JP3849720B2 - タング無し螺旋状コイル挿入体を取付ける工具 - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、タング無し螺旋状コイル挿入体を取付ける工具に関し、特に、挿入体に係合する爪部材の駆動面が、取付け作業の間に母材から離れるような軸方向に挿入体が動くことを阻止するように改良された工具に関する。
【０００２】
【従来技術及びその課題】
特公平４−３８５４１号公報は、母材に形成されたタップ穴にタング無し螺旋状コイル挿入体を取付けるための工具を開示している。この工具は、タップ穴に挿入体をねじ込むことができるように、挿入体の切欠に係合する枢動爪を具えている。
【０００３】
このような工具において、タング無し螺旋状コイル挿入体の断面積が小さくなると、取付け作業を連続して信頼性をもって行うことが困難になる。或る種のサイズの場合には、ねじのピッチ及びその内径及び外径のようなファクターが挿入体を取付ける際に困難をもたらすことがある。特に挿入体の断面積が減少すると、挿入体の先頭コイルの可撓性(flexibility)が増し、母材の雌ねじと整列させ ることが困難になる。工具と挿入体が取付け穴に近付けられるにつれて、挿入体は雌ねじの先端のねじと係合しようとして回転する。このように回転している挿入体の先頭のねじが入口からごく近い距離で母材の雌ねじと係合するならば、適切な係合関係が生じ、取付けはうまくいくであろう。しかしながら、このように回転している挿入体の先頭コイルが母材の最初の雌ねじと入口から離れたところで係合するならば、挿入体は引き続き回転し、その先頭コイルは入口のねじを探し続けることになるので、この挿入体を後方向に押す圧力が発生する。このように挿入体を後方に押す圧力が発生すると挿入体は軸方向後方に押され、ひいては、径方向に拡張してしまう。このような挿入体の径方向への拡張は、前述のように先頭コイルの可撓性のために生じるものであり、このような現象が起きると、挿入体の外径は拡張して母材の雌ねじの外径よりも大きくなってしまうので、もはや取付け作業を行うことはできなくなる。従って、このような状態が生じると、もはやどのようにしても挿入体を取付けることは不可能となる。こうなると、取付工具の作動を取り止め、逆方向に回転させて挿入体を取り除き、新しい挿入体を用いなければならなくなる。
【０００４】
従って、断面積が非常に小さい挿入体であっても、挿入体が母材の最初の雌ねじに当たるまでの間挿入体の先頭コイルが軸方向に移動しないようにすることができる取付け工具が望まれている。
【０００５】
【課題を解決するための手段及び作用】
本発明は、
円形横断面の管状体と、
前記管状体に挿入可能でタップ穴内に取付ける前記挿入体を受け入れるようになっていて空洞を具えたマンドレルから成り、
前記挿入体をタップ穴に取付けるためにトルクを与えるように前記マンドレルの一端部にある駆動手段を有し、前記マンドレルは前記駆動手段と反対側で前記空洞と隣合う位置に前記挿入体をねじ込ませるためのねじ付き部分を有しており、
さらに、前記マンドレルが挿入体と一体となって動くように係合させる手段を有し、該係合手段は付勢され前記空洞内において前記ねじ付き部分に隣合って前記管状体の長手方向に延び且つ幅方向に突出するフック手段を具えた枢動爪から成り、該フック手段は前記マンドレルが第１の方向に回転されるとき前記挿入体の切欠と接触する幅方向に突出する面部分を有し、該面部分には該挿入体の先頭コイルの切欠を受け入れるための凹みが形成され、前記凹みは前記挿入体と接触して力を受ける面を含み、該力を受ける面が取付けの間に前記挿入体が軸方向に移動することを阻止し、前記先頭コイルが拡張して前記タップ穴内に挿入することができなくなることを阻止する取付工具、
によって前記課題を解決した。
【０００６】
本発明によれば、枢動爪の面に挿入体の切欠に係合する凹みが形成されている。この凹みの形状は挿入体の係合部分の断面によく似ており、先頭コイルを拘束し挿入体の軸方向の移動を阻止する。取付工具が回転すると後方へ向けた圧力が発生するが、先頭コイルは適正な軸方向位置に保持され挿入体は母材の雌ねじに導かれることができる。本発明の好適な実施例においては、前記凹みは挿入体の断面によく似た形状になっている。コストの面からいえば、前記凹みは前記爪の面においてその断面積の半分だけを有するように変更することができる。作動面から離れた部分は、先頭コイルが軸方向移動をしないためにのみ必要である。反対の方向においては母材の先頭雌ねじが挿入体の先頭コイルが母材方向に移動することを阻止する。
【０００７】
本発明によれば、従来技術における取付工具が非常に簡略で且つコスト的にも有利な方法で改良される。このように簡易化された改良により断面積が種々に異なる螺旋状コイル挿入体を、確実にタップ穴に取付けることができる。
【０００８】
【実施例】
本発明の取付工具は、タング無しコイル状螺旋挿入体を、例えば、比較的柔らかい材料であるアルミニウムからなる母材のタップ穴に取付けて、スチール製のボルトをそこにねじ込むことが必要なような場合に用いられる。
【０００９】
図１に示すように、本発明の取付工具１０は２つの主要な部分からなる。その１つは管状体部材１２であり、他の１つは前記管状体部材に挿入されるマンドレル集合体１４である。このマンドレル集合体１４は、タップ穴にねじ込まれるべきタング無し挿入体１６を受け入れるようになっている。管状体部材１２は、オペレーターに取付け作業中にマンドレル集合体１４を支持させるための手段を具えている。管状体部材１２は開口１７を具え、この開口１７を貫通してマンドレル集合体１４の先頭部分１８が延びており、タップ穴にコイル挿入体をねじ込むための挿入体１６を、この部分に取付けるようになっている。
【００１０】
図２及び図４に示すように、マンドレル集合体１４は管状体部材１２の内径と実質的に等しい直径のねじ付き円筒状ロッド２０を有している。ロッド２０の先頭部１８はねじ部分を有しており、取付け前の挿入体１６の内径に対応する直径を有している。このことは、先頭部分１８の直径は挿入体１６の内径よりも若干小さいことを意味する。反対側の端部においては、マンドレル集合体１４は角張った部分２２及び２４を有しており、図２に示すようにドライバー２６がこの部分に取付けられることにより、挿入体をタップ穴に取付けるためのトルクが加えられる。
【００１１】
図２及び図４に示すように、枢動爪３０はマンドレル集合体１４の長手方向の空洞３２内において縦断面図で示されている。爪３０は空洞３２内において付勢されており、そのフック部分３４（図３参照）が開口３３から突出しタング無し螺旋状コイル挿入体１６の切欠５２と係合するようになっている。爪３０は、ばね３８によって枢動軸３６の周りに全体的に付勢されており、挿入体がマンドレル集合体１４の先頭部１８にねじ込まれてマンドレル集合体１４が管状体部材１２の中において軸方向に移動させられたときに、フック部分３４が挿入体の切欠５２を探し当てるようになっている。マンドレル１４が矢印４９で示された方向に移動して、爪３０の延長部４８がマンドレル１４の表面に形成された穴に入ったとき、爪３０は枢動軸３６の周りに回転し、フック部分３４が挿入体の切欠５２に没入する。
【００１２】
フック部分３４の後方に隣合って切欠６０が設けられており、挿入体の先頭ねじの次のねじをこの部分で拘束し、挿入体の切欠５２に挿入体の後方に向いた軸方向の力が働いたときに、挿入体がフック部分３４から滑り落ちないようにしている。
【００１３】
図４と図５に示されるように、爪３０の面部分３１を有するフック部分３４は挿入体１６の先頭にある切欠５２と係合しタップ穴に挿入体が工具１０を使用してねじ込まれるようになっている。螺旋状コイル挿入体の両方の自由端部にこのような切欠５２が設けられているので、挿入体は工具に対してどのような方向でも取付けることができ、かくして、オペレーターが挿入体を工具に間違った方向で取付けるという可能性はなくなる。
【００１４】
前述のように挿入体に後向きの軸方向の力が加わったときに、挿入体の切欠５２がフック部分３４から外れないように切欠６０が設けられているのであるが、この切欠は挿入体の先頭ねじの次のねじを拘束するようになっている。しかしながら、この構成自体では、或る条件のもとでは、挿入体の先頭ねじがフック部分から外れることを阻止することができない。
【００１５】
なお、上述の説明は、本発明を説明するための背景として、如何にしてタング無し螺旋状コイル挿入体が取付けられるかを述べたものである。
【００１６】
特に、個々の挿入体のコイルの形状の断面積が小さいときに問題が生じる。このようにコイルの断面積が小さくなると、先頭コイルの可撓性が大きくなり、母材の雌ねじ穴と整列させることが困難になる。工具と挿入体が雌ねじのタップ穴に近付くにつれ、挿入体は雌ねじの穴と整列しようとして回転する。このように回転している挿入体の先頭のねじが母材の雌ねじと入口から近い距離で係合するならば、係合関係は適切に生じ、取付けは簡単に終了するであろう。しかしながら、挿入体の先頭のねじが母材の雌ねじの最初のねじと入口から離れたところで係合する場合には、挿入体は回転し続け、その先頭のコイルは入口を探し続けるため同時に後方に向けた圧力が発生する。この後方に向けた圧力は、挿入体の先頭のコイルに工具上において軸方向に後退させる力を生じさせ、この結果、挿入体の先頭のねじはフック部分３４から外れて軸方向に移動し、その結果、挿入体のコイルは径方向に拡張してしまう。このようなコイルの径方向の拡張は、先頭のコイルの可撓性のために生じるのであり、その結果、挿入体のコイルの直径が母材の雌ねじの外径よりも大きくなってしまって、取付けそのものが不可能となってしまう。このようになると、取付工具の回転をやめ、軸方向に逆方向に回して挿入体を取り除き、新しい挿入体を取付けなければならない。このように従来の切欠６０では、先頭コイルが可撓性が増したことによって生ずる挿入体の軸方向の移動を阻止することができないのである。
【００１７】
本発明によれば、枢動爪のフック表面が改良されており、先頭コイルが径方向に拡張するように挿入体が軸方向に移動することが阻止され、その結果、挿入体の先頭コイルが雌ねじの入口近くで雌ねじに係合しても、あるいは、そこから３５９度離れたところで係合したとしても、挿入体を確実に母材の雌ねじ穴に取付けることができる。
【００１８】
次に図６Ａ及び図６Ｂを参照すると、本発明によって改良が加えられた枢動爪７０が図示されている。これまで述べた内容と同一の内容に関しては同一の参照符号が用いられていることに注意されたい。この実施例においては、爪７０のフック部分７２は、傾斜部分４０に沿って延びる角度付きエッジ部分７４と、凹み７６とを有している。この凹み７６は、面部分７９から内側方向に且つこれに対して直角に延びる、力を受ける面であり、挿入体に接触する接触面７８を具えており、この面７８は頂部（最上部）から底部の方に内側に角度をもって延びており、かくしてこの凹み７６は、挿入体１６の先頭コイル５４の切欠５２の接触する部分と実質的に同一のダイヤモンド状の断面を具えていることになる。さらに、この凹みの深さは、取付け作業中に挿入体１６がこの凹み７６の中に維持され面７８と接触し続けるように選定される。このようないずれの特徴も、挿入体が上述したように軸方向に移動することを阻止するものであり、断面積の小さい挿入体が確実に取付けられることを保証している。
【００１９】
次に図７Ａと図７Ｂは本発明による別の実施例による爪の形状を示したものである。特にこの場合の爪８０は、角度付きの端面８４を具えた凹み８２を示しており、角度付きの端面８４は傾斜部４０の表面の一部分に沿って延びている。この実施例における端面８４は直角になっており、上述したように、図６の実施例の場合よりも延びる距離が短い。しかしながら、この凹み８２の深さ及び力を受けそして挿入体に接触する面８６は、図６で述べた実施例と同様に機能するものであり、爪の端部に最も近い部分の凹みの部分が除かれたことによって、図６の実施例の場合よりも製造コストを低減することができる。挿入体に接触する面８６は面部分８９から内側に且つ実質的に直角に延びており、しかも頂部から底部にかけて角度をもって内側に延びている。かくして面８６は挿入体１６の先頭コイル５４の断面積に部分的に一致することになる。凹み８２の深さは図６の実施例に関して述べたところと同様にして選定される。
【００２０】
図８Ａと図８Ｂは本発明による爪のさらに別の実施例を示すものであるが、その作用は、これまでに説明した図６及び図７の実施例のものと同様である。この実施例においては、爪９０は傾斜部４０の一部分に沿って延びている角度付きの端面９４を具えた凹み９２を有している。この端面９４は図７の面８４に似ている。凹み９２の深さは挿入体１６の切欠を受け入れるのに充分な深さである。この実施例における力を受ける面９６は、挿入体１６の軸方向に対して直角であり、面９９に対しても直角である。このことは図８に示すとおりであり、面９６は凹み９２に対してその頂部から底部まで角度をもって内側に延びているのではない。従って、挿入体１６の面は面９６に対して全体において接するのではなく、直線的接触部分９８に沿って接触するだけである。この実施例のものは、既に説明した図６及び図７の実施例の場合より製造が容易ではあるが、挿入体が凹み９２に拘束される確実さは減少する。何故ならば、挿入体１６の先頭コイル５４の切欠５２の形状に凹みの形状、特に、面９６が適合していないためである。しかしながら、その深さは既に述べた実施例の場合と同様にして定められる。
【００２１】
要するに、挿入体の先頭のねじがタップ穴の雌ねじの出発点と係合しようとする際、上述の異なる実施例に示した凹みは、先頭コイルが軸方向に移動することを阻止することができる。すなわち、工具の回転に伴って工具による後方向向きの圧力は継続的に生じるのであるが、挿入体が軸方向に移動することは阻止され、挿入体の最初のねじがタップ穴の雌ねじと確実に係合することが保証されるのである。図示していないが、母材の雌ねじの入口には、通常、わずかの面取りがなされている。この面取りは、通常９０度から１２０度の範囲であり、挿入体との係合を確実にしている。従って、挿入体の先頭のねじが入口の点から角度的に３５９度以内にあるならば、結果的に生ずる力が挿入体に働き、先頭コイルを押し返そうとする。凹み７６，８２及び９２はこのような作動が生じるのを阻止する。
【００２２】
図９は、図４及び図５の従来技術の場合に、挿入体１６の適切な取付けが阻止される状況を示している。この図に示したように、挿入体が有する可撓性の故に、挿入体の先頭コイル５４は径方向に拡張し母材１０１のタップ穴にねじ込まれることができない。
【００２３】
次に、図１０は、本発明によって改良された枢動爪が先頭コイル５４を確実に拘束し、コイルの径方向拡張が阻止され挿入体が確実に母材１０１にねじ込まれる状況を表わしている。
【００２４】
【発明の効果】
本発明によれば、挿入体の可撓性が高い場合であっても、その先頭コイルが確実に爪によって拘束され、その径方向の拡張が防止されて軸方向に移動することが阻止され、挿入体は確実に母材のタップ穴にねじ込まれることができる。
【００２５】
本発明を好適な実施例について説明したが、本発明の趣旨から離れることなくそれと同等の変更を成し得ることは当業者には容易に理解されることである。さらに、本発明の本質的な開示事項から離れることなく、改変を成し得るものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明によるタング無し螺旋状コイル挿入体の取付工具と挿入体の斜視図。
【図２】 挿入体が取付けられ爪が外方向に回転させられドライバー部分が示されている図１の縦断面図に相当する図。
【図３】 図１の線３−３に沿い、詳細が省略された断面図。
【図４】 挿入体がタップ穴にねじ込まれた状況を示す図２と類似の断面図。
【図５】 従来例の爪の先端の斜視図。
【図６】 Ａは本発明によって改良が加えられた爪の先端の斜視図であり、Ｂはその正面図。
【図７】 Ａは本発明による第２実施例の爪の先端の斜視図であり、Ｂはその正面図。
【図８】 Ａは本発明によるさらに別の実施例による爪の先端の斜視図であり、Ｂはその正面図。
【図９】 従来技術の取付工具を使用した場合に、挿入体の径方向拡張が生じて挿入体を母材の雌ねじ穴にねじ込むことができない状況を説明する図。
【図１０】 本発明による爪を具えた工具を使用した場合に、挿入体が母材のタップ穴の雌ねじにねじ込まれる状況を示した説明図。
【符号の説明】
１０ 取付工具
１２ 管状体
１４ マンドレル
１６ 挿入体
３３ 空洞
３０ 枢動爪
５２ 挿入体の切欠
５４ 挿入体の先頭コイル
７６ 凹み
７８ 力を受ける面

Claims (11)

1. 少なくとも一方の自由端に切欠を有するタング無し螺旋状コイル挿入体をタップ穴内に挿入する工具であって、
   円形横断面の管状体と、
   前記管状体に挿入可能でタップ穴内に取付ける前記挿入体を受け入れるようになっていて空洞を具えたマンドレルから成り、
   前記挿入体をタップ穴に取付けるためにトルクを与えるように前記マンドレルの一端部にある駆動手段を有し、前記マンドレルは前記駆動手段と反対側で前記空洞と隣合う位置に前記挿入体をねじ込ませるためのねじ付き部分を有しており、
   さらに、前記マンドレルが挿入体と一体となって動くように係合させる手段を有し、該係合手段は付勢され前記空洞内において前記ねじ付き部分に隣合って前記管状体の長手方向に延び且つ幅方向に突出するフック手段を具えた枢動爪から成り、該フック手段は前記マンドレルが第１の方向に回転されるとき前記挿入体の切欠と接触する幅方向に突出する面部分を有し、該面部分には該挿入体の先頭コイルの切欠を受け入れるための凹みが形成され、前記凹みは前記先頭コイルと接触して力を受ける面を含み、該力を受ける面が取付けの間に前記挿入体が軸方向に移動することを阻止し、前記先頭コイルが拡張して前記タップ穴内に挿入することができなくなることを阻止する、
   取付工具。
2. 前記凹みの深さが、取付けの間にコイル挿入体の接触端部が保持されるように選定される、請求項１の工具。
3. 前記凹みが、その中に受け入れられるコイル挿入体の部分の形状に対応している、請求項２の工具。
4. 前記力を受ける面が、取付けの間に前記挿入体の隣合う面全体と接触する、請求項３の工具。
5. 前記力を受ける面が、取付けの間に前記挿入体の隣合う面の一部分のみと接触する、請求項１の工具。
6. 少なくとも一方の自由端に切欠を有するタング無し螺旋状コイル挿入体をタップ穴内に挿入する工具であって、
   円形横断面の管状体と、
   前記管状体に挿入可能でタップ穴内に取付ける前記挿入体を受け入れるようになっていて空洞を具えたマンドレルから成り、
   前記挿入体をタップ穴に取付けるためにトルクを与えるように前記マンドレルの一端部にある駆動手段を有し、前記マンドレルは前記駆動手段と反対側で前記空洞と隣合う位置に前記挿入体をねじ込ませるためのねじ付き部分を有しており、
   さらに、前記マンドレルが挿入体と一体となって動くように係合させる手段を有し、該係合手段は付勢され前記空洞内において前記ねじ付き部分に隣合って前記管状体の長手方向に延び且つ幅方向に突出するフック手段を具えた枢動爪から成り、該フック手段は前記マンドレルが第１の方向に回転されるとき前記挿入体の切欠と接触する幅方向に突出する面部分を有し、該面部分には取付けの間に前記挿入体が軸方向に移動しないように該挿入体の先頭コイルを拘束するための凹みが形成されていて、該凹みは前記面部分から内方に且つ直角に延びる少なくとも１つの面を有し、該内方に延びる面は取付けの間に前記コイルの拘束された部分と係合している、
   取付工具。
7. 前記凹みの深さが、取付けの間にコイル挿入体の接触端部が保持されるように選定される、請求項６の工具。
8. 前記凹みが、その中に受け入れられるコイル挿入体の部分の形状に対応している、請求項７の工具。
9. 前記内方に延びる面が、前記凹みに拘束された前記挿入体の隣合う面全体と接触する、請求項８の工具。
10. 前記内方に延びる面が、前記凹みに拘束された前記挿入体の隣合う面の一部分のみと接触する、請求項７の工具。
11. 前記内方に延びる面が前記凹みの最上部から底部に内方に角度を持って延びる、請求項８の工具。

Images