JP2002239670A - 金属円筒材のねじ山用凹凸の加工方法 - Google Patents

金属円筒材のねじ山用凹凸の加工方法

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Masaya Okiyama
雅哉 沖山
Tsugunori Monma
二紀 門馬
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Abstract

(57)【要約】 【課題】安価な加工方法で加工コストを引下げ、連続生
産で大幅なコストの低減を行なうことのできる金属円筒
材のねじ山用凹凸の加工方法を提供する。 【解決手段】金属円筒材Pを外側より押圧する複数に分
割された押圧部材1,2,3と、前記金属円筒材Pを回
転させる回転機構4と、前記金属円筒材Pの切断機構5
と、前記金属円筒材Pの送り機構6と、を備え、前記金
属円筒材Pを前記回転機構4により回転させながら、前
記押圧部材1,2,3により金属円筒材Pの外側より荷
重を加え金属円筒材Pの内面と外面にねじ山用凹凸を形
成し、前記切断機5により前記金属円筒材Pを所定寸法
に切断することを特徴とした加工方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、建築工事や土木工
事等で用いられる鉄筋継手等に使用される金属円筒材の
ねじ山用凹凸の加工方法に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に建築工事や土木工事等で使う鉄筋
の接続方法の一つに、ねじ節鉄筋と円筒雌ねじの鉄筋継
手による方法があり、この鉄筋継手には、金属円筒材の
内部には2つの鉄筋を螺合させるためのねじ山が形成さ
れており、外部にもコンクリート等に対して付着性を良
くするため、凹凸が形成されたものである。この鉄筋継
手を製造する方法には、従来において、鋳造や切削加
工、ロータリースエージング機を使用する加工方法等が
あった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来に
おける鋳造方法では、複数個の鋳込みで生産している
が、この鋳型は一度の使い捨てであり、この鋳型の製作
費用がコストアップの要因になっていた。また、鋳造方
法では、溶湯の歩留りが55〜60%であり、コストア
ップの主原因になっていた。さらに、材料である金属を
溶融して鋳型に入れて成形し、冷却して取り出すまで、
相当の時間を必要とするので生産性が悪いという問題が
あった。
【0004】また、従来における切削加工方法では、六
角鋼を旋盤等で孔削または切削加工を行い、さらに内側
にタップ加工を行うが、鉄筋継手はねじピッチが粗いた
め切削速度を極めて遅くしなければならず、生産性が悪
いという問題があった。従って、生産量を確保するため
には設備の台数を増やさなければならず、設備投資がか
かるという問題が派生した。そして、タップの管理を誤
るとタップの破損事故が発生し、コストアップの要因に
なっていた。さらに、切削加工方法では切削屑の発生に
よる材料の無駄があり、材料は鋼であり、この切削加工
方法で製造される鉄筋継手は高価なものになっていた。
【0005】また、さらに図7に示すように、パイプ1
2の内部に芯金11を入れて、内部に螺旋溝を形成する
ロータリースエージング機10を使用する加工方法もあ
ったが、内部の芯金11に精度の高い材料を使用し、外
部より押圧する金型は回転機構を必要とするため、金型
設備が大がかりとなり、でき上がった製品は非常にコス
トの高いものとなっており、精度の必要とするライフル
銃の銃身のように製品価格の高いものには適用できて
も、鉄筋継手のように、それほど精度が要求されず安い
コストが要求されるものには適用できなかった。
【0006】本発明は、上述した従来の問題点に鑑みな
されたもので、安価な加工方法で加工コストを引下げ、
連続生産で生産性を上げ、大幅なコストの低減を行なう
ことのできる金属円筒材のねじ山用凹凸の加工方法を提
供するものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、金属円筒材の外側より押圧部材にて荷重を
加えて塑性変形させ、前記金属円筒材の両面にねじ山用
凹凸を形成することを特徴とするものである。また、本
発明の金属円筒材のねじ山用凹凸の加工方法は、金属円
筒材の円周上に複数に分割されて配置された金属円筒材
を押圧する押圧部材を備え、前記押圧部材により前記金
属円筒材の外側より荷重を加えることにより塑性変形さ
せ、前記金属円筒材の内面と外面にねじ山用凹凸を形成
することを特徴としている。
【0008】また、本発明の金属円筒材のねじ山用凹凸
の加工方法は、金属円筒材を外側より押圧する複数個の
押圧部材と、前記金属円筒材を回転させる回転機構と、
前記金属円筒材を切断する切断機構と、前記金属円筒材
を送る送り機構と、を備え、前記金属円筒材を前記回転
機構により回転しながら、前記押圧部材により金属円筒
材の外側より荷重を加え金属円筒材の内面と外面にねじ
山用凹凸を形成し、前記切断機により前記金属円筒材を
所定寸法に切断することを特徴としている。さらに、前
記押圧部材は、転造ダイスであることを特徴とするもの
である。
【0009】
【発明の実施の形態】本発明に係る金属円筒材のねじ山
用凹凸の加工方法を図に基づいて詳細に説明する。図1
は、本発明の金属円筒材のねじ山用凹凸の加工に使用す
る加工装置を示す一部断面の側面図、図2は、図1のY
−Y断面図、図3は、図1の加工装置に使用する転造ダ
イスを示す断面図、図4は、加工された金属円筒材のね
じ山用凹凸を示す要部の拡大破断の斜視図、図5は、加
工装置の実施例を示す要部の斜視図、図6は、本発明の
金属円筒材のねじ山用凹凸の加工方法を示す説明図であ
る。
【0010】図1は、本発明の金属円筒材のねじ山用凹
凸の加工に使用する加工装置を示すものである。この加
工装置は、金属円筒材Pを外側より押圧する押圧機構で
ある3個の転造ダイス1,2,3と、前記金属円筒材P
を回転させる回転機構4と、金属円筒材Pを所定寸法に
切断する切断機構であるカッター5と、金属円筒材Pの
送り移動をする送り機構6を備えたものである。この加
工装置は、前記金属円筒材Pを回転機構4で回転させな
がら、送り機構6により図中の矢印方向(左方向)に送
り、3個の転造ダイス1,2,3で金属円筒材Pの外側
より荷重を加えて金属円筒材Pの内面と外面にねじ山用
凹凸を形成するものである。そして、ねじ山用凹凸を形
成後に、前記カッター5により前記金属円筒材Pを所定
寸法に切断することができ、金属円筒材Pのねじ山用凹
凸の形成と切断を連続的に行うことことができるもので
ある。
【0011】この加工装置の3個の転造ダイス1,2,
3は、図2に示すように、金属円筒材Pの周囲に120
度間隔で配置され、所定の性能を有する図示しない回転
用モータと油圧機構により回転しながら金属円筒材Pを
押圧するものである。この3個の転造ダイス1,2,3
は全て同一形状をしており、それぞれ中央部に凸状のダ
イス部1a,2a,3aを備えている。このダイス部1
a,2a,3aの形状は、図3に示すように、凸状の先
端部は平坦に形成され、基底部には半径Rの丸みが形成
されている。
【0012】このように構成された3個の転造ダイスで
形成される金属円筒材Pのねじ山は、図4に示すよう
に、金属円筒材Pの外部に3個の転造ダイス1,2,3
に対応した連続の角ねじ山状の凹凸P11,P12が形
成されており、内部には3個のダイス1,2,3に対応
した連続した丸ねじ山状の凹凸P01,P02が形成さ
れ、これらのねじ山が連続するようになっている。ちな
みに、試作結果では、直径40mm、肉厚5mmの金属
円筒材に高さ2mmのねじ山の形成が可能となってい
る。
【0013】また、転造ダイスは、通常の場合は3個で
120度間隔に配置したものが、バランスやコスト、加
工精度、或いは作業スピード等の諸条件から考慮して、
最も合理的であるが、それら諸条件を度外視すれば、図
5に示すように、1個の転造ダイス1と、2個の押圧ロ
ーラ2′,3′の組み合わせでも、金属円筒材Pにねじ
山状の凹凸Pを形成することが可能となる。
【0014】上述のように構成された加工装置による金
属円筒材のねじ山用凹凸の加工方法を図6を参照して説
明する。先ず、図6(a)に示すように、金属円筒材P
を送り機構6により所定の加工位置に送り、回転機構4
に金属円筒材Pを回転させる。次いで、図6(b)に示
すように、3個の転造ダイス1,2,3を図示しない回
転機構で回転させながら、金属円筒材Pに外側より荷重
を加え、金属円筒材Pを塑性変形させて金属円筒材Pの
内部と外周にねじ山を形成する。さらに、図6(c)に
示すように、ダイス1,2,3を開放するとともに送り
機構6により金属円筒材Pを所定の位置まで送り、カッ
ター5により、所定寸法で切断し、加工した金属円筒材
P1を切り離す。
【0015】上述した金属円筒材のねじ山用凹凸の加工
方法によれば、従来、金属円筒材の内ねじの形成に必要
なマンドレル等の芯金が必要がないので、芯金に付帯す
る設備等が不要となり、設備コストの低減を図ることが
可能となる。また、ねじ山の形成と切断の連続加工が可
能となり、加工能率を飛躍的に向上することが可能とな
る。
【0016】なお、本発明は上述した実施の形態に限定
されるものではなく、特許請求の範囲内にて様々な態様
が可能なことは勿論である。例えば、押圧部材である転
造ダイスは3個のものを使用したが、4個以上の複数分
割でもよく、さらには小型の場合は2個のダイスを使用
してもかまわないことは勿論である。また、金属円筒材
に形成するねじ山も、金属円筒材の全面に形成してもよ
いし、一部に形成してもよい。
【0017】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、金属円
筒材を外側より押圧する複数個の押圧部材と、前記金属
円筒材を回転させる回転機構と、前記金属円筒材を切断
する切断機構と、前記金属円筒材を送る送り機構と、を
備え、前記金属円筒材を前記回転機構により回転しなが
ら、前記押圧部材により金属円筒材の外側より荷重を加
え金属円筒材の内面と外面にねじ山用凹凸を形成し、前
記切断機により前記金属円筒材を所定寸法に切断するこ
とにより、連続して大量に生産することができるので、
生産性が高くなり、ねじ山付金属管の製造コストを大幅
に低減することができるという優れた効果を奏するもの
である。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、本発明の金属円筒材のねじ山用凹凸の
加工に使用する加工装置を示す一部破断の側面図であ
る。
【図2】図1のY−Y断面図である。
【図3】図1の加工装置の転造ダイスを示す断面図であ
る。
【図4】加工された金属円筒材のねじ山用凹凸を示す要
部の拡大破断の斜視図である。
【図5】本発明の加工装置の実施例を示す要部の斜視図
である。
【図6】本発明の金属円筒材のねじ山用凹凸の加工方法
を示す説明図である。
【図7】従来の金属円筒材のねじ山用凹凸の加工方法を
示す一部破断の斜視図である。
【符号の説明】
P 金属円筒材 P11 角ねじ山状の凹凸 P12 角ねじ山状の凹凸 P01 丸ねじ山状の凹凸 P02 丸ねじ山状の凹凸 1 転造ダイス 2 転造ダイス 3 転造ダイス 4 回転機構 5 カッター 6 送り機構 7 押圧ロール 8 押圧ロール

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 金属円筒材の外側より押圧部材にて荷重
    を加えて塑性変形させ、前記金属円筒材の両面にねじ山
    用凹凸を形成することを特徴とする金属円筒材のねじ山
    用凹凸の加工方法。
  2. 【請求項2】 金属円筒材の円周上に複数個配置され金
    属円筒材を押圧する押圧部材を備え、前記押圧部材によ
    り前記金属円筒材の外側より荷重を加えることにより塑
    性変形させ、前記金属円筒材の内面と外面にねじ山用凹
    凸を形成することを特徴とする金属円筒材のねじ山用凹
    凸の加工方法。
  3. 【請求項3】 金属円筒材を外側より押圧する複数個の
    押圧部材と、前記金属円筒材を回転させる回転機構と、
    前記金属円筒材を切断する切断機構と、前記金属円筒材
    を送る送り機構と、を備え、 前記金属円筒材を前記回転機構により回転しながら、前
    記押圧部材により金属円筒材の外側より荷重を加え金属
    円筒材の内面と外面にねじ山用凹凸を形成し、前記切断
    機により前記金属円筒材を所定寸法に切断することを特
    徴とする金属円筒材のねじ山用凹凸の加工方法。
  4. 【請求項4】 前記金属円筒材のねじ山用凹凸の形成と
    切断を連続的に行うことを特徴とする請求項3に記載の
    金属円筒材のねじ山用凹凸の加工方法。
  5. 【請求項5】 前記押圧部材は、転造ダイスであること
    を特徴とする請求項1乃至請求項3に記載の金属円筒材
    のねじ山用凹凸の加工方法。
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