JPH038403B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はねじのあるシヤンクとシヤンク上に螺
合するカラーを有するトルク制限ねじロツク止具
に関する。

ねじ止具の通常の目的は充分ではあるが過剰で
ないトルクで締付けることで、次に例えばそのね
じ止具を締付けたボルトのようなシヤンク体上に
その設定したトルク及び軸方向の荷重を保持する
ようにロツクすることである。これらは従来の技
術に多くの例があり、その１つの公知の止具は
1960年６月14日発行されたジヨージ・エス・ウイ
ングの特許第2940495号である。

このウイングの特許の止具はナツトを有するカ
ラーを用い、このナツトは内面にねじがあつてシ
ヤンクのねじ上に締付けられる。このナツトと一
体に駆動部分があり、このドライバ係合表面はせ
ん断部分を介してナツト部に連結され、このせん
断部分は３つの部分中最低のトルク抵抗を有す
る。この駆動部分に所定のトルクを作用させたと
き、せん断部分は破断し、かつ駆動部分はシヤン
ク上に正しく締付けられたナツト部を残して自由
に落下する。この古典的な止具においてはねじロ
ツクは初めに丸く圧延しかつ外側のねじに係合す
ることによつて丸くなつたナツト部で行い、その
結果として起るプリングバツクは所望のロツク作
用をする。

また、最近発達した公知のエデイボルト
“Eddie Bolt”がある。これはナツトに一組の外
リブを形成し、このリブはドライバーに係合して
リブは径内方向に潰れ、リブに適当なトルクを与
えたとき塑性変形する。これらのリブの内方の変
移はナツト材料も内方に変移させてシヤンクのね
じに係合させ、これによつてロツク力を作用させ
る。この外側のリブはトルクの限界とロツキング
作用の両方に依存する。これはこの２つの作用の
不都合な危機的関係をもたらす。

本発明の目的はリブとナツト部分の材料の内方
の変移によつて非円形の螺旋を有するねじでナツ
トを所定のトルクでセツトした後は設定トルクを
作用させることなくロツクすることのできる止具
を提供することである。

本発明によるトルク制限ねじロツク止具は外側
のねじのあるシヤンクと内側にねじのあるカラー
を含む。シヤンク上のねじの少なくとも１つの螺
旋は非円形である。カラーはナツト部と駆動部を
有する。この駆動部はドライバーによつて係合さ
れる形状である。これらナツト部と駆動部の間に
はせん断部が形成され、これはこれら３つの部分
中最低のトルク抵抗を有する。このせん断部は上
記２つの部分間に所定のトルクが作用したとき破
断する。このナツト部はシヤンクのねじに係合す
る内ねじとスエージ（swage）工具に係合する外
リブとを有する。このスエージ工具はこのリブを
径内方向に変形変移させてナツト部分の材料を非
円形螺旋に変移させてナツトをシヤンクにロツク
させる。しかしこれはその駆動部のトルクを解放
させた後である。このリブの大きさと配置は縮径
させようとするリブのスエージ（潰れ）がその駆
動部をトルクオフさせるときのトルクレベルを変
化させないようにする。

本発明の好ましいがオプシヨンの特徴は前記リ
ブを複数個設けることである。

更に本発明の好ましいがしかしオプシヨンの特
徴は駆動部分をそのドライバ係合表面が多角形を
なすように形成し、リブはいこの多角形の角のす
なわち交点の１つに並ぶように設け、これによつ
てドライバに保持されたカムは駆動係合部を通過
でき、駆動表面を駆動部に係合させ、駆動部分が
ナツトからトルクオフするまでカムとリブを離
す。

本発明において止具を設定するスエージ工具は
中心軸と開口端を有する回転体を有し、その第１
の端に近い第１の内壁には前記リブと係合する軸
方向に延びるカムを有し、前記第１の内壁より離
間しかつそれと同軸の第２の内壁は前記ドライバ
係合表面と係合する規則的な多角形状の駆動表面
を有し、前記カムは前記駆動表面の１つの中心部
に周方向に配列している。

上記及び他の特徴は以下の図面に関する説明よ
り明らかとなる。

以下図面につき本発明の一実施例を詳細に説明
する。

第１図は本発明によるカラー２０を示す。この
カラーは六角形或いは多角形状の駆動部２１を有
し、そのドライバ係合表面２２に適当なトルク作
動工具の駆動面を係合する。このドライバ係合表
面２２，２２……は夫々隅の交点２３で合致す
る。ねじのない通路２４がこの駆動部を通して軸
方向に形成され、以下に述べるシヤンク体の外ね
じに致つている。

ナツト部分２５は目的とする強度と柔軟性を有
する適当な材料の金属体２６を有する。それはま
た通路２９の一端の孔２８から駆動部２１の通路
２４に向つて延びる内ねじ２７を有する。その外
面には複数個のストツプ表面３１を有するストツ
プ体３０がカラーの中心軸３２に沿うた軸方向の
駆動を制限すべく設けられる。その外周には少な
くとも１つ好ましくは複数個のリブ３３を有し、
このリブ３３は以下に述べるようにナツト部をロ
ツクするためにカム係合する。

せん断部３５は駆動部とナツト部に連結してい
る。それは溝３６を有し、これはカラーの壁厚を
減少させて駆動部２１、ナツト部分２５及びせん
断部３５の３部分のトルクにおける最小領域を形
成する。故に前記ウイングの特許第2940495号に
述べた原理に応じてその溝３６における本体の大
きさと材料と性質によつて決められた所定のトル
クの作用時にこの駆動部２１はトルクから切れ
（トルクオフ）、ナツト部分を駆動部を溝３６にお
いてせん断するに必要な所定のトルクに保持す
る。前記ウイングの特許はトルクオフのための設
計の標準と大きさを示す参考としてここに述べ
た。

この全目的はナツト部をシヤンク体４０に対し
所定のトルクで締付けることである。シヤンク体
４０は例えばシヤンク４１とそのシヤンク体４０
の一端にヘツド４２と、またその外面に外ねじ４
３を有するボルトである。（第３図の螺旋４５と
して示す）少なくともその１つの螺旋４５は非円
形である。実際このねじは少なくとも１つの非円
形の丸い突出部４６を有し好ましくは第３図示の
ように３つの突出部４６，４６，４６を有するト
リロブラー形にすることが本発明の利点である。
これは例えば特許第2940495号のような従前の特
許に示された公知のねじ形である。これは容易に
円形ねじのナツトを受けることができる。この通
常のねじをグライングで研磨して形成することが
できるトリロブラー形の構造の代りに通常のねじ
を平坦に研磨したり或いは通常のねじにノツチを
つけたりしたものを用いてもよい。一方、１つの
非円形螺旋もトルクに少なくとも抵抗を与えるの
に充分である。通常少なくとも２或いは３の非円
形螺旋を形成する。また、しばしば凡てをそのよ
うにする。少なくとも１つにはリブを配列し、材
料をそれに対して強制する。このねじにロツクす
べき材料は勿論この非円形螺旋に置き換えられ
る。

第５図によく示すように、ジヨイント５０は一
対の並列する孔５３，５４を有する一対の加工片
５１，５２よりなり、この孔５３，５４を通して
シヤンク４１を挿通し、ヘツドをその一側に衝合
し、またカラー体をその他側に対して下方に締付
ける。

第６図によく示すように、工具６０はジヨイン
トを固定させるときに用いる。それはベル形の開
口６１を一端に有し、その内面には６角形状の駆
動表面６２が形成されている。これらは駆動部２
１に係合するようになつている。この開口端近く
には一群のカム６３が設けられ、そのカムはドラ
イバ係合表面の中心部に配列し、駆動部２１上の
ドライバ係合表面の中心部上を通つて工具を駆動
部２１に完全に係合させる。この駆動部２１のド
ライバ係合表面２２の交点（角）におけるリブの
配置はこの関係を可能にする。

第６図によく示すように工具軸の進行はストツ
プ表面３１によつて停止される。今、トルクをカ
ラー体に作用させることができ、一方、シヤンク
の回転は任意の位置をそれに係合させるか或いは
ヘツドを係合させるかによつて制限し、この要素
間の関係は第７図によく示されている。所定のト
ルクを作用させたとき、せん断部は第６図示のよ
うに破断し、次にナツト部分と工具部分間の相対
回転運動は可能となる。これは工具のカム表面６
３をリブに衝合係合させ、リブの変形工程が始ま
り、ナツト材料は径内方向に非円形螺旋と係合す
る。それは第９図に示すようにリブ材料を周方向
になすりつける。最後にこの変形が完了し、工具
はスピン（回転）し、一方、ストツプ表面３１に
対して指示され、締付けは完了する。

このリブはねじロツク作用がナツト部分にトル
クを作用させたときにトルクがナツト部分がセツ
トされてせん断したときのトルクより小さいよう
にする。故にせん断によつて設定されるトルクレ
ベルはロツク作用によつて乱されない。これらは
互いに全く独立で順次にのみ起ることができる。

これによつて本発明は一つの操作で所定のトル
クにセツトされ、次いでロツクされ、そのロツク
とトルクの設定が互いに独立なトルク制限ねじロ
ツク止具を提供できる。

本発明は図示の実施例に限定されず、これは例
示であつて限定ではなく、特許請求の範囲内で応
用可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のカラーの半断面を
示す側面図、第２図は本発明において用いるシヤ
ンク体の側面図、第３図は第２図３−３線断面
図、第４図は第１図４−４線断面図、第５図は本
発明の完全に組立てる前を示す側面図、第６図は
完全に組立てた後の一部を切除した軸方向断面を
示す第５図と同様部分の側面図、第７図は第６図
の７−７線断面図、第８，９図は本発明のねじロ
ツク動作を示す断面図である。 ４０……シヤンク体、４２……ヘツド、４３…
…外ねじ、４５……螺旋、２０……カラー体、２
５……ナツト部分、２１……駆動部分、３５……
せん断部分、２７……内ねじ、３３……外リブ、
２４……内通路、２２……ドライバ係合表面。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ シヤンク体は軸と一端にヘツドとその他端に
   隣接する外ねじとを有し、前記ねじは複数個の螺
   旋を有し、その螺旋の少なくとも１つは軸方向よ
   りみて非円形であり、 カラー体はナツト部と駆動部分とせん断部分と
   を有し、ナツト部分は軸方向に延びる内ねじとそ
   のナツト部分の外壁と一体で突出する少なくとも
   １つの外リブを有し、このリブは前記ナツトを完
   全に前記シヤンク体に係合したときにその非円形
   の螺旋と並ぶ位置に軸方向に並ぶように配置さ
   れ、駆動部分は前記内ねじと並びそれよりも大き
   い内通路を有し、かつ、この駆動部分にトルクを
   作用させるドライバを受ける非円形のドライバ係
   合表面を有し、せん断部分は前記ナツト部分と駆
   動部分を係合し、前記駆動部分は前記各部分のト
   ルクの中で最低の抵抗を有し、これによつて所定
   のトルクが前記駆動部分に作用したときにせん断
   し、 前記リブの大きさと配置はそのスエージ工具が
   リブ材料を径内方向に変移させるように作用した
   ときにナツト部分の非円形螺旋内に変移させるよ
   うにして前記ナツト部分を前記螺旋にロツクさ
   せ、その後のみ前記駆動部分はトルクオフして前
   記せん断部分が破断するときのトルクを増加させ
   ないようにし、 前記リブとナツト部分の材料はそのリブが内方
   にスエージできるように充分な柔軟性を有するト
   ルク制限ねじロツク止具。 ２ 前記非円形の螺旋は少なくとも１つの非円形
   突出部を有する特許請求の範囲第１項記載のトル
   ク制限ねじロツク止具。 ３ 前記非円形の螺旋は３つの突出部を有する特
   許請求の範囲第２項記載のトルク制限ねじロツク
   止具。 ４ 前記せん断部分は前記所定のトルクで破断す
   る大きさの円形断面を形成する溝を有する特許請
   求の範囲第１項記載のトルク制限ねじロツク止
   具。 ５ 前記リブを複数個有し、各リブはカム状の縁
   を有して前記スエージ工具が前記リブに対して回
   転して前記リブ材料を径内方向及び回転方向に変
   移させるとき回転スエージ工具の漸進的係合を容
   易にした特許請求の範囲第１項記載のトルク制限
   ねじロツク止具。 ６ 前記ナツト部分に一体でかつ突出するストツ
   プをその外壁の手前に設けて所定の軸位置で前記
   スエージ工具を停止させるようにした特許請求の
   範囲第１項記載のトルク制限ねじロツク止具。 ７ 少なくとも３つのドライバ係合表面を規則的
   多角形に配列し、前記リブはその面の交点（角）
   に並びこれによつて前記リブと係合してスエージ
   するカムを有する工具はそのカムが前記交点の角
   度空間において前記ドライバ係合表面を通ること
   により前記カラーに沿つて前進することができ、
   これによつて幾何学的に同じドライバ表面は前記
   ドライバ係合表面にトルクを作用させる関係で係
   合し、前記カムは前記リブと軸方向には並ぶが前
   記せん断部分が破断するまでは相対的なスエージ
   運動が阻止されるようにした特許請求の範囲第１
   項記載のトルク制限ねじロツク止具。 ８ 少なくとも２つのリブが180°の位置にあり、
   非円形は180°離れた偏心による特許請求の範囲第
   ７項記載のトルク制限ねじロツク止具。 ９ 非円形螺旋は３つの突出部を有する特許請求
   の範囲第８項記載のトルク制限ねじロツク止具。 １０ シヤンク体の外ねじは非円形の螺旋を含
   み、カラーの内通路はシヤンク体の外ねじに係合
   する。内ねじを有し、ナツト部分はその内ねじを
   有し、駆動部分は前記ねじを通過させる大きさの
   通路を有し、せん断部分は前記ナツト部分と駆動
   部分を結合し、前記せん断部分は最小のトルク抵
   抗を有し、前記カラーをシヤンクのねじにそのカ
   ラーが前記せん断部分において破断するまで締着
   け、前記ナツト部分を前記非円形螺旋にそうして
   いる間に前記破断が起るよりも小さいトルクを作
   用させてスエージさせてなるトルク制限ねじロツ
   ク止具の止着方法。