高力シールボルト組立体
【課題】高力シールボルト組立体を提供すること。
【解決手段】高力シールボルト組立体は、ヘッドとシャフトとを有するボルトを含み、シャフトは、ねじ無しシャフト部とねじ部とを有する。ワッシャが、ボルトのヘッドの近傍に固定される。圧縮性ワッシャ・リテーナは、ねじ無しシャフト部と摩擦係合し、ヘッドに接触する。圧縮性ワッシャ・リテーナは、ワッシャ・リテーナの貫通孔内に内方に延びる可撓性脚部を有するリテーナ部を含む。可撓性脚部は屈曲して、リテーナ部をねじ無しシャフト部に摩擦係合させる。リテーナ部に均質に接続された圧縮性ワッシャ部は、ボルトのトルクが加えられたときにワッシャに接触するように、方向付けられる。圧縮性ワッシャ部は、ワッシャと接触してワッシャに流体シールを形成する少なくとも１つの隆起リングと、トルクが加えられたときに圧縮性ワッシャ部が軸方向に圧縮することを可能にする少なくとも１つの部分的キャビティとを含む。
【解決手段】高力シールボルト組立体は、ヘッドとシャフトとを有するボルトを含み、シャフトは、ねじ無しシャフト部とねじ部とを有する。ワッシャが、ボルトのヘッドの近傍に固定される。圧縮性ワッシャ・リテーナは、ねじ無しシャフト部と摩擦係合し、ヘッドに接触する。圧縮性ワッシャ・リテーナは、ワッシャ・リテーナの貫通孔内に内方に延びる可撓性脚部を有するリテーナ部を含む。可撓性脚部は屈曲して、リテーナ部をねじ無しシャフト部に摩擦係合させる。リテーナ部に均質に接続された圧縮性ワッシャ部は、ボルトのトルクが加えられたときにワッシャに接触するように、方向付けられる。圧縮性ワッシャ部は、ワッシャと接触してワッシャに流体シールを形成する少なくとも１つの隆起リングと、トルクが加えられたときに圧縮性ワッシャ部が軸方向に圧縮することを可能にする少なくとも１つの部分的キャビティとを含む。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、加工物同士が異なる材料を含む場合に第１の加工物を第２の加工物に締結するのに用いられる、予め組み立てられたファスナ組立体を用いるための装置及び方法に関する。
【０００２】
（関連出願の相互参照）
本出願は、２００７年１１月１４日付で出願された米国仮特許出願第６０／９８７，９１０号に基づく利益を主張する。上記の出願の開示全体は引用によりここに組み入れられる。
【背景技術】
【０００３】
本項における記述は、本開示に関連する背景情報を与えるだけのものであり、従来技術を構成するとは限らない。
【０００４】
締結部材は、カバーやトリム部品などのプラスチック又はポリマー部品を自動車車両組立体の金属構成部材又は部品に締結するといった用途を含め、異なる特性を持つ材料を互いに接合するのに広く用いられている。そのような１つの装置は、Ｖａｎ Ｂｏｖｅｎ他に付与された米国特許第５，８０７，０５２号に開示される。’０５２号特許は、プラスチック部品を介して車両金属部品と結合される金属ファスナからの荷重を受けるための組立体を定義する。’０５２号特許の装置の設計に関して、幾つかの欠点が存在する。それには、スリーブの設計にばねフランジを組み込まれていることが含まれ、これは、ファスナの組立中にフランジが撓むのに必要な遊びのあるばね機能を達成するために、追加の機械加工を必要とする。さらなる欠点は、ファスナ自体が、取り付けの前にファスナがスリーブ組立体から抜けることを防ぐ突出したシャンク・リブ部材を持つように、特別に機械加工されるか又は形成されねばならない点である。
【０００５】
’０５２号特許の設計のさらなる欠点は、シャンク・リブ部材と係合する停止部を形成するために必要な、スリーブの内部の穴における機械加工又は形成の工程を含む。この機械加工又は形成の工程は、スリーブから材料を取り除き、且つスリーブの穴の内側で行われるので、一般にスリーブのコストを増大させる。スリーブに形成される下側又は第２のフランジは、フランジを形成するための追加の操作、又はフランジを形成するために材料を取り除く機械加工操作を必要とすることにより、さらにコストを増大させる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
自動車車両のエンジン・ブロックと組み合わせて用いられるバルブ・カバーのようなプラスチック又はポリマー構成部材は、カバーのコスト及び重量を低減するが、カバーの長期にわたる熱サイクル及び／又は長期にわたる応力／ひずみが、カバーに用いられるプラスチック材料にクリープを生じさせ、それに続いてカバーとエンジン・ブロックとの間の接続を弛める場合がある。従って、この用途、並びに異なる材料が締結されるような更なる用途に関して、複雑さが低減されたファスナ組立体が保証される。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示の１つの実施形態によれば、高力シールボルト組立体（ｐｏｗｅｒ ｓｅａｌ ｂｏｌｔ ａｓｓｅｍｂｌｙ）は、ヘッドとシャフトとを有するボルトを含み、シャフトは、ねじ無しシャフト部とねじ部とを有する。ワッシャが、ボルトのヘッドの近傍に固定される。圧縮性ワッシャ・リテーナは、ねじ無しシャフト部と摩擦係合し、ヘッドと接触する。圧縮性ワッシャ・リテーナは、ワッシャ・リテーナの貫通孔内に内方に延びる可撓性脚部を有するリテーナ部を含む。可撓性脚部は屈曲して、リテーナ部をねじ無しシャフト部に摩擦係合させる。リテーナ部に均質に（ｈｏｍｏｇｅｎｅｏｕｓｌｙ)接続された圧縮性ワッシャ部は、ボルトのトルクが加えられたときにワッシャに接触するように、方向付けられる。圧縮性ワッシャ部は、ワッシャと接触してワッシャに流体シールを形成する少なくとも１つの隆起したリングと、トルクが加えられたときに圧縮性ワッシャ部が軸方向に圧縮することを可能にする少なくとも１つの部分的キャビティとを含む。
【０００８】
更なる適用可能な分野は、ここに提供される説明から明らかとなるであろう。説明及び具体的な実施例は例証のみを目的とすることを意図されており、本開示の範囲を限定することは意図されてはいないことが理解されるべきである。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
ここに記載される図面は説明のみを目的とし、本開示の範囲をいかなる形においても限定することを意図するものではない。
【００１０】
以下の説明は本質的に単なる例示であり、本開示、用途、又は使用を限定することを意図するものではない。図面の全体を通して、対応する参照番号は同一又は対応する部品及び特徴を示すものと理解されたい。
【００１１】
図１を参照すると、本開示の高力シールボルト組立体１０は、ヘッド係合フランジ１６に均質に接続されたヘッド１４を有するボルト１２を含むことができる。ヘッド係合フランジ１６は、ワッシャ２０の第１の外面１８に当接することができる。ボルト１２は、ねじ無しシャフト部２２とねじ部２４とクロススレッド防止端部（ａｎｔｉ−ｃｒｏｓｓ−ｔｈｒｅａｄ ｅｎｄ）２６とを有するシャフト２１をさらに含む。ねじ無しシャフト部２２はヘッド係合フランジ１６から均質に延び、ねじ部２４及びクロススレッド防止端部２６はねじ無しシャフト部２２から離れる方向に延びる。ねじ無しシャフト部２２はシャフト直径「Ａ」を有する。ねじ部２４は、シャフト直径「Ａ」より小さい直径を定めるねじ部外径「Ｂ」を有する。
【００１２】
成形操作により作製できるポリマー材料の圧縮性ワッシャ・リテーナ２８は、ねじ無しシャフト部２２の上に摺動可能に嵌められる。圧縮性ワッシャ・リテーナ２８は、ねじ無しシャフト部２２に摺動可能に摩擦係合するように適合されているリテーナ部３０を含む。圧縮性ワッシャ・リテーナ２８は、リテーナ部３０に均質に接続された圧縮性ワッシャ部３２をさらに含む。圧縮性ワッシャ・リテーナ２８は、圧縮性ワッシャ部３２がワッシャ２０の第２の内面３４に接触するまで、ねじ無しシャフト部２２上に摺動可能に配置される。圧縮性ワッシャ・リテーナ２８は、その後、リテーナ部３０とねじ無しシャフト部２２との間の摩擦係合により、図１に示される位置で摩擦保持され、これについては図５−図７を参照してより詳細に説明することとする。
【００１３】
図２を参照し、また図１に戻ると、圧縮性ワッシャ・リテーナ２８の取り付けに先立って、ボルト１２のねじ無しシャフト部２２の上にワッシャ２０を摺動させることにより、ボルト−ワッシャ組立体３６が形成される。ワッシャ２０がヘッド係合フランジ１６に係合した後で、ワッシャ２０がヘッド係合フランジ１６に接触して固定的に保持されるように、刻み目などの正の係合特徴（ｐｏｓｉｔｉｖｅ ｅｎｇａｇｅｍｅｎｔ ｆｅａｔｕｒｅ）３８が形成される。図示された組み立てられた状態において、ボルト−ワッシャ組立体３６は、第２の内面３４からクロススレッド防止端部２６の自由端３９までとして測定される作業ステム長さ「Ｃ」を有する。作業ステム長さ「Ｃ」は、ねじ無しシャフト部２２のシャフト長さ「Ｄ」に、ねじ部２４とクロススレッド防止端部２６のねじ部長さ「Ｅ」を加えたものを含む。作業ステム長さ「Ｃ」、シャフト長さ「Ｄ」、及びねじ部長さ「Ｅ」の各々は、製造者の裁量により、ボルト１２の種々の係合長さに適合するように変えることが可能である。合計ステム長さ「Ｆ」は、ヘッド係合フランジ１６から自由端３９までとして測定される。作業ステム長さ「Ｃ」は、ワッシャ２０の厚さの分だけ合計ステム長さ「Ｆ」と異なる。幾つかの実施形態によれば、ヘッド１４には、六角形などのヘッド１４の幾何学的形状を定める複数の係合面４０が設けられる。係合面４０の数量は、ボルト１２の取り付けに用いられる標準的な工具寸法に適合するように予め定められる。
【００１４】
図３を参照すると、ヘッド係合フランジ１６は、係合フランジ直径「Ｇ」を有し、ワッシャ２０は、係合フランジ直径「Ｇ」より大きいワッシャ直径「Ｈ」を有する。平坦面から平坦面までの間隔寸法「Ｊ」は、例えば係合面４０’と４０’’の間のように、係合面４０の対向する面同士の間で共通である。
【００１５】
図４を参照すると、ボルト−ワッシャ組立体３６の組立の後で、圧縮性ワッシャ・リテーナ２８は、圧縮性ワッシャ部３２の接触端４４がワッシャ２０の第２の内面３４に接触するまで、取り付け方向「Ｋ」でねじ無しシャフト部２２の上に摺動可能に配置される。圧縮性ワッシャ・リテーナ２８及びねじ無しシャフト部２２は、各々、ボルト１２の長手方向軸線４６に対して同軸に整列する。
【００１６】
図５及び図６を参照すると、圧縮性ワッシャ・リテーナ２８は、射出成形工程などの成形工程の間に圧縮性ワッシャ部３２をリテーナ部３０と共に成形することにより作製される。リテーナ部３０は、２００６年７月１１日付で発行され、本開示の譲受人に譲渡され、その主題が引用によりここに組み入れられる米国特許第７，０７３，９９７号に開示されるリテーナから修正されている。
【００１７】
リテーナ部３０は、リテーナ長さ「Ｌ」と、リテーナ外径「Ｍ」と、リテーナ部３０のリテーナ自由端４８において測定されるリテーナ端直径「Ｎ」とを有する。円形のスロット５０は、圧縮性ワッシャ部３２の対向する両側又は両面上に形成され、且つ第１の隆起したリング５２と第２の隆起したリング５４の各々の間に位置決めされる。第１の外側の隆起リング５２及び第２の内側の隆起したリング５４は、圧縮性ワッシャ部３２の反対側に形成される互いの実質的な鏡像として複製され、従って、図５に見られるように、圧縮性ワッシャ部３２の上向きの面においては、第１の外側の隆起リング５２’及び第２の内側の隆起リング５４’として区別される。複数の部分的キャビティ５６が、円形スロット５０、５０’により定められる面に形成される。図示された実施例においては、円形スロット５０、５０’により定められる面の各々に８つの部分的キャビティ５６が形成されるが、この数量は製造者の裁量により、８つという数量より多く又は少なく変更されてもよい。部分的キャビティ５６、５６’は、部分的には、ボルト１２（本図においては図示せず）にトルクを加えることによってボルト１２からの軸方向の荷重が圧縮性ワッシャ部３２に誘起されたときに、圧縮性ワッシャ部３２が圧縮できるようにするために設けられる。
【００１８】
圧縮性ワッシャ部３２は、ワッシャ部長さ「Ｐ」を有する。部分的キャビティ５６、５６’の各々は、部分的キャビティ深さ「Ｑ」を有する。円形スロット５０、５０’の深さも、圧縮性ワッシャ部３２の更なる圧縮能力を与えるか、又は圧縮に抵抗するように、製造者により制御することが可能である。第１の外側の隆起リング５２及び第２の内側の隆起リング５４は、使用中に圧縮性ワッシャ部３２が圧縮されているときには、流体又は気体のためのシールとしての流体シール機能も提供する。
【００１９】
図１及び図６をより詳細に参照すると、複数の可撓性脚部５８が圧縮性ワッシャ・リテーナ２８の貫通孔６０の中に延びている。可撓性脚部５８の各々の自由端は、ねじ無しシャフト部２２のシャフト直径「Ａ」より小さい可撓性脚部接触円「Ｒ」を定める。この直径寸法の差が、圧縮性ワッシャ・リテーナ２８がボルト１２のねじ無しシャフト部２２上に配置されたときに可撓性脚部５８を外方に撓ませる。ねじ無しシャフト部２２が受け入れられたときに可撓性脚部５８の各々が撓むための遊びは、可撓性脚部接触円「Ｒ」とリテーナ部３０の内壁直径「Ｓ」との間で与えられる遊びにより提供される。
【００２０】
ここで図７を参照すると、８個という数量の可撓性脚部５８が図示されているが、可撓性脚部５８の数量は、製造者の裁量により、及びねじ無しシャフト部２２のシャフト直径「Ａ」が異なる実施形態に関して変更される場合には、必要な摩擦接触に合わせるために、８個より多く又は少なく変更することができる。例示的な可撓性脚部５８’のような可撓性脚部５８の各々は、リテーナ部３０の内壁６８に対して垂直方向の参照線６１に対して脚部配向角度αを定める。可撓性脚部５８の各々は、第１の脚部面６２及び相対する第２の脚部面６４を有し、その各々は他の可撓性脚部５８に対して共通に方向付けられる。可撓性脚部５８の各々の脚部自由端６６は、リテーナ部３０が成形されたままの状態においては、ボルト１２のねじ無しシャフト部（図示せず）に面するように方向付けられる。可撓性脚部５８の各々は均質に形成され、リテーナ部３０が成形されたままの状態においては、内壁６８から貫通孔６０の中へ延びる。
【００２１】
図８、及び再び図５を参照すると、高力シールボルト組立体１０の取り付け完了形態（ｃｏｍｐｌｅｔｅｄ ｉｎｓｔａｌｌａｔｉｏｎ）７０は、自動車エンジン用のバルブ・ヘッド・カバーなどのポリマー部材７２をエンジン・ブロックのような金属部材７４に解放可能に締結するために、高力シールボルト組立体１０を利用する。取り付け完了形態７０は、圧縮性ワッシャ部３２がポリマー部材７２の中に形成された座ぐり穴７６に受け入れられるように高力シールボルト組立体１０を挿入方向「Ｔ」に挿入することによって、提供される。同時に、リテーナ部３０が、ポリマー部材７２の貫通孔７８内に摩擦受入れされる。貫通孔７８の貫通孔直径「Ｖ」はリテーナ部３０のリテーナ外径「Ｍ」より小さいので、リテーナ部３０と貫通孔７８により定められる内壁７９との間に締まり嵌め又は摩擦嵌めが得られる。
【００２２】
ボルト１２のねじ部２４は、金属部材７４内に形成されたねじ穴８０にねじ係合する。ねじ穴８０は、図８に示される穴のような閉鎖穴であってもよく、又は製造者の裁量により貫通ねじ穴とすることもできる。ボルト１２を、取り付け形態７０を完成させるために回転させるので、ねじ穴８０と係合しているねじ部２４は、ねじ無しシャフト部２２のシャフト端面４２が金属部材７４の接触面８２と接触するまで、ボルト１２を挿入方向「Ｔ」にさらに引っぱる。座ぐり穴７６の座ぐり穴深さ「Ｕ」は、圧縮性ワッシャ部３２のワッシャ部長さ「Ｐ」より小さい。座ぐり穴深さ「Ｕ」に比べて大きい圧縮性ワッシャ部３２の厚さ即ち長さは、所定位置でボルト１２にトルクが加えられたときに、圧縮性ワッシャ部３２の圧縮を促進する。圧縮性ワッシャ部３２の軸方向の圧縮は、ワッシャ２０の第２の内面３４がポリマー部材７２の部材外面８４に接触するまで続く。圧縮性ワッシャ部３２の圧縮中に、第１の外側の隆起リング５２及び第２の内側の隆起リング５４、並びに第１の外側の隆起リング５２’及び第２の内側の隆起リング５４’は、各々、ワッシャ２０の第２の内面３４及び座ぐり穴７６の座ぐり穴端面８６と共に流体シールを形成する。ねじ無しシャフト部２２のシャフト端面４２と金属部材７４の接触面８２との間の接触はまた、ボルト１２がポリマー部材７２にかける圧縮力を制限する圧縮制限能力を高力シールボルト組立体１０に対して作り出す。
【００２３】
再び図４及び図８の各々を参照すると、図４に示されるように圧縮性ワッシャ・リテーナ２８がねじ無しシャフト部２２上に位置決めされた状態でボルト−ワッシャ組立体３６をポリマー部材７２内に受け入れることができるので、ねじ部２４と金属部材７２のねじ穴８０とが係合する前に、リテーナ部３０とポリマー部材７２の内壁７９との間の摩擦接触が高力シールボルト組立体１０をポリマー部材７２と摩擦係合した状態で保持することになる。このことは、取り付け施設へポリマー部材７２を輸送し、その後ポリマー部材７２を金属部材７４に取り付けるために、高力シールボルト組立体１０をポリマー部材７２の１つ又はそれ以上の位置に予め装入する能力を提供する。さらにまた図７も参照すると、ボルト１２は、この暫定期間中、及び図８の取り付け完了形態７０が形成される前は、可撓性脚部５８の各々との接触により摩擦保持される。
【００２４】
図９、及び再び図５及び図８を参照すると、高力シールボルト組立体１０’の取り付け完了形態７０’は、自動車エンジン用のバルブ・ヘッド・カバーなどのポリマー部材７２’をエンジン・ブロックなどの金属部材７４に解放可能に締結するために、高力シールボルト組立体１０’を利用する。ポリマー部材７２’はポリマー部材７２から、全体の高さ「Ｗ」を減らし、座ぐり穴７６をなくすように変更されている。圧縮性ワッシャ部３２’は、圧縮性ワッシャ部３２’がリテーナ部３０’を別個に受け入れるように適合され、圧縮性ワッシャ部３２’とリテーナ部３０’が均質に接続される必要がなくなるように、圧縮性ワッシャ部３２から変更されている。リテーナ部３０’は、圧縮性ワッシャ部３２’に部分的に受け入れられて摩擦係合する挿入部８８を含んでもよい。取り付け完了形態７０’は、圧縮性ワッシャ部分３２’がポリマー部材７２’の外側対向面９０に直接接触するように高力シールボルト組立体１０’を挿入方向「Ｔ」に挿入することにより、形成される。同時に、リテーナ部３０’が、ポリマー部材７２’の貫通孔７８’内に摩擦受入れされる。貫通孔７８’の貫通孔直径「Ｖ」はリテーナ部３０’のリテーナ外径「Ｍ」より小さいので、リテーナ部３０’と貫通孔７８’により定められる内壁７９’との間に締まり嵌め又は摩擦嵌めが得られる。
【００２５】
ボルト１２のねじ部２４は、金属部材７４内に形成されたねじ穴８０にねじ係合する。ボルト１２を、取り付け形態７０’を完成させる回転させるので、ねじ穴８０と係合しているねじ部２４は、ねじ無しシャフト部２２のシャフト端面４２が金属部材７４の接触面８２と接触するまで、ボルト１２を挿入方向「Ｔ」にさらに引っぱる。ねじ部２４のねじ係合中に、圧縮性ワッシャ部３２’のワッシャ部長さ「Ｐ」は圧縮性ワッシャ部３２’の圧縮により減少し、ポリマー部材７２’と金属部材７４’との間に取り付けられたガスケット９２もまた部分的に圧縮する。
【００２６】
圧縮性ワッシャ部３２’の圧縮中に、圧縮性ワッシャ部３２’及びガスケット９２の組み合わされた軸方向の圧縮は、ねじ無しシャフト部２２のシャフト端面４２が金属部材７４の接触面８２と接触するまで続く。図８をさらに参照すると、第１の外側の隆起リング５２、５２’及び第２の内側の隆起リング５４、５４’は、圧縮性ワッシャ部３２’から完全になくしてもよく、又は、第１の外側の隆起リング５２、５２’及び第２の内側の隆起リング５４、５４’のうちの各々１つずつを用いてもよい。幾つかの実施形態においては、変更されたワッシャ２０’の直径は、圧縮性ワッシャ部３２’の直径と実質的に等しくすることができる。
【００２７】
本開示の高力シールボルト組立体１０、１０’は、幾つかの利点を提供する。圧縮性ワッシャ部３２をリテーナ部３０と共に成形し、及び組み合わせ、又は摩擦係合させて、圧縮性ワッシャ・リテーナ２８を形成することにより、ボルト１２に対する保持能力と、圧縮性ワッシャ・リテーナ２８とポリマー部材７２との摩擦係合の両方を提供する一体成形された部品又は摩擦係合された組立体を用いることができるので、そのため、高力シールボルト組立体１０をポリマー部材７２に予め挿入し、それと共に出荷することが可能となる。圧縮性ワッシャ部３２の圧縮可能な特徴を提供することにより、本開示の高力シールボルト組立体１０に所定位置でトルクが加えられたときに、流体密シールを形成することも可能となる。加えて、ボルト１２のねじ無しシャフト部２２にシャフト端面４２を組み入れることにより、高力シールボルト組立体１０に対して圧縮制限能力もまた提供される。圧縮性ワッシャ部３２の圧縮可能な特徴はまた、第１の加工物と第２の加工物との間の心ずれ及び構造の公差に対する補償を含む。また、ボルト１２のねじ無しシャフト部２２とねじ部２４との合計の長さを制御することで、本開示の共通サイズの圧縮ワッシャ・リテーナ２８を用いて、異なる厚さのポリマー部材７２に適応することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本開示の高力シールボルト組立体の正面図である。
【図２】図１の高力シールボルト組立体のためのボルト−ワッシャ組立体の正面図である。
【図３】図２のボルト−ワッシャ組立体の平面図である。
【図４】部分的に組み立てられた図１の高力シールボルト組立体の正面図である。
【図５】本開示の圧縮性ワッシャ・リテーナの正面図である。
【図６】図５の圧縮性ワッシャ・リテーナ平面図である。
【図７】図５の圧縮性ワッシャ・リテーナのリテーナ部の断面７で切った断面平面図である。
【図８】本開示の高力シールボルト組立体の取り付け完了形態の部分断面図である。
【図９】本開示の高力シールボルト組立体の更なる実施形態の取り付け完了形態の部分断面図である。
【符号の説明】
【００２９】
１０：高力シールボルト組立体
１２：ボルト
１４：ヘッド
１６：ヘッド係合フランジ
２０：ワッシャ
２１：シャフト
２２：ねじ無しシャフト部
２４：ねじ部
２８：圧縮性ワッシャ・リテーナ
３０：リテーナ部
３２：圧縮性ワッシャ部
３６：ボルト−ワッシャ組立体
５０：円形スロット
５２，５４：隆起リング
５６：部分的キャビティ
５８：可撓性脚部
７２：ポリマー部材
７４：金属部材
【技術分野】
【０００１】
本開示は、加工物同士が異なる材料を含む場合に第１の加工物を第２の加工物に締結するのに用いられる、予め組み立てられたファスナ組立体を用いるための装置及び方法に関する。
【０００２】
（関連出願の相互参照）
本出願は、２００７年１１月１４日付で出願された米国仮特許出願第６０／９８７，９１０号に基づく利益を主張する。上記の出願の開示全体は引用によりここに組み入れられる。
【背景技術】
【０００３】
本項における記述は、本開示に関連する背景情報を与えるだけのものであり、従来技術を構成するとは限らない。
【０００４】
締結部材は、カバーやトリム部品などのプラスチック又はポリマー部品を自動車車両組立体の金属構成部材又は部品に締結するといった用途を含め、異なる特性を持つ材料を互いに接合するのに広く用いられている。そのような１つの装置は、Ｖａｎ Ｂｏｖｅｎ他に付与された米国特許第５，８０７，０５２号に開示される。’０５２号特許は、プラスチック部品を介して車両金属部品と結合される金属ファスナからの荷重を受けるための組立体を定義する。’０５２号特許の装置の設計に関して、幾つかの欠点が存在する。それには、スリーブの設計にばねフランジを組み込まれていることが含まれ、これは、ファスナの組立中にフランジが撓むのに必要な遊びのあるばね機能を達成するために、追加の機械加工を必要とする。さらなる欠点は、ファスナ自体が、取り付けの前にファスナがスリーブ組立体から抜けることを防ぐ突出したシャンク・リブ部材を持つように、特別に機械加工されるか又は形成されねばならない点である。
【０００５】
’０５２号特許の設計のさらなる欠点は、シャンク・リブ部材と係合する停止部を形成するために必要な、スリーブの内部の穴における機械加工又は形成の工程を含む。この機械加工又は形成の工程は、スリーブから材料を取り除き、且つスリーブの穴の内側で行われるので、一般にスリーブのコストを増大させる。スリーブに形成される下側又は第２のフランジは、フランジを形成するための追加の操作、又はフランジを形成するために材料を取り除く機械加工操作を必要とすることにより、さらにコストを増大させる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
自動車車両のエンジン・ブロックと組み合わせて用いられるバルブ・カバーのようなプラスチック又はポリマー構成部材は、カバーのコスト及び重量を低減するが、カバーの長期にわたる熱サイクル及び／又は長期にわたる応力／ひずみが、カバーに用いられるプラスチック材料にクリープを生じさせ、それに続いてカバーとエンジン・ブロックとの間の接続を弛める場合がある。従って、この用途、並びに異なる材料が締結されるような更なる用途に関して、複雑さが低減されたファスナ組立体が保証される。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示の１つの実施形態によれば、高力シールボルト組立体（ｐｏｗｅｒ ｓｅａｌ ｂｏｌｔ ａｓｓｅｍｂｌｙ）は、ヘッドとシャフトとを有するボルトを含み、シャフトは、ねじ無しシャフト部とねじ部とを有する。ワッシャが、ボルトのヘッドの近傍に固定される。圧縮性ワッシャ・リテーナは、ねじ無しシャフト部と摩擦係合し、ヘッドと接触する。圧縮性ワッシャ・リテーナは、ワッシャ・リテーナの貫通孔内に内方に延びる可撓性脚部を有するリテーナ部を含む。可撓性脚部は屈曲して、リテーナ部をねじ無しシャフト部に摩擦係合させる。リテーナ部に均質に（ｈｏｍｏｇｅｎｅｏｕｓｌｙ)接続された圧縮性ワッシャ部は、ボルトのトルクが加えられたときにワッシャに接触するように、方向付けられる。圧縮性ワッシャ部は、ワッシャと接触してワッシャに流体シールを形成する少なくとも１つの隆起したリングと、トルクが加えられたときに圧縮性ワッシャ部が軸方向に圧縮することを可能にする少なくとも１つの部分的キャビティとを含む。
【０００８】
更なる適用可能な分野は、ここに提供される説明から明らかとなるであろう。説明及び具体的な実施例は例証のみを目的とすることを意図されており、本開示の範囲を限定することは意図されてはいないことが理解されるべきである。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
ここに記載される図面は説明のみを目的とし、本開示の範囲をいかなる形においても限定することを意図するものではない。
【００１０】
以下の説明は本質的に単なる例示であり、本開示、用途、又は使用を限定することを意図するものではない。図面の全体を通して、対応する参照番号は同一又は対応する部品及び特徴を示すものと理解されたい。
【００１１】
図１を参照すると、本開示の高力シールボルト組立体１０は、ヘッド係合フランジ１６に均質に接続されたヘッド１４を有するボルト１２を含むことができる。ヘッド係合フランジ１６は、ワッシャ２０の第１の外面１８に当接することができる。ボルト１２は、ねじ無しシャフト部２２とねじ部２４とクロススレッド防止端部（ａｎｔｉ−ｃｒｏｓｓ−ｔｈｒｅａｄ ｅｎｄ）２６とを有するシャフト２１をさらに含む。ねじ無しシャフト部２２はヘッド係合フランジ１６から均質に延び、ねじ部２４及びクロススレッド防止端部２６はねじ無しシャフト部２２から離れる方向に延びる。ねじ無しシャフト部２２はシャフト直径「Ａ」を有する。ねじ部２４は、シャフト直径「Ａ」より小さい直径を定めるねじ部外径「Ｂ」を有する。
【００１２】
成形操作により作製できるポリマー材料の圧縮性ワッシャ・リテーナ２８は、ねじ無しシャフト部２２の上に摺動可能に嵌められる。圧縮性ワッシャ・リテーナ２８は、ねじ無しシャフト部２２に摺動可能に摩擦係合するように適合されているリテーナ部３０を含む。圧縮性ワッシャ・リテーナ２８は、リテーナ部３０に均質に接続された圧縮性ワッシャ部３２をさらに含む。圧縮性ワッシャ・リテーナ２８は、圧縮性ワッシャ部３２がワッシャ２０の第２の内面３４に接触するまで、ねじ無しシャフト部２２上に摺動可能に配置される。圧縮性ワッシャ・リテーナ２８は、その後、リテーナ部３０とねじ無しシャフト部２２との間の摩擦係合により、図１に示される位置で摩擦保持され、これについては図５−図７を参照してより詳細に説明することとする。
【００１３】
図２を参照し、また図１に戻ると、圧縮性ワッシャ・リテーナ２８の取り付けに先立って、ボルト１２のねじ無しシャフト部２２の上にワッシャ２０を摺動させることにより、ボルト−ワッシャ組立体３６が形成される。ワッシャ２０がヘッド係合フランジ１６に係合した後で、ワッシャ２０がヘッド係合フランジ１６に接触して固定的に保持されるように、刻み目などの正の係合特徴（ｐｏｓｉｔｉｖｅ ｅｎｇａｇｅｍｅｎｔ ｆｅａｔｕｒｅ）３８が形成される。図示された組み立てられた状態において、ボルト−ワッシャ組立体３６は、第２の内面３４からクロススレッド防止端部２６の自由端３９までとして測定される作業ステム長さ「Ｃ」を有する。作業ステム長さ「Ｃ」は、ねじ無しシャフト部２２のシャフト長さ「Ｄ」に、ねじ部２４とクロススレッド防止端部２６のねじ部長さ「Ｅ」を加えたものを含む。作業ステム長さ「Ｃ」、シャフト長さ「Ｄ」、及びねじ部長さ「Ｅ」の各々は、製造者の裁量により、ボルト１２の種々の係合長さに適合するように変えることが可能である。合計ステム長さ「Ｆ」は、ヘッド係合フランジ１６から自由端３９までとして測定される。作業ステム長さ「Ｃ」は、ワッシャ２０の厚さの分だけ合計ステム長さ「Ｆ」と異なる。幾つかの実施形態によれば、ヘッド１４には、六角形などのヘッド１４の幾何学的形状を定める複数の係合面４０が設けられる。係合面４０の数量は、ボルト１２の取り付けに用いられる標準的な工具寸法に適合するように予め定められる。
【００１４】
図３を参照すると、ヘッド係合フランジ１６は、係合フランジ直径「Ｇ」を有し、ワッシャ２０は、係合フランジ直径「Ｇ」より大きいワッシャ直径「Ｈ」を有する。平坦面から平坦面までの間隔寸法「Ｊ」は、例えば係合面４０’と４０’’の間のように、係合面４０の対向する面同士の間で共通である。
【００１５】
図４を参照すると、ボルト−ワッシャ組立体３６の組立の後で、圧縮性ワッシャ・リテーナ２８は、圧縮性ワッシャ部３２の接触端４４がワッシャ２０の第２の内面３４に接触するまで、取り付け方向「Ｋ」でねじ無しシャフト部２２の上に摺動可能に配置される。圧縮性ワッシャ・リテーナ２８及びねじ無しシャフト部２２は、各々、ボルト１２の長手方向軸線４６に対して同軸に整列する。
【００１６】
図５及び図６を参照すると、圧縮性ワッシャ・リテーナ２８は、射出成形工程などの成形工程の間に圧縮性ワッシャ部３２をリテーナ部３０と共に成形することにより作製される。リテーナ部３０は、２００６年７月１１日付で発行され、本開示の譲受人に譲渡され、その主題が引用によりここに組み入れられる米国特許第７，０７３，９９７号に開示されるリテーナから修正されている。
【００１７】
リテーナ部３０は、リテーナ長さ「Ｌ」と、リテーナ外径「Ｍ」と、リテーナ部３０のリテーナ自由端４８において測定されるリテーナ端直径「Ｎ」とを有する。円形のスロット５０は、圧縮性ワッシャ部３２の対向する両側又は両面上に形成され、且つ第１の隆起したリング５２と第２の隆起したリング５４の各々の間に位置決めされる。第１の外側の隆起リング５２及び第２の内側の隆起したリング５４は、圧縮性ワッシャ部３２の反対側に形成される互いの実質的な鏡像として複製され、従って、図５に見られるように、圧縮性ワッシャ部３２の上向きの面においては、第１の外側の隆起リング５２’及び第２の内側の隆起リング５４’として区別される。複数の部分的キャビティ５６が、円形スロット５０、５０’により定められる面に形成される。図示された実施例においては、円形スロット５０、５０’により定められる面の各々に８つの部分的キャビティ５６が形成されるが、この数量は製造者の裁量により、８つという数量より多く又は少なく変更されてもよい。部分的キャビティ５６、５６’は、部分的には、ボルト１２（本図においては図示せず）にトルクを加えることによってボルト１２からの軸方向の荷重が圧縮性ワッシャ部３２に誘起されたときに、圧縮性ワッシャ部３２が圧縮できるようにするために設けられる。
【００１８】
圧縮性ワッシャ部３２は、ワッシャ部長さ「Ｐ」を有する。部分的キャビティ５６、５６’の各々は、部分的キャビティ深さ「Ｑ」を有する。円形スロット５０、５０’の深さも、圧縮性ワッシャ部３２の更なる圧縮能力を与えるか、又は圧縮に抵抗するように、製造者により制御することが可能である。第１の外側の隆起リング５２及び第２の内側の隆起リング５４は、使用中に圧縮性ワッシャ部３２が圧縮されているときには、流体又は気体のためのシールとしての流体シール機能も提供する。
【００１９】
図１及び図６をより詳細に参照すると、複数の可撓性脚部５８が圧縮性ワッシャ・リテーナ２８の貫通孔６０の中に延びている。可撓性脚部５８の各々の自由端は、ねじ無しシャフト部２２のシャフト直径「Ａ」より小さい可撓性脚部接触円「Ｒ」を定める。この直径寸法の差が、圧縮性ワッシャ・リテーナ２８がボルト１２のねじ無しシャフト部２２上に配置されたときに可撓性脚部５８を外方に撓ませる。ねじ無しシャフト部２２が受け入れられたときに可撓性脚部５８の各々が撓むための遊びは、可撓性脚部接触円「Ｒ」とリテーナ部３０の内壁直径「Ｓ」との間で与えられる遊びにより提供される。
【００２０】
ここで図７を参照すると、８個という数量の可撓性脚部５８が図示されているが、可撓性脚部５８の数量は、製造者の裁量により、及びねじ無しシャフト部２２のシャフト直径「Ａ」が異なる実施形態に関して変更される場合には、必要な摩擦接触に合わせるために、８個より多く又は少なく変更することができる。例示的な可撓性脚部５８’のような可撓性脚部５８の各々は、リテーナ部３０の内壁６８に対して垂直方向の参照線６１に対して脚部配向角度αを定める。可撓性脚部５８の各々は、第１の脚部面６２及び相対する第２の脚部面６４を有し、その各々は他の可撓性脚部５８に対して共通に方向付けられる。可撓性脚部５８の各々の脚部自由端６６は、リテーナ部３０が成形されたままの状態においては、ボルト１２のねじ無しシャフト部（図示せず）に面するように方向付けられる。可撓性脚部５８の各々は均質に形成され、リテーナ部３０が成形されたままの状態においては、内壁６８から貫通孔６０の中へ延びる。
【００２１】
図８、及び再び図５を参照すると、高力シールボルト組立体１０の取り付け完了形態（ｃｏｍｐｌｅｔｅｄ ｉｎｓｔａｌｌａｔｉｏｎ）７０は、自動車エンジン用のバルブ・ヘッド・カバーなどのポリマー部材７２をエンジン・ブロックのような金属部材７４に解放可能に締結するために、高力シールボルト組立体１０を利用する。取り付け完了形態７０は、圧縮性ワッシャ部３２がポリマー部材７２の中に形成された座ぐり穴７６に受け入れられるように高力シールボルト組立体１０を挿入方向「Ｔ」に挿入することによって、提供される。同時に、リテーナ部３０が、ポリマー部材７２の貫通孔７８内に摩擦受入れされる。貫通孔７８の貫通孔直径「Ｖ」はリテーナ部３０のリテーナ外径「Ｍ」より小さいので、リテーナ部３０と貫通孔７８により定められる内壁７９との間に締まり嵌め又は摩擦嵌めが得られる。
【００２２】
ボルト１２のねじ部２４は、金属部材７４内に形成されたねじ穴８０にねじ係合する。ねじ穴８０は、図８に示される穴のような閉鎖穴であってもよく、又は製造者の裁量により貫通ねじ穴とすることもできる。ボルト１２を、取り付け形態７０を完成させるために回転させるので、ねじ穴８０と係合しているねじ部２４は、ねじ無しシャフト部２２のシャフト端面４２が金属部材７４の接触面８２と接触するまで、ボルト１２を挿入方向「Ｔ」にさらに引っぱる。座ぐり穴７６の座ぐり穴深さ「Ｕ」は、圧縮性ワッシャ部３２のワッシャ部長さ「Ｐ」より小さい。座ぐり穴深さ「Ｕ」に比べて大きい圧縮性ワッシャ部３２の厚さ即ち長さは、所定位置でボルト１２にトルクが加えられたときに、圧縮性ワッシャ部３２の圧縮を促進する。圧縮性ワッシャ部３２の軸方向の圧縮は、ワッシャ２０の第２の内面３４がポリマー部材７２の部材外面８４に接触するまで続く。圧縮性ワッシャ部３２の圧縮中に、第１の外側の隆起リング５２及び第２の内側の隆起リング５４、並びに第１の外側の隆起リング５２’及び第２の内側の隆起リング５４’は、各々、ワッシャ２０の第２の内面３４及び座ぐり穴７６の座ぐり穴端面８６と共に流体シールを形成する。ねじ無しシャフト部２２のシャフト端面４２と金属部材７４の接触面８２との間の接触はまた、ボルト１２がポリマー部材７２にかける圧縮力を制限する圧縮制限能力を高力シールボルト組立体１０に対して作り出す。
【００２３】
再び図４及び図８の各々を参照すると、図４に示されるように圧縮性ワッシャ・リテーナ２８がねじ無しシャフト部２２上に位置決めされた状態でボルト−ワッシャ組立体３６をポリマー部材７２内に受け入れることができるので、ねじ部２４と金属部材７２のねじ穴８０とが係合する前に、リテーナ部３０とポリマー部材７２の内壁７９との間の摩擦接触が高力シールボルト組立体１０をポリマー部材７２と摩擦係合した状態で保持することになる。このことは、取り付け施設へポリマー部材７２を輸送し、その後ポリマー部材７２を金属部材７４に取り付けるために、高力シールボルト組立体１０をポリマー部材７２の１つ又はそれ以上の位置に予め装入する能力を提供する。さらにまた図７も参照すると、ボルト１２は、この暫定期間中、及び図８の取り付け完了形態７０が形成される前は、可撓性脚部５８の各々との接触により摩擦保持される。
【００２４】
図９、及び再び図５及び図８を参照すると、高力シールボルト組立体１０’の取り付け完了形態７０’は、自動車エンジン用のバルブ・ヘッド・カバーなどのポリマー部材７２’をエンジン・ブロックなどの金属部材７４に解放可能に締結するために、高力シールボルト組立体１０’を利用する。ポリマー部材７２’はポリマー部材７２から、全体の高さ「Ｗ」を減らし、座ぐり穴７６をなくすように変更されている。圧縮性ワッシャ部３２’は、圧縮性ワッシャ部３２’がリテーナ部３０’を別個に受け入れるように適合され、圧縮性ワッシャ部３２’とリテーナ部３０’が均質に接続される必要がなくなるように、圧縮性ワッシャ部３２から変更されている。リテーナ部３０’は、圧縮性ワッシャ部３２’に部分的に受け入れられて摩擦係合する挿入部８８を含んでもよい。取り付け完了形態７０’は、圧縮性ワッシャ部分３２’がポリマー部材７２’の外側対向面９０に直接接触するように高力シールボルト組立体１０’を挿入方向「Ｔ」に挿入することにより、形成される。同時に、リテーナ部３０’が、ポリマー部材７２’の貫通孔７８’内に摩擦受入れされる。貫通孔７８’の貫通孔直径「Ｖ」はリテーナ部３０’のリテーナ外径「Ｍ」より小さいので、リテーナ部３０’と貫通孔７８’により定められる内壁７９’との間に締まり嵌め又は摩擦嵌めが得られる。
【００２５】
ボルト１２のねじ部２４は、金属部材７４内に形成されたねじ穴８０にねじ係合する。ボルト１２を、取り付け形態７０’を完成させる回転させるので、ねじ穴８０と係合しているねじ部２４は、ねじ無しシャフト部２２のシャフト端面４２が金属部材７４の接触面８２と接触するまで、ボルト１２を挿入方向「Ｔ」にさらに引っぱる。ねじ部２４のねじ係合中に、圧縮性ワッシャ部３２’のワッシャ部長さ「Ｐ」は圧縮性ワッシャ部３２’の圧縮により減少し、ポリマー部材７２’と金属部材７４’との間に取り付けられたガスケット９２もまた部分的に圧縮する。
【００２６】
圧縮性ワッシャ部３２’の圧縮中に、圧縮性ワッシャ部３２’及びガスケット９２の組み合わされた軸方向の圧縮は、ねじ無しシャフト部２２のシャフト端面４２が金属部材７４の接触面８２と接触するまで続く。図８をさらに参照すると、第１の外側の隆起リング５２、５２’及び第２の内側の隆起リング５４、５４’は、圧縮性ワッシャ部３２’から完全になくしてもよく、又は、第１の外側の隆起リング５２、５２’及び第２の内側の隆起リング５４、５４’のうちの各々１つずつを用いてもよい。幾つかの実施形態においては、変更されたワッシャ２０’の直径は、圧縮性ワッシャ部３２’の直径と実質的に等しくすることができる。
【００２７】
本開示の高力シールボルト組立体１０、１０’は、幾つかの利点を提供する。圧縮性ワッシャ部３２をリテーナ部３０と共に成形し、及び組み合わせ、又は摩擦係合させて、圧縮性ワッシャ・リテーナ２８を形成することにより、ボルト１２に対する保持能力と、圧縮性ワッシャ・リテーナ２８とポリマー部材７２との摩擦係合の両方を提供する一体成形された部品又は摩擦係合された組立体を用いることができるので、そのため、高力シールボルト組立体１０をポリマー部材７２に予め挿入し、それと共に出荷することが可能となる。圧縮性ワッシャ部３２の圧縮可能な特徴を提供することにより、本開示の高力シールボルト組立体１０に所定位置でトルクが加えられたときに、流体密シールを形成することも可能となる。加えて、ボルト１２のねじ無しシャフト部２２にシャフト端面４２を組み入れることにより、高力シールボルト組立体１０に対して圧縮制限能力もまた提供される。圧縮性ワッシャ部３２の圧縮可能な特徴はまた、第１の加工物と第２の加工物との間の心ずれ及び構造の公差に対する補償を含む。また、ボルト１２のねじ無しシャフト部２２とねじ部２４との合計の長さを制御することで、本開示の共通サイズの圧縮ワッシャ・リテーナ２８を用いて、異なる厚さのポリマー部材７２に適応することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本開示の高力シールボルト組立体の正面図である。
【図２】図１の高力シールボルト組立体のためのボルト−ワッシャ組立体の正面図である。
【図３】図２のボルト−ワッシャ組立体の平面図である。
【図４】部分的に組み立てられた図１の高力シールボルト組立体の正面図である。
【図５】本開示の圧縮性ワッシャ・リテーナの正面図である。
【図６】図５の圧縮性ワッシャ・リテーナ平面図である。
【図７】図５の圧縮性ワッシャ・リテーナのリテーナ部の断面７で切った断面平面図である。
【図８】本開示の高力シールボルト組立体の取り付け完了形態の部分断面図である。
【図９】本開示の高力シールボルト組立体の更なる実施形態の取り付け完了形態の部分断面図である。
【符号の説明】
【００２９】
１０：高力シールボルト組立体
１２：ボルト
１４：ヘッド
１６：ヘッド係合フランジ
２０：ワッシャ
２１：シャフト
２２：ねじ無しシャフト部
２４：ねじ部
２８：圧縮性ワッシャ・リテーナ
３０：リテーナ部
３２：圧縮性ワッシャ部
３６：ボルト−ワッシャ組立体
５０：円形スロット
５２，５４：隆起リング
５６：部分的キャビティ
５８：可撓性脚部
７２：ポリマー部材
７４：金属部材
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヘッドと、ヘッド係合フランジと、前記ヘッド係合フランジから延びると共に前記ヘッド係合フランジの近傍のねじ無しシャフト部とねじ部とを有するシャフトとを有するボルトと、
リテーナ部と圧縮性ワッシャ部とを含むポリマー製の圧縮性ワッシャ・リテーナと、
を備え、
前記リテーナ部は、前記圧縮性ワッシャ・リテーナの貫通孔の内方に延びる可撓性脚部を有し、前記可撓性脚部は、屈曲して前記リテーナ部を前記ねじ無しシャフト部に摩擦係合するように適合され、
前記圧縮性ワッシャ部は、前記リテーナ部と前記ヘッド係合フランジとの間に位置決めされ、前記ボルトにトルクが加えられたときに軸方向に圧縮するように適合されていることを特徴とする、高力シールボルト組立体。
【請求項２】
前記ボルトの前記ねじ無しシャフト部に摺動可能に受けられ、前記ヘッド係合フランジと接触するワッシャと、
前記ワッシャに接触するように適合された、前記圧縮性ワッシャ部の接触面と、
をさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載の高力シールボルト組立体。
【請求項３】
前記ワッシャを取り付けた後で前記ねじ無しシャフト部に形成される正の係合特徴をさらに含み、前記正の係合特徴は前記ワッシャが外れることを防ぐことを特徴とする、請求項２に記載の高力シールボルト組立体。
【請求項４】
前記正の係合特徴が刻み目を含むことを特徴とする、請求項３に記載の高力シールボルト組立体。
【請求項５】
前記圧縮性ワッシャ部が、
少なくとも１つの隆起リングと、
前記ボルトに前記トルクが加えられたときに前記圧縮性ワッシャ部が軸方向に圧縮することを可能にする少なくとも１つの部分的キャビティと、
を含むことを特徴とする、請求項１に記載の高力シールボルト組立体。
【請求項６】
前記少なくとも１つの隆起リングは、前記ワッシャに接触して該ワッシャに流体シールを形成するように適合されることを特徴とする、請求項５に記載の高力シールボルト組立体。
【請求項７】
前記少なくとも１つの隆起リングが、スロットにより離間された第１の隆起リングと第２の隆起リングとを含むことを特徴とする、請求項５に記載の高力シールボルト組立体。
【請求項８】
前記少なくとも１つの部分的キャビティが、前記第１の隆起リングと前記第２の隆起リングとの間の前記スロット内に位置決めされることを特徴とする、請求項７に記載の高力シールボルト組立体。
【請求項９】
座ぐり穴を有するポリマー部材をさらに含み、前記圧縮性ワッシャ・リテーナが接続された前記ボルトは、前記圧縮性ワッシャ部が前記座ぐり穴に受け入れられるように前記ポリマー部材を貫通して挿入され、
前記ポリマー部材は前記座ぐり穴と同軸に整列した貫通孔を含み、前記ボルトの挿入の際に同時に、前記リテーナ部が前記貫通孔内に摩擦受入れされることを特徴とする、請求項１に記載の高力シールボルト組立体。
【請求項１０】
前記リテーナ部の外径より小さい直径を有する前記貫通孔により定められる内壁をさらに含み、それにより前記リテーナ部と前記内壁との間に摩擦嵌めが形成される、請求項９に記載の組立体。
【請求項１１】
金属部材と、
前記ねじ無しシャフト部のシャフト端面と、
前記金属部材の接触面と、
をさらに含み、
前記ボルトの前記ねじ部は前記金属部材内に形成されるねじ穴とねじ係合し、
前記ボルトは回転可能であるので、前記ねじ穴とねじ係合した前記ねじ部は、前記ねじ無しシャフト部の前記シャフト端面が前記金属部材の前記接触面と接触するまで前記ボルトを挿入方向に引っぱるように作動し、記圧縮性ワッシャ部のさらなる圧縮を防ぐことを特徴とする、請求項９に記載の組立体。
【請求項１２】
前記可撓性脚部の各々は、前記リテーナ部の内壁に対して垂直方向の参照線に対して脚部配向角度を定め、
前記可撓性脚部の各々は、その各々が他の可撓性脚部に対して共通に方向付けられる第１の脚部面及び相対する第２の脚部面を有し、
前記可撓性脚部は、前記リテーナ部の内壁に均質に接続され、前記貫通孔の中へ延びることを特徴とする、請求項１に記載の高力シールボルト組立体。
【請求項１３】
前記圧縮性ワッシャ部は、前記リテーナ部に均質に接続されることを特徴とする、請求項１に記載の高力シールボルト組立体。
【請求項１４】
前記可撓性脚部の各々は、前記リテーナ部の内壁に対して垂直方向の参照線に対して脚部配向角度を定めることを特徴とする、請求項１に記載の高力シールボルト組立体。
【請求項１５】
前記可撓性脚部の各々は、
その各々が他の可撓性脚部に対して共通に方向付けられる、第１の脚部面及び相対する第２の脚部面と、
前記ボルトの前記ねじ無しシャフト部に面するように方向付けられる脚部自由端と、
を含み、
前記可撓性脚部は前記リテーナ部の内壁に均質に接続され、前記貫通孔の中へ延びることを特徴とする、請求項１に記載の高力シールボルト組立体。
【請求項１】
ヘッドと、ヘッド係合フランジと、前記ヘッド係合フランジから延びると共に前記ヘッド係合フランジの近傍のねじ無しシャフト部とねじ部とを有するシャフトとを有するボルトと、
リテーナ部と圧縮性ワッシャ部とを含むポリマー製の圧縮性ワッシャ・リテーナと、
を備え、
前記リテーナ部は、前記圧縮性ワッシャ・リテーナの貫通孔の内方に延びる可撓性脚部を有し、前記可撓性脚部は、屈曲して前記リテーナ部を前記ねじ無しシャフト部に摩擦係合するように適合され、
前記圧縮性ワッシャ部は、前記リテーナ部と前記ヘッド係合フランジとの間に位置決めされ、前記ボルトにトルクが加えられたときに軸方向に圧縮するように適合されていることを特徴とする、高力シールボルト組立体。
【請求項２】
前記ボルトの前記ねじ無しシャフト部に摺動可能に受けられ、前記ヘッド係合フランジと接触するワッシャと、
前記ワッシャに接触するように適合された、前記圧縮性ワッシャ部の接触面と、
をさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載の高力シールボルト組立体。
【請求項３】
前記ワッシャを取り付けた後で前記ねじ無しシャフト部に形成される正の係合特徴をさらに含み、前記正の係合特徴は前記ワッシャが外れることを防ぐことを特徴とする、請求項２に記載の高力シールボルト組立体。
【請求項４】
前記正の係合特徴が刻み目を含むことを特徴とする、請求項３に記載の高力シールボルト組立体。
【請求項５】
前記圧縮性ワッシャ部が、
少なくとも１つの隆起リングと、
前記ボルトに前記トルクが加えられたときに前記圧縮性ワッシャ部が軸方向に圧縮することを可能にする少なくとも１つの部分的キャビティと、
を含むことを特徴とする、請求項１に記載の高力シールボルト組立体。
【請求項６】
前記少なくとも１つの隆起リングは、前記ワッシャに接触して該ワッシャに流体シールを形成するように適合されることを特徴とする、請求項５に記載の高力シールボルト組立体。
【請求項７】
前記少なくとも１つの隆起リングが、スロットにより離間された第１の隆起リングと第２の隆起リングとを含むことを特徴とする、請求項５に記載の高力シールボルト組立体。
【請求項８】
前記少なくとも１つの部分的キャビティが、前記第１の隆起リングと前記第２の隆起リングとの間の前記スロット内に位置決めされることを特徴とする、請求項７に記載の高力シールボルト組立体。
【請求項９】
座ぐり穴を有するポリマー部材をさらに含み、前記圧縮性ワッシャ・リテーナが接続された前記ボルトは、前記圧縮性ワッシャ部が前記座ぐり穴に受け入れられるように前記ポリマー部材を貫通して挿入され、
前記ポリマー部材は前記座ぐり穴と同軸に整列した貫通孔を含み、前記ボルトの挿入の際に同時に、前記リテーナ部が前記貫通孔内に摩擦受入れされることを特徴とする、請求項１に記載の高力シールボルト組立体。
【請求項１０】
前記リテーナ部の外径より小さい直径を有する前記貫通孔により定められる内壁をさらに含み、それにより前記リテーナ部と前記内壁との間に摩擦嵌めが形成される、請求項９に記載の組立体。
【請求項１１】
金属部材と、
前記ねじ無しシャフト部のシャフト端面と、
前記金属部材の接触面と、
をさらに含み、
前記ボルトの前記ねじ部は前記金属部材内に形成されるねじ穴とねじ係合し、
前記ボルトは回転可能であるので、前記ねじ穴とねじ係合した前記ねじ部は、前記ねじ無しシャフト部の前記シャフト端面が前記金属部材の前記接触面と接触するまで前記ボルトを挿入方向に引っぱるように作動し、記圧縮性ワッシャ部のさらなる圧縮を防ぐことを特徴とする、請求項９に記載の組立体。
【請求項１２】
前記可撓性脚部の各々は、前記リテーナ部の内壁に対して垂直方向の参照線に対して脚部配向角度を定め、
前記可撓性脚部の各々は、その各々が他の可撓性脚部に対して共通に方向付けられる第１の脚部面及び相対する第２の脚部面を有し、
前記可撓性脚部は、前記リテーナ部の内壁に均質に接続され、前記貫通孔の中へ延びることを特徴とする、請求項１に記載の高力シールボルト組立体。
【請求項１３】
前記圧縮性ワッシャ部は、前記リテーナ部に均質に接続されることを特徴とする、請求項１に記載の高力シールボルト組立体。
【請求項１４】
前記可撓性脚部の各々は、前記リテーナ部の内壁に対して垂直方向の参照線に対して脚部配向角度を定めることを特徴とする、請求項１に記載の高力シールボルト組立体。
【請求項１５】
前記可撓性脚部の各々は、
その各々が他の可撓性脚部に対して共通に方向付けられる、第１の脚部面及び相対する第２の脚部面と、
前記ボルトの前記ねじ無しシャフト部に面するように方向付けられる脚部自由端と、
を含み、
前記可撓性脚部は前記リテーナ部の内壁に均質に接続され、前記貫通孔の中へ延びることを特徴とする、請求項１に記載の高力シールボルト組立体。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００９−１７４７１０（Ｐ２００９−１７４７１０Ａ）
【公開日】平成２１年８月６日（２００９．８．６）
【国際特許分類】
【外国語出願】
【出願番号】特願２００８−３１６２２２（Ｐ２００８−３１６２２２）
【出願日】平成２０年１１月１４日（２００８．１１．１４）
【出願人】（５０４０７５５７７）ニューフレイ リミテッド ライアビリティ カンパニー (117)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年８月６日（２００９．８．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−３１６２２２（Ｐ２００８−３１６２２２）
【出願日】平成２０年１１月１４日（２００８．１１．１４）
【出願人】（５０４０７５５７７）ニューフレイ リミテッド ライアビリティ カンパニー (117)
【Ｆターム（参考）】
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