WO2012127640A1 - インサート用袋ナット - Google Patents

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lid
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義浩 村瀬
雅人 岩田
重樹 松並
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株式会社青山製作所
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B37/00—Nuts or like thread-engaging members
    • F16B37/12—Nuts or like thread-engaging members with thread-engaging surfaces formed by inserted coil-springs, discs, or the like; Independent pieces of wound wire used as nuts; Threaded inserts for holes
    • F16B37/122—Threaded inserts, e.g. "rampa bolts"

Definitions

  • the present invention is excellent in productivity and low in production cost. Further, it prevents the occurrence of non-plating on the inner side of the nut, improves the dimensional accuracy in the height direction, ensures the confidentiality of the lid, etc.
  • the present invention relates to a cap nut for an insert.
  • a cap nut As a cap nut, a female screw is cut in the through-hole that spans the entire length of the nut body, an annular recess is provided at the front end of the through-hole, a lid is fitted, and the lid is caulked to join the lid to the nut body.
  • Patent Document 3 a rotation preventing part and a retaining part are not formed, and cannot be applied as an insert nut as it is.
  • a large load is required to caulk the entire periphery of the dent, and there is a problem that the overall length changes and the size varies, and the forging portion and the retaining portion are formed in the cap nut.
  • the present invention solves the problems as described above, is excellent in productivity, and is low in production cost, and further prevents the occurrence of non-plating on the inner side of the nut, and improves the dimensional accuracy in the height direction. Further, the present invention has been completed for the purpose of providing an insert cap nut capable of ensuring the secrecy of the lid portion.
  • the cap nut for inserts of the present invention made in order to solve the above-mentioned problems is formed by forming a female screw in a through hole provided in the center of the nut main body, and a lid body in an annular recess provided in the upper end surface of the nut main body.
  • a cap nut is inserted into the nut body by an inner burr portion projecting inwardly formed by pressing the vertical wall portion of the periphery of the recess portion from above and caulking it into a plurality of groove shapes. It is characterized in that it is integrally connected to.
  • the outer burr that protrudes to the outside formed by pressing the vertical wall of the periphery of the recess from above and caulking it into a plurality of groove shapes acts as a retaining piece for retaining and preventing rotation.
  • this is the invention according to claim 2.
  • the vertical wall portion at the periphery of the recess portion is pressed from above at a position where the vertical wall portion is evenly divided and caulked into a plurality of groove shapes to form a groove portion.
  • the upper surface of the lid is covered with a resin that flows through the groove when insert molding is performed, and this is the invention according to claim 4.
  • the lid body is integrally coupled to the nut body by the inner burr portion protruding inwardly formed by pressing the vertical wall portion of the periphery of the recess portion from above and caulking it into a plurality of groove shapes. Therefore, the lid can prevent the resin from flowing into the female screw portion, and the lid can be fixed easily and reliably, thereby exhibiting excellent productivity.
  • flash part protruded to the outer side formed by pressing the vertical wall part of a dent part peripheral edge from the upper direction and crimping it in several groove shape is for a retaining and rotation prevention. Since it acts as a locking piece, it is possible to further add a retaining function and a detent function.
  • FIG. 6 is a cutaway perspective view of FIG. 5.
  • FIG. 1 is a front view
  • FIG. 2 is a sectional view thereof
  • FIG. 3 is a perspective view seen from the bottom side
  • FIG. 4 is an enlarged sectional view of a main part. is there.
  • 1 is a nut body
  • 2 is a through hole provided in the center of the nut body 1
  • 3 is a female screw formed in the through hole 2.
  • a recessed portion 4 is provided on the upper end surface of the main body 1, and a lid body 5 is fitted into the recessed portion 4 to form an insert cap nut.
  • the female screw 3 can be formed through the through hole 2 by tapping, unlike the conventional cap nut, one end of the screw is very easy to machine.
  • the lid body 5 is fitted into the opening at the upper end of the through-hole 2 to form a cap nut, the nut body 1 and the lid body 5 can be separately plated, and the occurrence of unplated plating on the inner side of the nut is prevented. To do.
  • the resin does not flow into the female screw portion.
  • An annular vertical wall portion 6 is erected on the peripheral edge of the recessed portion 4, and an inner burr portion protruding inward formed by pressing the vertical wall portion 6 from above and caulking it into a plurality of groove shapes.
  • the lid 5 is integrally coupled to the nut body 1 by 7a.
  • caulking into the groove shape referred to in the present invention means that, as shown in FIG. 3, the vertical wall portion 6 erected is plastically deformed by pressing from above to form a concave hole, for example, The vertical wall portion 6 is pressed from above by a cross-shaped press jig to form a plurality of groove portions 8.
  • four groove portions 8 are formed by caulking the annular vertical wall portion 6 into a groove shape at a position equally divided into four.
  • the compositionally deformed meat is pushed downward, and at the lower end portion, the inner wall of the vertical wall portion protrudes inside.
  • flash part 7b which protruded to the outer side of the vertical wall part outer peripheral surface are formed.
  • the inner burr 7 a presses the upper surface of the lid 5, so that the lid 5 is integrally coupled to the nut body 1.
  • the outer burr portion 7b protruding outward from the outer peripheral surface of the vertical wall portion that is simultaneously plastically deformed by caulking acts as a retaining piece for retaining and preventing rotation.
  • the nut main body 1 is brought into contact with the outer burr portion 7b by the reaction force when the bolt is screwed in due to contact between the bitten synthetic resin and the outer burr portion 7b. It exhibits a retaining function that prevents the nut body 1 from lifting, and also exhibits a detent function that prevents the nut body 1 from rotating when a bolt is screwed in.
  • a plurality of locking pieces 9 for preventing rotation are uniformly formed on the outer periphery of the nut body 1.
  • the locking piece 9 is composed of a rectangular strip-shaped bulging body, and is arranged so that the longitudinal direction is along the axial direction. Further, the outer diameter of the locking piece 9 is set to be equal to or smaller than the outer diameter of the nut body 1 so that the forging die can be punched.
  • this locking piece 9 for locking is also integrated with a synthetic resin workpiece by insert molding, the nut main body 1 is rotated by contact between the side surface of the locking piece 9 and the synthetic resin biting into it. Is to prevent.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view of the main part showing the insert molding process
  • FIG. 6 is a cutaway perspective view of FIG.
  • the nut body 1 is set at a predetermined position between the pair of molding dies 21 and 22, and then a molten resin is injected into the mold to form a synthetic resin workpiece 20 in which a cap nut is integrated.
  • the molten resin flows into the nut side through the groove portion 8, and the space portion formed by the lid body 5 and the mold 21 flows in. It will be completely filled with molten resin (see FIGS. 5 and 6).
  • the upper surface of the lid body 5 is covered with the resin so as to have a smooth surface without a dent, and an excellent quality work 20 in which the airtightness of the lid body portion is ensured is obtained.
  • the cap nut of the present invention is formed by penetrating a female screw by tapping the through hole of the nut body, and further, a lid body is fitted into the recessed portion, and the peripheral vertical wall portion Caulking into a groove shape completes a cap nut for inserts, which is easy to form and has a low caulking load, thus providing excellent productivity.
  • the accuracy in the height direction of the nut body can be obtained when caulking, the desired dimensional accuracy can be ensured without passing through a finishing process by cutting as a final process.
  • the outer burr portion formed by the caulking of the groove can also exhibit an excellent detent function and retaining function. Furthermore, when insert molding is performed, the upper surface of the lid body is covered with the resin that has flowed in through the groove portion, so that high airtightness can be secured, and the nut body and the lid body can be separately plated. There are also various advantages such as the advantage of preventing the occurrence of non-plating on the inner side.

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Abstract

生産性に優れ、また生産コストも安価なインサート用袋ナットに関するものであり、ナット本体１の中央に設けた貫通孔２に雌ネジ３を形成するとともに、ナット本体１の上端面に設けた環状の凹み部４に蓋体５を嵌め込んだインサート用袋ナットにおいて、前記凹み部４の周縁の縦壁部６を上方から押圧し複数の溝形状にかしめることによって形成される内側に突出した内バリ部７ａにより蓋体５をナット本体１に一体に結合した構造とした。

Description

インサート用袋ナット
　本発明は、生産性に優れ、また生産コストも安価であり、更にはナット内側部におけるめっき未着の発生防止や、高さ方向の寸法精度の向上や、蓋体部の機密性の確保等が可能なインサート用袋ナットに関するものである。
　従来から、合成樹脂製のワークに部品を固定したり、互いのワークを固定して組み立てる場合、ネジ部材をワークに直接螺合して締結したり、ワークに貫通孔をあけて、この貫通孔にボルトとナット部材でワークを挟み締結等する方法等が広く用いられている。また、最近では小型化・軽量化等の要請から、このような従来の固定方法にかえて、インサート成形によりインサート用袋ナットを合成樹脂製のワークと一体化し、このインサート用袋ナットに形成された雌ネジにネジ部材を螺合して合成樹脂製品を固定するようにする方法も一般化してきた（例えば、特許文献１や特許文献２を参照）。特に、精密部品での使用の場合は、水等の浸入防止を図る必要があるので、この点からも袋ナットのニーズが増加する傾向にある。
　しかしながら、従来の袋ナットでは、通常タップ加工により雌ネジを形成しているが、底部を残すように加工するためタップを往復動させる必要があり加工効率が悪いという問題点や、底部にタップ加工用のスペースが長く必要になることから、完全ねじ長さを確保するためにはナット全体の全長が長くなるという問題点があった。また特に、インサート成形用の袋ナットの場合は、ワークの薄肉化に伴う寸法制限や、高さにバラツキがあるとインサート成形時においてナット内にワークの樹脂の流れ込みが生じるという理由から、高さ方向の寸法精度は厳しい管理下にあり、最終工程として切削加工による仕上げ工程が必要となって生産性が劣るとともに生産コストも高くなるという問題点があった。更には、従来の袋ナットの場合は、袋ナットの状態でめっきをしていたため、ナット内側部におけるめっき未着が生じ易いという問題点もあった。
　一方、袋ナットとして、ナット本体の全長にわたる貫通孔に雌ネジを切り、貫通孔の前端に環状の凹みを設けて蓋体を嵌め込み、凹みの周縁をかしめて蓋体をナット本体に一体に結合したものが提案されている（例えば、特許文献３を参照）。
　しかし、このような袋ナットはインサート用でないため、回り止め部や抜け止め部が形成されておらず、このままインサートナットとして適用することはできないものであった。また、凹みの全周縁をかしめるため大きな荷重が必要となり、全長が変化して寸法にバラツキを生じるという問題点や、前記の袋ナットに回り止め部と抜け止め部を形成するには、鍛造後に切削加工を追加するか、あるいは転造及び切削加工を追加して仕上げる必要があり、この結果、生産性が劣るとともに生産コストも高くなるという問題点もあった。更に、このような袋ナットをインサートナットに適用したとしても、凹み部に樹脂が流れ込まないので蓋体部が開放状態となり機密性を確保しにくいという問題点があった。
特開２００４－１０６４６８号公報 特開２００１－１３８３０９号公報 実開昭６２－４９０１４号公報
　本発明は上記のような問題点を解決して、生産性に優れ、また生産コストも安価であり、更にはナット内側部におけるめっき未着の発生防止、また高さ方向の寸法精度の向上、また蓋体部の機密性の確保等が可能なインサート用袋ナットを提供することを目的として完成されたものである。
　上記課題を解決するためになされた本発明のインサート用袋ナットは、ナット本体の中央に設けた貫通孔に雌ネジを形成するとともに、ナット本体の上端面に設けた環状の凹み部に蓋体を嵌め込んだインサート用袋ナットであって、前記凹み部周縁の縦壁部を上方から押圧し複数の溝形状にかしめることによって形成される内側に突出した内バリ部により蓋体をナット本体に一体に結合したことを特徴とするものである。
　また、凹み部周縁の縦壁部を上方から押圧し複数の溝形状にかしめることによって形成される外側に突出した外バリ部が、抜け止め及び回り止め用の係止片として作用するものが好ましく、これを請求項２に係る発明とする。
　また、凹み部周縁の縦壁部を均等に分割した位置で上方から押圧し複数の溝形状にかしめて溝部を形成してあるものが好ましく、これを請求項３に係る発明とする。
　更に、蓋体の上面が、インサート成形された際に溝部を通じて流入した樹脂により被覆されているものが好ましく、これを請求項４に係る発明とする。
　請求項１に係る発明では、凹み部周縁の縦壁部を上方から押圧し複数の溝形状にかしめることによって形成される内側に突出した内バリ部により蓋体をナット本体に一体に結合したので、蓋体によって雌ネジ部への樹脂の流入を防止することができ、しかも前記蓋体の固定を簡単かつ確実に行うことができるので優れた生産性を発揮する。
　また、請求項２に係る発明では、凹み部周縁の縦壁部を上方から押圧し複数の溝形状にかしめることによって形成される外側に突出した外バリ部が、抜け止め及び回り止め用の係止片として作用するので、抜け止め機能及び回り止め機能を更に付加することができる。
　また、請求項３に係る発明では、凹み部周縁の縦壁部を均等に分割した位置で上方から押圧し複数の溝形状にかしめて溝部を形成してあるので、かしめるための荷重が小さくてすみ、全長が変化して寸法にバラツキを生じることがなく寸法精度の高いナットを成形することができる。
　また、請求項４に係る発明では、蓋体の上面が、インサート成形された際に溝部を通じて流入した樹脂により被覆されているので、ネジ部内への水分等の侵入を確実に防止できる。
本発明の実施の形態を示す正面図である。 本発明の実施の形態を示す断面図である。 本発明の実施の形態を示す斜視図である。 本発明の実施の形態を示す要部の拡大断面図である。 インサート成形工程を示す要部の断面図である。 図５の切欠斜視図である。
　以下に、図面を参照しつつ本発明の好ましい実施の形態を示す。
　図面は、本発明に係るインサート用袋ナットを示すもので、図１は正面図、図２はその断面図、図３は底部側から見た斜視図、図４は要部の拡大断面図である。
　図において、１はナット本体、２はナット本体１の中央に設けられた貫通孔、３はこの貫通孔２に形成された雌ネジである。また、本体１の上端面には凹み部４が設けられており、この凹み部４に蓋体５が嵌め込まれてインサート用袋ナットとされている。
　このようなナットでは、貫通孔２に対してタップ加工により雌ネジ３を貫通形成できるため、従来の袋ナットのように一端が閉塞されたものと異なり、ネジ加工が極めて容易となる。また、貫通孔２の上端の開口部に蓋体５を嵌め込んで袋ナットとしたので、ナット本体１と蓋体５とを別々にめっき処理でき、ナット内側部におけるめっき未着の発生を防止する。また、インサート成形により合成樹脂製のワークと一体化した場合も、樹脂が雌ネジ部内へ流入することがない。
　前記凹み部４の周縁には環状の縦壁部６が立設されていて、この縦壁部６を上方から押圧し複数の溝形状にかしめることによって形成される内側に突出した内バリ部７ａにより蓋体５がナット本体１に一体に結合した構造となっている。
　ここで、本発明でいう溝形状にかしめるとは、図３に示すように、立設した縦壁部６を上方から押圧して塑性変形させ、凹孔を形成することを意味し、例えば前記縦壁部６を十文字状のプレス治具により上方から押圧して複数の溝部８を形成するものである。
　図示のものでは、環状の縦壁部６を均等に４分割した位置で溝形状にかしめて、４個の溝部８が形成されている。図４に示すように、縦壁部６を上方から押圧して溝形状にかしめると、組成変形した肉は下方側へ押しやられるとともに、下端部において縦壁部内周面の内側に突出した内バリ部７ａと、縦壁部外周面の外側に突出した外バリ部７ｂを形成する。そして、前記内バリ部７ａが蓋体５の上面を押さえることにより、蓋体５がナット本体１に一体に結合した構造となっている。
　なお、従来においては環状の縦壁部の全周縁を水平方向にかしめていたので、大きな荷重が必要となり、全長が変化して寸法にバラツキを生じるという問題点があったが、本発明では上方から押圧して部分的に溝形状にかしめるため小さな荷重で加工が可能となり、寸法の変化が発生しにくいという利点がある。
　また、凹み部４に蓋体５を嵌め込んで周縁の縦壁部６をかしめる際に、ナット本体１の高さ方向の精度出しが可能であるので、最終工程として切削加工による仕上げ工程を経なくても所望の寸法精度を確保することができ、優れた生産性を発揮するという利点もある。
　一方、このかしめで同時に塑性変形して成形される縦壁部外周面の外側に突出した外バリ部７ｂは、抜け止め及び回り止め用の係止片として作用する。
　この外バリ部７ｂは、インサート成形により合成樹脂製のワークと一体化した場合に、食い込んだ合成樹脂と外バリ部７ｂとが接触することにより、ボルトをねじ込む際の反力によってナット本体１が浮き上がるのを防止する抜け止め機能を発揮し、また、ボルトをねじ込む際にナット本体１が回転するのを防止する回り止め機能を発揮する。
　これらの抜け止め機能や回転防止機能は、従来技術では、型抜きの関係から鍛造型のみではできないものであり、そのため鍛造後に切削加工等を追加して仕上げる必要があり、生産性に劣るとともに生産コストも高くなるという問題があった。これに対し、本発明では、溝形状にかしめると同時に塑性変形し外バリ部７ｂが成形されるので、上記のような従来の問題点の解消が図れる利点がある。
　なお、図示のものでは、ナット本体１の外周に複数個の回り止め用の係止片９が均等に形成されている。この係止片９は、長方形条状の膨出体から構成され、長手方向を軸方向に沿わせるように配置されている。また、この係止片９の外径は、鍛造型で型抜きができるようにナット本体１の外径以下の寸法としてある。
　この回り止め用の係止片９も、インサート成形により合成樹脂製のワークと一体化した場合に、係止片９の側面部とそこへ食い込んだ合成樹脂との接触により、ナット本体１の回りを防止するものである。
　このように構成された袋ナットはインサート成形により合成樹脂製のワークと一体化されて、使用に供される。図５は、インサート成形工程を示す要部の断面図、図６は図５の切欠斜視図である。
　ナット本体１は、一対の成形型２１、２２間の所定位置にセットされ、次いで、型内に溶融樹脂が注入されて袋ナットを一体化した合成樹脂製のワーク２０が成形される。本発明の袋ナットでは縦壁部６に溝部８が形成されているので、この溝部８を通じて前記溶融樹脂がナット側へ流れ込み、蓋体５と成形型２１とで形成される空間部が流入した溶融樹脂で完全に満たされることになる（図５、図６を参照）。この結果、蓋体５の上面が前記樹脂により被覆されて凹みのない平滑面とされており、また蓋体部の気密性も確保された優れた品質のワーク２０が得られることとなる。
　以上の説明からも明らかなように、本発明の袋ナットはナット本体の貫通孔に対してタップ加工により雌ネジを貫通形成し、更に、凹み部に蓋体を嵌め込んで周縁の縦壁部を溝形状にかしめればインサート用袋ナットが完成するので、成形加工が簡単であり、かしめ荷重も小さいため優れた生産性を発揮する。
なお、かしめる際に、ナット本体の高さ方向の精度出しが可能であるので、最終工程として切削加工による仕上げ工程を経なくても所望の寸法精度を確保することができることとなる。また、インサート成形により樹脂製のワークと一体化する際、雌ネジ内への樹脂の流れ込みを確実に防止することができるという利点も有する。また、溝かしめにより形成された外バリ部により、優れた回り止め機能と抜け止め機能も発揮することができる。更には、インサート成形された際に、蓋体の上面が溝部を通じて流入した樹脂により被覆されていて高い気密性を確保できるという利点や、ナット本体と蓋体とを別々にめっき処理できるので、ナット内側部におけるめっき未着の発生も防止できるという利点等の種々の利点もある。
　１　ナット本体
　２　貫通孔
　３　雌ネジ
　４　凹み部
　５　蓋体
　６　縦壁部
７ａ　内バリ部
７ｂ　外バリ部
　８　溝部
　９　係止片
２０　ワーク
２１　成形型
２２　成形型

Claims (4)

  1. 　ナット本体の中央に設けた貫通孔に雌ネジを形成するとともに、ナット本体の上端面に設けた環状の凹み部に蓋体を嵌め込んだインサート用袋ナットであって、前記凹み部周縁の縦壁部を上方から押圧し複数の溝形状にかしめることによって形成される内側に突出した内バリ部により蓋体をナット本体に一体に結合したことを特徴とするインサート用袋ナット。
  2. 　凹み部周縁の縦壁部を上方から押圧し複数の溝形状にかしめることによって形成される外側に突出した外バリ部が、抜け止め及び回り止め用の係止片として作用する請求項１に記載のインサート用袋ナット。
  3. 　凹み部周縁の縦壁部を均等に分割した位置で上方から押圧し複数の溝部を形成してある請求項１または２に記載のインサート用袋ナット。
  4. 　蓋体の上面が、インサート成形された際に溝部を通じて流入した樹脂により被覆されている請求項３に記載のインサート用袋ナット。
     
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