(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
線材が螺旋状に巻かれて円筒形状を有し、その外周面と内周面にそれぞれ螺条が形成され、前記線材の両端部となるコイル自由端の先端部が先細り状に形成された頭部とされ、該頭部の近傍に挿入用工具の引っ掛け用の凹部が形成されてなるタング無し螺旋状コイルインサートを製造するに際して、
前記線材として、その長さ方向に沿って所定長さ間隔にコイル自由端形成部が形成され、該コイル自由端形成部の両側の近傍部にそれぞれ前記凹部となる切欠が形成され、前記コイル自由端形成部が、線材の外径より細い細径部から互いに離間する方向に向かって線材の外形へと至る、第１テーパ部及び第２テーパ部によって形成されてなるものを用いる製造方法であって、
前記線材として、その切欠が、前記コイル自由端形成部側に挿入工具を引っ掛けるための壁面を形成し、この壁面より前記コイル自由端形成部と反対の側に挿入工具を入れるための案内面を形成してなり、前記壁面が、該壁面と線材の軸線とのなす角度が６５°〜８５°になるように案内面側に傾いて形成されているものを、用い、
前記線材のコイル自由端形成部を、潰し金型を用いて線材を押し潰す潰し加工によって行うことを特徴とするタング無し螺旋状コイルインサートの製造方法。
【請求項２】
前記潰し金型が、前記コイル自由端形成部の細径部の横断面形状が略円形となるように形成されていることを特徴とする請求項１記載のタング無し螺旋状コイルインサートの製造方法。
【請求項３】
前記線材の切欠をプレスによる抜き加工で行うようにし、この切欠の抜き工程とコイル自由端形成部の潰し工程とを所定間隔で行うようにし、これら各工程間の距離を固定長とするとともに、タング無し螺旋状コイルインサートを展開したときの全長を展開長とした場合に、線材への切欠およびコイル自由端形成部の形成を、抜き工程あるいは潰し工程の一方、固定長分の線材の送り、抜き工程あるいは潰し工程の他方、（展開長−固定長）分の線材の送り、の順に繰り返し連続的に行うことを特徴とする請求項１又は２に記載のタング無し螺旋状コイルインサートの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被加工物のタップ穴に挿入して使用される螺旋状コイルインサートに係り、特にその端部において直径方向に延びて形成されるタングを無くした、タング無し螺旋状コイルインサートの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
アルミニウム等の軽金属やプラスチック、木材、鋳鉄などからなる被加工物に雌ネジを形成した場合、この雌ネジに例えば鋼製のボルトを螺着すると、被加工物が弱いため高い締め付け力が得られず、また、無理に強く締めようとすると被加工物に損傷を与えてしまうことがある。そこで、被加工物に損傷を与えることなく高い締め付け力を得るようにするため、従来では螺旋状コイルインサートが使用されている。
【０００３】
図６は従来の螺旋状コイルインサートの一例を示すもので、図６において符号１はタング付き螺旋状コイルインサートである。このタング付き螺旋状コイルインサート１は、通常、菱形断面の高抗張力特殊鋼線、例えば冷間加工された１８−８ステンレス鋼線が円筒形のスプリング状に巻かれて作製されたもので、そのコイル自由端にはコイルの直径方向に折り曲げられてなるタング２が形成され、さらにこのタング２が形成されたコイル自由端側には凹部（ノッチ）３が形成されている。
【０００４】
タング２は、タング付き螺旋状コイルインサート１が被加工物のタップ穴にねじ込まれる際、挿入工具に引っ掛けられる部位であり、このタング２が挿入工具に引っ掛けられ、その状態で回転させられることにより、タング付き螺旋状コイルインサート１はタップ穴にねじ込まれるようになっている。
凹部３は、コイルの外側側面に形成されたもので、タング付き螺旋状コイルインサート１がタップ穴にねじ込まれた後、不要となったタング２を分離除去するためのものである。すなわち、タング付き螺旋状コイルインサート１をタップ穴にねじ込んだ後、適当な工具によってタング２側を折り曲げ、これにより凹部３部分を破断させることにより、タング付き螺旋状コイルインサート１からタング２が分離されるようになっているのである。
【０００５】
ところで、このようなタング付き螺旋状コイルインサート１では、被加工物に装着した後、このインサート１から分離したタング２を回収してこれを除去する必要がある。すなわち、分離されたタング２を回収しなかった場合、このタング２が電気的あるいは機械的な故障を引き起こす可能性があるからである。しかしながら、タング付き螺旋状コイルインサート１から分離したタング２を回収するのは、その作業が極めて煩雑であり難しいといった不満があった。
【０００６】
このような不満を解消するものとして、従来図７（ａ）〜（ｃ）に示すような、タング無し螺旋状コイルインサート１０が提供されている。
このタング無し螺旋状コイルインサート１０は、前記タング付き螺旋状コイルインサート１と異なりタング２が無い状態に構成されたもので、その両側のコイル自由端における先端部に頭部１１、１１を形成し、これら頭部１１、１１の近傍に工具爪係止用の凹部１２、１２を形成したものである。頭部１１は、線材の先端側に行くに連れて漸次縮径するよう先細形状に形成されたもので、このタング無し螺旋状コイルインサート１０がタップ穴にねじ込まれた際、その先端部である頭部１１によってタップ穴を損傷しないように形成されたものである。また、凹部１２は、タング無し螺旋状コイルインサート１０をタップ穴にねじ込む際、挿入工具の爪をこの凹部１２に係止させることにより、このインサート１０のめじ込みを可能にしたものである。
【０００７】
このような構成のタング無し螺旋状コイルインサート１０は、例えば図８に示すように特開２０００−３５６２１２に示されたような線材２０が用いられ、これがコイル製造機に連続的に送られてコイル巻きされることにより、タング無し螺旋状コイルインサート１０が形成される。線材２０には、前記タング無し螺旋状コイルインサート１０の頭部１１を形成するためのコイル自由端形成部２１と、前記の凹部１２となる切欠２２とがそれぞれ所定間隔毎に形成されている。そして、この線材２０のコイル自由端形成部２１における連結部２１ａが切除されることにより、この連結部２１ａの両側の先細形状部（テーパ部）２１ｂ、２１ｂがそれぞれタング無し螺旋状コイルインサート１０の頭部１１となり、そのままコイル巻きされることにより、図７に示したようなタング無し螺旋状コイルインサート１０が形成されるのである。
【０００８】
ところで、このような線材２０の形成においては、通常その切欠２２はプレスによる抜き加工で行われ、またコイル自由端形成部２１については、同様にプレスによる抜き加工で行うか、あるいは切削加工によって行われている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記線材２０の形成においては、特にそのコイル自由端形成部２１について、以下に述べる不都合がある。
コイル自由端形成部２１をプレスによる抜き加工で行う場合、抜き型などの工具の摩耗が大きく、コスト低減を妨げる一因となってしまう。
また、切削加工によって行う場合、加工スピードが遅いことから生産性を損なう結果となってしまう。
【００１０】
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、工具の負担を軽減することによってコスト低減化を可能にし、また加工スピードを良好にすることによって生産性の向上も図った、タング無し螺旋状コイルインサートの製造方法を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明のタング無し螺旋状コイルインサートの製造方法では、線材として、その切欠が、コイル自由端形成部側に挿入工具を引っ掛けるための壁面を形成し、この壁面より前記コイル自由端形成部と反対の側に挿入工具を入れるための案内面を形成してなり、前記壁面が、該壁面と線材の軸線とのなす角度が６５°〜８５°になるように案内面側に傾いて形成されているものを用い、該線材のコイル自由端形成部を、潰し金型を用いて線材を押し潰す潰し加工によって行うことを前記課題の解決手段とした。
【００１２】
この製造方法によれば、線材のコイル自由端形成部を、プレスによる抜き加工や切削加工に代えて潰し加工で行うようにしたので、抜き加工に比べ工具の負担が軽減することによってコスト低減化が可能になり、また切削加工に比べ加工スピードが速くなることによって生産性が向上する。
【００１３】
また、この製造方法においては、前記潰し金型を、前記コイル自由端形成部の細径部の横断面形状が略円形となるように形成するのが好ましい。
このようにすれば、得られた線材がその細径部で切断されて、その両側の第１テーパ部、第２テーパ部がそれぞれコイル自由端における頭部に形成されることにより、この頭部の先端面が略円形となる。したがって、このようにして得られたタング無し螺旋状コイルインサートをタップ穴にねじ込んだ際、これの先端面となる頭部の先端面が略円形であって角がないことにより、この頭部によってタップ穴の内面を傷つけることが防止される。
【００１４】
また、この製造方法においては、前記線材として、その切欠が、前記コイル自由端形成部側に挿入工具を引っ掛けるための壁面を形成し、この壁面より前記コイル自由端形成部と反対の側に挿入工具を入れるための案内面を形成してなり、前記壁面が、該壁面と線材の軸線とのなす角度が鋭角になるように案内面側に傾いて形成されているものを、用いるのが好ましい。
このようにすれば、前記切欠が内周側に位置するようにしてこの線材がコイル巻きされ、タング無し螺旋状コイルインサートに作製されたとき、前記切欠からなる挿入用工具の引っ掛け用の凹部は、挿入工具を引っ掛けるための壁面の、線材の軸線に対する角度が鋭角に維持される。よって、挿入用工具がこの凹部に引っ掛かり易くなる。
【００１５】
また、この製造方法においては、前記線材の切欠をプレスによる抜き加工で行うようにし、この切欠の抜き工程とコイル自由端形成部の潰し工程とを所定間隔で行うようにし、これら各工程間の距離を固定長とするとともに、タング無し螺旋状コイルインサートを展開したときの全長を展開長とした場合に、線材への切欠およびコイル自由端形成部の形成を、抜き工程あるいは潰し工程の一方、固定長分の線材の送り、抜き工程あるいは潰し工程の他方、（展開長−固定長）分の線材の送り、の順に繰り返し連続的に行うのが好ましい。
このようにすれば、抜き加工機、潰し加工機がそれぞれ固定された状態にセットされた装置を用い、単に両方の工程が終了した後の送りを（展開長−固定長）分とすることにより、抜き加工機、潰し加工機をセットし直すことなく、展開長の異なるタング無し螺旋状コイルインサートを作製することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳しく説明する。
まず、本発明のタング無し螺旋状コイルインサートの製造方法において好適に用いられる線材の一例について、図１（ａ）、（ｂ）を参照して説明する。図１（ａ）、（ｂ）中符号３０は線材であり、この線材３０は、その横断面が菱形形状の高抗張力特殊鋼線、例えば冷間加工された１８−８ステンレス鋼線によってなるもので、その長さ方向に沿って所定長さ間隔にコイル自由端形成部３１を形成し、該コイル自由端形成部３１の両側の近傍部に、それぞれ切欠３２を形成したものである。
【００１７】
コイル自由端形成部３１は、線材３０の外径より十分に細い細径部３１ａと、この細径部３１ａから互いに離間する方向に向かって線材の外形へと至る、テーパ状の第１テーパ部３１ｂ及び第２テーパ部３１ｃによって形成されたものである。細径部３１ａは、線材３０からタング無し螺旋状コイルインサートへの加工の際、個々のタング無し螺旋状コイルインサートを作製する際の切断箇所となるもので、後述するようにその横断面形状が略円形となるように形成されたものである。
【００１８】
切欠３２は、図７（ａ）〜（ｃ）に示したタング無し螺旋状コイルインサート１０の凹部１２となるもので、図１（ｂ）に示すようにコイル自由端形成部３１側に壁面３２ａを形成し、この壁面３２ａよりコイル自由端形成部３１と反対の側に案内面３２ｂを形成してなる、側面視略Ｖ字状のものである。この切欠３２の壁面３２ａ、すなわち得られるタング無し螺旋状コイルインサート１０の凹部１２において、挿入工具を引っ掛けるための面となる壁面３２ａは、該壁面３２ａと線材３０の軸線とのなす角度が鋭角、本発明では６５〜８５°となるように形成されている。また、案内面３２ｂは、タング無し螺旋状コイルインサート１０の凹部１２において、挿入工具が入れられた際にこれを壁面３２ａに案内するためのもので、線材３０の軸線方向に沿って湾曲した曲面形状となっている。
【００１９】
次に、本発明のタング無し螺旋状コイルインサートの製造方法の一実施形態として、前記線材３０を形成方法について説明する。線材３０を形成するには、図２に示すように一対の切欠３２、３２を形成する抜き加工機４０と、コイル自由端形成部３１を形成する潰し加工機４１と、送り装置（図示せず）とを備えた線材加工装置４２を用いて行う。抜き加工機４０としては、図８に示したような従来の線材の形成用に用いられるものと同様のものが用いられるものの、特にその抜き型については、前述したように形成される切欠３２の壁面３２ａが、軸線に対し鋭角となるようなものが用いられる。
【００２０】
潰し加工機４１は、潰し金型を用いて線材を押し潰す潰し加工機であり、潰し金型としては、例えば図３に示すような金型４３が二対用いられる。これら金型４３は、基本的に同じ形状をしたもので、加工側となる面が略四角錐形状に形成され、これの頂点部分が潰し加工をなす加工部分４３ａとされたものである。ここで、二対の金型４３のうちの一対の一方は、その加工部分４３ａが図４（ａ）に示したコイル自由端形成部３１の角度θ１部分となる四半部に対応した形状となっており、また他方は、その加工部分４３ａがコイル自由端形成部３１の角度θ２部分となる四半部、すなわち前記角度θ１部分と対向する四半部に対応した形状となっている。そして、これらが加工前の線材３０を挟む状態となるようにその加工部分４３ａが同時に突き合わされることにより、線材３０におけるコイル自由端形成部３１の前記角度θ１部分と角度θ２部分とが同時に形成される。また、二対の金型４３のうちのもう一対の金型４３は、共にその加工部分４３ａが図４（ｂ）に示したコイル自由端形成部３１の角度θ４部分となる四半部に対応した形状となっている。そして、これらが加工前の線材３０を挟む状態となるようにその加工部分４３ａが同時に突き合わされることにより、線材３０におけるコイル自由端形成部３１の、相対向する前記二つの角度θ４部分が同時に形成される。なお、このような金型４３による潰し加工は、各金型４３の潰し面の中心線が、加工前の横断面菱形形状の線材３０の、各角部あるいはその近傍に当接するようにして行われる。
【００２１】
ここで、これら金型４３の加工部分４３ａは、コイル自由端形成部３１の細径部３１ａに対応する箇所が略円弧状に形成されており、これによってこれら金型４３により潰し加工された線材３０の細径部３１ａは、その横断面が略円形となるようになっている。また、前記θ１、θ２、θ４の角度については、特に限定されることなく任意の角度に設定されるものの、例えばいずれの角度についても１３０〜１７０°程度とされる。なお、図３中において加工部分４３ａに連続する溝４３ｂは、潰し加工には何等寄与するものでなく、単に加工部分４３ａを加工する際に必然的に形成されるものである。
【００２２】
また、この潰し加工機４１においては、送り装置で送られてきた加工前の線材３０に対し、まず一対の金型４３で例えばその上下を潰し加工し、続いてもう一対の金型４３でその左右を潰し加工することにより、線材３０の全周に亘って潰し加工を行い、これによりコイル自由端形成部３１を形成するようになっている。ここで、最初の加工（例えば上下の潰し加工）と後の加工（左右の潰し加工）とについては、同じステージで行ってもよく、また異なるステージで行ってもよい。このようにして潰し加工を連続的に２回行うことにより、略円錐台形状をした第１テーパ部３１ｂおよび第２テーパ部３１ｃと、これらに挟まれた細径部３１ａとからなるコイル自由端形成部３１が形成される。
【００２３】
次に、この線材加工装置４２による線材３０形成の際の、線材送りについて説明する。
線材加工装置４２における送り装置としては、サーボモータやステッピングモータを使用したアクチュエーター、またはクランク構造のクランプ式メカ送り機構などを使用することができる。また、この線材加工装置４２では、予め抜き加工機４０と潰し加工機４１とが所定位置に固定された状態でセットされている。
【００２４】
そして、このような線材加工装置４２によって線材３０を形成するには、まず、送り装置によって図５（ａ）に示すように加工前の線材３０の所定箇所（基準箇所）Ａを抜き加工機４０の抜き位置にまで送る。そして、ここで抜き加工機４０による抜き加工を行い、一対の切欠３２、３２を形成する。次に、図５（ｂ）に示すように前記の所定箇所Ａを潰し加工機４１の潰し位置にまで送る。この送り長さは、抜き加工機４０と潰し加工機４１との間の距離によって決まることから、固定長となる。このようにして所定箇所Ａを潰し加工機４１の潰し位置にまで送ったら、ここで潰し加工機４１によって潰し加工を行い、先に形成した切欠３２、３２の中間位置にコイル自由端形成部３１を形成する。なお、潰し加工を異なるステージで行う場合、後段側ステージにおける潰し位置までの距離を、前記の固定長とする。
【００２５】
このようにして所定位置Ａに対して抜き加工および潰し加工を行ったら、この線材３０に対し、所定間隔、すなわち形成するタング無し螺旋状コイルインサート１０が展開されたときの全長を展開長とすると、この展開長分離れた位置を次に所定位置Ｂとし、ここに抜き加工および潰し加工を行う。その際、線材３０の送り長さを、（展開長−固定長）分とする。
【００２６】
すなわち、展開長が固定長より長い場合には、（展開長−固定長）が＋（プラス）となることから、図５（ｃ）に示すように、先に抜き加工機４０から潰し加工機４１に送ったときと同じ正方向に（展開長−固定長）分の長さを送り、所定位置Ｂを抜き加工機４０の抜き位置にまで送る。以下、所定位置Ａの場合と同様にして順次各工程を繰り返し行い、コイル自由端形成３１および切欠３２、３２を連続的に形成する。
【００２７】
また、展開長が固定長より短い場合には、（展開長−固定長）が−（マイナス）となることから、図５（ｄ）に示すように、前記の正方向とは逆の方向、すなわち先に抜き加工機４０から潰し加工機４１に送ったときとは逆に、（展開長−固定長）分の長さ、すなわち（固定長−展開長）分の長さを引き戻し、所定位置Ｂを抜き加工機４０の抜き位置にまで送る。以下、所定位置Ａの場合と同様にして順次各工程を繰り返し行い、コイル自由端形成３１および切欠３２、３２を連続的に形成する。
なお、前記の線材加工装置４２においては、抜き加工機４０と潰し加工機４１とを逆に配置し、加工の工程を抜き加工、潰し加工の順でなく、その逆の潰し加工、抜き加工の順にしてもよい。
【００２８】
このようにして連続的に形成した線材３０については、予めコイル製造機（図示せず）を線材加工装置４２に連続させて配置しておくことにより、線材加工装置４２を出た線材３０をそのまま連続的にコイル製造機に送り、これをコイル巻きするとともにその細径部３１ａで切断することにより、図７に示したようなタング無し螺旋状コイルインサート１０を連続的に加工する。コイル巻きに際しては、前記切欠３２が得られるコイルの内周側に位置するようにして行い、このようにコイル巻きすることにより、切欠３２を、図７に示したタング無し螺旋状コイルインサート１０における凹部１２とする。なお、形成した線材３０を一旦保管しておき、線材３０の形成に連続させることなく、必要に応じてこれをコイル製造機に送り、タング無し螺旋状コイルインサート１０を加工するようにしてもよい。
【００２９】
このようなタング無し螺旋状コイルインサートの製造方法にあっては、線材３０のコイル自由端形成部３１を、プレスによる抜き加工や切削加工に代えて潰し加工で行うようにしたので、抜き加工に比べ工具の負担が軽減することによってコスト低減化を可能にすることができ、また切削加工に比べ加工スピードが速くなることによって生産性を向上することができる。
【００３０】
また、金型４３を、コイル自由端形成部３１の細径部３１ａの横断面形状が略円形となるように形成したので、得られる線材３０がその細径部３１ａで切断されて、その両側の第１テーパ部３１ｂ、第２テーパ部３１ｃがそれぞれコイル自由端における頭部１１に形成されることにより、この頭部１１の先端面が略円形となる。したがって、このようにして得られたタング無し螺旋状コイルインサートにあっては、これをタップ穴にねじ込んだ際、これの先端面となる頭部１１の先端面が略円形であって角がないことにより、この頭部１１によってタップ穴の内面を傷つけることが防止される。
【００３１】
また、線材３０として、その切欠３２の壁面３２ａが、該壁面３２ａと線材３０の軸線とのなす角度が鋭角になるように案内面３２ｂ側に傾いて形成されたものを用いているので、得られるタング無し螺旋状コイルインサートにおいて、切欠３２から形成された挿入用工具の引っ掛け用の凹部１２は、挿入工具を引っ掛けるための壁面の、線材の軸線に対する角度が鋭角に維持される。よって、挿入用工具がこの凹部１２に引っ掛かり易くなり、作業性が良好なものとなる。
【００３２】
また、抜き加工機４０、潰し加工機４１がそれぞれ固定された状態にセットされた線材加工装置４２を用い、単に両方の工程が終了した後の送りを（展開長−固定長）分とするようにしたので、抜き加工機４０、潰し加工機４１をセットし直すことなく、展開長の異なるタング無し螺旋状コイルインサートを良好に作製することができる。
【００３３】
【発明の効果】
以上説明したように本発明のタング無し螺旋状コイルインサートの製造方法は、線材のコイル自由端形成部を、プレスによる抜き加工や切削加工に代えて潰し加工で行うようにした方法であるから、抜き加工に比べ工具の負担が軽減することによってコスト低減化を可能にすることができ、また切削加工に比べ加工スピードが速くなることによって生産性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明のタング無し螺旋状コイルインサートの製造方法において好適に用いられる線材の一例を示す図であり、（ａ）は要部平面図、（ｂ）は（ａ）の要部拡大図である。
【図２】  線材加工装置の概略構成を説明するための図である。
【図３】  潰し金型の概略構成を説明するための斜視図である。
【図４】  （ａ）、（ｂ）は、線材のコイル自由端形成部における加工位置を説明するための平面図である。
【図５】  （ａ）〜（ｄ）は、線材形成の際の、線材の送りを工程順に説明するための図である。
【図６】  タング付き螺旋状コイルインサートの概略構成を説明するための斜視図である。
【図７】  タング無し螺旋状コイルインサートの概略構成を説明するための図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は底面図である。
【図８】  図７に示したタング無し螺旋状コイルインサートの製造に用いられる従来の線材の要部平面図である。
【符号の説明】
１０…タング無し螺旋状コイルインサート、１１…頭部、１２…凹部、
３０…線材、３１…コイル自由端形成部、３１ａ…細径部、
３１ｂ…第１テーパ部、３１ｃ…第２テーパ部、３２…切欠、３２ａ…壁面、
３２ｂ…案内面、４０…抜き加工機、４１…潰し加工機、４２…線材加工装置、
４３…金型
【図１】
0004030750.tif 000002
【図２】
0004030750.tif 000003
【図３】
0004030750.tif 000004
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
0004030750.tif 000009