JP2001349313A - おねじ及びこれの転造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 おねじを比較的小さな力で容易に締め込むこ
とができるとともに、めねじとの接触抵抗を非常に大き
くすることができ、振動等によるおねじの弛緩を良好に
防止することができるようにする。 【解決手段】 ねじ部３１を有するおねじにおいて、前
記ねじ部３１は一端側の有効径寸法ｄ１が他端側の有効
径寸法ｄ２よりも大きくしてあり、有効径寸法ｄ２が小
さい部分ではおねじを比較的小さな力で容易に締め込む
ことができ、有効径寸法ｄ１が大きい部分ではめねじと
の接触抵抗を非常に大きくすることができるようにし
た。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、六角ボルト、六角
孔付ボルト等のおねじ及びこれを転造するための方法に
関する。

【０００２】

【従来の技術】六角ボルト等のおねじはねじ山を有する
ねじ部と、該ねじ部の一端に設けられた六角形の頭部と
を備えており、前記ねじ部は全長に亘って有効径寸法を
等しくしてある。

【０００３】また、六角ボルト等のおねじを転造する方
法は、ねじ部を有する一対の回転が可能な丸形のダイス
を用い、該ダイスの夫々を回転させつつ一方のダイスを
他方のダイスへと移動させ、該ダイスの間に介在された
おねじの素材を前記ねじ部が転造し、該素材の表面にね
じ山を形成する。ダイスの夫々は前記ねじ部のねじ山の
頂及び谷底がねじ部の全長に亘って等しくしてある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが従来の転造方
法はねじ部のねじ山の頂及び谷底がねじ部の全長に亘っ
て等しい一対のダイスが用いられており、このダイスに
よって転造されたおねじのねじ部は全長に亘って有効径
寸法が等しいため、転造されたおねじをめねじに螺着し
て機械部品、機器等を固定、連結する場合、機械部品、
機器等に加わる振動等によっておねじが非常に僅かづつ
弛緩し、該おねじによる固定、連結が解除されることに
なる。この問題点に対してはばね座金を用いておねじが
弛緩し難いようにしているが、未だ十分でなく、しか
も、部品点数が増加し、組み付け性も悪くなるという問
題があり、改善が要望されていた。

【０００５】本発明は、上述のような事情に鑑みてなさ
れたものであり、ねじ部の一端側の有効径寸法を他端側
の有効径寸法よりも大きくすることにより、有効径寸法
が小さい部分では比較的小さな力で容易に締め込むこと
ができ、有効径寸法が大きい部分ではめねじとの接触抵
抗を非常に大きくすることができ、振動等によるおねじ
の弛緩を良好に防止することができるおねじを提供する
ことを目的とする。

【０００６】また、ねじ部の外径寸法が全長に亘って等
しい構造とすることにより、有効径寸法が変わる部分で
の強度低下をなくすることができるおねじを提供するこ
とを目的とする。

【０００７】また、ねじ部の一端側ねじ山の頂が他端側
ねじ山の頂よりも低い一対のダイスを用いて転造するこ
とにより、一度の転造工程によっておねじの有効径寸法
が小さい部分と有効径寸法が大きい部分とを転造するこ
とができる転造方法を提供することを目的とする。

【０００８】また、一端側の外径寸法が他端側の外径寸
法よりも大きいおねじの素材を用い、該素材の外径寸法
が大きい部分を前記ダイスの一端側が転造し、前記素材
の外径寸法が小さい部分を前記ダイスの他端側が転造す
ることにより、おねじのねじ部の外径寸法を等しくする
ことができ、有効径寸法が変わる部分での強度低下をな
くすることができ、おねじの耐久性を高めることができ
る転造方法を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】第１発明に係るおねじ
は、ねじ部が一端側の有効径寸法が他端側の有効径寸法
よりも大きくしてあることを特徴とする。

【００１０】第１発明にあっては、有効径寸法が小さい
部分に対応して穿設されためねじに締め込むとき、ねじ
部の有効径寸法が小さい他端側では比較的小さな力で締
め込むことができ、また、ねじ部の有効径寸法が大きい
一端側では比較的大きな締め込み力を必要とするが、そ
の反面めねじとの接触抵抗を非常に大きくすることがで
きるため、ねじ部の有効径寸法が小さい他端側からめね
じに締め込むことによりおねじを比較的小さな力で容易
に締め込むことができ、しかも、ねじ部の未締め込み長
さが短くなったときねじ部の有効径寸法が大きい一端側
を締め込むことによりめねじとの接触抵抗を非常に大き
くすることができ、振動等によるおねじの弛緩を良好に
防止することができる。

【００１１】第２発明に係るおねじは、前記ねじ部の外
径寸法は全長に亘って等しいことを特徴とする。

【００１２】第２発明にあっては、有効径寸法が小さい
部分及び有効径寸法が大きい部分の外径寸法が等しいた
め、有効径寸法が変わる部分での強度低下をなくするこ
とができ、おねじの耐久性を高めることができる。

【００１３】第３発明に係る転造方法は、ねじ部を有す
る一対のダイスの少なくとも一方を回転又は移動させて
おねじを転造する方法において、前記ダイスの夫々は前
記ねじ部の一端側ねじ山の頂が他端側ねじ山の頂よりも
低いものを用い、該一対のダイスの間におねじの素材を
介在させて転造することを特徴とする。

【００１４】第３発明にあっては、一対のダイス自体の
ねじ山の頂の高さを違えてあるため、一度の転造工程に
よって有効径寸法が小さい部分と有効径寸法が大きい部
分とを転造することができ、従来の転造方法に比べて転
造工程を増加することなくねじ部の有効径寸法が異なる
おねじを転造することができる。

【００１５】第４発明に係る転造方法は、前記素材は一
端側の外径寸法が他端側の外径寸法よりも大きいものを
用い、該素材の外径寸法が大きい部分を前記ダイスの一
端側が転造し、前記素材の外径寸法が小さい部分を前記
ダイスの他端側が転造することを特徴とする。

【００１６】第４発明にあっては、ねじ部の有効径寸法
が大きくなる部分での素材の外径寸法を有効径寸法が小
さくなる部分での素材の外径寸法よりも大きいため、ね
じ部の一端側ねじ山の頂が他端側ねじ山の頂よりも低い
ダイスを用いておねじを転造する場合、該おねじのねじ
部の外径寸法を等しくすることができ、有効径寸法が変
わる部分での強度低下をなくすることができ、おねじの
耐久性を高めることができる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下本発明をその実施の形態を示
す図面に基づいて詳述する。 実施の形態１ 図１はおねじの転造装置の模式図である。

【００１８】図１に示した転造装置は、周面にねじ部１
１を有し、ラジアル方向へ離隔する一対の丸形のダイス
１，１と、該ダイス１，１の間に配置された素材受台２
とを備えた丸ダイス式の転造装置である。ダイス１，１
は連動して回転することが可能として静止側部材に支持
してあり、さらに、ダイス１，１の一方は他方のダイス
へ向けての移動が可能としてある。

【００１９】図２は転造する部分の拡大断面図、図３は
ダイスのねじ部の拡大断面図である。ダイス１，１のね
じ部１１は、一端から他端に亘ってピッチＰ、ねじ山の
角度θが夫々同じとなるようにしてある。

【００２０】ダイス１，１は一端と他端との間の中間か
ら軸心と直交する方向へ夫々分割されている。この分割
された第１分割体１ａと第２分割体１ｂとのねじ山１１
ａ，１１ｂは前述のピッチＰ、ねじ山の角度θで連続し
ており、第１分割体１ａのねじ部１１の有効径寸法Ｄ１
は第２分割体１ｂのねじ部１１の有効径寸法Ｄ２よりも
小さくしてあり、また、第１分割体１ａのねじ山１１ａ
の頂ａは第２分割体１ｂのねじ山１１ｂの頂ａよりも低
くしてあり、また、第１分割体１ａのねじ山１１ａの谷
底ｂは第２分割体１ｂのねじ山１１ｂの谷底ｂよりも浅
くしてあり、また、第１分割体１ａのねじ山１１ａの高
さＨは第２分割体１ｂのねじ山１１ｂの高さＨよりも低
くしてある。尚、第１分割体１ａの軸長方向の長さはダ
イス１，１の軸長方向長さの約１／４としてあるが、そ
の長さは特に制限されない。

【００２１】第１分割体１ａのねじ部１１は、ねじ山頂
部の面取量Ｈ１を第２分割体１ｂにおけるねじ部１１の
ねじ山頂部の面取量Ｈ２よりも多くし、さらに、第１分
割体１ａのねじ部１１は、隣り合うねじ山の間の谷の面
取量Ｈ３を第２分割体１ｂにおけるねじ部１１の谷の面
取量Ｈ４よりも多くすることによって第１分割体１ａの
ねじ部１１の有効径寸法Ｄ１を第２分割体１ｂのねじ部
１１の有効径寸法Ｄ２よりも小さくしてあり、また、ね
じ山１１ａの頂ａ及びねじ山１１ａの高さＨをねじ山１
１ｂの頂ａ及びねじ山１１ｂの高さＨよりも夫々低く
し、また、ねじ山１１ａの谷底ｂをねじ山１１ｂの谷底
ｂよりも浅くしてある。

【００２２】このように分割された第１分割体１ａと第
２分割体１ｂとはボルト等の結合手段によって一体的に
結合してある。

【００２３】図４は転造した状態の拡大断面図、図５は
転造したおねじの正面図である。以上の如く構成された
ダイスを用いておねじを転造する場合、静止部材に回転
可能に支持されたダイス１，１の間の素材受台２におね
じの素材３ａを受止めた状態で一対のダイス１，１を回
転させつつ一方のダイスを他方のダイスに向けて移動
（ラジアル方向への移動）させることによりダイス１，
１のねじ部１１，１１を素材３ａの表面に押圧し、該素
材３ａの表面部分を塑性変形させてねじ部１１，１１の
形状に対応したねじ部３１を成形することができ、該ね
じ部３１を有するおねじ３を一度の転造工程によって転
造することができる。

【００２４】図６は転造したおねじの一部を拡大した断
面図である。この転造したおねじ３のねじ部３１は、一
端から他端に亘ってピッチＰ、ねじ山の角度θが夫々等
しくなり、さらに、頭部側である一端側の有効径寸法ｄ
１が他端側の有効径寸法ｄ２よりも大きくなる。

【００２５】また、おねじ３のねじ部３１は一端側のね
じ山頂部の面取量ｈ１が他端側のねじ山頂部の面取量ｈ
２よりも多くし、さらに、一端側の谷の面取量ｈ３を他
端側の谷の面取量ｈ４よりも少なくすることによって一
端側の有効径寸法ｄ１を他端側の有効径寸法ｄ２よりも
大きくしてある。尚、有効径寸法ｄ１部分の軸長方向長
さはねじ部３１の軸長方向長さの約１／４としてある
が、その長さは特に制限されない。また、有効径寸法ｄ
１と有効径寸法ｄ２との寸法差は、例えばねじの呼び径
が１２である場合、約０．０５０乃至０．１５０として
あるが、その寸法差は特に制限されない。

【００２６】このように転造されたおねじは、一端側の
有効径寸法ｄ１よりも小さい有効径寸法ｄ２とされた他
端側の有効径寸法に対応して穿設されためねじに締め込
むことによって機械部品、機器等を固定したり、連結し
たりするために用いられる。ねじ部３１の有効径寸法ｄ
２が小さい他端側では従来のおねじと同様、比較的小さ
な力で締め込むことができる。そして、この締め込みに
伴って，ねじ部３１の未締め込み長さが短くなったとき
ねじ部３１の有効径寸法ｄ１が大きい一端側を締め込む
ことによりめねじとの接触抵抗を非常に大きくすること
ができ、即ち、めねじの有効径寸法は上述のｄ２であ
り、この有効径寸法ｄ２のめねじに有効径寸法ｄ１のお
ねじを螺合させるため、めねじとの接触抵抗を非常に大
きくすることができ、振動等によるおねじの弛緩を良好
に防止することができる。

【００２７】実施の形態２ 図７は転造する部分の拡大断面図である。実施の形態２
のおねじの転造方法は、おねじ３の素材３ａは一端側の
外径寸法が他端側の外径寸法よりも大きいものを用い、
該素材３ａの外径寸法が大きい部分３ｂを前記ダイス
１，１の第１分割体１ａ，１ａが転造し、前記素材３ａ
の外径寸法が小さい部分３ｃを前記第２分割体１ｂ，１
ｂが転造するようにしたものである。

【００２８】図８はダイスのねじ部の拡大断面図であ
る。実施の形態２において、第１分割体１ａのねじ部１
１は、ねじ山頂部の面取量Ｈ１を第２分割体１ｂにおけ
るねじ部１１のねじ山頂部の面取量Ｈ２よりも多くし、
さらに、第１分割体１ａのねじ部１１は、隣り合うねじ
山の間の谷の面取量Ｈ３を第２分割体１ｂにおけるねじ
部１１の谷の面取量Ｈ４と等しくすることによって第１
分割体１ａのねじ部１１の有効径寸法Ｄ１を第２分割体
１ｂのねじ部１１の有効径寸法Ｄ２よりも小さくしてあ
り、また、ねじ山１１ａの頂ａ及びねじ山１１ａの高さ
Ｈをねじ山１１ｂの頂ａ及びねじ山１１ｂの高さＨより
も夫々低くし、また、ねじ山１１ａの谷底ｂをねじ山１
１ｂの谷底ｂと等しい深さにしてある。また、素材３ａ
の外径寸法が大きい部分３ｂと小さい部分３ｃとの寸法
差は、第１分割体１ａのねじ山頂部の面取量Ｈ１と第２
分割体１ｂのねじ山頂部の面取量Ｈ２との差に相当する
寸法としてある。

【００２９】図９は転造した状態の拡大断面図、図１０
は転造したおねじの正面図、図１１はおねじの一部を拡
大した断面図である。この実施の形態２にあっては、第
１分割体１ａ，１ａのねじ山頂部の面取量Ｈ１と第２分
割体１ｂのねじ山頂部の面取量Ｈ２との差に相当する寸
法だけ素材３ａの外径寸法が大きい部分３ｂを第１分割
体１ａ，１ａが転造し、素材３ａの外径寸法が小さい部
分３ｃを第２分割体１ｂ，１ｂが転造するため、おねじ
３のねじ部３１の外径寸法を等しくすることができる。

【００３０】その他の構成及び作用は実施の形態１と同
じであるため、同様の部品については同じ符号を付し、
その詳細な説明及び作用の説明を省略する。

【００３１】尚、以上説明した実施の形態１，２では、
一対の丸形のダイスを有する丸ダイス式の転造装置を用
いておねじを転造する方法について説明したが、その
他、本発明の転造方法は、一対の平ダイスの間におねじ
の素材を介在させ、一方の平ダイスを移動させておねじ
を転造する平ダイス式の転造装置、又は円弧形のセグメ
ントダイス及び丸ダイスの間におねじの素材を介在さ
せ、丸ダイスを回転させておねじを転造するプラネタリ
式転造装置を用いてもよい。この場合においても一対の
ダイスを実施の形態１，２の如く分割し、少なくとも第
１分割体１ａのねじ山１１ａの頂ａを第２分割体１ｂの
ねじ山１１ｂの頂ａよりも低くし、頭部側である一端側
の有効径寸法ｄ１が他端側の有効径寸法ｄ２よりも大き
くなるおねじを転造する。

【００３２】

【発明の効果】第１発明によれば、有効径寸法が小さい
部分に対応して穿設されためねじに締め込むとき、有効
径寸法が小さい他端側からめねじに締め込むことにより
おねじを比較的小さな力で容易に締め込むことができ、
しかも、ねじ部の未締め込み長さが短くなったときねじ
部の有効径寸法が大きい一端側を締め込むことによりめ
ねじとの接触抵抗を非常に大きくすることができ、振動
等によるおねじの弛緩を良好に防止することができる。

【００３３】第２発明によれば、有効径寸法が変わる部
分での強度低下をなくすることができ、おねじの耐久性
を高めることができる。

【００３４】第３発明によれば、一度の転造工程によっ
て有効径寸法が小さい部分と有効径寸法が大きい部分と
を転造することができ、従来の転造方法に比べて転造工
程を増加することなくねじ部の有効径寸法が異なるおね
じを転造することができる。

【００３５】第４発明によれば、ねじ部の一端側ねじ山
の頂が他端側ねじ山の頂よりも低いダイスを用いておね
じを転造する場合、該おねじのねじ部の外径寸法を等し
くすることができ、有効径寸法が変わる部分での強度低
下をなくすることができ、おねじの耐久性を高めること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るおねじの転造装置の模式図であ
る。

【図２】本発明に係るおねじを転造する部分の拡大断面
図である。

【図３】本発明に係るおねじを転造するダイスのねじ部
の拡大断面図である。

【図４】本発明に係るおねじを転造した状態の拡大断面
図である。

【図５】本発明に係るおねじの正面図である。

【図６】本発明に係るおねじの一部を拡大した断面図で
ある。

【図７】本発明に係るおねじを転造する部分の拡大断面
図である。

【図８】本発明に係るおねじを転造するダイスのねじ部
の拡大断面図である。

【図９】本発明に係るおねじを転造した状態の拡大断面
図である。

【図１０】本発明に係るおねじの正面図である。

【図１１】本発明に係るおねじの一部を拡大した断面図
である。

【符号の説明】 １ ダイス １１ ねじ部 ａ ねじ山の頂 ３ おねじ ｄ１，ｄ２ 有効径寸法

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ねじ部が一端側の有効径寸法が他端側の
   有効径寸法よりも大きくしてあることを特徴とするおね
   じ。
2. 【請求項２】 前記ねじ部の外径寸法は全長に亘って等
   しい請求項１記載のおねじ。
3. 【請求項３】 ねじ部を有する一対のダイスの少なくと
   も一方を回転又は移動させておねじを転造する方法にお
   いて、前記ダイスの夫々は前記ねじ部の一端側ねじ山の
   頂が他端側ねじ山の頂よりも低いものを用い、該一対の
   ダイスの間におねじの素材を介在させて転造することを
   特徴とするおねじの転造方法。
4. 【請求項４】 前記素材は一端側の外径寸法が他端側の
   外径寸法よりも大きいものを用い、該素材の外径寸法が
   大きい部分を前記ダイスの一端側が転造し、前記素材の
   外径寸法が小さい部分を前記ダイスの他端側が転造する
   請求項３記載のおねじの転造方法。