(57)【要約】  ねじとねじ外装要素を部品の受けねじに取り付ける方法が述べられ、ねじ外装要素が、ねじに固定化され、ねじ外装要素が固定化されたねじが、単一作業ステップで部品の受けねじにねじ込まれる。前記方法を実行するためのねじとねじに固定化されたねじ外装要素を有する装置についても説明される。【選択図】図１
2010502919.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ねじとねじ外装要素を部品の受けねじに取り付ける方法であって、ねじ外装要素（１８）が、最初に、摩擦接続と接着結合によってねじ（１０）に固定化され、次に、ねじ外装要素が固定化されたねじが、部品（４）の受けねじ（８）に単一作業ステップでねじ込まれ、ねじ外装要素（８）は螺旋ワイヤであり、ねじ外装要素（８）の内側形状は、ねじのねじ山（１６）に適合され、ねじ外装要素（８）の外側形状は、受けねじ（８）に適合された方法。
【請求項２】
摩擦接続は、螺旋ワイヤが無負荷のときに、螺旋ワイヤの一端部分（２０）の雌ねじの外径が、ねじ（１０）のねじ山（１６）の外径より小さいことによって達成される、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
接着結合は、螺旋ワイヤの端部（２０）の領域だけに設けられている、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
ねじとねじ外装要素を部品の受けねじに取り付ける方法であって、ねじ外装要素は、最初に、摩擦接続及び／又は接着結合によってねじ（１０）に固定化され、次にねじ外装要素が固定化されたねじが、単一作業ステップで部品（４）の受けねじ（８）にねじ込まれ、ねじ外装要素は螺旋ワイヤ（１８ｃ）であり、その半径方向内側及び外側包絡端（Ｅ）が、その軸方向の長さ全体に亘って円錐として設計された方法。
【請求項５】
半径方向内側及び外側包絡端（Ｅ）の円錐角（β）は、１°〜５°の範囲である、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
ねじとねじ外装要素を部品の受けねじに取り付ける方法であって、ねじ外装要素は、最初に、摩擦接続によってねじ（１０ａ）に固定化され、次に、ねじ外装要素が固定化されたねじ（１０ａ）が、単一作業ステップで部品（４）の受けねじ（８）にねじ込まれ、ねじ外装要素は、螺旋ワイヤ（１８ｄ）であり、その内側形状は、ねじのねじ山に適合され、その外側形状は、受けねじ（８）に適合され、摩擦接続は、螺旋ワイヤが無負荷のときに、コイルばね領域（２０ａ）内の螺旋ワイヤ（１８ｄ）の雌ねじの外径が、ねじ（１０ａ）のねじ山の外径より小さいことにより達成され、少なくとも１個のコイル（２１）が螺旋ワイヤ（１８ｄ）のコイルばね領域（２０ａ）よりも上流に位置し、挿入及び／又は中心決め支援として働くように、その内径がコイルばね領域（２０ａ）の内径より小さくされ、ねじ（１０ａ）は、案内先端部（１５）を有し、案内先端部（１５）は、螺旋ワイヤ（１８ｄ）をねじ（１０ａ）に固定化する際に少なくとも１個の上流コイル（２１）内に突出して安定化させる方法。
【請求項７】
ねじ（１０ａ）の案内先端部（１５）は、円筒状に設計された、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
ねじとねじ外装要素を部品の受けねじに取り付ける方法であって、ねじ外装要素は、最初に、摩擦接続によってねじ（１０）に固定化され、次に、ねじ外装要素が固定化されたねじ（１０）が、単一作業ステップで部品の（４）の受けねじ（８）にねじ込まれ、ねじ外装要素は、螺旋ワイヤ（１８ｅ）であり、その内側形状が、ねじのねじ山に適合され、その外側形状は、受けねじ（８）に適合され、摩擦接続は、螺旋ワイヤが無負荷のときに、コイルばね領域（２０ａ）内の螺旋ワイヤ（１８ｅ）の雌ねじの外径が、ねじのねじ山の外径より小さいことによって達成され、接着で相互接続された少なくとも２個の直径減少コイル（２１ａ）がまた螺旋ワイヤ（１８ｅ）のコイルばね領域（２０ａ）より上流に配置された方法。
【請求項９】
相互接続された上流コイル（２１ａ）の接着接続は、溶接、はんだ付け又は接着によって達成することができる、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
上流コイル（２１ａ）の半径方向内側及び外側包絡端は、円筒状に設計されている、請求項８又は９に記載の方法。
【請求項１１】
ねじ（１０）へのねじ外装要素（１８）の固定化は、締め付けプロセス全体に亘ってねじ外装要素（１８）も回転されるように設計された、請求項１〜１０の何れか１項に記載の方法。
【請求項１２】
ねじ（１０）へのねじ外装要素（１８）の固定化は、ねじ（１０）が締め付けられプレテンション力が生じる際に固定化が解除されるように設計された、請求項１〜１０の何れか１項に記載の方法。
【請求項１３】
ねじ外装要素とねじ（１０）の間の接着結合は、接着結合剤、溶接又ははんだ付けによって達成される、請求項１〜１２の何れか１項に記載の方法。
【請求項１４】
ねじとねじ外装要素を部品の受けねじに埋め込む方法であって、ねじ外装要素は、最初に、摩擦接続によってねじ（１０ｂ；１０ｃ）に固定化され、次に、ねじ外装要素が固定化されたねじが、単一作業ステップで部品の受けねじにねじ込まれ、ねじ外装要素は、螺旋ワイヤ（１８ｆ）であり、ブッシング様領域を形成するように接着で相互接続された端領域内の少なくとも２個のコイル（２３）を有し、積極接続は、螺旋ワイヤ（１８ｆ）の端領域に設けられた止め部（２４；２４ａ）によって達成され、螺旋ワイヤをねじに固定化する際にねじが止め部に当接してねじ（１０）の軸方向の浸入深さを制限する方法。
【請求項１５】
止め部（２４；２４ａ）は、位置決め及び／又は中心決め支援として働くように螺旋ワイヤ（１８ｆ）のブッシング様領域から軸方向に突出する、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
止め部（２４；２４ａ）は、螺旋ワイヤ（１８ｆ）のブッシング様領域を内側において閉じるベース板を有する、請求項１４又は１５に記載の方法。
【請求項１７】
ベース板として設計された止め部（２４）は、中心決め支援として働くように滑らかに設計されている、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
ベース板として設計された止め部（２４ａ）は、位置決め支援として働くねじ山（２５）をその外周に有する、請求項１６に記載の方法。
【請求項１９】
螺旋ワイヤ（１８ｆ）のブッシング様領域は、部品の受けねじにねじ込むことができるように止め部（２４；２４ａ）の方向にテーパが付けられている、請求項１４〜１８の何れか１項に記載の方法。
【請求項２０】
ねじ外装要素は、ねじタッピング要素として設計されている、請求項１〜１９の何れか１項に記載の方法。
【請求項２１】
ねじ（１０）とねじ外装要素（１８）は、受けねじ（８）を備えた第１の部品（４）に第２の部品（２）をねじ止めするめに使用されて、ねじ（１０）は、第２の部品（２）のボア穴（６）に挿入され、ねじ（１０）に固定化されたねじ外装要素（１８）は、ねじの固定装置として使用され、その結果、ねじとねじ外装要素を有する第２の部品は、第１の部品に取り付ける前に単一体として取り扱うことができる、請求項１〜２０の何れか１項に記載の方法。
【請求項２２】
請求項１〜２１の何れか１項に記載の方法を実行するために、ねじとねじに固定化されたねじ外装要素とを有する装置。
【請求項２３】
請求項２２に記載の装置用のねじ外装要素。
【請求項２４】
中心軸（Ｘ）に対して螺旋状に巻かれたばねワイヤ（１０Ｂ）の形状の、特に請求項１〜２３の何れか１項による方法と装置のためのねじ外装要素であって、ねじ外装要素の外側形状は、受けねじに適合され、その内側形状は、ねじに適合され、螺旋状に巻かれたばねワイヤ（１０Ｂ）は、軸断面において内側輪郭と外側輪郭を有し、それぞれの輪郭は、頂上（４０ｉ，４０ａ）と谷（４２ｉ，４２ａ）を有する波状形状を有し、内側輪郭の頂上（４０ｉ）と外側輪郭の谷（４２ａ）は、共通ラジアル平面にあり、内側輪郭の谷（４２ｉ）と外側輪郭の頂上（４２ａ）は共通ラジアル平面にあるねじ外装要素。
【請求項２５】
内側輪郭と外側輪郭の波状形状は両方ともジグザグ形状である、請求項２４に記載のねじ外装要素。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ねじとねじ外装要素（thread-armoring element）を部品の受けねじ（receiving thread）に埋め込む方法、及び前記方法を実行するための装置及びねじ外装要素に関する。
【背景技術】
【０００２】
螺旋コイル状ワイヤ又はねじ付きブッシングの形の従来のねじインサートは、比較的低い強度を有する材料で作成された部品の受けねじを強化する働きをする。この目的のため、ねじ外装要素が受けねじに嵌め込まれ、その後でねじをねじ外装要素にねじ込むことができる。従って、取り付け全体には二段階の作業が必要であり、最初にねじ外装要素が受けねじに挿入され、次に取り付けられたねじ外装要素にねじが挿入される。このため、これに応じて取り付けが複雑になる。
【０００３】
ねじ外装要素を挿入するには２個の取り付けタイプが一般的である。一方の取り付けタイプの場合、螺旋ワイヤは引込みリセスを備え、この引込みリセスにより特別な工具が螺旋ワイヤを運び、それにより螺旋ワイヤを受けねじにねじ込む（例えば、特許文献１、特許文献２、特許文献３等を参照）。他方の取り付けタイプの場合、螺旋ワイヤは、対角線状に延在する引き込みピンを一端に備え、この引き込みピンにより特別な工具が螺旋ワイヤを運び、それにより螺旋ワイヤを受けねじにねじ込む（例えば、特許文献４、特許文献５等を参照）引込みリセスは、ワイヤの断面を変化させる原因となり、これは巻線方法を難しくする。引き込みピン又はタングは、取り付け後に破壊し取り外さなければならないという欠点を有する。何れの場合も、螺旋ワイヤを受けねじに挿入するには複雑で高価な特別な工具が必要である。
【０００４】
一方の端に直径方向に延在する引き込みピンを備える螺旋ワイヤの形のねじ外装要素は、特許文献６と特許文献７から既知である。関連したねじは、ねじ頭と反対の端に直径方向に延在する溝を備え、ワイヤがねじに取り付けられたときに螺旋ワイヤの引き込みピンがその溝にスナップ式に嵌め込まれる。従って、ねじとその上に装着されたワイヤを部品の受けねじに一緒に挿入することができる。これにより取り付けプロセスが単純化されるが、ねじの溝と螺旋ワイヤ上のピンの作成にはそれ相当の労力が必要である。
【０００５】
螺旋ワイヤの形のねじ外装要素は、特許文献８により知られており、このねじ外装要素は、最初に、摩擦接続によってねじ上に固定化され、次にねじ外装要素が固定化されたねじが、一回の作業工程で部品の受けねじにねじ込まれる。螺旋ワイヤは、雌ねじと雄ねじを有し、その形は、ねじ又は受けねじのねじ山の形に合わせられる。それにより、螺旋ワイヤが応力を受けていないときに、一方の端領域で、螺旋ワイヤの雌ねじの内径と外径がねじのねじ山の内径と外径より小さいので、摩擦接続が達成される。一実施形態によれば、螺旋ワイヤは、直径減少部分の前に円筒状部分を有し、この円筒状部分は、挿入を支援する働きをする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】米国特許第４，５６３，１１９号
【特許文献２】米国特許第４，６４５，３９８号
【特許文献３】米国特許第４，５５３，３０３号
【特許文献４】米国特許第２，１５２，６８１号
【特許文献５】米国特許第２，３６３，６６３号
【特許文献６】米国特許第２１５０８７６号
【特許文献７】米国特許第２７４５４５７号
【特許文献８】米国特許出願公開第２００５／００９５０８３号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ねじとねじ外装要素を部品の受けねじに取り付ける方法の更なる改善が、本発明により行われるはずである。本発明は、また、前記方法を実行するための装置及びねじ外装要素に関する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明による方法の様々な様相は、請求項１、４、６、８、１４で定義されている。本発明による前記方法を実行するための構成は、請求項２３に定義されている。本発明によるねじ外装要素は、請求項２４と請求項２５に定義されている。
【０００９】
本発明の第１の様相（請求項１）によれば、螺旋ワイヤとして設計されたねじ外装要素は、摩擦接続と接着結合の両方によってねじに固定化される。これにより、ねじ外装要素がねじに特に確実に固定化される。
【００１０】
本発明の第２の様相（請求項４）によれば、ねじ外装要素は、その半径方向の内側及び外側包絡端（enveloping end）が、その軸方向の長さ全体に亘って円錐形に延在するような螺旋ワイヤの形で設計される。螺旋ワイヤのこの幾何学的形状は、様々な操作上の利点を有する。
【００１１】
本発明の第３の様相（請求項６）によれば、螺旋ワイヤとして設計されたねじ外装要素が、少なくとも１個のコイルが上流に配置されたコイルばね領域を有し、このコイルの内径はコイルばね領域の内径より小さく、ねじは案内先端部を有し、この案内先端部は、螺旋ワイヤを固定化する際に少なくとも１個の上流コイル内に突出する。
【００１２】
本発明の第４の様相（請求項８）によれば、互いに積極接続された少なくとも２個の直径減少コイルが、螺旋ワイヤとして設計されたねじ外装要素のコイルばね領域より上流に配置される。従って、上流コイルは、ブッシング様特性を有し、その剛性により、螺旋ワイヤ内を通過するのを阻止する。これにより、ねじにねじ外装要素が特に確実に固定化されるようになる。
【００１３】
本発明の第５の様相（請求項１４）によれば、螺旋ワイヤとして設計されたねじ外装要素は、積極接続によってねじに固定化される。端領域では、ワイヤは、少なくとも２個のコイルを有し、これらのコイルは、互いの接着結合によってブッシング様領域を形成するように互いに接続される。ワイヤとねじの間の積極接続は、ワイヤの端領域に設けられた止め部によって達成され、ねじにねじ外装要素を固定化する際にねじがこの止め部にぶつかり、それによりねじの侵入深さが軸方向に制限される。これにより、また、ねじ外装要素がねじに特に確実に固定化される。
【００１４】
本発明による方法では、ねじ外装要素は、最初に、ねじに固定化され、次に、ねじ外装要素が固定化されたねじが、単一作業ステップで受けねじにねじ込まれる。
【００１５】
従って、ねじ外装要素とねじの「最終取り付け」は、単一作業ステップに簡素化され、これは、従来のねじ止め工具によって実行することができる。ねじ外装要素が、摩擦接続及び／又は接着結合によってねじに固定化される限り、ねじは、最初に述べた従来技術のような「引き込み溝」を備えなくてもよい。従って、従来のねじを使用することができる。また、ねじ外装要素は、後で破壊しなければならなくなる引き込みピン又はタングを備えなくてもよい。
【００１６】
ねじへのねじ外装要素の「事前取り付け」、即ち固定化（immobilization）は、例えばねじ製造業者によって行うことができ、ねじ外装要素が固定化されたねじは、一体品として取り扱われ、顧客（例えば、自動車製造業者）に納品できる。ねじ製造業者による事前取り付けは、あまり労力を必要としない。しかしながら、顧客による時間節約はかなりの量である。
【００１７】
本発明の更に有利な実施形態は、従属クレームで定義されている。
【００１８】
本発明の例示的実施形態を図面に基づいてより詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】取り付けプロセスの様々な段階におけるねじ外装要素が固定化されたねじの斜視図である。
【図２】取り付けプロセスの様々な段階におけるねじ外装要素が固定化されたねじの斜視図である。
【図３】取り付けプロセスの様々な段階におけるねじ外装要素が固定化されたねじの斜視図である。
【図４】取り付けプロセスの様々な段階におけるねじ外装要素が固定化されたねじの斜視図である。
【図５】螺旋ワイヤとして設計されたねじ外装要素を備えたねじの斜視図である。
【図６】螺旋ワイヤとして設計されたねじ外装要素を備えたねじの斜視図である。
【図７】ねじ付きブッシングとして設計されたねじ外装要素を備えたねじの斜視図である。
【図８】図４のねじ付きブッシングの拡大部分切断側面図である。
【図９】従来のねじ外装要素を備えたねじの、ねじの左側だけを軸方向に切断して示した図である。
【図１０】本発明により設計されたねじ外装要素を有する図９に対応する図である。
【図１１】本発明の更に他の実施形態によるねじと軸方向に切断されたねじ外装要素で構成された装置を示す図である。
【図１２】本発明の別の実施形態による図１１に対応する装置の図である。
【図１３】図１１に対応する本発明の別の実施形態の図である。
【図１４】図１１に対応する本発明の別の実施形態の図である。
【図１５】図１１に対応する本発明の別の実施形態の図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
図１〜図４は、接続すべき２個の部品２及び４を示し、部品２は、滑らかな壁面のボア穴６を備え、部品４は、受けねじ８を備える。ねじ１０は、２個の部品２及び４を接続するために提供される。ねじ１０は、頭１２と、ねじ山１６を備えたねじシャフト１４で構成される。
【００２１】
受けねじ８を強化するために、螺旋状に巻かれたばねワイヤの形のねじ外装要素１８が提供され、ねじ外装要素１８の外側形状は、受けねじ８に合わせられ、その内側形状は、ねじ１０のねじ山１６に合わせられる。
【００２２】
図５と図６に示したように、螺旋ワイヤ１８は、単純な螺旋で作成され、引き込みピンも引込みリセスも設けられていない。螺旋は、螺旋弾力的弾性特性を与える材料で作成される。この材料は、ねじ及び／又は受けねじの材料と異なってもよい。
【００２３】
以下に述べる取り付け方法の場合、ねじ外装要素１８は、最初に、ねじ１０のねじ山１６に被せられる。後で詳しく説明するように、ねじ外装要素１８は、これによりねじ１０上で固定化され、その結果、ねじ外装要素は、ねじ１０上に外れないように保持される。
【００２４】
ねじ外装要素１８が固定化されたねじ１０は、次に、従来のねじ工具（図示せず）によって、部品２のボア穴６を通して部品４の受け要素８にねじ込まれる。これにより、ねじ１０を締めることによって、高強度のねじ接続に必要なプレテンション力を発生させることができる。特別な工具及び関連する複雑な取り付け方法は不要である。
【００２５】
図５と図６の例示的実施形態の場合、ねじ外装要素１８が、摩擦接続と接着結合によってねじ１０に固定化される。摩擦接続は、ねじ外装要素１８が、その一端に、内径がねじ１０のねじ山の径より小さい１〜２個のコイルを有する端部２０を有することにより、達成されることが好ましい。従って、一種のコイルばね効果が作り出され、これによりねじ外装要素１８が、ねじ１０上に固定化され、取り付ける際にねじによって受けねじ８にねじ込まれる。
【００２６】
螺旋コイル１８の直径減少端部２０は、３６０°〜７２０°に亘って延在することが好ましいが、これより小さい角度や大きい角度を選択することもできる。端部２０の直径減少は、ねじ１０のねじ山との摩擦接続を生じるほど十分に大きく、この摩擦接続は、ねじ外装要素を受けねじにねじ込むのに必要なトルクより大きい。取り付けられていない状態の螺旋ワイヤ１８は、端部２０以外で、取り付け後にねじ外装要素の締りばめを保証するために、受けねじ８の内径より僅かに大きい外径を有する。
【００２７】
ねじ外装要素１８とねじ１０の間の接着結合は、例えば、接着結合剤（詳細には、ねじ外装要素とねじの間のワックスやグルー（glue）)の塗布によって実現することができ、これは、結合剤（ワックスやグルー等）に浸すことによって行われることが好ましい。図６に、ねじ外装要素とねじの間の対応する積極接続（positive connection）を示す。積極接続の別の可能性は、ねじ外装要素１８とねじ１０の間の溶接又ははんだ付け接続であり、この接続は、例えば、図５の参照番号２０の領域に設けることができる。
【００２８】
ねじ外装要素が固定化されたねじの取り付けに関して、２個の場合を区別することができる。
【００２９】
一方の場合、ねじ外装要素は、装置を受けねじ８にねじ込む間だけでなく締め付けプロセス全体の間も、ねじによって回される。次に、ねじ外装要素の雄ねじと部品４の受けねじ８間のねじ摩擦によって、ねじ接続のためのプレテンション力が印加される。このタイプの取り付けは、例えば、ねじ外装要素１８が溶接又ははんだ付けによってねじ１０に固定化された例示的実施形態で行われる。
【００３０】
他方の場合、ねじ外装要素１８とねじの間の固定化は、接続部への負荷の高まりによって、締め付けプロセス中に解放される。例えば、ねじ外装要素１８とねじ１０の間の摩擦接続又は積極接続は、例えばねじ接続の公称締め付けトルクの４分の１で「破壊」し、その結果、残りの締め付けプロセスは、受けねじとねじ外装要素の間ではなくねじ外装要素１８とねじ１０の間のねじ摩擦で行われる。ねじ摩擦の「てこの腕（Hebelarm）」は、前者の場合よりも小さいので、均一で比較的小さいねじ摩擦（即ち、最適なねじ摩擦）が達成される。
【００３１】
ねじ外装要素１８とねじ１０の間の摩擦及び接着接続がねじ１０を外すときのみ壊れる場合は、これにより、少なくとも再取り付けの際に他のねじも取り付けることができる。
【００３２】
本発明に属さない図７と図８の例示的実施形態の場合、ねじ外装要素は、ねじ付きブッシング２６で作成される。ねじ付きブッシング２６は、ねじ付きブッシングが対応する薄い壁厚を有するように互いに半ねじ山ピッチだけずらされた雌ねじ２８と雄ねじ３０を備える。しかしながら、雌ねじと雄ねじ間のこのタイプのねじ山のずれは、必ずしも必要とは限らない。しかしながら、様々な幾何学的形状の薄肉ねじ付きブッシングを使用することができる。
【００３３】
ねじ付きブッシング２６は、その軸方向の一方の端に周囲カラー３２を有する。雌ねじ２８は、ねじ付きブッシング２６の軸方向の他方の端に少なくとも１個の不完全な設計のコイル３４を有する。従って、ねじ付きブッシング２６が、ねじ１０に付けられたとき、ねじ付きブッシング２６は、雌ねじ２８の不完全な設計のコイル３４によってねじ１０に固定化される。次に、図１〜図４に基づいて述べたのと同じように取り付けを行うことができる。
【００３４】
ねじ１０のねじシャフト１４の軸方向の長さが、部品２及び４の結合厚さより長い場合は、取り付けの際に、ねじ付きブッシング２６のカラー３２が、部品４の受けねじ８上に積み重なる。次に、ねじ１０のねじ山１６は、ねじ頭１２が部品２に当たるまで、ねじ付きブッシングの不完全形状のコイル３４を通過する。
【００３５】
摩擦接続の代わり又は摩擦接続に加えて、ねじ１上のねじ付きブッシング２６は、接着結合によって（例えば、ワックスやグルー等の接着結合剤中への浸漬又は溶接又ははんだ付けによって）ねじ１０に固定化されてもよい。
【００３６】
ねじ付きブッシング２６は、ねじ１０を取り外す際にねじ付きブッシングが受けねじ８内に留まるように逆転止め装置（図示せず）を備えてもよい。逆転止め装置は、積極接続、例えば、カラー３２上のローレット形状や雄ねじ３０上の係合突起形状（円周方向のアンダーカット）によって行われてもよい。しかしながら、逆転止め装置は、摩擦接続及び／又は接着結合、例えば、ねじ付きブッシング３２の雄ねじ３０上のグルー被覆によって行われてもよい。
【００３７】
また、螺旋ワイヤ１８上に対応する逆転止め装置（図示せず）を設けてもよく、逆転止め装置は、積極接続、摩擦接続及び／又は接着結合によって行うことができる。積極接続を達成するために、螺旋ワイヤの外周は、ローレット外形又は顎輪外形（アンダーカット）を備えると有利である。
【００３８】
ねじ外装要素の材料が、受けねじよりかなり高い硬さを有する場合は、ねじ外装要素をねじタッピング要素として設計することができる。この場合、部品は、滑らかな受けボア穴を備え、ねじ外装要素は、ねじと一緒に受けボア穴にねじ込まれるときにねじ山を切るか又は刻む。
【００３９】
ねじ外装要素が固定化されたねじ１０が、部品４の受けねじ８にねじ込まれる前に、ねじ外装要素が部品４上のねじの固定装置として働くように、ねじ１０とねじ外装要素１８又は２６が第２の部品２と接続されてもよい。これは、ねじ１０が最初に部品２のボア穴６に挿入され、次にねじ外装要素１８又は２６が、ねじ１０上に前述のように固定化されることで、達成することができる。別の可能性は、ねじ外装要素１８又は２６が、前述のようにねじ１０に固定化され、その後でこれらの両方がボア穴６を通ることである。しかしながら、このためには、外装要素の直径がねじ上で多少減少でき、これによりねじ外装要素を備えたねじをボア穴６を通過させて移動でき、その後、ねじ外装要素１８が僅かに拡大し、ねじ外装要素によって部品２のボア穴６内にねじが保持されるようにする必要がある。何れの場合も、これにより、ある程度、１本のねじ又は幾本かのねじ及び関連ねじ外装要素を部品に「予め組み付け」て、部品４への部品２のねじ止めを単純化することができる。
【００４０】
図９は、中心軸Ｘに関して螺旋状に巻かれたばねワイヤの形の従来のねじ外装要素１８ａを備えたねじ１０ａを示し、ねじ外装要素１８ａは、単純化するためにねじ１０ａの左側だけに示されている。ねじ外装要素１８ａは、ねじ外装要素１８ａの内側輪郭と外側輪郭がジグザグに推移するように軸平面（例えば、図平面）で菱形断面を有する。図９で分かるように、内側輪郭と外側輪郭の「頂点」が共通ラジアル平面にあり、内側輪郭と外側輪郭の谷も、半ねじ山ピッチだけずらされた共通ラジアル平面にある。
【００４１】
図１０は、本発明により断面が修正された螺旋状コイルばねワイヤの形の図９によるねじ１０Ｂとねじ外装要素１８ｂの構成を示す。
【００４２】
ねじ外装要素１８ｂは、また、ジグザグに延在する内側輪郭と外側輪郭を有する。しかしながら、図９の従来のねじ外装要素１８ａと対照的に、ねじ外装要素１８ｂの断面は、内側輪郭の頂上４０ｉと外側輪郭の谷４２ａが共通ラジアル平面にあり、内側輪郭の谷４２ｉと外側輪郭の頂上４０ａが共通ラジアル平面あるように設計される。従って、これにより、ねじ外装要素１８ｂの軸平面断面が山形状又は矢じり状になる。
【００４３】
この断面形状の結果として、ねじ外装要素１８ｂの外径ＤＢは、ねじ外装要素１８ａの外径ＤＡよりかなり小さくなる。これにより、より小さい直径を有する受けねじ又はより大きい直径を有するねじの使用が可能になる。
【００４４】
ねじ外装要素１８ｂの内側輪郭と外側輪郭は、ジグザグ推移を有するが、内側輪郭と外側輪郭の別の波状推移が可能である。従って、波状の内側輪郭と外側輪郭の頂上と谷に丸みを付けてもよい。
【００４５】
図１０に示した例示的実施形態の場合、ねじ外装要素１８ｂの個々のコイルは、内側輪郭と外側輪郭の谷４２ｉと頂上４０ａがあるラジアル平面に分割される。代わりに、分割平面が内側輪郭の頂上４０ｉと外側輪郭の谷４２ａを通るように半ねじ山ピッチだけずらして分割されてもよい。
【００４６】
既に述べたように、図５と図６の例示的実施形態の場合、ねじ外装要素１８は、摩擦接続と接着結合の両方によりねじ１０に固定化される。接着結合は、摩擦接続の領域内だけに提供されることが好ましく、それにより接着結合の労力が軽減される。摩擦接続と接着結合の共同使用は、ねじ外装要素がねじに特に確実に固定化されるという利点を有する。
【００４７】
図１１〜図１５は、ねじ外装要素が固定化されたねじを有する装置の更に他の例示的実施形態を示し、ねじ外装要素は、これらの例示的実施形態では螺旋ワイヤとして設計されている。
【００４８】
図１１の例示的実施形態の場合、螺旋ワイヤ１８ｃは、（仮想）内側及び外側包絡端Ｅを有し、それぞれの包絡端は、その軸方向長さ全体に亘る円錐として設計される。これにより、ワイヤ１８ｃの直径は、ワイヤ１８ｃの雌ねじの最小内径が、ねじ１０のねじ山１６の内径より小さく、且つワイヤｌ８ｃの雌ねじの最大内径が、ねじ１０のねじ山１６の内径より大きくなるように選択される。図示した全ての例示的実施形態の図で分かるように、円筒形シャフトを有するねじが仮定される。
【００４９】
所定のワイヤ１８ｃの直径寸法に基づいて、ワイヤ１８ｃのテーパ端の１個以上のコイルが、コイルばね領域を形成し、その領域によってワイヤ１８ｃがねじ１０に摩擦で固定化される。前述の例示的実施形態と同じように、一般に、螺旋ワイヤ１８ｃは、接着接続によってねじに固定化されてもよく、この接着接続は、コイルばね領域だけに提供されることが好ましい。
【００５０】
用途に応じて円錐角βが選択され、円錐角βは、１〜５°の範囲であることが好ましく、例えば約２〜３°である。
【００５１】
コイルばね領域を有する螺旋ワイヤの形のねじ外装要素の場合、螺旋ワイヤは、取り付けの際に、受けねじに挿入できるようにするために特定のアライメントが行われなければならない（図１〜図４を参照）。図５と図６のような螺旋ワイヤが、１個又は数個だけの直径減少コイルを備え、ワイヤの残りの部分が円筒状に設計されている場合は、一般に、ワイヤの所望のアライメントを検出するのは単純ではない。これと対照的に、螺旋ワイヤ１８ｃが、図１１の例示的実施形態のように全体的に円錐形又はテーパ付きで設計されている場合は、ワイヤの所望のアラインメントを検出するのははるかに簡単である。従って、螺旋ワイヤがバルク品として納入される場合は、ワイヤの円錐形状により、そのアラインメントと、従ってその取り扱いが容易になり、それにより、取り付けプロセス全体が容易になる。
【００５２】
図１２の例示的実施形態の場合、螺旋ワイヤ１８ｄの基本構造は、図５と図６のねじ外装要素１８と一致する。即ち、螺旋ワイヤ１８ｄは、円筒状領域と接続コイルばね領域２０ａを有し、螺旋ワイヤ１８ｄの雌ねじの外径は、ねじ１０ａのねじ山１６ａの外径より小さい。
【００５３】
図５と図６の例示的実施形態と異なるのは、少なくとも１個、好ましくは数個（例えば、２個か３個）のコイルが、コイルばね領域２０ａの上流に配置されており、その内径が、コイルばね領域２０ａの内径より小さいことである。直径の減少は、一方で上流側コイル２１が挿入支援及び／又は中心決め支援として働くことができ且つ他方ではねじがこの上流部分に入るのを防ぐほど大きい。即ち、直径の減少は、コイルばね領域２０ａのコイルばね効果を達成するのに必要な直径減少よりかなり大きい。
【００５４】
図１２で分かるように、ねじ１０ａは、そのシャフト１４ａの端部に案内先端部１５を備える。図示の例示的実施形態では、案内先端部１５は円筒状に設計されているが、一般に様々な形状を有することができる。いずれにしても、案内先端部１５は、ねじ１０ａに螺旋ワイヤ１８ｄを固定化する際に上流コイル２１の領域に侵入する。それにより、螺旋ワイヤ１８ｄは、上流領域で安定化される。
【００５５】
この実施形態は、ねじとねじ外装要素からなる装置を受けねじ（図１〜図４）にねじ込むことが容易になるという利点を有する。詳細には、これにより、この装置がねじ込まれている間に受けねじが破損する危険性が減少する。この危険性は、特に、アルミニウムのような柔軟な材料の場合に存在する。従って、取り付けプロセス全体がより容易且つ確実になる。
【００５６】
図１３の例示的実施形態の場合、装置の基本構造は、図１２のものと一致する。従って、幾つか（例えば、２個又は３個）の直径減少コイル２１ａが、図１３の例示的実施形態ではコイルばね領域２０ａの上流に配置される。
【００５７】
しかしながら、違いは、一方で案内先端部なしに従来のねじ１０を使用することができ、他方では上流コイル２１ａが接着結合によって接続されることである。接着結合は、上流コイル２１ａに一種のブッシング特性を与える。この結果、ねじ１０が、螺旋ワイヤ１８ｅをコイルばね領域２０ａまで入ることができるが、上流コイル２１ａを通過することができない。従って、螺旋ワイヤ１８ｅは、高い確実性でねじ１０に固定化され、それによりある意味で、ねじとワイヤ装置を受けねじにねじ込む際に「積極接続」で回転される。
【００５８】
これにより、受けねじの破損の危険性が減少し、その結果、取り付けプロセスを容易且つ確実に実行することができる。
【００５９】
相互接続された上流コイル２１ａの接着結合は、例えば溶接やはんだ付け、接着によって達成することができる。また、一般に、この例示的実施形態の場合、並びに図１２の例示的実施形態の場合には、螺旋ワイヤ１８ｄ又は１８ｅをねじ１０ａ又は１０に接着結合によって固定化することができるが、これは一般には不要である。
【００６０】
図５、図６、図１１及び図１３の例示的実施形態と同じように、図１４と図１５の例示的実施形態の場合には、従来のねじ１０を使用することができる。しかしながら、一般に、螺旋ワイヤ１８ｆの形のねじ外装要素の設計と、ねじ１０に固定化する形式は、これまでの例示的実施形態のものと異なる。
【００６１】
即ち、ねじ１０にワイヤ１６ｆを固定化するのは、摩擦接続や接着結合でなく、積極接続によって行われる。このために、螺旋ワイヤ１８ｆは、その最下端（図１４と図１５）に、ブッシング様領域を形成するために接着接続によって相互接続された幾つか（例えば、２個か３個）のコイルを有する。更に、止め部２４又は２４ａは、螺旋ワイヤ１８ｆとこの領域で永久に接続される。螺旋ワイヤ１８ｆを固定化する際にねじ１０が止め部２４又は２４ａに当接し、ねじ１０を螺旋ワイヤにそれ以上ねじ込むことができなくなり、螺旋ワイヤ１８ｆとこの領域で永久に接続される。
【００６２】
図１４と図１５で分かるように、止め部２４又は２４ａは、接着接続されたコイル２３のブッシング様領域から軸方向に突出する。従って、止め部は、装置を受けねじにねじ込む際の位置決め及び／又は中心決め支援として働くことができる。
【００６３】
図１４と図１５の例示的実施形態の場合、止め部２４又は２４ａは、螺旋ワイヤ１８ｆのブッシング様領域（コイル２３）の内側を閉じるベース板からなる。しかしながら、ベース板の代わりに、止め部は、ねじの螺旋ワイヤへの浸入深さが軸方向に制限されれば任意の他の方式で設計されてもよい。従って、止め部は、例えば、横断方向に延在するラッチ等から成ってもよい。
【００６４】
既に述べたように、螺旋ワイヤのコイルばね領域は、図１４と図１５の例示的実施形態の場合には必須ではないが、設けることもできる。しかしながら、接着によって固定されるコイル２３は、受けねじへの装置構成のねじ込みを容易にするために、止め部２４又は２４ａの方向にテーパが付けられることが好ましい。
【００６５】
図１４の例示的実施形態の場合、止め部２４は、受けねじに装置をねじ込む際の中心決め支援として働くように滑らかな外側面を有する円筒状部品として設計されている。図１５の例示的実施形態の場合には、止め部２４ａは、その外周にねじ山を備え、このねじ山は、受けねじに装置をねじ込む際の位置決め支援として働く。
【００６６】
何れの場合も、これにより、ねじと螺旋ワイヤで作成された装置を受けねじに挿入するのが容易で確実になり、これにより、受けねじが破損する危険性が減少する。
【００６７】
既に述べたように、また説明した例示的実施形態の図面で分かるように、螺旋ワイヤはそれぞれ、ねじのねじ山に対応する雌ねじと、受けねじのねじ山に対応する雄ねじを有する。それにより、ねじのねじ山ピッチ数は、受けねじのねじ山ピッチ数に対応し、螺旋ワイヤはそれぞれ、ねじのねじ溝と関係領域内の受けねじのねじ溝を実質的に完全に埋める。
【００６８】
図１１〜図１５の例示的実施形態の場合、ねじとワイヤで作成された装置の受けねじへの取り付けは、図５と図６に関して説明した方法と実質的に同じ方法で行われる。要するに、螺旋ワイヤは、最初にねじに固定化され、次にねじ外装要素が固定化されたねじが、単一作業ステップで受けねじにねじ込まれる。
【図１】
2010502919.tif 000003
【図２】
2010502919.tif 000004
【図３】
2010502919.tif 000005
【図４】
2010502919.tif 000006
【図５】
2010502919.tif 000007
【図６】
2010502919.tif 000008
【図７】
2010502919.tif 000009
【図８】
2010502919.tif 000010
【図９】
2010502919.tif 000011
【図１０】
2010502919.tif 000012
【図１１】
2010502919.tif 000013
【図１２】
2010502919.tif 000014
【図１３】
2010502919.tif 000015
【図１４】
2010502919.tif 000016
【図１５】
2010502919.tif 000017
【国際調査報告】
2010502919.tif 000018
2010502919.tif 000019
2010502919.tif 000020
2010502919.tif 000021