JP2006187796A

JP2006187796A - 転造ダイス、及び、転造ダイスの製造方法

Info

Publication number: JP2006187796A
Application number: JP2005002740A
Authority: JP
Inventors: Hideki Noda; 秀樹野田; Yoshitaka Watanabe; 儀高渡辺; Yoshihiro Umebayashi; 義弘梅林
Original assignee: OSG Corp
Current assignee: OSG Corp
Priority date: 2005-01-07
Filing date: 2005-01-07
Publication date: 2006-07-20

Abstract

【課題】ダイス素材への加工コストを削減して、安価に製造することができる転造ダイス、及び、転造ダイスの製造方法を提供すること。
【解決手段】第１ダイスの第１転造歯形面には、並目ねじ形成用の加工歯のみを設け、細目ねじ形成用の加工歯の形成を省略する構成とし、研削工数の減少を図る。一方、第２ダイスの第２転造歯形面２１には、並目ねじ形成用の加工歯２２と細目ねじ形成用の歯形２３とを、放電加工によって設ける構成とした。これにより、２重ねじの品質を十分に確保しながら、転造ダイスをより安価に製造することができる。
【選択図】図３

Description

本発明は、転造ダイス、及び、転造ダイスの製造方法に関し、特に、ダイス素材への加工コストを削減して、安価に製造することができる転造ダイス、及び、転造ダイスの製造方法に関するものである。

ボルトとナットとを締結する場合には、ナットの緩み止め手段として、いわゆるダブルナット方式による締結が一般に利用されている。この場合、並目ねじと細目ねじとが互いに交差して形成された２重ねじを有する２重ねじボルトを使用することで、ダブルナット方式による緩み止め機能をより発揮させることも行われている。

ところで、このような２重ねじボルトの製造を切削加工により行ったのでは、並目ねじ用と細目ねじ用との２種類の切削工具がそれぞれ必要になると共に、並目ねじ及び細目ねじの切削工程をそれぞれ別々に行う必要があるため、生産効率が低く、加工コストが極めて嵩むという問題点がある。

そのため、従来より、２重ねじを転造加工により製造する技術が種々提案されている。例えば、特開２００３−３０５５２８号公報には、細目ネジ形成用凸条（細目ねじ形成用歯形）を転造用平ダイス（転造ダイス）の前半部に設け、且つ、並目ネジ型（並目ねじ形成用歯形）を転造用平ダイスの後半部に設け、一度の転造加工により２重ねじを形成する技術が記載されている。

また、特開２００３−２２０４３８号公報には、細目ねじ用平ダイスの前半部において、ボルトの上部に圧接する部分のみにねじ型を残し、残部を平坦面としたものを使用し、前記ねじ型をガイドとして利用することで、予め形成された並目ねじ上に細目ねじを正確に形成する技術が記載されている。

更に、特開２００３−２６０５３２号公報には、一つのダイス（転造ダイス）に並目雄ねじ形成用突条（並目ねじ形成用歯形）と細目雄ねじ形成用突条（細目ねじ形成用歯形）とを複合した状態で形成することで、ダイスとボルト（被転造素材）との滑り現象を抑制して、安定した品質で製造する技術が記載されている。
特開２００３−３０５５２８号公報（段落［００１３］、図４等）特開２００３−２２０４３８号公報（段落［００１２〜００１４］、図５等）特開２００３−２６０５３２号公報（段落［００４６］、図９等）

しかしながら、特開２００３−３０５５２８号公報に記載の技術では、転造ダイスの前半部で細目ねじを形成した後、転造ダイスの後半部で並目ねじを形成するため、並目ねじの形成時に細目ねじがつぶれるという問題点があり、実用に耐える品質を確保することができなかった。

また、特開２００３−２２０４３８号公報に記載の技術では、並目ねじ用平ダイスにより並目ねじを予め形成した後に、別工程にて、細目ねじ用平ダイスによって細目ねじの転造加工を行う必要があり、工程数が増加するため、生産性が低下するという問題点があった。

更に、上述の前者の技術では、転造面が前半部と後半部とに分割され、ダイス素材の転造方向長さが通常よりも長くなるため、また、後者の技術では、２種類の転造ダイスが必要とされ、ダイス素材の使用量が増加するため、共に、材料コストが嵩むという問題点もあった。

一方、特開２００３−２６０５３２号公報に記載の技術では、一の転造工程にて２重ねじを一度に転造加工することができ、また、その２重ねじの品質も確保することができるが、並目雄ねじ形成用突条と細目雄ねじ形成用突条とを高硬度のダイス素材に研削加工により形成するものであるため、加工コストが嵩み、転造ダイスを安価に製造することができないという問題点があった。

本発明は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、ダイス素材への加工コストを削減して、安価に製造することができる転造ダイス、及び、転造ダイスの製造方法を提供することを目的としている。

この目的を達成するために、請求項１記載の転造ダイスは、第１転造歯形面を有する第１ダイスと、第２転造歯形面を有する第２ダイスとを備え、それら第１及び第２ダイスを相対移動させることにより、前記第１及び第２転造歯形面の対向面間に挟持された被転造素材の外周面を塑性変形させ、並目ねじと細目ねじとが互いに交差して形成された２重ねじを転造するものであり、前記第１ダイスの第１転造歯形面は、食付き部、仕上げ部及び逃げ部を備えると共に、それら食付き部、仕上げ部及び逃げ部には、研削加工によって、前記並目ねじを形成するための並目ねじ形成用歯形のみが設けられ、前記第２ダイスの第２転造歯形面は、食付き角及び逃げの角が共に略０°に設定されることで、仕上げ部のみを備え、その仕上げ部には、放電加工によって、前記細目ねじを形成するための細目ねじ形成用歯形と前記並目ねじ形成用歯形とが互いに交差した状態に設けられている。

請求項２記載の転造ダイスの製造方法は、第１転造歯形面を有する第１ダイスと、第２転造歯形面を有する第２ダイスとを備え、それら第１及び第２ダイスを相対移動させることにより、前記第１及び第２転造歯形面の対向面間に挟持された被転造素材の外周面を塑性変形させ、並目ねじと細目ねじとが互いに交差して形成された２重ねじを転造する転造ダイスの製造方法であって、前記第１ダイスとなるダイス素材に研削加工を施すことで、食付き部、仕上げ部及び逃げ部を備え、かつ、それら食付き部、仕上げ部及び逃げ部に、前記並目ねじを形成するための並目ねじ形成用歯形のみが設けられた前記第１転造歯形面を形成する第１転造歯形面形成工程と、電極素材に前記並目ねじに対応する歯形を研削した後、前記細目ねじに対応する歯形を研削し、前記並目ねじと細目ねじとが平面状に展開された放電用歯形面を形成する電極研削工程と、その電極研削工程により形成された放電用歯形面を電極として、前記第２ダイスとなるダイス素材に放電加工を施すことで、食付き角及び逃げの角が共に略０°に設定された仕上げ部のみを備え、かつ、その仕上げ部に、前記細目ねじを形成するための細目ねじ形成用歯形と前記並目ねじ形成用歯形とが互いに交差した状態に設けられた前記第２転造歯形面を形成する放電加工工程とを備えている。

請求項１記載の転造ダイスによれば、ダイス素材は高硬度であるため、研削加工が困難で、加工コストが嵩むところ、第１ダイスの第１転造歯形面には、並目ねじ形成用歯形のみを設け、細目ねじ形成用歯形の形成を省略する構成としたので、その分、研削工数の減少を図ることができるという効果がある。その結果、加工コストを低減して、転造ダイスを安価に製造することができるという効果がある。

ここで、２重ねじの品質を確保するためには、従来品では、転造中の滑りを防止するべく、一対の転造歯形面が互いに同形状でなければ不可能であるとされていたが（上述した特許文献１〜３参照）、本発明では、第１転造歯形面と第２転造歯形面とが非対称（即ち、第１転造歯形面への細目ねじ形成用歯形の形成が省略される）構成としながらも、以下に示す理由により、２重ねじの品質を十分に確保することができる。

即ち、並目ねじと比較して、細目ねじの転造であれば、塑性変形量が少なく、必要な加工力が小さいため、細目ねじ形成用歯形を第２転造歯形面のみに設ける（即ち、第１転造歯形面が細目ねじ形成用歯形を備えない）構成であっても、細目ねじ（２重ねじ）の品質を十分に確保することができる。

更に、第１及び第２転造歯形面が共に並目ねじ形成用歯形を備える構成であるので、被転造素材が第１及び第２転造歯形面上を転動して、細目ねじが転造される場合には、各並目ねじ形成用歯形がそれぞれガイドの役割を果たすこととなり、被転造素材の滑りを防止することができるため、この点からも、細目ねじ（２重ねじ）の品質を十分に確保することができる。

なお、後述するように、第２転造歯形面は、食付き角及び逃げの角が略０°に設定され、食付き部及び逃げ部を有さない構成とされるが、この場合であっても、上述と同様の理由により、細目ねじ（２重ねじ）の品質を十分に確保することができる。

一方、第２ダイスの第２転造歯形面には、並目ねじ形成用歯形と細目ねじ形成用歯形とを、放電加工によって設ける構成としたので、加工コストを削減して、その分、転造ダイスをより安価に製造することができるという効果がある。

即ち、ダイス素材は高硬度であるため、研削加工が困難で、加工コストが嵩むのに対し、放電加工用の電極材料は柔らかく加工が容易である。そのため、上述したように、並目ねじ形成用歯形に加え、細目ねじ形成用歯形も形成する必要のある第２転造歯形面においては、加工の容易な電極材料で電極を作成し、その電極を利用した放電加工により第１及び第２転造歯形面を形成する構成とすることで、加工工数を低減して、その分、加工コストの削減を図ることができる。

更に、第２転造歯形面は、食付き角及び逃げの角が共に略０°に設定されているので、この第２転造歯形面を放電加工するための放電電極の作成に際しては、その放電電極の放電用歯形面を平行面として、その放電用歯形面の加工コストの削減を図ることができるという効果がある。

即ち、放電用歯形面が凹面になると、その屈折部で研削工具の往復動作が阻害され、放電用歯形面の加工が困難になるところ、放電用歯形面が平行面であれば、凹面を加工する場合と比較して、研削工具の往復動作が阻害されることなく円滑に行うことができる。これにより、放電用歯形面の加工を高効率に行うことができ、加工コストの更なる削減を図ることができる。

ここで、第１転造歯形面にも、放電加工により、並目ねじ形成用歯形と細目ねじ形成用歯形とを共に設けることも考えられるが、以下の２つの理由により、研削加工が採用されている。

第１に、第１転造歯形面は食い付き部及び逃げ部を備える構成であるため、この第１転造歯形面を放電加工するためには、放電電極の放電用歯形面が凹面となる。上述したように、凹面では、研削工具の往復動作が阻害され、その研削加工が極めて困難となる。その結果、第１転造歯形面については、並目ねじ形成用歯形を研削加工により形成する方が、放電加工による場合と比較して、加工コストの削減を図ることができるためである。

第２に、第２転造歯形面に加え、第１転造歯形面でも、食付き角及び逃げの角を略０°に設定したのでは、被転造素材を第１及び第２転造歯形面に食い付かせることができず、転造加工そのものが不可能となるからである。

請求項２記載の転造ダイスの製造方法によれば、ダイス素材は高硬度であるため、研削加工が困難で、加工コストが嵩むところ、第１転造歯形面形成工程では、第１ダイスの第１転造歯形面に、並目ねじ形成用歯形のみを設け、細目ねじ形成用歯形の形成は省略されるので、その分、研削工数の減少を図ることができるという効果がある。その結果、加工コストを低減して、転造ダイスを安価に製造することができるという効果がある。

ここで、２重ねじの品質を確保するためには、従来品では、転造中の滑りを防止するべく、一対の転造歯形面が互いに同形状でなければ不可能であるとされていたが（上述した特許文献１〜３参照）、本発明では、第１転造歯形面形成工程において、第１転造歯形面に並目ねじ形成用歯形のみを設ける（即ち、細目ねじ形成用歯形の形成が省略され、第１転造歯形面と第２転造歯形面とが非対称とされる）ものでありながら、以下に示す理由により、２重ねじの品質を十分に確保することができる。

一方、第２ダイスの第２転造歯形面には、放電加工によって、並目ねじ形成用歯形と細目ねじ形成用歯形とを設ける構成としたので（放電加工工程）、加工コストを削減して、その分、転造ダイスをより安価に製造することができるという効果がある。

即ち、ダイス素材は高硬度であるため、研削加工が困難で、加工コストが嵩むのに対し、放電加工用の電極材料は柔らかく加工が容易である。そのため、上述したように、並目ねじ形成用歯形に加え、細目ねじ形成用歯形も形成する必要のある第２転造歯形面においては、加工の容易な電極材料で放電用歯形面を作成し（電極研削工程）、その放電用歯形面を利用した放電加工により第１及び第２転造歯形面を形成する構成とすることで、加工工数を低減して、その分、加工コストの削減を図ることができる。

ここで、第１転造歯形面形成工程においては、第１転造歯形面にも、放電加工により、並目ねじ形成用歯形と細目ねじ形成用歯形とを共に設けることも考えられるが、以下の２つの理由により、研削加工が採用されている。

以下、本発明の好ましい実施の形態について添付図面を参照して説明する。転造ダイス１は、円柱状の軸状素材として構成された被転造素材の外周面を塑性変形させて、並目ねじ５２と細目ねじ５３とが交差した状態に形成された２重ねじ５１（図４参照）を一度の転造加工により転造するための工具であり、転造盤（図示せず）に固定される第１ダイス１０（図１参照）と、その第１ダイス１０に対して平行移動される第２ダイス２０（図２参照）とを備えて構成されている。

まず、図１を参照して、第１ダイス１０について説明する。図１は、本発明の一実施の形態における転造ダイス１を説明する図であり、（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ第１ダイス１０の正面図及び側面図である。なお、図１（ａ）では、加工歯１２の山頂線を実線で図示する一方、谷底線を省略して図示している。

第１ダイス１０は、図１に示すように、転造に適した合金工具鋼または高速度工具鋼等の金属材料から略直方体状に形成されており、その一面側（図１（ａ）紙面手前側、図１（ｂ）上側）には、被転造素材の外周面に２重ねじ５１の転造を行うための転造歯形面１１が設けられている。

第１転造歯形面１１には、図１（ａ），（ｂ）に示すように、第１ダイス１０の転造方向始端側（図１（ａ），（ｂ）右側）から終端側（図１（ａ），（ｂ）左側）へ向けて、食付き部１１ａ、仕上げ部１１ｂおよび逃げ部１１ｃが順に連続して設けられている。

食付き部１１ａは、第１ダイス１の第１転造歯形面１１（及び、第２ダイス２０の第２転造歯形面２１）を被転造素材の外周面に食い付かせる為の部位であり、いわゆる食付き部として用いられる。この食付き部１１ａは、図１（ｂ）に示すように、第１ダイス１０の転造方向始端側（図１（ａ），（ｂ）右側）から仕上げ部１１ｂ側（図１（ａ），（ｂ）左側）へ向けて所定の傾斜角で上昇傾斜して形成されている。

仕上げ部１１ｂは、食付き部１１ａによって被転造素材に転造された並目ねじ５２（図４参照）を仕上げるための部位であり、図１（ｂ）に示すように、第１ダイス１０の支持面（図１（ｂ）下側面）に対して略平行に形成されている。

逃げ部１１ｃは、仕上げ部１１ｂにより仕上げられた被転造素材を第１ダイス１の第１転造歯形面１１（及び、第２ダイス２０の第２転造歯形面２１）から排出するための部位であり、いわゆる逃げ部として用いられている。この逃げ部１１ｃは、図１（ｂ）に示すように、仕上げ部１１ｂの終端から第１ダイス１０の転造方向終端端（図１（ｂ）左側）へ向けて所定の傾斜角で下降傾斜して形成されている。

これら食付き部１１ａ、仕上げ部１１ｂ及び逃げ部１１ｃで構成された第１転造歯形面１１には、複数のねじ山（以下、「加工歯」と称す。）１２が刻設されている。これら複数の加工歯１２は、並目ねじ５２（図４参照）を形成するための加工歯であり、それぞれ食付き部１１ａの始端（図１右側）から逃げ部１１ｃの終端（図１左側）へ向けて連続して形成されている。

これら複数の加工歯１２は、図１（ａ）に示すように、第１ダイス１０の長手方向（図１左右方向）に対して所定のリード角で食付き部１１ａの始端から逃げ部１１ｃの終端へ向けて傾斜して刻設されている。なお、本実施の形態では、加工歯１２のリード角は３°０２′、ピッチ（隣り合う各加工歯１２間の間隔）は１．５ｍｍとされている。

次いで、図２を参照して、第２ダイス２０について説明する。図２（ａ）及び図２（ｂ）は、それぞれ第２ダイス２０の正面図及び側面図である。なお、図２（ａ）では、加工歯２２の山頂線を実線で、加工歯２３の山頂線を破線で、それぞれ図示する一方、各加工歯２２，２３の谷底線を省略して図示している。

第２ダイス２０は、第１ダイス１０と同様に、転造に適した合金工具鋼または高速度工具鋼等の金属材料から略直方体状に形成されており、図２に示すように、その一面側（図２（ａ）紙面手前側、図２（ｂ）上側）には、被転造素材の外周面に２重ねじ５１の転造を行うための転造歯形面２１が設けられている。

第２転造歯形面２１は、図２（ｂ）に示すように、食付き角及び逃げの角が共に０°に設定されており、これにより、仕上げ部２１ｂのみを備えて構成されている。即ち、第２転造歯形面２１は、図２（ｂ）に示すように、転造方向始端側（図２右側）から終端側（図２左側）までの全範囲にわたって、第２ダイス２０の支持面（図２（ｂ）下側面）に対して略平行に形成されている。

第２転造歯形面２１には、図２（ａ）に示すように、２種類の加工歯２２，２３がそれぞれ複数刻設されている。複数の加工歯２２は、並目ねじ５２（図４参照）を形成するための加工歯であり、上述した第１転造歯形面１１の加工歯１２と同じ形状に構成されている。一方、複数の加工歯２３は、細目ねじ５３（図４参照）を形成するための加工歯である。

これら加工歯２２，２３は、図２（ａ）に示すように、それぞれ第２転造歯形面２１の始端（図２右側）から終端（図２左側）へ向けて連続して形成されると共に、第２ダイス２０の長手方向（図１左右方向）に対して、それぞれ所定のリード角で傾斜して刻設されている。

なお、本実施の形態では、第２転造歯形面２１のねじ面の長さ（図２左右方向長さ）は、上述した第１転造歯形面１１の食付き部１１ａ及び逃げ部１１ｃの長さを含むねじ面の長さ（図１左右方向長さ）と同等に設定されている。また、加工歯２２は、加工歯１２と同様に、リード角が３°０２′、ピッチが１．５ｍｍとされる一方、加工歯２３のリード角は１°２６′、ピッチは０．７５ｍｍとされている。

ここで、図３を参照して、第２転造歯形面２１の加工歯２２，２３の詳細構成について説明する。図３（ａ）は、第２転造歯形面２１の部分拡大正面図であり、図３（ｂ）から図３（ｆ）は、それぞれ図３（ａ）のｂ−ｂ線からｆ−ｆ線における第２転造歯形面２１の部分拡大断面図である。

なお、図３（ａ）では、加工歯２２の山頂線を実線で、加工歯２３の山頂線を破線で、それぞれ示す一方、谷底線を省略して図示している。また、図３（ｂ）から図３（ｆ）では、理解を容易とするために、加工歯２３のねじ山形状を２点鎖線を用いて仮想的に図示している。また、加工歯２２，２３のねじ山形状を鋭角に図示しているが、実際には、山頂及び谷底は幅狭の曲面及び平坦面とされている。

図３（ａ）に示すように、加工歯２２，２３は、互いに交差して延びている。上述したように、加工歯２３のピッチは、加工歯２２の半分のピッチで構成されているので、転造方向（図３（ａ）上下方向）への位相が３６０°ずれるごとに、加工歯２３が加工歯２２を横切ることとなる。

その結果、加工歯２３は、図３（ｂ）から図３（ｆ）に示すように、隣り合った加工歯２２のうちの一方の加工歯２２の傾斜面から他方の加工歯２２の傾斜面へ向けて、断面積を徐々に変化させつつずれていく。なお、加工歯２３は、図３（ｂ）に示すように、その谷底が加工歯２２の谷底に一致する深さ位置に形成されている。

次いで、図４を参照して、転造ダイス１により転造される２重ねじボルト５０について説明する。図４（ａ）は、２重ねじボルト５０の正面図であり、図４（ｂ）は、２重ねじ５１の部分拡大図である。なお、図４（ｂ）では、図面を簡素化するために、２重ねじボルト５０の２重ねじ５０を模式的に図示している。

２重ねじボルト５０は、図４（ａ）に示すように、六角ボルトの一種であり、いわゆるダブルナット方式による緩み止め機能をより発揮させるべく、２重ねじ５１を備えて構成されている。２重ねじ５１には、並目ねじ５２と細目ねじ５３とが互いに交差した状態で形成されている。即ち、細目ねじ５３は、図４（ｂ）に示すように、並目ねじ５２を横切る状態で延びている。

かかる２重ねじボルト５０の製造は、上述した転造ダイス１（第１及び第２ダイス１０，２０）により行われる。即ち、第１及び第２ダイス１０，２０の第１及び第２転造歯形面１１，１２間に被転造素材を挟持し、第１ダイス１０に対して、第２ダイス２０を平行移動（相対移動）させる。

これにより、被転造素材は、第１及び第２転造歯形面１１，１２上を転造方向先端側から後端側へ向けて転動し、その外周面には、加工歯１２，２２，２３によって、並目ねじ５２と細目ねじ５３とが互いに交差して形成された２重ねじ５１が、一度の転造加工で同時に形成される。

次いで、図５及び図６を参照して、放電電極３０について説明する。図５（ａ）及び図５（ｂ）は、それぞれ放電電極３０の正面図及び側面図である。なお、図５（ａ）では、並目用放電歯３２の山頂線を実線で、細目用放電歯３３の山頂線を破線で、それぞれ図示する一方、各放電歯３２，３３の谷底線を省略して図示している。

放電電極３０は、第２ダイス２０の第２転造歯形面２１に加工歯２２，２３を形成するために使用される放電加工用の電極である。この放電電極３０は、放電加工に適した金属材料（例えば、銅−ダングステン合金や銀−ダングステン合金のほか、銅、黄銅、グラファイト、銅−グラファイト等）から略直方体状に形成されており、その一面側（図５（ａ）紙面手前側）には、第２ダイス２０（第２転造歯形面２１）に放電加工を施すための放電用歯形面３１が設けられている。

この放電用歯形面３１には、図５（ａ）に示すように、並目用放電歯３２と細目用放電歯３３とがそれぞれ複数刻設されている。複数の並目用放電歯３２は、第２転造歯形面２１の加工歯２２（図２及び図３参照）を形成するための放電歯であり、複数の細目用放電歯３３は、第２転造歯形面２１の加工歯２３（図２及び図３参照）を形成するための放電歯である。

これら各放電歯３２，３３は、図５（ａ）に示すように、それぞれ放電用歯形面３１の始端（図５右側）から終端（図５左側）へ向けて連続して形成され、並目用放電歯３２は加工歯２２と、細目用放電歯３３は加工歯２３と、それぞれ同じリード角及びピッチを有して構成されている。

ここで、図６を参照して、放電用歯形面３１の各放電歯３２，３３の詳細構成について説明する。図６（ａ）は、放電用歯形面３１の部分拡大正面図であり、図６（ｂ）から図６（ｆ）は、それぞれ図６（ａ）のｂ−ｂ線からｆ−ｆ線における放電用歯形面３１の部分拡大断面図である。

なお、図６（ａ）では、並目用放電歯３２の山頂線を実線で、細目用放電歯３３の山頂線を破線で、それぞれ示す一方、それら各放電歯３２，３３の谷底線を省略して図示している。一方、図６（ｂ）から図６（ｆ）では、理解を容易とするために、細目用放電歯３３のねじ山形状を２点鎖線を用いて仮想的に図示している。また、加工歯２２，２３のねじ山形状を鋭角に図示しているが、実際には、山頂及び谷底は幅狭の平坦面及び曲面とされている。

図６（ａ）に示すように、各放電歯３２，３３は、上述したように、加工歯２２，２３と同じピッチ（即ち、細目用放電歯３３のピッチは、並目用放電歯３２の半分のピッチ）で構成されているので、転造方向（図６（ａ）上下方向）への位相が３６０°ずれるごとに、細目用放電歯３３が並目用放電歯３２を横切ることとなる。

その結果、細目用放電歯３３は、図６（ｂ）から図６（ｆ）に示すように、並目用放電歯３１の一方の傾斜面から他方の傾斜面へ向けて、その並目用放電歯３２を徐々に切除しつつずれていく。なお、細目用放電歯３３は、図６（ｂ）に示すように、その山頂が並目用放電歯３２の山頂に一致する高さ位置に形成されている。

次いで、転造ダイス１（第１及び第２ダイス１０，２０）の製造方法について説明する。第１ダイス１０（図１参照）の製造に際しては、まず、合金工具鋼または高速度工具鋼等の金属材料からなるダイス素材を略直方体状に切断し熱処理を施す。そして、その熱処理を施した素材の一面側に研削加工を施して、加工歯１２を形成する。これにより、ダイス素材の一面側には、食付き部１１ａ、仕上げ部１１ｂ及び逃げ部１１ｃで構成された第１転造歯形面１１が形成される（第１転造歯形面形成工程）。

一方、第２ダイス２０（図２及び図３参照）を製造するに際しては、第１ダイス１０と同様に、合金工具鋼または高速度工具鋼等の金属材料からなるダイス素材を略直方体状に切断し熱処理を施すと共に、その一面側に放電電極３０（図５及び図６参照）を使用して放電加工を施す。

具体的には、ダイス素材を加工液に浸漬して固定した後、放電加工機（図示せず）に装着した放電電極３０の放電用歯形面３１をダイス素材の一面側に対向させ、その放電用歯形面３１とダイス素材の一面側との対向面間にパルス放電が発生するようにギャップ調整しつつ、放電電極３０を下降移動させる。

放電電極３０は、パルス放電により溶融された部分を吹き飛ばして除去しつつ下降移動して、その放電用歯形面３１の形状をダイス素材の一面側に転写する。その結果、ダイス素材の一面側には、加工歯２２，２３が互いに交差した状態に設けられ、第２転造歯形面２１が形成される（放電加工工程）。

なお、放電電極３０（図５及び図６参照）を製造するに際しては、まず、電極素材の一面側に、並目ねじに対応する歯形面（並目用放電歯３２）を研削し、次いで、細目ねじに対応する歯形面（細目用放電歯３３）を研削する。これにより、電極素材の一面側には、並目ねじ（並目用放電歯３２）と細目ねじ（細目用放電歯３３）とが平面状に展開された放電用歯形面３１が形成される（電極研削工程）。

以上、実施の形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変形が可能であることは容易に推察できるものである。

例えば、上記実施の形態における転造ダイス１は、第１ダイス１０が転造盤に固定される固定側ダイスとして、第２ダイス２０が第１ダイス１０に対して平行移動される移動側ダイスとして、構成されが、必ずしもこれに限られるものではなく、第１ダイス１０を移動側ダイスとして、第２ダイス２０を固定側ダイスとして、構成することは当然可能である。また、第１及び第２ダイス１０，２０を共に移動側ダイスとして構成することも当然可能である。

また、上記実施の形態では、転造ダイス１が２重ねじ５１（並目ねじ５２及び細目ねじ５３）を右ねじとして形成する場合を説明したが、かならずしもこれに限られるものではない。即ち、転造ダイス１は、並目ねじ５２及び細目ねじ５３を左ねじとして形成するものであっても良く、或いは、並目ねじ５２及び細目ねじ５３の一方を右ねじとして、他方を左ねじとして形成するものであっても良い。

また、上記実施の形態で説明した各数値は例示であり、他の数値を採用することは当然可能である。同様に、上記実施の形態では、細目ねじ５１のピッチが並目ねじ５２のピッチの半分で構成される場合を説明したが、かかる両ピッチの比率（１／２）を他の比率（例えば、１／３、２／３等）とすることは当然可能である。

なお、上記実施の形態で説明した並目ねじ５２及び細目ねじ５３は、ＪＩＳ規格やＩＳＯ規格の規定に従うものであることが好ましいが、他の規定や規格外のものであっても良い。即ち、請求項１又は２に記載した並目ねじ及び細目ねじとは、細目ねじが並目ねじに比べて直径に対するピッチの割合が細いねじであれば足りる趣旨であり、他の条件を要求する趣旨ではない。

本発明の一実施の形態における転造ダイスを説明する図であり、（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ第１ダイスの正面図及び側面図である。（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ第２ダイスの正面図及び側面図である。（ａ）は、第２転造歯形面の部分拡大正面図であり、（ｂ）から（ｆ）は、それぞれ図３（ａ）のｂ−ｂ線からｆ−ｆ線における第２転造歯形面の部分拡大断面図である。（ａ）は、２重ねじボルトの正面図であり、（ｂ）は、２重ねじの部分拡大図である。（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ放電電極の正面図及び側面図である。（ａ）は、放電用歯形面の部分拡大正面図であり、（ｂ）から（ｆ）は、それぞれ図６（ａ）のｂ−ｂ線からｆ−ｆ線における放電用歯形面の部分拡大断面図である。

符号の説明

１転造ダイス
１０第１ダイス
１１第１転造歯形面
１１ａ食付き部
１１ｂ仕上げ部
１１ｃ逃げ部
１２加工歯（並目ねじ形成用歯形）
２０第２ダイス
２１第２転造歯形面
２１ｂ仕上げ面
２２加工歯（並目ねじ形成用歯形）
２３加工歯（細目ねじ形成用歯形）
３０放電電極
３１放電用歯形面
３２並目用放電歯
３３細目用放電歯
５１２重ねじ
５２並目ねじ
５３細目ねじ

Claims

第１転造歯形面を有する第１ダイスと、第２転造歯形面を有する第２ダイスとを備え、それら第１及び第２ダイスを相対移動させることにより、前記第１及び第２転造歯形面の対向面間に挟持された被転造素材の外周面を塑性変形させ、並目ねじと細目ねじとが互いに交差して形成された２重ねじを転造する転造ダイスにおいて、
前記第１ダイスの第１転造歯形面は、食付き部、仕上げ部及び逃げ部を備えると共に、それら食付き部、仕上げ部及び逃げ部には、研削加工によって、前記並目ねじを形成するための並目ねじ形成用歯形のみが設けられ、
前記第２ダイスの第２転造歯形面は、食付き角及び逃げの角が共に略０°に設定されることで、仕上げ部のみを備え、その仕上げ部には、放電加工によって、前記細目ねじを形成するための細目ねじ形成用歯形と前記並目ねじ形成用歯形とが互いに交差した状態に設けられていることを特徴とする転造ダイス。
第１転造歯形面を有する第１ダイスと、第２転造歯形面を有する第２ダイスとを備え、それら第１及び第２ダイスを相対移動させることにより、前記第１及び第２転造歯形面の対向面間に挟持された被転造素材の外周面を塑性変形させ、並目ねじと細目ねじとが互いに交差して形成された２重ねじを転造する転造ダイスの製造方法において、
前記第１ダイスとなるダイス素材に研削加工を施すことで、食付き部、仕上げ部及び逃げ部を備え、かつ、それら食付き部、仕上げ部及び逃げ部に、前記並目ねじを形成するための並目ねじ形成用歯形のみが設けられた前記第１転造歯形面を形成する第１転造歯形面形成工程と、
電極素材に前記並目ねじに対応する歯形を研削した後、前記細目ねじに対応する歯形を研削し、前記並目ねじと細目ねじとが平面状に展開された放電用歯形面を形成する電極研削工程と、
その電極研削工程により形成された放電用歯形面を電極として、前記第２ダイスとなるダイス素材に放電加工を施すことで、食付き角及び逃げの角が共に略０°に設定された仕上げ部のみを備え、かつ、その仕上げ部に、前記細目ねじを形成するための細目ねじ形成用歯形と前記並目ねじ形成用歯形とが互いに交差した状態に設けられた前記第２転造歯形面を形成する放電加工工程とを備えていることを特徴とする転造ダイスの製造方法。