(57)【要約】本願発明の方法は、ツリー型ナットのごときヘッド付き留め具に対して利用される。この方法は軸体（１３）の端部をフレア加工し、押出現象や回転現象を防止する突出部を有した固定ピンの実施例を想定する。軸体（１３）の長さが対象物体（２）の厚みより短い場合のフレア加工ピンの１実施形態が提供される。軸体（１３）の長さが対象物体（２）の厚みより長い場合のフレア加工ピンの別実施形態も提供される。前者においては、軸体の分離部分（６７、６９、７１、７３）は軸体が挿入される通路の内壁に押込まれる。後者の場合には、分離部は一部が通路壁内に、一部が対象物体表面内に曲げられて押し込まれる。
2006506231.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
留め具のフレア加工法であって、
ａ）フランジと、該フランジの表面から延び出ており、一端部で開口部を有した通路をその中心軸に沿って有している中空軸体と、を有した留め具を提供するステップと、
ｂ）前記通路内に受領されるサイズで提供された突出部と、該突出部の周囲で延び出る少なくとも一体の突起部と、該突起部に隣接する間隙部とを有したフレア加工ピンを提供するステップと、
ｃ）該フレア加工ピンを対象物体に設けられた挿入穴に挿入するステップと、
ｄ）前記軸体を往復運動させて該軸体の前記端部を前記突出部と隣接状態とするステップと、
ｅ）前記軸体をさらに往復運動させ、前記端部を前記突起部と接触させ、該突起部に該軸体の一部をフレア加工させ、残りを非加工状態に残し、前記対象物体内に該フレア加工部を部分的に押込むステップと、
を含んでおり、
ｆ）前記フレア加工部に、前記対象物体からの前記留め具の押出現象や回転現象の発生を防止させる、
ことを特徴とする方法。
【請求項２】
通路は全面的にネジ式であることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項３】
通路はフランジに隣接した部分はネジ式であって、フランジから離れた部分でネジ式でないことを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項４】
通路は筒状であることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項５】
少なくとも一体の突起部とは前記突出部の周囲に設けられた複数の分離突起部であり、隣接突起部同士は間隙部で分離されていることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項６】
往復運動中に突起部は軸体の周囲を分割フレア加工することを特徴とする請求項５記載の方法。
【請求項７】
複数の突起部とは４体の突起部であることを特徴とする請求項５記載の方法。
【請求項８】
フレア加工ピンの提供ステップは、該フレア加工ピンに突起部の下側で斜面を提供するステップを含んでいることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項９】
往復運動直後に、軸体の追加往復運動ステップを含み、突起部でフレア加工されない軸体の部分に斜面を係合させ、該部分を放射状外側にフレア加工させることを特徴とする請求項８記載の方法。
【請求項１０】
少なくとも一体の突起部とは複数の分離突起部であり、隣接突起部同士は斜面で分離されていることを特徴とする請求項９記載の方法。
【請求項１１】
複数の突起部とは４体の突起部であることを特徴とする請求項１０記載の方法。
【請求項１２】
フレア部は挿入穴壁部内に押込まれることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項１３】
フレア部は対象物体の外面に押込まれることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項１４】
軸体の長さは対象物体の厚みよりも長いことを特徴とする請求項１０記載の方法。
【請求項１５】
追加往復運動時に軸体の一部分は対象物体の外面に押込まれることを特徴とする請求項１４記載の方法。
【請求項１６】
追加往復運動時に軸体の他の部分は対象物体の挿入穴壁部内に押込まれることを特徴とする請求項１５記載の方法。
【請求項１７】
留め具のフレア加工法であって、
ａ）フランジと、該フランジの表面から延び出ており、一端部で開口部を有した通路をその中心軸に沿って有している中空軸体と、を有した留め具を提供するステップと、
ｂ）前記通路内に受領されるサイズで提供された突出部と、該突出部の周囲で複数で提供された突起部であって、隣接する該突起部同士は間隙部で分離されている形態の突起部とを有したフレア加工ピンを提供するステップと、
ｃ）該フレア加工ピンを対象物体に設けられた挿入穴に挿入するステップと、
ｄ）前記軸体を該挿入穴内に別の穴端から往復運動させ、該軸体の前記端部を前記突出部と隣接状態とするステップと、
ｅ）前記軸体をさらに往復運動させ、前記端部を前記突起部と接触させ、該突起部に該軸体の一部をフレア加工させ、残りを非加工状態に残し、前記対象物体内に該フレア加工部を部分的に押込ませるステップと、
を含んでおり、
ｆ）前記フレア加工部に、前記対象物体からの前記留め具の押出現象や回転現象の発生を防止させる、
ことを特徴とする方法。
【請求項１８】
通路はフランジに隣接した部分はネジ式であって、フランジから離れた部分でネジ式でないことを特徴とする請求項１７記載の方法。
【請求項１９】
フレア加工ピンの提供ステップは、突起部間でフレア加工ピンに傾斜面を提供するステップを含んでいることを特徴とする請求項１７記載の方法。
【請求項２０】
往復運動直後に、軸体の追加往復運動ステップを含み、突起部でフレア加工されていない軸体の部分と斜面を係合させ、該部分を放射状外側にフレア加工させることを特徴とする請求項１９記載の方法。
【請求項２１】
フレア部は挿入穴壁部内に押込まれることを特徴とする請求項１７記載の方法。
【請求項２２】
フレア部は対象物体の外面に押込まれることを特徴とする請求項１７記載の方法。
【請求項２３】
軸体の長さは対象物体の厚みよりも長いことを特徴とする請求項１７記載の方法。
【請求項２４】
追加往復運動時に軸体の一部分は対象物体の外面に押込まれることを特徴とする請求項２０記載の方法。
【請求項２５】
追加往復運動時に軸体の他の部分は対象物体の挿入穴壁部内に押込まれることを特徴とする請求項２４記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は頭付き留め具の固定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来技術においては、材料表面上または材料貫通穴内にＴ字型ナットを容易に固定させるカウンタ筒部を有したＴ字型ナットの提供が知られている。カウンタ筒部付きＴ字型ナットは１９８０年代後半から存在が知られている。円形フランジを有したカウンタ筒部付きＴ字型ナットは１９８８年頃には市販されていた。１９９２年、八角フランジを有したカウンタ筒部付きＴ字型ナットがシグマツール＆マシン社により開発された。米国特許５３４８４３２は八角フランジを有したカウンタ筒部付きＴ字型ナットを開示する。固定用カウンタ筒部付き軸体を有した方形ヘッド付き頭付き留め具を開示する特許願が２００２年３月２６日に米国出願され、出願番号１０／１０５２４８が付与された。
【０００３】
典型的には、Ｔ字型ナットは完全ネジ型、カウンタ筒部型を問わず金敷とフレア加工ピンとを使用してフレア加工されている。フレア加工ピンはフランジから離れた軸体の先端開口部で軸体の端部に挿入され、軸体端部を外側に放射状にフレア加工する。場合によっては、軸体端部がフレア加工されると、フレア加工部の周囲に不連続性が発生するが、それらの発生形態は必ずしも正確に予見できない。
【０００４】
しばしば、フレア加工されたＴ字型ナットは軸体と同一方向に延び出る爪や、隆起部や、突起部を備えたフランジを有している。それらは対象物体の表面内に押込まれ、ネジ型留め具の挿入時に軸体の回転を防止する。しかしながら、それら突起部は軸体の回転阻止には不充分である。軸体のフレア加工部は、固定先である対象物体からＴ字型ナットを押し出させないことのみを目的として設計されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明はＴ字型ナット軸体のフレア加工部の機能を高め、（１）押出防止と（２）軸体回転防止の２機能を着実に実行させることを目的とする。
【０００６】
つまり、本発明の一目的はヘッド部（頭部）を有した頭付き留め具の固定方法の提供である。
【０００７】
本発明の別目的はＴ字型ナットを含んだ頭付き留め具の固定方法の提供である。
【０００８】
本発明のさらに別な目的は、カウンタ筒部型あるいは非カウンタ筒部型である軸体が中空形態である、種々な形状のフランジを有した頭付き留め具固定方法の提供である。
【０００９】
本発明のさらに別な目的は、フランジとネジ型軸体を有した頭付き留め具に適用できる方法の提供である。
【００１０】
本発明のさらに別な目的は、軸体の舌部の一部を曲げて軸体挿入通路の内壁内に押込ませる方法の提供である。
【００１１】
本発明のさらに別目的は、軸体の一部の舌部を曲げて軸体挿入通路の内壁に押込み、別舌部を対象物体の外面上で押込ませる方法の提供である。
【００１２】
本発明の他の目的及び特徴は以下の詳細な説明で理解されよう。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
（１）本発明はＴ字型ナット等の頭付き留め具における利用を意図しているが、それらに限定されない。本発明はカウンタ筒部を有したＴ字型ナットや完全ネジ型Ｔ字型ナットにも応用できる。
【００１４】
（２）本発明は軸体のフレア加工部を軸体の周囲において非連続的にフレア形状化させる突出部を有した固定ピンを想定する。軸体の長さが固定対象物体の厚みより長い（大きい）場合には、フレア加工された非連続部（舌部）は２種類となる。すなわち、対象物体の上面内に押込まれる舌部と、対象物体に設けられた軸体挿入通路（挿入穴）の内壁内に押込まれる舌部とであり、「押出現象」と「回転現象」を防止する。軸体が対象物体の厚み以下の長さである場合には、非連続部（舌部）は軸体が挿入される物体通路（挿入穴）の内壁内に押込まれ、「押出現象」及び「回転現象」を防止する。
【００１５】
（３）本発明の一例として開示されている頭付き留め具は方形ヘッド頭付き留め具であり、米国特許願１０／１０５２４８で解説されているごときものである。この頭付き留め具はカウンタ筒部を有しており、方形フランジと、方形フランジの上面で隆起する８体の隆起部を有している。
【００１６】
（４）頭付き留め具の軸体の長さが対象物体の厚み以下である場合のフレア加工ピンの第１実施例が提供されている。軸体の長さが対象材料の厚みより長い場合には第２実施例によるフレア加工ピンが利用される。前者の場合には、本発明を実施するには軸体の周囲の一体の非連続部分（舌部）が軸体挿入用通路の内壁内に押込まれればよい。後者の場合には、一体の舌部が通路内壁に押込まれ、別の一体が折畳まれて対象物体外面に押込まれればよい。
【００１７】
（５）方形ヘッド頭付き留め具が例示されているが、本発明の教示は軸体が完全ネジ型やカウンタ筒部型である軸体とフランジとを有した他形態の留め具にも同様に適用できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
図１で示す方形（平方）ヘッド頭付き留め具１０はフランジ１１と軸体１３とを含んでいる。軸体１３は平坦フランジ１１の面に対して垂直な軸となっている。
【００１９】
フランジ１１は上面１９を有し、上面１９には複数の台形断面隆起部２１、２３、２５、２７、２９、３１、３３が提供されている。８番目の隆起部は図１では軸体１３で隠されているが、他の図面で図示されている。
【００２０】
軸体１３はフランジ１１に近接したネジ部３７と、フランジ１１から離れた軸体１３の先端部に近いカウンタ筒部３９とを含んだ空間部３５を有しており、このカウンタ筒部３９は、ネジ部３７でネジ式となっている部分の壁厚よりも薄い壁部４１を有している。
【００２１】
図２から図５では本発明の教示に従った第１実施例の方法が図示されている。図５で示す固定ピン５０は軸体５１を含み、固定ピンをＴ字型ナット挿入器（図示せず）にカップリングさせる。大型円筒突出部５３が軸体５１とは反対側で固定ピン５０の端部に提供されている。突出部５３の端面５５には固定構造部６０が図示されている。この固定構造部６０は、頭付き留め具１０の軸体１３を通過する通路（空間部）３５に入るサイズの円筒軸体６１と、それぞれのペアの突起部６３間に提供された間隙部６５により円筒軸体６１の周囲で互いに間隔が開けられた４体の突起部６３を含んだフレア加工構造を含んでいる。この構造は以下でさらに詳しく解説する。
【００２２】
図２から図４は固定ピン５０の利用により軸体１３の先端が特定の分離部分６７、６９、７１、７３として軸体周囲でフレア加工されていることを示す。軸体１３の先端の他の分離部分７５、７７、７９、８１は固定ピン５０では変形されない部分である。部分６７、６９、７１、７３のフレア加工は固定ピン５０の突起部６３との係合で提供され、円筒軸体６１は頭付き留め具１０の通路３５（図３）内に挿入される。
【００２３】
固定ピン５０では変形しない軸体１３の部分７５、７７、７９、８１とは、固定ピン５０の隣接突起部ペア６３間の間隙部６５に該当する部分である。
【００２４】
図４で示すように、対象物体は上面２と、頭付き留め具１０のフランジ１１の上面１９と係合する底面３を有している。軸体１３の舌部６７、７１は、対象物体１を通過する通路を提供する壁面４内を通って対象物体１の内部に押込まれる。軸体１３の部分７７と７９は不変である。
【００２５】
図２から図４で図示する形態に頭付き留め具をフレア加工する方法を説明するため図５ａ、図５ｂ、図５ｃ及び図５ｄを解説する。図５ｃで示す固定化構造部６０は筒状軸体６１、突起部６３及び間隙部６５を有し、対象物体１内に形成された挿入穴（通路）４内に収納される。留め具１０は穴４の別開口部から穴４に挿入されており、軸体１３の端部４１は突起部６３の傾斜上面６４に接する。頭付き留め具１０のフランジ１１は対象物体１の上面２上に位置する。
【００２６】
挿入機のレシプロフィット（往復）手段７は図５ｂから図５ｄの図面下方に頭付き留め具１０を送り込み、軸体１３の周辺分割部（６７、７１等）が軸体１３から切込分離され、対象物体１の穴４の内壁に押込まれる。この作業はフランジ１１が対象物体１の表面に接すると完了する。
【００２７】
図１０ａは固定ピン８０の第２実施例を示す。この固定ピン８０は挿入機構造にカップリングされるように設計された軸体８３と、フレア加工構造部９０が提供されている表面８７を有した円筒突出部８５を有している。フレア加工構造部９０は留め具１０の通路３５に進入する円筒軸体９１と、図１０ａで示すように傾斜部９５から間隔を開けて提供された複数の突起部９３とを含んでいる。
【００２８】
図６から図９にて本発明の第２実施例の方法を説明する。図８で示すように対象物体１は上面２と、留め具１０のフランジ表面１９と接触する底面３を含んでおり、留め具１０の軸体１３が延び入る通路４を含む。図６から図９で示す実施例においては、軸体の長さは上面２から底面３までの対象物体１の厚みより大きい（長い）。
【００２９】
図６の頭付き留め具１０は図１０aから図１０eで示すように固定ピン８０の作用でフレア加工されている。図６で示すように、フランジ１１の反対側の軸体１３の先端は８体に分割された周囲部分１０１、１０３、１０５、１０７、１０９、１１１、１１３及び１１５を含んでいる。図８で示す周囲部分１０５、１０９及び１１３は対象物体１の表面で少々フレア加工され、表面部に押込まれており、周囲部分１０７、１１１はさらに大きくフレア加工され、穴４内で対象物体１に押込まれている。
【００３０】
この形態は次のように達成される。図１０ｃで示す固定ピン８０のフレア加工構造部９０は対象物体１に形成された穴４内に完全に挿入されており、軸体９１、突起部９３、傾斜部９５を含んでいる。頭付き留め具１０は穴４に別口から挿入されており、軸体１３の端部４１は突起部９３の傾斜部９５と係合する。
【００３１】
図１０ｄの挿入機（図示せず）構造体は留め具１０を図面下方に移動させ、周囲部分１０３、１０７、１１１及び１１５は軸体１３からカット加工され、穴４の内壁内に押込まれる。
【００３２】
図１０ｅで示すように、留め具１０をさらに下方へ移動させると軸体１３の残りの周囲部分１０１、１０５、１０９及び１１３は対象物体１の表面２上でフレア加工される。この作用は留め具１０のフランジ１１が対象物体１の内壁３と係合すると終了する。
【００３３】
望むなら、フレア加工ピンは軸体から異なる周囲部分を切出し分離するように設計でき、それらを異なる高さで対象物体１の穴４の内壁に押込ませることができる。よって、例えば、図６で示す周囲部分１０３、１０７、１１１及び１１５は互いに等しい高さでフレア加工されている。このようになる理由は図１０ａから明らかであろう。突起部９３の表面９４は等しい高さで提供されている。異なる高さの突起部９３の表面９４を提供することで、軸体１３から形成された周囲部分の高さを対象物体１の穴４の長さに沿って互い違いに配置させることは可能である。
【００３４】
固定ピン８０の軸体９１が留め具１０の通路３５に進入すると、肩部９７は留め具１０の軸体１３の通路３５の全周囲と係合し、周囲部分１０５、１０９及び１１３を提供する。さらに作業を反復すると、８体の周囲部分１０１から１１５が分離され、周囲部分１０３、１０７、１１１、１１５との突起部９３の係合によって対象物体の穴４内で押込まれた図８の形状にそれらを最終フレア加工する。
【００３５】
以上のごとくに周囲部分１０１、１０５、１０９、１１３、及び１０３、１０７、１１１、１１５は所謂「押出現象」や「回転現象」を防止する。
【００３６】
上述のように、本発明は頭付き留め具挿入機を使用して実施される。挿入機は一連の留め具を供給機構を利用して対象物体の挿入穴（通路）に供給する。留め具は、フレア加工ピンが挿入穴の他端から挿入されている状態で対象物体を通過して穴内に挿入されるので、フランジから離れた軸体端部は図５ａと図１０ａで図示するようにフレア加工ピンから衝撃（打撃）を受ける。本発明で利用可能な挿入機の例はブロムレー他の米国特許５２１４８５３、ライストナ他の米国特許５３２３５３１、ブロムレー他の米国特許５３２７６４５、ライストナー他の米国特許５５６００９９、ライストナー他の米国特許５６０６７９４において開示されている。
【００３７】
本発明のそれぞれの方法は留め具挿入機の金敷台への固定ピンの取り付けから開始する。固定ピンが取り付けられると、頭付き留め具は、固定ピンが他方側から既に挿入されている対象物体の開口部（挿入穴）に供給される。頭付き留め具が板のごとき対象物体に形成された開口部に挿入されて上下運動（図面上）されると、フランジとは反対側のその軸体の端部は固定ピンと係合する。図１から図５で示す実施例の場合には、頭付き留め具１０の通路３５の端部が軸体６１に対して上下し、軸体１３が突起部６３に当接すると、軸体１３の周囲部分６７、６９、７１、７３が突起部６３との相互作用で外側に広がり、図４で示すように対象物体１を貫通する穴の内壁に押込まれるべく図２から図４の形状が達成される。周囲部分７５、７７、７９、８１は突起部６３の隣接ペア間の間隙部６５に位置するため、妨害されない。
【００３８】
図６から図１０の実施例の場合には、フレア加工ピン９０が対象物体の開口部に他端から挿入された状態で、頭付き留め具１０が挿入機で上下運動（図面上）されると、フランジ１１の反対側の軸体１３の端部は固定ピン８０の軸体９１に対して上下運動（図面上）する。軸体１３の端部が突起部９３の表面と係合すると、留め具１０のさらなる上下運動によって周囲部分１０３、１０７、１１１、１１５を軸体１３から切り出され、対象物体１の穴４の内壁に押込まれる。頭付き留め具１０のフレア加工ピン９０のさらなる上下運動は周囲部分１０１、１０５、１０９、１１３を傾斜面９５と係合させ、それら周囲部分に図６、図８、図９の形態を提供し、周囲部分１０１、１０５、１０９、１１３を対象物体１の表面２上でフレア状態とする。
【００３９】
本発明のそれぞれの方法実施例にて頭付き留め具が挿入され、軸体１３の先端が図４と図８のように変形されると、留め具を上下往復させる挿入機部分は後退し、次の頭付き留め具のための準備をする。
【００４０】
本発明方法のそれぞれの実施例は図１で示すような方形ヘッド留め具を、押出現象や回転現象を発生させることなく効果的に挿入して固定させる。
【００４１】
以上、本発明は好適実施例を利用して解説されている。本発明の範囲内でそれら好適実施例の種々な改良や変更は可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の方法が活用できる頭付き留め具の１実施例による方形ヘッド頭付き留め具の前方斜視図
【図２】第１実施例のフレア加工ピンが適用された後の図１の頭付き留め具の斜視図
【図３】図２の頭付き留め具の平面図
【図４】図３の４−４線に沿った断面図であり、頭付き留め具が固定される材料との関係を示す。
【図５ａ】図２から図４で示す方形ヘッド頭付き留め具の軸体をフレア加工するフレア加工ピンの斜視図
【図５ｂ】図１から図５に従った方法を実施する第１ステップの断面図
【図５ｃ】図１から図５に従った方法を実施する第２ステップの断面図
【図５ｄ】図１から図５に従った方法を実施する第３ステップの断面図
【図６】第２実施例のフレア加工ピンが利用された後の図１の頭付き留め具の斜視図
【図７】図６の頭付き留め具の平面図
【図８】図７の８−８線に沿った断面図であり、頭付き留め具が固定される材料との関係を示す。
【図９】図８の断面図から４５°回転した側面図
【図１０ａ】図６から図９で示すＴ字型ナットの軸体をフレア加工するフレア加工ピンの第２実施例の斜視図
【図１０ｂ】図６から図１０で示す方法を実施する第１ステップの断面図
【図１０ｃ】図６から図１０で示す方法を実施する第２ステップの断面図
【図１０ｄ】図６から図１０で示す方法を実施する第３ステップの断面図
【図１０ｅ】図６から図１０で示す方法を実施する第４ステップの断面図であり、図１０ｂ、図１０ｃ、図１０ｅの断面図から４５°回転した状態を示す。
【図１】
2006506231.tif 000003
【図２】
2006506231.tif 000004
【図３】
2006506231.tif 000005
【図４】
2006506231.tif 000006
2006506231.tif 000007
【図６】
2006506231.tif 000008
【図７】
2006506231.tif 000009
【図８】
2006506231.tif 000010
【図９】
2006506231.tif 000011
2006506231.tif 000012
【国際調査報告】
2006506231.tif 000013
2006506231.tif 000014
2006506231.tif 000015