JP2017508629A - 仮締結具 - Google Patents

Abstract

本発明は、以下の種類の、少なくとも２つの事前に穴あけした構造体を仮に組み付けるための締結具（１０）に関し、この締結具（１０）は、−組み付ける構造体の面と接触できる本体（１１）；−前記本体に固着したスペーサ（１７）；−それぞれが引掛けスパー（１６）を有する２つの弾性半分クリップ（１５）；−本体に対して移動できる機構であって、半分クリップに接続したねじ付き棒（１８）及び前記棒上に取り付けた制御ナット（２０）を備える機構を備え、制御ナットは、−棒のねじ山（２５）と協働する内部ねじ立て部（１９）；−本体の内部ねじ立て部（２８）と協働する外部ねじ山（２６）；を備え、本体のねじ山及び制御ナットのねじ山は、逆回りであることを特徴とする。

Description

本発明は、挿入可能な締付け型の仮締結具に関する。

航空産業では、金属板又は同様の要素の最終組付けを実施する前に、貫通孔に挿入する仮締結具を使用して板の仮組付けを実施することが公知である。

例えば特許文献１（ＧＢ１３２７０２１）及び特許文献２（ＵＳ３２６０１５１）に記載のそのような仮締結具は、典型的には、
−組み付ける構造体の前面と接触できる支承面を有する本体；
−組み付ける構造体の背面に当てることができる引掛けスパーを有する、穴あけした穴に通すことを意図する少なくとも１つのクリップ；
−本体に対して移動できる機構であって、本体と同軸に配置されるねじ付き棒、及び棒の一方の端部上にねじ入れる制御ナットを備える機構
を備え、棒の他方の端部は、クリップによって延在する。

この機構により、ねじ付き棒の最初の移動を介して、形成した外側直径が貫通孔の直径よりも大きくなるように、スパーを「閉鎖」位置から「開放」位置に変位させることができる。第２に、この移動により、開放スパーと本体の支承面との間の金属板に張力を加えることができる。

これらの締結具は、一般に、「ノーズ機器」として公知である器具を備えるモータ付きねじ回し型デバイスを使用して、金属板に嵌合させる。

締結具の据付けを自動化するために、ノーズ機器は、組み付ける構造体の様々な穴の間を自動的に移動可能にすべきである。しかし、ノーズ機器は、上記締結具の寸法のために、既に据え付けた締結具の間に位置する穴への接近を妨げることがある。このことにより、技術者の介入を必要とする不具合が生じ、締結具の据付けを遅らせる。

ＧＢ１３２７０２１ ＵＳ３２６０１５１

したがって、本発明の目的は、自動据付け器具の使用を支援するために、小さな直径及び高さを有する締結具を提供することである。

本発明は、少なくとも２つの事前に穴あけした構造体を仮に組み付けるための、以下の種類の仮締結具に関し、仮締結具は、軸に沿って延在する本体であって、上記本体は、軸に対して実質的に直交する支承面を有し、上記面は、組み付ける構造体の前側面と接触できる、本体；上記本体に固着したスペーサ；穴を貫通するように設計した２つの弾性半分クリップであって、各クリップは、組み付ける構造体の背面に当てることができる引掛けスパーを有し、スペーサは、２つの半分クリップの間に位置する、半分クリップ；本体に対して移動できる機構を備え、上記機構は、本体と同軸に置いたねじ付き棒を備え、上記棒の一方の端部は、半分クリップに接続し、上記機構は、上記棒上に取り付けた組み付けた制御ナットも備え、制御ナットは、棒のねじ山と協働する内部ねじ立て部；本体の内部ねじ立て部と協働する外部ねじ山を備え、棒のねじ山及びナットのねじ山は、逆回りのねじ山である。

「逆回りのねじ山」とは、ねじ付き棒のねじ山及びナットのねじ山が、締結具の軸周りに逆の回転方向でらせんを形成することを意味する。

逆回りのねじ山の目的は、締結具を製造する間、本体及び制御ナットを組み付けること、締結具を据え付ける間、牽引棒の牽引を実現すること、締結具を取り外す間、ナットの並進移動を停止すること、したがってナットが本体から外れるのを妨げることを可能にすることである。ナットのねじ山と本体のねじ立て部との組合せは、停止要素に取って代わり、ナット停止機能を締結具の本体に移動させることによって、締結具の全体直径を他の公知のデバイスと比較して低減可能にする。

好ましくは、ナットの一方の末端は、回転駆動のための据付け器具と協働できる駆動部分を備える。

より好ましくは、ナットのねじ山は、停止部を形成するナットの一方の末端の外側円筒周囲部上に配置し、上記末端は、駆動部分とは反対側にある。

好ましくは、本体のねじ立て部は、支承面とは反対側の末端の内側円筒周囲部上に配置する。

好ましくは、ナットは、本体のねじ立て部の最小直径よりも小さい外径を有する中央部分を備える。

好ましくは、ばねワッシャは、軸に実質的に直交して配置した上記本体の内側面とナットの停止部との間で、本体内に嵌合する。

本発明は、少なくとも２つの事前に穴あけした構造体を仮に組み付ける方法にも関し、方法は、
−上記で説明したもの等の締結具を据付け機上に据え付けるステップ；
−上記据付け機により、２つの弾性半分クリップを、組み付ける構造体の穴に挿入するステップ；
−機械駆動器具により、制御ナットを回転駆動するステップ
を含む。

自動据付けは、本発明による締結具の寸法によって特に促進される。

本発明は、以下の説明を読み、添付の図面を精査することによってより良く理解されるであろう。これらは、情報を提供する目的で提供するにすぎず、本発明を網羅的に定義するものではない。

本発明の一実施形態による締付け締結具型の仮締結具の分解図である。 本発明の一実施形態による据付け方法の開始時における、図１の締結具の断面図である。 本発明の一実施形態による据付け方法の間における、図１の締結具の断面図である。 本発明の一実施形態による据付け方法の終了時における、図１の締結具の断面図である。 本発明の別の実施形態による締付け締結具型の仮締結具の図である。

図１は、本発明の一実施形態による締付け締結具型の仮締結具の分解図を示す。図２は、同じ締結具の組立断面図を示す。

締結具１０は、軸１２に沿って配置した実質的に円筒形の本体１１を備える。上記軸に沿った本体１１の一方の末端は、端部適合部１３を備える。上記端部適合部は、軸１２に直交する支承面１４を備え、支承面１４は、穴あき金属板等の組み付けられる要素の１つの面と接触できる。

締結具１０は、それぞれが引掛けスパー１６を有する２つの細長い半分クリップ１５も備え、引掛けスパー１６は、金属板内に一列に並ぶ穴を介して、組み付けられる金属板の別の面に当てることができる。

固定金属板の形態のスペーサ１７は、半分クリップ１５の間に配置される。スペーサの役割は、離間させたスパーを開放位置に保持することである。図２に示すように締結具が「自由」又は「閉鎖」位置にある場合、半分クリップ１５は、引掛けスパー１６がスペーサを越えて延在し互いに接触するように、本体１１の外側に延在する。

締結具１０は、ねじ付き棒１８も備え、ねじ付き棒１８は、軸１２に沿って配置し、本体１１に対して移動できる。棒１８の一方の端部は、２つの半分クリップ１５に取り付ける。

棒は、その外側面上にねじ山２５を有する。制御ナット２０は、その内側面上にねじ立て部１９を備え、ねじ立て部１９は、棒がナット２０の長さ部に沿って移動できるように、ねじ付き棒１８のねじ山２５と協働できる。「自由」位置にある図２では、棒１８のねじ山はねじ立て部１９と係合していない。

半分クリップ１５とは反対側のナット２０の一方の末端は、駆動部分２１を備える。例えば平坦部分を備える上記部分の外側形状により、据付け器具がナットを駆動させる。部分２１は、例えば六角形状を有するが、他の形状を有することができる。

更に、ばねワッシャ２２は、軸１２に沿って、駆動部分２１とは反対側の末端に位置するナットの前側停止部２３と、軸１２に対して実質的に直交して配置した円筒形底部によって形成した本体１１の内側停止部２４との間に配置する。

ナット２０は、前側停止部２３付近の外側円筒形周囲部上に配置したねじ山２６も備える。このねじ山２６は、短く、数個のねじ山を有するにすぎない。

本体１１は、底部２４とは反対側の一方の末端２７に、ナットのねじ山２６と協働できる内側ねじ立て部２８を備える。ねじ立て部２８は、わずかな数のねじ山も備える。

ねじ付き棒のねじ山２５及びナット２０のねじ山２６は、逆のねじ入れ方向で一致する。本例では、ねじ付き棒のねじ山２５は時計回りであるのに対し、ナットのねじ山２６は反時計回りである。

ナットは、前側停止部２３のねじ付き環状部分と駆動部分２１との間に、本体１１のねじ立て部分の最少直径よりも小さい外径を有する円筒形中央部分２９を備える。このために、ある行程にわたってナット２０を摺動させて本体１１内に回す間隙があり、この行程は、一方の側でばねワッシャ２２によって限定され、もう一方の側でねじ立て部２８を備える末端２７によって限定される。

ナットのねじ山２６及び本体のねじ立て部２８は、仮締結具１０の組付け中にのみ互いに噛合する。上記組付けは、以下のように実現する。最初に、ばねワッシャ２２は、ばねワッシャ２２が底部と接触するまで本体１１内側に挿入する。次に、２つの半分クリップ１５を備えるねじ付き棒１８は、半分クリップ１５がばねワッシャ２２を通るまで本体１１に挿入する。スペーサ１７は、半分クリップの間、及び本体１１の前側面に作製した細穴に挿入し、次に、端部適合部１３は、本体上に挟み留めるか又はねじ入れ、スペーサが一切動かないようにする。ねじ付き棒１８の１つの表面は、ばねワッシャ２２に接して載置される。

ナット２０は、手で反時計回り方向に本体１１にねじ入れ、ナットのねじ山２６と本体１１のねじ立て部２８を噛合させる。ナット２０は、ねじ山２６がねじ立て部２８ともはや噛合しなくなるまでねじ入れる。

ナットの中央部分２９と本体のねじ付き末端２７との間の間隙のために、ナット２０は、ナット２０がねじ付き棒１８と接触するまで本体１１内側に押し入れられる。

ナットのねじ山２６のねじ切り部の頂点と本体のねじ立て部２８との間の強制的な間隙、及び逆回りのねじ山のために、ナットは本体から抜け落ちることがない一方で、締結具は構造体に嵌合するか又は構造体から取り外される。実際には、締結具１０は、ナットのねじ山２６を本体の末端２７のねじ山２８と接触させるようにナット２０上で引っ張り、ねじ山２６をねじ立て部２８上で時計回りの方向にねじ回すことによって、手だけで取り外しできる。

構造体に対する締結具１０の使用方法は、例えば以下のように行われる。締結具１０は、本体１１の並進移動及び回転を阻止するノーズ機器（図示せず）に導入する。ノーズ機器は、例えば、ロボットに装着し、このロボットは、構造体（図示せず）を通る穴に半分クリップ１５を挿入することによって、締結具１０を上記構造体上に位置決めするする。

ノーズ機器は、例えばナット２０の表面２１と相補形状を有する駆動キーを備える。キーは、ナット２０に圧力を及ぼし、軸１２に沿って時計回り方向に回転駆動させ；次に、ナットは、ナットの停止部２３がばねワッシャ２２と接触するように、本体１１に関連するねじ山２５上を並進移動する。この位置では、ナットのねじ山２６及び本体のねじ立て部２８は、互いに接触して配置しないため、噛合することはない。したがって、ナット２０は本体１１内に留まる。

駆動キーは、ナット２０を回転駆動し続け、ナットのねじ立て部１９は、棒１８のねじ山２５と噛合し、次に、上記棒は、図３に示すように表面２１の方向でナットの内部に移動する。

次に、スペーサ１７は、スパー１６の間に位置しており、今度は、スパー１６が、組み付ける構造体の表面に当接できる。ナット２０によるばねワッシャ２２の締付けトルク及び圧壊により、構造体要素内に張力を加えることを可能にする。上記張力は、据付け器具に基づき事前にパラメータ化する。

図４では、棒１８がナット２０内部でその最大行程を横断した後の棒１８を示す。スパー１６と端部適合部１３の表面１４との間の間隔３０は、締結具１０と共に組み付けることができる構造体の最小厚さを規定する。締結具１０を据え付ける間、ナットのねじ山２６及び本体のねじ立て部２８は、決して接触しないため、噛合することはない。したがって、ナット２０は、据付け全体を通じて本体１１内に留まる。

締結具１０を取り外すために、ノーズ機器は、キーがナットの駆動面２１と接触するまで移動させる。次に、キーは、ナット２０を反時計回り方向に駆動するが、本体１１は、回転中、固定されたままである。加えられた回転の影響下、ナット２０は、前側停止部のねじ山２６が本体１１のねじ立て部２８と接触するまで本体１１内に摺動する。逆回りのねじ山のために、ナットは、ねじ山２６及びねじ立て部２８が噛合することなく、本体の末端に当たる。ねじ付き棒は、ナットの前側停止部２３に向かって駆動する。この移動により、スパー１６がスペーサ１７を越えて戻り、その結果、スパー１６は接触し、構造体の貫通孔よりも小さい外径に戻る。

締結具は、穴から取り外し、その後再利用できる。

本体とナットとの間の停止ビーズをなくしてあるため、そのような締結具１０は、最も公知の同様のデバイスよりも小型であるので、手又はロボット器具の使用による、より狭い範囲の距離にわたる連続的な据付けが可能になる。

更に、締結具の形状は、把持溝３１（図４）を有し、この把持溝３１は、据付けの待機段階の間、器具と協働させるのに有用である。この特徴及びその円筒形状は、ロボット機構との使用を容易にする。

一変形形態では、締結具は、ばねワッシャ２２を備えないことがある。

図５は、本発明の一変形実施形態による締結具１１０を示す。締結具１１０は、端部適合部１３を除き、上記した締結具１０と同じ要素を備える。より具体的には、締結具１１０は、締結具１１０の本体１１と同一の外径を有する管状部分１１５を有する端部適合部１１３を備える。端部適合部１１３は、構造体に対する支承面を形成するつば１１４も備える。つば１１４は、ディスク形状であり、本体１１の直径よりも大きい直径を有する。円筒形部分１１５は、その内側面上に環状突出部を備え、この環状突出部は、本体１１の前側末端に作製した環状溝内に挟み留めることによって嵌合する。

つば１１４は、据付け器具の締結具に対する確実な支承をもたらし、ロボットの視覚による締結具の再配置を向上させる。というのは、つばは、組み付ける構造体に近接するためである。

Claims (7)

1. 少なくとも２つの事前に穴あけした構造体を仮に組み付けるための締結具であって、
   −軸に沿って延在する本体であって、前記本体は、前記軸に対して実質的に直交する支承面を有し、前記面は、組み付ける構造体の前側面と接触できる、本体；
   −前記本体に固着したスペーサ；
   −前記穴を貫通するように設計した２つの弾性半分クリップであって、各前記クリップは、組み付ける構造体の背面に当てることができる引掛けスパーを有し、前記スペーサは、前記２つの半分クリップの間に位置する、半分クリップ；
   −前記本体に対して移動できる機構であって、前記機構は、前記本体と同軸に置いたねじ付き棒を備え、前記棒の一方の端部は、前記半分クリップに接続し、前記機構は、前記棒上に取り付けた制御ナットも備える、機構；
   を備える締結具において、前記制御ナットは、
   −前記棒のねじ山と協働する内部ねじ立て部；
   −前記本体の内部ねじ立て部と協働する外部ねじ山；
   を備え、
   前記棒のねじ山及び前記ナットのねじ山は、逆回りであることを特徴とする、締結具。
2. 前記ナットの一方の末端は、回転駆動のための据付け器具と協働できる駆動部分を備える、請求項１に記載の締結具。
3. 前記ナットの前記ねじ山は、停止部を形成する前記ナットの一方の末端の外側円筒周囲部上に配置し、前記末端は、前記駆動部分とは反対側にある、請求項２に記載の締結具。
4. ばねワッシャは、前記軸に実質的に直交して配置した前記本体の内側面と前記ナットの前記停止部との間で、前記本体内に嵌合する、請求項３に記載の締結具。
5. 前記本体の前記ねじ立て部は、前記支承面とは反対側の末端の前記内側円筒周囲部上に配置する、請求項１に記載の締結具。
6. 前記ナットは、前記本体の前記ねじ立て部の最小直径よりも小さい外径を有する中央部分を備える、請求項１に記載の締結具。
7. 少なくとも２つの事前に穴あけした構造体を仮に組み付ける方法であって、
   −請求項１に記載の締結具を据付け機上に据え付けるステップ；
   −前記据付け機により、前記２つの弾性半分クリップを、組み付ける前記構造体の穴に挿入するステップ；
   −機械駆動器具により、制御ナットを回転駆動するステップ
   を含む方法。

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