JP7072074B2 - 締結具付勢システム - Google Patents

Description

本願は、締結具付勢システムに関する。

工具及び取扱い治具等の締結具で形成された、いくつかの構造ジョイントは、通常の使用中に繰り返し組み立てられ、分解され得る。場合によっては、分解を容易にするために、締結具をネジ受部から係合解除したままにする必要がある。他の場合では、締結具は、取り外しを妨げる負荷を受ける場合がある。従って、ジョイントは、取り外し及び分解を支援するために締結具のヘッドの下にばねを含む場合があり、このばねは、締結具をネジ受部との係合を外すように付勢し、締結具をネジ受部との係合を外した状態に維持することができる。

本発明の特徴及び利点は、本発明の特徴を例として一緒に示す添付の図面と併せて、以下の詳細な説明から明らかになろう。
本開示の例による、付勢システムが係合解除構成にある締結システムの図である。 本開示の例による、付勢システムが予負荷構成にある図１Ａの締結システムの図である。 本開示の例による、付勢システムが係合解除構成にある図１Ａの締結システムの概略断面図である。 本開示の例による、付勢システムが係合構成にある図１Ａの締結システムの概略断面図である。 本開示の例による、予負荷構成の図１Ａの締結システムの概略断面図である。 本開示の例による付勢システムの図である。 本開示の例による付勢システムの図である。 本開示の例による付勢システムの図である。 本開示の例による付勢システムの図である。 本開示の別の例による締結システムの図である。 次に、示された例示的な実施形態を参照し、本明細書では特定の言語を使用してその実施形態を説明するが、それでも本発明の範囲を限定する意図がないことが理解されよう。

本明細書で使用される場合に、「実質的に」という用語は、動作、特質、特性、状態、構造、アイテム、又は結果の完全又は略完全な程度又は範囲を指す。例えば、「実質的に」取り囲まれている対象物は、この対象物が完全に取り囲まれている、又は略完全に取り囲まれていることを意味する。絶対完全性からの正確な許容可能な逸脱の程度は、場合によっては、特定の状況に依存し得る。ただし、一般的に言えば、完了の近さは、あたかも絶対的及び完全な完了が得られた場合と同じ全体的な結果を有するようになる。「実質的に」の使用は、否定的な意味合いで使用されたときに、動作、特質、特性、状態、構造、アイテム、又は結果の完全又は略完全な欠如を指す場合にも等しく適用可能である。

本明細書で使用される場合に、「隣接する」は、２つの構造又は要素の近接を指す。特に、「隣接している」と特定された要素は、当接又は接続している可能性がある。そのような要素はまた、必ずしも互いに接触することなく、互いに近接又は近くにあってもよい。場合によっては、正確な近接度は、特定の状況に依存し得る。

本発明の概念の最初の概要を以下に提供し、その後、特定の例を後でさらに詳細に説明する。この最初の要約は、読者が例をより迅速に理解するのを助けることを目的としているが、例の主要な機能又は本質的な機能を特定することを意図しておらず、特許請求の範囲に記載される主題の範囲を制限することも意図していない。

締結具のヘッドの下に配置されたばねは、ジョイントの分解を効果的に支援することができるが、このアプローチは、構造ジョイントに関して重大な欠点を有する。構造ジョイントには一定量の予負荷が必要であるが、この予負荷は、確実に達成できず、且つ負荷経路のばねでは維持できない。従って、締結具のヘッドの下にばねを使用するだけでは、構造ジョイントの完全性が損なわれる。こうして、構造ジョイントには、ジョイントの分解を助けるだけでなく、ジョイントを確実に予負荷する能力も与えるソリューションが必要である。

従って、締結具と共に使用するための付勢システムが開示され、この付勢システムは、ジョイントの分解を容易にし、ジョイントの予負荷能力を維持する。付勢システムは、締結具のシャンクの周りに配置されるように構成されたスリーブを含み得、このスリーブは、締結具と締結具に結合された構成要素との間に第１の負荷経路の少なくとも一部を形成して、スリーブを介して締結具に予負荷をかけるように動作可能である。付勢システムは、スリーブと関連するように構成されたばねも含み得、このばねは、締結具と構成要素との間に第１の負荷経路に平行な第２の負荷経路の少なくとも一部を形成して、締結具を構成要素から離れる方向に付勢するのを促進するように動作可能である。

構成要素、構成要素に結合された締結具、及び付勢システムを含むことができる締結システムも開示される。付勢システムは、締結具のシャンクの周りに配置されたスリーブを有することができ、このスリーブは、締結具と構成要素との間に第１の負荷経路の少なくとも一部を形成して、スリーブを介して締結具に予負荷をかけるように動作可能である。付勢システムは、スリーブに関連するばねも有することができ、このばねは、締結具と構成要素との間に第１の負荷経路に平行な第２の負荷経路の少なくとも一部を形成して、締結具を構成要素から離れる方向に付勢するのを促進するように動作可能である。

本技術をさらに説明するために、ここで図を参照して例が提供される。図１Ａ及び図１Ｂを参照すると、締結システム１００の一実施形態が示される。締結システム１００は、構成要素１１０と、構成要素１１０に結合可能な締結具１２０と、締結具１２０と共に使用して締結具１２０を構成要素１１０から離れる方向に付勢する付勢システム１０１とを含むことができる。構成要素１１０は、１つ又は複数の締結具と共に使用するように動作可能又は構成された及び目的とされた任意のタイプの物体、装置、又は構造体を含むことができる。図２Ａ～図２Ｃは、軸線１０２の周りに対称の半分の断面で示される締結システム１００の概略図を示す。

締結具１２０は、ボルト、ネジ、ナット等の任意の適切なタイプのネジ山付き締結具であるか、又はそれを含むことができる。図示の実施形態では、締結具１２０は、ヘッド１２１及びシャンク１２２を有するボルト又はネジを含み、それは、ヘッド１２１から締結具１２０の先端１２３又は端部まで延びる。シャンク１２２は、部分的又は完全にネジ切りされ得る。いくつかの実施形態では、締結具１２０は、ネジ付きロッドと、ネジ付きロッド共に動作可能な１つ又は複数のナットとを含み、締結具を構成要素１１０に結合することができる。締結具１２０は、１１１等において構成要素１１０に形成されたネジ山を介して構成要素１１０に結合することができる。あるいはまた、締結具１２０は、ナット１１２（図１Ａ及び図１Ｂ）を介して構成要素１１０に結合され得る。いくつかの実施形態では、締結具１２０の先端１２３は、締結具１２０によって固定又はクランプされる対象物（図示せず）と直接的又は間接的に係合でき、締結具１２０の取り外しを妨げ得る力１０３ａ、１０３ｂ（図１Ｂ）を締結具１２０に及ぼすことができる。いくつかの実施形態では、締結具１２０を利用して、複数の構成要素１１０、１１０’を互いに結合することができる。

いくつかの実施形態では、構成要素１１０又は１１０’は、締結具１２０のヘッド１２１（又は、代わりにナット）の少なくとも一部を受容するように構成される、座ぐり等の開口部１１３を含むことができる。一態様では、開口部１１３は、締結具１２０のヘッド１２１（又は、代わりにナット）を受容し、且つ適切な工具によってトルクを締結具１２０に加えるのを容易にするようにサイズ決めされた内径１１４を有することができる。締結具１２０は、トルクを締結具１２０に加えるための工具と相互作用するための任意の適切な工具インターフェイス１２４又は構成（例えば、平行な平坦面）を有することができる。図示の実施形態では、工具インターフェイス１２４は、工具を受容して係合するためにヘッド１２１に形成された内部の凹部を含む。この場合に、ヘッド１２１は、円筒形である外部構成を有することができる。いくつかの実施形態では、工具インターフェイス１２４は、外部インターフェイスを含むことができる。こうして、締結具１２０は、押えネジ、六角頭、ソケットヘッド、又は他の任意の適切なタイプの締結具として構成することができる。

以下でより詳細に説明するように、付勢システム１０１を、任意の締結具１２０及び構成要素１１０、１１０’等の構成要素と共に利用して、締結具１２０の取り外しを支援する及び／又は構成要素１１０、１１０’に結合されていないときの、ネジ山から係合解除された締結具１２０を維持することができる。従って、付勢システム１０１の典型的な用途は、締結具１２０が、工具治具、リフトビーム（lift beam）、ハンドリングリング（handling ring）、クランプ等の構成要素１１０、１１０’との組み立て後に（例えば、締結具１２０の通常の使用の一部として）取り外される用途を含み得る。一例では、付勢システム１０１は、構造ジョイントの分離が必要なハードウェア／飛行アプリケーション（例えば、ミサイルの切り離し）で使用することができる。他の例では、付勢システム１０１は、締結具が脱落する（すなわち、逆さまにした）点まで回転することができないハードウェア（例えば、大型又は繊細なアイテム）等、重力を使用して締結具の取り外しを支援できない用途で使用することができる。更なる例では、付勢システム１０１は、複数の非脱落型締結具をネジ付きインターフェイスから係合解除して同時に保持しなければならない場合に使用できるが、締結具の向きにより、重力が、少なくとも１つの締結具をネジ付きインターフェイスとの係合に戻す傾向がある。係合／係合解除の頻度が高い締結具を使用する用途で最も有益であるが、締結具を一度取り付けてハードウェアの寿命までそのままにしておくことを目的とした用途でも、該当するハードウェアを分解する必要がある場合に、付勢システム１０１の利益を享受できることを認識されたい。

付勢システム１０１は、締結具１２０のシャンク１２２の周りに配置されるように構成された１つ又は複数のスリーブ１３０ａ、１３０ｂを含み得る。例えば、スリーブ１３０ａ、１３０ｂは、締結具１２０（例えば、シャンク１２２）を受け入れるように構成された開口部１３２ａ、１３２ｂを含むそれぞれの本体部分１３１ａ、１３１ｂを有し得る。一態様では、本体部分１３１ａ、１３１ｂは、中空円筒として構成することができる。スリーブ１３０ａ、１３０ｂは、締結具（例えば、ヘッド１２１）及び／又は構成要素１１０と相互作用するように構成され得る。スリーブ１３０ａ、１３０ｂは、鉄ベースの合金（例えば、鋼）、ニッケルベースの合金、コバルトベースの合金、チタンベースの合金、アルミニウムベースの合金、複合材料（例えば、金属マトリックス複合材料、炭素複合材料）、及び当業者に認識される他の材料等の任意の適切な材料によって構成され得る。

図示の実施形態では、スリーブ１３０ａ、１３０ｂは、締結具１２０及び／又は構成要素１１０と相互作用するように構成されたそれぞれのスリーブ１３０ａ、１３０ｂの端部で外向きに延びるフランジ１３３ａ、１３３ｂを含む。フランジ付きカラーは、「Ｔ」字型又は構成にすることができる。一態様では、フランジ１３３ａの直径１３４ａ及び／又はフランジ１３３ｂの直径１３４ｂは、締結具１２０のヘッド１２１（又は、代わりにナット）の外寸１２５（例えば、直径又は幅）以下であり得る。これにより、スリーブ１３０ａ、１３０ｂが、構成要素１１０又は１１０’の開口部１１３内に確実に嵌合することができる。一態様では、締結具１２０の外径１２５と同じサイズになるように、フランジ１３４ｂの直径１３４ｂをサイズ決めすると、締結具１２０のヘッド１２１（又は、代わりにナット）と構成要素１１０との接触面積を実質的に同じにすることができ、これは、付勢システム１０１が存在する場合でも、締結具の有効直径及び負荷伝達能力を維持することができる。なお、フランジ１３３ａ、１３３ｂの直径１３４ａ、１３４ｂは、同じでも異なっていてもよいことを認識されたい。スリーブ１３０ａ、１３０ｂは、フランジ１３３ａ、１３３ｂの反対側の端部等で互いに相互作用するように構成することもできる。いくつかの実施形態では、スリーブ１３０ａは、単一のモノリシック構造で（例えば、初期構造によって、又は溶接、接着剤等の永久的な取り付けによって）締結具１２０と一体的に形成され得る。同様に、いくつかの実施形態では、スリーブ１３０ｂは、単一のモノリシック構造で構成要素１１０と一体的に形成され得る。

付勢システム１０１は、スリーブ１３０ａ、１３０ｂと関連付けられ且つ動作可能であるように構成されたばね１４０も含むことができる。図示の実施形態では、ばね１４０は、スリーブ１３０ａ、１３０ｂの外側に配置される。ばね１４０は、らせん構成を有する圧縮ばね等、任意の適切な構成を有する任意の適切なタイプのばねとすることができる。ばね１４０は、適切なばね定数（例えば、線形ばね定数、プログレッシブ（progressive）ばね定数、及び／又はディグレッシブ（digressive）ばね定数）等の任意の適切な特性を有することができる。単一のばねのみが示されているが、複数のばねを直列に使用して（例えば、積み重ね構成）、所望のばね特性（例えば、ばね定数）の提供を容易にすることができることを認識されたい。ばね１４０は、鉄ベースの合金（例えば、鋼）、ニッケルベースの合金、コバルトベースの合金、チタンベースの合金、アルミニウムベースの合金、複合材料（例えば、金属マトリックス複合材料、炭素複合材料）、及び当業者によって認識されるような他の任意の材料等の任意の適切な材料で構成され得る。

一態様では、フランジ１３３ａ、１３３ｂ及びばね１４０は、互いに相互作用するように構成され得る。こうして、フランジ１３３ａ、１３３ｂは、ばね１４０の両端１４１ａ、１４１ｂを支持するばね座として機能することができる。一態様では、ばね１４０の直径１４４（例えば、図１Ｂのように圧縮状態の直径）は、締結具１２０のヘッド１２１（又は、代わりにナット）の外寸１２５（例えば、直径又は幅）以下であり得る。これにより、ばね１４０が、使用中に構成要素１１０又は１１０’の開口部１１３内に確実に嵌合することができる。いくつかの実施形態では、ばね１４０を、スリーブ１３０ａ及び／又はスリーブ１３０ｂに取り付ける（例えば、少なくとも１自由度で固定する）ことができる。

一態様では、ばね１４０は、分離又は付勢力を締結具１２０及び構成要素１１０に与えることができる。図示の実施形態では、分離又は付勢力を、スリーブ１３０ａ、１３０ｂのフランジ１３３ａ、１３３ｂに加えることができ、次に、締結具１２０のヘッド１２１及び構成要素１１０をそれぞれ押すことができる。図１Ａ及び図２Ａに示されるように、ばね１４０の自由な無負荷（unloaded）長さ１４５は、スリーブ１３０ａ、１３０ｂによって規定される圧縮状態のばね長さ１３５よりも長くなり得る。以下でより詳細に議論するように、これにより、図２Ｂに示される締結位置に（例えば、締結具１２０と構成要素１１０との間のばね１４０の圧縮時に）負荷経路１０４が形成され、及び図２Ｃに示される締結位置に（例えば、締結具１２０、スリーブ１３０ａ、１３０ｂ、及び構成要素１１０の間の接触時に）負荷経路１０５が形成されることを確実にすることができる。

一態様では、ばね１４０及び締結具１２０は、ばね１４０が無負荷状態の自由長１４５で実質的に圧縮されていない場合に、締結具１２０のネジ山が、締結具１２０を構成要素１１０に結合するように動作可能であるネジ山と係合する又はこれから係合解除され得るように構成することができる。例えば、図１Ａに示されるように、ばね１４０及び締結具１２０は、ばね１４０が無負荷状態の自由長１４５で実質的に圧縮されていない間に、締結具１２０のネジ山が構成要素１１０のネジ山１１１と係合するように構成することができる。この場合に、締結具１２０は、ばね１４０に作用することなく、構成要素１１０のネジ１１１と係合したり、係合解除したりすることができる。換言すると、締結具１２０は、ばね１４０が圧縮する前にネジ１１１と係合することができ、或いは、締結具１２０は、ばね１４０が圧縮されなくなり、無負荷状態の自由長１４５に達した後に、ネジ山１１１を係合解除することができる。一方で、図２Ａに示されるように、ばね１４０及び締結具１２０は、締結具１２０のネジ山が、ばね１４０から離れて構成要素１１０のネジ山１１１から係合解除して、その無負荷状態の自由長１４５に達するように構成され得る。この場合に、ばね１４０が無負荷状態の自由長１４５まで伸ばされると、ばね１４０は、締結具１２０を押し離す、又は締結具１２０を構成要素１１０のネジ山１１１から離して維持することができる。換言すると、締結具１２０が締結具１２０を構成要素１１０に結合するネジ山１１１から係合解除された状態で、ばね１４０によって与えられるばね力は、スリーブ１３０ａ、１３０ｂを互いに離れるように押して又はその状態を維持することができる。一実施形態では、付勢システム１０１及び締結具１２０は、ばね１４０がその無負荷状態の自由長１４５まで伸ばされるときに、締結具１２０の先端１２３’又は端部が、スリーブ１３０ｂ（例えば、フランジ１３３ｂ）から引っ込められるか、そのスリーブ１３０ｂを超えて延びないように構成することができる。この場合に、締結具１２０の先端１２３’は、アイテム（例えば、構成要素１１０）が突出したり引っ掛かったりすることを防ぐだけでなく、意図しないネジの係合を防ぐことができ、こうして、締結具１２０及び／又は構成要素１１０の取扱い及び配置を容易にする。

取付け中に、締結具１２０は、スリーブ１３０ａを押し、次にフランジ１３３ａを介してばね１４０を圧縮する。ばね１４０は、スリーブ１３０ａ、１３０ｂが互いに接触する点（図２Ｃ参照）まで圧縮する（図２Ｂ参照）。スリーブ１３０ａ、１３０ｂが接触する前に、負荷経路１０４は、ばね１４０を通過し、それにより、ばね１４０が、締結具１２０を構成要素１１０から（例えば、ネジ山１１１から）取り外すのを支援することができる。スリーブ１３０ａ、１３０ｂが接触すると、負荷経路１０５が確立され、この経路１０５は、スリーブ１３０ａ、１３０ｂを通過する（例えば、本体部分１３１ａ、１３１ｂを通過する）。負荷経路１０４、１０５は、互いに平行であり、ばね１４０及びスリーブ１３０ａ、１３０ｂを通る。スリーブ１３０ａ、１３０ｂは、適切な圧縮ばね長さ１３５（個々のスリーブの長さは同じでも異なっていてもよい）を与えるように構成でき、このばね長さは、設置中の（例えば、ネジによって与えられる、ばね１４０の特性（例えば、ばね定数）等）所望の又は利用可能な締結具の移動量に依存し得る。

スリーブ１３０ａ、１３０ｂ及びばね１４０は、ばね１４０が完全に圧縮される前に（すなわち、ばね１４０の隣接するコイルが互いに接触する前に、或いはばね１４０が「固体（中実）状態」にされる前に）、スリーブ１３０ａ、１３０ｂが接触するように構成される。スリーブ１３０ａ、１３０ｂがばね１４０よりもはるかに硬いため、負荷経路１０５は負荷経路１０４よりもはるかに大きな負荷を伝達し、これは、ジョイントが剛性ジョイントになるため、ばね１４０を構造的な予負荷の考慮事項から効果的に外す。こうして、図２Ｃに示される締結位置（例えば、締結具１２０、スリーブ１３０ａ、１３０ｂ、及び構成要素１１０の間の接触時に）で、負荷経路１０５は、ジョイントを予負荷するための有効な負荷経路であり、締結具１２０は、ばね１４０をさらに圧縮することのなく、中実のジョイント・インターフェイスを介して必要な予負荷までトルクを受けることができる。換言すると、図２Ｃでは、負荷経路１０４、１０５が平行に存在するが、負荷経路１０５は、この時点でジョイント予負荷に関して唯一の重要なものであり、ばね１４０を予負荷経路から効果的にバイパスする（すなわち、負荷経路１０５は、ジョイント予負荷の考慮事項に関して負荷経路１０４への代替の負荷経路である。）。従って、スリーブ１３０ａ、１３０ｂは、締結具１２０と構成要素１１０との間に負荷経路１０５の少なくとも一部を形成して、スリーブ１３０ａ、１３０ｂを介して締結具１２０に予負荷をかけるように動作可能であり得る。しかしながら、ばね１４０を通る負荷経路１０４の存在は、ジョイントの分離又は分解が必要なときに重要になる。この場合に、締結具１２０を緩めると、負荷経路１０５を介して伝達される負荷がゼロまで急速に減少し、ばね１４０を介した負荷経路１０４は、構成要素１１０からの締結具１２０の取り外しを支援する。こうして、ばね１４０は、締結具１２０と構成要素１１０との間に負荷経路１０４の少なくとも一部を形成して、締結具１２０を構成要素１１０から離れる方向に付勢するのを促進するように動作可能である。言い換えると、負荷経路１０５を、一次負荷経路と呼ぶことができる一方、負荷経路１０４は、二次負荷経路と呼ぶことができ、これらの経路は互いに平行である。

本明細書で開示される原理は、構造用途（例えば、ジョイント予負荷の負荷経路）でのばねの使用に関連する不確実性及び変動性を回避でき、従って、ばねを使用してジョイントの分離（つまり、締結具の取り外し）を支援するのを許容しながら、一貫した予負荷を取得及び維持できることを確実にすることができる。こうして、ジョイントは、ジョイントの構造的完全性を損なうことなく容易に分解できるハードウェアで形成することができる。１つの利点は、ばねを、カスタム締結具ではなく、変更されていない市販の（ＣＯＴＳ）締結具である締結具で使用できるため、こうして、設計に柔軟性があり、実装コストを低く抑えることができることである。いくつかの実施形態では、スリーブ１３０ａ、１３０ｂの一方又は両方は、締結具１２０及び／又は構成要素１１０の構造的破損の前に、構造的に機能しなくなるように構成され得る。この場合に、スリーブ１３０ａ、１３０ｂの一方又は両方は、（例えば、締結具１２０が過剰にトルクを受けた場合に）締結具１２０及び／又は構成要素１１０を破損から保護するために、優先的に機能しなくなるように設計されることにより、「犠牲的」と見なすことができる。

スリーブ１３０ａ、１３０ｂが、構成要素１１０の同じ側にあるように示している（すなわち、スリーブ１３０ａ、１３０ｂが、互いに接触し、相互作用するように構成される）が、例えば、それぞれが関連するばねを有するスリーブを、１つ又は複数の構成要素の反対側に配置する（例えば、一方のスリーブが片側でボルトヘッドと接触しており、別のスリーブが反対側でナットと接触している）等他の構成も可能であることを認識すべきである。

さらに、ばね１４０が、スリーブ１３０ａ、１３０ｂの外側又は外部に配置されるように示され、フランジ１３３ａ、１３３ｂが、ばね１４０に接触するように外向きに延びるように示されているが、他の構成も可能であることを認識すべきである。例えば、図３に示されるように、付勢システム２０１は、それぞれのスリーブ２３０ａ、２３０ｂの本体部分２３１ａ、２３１ｂ等に対して、１つ又は複数のスリーブ２３０ａ、２３０ｂの内側又は内部に配置されるばね２４０を含むことができる。さらに、スリーブ２３０ａ、２３０ｂは、それぞれのスリーブ２３０ａ、２３０ｂの端部で内向きに延びてばね２４０と相互作用するフランジ２３３ａ、２３３ｂを含むことができる。

なお、スリーブ及びばねを、任意の適切な構成又は配置で利用できることを認識されたい。例えば、２つ以上のばねを並列に（例えば、並べて又はスリーブの反対側に）配置して、並列負荷経路の一部を形成することができる。特定の実施形態では、このばね構成は、比較的小さい直径のばねを比較的大きい直径のばねの内側に入れ子にする「入れ子式」ばね構成と呼ぶことができる。同様に、２つ以上のスリーブを平行に配置して（例えば、壁を並べて、又はばねの反対側に配置して）、並列負荷経路の一部を形成することができる。特定の実施形態では、このスリーブ構成は、比較的小さな直径のスリーブを比較的大きな直径のスリーブの内側に入れ子にする入れ子式スリーブ構成と呼ぶことができる。

図４～図６は、本開示のいくつかの例によるスリーブ構成を示す。図４は、シールを形成するように構成されたスリーブ３３０ａ、３３０ｂを示し、このシールは、ジョイントによって形成された境界内に流体及び／又は圧力を維持するように動作可能であり得る。例えば、スリーブ３３０ａは、締結具又はジョイントの構成要素と相互作用するように構成されるスリーブ３３０ａの端部（例えば、スリーブ３３０ａのフランジ端部）にシール溝３５０ａ（例えば、Ｏリング溝）及び関連するシール３５１ａ（例えば、Ｏリング）を含むことができる。同様に、スリーブ３３０ｂは、締結具又はジョイントの構成要素と相互作用するように構成されるスリーブ３３０ｂの端部（例えば、スリーブ３３０ｂのフランジ端部）にシール溝３５０ｂ及び関連するシール３５１ｂを含むことができる。さらに、スリーブ３３０ａは、スリーブ３３０ｂと相互作用するように構成されたスリーブ３３０ａの端部（例えば、スリーブ３３０ａのフランジ端部の反対側）にシール溝３５２ａ及び関連するシール３５３ａを含むことができる。

図５は、相互に係止する（interlocking）それぞれのスリーブ境界面４３６ａ、４３６ｂで構成されるスリーブ４３０ａ、４３０ｂを示す。例えば、スリーブ境界面４３６ａ、４３６ｂは、テーパー状（例えば、円錐形）にすることができ、これにより、接触時にスリーブ４３０ａ、４３０ｂの位置合せを容易にすることができる。当業者に認識されるように、相互に係止しているスリーブ境界面は、段付き構成、城郭構成、スプライン構成、及び他の構成等の任意の適切な構成を有することができる。

図６は、少なくとも１つのスリーブ５３０ａが、特定の締結具構成（例えば、ヘッド及び／又はシャンク構成）と嵌合又は相互作用するように構成され得るスリーブ５３０ａ、５３０ｂを示す。図示の実施形態では、スリーブ５３０ａは、締結具ヘッドのテーパー付きの皿孔（例えば、平頭ネジ）を受け入れてこれと相互作用するように構成された締結具の境界面５３７と、テーパー付きのシャンクを収容するように構成された内面５３８とを有する。締結具ヘッドの円筒形の皿孔のインターフェイス構成等、他の構成も可能であることを認識されたい。

付勢システムについて、主に２つ以上のスリーブの状況において上記で議論してきた。図７は、単一のスリーブ６３０のみを含む付勢システム６０１を有する締結システム６００を示す。スリーブ６３０は、別個の構成要素であり得るか、又は単一のモノリシック構造として締結具６２０又は構成要素６１０と一体的に形成され得る。さらに、一端のフランジがオプションであるが、スリーブ６３０はフランジを含まない。この場合に、ばねがフランジに対して反発するフランジ付きスリーブとは対照的に、ばね６４０は、締結具６２０のヘッド６２１及び／又は構成要素６１０に対して直接接触して反発する。

本発明の一実施形態によれば、締結具が結合される構成要素からの締結具の取り外しを容易にするための方法が開示される。この方法は、スリーブと、スリーブと関連するように構成されたばねとを提供するステップを含むことができる。この方法は、締結具と締結具に結合された構成要素との間のスリーブを通る第１の負荷経路の少なくとも一部の形成を促進して、スリーブを介して締結具に予負荷をかけるステップをさらに含むことができる。さらに、この方法は、締結具と構成要素との間に第１の負荷経路に平行なばねを通る第２の負荷経路の少なくとも一部の形成を促進して、締結具を構成要素から離れる方向に付勢するステップを含むことができる。この方法では特定の順序は要求されないが、一般に一実施形態では、これらの方法ステップは順次実施され得ることに留意されたい。

方法の一態様では、スリーブを通る第１の負荷経路の少なくとも一部の形成を促進するステップは、締結具のシャンクの周りに配置されるようにスリーブを構成するステップを含む。別の態様では、ばねを通る第２の負荷経路の少なくとも一部の形成を促進するステップは、ばねがスリーブの外側又は内側の周りに位置付け可能であるように、ばね及びスリーブを構成するステップを含む。

図面に示している例を参照し、本明細書では特定の言語を使用してその例を説明した。それにもかかわらず、それによって技術の範囲を制限することを意図しないことが理解されよう。本明細書に示される特徴の変更及び更なる修正、並びに本明細書に示される例の追加の適用は、本説明の範囲内であると見なすべきである。

本開示は、本明細書に記載されるいくつかの実施形態又は特徴が、本明細書に記載される他の実施形態又は特徴と組み合わされ得ることを明確に開示しない場合があるが、本開示は、当業者によって実施可能な任意のそのような組合せを説明するように理解すべきである。本開示における「又は」の使用は、本明細書で別段の指示がない限り、非排他的、すなわち「及び／又は」を意味すると理解すべきである。

さらに、説明した特徴、構造、又は特性を、１つ又は複数の例において任意の適切な方法で組み合わせることができる。前述の説明では、説明した技術の例を完全に理解させるための様々な構成の例等、多くの特定の詳細を提供した。しかしながら、この技術は、１つ又は複数の特定の詳細なしで、又は他の方法、構成要素、装置等を用いて実施してもよいことが認識されよう。他の例では、周知の構造又は動作は、技術の態様を不明瞭にしないようにするために、詳細に示さないか又は説明していない。

主題について、構造的特徴及び／又は動作に固有の言語で説明してきたが、添付の特許請求の範囲で規定される主題は、必ずしも上記の特定の特徴及び動作に限定されないことを理解されたい。むしろ、上記の特定の特徴及び動作は、特許請求の範囲を実施する例示的な形態として開示している。説明した技術の精神及び範囲から逸脱することなく、多数の修正及び代替の構成が案出され得る。

Claims (17)

1. 締結具と共に使用するための付勢システムであって、当該付勢システムは、
   締結具のシャンクの周りに端と端を繋ぐように配置されるように構成された第１及び第２のスリーブであって、前記第１及び第２のスリーブの全長に沿って、且つ前記締結具と、該締結具に結合された構成要素との間に第１の負荷経路の少なくとも一部を形成して、前記第１及び第２のスリーブを介して前記締結具に予負荷をかけるように動作可能である第１及び第２のスリーブと、
   該第１及び第２のスリーブと関連するように構成されたばねであって、前記締結具と前記構成要素との間に前記第１の負荷経路に平行な第２の負荷経路の少なくとも一部を形成して、前記締結具を前記構成要素から離れる方向に付勢するのを促進するように動作可能なばねと、を含み、
   前記第１のスリーブ及び前記第２のスリーブは、前記ばねと相互作用するように構成されたフランジを含み、該フランジの直径は、前記締結具の直径と略同じであり、上面視において、前記ばねと、前記フランジから前記締結具の長手方向に延びる前記第１又は第２のスリーブの本体部分とは、前記締結具の前記直径の面積内に配置される、
   付勢システム。
2. 前記第２の負荷経路が第１の締結位置に形成され、前記第１の負荷経路が第２の締結位置に形成されるように、前記ばねの無負荷長さが前記スリーブの長さより大きい、請求項１に記載の付勢システム。
3. 前記フランジは、前記第１のスリーブ及び前記第２のスリーブの前記少なくとも一方の端部で外向きに延びる、請求項１に記載の付勢システム。
4. 前記フランジは、前記第１のスリーブ及び前記第２のスリーブの前記少なくとも一方の端部で内向きに延びる、請求項１に記載の付勢システム。
5. 第１のスリーブ及び第２のスリーブの端部が、相互に係止する境界面を含む、請求項２に記載の付勢システム。
6. 前記ばねは、圧縮ばねを含む、請求項１に記載の付勢システム。
7. 前記ばねは、らせん構造を含む、請求項１に記載の付勢システム。
8. 前記スリーブの端部にシールをさらに含む、請求項１に記載の付勢システム。
9. 締結システムであって、当該締結システムは、
   構成要素と、
   該構成要素に結合された締結具と、
   付勢システムと、を有しており、
   該付勢システムは、
   前記締結具のシャンクの周りに端と端を繋ぐように配置される第１及び第２のスリーブであって、前記第１及び第２のスリーブの全長に沿って、且つ前記締結具と前記構成要素との間に第１の負荷経路の少なくとも一部を形成して、前記スリーブを介して前記締結具に予負荷をかけるように動作可能な第１及び第２のスリーブと、
   該第１及び第２のスリーブに関連するばねであって、前記締結具と前記構成要素との間に前記第１の負荷経路に平行な第２の負荷経路の少なくとも一部を形成して、前記締結具を前記構成要素から離れる方向に付勢するのを促進するように動作可能なばねと、を含み、
   前記第１のスリーブ及び前記第２のスリーブは、前記ばねと相互作用するように構成されたフランジを含み、該フランジの直径は、前記締結具の直径と略同じであり、上面視において、前記ばねと、前記フランジから前記締結具の長手方向に延びる前記第１又は第２のスリーブの本体部分とは、前記締結具の前記直径の面積内に配置される、
   締結システム。
10. 前記ばねは、前記スリーブの外側に配置される、請求項９に記載の締結システム。
11. 前記フランジの外径が、前記締結具のヘッドの直径以下である、請求項９に記載の締結システム。
12. 前記ヘッドは、円筒形構成を含む、請求項１１に記載の締結システム。
13. 前記ばねは、前記スリーブの内側に配置される、請求項９記載の締結システム。
14. 前記締結具は、ネジ付き締結具を含む、請求項９に記載の締結システム。
15. 締結具が結合している構成要素から前記締結具の取り外しを促進する方法であって、当該方法は、
    第１及び第２のスリーブと、該第１及び第２のスリーブに関連するように構成されたばねとを提供するステップであって、前記第１及び第２のスリーブは端と端を繋ぐように配置されるように構成され、前記第１のスリーブ及び前記第２のスリーブは前記ばねと相互作用するように構成されたフランジを含む、提供するステップと、
    前記締結具と該締結具に結合された構成要素との間の前記第１及び第２のスリーブの全長を通る第１の負荷経路の少なくとも一部の形成を促進して、前記第１及び第２のスリーブを介して前記締結具に予負荷をかけるステップと、
    前記締結具と前記構成要素との間に前記第１の負荷経路に平行な前記ばねを通る第２の負荷経路の少なくとも一部の形成を促進して、前記締結具を前記構成要素から離れる方向に付勢するステップと、を含み、
    前記フランジの直径は、前記締結具の直径と略同じであり、上面視において、前記ばねと、前記フランジから前記締結具の長手方向に延びる前記第１又は第２のスリーブの本体部分とは、前記締結具の前記直径の面積内に配置される、
    方法。
16. 前記スリーブを通る前記第１の負荷経路の少なくとも一部の形成を促進するステップは、前記締結具のシャンクの周りに配置されるように前記スリーブを構成するステップを含む、請求項１５に記載の方法。
17. 前記ばねを通る前記第２の負荷経路の少なくとも一部の形成を促進するステップは、前記ばねが前記スリーブの外側又は内側の周りに位置付け可能であるように、前記ばね及び前記スリーブを構成するステップを含む、請求項１５に記載の方法。

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