(57)【要約】平坦化された端部ねじ付きロッドをＵ字形ボルトに冷間成形する本発明方法は、ばね及びサスペンションの修理業者によって平坦化されたＵ字形ボルトにできる高強度鋼ロッドの必要性に応える。曲げ作業中に端部ねじ付き平坦化ロッドに加えられる加工量の制御により、首尾よくＵ字形ボルトに冷間曲げすることができる、平坦化された端部ねじ付きロッドを製造することが可能である。Ｕ字形ボルトの平坦化の度合い及び半径は、高強度鋼の端部ねじ付きロッドを首尾よくＵ字形ボルトに冷間曲げすることを制御する変数である。ばね及びサスペンションの修理業者は、温間成形のために平坦化されたロッドを加熱する必要性がなく、代りに、平坦化されたＵ字形ボルトを冷間成形するために端部ねじ付きの平坦化されたロッドを在庫することができ、車両の変更又は修理には、元機製造業者の設計に従うことができる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
平坦化されたＵ字形ボルトを作る方法において、
直径と、離隔した端部と、フェライト−パーライトのミクロ組織と、少なくとも約８２７．３６ＭＰａの引張強さおよび少なくとも約６２０．５２ＭＰａの降伏強さとを有し、重量パーセントで、
炭素      ：  約０．３０％〜約０．６５％、
マンガン  ：  約０．３０％〜約２．５％、
アルミニウム、ニオブ、チタン及び／又はバナジウム、及びこれらの混合物  ：  最大約０．３５％の有効量、及び
残部の鉄
を含む高強度鋼材料でできたロッドを準備する段階と、
前記離間した端部の各々をねじ切りする段階と、
前記離隔した端部間の中間部分をある厚さにまで平坦化する段階と、
平坦化されたロッドを、半径を有するＵ字形ボルトに冷間成形する段階であって、これによって前記Ｕ字形ボルトの引張強さおよび降伏強さの機械的性質が前記ロッドと同じか又はより大きくなる、Ｕ字形ボルトに冷間成形する段階とを含み、
前記冷間成形が、ロッドの直径と、平坦化された部分の厚さと、冷間成形中のロッドの破断及び割れの発生しないための半径との関数である平坦化されたＵ字形ボルトを作る方法。
【請求項２】
前記機械的性質を有する前記Ｕ字形ボルトが、靭性を向上させるためのさらなる加工工程を必要とすることなく製造される請求項１に記載された平坦化されたＵ字形ボルトを作る方法。
【請求項３】
高強度鋼材料に予め熱間変形および冷間引抜きを施して、前記ロッドを提供する請求項１に記載された平坦化されたＵ字形ボルトを作る方法。
【請求項４】
前記高強度鋼材料のロッドが、少なくとも約１０３４．２１ＭＰａの引張強さおよび少なくとも約８９６．３１ＭＰａの降伏強さを有する請求項１に記載された平坦化されたＵ字形ボルトを作る方法。
【請求項５】
高強度鋼材料が重量パーセントで、
炭素      ：  約０．４０％〜約０．５５％、
マンガン  ：  約０．３０％〜約２．５％、
アルミニウム、ニオブ、チタン及び／又はバナジウム、及びこれらの混合物  ：  最大約０．２０％の有効量、及び
残部の鉄
を含む請求項１に記載された平坦化されたＵ字形ボルトを作る方法。
【請求項６】
高強度鋼材料が、重量パーセントで、
炭素      ：  約０．５０％〜約０．５５％、
マンガン  ：  約１．２０％〜約１．６５％、
アルミニウム、ニオブ、チタン及び／又はバナジウム、及びこれらの混合物  ：  約０．０３％〜約０．２０％、及び
残部の鉄
を含む請求項１に記載された平坦化されたＵ字形ボルトを作る方法。
【請求項７】
前記冷間成形が、周囲温度以上かつ約１２１．１１℃未満で実施される請求項１に記載された平坦化されたＵ字形ボルトを作る方法。
【請求項８】
前記機械的性質を有する前記Ｕ字形ボルトに、前記Ｕ字形ボルトの物理的特性を改善するために、約２３２．２２℃から約６４８．８９℃までの温度範囲で応力除去を施す請求項１に記載された平坦化されたＵ字形ボルトを作る方法。
【請求項９】
前記冷間成形が、完全円形曲げＵ字形ボルト、正方曲げＵ字形ボルト、又は準円形曲げＵ字形ボルトへのロッドの成形をさらに含む請求項１に記載された平坦化されたＵ字形ボルトを作る方法。
【請求項１０】
前記平坦化する段階が、ロッドの中間部分の一面を平坦化する段階をさらに含む請求項１に記載された平坦化されたＵ字形ボルトを作る方法。
【請求項１１】
前記平坦化する段階が、ロッドの中間部分の離隔した両面を平坦化する段階をさらに含む請求項１に記載された平坦化されたＵ字形ボルトを作る方法。
【請求項１２】
前記冷間成形が、前記半径の前記厚さに対する比、及び／又は前記厚さの前記直径に対する比の関数である請求項１に記載された平坦化されたＵ字形ボルトを作る方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、２００１年１０月２３日出願の米国特許仮出願第６０／３３６５２３号の利益を請求し、その全体を参照として本明細書に組み込むものである。
【０００２】
本発明は、中央部分に沿って平坦化された端部ねじ付きロッドから高強度鋼Ｕ字形ボルトを製造する方法に係り、さらに詳しくは、Ｕ字形ボルトの強度が平坦化された端部ねじ付きロッドの強度と実質的に同じか又はより大きくなるように冷間成形することにより、高強度鋼の平坦化された端部ねじ付きロッドを所望の幾何学的形状を有するＵ字形ボルトに成形する方法に関するものである。
【背景技術】
【０００３】
高強度鋼の部品及びその他の部材を製造するには多くの方法が存在する。とりわけ、米国特許第５２３６５２０号、同第５３３０５９４号、同第５４９６４２５号、同第５５３８５６６号、同第５０９４６９８号、同第５７０４９９８号、同第５４５４８８８号、及び同第５４５３１３９号は各々、このような部品又はその他の部材を成形するための方法を開示しており、各々は全体が参照として本明細書に組み込まれている。このような部品の１つが平坦化されたＵ字形ボルトである。
【０００４】
自動車産業及びトラック産業における多くの元機製造業者（ＯＥＭ）は現在、多くの理由のために平坦化されたＵ字形ボルトを使用している。これらの理由の２つは、車軸とＵ字形ボルトとの間の接触面積を増加させること、及びサスペンション組立体の他の部分とＵ字形ボルトとの隙間を増加させることである。接触面積の増加は、元機製造業者が車軸に使用される材料の太さを減らすことによって材料費を節減し重量を減らすために必要であると考えられる。このようなより細くてより軽い車軸に変更することについては、平坦化されていないＵ字形ボルトを使用すると車軸を破壊する可能性がある。平坦化されていないＵ字形ボルトと車軸との接触表面積は、Ｕ字形ボルトの丸い周囲部分に限定されるので、加えられる負荷が車軸のより小さな領域に集中し、車軸の変形又は故障の可能性が高められることになる。したがって、Ｕ字形ボルトは、平坦化された部分がＵ字形ボルトと車軸との間の接触表面積を増やし、これによって負荷を分散させて車軸の破損の可能性を低くすることにより好ましい。
【０００５】
これらの平坦化されたＵ字形ボルトを使用する車両は、工場を離れた後にしばしば変更される。変更は一般的に、取替え用Ｕ字形ボルトを必要とする。サスペンションはしばしば、顧客の要件に応じるため、又は車両の荷重積載能力を増すために変更される。大部分の変更では、１つ又は複数のばねが既存のサスペンションに加えられ、サスペンションを確保するために、より長いＵ字形ボルトが必要となる。
【０００６】
取替え用Ｕ字形ボルトを供給するための周知の供給元は、平坦化されたＵ字形ボルトを製造することはできない。一般的に、ばね及びサスペンションの製造業者が、高強度取替え用Ｕ字形ボルトの冷間曲げを行うための設備および材料を有する。このような業者は、高強度の端部ねじ付きロッドに冷間曲げを行って、修理又は変更の長さの要件を満たすＵ字形ボルトにする。
【０００７】
しかしながら、ばねとサスペンションの修理業者は、平坦化された高強度鋼、平坦化された端部ねじ付きロッドの在庫品を入手しない。したがって、元機製造業者の平坦化されたＵ字形ボルトを有する車両が変更され、その結果、より長いＵ字形ボルトが必要となる場合には、現在は、平坦化されていない材料から取替え用Ｕ字形ボルトが作られる。この結果得られる平坦化されていない冷間曲げＵ字形ボルトは、元機製造業者の設計仕様を満たさず、車軸を破損する可能性がある。
【０００８】
平坦化されたＵ字形ボルトは、現在は温間成形によって作られている。温間成形では、鋼の再結晶温度より低く半製品又はロッドの強度が低下しないほど十分に低いが、成形を実行するためには十分に高い温度にまで、高強度鋼の半製品又はロッドが加熱される。図２Ａ〜図２Ｃを参照すると、高強度鋼の半製品又はロッド１１は対向するねじ付き端部１３を有し、１行程又は２行程の加工により平坦化され、Ｕ字形ボルト１５に曲げられる。
【０００９】
現在の１行程加工では、最初にロッド又は半製品１１に平坦部１７を成形し、これによって熱を発生させて、ロッド又は半製品１１の平坦部分又は中央部分１７を暖める。その後直ちに、残りの機械行程によって、平坦化され暖められたロッド１１を曲げてＵ字形状にする。現在の２行程加工では、高強度鋼の端部ねじ付き１３の半製品又はロッド１１が、第１行程で平坦化されて、次に第１で平坦化されたあと直ちに（すなわち３〜１０秒以内）別個の工具又は機械により、平坦化されたロッド１１が第２行程によって曲げられる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
１行程加工及び２行程加工の平坦化された部分は、半製品又はロッド１１の平坦部１７の温度を上昇させる。１行程又は２行程加工におけるこの温度上昇は、ロッド１１の平坦部１７の成形性を向上させる。一般的に、１行程又は２行程加工の平坦化作業は、ロッド１１の温度を少なくとも平坦部１７において周囲温度から約１２１．１１℃（約２５０°Ｆ）に上昇させる。平坦化加工中に温度上昇が生じないため、本発明より前では、平坦化されたロッド又は半製品１１からＵ字形ボルト１５を成形することはできなかった。その理由は、平端部ねじ付きロッド１１を冷間曲げすると、通常、ロッドを破損する結果になるからである。
【００１１】
したがって、ばね及びサスペンションの修理業者は、高強度取替え用Ｕ字形ボルトの冷間曲げを行うための設備を有するものの、ロッド又は半製品をＵ字形ボルトに温間成形する手段又は有利さを持っていない。平坦化されていない端部ねじ付きロッドと比較して幾何学的形状が著しく異なるため、平坦化されたロッドは、Ｕ字形ボルトへの冷間成形時に、通常は破断、割れ、又は破損が生じる。したがって、ばね及びサスペンションの修理業者は、変更されたサスペンション装置に使用するための平坦化されていない端部ねじ付きロッドを、元機製造業者の仕様に違反して単に冷間成形により製作する。当業界は、平坦化された端部ねじ付きロッドを冷間成形することにより一貫して確実に平坦化されたＵ字形ボルトを製作することができないという問題に対する解決策を必要としている。
【００１２】
本発明は、冷間曲げによって高強度の平坦化されたＵ字形ボルトを作ることのできる、高強度鋼の平坦化された端部ねじ付きロッドの必要性を解決するものである。これらの平坦化された端部ねじ付きロッド又は半製品は、高強度鋼から作られて両端部にねじが切られる。次いで半製品の中央部が平坦化される。この平坦化された領域は、この領域が設置される車軸の周囲部分又は弧と少なくとも同じ長手方向寸法を有する。平坦化された領域の断面は、車軸と接触することになる、表面である少なくとも１つの平端部から成る。あるいは、対向する頂部表面と底部表面とが平坦化されて、車軸との平坦な接触表面を提供するとともに、Ｕ字形ボルトのための車軸上の隙間を減縮し、これによって近くの構成要素のために利用可能な空間をもたらす。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本出願人は、曲げ加工中に材料に加えられる冷間加工量を制御することによって、高強度鋼から平坦化された端部ねじ付きロッドを製造して、次いでこのロッドを冷間曲げによりＵ字形ボルトを製作できることを発見した。Ｕ字形ボルトの平坦化の量又は度合いと、Ｕ字形ボルトの半径とを制御することによって、高強度半製品を平坦化して冷却した後に、冷間曲げを行うことができる。したがって、ばね及びサスペンションの修理業者は、温間成形のために平坦化されたロッドを加熱する必要がなく、代りに、冷間成形により平坦化されたＵ字形ボルトを成形するために、端部ねじ付きの平坦化されたロッドを在庫することができ、車両を変更又は修理する場合に元機製造業者の設計に従うことができる。
【実施例】
【００１４】
本発明の目的と利点は、添付の図面に関連する下記の詳細な説明からさらに容易に明らかになろう。
【００１５】
平坦化されたＵ字形ボルト１５を成形するための従来技術による方法を、広く図２Ａ〜図２Ｃに順番に示す。同様に、従来技術による方法では、温間成形を採用して、端部ねじ付きロッド１１をＵ字形状の外形構成に曲げ、同時に、前記の「背景技術」で説明した１行程又は２行程加工によってロッド１１の中央部分１７を平坦化する。つまり、従来技術による方法は、図２Ａに示すとおり全体的に円形の外形構成と直径Ｄとを有する半製品又はロッド１１を伴う。次にロッド１１の対向端部１３に、図２Ｂに示すようにロッド１１のねじ付き端部１３を作るために当技術分野で現在知られているいずれかの方法でねじを切る。次いで、端部ねじ付きロッド１１を前記の１行程又は２行程加工によって、平坦化されたＵ字形ボルト１５に成形する。１行程及び２行程加工両方における初期段階は、ねじ付き端部１３間のロッド１１の中央部分を、厚さｔを有するように平坦化することである。従来技術による方法の平坦化段階では、ロッド１１が平坦化されるときに熱が発生し、これによって高強度鋼の温度が１２１．１１℃（２５０°Ｆ）にも上昇する。平坦化された端部ねじ付きロッド１１を直ちにＵ形状に成形すると、ロッド１１の曲げられた部分は平坦化処置により既に加熱されているので、結果として実質的に図２Ｃに示すようなＵ字形ボルト１５の温間成形となる。
【００１６】
図１Ａから図１Ｆまでを参照すると、本発明の現在好ましい実施例が示され説明されている。最初に、直径Ｄの広い意味で円形断面外形を有する高強度鋼ロッド又は半製品１０（図１Ａ）の対向端部にねじ１２が形成され、ねじ付き端部１４が作られる（図１Ｂ）。しかし、従来技術とは異なり、次に図１Ｂの端部ねじ付き高強度鋼ロッド１１は、その中央部１６に沿って厚さｔに平坦化される。ある実施例では、端部ねじ付きロッド１０の平坦化部１６は、平坦化された対向面１８、１８を有し、他方、代替実施例ではロッド１０の一面１８のみが平坦化され、ロッド１０の直径が厚さｔにされる（図３を参照）。
【００１７】
従来技術とは異なり、次に、平坦化された端部ねじ付きロッド１０は、Ｕ字形ボルト２０に曲げられる前に、周囲温度まで冷える。例えば、平坦化された端部ねじ付きロッド１０を、製造者側から、ばね及びサスペンション修理工場又はその他の業者に出荷することもある。この筋書きでは、平坦化された端部ねじ付きロッド１０は平坦化処置から周囲温度まで冷える。
【００１８】
したがって、Ｕ字形ボルト２０を成形するためのその後の曲げ加工は、冷間成形により実施される。冷間成形は一般に、周囲温度又は室温から約１２１．１１℃（２５０°Ｆ）までの温度において平坦化された端部ねじ付きロッド１０を曲げることであると説明される。平坦化された端部ねじ付きロッド１０を平坦化されたＵ字形ボルト２０に冷間成形する従来の試みは、結果的に、曲げ加工中に破断、破壊、又は割れをもたらした。しかしながら本発明によれば、曲げの間における高強度鋼ロッド１０の冷間加工量を、結果として得られるＵ字形ボルト２０の半径に対するロッド１０の平坦化の度合いに関して制御することにより、高強度鋼半製品又はロッド１０の平坦化されて冷えた後の冷間曲げが実行される。この結果、ばね及びサスペンションの修理業者などは、Ｕ字形ボルト２０の温間成形を成功させるために平坦化されたロッドを加熱する必要性が無くなり、代りに、前記のように変更又は修理された車両のための元機製造業者設計に従ったＵ字形ボルト２０に冷間成形するために、端部ねじ付きの平坦化されたロッド１０を在庫することができる。
【００１９】
本出願人は、平坦化の度合いと、ロッド又は半製品の元の直径と、Ｕ字形ボルト平坦化された端部ねじ付きロッドに導入される曲げ半径との間の、平坦化されたＵ字形ボルトを首尾よく冷間成形するための関係を実証するために、試験および分析を実施した。本発明による試験結果を、次の表１〜５並びに図４のグラフにまとめている。これらの表に表示された結果によると、試験された試料はすべて１５５２鋼ロッドであり、その各々は表示された直径Ｄの円形断面の外形を有し、表に示すそれぞれの厚さｔに平坦化され、図１Ｅに示す半径ｒを有する外形構成に類似する正方曲げボルトに冷間成形される。
【００２０】
【表１】
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【００２１】
【表２】
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【００２２】
【表３】
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【００２３】
【表４】
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【００２４】
【表５】
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【００２５】
本発明の実施例により結果として得られたＵ字形ボルトは、半径ｒを有する完全円形曲部（図１Ｄ）、Ｕ字形ボルトの各隅部が半径ｒを有する正方曲部（図１Ｅ）、又はＵ字形ボルトの各Ｌ字形屈曲部が半径ｒを有する準円形曲部（図１Ｆ）を有することができる。好ましい実施例では、高強度鋼の平坦化されたＵ字形ボルトを作るための本発明による方法は、フェライト素地中の微細なパーライトのミクロ組織を有し、少なくとも約８２７．３６ＭＰａ（１２００００ｐｓｉ）、好ましくは少なくとも約１０３４．２１ＭＰａ（１５００００ｐｓｉ）の引張強さ、及び少なくとも約６２０．５２ＭＰａ（９００００ｐｓｉ）、好ましくは少なくとも約８９６．３１ＭＰａ（１３００００ｐｓｉ）の降伏強さを有する高強度鋼材料の半製品又はロッドを提供することを含む。パーライト組織は、約１０００倍の光学倍率でパーライトの薄膜が分解して観察できないときに、一般に「微細」であると考えられる。ある形式では、半製品として利用される高強度鋼材料は、前記の引張強さおよび降伏強さの機械的性質を有する半製品又はロッドを提供するために、熱間変形及び冷間引抜きが行われる。
【００２６】
半製品又はロッドの作製に使用される高強度鋼材料は、重量パーセントで下記の組成を有する。すなわち
約０．３０％から約０．６５％までの炭素、
約０．３０％から約２．５％までのマンガン、
最大約０．３５％の有効量の、アルミニウム、ニオブ、チタン及び／又はバナジウム、及びこれらの混合物、及び
残部の鉄である。
【００２７】
さらに好ましい形態では、高強度鋼材料は重量パーセントで下記の組成を有する。すなわち
約０．４０％から約０．５５％までの炭素、
約０．３０％から約２．５％までのマンガン、
最大約０．２０％の有効量の、アルミニウム、ニオブ、チタン及び／又はバナジウム、及びこれらの混合物、及び
残部の鉄である。
さらに好ましい形態では、高強度鋼材料は重量パーセントで下記の組成を有する。すなわち
約０．５０％から約０．５５％までの炭素、
約１．２０％から約１．６５％までのマンガン、
約０．０３％から約０．２０％までの有効量の、アルミニウム、ニオブ、チタン及び／又はバナジウム、及びこれらの混合物、及び
残部の鉄である。
【００２８】
アルミニウム、ニオブ（すなわちコロンビウム）、チタン、及びバナジウムは、一般的に微細結晶粒の鋼を作るために結晶粒微細化剤として作用するが、本発明においてはこれらの元素はこの目的のためには含まれていない。しかし、高強度鋼において亜硝酸塩を形成することによってＵ字形ボルトの強度を向上させる助けとなる。さらにまた、前記に列挙されて本明細書において特許請求された組成は、本発明では実施に影響しない他の元素を含むこともできる。
【００２９】
次に、前記の組成と引張強さおよび降伏強さの機械的性質とを有する半製品又はロッドは、当技術分野では周知の方法により、その対向両端をねじ切りされる。その後、端部ねじ付きロッドは周囲温度又は室温から約１２１．１１℃（２５０°Ｆ）までの間の温度において、好ましくはほぼ周囲温度において、圧縮成形やプレスなどの技術を使用して冷間成形され、少なくとも１つあるいは２つの平らな表面を含む所望の幾何学的外形構成を有するロッドが提供されることが好ましく、これによって平坦化されたロッドの引張強さおよび降伏強さの機械的性質は、実質的に半製品と同じか又はこれより大きくなる。平らな表面は、冷間成形によってではなく、ロッドを平坦化するための他の方法によって成形することもできる。その後、平坦化された端部ねじ付きロッドは、平坦化処理による温度から冷える。
【００３０】
その後、平坦化された端部ねじ付きロッドは、ばね及びサスペンションの修理業者などによって当技術分野では周知の方法により、Ｕ字形ボルトに冷間成形される。Ｕ字形ボルト冷間曲げの一方法は、２０００年９月１１日に出願された米国特許出願第０９／６５８８１０号に開示されており、この全体が参照によって本明細書に組み込まれる。所与の引張強さと降伏強さの機械的性質を有する成形されたＵ字形ボルトは、靭性を高めるために最終応力除去などのさらなる加工工程を必要とすることなく製造されることが好ましい。しかしながら、ある幾何学的外形構成及び適用のために、応力除去工程が必要なこともある。
【００３１】
本発明の方法において出発部品として使用される、少なくとも約８２７．３６ＭＰａ（１２００００ｐｓｉ）の引張強さと少なくとも約６２０．５２ＭＰａ（９００００ｐｓｉ）の降伏強さとを有する高強度鋼材料の半製品は、当技術分野で周知のいずれか適当な方法によって製造される。このような方法の１つは、本譲受人に譲渡された米国特許第３９０４４４５号に開示されており、この全体が参照によって本明細書に組み込まれる。この米国特許第３９０４４４５号の特許は、ねじ付きファスナを製造するために特に有用な形式の高強度鋼棒材を製造するための加工順序を開示している。この記載された工程では、製造された棒材は、ほぼＡＳＴＭ番号５〜８の微細な結晶粒組織を有する。開示された工程では、ある一定の開示された範囲の組成を有する鋼が、最終寸法の１０％〜１５％内にまで標準熱間縮小加工にかけられる。次いで熱間変形された棒材は、急速空気冷却のために個別の長さに切断される。その後、個別長の熱間変形された棒材は冷間仕上げにかけられて最終寸法となる。最終工程は、機械的強度特性を向上させるための制御された応力除去工程である。この応力除去工程は、約２６０℃（５００°Ｆ）〜４５４℃（８５０°Ｆ）の間で約１時間一定長の棒材を加熱することを含むが、これは必要な場合又は不必要な場合がある。こうして、さらなる応力除去を伴う、又は伴わないこのような棒材を使用して、出発高強度鋼半製品又はロッドを成形することができる。
【００３２】
本発明の一般原理の上記開示内容及び少なくとも１つの好ましい実施例の上記の詳細な説明から、本発明がさまざまな変更に対して可能であることを当業者には容易に理解されよう。したがって本出願人は、本発明が冒頭の特許請求の範囲とその均等な内容とによってのみ限定されることを望む。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１Ａ】本発明の現在好ましい実施例による出発材料として使用されるロッド又は半製品の平面図。
【図１Ｂ】離隔した両端にねじ山が切られている、図１Ａのロッドの平面図。
【図１Ｃ】中央領域の対向する面が平坦化された、図１Ｂのロッドの平面図。
【図１Ｄ】図１Ｃの端部ねじ付きの平坦化されたロッドから冷間成形された、平坦化されたＵ字形ボルトの平面図。
【図１Ｅ】図１Ｃの端部ねじ付きの平坦化されたロッドから冷間成形された、平坦化されたＵ字形ボルトの代替形態の平面図。
【図１Ｆ】図１Ｃの端部ねじ付きの平坦化されたロッドから冷間成形された、平坦化されたＵ字形ボルトのさらに別の代替形態の平面図。
【図２Ａ】平坦化されたＵ字形ボルトを成形する従来技術の方法による、出発材料として使用されるロッド又は半製品の平面図。
【図２Ｂ】離隔した両端がねじ切りされている、図２Ａのロッドの平面図。
【図２Ｃ】図２Ｂの端部ねじ付きロッドから温間成形された、平坦化されたＵ字形ボルトの平面図。
【図３】自動車の車軸に取り付けられた本発明による平坦化されたＵ字形ボルトの概略図。
【図４】元のロッド直径の百分率として表すロッドの平坦化の度合い又は量と、本発明によるＵ字形ボルトにおける曲げ半径と平坦化された部分の厚さとの比をグラフに描いた図。
【図４】
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【国際公開パンフレット】
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【手続補正書】
【提出日】平成15年11月6日(2003.11.6)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｕ字形ボルトを作る方法であって、
直径と、離隔した端部と、フェライト−パーライトのミクロ組織と、少なくとも約８２７．３６ＭＰａの引張強さおよび少なくとも約６２０．５２ＭＰａの降伏強さとを有し、重量パーセントで、
炭素      ：  約０．３０％〜約０．６５％、
マンガン  ：  約０．３０％〜約２．５％、
アルミニウム、ニオブ、チタン及び／又はバナジウム、及びこれらの混合物  ：  最大約０．３５％の有効量、及び
残部の鉄
を含む高強度鋼材料でできたロッド（１０）を準備する段階と、
前記離間した端部の各々をねじ切りする段階と、
前記ロッドを、半径を有するＵ字形ボルトに冷間成形する段階であって、これによって前記Ｕ字形ボルトの引張強さおよび降伏強さの機械的性質が前記ロッドと同じか又はより大きくなる、Ｕ字形ボルトに冷間成形する段階とを含む、Ｕ字形ボルトを作る方法において、
前記冷間成形段階の前に、前記離隔した端部間の中間部分（１６）をある厚さにまで平坦化すること、および、
前記冷間成形が、ロッド（１０）の直径と、平坦化された部分（１６）の厚さと、冷間成形中のロッドの破断及び割れの発生しないための半径との関数であることを特徴とする、Ｕ字形ボルトを作る方法。
【請求項２】
前記機械的性質を有する前記Ｕ字形ボルトが、靭性を向上させるためのさらなる加工工程を必要とすることなく製造される請求項１に記載されたＵ字形ボルトを作る方法。
【請求項３】
前記機械的性質を有する前記Ｕ字形ボルトに、前記Ｕ字形ボルトの物理的特性を改善するために、約２３２．２２℃から約６４８．８９℃までの温度範囲で応力除去を施す請求項１に記載されたＵ字形ボルトを作る方法。
【請求項４】
高強度鋼に予め熱間変形および冷間引抜きを施して、前記ロッド（１０）を提供する請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載されたＵ字形ボルトを作る方法。
【請求項５】
前記高強度鋼材料のロッド（１０）が、少なくとも約１０３４．２１ＭＰａの引張強さおよび少なくとも約８９６．３１ＭＰａの降伏強さを有する請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載されたＵ字形ボルトを作る方法。
【請求項６】
高強度鋼材料が重量パーセントで、
炭素      ：  約０．４０％〜約０．５５％、
マンガン  ：  約０．３０％〜約２．５％、
アルミニウム、ニオブ、チタン及び／又はバナジウム、及びこれらの混合物  ：  最大約０．２０％の有効量、及び
残部の鉄
を含む請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載されたＵ字形ボルトを作る方法。
【請求項７】
高強度鋼材料が、重量パーセントで、
炭素      ：  約０．５０％〜約０．５５％、
マンガン  ：  約１．２０％〜約１．６５％、
アルミニウム、ニオブ、チタン及び／又はバナジウム、及びこれらの混合物  ：  約０．０３％〜約０．２０％、及び
残部の鉄
を含む請求項１から請求項６までのいずれか１項に記載されたＵ字形ボルトを作る方法。
【請求項８】
前記冷間成形が、周囲温度以上かつ約１２１．１１℃未満で実施される請求項１から請求項７までのいずれか１項に記載されたＵ字形ボルトを作る方法。
【請求項９】
前記冷間成形が、完全円形曲げＵ字形ボルト、正方曲げＵ字形ボルト、又は準円形曲げＵ字形ボルトへのロッドの成形をさらに含む請求項１から請求項８までのいずれか１項に記載されたＵ字形ボルトを作る方法。
【請求項１０】
前記平坦化する段階が、ロッドの中間部分（１６）の一面（１８）を平坦化する段階をさらに含む請求項１から請求項９までのいずれか１項に記載された平坦化されたＵ字形ボルトを作る方法。
【請求項１１】
前記平坦化する段階が、ロッドの中間部分（１６）の離隔した両面（１８）を平坦化する段階をさらに含む請求項１から請求項１０までのいずれか１項に記載されたＵ字形ボルトを作る方法。
【請求項１２】
前記冷間成形が、前記半径の前記厚さに対する比、及び／又は前記厚さの前記直径に対する比の関数である請求項１から請求項１１までのいずれか１項に記載されたＵ字形ボルトを作る方法。
【国際調査報告】
2005506906.tif 000035
2005506906.tif 000036