CN105020238A - 防松螺栓 - Google Patents

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Abstract

本发明的课题是提供即使有反复振动作用也不松动、能够非常牢固地拧紧并固定部件等、且制造极其容易的防松螺栓。本发明提供一种防松螺栓，由外周具有螺纹的轴部(1)和设置在轴部(1)的一端的头部(2)构成，头部(2)由以下部件构成：呈六边形横截面形状的主体部(201)；筒状的裙部(202)，与主体部(201)相连设置，并从主体部(201)向其半径方向外侧远离并且描绘采用了悬垂曲面的凹面地形成为扩开状，裙部(202)的外表面的下侧端面(203)与主体部(201)的轴线(X-X)平行，并且具有裙部(202)的内表面在底部周缘(204)保留平坦部的同时掏空成倒悬垂曲面状的构造。

Description

防松螺栓
本申请是申请日为2012年6月5日、国际申请号为PCT/JP2012/064420、申请号为201280034871.4、发明名称为“防松螺栓及其制造方法”的发明专利申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及防松螺栓及其制造方法，尤其是涉及一种在拧紧并固定部件等时即使有反复振动作用也不松动的、能够牢固地拧紧并固定部件等的防松螺栓，以及不用切削加工等花费时间的方法而使用镦锻机效率好地制造这样的防松螺栓的方法。
背景技术
在拧紧并固定部件等时，广泛使用螺栓、螺母。
但是，在拧紧并固定的部分有反复振动作用时，存在螺栓、螺母松动这样的问题。
由此，以往以来进行了各种研究。
例如，提出了一种紧固部件，其特征在于，具有头部和锥部，锥部的内表面形成为圆锥曲面，锥部的外表面形成为凹面状的曲面(专利文献1)。
根据该紧固部件，能够牢固地拧紧并固定被紧固体，通过锥部的作用，能够吸收振动及冲击并具有良好的防松作用。
但是，在采用该紧固部件这样的特殊的形状的部件的情况下，如果不使用车床等进行切削加工，难以进行制造，而且，切削加工在制造时需要特别的工艺，由此，存在成本高的问题。
另外，近年，要求具有进一步的防松作用的螺栓。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利第3860200号
发明内容
本发明是为解决上述以往的问题而研发的，其目的是提供一种即使有反复振动作用也不松动、能够非常牢固地拧紧并固定部件等的防松螺栓，以及不用切削加工等花费时间的方法而使用镦锻机有效率地制造这样的防松螺栓的方法。
即，技术方案1的本发明是一种防松螺栓，其特征在于，
由外周具有螺纹的轴部、和设置在所述轴部的一端的头部构成，
所述头部由以下部件构成：呈六边形横截面形状的主体部；筒状的裙部，与所述主体部相连设置，并从所述主体部向其半径方向外侧远离且描绘出采用了悬垂曲面的凹面地形成为扩开状，
所述裙部的外表面的下侧端面与所述主体部的轴线平行，并且
具有所述裙部的内表面在底部周缘保留平坦部的同时掏空成倒悬垂曲面状的构造，而且，所述裙部的内表面与轴部的交点构成为R状，并具有圆角。
技术方案2的本发明是一种防松螺栓，其特征在于，
由外周具有螺纹的轴部、和设置在所述轴部的一端的头部构成，
所述头部由以下部件构成：呈六边形横截面形状的主体部；筒状的裙部，与所述主体部相连设置，并从所述主体部向其半径方向外侧远离且描绘出采用了悬垂曲面的凹面地形成为扩开状，
所述裙部的外表面的下侧端面与所述主体部的轴线平行，并且
具有所述裙部的内表面在底部周缘保留平坦部的同时作为整体呈大致倒悬垂曲面状且掏空成沿周向具有6个边以上的多面体状的构造，而且，所述裙部的内表面与轴部的交点构成为R状，并具有圆角。
技术方案3的本发明是一种防松螺栓的制造方法，是制造如下防松螺栓的方法，
所述防松螺栓由外周具有螺纹的轴部、和设置在所述轴部的一端的头部构成，
所述头部由以下部件构成：呈六边形横截面形状的主体部；筒状的裙部，与所述主体部相连设置，并从所述主体部向其半径方向外侧远离且描绘采用了悬垂曲面的凹面地形成为扩开状，
所述裙部的外表面的下侧端面与所述主体部的轴线平行，并且
具有所述裙部的内表面在底部周缘保留平坦部的同时掏空成倒悬垂曲面状的构造，而且，所述裙部的内表面与轴部的交点构成为R状，并具有圆角，
所述方法的特征在于，
使用镦锻机，其具有切断刀，并且具有：上型，具有冲头；下型，能够拆装地嵌合有进行将裙部的内表面掏空成倒悬垂曲面状的锪孔加工的锪孔模板牙，
通过切断刀将能够锻造的线材切断成规定长度，然后，通过所述上型和所述下型对切断的线材实施头部锻造加工及锪孔加工，在所述线材的一端形成由主体部和裙部构成的头部，并且所述裙部与所述主体部相连设置，并从所述主体部向其半径方向外侧远离且描绘采用了悬垂曲面的凹面地形成为扩开状，并具有裙部的内表面在底部周缘保留平坦部的同时掏空成倒悬垂曲面状的构造，
然后，使用自动整形机使所述头部中的主体部的横截面形状成为六边形，
然后，通过滚轧加工，在除了所述头部以外的线材的外周形成螺纹而成为轴部，
然后，以使所述裙部的外表面的下侧端面与所述主体部的轴线平行的方式，切掉多余壁厚。
技术方案4的本发明是如技术方案3所述的方法，其特征在于，锪孔模板牙具有上下端设置有进行锪孔加工的锪孔肩状部的、上下对称的形状，一方的锪孔肩状部磨损时，将其翻转使用。
技术方案5的本发明是如技术方案3或4所述的方法，其特征在于，向线材及模具或者线材或模具施加超声波振动的同时实施头部锻造加工及锪孔加工。
技术方案6的本发明是如技术方案3～5中任一项所述的方法，其特征在于，在所述上型和所述下型之间，产生了头部锻造加工及锪孔加工时的成为裙部下侧中的线材的退避位置的间隙的状态下，实施头部锻造加工及锪孔加工。
技术方案7的本发明是如技术方案3～6中任一项所述的方法，其特征在于，在进行切掉多余壁厚的精加工的工序之后，进行热处理工序。
技术方案8的本发明是如技术方案7所述的方法，其特征在于，在热处理工序之后，进行表面处理工序。
技术方案9的本发明是一种防松螺栓的制造方法，是制造如下防松螺栓的方法，
所述防松螺栓由外周具有螺纹的轴部、和设置在所述轴部的一端的头部构成，
所述头部由以下部件构成：呈六边形横截面形状的主体部；筒状的裙部，与所述主体部相连设置，并从所述主体部向其半径方向外侧远离且描绘采用了悬垂曲面的凹面地形成为扩开状，
所述裙部的外表面的下侧端面与所述主体部的轴线平行，并且
具有所述裙部的内表面在底部周缘保留平坦部的同时作为整体呈大致倒悬垂曲面状且掏空成沿周向具有6个边以上的多面体状的构造，而且，所述裙部的内表面与轴部的交点构成为R状，并具有圆角，
所述方法的特征在于，
使用镦锻机，其具有切断刀，并且具有：上型，具有冲头；下型，能够拆装地嵌合进行裙部的内表面作为整体呈大致倒悬垂曲面状且掏空成沿周向6个边以上的多面体状的锪孔加工的锪孔模板牙，
通过切断刀将能够锻造的线材切断成规定长度，然后，通过所述上型和所述下型对切断的线材实施头部锻造加工及锪孔加工，在所述线材的一端形成由主体部和裙部构成的头部，并且所述裙部与所述主体部相连设置，并从所述主体部向其半径方向外侧远离且描绘采用了悬垂曲面的凹面地形成为扩开状，并具有裙部的内表面在底部周缘保留平坦部的同时作为整体呈大致倒悬垂曲面状且掏空成沿周向具有6个边以上的多面体状的构造，
然后，使用自动整形机使所述头部中的主体部的横截面形状成为六边形，
然后，通过滚轧加工，在除了所述头部以外的线材的外周形成螺纹而成为轴部，
然后，以所述裙部的外表面的下侧端面与所述主体部的轴线平行的方式切掉多余壁厚。
技术方案10的本发明是如技术方案9所述的方法，其特征在于，锪孔模板牙具有上下端设置有进行锪孔加工的锪孔肩状部的、上下对称的形状，一方的锪孔肩状部磨损时，将其翻转使用。
技术方案11的本发明是如技术方案9或10所述的方法，其特征在于，向线材及模具或者线材或模具施加超声波振动的同时实施头部锻造加工及锪孔加工。
技术方案12的本发明是如技术方案9～11中任一项所述的方法，其特征在于，在所述上型和所述下型之间，产生了头部锻造加工及锪孔加工时的成为裙部下侧中的线材的退避位置的间隙的状态下，实施头部锻造加工及锪孔加工。
技术方案13的本发明是如技术方案9～12中任一项所述的方法，其特征在于，在进行切掉多余壁厚的精加工的工序之后，进行热处理工序。
技术方案14的本发明是如技术方案13所述的方法，其特征在于，在热处理工序之后，进行表面处理工序。
发明的效果
根据本发明，得到即使有反复振动作用也不松动、能够非常牢固地拧紧并固定部件等的防松螺栓。
另外，根据本发明的方法，能够使用镦锻机有效率地制造即使有反复振动作用也不松动、能够非常牢固地拧紧并固定部件等的防松螺栓。
而且，本发明的方法不需要采用要求高度的工艺的切削加工等，制造容易。
附图说明
图1是表示由本发明得到的防松螺栓的一个方式(以下称为“由第一发明得到的防松螺栓”)的主视图。
图2是表示由本发明得到的防松螺栓的一个方式的截面说明图。
图3是关于由本发明得到的防松螺栓的一个方式，表示从图1的S-S线仰视时的形状的说明图。
图4是关于由本发明得到的防松螺栓的一方式，表示掏空的裙部的内表面的形状(倒悬垂曲面状)的说明图。
图5是表示由本发明得到的防松螺栓的其他方式(以下称为“由第二发明得到的防松螺栓”)的主视图。
图6是表示由本发明得到的防松螺栓的其他方式的截面说明图。
图7是关于由本发明得到的防松螺栓的其他方式的，表示从图5的T-T线仰视时的形状的说明图。
图8是关于由本发明得到的防松螺栓的其他方式的，表示掏空的裙部的内表面的形状(作为整体呈倒悬垂曲面状并且沿周向具有6个边以上的多面体状)的说明图。
图9是表示本发明的方法所使用的线材的一方式的主视图。
图10是表示本发明的方法中的切断工序及其所使用的镦锻机的一例的说明图。
图11是表示在本发明的方法中，使用镦锻机进行头部锻造加工及锪孔加工时的模式的说明图。
图12是表示在本发明的方法中，使用镦锻机进行头部锻造加工及锪孔加工之前的状态的说明图。
图13是在本发明的方法中，从下侧观察进行头部锻造加工及锪孔加工时的上型时的概要说明图。
图14是在本发明的方法中，从上侧观察进行头部锻造加工及锪孔加工时的下型时的概要说明图。
图15是表示本发明的第一方法中所使用的锪孔模板牙的一例的截面说明图。
图16是表示本发明的第一方法中所使用的锪孔模板牙的一例的俯视图。
图17是图12中的流路的中央线附近的横截面图。
图18是表示本发明的第二方法中所使用的锪孔模板牙的一例的截面说明图。
图19是表示本发明的第二方法中所使用的锪孔模板牙的一例的俯视图。
图20是表示通过扭绞加工形成的三重螺旋构造管(螺旋三重构造管)的截面构造的说明图。
图21是表示在模具的上下及由多重螺旋构造管构成的液体送出用管的外周配置了超声波振动发生装置的状态的一例的说明图。
图22是表示松动试验方法的实施状况的说明图。
具体实施方式
第一发明涉及防松螺栓，由外周具有螺纹的轴部、和设置在所述轴部的一端的头部构成，
所述头部由以下部件构成：呈六边形横截面形状的主体部；筒状的裙部，与所述主体部相连设置，并从所述主体部向其半径方向外侧远离且描绘出采用了悬垂曲面的凹面地形成为扩开状，
所述裙部的外表面的下侧端面与所述主体部的轴线平行，并且
具有所述裙部的内表面在底部周缘保留平坦部的同时掏空成倒悬垂曲面状的构造，而且，所述裙部的内表面与轴部的交点构成为R状，并具有圆角。
以下，通过附图详细说明第一发明。
图1是表示由本发明得到的防松螺栓的一个方式(即，“由第一发明得到的防松螺栓”)的主视图，图2是其截面说明图。
图3涉及由第一发明得到的防松螺栓，是表示从图1的S-S线仰视时的形状的说明图。
另外，图4涉及由第一发明得到的防松螺栓，是表示掏空的裙部的内表面的形状(倒悬垂曲面状)的说明图。
由第一发明得到的防松螺栓A由外周具有螺纹的轴部1和设置在轴部1的一端的头部2构成，头部2由以下部件构成：呈六边形横截面形状的主体部201；筒状的裙部202，其与主体部201相连设置，并从主体部201向其半径方向外侧远离且描绘采用了悬垂曲面的凹面地形成为扩开状，裙部202的外表面的下侧端面203与主体部201的轴线平行，并且，裙部202的内表面在底部周缘204保留平坦部的同时形成为掏空为倒悬垂曲面状的构造，而且，裙部202的内表面与轴部1的交点构成为R状，并具有圆角。
[由第一发明得到的防松螺栓的构造]
由第一发明得到的防松螺栓A由外周具有螺纹的轴部1和设置在轴部1的一端的头部2构成，在由轴部和头部构成这点上，与通常的螺栓相同，但为了得到防松效果，头部2的构造成为特殊的构造。
即，通过本发明制造的防松螺栓A的头部2由以下部件构成：呈六边形横截面形状的主体部201；筒状的裙部202，其与主体部201相连设置，并从主体部201向其半径方向外侧远离且描绘采用了悬垂曲面的凹面地形成为扩开状。
这里，主体部201与通常的螺栓头部同样地呈六边形横截面形状。
另一方面，裙部202与该主体部201相连设置，是从主体部201向其半径方向外侧远离地形成的、具有大致裙状的筒状部件。
而且，该裙部202描绘采用了悬垂曲面的凹面地形成为扩开状(也就是说，从截面说明图的图2观察，相对的面对称地倾斜，成为打开成斜面状的形状)。
更正确来说，裙部202(其外表面)不仅包含悬垂曲面(悬垂面；悬链曲面)的全部还包含悬垂曲面，描绘采用了其一部分的凹面地形成为扩开状。从截面来说，描绘悬垂曲线(悬垂线；悬链曲线)地形成为扩开状。
此外，将固定链条、绳索等的两端并垂下(悬垂)时的形状称为悬垂曲线(也称为悬垂线或悬链曲线)，将使该悬垂曲线(悬垂线；悬链曲线)旋转而形成的曲面称为悬垂曲面(也称为悬垂面或悬链曲面)。
像这样，裙部202的外表面描绘采用了悬垂曲面的凹面，形成为扩开状。通过像这样形成裙部202的外表面，对该部分提供弹性，拧紧并固定部件等时，能够具有充分的紧固力地进行固定，并且在紧固后，能够成为没有松动的状态。
此外，裙部202的外表面除了使用悬垂曲面以外，还可以采用样条曲线状。
但是，裙部202的外表面的下侧端面203与主体部201的轴线X-X方向平行。由此，关于该防松螺栓，即使使用铁基材料进行淬火处理，也不会在扩开状的裙部202的前端部分发生断裂(龟裂)。
裙部202的内表面以掏空的部分的形状成为倒悬垂曲面状的方式被掏空，由此，具有在底部周缘204保留平坦部(成为接合面)的同时掏空成“倒悬垂曲面状”的构造。
这里，作为“倒”悬垂曲面状是因为，掏空的构造与“悬垂曲面”(悬垂面；悬链曲面)呈上下相反的形状，另外，作为倒悬垂曲面“状”是因为，从图1～4可知，不是倒悬垂曲面本身，而是与其接近的形状。
此外，作为裙部202的内表面，除了具有掏空成倒悬垂曲面状的构造，还能够具有掏空成样条曲线(样条曲面)状的构造。
轴部1的直径能够根据需要设定成适当的尺寸。例如，小的尺寸为3mm，大的尺寸为36mm，但不限于此。
由第一发明得到的防松螺栓A除了具有裙部202的内表面掏空成倒悬垂曲面状的构造，裙部202的轴的根部，即裙部202的内表面与轴部1的交点(槽部)205尽可能不具有圆角(尖)，与其相比，具有一些圆角更好。即，成为裙部202的内表面与轴部1的交点的最前端采用具有圆角的R状(R形状)较好。该部分的半径(R)大于1mm小于等于1.5mm即可。这里，裙部202的轴的根部、即裙部202的内表面与轴部1的交点(槽部)205是尖的，最前端成为楔形时，弹性的吸收大，但压缩应力集中于最前端，其次，集中于接合面的内圆侧的边缘，所以不能承受这样的状态，即使施加转矩，也不能实现接合面上的完全固定，随着时间的经过，变得松动。
以下，通过附图详细说明第二发明。
图5是表示由本发明得到的防松螺栓的其他方式(即，“由第二发明得到的防松螺栓”)的主视图。
图6是表示由第二发明得到的防松螺栓的截面说明图。
图7是关于由第二发明得到的防松螺栓，表示从图5的T-T线仰视时的形状的说明图。
图8是关于由第二发明得到的防松螺栓，表示掏空的裙部的内表面的形状(作为整体呈大致倒悬垂曲面状、并且沿周向具有6个边以上的边的多面体状)的说明图。
由第二发明得到的防松螺栓B由外周具有螺纹的轴部1、和设置在轴部1的一端的头部2构成，头部2由以下部件构成：呈六边形横截面形状的主体部201；筒状的裙部202，其与主体部201相连设置，并从主体部201向其半径方向外侧远离、且描绘采用了悬垂曲面的凹面地形成为扩开状，裙部202的外表面的下侧端面203与主体部201的轴线平行，裙部202的内表面在底部周缘204保留平坦部的同时具有作为整体呈大致倒悬垂曲面状且掏空为沿周向具有6个边以上的边的多面体状的构造，而且，裙部202的内表面与轴部1的交点构成为R状，并具有圆角。
由第二发明得到的防松螺栓B除了裙部202的内表面的掏空形状不同以外，与上述的由第一发明得到的防松螺栓A相同。
即，所述的由第一发明得到的防松螺栓A具有裙部202的内表面在底部周缘204保留平坦部的同时掏空成倒悬垂曲面状的构造，但由第二发明得到的防松螺栓B具有裙部202的内表面在底部周缘204保留平坦部的同时作为整体呈大致倒悬垂曲面状且掏空成沿周向具有6个边以上的多面体状(条状的集合体)的构造。
这里，“作为整体呈大致倒悬垂曲面状”是因为，在由第二发明得到的防松螺栓B中，裙部202的内表面被视为“作为整体呈大致倒悬垂曲面状”，准确来说，从轴线X-X方向观察时是倒悬垂曲面状，但从周向观察不一定必须是曲面状，如图8所示，具有掏空成沿周向具有6个边以上(优选16～20个边，在图8中是16个边)的多面体状的构造。这里，“周向”不是指轴线方向，而是指与轴线大致垂直的方向。
此外，与关于由第一发明得到的防松螺栓A进行的说明同样地，关于由第二发明得到的防松螺栓B，裙部202的外表面除了能够采用悬垂曲面以外，还能够采用样条曲线状。
另外，与关于由第一发明得到的防松螺栓A进行的说明同样地，关于由第二发明得到的防松螺栓B，作为裙部202的内表面也能够具有作为整体呈大致样条曲线状、且掏空成沿周向具有6个边以上的多面体状的构造。
关于由第二发明得到的防松螺栓B，裙部202的轴的根部、即裙部202的内表面与轴部1的交点(槽部)205也是在预想以外，与尽可能地不具有圆角(尖)相比，具有一些圆角更好。即，成为裙部202的内表面与轴部1的交点的最前端采用具有圆角的R状(R形状)为好。该部分的半径(R)为1mm以上2mm以下(1R～2R)即可。
提供分别使用镦锻机制造这样的构造的本发明的第一防松螺栓及第二防松螺栓的方法是本发明的第一方法及本发明的第二方法。
此外，代替使用镦锻机进行制造，也可以通过改变锪孔模板牙的形状，通过冷轧锻造或热轧锻造来制造。
以下，基于附图说明制造本发明的第一防松螺栓的方法(本发明的第一方法)和制造本发明的第二防松螺栓的方法(本发明的第二方法)。
这里，在本发明的第一方法和本发明的第二方法中，所使用的锪孔模板牙的形状不同，其结果，得到的防松螺栓的裙部的内表面的掏空部分的形状不同，除此以外，基本上通过同样的方法实施，以下，集中说明共通的部分。
即，本发明的第一方法涉及防松螺栓的制造方法，是制造如下防松螺栓的方法，
所述防松螺栓由外周具有螺纹的轴部和设置在所述轴部的一端的头部构成，
所述头部由以下部件构成：呈六边形横截面形状的主体部；筒状的裙部，其与所述主体部相连设置，并从所述主体部向其半径方向外侧远离且描绘采用了悬垂曲面的凹面地形成为扩开状，
所述裙部的外表面的下侧端面与所述主体部的轴线平行，并且
所述裙部的内表面在底部周缘保留平坦部的同时具有掏空成倒悬垂曲面状的构造，而且，所述裙部的内表面与轴部的交点构成为R状，并具有圆角，
所述方法的特征在于，
使用镦锻机，其具有切断刀，并且具有：上型，具有冲头；下型，能够拆装地嵌合有进行将裙部的内表面掏空成倒悬垂曲面状的锪孔加工的锪孔模板牙，
通过切断刀将能够锻造的线材切断成规定长度，然后，通过所述上型和所述下型对切断了的线材实施头部锻造加工及锪孔加工，在所述线材的一端形成由主体部和裙部构成的头部，并且所述裙部与所述主体部相连设置，并从所述主体部向其半径方向外侧远离且描绘采用了悬垂曲面的凹面地形成为扩开状，并具有裙部的内表面在底部周缘保留平坦部的同时掏空成倒悬垂曲面状的构造，
然后，使用自动整形机使所述头部中的主体部的横截面形状成为六边形，
然后，通过滚轧加工，在除了所述头部以外的线材的外周形成螺纹而成为轴部，
然后，以使所述裙部的外表面的下侧端面与所述主体部的轴线平行的方式，切掉多余壁厚。
另外，本发明的第二方法涉及防松螺栓的制造方法，是制造如下防松螺栓的方法，
所述防松螺栓由外周具有螺纹的轴部和设置在所述轴部的一端的头部构成，
所述头部由以下部件构成：呈六边形横截面形状的主体部；筒状的裙部，与所述主体部相连设置，并从所述主体部向其半径方向外侧远离且描绘采用了悬垂曲面的凹面地形成为扩开状，
所述裙部的外表面的下侧端面与所述主体部的轴线平行，并且
所述裙部的内表面在底部周缘保留平坦部的同时具有作为整体呈大致倒悬垂曲面状且掏空成沿周向具有6个边以上的多面体状的构造，而且，所述裙部的内表面与轴部的交点构成为R状，并具有圆角，
所述方法的特征在于，
使用镦锻机，其具有切断刀，并且具有：上型，具有冲头；下型，能够拆装地嵌合进行锪孔加工的锪孔模板牙，该锪孔加工将裙部的内表面作为整体掏空成大致倒悬垂曲面状且成为沿周向具有6个边以上的边的多面体状，
通过切断刀将能够锻造的线材切断成规定长度，然后，通过所述上型和所述下型对切断了的线材实施头部锻造加工及锪孔加工，在所述线材的一端形成由主体部和裙部构成的头部，并且所述裙部与所述主体部相连设置，并从所述主体部向其半径方向外侧远离且描绘采用了悬垂曲面的凹面地形成为扩开状，裙部的内表面在底部周缘保留平坦部的同时具有作为整体呈大致倒悬垂曲面状且掏空成沿周向具有6个边以上的多面体状的构造，
然后，使用自动整形机使所述头部中的主体部的横截面形状成为六边形，
然后，通过滚轧加工，在除了所述头部以外的线材的外周形成螺纹而成为轴部，
然后，以所述裙部的外表面的下侧端面与所述主体部的轴线平行的方式切掉多余壁厚。
在本发明的方法(第一方法和第二方法)中，使用镦锻机进行头部锻造加工及锪孔加工，所述镦锻机具有切断刀，并且具有：上型，具有挤压用冲头；下型，能够拆装地嵌合进行掏空裙部的内表面的锪孔加工的锪孔模板牙。
这里，镦锻机(也称为冷轧镦锻机)是指通过冷轧加工作成螺纹的头的机械。镦锻机根据加工的级数，有从1级(单镦锻机)到多级式的结构。通常，使用2级式或3级式的结构。
此外，关于该镦锻机，在制造方法的工序的记载中适当地说明。
在本发明的方法(第一方法和第二方法)中，使用能够锻造的“线材”，换言之，由金属材料构成的实心圆棒素材，优选使用截面为圆形的钢材。图9是表示这样的线材S的一个方式的主视图。线材能够使用生材。
作为钢材，除了钢铁以外，根据用途，能够使用其与镍、铬、钼、钴、钨等的金属的合金，例如不锈钢、镍铬钢、铬钼钢等。除此以外，根据用途还能够使用非铁金属材料。
以下，按工序说明本发明的方法(第一方法和第二方法)。
[切断工序]
最初的工序是切断工序。
切断工序是通过被称为剪切刀等的切断刀将纵长的线材切断成规定长度的工序。
镦锻机通常具有这样的切断刀，但在本发明中也能够使用。利用镦锻机进行该切断工序和接下来的头部锻造加工及锪孔加工。
该切断工序及用于其的镦锻机的一例如图10所示。
此外，作为镦锻机具有横置结构和纵置结构，但都能够使用。在图中，示出了纵置结构。
在图中，附图标记3是切断刀，附图标记4是套筒，附图标记5是止挡部。这里，套筒是支承线材的同时沿轴向移动的圆筒状进给台。
在该切断工序中，具体来说，例如，被套筒4支承的线材S通过进给辊(未图示)被输送到镦锻机H中。纵长的线材S被输送到止挡部5时，通过切断刀3将其切断(剪断)成规定长度。
本发明的方法(第一方法和第二方法)中使用的镦锻机H具有:上型，其具有这样的切断刀3，并且具有挤压用冲头；下型，其能够拆装地嵌合进行掏空裙部的内表面的锪孔加工的锪孔模板牙。
通过镦锻机H上装备的所述上型和所述下型，进行接下来的头部锻造加工及锪孔加工。
[进行头部锻造加工及锪孔加工的工序]
下一工序是进行头部锻造加工及锪孔加工的工序。
即，如上所述地在切断工序中被切断的线材S被输送到镦锻机H的中心，这里，通过所述上型和所述下型对切断了的线材S实施头部锻造加工及锪孔加工，在所述线材的一端形成由主体部和裙部构成的头部，并且所述裙部与所述主体部相连设置，并从所述主体部向其半径方向外侧远离且描绘采用了悬垂曲面的凹面地形成为扩开状，裙部的内表面具有在底部周缘保留平坦部的同时被锪孔模板牙掏空的构造。与此同时，所述裙部的内表面和轴部的交点构成为R状，并具有圆角。
这里，本发明的第一方法中，成为通过锪孔模板牙掏空成倒悬垂曲面状的构造，另一方面，在本发明的第二方法中，成为通过锪孔模板牙作为整体呈大致倒悬垂曲面状且掏空成沿周向具有6个边以上的多面体状的构造。
关于本发明的第一方法和本发明的第二方法中的锪孔模板牙的形状，在后面说明。
图11是表示使用镦锻机H进行头部锻造加工及锪孔加工时的示意说明图。
另外，图12是表示使用镦锻机H进行头部锻造加工及锪孔加工之前的示意说明图。此时，对于线材和/或模具，即线材及模具双方或者线材或模具，施加超声波振动的同时进行头部锻造加工及锪孔加工。
另外，图13是从下侧观察此时的上型时(从图12的Z-Z线位置仰视时)的概要说明图，图14是从上侧观察此时的下型时(从图12的Z-Z线位置俯视时)的概要说明图。
关于上型进行说明，在图11、图12中，附图标记6是挤压用冲头。附图标记7是挤压用上冲头引导部，附图标记8是挤压用中冲头引导部，附图标记9是挤压用下冲头引导部。该挤压用下冲头引导部9由超硬金属作成。它们用于对于压头侧(图中的上部侧)进行移动。此外，根据成形状态，挤压用冲头还能够采用多级挤压方式。
以下，关于下型进行说明，首先，附图标记10是锪孔模板牙。附图标记11是下侧冲头引导部，附图标记12是板牙引导部，附图标记13是板牙接收引导部，附图标记14是内侧模具引导部。另外，附图标记15是在成形加工时成为脱模剂或冷却液的流路的流体流路。附图标记16是设置在上型和下型之间的空隙。
而且，附图标记17是在该头部锻造加工及锪孔加工的工序结束后挤出成形物的挤出栓，附图标记18是挤出栓用引导部。
此外，附图标记P是分模线(分型面、模具的分割线)。
模具的表面的因滑动磨损的部分预先根据需要实施耐磨损性的表面处理。另外，也有局部使用超硬材质(超硬金属)的部分。
在本发明的第一方法中，在进行该头部锻造加工及锪孔加工的工序中，使用镦锻机实施头部锻造加工及锪孔加工，该使用镦锻机具有：具有挤压用冲头6的上型；下型，能够拆装地嵌合进行将裙部的内表面掏空成倒悬垂曲面状的锪孔加工的锪孔模板牙10。通过进行该工序，防松螺栓的外形大致固定。
在本发明的第一方法中，如图15、16所示，锪孔模板牙10作为整体呈大致圆盘状，是中央部具有空洞101的中空构造。而且，在该空洞101的周围，形成有一级高的锪孔肩状部102。
该锪孔肩状部102呈倒悬垂曲面状。
即，该锪孔模板牙10在中央部的空洞101的周围具有上下端设置了进行锪孔加工的锪孔肩状部102的上下对称的形状，一方的锪孔肩状部102磨损或欠缺时，将其翻转使用。翻转使用后，另一方的锪孔肩状部102也欠缺或磨损时，更换新的。
这里，锪孔加工是指掏空裙部202的内表面的加工(在第一发明中，掏空成倒悬垂曲面状的加工)，使用锪孔模板牙10(特别是其锪孔肩状部102)进行。
锪孔模板牙10的表面作为滑动面，预先实施了耐磨损性的表面处理是当然的，但为防止断裂、裂缝等，实施与通常的滑动面不同的表面处理，并且采用不同的材质，并实施热处理。
关于锪孔模板牙10，为了尽可能地延长其寿命，在其表面没有损伤的状态下(没有断裂、裂缝等的状态)进行锪孔加工，从进行正确的锪孔加工的方面来说是更必要的，因此，相比于难以磨损的超硬质材料，用难以发生断裂、裂缝等的具有韧性的材料作成更好，采用在使用过程中难以发生龟裂、且龟裂难以传播的性质的材料。也可以代替地，在锪孔模板牙10磨损的情况下，能够将其翻转使用或者能够更换来应对。
此外，图16是表示锪孔模板牙10的一例的俯视图。另外，图17是图12中的流路的中央线附近的横截面图。此外，如图17所示，在流路15中设置有多个位置(图中是两个位置)的狭缝15C。由此，能够更好地使冷却液或脱模剂(离型剂)流入空腔内。
在本发明的第二方法中，如图18、19所示，锪孔模板牙10作为整体呈大致圆盘状，是中央部具有空洞101的中空构造。而且，在该空洞101的周围形成有一级高的锪孔肩状部102。该锪孔肩状部102作为整体呈倒悬垂曲面状，而且，成为沿周向具有6个边以上(图18、图19中是16个边)的多面体状(条状的集合体)，并具有将裙部的内表面作为整体掏空成大致倒悬垂曲面状且成为沿周向具有6个边以上的多面体状的构造。
此外，使用模具进行数万个成型后，无论如何都不能避免发生磨损。因此，在本发明中，发生了磨损时，为迅速地更换成新的(例如，发生0.1mm程度的磨损等的情况)，将锪孔模板牙10翻转使用。
此外，翻转时，因磨损等发生松动的情况下，仅以磨损等的量涂布发生了磨损等的位置的表面，来抑制松动的发生。这里，作为涂布材料，只要是例如锌类这样的能够厚地涂布的材料，都可以使用。
在本发明中，将上述锪孔模板牙10能够拆装地嵌合于下型，更具体来说是嵌合于板牙接收引导部13。即，板牙接收引导部13嵌合支承锪孔模板牙10。
作为板牙接收引导部13，只要能够嵌合支承锪孔模板牙10，形状等没有特别限制。如图11、图12所示，位于左右的板牙接收引导部13在上部分别具有与形成在锪孔模板牙10上的锪孔肩状部102对应的切口部。
锪孔模板牙10的锪孔肩状部102以与裙部202的内表面抵接的方式，在嵌合于板牙接收引导部13(下型)的状态下，使挤压用冲头6工作，由此，与头部锻造加工一起进行锪孔加工，裙部202的内表面在底部周缘保留平坦部204，同时，成为倒悬垂曲面状(本发明的第一方法)，或作为整体成为倒悬垂曲面状，而且，分别掏空成沿周向具有6个边以上(在图18、图19中是16个边)的多面体状(本发明的第二方法)。
与此同时，形成由以下部件构成的头部2：主体部201，此时还不是六边形横截面形状，但在下一工序中成为六边形横截面形状；筒状的裙部202，与该主体部201相连设置，并从主体部201向其半径方向外侧远离且描绘采用了悬垂曲面的凹面地形成为扩开状。
形成在该筒状的裙部202的外表面上的采用了悬垂曲面的凹面如图11所示地转印了挤压用下冲头引导部9的下侧内侧部的形状(成为采用了悬垂曲面的凹面)。
当进行头部锻造加工及锪孔加工时，在上型和下型之间，产生了头部锻造加工及锪孔加工时成为裙部下侧中的线材的退避位置的空隙16的状态下，实施头部锻造加工及锪孔加工即可。这样的空隙16的存在能够有效地防止模具的损坏。如以往那样地不存在空隙16的情况下，没有线材的多余壁厚(成形残余偏差量)的退避位置，模具的寿命没有改善，但通过设置空隙16，能够大幅度地将模具的寿命延长到5000～10000次。
此外，锪孔模板牙10的一方的锪孔肩状部102磨损时，将其翻转，使另一方的未磨损的锪孔肩状部102在成为上方的状态下与板牙接收引导部13(下型)嵌合，能够进行头部锻造加工及锪孔加工。双方的锪孔肩状部102都磨损时，更换新的锪孔模板牙10。
像这样，当锪孔肩状部102磨损时，使锪孔模板牙10翻转，或者板牙接收引导部13直接仅更换锪孔模板牙10即可，能够进行有效率的制造。
进行该头部锻造加工及锪孔加工时，冷却液在流路15中流动的同时，能够施加超声波振动。另外，脱型时，脱模剂(离型剂)在流路15中流动的同时，能够施加超声波振动。冷却液或脱模剂(离型剂)能够使用常用的材料。此外，通常，流体向流路15的供给在装入成形材料即线材的前后的工序中都能够进行。
在通过该流路15和与其连接的后述的液体送出用管151、或者、如后下所述地从模具的上下向线材及模具、或者、向线材或模具施加超声波振动的同时，实施头部锻造加工及锪孔加工。
这里，流路15的一端作为开口部15A向空腔面开口，并且另一端15B向外部开口。
通过将流路15的一端15A作为开口部15A向空腔面开口，能够兼用作模具的冷却和润滑等。
另外，流路15的另一端15B向外部开口，在此连接液体送出用管151。
作为这样的液体送出用管151优选使用多重螺旋构造管。
该多重螺旋构造管(多重螺旋构造管)是通过扭绞加工等将由例如钢管、不锈钢管(耐热性SUS等)、钛管等形成的平滑的金属制圆管成形为多重构造式的螺旋状而成的金属制管(金属制管)。通过3重、4重地实施扭绞加工，得到多重构造的螺旋管。
图20是表示该多重螺旋构造管(多重螺旋构造管)的1例的截面形状的说明图。即，表示通过上述扭绞加工形成的三重螺旋构造管(三重螺旋构造管)的截面构造的说明图如图20所示。
通过使用这样的多重螺旋构造管，尤其是三重螺旋构造管，在直径相同的情况下，能够使流量增加到约3倍，从而能够使用更小直径的管，锻造装置内的配管的处理等变得容易。不仅如此，由于通过流路15被送入模具的空腔内的冷却及润滑油使用多种液体，使用与它们相适应的液体送出用管将其送入管内时，如果作为液体送出用管也使用这样的三重螺旋构造管，则液体在三重螺旋构造管中以螺旋状(螺旋状)旋转并移动，发挥自然地混合搅拌的作用，从而具有不需要这些多种液体的混合搅拌这样的优点。
此外，三重螺旋构造管的直径通常为6～8mm，将其缠绕8～10圈左右地使用。
在本发明中，在由上述多重螺旋构造管构成的液体送出用管151的外周，能够配置超声波振动发生装置152。图21示出了在由多重螺旋构造管构成的液体送出用管151的外周配置有超声波振动发生装置152的状态的一例。在图中，附图标记153是液体槽(在图中是A槽、B槽、C槽这三槽)，附图标记154是液体压送泵。
另外，如图21所示，在模具D的上下左右也能够配置超声波振动发生装置152。此外，根据需要，还能够仅在模具D的上下或模具D的左右配置超声波振动发生装置152。超声波振动发生装置152尽可能均等地配置在3至6个左右的位置。
像这样，在由多重螺旋构造管构成的液体送出用管151的外周以及模具D的上下左右，能够配置超声波振动发生装置152。
超声波振动发生装置152的基本结构由产生超声波功率的超声波发射机、和将其电振动转换成机械振动的超声波振子(例如，陶瓷类的压动振子等)构成，能够使用已知的装置。
超声波振动能够以与制造速度等匹配地连续或间歇地产生的方式来调整。另外，能够与制造速度等匹配地控制振荡强弱。
在本发明中，像这样在由多重螺旋构造管构成的液体送出用管151的外周配置超声波振动发生装置152，向通过管内的液体提供超声波振动。不是在液体进入的液体槽中安装产生超声波振动的装置，向槽内的液体提供超声波振动来压送该液体。由此，不需要所述液体槽。
此外，关于本发明所使用的超声波，在设置在由多重螺旋构造管构成的液体送出用管151的外周上的超声波振动发生装置、和设置在模具D的上下左右的超声波振动发生装置中，频率不同，根据需要使用。
设置在模具D的上下左右的超声波振动发生装置所使用的超声波一般为10～50kHz，优选为15～50kHz。在15～50kHz的范围内，根据需要调整使用。
另一方面，设置在由多重螺旋构造管构成的液体送出用管151的外周上的超声波振动发生装置所使用的超声波比其低为好，一般为5～15kHz。在5～15kHz的范围内，根据需要调整使用。
使用这样的5～15kHz的范围的超声波，在由多重螺旋构造管构成的液体送出用管151的外周配置超声波振动发生装置152，通过管向经由管内的液体提供超声波振动时，由于超声波振动在液体或固体中都能够良好地传播，所以还向与液体送出用管151连接的流路15内的液体(冷却液或脱模剂等)施加超声波振动。
而且，在模具D的上下左右配置超声波振动发生装置152，如上所述地提供15～50kHz的范围的超声波振动。
这样，还向线材及模具或者线材或模具施加超声波振动，能够在向线材及模具、或者、向线材或模具提供超声波振动的同时，实施头部锻造加工及锪孔加工。其结果，能够降低摩擦，实现磨损的防止，防止模具和工件(线材)的热粘，能够使脱模(离型)变得容易。另外，能够抑制脱模剂(离型剂)的使用量。进而，能够改善成型性(锻造性)，延长模具寿命。
像这样，在本发明中，能够在向线材及模具、或者、向线材或模具提供超声波振动的同时，实施头部锻造加工及锪孔加工。
此外，关于超声波振动装置的控制，如下所述。
(1)配置在模具D的上下左右的超声波振动发生装置的控制方法可以是手动或自动的，与原材料的成形循环匹配地通过手动或自动的任意一方来操作。
(2)配置在液体送出用管的外周的超声波振动装置、和配置在模具D的上下左右的超声波振动发生装置基本上并用、连动，但根据需要，能够分别单独操作。
使用这样的超声波，在向线材及模具、或者、向线材或模具提供超声波振动的同时，实施头部锻造加工及锪孔加工，而且，向线材及模具或者线材或模具施加超声波振动的同时脱模，由此，能够减少摩擦，实现磨损的防止，使脱模变得容易。
上述工序能够在更换冲头或引导部的同时进行，并能够使用多级冲压机等进行。
如上所述地进行头部锻造加工及锪孔加工的工序结束之后，通过挤出栓17挤出成形物，转向接下来的进行头部六边形冲压加工的工序。
此外，在上述工序中，关于液体向流路的供给控制，如下所述。
(1)在成形素材或半成形品被设定于模具的规定位置的时刻，自动地通过流路向空腔内供给液体。
(2)然后，在液体蓄积到空腔内(空间)的约85％程度的时刻(瞬时)，通过自动控制停止液体的压送，并进入成形。
(3)空腔内的液体在该时刻从流路被排出，通过模具外部的液体送出用管151进入回流用液体槽153。
(4)进入回流用液体槽153并冷却了的液体再从回流用液体槽153通过液体送出用管151(多重螺旋构造管等)通过自动控制被供给到空腔内。
(5)液体的量变少的情况下，成为补充追加新的液体的机制，并通过一系列的自动控制被控制。
[进行头部六边形冲压加工的工序]
下一工序是进行头部六边形冲压加工的工序。
该工序是使所述头部中的主体部的横截面形状成为六边形的工序，使用自动整形机(也称为自动修整机)(未图示)进行。
此外，根据需要，还能够作成四边或椭圆形等(多边形加工)。
作为该自动整形机能够使用通常采用的设备。
进行该工序时，防松螺栓的头部中的主体部的横截面形状成为六边形，防松螺栓的外形大致固定。
此外，也可以不作成像这样头部呈六边形横截面形状的通常的六边形螺栓，根据需要，通过夹具的替换，也可以作成被称为带帽螺钉的、在圆头螺栓的头开设六角孔的内六角螺栓。
[进行滚轧加工及精加工的工序]
下一工序是进行滚轧加工及精加工的工序。
通过滚轧加工，在轴部1的外周形成螺纹(螺纹牙)。
另外，通过精加工，以裙部202的外表面的下侧端面203与主体部201的轴线平行的方式切掉多余壁厚。
其结果，能够制造图1、2所示的目的的防松螺栓。
当进行该滚轧加工时，预先进行指示(前瞻处理)。
此外，根据需要，不采用滚轧加工，还能够通过切削、研磨加工进行螺纹的形成。
滚轧加工和精加工哪个先进行都行。
滚轧加工使用滚丝机等进行。
另外，精加工通过切削和/或研磨，即通过切削及研磨、或者、通过切削或研磨进行。
[热处理工序(调质工序)]
而且，对于要求强度的螺栓，在进行上述滚轧加工及精加工的工序之后，进行淬火回火的“热处理工序(调质工序)”。热处理根据常规方法，与所要求的强度等级相应地进行即可。
[表面处理工序]
另外，根据需要，在上述热处理工序(调质工序)之后，进行电镀等“表面处理工序(表面处理加工)”。
然后，进行最终检查，作成产品。在最终检查工序中，检查产品形状是否符合规格、没有断裂等。
像这样，在本发明的方法(本发明的第一方法和本发明的第二方法)中，基本上能够使用镦锻机制造防松螺栓，不需要要求高度的工艺的切削加工。
因此，根据本发明的方法(本发明的第一方法和本发明的第二方法)，能够有效率地制造即使有反复振动作用也不松动的能够非常牢固地拧紧并固定部件等的防松螺栓。
由本发明的方法(本发明的第一方法和本发明的第二方法)以及本发明(第一发明和第二发明)得到的防松螺栓在使用了规定的螺纹松动试验机的、通过随机抽取进行的松动试验中，都完成了规定的17分钟的试验。
由本发明的方法(本发明的第一方法和本发明的第二方法)以及本发明(第一发明和第二发明)得到的所制造的防松螺栓在松动试验中始终能够完成规定的17分钟的试验，能够维持的理由之一是，裙部的外表面描绘采用了悬垂曲面的凹面地形成为扩开状，分别具有裙部的外表面的下侧端面与主体部的轴线平行、且裙部的内表面在底部周缘保留平坦部的同时掏空成倒悬垂曲面状(第一发明)，或者作为整体呈大致倒悬垂曲面状且掏空成沿周向具有6个边以上的边的多面体状(第二发明)的构造。
另外，由本发明的方法(本发明的第一方法和本发明的第二方法)以及本发明(第一发明和第二发明)得到的所制造的防松螺栓在松动试验中始终能够完成规定的17分钟的试验，能够维持的理由之二是，裙部202的轴的根部，即裙部202的内表面与轴部1的交点(槽部)205构成为R状(R形状)，并具有圆角。像这样，裙部202的内表面与轴部1的交点(槽部)205构成为R状(R形状)，并具有圆角，应力均匀地施加，不会施加必要以上的转矩，从而能够容易地固定，另外，由于接地压力变大，所以不会松动。
这里，裙部202的轴的根部，即裙部202的内表面与轴部1的交点(槽部)205采用不具有圆角、直线与直线相交的具有角的形状(楔块状)的情况下，最前端成为楔形，从而应力集中在该最前端(楔块)的部分，接地压力小，由此容易松动，在上述松动试验中，不能完成规定的17分钟试验。
关于像这样得到的防松螺栓，基于图22所示的方法，进行使用了高速螺纹松动试验机的松动试验(美国NAS3550规格试验机进行的松动试验)。其结果如表1所示。此外，在该试验中，在17分钟内没有松动，由此，作为防松螺栓、螺母能够维持是没有问题的。
在图22中，附图标记30是测试螺栓，附图标记31是测试螺母，附图标记32是垫圈(垫片)，附图标记33是振动筒，附图标记34是加振台，附图标记35是加振行程，附图标记36是冲击行程。
[松动试验方法]
将测试螺栓(如图所示的由本发明的第一方法制造的图1、2所示的形状的本发明的第一防松螺栓、及如图所示的由本发明的第二方法制造的图5、6所示的形状的本发明的第二防松螺栓；M16×80-4.8)与分别与其匹配的大小的螺母(测试螺母)一起安装在试验机，在以下条件下实施了试验。17分钟内没有松动时，测定了恢复转矩。
·试验机：高速螺纹松动试验机
·振动条件：频率：1780rpm
加振台行程：11mm
冲击行程：19mm
振动方向：螺栓轴垂直方向
·松动的判定：测试螺栓、测试螺母及垫圈(垫片)的匹配标志错位、能够用手旋转垫圈时，判定为“松动”。
[表1]
试验品名称 紧固转矩(N·m) 结果 恢复转矩(N·m)
第一发明的防松螺栓 250 17分钟内没有松动 219.2
第二发明的防松螺栓 247 17分钟内没有松动 216.3
根据表1的结果可知，通过本发明的方法分别制造的本发明的第一防松螺栓及本发明的第二防松螺栓都在17分钟的试验中没有松动。
像这样得到的防松螺栓能够有效地用于各种部件等的拧紧并固定。
附图标记的说明
1：轴部
2：头部
2A：线材的装入部
201：主体部
202：裙部
203：裙部202的外表面的下侧端面
204：裙部202的内表面的底部周缘
205：裙部202的轴的根部(裙部202的内表面和轴部的交点)
3：刀
4：套筒
5：止挡部
6：挤压用冲头
7：挤压用上冲头引导部
8：挤压用中冲头引导部
9：挤压用下冲头引导部
10：锪孔模板牙
101：空洞
102：锪孔肩状部
11：下侧冲头引导部
12：板牙引导部
13：板牙接收引导部
14：内侧模具引导部
15：流体流路
15A：开口部
15B：流路的他端
15C：狭缝
151：液体送出用管
152：超声波振动发生装置
153：液体槽
154：液体压送泵
16：空隙
17：挤出栓
18：挤出栓用引导部
30：测试螺栓
31：测试螺母
32：垫圈
33：振动筒
34：加振台
35：加振行程
36：冲击行程
A：由第一发明得到的防松螺栓
B：由第二发明得到的防松螺栓
P：分模线
S：线材
D：模具整体
H：镦锻机

Claims (2)

1.一种防松螺栓，其特征在于，
由外周具有螺纹的轴部和设置在所述轴部的一端的头部构成，
所述头部由呈六边形横截面形状的主体部和筒状的裙部构成，所述裙部与所述主体部相连设置，以从所述主体部向其半径方向外侧远离的方式并且以描绘出采用了悬垂曲面的凹面的方式形成为扩开状，
所述裙部的外表面的下侧端面与所述主体部的轴线平行，并且，
所述裙部的内表面具有在底部周缘保留平坦部的同时掏空成倒悬垂曲面状的构造，而且，所述裙部的内表面与轴部的交点构成为R状，并具有圆角。
2.一种防松螺栓，其特征在于，
由外周具有螺纹的轴部和设置在所述轴部的一端的头部构成，
所述头部由呈六边形横截面形状的主体部和筒状的裙部构成，所述裙部与所述主体部相连设置，以从所述主体部向其半径方向外侧远离的方式并且以描绘出采用了悬垂曲面的凹面的方式形成为扩开状，
所述裙部的外表面的下侧端面与所述主体部的轴线平行，并且，
所述裙部的内表面具有如下结构：在底部周缘保留平坦部的同时，作为整体掏空成大致倒悬垂曲面状且掏空成沿周向具有6个边以上的边的多面体状的构造，
另外，所述裙部的内表面与轴部的交点构成为R状，并具有圆角。
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