとも２つのフィンガーエレメントの内面の部分は前記球状エレメントの外面の輪郭の選択的な部分と相補的な凸面及び平面を有する、請求項１９に記載の仮留め具。
【請求項４９】
前記多数のフィンガーエレメントは球根状エレメントがないとき互いに他に向かって収束する、請求項３１に記載の仮留め具。
【請求項５０】
前記肩部は留められるべきピースに接触するために前記コレットの軸線に直交する平面部分を含む、請求項３１に記載の仮留め具。
【請求項５１】
前記フィンガーエレメントは前記球状エレメントを受けるのを助ける斜角を第１端部に有する、請求項１に記載の仮留め具。
【請求項５２】
第１端部、第２端部、内面及び外面を含む、仮留め具と共に使用する全体に筒状のコレットであって、該コレットは、一端部に球状エレメントを有するスピンドルの少なくとも一部分を受け入れるように寸法づけられ、第１の端部に多数のフィンガーエレメントを、また第２の端部に前記本体に対する受け面を有し、前記フィンガーエレメントは第１端部から第２端部へ伸びる多数のスロットによって形成され、前記フィンガーエレメントの少なくとも２つは第１端部に近い外面にある肩部を含み、前記少なくとも２つのフィンガーエレメントの内面の一部は凹状である、コレット。
【請求項５３】
全てのフィンガーエレメントは凹状である内面を有する、請求項５２に記載のコレット。
【請求項５４】
全てのフィンガーエレメントはその外面に肩部を有する、請求項５２に記載のコレット。
【請求項５５】
前記本体に対する受け面は半径方向に伸びる環である、請求項５２に記載のコレット。
【請求項５６】
少なくとも２つのフィンガーエレメントの内面は、予め定められた位置を経過した前記球根状エレメントの並進運動を阻止するための環状壁を含む、請求項５２に記載のコレット。
【請求項５７】
前記フィンガーエレメントは前記球根状エレメントがないとき互いに他に向けて収束する、請求項５２に記載のコレット。
【請求項５８】
前記フィンガーエレメントは前記球根状エレメントを受けるのを助けるために第１端部に斜角を有する、請求項５２に記載のコレット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転又は並進運動（ｔｒａｎｓｌａｔｉｏｎ）の発生装置と共に使用する仮留め具に関する。
【背景技術】
【０００２】
２又はそれ以上の穴あき整列部品を保持するために使用される、従来のウエッジ型留め具はよく知られている。この留め具は、他の穴を介して前記部品を留めるためのより永久的な手段にするように前記部品を互いに一時的に圧することが意図されており、ワイヤウェッジ型留め具及びラジアル型留め具の２タイプからなる。ラジアル型留め具は、特に高応力の用途に適し、ここにレファレンスによって本明細書に取り込まれる米国特許第６０５６２８３号明細書に適宜に示されている。
【０００３】
レファレンスとして上記米国特許に示された実施例を使用するとき、このタイプの仮留め具にはある固有の問題があることがわかる。１つの問題は、トルクが及ぼされて、ナットはスプレッダーの並進運動を引き起こし、ステムは回転モーメントを環状体タングに生じさせることである。そのため、タングは、留め具が適用される１又は２以上の部品を回転させ、又はこれに回転モーメントを生じさせる。その結果、タング及び部品の双方が変形を受ける。
【０００４】
他の問題は、結合されるべきパネルに関しての穴の不整列に関する。既存の留め具は、タング又はフィンガーが留められるべき部品の穴中に伸びて圧入できるようになっていない。これは、部品及び留め具の双方へ損傷をもたらす。
【０００５】
加えて、多くの従来技術にかかる仮留め具において、スプレッダーはタングと均一にまた十分に接触しない。さらに、留め具又は部品の損傷をしばしば生じた。
【発明の開示】
【０００６】
本発明の実施例は、留め具が挿入される穴を有する少なくとも２つの部品間に圧縮力整列を達成しかつ維持する仮留め具（ｔｅｍｐｏｒａｒｙ  ｆａｓｔｅｎｅｒ）に向けられている。加えて、本発明は、仮留め具のエレメントのほか、仮留め具を製造及び使用する方法にもおいて実施される。本発明にかかる仮留め具の１つの特徴は、使用中留め具のワーク・ピースへの適用に起因するあらゆるトルクからの展開、拡張又は膨張が可能のコレット・フィンガーの分離に関する。本発明にかかる仮留め具の他の特徴は、展開するエレメントとコレット・フィンガー又はタングとの間のインターフェイスとしてボール・ソケット形状を使用することに関する。
【０００７】
各仮留め具の実施例は、その格別な寄与は異なるが、相互に共通な複数のエレメントからなる。各実施例において、本発明にかかる留め具は、第１端部、第２端部、内面、外面、第１端部に形成されるオリフィスを有するほぼ筒状の本体を含む。オリフィスは、本体の部分として形成されてもよく、また本体の第１端部に仮に又は永久的に取り付けられるエンドキャップに形成されてもよい。オリフィスは、本体の名目上の内径より小さい直径を有することが好ましい。
【０００８】
本発明の工具はまた、スピンドルを含む。このピンドルは、第１端部すなわち遠端部と、第２端部すなわち近端部と、外面とを含み、球根状又は展開するエレメントが第１端部から伸びる。球根状のエレメントは、ヘッド部と、コレット接触部とを含む。一連の実施例において、コレット接触部はさらに、後に説明する（好ましくは回転楕円又は切頭回転楕円の一部としての）凸面を含み、該凸面はコレット・フィンガー内面又はタング内面と均一に接触し、これに力を配分することを可能にする。スピンドルが使用される実施例によっては、他の実施例にはない、外面の一部は少なくとも第２端部又はその近くに形成されたねじを有する。回されたとき、ねじは（好ましくはスピンドルが比較的小直径であるとき）ブッシュに形成された相補的なねじと係合し、または駆動エレメントに形成された相補的なねじと係合する。いずれの実施例においても、スピンドルの少なくとも一部分は、本体に適合し、本体内での軸線方向並進運動をするよう寸法づけられている。 
【０００９】
最後に、本発明にかかるいずれの実施例も本体のオリフィス中に配置されかつ該オリフィスを経て伸びるコレットを含み、該コレットは第１端部すなわち遠端部に設けられた複数のフィンガー又はタングと、第２端部すなわち近端部に設けられた受け面と、内面と、外面とを含み、スピンドルの少なくとも一部分を受け入れるよう寸法づけられている。各フィンガーエレメントは、第１端部から第２端部へ伸びる多数のスロットによって形成されており、フィンガーエレメントの少なくとも２つは、留められるべきワーク・ピースと接触するための肩部を備える。一連の実施例において、各フィンガーエレメントはまた、その遠端部に凹状内面を有する。この内面は、好ましくは、球根状エレメントの凸状接触面と相補的である。さらに、好ましくは、各フィンガーエレメントは、互いに他方へ向けて集まる収束傾向を有し、遠端部は球根状エレメントがフィンガーエレメントと接触していないとき半径方向に収束する。この収束を容易にするために、球根状エレメントに到達する直前に遠端部においてスピンドルの直径を減ずることが好ましい。
【００１０】
いずれの実施例においても、スピンドルを留め具の第１端部又は遠端部から第２端部又は近端部へ軸線方向に並進運動させることが必要である。そのようにする際、球根状エレメントはコレットの近端部と係合し、これによりフィンガーを半径方向に展開する。こうして、その軸線方向運動を伝える技術の当業者に知られたいずれの手段も本発明の範囲内で考えられ、例えばねじジャッキリンク機構のような並進運動を生じさせる留め具内のエレメントと結合すること、又は空気リベットガン又はこれと同様のもののような補助的な並進運動手段を利用することを含む。
【００１１】
選ばれた実施例において、純粋な軸線方向運動が好ましいと考えられるので、スピンドルの回転を阻止することが好ましい。したがって、回転止め手段が使用される。この回転止め手段は、スピンドル及び本体と直接的又は間接的に相互に作用する。最も広くは、本体の選択的な横断面は、本体軸線の少なくとも一部分に沿って一定である非円形である。同様に、相補的な幾何学形状は、本体を経てのスピンドルの軸線方向並進運動を可能にするが、スピンドル又は他の本体内のエレメントの回転を許さないように、スピンドル又は（ブッシュのような）スピンドルに結合された他のエレメントと関連する。
【００１２】
直径の大きい穴の使用に向けられた第１の好ましい実施例において、仮留め具は、近端部すなわち第２端部にねじが切られたスピンドルを含む。ねじは、駆動エレメントすなわち駆動ナットと係合し、該駆動ナットは本体又は該本体と関連する構造内で自由に回転することができる。駆動エレメントは全体に筒状体として特徴づけられ、スピンドルのねじと相補的な内ねじを含む。駆動エレメントの回転の際、スピンドルは本体の第２端部に向けて軸線方向に並進運動する。スピンドルに向けられたトルクは、誘導された回転を防ぐための、キィーとスロットのような手段、又はスピンドルに取り付けられ又は共同する幾何学形状であってとりわけ本体の内面に形成された相補的なパターンに対するファセット又はローブ（非半径方向一定面積）を有する幾何学形状を使用することによって阻止することができる。図示の実施例において、六角形の幾何学形状が使用されている。
【００１３】
直径の小さい穴の使用に向けられた第２の好ましい実施例において、仮留め具は、ブッシュに結合されたスピンドルを含み、ブッシュはスピンドルの直径を増すように作動し、適当な駆動リンク機構がスピンドルに軸線方向の並進運動を引き起こすように使用される。この実施例において、ブッシュの主な機能は、スピンドル組立体の直径を増すことであり、付加的な構造によってねじ又は軸線方向の運動力が与えられるならば、駆動エレメントによって伝えられた回転運動力をより効果的に受けることができる。さらに、均一な外径のブッシュの使用は、同じ本体と、例えば、駆動エレメントとを使用することができるようにする。変更が必要な部分はスピンドル、コレット及び、もしあれば、エンドキャップのみである。
【００１４】
全体に調和した部品深さを有する用途に向けられた第３の実施例において、仮留め具は、ねじジャッキ装置（ブッシュ又はスピンドルに回転的に係合する駆動エレメント又は駆動ナット）なしにスピンドルの軸線方向並進運動を引き起こし、代わりに、スピンドルに（直接的又は間接的に）作動的に結合されたカム本体に依存する。
【００１５】
第４の実施例において、固有の手段はスピンドルの軸線方向の並進運動を引き起こすためには備えられていない。この実施例において、留め具は、後に、スピンドルへの軸線方向又は回転の力を伝えることができる機械的、空気的又は液圧的補助装置による使用であってスピンドルが適合する使用のために適する。
【００１６】
本発明にかかる留め具の主な摩耗要素は、コレットとスピンドルである。したがって、本発明の利益は、摩耗したコレット及びスピンドルを交換することにより、また既存の仮留め具を本発明にかかるコレット及びスピンドルで改造することにより実現する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下の説明は、当業者が本発明にかかる留め具を製造し、使用することを可能にする。本発明の好ましい実施例の変更は当業者にとって容易に明らかであり、本発明の基本的原理は、請求項に定義した本発明の精神と範囲から逸脱することなく、他の実施例及び用途に適用することができる。したがって、本発明はここに示す実施例に限定されない。
【００１８】
同じ番号は同じ部品を示す図面の図１，２を参照するに、第１の仮留め具すなわち工具２０が示されている。工具２０は、次の要素すなわち、いずれも、例えば、４１４０，４３４０，Ａ２，Ｏ１，１７−７ステンレス、１７−４ステンレス又は４４０Ｃスレンレスのような金属合金で作られることが好ましい本体３０、エンドキャップ５０、駆動ナット６０、ブッシュ８０、コレット１００、スピンドル１２０及びスプリング１４０を含む。この実施例において、コレット１００及びスピンドル１２０を工具２０の操作中駆動ナット６０に由来する回転の影響から分離することが望まれる。そのための、いくつかの主要な要素の相互作用を以下に説明する。
【００１９】
図３を参照するに、本体３０及びエンドキャップ５０が詳細に示されている。本体３０は第１端部３８，第２端部４２，内面４６及び外面３２を含み、この外面３２は、本体の回転に対抗することが必要であるならばレンチ又は他の工具を使用することができるように、該外面の大部分にわたる六角形の横断面を有することが好ましい。本体３０はまた第１端部３８に第１の減径部３４と開口４０とを含み、減径部３４はエンドキャップ５０のための適当な取付け部を形成し、また、後に説明するように、開口４０を経てコレット１００及びスピンドル１２０が伸びる。
【００２０】
内面４６の主要部は六角形状を有するものとして特徴づけられている。第２端部４２に向けて、内径は、駆動ナット６０を回転して受けるように増大されている。この増大の結果は肩４８の形成であり、該肩４８は駆動ナット６０の第１端部３８へ向けての軸線方向運動を制限する。駆動ナット６０の軸線方向運動は、溝４９に保持リングを使用するか、駆動ナット６０の半径方向内方への挿入後第２端部４２を回転することによりさらに制限される。これらの保持手段の目的は、駆動ナット６０の軸線方向並進運動を防ぐことにあり、したがって、ねじを持つ保持ナット又はスプリングクリップのような他の手段を使用してもよい。図示のように、一対の座金７６が使用され、減ぜられた摩擦面を設ける目的で図示のように配置されている。
【００２１】
図４に示されている駆動ナット６０は、内面７２を有する筒であるとして特徴づけられており、該内面７２はその一部に内ねじ７４を有し、該内ねじ７４は設計次第で内面７２の全部に形成することもできる。外面６２は一部に小さな面であるファセット６４を端部７８に有し、該ファセット６４は六角形状を形成するように数が６であることが好ましい。外面６２はまた、環状の肩６６を形成し、接触面７０を含む。肩６６及び接触面７０は、図２に示すように、本体３０に軸線方向力及び回転力を伝達するための構造を形成する。
【００２２】
図２に示すように、駆動ナット６０は、該駆動ナットに設けられた内ねじ７４と、ブッシュ８０の外面８２に形成された外ねじ８４とを介してブッシュ８０と係合する。外ねじ８４は第１端部８６から第２端部８８へ伸びることが好ましい。六角形の安定化ナット９２が第１端部８６に配置されており、該安定化ナット９２はブッシュ８０に永久的に取り付けられることが好ましい。ナット９２は本体３０内で軸線方向へ並進運動をするが、回転はしないように寸法づけられている。したがって、駆動ナット６０を介してブッシュ８０に現れるトルクは本体３０に抵抗され、スピンドルは本体３０内で軸線方向に並進運動することが自由である。当業者は、ブッシュ８０の回転を本体３０との相互作用によって直接的に又は間接的に阻止する（又はスピンドル１２０のみが使用される実施例においては、その回転を阻止する）キー付きの構造がこの目的にかなうと認識するであろう。したがって、回転を阻止する代替手段は、一定の半径断面を有しないが、実質的に調和した半径方向の外郭を有する、例えば筒状である幾何学形状を制限的でなく含む。
【００２３】
また、第１端部８６にはボア９０があり、このボア９０は平滑であるか、ねじが設けられる。後に説明するように、ボア９０はスピンドル１２０を受け入れる。スピンドルは別構造であるという事実は、基本的には設計及びコストの問題および処理する部品強度の問題に基づく。したがって、結果としてのスピンドルは単一ピースで構成するか、適当に一体に結合される複数ピースで構成することができる。
【００２４】
図６，７を参照し、コレット１００及びスピンドル１２０について説明する。コレット１００は本体１０２を含み、該本体１０２は、第１端部すなわち遠端部１０４にスロット１０８により形成されたフィンガー１０６と、第２端部すなわち近端部１１６に設けられた環状の受け面１１８とを含む。フィンガー１０６は収束することが好ましく、その結果、図８，８ａ，８ｂに示される通常状態にあるとき、フィンガー１０６がスピンドル１２０の一部分に向かって収束し、かつ置き換えの際にスピンドル１２０によって半径方向外方へ展開する。
【００２５】
スピンドル１２０は、球根状のエレメント１２６及びステム１３２を含む第1端部すなわち遠端部１２４と、第2端部すなわち近端部１３６とを有する本体１２２を備える。スピンドル１２０は、（溶接又は融合によって）遠端部１２４でステム１３２にボールベアリングを取り付けることにより数個のピースから構成することができ、また鋳造することも適当な材料からなる単一ピースから機械加工することもできる。２ピース法が使用される場合、ボールベアリングは熱処理されないこと、遠端部１２４の一部分を受け入れるように穴あけがされることが好ましい。その後、ステム１３２に溶接するか、融合され、全組立体は引っ張り強度を高めるために適当に熱処理されることが好ましい。理想的には、ステム１３２の一部分は、減径部１３４を有し、該減径部は、留め具２０が通常の状態すなわち静止状態にあるときに、フィンガー１０６が占める収束の場所を提供する働きをする。
【００２６】
図８，８ａ，８ｂを参照するに、球根状のエレメント１２６は頭部１２８及び凸状のフィンガー接触面１３０を含み、また各フィンガー１０６は対応する凹状の内面１１０を有する。以下においてボール・ソケット形状のデザインと称されるこの構造は、有利なことに、圧縮される2つの面の角度的な不整列を可能にし、より大きな強度を備える。頭部１２８における球状部又は凸状部の使用は、留め具のターゲット穴への挿入を容易にする。さらに、フィンガー１０６が十分に可撓性である場合、フィンガーは軸線方向に撓むことができ、留められるピースの輪郭に適合する。このような特徴は、留め具２０の作動に関して後に説明する。
【００２７】
最後に、圧縮ばね１４０は、ブッシュ８０を駆動ナット６０に偏倚させるように、ブッシュ８０と本体３０のような機械的グラウンドとの間に配置されている。圧縮ばね１４０による結合は本発明の作動上必要ではなく、ブッシュ８０をナット６０に向けて押す何らかの手段が考えられる。さらに、圧縮ばね１４０は、ほとんど又は実際に駆動ナット６０から外されるとき、ブッシュ８０と圧縮力接触状態にのみあることが好ましい。
【００２８】
先に、本発明にかかる工具はブッシュを使用する必要がないと述べた。図１１は工具２０'の横断面を示す。この第2の実施例において、少なくとも係合部分１３８は、駆動ナット６０'に形成された相補的なねじと係合するように回され、これによりステム１３２の部分が回されることが好ましい。図示しないが、同様に適用される実施例は駆動ナット６０，６０'なしで済ませ、代わりに、スピンドル１２０の必要な軸線方向並進運動をする補助的な構造に従う。
【００２９】
球根状エレメントのための切頭回転楕円による第３の実施例が図１２，１２ａ，１３，１３ａに示されている。スピンドル１２０”のフィンガー接触部分１３０”の形状がコレット１００”の相補的な内面１１０”と同様に変形されることを除くすべての点で、工具２０”は工具２０と同じである。この実施例において、本体３０の第２の端部すなわち近端部４２に向かうスピンドル１３０”の並進運動は、図１２ａ，１３ａに示されているように、球根状エレメント１２６”の壁１３１”とフィンガー１０６”の壁１１１”との間の相互作用によって確実に阻止される。頭部１２３は全体に球状を維持し、球状エレメント１２６”とフィンガー１０６”との間の境界は凸面／凹面関係を維持する。
【００３０】
図面に示した軸線方向並進運動阻止手段は、（少なくとも１つのフィンガーが少なくとも1つのファセットの反対側に壁を有しなければならない実施例において）球状エレメントに設けられた環状の壁の代わりにセグメント又はファセットを設けることを含む広範な方法によって達成することができる。
【００３１】
工具の作動
工具２０の種々のエレメント及び特徴を説明したが、次に、その作動について説明する。まず、図８，８ａ，８ｂを参照するに、工具２０は名目上のすなわち休止の状態で示されている。球状エレメント１２６はコレット１００から離れ、フィンガー１０６はスピンドル１２０に向けて収束することができる。フィンガー１０６の収束は、工具２０の作動に必要ないが、フィンガー１０６に半径方向への圧縮傾向を及ぼすことより一層容易な、コレット１００の意図されたオリフィスへの挿入を可能にする。さらに、ブッシュ８０は、駆動ナット６０から全体に係合解除されるが、ばね１４０により該駆動ナットと圧力接触の状態にある。
【００３２】
図９，９ａ，９ｂを参照するに、工具２０は、第１の係合位置において示されている。ここで、本体３０が固定状態に保持されている間の駆動ナット６０の回転は、工具２０の近端へ向けてのブッシュ８０及びスピンドル１２０の軸線方向並進運動を生じる。安定化ナット９２と本体３０の内面４６（図１参照）との間の相互作用は、本体３０内でのブッシュ８０及びスピンドル１２０の回転を阻止する。さらなる軸線方向並進運動に対する最初の抵抗は、収束したフィンガー１０６が凸状フィンガー接触部分１３０において球状エレメント１２６と接触したときに受ける。しかし、フィンガー１０６は面取りした凹状内面１１０を備えるため、軸線方向並進運動に対する最小の抵抗を受ける。その結果、球状エレメント１２６は並進運動を継続し、フィンガー１０６は半径方向外方へ押され、展開に先立って、フィンガー１０６による収束傾向に打ち勝つ。
【００３３】
軸線方向並進運動を介してのフィンガー１０６の展開は、最大の所望の展開が達成されるまで、または工具２０が挿入される穴が継続する展開を許さなくなるまで、継続する。工具２０”が使用される場合（図１２）、壁１１１”，１３１”間の相互作用は、軸線方向並進運動の程度を制限する。いずれの実施例においても、ばね１４０はいずれの構造に対しても格別には作用しない。
【００３４】
駆動ナット６０が回転されるとき、コレット１００及びスピンドル１２０が本体３０の近端部すなわち第２の端部４２に向けて引かれる。これは、受け面１１８と内側接触面５６（図２，３）との接触離れに帰する。図１０を参照して、この結果は、肩部１１２の接触部分１１４とエンドキャップ５０の外側接触面５２との間の動作距離を減ずる。このように、フィンガー１０６を展開するための同じ手段が、接触部分１１４と外側接触面５２との間のクランプ距離を調整するように作動する。いずれの作動段階中、コレット１００及びスピンドル１２０のいずれも、いかなるトルクも受けない。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明にかかる仮留め具の第１実施例の分解斜視図。
【図２】図１に示した実施例の横断面図。
【図３】第１実施例の本体及びエンドキャップの詳細横断面図。
【図４】第１実施例にかかる駆動ナットの詳細横断面図。
【図５】第１実施例にかかるブッシュの詳細横断面図。
【図６】第１実施例にかかるスピンドルの詳細横断面図。
【図７】第１実施例にかかるコレットの詳細横断面図。
【図８】留め具の作動前にスピンドルとコレットとの間に相互作用がないことを示す、第１実施例の横断面図。
【図８ａ】コレットと相互作用する前の、スピンドルの詳細横断面図。
【図８ｂ】コレットと相互作用する前の、スピンドルの斜視図。
【図９】スピンドルとコレットとの間の最初の係合を示す、第１実施例の横断面図。
【図９ａ】全係合時にコレットと相互作用するスピンドルの詳細横断面図。
【図９ｂ】全係合時にコレットと相互作用するスピンドルの斜視図。
【図１０】コレットが本体内に引っ込んだときのワークピース深さ調整手段を示す、第１実施例の横断面図。
【図１１】スピンドルのみが使用されている、本発明の第２実施例の横断面図。
【図１２】切頭回転楕円が球根状エレメントからなる、留め具の作動前のスピンドルとコレットとの間に相互作用がないことを示す、第３実施例の横断面図。
【図１２ａ】コレットと相互作用する前の、スピンドルの詳細横断面図。
【図１３】スピンドルとコレットとの最初の係合を示す、第３実施例の横断面図。
【図１３ａ】コレットと相互作用するスピンドルの詳細横断面図。
【図１】
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【図３】
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【図２】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【国際調査報告】
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