JPH0420091B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 発明の目的 産業上の利用分野 本発明は被加工物のネジ立て孔用に使われる螺
旋コイル状ワイヤ形ネジ山挿入体に関し、特にツ
マミのない螺旋コイル状ワイヤ形ネジ山挿入体に
関するものである。

従来技術 現在業界で使われている通常の螺旋コイル状ワ
イヤ形ネジ山挿入体は、その端部渦巻の一方に直
径方向に延びたツマミを備えている。ツマミは、
挿入体を貫いて延びる特殊工具で把持できるよう
に構成されている。これで、タツプ立て孔内への
挿入体の挿入が可能になる。挿入体の挿入後、ツ
マミは破折し、除去しなければならない。さもな
いと、ツマミの存在がボルトの挿入体内へのネジ
込みを妨げる。従つて、ツマミを破折できるよう
に、ツマミに近いコイルの端部渦巻きの内側にノ
ツチが設けられる。破折したツマミは、一定の重
要な応用分野において充分考慮されねばならな
い。例えば、電子機器の分野では遊離した金属ツ
マミが電気シヨートを引き起し、また内燃機関で
はエンジンの故障をもたらす恐れがある。さら
に、いつたん装着された従来の挿入体を引き出す
には、挿入体を実質上破損し、従つて再使用でき
なくしてしまう引出工具を用いる必要がある。ま
た、無理な取出工程は引加工物を損傷することも
あり得る。

ツマミのない螺旋コイル状ワイヤ形挿入体は周
知で、その一例は1944年11月28日付でO.Haasに
発行された米国特許第2363789号に記されている。
しかしかかる挿入体は、その装着時に被加工物の
タツプ立て孔のネジ山にバリを生じたりまたはそ
こから素材を削り取るのを避けるため、凹状フツ
クを含む端部コイルが内側へ突き出るようにする
必要がある。バリや削り取られた素材がたまる
と、挿入体の装着を妨げたり、装着を不正確にし
たり、さらには挿入体内へのボルトの装着を不可
能にする。除去の容易さを意図していないHaas
型ツマミなし挿入体の引き出しには、やはり挿入
体を実質上破損して再使用できなくするばかり
か、被加工物を損傷する恐れのある引出工具を用
いる必要がある。

発明が解決しようとする問題点 従来のツマミ付挿入体及びHaas型のツマミな
し挿入体の両方に伴う問題は、挿入体をタツプ立
て孔内へ挿入するのに、作業員が挿入体の駆動端
を向き決めしなければならない点にある。ツマミ
または凹状フツクは従来の挿入体の一端にだけ設
けられているので、上記の向き決めは、コイル状
挿入体の駆動端に装着トルクを加えられるように
する前に行なう必要がある。このような従来の挿
入体にもかかわらず、当業界においては尚、(1)向
きに関係なくどちらの端部からも被加工物内へ挿
入でき、(2)装着時に削り取つたりその他同様な作
用で被加工物を損傷しない、(3)ボルトの装着に対
して導入または案内作用を与える、(4)挿入体また
は被加工物を損傷せずに外で取り外せる、及び(5)
破折されたツマミ部分を考慮しなくてもよいよう
な螺旋コイル状ワイヤ形ネジ山挿入体が求められ
ている。

本発明は、タツプ立て孔用に使われるツマミの
ない螺旋コイル状ワイヤ形ネジ山挿入体に係わ
る。本発明の特徴のうち主なものは次の通りであ
る。

第１に、本発明は両端においてツマミがなく、
挿入体をタツプ立て孔内に装着するのにどちらの
端部を把持してもよい。本発明では、従来の挿入
体で必要だつたように、挿入体を向き決めする必
要が特別にない。

第２に、本発明は装着中に被加工物を損傷しな
いように構成される。この点は、以下の説明で詳
しく述べるように特有の終端部の形状によつて達
成される。

第３に、本発明は従来知られていなかつた特有
の能力、つまりボルト等の締結部品の挿入に対す
る導入または案内機能を与える。

第４に、本発明の挿入体は必要ならそれ自体挿
入されずに且つ被加工物も損傷せずに取り外し可
能である。

第５に、ツマミがないので破折したツマミ部分
を考慮するのに従来必要だつた時間、経費、面倒
な労力が不要である。

発明の上記及びその他の特徴は、以下の詳細な
説明からより完全に理解されよう。

尚、本明細書の一部を形成する添付の図面中、
同じ参照番号は図面全体を通じ類似または対応す
る部分を表わす。

実施例 本発明は、通常のネジ山を有するボルトを、比
較的柔かく弱い物質中へ緊締したい場合に用いる
のに特に適している。そうした比較的柔かく弱い
被加工物におけるネジ孔のタツプ立ては通常、ボ
ルト用の充分に緊固で強い緊締手段を与えない。
従つて、加工物を損傷せずにボルトを繰り返し挿
入したり取り外しできるように、螺旋コイル状の
ワイヤ形ネジ山挿入体がタツプ立て孔内に装着さ
れ、表面積を増大することによつてより高い引抜
強度とより優れた摩耗特性を与える。

第１〜４図に示すごとく本発明の基本例によれ
ば、螺旋コイル状のワイヤ形ネジ山挿入体１０
が、それと協働させられるネジやボルト等特定の
ネジ切り部材の進みに対応した進み度を有するよ
うに巻かれる。従つて、ネジ切り部材の各種ネジ
山サイズ及び各種径について、挿入体１０はそれ
ぞれわずかに異る寸法を持つ。図面はほぼダイヤ
モンド状の断面を持つたワイヤを示しているが、
本発明は矩形、円形、３角形等任意の断面形状の
ワイヤへ適用し得ることが理解されるべきであ
る。ここで重要なのは、両方の自由端渦巻１２
が、適当な装着又は取外工具用の凹部つまり把持
手段１４を与えるように形成されることである。

挿入体１０がタツプ立て孔内へ挿入されるとき
は、まず装置工具を一方の自由端渦巻１２から挿
入体へ挿入し、工具１８のツメ又は把持部が挿入
体１０の凹部１４に係合され、次いで挿入体１０
が工具１８によつてタツプ立て孔内にネジ込まれ
る。一定サイズの挿入体では、プレワインダスリ
ーブを有する特殊工具を用い、向きに関係なくま
ず挿入体をその内部に配置し、タツプ立て孔へネ
ジ込まれる前に挿入体の直径を減じるようにする
必要のあることが認められている。好ましい装着
工具は、1985年11月19日付でCosenza等に発行さ
れた米国特許第4553302号に図示・記載されてい
る。

挿入体１０をタツプ立て孔内へネジ込む際、工
具によつて凹部１４へ加わるトルクが一般に自由
端渦巻１２を収縮せしめるため、挿入時には先端
１６がまず被加工物のタツプ立てネジ山へ入り、
自由端渦巻１２と挿入体本体の残部渦巻１３がそ
れに従う。トルクが解放されると、コイル渦巻１
２，１３が拡張し、被加工物のタツプ立てネジ孔
内に堅く着座される。

各自由端渦巻１２の先端１６が第２〜４図に示
してある。ワイヤの長手軸に沿つてわずかに先細
りした切頭部つまり自由端が、両方の自由端渦巻
１２で先端１６を形成する。切頭端は、切頭端の
後部２２に接する線Ｂとダイヤモンド状ワイヤの
外側頂部２４で形成される線Ｃとに含まれる10゜
〜15゜の角度Ａを有するのが好ましい。切頭端の
後部２２における内周に接する線Ｙとダイヤモン
ド状ワイヤの内側頂部２６と同一面の線Ｚの間に
は、より小さい角度Ｘが含まれる。挿入体の先端
１６における切頭部の目的は、挿入体をタツプ立
て孔内へ設置する際、シヤープなエツジが削り取
るのを防ぎ、且つ挿入体に装着されるボルトのネ
ジ山を有効に案内することにある。

第５〜６図は、挿入体１０の先端１６の別の実
施例を示しており、この例ではダイヤモンド状ワ
イヤが切頭円錐の形状に丸められている。

再び第３図を参照すると、挿入工具１８から外
側へ偏位されたツメ（図示せず）を受入れる凹部
１４が示してあり、これが挿入体１０を被加工物
内へネジ込むのに必要なトルクを与える。凹部１
４は、ほぼ5゜〜15゜の角度で傾斜した前方壁部２
８を有する。この角度付き斜面により、ねじれ力
を自由端渦巻１２へ加えるように挿入工具１８の
把持部又はツメが凹部１４内へ充分に挿入され、
自由端渦巻１２が挿入体１０の挿入時に収縮され
ることが保証される。第３図に示した実施例で
は、凹部１４の好ましいカム面２９が最小限の長
さに保たれている。第５図の実施例では、凹部１
４が挿入体１０の内側頂部２６に沿いほぼ90゜に
わたつて延びた漸次的なカム面２９′を有する。

挿入体１０はいずれの自由端渦巻をも先頭ネジ
山として挿入できるため、両端に凹状駆動手段を
備えた本発明の挿入体は、完全自動の装着動作に
容易に適用可能な螺旋コイル状ワイヤ形ネジ山挿
入体を与える。このような自動装着動作に使うの
に好ましいアダプタ工具は、1985年７月16日付で
Cosenza等に発行された米国特許第4528737号に
示してある。

更に、それぞれ凹部１４を有する２つの自由端
渦巻１２は、装着された挿入体へ工具（不図示）
を挿入することによつて、挿入体１０を被加工物
から取り外し可能とすることが明らかであろう。
好ましい取外工具は、1985年11月19日付で
Yamamotoに発行された米国特許第4553303号に
示されている。取外工具のツメが、コイル状挿入
体１０を装着するのに用いた凹部と反対側の凹部
１４と係合する。また、装着時と反対方向に工具
から挿入体１０へ加わるトルクが、挿入体の取り
外し時に自由端渦巻を同じように収縮せしめる。

次に第７〜１３図を参照して、本発明の好まし
い実施例を説明する。第１〜６図に示した実施例
と同様、螺旋コイル状ワイヤ形ネジ山挿入体１
０′はほぼ円筒状の本体を有する。複数のコイル
渦巻の中に、第１の自由端渦巻１２Ａと、該第１
自由端渦巻１２Ａと同等だかそれに対して本体の
反対側に位置する第２の自由端渦巻１２Ｂと、両
自由端渦巻１２Ａ，１２Ｂ間に延び且つ両者を連
結する任意の選定数の渦巻１３′とを含む。各自
由端渦巻１２Ａ，１２Ｂは前述したようなフツク
手段つまり工具把持凹部１４′を有する。各凹部
１４′はカム面２９″と先端壁面２８′を備え、前
述と同じように機能する。

第７〜１３図に示した実施例は、挿入体をタツ
プ立て孔内に着座させまた挿入体の装着及び除去
時に被加工物への損傷を防ぐ手段が、本出願人が
最初に見い出し特開昭第60−73111号に提案した
ものよりさらに発展改良されている点で好まし
い。

第８〜１３図から、２つの自由端渦巻１２Ａ，
１２Ｂは残りの渦巻１３′の外側ネジピツチ径Ｐ
２より小さい外側ネジピツチ径Ｐ１を有するよう
に形成されていることが明らかであろう。さら
に、自由端渦巻１２Ａ，１２Ｂの外側ネジピツチ
径Ｐ１は、加工物のタツプ立て孔（不図示）のネ
ジピツチ径と等しいかまたはそれよりわずかに大
きく選定するのが好ましい。これによつて、挿入
体のタツプ立て孔内に対するネジ込み装着が強め
られる。

別の改良点は、第９，１１及び１２図を検討す
ることで最も明瞭に理解されよう。各々の自由端
渦巻１２Ａ，１２Ｂは、相互に等しく形成された
先端部１６Ａ，１６Ｂをそれぞれ有する。図から
明らかなように、これらの先端部１６Ａ，１６Ｂ
はそれぞれ端面３０Ａ，３０Ｂに近付くにつれて
減少する断面積を持つ。この点は、本体の残りの
ワイヤの一様な断面（本例ではダイヤモンド状）
と対照を成している。本体ワイヤの一様な断面は
第９図に示してある。但し、断面積が減少してい
く端部の全長にわたつて、先端部１６Ａ，１６Ｂ
はダイヤモンド形、円形等ワイヤ本来の断面形状
を保つている点に注意されたい。断面が減少して
いくこの構造は、先端部１６Ａ，１６Ｂの各外側
ネジ山形成角１７Ａ，１７Ｂがそれぞれ被加工物
のタツプ立て孔（不図示）のネジ山形成角に等し
いかまたは小さくなるようにするとき特に有効で
ある。一般に、タツプ立て孔内に設けられるネジ
山形成角は約60度である。断面積が減少する先端
部１６Ａ，１６Ｂに、挿入体１０′内へ後でネジ
込まれるボルト等締結部品（不図示）の外側ネジ
山形成角と等しいかまたはそれより小さい内側ネ
ジ山形成角１９Ａ，１９Ｂをそれぞれ形成するこ
とで、さらに別の効果が実現される。先端部１６
Ａ，１６Ｂのこの形状が案内機能を与えるととも
に、ボルトやその他の締結部品を装着後の挿入体
内へ最初に挿入するとき従来の挿入体でしばしば
生じていたようなクロスネジ込みやその他の問題
を防止する。この点は本発明において、先端部１
６Ａ，１６Ｂがタツプ立て孔のネジ山及び締結部
品の導入ネジ山両方から実質上離れることによつ
てより確実に達成される。

上記の説明から明らかなごとく、第７〜１３図
の実施例は周知な全ての挿入体を改善するだけで
なく、次の２つの重要な点でも飛躍的な改善をも
たらす：(1)被加工物の前タツプ立て孔内への挿入
体の装着、及び(2)装着後の挿入体内へのボルト等
締結部品の挿入。この実施例の特殊な設計が、従
来の挿入体を用いるときに通常生じる拘束、詰ま
り、削り、及び挿入体破損の問題を解消する。さ
らに本発明は、締結部品に対するネジ込み導入機
能を備えた螺旋コイル状ワイヤ形ネジ山挿入体を
与え、従つてクロスネジ込みの発生を飛躍的に減
少する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のツマミなし螺旋コイル状ワイ
ヤ形ネジ山挿入体の斜視図；第２図は第１図の挿
入体の側面図；第３図は第２図の挿入体の前面
図；第４図は本発明のいずれか一方の自由端の平
面図；第５図は本発明の別の実施例の前面図；第
６図は第５図の実施例のいずれか一方の自由端の
平面図；第７図は本発明の好ましい実施例の斜視
図；第８図は第７図に示した実施例の側面図；第
９図は第８図に示した実施例の一部の部分拡大断
面図；第１０図は第７図に示した実施例の一端の
平面図；第１１図は第１０図の一部の拡大右側面
図；第１２図は第１３図の一部の拡大左側面図；
及び第１３図は第７図に示した実施例の他端の平
面図である。 １０，１０′……挿入体、１２Ａ，１２Ｂ……
自由端渦巻、１３，１３′……残りの渦巻、１４，
１４′……工具把持凹部（手段）、１６Ａ，１６Ｂ
……先端部、１７Ａ，１７Ｂ……先端部の外側ネ
ジ山形成角、１８……工具、１９Ａ，１９Ｂ……
先端部の内側ネジ山形成角、Ｐ１……自由端渦巻
の外側ネジピツチ径、Ｐ２……残り渦巻の外側ネ
ジピツチ径。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 所定のネジ山形成角とネジピツチ径のタツプ
   立て孔を有する被加工物内に装着される螺旋コイ
   ル状ワイヤ形ネジ山挿入体で、該挿入体がさらに
   所定のネジ山形成角の雄ネジ切り部を有する締結
   部品を受け入れるものであり、螺旋状に巻かれた
   ワイヤから成るほぼ円筒状の本体を備え； 上記本体が第１の自由端渦巻と、該第１自由端
   渦巻に対し本体と反対側に設けられ第１自由端渦
   巻と同一に構成された第２の自由端渦巻とを含む
   複数のコイル渦巻、及び挿入体の装着及び除去時
   に被加工物を損傷するのを防ぐ手段を有し； 上記損傷防止手段が、所定の長さに沿つてワイ
   ヤの本来の断面形状を実質上維持し徐々に減少す
   る断面を持つた先端部と、該先端部に隣接した工
   具把持凹部とを有する各々の自由端渦巻を含み； 上記凹部が同じ構造で、一方の凹部が挿入体の
   被加工物内への装着時に工具の一部を受け入れて
   把持し、他方の凹部が挿入体の被加工物からの除
   去時に工具の一部を受け入れて把持する挿入体に
   おいて、上記自由端渦巻の各々が両自由端渦巻間
   に延びた残りの渦巻の外側ネジピツチ径より小さ
   い外側ネジピツチ径を有し、該自由端渦巻の外側
   ネジピツチ径が被加工物のタツプ立て孔のネジピ
   ツチ径に等しいかまたはそれより大きく； 上記先端部の各々が、ワイヤの本来の断面形状
   を維持し徐々に減少する断面と、被加工物のタツ
   プ立て孔のネジ山形成角と等しいかまたはそれよ
   り小さい外側ネジ山形成角と、上記本体中に挿入
   される締結部品の雄ネジ形成角と等しいかまたは
   それより小さい内側ネジ山形成角とを有する； ことを特徴とする挿入体。