JP2003113827A - 緩み止め締結構造及びその製造方法 - Google Patents

緩み止め締結構造及びその製造方法

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 工業生産性に富むと共に良好な緩み止め締結
機能を有する新規な緩み止め締結構造、特に管継手用緩
み止め締結構造及びその製造方法を提供する。 【解決手段】 おねじに対し、螺合すべきナットのめね
じを断続的に存在するねじ切り部群で構成することによ
り緩み止め機能を付与してなる緩み止め締結構造の製造
方法であって、前記ナット用の略円筒状素材を塑性加工
し、得られた塑性加工後のものの内周面の突部にめねじ
を形成することを特徴とする緩み止め締結構造の製造方
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、緩み止め締結構
造、特に管継手用の緩み止め締結構造及びその製造方法
に関するものである。
【0002】
【従来の技術】緩み止め締結構造の代表例として管継手
の締結構造が挙げられる。従来よりこの管継手の締結構
造の主要部品である管継手用袋ナットは、まず精密鋳造
法により略円筒形状の金属素材を製造し、次に旋削加工
によりこの金属素材の内周面の円周方向に連続しためね
じをねじ切り、管継手用袋ナットとしたものが実用に供
されていた。また従来より、転造加工により、管継手用
袋ナット素材の内周面の円周方向に連続しためねじを転
写成形することが試みられたが実用化が困難であった。
実用化が困難な主因として、本発明者らの検討から後述
の比較例に記すように、 (1)内周面周方向に連続しため
ねじを転写成形しようとしても転造加工時の転造ダイス
への負荷抵抗が非常に大きいので工業生産が困難であ
る、(2)(1)の試みで転造加工時の負荷抵抗が大きいのは
転写ねじ部への十分な潤滑油の安定供給ができないから
である、(3)切削により内周面にめねじをねじ切り加工
する場合は精密な加工機を要し、加工時間が長く、特に
ステンレス製部材にめねじ加工するのは切削条件が難し
く、特別の切削バイト等を要し困難なものである、こと
がわかった。
【0003】本発明の先願発明に該当する特願2000-274
272号公報には図4の緩み止め締結構造が開示されてい
る。図4の緩み止め締結構造80は、おねじ81、ナット82
(18-8ステンレス鋼製)、及びナット82の内周面の周方
向に断続的にねじ切られためねじのねじ山83を具備して
いる。このねじ山83は特開平10-99931号公報(特願平8-
258898号公報)に記載の塑性加工法により形成されたも
のである。もって、緩み止め締結構造80はめねじの高強
度低剛性に起因する弾性変形とおねじ側の低硬度高剛性
による塑性変形が相まって、振動あるいは捻じり等の外
力に対し強い緩み抵抗を発揮するという効果を有する。
特開平10-99931号公報は内ねじを有する金属製部品の製
造方法及びその装置の発明を開示しており、図3に示す
ように、軸方向に複数に分割されると共に外周におねじ
部を設けた第一の芯金30の軸方向中心部に第二の芯金50
を挿入し、第一の芯金30のおねじ部35にカップ状の金属
製素材(筒状体)20を被せ、筒状体20の外周を複数のパ
ンチ60により求心方向に加圧して筒状体20を変形させる
と共に筒状体20の内周側に第一の芯金30のおねじ部35を
転写せしめてめねじ部を形成し、次いで第一の芯金30の
軸方向中心部に挿入されていた第二の芯金50をおねじ部
35の領域から撤去し、第一の芯金30のおねじ部35を求心
方向に縮径し、内側にめねじ部を形成した筒状体20を捻
らずに取り出すことを特徴としている。しかしながら、
このめねじ部形成方法は取り回しが煩雑となり工業生産
性が低いという問題を有していた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明が
解決しようとする課題は、工業生産性に富むと共に良好
な緩み止め締結機能を有する新規な緩み止め締結構造、
特に管継手用緩み止め締結構造及びその製造方法を提供
することである。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決した本発
明の緩み止め締結構造は、おねじに対し、螺合すべきナ
ットのめねじを断続的に配置させためねじ山群で構成す
る緩み止め締結構造であって、前記ナットは外周面に多
角部を有し、この多角部の対辺に対応する内周面の位置
にめねじ山群を形成すると共に前記めねじ山群と隣接す
るめねじ山群との間に有底溝を有することを特徴とす
る。前記緩み止め締結構造は内周面の有底溝部分がねじ
加工時に未加工部分になるのでねじ加工の負荷を工業生
産可能な範囲に抑える作用を有する。更にこの有底溝を
通って潤滑油がめねじ山群に安定供給されるのでねじ加
工時の加工負荷低減に寄与するものである。
【0006】また本発明の緩み止め締結構造の製造方法
は、おねじに対し、螺合すべきナットのめねじを断続的
に配置させためねじ山群で構成する緩み止め締結構造の
製造方法であって、前記ナット用の略円筒状素材を塑性
加工により外周面に多角部を形成し、この多角部の対辺
に対応する内周面の位置に突部を形成すると共に前記突
部と隣接する突部との間に有底溝を形成し、塑性加工後
に得られた前記突部にめねじを形成してめねじ山群とす
ることを特徴とする。また前記めねじは平行めねじをね
じ転造法により形成してもよい。本発明の方法により、
ねじ加工性が良好であり、駄肉を減じた薄肉、軽量の緩
み止め締結性に富む袋ナットを提供することができる。
【0007】本発明の緩み止め締結構造におけるナット
の構成は特に管継手用袋ナ途に好適であり、実用性に富
む。
【0008】
【発明の実施の形態】本発明の緩み止め締結構造は従来
のものと同等以上の緩み止め締結効果を発揮するために
金属材料で形成するのが好ましい。実用性の高いのは鉄
合金製及び/または銅合金製の緩み止め締結構造であ
り、特にステンレス鋼製及び/またはベリリウム銅合金
製のものが好ましい。
【0009】
【実施例】以下、図面及び実施例により本発明を詳細に
説明するが、それらにより本発明が限定されるものでは
ない。
【0010】図1において、10’はステンレス鋼製の円
筒状素管を塑性加工(例えば冷間鍛造)にて圧造成形し
た緩み止め締結構造用素材(管継手に使用する袋ナット
用素材)であり、外周面にレンチ掛け用の多角部3を設
けてある。多角部3は8角形状になっており、各多角部
表面はそれぞれ平面(対辺)になっている。4は外周面
の頂部であり、各表面は曲面になっている。多角部3の
対辺に対応する内周面の位置に内周面突部2’が形成さ
れると共に突部2’と隣接する突部2’との間に有底溝
1が軸線方向に沿って設けてある。図1の有底溝1は合
計で8箇所存在している。以下転造加工によりめねじを
加工する方法を説明する。まず塑性加工(例えば冷間鍛
造)で圧造成形した管継手に使用する袋ナット用素材1
0’を用意し、所定の固定用治具(図示省略)にセット
する。次に固定した素材10’の内周面突部2’に回転す
る転造ダイス(図示省略)を接触させて転造加工による
めねじ2を転写成形する。通常、転造ダイス(図示省
略)はめねじ径と略同一外径の平行めねじを用いる。転
造加工時、軸線方向の有底溝1と転造ダイス(図示省
略)とは所定の間隙を有し接触しないようになっている
ので、この間隙から潤滑油をめねじ山群2に安定して供
給することができ、潤滑効果を得られる。よって難加工
性のステンレス鋼製素材10’に転造加工によりめねじを
効率良く転写成形することができ、もって実用性に富む
緩み止め締結構造(管継手用袋ナット等)を提供するこ
とができる。
【0011】(実施例1)SUS304製の円筒状素管を塑性
加工(例えば冷間鍛造)して図1に示す構造の管継手用
袋ナット素材10’を製造した。次に転造加工によりこの
素材の内周面の周方向に断続的なめねじを成形すること
を試みた。その結果、有底溝1を通って潤滑油がめねじ
山群(図1の突部2’)に安定して供給され、良好な潤
滑効果を得られたことを反映してねじ加工の加工負荷が
実用に耐える範囲内に抑えられた。もって図2に示す管
継手用袋ナット10を効率良くかつ良好な寸法精度でねじ
加工し得ることができた。管継手用袋ナット10の流体配
管挿入側(図2の5側)からステンレス鋼製の流体配管
(図示省略)を挿入し、次いで継手のおねじ側(図示省
略)と管継手用袋ナット10とを螺合することにより前記
液体配管を前記継手と接続したところ、良好な緩み止め
締結効果を得られた。製造した管継手用袋ナット10を図
2の真上側から見たときのめねじ(めねじ山群)2の投
影面積は、仮に管継手用袋ナット10の内周面周方向に連
続してめねじが形成されたとした場合の投影面積を100
%としたときに比べて、相対的に80%であった。本発明
者らの関連する他の検討から、めねじ(めねじ山群)2
の投影面積が50%超、好ましくは70%以上ならば実用に
耐え得る、後述の比較例1に比較しても緩み止め締結効
果を得られることがわかった。 (比較例1)実施例1と同じSUS304製の円筒状素管の内
周面の周方向に、転造加工により、連続しためねじを転
写成形することを試みたが、加工負荷が大きくなりねじ
加工が困難であった。
【0012】図1及び図2では有底溝1を軸線方向に設
けた場合を記載したが特に限定されない。例えば、有底
溝1が軸線方向となす角度が45度以下、好ましくは20度
以下であれば実用に耐える緩み止め締結効果を得ること
ができる。
【0013】
【発明の効果】本発明は、以下に記載した効果を奏す
る。 1)袋ナット用素材の内面に断続的な突部を形成すると
共に突部と隣接する突部との間に有底溝を形成すること
で、冷間鍛造時の圧造荷重が少なく、圧造成形金型の負
荷が軽減できる。 2)更に、袋ナット用素材を用いて内面に転造めねじを
転写成形する際、内周面に連続しためねじを転写成形す
る必要がなく、断続的に存在する突部にのみめねじを転
写成形すればよいことと、転造成形時の潤滑油が有底溝
によって十分に供給されることとで、転造ダイスの負荷
抵抗が軽減されて加工負荷が少なく、強度の強い転造め
ねじ(めねじ山群)が容易に効率よく成形できる。 3)管継手用袋ナットの内周面に連続しためねじを転造
により転写成形したものに比べて、内周面に断続的なめ
ねじ(めねじ山群)を転造により転写形成したものの方
が、緩み止め締結効果が得られる。 以上記述の通り、本発明によれば、工業生産性に富むと
共に良好な緩み止め締結機能を有する新規な緩み止め締
結構造、特に管継手用緩み止め締結構造及びその製造方
法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に用いるねじ加工前の袋ナット素材の
一例を示す斜視図である。
【図2】 本発明の緩み止め締結構造の一例を示す斜視
図である。
【図3】 従来のめねじ形成方法を示す縦断面図であ
る。
【図4】 従来の緩み止め締結構造の一例を示す部品図
である。
【符号の説明】
1 有底溝、2 めねじ(めねじ山群)、2’ 突部、
3 多角部、4 頂部、5 配管挿入側、10 管継手用
袋ナット、10’ 袋ナット用素材。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中井 昌和 三重県桑名市大福2番地日立金属株式会社 桑名工場内 Fターム(参考) 3H013 GA08

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 おねじに対し、螺合すべきナットのめね
    じを断続的に配置させためねじ山群で構成する緩み止め
    締結構造であって、 前記ナットは外周面に多角部を有し、この多角部の対辺
    に対応する内周面の位置にめねじ山群を形成すると共に
    前記めねじ山群と隣接するめねじ山群との間に有底溝を
    有することを特徴とする緩み止め締結構造。
  2. 【請求項2】 管継手に用いることを特徴とする請求項
    1記載の緩み止め締結構造。
  3. 【請求項3】 おねじに対し、螺合すべきナットのめね
    じを断続的に配置させためねじ山群で構成する緩み止め
    締結構造の製造方法であって、 前記ナット用の略円筒状素材を塑性加工により外周面に
    多角部を形成し、この多角部の対辺に対応する内周面の
    位置に突部を形成すると共に前記突部と隣接する突部と
    の間に有底溝を形成し、塑性加工後に得られた前記突部
    にめねじを形成してめねじ山群とすることを特徴とする
    緩み止め締結構造の製造方法。
  4. 【請求項4】 前記めねじは平行めねじをねじ転造法に
    より形成したことを特徴とする請求項3記載の緩み止め
    締結構造の製造方法。
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