(57)【要約】【課題】必要な箇所にのみ焼入れを行うことで、ねじの各部で所望の特性が得られ、かつ、高い生産性で製造することのできるバイメタルねじおよびその製造方法を提供する。【解決手段】  バイメタルねじの頭部及び軸部となる頭部側部材１１と、バイメタルねじ１０の先端部となる先端側部材１２とを接合してバイメタルねじ１０を製造する。先端側部材１２は、頭部側部材１１との接合前にねじ部加工と焼入れ処理とが実施され、その全体に焼入れ処理が施される。頭部側部材１１は焼入れ処理が施されることなく、先端側部材１２と接合される。【選択図】図１
2017101685.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
バイメタルねじの頭部及び軸部となる頭部側部材と、バイメタルねじの先端部となる先端側部材とが接合されてなるバイメタルねじであって、
前記頭部側部材は焼入れによる熱処理が施されておらず、前記先端側部材はその全体に焼入れによる熱処理が施されていることを特徴とするバイメタルねじ。
【請求項２】
バイメタルねじの頭部及び軸部となる頭部側部材と、バイメタルねじの先端部となる先端側部材とが接合されてなるバイメタルねじの製造方法であって、
バイメタルねじの頭部及び軸部となる頭部側部材を製造する第１工程と、
バイメタルねじの先端部となる先端側部材を製造する第２工程と、
前記第１工程及び前記第２工程の後に行われ、前記頭部側部材および前記を接合してバイメタルねじを製造する第３工程とを含み、
前記第２工程では、前記先端側部材におけるねじ部加工と、前記先端側部材の全体に対する焼入れ処理とが実施されることを特徴とするバイメタルねじの製造方法。
【請求項３】
請求項２に記載のバイメタルねじの製造方法であって、
前記第３工程では、前記頭部側部材と前記先端側部材との接合面において該接合面の中央部のみを抵抗溶接にて接合し、前記接合面の周縁部をＴＩＧ溶接にて接合することを特徴とするバイメタルねじの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バイメタルねじおよびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ユーザの様々なニーズに応えるために種々のネジが開発されており、その一つに異種金属同士を接合してなるバイメタルねじがある。バイメタルねじでは、例えば、頭部及び軸部にステンレス鋼を用い、先端部に炭素鋼を用いるなどして、耐食性とねじ込みの容易さとを両立できる。従来のバイメタルねじにおいては、ねじ部加工前のブランク製造段階で異種金属同士を例えば溶接によって接合する（特許文献１）。
【０００３】
特許文献１では、異種金属同士を接合してねじ部加工前のブランクを製造し、該ブランクに対してねじ部を加工する製造手順とされている。また、ねじ部を加工した後に、焼入れ処理を行っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特公平６−２５５６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１のバイメタルねじでは、焼入れ処理の段階で、焼入れ炉を用いてねじ全体に加熱処理を行うと、頭部及び軸部に耐食性の高い材料（例えばオーステナイト系ステンレス鋼）を用いた場合等にその耐食性が損なわれるといった課題がある。
【０００６】
必要な箇所（先端のねじ部）にのみ焼入れを行うには、高周波焼入れのような部分的焼入れ処理を用いることも可能である。しかしながら、この場合には、焼入れに要する処理時間が長くなり、生産性が低下するといった課題がある。
【０００７】
本発明は、前記課題に鑑みてなされたものであり、必要な箇所にのみ焼入れを行うことで、ねじの各部で所望の特性が得られ、かつ、高い生産性で製造することのできるバイメタルねじおよびそ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】
【０００８】
前記の課題を解決するために、本発明は、バイメタルねじの頭部及び軸部となる頭部側部材と、バイメタルねじの先端部となる先端側部材とが接合されてなるバイメタルねじであって、前記頭部側部材は焼入れ処理が施されておらず、前記先端側部材はその全体に焼入れ処理が施されていることを特徴としている。
【０００９】
前記の構成によれば、ねじの先端部となる先端側部材では、焼入れ処理に硬化されたねじ部を形成することができる。一方、ねじの頭部及び軸部となる頭部側部材では、例えば、耐食性の高いオーステナイト系ステンレス鋼を用い、焼入れ処理を施さないことで、その耐食性を損なうことはない。すなわち、バイメタルねじの必要な箇所にのみ焼入れを行うことで、ねじの各部で所望の特性が得られる。
【００１０】
また、先端側部材は、その全体に焼入れ処理が施されることで、頭部側部材との接合前にねじ部加工と焼入れ炉を用いた焼入れ処理とが実施可能となるため、焼入れに掛かる時間が増大することは無く、高い生産性を維持することができる。
【００１１】
また、前記の課題を解決するために、本発明は、バイメタルねじの頭部及び軸部となる頭部側部材と、バイメタルねじの先端部となる先端側部材とが接合されてなるバイメタルねじの製造方法であって、バイメタルねじの頭部及び軸部となる頭部側部材を製造する第１工程と、バイメタルねじの先端部となる先端側部材を製造する第２工程と、前記第１工程及び前記第２工程の後に行われ、前記頭部側部材および前記を接合してバイメタルねじを製造する第３工程とを含み、前記第２工程では、前記先端側部材におけるねじ部加工と、前記先端側部材の全体に対する焼入れ処理とが実施されることを特徴としている。
【００１２】
また、前記バイメタルねじの製造方法では、前記第３工程では、前記頭部側部材と前記先端側部材との接合面において該接合面の中央部のみを抵抗溶接にて接合し、前記接合面の周縁部をＴＩＧ溶接にて接合する構成とすることができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明のバイメタルねじおよびその製造方法は、バイメタルねじの必要な箇所にのみ焼入れを行うことで、ねじの各部で所望の特性が得られる。また、先端側部材は、その全体に焼入れ処理が施されることで、頭部側部材との接合前にねじ部加工と焼入れ炉を用いた焼入れ処理とが実施可能となり、焼入れに掛かる時間が増大することは無く、高い生産性を維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態を示すものであり、バイメタルねじの接合前の各パーツと接合後のバイメタルねじとを示す図である。
【図２】バイメタルねじ製造システムの概略構成を示す図である。
【図３】前記システムにおける頭部側部材供給部の構成を示す斜視図である。
【図４】前記システムにおける先端側部材供給部の構成を示す斜視図である。
【図５】前記システムの溶接装置における頭部側部材送りスライダの構成を示す側面図である。
【図６】前記システムの溶接装置における先端側部材送りスライダの構成を示す側面図である。
【図７】前記システムの溶接装置において、溶接時における抵抗溶接ヘッド付近の状態を示す側面図である。
【図８】前記システムの溶接装置において、バイメタルねじの溶接箇所とＴＩＧ溶接ヘッドとを示す図である。
【図９】前記システムにおける排出部の構成を示す図である。
【図１０】（ａ）は抵抗溶接終了時点での溶接箇所の断面図であり、（ｂ）はＴＩＧ溶接終了時点での溶接箇所の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１６】
図１は、バイメタルねじの接合前の各パーツと接合後のバイメタルねじとを示す図である。本実施の形態に係るバイメタルねじ１０は、接合前の各パーツとして頭部側部材１１および先端側部材１２を用い、これらのパーツを接合することで製造される。頭部側部材１１は最終的にはバイメタルねじ１０の頭部及び軸部となり、先端側部材１２はバイメタルねじ１０の先端部となる。
【００１７】
頭部側部材１１および先端側部材１２は、互いに異なる金属材料とすることができる。例えば、頭部側部材１１は耐食性の高い材料（例えばオーステナイト系ステンレス鋼）とし、先端側部材１２は焼入れによって耐熱性や硬度の増す材料（例えば炭素鋼）とすることができる。
【００１８】
本実施の形態に係るバイメタルねじ１０において、先端側部材１２は、頭部側部材１１との接合前に、ねじ部の加工と焼入れ処理とが施されている。これにより、先端側部材１２に形成されるねじ部は焼入れ硬化され、被締結部材へのねじ込みが容易に行えるようになる。また、頭部側部材１１との接合前に焼入れ処理を施すため、焼入れ炉を用いた全体焼入れを多数の先端側部材１２に対して一括して施すことができる。このため、高周波焼入れのような部分的焼入れに比べ、焼入れ処理に掛かる時間が増大することも無い。
【００１９】
一方、頭部側部材１１には焼入れ処理が施されない。このため、頭部側部材１１は、不要な熱処理によって所望の特性（耐食性）が低下することが無い。
【００２０】
また、本発明では、頭部側部材１１および先端側部材１２が互いに異なる金属材料であることに限定されず、同一材料に対して焼入れの有無によって特性を異ならせるものであっても良い。例えば、頭部側部材１１および先端側部材１２をともに鉄（例えばＳＷＣＨ材）とし、先端側部材１２は焼入れによって硬化させ、頭部側部材１１は焼入れせずに高い靭性を維持させるようにしてもよい。このような特性としたバイメタルねじ１０は、例えば建築分野において、鋼材に断熱材を締結保持するような使用において好適である。すなわち、断熱材の厚みにあわせた軸長の大きいねじとし、かつ、頭部側部材１１に高い靭性を持たせることで耐震性を与えることができる（バイメタルねじ１０に掛かる応力を頭部側部材１１の靭性特性によって吸収する）。
【００２１】
このように、本発明に係るバイメタルねじ１０は、焼入れによる硬化が必要なねじ部を有する先端側部材１２に対しては全体的な焼入れが施される。一方、焼入れによる加熱が行われると所望の特性が得られなくなる頭部側部材１１には焼入れを施さない。尚、先端側部材１２に対して施す焼入れは、焼入れ炉を用いて先端側部材１２の全体に対して加熱を行う焼入れ方法であれば、材料の全体（内部まで）を硬化させる焼入れ方法であってもよく、あるいは、浸炭焼入れのように材料表面のみを硬化させる焼入れ方法であってもよい。すなわち、本発明において、先端側部材１２に対して全体的な焼入れを施すとは、先端側部材１２の全体を加熱する焼入れ方法を意味するのであって、先端側部材１２の全体を硬化させる焼入れ方法を意味するのではない。
【００２２】
図２は、バイメタルねじ製造システム（以下、本システムと称する）１の概略構成を示す図であり、本システムを上から見た場合の各機能部の配置を示している。本システム１は、各機能部として、頭部側部材供給部２、先端側部材供給部３、ロボットアーム４、溶接装置５、および排出部６を具備して構成される。
【００２３】
以下、各機能部についてより詳細に説明する。
【００２４】
頭部側部材供給部２は、頭部側部材フィーダ部２１、頭部側部材給送レール２２、およびターンテーブル部２３からなる。頭部側部材フィーダ部２１は多数の頭部側部材１１をストックしており、頭部側部材給送レール２２は頭部側部材フィーダ部２１から頭部側部材１１を１つずつ分離給送する。このとき、頭部側部材給送レール２２で給送される頭部側部材１１は、頭部１１ａ（図１参照）を上側、軸部１１ｂ（図１参照）を下側とした鉛直姿勢で給送される。ターンテーブル部２３は、頭部側部材給送レール２２から給送された頭部側部材１１をロボットアーム４がつかみ易い状態で保持する。
【００２５】
図３に示すように、ターンテーブル部２３は、中心軸回りに回転可能な円盤状のテーブル２３Ａと、テーブル２３Ａの周囲に配置されるガード２３Ｂとからなる。テーブル２３Ａの周囲には、頭部側部材給送レール２２から給送される頭部側部材１１を保持するための、複数（ここでは３個）の切欠き２３１が設けられている。切欠き２３１は、上からみてテーブル２３Ａの外周側が開放されたＵ字形状を有しており、その幅は、頭部側部材１１の頭部１１ａの径より小さく、軸部１１ｂの径より大きい。このため、各切欠き２３１では、頭部側部材１１の頭部１１ａを上にして吊下げた状態で保持することができる。
【００２６】
頭部側部材給送レール２２から給送される頭部側部材１１は、図３中の位置Ｐにて切欠き２３１にて保持され、テーブル２３Ａが時計方向（図中の矢印方向）に回転することによって位置Ｑに運ばれる。ガード２３Ｂは、位置Ｐから位置Ｑへの移動の間に頭部側部材１１が落下することを防止する。
【００２７】
位置Ｑに運ばれた頭部側部材１１は、ロボットアーム４で掴んで切欠き２３１から横方向（ターンテーブル部２３の外周方向）に引き抜くことが可能である。このため、位置Ｑにおいては、切欠き２３１は、ガード２３Ｂではなく２枚の弾性板２３２によって頭部側部材１１の落下が防止されるようになっている。弾性板２３２は、頭部側部材１１の落下を防止できるが、ロボットアーム４による頭部側部材１１の引き抜きは阻害しない。
【００２８】
先端側部材供給部３は、先端側部材フィーダ部３１および先端側部材給送レール３２からなる。先端側部材フィーダ部３１は多数の先端側部材１２をストックしており、先端側部材給送レール３２は先端側部材フィーダ部３１から先端側部材１２を１つずつ分離給送する。
【００２９】
図４に示すように、先端側部材給送レール３２は、該レールに形成された溝部（例えばＶ溝）３２１に沿って先端側部材１２を給送するようになっている。このとき、先端側部
材給送レール３２で給送される先端側部材１２は、先端側部材１２の長手軸と溝部３２１の長手方向とが平行となる水平姿勢で給送される。尚、先端側部材給送レール３２上では、先端側部材１２の向きが揃えられる。図４では、先端側部材１２の先端部を給送方向の下流側、頭部側部材１１との結合端部を給送方向の上流側に向けているが、この向きは逆であっても良い。
【００３０】
溝部３２１は、先端側部材１２の給送方向下流側が突き当たりとなっており、先頭の先端側部材１２は溝部３２１の下流側先端に突き当たって停止する。また、先頭の先端側部材１２の下方における先端側部材給送レール３２の一部は、上下に移動可能な可動ブロック３２２となっている。先頭の先端側部材１２が溝部３２１の先端に突き当たった状態で可動ブロック３２２が下方に移動すると、先頭の先端側部材１２は、軸方向の前後両端のみが溝部３２１によって支持され、軸部中央付近は浮いた状態となる。この状態で、ロボットアーム４が先頭の先端側部材１２を掴んで持ち運ぶことが可能となる。こうして、先頭の先端側部材１２がロボットアーム４によって持ち運ばれると、可動ブロック３２２が元の位置まで上昇し、次の先端側部材１２が溝部３２１の先端に突き当たるまで移動する。
【００３１】
ロボットアーム４は、アームベース４１上に１本のメインアームを搭載し、メインアームの先端に２つのサブアームを有するものを使用している。これにより、一方のサブアームでターンテーブル部２３から頭部側部材１１を、他方のサブアームで先端側部材給送レール３２から先端側部材１２を一つずつ掴んで溶接装置５の所定の位置に移動させることができる。ロボットアーム４は、産業ロボットとして製造・販売されている公知のロボットアームを使用可能であるため、図２では、アームベース４１とロボット運動範囲のみを図示し、上述したメインアームおよびサブアームの図示は省略している。尚、本システム１では、ロボットアーム４として、FANUC社製のロボットアーム（LR Mate 200ic）を用いている。
【００３２】
溶接装置５は、溶接機５１、頭部側部材送りスライダ５２、および先端側部材送りスライダ５３からなる。溶接機５１は、頭部側部材１１および先端側部材１２に対して溶接を行うものであり、本システム１では大阪電研社製の溶接機を用いている。頭部側部材送りスライダ５２は、ロボットアーム４によって搬送された頭部側部材１１を所定の位置で受け取り、これを保持した状態で溶接位置まで移動させる。先端側部材送りスライダ５３は、ロボットアーム４によって搬送された先端側部材１２を所定の位置で受け取り、これを保持した状態で溶接位置まで移動させる。
【００３３】
図５に示すように、頭部側部材送りスライダ５２は、移動体５２Ａと電動スライダ５２Ｂとからなる。移動体５２Ａは、本体５２１に３つの保持板５２２，５２３，５２４をネジ等で締結して構成されている。電動スライダ５２Ｂは、移動体５２Ａを待機位置と溶接位置との間で水平方向に移動させるための駆動手段である。尚、図５は、移動体５２Ａが待機位置にある状態を示している。また、溶接位置とは、頭部側部材１１と先端側部材１２とが溶接機５１によって溶接接合されるときの移動体５２Ａの位置である（図７参照）。
【００３４】
保持板５２２，５２３，５２４は、本体５２１の上面から上方に立設した箇所を有しており、その立設箇所は溶接位置に近い側から保持板５２２，５２３，５２４の順となっている。保持板５２２，５２３の前記立設箇所の上端にはＶ溝５２２ａ，５２３ａが形成されており、Ｖ溝５２２ａ，５２３ａに頭部側部材１１が載置されることによって、頭部側部材１１が水平姿勢（頭部側部材１１の軸が水平方向と平行となる姿勢）で保持される。すなわち、ロボットアーム４は、頭部側部材供給部２から搬送した頭部側部材１１を、待機位置にある移動体５２ＡのＶ溝５２２ａ，５２３ａ上に載置する。また、このとき、頭部側部材１１の頭部１１ａが溶接位置から遠い側とされる。
【００３５】
図６に示すように、先端側部材送りスライダ５３は、ガイドレール５３Ａと移動体５３Ｂと電動スライダ５３Ｃとからなる。ガイドレール５３Ａは、上面にＶ溝５３Ａａが形成されており、Ｖ溝５３Ａａ上に載置された先端側部材１２を溶接位置まで導くためガイド部材である。先端側部材１２は、頭部側部材１１との接合側を溶接位置に近い側としてＶ溝５３Ａａ上に載置される。すなわち、ロボットアーム４は、先端側部材供給部３から搬送した先端側部材１２を、ガイドレール５３ＡのＶ溝５３Ａａの所定の位置および向きに載置する。移動体５３Ｂは、Ｖ溝５３Ａａに載置された先端側部材１２を溶接位置まで移動させる。電動スライダ５３Ｃは、移動体５３Ｂを待機位置と溶接位置との間で水平方向に移動させるための駆動手段である。尚、図６は、移動体５３Ｂが待機位置にあり、先端側部材１２がロボットアーム４によってＶ溝５３Ａａに載置された直後の状態を示している。
【００３６】
移動体５３Ｂは、本体５３１と押し出し棒５３２とバネ５３３とケース５３４とを有している。押し出し棒５３２は、その長手軸がＶ溝５３Ａａの長手方向と平行となるように配置され、その一端でＶ溝５３Ａａに載置された先端側部材１２を溶接位置まで押し出して移動させる。バネ５３３は、押し出し棒５３２の他端側に配置され、押し出し棒５３２に対して溶接位置方向への付勢力を与える。ケース５３４は、押し出し棒５３２の他端とバネ５３３とを内部に保持している。
【００３７】
溶接機５１は、抵抗溶接のための抵抗溶接ヘッド（抵抗溶接手段）５１１と、ＴＩＧ(Tungsten Inert Gas)溶接のためのＴＩＧ溶接ヘッド（ＴＩＧ溶接手段）５１２（図８参照）とを備えている。図７は、溶接時における抵抗溶接ヘッド５１１付近の状態を示している。
【００３８】
抵抗溶接ヘッド５１１は、４つの電極５１１ａ〜５１１ｄを有しており、溶接時には、これら４つの電極５１１ａ〜５１１ｄの中央に接合箇所（図１参照）が配置されるようにする。このため、頭部側部材送りスライダ５２では、移動体５２Ａが待機位置から溶接位置まで移動し、頭部側部材１１を溶接位置まで移動させる。このとき、図７に示すように、頭部側部材１１は、頭部１１ａが保持板５２４に当接することによって位置決めされる。
【００３９】
また、先端側部材送りスライダ５３では、移動体５３Ｂが待機位置から溶接位置まで移動し、先端側部材１２が押し出し棒５３２によって押され、溶接位置まで移動する。先端側部材１２は、頭部側部材１１との当接によって位置決めされる。この時、先端側部材１２には、押し出し棒５３２を介してバネ５３３の付勢力が作用する。バネ５３３の付勢力は、頭部側部材１１と先端側部材１２との溶接箇所における接触圧となる。
【００４０】
４つの電極５１１ａ〜５１１ｄのうち、下部電極５１１ｃおよび５１１ｄは不動であるが、上部電極５１１ａおよび５１１ｂは上下方向に移動可能である。上部電極５１１ａおよび５１１ｂは、溶接時以外は上方に退避しており、頭部側部材１１および先端側部材１２が溶接位置に配置されると下降する。これにより、溶接時には、上部電極５１１ａおよび５１１ｂは、下部電極５１１ｃおよび５１１ｄとともに頭部側部材１１および先端側部材１２を挟み込む。
【００４１】
より具体的には、頭部側部材側電極となる電極５１１ａおよび５１１ｃが頭部側部材１１を挟み、先端側部材側電極となる電極５１１ｂおよび５１１ｄが先端側部材１２を挟む。そして、頭部側部材１１と先端側部材１２との溶接箇所に軸方向に沿った電流を流すことで抵抗溶接を行う。溶接箇所となる頭部側部材１１と先端側部材１２との接触面は前記電流に対して高抵抗となるため、この箇所でジュール熱が発生し、頭部側部材１１と先端側部材１２とが溶融接合される。
【００４２】
本システム１によるバイメタルねじ１０の製造工程では、抵抗溶接に続いてＴＩＧ溶接が行われる。ＴＩＧ溶接には、ＴＩＧ溶接ヘッド５１２が使用される。本システム１では、図８に示すように、ＴＩＧ溶接ヘッド５１２（図７では不図示）が頭部側部材１１および先端側部材１２の溶接箇所の周囲に円周方向に沿って略等間隔で３個配置されている。すなわち、ＴＩＧ溶接は、溶接箇所の円周方向に沿った３箇所で施される。
【００４３】
各ＴＩＧ溶接ヘッド５１２は、その先端にタングステン電極５１２ａを有しており、タングステン電極５１２ａと母材（すなわち、頭部側部材１１および先端側部材１２）との間にアークを発生させてアーク熱で母材を溶融させて溶接する。また、タングステン電極５１２ａの周囲は、不活性ガス（ここではアルゴン）を放出するためのノズル５１２ｂとなっており、前記溶接は不活性ガス雰囲気中で行われる。
【００４４】
溶接（抵抗溶接およびＴＩＧ溶接）が完了すると、上部電極５１１ａおよび５１１ｂが退避位置に上昇し、頭部側部材送りスライダ５２の移動体５２Ａと先端側部材送りスライダ５３の移動体５３Ｂとは待機位置に戻される。この時、頭部側部材１１と先端側部材１２とが接合されてなるバイメタルねじ１０は、頭部側部材１１の頭部１１ａが保持板５２３のＶ溝５２３ａに引っ掛かることにより、移動体５２Ａと共に移動する。
【００４５】
バイメタルねじ１０が頭部側部材送りスライダ５２の移動体５２Ａと共に待機位置まで戻されると、完成品として排出部６によって本システム１の外部に排出される。排出部６は、図１および図９に示すように、プッシャ６１と排出シュート６２とからなる。プッシャ６１は、待機位置にあるバイメタルねじ１０に対して、バイメタルねじ１０の軸方向と直交する方向に水平移動可能である。また、プッシャ６１の移動方向先端（バイメタルねじ１０側）には傾斜面６１ａが形成されている。このため、プッシャ６１がバイメタルねじ１０に向かって移動すると、移動体５２Ａの保持板５２２，５２３によって保持されているバイメタルねじ１０は、傾斜面６１ａに沿って持ち上げられ、プッシャ６１と反端側に押し出される。
【００４６】
バイメタルねじ１０の押し出される側の下方には、排出シュート６２が配置されている。プッシャ６１によって押し出されたバイメタルねじ１０は、排出シュート６２上に落下し、排出シュート６２上を滑り落ちて本システム１の外部に排出される。
【００４７】
本システム１では、溶接を抵抗溶接とＴＩＧ溶接との二段階工程とすることで、溶接箇所においてバリの発生しないバイメタルねじ１０を製造することができる。先工程である抵抗溶接では、接合面全体の溶接は行わず、接合面の中央部のみを溶接する。図１０（ａ）は、抵抗溶接終了時点での溶接箇所の断面図であり、抵抗溶接による接合領域を斜線ハッチングで示している。そして、後工程であるＴＩＧ溶接によって接合面の周縁部を溶接する。図１０（ｂ）は、ＴＩＧ溶接終了時点での溶接箇所の断面図であり、ＴＩＧ溶接による接合領域を網点ハッチングで示している。
【００４８】
このように、抵抗溶接による接合領域とＴＩＧ溶接による接合領域とで、接合面の全体が溶接される。尚、抵抗溶接による接合領域は接合面全体に対する面積比で７０〜８０％とすることが好ましく、ＴＩＧ溶接による接合領域は抵抗溶接領域に少し溶け込ませるように周縁部から面積比で３０〜４０％（面積比）とすることが好ましい。
【００４９】
従来のバイメタルねじ製造工程（実際には、ねじ部加工前のブランク製造工程）では、頭部側部材と先端側部材との溶接に抵抗溶接のみが使用されていたが、抵抗溶接では接合面に圧力を加えながら溶接が行われる。このため、抵抗溶接時に接合面全体を溶融させると、溶融した金属が前記圧力によって円周方向にはみだしてバリとなる。これに対し、本システム１では、抵抗溶接時に接合面全体を溶融させることなく、中央部のみを溶融させて接合する。このため、前記圧力によって円周方向にはみだす溶融金属は殆ど無い。
【００５０】
抵抗溶接で接合面の中央部のみを溶接するには、溶接時間（すなわち、電流の通電時間）を適切に制御することが必要である。適切な溶接時間は、溶接箇所の径、母材材料、および加圧力等の種々の条件に応じて変化するが、これらの各条件に応じた溶接時間は、予め実験等によって求めることが可能である。
【００５１】
ＴＩＧ溶接では、溶融した金属は自動的に内部に埋め込まれるため、バリの無い綺麗な仕上がり面が得られる。尚、ＴＩＧ溶接のみによって頭部側部材と先端側部材との溶接を行った場合には、接合面の周縁部は接合できるものの中央部が十分に接合できず、接合箇所における十分な強度が得られない。
【００５２】
以上のように、本システム１を用いた溶接接合では、先工程である抵抗溶接で接合面の中央部のみを溶接し、後工程であるＴＩＧ溶接によって接合面の周縁部を溶接する。これにより、製造されるバイメタルねじ１０において接合箇所でのバリが発生せず、ねじ部加工前にバリを除去するための二次加工が不要となり、製造工程数及び製造コストを低減することができる。さらに、接合箇所では、中央部から周縁部まで良好な溶融接合が行われるため、十分な強度が確保できる。
【００５３】
本発明は、その精神または主要な特徴から逸脱することなく、他のいろいろな形で実施することができる。そのため、上述の実施例はあらゆる点で単なる例示にすぎず、限定的に解釈してはならない。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示すものであって、明細書本文には、なんら拘束されない。さらに、特許請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。
【符号の説明】
【００５４】
１    バイメタルねじ製造システム
２    頭部側部材供給部
３    先端側部材供給部
４    ロボットアーム
５    溶接装置
６    排出部
１０    バイメタルねじ
１１    頭部側部材
１２    先端側部材
２１    頭部側部材フィーダ部
２２    頭部側部材給送レール
２３    ターンテーブル部
３１    先端側部材フィーダ部
３２    先端側部材給送レール
５１    溶接機
５２    頭部側部材送りスライダ
５３    先端側部材送りスライダ
５１１  抵抗溶接ヘッド
５１２  ＴＩＧ溶接ヘッド
【図１】
2017101685.tif 000003
【図２】
2017101685.tif 000004
【図３】
2017101685.tif 000005
【図４】
2017101685.tif 000006
【図５】
2017101685.tif 000007
【図６】
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【図７】
2017101685.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【手続補正書】
【提出日】平成28年12月26日(2016.12.26)
【手続補正２】
【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】
バイメタルねじの頭部及び軸部となる頭部側部材と、バイメタルねじの先端部となる先端側部材とが接合されてなるバイメタルねじの製造方法であって、
バイメタルねじの頭部及び軸部となる頭部側部材を製造する第１工程と、
バイメタルねじの先端部となる先端側部材を製造する第２工程と、
前記第１工程及び前記第２工程の後に行われ、前記頭部側部材および前記先端側部材を接合してバイメタルねじを製造する第３工程とを含み、
前記第１工程では、前記頭部側部材に対する焼入れ処理が実施されず、前記第２工程では、前記先端側部材におけるねじ部加工と、前記先端側部材の全体に対する焼入れ処理とが実施され、
前記第３工程では、前記頭部側部材と前記先端側部材との接合面において該接合面の中央部のみを抵抗溶接にて接合し、前記接合面の周縁部をＴＩＧ溶接にて接合することを特徴とするバイメタルねじの製造方法。