JP2017503976A

JP2017503976A - 留め具

Info

Publication number: JP2017503976A
Application number: JP2016540962A
Authority: JP
Inventors: フェレンロル，; ゾルトシャラー，; マルクスフロメルト，
Original assignee: Hilti AG
Current assignee: Hilti AG
Priority date: 2013-12-19
Filing date: 2014-12-16
Publication date: 2017-02-02
Also published as: EP3084236B1; TW201533329A; AU2014364709A1; WO2015091479A1; AU2017276239B2; US20160312820A1; US10605296B2; KR20160098390A; EP2886884A1; EP3084236A1; TWI531728B; AU2017276239A1

Abstract

本発明は、第１対象物（４００）を第２対象物（１００）に固定するための留め具（２００）に関するものであり、当該留め具（２００）は、第１荷重支持手段（２２０）を有する荷重支持部（２１０）と、挿入方向（２５０）を規定する挿入部（２４０）と、留め具（２００）と第２対象物（１００）との間のシールを行うシール部材（２７０）とを備え、シール部材（２７０）は、挿入方向（２５０）に直交する方向の幅（ｂ）と、当該幅（ｂ）より大きい挿入方向（２５０）の高さ（ｈ）とを有する。
【選択図】図４

Description

本発明は、第１対象物を第２対象物に固定するための留め具に関するものである。

このような留め具は、特許文献１に述べられている。この留め具は、スリーブと軸体とを有しており、スリーブは、第１対象物のための第１荷重支持手段と、第２対象物の外面に対する当接部とを有する。当接部の近傍にはシール部材が設けられる。

独国特許出願公開第１０２０１０００３１３０号明細書

このような留め具を用いる場合、挿入深さが小さすぎるときには、シール部材が十分に圧縮されず、そのシール機能が確保されなくなるおそれがあるという問題がある。また、挿入深さが大きすぎるときには、シール部材が必要以上に押しつぶされ、径方向外方に突出してしまうという問題がある。このため、挿入深さの許容幅は限られたものとなる。

本発明の目的は、挿入深さに広範な許容幅をもって、シール部材が圧縮時に径方向に過剰に突出することなく、当該シール部材のシール機能を確保しうる留め具を提供することにある。

このような目的を達成するため、本発明の留め具は、第１対象物を第２対象物に固定するための留め具であって、第１荷重支持手段を有する荷重支持部と、挿入方向を規定する挿入部と、前記留め具と前記第２対象物との間のシールを行うシール部材とを備え、前記シール部材は、前記挿入方向に直交する方向の幅ｂと、前記幅ｂより大きい前記挿入方向の高さｈとを有する。好ましくは、前記幅ｂ及び前記高さｈが、ｈ＞１．１×ｂの関係にあり、より好ましくは、ｈ＞１．５×ｂの関係にあり、特に好ましくは、ｈ＞１．８×ｂの関係にある。シール部材の高さは、同じ体積の場合に、公知の留め具に比べて高くなるので、挿入深さに大きなばらつきがあっても、シール部材を十分に圧縮することが可能となる。

有用な一態様として、前記シール部材は、外径Ｄ及び内径ｄを有したシールリングからなる。前記幅ｂは、前記外径Ｄと前記内径ｄとの差に対応するのが好ましい。前記シールリングは、特に円形であるのがより好ましい。好ましくは、前記外径Ｄが前記荷重支持部の最大径以下であり、特に前記第１荷重支持手段の最大径以下であるのが好ましく、これにより、シール部材は、径方向外方に突出しない。また、前記シール部材は、前記荷重支持部、特に第１荷重支持手段よりも、最大で１５％だけ径方向に突出するのが好ましく、より好ましくは最大で７．５％、特に好ましくは最大で３％だけ径方向に突出する。同様に、前記シール部材は、前記荷重支持部、特に第１荷重支持手段よりも、最大で０．５ｍｍだけ径方向に突出するのが好ましく、より好ましくは最大で０．２５ｍｍ、特に好ましくは最大で０．１ｍｍだけ径方向に突出する。前記内径ｄは、前記挿入部の最大径以下として、前記シールリングが径方向内側で前記挿入部に接することにより、特定の環境においてシール機能をより一層良好なものとするのが好ましい。

有用な一態様として、前記シール部材の断面は、矩形形状を有するのが好ましい。もう１つの有用な態様として、前記シール部材の断面は、長円形状または楕円形状を有するのが好ましい。

有用な一態様として、前記留め具は、前記挿入方向を向いて設けられて前記シール部材が当接するシール面を備える。前記留め具は、前記シール面を形成するシールフランジを備えるのが好ましい。

有用な一態様として、前記荷重支持部は、軸体と、前記第１荷重支持手段を形成するスリーブとを備える。また、前記スリーブは、前記シール面、特に好ましくは前記シールフランジを形成する。前記第１荷重支持手段は、ネジ山を備えるのが好ましい。

有用な一態様として、前記挿入部は、軸体を備える。前記挿入部は、釘状部を備えるのが好ましい。もう１つの有用な態様として、前記挿入部は、ネジ山を備える。前記挿入部は、ネジ状部または錐先部を備えるのが好ましい。もう１つの有用な態様として、前記挿入部は、延長スリーブと延長軸体とを備える。

止り穴を示す図である。留め具を示す図である。シール部材を示す断面図である。止り穴に挿入された留め具を示す長手方向の断面図である。止り穴に挿入された留め具を示す長手方向の断面図である。

図面を参照し、実施形態に基づき、本発明を以下に詳細に説明する。

図１には、外面１１０を有したプレート１００が示されている。プレート１００は、鋼などの金属または合金からなる。外面１１０には、例えば腐食防止のため、塗料及び保護層の少なくとも一方が設けられている。プレート１００には止り穴１２０が設けられており、この止り穴１２０は、段付きドリルを用い、外面１１０からプレート１００を切削して形成される。段付きドリルの段は、予め定めた穴あけ深さを確実に得るためのストッパとして用いられるが、この段によって、外面１１０における止り穴１２０の周縁部１３０に、跡または傷として凹部１４０が残るため、特定の環境のもとで保護層がダメージを受ける可能性が生じる。従って、外部環境に対し、止り穴１２０と共に凹部１４０もシールして、防埃性、気密性、及び防水性の少なくとも１つを有するようにするのが好ましい。このようなシールを助長するため、できるだけ小さな段を有した段付きドリルを用いることにより、径方向における凹部１４０の幅をできるだけ小さくする。

図２は、支持対象部品や取付対象部品など、図２には示していない第１対象物を、同じく図２には示していないが、図１に示すプレート１００などの第２対象物に固定するための留め具２００を示す図である。この留め具２００は、第１荷重支持手段として形成されたネジ山２２０を有する荷重支持部２１０を備えている。更に、留め具２００は、頭部２３０と、挿入方向２５０を規定する挿入部２４０とを備えている。この挿入部２４０は、実質的に円筒状の外周面２６０を有し、この外周面２６０の部分を、例えば図１に示すような止り穴に圧入し、この止り穴に摩擦係合させることにより、留め具２００が固定される。従って、外周面２６０は第２荷重支持手段として機能する。図示しない実施形態において、挿入部は、釘状部材、ネジ状部材、延長ピン状部材などの形態で構成される。留め具２００は、留め具２００と第２対象物との間のシールを行うためのシール部材として構成された円形のシールリング２７０を有する。

図３は、シールリング２７０の拡大断面図である。このシールリング２７０は、例えばエラストマ、ＥＰＤＭ、ネオプレン、またはゴムなどの弾性材料からなる。シールリング２７０は、外径Ｄ及び内径ｄを有した円形の形状を有する。図中に示すシールリング２７０の２つの断面２８０は矩形形状を有する。図示しない実施形態において、シールリングのこの断面は、長円形状または楕円形状を有する。シールリング２７０、即ち断面２８０は、挿入方向に直交する方向の幅ｂ、及び挿入方向の高さｈを有しており、この高さｈは幅ｂより大きい。図から明らかなとおり、幅ｂは、外径Ｄと内径ｄとの差に対応する。本実施形態において、幅ｂに対する高さｈの比は約２であって、これにより、例えば外径Ｄが８ｍｍのときに、シール機能について良好な結果が得られる。図示しない実施形態において、この比は、２より大きい場合もあれば、２より小さい場合もある。外径Ｄが１０ｍｍの場合、幅ｂに対する高さｈの比が約１．７であると良好な結果が得られる。シールを行うため、シールリング２７０は、挿入方向２５０とは逆方向を向く第１シール面３００と、挿入方向２５０を向く第２シール面３１０と、径方向内方を向く第３シール面３２０とを有する。第１シール面３００及び第２シール面３１０は平坦であり、挿入方向２５０に直交する方向に沿って形成されている。第３シール面３２０は、円筒状の面形状に湾曲して、挿入方向２５０に延設されている。従って、第３シール面３２０は、図２に示す挿入部２４０の円筒状の外周面２６０と接してシールを行う上で好適である。

図４は、図１に示すプレート１００に固定した後の、図２に示す留め具２００の長手方向断面を示す図である。留め具２００は、例えば、図示しない留め具取付器具を用い、頭部２３０を１回または数回打撃することにより、挿入部２４０が止め孔１２０内に挿入された状態にある。留め具２００は、ピン３３０とスリーブ３４０とからなる。ピン３３０は、頭部２３０と、これに続く軸部３５０とを備え、この軸部３５０が、留め具２００の荷重支持部２１０のスリーブ３４０を支持すると共に、留め具２００の挿入部２４０の円筒状の外周面を形成している。スリーブ３４０は、圧入によって軸部３５０にしっかりと結合しており、外周面にネジ山２２０が形成されている。更に、スリーブ３４０は、挿入方向２５０に向く環状の第４シール面３６０を有する。

周囲の環境から止り穴１２０をシールし、例えば腐食を促進する湿気の侵入を防止するため、シールリング２７０の第１シール面３００が第４シール面３６０に接する一方、第２シール面３１０が、止り穴１２０の周縁部１３０にある凹部１４０を可能な限り十分に覆った状態で、プレート１００の外面１１０に接する。更に、シールリング２７０の第３シール面３２０が軸部３５０に接している。このような状態とするため、シールリング２７０の内径ｄは、軸部３５０の外径以下の大きさとなっている。スリーブ３４０は、挿入方向２５０の側の端部と、挿入方法２５０とは反対側の端部とが同一形状を有することにより、どちらの向きでも、スリーブ３４０をピン３３０に固定することができるようになっている。

留め具２００に取り付けられる取付対象部品４００は、貫通する通路として形成された取付孔４１０を有しており、この取付孔４１０を用い、留め具２００の荷重支持部２１０に取付対象部品４００が装着される。固定は、ネジ山２２０に螺合する袋ナットなどのナット（図示せず）によって行われる。図示しない実施形態において、取付対象部品の取付孔は、雌ネジ部を有しており、留め具のネジ山に螺合するようになっている。留め具２００に取付対象部品４００を嵌め込む際に、妨げられることなく、取付対象部品４００がプレート１００の外面１１０に載置されるように、シールリング２７０の外径Ｄは、取付孔４１０の内径以下の大きさとなっている。取付孔４１０について、可能な限り小さい内径を選定できるように、シールリング２７０の外径Ｄは、ネジ山２２０の部分の外径以下とし、シールリング２７０がネジ山２２０よりも径方向外方に突出しないようにするのが好ましい。図示しない実施形態において、シールリングは、ネジ山よりも径方向外方に、１５％もしくは０．５ｍｍ、７．５％もしくは０．２５ｍｍ、または３％もしくは０．１ｍｍだけ突出し、シールリングの外径Ｄは、取付孔の内径以下となっているのが好ましい。

図５は、図１に示すプレート１００に固定した後の、留め具２００のもう１つの実施形態の長手方向断面を示す図であって、同様の部材には同じ参照符号を用いている。この実施形態において、スリーブ３４０は、第４シール面３６０を形成するシールフランジ４２０を有している。この第４シール面３６０は平坦であり、挿入方向２５０に直交する方向に沿って形成されている。シールフランジ４２０、即ち第４シール面３６０は、ネジ山２２０の部分の外径と等しいか、わずかに小さい径まで拡張されている。このようにして第４シール面３６０が形成されている。

図４及び図５に示す２つの実施形態は、比較的少ない挿入深さを有するものであって、シールリング２７０は、挿入方向２５０にわずかに圧迫されるだけであるので、わずかに変形するだけか、或いは全く変形しない。従って、シールリング２７０の径方向外側に空間４３０が形成され、本発明によるシールリング２７０の外径に起因して、比較的大きな体積を有している。挿入深さが増大すると、留め具２００の第４シール面３６０と、プレート１００の外面１１０との間隔が狭まり、シールリング２７０は、更に挿入方向２５０に圧縮されて変形する。これにより空間４３０が縮小するが、挿入深さが増大しても、シールリング２７０が、ネジ山２２０の部分の外径より径方向外方に突出することはない。従って、プレート１００の外面１１０への取付対象部品４００の当接を妨げることのない挿入深さの許容範囲が広く確保される。

第１対象物を第２対象物に固定するための留め具の実施形態に基づき、本発明を説明した。上述したいくつかの実施形態の特徴は、相互に自由に組み合わせて１つの留め具とすることが可能である。なお、本発明による留め具は、別の目的にも適用可能である。

Claims

第１対象物を第２対象物に固定するための留め具であって、
第１荷重支持手段を有する荷重支持部と、
挿入方向を規定する挿入部と、
前記留め具と前記第２対象物との間のシールを行うシール部材とを備え、
前記シール部材は、前記挿入方向に直交する方向の幅ｂと、前記幅ｂより大きい前記挿入方向の高さｈとを有する
ことを特徴とする留め具。
前記幅ｂ及び前記高さｈは、ｈ＞１．５×ｂの関係にあり、特に、ｈ＞１．８×ｂの関係にあることを特徴とする請求項１に記載の留め具。
前記シール部材は、外径Ｄ及び内径ｄを有した円形のシールリングであり、前記幅ｂ、外径Ｄ、及び前記内径ｄは、ｂ＝Ｄ−ｄの関係にあることを特徴とする請求項１または２に記載の留め具。
前記シール部材の断面は、矩形形状を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の留め具。
前記シール部材の断面は、長円形状または楕円形状を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の留め具。
前記挿入方向を向くシール面を備えることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の留め具。
前記シール面を形成するシールフランジを備えることを特徴とする請求項６に記載の留め具。
前記荷重支持部は、軸体と、前記第１荷重支持手段及び前記挿入方向を向くシール面を有したスリーブとを備えることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の留め具。
第１荷重支持手段は、ネジ山を備えることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の留め具。
前記シール部材は、前記荷重支持部、特に前記第１荷重支持手段の最大径以下の外径Ｄを有することを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載の留め具。
前記シール部材は、前記挿入部の最大外径以下の内径ｄを有することを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載の留め具。
前記挿入部は、釘状部を有した軸体を備えることを特徴とする請求項１〜１１のいずれかに記載の留め具。
前記挿入部は、ネジ山を有したネジ状部を備えることを特徴とする請求項１〜１１のいずれかに記載の留め具。
前記挿入部は、延長スリーブと延長軸体とを備えることを特徴とする請求項１〜１１のいずれかに記載の留め具。