(57)【要約】【課題】テーパ部の端面の面積を確保でき、シール性を向上させ、テーパ部の端部の強度を保持できるテーパねじ部材及びねじの加工を容易に行うことができると共に、テーパ部の肉厚を均一に保持することができるテーパねじ部材の製造方法を提供する。【解決手段】端部にテーパ部１２を有するテーパ部材の外周面に雄ねじが形成されたテーパねじ部材を製造する場合には、まず金属製の円筒体１４の端部にプレス加工又は切削加工を施して端部側ほど縮径するテーパ状をなし、肉厚が均一なテーパ部１２を有するテーパ部材を作製する。次いで、得られたテーパ部材のテーパ部１２の外周面に雄ねじを加工することによりテーパねじ部材が製造される。前記テーパ部１２の傾斜角度は１〜３°であることが好ましい。また、雄ねじの加工は転造加工によることが好ましい。前記円筒体１４はステンレス鋼により形成されていることが好ましい。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
端部にテーパ部を有し、該テーパ部の外周面に雄ねじが形成されると共に、テーパ部の肉厚が均一に形成されていることを特徴とするテーパねじ部材。
【請求項２】
請求項１に記載のテーパねじ部材の製造方法であって、
金属製の円筒体の端部にプレス加工を施して端部側ほど縮径するテーパ状をなし、肉厚が均一なテーパ部を有するテーパ部材を作製した後、該テーパ部材のテーパ部の外周面に雄ねじを加工することを特徴とするテーパねじ部材の製造方法。
【請求項３】
前記テーパ部の傾斜角度は１〜３°であることを特徴とする請求項２に記載のテーパねじ部材の製造方法。
【請求項４】
前記雄ねじの加工は転造加工又は切削加工によるものであることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載のテーパねじ部材の製造方法。
【請求項５】
前記円筒体はステンレス鋼により形成されていることを特徴とする請求項２から請求項４のいずれか１項に記載のテーパねじ部材の製造方法。
【請求項６】
前記テーパ部材は両端部にテーパ部を有することを特徴とする請求項２から請求項５のいずれか１項に記載のテーパねじ部材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば配管同士を接続する際に用いられる継手としてのテーパねじ部材及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、給水用配管や給湯用配管を接続する継手として、ステンレス鋼製の継手が使用されている。このステンレス鋼製の継手にねじを螺刻する場合には、一般に転造加工によって行われている。図５に示すように、継手がテーパねじ３１である場合には、円筒状をなす筒体３２の両端部に転造加工を施すことにより、筒体３２の両端部外周面にテーパ状の雄ねじ３３が形成される。このテーパねじ３１では、端部外周面が転造加工によって縮径されることから、端部の肉厚３４が薄く（例えば１ｍｍ）なってしまうという欠点があった。その場合には、テーパねじ３１の端面の面積が少なくなり、パッキンによるシール効果が低下したり、端部の強度が低下したりするという結果を招くおそれがあった。
【０００３】
そのような欠点を解消するためには、予めテーパねじ３１の肉厚３４を過剰に厚く形成しておく必要があり、その結果テーパねじ３１が重くなったり、材料に無駄が生じたり、製造コストが嵩んだりするという問題があった。そこで、スエージ加工（スウェージング加工）によって雌ねじを形成する方法が提案されている（例えば、特許文献１を参照）。すなわち、この方法は円筒状に成形したステンレス鋼製の溶接管の端部をスエージ加工によって縮径、厚肉化し、その肉厚部に雌ねじを形成する金属製ソケットの製造方法である。
【特許文献１】特開２００７−２６５９７９号公報（第２頁及び第３頁）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、特許文献１に記載された金属製ソケットの製造方法においては、スエージ加工によって縮径、厚肉化することから、金属製ソケットの表面が硬化するという傾向があった。そのため、溶接管の端部にスエージ加工を施した後、ねじを螺刻することが非常に困難になるという問題があった。
【０００５】
そこで本発明の目的とするところは、テーパ部の端面の面積を確保することができ、パッキンによるシール性を向上させることができると共に、テーパ部の端部の強度を保持することができるテーパねじ部材を提供することにある。さらに、ねじの加工を容易に行うことができると共に、テーパ部の肉厚を均一に保持することができるテーパねじ部材の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の目的を達成するために、請求項１に係る発明のテーパねじ部材は、端部にテーパ部を有し、該テーパ部の外周面に雄ねじが形成されると共に、テーパ部の肉厚が均一に形成されていることを特徴とする。
【０００７】
請求項２に係る発明のテーパねじ部材の製造方法は、請求項１に記載のテーパねじ部材の製造方法である。そして、金属製の円筒体の端部にプレス加工を施して端部側ほど縮径するテーパ状をなし、肉厚が均一なテーパ部を有するテーパ部材を作製した後、該テーパ部材のテーパ部の外周面に雄ねじを加工することを特徴とする。
【０００８】
請求項３に係るテーパねじ部材の製造方法は、請求項２において、前記テーパ部の傾斜角度は１〜３°であることを特徴とする。
請求項４に係るテーパねじ部材の製造方法は、請求項２又は請求項３において、前記雄ねじの加工は転造加工又は切削加工によるものであることを特徴とする。
【０００９】
請求項５に係るテーパねじ部材の製造方法は、請求項２から請求項４のいずれか１項において、前記円筒体はステンレス鋼により形成されていることを特徴とする。
請求項６に係るテーパねじ部材の製造方法は、請求項２から請求項５のいずれか１項において、前記テーパ部材は両端部にテーパ部を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１に係るテーパねじ部材では、端部にテーパ部を有し、該テーパ部の外周面に雄ねじが形成されると共に、テーパ部の肉厚が均一に形成されている。このため、テーパ部の端面の面積を確保することができ、パッキンによるシール性を向上させることができると共に、テーパ部の端部の強度を保持することができる。
【００１１】
請求項２に係るテーパねじ部材の製造方法では、金属製の円筒体の端部にプレス加工又は切削加工を施して端部側ほど縮径するテーパ状をなし、肉厚が均一なテーパ部を有するテーパ部材を作製した後、該テーパ部材のテーパ部の外周面に雄ねじを加工するものである。このため、テーパ部材はそのテーパ部の肉厚が均一であり、その状態でテーパ部の外周面に雄ねじが形成され、テーパ部の肉厚が均一に保持される。従って、本発明の製造方法によれば、ねじの加工を容易に行うことができると共に、テーパ部の肉厚を均一に保持することができる。
【００１２】
請求項３に係る発明では、テーパ部の傾斜角度が１〜３°であることから、請求項２に係る発明の効果に加えて、テーパ部の肉厚を均一に保持することが容易であると共に、管用テーパねじの規格を満たすことができ、有用である。
【００１３】
請求項４に係る発明では、雄ねじの加工は転造加工によるものであることから、請求項２又は請求項３に係る発明の効果に加え、テーパ部の傾斜角度に沿って雄ねじを形成することができ、テーパ部の肉厚を均一に保持しつつ、テーパ部の外周面に雄ねじを容易に螺刻することができる。
【００１４】
請求項５に係る発明では、円筒体はステンレス鋼により形成されていることから、請求項２から請求項４のいずれかに係る発明の効果に加えて、テーパ部における強度を高め、錆の発生を抑制でき、耐久性を向上させることができる。
【００１５】
請求項６に係る発明では、テーパ部材は両端部にテーパ部を有することから、請求項２から請求項５のいずれかに係る発明の効果に加えて、一端におけるテーパ部の加工方法と同様の加工方法で他端におけるテーパ部を加工することができ、容易に両端部にテーパ部を有するテーパ部材を製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の最良と思われる実施形態につき、図面を用いて詳細に説明する。
図４に示すように、本実施形態のテーパねじ部材１０は、テーパ部材１１の両端部にテーパ部１２が設けられると共に、該テーパ部１２の外周面に雄ねじ（外ねじ）１３が形成されて構成されている。このテーパ部１２は、肉厚２５が例えば２．５ｍｍの厚さに均一に形成されている。また、テーパ部１２のテーパの傾斜角度αは１〜３°、例えば１．８°に形成されることが好ましい。テーパの傾斜角度αをこのような範囲に設定することにより、テーパ部１２の肉厚２５を均一に保持することが容易であると同時に、管用テーパねじの規格を満たすことができ、有用である。この傾斜角度αが１°より小さいとテーパねじとしての意味が薄れ、３°よりも大きくなるとテーパ部１２の加工が難しくなると共に、テーパ部１２の肉厚２５を均一に形成することが困難になる傾向を示す。
【００１７】
次に、このようなテーパねじ部材１０の製造方法について説明する。
テーパねじ部材１０の製造は、次の第１工程及び第２工程を経て実施される。第１工程では、金属製の円筒体１４の端部にプレス加工を施して端部側ほど縮径するテーパ状をなし、肉厚２５が均一なテーパ部１２を有するテーパ部材１１を作製する。第２工程では、第１工程で得られたテーパ部材１１のテーパ部１２の外周面に雄ねじ１３を加工する。第１工程ではプレス加工が採用され、係るプレス加工について具体的に説明する。
【００１８】
図１（ａ）はプレス加工機の要部を模式的に示す断面図であって、その図に示すように、下部にプレス治具１５が配置されると共に、上部に受け治具１６が配置される。プレス治具１５は、全体として円盤状をなしているが、８個の平面扇状をなす同一形状の分割型１７に分割形成され、径方向に拡縮可能に構成されている。各分割型１７は、その上部内側が切欠き形成され、円筒体１４が載置される載置面１８及びその載置面１８の外周縁から上方へ斜め外方に向けて広がるように傾斜する傾斜面１９が設けられている。受け治具１６はプレス治具１５の上方位置に固定配置され、その内端面が下方ほど広がるように傾斜する摺接面２０となっている。係るプレス治具１５は油圧によって上昇するように構成され、その上昇に伴って各分割型１７の外周の摺動面２１が受け治具１６の端部の摺接面２０に摺接し、各分割型１７は次第に中心に向かって移動するようになっている。
【００１９】
そして、円筒体１４をプレス治具１５の載置面１８上に載置した状態で、プレス治具１５を上昇させることによってプレス治具１５の摺動面２１を受け治具１６の摺接面２０に摺接させる。これにより、各分割型１７を中心方向へ移動させ、円筒体１４の下端部外周面を各分割型１７の傾斜面１９でテーパ状に形成し、テーパ部１２を形成するようになっている。
【００２０】
続いて、第２工程におけるテーパ部１２の外周面に雄ねじ１３を加工する方法として、転造加工又は切削加工が採用されるが、転造加工による場合について説明する。図２（ａ）は転造治具の要部を模式的に示す断面図であって、その図に示すように、断面逆Ｔ字状をなす支持治具２２には、第１工程で得られたテーパ部材１１が外嵌されるようになっている。その状態でテーパ部材１１のテーパ部１２の外周に対向する位置には、転造治具（転造ダイス）２３が配置される。この転造治具２３の内周面は下方ほど縮径される斜状に形成されると共に、前記雄ねじ１３を形成するための断面波状をなす雄ねじ形成部２４が設けられている。この転造治具２３の内周面の傾斜角度αは、テーパ部材１１のテーパ部１２の傾斜角度αと同じに設定されている。前記転造治具２３は回転可能に構成されると共に、拡縮可能に構成されている。
【００２１】
そして、支持治具２２にテーパ部材１１を支持した状態で、転造治具２３を回転させながら縮径させることにより、テーパ部材１１のテーパ部１２外周面に雄ねじ１３を、テーパ部１２の傾斜に沿って刻設することができるようになっている。
【００２２】
次に、テーパねじ部材１０の製造方法の作用について説明する。
さて、ステンレス鋼よりなる円筒体１４からその両端部にテーパねじを有するテーパねじ部材１０を製造する場合には、まず図１（ａ）に示すように、円筒体１４をプレス治具１５の載置面１８上に載置する。続いて、図１（ｂ）に示すように、プレス治具１５を油圧により上昇させると、各分割型１７の上端部が受け治具１６の下端部の近傍位置に達する。次いで、図１（ｃ）に示すように、プレス治具１５をさらに上昇させると、各分割型１７の外周の摺動面２１が受け治具１６の摺接面２０に摺接する。
【００２３】
このとき、受け治具１６の位置は固定されているため、プレス治具１５の各分割型１７がそれぞれ中心方向へ移動し、分割型１７の傾斜面１９が円筒体１４の下端部の外周面を押圧（プレス）する。従って、図１（ｄ）に示すように、円筒体１４の下端部が分割型１７の傾斜面１９に沿ってテーパ状に成形され、テーパ部１２が得られる。
【００２４】
その後、プレス治具１５の分割型１７を型開きして円筒体１４を取り出し、取り出された円筒体１４を上下逆にしてテーパ部１２が形成されていない端部を分割型１７の載置面１８上に載置する。そして、以後上記と同様の操作を繰り返し、テーパ状に形成されていない端部にテーパ部１２を成形することにより、両端部にテーパ部１２を有するテーパ部材１１が得られる。
【００２５】
次に、図２（ａ）に示すように、両端部にテーパ部１２を有するテーパ部材１１を支持治具２２に外嵌して支持させる。その状態で、図２（ｂ）に示すように、転造治具２３を回転させながら、縮径させてテーパ部１２の外周面を転動させることにより、テーパ部材１１のテーパ部１２外周面に雄ねじ１３が螺刻される。この場合、テーパ部材１１のテーパ部１２にはステンレス鋼の降伏点を超えた圧力が加えられることにより、テーパ部１２外周域が塑性変形される。すなわち、図３（ａ）に拡大して示すテーパ部材１１のテーパ部１２では、図３（ｂ）に示すように、そのテーパ面に沿って同じ傾斜角度αを有する転造治具２３の内周面が転動することにより、ねじの谷の肉が逃げて山が形成されるため、肉厚２５が一定に保持されつつ、雄ねじ１３が成形される。なお、図３（ｂ）中の二点鎖線は、転造加工前のテーパ部１２表面の位置を示している。このようにして、テーパ部材１１の一方のテーパ部１２に雄ねじ１３が螺刻される。
【００２６】
次いで、転造治具２３を拡開させてテーパ部材１１から離間させることによりテーパ部材１１を取り出し、上下逆にして雄ねじ１３が形成されていないテーパ部１２を支持治具２２に外嵌させる。そして、上記と同様に操作してテーパ部１２の外周に雄ねじ１３を形成する。係る操作により、図４に示すように、テーパ部材１１の両端部のテーパ部１２に雄ねじ１３を形成させることができ、テーパねじ部材１０が製造される。
【００２７】
以上の実施形態によって発揮される効果について、以下にまとめて記載する。
・  実施形態におけるテーパねじ部材１０では、端部にテーパ部１２を有し、該テーパ部１２の外周面に雄ねじ１３が形成されると共に、テーパ部１２の肉厚が均一に形成されている。このため、テーパ部１２の端面の面積を確保することができ、パッキンによるシール性を向上させることができると共に、テーパ部１２の端部の強度を保持することができる。
【００２８】
・  実施形態におけるテーパねじ部材１０の製造方法では、円筒体１４の端部にプレス加工を施して肉厚２５の均一なテーパ部１２を有するテーパ部材１１を作製した後、該テーパ部１２の外周面に雄ねじ１３を加工するものである。このため、テーパ部材１１はそのテーパ部１２の肉厚２５が均一であり、その状態でテーパ部１２の外周面に雄ねじ１３が形成され、テーパ部１２の肉厚２５が均一に保持される。
【００２９】
従って、本実施形態によれば、従来のスウェージング加工に比べて材料が硬化しないため雄ねじ１３の加工を容易に行うことができ、加工時間の短縮を図ることができると共に、テーパ部１２の肉厚２５を均一に保持することができる。その結果、テーパねじ部材１０におけるテーパ部１２の端面の面積を十分に確保することができ、パッキンを用いてその端面でシールしたときのシール性を向上させることができると同時に、テーパ部１２の端部における強度を高めることができる。加えて、従来のスウェージング加工のように予め肉厚３４を厚く形成する必要がなく、材料を節約でき、製造コストの低減を図ることができる。
【００３０】
・  テーパ部材１１のテーパ部１２の傾斜角度αが１〜３°であることにより、テーパ部１２の肉厚２５を均一に保持することが容易であると共に、管用テーパねじの規格を満たすことができ、有用である。
【００３１】
・  雄ねじ１３の加工が転造加工によるものであることにより、テーパ部１２の傾斜角度αに沿って雄ねじ１３を形成することができ、テーパ部１２の肉厚２５を均一に保持しつつ、テーパ部１２の外周面に雄ねじ１３を容易に螺刻することができる。
【００３２】
・  円筒体１４がステンレス鋼により形成されていることにより、テーパ部１２における強度を高め、錆の発生を抑制でき、耐久性を向上させることができる。
・  テーパ部材１１が両端部にテーパ部１２を有するものであることにより、一端におけるテーパ部１２の加工方法と同様の加工方法で他端におけるテーパ部１２を加工することができ、容易に両端部にテーパ部１２を有するテーパ部材１１を製造することができる。
【００３３】
なお、本実施形態は、次のように変更して具体化することも可能である。
・  前記テーパ部材１１のテーパ部１２の外周面に雄ねじ１３を加工する方法として、切削加工などの方法を採用することができる。切削加工などの加工は、テーパねじを形成するときの常法に従って行われる。
【００３４】
・  テーパねじ部材１０として、テーパ部材１１の一端のみに雄ねじ１３を形成した構造のものとすることができる。
・  プレス治具１５の分割数を６個、１０個など任意の分割数に設定することができる。
【００３５】
・  前記テーパ部１２の雄ねじ１３を、そのピッチ、谷部の深さ（山部の高さ）などについて転造治具２３を変更することにより、任意に設定することができる。
・  円筒体１４の材質としては、ステンレス鋼以外に銅合金、ニッケル等の金属を用いることもできる。
【００３６】
・  前記実施形態では、プレス加工において、受け治具１６を固定し、プレス治具１５を上昇させるように構成したが、受け治具１６を下降させてその摺接面２０をプレス治具１５の摺動面２１に摺動させてプレス治具１５を中心側へ移動させるように構成することもできる。
【００３７】
さらに、前記実施形態より把握できる技術的思想について以下に記載する。
・  前記プレス加工は、内周面がテーパ状に形成された分割型によって構成されたプレス治具により、金属製の円筒体の端部外周から中心に向かって押圧するように行われることを特徴とする請求項２から請求項６のいずれか１項に記載のテーパねじ部材の製造方法。このように構成した場合、請求項２から請求項６のいずれかに係る発明の効果に加えて、プレス加工により円筒体の端部にテーパ部を肉厚を一定にしつつ容易に加工することができる。
【００３８】
・  前記転造加工は、テーパ部材のテーパ部の傾斜角度と同じ傾斜角度を有する雄ねじ形成部により構成された転造治具により、テーパ部材のテーパ部上を転動するように行われることを特徴とする請求項４から請求項６のいずれか１項に記載のテーパねじ部材の製造方法。このように構成した場合、請求項４から請求項６のいずれかに係る発明の効果に加えて、転造治具によりテーパ部材のテーパ部の肉厚を一定に保持しつつ雄ねじを容易に加工することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】実施形態におけるテーパねじ部材の製造工程を示す断面図であり、（ａ）は円筒体をプレス治具の載置面上に載置した状態を示す断面図、（ｂ）は（ａ）の状態からプレス治具を上昇させた状態を示す断面図、（ｃ）は（ｂ）の状態からさらにプレス治具を上昇させた状態を示す断面図及び（ｄ）は円筒体の一端にテーパ部を設けたテーパ部材を示す断面図。
【図２】（ａ）は両端部にテーパ部を有するテーパ部材を支持治具上に支持した状態を示す断面図及び（ｂ）は（ａ）の状態から転造治具を縮径させながら回転させてテーパ部に雄ねじを形成する状態を示す断面図。
【図３】（ａ）はテーパ部材のテーパ部を示す部分拡大断面図及び（ｂ）はテーパ部の外周面に雄ねじを形成した状態を示す部分拡大断面図。
【図４】本発明のテーパねじ部材を示す断面図。
【図５】従来のテーパねじ部材を示す断面図。
【符号の説明】
【００４０】
１０…テーパねじ部材、１１…テーパ部材、１２…テーパ部、１３…雄ねじ、１４…円筒体、２５…肉厚、α…傾斜角度。
【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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