JP4018844B2 - 螺旋状コイルインサートの製造方法 - Google Patents

螺旋状コイルインサートの製造方法 Download PDF

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一般には、被加工物のタップ穴に挿入して使用される螺旋状コイルインサートに関し、特に、このような螺旋状コイルインサートを製造する螺旋状コイルインサートの製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、アルミニウムなどの軽金属、プラスチック、木材、鋳鉄などからなる被加工物に直接タップ立てしたままでは雌ネジが弱くて高い締め付け力が得られない場合に、信頼性の高いネジ締結を保証するべく螺旋状コイルインサートが使用されている。
【0003】
つまり、図4にはタング付螺旋状コイルインサート10Tを示すが、このような螺旋状コイルインサート10Tは、通常、菱形断面の、高抗張力特殊鋼線、例えば冷間加工された18−8ステンレス鋼線を円筒形のスプリング状に巻いて作製され、図5及び図6に示すように、被加工物100に形成されたタップ穴101へ、挿入工具にてねじ込まれて固定される。その後、ボルト20などがこの螺旋状コイルインサート10Tを雌ネジとして螺合される。このように螺旋状コイルインサート10Tを使用することにより、高いネジ締結力を得ると共に、ボルト20を繰り返し挿入したり、取り外しすることも可能となる。
【0004】
タング付螺旋状コイルインサート10Tは、上述のように、挿入工具にてタップ穴101へとねじ込まれるので、コイル自由端には、図4に示すように、挿入工具に係止されるタングと称される、コイルの直径方向へと折り曲げられた係止片11が設けられている。このタング11は、被加工物100のタップ穴101に固定された後は、除去する必要があり、そのためにタング11が形成されたコイル自由端に連接する第1コイル部分には切り欠き(ノッチ)8がコイルの外側側面に形成されている。
【0005】
このようなタング付螺旋状コイルインサート10Tは、被加工物100に装着後、上述のように、除去されたタング11を回収しなければならず、その作業が極めて煩雑であり、更には、分離されたタング11を回収し損なった場合にはこのタング11が電気的或は機械的故障を引き起こす原因となる可能性があるという理由から、図7に示すように、タング無しの螺旋状コイルインサート10が使用されることがある。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
タング無しの螺旋状コイルインサート10も又図5及び図6に示すように被加工物100のタップ穴101に装着されるが、タング付螺旋状コイルインサート10Tと異なり、装着後に、除去されたタング11を回収するといった作業の必要性はない。しかしながら、図7及び図8に示すように、挿入工具30の爪31の係止を可能とするために、コイルの両側のコイル自由端先端部に形成された頭部4、5に隣接してそれぞれ工具爪係止用の凹部6、7を形成する必要がある。更に、頭部4、5は、螺旋状コイルインサート10のタップ穴装着時に、コイル自由端先端部がタップ穴を損傷することがないように、例えば線材の長手軸線方向先端へと向かって僅かに先細に縮小された先細形状に成形されている。
【0007】
このような頭部4、5及び挿入工具のための凹部6、7を有した螺旋状コイルインサート10は、従来、例えば、
(1)長尺の線材の先端部をプレス加工して、所望形状の、例えば先細形状の頭部4に成形する(フォーミング)。
(2)所望形状の頭部4に隣接して、挿入工具のための凹部6をプレス加工により成形する(ノッチング)。
(3)線材を送り出しながら、上記頭部4を先頭として螺旋状コイルを作製し、所定の巻数の螺旋状コイルが形成された時点で線材を切断する。
(4)切断されたコイルの端末を、上記(1)、(2)と同様の加工により、所望形状の頭部5及び凹部7を成形する。
などといった多数の工程にて製造されている。従来、螺旋状コイルインサート10は上記諸工程にて1個づつ製造されており、生産性の点で問題があった。
【0008】
従って、本発明の目的は、螺旋状コイルインサートを製造する際に使用し、螺旋状コイルインサートを極めて効率よく、連続的に製造することができ、螺旋状コイルインサートの生産性を飛躍的に向上させることのできる螺旋状コイルインサート用線材を使用した螺旋状コイルインサートの製造方法を提供することである。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記目的は本発明に係る螺旋状コイルインサートの製造方法にて達成される。要約すれば、第1の本発明によると、(a)螺旋状コイルインサートを製造するための線材であって、線材の軸線方向に沿って所定長さ間隔にてコイル自由端成形部が複数形成され、前記コイル自由端成形部は、互いに離間する方へと線材の軸線に沿って線材の外形へと至る第1及び第2先細形状部と、前記第1及び第2先細形状部にそれぞれ隣接して形成された第1及び第2凹部とを有する螺旋状コイルインサート用線材を、前記コイル自由端成形部がコイル巻き加工時に内周側に位置するようにして連続してコイル製造機へと供給して1個の螺旋状コイルインサートのための所定巻数のコイル巻きを行い、所定巻数のコイル巻きが終了した後、前記コイル自由端成形部における前記第1先細形状部と前記第2先細形状部の連結位置にて切断分離し、
(b)引き続いて、前記螺旋状コイルインサート用線材をコイル製造機へと供給して前記(a)工程を行い、次の螺旋状コイルインサートを製造する、
ことを特徴とする螺旋状コイルインサートの製造方法が提供される。
の本発明によると、(a)螺旋状コイルインサートを製造するための線材であって、線材の軸線方向に沿って所定長さ間隔にてコイル自由端成形部が複数形成され、前記コイル自由端成形部は、互いに離間する方へと線材の軸線に沿って線材の外形へと至る第1及び第2先細形状部と、前記第1及び第2先細形状部にそれぞれ隣接して形成された第1及び第2凹部とを有する螺旋状コイルインサート用線材を、前記コイル自由端成形部がコイル巻き加工時に内周側に位置するようにして連続してコイル製造機へと供給して複数個の螺旋状コイルインサートのためのコイル巻きを行い、
(b)前記コイル自由端成形部における前記第1先細形状部と前記第2先細形状部の連結位置にて互いに切断分離する、
ことを特徴とする螺旋状コイルインサートの製造方法が提供される。
上記本発明の一実施態様によると、前記コイル自由端成形部は、線材の軸線方向に沿って整列して形成される。又、他の実施態様によると、前記コイル自由端成形部は、前記第1及び第2先細形状部を互いに連結する、軸線方向に所定長さだけ延在した連結部を有することができる。本発明の線材の前記第1及び第2先細形状部、並びに、前記第1及び第2凹部は、螺旋状コイルインサートのコイル自由端先端部の頭部及び凹部を形成する。
【0010】
の本発明によると、(a)タング付螺旋状コイルインサートを製造するための線材であって、線材の軸線方向に沿って所定長さ間隔にてコイル自由端成形部が複数形成され、前記コイル自由端成形部は、互いに離間する方へと線材の軸線に沿って線材の外形へと至る第1及び第2傾斜部からなるノッチを有するタング付螺旋状コイルインサート用線材を、前記コイル自由端成形部の前記ノッチ部がコイル巻き加工時に内周側に位置するようにして連続してコイル製造機へと供給して、前記線材の先端を前記コイル製造機の把持手段で把持してタングを形成し、その後コイル巻きし、
(b)所定巻数のコイル巻きが終了した後、次に位置する前記ノッチ部より所定の長さ手前の位置にて切断分離する、
ことを特徴とするタング付螺旋状コイルインサートの製造方法が提供される。本発明の一実施態様によると、前記コイル自由端成形部は、線材の軸線方向に沿って整列して形成される。又、本発明の線材の前記ノッチは、タング付螺旋状コイルインサートのタングに隣接した第1コイル部分の内周部のノッチを形成する。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る螺旋状コイルインサート用線材を使用した螺旋状コイルインサートの製造方法を図面に則して更に詳しく説明する。
【0012】
実施例1
図1に本発明に係る螺旋状コイルインサート用線材1の一実施例を示す。本実施例によると、線材1は、例えば菱形断面の、高抗張力特殊鋼線、例えば冷間加工された18−8ステンレス鋼線を使用することができる。
【0013】
本発明に従えば、図1(a)に示すように、線材1は、その長手軸線方向に沿って、製造される螺旋状コイルインサート10の寸法形状によって決定される所定長さ間隔(P)にて、コイル自由端成形部2が形成される。コイル自由端成形部2は、線材外形より縮小された断面形状とされる所定長さ(W)の連結部3と、この連結部3の両側に連接しており、且つ互いに離間する方へと線材1の軸線に沿って線材1の外形へと至る第1及び第2先細形状部4、5とを有する。この連結部3の長さ(W)は所望に応じて任意に設定することができ、場合によっては、なくすこともできる。
【0014】
上記第1及び第2先細形状部4、5は、同じ形状とすることができ、又、異なる形状とすることもできるが、いずれにしても、製造される螺旋状コイルインサートのコイル自由端先端部に形成される先細形状頭部と実質的に同じ形状とされる。通常第1及び第2先細形状部4、5の傾斜角度a、b、c、dは、これに限定されるものではないが、10゜〜15゜とされ、すべて同じとすることもできるし、又、異なるものとすることもできる。第1及び第2先細形状部4、5は、角部がないように丸く湾曲して形成することも可能である。
【0015】
更に、コイル自由端成形部2は、上記第1及び第2先細形状部4、5にそれぞれ隣接して形成された凹部6、7を有する。この凹部6、7は、線材1の軸線に対してほぼ垂直に形成され、螺旋状コイルインサートとされた後においては挿入工具30の爪31(図8)に係合する係止面となる平面6a、7aと、この平面6a、7aより先細形状部4、5とは反対方向へと湾曲して延在し、螺旋状コイルインサートとされた後においては挿入工具の爪に作用するカム面となる湾曲面6b、7bとにて画成される。つまり、この凹部6、7は、製造された螺旋状コイルインサートの頭部に隣接して形成される凹部となるものであり、実質的に螺旋状コイルインサートの凹部と同じ形状とされる。
【0016】
上記構成のコイル自由端成形部2は、従来行われている螺旋状コイルインサート10の頭部4、5及び凹部6、7を成形する時のプレス加工と同様のプレス加工(フォーミング及びノッチング)にて成形することができる。各コイル自由端成形部2は、通常、線材1の軸線方向に沿って整列して形成される。
【0017】
本発明の線材1を使用して、螺旋状コイルインサート10を作製する場合には、上記コイル自由端成形部2がコイル巻き加工時に内周側に位置するようにして、線材1を連続してコイル製造機へと供給する。コイル製造機は、通常使用されているものを使用することができ、コイル製造機へと供給された線材1は、図2(a)に示すように、その先端を、コイル製造機の把持手段で把持するか、場合によっては、把持しないで、コイル巻きされる。
【0018】
所定巻数のコイル巻きが終了した段階で、連結部3から切断分離され、図2(b)に示すように、既に頭部4、5及び凹部6、7を備えた螺旋状コイルインサート10が製造される。1個の螺旋状コイルインサート10が製造されると、引き続いて線材1がコイル製造機へと連続的に供給され、次のコイル巻きが実施され、次の螺旋状コイルインサート10が製造される。
【0019】
このように、本発明の線材1を使用すると、コイル製造機へと供給される線材1には、既に頭部及び凹部が形成されているので、コイル製造機へと供給される線材1に対しては必要に応じて最少限度のコイル頭部加工を施すことが要求されるに過ぎず、従来の製造法より生産性が飛躍的に向上する。
【0020】
別法によれば、線材1を連続してコイル製造機へと供給することにより、複数の螺旋状コイルインサート10が、図2(c)に示すように、連続して作製される。次いで、この連続した螺旋状コイルインサート10をコイル自由端成形部の連結部3位置にて互いに切断分離することにより、図2(b)に示すように、螺旋状コイルインサート10が個々に分離される。その後、必要に応じて、各螺旋状コイルインサート10の頭部4、5の切断部分をより滑らかにするべく仕上げ加工することができる。
【0021】
この製造方法によれば、螺旋状コイルインサート10が連続的に作製され、その後、螺旋状コイルインサートを個々に分離すれば良く、極めて生産性が向上する。更に、一つの螺旋状コイルインサート10の頭部4は、次の螺旋状コイルインサートの頭部5と連結部3を介して接続されているために、螺旋状コイルインサートの自由端構成部分が折損することなく円滑にコイル化することができ、生産性を更に向上させるといった利点もある。
【0022】
又、上記実施例にて、線材1の断面形状は菱形断面であるとしたが、本発明の線材1は、これに限定されるものではなく、矩形、円形、三角形など任意の形状とし得る。
【0023】
実施例2
図3に、本発明に従った線材1の他の実施例を示す。本実施例によると、コイル自由端成形部2は、図3(a)に示すように、互いに離間する方へと線材10の長手軸線方向に沿って線材1の外形へと至る第1及び第2傾斜部8a、8bからなるノッチ8とすることができる。各コイル自由端成形部2は、実施例1と同様に、線材1の軸線方向に所定間隔にて、通常、線材1の軸線方向に沿って整列して形成される。
【0024】
本発明の線材1を使用すると、図3(c)に示すようなノッチ8をコイル内周部に備えたタング付螺旋状コイルインサート10Tが好適に製造される。
【0025】
つまり、タング付螺旋状コイルインサート10Tを作製する場合には、上記コイル自由端成形部2、即ち、ノッチ8がコイル巻き加工時に内周側に位置するようにして、線材1を連続してコイル製造機へと供給する。コイル製造機は、通常使用されているものを使用することができ、コイル製造機へと供給された線材1は、図(b)に示すように、その先端を、コイル製造機の把持手段で把持してタングを形成し、その後、線材1は、コイル巻きされる。
【0026】
所定巻数のコイル巻きが終了した段階で、次に位置するノッチ8より所定の長さ手前の位置にて切断分離され、図(c)に示すように、タング11に隣接した第1コイル部分に既にノッチが形成されたタング付螺旋状コイルインサート10Tが製造される。1個のタング付螺旋状コイルインサート10Tが製造されると、引き続いて連続して線材1がコイル製造機へと供給され、次のタング形成及びコイル巻きが実施され、次のタング付螺旋状コイルインサート10Tが製造される。
【0027】
本発明の線材1を使用して製造されたタング付螺旋状コイルインサート10Tは、図4に示す従来のタング付螺旋状コイルインサート10Tと異なり、ノッチ8がコイルの内周部に形成されている。このように、コイル内周部にノッチを形成した場合には、螺旋状コイルインサート10Tを被加工物100のタップ穴101に固定した後のタング11の除去が容易であるという利点を有している。従来、このような形状のタング付螺旋状コイルインサート10Tを作製するには、タング付螺旋状コイルインサート10Tを作製した後、後加工として手作業にてコイル内周部にノッチ8を形成することが必須とされ、生産性が極めて悪く、従って、インサートのコストを高いものとしていた。
【0028】
本発明の線材1を使用すれば、生産性良く、従って低コストにて、図3(c)に示すようなタング付螺旋状コイルインサート10Tを作製することができる。
【0029】
又、本実施例においても、線材1の断面形状は菱形断面である必要はなく、矩形、円形、三角形など任意の形状とし得る。
【0030】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、螺旋状コイルインサートを極めて効率よく、連続的に製造することができ、螺旋状コイルインサートの生産性を飛躍的に向上させ得る。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1(a)は、本発明に係る螺旋状コイルインサート用線材の一実施例を示す図であり、図1(b)は、コイル自由端成形部の拡大図である。
【図2】図2(a)は、本発明に係る螺旋状コイルインサート用線材を使用して螺旋状コイルインサートを製造する方法を説明するための図であり、図2(b)は、分離された螺旋状コイルインサートを示す図であり、図2(c)は、本発明に係る螺旋状コイルインサート用線材を使用して製造された一連の螺旋状コイルインサートを示す図である。
【図3】図3(a)は、本発明に係る螺旋状コイルインサート用線材の他の実施例を示す図であり、図3(b)は、本発明に係る螺旋状コイルインサート用線材を使用してタング付螺旋状コイルインサートを製造する方法を説明するための図であり、図3(c)は、分離されたタング付螺旋状コイルインサートを示す図である。
【図4】タング付螺旋状コイルインサートの斜視図である。
【図5】螺旋状コイルインサートの使用方法を説明する図である。
【図6】螺旋状コイルインサートが被加工物に装着された状態を説明する図である。
【図7】タング無し螺旋状コイルインサートの斜視図である。
【図8】タング無し螺旋状コイルインサートと装着工具との関係を説明する図である。
【符号の説明】
1 螺旋状コイルインサート用線材
2 コイル自由端成形部
3 連結部
4、5 第1、第2先細形状部(頭部)
6、7 第1、第2凹部
8 ノッチ
10 タング無し螺旋状コイルインサート
10T タング付螺旋状コイルインサート

Claims (11)

  1. (a)螺旋状コイルインサートを製造するための線材であって、線材の軸線方向に沿って所定長さ間隔にてコイル自由端成形部が複数形成され、前記コイル自由端成形部は、互いに離間する方へと線材の軸線に沿って線材の外形へと至る第1及び第2先細形状部と、前記第1及び第2先細形状部にそれぞれ隣接して形成された第1及び第2凹部とを有する螺旋状コイルインサート用線材を、前記コイル自由端成形部がコイル巻き加工時に内周側に位置するようにして連続してコイル製造機へと供給して1個の螺旋状コイルインサートのための所定巻数のコイル巻きを行い、所定巻数のコイル巻きが終了した後、前記コイル自由端成形部における前記第1先細形状部と前記第2先細形状部の連結位置にて切断分離し、
    (b)引き続いて、前記螺旋状コイルインサート用線材をコイル製造機へと供給して前記(a)工程を行い、次の螺旋状コイルインサートを製造する、
    ことを特徴とする螺旋状コイルインサートの製造方法。
  2. 前記コイル自由端成形部は、線材の軸線方向に沿って整列して形成されることを特徴とする請求項1の螺旋状コイルインサートの製造方法。
  3. 前記コイル自由端成形部は、前記第1及び第2先細形状部を互いに連結する、軸線方向に所定長さだけ延在した連結部を有することを特徴とする請求項1又は2の螺旋状コイルインサートの製造方法。
  4. 前記第1及び第2先細形状部、並びに、前記第1及び第2凹部は、螺旋状コイルインサートのコイル自由端先端部の頭部及び凹部を形成することを特徴とする請求項1、2又は3の螺旋状コイルインサートの製造方法。
  5. (a)螺旋状コイルインサートを製造するための線材であって、線材の軸線方向に沿って所定長さ間隔にてコイル自由端成形部が複数形成され、前記コイル自由端成形部は、互いに離間する方へと線材の軸線に沿って線材の外形へと至る第1及び第2先細形状部と、前記第1及び第2先細形状部にそれぞれ隣接して形成された第1及び第2凹部とを有する螺旋状コイルインサート用線材を、前記コイル自由端成形部がコイル巻き加工時に内周側に位置するようにして連続してコイル製造機へと供給して複数個の螺旋状コイルインサートのためのコイル巻きを行い、
    (b)前記コイル自由端成形部における前記第1先細形状部と前記第2先細形状部の連結位置にて互いに切断分離する、
    ことを特徴とする螺旋状コイルインサートの製造方法。
  6. 前記コイル自由端成形部は、線材の軸線方向に沿って整列して形成されることを特徴とする請求項5の螺旋状コイルインサートの製造方法。
  7. 前記コイル自由端成形部は、前記第1及び第2先細形状部を互いに連結する、軸線方向に所定長さだけ延在した連結部を有することを特徴とする請求項5又は6の螺旋状コイルインサートの製造方法。
  8. 前記第1及び第2先細形状部、並びに、前記第1及び第2凹部は、螺旋状コイルインサートのコイル自由端先端部の頭部及び凹部を形成することを特徴とする請求項5、6又は7の螺旋状コイルインサートの製造方法。
  9. (a)タング付螺旋状コイルインサートを製造するための線材であって、線材の軸線方向に沿って所定長さ間隔にてコイル自由端成形部が複数形成され、前記コイル自由端成形部は、互いに離間する方へと線材の軸線に沿って線材の外形へと至る第1及び第2傾斜部からなるノッチを有するタング付螺旋状コイルインサート用線材を、前記コイル自由端成形部の前記ノッチ部がコイル巻き加工時に内周側に位置するようにして連続してコイル製造機へと供給して、前記線材の先端を前記コイル製造機の把持手段で把持してタングを形成し、その後コイル巻きし、
    (b)所定巻数のコイル巻きが終了した後、次に位置する前記ノッチ部より所定の長さ手前の位置にて切断分離する、
    ことを特徴とするタング付螺旋状コイルインサートの製造方法。
  10. 前記コイル自由端成形部は、線材の軸線方向に沿って整列して形成 されることを特徴とする請求項9のタング付螺旋状コイルインサートの製造方法。
  11. 前記ノッチは、タング付螺旋状コイルインサートのタングに隣接した第1コイル部分の内周部のノッチを形成することを特徴とする請求項9又は10のタング付螺旋状コイルインサートの製造方法。
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