JP2005140208A - Hollow screw, device for manufacturing hollow screw and process for manufacturing the same - Google Patents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a hollow screw which is improved in workability by adding lock function to the hollow screw itself and can realize the reduction in weight without reducing the strength of a screw part and the like; a device for manufacturing the hollow screw; and a process for manufacturing the same. <P>SOLUTION: The hollow screw is configured to have a screw axis part 11 having a hollow hole 13, a first screw part 16 with a predetermined pitch P provided in this axis part 11, a second screw part 17 provided in a position distant by a predetermined distance from the first screw part 16, having the same pitch P as that of the first screw part, and deviated in phase with respect to the first screw part, and an annular recessed part 18 provided between the first screw part 16 and second screw part 17 of the axial part 11 and having a diameter smaller than the outer diameters of the first screw part 16 and the second screw part 17. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、ねじ軸部の軸芯部（中央部）を中空状に形成して軽量化を図るとともに、緩み止め機能を備えた中空ねじ、中空ねじの製造装置およびその製造方法に関するものである。   The present invention relates to a hollow screw, a hollow screw manufacturing apparatus, and a manufacturing method therefor, which have a shaft portion (center portion) of a screw shaft portion formed into a hollow shape to reduce the weight and have a locking function. .

近年、自動車業界等では、燃費向上等の性能向上のため、自動車の軽量化が図られている。その一環として、各部品を固定するためのボルト等ねじの軽量化が図られている。このような中空ボルトおよびその中空ボルトの製造方法としていろいろなものが提案されている（例えば、特許文献１、特許文献２）。また、中空ボルト等の素材となる中空軸パーツの製造方法も提案されている（例えば、特許文献３）。   In recent years, in the automobile industry and the like, the weight of automobiles has been reduced in order to improve performance such as fuel efficiency. As part of this, weight reduction of screws such as bolts for fixing each component has been attempted. Various hollow bolts and methods for producing the hollow bolts have been proposed (for example, Patent Document 1 and Patent Document 2). A method for producing a hollow shaft part that is a material such as a hollow bolt has also been proposed (for example, Patent Document 3).

一方、自動車等に使用されるボルト等は、走行中の振動などで緩んではいけないため、振動で簡単に緩まないようにすることが要求される。ねじの緩み止めの方法として、ナットを2重にするいわゆるダブルナットとする方法がよく知られている。これは、ボルト等の雄ねじ部分に２つのナットを重ねて螺合し、第１のナットに第２のナットを強く締め付け、両ナット間の雄ねじ部分に引っ張り力を与えて、噛み合ったねじ山間の摩擦力を高めてねじの緩み止めを図るものである。   On the other hand, bolts used in automobiles and the like must not be loosened due to vibration during traveling, and therefore, it is required not to loosen easily due to vibration. As a method for preventing the screw from loosening, a so-called double nut in which the nut is doubled is well known. This is because two nuts are overlapped and screwed onto a male screw part such as a bolt, the second nut is strongly tightened to the first nut, a tensile force is applied to the male screw part between both nuts, and the engaged screw threads are It is intended to prevent the screws from loosening by increasing the frictional force.

また、中空ボルトと止めねじを互いに圧接させることにより、ダブルナットと同様な効果を生じさせるものもよく知られている（例えば、特許文献４）。しかしながら、中空ねじ自体に緩み止め機能を持たせたものはなかった。また、特許文献４に記載された技術は、中空ボルトを締め付けた後、止めねじを回して圧接させるため締め付け作業に多くの時間がかかり作業性がよくない。   In addition, it is well known that a hollow bolt and a set screw are brought into pressure contact with each other to produce the same effect as a double nut (for example, Patent Document 4). However, none of the hollow screws themselves have a locking function. Moreover, since the technique described in Patent Document 4 is tightened with a hollow bolt and then brought into pressure contact by turning a set screw, it takes a lot of time for the tightening work and the workability is not good.

さらに、緩み止め機能を有する雄ねじとして、軸部に、第１のねじ山と、この第１のねじ山とピッチは同じで、位相がずれている第２のねじ山とを有するものも知られている（例えば、特許文献５）。この雄ねじは、ナットに締め付ける作業だけで緩み止めができるので、締め付け作業における作業性の低下は生じにくい。この雄ねじに貫通穴を明けて中空ねじとすることも考えられるが、軸部に貫通穴をドリル等で明けると、ねじ山不連続部の断面積が小さくなり、強度が低下してしまうおそれがあった。   Furthermore, as a male screw having a locking function, a shaft having a first screw thread and a second screw thread having the same pitch as the first screw thread but shifted in phase is also known. (For example, Patent Document 5). Since the male screw can be prevented from loosening only by tightening the nut, the workability in the tightening operation is hardly deteriorated. Although it is conceivable to make a through hole in this male screw to make it a hollow screw, if the through hole is drilled in the shaft part with a drill or the like, the cross-sectional area of the thread discontinuity may be reduced, and the strength may be reduced. there were.

すなわち、上記した特許文献５の技術のねじ部に貫通穴（中空穴）を明けると、強度が低下してしまうおそれがあり、強度を低下させないようにねじ山不連続部直径、ねじ直径等を大きくしてしまうと軽量化の効果が失われてしまうという問題点が生じた。   That is, if a through hole (hollow hole) is drilled in the screw portion of the technique of Patent Document 5 described above, the strength may decrease, and the thread discontinuity diameter, screw diameter, etc. may be set so as not to reduce the strength. If the size is increased, the effect of reducing the weight is lost.

そのため、中空ねじ自体に緩み止め機能を付加して振動等で緩まないようにするとともに、ねじ部等の強度を低下させないで軽量化が図れる中空ねじ、その中空ねじの製造装置および製造方法の開発が要望されていた。
特開平１０−２２０４４２号公報 特開平９−２９５１００号公報 特開２００２−２０５１３８号公報 特開平８−４２５４４号公報 特開平７−２４３４３２号公報 Therefore, development of a hollow screw capable of reducing the weight without adding a locking function to the hollow screw itself to prevent it from loosening due to vibration, etc., and reducing the strength of the threaded portion, etc., a manufacturing apparatus and a manufacturing method for the hollow screw Was requested.
Japanese Patent Laid-Open No. 10-220442 JP-A-9-295100 JP 2002-205138 A JP-A-8-42544 JP-A-7-243432

本発明は、このような社会的、技術的背景に基づいてなされたものであり、次のような目的を達成する。
本発明の目的は、緩み止め機能を有するとともに、軽量で、かつ、強度の低下を起こすことがない中空ねじおよびその中空ねじの製造装置および製造方法を提供することにある。 The present invention has been made based on such a social and technical background, and achieves the following objects.
An object of the present invention is to provide a hollow screw that has a locking function, is lightweight, and does not cause a decrease in strength, and a manufacturing apparatus and a manufacturing method for the hollow screw.

本発明１の中空ねじは、中空穴を有するねじの軸部と、この軸部に設けられた所定ピッチを有する第１のねじ部と、前記軸部に前記第１のねじ部と軸線方向に所定量離れた位置に設けられ、前記第１のねじ部と同径で同一ピッチを有する第２のねじ部と、前記第１のねじ部と前記第２のねじ部との間に設けられ、前記第１のねじ部および前記第２のねじ部の谷径より小径の環状凹部とからなり、前記第１のねじ部と前記第２のねじ部との間は、ピッチに位相ずれがあることを特徴としている。   The hollow screw of the present invention includes a shaft portion of a screw having a hollow hole, a first screw portion having a predetermined pitch provided in the shaft portion, and the shaft portion in the axial direction with the first screw portion. Provided at a position separated by a predetermined amount, provided between a second screw portion having the same diameter and the same pitch as the first screw portion, and between the first screw portion and the second screw portion; It consists of an annular recess having a diameter smaller than the root diameter of the first screw portion and the second screw portion, and there is a phase shift in pitch between the first screw portion and the second screw portion. It is characterized by.

本発明２の中空ねじは、本発明１において、前記中空穴の前記環状凹部の部位は、前記第１のねじ部と前記第２のねじ部と略同一肉厚で内側にくびれ小径穴形状になっていることを特徴としている。   The hollow screw according to the second aspect of the present invention is the hollow screw according to the first aspect of the present invention, wherein the portion of the annular recess of the hollow hole is constricted inward and has a small-diameter hole shape with substantially the same thickness as the first and second screw portions. It is characterized by becoming.

本発明３の中空ねじの製造装置は、本発明１または２に記載された中空ねじの製造装置であって、中空穴を有するねじ素材の軸部に、所定ピッチの第１のねじ部を転造するため対向して一対設置される第１のダイスと、前記第１のねじ部から軸線方向に所定量離れた位置に、前記第１のねじ部と同一ピッチを有し、前記第１のねじ部に対し軸線方向にピッチの位相をずらして、第２のねじ部を転造するため対向して一対設置される第２のダイスとからなり、前記第１のダイスおよび前記第２のダイスは、支持する主軸により回転方向位置決め部を基準に同時に回転移動し転造する装置であることを特徴としている。   A hollow screw manufacturing apparatus according to a third aspect of the present invention is the hollow screw manufacturing apparatus according to the first or second aspect of the present invention, wherein the first threaded portion having a predetermined pitch is transferred to a shaft portion of a screw material having a hollow hole. A pair of first dies disposed opposite to each other for manufacturing, and at a position separated by a predetermined amount in the axial direction from the first threaded portion, and having the same pitch as the first threaded portion, The first die and the second die are composed of a pair of second dies disposed opposite to each other in order to roll the second screw portion while shifting the phase of the pitch in the axial direction with respect to the screw portion. Is characterized in that it is a device that simultaneously rotates and rolls on the basis of the rotation direction positioning portion by the supporting spindle.

本発明４の中空ねじの製造装置は、発明３において、前記第１のダイスと前記第２のダイスとの間には、前記環状凹部を転造するため対向して一対の第３のダイスが設けられ、この第３のダイスの軸線方向の幅はピッチに位相ずれを有する寸法に設定されていることを特徴としている。   According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a hollow screw manufacturing apparatus according to the third aspect, wherein a pair of third dies are arranged between the first die and the second die so as to roll the annular recess. The width of the third die in the axial direction is set to a dimension having a phase shift in the pitch.

本発明５の中空ねじの製造装置は、本発明３または４において、前記第１のダイス、前記第２のダイスおよび前記第３のダイスは丸ダイスであって、回転しながら軸線方向の直角方向に同時に移動して前記中空ねじを転造し製造することを特徴としている。   According to a fifth aspect of the present invention, there is provided the manufacturing apparatus for a hollow screw according to the third or fourth aspect, wherein the first die, the second die, and the third die are round dies, and are perpendicular to the axial direction while rotating. The hollow screw is rolled and manufactured at the same time.

本発明６の中空ねじの製造方法は、本発明１または２に記載された中空ねじの製造方法であって、中空穴を有するねじ素材の軸部に、所定ピッチの第１のねじ部を転造する工程と、前記軸部に、前記第１のねじ部から所定量離れた位置に、前記第１のねじ部と同一ピッチであるとともに、前記第１のねじ部に対しピッチの位相がずれている第２のねじ部を転造する工程と、前記第１のねじ部と前記第２のねじ部との間に設けられた環状凹部を転造する工程とからなり、前記３つの工程を同時に行うようにしたことを特徴としている。   A method for manufacturing a hollow screw according to a sixth aspect of the present invention is the method for manufacturing a hollow screw according to the first or second aspect of the present invention, wherein the first threaded portion having a predetermined pitch is transferred to a shaft portion of a screw material having a hollow hole. And a step of making the shaft portion at a position away from the first screw portion by a predetermined amount, the pitch being the same as the first screw portion, and a phase shift of the pitch with respect to the first screw portion. Rolling the second threaded portion, and rolling the annular recess provided between the first threaded portion and the second threaded portion. It is characterized by being performed at the same time.

本発明の中空ねじは、軽量化を図った中空ねじであっても、肉厚をほぼ均一化した状態に転造しているので、強度の低下をおこさない。また、環状凹部を設けることで、中空ねじが軸線方向に撓みを生じやすく、いわゆるスプリング効果をもたせることができ、位相差を有する中空ねじを締め付ける作業が容易に行える。   Even if the hollow screw of the present invention is a hollow screw that has been reduced in weight, it is rolled into a state in which the thickness is substantially uniform, so that the strength is not lowered. Further, by providing the annular recess, the hollow screw is likely to bend in the axial direction, so that a so-called spring effect can be provided, and the work of tightening the hollow screw having a phase difference can be easily performed.

また、中空ねじ自体に緩み止め機能を持たせているので、雌ねじ部にねじ込む作業だけで、振動等で緩まないようにすることができる。すなわち、緩み止め作業のための特別な作業時間が発生せず、作業時間の短縮すなわち生産性の向上が図れる。さらに、一般のボルトに比べ、ちょっと緩めトルクは増加するが緩めることも可能である。   Further, since the hollow screw itself has a function of preventing loosening, it can be prevented from being loosened by vibration or the like only by screwing into the female screw portion. In other words, no special work time for locking work is generated, and the work time can be reduced, that is, the productivity can be improved. Furthermore, compared with a general bolt, although it is slightly loosened, the torque increases, but it can also be loosened.

中空の軸部にねじを転造しているので、ねじ形状への転造による塑性変形が容易に行え、製造時間の短縮が図れ、生産性が向上させることができる。   Since the screw is rolled on the hollow shaft portion, plastic deformation by rolling into a screw shape can be easily performed, manufacturing time can be shortened, and productivity can be improved.

本発明の中空ねじの製造装置は、第１のダイスと第２のダイスとを所定の間隔に調整するだけで、緩み止め機能を発揮するためのねじ部に位相差を与えることができる。また、第３のダイスの幅寸法で、第１のダイスと第２のダイスの間隔を調整することもできる。   The hollow screw manufacturing apparatus of the present invention can give a phase difference to a screw portion for exhibiting a loosening prevention function only by adjusting the first die and the second die to a predetermined distance. Further, the distance between the first die and the second die can be adjusted by the width dimension of the third die.

本発明の中空ねじの製造方法は、管状の素材から、第１のねじ部、第２のねじ部、環状凹部の肉厚をほぼ同じに製造することができる。また、第１のねじ部、第２のねじ部および環状凹部の製造工程をほぼ同時に行うことができる。   The manufacturing method of the hollow screw of the present invention can manufacture the first screw portion, the second screw portion, and the annular concave portion with substantially the same thickness from a tubular material. Moreover, the manufacturing process of a 1st thread part, a 2nd thread part, and an annular recessed part can be performed substantially simultaneously.

以下、本発明の実施の状態を図面に従って説明する。
図１は、本発明の中空ねじの正面図、図２（ａ）、（ｂ）は、本発明の中空ねじの素材形状を示す図、図３は、本発明の中空ねじの製造方法の概略を示す概略図、図４は、本発明の中空ねじで固定した状態を示す断面図、図５は、図４のＡ部の拡大断面図である。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a front view of the hollow screw of the present invention, FIGS. 2A and 2B are views showing the material shape of the hollow screw of the present invention, and FIG. 3 is an outline of the method for manufacturing the hollow screw of the present invention. FIG. 4 is a cross-sectional view showing a state fixed by the hollow screw of the present invention, and FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view of a portion A in FIG.

図１に示すように、中空ねじ１は、頭部１２、軸部１１、中空穴１３からなっている。軸部１１には、所定のピッチＰの第１のねじ部１６が形成されている。また、軸部１１の先端側には、第１のねじ部と同径で同一のピッチＰを有するとともに、第１のねじ部１６に対して位相が所定量ずれた第２のねじ部１７が形成されている。すなわち、第１のねじ部１６のねじ山と、第２のねじ部１７のねじ山とが、（ｎＰ＋α）の間隔を有するようになっている（ｎ：整数、α：ずれ量）。なお、図１には、（ｎＰ＋α）の間隔を有する中空ねじ１を示したが、第１のねじ部１６のねじ山と、第２のねじ部１７のねじ山とが、（ｎＰ−α）の間隔を有するようになっているものであってもよい（ｎ：整数、α：ずれ量）。   As shown in FIG. 1, the hollow screw 1 includes a head portion 12, a shaft portion 11, and a hollow hole 13. A first screw portion 16 having a predetermined pitch P is formed on the shaft portion 11. Further, a second screw portion 17 having the same diameter and the same pitch P as the first screw portion and having a phase shifted by a predetermined amount with respect to the first screw portion 16 is provided on the tip end side of the shaft portion 11. Is formed. That is, the screw thread of the first screw part 16 and the screw thread of the second screw part 17 have an interval of (nP + α) (n: integer, α: deviation amount). 1 shows the hollow screw 1 having an interval of (nP + α), the screw thread of the first screw part 16 and the screw thread of the second screw part 17 are (nP−α). (N: integer, α: deviation amount).

第１のねじ部１６には、一方のねじ斜面１６ａ、他方のねじ斜面１６ｂを有する三角形状のねじ山が形成されている（図５参照）。第２のねじ部１７には、一方のねじ斜面１７ａ、他方のねじ斜面１７ｂ（図５参照）を有する三角形状のねじ山が形成されているすなわち、第１のねじ部１６と、第２のねじ軸１７のリードは不連続になっている。第１のねじ部１６と第２のねじ部１７との間には、軸部１１をくびれさせた環状凹部（くびれ部）１８が形成されている。環状凹部１８の外周は、第１のねじ部１６および第２のねじ部１７の谷径より小径に形成されている。   The first screw portion 16 is formed with a triangular thread having one screw slope 16a and the other screw slope 16b (see FIG. 5). The second threaded portion 17 is formed with a triangular thread having one threaded slope 17a and the other threaded slope 17b (see FIG. 5), that is, the first threaded part 16 and the second threaded part 17b. The lead of the screw shaft 17 is discontinuous. Between the first screw part 16 and the second screw part 17, an annular recess (constriction part) 18 in which the shaft part 11 is constricted is formed. The outer periphery of the annular recess 18 is formed to have a smaller diameter than the valley diameter of the first screw portion 16 and the second screw portion 17.

中空穴１３の環状凹部１８に対応する部位も、中空穴１３の他の部位より小径で内側にくびれた形状となっている。すなわち、環状凹部１８は、第１のねじ部１６、第２のねじ部１７の肉厚とはほぼ同一の肉厚となるようになっているので、強度の差がほとんど生じないようになっている。また、環状凹部１８を設けることにより、中空ねじ１は軸線方向に弾性変形しやすい形状となっており、いわゆるスプリング効果を有するようになっている。頭部１２には、中空ねじ１をスパナ、レンチ、ねじ回し等で回転させるための六角部、四角部、六角穴部、すり割り部、十字穴部などが形成されている。   The part corresponding to the annular recess 18 of the hollow hole 13 has a smaller diameter than the other part of the hollow hole 13 and is constricted inward. That is, since the annular recess 18 has substantially the same thickness as the thickness of the first screw portion 16 and the second screw portion 17, there is almost no difference in strength. Yes. Further, by providing the annular recess 18, the hollow screw 1 has a shape that is easily elastically deformed in the axial direction, and has a so-called spring effect. The head portion 12 is formed with a hexagonal portion, a square portion, a hexagonal hole portion, a slit portion, a cross hole portion, and the like for rotating the hollow screw 1 with a spanner, a wrench, a screwdriver or the like.

なお、中空ねじ１は、頭部１２を有しないねじ例えば止めねじ、軸端のねじのようなものであってもよい。この中空ねじ１をナット等雌ねじにねじ込むと、リードが不規則であり、第１のねじ部１６に対して第２のねじ部の位相が近づく方向にずれている場合には、第１のねじ部１６と第２のねじ部１７の間に引っ張りの力が生じる。また、第１のねじ部１６に対して第２のねじ部の位相が離れる方向にずれている場合には、第１のねじ部１６と第２のねじ部１７の間に圧縮の力が生じる。   The hollow screw 1 may be a screw having no head 12, such as a set screw or a screw at the end of the shaft. When this hollow screw 1 is screwed into a female screw such as a nut, the lead is irregular and the first screw portion 16 is shifted in the direction in which the phase of the second screw portion approaches the first screw portion 16. A tensile force is generated between the portion 16 and the second screw portion 17. Further, when the phase of the second screw portion is shifted in the direction away from the first screw portion 16, a compression force is generated between the first screw portion 16 and the second screw portion 17. .

中空ねじ１は、図２（ａ）、（ｂ）に示すような管状の素材１ａから形成される。図２（ａ）は、頭部１２がある場合を、図２（ｂ）は、頭部１２がない場合を示している。素材１ａは、中空穴１３が形成された管状のものである。なお、図２（ａ）、（ｂ）では、中空穴が貫通している管状の素材を示したが、管状の素材は、ねじの軸部のみに中空穴が形成されているものであってもよい。   The hollow screw 1 is formed from a tubular material 1a as shown in FIGS. 2 (a) and 2 (b). FIG. 2A shows a case where the head 12 is present, and FIG. 2B shows a case where the head 12 is not present. The material 1a is a tubular material in which a hollow hole 13 is formed. 2A and 2B show a tubular material through which a hollow hole penetrates, the tubular material has a hollow hole formed only in the shaft portion of the screw. Also good.

図３に基づき、素材１ａから中空ねじ１を製造する装置および製造方法について、説明を行う。図３は、丸ダイス式転造装置の概略を示した概略図である。図３に示すように、中空ねじ１を製造する装置は、第１の丸ダイス２０と第２の丸ダイス３０とを有する公知な転造装置である。丸ダイス式転造装置は公知なものであり、ここでは詳細な説明を省略する。   Based on FIG. 3, the apparatus and manufacturing method which manufacture the hollow screw 1 from the raw material 1a are demonstrated. FIG. 3 is a schematic view showing an outline of a round die type rolling device. As shown in FIG. 3, the apparatus for manufacturing the hollow screw 1 is a known rolling apparatus having a first round die 20 and a second round die 30. The round die type rolling device is a well-known device, and detailed description thereof is omitted here.

第１の丸ダイス２０は、第１のねじ部１６を転造するための第１の丸ダイス部２１、第２のねじ部１７を転造するための第２の丸ダイス部２２、環状凹部１８を転造するための第３の丸ダイス部２３からなっている。第２の丸ダイス３０は、第１のねじ部１６を転造するための第１の丸ダイス部３１、第２のねじ部１７を転造するための第２の丸ダイス部３２、環状凹部１８を転造するための第３の丸ダイス部３３からなっている。第１の丸ダイス部２１、３１、第２の丸ダイス部２２、３２および第３の丸ダイス部２３、３３は組み合わされて各々が取り付け取り外し可能に一体となっていることが好ましい。   The first round die 20 includes a first round die portion 21 for rolling the first screw portion 16, a second round die portion 22 for rolling the second screw portion 17, and an annular recess. It comprises a third round die 23 for rolling 18. The second round die 30 includes a first round die portion 31 for rolling the first screw portion 16, a second round die portion 32 for rolling the second screw portion 17, and an annular recess. It comprises a third round die portion 33 for rolling 18. It is preferable that the first round die parts 21 and 31, the second round die parts 22 and 32, and the third round die parts 23 and 33 are combined so that each can be attached and detached.

すなわち、いずれかの丸ダイス部が破損したとき、寿命に達したときなどにそれだけを交換すればよいからである。しかしながら、丸ダイスを組み合わせて一体とする作業時間を不要とするため、各丸ダイスが一体に形成されているものであってもよい。第１の丸ダイス部２１、３１と、第２の丸ダイス部２２、３２は、丸ダイス式転造装置の主軸に設けられているキー（回転方向位置決め部材）に挿入されるキー溝基準でねじ始端が作成されている。   That is, when any one of the round dies is damaged or when the lifetime is reached, only that portion needs to be replaced. However, each round die may be integrally formed in order to eliminate the need for a work time for combining round dies. The first round die parts 21 and 31 and the second round die parts 22 and 32 are based on a key groove inserted into a key (rotational direction positioning member) provided on the main shaft of the round die type rolling device. The screw start is created.

従って、第１の丸ダイス部２１、３１と第２の丸ダイス部２２、３２との間隔を、ピッチＰの整数倍の寸法に対して０〜１／２ピッチ（α相当分）ずれるように調整すると、第１のねじ部１６に対する第２のねじ部１７の位相は遅れる。また、第１の丸ダイス２１、３１部と第２の丸ダイス２２、３２の間隔を、ピッチＰの整数倍の寸法に対して１／２〜１ピッチ（α相当分）ずれるように調整すると、第１のねじ部１６に対する第２のねじ部１７の位相は早くなる。すなわち、第３のダイス２３、３３の幅寸法ｗを調整することでどの位の位相差にするかの調整も可能である。   Accordingly, the interval between the first round die portions 21 and 31 and the second round die portions 22 and 32 is shifted by 0 to 1/2 pitch (corresponding to α) with respect to the dimension that is an integral multiple of the pitch P. When adjusted, the phase of the second screw portion 17 with respect to the first screw portion 16 is delayed. Further, when the interval between the first round dies 21 and 31 and the second round dies 22 and 32 is adjusted so as to be shifted by 1/2 to 1 pitch (corresponding to α) with respect to an integral multiple of the pitch P. The phase of the second screw portion 17 with respect to the first screw portion 16 is accelerated. That is, it is possible to adjust the phase difference by adjusting the width dimension w of the third dies 23 and 33.

管状の素材１ａを第１の丸ダイス２０と第２の丸ダイス３０とで両側から挟むように押圧するとともに、素材１ａ、第１の丸ダイス２０、第２の丸ダイス３０を各々所定の方向に回転させることにより、第１のねじ部１６、第２のねじ部１７、環状凹部１８が各々形成される。また、第３のダイス部２３、３３で、環状凹部１８を転造により塑性変形させるため、中空ねじ１は、素材１ａの当初の肉厚をほぼ保って内側に変形する。   The tubular material 1a is pressed so as to be sandwiched between the first round die 20 and the second round die 30 from both sides, and the material 1a, the first round die 20 and the second round die 30 are respectively pressed in predetermined directions. , The first screw portion 16, the second screw portion 17, and the annular recess 18 are formed. Further, since the annular recess 18 is plastically deformed by rolling with the third die portions 23 and 33, the hollow screw 1 is deformed inward while maintaining the original thickness of the material 1a.

従って、第１のねじ部１６、第２のねじ部１７を形成している部位とほぼ同じ強度を維持することができる。また、素材１ａは管状であり、各ねじ部を転造する際、転造による塑性変形が容易であり、製造時間の短縮も図れる。なお、この実施例では、第１のねじ部１６、第２のねじ部１７、環状凹部１８を同一の工程で転造加工しているが、これに限定されることはない。例えば、環状凹部１８を形成した後、第１のねじ部１６、第２のねじ部１７を転造加工するようにしてもよい。   Accordingly, it is possible to maintain substantially the same strength as the portion where the first screw portion 16 and the second screw portion 17 are formed. Moreover, the raw material 1a is tubular, and when each thread part is rolled, plastic deformation by rolling is easy, and the manufacturing time can be shortened. In this embodiment, the first threaded portion 16, the second threaded portion 17, and the annular recessed portion 18 are rolled in the same process, but the present invention is not limited to this. For example, after forming the annular recess 18, the first screw portion 16 and the second screw portion 17 may be rolled.

このように、製造された中空ねじ１は、図４、５に示すように、使用される。この実施例では、第１のねじ部１６に対して第２のねじ部１７の位相が軸線方向で離れる方向にずれている中空ねじ１を例にして説明を行うがこれに限定されない。位相が軸線方向で近づく方向にずれている中空ねじ１であってもよい。すなわち、位相が軸線方向で離れる方向にずれている中空ねじ１では第１のねじ部１６と第２のねじ部１７との間に圧縮力が作用するが、位相が軸線方向で近づく方向にずれている中空ねじ１では第１のねじ部１６と第２のねじ部１７との間に引っ張り力が作用するだけの差である。   Thus, the manufactured hollow screw 1 is used as shown in FIGS. In this embodiment, the hollow screw 1 in which the phase of the second screw portion 17 is shifted in the axial direction with respect to the first screw portion 16 will be described as an example, but the present invention is not limited to this. It may be a hollow screw 1 whose phase is shifted in a direction approaching in the axial direction. That is, in the hollow screw 1 whose phase is shifted in the direction away from the axial direction, a compressive force acts between the first screw portion 16 and the second screw portion 17, but the phase is shifted in a direction approaching in the axial direction. In the hollow screw 1, the difference is such that a tensile force acts between the first screw portion 16 and the second screw portion 17.

固定本体５１には、雌ねじ５３が形成されている。雌ねじ５３には、一方のねじ斜面５３ａと他方のねじ斜面５３ｂが形成されている。被固定部材５２には、穴５４が形成されている。雌ねじ５３に中空ねじ１をねじ込むことにより、固定本体５１に対して被固定部材５２を固定することができる。中空ねじ１の頭部１２に六角スパナを係合させた後、六角スパナを回転させ、中空ねじ１の第２のねじ部１７をねじ込んでいく。雌ねじ５３に第１のねじ部１６が達すると、第１のねじ部１６と第２のねじ部１７とでは、リードが一致していないのでちょっと固くなる。   An internal thread 53 is formed in the fixed body 51. The female screw 53 is formed with one screw slope 53a and the other screw slope 53b. A hole 54 is formed in the fixed member 52. By screwing the hollow screw 1 into the female screw 53, the fixed member 52 can be fixed to the fixed main body 51. After the hexagonal spanner is engaged with the head 12 of the hollow screw 1, the hexagonal spanner is rotated and the second screw portion 17 of the hollow screw 1 is screwed. When the first screw portion 16 reaches the female screw 53, the first screw portion 16 and the second screw portion 17 become slightly hard because the leads do not match.

さらに六角スパナで中空ねじ１に締め付けトルクを与えると第１のねじ部１６もねじ込まれる。中空ねじ１には環状凹部１８を設けてあるため、中空ねじ１は軸線方向に弾性変形しやすい形状となっている。そのため、位相差がある中空ねじ１をねじ込んでも環状凹部１８が軸線方向に撓んで、ねじ込み作業にそれほどの大きい締め付けトルクを必要とせず、ねじ込み作業の作業性を低下させるおそれがほとんどない。そして、図４の状態のように締め付け作業が完了すると、固定本体５１に対して被固定部材５２が固定される。そのとき、雌ねじ５３のねじ山と、中空ねじ１の第１のねじ部１６のねじ山、第２のねじ部１７のねじ山との関係は図５のようになっている。   Further, when a tightening torque is applied to the hollow screw 1 with a hexagonal spanner, the first screw portion 16 is also screwed. Since the hollow screw 1 is provided with the annular recess 18, the hollow screw 1 has a shape that is easily elastically deformed in the axial direction. Therefore, even if the hollow screw 1 having a phase difference is screwed in, the annular recess 18 is bent in the axial direction, so that a large tightening torque is not required for the screwing work, and there is almost no possibility of reducing the workability of the screwing work. When the tightening operation is completed as in the state of FIG. 4, the fixed member 52 is fixed to the fixed main body 51. At that time, the relationship between the thread of the female screw 53, the thread of the first screw portion 16 of the hollow screw 1, and the screw thread of the second screw portion 17 is as shown in FIG.

すなわち、中空ねじ１には、圧縮力が作用しているので、第１のねじ部１６側では、一方のねじ斜面１６ａと雌ねじ５３の他方のねじ斜面５３ｂとが圧接されている。また、第２のねじ部１７側では、他方のねじ斜面１７ｂと雌ねじ５３の一方のねじ斜面５３ａとが圧接している。すなわち、この圧縮力によるねじ斜面間の摩擦力で、振動等が発生しても中空ねじ１に緩みが生じることがない。   That is, since the compressive force is acting on the hollow screw 1, one screw slope 16 a and the other screw slope 53 b of the female screw 53 are pressed against each other on the first screw portion 16 side. On the second screw portion 17 side, the other screw slope 17 b and one screw slope 53 a of the female screw 53 are in pressure contact. That is, the hollow screw 1 is not loosened even if vibration or the like is generated by the frictional force between the screw slopes due to this compressive force.

また、中空ねじ１を締め付けた状態から緩める時には、所定の緩めトルクを与えれば緩めることも可能である。なお、中空ねじ１の製造装置を、丸ダイスを使用して転造する装置で説明を行っているが、平ダイスを使用して転造する装置であってもよい。すなわち、管状の素材に、第１のねじ部、第２のねじ部、環状凹部が転造で形成できるものであればよい。更に、ねじを断面三角形状のねじで説明を行っているが、台形等他の形状のねじであってもよい。   Further, when the hollow screw 1 is loosened from the tightened state, it can be loosened by applying a predetermined loosening torque. In addition, although the manufacturing apparatus of the hollow screw 1 is demonstrated with the apparatus which rolls using a round die, the apparatus which rolls using a flat die may be sufficient. That is, any material can be used as long as the first threaded portion, the second threaded portion, and the annular recess can be formed by rolling on a tubular material. Furthermore, although the screw is described as a screw having a triangular cross section, a screw having another shape such as a trapezoid may be used.

図１は、本発明の中空ねじの正面図である。FIG. 1 is a front view of the hollow screw of the present invention. 図２（ａ）、（ｂ）は、本発明の中空ねじの素材形状を示す図である。2A and 2B are views showing the material shape of the hollow screw of the present invention. 図３は、本発明の中空ねじの製造装置の概略を示す概略図である。FIG. 3 is a schematic view showing an outline of the hollow screw manufacturing apparatus of the present invention. 図４は、本発明の中空ねじで固定した状態を示す断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view showing a state of being fixed by the hollow screw of the present invention. 図５は、図４のＡ部を拡大した断面図である。FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view of a portion A in FIG.

符号の説明Explanation of symbols

１… 中空ねじ
1ａ… 中空ねじの素材
１１… 軸部
１２… 頭部
１３… 中空穴
１６… 第１のねじ部
１６ａ… 一方のねじ斜面
１６ｂ… 他方のねじ斜面
１７… 第２のねじ部
１７ａ… 一方のねじ斜面
１７ｂ… 他方のねじ斜面
１８… 環状凹部
２０… 第１の丸ダイス
２１… 第１の丸ダイス部
２２… 第２の丸ダイス部
２３… 第３の丸ダイス部
３０… 第２のダイス
３１… 第１の丸ダイス部
３２… 第２の丸ダイス部
３３… 第３の丸ダイス部
５１… 固定本体
５２… 被固定部材
５３… 雌ねじ
1 ... Hollow screw
1a ... Hollow screw material 11 ... Shaft 12 ... Head 13 ... Hollow hole 16 ... First screw 16a ... One screw slope 16b ... The other screw slope 17 ... Second screw 17a ... One screw slope 17b ... the other screw slope 18 ... annular recess 20 ... first round die 21 ... first round die portion 22 ... second round die portion 23 ... third round die portion 30 ... second die 31 ... second 1 round die part 32 ... 2nd round die part 33 ... 3rd round die part 51 ... Fixing body 52 ... Fixed member 53 ... Female thread

Claims (6)

中空穴を有するねじの軸部と、
この軸部に設けられた所定ピッチを有する第１のねじ部と、
前記軸部に前記第１のねじ部と軸線方向に所定量離れた位置に設けられ、前記第１のねじ部と同径で同一ピッチを有する第２のねじ部と、
前記第１のねじ部と前記第２のねじ部との間に設けられ、前記第１のねじ部および前記第２のねじ部の谷径より小径の環状凹部とからなり、
前記第１のねじ部と前記第２のねじ部との間は、ピッチに位相ずれがあることを特徴とする中空ねじ。 A shaft portion of a screw having a hollow hole;
A first threaded portion having a predetermined pitch provided on the shaft portion;
A second threaded portion provided at a position separated from the first threaded portion in the axial direction by a predetermined amount in the shaft portion, having the same diameter and the same pitch as the first threaded portion;
Provided between the first screw portion and the second screw portion, the first screw portion and an annular recess having a smaller diameter than the valley diameter of the second screw portion;
A hollow screw characterized in that there is a phase shift in pitch between the first screw portion and the second screw portion. 請求項１に記載された中空ねじであって、
前記中空穴の前記環状凹部の部位は、前記第１のねじ部と前記第２のねじ部と略同一肉厚で内側にくびれ小径穴形状になっていることを特徴とする中空ねじ。 The hollow screw according to claim 1,
The hollow screw is characterized in that a portion of the annular recess of the hollow hole has a substantially the same thickness as the first screw portion and the second screw portion and is constricted inward to form a small-diameter hole shape. 請求項１又は２に記載された中空ねじの製造装置であって、
中空穴を有するねじ素材の軸部に、所定ピッチの第１のねじ部を転造するため対向して一対設置される第１のダイスと、
前記第１のねじ部から軸線方向に所定量離れた位置に、前記第１のねじ部と同一ピッチを有し、前記第１のねじ部に対し軸線方向にピッチの位相をずらして、第２のねじ部を転造するため対向して一対設置される第２のダイスとからなり、
前記第１のダイスおよび前記第２のダイスは、支持する主軸により回転方向位置決め部を基準に同時に回転移動し転造する装置であることを特徴とする中空ねじの製造装置。 It is a manufacturing apparatus of the hollow screw according to claim 1 or 2,
A pair of first dies disposed opposite to each other to roll the first threaded portion of a predetermined pitch to the shaft portion of the threaded material having a hollow hole;
The first screw portion has the same pitch as the first screw portion at a position away from the first screw portion in the axial direction, and the pitch phase is shifted in the axial direction with respect to the first screw portion, and the second A pair of second dies that are installed facing each other to roll the thread portion of
The apparatus for producing a hollow screw, wherein the first die and the second die are devices that simultaneously rotate and roll on the basis of a rotation direction positioning portion with a supporting main shaft. 請求項３に記載した中空ねじの製造装置であって、
前記第１のダイスと前記第２のダイスとの間には、前記環状凹部を転造するため対向して一対の第３のダイスが設けられ、この第３のダイスの軸線方向の幅はピッチに位相ずれを有する寸法に設定されていることを特徴としている中空ねじの製造装置。 It is a manufacturing apparatus of the hollow screw according to claim 3,
A pair of third dies are provided between the first die and the second die so as to roll the annular recess, and the axial width of the third die is a pitch. The hollow screw manufacturing apparatus is characterized in that the dimension is set to have a phase shift. 請求項３または４に記載された中空ねじの製造装置であって、
前記第１のダイス、前記第２のダイスおよび前記第３のダイスは丸ダイスであって、回転しながら軸線方向の直角方向に同時に移動して前記中空ねじを転造し製造することを特徴としている中空ねじの製造装置。 It is a manufacturing apparatus of the hollow screw according to claim 3 or 4,
The first die, the second die, and the third die are round dies, and the hollow screw is rolled and manufactured by simultaneously moving in the direction perpendicular to the axial direction while rotating. Equipment for manufacturing hollow screws. 請求項１または２に記載された中空ねじの製造方法であって、
中空穴を有するねじ素材の軸部に、所定ピッチの第１のねじ部を転造する工程と、
前記軸部に、前記第１のねじ部から所定量離れた位置に、前記第１のねじ部と同一ピッチであるとともに、前記第１のねじ部に対しピッチの位相がずれている第２のねじ部を転造する工程と、
前記第１のねじ部と前記第２のねじ部との間に設けられた環状凹部を転造する工程とからなり、
前記３つの工程を同時に行うようにしたことを特徴とする中空ねじの製造方法。 It is a manufacturing method of the hollow screw according to claim 1 or 2,
Rolling the first threaded portion of a predetermined pitch to the shaft portion of the threaded material having a hollow hole;
The shaft portion has a pitch the same as that of the first screw portion at a position away from the first screw portion by a predetermined amount, and a second phase whose phase is shifted with respect to the first screw portion. Rolling the threaded part;
The step of rolling an annular recess provided between the first screw portion and the second screw portion,
A method of manufacturing a hollow screw, wherein the three steps are performed simultaneously.

Images