JP2009180360A - Tapered screw member and its manufacturing method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えば配管同士を接続する際に用いられる継手としてのテーパねじ部材及びその製造方法に関するものである。 The present invention relates to a taper screw member as a joint used when connecting pipes, for example, and a manufacturing method thereof.
従来、給水用配管や給湯用配管を接続する継手として、ステンレス鋼製の継手が使用されている。このステンレス鋼製の継手にねじを螺刻する場合には、一般に転造加工によって行われている。図5に示すように、継手がテーパねじ31である場合には、円筒状をなす筒体32の両端部に転造加工を施すことにより、筒体32の両端部外周面にテーパ状の雄ねじ33が形成される。このテーパねじ31では、端部外周面が転造加工によって縮径されることから、端部の肉厚34が薄く(例えば1mm)なってしまうという欠点があった。その場合には、テーパねじ31の端面の面積が少なくなり、パッキンによるシール効果が低下したり、端部の強度が低下したりするという結果を招くおそれがあった。
Conventionally, a stainless steel joint is used as a joint for connecting a water supply pipe or a hot water supply pipe. When a screw is screwed into this stainless steel joint, it is generally performed by rolling. As shown in FIG. 5, when the joint is a
そのような欠点を解消するためには、予めテーパねじ31の肉厚34を過剰に厚く形成しておく必要があり、その結果テーパねじ31が重くなったり、材料に無駄が生じたり、製造コストが嵩んだりするという問題があった。そこで、スエージ加工(スウェージング加工)によって雌ねじを形成する方法が提案されている(例えば、特許文献1を参照)。すなわち、この方法は円筒状に成形したステンレス鋼製の溶接管の端部をスエージ加工によって縮径、厚肉化し、その肉厚部に雌ねじを形成する金属製ソケットの製造方法である。
ところが、特許文献1に記載された金属製ソケットの製造方法においては、スエージ加工によって縮径、厚肉化することから、金属製ソケットの表面が硬化するという傾向があった。そのため、溶接管の端部にスエージ加工を施した後、ねじを螺刻することが非常に困難になるという問題があった。 However, the metal socket manufacturing method described in Patent Document 1 has a tendency that the surface of the metal socket is hardened because the diameter is reduced and the wall thickness is increased by swaging. Therefore, there has been a problem that it is very difficult to screw a screw after swaging the end of the welded pipe.
そこで本発明の目的とするところは、テーパ部の端面の面積を確保することができ、パッキンによるシール性を向上させることができると共に、テーパ部の端部の強度を保持することができるテーパねじ部材を提供することにある。さらに、ねじの加工を容易に行うことができると共に、テーパ部の肉厚を均一に保持することができるテーパねじ部材の製造方法を提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a taper screw that can secure the area of the end surface of the taper portion, improve the sealing performance by packing, and maintain the strength of the end portion of the taper portion. It is to provide a member. It is another object of the present invention to provide a method of manufacturing a taper screw member that can easily process a screw and can keep the thickness of the taper portion uniform.
上記の目的を達成するために、請求項1に係る発明のテーパねじ部材は、端部にテーパ部を有し、該テーパ部の外周面に雄ねじが形成されると共に、テーパ部の肉厚が均一に形成されていることを特徴とする。 In order to achieve the above object, the taper screw member of the invention according to claim 1 has a tapered portion at an end portion, a male screw is formed on the outer peripheral surface of the tapered portion, and the thickness of the tapered portion is increased. It is characterized by being uniformly formed.
請求項2に係る発明のテーパねじ部材の製造方法は、請求項1に記載のテーパねじ部材の製造方法である。そして、金属製の円筒体の端部にプレス加工を施して端部側ほど縮径するテーパ状をなし、肉厚が均一なテーパ部を有するテーパ部材を作製した後、該テーパ部材のテーパ部の外周面に雄ねじを加工することを特徴とする。 A taper screw member manufacturing method according to a second aspect of the present invention is the taper screw member manufacturing method according to the first aspect. Then, after pressing the end portion of the metal cylindrical body to form a taper shape having a diameter that is reduced toward the end side and forming a taper portion having a uniform thickness, the taper portion of the taper member A male screw is machined on the outer peripheral surface of this.
請求項3に係るテーパねじ部材の製造方法は、請求項2において、前記テーパ部の傾斜角度は1〜3°であることを特徴とする。
請求項4に係るテーパねじ部材の製造方法は、請求項2又は請求項3において、前記雄ねじの加工は転造加工又は切削加工によるものであることを特徴とする。
According to a third aspect of the present invention, there is provided the taper screw member manufacturing method according to the second aspect, wherein an inclination angle of the tapered portion is 1 to 3 °.
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the taper screw member manufacturing method according to the second or third aspect, wherein the male thread is processed by rolling or cutting.
請求項5に係るテーパねじ部材の製造方法は、請求項2から請求項4のいずれか1項において、前記円筒体はステンレス鋼により形成されていることを特徴とする。
請求項6に係るテーパねじ部材の製造方法は、請求項2から請求項5のいずれか1項において、前記テーパ部材は両端部にテーパ部を有することを特徴とする。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a taper screw member manufacturing method according to any one of the second to fourth aspects, wherein the cylindrical body is made of stainless steel.
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a taper screw member manufacturing method according to any one of the second to fifth aspects, wherein the tapered member has tapered portions at both ends.
請求項1に係るテーパねじ部材では、端部にテーパ部を有し、該テーパ部の外周面に雄ねじが形成されると共に、テーパ部の肉厚が均一に形成されている。このため、テーパ部の端面の面積を確保することができ、パッキンによるシール性を向上させることができると共に、テーパ部の端部の強度を保持することができる。 In the taper screw member according to the first aspect, the end portion has a taper portion, the male screw is formed on the outer peripheral surface of the taper portion, and the thickness of the taper portion is formed uniformly. For this reason, the area of the end surface of the taper portion can be ensured, the sealing performance by packing can be improved, and the strength of the end portion of the taper portion can be maintained.
請求項2に係るテーパねじ部材の製造方法では、金属製の円筒体の端部にプレス加工又は切削加工を施して端部側ほど縮径するテーパ状をなし、肉厚が均一なテーパ部を有するテーパ部材を作製した後、該テーパ部材のテーパ部の外周面に雄ねじを加工するものである。このため、テーパ部材はそのテーパ部の肉厚が均一であり、その状態でテーパ部の外周面に雄ねじが形成され、テーパ部の肉厚が均一に保持される。従って、本発明の製造方法によれば、ねじの加工を容易に行うことができると共に、テーパ部の肉厚を均一に保持することができる。
In the taper screw member manufacturing method according to
請求項3に係る発明では、テーパ部の傾斜角度が1〜3°であることから、請求項2に係る発明の効果に加えて、テーパ部の肉厚を均一に保持することが容易であると共に、管用テーパねじの規格を満たすことができ、有用である。
In the invention according to claim 3, since the inclination angle of the taper portion is 1 to 3 °, in addition to the effect of the invention according to
請求項4に係る発明では、雄ねじの加工は転造加工によるものであることから、請求項2又は請求項3に係る発明の効果に加え、テーパ部の傾斜角度に沿って雄ねじを形成することができ、テーパ部の肉厚を均一に保持しつつ、テーパ部の外周面に雄ねじを容易に螺刻することができる。
In the invention according to claim 4, since the processing of the male screw is by rolling, in addition to the effect of the invention according to
請求項5に係る発明では、円筒体はステンレス鋼により形成されていることから、請求項2から請求項4のいずれかに係る発明の効果に加えて、テーパ部における強度を高め、錆の発生を抑制でき、耐久性を向上させることができる。
In the invention according to claim 5, since the cylindrical body is formed of stainless steel, in addition to the effects of the invention according to any one of
請求項6に係る発明では、テーパ部材は両端部にテーパ部を有することから、請求項2から請求項5のいずれかに係る発明の効果に加えて、一端におけるテーパ部の加工方法と同様の加工方法で他端におけるテーパ部を加工することができ、容易に両端部にテーパ部を有するテーパ部材を製造することができる。
In the invention according to claim 6, since the taper member has the taper portions at both ends, in addition to the effect of the invention according to any one of
以下、本発明の最良と思われる実施形態につき、図面を用いて詳細に説明する。
図4に示すように、本実施形態のテーパねじ部材10は、テーパ部材11の両端部にテーパ部12が設けられると共に、該テーパ部12の外周面に雄ねじ(外ねじ)13が形成されて構成されている。このテーパ部12は、肉厚25が例えば2.5mmの厚さに均一に形成されている。また、テーパ部12のテーパの傾斜角度αは1〜3°、例えば1.8°に形成されることが好ましい。テーパの傾斜角度αをこのような範囲に設定することにより、テーパ部12の肉厚25を均一に保持することが容易であると同時に、管用テーパねじの規格を満たすことができ、有用である。この傾斜角度αが1°より小さいとテーパねじとしての意味が薄れ、3°よりも大きくなるとテーパ部12の加工が難しくなると共に、テーパ部12の肉厚25を均一に形成することが困難になる傾向を示す。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments that are considered to be the best of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
As shown in FIG. 4, the
次に、このようなテーパねじ部材10の製造方法について説明する。
テーパねじ部材10の製造は、次の第1工程及び第2工程を経て実施される。第1工程では、金属製の円筒体14の端部にプレス加工を施して端部側ほど縮径するテーパ状をなし、肉厚25が均一なテーパ部12を有するテーパ部材11を作製する。第2工程では、第1工程で得られたテーパ部材11のテーパ部12の外周面に雄ねじ13を加工する。第1工程ではプレス加工が採用され、係るプレス加工について具体的に説明する。
Next, the manufacturing method of such a
The
図1(a)はプレス加工機の要部を模式的に示す断面図であって、その図に示すように、下部にプレス治具15が配置されると共に、上部に受け治具16が配置される。プレス治具15は、全体として円盤状をなしているが、8個の平面扇状をなす同一形状の分割型17に分割形成され、径方向に拡縮可能に構成されている。各分割型17は、その上部内側が切欠き形成され、円筒体14が載置される載置面18及びその載置面18の外周縁から上方へ斜め外方に向けて広がるように傾斜する傾斜面19が設けられている。受け治具16はプレス治具15の上方位置に固定配置され、その内端面が下方ほど広がるように傾斜する摺接面20となっている。係るプレス治具15は油圧によって上昇するように構成され、その上昇に伴って各分割型17の外周の摺動面21が受け治具16の端部の摺接面20に摺接し、各分割型17は次第に中心に向かって移動するようになっている。
FIG. 1A is a cross-sectional view schematically showing a main part of a press machine. As shown in the figure, a
そして、円筒体14をプレス治具15の載置面18上に載置した状態で、プレス治具15を上昇させることによってプレス治具15の摺動面21を受け治具16の摺接面20に摺接させる。これにより、各分割型17を中心方向へ移動させ、円筒体14の下端部外周面を各分割型17の傾斜面19でテーパ状に形成し、テーパ部12を形成するようになっている。
Then, with the cylindrical body 14 placed on the
続いて、第2工程におけるテーパ部12の外周面に雄ねじ13を加工する方法として、転造加工又は切削加工が採用されるが、転造加工による場合について説明する。図2(a)は転造治具の要部を模式的に示す断面図であって、その図に示すように、断面逆T字状をなす支持治具22には、第1工程で得られたテーパ部材11が外嵌されるようになっている。その状態でテーパ部材11のテーパ部12の外周に対向する位置には、転造治具(転造ダイス)23が配置される。この転造治具23の内周面は下方ほど縮径される斜状に形成されると共に、前記雄ねじ13を形成するための断面波状をなす雄ねじ形成部24が設けられている。この転造治具23の内周面の傾斜角度αは、テーパ部材11のテーパ部12の傾斜角度αと同じに設定されている。前記転造治具23は回転可能に構成されると共に、拡縮可能に構成されている。
Subsequently, a rolling process or a cutting process is employed as a method of processing the
そして、支持治具22にテーパ部材11を支持した状態で、転造治具23を回転させながら縮径させることにより、テーパ部材11のテーパ部12外周面に雄ねじ13を、テーパ部12の傾斜に沿って刻設することができるようになっている。
In the state where the
次に、テーパねじ部材10の製造方法の作用について説明する。
さて、ステンレス鋼よりなる円筒体14からその両端部にテーパねじを有するテーパねじ部材10を製造する場合には、まず図1(a)に示すように、円筒体14をプレス治具15の載置面18上に載置する。続いて、図1(b)に示すように、プレス治具15を油圧により上昇させると、各分割型17の上端部が受け治具16の下端部の近傍位置に達する。次いで、図1(c)に示すように、プレス治具15をさらに上昇させると、各分割型17の外周の摺動面21が受け治具16の摺接面20に摺接する。
Next, the effect | action of the manufacturing method of the
When manufacturing the
このとき、受け治具16の位置は固定されているため、プレス治具15の各分割型17がそれぞれ中心方向へ移動し、分割型17の傾斜面19が円筒体14の下端部の外周面を押圧(プレス)する。従って、図1(d)に示すように、円筒体14の下端部が分割型17の傾斜面19に沿ってテーパ状に成形され、テーパ部12が得られる。
At this time, since the position of the receiving
その後、プレス治具15の分割型17を型開きして円筒体14を取り出し、取り出された円筒体14を上下逆にしてテーパ部12が形成されていない端部を分割型17の載置面18上に載置する。そして、以後上記と同様の操作を繰り返し、テーパ状に形成されていない端部にテーパ部12を成形することにより、両端部にテーパ部12を有するテーパ部材11が得られる。
Thereafter, the split die 17 of the
次に、図2(a)に示すように、両端部にテーパ部12を有するテーパ部材11を支持治具22に外嵌して支持させる。その状態で、図2(b)に示すように、転造治具23を回転させながら、縮径させてテーパ部12の外周面を転動させることにより、テーパ部材11のテーパ部12外周面に雄ねじ13が螺刻される。この場合、テーパ部材11のテーパ部12にはステンレス鋼の降伏点を超えた圧力が加えられることにより、テーパ部12外周域が塑性変形される。すなわち、図3(a)に拡大して示すテーパ部材11のテーパ部12では、図3(b)に示すように、そのテーパ面に沿って同じ傾斜角度αを有する転造治具23の内周面が転動することにより、ねじの谷の肉が逃げて山が形成されるため、肉厚25が一定に保持されつつ、雄ねじ13が成形される。なお、図3(b)中の二点鎖線は、転造加工前のテーパ部12表面の位置を示している。このようにして、テーパ部材11の一方のテーパ部12に雄ねじ13が螺刻される。
Next, as shown in FIG. 2A, the
次いで、転造治具23を拡開させてテーパ部材11から離間させることによりテーパ部材11を取り出し、上下逆にして雄ねじ13が形成されていないテーパ部12を支持治具22に外嵌させる。そして、上記と同様に操作してテーパ部12の外周に雄ねじ13を形成する。係る操作により、図4に示すように、テーパ部材11の両端部のテーパ部12に雄ねじ13を形成させることができ、テーパねじ部材10が製造される。
Next, the rolling
以上の実施形態によって発揮される効果について、以下にまとめて記載する。
・ 実施形態におけるテーパねじ部材10では、端部にテーパ部12を有し、該テーパ部12の外周面に雄ねじ13が形成されると共に、テーパ部12の肉厚が均一に形成されている。このため、テーパ部12の端面の面積を確保することができ、パッキンによるシール性を向上させることができると共に、テーパ部12の端部の強度を保持することができる。
The effects exhibited by the above embodiment will be described collectively below.
In the
・ 実施形態におけるテーパねじ部材10の製造方法では、円筒体14の端部にプレス加工を施して肉厚25の均一なテーパ部12を有するテーパ部材11を作製した後、該テーパ部12の外周面に雄ねじ13を加工するものである。このため、テーパ部材11はそのテーパ部12の肉厚25が均一であり、その状態でテーパ部12の外周面に雄ねじ13が形成され、テーパ部12の肉厚25が均一に保持される。
In the method for manufacturing the
従って、本実施形態によれば、従来のスウェージング加工に比べて材料が硬化しないため雄ねじ13の加工を容易に行うことができ、加工時間の短縮を図ることができると共に、テーパ部12の肉厚25を均一に保持することができる。その結果、テーパねじ部材10におけるテーパ部12の端面の面積を十分に確保することができ、パッキンを用いてその端面でシールしたときのシール性を向上させることができると同時に、テーパ部12の端部における強度を高めることができる。加えて、従来のスウェージング加工のように予め肉厚34を厚く形成する必要がなく、材料を節約でき、製造コストの低減を図ることができる。
Therefore, according to this embodiment, since the material is not hardened compared to the conventional swaging process, the
・ テーパ部材11のテーパ部12の傾斜角度αが1〜3°であることにより、テーパ部12の肉厚25を均一に保持することが容易であると共に、管用テーパねじの規格を満たすことができ、有用である。
-Since the inclination angle α of the
・ 雄ねじ13の加工が転造加工によるものであることにより、テーパ部12の傾斜角度αに沿って雄ねじ13を形成することができ、テーパ部12の肉厚25を均一に保持しつつ、テーパ部12の外周面に雄ねじ13を容易に螺刻することができる。
Since the processing of the
・ 円筒体14がステンレス鋼により形成されていることにより、テーパ部12における強度を高め、錆の発生を抑制でき、耐久性を向上させることができる。
・ テーパ部材11が両端部にテーパ部12を有するものであることにより、一端におけるテーパ部12の加工方法と同様の加工方法で他端におけるテーパ部12を加工することができ、容易に両端部にテーパ部12を有するテーパ部材11を製造することができる。
-Since the cylindrical body 14 is formed of stainless steel, the strength in the tapered
-Since the
なお、本実施形態は、次のように変更して具体化することも可能である。
・ 前記テーパ部材11のテーパ部12の外周面に雄ねじ13を加工する方法として、切削加工などの方法を採用することができる。切削加工などの加工は、テーパねじを形成するときの常法に従って行われる。
In addition, this embodiment can also be changed and embodied as follows.
-As a method of processing the
・ テーパねじ部材10として、テーパ部材11の一端のみに雄ねじ13を形成した構造のものとすることができる。
・ プレス治具15の分割数を6個、10個など任意の分割数に設定することができる。
The
-The number of divisions of the
・ 前記テーパ部12の雄ねじ13を、そのピッチ、谷部の深さ(山部の高さ)などについて転造治具23を変更することにより、任意に設定することができる。
・ 円筒体14の材質としては、ステンレス鋼以外に銅合金、ニッケル等の金属を用いることもできる。
The
-As a material of the cylindrical body 14, metals, such as copper alloy and nickel other than stainless steel, can also be used.
・ 前記実施形態では、プレス加工において、受け治具16を固定し、プレス治具15を上昇させるように構成したが、受け治具16を下降させてその摺接面20をプレス治具15の摺動面21に摺動させてプレス治具15を中心側へ移動させるように構成することもできる。
In the above embodiment, the pressing
さらに、前記実施形態より把握できる技術的思想について以下に記載する。
・ 前記プレス加工は、内周面がテーパ状に形成された分割型によって構成されたプレス治具により、金属製の円筒体の端部外周から中心に向かって押圧するように行われることを特徴とする請求項2から請求項6のいずれか1項に記載のテーパねじ部材の製造方法。このように構成した場合、請求項2から請求項6のいずれかに係る発明の効果に加えて、プレス加工により円筒体の端部にテーパ部を肉厚を一定にしつつ容易に加工することができる。
Further, the technical idea that can be grasped from the embodiment will be described below.
The press work is performed so that the inner peripheral surface is pressed from the outer periphery of the end portion of the metal cylindrical body toward the center by a press jig configured by a split die having a tapered inner peripheral surface. The method for manufacturing a tapered screw member according to any one of
・ 前記転造加工は、テーパ部材のテーパ部の傾斜角度と同じ傾斜角度を有する雄ねじ形成部により構成された転造治具により、テーパ部材のテーパ部上を転動するように行われることを特徴とする請求項4から請求項6のいずれか1項に記載のテーパねじ部材の製造方法。このように構成した場合、請求項4から請求項6のいずれかに係る発明の効果に加えて、転造治具によりテーパ部材のテーパ部の肉厚を一定に保持しつつ雄ねじを容易に加工することができる。 The rolling process is performed so as to roll on the taper portion of the taper member by a rolling jig constituted by a male screw forming portion having the same inclination angle as the taper portion of the taper member. The method for manufacturing a taper screw member according to any one of claims 4 to 6, wherein the taper screw member is manufactured. In this case, in addition to the effect of the invention according to any one of claims 4 to 6, the male screw can be easily processed while the thickness of the taper portion of the taper member is kept constant by the rolling jig. can do.
10…テーパねじ部材、11…テーパ部材、12…テーパ部、13…雄ねじ、14…円筒体、25…肉厚、α…傾斜角度。
DESCRIPTION OF
Claims (6)
金属製の円筒体の端部にプレス加工を施して端部側ほど縮径するテーパ状をなし、肉厚が均一なテーパ部を有するテーパ部材を作製した後、該テーパ部材のテーパ部の外周面に雄ねじを加工することを特徴とするテーパねじ部材の製造方法。 It is a manufacturing method of the taper screw member according to claim 1,
After the end of the metal cylinder is pressed to form a taper that has a diameter that is reduced toward the end, and a tapered member having a uniform thickness is produced, the outer periphery of the taper of the taper A method of manufacturing a taper screw member, wherein a male screw is processed on a surface.
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A711 | Notification of change in applicant |
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