(57)【要約】【課題】  所定の軸力で締め付けが行われたかどうかを目視により簡単容易に確認できる座金を圧造成形により無駄なく簡単容易にかつ安価に提供する。【解決手段】  第１工程で所定長さの金属製ブランクＢを圧造加工して円板部Ｃ１と円柱部Ｃ２とからなる第１中間成形品Ｃを一体成形し、第２次工程でさらに円板部Ｃ１を圧造加工して、円板部Ｄ１の上面部外周に沿う位置に上方に突出する突起部１１を立設すると共に突起部１１の周りにそれぞれ逃げ溝１２を形成した円板部Ｄ１と円柱部Ｄ２とからなる第２中間成形品Ｄを一体成形し、第３工程で円板部Ｄ１から円柱部Ｄ２を打ち抜き加工して、後工程で頭付きボルト２を圧造成形する円柱体Ｅと、中心に貫通孔１１を有する座金１とに分断し、その後、該座金１を熱処理し、然る後、座金１の突起部１２に局部的に電流を通して突起部１２を塑性変形のし易い硬度に焼鈍した。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
頭付きボルト又はナットなどの締付体と被締結体との間に介装される座金の製造方法であって、まず、第１工程で所定長さの金属製ブランクを圧造加工して円板部と円柱部とからなる第１中間成形品を一体成形し、次に、第２工程でこの中間成形品の円板部を圧造加工して、円板部の上面部で外周に沿う位置に上方に突出する突起部を立設すると共に突起部の周りにそれぞれ逃げ溝を形成した円板部と円柱部とからなる第２中間成形品を一体成形し、さらに、第３工程で円板部から円柱部を打ち抜き加工して、後工程で頭付きボルト又はナットなどの締付体を圧造成形する円柱体と、中心にボルトが挿通される貫通孔を有する座金本体の上面部外周に沿う位置に上方に突出する突起部を立設し、かつ突起部の周りに逃げ溝を形成して成る座金とに分断し、その後、該座金を熱処理し、然る後、座金の突起部に局部的に電流を通して突起部を塑性変形のし易い硬度に焼鈍したことを特徴とする座金の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、頭付きボルトと被締結体との間に介装される座金の製造方法に関する。【０００２】  従来、この種の座金としては、例えば頭付きボルトの軸部が挿通される挿通孔を有する板状の座金本体の下面に菊模様の係合溝が形成された構成となっている。
そして、頭付きボルトと被締結体との間に座金を介装して適宜締結治具で締結する時、頭付きボルトの頭部下面を座金を介して被締結体に押し付け、その軸力による締付抵抗で緩み止めを行うようになされている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】  ところが、上記した座金のように、単に頭付きボルトの座金を介する被締結体への押し付けによる緩み防止構造では、軸力が計れるトルクレンチを用いずに普通の締付治具を用いて締結作業を行う場合、作業者独自の感をたよりにその締結力を加減して締結作業を行うため頭付きボルトの締め付けによる軸力にバラツキあり、どの程度の軸力が座金にかかっているか判断しずらいものであった。そのため、普通の締付治具を用いて締結作業を行う場合、一定の軸力で締結することが非常に困難で頭付きボルトによる締め付けが弱いと振動や何らかの外力がかかった場合に緩みが発生するといった重大な問題があった。また、頭付きボルトを仮止めしたまま本締めを忘れたようなとき、これを目で見て確認しずらい問題も有していた。【０００４】  この問題に対し、本発明者は、先に普通の締付治具を用いて締結する時、座金に設けた突起部をその一部が座金本体の外周からはみ出すように塑性変形させることにより、所定の軸力で締め付けが行われたかどうかを目視により簡単容易に確認することができ、その上、頭付きボルトの締め忘れも目視により直ちにかつ容易に確認できる座金を提案し出願した。【０００５】  そこで、本発明の目的は、座金本体の下面に設けた突起部をその一部が座金本体の外周からはみ出すように塑性変形させることにより、所定の軸力で締め付けが行われたかどうかを目視により確認し得る座金を圧造成形により無駄なく簡単容易にかつ安価に提供できる座金の製造方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】  上記した問題を解決するために、本願の請求項１の発明は、頭付きボルト又はナットなどの締付体と被締結体との間に介装される座金の製造方法であって、まず、第１工程で所定長さの金属製ブランクを圧造加工して円板部と円柱部とからなる第１中間成形品を一体成形し、次に、第２工程でこの中間成形品の円板部を圧造加工して、円板部の上面部で外周に沿う位置に上方に突出する突起部を立設すると共に突起部の周りにそれぞれ逃げ溝を形成した円板部と円柱部とからなる第２中間成形品を一体成形し、さらに、第３工程で円板部から円柱部を打ち抜き加工して、後工程で頭付きボルト又はナットなどの締付体を圧造成形する円柱体と、中心にボルトが挿通される貫通孔を有する座金本体の上面部外周に沿う位置に上方に突出する突起部を立設し、かつ突起部の周りに逃げ溝を形成して成る座金とに分断し、その後、該座金を熱処理し、然る後、座金の突起部に局部的に電流を通して突起部を塑性変形のし易い硬度に焼鈍したことを特徴とする。
なお、座金本体の上面部とは、図１の上下に対応して座金本体１０の上面という使い方をしている。また、上記請求項１にあっては、第１〜第３工程の間にさらに複数の工程を加えて上記中間成形品や座金をより段階的に精度よく圧造成形する場合も含む概念である。
【発明の効果】
【０００７】  上記した本発明によれば、所定長さの金属製ブランクから後工程で頭付きボルト又はナットなどの締付体を圧造成形するための円柱体と、中心にボルトが挿通される貫通孔を有する座金本体の上面部外周に沿う位置に上方に突出する突起部を立設し、かつ突起部の周りに逃げ溝を形成して成る座金とを同時に圧造成形により製造することができる。これにより、材料の無駄をなくしながら、しかも、複雑な形状の突起部と逃げ溝をもつ座金を圧造成形により簡単容易に製造することができて安価に提供することができる。さらに、圧造成形した座金を熱処理し、然る後、座金の突起部に局部的に電流を通して突起部を塑性変形のし易い硬度に焼鈍しすることにより、座金における突起部のみを局部的に塑性変形のし易い硬度に設定することができる。これにより締結時、締付体による所定の軸力が座金にかかると、上記突起部が被締結体の当接面との間で塑性変形されて、その塑性変形した突起部の一部が座金の外周からはみ出した状態で締結されることになる。その結果、突起部の一部が座金の外周からはみ出すように塑性変形することにより、所定の軸力で締め付けが行われたかどうかを目視により簡単容易に確認することができる。これにより、締結力不足による問題を解消できるし、締付体の締め忘れも目視により直ちにかつ容易に確認することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】  以下、本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
図１及び図２は本発明製造方法による座金１と頭付きボルト（締付体）２の圧造工程を示すもので、切断工程と、それに続く複数の工程で１個の切断ブランクＢから互いに嵌め合うことのできる座金１と頭付きボルト２を得るものである。その場合、金属製の丸棒材として、鉄や鋼などの金属加工硬化の発生する金属製の丸棒材Ａを用いる一方、締め付けの一定化を図るため、座金１には、図３及び図４に示すようにその中心に頭付きボルト２の軸部２１が挿通される貫通孔１１を有する座金本体１０の上面部外周に沿う位置に、上方に突出する突起部２２が所定間隔を置いて複数個立設され、かつ各突起部２２の周りにそれぞれ逃げ溝２３が圧造成形される。また、頭付きボルト２には、図２に示めされているように軸部２１の一端に鍔２２をもつ頭部２３が圧造成形される。なお、座金本体１０の上面部に突起と逃げ溝を設けるとは、図１の上下に対応して座金本体１０の上面という使い方をしている。【０００９】  図１に示されるように、切断工程では、連続した金属製の丸棒材Ａをクイル先端口３より間歇的に送り出し、それを先端口３を横切るカッター４で切断すると、円柱状のブランクＢが形成される。【００１０】  このようにして形成されたブランクＢは、まず、切断と同時にそのカッター４によって第１工程Ｓ１のダイ５の直前部に押しやられ、対応するパンチ６によって圧造成形される。ダイ５の型孔５ａには底部にノックアウトピン７が設けられ、対応するパンチ６にはその前端面に円形状の型孔６ａを有するものとし、パンチングと同時にブランクＢをダイ５の型孔５ａに押し込んで、円板部Ｃ１と円柱部Ｃ２とを一体成形してなる第１中間成形品Ｃを形成する。【００１１】  次いで、ノックアウトピン７の押し出しにより第１中間成形品Ｃをダイ５より押し出すと、それを移送チャック（図示せず）で、第２工程Ｓ２のダイ８に運び、対応するパンチ９によって圧造成形される。ダイ８の型孔８ａには底部にノックアウトピン３０が設けられ、対応するパンチ９にはその前端面には成形すべき最終形状の型孔９ａを有するものとし、パンチングと同時に第１中間成形品Ｃをダイ８の型孔８ａに押し込んで、円板部Ｃ１の上面部の外周に沿う位置に、上方に突出する突起部１２を所定間隔を置いて複数個立設し、かつ各突起部１２の周りにそれぞれ逃げ溝１３を形成した円板部Ｄ１と円柱部Ｄ２とを一体成形してなる第２中間成形品Ｄを形成する。【００１２】  このようにして形成された第２中間成形品Ｄは、ノックアウトピン３０によりダイ８より押し出されると共に、移送チャック（図示せず）で、第３工程Ｓ３のダイ３１の直前部に運ばれ、ピアシング工具３２によって円柱部Ｄ２を打ち抜き、後工程で頭付きボルト２を圧造成形するための円柱体Ｅと、中心に貫通孔１１を有する座金本体１０の上面部外周に沿う位置に上方に突出する突起部１２を所定間隔を置いて複数個立設し、かつ各突起部１２の周りにそれぞれ逃げ溝１３を形成してなる座金１とに分断する。【００１３】  そして、座金１は、ピアシング工具３２の後退に伴ってピアシング工具３２上から適宜手段によって外部に取り出される。その後、該座金１は熱処理室（図示せず）で熱処理され、然る後、図５に示すように電極部��３４，３５によって座金１の突起部１２…１２に局部的に電流を通して突起部１２…１２を塑性変形のし易い硬度に焼鈍し処理が施される。【００１４】  一方、円柱体Ｅは、ノックアウトピン３３によりダイ３１より押し出されると共に、移送チャック（図示せず）で、図２に示すように第４工程Ｓ４のダイ３６の直前部に運ばれ、対応するパンチ３７によって圧造成形される。その場合、ダイ３６の型孔３６ａには、底部にノックアウトピン３８を有し、対応するパンチ３７にはその前端面に断面台形状の型孔３７ａを有するものとし、打ち抜かれた円柱体Ｅの一端部に予備頭部Ｆ１を圧造成形して予備頭部Ｆ１と軸部Ｆ２とからなる予備成形ボルトＦを形成する。【００１５】  その後、予備成形ボルトＦは、ノックアウトピン３８によりダイ３６より押し出されると共に、移送チャック（図示せず）で、最終工程Ｓ５のダイ３９の直前部に運ばれ、対応するパンチ４０によって圧造成形される。その場合、ダイ３９の型孔３９ａは底部にノックアウトピン４１を有し、対応するパンチ３８にはその前端面に最終頭部形状の型孔４０ａを有するものとし、予備頭部Ｆ１をさらに圧造成形して軸部２１の一端に鍔２２をもつ頭部２３を形成し、軸部２１と頭部２３とからなる頭付きボルト２を成形する。【００１６】  これにより、１つのブランクＢからスクラップなしで上記した座金１と頭付きボルト２とを一貫して圧造成形することができる。【００１７】  なお、頭付きボルト２の軸部２１の先端外周部には、例えばその後の工程で連続的にネジ転造又は切削加工により図６で示すネジ２４が形成される。【００１８】  以上のように、上記した座金１の製造方法によれば、所定長さの金属製ブランクＢから後工程で頭付きボルト２を圧造成形するための円柱体Ｅと、頭付きボルト２の軸部２２が挿通される貫通孔１１を有する座金本体の上面部外周に沿う位置に上方に突出する突起部１２を所定間隔を置いて複数個立設し、かつ各突起部１２の周りにそれぞれ逃げ溝１３を形成して成る座金１とを同時に圧造成形により一貫して製造することができる。これにより、材料の無駄をなくしながら、しかも、複雑な形状の突起部１２と逃げ溝１３をもつ座金１を簡単容易に製造することができて安価に提供することができる。さらに、圧造成形した座金１を熱処理し、然る後、座金１の突起部１２に局部的に電流を通して突起部１２を塑性変形のし易い硬度に焼鈍しすることにより、座金１における突起部１２のみを局部的に塑性変形のし易い所望の硬度に設定することができる。これにより図６に示すように、座金１と頭付きボルト２を用いて被締結部材４２を締結する際、頭付きボルト２による所定の軸力が座金１にかかると、図７に示すように上記突起部１２が被締結体４２の当接面との間で、曲がり荷重ではなく垂直荷重を受けることにより塑性変形されて、その塑性変形した突起部１２の一部が座金１の外周からはみ出した状態１２ａで締結されることになる。その結果、座金１の突起部１２の一部が座金１の外周からはみ出すように塑性変形させてはみ出し部１２ａを形成することにより、所定の軸力で締め付けが行われたかどうかを目視により簡単容易に確認することができる。したがって、締結力不足による問���を解消できるし、頭付きボルト２の締め忘れも目視により直ちにかつ容易に確認することが可能となる。なお、締めすぎないように図７の状態に座金１の底面が密着したときにはレンチが停止するトルクレンチを用いてもよい。【００１９】  また、各突起部１２…１２の周りにそれぞれ逃げ溝１３…１３を形成して、締結時、塑性変形した突起部１２…１２が上記逃げ溝１３…１３内に逃げ込むと共にその一部が座金本体１０の外周からはみ出した膨出１２ａ状態で座金本体１０の底面と面一状になるように構成しているので、座金本体１０の底面と被締結体３との隙間をなくして体裁をよくすることができると共に、座金本体１０の底面全面で被締結体４２を均等状に締め付けることができる。【００２０】  また、突起部１２の形状としては、図３に示す形状とする他、例えば図８及び図９に示すように複数の段付きの突起部１２Ａとしてもよいし、また、図１０に示すように途切れ途切れの円周上の突起部１２Ｂ…１２Ｂであったり、図１１に示すように１つの円周突起部１２Ｃなど適宜形状であってもよい。【００２１】  さらに、第１〜第３工程や第４〜第５工程までをさらに細かな工程により行うようにして、上記座金１や頭付きボルト２をより段階的に精度よく圧造成形するようにしてもよいことは勿論である。【００２２】  また、図１２及び図１３は本発明製造方法による座金１とナット（締付体）Ｎの圧造工程を示す。その場合、前述した座金１と頭付きボルト２を製造する場合の圧造工程とほぼ同様の工程にて座金１と後工程でナットＮを圧造成形する円柱体Ｅとを形成し、その後、円柱体ＥからナットＮを圧造成形し、然る後、ナットＮの底部に座金１をかしめ止めするようにしたものである。【００２３】  つまり、切断工程では、連続した金属製の丸棒材Ａがクイル先端口より間歇的に送り出され、それを先端口を横切るカッターで切断して、円柱状のブランクＢが形成される。【００２４】  このようにして形成されたブランクＢは、第１工程Ｓ１のダイとパンチにより圧造成形されて、円板部Ｃ１と円柱部Ｃ２とを一体成形してなる第１中間成形品Ｃが形成される。【００２５】  次いで、第１中間成形品Ｃは第２工程Ｓ２のダイとパンチにより圧造成形されて、円板部Ｄ１の上面部の外周に沿う位置に上方に突出する突起部１２が所定間隔を置いて複数個立設され、かつ各突起部１２の周りにそれぞれ逃げ溝１３が形成された円板部Ｄ１と、円柱部Ｄ２とを一体成形してなる第２中間成形品Ｄが形成される。【００２６】  このようにして形成された第２中間成形品Ｄは、第３工程Ｓ３のダイとピアシング工具により打ち抜き加工されて、後工程でナットＮを圧造成形するための円柱体Ｅと、中心に貫通孔１１を有する座金本体１０の上面部外周に沿う位置に上方に突出する突起部１２を所定間隔を置いて複数個立設され、かつ各突起部１２の周りにそれぞれ逃げ溝１３が形成されてなる座金１とに分断する。【００２７】  そして、座金１は、第３工程Ｓ３から適宜手段によって外部に取り出された後、熱処理室（図示せず）で熱処理され、然る後、上述の図５に示す場合と同様に電極部材３４，３５によって座金１の突起部１２に局部的に電流を通して突起部１２を塑性変形のし易い硬度に焼鈍���処理が施される。【００２８】    一方、円柱体Ｅは、図１３に示すように第４工程Ｓ４のダイとパンチにより圧造成形されて、予備ナットＧが形成される。【００２９】  その後、予備成形ナットＧは、その中心部が貫通するように最終工程Ｓ５のダイとピアシング工具によって打ち抜き加工されて貫通孔Ｎ１と鍔部Ｎ２とかしめ部Ｎ３を有するナットＮが形成される。【００３０】  これにより、１つのブランクＢからスクラップなしで上記した座金１とナットＮとを一貫して圧造成形することができる。そして、ナットＮの貫通孔Ｎ１には、図１４に示すようにその後の工程で切削加工によりネジＮ４が形成される。そして、図に示す実施の形態では、図１５に示すようにかしめ具５０を用いて上記座金１をナット体Ｎの底面に回転可能にかしめ部Ｎ４によりかしめ止めするように構成されている。これにより、図１５に示すように座金１を被締結部材４８に回転不能にあてがった状態でナットＮのみをクルクル回すことによって座金１の突起部１２に垂直の軸力を加えることができるようになっている。【００３１】  以上のように、上記した座金１とナットＮの製造方法によれば、所定長さの金属製ブランクＢから後工程でナットＮを圧造成形するための円柱体Ｅと、ボルトが挿通される貫通孔１１を有する座金本体１０の上面部外周に沿う位置に上方に突出する突起部１２を所定間隔を置いて複数個立設し、かつ各突起部１２の周りにそれぞれ逃げ溝１３を形成して成る座金１とを同時に圧造成形により一貫して製造することができる。これにより、材料の無駄をなくしながら、しかも、複雑な形状の突起部１２と逃げ溝１３をもつ座金１を簡単容易に製造することができて安価に提供することができる。さらに、圧造成形した座金１を熱処理し、然る後、座金１の突起部１２に局部的に電流を通して突起部１２を塑性変形のし易い硬度に焼鈍しすることにより、座金１における突起部１２のみを局部的に塑性変形のし易い所望の硬度に設定することができる。これにより図１６に示すように、上記座金１とナットＮを用いて被締結部材４２を締結する際、ナットＮによる所定の軸力が座金１にかかると、上記突起部１２が被締結体４２の当接面との間で、曲がり荷重ではなく垂直荷重を受けることにより塑性変形されて、図１７に示すようにその塑性変形した突起部１２の一部が座金１の外周からはみ出した状態１２ａで締結されることになる。その結果、座金１の突起部１２の一部が座金１の外周からはみ出すように塑性変形させてはみ出し部１２ａを形成することにより、所定の軸力で締め付けが行われたかどうかを目視により簡単容易に確認することができる。したがって、締結力不足による問題を解消できるし、ナットＮの締め忘れも目視により直ちにかつ容易に確認することが可能となる。なお、締めすぎないように図１７の状態に座金１の底面が密着したときにはレンチが停止するトルクレンチを用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】  本発明方法に係る座金の圧造工程を示す概略横断面図である。
【図２】  頭付きボルトの圧造工程を示す概略横断面図である。
【図３】  座金の平面図である。
【図４】  同縦断側面図である。
【図５】  同座金の焼鈍し状態の説明図である。
【図６】  座金と頭付きボルトによる締結前の縦断面図である。
【図７】  同締結後の縦断面図である。
【図８】  別の突起部を形成した座金の平面図である。
【図９】  同座金の焼鈍し状態の説明図である。
【図１０】  別の突起部を形成した座金の平面図である。
【図１１】  さらに、別の突起部を形成した座金の平面図である。
【図１２】  座金とナットの圧造工程を示す概略横断面図である。
【図１３】  ナットの圧造工程を示す概略横断面図である。
【図１４】  ネジ付きナットの縦断面図である。
【図１５】  座金とナットのかしめ工程を示す縦断面図である。
【図１６】  座金とナットによる締結前の縦断面図である。
【図１７】  座金とナットによる締結後の縦断面図である。
【符号の説明】
【００３３】１          座金
１１        貫通孔
１２        突起部
１３        逃げ溝
２          頭付きボルト
Ｂ          ブランク
Ｃ          第１中間成形品
Ｃ１        円板部
Ｃ２        円柱部
Ｄ          第２中間成形品
Ｄ１        円板部
Ｄ２        円柱部
Ｅ          円柱体
Ｎ          ナット
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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