JP2017155833A - インサートブッシュ - Google Patents

Abstract

【課題】より強固にインサートブッシュと樹脂部材と結合させることが難しい、という問題を解決する。【解決手段】本発明のインサートブッシュは、インサート成形により樹脂部材などの対象物と結合される。インサートブッシュの外周面には、第１の凹部が形成されている。そして、第１の凹部の内表面には、第２の凹部又は凸部が形成されている。このように、本発明のインサートブッシュの外周面には、第１の凹部が形成されるとともに、第１の凹部の内表面に第２の凹部又は凸部が形成されている。【選択図】図１

Description

本発明は、インサートブッシュに関し、特に樹脂部材などとより強固に結合することが出来るインサートブッシュに関する。

樹脂部材などにボルトをねじ込んだ際に当該樹脂部材などが破損することを防止するため、補強としてインサートブッシュを用いることが知られている。インサートブッシュは金属製の部材であり、例えば、下記のような処理により樹脂部材に結合されることになる。まず、樹脂成形金型にセットされているピンにインサートブッシュをセットする。次に、樹脂成形金型を締め込む。続いて、樹脂を樹脂成形金型に射出する。これにより、インサートブッシュの外径インサートへも樹脂が流れ込むことになる。その後、流れ込んだ樹脂が凝固することで、樹脂部材とインサートブッシュとが一体化する。そして、樹脂が凝固した後、型締めを解き、一体化した成形品を排出する。

上記のようなインサートブッシュは、当該インサートブッシュの外表面に凹部を設けることで、樹脂部材との間の結合力を高めることが出来ることが知られている。このようなインサートブッシュの外表面に凹部を設ける技術の一つとして、例えば、特許文献１がある。特許文献１には、インサートブッシュの外周面に廻り止め、抜け止め用の凹部を有するインサートブッシュが記載されている。例えば、特許文献１の図面には、四角錐形状の凹部が記載されている。

また、同様の技術として、例えば、特許文献２がある。特許文献２には、インサートブッシュの内部に設けられたネジ部に対して逆ネジ方向に傾斜した突条又は溝を有するインサートブッシュ（インサートカラー）が記載されている。特許文献２によると、このような構成により、締め込まれたネジ部材のゆるみを防止して樹脂部材を固定することが出来る。

実開昭５８−０１６４１６号 登録実用新案第３１０３８９９号公報

インサートブッシュの用途などによっては、より短い長さでより強固にインサートブッシュと樹脂部材とを結合したい場合などインサートブッシュと樹脂部材との結合力を強めたい場合がある。このような場合、上記特許文献１、２に記載されているように凹部を設けるだけでは、インサートブッシュと樹脂部材との間の結合が不十分になるおそれがあった。

このように、より強固にインサートブッシュと樹脂部材とを結合させることが望まれているものの、上記のような技術では、より強固にインサートブッシュと樹脂部材とを結合させることは難しかった。つまり、インサートブッシュには、より強固にインサートブッシュと樹脂部材と結合させることが難しい、という問題が生じていた。

そこで、本発明の目的は、より強固にインサートブッシュと樹脂部材と結合させることが難しい、という問題を解決するインサートブッシュを提供することにある。

かかる目的を達成するため本発明の一形態であるインサートブッシュは、
インサート成形により対象物に固定されるインサートブッシュであって、
インサートブッシュの外周面には、第１の凹部が形成されており、
前記第１の凹部の内表面には、第２の凹部又は凸部が形成されている
という構成を採る。

また、上記インサートブッシュでは、
前記第１の凹部の内表面には、インサートブッシュの周方向に複数の前記第２の凹部又は凸部が形成されている
という構成を採る。

また、上記インサートブッシュでは、
前記第１の凹部の内表面には、インサートブッシュの長手方向に複数列の前記第２の凹部又は凸部が形成されている
という構成を採る。

また、上記インサートブッシュでは、
前記第１の凹部は、インサートブッシュの外周面を１周する少なくとも１つの帯状の凹部帯であり、
前記凹部帯の内表面には、前記第２の凹部又は凸部が形成されている
という構成を採る。

また、上記インサートブッシュでは、
インサートブッシュの外周面には、インサートブッシュの長手方向の異なる位置に前記凹部帯が複数列形成されており、
複数列の前記凹部帯のそれぞれには、前記第２の凹部又は凸部が形成されている
という構成を採る。

本発明は、以上のように構成されることにより、より強固にインサートブッシュと樹脂部材と結合させることが難しい、という問題を解決するインサートブッシュを提供することが可能となる。

本発明の第１の実施形態におけるインサートブッシュの構成の一例を示す正面図である。 本発明の第１の実施形態におけるインサートブッシュの構成の一例を示す平面図である。 本発明の第１の実施形態におけるインサートブッシュの外周面側の構成の一例を示す図である。 本発明の第１の実施形態におけるインサートブッシュの内周面側の構成の一例を示す図である。 板材を四角錐形状の凹部の頂点を通るように短辺方向に切断した際の一例を示す断面図である。 板材を四角錐形状の凹部の頂点を通るように長辺方向に切断した際の一例を示す断面図である。 本発明の第２の実施形態におけるインサートブッシュの構成の一例を示す正面図である。 本発明の第２の実施形態におけるインサートブッシュの構成の一例を示す平面図である。 本発明の第２の実施形態におけるインサートブッシュの外周面側の構成の一例を示す図である。 板材を短辺方向に切断した際の一例を示す断面図である。 板材を長辺方向に切断した際の一例を示す断面図である。

［第１の実施形態］
図１は、本実施形態において説明するインサートブッシュ１の構成の一例を示す正面図である。図２は、インサートブッシュ１の構成の一例を示す平面図である。図３は、板材２のうちインサートブッシュ１の外周面となる面の構成の一例を示す図である。図４は、板材２のうちインサートブッシュ１の内周面となる面の構成の一例を示す図である。図５は、板材２を四角錐形状の凹部１２の頂点を通るように短辺方向に切断した際の一例を示す断面図である。図６は、板材２を四角錐形状の凹部１２の頂点を通るように長辺方向に切断した際の一例を示す断面図である。

本発明の第１の実施形態では、インサート成形により樹脂部材と結合されるインサートブッシュ１について説明する。本実施形態におけるインサートブッシュ１は金属製であり、例えば、下記のような処理により樹脂部材に結合されることになる。まず、樹脂成形金型にセットされているピンにインサートブッシュ１をセットする。次に、樹脂成形金型を締め込む。続いて、樹脂を樹脂成形金型に射出する。これにより、インサートブッシュ１の外径インサート（凹部など）へも樹脂が流れ込むことになる。その後、流れ込んだ樹脂が凝固することで、樹脂部材とインサートブッシュ１とが一体化する。そして、樹脂が凝固した後、型締めを解き、一体化した成形品を排出する。

後述するように、本実施形態におけるインサートブッシュ１の外周面には、第１の凹部である帯状の凹部帯１１が形成されている。また、凹部帯１１の内表面には第２の凹部である凹部１２が複数形成されている。このように多段階に凹部を形成することで、インサート成形を行った際に、インサートブッシュ１と樹脂部材とをより強固に結合することが出来る。

図１、図２で示すように、本実施形態におけるインサートブッシュ１は、円筒状の形状を有している。インサートブッシュ１は、例えば、直径が約６．１ｍｍであり、高さ（図１の上下方向）が約８ｍｍである。

また、本実施形態におけるインサートブッシュ１の外周面には、凹部帯１１が１つ形成されている。凹部帯１１は、インサートブッシュ１の高さ方向の長さが約５ｍｍの凹部であり、インサートブッシュ１の外周面を１周する帯状の凹部である。そして、凹部帯１１の内表面には、複数の凹部１２が形成されている。図１で示すように、凹部１２は、例えば、１辺が約０．８ｍｍの四角錐状（例えば、正四角錐状）に凹む凹部である。

また、インサートブッシュ１の内周面のうち、インサートブッシュ１の高さ方向（図１の上下方向）の端部に位置する部分には、それぞれ、内周面と高さ方向の端部との間の角を削った面取り部１３が形成されている。

このように、本実施形態におけるインサートブッシュ１は、円筒状の形状を有している。また、インサートブッシュ１の外周面には凹部帯１１が形成されており、凹部帯１１の内表面には複数の凹部１２が形成されている。また、インサートブッシュ１の内周面のうち高さ方向のそれぞれの端部には、面取り部１３が形成されている。

上記のようなインサートブッシュ１は、例えば、図３、図４で示す金属製の板材２を曲げ加工して円筒状に形成することで製造される。板材２は、例えば、長辺方向の長さが約１６．６４ｍｍであり、短辺方向の長さが約８ｍｍである長方形の形状を有している。また、板材２は、例えば、約０．８ｍｍの厚みを有している。

図３を参照すると、板材２のうちインサートブッシュ１の外周面となる面上には、凹部帯１１と複数の凹部１２とが形成されている。

具体的には、当該外周面となる面上のうちの短辺方向の真ん中部分には、インサートブッシュ１の外周面を１周する帯状の凹部となる凹部帯１１が形成されている。凹部帯１１は、例えば、斜面２１、２３と底面２２とで形成される台形形状に凹む凹部である。凹部帯１１のうちの開口部分の短辺方向の長さ（つまり、インサートブッシュ１の高さ方向となる長さ）は約５ｍｍであり、底面２２の短辺方向の長さは約４．７ｍｍである。また、凹部帯１１は、例えば、開口部からみた底面２２までの深さが約０．１５ｍｍとなるよう形成されている。

また、凹部帯１１の底面２２には、インサートブッシュ１の高さ方向となる方向（板材２の短辺方向、インサートブッシュ１の長手方向）に２列、周方向となる方向（板材２の長辺方向）に８つ、の合計１６の凹部１２が形成されている。凹部１２は、一辺の長さが約０．８ｍｍの四角錐形状の凹部であり、底面２２から見た凹部１２の頂点部分の深さは約０．２ｍｍである。また、本実施形態においては、凹部１２は、板材２の短辺方向及び長辺方向、つまり、インサートブッシュ１の高さ方向及び周方向となる方向に沿って規則的に形成されている。

上記のような凹部帯１１及び凹部１２は、例えば、金属製の金型を板材２に押圧することで形成される。具体的には、例えば、対応する金型を板材２に押圧することで、斜面２１、２３と底面２２とで形成される台形形状に凹む帯状の凹部である凹部帯１１を形成する。その後、凹部帯１１の底面２２に金型を押圧して、例えば四角錐形状に凹む凹部１２を規則的に形成する。例えばこのような方法により、板材２上に凹部帯１１と凹部１２とを形成することが出来る。

また、板材２のうちインサートブッシュ１の内周面となる面上には、図４で示すように、面取り部１３が形成されている。具体的には、図４を参照すると、板材２のうちインサートブッシュ１の高さ方向の端部となる部分に、つまり、板材２の長辺方向に沿うように短辺方向でみたそれぞれの端部に面取り部１３が形成されている。

図５は、図３、図４で示す板材２を四角錐形状の凹部１２の頂点を通るように短辺方向に切断した際の断面図を示している。図５を参照すると、板材２のうちインサートブッシュ１の外周面となる面上には、凹部帯１１が形成されており、また、凹部帯１１の底面２２には、凹部１２が形成されている。このように、板材２のうちインサートブッシュ１の外周面となる面上には、２段階に凹む凹部が形成されている。一方、板材２のうちインサートブッシュ１の内周面となる面上には、インサートブッシュ１の高さ方向のそれぞれの端部に面取り部１３が形成されている。

図６は、図３、図４で示す板材２を四角錐形状の凹部１２の頂点を通るように長辺方向に切断した際の断面図を示している。図６を参照すると、板材２のうちインサートブッシュ１の外周面となる面上には、長辺方向に沿って規則的に凹部１２が形成されていることが分かる。

上述したように、本実施形態におけるインサートブッシュ１は、上記構成を有する板材２を曲げ加工して円筒状に形成することで製造されることになる。つまり、上記構成を有する板材２を、インサートブッシュ１の外周面となる面上が外周面となるように長辺方向に曲げる。これにより、板材２の短辺同士を突き合わせ、円筒状のインサートブッシュ１を製造することになる。

このように、本実施形態におけるインサートブッシュ１の外周面には凹部帯１１が形成されており、凹部帯１１の内表面には複数の凹部１２が形成されている。このような構成により、インサートブッシュ１を用いてインサート成形をした際に、インサートブッシュ１の外周面に形成された凹部帯１１及び凹部１２に樹脂が流れ込むことになる。その結果、凹部帯１１及び凹部１２に流れ込んだ樹脂により、より引っ張り方向、ねじり方向の強度を増すことができる。つまり、より強固にインサートブッシュ１と樹脂部材とを結合させることが可能となる。

なお、本実施形態で挙げたインサートブッシュ１の各構成の大きさは、一例である。インサートブッシュ１は、結合する対象となる樹脂部材などに応じて様々な大きさを採用することが出来る。

また、本実施形態においては、第１の凹部の一例として、インサートブッシュ１の外周面を１周する帯状の凹部帯１１を挙げた。しかしながら、凹部帯１１は本実施形態で例示した場合に限定されない。凹部帯１１は、例えば、インサートブッシュ１の外周面を１／３周する凹部や半周する凹部であっても構わない。また、凹部帯１１は、インサートブッシュ１の周方向に複数形成されていても構わないし、インサートブッシュ１の長手方向の異なる位置に複数形成されていても構わない。

また、凹部帯１１の形状も本実施形態で例示した場合に限定されない。凹部帯１１は、例えば、底面２２と底面２２から直角方向に延びる２つの面とで形成される四角形状の凹部であっても構わない。

また、インサートブッシュ１の外周面に設けられる凹部１２の数や配置も本実施形態で例示した場合に限定されない。凹部１２の数は、例えば、インサートブッシュ１の高さやインサートブッシュ１の直径などに応じて適宜調整して構わない。また、凹部１２は、規則的に設けられていなくとも構わない。

また、凹部１２の形状も本実施形態で例示した場合に限定されない。凹部１２は、例えば、開口部分の形状が円型などの四角形状以外であっても構わないし、例えば角錐台形状や円錐台形状などの凹部であっても構わない。また、凹部の代わりに凸部が設けられていても構わない。

また、凹部帯１１の深さ及び凹部１２の深さも本実施形態で例示した場合に限定されない。凹部帯１１の深さ及び凹部１２の深さは、例えば、板材２の厚さに応じて変更可能である。例えば、凹部帯１１の深さ及び凹部１２の深さは、板材２の厚さをｔとした際に、凹部１２の最も深い箇所の深さが約１／３ｔ〜約１／２ｔの範囲となるように調整される。なお、板材２の厚さは、例えばインサートブッシュ１の高さに応じて調整することが出来る。従って、凹部帯１１の深さ及び凹部１２の深さも、インサートブッシュ１の高さに応じて変更することが出来る。

また、本実施形態においては、インサートブッシュ１の内周面には面取り部１３が形成されているとした。しかしながら、インサートブッシュ１の内周面には面取り部１３は形成されていなくても構わない。

［第２の実施形態］
図７は、本実施形態において説明するインサートブッシュ３の構成の一例を示す正面図である。図８は、インサートブッシュ３の構成の一例を示す平面図である。図９は、板材４のうちインサートブッシュ３の外周面となる面の構成の一例を示す図である。図１０は、板材４を短辺方向に切断した際の一例を示す断面図である。図１１は、板材４を長辺方向に切断した際の一例を示す断面図である。

本発明の第２の実施形態では、第１の実施形態と同様にインサート成形により樹脂部材と結合される、インサートブッシュ３について説明する。本実施形態におけるインサートブッシュ３はインサートブッシュ１と同様に金属製であり、例えば、下記のような処理により樹脂部材に結合されることになる。まず、樹脂成形金型にセットされているピンにインサートブッシュ３をセットする。次に、樹脂成形金型を締め込む。続いて、樹脂を樹脂成形金型に射出する。これにより、インサートブッシュ３の外径インサート（凹部など）へも樹脂が流れ込むことになる。その後、流れ込んだ樹脂が凝固することで、樹脂部材とインサートブッシュ３とが一体化する。そして、樹脂が凝固した後、型締めを解き、一体化した成形品を排出する。

後述するように、本実施形態におけるインサートブッシュ３の外周面には、第１の凹部である帯状の凹部帯３１が複数形成されている。また、凹部帯３１の内表面には凸部である凸部３２が複数形成されている。このように、本実施形態におけるインサートブッシュ３は、複数の凹部帯３１を有しており、当該凹部帯３１のそれぞれに複数の凸部を形成している。このような構成により、インサートブッシュ３と樹脂部材とをより強固に結合することが出来る。

図７、図８で示すように、本実施形態におけるインサートブッシュ３は、円筒状の形状を有している。インサートブッシュ３は、例えば、直径が約６．１ｍｍであり、高さ（図１の上下方向）が約１０ｍｍである。

また、本実施形態におけるインサートブッシュ３の外周面には、複数の凹部帯３１が形成されている。具体的には、インサートブッシュ３の外周面には、インサートブッシュ３の長手方向の異なる位置に３つの凹部帯３１が形成されている。凹部帯３１は、インサートブッシュ３の高さ方向の長さが約１ｍｍの凹部であり、インサートブッシュ３の外周面を１周する帯状の凹部である。そして、凹部帯３１の内表面には、複数の凸部３２が形成されている。図７で示すように、凸部３２は、例えば、インサートブッシュ３の高さ方向の長さが約１ｍｍ、幅が約０．５ｍｍの四角柱状の凸部である。

このように、本実施形態におけるインサートブッシュ３は、円筒状の形状を有している。また、インサートブッシュ３の外周面には、例えば３つの凹部帯３１が形成されており、それぞれの凹部帯３１の内表面には複数の凸部３２が形成されている。

上記のようなインサートブッシュ３は、例えば、図９で示す金属製の板材４を曲げ加工して円筒状に形成することで製造される。板材４は、例えば、長辺方向の長さが約１６．６４ｍｍであり、短辺方向の長さが約１０ｍｍである長方形の形状を有している。また、板材４は、例えば、約０．８ｍｍの厚みを有している。

図９を参照すると、板材４のうちインサートブッシュ１の外周面となる面上には、３つの凹部帯３１と複数の凸部３２とが形成されている。

具体的には、当該外周面となる面上には、等間隔に、インサートブッシュ１の外周面を１周する帯状の凹部となる凹部帯３１が３つ形成されている。凹部帯３１は、例えば、２つの斜面を有する三角形状（頂点部分は丸みを帯びていても構わない）に凹む凹部である。凹部帯３１のうちの短辺方向の長さ（つまり、インサートブッシュ１の高さ方向となる長さ）は約１ｍｍである。また、凹部帯３１は、例えば、もっとも深い部分（つまり、三角形状の頂点部分）の深さが、開口部からみて約０．２５ｍｍとなるよう形成されている。

また、凹部帯３１の内表面には、インサートブッシュ３の周方向となる方向（板材２の長辺方向）に９つの凸部３２が形成されている。凸部３２は、短辺方向の長さ（つまり、インサートブッシュ３の高さ方向となる長さ）が約１ｍｍ、長辺方向の長さが約０．５ｍｍの四角柱状の凸部である。従って、凸部３２の短辺方向の長さは凹部帯３１の短辺方向の長さと同一であることになる。このような構成のため、凹部帯３１は、凸部３２が形成されている部分だけ、深さが浅く形成されていることになる。具体的には、凸部３２が形成されている部分の深さは、開口部からみて約０．１ｍｍである。また、本実施形態においては、凸部３２は、板材４の長辺方向、つまり、インサートブッシュ１の周方向となる方向に沿って規則的に形成されている。

上記のような凹部帯３１及び凸部３２は、第１の実施形態と同様に、金型を板材４に押し付けることで形成されることになる。

図１０は、図９で示す板材４を短辺方向に切断した際の断面図を示している。具体的には、図１０（ａ）は、板材４のうち凸部３２が形成されていない部分を短辺方向に切断した際の断面図である。また、図１０（ｂ）は、板材４のうち凸部３２が形成されている部分を短辺方向に切断した際の断面図である。図１０（ａ）を参照すると、板材４のうちインサートブッシュ３の外周面となる面上には、凹部帯３１が規則的に形成されている。また、図１０（ｂ）を参照すると、凸部３２により深さが浅くなっていることが分かる。

図１１は、図９で示す板材４を、凸部３２を通るように（かつ、凹部帯３１の頂点を通るように）長辺方向に切断した際の断面図を示している。図１１を参照すると、板材４のうちインサートブッシュ３の外周面となる面上には、長辺方向に沿って規則的に凸部３２が形成されていることが分かる。

本実施形態におけるインサートブッシュ３は、第１の実施形態で説明したインサートブッシュ１と同様に、上記構成を有する板材４を曲げ加工して円筒状に形成することで製造されることになる。つまり、板材４を長辺方向に曲げることで板材４の短辺同士を突き合わせ、円筒状のインサートブッシュ３を製造することになる。

このように、本実施形態におけるインサートブッシュ３の外周面には複数の凹部帯３１が形成されており、それぞれの凹部帯３１の内表面には複数の凸部３２が形成されている。このような構成により、インサートブッシュ３を用いてインサート成形をした際に、インサートブッシュ３の外周面に形成された凹部帯３１及び凸部３２により形成される空間内に樹脂が流れ込むことになる。その結果、上記空間内に流れ込んだ樹脂により、より引っ張り方向、ねじり方向の強度を増すことができる。つまり、より強固にインサートブッシュ１と樹脂部材とを結合させることが可能となる。

なお、本実施形態で挙げたインサートブッシュ３も第１の実施形態で説明したインサートブッシュ１と同様に、様々な変形例を採用することが出来る。例えば、インサートブッシュ３の外周面には１つだけ凹部帯３１が設けられていても構わないし、２つ又は４つ以上の凹部帯３１が設けられていても構わない。また、凹部帯３１の内表面には、短辺方向に複数列の凸部３２が形成されていても構わない。

以上、上記各実施形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は、上述した実施形態に限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、本願発明の範囲内で当業者が理解しうる様々な変更をすることが出来る。

１ インサートブッシュ
１１ 凹部帯
１２ 凹部
１３ 面取り部
２ 板材
２１ 斜面
２２ 底面
２３ 斜面
３ インサートブッシュ
３１ 凹部帯
３２ 凸部

Claims (5)

1. インサート成形により対象物と結合されるインサートブッシュであって、
   インサートブッシュの外周面には、第１の凹部が形成されており、
   前記第１の凹部の内表面には、第２の凹部又は凸部が形成されている
   インサートブッシュ。
2. 請求項１に記載のインサートブッシュであって、
   前記第１の凹部の内表面には、インサートブッシュの周方向に複数の前記第２の凹部又は凸部が形成されている
   インサートブッシュ。
3. 請求項１又は２に記載のインサートブッシュであって、
   前記第１の凹部の内表面には、インサートブッシュの長手方向に複数列の前記第２の凹部又は凸部が形成されている
   インサートブッシュ。
4. 請求項１乃至３のいずれかに記載のインサートブッシュであって、
   前記第１の凹部は、インサートブッシュの外周面を１周する少なくとも１つの帯状の凹部帯であり、
   前記凹部帯の内表面には、前記第２の凹部又は凸部が形成されている
   インサートブッシュ。
5. 請求項４に記載のインサートブッシュであって、
   インサートブッシュの外周面には、インサートブッシュの長手方向の異なる位置に前記凹部帯が複数列形成されており、
   複数列の前記凹部帯のそれぞれには、前記第２の凹部又は凸部が形成されている
   インサートブッシュ。
   

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