(57)【要約】【課題】スタッドをハウジングに固定するためのロック・リングを提供する。【解決手段】ねじ付きスタッド（１５）を第１の構成部材（２）に固定するためのロック・リング（２６）である。リング（２６）はその第１の対称軸（Ｃ）に面する側でリング（２６）を規定する第１の表面（３０）を有し、第１の表面（３０）にはねじ付きスタッド（１５）の歯付き部分（１９）にリング（２６）が押し付けられた際に歯型模様（２７）が形成される。リング（２６）はその第１の対称軸（Ｃ）とは反対側でリング（２６）を規定する円錐形の第２の表面（３１）を有し、第２の表面（３１）は前記第１の構成部材（２）の内側に押し付けられる。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ねじ付きスタッド（１５）を第１の構成部材（２）に固定するためのロック・リング（２６）において、
前記リング（２６）の第１の対称軸（Ｃ）に面する側で前記リング（２６）を規定する第１の表面（３０）と、
前記第１の軸（Ｃ）とは反対側で前記リング（２６）を規定する第２の表面（３１）とを備え、
前記ロックリング（２６）が前記第１の構成部材（２）の内側に挿入される前は前記第１の表面が（３０）が平滑であり、前記ロックリング（２６）が前記ねじ付きスタッド（１５）の歯付き部分（１９）に押し付けられる時に前記第１の表面（３０）に歯型模様（２７）が形成され、
前記第２の表面（３１）が円錐形であり、使用時には前記第１の構成部材（２）の内側に干渉して押し付けられるように適合する
ことを特徴とする、ロック・リング。
【請求項２】
前記第２の表面（３１）は前記第１の軸（Ｃ）に関して対称である、請求項１に記載のロック・リング。
【請求項３】
前記第１の表面及び前記第２の表面（３０、３１）の少なくとも１つは、前記第１の軸（Ｃ）に関して偏心したギャップ（３５）を含む、請求項１又は２に記載のロック・リング。
【請求項４】
前記ギャップ（３５）は、前記第１の表面及び前記第２の表面（３０、３１）を貫通して前記第１の軸（Ｃ）に対して径方向に延在する切り口（３５）を備える、請求項３に記載のロック・リング。
【請求項５】
前記切り口（３５）は、前記リング（２６）の軸方向全長に沿って第１の表面から第２の表面（３０、３１）にわたって延在する、請求項３又は４に記載のロック・リング。
【請求項６】
前記切り口（３５）は、前記第１の軸（Ｃ）に平行な第２の軸（Ｄ）に沿って延在する、請求項４又は５に記載のロック・リング。
【請求項７】
アルミニウム又はマグネシウムからなる、請求項１から６のいずれか１項に記載のロック・リング。
【請求項８】
前記第１の構成部材及び前記第２の構成部材（２、３）と、
前記第１の構成部材と前記第２の構成部材（２、３）とを連結するためのねじ付きスタッド（１５）と、
前記ねじ付きスタッド（１５）を前記第１の構成部材（２）に固定するためのロック・リング（２６）と
を備える連結アセンブリ（１）において、
前記ロック・リング（２６）が請求項１から７のいずれか１項に記載のロック・リングであり、
前記ねじ付きスタッド（１５）が
連結用の前記第１の構成部材（２）にねじ込むことができる第１のねじ山（１６）と、
締め付け部材（２５）をねじ込むことができる第２のねじ山（１７）と、
前記第１のねじ山及び前記第２のねじ山（１６、１７）の間に介在し、使用時には連結用の前記第２の構成部材（３）を通って干渉せずに固定されるねじ山のない部分（１８）と、
歯付き部分（１９）と
を備え、
前記ねじ付きスタッド（１５）の軸（Ｂ）に対して半径方向外側に位置する、前記歯付き部分（１９）の第３の表面は円錐形であり、前記第３の表面は、使用時には前記リング（２６）の前記第１の表面（３０）とは反対側の前記第２の表面（３１）が前記第１の構成部材（２）の内側に押し付けられた時に、前記ロック・リング（２６）の前記第１の表面（３０）に前記歯型模様（２７）を形成する
連結アセンブリ（１）。
【請求項９】
前記ねじ付きスタッド（１５）が前記軸（Ｂ）に沿って延在し、前記歯付き部分（１９）が前記軸（Ｂ）に関して対称である、請求項８に記載の連結アセンブリ。
【請求項１０】
前記リング（２６）の前記第２の表面（３１）と、前記ねじ付きスタッド（１５）の前記歯付き部分（１９）の半径方向外側の第３の表面とに、反対向きのテーパが付されている、請求項８又は９に記載の連結アセンブリ。
【請求項１１】
前記第１の構成部材（２）が、前記軸（Ｃ）に関して対称で前記リング（２６）の第２の表面（３１）が押し付けられる円筒状のシート（１０）を備え、
前記第２の表面（３１）の最大呼び径が、前記シート（１０）の呼び径よりも大きい、請求項８から１０のいずれか１項に記載の連結アセンブリ。
【請求項１２】
前記リング（２６）が前記ねじ付きスタッド（１５）の材料よりも軟質な材料によって形成されている、請求項８から１１のいずれか１項に記載の連結アセンブリ。
【請求項１３】
ねじ付きスタッド（１５）を用いて第１の構成部材及び第２の構成部材（２、３）を連結する方法であって、
前記ねじ付きスタッド（１５）の第１のねじ山（１６）を連結用の前記第１の構成部材（２）にねじ込む工程と、
前記ねじ付きスタッド（１５）のねじ山のない部分（１８）を連結用の第２の構成部材（３）の内側に干渉せずに挿入する工程と、
締め付け部材（２５）を前記ねじ付きスタッド（１５）の第２のねじ山（１７）にねじ込む工程と
を含み、
リング（２６）の円錐形の第２の表面（３１）を前記第１の構成部材（２）のシート（１０）の内側に干渉して挿入する工程と、
前記ねじ付きスタッド（１５）の円錐形の歯付き部分（１９）にリングの前記第２の表面（３１）とは反対側の平滑な第１の表面（３０）を押し付けて、前記第１の表面（３０）に前記歯付き部分（１９）と協働して歯型模様（２７）を形成する工程と
を含む方法。
【請求項１４】
円錐形の第２の表面を挿入する前記工程が、前記リング（２６）の軸（Ｃ）に向かってリング（２６）を締め付ける工程を含む、請求項１３に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、第１の部材にねじ付きスタッドを固定するためのロック・リングに関する。
【０００２】
また、本発明は、ねじ付きスタッドを用いた第１の部材と第２の部材との連結方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
ねじ付きスタッドを用いて第１の部材と第２の部材とを取り外し可能に連結することは、知られている。
【０００４】
第１の部材は、例えばアルミニウム又はマグネシウムのハウジングとすることができ、第２の部材は、ヘリコプターの潤滑油オイルタンクケーシングとすることができる。
【０００５】
以下の構成要素、即ち、
ハウジングの第１のナットねじにねじ込まれる第１のねじ山、
ナットのようなロック部材をねじ込む第２のねじ山、及び
第１のねじ山と第２のねじ山との間に存在し、ケーシングのシートの中を通って干渉せずに固定されるねじ山のない部分
を実質的に備えるねじ付きスタッドが知られている。
【０００６】
ナットは、ハウジングとケーシングとを連結するためにねじ込まれ、またハウジングとケーシングとを分離するために取り外される。
【０００７】
ナットをねじ込む時及びナットを取り外すときには、ナットのねじ山とねじ付きスタッドの上記第２のねじ山との間の摩擦によって、ハウジングに対するスタッドの不所望な回転が生じる。
【０００８】
この回転を生じさせないために、カドミウムがメッキされたスチール製の歯付きロック・ワッシャが使用される。
【０００９】
より具体的には、歯付きロック・ワッシャは、ハウジングのシートの内側に収容され、第１の歯付き表面と、当該表面とは反対側の第２の歯付き表面とを備える。
【００１０】
歯付きロック・ワッシャの、半径方向内側の第１の歯付き表面は、シートの内側に収容されるスタッドの歯と係合する。歯付きロック・ワッシャは、スタッドの第１のねじ山と中間部分との間に軸方向に挿入され、スタッドの長手方向軸と同軸状に多数の歯を備える。
【００１１】
歯付きロック・ワッシャはスチール製であり、即ち、ハウジングを構成するアルミニウム又はマグネシウムよりも硬質材料からなる。このため、歯付きロック・ワッシャの半径方向外側の第２の表面によって、ハウジングのシートの内側表面に歯が形成される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
このため、歯付きロック・ワッシャの第２の表面とハウジングのシートとの間に生じる摩擦、及び歯付きロック・ワッシャの第１の表面とスタッドの歯との間に生じる摩擦によって、スタッドのハウジングに対する回転が防止される。
【００１３】
ハウジングのシートに食い込んだ歯付きワッシャの第２の表面によって、微細な亀裂が発生するおそれがある。
【００１４】
業界内では、ハウジングに微細な亀裂が形成されるおそれを最小限に抑える必要性が感じられる。
【００１５】
スチール製の歯付きロック・ワッシャとアルミニウム製のハウジングシートとのような、２つの異種材料の接触により、腐食現象を生ずるおそれもある。
【００１６】
業界内では、腐食現象の発生のおそれを最小限に抑える必要が感じられる。
【００１７】
最後に、例えば損傷を受けたスタッドを取り外すためには、歯付きロック・ワッシャも取り外さねばならない。
【００１８】
この取り外しには、生産フライス盤を用いることが必要であり、或いは、スタッドが組み立てられた場合にも、ハンドドリルに適した特別な切削工具が必要である。
【００１９】
業界内では、複雑な工具を必要とせず、簡単かつ低廉なスタッドの取り外し方法の必要が感じられる。
【００２０】
本発明の目的は、上記目的の少なくとも１つを安価かつ簡単に達成するために設計された、スタッドをハウジングに固定するためのロック・リングを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
本発明によれば、請求項１に記載されたような、ねじ山付きのスタッドを第１の部材に固定するためのロック・リングが提供される。
【００２２】
本発明は、請求項１３に記載されたような、ねじ山付きスタッドを用いた第１の部材と第２の部材との連結方法にも関する。
【００２３】
本発明の好適で非限定的な実施形態は、添付図面を参照して以下の例にて説明するとおりである。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】図１は、多数の連結アセンブリを備えるヘリコプタートランスミッションの斜視図であり、ヘリコプタートランスミッションの各々は本発明に従ってロック・リング及びねじ付きスタッドを備える。
【図２】図２は、図１に示すロック・リングの拡大平面図である。
【図３】図３は、図２の線III−IIIに沿った断面図である。
【図４】図４は、図１から図３に示すリングを第１の部材に取り付けて、図１に示すねじ付きスタッドに押し付けた後の、当該リングの斜視図である。
【図５】図５は、図１に示すねじ付きスタッドの拡大正面図である。
【図６】図６は、図１、５に示すねじ付きスタッドと図２から図４に示すロック・リングとをハウジングに結集させるシークエンスである。
【図７】図７は、図６に示すねじ付きスタッドとロック・リングとがハウジングに固定された状態を示す図である。
【図８】図８は、図７の拡大詳細図である。
【図９】図９は、図７に示すねじ付きスタッドとロック・リングとをハウジングから取り外す状況を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
図１の符号１は、ヘリコプタートランスミッション４を収容するハウジング２とケーシング３とを連結するためのアセンブリを示す。図１には、ヘリコプタートランスミッション４のうち、遊星歯車列５と遊星歯車列５から延在する出力軸６のみが示されている。
【００２６】
ハウジング２及びケーシング３は、軸Ａのまわりで同軸状に延在している。
【００２７】
ハウジング２及びケーシング３は、ハウジング２及びケーシング３の重ね合わせられた周縁エッジ１１、１２間に挿入された多数の連結アセンブリ１によって連結されている。
【００２８】
図１に示された例では、ハウジング２はアルミニウム製又はマグネシウム製である。
【００２９】
以下では、１つの連結アセンブリ１について説明し、全ての他の連結アセンブリは図示された連結アセンブリ１と同一構造である。
【００３０】
連結アセンブリ１（図７）は、実質的に、軸Ｂに沿って延在するねじ付きスタッド１５、ナット２５及びロック・リング２６を含む。
【００３１】
ねじ付きスタッド１５（図５、図６及び図７）は、実質的に、
ハウジング２によって規定されるナットねじにねじ込まれるねじ山１６と、
ナット２５が所定の締め付けトルクでねじ込まれるねじ山１７と、
ねじ山１６、１７の間に軸方向に介在し、ケーシング３によって規定されるシート１４と係合するねじ山のない部分１８と
を含む。
【００３２】
ねじ付きスタッド１５は、ねじ山１６と部分１８との間に介在する歯付き部分１９も含む。
【００３３】
より詳細には、歯付き部分１９は、軸Ｂのまわりで円周方向にかつ対称的に配置された多数の歯２０を含む。
【００３４】
軸Ｂに対して半径方向外側に存在する歯付き部分１９の表面は、円錐形であることが有利である。
【００３５】
より詳細には、歯付き部分１９の歯２０には、ねじ山１６から軸Ｂ及びねじ山１７に向かってテーパが付されている。
【００３６】
歯付き部分１９の歯２０のテーパβ（図８）、即ち歯２０の長手方向と軸Ｂとの間の角度は、０．５°から２°の範囲であって、好ましくは１°である。
【００３７】
リング２６は、ナット２５をねじ山１７にねじ込む時及びナット２５をねじ山１７から取り外す時に、ねじ付きスタッド１５が軸Ｂのまわりでハウジング２に対して回転することを防止するように設計されている。
【００３８】
リング２６は、軸Ｃに沿って延在する。
【００３９】
リング２６（図２から図４）は、軸Ｃに面する側においてリング２６を規定する表面３０であって、リング２６がねじ付きスタッド１５の歯付き部分１９に押し付けられた際に歯型模様２７（図４）が形成される表面３０と、
軸Ｃとは反対側においてリング２６を規定する円錐台状表面３１であって、ハウジング２に押し付けられる表面３１と
を備えることが有利である。
【００４０】
リング２６は、表面３０、３１間に介在する２つの端面３２、３３であって、軸Ｃに対して垂直な各平面も備える。
【００４１】
表面３１には、表面３３から軸Ｃ及び表面３２に向かってテーパが付されており、軸Ｃに関して対称である。
【００４２】
より詳細には、表面３１のテーパα（図６）、即ち軸Ｃと、軸Ｃに平行な平面で切った断面における表面３１のトレースとの間の角度は、０．５°から２°の間の範囲であり、好ましくは１°である。
【００４３】
表面３３から表面３２まで、軸Ｃに平行に、リング２６は、半部４０及び半部４１を備える（図３及び図４）。
【００４４】
ハウジング２は、ケーシング３に面する端部で、軸Ｃに垂直な壁７によって境界をなしている。
【００４５】
ハウジング２は軸Ｃを中心とする穴部８を備え、ハウジング２はナットねじを規定する部分９と、部分９と壁７との間に軸方向に介在するシート１０とを備える。
【００４６】
表面３３で測定した表面３１の直径は、シート１０の直径よりも大きい（図８）。
【００４７】
表面３２で測定した表面３１の直径は、シート１０の直径よりも小さい。
【００４８】
表面３３、３２の中間における表面３１の直径は、シート１０の直径と同じであることが好ましい。
【００４９】
このため、リング２６の軸方向半部４１は、シート１０の内側に自由に挿入可能であり、軸方向半部４０は、シート１０の内側に干渉して挿入される。
【００５０】
表面３０は、円筒状であり、かつ軸Ｃの周りに存在する。
【００５１】
リング２６は、軸Ｃの一方にギャップ３５を備える。
【００５２】
より詳細には、ギャップ３５は、リング２６の全軸方向長さにわたって、表面３２から表面３３まで延在し、リング２６の全厚さにわたって、表面３０から表面３１まで半径方向に延在する。
【００５３】
ギャップ３５は、軸Ｃに平行でかつ軸Ｃから離間した軸Ｄに沿って延在する。
【００５４】
模様２７は（図４）は、軸Ｃの回りで周状に配置されて表面３２から軸Ｂ及び表面３３に向かって収束する多数の溝２８を備える。
【００５５】
各溝２８は、歯付き部分１９の各歯２０によって形成され、表面３２から表面３３に向かって軸Ｃに平行なリング２６の長さよりも短い長さだけ延在する。
【００５６】
リング２６は、ハウジング２と同じような材料、即ちアルミニウム又はマグネシウムで形成することが好ましい。
【００５７】
実際の使用時には、ねじ山１６はハウジング２のナットねじにねじ込まれる。
【００５８】
この段階では、図６に示すように、リング２６は、ねじ山１７からねじ山１６まで進んで、リング２６の軸Ｃがねじ付きスタッド１５の軸Ｂと一致するように、まず表面３２、３３が挿入されて、シート１０の内側に挿入される。
【００５９】
シート１０の内側に挿入される前は、リング２６の表面３０には模様２７が付いておらず、換言すれば表面３０は平滑である。
【００６０】
より詳細には、表面３２及び表面３１の半部４１は、表面３１がシート１０と干渉するまで、シート１０の内側に手動で挿入される。
【００６１】
次に、適切な工具を用いて、軸Ｃに平行な方向でハウジング２に向かってねじ山１６に軸方向の力を働かせる。
【００６２】
その結果、リング２６は完全に挿入され、リング２６の半部４０はシート１０の内側に干渉して固定される。
【００６３】
より詳細には、リング２６は、図７に示すように、表面３３がシート１０の内側に収容され、かつ、表面３３の壁７からの軸方向距離がｇとなる位置まで、シート１０の内側に挿入される。
【００６４】
シート１０の内側に表面３１を堅固に固定する所定のギャップ３５により、リング２６は周状に屈曲し、軸Ｃに向かって径方向に締め付けられる。
【００６５】
その結果、表面３０は、歯付き部分１９に押し付けられる。
【００６６】
リング２６がスチール製のねじ付きスタッド１５よりも軟質な材料、即ちアルミニウム又はマグネシウムで形成されているため、表面３０が歯付き部分１９から受ける押圧力によって、表面３０には模様２７が形成される。
【００６７】
この段階では、部分１８はケーシング３のシート１４の内側に干渉せずに挿入されており、ナット２５はケーシング３のハウジング２とは反対側に突出するねじ山１７にねじ込まれている。
【００６８】
模様２７の溝２８と歯付き部分１９の歯２０との間の摩擦、及び表面３１とハウジング２のシート１０との間の摩擦により、ナット２５をねじ山１７にねじ込む時又はナット２５をねじ山１７から取り外す時に、ねじ付きスタッド１５が軸Ｃの周りでハウジング２に対して回転することが防止される。
【００６９】
リング２６が一旦シート１０の内側に挿入されたら、軸Ｂ及び軸Ｃが一致することに留意することが重要である。
【００７０】
また、この状態では、軸Ｂに対して径方向外側の表面３１と歯付き部１９とには、反対側にテーパが付されており、換言すれば、歯付き部分１９にはねじ山１６からねじ山１７の向きにテーパが付されているのに対し、表面３１にはねじ山１７からねじ山１６の向きにテーパが付されている。
【００７１】
本発明に係るリング２６及び上記方法の利点は、上記の記載から明らかとなるであろう。
【００７２】
より詳細には、リング２６によれば、ねじ付きスタッド１５がナット２５のねじ込み時及び取り外し時に軸Ｃの周りに回転することが防止される一方、他方においては、冒頭において触れた歯付きロック・ワッシャの欠点が取り除かれる。
【００７３】
実際、出願人は、ナット２５に締め付けトルクの３．５倍のトルクをかけた場合でさえ、模様２７の溝２８と歯付き部分１９の歯２０との間の摩擦、及びシート１０と表面３１との間の摩擦によって、ねじ付きスタッド１５の回転が防止され、シート１０とリング２６との間には軸Ｂ及び軸Ｃに対して径方向のたるみは実質的に存在しないことを確認した。
【００７４】
また、万一、ねじ付きスタッド１５が損傷した場合には、リング２６は、ねじ付きスタッド１５を取り外すために十分なトルクを単にかけることにより、簡単に取り外すことができる（図９）。
【００７５】
その場合には、ねじ付きスタッド１５がハウジング２のナットねじから取り外され、ねじ付きスタッド１５によってリング２６はシート１０から軸Ｃに平行に引き抜かれる。
【００７６】
また、リング２６はハウジング２と同じ材料で形成されているので、ハウジング２の腐食への安全防護対策が実現される。
【００７７】
リング２６の表面３１がハウジング２のシート１０の表面に食い込まないことから、ハウジング２に微細な亀裂が発生するおそれも抑制される。
【００７８】
これらの利点は、このような用途において、ハウジング２が高額であるという観点から、航空機産業においては特に重要である。
【００７９】
出願人は、ねじ付きスタッド１５をシート１０から取り外した時に、リング２６が損傷していなければ、ねじ付きスタッド１５を交換するに際して、同一のリング２６を繰り返し使用することができることも確認した。
【００８０】
また、リング２６によって、冒頭で触れたスチール製のロック・ワッシャのような、カドミウムがメッキされた部分も必要なくなるので、カドミウムがメッキされたワッシャによる環境汚染が回避される。
【００８１】
以上に示したリング２６及び方法は、明らかに、本発明の範囲から逸脱することなく設計変更することができる。
【符号の説明】
【００８２】
１    アセンブリ
２    ハウジング
３    ケーシング
４    ヘリコプタートランスミッション
５    遊星歯車列
６    出力軸
７    壁
８    穴部
９    部分
１０    シート
１１、１２    周縁エッジ
１４    シート
１５    ねじ付スタッド
１６、１７    ねじ山
１８    ねじ山のない部分
１９    歯付き部分
２０    歯
２５    ナット
２６    ロック・リング
２７    歯型模様
２８    溝
３０、３１、３２、３３    表面
３５    ギャップ
４０、４１    半部
Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ    軸
ｇ    軸方向距離
α、β    テーパ
【図１】
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【図２】
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【図３】
2013122316.tif 000005
【図４】
2013122316.tif 000006
【図５】
2013122316.tif 000007
【図６】
2013122316.tif 000008
【図７】
2013122316.tif 000009
【図８】
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【図９】
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