JP2002316235A - ボルト及びボルト成形方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】軸部側の端面が平面であるボルトおよびそのボ
ルトの製造方法を提供することである。 【解決手段】一端面に開口しかつ挿着されるボルト素材
の先端近傍において内周面に軸心方向に傾斜した傾斜面
からなる段差１３を有する貫通孔１１を有するダイス１
０と貫通孔１１が開口された端面に対向して配設された
パンチとを用いて、貫通孔１１に挿着されたボルト素材
をパンチで押圧して軸部を形成し、ボルト素材の先端部
分を塑性流動させて端面が凸状の先端部を形成する軸部
形成工程と、ボルト素材の先端部分において形成された
先端部の凸状の端面を平面の矯正面を有する矯正部材の
該矯正面で押圧することによって先端部の端面を軸方向
に対し垂直な平面に成形する平面成形工程とを有するボ
ルト成形方法である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ボルト及びボルト
成形方法に関する。更に詳しくはボルトの軸部の端面が
平面であるボルト及びボルト成形方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】ボルトを締め付けた際にボルトの軸方向
に発生する軸力については、従来より超音波を用いて軸
力を測定してきた。この超音波を用いて行う軸力の測定
は、一般にボルトの頭部側から超音波を入力して、軸部
側の端面に反射した超音波の反射波により軸長を測定
し、それを軸力に換算することにより行われている。

【０００３】このように超音波をボルトの軸部側の端面
に反射させてその反射波を利用して軸力を測定する場
合、ボルトの軸部側の端面は超音波が乱反射しないよう
にできるだけ平坦即ち平面である必要がある。

【０００４】しかし従来のボルト成形方法で軸部を形成
した場合、通常、軸部側の端面の形状は端面の中心より
も外周側の方が盛り上がっている。即ちボルトの軸部側
の端面の軸方向断面形状は凹状となっている。これはボ
ルトの軸部側の端面の外周に傾斜面（面付け）を付ける
ために端面の外周を面取りすることによって生じるもの
である。軸部側の端面の外周の面取りを行うことによっ
て、軸部側の先端で軸部の径を縮径させてボルトの軸部
をボルト孔に挿入しやすくしている。

【０００５】即ち図６に示すような従来から一般的に行
われるボルト成形方法においては、一端面に開口した貫
通孔１１１を有するダイス１１０とこのダイス１１０の
貫通孔１１１が開口した端面に対向して同軸的に配設さ
れたパンチ１２０と貫通孔１１１の内部に配設されたノ
ックアウトピン１３０を用いて貫通孔１１１に挿入され
た棒状のボルト素材１４０からボルトの軸部を形成す
る。なおダイス１１０は圧力板１５０の上に固定されて
おり、この圧力板１５０にも貫通孔１５１が設けられて
おり、圧力板１５０の貫通孔１５１は、ダイス１１０の
貫通孔１１１と同軸的に連通している。なお図６は、貫
通孔１１１にボルト素材１４０とノックアウトピン１３
０が挿入された状態で図示されている。

【０００６】この場合ダイス１１０の貫通孔１１１は、
図７に示すように、貫通孔１１１の先の方即ち棒状のボ
ルト素材１４０の先端が達する位置には面取りを行うた
めの面取り部１１２が設けられている。ここで図７は、
ここで図６のＢで示した部分の貫通孔１１１を拡大して
示した断面図である。貫通孔１１１に設けられたこの面
取り部１１２は挿入されたボルト素材１４０の先端にお
いて貫通孔の径を縮径させた傾斜面である。この傾斜面
によってボルト素材１４０から成形された軸部の端面の
外周の面取りを行うことができる。

【０００７】このように従来のボルト成形方法において
は、ダイス１１０とパンチ１２０とを用いて棒状のボル
ト素材１４０をボルトの軸部に成形する際に、挿入され
たボルト素材１４０の先端が達する貫通孔１１１の内周
面の位置に設けられた面取り部１１２によって軸部の端
面の面取りを行うことができる。この場合この面取りが
行われる箇所では、通常ボルト素材１４０の中心部の肉
よりも外周側の肉がより多く塑性流動し、その結果ボル
ト素材１４０の軸部の端面の外周側が中心よりも肉が盛
り上がった形状となる。このように面取り部１１２が貫
通孔１１１の内周面に形成されている。ここで図８にこ
のように成形されたボルト素材１４０の軸部側の端面１
４１の断面を示す。図８に示すように、ボルトの軸部側
の端面１４１は、外周側が中心側よりも盛り上がった凹
状の形状となる。このときノックアウトピン１３０は、
成形中のボルト素材１４０の荷重を受けて、押圧されて
いる。

【０００８】この後ボルト素材１４０の凹状の形状の端
面をノックアウトピン１３０が貫通孔１１１の開口して
いる方向即ち上方へ押し上げて軸部が形成された成形品
を貫通孔１１１から抜き出すことになる。

【０００９】しかしこのように軸部側の端面１４１が凹
状の形状の場合、ノックアウトピン１３０で強く押圧し
てもこの端面を平面することは困難である。しかし軸部
側の端面１４１が凹状の形状では、超音波を用いて軸力
を測定しようとしても、軸部側の端面において超音波が
乱反射することになって正確に軸力を測定することが困
難となる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】超音波を用いてボルト
の軸力を測定しようとする場合には、ボルトの軸部側の
凹状の形状に形成された端面を後の工程で平面の端面に
矯正する必要が生ずる。この場合軸部側の端面全体に金
型を当てることによって軸部側の端面を平面に矯正しよ
うとすると、圧し当てる金型の荷重を大きくする必要が
あり、結局金型が破損してしまう。そこで研磨によって
軸部側の端面を平面にすることも可能である。しかしこ
の研磨による手法ではボルトの製造コストが上昇してし
まう。

【００１１】そこでボルトの軸部を形成する段階でボル
トの軸部側の端面を平面にする手法が提案されている。

【００１２】例えば特開平９−５２１４１号公報におい
ては、ダイスに棒状のボルト素材を挿入してボルトの軸
部を形成する際に、ボルト素材の先端をノックアウトピ
ンの平面の端面で圧接する手法が提案されている。ノッ
クアウト部材の端面でボルト素材の先端部分を圧接して
ボルト素材の先端部分の肉を径方向外側に変形流動させ
ることによって、成形されたボルト軸部の先端の外周に
鍔状の薄肉部が発生させてボルトの軸部側の端面を平面
にするという手法である。この場合鍔状の薄肉部は、軸
部の先端の外周に外向きに張り出すように形成されるの
で、その後の工程で切断して取り除くという工程が必要
となる。従ってその分余分な工程が必要となり、それだ
け製造コストが上昇する。

【００１３】また上記手法によって軸部側の端面を平面
にしても、通常のボルトは面取りがされた軸部側の端面
近傍にまでネジ山を転造するために転造時に軸部側の端
面が変形するという問題が生ずる。軸部側の端面を研磨
する手法を採用したとしても先に軸部側の端面を研磨し
てからネジ山を転造すると同様に研磨された軸部側の端
面が変形してしまい、軸部側の端面の平面度を確保する
ことができないという問題が生じる。

【００１４】そこで本発明の目的は、軸部側の端面が平
面であるボルトおよびそのボルトの製造方法を提供する
ことにある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】（第１の発明）上記目的
を達成するために、本発明者は、第１の発明として、ネ
ジ山の形成されているネジ部と、該ネジ部よりも小径で
ありかつ軸方向に延びる先端部と、該ネジ部と該先端部
の間に傾斜面を持つ中間部とを有し、該先端部の端面は
該先端部の延びる方向に対し垂直な平面に成形されてい
ることを特徴とするボルトを発明した。

【００１６】通常ボルトの軸部は軸部側の先端が面取り
されており、軸部側の近傍にまでネジ山が形成されてい
る。本発明のボルトにおいては、軸部がネジ山が形成さ
れたネジ部とそのネジ部よりも小径であり軸方向に延び
る先端部とその間に傾斜面を持つ中間部とを有してい
る。この中間部と先端部とを有することによって、ボル
トの軸部にネジ山を転造しても、軸部側の端面即ち先端
部の端面の平面度を確保することができる。

【００１７】（第２の発明）また本発明者は、第２の発
明として、棒状のボルト素材からボルトを成形するボル
ト成形方法において、一端面に開口しかつ挿着されるボ
ルト素材の先端近傍において内周面に軸心方向に傾斜し
た傾斜面からなる段差を有する貫通孔を有するダイスと
該ダイスの該貫通孔が開口された端面に対向して配設さ
れたパンチとを用いて、該貫通孔に挿着された該ボルト
素材を該パンチで押圧することにより、軸部を形成しつ
つ該ボルト素材の先端部分を塑性流動させて端面が凸状
の先端部を形成する軸部形成工程と、該ボルト素材の先
端部分において形成された該先端部の凸状の該端面を平
面の矯正面を有する矯正部材の該矯正面で押圧すること
によって該先端部の該端面を軸方向に対し垂直な平面に
成形する平面成形工程とを有することを特徴とするボル
ト成形方法を発明した。

【００１８】本発明のボルト成形方法においては、軸部
形成工程において、軸心方向に傾斜した傾斜面からなる
段差を有する貫通孔を設けたダイスに棒状のボルト素材
を挿入してパンチでその棒状のボルト素材を押圧する
と、ボルト素材は貫通孔の内部を進行してボルトの軸部
が形成される。

【００１９】この場合貫通孔の内周面に傾斜面からなる
段差が設けられており、段差よりも下部の貫通孔の径が
段差よりも上部の貫通孔の径よりも小さくなっている。
この場合段差よりも下部の貫通孔の断面面積が上部の貫
通孔の断面面積よりも一定限度以上小さくなると、言い
換えれば断面減少率が一定限度以上に大きくなると、こ
の段差を超えた棒状のボルト素材の先端部分の肉は外周
側よりも中心部の方がより多く流動する。その結果先端
部分の端面の軸方向断面形状即ち縦断面形状は、凹状で
はなく凸状になる。本発明はこのように断面減少率が一
定限度以上を越えると、端面の軸方向断面形状が凸形状
となるという減少を利用している。

【００２０】即ちパンチで棒状のボルト素材を押し込む
ことにより、棒状のボルト素材の先端部分が貫通孔の内
周面に設けられた段差を越えて進むと、その部分の肉に
ついては中心の肉の方がより外周側の肉よりもより多く
塑性流動する。その結果成形された先端部の端面は、そ
の軸方向断面形状を凸形状とすることができる。

【００２１】この凸状の端面は、凹状の端面と異なり、
ノックアウト部材等の矯正部材の端面で押圧することに
よって容易に平面に成形することができる。この場合超
音波の反射に特に重要な中央部を優先して平面にするこ
とができる。

【００２２】即ち本発明のボルト成形方法に用いるダイ
スは、一端面に開口した貫通孔を設けており、この貫通
孔は挿着されるボルト素材の先端近傍において、内周面
に軸心方向に傾斜した傾斜面からなる段差を有してい
る。この段差より上部の貫通孔の径よりもこの段差より
も下部の貫通孔の径の方が小さくなっている。即ち段差
の上部の貫通孔と下部の貫通孔とでは貫通孔の断面面積
が異なり、下部の貫通孔の方が小さくなっている。本発
明においては、この傾斜面からなる段差によって、貫通
孔は挿着されたボルト素材の先端の端面が凸状に塑性流
動する程度にまで断面減少率を大きくしている。

【００２３】本発明のボルト成形方法においては、この
ような傾斜面からなる段差を有する貫通孔を用いること
によって、ボルト素材からネジ山が形成される部分とネ
ジ山が形成される部分よりも径の小さくかつ軸方向に延
びる先端部とからなる軸部を形成しつつ同時にその先端
部の端面を凸状の端面に形成している。

【００２４】そしてこのようにして形成された先端部の
凸状の端面をノックアウト部材等の矯正部材を用いて軸
方向に対して垂直な平面に成形する。このように先端部
の端面を一度凸状の端面に形成するのでノックアウト部
材でこの凸状の端面を押圧することによって容易に平面
の端面を形成することができる。

【００２５】また貫通孔の縮径した段差の部分によって
ボルト素材の先端部分から縮径した先端部をネジ山が形
成される部分の先に形成しているので、その後ネジ山が
転造しても、端面の平面度を確保することができる。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態について
説明する。ここで第１の発明のボルトと第２の発明のボ
ルト成形方法は、物の発明とその物の製造方法の発明の
関係にある。従って第１の発明のボルトは、第２の発明
のボルト製造方法によって製造することができる。そこ
で第１の発明のボルトを製造する方法の説明として、第
２の発明のボルト成形方法を説明する。

【００２７】本発明のボルト成形方法は、棒状のボルト
素材からボルトを成形するボルト成形方法において、一
端面に開口しかつ挿着されるボルト素材の先端近傍にお
いて内周面に軸心方向に傾斜した傾斜面からなる段差を
有する貫通孔を設けたダイスとダイスの貫通孔が開口さ
れた端面に対向して配設されたパンチとを用いて、貫通
孔に挿着されたボルト素材をパンチで押圧することによ
り、軸部を形成しつつボルト素材の先端部分を塑性流動
させて端面が凸状の先端部を形成する軸部形成工程を有
している。

【００２８】棒状のボルト素材は、棒状のボルト素材か
らボルトを製造する際に用いる通常のボルト素材を用い
ることができる。例えば鉄製の丸棒を切断して、予備成
形した棒状のボルト素材を用いることができる。また一
端が据込み加工等により予めボルトの頭部が予備成形さ
れた棒状のボルト素材を用いることができる。

【００２９】この棒状のボルト素材からボルトを成形す
る場合に、一般的には貫通孔を有するダイスとパンチと
を用意してダイスの貫通孔に棒状のボルト素材をパンチ
で押し込むようにして挿入してボルトの軸部を形成す
る。既に一端にボルトの頭部を予備成形してある棒状の
ボルト素材を用いる場合には、頭部が予備成形されてい
ない他端を貫通孔に挿入して頭部が予備成形してある一
端をパンチで押圧してボルト素材を貫通孔に挿入してボ
ルトの軸部を形成する。このように予めボルトの頭部が
予備成形してある一端の端面をパンチが押圧するので頭
部の端面を平面にすることができる。

【００３０】本発明のボルト成形方法においても同様に
軸部形成工程において貫通孔を有するダイスとパンチと
を用いてボルトの軸部を形成する。但し本発明のボルト
成形方法においては、軸部形成工程においてボルトの軸
部を形成する際に、ボルトの軸部側の端面が一度凸形状
とすることができる。即ち一端面において開口しかつ挿
着されるボルト素材の先端近傍において内周面に軸心方
向に傾斜した傾斜面からなる段差を有する貫通孔を設け
たダイスを用いるので、貫通孔に挿入されたボルト素材
を貫通孔が開口されたダイスの端面に対向して配設され
たパンチで押圧することによって挿入されたボルト素材
からボルトの軸部を形成すると同時にボルト素材の先端
部分を塑性流動させることによって端面の軸方向断面形
状が凸状の先端部を形成することができる。

【００３１】このように傾斜面からなる段差を設けて縮
径させた貫通孔にボルト素材を挿着して押圧するとボル
トの軸部として後の工程でネジ山が形成される部分が形
成されるが、このボルト素材の先端部分はネジ山が形成
される部分の径よりも縮径した径を有する先端部とが形
成される。

【００３２】この場合本発明のボルト成形方法において
は、ボルト素材の先端部分の肉のうち中心部分の肉を外
周側の肉よりも流動させて先端部分の端面が軸方向断面
形状で凸状になる程度にまで段差の上部の貫通孔の断面
面積よりも段差の下部の貫通孔の断面面積を小さくして
いる。このように段差の下部の貫通孔の断面面積の断面
減少率を大きくして、段差を通過したボルト素材の断面
減少率を大きくすることによりボルト素材の先端部分の
中心部分の肉がより多く流動するようにすることができ
る。また段差の下部の貫通孔に押し込まれるボルト素材
の先端部分の長さを一定以上長くしている。

【００３３】このように段差を有する貫通孔に棒状のボ
ルト素材を挿着してボルト素材を押し込むと段差によっ
てボルト素材の断面を一定以上減少させて、その断面が
減少した先端部分を一定以上長くするとその先端部分の
端面を断面形状が凸状とするすることができる。

【００３４】ここでボルト素材の断面減少率は、棒状の
ボルト素材の先端部分の端面が凸状となる断面減少率と
することができる。例えば概ね３０％〜７０％程度、よ
り好ましくは４０〜６０％程度とすることができる。断
面減少率が小さすぎると、端面を凸状とする効果が小さ
くなり、大きすぎるとダイスが破損しやすくなる。また
転造ダイスとの接触を回避して、ネジ転造による端面の
変形を回避するためにネジ谷径より小さくすることが好
ましい。

【００３５】また段差を構成する傾斜面は、通常のテー
パ面のように軸方向断面形状が直線状とすることも、ま
たＲ形状とすることもできる。この場合この軸方向断面
形状はＲ形状とすることが好ましい。傾斜面の軸方向断
面形状をＲ形状とすることによって、端面の中央部をよ
り凸形状とすることができる。

【００３６】この場合段差の下部の貫通孔にまで押し込
まれるボルト素材の長さの調整することにより、形成さ
れるボルトの軸部のうちの先端部の長さを決定すること
ができる。

【００３７】また段差より下部の貫通孔にまで押し込ま
れるボルト素材は、使用上問題のない長さまで短くする
ことができる。但し端面に向かって先端部の径が拡径す
るボルトとする場合には、先端部が拡径するのに必要な
長さとすることができる。

【００３８】このように本発明のボルト成形方法におい
ては、ボルトの軸部を形成する段階で軸部側の端面を凸
状の端面に成形する。

【００３９】本発明のボルト成形方法は、さらにボルト
素材の先端部分において形成された先端部の凸状の端面
を平面の矯正面を有する矯正部材の矯正面で押圧するこ
とによって先端部の端面を軸方向に対し垂直な平面に成
形する平面成形工程とを有する。

【００４０】即ち本発明のボルト成形方法においては、
軸部形成工程において棒状のボルト素材から成形された
先端部の端面が凸状に形成されているので、矯正部材の
平面の矯正面でその端面を押圧することによって、先端
部の凸状の端面の部分の肉を軸方向に対して垂直な方向
に塑性流動させてその端面を軸方向に対し垂直な平面に
成形することができる。

【００４１】また先端部の凸状の端面を強く矯正面で押
圧すると単に先端部の凸状の端面を軸方向に対して垂直
な平面に成形するだけではなく、先端部の端面の肉が当
初の外周を超えてその外側に流動して端面に向かうにつ
れて拡径している先端部を形成することができる。

【００４２】ここで用いる矯正部材としては、平面の端
面を有するノックアウトピン、さらに平面の端面を有す
るパンチを用いることができる。棒状のボルト素材を用
いて先端部の凸状の端面を押圧して軸方向に対して垂直
な平面に成形することができる工具であれば上記以外の
工具を用いることができる。

【００４３】例えば軸部形成工程においてダイスの貫通
孔に挿着された棒状のボルト素材の先端部の端面を貫通
孔の下端側から挿入されたノックアウトピンで強く押圧
して、先端部の凸状の端面を平面とすることができる。
このようにすれば、ダイスの貫通孔にボルト素材が挿着
された状態で、軸部を形成し続いて先端部の端面を平面
に成形することができる。

【００４４】なお矯正部材を用いて端面を平面に成形す
る際に先端部を端面に向かうにつれて拡径する場合は、
拡径する部分の周囲が空間となっている状態でパンチ、
ノックアウトピン等を矯正部材として用いる押圧するこ
とができる。従って先の軸部形成工程で用いたダイスか
ら成形された棒状のボルト素材を抜き出して、新たに押
圧することができる。

【００４５】このようにしてボルトの軸部を形成した
後、軸部のネジ山が形成される部分に転造等の通常の方
法でネジ山を形成して、ボルトを成形することができ
る。本発明のボルト成形方法においては、軸部のうちの
ネジ山が形成される部分の先にネジ山が形成される部分
よりも縮径した先端部を形成しているので、転造によっ
てネジ山を軸部に形成しても先端部の端面の平面度を確
保することができる。

【００４６】このようにして本発明のボルト成形方法に
よって、ネジ山の形成されたネジ部とネジ部よりも小径
でありかつ軸方向に延びる先端部とこのネジ部と先端部
との間に傾斜面を持つ中間部とを有し、先端部の端面は
軸方向に垂直な平面に成形されていることを特徴とする
ボルトを製造することができる。

【００４７】また上記ボルトにおいて、その先端部は端
面に向かうにつれて拡径しているボルトを製造すること
ができる。更に傾斜面の軸方向断面形状がＲ形状である
ボルトを製造することができる。

【００４８】このように本発明のボルト成形方法によっ
て製造されたボルト及び本発明のボルトは軸部側の端面
が平面である。従って頭部の端面も平面に成形すること
により、軸部側の端面を研磨により加工することなく超
音波によって軸力を測定することが可能となる。また研
磨をすることなく端面を平面にするのでボルトの製造コ
ストを低減することができる。

【００４９】また先端部を端面に向かうにつれて径を拡
大させる場合には、材料が径方向に流動させるので、平
面度の良好なボルトを低荷重で加工することができる。

【００５０】

【実施例】以下本発明のボルト成形方法の実施例を図面
を用いて説明する。図１に本発明のボルト成形方法に用
いる成形装置の要部の概略を示す。

【００５１】ここで用いられる成形装置は、貫通孔１１
を有するダイス１０とダイス１０の貫通孔の開口された
端面に対向して配設されたパンチ２０とダイス１０の貫
通孔の下端側から挿入されたノックアウトピン３０とを
有している。そしてダイス１０の貫通孔１１にワークで
ある棒状のボルト素材４０が挿着されてボルトの軸部が
形成されることになる。なお図１においては、貫通孔１
１に棒状のボルト素材４０とノックアウトピン３０が既
に挿入された状態で図示されている。

【００５２】このダイス１０は略円柱状に形成されてい
る。そしてダイスの上下の端面を貫通する貫通孔１１を
有している。この貫通孔１１はボルトの軸部を形成する
ように内周面１２の軸直角断面が円形となっている。こ
こで図２に図１中のＡで示された部分の貫通孔１１を拡
大した断面図を示す。なお図２は貫通孔１１のみを示
し、ボルト素材４０及びノックアウトピン３０を示して
ない。この図２に示すように挿入される棒状のボルト素
材４０の先端が達する近傍において、貫通孔１１の内周
面１２は軸心方向に傾斜した傾斜面からなる段差１３を
有している。

【００５３】このように貫通孔１１は、傾斜面からなる
段差１３により上部の貫通孔１１の内径とこの段差１３
より下部の貫通孔１１の内径とは異なっている。上部の
貫通孔１１の内径は下部の貫通孔１１の内径よりも大き
くなっている。本実施例では、この段差１３より上部の
貫通孔１１とこの段差１３より下部の貫通孔１１との断
面面積を比較すると、断面減少率は概ね５０％となって
いる。また本実施例では段差１３を形成している傾斜面
は軸方向断面形状がＲ形状となっている。

【００５４】そして貫通孔１１が開口されたダイス１０
の端面即ち上端面に対向する位置にパンチ２０が配設さ
れており、このパンチ２０は図示しないラムによって上
下方向に移動するように構成されている。そしてラムに
よってパンチ２０が下方に押し下げられると、パンチ２
０が貫通孔１１に挿着された棒状のボルト素材４０を圧
下して、ボルト素材４０を貫通孔１１の奧の方へ即ち下
方へ押し込むように構成されている。

【００５５】またダイス１０の下端面には貫通孔１０の
下端が開口しており、この下端からノックアウトピン３
０が挿入されている。このノックアウトピン３０も図示
しない駆動装置によって上下に移動するように構成され
ている。そしてパンチ２０が貫通孔１１に挿着されたボ
ルト素材４０を下方に圧下して押し込むと、下方に押し
込まれたボルト素材４０の先端の端面を押圧することが
できるように構成されている。

【００５６】なお本実施例においては、ダイス１０は、
下端面において、圧力板５０によって固定されている。
この圧力板５０は、ダイス１０と同様に上下にノックア
ウトピン３０を通過させるための貫通孔５１が貫通して
いる。そしてこの圧力板５０の貫通孔５１は、ダイス１
０の貫通孔１１に同軸的に連通している。ノックアウト
ピン３０はこの貫通孔５１を通って、ダイス１０の貫通
孔１１に挿入されるように構成されている。なお図１に
おいてはノックアウトピン３０が既にこの貫通孔５１に
挿入されている状態で図示されている。

【００５７】次にこの成形装置を用いてボルトを成形す
る方法を説明する。

【００５８】まず棒状のボルト素材４０を用意する。こ
の棒状のボルト素材４０は鉄製の丸棒を切断して予備成
形したものを用いることができる。本実施例で用いられ
るボルト素材４０は、丸棒の一端を据え込み等によって
ボルトの頭部が予備成形されていない。

【００５９】この丸棒からなる棒状のボルト素材４０を
ダイス１０の貫通孔１１に挿入してパンチ２０を下方に
移動させて、ボルト素材４０を押圧して貫通孔１１の下
方に向かって押し込む。このようにボルト素材４０を貫
通孔１１を下方に向かって押し込むと、押し込まれたボ
ルト素材４０の先端部分が貫通孔１１に設けられた段差
１３を越えて、その先にまで達する。段差１３を越えて
進んだボルト素材４０は径を縮径し、即ちその軸直角断
面面積は減少して、その先端部分の肉は塑性流動する。
この場合先端部分においては、中央部分の肉が外周側の
肉よりも流動し、先端部分の端面が凸状となる。

【００６０】このように本実施例においては、ボルト素
材４０からボルトの軸部が形成される。そして段差１３
より上部の貫通孔１１において後の工程でネジ山が形成
される部分即ちネジ部に相当する部分が形成され、段差
１３より下部の貫通孔１１において軸部のうちの先端部
が形成される。そしてこのネジ部に相当する部分と端面
が凸状の先端部との間にＲ形状の傾斜面を有する中間部
が形成されることになる。ここで図３に先端部が形成さ
れたボルト素材４０の先端部４１の断面形状を示す。図
３に示すように先端部４２の端面４３はこの段階では凸
状の断面形状となっている。そして先端部４２と軸部４
１との間にはＲ形状の傾斜面４４を有する中間部が形成
されている。

【００６１】そしてこの先端部の凸状の端面４３をノッ
クアウトピン３０を上方へ移動させてノックアウトピン
３０の先端の端面で押圧して、凸状の端面４３を平面に
成形する。このようにして本実施例においては先端部の
端面４３を平面にすることができる。

【００６２】その後パンチ２０を上方に移動させて、ノ
ックアウトピン３０も更に上方へ移動させて、軸部形成
工程及び平成成形工程を経て成形されたボルト素材６０
をダイス１０から抜き出す。ここで図４に本実施例で成
形されたボルト素材６０の軸方向断面形状を示す。この
成形されたボルト素材６０は、ボルトの頭部及びネジ部
が形成される部分６１とＲ形状の傾斜面６４と端面６３
が平面である縮径した先端部６２とを有している。

【００６３】その後本実施例で成形されたボルト素材６
０の先端部６２の反対の端部にボルトの頭部を通常の方
法で成形し、また軸部のネジ部に相当する部分に転造に
よりネジ山を形成して、本発明のボルトを製造すること
ができる。

【００６４】なお本発明は、本実施例に限定されるもの
ではない。特許請求の範囲に記載された発明の範囲内に
おいて種々の変形が可能である。

【００６５】例えば本実施例では、ダイスの段差１３の
傾斜面はＲ形状であるが、特にＲ形状に限定されない。
材料の材質、断面減少率等により、通常のテーパ面即ち
軸方向断面形状が略直線形状の傾斜面であってもよい。
このような傾斜面を有するダイスを用いることにより、
中間部の傾斜面がＲ形状ではなく、通常のテーパ面のボ
ルトを成形することができる。

【００６６】また本実施例では、ボルト素材を成形して
先端部の端面を凸状にしてそれをノックアウトピンで平
面にしている。この場合ノックアウトピンによって軸部
が形成されたボルト素材を取り出して、先端部の端面に
矯正部材例えばパンチを押し当ててボルト素材の先端部
の端面を平面にすることができる。この場合先端部の端
面の凸状の度合い、更にパンチの圧力によっては、ボル
ト素材の先端部を先端方向に向かうにつれて径が拡大し
ている形状とすることができる。図５にこのように径が
拡大している先端部７０の断面形状を示す。

【００６７】そしてこのように成形されたボルト素材に
その後の工程を行ってボルトを製造することにより、ボ
ルトの先端部が端面に向かうにつれた径が拡大している
ボルトを製造することができる。

【００６８】また棒状のボルト素材に予めボルトの頭部
を予備成形してから、ボルトの軸部を形成することもで
きる。

【００６９】

【発明の効果】本発明のボルト成形方法により、軸部側
の端面が平面のボルトを製造することができる。そして
このボルトを用いることにより、超音波を用いて軸力の
測定する場合に、超音波の乱反射を防ぐことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 実施例のボルト成形方法に用いる成形装置の
要部の概略を示す図である。

【図２】 図１のＡの部分の貫通孔を拡大した図であ
る。

【図３】 端面が凸状の先端部の軸方向断面形状を示す
図である。

【図４】 実施例の軸部形成工程で成形されたボルト素
材の軸方向断面形状を示す図である。

【図５】 端面が平面で、端面に向かうにつれて拡径し
ている先端部の軸方向断面形状を示す図である。

【図６】 従来のボルト成形方法に用いる成形装置の要
部の概略を示す図である。

【図７】 図６のＢの部分の貫通孔を拡大した図であ
る。

【図８】 端面が凹状の軸部側の先端の軸方向断面形状
を示す図である。

【符号の説明】

１０：ダイス １１：貫通孔 １２：内周面 １３：段差 ２０：パンチ ４０：棒状のボルト素材 ４１：軸部 ４２：先端部 ４３：端面 ４４：傾斜面 ３０：ノックアウトピン ５０：圧力板 ６０：成形されたボルト素材 ６１：ボルトの頭部及びネジ部が形成される部分 ６２：先端部 ６３：端面 ６４：傾斜面 ７０：先端部

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ネジ山の形成されたネジ部と、該ネジ部
   よりも小径でありかつ軸方向に延びる先端部と、該ネジ
   部と該先端部との間に傾斜面を持つ中間部とを有し、 該先端部の端面は軸方向に垂直な平面に成形されている
   ことを特徴とするボルト。
2. 【請求項２】 前記先端部は前記端面に向かうにつれて
   拡径している請求項１記載のボルト。
3. 【請求項３】 前記傾斜面は軸方向断面形状がＲ形状で
   ある請求項１又は２記載のボルト
4. 【請求項４】 棒状のボルト素材からボルトを成形する
   ボルト成形方法において、 一端面に開口しかつ挿着されるボルト素材の先端近傍に
   おいて内周面に軸心方向に傾斜した傾斜面からなる段差
   を有する貫通孔を設けたダイスと該ダイスの該貫通孔が
   開口された端面に対向して配設されたパンチとを用い
   て、該貫通孔に挿着された該ボルト素材を該パンチで押
   圧することにより、軸部を形成しつつ該ボルト素材の先
   端部分を塑性流動させて端面が凸状の先端部を形成する
   軸部形成工程と、 該ボルト素材の先端部分において形成された該先端部の
   凸状の該端面を平面の矯正面を有する矯正部材の該矯正
   面で押圧することによって該先端部の該端面を軸方向に
   対し垂直な平面に成形する平面成形工程とを有すること
   を特徴とするボルト成形方法。
5. 【請求項５】 前記傾斜面は軸方向断面形状がＲ形状で
   ある請求項４記載のボルト成形方法。
6. 【請求項６】 前記矯正部材はノックアウトピンである
   請求項４又は５記載のボルト成形方法。