(57)【要約】【課題】締め付け最大トルクおよび保持力を大幅に向上することができ、かつゆるみの生じにくいねじ部品、雄ねじ部品の製造方法および転造ダイスを提供する。【解決手段】ねじ部品において、雄ねじ部５または雌ねじ部の追い側フランク角βを零もしくは負の角度とするか、または正の角度でかつリード角の１／３以下もしくは正の角度で４度以下とする。ねじ部品のうち、雄ねじ部５を有する雄ねじ部品１を製造する場合は、ねじ山形成溝の追い側フランク角を零もしくは負の角度とされるか、または正の角度でかつリード角の１／３以下もしくは正の角度で４度以下とされた複数の転造ダイス間にブランクを供給し、このブランクを転造ダイス間で転がし、転造によって雄ねじ部５のねじ山８を形成する。【選択図】図８
2007132398.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
雄ねじ部または雌ねじ部を有するねじ部品において、前記雄ねじ部または雌ねじ部の追い側フランク角を零または負の角度とされているねじ部品。
【請求項２】
雄ねじ部または雌ねじ部を有するねじ部品において、前記雄ねじ部または雌ねじ部の追い側フランク角を正の角度でかつリード角の１／３以下とされているねじ部品。
【請求項３】
雄ねじ部または雌ねじ部を有するねじ部品において、前記雄ねじ部または雌ねじ部の追い側フランク角を正の角度でかつ４度以下とされているねじ部品。
【請求項４】
雄ねじ部を有するねじ部品であって、前記雄ねじ部の前記追い側フランク面を凹面とされている請求項１乃至３のいずれかに記載のねじ部品。
【請求項５】
それぞれねじ山形成溝の追い側フランク角を零または負の角度とされた複数の転造ダイス間にブランクを供給するとともに、前記複数の転造ダイスを相対的に動かして前記ブランクを前記複数の転造ダイス間で転がし、前記ねじ山形成溝で転造によって前記ブランクにねじ山を形成することにより、雄ねじ部の追い側フランク角が零または負の角度とされた雄ねじ部品を製造する雄ねじ部品の製造方法。
【請求項６】
それぞれねじ山形成溝の追い側フランク角を正の角度でかつリード角の１／３以下とされた複数の転造ダイス間にブランクを供給するとともに、前記複数の転造ダイスを相対的に動かして前記ブランクを前記複数の転造ダイス間で転がし、前記ねじ山形成溝で転造によって前記ブランクにねじ山を形成することにより、雄ねじ部の追い側フランク角が正の角度でかつリード角の１／３以下とされた雄ねじ部品を製造する雄ねじ部品の製造方法。
【請求項７】
それぞれねじ山形成溝の追い側フランク角を正の角度でかつ４度以下とされた複数の転造ダイス間にブランクを供給するとともに、前記複数の転造ダイスを相対的に動かして前記ブランクを前記複数の転造ダイス間で転がし、前記ねじ山形成溝で転造によって前記ブランクにねじ山を形成することにより、雄ねじ部の追い側フランク角が正の角度でかつ４度以下とされた雄ねじ部品を製造する雄ねじ部品の製造方法。
【請求項８】
前記転造ダイスの前記ねじ山形成溝の追い側フランク面をフラットな面とするとともに、前記ねじ山形成溝の進み側フランク角を十分大きくし、
前記ブランクに形成されて行くねじ山の外周側が前記転造ダイスによって進み側フランク面側から軸方向に強く押され、前記ブランクに形成されて行く前記ねじ山の追い側フランク面の外周側が軸方向に隆起する一方、これに伴い該追い側フランク面の径方向中間部が陥没するようにすることにより、完成後の前記雄ねじ部品の前記雄ねじ部の追い側フランク面が凹面をなすようにする請求項５乃至７のいずれかに記載の雄ねじ部品の製造方法。
【請求項９】
ねじ転造によって雄ねじ部を形成することにより、雄ねじ部を有する雄ねじ部品を製造するための転造ダイスであって、
前記雄ねじ部のねじ山を形成するねじ山形成溝の追い側フランク角を零または負の角度とされている転造ダイス。
【請求項１０】
ねじ転造によって雄ねじ部を形成することにより、雄ねじ部を有する雄ねじ部品を製造するための転造ダイスであって、
前記雄ねじ部のねじ山を形成するねじ山形成溝の追い側フランク角を正の角度でかつリード角の１／３以下とされている転造ダイス。
【請求項１１】
ねじ転造によって雄ねじ部を形成することにより、雄ねじ部を有する雄ねじ部品を製造するための転造ダイスであって、
前記雄ねじ部のねじ山を形成するねじ山形成溝の追い側フランク角を正の角度でかつ４度以下とされている転造ダイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、雄ねじ部または雌ねじ部を有するねじ部品、雄ねじ部を有する雄ねじ部品の製造方法およびその転造ダイスに係り、特に小ねじ、ボルト、止めねじ、ナット等の締結用として好適な、ねじ部品、雄ねじ部品の製造方法および転造ダイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、小ねじ等の締結用雄ねじ部品において、締め付け最大トルクおよび保持力を向上するために、例えば、特許文献１に示されているように、進み側フランク角より追い側フランク角を小さくした非対称ねじ山形状を有するものが提案されている。
【特許文献１】実開平４−１０９２１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、前記従来の、非対称ねじ山形状を有する雄ねじ部品においても、なお締め付け最大トルクおよび保持力を十分大きくできないという問題があった。
【０００４】
また、それに伴い、ゆるみを生じにくくすることができないとともに、締め付け力の軸直角方向分力(この分力については、後で詳しく説明する)が相手材に対し径方向外向きに作用し、かつその大きさを十分小さくすることができないため、相手材を損傷してしまう虞があるという問題もあった(ねじ締結時の所謂ボス割れ等がこのような損傷の例である)。
【０００５】
本発明は、このような従来の事情に鑑みてなされたもので、本発明の目的は、締め付け最大トルクおよび保持力を従来より大幅に向上することができるねじ部品、雄ねじ部品の製造方法および転造ダイスを提供することにある。
【０００６】
本発明の他の目的は、ゆるみの生じにくいねじ部品、雄ねじ部品の製造方法および転造ダイスを提供することにある。
【０００７】
本発明のさらに他の目的は、締結時に相手材に径方向外向きに作用する力を減少または完全になくし、相手材が損傷することがないようにすることができるねじ部品、雄ねじ部品の製造方法および転造ダイスを提供することにある。
【０００８】
本発明のさらに他の目的は、以下の説明から明らかになろう。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
第一の本発明によるねじ部品は、雄ねじ部または雌ねじ部を有するねじ部品において、前記雄ねじ部または雌ねじ部の追い側フランク角を零または負の角度とされているものである。
【００１０】
この第一の本発明によるねじ部品においては、雄ねじ部または雌ねじ部の追い側フランク角が零または負の角度とされているので、締め付け力の軸直角方向分力を零または径方向内向きとし、軸方向分力を大きくすることができるため、締め付け最大トルクおよび保持力を従来より大幅に向上することができるとともに、それに伴い、ゆるみを生じにくくすることができる。
【００１１】
また、締結時に相手材に径方向外向きに作用する力をなくすことができるので、相手材が損傷することがないようにすることができる。また、これに伴い、相手材の肉厚を薄くすることもできるようになる。
【００１２】
第二の本発明によるねじ部品は、雄ねじ部または雌ねじ部を有するねじ部品において、前記雄ねじ部または雌ねじ部の追い側フランク角を正の角度でかつリード角の１／３以下とされているものである。
【００１３】
また、第三の本発明によるねじ部品は、雄ねじ部または雌ねじ部を有するねじ部品において、前記雄ねじ部または雌ねじ部の追い側フランク角を正の角度でかつ４度以下とされているものである。
【００１４】
なお、通常の一条ねじの場合は、追い側フランク角を４度以下とすべきであり、さらに好ましくはリード角の１／３以下とするとよい。また、多条ねじのようにリード角が大きくなる場合は、追い側フランク角を４度より大きくしてもよいが、その場合でも、リード角の１／３以下とすべきである。
【００１５】
第二および三の本発明によるねじ部品においては、雄ねじ部または雌ねじ部の追い側フランク角を正の角度でかつリード角の１／３以下または４度以下とされているので、締め付け力の軸直角方向分力が径方向外向きになったとしても、その大きさを最小限とし、軸方向分力を大きくすることができるので、締め付け最大トルクおよび保持力を従来より大幅に向上することができるとともに、ゆるみを生じにくくすることができる。
【００１６】
また、締結時に相手材に径方向外向きに作用する力を最小限とすることができるので、相手材が損傷することがないようにすることができる。また、これに伴い、相手材の肉厚を薄くすることもできるようになる。
【００１７】
第一の本発明による雄ねじ部品の製造方法は、それぞれねじ山形成溝の追い側フランク角を零または負の角度とされた複数の転造ダイス間にブランクを供給するとともに、前記複数の転造ダイスを相対的に動かして前記ブランクを前記複数の転造ダイス間で転がし、前記ねじ山形成溝で転造によって前記ブランクにねじ山を形成することにより、雄ねじ部の追い側フランク角が零または負の角度とされた雄ねじ部品を製造するものである。
【００１８】
この第一の本発明による雄ねじ部品の製造方法によれば、前記第一の本発明によるねじ部品のうちの、雄ねじ部を有する雄ねじ部材を製造することができる。
【００１９】
第二の本発明による雄ねじ部品の製造方法は、それぞれねじ山形成溝の追い側フランク角を正の角度でかつリード角の１／３以下とされた複数の転造ダイス間にブランクを供給するとともに、前記複数の転造ダイスを相対的に動かして前記ブランクを前記複数の転造ダイス間で転がし、前記ねじ山形成溝で転造によって前記ブランクにねじ山を形成することにより、雄ねじ部の追い側フランク角が正の角度でかつリード角の１／３以下とされた雄ねじ部品を製造するものである。
【００２０】
この第二の本発明による雄ねじ部品の製造方法によれば、前記第二の本発明によるねじ部品のうちの、雄ねじ部を有する雄ねじ部材を製造することができる。
【００２１】
第三の本発明による雄ねじ部品の製造方法は、それぞれねじ山形成溝の追い側フランク角を正の角度でかつ４度以下とされた複数の転造ダイス間にブランクを供給するとともに、前記複数の転造ダイスを相対的に動かして前記ブランクを前記複数の転造ダイス間で転がし、前記ねじ山形成溝で転造によって前記ブランクにねじ山を形成することにより、雄ねじ部の追い側フランク角が正の角度でかつ４度以下とされた雄ねじ部品を製造するものである。
【００２２】
この第三の本発明による雄ねじ部品の製造方法によれば、前記第三の本発明によるねじ部品のうちの、雄ねじ部を有する雄ねじ部材を製造することができる。
【００２３】
第一の本発明による転造ダイスは、ねじ転造によって雄ねじ部を形成することにより、雄ねじ部を有する雄ねじ部品を製造するための転造ダイスであって、
前記雄ねじ部のねじ山を形成するねじ山形成溝の追い側フランク角を零または負の角度とされているものである。
【００２４】
この第一の本発明による転造ダイスによれば、前記第一の本発明によるねじ部品のうちの、雄ねじ部を有する雄ねじ部材を製造することができる。
【００２５】
第二の本発明による転造ダイスは、ねじ転造によって雄ねじ部を形成することにより、雄ねじ部を有する雄ねじ部品を製造するための転造ダイスであって、
前記雄ねじ部のねじ山を形成するねじ山形成溝の追い側フランク角を正の角度でかつリード角の１／３以下とされているものである。
【００２６】
この第二の本発明による転造ダイスによれば、前記第二の本発明によるねじ部品のうちの、雄ねじ部を有する雄ねじ部材を製造することができる。
【００２７】
第三の本発明による転造ダイスは、ねじ転造によって雄ねじ部を形成することにより、雄ねじ部を有する雄ねじ部品を製造するための転造ダイスであって、
前記雄ねじ部のねじ山を形成するねじ山形成溝の追い側フランク角を正の角度でかつ４度以下とされているものである。
【００２８】
この第三の本発明による転造ダイスによれば、前記第三の本発明によるねじ部品のうちの、雄ねじ部を有する雄ねじ部材を製造することができる。
【発明の効果】
【００２９】
本発明によれば、
（イ）締め付け最大トルクおよび保持力を従来より大幅に向上することができる、
（ロ）ゆるみを生じにくくすることができる、
（ハ）締結時に、径方向外向き作用する力により、相手材が損傷することがないようにすることができる、
等の優れた効果を得られるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて説明する。
【実施例１】
【００３１】
図１〜７は、本発明を雄ねじ部品の１つであるタッピンねじ、その製造方法および転造ダイスに適用した実施例を示している。このうち、図１〜３は本実施例における完成された一条ねじのタッピンねじ１を示している。このタッピンねじ１は、軸部２とこの軸部２の一端部に設けられた頭部３とを備えており、頭部３にはリセス４が設けられている。前記軸部２の外周には雄ねじ部５が設けられている。雄ねじ部５の進み側(先端側)フランク角α(図３参照)は、２５〜５０度とすることが好ましい(図の場合の進み側フランク角αは４０度とされている)。他方、追い側(後端側)フランク角βは、図３によく示されるように、総体的には、一点鎖線６ａで示されるように零度とされているが、さらに詳しく言うと、追い側フランク面６は実線で示されるように凹面とされている。
【００３２】
次に、前記タッピンねじ１の作動について、従来の雄ねじと比較して説明する。図１８は、従来の雄ねじ３１を相手材７にねじ込んだ状態を示している(下方が雄ねじ３１の先端側となっている)。この図に示されるように、雄ねじ３１の追い側フランク面３２には、該フランク面３２に対して垂直な締付け力Ｎが作用する。この締付け力Ｎは、雄ねじ３１の軸線と平行を成す軸方向分力Ｐと、雄ねじ３１の軸線に対して垂直方向に作用する軸直角方向分力Ｆに分けることができるが、従来の締結用の雄ねじ３１においては、非対称ねじ山形状を有するものでも、その追い側フランク角βは進み側フランク角αの傾斜と逆向きの傾斜方向(正方向)で、小さくても９度以上と大きくされていたので、軸直角方向分力Ｆは正方向(径方向外向き)で大きな値となっていた。
【００３３】
このため、既に述べたように、締め付け最大トルクおよび保持力を十分大きくできないという問題があった。また、それに伴いゆるみを生じにくくすることができないとともに、軸直角方向分力Ｆにより相手材７を損傷してしまう虞があるという問題もあった。
【００３４】
しかるに、本実施例のタッピンねじ１においては、追い側フランク角βが総体的に零度とされているので、タッピンねじ１を相手材７にねじ込んだ状態を表した図４によく示されるように、概略、締め付け力の軸直角方向分力Ｆを零として、締付け力Ｎ＝軸方向分力Ｐとし、軸方向分力Ｐを大きくすることができるため、締め付け最大トルクおよび保持力を従来より大幅に向上することができるとともに、それに伴い、ゆるみを生じにくくすることができる。
【００３５】
また、締結時に相手材７に径方向外向きに作用する力をなくすことができるので、相手材７が損傷することがないようにすることができる。また、これに伴い、相手材の肉厚を薄くすることもできるようになる。
【００３６】
さらに、本実施例においては、追い側フランク面６が凹面とされている(縦断面が直線状でなく、凹陥している)ので、タッピンねじ１と相手材７との接触面積を大きくすることができるため、締め付け最大トルクおよび保持力を一層大きくするとともに、一層ゆるみを生じにくくすることができる。
【００３７】
なお、さらに詳しく言うと、本実施例においては、前述のように追い側フランク面６が凹面とされているので、総体的には追い側フランク角βが零度とされていても、外周側においては追い側フランク角βが負の角度になり、締め付け時、図４の上側のねじ山８に関して二点鎖線８ａで模式的に示したように、相手材７からの反力によってねじ山８の外周側が進み側に押され、ねじ山８の外径が拡大される方向にねじ山８が変形し、相手材７に食い込もうとする傾向が生じるので、これにより、締め付け最大トルクおよび保持力を一層大きくするとともに、一層ゆるみを生じにくくすることができる。
【００３８】
ただし、本発明においては、追い側フランク面６を、一点鎖線６ａで示されるように、その縦断面が直線状になるようにしてもよい。
【００３９】
次に、前記図１〜３のタッピンねじ１をねじ転造により製造する方法およびその際に用いる転造平ダイスを図５〜７を用いて説明する。図５は本実施例におけるブランク１’を示しており、このブランク１’は頭部３および横断面円形の軸部２’を備えている。
【００４０】
図６は本実施例におけるタッピンねじ１の転造加工作業を示しており、通常のねじ転造の場合と全く同様にして、固定ダイス９と移動ダイス１０との間にブランク１’を供給し、移動ダイス１０を矢印Ａのように直線方向に移動し、固定ダイス９と移動ダイス１０との間でブランク１’を転がして行く。
【００４１】
図７は、固定ダイス９の断面図を示しており(参考のために、転造完了状態のタッピンねじ１を一点鎖線で示してある)、雄ねじ部５のねじ山８に対応する形状のねじ山形成溝１１をブランク１’に対向される面に設けられている。したがって、ねじ山形成溝１１の追い側フランク角（完成後のタッピンねじ１の追い側フランク角βに対応する角度）は零度とされているが、このねじ山形成溝１１の追い側フランク面１２（完成後のタッピンねじ１の追い側フランク面６に対応する面）は、追い側フランク面６がなす凹面に対応する凸面とはされておらず、フラットな面とされている。移動ダイス１０も、固定ダイス９のそれと同様のねじ山形成溝１３を設けられている。この移動ダイス１０の方も、ねじ山形成溝１３の追い側フランク面をフラットな面とされている。
【００４２】
このようにして、前述のように固定ダイス９と移動ダイス１０とを相対的に移動し、両ダイス９，１０間でブランク１’を転がすことにより、図１〜３に示されるような雄ねじ部５を有するタッピンねじ１を製造することができる。ここで、本実施例では、ダイス９，１０のねじ山形成溝１１，１３の進み側フランク角（完成後のタッピンねじ１の進み側フランク角αに対応する角度）は十分大きくされる一方、追い側フランク角は零度となるようにされているので、転造加工時、ブランク１’に形成されて行くねじ山８は外周側をダイス９，１０によって進み側フランク面１４側から軸方向に強く押される一方、追い側フランク面１２側からはほとんど押されることはないので、塑性加工されるブランク１’の肉の流動により、ねじ山８の追い側フランク面６の外周側が軸方向に隆起する一方、追い側フランク面６の径方向中間部が陥没するため、完成後のタッピンねじ１の追い側フランク面６が凹面をなすようにすることができる。
【実施例２】
【００４３】
図８ないし１０は本発明の実施例２を示している。図８は本実施例における１条ねじのタッピンねじ１の雄ねじ部５の拡大断面図であり、本実施例においても、雄ねじ部５の進み側フランク角αは、２５〜５０度とすることが好ましい(図の場合の進み側フランク角αは４０度とされている)。追い側フランク角βは、総体的には、一点鎖線６ａで示されるように負の角度とされている。ただし、さらに詳しく言うと、追い側フランク面６は実線で示されるように凹面とされている。追い側フランク角βの絶対値は、２０度以下が好ましく、特に１５度以下が好ましい(図の場合の追い側フランク角βの絶対値は２度とされている)。
【００４４】
本実施例においては、追い側フランク角βが総体的に負の角度とされているので、図９に示されるように、軸直角方向分力Ｆを負の方向、すなわち径方向内向きとすることができる。したがって、締結時に相手材７に径方向外向きに作用する力をなくすことができるので、相手材７が損傷することがないようにすることができる。また、これに伴い、相手材７の肉厚を薄くすることもできるようになる。
【００４５】
また、追い側フランク角βの絶対値を比較的に小さくすることにより、軸方向分力Ｐを大きくし、締め付け最大トルクおよび保持力を向上することができるとともに、それに伴い、ゆるみを生じにくくすることができる。
【００４６】
さらに、追い側フランク角βが総体的に負の角度であるので、締め付け時、図９に二点鎖線８ａで模式的に示したように、相手材７からの反力によってねじ山８の外周側が進み側に押され、ねじ山８の外径が拡大される方向にねじ山８が変形し、相手材７に食い込もうとする傾向が生じるので、これにより、締め付け最大トルクおよび保持力を一層大きくするとともに、一層ゆるみを生じにくくすることができる。特に、本実施例においては、追い側フランク面６が凹面とされているので、総体的な追い側フランク角βの絶対値よりねじ山８の外周側における追い側フランク角の負の角度の絶対値を大きくすることができるため、この作用効果をより高めることができる。
【００４７】
また、さらに、本実施例においても、追い側フランク面６が凹面とされているので、タッピンねじ１と相手材７との接触面積を大きくすることができるため、締め付け最大トルクおよび保持力を一層大きくするとともに、一層ゆるみを生じにくくすることができる。
【００４８】
ただし、本発明においても、追い側フランク面６を一点鎖線６ａで示されるようにその縦断面が直線状になるようにしてもよい。
【００４９】
図１０は本実施例における固定ダイス９の断面図を示しており(参考のために、転造完了状態のタッピンねじ１を一点鎖線で示してある)、雄ねじ部５のねじ山８に対応する形状のねじ山形成溝１１をブランク１’に対向される面に設けられている。したがって、ねじ山形成溝１１の追い側フランク角は負の角度とされているが、このねじ山形成溝１１の追い側フランク面１２は、完成後のタッピンねじ１の追い側フランク面６がなす凹面に対応する凸面とはされておらず、フラットな面とされている。移動ダイス１０も、固定ダイス９のそれと同様のねじ山形成溝１３を設けられている。この移動ダイス１０の方も、ねじ山形成溝１３の追い側フランク面をフラットな面とされている。
【００５０】
本実施例においても、実施例１の場合と同様に、固定ダイス９と移動ダイス１０とを相対的に移動し、両ダイス９，１０間でブランク１’を転がすことにより、図８に示されるような雄ねじ部５を有するタッピンねじ１を製造することができる。ここにおいて、ダイス９，１０のねじ山形成溝１１，１３の進み側フランク角は十分大きくされる一方、追い側フランク角は負の角度となるようにされているので、転造加工時、ブランク１’に形成されて行くねじ山８は外周側をダイス９，１０によって進み側フランク面１４側から軸方向に強く押される一方、追い側フランク面１２側からはほとんど押されることはないので、塑性加工されるブランク１’の肉の流動により、ねじ山８の追い側フランク面６の外周側が軸方向に隆起する一方、追い側フランク面６の径方向中間部が陥没するため、完成後のタッピンねじ１の追い側フランク面６が凹面をなすようにすることができる。
【実施例３】
【００５１】
図１１ないし１３は本発明の実施例３を示している。図１１は本実施例における一条ねじのタッピンねじ１の雄ねじ部５の拡大断面図であり、本実施例においても、雄ねじ部５の進み側フランク角αは、２５〜５０度とすることが好ましい(図の場合の進み側フランク角αは４０度とされている)。追い側フランク角βは、総体的には、一点鎖線６ａで示されるように正の角度とされるが、その角度の大きさは４度以下またはリード角の１／３以下とされる(図の場合の総体的な追い側フランク角βは２度、リード角は６度４５分とされている)。ただし、さらに詳しく言うと、前記各実施例の場合と同様に、追い側フランク面６は実線で示されるように凹面とされている。
【００５２】
なお、通常の一条ねじの場合は、追い側フランク角を４度以下とすべきであり、さらに好ましくはリード角の１／３以下とするとよい。また、多条ねじのようにリード角が大きくなる場合は、追い側フランク角を４度より大きくしてもよいが、その場合でも、リード角の１／３以下とすべきである。
【００５３】
本実施例においては、追い側フランク角βが正の角度とされているので、図１２に示されるように、追い側フランク面６が一点鎖線６ａのようにその縦断面が直線状になるようとなっていると考えれば、軸直角方向分力Ｆは径方向外向きになる。しかし、追い側フランク角βは４度以下またはリード角の１／３以下とされているので、軸直角方向分力Ｆを十分小さくし、相手材７が損傷することがないようにすることができる。また、これに伴い、相手材７の肉厚を薄くすることもできるようになる。
【００５４】
また、まず、追い側フランク角βの値が非常に小さいので、軸方向分力Ｐを大きくし、締め付け最大トルクおよび保持力を向上することができるとともに、それに伴い、ゆるみを生じにくくすることができる。
【００５５】
さらに、本実施例においても、追い側フランク面６が凹面とされているので、総体的には追い側フランク角βが小さい正の角度とされていても、外周側においては追い側フランク角βが負の角度になり、締め付け時、図１２に二点鎖線８ａで模式的に示したように、相手材７からの反力によってねじ山８の外周側が進み側に押され、ねじ山８の外径が拡大される方向にねじ山８が変形し、相手材７に食い込もうとする傾向が生じるので、これにより、締め付け最大トルクおよび保持力を一層大きくするとともに、一層ゆるみを生じにくくすることができる。
【００５６】
また、さらに、本実施例においても、追い側フランク面６が凹面とされているので、タッピンねじ１と相手材７との接触面積を大きくすることができるため、締め付け最大トルクおよび保持力を一層大きくするとともに、一層ゆるみを生じにくくすることができる。
【００５７】
ただし、本発明においても、追い側フランク面６を一点鎖線６ａで示されるようにその縦断面が直線状になるようにしてもよい。
【００５８】
図１３は本実施例における固定ダイス９の断面図を示しており(参考のために、転造完了状態のタッピンねじ１を一点鎖線で示してある)、雄ねじ部５のねじ山８に対応する形状のねじ山形成溝１１をブランクに対向される面に設けられている。したがって、ねじ山形成溝１１の追い側フランク角は正の角度でかつリード角の１／３以下とされているが、このねじ山形成溝１１の追い側フランク面１２は、完成後のタッピンねじ１の追い側フランク面６がなす凹面に対応する凸面とはされておらず、フラットな面とされている。移動ダイス１０も、固定ダイス９のそれと同様のねじ山形成溝１３を設けられている。この移動ダイス１０の方も、ねじ山形成溝１３の追い側フランク面をフラットな面とされている。
【００５９】
本実施例においても、実施例１および２の場合と同様に、固定ダイス９と移動ダイス１０とを相対的に移動し、両ダイス９，１０間でブランク１’を転がすことにより、図１１に示されるような雄ねじ部５を有するタッピンねじ１を製造することができる。ここにおいて、ダイス９，１０のねじ山形成溝１１の進み側フランク面のフランク角は十分大きくされる一方、追い側フランク角は正ではあるが、非常に小さな角度とされているので、ブランクに形成されて行くねじ山８は外周側をダイス９，１０によって進み側フランク面１４側から軸方向に強く押される一方、追い側フランク面１２側からはほとんど押されることはないので、塑性加工されるブランク１’の肉の流動により、ねじ山８の追い側フランク面６の外周側が軸方向に隆起する一方、追い側フランク面６の径方向中間部が陥没するため、完成後のタッピンねじ１の追い側フランク面６が凹面をなすようにすることができる。
【実施例４】
【００６０】
図１４および１５は、本発明の実施例４を示している。本実施例は本発明を雌ねじ部を有する雌ねじ部品、特にナットに適用した実施例を示している。ナット１６の内周には雌ねじ部１７が設けられている。雌ねじ部１７の進み側フランク角α(図１５参照)は、２５〜５０度とすることが好ましい(図の場合の進み側フランク角αは４０度とされている)。他方、追い側フランク角βは零度とされている。追い側フランク面１８は、縦断面直線状となるようにされている(ただし、追い側フランク面１８を凸面になるようにしてもよい)。
【００６１】
このようなナット１６は、例えば、雌ねじ部１７に対応する形状を有するタップで素材を転造または切削することにより製造できる。
【００６２】
本実施例においては、ナット１６に螺合される雄ねじ部品の雄ねじ部を、雌ねじ部１７に対応する形状とする(ただし、前記実施例１におけるタッピンねじ１の雄ねじ部５と同様に追い側フランク面を凹面としてもよい)ことにより、実施例１の場合と同様の作用効果を得ることができる。
【実施例５】
【００６３】
図１６は、本発明の実施例５を示している。本実施例も本発明をナットに適用した実施例を示している。ナット１６の雌ねじ部１７の進み側フランク角αは２５〜５０度とすることが好ましい(図の場合の進み側フランク角αは４０度とされている)。他方、追い側フランク角βは負の角度とされている。この追い側フランク角βの絶対値は、２０度以下が好ましく、特に１５度以下が好ましい(図の場合の追い側フランク角βの絶対値は２度とされている)。追い側フランク面１８は、縦断面直線状となるようにされている(ただし、追い側フランク面１８を凸面になるようにしてもよい)。
【００６４】
このようなナット１６も、例えば、雌ねじ部１７に対応する形状を有するタップで素材を転造または切削することにより製造できる。
【００６５】
本実施例においても、ナット１６に螺合される雄ねじ部品の雄ねじ部を、雌ねじ部１７に対応する形状とする(ただし、前記実施例２におけるタッピンねじ１の雄ねじ部５と同様に追い側フランク面を凹面としてもよい)ことにより、実施例２の場合と同様の作用効果を得ることができる。
【実施例６】
【００６６】
図１７は、本発明の実施例６を示している。本実施例も本発明をナットに適用した実施例を示している。ナット１６の雌ねじ部１７の進み側フランク角αは２５〜５０度とすることが好ましい(図の場合の進み側フランク角αは４０度とされている)。他方、追い側フランク角βは正の角度とされるが、その角度の大きさは４度以下またはリード角の１／３以下とされる(図の場合の総体的な追い側フランク角βは２度、リード角は６度４５分とされている)。追い側フランク面１８は、縦断面直線状となるようにされている(ただし、追い側フランク面１８を凸面になるようにしてもよい)。
【００６７】
このようなナット１６も、例えば、雌ねじ部１７に対応する形状を有するタップで素材を転造または切削することにより製造できる。
【００６８】
本実施例においても、ナット１６に螺合される雄ねじ部品の雄ねじ部を、雌ねじ部１７に対応する形状とする(ただし、前記実施例３におけるタッピンねじ１と同様に追い側フランク面を凹面としてもよい)ことにより、実施例３の場合と同様の作用効果を得ることができる。
なお、前記実施例１〜３においては、雄ねじ部品は自ら相手材に雌ねじを加工するタッピンねじとされているが、本発明は、タッピンねじのみならず、相手材に予め設けられた雌ねじに螺合される雄ねじ部品、その製造方法および転造ダイスにも適用できるものである。
【００６９】
また、前記実施例１〜３においては、相手材７は厚い材料とされているが、本発明は、相手材が薄板の場合にも適用できるものである。また、相手材の材料は、各種金属、プラスチック等の広範なものに使用できる。
【００７０】
また、本発明は、小ねじ、ボルト、止めねじ、ナット等の締結用のねじ部品のみならず、ホースバンドに用いられる雄ねじ等の締め付け用の雄ねじ部品等に関しても適用できるものである。
【００７１】
また、本発明は、軸部の横断面が大略円形状になる一般的な雄ねじ部品のみならず、軸部の横断面が大略三角形、五角形等の多角形状や、楕円形状等の、非円形状になる雄ねじ部品に関しても適用できるものである。
【産業上の利用可能性】
【００７２】
以上のように本発明は、締結用および締め付け用等のねじ部品、雄ねじ部品の製造方法および転造ダイスとして有用である。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】本発明の実施例１におけるタッピンねじ(雄ねじ部品)を示す正面図である。
【図２】前記タッピンねじを示す縦断面図である。
【図３】前記タッピンねじのねじ山を示す拡大断面図である(下方がタッピンねじの先端側となっている)。
【図４】前記タッピンねじが相手材にねじ込まれた状態を示す拡大断面図である(下方がタッピンねじの先端側となっている)。
【図５】前記実施例において、タッピンねじの素材となるブランクを示す正面図である。
【図６】前記実施例１におけるタッピンねじの転造加工作業を示す平面図である。
【図７】前記実施例１における転造ダイスを示す拡大断面図である。
【図８】本発明の実施例２におけるタッピンねじのねじ山を示す拡大断面図である(下方がタッピンねじの先端側となっている)。
【図９】前記実施例２のタッピンねじが相手材にねじ込まれた状態を示す拡大断面図である(下方がタッピンねじの先端側となっている)。
【図１０】前記実施例２における転造ダイスを示す拡大断面図である。
【図１１】本発明の実施例３におけるタッピンねじのねじ山を示す拡大断面図である(下方がタッピンねじの先端側となっている)。
【図１２】前記実施例３のタッピンねじが相手材にねじ込まれた状態を示す拡大断面図である(下方がタッピンねじの先端側となっている)。
【図１３】前記実施例３における転造ダイスを示す拡大断面図である。
【図１４】本発明の実施例４におけるナットを示す縦断面図である。
【図１５】前記実施例４におけるナットのねじ山を示す拡大断面図である。
【図１６】本発明の実施例５におけるナットのねじ山を示す拡大断面図である。
【図１７】本発明の実施例６におけるナットのねじ山を示す拡大断面図である。
【図１８】従来の雄ねじを相手材にねじ込んだ状態を示す縦断面図である。
【符号の説明】
【００７４】
１    タッピンねじ(雄ねじ部品)
１’  ブランク
５    雄ねじ部
６    タッピンねじの追い側フランク面
７    相手材
８    タッピンねじのねじ山
９    固定ダイス
１０    移動ダイス
１１    固定ダイスのねじ山形成溝
１２    固定ダイスの追い側フランク面
１３    移動ダイスのねじ山形成溝
１４    固定ダイスの進み側フランク面
１６    ナット
１７    雌ねじ部
１８    ナットの追い側フランク面
２３，２４  係合片
α    タッピンねじの進み側フランク角
β    タッピンねじの追い側フランク角
【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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【図１８】
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