JP4609778B2 - インサート金具及びその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、主として樹脂製品内にその製品時に埋め込まれて固定されるインサート金具及びその製造方法に関するものである。

技術背景

従来、図１９、図２０に示すように樹脂製品用のインサート金具としては、筒軸本体Ｇ１の一端部に鍔部Ｇ２を備えると共に、筒軸本体Ｇ１の中間部に筒軸本体Ｇ１の軸線方向と同方向に延びる係止突起Ｇ３が突設され、かつ係止突起Ｇ３から他端わたって筒軸本体Ｇ１の軸線方向と同方向に延びる溝Ｇ４が形成された構造となっている。

また、その製造方法としては、パンチのダイへの打ち込みにより、一端部に鍔部を備えた筒軸本体の外側面の一部をダイの内面に設けられた突起形成用突条によって溝Ｇ４を付けながら押し上げて係止突起Ｇ３を形成するようにしている。

そして、主として後工程で上記筒軸本体Ｇ１の貫通孔にネジ加工が施され、その上で樹脂製品の製造時に製品内に埋め込まれて固定される。そのとき係止突起Ｇ３が金具の抜け止め及び回り止めとして作用するようになされている。
特開平４−９１８４９号

ところが、上記した従来のインサート金具によれば、鍔部Ｇ２を備えた筒軸本体Ｇ１の内面にネジ加工を施す場合、筒軸本体Ｇ１の外周を保持して芯出しを行うのであるが、係止突起Ｇ３が邪魔になって筒軸本体Ｇ１を保持しづらく、その芯出し作業が行いにくい問題があった。つまり、筒軸本体Ｇ１の外周面から部分的に突出する係止突起Ｇ３を保持して芯出しを行うことになるので、その保持が不安定で芯出しが正確に行ないにくいものであった。

そこで、本発明は筒軸本体の外周面に係止突起を突設しなくとも溝形状を工夫することにより金具の抜け止め及び回り止め作用を与えられるようにして、筒軸本体の内面へのネジ加工時の芯出しが正確に行えるインサート金具及びその製造方法の提供を課題とする。

上記課題を解決するために、本願の請求項１に記載の発明は、筒軸本体の一端部に鍔部を備えてなるインサート金具において、筒軸本体の他端部に先き細まりのテーパ部を形成する一方、多段式圧造成形機による圧造成形によりテーパ部から筒軸本体にわたりかつ筒軸本体の軸線方向に対して傾斜する第１、第２傾斜係合溝を複数本凹設すると共に、これら隣り合う第１の傾斜係合溝と第２傾斜係合溝との上記軸線方向に対する傾斜方向を互いに逆方向とし、かつハの字と逆ハの字が交互に現われるように配置したことを特徴とする。

また、本願の請求項２に記載の発明は、筒軸本体の一端部に鍔部を備えてなるインサート金具において、筒軸本体の他端部に先き細まりのテーパ部を介して小径筒軸部を形成する一方、多段式圧造成形機による圧造成形によりテーパ部から筒軸本体にわたりかつ筒軸本体の軸線方向に対して傾斜する第１、第２傾斜係合溝を複数本凹設すると共に、これら隣り合う第１の傾斜係合溝と第２傾斜係合溝との上記軸線方向に対する傾斜方向を互いに逆方向とし、かつハの字と逆ハの字 が交互に現われるように配置したことを特徴とする。

また、本願の請求項３に記載の発明は、筒軸本体の一端部に鍔部を備えてなるインサート金具の製造方法において、まず、パンチの前進動作によりアルミ製素材をダイ内に押し込むことにより、有底筒軸本体の底部側一端部に鍔部を備えると共に、筒軸本体の他端部に先き細まりのテーパ部を有してなる第１中間成形体を形成し、次いで、次工程でパンチの前進動作により第１中間成形体をダイ内に押し込むことにより、テーパ部から有底筒軸本体にわたると共に有底筒軸本体の軸線方向に対して一方向に傾斜する第１傾斜係合溝を所定間隔を置いて複数本凹設してなる第２中間成形体を形成し、その後、最終工程でパンチの前進動作により第２中間成形体をダイ内に押し込むことにより、有底筒軸本体の底部を打ち抜いて貫通孔を形成すると共に、テーパ部から筒軸本体にわたると共に筒軸本体の軸線方向に対して他方向に傾斜する第２傾斜係合溝を上記第１傾斜係合溝間に複数本凹設してなる最終成形品を形成したことを特徴とする。

また、本願の請求項４に記載の発明は、筒軸本体の一端部に鍔部を備えてなるインサート金具の製造方法において、まず、パンチの前進動作によりアルミ製素材をダイ内に押し込むことにより、有底筒軸本体の底部側一端部に鍔部を備えると共に、筒軸本体の他端部に先き細まりのテーパ部を介して小径筒軸部を有してなる第１中間成形体を形成し、次いで、次工程でパンチの前進動作により第１中間成形体をダイ内に押し込むことにより、テーパ部から有底筒軸本体にわたると共に有底筒軸本体の軸線方向に対して一方向に傾斜する第１傾斜係合溝を所定間隔を置いて複数本凹設してなる第２中間成形体を形成し、その後、最終工程でパンチの前進動作により第２中間成形体をダイ内に押し込むことにより、有底筒軸本体の底部を打ち抜いて貫通孔を形成すると共に、テーパ部から筒軸本体にわたると共に筒軸本体の軸線方向に対して他方向に傾斜する第２傾斜係合溝を上記第１傾斜係合溝間に複数本凹設してなる最終成形品を形成したことを特徴とする。

さらに、本願の請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の最終工程において、パンチの前進動作により第２中間成形体をダイ内に押し込むとき、テーパ部の先端側部分をテーパ部の後端側に押し上げてテーパ面中間部に抜け止め用突部を突設してなる最終成形品を形成したことを特徴とする。

本発明のインサート金具によれば、上記した構成により樹脂製品の製造時に製品内に埋め込まれて固定される際、鍔付筒軸本体の軸線方向に対する傾斜方向が互いに逆方向となる第１、第２傾斜係合溝内に樹脂が入り込み、その入り込んだ樹脂が金具の抜け止めとまわり止めとして作用することになる。しかも、隣り合う第１の傾斜係合溝と第２傾斜係合溝との上記軸線方向に対する傾斜方向を互いに逆方向とし、かつハの字と逆ハの字が交互にあらわれるように配置したので、ネジ孔を除くインサート金具の第１、第２傾斜係合溝形成までの一連の加工工程を多段式圧造成形機により連続的に行うことが可能で、能率よく製造することができる。さらに、鍔付筒軸本体の外周面に係止突起が突出することがないので、鍔付筒軸本体の内面へのネジ孔加工時、筒軸本体の外周を直接保持するだけでその芯出しが容易に行え、ネジ加工が簡単かつ正確に行うことができる。

また、本発明のインサート金具の製造方法によれば、上記した構成によりネジ加工を除いた、インサート金具の抜け止めと回り止め機能を発揮する第１、第２傾斜溝形成までの一連の加工工程を多段式圧造成形機により連続的に行うことができる。したがって、第１、第２傾斜係合溝が形成された樹脂製品用のインサート金具を能率よく製造することができる。さらに、鍔付筒軸本体の外周面に係止突起が突出することがないので、鍔付筒軸本体の貫通孔へのネジ孔加工時、筒軸本体の外周を直接保持するだけでその芯出しが楽に行え、ネジ加工が簡単かつ正確に行うことができる。

さらに、最終工程において、パンチの前進動作により第２中間成形体をダイ内に押し込むとき、テーパ部の先端側部分をテーパ部の後端側に押し上げてテーパ面中間部に抜け止め用突部を突設してなる最終成形品を形成するようにすれば、この抜け止め用突部により一層抜け止め作用を高めることができるので好ましい。

発明を実施するため最良の形態

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１及び図２は、本発明に係るインサート金具を示すもので、該金具１は、筒軸本体１１の一端部に鍔部１２を備え、筒軸本体１１の他端部に先き細まりのテーパ部１３を介して小径筒軸部１４を形成する一方、テーパ部１３から筒軸本体１１にわたると共に筒軸本体１１の軸線方向に対して傾斜する第１、第２傾斜係合溝１５，１６を複数本設けると共に、隣り合う第１傾斜係合溝１５と第２傾斜係合溝１６との上記軸線方向に対する傾斜方向が互に逆方向となるように、つまりハの字と逆ハの字が交互に現われるように配置されている。

インサート金具１は、アルミ製で多段式圧造成形機により圧造成形され、図３に示すように通常は後工程で上記鍔部１２、筒軸本体１１、テーパ部１３、小径筒軸部１４にわたる貫通孔１７にネジ加工が施され、ネジ孔１８が形成されている。

そして、インサート金具１は、図３に示すように、樹脂製品Ｓの製造時に製品内に埋め込まれて固定される。そのとき筒軸本体１１の軸線方向に対する傾斜方向が互に逆方向となる第１、第２傾斜係合溝１５，１６内に樹脂が入り込み、その入り込んだ樹脂が金具１の抜け止めと回り止めとして作用することになる。

また、鍔部１２を備えた筒軸本体１１の外周に第１、第２傾斜係合溝を設けるだけで良いので、従来のように筒軸本体１１の外周に係止突起が突出ことがなくこれにより上記貫通孔１７へのネジ加工時に筒軸本体１１の外周をそのまま保持するだけで容易に芯出しが行え、ネジ加工が楽にかつ正確に行える。

次に、インサート金具の製造方法について説明する。
まず、図４〜図１６に示すように、互いに相対向するダイとパンチとにより構成された多段式圧造成形機を用い、該圧造成形機は第１〜第６の工程からなっており、各工程は、それぞれの工程に必要な円柱状のパンチ２１，３１，４１，５１，６１，７１とそれぞれに対応する略円柱状のダイ２２，３２，４２，５２，６２，７２とを使用する。

そして、図４及び図５に示すように、第１工程においては、パンチ２１の前進動作により断面円形状のアルミ素材からなる第１工程材料Ａをダイ２２側へ押し込み、その押し込み時に第１工程材料Ａを据え込み加工して大径化を図ると共に端面矯正を行う。

据え込み加工された第２工程材料Ｂは、ダイ２２の底部を構成する押し出しピン２３によりダイ２１内から押し出される。押し出された第２工程材料Ｂは、素材移送用チャックのチャック爪（図示せず）により挟持されて第２工程のダイ３２の前面位置に移送される。

図６及び図７に示すように、第２工程においては、突部３１ａをもつパンチ３１の前進動作により第２工程素材Ｂをダイ３２内に押し込み、その押し込み時に第２工程素材Ｂの一端面に浅い凹所Ｃ１を形成する。

凹所Ｃ１が形成された第３工程材料Ｃは、ダイ３２の底部を構成する押し出しピン３３によりダイ３２内から押し出される。押し出された第３工程材料Ｃは、素材移送用チャックのチャック爪（図示せず）により挟持されて第３工程のダイ４２の前面位置に移送される。

図８、図９に示すように、第３工程においては、ダイ４２の孔径よりも小径なパンチ４１の前進動作により第３工程素材Ｃをダイ４２内に押し込み、第３工程素材Ｃの浅い凹所Ｃ１部分をさらに深くした凹所部Ｄ１を有する断面コ字状の第４工程材料Ｄを形成する。

凹所部Ｄ１が形成された第４工程材料Ｄは、ダイ４２の底部を構成する押し出しピン４３によりダイ４２内から押し出される。押し出された第４工程材料Ｄは、素材移送用チャックのチャック爪（図示せず）により挟持され、凹所部Ｄ１の開口面がダイ側を向くように１８０°回転されたうえで第４工程のダイ５２の前面位置に移送される。

図１０及び図１１に示すように、第４工程においては、突部５１ａをもつパンチ５１と、中心部に成形ピン５３と底部の一部を構成する筒状ストリッパー５４とを有するダイ５２とを備え、ダイ５２の成形孔５２ａはその口部５２ｂが段状に拡径され、また奥部側に奥細まりのテーパ面５２ｃと小径孔部５２ｄとが形成されている。そして、パンチ５１の前進動作により第４工程素材Ｄをダイ５２内に押し込むことにより、有底筒軸本体Ｅ１の底部側一端部に鍔部Ｅ２を備えると共に、筒軸本体Ｅ１の他端部に先き細まりのテーパ部Ｅ３を介して小径筒軸部Ｅ４を有してなる第５工程材料（第１中間成形体）Ｅを形成する。

第５工程材料Ｅは、筒状ストリッパー５４によりダイ５２内から押し出される。押し出された第５工程材料Ｅは、素材移送用チャックのチャック爪（図示せず）により挟持されて第５工程のダイ６２の前面位置に移送される。

図１２及び図１３に示すように、第５工程においては、突部６１ａをもつパンチ６１と、中心部に成形ピン６３と底部の一部を構成する筒状ストリッパー６４とを有するダイ６２とを備え、ダイ６２の成形孔６２ａはその口部６２ｂが段状に拡径され、また奥部側に奥細まりのテーパ面６２ｃと小径孔部６２ｄとが形成されると共に、テーパ面６２ｃから成形孔６２ａにわたると共に成形孔６２ａの軸線方向に対して一方向に傾斜する第１傾斜突条６２ｅを所定間隔を置いて複数本（図では２本）設けている。そして、パンチ６１の前進動作により第５工程材料Ｅをダイ６２内に押し込む。これにより第５工程材料Ｅのテーパ部Ｅ３から筒軸本体Ｅ１にわたると共に筒軸本体Ｅ１の軸線方向に対して一方向に傾斜する第１傾斜係合溝Ｆ５を所定間隔を置いて複数本（図では２本）凹設してなる第６工程材料（第２中間成形体）Ｆを形成する。

第１傾斜係合溝Ｆ５が形成された第６工程材料Ｆは、筒状ストリッパー６４によりダイ６２内から押し出される。このとき、第６工程材料Ｆは第１傾斜係合溝Ｆ５が第１傾斜突条６２ｅに倣って抜け出し移動するようにダイ６２に対して少し回転しながら押し出されることになる。押し出された第６工程材料Ｆは、素材移送用チャックのチャック爪（図示せず）により挟持されて第６工程のダイの前面位置に移送される。

図１４〜図１６に示すように、第６工程においては、打ち抜き用小径軸部７１ａをもつパンチ７１と、底部の一部を構成する筒状ストリッパー７３とを有するダイ７２とを備え、ダイ７２の成形孔７２ａはその口部７２ｂが段状に拡径され、また奥部に奥細まりのテーパ面７２ｃと小径孔部７２ｄとが形成されると共に、テーパ面７２ｃから成形孔７２ａにわたると共に成形孔７２ａの軸線方向に対して他方向に傾斜する第２傾斜突条７２ｅを所定間隔を置いて複数本（図では２本）設けている。そして、パンチ７１の前進動作により第６工程材料Ｆをダイ７２内に押し込む。これにより図１５に示すようにパンチ７１の小径軸部７１ａで筒軸本体Ｆ１の底部を打ち抜いて鍔部１２、筒軸本体１１、テーパ部１３、小径筒軸部１４にわたって貫通する貫通孔１７を形成すると共に、テーパ部１３から筒軸本体１１にわたると共に筒軸本体１１の軸線方向に対して他方向に傾斜する第２傾斜係合溝１６を第１傾斜係合溝１５，１５間に複数本（図では２本）凹設し、隣り合う第１傾斜係合溝１５と第２傾斜係合溝１６との上記軸線方向に対する傾斜方向が互いに逆方向となるように、つまりハの字と逆ハの字が交互に現われるように配置形成されたインサート金具１（最終成形品）が形成される。

インサート金具１は、筒状ストリッパー７３によりダイ７２内から押し出される。このとき、インサート金具１は第２傾斜係合溝１６が第２傾斜突条７２ｅに倣って抜け出し移動するようにダイ７２に対して少し回転しながら押し出されることになる。

そして、以上のように構成されたインサート金具１は、後工程で上記筒軸本体１１の貫通孔１７にネジ加工が施され、その上で樹脂製品の製造時に製品内に埋め込まれて固定される。そのとき筒軸本体の軸線方向に対する傾斜方向が互に逆方向となる各第１、第２傾斜係合溝１５，１５，１６，１６内に樹脂が入り込み、その入り込んだ樹脂が金具の抜け止めと回り止めとして作用することになる。

以上のように本発明のインサート金具の製造方法によれば、ネジ加工を除いたインサート金具１の抜け止めと回り止め機能を発揮する第１、第２傾斜係合溝１５，１５，１６，１６の形成までの一連の加工工程を多段式圧造成形機により連続的に行うことができる。したがって、第１、第２傾斜係合溝１５，１５，１６，１６が形成された樹脂製品用のインサート金具を能率よく製造することができる。その上、従来のように鍔付筒軸本体１１の外周面に係止突起が突出することがないので、鍔付筒軸本体１１の貫通孔１７へのネジ孔加工時、筒軸本体１１の外周を直接保持することによりその芯出しが容易に行え、そのネジ加工が簡単かつ正確に行うことができる。

さらに、図１７に示すように最終工程において、パンチ７１のダイ７２への打ち込みにより、有底筒軸本体Ｆ１の底部を打ち抜いて鍔部１２及び筒軸本体１１を貫通させると共に、テーパ部１３の小径側を押し上げテーパー面の中間部に抜け止め用突部１９を形成してインサート金具１を成形するようにしてもよい。このように構成すれば、抜け止め用突部１９により一層抜け止め作用を高めることができる。

なお、以上の実施の形態では、アルミ製インサート金具１又はアルミ素材を用いたものについて説明したけれども、アルミ製又はアルミ素材のみに限定されるものではない。また、貫通孔１７にネジ加工を施してネジ孔１８を形成したものについて説明したけれども、ネジ孔１８を設けないインサート金具についても適用できることは勿論である。また、第１、第２傾斜係合溝１５，１６の本数はそれぞれ２本に限定されるものではなく、使用場所や使用状況などに応じて例えば４本や８本、或いは１２本など複数本設けてもよいし、第１、第２傾斜係合溝１５，１６は直線状に設ける他、緩やかな曲線であってもよい。

また、図１８に示すように上記したインサート金具１における小径筒軸部１４をなくしたものであってもよい。この場合にも、上記したインサート金具と同様に第１、第２傾斜係合溝１５，１６によって金具１の抜け止めと回り止め作用が得られる。

この小径筒軸部１４をもたないインサート金具１を製造する場合には、上記したインサート金具の製造方法とほぼ同様の製造方法で行うと共に、その第４工程において有底筒軸本体Ｅ１の底部側一端部に鍔部Ｅ２を備えると共に、筒軸本体Ｅ１の他端部に先き細まりのテーパ部Ｅ３を有してなる第５工程材料（第１中間成形体）Ｅを形成するようにすればよい。

本考案に係るインサート金具の斜視図である。 同インサート金具の正面図である。 使用状態を示す縦断面図である。 第１工程の加工前を示す断面図である。 第１工程の加工後を示す断面図である。 第２工程の加工前を示す断面図である。 第２工程の加工後を示す断面図である。 第３工程の加工前を示す断面図である。 第３工程の加工後を示す断面図である。 第４工程の加工前を示す断面図である。 第４工程の加工後を示す断面図である。 第５工程の加工前を示す断面図である。 第５工程の加工後を示す断面図である。 第６工程の加工前を示す断面図である。 第６工程の加工後を示す一部断面図である。 第６工程の加工後を示す断面図である。 第６工程の別の実施の形態を示す断面図である。 インサート金具の別の実施の形態を示す側面図である。 従来のインサート金具の斜視図である。 同インサート金具の断面図である。

符号の説明

１ インサート金具
１１ 筒軸本体
１２ 鍔部
１３ テーパ部
１４ 小径筒軸部
１５ 第１傾斜係合部
１６ 第２傾斜係合部

Claims (5)

1. 筒軸本体の一端部に鍔部を備えてなるインサート金具において、筒軸本体の他端部に先き細まりのテーパ部を形成する一方、多段式圧造成形機による圧造成形によりテーパ部から筒軸本体にわたりかつ筒軸本体の軸線方向に対して傾斜する第１、第２傾斜係合溝を複数本凹設すると共に、これら隣り合う第１の傾斜係合溝と第２傾斜係合溝との上記軸線方向に対する傾斜方向を互いに逆方向とし、かつハの字と逆ハの字が交互に現われるように配置したことを特徴とするインサート金具。
2. 筒軸本体の一端部に鍔部を備えてなるインサート金具において、筒軸本体の他端部に先き細まりのテーパ部を介して小径筒軸部を形成する一方、多段式圧造成形機による圧造成形によりテーパ部から筒軸本体にわたりかつ筒軸本体の軸線方向に対して傾斜する第１、第２傾斜係合溝を複数本凹設すると共に、これら隣り合う第１の傾斜係合溝と第２傾斜係合溝との上記軸線方向に対する傾斜方向を互いに逆方向とし、かつハの字と逆ハの字が交互に現われるように配置したことを特徴とするインサート金具。
3. 筒軸本体の一端部に鍔部を備えてなるインサート金具の製造方法において、まず、パンチの前進動作によりアルミ製素材をダイ内に押し込むことにより、有底筒軸本体の底部側一端部に鍔部を備えると共に、筒軸本体の他端部に先き細まりのテーパ部を有してなる第１中間成形体を形成し、次いで、次工程でパンチの前進動作により第１中間成形体をダイ内に押し込むことにより、テーパ部から有底筒軸本体にわたると共に有底筒軸本体の軸線方向に対して一方向に傾斜する第１傾斜係合溝を所定間隔を置いて複数本凹設してなる第２中間成形体を形成し、その後、最終工程でパンチの前進動作により第２中間成形体をダイ内に押し込むことにより、有底筒軸本体の底部を打ち抜いて貫通孔を形成すると共に、テーパ部から筒軸本体にわたると共に筒軸本体の軸線方向に対して他方向に傾斜する第２傾斜係合溝を上記第１傾斜係合溝間に複数本凹設してなる最終成形品を形成したことを特徴とするインサート金具の製造方法。
4. 筒軸本体の一端部に鍔部を備えてなるインサート金具の製造方法において、まず、パンチの前進動作によりアルミ製素材をダイ内に押し込むことにより、有底筒軸本体の底部側一端部に鍔部を備えると共に、筒軸本体の他端部に先き細まりのテーパ部を介して小径筒軸部を有してなる第１中間成形体を形成し、次いで、次工程でパンチの前進動作により第１中間成形体をダイ内に押し込むことにより、テーパ部から有底筒軸本体にわたると共に有底筒軸本体の軸線方向に対して一方向に傾斜する第１傾斜係合溝を所定間隔を置いて複数本凹設してなる第２中間成形体を形成し、その後、最終工程でパンチの前進動作により第２中間成形体をダイ内に押し込むことにより、有底筒軸本体の底部を打ち抜いて貫通孔を形成すると共に、テーパ部から筒軸本体にわたると共に筒軸本体の軸線方向に対して他方向に傾斜する第２傾斜係合溝を上記第１傾斜係合溝間に複数本凹設してなる最終成形品を形成したことを特徴とするインサート金具の製造方法。
5. 最終工程において、パンチの前進動作により第２中間成形体をダイ内に押し込むとき、テーパ部の先端側部分をテーパ部の後端側に押し上げてテーパ面中間部に抜け止め用突部を突設してなる最終成形品を形成したことを特徴とする請求項４記載のインサート金具の製造方法。

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