(57)【要約】  本発明の第１の見地によれば、ネジ山付き締結具とトルク出力デバイスとを捩れ連結する装置であって、該装置は、ネジ山付き締結具に対して回転可能に且つ螺着的に係合可能な第１連結部材であって、第２連結部材に対して回転可能に且つテーパ付けされて係合可能であり、トルク出力デバイスの作用部分に対して回転不能に係合可能である第１連結部材と、トルク出力デバイスの反作用部分に対して回転不能に係合可能である第２連結部材と、を含み、第１連結部材は、トルク出力デバイスの作用部分により回転されるとき、ネジ山付き締結具に対して負荷を付与する装置が提供される。好適には、捩れ連結に対する代替的な幾何学的構造を備える装置は、より効率的に且つ均一に分布された負荷応力分布と、より大きな捩れ強度と、締結具のより小さな質量及び体積とを可能にする。
2013539841.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ネジ山付き締結具とトルク出力デバイスとを連結する装置であって、
前記ネジ山付き締結具に対して回転可能に且つ螺着的に係合可能な第１連結部材であって、第２連結部材に対して回転可能に且つテーパ付けされて係合可能であり、且つ前記トルク出力デバイスの作用部分に対して回転不能に係合可能である、第１連結部材と、
前記トルク出力デバイスの反作用部分に対して回転不能に係合可能である前記第２連結部材と、を含み、
前記第１連結部材は、前記トルク出力デバイスの前記作用部分により回転されるとき、前記ネジ山付き締結具に対して負荷を付与する、装置。
【請求項２】
前記第１連結部材及び第２連結部材の回転可能なテーパ付けされた係合部は、段状形成された円錐台、又は、円滑な円錐台のいずれかとして形成される、請求項１記載の装置。
【請求項３】
前記第１連結部材及び第２連結部材の回転可能なテーパ付けされた係合部は、変化する段部の量、寸法、幾何学的構造及び間隔を備えるべく段状形成された円錐台として形成される、請求項１又は２に記載の装置。
【請求項４】
前記第１連結部材の内面は、前記ネジ山付き締結具の外面に対して係合し、
前記第２連結部材の内面は、前記第１連結部材の外面及び底面に対して係合し、
前記第１連結部材の頂面は、前記トルク出力デバイスの前記作用部分に対して係合し、
前記第２連結部材の外面は、前記トルク出力デバイスの前記反作用部分に対して係合し、且つ、
前記第２連結部材の底面は、閉じられるべき継手の表面に対して係合する、請求項１から３のいずれか一項に記載の装置。
【請求項５】
前記第２連結部材は前記第１連結部材を実質的に囲繞する、請求項１から４のいずれか一項に記載の装置。
【請求項６】
前記トルク出力デバイスは、空気圧的に、電気的に、油圧的に、又は、手動的に駆動される、請求項１から５のいずれか一項に記載の装置。
【請求項７】
トルク出力デバイスと、該トルク出力デバイスの作用部分に対して回転不能に係合可能であるテーパ付き軸線方向ボアを備えたシャンクを有する種類のネジ山付き締結具とを連結する装置であって、
前記ネジ山付き締結具と第２連結部材とに対して回転可能に係合可能である第１連結部材であって、前記トルク出力デバイスの反作用部分に対して回転不能に係合可能であるという第１連結部材と、
前記ネジ山付き締結具に対して回転不能に係合可能である第２連結部材とを含み、
前記第１連結部材は、前記トルク出力デバイスの前記作用部分が前記ネジ山付き締結具を回転するとき、前記ネジ山付き締結具に対して負荷を付与する、装置。
【請求項８】
前記ネジ山付き締結具と前記トルク出力デバイスの前記作用部分との回転不能にテーパ付けされた係合部は、段状形成された円錐台、又は、円滑な円錐台のいずれかとして形状化される、請求項７記載の装置。
【請求項９】
前記ネジ山付き締結具と、前記トルク出力デバイスの前記作用部分との回転不能にテーパ付けされた係合部は、変化する段部の量、寸法、幾何学的構造及び間隔を備えるべく段状形成された円錐台として形状化される、請求項７又は８に記載の装置。
【請求項１０】
前記トルク出力デバイスの前記作用部分の外面、及び、前記テーパ付き軸線方向ボアの内面は、相対回転を阻止する任意の幾何学的構造において形成される、請求項７、８又は９に記載の装置。
【請求項１１】
前記トルク出力デバイスは、空気圧的に、電気的に、油圧的に、又は、手動的に駆動される、請求項７、８、９又は１０に記載の装置。
【請求項１２】
前記ネジ山付き締結具は第３連結部材である、請求項７、８、９、１０又は１１に記載の装置。
【請求項１３】
添付図面に関して実質的に上述され且つ／又は示された、トルク出力デバイス及びネジ山付き締結具を連結する装置。
【請求項１４】
添付図面に関して本明細書中に記述され且つ／又は示された、一切の新規な特徴、又は、新規な特徴の組み合わせ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願に関する相互参照
本出願は、２０１０年８月２日の出願日を有すると共に「ボルト締めの間における捩れ連結のための円錐状の幾何学的構造」と称された同時係属中の米国特許出願第６１/３７０，０１５号の継続出願であり、その全ての内容は言及したことにより本明細書中に援用される。
【０００２】
本出願中に開示される技術的革新は、本出願と同様に本出願人が所有する以下の発行済み特許及び特許出願中に開示された技術を進歩させるものであり、それらの開示内容は参照したことにより本出願中に援用される。すなわち、１９９１年１２月３日の出願日を有すると共に「締着デバイス」と称された特許文献１と、１９９２年５月７日の出願日を有すると共に「機械的テンショナ」と称された特許文献２と、１９９６年４月２６日の出願日を有すると共に「固定ナット」と称された特許文献３と、１９９５年６月１３日の出願日を有すると共に「スタッドを伸張かつ弛緩させる方法及びデバイス」と称された特許文献４と、１９９７年１０月１７日の出願日を有すると共に「固定ナット」と称された特許文献５と、１９９８年３月３日の出願日を有すると共に「ボルト部材を備えるボルト、該ボルト部材及びスリーブに対して力を付与するワッシャ及びスリーブ」と称された特許文献６とである。
【背景技術】
【０００３】
慣用的なネジ山付き締結具（threaded fastener）が知られている。それらは、シャンク（ネジ）の端部に接続された頭部、又は、上記シャンクの端部に対して螺着的に係合可能であるナット（スタッド及びナットの組み合わせ）を含んでいる。締結具は、たとえば、相互に対して接続されるべく隣接する２つのフランジなどの、張設されるべき対象物の孔内に挿入される。
【０００４】
慣用的なネジ山付き締結具を締め付ける間、摩損が生ずることが多い。接触ネジ山表面及び摺動ネジ山表面の間で圧力が増大し、ネジ山表面上の保護被覆及び製造の不完全部、存在するのであれば固まり、が破断され及び／又は破壊され、且つ／又は、金属インタフェース点同士が剪断され若しくは相互に固定される。この累積的な、固まり−詰り−剪断−固定という作用は、固着を促進する。多くの場合、摩損は、焼き付き、すなわち、ネジ山同士の実際の凝固に繋がる。もし締め付けが継続されるなら、締結具は捩じ切られ、又は、そのネジ山が引き裂かれ得る。
【０００５】
摩損はまた、ボルト及びナットのネジ山同士の間だけでなく、ナットの面と、締結具が導入されるフランジの面との間でも生ずる。なぜなら、旋回されるべきナットの垂直位置を、側面荷重が変化させるからである。これにより、ナットの旋回摩擦が増大されると共に、トルクにより生成されるボルト負荷が予測不能とされ、これは、漏出又は継手破損に帰着し得る。
【０００６】
更に、慣用的なネジ山付き締結具は、堅固であると共に、不均一な周方向応力の故に、ナットの底部にて、最初の２〜３個のネジ山において故障する傾向がある。スタッドもしくはボルトの最後の２〜３個のネジ山が、慣用的な締結具の負荷の８０％を保持する。もし締結具が破損するなら、それは典型的には、それらネジ山である。これは、締め付けの間において、ナット内径が先ず頂部ネジ山に負荷を掛け易いことに繋がる。ナットが締め付けられるにつれ、ナットは変形すると共に、均一に負荷を分布させる。
【０００７】
慣用的な締結具の金属が、応力下で流動するとき、該締結具のクリープ又は変形が生ずる。維持されるクリープの量は、温度に従い増大する傾向がある。但し、締め付けが一旦完了したなら、更なる流動は生じないことが重要である、と言うのも、斯かる変形はボルト延長部の減少に繋がり、結果として、フランジ／ガスケット／継手に作用する応力の減少に繋がるからである。もし、この応力が、或る最小値より小さく減少したなら、高い割合で漏出が生じ易い。
【０００８】
加熱処理の形態における加熱及び急冷は、慣用的な締結具の表面調整を達成する。但し、慣用的な締結具は、表面調整されたときに、非常に脆弱となり、容易に破損することが多い。
【０００９】
慣用的なネジ山付き締結具は、ワッシャを取入れることが多い。ボルト又はナットの頭部の下方の力は、大きな事前負荷にて、挟持された材料の圧縮降伏強度を超過し得る。もしこのことが生じたなら、過剰な押し込み及び変形は、ボルト事前負荷の損失に帰着し得る。これを克服するために、ボルト頭部の下方にワッシャが使用されることで、上記力を更に広い面積に亙り、挟持された材料内へと分散させる。
【００１０】
慣用的なネジ山付き締結具と対照的に、当業界においては、外側スリーブと、内側スリーブと、ワッシャとから成る、ボルト、スタッド、クランプ、及び／又は、ワッシャなどの３部材式のネジ山付き締結具も知られている。ワッシャ上のスプライン接続構造は、内側スリーブを該ワッシャに対して回転的に連結する。締め付けの間、トルク動力工具は、より大きな旋回摩擦を有する内側スリーブに対しては反作用力を、且つ、より小さな旋回摩擦を有する外側スリーブに対しては作用力を向けるべく展開される。上記外側スリーブは旋回を開始し、事前較正された張力まで、上記内側スリーブを引き上げ、よってそれと共にナット又はボルトを引き上げる。３部材式の締結具の締め付けには、捩れ及び側面荷重が無い。旋回は、その精密加工された表面上で行われるので、摩擦係数は、所定の潤滑油において±３％の負荷精度まで既知である。反作用点は必要とされない。なぜなら、上記工具が、上記代替締結具に対して反作用するからであり、故にそれは、非常に限られたアクセス状況において使用されると共に、手を使わずに、遠隔的に、又は、倒立して、操作され得る。３部材式のネジ山付き締結具は、それが置き換わる慣用的なナットもしくはボルトと同様の寸法を有している。
【００１１】
３部材式のネジ山付き締結具によれば、ネジ山の摩損及び金属のクリープが略々排除される。なぜなら、噛合するボルト又はスタッドは、捩りなしで、純粋に張力が負荷されるからである。３部材式締結具は、ボルト締めシステムの弾性を高め、継手を一体的に保持したままとすることを相当に補助する。このことは、締結具がクリープに委ねられる高温のボルト締め用途において特に有用である。なぜなら、弾性的なボルト締めシステムが所定の緩和応力に達するには、堅固なシステムにおけるよりも長い期間を要するからである。弾性的なボルト締めシステムはまた、温度変化、継手移動、及び、内部圧力変化を補償することにより、ガスケット付き継手の一体性も向上させ得る。また、外側スリーブ上の周方向応力は、内側スリーブの底部においてその直径を増大させると共に、その頂部においては減少させる。これにより、ネジ山応力は更に均一に分散されると共に、スタッドもしくはボルトが破損する可能性が減少される。
【００１２】
３部材式のネジ山付き締結具は、広範囲なサイズ、ネジ山形態、温度定格、及び、用途を網羅し、最小限度の径方向拘束を有する用途に対して典型的に特化され、標準的な高重量の六角ナットの角部間寸法を近似する外径を有し、内側スリーブと外側スリーブとの間における硬度の差に起因する摩損を実質的に排除し、且つ、その貫通ボルト設計態様により、長寸のスタッド延長部を有する用途に対する適切な選択肢である。動力工具は、側面荷重なしで、非回転ワッシャを至る所で反作用させる。比較的に厚寸である外側スリーブは、応力を最小限とすると共に、それが高温にて高負荷に対処することを許容する。城砦状（castellated）とされた外側スリーブは、過大寸法のソケット駆動器の必要性を排除する。
【００１３】
３部材式締結具の最大の利点は、内側スリーブ及び外側スリーブの材料の相性及び硬度の差に起因して摩損が生ずることは無いことにある。ひとつの手法としては、外側スリーブを硬質化すると共に、内側スリーブは比較的に軟質のままとすることが挙げられる。締め付けの間、内側スリーブは膨張する傾向があるが、それを外側スリーブが圧縮し、これにより、上記システムは平衡状態に維持されて、破損が回避される。内側スリーブを、その内面にてはスタッド／ボルトが、且つ、その外面にては外側スリーブが、捕捉的に保持する。
【００１４】
３部材式締結具は、約５３５℃（１，０００°F）以上の高温用途に関して欠点を呈する。システムの熱膨張及び応力によれば、締結具の負荷の減少、又は、締結具の径方向寸法の増大が必要とされるが、それらのいずれも、所定用途に関して可能でないこともある。更に、クリープ歪みが徐々に開始してから、加速する。外側スリーブの小さな厚みにより、３部材式締結具にて該外側スリーブは膨出する傾向があり、多くの場合、制約された用途の幾何学的構造に適合する必要がある。
【００１５】
これに加え、自己反作用的である３部材式締結具は典型的に、スプライン、六角もしくは正方形のような特定構造を有することで、トルク入力デバイスの反作用部材に対する捩れ連結を可能とする。これは、２つの部材間において、機械加工された回転干渉部により達成される。上記干渉部は典型的に、上記２つの部材間における回転を防止する任意の２つの交合特定構造の間における雌雄係合により形成される。
【００１６】
先行技術においては、３部材式の機械的張設型のスタッド・デバイスも知られている。それらは、スタッド、ナット及びワッシャから成る。上記スタッドは、両端部に外側ネジ山を有している。上側ネジ山の下方にて、上記スタッドは、上記ワッシャの内径に対する回転的連結を生成するスプライン又は他の幾何学的構造も有している。上記スタッドの頂部側は、トルク入力デバイスの反作用シャフトに対する回転的連結を許容するスプライン又は他の幾何学的構造も有している。上記ナットは、スタッドの頂部側における上記ネジ山と噛合すべく、内側にネジ山形成される。該ナットは、トルク入力デバイスからトルクを導入できるようにするスプライン又は他の幾何学的構造を有する。上記ワッシャは、上記スタッドの頂部ネジ山の下方における上記スプライン又は他の幾何学的構造に対して回転的に噛合する幾何学的内側形状を有する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１７】
【特許文献１】米国特許第５，１３７，４０８号
【特許文献２】米国特許第５，３１８，３９７号
【特許文献３】米国特許第５，６２２，４６５号
【特許文献４】米国特許第５，６４０，７４９号
【特許文献５】米国特許第５，８８８，０４１号
【特許文献６】米国特許第６，２５４，３２２号
【発明の概要】
【００１８】
ボルト締め用途において、応力は典型的に、材料の弾性限界の付近である。３部材式の機械的張設型のスタッドをトルク入力デバイスに対して連結する反作用特定構造は典型的に、弾性材料の破損を阻止すべく過大寸法とされねばならない。故に、先行技術によれば、スタッドの頂面における正方形、六角形又は内側スプライン孔のような内側特定構造により、高度のトルクを担持することはできない。結果として、高度のボルト締め応力に委ねられる先行技術用途は、スタッドの頂部側における外側特定構造であって、トルク入力デバイスからの十分なサイズとされた反作用シャフトの連結を許容するという外側特定構造を有さねばならない。
【００１９】
故に本発明は、これらの問題に対処すべく案出された。
【００２０】
本発明の第１の見地によれば、ネジ山付き締結具とトルク出力デバイスとを捩れ連結する装置であって、該装置は、上記ネジ山付き締結具に対して回転可能に且つ螺着的に係合可能な第１連結部材であって、第２連結部材に対しては回転可能に且つテーパ付けされて係合可能であり、上記トルク出力デバイスの作用部分に対しては回転不能に係合可能であるという第１連結部材と、上記トルク出力デバイスの反作用部分に対して回転不能に係合可能である上記第２連結部材と、を含み、上記第１連結部材は、上記トルク出力デバイスの上記作用部分により回転されるとき、上記ネジ山付き締結具に対して負荷を付与する装置が提供される。
【００２１】
本発明の更なる特徴は、添付の請求項２から９中に示される。
【００２２】
好適には、捩れ連結に対する代替的な幾何学的構造を備える装置は、更に効率的に且つ均一に分布された負荷応力分布と、より大きな捩れ強度と、締結具のより小さな質量及び体積とを可能にする。
【００２３】
本発明は、添付図面を参照して例示的にのみ記述される。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】図１は、本発明の実施例の斜視図である。
【図２】図２は、本発明の実施例の側断面図である。
【図３】図３は、本発明の実施例の平面図である。
【図４】図４は、本発明の実施例の側断面図である。
【図５】図５は、本発明の実施例の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
図１から図３を例示的に参照すると、これら図は、第１実施例に従い、（不図示の）トルク出力デバイスと、（不図示の）ネジ山付き締結具とを捩れ連結する装置１を示している。装置１は第１連結部材１００を有し、該部材は、ネジ山付き締結具に対して回転可能に且つ螺着的に係合可能であり、第２連結部材１５０に対しては回転可能に且つテーパ付けされて係合可能であり、且つ、トルク出力デバイスの作用部分に対しては回転不能に係合可能である。第２連結部材１５０は、トルク出力デバイスの反作用部分に対して回転不能に係合可能である。第１連結部材１００は、トルク出力デバイスの作用部分により回転されるとき、ネジ山付き締結具に対して負荷を付与して（不図示の）継手を閉じる。
【００２６】
第１連結部材１００は、環状体であると共に、図１から図３に示されたように、スリーブとして形成される。第１連結部材１００は、継手のネジ山付き締結具、例えばボルト又はスタッドの外側ネジ山手段に対して係合可能である内側ネジ山手段１２０を備えた内面１１０を有する。第１連結部材１００は更に、多角形状形成部１７０を備える第２連結部材１５０の内面１６０に対して回転可能に係合可能である多角形状形成部１２１を備える外面１１１を有する。多角形状形成部１２１は、段状形成された逆向き円錐台として形状化される。第１連結部材１００は更に、多角形状形成部１７０を備える第２連結部材１５０の内面１６０に対して回転可能に係合可能である下面１１３を有する。
【００２７】
第１連結部材１００からは、浅底深度にて、外側円筒状特定構造が除去される。規則的な長さ及び幅の間隔にて、順次的な外側円筒状特定構造が除去される。順次的な特定構造の各々は、先行する特定構造が終了したところで開始する。除去された外側円筒状特定構造の幾何学的パターンは、更なるひとつの外側円筒状特定構造の付加をスペースが制限するまで、継続する。図１から図３は、規則的な長さ及び幅の間隔にて除去された４個の外側円筒状特定構造を示している。なお、除去される外側円筒状特定構造の量、寸法、幾何学的構造及び間隔は、形成される連結を最適化すべく、用途に応じて変更され得る。除去されるひとつの外側円筒状特定構造から、次の円筒状特定構造までの量、寸法、幾何学的構造及び間隔を変更すると、多角形状形成部１２１の呼び角度が変更される。段部の長さは、円滑なテーパを生成するために、無限に小さくサイズ設定され得る。代替的に、第１連結部材１００の外側部分は、ひとつの工程において除去されることで、円滑な円錐状外面を形成し得る。
【００２８】
第１連結部材１００は更に、軸線方向に延在する複数のボアであって、円周方向において相互に対して離間された複数のボアにより形成され得る固定手段１３０を備えた上面１１２を有する。固定手段１３０は、たとえば、城砦形状などの、任意の適切な幾何学的形状により形成されても良い。固定手段１３０は、トルク出力デバイスの作用部分に対して回転不能に係合する。
【００２９】
第２連結部材１５０は、環状体であると共に、図１から図３に示されたように、スリーブとして形成される。第２連結部材１５０は、段状形成された中空の円錐台として形成される。第２連結部材１５０からは、浅底深度にて、内側円筒状特定構造が除去される。規則的な長さ及び幅の間隔にて、順次的な内側円筒状特定構造が除去される。順次的な特定構造の各々は、先行する特定構造が終了したところで開始する。除去された内側円筒状特定構造の幾何学的パターンは、更なるひとつの内側円筒状特定構造の付加をスペースが制限するまで、継続する。
【００３０】
図１から図３は、規則的な長さ及び幅の間隔にて除去された４個の内側円筒状特定構造を示している。なお、除去される内側円筒状特定構造の量、寸法、幾何学的構造及び間隔は、形成される連結を最適化すべく、用途に依存して変更され得る。除去されるひとつの内側円筒状特定構造から、次の円筒状特定構造までの量、寸法、幾何学的構造及び間隔を変更すると、これらの特定構造が形成する円錐形状の呼び角度が変更される。段部の長さは、円滑なテーパを生成するために、無限に小さくサイズ設定され得る。代替的に、第１連結部材１００の内側部分は、ひとつの工程において除去されることで、円滑な円錐状内面を形成し得る。
【００３１】
図２は、装置１の寸法を示している。概略的に、第１の連結部材１００及び第２の連結部材１５０の任意の所定の断面長さ（Ｌ100及びＬ150）にて、断面幅（Ｗ100及びＷ150）は実質的に同様である。
【００３２】
第２連結部材１５０は、多角形状形成部１２１を備えた第１連結部材１００の外面１１１に対して回転可能に係合可能である多角形状形成部１７０を備えた内面１６０を有する。多角形状形成部１７０は、段状形成された円錐台として形状化される。内面１１０及び１６０は、実質的に円滑である。
【００３３】
第２連結部材１５０は更に、軸線方向に延在する複数本の外側尾根状突起であって、円周方向において相互から離間されたという複数本の外側尾根状突起により形成された固定手段１８０を有している。該固定手段１８０は、トルク出力デバイスの反作用部分の内側尾根状突起に対し、回転不能に係合する。
【００３４】
第２連結部材１５０は、継手の上面上に着座する下面１６３を更に有している。下面１６３は、実質的に粗面であり得ると共に、たとえば、複数の隆起部、波状部もしくは歯部などにより、多くの異なる様式で作成され得る。
【００３５】
装置１は、以下の態様で動作する。第２連結部材１５０は、ネジ山付き締結具上に装着されると共に、継手の上面上に着座する。ネジ山付き締結具上には、第１連結部材１００の外面１１１が第２連結部材の内面１６０と面一となるまで該第１連結部材１００を螺入することにより、該第１連結部材１００が装着される。次に、トルク出力デバイスの作用部分が、第１連結部材１００の固定手段１３０に対して係合する。第２連結部材１５０の固定手段１８０に対しては、トルク出力デバイスの反作用部分が係合する。トルク出力デバイスの作用部分は、第１連結部材１００を回転させる。第１連結部材１００の回転の間に、第１連結部材１００は、その外面１１１と第２連結部材の内面１６０との間の円滑なインタフェース上を摺動し、且つ、ネジ山付き締結具の回りで旋回し、該締結具は所定の負荷まで伸張されて、継手を締め付ける。同時に、第２連結部材１５０は、下面１６３を介して該第２連結部材自体を継手の上面上に押し込むと共に、トルク出力デバイスの反作用部分と一体的となり、旋回はしない。ネジ山付き締結具が十分に伸張され（締め付けられ）たとき、トルク出力デバイスは係合解除される。
【００３６】
図４から図５は、本発明の第２実施例に係る、ネジ山付き締結具及びトルク出力デバイスを捩れ連結する装置を示している。
【００３７】
ネジ山付き締結具とトルク出力デバイスとの間における捩れ連結のための円錐状の幾何学的構造によれば、更に良好な負荷応力分布がもたらされる。この実施例は、応力を更に均一に分布させることにより各連結用特定構造の更に効率的な組み合わせを許容することにより、スタッドの頂部における捩れ連結用特定構造が内側に形成されることを許容する低プロフィルの連結用幾何学的構造を導入している。
【００３８】
３部材式の機械的スタッド張設デバイスに対し、捩れ連結のためには、スタッドの頂面における段状形成された１２端孔（１２-point hole）が使用される。スタッドの頂部には、浅底深度にて、内側の１２端特定構造が配置される。各々が浅底深度におけると共に、各々が、先行する１２端が終了する箇所にて開始するという、順次的な１２端特定構造が、更に小さな１２端サイズにて、漸進的に付加される。減少する１２端幾何学的構造のパターンは、別の１２端の付加をスペースが制限するまで、減少される。ひとつの１２端特定構造から次の特定構造までの深度及びサイズ変化を変更すると、これらの特定構造が形成する円錐形状の名目的角度が増大又は減少する。段部の各々に対して合致する外側特定構造を備えたシャフトによれば、スタッドの質量及び体積を減少し乍ら、均一に分布された応力分布及び大きな捩れ強度が可能とされる。上記１２端特定構造は、２つの部材間の回転を阻止する任意の幾何学的構造により置き換えられ得る。段部の深度は、円滑なテーパを生成すべく無限に小さくサイズ設定され得る。斯かる連結の生成を最適化すべく、種々の段部サイズ及び幾何学的構造が併用され得る。
【００３９】
標準的なボルト締め業界の表現において、装置１は、内側スリーブとしてのナット（第１連結部材１００）、及び、外側スリーブとしてのワッシャ（第２連結部材１５０）を含む。標準的なボルト締め用に平坦表面とされたナット及びワッシャのインタフェースが変更されている。トルク反作用点は、慣用的な３部材式締結具と比較して、上方に移動される。本発明の装置は、慣用的な３部材式締結具の幾何学的構造であって、外側スリーブの表面調整できるようにすることで慣用的なナット／ワッシャ配置構成により増幅される摩損を阻止するという幾何学的構造を利用しており、このことは、内側スリーブは最小限の破砕の虞れを以て表面調整され得るように、径方向緊張を保持するものである。
【００４０】
なお、本発明の装置に対しては、たとえば、木ネジ、小ネジ、ネジ切り用小ネジ、板金ネジ、自己穿孔ＳＭＳ、六角ボルト、根角ボルト、ラグボルト、ソケットネジ、止めネジ、Ｊ−ボルト、ショルダボルト、雌雄ネジ、嵌合ネジ、ハンガボルトなどの締結具カテゴリ；たとえば、平坦、楕円形、皿状、トラス、丸形、六角、六角ワッシャ、スロット付き六角ワッシャ、ソケット・キャップ、ボタンなどの頭部形式；たとえば、フィリップス、フレアソン、スロット付き、組み合わせ型、ソケット、六角、六角穴つき、正方形、トルクス（torx）（登録商標）、他の複数の幾何学的構造などの駆動形式；たとえば、六角、薄型、キャップ、袋型、フランジ、正方形、トルク固定、スロット形成、溝付きなどのナット形式；たとえば、平坦、フェンダ、仕上げ、正方形、ドックなどのなどのワッシャ形式；及び、たとえば、鋭利なＶ形状、アメリカ、ユニファイ、メートル、角、ＡＣＭＥ、ウィット標準、ナックル、鋸歯、単一、二重、三重、二重角、三重ＡＣＭＥなどのネジ山形式；などの様々な種類の構成要素が使用され得る。
【００４１】
本明細書及び各請求項において使用されたとき、「テーパ付けされた」、「テーパ付けされて」という語句、及び、その変化形は、指定された特定構造、段部、量、寸法、幾何学的構造及び間隔が、ひとつの端部から別の端部にかけて、漸進的に、急激に、段階的に、且つ／又は、円錐状に、整合せず、変化し、狭幅となり、縮小し、更に小寸となり、細くなり得ることなどを意味する。
【００４２】
上述された要素の各々、又は、組み合わされた２つ以上の要素は、上述された形式とは異なる他の形式の構成においても有用な適用性を見出し得ることは理解される。上述の説明、又は、以下の各請求項、又は、添付図面中に開示された特徴であって、それらの特定の形態において表現され、又は、開示された機能を実施する手段、又は、開示された成果を達成する方法もしくはプロセスに関して表現された特徴は、個別的に、又は、斯かる特徴の任意の組合せにおいて、本発明をその多様な形態で実現するために活用され得る。
【００４３】
本発明は流体動作式工具において具現されるものとして図示かつ記述されてきたが、本発明が、示された詳細に限定されることは意図されるものではなく、本発明の精神から何ら逸脱せずに種々の改変及び構造的変更が為され得るものである。
【００４４】
更に検討せずとも、上記内容は、本発明の主旨であって、先行技術の観点から、本発明の包括的な又は詳細な見地の本質的な特性を相当に構成する特徴を除外することなく、他者が現在の知見を適用することにより種々の用途に適合させ得る、という主旨を十分に明らかとしている。
【００４５】
本明細書及び各請求項において使用されたとき、「備える」、「含む」、「有する」、及び、それらの変化形は、指定された特徴、段階、又は、整数が包含されることを意味する。該語句は、他の特徴、段階又は構成要素の存在を除外すると解釈されるべきでない。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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