(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のワークピースの整列された孔にインストールされるように構成されたファスナーであって、前記複数のワークピースがブラインド側を含み、前記整列孔が内径を有するものにおいて、
筒状部と、第１端部と、前記第１端部の反対側にある第２端部と、前記第１端部にある拡大ヘッドと、前記拡大ヘッド内に形成されたポケットとを有するスリーブであって、前記筒状部が、スリーブが前記整列孔の中にインストールされることができる大きさ及び形状である外径を有する外表面を有し、前記第１端部の近傍にあって第１内径を有する第１部分と、前記第１部分に隣接する位置にあって前記第１内径より小さい第２内径を有する第２部分と、前記第２端部の近傍にあって雌ネジを有する第３部分と、前記第１部分及び前記第２部分の中間にある段部とを含むスリーブと、
スリーブの内部に配置され、第１端部と、前記第１端部の反対側にある第２端部と、前記第１端部と前記第２端部の間にあるシャンク部とを有するコアボルトであって、前記シャンク部が、前記第１端部の近傍にあって第１直径を有する円筒部と、前記第２端部の近傍にあって前記第１直径より小さい外径を有するネジ山を含むネジ部と、前記第１部分及び前記第２部分の中間にある不完全ネジ部とを含み、前記円筒部の第１直径はコアボルトがスリーブ内にインストールされることができる大きさ及び直径であり、前記ネジ部のネジ山が、スリーブの雌ネジと相補的であって、取付用ツールが係合できるように構成されたコアボルトと、
スリーブ内に配備され、コアボルトの一部分を取り囲むインサートであって、ファスナーがプレインストール位置にあるとき、スリーブの段部とコアボルトの不完全ネジ部との間で当接して保持されることができる大きさ及び形状であるインサートと、を含むファスナーであって、
前記ファスナーが、コアボルトのインストール動作によって圧縮負荷がスリーブに生じる前に、コアボルトのスリーブへのインストール動作により、スリーブの段部とコアボルトの不完全ネジ部との間でインサートを押圧できるように構成され、前記インサートが、圧縮力を受けると、コアボルトから離れる方向に変形し、複数のワークピースのブラインド側に隣接する位置で膨出部の形成が開始されるように構成された、ファスナー。
【請求項２】
インサートは銅から作られている、請求項１のファスナー。
【請求項３】
スリーブは、インサートの近傍に、バンドアニーリングされた部分を含む、請求項２のファスナー。
【請求項４】
バンドアニーリングされた部分は、レーザー及び高周波誘導コイルのうちの１つによってバンドアニーリングされる、請求項３のファスナー。
【請求項５】
インサートは、（ａ）コアボルトのネジ部のネジ山に螺合する雌ネジを有する筒状部材と、（ｂ）台形の断面形状を有し、コアボルトのネジ部のネジ山の周囲及び内部にコイル状に巻かれたコイルバネのうちの１つを含む、請求項３のファスナー。
【請求項６】
コアボルトは、前記第１端部に皿頭部を含む、請求項５のファスナー。
【請求項７】
スリーブのポケットは、コアボルトの皿頭部を受け入れることができる大きさ及び形状である、請求項６のファスナー。
【請求項８】
インサートの大きさは、ファスナーがプレインストール位置にあるとき、スリーブ内に配置されたコアボルトが、その皿頭部がスリーブのポケット内に着座する前に、スリーブに関して約２〜３回回転されることができる大きさである、請求項７のファスナー。
【請求項９】
コアボルトは、不完全ネジ部に隣接する環状溝を含む、請求項８のファスナー。
【請求項１０】
コアボルトは、スプラインヘッドを含む、請求項９のファスナー。
【請求項１１】
インサートは、膨出部の直径がスリーブの筒状部の前記外径の１．５倍より大きくなる大きさである、請求項１０のファスナー。
【請求項１２】
複数のワークピースの整列された孔の中にインストールされるように構成されたファスナーであって、前記複数のワークピースがブラインド側を含み、前記整列孔が内径を有するものにおいて、
筒状部と、第１端部と、前記第１端部の反対側にある第２端部と、前記第１端部にある拡大ヘッドと、前記拡大ヘッド内に形成されたポケットとを含むスリーブであって、前記筒状部が、前記整列孔の中にスリーブがインストールされることができる大きさ及び形状である外径を有する外表面を有し、前記第１端部の近傍にあって第１内径を有する第１部分と、前記第２端部の近傍にあって、前記第１内径より大きい第２内径を有する第２部分と、前記第１部分と前記第２部分の中間にある段部とを含むスリーブと、
スリーブの内部に配置され、第１端部と、第１端部の反対側にある第２端部と、前記第１端部と前記第２端部の間にあるシャンク部とを有するピン部材であって、前記シャンク部が、前記第１端部の近傍にあって第１直径を有する第１部分と、前記第２端部の近傍にあって前記第１直径より大きい第２直径を有する第２部分と、前記第１部分と前記第２部分の中間にある段部とを有し、前記第１部分の第１直径と前記第２部分の第２直径は、ピン部材がスリーブの内部にインストールされることができる大きさ及び形状であって、取付用ツールが係合できるように構成されたピン部材と、
スリーブ内に配備され、ピン部材の一部分を取り囲むインサートであって、ファスナーがプレインストール位置にあるとき、スリーブの段部とコアボルトの段部との間で当接して保持されることができる大きさ及び形状であるインサートと、を含むファスナーであって、
前記ファスナーが、ピン部材のインストール動作によって圧縮負荷がスリーブに生じる前に、ピン部材のスリーブへのインストール動作により、スリーブの段部とピン部材の段部との間でインサートを押圧できるように構成され、前記インサートが、圧縮力を受けると、ピン部材から離れる方向に変形し、複数のワークピースのブラインド側に隣接する位置で膨出部の形成が開始されるように構成される、ファスナー。
【請求項１３】
インサートは、フラットワイヤ及び四角形断面を有するコイルバネのうちの１つを含む、請求項１２のファスナー。
【請求項１４】
ピン部材の前記第１部分は、ロック溝を含む、請求項１３のファスナー。
【請求項１５】
ピン部材を取り囲み、スリーブの拡大ヘッドのポケット内に配備されたロックカラーをさらに含み、前記ロックカラーは、ピン部材の締結動作により、ピン部材のロック溝がスリーブのポケットと位置合わせされた後、ピン部材のロック溝の中に着座してピン部材を締結位置にロックすることができる大きさ及び形状である、請求項１４のファスナー。
【請求項１６】
ピン部材は、前記第２端部にブラインドヘッドを含む、請求項１５のファスナー。
【請求項１７】
インサートは、ファスナーがプレインストール位置にあるとき、ピン部材のブラインドヘッドとスリーブの前記第２端部との間に空間が形成されることができる大きさ及び形状であり、前記空間が、スリーブの筒状部の外径の約４分の１の長さを有する、請求項１６のファスナー。
【請求項１８】
インサートは、銅から作られている、請求項１７のファスナー。
【請求項１９】
スリーブは、インサート近傍にバンドアニーリングされた部分を含む、請求項１８のファスナー。
【請求項２０】
バンドアニーリングされた部分は、レーザー及び高周波誘導コイルのうちの１つによってバンドアニーリングされる、請求項１９のファスナー。
【請求項２１】
インサートは、膨出部の直径がスリーブの筒状部の外径の１．５倍より大きくなる大きさである、請求項１９のファスナー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
＜関連出願の記載＞
本出願は、共同所有されている同時継続中の米国特許出願第１５／００１９７９号（２０１６年１月２０日出願）発明の名称「ブラインドファスナー」、米国仮特許出願第６２／１０６４９９号（２０１５年１月２２日出願）発明の名称「ブラインドファスナー」、米国仮特許出願第６２／１１８０３７号（２０１５年２月１９日出願）発明の名称「金属インサートを有するブラインドファスナー」、及び米国仮特許出願第６２／１５７７９９号（２０１５年５月６日出願）発明の名称「金属インサートを有するブラインドファスナー」の利益を主張したＰＣＴ出願であって、これらの出願は、引用を以て、その全体が本明細書の一部に組み込まれる。
【０００２】
＜発明の分野＞
本発明は、ファスナーに関するものであり、より具体的には、複数のワークピースを互いに固定するためのブラインドファスナー(blind fastener)に関する。
【背景技術】
【０００３】
ブラインドファスナーは、複数のワークピースのうちの１つのワークピースのブラインド側にアクセスすることが困難であるか又は不可能な場合に、複数のワークピースを互いに固定するために、一般に使用されている。幾つかの用途において、この種のファスナーと共に膨出部を有するスリーブ(bulbed sleeve)が用いられ、前記スリーブは、複数のワークピースのうちの１つのワークピースのブラインド側と係合する比較的大きな設置面(footprint)を有することが望ましい。
【発明の概要】
【０００４】
一実施形態において、ファスナーは、複数のワークピースの整列された孔(aligned holes)の中にインストールされることができるように構成される。複数のワークピースは、ブラインド側を含む。前記整列された整列孔は内径を有する。ファスナーは、スリーブと、コアボルトと、インサートとを含む。スリーブは、筒状部と、第１端部と、第１端部の反対側にある第２端部と、第１端部にある拡大ヘッドと、該拡大ヘッド内に形成されたポケットとを含む。筒状部は、スリーブが整列孔の中にインストールされることができる大きさ及び形状に形成された外径を有する外表面と、第１端部の近傍にあって第１内径を有する第１部分と、第１部分に隣接する位置にあって第１内径よりも小さい直径の第２内径を有する第２部分と、第２端部の近傍にあって雌ネジを有する第３部分と、第１部分と第２部分の中間にある段部とを含む。コアボルトは、スリーブの内部に配置され、第１端部と、第１端部の反対側にある第２端部と、第１端部と第２端部の間にあるシャンク部とを含む。シャンク部は、第１端部の近傍にあって第１直径を有する円筒部と、第２端部の近傍にあって第１直径より小さい外径(major diameter)を有するネジ山を含むネジ部と、円筒部とネジ部の中間にある不完全ネジ部(thread run-out)とを含む。コアボルトの円筒部の第１直径は、コアボルトがスリーブ内にインストールされることができる大きさ及び形状である。ネジ部のネジ山は、スリーブの雌ネジと相補的(complementary)である。コアボルトは、取付用ツール(installation tool)が係合できるように構成される。インサートは、スリーブ内に配備され、コアボルトの一部分を取り囲む。インサートは、ファスナーがプレインストール位置にあるとき、スリーブの段部とコアボルトの不完全ネジ部との間で当接して保持されることができる大きさ及び形状である。ファスナーは、コアボルトの取付動作によって圧縮負荷がスリーブに生じる前に、コアボルトのスリーブへの取付動作により、スリーブの段部とコアボルトの不完全ネジ部との間でインサートを押圧できるように構成される。インサートは、圧縮力を受けると、コアボルトから離れる方向に変形し、複数のワークピースのブラインド側に隣接する位置で膨出部(bulb)の形成が開始されるように構成される。
【０００５】
一実施形態において、インサートは銅から作られる。一実施形態において、スリーブは、インサートの近傍に、バンドアニーリングされた部分を含む。一実施形態において、バンドアニーリングされた部分は、レーザー及び高周波誘導コイルのうちの１つによってバンドアニーリングされる。一実施形態において、インサートは、（ａ）コアボルトのネジ部のネジ山に螺合する雌ネジを有する筒状部材と、（ｂ）台形の断面形状を有し、コアボルトのネジ部のネジ山の周囲及び内部にコイル状に巻かれたコイルバネの１つを含む。
【０００６】
一実施形態において、コアボルトは、第１端部に皿頭部(flush head)を含む。一実施形態において、スリーブのポケットは、コアボルトの皿頭部を受け入れることができる大きさ及び形状である。一実施形態において、インサートのサイズは、ファスナーがプレインストール位置にあるとき、スリーブ内に配置されたコアボルトが、その皿頭部がスリーブのポケット内に着座する前に、スリーブに関して約２〜３回回転されることができるサイズである。
【０００７】
一実施形態において、コアボルトは、不完全ネジ部に隣接する環状溝を含む。一実施形態において、コアボルトは、スプラインヘッドを含む。一実施形態において、インサートは、膨出部の直径がスリーブの筒状部の外径の１．５倍より大きくされる寸法である。
【０００８】
一実施形態において、ファスナーは、ブラインド側を含む複数のワークピースの整列された孔の中にインストールされるように構成される。前記整列された整列孔は内径を有する。ファスナーは、スリーブと、ピン部材と、インサートとを含む。スリーブは、筒状部と、第１端部と、第１端部の反対側にある第２端部と、第１端部にある拡大ヘッドと、該拡大ヘッド内に形成されたポケットとを含む。筒状部は、整列された孔の中にスリーブがインストールされることができる大きさ及び形状に形成された外径を有する外表面と、第１端部の近傍にあって第１内径を有する第１部分と、第２端部の近傍にあって、第１内径より大きい第２内径を有する第２部分と、第１部分と第２部分の中間にある段部とを含む。ピン部材は、前記スリーブ内に配置され、第１端部と、第１端部の反対側にある第２端部と、第１端部と第２端部の間にあるシャンク部とを含む。シャンク部は、第１端部の近傍にあって第１直径を有する第１部分と、第２端部の近傍にあって第１直径より大きい第２直径を有する第２部分と、第１部分と第２部分の中間にある段部とを含む。ピン部材の第１部分の第１直径とピン部材の第２部分の第２直径は、ピン部材がスリーブの内部にインストールされることができる大きさ及び形状である。ピン部材は、取付用ツールが係合できるように構成される。インサートは、スリーブ内に配備され、ピン部材の一部分を取り囲む。インサートは、ファスナーがプレインストール位置にあるとき、スリーブの段部とピン部材の段部との間で当接して保持されることができるサイズ及び形状である。ファスナーは、ピン部材のインストール動作によって圧縮負荷がスリーブに生じる前に、ピン部材のスリーブへのインストール動作により、スリーブの段部とピン部材の段部との間でインサートを押圧できるように構成される。インサートは、圧縮力を受けると、ピン部材から離れる方向に変形し、複数のワークピースのブラインド側の近傍に膨出部の形成が開始されるように構成される。
【０００９】
一実施形態において、インサートは、フラットワイヤ及び断面四角形のコイルバネの１つを含む。一実施形態において、ピン部材の第１部分は、ロック溝を含む。一実施形態において、ファスナーはまた、ピン部材を取り囲み、スリーブの拡大ヘッドのポケット内に配備されたロックカラーを含む。ピン部材の締結動作により、ピン部材のロック溝がスリーブのポケットと位置合わせされた後、ロックカラーはピン部材のロック溝の中に着座してピン部材を締結位置にロックすることができる大きさ及び形状に形成される。
【００１０】
一実施形態において、ピン部材は、第２端部にブラインドヘッドを含む。一実施形態において、インサートは、ファスナーがプレインストール位置にあるとき、ピン部材のブラインドヘッドとスリーブの第２端部との間に空間が形成されることができる大きさ及び形状である。空間は、スリーブの筒状部の外径の約４分の１の長さを有する。
【００１１】
一実施形態において、インサートは、銅から作られる。一実施形態において、スリーブは、インサート近傍にバンドアニーリングされた部分を含む。一実施形態において、バンドアニーリングされた部分は、レーザー及び高周波誘導コイルのうちの１つによってバンドアニーリングされる。一実施形態において、インサートは、膨出部の直径がスリーブの筒状部の外径の１．５倍より大きくなる寸法である。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、コアボルト、スリーブ及びインサートを含むファスナーの第１実施形態であって、ファスナーがプレインストール位置にあるときの状態を示す。
【００１３】
【図２】図２は、図１のファスナーについて、インストール中の中間位置にあるときの状態を示す。
【００１４】
【図３】図３は、図１のファスナーについて、インストール完了位置にあるときの状態を示す。
【００１５】
【図４】図４は、図１のファスナーが図３のインストール位置にあるときのファスナーの一部分の写真である。
【００１６】
【図５】図５は、コアボルト、スリーブ及び台形断面を有するコイルバネを含むファスナーの第２実施形態であって、ファスナーがプレインストール位置にあるときの状態を示す。
【００１７】
【図６】図６は、プル型ピン部材、スリーブ及びフラットワイヤインサートを含むファスナーの第３実施形態であって、ファスナーがプレインストール位置にあるときの状態を示す。
【００１８】
【図７】図７は、プル型ピン部材、スリーブ及び四角形断面を有するコイルバネを含むファスナーの第４実施形態であって、ファスナーがプレインストール位置にあるときの状態を示す。
【００１９】
【図８】図８は、コアボルトのさらなる実施形態を示す。
【００２０】
【図９】図９は、図８に示すコアボルトの一部分の詳細図である。
【００２１】
【図１０Ａ】図１０Ａは、図８に示されるコアボルトを含むファスナーであって、最小グリップ長さを有するワークピースインストールされたファスナーの一部分の写真である。
【００２２】
【図１０Ｂ】図１０Ｂは、図８に示されるコアボルトを含むファスナーであって、最大グリップ長さを有するワークピースにインストールされたファスナーの一部分の写真である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
図１〜図４を参照すると、一実施形態において、ファスナー１０は「ねじ込み式(threaded type)」のファスナーである。一実施形態において、ファスナー１０は、コアボルト１２（例えば、ピン部材）、スリーブ１４及びインサート１６を含む。一実施形態において、ファスナー１０は、複数のワークピース１８、２０を互いに固定できるように構成され、ワークピース１８、２０の内部に形成された整列孔２２、２４の中にインストールされることができる。一実施形態において、ワークピース２０は、ファスナー取付用ツール又は別の手段で使用者はアクセスすることが困難であるか又はできないブラインド側２６を含む。一実施形態において、整列孔２２、２４の各々は一部分に内径２８を有する。一実施形態において、孔２２は、皿穴部を含む。
【００２４】
図１〜図３を参照すると、一実施形態において、コアボルト１２は、第１端部３２と該第１端部３２と反対側の第２端部３４との間を長軸に沿って延びる細長いシャンク部３０を含む。一実施形態において、コアボルト１２は、第１端部３２の拡大ヘッド３６で終端する。他の実施形態において、拡大ヘッド３６は、当該分野で公知の他の形状及びサイズであってよい。一実施形態において、ファスナーヘッド３８は、取付用ツールによって把持されることできるように構成され、拡大した皿頭部３６より、細長いシャンク部３０から離れる方向に延在する。一実施形態において、ファスナーヘッド３８は、対応する形状の取付用ツールによって把持されることができるように構成された複数のスプライン４０を含む。一実施形態において、細長いシャンク部３０は、第１端部３２に隣接する実施的に滑らかな円筒部４２と、第２端部３４に隣接するネジ部４４と、滑らかな円筒部４２とネジ部４４との中間に不完全ネジ部４６（即ち段部）と、を含む。滑らかな円筒部４２は、外径４８を有する。一実施形態において、ネジ部４４は、円筒部４２の外径４８よりも小さな外径５０を有する。一実施形態において、ネジ部４４は、小径５２を含む。
【００２５】
図１〜図３をさらに参照すると、一実施形態において、スリーブ１４は、第１端部６２と、第１端部６２と反対側にある第２端部６４とを有する筒状部６０を含む。スリーブ１４は、第１端部６２の拡大したフランジ形ヘッド６６で終端する。一実施形態において、フランジ形ヘッド６６の内部にポケット６８が形成される。一実施形態において、ポケット６８は、コアボルト１２のヘッド３６を受け入れることができる大きさ及び形状である。一実施形態において、筒状部６０は、ワークピース１８、２０の整列孔２２、２４の中にスリーブ１４の配置が可能な大きさ及び形状の外径７０を含む。一実施形態において、筒状部６０は、第１端部６２に隣接する第１領域７２と、第１端部６２及と第２端部６４の中間に第２領域７４と、第２端部６４に隣接する第３領域７６とを含む。一実施形態において、第１領域７２は、コアボルト１２をスリーブ１４内にインストールすることができる大きさ及び形状の内径７８を含む。一実施形態において、第２領域７４は、第１領域７２の内径７８よりも小さく、コアボルト１２のネジ部４４の外径５０より大きい内径８０を含む。一実施形態において、段部８２はスリーブ１４内に形成され、第１領域７２の内径７８と第２領域７４の内径８０との間に段付き移行部を形成する。第３領域７６は、コアボルト１２のネジ部４４と相補的であって、該ネジ部４４に螺合できるように構成された雌ネジ８４を含む。一実施形態において、スリーブ１４は、第２端部６４に隣接して狭窄チップ(narrowed tip)８６を含む。一実施形態において、狭窄チップ８６は、筒状部６０の外径７０より小さい外径８８を有する。一実施形態において、スリーブ１４はバンドアニーリングされた部分を含み、前記部分は、ファスナー１０がプレインストール位置にあるとき、インサート１６に近接するように配置される。一実施形態において、バンドアニーリングは、レーザーを用いて行われることができる。一実施形態において、バンドアニーリングは、高周波誘導コイルを用いて行われることができる。一実施形態において、バンドアニーリングは、当該分野で公知の他の適当な手段を用いて行われることができる。バンドアニーリングは、膨出部形成の開始時に補助作用を有するが、これについては後でさらに詳しく説明する。
【００２６】
一実施形態において、インサート１６は、第１端部９２から、第１端部９２とは反対側の第２端部９４まで延びる実質的に筒状の筒状部９０を有する。筒状部９０は、インサート１６をスリーブ１４内にインストールすることができる大きさ及び形状の外径９６を有する。一実施形態において、インサート１６の外径９６は、コアボルト１２の円筒部４２の外径４８と略等しい。一実施形態において、筒状部９０は、コアボルト１２のネジ部４４と相補的である雌ネジ９８を有する。一実施形態において、筒状部９０の長さ１００は、ファスナー１０がプレインストール位置にあるとき（図１参照）、第１端部９２がコアボルト１２の不完全ネジ部４６に当接し、第２端部９４がスリーブ１４の段部７４に当接するように選択される。一実施形態において、インサート１６は、潤滑特性を有する材料から形成される。一実施形態において、インサート１６は銅を含む。他の実施形態において、ネジ山の摩耗を防止するのに適当な摩擦特性を有し、膨出部形成に有用となる十分な可鍛性(malleable)を有する他の材料（例えば、他の金属、プラスチック等）を含むことができ、更なる詳細については後で説明する。
【００２７】
図１を参照すると、ファスナー１０のプレインストール位置が示されている。インサート１６の雌ネジ９８は、コアボルト１２のネジ部４４を受け入れて該ネジ部と螺合可能であり、インサート１６の第１端部９２が、コアボルト１２の不完全ネジ部４６に当接する。スリーブ１４の雌ネジ８２は、コアボルト１２のネジ部４４を受け入れて該ネジ部と螺合可能であり、段部８０がインサート１６の第２端部９４に当接し、これにより、インサート１６は、コアボルト１２の不完全ネジ部４６とスリーブ１４の段部８０との間でトラップされる。一実施形態において、コアボルト１２のヘッド３６は、スリーブ１４のポケット６８の中に収容されないが、コアボルト１２をスリーブ１４に関して幾らか回転（例えば、２〜３回転）させると、スリーブ１４のポケット６８内に収容される。
【００２８】
図２を参照すると、インストール中のファスナー１０の中間位置が示されている。インストール動作中、スプライン４０を把持できるように構成された取付用ツールにより、トルクがファスナーヘッド３８に加えられる。コアボルト１２がスリーブ１４に関して回転すると、インサート１６は、コアボルト１２の不完全ネジ部４６とスリーブ１４の段部８２との間で押圧される。このような押圧力に応答して、インサート１６は、外向きの径方向（即ち、コアボルト１２から離れる方向）にのみ変形することができる。インサート１６が変形すると、これに対応して、スリーブ１４が外方向（コアボルト１２から離れる方向）に変形する。コアボルト１２のヘッド３６がスリーブ１４のポケット６８内に収容される前は、コアボルト１２によるどんな圧縮力もスリーブ１４に作用しない。コアボルト１２のスリーブ１４に関する回転を続けると、コアボルト１２のヘッド３６は、スリーブ１４のポケット６８内に収容される位置まで前進する。
【００２９】
図２をさらに参照すると、コアボルト１２のヘッド３６がスリーブ１４のポケット６８内に収容されると、コアボルト１２のスリーブ１４に関する回転を続けると、インサート１６の圧縮が続けられる。前述したように、インサート１６は、コアボルト１２の不完全ネジ部４６とスリーブ１４の段部８２との間で拘束されるため、インサート１６は外向き（即ち、コアボルト１２から離れる方向）にのみ変形することができ、スリーブ１４は、対応して変形する。インサート１６とスリーブ１４がこのように変形することにより、膨出部が形成される。図３は、インサート１６の膨出部形成作用が完了した後のファスナー１０を示す。膨出部１０２は、インサート１６とスリーブ１４とによって形成されたものである。一実施形態において、膨出部１０２は、スリーブ１４の筒状部６０の外径７０の少なくとも１．５倍の直径を有する。ワークピース１８、２０は、ワークピース２０のブラインド側２６の膨出部１０２と、ワークピース２０の取付用ツールがアクセス可能な側のスリーブ１４のフランジ形ヘッド６６との間で固定される。ファスナーヘッド３８は、コアボルト１２から剪断されるこができ、インストールされたファスナー１０は、ワークピース１８の表面と実質的に同一平面となる。図４は、図３に示されるインストール後のファスナー１０の一部分の写真である。インサート１６は、外向きに突出して膨出部１０２が形成されたことを示している。図１に戻ると、ファスナー１０がワークピース１８、２０にインストールされると上記したように膨出部１０２が形成され、ワークピースのトータル厚さは最小グリップ１０６と最大グリップ１０８の間である。
【００３０】
図５は、プレインストール位置にあるファスナー１１０の第２実施形態を示す。ファスナー１１０は、以下に説明する点以外については、図１〜図４を参照して説明したファスナー１０と構造及び作用はほぼ同様である。ファスナー１１０は、コアボルト１１２とスリーブ１１４を含み、これらは、ファスナー１０のコアボルト１２及びスリーブ１４と実質的に同様である。コアボルト１１２は、他にも要素はあるが、ネジ部１４４と不完全ネジ部１４６を含む。スリーブ１１４は、他にも要素はあるが、段部１８２を含む。ファスナー１１０はまた、螺旋形のコイルバネインサート１１６を含む。一実施形態において、コイルバネインサート１１６は、台形断面を有する。一実施形態において、コイルバネインサート１１６は、スリーブ１１４内のコアボルト１１２のネジ部１４４の周りで巻き付けられることができる大きさ及び形状であって、コイルバネインサート１１６がネジ部１４４のネジ山の内部に配置される。一実施形態において、コイルバネインサート１１６は、全体長さがコアボルト１１２のネジ部１１４の全体長さよりも小さく、コアボルト１１２の不完全ネジ部１４６とスリーブ１１４の段部１８２の間にあって、これらに拘束される大きさである。一実施形態において、コイルバネインサート１１６は銅を含む。他の実施形態において、コイルバネ１１６は、ファスナー１０のインサート１６に関連して説明した他の適当な材料を含むこともできる。ファスナー１１０は、ワークピース１１８、１２０の整列孔１２２、１２４の中にインストールされることができ、ファスナー１０に関連して説明したようにインストールされると、膨出部（図示せず）を形成することができる。
【００３１】
図６は、プレインストール位置にあるファスナー２１０の第３実施形態を示す。一実施形態において、ファスナー２１０は、「プル型(pull type)」ファスナーである。一実施形態において、ファスナー２１０は、ピン部材２１２と、スリーブ２１４と、フラットワイヤインサート２１６と、ロックカラー３０４とを含む。一実施形態において、ファスナー２１０は、複数のワークピース２１８、２２０を互いに固定できるように構成され、そのようなワークピース２１８、２２０の整列孔２２２、２２４の内部にインストールされることができる。一実施形態において。ワークピース２２０は、使用者がファスナー取付用ツールその他によってアクセスすることが困難又は不可能なブラインド側２２６を含む。一実施形態において、整列孔２２２、２２４は各々が一部分に内径２２８を有する。
【００３２】
一実施形態において、ピン部材２１２は、第１端部２３２及び第２端部２３４を有する細長いシャンク部２３０を含む。ピン部材２１２は、第１端部２３２の切断ネック(breakneck)部２３６で終端する。取付用ツールによって把持されることができるように構成されたファスナーヘッド２３８は、細長いシャンク部２３０から遠ざかる方向に切断ネック部２３６から延在する。一実施形態において、ファスナーヘッド２３８は、駆動アンビルによって把持可能である。細長いシャンク部２３０は、切断ネック部２３６の近傍にロック溝２４０を含む。実質的に滑らかな第１円筒部２４２は、ロック溝２４０から第２端部２３４の方へ延在する。第１円筒部２４２は、第１直径２４４と、ロック溝２４０の近傍に第１端部２４６と、第２端部２４８とを有する。細長いシャンク部２３０はまた、第１円筒部２４２の第２端部２４８から細長いシャンク部２３０の第２端部２３４へ延びる実質的に滑らかな第２円筒部２５０を含む。第２円筒部２５０は、第１直径２４４よりも大きな第２直径２５２を有する。段部２５４は、細長いシャンク部２３０の中に形成され、第１円筒部２４２の第１直径２４４と第２円筒部２５０の第２直径２５２との間で段付き移行部を構成する。ピン部材２１２はまた、第２端部２３４にブラインドヘッド２５６を含む。
【００３３】
一実施形態において、スリーブ２１４は、第１端部２６２及び第２端部２６４を有する筒状部２６０を含む。スリーブ２１４は、第１端部２６２の細長いフランジ形ヘッド２６６で終端する。ポケット２６８はフランジ形ヘッド２６６の内部に形成される。ポケット２６８は、ロックカラー３０４を収容できる大きさ及び形状である。筒状部２６０は、ワークピース２１８、２２０の整列孔２２２、２２４の中でスリーブ２１４の配置が可能な大きさ及び形状の外径２７０を含む。筒状部２６０は、第１端部２６２に隣接する第１領域２７２と、第２端部２６４に隣接する第２領域２７４とを含む。第１領域２７２は内径２７６を有する。第２領域２７４は内径２７８を有する。内径２７６と内径２７８は、ピン部材２１２がスリーブ２１４内にインストールされることができる大きさ及び形状である。段部２８０はスリーブ２１４内に形成され、第１領域２７２の内径２７６と第２領域２７４の内径２７８との間に段付き移行部を形成する。一実施形態において、スリーブ２１４は、ファスナー１０のスリーブ１４に関連して説明したように、バンドアニーリングされた部分を含む。図６に示されるファスナー２１０のプレインストール位置には、ピン部材２１２のブラインドヘッド２５６とスリーブ２１４の第２端部２６４との間にスペース２８２が形成される。一実施形態において、スペース２８２は、ピン部材２１２のブラインドヘッド２５６とスリーブ２１４の第２端部２６４との間で測定される長さであり、スリーブ２１４の筒状部２６０の外径２７０の約４分の１である。
【００３４】
一実施形態において、フラットワイヤインサート２１６は、ピン部材２１２の円筒部２４２の周りで巻き付けられることができる大きさ及び形状である。フラットワイヤインサート２１６は、スリーブ２１４の段部２８０とピン部材２１２の段部２５４の間にあって、これらに拘束される大きさである。一実施形態において、フラットワイヤインサート２１６は銅を含む。他の実施形態において、フラットワイヤインサート２１６は、ファスナー１０のインサート１６に関連して説明した他の適当な材料を含むこともできる。
【００３５】
一実施形態において、ファスナー２１０がプル型ツールを用いて係合されると、ピン部材２１２は、ブラインドヘッド２５６がスリーブ２１４のフランジ形ヘッド２６６の方へ引っ張られる方向に引っ張られる。プル型ツールは、ロックカラー３０４の動きと反対であるので、スリーブ２１４のフランジ形ヘッド２６６のポケット２６８内の一定位置又は前記ポケット２６８に関する一定位置の儘である。フラットワイヤインサート２１６は、ピン部材２１２の移動により、ピン部材２１２の段部２５４とスリーブ２１４の段部２８０との間に押圧されるので、フラットワイヤインサート２１６は外向き（即ち、ピン部材２１２から離れる方向）に変形し、ファスナー１０に関連して説明したように膨出作用が生じる。ピン部材２１２がある程度引っ張られて、スペース２８２が閉じられ、ピン部材２１２のブラインドヘッド２５６がスリーブ２１４の第２端部２６４に接触すると、スリーブ２１４もまた押圧されてフラットワイヤインサート２１６の膨出作用と共に、外向き（即ち、ピン部材２１２から離れる方向）の力が加えられる。スリーブ２１４とフラットワイヤインサート２１６は共に膨出部（図示せず）を形成することができる。ピン部材２１２がある程度引っ張られて、ロック溝２４０がスリーブ２１４のフランジ形ヘッド２６６のポケット２６８と整列すると、ロックカラー３０４は、整列されたロック溝２４０とポケット２６８の間のスペースに押し込まれる。その位置にあるとき、ロックカラー３０４は、ピン部材２１２のスリーブ２１４に関するさらなる相対的移動を妨げるので、ファスナー２１０はインストール位置に固定される。ファスナーヘッド２３８は、切断ネック部２３６で剪断されると、ファスナー２１０のインストールが完了し、インストールされたファスナーはワークピース２１８の表面と実質的に同一平面となる。
【００３６】
図７は、プレインストール位置にあるファスナー３１０の第４実施形態を示す。ファスナー３１０は、以下に説明する点以外については、図６を参照して説明したファスナー２１０と構造及び作用はほぼ同様である。ファスナー３１０は、ピン部材３１２と、スリーブ３１４と、ロックカラー４０４を含み、これらは、ファスナー２１０のピン部材２１２、スリーブ２１４及びロックカラー３０４と実質的に同様であってよい。ピン部材３１２は、他にも要素はあるが、第１円筒部３４２と、第２円筒部３５０と、第１及び第２円筒部の間に段部３５４を含む。スリーブ３１４は、他にも要素はあるが、段部３８０を含む。ファスナー３１０はまた、螺旋形のコイルバネインサート３１６を含む。一実施形態において、コイルバネインサート３１６は、四角形断面を有する。一実施形態において、コイルバネインサート３１６は、スリーブ３１４内のピン部材３１２の第１円筒部３４２の周りで巻き付けられることができる大きさ及び形状である。一実施形態において、コイルバネインサート３１６は、ピン部材３１２の段部３５４とスリーブ３１４の段部３８０との間にあって、これらの間に拘束される大きさである。一実施形態において、コイルバネインサート３１６は銅を含む。他の実施形態において、コイルバネインサート３１６は、ファスナー１０のインサート１６に関連して説明した他の適当な材料を含むこともできる。ファスナー３１０は、２つのワークピース３１８、３２０の整列孔３２２、３２４の中にインストールされることができ、プル型ツールによって係合され、ファスナー２１０に関連して説明したようにインストールされると、膨出部（図示せず）を形成することできる。
【００３７】
図８及び図９は、例えば、ファスナー１０に関連して説明したスリーブ１４及びインサート１６と共に用いられることができるコアボルト４１２を示しており、これは、ファスナー４１０の第５実施形態である（図１０Ａ〜図１０Ｂ参照）。他の実施形態において、コアボルト４１２は、ファスナー１１０に関連して説明したスリーブ１１４及びインサート１１６と共に用いられることができる。一実施形態において、コアボルト４１２は、第１端部４３２と第２端部４３４との間の長手軸に沿って延びる細長いシャンク部４３０を含む。コアボルト４１２は、第１端部４３２の拡大した皿頭部４３６で終端する。ファスナーヘッド４３８は、取付用ツールによって把持されることできるように構成され、拡大した皿頭部４３６より、細長いシャンク部４３０から離れる方向に延在する。一実施形態において、ファスナーヘッド４３８は、対応する形状の取付用ツールによって把持されることができるように構成された複数のスプライン４４０を含む。細長いシャンク部４３０は、第１端部４３２に隣接する実質的に滑らかな円筒部４４２と、第２端部４３４に隣接するネジ部４４４と、円筒部４４２及びネジ部４４４の中間に不完全ネジ部４４６とを含む。円筒部４４２は、直径４４８を有する。ネジ部４４４は、円筒部４４２の直径４４８よりも小さな外径４５０と、小径４５２を有する。コアボルト４１２はまた、円筒部４４２と不完全ネジ部４４６との中間位置に環状のロック溝５０６を含む。環状ロック溝５０６は、ネジ部４４４の外径４５０よりも小さく、ネジ部４４４の小径４５２よりも大きい直径５０８を有する。
【００３８】
図１０Ａ及び図１０Ｂは、ファスナー４１０の一部分の写真であり、コアボルト４１２と、スリーブ１４と、インサート１６を含み、膨出部５０２が形成されたインストール位置のファスナー４１０を示している。図１０Ａは、ファスナー４１０が最小グリップ位置１０６にある大きさのワークピース１８、２０を締結するのに用いられるファスナー４１０を示している。図１０Ｂは、ファスナー４１０が最大グリップ位置１０８にある大きさのワークピース１８、２０を締結するのに用いられるファスナー４１０を示している。図１０Ａ及び図１０Ｂは両方とも、インサート１６が変形して、コアボルト４１２のネジ部４４４の環状ロック溝５０６とネジ山の中にスウェージする(swage)。インサート１６がそのように配置されることで、ファスナー４１０をそのインストール位置に保持する機械ロックが形成される。
【００３９】
この明細書に記載したブラインドファスナーのインサートの様々な実施形態（即ち、インサート１６，コイルバネインサート１１６、フラットワイヤインサート２１６及びコイルバネインサート３１６であり、これらをまとめて「インサート」と称する）は、対応するスリーブへのいかなる押圧負荷が生じる前に、膨出プロセス(bulbing process)を開始させる。インサートは、膨出プロセスを安定化させて、対称性をもつ強固な膨出部を形成するのに有用である。このようにして形成された膨出部の直径は、膨出部が形成される前のスリーブの直径の少なくとも１．５倍である。インサートは、スリーブ内で潤滑作用をもたらし、対応するコアボルトのネジ山の摩耗を防止する。インサートは、組み立てられたファスナーにおいて衝撃を吸収するクッションとなる。
【００４０】
この明細書に記載した実施形態は、単なる例示であって、当業者であれば、発明の精神及び範囲から逸脱することなく多くの変更及び変形を成し得ることは理解されるべきである。そのような変更及び変形は、発明の範囲に含まれることが意図される。
【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１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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