インサートナットについて
昨日、「インサートナット」のお問い合わせがありましたので、こちらでもご紹介します!
インサートナットには様々な種類があり、使用する素材や用途、強度に応じて適切なものを選ぶ必要があります。
インサートナットの主な種類と特徴
インサートナットは、主に埋め込み方法によって大別されます。
1. 成型時インサート(インサート成型)
・特徴: 樹脂の成型加工時にインサートナットを金型にセットし、樹脂と一緒に成型する方法です。
・強度: 樹脂がナットの周りに流れ込むため、非常に強固に固定されます。高いトルク強度や引張強度が求められる箇所に適しています。
・適合樹脂: 熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂の両方に使用可能です。
・形状例: 外周にアヤメ状のローレットや溝が入っているものが多く、共回りや抜けを防止します。
2. 成型後インサート(アウトサート)
成型後に穴にインサートナットを埋め込む方法で、挿入方法によってさらに細分化されます。
| 挿入方法 | 特徴 | 適合樹脂 |
| 熱圧入方式 | はんだごてなどで熱を加え、樹脂を柔らかくしながら圧入します。冷却時に樹脂が収縮し、高い強度が得られます。 | 熱可塑性樹脂 |
| 圧入方式 | 専用のポンチ等で常温で押し込みます(冷間圧入)。簡易的でコストも抑えられますが、熱圧入より強度は劣る場合があります。 | 熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂 |
| 拡張方式 | 打ち込んだ後に専用工具でナットの先端部分を拡張し、固定します。母材のボス形状の影響を受けにくいです。 | 熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂 |
| ねじ込み方式 | 専用工具で下穴にねじ込んで固定します(例:ヘリサート、エンザート)。タップ作業が不要なものもあります。 | アルミ、軽合金、樹脂など |
インサートナットの選び方
適切なインサートナットを選ぶためのポイントは以下の通りです。
1使用する母材(樹脂の種類)を確認する
・熱可塑性樹脂(例:ABS、PP、PC): 成型時インサート、熱圧入方式、冷間圧入方式、拡張方式、ねじ込み方式など幅広い選択肢があります。特に熱圧入方式は高い強度が得られます。
・熱硬化性樹脂(例:フェノール樹脂、エポキシ樹脂): 熱を加えると硬化するため、基本的に熱圧入方式は不向きです。成型時インサート、冷間圧入方式、拡張方式、ねじ込み方式を選びます。
2求められる強度(トルク・引張)と用途を考慮する
・高強度が必要: 成型時インサートや、成型後インサートでは熱圧入方式が適しています。外周のローレット形状なども重要です。
・ボス割れを防ぎたい: 圧入方式よりも熱圧入方式の方が、ボス形状に影響を受けにくく、ボス割れリスクを減らせます。
・組立効率・コスト: 成型後インサートは金型へのセットが不要で生産効率が良く、特に圧入方式は簡易でコストメリットがあります。
形状を選ぶ
・スタンダードタイプ: 最も一般的。
・フランジタイプ(つば付き): 締め付け時の座面を確保でき、母材へのめり込みを防ぎ、抜け強度向上にも寄与します。
まずは使用する樹脂の種類と求められる強度を明確にし、その上で最も効率的で適した挿入方法を持つインサートナットを選択しましょう。
【徹底解説!】インサートナットとは?
インサートナットのサイズ(特にねじサイズ、外径、長さ)は、使用する樹脂のボス(筒状の部分)の設計と、求められる強度によって決まります。
選定のまとめ
・ねじ径を決める: 相手部品に合わせて $\text{M}$ サイズを決定。
・必要な強度を確保する: 確保したい強度に応じて、同じねじ径の中で外径の大きなインサートナットを選ぶ(外径が大きいほど、ローレットの食い込みが強く、高強度になります)。
・ボスの寸法を確認する: インサートナットの外径に合わせて、上記「適切な肉厚」が確保できるように、樹脂ボスの外径と高さを決定(または調整)する。
どのインサートナットが最適かは、**メーカーが公開している「推奨下穴寸法」や「推奨ボス寸法」**のデータを確認するのが最も確実です。
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