JP2009291860A - タング付きインサート挿入工具 - Google Patents

Abstract

【課題】シンプルな構造を有することで手動式にも自動式にも対応可能となり、かつ比較的安価なものとなり、しかもピッチ飛びが起こるのを確実に防止した、タング付きインサート挿入工具を提供する。
【解決手段】管状のハウジング１１と、先端部がハウジング１１の一端側から突出した状態で、ハウジング１１内に挿通配置されたマンドル１２と、を備えてなるタング付きインサート挿入工具１０である。マンドル１２の先端部に、タング付きインサートに螺合する雄ねじ部２０を有している。
【選択図】図１

Description

本発明は、タング付きインサートを基材のタップ穴に取り付けるための、タング付きインサート挿入工具に関する。

樹脂やアルミニウムなどの比較的強度が弱く、脆い材質の基材に、高強度の雌ねじを形成するものとして、タング付きインサートが知られている（例えば、特許文献１参照）。タング付きインサートは、慣用的なワイヤからなるもので、外周面と内周面とにそれぞれ外側ねじと内側ねじとを形成したコイルであり、その一端部に、内側に折曲してなる、タングと呼ばれる引っ掛け部分を形成したものである。また、このタング付きインサートには、タングの近傍に折り取り用の切欠が形成されている。これによってタング付きインサートは、予め基材に形成したタップ穴（雌ねじ部）にこのインサートを挿入した後、前記切欠を利用してタングを折り取ることにより、インサートにボルトを螺合させる際にタングが邪魔にならないようになっている。

このようなタング付きインサートを、基材のタップ穴に挿入する場合、従来では、主にプリワインダー方式と呼ばれる手法を利用した工具が用いられている。このプリワインダー方式の工具は、管状体からなるプリワインダーボディの先端部に絞り込み用のナットを取り付けたもので、タング付きインサートを基材のタップ穴に挿入する前に、このインサートを前記ナットに一旦挿入するようにしたものである。このようにインサートをナットに一旦挿入することにより、インサートを、絞り込みの作用によってタップ穴（雌ねじ部）に入れ易くすることができる。なお、このようなプリワインダー方式の工具としては、手動式のものと、電動ドライバーを取り付けた自動式のものとが知られている。

また、プリワインダー方式以外のものとして、プリワインダー方式のものに似たすり割式挿入工具も知られている。この挿入工具は、プリワインダー方式の工具がプリワインダーボディの先端部に絞り込み用のナットを取り付けているのに対し、図７（ａ）に示すように管状体１の先端部に雌ねじ部２を一体に形成したものである。すなわち、この挿入工具は、管状体１内に進退可能に軸体３を挿通し、図７（ｂ）に示すようにこの軸体３の先端面に形成した溝４にタング付きインサートＴＩのタングＴを保持させ、その状態で図７（ａ）に示すように軸体３を回転させ前進させて雌ねじ部２を通過させ、そのまま基材に形成されたタップ穴５に挿入し螺合させるようにしたものである。
特開２０００−６１８６０号公報

しかしながら、前記のプリワインダー方式の工具では、絞り込み用のナットを取り付ける必要があるため、その構造が複雑になっており、したがって組立に多くの工程が必要になるなど、製造コストが高くなるといった課題がある。さらに、手動式のものと自動式のものとがあり、これらを使い分けるには両方を備える必要があるため、使用者にとっては工具の価格が高くなり、費用の負担が大きくなるといった課題がある。

また、前記のすり割式挿入工具では、インサートＴＩをタップ穴５に挿入し螺合させた際、図７（ａ）に示したようにインサートＴＩのピッチがタップ穴５の雌ねじから外れてしまい、各ピッチが雌ねじに順番に嵌ることなくずれて嵌ってしまう、ピッチ飛びと呼ばれる現象を起こしてしまうことがある。このようなピッチ飛びは、作業者にとって非常に厄介な現象であり、その回復作業に多くの時間を要することから、インサートの取り付け作業を著しく遅らせる要因となっている。また、このようなピッチ飛びについては、インサートＴＩの挿入時には気がつかない場合が多く、したがってそのままの状態で作業を進めると、インサートにボルトを装着する際にボルトが螺合できず、その回復作業が非常に困難になるといった問題もある。

本発明は前記事情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、シンプルな構造を有することで手動式にも自動式にも対応可能となり、かつ比較的安価なものとなり、しかもピッチ飛びが起こるのを確実に防止した、タング付きインサート挿入工具を提供することにある。

本発明のタング付きインサート挿入工具は、管状のハウジングと、先端部が前記ハウジングの一端側から突出した状態で、該ハウジング内に挿通配置されたマンドルと、を備えてなり、前記マンドルの先端部に、タング付きインサートに螺合する雄ねじ部を有したことを特徴としている。

このタング付きインサート挿入工具によれば、マンドルの先端部に雄ねじ部を有しているので、従来のプリワインダー方式の工具のように絞り込み用のナットが無くても、雄ねじ部にタング付きインサートを螺合させた状態でこのインサートをタップ穴に挿入し螺合することにより、ピッチ飛びが起きるのを防止することができる。
また、マンドルの先端部に雄ねじ部を形成したことで、絞り込み用のナットが不要になっているため、従来のプリワインダー方式の工具のように構造が複雑で製造コストが高くなるといった不都合がなく、シンプルな構造で比較的安価なものとなる。
また、マンドルの先端部に雄ねじ部を形成しただけのシンプルな構造であるため、手動式にも自動式にも対応が可能となる。

また、前記タング付きインサート挿入工具においては、前記雄ねじ部の最先端の一巻きが、つる巻状の螺旋形状からなる係止部になっているのが好ましい。
このようにすれば、雄ねじ部をタング付きインサートに螺合させた際、係止部がタングにうまく噛み合うことでタングに確実に係止するようになり、したがってタップ穴へのタング付きインサートの挿入螺合が容易になる。また、タング付きインサートを挿入螺合させた後には、雄ねじ部を螺合方向と反対に巻き戻すことにより、タングに対する係止部の係止が簡単に解除され、したがってタップ穴からマンドルのみを容易に引き抜くことが可能になる。

また、前記タング付きインサート挿入工具においては、前記ハウジングの一端側には、有蓋筒状で樹脂製のガードが被着されており、前記マンドルは、その先端部が前記ガードに形成された挿通孔を通って前記ハウジングの一端側から突出しているのが好ましい。
このようにすれば、前記雄ねじ部にタング付きインサートを螺合させた状態でこのインサートをタップ穴に挿入し螺合させた際、前記ガードがタップ穴を形成した基材に当接することで緩衝材として機能する。また、マンドルの先端部の挿入深さを決めるストッパーとしても機能する。

また、前記タング付きインサート挿入工具においては、前記マンドルの、前記ハウジングの一端側から突出する先端部の長さを調整する、突出長さ調整機構が備えられているのが好ましい。
このようにすれば、基材に形成されたタップ穴に必要な長さ分、マンドルの先端部を挿入することができ、したがってタップ穴へのタング付きインサートの挿入螺合が容易になる。

本発明によれば、マンドルの先端部に雄ねじ部を有したことによってピッチ飛びが起きるのを防止しているので、インサートの挿入作業が容易になり、ピッチ飛びが起きたときに要する回復作業時間を実質的に無くすことができ、したがってインサート挿入についての作業性が従来に比べ格段に向上したものとなる。
また、従来のプリワインダー方式の工具に比べて構造がよりシンプルになっているので、比較的安価なものとなり、さらに手動式にも自動式にも対応可能となるなど、使い勝手に優れたものとなる。

以下、本発明を詳しく説明する。
図１、図２は本発明のタング付きインサート挿入工具の一実施形態を示す図であり、図１（ａ）はタング付きインサート挿入工具の側面図、（ｂ）は同じく側断面図である。また、図２はタング付きインサート挿入工具の分解図である。これらの図において符号１０はタング付きインサート挿入工具（以下、挿入工具と記す）である。

この挿入工具１０は、管状（円筒状）のハウジング１１と、該ハウジング１１に貫通した状態に挿通させられたマンドル１２と、を備えてなるものである。ハウジング１１は、図２に示すようにその一端側に取付溝１１ａを形成し、この取付溝１１ａにガード１３を無理嵌めによって被着したものである。ガード１３は、ナイロン（登録商標）等の合成樹脂によって形成された有蓋円筒状のもので、柔軟性があり、弾性変形性が高いため、クッション（緩衝材）として機能するようになっている。このガード１３には、図１（ｂ）に示すようにその蓋部に挿通孔１３ａが形成されている。

また、ハウジング１１には、その中央部から後端側（前記取付溝１１ａと反対の側）にかけて、その内周面に雌ねじ１４が形成されている。雌ねじ１４は、マンドル１２に形成された雄ねじに螺合することで、マンドル１２をハウジング１１内に一体に保持するためのものである。

マンドル１２は、図２に示すように略円柱状のもので、相対的に大径の中央部１５と、この中央部に比べて小径の先端部１６と、この先端部１６よりさらに小径に形成された後端部１７とからなっている。
中央部１６には、その中央部分から後端側にかけて、雄ねじ１８が形成されている。この雄ねじ１８は、前述したようにハウジング１１に形成された雌ねじ１４に螺合し、これによってマンドル１２がハウジング１１内に一体に保持されるようにするためのものである。また、この雄ねじ１８には、図１（ｂ）に示すように前記後端部１７側において、ロックナット１９が螺着されるようになっている。ロックナット１９は、雄ねじ１８に螺着した状態で、ハウジング１１の後端に当接させられることにより、マンドル１２をハウジング１１に一体に固定するものである。

マンドル１２の先端部１６には、その先端側に、タング付きインサートＴＩに螺合する雄ねじ部２０が形成されている。
タング付きインサートＴＩは、図３（ａ）〜（ｃ）に示すように断面が菱形形状の線材からなり、外周面と内周面とにそれぞれ外側ねじと内側ねじとを形成したコイルであり、その一端部に、内側に折曲してた、引っ掛け部分となるタングＴを形成したものである。タングＴの近傍には、タング折り取り用のノッチ（切欠）Ｎが形成されている。これによってタング付きインサートＴＩは、前述したようにタップ穴（雌ねじ部）に挿入された後、前記ノッチＶを利用してタングＴが折り取られるようになっている。

また、雄ねじ部２０には、その先端部に係止部２１が形成されている。係止部２１は、図４（ａ）〜（ｃ）に示すように雄ねじ部２０の最先端の一巻き、すなわち、つる巻状の螺旋部分における最先端部分からなっており、その内側に向く面が係止面２１ａとなっている。この係止部２１は、雄ねじ部２０が前記タング付きインサートＴＩに螺合した際、図５（ｂ）に示すようにその係止面２１ａが、タング付きインサートＴＩのタングＴの、折れ曲がった内側の部分に係止するよう構成されたものである。
なお、雄ねじ部２０には、図４（ａ）〜（ｃ）に示すようにその先端部分に凹部２２が形成されている。

図２に示すようにマンドル１２の後端部１７には、ピン孔２３が形成されており、このピン孔２３にスプリングピン２４が挿通されるようになっている。このような構成のもとにこの後端部１７には、六角ピット２５が外挿されてスプリングピン２４により固定されるようになっている。六角ピット２５は、係合溝２５ａを有する略六角筒状のもので、スプリングピン２４を挿通させる挿通孔２５ｂを有したものであり、電動ドライバーの駆動軸や、手動式の回転治具に着脱可能に連結する連結部となるものである。

ここで、本実施形態の挿入工具１を自動式に適用する場合には、例えば図６に示す電動ドライバー３０が用いられる。電動ドラーバー３０は、トルク調整機構を有した公知のもので、その先端側に駆動軸３１を有し、この駆動軸３１より後端側にトルク調整ナット３２と、このトルク調整ナット３２に螺合するトルク調整ボルト３３とを有したものである。駆動軸３１には、その先端から後端側に向かって、前記六角ピット２５に係合する連結孔（図示せず）が形成されている。なお、これらトルク調整ナット３２とトルク調整ボルト３３とからなるトルク調整部より後端側には、このトルク調整部によって駆動軸３１のトルク量やリミットスイッチを働かせる際の力（負荷）が設定される、トルク調整機構（図示せず）が内蔵されている。

また、このトルク調整機構よりさらに後端側には、前記駆動軸３１を回転させるためのモータ（図示せず）が内蔵され、さらにこのモータの回転軸には、前記のトルク調整機構によりリミットスイッチが働いた際、駆動軸３１の回転を逆にするための逆転機構（図示せず）が設けられている。さらに、この電動ドラーバー３０には、その外周部に、前記モータを駆動させるためのトリガースイッチ３４が設けられている。

このような構成の電動ドライバー３０に本実施形態の挿入工具１を取り付けるには、その六角ピット２５を前記駆動軸３１の連結孔に挿通し、ここに回転不能に保持させる。
また、本実施形態の挿入工具１を手動式に適用する場合には、例えば六角ピット２５に連結する連結部（図示せず）と、この連結部に一体に設けられたハンドル（図示せず）とを備えた手動式の回転治具（図示せず）の連結部に取り付ける。

このような構成からなる挿入工具１によって基材のタップ穴にタング付きインサートＴＩを取り付けるには、まず、予めガード１３が被着されたハウジング１１にマンドル１２を挿通し、マンドル１２の先端部をガード１３の挿通孔１３ａに通す。そして、マンドル１２の雄ねじ１８をハウジング１１の雌ねじ１４に螺合し、さらにその螺合の度合いを調整することにより、ガード１３の挿通孔１３ａより突出するマンドル１２の先端部の長さを、所望の長さにする。そして、この状態でロックナット１９をマンドル１２の後端側から外挿し、雄ねじ１８に螺合する。このようにしてロックナット１９を雄ねじ１８に螺合し、ハウジング１１の後端に当接させてさらに締め付けることにより、マンドル１２をハウジング１１に固定することができる。

ここで、このようにガード１３の挿通孔１３ａより突出するマンドル１２の先端部の長さを調整するための、ハウジング１１の雌ねじ１４とマンドル１２の雄ねじ１８とロックナット１９とにより、本発明の突出長さ調整機構が構成されている。

次に、六角ピット２５を前記電動ドライバー３０に連結し、あるいは回転治具に連結することで、挿入工具１を電動ドライバー３０にあるいは回転治具に取り付ける。
そして、この状態でその先端の雄ねじ部２０をタング付きインサートＴＩに螺合する。すなわち、電動ドライバー３０を駆動させて自動式で挿入工具１を回転駆動させ、あるいは回転治具を手動で回転させ挿入工具１を回転させることにより、タング付きインサートＴＩに雄ねじ部２０を螺合する。または、単にタング付きインサートＴＩを手で回し、雄ねじ部２０に螺合し取り付けるようにしてもよい。

このようにしてタング付きインサートＴＩに雄ねじ部２０を螺合させると、雄ねじ部２０の最先端の一巻き、すなわち、つる巻状の螺旋部分における最先端部分が係止部２１となっており、この係止部２１が螺合させた際にタングＴにうまく噛み合うようになっているので、係止部２１が図５（ｂ）に示したようにタングＴに良好に係止する。
次いで、この雄ねじ部２０に螺合させたタング付きインサートＴＩの先端を、図５（ａ）に示すように基材に形成したタップ穴５に挿通する。そして、その状態で電動ドライバー３０を駆動し、あるいは回転治具を回転させることで挿入工具１を回転させる。

すると、挿入工具１全体が回転することでマンドル１２の先端部も回転し、雄ねじ部２０も回転する。これにより、雄ねじ部２０の係止部２１にタングＴが係止したタング付きインサートＴＩも回転し、タップ穴５内に螺合しつつ前進する。このとき、タング付きインサートＴＩは雄ねじ部２０に螺合しているので、図７（ａ）に示したようにインサートＴＩのピッチがタップ穴５の雌ねじから外れてしまうことなく、図５（ａ）に示したように各ピッチが雄ねじ部２０によってタップ穴５の雌ねじに順番に送られ、嵌るようになる。したがって、ピッチ飛びが起こるのが確実に防止される。

なお、回転治具を用いて手動式でタング付きインサートＴＩを挿通螺合した場合、ピッチが飛ぼうとすると異常に高い力が回転治具にかかる。したがって、作業者はこれを容易に感知し、ピッチ飛びが起きるのを未然に防ぐことができる。また、電動ドライバー３０を用いて自動式で行った場合、予め設定したトルク以上の大きな負荷が電動ドライバー３０にかかると、駆動軸３１が自動反転する。したがって、ピッチ飛びが起きるのを未然に防ぐことができる。

このようにしてタップ穴５内にタング付きインサートＴＩを挿通し、予め設定した深さにまで螺合すると、タップ穴５の開口部を形成した面にガード１３が当接し、それ以上マンドル１２の先端部（雄ねじ部２０）がタップ穴５内に進入しなくなる。すなわち、ガード１３はマンドル１２の先端部の挿入深さを決めるストッパーとして機能するようになる。また、このようにガード１３がタップ穴５の開口部の形成面に当接することにより、樹脂製のガード１３が緩衝材として機能、タップ穴５を形成した基材を損傷したり、逆にハウジング１１が損傷するといったことが防止される。

その後、電動ドライバー３０の駆動軸３１の回転方向を逆転させ、あるいは回転治具の回転方向を逆にすることにより、挿入工具１を逆方向に回転させることでタング付きインサートＴＩに対する雄ねじ部２０の螺合を解除する。そして、マンドル１２をタング付きインサートＴＩから脱離させ、タップ穴５から引き抜く。これにより、タップ穴５内にタング付きインサートＴＩを挿入螺合させることができる。
なお、このようにしてタップ穴５内に挿入螺合させたタング付きインサートＴＩについては、このタング付きインサートＴＩへのボルトの螺合が可能となるよう、従来と同様に、タング折り取り用のノッチ（切欠）Ｎを利用してタングＴを折り取る。

このような挿入工具１にあっては、マンドル１２の先端部に雄ねじ部２０を有しているので、従来のプリワインダー方式の工具のように絞り込み用のナットが無くても、ピッチ飛びが起きるのを確実に防止することができる。したがって、インサートＴＩの挿入作業を容易にし、ピッチ飛びが起きたときに要する回復作業時間を実質的に無くすことができ、これによりインサート挿入についての作業性を従来に比べ格段に向上することができる。
また、絞り込み用のナットを不要にしているため、従来のプリワインダー方式の工具のように構造が複雑で製造コストが高くなるといった不都合がなくなり、したがってシンプルな構造となって壊れにくく安価なものとなる。
また、このようにシンプルな構造としたので、手動式にも自動式にも対応可能となり、使用者にとっては使用法を自由に選択できるなど使い勝手に優れ、コスト的にも有利なものとなる。

なお、本発明のタング付きインサート挿入工具は、前記実施形態に限定されることなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。例えば、前記実施形態ではガード１３として樹脂製のものを用いたが、ストッパーとしての機能を最優先するのであれば、緩衝材として機能は低下するものの、金属製のものを用いることもできる。

本発明のタング付きインサート挿入工具の一実施形態の概略構成を示す図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）は側断面図である。 図１に示したタング付きインサート挿入工具の分解図である。 タング付きインサートの構成を示す図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は背面図である。 雄ねじ部の先端部の形状を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は要部側面図、（ｃ）は（ｂ）とは異なる角度で見た要部側面図である。 （ａ）はタップ穴へのタング付きインサートの挿入螺合を説明するための側面図、（ｂ）は雄ねじ部にタング付きインサートを螺合させた状態を示す平面図である。 電動ドライバーの概略構成図である。 従来のすり割式挿入工具を示す図であって、（ａ）はタップ穴へのタング付きインサートの挿入螺合を説明するための側面図、（ｂ）は雄ねじ部にタング付きインサートを螺合させた状態を示す平面図である

符号の説明

１０…タング付きインサート挿入工具、１１…ハウジング、１２…マンドル、１３…ガード、１３ａ…挿通孔、１４…雌ねじ、１８…雄ねじ、１９…ロックナット、２０…雄ねじ部、２１…係止部、ＴＩ…タング付きインサート、Ｔ…タング、Ｎ…ノッチ（切欠）

Claims (4)

1. 管状のハウジングと、先端部が前記ハウジングの一端側から突出した状態で、該ハウジング内に挿通配置されたマンドルと、を備えてなり、
   前記マンドルの先端部に、タング付きインサートに螺合する雄ねじ部を有したことを特徴とするタング付きインサート挿入工具。
2. 前記雄ねじ部の最先端の一巻きが、つる巻状の螺旋形状からなる係止部になっていることを特徴とする請求項１記載のタング付きインサート挿入工具。
3. 前記ハウジングの一端側には、有蓋筒状で樹脂製のガードが被着されており、
   前記マンドルは、その先端部が前記ガードに形成された挿通孔を通って前記ハウジングの一端側から突出していることを特徴とする請求項１又は２に記載のタング付きインサート挿入工具。
4. 前記マンドルの、前記ハウジングの一端側から突出する先端部の長さを調整する、突出長さ調整機構が備えられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のタング付きインサート挿入工具。

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