JP4865442B2

JP4865442B2 - インサートねじ

Info

Publication number: JP4865442B2
Application number: JP2006210472A
Authority: JP
Inventors: 利光高橋
Original assignee: 株式会社ツガミ
Priority date: 2006-08-02
Filing date: 2006-08-02
Publication date: 2012-02-01
Anticipated expiration: 2026-08-02
Also published as: JP2008038937A

Description

本発明は、雌ねじの補強部材等として用いられるインサートねじに関する。

インサートねじは、ひし形断面の線材をコイル状に巻き上げて作られたものであり、雌ねじの補強部材やねじ穴の補修等に用いられる。
従来から、インサートねじは、半導体製造、ＩＴ（Information Technology）製品関連、航空宇宙関連、自動車、鉄道車両、船舶等のあらゆる分野の製品において、広く用いられ、アルミ材等の軽金属、非鉄金属、鋳鉄、プラスチック、樹脂、木材等の軟らかい材料から形成された雌ねじの補強部材等として用いられることが多い。

このような従来のインサートねじとして、図８及び図９に示すように、らせん状のコイル部材１０１と、コイル部材１０１の一方の先端に設けられたタング１０２と、タング１０２を折り取るためのノッチ（切り込み）１０３とを備えたインサートねじ１００がある(例えば、特許文献１)。

このインサートねじ１００は、図１０に示すように、ワーク１０４に形成されたタップ穴またはねじ切りされた穴である雌ねじ１０５に挿入されてねじ込まれる。この雌ねじ１０５にねじ込まれたインサートねじ１００に、ボルト１０６を螺合することによってワーク１０７とワーク１０４の締結が行われる。

インサートねじ１００の雌ねじ１０５への挿入は、例えば、図１１に示す挿入工具であるストレートマンドレル１１０を回転させることによって行われる。ストレートマンドレル１１０の底面に形成された溝１１１に、タング１０２を嵌めこむことにより、インサートねじ１００をストレートマンドレル１１０に取り付ける。このためにタング１０２は、コイル部材１０１の中心方向へと折り曲げられるとともにコイル部材１０１の内径の約２／３の長さを有している。
特表２００５−５０９１１５号公報（第５図）

しかしながら、上述した従来のインサートねじでは、雌ねじ１０５への挿入後、タング１０２をボルト１０６との干渉防止のためにノッチ１０３から折り取る必要があった。このため、折り取り作業や、折り取ったタング１０２の回収作業にも手間がかかるという問題があった。また、タング１０２を折り取るために、ワーク１０４に雌ねじ１０５を１ピッチ分余分に深く形成しなければならないという問題があった。
また、従来のインサートねじにおいては、ボルト１０６との締結力をさらに強化する必要があるという問題もあった。

本発明は、上記実情に鑑みてなされたもので、タングの折り取りを不要にしてワークを締結する作業を効率よく行うことができるとともに、ボルトとの締結力を強化することが可能であるインサートねじを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明のインサートねじは、
ワークに形成された雌ねじに挿入工具によりねじ込まれ、ボルトと螺合するとともに、
らせん状のコイル部材と、内側に突出して該コイル部材の先端に形成されたタングとを備えたインサートねじであって、
前記タングは、前記挿入工具が有する引掛部に引掛可能な程度に短い形状であり、コイル部材の内側への付勢力を有し、前記インサートねじが前記ボルトと螺合すると、前記ボルトの雄ねじのフランク面と当接して前記コイル部材の前記内側から外側方向に変形することで、折り取りが不要となることを特徴とする。

また、前記タングは、フック状であるようにしてもよい。

また、前記タングは、前記コイル部材のコイル線径より短くてもよい。

また、前記タングは、前記コイル部材のコイル線径を細めて形成されるようにしてもよい。

また、前記挿入工具は、雄ねじを備えたねじ式マンドレルであり、該雄ねじと前記コイル部材とが螺合するようにしてもよい。

本発明によれば、タングの折り取りを不要にしてワークを締結する作業を効率よく行うことができるとともに、ボルトとの締結力を強化することが可能であるインサートねじを提供することができる。

本発明の実施の形態に係るインサートねじについて、以下図面を参照して説明する。インサートねじ１は、図１に示すように、ひし形断面の線材をらせん状に巻き上げたコイル部材１１と、このコイル部材１１の先端に形成されたタング１２とを備えている。

このタング１２は、図２に示すように、挿入工具であるねじ式マンドレル２０の引掛突起２１に引掛可能な形状に形成されている。このため、タング１２の長さは、図３及び図４に示すように、従来のタング(図３において二点鎖線で表す。)のようにコイル部材の内径の約２／３の長さも必要とせず、必要最小限に短縮化され、ショートタングとなっている。タング１２の形状は、フック状になっている。
なお、図３は、インサートねじ１が自由状態である場合の平面図を表し、図４は、インサートねじ１のボルト３(図６及び図７)が螺合された状態における平面図を表している。
タング１２の長さは、ねじ式マンドレル２０の引掛突起２１に引掛可能である最小の長さであればよく、例えばコイル部材１１のコイル線径よりも短くすることができる。
また、ねじ式マンドレル２０の引掛突起２１の引掛け面は、図２（Ｃ）に示すように、タング１２のはずれを防止するために、鋭角に形成されている。

また、タング１２は、図５に示すように、コイル部材１１のコイル線径を小さくすることにより、細い形状となっている。コイル部材１１の第１コイルの線径を、タング１２付近からタング１２の先端まで小さくすることにより、タング１２に、より適度なスプリングバックを発生させる。すなわち、タング１２およびタング１２付近を細い形状とすることにより、タング１２にインサートねじ１の内側へのより適度な付勢力(またはスプリングバック)を付与するようにできる。なお、タング１２を細い形状としなくても、タング１２にインサートねじ１(コイル部材１１)の中心方向へ適度な付勢力(またはスプリングバック)を付与することは可能である。

このようにタング１２に付勢力を有する構成にすることにより、図６及び図７に示すように、インサートねじ１とボルト３との螺合時に、タング１２がボルト３の締め付けによりワーク４に形成された雌ねじ５側に押し付けられるとともに、タング１２が付勢力(またはスプリングバック)によってボルト３の雄ねじ３１のフランク面に押し当てられる。これによりタング１２とボルト３の雄ねじ３１のフランク面との間に摩擦力が生じて、ボルト３の緩みが防止され、インサートねじ１とボルト３との締結力が強化される。

ここで、図６に示すように、ワーク６とワーク４をインサートねじ１とボルト３との螺合によって締結する方法について説明する。

まず、ワーク４にタップ等によって、図６に示す雌ねじ５を形成する。
次に、図２に示すように、インサートねじ１のタング１２をねじ式マンドレル２０の引掛突起２１に引っ掛けて、ねじ式マンドレル２０の雄ねじとコイル部材１１とを螺合させて、インサートねじ１をねじ式マンドレル２０に取り付ける。

ねじ式マンドレル２０を回転させて、図６に示す雌ねじ５にインサートねじ１を挿入してねじ込む。インサートねじ１を雌ねじ５にねじ込んで挿入が完了したら、ねじ式マンドレル２０を雌ねじ５から抜く。なお、タング１２の折り取りは必要ない。

そして、図６に示すように、ボルト３をインサートねじ１に螺合させる。タング１２がボルト３の締め付けにより雌ねじ５側に押し付けられるとともに、タング１２が付勢力によってボルト３の雄ねじ３１のフランク面に押し当てられることにより、ボルト３の緩みが防止され、インサートねじ１とボルト３との締結力が強化される。

このように本実施の形態のインサートねじでは、タング１２をねじ式マンドレル２０の引掛突起２１に引っ掛ける形状にして短くしたので、折り取り作業及び回収作業を行う必要がなくなる。これによりワーク４の雌ねじ５を従来より１ピッチ分浅く形成することができる。このため、本実施形態では、ワーク６とワーク４をインサートねじ１とボルト３との螺合によって締結する作業を効率よく行うことができる。

また、本実施の形態のインサートねじでは、ボルト３との螺合時に、タング１２が付勢力(またはスプリングバック)によってボルト３の雄ねじ３１のフランク面に当接し、摩擦力が生じるようにしたので、ボルト３の緩みが防止され、インサートねじ１とボルト３との締結力が強化される。

よって、本実施の形態では、ワーク６とワーク４をインサートねじ１とボルト３との螺合によって締結する作業を効率よく行うことができるとともに、インサートねじ１とボルト３との締結力を強化することが可能となる。

以上、実施の形態を挙げて本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、種々変形が可能である。例えば、上記実施の形態では、インサートねじ１をねじ式マンドレル２０により挿入する例について説明したが、インサートねじ１をねじ式ではないストレートマンドレルによって挿入することも可能である。ストレートマンドレルを用いる場合には、タング１２を比較的長めに形成してインサートねじ１のマンドレルへの取付を確実にすることも可能である。

また、上記実施の形態では、タング１２を細い形状とする例について説明したが、適度な付勢力を得られる場合にはタング１２を必ずしも細い形状にする必要はない。

また、上記実施の形態では、タング１２の長さがコイル部材１１のコイル線径よりも短い例について説明したが、タング１２の長さは挿入工具の引掛部の形状に応じて任意に決めることができる。

本発明の実施形態に係るインサートねじの構成を表す斜視図である。（Ａ）は図１に示したインサートねじを挿入工具に取り付けた状態を表す斜視図であり、（Ｂ）は(Ａ)のＡ−Ａ線における矢視断面図であり、（Ｃ）は（Ｂ）に示した引掛突起付近を表す拡大図である。図１に示したインサートねじの自由状態における平面図である。図１に示したインサートねじのボルトと螺合した状態における平面図である。図１に示したインサートねじのタング付近の構成を表す説明図である。図１に示したインサートねじがワークの締結に用いられた状態を表す断面図である。図１に示したインサートねじとボルトとのタング付近の螺合関係を表す部分拡大断面図である。従来のインサートねじの構成を表す斜視図である。図８に示したインサートねじの平面図である。図８に示した従来のインサートねじがワークの締結に用いられた状態を表す断面図である。（Ａ）は図８に示した従来のインサートねじを挿入工具に取り付けた状態を表す斜視図であり、（Ｂ）は(Ａ)のＢ−Ｂ線における矢視断面図である。

符号の説明

１インサートねじ
１１コイル部材
１２タング
３ボルト
３１雄ねじ
４，６ワーク
５雌ねじ

Claims

ワークに形成された雌ねじに挿入工具によりねじ込まれ、ボルトと螺合するとともに、
らせん状のコイル部材と、内側に突出して該コイル部材の先端に形成されたタングとを備えたインサートねじであって、
前記タングは、前記挿入工具が有する引掛部に引掛可能な程度に短い形状であり、コイル部材の内側への付勢力を有し、前記インサートねじが前記ボルトと螺合すると、前記ボルトの雄ねじのフランク面と当接して前記コイル部材の前記内側から外側方向に変形することで、折り取りが不要となることを特徴とするインサートねじ。
前記タングは、フック状であることを特徴とする請求項１に記載のインサートねじ。
前記タングは、前記コイル部材のコイル線径よりも短いことを特徴とする請求項１または２に記載のインサートねじ。
前記タングは、前記コイル部材のコイル線径を細めて形成されたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のインサートねじ。
前記挿入工具は、雄ねじを備えたねじ式マンドレルであり、該雄ねじと前記コイル部材とが螺合することを特徴とする請求項１乃至４いずれか１項に記載のインサートねじ。