JP2006183726A

JP2006183726A - インサートブッシュ

Info

Publication number: JP2006183726A
Application number: JP2004375723A
Authority: JP
Inventors: Yasuaki Taya; 泰明田家
Original assignee: TANGE SEISAKUSHO KK
Current assignee: TANGE SEISAKUSHO KK
Priority date: 2004-12-27
Filing date: 2004-12-27
Publication date: 2006-07-13

Abstract

【課題】歩留まり良く、且つ簡単な工程で製造することができ、小型化や軽量化が可能であり、さらに雄ネジ１８のねじ込み回転トルクに対する回り止め、雄ネジ１８の引き抜きに対する抗力が強く、製品の廃棄時には、プラスチック製等の基材１９から簡単に分離することを可能とする。
【解決手段】インサートブッシュは、板状部材２を折り曲げて形成されたブッシュ本体１１を有し、このブッシュ本体１１は円筒形状を有し、内周に雌ネジのネジ溝１５が形成されたネジ部１４と、このネジ部１４の第一の端部に設けられた鍔部２０と、このネジ部１４の外周に設けられ、ネジ部１４の外周側に突出した係止隆起部２２、２３と、このネジ部１４の第二の端部に設けら、ネジ部１４の外周側に突出した係止突起１３とを有する。
【選択図】図２

Description

本発明は、プラスチック部品やアルミニウム部品等に雄ネジを立てるためにその部品の表面に設けられた下穴に嵌合して使用され、内周に雌ネジのネジ溝を形成したインサートブッシュに関し、特に材料の歩留まりが良好で、製品の解体時の基材からの分離性が良好で、且つネジとしての耐久性の高いインサートブッシュに関する。

プラスチック基板やプラスチック製のハウジング等の基材に雄ネジを立てる場合、ネジの加工性を良好にし、且つネジ山の強度を確保するため、円筒形の部材の内周に雌ネジのネジ溝を加工したいわゆるインサートブッシュが使用される。このインサートブッシュは、プラスチック部材等の基材の表面に設けた下穴に埋め込まれることによってネジ穴が形成され、その中に雄ネジがねじ込まれる。

従来におけるこのようなインサートブッシュは、真鍮を円筒形に加工したものの内周にネジをタッピングしたものが使用され、その外周には基材の下穴の中で回転したり抜けないようにするため、外周面に凹凸を設けたものである。多くのものはソリッド状の部材から切削等の機械加工を経て製造される。

前記従来のインサートブッシュでは、真鍮等の母材を切削等の機械加工を経て作られるため、母材に対する完成品の容積の割合が５０％以下と少なく、材料の歩留まりが極めて悪い。また、切削等の機械加工を経て作られるため、製造に手数がかかりコスト高になるという課題がある。さらに、インサートブッシュを基材の下穴に嵌合するのに、木づちで叩いて強引に嵌め込んだり、プレスで圧入する或いは超音波圧入や加熱圧入する必要がある等、インサートブッシュを基材の下穴に組み込むのにも手数がかかり、やはりコスト高になるという課題がある。特に、最近のハウジングや基板は薄くなっているため、破損防止の観点から慎重に行う必要がある。

さらに、従来のインサートブッシュでは、ネジの径に対して基材の表面に占める面積が大きく、例えば呼び径Ｍ２のネジを基材に立てる場合、インサートブッシュの外径はφ３．４５にも及び、下穴もφ３．２前後が必要である。重量は約０．２ｇ程度となる。そのため、製品の小型化や軽量化の障害となる。
小径の雄ネジをインサートブッシュにより基材に立てる場合は、インサートブッシュも当然小型化しなければならない。小型のインサートブッシュでは、雄ネジのねじ込み回転トルクに対する回り止め、雄ネジの引き抜きに対する抗力を得ることが困難である。

近年では、工業製品のリサイクル化の要請が高まっている。インサートブッシュは多くの工業製品に使用されているが、その製品が廃棄されるとき、金属製品であるインサートブッシュとそれが埋め込まれたプラスチック等の基材との分離が困難である。具体的には、プラスチック製の基材を加熱し、インサートブッシュを強制的に抜き取るか、或いはプラスチック製の基材を破壊してインサートブッシュを分離する以外に手だてはなく、分別回収が極めて困難である。
特開２００２−１９３１５６号公報特開２００３−５６５３７号公報

本発明は、前記従来のインサートブッシュにおける課題に鑑み、原材料に対して歩留まり良く、且つ簡単な工程で製造することができ、小型化や軽量化が可能であり、さらに雄ネジのねじ込み回転トルクに対する回り止め、雄ネジの引き抜きに対する抗力が強く、製品の廃棄時には、プラスチック製等の基材から簡単に分離することが可能なインサートブッシュを提供することを目的とする。

本発明では、前記の目的を達成するため、ブッシュ本体１１の雌ネジを形成したネジ部１４を円筒形とし、雄ネジ１８をねじ込んだときの雄ネジ１８との接触面積を大きくとった。そのうえで、ネジ部１４の端部に鍔部２０を設け、この鍔部２０を基材１９の下穴１７の開口部に設けた凹部２１に嵌め込んだ。さらに、ブッシュ本体１１のネジ部１４に雄ネジ１８がねじ込まれた状態で、ネジ部１４の外周の係止隆起部２２、２３とブッシュ本体１１の先端の係止突起１３が下穴１７の壁面に突き刺さって抜け止め及び回り止めされるようにした。

すなわち、本発明によるインサートブッシュは、ソリッド状の基材１９の表面に設けた下穴１７に嵌合され、内周に雌ネジのネジ溝１５を有し、ソリッド状の基材１９の表面に雄ネジ１８を立てるインサートブッシュであって、板状部材２を折り曲げて形成されたブッシュ本体１１を有し、このブッシュ本体１１は、円筒形状を有し、内周に雌ネジのネジ溝１５が形成されたネジ部１４と、このネジ部１４の第一の端部に設けられた鍔部２０と、このネジ部１４の外周に設けられ、ネジ部１４の外周側に突出した係止隆起部２２、２３と、このネジ部１４の第二の端部に設けら、ネジ部１４の外周側に突出した係止突起１３とを有するものである。

ここで、ブッシュ本体１１は、その第二の端部側から基材１９の下穴１７に嵌合され、下穴１７の開口部に鍔部２０が当たって嵌め止まりされる。また、ブッシュ本体１１が基材１９の下穴１７に嵌合され、ブッシュ本体１１のネジ部１４に雄ネジ１８がねじ込まれた状態で、ネジ部１４の外周に設けられた係止隆起部２２、２３とネジ部１４の端部に設けられた係止突起１３が下穴１７の壁面に突き刺さって抜け止め及び回り止めされる。

このような本発明によるインサートブッシュは、ブッシュ本体１１が板状部材２を折り曲げて形成されているので、ソリッド状のものを切り出して作るする場合に比べて、材料の大半をそのままインサートブッシュとすることができ、原材料の歩留まりが向上する。さらに、板状部材２を折り曲げてブッシュ本体１１を加工することにより、プレス工程とタッピング工程だけでブッシュ本体１１を加工することが可能となり、製造工程も簡易化される。

さらに、ブッシュ本体１１のネジ部１４を円筒形状とすることにより、一般のナットと同様に、ネジ部１４における雄ネジ１８とのネジ溝の噛み合い長さを長く取ることが出来、雄ネジ１８の抜け止めを確実に行うことが出来る。加えて、ブッシュ本体１１のネジ部１４に雄ネジ１８をねじ込んだとき、ネジ部１４が押し拡げられ、その外周に設けられた係止隆起部２２、２３と先端の係止突起１３とが基材１９の下穴１７の壁面に突き刺さって抜け止め及び回り止めされることにより、ブッシュ本体１１そのものも基材１９の下穴１７に対して回らず、且つ容易に抜けない。

ブッシュ本体１１が板状部材２を折り曲げて形成されているので、薄型化が可能であり、そのためネジの径に対して基材１９の表面に占める占有面積を従来のインサートブッシュに比べて大幅に狭くすることが出来る。例えば呼び径Ｍ２のネジを基材１９に立てる場合、ブッシュ本体１１の外形寸法は、２．８ｍｍ×２．４ｍｍの寸法で足り、基材１９の下穴１７もその程度で足りる。また、例えばブッシュ本体を真鍮等の金属材で作った場合に、呼び径Ｍ２のネジを基材１９に立てる場合、その重量は、０．０４７ｇ程度と、従来のインサートブッシュの２５％以下となる。

ブッシュ本体１１が板状部材２を折り曲げて形成されていることにより、製品を分解するときには、ブッシュ本体１１から雄ネジ１８を逆回ししてネジ部１４の高さの１／３程度の浅さまで雄ネジ１８を緩める。すると、基材１９の下穴１７からブッシュ本体１１を抜くときのネジ部１４の変形が許容されるので、雄ねじ１８を上に引き抜くことにより、ブッシュ本体１１も同時に基材１９の下穴１７から抜くことができる。これにより、ブッシュ本体１１と基材１９との分離が容易になる。従って、ブッシュ本体１１と基材１９との分別回収が容易になり、材料のリサイクル化の促進に資することが出来る。

本発明では、ブッシュ本体１１は、その雌ネジを形成したネジ部１４を円筒形とすると共に、基材１９の下穴１７に挿入されるその外周部の係止隆起部２２、２３を形成し、その一端側に係止突起１３を形成し、これらにより回り止めと抜け止めを施した。さらに、ブッシュ本体１１の他端に基材１９の下穴１７の開口部に当たる鍔部２０を設け、ブッシュ本体１１が下穴１７の中に必要以上嵌まり込まないように嵌め止めを図った。
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態について、具体的且つ詳細に説明する。

図１は、本発明の一実施例であるインサートブッシュのブッシュ本体１１を作るため、板材から切り出した途中の加工部材を示す斜視図である。また、図２と図３は、板材から切り出した板状部材２を折り曲げ、インサートブッシュのブッシュ本体１１を作った状態を示す斜視図と縦断側面図である。

図１に示すように、ブッシュ本体１１を作るための板状部材２は、ステンレス、真鍮、鉄等の金属からなる平板状の素材をプレス加工等により切り出して作る。また、ブッシュ本体１１を埋め込む基材１９がアルミニウム等のような金属の場合、ブッシュ本体１１に必要な硬度を持たせるため、スチール等の鉄系材料を硬化処理して使用することもある。

図１では、原材料となる板材１から個々の板状部材２を打ち抜いていく状態を示す加工途中の材料の図である。図１において矢印は、ワークが搬送されていく方向を示す。
まず板材１は一定の間隔で円形の貫通孔４が打ち抜かれた後、個々の板状部材２を連ねて連結する中央の連結部４、４…を残して板状部材２が一定の間隔で打ち抜かれる。

その後板状部材２は、図１の状態からプレス加工等により、その両端が９０゜以上の角度で起こされ、さらに円筒形に曲げられると共に、その先端側が外側に折り曲げられる。また、円筒形に曲げられた部分の内周にネジが設けられる。このネジ溝は、円筒形に曲げられた部分の内周にタップを立てるタッピング加工により形成することができる。またそれ以外にも、折り曲げ前の平板状の板状部材２をプレスにより切り出す時に型によって転造してもよい。さらに円筒形に曲げられた部分の外周に隆起状の部分が成形される。

このようにして作られたインサートブッシュを図２と図３に示す。円筒形のネジ部１４の内周にネジ溝１５が形成されている。ネジ部１４の上端となる第一の端部には、小判形の鍔部２０が一体となっており、鍔部２０の中央にネジ部１４のネジ孔としての開口部が形成されている。

ネジ部１４の外周には、「＋」字形の隆起状の係止隆起部２２、２３が形成されている。係止隆起部２２がネジ部１４の縦方向に形成され、これに直交するように係止隆起部２３がネジ部１４の円周方向に形成されている。さらにネジ部１４の下端となる第二の端部からは、外側径方向に突出した鍔状の係止突起１３が形成されている。

ネジ部１４は第一の端部の鍔部２０で一体に連なっているが、ネジ部１４の鍔部２０より下の部分の両側には第二の端部係止突起１３にわたってスリット１２、１２が形成されている。インサートブッシュが基材１９の下穴１７に嵌合される前は、このスリット１２、１２は係止突起１３を有する第二の端部側が狭く、その分ネジ部１４の幅が鍔部２０を有する第一の端部側より狭くなっている。

このようなインサートブッシュを嵌合する基材１９の下穴１７は、ブッシュ本体１１の円筒部分の外形ととほぼ同じ縦横寸法の円形の穴である。図示の例では、下穴１７の開口部に前記鍔部２０の平面寸法より大きく、同鍔部２０の厚さと同等の深さの凹部２１が形成されている。この凹部２１は、前記インサートブッシュの鍔部２０の平面形状より大きなザグリ状のものである。プラスチックの成型品の場合、成型加工時に形成することが出来る。この下穴１７の開口部の凹部２１は、必ずしも必須ではなく、ブッシュ本体１１の鍔部２０が基材１９の表面から突出しないようにする場合のみ必要である。

この基材１の下穴１７にブッシュ本体１１を嵌合した状態を図４に示し、このブッシュ本体１１に雄ネジ１８をねじ込んだ状態を図５に示す。ブッシュ本体１１のネジ部１４の内周のネジ溝１５と雄ネジ１８のピッチ及びリードは同じである。
ブッシュ本体１１のネジ部１４を下穴１７に嵌め込み、鍔部２０が下穴１７の開口部に当たるまで挿入する。この状態では、鍔部２０によりブッシュ本体１１がそれより下穴１７の奥に入り込まない。図示の例では、下穴１７の開口部に凹部２１が設けられているので、ブッシュ本体１１の鍔部２０が凹部２１に嵌まり込み、鍔部２０が基材１９の表面から突出しない。

図４に示すように、雄ネジ１８をねじ込む前では、ブッシュ本体１１の周壁は、スリット１２によりその変形が許容されているため、係止突起１３が基材１９の下穴１７に食い込んでおらず、ブッシュ本体１１を基材１９の下穴１７から容易に抜き取ることができる。
その後図５に示すように、ブッシュ本体１１に雄ネジ１８をねじ込むと、雄ネジ１８によってブッシュ本体１１のネジ部１４が押し広げられ、その外周の係止隆起部２２、２３と先端の係止突起１３が基材１９の下穴１７にくい込み、ブッシュ本体１１は完全に抜け止めされる。またネジ部１４に雄ネジ１８をねじ込む際に、ネジ部１４の外周の係止隆起部２２と先端の係止突起１３とにより、インサートブッシュが基材１９の下穴１７の中で回り止めされる。

その後、再び雄ネジ１８をブッシュ本体１１から抜くと、ブッシュ本体１１のネジ部１４の周壁は、再びスリット１２、１２によりその変形が許容されてるため、ブッシュ本体１１を基材１９の下穴１７から容易に抜き取ることができる。これにより、製品を廃棄するときに、基材１９とブッシュ本体１１とを容易に分別回収することが可能である。

なお、基材１９としては、各機器のハウジングや回路基板を形成するプラスチック類の他、アルミニウムやマグネシウム合金等の軽金属のものが一般的である。ブッシュ本体１１は、これらの基材１９を形成する部材より強度の高い前述のような部材を使用し、基材１９に対する雄ネジ１８の締め付け強度の増大を図る。

本発明の一実施例によるインサートブッシュの折り曲げ前の板状部材を示す平面図である。同実施例によるインサートブッシュの形状を示す斜視図である。同実施例によるインサートブッシュの形状を示す縦断側面図である。同実施例によるインサートブッシュを基材の下穴に嵌合し、雌ネジをねじ込む前の縦断側面図である。同実施例によるインサートブッシュを基材の下穴に嵌合し、雌ネジをねじ込んだ状態の縦断側面図である。

符号の説明

２板状部材
１１ブッシュ本体
１３係止突起
１４ネジ部
１５ネジ部のネジ溝
１７基材の下穴
１８雄ネジ
１９基材
２０鍔部
２２係止隆起部
２３係止隆起部

Claims

ソリッド状の基材（１９）の表面に設けた下穴（１７）に嵌合され、内周に雌ネジのネジ溝（１５）を有し、ソリッド状の基材（１９）の表面にネジ（１８）を立てるインサートブッシュであって、板状部材（２）を折り曲げて形成されたブッシュ本体（１１）を有し、このブッシュ本体（１１）は、円筒形状を有し、内周に雌ネジのネジ溝（１５）が形成されたネジ部（１４）と、このネジ部（１４）の第一の端部に設けられた鍔部（２０）と、このネジ部（１４）の外周に設けられ、ネジ部（１４）の外周側に突出した係止隆起部（２２）、（２３）と、このネジ部（１４）の第二の端部に設けられ、ネジ部（１４）の外周側に突出した係止突起（１３）とを有することを特徴とするインサートブッシュ。
ブッシュ本体（１１）は、その第二の端部側から基材（１９）の下穴（１７）に嵌合され、下穴（１７）の開口部に鍔部（２０）が当たって嵌め止まりされることを特徴とする請求項１に記載のインサートブッシュ。
ブッシュ本体（１１）が基材（１９）の下穴（１７）に嵌合され、ブッシュ本体（１１）のネジ部（１４）に雄ネジ（１８）がねじ込まれた状態で、係止隆起部（２２）、（２３）と係止突起（１３）とが下穴（１７）の壁面に突き刺さって抜け止め及び回り止めされる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ブッシュ。