JPH04505958A - 強い離隔カラーを有するスエージファスナー - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は多部品ファスナーに係わり、特にスェージ加工を始める前に高い初期プ リロードの下でワークピースを互いにクランプするためのスェージ形式のファス ナーに関する。

本発明は一般に、１９７５年１０月２８日付けでジ工−・ルールに付与された米 国特許第３．９１５．０５３号、１９５０年１１月２１日付けでエル・ハックに 付与された米国特許第２，５３１，０４８号および１９６２年ｌＯ月９日付けで エッチ・ジー・プリルマイヤーに付与された米国特許第３，０５７，２４６号に 示された２部品スェージ形式のファスナーすなわちロックボルトに関する。本発 明はまた、１９８９年９月１９日付けで付与されたリチャード・ディー・ディク ソンによる可変クランプファスナーおよび方法に係わる米国特許第４，８６７． ６２５号および１９８９年３月２４日付けで出願されたシャーリアー・エム・サ ドリによる可変および選択的に高いクランププリロードを備えたスェージファス ナーのセットアツプおよび方法に関する米国特許出願第３２８．３０５号を改良 するものである。更に本発明は、１９８８年４月２０日付けで出願されたリチャ ード・ディー・ディクソンによる高強度ファスナーおよび方法に関する米国特許 出願第１８５．３２７号に於ける溝形および概念を使用することができる。上述 した全ての特許およびディクソンの特許比ＷＢ（サドリのではない）は本発明に 対して従来技術として考えられる。

１つの形態に於て、本発明のファスナーは上述した従来技術の場合のようにビン と、このビンのロック溝の中にスェージ加工されるようになされるカラーとを含 む。

このカラーは、ビンおよびカラーの間に付与された予め定めた相対的な軸線方向 の力に応答してスェージ加工される。ロックボルト形式の構造に於いては、カラ ーは軸線方向力をセツティング工具のスェージアンビルからカラーに係合されて いるワークピース面に対して伝達する。

ビンは、引張り形式のファスナーの場合のように工具で与えられた引張力によっ て反対方向の軸線方向力を伝達し、或いはスタンプ形式のファスナーの場合のよ うにビンに反作用力を伝達する。ワークピースに作用する最終的なりランプ荷重 は、まずビンに対するカラーのスェージ加工が開始される前の相対的な軸線方向 力の初期強さにより、次にスェージ加工に応答したカラーの伸長により、決定す ることができる。このワークピースに作用する初期軸線方向クランプ力はしばし ば“プリロード”と称され、これに対して完全なスェージ加工が行われた後の最 終的なりランプ力は“最終クランプ力″と称される。

このプリロードでのスェージ加工の開始はしばしば“ブライマリ−クリンチ“と 称される。多くの応用に於いて高レベルのプリロードを与えることが望まれる。

このような場合には、スェージアンビルおよびカラー係合端部の相対的な幾何学 形状は、所要のプリロード値が得られるまで初期スェージを素子（ｈｏ　１　ｄ −ｏ　ｆ　ｆ）する、すなわち離隔（ｓ　ｔ　ａｎｄ−ｏ　ｆ　ｆ）する、よう に選択される。このように、１９５０年１１月２１日付けでエル・シー・ハック に付与された米国特許第２．５３１．０４９号はスェージの開始を離隔すること の助成をなす脆いフラットを有するカラーを示している。

１９５０年１１月２１日付けでエル・シー・ハックに付与された関連する米国特 許第２．５３１，０４８号は離隔を助成する拡大したビードを備えたカラーを示 している。このカラー及びビード構造の改修形態が１９５７年９月３日付けでエ ッチ・ジー・プリルマイヤーに付与された米国特許第２，８０４，７９８号に示 されている。

このビードを備えた構造は、壁厚を増大されてカラー材料の体積が増大されたカ ラーの前端部すなわち外端部の局部的な面積部分によってフープ強度を増大させ る。

しかしながら増強した離隔を行うためにカラーにビードを備えることの問題の１ つは、カラーがその長さにわたって材料の非均−な分布を有することになるとい うことである。これによりピンロック溝に対する充満が不均等になり、恐らくも っと重大なことには過大量のカラー材料かビンロック溝の中へと半径方向内方へ 移動して、ビンの局部的なくびれおよびセットファスナーの全長のポテンシャル ロスを生じるのである。この問題は螺旋ねじとされたロック溝の中にカラーがス ェージ加工される場合にいっそう大きな問題となる。ここではビンからねじ外す ことによってカラーを取り除くことが望まれる。

過度のくびれはねじを破壊してしまい、また上述のように取り外しをきびしく抑 制して、固定された部品の分解をいっそう困難にする。

本発明は、高離隔能力を有し、また一方では、ビンに対するほぼ均等な溝充満を 行って、局部的なビン破壊を最小限に抑えるようなスェージファスナーを提供す る上での問題に対する独特な対応を提供する。これは、カラーをスェージ変形さ れる部分に関してほぼ円錐形に構成し、これによりカラーが内端部から拡大され る外端部へ向けて軸線方向に内径および外径が増大されてほぼ均一な壁厚とされ る、ことによって達成される。この結果、カラーの外端部に於いて内面をロック 溝から引き離す比較的小さいが十分な半径方向の空隙が形成される。この半径方 向の引き離しは円錐形であることと共にこれから理解されるであろう目的に役立 つのである。同時に、カラーの壁厚がそのスェージ変形可能な長さ部分にわたっ てほぼ均一に保持されるので、ビンのロック溝の中にスェージ変形できる材料の 体積はスェージ面積部分を横断する体積とほぼ同じとなる。従っていっそう均一 な充満が達成され、同時にビンのくびれは最小限に抑えられるのである。

幾つかの応用例に於いて予め定めた量の“オーバーパック”が行われるようなビ ンおよびカラーの組み合わせを提供するのが望まれるとされる。このオーバーパ ックはピンロック溝の中にスェージ変形されるカラー材料の体積がスェージ加工 アンビルのキャビティーおよびピンロック溝の直面する体積によって定められた 利用可能な体積よりも大きい場合に生じる。本発明のカラー構造はそのスェージ 変形可能な長さ部分にわたってよりいっそう均一なオーバーパックを提供する。

従来技術の特許より分かるように、カラーの外端部はしばしば面取りを形成され る。この面取りは取り付は工具のアンビルに於ける組み合う面と係合される。こ の面取りの角度はスェージ変形を引き起こすための半径方向内方へ向かう軸線方 向力の成分の大きさに影響を及はす。

本発明によれば、外端部はテーパーを付されて大きな直径とされ、また、ビード を付された反対部分よりも薄い壁厚とされる。力の半径方向内方へ向かう成分を 制御するために面取りの離隔角度を選択することによって、これは円錐形の構造 に加えて、ビード付きカラーと等しいかいっそう大きな離隔値を有するカラーを 形成する。この点に関して、円錐構造およびこれにより生じる円周空隙は、“プ ライマリ−クリンチ”の開始の前に変形に非常に大きなエネルギーを要するもの と確信する。このファクターの組み合わせが半径方向内方へ向かう力成分に対す る抵抗を助成し、所望の高離隔性を与えることになる。

カラーは真っ直ぐなシャンクを有して構成される。シャンクは半径方向へ引き伸 ばされて所望の円錐形を形成するようになされる。この他に熱工程が使用されな い場合には、この半径方向の膨張段階に於ける冷間加工で生じる外端部の強度増 大は半径方向内方へ向かう変形に対する付加的な抵抗を与える。従って、離隔力 の所望される強さは、円錐形および外端部に於ける拡大された基準直径および円 周空隙によって生じたフープ強度、離隔面取りの角度、そして存在するならばカ ラーの膨張された端部に於ける増大する高度の勾配、に於けるバランスによって 決定できるのである。注目したように、円錐形であることおよびカラー内面とピ ンロック溝との間に生じた十分な大きさの半径方向空隙が初期の半径方向内方へ 向かう変形を可能にし、エネルギーを吸収し、同時に一方では“プライマリ−ク リンチ”に於ける初期係合に依然として抵抗する。更に、既に注目したように均 一充満の利点が実現されるのである。

ビード付き構造に比較した場合、この新規なカラー構造の利点の１つは、等しい および／または増大したプリロードを提供し、同時に一方ではピン溝の変形を最 小限に抑えることである。これはディクソンおよびニス・エム・サドリの参照し た出願に示されているように嵌め付け（フィツト　アップ）形式のファスナーと の組み合わせに於いて有利に使用することかできる。これは成る応用例、例えば トラックフレーム、に於いて特にそうである。この場合、螺旋ロック溝の一体性 が維持されてスェージ変形可能なカラーがねじピンからねじ外されて取り外せる ようにできることが重要とされる。

ディクソンの米国特許第４，８６７．６２５号にて注目されたように、開示され た嵌め付はファスナーはファスナーの最終的な締め付けの前に予備組み立てを必 要とする応用例に一般に使用されている通常のねじファスナーに対する改良であ る。このように、部分的に緊締するように緩く係合すなわちトルク掛けしたファ スナーで組み合う部材を取り付けることによって、構造体を最初に固定するのが 一般的である。これは、必要に応じてファスナーの部分的な緩めによってさえも 最終的な所望の配向に構造部材を容易に調整および／または整合できるようにな す。このような調整および／または整合の後、ねじファスナーは予め選択されて いる最終的なトルク値に締め付けられる。２部材スェージ形式ファスナーは摩擦 を受けず、ねじファスナーに固有のその他の問題にも直面しない。それ故に、い っそう均一な予測できるクランプ荷重を与えることかできる。しかしながらディ クソンの米国特許第４，８６７．６２５号およびサドリの米国特許出願第３２８ ．３０５号にこの構造が示されるまでは、スェージ形式ファスナーは、ねじファ スナーによって可能とされる初期の予備組み立て、すなわちクランプ締めを行え る能力、はなかった。また第２の最終的な取り付は段階によってのみ完全なるク ランプが行えるものであった。

ディクソンの米国特許第４．８６７．６２５号およびサドリの米国特許出願第３ ２８，３０５号に於いて、ピンのロック溝は螺旋形の雄ねじとされている。カラ ーは予め選択された範囲にわたって組み合う雌ねじを備え、初期の予備組み立て すなわちクランプが行えるようになされている。しかしながらこの雌カラーねじ は制限された円周範囲およびせん断強度となるように選択され、カラーが通常の 取り付は工具によってその最終的な所望のクランプ位置へ移動され、ピンに対し てスェージ変形することができるようになされている。従って最終取り付けに関 しては、通常の引張工具がピンとカラーとの間に相対的な軸線方向力を付与する ように使用できる。雌ねじであるカラーねじは、相対的な軸線方向力に応答し、 またピンのロック溝の中へのカラーの変形すなわちスェージ変形（プライマリ− クリンチ）が始まる前の段階にてせん断もしくは変形を生じて、カラーがピンの 上を自由に軸線方向へ移動できるように、またこのような雌ねじの形態を有さな いカラーと同じように取り付は荷重に応答できるように、選択されているのであ る。ここでワークピースは典型的なスェージ形式ファスナーと同じ効力にて互い に最終的にクランプされることができる。

多くのビルディング構造の状況に於いて、建設される構造対はまず最初に１つの 位置すなわち箇所で予備組み立てされ、しかる後に最終的な組立体が位置される 最終的な位置すなわち場所に起立されもしくは移動される。

このような状態に於いて、このような予備組立体は非常に大きいので、ファスナ ーはかなり強い引き離しもしくはハンドリング荷重を受けることになる。他の応 用例では、ワークピースが完全に係合される場合にはトルク掛けによる大きな初 期クランプ荷重が望まれる。このような状況に於いて、実質的に制限されたねじ はそのような荷重に耐えるほど十分な強度を有していない。サドリの出願では、 制限されたねじが使用される一方で、後者の状況は対応するピンねじどの保合に いっそう多くの、或いはいっそう大きな強度のカラーねじを使用することで許容 されている。しかしながらいっそう多くのねじや、大きなせん断強度を有する形 状のねじを使用して、スェージ変形に於ける所望の最終クランプ荷重を達成する ことは、係合されているねじがカラーの軸線方向の動きに抵抗することのために 阻止される。更に、ワークピースは空隙を残さずに互いにしっかりと引張られ、 それ故にカラーの軸線方向の動きは得られない。これにより、カラーねじの所望 のせん断もしくは変形が阻止されるのである。これらの問題を解決するために、 サドリのカラーは皿状フランジをカラーのワークピース係合端部に備えている。

このフランジははねもしくは抵抗部材として作用し、大きな引き離し荷重および ／または初期の予備組立体の大きなプリロードのためのトルク荷重に対抗するよ うになされる。しかし、このフランジは最終的なりランプ締めのためのカラーの スェージ変形に於ける軸線方向荷重の付加によって変形すなわち押しつぶされる ことができるようになされる。従ってこの皿状フランジはカラーのねじ部分の軸 線方向の動きを許容し、これにより係合されたカラーねじがせん断および／また は十分に変形されてピンとカラーとの間の相対的な軸線方向力の実質的に阻止さ れない伝達を可能にし、ワークピースに対して所望の最終的なりランプ荷重を付 加するようになす。

しかしながらスェージ変形が始まる前に数を増加された（或いは大きな強度とさ れた）係合ねじのせん断もしくは変形を可能にするために、カラーは大きな離隔 荷重を与えることかできなければならない。これは本発明の１つの形態によって 達成される。

幾つかの応用例では、ファスナーは大きな強度、そしてクランプ締めおよび疲労 の両方に関して高い性能特性を有しているのが望まれる。この後者に関しては、 ディクソンの米国特許出願第１８５，３２７号および米国特許第４．８６７．６ ２５号の発明の溝形状および概念を使用するのが有利となる。

従って、本発明の１つの形態に於いては、ピンのロック溝は非常に浅く、流線型 を模倣した底部を有して構成される。このロック溝は螺旋形とされ、所望のねじ 形状を形成する。しかしながらこの浅い溝および模倣した流線型は、比較される ねじファスナーの疲労寿命よりも優れた疲労寿命を結果として与える。これまで の構造は注目した特許願に図示され説明されており、本発明はこのような構造に 制限されるものではないので、参照して組み入れられるその詳細は簡明化のため に省略される。

従って本発明の目的は、大きな離隔能力を有し、ピンのロック溝に対する一般的 に均一な充満を行える独特のカラー構造を使用した新規なスェージ形式のファス ナーを提供することである。

本発明の他の目的は、大きな離隔能力を有するスェージ形式ファスナーのための 独特なカラー構造を提供することである。

本発明の更に他の目的は、大きな離隔能力を与え、同時に一方ではスェージ変形 される面積部分に於けるピンの局部的なくびれを防止するような上述した形式の カラーを提供することである。

本発明の更に他の目的は、大きな離隔能力を与え、同時に一方ではスェージ変形 される面積部分に於けるピンの局部的なくびれを防止して、ロック溝が螺旋ねし 形状によって定められる場合にピンねじの変形が最小限とされるような上述した 形式のカラーを提供することである。

本発明の他の目的は、大きな離隔能力を育する独特なテーパー形のすなわち螺旋 形のカラーを使用する上述した形式の新規な嵌め付はファスナーを提供すること である。

本発明の全体的な目的は、新規なスェージ形式のファスナーを提供することであ る。

本発明の他の目的、特徴および利点は、添付図面に関連した以下の説明および請 求の範囲の記載から明白になろう。添付図面に於いて、 第１図は、本発明の特徴を具現するカラーの縦断面図、第２図は、離隔のための ビード構造を使用した従来技術のカラーの破断した縦断面図、 第３図は、幾つかの部分が断面として示され、他の部分が破断して示された本発 明のファスナーの縦断面図であって、このファスナーはピンおよび第１図と同様 であるかスェージ形式の嵌め付け（フィツトアップ）ファスナーとして組み合わ されて使用されるようになされたカラーを含んで構成されており、ワークピース と組み付けられた関係状態て示され、このワークピースは初期クランプ荷重を与 えるようにファスナーに付与されたトルクによって予備組み立てされており、ま たカラーをピンのロック溝の中ヘスエージ変形させる、すなわち初期クリンチさ せる、ことの開始に先立ってファスナーに付与されて示された引張工具の一部と 組み付は関係状態で示されている、縦断面図、 第４図は、第３図の矢印４−４の方向に見たファスナーの拡大断面図であって、 通常のトルク工具（図示せず）によってグリップされる平坦面を有するカラーを 備えたファスナーを示している断面図、 第５図は、第３図と同様な縦断面図であって、セットされた後のファスナーを示 す縦断面図、第６図は、幾つかの部分が断面として示され、他の部分が破断して 示されている、変形可能なフランジを含むカラーを備えた変更されたスェージ形 式の嵌め付はファスナーの縦断面図であって、所望の予備荷重となるようにトル クを付与された後の状態でファスナーを示しており、カラーの変形可能なフラン ジは部分的に変形されて予備組み立て状態にワークピースを保持するように示さ れており、またカラーをピンのロック溝の中ヘスエージ変形させる、すなわち初 期クリンチさせる、ことの開始に先立って引張工具の一部がファスナーに付与さ れて示されている、縦断面図、そして 第７図は、第６図の組立体を示す第６図と同様な縦断面図であって、ファスナー はフランジを押しつぶした状態でセットされ、カラーはピンの上にスェージ変形 されて所望の最終クランプ荷重を与えている、縦断面図。

さて第１図を参照すれば、スェージ形式のファスナーとともに使用されるチュー ブ状カラー１０が示されている。見られるように、このカラーＩＯは組み合わさ れるピンのロッキング溝の中にスェージ変形されるようになされている。このピ ンはスェージ形式のファスナーを形成する組み合い部材の１部である。

カラーｌＯはシャンク１２を有する。このシャンクは内端部にて拡大されたほぼ 環状のフランジ１４で終端している。カラー１０は貫通穴１５を有している。こ の貫通穴は、フランジ端部に配置し且つまたこのフランジ端部を超えて部分的に 延在しているほぼ真っ直ぐな第１の縮径穴部分１６と、反対側の外端部に位置す る拡径されたほぼ真っ直ぐな大部分１８とによって構成されている。

中間の大部分２０はほぼ切頭円錐形をしており、大部分１６と１８とを連結する ように半径方向外方へ傾斜すなわちテーパーを付されている。カラーシャンク１ ２はカラ一部分２２に関してはほぼ真っ直ぐな縮径外径面を有する。この外径面 は縮径大部分１６の延在部分と半径方向に整合されていて、はぼ均一な壁厚ｔｌ を定めている。

外面は次に中間部分２４に関してテーパーを付されて、半径方向に傾斜した中間 大部分２０とほぼ平行な全体的に切頭円錐形とされている。外面部分２４の全長 にわたってカラーシャンク１２はほぼ均一な壁厚ｔ２を有している。この壁厚は 壁厚ｔｉとほぼ等しい。

中間部分２４の外面は端部分２６の表面の大半に関してほぼ同じ角度で引き続き 傾斜している。この端部分２６は真っ直ぐな拡径大部分１８と間延である。端部 分２Ｇの外面は離隔面取り２８にて終端している。この面取りは貫通穴１５の軸 線Ａｘに対して角度へで傾斜している。組み合いピンに対してカラー１０をスェ ージ変形させるに於いて、取り付は工具のスェージアンビルによって与えられる 半径方向の圧縮力の強さは、この離隔面取り２８の角度Ａによって一部決まる。

この面取りは、アンビルを介して与えられた作用力に関する荷重を軸線方向およ び半径方向に伝達する。

カラーシャンク１２の外端部２６に於ける壁厚は、ｔｉおよびｔ２から、離隔面 取り２８との交差位置に於ける最大壁厚ｔ３まで、全体的に壁厚が僅かに増大し ている。この最大壁厚ｔ３までの壁厚の増加は材料の体積を付加し、この材料体 積の僅かな付加がスェージ変形に於いて前方へ向けて押し出されたカラー材料を 補償するのである。これによりカラーシャンク１２のスェージ変形された部分の 長さにわたってピンロック溝に対するいっそう均一な充満が得られるのである。

このように説明したように、カラー１０はシャンク１２か半径方向外方へテーパ ーを付されている、すなわち円錐形とされている、ために所望の離隔を与える一 方で、更にまたその壁厚かほぼ均一であることから、スェージ面積部分に関して ビンの過大なくびれを生じることなく、従ってロック溝の歪みを最小限に抑えて 、組み合うピンのロック溝に対してほぼ均一に充満する。このピン溝の歪みを最 小限に抑えることはそれらが螺旋ねじ形状である場合に特に重要とされる。

本発明の構造の、従来技術のビードを有する構造との比較か第１図および第２図 の実施例で見られる。第２図のカラーの説明に於いて、第１図のカラー１０の部 分と同様の部分は同じ数字に”ａ”を付した符号が与えられる。

二のように第２に於いてカラー１０ａは内端部で拡大フランジ１４ａにて終端し たシャンク１２ａを存している。カラー１０ａはほぼ均一な直径の貫通穴１５ａ を有している。カラーシャンク１２ａはほぼ真っ直ぐな外面部分２２ａを有し、 この外面部分はその長さにわたってほぼ均一な壁厚ｔ４を定めている。同等なフ ァスナ一応用例に関してこの壁厚ｔ４は第１図のカラー１０の壁厚ｔｌ、ｔ２に ほぼ等しい。

シャンク部分１２ａの外面は拡大された円周ビード２７を有する外端部２６ａで 終端している。このビードは、壁厚ｔ４よりも実質的に厚い最大壁厚ｔ５にまで 増大された壁厚を定めている。ビード２７のこの増大された壁厚ｔ５は、離隔面 取り２８ａにて終端している外端部２６ａの長さ範囲を実質的に延在する。この 面取り２８ａは角度Ｂて半径方向に傾斜し、面取り２８と同様な目的で働く。

このように従来技術の構造はカラーのチューブすなわち外端部に円周方向のビー ドを形成することによって必要とされる大きな離隔強度を達成している。この大 きな離隔強度は少なくとも部分的にビード２７によるカラー材料の実質的な増大 によって、すなわち壁厚ｔ５により定められた増大によって、与えられる。説明 したように、面取り角度Ｂはスェージ加エアンビルによって与えられた所要の軸 線方向荷重で生じる半径方向の圧縮力の強さに影響を与える。面取り角度Ｂは成 る場合には本発明のカラー１０に関する角度Ａと同しである。

従来技術の設計によるカラー１０ａによれば、スェージ形式のファスナーに関す る離隔要求は満たされる。しかし、説明したように所要の離隔を与えるために選 択されたビード２７に於ける材料体積の増大がスェージ面積部分に於いて組み合 うビンに大きな局部的なくびれを発生してしまうのである。

第１図に示すように本発明による切頭円錐形のカラーＩＯによれば、必要とされ る半径方向の圧縮強度すなわちフープ強度および／または離隔は、スェージ変形 可能な長さ範囲にわたってほぼ均一な体積を与えつつ達成される。従ってこのテ ーパーを付されたカラー１０はカラーシャンク１２のスェージ変形長さ範囲に沿 ってほぼ一定した慣断面積を保持する。成る意味では真っ直ぐなチューブ状の形 状であり、内径および外径が半径方向外方へ引き伸ばされている。

スェージ変形面積部分に於けるカラー材料の体積がビンロック溝およびスェージ 加エアンビルのキャビティーとの間の利用可能な空間よりも大きく選択されるこ とがしばしば望まれる。このような過剰詰め込み（オーバーバック）が望まれる 場合には、論理的には本発明の設計では、カラーシャンク１２のスェージ変形長 さ範囲にわたってオーバーパックされるパーセンテージかほぼ均一になされる。

本発明は例として、ＳＡＥ規格によるほぼ等級８である１、５８７５ｃｍの直径 のピンのためのカラー１０によって説明される。このカラー１０は、下記の寸法 （第１図参照）を一般に有している。すなわち、■、　大部分１６の直径＝１． ６００２ｃｍ２、　大部分１８の直径＝１．８５４２ｃｍ３、　シャンク１２の 最大外径Ｄ１＝２．８０９２４ｃｍ４、　シャンク１２の最少外径Ｄ２＝２．０ ４４７ｃｍ５、ｔｌ＝ｔ２＝、４４４５ｃｍ ６、ｔ３＝、４７７５２ｃｍ ７、Ｌ１＝２．７１７８ｃｍ ８、Ｌ２＝１．０１６ｃｍ ９、Ｌ３＝、６３５ｃｍ １０、Ｌ４＝、４０６４ｃｍ １１、Ｌ５＝、７３６６ｃｍ（フランジ１４）１２、Ｌ６＝１．９８１２ｃｍ（ シャンク１２）１３、Ｌ７＝１．７０１８ｃｍ（テーパー）１４、面取り角度Ａ ＝２５゜ １５、テーパー角度Ｃ＝７゜ １６、半径方向空隙Ｅ＝、１２７ｃｍ １７、大部分１６に於ける半径方向のパイロット間隙＝、００６３５ｃｍ このようにして、均一壁厚の限られた長さ部分にわたる最大壁厚ｔ３で代表され るカラー材料の最大体積は、カラー壁厚ｔ１、ｔ２に関する体積よりも約８％大 きい。

この壁厚の増大は徐々に最大壁厚ｔ３となるようにされる。従って長さＬ４にわ たる体積増大の平均は約４％である。長さＬ４はカラーシャンク１２の全長Ｌ６ の約２０％であるから、説明した体積の僅かな増大はこの２０％の部分に関して 徐々に分配される。説明したように、結果的に生じた体積の僅かな増大はスェー ジ加工の間に前方へ押し出された材料を補償するように与えられ、これによりカ ラー１０の前端部すなわち外端部２６に於けるピンロック溝を均一に充満させる ように助成する。

外端部２６の内径はピンの対抗するロック溝部分に対して実質的な半径方向の間 隙を与えることが見られる。

従ってテーパーを付された外端部２６が荷重を受けて半径方向内方へ最初に変形 されるとき、この半径方向の間隙が弾性変形を可能にする一方でピンロック溝と の早すぎる保合を避け、これにより大きな離隔荷重を与えることを更に助成する のである。説明したように直径が１．５８７５ｃｍのピンとともに使用するため のカラーｌＯによれば、外端部２６に於ける半径方向の間隙すなわち空隙Ｅは約 、１２７ｃｍとなり、すなわち対応するピンの基準直径である１、５８７５ｃｍ の約８％となる。注目することとして、この半径方向の空隙は、カラーシャンク １２の長さＬ６の約３分の１（，３３３）である長さＬ３にわたって延在するの である。同時に、縮径された大部分１６に於けるピンとの半径方向の間隙は約、 ００６３５ｃｍとなり、これにより大部分１６はカラー１０を組み合うピン上に 案内するように作用する。注目すべきこととして、半径方向の空隙Ｅは徐々にテ ーパーした構造によって与えられ、カラーシャンク１２の長さＬ６の実質的に長 さＬ７にわたって延在するということである。この空隙Ｅは、カラーシャンク１ ２の横断面にて急な変化を生じない。示したように、説明したファスナーに関す るテーパー角度Ｃは約７°であった。

第３図および第４図に示されるように、第１図のカラーＩＯの改良した形態が組 み付はファスナーとしての組み合わせに有利に使用できる。第３図および第４図 に示された組み付はファスナーの実施例の説明に於いて、第１に於□ける部材と 同様な部材は同じ数字に文字“ｂ”を付した符号が与えられる。

さて第３図および第４図を見れば、ファスナー３０はピン部材３２およびチュー ブ状カラーｔａｂを含んで示されている。ビン部材３２は細長いシャンク３４を 有する。このシャンクは、互いに固定される一対のワークピース４０および４２ のそれぞれの整合された開口３６および３８を通して延在する。シャンク３４の 一端の拡大された突出ヘッド４４はワークピース４０の一方の側に係合される。

このヘッド４４に隣接してシャンク３４は真っ直ぐな部分４６を有している。こ の部分は整合されている穴すなわち開口３６および３８の中に緩み嵌めで受け入 れられるようになされている。この真っ直ぐな部分４６に続いてロック溝部分４ ８が形成されている。このロック溝部分は連続した螺旋ねじ形態を有する複数の 溝５０によって形成されている。

破断ネック溝５２がロック溝部分４８とグリップ部分すなわち引張部分５４との 間に位置されてシャンク３４の最弱部を形成している。引張部分５４は複数の環 状引張溝５６で構成されている。これらの引張溝は真っ直ぐなシャンク部分４６ およびロック溝部分４８に対して縮径されている。引張溝５４は工具５８によっ てグリップされるようになされており、この工具はファスナー３０をセットする ために操作できるものである。工具５８は当技術分野に熟知した者にとって知ら れている方法で一般に構成される。それ故に、簡略化の目的で部分的にのみ示さ れている。簡単に述べれば、工具５８は引張溝５６の位置でビン部材３２をグリ ップするようにされた複数のジョー６０を育する。ジョー６０はチューブ状コレ ット組立体６２の中に配置される。このコレット組立体はアンビルハウジング６ ４の中にスライド可能に支持される。アンビルハウジングは入り目部分すなわち マウス部分６８を有するスェージ加工アンビル６６の一端にて終端している。

図示されたように、チューブ状カラー１０ｂは拡大フランジ１４ｂを有する。ピ ンヘッド４４およびカラーフランジ１４ｂの両方ともレンチ用平坦面もしくは不 規則部分を備えて、ビン部材３２とカラー１０ｂとの間に相対的なトルクを付与 するためのレンチその他の適当な工具で容易にグリップできるようになされるこ とができる。

ここて第４図を見れば、フランジ１４ｂは複数の平坦面７０を備えて通常の工具 やレンチ（図示せず）でグリップが容易にできるようになされることができる。

カラー１０ｂの小径の大部分１６ｂはワークピース４２を通して延在するピンク シャンク３４の部分に対して間隙を形成するような直径とされている。制限され た数の雌ねじ７２が大部分１６ｂのフランジ側の端部に形成され、ピン３２の螺 旋ロック溝すなわちねじ５０と補完的に螺合するようになされている。カラーね じ７２の形状はピンねじ５０の形状と実質的に同じとされ、良好な組み合い係合 を行うようになされる。従ってこの場合には後者のねじ係合はピン３２上にカラ ー１０ｂを位置決めするための案内の作用をなす。

作動に於いて、ワークピース４０および４２はまず最初にカラーねじ７２とねじ ロック溝５０との間の螺合によって連結される。引張部分５４はカラーねじ７２ の内径よりも小さな最大径を育し、これによりカラー１０ｂはピン３２上を移動 され、カラーねじ７２がねじロック溝部分４８へ即座に与えられることができる 。カラー１０ｂのねじ７２の数は、ワークピース４０と４２との／またはワーク ピース４０と４２との間の予想される引き離し力もしくはハンドリング力に抗す るように、カラーｌ　Ｏｂがトルク掛けできるように選択される。

この構造によれば、トルク掛は作動および予備組み立て作業の後、ファスナー３ ０は相対的な軸線方向の力を付与することによって最終的にセットされることが できる。従って予備組立が完了した後、取り付は工具５８が第３図に示すように ファスナー３０に与えられ、相対的な軸線方向の力がビン３２とカラー１０ｂと の間にジョー組立体６０を介して与えられる。このジョー組立体は引張溝部分５ ４をグリップし、スェージ加工アンビル６６のマウス部分６８はカラー１０ｂの 外端部の離隔面取り２８ｂと係合する。相対的な軸線方向の力が増大すると、制 限されたカラーねじ７２は十分にせん断もしくは変形されて、カラーシャンク１ ２ｂがビン３４に対して更に軸線方向へ移動できるようになす。しかしながらこ の構造では、ビンロック溝５０の中へのカラーｌＯｂの材料のスェージすなわち 変形はまだ開始せず、それ故にビン３２およびカラー１０ｂは典型的なスェージ 形式ファスナーとして応答する。従ってこの時点でワークピース４０および４２ は、ビン３２とカラー１０ｂとの間に取り付は工具５８により与えられた相対的 な軸線方向力によって予め選択された荷重でもって一緒に引張られるのであり、 これはカラー１０ｂかビン３２と螺合していないときと同様に行われる。また、 軸線方向力が増大されると、螺旋ロック溝部分４８の中へとカラー１０ｂのスェ ージ変形が始まる。スェージ変形の完了により、また軸線方向力が引き続き増大 されると、ビン３２が破断ネック溝５２の位置で破壊される強さにまで達し、ス ェージ作用が完了される（第５図参照）。次に、工具５８が更に操作されて、カ ラーエジェクタ一部材７４が前方へ駆動されてスェージ変形したカラー１０ｂを アンビル６６から抜き出して、取り付けが完了する。

ワークピース４０および４２は最終的なりランプ荷重にて互いに固定されるので あり、これは初期の予備組み立てがねじ取り付は連結によって行われていない場 合と同様に行われる。

注目したように、テーパー付きカラー１０ｂの拡径された外端部２６ｂは初期ス ェージ変形、すなわちプライマリ−クリンチ、に抗する離隔抵抗を与える。この 点に関して、説明したようにアンビル６６のマウス部分６８のスェージ変形面お よび離隔面取り２８ｂの角度の相互作用は、予め選択された離隔を与えて、カラ ー１０ｂのロック溝５０の中へのスェージ変形の開始がより小さな相対的な軸線 方向力に達するまで始まらないようにするのを助成する。このより小さな軸線方 向力とは、予備組み立てトルクによる全てのプリロードに勝るのに十分な力であ り、また制限されたカラーねじ７２をせん断し或いは十分に変形させるのに十分 な力である。

既に説明したように、成る種のビルディング構造の応用に於いて、制限されたね じは第３図〜第５図の実施例に示された実質的に制限されたねじ形態よりもより 多く且つ強いことが望まれる。このような状況では、サドリの出願に示されてい る皿状のフランジ構造が本発明の円錐形すなわちテーパー形のカラー構造と関連 して使用されることができる。これは第６図および第７図の実施例に示されてい る。ここでは第３図〜第５図の実施例の部材と同様な部材は同じ数字に“Ｃ”を 付した符号が与えられている。

さて第６図および第７図を見れば、ファスナー３０ｃはピン部材３２ｃおよびチ ューブ状カラー１０ｃを含んで示されている。ビン部材３２ｃは第３図〜第５図 のビン部材３２と同じであり、繰り返して説明しない。同じ符号の部材は既に説 明したのと同じであることが理解されるべきである。

同様に、フランジ１４ｃ、そしてねじ７２より多くのねじを含むねじ７２ｃの概 念以外は、このカラー１０ｃはカラーｌＯｂと同じであり、それ故に同じ符号で 示された部材は繰り返して説明しない。さて第６図および第７図を見れば、予め 選択された距離Ｘだけフランジ１４ｃは半径方向且つ軸線方向の外端部から半径 方向且つ軸線方向の内端部内方へ向けて凹んで皿状とされている。この距離Ｘは 、フランジ１４ｃが自由状態のときに距離Ｙの約半分以下となるように選択され ている。この距離Ｙはビンねじカラーねじ、それぞれ５０ｃおよび７２ｃ、のピ ッチである。この自由状態の距離Ｘは理解されるであろう目的のために、２２２ Ｙの距離よりも大きいことが好ましい。

作動に於いて、ワークピース４０ｃおよび４２Ｃはカラーねじ７２ｃおよびねじ ロック溝５０ｃの間の螺合によってまず最初に連結される。再び述べるが、引張 部分５４ｃはカラーねじ７２ｃの内径よりも小さな最大径を有しており、カラー １０ｃがピン３２ｃ上を移動できるように、またカラーねじ７２ｃがねじロック 溝部分４８ｃに容易に付与されるように、なされている。カラー１０ｃのねじ７ ２ｃの数は全体的に制限され、カラー１０ｃが所望の高い予備組み立て初期クラ ンプ力をワークピース４０ｃおよび４２ｃの間に与えるように、および／または ワークピース４０ｃおよび４２ｃの間の比較的大きな強さの予期される引き離し 力もしくはハンドリング力に抗するように、トルク掛けできるように選択される 。本発明のこの実施例は、初期クランプ力がトルク掛けによって基準クランプ荷 重から、拡大されたフランジ１４ｃが変形されて距離Ｘを約、２２２Ｙよりは小 さくない距離となるように短縮できる強さのクランプ力まで、変化できるように する。このようにして、ワークピース４０ｃおよび４２０は互いに対して多少選 択的にクランプすなわち位置決めされることができる。従って、少な（とも約、 ２２２Ｙの距離に関するフランジ１４ｃの付加的な変形が続くスェージ加工段階 に於いても利用できるように残される。これは、スェージ加工段階の間であるが スェージ変形が開始されるまでの間、すなわちカラー１０ｃのロック溝部分４８ ｃに対する初期変形の間に、カラーシャンク１２ｃが少なくとも約、２２２Ｙの 距離たけ軸線方向に移動できるようにする。こねによりスェージ加工段階に於け る相対的な軸線方向力かビン３２ｃおよびカラー１０ｅの間に付与されるとき、 少なくとも、２２２Ｙの距離を移動するカラーシャンク１２ｃは保合ねしに対し て軸線方向に乗り上げることになり、これにより所望される最終的なりランプ荷 重か得られるのである。

付与されたトルクの強さ、従ってフランジ１４ｃの初期変形の程度は適当なトル ク制御レンチによって制御することができる。このために、適当なレンチ面かビ ンヘッド４４ｃおよび／またはカラーフランジ＋４ｃに備えられることができる 。ファスナー３０ｃに付与されるトルクの最大強さは、フランジ１４ｃの初期変 形か予備固定すなわち予備クランプの距離を依然として残していて、この距離が ねしピッチＹの約半分より小さくなく、また同時にカラーねじ７２ｃも一体的に 保持している、というように制限される。

この構造によれは、トルク掛けした後、ファスナー３０ｃは相対的な軸線方向力 の付与によって最終的にセットされる。従って、予備組み立てが完了した後、取 り付は工具５８ｃは第６図に示されるようにファスナー３’Ｏｃに与えられ、相 対的な軸線方向力か引張溝部分５４ｃをグリップするジョー６０ｃとカラー１０ ｃの外端部に係合するスェージ加工アンビル６６とによってビン３２ｃおよびカ ラ−１’ＯｃＯ間に付与される。相対的な軸線方向力が増大されると、カラーね じ７２ｃはせん断されもしくは変形されてカラーシャンク１２ｃかビン３２ｃに 対して更に軸線方向へ移動してフランジ１４ｅを押しつぶすことができるように する。これにより、ワークピース４０ｃおよび４２ｃがファスナー３０のトルク 掛けによって互いに予備組み立てされた場合、および両者の間に空隙がまったく 存在しない場合、カラーシャンク１２ｃの説明した軸線方向の移動が生じてカラ ーねじ７２ｃのせん断および／または変形が行われるときに、カラーフランジ１ ４ｃは押しつぶされる。しかしなからこの状態に於いては、ビンロック溝５０ｃ に対するカラー１０ｃの材料のスェージすなわち変形はまだ開始されず、それ故 にピン３２ｃおよびカラー１０ｃは典型的〜スェージ形式ファスナーとして応答 することができる。

従って、この時点てワークピース４０ｃおよび４２ｃはピン３２ｃおよびカラー １０ｃの間に取り付は工具５８ｃにより付与された相対的な軸線方向力によって 予め選択された荷重でもって互いに引張られる。これと同時に、カラー１０ｃが ピン３２ｃと螺合されていないならば、また、軸線方向力が増大するならば、螺 旋ロック溝部分４８Ｃに対するカラーＩＣ１ｃのスェージ変形は始まる。スェー ジ加工が終了すると、また軸線方向の力か引き続き増大されると、ピンｌＯｃか 破断溝５２ｃにて破壊される強さに達し、スェージ加工段階か終了される（第７ 図参照）。次に、工具５８ｃか更に操作されることてカラーエジェクタ一部材７ ４ｃが前方へ向けて押圧されてスェージ変形したカラー１０ｃをアンビル６６ｃ から抜き出してこの取り付けか完了される。このようにワークピース４０ｃおよ び４２ｃはねじ取り付は連結によって初期の予備組み立てが行われていない場合 と実質的に同様な最終的なりランプ荷重の下で互いに固定されるのである。注目 すべきは、フランジ１４ｃがつぶされる際に縮径大部分１６ｃが第７図に符号７ ５で示すように拡大され、これによりねじ７２ｃのねじ外しが更に助成されると いうことである。

第３図〜第５図の実施例て注目したと同様に、テーパー付きカラー１０ｃの拡径 された外端部２６ｃは初期スェージ変形、すなわちプライマリ−クリンチ、に抗 する離隔抵抗を与える。この点に関して、説明したようにアンビル６６ｃのマウ ス部分６８ｃおよび離隔面取り２８ｃの角度の相互作用は、注目したように、予 め選択された離隔を与えて、カラー１０ｃのロック溝５０ｃの中へのスェージ変 形の開始がより小さな相対的な軸線方向の力に達するまで始まらないようにする のを助成する。

このより小さな軸線方向の力とは、予備組み立てトルクによる全てのプリロード に勝るのに十分な力であり、また制限されたカラーねじ７２ｃをせん断し或いは 十分に変形させるのに十分な力である。このようにしてカラー１０ｃの最小限の 離隔荷重能力は、ファスナー３０ｃに作用された全ての軸線方向のプリロードに 勝るのに必要とされる荷重、広げられたか制限されているカラーねじ７２ｃをせ ん断もしくは変形させるのに必要な軸線方向の荷重、そして皿状のカラーフラン ジ１４ｃを押しつぶすのに必要とされる荷重、の合成すなわち合計にほぼ等しく ならねばならない。

注目したようにディクソンの出願および第３図〜第５図そして第６図および第７ 図の実施例では、ピン３２゜３２ｃは浅い螺旋溝を備えることができる。この螺 旋溝は全体的に流線型を有している。これにより所望の高クランプ荷重を存する 一方でそれと同時にビンのロック溝部分のねじ形の一体性を維持し、これによっ てトルクを付加的なりランプのため或いはカラー取り外しのために付与すること のできる高強度構造が達成される。注目した浅い溝構造によれば、カラー１０ｂ 、１０ｃのシャンク！２ｂ、１２ｃの体積は一般に“オーバーバッキングを生じ るように選択される。すなわち、ピン溝５０゜５０ｃを充満するために、スェー ジ加工アンビル６６゜６６ｃのキャビティーおよび対向するビン３２，３２ｃの ロック溝６６．６６ｃによって定まるスェージ空間（ｓｗａｇｅ　ｅｎｖｅｌｏ ｐｅ）内の利用できる体積よりも大きなカラー材料の体積を実質的に与えるよう に、材料の体積が選択される。この構造では、少なくとも１４％〜約１６％の過 剰量を有するカラー材料の体積を与えるのが望ましいと見いたされている。典型 的にはファスナー３０゜３０ｃは等級５のねしファスナーの強度特性を一般に存 する材料で構成されることができる。

ファスナー３０，３０ｃの強度を高めるために、ピン溝５０．５０ｃおよびその 隣接するピンショルダー、およびスェージカラー１０ｂの補完的な溝およびショ ルダーの幅は、ピン３２．３２ｃおよびカラー１０ｂ。

１０ｃの材料のそれぞれのせん断強度に関連して幅を比例させ、これによりピン ３２，３２ｃのピン溝５０゜５０ｃによって定められるショルダー、およびスェ ージカラー１０ｂ、１０ｃの組み合わされる溝によって定められるショルダーの 両方ともが、組み合うワークピース４０．４０ｃおよび４２，４２ｃの予め選択 された最小限の設計引張荷重もしくはそれより高い荷重にてせん断破壊か始まる もしくは同時に破壊されるようになされる。

この設計は、カラー１０ｂ、１０ｃによって定められるショルダーかピンロック 溝５０，５０ｃによって定められるショルダーよりも先に破壊されるようになす 。すなわち、カラー］Ｏｂ、ＩＯｃのショルダーか破壊される引張荷重の約１１ ０％にてピンロック溝５０，５０ｃのショルダーがぜん断破壊されるようになす 、ことか好ましい。注目したように溝を比例させることによって、ピンおよびカ ラーの係合長さか与えられた引張荷重に関して最小限とされることができる。勿 論、十分に長いカラー長さを与えることによって、上述しだせん断破壊の関係を 維持しつつピンロック溝部分４８，４８ｃを直径方向に横断した引張破壊を生じ るようになすことができる。

注目したような比例的な強度を使用する他の利点は、カラーねじ７２，７２ｃの せん断強度が最大限となされて、トルク掛けによる予備固定されたクランプを比 較的強い強さとなすことができ、および／または予備固定されたクランプ状態に 於けるファスナー３０．３０ｃがその構造体の取り付は作業の間に互いに保持す るのに必要な荷重に対して耐えることができるようにする、ということである。

これはカラーねじ７２，７２ｃの幅かピンねじの溝５０，５０ｃの幅に実質的に 等しいという事実による。

ファスナー３０．３０ｃが取り付けられて、スェージカラー１０ｂ、ＩＯｃは貫 通穴の中に補完的な雌ねじを存することになる。これはファスナー３０，３０ｃ かカラー１０ｂ、１０ｃを適当な工具によってトルクを解除することで取り外し できるようになす。工具はピンヘッド４４，４４ｃおよび／またはカラーフラン ジ１４゜＋４ｃのレンチ面に対して与えられる。

図示し且つまた上述したファスナー３２．’３２ｃは、通常の引張式の工具５８ ，５８ｃによって最終的に取り付けられる用になされた引張式のファスナーとし て示された。しかしながら本発明の特徴は、絞り形式の工具によって最終的に取 り付けられるようになされるスタンプ式のファスナー、および／または切断可能 なピン先端を有さないピンを有する引張式のファスナーおよび／またはスェージ 変形可能なカラーを使用した引張式のブラインドファスナーにも応用することか できる。

従って、嵌め付は式のファスナーとしてピンと組み合わされて使用される場合に は、本発明は連結されるワークピースに作用するクランプ荷重を変化でき、しか も同時にピンとカラーとの間のスェージ連結による強い最終的なりランプを特徴 とする特なファスナーを提供する。

本発明のこの独特な構造は、嵌め付はファスナー以外の、すなわちブラインドフ ァスナーとねじピン溝を有さないピンとのファスナーの組み合わせにも使用でき る。

また注目すべきこととして、成るピンロック溝の構造は溝および均一でないフレ ストを有することができる。しかしなからこの形式の溝構造によっても、本発明 のカラーはピードの付いた従来技術の構造よりもいっそう均一な充満を行うので ある。

ここに開示した本発明の好ましい実施例は上述した目的を満足することが良く推 測されることは明白となろうか、本発明はその適正な範囲すなわち公正な意味あ いから逸脱せずに変更、改修および変化をなされ得ることは認識されよう。

補正書の翻訳文提出書　（特許法側８４条の８）

Claims (25)

【特許請求の範囲】
1. １．ピンと、取り付け工具によって相対的な軸線方向力を付与することでこのピ ンの上にスエージ変形されるようになされたカラーと、を含むスエージ形式のフ ァスナーに於いて、 複数のロック溝を備えた細長いピンシャンク部分を有するピンと、 内端部および外端部を有し、前記ピンシャンク部分の上に配置されるようになさ れたチューブ状のカラーであって、前記ピンと前記カラーの前記外端部との間に 取り付け工具によって付与された相対的な軸線方向力によって前記ロック溝の中 にスエージ変形するようになされたカラーシャンク部分を有するチューブ状カラ ーと、前記カラーが貫通穴を有していることと、前記貫通穴が縮径穴部分を有し ていて、これにより前記カラーが前記ピンシャンクの上に全体的に案内されるこ とと、 前記カラーシャンク部分が前記縮径穴部分から前記外端部の拡大された穴部分へ 到るほぼ切頭円錐形であることと、 前記カラーシャンク部分が前記外端部からスエージ変形可能な長さ範囲にわたる 距離に関してほぼ均一な壁厚を有し、これにより前記ピンシャンクの前記ロック 溝の中に前記カラーの前記外端部のスエージ変形が始まるのに抗する大きな離隔 力を前記カラーシャンク部分の切頭円錐形が与えられることと、 を包含している構成されたことを特徴とするスエージ形式のファスナー。
2. ２．請求の範囲第１項に記載されたファスナーであって、前記カラーシャンク部 分が約７°の角度でテーパー形とされていることを特徴とするスエージ形式のフ ァスナー。
3. ３．請求の範囲第１項に記載されたファスナーであって、前記カラーシャンク部 分が前記外端部にて壁厚を僕かに増大されていることを特徴とするスエージ形式 のファスナー。
4. ４．請求の範囲第１項に記載されたファスナーであって、前記カラーシャンク部 分が前記外端部にて壁厚を僅かに増大され、前記カラーシャンク部分の長さの約 ２０％の距離にわたって全体的に徐々に増大されていることを特徴とするスエー ジ形式のファスナー。
5. ５．請求の範囲第１項に記載されたファスナーであって、前記カラーシャンク部 分が前記外端部にて壁厚を僅かに増大され、前記外端部にカラー材料の体積の約 ４％の全体的に分配された増大を与えていることを特徴とするスエージ形式のフ ァスナー。
6. ６．請求の範囲第１項に記載されたファスナーであって、前記カラーシャンク部 分が前記外端部にて壁厚を僅かに増大され、前記外端部にカラー材料の体積の約 ４％の全体的に分配された増大を与えていて、前記体積の増大が前記カラーシャ ンク部分の長さの約２０％の距離にわたって全体的に分配されていることを特徴 とするスエージ形式のファスナー。
7. ７．請求の範囲第１項に記載されたファスナーであって、前記カラーシャンク部 分が前記外端部に前記ロック溝と予め選択された半径方向の空隙を形成しており 、これにより前記ロック溝に対する前記カラーシャンク部分の初期係合が阻止さ れることを特徴とするスエージ形式のファスナー。
8. ８．請求の範囲第１項に記載されたファスナーであって、前記カラーシャンク部 分が前記外端部に前記ロック溝と予め選択された半径方向の空隙を形成しており 、これにより前記ロック溝に対する前記カラーシャンク部分の初期係合が阻止さ れ、前記半径方向の空隙が前記ピンの基準直径の約８％であることを特徴とする スエージ形式のファスナー。
9. ９．請求の範囲第１項に記載されたファスナーであって、前記カラーシャンクが 前記外端部に離隔面取りを有しており、前記離隔面取りは前記カラーの軸線に対 して約２５°の角度であることを特徴とするスエージ形式のファスナー。
10. １０．請求の範囲第１項に記載されたファスナーであって、前記カラーシャンク 部分の前記均一な壁厚が前記カラーシャンク部分のスエージ変形部分に実質的に わたって前記ピンロック溝のほぼ均一な充満を行うことを特徴とするスエージ形 式のファスナー。
11. １１．請求の範囲第１項に記載されたファスナーであって、前記カラーシャンク 部分の前記均一な壁厚が前記カラーシャンク部分のスエージ変形部分に実質的に わたって前記ピンロック溝のほぼ均一な充満を行い、前記カラーシャンク部分の 前記均一な壁厚が前記ピンロック溝の変形を実質的に最小限にすることを特徴と するスエージ形式のファスナー。
12. １２．請求の範囲第１項に記載されたファスナーであって、前記カラーシャンク 部分の前記均一な壁厚が前記カラーシャンク部分のスエージ変形部分に実質的に わたって前記ピンロック溝のほぼ均一な充満を行い、前記ピンロック溝が螺旋ね じの形状とされ、前記カラーシャンク部分の前記均一な壁厚が前記ピンロック溝 の変形を実質的に最小限にすることを特徴とするスエージ形式のファスナー。
13. １３．請求の範囲第１項に記載されたファスナーであって、前記カラーシャンク 部分の前記均一な壁厚が前記カラーシャンク部分のスエージ変形部分に実質的に わたって前記ピンロック溝のほぼ均一な充満を行い、前記カラーシャンク部分の 前記均一な壁厚が前記カラーシャンク部分の前記外端部に於ける前記ピンロック 溝の変形および／またはくびれを実質的に最小限にすることを特徴とするスエー ジ形式のファスナー。
14. １４．請求の範囲第１項に記載されたファスナーであって、前記カラーシャンク 部分が前記外端部に前記ロック溝と予め選択された半径方向の空隙を形成してお り、これにより前記ロック溝に対する前記カラーシャンク部分の初期係合が阻止 され、前記半径方向の空隙が前記ピンの基準直径の約８％であり、前記半径方向 の空隙が前記シャンク部分の長さの約３分の１にわたって延在していることを特 徴とするスエージ形式のファスナー。
15. １５．選択的な可変クランプによってワークピースを互いに固定するためのファ スナーを含み、前記ファスナーは取り付け工具によって付与された相対的な軸線 方向力により最終的に取り付けられるようになされている緊締装置に於いて、前 記ファスナーが、 一端にて拡大されたピンヘッドで終端している細長いシャンクを有するピンと、 ねじ形状を形成している複数の螺旋状に延在したロック溝を含んで構成された前 記シャンク上のロック溝部分と、 前記ピンシャンク上に配置されるようになされ、且つまた取り付け工具によって 付与されることのできる前記相対的な軸線方向力の第１の予め選択された強さに 応答して前記ロック溝の中にスエージ変形するようになされたチューブ伏カラー と、 前記カラーが間隙を有する関係のもとに前記ロック溝を全体的に受け入れるため の直径とされた貫通穴を有することと、 前記カラーが、前記貫通穴に形成され且つまた前記ロック溝によって定められた 前記ねじ形状と螺合するようになされた雌ねじを有し、これにより前記カラーが 前記ロック溝部分上にトルク締めされてワークピースを互いに多少とも選択的に クランプすなわち位置決めできるようになされていることと、 前記カラーねじが、ピンと前記カラーとの間に取り付け工具によって付与された 相対的な軸線方向力の第２の予め選択された強さに応答して、前記ロック溝に対 して変形もしくはせん断ずるように予め選択された強さを有し、前記第２の予め 選択した強さは前記第１の予め選択した強さよりも小さいことと、 前記カラーおよび前記ピンと組み付けられてワークピースがトルク締めによって 予め選択されたプリロードの下で最初に互いにクランプできるようになし、しか る後に前記相対的な軸線方向力に応答して前記カラーと前記ピンとの間の十分な 軸線方向距離の相対的な軸線方向の動きを可能にして、これにより前記軸線方向 距離の動きによって前記カラーねじが前記ロック溝に対して変形もしくはせん断 を生じるようになす抵抗手段であって、前記カラーねじの変形もしくはせん断は 前記相対的な軸線方向力の決定可能な強さに於いて生じ、前記第１の予め選択し た強さは前記決定可能な強さおよび前記予め選択したプリロードの組み合わせよ りも大きく、これによりワークピースの最終的な軸線方向のクランプ締め荷重は 前記カラーねじおよび前記ロック溝の初期螺合によって実質的に阻止されないよ うになされる前記抵抗手段と、前記貫通穴が縮径穴部分を有し、これにより前記 カラーが前記ピンシャンク上に全体的に案内されることと、前記カラーシャンク 部分が前記縮径穴部分から前記外端部の拡大した穴部分に到る全体的に切頭円錐 形であることと、 前記カラーシャンク部分が前記外端部からそのスエージ変形可能な長さ部分にわ たる距離に関してほぼ均一な壁厚を有し、これにより前記カラーシャンク部分の 切頭円錐形が、前記ピンシャンクの前記ロック溝の中に前記カラーの前記外端部 がスエージ変形を開始するのに抗する大きな離隔性を与えることと、 を包含することを特徴とするファスナー。
16. １６．請求の範囲第１５項に記載されたファスナーであって、前記カラーシャン ク部分の前記均一な壁厚が前記カラーシャンク部分のスエージ変形された部分に 実質的にわたって前記ピンロック溝に対するほぼ均一な充満を行わせるようにな し、前記カラーシャンク部分の前記均一な壁厚は前記ピンロック溝の変形を実質 的に最小限にすることを特徴とするファスナー。
17. １７．選択的な可変クランプによってワークピースを互いに固定するためのファ スナーを含み、前記ファスナーは取り付け工具によって付与された相対的な軸線 方向力により最終的に取り付けられるようになされている緊締装置に於いて、前 記ファスナーが、 一端にて拡大されたピンヘッドで終端している細長いシャンクを有するピン部材 と、 ねじ形状を形成している複数の螺旋状に延在したロック溝を含んで構成された前 記シャンク上のロック溝部分と、 前記ピンシャンク上に配置されるようになされ、且つまた取り付け工具によって 付与されることのできる前記相対的な軸線方向力の第１の予め選択された強さに 応答して前記ロック溝の中にスエージ変形するようになされたチューブ状カラー と、 前記カラーが間隙を有する関係のもとに前記ロック溝を全体的に受け入れるため の直径とされた貫通穴を有することと、 前記カラーが、前記貫通穴に形成され且つまた前記ロック溝によって定められた 前記ねじ形状と螺合するようになされた制限された雌ねじを有し、これにより前 記カラーが前記ロック溝部分上にトルク締めされてワークピースを互いに多少と も選択的な可変トルクの下で選択的にクランプすなわち位置決めできるようにな されていて、これによりワークピースが選択的に調整でき或いは整合できること と、 前記制限されたカラーねじが、ピン部材と前記カラーとの間に取り付け工具によ って付与された相対的な軸線方向力の第２の予め選択された強さに応答して、前 記ロック溝に対して変形もしくはせん断ずるように予め選択された強さを有し、 前記第２の予め選択した強さは前記第１の予め選択した強さよりも小さく、これ により前記制限されたカラーねじが変形した後で且つ前記ロック溝の中への前記 カラーのスエージ変形が開始される前に、前記カラーが前記ピン部材の上を軸線 方向へ移動できることと、 前記貫通穴が縮径穴部分を有し、これにより前記カラーが前記ピンシャンク上に 全体的に案内されることと、前記カラーシャンク部分が前記縮径穴部分から前記 外端部の拡大した穴部分に到る全体的に切頭円錐形であることと、 前記カラーシャンク部分が前記外端部からそのスエージ変形可能な長さ部分にわ たる距離に関してほぼ均一な壁厚を有し、これにより前記カラーシャンク部分の 切頭円錐形が、前記ピンシャンクの前記ロック溝の中に前記カラーの前記外端部 がスエージ変形を開始するのに抗する大きな離隔性を与えることと、 を包含することを特徴とするファスナー。
18. １８．請求の範囲第１７項に記載されたファスナーであって、前記カラーシャン ク部分の前記均一な壁厚が前記カラーシャンク部分のスエージ変形された部分に 実質的わたって前記ピンロック溝に対するほぼ均一な充満を行わせるようになし 、前記カラーシャンク部分の前記均均一な壁厚は前記ピンロック溝の変形を実質 的に最小限にすることを特徴とするファスナー。
19. １９．ピンと、取り付け工具によって相対的な軸線方向力を付与することでこの ピンの上にスエージ変形されるようになされたカラーとを含み、ピンが複数のロ ック溝を備えた細長いピンシャンク部分を有しているスエージ形式のファスナー に於いて、 内端部および外端部を有し、前記ピンシャンク部分の上に配置されるようになさ れたチューブ状のカラーであって、前記ピンと前記カラーの前記外端部との間に 取り付け工具によって付与された相対的な軸線方向力によって前記ロック溝の中 にスエージ変形するようになされたカラーシャンク部分を有するチューブ状カラ ーと、前記カラーが貫通穴を有していることと、前記貫通穴が縮径穴部分を有し ていることと、前記カラーシャンク部分が前記縮径穴部分から前記外端部の拡大 された穴部分へ到るほぼ切頭円錐形であることと、 前記カラーシャンク部分が前記外端部からスエージ変形可能な長さ範囲にわたる 距離に関してほぼ均一な壁厚を有し、これにより前記ピンシャンク部分の前記ロ ック溝の中に前記カラーの前記外端部のスエージ変形が始まるのに抗する大きな 離隔力を前記カラーシャンク部分の切頭円錐形が与えることと、 を包含することを特徴とするスエージ形式のファスナー。
20. ２０．請求の範囲第１９項に記載されたカラーであって、前記カラーシャンク部 分が約７°の角度でテーパー形とされていることを特徴とするカラー。
21. ２１．請求の範囲第１９項に記載されたカラーであって、前記カラーシャンク部 分が前記外端部にて壁厚を僅かに増大されていることを特徴とするカラー。
22. ２２．請求の範囲第１９項に記載されたカラーであって、前記カラーシャンク部 分が前記外端部にて壁厚を僅かに増大され、前記カラーシャンク部分の長さの約 ２０％の距離にわたって全体的に徐々に増大されていることを特徴とするカラー 。
23. ２３．請求の範囲第１９項に記載されたカラーであって、前記カラーシャンク部 分が前記外端部にて壁厚を僅かに増大され、前記外端部にカラー材料の体積の約 ４％の全体的に分配された増大を与えていることを特徴とするカラー。
24. ２４．請求の範囲第１９項に記載されたカラーであって、前記カラーシャンク部 分が前記外端部にて壁厚を僅かに増大され、前記外端部にカラー材料の体積の約 ４％の全体的に分配された増大を与えていて、前記体積の増大が前記カラーシャ ンク部分の長さの約２０％の距離にわたって全体的に分配されていることを特徴 とするカラ。
25. ２５．請求の範囲第１９項に記載されたカラーであって、前記カラーシャンク部 分が前記外端部に離隔面取りを有しており、前記離隔面取りは前記カラーの軸線 に対して約２５°の角度であることを特徴とするカラー。