(57)【要約】  本発明は雌ネジおよび雄ネジを有するブッシュを備える誤差補償取付装置を備える。ブッシュ（１０１）は面に取付けるための部品に螺合される。ボルト（２００）は雌ネジを用いてブッシュのボアに螺合される。雌ネジ（１０２）はボルト（２００）の軸とネジとの間の締まり嵌めを生じ、これによりボルト（２００）の更なる挿入を防ぐ。そしてボルト（２００）はさらに回転し、これによりブッシュ（１０１）が回転し、ブッシュが取付け面に着座するまで部品から取付け面の方向へ外れる。これにより誤差ギャップを完全に補償する。ボルトがさらに回転すると、比較的小さなトルクで、犠牲的な雌ネジは削り取られ、ボルトは取付け面の穴に十分なトルクでねじ込まれる。これにより、誤差ギャップを補償しつつ、要素は適当なトルクを付与されて連結される。
2005509804.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外表面にネジを有し、締め具を受容するために、主軸に平行な内部ボアを有する実質的に円筒形のボディと、
前記円筒形のボディの一端において主軸に対して実質的に垂直に延びる第１の面と
を備える装置。
【請求項２】
前記内部ボアが前記内部ボアの一部に面形状を有し、前記面形状が内部ボアの直径よりも小さい直径を有し、前記面形状が締め具に係合する
請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記締め具が前記面形状に係合するネジ付き締め具を備える
請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記ネジ付き締め具が取付け面の穴に係合可能である
請求項３に記載の装置。
【請求項５】
前記面形状が犠牲ネジを備え、それによりネジ付き締め具の一部に対して締まり嵌めが発生し、かつ前記犠牲ネジがネジ付き締め具の一部のさらなる挿入によって変形する請求項２に記載の装置
【請求項６】
前記ネジ付き締め具がさらに、締め具の主軸に垂直に延びる第２の面を備える請求項５に記載の装置。
【請求項７】
前記ボディがさらに、前記ボディを回転させるために主軸に平行な対称的に配置された係合面をさらに備える請求項６に記載の装置。
【請求項８】
前記内部ボアに表面がさらに、締め具に係合するためのネジを有する特徴を備える
請求項１に記載の装置。
【請求項９】
前記外表面のネジが前記内部ボアの表面におけるネジとは反対向きである
請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
前記外表面のネジが左ネジを備える
請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
前記ボディが金属材料を備える請求項２に記載の装置。
【請求項１２】
前記ボディが非金属材料を備える請求項２に記載の装置。
【請求項１３】
前記内部ボアが締め具に摺動自在に係合するための摩擦面をさらに備える請求項２に記載の装置。
【請求項１４】
締め具と、
部品に係合するために外表面にネジを有し、締め具を受容するために、主軸に平行な内部ボアを有する実質的に円筒形のボディと、
取付け面に係合するために、前記円筒形のボディの一端において主軸に対して実質的に垂直に延びる第１の面とを備え、
前記内部ボアは前記内部ボアの一部に面形状を有し、前記面形状は摩擦面を備えるとともに、締め具に係合するために、内部ボアの直径よりも小さい直径を有し、前記締め具はさらに取付け面の穴に係合可能であり、
前記締め具はさらに、部品に係合するために締め具の主軸に垂直に延びる第２の面を備える
取付けブッシュ。
【請求項１５】
前記締め具の一部はネジが切られる請求項１４に記載のブッシュ。
【請求項１６】
部品に係合するために外表面にネジを有し、締め具を受容するために内部ボアを有する実質的に円筒形のボディと、
取付け面に係合するために、前記円筒形のボディの一端において主軸に対して実質的に垂直に延びる第１の面とを備え、
前記内部ボアは前記内部ボアの一部に面形状を有し、前記面形状は締め具に摩擦的に係合する
取付けブッシュ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は固定装置に関し、特に、要素間の取付け誤差を補償しつつ要素を連結するために用いられる誤差補償取付け装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
装置要素の組立ては、固定点におけるギャップを引き起こすかもしれない誤差すなわち要素間の寸法差によって悪い影響を受ける。それらは常に取り除くことはできないが、組立てられた装置において受け入れられるだけである。誤差は、２つ以上の要素が特定の場所で連結されたとき蓄積され、かなり大きな寸法誤差あるいはギャップを作り出す。
【０００３】
誤差は、状況に応じて、非常に小さく１ミリの何分の１か、あるいは非常に大きく数ミリであることもある。大きな誤差は一般的に製造コストを下げる。
【０００４】
従来技術において、誤差を取り除くか、あるいは組立て装置で補償する試みがあった。これらは一般に、連結される要素の結合面間のギャップを埋めるシムあるいはネジ形の装置を備える。シムあるいはネジ形の装置は一般に締め具とは別の要素である。
【０００５】
従来技術の代表は連結される要素の穴を整列させるためのツインコーン装置を開示したレイヒット（Leicht）等に付与された米国特許第5,501,122号明細書である。装置はボルトによって連結される一組の円錐構造を備える。
【０００６】
従来技術では、要素において好ましくない応力を引き起こすことなく、要素を適切にトルクを付与し、あるいはクランプする方法で連結しつつ接合面の間の誤差を補償する、という問題を解決していない。また従来技術は、適切に連結される不揃いな面を有する要素を許容しない。また従来技術は、組立て工程の一部として取付け面の間の誤差ギャップあるいはクリアランスを自動的に補償する締め具を提供しない。
【０００７】
必要とされるものは、要素を連結しつつ、ネジ付きブッシュを用いて連結される要素の間のクリアランスあるいは誤差ギャップを完全に埋める装置である。必要とされるものは、ネジ付き締め具を用いて連結される要素の間の誤差ギャップを完全に埋める装置である。必要とされるものは、設置の間に誤差ギャップを自動的に補償する装置である。本発明はこれらのニーズに合致する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の主な特徴は、要素を連結するときに、ネジ付きブッシュを用いて連結すべき要素間の誤差ギャップあるいは組立てクリアランスを完全に補償する誤差補償取付装置を提供することである。
【０００９】
本発明の他の特徴は、ネジ付き締め具を用いて連結すべき要素間の誤差ギャップを完全に補償する誤差補償取付装置を提供することである。
【００１０】
本発明の他の特徴は、本発明の後述の説明と添付図面により指摘され、あるいは明らかにされる。
【００１１】
本発明は、雌ネジおよび雄ネジを有するブッシュを備える誤差補償取付装置を備える。ブッシュは面に取付けられる部品に螺合される。ボルトは雌ネジを用いてブッシュのボアに螺合される。雌ネジはボルト軸およびネジの間に締まり嵌めを引き起こし、一時的にボルトの更なる挿入を防ぐ。そしてボルトは回転させられ、これによりブッシュが回転し、ブッシュは、取付け面に当接するまで部品から取付け面に向かって外れる。これにより、誤差ギャップを完全に補償する。ボルトがさらに回転すると、犠牲的な雌ネジは削り取られ、ボルトは取付け面の穴に十分なトルクでねじ込まれる。これにより、誤差ギャップを補償しつつ、要素が連結される。
【００１２】
明細書に組み込まれて明細書の一部を構成する添付図面は、本発明の好ましい実施形態を示し、記述とともに、本発明の原理を説明するために役立つ。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
図１は誤差補償取付装置の断面図である。発明装置１００はブッシュ１０１を備える。ブッシュ１０１は実質的に円筒状である。ブッシュ１０１はネジを備える面形状１０２を有する。面形状１０２はここに記載されているように、締め具に係合するための面の立上り部を備えてもよい。好ましい実施形態において、面形状はネジ１０２である。
【００１４】
ネジ１０２は、ほぼ２ピッチの、従来技術で知られている雌ネジ形状を備える。ブッシュ１０１はまた、主軸に沿ったブッシュ１０１の全長にわたって延びるボアすなわち穴１０３を備える。ボルト２００は穴１０３を介してブッシュ１０１に係合する。ボルト２００（図４参照）はネジ１０２に係合する。ネジ１０２の谷の径は穴１０３の内径よりも小さく、これによりネジ１０２は、ボルト２００が穴１０３の表面に係合することなくボルトに係合する。
【００１５】
ブッシュ１０１は好ましい実施形態において金属材料を備える。しかし、絶縁体が結合される部材間に要求される場合、あるいは低トルクが要求される場合に用いられるために、例えば混合物、セラミックまたはプラスティックのような非金属を備えてもよい。
【００１６】
ブッシュ１０１はまた、雄ネジ１０４を有する外表面を備える。ネジ１０４はブッシュ１０１の外表面の全長Ｌにわたっている。
【００１７】
ブッシュ１０１は、工具を取付けるためにレンチまたは指を使用できる、主軸に平行な対称的な平面１０５をさらに備える。図２、３参照。その平面は従来公知のナットまたはボルト頭部の形状に類似した形状である。平面はまた、手すなわち指によってブッシュを回転させるためのぎざぎざ面または単純な円筒形に置き換えてもよい。
【００１８】
図４を参照すると、ボルト２００を除いた装置１００がまず部品Ｐに螺合される。ネジ１０４は部品Ｐ内のネジＰＴに係合する。好ましい実施形態において、ブッシュ１０１は面１０６が部品Ｐに係合するまで部品Ｐの内部に螺合される。面１０６が実際に部品Ｐに接触する必要はないが、係合することはブッシュ１０１が完全に部品Ｐに挿入される良い例であることが理解される。完全に挿入されるときブッシュ１０１が部品Ｐを越えて部分的に長さＡだけ突き出ることも好ましく、これは最大数のネジ１０４の部品Ｐに対する係合を保証する。次いでボルト２００が、ボルト軸またはボルトネジ２０２の端部がネジ１０２に係合するまで穴１０３の中に螺合される。軸の直径Ｄ１はネジ２０２の直径Ｄ２よりも大きい。図７参照。これによりボルト２００とネジ１０２の間の締まり嵌めが生じ、ブッシュ１０１内へのボルト２００のさらなる挿入を一時的に防止する。
【００１９】
そして部品Ｐは、ボルト２００が穴ＭＨに一直線に並ぶように、取付け面Ｍに対して整列する。
【００２０】
図５を参照すると、次いでボルト２００が回転させられ、これはボルト２００とネジ１０２の間の干渉により、部品Ｐからブッシュ１０１を解放する効果を有する。面１０７が取付け面Ｍに係合するまで、ブッシュ１０１はボルト２００とともに回転させられる。そして、ネジ１０２を変形させ、削り取り、あるいは破壊するのに十分な、さらに小さいトルクがボルト２００に付与される。当業者はこの記載から、ネジ１０２が比較的「柔らかく」、ブッシュが取付け面に着座するまでブッシュ１０１をボルト２００とともに回転させる手段を構成するために犠牲となるようなものであることが理解できる。同じような結果が接着剤、短い干渉長さあるいは重合体の挿入物によっても得られ、これらは全て、穴１０３の内部に設けられ、またボルトの軸を一時的に把持して、ブッシュ１０１がボルト２００とともに回転するのを許容する。
【００２１】
他の実施形態はネジ１０２の変形例を備え、ネジはわずかに「堅く」、ボルトのネジ２０２に摩擦係合するように、ネジはわずかに変形する。
【００２２】
ボルトのネジの上部は取付け穴ＭＨのネジに係合することが期待されないので、ネジ１０２に係合するボルト２００のネジは、ブッシュ１０１が取付け面に着座すると、部分的あるいは完全に変形し、あるいは除去されることを当業者は理解できる。
【００２３】
別の実施形態では、ボルト２００の直径Ｄ１（図７参照）がネジ２０２から軸までの限られた距離だけ突出してもよい。上述のように、ネジ１０２は軸の太い部分によって削り取られる。ボルトが取付け面の内部に螺合されるとき、ボルト軸の減少した直径の部分は、軸と除去されたネジ１０２の間におけるさらなるトルク係合を防止する。これにより、ボルトが取付け面の内部において十分に回転させられるので、誤ったトルクが発生することが防止される。
【００２４】
ネジ１０２を除去するボルト２００に対するトルクの適用はまた、部品Ｐに対する予荷重を与える効果を有する。本発明のこの特徴は、部品とアセンブリ全体を強固にする利益を有する。予荷重の大きさはネジ１０２を除去するのに必要なトルクに応じて調整できる。
【００２５】
いったんブッシュ面１０７が取付け面Ｍに係合すると、トルクがボルトに付与され、犠牲ネジ１０２の損傷を引き起こす。そしてボルト２００は、ボルトフランジ２０１が部品Ｐの軸受面に係合するまで取付け面Ｍのネジ穴ＭＨに完全に螺合する。ボルト２００は、アプリケーションに依存した適切なトルク値まで回転させられてもよい。理解されるように、誤差のギャップは自動的かつ完全に、ブッシュによって埋められる。
【００２６】
図６は図５の６−６線に沿った締め具の平面図である。フランジ２０１が示されている。フランジ２０１はユーザが希望するいかなる幅であってもよい。
【００２７】
図４および図５からわかるように、固定物を取付け面に取付けると同時に、かなり大きい誤差Ｔが本発明装置を用いて埋めることができる。この装置は、締結された要素または固定物の中に好ましくない曲げ（または他のゆがみ荷重）をかけることなく、強固な、適切なトルクを付加されたボルト締結を許容する。
【００２８】
本発明の工具は、例えば、誤差を完全に補償しつつ大きなクリアランスが要素の簡単な組立てを許容する必要がある場合に、多くの例において、誤差の累積の効果を取り除くために（すなわち、実際に、大きな誤差の使用を許容するために）使用することができる。本発明装置はまた、異なる平面における面の間を締結するときと、主取付け面に対して不揃いな角度の面に締結するときにおいて、誤差の補償のために用いることができる。
【００２９】
なお、本発明装置は他の実施形態において「逆にする」ことができる。図７は他の実施形態の断面図である。締結すべき部品に螺合させる代わりに、ネジ１０４を使用して取付け面の穴に締結される。この場合、雄ネジ１０４は左ネジである。他の例として、図示しないがネジ１０２の位置に設けられる摩擦取付け具が穴１０３内に挿入されて、ボルト２００を摩擦的に固定し、ボルトが回転するにしたがってブッシュが取付け面から取り外され、ブッシュが部品に係合するまで誤差のクリアランスを埋める。摩擦的な取付けの実施形態は最小トルクを要求し、これは、ブッシュがいったん着座するとボルトが取付け面にさらにねじ込まれるので、容易に実現される。
【００３０】
ブッシュ１０１と部品Ｐが面１０８に着座すると、ネジ１０２は上述のように除去され、そしてボルト２００は完全に回転させられる。
【００３１】
さらに他の実施形態では、ネジ１０２は穴１０３の長さに沿って延び、犠牲とならない。ネジ１０２はネジ１０４の反対向きである。この実施形態において、ブッシュ１０１はまず、左ネジのネジ１０４を使用して取付け穴ＭＨに螺合される。そしてボルト２００は、穴ＰＨを介して部品Ｐに挿入され、穴１０３に挿入される。この実施形態において、部品Ｐは穴の中においてネジを有さず、ボルト２００は取付け面の穴に螺合しない。ブッシュ１０１がボルト２００の回転操作により取付け面Ｍからはずされるとき、ブッシュ面１０８は部品Ｐ係合する。そしてボルト２００は、ブッシュ１０１に完全に螺着される。左ネジのネジ１０４は、ボルト２００が完全に回転させられるとき、取付け穴ＭＨに係合する。  ネジ結合の分野において、最小数の完全なネジが穴ＭＨに係合して連結の十分な強度が得られることが好ましいことが理解される。
【００３２】
当業者は、部品にブッシュを取付け、あるいはブッシュを回転させて、誤差クリアランスＴを補償するために、手または平面１０５を用いた工具あるいはレンチの手段によってブッシュ１０１が回転させられることができると理解できる。
【００３３】
図８は本発明の第３の他の実施形態を示す。ブッシュ３００は、ブッシュ３００の主軸に沿って延びるボアすなわち穴３０３を有する実質的に円筒形状を備える。雄ネジ３０４はブッシュ３００の外表面に沿っている。この実施形態において、ネジ３０４は右ネジである。ブッシュを手動で係合あるいは螺合させるために設けられた平面またはぎざぎざ面３０５は、装置の一端を備える。ボルト２００は穴３０３を介してブッシュに係合する。使用において、要素Ｐは取付け面Ｍに対して実質的に最終的な組立て位置に配置される。穴３０３に挿入されたボルト２００とともにブッシュ３００は、面３０７が取付け面Ｍに係合するまで、ネジ３１５を使用して要素Ｐの中に螺合される。ブッシュ３００は手動により、あるいは犠牲ネジ３１５により、あるいは他の摩擦挿入物により回転させられてボルト２００に係合し、これにより、他の実施形態に記載したように、ボルト２００がブッシュ３００を回転させることを許容する。ブッシュ面３０７が取付け面Ｍに係合すると、ネジ３１０はボルト２００のさらなる回転により除去され、そしてボルト２００は取付け面Ｍに完全に螺合される。ボルト２００のヘッドがブッシュ面３０８に完全に係合すると、ボルト２００は十分にトルクを付与される。
【００３４】
図９は図８の９−９線に沿った平面図である。工具等に係合するための平面３０５が示されている。
【００３５】
本発明のひとつの形態が説明されたが、ここに記載された本発明の精神と範囲から逸脱することなく、構成と関連した部分に種々の変形が施されることは当業者にとって自明である。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】誤差補償装置の断面図である。
【図２】図１の２−２線における平面図である。
【図３】図１の３−３線における平面図である。
【図４】本発明装置の側断面図である。
【図５】本発明装置の側断面図である。
【図６】図５の６−６線における平面図である。
【図７】他の実施形態の断面図である。
【図８】本発明の第３の他の実施形態を示す。
【図９】図８の９−９線に沿った平面図である。
【図１】
2005509804.tif 000003
【図２】
2005509804.tif 000004
【図３】
2005509804.tif 000005
【図４】
2005509804.tif 000006
【図５】
2005509804.tif 000007
【図６】
2005509804.tif 000008
【図７】
2005509804.tif 000009
【図８】
2005509804.tif 000010
【図９】
2005509804.tif 000011
【国際調査報告】
2005509804.tif 000012
2005509804.tif 000013