(57)【要約】  取外し可能なブラインド締結具であり、一端に頭部（１２）が付いた細長い本体（１１）を有する第１部材（１０）と、第１部材に関連して軸方向へ移動するように設けられた第２部材（２０）とを備えており、第２部材は、ネジ山付き孔（２５）と、少なくとも１個の調整可能なフィンガ（２２）とを有しており、この調整可能なフィンガは第１部材の頭部から離れた位置にフランジを有しており、さらにフィンガは第１部材の中空本体の円周内の、調整可能なフィンガの第１位置にあり、また、フランジは第１部材の中空本体の円周を超えて調整可能なフィンガの第２位置へと延びている。ネジ山付き部材（３０）が第１方向に回転すると、第２部材が第１部材に関連し、締付け方向への軸方向運動を行う。
2011511225.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
取外し可能なブラインド締結具であって、
一端に頭部が付いた細長い本体を有する第１部材を備え、
前記第１部材に対して軸運動するよう設けた第２部材をさらに備え、前記第２部材はネジ山付き孔と少なくとも１個の調整可能なフィンガとを有し、前記調整可能なフィンガは前記第１部材の頭部から離れた位置にフランジを有し、前記フィンガは第１位置と第２位置の間で調整可能であり、前記調整可能なフィンガの第１位置では、前記フランジは前記第１部材の中空本体の円周上又は円周内にあり、前記調整可能なフィンガの第２位置では、前記フランジは前記第１部材の中空本体の円周を超え、
前記第１部材の頭部と係合するように成形した頭部と、前記成形した頭部から離れた場所にフィンガ係合面を設けたネジ山付きシャフトとを有するネジ山付き部材をさらに備え、
使用時において、前記ネジ山付き部材は、前記第１部材の中空本体内に延びて前記第２部材の前記ネジ山付き孔と係合するようになっており、また、前記ネジ山付きシャフトの前記フィンガ係合面は、前記第２部材の前記調整可能なフィンガと係合するように配設されているため、前記ネジ山付き部材が第１方向に回転すると、前記第２部材の前記第１部材に関連した締付け方向への軸運動と、前記調整可能なフィンガによる第２位置の方向への運動が生じ、その一方で、前記ネジ山付き部材が第２方向へ回転すると、前記第１部材に関連した前記第２部材の開放方向への軸運動と、調整可能なフィンガの第１位置の方向への運動とが生じる、取外し可能なブラインド締結具。
【請求項２】
前記第１部材と第２部材は入れ子式になっている、請求項１に記載の取外し可能なブラインド締結具。
【請求項３】
前記第２部材は前記第１部材内部で滑動する、請求項２に記載の取外し可能なブラインド締結具。
【請求項４】
前記第１部材の内面は非円形であり、前記第２部材の外部は、前記第１部材の内面と協働して前記第１部材内での第２部材の回転を阻止できるように非円形である、請求項１〜３のいずれかに記載の取外し可能なブラインド締結具。
【請求項５】
少なくとも２個のフィンガ、例えば３個または４個のフィンガが提供されている、請求項１〜４のいずれかに記載の取外し可能なブラインド締結具。
【請求項６】
各々のフィンガ頭部は、加工物面の平面と係合するための平面を提供する、請求項１〜５のいずれかに記載の取外し可能なブラインド締結具。
【請求項７】
半径方向外側に付勢される前に、複数の前記可撓性フィンガの頭部を組み合わせて円錐形を形成する、請求項５または６に記載の取外し可能なブラインド締結具。
【請求項８】
前記第１部材および第２部材は円筒形本体を形成し、前記可撓性フィンガ上の頭部は、前記ネジによって外側に付勢される前に、前記円筒形本体の円周内の位置へ付勢される、請求項１〜７のいずれかに記載の取外し可能なブラインド締結具。
【請求項９】
前記１個または複数のフィンガは、前記ネジ頭部から離れている前記ネジシャフトの端部によって外側へ付勢されるため、前記または各々のフィンガの半径方向への拡大は、前記または各々のフィンガが前記他の加工物の表面と係合すると完了する、請求項１〜８のいずれかに記載の取外し可能なブラインド締結具。
【請求項１０】
前記ネジシャフトの前記フィンガ係合面は滑らかである、請求項１〜９のいずれかに記載の取外し可能なブラインド締結具。
【請求項１１】
前記ネジシャフトの前記フィンガ係合面は先細りしている、請求項１〜１０のいずれかに記載の取外し可能なブラインド締結具。
【請求項１２】
前記ネジ頭部は、前記第１部材頭部の凹部内に収容される、請求項１〜１１のいずれかに記載の取外し可能なブラインド締結具。
【請求項１３】
前記ネジ頭部はこれを回転させるための工具を受容するように設けられている、請求項１〜１２のいずれかに記載の取外し可能なブラインド締結具。
【請求項１４】
前記頭部は、六角レンチを受容するための六角凹部を含んでいてよい、請求項１〜１３のいずれかに記載の取外し可能なブラインド締結具。
【請求項１５】
前記第１部材頭部は、前記ネジ頭部の回転中に、自己の回転を阻止するための工具を受容するように設けられている、請求項１〜１４のいずれかに記載の取外し可能なブラインド締結具。
【請求項１６】
前記第１部材頭部は工具を受容するための溝を含んでいてよい、請求項１〜１５のいずれかに記載の取外し可能なブラインド締結具。
【請求項１７】
前記第１部材の外面は、内径と滑り係合するために研磨されている、請求項１〜１６のいずれかに記載の取外し可能なブラインド締結具。
【請求項１８】
前記第１部材は、複数の前記加工物を整列させるジベルである、請求項１〜１７のいずれかに記載の取外し可能なブラインド締結具。
【請求項１９】
前記第１部材は、前記締結具を穴に挿入する時にこれを補助する面取りした外縁を有する、請求項１〜１８のいずれかに記載の取外し可能なブラインド締結具。
【請求項２０】
前記第１部材は、前記加工物の表面と同一平面上で嵌合できるようにするための皿形の頭部を有する、請求項１〜１９のいずれかに記載の取外し可能なブラインド締結具。
【請求項２１】
前記ネジ部材は皿形の頭部を有し、前記第１部材は前記ネジ部材の皿形頭部を受容する凹部を有するため、前記ネジ部材頭部は前記第１部材と同一平面状で嵌合することができる、請求項１〜２０のいずれかに記載の取外し可能なブラインド締結具。
【請求項２２】
前記締結具は、連結対象である加工物の片側からの動作が可能である、請求項１〜２１のいずれかに記載の取外し可能なブラインド締結具。
【請求項２３】
取外し可能なブラインド締結具であって、
一端に頭部が付いた細長い本体を有する第１部材を備え、
前記第１部材から延び、これに関連して滑動するように設けられた細長い本体を有する第２部材をさらに備え、前記第２部材は、前記第１部材から離れている一端にフィンガ頭部を設けた少なくとも１個の可撓性フィンガを有し、
前記第１部材頭部の付近のネジ頭部と、前記第１部材を通過して、前記第２部材上のネジ山付き孔と係合するネジシャフトとを有するネジ部材をさらに備え、前記ネジ部材が１方向に回転することで前記第２部材が前記第１部材に向けて滑動し、前記または各々の可撓性を半径方向外側に付勢し、前記ネジ部材が別の方向に回転すると、前記第２部材が滑動して前記第１部材から離れて行き、これにより、前記または各々の可撓性フィンガが半径方向内側に移動できるようになり、
これにより使用時には、前記第１部材の頭部が１個の加工物の表面に接して配置された状態で、前記締結具を、穴を介して連結対象である加工物内に挿入することができるようになり、また、前記ネジが回転することで、前記または各々の可撓性フィンガが半径方向外側に拡大して、前記または各々のフィンガの前記フィンガ頭部が別の加工物の表面と係合できるようになり、これにより、前記第２部材が前記第１部材に向かって滑動する時に、複数の前記加工物を一緒に引き込めるようになる、取外し可能なブラインド締結具。
【請求項２４】
本明細書で説明し、添付の図面に図示されたとおりの取外し可能なブラインド締結具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、２個以上の構成部品を永久固定する前に一時的に締付ける締結具に関する。
【背景技術】
【０００２】
場合によって、締結具を取り外すことが望ましいことがある。航空機の翼枠に外皮を取り付ける際などにおいては、例えば、１枚の材料を枠に永久固定する前に、まず枠の上の適所に一時的に固定することが望ましいであろう。
【０００３】
数々の構成部品を、多数の締結具手段で永久に固定してしまう前に、正確に整列させることがとりわけ重要であるため、航空機構造物の組立品について以下で説明する。しかし、本発明は、２個以上の構成部品を連結させるあらゆる用途に使用できる。
【０００４】
航空機の構造物、例えば翼部分や胴体は、桁、リブ、ランナー、縦通材などの堅固な部材にシート材料を固定することで組立てられる。例えば翼外皮パネルを多数のリブに固定する場合には、翼外皮パネルをリブの上に載せ、整列させた後、適所にてしっかりと締付ける。材料に一連の穴を穿孔し、リベットのような永久締結具を配置し、これで固定する。小型の構造物の場合には、構成部品材料をその縁に沿って締付けることができる。しかし、大型構造物の場合には、この技術で正確な整列を達成することは不可能である。大型構造物を組立てる場合、構造物全体の選択した各地点に一連の締付け穴を穿孔する。次に、これらの穴に一時的な締結具を挿入して構造物材料を固定する一方で、今度は永久的なリベット締結具を受容するための穴を穿孔する。リベットを配置して、一時的締結具を除去した後に、永久リベット締結具に取替える。一時的締結具の数と場所は用途によって異なるが、大型の商業旅客機の典型的な翼セット、即ち２枚の完全な翼の場合には、使用する一時的締結具の数は約２５、０００個に達する。このような一時的締結具を加工物の片側のみから操作できれば、つまり、加工物の下側で例えばネジ留めや緊締の操作を行わずに締結具を加工物の上から挿入し、機能させることが可能になれば便利である。片側での操作は組立工程を単純化するだけでなく、加工物の下側には全く接触できない場合が多い。加工物の片側から操作できる締結具は「ブラインド」締結具と呼ばれる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来、図１に示すタイプの、バネ搭載形の一時的締結具が使用されている。この締結具は本体１０１、キャップ１０２、あご１０３を設けている。締結具のあご１０３は設置用細片１０４へと付勢され、これと接して停止する。あご１０３は、キャップ１０２を内部バネ（図示せず）の動作に対抗して押下することで拡張する。あご１０３は拡張されると設置用細片１０４に沿って移動する。あご１０３は細片の端部に到達すると、その幅は狭くなる。次に、加工物ＡとＢの間の穴を通過する。あご１０３は、キャップ１０２から圧力が除去されると引っ込み、設置用細片１０４に沿って本体１０１へ戻りながら再び拡張する。あご１０３を拡張しながら加工物Ｂの外面を掴持し、これを加工物Ａへ引っ張る。
【０００６】
図１に見られるように、締結具の大部分は加工物の頂面上に在るため、露出して脆弱であり、さらには加工物表面上の障害物となってしまう。自動化された組立工程ではこれは特に問題である：工具頭部が材料の表面全体にかけて高速で移動するため、突出した締結具はこうした自動工具の動作を妨害してしまう。図１に示した従来技術に伴う別の問題は、最大締付け圧が内部バネの強度によって決定される点である。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
したがって、本発明は取外し可能なブラインド締結具を提供し、この締結具は、一端に頭部が付いた細長い本体を有する第１部材を備え、第１部材に対して軸運動するよう設けた第２部材をさらに備え、第２部材はネジ山付き孔と少なくとも１個の調整可能なフィンガとを有し、調整可能なフィンガは第１部材の頭部から離れた位置にフランジを有し、フィンガは第１位置と第２位置の間で調整可能であり、調整可能なフィンガの第１位置では、フランジは第１部材の中空本体の円周上又は円周内にあり、調整可能なフィンガの第２位置では、フランジは前記第１部材の中空本体の円周を超え、
【０００８】
第１部材の頭部と係合するように成形した頭部と、成形した頭部から離れた場所にフィンガ係合面を設けたネジ山付きシャフトとを有するネジ山付き部材をさらに備え、
【０００９】
使用時において、ネジ山付き部材は、第１部材の中空本体内に延びて第２部材のネジ山付き孔と係合するようになっており、また、ネジ山付きシャフトのフィンガ係合面は、第２部材の調整可能なフィンガと係合するように配設されているため、ネジ山付き部材が第１方向に回転すると、第２部材の第１部材に関連した締付け方向への軸運動と、調整可能なフィンガによる第２位置の方向への運動が生じ、その一方で、ネジ山付き部材が第２方向へ回転すると、第１部材に関連した第２部材の開放方向への軸運動と、調整可能なフィンガの第１位置の方向への運動とが生じる。
【００１０】
第１、第２部材は入れ子式であることが好ましい。第２部材は第１部材内で滑動することが好ましい。好ましくは、第１部材の内面は非円形であり、第２部材の外部は、第１部材の内面と協働して第１部材内での第２部材の回転を阻止できるように非円形である。
【００１１】
少なくとも２個のフィンガ、例えば３個または４個のフィンガを設けることが好ましい。各フィンガ頭部は加工物の平面と係合するための平面を提供し、平面は加工物への損傷を避けるために無傷であることが好ましい。
【００１２】
組み合せ時における可撓性フィンガの頭部は、半径方向外側へ付勢される前には円錐形であることが好ましい。
【００１３】
第１部材、第２部材は円筒形本体を形成し、可撓性フィンガ上の頭部は、ネジによって外側に付勢される前に、円筒形本体の円周内の位置へ付勢されることが好ましい。
【００１４】
フィンガは、ネジシャフトの端部によって、フィンガ間で移動しているネジヘッドから離れて外側へ付勢されることが好ましい。ネジシャフトのフィンガ係合面は先細りおよび／または滑らかである。
【００１５】
ネジ頭部は、第１部材頭部の凹部内に収容されることが好ましい。
【００１６】
ネジ頭部は、これを回転させるための工具を受容するように設けられていることが好ましい。頭部は、六角レンチを受容するための六角凹部を含んでいてよい。
【００１７】
第１部材頭部は、ネジ頭部の回転中に、自己の回転を阻止するための工具を受容するように設けられていることが好ましい。第１部材頭部は工具を受容するための溝を含んでいてよい。
【００１８】
第１部材の外面は、研磨されていてよい。第１部材は、複数の加工物を整列させるジベルであり、第１部材は、締結具を穴に挿入する時にこれを補助する面取りした外縁を有していてよい。第１部材は、加工物の表面と同一平面上で嵌合できるようにするための皿形の頭部を有する。
【００１９】
ネジ部材は皿形の頭部を有し、第１部材はネジ部材の皿形頭部を受容する凹部を有するため、ネジ部材頭部は第１部材と同一平面状で嵌合することができる。締結具は連結するべく加工物の片側のみから操作できることが好ましく、したがってブラインド締結具である。
【００２０】
本発明の別の実施形態では取外し可能なブラインド締結具を提供し、この締結具は一端に頭部が付いた細長い本体を有する第１部材を備え、第１部材から延び、これに関連して滑動するように設けられた細長い本体を有する第２部材をさらに備え、第２部材は、第１部材から離れている一端にフィンガ頭部を設けた少なくとも１個の可撓性フィンガを有し、第１部材頭部の付近のネジ頭部と、第１部材を通過して、第２部材上のネジ山付き孔と係合するネジシャフトとを有するネジ部材をさらに備え、ネジ部材が１方向に回転することで第２部材が第１部材に向けて滑動し、または各々の可撓性を半径方向外側に付勢し、ネジ部材が別の方向に回転すると、第２部材が滑動して第１部材から離れて行き、これにより、または各々の可撓性フィンガが半径方向内側に移動できるようになり、これにより使用時には、第１部材の頭部が１個の加工物の表面に接して配置された状態で、締結具を、穴を介して連結対象である加工物内に挿入することができるようになり、また、ネジが回転することで、または各々の可撓性フィンガが半径方向外側に拡大して、または各々のフィンガのフィンガ頭部が別の加工物の表面と係合できるようになり、これにより、第２部材が第１部材に向かって滑動する時に、複数の加工物を一緒に引き込めるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
前記およびその他の目的、態様および利点は、以下の本発明の好ましい実施形態の詳細な説明を図面を参照してより理解される。
【００２２】
【図１】従来技術による一時的締結具の断面図を示す。
【図２】本発明による取外し可能なブラインド締結具の分解斜視図を示す。
【図３】図２の取外し可能なブラインド締結具を組立てた場合の斜視図を示す。
【図４ａ】付勢されていない位置で休止している状態の、図２に示した取外し可能なブラインド締結具の第２部材の断面図を示す。
【図４ｂ】作動および付勢された位置にある、図２の取外し可能なブラインド締結具の第２部材の断面図を示す。
【図５ａ】図２に示した取外し可能なブラインド締結具を受容するように既に穿孔された２個の加工物の断面図を示す。
【図５ｂ】図４Ａの穿孔済みの穴に挿入中である取外し可能なブラインド締結具の断面図を示す。
【図５ｃ】図４Ａの穿孔済みの穴に完全に挿入され、緊締される前の状態にある取外し可能なブラインド締結具の断面図を示す。
【図５ｄ】図４Ａの穿孔済みの穴に完全に挿入され、部分的に緊締された状態にある取外し可能なブラインド締結具の断面図を示す。
【図５ｅ】図４Ａの穿孔済みの穴に完全に挿入され、完全に緊締された状態にある取外し可能なブラインド締結具の断面図を示す。
【図６ａ】キャップ形頭部ネジ部材を設けた取外し可能なブラインド締結具の第１部材の皿型頭部の断面図を示す。
【図６ｂ】キャップ頭部ネジ部材を設けた取外し可能なブラインド締結具の第１部材の標準的なボルト頭部の断面図を示す。
【図７ａ】締結具本体に設けることができる凹部の代替形状を示す。
【図７ｂ】締結具本体に設けることができる凹部の代替形状を示す。
【図７ｃ】締結具本体に設けることができる凹部の代替形状を示す。
【図７ｄ】締結具本体に設けることができる凹部の代替形状を示す。
【図８ａ】フィンガ頭部の代替形状を示す。
【図８ｂ】フィンガ頭部の代替形状を示す。
【図８ｃ】フィンガ頭部の代替形状を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
図２は、本発明による取外し可能なブラインド締結具の構成部品を示す。第１部材１０は、本体１１の一端に皿型頭部１２が付いた細長い円筒形の中空本体１１を有して提供される。第１部材１０は直接レーザ金属焼結法（ＤＬＭＳ）によって製造されるが、このＤＬＭＳは高速原型技術であり、第１部材１０を表すＣＡＤファイルを使って、金属粉末を固体化する前に溶解させるレーザの制御を行う。この金属はマルエージ鋼である。締結具１によって締付ける加工物を損傷する危険のあるいくつかの欠陥を除去するために、第１部材１０の外面は超音波研磨技術を用いて研磨される。航空宇宙用途では、穴周囲の構造物は損傷に対して特にデリケートであるため、部品の交番載荷によって小さな欠陥が生じた結果、これが急速に拡大してその構成部品が突発的完全故障を起こす可能性がある。第１部材１０の外径は、これを挿入する加工物の穴の直径によって決定される。したがって、締結具の範囲は、穴の寸法の範囲と嵌合するように設けられる。この例では、締結具は１／４インチ（０．６３５ｃｍ）の穴に嵌合するようになっている。第１部材１０は、２個の加工物をペグ留めして確実に整列させるためのジベルとして働くので、その外径は、穴と滑りばめするよう、穴外径と等しいか、あるいは若干小さくなければならない。第１部材１０の壁は、以下で説明するように、第２部材に関連してフィンガが完全に屈曲できるよう、強く、さらに薄くなければならない。第１部材１０には、加工物に掘削した穴の中に締結具を配置する際の補助となる、角度９°の面取り部１７が設けられている。頭部１２は、ネジ部材３１を受容するための皿型凹部１３を有している。頭部１２には、以下で説明するように、使用時に第１部材１０を締結具の他の構成部品に対して定置保持するための４つの溝１４が設けられている。中空本体１１内部に配置手段として４つの三角形突起部１５Ａ、１５Ｂ、１５Ｃ、１５Ｄを設けるために、中空本体１１の内部は概して「十字形」、即ち十字形の凹部１６が軸方向に延びた状態になっている。
【００２４】
第２部材２０は第１部材１０と協働するように設けられている。第２部材は、本体２１と４本の可撓性フィンガ２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃ、２２Ｄを備える。本体２１およびフィンガ２２Ａ〜Ｄは、これらを別個に形成、連結した場合に生じるであろう脆弱性を防止するために一体型として形成されている。本体２１は、第１部材１０の十字形凹部に対応するように「十字形」に形成されているため、第１部材１０の中空本体２１内部の三角形突起部１５Ａ〜Ｄの間に配置される４つの突起部２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃ、２１Ｄが提供される。入れ子式の十字形本体によって、片方の本体がもう片方に対して回転してしまうことを防止できる。本体２１は、ネジ部材３０のネジ山付きシャンクを受容するのに適した、軸方向にネジ山付き孔２５を設けている。４本の可撓性フィンガ２２Ａ〜Ｄはそれぞれ突起部２１Ａ〜Ｄの外縁に配置され、本体２１からネジ山付き孔２５から延びている。
【００２５】
図４ａおよび図４ｂは、本体２１に対するフィンガ２２Ａおよび２２Ｃの配列を詳細に示す。各フィンガは、休止時には本体２１から離れた一点に集束し、フィンガと中心軸Ｘ−Ｘ’の間の角度αに対している。休止時には、α＝１５°である。フィンガはその内面に加圧されると屈曲し、中心軸Ａから離れて外向きに移動し、角度αはゼロに向かう傾向にある。フィンガの内面から圧力が除去されると、フィンガは元の休止位置に戻る。
【００２６】
各フィンガ２２Ａ〜Ｄの、第１部材１０から離れた一端には、頭部２３Ａ、２３Ｂ、２３Ｃ、２３Ｄが設けられている。４つの頭部２３Ａ〜Ｄが、孔を容易に通過する円錐形を形成する。この円錐形は円筒形本体１１の直径よりも小さい直径を有し、即ち、本体１１の半径方向の両末端の中に入る。図４ａは、フィンガ２２Ａおよび２２Ｃに関連した頭部２３Ａおよび２３Ｃを詳細に示す。頭部２３Ａは、フィンガ２２Ａに対して垂直に向いた平面２４Ａを有している。休止時において、フィンガ２２Ａが中心軸Ｘ−Ｘ’に対するのと同様に、平面２４Ａが中心軸Ｘ−Ｘ’に垂直な方向に対して同じ角度αを成す。そのため、内面への加力動作の下でフィンガ２２Ａが屈曲位置を取ると（即ち、角度αがゼロに向かう傾向にある時）、平面２４Ａは加工物の面と同面となる。平面２４Ａは締結具の締付け面であり、これらの面と第１部材１０の頭部１２との間に締付け力が発せられる。平面２４Ａ〜Ｄは、共に締付けられる加工物に対して引掻き傷や汚点を付けることのないよう、実質的に無傷でなければならない。
【００２７】
第２部材２０はＤＬＭＳ法を用いて製造される。使用時には第２部材２０の複数の局所領域に強い応力がかかるため、この構成部品には好適な材料を採用する必要がある。この場合、高降伏強度から選択されたマルエージング鋼を使用している。使用時に応力がかかる第２部材２０の複数範囲には、本体２１とフィンガ２２Ａ〜Ｄの間の領域が含まれ、この領域は、フィンガの内面が除圧された際にフィンガ２２Ａ〜Ｄを休止位置に復元させるためのバネまたは弾性領域として機能する。これ以外の応力がかかる第２部材２０の領域には、フィンガ２２Ａ〜Ｄと頭部２３Ａ〜Ｄの間の領域があり、この領域には締付け力が作用する。第２部材２０は一体型に形成されることが好ましい。第２部材２０を一連の接合構成部品として製造することが可能であろうが、しかし、領域内の接合した連結部は、強い応力がかかることで欠陥が生じやすくなる。そのため、構成部品を一体型に作成するＤＬＭＳを製造に用いる場合には、第２部材２０を複雑形状にすることが特に好適である。
【００２８】
ネジ部材３０は皿型ネジ頭部３１を有して提供される。頭部３１は六角形の凹部３２を有しているため、六角レンチで回転させることができる。ネジ部材３０は、第１部材本体１１を貫通して、第２部材本体２１のネジ山付き孔２５と係合するネジシャフト３３を有している。ネジシャフト３３の端部３４は滑らかな先細り形状になっている。ネジは区分１２．９の高張力鋼製である。
【００２９】
図３は、組立てた状態の取外し可能なブラインド締結具を示す。締結具を組立てるために、第２部材２０の十字形本体２１を第１部材１０の十字形凹部に挿入し、ネジ部材３０を頭部１２を介して第１部材１０に挿入する。ネジ部材３０が第１部材１０を通って第２部材２０のネジ山付き孔２５と係合したら、ネジ部材３０の先細り端部３４がフィンガ２２Ａ〜Ｄの内面に接して停止するまでネジを回す。
【００３０】
次に、締結具の動作について、図５ａ〜図５ｅを参照しながら説明する。まず、加工物Ａを加工物Ｂと整列させる。両方の加工物は翼外皮、桁、支柱、リブ、ランナーまたは縦通材、あるいはこれらの任意の組み合わせであってよく、その個数は２個に限定されるものではなく、また、３個以上を重ねたものであってもよい。締結具１はさらにＩ形梁のフランジを貫通してもよい。次に、２個の加工物の間に穴４０ａを穿孔し、この穴を正確な公差にまで拡大することができる。次に、この穴を皿型にすると、図５ａに示すような穴４０ａの形になる。
【００３１】
図５ｂは、穴４０ａに挿入中の締結具１を示しており、ここでは、第２部材３０の頭部２３Ａ〜Ｄが、穴４０ａを通過できるよう十分に狭くなっていることがわかる。図５ｃは、２個の加工物を接合するために、穴４０ａ内に完全に挿入された状態の締結具１を示す。本体１１の頭部１２が穴４０ａの皿穴内に係合することで、加工物Ａの面と係合する。締結具１が加工物Ａの表面と同一平面で嵌合しており、そのため、加工物の表面上には障害物が全く生じていないことがわかる。したがって、例えば建造中の翼部分のような、締付けられた複数の加工物の表面は、適所を永久にリベット留めして仕上げた翼部分と同等に平坦である。これにより、機械が、複数の加工物の表面上を、一時的に締付けている締結具によって邪魔されることなく移動できるようになる。
【００３２】
第１部材１０の外面を穴４０ａ内に滑りばめすることで、２個の加工物がジベル接合され、加工物の整列が維持される。第１部材１０の長さは、加工物Ａと加工物Ｂの間のジベル接合作用を提供できるよう十分長くある必要があり、そのため、第１部材１０の長さは接合するこれらの加工物の総厚みによって決定されることがわかる。したがって、締結具１は特定の用途に合わせてあつらえられる。一般に、加工物の厚みが穴４０ａの直径を決定し、さらに恐らくは、組立て中の構造物にかけて用いる複数の締結具の間の空間も決定する。
【００３３】
締結具１が穴４０ａ内に具合良く入ったら、ネジ部材３０を回転させる。ネジ３０を一方向に回転させることで、第２部材２０が第１部材１０に向かって滑動する。第２部材２０が第１部材３０に向かって滑動すると、ネジシャフト３３の滑らかな先細り端部３４が可撓性フィンガ２２Ａ−Ｄを押圧し、これらが半径方向外向きに付勢されることで、平坦部分２４Ａ〜Ｄが加工物Ｂの表面と係合する。図５ｄは、最大限外向きに移動されたフィンガ２２Ａ〜Ｄを示す。この移動量はネジシャフト３３の直径によって決定されるが、これは、フィンガ２２Ａ〜Ｄが、ネジシャフト３３の平行な側部に到達するまで、ネジシャフト３３の滑らかな先細り端部に沿って開きながら移動してゆき、到達後には、フィンガ２２Ａ〜Ｄはネジシャフト３３の平行な側部に沿ってさらに移動しても、それ以上外向きに開くことはないためである。フィンガ２２Ａ〜Ｄは、頭部２３Ａ〜Ｄが加工物Ｂの外面と係合する前に、最大限外向きに移動する必要がある。これが行われない場合、頭部２３Ａ〜Ｄが側方に移動して加工物の表面にぶつかり、表面を損傷してしまう危険がある。フィンガ２２Ａ〜Ｄは広がる際に、穴４０ａの側部に対して側方圧力を発することは全くないが、これは、第１部材１０の本体１１によって圧力発生を制限されているためである。そのため、締結具１によって発生られた全ての締付け力は締結具１と同軸の方向に向いている。即ち、これらの力は穴４０ａを広げるためでなく、締結具１を圧縮するために作用する。
【００３４】
図５ｅは、ネジ３０がさらに回転すると、第２部材がさらに第１部材１０へ滑動して２個の加工物どうしを引き合わせることで、平坦部分２４Ａ〜Ｄが加工物Ｂの表面と完全に係合できるようになる様子を示す。締付け負荷は、ネジ部材３３に適量のトルクを付加することにより慎重に制御でき、また、この締付け負荷の範囲は軽い締付けから（つまり、実質的にゼロ負荷であるが、加工物Ｂの表面とは接触している状態）、２０００Ｎｍを超える負荷にまで及ぶ。
【００３５】
ネジ部材３０が別方向に回転すると、第２部材２０が滑動して第１部材から離れて行くことで、可撓性フィンガ２２Ａ〜Ｄが再び半径方向内向きに移動し、図５ｃに示した位置へ戻れるようになる。フィンガ２２Ａ〜Ｄの半径方向内向きへの移動は、フィンガの材料の弾性によって生じる。フィンガは付勢されて、閉鎖した休止位置に戻る。したがって、フィンガ２２Ａ〜Ｄはネジ部材３３の外形を追従し、ネジ部材３３が第２部材２０の中に引っ込むと、フィンガが滑らかな先端の周囲で閉鎖する。フィンガが完全に閉じる際に、締結具１を穴４０ａから加工物ＡおよびＢ内に引き込むことができる。
【００３６】
締結具は、加工物ＡおよびＢの片側からの設置、締付けが可能である点が理解されるだろう。これは「ブラインド」動作と呼ばれている：つまり、締結具１を緊締または解除するために、加工物ＡおよびＢの下側に接触する必要がない。
【００３７】
第１部材１０は、プラスチックや、真鍮、工具鋼またはステンレス鋼のような金属といった任意の好適な材料で製造できる。この構成部品は構造が比較的単純であるため、射出成形や鋳造による製造に適している。第１部材１０の外面は機械処理で滑らかに仕上げてもよい。
【００３８】
ネジ部材３３の頭部３１は、図６ａに示すようにキャップタイプのものであってよい。これによって、より大型の六角ソケットの使用が可能となるため、より大きなトルクをネジ部材３３に付加できるようになる。この場合、締結具１は加工物の表面から突出する。頭部３１に別形状、例えば「プラス」型や「マイナス」型の凹部を採用してネジ部材３０を駆動することもできる。
【００３９】
第１部材１０の頭部１２は、図６ｂに示すように従来のボルトタイプのものであってよい。これにより、ネジ部材３３の回転時に、第１部材１０を保持するために力がかかる範囲が拡大する。図６ｂは、頭部がキャップ型をしたネジ部材３３と、頭部がボルト型をした第１部材１０の使用を示すものであり、これらを組み合せれば、挿入時における２つの要素の広い角度にかけての制御、締結具１の緊締および取外しを提供できるようになるが、しかし、外観は加工物の表面上に頭部が上昇したものになる。
【００４０】
第１部材１０の内部凹部１６は十字形以外の断面を有する。図７ａは溝形凹部を示す。図７ｂは６つの三角形突起部を有する凹部を示す。図７ｃは８つの三角形突起部を有する凹部を示す。図７ｄは、六角形の側部を有する凹部を示す。これ以外の形状も考えられる。第２部材２２の本体２１は、第１部材１０に設けた凹部１６に嵌合する形状でなければならない。
【００４１】
フィンガ２２Ａ〜Ｄの形状はその個数が４個に限定されなくてもよい。例えば、図８ａの平面図に示す１個のフィンガで、加工物間に締付け力を十分提供することができる。あるいは６個（図８ｂ）、１０個（図８ｃ）またはその他任意数のフィンガを使用して、締付け力を伝播することが可能である。
【００４２】
第２部材３３の円錐形の頭部は、加工物の穴４０ａ内に嵌合する寸法のものであれば円筒形であっても構わない。
【００４３】
様々な寸法の穴に嵌合する一連の締結具が考えられる。例えば、１／４”（０．６３５ｃｍ）、５／１６”（０．７９４ｃｍ）、３／８”（０．９５３ｃｍ）、７／１６”（１．１１１ｃｍ）、１／２”（１．２７０ｃｍ）、９／１６”（１．４２９ｃｍ）、５／８”（１．５８８ｃｍ）、３／４”（１．９０５ｃｍ）などである。また、例えばＭ４、Ｍ５などのメートル寸法のものも提供できる。いずれの寸法の締結具も、色分けによって識別し易くすることができる。
【００４４】
第１、第２部材を入れ子式にするのではなく、第１部材と第２部材が、互いに接し合った平面のような２つの面を有する形にすれば、片方がもう片方に対して滑動することが可能となり、例えば、第１部材と第２部材を隣接した２個の半円筒形にすることができる。
【００４５】
当業者には、本発明の範囲から逸脱することのないさらなる変更が明白となるだろう。
【図１】
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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５ａ】
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【図５ｂ】
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【図６ａ】
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【図６ｂ】
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【図７ａ】
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【図７ｂ】
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【図７ｃ】
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【図７ｄ】
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【図８ａ】
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【図８ｂ】
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【図８ｃ】
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【国際調査報告】
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