(57)【要約】【課題】  ファスナのような部片を孔内に保持するための装置を提供する。【解決手段】  孔内に挿入されて孔の内面に対するスリーブ外面の係合によって孔に保持されるように構成された円筒形スリーブと、スリーブの内面の縦方向に延び、かつスリーブの内面から内向きに突出し、スリーブの円周方向に互いに間隔を置かれ、スリーブに挿入された部片の外面と係合するようにその先端が配置された一連のフィンとを含む孔内に部片を保持するための装置。スリーブ及びフィンは、弾力的な可撓性プラスチックで一体的に形成され、フィンは、スリーブの径方向平面に対して同じ円周方向に曲げられる。フィンの可撓性は、挿入された部片が係合した時にフィンが容易に撓むことができるような程度である。
2006507465.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
孔内に挿入されて、孔の内面に対するスリーブ外面の係合により孔に保持されるように構成された円筒形スリーブと、
前記スリーブの内面の縦方向に延び、かつ該スリーブの内面から内向きに突出し、該スリーブの円周方向に互いに間隔を置かれ、該スリーブに挿入された部片の外面と係合するようにその先端が配置された一連のフィンと、
を含み、
前記スリーブ及びフィンは、弾力的な可撓性プラスチックで一体的に形成され、
前記フィンは、前記スリーブの径方向平面に対して同じ円周方向に曲げられ、
各フィンのその内向き突出方向に沿う寸法は、該フィンの厚さよりも実質的に大きく、
前記フィンの可撓性は、挿入された部片が係合した時に該フィンが容易に撓むことができるような程度である、
ことを特徴とする、孔内に部片を保持するための装置。
【請求項２】
前記フィンは、前記スリーブの縦方向端部にそれぞれ向いた縦方向端部を有し、
前記フィンの少なくとも一方の縦方向端部は、前記スリーブのそれぞれの縦方向端部から離れる方向、かつ前記スリーブの内面から離れる方向に延びる、
ことを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
各フィンは、台形の縦方向側面を有することを特徴とする請求項２に記載の装置。
【請求項４】
成形プラスチックで形成されることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項５】
成形装置のエジェクタピンと係合させるための、前記スリーブの内面から内向きに突出した複数の当接部、
を更に含み、
前記当接部は、前記スリーブの縦方向端部から内向き間隔を空けて配置され、
前記スリーブは、前記当接部に位置合せした溝を有し、該当接部との前記エジェクタピンの係合を可能にする、
ことを特徴とする請求項４に記載の装置。
【請求項６】
前記フィンの縦方向端部は、前記スリーブのそれぞれの縦方向端部から間隔を空けて配置されることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項７】
前記フィンは、前記スリーブの縦方向端部まで延びることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項８】
前記スリーブの縦方向端部に隣接した該スリーブの末端部分の各々は、該スリーブのそれぞれの縦方向端部から離れる方向に増大する外径を有することを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項９】
前記フィンの縦方向端部は、前記スリーブのそれぞれの縦方向端部から間隔を空けて配置され、
前記末端部分は、前記スリーブ及びフィンのそれぞれの縦方向端部の間で実質的に均一な内径を有する、
ことを特徴とする請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
前記フィンの縦方向端部は、前記スリーブのそれぞれの縦方向端部から間隔を空けて配置され、
前記末端部分は、前記スリーブ及びフィンのそれぞれの縦方向端部の間で増大する内径を有する、
ことを特徴とする請求項８に記載の装置。
【請求項１１】
前記スリーブの縦方向端部は、平坦であることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項１２】
円筒形スリーブと、
前記スリーブの内面の縦方向に延び、かつ該スリーブの内面から内向きに突出し、該スリーブの円周方向に互いに間隔を置かれ、該スリーブに挿入された部片の外面と係合するようにその先端が配置された一連のフィンと、
を含み、
前記スリーブ及びフィンは、弾力的な可撓性プラスチックで一体的に形成され、
前記フィンは、前記スリーブの径方向平面に対して曲げられ、
前記フィンの可撓性は、挿入された部片が係合した時に該フィンが容易に撓むことができるような程度であり、
各フィンは、前記スリーブのそれぞれの縦方向端部から離れる方向、かつ該スリーブの内面から離れる方向に延びる少なくとも１つの縦方向端部を有することによりテーパが付けられる、
ことを特徴とする装置。
【請求項１３】
各フィンは、台形の縦方向側面を有することを特徴とする請求項１２に記載の装置。
【請求項１４】
前記フィンは、前記スリーブの径方向平面に対して同じ円周方向に曲げられ、
各フィンのその内向き突出方向に沿う寸法は、該フィンの厚さよりも実質的に大きい、
ことを特徴とする請求項１２に記載の装置。
【請求項１５】
成形プラスチックで形成されることを特徴とする請求項１２に記載の装置。
【請求項１６】
成形装置のエジェクタピンと係合させるための、前記スリーブの内面から内向きに突出した複数の当接部、
を更に含み、
前記当接部は、前記スリーブの縦方向端部から内向き間隔を空けて配置され、
前記スリーブは、前記当接部に位置合せした溝を有し、該当接部との前記エジェクタピンの係合を可能にする、
ことを特徴とする請求項１５に記載の装置。
【請求項１７】
前記フィンの縦方向端部は、前記スリーブのそれぞれの縦方向端部から間隔を空けて配置されることを特徴とする請求項１２に記載の装置。
【請求項１８】
前記フィンは、前記スリーブの縦方向端部まで延びることを特徴とする請求項１２に記載の装置。
【請求項１９】
前記スリーブの縦方向端部に隣接した該スリーブの末端部分の各々は、それぞれの該縦方向端部から離れる方向に増大する外径を有することを特徴とする請求項１２に記載の装置。
【請求項２０】
前記フィンの縦方向端部は、前記スリーブのそれぞれの縦方向端部から間隔を空けて配置され、
前記末端部分は、前記スリーブ及びフィンのそれぞれの縦方向端部の間で実質的に均一な内径を有する、
ことを特徴とする請求項１９に記載の装置。
【請求項２１】
前記フィンの縦方向端部は、前記スリーブのそれぞれの縦方向端部から間隔を空けて配置され、
前記末端部分は、前記スリーブ及びフィンのそれぞれの縦方向端部の間で増大する内径を有する、
ことを特徴とする請求項１９に記載の装置。
【請求項２２】
前記スリーブの縦方向端部は、平坦であることを特徴とする請求項１２に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願
本出願は、共に本明細書において引用により組み込まれる２００２年８月１日出願の米国特許出願第６０／３９９，７０４号及び２００２年１０月２日出願の米国特許出願第６０／４１５，１４４号の恩典を請求するものである。
本発明は、ファスナのような部片を孔内に保持するための装置に関する。本発明は、そのファスナ保持器への応用に関して説明するが、本発明がより広い有用性を有することが明らかになるであろう。
【背景技術】
【０００２】
パネルのような加工物に次の組立作業の準備としてボルト、植込みボルト、又は他のファスナを予備装着するためにファスナ保持器を使用することは公知である。そのような予備装着は、組立作業の一部としてのファスナの手作業の配置の必要性を省くことにより、生産効率を改善する。典型的な用途においては、ボルト（又は、他のファスナ）は、加工物の壁が滑らかな孔内にボルトを保持するように設計されたプラスチック環状保持器に挿入される。孔の外径よりも僅かに大きい外径を有する保持器は、孔内に押し込まれ、孔壁との弾力的な摩擦係合によって孔内に保持され、従って、加工物にボルトを予備装着する。加工物は、次に、この第１の加工物に形成された孔と軸線方向に整列したネジ切り孔を有する第２の加工物と関連付けることができ、この２つの加工物は、次に、ボルトを第２の加工物のネジ切り孔に係合させることにより、互いに確実に組み立てることができる。例えば、米国特許番号ＲＥ３６，１６４及び米国特許第６，０３９，５２５号を参照することができる。
【０００３】
そのような保持器の実際の使用においては、ファスナに対する保持器の保持力及び加工物の孔に対する保持器の保持力は、不意の衝撃が加えられた場合に、保持器が加工物の孔から滑り出ることなく、保持されたファスナが保持器の軸線方向に摺動し得るようなものであることが多くの場合に重要である。また、孔のずれに適応し、ファスナが保持器の軸線に対して傾くことを許容する保持器を提供することも望ましい。
更に、保持器が、保持器の保持力に対する様々な要件とファスナ及び孔の様々な直径とに容易に適応する設計であること、及び保持器を簡単かつ経済的に製造することができることが望ましい。
【０００４】
【特許文献１】米国特許出願第６０／３９９，７０４号
【特許文献２】米国特許出願第６０／４１５，１４４号
【特許文献３】米国特許番号ＲＥ３６，１６４
【特許文献４】米国特許第６，０３９，５２５号
【発明の開示】
【０００５】
本発明の目的は、孔内に部片を保持するための改良された装置、より具体的には、改良されたファスナ保持器を提供することである。
本発明の別の目的は、保持力に対する様々な要件に対して容易に適応可能であり、簡単かつ経済的に製造することができる上述の種類の装置を提供することである。
本発明の更に別の目的は、独特なスペーサ又はワッシャを提供することである。
本発明の上述の目的、及び、他の態様、特徴、及び利点は、添付図面を伴う好ましい実施形態の以下の説明から一層完全に認識されるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
図１から図４に示すように、本発明による装置１０の第１の実施形態は、円筒形スリーブ１２を含み、これは、スリーブの内面１６の縦方向に延びて内面から内向きに突出した一連のフィン１４を有する。フィンは、スリーブの円周方向に互いに間隔が空き、先端１８がスリーブの長さに沿って延びており、後述するように、スリーブ内に挿入された部片の外面と係合するように配置される。本実施形態には９つのフィンがあるが、フィンの数は、本発明の特定用途の必要性に合わせるために変えることができる。
【０００７】
スリーブ及びフィンは、ポリエステルエラストマーのような弾力的な可撓性プラスチックで一体的に形成され、好ましくは、スリーブの径方向平面に対して同じ円周方向に曲げられる。フィンの傾斜角度は、好ましくは均一である。フィンの可撓性は、挿入された部片と係合した時に、フィンが容易に撓むことができるような程度である。この目的のために、各フィンのその内向き突出方向に沿う寸法は、好ましくは、フィンの厚さよりも実質的に大きい。
【０００８】
孔内への保持器の挿入を容易にするために、スリーブのいずれか又は両方の末端部分２０は、面取りされる。従って、スリーブの末端部分は、スリーブのそれぞれの縦方向端部から離れる方向に増大する外径を有する。
第１の実施形態では、フィンの縦方向端部２２は、スリーブのそれぞれの縦方向端部から間隔が空いている。スリーブの末端部分２０は、スリーブ及びフィンのそれぞれの縦方向端部間で僅かに増大する内径を有する。
【０００９】
保持器内へのボルト又は他のファスナ（例えば、ピン又は植込みボルト）の挿入を容易にするために、フィンには、好ましくはテーパが付される。フィンの望ましいテーパを形成するために、フィンの縦方向端部２２の少なくとも一方は、スリーブのそれぞれの縦方向端部２４から離れる方向、かつスリーブの内面１６から離れる方向に延びる。フィンの縦方向側面２６は、好ましくは台形である。スリーブの縦方向端部は平坦である。ボルト又は他のファスナが、その前端に十分なテーパが付いている場合は、フィンにテーパを付ける必要はなく、すなわち、フィンの縦方向側面２６は矩形にすることができる。
【００１０】
図５及び図６は、スリーブの末端部分の内径がスリーブの縦方向端部とフィンの端部との間で均一である以外は第１の実施形態と類似の本発明の第２の実施形態を示している。
図７及び図８は、フィンがスリーブの縦方向端部まで延びた本発明の第３の実施形態を示している。
図９〜図１１は、本発明の第４の実施形態を示している。この実施形態では、フィンは、第３の実施形態のフィンと同様であるが、１２０°の間隔で離れた３つの位置に当接部２８が設けられ、その端部は、スリーブのそれぞれの縦方向端部から間隔が空いている。
【００１１】
上述の実施形態の全てにおいて、本発明の装置は、高密度ポリエチレンのようなプラスチックを射出成形することにより製造することができる。図９〜図１１の実施形態では、当接部の縦方向端部が成形装置のエジェクタピンに係合し、成形された保持器を型から取り出すことができる。図示の形態においては、エジェクタピンを挿入するための溝３０がスリーブに設けられる。当接部２８の内向きの突出が、スリーブ１２の内部でエジェクタピンを当接部の実質的に平坦な表面と係合させるのに十分な場合は、溝を省略することができる。当接部の内向きの突出（スリーブの軸線に向う）は、スリーブ１２内に軸線方向に挿入されたボルト又は他のファスナに当接部が係合しないことを保証するのに十分な量だけフィンの内向きの突出よりも少ない。当接部の縦方向の各反対端は、面取りされるか又はテーパを付けられ、挿入時にファスナが保持器と軸線方向に整列していない場合に、ファスナを挿入する時の妨害を最小にすることができる。
【００１２】
図１２は、本体３６の孔３４にボルト３２を保持するための本発明の第４の実施形態による保持器の使用（全ての実施形態の使用を代表する）を示している。一般的に、保持器は、ボルトと共に予め組み立てられ、得られたプレアセンブリが、次に本体の孔内に挿入されてそれと摩擦係合し、従ってボルトを本体に予備装着することになる。しかし、最初に保持器を孔内に押し込み、次にボルトを保持器内に挿入することもできる。
【００１３】
スリーブ１２の外径は、スリーブを孔の壁と弾力的に摩擦係合させるために孔３４の内径よりも僅かに大きい。スリーブの外面及び孔壁の直径は、孔内でのスリーブの座屈を避けるために互いに十分に近いことが好ましく、それによって面取りされた端部間のスリーブの円筒形外面の実質的に全体が、孔の相補的な円筒形内面と係合することになる。
ボルトの軸部３８が保持器内に押し込まれる時に、軸部の外面（ボルトの場合は、一般的にネジ山の頂点）は、フィン１４の先端と係合し、それによってフィンを円周方向かつ僅かに外向きに撓ませる。その結果、フィンは、ボルトを保持器のスリーブ内の中心に位置決めし、ボルトを保持器内に保持する。図１２から明らかなように、ボルトは、第２の本体４２のネジ切り孔４０との係合のために本体３６の孔３４から突出し、それによって第２の本体を第１の本体に接合させることができる。これらの本体は、例えば、接合されるパネルとすることができる。本発明の構成は、ボルトと保持器のずれ、並びに接合される本体のずれに適応する。保持器のスリーブの外面と孔の内面との間の摩擦力は、保持器に対するボルトの調節が保持器を孔に対して移動させることのないように、ボルトと保持器との間の摩擦力よりも大きいことが好ましい。
【００１４】
Ｍ６ボルトを用いる本発明のアセンブリに有用な部片保持装置の寸法の非限定的な例として、各スリーブの軸線方向長さは約５．０ｍｍ、スリーブの外径は約８．７５ｍｍ、スリーブの壁厚は約０．６２５ｍｍにすることができる。フィンの厚さは、約０．４６ｍｍにすることができる。一方の台形側面に沿った各フィンの内向きの延びは、約１．５５９ｍｍ、反対側の台形側面に沿っては、約１．２７０ｍｍとすることができる。すなわち、各フィンの内向きの延びは、フィンの厚さよりも実質的に大きい（本実施形態では、約３倍の大きさである）。また、本実施形態では、フィンの厚さは、尖った先端を除けば実質的に均一である。半径とフィンの短い方の台形側面との間の角度は、約３１°２４′１５″とすることができる。隣接するフィンの短い方の台形側面とスリーブの内面との交点を通って延びる半径によって形成される角度は、約４０°とすることができる。各フィンのその先端での軸線方向長さは、約２．９ｍｍとすることができる。フィンが弛緩した状態では、フィンの先端は、接線方向に約５．４９４ｍｍの円上にあるとすることができる。第４の実施形態では、各当接部２８の軸線方向長さは、約２．９９ｍｍとすることができる。
【００１５】
本発明の好ましい実施形態を示して説明したが、当業者は、特許請求の範囲でその範囲が規定された本発明の原理及び精神から逸脱することなく様々な変更を行うことができることを認識するであろう。例えば、本発明の装置は、スペーサ又はワッシャとして使用することができ、また、長い孔にピン又は植込みボルトを保持するための間隔を空けたこのような装置の一群を提供するために複数で使用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明による装置の第１の実施形態の斜視図である。
【図２】第１の実施形態の装置の側面図である。
【図３】第１の実施形態の装置の端面図である。
【図４】図３の線４−４に沿って取った断面図である。
【図５】本発明による装置の第２の実施形態の端面図である。
【図６】図５の線６−６に沿って取った断面図である。
【図７】本発明による装置の第３の実施形態の端面図である。
【図８】図７の線８−８に沿って取った断面図である。
【図９】本発明による装置の第４の実施形態の端面図である。
【図１０】第４の実施形態の装置の平面図である。
【図１１】図９の線１１−１１に沿って取った断面図である。
【図１２】第４の実施形態の装置のボルト保持器としての使用を示す分解組立斜視図である。
【符号の説明】
【００１７】
１０  本発明による装置
１２  円筒形スリーブ
１４  フィン
１６  スリーブの内面
１８  フィンの先端
【図１】
2006507465.tif 000003
【図２】
2006507465.tif 000004
【図３】
2006507465.tif 000005
【図４】
2006507465.tif 000006
【図５】
2006507465.tif 000007
【図６】
2006507465.tif 000008
【図７】
2006507465.tif 000009
【図８】
2006507465.tif 000010
【図９】
2006507465.tif 000011
【図１０】
2006507465.tif 000012
【図１１】
2006507465.tif 000013
【図１２】
2006507465.tif 000014
【国際調査報告】
2006507465.tif 000015