(57)【要約】  片側からのみアクセス可能な、細長の、好適には長方形の開口部（１２）に取り付けられ、雌ねじ（２２）を含む円筒状の雌ねじ保持部（２０）および該保持部に取り付けられた当接部（２４）を有するナット本体（１６）と、該ナット本体（１６）を取り囲むケージ（１８）とを備えるケージナット（１０）であって、前記当接部（２４）は、前記開口部（１２）の形状に適合しており、前記開口部（１２）よりも僅かに小さな幅および僅かに短い長さを有しているが、前記当接部（２４）の長さは前記開口部（１２）の幅よりも著しく大きく、前記ケージ（１８）は弾性的に構成されており、前記開口部（１２）にクリップ嵌合することができるように、前記開口部（１２）の形状に適合しており、前記ケージ（１８）は止め部（３８）を支持し、該止め部は、前記当接部（２４）の前記ケージ（１８）に対する、前記ケージ（１８）の長手方向に平行な取り付け位置から該長手方向にほぼ垂直な保持位置への、前記雌ねじ（２２）のねじ込み方向への回転のみを可能とすることを特徴とするケージナット。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
片側からのみアクセス可能な、細長の、好適には長方形の開口部（１２；１１２）に取り付けられ、雌ねじ（２２；１２２）を含む円筒状の雌ねじ保持部（２０；１２０）および該保持部に取り付けられた当接部（２４；１２４）を有するナット本体（１６；１１６）と、該ナット本体（１６；１１６）を取り囲むケージ（１８；１１８）とを備えるケージナット（１０；１１０）であって、前記当接部（２４；１２４）は、前記開口部（１２；１１２）の形状に適合しており、前記開口部（１２；１１２）よりも僅かに小さな幅および僅かに短い長さを有しているが、前記当接部（２４；１２４）の長さは前記開口部（１２；１１２）の幅よりも著しく大きく；前記ケージ（１８；１１８）は弾性的に構成され、前記開口部（１２；１１２）にクリップ嵌合することができるように、前記開口部（１２；１１２）の形状に適合しており；前記ケージ（１８；１１８）は止め部（３８，１３８）を支持し、該止め部は、前記当接部（２４；１２４）の前記ケージ（１８；１１８）に対する回転を、前記ケージ（１８；１１８）の長手方向に平行な取り付け位置から該長手方向にほぼ垂直な保持位置への、前記雌ねじ（２２；１２２）のねじ込み方向のみ可能とすることを特徴とするケージナット。
【請求項２】
請求項１に記載のケージナット（１０）において、前記止め部（３８）が前記取り付け位置で前記ナット本体（１６）を前記ケージ（１８）内に浮いた状態で保持することを特徴とするケージナット。
【請求項３】
請求項１または２に記載のケージナット（１０）において、前記雌ねじ（２２）には、ねじ込み側から離れた領域にねじ固定手段（クランプ手段）が設けられていることを特徴とするケージナット。
【請求項４】
請求項１〜３の何れか一項に記載のケージナット（１０）において、前記ケージ（１８）が、前記ナット本体（１６）に対して、前記開口部（１２）に向けてばね力を与えるように構成されていることを特徴とするケージナット。
【請求項５】
請求項４に記載のケージナット（１０）において、前記ケージ（１８）におけるばね部材（２８）のための環状の当接面（３０）が前記ナット本体（１６）に配置されており、該当接面にはカム（３２’）、すなわち起伏した輪郭が設けられており、前記ナット本体（１６）が前記ケージ（１８）内のその浮いた状態の取り付け位置を離れる際に、前記カム（３２）、すなわち前記起伏した輪郭の高い部分が前記ケージの弾性部（２８）と正確に係合することを特徴とするケージナット。
【請求項６】
請求項１〜５の何れか一項に記載のケージナット（１０）において、前記止め部（３８）が、前記開口部（１２）に面した側（４２）の、前記ナット本体（１６）内の前記雌ねじ（２２）と同軸上に配置された環状の当接部（４０）に位置しており、該当接部（４０）は前記止め部（３８）を受け止めるための凹部（４４）を有しており、これらの凹部は、前記止め部（３８）が前記保持位置において該凹部に収容されるように配置されていることを特徴とするケージナット。
【請求項７】
請求項６に記載のケージナット（１０）において、前記当接部（４０）から前記凹部（４４）への回転方向における移行が斜面（４６）として構成されることを特徴とするケージナット。
【請求項８】
請求項６または７に記載のケージナット（１０）において、前記凹部（４４）から前記当接部（４０）への移行が、前記雌ねじ（２２）の回転軸に平行に延在する停止面（４８）として構成されることを特徴とするケージナット。
【請求項９】
請求項１に記載のケージナット（１１０）において、前記円筒状の雌ねじ保持部（１２０）で、前記ケージ（１１８）のブラインド側にプラスチック材料部（１６０）が取り付けられており、該プラスチック材料部は、中心開口部（１６２）および弾性アーム（１６８）を有しており、該弾性アームは、前記当接部（１２４）と同じ高さを有する前記ケージ（１１８）のブラインド側の面を越えて延在し、該当接部を前記取り付け位置において浮いた状態で保持することを特徴とするケージナット。
【請求項１０】
請求項９に記載のケージナット（１１０）において、前記プラスチック材料部（１６０）にはカラー（１６４）が設けられており、該カラーはブラインド側の方向に延在して、前記円筒状の雌ねじ保持部（１２０）を同心円状に取り囲んでいることを特徴とするケージナット。
【請求項１１】
請求項９または１０に記載のケージナット（１１０）において、前記ケージ（１１８）および前記プラスチック材料部（１６０）のブラインド側の表面の寸法が前記当接部（１２４）の寸法と同じであり、前記アーム（１６８）がそれぞれ前記プラスチック材料部（１６０）の角の近くで対角線上に、前記雌ねじ（１２２）のねじ込み方向に配置されており、一方で前記止め部（１３８）がそれぞれ、前記アーム（１６８）に対向して配置されていることを特徴とするケージナット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、片側からのみアクセス可能な、細長の、好適には長方形の開口部に取り付けられるケージナットに関するものであり、該ケージナットは、雌ねじを含む円筒状の雌ねじ保持部および該保持部に取り付けられた当接部を有するナット本体と、該ナット本体を取り囲むケージとを備えている。
【背景技術】
【０００２】
いわゆる「ブラインドアプリケーション」、すなわち大きなメタルシート、特殊な断面チューブ、車体部品または同様のシートメタル部品の様に、設置点に片側からのみアクセス可能なアプリケーションにおいて、ナットねじをこの様なタイプの部品に通すために、いわゆる「ブラインドリベットナット」が使用されてきた。これらのブラインドリベットナット（ＢＲＮとも称される）は特殊な加工ツールを使って着座させ、その状態でブラインドリベットナットを押し潰すことによっていわゆる「閉鎖ヘッド」を形成し、これによってナットを固定する。ブラインドリベットナット自体、そして特に形成される閉鎖ヘッドは比較的弱いため、これまで軽量部品または付属品を取り付ける場合のみブラインドリベットナットの使用が可能であった。Ａｖｄｅｌ社によって開発された「高強度ブラインドリベットナット」はねじの強度が高いため、より大きなプリテンション力による構造的な接続が可能な、最初のブラインドリベットナットであった。
【０００３】
この様に強度の高いブラインドリベットナットであっても、 降伏点までねじ込まれる１０．９以上の強度を有するボルトが、その取り付け中に、閉鎖ヘッドの沈みまたは変形が始まってしまう程の高いプリテンション力を発生させるという問題が、比較的早く生じる。最悪の場合、このことによって閉鎖ヘッドがせん断され、ブラインドリベットナットが使用不可となって交換しなければならなくなる。何れにしても、結果として生じる沈み／変形は、ボルト締めにおける規定トルクおよび回転角度の条件と比べて、著しく低いプリテンション力をもたらす。回転角度を増やすと、所望するプリテンション力の増加ではなく、ＢＲＮの沈み／変形を生じさせてしまう。この様な沈みまたは変形により、産業界は、高強度のブラインドリベットナットであっても、規定のボルト締め付けトルク曲線の達成や、例えば車両に連結棒が適切に組み付けられているかどうかの監視などの課題を日常的に経験している。
【０００４】
従来技術で知られている雌ねじ付シートメタル部品を提供するもう一つの例として、いわゆるケージナットの使用がある。しかしながら従来技術において、ケージナットを取り付けるには、従来技術のいわゆる「Ｃクリップ」において必要とされる様に、部品の後ろ側もアクセス可能にする、または側面からケージナットを通すために更なる補助穴を設ける必要があった。クリップとして構成されるこの種のケージナットは、例えば欧州特許第７０３  ０２１  Ｂ１号明細書（特許文献１）に開示されており、これは本発明に最も近い従来技術であると思われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】欧州特許第７０３  ０２１  Ｂ１号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従って本発明の目的は、（Ｃクリップの様な）更なる補助開口部を必要とせず、従来技術のブラインドリベットナットの様なプリテンション力の制限がなく、シートメタルコンポーネントの片側からのみアクセス可能な開口部に雌ねじを通すことを可能にすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の目的は、片側からのみアクセス可能な細長い開口部に取り付けることのできるケージナットによって達成される。このケージナットは、開口部の形状に適合し、この開口部よりも僅かに小さな幅および短い長さを有する当接部を有しているが、この当接部の長さは開口部の幅よりも著しく長い。このケージは弾性構造で、開口部の形状に適合しており、開口部にクリップ嵌合させることができる。またケージは止め部を支持し、これらの止め部は、ケージの長手方向に平行な取り付け位置からケージの長手方向に垂直な保持位置まで、当接部がケージに対して雌ねじのねじ込み方向に回転できるようにしている。
【０００８】
この点において、好適には、止め部を取り付け位置においてナット本体を浮いた状態でケージに保持するように構成する。この手段により、移動中、加工中およびクリップ嵌合中でさえも、ナット本体は取り付け位置に確実に保持される。
【０００９】
また好適には、ねじ込み側から離れた領域において、雌ねじにねじ固定手段（クランプ手段）を設ける。これによってねじ込み工程が終わる前に、ナット本体はいかなる場合においても、適時に取り付け位置を離れて保持位置へと確実に回転する。というのもクランプ手段はボルトとナット本体との間に十分なトルクの移動を行わせ、これによってナット本体が９０度回転するからである。
【００１０】
更に好適には、ナット本体に開口部に向かってばね力をかけるようにケージを構成する。この様に、ナット本体を取り付け位置により確実に保持し、移動中やクリップ嵌合中の偶発的な時期尚早の回転を防止することができる。
【００１１】
特に好適な構造は、ケージのばね部材用の環状当接面をナット本体に配置し、この当接面にカムすなわち起伏した輪郭を設け、ナット本体がケージ内の浮いた状態の取り付け位置を離れる際に、カムすなわち起伏した輪郭の高い部分をケージのばね部材と正確に係合させることによって提供される。こうすることによって、ナット本体を、取り付け位置から保持位置へと確実にロックすることができる。
【００１２】
更に特に好適な構造は、止め部を、ナット本体内の開口部に面する側面の、雌ねじと同軸上に配置された環状当接部に設け、この当接部が止め部を受け止めるための凹部を有し、保持位置で止め部を収容するようにこれらの凹部を配置することによって提供される。この手段は、取り付けの際に、ナット本体が保持位置を越えて新たな取り付け位置へと更に回転するのを防止する。
【００１３】
この点において、特に好適には、当接部から凹部への回転方向の移行を斜面として構成する。この手段は保持位置への滑らかな移行を確実にし、異なるシートの厚さを補償することができる。
【００１４】
更に好適には、凹部から当接部への移行を、雌ねじの回転軸と平行に延在する停止面として構成する。この手段は、ナット本体が取り付け位置に再び「回り過ぎる」ことを確実に防止する。
【００１５】
特に製造の簡単な本発明の更なる実施形態は、円筒状の雌ねじ保持部におけるケージのブラインド側にプラスチック材料部を配置することによって提供され、このプラスチック材料部は中心開口部及び弾性アームを有しており、これらの弾性アームは当接部と同じ高さを有するケージのブラインド側の面を越えて延在し、この当接部を浮いた状態で取り付け位置に保持している。
【００１６】
この点において、更に好適には、プラスチック材料部にカラーを設ける。このカラーはブラインド側の方向に延在し、円筒状の雌ねじ保持部を同心円状に取り囲んでいる。
【００１７】
最後に、特に好適には、ケージのブラインド側の面及びプラスチック材料部の寸法が当接面の寸法と同じで、プラスチック材料部の角の近くにおいて、雌ねじのねじ込み方向にアームを対角線上にそれぞれ配置し、何れの場合もアームに対向して止め部を配置する。
【００１８】
図面に示す実施形態に基づき、本発明を以下に詳述する。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】メタルシートの開口部に通され、すでに保持位置にある、本発明によるケージナットを示す図である。
【図２】雌ねじの回転軸に平行に切断された取り付け位置における、本発明による図１のケージナットの断面図である。
【図３】取り付け位置における、本発明による図１のケージナットを示す図である。
【図４】本発明によるケージナットの変形例を示す図である。
【図５】本発明によるケージナットの一実施形態の三次元図である。
【図６】雌ねじの回転軸で切断し、図５のナット本体の長辺に平行な断面図である。
【図７】図５の実施形態を上方から見た図である。
【図８】雌ねじの回転軸で切断し、ナット本体の短辺に平行な、図５の実施形態の断面図である。
【図９】図５に示すナット本体に取り付けられるケージの三次元図である。
【図１０】長辺となる側面側から見た図９のケージの断面図である。
【図１１】短い側面側から見た図９のケージを示す図である。
【図１２】図９のケージを上方から見た図である。
【図１３】図９および図５による部品から組み付けられたケージナットの取り付け位置を斜め上方から見た三次元図である。
【図１４】図１３の組み付けられたケージナットを長辺となる側面側から見た図である。
【図１５】図１３の組み付けられたケージナットを上方から見た図である。
【図１６】図１３の組み付けられたケージナットを短辺となる側面側から見た図である。
【図１７】本発明によるケージナットの取り付け位置における、更に好適な実施形態による三次元図である。
【図１８】図１７のケージナットを下方から見た三次元分解図である。
【図１９】図１７のケージナットを斜め上方から見た三次元分解図である。
【図２０】取り付け位置における図１７のケージナットを下方から見た図である。
【図２１】雌ねじの回転軸に沿って一部を切断した、取り付け位置における図１７のケージナットを横から見た図である。
【図２２】取り付け位置における図１７のケージナットを上方から見た図である。
【図２３】適切な開口部に固定された、図１７のケージナットを横から見た図である。
【図２４】適切な開口部に固定された取り付け位置における図１７のケージナットを、ブラインド側から見た図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
図１は本発明によるケージナット１０を示しており、この図では、ケージナットはすでにメタルシート１４の開口部１２に挿入されており、すでに保持位置にある。明確さのため、ナットにねじ込まれるボルトは図示していない。
【００２１】
図示された本発明によるケージナット１０は、ケージ１８によって取り囲まれたナット本体１６を備えている。ナット本体１６は、雌ねじ２２を有する円筒状の雌ねじ保持部２０と、角が斜めになった細長い長方形の、雌ねじ保持部２０のシート側の端部から延びる当接部２４とを備えている。ケージ１８はばね鋼の薄板から成り、細長い長方形の基板２６を有しており、基板２６の形状は当接部２４の形状に概ね対応しており、開口部１２の寸法は、当接部２４または基板２６の寸法よりも僅かに大きくなるように選択されている。
【００２２】
上に折り曲がった２つの弾性アーム２８は、何れの場合においても、基板２６の２つの短辺となる側面の中心に隣接している。この場合、アーム２８は先ずシート１４から斜め外側に曲がり、次にシート１４から僅かに斜め内側に曲がっている。アーム２８は、シート１４から離れている雌ねじ保持部２０の端面上で部分的に係合している。
【００２３】
雌ねじ保持部２０は、シート１４から離れたその端部に環状の当接面３０を有しており、この当接面には、この当接面が当接部２４の側面と一番近くなる領域に、上向きの弧を描くカム３２がそれぞれ設けられている。この点において、ケージ１８のアーム２８には、カムとロックできるように、対応する突出部３４が設けられている。従って各カム３２は９０度の間隔で配置されている。従って、２つの対向するカム３２はそれぞれ、取り付け位置および保持位置の何れの場合においてもアーム２８で覆われている。
【００２４】
図２は、本発明による図１のケージナット１０の取り付け位置における断面図であり、雌ねじ２２の回転軸に沿ってシートの側面から見たものである。この図は取り付けボルトを通す開口部３６を明確に示しており、この開口部はケージ１８の基板２６に配置されている。アーム２８の起点の反対側の開口部３６の縁部には、止め部３８が形成されており、これらの止め部は、ケージ１８の基板２６を起点として、シート側から離れて上に向かって垂直に曲がっている。この図に示す取り付け位置、すなわち、ケージ１８の基板２６とナット本体１６の当接部２４との長手方向が一致する場合、止め部３８は、雌ねじ２２のシート側の端部において雌ねじ２２の周りに同軸的に延在する、環状のガイド経路４０上を移動する。当接部２４のシート側の面４２に対して、このガイド経路はシート１４の平面からオフセットして配置されている。ガイド経路４０には２つの凹部４４が設けられており、これらの凹部はケージナット１０が保持位置にある場合、止め部３８を受け止める。断面図のため、ここでは凹部４４が一つしか示されていない。図示されていないもう一つの凹部は、雌ねじ２２の回転軸に対して点対称に形成されている。
【００２５】
ガイド経路４０から凹部４４への移行は斜面４６として構成され、そうすることによって、ナット１０の取り付け位置から保持位置への滑り移行が可能になる。凹部４４からガイド経路４０へと戻る移行は停止面４８として構成さており、この停止面は雌ねじ２２の回転軸に平行に延びている。この停止面は、ナット本体１６が保持位置を離れて取り付け位置へと「回り過ぎる」のを確実に防止する。更に停止面４８はガイド経路全体を遮って当接部２４のシート側の面４２まで延在するように構成することができる。この手段は、移動中や取り付け時において、本発明によるケージナット１０が取り付け位置から保持位置へ、ねじ込み方向とは反対方向に回転するのを防ぐことができる。
【００２６】
図３は、再び図１の方向から見た、ただし取り付け位置における本発明によるケージナット１０を示している。従って図１と図３とを比較することにより、取り付けとボルト締め工程の詳述が可能となる。
【００２７】
ケージナット１０は図３に示す様に取り付けた状態で供給される。この状態において、当接部２４とケージ１８の基板２６との長手側は互いに平行に配置されている。その結果、止め部３８によってナット本体は基板２６上に浮いた状態で保持される。図１に示す環状当接面３０上の小さなカム３２は、弾性アーム２８の対応する凹部３４の下に位置している。このためナット本体１６はある程度回転を防止するやり方によってこの位置に保持されており、移動中や取り付け中のケージ１８に対するナット本体の偶発的な回転を実質的に回避することができる。
【００２８】
図２は、ナット本体１６が、ガイド経路４０上に支持されている止め部３８により、ケージ１８の弾性アーム２８のばね力に対してこの位置に浮いた状態でどのように保持されているのかを明確に示している。すなわち、ケージ１８の基板２６と、ナット本体１６における当接部２４のシート側の面４２との間には一定の間隔がある。
【００２９】
この状態において、本発明によるケージナット１０は、例えばメタルシート１４などの適切な開口部１２にクリップ嵌合される。ケージ１８のばね力がケージナット１０を開口部１２に保持する。
【００３０】
そして、ボルトを雌ねじ２２にねじ込むことができる。ナットの取り付け位置から保持位置への切り替えを確実に行うために、雌ねじ２２にはねじ込み側から離れた領域にねじ固定手段（クランプ手段）が設けられている。
【００３１】
ナット本体１６も保持位置に確実に固定するために、図３に明確に示される拡大保持カム３２’も設けられている。これらの保持カム３２’は、止め部３８が凹部４４に沈み込んだ後にナット本体がシート１４の方に前進する際に、ケージ１８の弾性アーム２８によるナット本体１６への適切なばねのプリテンションも確保するように構成されている。これらの拡大カム３２’はさらに、ナット本体１６が保持位置を越えて新たな取り付け位置へと再び回転することを抑制する、というのも、ばねのプリテンションの調整により、止め部３８は停止面４８に確実に係止されるからである。
【００３２】
図４は、ケージ１８の弾性アーム２８の本発明による構成の更なる例を示している。図１〜図３に既に示した様に、これらのアーム２８は、シート１４から離れた雌ねじ保持部２０の端部と係合しており、この場合、それぞれの係合面３０ｂおよび３０ｃは滑らかな面とする、または逃げ溝５０を構成して弾性アーム２８を固定することができる。
【００３３】
代替構造では、スプリングアーム２８の支持部をナット本体１６の保持部２４上に設ける。この場合も逃げ溝５２を設けて弾性アーム２８をより効果的に固定することができる。
【００３４】
図５〜図１６は、本発明によるケージナットの一実施形態の詳細な工作図である。
【００３５】
これらの図において、上述の様に、同一の参照符号は、同一の構成要素に関連するものである。
【００３６】
図５は他のナット本体１６の三次元空間図であり、ここでは、カム３２および３２’の交差的な配置とそれらの大きさの違いがより明確に示されている。
【００３７】
図６は、雌ねじ２２の回転軸を通り、ナット本体１６の長辺に平行な面で切断した、図５のナット本体１６の断面図である。
【００３８】
この図では、止め部３８を保持位置にロックする凹部４４が特に明確に示されている。
【００３９】
図７は、上方から見た図５のナット本体１６を示したものである。この図もまた、カム３２および３２’の交差的な配置とそれらの大きさの違いをより明確に示している。
【００４０】
図８は、雌ねじ２２の回転軸を通り、ナット本体１６の短辺に平行な面で切断した、図５のナット本体１６の断面図である。
【００４１】
図９はケージ１８の三次元図であり、これは図５によるナット本体の実施形態と一致している。この図は、保持カム３２、３２’をロックする凹部３４を有する弾性アーム２８の構成および止め部３８の形状を特に明確に示している。                   
【００４２】
図１０は、長辺となる側面側から見た図９のケージを示している。
【００４３】
図１１は、短辺となる側面側から見た図５のケージ１８を示している。
【００４４】
図１２は、図９のケージ１８を上方から見た図である。
【００４５】
図１３は、ナット本体１６とケージ１８とを組み付けて本発明によるケージナット１０を生成し、それを斜め上方から見た三次元図である、すなわち本発明によるケージナット１０はこの状態で供給され、メタルシートの対応する凹部に挿入される。
【００４６】
図１４は、組み付けられ、取り付け位置に置かれた、本発明によるケージナット１０を長辺となる側面側から見たものであり、この図は特にナット本体１６が止め部３８と、弾性アーム２８の凹部３４にロックされた小さい方のカム３２との間に「浮いた状態」でどのように保持されているのかを明確に示している。拡大カム３２’のより大きな構成も、本図により明確に示されている。
【００４７】
図１５は、組み付け状態および取り付け位置における、本発明によるケージナット１０を上方から見たものである。この図はカム３２および３２’の構成および配置も明確に示している。
【００４８】
図１６は、これも取り付け位置における、本発明による組み付けられたケージナット１０を短辺となる側面側から見たものである。
【００４９】
本発明は片側アクセス専用のケージナットを初めて提供するものである。従来技術のケージナットとは異なり、本発明によるケージナットは、メタルシートまたは管状の外面の長方形の穴に直接挿入することができる。従来技術のいわゆるＣクリップにおいて必要とされるように、側面からケージを挿入するための補助穴は必要としない。本発明によれば、初めて、ケージ１８自体が穴に直接クリップ嵌合され、逃げ溝によってケージに自動的に固定される。ナット本体１６は２つの止め部３８上にあり、これらの止め部はケージ１８の基板２６から延びている。これらの２つの弾性アーム２８は２つの機能を持っている。一つ目の機能は、スプリング効果／プリテンションを生成して、ケージ１８がメタルシート１４内の長方形の穴１２にクリップ嵌合されるようにすることであり、二つ目は、ボルト締めのためにボルトを挿入／押し入れることによって適切な対抗力が生じた場合においても、ナット本体１６をばね力で押し下げて、ナット本体１６が止め部３８上に位置するようにすることである。
【００５０】
好適には、ナット本体１６の雌ねじ２２に、メタルシートから離れた領域にねじ固定手段（クランプ手段）を設け、この固定手段まで、下側からボルトを比較的大きな抵抗なくねじ込むことができる。ボルトがクランプ手段にぶつかるとすぐに、ナット本体１６はケージ１８およびメタルシート１４に対して回転する。ナット本体１６は、ケージ１８の、シートメタル突起として構成される２つの止め部３８上に着座しているだけなので、簡単に回転させることができる。２つの止め部３８は９０度回転して、雌ねじ２２の下の長方形の凹部４４にロックされる。止め部３８が凹部４４にロックされるとすぐに、弾性アーム２８のばね力がナット本体１６をシート１４に押し下げる。同時にナット本体１６の更なる回転が止められる、というのも、凹部４４の止め部３８が縁部４８にぶつかり、そこにロックされる、またはこの縁部４８によって更なる回転が阻止されるからである。ナット本体１６が沈んでもケージ１８の弾性アーム２８からの十分なばね力がナット本体１６に連続的に確実に作用するように、このナット本体１６は上部領域にカム３２’を有することができ、このカムはシートへ沈む際の高さの差異を補償する。ナット本体１６が止め部３８にロックされると、所定の締め付けモーメントに到達するまで、クランプ／固定手段に対してボルトをねじ込むことができる。当接部２４は、例えばアルミニウムで製造することのできるシート１４の最大表面圧力を越えないくらい大きな接触面を有しているので、本発明によるケージナットは標準的なナット・ボルト接続として機能し、しかもシンプルなクリップ嵌合取り付けであり、更には片側アクセスという利点を有している。
【００５１】
図１７〜図２４は、特にコストをかけずに製造することのできる、本発明によるケージナット１１０の一実施形態である。
【００５２】
図１７はこのようなケージナット１１０を斜め上、すなわちブラインド側から見たものである。ケージナットの本実施形態は、ケージ１１８によって取り囲まれたナット本体１１６も有している。この場合もナット本体１１６は、雌ねじ１２２を有する円筒状の雌ねじ保持部１２０と、角が丸みを帯びた細長い長方形の形状で、雌ねじ保持部１２０のワークピース側の端部から延びる当接部１２４とを備えている。ケージ１１８はばね鋼の薄板から成り、細長い長方形の基板１２６を有しており、この基板１２６の形状は、当接部１２４の形状にほぼ対応している。長方形の基板１２６の２つの狭い側面に接続するする湾曲した弾性部があり、この弾性部はブラインド側から離れる方向に延在し、僅かなオフセット１２９および端部停止部１３１を有している。これらの弾性部１２７を使用して、ワークピース内の対応するサイズの適切な開口部に、ケージ１１８をクリップ嵌合することができる。
【００５３】
更に、基板１２６の長手側面には止め部１３８がそれぞれ設けけられており、この止め部もブラインド側から離れる方向に延在している。この点において、２つの止め部１３８が対角線上に対向して設けられており、ボルトが雌ねじ１２２にねじ込まれる際、ナット本体１１６は動く。この場合、本実施形態を右回し用の雌ねじ１２２として説明するが、左回し用の場合は本実施形態を鏡面反転させたものとなる。
【００５４】
止め部１３８の機能は、ナット本体１１６を例えばボルトを再度取り外す場合に誤った方向に回転させないようにすることであり、ねじ込み方向の止め部として機能し、これによって、ボルトがねじ込まれる際に、ナット本体１１６は取り付け位置に対して約９０度の角度でこれらの止め部１３８に当接し、所定の位置にとどまる。
【００５５】
本実施形態においても、設計エンジニアは、ナット本体が取り付け位置においてワークピースの平面上に「浮いた」状態で保持されなければならないという課題に直面する。本実施形態では、この課題はプラスチック材料部１６０によって達成される。このプラスチック材料部も長方形であり、長手方向は短くできるが、当接部１２４またはケージ１１８の基板１２６の寸法と概ね同じである。このプラスチック材料部１６０は、基板１２６のブラインド側の表面に直接設置される。これを可能にするために、このプラスチック材料部は雌ねじ保持部１２０を通す経路開口部を有している。プラスチック材料部１６０の雌ねじ保持部１２０への取り付けを改善するために、プラスチック材料部１６０上にカラー１６４（環状突起）を雌ねじ保持部１２０と同軸上に配置させ、本図に示す様にブラインド側の方向に延在させることが可能である。このプラスチック材料部１６０の雌ねじ保持部１２０への取り付けは、経路開口部１６２または付加的なカラー１６４の雌ねじへの（プラスチック材料部１６０を構成するプラスチック材料の弾性によって可能となる）締まり嵌めによって行うことができる。
【００５６】
ここでは、プレスによる補強取り付けが示されており、雌ねじ保持部１２０にはプレスによる変形１６６が見られる。この補強によってプラスチック材料部１６０が雌ねじ保持部１２０から滑り出てしまう可能性はなくなる。ナット本体１１６を保持することができるようにプラスチック材料部１６０にはアーム１６８が設けられており、これらのアームは弾性があり、基板１２６を完全に取り囲み、当接部１２４を部分的に取り囲んでいる。アーム１６８の弾性変形能を向上させるために、これらのアームは楔形の切欠き１７０によってプラスチック材料部１６０から部分的に分離させることができる。更に、各々のアーム１６８に対応する凹部１７２を基板１２６に設けることができる。
【００５７】
この図に示す様に、基板１２６の各長手側面に位置する弾性部１２７は、基板１２６の角付近に形成することができ、対応するケージナットのサイズおよびクリップ嵌合工程の所望するばね力に応じて、凹部１３３によって分離することができる。ただし、凹部のない、狭い側面全体に延在する連続するメタルシートも適用可能である。
【００５８】
プラスチック材料部１６０、ケージ１１８およびナット本体１１６のそれぞれの構成は、図１８および図１９の分解図によって更に明らかとなる。図１８は斜め下、すなわちねじ込み側から見た分解図である。一番下の図から上方を見ると、雌ねじ１２２および雌ねじ保持部１２０を有するナット本体１１６が、明確に見える。この図に示す側面から、取り付け後、雌ねじ１２２に適切なボルトをねじ込むことができる。ここに示す実施形態において、基板１２６の縁部だけでなく長方形の当接部１２４の狭い側面も、ケージ１１８の空間利用を向上させるために円弧状の丸みを帯びて形成されていることが、この図ではより明確に示されている。上方の次の図は、ケージ１１８を示しており、この図は、アーム１６８の凹部１７２およびケージ１１８の基板１２６を通る経路開口部１７４をより明確に示している。取り付けた状態において、雌ねじ保持部１２０は、対応する隙間をあけて、円形の開口部１７４を通って延在している。
【００５９】
更に上方にはプラスチック材料部１６０が示されており、雌ねじ保持部１２０を受け止める開口部１６２と、アーム１６８およびその隣りに配置された楔形の凹部１７０とが明確に示されている。
【００６０】
図１９は同じ分解図を示しているが、これは斜め上、すなわちブラインド側から斜めに見たものである。この図も下方から上に、ナット本体１１６、ケージ１１８およびプラスチック材料部１６０を示している。この図は、雌ねじ保持部１２０を通すためのケージ１１８の基板１２６内の開口部１７４と、プラスチック材料部１６０のアーム１６８用の凹部１７２とを特に明確に示している。プラスチック材料部１６０の図は、楔形凹部１７０を有するアーム１６８の内の一つとカラー１６４とを示している。ナット本体１１６の当接部１２４における狭い側面の円弧状の丸みもこの図で明確に示されている。
【００６１】
図２０はねじ込み側から見たケージナット１１０の好適な実施形態である。この図もまた、ナット本体１１６の当接部１２４における狭い側面の円弧状の丸みを明確に示している。
【００６２】
図２１は、側面から見た、そして雌ねじ１２２の回転軸に沿って部分的に切断した、本発明によるケージナット１１０の更なる実施形態を示している。この図は、ケージ１１８の基板１２６がプラスチック材料部１６０とナット本体１１６の当接部１２４との間にどのように受け止められ、一方でプラスチック材料部１６０のカラー１６４が雌ねじ保持部１２０とどのように締まり嵌めを形成しているのかを明確に示している。
【００６３】
図２２は、本発明によるケージナット１１０の更なる実施形態をブラインド側から示したものである。この図はアーム１６８およびその凹部１７０を特に明確に示している。
【００６４】
最後に、図２３はケージナット１１０の更なる実施形態がワークピース１１４の対応する開口部１１２にどのように挿入されているのかを示している。この図は、クリップ１２７の止端部１３１がワークピースとどのように接触し、一方でクリップ１２７の逃げ溝１２９がケージナット１１０を特定の位置にどのように保持しているのかを特に明確に示している。この図はまた、当接部１２４が、ワークピース１１４の平面上に浮いた状態で、アーム１６８および止め部１３８によってどのように保持されているのかを明確に示している。
【００６５】
図２４はブラインド側から見た図２３を示している。この図は、ケージナット１１０のワークピース１１４への取り付けのために設けられた開口部１１２を特に明確に示している。
【００６６】
ボルトが雌ねじ１２２にねじ込まれる際には、図２３および図２４に示す取り付け状態から始まり、下記の工程が行われる。
【００６７】
ボルト締めにより、一方ではナット本体１１６がワークピース１１４の平面上に引き上げられ、また一方ではトルクがかけられる。その結果、アーム１６８が脇に寄せられ、ナット本体は、その長手側が止め部１３８の狭い縁部と接触するまでねじ込み方向に９０度回転する。その後ナット本体１１６は保持位置に位置する。そこではナット本体は、そのベース領域の大部分が開口部１１２の外側のワークピース１１４上にあり、これによってボルト締めのための確実な当接が形成され、この当接によってワークピース１１４による過度に高い負荷を回避することができる、というのも、力をそらすために十分な表面があるからである。
【００６８】
ボルト締めの開放も簡単に行うことができる、というのも、ボルト締め力が加わらなくなるとすぐに、ナット本体は再び止め部１３８の広い側面に接触するまで取り付け位置の方に逆回転し、その結果ケージナットが再び取り付け位置にくるからである。アーム１６８は再度嵌め込むことが可能であり、ナットはクリップ１２７を押すことによって再び開口部から取り外すこともできる。
【００６９】
従って本発明には下記の利点がある。
【００７０】
本発明によるケージナット１０；１１０は、穿孔された長方形の穴に直接クリップ嵌合することができる。この取り付けには工具や補助器具を必要とせず、ケージナットは片手のみで簡単に取り付けることができる。「Ｃクリップ」ナットとは異なり、補助穴に通す場合、本発明によるケージナットはブラインド側に落ちることがなく、よって「紛失する」ことがない。
【００７１】
本発明によるケージナット１０；１１０は、ケージ１８；１１８の適切な構造により、異なる厚さのシートメタルに使用することができる。更に、取り付けるコンポーネントのための滑らかな接触面があり、「Ｃクリップ」ナットの様な湾曲した面ではない。これによって接続部の沈みが低減される。
【００７２】
本発明によるケージナット１０；１１０は、好適には、ボルトの挿入およびねじ込みによって自動的にボルト締めされる。
【００７３】
最後に、本発明において、当接部２４；１２４の接触面は、ボルトが弾性限界を越えて取り付けられる場合、軽金属（例えばアルミニウム）のシートも表面圧力に耐えるくらい十分に大きく構成することができる。
【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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【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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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【国際調査報告】
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