JPH0258488B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、衝撃（を利用する）装置の分野に属
し、より詳しくは、空気調和装置即ちエア・コン
デイシヨナーや暖房装置の分野において、ダクト
の表面に絶縁用の心綿を取り付けるために用いら
れる種類の衝撃留め具に関するものである。

〔従来の技術〕

空気加熱及び冷却システムにおいて、ダクト部
材に絶縁材料を装着して熱損失を最小限度のもの
とすることは、従来から行われてきている。この
場合、絶縁材料の装着は、接着による接合をもつ
て行うことができ、典型的な例では金属製の留め
具により補強される。留め具は絶縁材料を貫通
し、その下にあるダクトに固定されるようにな
る。この補強用留め具の固定は、溶接によつて行
われる得るものであり、その例としては、1984年
11月13日の米国特許第4482795号、1984年１月31
日の同第4429209号、1972年10月31日の同第
3701874号及び1971年11月30日の同第3624340号が
ある。

金属製留め具を装着する別の手段は、衝撃結合
ユニツトを用いることである。このようなユニツ
トの代表的な例は、1977年１月18日の米国特許第
4003286号及び1968年７月２日の同第3095777号に
開示されている。

一般に認められているように、最も効率的な接
合は、溶接を利用するタイプの留め具によつて達
成される。このような留め具は、引つ張り応力及
び／又は横方向から加えられて留め具を曲げよう
とする応力が加えられた時、金属から離されない
ようにと抵抗する力が強い。

〔発明の解決しようとする問題点〕

これまでに公知の衝撃型の留め具は、取り付け
られた留め具のピンの軸方向に働く分離力に対し
ては充分な抵抗を示すが、ピンの長手方向軸に直
角方向に働く力に対しては、僅かな抵抗しか示さ
ない。また、これまでに公知の衝撃型の留め具
は、時間の経過と共に、空気ダクトにおいて通常
生ずるような連続的な振動を受けた時、緩み易い
という傾向がある。

これまでに述べた型の衝撃留め具の特別の欠点
は、この留め具の安定性が大部分、留め具の固定
される金属のゲージ即ち厚さと、留め具装着時の
衝撃力の強さに依存しているという事実に存して
いる。

米国特許第4003286号及び第3095777号に記載の
留め具装置において詳細を見てみると、これらは
鈍い金属製の貫通先端部を有することが理解され
る。これは衝撃により金属内に埋まり込み、埋設
による増分により球状に包囲を行う。この固定点
から軸方向に離れた個所には、一対の横方向に延
伸する停止部分が設けられている。留め具を、そ
の停止部分が金属の表面と係合する深さまでゲー
ジの厚い金属内に打ち込む場合、停止部分によつ
て区画される平面内にある留め具の柄状の部分の
軸線に直角に加えられる力に対しては、少なくと
も留め具と金属との間の充分安定的な結合が達成
される。しかしもしも力が前記平面に対して直角
に加えられると、結合は応力に対して僅かの抵抗
しか示さず、留め具は板金から離れるようにして
容易に破損してしまう。

従来の衝撃型の留め具をゲージの薄い金属に打
ち込もうとする場合には、さらに大きな問題があ
る。もしも一方で、その停止部分が金属の表面に
係合するのに充分な位に留め具が打ち込まれる
と、金属の変形による増分は留め具の鈍い先端部
によつて完全に突き破られ、その結果留め具に加
えられる引つ張り力に対する抵抗力が小さくな
る。ところが他方、その先端が金属に埋まるが貫
通しない（所望の結果）となるように、留め具を
板金に対して打ち込んだとすると、停止部分は板
金の表面から離れて位置する結果となる。このよ
うにして装着された衝撃留め具は、留め具の軸方
向に働く除去しようとする力には充分な抵抗を示
すが、横方向に動かそうとする力に対しては極め
て僅かな安定性しか示さない。これは、停止部分
が板金の表面に突つ張つていないからである。

上記したことから、これまで公知の衝撃留め具
は、装着の安定度に関して、それが装着される板
金の厚みに依存しており、従つて板金の厚みに応
じた種々の留め具を提供するのが望ましいことが
理解されるであろう。また、公知の留め具の横方
向に加えられる力に対する安定性は、留め具を装
着している力に極度に依存している。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、衝撃型の留め具の改良を指向するも
のであり、装着された時に表面に対し横方向に加
えられる力に対し改善された安定性を示す留め具
として要約される。

本発明の衝撃留め具のさらなる特徴は、広範囲
の板金の厚みにそれ自身で対応できることであ
り、これによつて留め具が使用される金属のゲー
ジに対応した種々の先端形状を供給しなければな
らないという必要性を軽減ないし除去している。

本発明のなお別の特徴は、装着を行うのに用い
られた打ち込み力が種々であるにもかかわらず、
装着された際に横方向からの動かそうとする力に
対して極めて抵抗力があるような衝撃留め具を提
供することにある。

さらに詳細に言えば、本発明は、全体としてほ
ぼ切頭円錐体形の鈍い先端部たる組みつき部を有
し、その端部には軸方向の凹部が設けられた、衝
撃留め具を指向するものである。先端部は三つの
相互に間隔を置いたスロツトを有し、これらのス
ロツトは、外方に変形された三つの安定脚により
形成されている。

本発明の特徴とする部分は、軸体部分から外方
に、かつスロツトの間にあるグリツプ歯により区
画される平面に向かつて下方に傾斜する脚部即ち
安定脚にある。この安定脚は軸体の軸線に対して
約45゜から70゜の角度をもつて、角度をなして外方
へ向けられており、また安定脚の末端部はグリツ
プ歯の端部から軸方向上方へと、本発明の衝撃留
め具が使用される金属のゲージのうち最も薄いも
のの厚さより少ない距離だけ変位されている。そ
の結果、衝撃留め具が板金に打ち込まれると、先
端部は金属を貫通し、安定脚の端部は貫通領域の
周囲の三つの個所において金属と接触する。留め
具が徐々に金属内に入り込むにつれ、安定脚は
徐々に外方へと傾けられていく。

かくして、従来の衝撃留め具とは異なり、本発
明の衝撃留め具によれば、留め具が金属内に僅か
な深さだけ入つた場合であつても、安定脚が係合
し留め具を安定化することが認められるであろ
う。

さらに、留め具が金属内に徐々に深く打ち込ま
れるにつれて安定脚も徐々に拡がることにより、
安定化は貫通の深さに拘らずに達成されることが
理解されよう。

それゆえ本発明の目的は、ダクトを形成し又は
ダクトへと形成される予定の板金に対し、絶縁心
綿を保持することを特に意図した、改良された衝
撃留め具を提供することにある。

本発明の別の目的は、前述したようなタイプの
衝撃留め具であつて、留め具の貫通の深さに拘ら
ず、横から加えられる力に対して安定性の得られ
る衝撃留め具を提供することである。

本発明のさらに別の目的は、ただ一つの大きさ
及び形状の先端部であるにも拘らず、種々の厚さ
の金属製のダクトへの装着に用いられるような前
記のタイプの衝撃留め具を提供することである。

本発明のなお別の目的は、実質的にいかなる方
向から加えられる横方向の力に対しても抵抗しう
る、前記のタイプの衝撃留め具を提供することで
ある。

〔実施例及び作用〕

これらの目的を達成し、また本明細書中に表れ
或いは以下に指摘されるような目的を達成するに
つれては、添付の図面を参照することが有用であ
ろう。

図面を参照すると、第２図、第４図及び第５図
には、本発明による衝撃留め具が示されている。
留め具は軸体１０を有し、軸体１０はその一端に
打ち込みヘツド１１を、他端に組みつき体１２を
備えている。従来のように、打ち込みヘツド１１
と、打ち込み用端部に隣接して軸体１０に設けら
れた肩部１４との間には、ワツシヤ１３がかしめ
つけられている。

打ち込みヘツド１１、ワツシヤ１３及び軸体１
０の構造は、総ての面において従来のものであ
り、本発明の新規性は、第１図及び第３図に示さ
れた組みつき体１２の形状及び構造にある。

組みつき体１２は、外面が切頭円錐１５の形状
をなしており、該切頭円錐１５はその内部に軸方
向を向いた凹部１６を有している。切頭円錐１５
は、三つのグリツプ歯１７及び三つの安定脚１８
を区画するようにして形成される。

組みつき体１２の外形は、好ましくは、図示の
ように安定脚１８を外方へと打ち出し、前に安定
脚１８によつて占められていた領域に三つの連続
的なスロツト１９を残すことにより形成される。
三つの安定脚１８が外方へと、軸体１０の軸線に
関して約45゜から70゜の角度で方向づけられている
こと、即ち軸体１０の軸線と安定脚１８の中心線
との間の角度Ａが約45゜から70゜の範囲にあること
（第３図の点線参照）が重要である。

第３図から最も良く判るように、安定脚１８の
外方への変位は、安定脚１８の最も低い先端部２
０をグリツプ歯１７の末端部２１よりも距離Ｄだ
け上方にある平面にあるように持ち上げている。
この距離Ｄは、この衝撃留め具が用いられようと
する最も薄いゲージの材料の厚さよりも少ない。

本衝撃留め具は、従来技術の衝撃留め具と同様
の手法によつて用いられる。すなわち、板金部材
２２（薄ゲージ）または板金部材２３（厚ゲー
ジ）を金敷の上に置き、衝撃留め具の軸体１０を
絶縁材料２４を貫通させる。そして打ち込みヘツ
ド１１を手動のハンマーまたはエアハンマーなど
により打つ。このように力が加えられた結果、グ
リツプ歯１７は板金部材の中に埋まり込み、切頭
円錐１５の傾斜によつて内方に変位され、三つの
グリツプ歯１７の間に板金部材の増分を挟み込む
ようになる。このように板金部材の増分を部分的
に爪状に包囲（挟み込む）することは、この留め
具に軸方向の変位に対する抵抗力を与えることに
なる。

衝撃留め具が打ち込まれるにつれ、グリツプ歯
１７が距離Ｄよりも大きな距離だけ埋まり込んだ
直後に、安定脚１８の先端部２０は板金部材の表
面と係合する。安定脚１８と板金部材とのなす角
度は、留め具の打ち込みによる埋まり込み具合に
応じて徐々に変化する。

衝撃留め具が薄い板金部材に用いられた場合
（第４図）には、角度Ａの変化量は、衝撃留め具
がより厚いゲージの板金部材に打ち込まれた場合
（第５図）よりも少ない。後者の場合には、安定
脚１８は軸体１０の軸線に対してほぼ90゜をなす
まで曲げられる。

板金２２または２３の厚みに拘らず、本発明の
衝撃留め具により、安定脚１８の先端と板金部材
の表面との間の接触が達成されることが重要であ
る。かくして、安定脚１８と軸体１０との間の角
度が留め具の打ち込みの深さによつて変化すると
はいつても、安定脚１８の各々と板金部材表面と
の間での安定的な接触は常に存在することにな
る。このようにして、また留め具の三脚構造によ
つて、装着された留め具は、いかなる方向から加
えられる横の力に対しても抵抗する。

安定化力は、衝撃留め具が打ち込まれた深さに
関わりなく達成されることが理解されるであろ
う。例を挙げれば、仮に衝撃留め具が第５図の如
く全部の深さまで打ち込まれていなくとも、安定
脚１８は90゜より少な曲げられている。このよう
な不完全な衝撃留め具の打ち込みは、軸方向の変
位力に対する抵抗についてはある程度妥協する結
果を招来するが、横方向に加えられる非安定化力
に対しては実質的な抵抗をもたらすのである。

さらに、板金部材の表面に対し安定脚１８が平
らになるように衝撃留め具が打ち込まれた場合
（第５図）、安定脚１８はさらなる打ち込みに対す
る停止体として機能する。また、安定脚１８はあ
る程度、留め具が板金部材に対して垂に近い方向
に打ち込まれることを保証する。この補正作用
は、衝撃留め具の完全な埋設に先立つて、安定脚
１８が係合することによつて生ずるのである。

〔発明の効果〕

上記の説明から容易に認識されるように、本発
明の衝撃留め具は、前述した米国特許に代表され
るようなこれまで公知の衝撃留め具よりもより安
定な結合、特に横方向から加えられる力に対する
安定な結合をもたらす。

相互に略120゜ずつ離れて延伸している安定脚を
備えることにより、本衝撃留め具は任意の方向か
ら加えられるいかなる横方向からの力に対しても
抵抗する。重要なことは、留め具が打ち込まれる
深さに関係なく、安定脚は板金部材の表面に対し
ある程度係止され、かくして顕著な安定性をもた
らすことである。これと対照的に、従来技術の装
置においては、二つの停止部材が板金部材に当接
するまでの深さに留め具が打ち込まれなければ、
何等の安定化効果も達成されない。

従つて、公知の衝撃留め具が薄いゲージの板金
部材のダクトに使用されると、停止部材をダクト
表面と接触させるためには、留め具の先端がダク
トを完全に貫かなければならない。このことは、
留め具に把持された金属のダクト本体からの分離
による空気の漏れ、及び軸方向の結合の弱体化と
いう結果を招く。また、仮に従来の装置が完全な
貫通を避けるような、従つて実際の結合力を最大
とするような深さまで打ち込まれたとすると、停
止部材はダクトの表面から離れて位置し、留め具
は変位力に対して極めて限られた抵抗しか示さな
い。

従来技術の衝撃留め具を知つている当業者であ
れば容易に認識しうるように、従来の衝撃留め具
の最大の効果は、先端が板金部材を貫通する前に
停止部材が板金部材の表面と係合するように、衝
撃留め具の先端の大きさが使用される板金部材の
ゲージとほぼ相関している場合にのみ達成され
る。これと対照的に、本発明による衝撃留め具で
は、該留め具の用いられる板金部材のゲージに関
わりなく安定化作用がもたらされ、また打ち込み
途中の留め具であつたとしても安定化が行われ
る。

さらに驚くべき本発明の衝撃留め具の予期せぬ
効果は、軸方向に除去しようとする力に対する抵
抗力の増大である。従来の衝撃留め具に対する本
発明の衝撃留め具の試験結果は一様に、装着され
た留め具の引つ張り力に対するほぼ20から35％の
抵抗力の増加を示した。

本発明による開示を知つた当業者には明らかな
ように、本発明の精神から逸脱することなく種々
の細部にわたる構造の変更を行いうる。従つてそ
れらは、特許請求の範囲内において広義に解釈さ
れるべきものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の衝撃留め具の先端即ち組みつ
き体を示す部分正面図、第２図は衝撃留め具の底
面図、第３図は組みつき体の部分拡大断面図、第
４図は薄いゲージの金属ダクトに装着された状態
を示す衝撃留め具の正面図、第５図は厚いゲージ
の金属ダクトに装着された状態を示す衝撃留め具
の正面図である。 １０……軸体、１１……打ち込みヘツド、１２
……組みつき体、１３……ワツシヤ、１４……肩
部、１５……切頭円錐、１６……凹部、１７……
グリツプ歯、１８……安定脚、１９……スロツ
ト、２０……先端部、２１……末端部、２２，２
３……板金部材、２４……絶縁材料。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 絶縁材料を板金材料に取り付けるための衝撃
   留め具であつて、一端に打ち込みヘツドを有し他
   端に貫通用組みつき体を有する円筒状の軸体を有
   し、前記組みつき体が前記軸体の軸線に沿つて内
   方へと傾斜するほぼ切頭円錐形の外面形状の部分
   を含み、前記組みつき体の端部には軸方向の凹部
   が区画されており、前記切頭円錐形の部分は該形
   状内を軸方向に延伸するほぼ120゜の角度をなして
   離れた三つのスロツトを有し、これらスロツトは
   三つのグリツプ歯により区画されており、該グリ
   ツプ歯の端部は鈍くなつており且つ一平面内に揃
   うよう配置され、該グリツプ歯間の前記切頭円錐
   形の部分により安定脚が形成されており、該安定
   脚の末端部は前記グリツプ歯の平面よりも前記打
   ち込みヘツドにより近い平面内に配置されてお
   り、前記安定脚は前記軸体から外方へ且つ前記グ
   リツプ歯の平面に向けて下方へと傾斜しており、
   前記安定脚は前記打ち込みヘツドの方向へと前記
   末端部に対して働く軸方向の力により半径方向外
   方へと変形可能である、前記衝撃留め具。 ２ 前記グリツプ歯の端部により区画される平面
   は、前記安定脚の末端により区画される平面より
   も、衝撃留め具が装着される板金の最も薄いゲー
   ジよりも少ない距離だけ下方にある、特許請求の
   範囲第１項記載の衝撃留め具。 ３ 前記安定脚は、前記軸体と前記切頭円錐形の
   部分との接合部に実質的に一致している衝撃留め
   具の根元の部分に対して結合されている、特許請
   求の範囲第２項記載の衝撃留め具。 ４ 前記切頭円錐形の部分の軸方向の長さは、衝
   撃留め具が装着される板金の最大の厚さと実質的
   に等しい、特許請求の範囲第３項記載の衝撃留め
   具。 ５ 前記安定脚と前記軸体の軸線とのなす角度は
   45゜以上70゜以下である、特許請求の範囲第１項記
   載の衝撃留め具。