ファスナ
【課題】１方向からの取付作業によって、より適切な向きで対象物を固定することが可能なファスナを提供することである。
【解決手段】ファスナは、挿入部を固定対象物に設けられた孔に挿入し、前記挿入部の太さを変えることによって前記固定対象物に固定することが可能な固定機構を備える。固定機構は、前記固定対象物の孔に接触させることによって前記孔の芯出しを行うための、前記挿入部の挿入方向に垂直でない面を有する芯出し部を有する。
【解決手段】ファスナは、挿入部を固定対象物に設けられた孔に挿入し、前記挿入部の太さを変えることによって前記固定対象物に固定することが可能な固定機構を備える。固定機構は、前記固定対象物の孔に接触させることによって前記孔の芯出しを行うための、前記挿入部の挿入方向に垂直でない面を有する芯出し部を有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、ファスナに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、２つの部材を１方向からの締め付けにより固定することが可能なネジ式のファスナが知られている（例えば非特許文献１参照）。このネジ式のファスナは、円柱状の胴体部の一方に鏃（やじり）形状の先端部を同軸上に設け、他方をグリップとしたものである。そして、ネジ式のファスナは、グリップを回転させると胴体部に収納されたネジが回転し、鏃形状の先端部が膨らむように構成されている。
【０００３】
従って、固定対象となるワークに予め設けられた孔にファスナの鏃形状の先端部を挿入し、グリップを回転させると鏃形状の先端部がワークの孔から抜けなくなる。このため、ファスナを一方向からワークに挿入して回転させるのみでファスナをワークに固定することができる。一方、ファスナのグリップを逆回転させれば先端部が元の太さに戻るため、ファスナの先端部をワークの孔から引き抜くことができる。
【０００４】
このような構造を有する従来のネジ式のファスナは、航空機の組立作業における部品の仮止めなどに利用されている。航空機の組立作業では、部品同士を一時的に固定したり、部品に一時的に治具を取り付けることが必要な場合がある。そこで、作業者は、回転ホルダを有する締緩工具でファスナのグリップを保持し、締緩工具を駆動させることによってファスナを固定対象となる部材に取り付けている。
【０００５】
ファスナを取り付けるための孔は、ハンドドリル等のハンドツールの他、自動穿孔機を用いて予め部材に設けることができる（例えば特許文献１参照）。
【０００６】
そして、ファスナにより部材が固定された状態で、作業者は必要な組立作業を行うことができる。作業が完了すると、作業者は、再び締緩工具でファスナのグリップを保持し、締緩工具を駆動させることによってファスナを部材から取り外すことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００５−１７７９５７号公報
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】Monogram Aerospace Fasteners、Temporary Fasteners Catalog、[ｏｎｌｉｎｅ]、[２０１１年８月２３日検索]、インターネット＜ＵＲＬ：http://www.monogramaerospace.com/products/temporary_fasteners＞
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上述のように、ファスナの部材への着脱は、従来、作業者による手作業によって行われている。このため、締緩工具等のハンドツールを用いた着脱作業を適切に行うことが可能なファスナの開発が望まれる。例えば、作業者がハンドツールを用いて手作業でファスナを部材に取り付ける場合には、適切な角度でファスナを部材の孔に挿入することが重要である。
【００１０】
加えて、ファスナの着脱の自動化が課題である。特に、ファスナを挿入するための孔を自動穿孔機によって加工する場合には、自動穿孔機によってファスナを自動的に取り付けることができるようにすることが望ましい。しかしながら、ファスナの長手方向と部材に設けられた孔の深さ方向とを平行にするためには、自動穿孔機に高精度な位置決め機能を設けることが必要となる。換言すれば、自動穿孔機の位置決め精度が不十分であると、ファスナが斜方向に取り付けられる恐れがある。
【００１１】
更に、従来のネジ式のファスナは細長い形状を有し、かつ内部に空隙が存在するためドリル等の工具に比べて剛性が低い。このため、仮に自動穿孔機において高精度な位置決めを行ったとしても、ファスナやホルダの撓みによってファスナが部材の孔に斜め方向に締め込まれたり、或いはファスナに大きな振動が発生する恐れがある。
【００１２】
そこで、本発明は、１方向からの取付け作業によって、より適切な向きで対象物を固定することが可能なファスナを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の実施形態に係るファスナは、挿入部を固定対象物に設けられた孔に挿入し、前記挿入部の太さを変えることによって前記固定対象物に固定することが可能な固定機構を備える。固定機構は、前記固定対象物の孔に接触させることによって前記孔の芯出しを行うための、前記挿入部の挿入方向に垂直でない面を有する芯出し部を有する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の実施形態に係るファスナによれば、１方向からの取付け作業によって、より適切な向きで対象物を固定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施形態に係るファスナの斜視図。
【図２】図１に示すファスナの縦断面図。
【図３】図１に示すファスナを締緩用のハンドツールで保持した例を示す図。
【図４】図１に示すファスナを自動締緩装置で保持した例を示す図。
【図５】図１に示すファスナを対象物に固定した状態の一例を示す縦断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明の実施形態に係るファスナについて添付図面を参照して説明する。
【００１７】
図１は本発明の実施形態に係るファスナの斜視図であり、図２は図１に示すファスナの縦断面図である。
【００１８】
ファスナ１は、予め貫通孔を設けた複数の固定対象物を一方向からの取付け作業によって互いに固定することが可能な締結具である。或いは、孔を設けた単一の固定対象物にファスナ１を一方向からの取付け作業によって固定することができる。更に、必要に応じて取付け作業と同じ方向からの取外し作業によって、互いに固定された複数の固定対象物又は単一の固定対象物からファスナ１を取外すことができる。このような機能を有するファスナ１は、固定機構２に芯出し部３を設けて構成される。更に、固定機構２は、胴体部４、可動体５、固定板６及び筒状グリップ７を備えている。
【００１９】
固定機構２の胴体部４は、両端が開口している円筒形状を有する。胴体部４の内面には、軸方向の段差が２段設けられる。換言すれば、胴体部４には、段差によって次第に内径が小さくなり、かつ３つの内径を有する段差付きの貫通孔が設けられる。
【００２０】
胴体部４の内径が大きい側の一端には、円筒形状を有する筒状グリップ７の一部が挿入される。筒状グリップ７の外径は、胴体部４の中央における内径よりも大きく、胴体部４の端部の最も大きい内径よりも小さい。このため、筒状グリップ７を、胴体部４の内部において回転させることが可能である。また、筒状グリップ７の一端は、胴体部４の内部に形成される段差面に接触する。この結果、筒状グリップ７の他端は、胴体部４から突出し、突出した筒状グリップ７の他端に回転トルクを負荷することができる。また、筒状グリップ７の内面には、締緩用の雌ネジ７Ａのネジ溝が同軸状に設けられる。
【００２１】
固定機構２の可動体５は、棒状の細長い形状を有しており、挿入部８及び移動用ネジ部９を有する。挿入部８の先端は鏃形状を有する。一方、挿入部８の先端から離れた部分は、胴体部４の筒状グリップ７が挿入されていない側の最も小さい内径よりも小さい直径を有する円柱状の外形となっている。また、挿入部８の先端における鏃形状部も胴体部４の最も小さい内径よりも小さい直径を有する
【００２２】
また、挿入部８には、軸方向を長さ方向とする貫通した割溝１０が設けられる。挿入部８の貫通した割溝１０は、挿入部８の先端に近づくにつれて幅が狭くなる一方、先端から一定の距離だけ離れた部分では幅が一定となる形状を有する。従って、挿入部８は、先端付近を除き、外側が円柱の一部の面を形成し、内側が平面を形成する２枚の板状部材を並べた形状となる。
【００２３】
可動体５の移動用ネジ部９には、締緩用のネジ溝が設けられる。具体的には、移動用ネジ部９は、挿入部８よりも太く、かつ胴体部４の中央における内径よりも小さい太さの雄ネジである。また、移動用ネジ部９の雄ネジは、筒状グリップ７内に形成された雌ネジ７Ａと互いに締め合うことができるサイズとされている。
【００２４】
そしてこのような構造を有する可動体５は、移動用ネジ部９側が筒状グリップ７側となる向きで、筒状グリップ７及び胴体部４の内部に挿入される。このため、可動体５の移動用ネジ部９と筒状グリップ７の雌ネジ７Ａとが互いに締め合わされる。一方、可動体５の挿入部８は胴体部４から突出する。
【００２５】
但し、可動体５の移動用ネジ部９は胴体部４に対して回転しないように胴体部４の内部に配置される。移動用ネジ部９の胴体部４に対する回転の抑止方法は任意であるが、例えば胴体部４の内面にキー溝を設ける一方、移動用ネジ部９にキー溝に勘合するキーを設ける方法によって移動用ネジ部９の胴体部４に対する回転を抑止することができる。
【００２６】
更に、可動体５の割溝１０には、板状の固定板６が挿入される。固定板６は可動体５の割溝１０内において長手方向の所定のマージンが生じるように、割溝１０の長さに応じた長さを有する。また、割溝１０の深さ方向に対応する固定板６の幅は、固定板６が可動体５からはみ出ない程度の幅とされる。可動体５は、固定板６を挟んだ状態で固定板６の外側を滑ることができるように構成される。
【００２７】
一方、固定板６は胴体部４に固定される。固定板６の胴体部４に対する固定方法は任意であるが、例えば、胴体部４の内部に配置される固定板６の部分を、割溝１０の深さ方向に設けた連結部材で胴体部４と連結することによって固定板６を胴体部４に固定することができる。従って、可動体５を固定板６及び胴体部４に対して長手方向に移動させることができる。
【００２８】
また、胴体部４に固定された固定板６は、移動用ネジ部９の回転を抑止する効果も有する。従って、キー溝とキーの勘合のような移動用ネジ部９の胴体部４に対する他の回転抑止機構を省略してもよい。
【００２９】
このような構造を有する固定機構２は、挿入部８を単一又は複数の固定対象物に予め設けられた孔に挿入し、挿入部８の太さを変えることによって固定対象物に固定することが可能である。
【００３０】
具体的には、挿入部８を固定対象物の孔に挿入した状態で筒状グリップ７にネジの締付けに必要な程度の回転トルクを負荷すると、筒状グリップ７とともに内側の雌ネジ７Ａが回転する。このため、筒状グリップ７の雌ネジ７Ａの締付けによって可動体５の移動用ネジ部９が固定対象物から離れる側、つまり挿入部８の挿入方向ＡＸと反対側に移動する。従って、移動用ネジ部９と一体となっている挿入部８も固定対象物から引き抜かれる方向に移動する。
【００３１】
一方、固定板６は胴体部４に固定されているため、固定板６は固定対象物との相対位置を保ちながら静止する。この結果、固定板６は挿入部８の尖端側における割溝１０によって挟まれる。すなわち、筒状グリップ７の回転移動が可動体５の平行移動に変換され、可動体５は筒状グリップ７の回転角度に応じた距離だけ固定対象物から離れる側に移動する。
【００３２】
ここで、挿入部８の割溝１０は、挿入部８の尖端ほど幅が狭くなっているため、割溝１０の端部が固定板６に接近する程、固定板６によって割溝１０が押し広げられることになる。すなわち、筒状グリップ７に回転動力を与えると、挿入部８が撓んで太くなる。この結果、挿入部８の太さは固定対象物の孔の直径程度となり、挿入部８は、固定対象物の孔内面を押し広げる方向に力を付加する。
【００３３】
更に、筒状グリップ７に回転動力を与えると、挿入部８の尖端における鏃部分の大きさが固定対象物の孔の直径よりも大きくなる。そして、挿入部８は、鏃部分が拡張した状態で固定対象物から引き抜かれる側に移動する。このため、挿入部８の鏃部分が固定対象物の孔を通過することができず、孔の外部において固定対象物の表面に接触する。一方、胴体部４は相対的に固定対象物に接近し、最終的に固定対象物に接触する。
【００３４】
この結果、挿入部８と固定対象物と間における摩擦力に加え、挿入部８の鏃部分と胴体部４とによる固定対象物の挟み込みによって、ファスナ１は、固定対象物に固定される。特に、複数の固定対象物にそれぞれ孔が設けられ、各孔が同軸上となるように複数の固定対象物が配置されている場合には、ファスナ１によって複数の固定対象物が互いに固定される。
【００３５】
一方、固定対象物に固定された状態におけるファスナ１の筒状グリップ７を、ファスナ１の固定時と逆方向に回転させると、筒状グリップ７内の雌ネジ７Ａの回転によって可動体５の移動用ネジ部９が、再び固定対象物の孔への挿入方向ＡＸに移動する。この結果、胴体部４に固定された固定板６は、挿入部８の割溝１０内において挿入部８の尖端から離れた位置となる。
【００３６】
そうすると、挿入部８は、固定板６から付与された力から解放され、再び元の太さに戻る。すなわち、挿入部８の太さが固定対象物の孔の直径よりも小さくなる。これにより、挿入部８の鏃部分と胴体部４とによる固定対象物の挟み込みが解除される。そして、挿入部８を固定対象物から引き抜くことによって、固定対象物の固定状態を解除することができる。
【００３７】
つまり、ファスナ１は、一方向からの締緩作業によって固定対象物への着脱が可能である。ファスナ１の締緩作業は、ファスナ１の締緩用のハンドツール又は自動締緩装置等の締緩工具で行うことができる。
【００３８】
図３は、図１に示すファスナ１を締緩用のハンドツールで保持した例を示す図である。
【００３９】
図３に示すように回転ホルダ２０を有するハンドツール２１でファスナ１の筒状グリップ７及び胴体部４の端部を保持し、作業者の手作業によってファスナ１の締緩作業を行うことができる。すなわち、ハンドツール２１を駆動させて筒状グリップ７を回転させることによってファスナ１の固定対象物への取付け及び取外しを行うことができる。一般的な回転ホルダ２０は、筒状グリップ７及び胴体部４の端部を、それぞれ一方の方向のみに回転力を伝達するワンウェイクラッチで保持する機構を有している。
【００４０】
図４は、図１に示すファスナ１を自動締緩装置で保持した例を示す図である。
【００４１】
図４に示すように、回転ホルダ２０を有する自動締緩装置３０でファスナ１の筒状グリップ７及び胴体部４の端部を保持することもできる。そして、自動締緩装置３０を駆動させて筒状グリップ７を回転させることによってファスナ１の固定対象物への取付け及び取外しを行うことができる。この場合、自動締緩装置３０にドリル等の穿孔工具を取り付けることができれば、固定対象物への孔の加工及びファスナ１の締緩作業を自動で行うことができる。
【００４２】
一方、ファスナ１の固定機構２に設けられる芯出し部３は、可動体５の挿入部８が突出した胴体部４の一端に固定される。従って、実際に固定対象物を挟み込む胴体部４の部分は、芯出し部３となる。
【００４３】
芯出し部３は、可動体５の挿入部８を通すための貫通孔を有し、かつ挿入部８の先端側に、挿入部８の挿入方向ＡＸである可動方向に垂直でない外表面を形成している。この芯出し部３の挿入部８の挿入方向ＡＸに垂直でない外表面は、固定対象物にガイド孔として設けられた孔に接触させることによって孔の芯出しを行うための芯出し面３Ａとして機能する。
【００４４】
従って、芯出し部３は、挿入部８の挿入方向ＡＸに向かって次第に細くなる形状を有する。また、芯出し部３の芯出し面３Ａは、法線方向が挿入部８の挿入方向ＡＸに傾く面となる。図１及び図２は、円筒状の部材に芯出し面３ＡとしてＣ面取りを設けて芯出し部３を構成した例を示している。従って、図１及び図２に示す芯出し部３の芯出し面３Ａは、円錐台の外周面となる。
【００４５】
但し、連続的な１つの面として芯出し部３の芯出し面３Ａを形成せずに、複数の面によって芯出し面３Ａを構成するようにしてもよい。例えば、芯出し部３の構造を、貫通孔を中心軸上に有する円錐台の表面に溝を設けた構造や先端に向かってテーパ又は傾斜する多数の板状部材を厚み方向を円周方向として同心円状に配置した構造としても良い。
【００４６】
また、Ｃ面取りに限らずＲ面取りのように、芯出し部３の外周方向のみならず、挿入部８の先端に向かう方向にも非直線的となる面を芯出し面３Ａとしてもよい。すなわち、芯出し部３の形状を、少なくとも挿入部８の先端に向かって太さが細くなる形状とすれば、固定対象物の孔がガイドとして機能し、芯出し部３の芯出し面３Ａと固定対象物の孔の縁とが３点以上の点又は円で接触する。このため、固定対象物の孔とファスナ１との間において嵌め合いがなくても、固定対象物の孔の軸方向にファスナ１の挿入部８の軸方向を合わせることができる。
【００４７】
更に、芯出し部３の芯出し面３Ａを、Ｃ面取りのように挿入部８の先端に向かって直線的に傾斜するテーパ面とすれば、固定対象物の孔に芯出し面３Ａと同等な傾斜を有するＣ面取りを予め設けておくことにより、固定対象物と芯出し部３とを面接触することが可能となる。すなわち、固定対象物の孔に設けられたＣ面取りと芯出し部３に芯出し面３Ａとして設けられたテーパ面とを面接触させることができる。
【００４８】
この場合、ファスナ１の挿入部８の軸方向を、一層良好に孔の軸方向に向けることができる。従って、より適切な向きでファスナ１を固定対象物に固定することが可能である。加えて、固定対象物と芯出し面３Ａとを円状又は多点で接触させる場合に比べて、固定対象物及び芯出し部３の摩耗を低減させることができる。このため、ファスナ１の寿命を向上させることができる
【００４９】
特に、ファスナ１を単一又は複数の固定対象物に固定する場合において、治具を介在させることが可能であれば、予め芯出し部３の芯出し面３Ａに合わせてガイド孔の縁にＣ面取りを加工した治具を準備しておくことができる。そして、固定対象物のファスナ１を挿入する側に治具を配置し、治具のＣ面取りと芯出し部３の芯出し面３Ａとを面接触させることにより、治具の孔の芯出しを行うことができる。
【００５０】
図５は、図１に示すファスナ１を対象物に固定した状態の一例を示す縦断面図である。
【００５１】
図５に示すようにワークとなる第１の固定対象物４０及び第２の固定対象物４１を重ね合わせ、ファスナ１の取付け及び取外し側となる第２の固定対象物４１側に治具４２を配置することができる。更に、第１の固定対象物４０、第２の固定対象物４１及び治具４２を同軸状に貫通する孔を、ファスナ１の挿入部８の挿入用のガイド孔とすることができる。
【００５２】
図５に示すように、第１の固定対象物４０及び第２の固定対象物４１に設けられる孔よりも直径が大きい孔をガイド孔として治具４２に設け、治具４２のガイド孔に、芯出し部３の芯出し面３Ａの傾斜に合わせてＣ面取りを施すことができる。
【００５３】
この場合、図３又は図４に示すような締緩器具の回転ホルダ２０にファスナ１の筒状グリップ７を取り付け、ファスナ１の挿入部８を第１の固定対象物４０、第２の固定対象物４１及び治具４２の孔に挿入して挿入方向ＡＸに押し付けると、治具４２と芯出し部３とを面接触させることができる。
【００５４】
図５は、芯出し面３Ａとして芯出し部３にＣ面取りを施した例を示している。従って、図５に示す例では、Ｃ面取り部同士が接触することとなる。すなわち、芯出し部３に芯出し面３Ａとして施されるＣ面取りの角度と、治具４２の孔に施されるＣ面取りの角度を一致させることにより、芯出し部３と治具４２とを面接触させることが可能である。特に、Ｃ面取りの角度を４５度とすれば、汎用性が高く、芯出し部３の治具４２に対する押し付け力を孔の直径方向と軸方向に均等に分散することができる。
【００５５】
面接触の場合はもちろん、円接触又は３点以上の多点接触として芯出し面３Ａを治具４２の孔の縁に接触させると、自動締緩装置３０の位置決め精度が不十分である場合、ハンドツール２１の向きが不正確である場合或いは自動締緩装置３０やハンドツール２１の回転ホルダ２０の剛性が低くファスナ１に撓みが生じる場合など、ファスナ１の正確な位置決めが困難な場合であっても孔の中心位置にファスナ１の挿入部８の中心位置を合わせることができる。
【００５６】
すなわち、芯出し面３Ａの芯出し機能によってファスナ１の挿入部８を適切な向きで第１の固定対象物４０及び第２の固定対象物４１の孔に挿入することができる。
【００５７】
次に、挿入部８を第１の固定対象物４０及び第２の固定対象物４１の孔に挿入した状態で、図３又は図４に示すような締緩器具の回転ホルダ２０で筒状グリップ７を回転させると、挿入部８の固定板６に対する相対移動によって挿入部８が第１の固定対象物４０及び第２の固定対象物４１の孔の内面を押し付けるように変形する。
【００５８】
更に筒状グリップ７を回転させると、第１の固定対象物４０及び第２の固定対象物４１の孔の直径よりも太くなった挿入部８の鏃部分が第１の固定対象物４０の表面に接触する。一方、芯出し部３は治具４２に押し付けられる。この結果、第１の固定対象物４０、第２の固定対象物４１及び治具４２を、挿入部８の鏃部分と芯出し部３とによって挟み込む形で互いに固定することができる。
【００５９】
この際、同じ角度のＣ面取りが治具４２及び芯出し部３にそれぞれ施されていれば、治具４２及び芯出し部３が一層強い力で互いに面接触することになる。従って、芯出し部３による芯出し効果が一層良好に発揮される。
【００６０】
そして、作業者は第１の固定対象物４０及び第２の固定対象物４１をワークとして必要な作業を行うことができる。例えば、ファスナ１を挿入した孔の他に治具４２に設けた穿孔用ガイド孔に従い、ドリル等の穿孔工具を用いて固定対象物への穿孔加工を行うことができる。
【００６１】
更に、必要に応じて筒状グリップ７を逆回転させることによって、ファスナ１を第１の固定対象物４０及び第２の固定対象物４１の孔から引き抜くことができる。従って、ファスナ１は、第１の固定対象物４０及び第２の固定対象物４１の仮止め用に用いることができる。
【００６２】
尚、芯出し部３に芯出し面３Ａとしての挿入部８の挿入方向ＡＸに垂直でない面に加え、固定対象物に挿入部８の挿入方向ＡＸに接触させるための接触部３Ｂを設けることができる。この場合、接触部３Ｂにより、従来と同様な方法で挿入部８の挿入方向ＡＸに芯出し部３を押し当てることができる。
【００６３】
例えば、図１、図２及び図５に示すように芯出し面３ＡとしてＣ面取りを芯出し部３に設ければ、挿入部８の軸方向に垂直な面が芯出し部３に形成される。従って、挿入部８の軸方向に垂直な面を、固定対象物に挿入部８の挿入方向ＡＸに接触させるための接触部３Ｂとすることができる。すなわち、固定対象物の孔の直径を、接触部３Ｂの直径よりも小さくすれば、接触部３Ｂを固定対象物に面接触させることができる。
【００６４】
一方、平面に限らず、Ｒ面取りのように曲面を、固定対象物に挿入部８の挿入方向ＡＸに接触させるための接触部３Ｂとしても良い。或いは、不連続な複数の平面や３点以上の点を接触部３Ｂとしても良い。例えば、芯出し部３の先端にＲ面取りを施せば、固定対象物に、接触部３Ｂの先端を円状に接触させることができる。
【００６５】
このように芯出し部３に芯出し面３Ａに加えて接触部３Ｂを設ければ、芯出し機能を利用するか否かを選択してファスナ１を使い分けることができる。例えば、治具４２を設けることが困難な場合には、芯出しよりもむしろ固定対象物に傷を付けないようにすることが重要である可能性がある。このような場合には、芯出し部３の芯出し面３Ａではなく接触部３Ｂを固定対象物に押し当てることにより、従来の方法でファスナ１を固定対象物に固定することができる。このため、ファスナ１の取付けによる固定対象物への損傷を回避することができる。
【００６６】
尚、芯出し部３の材質を固定対象物の材質に応じて適切に決定することにより、摩耗や損傷を低減させることができる。汎用性の高い材料としては、Ｓ４５Ｃ等の炭素鋼が挙げられるが、他の金属やセラミックス等の任意の材料を用いることができる。
【００６７】
また、芯出し部３は、溶接等の任意の接合方法で胴体部４に固定することができるが、交換できるように構成しても良い。例えば、圧入によって芯出し部３を胴体部４に交換可能に設ければ、固定対象物の材質や面取り形状に合わせて適切な芯出し部３に交換することができる。
【００６８】
逆に、芯出し部３と胴体部４とを別の部材とせずに一体に形成しても良い。この場合には、胴体部４の成形や機械加工によって容易に芯出し部３を設けることができる。
【００６９】
以上のような、ファスナ１は、固定対象物の孔の縁を利用して芯出しを行う芯出し部３を設けたものである。
【００７０】
このため、ファスナ１によれば、１方向からの取付け作業によって、より適切な向きで固定対象物を固定することができる。すなわち、ファスナ１の取付け作業を自動化する場合に高精度な位置決めが要求されない。換言すれば、位置決め制御が高精度でなくてもファスナ１の正確な位置決め固定を行うことがきる。この結果、自動穿孔機等の設備をファスナ１の自動締緩装置３０として利用することが可能となる。
【００７１】
特に、正確な位置決めを行う手段として、ブッシュの嵌め合いが知られているが、ブッシュの嵌め合いの場合には、正確な位置決め制御に加えて嵌め合いのための作業時間も要求される。従って、自動締緩装置３０の位置決め精度の改善や回転ホルダ２０の剛性の向上などが要求されることとなる。このため、ファスナ１の取付け及び取外しの自動化には、様々な課題が生じる。
【００７２】
これに対して、図１、図２及び図５に示すようなファスナ１であれば、既存の設備を用いて安価に自動取付作業及び自動取外作業を行うことができる。
【００７３】
一方、ハンドツール２１を用いてファスナ１の取付け作業を行う場合には、作業者の熟練度に依らず、常に適切な方向からファスナ１を固定対象物に固定することが可能となる。また、ファスナ１の取付け作業がより簡易な作業となり、作業効率の向上が期待できる。
【００７４】
以上、特定の実施形態について記載したが、記載された実施形態は一例に過ぎず、発明の範囲を限定するものではない。ここに記載された新規な方法及び装置は、様々な他の様式で具現化することができる。また、ここに記載された方法及び装置の様式において、発明の要旨から逸脱しない範囲で、種々の省略、置換及び変更を行うことができる。添付された請求の範囲及びその均等物は、発明の範囲及び要旨に包含されているものとして、そのような種々の様式及び変形例を含んでいる。
【００７５】
例えば、上述した実施形態では、筒状グリップ７の回転移動を可動体５の軸方向の移動に変換し、可動体５の移動を挿入部８の太さの変化に利用するファスナ１、つまり回転トルクの負荷による締付けを動力として挿入部８の太さを変化させるファスナ１を示したが、他のメカニズムにより挿入部８の太さを変えるファスナに芯出し部３を設け、同様に芯出しを伴って固定対象物に固定することもできる。また、ファスナ１の取外しが不要であれば、締付け機能のみを有する工具や装置を用いてもファスナ１の取付作業を行うことができる。
【符号の説明】
【００７６】
１ ファスナ
２ 固定機構
３ 芯出し部
３Ａ 芯出し面
３Ｂ 接触部
４ 胴体部
５ 可動体
６ 固定板
７ 筒状グリップ
７Ａ 雌ネジ
８ 挿入部
９ 移動用ネジ部
１０ 割溝
２０ 回転ホルダ
２１ ハンドツール
３０ 自動締緩装置
４０ 第１の固定対象物
４１ 第２の固定対象物
４２ 治具
ＡＸ 挿入方向
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、ファスナに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、２つの部材を１方向からの締め付けにより固定することが可能なネジ式のファスナが知られている（例えば非特許文献１参照）。このネジ式のファスナは、円柱状の胴体部の一方に鏃（やじり）形状の先端部を同軸上に設け、他方をグリップとしたものである。そして、ネジ式のファスナは、グリップを回転させると胴体部に収納されたネジが回転し、鏃形状の先端部が膨らむように構成されている。
【０００３】
従って、固定対象となるワークに予め設けられた孔にファスナの鏃形状の先端部を挿入し、グリップを回転させると鏃形状の先端部がワークの孔から抜けなくなる。このため、ファスナを一方向からワークに挿入して回転させるのみでファスナをワークに固定することができる。一方、ファスナのグリップを逆回転させれば先端部が元の太さに戻るため、ファスナの先端部をワークの孔から引き抜くことができる。
【０００４】
このような構造を有する従来のネジ式のファスナは、航空機の組立作業における部品の仮止めなどに利用されている。航空機の組立作業では、部品同士を一時的に固定したり、部品に一時的に治具を取り付けることが必要な場合がある。そこで、作業者は、回転ホルダを有する締緩工具でファスナのグリップを保持し、締緩工具を駆動させることによってファスナを固定対象となる部材に取り付けている。
【０００５】
ファスナを取り付けるための孔は、ハンドドリル等のハンドツールの他、自動穿孔機を用いて予め部材に設けることができる（例えば特許文献１参照）。
【０００６】
そして、ファスナにより部材が固定された状態で、作業者は必要な組立作業を行うことができる。作業が完了すると、作業者は、再び締緩工具でファスナのグリップを保持し、締緩工具を駆動させることによってファスナを部材から取り外すことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００５−１７７９５７号公報
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】Monogram Aerospace Fasteners、Temporary Fasteners Catalog、[ｏｎｌｉｎｅ]、[２０１１年８月２３日検索]、インターネット＜ＵＲＬ：http://www.monogramaerospace.com/products/temporary_fasteners＞
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上述のように、ファスナの部材への着脱は、従来、作業者による手作業によって行われている。このため、締緩工具等のハンドツールを用いた着脱作業を適切に行うことが可能なファスナの開発が望まれる。例えば、作業者がハンドツールを用いて手作業でファスナを部材に取り付ける場合には、適切な角度でファスナを部材の孔に挿入することが重要である。
【００１０】
加えて、ファスナの着脱の自動化が課題である。特に、ファスナを挿入するための孔を自動穿孔機によって加工する場合には、自動穿孔機によってファスナを自動的に取り付けることができるようにすることが望ましい。しかしながら、ファスナの長手方向と部材に設けられた孔の深さ方向とを平行にするためには、自動穿孔機に高精度な位置決め機能を設けることが必要となる。換言すれば、自動穿孔機の位置決め精度が不十分であると、ファスナが斜方向に取り付けられる恐れがある。
【００１１】
更に、従来のネジ式のファスナは細長い形状を有し、かつ内部に空隙が存在するためドリル等の工具に比べて剛性が低い。このため、仮に自動穿孔機において高精度な位置決めを行ったとしても、ファスナやホルダの撓みによってファスナが部材の孔に斜め方向に締め込まれたり、或いはファスナに大きな振動が発生する恐れがある。
【００１２】
そこで、本発明は、１方向からの取付け作業によって、より適切な向きで対象物を固定することが可能なファスナを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の実施形態に係るファスナは、挿入部を固定対象物に設けられた孔に挿入し、前記挿入部の太さを変えることによって前記固定対象物に固定することが可能な固定機構を備える。固定機構は、前記固定対象物の孔に接触させることによって前記孔の芯出しを行うための、前記挿入部の挿入方向に垂直でない面を有する芯出し部を有する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の実施形態に係るファスナによれば、１方向からの取付け作業によって、より適切な向きで対象物を固定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施形態に係るファスナの斜視図。
【図２】図１に示すファスナの縦断面図。
【図３】図１に示すファスナを締緩用のハンドツールで保持した例を示す図。
【図４】図１に示すファスナを自動締緩装置で保持した例を示す図。
【図５】図１に示すファスナを対象物に固定した状態の一例を示す縦断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明の実施形態に係るファスナについて添付図面を参照して説明する。
【００１７】
図１は本発明の実施形態に係るファスナの斜視図であり、図２は図１に示すファスナの縦断面図である。
【００１８】
ファスナ１は、予め貫通孔を設けた複数の固定対象物を一方向からの取付け作業によって互いに固定することが可能な締結具である。或いは、孔を設けた単一の固定対象物にファスナ１を一方向からの取付け作業によって固定することができる。更に、必要に応じて取付け作業と同じ方向からの取外し作業によって、互いに固定された複数の固定対象物又は単一の固定対象物からファスナ１を取外すことができる。このような機能を有するファスナ１は、固定機構２に芯出し部３を設けて構成される。更に、固定機構２は、胴体部４、可動体５、固定板６及び筒状グリップ７を備えている。
【００１９】
固定機構２の胴体部４は、両端が開口している円筒形状を有する。胴体部４の内面には、軸方向の段差が２段設けられる。換言すれば、胴体部４には、段差によって次第に内径が小さくなり、かつ３つの内径を有する段差付きの貫通孔が設けられる。
【００２０】
胴体部４の内径が大きい側の一端には、円筒形状を有する筒状グリップ７の一部が挿入される。筒状グリップ７の外径は、胴体部４の中央における内径よりも大きく、胴体部４の端部の最も大きい内径よりも小さい。このため、筒状グリップ７を、胴体部４の内部において回転させることが可能である。また、筒状グリップ７の一端は、胴体部４の内部に形成される段差面に接触する。この結果、筒状グリップ７の他端は、胴体部４から突出し、突出した筒状グリップ７の他端に回転トルクを負荷することができる。また、筒状グリップ７の内面には、締緩用の雌ネジ７Ａのネジ溝が同軸状に設けられる。
【００２１】
固定機構２の可動体５は、棒状の細長い形状を有しており、挿入部８及び移動用ネジ部９を有する。挿入部８の先端は鏃形状を有する。一方、挿入部８の先端から離れた部分は、胴体部４の筒状グリップ７が挿入されていない側の最も小さい内径よりも小さい直径を有する円柱状の外形となっている。また、挿入部８の先端における鏃形状部も胴体部４の最も小さい内径よりも小さい直径を有する
【００２２】
また、挿入部８には、軸方向を長さ方向とする貫通した割溝１０が設けられる。挿入部８の貫通した割溝１０は、挿入部８の先端に近づくにつれて幅が狭くなる一方、先端から一定の距離だけ離れた部分では幅が一定となる形状を有する。従って、挿入部８は、先端付近を除き、外側が円柱の一部の面を形成し、内側が平面を形成する２枚の板状部材を並べた形状となる。
【００２３】
可動体５の移動用ネジ部９には、締緩用のネジ溝が設けられる。具体的には、移動用ネジ部９は、挿入部８よりも太く、かつ胴体部４の中央における内径よりも小さい太さの雄ネジである。また、移動用ネジ部９の雄ネジは、筒状グリップ７内に形成された雌ネジ７Ａと互いに締め合うことができるサイズとされている。
【００２４】
そしてこのような構造を有する可動体５は、移動用ネジ部９側が筒状グリップ７側となる向きで、筒状グリップ７及び胴体部４の内部に挿入される。このため、可動体５の移動用ネジ部９と筒状グリップ７の雌ネジ７Ａとが互いに締め合わされる。一方、可動体５の挿入部８は胴体部４から突出する。
【００２５】
但し、可動体５の移動用ネジ部９は胴体部４に対して回転しないように胴体部４の内部に配置される。移動用ネジ部９の胴体部４に対する回転の抑止方法は任意であるが、例えば胴体部４の内面にキー溝を設ける一方、移動用ネジ部９にキー溝に勘合するキーを設ける方法によって移動用ネジ部９の胴体部４に対する回転を抑止することができる。
【００２６】
更に、可動体５の割溝１０には、板状の固定板６が挿入される。固定板６は可動体５の割溝１０内において長手方向の所定のマージンが生じるように、割溝１０の長さに応じた長さを有する。また、割溝１０の深さ方向に対応する固定板６の幅は、固定板６が可動体５からはみ出ない程度の幅とされる。可動体５は、固定板６を挟んだ状態で固定板６の外側を滑ることができるように構成される。
【００２７】
一方、固定板６は胴体部４に固定される。固定板６の胴体部４に対する固定方法は任意であるが、例えば、胴体部４の内部に配置される固定板６の部分を、割溝１０の深さ方向に設けた連結部材で胴体部４と連結することによって固定板６を胴体部４に固定することができる。従って、可動体５を固定板６及び胴体部４に対して長手方向に移動させることができる。
【００２８】
また、胴体部４に固定された固定板６は、移動用ネジ部９の回転を抑止する効果も有する。従って、キー溝とキーの勘合のような移動用ネジ部９の胴体部４に対する他の回転抑止機構を省略してもよい。
【００２９】
このような構造を有する固定機構２は、挿入部８を単一又は複数の固定対象物に予め設けられた孔に挿入し、挿入部８の太さを変えることによって固定対象物に固定することが可能である。
【００３０】
具体的には、挿入部８を固定対象物の孔に挿入した状態で筒状グリップ７にネジの締付けに必要な程度の回転トルクを負荷すると、筒状グリップ７とともに内側の雌ネジ７Ａが回転する。このため、筒状グリップ７の雌ネジ７Ａの締付けによって可動体５の移動用ネジ部９が固定対象物から離れる側、つまり挿入部８の挿入方向ＡＸと反対側に移動する。従って、移動用ネジ部９と一体となっている挿入部８も固定対象物から引き抜かれる方向に移動する。
【００３１】
一方、固定板６は胴体部４に固定されているため、固定板６は固定対象物との相対位置を保ちながら静止する。この結果、固定板６は挿入部８の尖端側における割溝１０によって挟まれる。すなわち、筒状グリップ７の回転移動が可動体５の平行移動に変換され、可動体５は筒状グリップ７の回転角度に応じた距離だけ固定対象物から離れる側に移動する。
【００３２】
ここで、挿入部８の割溝１０は、挿入部８の尖端ほど幅が狭くなっているため、割溝１０の端部が固定板６に接近する程、固定板６によって割溝１０が押し広げられることになる。すなわち、筒状グリップ７に回転動力を与えると、挿入部８が撓んで太くなる。この結果、挿入部８の太さは固定対象物の孔の直径程度となり、挿入部８は、固定対象物の孔内面を押し広げる方向に力を付加する。
【００３３】
更に、筒状グリップ７に回転動力を与えると、挿入部８の尖端における鏃部分の大きさが固定対象物の孔の直径よりも大きくなる。そして、挿入部８は、鏃部分が拡張した状態で固定対象物から引き抜かれる側に移動する。このため、挿入部８の鏃部分が固定対象物の孔を通過することができず、孔の外部において固定対象物の表面に接触する。一方、胴体部４は相対的に固定対象物に接近し、最終的に固定対象物に接触する。
【００３４】
この結果、挿入部８と固定対象物と間における摩擦力に加え、挿入部８の鏃部分と胴体部４とによる固定対象物の挟み込みによって、ファスナ１は、固定対象物に固定される。特に、複数の固定対象物にそれぞれ孔が設けられ、各孔が同軸上となるように複数の固定対象物が配置されている場合には、ファスナ１によって複数の固定対象物が互いに固定される。
【００３５】
一方、固定対象物に固定された状態におけるファスナ１の筒状グリップ７を、ファスナ１の固定時と逆方向に回転させると、筒状グリップ７内の雌ネジ７Ａの回転によって可動体５の移動用ネジ部９が、再び固定対象物の孔への挿入方向ＡＸに移動する。この結果、胴体部４に固定された固定板６は、挿入部８の割溝１０内において挿入部８の尖端から離れた位置となる。
【００３６】
そうすると、挿入部８は、固定板６から付与された力から解放され、再び元の太さに戻る。すなわち、挿入部８の太さが固定対象物の孔の直径よりも小さくなる。これにより、挿入部８の鏃部分と胴体部４とによる固定対象物の挟み込みが解除される。そして、挿入部８を固定対象物から引き抜くことによって、固定対象物の固定状態を解除することができる。
【００３７】
つまり、ファスナ１は、一方向からの締緩作業によって固定対象物への着脱が可能である。ファスナ１の締緩作業は、ファスナ１の締緩用のハンドツール又は自動締緩装置等の締緩工具で行うことができる。
【００３８】
図３は、図１に示すファスナ１を締緩用のハンドツールで保持した例を示す図である。
【００３９】
図３に示すように回転ホルダ２０を有するハンドツール２１でファスナ１の筒状グリップ７及び胴体部４の端部を保持し、作業者の手作業によってファスナ１の締緩作業を行うことができる。すなわち、ハンドツール２１を駆動させて筒状グリップ７を回転させることによってファスナ１の固定対象物への取付け及び取外しを行うことができる。一般的な回転ホルダ２０は、筒状グリップ７及び胴体部４の端部を、それぞれ一方の方向のみに回転力を伝達するワンウェイクラッチで保持する機構を有している。
【００４０】
図４は、図１に示すファスナ１を自動締緩装置で保持した例を示す図である。
【００４１】
図４に示すように、回転ホルダ２０を有する自動締緩装置３０でファスナ１の筒状グリップ７及び胴体部４の端部を保持することもできる。そして、自動締緩装置３０を駆動させて筒状グリップ７を回転させることによってファスナ１の固定対象物への取付け及び取外しを行うことができる。この場合、自動締緩装置３０にドリル等の穿孔工具を取り付けることができれば、固定対象物への孔の加工及びファスナ１の締緩作業を自動で行うことができる。
【００４２】
一方、ファスナ１の固定機構２に設けられる芯出し部３は、可動体５の挿入部８が突出した胴体部４の一端に固定される。従って、実際に固定対象物を挟み込む胴体部４の部分は、芯出し部３となる。
【００４３】
芯出し部３は、可動体５の挿入部８を通すための貫通孔を有し、かつ挿入部８の先端側に、挿入部８の挿入方向ＡＸである可動方向に垂直でない外表面を形成している。この芯出し部３の挿入部８の挿入方向ＡＸに垂直でない外表面は、固定対象物にガイド孔として設けられた孔に接触させることによって孔の芯出しを行うための芯出し面３Ａとして機能する。
【００４４】
従って、芯出し部３は、挿入部８の挿入方向ＡＸに向かって次第に細くなる形状を有する。また、芯出し部３の芯出し面３Ａは、法線方向が挿入部８の挿入方向ＡＸに傾く面となる。図１及び図２は、円筒状の部材に芯出し面３ＡとしてＣ面取りを設けて芯出し部３を構成した例を示している。従って、図１及び図２に示す芯出し部３の芯出し面３Ａは、円錐台の外周面となる。
【００４５】
但し、連続的な１つの面として芯出し部３の芯出し面３Ａを形成せずに、複数の面によって芯出し面３Ａを構成するようにしてもよい。例えば、芯出し部３の構造を、貫通孔を中心軸上に有する円錐台の表面に溝を設けた構造や先端に向かってテーパ又は傾斜する多数の板状部材を厚み方向を円周方向として同心円状に配置した構造としても良い。
【００４６】
また、Ｃ面取りに限らずＲ面取りのように、芯出し部３の外周方向のみならず、挿入部８の先端に向かう方向にも非直線的となる面を芯出し面３Ａとしてもよい。すなわち、芯出し部３の形状を、少なくとも挿入部８の先端に向かって太さが細くなる形状とすれば、固定対象物の孔がガイドとして機能し、芯出し部３の芯出し面３Ａと固定対象物の孔の縁とが３点以上の点又は円で接触する。このため、固定対象物の孔とファスナ１との間において嵌め合いがなくても、固定対象物の孔の軸方向にファスナ１の挿入部８の軸方向を合わせることができる。
【００４７】
更に、芯出し部３の芯出し面３Ａを、Ｃ面取りのように挿入部８の先端に向かって直線的に傾斜するテーパ面とすれば、固定対象物の孔に芯出し面３Ａと同等な傾斜を有するＣ面取りを予め設けておくことにより、固定対象物と芯出し部３とを面接触することが可能となる。すなわち、固定対象物の孔に設けられたＣ面取りと芯出し部３に芯出し面３Ａとして設けられたテーパ面とを面接触させることができる。
【００４８】
この場合、ファスナ１の挿入部８の軸方向を、一層良好に孔の軸方向に向けることができる。従って、より適切な向きでファスナ１を固定対象物に固定することが可能である。加えて、固定対象物と芯出し面３Ａとを円状又は多点で接触させる場合に比べて、固定対象物及び芯出し部３の摩耗を低減させることができる。このため、ファスナ１の寿命を向上させることができる
【００４９】
特に、ファスナ１を単一又は複数の固定対象物に固定する場合において、治具を介在させることが可能であれば、予め芯出し部３の芯出し面３Ａに合わせてガイド孔の縁にＣ面取りを加工した治具を準備しておくことができる。そして、固定対象物のファスナ１を挿入する側に治具を配置し、治具のＣ面取りと芯出し部３の芯出し面３Ａとを面接触させることにより、治具の孔の芯出しを行うことができる。
【００５０】
図５は、図１に示すファスナ１を対象物に固定した状態の一例を示す縦断面図である。
【００５１】
図５に示すようにワークとなる第１の固定対象物４０及び第２の固定対象物４１を重ね合わせ、ファスナ１の取付け及び取外し側となる第２の固定対象物４１側に治具４２を配置することができる。更に、第１の固定対象物４０、第２の固定対象物４１及び治具４２を同軸状に貫通する孔を、ファスナ１の挿入部８の挿入用のガイド孔とすることができる。
【００５２】
図５に示すように、第１の固定対象物４０及び第２の固定対象物４１に設けられる孔よりも直径が大きい孔をガイド孔として治具４２に設け、治具４２のガイド孔に、芯出し部３の芯出し面３Ａの傾斜に合わせてＣ面取りを施すことができる。
【００５３】
この場合、図３又は図４に示すような締緩器具の回転ホルダ２０にファスナ１の筒状グリップ７を取り付け、ファスナ１の挿入部８を第１の固定対象物４０、第２の固定対象物４１及び治具４２の孔に挿入して挿入方向ＡＸに押し付けると、治具４２と芯出し部３とを面接触させることができる。
【００５４】
図５は、芯出し面３Ａとして芯出し部３にＣ面取りを施した例を示している。従って、図５に示す例では、Ｃ面取り部同士が接触することとなる。すなわち、芯出し部３に芯出し面３Ａとして施されるＣ面取りの角度と、治具４２の孔に施されるＣ面取りの角度を一致させることにより、芯出し部３と治具４２とを面接触させることが可能である。特に、Ｃ面取りの角度を４５度とすれば、汎用性が高く、芯出し部３の治具４２に対する押し付け力を孔の直径方向と軸方向に均等に分散することができる。
【００５５】
面接触の場合はもちろん、円接触又は３点以上の多点接触として芯出し面３Ａを治具４２の孔の縁に接触させると、自動締緩装置３０の位置決め精度が不十分である場合、ハンドツール２１の向きが不正確である場合或いは自動締緩装置３０やハンドツール２１の回転ホルダ２０の剛性が低くファスナ１に撓みが生じる場合など、ファスナ１の正確な位置決めが困難な場合であっても孔の中心位置にファスナ１の挿入部８の中心位置を合わせることができる。
【００５６】
すなわち、芯出し面３Ａの芯出し機能によってファスナ１の挿入部８を適切な向きで第１の固定対象物４０及び第２の固定対象物４１の孔に挿入することができる。
【００５７】
次に、挿入部８を第１の固定対象物４０及び第２の固定対象物４１の孔に挿入した状態で、図３又は図４に示すような締緩器具の回転ホルダ２０で筒状グリップ７を回転させると、挿入部８の固定板６に対する相対移動によって挿入部８が第１の固定対象物４０及び第２の固定対象物４１の孔の内面を押し付けるように変形する。
【００５８】
更に筒状グリップ７を回転させると、第１の固定対象物４０及び第２の固定対象物４１の孔の直径よりも太くなった挿入部８の鏃部分が第１の固定対象物４０の表面に接触する。一方、芯出し部３は治具４２に押し付けられる。この結果、第１の固定対象物４０、第２の固定対象物４１及び治具４２を、挿入部８の鏃部分と芯出し部３とによって挟み込む形で互いに固定することができる。
【００５９】
この際、同じ角度のＣ面取りが治具４２及び芯出し部３にそれぞれ施されていれば、治具４２及び芯出し部３が一層強い力で互いに面接触することになる。従って、芯出し部３による芯出し効果が一層良好に発揮される。
【００６０】
そして、作業者は第１の固定対象物４０及び第２の固定対象物４１をワークとして必要な作業を行うことができる。例えば、ファスナ１を挿入した孔の他に治具４２に設けた穿孔用ガイド孔に従い、ドリル等の穿孔工具を用いて固定対象物への穿孔加工を行うことができる。
【００６１】
更に、必要に応じて筒状グリップ７を逆回転させることによって、ファスナ１を第１の固定対象物４０及び第２の固定対象物４１の孔から引き抜くことができる。従って、ファスナ１は、第１の固定対象物４０及び第２の固定対象物４１の仮止め用に用いることができる。
【００６２】
尚、芯出し部３に芯出し面３Ａとしての挿入部８の挿入方向ＡＸに垂直でない面に加え、固定対象物に挿入部８の挿入方向ＡＸに接触させるための接触部３Ｂを設けることができる。この場合、接触部３Ｂにより、従来と同様な方法で挿入部８の挿入方向ＡＸに芯出し部３を押し当てることができる。
【００６３】
例えば、図１、図２及び図５に示すように芯出し面３ＡとしてＣ面取りを芯出し部３に設ければ、挿入部８の軸方向に垂直な面が芯出し部３に形成される。従って、挿入部８の軸方向に垂直な面を、固定対象物に挿入部８の挿入方向ＡＸに接触させるための接触部３Ｂとすることができる。すなわち、固定対象物の孔の直径を、接触部３Ｂの直径よりも小さくすれば、接触部３Ｂを固定対象物に面接触させることができる。
【００６４】
一方、平面に限らず、Ｒ面取りのように曲面を、固定対象物に挿入部８の挿入方向ＡＸに接触させるための接触部３Ｂとしても良い。或いは、不連続な複数の平面や３点以上の点を接触部３Ｂとしても良い。例えば、芯出し部３の先端にＲ面取りを施せば、固定対象物に、接触部３Ｂの先端を円状に接触させることができる。
【００６５】
このように芯出し部３に芯出し面３Ａに加えて接触部３Ｂを設ければ、芯出し機能を利用するか否かを選択してファスナ１を使い分けることができる。例えば、治具４２を設けることが困難な場合には、芯出しよりもむしろ固定対象物に傷を付けないようにすることが重要である可能性がある。このような場合には、芯出し部３の芯出し面３Ａではなく接触部３Ｂを固定対象物に押し当てることにより、従来の方法でファスナ１を固定対象物に固定することができる。このため、ファスナ１の取付けによる固定対象物への損傷を回避することができる。
【００６６】
尚、芯出し部３の材質を固定対象物の材質に応じて適切に決定することにより、摩耗や損傷を低減させることができる。汎用性の高い材料としては、Ｓ４５Ｃ等の炭素鋼が挙げられるが、他の金属やセラミックス等の任意の材料を用いることができる。
【００６７】
また、芯出し部３は、溶接等の任意の接合方法で胴体部４に固定することができるが、交換できるように構成しても良い。例えば、圧入によって芯出し部３を胴体部４に交換可能に設ければ、固定対象物の材質や面取り形状に合わせて適切な芯出し部３に交換することができる。
【００６８】
逆に、芯出し部３と胴体部４とを別の部材とせずに一体に形成しても良い。この場合には、胴体部４の成形や機械加工によって容易に芯出し部３を設けることができる。
【００６９】
以上のような、ファスナ１は、固定対象物の孔の縁を利用して芯出しを行う芯出し部３を設けたものである。
【００７０】
このため、ファスナ１によれば、１方向からの取付け作業によって、より適切な向きで固定対象物を固定することができる。すなわち、ファスナ１の取付け作業を自動化する場合に高精度な位置決めが要求されない。換言すれば、位置決め制御が高精度でなくてもファスナ１の正確な位置決め固定を行うことがきる。この結果、自動穿孔機等の設備をファスナ１の自動締緩装置３０として利用することが可能となる。
【００７１】
特に、正確な位置決めを行う手段として、ブッシュの嵌め合いが知られているが、ブッシュの嵌め合いの場合には、正確な位置決め制御に加えて嵌め合いのための作業時間も要求される。従って、自動締緩装置３０の位置決め精度の改善や回転ホルダ２０の剛性の向上などが要求されることとなる。このため、ファスナ１の取付け及び取外しの自動化には、様々な課題が生じる。
【００７２】
これに対して、図１、図２及び図５に示すようなファスナ１であれば、既存の設備を用いて安価に自動取付作業及び自動取外作業を行うことができる。
【００７３】
一方、ハンドツール２１を用いてファスナ１の取付け作業を行う場合には、作業者の熟練度に依らず、常に適切な方向からファスナ１を固定対象物に固定することが可能となる。また、ファスナ１の取付け作業がより簡易な作業となり、作業効率の向上が期待できる。
【００７４】
以上、特定の実施形態について記載したが、記載された実施形態は一例に過ぎず、発明の範囲を限定するものではない。ここに記載された新規な方法及び装置は、様々な他の様式で具現化することができる。また、ここに記載された方法及び装置の様式において、発明の要旨から逸脱しない範囲で、種々の省略、置換及び変更を行うことができる。添付された請求の範囲及びその均等物は、発明の範囲及び要旨に包含されているものとして、そのような種々の様式及び変形例を含んでいる。
【００７５】
例えば、上述した実施形態では、筒状グリップ７の回転移動を可動体５の軸方向の移動に変換し、可動体５の移動を挿入部８の太さの変化に利用するファスナ１、つまり回転トルクの負荷による締付けを動力として挿入部８の太さを変化させるファスナ１を示したが、他のメカニズムにより挿入部８の太さを変えるファスナに芯出し部３を設け、同様に芯出しを伴って固定対象物に固定することもできる。また、ファスナ１の取外しが不要であれば、締付け機能のみを有する工具や装置を用いてもファスナ１の取付作業を行うことができる。
【符号の説明】
【００７６】
１ ファスナ
２ 固定機構
３ 芯出し部
３Ａ 芯出し面
３Ｂ 接触部
４ 胴体部
５ 可動体
６ 固定板
７ 筒状グリップ
７Ａ 雌ネジ
８ 挿入部
９ 移動用ネジ部
１０ 割溝
２０ 回転ホルダ
２１ ハンドツール
３０ 自動締緩装置
４０ 第１の固定対象物
４１ 第２の固定対象物
４２ 治具
ＡＸ 挿入方向
【特許請求の範囲】
【請求項１】
挿入部を固定対象物に設けられた孔に挿入し、前記挿入部の太さを変えることによって前記固定対象物に固定することが可能な固定機構を備えるファスナであって、
前記固定機構は、前記固定対象物の孔に接触させることによって前記孔の芯出しを行うための、前記挿入部の挿入方向に垂直でない面を有する芯出し部を有することを特徴とするファスナ。
【請求項２】
前記芯出し部は、前記固定対象物の孔に設けられたＣ面取りに面接触させるためのテーパ面を有する請求項１記載のファスナ。
【請求項３】
前記芯出し部は、前記挿入部の挿入方向に垂直でない面に加え、前記固定対象物に、前記挿入部の挿入方向に接触させるための接触部を有する請求項１または２記載のファスナ。
【請求項１】
挿入部を固定対象物に設けられた孔に挿入し、前記挿入部の太さを変えることによって前記固定対象物に固定することが可能な固定機構を備えるファスナであって、
前記固定機構は、前記固定対象物の孔に接触させることによって前記孔の芯出しを行うための、前記挿入部の挿入方向に垂直でない面を有する芯出し部を有することを特徴とするファスナ。
【請求項２】
前記芯出し部は、前記固定対象物の孔に設けられたＣ面取りに面接触させるためのテーパ面を有する請求項１記載のファスナ。
【請求項３】
前記芯出し部は、前記挿入部の挿入方向に垂直でない面に加え、前記固定対象物に、前記挿入部の挿入方向に接触させるための接触部を有する請求項１または２記載のファスナ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１３−６８２９７（Ｐ２０１３−６８２９７Ａ）
【公開日】平成２５年４月１８日（２０１３．４．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２０８３６３（Ｐ２０１１−２０８３６３）
【出願日】平成２３年９月２６日（２０１１．９．２６）
【出願人】（０００００５３４８）富士重工業株式会社 (3,010)
【出願人】（５１１２３１６９８）芙蓉実業株式会社 (2)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年４月１８日（２０１３．４．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月２６日（２０１１．９．２６）
【出願人】（０００００５３４８）富士重工業株式会社 (3,010)
【出願人】（５１１２３１６９８）芙蓉実業株式会社 (2)
【Ｆターム（参考）】
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