(57)【要約】      （修正有）【課題】  ケーブルその他の線条材を挿通せしめるための貫通孔を備えたボルト等の貫通孔付きねじ部品の製造方法を提供する。【解決手段】  ねじ部品の尾端から先端に至り貫通する貫通孔を形成した貫通孔付きねじ部品を製造する方法であり、金属製の筒部材８の中心孔に芯部材９を装填せしめることにより線材１０を形成する予備工程と、前記線材から得られた所定長さのワークピース１２を加工し、前記筒部材を加工することにより螺糸２を備えた中実状のねじ半製品１３を得る成形工程と、前記ねじ半製品に含まれる芯部材を除去することにより貫通孔６を備えたねじ１完成品を得る完成工程とから構成されている。【選択図】  図２
2006255765.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ねじ部品の尾端から先端に至り貫通する貫通孔を形成した貫通孔付きねじ部品を製造する方法であり、
金属製の筒部材(8)と芯部材(9)とから成り、前記筒部材の中心孔に芯部材を装填せしめることにより線材(11)を形成する予備工程と、
前記線材から得られた所定長さのワークピース(12)を加工し、前記筒部材(8)を加工することにより螺糸(2)を備えた中実状のねじ半製品(13)を得る成形工程と、
前記ねじ半製品(13)に含まれる芯部材(9)を除去することにより貫通孔(6)を備えたねじ完成品を得る完成工程とから成ることを特徴とする貫通孔付きねじ部品の製造方法。
【請求項２】
ねじ部品の尾端から先端に至り貫通する貫通孔を形成した貫通孔付きねじ部品を製造する方法であり、
所定溶解液に関して、難溶性又は不溶性の金属から選ばれた金属により形成された筒部材(8)と、可溶性の金属から選ばれた金属により形成された芯部材(9)とから成り、前記筒部材の中心孔に芯部材を密嵌せしめることにより線材(11)を形成する予備工程と、
前記線材から得られた所定長さのワークピース(12)を加工し、前記筒部材(8)を加工することにより螺糸(2)を備えた中実状のねじ半製品(13)を得る成形工程と、
前記ねじ半製品(13)を前記所定溶解液に浸漬し、芯部材(9)を溶解せしめ除去することにより貫通孔(6)を備えたねじ完成品を得る完成工程とから成ることを特徴とする貫通孔付きねじ部品の製造方法。
【請求項３】
ねじ部品の尾端から先端に至り貫通する貫通孔を形成した貫通孔付きねじ部品を製造する方法であり、
所定温度に関して、融点が所定温度を超える高融点とされた金属から選ばれた金属により形成された筒部材(8)と、融点が所定温度以下の低融点とされた金属から選ばれた金属により形成された芯部材(9)とから成り、前記筒部材の中心孔に芯部材を密嵌せしめることにより線材(11)を形成する予備工程と、
前記線材から得られた所定長さのワークピース(12)を加工し、前記筒部材(8)を加工することにより螺糸(2)を備えた中実状のねじ半製品(13)を得る成形工程と、
前記ねじ半製品(13)を前記所定温度で加熱し、芯部材(9)を溶融せしめ除去することにより貫通孔(6)を備えたねじ完成品を得る完成工程とから成ることを特徴とする貫通孔付きねじ部品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ケーブルその他の線条材を挿通せしめるための貫通孔を備えたボルト等のねじ部品を提供するための貫通孔付きねじ部品の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
シャンクに螺糸を形成したボルト等のねじ部品に関しては、特殊用途のため、尾端から先端に至り貫通孔を設けた貫通孔付きねじ部品が提供されている。
【０００３】
このような貫通孔付きねじ部品は、例えば、電気器具等に使用する場合、貫通孔に導電ケーブルや光ファイバー等の線条材を挿通せしめることができるという便利がある。
【特許文献１】特開２００１−１０７６９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前述のような貫通孔付きねじ部品を提供するため、従来は、所定外径の金属製の線材を所定長さに裁断することにより得られたワークピースを加工することにより、螺糸を備えたねじ半製品を形成し、その後、該ねじ半製品の中心軸線に沿ってドリル切削により貫通孔を形成している。
【０００５】
ところが、このような従来技術は、ねじ成形工程の後に、貫通孔を切削するための切削工程を要するため、製造が困難かつ煩雑であり量産に不向きであり、しかも、コスト高である。
【０００６】
この点に関して、ねじ部品を形成するための素材として前述のような線材に代えて筒部材を使用し、該筒部材を加工することにより螺糸を備えたねじ部品を製造すれば、上述のような貫通孔付きねじ部品を簡単に得ることができると知見される。
【０００７】
しかしながら、ねじ部品の製造工程における螺糸成形工程は、従来より一対のローリングダイスの間にワークピースを挟んで転造することにより実施されているため、ワークピースとしての筒部材それ自体が貫通孔を有する中空材とされている場合は、ローリングダイスの挟圧力により該筒部材が断面を楕円形等に変形するので、螺糸を転造できなくなるという問題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上記課題を解決した貫通孔付きねじ部品の製造方法を提供するものであり、その第一の手段として構成したところは、ねじ部品の尾端から先端に至り貫通する貫通孔を形成した貫通孔付きねじ部品を製造する方法であり、金属製の筒部材と芯部材とから成り、前記筒部材の中心孔に芯部材を装填せしめることにより線材を形成する予備工程と、前記線材から得られた所定長さのワークピースを加工し、前記筒部材を加工することにより螺糸を備えた中実状のねじ半製品を得る成形工程と、前記ねじ半製品に含まれる芯部材を除去することにより貫通孔を備えたねじ完成品を得る完成工程とから成る点にある。
【０００９】
また、本発明が第二の手段として構成したところは、ねじ部品の尾端から先端に至り貫通する貫通孔を形成した貫通孔付きねじ部品を製造する方法であり、所定溶解液に関して、難溶性又は不溶性の金属から選ばれた金属により形成された筒部材と、可溶性の金属から選ばれた金属により形成された芯部材とから成り、前記筒部材の中心孔に芯部材を密嵌せしめることにより線材を形成する予備工程と、前記線材から得られた所定長さのワークピースを加工し、前記筒部材を加工することにより螺糸を備えた中実状のねじ半製品を得る成形工程と、前記ねじ半製品を前記所定溶解液に浸漬し、芯部材を溶解せしめ除去することにより貫通孔を備えたねじ完成品を得る完成工程とから成る点にある。
【００１０】
更に、本発明が第三の手段として構成したところは、ねじ部品の尾端から先端に至り貫通する貫通孔を形成した貫通孔付きねじ部品を製造する方法であり、所定温度に関して、融点が所定温度を超える高融点とされた金属から選ばれた金属により形成された筒部材と、融点が所定温度以下の低融点とされた金属から選ばれた金属により形成された芯部材とから成り、前記筒部材の中心孔に芯部材を密嵌せしめることにより線材を形成する予備工程と、前記線材から得られた所定長さのワークピースを加工し、前記筒部材を加工することにより螺糸を備えた中実状のねじ半製品を得る成形工程と、前記ねじ半製品を前記所定温度で加熱し、芯部材を溶融せしめ除去することにより貫通孔を備えたねじ完成品を得る完成工程とから成る点にある。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１に記載の本発明によれば、ねじ半製品１３を形成するための成形工程において、加工されるワークピース１２は、筒部材８の中心孔に芯部材９を挿通せしめられた中実材とされているので、該ワークピース１２を一対のローリングダイスの間に挟んで筒部材８に対して螺糸２を転造する際、ローリングダイスの挟圧力により該筒部材８が変形することはなく、螺糸２を好適に転造することができる。
【００１２】
そして、ねじ半製品１３を形成した後に、該ねじ半製品に含まれる芯部材９を除去することにより貫通孔６を備えたねじ完成品を簡単容易に得ることができる。
【００１３】
ねじ半製品１３から芯部材９を除去するためには、請求項２に記載のようにねじ半製品１３を所定溶解液に浸漬することにより芯部材９を溶解せしめる方法や、請求項３に記載のようにねじ半製品１３を所定温度で加熱することにより芯部材９を溶融せしめる方法を採用することができるが、請求項１に記載の発明は、このような方法に限定されるものではなく、要するに、ねじ半製品１３から芯部材９だけを除去する方法を採用するものであれば良い。例えば、筒部材８に充填された合成樹脂により芯部材９を構成し、ねじ半製品１３から芯部材９を除去する際は、該芯部材９を加熱により溶失又は焼失させたり、薬液により化学的に消失させたりする方法でも良い。或いは、引き抜き容易な芯部材９を筒部材８に挿通せしめた状態でワークピース１２を形成し、螺糸２を転造することによりねじ半製品１３を形成した後、芯部材９を機械的に引き抜くことにより貫通孔６を形成する方法でも良い。
【００１４】
何れの方法によっても、本発明によれば、ねじ半製品１３を形成する際、筒部材８が一対のローリングダイスの挟圧力により変形されることがなく、精度の高い真円上で螺旋を描く螺糸２を好適に転造することができ、しかも、ねじ半製品１３を形成した後は、従来のようなドリルによる切削加工のような困難な作業を要せずに、単に芯部材９を除去するだけで貫通孔６を備えたねじ完成品を得ることができるという効果がある。
【００１５】
請求項２に記載の本発明によれば、所定溶解液に関して、筒部材８を難溶性又は不溶性の金属から選ばれた金属により形成し、芯部材９を可溶性の金属から選ばれた金属により形成しているので、筒部材８に芯部材９を密嵌したワークピース１２を加工することにより、筒部材８に対して螺糸２を転造した後、ねじ半製品１３を所定の溶解液に浸漬するという簡単な作業で、ねじ半製品１３から芯部材９を溶解せしめ除去できるという効果がある。
【００１６】
請求項３に記載の本発明によれば、所定温度に関して、筒部材８を所定温度を超える高融点とされた金属から選ばれた金属により形成し、芯部材９を所定温度以下の低融点とされた金属から選ばれた金属により形成しているので、筒部材８に芯部材９を密嵌したワークピース１２を加工することにより、筒部材８に対して螺糸２を転造した後、ねじ半製品１３を所定の温度で加熱するという簡単な作業で、ねじ半製品１３から芯部材９を溶融せしめ除去できるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下図面に基づいて本発明の好ましい実施形態を詳述する。
【００１８】
（ねじ部品の例示）
図１は、本発明の製造方法により製造されたねじ部品の１例としてのボルトを示している。図例の場合、ねじ部品１は、螺糸２を備えたシャンク３の尾端に頭部４を設け、該頭部４にドライバー等の回転工具の係合部５を形成しており、該頭部４からシャンク３の先端に至り貫通する貫通孔６を形成している。従って、ボルトとしてのねじ部品１は、ナット７と組み合わせることにより、種々の用途に使用することができ、その際、貫通孔６に所望のケーブル等の線条材を挿通させることができるという便利がある。
【００１９】
しかしながら、本発明が対象とするねじ部品１は、図示のようなボルトに限られるものではなく、タッピングねじ、その他のねじ部品でも良く、前記頭部４は、六角頭としても良く、更には、必ずしも図例のような頭部４を設けたものに限られないことを諒解されたい。
【００２０】
（製造方法の実施形態）
図２は、貫通孔付きねじ部品１を製造するための本発明の製造方法の１実施形態を示している。
【００２１】
（予備工程）
ねじ部品１の素材として、筒部材８に芯部材９を装填せしめた線材１１を形成する。図示実施形態の場合、筒部材８と芯部材９は、それぞれ後述するような金属から選ばれた金属により形成されており、図２（Ａ）に示すように、長尺の筒部材８に芯部材９を挿通することにより複合材１０を形成する（挿通工程）。その後、この複合材１０を伸線機により伸線することにより図２（Ｂ）に示すような線材１１を形成する（伸線工程）。これにより、複合材１０では筒部材８に芯部材９を挿通させるためのクリアランスＳが存在するのに対して、線材１１は、筒部材８に芯部材９を密嵌せしめた状態とされる。
【００２２】
そこで、前記線材１１を所定長さに切断することにより、図２（Ｃ）に示すようなワークピース１２を得る（切断工程）。ワークピース１２の長さは、目的とするねじ部品１の頭部４及びシャンク３を含む全長に関して、頭部４を成形するための余肉を考慮することにより決定される。また、ワークピース１２を構成する筒部材８の肉厚は、シャンク３の螺糸２が筒部材８に対して形成され、芯部材９には及ばないように考慮することにより決定され、更に、芯部材９の直径は、目的とするねじ部品１の貫通孔６の内径を考慮することにより決定される。
【００２３】
（成形工程）
ワークピース１２は、従来のねじ部品の製造方法に基づいて加工され、図２（Ｄ）に示すような螺糸２を備えたシャンク３を有する中実状のねじ半製品１３が成形される（成形工程）。図例の場合、上述のようなボルトを製造するため、ワークピース１２を鍛造することにより頭部５が形成されており、該頭部５にドライバー係合溝としての係合部５を形成したねじ半製品１３を示しているが、これに限られないことは上述の通りである。
【００２４】
この成形工程において、シャンク３は、一対のローリングダイスの間に挟まれ、転造により螺糸２を形成されるが、シャンク３を構成する筒部材８の内部に芯部材９を装填しているので、ローリングダイスの挟圧力により該筒部材８が変形することはなく、螺糸２を好適に形成する。
【００２５】
（完成工程）
その後、ねじ半製品１３は、加工された筒部材８の内部に含まれる芯部材９を除去することにより、図２（Ｅ）に示すような貫通孔６を備えた完成品のねじ製品１として提供される。
【００２６】
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態は、筒部材８と芯部材９をそれぞれ異種の金属素材により形成しており、この際、所定の溶解液に関して、筒部材８を難溶性又は不溶性の金属から選ばれた金属により形成し、芯部材９を可溶性の金属から選ばれた金属により形成している。これにより、前述の完成工程において、ねじ半製品１３を前記所定溶解液に浸漬することにより、芯部材９を溶解せしめ除去することが可能であり、これにより貫通孔６を備えた完成品としてのねじ部品１を得ることができる。
【００２７】
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態は、筒部材８と芯部材９をそれぞれ異種の金属素材により形成しており、この際、所定の温度に関して、筒部材８をその融点が所定温度を超える高融点とされた金属から選ばれた金属により形成し、芯部材９をその融点が所定温度以下の低融点とされた金属から選ばれた金属により形成している。これにより、前述の完成工程において、ねじ半製品１３を前記所定温度で加熱することにより、芯部材９を溶融せしめ除去することが可能になり、これにより貫通孔６を備えた完成品としてのねじ部品１を得ることができる。
【００２８】
（実施例１）
所定溶解液を硫酸とした場合、次の〔表１〕に示すように、ＳＵＳ３０４、チタン（Ｔｉ）は、不溶性（溶解しない）を有し、アルミニウム（Ａｌ）、亜鉛（Ｚｎ）、マグネシウム（Ｍｇ）は、高度の溶解性（激しく溶解する）を有し、錫（Ｓｎ）、銅（Ｃｕ）、鉄（Ｆｅ）は、溶解性（普通に溶解する）を有することが知られている。
【表１】
2006255765.tif 000003
【００２９】
そこで、本発明の実施例１において、筒部材８は、ＳＵＳ３０４とチタン（Ｔｉ）から選ばれた何れかの金属を素材とする。一方、芯部材９は、アルミニウム（Ａｌ）と亜鉛（Ｚｎ）とマグネシウム（Ｍｇ）と錫（Ｓｎ）と銅（Ｃｕ）と鉄（Ｆｅ）から選ばれた何れかの金属を素材とする。尚、芯部材９は、好ましくは、アルミニウム（Ａｌ）と亜鉛（Ｚｎ）とマグネシウム（Ｍｇ）から選ばれた金属により形成される。そして、完成工程において、ねじ半製品１３を硫酸に浸漬することにより、芯部材９が溶解され除去される。
【００３０】
この実施例１において、筒部材８は、ＳＵＳ３０４又はチタン（Ｔｉ）を素材としているので、螺糸２を備えた完成品のねじ部品１は、耐蝕性や強度に優れたものとなる。
【００３１】
（実施例２）
所定溶解液を塩酸とした場合、次の〔表２〕に示すように、ＳＵＳ３０４、チタン（Ｔｉ）は、不溶性（溶解しない）を有し、アルミニウム（Ａｌ）、亜鉛（Ｚｎ）、マグネシウム（Ｍｇ）は、高度の溶解性（激しく溶解する）を有し、錫（Ｓｎ）、銅（Ｃｕ）、鉄（Ｆｅ）は、溶解性（普通に溶解する）を有することが知られている。
【表２】
2006255765.tif 000004
【００３２】
そこで、本発明の実施例２において、筒部材８は、ＳＵＳ３０４とチタン（Ｔｉ）から選ばれた何れかの金属を素材とする。一方、芯部材９は、アルミニウム（Ａｌ）と亜鉛（Ｚｎ）とマグネシウム（Ｍｇ）と錫（Ｓｎ）と銅（Ｃｕ）と鉄（Ｆｅ）から選ばれた何れかの金属を素材とする。尚、芯部材９は、好ましくは、アルミニウム（Ａｌ）と亜鉛（Ｚｎ）とマグネシウム（Ｍｇ）から選ばれた金属により形成される。そして、完成工程において、ねじ半製品１３を塩酸に浸漬することにより、芯部材９が溶解され除去される。
【００３３】
この実施例２においても、筒部材８は、ＳＵＳ３０４又はチタン（Ｔｉ）を素材としているので、螺糸２を備えた完成品のねじ部品１は、耐蝕性や強度に優れたものとなる。
【００３４】
（実施例３）
所定溶解液を硝酸とした場合、次の〔表３〕に示すように、ＳＵＳ３０４、チタン（Ｔｉ）は、難溶性（やや溶解する）を有し、アルミニウム（Ａｌ）、亜鉛（Ｚｎ）、マグネシウム（Ｍｇ）は、高度の溶解性（激しく溶解する）を有し、錫（Ｓｎ）、銅（Ｃｕ）、鉄（Ｆｅ）は、溶解性（普通に溶解する）を有することが知られている。
【表３】
2006255765.tif 000005
【００３５】
そこで、本発明の実施例３において、筒部材８は、ＳＵＳ３０４とチタン（Ｔｉ）から選ばれた何れかの金属を素材とする。一方、芯部材９は、アルミニウム（Ａｌ）と亜鉛（Ｚｎ）とマグネシウム（Ｍｇ）と錫（Ｓｎ）と銅（Ｃｕ）と鉄（Ｆｅ）から選ばれた何れかの金属を素材とする。尚、芯部材９は、好ましくは、アルミニウム（Ａｌ）と亜鉛（Ｚｎ）とマグネシウム（Ｍｇ）から選ばれた金属により形成される。そして、完成工程において、ねじ半製品１３を硝酸に浸漬することにより、芯部材９が溶解され除去される。
【００３６】
この実施例３においても、筒部材８は、ＳＵＳ３０４又はチタン（Ｔｉ）を素材としているので、螺糸２を備えた完成品のねじ部品１は、耐蝕性や強度に優れたものとなる。
【００３７】
（実施例４）
金属の融点に関して、融点は、チタン（Ｔｉ）＞ステンレス鋼＞鉄（Ｆｅ）＞ニッケル（Ｎｉ）＞アルミニウム（Ａｌ）＞亜鉛（Ｚｎ）＞錫（Ｓｎ）とされ、それぞれ次の〔表４〕に示す通りであり、特に、アルミニウム（Ａｌ）、亜鉛（Ｚｎ）、錫（Ｓｎ）は、低融点であることが知られている。
【表４】
2006255765.tif 000006
【００３８】
そこで、本発明の実施例４において、所定温度を、例えば、７００度Ｃないし１２００度Ｃに設定され、筒部材８は、チタン（Ｔｉ）とステンレス鋼と鉄（Ｆｅ）とニッケル（Ｎｉ）から選ばれた何れかの金属を素材とする。一方、芯部材９は、アルミニウム（Ａｌ）と亜鉛（Ｚｎ）と錫（Ｓｎ）から選ばれた何れかの金属を素材とする。そして、完成工程において、ねじ半製品１３を８００度Ｃ程度で加熱することにより、芯部材９が溶融され除去される。
【００３９】
この実施例４においても、筒部材８は、チタン（Ｔｉ）又はステンレス鋼により形成するのが好ましく、これにより、螺糸２を備えた完成品のねじ部品１は、耐蝕性や強度に優れたものとなる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の方法により製造した貫通孔付きねじ部品の１例を一部断面にて示す正面図である。
【図２】本発明の製造方法の実施形態を示しており、（Ａ）は筒部材と芯部材から成る複合材を示す断面図、（Ｂ）は線材を示す断面図、（Ｃ）はワークピースを示す断面図、（Ｄ）はねじ半製品を示す断面図、（Ｅ）は完成したねじ製品を示す断面図である。
【符号の説明】
【００４１】
１    ねじ部品
２    螺糸
３    シャンク
６    貫通孔
８    筒部材
９    芯部材
１０    複合材
１１    線材
１２    ワークピース
１３    ねじ半製品
【図１】
2006255765.tif 000007
【図２】
2006255765.tif 000008