WO2005088139A1 - インサートカラー - Google Patents

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screw
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bolt
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Azumi Imashimizu
Yoshifumi Oniyama
Tatsuyoshi Imai
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Advanex Inc.
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    • F16BDEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B5/00Joining sheets or plates, e.g. panels, to one another or to strips or bars parallel to them
    • F16B5/02Joining sheets or plates, e.g. panels, to one another or to strips or bars parallel to them by means of fastening members using screw-thread
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16BDEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B19/00Bolts without screw-thread; Pins, including deformable elements; Rivets
    • F16B19/02Bolts or sleeves for positioning of machine parts, e.g. notched taper pins, fitting pins, sleeves, eccentric positioning rings
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16BDEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B39/00Locking of screws, bolts or nuts
    • F16B39/22Locking of screws, bolts or nuts in which the locking takes place during screwing down or tightening
    • F16B39/28Locking of screws, bolts or nuts in which the locking takes place during screwing down or tightening by special members on, or shape of, the nut or bolt
    • F16B39/34Locking by deformable inserts or like parts

Definitions

  • the present invention relates to an insert collar.
  • insert collars made of metal have been known.
  • the insert collar is provided in a bolt through hole of a resin product by an inch molding so as to prevent the resin on the periphery of the through hole from being damaged by a tightening torque of the bolt.
  • the resin member is fixed to the metal member by tightening a bolt passed through the insert collar to, for example, a metal member.
  • the axial force of the bolt can be received by the insert collar and the resin member can be fixed without damaging the resin, but on the other hand, when the bolt receives a force in the loosening direction.
  • a rotational force acts on the collar via the upper end surface of the insert collar, and as a result, the coupling between the irregularities on the outer surface of the insert collar and the resin member is released, and the resin member rattles against the metal member.
  • it is difficult to prevent loosening when it is used for a resin member used in a site where there is a lot of vibration.
  • the present invention provides an insert collar which can prevent a screw member from being loosened and securely fix a resin member. Disclosure of the invention
  • a resin member (a resin member in the embodiment)
  • a metal insert collar for example, the insert collar 1 in the embodiment
  • the screw member through hole for example, the port 4 through hole 4 in the embodiment
  • the outer peripheral surface (for example, the outer peripheral surface 8) in the embodiment is inclined in the reverse screw direction with respect to the male screw portion (for example, the male screw portion 3b in the embodiment) of the screw member (for example, the bolt 3) in the embodiment.
  • a ridge or groove (for example, groove 9 in the embodiment) is provided.
  • the male screw portion of the screw member may be a right-hand thread, and the ridge or groove may be provided to be inclined in a reverse screw direction to the male screw portion.
  • the outer peripheral surface may include a plurality of holes or recesses (for example, the recess 10 in the embodiment) in addition to the protrusions or grooves.
  • the resin can enter the plurality of holes (recesses) to increase the bonding force between the resin member and the outer peripheral surface.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing a state in which a resin member is attached to a metal member using an insert collar.
  • Figure 2 is a plan view of the material that will be the insert collar.
  • FIG. 3 is a top view of the insert collar.
  • FIG. 4 is a side view of the insert collar. BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
  • reference numeral 1 denotes an insert collar 1.
  • the insert collar 1 is made of metal (for example, a cold-rolled steel sheet subjected to nickel plating) and formed in a cylindrical shape.
  • a bolt through a screw member
  • a resin member 2 used as an exterior cover or the like is used.
  • the insert molding means a method in which the insert collar 11 is poured into a mold such as an injection molding mold to mold the resin.
  • the outer peripheral surface 8 of the insert collar 1 is formed with a groove 9 and a concave portion (hole) 10, which will be described later. The coupling force between the outer peripheral surface 8 of the insert collar 1 and the resin member 2 is increased, and Regulates vertical movement of
  • the insert collar 11 is formed by bending a material 11 shown in FIG.
  • the material 11 is, for example, a strip-shaped metal member having a length of about 2 O mm, a width of 7 mm, and a thickness of 1.6 mm, and a groove 9 is formed on the surface 12 thereof.
  • the groove 9 is formed, for example, with a width of 1.5 mm, a length of 25.5 mm, and a depth of 0.3 mm from the upper left to the lower right along the diagonal of the material 11.
  • the width of the material 11 (the axial length of the insert collar 11) is set to be the same as the thickness of the resin member 2 (the depth of the screw member ⁇ the depth of the through hole 4).
  • a plurality of square recesses 10 are provided in a blank portion 13 above the groove 9 shown in FIG.
  • the recesses 10 are formed, for example, with a side length of 1.2 mm and a depth of 0.3 mm, and a total of 7 locations such that they are spaced at 3 mm intervals. Are arranged in a line.
  • the lower margin 14 shown in FIG. 2 on the surface 12 with respect to the groove 9 in the surface 12 is symmetrical to the upper margin 13 described above with the groove 9 interposed therebetween.
  • concave portions 10 are arranged at a total of seven locations.
  • the ends 15 and 15 are brought into close contact with each other to form a mating part 16. If necessary, this can be welded into a cylindrical insert as shown in Fig. 3. It becomes one tokara one. Therefore, as shown in FIG. 4, the groove 9 is formed in a spiral shape on the outer peripheral surface 8 of the insert collar 1 with an inclination in a reverse screw direction to the bolt 3.
  • a long metal band-shaped member is formed by pressing to form the groove 9 and the concave portion 10 in the surface 12 and then to the above-described length. They may be sequentially cut or punched from a flat plate.
  • a cylindrical member made of metal and longer than the insert collar 1 is used, and the above-described groove 9 is formed on its outer peripheral surface 8. After the formation of the recesses 10 and the recesses 10, they may be cut into appropriate lengths.
  • the groove 9 and the concave portion 10 are deep enough not to impair the necessary and sufficient strength of the insert collar 1, for example, a depth of 12% or more and 25% or less of the thickness of the insert collar 1. With such a configuration, the bonding force between the insert collar 1 and the resin member 2 can be increased without deteriorating the strength of the insert collar 1. Further, it is preferable that the angle of the groove 9 is within 10 ° of a lead square with the male screw of the Bonoleto 3 used as a reverse screw, for example, because the effect of preventing the bolt 3 from being loosened is high.
  • the width of the groove 9 is, for example, 18% or more and 25% or less with respect to the axial length of the insert collar 1, the effect of preventing the bolt 3 from loosening is high, and the width of the It is preferable because it can be fixed to
  • the bolt 3 is formed on the outer peripheral surface 8 of the insert collar 1 by forming the groove 9 inclined in the reverse screw direction with respect to the male screw portion 3 b of the port 3. Even if the outer peripheral surface 8 and the resin member 2 are released from connection by rotating in the loosening direction, a force for pressing the head 3 a of the bolt 3 from below is generated in the insert collar 1 and the head 3 a and the press force between the insert collar 1 (3) can be prevented, which makes it easier to manage the tightening of the bolts (3) at the time of assembling. It becomes.
  • the insert collar 1 When the male thread 3b of the bolt 3 is tightened to the female thread 6 of the metal member 7, the insert collar 1 receives the force in the rotational direction accompanying the rotation of the head 3a of the bolt 3, and the reverse thread. It rotates slightly along the groove 9 inclined in the direction, and moves slightly upward. That is, the tightening of the bolt 3 generates a force for the insert collar 1 to press the head 3a from below, and the frictional force between the head 3a and the insert collar 1 increases. Loosening can be prevented.
  • the bolt 3 When the bolt 3 is a left-handed screw, if the bolt 3 is to be rotated to the left, a reverse screw, that is, the insert collar 1 provided with a groove 9 in the right-handed screw direction is used to lock the bolt 3. Since a force can be applied in the direction of pressing the door 3a, the bolt 3 can be prevented from loosening and the resin member 2 can be prevented from rattling against the metal member 7.
  • the coupling force is appropriately selected according to the number of the concave portions 10, and the bolt is formed. It is possible to optimize the tightening torque of 3.
  • the present invention is not limited to the above-described embodiment, and a screw member having a head that generates friction in the rotational direction between the insert force roller 1 and the port member 3 other than the port 3 can achieve the above-described effects. can get.
  • the groove 9 may be provided in place of a ridge.
  • the number of the concave portions 10 is not limited to seven, and may be appropriately selected as needed.
  • Each dimension of the insert collar 1 may be set according to the screw ⁇ bolt 3 to be used.
  • the groove 9 does not necessarily have to be along the diagonal line, and may have an inclination of the reverse thread with respect to the external thread portion 3b.
  • the number of the grooves 9 is not limited to one, and a plurality of grooves 9 may be provided as long as they are inclined in the same direction. Industrial potential
  • the inserter 1 and the collar are provided with the screw member. Since a force for pressing the head from below is generated, the pressing force between the head and the insert collar increases, and the screw member can be prevented from being loosened, so that the screw member can be tightened at the time of assembly. Such management becomes easy, and for example, the application of a screwing agent or the like can be omitted to reduce the cost at the time of assembly.

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  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

このインサートカラーは、樹脂部材2のボルト挿通孔4の周囲に設けられ、外周面8にボルト3の雄ネジ部3bに対して逆ネジ方向に傾斜した溝9を備える。

Description

明 細 書 インサート^ラー 技術分野
本発明は、 インサートカラーに関する。
本願は、 2 0 0 4年 3月 1 0.日に出願された実願 2 0 0 4— 0 0 1 1 7 1号に 対し優先権を主張し、 その内容をここに援用する。 背景技術
従来から、 金属で形成されたインサートカラ一が知られている。 このインサー トカラ一は樹脂製品のボルト揷通孔にインチ一ト成形により設けられ、 ボルトの 締め込みトルクによって前記貫通孔の周縁の樹脂が破損しないようにする。 イン サートカラ一に揷通されたボルトをたとえば金属部材に締め付けて樹脂部材を金 属部材に固定している。 このようなインサートカラーのなかには、 インサート力 ラー外周面と樹脂製品との間の結合力を強化するために前記インサートカラーの 外周面に凹凸を形成したものがある。
このようなインサートカラーを用いることで、 前記ボルトの軸力をこのインサ 一トカラ一で受けて樹脂にダメージを与えずに前記樹脂部材を固定できる反面、 前記ボルトがゆるみ方向の力を受けた場合に、 前記インサートカラーの上端面を 介してカラーに回転方向の力が作用し、 その結果、 前記インサートカラー外面の 凹凸と樹脂部材との結合が解除され、 金属部材に対して樹脂部材がガタついてし まう問題がある。 とりわけ振動が多い部位に使用される榭脂部材に用いられると ゆるみ防止が困難となる。
そこで、 この発明は、 締め込まれたネジ部材のゆるみを防止して樹脂部材を確 実に固定できるィンサートカラ一を提供する。 発明の開示
上記課題を解決するために、 樹脂部材 (广ことえば、 実施の形態における樹脂部 材 2 ) のネジ部材揷通孔 (たとえば、 実施の形態におけるポルト揷通孔 4 ) の周 囲に設けられる金属製のインサートカラー (たとえば、 実施の形態におけるイン サートカラ一 1 ) において、 外周面 (たとえば、 実施の形態における外周面 8 ) に前記ネジ部材 (たとえば、 実施の形態におけるボルト 3 ) の雄ネジ部 (たとえ ば、 実施の形態における雄ネジ部 3 b ) に対して逆ネジ方向に傾斜した突条又は 溝 (たとえば、 実施の形態における溝 9 ) が設けられる。
このように構成することで、 前記ネジ部材がゆるみ方向に回転して前記外周面 と樹脂部材との結合が解除されても、 前記ィンサートカラ一に前記ネジ部材のへ ッドを下方から押圧する力が生じて前記へッドと前記インサートカラーとの押圧 力が増加し前記ネジ部材のゆるみを防止することができる。
したがって、 組み立て時のネジ部材の締め付けにかかる管理が容易となりたと えばネジ止め剤の塗付等を省略して組付け時のコストを低減できる。
前記ネジ部材の雄ネジ部は右ネジであり、 前記突条又は溝は雄ネジ部とは逆ネ ジ方向に傾斜して設けられていてもよい。
このように構成することで、 ネジ部材が左方向 (ゆるみ方向) に回転しようと すると、 このネジ部材のへッドを押圧する方向に力を作用させることができる。
したがって、 ネジ部材のゆるみを防止して、 前記樹脂部材の前記金属部材に対 するガタつきを防止できる。
前記外周面は前記突条又は溝に加えて複数の穴または凹部 (たとえば、 実施の 形態における凹部 1 0 ) を備えていてもよい。
このように構成することで、 前記複数の穴 (凹部) に樹脂を入り込ませて樹脂 部材と前記外周面との結合力を増加させることができる。
したがって、 前記穴 (凹部) の数によって前記結合力を適宜選択して、 前記ネ ジの締め付けトルクに対する最適化を図ることができる。 図面の簡単な説明
図 1は、 ィンサートカラ一を用いて樹脂部材を金属部材に取り付けた状態を示 す断面図である。
図 2は、 インサートカラーとなる素材の平面図である。 図 3は、 インサートカラーの上面図である。
図 4は、 インサートカラーの側面図である。 発明を実施するための最良の形態
以下、 図面を参照しつつ、 本発明の好適な実施例について説明する。 ただし、 本発明は以下の各実施例に限定されるものではなく、 たとえばこれら実施例の構 成要素同士を適宜 み合わせてもよい。 '
図 1において、 1はインサートカラー 1を示している。 このインサートカラー 1は金属製 (たとえば、 冷延鋼板にニッケルメツキ処理を施したもの) で円筒伏 に形成され、 たとえば外装用のカバーなどとして用いられる樹脂部材 2のボルト 揷通孔 (ネジ部材揷通孔) 4の周囲にインサート成形で形成されたものである。 ここで、 インサート成形とは、 前記ィンサートカラ一 1をたとえば射出成形型な どの型に入れた状態で樹脂を流し込んで成形する方法を意味している。
ィンサー卜カラー 1にポルト (ネジ部材) 3を挿通し、 このボルト 3のへッド 3 aを回転させボルト 3の雄ネジ部 3 bを金属部材 7の雌ネジ部 6に締め付けて 樹脂部材 2を金属部材 7に固定している。 ィンサートカラ一 1の外周面 8には後 述する溝 9と凹部 (穴) 1 0とが形成され、 前記インサートカラー 1の外周面 8 と樹脂部材 2との結合力を増加して前記ィンサートカラ一 1の上下方向の動きを 規制している。
前記ィンサートカラ一 1は、 図 2に示す素材 1 1を曲げ加工することで形成さ れる。 前記素材 1 1はたとえば長さ約 2 O mm、 幅 7 mm、 厚さ 1 . 6 mmの短 冊状の金属製の部材であり、 この表面 1 2には溝 9が形成されている。 この溝9 は前記素材 1 1の対角に沿って左上から右下に渡って、たとえば幅 1 . 5 mmm、 長さ 2 5 . 5 mm、深さ 0 . 3 mmに形成される。 ここで、前記素材 1 1の幅(ィ ンサートカラ一 1の軸方向長さ) は前述の樹脂部材 2の厚さ (ネジ部材揷通孔 4 の深さ) と同一に設定されている。
前記表面 1 2において前記溝 9よりも図 2に示す上方の余白部分 1 3には複数 の正方形の凹部 1 0が設けられている。 この凹部 1 0はたとえば一辺の長さ 1 . 2 mm、 深さ 0 . 3 mmに形成され、 これらが 3 mm間隔になるように計 7箇所 に整列して配置されている。
前記上方の余白部分 1 3と同様に、 前記表面 1 2において前記溝 9よりも図 2 に示す下方の余白部分 1 4には、 溝 9を挟んで前述の上方の余白部分 1 3と対称 位置に、 凹部 1 0が整列して計 7箇所に設けられている。
この素材 1 1の表面 1 2を外側にして、 両端部 1 5, 1 5を密着させて合わせ 部 1 6とし、 ここを必要に応じて溶接すれば、 図 3に示すように円筒状のインサ 一トカラ一 1となる。 したがって、 インサートカラー 1の外周面 8には図 4に示 すように、 前記溝 9が前記ボルト 3とは逆ネジ方向の傾きを有してらせん状に形 成されることとなる。
前記素材 1 1を図 2に示すような短冊状に形成するには、 長尺な金属製の帯状 部材をプレス加工により前記表面 1 2に前記溝 9と凹部 1 0を形成した後に前述 した長さに順次切断したり、 平板材から打ち抜いたりしてもよい。 前記インサー トカラ一 1を図 3および図 4に示すような円筒状に形成するには、 金属製でイン サートカラ一 1よりも長い円筒状の部材を用いて、 その外周面 8に前述した溝 9 や凹部 1 0を形成した後、 適当な長さに切断してもよい。
尚、 前記溝 9および前記凹部 1 0は、 前記インサートカラー 1に必要十分な強 度を損なわない程度に深く、 たとえば前記インサートカラー 1の肉厚の 1 2 %以 上 2 5 %以下の深さを有するように設定すれば、 前記ィンサートカラ一 1の強度 を損なわずに前記ィンサートカラ一 1と樹脂部材 2との結合力を i曽加することが できる。 また、 前記溝 9は、 その角度が、 たとえば使用されるボノレト 3の雄ねじ を逆ネジとしたリード角土 1 0 ° 以内であると、 ボルト 3のゆるみ防止効果が高 く、 好ましい。 さらに、 前記溝 9の幅は、 たとえばインサートカラー 1の軸方向 長さに対して 1 8 %以上 2 5 %以下であると、ボルト 3のゆるみ防止効果が高く、 また樹脂部材 2に対して確実に固定できるので、 好ましい。
したがって、上述した実施の形態によれば、インサートカラ一 1の外周面 8に、 ポルト 3の雄ネジ部 3 bに対して逆ネジ方向に傾斜した溝 9を形成したことで、 前記ボルト 3がゆるみ方向に回転して外周面 8と樹脂部材 2との結合が解除され ても、 前記インサートカラ一 1にボルト 3のへッド 3 aを下方から押圧する力が 生じて前記へッド 3 aと前記インサートカラー 1との押圧力が増加し、 前記ボル ト 3のゆるみを防止することができるため、 組み立て時のボルト 3の締め付けに かかる管理が容易となりたとえばネジ止め剤の塗付等を省略して,祖付け時のコス トを低減することが可能となる。
また、ボルト 3の雄ネジ部 3 bを金属部材 7の雌ネジ部 6に締め付ける際には、 インサートカラー 1は、 ボルト 3のヘッド 3 aの回転に伴う回転方向の力を受け るとともに逆ネジ方向に傾斜した溝 9に沿って微小回転し、上方へ微小移動する。 すなわち、 ボルト 3の締め込みによって、 インサートカラー 1がヘッド 3 aを下 方から押圧する力が生じ、 へッド 3 aとインサートカラー 1との間の摩擦力が増 大するので、 ボルト 3のゆるみを防止できる。
また、 前記ボルト 3が左ネジの場合には、 ボルト 3を左方向に回転させようと すると、 逆ネジすなわち右ネジ方向の溝 9を設けられた前記ィンサートカラ一 1 によって、 このボルト 3のへッド 3 aを押圧する方向に力を作用させることがで きるため、 ボルト 3のゆるみを防止して、 前記樹脂部材 2の金属部材 7に対する ガタつきを防止できる。
さらに、 前記凹部 1 0に樹脂を入り込ませて樹脂部材 2と前記外周面 8との結 合力をさらに増加させることができるため、 前記凹部 1 0の数によって前記結合 力を適宜選択して前記ボルト 3の締め付けトルクに対する最適化を図ることが可 肯 となる。
尚、 上述の実施の形態に限られるものではなく、 ポルト 3以外にインサート力 ラー 1との間に回転方向の摩擦を生じるようなへッドを有するネジ部材であって も、 上述した効果が得られる。 また、 溝 9を突条に置き換えて設けてもよい。 さ らに、 前記凹部 1 0は 7個に限られるものではなく、 必要に応じて適宜選択して もよい。 インサートカラー 1の各寸法は使用するネジゃボルト 3に合わせて設定 してもよい。 また、 前記溝 9は必ずしも前記対角線に沿う必要はなく前記雄ネジ 部 3 bと逆ネジの傾きを有していればよい。 さらに、 前記溝 9は 1本に限られる ものではなく同じ方向の傾きであれば複数本設けてもよい。 産業上の利用の可能性
本発明のィンサートカラ一によれば、 前記ィンサー 1、カラーに前記ネジ部材の へッドを下方から押圧する力が生じて、 前記へッドと前言己インサートカラーとの 押圧力が増加し前記ネジ部材のゆるみを防止することができるため、 組み立て時 のネジ部材の締め付けにかかる管理が容易となり、 たとえばネジ止め剤の塗付等 を省略して組付け時のコストを低減できる。

Claims

請求の範囲
1 . 樹脂部材のネジ部材揷通孔の周囲に設けられる金属製のィンサートカラ一 であって、 外周面に前記ネジ部材の雄ネジ部に対して逆ネジ方向に傾斜した突条 又は溝が形成されている。
2 . 請求項 1に記載のィンサートカラ一であって、 前記ネジ部材の雄ネジ部は 右ネジであり、 前記突条又は溝は雄ネジ部とは逆ネジ方向に傾斜して設けられて いる。
3 . 請求項 1又は請求項 2に記載のインサートカラーであって、 前記外周面に 前記突条又は溝に加えて複数の穴または凹部が備えられている。
4 . 樹脂部材に形成されるネジ部材揷通孔内に取り付けられる円筒状のインサ 一トカラ一であって、 その外周面に、 傾斜して周方向に延びる突状または溝が形 成されている。
PCT/JP2004/010559 2004-03-10 2004-07-16 インサートカラー WO2005088139A1 (ja)

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