JP2958647B2

JP2958647B2 - ネジ切り締め具の改良

Info

Publication number: JP2958647B2
Application number: JP1200160A
Authority: JP
Inventors: マイクルハイフイールドアンソニー
Original assignee: PII ESU EMU INTERN PLC
Current assignee: PII ESU EMU INTERN PLC
Priority date: 1988-08-03
Filing date: 1989-08-01
Publication date: 1999-10-06
Anticipated expiration: 2014-10-06
Also published as: JPH02168006A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）この発明は、例えば締め具に超音波振動を加えなが
ら、合成樹脂材料製の物体中にプレス嵌めすることを主
に意図した、業界ではインサートとして知られるような
ネジ切り締め具に関する。これは、材料を局部的に流動
させる。案内孔が物体に設けられ、インサートはその一
端に、物体の案内孔内に受け入れられ、据え込み移動を
始めるとき締め具を位置定め及び位置決めする役割を果
たす案内部を有する。

（従来の技術）英国特許第1279452号は、この種の締め具のよく知ら
れた一例で、相互に且つ案内部から外周溝によって分離
され、軸方向に離間したほぼ円筒状の２つの帯領域（バ
ンド）を有し、これら２つの帯領域が各々、例えばロー
レット切りによって作製し得る鋸歯形状の突条（リブ）
またはラセン状に延びた歯を備えている。これらの２組
は逆向きであり、一方は案内部の方に向かって時計方向
のラセンで、他方は反時計方向のラセンである。歯の根
元、すなわち歯間溝の基部の最小直径は、２つの帯領域
間の外周溝の案内部側端の直径とほぼ等しくし得る。

据え込み時、物体の材料は歯によって押出排除され、
歯間溝及び外周溝を部分的あるいは全体的に満たすよう
に流動する。これが、引き抜き及びトルク荷重に対する
軸方向及び円周方向の保持を与える。

英国特許第2039660号は、英国特許第1279452号とほぼ
同様な一つの締め具と、各端に案内部を有する両端形の
別の締め具とを示している。これらの締め具は、超音波
に加えてあるいはそれに代えて熱を用いる挿入方法に適
するように変更されている。すなわちかかる締め具は、
超音波かまたは熱で挿入し得る。

（発明が解決しようとする課題）両端形は、案内部が後向きでなく前向きであることを
保証する向き決め手段を必要としないため、締め具が振
り出されて据え込み点まで軌道に沿って送られるような
ボウル状フィーダからの自動据え込みに特に適する。し
かし実験的に、両端形は低い荷重しか許容できないこと
が認められている。本発明の目的は、高い荷重に耐えら
れる両端形改良締め具を提供することにある。

（課題を解決するための手段）本発明によれば、両端形締め具は縦方向軸上の中間点
に関して対称状で、各端の案内部と、各案内部に続く外
周溝と、該外周溝に続く小歯付き部と、該小歯付き部に
続く第２の外周溝と、該第２の外周溝に続き且つ中間点
に向かって延びた大歯付き部とを有する。

トルク荷重が存在しなかったり、あるいは円周方向の
ネジ緩め力の方向が分かっている設計状況下では、２つ
の大歯付き部を、締め具の長さの大部分にわたって延び
た１つの歯付き帯領域の各部分とし得る。この場合一般
に歯は、締め具の視認端側からみて時計方向にラセンを
巻く右回りとする。そして、例えば締め具の孔内の雌ネ
ジ山と噛み合うネジに加えられる力が、インサートをさ
らに材料内へ押し込もうとする。これは通常有利なこと
であるが、実際には、締め具を受け入れる盲孔を有する
物体によって阻まれる。

その他の状況では、２つの大歯付き部を中央の主外周
溝で分離して設けてもよく、２つの大歯付き部は反対方
向に歯形成される。

案内部は円錐台状で、この円錐台の小径端が締め具端
に位置し、円錐角は例えば縦方向の軸に対して15度とい
う浅い角度であるのが好ましい。

小歯付き部は、例えば45度というもっと急な角度であ
るのが好ましい、大歯付き部に隣接する側の小歯付き部
の大径端は、大歯付き部と同じ直径とし得る。また、歯
はローレット作業によって形成されるのが好ましく、製
造時いずれのケースでも、ローレット輪が大歯付き部と
それに隣接する小歯付き部にまたがって同一方向に横切
られ、これによって大歯付き部上のスプライン歯とラセ
ンの一致する先細の歯が小歯付き部上に形成される。こ
れらの歯によって、外周溝への特に良好な充填、従って
特定の設計から理論的に可能な限りにおいて特に良好な
性能が保証されるものと考えられる。

締具端に最も近い溝は案内部の小径より小さい直径と
し、残りの２つまたは３つの溝は案内部の小径端と同じ
直径とし得る。

案内部、小歯付き部及びその両側の隣接溝の軸方向長
さに関する寸法の適切な大きさは、各々相互にほぼ同じ
で、これら４つの寸法の合計は、２つの大歯付き部が設
けられる場合にはそれぞれの大歯付き部の長さと、ある
いは１つの大歯付き部だけが設けられる場合にはその大
歯付き部の長さと同じである。

両方の態様は、添付の図面に示してある。

（実施例）次に第１図を参照すると、図示されている締め具は、
その長さ全体にわたってほぼ円形の断面である。この締
め具は、軸Ａに直角な平面Ｐに関して対称である。各端
に浅い円錐台であるパイロット部10を備え、角度αは15
度の程度である。パイロット部は、外周溝14、20によっ
てそれぞれ隣接する歯付き帯領域12、36から分離されて
いる。各外周溝は、円錐台状案内部10の小径端における
寸法16よりより小さい直径である。10、12、14、18、2
0、22及び36の軸方向の寸法は全て、相互にほぼ同じで
ある。合計の軸方向寸法24は、主歯付き部の軸方向寸法
26とほぼ等しい。第１図に28と30で示した２つの主歯付
き部は、溝32によって相互に分離されている。

第１図の締め具は、ネジを固定するための雌ネジ切り
孔を有し、この孔とネジ山はインサートの長さ全体にわ
たって連続的に延びていることが理解されよう。

帯領域28にはラセン状に突条または歯が形成されてお
り、突条の長さに対して直角な線34−34の断面に沿っ
て、できれば対称的な歯元面（フランク）を持つ鋸歯形
状を成す。これらの歯または突条は、帯領域12上の対応
する歯と一致されている。このため締め具の製造時に、
インサートをその輪郭に形成した後ローレット切り輪を
用い、このローレット切り輪を帯領域28と帯領域12の領
域に接触させ、両領域の歯または突条を同時に形成する
のが便利である。この２つの帯領域上の歯の一致は、以
下詳しく説明するように据え込みに際して重要と考えら
れる。帯領域12は円錐台状なので、そこに形成される歯
は帯領域28上におけるように連続的にラセン状に延びた
突条でなく、締め具の軸に関しほぼ放射状に延びたピラ
ミッド形状の個々別々の歯に近い。

帯領域28とそれに隣接した帯領域12に対して締め具の
反対端に位置した帯領域30とそれに隣接した帯領域36に
も、帯領域30が反対方向のねじれ角でラセン状に突条形
成されていることを除けば上記の点が全く同様に当ては
まり、帯領域28と帯領域12間での関係と同様、歯36上の
歯も帯領域30上の歯と一致されている。また同じく帯領
域30上の歯と帯領域36上の歯は、相互の歯が一致するよ
うに、両方にまたがる１回のローレット切り作業で形成
される。

第２図に示した締め具は第１図の締め具と比べ、１つ
の中央帯領域40が設けられている点だけが異なり、中央
帯領域40は帯領域42、44の歯と一致され、同じくローレ
ット切り輪の１回の通過によって作製されたラセン状に
延びる突条を備えている。

据え込み時には、例えば熱可塑性加工物の予め形成さ
れた通常盲孔内に締め具が挿入され、一般的な加工物の
構成が第２図に破線で示してある。これから、挿入され
る円錐台状パイロット部の最大径は、予め形成された孔
の空所内に密接嵌合し、また円錐台状帯領域44（図示の
場合）は締め具を支持するように孔の縁部上に載置さ
れ、締め具の軸は孔の軸と心合わせされると共に同一の
広がりを持つことが分かる。次いで、熱可塑性の材料を
流動させるように超音波振動を加えながら、締め具か加
工物内にプレス嵌めされる。帯領域44上の実質的に個々
の拍車と似た歯がその円錐台形状のため、プラスチック
本体内に直ちにチャネルつまり溝を形成し始め、主歯付
き帯領域40の隣接端がプラスチック本体の表面46に当接
したとき、主歯付き帯領域40上の突条または歯が前記チ
ャネルと自動的に一致する。ねじれ角が据え込み装置に
よって許容されながらインサートを回転させ、インサー
トは加工物内へ実質的に“自己ネジ込み”される。

チャネルから押出排除された材料は、締め具の各部分
上の歯間スペース及びリブスペース内へと流動し、さら
に外周溝内へと流動する。振動または熱などの流動化力
の除去後、硬化つまり再固化された材料が締め具を把持
して取り囲み、引き抜き及びネジ緩めのトルク荷重に対
する抵抗を与える。

第１図の締め具の据え込み時の場合にも、ほぼ同様の
手順が辿られる。但しこの場合には、第２の帯領域30が
材料内に進入すると、その一連の突条はねじれが反対で
あるため、ラセン状帯領域28の進入によって作られたす
でに存在するチャネルと交差する方向に延びる新たなチ
ャネルがカットされる。帯領域30の進入は流動性が制限
されている材料の抵抗を受ける傾向が特に強く、その結
果この実施例では中央溝32内への充填が促され、据え込
み後の締め具に改善された引き抜き抵抗を与えるものと
考えられる。しかし、中央溝32がほぼ完全に満たされる
と、帯領域30上の突条によって生じる押出排除のため、
その部分の突条間チャネルへの少なくとも部分的な充填
及び、その後に続く外周溝への少なくとも部分的な充填
が保証される。従ってこの場合には、逆向きの角度のラ
セン状歯によって、両方向の回動に対する抵抗が得られ
ることが理解されよう。

【図面の簡単な説明】

第１図は一つの締め具の正面図、及び第２図は別の締め
具の正面図である。 10、18……案内部、12、36……小歯付き部、14、20……
外周溝、22……第２外周溝、28、30……大歯付き部、32
……中央外周溝、Ａ……縦方向軸、Ｐ……中間面。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) F16B 4/00 B21D 39/00

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】縦方向軸上の中間（Ｐ）に関して対称状
で、各端の案内部（10）と、各案内部に続く外周溝（1
4）、該外周溝に続く小歯付き部（12、36）と、該小歯
付き部に続く第２の外周溝（15）と、該第２の外周溝に
続き且つ中間点に向かって延びた大歯付き部（28、30又
は40）とを有し、そこに、前記各小歯付き部（12、36）が円錐台状で、該
円錐台の小さい方の寸法が締め具の隣接する端部の方を
向き、該円錐台の大きい方の寸法が隣接する前記大歯付
き部（28、30又は40）の方を向いており、また前記小歯付き部上の歯は隣接する大歯付き部上の歯とら
せん状に整列している両端形締め具。
【請求項２】前記中間点に関して対称的に配置され、外
周溝（32）によって相互に分離された一対の大歯付き部
（28、30）が設けられている請求項１記載の締め具。
【請求項３】１つの大歯付き部（40）が前記中間点に関
して対称的に設けられている請求項１記載の締め具。
【請求項４】前記大歯付き部（28、30）に、ねじれ角が
反対方向の突条がラセン状に形成されている請求項１及
び２のいずれか一項記載の締め具。
【請求項５】前記大歯付き部に突条がラセン状に形成さ
れている請求項１及び３のいずれか一項記載の締め具。
【請求項６】前記各案内部（10）が円錐台状で、該円錐
台の小さい方の寸法が締め具の最端部に位置し、該円錐
台の大きい方の寸法が隣接する前記小歯付き部の方を向
いている前記請求項１〜５のいずれかに記載の締め具。
【請求項７】前記各案内部の小さい方の寸法が隣接する
外周溝の直径より大きく、該外周溝の直径が前記円錐台
状小歯付き部の小さい方の寸法とほぼ等しい請求項６記
載の締め具。
【請求項８】前記中間点の外周溝の直径が、前記大歯付
き部と小歯付き部間の溝の直径とほぼ同じである請求項
２記載の締め具。