JP7266793B2 - 固着具と炭素基材 - Google Patents
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Description
従来、合成樹脂の成形品からなる基材にねじ孔を形成してボルトなどをねじ込み固定すると、引張り、ねじり、振動その他の外力を受けたとき、あるいはボルトなどを反覆して着脱したときにねじ孔が変形し、または破壊して使用できなくなる。
そこで、合成樹脂等の成形品基材に設けられた孔に対して、嵌め込み固定してボルトなどを安定よく固定しておくことができると共に反覆着脱に耐えるようにしたナット状の金属製固着具が実用化されている。さらに、このような固着具が成形品基材の孔に喰い込んで充分な強度で固定されるように固着具の外側周面にローレット状その他の凹凸を設ける方法が提案されている(例えば特許文献1、2)。
この発明の目的は、黒鉛等の炭素基材に引き抜き方向と回転トルクともに充分な強度で嵌め込み固定させることのできる固着具と炭素基材を提供することである。
また、本発明は、上記固着具は、円柱状の本体の先端に突出して設けられ、上記孔の孔径より大きい外径の栓体と、この栓体に隣接して前記円柱状の本体の外側周面上に設けられ、当該栓体の外径より小さい外径の第1の小径部と、この第1の小径部に隣接して上記孔の孔径より所定値大きい外径で前記円柱状の本体の外側周面上に設けられる第1の大径部と、この第1の大径部に隣接して前記円柱状の本体の外側周面上に設けられ、当該第1の大径部の外径より小さい外径の第2の小径部と、この第2の小径部に隣接して上記孔の孔径より所定値大きい外径で前記円柱状の本体の外側周面上に設けられる第2の大径部とを有し、前記第1の大径部と第2の大径部とで前記第1の小径部側を底面側として周面が傾斜角度を持つ円錐台形状に外側周面が加工されると共に前記第1の大径部と第2の大径部とで多数の凹凸条が同一方向斜めに加工され、上記炭素基材は、前記栓体の外径より小さい孔径で前記栓体と第1の小径部とが嵌め込まれるの第1の孔と、前記第1の大径部の外径より所定値小さい孔径で前記第1の大径部と前記第2の小径部と前記第2の大径部とが嵌め込まれる第2の孔とを有したものである。
図1は、この発明の第1実施例に係るインサートと呼ばれる固着具1を示す片側断面図である。すなわち、この固着具1は、短い円柱状の本体2の先端部に端面aを有する外側周面上に設けられた第1の栓体3、第1の小径部4、外側周面上に設けられた第2の栓体5、第2の小径部6、外側周面上に突出させてローレット(凹凸条)を有する第1の大径部7、第3の小径部8、外側周面上に突出させてローレット(凹凸条)を有する第2の大径部9、および端面bを有して設けられている。また、第1の栓体3の端面aに沿って面取り加工され、第1の大径部7も第2の小径部5に接する側が面取り加工されている。
また、本体2には、端面aから端面bに貫通した雌ねじ孔10が設けられている。この雌ねじは例えばM4である。
例えば、固着具1の寸法は、全長(端面aから端面b)が7.45mm、端面a部の外径が8.20mm、第1の栓体3と第2の栓体5の外径が8.90mm、第1の小径部4と第2の小径部6の外径が8.20mm、第1の大径部7の最大外径が9.30mm、第2の大径部9の最小外径が9.16mmで切削加工されている。
まず、固着具1は炭素基材20の孔21に供給(挿入)される。
加圧された際、固着具1の第1の栓体3に接する炭素基材20の孔21の内面が削られて削りかすが第1の小径部4に押し出され、続いて第2の栓体5に接する炭素基材20の孔21の内面が削られて削りかすが第2の小径部6に押し出される。この結果、固着具1の引き抜き方向の強度を大きくしている。さらに固着具1が加圧され、第1の大径部7に接する炭素基材20の孔21の内面がローレットにより削られて削りかすが第3の小径部8と第2の大径部9のローレットに入り込んで固定される。これは、第1の大径部7の最大外径より第2の大径部9の外径が小さいので削りかすがローレットに入り込んで固定されたものである。
また、上述した第1の大径部7と第2の大径部9とでローレット外径を円錐台のようにして周面傾斜を角度1度にする加工は、これに限らず角度0.5~1.5度の範囲で固着具のローレット外径に応じて変更される。後述する各実施例においても同様である。
また、上述した栓体は2つ設けたが1つでも良く、要は所望する引き抜き方向の強度が得られれば良い。
この孔23は第1実施例の孔21と同じ孔径であるが、孔24は孔21より孔径が小さくなっている。例えば、孔23の孔径は8.60mmで、孔24の孔径は7.90mmである。この孔23、24に上記固着具1が嵌め込まれる。この結果、固着具1の第1の栓体3と第2の栓体5が孔21より孔径が小さい孔24に嵌め込まれることにより、第1実施例より強い引き抜き方向の強度を得ることができる。
また、本体32には、端面cから端面dに貫通した雌ねじ孔39が設けられている。この雌ねじは例えばM4である。
例えば、固着具31の寸法は、全長(端面aから端面b)が6.50mm、端面c部の外径が8.20mm、栓体33の外径が8.90mm、第1の小径部34が8.20mm、第2の小径部36の外径が8.40mm、第1の大径部7の最大外径が9.30mm、第2の大径部9の最小外径が9.16mm、底部38の外径が12.00mmで切削加工されている。
孔41は底部38より大きい孔径で形成され、孔径42は第1の大径37の外径より所定値小さい孔径に形成されている。例えば、孔41は孔径が12.50mm、深さ1.00mm、孔42は孔径が8.60mm、深さ6.00mmで形成されている。
まず、固着具31は炭素基材40の孔41,42に供給(挿入)される。
この結果、炭素基材20にはめ込まれた固着具31は、引き抜き方向にも回転トルクにも充分な強度を有して固定される。さらに、底部38により挿入動作を確実に止め、炭素基材40の表面から飛び出さない位置に固定することができる。
また、本体52には、端面eから端面fに貫通した雌ねじ孔61が設けられている。この雌ねじは例えばM4である。
例えば、固着具51の寸法は、全長(端面eから端面f)が6.70mm、端面e部の外径が8.70mm、第1の栓体53と第2の栓体55の外径が9.40mm、第1の小径部54と第2の小径部56が8.50mm、第1の大径部57の最大外径が9.80mm、第2の大径部59の最小外径が9.66mm、底部60の外径が12.00mmで切削加工されている。
孔71は底部60の外径より大きい孔径で形成され、孔72は第1の大径57の外径より所定値小さい孔径に形成されている。例えば、孔71は孔径が12.50mm、深さ1.00mm、孔72は孔径が9.10mm、深さ6.00mmで形成されている。
まず、固着具51は炭素基材70の孔71,72に供給(挿入)される。
この結果、炭素基材70にはめ込まれた固着具51は、引き抜き方向にも回転トルクにも充分な強度を有して固定される。さらに、底部60により挿入動作を確実に止め、炭素基材70の表面から飛び出さない位置に固定することができる。
Claims (11)
- 炭素基材に設けられた孔に固定される固着具であって、
円柱状の本体の先端に突出して設けられ、上記孔の孔径より大きい外径の栓体と、
この栓体に隣接して前記円柱状の本体の外側周面上に設けられ、当該栓体の外径より小さい外径の第1の小径部と、
この第1の小径部に隣接して上記孔の孔径より所定値大きい外径で前記円柱状の本体の外側周面上に設けられる第1の大径部と、
この第1の大径部に隣接して前記円柱状の本体の外側周面上に設けられ、当該第1の大径部の外径より小さい外径の第2の小径部と、
この第2の小径部に隣接して上記孔の孔径より所定値大きい外径で前記円柱状の本体の外側周面上に設けられる第2の大径部とを有し、
前記第1の大径部と第2の大径部とで前記第1の小径部側を底面側として周面が傾斜角度を持つ円錐台形状に外側周面が加工されると共に前記第1の大径部と第2の大径部とで多数の凹凸条が同一方向斜めに加工されることを特徴とする固着具。 - 炭素基材に設けられた孔に固定される固着具であって、
円柱状の本体の先端に突出して設けられ、上記孔の孔径より大きい外径の第1の栓体と、
この栓体に隣接して前記円柱状の本体の外側周面上に設けられ、当該栓体の外径より小さい外径の第1の小径部と、
この第1の小径部に隣接して前記円柱状の本体の外側周面上に設けられ、上記孔の孔径より大きい外径の第2の栓体と、
この第2の栓体に隣接して前記円柱状の本体の外側周面上に設けられ、当該栓体の外径より小さい外径の第2の小径部と、
この第2の小径部に隣接して上記孔の孔径より所定値大きい外径で前記円柱状の本体の外側周面上に設けられる第1の大径部と、
この第1の大径部に隣接して前記円柱状の本体の外側周面上に設けられ、当該第1の大径部の外径より小さい外径の第3の小径部と、
この第3の小径部に隣接して上記孔の孔径より所定値大きい外径で前記円柱状の本体の外側周面上に設けられる第2の大径部とを有し、
前記第1の大径部と第2の大径部とで前記第2の小径部側を底面側として周面が傾斜角度を持つ円錐台形状に外側周面が加工されると共に前記第1の大径部と第2の大径部とで多数の凹凸条が同一方向斜めに加工されることを特徴とする固着具。 - 炭素基材に設けられた孔に固定される固着具であって、
円柱状の本体の先端に突出して設けられ、上記孔の孔径より大きい外径の栓体と、
この栓体に隣接して前記円柱状の本体の外側周面上に設けられ、当該栓体の外径より小さい外径の第1の小径部と、
この第1の小径部に隣接して上記孔の孔径より所定値大きい外径で前記円柱状の本体の外側周面上に設けられる第1の大径部と、
この第1の大径部に隣接して前記円柱状の本体の外側周面上に設けられ、当該第1の大径部の外径より小さい外径の第2の小径部と、
この第2の小径部に隣接して上記孔の孔径より所定値大きい外径で前記円柱状の本体の外側周面上に設けられる第2の大径部と、
この第2の大径部に隣接して前記円柱状の本体の外側周面上の後端に設けられ、前記第2の大径部の外径より大きい外径の底部とを有し、
前記第1の大径部と第2の大径部とで前記第1の小径部側を底面側として周面が傾斜角度を持つ円錐台形状に外側周面が加工されると共に前記第1の大径部と第2の大径部とで多数の凹凸条が同一方向斜めに加工されることを特徴とする固着具。 - 炭素基材に設けられた孔に固定される固着具であって、
円柱状の本体の先端に突出して設けられ、上記孔の孔径より大きい外径の第1の栓体と、
この栓体に隣接して前記円柱状の本体の外側周面上に設けられ、当該栓体の外径より小さい外径の第1の小径部と、
この第1の小径部に隣接して前記円柱状の本体の外側周面上に設けられ、上記孔の孔径より大きい外径の第2の栓体と、
この第2の栓体に隣接して前記円柱状の本体の外側周面上に設けられ、当該栓体の外径より小さい外径の第2の小径部と、
この第2の小径部に隣接して上記孔の孔径より所定値大きい外径で前記円柱状の本体の外側周面上に設けられる第1の大径部と、
この第1の大径部に隣接して前記円柱状の本体の外側周面上に設けられ、当該第1の大径部の外径より小さい外径の第3の小径部と、
この第3の小径部に隣接して上記孔の孔径より所定値大きい外径で前記円柱状の本体の外側周面上に設けられる第2の大径部と、
この第2の大径部に隣接して前記円柱状の本体の外側周面上の後端に設けられ、前記第2の大径部の外径より大きい外径の底部とを有し、
前記第1の大径部と第2の大径部とで前記第2の小径部側を底面側として周面が傾斜角度を持つ円錐台形状に外側周面が加工されると共に前記第1の大径部と第2の大径部とで多数の凹凸条が同一方向斜めに加工されることを特徴とする固着具。 - 炭素基材に設けられた孔に固定される固着具と炭素基材であって、
上記固着具は、円柱状の本体の先端に突出して設けられ、上記孔の孔径より大きい外径の栓体と、この栓体に隣接して前記円柱状の本体の外側周面上に設けられ、当該栓体の外径より小さい外径の第1の小径部と、この第1の小径部に隣接して上記孔の孔径より所定値大きい外径で前記円柱状の本体の外側周面上に設けられる第1の大径部と、この第1の大径部に隣接して前記円柱状の本体の外側周面上に設けられ、当該第1の大径部の外径より小さい外径の第2の小径部と、この第2の小径部に隣接して上記孔の孔径より所定値大きい外径で前記円柱状の本体の外側周面上に設けられる第2の大径部とを有し、前記第1の大径部と第2の大径部とで前記第1の小径部側を底面側として周面が傾斜角度を持つ円錐台形状に外側周面が加工されると共に前記第1の大径部と第2の大径部とで多数の凹凸条が同一方向斜めに加工され、
上記炭素基材は、前記栓体の外径より小さい孔径で前記栓体と第1の小径部とが嵌め込まれるの第1の孔と、前記第1の大径部の外径より所定値小さい孔径で前記第1の大径部と前記第2の小径部と前記第2の大径部とが嵌め込まれる第2の孔とを有することを特徴とする固着具と炭素基材。 - 炭素基材に設けられた孔に固定される固着具と炭素基材であって、
上記固着具は、円柱状の本体の先端に突出して設けられ、上記孔の孔径より大きい外径の第1の栓体と、この栓体に隣接して前記円柱状の本体の外側周面上に設けられ、当該栓体の外径より小さい外径の第1の小径部と、この第1の小径部に隣接して前記円柱状の本体の外側周面上に設けられ、上記孔の孔径より大きい外径の第2の栓体と、この第2の栓体に隣接して前記円柱状の本体の外側周面上に設けられ、当該栓体の外径より小さい外径の第2の小径部と、この第2の小径部に隣接して上記孔の孔径より所定値大きい外径で前記円柱状の本体の外側周面上に設けられる第1の大径部と、この第1の大径部に隣接して前記円柱状の本体の外側周面上に設けられ、当該第1の大径部の外径より小さい外径の第3の小径部と、この第3の小径部に隣接して上記孔の孔径より所定値大きい外径で前記円柱状の本体の外側周面上に設けられる第2の大径部とを有し、前記第1の大径部と第2の大径部とで前記第2の小径部側を底面側として周面が傾斜角度を持つ円錐台形状に外側周面が加工されると共に前記第1の大径部と第2の大径部とで多数の凹凸条が同一方向斜めに加工され、
上記炭素基材は、前記第1の栓体と第2の栓体の外径より小さい孔径で前記第1の栓体と第1の小径部と第2の栓体と第2の小径部とが嵌め込まれるの第1の孔と、前記第1大径部の外径より所定値小さい孔径で前記第1の大径部と前記第3の小径部と前記第2の大径部とが嵌め込まれる第2の孔とを有することを特徴とする固着具と炭素基材。 - 炭素基材に設けられた孔に固定される固着具と炭素基材であって、
上記固着具は、円柱状の本体の先端に突出して設けられ、上記孔の孔径より大きい外径の栓体と、この栓体に隣接して前記円柱状の本体の外側周面上に設けられ、当該栓体の外径より小さい外径の第1の小径部と、この第1の小径部に隣接して上記孔の孔径より所定値大きい外径で前記円柱状の本体の外側周面上に設けられる第1の大径部と、この第1の大径部に隣接して前記円柱状の本体の外側周面上に設けられ、当該第1の大径部の外径より小さい外径の第2の小径部と、この第2の小径部に隣接して上記孔の孔径より所定値大きい外径で前記円柱状の本体の外側周面上に設けられる第2の大径部と、この第2の大径部に隣接して前記円柱状の本体の外側周面上の後端に設けられ、前記第2の大径部の外径より大きい外径の底部とを有し、前記第1の大径部と第2の大径部とで前記第1の小径部側を底面側として周面が傾斜角度を持つ円錐台形状に外側周面が加工されると共に前記第1の大径部と第2の大径部とで多数の凹凸条が同一方向斜めに加工され、
上記炭素基材は、前記栓体の外径より小さい孔径で前記栓体と第1の小径部とが嵌め込まれるの第1の孔と、前記第1大径部の外径より所定値小さい孔径で前記第1の大径部と前記第2の小径部と前記第2の大径部とが嵌め込まれる第2の孔と、前記底部の外径より大きい孔径で前記底部が嵌め込まれる第3の孔とを有することを特徴とする固着具と炭素基材。 - 炭素基材に設けられた孔に固定される固着具であって、
上記固着具は、円柱状の本体の先端に突出して設けられ、上記孔の孔径より大きい外径の第1の栓体と、この栓体に隣接して前記円柱状の本体の外側周面上に設けられ、当該栓体の外径より小さい外径の第1の小径部と、この第1の小径部に隣接して前記円柱状の本体の外側周面上に設けられ、上記孔の孔径より大きい外径の第2の栓体と、この第2の栓体に隣接して前記円柱状の本体の外側周面上に設けられ、当該栓体の外径より小さい外径の第2の小径部と、この第2の小径部に隣接して上記孔の孔径より所定値大きい外径で前記円柱状の本体の外側周面上に設けられる第1の大径部と、この第1の大径部に隣接して前記円柱状の本体の外側周面上に設けられ、当該第1の大径部の外径より小さい外径の第3の小径部と、この第3の小径部に隣接して上記孔の孔径より所定値大きい外径で前記円柱状の本体の外側周面上に設けられる第2の大径部と、この第2の大径部に隣接して前記円柱状の本体の外側周面上の後端に設けられ、前記第2の大径部の外径より大きい外径の底部とを有し、前記第1の大径部と第2の大径部とで前記第2の小径部側を底面側として周面が傾斜角度を持つ円錐台形状に外側周面が加工されると共に前記第1の大径部と第2の大径部とで多数の凹凸条が同一方向斜めに加工され、
上記炭素基材は、前記第1の栓体と第2の栓体の外径より小さい孔径で前記第1の栓体と第1の小径部と第2の栓体と第2の小径部とが嵌め込まれるの第1の孔と、前記第1大径部の外径より所定値小さい孔径で前記第1の大径部と前記第3の小径部と前記第2の大径部とが嵌め込まれる第2の孔と、前記底部の外径より大きい孔径で前記底部が嵌め込まれる第3の孔とを有することを特徴とする固着具と炭素基材。 - 上記第1の大径部と第2の大径部とで前記第1の小径部側を底面側として周面が傾斜角度を持つ円錐台形状に外側周面が加工される前記傾斜角度が0.5~1.5度であることを特徴とする請求項1,3,5,7のいずれか1項に記載の固着具。
- 上記第1の大径部と第2の大径部とで前記第2の小径部側を底面側として周面が傾斜角度を持つ円錐台形状に外側周面が加工される前記傾斜角度が0.5~1.5度であることを特徴とする請求項2,4,6,8のいずれか1項に記載の固着具。
- 上記第1の大径部と第2の大径部とで多数の凹凸条が同一方向斜めに加工される前記同一方向斜めの角度が25~35度であることを特徴とする請求項1~8のいずれか1項に記載の固着具。
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