(57)【要約】この発明は、リベットなしナット板を提供する。このナット板は、ナットと、筒状およびブラケット部分を有した保持ブラケットと、拡大ヘッドを有したステムとを備える。ステムは筒状部分の開口内に位置決めされ、これによりヘッドはブラケット開口内で肩部上に落ち着く。筒状部分はワークピースの開口内に位置決めされ、これによりブラケット部分はワークピースの上面に落ち着く。ナットはブラケット部分内に保持される。ワークピースの底部に力が加えられ、ステムにはもう１つの逆の力が加えられる。この結果、ヘッドは筒状部分を半径方向外側に拡張し、これにより筒状部分上のリーブはワークピースの壁面に埋め込まれ、ナット板をワークピースに固定する。保持ブラケットは２つの分離された要素、即ち筒状部分を有するスリーブと、ブラケットとで形成することもできる。
2005528560.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークピースを通る開口によって規定された壁面への取り付けに適用されるナット板であって、ナットと、保持ブラケットと、ステムと、固定手段とを備え、
ナットは、ベース部分と、このベース部分から上向きに延びた部分とを有し、前記上向きに延びた部分は、そこを通る開口を有し、
保持ブラケットは、筒状部分とブラケット部分を有し、前記筒状部分は、第１の端部と第２の端部を有し、前記ブラケット部分は、前記筒状部分の第１の端部から延び、前記筒状部分は、外壁と内壁を有し、前記外壁は、前記筒状部分の第１の端部から前記筒状部分の第２の端部まで延び、前記内壁は、前記筒状部分の第１の端部から前記筒状部分の第２の端部まで延び、前記内壁は、前記筒状部分を通って延びる開口によって規定され、前記内壁は、前記筒状部分の第１の端部における開口の直径が前記筒状部分の第２の端部における開口の直径よりも大きくなるようにテーパ付けされ、前記筒状壁面の開口は、前記ナットの開口と連通し、
ステムは、拡大ヘッド部分と、そこから延びた長尺部分とを有し、前記ステムは、前記筒状部分の開口内に位置決めされ、前記拡大ヘッド部分は、前記ステムの軸方向移動時に、前記筒状部分の内壁を拡張することが可能であり、前記筒状部分の外壁は、前記ワークピースの壁面と係合するように強制され、
固定手段は、前記ナットを前記ブラケット部分内で固定するためのものであり、前記固定手段は、前記ブラケット部分内で前記ナットの制限された移動を可能にするものであることを特徴とするナット板。
【請求項２】
前記上向きに延びた部分は円筒形であって、前記開口により規定された前記上向きに延びた部分の内壁はネジ切りされていることを特徴とする請求項１に記載のナット板。
【請求項３】
前記保持ブラケットの筒状部分と前記保持ブラケットのブラケット部分は、一体的に形成されていることを特徴とする請求項１に記載のナット板。
【請求項４】
前記筒状部分の内壁は、前記筒状部分の第１の端部付近に肩部を更に規定し、前記筒状部分の第１の端部における開口の直径は、前記肩部における開口の直径よりも大きく、前記肩部における開口の直径は、前記筒状部分の第２の端部における開口の直径よりも大きいことを特徴とする請求項１に記載のナット板。
【請求項５】
前記ステムの拡大ヘッド部分は、前記肩部における開口の直径よりは大きいが、前記筒状部分の第１の端部における開口の直径よりは小さい直径を有し、前記ステムの拡大ヘッド部分は、前記肩部上に落ち着くことが可能であることを特徴とする請求項４に記載のナット板。
【請求項６】
前記内壁は、前記筒状部分の第２の端部にリップを更に規定し、これにより前記筒状部分の第２の端部における開口の直径が減少されることを特徴とする請求項１に記載のナット板。
【請求項７】
前記外壁は、そこから外側に延びる複数のローブを有し、前記ローブは、ステムよる前記内壁の拡張時に、ワークピースの壁内に埋め込まれることが可能であることを特徴とする請求項１に記載のナット板。
【請求項８】
各前記ローブは、前記ブラケット部分の下面から前記筒状部分の第２の端部へ延びていることを特徴とする請求項７に記載のナット板。
【請求項９】
隣接するローブは、ギャップによって分離されていることを特徴とする請求項７に記載のナット板。
【請求項１０】
各前記ローブは、前記ブラケット部分の下面付近に折り曲げ部分を有し、各前記ローブは、前記ブラケット部分の下面付近の前記外壁から、前記筒状部分の第２の端部からよりもさらに離れて延びていることを特徴とする請求項７に記載のナット板。
【請求項１１】
前記複数のローブは、高いローブと低いローブを含み、前記高いローブは、前記低いローブよりもさらに前記外壁から外側に延びていることを特徴とする請求項７に記載のナット板。
【請求項１２】
各前記高いローブは、前記ブラケット部分の下面付近に折り曲げ部分を有し、各前記高いローブは、前記ブラケット部分の下面付近の前記外壁から、前記筒状部分の第２の端部からよりもさらに離れて延びていることを特徴とする請求項１１に記載のナット板。
【請求項１３】
各前記高いローブは、２つの低いローブの間に位置決めされ、各前記低いローブは、２つの高いローブの間に位置決めされていることを特徴とする請求項１１に記載のナット板。
【請求項１４】
前記ステムの拡大ヘッド部分は、前記拡大ヘッド部分が幾何学的に関連したサイズに変形することを可能にする材料で形成され、前記拡大ヘッド部分は、前記拡大ヘッド部分が前記筒状部分の前記開口を前記第２の端部側に出るまで、前記筒状部分の内壁を拡張し続けるものであることを特徴とする請求項１に記載のナット板。
【請求項１５】
前記ステムの拡大ヘッド部分は、その中に設けられた空洞を有し、前記拡大ヘッド部分の空洞は、前記拡大ヘッド部分の変形を助けることが可能であることを特徴とする請求項１４に記載のナット板。
【請求項１６】
前記ブラケット部分は、前記筒状部分の第１の端部から外側に延びるベース部分と、前記ベース部分から前記筒状部分とは逆方向に突出した対向する側壁とを有し、前記対向する側壁は、前記ナットを受けるための空間を規定することを特徴とする請求項１に記載のナット板。
【請求項１７】
前記ブラケット部分の各前記側壁は、そこを通るスロットを有し、前記固定手段は、前記ナットのベース部分に嵌合する柔軟なリテイナーを含み、前記リテイナーは、前記対向する側壁のスロットのそれぞれの中に突出する部分を有することを特徴とする請求項１６に記載のナット板。
【請求項１８】
前記ブラケット部分のベース部分は、前記ブラケット部分のベース部分から前記筒状部分とは逆方向に突出した突起を有し、前記ナットのベース部分は、対向する端部に設けられた凹部を有し、前記対向する端部の凹部は、前記突起を受けて、前記ブラケット部分に対する前記ナットの移動を制限することが可能であることを特徴とする請求項１７に記載のナット板。
【請求項１９】
前記ナットのベース部分は、そこから延びた少なくとも１つのタブ部材を有した対向する端部を有し、前記固定手段は、前記ナットのタブ部材を受けるための少なくとも１つの開口を各前記側壁に有することを特徴とする請求項１６に記載のナット板。
【請求項２０】
前記側壁の少なくとも１つは、柔軟な材料で形成され、前記少なくとも１つの側壁は、前記他の側壁から離れるように曲って、前記ナットのタブ部材が前記側壁の開口に受け入れられることを可能にすることを特徴とする請求項１９に記載のナット板。
【請求項２１】
前記保持ブラケットは、分離して形成されたブラケットとスリーブとからなり、前記ブラケットは、そこを通る開口を有し、前記対向する側壁は、そこを通るスロットを有し、前記スリーブは、筒状部分と、その一端の拡大ヘッドとを有し、前記筒状部分は、前記ブラケットの開口を通して延び、これにより前記スリーブの拡大ヘッドが前記ブラケット上に位置決めされ、前記拡大ヘッドは、前記筒状部分の対向する側壁のスロットを通して延びることを特徴とする請求項２０に記載のナット板。
【請求項２２】
前記筒状部分は、ワークピースの壁の長さより小さい長さを有し、これにより前記筒状部分の第２の端部は、ワークピースの開口の外へは延びないことを特徴とする請求項１に記載のナット板。
【請求項２３】
ワークピースを通る開口によって規定された壁面への取り付けに適用されるナット板の筒状部分であって、前記筒状部分は、前記ワークピースの開口内に適合するサイズに形成され、前記筒状部分は、外壁と、内壁とを有し、
外壁は、概ね前記筒状部分の第１の端部から前記筒状部分の第２の端部へ延び、
内壁は、前記筒状部分の第１の端部から前記筒状部分の第２の端部へ延び、前記内壁は、前記筒状部分を通って延びる開口によって規定され、前記内壁は、テーパ付けされ、これにより前記筒状部分の第１の端部における開口の直径が前記筒状部分の第２の端部における開口の直径よりも大きくなり、
前記筒状部分の開口は、そこを通してステムを受け入れて、前記筒状部分の内壁を拡張することが可能であり、これにより前記筒状部分の外壁が前記ワークピースの開口と係合するように強制されることを特徴とする筒状部分。
【請求項２４】
前記内壁は、前記筒状部分の第１の端部付近に肩部を更に規定し、前記筒状部分の第１の端部における開口の直径は、前記肩部における開口の直径よりも大きく、前記肩部における開口の直径は、前記筒状部分の第２の端部における開口の直径よりも大きいことを特徴とする請求項２３に記載の筒状部分。
【請求項２５】
前記内壁は、前記筒状部分の第２の端部にリップを更に規定し、これにより前記筒状部分の第２の端部における開口の直径が減少されることを特徴とする請求項２３に記載の筒状部分。
【請求項２６】
前記外壁は、そこから外側に延びる複数のローブを有し、前記ローブは、ステムよる前記内壁の拡張時に、ワークピースの壁内に埋め込まれることが可能であることを特徴とする請求項２３に記載の筒状部分。
【請求項２７】
各前記ローブは、前記筒状部分の第１の端部付近から前記筒状部分の第２の端部へ延びていることを特徴とする請求項２６に記載の筒状部分。
【請求項２８】
隣接するローブは、ギャップによって分離されていることを特徴とする請求項２６に記載の筒状部分。
【請求項２９】
各前記ローブは、前記筒状部分の第１の端部付近に折り曲げ部分を有し、各前記ローブは、前記筒状部分の第１の端部付近の前記外壁から、前記筒状部分の第２の端部からよりもさらに離れて延びていることを特徴とする請求項２６に記載の筒状部分。
【請求項３０】
前記複数のローブは、高いローブと低いローブを含み、前記高いローブは、前記低いローブよりもさらに前記外壁から外側に延びていることを特徴とする請求項２６に記載の筒状部分。
【請求項３１】
各前記高いローブは、前記筒状部分の第１の端部付近に折り曲げ部分を有し、各前記高いローブは、前記筒状部分の第１の端部付近の前記外壁から、前記筒状部分の第２の端部からよりもさらに離れて延びていることを特徴とする請求項３０に記載の筒状部分。
【請求項３２】
各前記高いローブは、２つの低いローブの間に位置決めされ、各前記低いローブは、２つの高いローブの間に位置決めされていることを特徴とする請求項３０に記載の筒状部分。
【請求項３３】
前記筒状部分は、ワークピースの壁の長さより小さい長さを有し、これにより前記筒状部分の第２の端部は、ワークピースの開口の外へは延びないことを特徴とする請求項２３に記載の筒状部分。
【請求項３４】
ワークピースを通る開口によって規定された壁面への取り付けに適用されるナット板の筒状部分であって、前記筒状部分は、前記ワークピースの開口内に適合するサイズに形成され、前記筒状部分は、外壁と、内壁とを有し、
外壁は、前記筒状部分の第１の端部から前記筒状部分の第２の端部へ延び、前記外壁は、そこから外側へ延びる複数のローブを有し、前記ローブの少なくとも一部は、前記筒状部分の第１の端部付近に折り曲げ部分を有し、折り曲げ部分を有する各前記ローブは、前記筒状部分の第１の端部付近の前記外壁から、前記筒状部分の第２の端部からよりもさらに離れて延び、
内壁は、前記筒状部分の第１の端部から前記筒状部分の第２の端部へ延び、前記内壁は、前記筒状部分を通って延びる開口によって規定され、
前記筒状部分の開口は、そこを通してステムを受け入れて、前記筒状部分の内壁を拡張することが可能であり、これにより前記筒状部分の外壁が前記ワークピースの開口と係合するように強制され、前記ローブは、ステムよる前記内壁の拡張時に、ワークピースの壁内に埋め込まれることが可能であることを特徴とする筒状部分。
【請求項３５】
各前記ローブは、前記筒状部分の第１の端部付近から前記筒状部分の第２の端部へ延びていることを特徴とする請求項３４に記載の筒状部分。
【請求項３６】
隣接するローブは、ギャップによって分離されていることを特徴とする請求項３４に記載の筒状部分。
【請求項３７】
前記複数のローブは、高いローブと低いローブを含み、前記高いローブは、前記低いローブよりもさらに前記外壁から外側に延びていることを特徴とする請求項３４に記載の筒状部分。
【請求項３８】
各前記高いローブは、前記筒状部分の第１の端部付近に折り曲げ部分を有し、各前記高いローブは、前記筒状部分の第１の端部付近の前記外壁から、前記筒状部分の第２の端部からよりもさらに離れて延びていることを特徴とする請求項３７に記載の筒状部分。
【請求項３９】
各前記高いローブは、２つの低いローブの間に位置決めされ、各前記低いローブは、２つの高いローブの間に位置決めされていることを特徴とする請求項３７に記載の筒状部分。
【請求項４０】
前記筒状部分は、ワークピースの壁の長さより小さい長さを有し、これにより前記筒状部分の第２の端部は、ワークピースの開口の外へは延びないことを特徴とする請求項３４に記載の筒状部分。
【請求項４１】
ワークピースを通る開口によって規定された壁面への取り付けに適用されるナット板のステムであって、前記ステムは、その軸方向の移動時に、前記ナット板の筒状部分のテーパ付けされた内壁を拡張して、前記筒状部分の外壁を前記ワークピースの壁面と係合させることが可能であり、前記ステムは、
長尺部分と、
この長尺部分の一端に設けられた変形可能なヘッド部分とを備え、前記変形可能なヘッド部分は、前記筒状部分のテーパ付けされた内壁の適度な拡張を可能にして前記ワークピースの開口のサイズの変化を補償し、これにより前記外壁は前記ワークピースの壁面と十分に係合するものであり、前記変形可能なヘッド部分は、前記ステムの軸方向の移動中に前記ワークピースによってその上に十分な抵抗が作用した時に変形するものであることを特徴とするステム。
【請求項４２】
前記変形可能なヘッド部分は、そこに設けられた空洞を有することを特徴とする請求項４１に記載のステム。
【請求項４３】
ワークピースを通る開口によって規定された壁面にナット板を固定する方法であって、
ａ）ナットと、筒状部分およびその第１の端部から延びたブラケット部分を有する保持ブラケットと、拡大ヘッド部分を有するステムとを備え、前記筒状部分は、そこからローブが外側に延びた外壁を有し、前記筒状部分は、前記筒状部分の内壁を規定するためにそこを通って設けられた開口を有し、前記内壁は、前記筒状部分の第１の端部付近に肩部を規定し、前記内壁は、前記肩部から前記筒状部分の第２の端部にかけてテーパ付けされているように構成された前記ナット板を提供する工程と、
ｂ）前記ステムを前記筒状部分の開口に挿入して、前記ステムの拡大ヘッド部分が前記筒状部分の内壁の肩部上に位置決めされるようにする工程と、
ｃ）前記ナットを前記ブラケット部分内に配置する工程と、
ｄ）前記ナットを前記ブラケット部分の内部に固定して、前記ナットが前記ブラケット部分から外れることを防止するが、前記ナットが前記ブラケット部分の内部で自由に移動できるようにする工程と、
ｅ）前記筒状部分を前記ワークピースの開口内に挿入して、前記ブラケット部分の下面が前記ワークピースの上面に位置決めされるようにする工程と、
ｆ）前記ワークピースの底面に第１の力を加える工程と、
ｇ）前記ステムに第２の力を加えて、前記ステムの拡大ヘッド部分を前記筒状部分の開口を通して移動させ、これにより前記開口のテーパ付けされた内壁が拡張されて、前記外壁上のローブを前記ワークピースの壁面に強制的に埋め込んで、前記筒状部分を前記ワークピースに固定する工程と
を備えることを特徴とする方法。
【請求項４４】
ａ）前記ステムの拡大ヘッド部分を、前記内壁の拡張時に、前記テーパ付けされた内壁に関して幾何学的に関連したサイズに変形して、前記拡大ヘッド部分が前記テーパ付けされた内壁を拡張し続けるようにする工程を更に備えることを特徴とする請求項４３に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、典型的に航空宇宙産業で使用されるリベットなしナット板に関する。
【背景技術】
【０００２】
ナット板は、航空宇宙応用および商業的応用の双方において、構造的および非構造的な部品を一緒に取り付けるために使用される。今日使用されているナット板には多くの異なる設計構成がある。２つの主要な分類は、リベット止めナット板と、フレア付きリベットなしナット板である。
【０００３】
リベット止めナット板では、ナット板の本体をワークピースに取り付けるために２以上のリベットが使用される。
【０００４】
リベットなし（リベットレス）ナット板は、基本的に３つの部品、即ちナット要素と、保持ブラケットと、取付スリーブとによって構成されている。これらのナット板をワークピースに取り付けて固定する方法は、次の２つの主要な特徴に基づいている。
【０００５】
（１）ワークピースの開口にブラケット・スリーブ・アセンブリを押し込むか引き込むことによって、スリーブをワークピースの開口に挿入する。スリーブのセレーション／ローブ形状をワークピースの壁面に干渉させて、ナット板の回転に対する抵抗を与える。
【０００６】
（２）スリーブをワークピースの開口に挿入した後、スリーブの一端がワークピースの対向する側面に対してフレア付けされ、ナット板の使用中に遭遇する押出力に抗する抵抗を与える。
【０００７】
このタイプのリベットなしナット板の一例が米国特許第４，７３２，５１８号に具体化されている。この特許は、重い干渉力に抗してスリーブをワークピース内へ挿入し、それからスリーブを変形させてスリーブの一端にフレアを形成することを示している。スリーブはセレーション／ローブ構成を有する。このセレーション／ローブ構成は、ワークピースの壁内に延びるように長いもので、またテーパ付けされている。テーパ付けされた形状、長さおよび特異な幾何学的特徴は、その応用のために選択された設置方法による設置を可能とするために必要である。テーパ付けおよび延長されたセレーション／ローブ構成を有する５１８号特許の主たる目的は、ワークピース全体に負荷を分布し、かつスリーブをワークピース内に挿入して拡張することによって、ワークピースの疲労寿命を強化することであり、またワークピース開口の周辺に隣接する材料を冷間加工することである。
【０００８】
しかしながら、米国特許第４，７３２，５１８号で論議されているように、現在の設計のツール作業でリベットなしナット板を設置することは、煩わしく、遅く、複雑で、コスト高であり、しばしば非機能的でもある。また、穴を精密に準備する必要があり、しかも面一な設置用には埋頭凹部またはさら穴を必要とする。これらの短所は、リベットなしナット板の使用を制限している。
【０００９】
リベットなしナット板のフレア付けもまた、複雑なツール作業、面一な設置を達成するための特別な開口（さら穴や埋頭凹部）の準備、グリップ長制限、スリーブとワークピース壁面との間のギャップの形成、そして長い長さのような、多くの理由において不利であり、かくしてリベットなしナット板を比較的重い部品にしてしまう。
【００１０】
４つの他のリベットなしナット板についての設計が米国特許第５，０９６，３４９号、５，２４５，７４３号、５，４０５，２２８号および５，７０４，７４７号に示されている。これらはフレア付けを回避するために設計されたものであるが、それぞれ関連した欠点を有する。米国特許５，７０４，７４７号の設計は、ナット板を構造物に取り付けるための接着剤に頼るものである。米国特許第５，０９６，３４９号、５，２４５，７４３号および５，４０５，２２８号の設計は、ナット板を構造物内に固定することに使用される接着剤やローブを有しない。これらの設計は、十分に冷間加工された穴と、焼き入れされたピンを設置ツールとして使用してスリーブ部分を構造体内に拡張する高度な締まり（干渉）係合とに頼るものである。このスリーブは滑らかであり、また高レベルの拡張故に、作られた摩擦力はナット板を保持して、期待される機械的特性を与えるものと考えられる。この締結具の設計に対する基本的な目的は、ジョイントの機械的疲労特性を強化することである。この設計用の部品は非常に高価であり、設置はコスト高で煩わしく、また穴の準備は非常に精密であることを要求する。このように、この設計の総合的コストは非常に高く、それにより応用が制限される。その分野にはまた、必要とされる十分な拡張故に、受け構造が受容可能な制限を越えて変形され、これにより穴構造の損傷と排除を起こすという、いくつかの報告がある。
【００１１】
かくして、従来のリベットなしナット板設計の欠点を克服するリベットなしナット板設計に対する要望がある。本発明は、そのようなリベットなしナット板設計を提供するものである。
【００１２】
［発明の目的および開示］
本発明の主たる目的は、リベットなしナット板のワークピースへの設置を単純化するリベットなしナット板を提供することにある。
【００１３】
本発明の１つの目的は、新規なツール作業概念を使用してリベットなしナット板のワークピースへの設置をスピードアップすると共に、ナット板のスリーブのワークピースへの適切な係合を確実にするリベットなしナット板を提供することにある。
【００１４】
本発明のもう１つの目的は、航空宇宙応用におけるリベットなしナット板の使用を商業的な産業と同様に大幅に拡張するリベットなしナット板を提供することにある。
【００１５】
本発明の更にもう１つの目的は、穴の軸を中心としてナット板に作用する特定の捻りトルクに抵抗する能力である、トルクアウトの特定の必要条件を満足するリベットなしナット板を提供することにある。
【００１６】
本発明の異なるもう１つの目的は、穴の軸に沿って加わる特定の力に抵抗する能力である、押出し（プッシュアウト）の特定の必要条件を満足するリベットなしナット板を提供することにある。
【００１７】
本発明のもう１つの目的は、受け構造の抵抗を動的ローディングにする設置の特徴である、疲労の特定の必要条件を満足するリベットなしナット板を提供することにある。
【００１８】
本発明の更にもう１つの目的は、ブラケットとスリーブ部品を単一部品に組み合わせて、これにより１つの部品を削減し、部品アセンブリを大幅に簡素化し、総合的コストを削減し、機能的および機械的特性を改良するリベットなしナット板を提供することにある。
【００１９】
本発明の異なるもう１つの目的は、リベットなしナット板の設置時に、ナット板のスリーブ部分とワークピースの壁面との間にギャップが形成されることを許容しないリベットなしナット板を提供することにある。
【００２０】
本発明のもう１つの目的は、スリーブをワークピースの開口内で拡張して開口全体にわたってワークピースとの密着を確実にすると共に、ワークピースの疲労寿命を強化する残余の圧縮性応力を誘導するリベットなしナット板を提供することにある。
【００２１】
本発明の異なるもう１つの目的は、最初のナットが摩耗したときに、そのナットがもう１つのナットと簡単に交換され得るリベットなしナット板を提供することにある。
【００２２】
本発明の更にもう１つの目的は、ワークピースの開口に挿入される筒状部分の外壁上のローブまたはリブを提供することにある。これらは、改良された押出し、トルクアウトおよび疲労を与える助けになる。
【００２３】
簡単に、そして前述したことに従って、この発明は新規なナット板の３つの実施形態を提供する。
【００２４】
この発明の第１実施形態は、ナットと、保持ブラケットと、ステムとを備えたナット板を提供する。保持ブラケットは、筒状部分とブラケット部分とを有する。筒状部分は、そこを通る開口を有する。この開口は、テーパ付けされた内壁を規定する。この内壁は肩部を規定する。筒状部分は外壁を有する。この外壁からローブが延びている。ブラケット部分は筒状部分から延びている。ブラケット部分は一対の対向する側壁を有する。この側壁は、そこから延びたフランジと、そこを通して設けられたスロットとを有する。ナットは、ベース部分と円筒部分とを有する。ベース部分は、その対向する側部から延びたタブを有する。円筒部分は、そこを通って上向きに延びるネジ切りされた開口を有する。ステムは、変形可能な拡大ヘッド部分と、そこから延びた長い円筒部分とを有する。動作時に、ステムは筒状部分の開口に挿入され、拡大ヘッド部分が肩部上に落ち着く。ナットは保持ブラケットのブラケット部分に挿入され、ナットのタブがブラケット部分のスロット内に位置決めされて、ナットを固定し、またブラケット部分に対するナットの横方向および縦方向双方の浮遊移動を可能にする。筒状部分は、ワークピースの開口に挿入され、ブラケット部分がワークピースの上部に落ち着く。ステムは筒状部分の開口を通して引き抜かれ、筒状部分をワークピースの開口によって規定される壁面に拡張する。筒状部分の外壁上のローブは、ワークピースの壁面に埋め込まれ、押出しおよびトルクアウトを改良する。ステムのヘッド部分が筒状部分の開口を通して引き抜かれるので、ヘッドは変形して、筒状部分の拡張された内壁の拡張されたサイズに関連した幾何学的構造を呈する。一度開口を通して完全に引き抜かれると、筒状部分はワークピースに対して固定的に接続され、そしてステムは捨てられる。
【００２５】
この発明の第２実施形態は、ナットと、ブラケットと、スリーブと、ステムとを備えたナット板を提供する。第２実施形態のナット板は、第１実施形態のナット板と基本的に同一である。ただし、第１実施形態の保持ブラケットは、２つの分離された片、即ちブラケットとスリーブとして与えられている。スリーブは保持ブラケットの筒状部分と同様であり、またブラケットは保持ブラケットのブラケット部分と同様である。第２実施形態のナット板の動作は、事実上、第１実施形態のナット板の取付けと同様の手法で行われる。
【００２６】
この発明の第３実施形態は、ナットと、保持ブラケットと、ステムと、リテイナーとを備えたナット板を提供する。保持ブラケットは、筒状部分とブラケット部分とを有する。筒状部分は、そこを通る開口を有する。この開口はテーパ付けされた内壁を規定する。この内壁は肩部を規定する。内壁はまた、そこから延びたリップを有する。筒状部分は外壁を有する。この外壁からローブが延びている。ローブは一連の高低ローブである。高いローブはブラケット部分の近くに折り曲げ部分を有する。ブラケット部分は筒状部分から延びている。ブラケット部分はベースを有する。このベースは、そこから延びた突起を有する。ブラケット部分はまた、そこから延びた一対の対向する側壁を有する。これらの側壁は、そこを通して設けられたスロットを有する。ナットは、ベース部分と円筒部分とを有する。ベース部分は、その対向する端部に凹部を有する。円筒部分は、そこを通って上向きに延びるネジ切りされた開口を有する。ステムは、変形可能な拡大ヘッド部分と、そこから延びた長い円筒部分とを有する。リテイナーは、ブラケット部分のスロット内に嵌合するスプリング部材であることが好ましい。動作時に、ステムは筒状部分の開口に挿入され、拡大ヘッド部分が肩部上に落ち着く。ナットは保持ブラケットのブラケット部分に挿入され、ナットの凹部がブラケット部分のベース上の突起を受け入れる。リテイナーはブラケット部分の対向する側壁のスロット内に位置決めされる。この結果、ナットはリテイナーとブラケット部分との間に保持されるが、横方向および縦方向双方の浮遊移動を許容される。筒状部分は、ワークピースの開口に挿入され、ブラケット部分がワークピースの上部に落ち着く。ステムは筒状部分の開口を通して引き抜かれ、筒状部分をワークピースの開口によって規定される壁面に拡張する。筒状部分の外壁上の高低ローブは、ワークピースの壁面に埋め込まれ、押出しおよびトルクアウトを改良する。高いローブは低いローブへ材料を移動し、低いローブがワークピースの壁面とのシールを作るようにする。ステムのヘッド部分が筒状部分の開口を通して引き抜かれるので、ヘッドは変形して、筒状部分の拡張された内壁の拡張されたサイズに関連した幾何学的構造を呈する。一度開口を通して完全に引き抜かれると、筒状部分はワークピースに対して固定的に接続され、そしてステムは捨てられる。
【００２７】
新規と信じられる発明の特徴が以下で詳細に説明される。発明の構造および動作の組織および仕方は、その異なる目的及び利点と共に、添付の図面に関連してなされる以下の説明を参照することによって最も良く理解される。図面では、同様の参照符号は同様の要素を識別する。
【００２８】
［実施例の詳細な説明］
この発明は、異なる形態の実施例に受け入れ可能であるが、具体的な実施例が図面に示され、ここで詳細に説明される。但し、この開示は、発明の原理の例示と考えられるべきものであって、この発明を、ここに示されるものに制限することを意図したものではない、と理解されるべきである。
【００２９】
第１実施形態のナット板１００が図１〜６に示され、第２実施形態のナット板２００が図７〜９に示され、第３実施形態のナット板３００が図１０〜１６に示されている。同様の要素は、第１実施形態では１００番台の、第２実施形態では２００番台の、そして第３実施形態では３００番台の同様の参照符合によって示される。
【００３０】
図１〜６に示された本発明の第１実施形態のナット板１００に注目する。第１実施形態のナット板１００は、ナット１０２と、保持ブラケット１０４と、ステム１０６とを有する。
【００３１】
図２〜３に最も良く示されるように、保持ブラケット１０４は、立側面が概ねＹ字型であって、筒状部分１０８と、この筒状部分１０８の一端１１２から外側に延びたブラケット部分１１０とを有する。ブラケット部分１１０は、ベース部分１１４と、対向して立つ側壁１１６，１１８とを有する。側壁１１６，１１８の上端からフランジ１２０，１２２が延び、そこから外側に突出している。ブラケット部分１１０の側壁１１６，１１８を通してスロット１２４，１２６が延びている。側壁１１６，１１８とフランジ１２０，１２２は、弾性材料で形成されていることが好ましい。
【００３２】
筒状部分１０８は、ブラケット部分１１０のベース部分１１４から、ブラケット部分１１０の側壁１１６，１１８が延びる方向とは逆方向に延びる。筒状部分１０８は、そこを通る開口１２８を有する。この開口は筒状部分１０８の内壁１３０を規定する。筒状部分１０８はまた外壁１３６を有する。筒状部分１０８の第１の端部１１２において、内壁１３０は開口１２８の第１の内径を規定する。筒状部分１０８の第１の端部１１２から最小距離において、内壁１３０は内側にテーパ付けされて肩部１３２を与え、また開口１２８の第２の内径、従って外壁１３６と肩部１３２との間の筒状部分１０８の壁厚を規定する。外壁１３６と肩部１３２との間の筒状部分１０８の壁厚は０．０１０インチであることが好ましい。筒状部分１０８の肩部１３２における開口１２８の第２の内径は、筒状部分１０８の第１の端部１１２における開口１２８の第１の内径よりも小さい。肩部１３２から筒状部分１０８の第２の端部１３４にかけて、内壁１３０はテーパ付けまたは段付けされている。このため、筒状部分１０８の第２の端部１３４における内壁１３０は、第３の内径、従って筒状部分１０８の第２の端部１３４における筒状部分１０８の壁厚を規定する。筒状部分１０８の第２の端部１３４における筒状部分１０８の壁厚は０．０１４インチであることが好ましい。これは、筒状部分１０８の外壁１３６と肩部１３２との間の筒状部分１０８の壁厚よりも大きい。筒状部分１０８の第２の端部１３４における開口１２８の第３の内径は、筒状部分１０８の肩部１３２における開口１２８の第２の内径よりも小さい。
【００３３】
筒状部分１０８の外壁１３６は、ブラケット部分１１０の下面１３８から筒状部分１０８の第２の端部１３４まで延びている。ローブまたはリブ１４０は、筒状部分１０８の外壁１３６から外側に延びている。ローブ１４０は、外壁１３６上に多くの異なる構成で、例えば図４ａ〜４ｇに示すように、軸方向に直線的に、傾斜して、または螺旋形に形成することができる。ローブ１４０は、図２および４ｂに示すように、外壁１３６に沿って軸方向に直線的に形成されることが好ましい。隣接するローブ１４０は、互いに離れて位置決めされ、その結果ギャップ１４１が隣接するローブ１４０間に形成される。ローブ１４０はまた、ブラケット部分１１０の下面１３８付近に折り曲げ部分１４３を有する。この結果、ローブ１４０はブラケット部分１１０の下面１３８付近で厚くなる。ローブ１４０の折り曲げ部分１４３は、ブラケット部分１１０に改良されたトルクを与える。
【００３４】
図１ａ〜１ｃに示されるように、ナット１０２は、円筒部分１４２と、この円筒部分１４２の一端から外側に延びた平坦なベース部分１４４とを有する。円筒部分１４２は、そこを通る開口１４６を有する。この開口は、円筒部分１４２の内径を規定する。円筒部分１４２の内径は、概ねネジ切りされている。このため、ワークピース、例えばボルトがそこに取り付けられる。平坦なベース部分１４４はさらに、半径方向外側に向かって逆方向に延びるタブまたはウイング１４８，１５０を規定する。タブ１４８，１５０は、保持ブラケット１０４のブラケット部分１１０のスロット１２４，１２６内に嵌合する。この結果、ナット１０２は保持ブラケット１０４に対して保持され、ナット１０２と保持ブラケット１０４間の実質的な移動が防止される。タブ１４８，１５０のサイズは、スロット１２４，１２６よりも小さい。これは、保持ブラケット１０４に対するナット１０２の制限された浮遊移動を可能とするためである。
【００３５】
図１ａ〜１ｃに示すように、ステム１０６は、拡大ヘッド部分１５２を第１の端部に有し、また拡大ヘッド部分１５２から延びた長い円筒部分１５６を有する。拡大ヘッド部分１５２は、筒状部分１０８の第１の内径よりは小さいが、筒状部分１０８の第２の内径よりは大きい直径を有する。拡大ヘッド部分１５２は、円筒部分１５６に向けてテーパ付けされている。この円筒部分は筒状部分１０８の第３の内径より小さい直径を有する。円筒部分１５６は、ステム１０６の第２の端部１６０付近にツール係合部１５８を有する。拡大ヘッド部分１５２には、空洞１６２が設けられることもある。これは、以下で更に詳細に論議されるように、拡大ヘッド部分１５２の変形を助けるためである。但し、空洞１６２は、拡大ヘッド部分１５２を変形させるために設ける必要はない。
【００３６】
動作時に、ステム１０６の拡大ヘッド部分１５２が、図１ａに示すように、筒状部分１０８の内壁１３０の肩部１３２からの抵抗にあうまで、ステム１０６の第２の端部１６０は、保持ブラケット１０４の第１の端部１１２において筒状部分１０８の開口１２８内に挿入される。
【００３７】
それから、保持ブラケット１０４のフランジ１２０，１２２と側壁１１６，１１８を外側にずらし、そしてナット１０２のタブ１４８，１５０を側壁１１６，１１８のスロット１２４，１２６内に挿入することによって、ナット１０２は保持ブラケット１０４に接続される。フランジ１２０，１２２と側壁１１６，１１８は、その後それらの通常位置へ復帰可能になる。かくして、図１ａに示すように、ナット１０２が保持ブラケット１０４に接続され、保持ブラケット１０４に対するナット１０２の浮遊移動が可能になる。
【００３８】
保持ブラケット１０４の筒状部分１０８は、ワークピース１６６の開口１６４内に挿入される。この結果、保持ブラケット１０４のブラケット部分１１０の下面１３８は、図１ｂに示すように、ワークピース１６６の上面１６８上に位置する。開口１６４は、保持ブラケット１０４の筒状部分１０８の直径よりも僅かに大きな直径を有する。開口１６４は、保持ブラケット１０４の筒状部分１０８の長さより大きいか等しい長さを有する。この結果、筒状部分１０８はワークピース１６６の開口１６４を超えて延びることはない。
【００３９】
保持または隣接力Ｆ１がワークピース１６６の底面１７０に加えられる。そしてツール（図示せず）がステム１０６のツール係合部１５９に係合して、力Ｆ２をステム１０６に加える。この力Ｆ２は、ワークピース１６６に加えられる力Ｆ１とは軸方向逆向きに指向されている。ステム１０６にかかる力Ｆ２は、保持ブラケット１０４の筒状部分１０８とブラケット部分１１０をワークピース１６６内に確実に位置決めする。
【００４０】
ステム１０６に力Ｆ２を加えると、拡大ヘッド部分１５２は内壁１３０の肩部１３２からの抵抗にあう。この結果、内壁１３０は半径方向外側へ強制的に拡張され、拡大ヘッド部分１５２は拡張された内壁１３０のサイズに変形する。このとき、拡大ヘッド部分１５２に空洞１６２が設けられていれば、その助力を伴う。筒状部分１０８の内壁１３０は、筒状部分１０８の第２端部１３４の肩部１３２から内側へテーパ付けまたは段付けされているので、拡大ヘッド部分１５２が、筒状部分１０８の拡張された内壁１３０のサイズに関連した幾何学的構造をとるように変形しても、拡大ヘッド部分１５２は、筒状部分１０８の内壁１３０の直径よりも大きな外径を一貫して有する。かくして、拡大ヘッド部分１５２に加えられた軸方向の力Ｆ２は、筒状部分１０８の内壁１３０を連続して半径方向に拡張しようとする。内壁１３０が拡大ヘッド部分１５２によって連続して拡張されるので、筒状部分１０８の外壁１３６は、ワークピース１６６の壁面に抗して開口１６４内で連続的に半径方向外側に拡張する。かくして、ローブ１４０を開口１６４の壁面と固定的かつ緊密に係合したワークピースの壁面に埋め込む。ローブ１４０の折り曲げ部分１４３は、ワークピース１６６の壁面にさらに嵌まり込んで、保持ブラケット１０４の改良されたトルクアウトを与える。拡大ヘッド部分１５２が筒状部分１０８の開口１２８を通して完全に引き込まれるときに、図１ｃに示されるように、保持ブラケット１０４はワークピース１６６に取り付けられ、そしてステム１０６は捨てられる。ワークピース、例えばボルトは、それからナット板１００に取り付けられる。
【００４１】
ステム１０６の拡大ヘッド部分１５２は、初めに筒状部分１０８を拡張する。同時に、圧縮負荷を部品に加えて、それらをワークピース１６６の上面１６８に配置する。筒状部分１０８は拡張して、ワークピース１６６内の開口１６４の壁面に係合する。このことが起こると、ヘッド部分１５２を半径方向に変形するに十分な半径方向の力が確立される。かくして、ヘッド部分１５２は、ワークピース開口１６４の公差変化を扱うことが可能になり、また筒状部分１０８を連続的に半径方向外側へ変形して、開口壁面に十分な力で係合する。この結果、筒状部分１０８の外壁１３６上のローブ１４０または代替構造体が開口１６４の壁面に埋め込まれる。ここで認められるように、筒状部分１０８の増加する壁厚は、半径方向の変形が筒状部分１０８の全長に沿って続いて、開口１６４の壁面にローブ１４０が係合される所望の度合いを達成することを確実にする。この結果、改良されたトルクアウト、押出しおよび疲労特性が達成される。
【００４２】
図１〜４のナット板１００の代替設計が図５〜６に示されており、ナット板１００ａとして参照されている。ナット板１００ａは、ナット１０２ａと、保持ブラケット１０４ａと、ステム（図示せず）とを有する。
【００４３】
次に、図７〜９に示された第２実施形態のナット板２００に注目する。第２実施形態のナット板２００は、ナット２０２と、ブラケット２０３と、スリーブ２０５と、ステム２０６とを有する。ナット板２００のナット２０２およびステム２０６は、第１実施形態のナット板１００のナット１０２およびステム１０６と構造が同じであるので、ナット２０２の説明がナット１０２と同一であり、またステム２０６の説明がステム１０６と同一であるという理解の下に、ここではこれらの部品は重ねて説明されない。同様の要素は、同様の参照符合によって示される。結果的に、ブラケット２０３とスリーブ２０５は、この実施形態では分離された部品であるのに対し、それらは先の実施形態では保持ブラケット１０４として一体化されている。かくして、ブラケット２０３とスリーブ２０５は結合して保持ブラケット１０４を形成する。
【００４４】
ナット板２００のブラケット２０３は、立側面が概ねＵ字型であって、ベース部分２１４と、対向して立つ側壁２１６，２１８とを有する。側壁２１６，２１８の上端からフランジ２２０，２２２が延び、そこから外側に突出している。ブラケット２０３の側壁２１６，２１８を通してスロット２２４，２２６が延びている。側壁２１６，２１８とフランジ２２０，２２２は、弾性材料で形成されていることが好ましい。比較的大きな円形開口２２７がベース部分２１４の中心に形成されている。
【００４５】
スリーブ２０５は、筒状部分２０８と、このスリーブ２０５の第１の端部２１１から筒状部分２０８に直交して延びるヘッド２０９とを有する。ヘッド２０９は、半径方向外側向かって逆方向に延びるタブまたはウイング２７２，２７４を規定する。タブ２７２，２７４は、ブラケット２０３のスロット２１６，２１８内に嵌合する。筒状部分２０８は、そこを通る開口２２８を有する。この開口は筒状部分２０８の内壁２３０を規定する。スリーブ２０５の第１の端部２１１において、内壁２３１は第１の内径を規定する。スリーブ２０５の第１の端部２１１から最小距離において、内壁２３０は内側にテーパ付けされて肩部２３２を与え、また第２の内径を規定する。第２の内径は第１の内径よりも小さい。肩部２３２からスリーブ２０５の第２の端部２１３にかけて、内壁２３０は僅かにテーパ付けまたは段付けされている。このため、スリーブ２０５の第２の端部２１３における内壁２３０は、第３の内径を規定する。第３の内径は第２の内径よりも小さい。この結果、筒状部分２０８の壁厚は、スリーブ２０５の第２の端部２１３において、肩部２３２が設けられた場所付近よりも大きい。
【００４６】
筒状部分２０８の外壁２３６は、ヘッド２０９の下面２７６からスリーブ２０５の第２の端部２１３まで延びている。ローブ２４０は、スリーブ２０５の外壁２３６から外側に延びている。ローブ２４０は、外壁２３６上に多くの異なる構成で形成できる。
【００４７】
動作時に、ブラケット２０３は、開口２６４を有するワークピース２６６の上面２６８上に配置され、ブラケット２０３の開口２２７がワークピース２６６の開口２６４と整合するように位置決めされる。その後、スリーブ２０５の筒状部分２０８は、ブラケット２０３の開口２２７を通して、ワークピース２６６の開口２６４に挿入される。開口２６４は、スリーブ２０５の筒状部分２０８の直径より僅かに大きい直径を有する。ブラケット２０３の側壁２１６，２１８はずらされ、ヘッド２０９のタブ２７２，２７４が側壁２１６，２１８のスロット２２４，２２６内へ挿入される。
【００４８】
ステム２０６の第２の端部２６０は、ステム２０６の拡大ヘッド部分２５２がスリーブ２０５の内壁２３０の肩部２３２と接触するまで、第１の端部２１１からスリーブ２０５の開口２２８内へ挿入される。
【００４９】
それから、ブラケット２０３のフランジ２２０，２２２と側壁２１６，２１８を外側にずらし、そしてナット２０２のタブ２４８，２５０を側壁２１６，２１８のスロット２２４，２２６内に、そしてスリーブ２０５のヘッド２０９のタブ２７２，２７４の頂部上まで挿入することによって、ナット２０２はブラケット２０３に接続される。フランジ２２０，２２２と側壁２１６，２１８は、その後それらの通常位置へ復帰可能になる。かくして、ナット２０２がスリーブ２０５およびブラケット２０３に接続され、ブラケット２０３およびスリーブ２０５に対するナット２０２の浮遊移動が可能になる。
【００５０】
保持または隣接力Ｆ１がワークピース２６６の底面２７０に加えられる。そしてツール（図示せず）がステム２０６のツール係合部２５８に係合して、力Ｆ２をステム２０６に加える。この力Ｆ２は、ワークピース１６６に加えられる力Ｆ１とは軸方向逆向きに指向されている。ステム２０６にかかる力Ｆ２は、スリーブ２０５とブラケット２０３をワークピース２６６内に確実に位置決めする。
【００５１】
ステム２０６に力Ｆ２を加えると、拡大ヘッド部分２５２は内壁２３０の肩部２３２からの抵抗にあう。この結果、内壁２３０は半径方向外側へ強制的に拡張され、拡大ヘッド部分１５２は拡張された内壁２３０のサイズに変形する。このとき、拡大ヘッド部分２５２に空洞（図示せず）が設けられていれば、その助力を伴う。筒状部分２０８の内壁２３０は、肩部２３２からスリーブ２０５の第２端部２１３まで内側へテーパ付けまたは段付けされているので、拡大ヘッド部分２５２が、筒状部分２０８の拡張された内壁２３０のサイズに関連した幾何学的構造をとるように変形しても、拡大ヘッド部分２５２は、筒状部分２０８の内壁２３０の直径よりも大きな外径を一貫して有する。かくして、拡大ヘッド部分２５２に加えられた軸方向の力Ｆ２は、筒状部分２０８の内壁２３０を連続して半径方向に拡張しようとする。内壁２３０が拡大ヘッド部分２５２によって連続して拡張されるので、筒状部分２０８の外壁２３６は、ワークピース２６６の壁面に抗して開口２６４内で連続的に半径方向外側に拡張する。かくして、ローブ２４０を開口２６４の壁面と固定的かつ緊密に係合したワークピース２６６の壁面に埋め込む。拡大ヘッド部分２５２が筒状部分２０８の開口２２８を通して完全に引き込まれるときに、スリーブ２０５と、ブラケット２０３およびナット２０２とは、ワークピース２６６に取り付けられ、そしてステム２０６は捨てられる。ワークピース、例えばボルトは、それからナット板２００に取り付けられる。
【００５２】
ステム２０６の拡大ヘッド部分２５２は、初めに筒状部分２０８を拡張する。同時に、圧縮負荷を部品に加えて、それらをワークピース２６６の上面２６８に配置する。筒状部分２０８は拡張して、ワークピース２６６内の開口２６４の壁面に係合する。このことが起こると、ヘッド部分２５２を半径方向に変形するに十分な半径方向の力が確立される。かくして、ヘッド部分２５２は、ワークピース開口２６４の公差変化を扱うことが可能になり、また筒状部分２０８を連続的に半径方向外側へ変形して、開口壁面に十分な力で係合する。この結果、筒状部分２０８の外壁２３６上のローブ２４０または代替構造体が開口２６４の壁面に埋め込まれる。ここで認められるように、筒状部分２０８の増加する壁厚は、半径方向の変形が筒状部分２０８の全長に沿って続いて、開口２６４の壁面にローブ２４０が係合される所望の度合いを達成することを確実にする。
【００５３】
図１０〜１６に示された第３実施形態のナット板３００に注目する。第１実施形態のナット板３００は、ナット３０２と、保持ブラケット３０４と、ステム３０６と、リテイナー（保持具）３０７とを有する。ステム３０６は、第１実施形態のナット板１００のステム１０６と構造が同一であるので、ステム３０６の説明がステム１０６と同一であるという理解の下に、ここではこの部品は重ねて説明されない。同様の要素は、同様の参照符合によって示される。
【００５４】
図１３〜１５に最も良く示されるように、保持ブラケット３０４は、立側面が概ねＹ字型であって、筒状部分３０８と、この筒状部分３０８の第１の端部３１２から外側に延びたブラケット部分３１０とを有する。ブラケット部分３１０は、ベース部分３１４と、対向して立つ側壁３１６，３１８とを有する。ベース部分３１４は、ベース部分３１４から上向きに突出した一対の突起３１７，３１９を有する。突起３１７はベース部分３１４のエッジ３２１の近くに設けられ、また突起３１９はベース部分３１４のエッジ３２３の近くに設けられている。ブラケット部分３１０の側壁３１６，３１８を通してスロット３２４，３２６が延びている。
【００５５】
筒状部分３０８は、ブラケット部分３１０のベース部分３１４から、ブラケット部分３１０の側壁３１６，３１８および突起３１７，３１９が延びる方向とは逆方向に延びる。図１５に最も良く示されているように、筒状部分３０８は、そこを通る開口３２８を有する。この開口は筒状部分３０８の内壁３３０を規定する。筒状部分３０８はまた外壁３３６を有する。筒状部分３０８の第１の端部３１２において、内壁３３０は開口３２８の第１の内径を規定する。筒状部分３０８の第１の端部３１２から、内壁３３０は内側にカーブして肩部３３２を与え、また開口３２８の第２の内径、従って外壁３３６と肩部３３２との間の筒状部分３０８の壁厚を規定する。外壁３３６と肩部３３２との間の筒状部分３０８の壁厚は０．０１０インチであることが好ましい。筒状部分３０８の肩部３３２における開口３２８の第２の内径は、筒状部分３０８の第１の端部３１２における開口３２８の第１の内径よりも小さい。肩部３３２から筒状部分３０８の第２の端部３３４にかけて、内壁３３０はテーパ付けまたは段付けされている。このため、筒状部分３０８の第２の端部３３４における内壁３３０は、第３の内径、従って筒状部分３０８の第２の端部３３４における筒状部分３０８の壁厚を規定する。筒状部分３０８の第２の端部３３４における筒状部分３０８の壁厚は０．０１４インチであることが好ましい。これは、筒状部分３０８の外壁３３６と肩部３３２との間の筒状部分３０８の壁厚よりも大きい。筒状部分３０８の第２の端部３３４における開口３２８の第３の内径は、筒状部分３０８の肩部３３２における開口３２８の第２の内径よりも小さい。
【００５６】
筒状部分３０８の外壁３３６は、ブラケット部分３１０の下面３３８から筒状部分３０８の第２の端部３３４まで延びている。ローブまたはリブ３４０は、筒状部分３０８の外壁３３６から外側に延びている。ローブ３４０は、外壁３３６上に多くの異なる構成で形成できるが、ローブ３４０は、図１３に最も良く示すように形成することが好ましい。ローブ３４０は、図１３に示すように、外壁３３６に沿って軸方向に直線的に形成され、筒状部分３０８の第２の端部３３４からブラケット部分３１０の下面３３８まで延びている。高いローブ３４０ａと低いローブ３４０ｂの２種類のローブ３４０が外壁３３６に沿って形成されている。高いローブ３４０ａは、低いローブ３４０ｂよりも大きな距離、外壁３３６から外側に延びている。高いローブ３４０ａと低いローブ３４０ｂは外壁３３６の回りに交互に配設されている。この結果、各高いローブ３４０ａは２つの低いローブ３４０ｂの間に位置決めされ、また各低いローブ３４０ｂは、２つの高いローブ３４０ａの間に位置決めされている。高いローブ３４０ａのそれぞれは、ブラケット部分３１０の下面３３８付近に折り曲げ部分３４３ａを有し、高いローブ３４０ａが、ブラケット部分３１０の下面３３８付近の外壁３３６から、筒状部分３０８の第２の端部３３４付近よりも更に外側へ延びることが好ましい。ローブ３４０ａ，３４０ｂの目的は、以下で更に詳細に説明される。
【００５７】
代替実施形態の保持ブラケット３０４ａが図１６に示されている。この保持ブラケット３０４ａは、筒状部分３０８ａの開口３２８ａの内壁３３０ａに関する点を除けば、保持ブラケット３０４と同じである。保持ブラケット３０４ａの内壁３３０ａは、筒状部分３０８ａの第２の端部３３４ａに設けられたリップ３３５ａを有する。このリップは、第４の内径、従って筒状部分３０８ａの第２の端部３３４ａにおける筒状部分３０８ａの壁厚を規定する。第２の端部３３４ａにおける筒状部分３０８ａの壁厚は０．０１４インチ（保持ブラケット３０４の筒状部分３０８の第２の端部３３４における筒状部分１０８の壁厚）であることが好ましい。これは、筒状部分３０８ａの外壁３３６ａと肩部３３２ａとの間の筒状部分３０８ａの壁厚よりも大きい。筒状部分３０８ａの第２の端部３３４ａにおける開口３２８ａの第４の内径は、筒状部分３０８ａの肩部３３２ａにおける開口３２８ａの第２の内径（同様に保持ブラケット３０４の筒状部分３０８の肩部３３２における開口３２８の第３の内径）よりも小さい。リップ３３５ａを設ける目的は、以下で更に詳細に説明される。
【００５８】
図１０〜１２に示されるように、ナット３０２は、円筒部分３４２と、この円筒部分３４２の一端から外側に延びた平坦なベース部分３４４とを有する。円筒部分３４２は、そこを通る開口３４６を有する。この開口は、円筒部分３４２の内径を規定する。円筒部分３４２の内径は、概ねネジ切りされている。このため、ワークピース、例えばボルトがそこに取り付けられる。ベース部分３４４は、端部の凹部３４７，３４９と、凹部３４７，３４９のそれぞれ反対の側部に設けられて軸方向に突出した端部３５１，３５３および３５５，３５７とを有する。凹部３４７，３４９は保持ブラケット３０４の突起３１７，３１９を受け入れるサイズに形成されている。
【００５９】
図１０〜１２に示されるように、リテイナー３０７は、図示の形状に曲げられた矩形ワイヤで形成されたスプリングである。リテイナー３０７は１つの片であって、端部３６１から側部３６３へ、次に中間部３６５へ、更に側部３６７へ、そして端部３６９へと延びていることが好ましい。リテイナー３０７の動作及び目的は以下で更に詳細に説明される。
【００６０】
動作時に、ステム３０６の拡大ヘッド部分３５２が、図１２ａに示すように、筒状部分３０８の内壁３３０の肩部３３２からの抵抗にあうまで、ステム３０６の第２の端部３６０は、保持ブラケット３０４の第１の端部３１２において筒状部分３０８の開口３２８内に挿入される。
【００６１】
それから、ナット３０２のベース部分３４４をブラケット部分３１０のベース部分３１４に対して配置することによって、ナット３０２は保持ブラケット３０４に接続される。この結果、ベース部分３１４上の突起３１７，３１９は、ナット３０２の凹部３４７，３４９内に位置決めされる。それからリテイナー３０７は、ブラケット部分３１０に取り付けられて、ブラケット部分３１０とリテイナー３０７によって規定される範囲内にナット３０２を保持する。ただし、ナット３０２は横方向および縦方向に浮遊可能であって、ワークピース、例えばボルトがナット３０２に整合することを可能にする。
【００６２】
端部３６１，３６９を一緒に押し込むと、側部３６３，３６７は一緒に充分に閉じて、保持ブラケット３０４の側壁３１６，３１８間の空間に嵌合する。このことによって、リテイナー３０７はブラケット部分３１０に取り付けられる。リテイナー３０７は、側部３６３，３６７がスロット３２４，３２６に整合された状態で、側壁３１６，３１８の間に配置される。その後、端部３６１，３６９にかかる押し込み力は解除され、側部３６３，３６７は外側に移動して、スロット３２４，３２６内に入り、図１１〜１２に示す位置へと入る。
【００６３】
保持ブラケット３０４の筒状部分３０８は、ワークピース３６６の開口３６４内に挿入される。この結果、保持ブラケット３０４のブラケット部分３１０の下面３３８は、図１２ｂに示すように、ワークピース３６６の上面３６８上に位置する。開口３６４は、ローブ３４０を含む保持ブラケット３０４の筒状部分３０８の直径よりも僅かに大きな直径を有する。開口３６４は、保持ブラケット３０４の筒状部分３０８の長さより大きいか等しいことが好ましい長さを有する。この結果、筒状部分３０８はワークピース３６６の開口３６４を超えて延びることはない。
【００６４】
保持または隣接力Ｆ１がワークピース３６６の底面３７０に加えられる。そしてツール（図示せず）がステム３０６のツール係合部３５８に係合して、力Ｆ２をステム３０６に加える。この力Ｆ２は、図１２ｂに示すように、ワークピース３６６に加えられる力Ｆ１とは軸方向逆向きに指向されている。ステム３０６にかかる力Ｆ２は、保持ブラケット３０４の筒状部分３０８とブラケット部分３１０をワークピース３６６内に確実に位置決めする。
【００６５】
ステム３０６に力Ｆ２を加えると、拡大ヘッド部分３５２は内壁３３０の肩部３３２からの抵抗にあう。この結果、内壁３３０は半径方向外側へ強制的に拡張され、拡大ヘッド部分３５２は拡張された内壁３３０のサイズに変形する。このとき、拡大ヘッド部分３５２に空洞（図示せず）が設けられていれば、その助力を伴う。筒状部分３０８の内壁３３０は、肩部３３２から筒状部分３０８の第２端部３３４へ内向きにテーパ付けまたは段付けされているので、拡大ヘッド部分３５２が筒状部分３０８の拡張された内壁３３０のサイズに関連した幾何学的構造をとるように変形しても、拡大ヘッド部分３５２は、筒状部分３０８の内壁３３０の直径よりも大きな外径を一貫して有する。かくして、拡大ヘッド部分３５２に加えられた軸方向の力Ｆ２は、筒状部分３０８の内壁３３０を連続して半径方向に拡張しようとする。内壁３３０が拡大ヘッド部分３５２によって連続して拡張されるので、筒状部分３０８の外壁３３６はワークピース３６６の壁面に抗して開口３６４内で連続的に半径方向外側に拡張する。かくして、ローブ３４０ａ，３４０ｂを開口３６４の壁面と固定的かつ緊密に係合したワークピース１６６の壁面に埋め込む。
【００６６】
ローブ３４０ａの折り曲げ部分３４３ａは、ローブ３４０ａの残りの部分と比べて、ワークピース３６６の壁面に深く嵌り込んで、保持ブラケット３０４の改良されたトルクアウトを与える。高いローブ３４０ａはワークピース３６６の壁面に嵌り込むので、ワークピース３６６の素材は、高いローブ３４０ａ間で変位する。この変位した素材が常に高いローブ３４０ａ間の空間を満たすとは限らないので、空間を塞ぎ、且つワークピース３６６の壁面とのシールとして作用する低いローブ３４０ｂが設けられている。
【００６７】
拡大ヘッド部分３５２が筒状部分３０８の開口３２８を通して完全に引き込まれるときに、図１２ｃに示されるように、保持ブラケット３０４はワークピース３６６に取り付けられ、そしてステム３０６は捨てられる。ワークピース、例えばボルトは、それからナット板３００に取り付けられる。
【００６８】
ステム３０６の拡大ヘッド部分３５２は、初めに筒状部分３０８を拡張する。同時に、圧縮負荷を部品に加えて、それらをワークピース３６６の上面３６８に配置する。筒状部分３０８は拡張して、ワークピース３６６内の開口３６４の壁面に係合する。このことが起こると、ヘッド部分３５２を半径方向に変形するに十分な半径方向の力が確立される。かくして、ヘッド部分３５２は、ワークピース開口３６４の公差変化を扱うことが可能になり、また筒状部分３０８を連続的に半径方向外側へ変形して、開口壁面に十分な力で係合する。この結果、筒状部分３０８の外壁３３６上のローブ３４０または代替構造体が開口３６４の壁面に埋め込まれる。ここで認められるように、筒状部分３０８の増加する壁厚は、半径方向の変形が筒状部分３０８の全長に沿って続いて、開口３６４の壁面にローブ３４０が係合される所望の度合いを達成することを確実にする。この結果、改良されたトルクアウト、押出しおよび疲労特性が達成される。
【００６９】
図１６に示された代替実施形態の保持ブラケット３０４ａは、保持ブラケット３０４を超える改良された押出特性を与える。これは、保持ブラケット３０４ａが筒状部分３０８ａの第２の端部３３４ａに設けられたリップ３３５ａを有するからである。リップ３３５ａが設けられているので、ステム３０６は、改良された押出特性が達成されるように、素材を開口３６４の壁へ深く押して埋め込む。
【００７０】
本発明の実施形態のナット板１００，２００，３００は従来技術のナット板を超える数多くの利点を与える。即ち、ナット板１００，２００，３００は従来技術のナット板と比べて改良されたトルクアウト、押出しおよび疲労特性を有する。ナット板１００，２００，３００は従来技術のナット板よりも重量が軽いので、操作コストを低減する。ナット板１００，２００，３００は増加されたグリップ範囲を有するので、締結具の在庫目録を削減する。ナット板１００，２００，３００はワークピースにさら穴／埋頭凹部を必要としないので、低い設置コストを与える。ナット板１００，２００，３００はフレア付けを必要としないので、低い設置コストを与える。ナット板１００，２００，３００は特別な開口準備を必要としないので、低い設置コストを与える。ナット板１００，２００，３００では、筒状部分１０８，２０８，３０８とワークピース１６６，２６６，３６６の壁面との間にギャップが形成されない。ナット板１００，２００，３００は標準的なブラインドリベット設置ツール作業を利用するので、ツールコストを削減できる。
【００７１】
しかしながら、ここで留意されるべき点は、筒状部分１０８，２０８，３０８をワークピース１６６，２６６，３６６の壁の長さを超えるように長くすることによって、筒状部分１０８，２０８，３０８の端部のフレア付けがなされるということである。筒状部分１０８，２０８，３０８の端部のフレア付けは別のロック機構を単に与えるもので、これによりナット板１００，２００，３００は増加されたトルクアウト値および押出値を有するようになる。
【００７２】
この発明の実施形態のそれぞれにおけるナット１０２，２０２，３０２の接続は、望むならば、好ましいことではないが、筒状部分１０８，２０８，３０８をワークピース１６６，２６６，３６６の開口１６４，２６４，３６４の壁に取り付けた後に行うことも可能であるという点にも留意されるべきである。
【００７３】
ナット１０２，２０２，３０２は、摩耗したときにナット板１００，２００，３００から取り外して、望むならば新しいナット１０２，２０２，３０２と交換することもできる。
【００７４】
本発明の好ましい実施形態がここに図示され、説明されたが、前記説明の精神及び範囲を逸脱すること無しに、当業者が種々の修正例を工夫することは想像される。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１ａ−１ｃ】ワークピースに取り付けられた本発明の第１実施形態のナット板の立側断面図である
【図２】本発明の第１実施形態のナット板の保持ブラケットの立側面図である。
【図３】本発明の第１実施形態のナット板の保持ブラケットの立側断面図である。
【図４ａ−４ｇ】それぞれが筒状部分の外壁上のローブまたはリブについて異なる構成を有する本発明の第１実施形態のナット板の保持ブラケットの斜視図である。
【図５】本発明の第１実施形態のナット板の代替設計の斜視図である。
【図６】図５に示されたナット板の代替設計の立側断面図である。
【図７】本発明の第２実施形態のナット板の分解斜視図である。
【図８】ワークピースへのナットの取り付けに先行してワークピース内に位置決めされた本発明の第２実施形態のナット板の立側断面図である。
【図９】ワークピースへのナットの取り付け後にワークピース内に位置決めされた本発明の第２実施形態のナット板の立側断面図である。
【図１０】本発明の第３実施形態のナット板の分解斜視図である。
【図１１】本発明の第３実施形態のナット板の立側面図である。
【図１２ａ−１２ｃ】ワークピースに取り付けられた本発明の第３実施形態のナット板の立側断面図である。
【図１３】本発明の第３実施形態のナット板の保持ブラケットの底部斜視図である。
【図１４】本発明の第３実施形態のナット板の保持ブラケットの上部斜視図である。
【図１５】本発明の第３実施形態のナット板の保持ブラケットの立側断面図である。
【図１６】本発明の第３実施形態のナット板の代替保持ブラケットの立側断面図である。
【図１Ａ】
2005528560.tif 000003
【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図４Ｄ】
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【図４Ｅ】
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【図４Ｆ】
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【図４Ｇ】
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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１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１２Ｃ】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【手続補正書】
【提出日】平成15年5月23日(2003.5.23)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークピースを通る開口によって規定された壁面への取り付けに適用されるナット板であって、ナットと、保持ブラケットと、ステムと、固定手段とを備え、
ナットは、ベース部分と、このベース部分から上向きに延びた部分とを有し、前記上向きに延びた部分は、そこを通る開口を有し、
保持ブラケットは、筒状部分とブラケット部分を有し、前記筒状部分は、第１の端部と第２の端部を有し、前記ブラケット部分は、前記筒状部分の第１の端部から延び、前記筒状部分は、外壁と内壁を有し、前記外壁は、前記筒状部分の第１の端部から前記筒状部分の第２の端部まで延び、前記内壁は、前記筒状部分の第１の端部から前記筒状部分の第２の端部まで延び、前記内壁は、前記筒状部分を通って延びる開口によって規定され、前記内壁は、前記筒状部分の第１の端部における開口の直径が前記筒状部分の第２の端部における開口の直径よりも大きくなるようにテーパ付けされ、前記筒状壁面の開口は、前記ナットの開口と連通し、
ステムは、拡大ヘッド部分と、そこから延びた長尺部分とを有し、前記ステムは、前記筒状部分の開口内に位置決めされ、前記拡大ヘッド部分は、前記ステムの軸方向移動時に、前記筒状部分の内壁を拡張することが可能であり、前記筒状部分の外壁は、前記ワークピースの壁面と係合するように強制され、
固定手段は、前記ナットを前記ブラケット部分内で固定するためのものであり、前記固定手段は、前記ブラケット部分内で前記ナットの制限された移動を可能にするものであることを特徴とするナット板。
【請求項２】
前記上向きに延びた部分は円筒形であって、前記開口により規定された前記上向きに延びた部分の内壁はネジ切りされていることを特徴とする請求項１に記載のナット板。
【請求項３】
前記保持ブラケットの筒状部分と前記保持ブラケットのブラケット部分は、一体的に形成されていることを特徴とする請求項１に記載のナット板。
【請求項４】
前記筒状部分の内壁は、前記筒状部分の第１の端部付近に肩部を更に規定し、前記筒状部分の第１の端部における開口の直径は、前記肩部における開口の直径よりも大きく、前記肩部における開口の直径は、前記筒状部分の第２の端部における開口の直径よりも大きいことを特徴とする請求項１に記載のナット板。
【請求項５】
前記ステムの拡大ヘッド部分は、前記肩部における開口の直径よりは大きいが、前記筒状部分の第１の端部における開口の直径よりは小さい直径を有し、前記ステムの拡大ヘッド部分は、前記肩部上に落ち着くことが可能であることを特徴とする請求項４に記載のナット板。
【請求項６】
前記内壁は、前記筒状部分の第２の端部にリップを更に規定し、これにより前記筒状部分の第２の端部における開口の直径が減少されることを特徴とする請求項１に記載のナット板。
【請求項７】
前記外壁は、そこから外側に延びる複数のローブを有し、前記ローブは、ステムよる前記内壁の拡張時に、ワークピースの壁内に埋め込まれることが可能であることを特徴とする請求項１に記載のナット板。
【請求項８】
各前記ローブは、前記ブラケット部分の下面から前記筒状部分の第２の端部へ延びていることを特徴とする請求項７に記載のナット板。
【請求項９】
隣接するローブは、ギャップによって分離されていることを特徴とする請求項７に記載のナット板。
【請求項１０】
各前記ローブは、前記ブラケット部分の下面付近に折り曲げ部分を有し、各前記ローブは、前記ブラケット部分の下面付近の前記外壁から、前記筒状部分の第２の端部からよりもさらに離れて延びていることを特徴とする請求項７に記載のナット板。
【請求項１１】
前記複数のローブは、高いローブと低いローブを含み、前記高いローブは、前記低いローブよりもさらに前記外壁から外側に延びていることを特徴とする請求項７に記載のナット板。
【請求項１２】
各前記高いローブは、前記ブラケット部分の下面付近に折り曲げ部分を有し、各前記高いローブは、前記ブラケット部分の下面付近の前記外壁から、前記筒状部分の第２の端部からよりもさらに離れて延びていることを特徴とする請求項１１に記載のナット板。
【請求項１３】
各前記高いローブは、２つの低いローブの間に位置決めされ、各前記低いローブは、２つの高いローブの間に位置決めされていることを特徴とする請求項１１に記載のナット板。
【請求項１４】
前記ステムの拡大ヘッド部分は、前記拡大ヘッド部分が幾何学的に関連したサイズに変形することを可能にする材料で形成され、前記拡大ヘッド部分は、前記拡大ヘッド部分が前記筒状部分の前記開口を前記第２の端部側に出るまで、前記筒状部分の内壁を拡張し続けるものであることを特徴とする請求項１に記載のナット板。
【請求項１５】
前記ステムの拡大ヘッド部分は、その中に設けられた空洞を有し、前記拡大ヘッド部分の空洞は、前記拡大ヘッド部分の変形を助けることが可能であることを特徴とする請求項１４に記載のナット板。
【請求項１６】
前記ブラケット部分は、前記筒状部分の第１の端部から外側に延びるベース部分と、前記ベース部分から前記筒状部分とは逆方向に突出した対向する側壁とを有し、前記対向する側壁は、前記ナットを受けるための空間を規定することを特徴とする請求項１に記載のナット板。
【請求項１７】
前記ブラケット部分の各前記側壁は、そこを通るスロットを有し、前記固定手段は、前記ナットのベース部分に嵌合する柔軟なリテイナーを含み、前記リテイナーは、前記対向する側壁のスロットのそれぞれの中に突出する部分を有することを特徴とする請求項１６に記載のナット板。
【請求項１８】
前記ブラケット部分のベース部分は、前記ブラケット部分のベース部分から前記筒状部分とは逆方向に突出した突起を有し、前記ナットのベース部分は、対向する端部に設けられた凹部を有し、前記対向する端部の凹部は、前記突起を受けて、前記ブラケット部分に対する前記ナットの移動を制限することが可能であることを特徴とする請求項１７に記載のナット板。
【請求項１９】
前記ナットのベース部分は、そこから延びた少なくとも１つのタブ部材を有した対向する端部を有し、前記固定手段は、前記ナットのタブ部材を受けるための少なくとも１つの開口を各前記側壁に有することを特徴とする請求項１６に記載のナット板。
【請求項２０】
前記側壁の少なくとも１つは、柔軟な材料で形成され、前記少なくとも１つの側壁は、前記他の側壁から離れるように曲って、前記ナットのタブ部材が前記側壁の開口に受け入れられることを可能にすることを特徴とする請求項１９に記載のナット板。
【請求項２１】
前記保持ブラケットは、分離して形成されたブラケットとスリーブとからなり、前記ブラケットは、そこを通る開口を有し、前記対向する側壁は、そこを通るスロットを有し、前記スリーブは、筒状部分と、その一端の拡大ヘッドとを有し、前記筒状部分は、前記ブラケットの開口を通して延び、これにより前記スリーブの拡大ヘッドが前記ブラケット上に位置決めされ、前記拡大ヘッドは、前記筒状部分の対向する側壁のスロットを通して延びることを特徴とする請求項２０に記載のナット板。
【請求項２２】
前記筒状部分は、ワークピースの壁の長さより小さい長さを有し、これにより前記筒状部分の第２の端部は、ワークピースの開口の外へは延びないことを特徴とする請求項１に記載のナット板。
【請求項２３】
ワークピースを通る開口によって規定された壁面への取り付けに適用されるナット板の筒状部分であって、前記筒状部分は、前記ワークピースの開口内に適合するサイズに形成され、前記筒状部分は、外壁と、内壁とを有し、
外壁は、概ね前記筒状部分の第１の端部から前記筒状部分の第２の端部へ延び、
内壁は、前記筒状部分の第１の端部から前記筒状部分の第２の端部へ延び、前記内壁は、前記筒状部分を通って延びる開口によって規定され、前記内壁は、テーパ付けされ、これにより前記筒状部分の第１の端部における開口の直径が前記筒状部分の第２の端部における開口の直径よりも大きくなり、
前記筒状部分の開口は、そこを通してステムを受け入れて、前記筒状部分の内壁を拡張することが可能であり、これにより前記筒状部分の外壁が前記ワークピースの開口と係合するように強制されることを特徴とする筒状部分。
【請求項２４】
前記内壁は、前記筒状部分の第１の端部付近に肩部を更に規定し、前記筒状部分の第１の端部における開口の直径は、前記肩部における開口の直径よりも大きく、前記肩部における開口の直径は、前記筒状部分の第２の端部における開口の直径よりも大きいことを特徴とする請求項２３に記載の筒状部分。
【請求項２５】
前記内壁は、前記筒状部分の第２の端部にリップを更に規定し、これにより前記筒状部分の第２の端部における開口の直径が減少されることを特徴とする請求項２３に記載の筒状部分。
【請求項２６】
前記外壁は、そこから外側に延びる複数のローブを有し、前記ローブは、ステムよる前記内壁の拡張時に、ワークピースの壁内に埋め込まれることが可能であることを特徴とする請求項２３に記載の筒状部分。
【請求項２７】
各前記ローブは、前記筒状部分の第１の端部付近から前記筒状部分の第２の端部へ延びていることを特徴とする請求項２６に記載の筒状部分。
【請求項２８】
隣接するローブは、ギャップによって分離されていることを特徴とする請求項２６に記載の筒状部分。
【請求項２９】
各前記ローブは、前記筒状部分の第１の端部付近に折り曲げ部分を有し、各前記ローブは、前記筒状部分の第１の端部付近の前記外壁から、前記筒状部分の第２の端部からよりもさらに離れて延びていることを特徴とする請求項２６に記載の筒状部分。
【請求項３０】
前記複数のローブは、高いローブと低いローブを含み、前記高いローブは、前記低いローブよりもさらに前記外壁から外側に延びていることを特徴とする請求項２６に記載の筒状部分。
【請求項３１】
各前記高いローブは、前記筒状部分の第１の端部付近に折り曲げ部分を有し、各前記高いローブは、前記筒状部分の第１の端部付近の前記外壁から、前記筒状部分の第２の端部からよりもさらに離れて延びていることを特徴とする請求項３０に記載の筒状部分。
【請求項３２】
各前記高いローブは、２つの低いローブの間に位置決めされ、各前記低いローブは、２つの高いローブの間に位置決めされていることを特徴とする請求項３０に記載の筒状部分。
【請求項３３】
前記筒状部分は、ワークピースの壁の長さより小さい長さを有し、これにより前記筒状部分の第２の端部は、ワークピースの開口の外へは延びないことを特徴とする請求項２３に記載の筒状部分。
【請求項３４】
ワークピースを通る開口によって規定された壁面への取り付けに適用されるナット板の筒状部分であって、前記筒状部分は、前記ワークピースの開口内に適合するサイズに形成され、前記筒状部分は、外壁と、内壁とを有し、
外壁は、前記筒状部分の第１の端部から前記筒状部分の第２の端部へ延び、前記外壁は、そこから外側へ延びる複数のローブを有し、前記ローブの少なくとも一部は、前記筒状部分の第１の端部付近に折り曲げ部分を有し、折り曲げ部分を有する各前記ローブは、前記筒状部分の第１の端部付近の前記外壁から、前記筒状部分の第２の端部からよりもさらに離れて延び、
内壁は、前記筒状部分の第１の端部から前記筒状部分の第２の端部へ延び、前記内壁は、前記筒状部分を通って延びる開口によって規定され、
前記筒状部分の開口は、そこを通してステムを受け入れて、前記筒状部分の内壁を拡張することが可能であり、これにより前記筒状部分の外壁が前記ワークピースの開口と係合するように強制され、前記ローブは、ステムよる前記内壁の拡張時に、ワークピースの壁内に埋め込まれることが可能であることを特徴とする筒状部分。
【請求項３５】
各前記ローブは、前記筒状部分の第１の端部付近から前記筒状部分の第２の端部へ延びていることを特徴とする請求項３４に記載の筒状部分。
【請求項３６】
隣接するローブは、ギャップによって分離されていることを特徴とする請求項３４に記載の筒状部分。
【請求項３７】
前記複数のローブは、高いローブと低いローブを含み、前記高いローブは、前記低いローブよりもさらに前記外壁から外側に延びていることを特徴とする請求項３４に記載の筒状部分。
【請求項３８】
各前記高いローブは、前記筒状部分の第１の端部付近に折り曲げ部分を有し、各前記高いローブは、前記筒状部分の第１の端部付近の前記外壁から、前記筒状部分の第２の端部からよりもさらに離れて延びていることを特徴とする請求項３７に記載の筒状部分。
【請求項３９】
各前記高いローブは、２つの低いローブの間に位置決めされ、各前記低いローブは、２つの高いローブの間に位置決めされていることを特徴とする請求項３７に記載の筒状部分。
【請求項４０】
前記筒状部分は、ワークピースの壁の長さより小さい長さを有し、これにより前記筒状部分の第２の端部は、ワークピースの開口の外へは延びないことを特徴とする請求項３４に記載の筒状部分。
【請求項４１】
ワークピースを通る開口によって規定された壁面への取り付けに適用されるナット板のステムであって、前記ステムは、その軸方向の移動時に、前記ナット板の筒状部分のテーパ付けされた内壁を拡張して、前記筒状部分の外壁を前記ワークピースの壁面と係合させることが可能であり、前記ステムは、
長尺部分と、
この長尺部分の一端に設けられた変形可能なヘッド部分とを備え、前記変形可能なヘッド部分は、前記筒状部分のテーパ付けされた内壁の適度な拡張を可能にして前記ワークピースの開口のサイズの変化を補償し、これにより前記外壁は前記ワークピースの壁面と十分に係合するものであり、前記変形可能なヘッド部分は、前記ステムの軸方向の移動中に前記ワークピースによってその上に十分な抵抗が作用した時に変形するものであることを特徴とするステム。
【請求項４２】
前記変形可能なヘッド部分は、そこに設けられた空洞を有することを特徴とする請求項４１に記載のステム。
【請求項４３】
ワークピースを通る開口によって規定された壁面にナット板を固定する方法であって、
ａ）ナットと、筒状部分およびその第１の端部から延びたブラケット部分を有する保持ブラケットと、拡大ヘッド部分を有するステムとを備え、前記筒状部分は、そこからローブが外側に延びた外壁を有し、前記筒状部分は、前記筒状部分の内壁を規定するためにそこを通って設けられた開口を有し、前記内壁は、前記筒状部分の第１の端部付近に肩部を規定し、前記内壁は、前記肩部から前記筒状部分の第２の端部にかけてテーパ付けされているように構成された前記ナット板を提供する工程と、
ｂ）前記ステムを前記筒状部分の開口に挿入して、前記ステムの拡大ヘッド部分が前記筒状部分の内壁の肩部上に位置決めされるようにする工程と、
ｃ）前記ナットを前記ブラケット部分内に配置する工程と、
ｄ）前記ナットを前記ブラケット部分の内部に固定して、前記ナットが前記ブラケット部分から外れることを防止するが、前記ナットが前記ブラケット部分の内部で自由に移動できるようにする工程と、
ｅ）前記筒状部分を前記ワークピースの開口内に挿入して、前記ブラケット部分の下面が前記ワークピースの上面に位置決めされるようにする工程と、
ｆ）前記ワークピースの底面に第１の力を加える工程と、
ｇ）前記ステムに第２の力を加えて、前記ステムの拡大ヘッド部分を前記筒状部分の開口を通して移動させ、これにより前記開口のテーパ付けされた内壁が拡張されて、前記外壁上のローブを前記ワークピースの壁面に強制的に埋め込んで、前記筒状部分を前記ワークピースに固定する工程と
を備えることを特徴とする方法。
【請求項４４】
ａ）前記ステムの拡大ヘッド部分を、前記内壁の拡張時に、前記テーパ付けされた内壁に関して幾何学的に関連したサイズに変形して、前記拡大ヘッド部分が前記テーパ付けされた内壁を拡張し続けるようにする工程を更に備えることを特徴とする請求項４３に記載の方法。
【請求項４５】
プリアセンブル式ナット板であって、保持ブラケットと、ステムと、ナット部材と、固定手段とを備え、
保持ブラケットは、筒状部分とブラケット部分を有し、前記筒状部分は、第１の端部と第２の端部を有し、前記ブラケット部分は、前記筒状部分の第１の端部から延び、前記筒状部分は、そこを通して設けられた開口を有し、
ステムは、拡大ヘッド部分と、そこから延びた長尺部分とを有し、前記拡大ヘッド部分は、前記筒状部分の第１の端部付近の開口内に位置決めされ、前記長尺部分は、前記筒状部分を通り且つ前記筒状部分の第２の端部を超えて延び、
ナット部材は、ベース部分と、このベース部分から上向きに延びた部分とを有し、前記ナット部材は、そこを通る開口を有し、前記ナット部材は、前記ブラケット内に位置決めされ、
固定手段は、前記ナット部材を前記ブラケット部分内に固定し、前記固定手段は、前記ブラケット部分内で前記ナット部材の制限された移動を可能にし、前記ブラケット部分内での前記ナット部材の固定は、前記ステムの実質的な移動を防止し、これにより前記ステムは前記ブラケット部分を通して前記筒状部分から取り外されないものであることを特徴とするプリアセンブル式ナット板。
【請求項４６】
前記保持ブラケットの筒状部分と前記保持ブラケットのブラケット部分は、一体的に形成されていることを特徴とする請求項４５に記載のプリアセンブル式ナット板。
【請求項４７】
前記筒状部分を通して設けられた開口は、前記筒状部分の内壁を規定し、前記筒状部分の内壁は、前記筒状部分の第１の端部付近の肩部を規定し、これにより前記筒状部分の第１の端部における開口の直径は、前記肩部における開口の直径よりも大きくなることを特徴とする請求項４５に記載のプリアセンブル式ナット板。
【請求項４８】
前記ステムの拡大ヘッド部分は、前記肩部における開口の直径よりは大きいが、前記筒状部分の第１の端部における開口の直径よりは小さい直径を有し、これにより前記ステムの拡大ヘッド部分は、前記肩部上に落ち着くことが可能であることを特徴とする請求項４７に記載のプリアセンブル式ナット板。
【請求項４９】
前記ブラケット部分は、前記筒状部分の第１の端部から外側に延びるベース部分と、前記ベース部分から前記筒状部分とは逆方向に突出した対向する側壁とを有し、前記対向する側壁は、前記ナット部材を受けるための空間を規定することを特徴とする請求項４５に記載のプリアセンブル式ナット板。
【請求項５０】
前記ブラケット部分の各前記側壁は、そこを通るスロットを有し、前記固定手段は、前記ナット部材のベース部分に嵌合する柔軟なリテイナーを含み、前記リテイナーは、前記対向する側壁のスロットのそれぞれの中に突出する部分を有することを特徴とする請求項４９に記載のプリアセンブル式ナット板。
【請求項５１】
前記ブラケット部分のベース部分は、前記ブラケット部分のベース部分から前記筒状部分とは逆方向に突出した突起を有し、前記ナット部材のベース部分は、対向する端部に設けられた凹部を有し、前記対向する端部の凹部は、前記突起を受けて、前記ブラケット部分に対する前記ナット部材の移動を制限することが可能であることを特徴とする請求項５０に記載のプリアセンブル式ナット板。
【請求項５２】
前記ナット部材のベース部分は、そこから延びた少なくとも１つのタブ部材を有した対向する端部を有し、前記固定手段は、前記ナット部材のタブ部材を受けるための少なくとも１つの開口を各前記側壁に有することを特徴とする請求項４９に記載のプリアセンブル式ナット板。
【請求項５３】
前記側壁の少なくとも１つは、柔軟な材料で形成され、前記少なくとも１つの側壁は、前記他の側壁から離れるように曲って、前記ナット部材のタブ部材が前記側壁の開口に受け入れられることを可能にすることを特徴とする請求項５２に記載のプリアセンブル式ナット板。
【請求項５４】
ワークピースを通る開口によって規定された壁面にプリアセンブル式ナット板を取り付ける方法であって、
前記プリアセンブル式ナット板は、保持ブラケットと、ステムと、ナット部材と、固定手段とを備え、
保持ブラケットは、筒状部分とブラケット部分を有し、前記筒状部分は、第１の端部と第２の端部を有し、前記ブラケット部分は、前記筒状部分の第１の端部から延び、前記筒状部分は、そこを通して設けられた開口を有し、
ステムは、拡大ヘッド部分と、そこから延びた長尺部分とを有し、前記拡大ヘッド部分は、前記筒状部分の第１の端部付近の開口内に位置決めされ、前記長尺部分は、前記筒状部分を通り且つ前記筒状部分の第２の端部を超えて延び、
ナット部材は、ベース部分と、このベース部分から上向きに延びた部分とを有し、前記ナット部材は、そこを通る開口を有し、前記ナット部材は、前記ブラケット内に位置決めされ、
固定手段は、前記ナット部材を前記ブラケット部分内に固定し、前記固定手段は、前記ブラケット部分内で前記ナット部材の制限された移動を可能にし、前記ブラケット部分内での前記ナット部材の固定は前記ステムの実質的な移動を防止し、これにより前記ステムは前記ブラケット部分を通して前記筒状部分から取り外されないものであり、
前記方法は、
前記プリアセンブル式ナット板を与える工程と、
前記プリアセンブル式ナット板の保持ブラケットの筒状部分を前記ワークピースの開口内に挿入して、前記プリアセンブル式ナット板の保持ブラケットのブラケット部分の下面が前記ワークピースの上面に位置決めされるようにする工程と、
前記ワークピースの底面に第１の力を加える工程と、
前記ステムの長尺部分に第２の力を加えて、前記ステムの拡大ヘッド部分を前記筒状部分の開口を完全に通して移動させ、前記筒状部分を拡張して、前記筒状部分を前記ワークピースの壁面に固定する工程と
を備えることを特徴とする方法。
【国際調査報告】
2005528560.tif 000029