コネクタ
【解決手段】コネクタは、螺子穴（６０８）を有するアダプタ（６００）と、外部螺子部（１０４）と内部螺子部（１０２）とを有するブッシング（１０１）とを備える。アダプタは、外部表面に回転を防止するためのストッパ（６０５）を有する。ブッシングはアダプタの穴へ螺合する。ボルト（２００）は、内部螺子部を使用してブッシング穴（１０３）へ螺合する。ボルトが回されると、内部螺子部はボルトの軸と螺子との間に締まり嵌めをもたらし、ボルトのさらなる挿入を一時的に防ぐ。ボルトはその後、ブッシングが取付面を圧迫するまでブッシングをアダプタから取付面方向へ緩めつつ、さらに回転される。アダプタは部品（Ｐ）と係合し、それにより、部品と取付面との間の間隙を完全に補償する。アダプタは、ストッパ（６５）が不動部品と係合し回転しない。ボルトがさらに回されると、犠牲内部螺子部はボルトが取付面穴（ＭＨ）へ完全にねじ込まれることを可能にするために潰される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はコネクタに関し、より適切には、構成部材を接合すると同時に構成部材との間の間隙を相互に補償するコネクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
機器の組立て品は、構成部材の間に空間や間隙、すなわち、接合部における構成部材の寸法上の誤差、を伴うことが時々ある。これは、例えば、設計の質や、組立るための空間や、許容誤差の積み重ねにより、引き起こされる。間隙は極小、あるいは約数十ミリメートルの単位のかなりの大きさである。
【０００３】
機器の構成部材による組立て品は、そのような間隙から不利な影響を受けうる。構成部材の間の１または２以上の間隙を含む構成部材の組立て品は、一般的に機器の適切な操作と調和せず、またはそれぞれの間隙が螺子の力により閉じられるにつれて、望ましくない負荷、圧力、またはゆがみを生じる。
【０００４】
そのような間隙を除去するためには、時間がかかり割高となる、構成部材を適切に設計かつ製造することが必要であり、いいかえると、構造的完全性をもたらすまでの間、装置は間隙を調節して使用される。
【０００５】
従来技術を代表するものは、リュッカート（Ruckert）らによる米国特許第4,682,906号明細書（1987年）であり、スペーサディスクを前記空間に設置し、かつある構造部品に対向する外部面により支持する方法により、互いに離間した構造部品を締結するための装置を開示する。
【０００６】
加えて従来技術を代表するものは、ライケ（Leicht）らによる米国特許第5,501,122号明細書であり、構成部品に一列に並べられた穴へ結合されるための一対の円錐形装置を開示する。一対の円錐形装置は、ボルトにより結合される一組の円錐構造物を備える。
【０００７】
誤差補償取付装置を開示する、2002年7月10日に出願された同時係属特許出願番号10/267,071への参照もまたなされる。
【０００８】
先行技術は、構成部品間のかなりの大きさの間隙を補償するという問題を解決しないが、構成部品に望ましくない負荷を与えずに、ジャッキのような動きを有するコネクタを使用して適切にトルクを掛ける方法で、同時に構成部品を結合する。
【０００９】
必要なものは、アダプタと対となって係合する螺子付きブッシングを用いて、結合する構成部品間の間隙を完全に補償し、その一方で同時に構成部品を結合する装置である。必要なものは、取り付ける間に結合面の間の間隙を自動的に補償する、ジャッキのような動きを有するコネクタである。本発明は、これらの要求に合致する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の第１の側面は、アダプタと対となって係合する螺子付きブッシングを使用することにより、結合される構成部品間の間隙を完全に補償し、その一方で同時に構成部品を結合する、アダプタコネクタを提供することである。
【００１１】
本発明のもうひとつの側面は、取り付ける間に結合面の間の間隙を自動的に補償する、ジャッキのような動きを有するコネクタを提供することである。
【００１２】
本発明の他の側面は、本発明に関する以下の記述および付随する図面により指摘され、あるいは明らかにされる。
【００１３】
コネクタは、螺子穴を有するアダプタと、外部螺子部と内部螺子部とを有するブッシングとを備える。アダプタは、外部表面に回転を防止するためのストッパを有する。ブッシングは、アダプタの穴へ螺合する。ボルトは、内部螺子部を使用してブッシング穴へ螺合する。ボルトが回されると、内部螺子部はボルトの軸と螺子との間に締まり嵌めをもたらし、ボルトのさらなる挿入を一時的に防止する。ボルトはその後、ブッシングが取付面を圧迫するまでブッシングをアダプタから取付面方向へ緩めつつ、さらに回転される。アダプタは部品と係合し、それにより、部品と取付面との間の間隙を完全に補償する。アダプタは、ストッパが不動部品と係合して回転しない。ボルトがさらに回されると、犠牲内部螺子部はボルトが取付面穴へ完全にねじ込まれることを可能にするために潰される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
図1は許容誤差補償取付装置の断面図である。本発明による装置１００は、ブッシング１０１を備える。ブッシング１０１は実質的に円筒形である。ブッシング１０１は螺子部を備える表面特徴部１０２を有する。表面特徴部１０２は、後述するファスナに係合するために表面が隆起した部位を備えることもある。好ましい実施形態においては、表面特徴部は螺子部１０２を備える。
【００１５】
螺子部１０２は従来技術において知られている全ての螺子形状による略２ピッチを備える。ブッシング１０１もまた、主軸方向にブッシング１０１の全長に渡り延びる穿孔すなわち穴１０３を備える。ボルト２００は穴１０３を介してブッシング１０１と係合する。ボルト２００は、図４を参照すると、螺子１０２に係合する。螺子部１０２の最大径は穴１０３の直径よりも短く、ボルト２００は穴１０３の表面に係合せず、螺子部１０２はボルトに係合する。
【００１６】
ブッシング１０１は好ましい実施形態において、金属材料を備える。しかしながら、ブッシング１０１は、非伝導性の絶縁体が接合部品の間に必要とされるような状況の下で、あるいは低トルクの応用例が必要とされる場合の下で使用されるために、例えば複合材料、セラミックあるいはプラスチックといった非金属材料をも備えうる。
【００１７】
ブッシング１０１は外部螺子部１０４を有する外部表面をも備える。螺子部１０４はブッシング１０１の外部表面の長さＬに沿って延びる。
【００１８】
ブッシング１０１は、主軸と平行であって、器具を取り付けるためにレンチや指の使用を可能にする、対称平面（symmetric flats）１０５をさらに備える。図２および図３参照。平面は、従来公知である、ナットあるいはボルトの頭と類似した形状である。平面は、ブッシングが手、すなわち指により回され得るために、凹凸面あるいは平滑な円筒面と置換されうる。
【００１９】
図４を参照すると、ボルト２００を含まない装置１００は、先に部品Ｐへねじ込まれる。螺子部１０４は部品Ｐの螺子部ＰＴに係合する。本実施形態では、ブッシング１０１は、表面１０６が部品Ｐに係合するまで部品Ｐへねじ込まれる。表面１０６は部品Ｐと実際に接する必要はないが、係合はブッシング１０１が部品Ｐへ完全に挿入されたことを良く示すことがわかる。ブッシング１０１は部品Ｐが完全に挿入されたときに部品Ｐを越えて長さＡだけを部分的に突出することもまた好ましく、これは、螺子部１０４における最大数のねじ山が部品Ｐと螺合することを保証する。ボルト２００はその後、ボルトの軸又はボルトの螺子部２０２の末端が螺子部１０２へ係合するまで、穴１０３にねじ込まれる。図７を参照すると、軸の直径Ｄ１は螺子部２０２における最小径Ｄ２よりも大きい。このことは、ボルト２００と螺子部１０２との間の締まり嵌めとなり、これにより、ボルト２００がブッシング１０１へさらに挿入されることを一時的に防止する。直径Ｄ３は最小径Ｄ２よりも小さい。これにより、隙間や誤差がＺ方向（ボルトの主軸方向）に補償されるだけでなく、あらかじめ決められた位置を越えてボルトが挿入されたとき、ボルトの軸から螺子部１０２が離れることにより、隙間や誤差がＸおよびＹ方向に同様にして補償される。
【００２０】
部品Ｐはその後、ボルト２００が穴ＭＨと一直線になるように取付面Ｍと一直線に配列される。
【００２１】
その他の実施形態では、ロックタイト２０１５（登録商標）等の接着剤がボルト螺子部２０２に施される。接着剤は、ボルト螺子部２０２を螺子部１０２へ一時的に接着するために用いられる。本実施形態では、ブッシング１０１は上述のように部品Ｐへ始めに挿入される。ボルト螺子部２０２の一部は、接着剤により覆われる。ボルト２００はブッシュへねじ込まれ、それにより、螺子部１０２へねじ込まれる。接着剤は、ボルト螺子部２０２をブッシュ螺子部１０２へ一時的に固定する。ボルト２００はその後、回転され、ブッシング１０１が同様に回転する原因となる。ボルト２００は、ブッシング１０１が回転を停止する取付面Ｍと係合する表面１０７まで回される。接着剤はその後、ボルトに対してさらにトルクをかけることによるせん断力に降伏し、それにより、ボルトは穴ＭＨと完全に係合するまで回転を継続する。
【００２２】
図５を参照すると、ボルト２００はその後回転され、ボルト２００と螺子部１０２との干渉の結果、部品Ｐからブッシング１０１を緩めるという効果をもたらす。ブッシング１０１は、表面１０７が取付面Ｍと係合するまでボルト２００と共に回転する。螺子部１０２をひずませたり、潰したり、あるいは破壊したりするに足るさらに低いトルクがその後、ボルト２００にかけられる。螺子部１０２は相対的に”柔らかく”、ブッシングが取付面に対して当接するまでボルト２００と共にブッシング１０１を回すという手段を提供するためにそれ自体が犠牲となることを、当業者は本記述から理解する。同様の結果が、接着剤、短い干渉長、又はポリマーインサートにより得られることもまたあり、これら全てはボルトの軸を一時的に保持し、ブッシング１０１がボルト２００と共に回されることを許容する。
【００２３】
さらなる実施形態では、螺子部がわずかに”硬く”、ボルト螺子部２０２に摩擦係合を引き起こしうるよう、１つの螺子がわずかにゆがんでいる螺子部１０２のバリエーションを備えてもよい。
【００２４】
一旦ブッシング１０１が取付面に当接すると、螺子部１０２と部分的にあるいは全体的に係合するボルト１００の螺子部はゆがみ、あるいは潰される。なぜならば、ボルト螺子部の上部は、取付穴ＭＨの螺子部と螺合することが予期されていないためである。
【００２５】
他の実施形態では、図７によれば、ボルト２００の直径Ｄ１は螺子部２０２からわずかに離間して突出する。上述のとおり、螺子部１０２は軸の幅広部により潰される。ボルトが取付面へねじ込まれると、ボルト軸の直径減少部は、軸と潰された螺子部１０２との間に係合を引き起こすようなさらなるトルクが掛けられることを防止する。このことは、ボルトが取付面へ完全にねじ込まれたときに、規定されたトルクから逸脱したトルクが加えられることを防止する。
【００２６】
螺子部１０２を潰すためにボルト２００へトルクを掛けることは、部品Ｐへ予負荷をかける効果をも有する。本発明におけるこの特徴は、一部および全体の組み立てを硬くするという利益を有する。予負荷の大きさは、螺子部１０２を潰すために必要とされるトルクにより調節されうる。
【００２７】
ブッシング面１０７が取付面Ｍと一旦係合すると、トルクがボルトへ掛けられ、犠牲螺子部１０２の破壊を引き起こす。ボルト２００はその後、ボルトフランジ２０１が部品Ｐの受け面と係合するまで取付面Ｍの螺子穴ＭＨへ完全にねじ込まれる。その後、ボルト２００には、目的に応じて適切なトルク値がかけられうる。誤差間隙は、自動的にかつ完全にブッシングで補償される。
【００２８】
図６は図５における６−６線でのファスナの平面図である。フランジ２０１が示される。フランジ２０１は使用者が望むいかなる幅をも採りうる。
【００２９】
図４および図５に見られるように、かなり大きい誤差Ｔが、本発明による装置を用いて補償され、その一方で同時に取付面へ固定具を取付ける。本装置により、望まない曲げ（あるいは他のねじり負荷）を固定された構成部材あるいは固定具へ加えずに、硬く適切にトルクが掛けられたボルト止め結合が実現されうる。
【００３０】
本発明の器具は、多くの実例において、例えば、広い隙間が構成部材の容易なる組立てを可能にするために必要である一方で許容誤差の完全な補償が必要とされる場合において、許容誤差の積み重ねの効果を消去するため（あるいは、実に広い許容誤差の使用を可能にするため）に使用されうる。本発明の装置は、第１の表面に対して異常な角度で面をボルト留めすることはもちろん、異なった平面上の表面間をボルト留めするときも、許容誤差を補償するためにも用いられうる。
【００３１】
本発明の装置は、他の実施形態において”反転して”使用されうる。図７は、他の実施形態における断面図である。本発明の装置は、ボルト留めされるために部品へねじ込まれる代わりに、螺子部１０４を使用して取付面穴へ代わりにねじ込まれる。この場合には、外部螺子部１０４は左巻きである。他の実施形態と同様に、図示されないが螺子部１０２の位置に置かれる摩擦接合部が、ボルト２００を摩擦により締め付けるために穴１０３へ挿入され、これによりボルトが回されると、ブッシングが部品に係合するまで、許容誤差を埋め合わせるために取付面から緩み、あるいは後退する。摩擦接合による実施形態は、ブッシングが係合されてボルトが取付面へ更にねじ込まれるときに容易に実現される最小のトルクが必要であることを示している。
【００３２】
一旦ブッシング１０１と部品Ｐが表面１０８に対して取付けられると、螺子部１０２は上述のように潰され、その後ボルト２００は完全にねじ込まれる。
【００３３】
さらに他の実施形態では、螺子部１０２は穴１０３の全長に渡り延び、犠牲とならない。螺子部１０２は螺子部１０４と反対向きの螺子である。本実施形態においては、ブッシング１０１は始めに左螺子１０４を使用して結合穴ＭＨにねじ込まれる。ボルト２００は、その後、部品Ｐの穴ＰＨを貫通して穴１０３へ挿入される。本実施形態では、部品Ｐは穴部に螺子部を有さず、ボルト２００は取付面穴に螺合しない。ブッシング１０１はボルト２００を回転する動作により取付面Ｍから緩められるため、ブッシング面１０８は部品Ｐと係合することになる。ボルト２００はその後、ブッシング１０１へ完全にねじ込まれる。左螺子部１０４が取付穴ＭＨと係合すると同時に、ボルト２００は正しい位置に完全にねじ込まれる。螺子接合の従来技術において公知であるように、十分な接合強度を発揮するために、全螺子山のうち最小数が穴ＭＨと係合することがのぞましい。
【００３４】
当業者は、部品へブッシング１０１を装着するため、あるいは許容誤差Ｔを補償するためにブッシング１０１を回転するためのいずれでも、ブッシング１０１が手もしくは平面１０５を利用する工具あるいはレンチといった手段により回転されうることを、理解しうる。
【００３５】
図８は本発明における第３の実施形態を示す。ブッシング３００は、ブッシング３００の主軸方向に延びる穿孔あるいは穴３０３を有する、実質的な円筒形状を備える。外部螺子部３０４はブッシング３００の外部面に沿って延びる。本実施形態では、螺子部３０４は右螺子である。ブッシングに手動で係合あるいはねじ込むために設けられる平面あるいは凹凸面である面３０５は、装置の一端部を備える。ボルト２００は穴３０３を介してブッシングと係合する。使用時には、構成部品Ｐは、取付面Ｍに対して、実質的に最終的な組立て位置に置かれる。ブッシング３００は、穴３０３に挿入されるボルト２００と共に、表面３０７が取付面Ｍと係合するまで、螺子部３１５を用いて構成部品Ｐへその後螺合される。ブッシング３００は手動で、あるいは犠牲螺子部３１５やボルト２００と係合する他の摩擦挿入部により回され、それによりボルト２００は、他の実施形態において記述されているように、ブッシング３００を回転させる。ブッシング面３０７が一旦取付面Ｍと係合すると、螺子部３１５はボルト２００をさらに回転することにより潰され、ボルト２００はその後、取付面Ｍへ完全に螺合される。一旦ボルト２００の頭部がブッシング面３０８と完全に係合すると、ボルト２００は完全にねじ込まれる。
【００３６】
言い換えると、ブッシング３００は構成部品Ｐへ組み込まれ、表面３０７が表面Ｍに接するまで回転されうる。ボルト２００はその後、”からっぽの”穴３００を介して組み立てられる。
【００３７】
図９は図８における９−９線での平面図である。工具等と係合するための平面３０５が示される。
【００３８】
図１０は他の実施形態における側断面図である。ブッシング１０１とボルト２００は以下の記述を除き、前示した図に記載されている。ボルト２００は１以上の放射状突起スプライン２０００を備える。スプライン２０００は、螺子部２０２の外部直径よりも大きい外部直径を有する。
【００３９】
図１１は図１０の詳細図である。ブッシング１０１は穴１０３の内部表面に配列された肩部１０００を備える。肩部１０００はスプライン２０００の外部直径よりも小さい内部直径を有する。
【００４０】
使用時には、一旦ブッシング１０１が部品Ｐへ挿入されると、ボルト２００は、スプライン２０００が肩部１０００に接するまで穴１０３へ押し入れられる。ボルト２００は、スプライン２００が肩部１０００へ部分的に切込むに十分な力で、穴１０３へ軸方向にさらに圧入される。一旦スプライン２０００がこの方法により肩部１０００へ係合されると、ブッシング１０１はボルト２００を回転することにより回される。ブッシング１０１は表面１０７がＭと係合すると、回転を中止する。ボルト２００にさらなるトルクが与えられると、スプライン２０００は切断され、それゆえにボルト２００はＭへ完全に螺合され、それゆえ、図５に示すようにＰに完全に係合する。
【００４１】
スプライン２０００は、ボルトの中心線Ａ−Ａに対して角度αで配される、やや円錐形を有する。角度αにより、スプライン２０００が図１０に示す初期係合位置での肩部１０００を完全に過ぎて動かされることなく、スプライン２０００が肩部１０００の所定点まで次第に係合することが可能になる。
【００４２】
螺子部２０２の外部直径は、ボルト２００を挿入する間に螺子部２０２が肩部１０００と接触しないようにするために、肩部１０００の内部直径よりも小さい。このことは、ボルト２００のＸ−Ｙ方向における動作の自由度の拡大をももたらし、これにより、穴ＭＨとの直線性を高める。
【００４３】
図１２は図１１における１２−１２線での断面図である。スプライン２０００はボルト２００から放射状に肩部１０００に向かって突出し、肩部１０００と係合して示される。他の実施形態では、スプライン２００を受ける溝は、肩部１０００へあらかじめ切削される。
【００４４】
図１３は、図１０に示す他の実施形態における側断面図である。肩部１０００は穴１０３の内部表面から突出して示される。肩部１０００は、同様に良好な効果を有して内部表面の一部だけに突出しうる。肩部１０００とスプライン２０００との間の係合は、ボルト２００が部品Ｐにおけるブッシング１０１の回転摩擦を克服するに十分なトルクをブッシング１０１へ伝えるために、十分であればよい。
【００４５】
図１４は図１３における１４−１４線での平面図である。
【００４６】
図１５は他の実施形態における断面図である。カラー５００は、ボルト螺子部２０２とブッシング穴内部表面１０８に係合する。カラー５００は、外部表面５０１と螺子部５０２とを備える。螺子部５０２はあらかじめ切削されているか、あるいは螺子部２０２の動作により切削されうる。カラー５００はところどころ膨れた円筒形状を有する。
【００４７】
使用において、カラー５００は、回転され、あるいは螺子部２０２へねじ込まれるが、このことは、軸端部２０３との接触をも包含しうるものである。軸端部２０３との接触は、カラー５００のボルトをせり上がるさらなる動きを制限する。カラー５００を有するボルト２００はその後、穴１０３へ挿入される。カラー５００の外部直径は、カラー５００の外部表面５０１とブッシング１０１の内部表面との間に摩擦係合を作り出すために、穴１０３の内部直径と等しいか、わずかに大きい。ボルト２００が穴ＭＨへねじ込まれるとき、ブッシング１０１の内部表面１０８とカラー外部表面５０１との摩擦係合は、ブッシング１０１が回転する原因となる。ブッシング１０１が回転すると、ブッシング１０１は軸方向に動き、表面１０７は取付面Ｍと接触することになる。ブッシング１００はその後、表面Ｍがさらなる軸方向の動きを阻止すると、回転を中止する。一旦、ブッシング１０１が取付面Ｍと係合すると、カラー５００は内部表面１０８に沿って単純に滑る。螺子部１０４の螺子方向は、螺子部２０２と同じである。螺子部１０４と２０２は、右螺子、左螺子どちらでもよい。
【００４８】
カラー５００は、螺子部２０２によって切られ、そして、ボルト２００の回転によりブッシング１０１の回転を引き起こすために十分な摩擦効果を外部表面５０１に有するいかなる材料であってもよい。カラー５００は、ナイロンのようなプラスチック材料、あるいはそれとのいかなる同等物でもよい。
【００４９】
カラー５００は、カラー５００とボルト螺子部２０２との間に摩擦接合を作り出すような十分に小さい内部直径を備える。摩擦接合は、上述したように、外部表面５０１と内部表面１０８との間にも現れる。カラーとボルト螺子部との間のそのような摩擦接合は、ボルト２００の回転の際にブッシング１０１の回転を引き起こすことを目的として軸端部２０３と係合する、カラー５００を必要としない。
【００５０】
図１６は、図１５における他の実施形態で使用されるカラーの斜視断面図である。カラー５００は、ボルト螺子部２０２と係合した後に切削された螺子部５０２を有して示される。上述したように、螺子部５０２は同様にあらかじめ切削されうる。外部表面５０１はブッシング１０１の内部表面と摩擦係合する。
【００５１】
図１７はコネクタの側断面図である。コネクタは、第１のボディアダプタ６００と第２のボディブッシング１０１とを備える。ブッシング１０１はアダプタ６００と螺合して示される。ブッシング１０１は、図１においてより完全に図示されたように、穴１０３と螺子付き表面螺子部１０４とを備える。
【００５２】
アダプタ６００は穴６０２を有するボディ６０１を備える。穴６０２は内部表面６０９に螺子部６０８を備える。穴６０２はブッシング１０１と係合するに適した直径である。螺子部６０８は螺子部１０４と対になって係合する。螺子部１０４と６０８は左螺子、右螺子のどちらでもよい。穴１０３は穴６０２と同軸である。
【００５３】
アダプタ６００は、ストッパ６０５をまた備える。図１８参照。ストッパ６０５は、本実施形態において実質的に環形状を有するが、突出するつまみも同様に作用する。図２２参照。ストッパ６０５はボディ６０１の外周に部分的に突出する。ストッパ６０５は端部６０６と６０７を有する。端部６０６と６０７は、ファスナ２００が係合されて回されるときに、アダプタ６００の回転を防ぐために部品Ｐと係合する。ストッパ６０５は、使用時において部品Ｐと端部６０６、６０７とが適切に係合することを保証するために、長さＸだけ部品Ｐと部分的に重なる。
【００５４】
ファスナ２００はコネクタを操作して、部品Ｐを取付部Ｍに固定する。ファスナ２００は部品Ｐおよびブッシング１０１と同時に係合する。本実施形態におけるファスナ２００は、軸部を有する公知技術である、螺子付きボルトを備える。ボルトは、供用するに十分なグレードである。
【００５５】
使用時には、ブッシング１０１はアダプタ６００へねじ込まれる。コネクタはその後、部品Ｐに隣接して配される。ボルト２００は部品Ｐを介して挿入され、表面的特徴部、すなわち、ブッシング１０１の螺子部１０２と係合する。ボルト２００が挿入されるＰの穴部は、螺子が切られていない。螺子部１０２は螺子部１０４および６０８と同じ方向の螺子を有さねばならない。ボルト２００はその後、アダプタ６００が表面６０４で部品Ｐと係合するまで、ブッシング１０１へねじ込まれる。ボルト２００は、ボルト軸、あるいはボルト螺子部の端部２０２０が螺子部１０２と接するようになるまで、穴１０３へさらにねじ込まれる。軸の直径Ｄ１は、螺子部２０２の直径Ｄ２よりも大きい。図７参照。これは、ブッシング１０１へボルト２００がさらに挿入されることを一時的に防ぐ、２０２０と螺子部１０２との間の締まり嵌めとなる。
【００５６】
アダプタコネクタが取り付けられた部品Ｐはその後、ボルト２００が螺子穴ＭＨと一列に並ぶように、取付面Ｍと一直線に並べられる。ボルト２００は回され、軸２０２０と螺子部１０２との間の干渉のため、ブッシング１０１はアダプタ６００の中で回転する。ストッパ６０６あるいは６０７とＰとの係合のため、アダプタ６００はＰに対して明らかに回転しない。したがって、ブッシング１０１がボルト２００と共に回されるとき、ブッシング１０１はアダプタ６００を介して取付面Ｍに向けて、軸方向に回転し、動く。ブッシング１０１がアダプタ６００の中で回転する協同的な動きにより、アダプタとブッシングがＰとＭとの間の間隙を完全に横断して延びるまで、軸方向へ延びる。さらに、アダプタの中でのブッシングの軸方向の動きにより引き起こされるスラスト効果は、平面６０４とＰとの係合を維持し、それによりストッパ６０６あるいは６０７が同様にＰと係合することを維持する。
【００５７】
ボルト２００は表面１０７がＭと係合するまで回される。追加のトルクがその後、螺子部１０２を潰すためにボルト２００へ与えられる。螺子部１０２は、使用における犠牲的な特徴を実現するために、最小限の数のみを備える。螺子部１０２は、ボルト螺子部２０２を破壊せずにブッシングの回転を引き起こすために、ボルトの軸を係合するに十分な突起を穴の中に備えてもよい。
【００５８】
さらに回転すると、ボルト２００は嵌合穴ＭＨの螺子部と係合する。ボルト２００は、ブッシングとアダプタがＰとＭとの間に完全に係合するまで、ＭＨへ押し込まれる。ボルト２００はその後、部品ＰがＭに接合するために望ましい締結力を与えるために必要とされる程度のトルクが掛けられる。部品Ｐに掛けられる最大の圧力と分離力は、ブッシングをアダプタから分離するように働く力の作用であるため、最小であることが理解される。これは、また、潰された螺子部１０２の作用によりブッシングに掛けられるトルクの作用である。この力は、ＰとＭに対向してブッシングとアダプタを密着させるに必要とされる程度であればよい。
【００５９】
典型的な組立工程では、ブッシングとアダプタとの結合部品は、コネクタを部品の一部とするため、上述したように、ボルトで部品Ｐに好ましくは初めに結合される。その後、部品ＰをＭに組み立てる間の１つの段階として、部品Ｐとアダプタコネクタは、穴ＭＨと一列に並べられ、ボルトは最終組立てを果たすためにすばやく締め付けられる。この過程は、高速な部品組立てを達成するために、迅速に大量のコネクタに対して実行されうる。必要に応じて、本発明によるコネクタは、ほぼ１０センチまで、あるいはほぼ１０センチよりも大きく、間隙を補いうる。
【００６０】
図１８は、コネクタの端面図である。環状ストッパ６０５が端部６０７、６０６と共に示される。端部６０７、６０６は、部品Ｐに関して、ボディ６０１の回転を止めあるいは防止するためだけに必要とされるため、ボディ６０１から延びる突出部あるいはつまみを備えてもよい。図２２および２３参照。
【００６１】
図１９はコネクタの斜視図である。アダプタコネクタを使用した部品の組立性を向上するため、ストッパ６０５の形状すなわち外形は、部品Ｐの受容部に似せて、あるいは調和するように製作されうる。これにより、最終組立てに先立ち、部品に関するアダプタコネクタの緩みあるいはがたつきが減少され、あるいは除去される。このことは、部品におけるアダプタコネクタ組立品を”堅くする”役にも立ち、そのため、ＭＨへ組付ける間のボルト２００の配列はより精密かつ再現可能となる。これにより、次に、ＰからＭへの最終組立工程をさらに迅速に行うことが可能となる。
【００６２】
さらに、ブッシングとアダプタの、螺子による同軸的な関係は、組立品に強度を加えるのはもちろん、装置の全体の直径を減少する。このことは、コネクタは機器に不可欠な部品となるため、とりわけ重要である。コネクタは、ＰとＭとの間の関係を固定するのと同じように、横方向の負荷に対抗することが可能でなければならない。従って、係合面が円弧状になり曲げモーメントを受ける従来技術による他の装置以上に、平面１０７と６０４は本発明によるコネクタの性能を高める。螺子による同軸構造であるコネクタと係合面との結合効果は、間隙をまたいで２つの構成部品を接合する、高い強度と信頼性のある手段を提供する。
【００６３】
図２０は、コネクタの他の実施形態における側面図である。端部６０６および６０７はボディ６０１から延びるつまみを備える。
【００６４】
図２１は、図２０において示されるコネクタの他の実施形態における端面図である。
【００６５】
図２２はコネクタの他の実施形態における端面図である。端部６０６および６０７は、Ｐとの適切な係合をもたらすために必要とされうるような、いかなる円周方向のあるいは放射状の位置にも配列されうる。さらに、１つだけの端部６０６が使用され、あるいは、３つもしくはそれ以上も使用されうる。
【００６６】
図２３は他の実施形態における斜視図である。端部あるいはつまみ６０６および６０７はボディ６０１から突出して示される。
【００６７】
図２４は他の実施形態における断面図である。ボディ６０１の戻り止め７０１は、つまみ７０２を受け止める。戻り止め７０１とつまみ７０２との結合部は、つまみ６０７、６０６と同様の機能、すなわち、ボルト２００がブッシング１０１へねじ込まれていくときに、そしてブッシュ１０１が回されてＭと係合するときに、部品Ｐに関してアダプタ６００の回転を防止する機能を提供する。
【００６８】
ここに本発明のひとつの実施形態が説明されたが、記載された発明の範囲と精神から逸脱することなく、変形が各部の構造と関係に施されることは、当業者にとって自明である。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
明細書の一部に含まれ、かつ形成する、添付図面は、本発明における好ましい実施形態を図示したものであり、詳細な説明とともに本発明の仕組みを表現するために役立つ。
【００７０】
【図１】許容誤差補償装置の断面図である。
【図２】図１における２−２線での平面図である。
【図３】図１における３−３線での平面図である。
【図４】本発明装置の側断面図である。
【図５】本発明装置の側断面図である。
【図６】図５における６−６線での平面図である。
【図７】第２の実施形態における断面図である。
【図８】本発明における第３の実施形態を図示するものである。
【図９】図８における９−９線に沿った平面図である。
【図１０】第２の実施形態における側断面図である。
【図１１】図１０の細部である。
【図１２】図１１における１２−１２線での断面図である。
【図１３】図１０に示す第２の実施形態における側断面図である。
【図１４】図１３における１４−１４線における平面図である。
【図１５】他の実施形態における断面図である。
【図１６】図１５におけるその他の実施形態において使用されるカラーの断面斜視図である。
【図１７】コネクタの側断面図である。
【図１８】コネクタの端面図である。
【図１９】コネクタの分解図である。
【図２０】コネクタのその他の実施形態における側面図である。
【図２１】コネクタのその他の実施形態における端面図である。
【図２２】コネクタのその他の実施形態における端面図である。
【図２３】その他の実施形態における斜視図である。
【図２４】その他の実施形態における断面図である。
【技術分野】
【０００１】
本発明はコネクタに関し、より適切には、構成部材を接合すると同時に構成部材との間の間隙を相互に補償するコネクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
機器の組立て品は、構成部材の間に空間や間隙、すなわち、接合部における構成部材の寸法上の誤差、を伴うことが時々ある。これは、例えば、設計の質や、組立るための空間や、許容誤差の積み重ねにより、引き起こされる。間隙は極小、あるいは約数十ミリメートルの単位のかなりの大きさである。
【０００３】
機器の構成部材による組立て品は、そのような間隙から不利な影響を受けうる。構成部材の間の１または２以上の間隙を含む構成部材の組立て品は、一般的に機器の適切な操作と調和せず、またはそれぞれの間隙が螺子の力により閉じられるにつれて、望ましくない負荷、圧力、またはゆがみを生じる。
【０００４】
そのような間隙を除去するためには、時間がかかり割高となる、構成部材を適切に設計かつ製造することが必要であり、いいかえると、構造的完全性をもたらすまでの間、装置は間隙を調節して使用される。
【０００５】
従来技術を代表するものは、リュッカート（Ruckert）らによる米国特許第4,682,906号明細書（1987年）であり、スペーサディスクを前記空間に設置し、かつある構造部品に対向する外部面により支持する方法により、互いに離間した構造部品を締結するための装置を開示する。
【０００６】
加えて従来技術を代表するものは、ライケ（Leicht）らによる米国特許第5,501,122号明細書であり、構成部品に一列に並べられた穴へ結合されるための一対の円錐形装置を開示する。一対の円錐形装置は、ボルトにより結合される一組の円錐構造物を備える。
【０００７】
誤差補償取付装置を開示する、2002年7月10日に出願された同時係属特許出願番号10/267,071への参照もまたなされる。
【０００８】
先行技術は、構成部品間のかなりの大きさの間隙を補償するという問題を解決しないが、構成部品に望ましくない負荷を与えずに、ジャッキのような動きを有するコネクタを使用して適切にトルクを掛ける方法で、同時に構成部品を結合する。
【０００９】
必要なものは、アダプタと対となって係合する螺子付きブッシングを用いて、結合する構成部品間の間隙を完全に補償し、その一方で同時に構成部品を結合する装置である。必要なものは、取り付ける間に結合面の間の間隙を自動的に補償する、ジャッキのような動きを有するコネクタである。本発明は、これらの要求に合致する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の第１の側面は、アダプタと対となって係合する螺子付きブッシングを使用することにより、結合される構成部品間の間隙を完全に補償し、その一方で同時に構成部品を結合する、アダプタコネクタを提供することである。
【００１１】
本発明のもうひとつの側面は、取り付ける間に結合面の間の間隙を自動的に補償する、ジャッキのような動きを有するコネクタを提供することである。
【００１２】
本発明の他の側面は、本発明に関する以下の記述および付随する図面により指摘され、あるいは明らかにされる。
【００１３】
コネクタは、螺子穴を有するアダプタと、外部螺子部と内部螺子部とを有するブッシングとを備える。アダプタは、外部表面に回転を防止するためのストッパを有する。ブッシングは、アダプタの穴へ螺合する。ボルトは、内部螺子部を使用してブッシング穴へ螺合する。ボルトが回されると、内部螺子部はボルトの軸と螺子との間に締まり嵌めをもたらし、ボルトのさらなる挿入を一時的に防止する。ボルトはその後、ブッシングが取付面を圧迫するまでブッシングをアダプタから取付面方向へ緩めつつ、さらに回転される。アダプタは部品と係合し、それにより、部品と取付面との間の間隙を完全に補償する。アダプタは、ストッパが不動部品と係合して回転しない。ボルトがさらに回されると、犠牲内部螺子部はボルトが取付面穴へ完全にねじ込まれることを可能にするために潰される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
図1は許容誤差補償取付装置の断面図である。本発明による装置１００は、ブッシング１０１を備える。ブッシング１０１は実質的に円筒形である。ブッシング１０１は螺子部を備える表面特徴部１０２を有する。表面特徴部１０２は、後述するファスナに係合するために表面が隆起した部位を備えることもある。好ましい実施形態においては、表面特徴部は螺子部１０２を備える。
【００１５】
螺子部１０２は従来技術において知られている全ての螺子形状による略２ピッチを備える。ブッシング１０１もまた、主軸方向にブッシング１０１の全長に渡り延びる穿孔すなわち穴１０３を備える。ボルト２００は穴１０３を介してブッシング１０１と係合する。ボルト２００は、図４を参照すると、螺子１０２に係合する。螺子部１０２の最大径は穴１０３の直径よりも短く、ボルト２００は穴１０３の表面に係合せず、螺子部１０２はボルトに係合する。
【００１６】
ブッシング１０１は好ましい実施形態において、金属材料を備える。しかしながら、ブッシング１０１は、非伝導性の絶縁体が接合部品の間に必要とされるような状況の下で、あるいは低トルクの応用例が必要とされる場合の下で使用されるために、例えば複合材料、セラミックあるいはプラスチックといった非金属材料をも備えうる。
【００１７】
ブッシング１０１は外部螺子部１０４を有する外部表面をも備える。螺子部１０４はブッシング１０１の外部表面の長さＬに沿って延びる。
【００１８】
ブッシング１０１は、主軸と平行であって、器具を取り付けるためにレンチや指の使用を可能にする、対称平面（symmetric flats）１０５をさらに備える。図２および図３参照。平面は、従来公知である、ナットあるいはボルトの頭と類似した形状である。平面は、ブッシングが手、すなわち指により回され得るために、凹凸面あるいは平滑な円筒面と置換されうる。
【００１９】
図４を参照すると、ボルト２００を含まない装置１００は、先に部品Ｐへねじ込まれる。螺子部１０４は部品Ｐの螺子部ＰＴに係合する。本実施形態では、ブッシング１０１は、表面１０６が部品Ｐに係合するまで部品Ｐへねじ込まれる。表面１０６は部品Ｐと実際に接する必要はないが、係合はブッシング１０１が部品Ｐへ完全に挿入されたことを良く示すことがわかる。ブッシング１０１は部品Ｐが完全に挿入されたときに部品Ｐを越えて長さＡだけを部分的に突出することもまた好ましく、これは、螺子部１０４における最大数のねじ山が部品Ｐと螺合することを保証する。ボルト２００はその後、ボルトの軸又はボルトの螺子部２０２の末端が螺子部１０２へ係合するまで、穴１０３にねじ込まれる。図７を参照すると、軸の直径Ｄ１は螺子部２０２における最小径Ｄ２よりも大きい。このことは、ボルト２００と螺子部１０２との間の締まり嵌めとなり、これにより、ボルト２００がブッシング１０１へさらに挿入されることを一時的に防止する。直径Ｄ３は最小径Ｄ２よりも小さい。これにより、隙間や誤差がＺ方向（ボルトの主軸方向）に補償されるだけでなく、あらかじめ決められた位置を越えてボルトが挿入されたとき、ボルトの軸から螺子部１０２が離れることにより、隙間や誤差がＸおよびＹ方向に同様にして補償される。
【００２０】
部品Ｐはその後、ボルト２００が穴ＭＨと一直線になるように取付面Ｍと一直線に配列される。
【００２１】
その他の実施形態では、ロックタイト２０１５（登録商標）等の接着剤がボルト螺子部２０２に施される。接着剤は、ボルト螺子部２０２を螺子部１０２へ一時的に接着するために用いられる。本実施形態では、ブッシング１０１は上述のように部品Ｐへ始めに挿入される。ボルト螺子部２０２の一部は、接着剤により覆われる。ボルト２００はブッシュへねじ込まれ、それにより、螺子部１０２へねじ込まれる。接着剤は、ボルト螺子部２０２をブッシュ螺子部１０２へ一時的に固定する。ボルト２００はその後、回転され、ブッシング１０１が同様に回転する原因となる。ボルト２００は、ブッシング１０１が回転を停止する取付面Ｍと係合する表面１０７まで回される。接着剤はその後、ボルトに対してさらにトルクをかけることによるせん断力に降伏し、それにより、ボルトは穴ＭＨと完全に係合するまで回転を継続する。
【００２２】
図５を参照すると、ボルト２００はその後回転され、ボルト２００と螺子部１０２との干渉の結果、部品Ｐからブッシング１０１を緩めるという効果をもたらす。ブッシング１０１は、表面１０７が取付面Ｍと係合するまでボルト２００と共に回転する。螺子部１０２をひずませたり、潰したり、あるいは破壊したりするに足るさらに低いトルクがその後、ボルト２００にかけられる。螺子部１０２は相対的に”柔らかく”、ブッシングが取付面に対して当接するまでボルト２００と共にブッシング１０１を回すという手段を提供するためにそれ自体が犠牲となることを、当業者は本記述から理解する。同様の結果が、接着剤、短い干渉長、又はポリマーインサートにより得られることもまたあり、これら全てはボルトの軸を一時的に保持し、ブッシング１０１がボルト２００と共に回されることを許容する。
【００２３】
さらなる実施形態では、螺子部がわずかに”硬く”、ボルト螺子部２０２に摩擦係合を引き起こしうるよう、１つの螺子がわずかにゆがんでいる螺子部１０２のバリエーションを備えてもよい。
【００２４】
一旦ブッシング１０１が取付面に当接すると、螺子部１０２と部分的にあるいは全体的に係合するボルト１００の螺子部はゆがみ、あるいは潰される。なぜならば、ボルト螺子部の上部は、取付穴ＭＨの螺子部と螺合することが予期されていないためである。
【００２５】
他の実施形態では、図７によれば、ボルト２００の直径Ｄ１は螺子部２０２からわずかに離間して突出する。上述のとおり、螺子部１０２は軸の幅広部により潰される。ボルトが取付面へねじ込まれると、ボルト軸の直径減少部は、軸と潰された螺子部１０２との間に係合を引き起こすようなさらなるトルクが掛けられることを防止する。このことは、ボルトが取付面へ完全にねじ込まれたときに、規定されたトルクから逸脱したトルクが加えられることを防止する。
【００２６】
螺子部１０２を潰すためにボルト２００へトルクを掛けることは、部品Ｐへ予負荷をかける効果をも有する。本発明におけるこの特徴は、一部および全体の組み立てを硬くするという利益を有する。予負荷の大きさは、螺子部１０２を潰すために必要とされるトルクにより調節されうる。
【００２７】
ブッシング面１０７が取付面Ｍと一旦係合すると、トルクがボルトへ掛けられ、犠牲螺子部１０２の破壊を引き起こす。ボルト２００はその後、ボルトフランジ２０１が部品Ｐの受け面と係合するまで取付面Ｍの螺子穴ＭＨへ完全にねじ込まれる。その後、ボルト２００には、目的に応じて適切なトルク値がかけられうる。誤差間隙は、自動的にかつ完全にブッシングで補償される。
【００２８】
図６は図５における６−６線でのファスナの平面図である。フランジ２０１が示される。フランジ２０１は使用者が望むいかなる幅をも採りうる。
【００２９】
図４および図５に見られるように、かなり大きい誤差Ｔが、本発明による装置を用いて補償され、その一方で同時に取付面へ固定具を取付ける。本装置により、望まない曲げ（あるいは他のねじり負荷）を固定された構成部材あるいは固定具へ加えずに、硬く適切にトルクが掛けられたボルト止め結合が実現されうる。
【００３０】
本発明の器具は、多くの実例において、例えば、広い隙間が構成部材の容易なる組立てを可能にするために必要である一方で許容誤差の完全な補償が必要とされる場合において、許容誤差の積み重ねの効果を消去するため（あるいは、実に広い許容誤差の使用を可能にするため）に使用されうる。本発明の装置は、第１の表面に対して異常な角度で面をボルト留めすることはもちろん、異なった平面上の表面間をボルト留めするときも、許容誤差を補償するためにも用いられうる。
【００３１】
本発明の装置は、他の実施形態において”反転して”使用されうる。図７は、他の実施形態における断面図である。本発明の装置は、ボルト留めされるために部品へねじ込まれる代わりに、螺子部１０４を使用して取付面穴へ代わりにねじ込まれる。この場合には、外部螺子部１０４は左巻きである。他の実施形態と同様に、図示されないが螺子部１０２の位置に置かれる摩擦接合部が、ボルト２００を摩擦により締め付けるために穴１０３へ挿入され、これによりボルトが回されると、ブッシングが部品に係合するまで、許容誤差を埋め合わせるために取付面から緩み、あるいは後退する。摩擦接合による実施形態は、ブッシングが係合されてボルトが取付面へ更にねじ込まれるときに容易に実現される最小のトルクが必要であることを示している。
【００３２】
一旦ブッシング１０１と部品Ｐが表面１０８に対して取付けられると、螺子部１０２は上述のように潰され、その後ボルト２００は完全にねじ込まれる。
【００３３】
さらに他の実施形態では、螺子部１０２は穴１０３の全長に渡り延び、犠牲とならない。螺子部１０２は螺子部１０４と反対向きの螺子である。本実施形態においては、ブッシング１０１は始めに左螺子１０４を使用して結合穴ＭＨにねじ込まれる。ボルト２００は、その後、部品Ｐの穴ＰＨを貫通して穴１０３へ挿入される。本実施形態では、部品Ｐは穴部に螺子部を有さず、ボルト２００は取付面穴に螺合しない。ブッシング１０１はボルト２００を回転する動作により取付面Ｍから緩められるため、ブッシング面１０８は部品Ｐと係合することになる。ボルト２００はその後、ブッシング１０１へ完全にねじ込まれる。左螺子部１０４が取付穴ＭＨと係合すると同時に、ボルト２００は正しい位置に完全にねじ込まれる。螺子接合の従来技術において公知であるように、十分な接合強度を発揮するために、全螺子山のうち最小数が穴ＭＨと係合することがのぞましい。
【００３４】
当業者は、部品へブッシング１０１を装着するため、あるいは許容誤差Ｔを補償するためにブッシング１０１を回転するためのいずれでも、ブッシング１０１が手もしくは平面１０５を利用する工具あるいはレンチといった手段により回転されうることを、理解しうる。
【００３５】
図８は本発明における第３の実施形態を示す。ブッシング３００は、ブッシング３００の主軸方向に延びる穿孔あるいは穴３０３を有する、実質的な円筒形状を備える。外部螺子部３０４はブッシング３００の外部面に沿って延びる。本実施形態では、螺子部３０４は右螺子である。ブッシングに手動で係合あるいはねじ込むために設けられる平面あるいは凹凸面である面３０５は、装置の一端部を備える。ボルト２００は穴３０３を介してブッシングと係合する。使用時には、構成部品Ｐは、取付面Ｍに対して、実質的に最終的な組立て位置に置かれる。ブッシング３００は、穴３０３に挿入されるボルト２００と共に、表面３０７が取付面Ｍと係合するまで、螺子部３１５を用いて構成部品Ｐへその後螺合される。ブッシング３００は手動で、あるいは犠牲螺子部３１５やボルト２００と係合する他の摩擦挿入部により回され、それによりボルト２００は、他の実施形態において記述されているように、ブッシング３００を回転させる。ブッシング面３０７が一旦取付面Ｍと係合すると、螺子部３１５はボルト２００をさらに回転することにより潰され、ボルト２００はその後、取付面Ｍへ完全に螺合される。一旦ボルト２００の頭部がブッシング面３０８と完全に係合すると、ボルト２００は完全にねじ込まれる。
【００３６】
言い換えると、ブッシング３００は構成部品Ｐへ組み込まれ、表面３０７が表面Ｍに接するまで回転されうる。ボルト２００はその後、”からっぽの”穴３００を介して組み立てられる。
【００３７】
図９は図８における９−９線での平面図である。工具等と係合するための平面３０５が示される。
【００３８】
図１０は他の実施形態における側断面図である。ブッシング１０１とボルト２００は以下の記述を除き、前示した図に記載されている。ボルト２００は１以上の放射状突起スプライン２０００を備える。スプライン２０００は、螺子部２０２の外部直径よりも大きい外部直径を有する。
【００３９】
図１１は図１０の詳細図である。ブッシング１０１は穴１０３の内部表面に配列された肩部１０００を備える。肩部１０００はスプライン２０００の外部直径よりも小さい内部直径を有する。
【００４０】
使用時には、一旦ブッシング１０１が部品Ｐへ挿入されると、ボルト２００は、スプライン２０００が肩部１０００に接するまで穴１０３へ押し入れられる。ボルト２００は、スプライン２００が肩部１０００へ部分的に切込むに十分な力で、穴１０３へ軸方向にさらに圧入される。一旦スプライン２０００がこの方法により肩部１０００へ係合されると、ブッシング１０１はボルト２００を回転することにより回される。ブッシング１０１は表面１０７がＭと係合すると、回転を中止する。ボルト２００にさらなるトルクが与えられると、スプライン２０００は切断され、それゆえにボルト２００はＭへ完全に螺合され、それゆえ、図５に示すようにＰに完全に係合する。
【００４１】
スプライン２０００は、ボルトの中心線Ａ−Ａに対して角度αで配される、やや円錐形を有する。角度αにより、スプライン２０００が図１０に示す初期係合位置での肩部１０００を完全に過ぎて動かされることなく、スプライン２０００が肩部１０００の所定点まで次第に係合することが可能になる。
【００４２】
螺子部２０２の外部直径は、ボルト２００を挿入する間に螺子部２０２が肩部１０００と接触しないようにするために、肩部１０００の内部直径よりも小さい。このことは、ボルト２００のＸ−Ｙ方向における動作の自由度の拡大をももたらし、これにより、穴ＭＨとの直線性を高める。
【００４３】
図１２は図１１における１２−１２線での断面図である。スプライン２０００はボルト２００から放射状に肩部１０００に向かって突出し、肩部１０００と係合して示される。他の実施形態では、スプライン２００を受ける溝は、肩部１０００へあらかじめ切削される。
【００４４】
図１３は、図１０に示す他の実施形態における側断面図である。肩部１０００は穴１０３の内部表面から突出して示される。肩部１０００は、同様に良好な効果を有して内部表面の一部だけに突出しうる。肩部１０００とスプライン２０００との間の係合は、ボルト２００が部品Ｐにおけるブッシング１０１の回転摩擦を克服するに十分なトルクをブッシング１０１へ伝えるために、十分であればよい。
【００４５】
図１４は図１３における１４−１４線での平面図である。
【００４６】
図１５は他の実施形態における断面図である。カラー５００は、ボルト螺子部２０２とブッシング穴内部表面１０８に係合する。カラー５００は、外部表面５０１と螺子部５０２とを備える。螺子部５０２はあらかじめ切削されているか、あるいは螺子部２０２の動作により切削されうる。カラー５００はところどころ膨れた円筒形状を有する。
【００４７】
使用において、カラー５００は、回転され、あるいは螺子部２０２へねじ込まれるが、このことは、軸端部２０３との接触をも包含しうるものである。軸端部２０３との接触は、カラー５００のボルトをせり上がるさらなる動きを制限する。カラー５００を有するボルト２００はその後、穴１０３へ挿入される。カラー５００の外部直径は、カラー５００の外部表面５０１とブッシング１０１の内部表面との間に摩擦係合を作り出すために、穴１０３の内部直径と等しいか、わずかに大きい。ボルト２００が穴ＭＨへねじ込まれるとき、ブッシング１０１の内部表面１０８とカラー外部表面５０１との摩擦係合は、ブッシング１０１が回転する原因となる。ブッシング１０１が回転すると、ブッシング１０１は軸方向に動き、表面１０７は取付面Ｍと接触することになる。ブッシング１００はその後、表面Ｍがさらなる軸方向の動きを阻止すると、回転を中止する。一旦、ブッシング１０１が取付面Ｍと係合すると、カラー５００は内部表面１０８に沿って単純に滑る。螺子部１０４の螺子方向は、螺子部２０２と同じである。螺子部１０４と２０２は、右螺子、左螺子どちらでもよい。
【００４８】
カラー５００は、螺子部２０２によって切られ、そして、ボルト２００の回転によりブッシング１０１の回転を引き起こすために十分な摩擦効果を外部表面５０１に有するいかなる材料であってもよい。カラー５００は、ナイロンのようなプラスチック材料、あるいはそれとのいかなる同等物でもよい。
【００４９】
カラー５００は、カラー５００とボルト螺子部２０２との間に摩擦接合を作り出すような十分に小さい内部直径を備える。摩擦接合は、上述したように、外部表面５０１と内部表面１０８との間にも現れる。カラーとボルト螺子部との間のそのような摩擦接合は、ボルト２００の回転の際にブッシング１０１の回転を引き起こすことを目的として軸端部２０３と係合する、カラー５００を必要としない。
【００５０】
図１６は、図１５における他の実施形態で使用されるカラーの斜視断面図である。カラー５００は、ボルト螺子部２０２と係合した後に切削された螺子部５０２を有して示される。上述したように、螺子部５０２は同様にあらかじめ切削されうる。外部表面５０１はブッシング１０１の内部表面と摩擦係合する。
【００５１】
図１７はコネクタの側断面図である。コネクタは、第１のボディアダプタ６００と第２のボディブッシング１０１とを備える。ブッシング１０１はアダプタ６００と螺合して示される。ブッシング１０１は、図１においてより完全に図示されたように、穴１０３と螺子付き表面螺子部１０４とを備える。
【００５２】
アダプタ６００は穴６０２を有するボディ６０１を備える。穴６０２は内部表面６０９に螺子部６０８を備える。穴６０２はブッシング１０１と係合するに適した直径である。螺子部６０８は螺子部１０４と対になって係合する。螺子部１０４と６０８は左螺子、右螺子のどちらでもよい。穴１０３は穴６０２と同軸である。
【００５３】
アダプタ６００は、ストッパ６０５をまた備える。図１８参照。ストッパ６０５は、本実施形態において実質的に環形状を有するが、突出するつまみも同様に作用する。図２２参照。ストッパ６０５はボディ６０１の外周に部分的に突出する。ストッパ６０５は端部６０６と６０７を有する。端部６０６と６０７は、ファスナ２００が係合されて回されるときに、アダプタ６００の回転を防ぐために部品Ｐと係合する。ストッパ６０５は、使用時において部品Ｐと端部６０６、６０７とが適切に係合することを保証するために、長さＸだけ部品Ｐと部分的に重なる。
【００５４】
ファスナ２００はコネクタを操作して、部品Ｐを取付部Ｍに固定する。ファスナ２００は部品Ｐおよびブッシング１０１と同時に係合する。本実施形態におけるファスナ２００は、軸部を有する公知技術である、螺子付きボルトを備える。ボルトは、供用するに十分なグレードである。
【００５５】
使用時には、ブッシング１０１はアダプタ６００へねじ込まれる。コネクタはその後、部品Ｐに隣接して配される。ボルト２００は部品Ｐを介して挿入され、表面的特徴部、すなわち、ブッシング１０１の螺子部１０２と係合する。ボルト２００が挿入されるＰの穴部は、螺子が切られていない。螺子部１０２は螺子部１０４および６０８と同じ方向の螺子を有さねばならない。ボルト２００はその後、アダプタ６００が表面６０４で部品Ｐと係合するまで、ブッシング１０１へねじ込まれる。ボルト２００は、ボルト軸、あるいはボルト螺子部の端部２０２０が螺子部１０２と接するようになるまで、穴１０３へさらにねじ込まれる。軸の直径Ｄ１は、螺子部２０２の直径Ｄ２よりも大きい。図７参照。これは、ブッシング１０１へボルト２００がさらに挿入されることを一時的に防ぐ、２０２０と螺子部１０２との間の締まり嵌めとなる。
【００５６】
アダプタコネクタが取り付けられた部品Ｐはその後、ボルト２００が螺子穴ＭＨと一列に並ぶように、取付面Ｍと一直線に並べられる。ボルト２００は回され、軸２０２０と螺子部１０２との間の干渉のため、ブッシング１０１はアダプタ６００の中で回転する。ストッパ６０６あるいは６０７とＰとの係合のため、アダプタ６００はＰに対して明らかに回転しない。したがって、ブッシング１０１がボルト２００と共に回されるとき、ブッシング１０１はアダプタ６００を介して取付面Ｍに向けて、軸方向に回転し、動く。ブッシング１０１がアダプタ６００の中で回転する協同的な動きにより、アダプタとブッシングがＰとＭとの間の間隙を完全に横断して延びるまで、軸方向へ延びる。さらに、アダプタの中でのブッシングの軸方向の動きにより引き起こされるスラスト効果は、平面６０４とＰとの係合を維持し、それによりストッパ６０６あるいは６０７が同様にＰと係合することを維持する。
【００５７】
ボルト２００は表面１０７がＭと係合するまで回される。追加のトルクがその後、螺子部１０２を潰すためにボルト２００へ与えられる。螺子部１０２は、使用における犠牲的な特徴を実現するために、最小限の数のみを備える。螺子部１０２は、ボルト螺子部２０２を破壊せずにブッシングの回転を引き起こすために、ボルトの軸を係合するに十分な突起を穴の中に備えてもよい。
【００５８】
さらに回転すると、ボルト２００は嵌合穴ＭＨの螺子部と係合する。ボルト２００は、ブッシングとアダプタがＰとＭとの間に完全に係合するまで、ＭＨへ押し込まれる。ボルト２００はその後、部品ＰがＭに接合するために望ましい締結力を与えるために必要とされる程度のトルクが掛けられる。部品Ｐに掛けられる最大の圧力と分離力は、ブッシングをアダプタから分離するように働く力の作用であるため、最小であることが理解される。これは、また、潰された螺子部１０２の作用によりブッシングに掛けられるトルクの作用である。この力は、ＰとＭに対向してブッシングとアダプタを密着させるに必要とされる程度であればよい。
【００５９】
典型的な組立工程では、ブッシングとアダプタとの結合部品は、コネクタを部品の一部とするため、上述したように、ボルトで部品Ｐに好ましくは初めに結合される。その後、部品ＰをＭに組み立てる間の１つの段階として、部品Ｐとアダプタコネクタは、穴ＭＨと一列に並べられ、ボルトは最終組立てを果たすためにすばやく締め付けられる。この過程は、高速な部品組立てを達成するために、迅速に大量のコネクタに対して実行されうる。必要に応じて、本発明によるコネクタは、ほぼ１０センチまで、あるいはほぼ１０センチよりも大きく、間隙を補いうる。
【００６０】
図１８は、コネクタの端面図である。環状ストッパ６０５が端部６０７、６０６と共に示される。端部６０７、６０６は、部品Ｐに関して、ボディ６０１の回転を止めあるいは防止するためだけに必要とされるため、ボディ６０１から延びる突出部あるいはつまみを備えてもよい。図２２および２３参照。
【００６１】
図１９はコネクタの斜視図である。アダプタコネクタを使用した部品の組立性を向上するため、ストッパ６０５の形状すなわち外形は、部品Ｐの受容部に似せて、あるいは調和するように製作されうる。これにより、最終組立てに先立ち、部品に関するアダプタコネクタの緩みあるいはがたつきが減少され、あるいは除去される。このことは、部品におけるアダプタコネクタ組立品を”堅くする”役にも立ち、そのため、ＭＨへ組付ける間のボルト２００の配列はより精密かつ再現可能となる。これにより、次に、ＰからＭへの最終組立工程をさらに迅速に行うことが可能となる。
【００６２】
さらに、ブッシングとアダプタの、螺子による同軸的な関係は、組立品に強度を加えるのはもちろん、装置の全体の直径を減少する。このことは、コネクタは機器に不可欠な部品となるため、とりわけ重要である。コネクタは、ＰとＭとの間の関係を固定するのと同じように、横方向の負荷に対抗することが可能でなければならない。従って、係合面が円弧状になり曲げモーメントを受ける従来技術による他の装置以上に、平面１０７と６０４は本発明によるコネクタの性能を高める。螺子による同軸構造であるコネクタと係合面との結合効果は、間隙をまたいで２つの構成部品を接合する、高い強度と信頼性のある手段を提供する。
【００６３】
図２０は、コネクタの他の実施形態における側面図である。端部６０６および６０７はボディ６０１から延びるつまみを備える。
【００６４】
図２１は、図２０において示されるコネクタの他の実施形態における端面図である。
【００６５】
図２２はコネクタの他の実施形態における端面図である。端部６０６および６０７は、Ｐとの適切な係合をもたらすために必要とされうるような、いかなる円周方向のあるいは放射状の位置にも配列されうる。さらに、１つだけの端部６０６が使用され、あるいは、３つもしくはそれ以上も使用されうる。
【００６６】
図２３は他の実施形態における斜視図である。端部あるいはつまみ６０６および６０７はボディ６０１から突出して示される。
【００６７】
図２４は他の実施形態における断面図である。ボディ６０１の戻り止め７０１は、つまみ７０２を受け止める。戻り止め７０１とつまみ７０２との結合部は、つまみ６０７、６０６と同様の機能、すなわち、ボルト２００がブッシング１０１へねじ込まれていくときに、そしてブッシュ１０１が回されてＭと係合するときに、部品Ｐに関してアダプタ６００の回転を防止する機能を提供する。
【００６８】
ここに本発明のひとつの実施形態が説明されたが、記載された発明の範囲と精神から逸脱することなく、変形が各部の構造と関係に施されることは、当業者にとって自明である。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
明細書の一部に含まれ、かつ形成する、添付図面は、本発明における好ましい実施形態を図示したものであり、詳細な説明とともに本発明の仕組みを表現するために役立つ。
【００７０】
【図１】許容誤差補償装置の断面図である。
【図２】図１における２−２線での平面図である。
【図３】図１における３−３線での平面図である。
【図４】本発明装置の側断面図である。
【図５】本発明装置の側断面図である。
【図６】図５における６−６線での平面図である。
【図７】第２の実施形態における断面図である。
【図８】本発明における第３の実施形態を図示するものである。
【図９】図８における９−９線に沿った平面図である。
【図１０】第２の実施形態における側断面図である。
【図１１】図１０の細部である。
【図１２】図１１における１２−１２線での断面図である。
【図１３】図１０に示す第２の実施形態における側断面図である。
【図１４】図１３における１４−１４線における平面図である。
【図１５】他の実施形態における断面図である。
【図１６】図１５におけるその他の実施形態において使用されるカラーの断面斜視図である。
【図１７】コネクタの側断面図である。
【図１８】コネクタの端面図である。
【図１９】コネクタの分解図である。
【図２０】コネクタのその他の実施形態における側面図である。
【図２１】コネクタのその他の実施形態における端面図である。
【図２２】コネクタのその他の実施形態における端面図である。
【図２３】その他の実施形態における斜視図である。
【図２４】その他の実施形態における断面図である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
螺子部と、構造部品と係合する第１の受け面と、構造部品に関し第１のボディが回転することを防ぐための部材とを有する第１のボディと、
他の構造部品と係合する第２の受け面と、螺子面と、ファスナを受容する穴とをさらに有する第２のボディとを備え、
前記螺子面は、前記第１のボディの螺子部と係合可能であり、
前記穴は穴内部直径よりも小さい直径を有する表面特徴部を有し、
前記表面特徴部は、前記ファスナの回転が前記第１のボディに関する前記第２のボディの軸位置を決定するように、前記ファスナと係合可能である、構造的に離間した部品を接合するためのコネクタ。
【請求項２】
前記ファスナは螺子付きのファスナを備える、請求項１に記載のコネクタ。
【請求項３】
前記表面特徴部はファスナの一部との干渉係合をもたらすに十分な直径を有する犠牲螺子部を備える、請求項２に記載のコネクタ。
【請求項４】
前記第２のボディは、前記第２のボディを回転させるための主軸と平行である、対称的に配された係合面をさらに備える、請求項１に記載のコネクタ。
【請求項５】
前記螺子面は前記犠牲螺子部と同じ方向の螺子を有する、請求項３に記載のコネクタ。
【請求項６】
前記螺子面は左螺子を備える、請求項１に記載のコネクタ。
【請求項７】
らせん状螺子穴面と、ボディの回転を防ぐための、部品との係合手段とを有するボディと、
螺子面を有し、前記螺子面は前記らせん状螺子穴面と係合可能であるブッシングとを備え、
前記ブッシングは、ファスナの一部と犠牲係合が可能であるブッシング穴表面部を有し、
前記ブッシング穴表面部が前記ファスナの一部と係合すると、前記ファスナの回転は前記ブッシングの軸位置を決定するために、前記ボディに関して前記ブッシングの共回りを引き起こす、離間した部品を接合するためのコネクタ。
【請求項８】
ブッシングを回す工具と係合するためにブッシングに配される少なくとも２つの協働する表面をさらに備える、請求項７に記載のコネクタ。
【請求項９】
取付面と係合するためのブッシング平面と、他の部品の表面と係合するためのボディ平面とをさらに備える、請求項７に記載のコネクタ。
【請求項１０】
前記部品係合手段は戻り止めを備える、請求項７に記載のコネクタ。
【請求項１１】
前記部品係合手段は突出部材を備える、請求項７に記載のコネクタ。
【請求項１】
螺子部と、構造部品と係合する第１の受け面と、構造部品に関し第１のボディが回転することを防ぐための部材とを有する第１のボディと、
他の構造部品と係合する第２の受け面と、螺子面と、ファスナを受容する穴とをさらに有する第２のボディとを備え、
前記螺子面は、前記第１のボディの螺子部と係合可能であり、
前記穴は穴内部直径よりも小さい直径を有する表面特徴部を有し、
前記表面特徴部は、前記ファスナの回転が前記第１のボディに関する前記第２のボディの軸位置を決定するように、前記ファスナと係合可能である、構造的に離間した部品を接合するためのコネクタ。
【請求項２】
前記ファスナは螺子付きのファスナを備える、請求項１に記載のコネクタ。
【請求項３】
前記表面特徴部はファスナの一部との干渉係合をもたらすに十分な直径を有する犠牲螺子部を備える、請求項２に記載のコネクタ。
【請求項４】
前記第２のボディは、前記第２のボディを回転させるための主軸と平行である、対称的に配された係合面をさらに備える、請求項１に記載のコネクタ。
【請求項５】
前記螺子面は前記犠牲螺子部と同じ方向の螺子を有する、請求項３に記載のコネクタ。
【請求項６】
前記螺子面は左螺子を備える、請求項１に記載のコネクタ。
【請求項７】
らせん状螺子穴面と、ボディの回転を防ぐための、部品との係合手段とを有するボディと、
螺子面を有し、前記螺子面は前記らせん状螺子穴面と係合可能であるブッシングとを備え、
前記ブッシングは、ファスナの一部と犠牲係合が可能であるブッシング穴表面部を有し、
前記ブッシング穴表面部が前記ファスナの一部と係合すると、前記ファスナの回転は前記ブッシングの軸位置を決定するために、前記ボディに関して前記ブッシングの共回りを引き起こす、離間した部品を接合するためのコネクタ。
【請求項８】
ブッシングを回す工具と係合するためにブッシングに配される少なくとも２つの協働する表面をさらに備える、請求項７に記載のコネクタ。
【請求項９】
取付面と係合するためのブッシング平面と、他の部品の表面と係合するためのボディ平面とをさらに備える、請求項７に記載のコネクタ。
【請求項１０】
前記部品係合手段は戻り止めを備える、請求項７に記載のコネクタ。
【請求項１１】
前記部品係合手段は突出部材を備える、請求項７に記載のコネクタ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【公表番号】特表２００７−５１８９３７（Ｐ２００７−５１８９３７Ａ）
【公表日】平成１９年７月１２日（２００７．７．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−５１７１４２（Ｐ２００６−５１７１４２）
【出願日】平成１６年５月２６日（２００４．５．２６）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００４／０１６４７３
【国際公開番号】ＷＯ２００５／００５８４４
【国際公開日】平成１７年１月２０日（２００５．１．２０）
【出願人】（５０４００５０９１）ザ ゲイツ コーポレイション (103)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成１９年７月１２日（２００７．７．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年５月２６日（２００４．５．２６）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００４／０１６４７３
【国際公開番号】ＷＯ２００５／００５８４４
【国際公開日】平成１７年１月２０日（２００５．１．２０）
【出願人】（５０４００５０９１）ザ ゲイツ コーポレイション (103)
【Ｆターム（参考）】
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