JP2004346948A - Ｔ頭ボルト - Google Patents
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Abstract
【課題】材料が過剰に使用されることを防止することで低コストなＴ頭ボルトを提供する。
【解決手段】Ｔ頭ボルト２０において、頭部２０ｂにおける、軸部２０ａの軸心Ｃを中心として直径Ｄが軸部２０ａの直径Ｄ２の１．２５倍〜１．３０倍で規定される厚肉部２０ｅが、フランジ１及び押輪５が締め付けられたときに頭部２０ｂに作用するせん断力を受けることが可能な肉厚に形成され、頭部２０ｂにおける、厚肉部２０ｅから軸心Ｃに対して垂直な方向に突き出した状態の張り出し部２０ｆが、厚肉部２０ｅよりも薄肉に形成されるとともに受口２の外周に接触することでＴ頭ボルト２０の回り止めが可能とされている。
【選択図】 図１
【解決手段】Ｔ頭ボルト２０において、頭部２０ｂにおける、軸部２０ａの軸心Ｃを中心として直径Ｄが軸部２０ａの直径Ｄ２の１．２５倍〜１．３０倍で規定される厚肉部２０ｅが、フランジ１及び押輪５が締め付けられたときに頭部２０ｂに作用するせん断力を受けることが可能な肉厚に形成され、頭部２０ｂにおける、厚肉部２０ｅから軸心Ｃに対して垂直な方向に突き出した状態の張り出し部２０ｆが、厚肉部２０ｅよりも薄肉に形成されるとともに受口２の外周に接触することでＴ頭ボルト２０の回り止めが可能とされている。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、Ｔ頭ボルトに関する。
【０００２】
【従来の技術】
図９に示すような、端部に管径方向外向きのフランジ１が形成された受口２内に挿口３が挿入され、受口２と挿口３との隙間に配置されたシール用ゴム輪４が挿口３の外周に配置された押輪５によってこの受口挿口間において圧縮されることでシール機能が付与される管継手において、Ｔ頭ボルト６は、この押輪５を管軸方向受口２側に向けて移動させてシール用ゴム輪４を圧縮させるための手段として、ナット７と組んで用いられる。なお、図示は省略するが、Ｔ頭ボルト６及びナット７は、受口２のフランジ１における周方向の複数の箇所に配置されている。
【０００３】
このようなＴ頭ボルト６は、図９及び図１０に示すように、フランジ１における丸孔１ａ及び押輪５における丸孔５ａに挿通される軸部６ａと、軸部６ａの端部においてこの軸部６ａに直交するように形成されてＴ字の形状を構成する頭部６ｂとからなる。この軸部６ａは、おねじが形成されているねじ部６ｃと形成されていない胴部６ｄとからなる。なお、以下において、Ｔ頭ボルト６における頭部６ｂ側を上側、ねじ部６ｃ側を下側とする。また、図１０に示すように、頭部６ｂにおける、軸部６ａの軸心に対して垂直な方向の寸法であって、長いほうの寸法を頭部６ｂの長さＬとし、短いほうの寸法を頭部６ｂの幅Ｗとする。さらに、軸部６ａの軸心方向における頭部６ｂの最大寸法を頭部６ｂの厚さＴ１とし、胴部６ｄの外径をＤ１、ねじ部６ｃの外径をＤ１´とする。Ｌは胴部６ｄの外径Ｄ１に対して十分に大きく形成されており、Ｗは胴部６ｄの外径Ｄ１とほぼ同様に形成されている。
【０００４】
Ｔ頭ボルト６の頭部６ｂの上側面には、全体的に平坦な、すなわち軸部６ａに対して垂直な平坦面６ｅが形成されており、頭部６ｂにおける、軸部６ａから長さＬの方向（以下、Ｌ方向と記す）に向けて突き出した張り出し部６ｆには、頭部６ｂの上側の平坦面６ｅに連続する第１の曲面６ｇ（図１０（ｂ）に示す）及び第２の曲面６ｈ（図１０（ａ）に示す）が形成されている。詳細には、図１０（ｂ）に示すように、第１の曲面６ｇは、張り出し部６ｆの上側から下側に向けて放物線状に膨らむように湾曲して形成されている。また、図１０（ａ）に示すように、第２の曲面６ｈは、第１の曲面６ｇにおける最も下部側の稜線に相当する部分であるとともに軸部６ａに対して垂直な部分である直部６ｉから、平坦面６ｅの端部に向けて、頭部６ｂの長さ方向に向けて放物線状に膨らむように湾曲して形成されている。なお、直部６ｉは、この直部６ｉがフランジ１における丸孔１ａの縁１ｂに接触可能なように形成されており、ｄはこの直部６ｉの長さである。
【０００５】
このような構成において、図９に示すように、フランジ１に形成されている丸孔１ａ及び押輪５に形成されている丸孔５ａにＴ頭ボルト６の軸部６ａを挿通し、そのねじ部６ｃにナット７をねじ合わせる。このとき、例えば、Ｔ頭ボルト６の替わりに六角ボルトが用いられている場合であれば、この六角ボルトの頭部を、ナット７をねじ合わせる方向と逆向きで、かつナット７の締め付けトルクと同じ大きさの力で固定しないと、この六角ボルトがナット７と共回りしてしまうが、頭部６ｂの長さＬが長いＴ頭ボルト６を用いれば、六角ボルトの場合のようにわざわざ頭部を固定しなくても、図１１に示すように、頭部６ｂの張り出し部６ｆの端部が受口２の外周２ａに接触し、Ｔ頭ボルト６がナット７と共回りをするのを防止することができる。これにより、Ｔ頭ボルト６にナット７を容易にねじ合わせることができる。
【０００６】
そして、図１１に示すように、ナット７をさらにねじ合わせると、Ｔ頭ボルト６における頭部６ｂが管軸方向受口奥側からフランジ１にかかり合い、かつねじ部６ｃにねじ合わせられているナット７が管軸方向挿口奥側から押輪５にかかり合うので、ナット７のねじ合わせに伴って押輪５を管軸方向受口側に向けて徐々に移動させてシール用ゴム輪４を圧縮することができる。
【０００７】
このとき、図９におけるＡ−Ａ線断面図である図１２に示すように、Ｔ頭ボルト６の頭部６ｂにおける直部６ｉが、フランジ１における丸孔１ａの縁１ｂに、その長さ方向にわたって接触することができるので、このＴ頭ボルト６をフランジ１に対して常に垂直に、すなわちこのＴ頭ボルト６を受口２の管軸方向に対して常に平行に保つことができる。したがって、Ｔ頭ボルト６が管軸方向に対して傾斜した状態でナット７の締め付けが行われることを防止することができ、押輪５を管軸方向に対して常に平行に移動させることができる。これにより、シール用ゴム輪４をその全周にわたって均等な力で、管軸方向受口奥側向きに押圧することができる。
【０００８】
そして、ナット７を所定の締め付けトルクでＴ頭ボルト６のねじ部６ｃにしっかりとねじ合わせ、シール用ゴム輪４を受口挿口間において十分に圧縮することで、この管継手に所望のシール機能を付与する。なお、このとき、図１２に示すように、Ｔ頭ボルト６の頭部６ｂには、ナット７のねじ合わせにより発生する軸心方向下向きの締め付け力Ｆと、頭部６ｂにおける直部６ｉがフランジ１における丸孔１ａの縁１ｂに接触することで発生する軸心方向上向きの反力Ｒとが作用する、すなわち頭部６ｂにはせん断力が作用するが、頭部６ｂの厚さＴ１が十分に設けられているため、このせん断力に十分に耐えることができる。
【０００９】
このようなＴ頭ボルト６を製造するには、通常、鍛造により成形されたＴ字体の所定の箇所にねじ加工を施している（例えば、特許文献１参照。）。ここで、例えば、ねじ部６ｃの外径Ｄ１´が２０ｍｍのＴ頭ボルト６を製造する方法を図１３及び図１４を参照しながら説明する。
【００１０】
図１３に示すように、Ｔ頭ボルト６の鍛造成形に用いられる金型は、Ｔ頭ボルト６の頭部６ｂにおける上側の平坦面６ｅを形成するための平坦面８ａを有する上型８と、Ｔ頭ボルト６の頭部６ｂにおける下側の第１の曲面６ｇ及び第２の曲面６ｈを形成するための凹部９ａ、及びＴ頭ボルト６の軸部６ａとなる部分がはめ込まれる深孔部９ｂを有する下型９とから構成されている。
【００１１】
このような上型８及び下型９を用いて鍛造により図１３（ｂ）に示すようなＴ字体１０を成形するためには、図１３（ａ）に示すように、下型９における深孔部９ｂに、この深孔部９ｂの深さよりも長い棒鋼１１を、その一部がこの深孔部９ｂから突出するように配置する（以下、この突出した部分をすえ込み部１１ａと記す。また、その長さをすえ込みしろＳｗ１と記す）。
【００１２】
このとき、外径が２０ｍｍの棒鋼１１を用いて、ねじ部６ｃの外径Ｄ１´が２０ｍｍのＴ頭ボルト６の頭部６ｂを形成しようとすると、上記すえ込み部１１ａのすえ込みしろＳｗ１が６３〜６４ｍｍ程度必要となる。しかしながら、通常、棒鋼１１を座屈させることなく一回の打撃ですえ込むことができる、いわゆる最大すえ込み長さの目安は、棒鋼１１の外径の約３倍程度であり、すえ込みしろＳｗ１が棒鋼１１の外径の約３倍を越えるときには棒鋼１１を座屈させないための工夫として、例えば、棒鋼１１がガタつかないようにしっかりと安定させて保持したり、また、熱間鍛造の場合であれば、すえ込み前の棒鋼１１を十分に加熱しておく必要がある。したがって、外径が２０ｍｍの棒鋼１１を用いる場合では、一打のすえ込みにより上記Ｔ頭ボルト６の頭部６ｂを形成することが困難である。
【００１３】
このため、外径が２０ｍｍよりもわずかに大きい、例えば、外径が約２１ｍｍの棒鋼１１を用いて所望の頭部６ｂを鍛造成形している。このように、わずかではあるが外径の大きい棒鋼１１を用いることで、棒鋼１１の体積が大きくなることから頭部６ｂを形成するために必要なすえ込みしろＳｗ１を短くすることができ、かつ最大すえ込み長さを長くすることができる。
【００１４】
下型９に対して棒鋼１１を配置すると、図１３（ｂ）に示すように、上型８を下降させ、上型８及び下型９によって棒鋼１１におけるすえ込み部１１ａを、下型９に形成されている凹部９ａ及び上型８の平坦面８ａの形状に合わせて塑性変形させる。これにより、上側に平坦面６ｅを有するとともに下側に第１の曲面６ｇ及び第２の曲面６ｈを有する頭部６ｂを備えたＴ字体１０を形成する。
【００１５】
その後、形成されたＴ字体１０を下型９から取り出し、このＴ字体１０における所定の箇所にねじ加工を施してねじ部６ｃを形成する。このとき、外径が２１ｍｍの棒鋼１１を使用しているので、図１４に示すように、Ｔ字体１０におけるねじ加工を施そうとする部分（以下、未加工部と記す。）の径を絞って約１８．５ｍｍ程度まで細くし、そしてこの細くなった状態の未加工部１０ａにおねじを転造する。これにより、ねじ転造が施されて形成されたねじ部６ｃの外径を、細くなった状態の未加工部１０ａの外径よりも太く、すなわち２０ｍｍにまで太くすることができる。これにより、図１０に示すようなねじ部６ｃの外径Ｄ１´が２０ｍｍのＴ頭ボルト６を製造することができる。
【００１６】
【特許文献１】
特許第２８３８１３４号公報（第５頁、第１図）
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
上述したようなＴ頭ボルト６は、図１２に示すように、頭部６ｂの厚さ、すなわち直部６ｉに対応する箇所の厚さＴ１（以下、直部６ｉの厚さと記す）が、Ｔ頭ボルト６の頭部６ｂに作用するせん断力に十分に耐え得る程度に、かつ直部６ｉの長さ方向の全体にわたって均一に形成されているが、この直部６ｉの厚さは、丸孔１ａの縁１ｂにおける最も軸部６ａ寄りの部分にかかり合う箇所の厚さがＴ１であれば、上記のせん断力に耐えることができる。したがって、上述したＴ頭ボルト６のように、直部６ｉの厚さは、必ずしもこの直部６ｉの長さ方向の全体にわたって均一な厚さＴ１に形成されている必要はない。この点において、頭部６ｂを形成するのに材料が過剰に使用されていた。
【００１８】
また、Ｔ頭ボルト６における頭部６ｂは、既に上述したように、その長さが所定の寸法Ｌに形成されていることで、ナット７の締め付け時に受口２の外周２ａに接触し、このＴ頭ボルト６がナット７と共回りするのを防止している。このため、この頭部６ｂの張り出し部６ｆにおける肉厚がＴ１の部分を除く部分の厚さは、ナット７を規定の締め付けトルクでねじ部６ｃにねじ合わせたときに、この張り出し部６ｆが上記の締め付けトルクの反力を受けて変形しない程度の厚さで良い。したがって、この部分の厚さは直部６ｉの厚さに比べてある程度薄肉であっても良い。この点においても、頭部６ｂを形成するのに材料が過剰に使用されていた。
【００１９】
さらに、従来のＴ頭ボルト６の製造方法において、ねじ部６ｃが転造により成形されるにもかかわらず、すえ込みしろＳｗ１の都合上、ねじ部６ｃの外径よりも大きい外径の棒鋼１１を使用しなければならず、このため、Ｔ頭ボルト６における胴部６ｄの材料が過剰となっていた。
【００２０】
このように、上述したようなＴ頭ボルト６には材料が過剰に使用されている箇所が複数あり、このような材料の過剰な使用が、Ｔ頭ボルト６の低コスト化に支障を来たしている。
【００２１】
そこで本発明はこのような問題を解決して、材料が過剰に使用されることを防止することで低コストなＴ頭ボルトを提供することを目的とする。
【００２２】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために請求項１記載の発明は、軸部の一端側に頭部が形成され他端側にねじ部が形成されて構成されたＴ頭ボルトの前記軸部が第１の部材における第１の孔と第２の部材における第２の孔とに挿通されて、前記ねじ部にナットがねじ合わせられることで、前記第１の部材及び前記第２の部材を締め付け可能とされるとともに、前記ナットが前記ねじ部にねじ合わせられたときに前記第１の部材に設けられた係止部に前記頭部が接触することでその回転方向の動きが拘束されて回り止めが可能とされたＴ頭ボルトにおいて、前記頭部における、前記軸部の軸心を中心として直径が前記軸部の直径の１．２５倍〜１．３０倍で規定される円形部分が、前記第１の部材及び前記第２の部材が締め付けられたときに前記頭部に作用するせん断力を受けることが可能な肉厚に形成され、前記頭部における、前記円形部分から前記軸心に対して垂直な方向に突き出した状態の突出部分が、前記円形部分よりも薄肉に形成されるとともに前記係止部に接触することで前記Ｔ頭ボルトの回り止めが可能とされているものである。
【００２３】
このような構成によれば、頭部における、軸部の軸心を中心として直径が前記軸部の直径の１．２５倍〜１．３０倍で規定される円形部分が、第１の部材及び第２の部材が締め付けられたときに前記頭部に作用するせん断力を受けることが可能な肉厚に形成されていることにより、前記頭部における円形部分以外の部分を、例えば、せん断力を受けることが可能な程度の肉厚に形成する必要がない。したがって、Ｔ頭ボルトの製造に必要な材料を低減することができ、Ｔ頭ボルトの低コスト化を図ることができる。また、第１の部材における第１の孔が丸孔に形成されている場合であれば、前記円形部分が前記第１の孔の形状に合わせて重なることができるので、せん断力を受けることが可能な肉厚に形成する部分をより少なくすることができるとともに前記頭部に作用するせん断力をより効果的に受けることができる。また、頭部における、前記円形部分から前記軸心に対して垂直な方向に突き出した状態の突出部分が、前記円形部分よりも薄肉に形成されるとともに係止部に接触することで前記Ｔ頭ボルトの回り止めが可能とされたことで、前記突出部分を、前記Ｔ頭ボルトの回り止めが可能な程度以上の肉厚に形成する必要がない。これにより、Ｔ頭ボルトの製造に必要な材料を低減することができ、Ｔ頭ボルトの低コスト化を図ることができる。さらに、上記のようにして、Ｔ頭ボルト、特にその頭部を形成するために必要な材料を低減することによって、例えば、Ｔ頭ボルトを鍛造成形する場合であれば、頭部を成形するのに必要なすえ込み量を小さくすることができる。したがって、Ｔ頭ボルトのねじ部の外径よりも大きい径の棒鋼を用いる必要がなく、その分さらなる材料の低減化を図ることができる。また、このように、頭部を形成するために必要な材料を低減することによって、鍛造時の打撃に必要なエネルギーを大幅に低減することができ、Ｔ頭ボルトの製造コストの低減化を図ることができるとともに、成形型の寿命を延ばすことができる。
【００２４】
請求項２記載の発明は、請求項１記載のＴ頭ボルトにおいて、突出部分における、円形部分から軸部の軸心に対して垂直な頭部の長手方向に最も突き出している部分が、前記頭部における厚さ方向の一端側としての上部と他端側としての下部との間に設けられ、前記突出部分が、前記頭部の上部側において前記円形部分から前記軸心に対して垂直な方向に遠ざかるに連れて前記突出部分の肉厚を薄くするように形成された第１の肉削ぎ面と、前記頭部の下部側において前記円形部分から前記軸心に対して垂直な方向に遠ざかるに連れて前記突出部分の肉厚を薄くするように形成された第２の肉削ぎ面とを有するものである。
【００２５】
このような構成によれば、例えば、Ｔ頭ボルトを、頭部の上側部を成形する上型と頭部の下側部を成形する下型とを用いて鍛造成形する場合に、第１の肉削ぎ面を上型で成形し、かつ第２の肉削ぎ面を下型にて成形することができる。したがって、例えば、上型の成形面が平坦面で、下型の成形面が凹部を有する形状の鍛造型を使用してＴ頭ボルトを成形する場合では、上型よりも、凹部を有することで材料を変形させる量が多い下型に大きな負荷が作用する、すなわち上型と下型とでは負荷の作用の仕方に偏りがあるが、上記のように、第１の肉削ぎ面を上型で成形し、かつ第２の肉削ぎ面を下型にて成形すれば、上型と下型とに作用する負荷の大きさに偏りが生じることを防止することができる。これにより、上型及び下型の寿命を延ばすことができ、Ｔ頭ボルトの製造コストの低減化を図ることができる。また、第１の肉削ぎ面を上型で成形し、かつ第２の肉削ぎ面を下型にて成形することで、鍛造時の材料の成形性を向上させることができる。
【００２６】
請求項３記載の発明は、軸部の一端側に頭部が形成され他端側にねじ部が形成されて構成されたＴ頭ボルトの前記軸部が第１の部材における第１の孔と第２の部材における第２の孔とに挿通されて、前記ねじ部にナットがねじ合わせられることで、前記第１の部材及び前記第２の部材を締め付け可能とされるとともに、前記ナットが前記ねじ部にねじ合わせられたときに前記第１の部材に設けられた係止部に前記頭部が接触することでその回転方向の動きが拘束されて回り止めが可能とされたＴ頭ボルトにおいて、前記頭部における、前記軸部の軸心から前記軸部に直交する前記頭部の長手方向及び前記軸心と前記長手方向とに直交する前記頭部の幅方向に前記軸部の半径の±１．２５倍〜１．３０倍の距離で規定される範囲の部分である特定部分が、前記第１の部材及び前記第２の部材が締め付けられたときに前記頭部に作用するせん断力を受けることが可能な肉厚に形成され、前記頭部における、前記特定部分から前記軸心に対して垂直な方向に突き出した状態の突出部分が、前記特定部分よりも薄肉に形成されるとともに前記係止部に接触することで前記Ｔ頭ボルトの回り止めが可能とされている。
【００２７】
このような構成によれば、頭部における、軸部の軸心から前記軸部に直交する前記頭部の長手方向及び前記軸心と前記長手方向とに直交する前記頭部の幅方向に前記軸部の半径の±１．２５倍〜１．３０倍の距離で規定される範囲の部分である特定部分が、第１の部材及び第２の部材が締め付けられたときに前記頭部に作用するせん断力を受けることが可能な肉厚に形成されていることにより、前記頭部における特定部分以外の部分を、例えば、せん断力を受けることが可能な程度の肉厚に形成する必要がない。したがって、Ｔ頭ボルトの製造に必要な材料を低減することができ、Ｔ頭ボルトの低コスト化を図ることができる。また、頭部における、前記特定部分から前記軸心に対して垂直な方向に突き出した状態の突出部分が、前記特定部分よりも薄肉に形成されるとともに係止部に接触することで前記Ｔ頭ボルトの回り止めが可能とされたことで、前記突出部分を、前記Ｔ頭ボルトの回り止めが可能な程度以上の肉厚に形成する必要がない。これにより、Ｔ頭ボルトの製造に必要な材料を低減することができ、Ｔ頭ボルトの低コスト化を図ることができる。さらに、上記のようにして、Ｔ頭ボルト、特にその頭部を形成するために必要な材料を低減することによって、例えば、Ｔ頭ボルトを鍛造成形する場合であれば、頭部を成形するのに必要なすえ込み量を小さくすることができる。したがって、Ｔ頭ボルトのねじ部の外径よりも大きい径の棒鋼を用いる必要がなく、その分さらなる材料の低減化を図ることができる。また、このように、頭部を形成するために必要な材料を低減することによって、鍛造時の打撃に必要なエネルギーを大幅に低減することができ、Ｔ頭ボルトの製造コストの低減化を図ることができるとともに、成形型の寿命を延ばすことができる。
【００２８】
請求項４記載の発明は、請求項３記載のＴ頭ボルトにおいて、突出部分における、特定部分から頭部の長手方向に最も突き出している部分が、前記頭部における厚さ方向の一端側としての上部と他端側としての下部との間に設けられ、前記突出部分が、前記頭部の上部側において前記特定部分から前記最も突き出している部分にわたって形成されるとともに前記特定部分から前記軸心に対して垂直な方向に遠ざかるに連れて前記突出部分の肉厚を薄くするように形成された第１の肉削ぎ面と、前記頭部の下部側において前記特定部分から前記最も突き出している部分にわたって形成されるとともに前記特定部分から前記軸心に対して垂直な方向に遠ざかるに連れて前記突出部分の肉厚を薄くするように形成された第２の肉削ぎ面とを有するものである。
【００２９】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態１〜３のＴ頭ボルトを図１〜図８を参照しながら説明する。なお、従来の技術の説明において使用したものと同様のものには、同じ符号を付すことでその詳細な説明を省略する。また、以下において、Ｔ頭ボルトの頭部側を上側、ねじ部側を下側とする。
（実施の形態１）
本発明の実施の形態１のＴ頭ボルト２０は、図１に示すように、第１の部材としての受口のフランジにおける第１の孔としての丸孔及び第２の部材としての押輪における第２の孔としての丸孔に挿通される軸部２０ａと、軸部２０ａの端部においてこの軸部２０ａに直交するように形成されてＴ字形状を構成する頭部２０ｂとからなる。この軸部２０ａは、おねじが形成されているねじ部２０ｃと形成されていない胴部２０ｄとからなる。なお、以下において、軸部２０ａの軸心方向における頭部２０ｂの最大寸法を頭部２０ｂの厚さＴ２とし、胴部２０ｄの外径をＤ２、ねじ部２０ｃの外径をＤ２´とする。また、頭部２０ｂにおける、軸部２０ａに垂直な頭部２０ｂの長手方向（以下、Ｌ方向と記す）の長さＬは、胴部２０ｄの外径Ｄ２に対して十分に大きく形成されており、頭部２０ｂにおける、軸部２０ａ及びＬ方向に垂直な頭部２０ｂの幅方向（以下、Ｗ方向と記す）の幅Ｗは胴部６ｄの外径Ｄ２とほぼ同様に形成されている。また、軸部２０ａの軸心方向における頭部２０ｂの厚さＴ２は、後述する厚肉部２０ｅの上部側の平坦面２０ｇと張り出し部２０ｆの下部側の直部２０ｈとにより規定されている。さらに、詳細は後述するが、直部２０ｈの長さｄは従来のＴ頭ボルト６の直部６ｉと同じ長さに形成されている。
【００３０】
Ｔ頭ボルト２０の頭部２０ｂには、この頭部２０ｂにおける肉厚が最大な部分である円形部分としての厚肉部２０ｅと、厚肉部２０ｅから軸部２０ａの軸心Ｃに垂直な方向に、すなわち頭部２０ｂのＬ方向に突き出した状態で、かつこの厚肉部２０ｅよりも薄肉に形成されている（詳細は後述）突出部分としての張り出し部２０ｆとが設けられている。この張り出し部２０ｆにおけるＬ方向に最も突き出している部分は、頭部２０ｂの上側部と下側部との間に位置するように設けられている。
【００３１】
厚肉部２０ｅは、頭部２０ｂにおける軸部２０ａと同心かつ直径Ｄが軸部２０ａの直径Ｄ２の１．２５倍〜１．３０倍で規定される円形状の部分であり、厚肉部２０ｅの上部側には軸部２０ａに垂直な平坦面２０ｇが形成されている。なお、本発明の実施の形態１のＴ頭ボルト２０の場合では、Ｄ＜Ｄ２＋２ｄに形成されており、頭部２０ｂにおける直部２０ｈの長さｄに対応する部分の全てが、均等な肉厚に形成されていない。また、実施の形態１のＴ頭ボルト２０はＤ＞Ｗ（≒Ｄ２）であるため、厚肉部２０ｅを規定する上記円形状の部分は、図１（ｃ）に示すように円の両側の一部が欠けたいわゆる長円形状となる。
【００３２】
この厚肉部２０ｅの肉厚Ｔ２は、詳細は後述するが、図４（ａ）に示すように、フランジ１の丸孔１ａ及び押輪５の丸孔５ａに軸部２０ａが挿通されてねじ部２０ｃにナット７がねじ合わせられたときに、頭部２０ｂに作用するせん断力を受けることが可能な肉厚であり、例えば、ねじ部２０ｃの外径Ｄ２´が２０ｍｍのＴ頭ボルトであれば、Ｔ２は約１２ｍｍである。
【００３３】
厚肉部２０ｅが上述したように形成されていることで、頭部２０ｂの直部２０ｈに対応する部分の全てが厚肉に形成されておらず、従来のＴ頭ボルト６に比べて、Ｔ頭ボルトの製造に必要な材料を低減することができる。また、図４に示すように、頭部２０ｂと丸孔１ａの縁１ｂとが接触したときに、最小限の厚肉部２０ｅで縁１ｂからの反力を効果的に受けることができる。これにより、厚肉部２０ｅ以外の部分が無用に厚肉に形成されることを防止することができ、Ｔ頭ボルト２０の製造に必要な材料を低減することができる。なお、肉厚Ｔ２は、頭部２０ｂに作用するせん断力を受けることが可能な肉厚であり、図２に示すように、従来のＴ頭ボルト６の頭部６ｂの厚さＴ１よりも若干薄く形成される。これにより、Ｔ頭ボルト２０を製造するために必要な材料をさらに低減することができる。
【００３４】
図１に示すように、張り出し部２０ｆの上部側には、厚肉部２０ｅの平坦面２０ｇからＬ方向に遠ざかるに連れて張り出し部２０ｆの肉厚を薄くするように凹曲面状に形成された第１の肉削ぎ面２０ｉが形成されている。また、張り出し部２０ｆの下部側には、図１（ｂ）に示すように、張り出し部２０ｆの上側から下側に対して放物線状に膨らむような湾曲面２０ｊが形成されており、図１（ａ）及び（ｂ）に示すように、湾曲面２０ｊにおける最も下部の稜線に相当する部分であるとともに軸部２０ａに対して垂直な部分である直部２０ｈから、Ｌ方向に遠ざかるに連れて張り出し部２０ｆの肉厚を薄くするように凸曲面状に形成された第２の肉削ぎ面２０ｋが形成されている。
【００３５】
この張り出し部２０ｆの肉厚は、第１の肉削ぎ面２０ｉ及び第２の肉削ぎ面２０ｋが形成されることで、軸部２０ａの軸心Ｃから遠ざかるに連れて薄くなるが、図４（ｂ）に示すように、フランジ１の丸孔１ａ及び押輪５の丸孔５ａに軸部２０ａが挿通されてねじ部２０ｃにナット７がねじ合わせられて、Ｔ頭ボルト２０がナット７と共回りしようとしたときに、この張り出し部２０ｆが係止部としての受口２の外周面２ａに接触することでＴ頭ボルト２０の回り止めが可能な厚さに形成されている。
【００３６】
これにより、Ｔ頭ボルト２０における張り出し部２０ｆを、図２に示すように、従来のＴ頭ボルト６の張り出し部６ｆよりも薄肉に形成することができる。特に、本実施の形態１のＴ頭ボルト２０は、その張り出し部２０ｆの上部側に第１の肉削ぎ面２０ｉを有しており、頭部の上部側にこのような第１の肉削ぎ面を有さない従来のＴ頭ボルト６に比べて、Ｔ頭ボルト２０を製造するために必要な材料を低減することができる。
【００３７】
以上のように、Ｔ頭ボルト２０の頭部２０ｂに、厚肉部２０ｅ、第１の肉削ぎ面２０ｉ及び第２の肉削ぎ面２０ｋが形成されることで、従来のＴ頭ボルト６に比べて、材料を約１２％程度低減することができる。したがって、Ｔ頭ボルトの材料コストを大幅に低減することができる。
【００３８】
このようなＴ頭ボルト２０を製造するには、従来と同様に、鍛造によりＴ字体を鍛造成形し、このＴ字体の所定の箇所にねじを転造する。なお、図３に示すプレス成形装置は、図１３に示すプレス成形装置と同様ものであるが、上型２１には、頭部２０ｂにおける平坦面２０ｇ及び第１の肉削ぎ面２０ｉを成形可能な凹部２１ａが形成されており、下型２２には、頭部２０ｂにおける湾曲面２０ｊ及び第２の肉削ぎ面２０ｉを成形可能な凹部２２ａが形成されている。２２ｂは、棒鋼１１を挿入可能な深孔部である。
【００３９】
本実施の形態１のＴ頭ボルト２０を製造するうえで形成されるＴ字体は、熱間鍛造により形成されるが、既に述べたように、Ｔ頭ボルト２０の頭部２０ｂは、従来のＴ頭ボルト６に比べて材料が約１２％程度少なく形成されていることから、従来のＴ頭ボルト６の頭部６ｂを熱間鍛造する場合に必要な棒鋼加熱用のエネルギを約２５〜４０％、例えば、ねじ部２０ｃの外径が、Ｄ２´＝２０ｍｍのＴ頭ボルトであれば約２４％、Ｄ２´＝２４ｍｍのＴ頭ボルトであれば約２８％、Ｄ２´＝３０ｍｍのＴ頭ボルトであれば約３４％低減することができる。これにより、Ｔ頭ボルトの製造コストを低減することができるとともに、鍛造成形に必要なプレス成形装置の小型化も図ることができる。
【００４０】
また、Ｔ頭ボルト２０の頭部２０ｂは、従来のＴ頭ボルト６に比べて、材料が約１２％程度少ないことから、図３に示すように、棒鋼１１のすえ込み部１１ａの長さであるすえ込みしろＳｗ２を従来のＳｗ１に比べて短くすることができる。例えば、ねじ部２０ｃの外径Ｄ２´が２０ｍｍのＴ頭ボルト２０の頭部２０ｂを鍛造成形するときに外径が１９ｍｍの棒鋼を用いた場合には、すえ込みしろＳｗ２が５６〜５７ｍｍ程度で良いため、したがって、従来ではねじ部６ｃの外径が２０ｍｍのＴ頭ボルト６の頭部６ｂを成形するためには外径が約２１ｍｍの棒鋼１１が必要であったが、本実施の形態１のＴ頭ボルト２０の頭部２０ｂを成形するためには外径が１９ｍｍの棒鋼１１を用いれば足る。これにより、従来に比べて外径の小さい棒鋼１１を用いて所望のＴ頭ボルトを製造することができるので、その分、Ｔ頭ボルト２０を製造するために必要な材料、特に胴部２０ｄの部分の材料を低減することができる。なお、ねじ部２０ｃの外径Ｄ２´が２４ｍｍのＴ頭ボルト２０を鍛造成形するときには、外径が２２ｍｍの棒鋼を用いれば足り、ねじ部２０ｃの外径Ｄ２´が３０ｍｍのＴ頭ボルト２０を鍛造成形するときには、外径が２８ｍｍの棒鋼を用いれば足りる。
【００４１】
また、このとき、従来のＴ頭ボルト６の頭部６ｂを鍛造成形する場合であれば、上型８よりも、凹部９ａを有することで材料を変形させる量が多い下型９に大きな負荷が作用する、すなわち上型８と下型９とでは作用する負荷に大きな偏りがあるが、上記のように、平坦面２０ｇ及び第１の肉削ぎ面２０ｉを上型２１で成形し、かつ湾曲面２０ｊ及び第２の肉削ぎ面２０ｋを下型２２にて成形すれば、上型２１と下型２２とに作用する負荷の大きさに大きな偏りが生じることを防止することができる。これにより、上型２１及び下型２２の寿命を延ばすことができ、Ｔ頭ボルト２０の製造コストの低減化を図ることができる。また、平坦面２０ｇ及び第１の肉削ぎ面２０ｉを上型２１で成形し、かつ湾曲面２０ｊ及び第２の肉削ぎ面２０ｋを下型２２にて成形することで、上型２１及び下型２２のそれぞれがバランスよく棒鋼１１を塑性変形させるので、鍛造時の棒鋼１１の成形性を向上させることができる。
【００４２】
そして、従来と同様に、成形されたＴ字体を下型２２から取り出し、このＴ字体における所定の箇所に、絞り加工を施してこの部分の外径を約１８．５ｍｍ程度にする。ここで、従来のＴ頭ボルト６のねじ部６ｃを形成する場合、外径が２１ｍｍの棒鋼１１を用いているので、ねじ転造が施される未加工部の外径を約１８．５ｍｍ程度にするためには、未加工部の外径を約２．５ｍｍ程度細くする必要があった。しかしながら、本実施の形態１では、外径が１９ｍｍの棒鋼１１を用いているので、未加工部の外径を約１８．５ｍｍ程度にするためには、この未加工部の外径を約０．５ｍｍ程度細くすれば良く、したがって、絞り加工時に必要なエネルギーを従来に比べて低減することができる。そして、外径が約１８．５ｍｍ程度にされた未加工部にねじ転造を施すことで、外径Ｄ２´が２０ｍｍのねじ部２０ｃを容易に形成することができる。
【００４３】
以上のようにして形成されたＴ頭ボルト２０を用いて、従来のＴ頭ボルト６の場合と同様に、受口２におけるフランジ１及び押輪５を締め付ける。このときの様子を図４（ａ）及び図４（ｂ）に示す。図４（ａ）は、図１２と同様の位置における断面図であり、図４（ｂ）は、フランジ１よりもやや受口２の奥側の位置における管径方向の部分断面図である。
【００４４】
Ｔ頭ボルト２０のねじ部２０ｃにナット７をねじ合わせたときには、図４（ｂ）に示すように、Ｔ頭ボルト２０がナット７と共回りして張り出し部２０ｆが受口２の外周２ａに接触するが、張り出し部２０ｆの肉厚がＴ頭ボルト２０の回り止めが可能な肉厚に形成されているため、張り出し部２０ｆが変形することなくＴ頭ボルト２０の共回りを防止することができる。
【００４５】
また、Ｔ頭ボルト２０における頭部２０ｂが管軸方向受口奥側からフランジ１にかかり合い、かつねじ部２０ｃにねじ合わせられているナット７が管軸方向挿口側から押輪５にかかり合った状態で、ナット７をさらにねじ合わせる。すると、図４に示すように、頭部２０ｂには軸心方向下向きの締め付け力Ｆと軸心方向上向きの反力Ｒとが作用する、すなわちせん断力が作用するが、既に上述したように、頭部２０ｂにおける厚肉部２０ｅが、頭部２０ｂに作用するせん断力を受けることが可能な肉厚Ｔ２に形成されていることにより、この厚肉部２０ｅでこのせん断力を受けることができる。
【００４６】
また、厚肉部２０ｅが円形状に形成されていることで、図４（ｂ）に示すように、頭部２０ｂと丸孔１ａの縁１ｂとが接触したときに、最小限の厚肉部２０ｅで縁１ｂからの反力を効果的に受けることができる。これにより、厚肉部２０ｅ以外の部分が無用に厚肉に形成されることを防止することができ、Ｔ頭ボルト２０の製造に必要な材料を低減することができる。なお、例えば、Ｔ頭ボルト２０におけるねじ部２０ｃの外径Ｄ２´が２０ｍｍのときには、受口２のフランジ１における丸孔１ａの径は２３ｍｍに形成されており、このときのＴ頭ボルト２０の厚肉部２０ｅの直径は２５ｍｍ〜２６ｍｍであるので、この丸孔１ａの縁１ｂに必要かつ十分に接触することができる。
【００４７】
以上のように、Ｔ頭ボルト２０の頭部２０ｂが、厚肉部２０ｅ、第１の肉削ぎ面２０ｉ及び第２の肉削ぎ面２０ｋを有することで、Ｔ頭ボルト２０の頭部２０ｂを製造するために必要な材料を、従来のＴ頭ボルト６に比べて約１２％程度低減することができ、材料コストの低減を図ることができる。また、Ｔ頭ボルト２０の頭部２０ｂの材料を従来のＴ頭ボルト６の頭部６ｂに比べて低減したことにより、鍛造成形時のすえ込みしろＳｗ２を従来のＴ頭ボルト６のすえ込みしろＳｗ１よりも短くすることができ、これにより、従来の棒鋼よりも外径の小さい棒鋼を用いて所望のＴ頭ボルト２０を製造することができる。したがって、その分、Ｔ頭ボルト２０の頭部２０ｂを製造するために必要な材料、特に胴部２０ｄの部分の材料を低減することができ、材料コストのさらなる低減を図ることができる。さらに、Ｔ頭ボルト２０の頭部２０ｂの材料を従来のＴ頭ボルト６の頭部６ｂに比べて低減したことにより、鍛造成形時の棒鋼加熱用のエネルギを従来に比べて約２５〜４０％低減することができ、製造コストの低減を図ることができるとともに、プレス成形装置の小型化も図ることができる。
【００４８】
しかも、上記のようにして形成されたＴ頭ボルト２０は、従来のＴ頭ボルト６と同様のせん断力を受けることが可能であるとともに、従来のＴ頭ボルト６と同様の回り止め機能を有する。
【００４９】
また、上記の実施の形態１では、図１に示したような形状のＴ頭ボルト２０を用いたが、この形状に限らず、例えば、図５に示すような形状のＴ頭ボルト２３または図６に示すような形状のＴ頭ボルト２６を用いることもできる。なお、図５及び図６において、図１に示したＴ頭ボルト２０と同様の部分には、図１において使用したものと同じ符号、同じ寸法を付すことでその詳細な説明を省略する。
【００５０】
図５に示すＴ頭ボルト２３は、その張り出し部２０ｆ、２０ｆのそれぞれのＷ方向における一方の側面に、張り出し部２０ｆにおけるＬ方向に最も突き出している部分にわたって、かつ頭部２０ｂのＷ方向の中央部に向けて凹曲面状の第３の肉削ぎ面２４が形成され、幅Ｗ方向における他方の側面に、第３の肉削ぎ面２４と同様の第４の肉削ぎ面２５が形成された構成とされている。
【００５１】
このような構成によれば、張り出し部２０ｆ、２０ｆのそれぞれに第３の肉削ぎ面２４及び第４の肉削ぎ面２５が形成されていることにより、図１に示したＴ頭ボルト２０よりもさらにＴ頭ボルトを製造するために必要な材料を低減することができる。
【００５２】
また、図６に示すＴ頭ボルト２６は、その張り出し部２０ｆ、２０ｆのそれぞれの幅Ｗ方向における一方の側面に、張り出し部２０ｆにおけるＬ方向に最も突き出している部分にわたって、かつ頭部２０ｂのＷ方向の中央部よりも若干他方の側面寄りの位置にわたって凹曲面状の第３の肉削ぎ面２７が形成された構成とされている。
【００５３】
このような構成によれば、張り出し部２０ｆ、２０ｆのそれぞれに第３の肉削ぎ面２７が形成されていることにより、図１に示したＴ頭ボルト２０よりもさらにＴ頭ボルトを製造するために必要な材料を低減することができる。
（実施の形態２）
上記の本発明の実施の形態１では、厚肉部２０ｅが、頭部２０ｂにおける軸部２０ａの軸心Ｃを中心として直径Ｄが軸部２０ａの直径Ｄ２の１．２５倍〜１．３０倍で規定される円形状の部分である場合を示したが、厚肉部２０ｅが円形状でない場合を図７及び図８を用いて説明する。なお、図７及び図８において、図１に示したＴ頭ボルト２０と同様の部分には、図１において使用したものと同じ符号、同じ寸法を付すことでその詳細な説明を省略する。
【００５４】
図７に示すように、Ｔ頭ボルト２８における特定部分としての厚肉部２９は矩形状であり、頭部２０ｂにおける、軸部２０ａの軸心ＣからＬ方向及びＷ方向に軸部２０ａの半径の±１．２５倍〜１．３０倍の距離Ｌ１で規定される範囲の部分として規定されている。なお、本発明の実施の形態２のＴ頭ボルト２８の場合では、Ｌ１＞Ｗ（≒Ｄ２）であるため、厚肉部２９を規定する上記範囲の部分、すなわち厚肉部２９は図７（ｃ）に示すように長方形状となる。なお、上記の実施の形態１においては、第１の肉削ぎ面２０ｉが凹曲面状に形成されている場合を示しているが、実施の形態２のＴ頭ボルト２８における第１の肉削ぎ面３０は、厚肉部２９の平坦面２０ｇからＬ方向に遠ざかるに連れて張り出し部２０ｆの肉厚を薄くするように傾斜面状に形成されている。
【００５５】
このような構成によれば、図１に示したＴ頭ボルト２０と同様に、頭部２０ｂに作用するせん断力を厚肉部２９により受けることができ、かつ第１の肉削ぎ面２９及び第２の肉削ぎ面２０ｋが形成されることで厚肉部２９よりも薄肉に形成されている張り出し部２０ｆによりＴ頭ボルト２８の回り止めをすることができる。さらに、頭部２０ｂに、第１の肉削ぎ面２９及び第２の肉削ぎ面２０ｋが形成されていることにより、Ｔ頭ボルト２８を製造するために必要な材料を、従来のＴ頭ボルト６よりも低減することができる。
【００５６】
なお、上記においては、第１の肉削ぎ面３０が、厚肉部２９の平坦面２０ｇからＬ方向に遠ざかるに連れて張り出し部２０ｆの肉厚を薄くするように傾斜面状に形成されている場合を示したが、同様に張り出し部２０ｆの肉厚を薄くできるのであれば、この第１の肉削ぎ面３０が傾斜面でなく凸曲面状に形成されていてもよい。
【００５７】
第１の肉削ぎ面を凸曲面状に形成する場合、例えば、図８に示すように、頭部２０ｂにおける上部側に、一方の張り出し部２０ｆの端部から他方の張り出し部２０ｆの端部にわたって、かつ頭部２０ｂの上側に向けて放物線状に膨らむように湾曲面３１を形成することで、この湾曲面３１に第１の肉削ぎ面と同様の役割を果たさせることができる。また、この図８に示すＴ頭ボルト３２の湾曲面３１が、図８（ｂ）に示すように、頭部２０ｂをＬ方向に見ても上部側に対して放物線状に膨らむように形成されていることで、放物線状に膨らむように形成されていない場合に比べて、Ｔ頭ボルト３２に必要な材料をさらに低減することができる。
【００５８】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、頭部における、軸部の軸心を中心として直径が前記軸部の直径の１．２５倍〜１．３０倍で規定される円形部分が、第１の部材及び第２の部材が締め付けられたときに前記頭部に作用するせん断力を受けることが可能な肉厚に形成されていることにより、前記頭部における円形部分以外の部分を、例えば、せん断力を受けることが可能な程度の肉厚に形成する必要がない。したがって、Ｔ頭ボルトの製造に必要な材料を低減することができ、Ｔ頭ボルトの低コスト化を図ることができる。また、第１の部材における第１の孔が丸孔に形成されている場合であれば、前記円形部分が前記第１の孔の形状に合わせて重なることができるので、せん断力を受けることが可能な肉厚に形成する部分をより少なくすることができるとともに前記頭部に作用するせん断力をより効果的に受けることができる。また、頭部における、前記円形部分から前記軸心に対して垂直な方向に突き出した状態の突出部分が、前記円形部分よりも薄肉に形成されるとともに係止部に接触することで前記Ｔ頭ボルトの回り止めが可能とされたことで、前記突出部分を、前記Ｔ頭ボルトの回り止めが可能な程度以上の肉厚に形成する必要がない。これにより、Ｔ頭ボルトの製造に必要な材料を低減することができ、Ｔ頭ボルトの低コスト化を図ることができる。さらに、上記のようにして、Ｔ頭ボルト、特にその頭部を形成するために必要な材料を低減することによって、例えば、Ｔ頭ボルトを鍛造成形する場合であれば、頭部を成形するのに必要なすえ込み量を小さくすることができる。したがって、Ｔ頭ボルトのねじ部の外径よりも大きい径の棒鋼を用いる必要がなく、その分さらなる材料の低減化を図ることができる。また、このように、頭部を形成するために必要な材料を低減することによって、鍛造時の打撃に必要なエネルギーを大幅に低減することができ、Ｔ頭ボルトの製造コストの低減化を図ることができるとともに、成形型の寿命を延ばすことができる。
【００５９】
また、例えば、Ｔ頭ボルトを、頭部の上側部を成形する上型と頭部の下側部を成形する下型とを用いて鍛造成形する場合に、第１の肉削ぎ面を上型で成形し、かつ第２の肉削ぎ面を下型にて成形することができる。したがって、例えば、上型の成形面が平坦面で、下型の成形面が凹部を有する形状の鍛造型を使用してＴ頭ボルトを成形する場合では、上型よりも、凹部を有することで材料を変形させる量が多い下型に大きな負荷が作用する、すなわち上型と下型とでは負荷の作用の仕方に偏りがあるが、上記のように、第１の肉削ぎ面を上型で成形し、かつ第２の肉削ぎ面を下型にて成形すれば、上型と下型とに作用する負荷の大きさに偏りが生じることを防止することができる。これにより、上型及び下型の寿命を延ばすことができ、Ｔ頭ボルトの製造コストの低減化を図ることができる。また、第１の肉削ぎ面を上型で成形し、かつ第２の肉削ぎ面を下型にて成形することで、鍛造時の材料の成形性を向上させることができる。
【００６０】
さらに、頭部における、軸部の軸心から前記軸部に直交する前記頭部の長手方向及び前記軸心と前記長手方向とに直交する前記頭部の幅方向に前記軸部の半径の±１．２５倍〜１．３０倍の距離で規定される範囲の部分である特定部分が、第１の部材及び第２の部材が締め付けられたときに前記頭部に作用するせん断力を受けることが可能な肉厚に形成されていることにより、前記頭部における特定部分以外の部分を、例えば、せん断力を受けることが可能な程度の肉厚に形成する必要がない。したがって、Ｔ頭ボルトの製造に必要な材料を低減することができ、Ｔ頭ボルトの低コスト化を図ることができる。また、頭部における、前記特定部分から前記軸心に対して垂直な方向に突き出した状態の突出部分が、前記特定部分よりも薄肉に形成されるとともに係止部に接触することで前記Ｔ頭ボルトの回り止めが可能とされたことで、前記突出部分を、前記Ｔ頭ボルトの回り止めが可能な程度以上の肉厚に形成する必要がない。これにより、Ｔ頭ボルトの製造に必要な材料を低減することができ、Ｔ頭ボルトの低コスト化を図ることができる。さらに、上記のようにして、Ｔ頭ボルト、特にその頭部を形成するために必要な材料を低減することによって、例えば、Ｔ頭ボルトを鍛造成形する場合であれば、頭部を成形するのに必要なすえ込み量を小さくすることができる。したがって、Ｔ頭ボルトのねじ部の外径よりも大きい径の棒鋼を用いる必要がなく、その分さらなる材料の低減化を図ることができる。また、このように、頭部を形成するために必要な材料を低減することによって、鍛造時の打撃に必要なエネルギーを大幅に低減することができ、Ｔ頭ボルトの製造コストの低減化を図ることができるとともに、成形型の寿命を延ばすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１のＴ頭ボルトを示す図である。
【図２】図１に示すＴ頭ボルトの頭部の形状と従来のＴ頭ボルトの頭部の形状とを比較している図である。
【図３】図１に示すＴ頭ボルトを鍛造成形により製造するときの状態を示す図である。
【図４】（ａ）は、図１に示すＴ頭ボルトの頭部における厚肉部がせん断力を受けている状態を示す図、（ｂ）は、図１に示すＴ頭ボルトの張り出し部によりＴ頭ボルトが回り止めされている状態を示す図である。
【図５】図１に示すＴ頭ボルトの頭部とは異なる形状の頭部を有するＴ頭ボルトを示す図である。
【図６】図１に示すＴ頭ボルトの頭部とは異なる形状の頭部を有するＴ頭ボルトを示す図である。
【図７】本発明の実施の形態２のＴ頭ボルトを示す図である。
【図８】図７に示すＴ頭ボルトの頭部とは異なる形状の頭部を有するＴ頭ボルトを示す図である。
【図９】管の継手部において従来のＴ頭ボルトが用いられている状態を示す図である。
【図１０】従来の技術におけるＴ頭ボルトを示す図である。
【図１１】図１０に示すＴ頭ボルトの張り出し部によりＴ頭ボルトが回り止めされている状態を示す図である。
【図１２】図９のＡ−Ａ線断面図である。
【図１３】図１０に示すＴ頭ボルトを鍛造成形により製造するときの状態を示す図である。
【図１４】図１０に示すＴ頭ボルトのねじ部にねじ転造が施される前の状態を示す図である。
【符号の説明】
Ｃ 軸心
１ フランジ
１ａ 丸孔
２ａ （受口）外周
５ 押輪
５ａ 丸孔
７ ナット
２０ Ｔ頭ボルト
２０ａ 軸部
２０ｂ 頭部
２０ｃ ねじ部
２０ｅ 厚肉部
２０ｆ 張り出し部
【発明の属する技術分野】
本発明は、Ｔ頭ボルトに関する。
【０００２】
【従来の技術】
図９に示すような、端部に管径方向外向きのフランジ１が形成された受口２内に挿口３が挿入され、受口２と挿口３との隙間に配置されたシール用ゴム輪４が挿口３の外周に配置された押輪５によってこの受口挿口間において圧縮されることでシール機能が付与される管継手において、Ｔ頭ボルト６は、この押輪５を管軸方向受口２側に向けて移動させてシール用ゴム輪４を圧縮させるための手段として、ナット７と組んで用いられる。なお、図示は省略するが、Ｔ頭ボルト６及びナット７は、受口２のフランジ１における周方向の複数の箇所に配置されている。
【０００３】
このようなＴ頭ボルト６は、図９及び図１０に示すように、フランジ１における丸孔１ａ及び押輪５における丸孔５ａに挿通される軸部６ａと、軸部６ａの端部においてこの軸部６ａに直交するように形成されてＴ字の形状を構成する頭部６ｂとからなる。この軸部６ａは、おねじが形成されているねじ部６ｃと形成されていない胴部６ｄとからなる。なお、以下において、Ｔ頭ボルト６における頭部６ｂ側を上側、ねじ部６ｃ側を下側とする。また、図１０に示すように、頭部６ｂにおける、軸部６ａの軸心に対して垂直な方向の寸法であって、長いほうの寸法を頭部６ｂの長さＬとし、短いほうの寸法を頭部６ｂの幅Ｗとする。さらに、軸部６ａの軸心方向における頭部６ｂの最大寸法を頭部６ｂの厚さＴ１とし、胴部６ｄの外径をＤ１、ねじ部６ｃの外径をＤ１´とする。Ｌは胴部６ｄの外径Ｄ１に対して十分に大きく形成されており、Ｗは胴部６ｄの外径Ｄ１とほぼ同様に形成されている。
【０００４】
Ｔ頭ボルト６の頭部６ｂの上側面には、全体的に平坦な、すなわち軸部６ａに対して垂直な平坦面６ｅが形成されており、頭部６ｂにおける、軸部６ａから長さＬの方向（以下、Ｌ方向と記す）に向けて突き出した張り出し部６ｆには、頭部６ｂの上側の平坦面６ｅに連続する第１の曲面６ｇ（図１０（ｂ）に示す）及び第２の曲面６ｈ（図１０（ａ）に示す）が形成されている。詳細には、図１０（ｂ）に示すように、第１の曲面６ｇは、張り出し部６ｆの上側から下側に向けて放物線状に膨らむように湾曲して形成されている。また、図１０（ａ）に示すように、第２の曲面６ｈは、第１の曲面６ｇにおける最も下部側の稜線に相当する部分であるとともに軸部６ａに対して垂直な部分である直部６ｉから、平坦面６ｅの端部に向けて、頭部６ｂの長さ方向に向けて放物線状に膨らむように湾曲して形成されている。なお、直部６ｉは、この直部６ｉがフランジ１における丸孔１ａの縁１ｂに接触可能なように形成されており、ｄはこの直部６ｉの長さである。
【０００５】
このような構成において、図９に示すように、フランジ１に形成されている丸孔１ａ及び押輪５に形成されている丸孔５ａにＴ頭ボルト６の軸部６ａを挿通し、そのねじ部６ｃにナット７をねじ合わせる。このとき、例えば、Ｔ頭ボルト６の替わりに六角ボルトが用いられている場合であれば、この六角ボルトの頭部を、ナット７をねじ合わせる方向と逆向きで、かつナット７の締め付けトルクと同じ大きさの力で固定しないと、この六角ボルトがナット７と共回りしてしまうが、頭部６ｂの長さＬが長いＴ頭ボルト６を用いれば、六角ボルトの場合のようにわざわざ頭部を固定しなくても、図１１に示すように、頭部６ｂの張り出し部６ｆの端部が受口２の外周２ａに接触し、Ｔ頭ボルト６がナット７と共回りをするのを防止することができる。これにより、Ｔ頭ボルト６にナット７を容易にねじ合わせることができる。
【０００６】
そして、図１１に示すように、ナット７をさらにねじ合わせると、Ｔ頭ボルト６における頭部６ｂが管軸方向受口奥側からフランジ１にかかり合い、かつねじ部６ｃにねじ合わせられているナット７が管軸方向挿口奥側から押輪５にかかり合うので、ナット７のねじ合わせに伴って押輪５を管軸方向受口側に向けて徐々に移動させてシール用ゴム輪４を圧縮することができる。
【０００７】
このとき、図９におけるＡ−Ａ線断面図である図１２に示すように、Ｔ頭ボルト６の頭部６ｂにおける直部６ｉが、フランジ１における丸孔１ａの縁１ｂに、その長さ方向にわたって接触することができるので、このＴ頭ボルト６をフランジ１に対して常に垂直に、すなわちこのＴ頭ボルト６を受口２の管軸方向に対して常に平行に保つことができる。したがって、Ｔ頭ボルト６が管軸方向に対して傾斜した状態でナット７の締め付けが行われることを防止することができ、押輪５を管軸方向に対して常に平行に移動させることができる。これにより、シール用ゴム輪４をその全周にわたって均等な力で、管軸方向受口奥側向きに押圧することができる。
【０００８】
そして、ナット７を所定の締め付けトルクでＴ頭ボルト６のねじ部６ｃにしっかりとねじ合わせ、シール用ゴム輪４を受口挿口間において十分に圧縮することで、この管継手に所望のシール機能を付与する。なお、このとき、図１２に示すように、Ｔ頭ボルト６の頭部６ｂには、ナット７のねじ合わせにより発生する軸心方向下向きの締め付け力Ｆと、頭部６ｂにおける直部６ｉがフランジ１における丸孔１ａの縁１ｂに接触することで発生する軸心方向上向きの反力Ｒとが作用する、すなわち頭部６ｂにはせん断力が作用するが、頭部６ｂの厚さＴ１が十分に設けられているため、このせん断力に十分に耐えることができる。
【０００９】
このようなＴ頭ボルト６を製造するには、通常、鍛造により成形されたＴ字体の所定の箇所にねじ加工を施している（例えば、特許文献１参照。）。ここで、例えば、ねじ部６ｃの外径Ｄ１´が２０ｍｍのＴ頭ボルト６を製造する方法を図１３及び図１４を参照しながら説明する。
【００１０】
図１３に示すように、Ｔ頭ボルト６の鍛造成形に用いられる金型は、Ｔ頭ボルト６の頭部６ｂにおける上側の平坦面６ｅを形成するための平坦面８ａを有する上型８と、Ｔ頭ボルト６の頭部６ｂにおける下側の第１の曲面６ｇ及び第２の曲面６ｈを形成するための凹部９ａ、及びＴ頭ボルト６の軸部６ａとなる部分がはめ込まれる深孔部９ｂを有する下型９とから構成されている。
【００１１】
このような上型８及び下型９を用いて鍛造により図１３（ｂ）に示すようなＴ字体１０を成形するためには、図１３（ａ）に示すように、下型９における深孔部９ｂに、この深孔部９ｂの深さよりも長い棒鋼１１を、その一部がこの深孔部９ｂから突出するように配置する（以下、この突出した部分をすえ込み部１１ａと記す。また、その長さをすえ込みしろＳｗ１と記す）。
【００１２】
このとき、外径が２０ｍｍの棒鋼１１を用いて、ねじ部６ｃの外径Ｄ１´が２０ｍｍのＴ頭ボルト６の頭部６ｂを形成しようとすると、上記すえ込み部１１ａのすえ込みしろＳｗ１が６３〜６４ｍｍ程度必要となる。しかしながら、通常、棒鋼１１を座屈させることなく一回の打撃ですえ込むことができる、いわゆる最大すえ込み長さの目安は、棒鋼１１の外径の約３倍程度であり、すえ込みしろＳｗ１が棒鋼１１の外径の約３倍を越えるときには棒鋼１１を座屈させないための工夫として、例えば、棒鋼１１がガタつかないようにしっかりと安定させて保持したり、また、熱間鍛造の場合であれば、すえ込み前の棒鋼１１を十分に加熱しておく必要がある。したがって、外径が２０ｍｍの棒鋼１１を用いる場合では、一打のすえ込みにより上記Ｔ頭ボルト６の頭部６ｂを形成することが困難である。
【００１３】
このため、外径が２０ｍｍよりもわずかに大きい、例えば、外径が約２１ｍｍの棒鋼１１を用いて所望の頭部６ｂを鍛造成形している。このように、わずかではあるが外径の大きい棒鋼１１を用いることで、棒鋼１１の体積が大きくなることから頭部６ｂを形成するために必要なすえ込みしろＳｗ１を短くすることができ、かつ最大すえ込み長さを長くすることができる。
【００１４】
下型９に対して棒鋼１１を配置すると、図１３（ｂ）に示すように、上型８を下降させ、上型８及び下型９によって棒鋼１１におけるすえ込み部１１ａを、下型９に形成されている凹部９ａ及び上型８の平坦面８ａの形状に合わせて塑性変形させる。これにより、上側に平坦面６ｅを有するとともに下側に第１の曲面６ｇ及び第２の曲面６ｈを有する頭部６ｂを備えたＴ字体１０を形成する。
【００１５】
その後、形成されたＴ字体１０を下型９から取り出し、このＴ字体１０における所定の箇所にねじ加工を施してねじ部６ｃを形成する。このとき、外径が２１ｍｍの棒鋼１１を使用しているので、図１４に示すように、Ｔ字体１０におけるねじ加工を施そうとする部分（以下、未加工部と記す。）の径を絞って約１８．５ｍｍ程度まで細くし、そしてこの細くなった状態の未加工部１０ａにおねじを転造する。これにより、ねじ転造が施されて形成されたねじ部６ｃの外径を、細くなった状態の未加工部１０ａの外径よりも太く、すなわち２０ｍｍにまで太くすることができる。これにより、図１０に示すようなねじ部６ｃの外径Ｄ１´が２０ｍｍのＴ頭ボルト６を製造することができる。
【００１６】
【特許文献１】
特許第２８３８１３４号公報（第５頁、第１図）
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
上述したようなＴ頭ボルト６は、図１２に示すように、頭部６ｂの厚さ、すなわち直部６ｉに対応する箇所の厚さＴ１（以下、直部６ｉの厚さと記す）が、Ｔ頭ボルト６の頭部６ｂに作用するせん断力に十分に耐え得る程度に、かつ直部６ｉの長さ方向の全体にわたって均一に形成されているが、この直部６ｉの厚さは、丸孔１ａの縁１ｂにおける最も軸部６ａ寄りの部分にかかり合う箇所の厚さがＴ１であれば、上記のせん断力に耐えることができる。したがって、上述したＴ頭ボルト６のように、直部６ｉの厚さは、必ずしもこの直部６ｉの長さ方向の全体にわたって均一な厚さＴ１に形成されている必要はない。この点において、頭部６ｂを形成するのに材料が過剰に使用されていた。
【００１８】
また、Ｔ頭ボルト６における頭部６ｂは、既に上述したように、その長さが所定の寸法Ｌに形成されていることで、ナット７の締め付け時に受口２の外周２ａに接触し、このＴ頭ボルト６がナット７と共回りするのを防止している。このため、この頭部６ｂの張り出し部６ｆにおける肉厚がＴ１の部分を除く部分の厚さは、ナット７を規定の締め付けトルクでねじ部６ｃにねじ合わせたときに、この張り出し部６ｆが上記の締め付けトルクの反力を受けて変形しない程度の厚さで良い。したがって、この部分の厚さは直部６ｉの厚さに比べてある程度薄肉であっても良い。この点においても、頭部６ｂを形成するのに材料が過剰に使用されていた。
【００１９】
さらに、従来のＴ頭ボルト６の製造方法において、ねじ部６ｃが転造により成形されるにもかかわらず、すえ込みしろＳｗ１の都合上、ねじ部６ｃの外径よりも大きい外径の棒鋼１１を使用しなければならず、このため、Ｔ頭ボルト６における胴部６ｄの材料が過剰となっていた。
【００２０】
このように、上述したようなＴ頭ボルト６には材料が過剰に使用されている箇所が複数あり、このような材料の過剰な使用が、Ｔ頭ボルト６の低コスト化に支障を来たしている。
【００２１】
そこで本発明はこのような問題を解決して、材料が過剰に使用されることを防止することで低コストなＴ頭ボルトを提供することを目的とする。
【００２２】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために請求項１記載の発明は、軸部の一端側に頭部が形成され他端側にねじ部が形成されて構成されたＴ頭ボルトの前記軸部が第１の部材における第１の孔と第２の部材における第２の孔とに挿通されて、前記ねじ部にナットがねじ合わせられることで、前記第１の部材及び前記第２の部材を締め付け可能とされるとともに、前記ナットが前記ねじ部にねじ合わせられたときに前記第１の部材に設けられた係止部に前記頭部が接触することでその回転方向の動きが拘束されて回り止めが可能とされたＴ頭ボルトにおいて、前記頭部における、前記軸部の軸心を中心として直径が前記軸部の直径の１．２５倍〜１．３０倍で規定される円形部分が、前記第１の部材及び前記第２の部材が締め付けられたときに前記頭部に作用するせん断力を受けることが可能な肉厚に形成され、前記頭部における、前記円形部分から前記軸心に対して垂直な方向に突き出した状態の突出部分が、前記円形部分よりも薄肉に形成されるとともに前記係止部に接触することで前記Ｔ頭ボルトの回り止めが可能とされているものである。
【００２３】
このような構成によれば、頭部における、軸部の軸心を中心として直径が前記軸部の直径の１．２５倍〜１．３０倍で規定される円形部分が、第１の部材及び第２の部材が締め付けられたときに前記頭部に作用するせん断力を受けることが可能な肉厚に形成されていることにより、前記頭部における円形部分以外の部分を、例えば、せん断力を受けることが可能な程度の肉厚に形成する必要がない。したがって、Ｔ頭ボルトの製造に必要な材料を低減することができ、Ｔ頭ボルトの低コスト化を図ることができる。また、第１の部材における第１の孔が丸孔に形成されている場合であれば、前記円形部分が前記第１の孔の形状に合わせて重なることができるので、せん断力を受けることが可能な肉厚に形成する部分をより少なくすることができるとともに前記頭部に作用するせん断力をより効果的に受けることができる。また、頭部における、前記円形部分から前記軸心に対して垂直な方向に突き出した状態の突出部分が、前記円形部分よりも薄肉に形成されるとともに係止部に接触することで前記Ｔ頭ボルトの回り止めが可能とされたことで、前記突出部分を、前記Ｔ頭ボルトの回り止めが可能な程度以上の肉厚に形成する必要がない。これにより、Ｔ頭ボルトの製造に必要な材料を低減することができ、Ｔ頭ボルトの低コスト化を図ることができる。さらに、上記のようにして、Ｔ頭ボルト、特にその頭部を形成するために必要な材料を低減することによって、例えば、Ｔ頭ボルトを鍛造成形する場合であれば、頭部を成形するのに必要なすえ込み量を小さくすることができる。したがって、Ｔ頭ボルトのねじ部の外径よりも大きい径の棒鋼を用いる必要がなく、その分さらなる材料の低減化を図ることができる。また、このように、頭部を形成するために必要な材料を低減することによって、鍛造時の打撃に必要なエネルギーを大幅に低減することができ、Ｔ頭ボルトの製造コストの低減化を図ることができるとともに、成形型の寿命を延ばすことができる。
【００２４】
請求項２記載の発明は、請求項１記載のＴ頭ボルトにおいて、突出部分における、円形部分から軸部の軸心に対して垂直な頭部の長手方向に最も突き出している部分が、前記頭部における厚さ方向の一端側としての上部と他端側としての下部との間に設けられ、前記突出部分が、前記頭部の上部側において前記円形部分から前記軸心に対して垂直な方向に遠ざかるに連れて前記突出部分の肉厚を薄くするように形成された第１の肉削ぎ面と、前記頭部の下部側において前記円形部分から前記軸心に対して垂直な方向に遠ざかるに連れて前記突出部分の肉厚を薄くするように形成された第２の肉削ぎ面とを有するものである。
【００２５】
このような構成によれば、例えば、Ｔ頭ボルトを、頭部の上側部を成形する上型と頭部の下側部を成形する下型とを用いて鍛造成形する場合に、第１の肉削ぎ面を上型で成形し、かつ第２の肉削ぎ面を下型にて成形することができる。したがって、例えば、上型の成形面が平坦面で、下型の成形面が凹部を有する形状の鍛造型を使用してＴ頭ボルトを成形する場合では、上型よりも、凹部を有することで材料を変形させる量が多い下型に大きな負荷が作用する、すなわち上型と下型とでは負荷の作用の仕方に偏りがあるが、上記のように、第１の肉削ぎ面を上型で成形し、かつ第２の肉削ぎ面を下型にて成形すれば、上型と下型とに作用する負荷の大きさに偏りが生じることを防止することができる。これにより、上型及び下型の寿命を延ばすことができ、Ｔ頭ボルトの製造コストの低減化を図ることができる。また、第１の肉削ぎ面を上型で成形し、かつ第２の肉削ぎ面を下型にて成形することで、鍛造時の材料の成形性を向上させることができる。
【００２６】
請求項３記載の発明は、軸部の一端側に頭部が形成され他端側にねじ部が形成されて構成されたＴ頭ボルトの前記軸部が第１の部材における第１の孔と第２の部材における第２の孔とに挿通されて、前記ねじ部にナットがねじ合わせられることで、前記第１の部材及び前記第２の部材を締め付け可能とされるとともに、前記ナットが前記ねじ部にねじ合わせられたときに前記第１の部材に設けられた係止部に前記頭部が接触することでその回転方向の動きが拘束されて回り止めが可能とされたＴ頭ボルトにおいて、前記頭部における、前記軸部の軸心から前記軸部に直交する前記頭部の長手方向及び前記軸心と前記長手方向とに直交する前記頭部の幅方向に前記軸部の半径の±１．２５倍〜１．３０倍の距離で規定される範囲の部分である特定部分が、前記第１の部材及び前記第２の部材が締め付けられたときに前記頭部に作用するせん断力を受けることが可能な肉厚に形成され、前記頭部における、前記特定部分から前記軸心に対して垂直な方向に突き出した状態の突出部分が、前記特定部分よりも薄肉に形成されるとともに前記係止部に接触することで前記Ｔ頭ボルトの回り止めが可能とされている。
【００２７】
このような構成によれば、頭部における、軸部の軸心から前記軸部に直交する前記頭部の長手方向及び前記軸心と前記長手方向とに直交する前記頭部の幅方向に前記軸部の半径の±１．２５倍〜１．３０倍の距離で規定される範囲の部分である特定部分が、第１の部材及び第２の部材が締め付けられたときに前記頭部に作用するせん断力を受けることが可能な肉厚に形成されていることにより、前記頭部における特定部分以外の部分を、例えば、せん断力を受けることが可能な程度の肉厚に形成する必要がない。したがって、Ｔ頭ボルトの製造に必要な材料を低減することができ、Ｔ頭ボルトの低コスト化を図ることができる。また、頭部における、前記特定部分から前記軸心に対して垂直な方向に突き出した状態の突出部分が、前記特定部分よりも薄肉に形成されるとともに係止部に接触することで前記Ｔ頭ボルトの回り止めが可能とされたことで、前記突出部分を、前記Ｔ頭ボルトの回り止めが可能な程度以上の肉厚に形成する必要がない。これにより、Ｔ頭ボルトの製造に必要な材料を低減することができ、Ｔ頭ボルトの低コスト化を図ることができる。さらに、上記のようにして、Ｔ頭ボルト、特にその頭部を形成するために必要な材料を低減することによって、例えば、Ｔ頭ボルトを鍛造成形する場合であれば、頭部を成形するのに必要なすえ込み量を小さくすることができる。したがって、Ｔ頭ボルトのねじ部の外径よりも大きい径の棒鋼を用いる必要がなく、その分さらなる材料の低減化を図ることができる。また、このように、頭部を形成するために必要な材料を低減することによって、鍛造時の打撃に必要なエネルギーを大幅に低減することができ、Ｔ頭ボルトの製造コストの低減化を図ることができるとともに、成形型の寿命を延ばすことができる。
【００２８】
請求項４記載の発明は、請求項３記載のＴ頭ボルトにおいて、突出部分における、特定部分から頭部の長手方向に最も突き出している部分が、前記頭部における厚さ方向の一端側としての上部と他端側としての下部との間に設けられ、前記突出部分が、前記頭部の上部側において前記特定部分から前記最も突き出している部分にわたって形成されるとともに前記特定部分から前記軸心に対して垂直な方向に遠ざかるに連れて前記突出部分の肉厚を薄くするように形成された第１の肉削ぎ面と、前記頭部の下部側において前記特定部分から前記最も突き出している部分にわたって形成されるとともに前記特定部分から前記軸心に対して垂直な方向に遠ざかるに連れて前記突出部分の肉厚を薄くするように形成された第２の肉削ぎ面とを有するものである。
【００２９】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態１〜３のＴ頭ボルトを図１〜図８を参照しながら説明する。なお、従来の技術の説明において使用したものと同様のものには、同じ符号を付すことでその詳細な説明を省略する。また、以下において、Ｔ頭ボルトの頭部側を上側、ねじ部側を下側とする。
（実施の形態１）
本発明の実施の形態１のＴ頭ボルト２０は、図１に示すように、第１の部材としての受口のフランジにおける第１の孔としての丸孔及び第２の部材としての押輪における第２の孔としての丸孔に挿通される軸部２０ａと、軸部２０ａの端部においてこの軸部２０ａに直交するように形成されてＴ字形状を構成する頭部２０ｂとからなる。この軸部２０ａは、おねじが形成されているねじ部２０ｃと形成されていない胴部２０ｄとからなる。なお、以下において、軸部２０ａの軸心方向における頭部２０ｂの最大寸法を頭部２０ｂの厚さＴ２とし、胴部２０ｄの外径をＤ２、ねじ部２０ｃの外径をＤ２´とする。また、頭部２０ｂにおける、軸部２０ａに垂直な頭部２０ｂの長手方向（以下、Ｌ方向と記す）の長さＬは、胴部２０ｄの外径Ｄ２に対して十分に大きく形成されており、頭部２０ｂにおける、軸部２０ａ及びＬ方向に垂直な頭部２０ｂの幅方向（以下、Ｗ方向と記す）の幅Ｗは胴部６ｄの外径Ｄ２とほぼ同様に形成されている。また、軸部２０ａの軸心方向における頭部２０ｂの厚さＴ２は、後述する厚肉部２０ｅの上部側の平坦面２０ｇと張り出し部２０ｆの下部側の直部２０ｈとにより規定されている。さらに、詳細は後述するが、直部２０ｈの長さｄは従来のＴ頭ボルト６の直部６ｉと同じ長さに形成されている。
【００３０】
Ｔ頭ボルト２０の頭部２０ｂには、この頭部２０ｂにおける肉厚が最大な部分である円形部分としての厚肉部２０ｅと、厚肉部２０ｅから軸部２０ａの軸心Ｃに垂直な方向に、すなわち頭部２０ｂのＬ方向に突き出した状態で、かつこの厚肉部２０ｅよりも薄肉に形成されている（詳細は後述）突出部分としての張り出し部２０ｆとが設けられている。この張り出し部２０ｆにおけるＬ方向に最も突き出している部分は、頭部２０ｂの上側部と下側部との間に位置するように設けられている。
【００３１】
厚肉部２０ｅは、頭部２０ｂにおける軸部２０ａと同心かつ直径Ｄが軸部２０ａの直径Ｄ２の１．２５倍〜１．３０倍で規定される円形状の部分であり、厚肉部２０ｅの上部側には軸部２０ａに垂直な平坦面２０ｇが形成されている。なお、本発明の実施の形態１のＴ頭ボルト２０の場合では、Ｄ＜Ｄ２＋２ｄに形成されており、頭部２０ｂにおける直部２０ｈの長さｄに対応する部分の全てが、均等な肉厚に形成されていない。また、実施の形態１のＴ頭ボルト２０はＤ＞Ｗ（≒Ｄ２）であるため、厚肉部２０ｅを規定する上記円形状の部分は、図１（ｃ）に示すように円の両側の一部が欠けたいわゆる長円形状となる。
【００３２】
この厚肉部２０ｅの肉厚Ｔ２は、詳細は後述するが、図４（ａ）に示すように、フランジ１の丸孔１ａ及び押輪５の丸孔５ａに軸部２０ａが挿通されてねじ部２０ｃにナット７がねじ合わせられたときに、頭部２０ｂに作用するせん断力を受けることが可能な肉厚であり、例えば、ねじ部２０ｃの外径Ｄ２´が２０ｍｍのＴ頭ボルトであれば、Ｔ２は約１２ｍｍである。
【００３３】
厚肉部２０ｅが上述したように形成されていることで、頭部２０ｂの直部２０ｈに対応する部分の全てが厚肉に形成されておらず、従来のＴ頭ボルト６に比べて、Ｔ頭ボルトの製造に必要な材料を低減することができる。また、図４に示すように、頭部２０ｂと丸孔１ａの縁１ｂとが接触したときに、最小限の厚肉部２０ｅで縁１ｂからの反力を効果的に受けることができる。これにより、厚肉部２０ｅ以外の部分が無用に厚肉に形成されることを防止することができ、Ｔ頭ボルト２０の製造に必要な材料を低減することができる。なお、肉厚Ｔ２は、頭部２０ｂに作用するせん断力を受けることが可能な肉厚であり、図２に示すように、従来のＴ頭ボルト６の頭部６ｂの厚さＴ１よりも若干薄く形成される。これにより、Ｔ頭ボルト２０を製造するために必要な材料をさらに低減することができる。
【００３４】
図１に示すように、張り出し部２０ｆの上部側には、厚肉部２０ｅの平坦面２０ｇからＬ方向に遠ざかるに連れて張り出し部２０ｆの肉厚を薄くするように凹曲面状に形成された第１の肉削ぎ面２０ｉが形成されている。また、張り出し部２０ｆの下部側には、図１（ｂ）に示すように、張り出し部２０ｆの上側から下側に対して放物線状に膨らむような湾曲面２０ｊが形成されており、図１（ａ）及び（ｂ）に示すように、湾曲面２０ｊにおける最も下部の稜線に相当する部分であるとともに軸部２０ａに対して垂直な部分である直部２０ｈから、Ｌ方向に遠ざかるに連れて張り出し部２０ｆの肉厚を薄くするように凸曲面状に形成された第２の肉削ぎ面２０ｋが形成されている。
【００３５】
この張り出し部２０ｆの肉厚は、第１の肉削ぎ面２０ｉ及び第２の肉削ぎ面２０ｋが形成されることで、軸部２０ａの軸心Ｃから遠ざかるに連れて薄くなるが、図４（ｂ）に示すように、フランジ１の丸孔１ａ及び押輪５の丸孔５ａに軸部２０ａが挿通されてねじ部２０ｃにナット７がねじ合わせられて、Ｔ頭ボルト２０がナット７と共回りしようとしたときに、この張り出し部２０ｆが係止部としての受口２の外周面２ａに接触することでＴ頭ボルト２０の回り止めが可能な厚さに形成されている。
【００３６】
これにより、Ｔ頭ボルト２０における張り出し部２０ｆを、図２に示すように、従来のＴ頭ボルト６の張り出し部６ｆよりも薄肉に形成することができる。特に、本実施の形態１のＴ頭ボルト２０は、その張り出し部２０ｆの上部側に第１の肉削ぎ面２０ｉを有しており、頭部の上部側にこのような第１の肉削ぎ面を有さない従来のＴ頭ボルト６に比べて、Ｔ頭ボルト２０を製造するために必要な材料を低減することができる。
【００３７】
以上のように、Ｔ頭ボルト２０の頭部２０ｂに、厚肉部２０ｅ、第１の肉削ぎ面２０ｉ及び第２の肉削ぎ面２０ｋが形成されることで、従来のＴ頭ボルト６に比べて、材料を約１２％程度低減することができる。したがって、Ｔ頭ボルトの材料コストを大幅に低減することができる。
【００３８】
このようなＴ頭ボルト２０を製造するには、従来と同様に、鍛造によりＴ字体を鍛造成形し、このＴ字体の所定の箇所にねじを転造する。なお、図３に示すプレス成形装置は、図１３に示すプレス成形装置と同様ものであるが、上型２１には、頭部２０ｂにおける平坦面２０ｇ及び第１の肉削ぎ面２０ｉを成形可能な凹部２１ａが形成されており、下型２２には、頭部２０ｂにおける湾曲面２０ｊ及び第２の肉削ぎ面２０ｉを成形可能な凹部２２ａが形成されている。２２ｂは、棒鋼１１を挿入可能な深孔部である。
【００３９】
本実施の形態１のＴ頭ボルト２０を製造するうえで形成されるＴ字体は、熱間鍛造により形成されるが、既に述べたように、Ｔ頭ボルト２０の頭部２０ｂは、従来のＴ頭ボルト６に比べて材料が約１２％程度少なく形成されていることから、従来のＴ頭ボルト６の頭部６ｂを熱間鍛造する場合に必要な棒鋼加熱用のエネルギを約２５〜４０％、例えば、ねじ部２０ｃの外径が、Ｄ２´＝２０ｍｍのＴ頭ボルトであれば約２４％、Ｄ２´＝２４ｍｍのＴ頭ボルトであれば約２８％、Ｄ２´＝３０ｍｍのＴ頭ボルトであれば約３４％低減することができる。これにより、Ｔ頭ボルトの製造コストを低減することができるとともに、鍛造成形に必要なプレス成形装置の小型化も図ることができる。
【００４０】
また、Ｔ頭ボルト２０の頭部２０ｂは、従来のＴ頭ボルト６に比べて、材料が約１２％程度少ないことから、図３に示すように、棒鋼１１のすえ込み部１１ａの長さであるすえ込みしろＳｗ２を従来のＳｗ１に比べて短くすることができる。例えば、ねじ部２０ｃの外径Ｄ２´が２０ｍｍのＴ頭ボルト２０の頭部２０ｂを鍛造成形するときに外径が１９ｍｍの棒鋼を用いた場合には、すえ込みしろＳｗ２が５６〜５７ｍｍ程度で良いため、したがって、従来ではねじ部６ｃの外径が２０ｍｍのＴ頭ボルト６の頭部６ｂを成形するためには外径が約２１ｍｍの棒鋼１１が必要であったが、本実施の形態１のＴ頭ボルト２０の頭部２０ｂを成形するためには外径が１９ｍｍの棒鋼１１を用いれば足る。これにより、従来に比べて外径の小さい棒鋼１１を用いて所望のＴ頭ボルトを製造することができるので、その分、Ｔ頭ボルト２０を製造するために必要な材料、特に胴部２０ｄの部分の材料を低減することができる。なお、ねじ部２０ｃの外径Ｄ２´が２４ｍｍのＴ頭ボルト２０を鍛造成形するときには、外径が２２ｍｍの棒鋼を用いれば足り、ねじ部２０ｃの外径Ｄ２´が３０ｍｍのＴ頭ボルト２０を鍛造成形するときには、外径が２８ｍｍの棒鋼を用いれば足りる。
【００４１】
また、このとき、従来のＴ頭ボルト６の頭部６ｂを鍛造成形する場合であれば、上型８よりも、凹部９ａを有することで材料を変形させる量が多い下型９に大きな負荷が作用する、すなわち上型８と下型９とでは作用する負荷に大きな偏りがあるが、上記のように、平坦面２０ｇ及び第１の肉削ぎ面２０ｉを上型２１で成形し、かつ湾曲面２０ｊ及び第２の肉削ぎ面２０ｋを下型２２にて成形すれば、上型２１と下型２２とに作用する負荷の大きさに大きな偏りが生じることを防止することができる。これにより、上型２１及び下型２２の寿命を延ばすことができ、Ｔ頭ボルト２０の製造コストの低減化を図ることができる。また、平坦面２０ｇ及び第１の肉削ぎ面２０ｉを上型２１で成形し、かつ湾曲面２０ｊ及び第２の肉削ぎ面２０ｋを下型２２にて成形することで、上型２１及び下型２２のそれぞれがバランスよく棒鋼１１を塑性変形させるので、鍛造時の棒鋼１１の成形性を向上させることができる。
【００４２】
そして、従来と同様に、成形されたＴ字体を下型２２から取り出し、このＴ字体における所定の箇所に、絞り加工を施してこの部分の外径を約１８．５ｍｍ程度にする。ここで、従来のＴ頭ボルト６のねじ部６ｃを形成する場合、外径が２１ｍｍの棒鋼１１を用いているので、ねじ転造が施される未加工部の外径を約１８．５ｍｍ程度にするためには、未加工部の外径を約２．５ｍｍ程度細くする必要があった。しかしながら、本実施の形態１では、外径が１９ｍｍの棒鋼１１を用いているので、未加工部の外径を約１８．５ｍｍ程度にするためには、この未加工部の外径を約０．５ｍｍ程度細くすれば良く、したがって、絞り加工時に必要なエネルギーを従来に比べて低減することができる。そして、外径が約１８．５ｍｍ程度にされた未加工部にねじ転造を施すことで、外径Ｄ２´が２０ｍｍのねじ部２０ｃを容易に形成することができる。
【００４３】
以上のようにして形成されたＴ頭ボルト２０を用いて、従来のＴ頭ボルト６の場合と同様に、受口２におけるフランジ１及び押輪５を締め付ける。このときの様子を図４（ａ）及び図４（ｂ）に示す。図４（ａ）は、図１２と同様の位置における断面図であり、図４（ｂ）は、フランジ１よりもやや受口２の奥側の位置における管径方向の部分断面図である。
【００４４】
Ｔ頭ボルト２０のねじ部２０ｃにナット７をねじ合わせたときには、図４（ｂ）に示すように、Ｔ頭ボルト２０がナット７と共回りして張り出し部２０ｆが受口２の外周２ａに接触するが、張り出し部２０ｆの肉厚がＴ頭ボルト２０の回り止めが可能な肉厚に形成されているため、張り出し部２０ｆが変形することなくＴ頭ボルト２０の共回りを防止することができる。
【００４５】
また、Ｔ頭ボルト２０における頭部２０ｂが管軸方向受口奥側からフランジ１にかかり合い、かつねじ部２０ｃにねじ合わせられているナット７が管軸方向挿口側から押輪５にかかり合った状態で、ナット７をさらにねじ合わせる。すると、図４に示すように、頭部２０ｂには軸心方向下向きの締め付け力Ｆと軸心方向上向きの反力Ｒとが作用する、すなわちせん断力が作用するが、既に上述したように、頭部２０ｂにおける厚肉部２０ｅが、頭部２０ｂに作用するせん断力を受けることが可能な肉厚Ｔ２に形成されていることにより、この厚肉部２０ｅでこのせん断力を受けることができる。
【００４６】
また、厚肉部２０ｅが円形状に形成されていることで、図４（ｂ）に示すように、頭部２０ｂと丸孔１ａの縁１ｂとが接触したときに、最小限の厚肉部２０ｅで縁１ｂからの反力を効果的に受けることができる。これにより、厚肉部２０ｅ以外の部分が無用に厚肉に形成されることを防止することができ、Ｔ頭ボルト２０の製造に必要な材料を低減することができる。なお、例えば、Ｔ頭ボルト２０におけるねじ部２０ｃの外径Ｄ２´が２０ｍｍのときには、受口２のフランジ１における丸孔１ａの径は２３ｍｍに形成されており、このときのＴ頭ボルト２０の厚肉部２０ｅの直径は２５ｍｍ〜２６ｍｍであるので、この丸孔１ａの縁１ｂに必要かつ十分に接触することができる。
【００４７】
以上のように、Ｔ頭ボルト２０の頭部２０ｂが、厚肉部２０ｅ、第１の肉削ぎ面２０ｉ及び第２の肉削ぎ面２０ｋを有することで、Ｔ頭ボルト２０の頭部２０ｂを製造するために必要な材料を、従来のＴ頭ボルト６に比べて約１２％程度低減することができ、材料コストの低減を図ることができる。また、Ｔ頭ボルト２０の頭部２０ｂの材料を従来のＴ頭ボルト６の頭部６ｂに比べて低減したことにより、鍛造成形時のすえ込みしろＳｗ２を従来のＴ頭ボルト６のすえ込みしろＳｗ１よりも短くすることができ、これにより、従来の棒鋼よりも外径の小さい棒鋼を用いて所望のＴ頭ボルト２０を製造することができる。したがって、その分、Ｔ頭ボルト２０の頭部２０ｂを製造するために必要な材料、特に胴部２０ｄの部分の材料を低減することができ、材料コストのさらなる低減を図ることができる。さらに、Ｔ頭ボルト２０の頭部２０ｂの材料を従来のＴ頭ボルト６の頭部６ｂに比べて低減したことにより、鍛造成形時の棒鋼加熱用のエネルギを従来に比べて約２５〜４０％低減することができ、製造コストの低減を図ることができるとともに、プレス成形装置の小型化も図ることができる。
【００４８】
しかも、上記のようにして形成されたＴ頭ボルト２０は、従来のＴ頭ボルト６と同様のせん断力を受けることが可能であるとともに、従来のＴ頭ボルト６と同様の回り止め機能を有する。
【００４９】
また、上記の実施の形態１では、図１に示したような形状のＴ頭ボルト２０を用いたが、この形状に限らず、例えば、図５に示すような形状のＴ頭ボルト２３または図６に示すような形状のＴ頭ボルト２６を用いることもできる。なお、図５及び図６において、図１に示したＴ頭ボルト２０と同様の部分には、図１において使用したものと同じ符号、同じ寸法を付すことでその詳細な説明を省略する。
【００５０】
図５に示すＴ頭ボルト２３は、その張り出し部２０ｆ、２０ｆのそれぞれのＷ方向における一方の側面に、張り出し部２０ｆにおけるＬ方向に最も突き出している部分にわたって、かつ頭部２０ｂのＷ方向の中央部に向けて凹曲面状の第３の肉削ぎ面２４が形成され、幅Ｗ方向における他方の側面に、第３の肉削ぎ面２４と同様の第４の肉削ぎ面２５が形成された構成とされている。
【００５１】
このような構成によれば、張り出し部２０ｆ、２０ｆのそれぞれに第３の肉削ぎ面２４及び第４の肉削ぎ面２５が形成されていることにより、図１に示したＴ頭ボルト２０よりもさらにＴ頭ボルトを製造するために必要な材料を低減することができる。
【００５２】
また、図６に示すＴ頭ボルト２６は、その張り出し部２０ｆ、２０ｆのそれぞれの幅Ｗ方向における一方の側面に、張り出し部２０ｆにおけるＬ方向に最も突き出している部分にわたって、かつ頭部２０ｂのＷ方向の中央部よりも若干他方の側面寄りの位置にわたって凹曲面状の第３の肉削ぎ面２７が形成された構成とされている。
【００５３】
このような構成によれば、張り出し部２０ｆ、２０ｆのそれぞれに第３の肉削ぎ面２７が形成されていることにより、図１に示したＴ頭ボルト２０よりもさらにＴ頭ボルトを製造するために必要な材料を低減することができる。
（実施の形態２）
上記の本発明の実施の形態１では、厚肉部２０ｅが、頭部２０ｂにおける軸部２０ａの軸心Ｃを中心として直径Ｄが軸部２０ａの直径Ｄ２の１．２５倍〜１．３０倍で規定される円形状の部分である場合を示したが、厚肉部２０ｅが円形状でない場合を図７及び図８を用いて説明する。なお、図７及び図８において、図１に示したＴ頭ボルト２０と同様の部分には、図１において使用したものと同じ符号、同じ寸法を付すことでその詳細な説明を省略する。
【００５４】
図７に示すように、Ｔ頭ボルト２８における特定部分としての厚肉部２９は矩形状であり、頭部２０ｂにおける、軸部２０ａの軸心ＣからＬ方向及びＷ方向に軸部２０ａの半径の±１．２５倍〜１．３０倍の距離Ｌ１で規定される範囲の部分として規定されている。なお、本発明の実施の形態２のＴ頭ボルト２８の場合では、Ｌ１＞Ｗ（≒Ｄ２）であるため、厚肉部２９を規定する上記範囲の部分、すなわち厚肉部２９は図７（ｃ）に示すように長方形状となる。なお、上記の実施の形態１においては、第１の肉削ぎ面２０ｉが凹曲面状に形成されている場合を示しているが、実施の形態２のＴ頭ボルト２８における第１の肉削ぎ面３０は、厚肉部２９の平坦面２０ｇからＬ方向に遠ざかるに連れて張り出し部２０ｆの肉厚を薄くするように傾斜面状に形成されている。
【００５５】
このような構成によれば、図１に示したＴ頭ボルト２０と同様に、頭部２０ｂに作用するせん断力を厚肉部２９により受けることができ、かつ第１の肉削ぎ面２９及び第２の肉削ぎ面２０ｋが形成されることで厚肉部２９よりも薄肉に形成されている張り出し部２０ｆによりＴ頭ボルト２８の回り止めをすることができる。さらに、頭部２０ｂに、第１の肉削ぎ面２９及び第２の肉削ぎ面２０ｋが形成されていることにより、Ｔ頭ボルト２８を製造するために必要な材料を、従来のＴ頭ボルト６よりも低減することができる。
【００５６】
なお、上記においては、第１の肉削ぎ面３０が、厚肉部２９の平坦面２０ｇからＬ方向に遠ざかるに連れて張り出し部２０ｆの肉厚を薄くするように傾斜面状に形成されている場合を示したが、同様に張り出し部２０ｆの肉厚を薄くできるのであれば、この第１の肉削ぎ面３０が傾斜面でなく凸曲面状に形成されていてもよい。
【００５７】
第１の肉削ぎ面を凸曲面状に形成する場合、例えば、図８に示すように、頭部２０ｂにおける上部側に、一方の張り出し部２０ｆの端部から他方の張り出し部２０ｆの端部にわたって、かつ頭部２０ｂの上側に向けて放物線状に膨らむように湾曲面３１を形成することで、この湾曲面３１に第１の肉削ぎ面と同様の役割を果たさせることができる。また、この図８に示すＴ頭ボルト３２の湾曲面３１が、図８（ｂ）に示すように、頭部２０ｂをＬ方向に見ても上部側に対して放物線状に膨らむように形成されていることで、放物線状に膨らむように形成されていない場合に比べて、Ｔ頭ボルト３２に必要な材料をさらに低減することができる。
【００５８】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、頭部における、軸部の軸心を中心として直径が前記軸部の直径の１．２５倍〜１．３０倍で規定される円形部分が、第１の部材及び第２の部材が締め付けられたときに前記頭部に作用するせん断力を受けることが可能な肉厚に形成されていることにより、前記頭部における円形部分以外の部分を、例えば、せん断力を受けることが可能な程度の肉厚に形成する必要がない。したがって、Ｔ頭ボルトの製造に必要な材料を低減することができ、Ｔ頭ボルトの低コスト化を図ることができる。また、第１の部材における第１の孔が丸孔に形成されている場合であれば、前記円形部分が前記第１の孔の形状に合わせて重なることができるので、せん断力を受けることが可能な肉厚に形成する部分をより少なくすることができるとともに前記頭部に作用するせん断力をより効果的に受けることができる。また、頭部における、前記円形部分から前記軸心に対して垂直な方向に突き出した状態の突出部分が、前記円形部分よりも薄肉に形成されるとともに係止部に接触することで前記Ｔ頭ボルトの回り止めが可能とされたことで、前記突出部分を、前記Ｔ頭ボルトの回り止めが可能な程度以上の肉厚に形成する必要がない。これにより、Ｔ頭ボルトの製造に必要な材料を低減することができ、Ｔ頭ボルトの低コスト化を図ることができる。さらに、上記のようにして、Ｔ頭ボルト、特にその頭部を形成するために必要な材料を低減することによって、例えば、Ｔ頭ボルトを鍛造成形する場合であれば、頭部を成形するのに必要なすえ込み量を小さくすることができる。したがって、Ｔ頭ボルトのねじ部の外径よりも大きい径の棒鋼を用いる必要がなく、その分さらなる材料の低減化を図ることができる。また、このように、頭部を形成するために必要な材料を低減することによって、鍛造時の打撃に必要なエネルギーを大幅に低減することができ、Ｔ頭ボルトの製造コストの低減化を図ることができるとともに、成形型の寿命を延ばすことができる。
【００５９】
また、例えば、Ｔ頭ボルトを、頭部の上側部を成形する上型と頭部の下側部を成形する下型とを用いて鍛造成形する場合に、第１の肉削ぎ面を上型で成形し、かつ第２の肉削ぎ面を下型にて成形することができる。したがって、例えば、上型の成形面が平坦面で、下型の成形面が凹部を有する形状の鍛造型を使用してＴ頭ボルトを成形する場合では、上型よりも、凹部を有することで材料を変形させる量が多い下型に大きな負荷が作用する、すなわち上型と下型とでは負荷の作用の仕方に偏りがあるが、上記のように、第１の肉削ぎ面を上型で成形し、かつ第２の肉削ぎ面を下型にて成形すれば、上型と下型とに作用する負荷の大きさに偏りが生じることを防止することができる。これにより、上型及び下型の寿命を延ばすことができ、Ｔ頭ボルトの製造コストの低減化を図ることができる。また、第１の肉削ぎ面を上型で成形し、かつ第２の肉削ぎ面を下型にて成形することで、鍛造時の材料の成形性を向上させることができる。
【００６０】
さらに、頭部における、軸部の軸心から前記軸部に直交する前記頭部の長手方向及び前記軸心と前記長手方向とに直交する前記頭部の幅方向に前記軸部の半径の±１．２５倍〜１．３０倍の距離で規定される範囲の部分である特定部分が、第１の部材及び第２の部材が締め付けられたときに前記頭部に作用するせん断力を受けることが可能な肉厚に形成されていることにより、前記頭部における特定部分以外の部分を、例えば、せん断力を受けることが可能な程度の肉厚に形成する必要がない。したがって、Ｔ頭ボルトの製造に必要な材料を低減することができ、Ｔ頭ボルトの低コスト化を図ることができる。また、頭部における、前記特定部分から前記軸心に対して垂直な方向に突き出した状態の突出部分が、前記特定部分よりも薄肉に形成されるとともに係止部に接触することで前記Ｔ頭ボルトの回り止めが可能とされたことで、前記突出部分を、前記Ｔ頭ボルトの回り止めが可能な程度以上の肉厚に形成する必要がない。これにより、Ｔ頭ボルトの製造に必要な材料を低減することができ、Ｔ頭ボルトの低コスト化を図ることができる。さらに、上記のようにして、Ｔ頭ボルト、特にその頭部を形成するために必要な材料を低減することによって、例えば、Ｔ頭ボルトを鍛造成形する場合であれば、頭部を成形するのに必要なすえ込み量を小さくすることができる。したがって、Ｔ頭ボルトのねじ部の外径よりも大きい径の棒鋼を用いる必要がなく、その分さらなる材料の低減化を図ることができる。また、このように、頭部を形成するために必要な材料を低減することによって、鍛造時の打撃に必要なエネルギーを大幅に低減することができ、Ｔ頭ボルトの製造コストの低減化を図ることができるとともに、成形型の寿命を延ばすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１のＴ頭ボルトを示す図である。
【図２】図１に示すＴ頭ボルトの頭部の形状と従来のＴ頭ボルトの頭部の形状とを比較している図である。
【図３】図１に示すＴ頭ボルトを鍛造成形により製造するときの状態を示す図である。
【図４】（ａ）は、図１に示すＴ頭ボルトの頭部における厚肉部がせん断力を受けている状態を示す図、（ｂ）は、図１に示すＴ頭ボルトの張り出し部によりＴ頭ボルトが回り止めされている状態を示す図である。
【図５】図１に示すＴ頭ボルトの頭部とは異なる形状の頭部を有するＴ頭ボルトを示す図である。
【図６】図１に示すＴ頭ボルトの頭部とは異なる形状の頭部を有するＴ頭ボルトを示す図である。
【図７】本発明の実施の形態２のＴ頭ボルトを示す図である。
【図８】図７に示すＴ頭ボルトの頭部とは異なる形状の頭部を有するＴ頭ボルトを示す図である。
【図９】管の継手部において従来のＴ頭ボルトが用いられている状態を示す図である。
【図１０】従来の技術におけるＴ頭ボルトを示す図である。
【図１１】図１０に示すＴ頭ボルトの張り出し部によりＴ頭ボルトが回り止めされている状態を示す図である。
【図１２】図９のＡ−Ａ線断面図である。
【図１３】図１０に示すＴ頭ボルトを鍛造成形により製造するときの状態を示す図である。
【図１４】図１０に示すＴ頭ボルトのねじ部にねじ転造が施される前の状態を示す図である。
【符号の説明】
Ｃ 軸心
１ フランジ
１ａ 丸孔
２ａ （受口）外周
５ 押輪
５ａ 丸孔
７ ナット
２０ Ｔ頭ボルト
２０ａ 軸部
２０ｂ 頭部
２０ｃ ねじ部
２０ｅ 厚肉部
２０ｆ 張り出し部
Claims (4)
- 軸部の一端側に頭部が形成され他端側にねじ部が形成されて構成されたＴ頭ボルトの前記軸部が第１の部材における第１の孔と第２の部材における第２の孔とに挿通されて、前記ねじ部にナットがねじ合わせられることで、前記第１の部材及び前記第２の部材を締め付け可能とされるとともに、前記ナットが前記ねじ部にねじ合わせられたときに前記第１の部材に設けられた係止部に前記頭部が接触することでその回転方向の動きが拘束されて回り止めが可能とされたＴ頭ボルトにおいて、前記頭部における、前記軸部の軸心を中心として直径が前記軸部の直径の１．２５倍〜１．３０倍で規定される円形部分が、前記第１の部材及び前記第２の部材が締め付けられたときに前記頭部に作用するせん断力を受けることが可能な肉厚に形成され、前記頭部における、前記円形部分から前記軸心に対して垂直な方向に突き出した状態の突出部分が、前記円形部分よりも薄肉に形成されるとともに前記係止部に接触することで前記Ｔ頭ボルトの回り止めが可能とされていることを特徴とするＴ頭ボルト。
- 突出部分における、円形部分から軸部の軸心に対して垂直な頭部の長手方向に最も突き出している部分が、前記頭部における厚さ方向の一端側としての上部と他端側としての下部との間に設けられ、前記突出部分が、前記頭部の上部側において前記円形部分から前記軸心に対して垂直な方向に遠ざかるに連れて前記突出部分の肉厚を薄くするように形成された第１の肉削ぎ面と、前記頭部の下部側において前記円形部分から前記軸心に対して垂直な方向に遠ざかるに連れて前記突出部分の肉厚を薄くするように形成された第２の肉削ぎ面とを有することを特徴とする請求項１記載のＴ頭ボルト。
- 軸部の一端側に頭部が形成され他端側にねじ部が形成されて構成されたＴ頭ボルトの前記軸部が第１の部材における第１の孔と第２の部材における第２の孔とに挿通されて、前記ねじ部にナットがねじ合わせられることで、前記第１の部材及び前記第２の部材を締め付け可能とされるとともに、前記ナットが前記ねじ部にねじ合わせられたときに前記第１の部材に設けられた係止部に前記頭部が接触することでその回転方向の動きが拘束されて回り止めが可能とされたＴ頭ボルトにおいて、前記頭部における、前記軸部の軸心から前記軸部に直交する前記頭部の長手方向及び前記軸心と前記長手方向とに直交する前記頭部の幅方向に前記軸部の半径の±１．２５倍〜１．３０倍の距離で規定される範囲の部分である特定部分が、前記第１の部材及び前記第２の部材が締め付けられたときに前記頭部に作用するせん断力を受けることが可能な肉厚に形成され、前記頭部における、前記特定部分から前記軸心に対して垂直な方向に突き出した状態の突出部分が、前記特定部分よりも薄肉に形成されるとともに前記係止部に接触することで前記Ｔ頭ボルトの回り止めが可能とされていることを特徴とするＴ頭ボルト。
- 突出部分における、特定部分から頭部の長手方向に最も突き出している部分が、前記頭部における厚さ方向の一端側としての上部と他端側としての下部との間に設けられ、前記突出部分が、前記頭部の上部側において前記特定部分から前記最も突き出している部分にわたって形成されるとともに前記特定部分から前記軸心に対して垂直な方向に遠ざかるに連れて前記突出部分の肉厚を薄くするように形成された第１の肉削ぎ面と、前記頭部の下部側において前記特定部分から前記最も突き出している部分にわたって形成されるとともに前記特定部分から前記軸心に対して垂直な方向に遠ざかるに連れて前記突出部分の肉厚を薄くするように形成された第２の肉削ぎ面とを有することを特徴とする請求項３記載のＴ頭ボルト。
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