(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被締結部材の一方の面及び他方の面を貫通する貫通孔に、前記一方の面から前記他方の面の側に向けて挿入され、前記他方の面の側において立設した状態で、前記被締結部材に固着されるスタッドボルトであって、
前記一方の面に対向する座面を含む頭部と、
前記頭部と一体をなし、前記貫通孔に挿入され、前記他方の面の側において立設する軸部とを備え、
前記軸部は、
ボルト部と、
前記頭部と前記ボルト部との間で前記軸部の外周に形成された環状鍔部と、
前記頭部と前記環状鍔部との間で前記軸部の外周に形成された第一環状溝と、
前記環状鍔部と前記ボルト部との間で前記軸部の外周に形成された第二環状溝とを含み、
前記第一環状溝の第一溝底径は、前記環状鍔部の外径より小径で、
前記第二環状溝の第二溝底径は、前記ボルト部の外径及び前記環状鍔部の外径より小径であり、
前記頭部は、
前記座面から前記軸部の側に突出するように、前記第一環状溝に隣接して前記座面に形成された台座部と、
前記台座部の外周から前記頭部の外周側に延在するように、前記座面に形成された凹凸部とを含み、
前記台座部の外径は、前記環状鍔部の外径より大径で、
前記座面を基準とした前記台座部の前記スタットボルトの軸心方向の高さは、前記座面を基準とした前記凹凸部を形成する凸部の前記軸心方向の高さより高く、
前記凸部は、前記軸心方向のうち前記凸部が突出する突出方向に向けて先すぼまり状に形成されることを特徴とするスタッドボルト。
【請求項２】
前記台座部を形成し、前記第一環状溝に隣接する台座面は平面であることを特徴とする請求項１に記載のスタッドボルト。
【請求項３】
被締結部材の一方の面に対向する座面を含む頭部と、前記頭部と一体をなし、前記一方の面及び前記被締結部材の他方の面を貫通する貫通孔に挿入され、前記他方の面の側において立設する軸部とを備え、前記軸部が、ボルト部と、前記頭部と前記ボルト部との間で前記軸部の外周に形成された環状鍔部と、前記頭部と前記環状鍔部との間で前記軸部の外周に形成された第一環状溝と、前記環状鍔部と前記ボルト部との間で前記軸部の外周に形成された第二環状溝とを含み、前記第一環状溝の第一溝底径は、前記環状鍔部の外径より小径で、前記第二環状溝の第二溝底径は、前記ボルト部の外径及び前記環状鍔部の外径より小径であり、前記頭部は、前記座面から前記軸部の側に突出するように、前記第一環状溝に隣接して前記座面に形成された台座部と、前記台座部の外周から前記頭部の外周側に延在するように、前記座面に形成された凹凸部とを含み、前記台座部の外径は、前記環状鍔部の外径より大径で、前記座面を基準とした前記台座部の前記スタットボルトの軸心方向の高さは、前記座面を基準とした前記凹凸部を形成する凸部の前記軸心方向の高さより高く、前記凸部は、前記軸心方向のうち前記凸部が突出する突出方向に向けて先すぼまり状に形成されるスタッドボルトの製造方法であって、
棒状の素材を圧造して前記頭部を形成する頭部圧造工程と、
前記素材を圧造して前記軸部を形成する軸部圧造工程とを含み、
前記軸部圧造工程では、前記第二環状溝が形成される前記素材の部分を、前記頭部の側に塑性変形させ、前記素材の部分を凹状として前記第二環状溝を形成するとともに、塑性変形された前記素材の部分を、前記素材の外径方向に隆起させて前記環状鍔部を形成し、前記環状鍔部を形成することで前記第一環状溝を形成することを特徴とする製造方法。
【請求項４】
前記軸部圧造工程では、前記環状鍔部の形成は、塑性変形している前記素材の部分を前記頭部の側から拘束しない状態で行われることを特徴とする請求項３に記載の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スタッドボルト及びスタッドボルトの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、スタッドボルトが用いられている。スタッドボルトは、一の被締結部材に形成された貫通孔に挿入され、一の被締結部材に立設された状態で、一の被締結部材と他の被締結部材とを締結するために用いられる。そして、従来から、スタッドボルトに関する技術が提案されている（例えば、特許文献１、特許文献２、特許文献３参照）。
【０００３】
特許文献１には、金属基板に頭部をプレス加工により埋設して取付けられるスタッドボルトにおいて、頭部とねじ部との間の軸部に鍔部を一体に突設するとともにこの鍔部と頭部との間に溝部を形成し、かつこの溝部よりも外側に位置した頭部の内面に凹部を設けてなり、プレス時に金属基板の塑性変形する部分が溝部および凹部に充填されるようにしたものが提案されている。
【０００４】
特許文献２には、頭部座面に外周方向に延びる凸部を持つ非円形突起を設け、この非円形突起とねじ山が螺設された軸部との接合部近くに薄板状の被締結物が位置する環状溝を設け、さらにこの環状溝に連接して被締結物の下穴を拡開する案内部を設けたねじにおいて、非円形突起と環状溝との間に非円形突起よりも案内部側にわずかに突出する環状リングを設けて、非円形突起の凸部が被締結物を押圧する時に被締結物の余肉の一部を非円形突起の凹部近くの環状溝内に案内するようしたものが提案されている。
【０００５】
特許文献３には、板材の孔の一方側から、フランジ状の頭部が圧入埋設されて、その軸部が板材の他方側に植設されるプレス型のスタッドボルトにおいて、頭部に近接して、軸部の外ネジの山部外径に等しい外径の環状突部が軸部に一体に形成され、その環状突部と頭部との間に環状溝が形成されたものが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】実公昭４９−４５２２号公報
【特許文献２】特開平１０−５４４１４号公報
【特許文献３】特開２００６−３８０２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、スタッドボルトによって締結（固定）される被締結部材の厚みは、種々のものがある。例えば、厚みの薄い被締結部材を締結しなければならない場合もある。そして、スタッドボルトが、いずれの厚みの被締結部材の締結に用いられる場合であっても、その締結は好適に行われる必要がある。ここで、スタッドボルトによる被締結部材の締結を好適に行うためには、次のような点が重要である。すなわち、スタッドボルトを一の被締結部材に好適に固着し立設させた状態とする必要がある。また、スタッドボルトの頭部の座面と、ナットがスタッドボルトにはめ込まれた状態におけるナットの座面との間の距離を、重ねられた状態における被締結部材全体の厚み以下、より好適にはそれ未満とする必要がある。
【０００８】
本発明は、スタッドボルトが立設された被締結部材と、他の被締結部材とを好適に締結することが可能なスタッドボルト及びスタッドボルトの製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記従来の課題に鑑みなされた本発明の一側面は、被締結部材の一方の面及び他方の面を貫通する貫通孔に、前記一方の面から前記他方の面の側に向けて挿入され、前記他方の面の側において立設した状態で、前記被締結部材に固着されるスタッドボルトであって、前記一方の面に対向する座面を含む頭部と、前記頭部と一体をなし、前記貫通孔に挿入され、前記他方の面の側において立設する軸部とを備え、前記軸部は、ボルト部と、前記頭部と前記ボルト部との間で前記軸部の外周に形成された環状鍔部と、前記頭部と前記環状鍔部との間で前記軸部の外周に形成された第一環状溝と、前記環状鍔部と前記ボルト部との間で前記軸部の外周に形成された第二環状溝とを含み、前記第一環状溝の第一溝底径は、前記環状鍔部の外径より小径で、前記第二環状溝の第二溝底径は、前記ボルト部の外径及び前記環状鍔部の外径より小径であり、前記頭部は、前記座面から前記軸部の側に突出するように、前記第一環状溝に隣接して前記座面に形成された台座部と、前記台座部の外周から前記頭部の外周側に延在するように、前記座面に形成された凹凸部とを含み、前記台座部の外径は、前記環状鍔部の外径より大径で、前記座面を基準とした前記台座部の前記スタットボルトの軸心方向の高さは、前記座面を基準とした前記凹凸部を形成する凸部の前記軸心方向の高さより高く、前記凸部は、前記軸心方向のうち前記凸部が突出する突出方向に向けて先すぼまり状に形成されることを特徴とするスタッドボルトである。
【００１０】
これによれば、ボルト部における不完全ねじ部が小さなスタッドボルトとすることができる。すなわち、第二環状溝を、ボルト部を形成するためのねじ切りの際の逃げ部として機能させることができる。そのため、ボルト部の完全ねじ部を頭部の側に近接して配置させることが可能となり、頭部に、より近接した位置までナットをはめ込むことができる。スタッドボルトを被締結部材に固着させる際、被締結部材の一方の面に対向する座面から軸部の側に突出し、第一環状溝に隣接した台座部によって、この台座部に対向する被締結部材の部分を、第一環状溝の側に塑性変形させることができる。そして、第一環状溝が塑性変形された被締結部材の部分で充填され、軸部の挿入方向及びこれと反対の方向において、スタッドボルトを好適に被締結部材に固着させることができる。また、スタッドボルトを被締結部材に固着させる際、台座部の外周から頭部の外周側に延在するように、被締結部材の一方の面に対向する座面に形成された凹凸部の凸部を、凹凸部に対向する被締結部材の一方の面にくい込ませ、被締結部材の部分を凹凸部の凹部の側に塑性変形させることができる。そして、凹部が塑性変形された被締結部材の部分で充填され、回転不能な状態でスタッドボルトを好適に被締結部材に固着させることができる。すなわち、このスタッドボルトによれば、被締結部材に固着されたスタッドボルトの抜け落ちに対する耐押出荷重を、台座部による被締結部材の塑性変形によって確保し、同じくスタッドボルトの回転に対する耐トルク負荷を、凹凸部によって確保することができる。凸部を被締結部材の一方の面にくい込ませるための荷重を低減させることができる。そして、凸部を被締結部材の一方の面にくい込ませた状態において、凸部と被締結部材との接触面積を大きくすることができる。
【００１４】
このスタッドボルトは、次のような構成とすることもできる。すなわち、前記台座部を形成し、前記第一環状溝に隣接する台座面は平面であることを特徴としてもよい。これによれば、台座部と被締結部材の一方の面との接触が面接触となり、台座部に対向する被締結部材の部分を、第一環状溝の側にスムーズに塑性変形させることができる。
【００１５】
また、本発明の他の側面は、被締結部材の一方の面に対向する座面を含む頭部と、前記頭部と一体をなし、前記一方の面及び前記被締結部材の他方の面を貫通する貫通孔に挿入され、前記他方の面の側において立設する軸部とを備え、前記軸部が、ボルト部と、前記頭部と前記ボルト部との間で前記軸部の外周に形成された環状鍔部と、前記頭部と前記環状鍔部との間で前記軸部の外周に形成された第一環状溝と、前記環状鍔部と前記ボルト部との間で前記軸部の外周に形成された第二環状溝とを含み、前記第一環状溝の第一溝底径は、前記環状鍔部の外径より小径で、前記第二環状溝の第二溝底径は、前記ボルト部の外径及び前記環状鍔部の外径より小径であり、前記頭部は、前記座面から前記軸部の側に突出するように、前記第一環状溝に隣接して前記座面に形成された台座部と、前記台座部の外周から前記頭部の外周側に延在するように、前記座面に形成された凹凸部とを含み、前記台座部の外径は、前記環状鍔部の外径より大径で、前記座面を基準とした前記台座部の前記スタットボルトの軸心方向の高さは、前記座面を基準とした前記凹凸部を形成する凸部の前記軸心方向の高さより高く、前記凸部は、前記軸心方向のうち前記凸部が突出する突出方向に向けて先すぼまり状に形成されるスタッドボルトの製造方法であって、棒状の素材を圧造して前記頭部を形成する頭部圧造工程と、前記素材を圧造して前記軸部を形成する軸部圧造工程とを含み、前記軸部圧造工程では、前記第二環状溝が形成される前記素材の部分を、前記頭部の側に塑性変形させ、前記素材の部分を凹状として前記第二環状溝を形成するとともに、塑性変形された前記素材の部分を、前記素材の外径方向に隆起させて前記環状鍔部を形成し、前記環状鍔部を形成することで前記第一環状溝を形成することを特徴とする製造方法である。
【００１６】
これによれば、上述した優れた機能を奏するスタッドボルトを好適に製造することができる。なお、この本発明の他の側面は、本発明の一側面に係るスタッドボルトに構成を追加した上述のスタッドボルトの製造方法として、特定することもできる。
この製造方法は、次のような構成とすることもできる。すなわち、前記軸部圧造工程では、前記環状鍔部の形成は、塑性変形している前記素材の部分を前記頭部の側から拘束しない状態で行われることを特徴としてもよい。これによれば、環状鍔部を頭部の側に近接した状態で形成したスタッドボルトとすることができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、スタッドボルトが立設された被締結部材と、他の被締結部材とを好適に締結することが可能なスタッドボルト及びスタッドボルトの製造方法を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】スタッドボルトを示す図である。（ａ）は正面図であり、（ｂ）は底面図であり、（ｃ）は図１（ａ）に示すＡ部の拡大図であり、（ｄ）は図１（ｂ）に示すＢ−Ｂ線断面図である。
【図２】（ａ）〜（ｃ）は、スタッドボルトを被締結部材に固着するための各状態を示す図である。
【図３】（ａ）〜（ｇ）は、スタッドボルトの製造方法の第一工程〜第三工程を説明する図である。（ａ）は第一工程で形成される構成の正面図であり、（ｂ）は同底面図である。（ｃ）は第二工程で形成される構成の正面図であり、（ｄ）は同底面図である。（ｅ）は第三工程で形成される構成の正面図であり、（ｆ）は同底面図である。（ｇ）は図３（ｅ）に示す構成のうち、台座部及び棒状の素材の小径部を拡大した図である。
【図４】（ｈ）〜（ｍ）は、スタッドボルトの製造方法の第四工程〜第五工程を説明する図である。（ｈ）は第四工程で形成される構成の正面図であり、（ｉ）は同底面図である。（ｊ）は図４（ｈ）に示す構成のうち、台座部、環状鍔部、第一環状溝、第二環状溝及び棒状の素材の小径部を拡大した図である。（ｋ）は第五工程で形成される構成の正面図であり、（ｌ）は同底面図である。（ｍ）は図４（ｋ）に示す構成のうち、台座部、環状鍔部、第一環状溝、第二環状溝及びボルト部を拡大した図である。
【図５】（ａ）〜（ｃ）は、スタッドボルトの製造方法について比較対象のスタッドボルトの製造方法を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明を実施するための実施形態について、図面を参照して説明する。本発明は、以下に記載の構成に限定されるものではなく、同一の技術的思想において種々の構成を採用することができる。例えば、以下に示す構成の一部は、省略し又は他の構成等に置換してもよい。また、他の構成を含むようにしてもよい。
【００２０】
（スタッドボルト）
スタッドボルト１について、図１（ａ）〜（ｄ）及び図２（ａ）〜（ｃ）を参照して説明する。スタッドボルト１は、従来から用いられている公知の各種ボルトと同一の材質で形成される。例えば、クロム・モリブデン鋼等の鋼材等によって形成される。スタッドボルト１は、図１（ａ），（ｂ）に示すように、頭部１０と、軸部３０とを備える。軸部３０と頭部１０とは、一体をなす。軸部３０は、図２（ａ）〜（ｃ）に示すように、被締結部材５０の一方の面５２及び他方の面５４を貫通する貫通孔５６に挿入される。すなわち、スタッドボルト１は、被締結部材５０の貫通孔５６に、一方の面５２から他方の面５４の側に向けて挿入され、他方の面５４の側において立設した状態で、被締結部材５０に固着される。
【００２１】
頭部１０は、座面１２を含む。頭部１０を形成する座面１２は、被締結部材５０の一方の面５２に対向する。また、頭部１０は、台座部１４と、凹凸部１８とを含む。台座部１４は、座面１２から軸部３０の側に突出するように、後述する軸部３０の第一環状溝３６に隣接して座面１２に形成されている。台座部１４は、台座面１６を含む。台座部１４を形成する台座面１６は、第一環状溝３６に隣接する平面である。凹凸部１８は、台座部１４の外周から頭部１０の外周側に延在するように、座面１２に形成されている。凹凸部１８は、複数の凸部２０と複数の凹部２２とが、等間隔で繰り返して形成されて構成されている。各凸部２０は、図１（ｃ）に示すように、凸部２０の突出方向に向けて先すぼまり状に形成されている。具体的に、凸部２０は、その先端が鋭角な角度θに形成されている。ここで、座面１２を基準とした、台座部１４及び凸部２０の軸心方向の高さに関し、図１（ａ）に示すように、台座部１４の高さＨ１は、凸部２０の高さＨ２と比較し、高く設定されている。
【００２２】
軸部３０は、ボルト部３２と、環状鍔部３４と、第一環状溝３６と、第二環状溝３８とを含み、これら各部によって形成されている。ボルト部３２は、雄ねじを構成する。ボルト部３２には、スタッドボルト１が立設される被締結部材５０と、他の被締結部材（図２（ａ）〜（ｃ）において図示を省略）とを締結するために、ナット（図２（ａ）〜（ｃ）において図示を省略）がはめ込まれる（螺合される）。環状鍔部３４は、頭部１０とボルト部３２との間で軸部３０の外周に形成されている。第一環状溝３６は、頭部１０と環状鍔部３４との間で軸部３０の外周に形成されている。第二環状溝３８は、環状鍔部３４とボルト部３２との間で軸部３０の外周に形成されている。
【００２３】
スタッドボルト１において、第一環状溝３６の第一溝底径φ１は、図１（ｄ）に示すように、環状鍔部３４の外径φ２より小径である。第二環状溝３８の第二溝底径φ３は、同じく図１（ｄ）に示すように、ボルト部３２の外径φ４及び環状鍔部３４の外径φ２より小径である。台座部１４の外径φ５は、同じく図１（ｄ）に示すように、環状鍔部３４の外径φ２より大径である。なお、第一環状溝３６の第一溝底径φ１は、環状鍔部３４の外径φ２より小径であるため、台座部１４の外径φ５は、第一環状溝３６の第一溝底径φ１より大径となる。
【００２４】
次に、スタッドボルト１の被締結部材５０への固着について、図２（ａ）〜（ｃ）を参照して説明する。なお、図２（ｂ），（ｃ）では、台座部１４と被締結部材５０との関係等を明らかにするため、凹凸部１８の一部についてその図示を省略している。固着の作業を開始した作業者は、図２（ａ）に示すように、貫通孔５６にスタッドボルト１の軸部３０を挿入する。軸部３０は、被締結部材５０の一方の面５２の側から他方の面５４の側に向けて挿入される。
【００２５】
ここで、貫通孔５６は、環状鍔部３４の外径φ２より僅かに大きく、環状鍔部３４と嵌合する直径の貫通孔とされている。したがって、図２（ａ）の状態から、さらに他方の面５４の側に軸部３０が挿入されたとき、環状鍔部３４は、環状鍔部３４と貫通孔５６とがすきまばめのような状態で、貫通孔５６に挿入される。すなわち、スタッドボルト１は、図２（ｂ）に示すように、貫通孔５６に対してセンタリングされた状態で貫通孔５６に挿入される。なお、図２（ｂ）に示す一点鎖線は、スタッドボルト１の軸心及び貫通孔５６の中心線を示すものであって、両者が一致している状態を概念的に示している（図２（ｃ）についても同じ）。そして、スタッドボルト１は、図２（ｂ）に示すように、台座部１４が被締結部材５０の一方の面５２に接した状態となる。詳細には、台座面１６が、一方の面５２の側であって貫通孔５６の開口縁部に面接触した状態となる。
【００２６】
図２（ｂ）の状態において作業者は、プレス機等の所定の装置等を用いて頭部１０を他方の面５４の側に押圧し、スタッドボルト１をさらに他方の面５４の側に挿入する。すなわち、作業者は、頭部１０を押圧し、台座部１４を被締結部材５０の一方の面５２にくい込ませる。これによって、台座面１６に面接触した一方の面５２の開口縁部は、スタッドボルト１の挿入方向に一致する第一環状溝３６の側に塑性変形する。すなわち、塑性変形した一方の面５２の開口縁部は、図２（ｃ）に示すように、台座部１４に隣接する第一環状溝３６の側に塑性変形し、第一環状溝３６に充填される。
【００２７】
ここで、スタッドボルト１では、台座面１６と面接触し、スタッドボルト１の挿入によって第一環状溝３６に充填される、一方の面５２の開口縁部の体積が、第一環状溝３６の溝部容積より大きくなるように設定されている。換言すれば、スタッドボルト１では、貫通孔５６の直径（環状鍔部３４の外径φ２より僅かに大きい略同一径）に対して、台座部１４の外径φ５は、塑性変形する開口縁部の体積が第一環状溝３６の溝部容積より大きくなるように設定されている。
【００２８】
なお、スタッドボルトの被締結部材への固着に際し、第一環状溝３６に相当する環状溝に充填される被締結部材の部分の体積、つまり塑性変形する被締結部材の部分の体積が、この環状溝の溝部容積より小さく設定されていると、次のような状態となる。すなわち、このような場合には、この環状溝の全体に被締結部材の部分が充填されない。そして、スタッドボルトが被締結部材に固着された状態で、この環状溝の内部には未充填の空隙が形成される。したがって、被締結部材に固着されたスタッドボルトの抜け落ちに対する耐押出荷重が低下する。そのため、別途対策が必要となる場合もある。
【００２９】
また、頭部１０が図２（ｂ）に示す状態から押圧され、台座部１４の高さＨ１と凸部２０の高さＨ２（高さＨ１，Ｈ２について図１（ａ），（ｃ）及び図３（ｇ）参照）との差分ΔＨだけ、台座部１４が被締結部材５０の一方の面５２にくい込んだとき、突出方向に向けて先すぼまり状に形成されている凸部２０の先端が一方の面５２に接する。そして、さらに押圧されると、凸部２０は、図２（ｃ）に示すように、一方の面５２にくい込む。これによって、凸部２０に接した一方の面５２の部分は、凹部２２の側に塑性変形し、凹部２２に充填される。
【００３０】
このように、スタッドボルト１は、図２（ｃ）に示すように、貫通孔５６に対してセンタリングされて被締結部材５０に固着される。なお、スタッドボルト１が被締結部材５０に固着された後、被締結部材５０の他方の面５４の側に立設しているスタッドボルト１は、被締結部材５０に締結される他の被締結部材に形成された貫通孔に通される。そして、被締結部材５０と他の被締結部材とが重ねられた状態で、ボルト部３２にナットがはめ込まれる。これによって、被締結部材５０と他の被締結部材とは、スタッドボルト１とナットとによって締結される。
【００３１】
スタッドボルト１によれば、台座面１６が、一方の面５２の開口縁部に面接触した状態で、開口縁部を第一環状溝３６の側に塑性変形させることができる。そのため、開口縁部に対して好適に力を作用させることが可能で、開口縁部を第一環状溝３６の側にスムーズに塑性変形させることができる。また、塑性変形する開口縁部の体積と、第一環状溝３６の溝部容積とが上述した通りに設定されているため、塑性変形した開口縁部によって、第一環状溝３６を全体的に充填することができる。
【００３２】
また、スタッドボルト１では、被締結部材５０の一方の面５２にくい込まれる凸部２０の形状が、突出方向に向けて先すぼまり状に形成されている。そのため、このような形状ではない場合と比較し、くい込みのための押圧に関する荷重を低減することが可能である。そして、凸部２０を一方の面５２にくい込ませた状態において被締結部材５０との接触面積を増加させることができる。さらに、スタッドボルト１では、凹凸部１８を、台座部１４の外周から頭部１０の外周側に延在するように形成されている。そのため、スタッドボルト１が被締結部材５０に固着された状態において、スタッドボルト１の回転に要するトルクが増加し、スタッドボルト１を回転し難くすることができる。
【００３３】
したがって、スタッドボルト１によれば、被締結部材５０に固着されたスタッドボルト１の抜け落ちに対する耐押出荷重を、台座部１４による被締結部材５０の塑性変形によって確保し、同じくスタッドボルト１の回転に対する耐トルク負荷を、凹凸部１８によって確保することができる。そして、スタッドボルト１を被締結部材５０に好適に固着することができる。
【００３４】
なお、スタッドボルト１の被締結部材５０への固着は、図２（ｃ）とは異なり、頭部１０の全体が、被締結部材５０にくい込まれた状態としてもよい。この場合、スタッドボルト１の回転防止のための耐トルク負荷をさらに向上させるため、頭部１０の外周面に、例えばローレットなどの構成を形成してもよい。
【００３５】
（スタッドボルトの製造方法）
スタッドボルト１は、第一工程〜第五工程を含む製造方法によって製造される。第一工程では、例えば、所定の長さを有し、断面形状が円形の棒材を、所定の寸法に切断等して、図３（ａ），（ｂ）に示すような棒状の素材６０が形成される。棒状の素材６０は、図３（ｂ）に示すように、断面形状が円形を有する。
【００３６】
第二工程では、図３（ｃ），（ｄ）に示すように、第二工程用金型を用いて棒状の素材６０の一端側を軸心方向に圧造し、第一工程で形成された棒状の素材６０の一端側に大径部６２を形成する。なお、大径部６２は、頭部１０となる。また、大径部６２を除く棒状の素材６０の部分、つまり大径部６２に対して小径の小径部６４は、軸部３０となる。
【００３７】
第三工程では、座面１２と台座部１４と凹凸部１８とを含む頭部１０の形状に対応した第三工程用金型を用いて、第二工程で形成された大径部６２をさらに軸心方向に圧造する。すなわち、第三工程では、大径部６２が軸心方向に圧造され、図３（ｅ），（ｆ）に示すように、座面１２を含み、台座部１４及び凹凸部１８が形成された頭部１０が形成される。台座部１４は、図３（ｇ）に示すように、座面１２を基準として、軸心方向の高さがＨ１となるように形成されている。なお、図３（ｇ）では、凹凸部１８の図示を省略している（後述する図４（ｊ），（ｍ）についても同じ）。
【００３８】
第四工程では、突出部と逃げ部とを有する、一対の第四工程用金型、具体的には固定ダイス及び移動ダイスが用いられる。突出部は、第二環状溝３８に対応した形状を有する。逃げ部は、小径部６４の外径方向（棒状の素材６０の外径方向と同じ）に形成された空間によって形成される。突出部と逃げ部とは、隣接した状態で連続して形成されている。第四工程では、第四工程用金型の突出部によって、第二環状溝３８が形成される小径部６４の部分６４ａ（図３（ｅ），（ｇ）参照）を、軸心方向において環状鍔部３４が形成される方向、つまり頭部１０の側に塑性変形させる。そして、図４（ｈ），（ｉ）、より詳細には図４（ｊ）に示すように、小径部６４の部分６４ａを凹状として第二環状溝３８を形成する。
【００３９】
具体的に、固定ダイスの突出部及び逃げ部と、移動ダイスの突出部及び逃げ部とが対向するように、一対の第四工程用金型を配置し、対向する突出部及び逃げ部の間に小径部６４の部分６４ａを挟み込む。そして、挟み込まれた状態において、小径部６４の軸心方向（棒状の素材６０の軸心方向と同じ）に直交する方向（例えば図４（ｉ）で「移動方向」と記載の矢印の方向参照）に、一組の第四工程用金型を相対的に移動させる。詳細には、移動ダイスを、この移動方向に移動させる。これによって、小径部６４（棒状の素材６０）が、一組の第四工程用金型の移動方向に対応した方向（例えば図４（ｉ）で「回転方向」と記載の矢印の方向参照）に回転する。そして、小径部６４の部分６４ａに、深さを漸次増加させながら、凹状の溝部が形成され、所定の深さの第二環状溝３８が形成される。
【００４０】
第二環状溝３８の形成に際し、第四工程用金型の突出部によって塑性変形された小径部６４の部分６４ａは、頭部１０の側に塑性変形する。具体的に、第四工程用金型の突出部によって塑性変形された小径部６４の部分６４ａは、突出部に隣接した状態で連続する逃げ部の側に塑性変形する。逃げ部の側（頭部１０の側）に塑性変形した小径部６４の部分６４ａは、逃げ部を形成する空間において、小径部６４（棒状の素材６０）の外径方向に隆起し、環状鍔部３４が形成される。また、小径部６４の部分６４ａの隆起によって環状鍔部３４が形成されることで、環状鍔部３４と台座部１４との間、詳細には、環状鍔部３４と台座面１６との間であって、台座面１６に隣接して第一環状溝３６が形成される。なお、第四工程用金型は、小径部６４の部分６４ａが塑性変形する際、塑性変形している小径部６４の部分６４ａを、頭部１０の側から拘束しない構造を有する。すなわち、小径部６４の部分６４ａは、突出部から受ける力にのみしたがって、逃げ部を形成する空間内を塑性変形する。
【００４１】
第五工程では、ボルト部３２の雄ねじを形成する山部及び谷部の形状に対応する形状の成形面を有する、ねじ切り用の一対の第五工程用金型、具体的には固定ダイス及び移動ダイスが用いられる。第五工程では、スタッドボルト１においてボルト部３２が形成される小径部６４の部分６４ｂ（図４（ｈ）参照）に、一対の第五工程用金型が押圧される。そして、図４（ｋ），（ｌ）、より詳細には図４（ｍ）に示すように、ボルト部３２を形成する。
【００４２】
具体的に、固定ダイスの成形面と、移動ダイスの成形面とが対向するように、一対の第五工程用金型を配置し、対向する成形面の間に小径部６４の部分６４ｂを挟み込む。そして、挟み込まれた状態において、小径部６４（棒状の素材６０）の軸心方向に直交する方向（図４（ｌ）で「移動方向」と記載の矢印の方向参照）に、一組の第五工程用金型を相対的に移動させる。詳細には、移動ダイスを、この移動方向に移動させる。これによって、小径部６４（棒状の素材６０）が、一組の第五工程用金型の移動方向に対応した方向（例えば図４（ｌ）で「回転方向」と記載の矢印の方向参照）に回転する。そして、小径部６４の部分６４ｂに、山部の高さ及び谷部の深さを漸次増加させながら、所定の高さの山部と所定の深さの谷部とが形成され、ボルト部３２が形成される。
【００４３】
なお、上述したスタッドボルト１の製造方法において、第二工程及び第三工程は、頭部１０を形成するための頭部圧造工程として特定することができる。また、第四工程及び第五工程は、軸部３０を形成するための軸部圧造工程として特定することができる。ここで、第二工程及び第三工程は、同一の工程としてもよい。すなわち、大径部６２を形成することなく、第一工程で形成された棒状の素材６０から、直接、頭部１０を形成するようにしてもよい。これとは異なり、第二工程及び第三工程は、さらに細分化した工程としてもよい。すなわち、三工程以上の複数の工程で、棒状の素材６０の一端側を軸心方向に圧造し、頭部１０を形成するようにしてもよい。また、第四工程及び第五工程は、同一の工程としてもよい。この場合、第四工程用金型及び第五工程用金型を複合した形態の金型が用いられる。
【００４４】
上述した第一工程〜第五工程を含む製造方法（以下、「本実施形態の製造方法」ともいう。）によって製造されたスタッドボルト１によって得られる有利な効果について説明する。以下では、本実施形態の製造方法とは異なる方法（以下、「比較方法」ともいう。）を比較対象とし、比較方法の各工程において形成される構成の一部を図示した、図５（ａ）〜（ｃ）を参照して説明する。なお、図５（ａ）は、図３（ｇ）に対応する図である。図５（ｂ）は、図４（ｊ）に対応する図である。図５（ｃ）は、図４（ｍ）に対応する図である。図５（ａ）〜（ｃ）に基づく比較方法の説明では、上述のスタッドボルト１と同一又は同様の構成に対し、スタッドボルト１に付した符号と同一の符号を用いる。
【００４５】
まず、比較方法について説明する。比較方法では、本実施形態の製造方法の第一工程と同じ工程が行われ、これによって形成された棒状の素材６０（図３（ａ），（ｂ）参照）を対象として、本実施形態の製造方法の第二工程と同じ工程が行われる。そして、第二工程によって形成された図３（ｃ），（ｄ）に示す構成を対象として、図５（ａ）に示すように、小径部６４に中間部６６が形成される。
【００４６】
次に、図５（ｂ）に示すように、環状鍔部３４と第一環状溝３６とが、中間部６６に形成される。比較方法では、第一環状溝３６に対応した形状の突出部と、逃げ部とを有する一対の比較方法用金型、具体に的には固定ダイス及び移動ダイスが用いられる。逃げ部は、中間部６６の外径方向（棒状の素材６０の外径方向と同じ）に形成された空間によって形成される。突出部及び逃げ部は、隣接した状態で連続して形成されている。
【００４７】
比較方法では、固定ダイスの突出部及び逃げ部と、移動ダイスの突出部及び逃げ部とが対向するように、一対の比較方法用金型を配置し、対向する突出部及び逃げ部の間に中間部６６の部分６６ａを挟み込む。そして、本実施形態の製造方法の第四工程の場合と同じく、挟み込まれた状態において、中間部６６の軸心方向（棒状の素材６０の軸心方向と同じ）に直交する方向（図４（ｉ）に示す「移動方向」参照）に、一組の比較用金型を相対的に移動させる。これによって、中間部６６（棒状の素材６０）が、一組の比較方法用金型の移動方向に対応した方向に回転する。そして、中間部６６の部分６６ａに、深さを漸次増加させながら、凹状の溝部が形成され、所定の深さの第一環状溝３６が形成される。
【００４８】
第一環状溝３６の形成に際し、比較方法用金型の突出部によって塑性変形された中間部６６の部分６６ａは、突出部に隣接した状態で連続する逃げ部の側に塑性変形する。逃げ部の側に塑性変形した中間部６６の部分６６ａは、逃げ部を形成する空間において、中間部６６（棒状の素材６０）の外径方向に隆起し、環状鍔部３４が形成される。比較方法では、スタッドボルト１の第二環状溝３８に相当する環状溝は形成されない。その後、比較方法では、図５（ｃ）に示すように、中間部６６と小径部６４との境界を限度として、小径部６４に、本実施形態の製造方法の第五工程と同じ方法によって、ボルト部３２が形成される。
【００４９】
本実施形態の製造方法と比較方法とを対比すると、本実施形態の製造方法では、第二環状溝３８を形成することで、小径部６４の部分６４ａを頭部１０の側に塑性変形させる。この際、第四工程用金型を用いた小径部６４の部分６４ａの塑性変形は、頭部１０の側から拘束されない。そのため、環状鍔部３４を頭部１０の側に近接した状態で形成したスタッドボルト１とすることができる。すなわち、本実施形態の製造方法によれば、第四工程用金型の突出部による小径部６４の部分６４ａの塑性変形量を制御することで、第一環状溝３６の軸心方向の寸法を変化させることができる。
【００５０】
これに対して比較方法では、比較用金型において第一環状溝３６を形成するための突出部の厚み（軸心方向の厚み）を変化させることで、第一環状溝３６の軸心方向の寸法を変化させることができる。しかし、環状鍔部３４を頭部１０の側に近接した状態とするために、突出部の厚み（軸心方向の厚み）を薄くした場合、中間部６６の部分６６ａからの反力によって、突出部が破損してしまう。すなわち、比較方法では、第一環状溝３６の軸心方向の寸法の設定には限界があり、本実施形態の製造方法のように、これを好適に制御することができない。
【００５１】
また、スタッドボルト１には第二環状溝３８が形成されている。そのため、第五工程におけるボルト部３２の形成において、第二環状溝３８が、ねじ切りの際の逃げ部として機能する。すなわち、本実施形態の製造方法によれば、ボルト部３２を、小径部６４の部分６４ｂの全体に好適に形成することができる。そのため、ボルト部３２における不完全ねじ部を小さくすることが可能となり、ボルト部３２における完全ねじ部が頭部１０の側に近接して配置された構造のスタッドボルト１とすることができる。これに対して比較方法では、第二環状溝３８が形成されていないため、軸部３０に形成される不完全ねじ部が大きくなってしまう。
【００５２】
ところで、スタッドボルトを一の被締結部材に立設し、一の被締結部材と他の被締結部材とを締結する場合において、頭部の座面と、ボルト部にはめ込まれたナットの座面との間の距離が、重ねられた状態における被締結部材全体の厚みより大きくなると、好適な締結を行うことができない。スタッドボルトによって締結される被締結部材の中には、厚みの薄いもの（薄板）もある。厚みの薄い被締結部材をスタッドボルトを用いて締結する場合についても、頭部の座面とナットの座面との間の距離は、重ねられた状態における被締結部材全体の厚みに応じた距離となる必要がある。
【００５３】
本実施形態の製造方法で製造されたスタッドボルト１では、第一環状溝３６の軸心方向の寸法を小さくし、環状鍔部３４を頭部１０に近接させた状態とすることが可能で、また、ボルト部３２の不完全ねじ部の寸法を小さくし、完全ねじ部を頭部１０に近接して配置することができる。これに対して比較方法で製造されたスタッドボルトでは、第一環状溝３６の軸心方向の寸法を、所定の一定値より小さくすることができない。また、不完全ねじ部の寸法が大きくなる。
【００５４】
したがって、スタッドボルト１では、頭部１０の座面１２と、ボルト部３２にはめ込まれたナットの座面との距離を、比較方法によるスタッドボルトの場合より小さくすることができる。すなわち、スタッドボルト１は、より厚みの薄い被締結部材の締結に対応することが可能であり、被締結部材の厚みに関し、適用範囲を広くすることができる。
【００５５】
（変形例）
本実施形態の構成は、次のように特定することもできる。すなわち、被締結部材の一方の面及び他方の面を貫通する貫通孔に、前記一方の面から前記他方の面の側に向けて挿入され、前記他方の面の側において立設した状態で、前記被締結部材に固着されるスタッドボルトであって、前記一方の面に対向する座面を含む頭部と、前記頭部と一体をなし、前記貫通孔に挿入され、前記他方の面の側において立設する軸部とを備え、前記頭部は、前記座面から前記軸部の側に突出するように、前記座面に形成された台座部と、前記台座部の外周から前記頭部の外周側に延在するように、前記座面に形成された凹凸部とを含み、前記軸部は、ボルト部と、前記頭部と前記ボルト部との間で前記軸部の外周に形成された環状鍔部と、前記頭部と前記環状鍔部との間で前記台座部に隣接して前記軸部の外周に形成された第一環状溝とを含み、前記台座部の外径は、前記第一環状溝の第一溝底径及び前記環状鍔部の外径より大径であることを特徴とするスタッドボルトとして特定することもできる。
【００５６】
これによれば、台座部に対向する被締結部材の部分を、第一環状溝の側に塑性変形させることができる。そして、台座部に隣接する第一環状溝が塑性変形された被締結部材の部分で充填され、軸部の挿入方向及びこれと反対の方向において、スタッドボルトを好適に被締結部材に固着させることができる。また、スタッドボルトを被締結部材に固着させる際、台座部の外周から頭部の外周側に延在するように、被締結部材の一方の面に対向する座面に形成された凹凸部の凸部を、凹凸部に対向する被締結部材の一方の面にくい込ませ、被締結部材の部分を凹凸部の凹部の側に塑性変形させることができる。そして、凹部が塑性変形された被締結部材の部分で充填され、回転不能な状態でスタッドボルトを好適に被締結部材に固着させることができる。すなわち、このスタッドボルトによれば、被締結部材に固着されたスタッドボルトの抜け落ちに対する耐押出荷重を、台座部による被締結部材の塑性変形によって確保し、同じくスタッドボルトの回転に対する耐トルク負荷を、凹凸部によって確保することができる。
【００５８】
さらに、上記では、貫通孔５６の直径が、環状鍔部３４の外径φ２より僅かに大きい略同一径である場合を例とし、環状鍔部３４と貫通孔５６とがすきまばめのような状態で、環状鍔部３４が貫通孔５６に挿入される構成を例に説明した。このような構成の他、貫通孔５６の直径と、環状鍔部３４の外径φ２とを同一径とし、環状鍔部３４と貫通孔５６とが中間ばめのような状態で、環状鍔部３４が貫通孔５６に挿入される構成としてもよい。また、貫通孔５６の直径が、環状鍔部３４の外径φ２より僅かに小さい略同一径とし、環状鍔部３４と貫通孔５６とがしまりばめのような状態で、環状鍔部３４が貫通孔５６に挿入される構成としてもよい。中間ばめ又はしまりばめのような状態であれば、上述したすきまばめのような場合と同じく、スタッドボルト１を、図２（ｂ）に示すように、貫通孔５６に対してセンタリングされた状態で貫通孔５６に挿入させ、貫通孔５６に対してセンタリングされた状態で被締結部材５０に固着することができる。
【符号の説明】
【００５９】
１  スタッドボルト
１０  頭部
１２  座面
３０  軸部
３２  ボルト部
３４  環状鍔部
３６  第一環状溝
３８  第二環状溝
５０  被締結部材
５２  一方の面
５４  他方の面
５６  貫通孔
φ１  第一環状溝の第一溝底径
φ２  環状鍔部の外径
φ３  第二環状溝の第二溝底径
φ４  ボルト部の外径
【図１】
0005567898.tif 000002
【図２】
0005567898.tif 000003
【図３】
0005567898.tif 000004
【図４】
0005567898.tif 000005
【図５】
0005567898.tif 000006