JP3443333B2 - 金属ねじ - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、樹脂部品に超音波
振動を用いて圧入される金属ねじに関する。
振動を用いて圧入される金属ねじに関する。
【０００２】
【従来の技術】樹脂成形品に、超音波振動を用いて、外
周に格子状に溝が形成されたあやめローレット形状の金
属ねじ（締結用金属部材）を圧入することは、従来から
行われている。超音波振動を用いて樹脂成形品に金属ね
じが圧入されることにより、樹脂成形品と金属ねじの間
に摩擦熱が生じ、樹脂成形品が溶融する。溶融した樹脂
は金属ねじの溝内に充填されて、金属ねじは樹脂成形品
に結合される。金属ねじが樹脂成形品に圧入されたとき
に要求される特性は、捩じりトルクに対する耐トルク
性、抜き荷重に対する耐引き抜き特性などの強度特性が
ある。このような強度特性を得るために、たとえば、特
開平２−９６２０号には、金属ねじの外周に捩じりトル
クを受ける縦溝を形成するとともに、抜き荷重を受ける
横溝を形成することが開示されている。
周に格子状に溝が形成されたあやめローレット形状の金
属ねじ（締結用金属部材）を圧入することは、従来から
行われている。超音波振動を用いて樹脂成形品に金属ね
じが圧入されることにより、樹脂成形品と金属ねじの間
に摩擦熱が生じ、樹脂成形品が溶融する。溶融した樹脂
は金属ねじの溝内に充填されて、金属ねじは樹脂成形品
に結合される。金属ねじが樹脂成形品に圧入されたとき
に要求される特性は、捩じりトルクに対する耐トルク
性、抜き荷重に対する耐引き抜き特性などの強度特性が
ある。このような強度特性を得るために、たとえば、特
開平２−９６２０号には、金属ねじの外周に捩じりトル
クを受ける縦溝を形成するとともに、抜き荷重を受ける
横溝を形成することが開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】たとえば、樹脂成形品
の形状が、インテークマニホールドのように複雑である
と、樹脂成形品成形時に樹脂が十分に充填されない部分
が生じるので、樹脂の充填密度が低い部位を有する樹脂
成形品となる。そして、樹脂成形品の樹脂充填密度が低
い部位に従来の金属ねじが圧入された場合、十分なトル
ク強度が得られないという問題がある。本発明の目的
は、高いトルク強度が得られる金属ねじを提供すること
にある。
の形状が、インテークマニホールドのように複雑である
と、樹脂成形品成形時に樹脂が十分に充填されない部分
が生じるので、樹脂の充填密度が低い部位を有する樹脂
成形品となる。そして、樹脂成形品の樹脂充填密度が低
い部位に従来の金属ねじが圧入された場合、十分なトル
ク強度が得られないという問題がある。本発明の目的
は、高いトルク強度が得られる金属ねじを提供すること
にある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明はつぎのとおりである。 （１） 孔部を有する樹脂部品の孔部に超音波振動を用
いて圧入され前記樹脂部品と外周面において結合される
金属ねじであって、前記外周面には軸方向に複数条の縦
溝が形成されており、前記外周面には軸方向と交わる方
向に複数条の横溝が形成されており、前記横溝内には前
記横溝が形成される方向と交わる方向にリブが形成され
ている、金属ねじ。 （２） 前記リブは横溝内に軸方向に形成されている、
（１）記載の金属ねじ。 （３） 隣合っている前記縦溝と縦溝の間の山部は前記
横溝によって軸方向に不連続とされ、軸方向で隣合って
いる前記山部と山部との間の前記横溝内に前記リブが形
成されている、（２）記載の金属ねじ。 （４） 前記リブは横溝内に軸方向に交わる方向に形成
されている、（１）記載の金属ねじ。 （５） 前記リブは、前記横溝内に等ピッチに複数形成
されている、（１）または（２）または（３）または
（４）記載の金属ねじ。 （６） 前記縦溝、前記横溝および前記リブはプレス成
形によって形成されている、（１）または（２）または
（３）または（４）または（５）記載の金属ねじ。
明はつぎのとおりである。 （１） 孔部を有する樹脂部品の孔部に超音波振動を用
いて圧入され前記樹脂部品と外周面において結合される
金属ねじであって、前記外周面には軸方向に複数条の縦
溝が形成されており、前記外周面には軸方向と交わる方
向に複数条の横溝が形成されており、前記横溝内には前
記横溝が形成される方向と交わる方向にリブが形成され
ている、金属ねじ。 （２） 前記リブは横溝内に軸方向に形成されている、
（１）記載の金属ねじ。 （３） 隣合っている前記縦溝と縦溝の間の山部は前記
横溝によって軸方向に不連続とされ、軸方向で隣合って
いる前記山部と山部との間の前記横溝内に前記リブが形
成されている、（２）記載の金属ねじ。 （４） 前記リブは横溝内に軸方向に交わる方向に形成
されている、（１）記載の金属ねじ。 （５） 前記リブは、前記横溝内に等ピッチに複数形成
されている、（１）または（２）または（３）または
（４）記載の金属ねじ。 （６） 前記縦溝、前記横溝および前記リブはプレス成
形によって形成されている、（１）または（２）または
（３）または（４）または（５）記載の金属ねじ。
【０００５】上記（１）〜（６）の金属ねじでは、横溝
内にリブが形成されることにより、トルク強度を向上す
ることができる。上記（４）の金属ねじでは、横溝内に
リブが軸方向に交わる方向に形成されているので、トル
ク強度が向上されるとともに、抜き強度が向上する。上
記（５）の金属ねじでは、リブが横溝内に等ピッチに複
数形成されているので、安定したトルク強度が得られや
すくなる。上記（６）の金属ねじでは、縦溝、横溝およ
びリブがプレス成形によって形成されるので、機械加工
に比べ安価である。
内にリブが形成されることにより、トルク強度を向上す
ることができる。上記（４）の金属ねじでは、横溝内に
リブが軸方向に交わる方向に形成されているので、トル
ク強度が向上されるとともに、抜き強度が向上する。上
記（５）の金属ねじでは、リブが横溝内に等ピッチに複
数形成されているので、安定したトルク強度が得られや
すくなる。上記（６）の金属ねじでは、縦溝、横溝およ
びリブがプレス成形によって形成されるので、機械加工
に比べ安価である。
【０００６】
【発明の実施の形態】図１、図２は本発明の第１実施例
の金属ねじを示し、図３は本発明の全実施例に共通する
金属ねじの製造方法を示し、図４〜図８は本発明の全実
施例に共通の金属ねじの製造に使用することのできる押
しカムを示し、図９は本発明の第１実施例の金属ねじの
製造に使用する押しカムの背面を示し、図１０は本発明
の第２実施例の金属ねじの側面を模式的に示し、図１１
は本発明の第３実施例の金属ねじの側面を模式的に示
し、図１２は本発明の第３実施例の金属ねじの製造に使
用する押しカムの背面を示し、図１３は本発明の第４実
施例の金属ねじの側面を模式的に示す。なお、全実施例
に共通の部分には、全実施例にわたって同じ符号を付し
てある。まず、本発明の全実施例に共通する金属ねじの
概要を、図１、図２を参照して、説明する。本発明の全
実施例の金属ねじは、樹脂製インテークマニホールドと
いった樹脂部品に取り付けられる。それにより、金属部
品が金属ねじを介して樹脂部品に結合することが可能と
なる。
の金属ねじを示し、図３は本発明の全実施例に共通する
金属ねじの製造方法を示し、図４〜図８は本発明の全実
施例に共通の金属ねじの製造に使用することのできる押
しカムを示し、図９は本発明の第１実施例の金属ねじの
製造に使用する押しカムの背面を示し、図１０は本発明
の第２実施例の金属ねじの側面を模式的に示し、図１１
は本発明の第３実施例の金属ねじの側面を模式的に示
し、図１２は本発明の第３実施例の金属ねじの製造に使
用する押しカムの背面を示し、図１３は本発明の第４実
施例の金属ねじの側面を模式的に示す。なお、全実施例
に共通の部分には、全実施例にわたって同じ符号を付し
てある。まず、本発明の全実施例に共通する金属ねじの
概要を、図１、図２を参照して、説明する。本発明の全
実施例の金属ねじは、樹脂製インテークマニホールドと
いった樹脂部品に取り付けられる。それにより、金属部
品が金属ねじを介して樹脂部品に結合することが可能と
なる。
【０００７】金属ねじ１は、中央に孔部１９が設けられ
た軸部１０を有する。軸部１０の外周面には、軸方向に
延びる複数条の縦溝１１と、軸方向に交わる方向に延び
る複数条の横溝１３が形成されている。横溝内には、横
溝１３が形成される方向と交わる方向に延びる一つもし
くは複数個のリブ１４が形成されている。リブ１４は、
横溝の底面１３ａと両側面１３ｂに連接している。ま
た、金属ねじ１の内周面には、金属ねじに金属部品をね
じ結合するための雌ねじ１５が形成されている。
た軸部１０を有する。軸部１０の外周面には、軸方向に
延びる複数条の縦溝１１と、軸方向に交わる方向に延び
る複数条の横溝１３が形成されている。横溝内には、横
溝１３が形成される方向と交わる方向に延びる一つもし
くは複数個のリブ１４が形成されている。リブ１４は、
横溝の底面１３ａと両側面１３ｂに連接している。ま
た、金属ねじ１の内周面には、金属ねじに金属部品をね
じ結合するための雌ねじ１５が形成されている。
【０００８】金属ねじ１の縦溝１１と横溝１３が形成さ
れている軸部１０は外周径が上部から下部にかけて徐々
に小さくされ、約２°のテーパとなっている。また、軸
部上部端には鍔部（頭部）１６が設けられている。
れている軸部１０は外周径が上部から下部にかけて徐々
に小さくされ、約２°のテーパとなっている。また、軸
部上部端には鍔部（頭部）１６が設けられている。
【０００９】縦溝１１は、それぞれ周方向に等ピッチ
で、軸方向長さがすべて同じ（たとえば、１０ｍｍ）に
形成されている。縦溝１１の形状は任意であり、たとえ
ば、断面略Ｖ状とされる。隣合う縦溝１１と縦溝１１の
間の山部１２は横溝によって軸方向に不連続とされてい
る。山部１２の形状は任意である。図１には、軸方向上
側の山部１２の頂部（突出端）が尖っていて、下側にあ
る山部１２ほど幅が広くされた平面を頂部に有する形状
のものを示す。なお、すべての山部１２の頂部が尖って
いる形状、あるいはすべての山部１２の頂部が平面形状
であってもよい。縦溝１１は捩じりトルクを受け、縦溝
１１の溝深さはトルク強度に影響する。たとえば、縦溝
の深さが０．４〜０．９ｍｍ、さらに好ましくは０．５
〜０．８ｍｍのときに、高いトルク強度が得られる。
で、軸方向長さがすべて同じ（たとえば、１０ｍｍ）に
形成されている。縦溝１１の形状は任意であり、たとえ
ば、断面略Ｖ状とされる。隣合う縦溝１１と縦溝１１の
間の山部１２は横溝によって軸方向に不連続とされてい
る。山部１２の形状は任意である。図１には、軸方向上
側の山部１２の頂部（突出端）が尖っていて、下側にあ
る山部１２ほど幅が広くされた平面を頂部に有する形状
のものを示す。なお、すべての山部１２の頂部が尖って
いる形状、あるいはすべての山部１２の頂部が平面形状
であってもよい。縦溝１１は捩じりトルクを受け、縦溝
１１の溝深さはトルク強度に影響する。たとえば、縦溝
の深さが０．４〜０．９ｍｍ、さらに好ましくは０．５
〜０．８ｍｍのときに、高いトルク強度が得られる。
【００１０】横溝１３は、図１に示すように、金属ねじ
の外周面の周方向（軸方向と直交する方向）に形成され
る。もしくは、周方向と傾斜する方向に形成されてもよ
い。各横溝１３は隣合う横溝とのピッチが略等ピッチと
され、外周面全周にわたって形成されている。横溝の形
状は、たとえば、断面略Ｕ状とされる。横溝は抜き荷重
を受けることから、横溝の溝深さは抜き荷重に影響す
る。たとえば、横溝の深さが０．４〜０．９ｍｍ、さら
に好ましくは０．５〜０．８ｍｍのときに高い抜き強度
を得ることができる。
の外周面の周方向（軸方向と直交する方向）に形成され
る。もしくは、周方向と傾斜する方向に形成されてもよ
い。各横溝１３は隣合う横溝とのピッチが略等ピッチと
され、外周面全周にわたって形成されている。横溝の形
状は、たとえば、断面略Ｕ状とされる。横溝は抜き荷重
を受けることから、横溝の溝深さは抜き荷重に影響す
る。たとえば、横溝の深さが０．４〜０．９ｍｍ、さら
に好ましくは０．５〜０．８ｍｍのときに高い抜き強度
を得ることができる。
【００１１】リブ１４は、横溝１３内に形成され、所定
の厚み（周方向長さ）および所定の高さ（横溝の底面か
ら径方向への突出高さ）を有する。厚みおよび高さはリ
ブ１４が形成される位置によって異なるが、隣合ってい
る山部の頂部と山部の頂部の間の横溝１３内に形成され
る場合には、たとえば、厚みは０．２〜０．６ｍｍとさ
れる。
の厚み（周方向長さ）および所定の高さ（横溝の底面か
ら径方向への突出高さ）を有する。厚みおよび高さはリ
ブ１４が形成される位置によって異なるが、隣合ってい
る山部の頂部と山部の頂部の間の横溝１３内に形成され
る場合には、たとえば、厚みは０．２〜０．６ｍｍとさ
れる。
【００１２】また、鍔部１６の裏面には縦溝と同数で同
位相の溝が縦溝の延長線上に設けられてもよい。これに
より、トルクが向上する。鍔部１６の裏面に設ける溝の
形状は、任意形状でよく、たとえば、鍔部の外周端にか
けて溝の幅が狭くされている形状、鍔部の外周端にかけ
て溝の幅が同じとされているストレート形状、鍔部の外
周端にかけて溝が湾曲した湾曲形状などがある。また、
溝の深さは鍔部の外周端にかけて浅くされていてもよ
い。
位相の溝が縦溝の延長線上に設けられてもよい。これに
より、トルクが向上する。鍔部１６の裏面に設ける溝の
形状は、任意形状でよく、たとえば、鍔部の外周端にか
けて溝の幅が狭くされている形状、鍔部の外周端にかけ
て溝の幅が同じとされているストレート形状、鍔部の外
周端にかけて溝が湾曲した湾曲形状などがある。また、
溝の深さは鍔部の外周端にかけて浅くされていてもよ
い。
【００１３】金属ねじ１の軸部１０の下端部１７は、外
周面が縦溝より径方向内側にある。下端部１７には、縦
溝および横溝は成形されていない。これにより、金属ね
じの溝部への樹脂の充填が円滑に行われる。また、軸部
の下端１８は、径方向外側に拡開している。これによ
り、抜き強度が向上する。
周面が縦溝より径方向内側にある。下端部１７には、縦
溝および横溝は成形されていない。これにより、金属ね
じの溝部への樹脂の充填が円滑に行われる。また、軸部
の下端１８は、径方向外側に拡開している。これによ
り、抜き強度が向上する。
【００１４】金属ねじ１の樹脂部品への取り付けには、
超音波振動が用いられる。金属ねじが図示されない円管
状の孔部を有する樹脂部品の孔部に超音波振動を用いて
圧入されることにより、金属ねじ１と樹脂部品との間に
生じる摩擦熱によって溶融した樹脂が金属ねじ１の縦溝
１１および横溝１３に充填されて、金属ねじ１の外周面
と樹脂部品が結合される。
超音波振動が用いられる。金属ねじが図示されない円管
状の孔部を有する樹脂部品の孔部に超音波振動を用いて
圧入されることにより、金属ねじ１と樹脂部品との間に
生じる摩擦熱によって溶融した樹脂が金属ねじ１の縦溝
１１および横溝１３に充填されて、金属ねじ１の外周面
と樹脂部品が結合される。
【００１５】上記の金属ねじの製造方法の一例を以下に
示す。金属ねじ１は一枚の金属板からプレス成形により
形成される。図３に示すように、ｎ回の絞り工程を経て
金属板をカップ状に成形する絞り工程と、サイジング工
程と、カップ状の底部の一部に穴を開ける抜き工程と、
バーリング工程と、縦溝を成形する絞り成形工程と、内
径シゴキ工程と、外径コイニング工程と、フランジトリ
ム工程と、内周面にネジを形成するネジ転造工程と、を
有する。縦溝１１は、軸方向に延びる複数条の溝が内周
面に形成された成形型内に、バーリング工程を終えたプ
レス品を押し込むことにより成形される。横溝１３は、
外径コイニング工程で、たとえば、図４〜図８に示す寄
せカム２０で成形される。金属ねじ一つの成形に対して
寄せカム２０は、複数個用いられる。各寄せカム２０
は、縦溝が成形されたプレス品の軸芯と同じ軸芯を有す
る円周上に環状に複数個配置され、軸芯に対して進退可
能に駆動される。寄せカム２０は、プレス品の外周面と
対向する面に、横溝をプレス成形するための、プレス品
の外周面に向かって突出し、軸方向と交わる方向に延び
る突出部２１を複数段有している。横溝成形時に、各寄
せカム２０は軸芯に向かって前進駆動され、各寄せカム
２０に設けられた複数段の突出部２１がプレス品の外周
面を押す。それにより、隣合う縦溝１１と縦溝１１の間
の山部１２は、軸方向と交わる方向に延びる突出部２１
によって部分的に押圧され、軸方向に不連続となるとと
もに、複数条の横溝１３が形成される。押圧された山部
１２は、縦溝１１の底面と同じ平面もしくは縦溝１１の
底面より径方向外側に少し突出した面になる。
示す。金属ねじ１は一枚の金属板からプレス成形により
形成される。図３に示すように、ｎ回の絞り工程を経て
金属板をカップ状に成形する絞り工程と、サイジング工
程と、カップ状の底部の一部に穴を開ける抜き工程と、
バーリング工程と、縦溝を成形する絞り成形工程と、内
径シゴキ工程と、外径コイニング工程と、フランジトリ
ム工程と、内周面にネジを形成するネジ転造工程と、を
有する。縦溝１１は、軸方向に延びる複数条の溝が内周
面に形成された成形型内に、バーリング工程を終えたプ
レス品を押し込むことにより成形される。横溝１３は、
外径コイニング工程で、たとえば、図４〜図８に示す寄
せカム２０で成形される。金属ねじ一つの成形に対して
寄せカム２０は、複数個用いられる。各寄せカム２０
は、縦溝が成形されたプレス品の軸芯と同じ軸芯を有す
る円周上に環状に複数個配置され、軸芯に対して進退可
能に駆動される。寄せカム２０は、プレス品の外周面と
対向する面に、横溝をプレス成形するための、プレス品
の外周面に向かって突出し、軸方向と交わる方向に延び
る突出部２１を複数段有している。横溝成形時に、各寄
せカム２０は軸芯に向かって前進駆動され、各寄せカム
２０に設けられた複数段の突出部２１がプレス品の外周
面を押す。それにより、隣合う縦溝１１と縦溝１１の間
の山部１２は、軸方向と交わる方向に延びる突出部２１
によって部分的に押圧され、軸方向に不連続となるとと
もに、複数条の横溝１３が形成される。押圧された山部
１２は、縦溝１１の底面と同じ平面もしくは縦溝１１の
底面より径方向外側に少し突出した面になる。
【００１６】図６に示すように、突出部２１が、金属ね
じ１の縦溝１１に対して直交する方向に延びている場合
には、図１に示すような、周方向に延びる横溝１３が形
成される。また、図７、図８に示すように、突出部２
１’、２１”が、金属ねじの縦溝に対して傾斜して延び
ている場合には、周方向に対して傾斜する方向に延びる
横溝が形成される。このように、横溝が周方向と傾斜す
る方向に形成された場合、抜き荷重に対する樹脂せん断
長さが増すために、抜き強度が向上する。さらに、図
７、図８に示すように、突出部２１’、２１”の傾き
（β、α）が異なる寄せカム２０が隣合わせに配置され
ることにより、ハの字や逆ハの字形状の横溝が形成さ
れ、抜き強度およびトルク強度が向上する。
じ１の縦溝１１に対して直交する方向に延びている場合
には、図１に示すような、周方向に延びる横溝１３が形
成される。また、図７、図８に示すように、突出部２
１’、２１”が、金属ねじの縦溝に対して傾斜して延び
ている場合には、周方向に対して傾斜する方向に延びる
横溝が形成される。このように、横溝が周方向と傾斜す
る方向に形成された場合、抜き荷重に対する樹脂せん断
長さが増すために、抜き強度が向上する。さらに、図
７、図８に示すように、突出部２１’、２１”の傾き
（β、α）が異なる寄せカム２０が隣合わせに配置され
ることにより、ハの字や逆ハの字形状の横溝が形成さ
れ、抜き強度およびトルク強度が向上する。
【００１７】隣合う寄せカム２０は、図４に示すよう
に、カム間に隙間Ｓを有する。そのため、寄せカム２０
が前進駆動され、突出部２１によって横溝が形成された
ときに、隙間Ｓには、寄せカム２０に押圧されない山部
１２と、寄せカム２０によって押圧された結果移動し
た、山部を形成していた金属材が位置する。その結果、
リブ１４が形成される。金属ねじ１は、一枚の金属板か
らプレス成形のみで成形され、切削工程を必要とせず、
成形過程で切削くずがほとんど出ないので、安価に製造
できる。
に、カム間に隙間Ｓを有する。そのため、寄せカム２０
が前進駆動され、突出部２１によって横溝が形成された
ときに、隙間Ｓには、寄せカム２０に押圧されない山部
１２と、寄せカム２０によって押圧された結果移動し
た、山部を形成していた金属材が位置する。その結果、
リブ１４が形成される。金属ねじ１は、一枚の金属板か
らプレス成形のみで成形され、切削工程を必要とせず、
成形過程で切削くずがほとんど出ないので、安価に製造
できる。
【００１８】また、先端が略円錐状とされたパンチを、
プレス品の軸部の下方からプレス品の下端に押し当てる
ことにより、図１に示すように、下端１８が拡開した金
属ねじ１を得ることができる。
プレス品の軸部の下方からプレス品の下端に押し当てる
ことにより、図１に示すように、下端１８が拡開した金
属ねじ１を得ることができる。
【００１９】つぎに、本発明の各実施例に特有な構成を
説明する。本発明の第１実施例では、図１に示すよう
に、リブ１４は軸方向に隣合っている山部１２と山部１
２の間の周方向に形成されている横溝１３内に、さらに
詳しくは、隣合っている山部の頂部と山部の頂部の間の
横溝１３内に、軸方向に平行に形成されている。リブ１
４は、図１に示すように、周方向に等ピッチでかつ同一
軸方向の横溝１３内に形成されている。リブ１４の高さ
（横溝の底面１３ａから径方向外側への突出高さ）は、
横溝１３が形成される前の状態の山部１２の高さと略等
しい高さとされる。リブ１４がプレスによって成形され
る場合、図４に示すように、周方向に等ピッチに配置さ
れた押しカム２０が使用される。隣合う押しカム２０の
隙間Ｓとプレス品の山部の頂部とは同一直線上にある。
また、リブ１４が同一軸方向の各横溝１３内に形成され
るので、押しカム２０の分割面２２は、図９に示すよう
に、平面とされている。その作用は、リブ１４の高さが
山部１２の高さと略等しく、高いので、高いトルク強度
が得られる。また、押しカム２０は、分割面２２が平面
とされ、突出部２１が軸方向に等ピッチに設けられ、形
状が単純であるため、容易に得られる。また、リブ１４
が各横溝内で周方向に等ピッチで形成されているので、
金属ねじ１のトルク強度が周方向に安定しやすくなる。
また、金属ねじ１が圧入される樹脂部品の孔部の付近に
樹脂の充填密度が低い部分があったとしても、金属ねじ
１には横溝13内に周方向に等ピッチでリブ１４が形成さ
れていることから、樹脂の充填密度の低い部分を付近に
有する樹脂部品の孔部にのみ金属ねじ１のリブ１４が位
置する割合は低い。それに比べ、リブ１４が偏った位置
に形成されていると、樹脂の充填密度の低い部分を付近
に有する樹脂部品の孔部に金属ねじ１のすべてのリブ１
４が位置する割合が高くなる。したがって、周方向に等
ピッチに形成されたリブ１４を有する金属ねじは、充填
密度の低い部分を有する樹脂部品に圧入されても、高い
トルク強度を得ることが可能である。樹脂部品に結合さ
れた本発明実施例の金属ねじ１は、樹脂部品に結合され
たリブのない金属ねじと比較すると、捩じりトルクが約
４０％向上していた。
説明する。本発明の第１実施例では、図１に示すよう
に、リブ１４は軸方向に隣合っている山部１２と山部１
２の間の周方向に形成されている横溝１３内に、さらに
詳しくは、隣合っている山部の頂部と山部の頂部の間の
横溝１３内に、軸方向に平行に形成されている。リブ１
４は、図１に示すように、周方向に等ピッチでかつ同一
軸方向の横溝１３内に形成されている。リブ１４の高さ
（横溝の底面１３ａから径方向外側への突出高さ）は、
横溝１３が形成される前の状態の山部１２の高さと略等
しい高さとされる。リブ１４がプレスによって成形され
る場合、図４に示すように、周方向に等ピッチに配置さ
れた押しカム２０が使用される。隣合う押しカム２０の
隙間Ｓとプレス品の山部の頂部とは同一直線上にある。
また、リブ１４が同一軸方向の各横溝１３内に形成され
るので、押しカム２０の分割面２２は、図９に示すよう
に、平面とされている。その作用は、リブ１４の高さが
山部１２の高さと略等しく、高いので、高いトルク強度
が得られる。また、押しカム２０は、分割面２２が平面
とされ、突出部２１が軸方向に等ピッチに設けられ、形
状が単純であるため、容易に得られる。また、リブ１４
が各横溝内で周方向に等ピッチで形成されているので、
金属ねじ１のトルク強度が周方向に安定しやすくなる。
また、金属ねじ１が圧入される樹脂部品の孔部の付近に
樹脂の充填密度が低い部分があったとしても、金属ねじ
１には横溝13内に周方向に等ピッチでリブ１４が形成さ
れていることから、樹脂の充填密度の低い部分を付近に
有する樹脂部品の孔部にのみ金属ねじ１のリブ１４が位
置する割合は低い。それに比べ、リブ１４が偏った位置
に形成されていると、樹脂の充填密度の低い部分を付近
に有する樹脂部品の孔部に金属ねじ１のすべてのリブ１
４が位置する割合が高くなる。したがって、周方向に等
ピッチに形成されたリブ１４を有する金属ねじは、充填
密度の低い部分を有する樹脂部品に圧入されても、高い
トルク強度を得ることが可能である。樹脂部品に結合さ
れた本発明実施例の金属ねじ１は、樹脂部品に結合され
たリブのない金属ねじと比較すると、捩じりトルクが約
４０％向上していた。
【００２０】本発明の第２実施例では、図１０に模式的
に示すように、各リブ１４は、軸方向に隣合っている山
部１２と山部１２の間を除く各横溝１３内に、軸方向に
平行に形成されている。各横溝１３内には周方向に等ピ
ッチに、複数のリブ１４がある。リブ１４の高さは、横
溝１３が形成される前の状態の山部１２の高さより低く
される。なお、各リブ１４は同一軸方向に形成されてい
るとは限らない。図１０には、３段の横溝１３が示され
ているが、１段めと３段めの横溝１３内に形成されたリ
ブ１４は同一軸方向にあるが、２段めの横溝１３内に形
成されたリブ１４は１段めおよび２段めのリブ１４とは
軸方向位置がずれている。各リブ１４が必ずしも同じ軸
方向に形成されていないので、リブ１４がプレスによっ
て成形される場合、成形に用いられる複数の押しカム２
０はそれぞれの隣合う面（分割面）が、複雑に入り組ん
だ面とされる。その作用は、第１実施例と略同様であ
り、高いトルク強度が得られる。
に示すように、各リブ１４は、軸方向に隣合っている山
部１２と山部１２の間を除く各横溝１３内に、軸方向に
平行に形成されている。各横溝１３内には周方向に等ピ
ッチに、複数のリブ１４がある。リブ１４の高さは、横
溝１３が形成される前の状態の山部１２の高さより低く
される。なお、各リブ１４は同一軸方向に形成されてい
るとは限らない。図１０には、３段の横溝１３が示され
ているが、１段めと３段めの横溝１３内に形成されたリ
ブ１４は同一軸方向にあるが、２段めの横溝１３内に形
成されたリブ１４は１段めおよび２段めのリブ１４とは
軸方向位置がずれている。各リブ１４が必ずしも同じ軸
方向に形成されていないので、リブ１４がプレスによっ
て成形される場合、成形に用いられる複数の押しカム２
０はそれぞれの隣合う面（分割面）が、複雑に入り組ん
だ面とされる。その作用は、第１実施例と略同様であ
り、高いトルク強度が得られる。
【００２１】本発明の第３実施例では、図１１に模式的
に示すように、リブ１４が周方向に延びる横溝内に、軸
方向に対して所定角度（θ）（たとえば、θ＝１５°）
傾斜して形成されている。リブ１４がプレスによって成
形される場合、図１２に示すように、分割面２２が同じ
方向に同じ角度傾斜した斜面とされた押しカム２０が用
いられる。したがって、隣合う押しカム２０のそれぞれ
の突出部２１の間の隙間Ｓは、軸方向に対してθ傾斜し
ている。その作用は、リブ１４がθ傾斜していることに
より、第１実施例および第２実施例のように、リブ１４
が軸方向に形成されている金属ねじ１に比べ、抜き強度
が向上する。
に示すように、リブ１４が周方向に延びる横溝内に、軸
方向に対して所定角度（θ）（たとえば、θ＝１５°）
傾斜して形成されている。リブ１４がプレスによって成
形される場合、図１２に示すように、分割面２２が同じ
方向に同じ角度傾斜した斜面とされた押しカム２０が用
いられる。したがって、隣合う押しカム２０のそれぞれ
の突出部２１の間の隙間Ｓは、軸方向に対してθ傾斜し
ている。その作用は、リブ１４がθ傾斜していることに
より、第１実施例および第２実施例のように、リブ１４
が軸方向に形成されている金属ねじ１に比べ、抜き強度
が向上する。
【００２２】本発明の第４実施例では、図１３に模式的
に示すように、同一周の横溝内に形成される隣合うリブ
１４が、ハの字や逆ハの字形状に互いに異なる方向に傾
斜している。その作用は、リブ１４が傾斜していること
により、第１実施例および第２実施例のように、リブ１
４が軸方向に形成されている金属ねじ１に比べ、抜き強
度が向上する。
に示すように、同一周の横溝内に形成される隣合うリブ
１４が、ハの字や逆ハの字形状に互いに異なる方向に傾
斜している。その作用は、リブ１４が傾斜していること
により、第１実施例および第２実施例のように、リブ１
４が軸方向に形成されている金属ねじ１に比べ、抜き強
度が向上する。
【００２３】
【発明の効果】請求項１〜請求項６の金属ねじによれ
ば、横溝内にリブが形成されることにより、トルク強度
を向上することができる。請求項４の金属ねじによれ
ば、横溝内にリブが軸方向に交わる方向に形成されてい
るので、トルク強度が向上されるとともに、抜け荷重が
向上する。請求項５の金属ねじによれば、リブが横溝内
に等ピッチに複数形成されているので、トルク強度が安
定しやすくなる。請求項６の金属ねじによれば、縦溝、
横溝およびリブがプレス成形によって形成されるので、
機械加工に比べ安価である。
ば、横溝内にリブが形成されることにより、トルク強度
を向上することができる。請求項４の金属ねじによれ
ば、横溝内にリブが軸方向に交わる方向に形成されてい
るので、トルク強度が向上されるとともに、抜け荷重が
向上する。請求項５の金属ねじによれば、リブが横溝内
に等ピッチに複数形成されているので、トルク強度が安
定しやすくなる。請求項６の金属ねじによれば、縦溝、
横溝およびリブがプレス成形によって形成されるので、
機械加工に比べ安価である。
【図１】本発明の第１実施例の金属ねじの半分を断面に
して示した斜視図である。
して示した斜視図である。
【図２】本発明の第１実施例の金属ねじの底面図であ
る。
る。
【図３】本発明の全実施例に共通の金属ねじの製造方法
を説明する図である。
を説明する図である。
【図４】本発明の全実施例に共通の金属ねじの製造方法
を実施するための押しカムの配置位置を示す図である。
を実施するための押しカムの配置位置を示す図である。
【図５】本発明の全実施例に共通の金属ねじの製造方法
を実施するための押しカムの側面図である。
を実施するための押しカムの側面図である。
【図６】本発明の全実施例に共通の金属ねじの製造方法
を実施することのできる押しカムの正面図である。
を実施することのできる押しカムの正面図である。
【図７】本発明の全実施例に共通の金属ねじの製造方法
を実施することのできる押しカムの正面図である。
を実施することのできる押しカムの正面図である。
【図８】本発明の全実施例に共通の金属ねじの製造方法
を実施することのできる押しカムの正面図である。
を実施することのできる押しカムの正面図である。
【図９】本発明の第１実施例に係わる押しカムの背面図
である。
である。
【図１０】本発明の第２実施例の金属ねじの部分側面図
である。
である。
【図１１】本発明の第３実施例の金属ねじの部分側面図
である。
である。
【図１２】本発明の第３実施例に係わる押しカムの背面
図である。
図である。
【図１３】本発明の第４実施例の金属ねじの部分側面図
である。
である。
１ 金属ねじ
１１ 縦溝
１２ 山部
１３ 横溝
１４ リブ
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 鈴木 完児
愛知県額田郡額田町大字牧平字岩田３番
41 株式会社高木製作所内
(56)参考文献 特開 平２−9620（ＪＰ，Ａ)
特開 平７−127622（ＪＰ，Ａ)
特開 昭61−124719（ＪＰ，Ａ)
特開 昭63−176808（ＪＰ，Ａ)
実開 昭62−8691（ＪＰ，Ｕ)
特公 昭47−39874（ＪＰ，Ｂ１)
特公 昭48−13899（ＪＰ，Ｂ１)
特公 昭54−8392（ＪＰ，Ｂ２)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
B29C 65/00 - 65/82
F16B 35/04
F16B 37/04
Claims (6)
- 【請求項１】 孔部を有する樹脂部品の孔部に超音波振
動を用いて圧入され前記樹脂部品と外周面において結合
される金属ねじであって、 前記外周面には軸方向に複数条の縦溝が形成されてお
り、 前記外周面には軸方向と交わる方向に複数条の横溝が形
成されており、 前記横溝内には前記横溝が形成される方向と交わる方向
にリブが形成されている、金属ねじ。 - 【請求項２】 前記リブは横溝内に軸方向に形成されて
いる、請求項１記載の金属ねじ。 - 【請求項３】 隣合っている前記縦溝と縦溝の間の山部
は前記横溝によって軸方向に不連続とされ、軸方向で隣
合っている前記山部と山部との間の前記横溝内に前記リ
ブが形成されている、請求項２記載の金属ねじ。 - 【請求項４】 前記リブは横溝内に軸方向に交わる方向
に形成されている、請求項１記載の金属ねじ。 - 【請求項５】 前記リブは、前記横溝内に等ピッチに複
数形成されている、請求項１または請求項２または請求
項３または請求項４記載の金属ねじ。 - 【請求項６】 前記縦溝、前記横溝および前記リブはプ
レス成形によって形成されている、請求項１または請求
項２または請求項３または請求項４または請求項５記載
の金属ねじ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22454298A JP3443333B2 (ja) | 1998-08-07 | 1998-08-07 | 金属ねじ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22454298A JP3443333B2 (ja) | 1998-08-07 | 1998-08-07 | 金属ねじ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000052435A JP2000052435A (ja) | 2000-02-22 |
| JP3443333B2 true JP3443333B2 (ja) | 2003-09-02 |
Family
ID=16815437
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22454298A Expired - Fee Related JP3443333B2 (ja) | 1998-08-07 | 1998-08-07 | 金属ねじ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3443333B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4811175B2 (ja) * | 2006-07-31 | 2011-11-09 | Ａｐｓジャパン株式会社 | 樹脂成形体と柱状体との組付品およびその製造方法、並びに製造装置 |
| JP2008064128A (ja) * | 2006-09-04 | 2008-03-21 | Toyota Motor Corp | フランジ付きカラーナット締結構造 |
| JP5173671B2 (ja) * | 2008-08-20 | 2013-04-03 | キヤノン株式会社 | インサートナット |
-
1998
- 1998-08-07 JP JP22454298A patent/JP3443333B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2000052435A (ja) | 2000-02-22 |
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