JP6224204B1 - インサート金具及び樹脂製品 - Google Patents

Abstract

【課題】樹脂製品に埋め込まれた状態で回り難いインサート金具及びそれが樹脂に埋め込まれた樹脂製品を提供する。【解決手段】ブッシュ１の樹脂に埋まった状態になる上側フランジ部３の下面１０、下側フランジ部４の上傾斜面１２及び下傾斜面１３には、第１回転規制部１４、第２回転規制部１５及び第３回転規制部１６がそれぞれ設けられている。各回転規制部１４、１５、１６は、凹んで形成された複数の溝部１７、２１、２５によって構成されている。複数の溝部１７、２１、２５は、底面１８、２６と側面２７と別の側面２８とを有する。各回転規制部１４、１５、１６は、ブッシュ本体２を周方向に回転させようとしたときに、側面２７又は別の側面２８に接触している樹脂の接触面を押圧してブッシュ本体２の回転を規制する。【選択図】図１

Description

本発明は、樹脂製品に埋め込んで使用するインサートブッシュやインサートナットなどのインサート金具、及び、それが樹脂に埋め込まれた樹脂製品に関する。

樹脂製のワーク同士やワークと部品とを組み合わせて固定するために、成形時にワークに埋め込まれて固定されるインサートブッシュやインサートナットなどのインサート金具が用いられる（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）。

特許文献１に記載のインサート金具には、筒軸本体の外周面に円周方向に間隔を空けて形成された複数の係止突起を備える。係合突起同士の間には軸方向に延びる係合溝が形成されている。

特許文献２に記載のインサート金具には、円筒状の軸部の外周面に円周方向に間隔を空けて軸方向に延びる複数の突条が形成されている。また、外周面の樹脂に埋められる下端部には、外方に突出したフランジ状の拡開部が形成されている。

特許第４９３６１４８号公報 特開２０１０−０００６０１号公報

特許文献１及び２に記載の技術では、インサート金具が樹脂部分を基準にして円周方向に回転することを防止するための回り止めとして、インサート金具本体から外方に突出する複数の突起を設けている。しかし、この技術では、突起の形状や配置や数によっては十分に回り止めが機能しない虞がある。

本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、樹脂製品に埋め込まれた状態で回り難いインサート金具及びそれが樹脂に埋め込まれた樹脂製品を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に係るインサート金具は、
樹脂製品に埋め込んで使用されるインサート金具であって、
筒部を備える金具本体と、
前記金具本体の前記筒部の外周面から前記筒部の径方向に突出するフランジ部と、を備え、
前記フランジ部の樹脂被覆予定領域には、前記筒部の周方向に配置された少なくとも一つの段差から構成される回転規制部が形成され、
前記フランジ部は、前記筒部の中心軸と交差する交差面に平行な延在交差面を有し、
前記延在交差面と交差する周交差面は、前記段差を形成し、
前記周交差面は、前記中心軸と当該中心軸から前記径方向に延びる直線とが通る平面上に形成されており、
前記フランジ部は、前記筒部の一端と他端との間に配置され、
前記フランジ部の前記樹脂被覆予定領域に、前記一端側の第１の延在交差面と前記他端側の第２の延在交差面とが形成されている。

実施の形態１に係るブッシュの構成を示す図である。 実施の形態１に係るブッシュの構造説明図である。 実施の形態２に係るブッシュの構成を示す図である。 実施の形態２に係るブッシュの構造説明図である。 変更例に係るブッシュの説明図である。

以下、本発明の実施の形態に係るブッシュについて、図面を参照して説明する。本発明の実施の形態の理解を容易にするために、実施の形態における樹脂製品の表面側を上側とし、奥側（樹脂に埋まっている側）を下側として説明する。

［実施の形態１］
図１は実施の形態１に係るブッシュの構成を示す図であり、図１（Ａ）はブッシュの正面図、図１（Ｂ）はブッシュの平面図、図１（Ｃ）はブッシュの底面図、図１（Ｄ）はブッシュを斜め下方向から見たときの斜視図、図１（Ｅ）はブッシュが埋まっている樹脂製品の要部断面図である。
図１（Ａ）に示すように、実施の形態１に係るブッシュ１は、ブッシュ本体２と、上側フランジ部３と、下側フランジ部４とを備える。

（ブッシュ本体２及びフランジ部３、４について）
図１（Ａ）に示すように、ブッシュ本体２は、金属から形成され、上下方向（延在方向、軸方向）に延びる円筒状に形成されている。ブッシュ本体２は、上面５と下面６と外周面７と内周面８とを有する。上面５及び下面６は、ブッシュ本体２の中心軸と直交する仮想平面（延在交差面）上にそれぞれ形成されている。図１（Ｅ）に示すように、外周面７は、樹脂製品の成形後に樹脂部材２９に埋まった状態になる。なお、実施の形態１のブッシュ本体２は、上下方向の長さが４．５ｍｍ、外径が１１ｍｍ、内径が７ｍｍに設定されている。

図１（Ｂ）に示すように、上側フランジ部３は、ブッシュ本体２の外周面７上端部から径方向に突出する円環状に形成されている。上側フランジ部３は、上面９と下面１０と外周面１１とを有する。上面９と下面１０は、それぞれ、中心軸と直交する仮想平面上に形成されている。上側フランジ部３の外周面１１は、ブッシュ本体２の外周面７と同軸で外周面７よりも大径に形成されている。また、上面９は、ブッシュ本体２の上面５と面一に形成されており、ブッシュ本体２の上面５と上側フランジ部３の上面９とによってブッシュ１の上面５、９が形成されている。図１（Ｅ）に示すように、下面１０及び外周面１１は、樹脂製品の成形後に樹脂部材２９に埋まった（覆われた）状態になる。なお、実施の形態１の上側フランジ部３は、上下方向の長さが１．５ｍｍ、外径が１４ｍｍに設定されている。

図１（Ｃ）及び（Ｄ）に示すように、下側フランジ部４は、ブッシュ本体２の外周面７の上下方向中央部から径方向に突出する複数の突起部から構成されている。複数の突起部は、先端が尖って形成され、全体として、外周面７の円周方向全域を囲む円環状に形成されている。隣接する突起部は、ブッシュ本体２の軸方向に段差をもって形成されている。

下側フランジ部４は、上傾斜面１２と下傾斜面１３とを有する。上傾斜面１２は、ブッシュ本体２から径方向の外方に進むに連れて下方に傾斜しており、下傾斜面１３は、ブッシュ本体２から径方向の外方に進むに連れて上方に傾斜している。図１（Ｅ）に示すように、ブッシュ１の上傾斜面１２及び下傾斜面１３は、樹脂製品の成形後に樹脂部材２９に埋まった状態になる。なお、実施の形態１の下側フランジ部４は、上下方向の長さが０．９ｍｍ、外径が１２．１ｍｍに設定されている。

（実施の形態１の回転規制部１４〜１６について）
図１（Ａ）に示すように、上側フランジ部３の下面１０、下側フランジ部４の上傾斜面１２及び下傾斜面１３には、第１回転規制部１４、第２回転規制部１５及び第３回転規制部１６がそれぞれ設けられている。

図２（Ａ）〜（Ｃ）に、回転規制部１４、１５、１６の一部を外周面７の円周方向に沿ってみた（円周を展開した）場合の構造説明図を示す。

図２（Ａ）に示すように、第１回転規制部１４は、上側フランジ部３の下面１０の円周方向全域に亘って所定間隔で間隔を空けて上方に凹んで形成された複数の第１溝部１７によって構成されている。第１溝部１７は、底面１８と第１側面１９と第２側面２０とを有する。底面１８は、上側フランジ部３の下面１０と平行に形成されており、第１側面１９及び第２側面２０は、底面１８や上側フランジ部３の下面１０とのなす角度が９０°となるように形成されている。また、第１側面１９及び第２側面２０は、円筒状のブッシュ本体２の中心軸を中心として径方向に沿って外周面７から外方に放射状に延びて形成されている（図１（Ｃ）参照）。なお、実施の形態１の第１回転規制部１４は、１８個の第１溝部１７によって構成されており、第１溝部１７の深さ（各側面１９、２０の上下方向の長さ）が０．３ｍｍに設定されている。

図２（Ｂ）に示すように、第２回転規制部１５は、下側フランジ部４の上傾斜面１２の円周方向全域に亘って所定間隔で間隔を空けて下方に凹んで形成された複数の第２溝部２１によって構成されている。第２溝部２１は、底面２２と第１側面２３と第２側面２４とを有する。底面２２は、下側フランジ部４の上傾斜面１２と平行に形成されており、第１側面２３及び第２側面２４は、底面２２や下側フランジ部４の上傾斜面１２とのなす角度が９０°となるように形成されている。また、第１側面２３及び第２側面２４は、ブッシュ本体２の中心軸を中心として径方向に沿って外周面７から外方に放射状に延びて形成されている（図１（Ｃ）参照）。なお、実施の形態１の第２回転規制部１５は、１８個の第２溝部２１によって構成されており、第２溝部２１の深さ（各側面２３、２４の上下方向の長さ）が０．２ｍｍに設定されている。

図２（Ｃ）に示すように、第３回転規制部１６は、下側フランジ部４の下傾斜面１３の円周方向全域に亘って所定間隔で間隔を空けて上方に凹んで形成された複数の第３溝部２５によって構成されている。第３溝部２５は、底面２６と第１側面２７と第２側面２８とを有する。底面２６は、下側フランジ部４の下傾斜面１３と平行に形成されており、第１側面２７及び第２側面２８は、底面２６や下側フランジ部４の下傾斜面１３とのなす角度が９０°となるように形成されている。また、第１側面２７及び第２側面２８は、ブッシュ本体２の中心軸を中心として径方向に沿って外周面７から外方に放射状に延びて形成されている（図１（Ｃ）参照）。なお、実施の形態１の第３回転規制部１６は、１８個の第３溝部２５によって構成されており、第３溝部２５の深さ（各側面２７、２８の上下方向の長さ）が０．２ｍｍに設定されている。

実施の形態１の複数の第１溝部１７同士の間隔は同一である。しかし、必ずしも同一でなくてもよく、例えば、第１溝部１７は不規則に並んでいてもよい。また、第１溝部１７は１つしか設けられてなくてもよい。第２溝部２１、第３溝部２５についても同様である。さらに、実施の形態１の第３回転規制部１６は、第３溝部２５が上方に第２溝部２１が形成されていない位置に形成されている。このため、実施の形態１の下側フランジ部４は、上傾斜面１２が１８個の第２溝部２１によって凸凹状に形成されているのに応じて、下傾斜面１３が１８個の第３溝部２５によって逆の凹凸状に形成されている。しかし、溝部の凹凸は必ずしも上下方向で対応していなくてもよい。

以上説明したように、実施の形態１に係るブッシュ１によれば、ブッシュ本体２の外周面７には径方向に突出する上側フランジ部３及び下側フランジ部４が設けられている。下側フランジ部４は、図１（Ｅ）に示すように、上傾斜面１２の上方が樹脂部材２９で覆われているので、ブッシュ本体２に上方向の力が加えられると、上傾斜面１２に接触している樹脂部材２９の接触面を上傾斜面１２が押圧してブッシュ本体２が上方向に抜けるのを規制する。すなわち、ブッシュ本体２を上方に引き抜こうとすると、上傾斜面１２が樹脂部材２９の接触面に引っかかるので、下側フランジ部４は、ブッシュ１の所謂抜け止めとなっている。

各フランジ部３、４の各面の１０〜１３うち、外方が樹脂部材２９で覆われている面１０、１２、１３には、回転規制部１４〜１６が設けられており、各回転規制部１４〜１６の各溝部１７、２１、２５は、第１側面１９、２３、２７と第２側面２０、２４、２８とを有している。このため、例えば、ブッシュ本体２を時計回りに回転させようとすると、各溝部１７、２１、２５に入り込んで第１側面１９、２３、２７に接触している樹脂部材２９の接触面を第１側面１９、２３、２７が押圧してブッシュ本体２が時計回りに回転するのを規制する。また、例えば、ブッシュ本体２を反時計回りに回転させようとすると、各溝部１７、２１、２５に入り込んで第２側面２０、２４、２８に接触している樹脂部材２９の接触面を第２側面２０、２４、２８が押圧してブッシュ本体２が反時計回りに回転するのを規制する。すなわち、ブッシュ本体２を回転させようとすると、第１側面１９、２３、２７または第２側面２０、２４、２８が樹脂部材２９の接触面に引っかかるので、回転規制部１４〜１６は、ブッシュ１の所謂回り止めとなっている。

したがって、実施の形態１に係るブッシュ１は、ブッシュ本体２の外周面７から径方向に突出するフランジ部３、４のうち、ブッシュ１の中心軸と交差する面と平行であり且つ外方が樹脂部材２９で覆われている面１０、１２、１３であればブッシュ１の回り止めとなる回転規制部１４〜１６を設けることができる。このため、これらの面に回転規制部がないインサート金具に抜け止めの機能を損なうことなく回り止めを追加することができ、従来のインサート金具よりも回り止めを設け易くすることができるので、従来のインサート金具よりも機能を強化できる。
この結果、実施の形態１に係るブッシュ１は、これらの側面を含む回転規制部がない従来のインサート金具よりも金具本体が回り難くなる。

また、実施の形態１に係るブッシュ１では、図１（Ｃ）に示すように、各回転規制部１４〜１６の各溝部１７、２１、２５は、第１側面１９、２３、２７及び第２側面２０、２４、２８がブッシュ本体２の中心軸を中心として径方向に沿って外周面７から外方に放射状に延びて形成されている。
このようにすることで、例えば、第１側面及び第２側面がブッシュ本体の中心軸を中心として径方向に沿って外周面から外方に放射状に延びて形成されていない各溝部よりも第１側面１９、２３、２７及び第２側面２０、２４、２８と樹脂部材２９の接触面との接触面積を大きくすることができ、樹脂部材２９の接触面に加える押圧力を分散し易くなるので、ブッシュ１や樹脂部材２９の破損を防止できる。

特に、実施の形態１に係るブッシュ１では、図２（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、各回転規制部１４〜１６は、第１側面１９、２３、２７や第２側面２０、２４、２８と、底面１８、２２、２６や各フランジ部３、４の各面１０、１２、１３とのなす角度がそれぞれ９０°となるように各溝部１７、２１、２５が形成されている。
このようにすることで、ブッシュ１を回転させようとすると、第１側面１９、２３、２７または第２側面２０、２４、２８が樹脂部材２９の接触面に加える押圧力が接触している全ての領域において該接触面と直交する方向に働く。従って、押圧力の抗力が接触している全ての領域において押圧する方向の逆方向に働くことになり、接触している面同士の間に摩擦力が発生しないので、ブッシュ１や樹脂部材２９の破損を更に低減できる。

［実施の形態２］
図３は実施の形態２に係るブッシュの構成を示す図であり、図３（Ａ）はブッシュの正面図、図３（Ｂ）はブッシュの平面図、図３（Ｃ）はブッシュの底面図、図３（Ｄ）はブッシュを斜め下方向から見たときの斜視図、図３（Ｅ）はブッシュが埋まっている樹脂製品の要部断面図である。
実施の形態１では、３種類の回転規制部１４〜１６を設けているが、回り止めとして十分に機能する限りにおいて、回転規制部１４〜１６を一部省略してもよい。以下、第２回転規制部１５を省略した実施の形態２について説明する。
なお、実施の形態２では、実施の形態１と同様の構成についてはその詳細な説明を省略し、主として実施の形態１とは異なる部分について説明する。

（実施の形態２の回転規制部１４、１６について）
上述したように、本発明の実施の形態２に係るブッシュ１は、図３（Ａ）に示すように、実施の形態１に係るブッシュ１の第２回転規制部１５が省略されている。
図４は実施の形態２の回転規制部の構造説明図である。ブッシュ１の第１回転規制部１４、第３回転規制部１６を回転方向に沿って径方向からみた断面は、図４（Ａ）及び（Ｂ）に示す鋸歯状の段差となっている。
また、実施の形態２の第１回転規制部１４は、図４（Ａ）に示すように、上側フランジ部３の下面１０の円周方向全域に亘って所定間隔で間隔を空けて上方にＶ字状に凹んで形成された複数の第１溝部３１によって構成されている。第１溝部３１は、第１側面（第１の周交差面）３２と第２側面（第２の周交差面）３３とを有する。第１側面３２は、上側フランジ部３の下面１０とのなす角度が９０°となるように形成されており、第２側面３３は、第１側面３２や上側フランジ部３の下面１０に対して傾斜して形成されている。
実施の形態２の第３回転規制部１６は、図４（Ｂ）に示すように、下側フランジ部４の下傾斜面１３の円周方向全域に亘って所定間隔で間隔を空けて上方にＶ字状に凹んで形成された複数の第３溝部３４によって構成されている。第３溝部３４は、第１側面（第５の周交差面）３５と第２側面（第６の周交差面）３６とを有する。第１側面３５は、第１側面３５や下側フランジ部４の下傾斜面１３に対して傾斜して形成されており、第２側面３６は、下側フランジ部４の下傾斜面１３とのなす角度が９０°となるように形成されている。
また、第１側面３２、３５及び第２側面３３、３６は、図３（Ｃ）に示すように、ブッシュ本体２の中心軸を中心として径方向に沿って外周面７から外方に放射状に延びて平面状に形成されている。
なお、実施の形態２の第１回転規制部１４は、１８個の第１溝部３１によって構成されており、第１溝部３１の深さ（各側面３２、３３の上下方向の長さ）が０．３ｍｍに設定されている。また、実施の形態２の第３回転規制部１６は、１８個の第３溝部３４によって構成されており、第３溝部３４の深さ（各側面３５、３６の上下方向の長さ）が０．２ｍｍに設定されている。

実施の形態２の第１回転規制部１４の第２側面３３の傾斜と第３回転規制部１６の第１側面３５の傾斜は、互いに逆である。すなわち、第２側面３３の傾斜は、下方から見て周方向の時計回りに進むに連れて上方に向かう傾き方であるのに対し、第１側面３５の傾斜は、時計回りに進むに連れて下方に向かう傾き方である。
さらに、実施の形態２の第１回転規制部１４の複数の第１側面３２のうちの１つと第３回転規制部１６の複数の第２側面３６のうちの１つが、ブッシュ本体２の中心軸を通る同一の平面上にあるように形成されている（図３（Ｃ）参照）。

以上説明したように、実施の形態２に係るブッシュ１によれば、第１回転規制部１４の第２側面３３は、上側フランジ部３の下面１０と交差するように形成されており、第１側面３２は、上側フランジ部３の下面１０とのなす角度が９０°となるように形成されている。また、第３回転規制部１６の第１側面３５は、下側フランジ部４の下傾斜面１３と交差するように形成されており、第２側面３６は、下側フランジ部４の下傾斜面１３とのなす角度が９０°となるように形成されている。さらに、第２側面３３の傾斜と第１側面３５の傾斜は、互いに逆である。従って、実施の形態２に係るブッシュ１は、時計回り及び反時計回りのいずれの方向に対する回転させようとする力に対しても、回転し難い。

なお、本実施の形態１、２では、突起部として上側フランジ部３と下側フランジ部４が設けられているが、これらに限定されない。例えば、これらの他に、ブッシュ１の延在方向に沿ったいずれかの位置に、樹脂部材２９に覆われる下側フランジ部が更に設けられていてもよい。
このようにすることで、ブッシュ１は、更に抜け難く、回り難くなる。

また、本実施の形態１、２では、回転規制部１４〜１６を下面１０、上傾斜面１２又は下傾斜面１３に設けたが、これらに限定されず、回転規制部を金具本体の下端に形成してもよい。このように金具本体の下端に設けられた回転規制部は、インサート金具の抜けを防止する効果を有しないが、回転し難くする効果を有する。

図５を用いて、本発明の変形例について説明する。
図５（Ａ）は、変更例に係るブッシュの平面図である。また、図５（Ｂ）及び（Ｃ）は、変更例に係るブッシュ１の第１回転規制部１４の一部を外周面７の円周方向に沿ってみた（円周を展開した）場合の構造説明図である。ここでは回転規制部として第１回転規制部１４について説明するが、第２回転規制部１５及び第３回転規制部１６についても同様である。

実施の形態１のように、各溝部１７、２１、２５を放射状に形成し、且つ、第１側面１９、２３、２７及び第２側面２０、２４、２８と各フランジ部３、４の各面１０、１２、１３とのなす角度をそれぞれ９０°となるように形成することが好ましい。しかし、各溝部１７、２１、２５は、ブッシュ本体２の中心軸を中心とする同心円以外の任意の形状、すなわち、回転方向に延びて形成されたものでない任意の凹凸形状でよい。例えば、各溝部１７、２１、２５は、図５（Ａ）に示すように、放射状に並んでいない複数の線（直線又は曲線）状に形成されていてもよく、あるいは、渦巻き状に形成されていてもよい。
また、第１側面１９、２３、２７及び第２側面２０、２４、２８と各フランジ部３、４の各面１０、１２、１３とのなす角度は、９０°に限定されない。例えば、各溝部１７、２１、２５の断面形状は、図５（Ｂ）に示す二等辺三角形のＶ字状であってもよく、図５（Ｃ）に示す台形の溝状であってもよい。第１回転規制部１４を図５（Ｂ）又は（Ｃ）に示す形状に形成しても、ブッシュ１を回転させようとすると、第１側面１９又は第２側面２０が樹脂部材２９の接触面に加える押圧力が接触している全ての領域において該接触面に働くので、ブッシュ１は、回転し難い。
さらに、本実施の形態１、２では、ブッシュ本体２の軸方向の断面は円形であるが、これに限られず、楕円形又は多角形であってもよい。また、ブッシュ本体２は中空でなくてもよい。その上、本実施の形態１、２では、フランジ部３、４は平行に設けられているが、フランジ部は螺旋状にねじれながら径方向に突出して形成されてもよい。
その上、回転規制部は、上側フランジ部３の下面１０にのみ形成されていてもよい。また、ブッシュ１は、少なくとも１つの下側フランジ部４を備え、上側フランジ部３を備えなくてもよい。

１ ブッシュ、２ ブッシュ本体、３ 上側フランジ部、４ 下側フランジ部、５ 上面、６ 下面、７ 外周面、８ 内周面、９ 上面、１０ 下面、１１ 外周面、１２ 上傾斜面、１３ 下傾斜面、１４ 第１回転規制部、１５ 第２回転規制部、１６ 第３回転規制部、１７ 第１溝部、１８ 底面、１９ 第１側面、２０ 第２側面、２１ 第２溝部、２２ 底面、２３ 第１側面、２４ 第２側面、２５ 第３溝部、２６ 底面、２７ 第１側面、２８ 第２側面、２９ 樹脂部材、３１ 第１溝部、３２ 第１側面、３３ 第２側面、３４ 第３溝部、３５ 第１側面、３６ 第２側面

Claims (3)

1. 樹脂製品に埋め込んで使用されるインサート金具であって、
   筒部を備える金具本体と、
   前記金具本体の前記筒部の外周面から前記筒部の径方向に突出するフランジ部と、を備え、
   前記フランジ部の樹脂被覆予定領域には、前記筒部の周方向に配置された少なくとも一つの段差から構成される回転規制部が形成され、
   前記フランジ部は、前記筒部の中心軸と交差する交差面に平行な延在交差面を有し、
   前記延在交差面と交差する周交差面は、前記段差を形成し、
   前記周交差面は、前記中心軸と当該中心軸から前記径方向に延びる直線とが通る平面上に形成されており、
   前記フランジ部は、前記筒部の一端と他端との間に配置され、
   前記フランジ部の前記樹脂被覆予定領域に、前記一端側の第１の延在交差面と前記他端側の第２の延在交差面とが形成されている、
   インサート金具。
2. 前記第１の延在交差面と前記第２の延在交差面とに前記回転規制部がそれぞれ形成されている、
   請求項１に記載のインサート金具。
3. 請求項１又は２に記載のインサート金具が樹脂に埋め込まれた樹脂製品。

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