JP2016087701A

JP2016087701A - タングレスコイルスレッド用工具

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Publication number: JP2016087701A
Application number: JP2014220593A
Authority: JP
Inventors: 阿部　敏; Satoshi Abe; 敏阿部
Original assignee: Accurate Inc
Current assignee: Accurate Inc
Priority date: 2014-10-29
Filing date: 2014-10-29
Publication date: 2016-05-23
Anticipated expiration: 2034-10-29
Also published as: JP6474584B2

Abstract

【課題】母材に設ける雌ねじの補強あるいは補修に用いるタングレスコイルの挿入および抜取用のタングレスコイルスレッド用工具の構造を簡略化すると共にタングレスコイルの挿入および抜取兼用構造を提供する。
【解決手段】マンドレル本体の内部に設けたスリット溝に挿入する爪部材であって、先端フック部でタングレスコイルの端面コイルに係合する爪部材を、加工の容易な直角曲げをした板部材の先端フック部にポンチを用いた打刻印の凹部を形成し且つフック部先端を直角エッジとした簡易形状の爪部材を準備し、タングレスコイルの挿入および抜取を共に可能にして、さらに、この爪部材においてフック部先端と反対側の端部に近い爪部材の平面をマンドレル本体に設けた基準平面で接合させることで組立精度の管理を容易にする。
【選択図】図２

Description

本発明はコイルスレッドインサート技術の一種であるタングレスコイルスレッド(Tangless Coil thread)に用いる専用工具に関する。特に、従来のタングレスコイルスレッド専用工具に比べて部品点数を少なくする構造を提供する。さらに、従来のタングレスコイル専用工具ではタングレスコイルを母材に挿入する専用工具と母材からこれを抜取る専用工具の２種類の工具を必要としていたが、この挿入用工具および抜取用工具の両方の機能を兼ね備えた従来に無い新規なタングレスコイルスレッド用工具に関する。

母材に形成された雌ねじの補強あるいは補修にはコイルスレッドインサート技術が知られている。この技術はタング有りコイルを用いる手段とタング無しコイルを用いる２つの手段に大別される。タング有りコイルスレッドは簡素な専用工具を利用できるので広く用いられているが、インサート後に不要になるタングを処理する作業が必要になり、コイルスレッドインサートの作業工程が複雑になる。それに対して本発明の対象とするタング無しのタングレスコイルスレッドは、タングの後処理が不要になるのでより容易な作業になる特徴がある。

ところで、雌ねじの補強あるいは補修でのコイルスレッドインサートについてさらに説明すると、補強とは、軽金属（アルミニウム合金等）や合成樹脂（プラスチック等）など強度の低い母材そのものに直接形成した雌ねじの強度補強にコイルスレッドインサートを使うものであり、補修とは、母材強度に拘わりなく破壊された雌ねじを復元するために、破壊された雌ねじ部分を一回り大きな穴にしてからコイルスレッドインサートで埋めて、インサート内側に破壊前の雌ねじと同じ大きさのねじ山を復元させるものである。図１７はこのコイルスレッドインサートを用いた補修工程を示している。すなわち、破壊された雌ねじ（ａ）をドリル加工（ｂ）で除去してからタップ加工（ｃ）で仮ねじを形成する（ドリル加工とタップ加工工程）。そして、この仮ねじと整合するタングレスコイルを挿入用工具に装着してねじ込む（ｄ）（インサート挿入工程）。その後、挿入用工具を取り除くと母材に留まるタングレスコイルが新しい雌ねじ（ｅ）として機能できる。

タングレスコイルとはその外周と内周のそれぞれに外側および内側をねじ状に形成し、コイル中心に向けて折曲げた巻線端末をコイル端部に設けないコイルである。図１６は本発明のタングレスコイルスレッド用工具で利用するタングレスコイルを示し、（ａ）は上面から、（ｂ）は側面から、（ｃ）は下面から見たタングレスコイル形状を現わしている。この（ａ）に示す上端部コイルおよび（ｃ）に示す下端部コイルには、それぞれコイル内側向けて一部に凹形状の切欠き部分が設けてある。この切欠け部分は、このタングレスコイルを挿入用工具あるいは抜取用工具と係合させて、タングレスコイルを母材へ挿入あるいは母材から抜取を行うために利用する。

このようにコイルスレッドの一種である「タングレスインサート」はインサートを埋め込む作業を改善させた画期的な製品であるが、特殊な専用工具を用いる必要がある。その構造は、コイル内側に形成された切欠きと工具から突出した爪が嵌合し同軸で回転する事より、雌ねじを形成させる孔に回転させながら埋め込む方式である。この爪はばねの力で出っ張る方向に常にテンションが掛っており、工具の回転がコイルの切欠きに掛ると爪が浮上する。更にこの位置で逆転すると、切欠きのなだらかな斜面を滑る様に爪が沈むので、母材に埋め込まれたインサートから工具の取り外しが容易にできる。

前述の動作を更に詳しく説明する。図１６（ｃ）の図を用いて、図１５がタングレスコイルを母材へ挿入する際のタングレスコイルスレッド用工具に係合させる動作を示している。まず（ａ）は下端部コイルの内側にタングレスコイルスレッド用工具のフック部分を沿わせて回動し、次に（ｂ）は下端部コイルに設けた切欠き部分（図１６の（ｃ）に示す）にフック部分が入り始め、そして（ｃ）でフック部分が切欠き部分に係合して、さらに（ｄ）は切欠き部分に係合したフック部分によりタングレスコイルが回動し始める状態を示している。

図１５の回動矢印はタングレスコイルの挿入時を示しているが、母材からタングレスコイルを抜取る場合にはこの回動矢印が逆方向になる。そして、図１５（ａ）に示す上端部コイルに設けた切欠き部分（図１６の（ａ）に示す）に抜取用工具のフック部分が入り、タングレスコイルが図１５の回動矢印と逆方向に回動する。

特許文献１を参考に従来のタングレスコイルスレッド用工具の側面断面図を図１４に、正面図を図１３に示す。このタングレスコイルスレッド用工具（１０）は、タングレスコイルを回転させる回転力を与えるためのマンドレル本体（１）（特許文献１の図１に示すマンドル３５）と、型式表示やハンドル（図省略）の中継部材として利用する筒形筐体（２）と、ハンドルと、マンドレル本体（１）の外周に設けた雄ねじ（３）と螺合する管状部材（５）（特許文献１の図１に示す管状体（５））の雌ねじ（７）と、管状部材（５）の先端（９）に設けてタングレスコイル端面のガード（１１）と、管状部材（５）の後端（１２）に設けて管状部材（５）の軸方向位置決めをするロックナット（１３）（特許文献１の図１に示すナット（６））とを備えている。

マンドレル本体（１）の先端（１５）には、タングレスコイルと螺合させるねじ山（１７）（特許文献１の図１に示すねじ（３８））を設けてあり、タングレスコイルと螺合させないねじ山部位は管状部材（５）およびガード（１１）で覆われている。このマンドレル本体（１）は概ね丸棒状であるが長手方向にスリット状の溝（１９）（特許文献１の図１に示す溝（４５））が加工されている。そしてこのスリット状溝（１９）には板状の爪部材（２１）が配置されている。

爪部材（２１）は、スリット状溝（１９）の中に在って、マンドレル本体（１）の長手方向に伸びている板状体である。そして、マンドレル本体（１）にはピン（２３）（特許文献１の図１に示すピン（３７ｂ））とばね（２５）（特許文献１の図１に示すばね（３７））を取り付け、このピン（２３）を回転中心にして、さらにこのばね（２５）で爪部材（２１）を付勢している。そこで、爪部材（２１）が回転支承された状態で爪部材（２１）の先端（２７）に位置するフック部（２９）（特許文献１の図１に示すフック（２１））がスリット状溝（１９）からマンドレル本体（１）の外周から常時突き出ている。したがって、特許文献１の従来例はピンを支点にして、ばねを力点にして、フック部を作用点にする揺動支承型の梃子動作を特徴にした構造である。

タングレスコイルをタングレスコイルスレッド用工具に装着させて母材に挿入する場合、フック部（２９）がタングレスコイルの内周で押されてスリット状溝（１９）の中に押し込まれている。しかし、タングレスコイルがマンドレル本体（１）のねじ山（１７）と螺合しながら進み、端面コイルに設けた切欠き部分がフック部（２９）に係合する位置まで進むと、ばね（２５）の付勢力で切欠き部分とフック部（２９）とが係合する。そして、マンドレル本体（１）とタングレスコイルとが一体に回動しながら長手方向に移動し、母材内のタップ加工部にタングレスコイルが押し込まれる。

母材内にタングレスコイルが押し込まれると、マンドレル本体（１）に設けた操作穴（３１）を介して爪部材（２１）を強制的に回動させることが可能になり、フック部（２９）とタングレスコイルの切欠き部分との係合を解除しながらマンドレル本体（１）を回転させて母材から抜くことができるので、母材にはタングレスコイルが残置され修復あるいは補強された新しい雌ねじとして利用可能になる。

以上はタングレスコイルを母材に埋め込む場合である。しかし母材に埋め込まれたタングレスコイルを抜き取る場合も起きる。この場合には抜取り専用の爪部材であるリムーバル用パウル（特許文献１の図１５の符号２０）をマンドレル本体（１）に装着しておき取り外し専用工具にする。したがって、特許文献１ではタングレスコイルの挿入用工具あるいは抜取用工具として異なるパウルが必要になる。

上記特許文献１で説明した従来のタングレスコイルスレッド用工具の構造の特徴は、ピン（２３）を支点にした揺動支承型の梃子動作をする板状の爪部材（２１）にあるが、他の従来例においてもこれに類似の構造である。例えば、特許文献２では、枢着点（３６）を中心に爪（３０）が偏寄する構造なので、特許文献１の構造的特徴と同じである。そして、特許文献３では付勢力をタングレスコイルスレッド用工具の長手方向の圧縮ばね（８８ａ）で与えている点が特許文献１と異なるとしても、板状の枢動爪（８０）も揺動支承型の梃子動作を行うことを特徴にしているので、やはり特許文献１と同じ構造的特徴の発明である。

特許文献１〜特許文献３の従来技術では爪部材を揺動支承して梃子動作を行う構造であり、揺動する爪部材すなわちパウルと、それに付勢力を常時与えるばね部材と、この爪部材を支承するピンとを要する。そこで、ピンとそれに嵌合する爪部材の孔との隙間によって爪部材の倒れによる不安定な回動ゆらぎが起きないように、ピンと孔の嵌合い、ピンと溝との直角度、溝と爪部材の平行度、ピン孔・フック部間位置精度等の加工精度を保つことが、爪部材の揺動平面を安定にするために必要になる。そしてそのためには、マンドレル本体および爪部材が共に精密加工を必要とする。そこで、そのようなピンや揺動爪部材を使わない別の構造例として特許文献４の手段がある。

特許文献４の例は、コイルスレッド挿入体を外周で保持するマンドルの溝に、先端をフック部にしたパウル（爪部材）をＵ字状に形成して、他端をマンドルの先端側に固定した構造である。このパウルは、Ｕ字状形成部の他端が溝の底面に接するので、先端フック部が溝から突出るようにバネ性を発揮する。この特許文献４の構造は、従来の特許文献１〜３に示すようなピンと爪部材に設けた孔との嵌合による爪部材の揺動支承の動作原理と異なり、Ｕ字状バネの撓み動作が先端フック部の揺動になる。この特許文献４の例では、Ｕ字状バネの部分を取付けおよび取外し用として異なる形状を用意して、それぞれを挿入用専用工具あるいは抜取用専用工具としている。

特許文献４は、特許文献１〜特許文献３に特有のピンおよびばね部等が無いＵ字状形成の板バネをマンドル（２）内に設けた構造である。したがって、特許文献１〜特許文献３の手段ではピンおよび溝の加工精度が重要になるが、特許文献４の手段はそれらに依存するものではない。しかし、この特許文献４に特有のＵ字状構造は、先端フック部（８）の位置精度や動作安定性が加工に難しさのあるＵ字状バネに依存するので、この手段においても容易な構造とは言い難い。

特許文献４に類似の技術を他の例でみると、特許文献５の開示例を見ることができる。特許文献５の従来例では、ワイヤスレッドインサート（Ｄ）と螺合するためのネジ山（１６）を外側に有するスピンドル本体（１０）と、このスピンドル本体に設けた軸方向凹所（３０）に内に配置される連行ブレード（２０）と、この連行ブレードを半径方向に弾性的に載置するためのＵ字状バネ（２４）とで構成される（図１０）。この特許文献５の手段は連行ブレード（２０）とスピンドル本体（１０）とを締結連結部（２８）で係合させてＵ字状バネで押し上げている構造である。すなわち、特許文献１〜特許文献３に示す回動する爪部材と特許文献４に示すＵ字状バネを用いた複合構造を特徴とする。

特許文献５に開示された構造は、先端フック部のより確実な動作が期待できる。しかし、この構造は、Ｕ字状バネとの複合構造なので、前述の特許文献４で説明した如く容易に加工できる構造ではない。

したがって、コイルスレッドインサート技術は、インサートする雌ねじに必要な従来機能を持ちながら、さらに構造を簡易にしたタングレスコイルスレッド用工具が必要に迫られている。

特開平１１−３３３７５１号公報特開昭６０−１９１７７４号公報特開２０１２−１１５９６５号公報特開２０１２−１０１２９６号公報特表２０１４−５２０６７８号公報

前述の通り、爪部材はタングレスコイルを母材に着脱する回転にあわせて上あるいは下に向けて移動しなければならない。そして、確実にタングレスコイルと爪部材の先端フック部を係合させる為に、工具先端部のねじ谷中心と爪突き出し部中心が合致する長手方向の精度および爪部材の高さ精度が求められる。

この精度は爪部材自体の寸法誤差と、工具本体に取り付ける位置の誤差に因る為、また爪部材とばねを個別に製作するので部品毎の組合せや調整が難しく、歩留まりの悪化となり、結果として組立コストの上昇となっている。

従来のばねの形態にとらわれない新規な構造を提供できるように、発明工具は取り付け位置の基準となる段差を諸処に設け、所定の位置に収まれば爪の位置が安定するマンドレル本体形状を設ける。

爪部材は精度管理が粗くなる方向への曲げ加工を避け、先端フック部分の位置精度に影響の少ない方向で直角曲げを行う形状とする。そこで、その位置精度の管理が容易になるので、歩留まりが向上し、結果として組立コストを削減できる。そして、本発明により少量生産であっても低コストのタングレスコイルスレッド用工具を提供可能にした。

本発明の手段で特徴とするところを以下に述べる。

（１）爪部材の形状は組立コストの削減を図るために爪位置の精度を管理し易い形状にする。本工具の爪部材はワイヤー放電加工で切り出し可能な展開形状とし、マンドレル本体との組立面となる平面部を設けて組立工数を簡素化し、爪部材の長手方向と平行に曲げ加工を行う事により、精度誤差要因を切り出し寸法のみとする。

（２）マンドレル本体は加工方法の中でも高精度な切削加工とし、爪部材がマンドレル本体に正しく収まれば、インサートされるタングレスコイルと嵌合する突き出し部の位置が安定する形状とした。

（３）爪部材の長手方向誤差は、マンドレル本体で組立面を収める位置を凹状にして、個体毎の誤差を抑える。爪部材の高さ方向誤差は、メタルソーにより工具本体の上下互い違いに溝加工を入れ、工具先端側の溝平面部に爪が接触することにより、爪高さは高精度な切削加工側の寸法に依存させ誤差を抑えた。

（４）爪部材の先端部を上下動させるばね性は、単純な片持ち梁の曲げモーメントを利用し常に上側にテンションが働く構造とした。

（５）タングレスコイルの雌ねじとの着脱時には、爪部材のフック出っ張りが不要であるから爪先端を下げる（引っ込める）ボタンを爪の中間に設けている。

（６）従来の工具は、逆回転すれば爪の斜面側の形状により、滑る要領で爪を沈め、埋め込んだインサートから工具が外れる。この埋め込む方向のみ嵌合する機能は、電動工具に装着すし作業を半自動化する為であるので、手動作業用の本工具爪形状はあえて逆転で嵌合する面に斜面を設けず、対称の角をもつ形状とした。この事により逆回転方向では出口側の切欠きと嵌合するので、抜取も可能な兼用工具になる。

（７）爪部材のフック突き出し先端部には、インサートとの嵌合を引っ掛けで抑えるだけではなく、包み込む様に保持する為のクボミがある。これは埋め込む穴にインサート先端を誘導する向きのバラつきを抑える為である。高硬度な材質を用いた従来工具の爪は、切削加工でクボミを成形していたが、本発明はポンチによる潰しでクボミを成形する。これにより低コスト成形方法で作業の安定性を確保できる。

以上をまとめ、本発明の請求項１に係る手段は、タングレスコイルを母材に挿入し雌ねじを形成するために用いるタングレスコイルスレッド用工具において、先端側に前記タングレスコイルと螺合するためのねじ山を設けた軸部、および、後端側に爪部材と接合するための平坦部を設けたマンドレル本体と、前記タングレスコイルを回転移動させるためのフックであり、前記タングレスコイルと係合する前記フックを先端に設けた伸延梁、および、前記マンドレル本体と接合するための平面部を設けた爪部材と、を備え、前記爪部材の平面部と前記伸延梁とが互いに直角になる折り曲げ部を前記爪部材に設け、前記折り曲げ部と前記フックの間の中間位置で前記伸延梁から突出するリリースボタンを設け、前記ねじ山の周方向で凹形状を形成する凹部を前記フックに設け、前記マンドレル本体に有したスリット溝の中に前記伸延梁が収納されると共に、前記フックに設けた凹部が前記ねじ山を設けた軸部から外周に向けて突き出し、且つ前記リリースボタンが前記スリット溝から外周に向けて突き出し、前記リリースボタンを内周に向けて押圧した場合に、前記フックの前記凹部が前記ねじ山の内周側に移動するように、前記爪部材の平面部と前記マンドレル本体の平坦部とを接合したことを特徴とするタングレスコイルスレッド用工具、である。

請求項２に係る手段は、前記マンドレル本体に有したスリット溝が、前記平坦部側からに設ける第１の溝と、前記平坦部と反対になる裏面側から設ける第２の溝を有し、前記第１の溝と前記第２の溝とを前記マンドレル本体の長手方向中間部で互いに貫通し、前記ねじ山を設けた軸部の先端で前記第２の溝が前記軸部の直径方向で前記軸部を貫通する請求項１に記載のタングレスコイルスレッド用工具、である。

請求項３に係る手段は、前記爪部材の前記伸延梁が、前記折り曲げ部から前記リリースボタンの位置まで伸びる第１の伸延梁と、前記リリースボタンの位置から先端に向けて伸びる第２の伸延梁とで構成され、前記第１の伸延梁および前記第２の伸延梁の前記軸部の直径方向に亘る位置が互いに異なる請求項１に記載のタングレスコイルスレッド用工具、である。

請求項４に係る手段は、前記請求項２に記載の第１の溝および第２の溝のそれぞれに、前記請求項３に記載の第１の伸延梁および第２の伸延梁のそれぞれを収納し、前記爪部材の前記平面部と前記マンドレル本体の前記平坦部とを接合して、前記爪部材と前記マンドレル本体との位置関係を特定する請求項１に記載のタングレスコイルスレッド用工具、である。

前述請求項１に係る発明は、従来周知の手段である「ピンを支点にして、ばねを力点にして、フック部を作用点にする揺動支承型の梃子動作構造」での精度管理の難しさを回避し、簡易構造でありながら組立精度管理を容易にするので、組立の歩留まりが向上して組立コストの上昇を抑えることができる。さらに、従来タングレスコイルの取付けおよび取外し用として異なる形状を用意して、それぞれを挿入用専用工具あるいは抜取用専用工具としているが、本発明で挿入および抜取を共通の工具にできる効果を得ることができる。この爪部材のフックの凹部の適用するサイズは小径なインサート程、先端の向きの差の影響が顕著にでるので、Ｍ５以下サイズにクボミ（凹部）を設けると特段の優れた効果を持つ。クボミ形状は円錐形でも好適であるが、中心を最も深くした菱形がより好適であり、インサートとの嵌合を爪の突き出し部中心方向に誘導させることが容易である。

前述請求項２に係る発明は、従来周知の加工手段であるメタルソーを用いて上下互い違いの溝加工を利用できるので、高精度な切削加工側の寸法に依存させて誤差を抑える効果を得ることができる。

前述請求項３に係る発明は、爪部材は高精度なワイヤー放電加工で切り出し可能な展開形状にできて、且つ、従来例のようなＵ字状形成を回避し精度管理の容易な直角曲げ加工を採用できるので、精度誤差要因をほぼ切り出し寸法のみに抑える精度管理を容易にする効果を得ることができる。

前述請求項４に係る発明は、請求項２に係る発明の手段と請求項３に係る発明の手段とを容易に組立できるようになり、低コストのタングレスコイルスレッド用工具を提供できる効果を得ることができる。

本発明の第一実施例の正面図である。図１に示す本考案第一実施例の側面断面図である。本考案の第１実施例の爪部材の先端フック部詳細図である。本考案の第１実施例のマンドレル本体の正面図である。本考案の第１実施例のマンドレル本体の側面断面図である。本発明の第１実施例の爪部材の側面図である。本発明の第１実施例の爪部材の正面図である。本考案の第１実施例の爪部材の展開図である。本考案の第１実施例の組立作業図である。本考案の第１実施例の動作説明図である。本発明の第２実施例の爪部材の側面図である。本考案の第２実施例の爪部材の展開図である。従来例の正面図である。従来例の側面断面図である。タングレスコイルと爪部材先端との係合説明図である。タングレスコイルの説明図である。コイルスレッドインサートを用いた補修工程図である。

以下、本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。

図１は本発明のタングレスコイルスレッド用工具（４０）の正面図である。マンドレル本体（４１）は、その先端（４２）に向けてタングレスコイル（図省略）と螺合させるねじ山（４３）を設けている。そして、このマンドレル本体（４１）は長尺棒状であり、ねじ山（４３）をマンドレル本体（４１）の長手方向の途中から幾分細い外形を成して先端（４２）に向けて形成している。さらにマンドレル本体（４１）の後端（４４）に近い位置から先端（４２）に向けて長手方向のスリット状溝（４５）を設けている。そしてこのスリット状溝（４５）には板状の爪部材（５０）を挿入配置する。

図２（ａ）は本発明のタングレスコイルスレッド用工具（４０）の側面断面図であり、図２（ｂ）はマンドレル本体（４１）の先端（４２）を矢印Ａから見た図である。爪部材（５０）は、スリット状溝（４５）の中に在って、マンドレル本体（４１）の長手方向に伸びている板状体である。そして、マンドレル本体（４１）は爪部材（５０）の第１伸延梁（５２）と第２伸延梁（５３）をそれぞれ通過させて、マンドレル本体（４１）の先端（４２）のねじ山削除部（４６）から爪部材（５０）の最先端（５７）を外形方向に突出させたフック（６０）を常時突き出している。

図３（ａ）（ｂ）は、マンドレル本体（４１）の先端（４２）から常時突き出しているフック（６０）の詳細形状を示す。図３（ａ）は、タングレスコイルスレッド用工具（４０）の側面図であって特に突き出したフック（６０）を示す。このフック（６０）の斜め稜線（６１）は爪部材（５０）の第２伸延梁（５３）に連続する部分であり、フック（６０）の強度を増す効果を与えている。そしてこのフック（６０）のタングレスコイルを母材に挿入するために、タングレスコイルの切欠き部分への押し込み面（６２）に打刻印の凹部（６３）を形成する。この凹部（６３）の形状は図３（ａ）に示すように中心が最も深い菱形が好適であるが、円錐形であってもよい。そして、この打刻印はタングレスコイルの挿入時にタングレスコイルの切欠き部分に係合させて、タングレスコイルを母材への挿入を確実にする効果を与えている。

このフック（６０）の最突起面（６５）はタングレスコイルの内周を摺動する面になり、上記の押し込み面（６２）の裏面（６６）がタングレスコイルの母材からの抜取面として作用する。そこでタングレスコイルを母材から抜取時には最突起面（６５）と裏面（６６）との直交性が重要になる。例えば、最突起面（６５）と裏面（６６）とが直角エッジでなく鈍角を成している場合はタングレスコイルの切欠き部分との係合が起こりにくくなる。したがって、最突起面（６５）と裏面（６６）とが直交関係の維持を必要とする。タングレスコイルの母材への挿入時には母材の挿入抵抗を受けるので凹部（６３）の形状が必要になるが、母材からの抜取時には挿入抵抗を受けないので最突起面（６５）と裏面（６６）と直交関係の保持でタングレスコイルを抜き取ることができる。

図１、図２に示すマンドレル本体（４１）と爪部材（５０）間の固定は、マンドレル本体（４１）の後端（４４）に近い位置で基準とする平坦面（４７）での溶接で接合する。そして、この平坦面（４７）は爪部材（５０）のフック（６０）の撓変形を保持する。すなわち、本発明の構造は平坦面（４７）を支点位置にする爪部材（５０）の片持ち梁構造を特徴とする。

図１の正面図から突き出している部位は上記のフック部（６０）以外にリリースボタン（５５）がある。この機能は後述するが、従来例ではマンドレル本体（１）に操作穴を設ける必要があったが、このリリースボタン（５５）により本発明ではマンドレル本体（４１）の穴加工を不要としている。

図４、５（ａ）（ｂ）はマンドレル本体（４１）の単品形状を示している。上記したようにマンドレル本体（４１）の先端（４２）側にねじ山（４３）を形成するが、このねじ山（４３）は対象とするねじ、例えば、メートルねじでＭ４、Ｍ５、Ｍ６、実質Ｍ２〜Ｍ１２、に適用可能なサイズである。材料は剛性と耐食性を考慮してステンレス鋼が好適であり、基準とする平坦面（４７）や爪部材の第１伸延梁（５２）および第２伸延梁（５３）を収めるスリット溝（４５）は切削加工する。特に平面側スリット溝（４８）と先端（４２）側スリット溝（４９）はメタルソーで上下互い違いに削る。そして基準とする平坦面（４７）に対して先端（４２）側スリット溝（４９）との寸法関係がフック位置精度の重要因子になるが、この寸法関係のみ管理すればフック部位置の径方向精度を抑えることができるので従来技術の揺動中心ピンの嵌め合い精度を考慮する必要がなくなる。

図６、図７（ａ）（ｂ）は爪部材（５０）の単品形状を示している。この爪部材（５０）は数百回程度の使用回数に耐えうる硬度を有し且つマンドレル本体と溶接可能な同系の金属材料であるばね用ステンレス鋼板が好適である。このばね用ステンレス鋼板から、図８に示す展開図に従いワイヤー放電加工で切り出す。切り出す長さは爪部材（５０）の取付平面部（５６）の後端部（５６ａ）からフック（６０）の先端までである。切り出す幅は、溶接面であり且つ基準となる平面（５６）の幅と、第１の伸延梁（５２）と、リリースボタン（５５）の位置から先端（５１）に向けて伸びる第２の伸延梁（５３）とで定まる。溶接する平面部（５６）と第１の伸延梁（５２）との間には折り曲げ部分（５７）を設ける。この折り曲げは加工が容易な９０度直角曲げを用いる。

図８の折り曲げ部分（５７）で９０度曲げを行うと、図６に示す側面形状の爪部材（５０）が、図７（ａ）に示す後側面形状で、および図７（ｂ）に示す下面形状で形成できる。このように爪部材（５０）は単純な形状なので、この精度管理は容易である。

図９は加工されたマンドレル本体（４１）と爪部材（５０）との組立方法を現すものである。まず爪部材（５０）は方向Ｂからマンドレル本体（４１）の平面側スリット溝（４８）と先端（４２）側スリット溝（４９）の両方を通過させる。そして、方向Ｃで爪部材（５０）をマンドレル本体（４１）の２つの溝（４８、４９）に収納する。そして、爪部材（５０）の平面部（５６）をマンドレル本体（４１）の平坦面（４７）で基準合わせを行ってから溶接で接合する。

この基準合わせは、基準とする平坦面（４７）の片側端面（４７ａ）で爪部材（５０）の平面部（５６）の後端部（５６ａ）を突き合わせ、フック部位置の長手方向精度を抑えることができる。すなわち、従来のようにマンドレル本体以外のピンの精度の考慮が不要になる。すなわち、本発明は、従来技術のフック部を作用点にする揺動支承型の梃子動作とは異なり、マンドレル本体に固定したフック部分の片持ち梁構造にすることで可動部分を少なくすることでフック部分の精度向上が図れている。

図１０は組み立て後のタングレスコイルスレッド用工具の動作説明図である。タングレスコイル（図省略）はねじ山（４３）に装着されて母材（図省略）に挿入するが、挿入完了すると、このタングレスコイルスレッド用工具を母材から離脱させる。そのためには、リリースボタン（５５）を矢印Ｄの方向に押圧すると、爪部材（５０）が片持梁の作用でフック（６０）をＥ方向に動かす。そこで、フック（６０）はタングレスコイルの切り欠け部の係合が外れ、タングレスコイルスレッド用工具を回転させながら母材から離脱させることができる。

図１１は第２実施例を示す。第１実施例とは爪部材（７０）の形状が異なる以外同じであり、第１実施例と共通する部分には同一符号を付し、その説明を省略する。

この第２実施例の特徴はマンドレル本体（４１）に取り付ける平面部（７１、７２）を二重構造にした点にある。このマンドレル本体（４１）への取り付けは、マンドレル本体（４１）の基準となる平坦部（４７）を深く削り、上層の平面部（７１）と下層の平面部（７２）との間に間座を搭載してから下層平坦部（７２）をマンドレル本体（４１）の平坦部に固定するものである。この第２の実施例は第１実施例のような単純片持梁構造ではないので、先端円弧運動とは異なる準平行運動を与えることができる。

図１２は図１１の爪部材（７０）の展開形状図である、第１実施例と同様にワイヤー放電加工で切り出すことができる。

本発明のタングレスコイルスレッド用工具は、その剛性と耐久性について既にインサート挿入試験を実施し実用に供することを確認済である。

さらに本発明のタングレスコイルスレッド用工具は、その柄となり手が触れる部分は樹脂製チューブで覆い滑り止めを構成することができる。また、外装の色はねじサイズ毎に分け、外観で識別可能とすることでより実用的になる。

また、用途を補修用に特化すると、使用頻度は少なく一回当たりの使用量も数個と想定でき、従来工具並みの耐久性と自動化への対応は必要としない。人力による作業は工具に掛る負荷が操作する人によって大きく異なるとしても、ある程度の剛性を考慮すれば、手動用の工具として好適になる。

本発明の対象とするコイルスレッドインサート技術は、ボルトやねじを利用する工業分野で広く利用されている。そして、工業商品の軽量化および締結部の強度向上の条件に適合する優れた技術として将来も利用され続け得る。

４０本発明のタングレスコイルスレッド用工具
４１マンドレル本体
４３ねじ山、
４４後端、
４５スリット状溝
４７平坦面
４８平面側スリット溝、
４９先端側スリット溝、
５０爪部材、
５２第１の伸延梁、
５３第２の伸延梁、
５５リリースボタン、
５７折り曲げ部、
６０フック部、
６３凹部、
６５最突起面、
６６裏面
７０爪部材
７１、７２平面部

Claims

タングレスコイルを母材に挿入し雌ねじを形成するために用いるタングレスコイルスレッド用工具において、
先端側に前記タングレスコイルと螺合するためのねじ山を設けた軸部、および、後端側に爪部材と接合するための平坦部を設けたマンドレル本体と、
前記タングレスコイルを回転移動させるためのフックであり、前記タングレスコイルと係合する前記フックを先端に設けた伸延梁、および、前記マンドレル本体と接合するための平面部を設けた爪部材と、
を備え、
前記爪部材の平面部と前記伸延梁とが互いに直角になる折り曲げ部を前記爪部材に設け、
前記折り曲げ部と前記フックの間の中間位置に前記伸延梁から突出するリリースボタンを設け、
前記ねじ山の周方向で凹形状を形成する凹部を前記フックに設け、
前記マンドレル本体に有したスリット溝の中に前記伸延梁が収納されと共に、前記フックに設けた凹部が前記ねじ山を設けた軸部から外周に向けて突き出し、且つ前記リリースボタンが前記スリット溝から外周に向けて突き出し、
前記リリースボタンを内周に向けて押圧した場合に、前記フックの前記凹部が前記ねじ山の内周側に移動するように、前記爪部材の前記平面部と前記マンドレル本体の前記平坦部とを接合したことを特徴とするタングレスコイルスレッド用工具。
前記マンドレル本体に有した前記スリット溝が、前記平坦部側からに設ける第１の溝と、前記平坦部と反対になる裏面側から設ける第２の溝を有し、
前記第１の溝と前記第２の溝とを前記マンドレル本体の長手方向中間部で互いが貫通し、前記ねじ山を設けた軸部の先端で前記第２の溝が、前記軸部の直径方向で前記軸部を貫通する請求項１に記載のタングレスコイルスレッド用工具。
前記爪部材の前記伸延梁が、前記折り曲げ部から前記リリースボタンの位置まで伸びる第１の伸延梁と、前記リリースボタンの位置から先端に向けて伸びる第２の伸延梁とで構成され、
前記第１の伸延梁および前記第２の伸延梁の前記軸部の直径方向に亘る位置が互いに異なる請求項１に記載のタングレスコイルスレッド用工具。
前記請求項２に記載の第１の溝および第２の溝のそれぞれに、前記請求項３に記載の第１の伸延梁および第２の伸延梁のそれぞれを収納し、前記爪部材の前記平面部と前記マンドレル本体の前記平坦部とを接合して、前記爪部材と前記マンドレル本体との位置関係を特定する請求項１に記載のタングレスコイルスレッド用工具。