JPH1128678A - ネジインサートの挿入工具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】マンドレルのみを交換可能とし、しかもネジイ
ンサートの挿入深さを僅かに変える場合でも、簡単にこ
れを行うことができ、更にモータの逆転時間を正確に制
御する必要のないネジインサートの挿入工具を提供す
る。 【解決手段】モータ３の正逆回転に応じて前進、後退す
るマンドレル２０をクラッチ部材１２から分離し、該ク
ラッチ部材１２に対し軸方向に位置調整可能に取り付け
る。マンドレル２０の両端にはネジインサート３７のタ
ング３８をつかむ溝３０が設けられ、かつネジインサー
ト３７の挿入に必要とする雄ネジ２０ａ，２０ｂが各々
設けられている。挿入工具１の非作動時は前記マンドレ
ル２０先端がプレワインダー２３のガイド雌ネジ２３ａ
とネジ嵌合することなく当接するように付勢するスプリ
ング１３を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、ネジインサート
を軟質材の雌ネジに挿入するネジインサートの挿入工具
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、ネジインサートは、図８に示す
ように断面ひし形の線材をコイル状に巻き上げて、一端
に直線部（タング）３８を形成して造られたもので、軟
質材の雌ネジの強化やネジ穴の補修等に使用される。こ
のネジインサート３７を雌ネジに挿入するには、特開平
４−２０１１８２号公報、特開平６−３２０４４０号公
報に示すような挿入工具を用い、このマンドレルにネジ
インサート先端のタングを引っかけた後、マンドレルを
回転させることによって行うもので、ネジインサートは
マンドレルとともに回転しながら雌ネジにねじ込まれて
いく。

【０００３】即ち、従来のネジインサートの挿入工具に
おいては、図６に示すように、モータ１００の回転がア
ダプタ１１１を介してスプライン軸１０１に伝わり、こ
れとスプライン嵌合しているヘッド１０２、クラッチ１
０３を経てマンドレル１０４に伝わり、これが回転す
る。マンドレル１０４の先端はプレワインダー１０５の
ガイドネジ１０６にネジ嵌合しているので、マンドレル
１０４は回転しながら前進する。供給口１０８にセット
されたネジインサート３７（図６には示さず）に対して
マンドレル１０４が入り込み、マンドレル１０４の先端
がタング３８を挟み、ネジインサート３７を一緒に回転
させながら前進する。ネジインサート３７とマンドレル
１０４は先端ガイドネジ１０７によって案内されながら
ワークＷの雌ネジＷ１に挿入される。ネジインサート３
７の挿入深さは、カラー１０９によって規制されるよう
になっている。モータ１００の回転は手動又はタイマー
等で制御され、挿入後は逆転してマンドレル１０４をワ
ークＷから抜き取るようになっている。

【０００４】ところで、従来のマンドレル１０４は、図
７に示すようにクラッチ１０３を介してヘッド１０２に
つながっており、全体としてマンドレルユニット１１０
を構成している。このため、以下のような問題点があ
る。

【０００５】１．マンドレル１０４の先端はネジインサ
ート３７のタング３８を引っかける溝が設けられてお
り、ここを介してネジインサート３７に回転を伝達し、
ワークＷの雌ネジＷ１に挿入するため、大きなトルクを
要し、これがためこの溝が摩耗したり、欠けたりするこ
とが度々起こり、そのつどマンドレルユニット１１０毎
交換するので、不経済である。 ２．マンドレル１０４は、クラッチ１０３、ヘッド１０
２とユニットで構成された一体形となっており、更にマ
ンドレル１０４はプレワインダー１０５とネジ嵌合し
て、挿入工具に対し一定の位置関係を保っているため、
マンドレル１０４の全長を調整することができない。し
たがって、ネジインサート２７の挿入深さを微小に変え
るためには、ストッパ機能を有するカラーを増やした
り、これを僅かに削ったりして対応しており、手間を要
する。 ３．ネジインサート３７を挿入した後は、モータ１００
を逆転してマンドレル１０４を抜き取ることになるが、
モータ１００が逆転し過ぎるとヘッド１０２がアダプタ
１１１に当たった状態でマンドレル１０４が回転し続
け、プレワインダー１０５の雌ネジに食い込んでロック
され、次にモータ１００を駆動することができなくな
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】この発明の課題は、以
上の点に鑑み、マンドレルのみを交換可能とし、しかも
ネジインサートの挿入深さを僅かに変えることも、簡単
にこれを行うことができ、更にモータの逆転時間を正確
に制御する必要のないネジインサートの挿入工具を提供
することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この課題を達成するため
に、本発明にかかるネジインサートの挿入工具は一端に
タングを有するネジインサートをワークの雌ネジに挿入
するネジインサートの挿入工具において、（ａ）スリー
ブと、（ｂ）該スリーブに回転自在に軸支されたスプラ
イン軸と、（ｃ）該スプライン軸とスプライン嵌合し、
前記スリーブの一端側に設けられ、該スプライン軸に対
し軸方向に移動可能なヘッドと、（ｄ）該ヘッド内に設
けられ該ヘッドに固定される第１クラッチハーフと該ヘ
ッドの軸方向に該第１クラッチハーフと係脱可能に移動
可能に設けられた第２クラッチハーフとから成るクラッ
チと、（ｅ）前記スプライン軸、前記ヘッド及び前記ク
ラッチを正逆回転駆動するモータと、（ｆ）ネジインサ
ートの供給口と、該供給口を挟んで形成されたマンドレ
ル案内用のガイド雌ネジとネジインサート案内用の先端
ガイド雌ネジとを有し、前記スリーブの一端に軸方向に
移動可能に取り付けられるプレワインダーと、（ｇ）前
記ガイド雌ネジと螺合できると共に前記ネジインサート
に螺合し前記先端ガイド雌ネジを通過できる第１雄ネジ
と、前記第２クラッチに着脱可能に螺合する第２雄ネジ
とを有し、前記モータの正逆回転に応じて前記スリーブ
の軸方向に前進または後退するマンドレルと、（ｈ）前
記プレワインダーの軸方向に該マンドレルの位置の微調
整を行わせるマンドレル微調整手段と、（ｉ）前記ヘッ
ドと前記スリーブの他端との間に設けられ、前記マンド
レルの前記第１雄ネジが前記プレワインダーの前記ガイ
ド雌ネジから前記スリーブ側へ抜けた非作動状態で先端
を前記ガイド雌ネジの、前記供給口と反対側の端に当接
させるスプリングとを有し、前記マンドレルは両端に前
記ネジインサートのタングが係合する溝を有しかつ前記
第１雄ネジ及び前記第２雄ネジは形状及び寸法が同一に
形成されている。又、前記マンドレル微調整手段は、前
記第２クラッチハーフから前記プレワインダー側に突出
する軸と、これに螺合する前記マンドレルの前記第２雄
ネジと、該雄ネジに螺合し該軸の自由端に当接するロッ
クナットとから成る。

【０００８】

【実施の形態】以下、この発明の好適な実施の形態を図
１乃至図５に基づいて説明する。図１及び図２は、この
発明のネジインサートの挿入工具を示す断面図で、図１
はネジインサートをワークの雌ネジに挿入する直前の状
態を示し、図２は、挿入し終わった状態を示す図であ
る。

【０００９】図１，２に示すように、１は挿入工具で、
スリーブ２、マンドレル２０、プレワインダー２３、マ
ンドレル２０を回転駆動するモータ３等を有している。

【００１０】スリーブ２内にはスプライン軸５が回転可
能に軸支されている。スプライン軸５の内周には雌スプ
ライン６が設けられ、ここにヘッド８の外周に設けられ
た雄スプライン９がスプライン嵌合し、ヘッド８はスプ
ライン軸５とともに回転し、かつ軸方向に移動できるよ
うになっている。ヘッド８には、第１クラッチハーフ１
０がピン１４等によって一体的に取り付けられ、これと
対になる第２クラッチハーフ１１がヘッド８に対して摺
動自在に設けられ、ヘッド８と第２クラッチハーフ１１
との間に介在されるスプリング１６によって、常時は第
２クラッチハーフ１１の凹部１１ａが第１クラッチハー
フ１０の凸部１０ａに噛み合っている。そして、両クラ
ッチハーフ１０，１１はクラッチ部材１２を構成する
（図１，２）。第２クラッチハーフ１１の先は軸１５と
なっており、この軸１５にマンドレル２０が取り付けら
れる。マンドレル２０の両端には第１の雄ネジ２０ａと
第２の雄ネジ２０ｂが螺設されており、図１，２では第
２の雄ネジ２０ｂが軸１５にねじ込まれ、ロックナット
２１で締め上げてマンドレル２０が軸１５に固定され
る。ロックナット２１をゆるめることによって、マンド
レル２０は軸１５に対し出入り量を自由に調整すること
ができる。

【００１１】第１の雄ネジ２０ａと第２の雄ネジ２０ｂ
は全く同じものに構成してあり、各雄ネジ２０ａ，２０
ｂの先端には、それぞれ図３に示すように、各雄ネジ２
０ａ，２０ｂのリード角と同じ傾きを持つ中央溝３０が
形成されている。中央溝３０の両側面は垂直面３１，３
２となっている。垂直面３１は斜めに削り取られ、傾斜
面３３につながっており、垂直面３２はこの一部に形成
された円錐状傾斜面３４につながっている。

【００１２】この溝３０にタング３８を引っかけて、ネ
ジインサート３７を回転させながら雌ネジＷ１にねじ込
んでいくためには大きなトルクを要するから、溝３０が
かけたり、磨耗したりすることにより、マンドレルの一
端のみに溝３０がある場合マンドレルとしての機能を失
い使用不可になる。

【００１３】これに対して、本発明のように、マンドレ
ル２０の両端に同じ溝３０と同じ雄ネジ２０ａ，２０ｂ
を形成しておくと、一方の溝３０が欠けたり磨耗した場
合に、ロックナット２１を外して第１の雄ネジ２０ａを
軸１５にねじ込んで、第２の雄ネジ２０ｂ側の溝３０を
タングをひっかけることができる。換言すれば、一本の
マンドレルを２本分に使用することができ、マンドレル
２０の寿命を倍加させ、それを効率的に用いることがで
きる利点がある。

【００１４】スリーブ２の前方には、プレワインダー２
３が図１に示すように隙間Ｓの範囲内で軸方向に摺動可
能に設けられている。２５は、スリーブ２に螺合された
ネジピンで、プレワインダー２３にその軸方向に形成さ
れた溝２６にはまり込み、プレワインダー２３が回転し
ないようになっている。プレワインダー２３がスリーブ
２から抜け出ないようにナット２７が設けられている。
プレワインダー２３には、ネジインサート３７の供給口
２４を挟んで前記マンドレル２０を案内する第１の雌ネ
ジ（ガイドネジ）２３ａと、マンドレル２０に取り付け
られたネジインサート３７を案内する第２の雌ネジ（先
端ガイドネジ）２３ｂが設けられている。

【００１５】１３はスプリングで、ヘッド８とスリーブ
２後端のアダプタ４との間に介在され、ヘッド８を図１
の矢印Ａ方向に押している。ネジインサート３７の挿入
前、即ち初期状態ではクラッチ１２が２点鎖線の位置に
あり、マンドレル２０の先端はスプリング１３によりプ
レワインダー２３のガイドネジ２３ａの端（供給口２４
と反対側の端）に押し当たっている。

【００１６】前記のアダプタ４は、モータ３のモータ軸
に取り付けられるとともにスプライン軸５にネジ結合し
ている。このため、モータ３が回転駆動されるとスプラ
イン軸５、雌スプライン６、雄スプライン９、ヘッド
８、クラッチ部材１２、軸１５を介してマンドレル２０
が回転する。マンドレル２０が回転すると雄ネジ２０ａ
はガイドネジ２３ａに案内されながら挿入方向（矢印Ａ
方向）に移動し、後述するようにネジインサート３７を
つかみ、これと一体になって雌ネジＷ１に挿入される。
プレワインダー２３には、カラー２８（図１，２では２
個）が取り付けてあり、ヘッド８がこれに押し当って止
まるストッパ機能を有している。ネジインサート３７の
長さあるいは挿入深さに応じてカラー２８の枚数を変え
て調整することができ、更に微小な挿入深さ調整は、前
記したようにロックナット２１をゆるめてマンドレル２
０を軸１５に対し微小に出入させることによって行うこ
とができる。ここで、第２クラッチハーフ１１の軸１
５，マンドレル２０の第２雄ネジ２０ｂと、ロックナッ
ト２１とはマンドレル微調整手段を構成する。

【００１７】図４、図５にネジインサート３７がマンド
レル２０に取り付けられた状態を示す。ネジインサート
３７のタング３８が溝３０にはまり込み、マンドレル２
０が矢印Ｂ方向に回転すると、タング３８は垂直面３１
によって矢印Ｃ（図４）の方向に押され、垂直面３２に
よって矢印Ｄ（図４）の方向に押され、これによってネ
ジインサート３７はマンドレル２０とともに３５を回転
中心として同一方向に回転する。ネジインサート３７が
雌ネジＷ１に挿入し終わった状態でマンドレル２０を矢
印Ｂと逆方向に回転すると、タング３８に対しそれぞれ
傾斜面３３、円錐状傾斜面３４が滑っていくので、マン
ドレル２０のみが回転しながら抜き取られていく。

【００１８】次に、この発明の作動を説明する。先ずネ
ジインサート３７を供給口２４にセットする。このと
き、タング３８が先端ガイドネジ２３ｂに向くようにセ
ットし、雌ネジＷ１の中心にマンドレル２０の中心を一
致させ、更にプレワインダー２３を雌ネジＷ１の近傍
（０．１〜０．２ｍｍ）に位置決めする。

【００１９】モータ３を正回転させ、マンドレル２０を
正回転させる。スプリング１３がヘッド８を挿入方向
（矢印Ａ方向）（図１）に押しているので、マンドレル
２０が正回転することによって雄ネジ２０ａはガイドネ
ジ２３ａにガイドされ、矢印Ａ方向に回転しながら移動
する。マンドレル２０の雄ネジ２０ａがガイドネジ２３
ａを通過し、更にネジインサート３７を通過するとき、
マンドレル２０の先端の溝３０によってタング３８を挟
むことになる。これによって、ネジインサート３７はマ
ンドレル２０とともに回転しながらプレワインダー２３
の先端ガイドネジ２３ｂにネジ込まれ、これに案内され
ながら雌ネジＷ１に挿入されることになる。このとき、
プレワインダー２３は挿入方向に隙間Ｓの遊びがあるた
め、ネジインサート３７が雌ネジＷ１に喰いつくまで、
ネジ位相のズレを吸収することができる。ネジインサー
ト３７はマンドレル２０とともに雌ネジＷ１に挿入され
ていく。

【００２０】ヘッド８の先端がカラー２８に突き当り、
第１クラッチハーフ１０が前進できなくなるが、第２ク
ラッチハーフ１１は前進し、ついには、第２クラッチハ
ーフ１１の凹部１１ａの正回転トルク伝達側の外縁に形
成されてる面取り部を第１クラッチハーフ１０の凸部１
０ａが滑り、第２クラッチハーフ１１が第１クラッチハ
ーフ１０から外れる。これによってネジインサート３７
が所定の深さに挿入されることになる。このクラッチ１
２の外れによって、マンドレル２０の回転は停止する。

【００２１】ここでモータ３を逆転する。このときスプ
リング１６によって、第２クラッチハーフ１１は第１ク
ラッチハーフ１０の方に力が加わっているので、逆転す
るとすぐに凹部１１ａが凸部１０ａにはまり込んでクラ
ッチ１２が噛み合うことになる。これによってマンドレ
ル２０は逆転し、溝３０からタング３８が外れ、マンド
レル２０のみが逆転しながら上昇し、ワークＷより抜け
る。そのままマンドレル２０は逆転を続け、先端ガイド
ネジ２３ｂ、ガイドネジ２３ａを通過し、その後空転す
る。

【００２２】なお、マンドレル２０が逆転し続け、雄ネ
ジ２０ａがガイドネジ２３ａから抜けた場合、前記した
ようにマンドレル２０はスプリング１３によって矢印Ａ
方向に押されているので、マンドレル２０の先端がプレ
ワインダー２３のガイドネジ２３ａのヘッド８側の端に
当接して回転している。そのため、従来のように雄ネジ
２０ａがガイドネジ２３ａに食い込んでロックされ、次
のネジインサート３７の挿入に支障をきたすようなこと
はない。

【００２３】次に、ネジインサート．３７の長さにバラ
ツキがあったり、雌ネジＷ１の深さにバラツキがあった
場合には、挿入深さを微調整する必要がある。この場合
は、ロックナット２１をゆるめ、軸１５に対するマンド
レル２０の突出し量を挿入深さの微調整に応じた分だけ
微調整し、ロックナット２１を再度締めればよい。

【００２４】また、本発明の挿入工具１をロボット等に
組み込んで、ネジインサート３７を自動的に雌ネジＷ１
に挿入するように使用する場合は、モータ３の駆動はタ
イマーによって制御することができる。

【００２５】即ち、タイマーがオンし、これによってモ
ータ３が正回転し、マンドレル２０が正回転する。前記
したと同様に雄ネジ２０ａがガイドネジ２３ａにガイド
され、ネジインサート３７を通過し、マンドレル２０の
溝３０にネジインサート３７のタング３８がはまり込
む。更に、マンドレル２０とネジインサート３７は先端
ガイドネジ２３ｂにガイドされ、雌ネジＷ１に挿入され
る。クラッチ１２が切れたときにネジインサート３７が
所定の深さに挿入され、タイマーがオフするとモータ３
の回転が停止する。次いで、再びタイマーがオンすると
今度はモータ３は逆転し、マンドレル２０も逆転し、ワ
ークＷに挿入されたネジインサート３７より抜ける。マ
ンドレル２０はそのまま逆転を続け、先端ガイドネジ２
３ｂ、ガイドネジ２３ａを通過し、その後空転する。タ
イマーがオフすると、モータ３は回転を停止し、マンド
レル２０も逆転を停止する。ついで、ネジインサート３
７を挿入すべきワークＷの雌ネジＷ１があるかどうかチ
ェックし、ない場合は作業は終了し、ある場合は前述の
動作をくり返す。

【００２６】

【発明の効果】以上のように、この発明のネジインサー
トの挿入工具によれば、次のような効果がある。 １．マンドレルの両端にマンドレルの機能を持たせたこ
とにより、一方のマンドレルが欠けたり、摩耗したりし
て使用不可能となった場合でも、もう一方のマンドレル
を使用することができ、１本のマンドレルを２本分に使
用できる。 ２．マンドレルをクラッチ部材から分離し、その長さを
微調整することが可能となったので、ネジインサートの
挿入深さを微調整する場合でも、マンドレルの全長を微
調整することにより簡単に行うことができる。 ３．マンドレルの雄ネジがプレワインダーのガイドネジ
から外れるように構成し、かつ雄ネジ先端はガイドネジ
に押し当たるように構成したので、従来のように雄ネジ
がガイドネジに食い込んでロックされるような不具合は
生じない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の挿入工具の断面図で、ネジインサート
が挿入される直前の状態を示す。

【図２】挿入工具の一部を断面した図で、ネジインサー
トが挿入し終わった状態を示す。

【図３】マンドレルの先端の形状を示す斜視図である。

【図４】ネジインサートがマンドレルの溝にはいり込ん
だ状態を示す端面図である。

【図５】図４のＡ−Ａ断面図である。

【図６】従来の挿入工具を示す断面図である。

【図７】従来のマンドレルユニットを示す一部断面図で
ある。

【図８】ネジインサートの斜視図である。

【符号の説明】

１ 挿入工具 ２ スリーブ ３ モータ ５ スプライン軸 ６ 雌スプライン ８ ヘッド ９ 雄スプライン １２ クラッチ部材 １３ スプリング １５ 軸 １６ スプリング ２０ マンドレル ２０ａ，２０ｂ 雄ネジ ２１ ロックナット ２３ プレワインダー ２３ａ ガイドネジ ２３ｂ 先端ガイドネジ ２８ カラー ３０ 溝 ３１，３２ 垂直面 ３７ ネジインサート ３８ タング Ｗ ワーク Ｗ１ 雌ネジ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一端にタングを有するネジインサートを
   ワークの雌ネジに挿入するネジインサートの挿入工具に
   おいて、（ａ）スリーブと、（ｂ）該スリーブに回転自
   在に軸支されたスプライン軸と、（ｃ）該スプライン軸
   とスプライン嵌合し、前記スリーブの一端側に設けら
   れ、該スプライン軸に対し軸方向に移動可能なヘッド
   と、（ｄ）該ヘッド内に設けられ該ヘッドに固定される
   第１クラッチハーフと該ヘッドの軸方向に該第１クラッ
   チハーフと係脱可能かつ移動可能に設けられた第２クラ
   ッチハーフとから成るクラッチと、（ｅ）前記スプライ
   ン軸、前記ヘッド及び前記クラッチを正逆回転駆動する
   モータと、（ｆ）ネジインサートの供給口と、該供給口
   を挟んで形成されたマンドレル案内用のガイド雌ネジと
   ネジインサート案内用の先端ガイド雌ネジとを有し、前
   記スリーブの一端に軸方向に移動可能に取り付けられる
   プレワインダーと、（ｇ）前記ガイド雌ネジと螺合でき
   ると共に前記ネジインサートに螺合し前記先端ガイド雌
   ネジを通過できる第１雄ネジと、前記第２クラッチに着
   脱可能に螺合する第２雄ネジとを有し、前記モータの正
   逆回転に応じて前記スリーブの軸方向に前進または後退
   するマンドレルと、（ｈ）前記プレワインダーの軸方向
   に該マンドレルの位置の微調整を行わせるマンドレル微
   調整手段と、（ｉ）前記ヘッドと前記スリーブの他端と
   の間に設けられ、前記マンドレルの前記第１雄ネジが前
   記プレワインダーの前記ガイド雌ネジから前記スリーブ
   側へ抜けた非作動状態で先端を前記ガイド雌ネジの、前
   記供給口と反対側の端に当接させるスプリングとを有
   し、前記マンドレルは両端に前記ネジインサートのタン
   グが係合する溝を有し、かつ前記第１雄ネジ及び前記第
   ２雄ネジは形状及び寸法が同一に形成されているネジイ
   ンサートの挿入工具。
2. 【請求項２】 前記マンドレル微調整手段は、前記第２
   クラッチハーフから前記プレワインダー側に突出する軸
   と、これに螺合する前記マンドレルの前記第２雄ネジ
   と、該雄ネジに螺合し該軸の自由端に当接するロックナ
   ットとから成る請求項１に記載のネジインサートの挿入
   工具。