JP2013154355A - 雄ねじおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ねじ山の適所に、ねじ山のフランクの法線方向に突出する凸部を設ける雄ねじの製造方法において、ねじ山１リード分当たりの凸部の数を増やし、緩み止め効果をより一層大きくする。
【解決手段】複数の転造ダイス１２，１３の少なくとも１つを、ダイス面１４，２０の終端部分の素材１′の最後の１回転分の範囲内に、複数の落ち込み部１７，１８，２３，２４を有するものとし、素材１′が落ち込み部１７，１８，２３，２４を通過する際に、これらの落ち込み部１７，１８，２３，２４の立ち下がり部１７ａ，１８ａ，２３ａ，２４ａと完成後の雄ねじのねじ溝に対応するダイス面１４，２０の突条との間に形成されるエッジ部が素材１′に食い込み、素材１′の対応する部分の肉を外側に押し出すことにより、ねじ山１リード分につき複数の凸部が形成されるようにする。
【選択図】図１６

Description

本発明は、緩み止め機能を有する、タッピンねじ、ボルト、小ねじ、止めねじ、木ねじ等の雄ねじおよびその製造方法に関する。

従来より、ねじの緩み止めの方法としてよく知られている方法としては、「ダブルナット」がある。これは、２つのナットを重ねて螺合し、両ナット間に互いに強く押し合う力を生じさせることにより、ボルトに引張り力を作用させ、ボルトとナットのねじ山を互いに圧着させることによって、緩み止めを図るものである。

しかしながら、この「ダブルナット」は、ナット側で緩み止めを図る方法であるため、タッピンねじ等の場合には適用できないとともに、２つのナットを螺合しなければならないので、螺合作業に手間が掛る等の問題があった。

また、従来より、前記「ダブルナット」以外のねじの緩み止めの方法も多数知られているが、これらは「ダブルナット」の場合と同様に、雌ねじ側で緩み止めを行ったり、座金のようなものを挿入するものがほとんどであった。

そこで、本発明者は、ねじ山の適所に、該ねじ山のフランクの法線方向に突出する凸部を設けた雄ねじおよびその製造方法を発明し、この発明は特許文献１〜３に開示された。この雄ねじは、雌ねじ（タッピンねじや木ねじ等として使用されるときは、自分自身で被螺合材料にねじ立てした雌ねじ）に螺合されたとき、凸部の存在のためにねじ山が雌ねじに圧着され、緩み止めが図られる。したがって、雄ねじ側で緩み止めを図ることができる。また、「ダブルナット」の場合のように螺合作業に手間が掛ることもない。また、この雄ねじの製造方法によれば、前記凸部を有する雄ねじを通常の雄ねじと同様に転造加工により製造できるので、雄ねじを安価に製造できる。

特開平７−２５９８３３号公報 米国特許第５，８６８，５３６号明細書 米国特許第６，０３３，３１３号明細書

しかしながら、前記特許文献１〜３に開示されている実施例においては、雄ねじのねじ山１リード分（１回転分）当たりに形成できる凸部は、１つの転造ダイスにつき１つのみであった（したがって、平ダイスのように２つのダイスを使用してねじ転造を行う場合、雄ねじのねじ山１リード分に当たりに形成できる凸部の数は最大でも２つであった）。このため、緩み止め効果をより一層大きくできないという問題があった。

また、緩み止め効果を大きくするには、雄ねじが螺合したとき前記凸部が雌ねじのフランクを強く押圧するようにする必要がある関係上、通常の雄ねじの製造に使用される標準的な素材の線径より素材の線径をやや太くする必要があり、通常の雄ねじの製造に使用される標準的な線径の素材を使用できず、ひいては素材を加工するヘッダーダイスも標準的な穴径を有するものを使用できず、大きな穴を有するヘッダーダイスを別途に用意する必要があるという問題があった。

本発明は、このような従来の事情に鑑みてなされたもので、本発明の目的の一つは、１つの転造ダイスで複数の凸部を形成でき、ねじ山１リード分（１回転分）につき複数の凸部を有し、緩み止め効果が一層大きい雄ねじおよびその製造方法を提供することにある。

本発明の他の目的は、通常の雄ねじの製造に使用される標準的な線径の素材を使用して製造できる雄ねじおよびその製造方法を提供することにある。

本発明のさらに他の目的は、以下の説明から明らかになろう。

本発明による雄ねじの製造方法は、
製造すべき雄ねじのねじ山に対応するねじ山形成溝と、前記雄ねじの前記ねじ山間に形成されるねじ溝に対応する前記ねじ山形成溝間に形成された突条とをそれぞれダイス面に有する複数の転造ダイスの前記ダイス面間に素材を供給するとともに、前記複数の転造ダイスを相対的に動かして前記素材を前記複数の転造ダイス間で転がすことにより、前記雄ねじをねじ転造によって製造する雄ねじ製造方法であって、ねじ山の適所に、該ねじ山のフランクの法線方向に突出する凸部を設ける雄ねじ製造方法において、
前記複数の転造ダイスの少なくとも１つを、前記ダイス面の終端部分の前記素材に対し最後の１回転分の転造加工を行う領域に、該ダイス面の頂部から落ち込む複数の落ち込み部を前記素材の進行方向に並べて設けられている転造ダイスとする段階と、
前記複数の転造ダイス間に供給された前記素材が前記落ち込み部を通過する際に、前記落ち込み部において前記ダイス面の頂部から該落ち込み部の底部へ下降して行く立ち下がり部と前記突条との間に形成されるエッジ部が前記素材に食い込み、前記素材の対応する部分の肉を外側に押し出すことにより、前記ねじ山１リード分につき複数の前記凸部が形成されるようにする段階とを有するものである。

また、本発明による雄ねじは、
雄ねじのねじ山に対応するねじ山形成溝と、前記雄ねじの前記ねじ山間に形成されるねじ溝に対応する前記ねじ山形成溝間に形成された突条とをそれぞれダイス面に有する複数の転造ダイスの前記ダイス面間に素材を供給するとともに、前記複数の転造ダイスを相対的に動かして前記素材を前記複数の転造ダイス間で転がすことにより、ねじ転造によって製造された雄ねじであって、ねじ山の適所に、該ねじ山のフランクの法線方向に突出する凸部を設けられた雄ねじにおいて、
前記複数の転造ダイスの少なくとも１つは、前記ダイス面の終端部分の前記素材に対し最後の１回転分の転造加工を行う領域に、該ダイス面の頂部から落ち込む複数の落ち込み部を前記素材の進行方向に並べて設けられており、前記複数の転造ダイス間に供給された前記素材が前記落ち込み部を通過する際に、前記落ち込み部において前記ダイス面の頂部から該落ち込み部の底部へ下降して行く立ち下がり部と前記突条との間に形成されるエッジ部が前記素材に食い込み、前記素材の対応する部分の肉を外側に押し出すことにより形成された前記凸部を前記ねじ山１リード分につき複数有するものである。

本発明の雄ねじによれば、特許文献１〜３に開示した雄ねじと同様に、ねじ山のフランクの法線方向に突出する凸部を有するため、自分自身で雌ねじをねじ立てしながら螺入対象物に螺入されるか（タッピンねじや木ねじ等として使用される場合）、または自分自身でねじ立てしたのではない雌ねじに螺合されたとき、ねじ山が雌ねじに圧着され、緩み止めが図られる。したがって、雄ねじ側で緩み止めを図ることができる。また、「ダブルナット」の場合のように螺合作業に手間が掛ることもない。

また、本発明の雄ねじの製造方法によれば、特許文献１〜３に開示した雄ねじの製造方法の場合と同様に、前記凸部を有する雄ねじを通常の雄ねじと同様に転造加工により製造できるので、雄ねじを安価に製造できる。

その上、本発明によれば、転造ダイス１つ毎に、ねじ山１リード分につき複数の凸部を形成できるので、ねじ山１リード分当たりの凸部の数を増やし、緩み止め効果をより一層大きくできる。

また、ねじ山１リード分当たりの凸部の数を増やすことができるので、通常の雄ねじの製造に使用される標準的な線径の素材を用いても、凸部を雌ねじのフランクに強く押圧させることができるので、従来のように素材の線径を太くせず、標準的な線径の素材を用いることができる。

本発明の雄ねじおよびその製造方法は、
（イ）ねじ山１リード分当たりの凸部の数を増やし、緩み止め効果をより一層大きくできる、
（ロ）素材の線径を太くせず、標準的な線径の素材を用いることができる、
等の優れた効果を得られるものである。

本発明の実施例１における雄ねじを示す正面図である。 前記雄ねじを示す側面図である。 図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線における断面図である。 図３のＡ方向矢視の要部拡大図である。 実施例１における素材を示す正面図である。 実施例１におけるねじ転造作業の様子を示す平面図である。 実施例１における固定ダイスを示す正面図である。 前記固定ダイスの要部を示す拡大正面図である。 前記固定ダイスの要部を示す拡大側面図である。 前記固定ダイスの要部を示す拡大平面図である。 前記固定ダイスのねじ山形成溝を示す拡大断面図である。 前記固定ダイスのダイス面の要部を示す拡大斜視図である。 実施例１における移動ダイスを示す正面図である。 前記移動ダイスの要部を示す拡大正面図である。 前記移動ダイスの要部を示す拡大平面図である。 実施例１の転造工程において素材が固定ダイスおよび移動ダイスの第一の落ち込み部の立ち下がり部の頂部に達した時点を示す拡大平面図である。 実施例１の転造工程において素材が固定ダイスおよび移動ダイスの第一の落ち込み部の立ち上がり部の頂部に達した時点を示す拡大平面図である。 実施例１の転造工程において素材が固定ダイスおよび移動ダイスの第二の落ち込み部の立ち下がり部の頂部に達した時点を示す拡大平面図である。 本発明の実施例２における転造ダイスを示す要部拡大平面図である。 実施例２における雄ねじを示す拡大断面図である（断面位置は図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線に対応する）。 本発明の実施例３における転造ダイスを示す要部拡大平面図である。 実施例３における雄ねじを示す拡大断面図である（断面位置は図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線に対応する）。 本発明の実施例４における移動ダイスを示す正面図である。

以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて説明する。

図１〜１８は本発明の実施例１を示し、このうち図１〜４は本実施例において完成された雄ねじ１を示している。まず、この完成された雄ねじ１について説明すると、雄ねじ１１は軸部２とこの軸部２の一端部に設けられた頭部３とを備えている。前記軸部２には一条のねじ山４が設けられており、ねじ山４間にはねじ溝５が形成されている。なお、本実施例は一条ねじの場合を示しているが、本発明は多条ねじにも適用できるものである。

前記軸部２のねじ山４には、該ねじ山４の１リード分（この場合、１条ねじなので、１リード＝１ピッチである）毎に９０度間隔で４個の凸部すなわち第一〜第四の凸部６〜９が設けられている。これらの凸部６〜９は、それぞれねじ山４のフランク１０の法線方向および軸部２の径方向に突出している。前記第一〜第四の凸部６〜９の雄ねじ締め付け回転方向に関する後端部は、いずれも、ねじ山４のフランク１０から立ち上がる段差部６ａ〜９ａを構成している。これらの後端段差部６ａ〜９ａは、図３によく示されるように、それぞれ雄ねじ１の軸部２の半径方向に対し傾斜されている。図４は、図３のＡ方向矢視図であり、第一の凸部６の後端段差部６ａを示しているが、第二〜四の凸部７〜９の後端段差部７ａ〜９ａも同様の形状となっている。

また、互いに１８０度をなす位置にある第一の凸部６および第三の凸部８の雄ねじ締め付け回転方向に関する前端部は、ねじ山４のフランク１０から立ち上がる段差部６ｂ，８ｂを構成している。これらの前端段差部６ｂ，８ｂも、図３によく示されるように、それぞれ雄ねじ１の軸部２の半径方向に対し若干傾斜されている。ただし、これらの前端段差部６ｂ，８ｂは前記後端段差部６ａ，８ａより高さが低くなっている。

他方、第一の凸部６および第三の凸部８に対して９０度ずれた位置において、互いに１８０度をなす位置にある第二および第四の凸部７，９は、明確に前端部と言えるような段差部を有していない。

前記頭部３にはドライバを嵌合するための駆動穴ないしは溝（リセス）１１が設けられている。

この雄ねじ１は、特許文献１〜３に開示した雄ねじと同様に、ねじ山４のフランク１０の法線方向に突出する凸部６〜９を有するため、自分自身で雌ねじをねじ立てしながら螺入対象物に螺入されるか（タッピンねじや木ねじ等として使用される場合）、または自分自身でねじ立てしたのではない雌ねじに螺合されたとき、ねじ山４が雌ねじに圧着され、緩み止めが図られる。したがって、雄ねじ側で緩み止めを図ることができる。また、「ダブルナット」の場合のように螺合作業に手間が掛ることもない。

また、この雄ねじ１は、ねじ山４の１リード分につき４つの凸部６〜９を有しているため、緩み止め効果をより一層大きくできる。

さらに、図では、４つの凸部６〜９の突出高さが等しく描かれているが、実際に製造される雄ねじ１では、４つの凸部６〜９の突出高さは等しくならない場合が多い。このため、雄ねじ１の軸部２の横断面が楕円形に近いような非円形になり、これによっても緩み止め効果をより一層大きくすることができる。

また、ねじ山４の１リード分につき４つの凸部６〜９を有しているため、通常の雄ねじ１の製造に使用される標準的な線径の素材を用いても、凸部６〜９を雌ねじのフランク１０に強く押圧させることができるので、従来のように素材の線径を太くせず、標準的な線径の素材を用いることができる。

また、従来、プラスチック等の柔らかい材料に雄ねじ１を螺合する場合、過大な締め付けトルクを作用させて、被螺合材料の雌ねじ（自らねじ立てする場合を含む）を破壊してしまい、所謂ねじ馬鹿現象生じさせてしまうことが多かった。しかるに、この雄ねじ１によれば、第一および第三の凸部６，８の雄ねじ１の締め付け回転方向前端にフランク１０から立ち上がる前端段差部６ｂ，８ｂを有するので、締め付け作業時、適度にブレーキ力を作用させ、締め付けトルクが適度に大きくなるようにすることができるため、過大な締め付けトルクを作用させて、被螺合材料の雌ねじを破壊してしまい、所謂ねじ馬鹿現象生じさせてしまう虞を低減できる。

次に、本実施例において、前記雄ねじ１をねじ転造により製造する方法を説明する。図５は本実施例における素材１′を示しており、この素材１′は横断面円形の軸部２′および頭部３を備えている。前記頭部３にはドライバを嵌合するための穴ないしは溝（リセス）１１が設けられている。前記頭部３およびドライバを嵌合するための穴ないしは溝１１はヘッダー加工により加工されている。

図６は本実施例における転造作業を示す平面図であり、１２は転造固定平ダイス（以下、固定ダイスという）、１３は転造移動平ダイス（以下、移動ダイスという）である。前記固定ダイス１２と移動ダイス１３は完全に平行ではなく、移動ダイス１３が移動するにつれて素材１′を挟む部分の間隔が若干小さくなるように配置される。

図７は固定ダイス１２の正面図、図８はその要部の拡大正面図、図９は固定ダイス１２の要部の拡大側面図、図１０は固定ダイス１２の要部の拡大平面図を示している。前記固定ダイス１２のダイス面（素材１′に当接される面）１４には、図１１に示されるような、雄ねじ１のねじ山４に対応する横断面形状のねじ山形成溝１５が設けられており、これらのねじ山形成溝１５間には雄ねじ１のねじ溝５に対応する突条１６が形成されている。

前記固定ダイス１２のダイス面１４の終端部分の素材１′に対し最後の１回転分の転造加工を行う領域には、ねじ山形成溝１５の底部１５ａより僅かに深く落ち込む第一の落ち込み部１７とねじ山形成溝１５の底部１５ａより大きく深く落ち込む第二の落ち込み部１８とが、素材１′が進行する方向に並べて設けられている。前記第一の落ち込み部１７と第二の落ち込み部１８とは、素材１′の１／４回転分の間隔をおかれて配置されている。図１０および１２によく示されるように、第一の落ち込み部１７は、素材１′が進行する方向に沿って、ダイス面１４の頂部（突条１６の頂部）からねじ山形成溝１５の底部１５ａより僅かに深い位置まで傾斜して下降して行く立ち下がり部１７ａと、ねじ山形成溝１５の底部１５ａより僅かに深い位置からダイス面１４の頂部（突条１６の頂部）まで傾斜して立ち上がって行く立ち上がり部１７ｂとを有している。前記立ち上がり部１７ｂと突条１６との間に形成されるエッジ部３０（図７，８および１２参照）はＲ面取り、Ｃ面取り等の加工を施されることにより、鈍くされている。前記立ち下がり部１７ａおよび立ち上がり部１７ｂは平面状とされている。前記第二の落ち込み部１８は、素材１′が進行する方向に沿って、ダイス面１４の頂部からねじ山形成溝１５の底部１５ａより大きく深く落ち込む位置まで下降して行く立ち下がり部１８ａを有している。この第二の落ち込み部１８の後端側は開放されており、第一の落ち込み部１７の立ち上がり部１７ｂに相当する立ち上がり部は存在しない。前記立ち下がり部１８ａは外側に凸の円弧状の曲面状とされている。なお、第一の落ち込み部１７の立ち下がり部１７ａおよび立ち上がり部１７ｂを曲面状としてもよいし、第二の落ち込み部１８の立ち下がり部１８ａを平面状としてもよい。

図１３は移動ダイス１３の正面図、図１４はその要部の拡大正面図、図１５は移動ダイス１３の要部の拡大平面図を示している。前記移動ダイス１３のダイス面（素材１′に当接される面）２０にも雄ねじ１のねじ山４に対応する横断面形状のねじ山形成溝２１が設けられており、これらのねじ山形成溝２１間には雄ねじ１のねじ溝５に対応する突条２２が形成されている。

前記移動ダイス１３のダイス面２０の素材１′に対し最後の１回転分の転造加工を行う領域には、ねじ山形成溝２１の底部２１ａより僅かに深く落ち込む第一の落ち込み部２３とねじ山形成溝２１の底部２１ａより大きく深く落ち込む第二の落ち込み部２４とが素材１′が、進行する方向に並べて設けられている。前記第一の落ち込み部２３と第二の落ち込み部２４とは、素材１′の１／４回転分の間隔をおかれて配置されている。図１５によく示されるように、第一の落ち込み部２３は、素材１′が進行する方向に沿って、ダイス面２０の頂部（突条２２の頂部）からねじ山形成溝２１の底部２１ａより僅かに深い位置まで傾斜して下降して行く立ち下がり部２３ａと、ねじ山形成溝２１の底部２１ａより僅かに深い位置からダイス面２０の頂部（突条２２の頂部）まで傾斜して立ち上がって行く立ち上がり部２３ｂとを有している。前記立ち上がり部２３ｂと突条２２との間に形成されるエッジ部３１（図１３および１４参照）はＲ面取り、Ｃ面取り等の加工を施されることにより、鈍くされている。前記立ち下がり部２３ａおよび立ち上がり部２３ｂは平面状とされている。前記第二の落ち込み部２４は、素材１′が進行する方向に沿って、ダイス面２０の頂部（突条２２の頂部）からねじ山形成溝２１の底部２１ａより大きく深く落ち込む位置まで下降して行く立ち下がり部２４ａを有している。この第二の落ち込み部２４の後端側は開放されており、第一の落ち込み部２３の立ち上がり部２３ｂに相当する立ち上がり部は存在しない。なお、第一の落ち込み部２３の立ち下がり部２３ａおよび立ち上がり部２３ｂ並びに第二の落ち込み部２４の立ち下がり部２４ａをそれぞれ曲面状としてもよい。

通常のねじ転造の場合と全く同様にして、固定ダイス１２と移動ダイス１３との間に素材１′を供給し、移動ダイス１３を図６の矢印Ｂ方向に直線移動し、移動ダイス１３と固定ダイス１２との間で素材１′を転がして行くと、素材１′の軸部２′にねじ山４が形成されて行く。なお、図１６に示されるように、転造過程の終期において、素材１′が固定ダイス１２の第一の落ち込み部１７の立ち下がり部１７ａの頂部および移動ダイス１３の第一の落ち込み部２３の立ち下がり部２３ａの頂部に同時に接することとなるように固定ダイス１２と移動ダイス１３との位置関係を決めておく。すると、素材１′が固定ダイス１２および移動ダイス１３の第一の落ち込み部１７，２３の立ち下がり部１７ａ，２３ａを通過して行く際、固定ダイス１２の第一の落ち込み部１７の立ち下がり部１７ａと突条１６との間に形成されるエッジ部２８（図７，８および１２参照）が素材１′に食い込み、素材１′の対応する部分の肉を外側に押し出すことにより、ねじ山４に後端段差部６ａを有する第一の凸部６が形成されて行くと同時に、移動ダイス１３の第一の落ち込み部２３の立ち下がり部２３ａと突条２２との間に形成されるエッジ部２９（図１３および１４参照）が素材１′に食い込み、素材１′の対応する部分の肉を外側に押し出すことにより、ねじ山４に後端段差部８ａを有する第三の凸部８が形成されて行く。

また、素材１′が固定ダイス１２および移動ダイス１３の第一の落ち込み部１７，２３の立ち上がり部１７ｂ，２３ｂａを通過する際、固定ダイス１２の第一の落ち込み部１７の立ち上がり部１７ｂと突条１６との間に形成されるエッジ部３０（図７，８および１２参照）が素材１′に食い込み、素材１′の対応する部分の肉を外側に押し出すことにより、ねじ山４に第一の凸部６の前端段差部６ｂが形成されて行くと同時に、移動ダイス１３の第一の落ち込み部２３の立ち上がり部２３ｂと突条２２との間に形成されるエッジ部３１（図１３および１４参照）が素材１′に食い込み、素材１′の対応する部分の肉を外側に押し出すことにより、ねじ山４に第三の凸部８の前端段差部８ｂが形成されて行く。

図１７は、素材１′が固定ダイス１２の第一の落ち込み部１７の立ち上がり部１７ｂの頂部および移動ダイス１３の第一の落ち込み部２３の立ち上がり部２３ｂの頂部に接した時点、図１８は素材１′が固定ダイス１２の第二の落ち込み部１８の立ち下がり部１８ａの頂部および移動ダイス１３の第二の落ち込み部２４の立ち下がり部２４ａの頂部に接した時点を示している。

次に、素材１′が固定ダイス１２および移動ダイス１３の第二の落ち込み部１８，２４を通過する際、固定ダイス１２の第二の落ち込み部１８の立ち下がり部１８ａと突条１６との間に形成されるエッジ部３４（図７，８および１２参照）が素材１′に食い込み、素材１′の対応する部分の肉を外側に押し出すことにより、ねじ山４に後端段差部７ａを有する第二の凸部７が形成されて行くと同時に、移動ダイス１３の第二の落ち込み部２４の立ち下がり部２４ａと突条２２との間に形成されるエッジ部３５（図１３および１４参照）が素材１′に食い込み、素材１′の対応する部分の肉を外側に押し出すことにより、ねじ山４に後端段差部９ａを有する第四の凸部９が形成されて行き、続いて素材１′が固定ダイス１２と移動ダイス１３との間から排出され、転造工程が終了する。固定ダイス１２および移動ダイス１３の第二の落ち込み部１８，２４は、第一の落ち込み部１７，２３の立ち上がり部１７ｂ，２３ｂに相当する立ち上がり部を有していないので、第二および第四の凸部７，９には第一および第二の凸部６，８のような前端段差部は形成されない。

なお、雄ねじ１の先端部の最初の１ピッチ程度の部分は、転造時、固定ダイス１２および移動ダイス１３に押された素材１′の肉が該素材１′の先端側に逃げてしまうので、第一〜第四の凸部６〜９が形成されないか、または小さく形成される傾向がある。

また、本実施例では、固定ダイス１２と移動ダイス１３は完全に平行ではなく、移動ダイス１３が移動するにつれて素材１′を挟む部分の間隔が小さくなるように配置されていることにより、転造作業の終期に転造圧力が通常の大きさより高くなるようにしているので、凸部６〜９を高く盛り上げ、緩み止め効果を大きくすることができる。ただし、本発明においては、凸部６〜９を高く盛り上げる必要がない場合や、被螺合部材が凸部６〜９により削られて削り屑が多く出るのを避けたい場合等は、転造圧力を高くしないようにしてもよい。

また、固定ダイス１２の第一の落ち込み部１７および移動ダイス１３の第一の落ち込み部２３の立ち上がり部１７ｂ，２３ｂが突条１６，２２とそれぞれなすエッジ部３０，３１は鈍くしておかないと、これらのエッジ部３０，３１に素材１′が引っ掛かってしまい、素材１′が円滑に転がらず、したがって、上述のような転造加工をうまく行うことができない。実は、本発明者は、１つのダイスに２以上の落ち込み部を設けても、素材が進行する方向に関し最後方に位置されるものでない落ち込み部の立ち上がり部と突条との間に形成されるエッジ部に素材１′が引っ掛かってしまい、素材を円滑に転がすことができないので、１つのダイスによりねじ山１リード分当たりに複数の凸部を形成することは絶対不可能であると長年思い込んでいた。しかるに、落ち込み部の立ち上がり部と突条との間に形成されるエッジ部をＲ面取り、Ｃ面取り等の加工を施すことにより鈍くすれば、素材を転がすことが可能であることをようやく見出し、本願発明を完成させるに至ったという経緯がある。なお、前記立ち上がり部の傾斜を小さくすれば（ダイス面と立ち上がり部とがなす角度を小さくすれば）、前記エッジ部を鈍くしても転造を行うことができる可能性はあるが、そうすると凸部が過大になり、正規のねじ山部分が過小になるという問題を生じてしまう。

図１９および２０は本発明の実施例２を示している。図１９は本実施例における固定ダイス１２および移動ダイス１３を示しており、固定ダイス１２の第一および第二の落ち込み部１７，１８の立ち下がり部１７ａ，１８ａ並びに移動ダイス１３の第一および第二の落ち込み部２３，２４の立ち下がり部２３ａ，２４ａはそれぞれダイス面１４，２０に対して垂直とされている。なお、固定ダイス１２の第二の落ち込み部１８は立ち下がり部１８ａのみから構成されていて、該立ち下がり部１８ａが固定ダイス１２の終端面を構成している。他の構成は実施例１と同様である。

このような固定ダイス１２および移動ダイス１３を用いて実施例１と同様にねじ転造を行うと、図２０のように第一〜第四の凸部６〜９の後端段差部６ａ〜９ａがそれぞれ軸部２のほぼ径方向に形成される。このような形状の凸部６〜９が形成される場合も、緩み止め機能を得ることができる。ただし、この場合、雄ねじ１を意図的に緩み方向に回転させようとする際に、凸部６〜９が雌ねじ（タッピンねじとして使用される場合は被螺合部材に自ら形成した雌ねじ）を破壊してしまう虞があるが、実施例１のように落ち込み部１７，１８，２３，２４の立ち下がり部１７ａ，１８ａ，２３ａ，２４ａをダイス面１４，２０に対して傾斜させれば、凸部６〜９の後端段差部６ａ〜９ａが雄ねじ１の軸部２の半径方向に対し傾斜して形成されるようにし、雄ねじ１を意図的に緩み方向に回転させようとする際、凸部６〜９が雌ねじ（自らねじ立てする場合を含む）を破壊してしまう虞を小さくすることができる。

なお、落ち込み部１７，２３の立ち上がり部１７ｂ，２３ｂもダイス面１４，２０に対して垂直とすることもできる。この場合、第一の凸部６および第三の凸部８の前端段差部６ａ，８ａがそれぞれ軸部２のほぼ径方向に形成される。ただし、実施例１のように落ち込み部１７，２３の立ち上がり部１７ｂ，２３ｂをダイス面１４，２０に対する垂直方向に対し５度以上傾斜させた方が落ち込み部１７，２３の加工が容易になる。しかし、３５度より大きく傾斜させると、前述のように凸部６，８が過大になり、正規のねじ山４部分が過小になるという問題を生じる虞がある。

図２１および２２は本発明の実施例３を示している。図２１は本実施例における固定ダイス１２および移動ダイス１３を示している。本実施例においては、素材１′の進行方向に関して最後方に位置する落ち込み部、すなわち固定ダイス１２の第二の落ち込み部１８および移動ダイス１３の第二の落ち込み部２４も、立ち上がり部１８ｂ，２４ｂをそれぞれ有している。

固定ダイス１２の第二の落ち込み部１８の立ち下がり部１８ａは、ダイス面１４の頂部（突条１６の頂部）からねじ山形成溝１５の底部１５ａより僅かに深い位置まで傾斜して下降して行く。固定ダイス１２の第二の落ち込み部１８の立ち上がり部１８ｂは、ねじ山形成溝１５の底部１５ａより僅かに深い位置からダイス面１４の頂部（突条１６の頂部）まで傾斜して立ち上がって行く。前記立ち上がり部１８ｂと突条１６との間に形成されるエッジ部は、第一の落ち込み部１７の立ち上がり部１７ｂと突条１６との間に形成されるエッジ部３０と同様にＲ面取り、Ｃ面取り等の加工を施されることにより、鈍くされている。前記立ち下がり部１８ａおよび立ち上がり部１８ｂは平面状とされている。固定ダイス１２のダイス面１４のうちの第二の落ち込み部１８に続く後方の部分は、通常のねじ転造におけるダイスと同様の逃げ部３６とされている。この逃げ部３６は、突条１６の頂部およびねじ山形成溝１５の底部１５ａがともに移動ダイス１３のダイス面２０から徐々に遠ざかって行く方向に傾斜されている。

移動ダイス１３の第二の落ち込み部２４の立ち下がり部２４ａは、ダイス面２０の頂部（突条２２の頂部）からねじ山形成溝２１の底部２１ａより僅かに深い位置まで傾斜して下降して行く。移動ダイス１３の第二の落ち込み部２４の立ち上がり部２４ｂは、ねじ山形成溝２１の底部２１ａより僅かに深い位置からダイス面２０の頂部（突条２２の頂部）まで傾斜して立ち上がって行く。前記立ち上がり部２４ｂと突条２２との間に形成されるエッジ部は、第一の落ち込み部２３の立ち上がり部２３ｂと突条２２との間に形成されるエッジ部３１と同様にＲ面取り、Ｃ面取り等の加工を施されることにより、鈍くされている。前記立ち下がり部２４ａおよび立ち上がり部２４ｂは平面状とされている。他の構成は実施例１と同様である。

このような固定ダイス１２および移動ダイス１３を用いて実施例１と同様にねじ転造を行うと、固定ダイス１２の第二の落ち込み部１８および移動ダイス１３の第二の落ち込み部２４も立ち上がり部１８ｂ，２４ｂをそれぞれ有しているので、図２２に示されるように、第二および第四の凸部７，９にも第一および第二の凸部６，８の前端段差部６ｂ，８ｂと同様の前端段差部７ｂ，９ｂが形成される。

なお、固定ダイス１２のダイス面１４のうちの第二の落ち込み部１８に続く後方の部分には逃げ部３６が設けられているので、素材１′が固定ダイス１２の第二の落ち込み部１８および移動ダイス１３の第二の落ち込み部２４を通過すると、それ以上転造加工は行われないため、既に完成している第一〜第四の凸部６〜９が破壊されてしまうことはない。

図２３は本発明の実施例４を示している。この実施例では、固定ダイス１２のダイス面１４に、第一および第二の落ち込み部１７，１８が素材１′の進行方向と垂直な方向に対し斜に傾斜して設けられている。図示を省略するが、移動ダイス１３のダイス面２０にも、第一および第二の落ち込み部２３，２４が素材１′の進行方向と垂直な方向に対し斜に傾斜して設けられている。

実施例１の場合のように、固定ダイス１２および移動ダイス１３のダイス面１４，２０に、第一および第二の落ち込み部１７，１８，２３，２４が素材１′の進行方向に対し垂直方向に設けられている場合は、図１および２のようにねじ山４の各リード分に形成される凸部６〜９は軸部２の軸線方向と平行方向に配列されるが、本実施例では、凸部６〜９が軸部２に螺旋状に配列される。

なお、前記各実施例では各ダイス１２，１３にそれぞれ２つの落ち込み部を設けているが、１つのダイスに３つ以上の落ち込み部を設け、１つのダイスによりねじ山４の１リード分当たりに３つ以上の凸部を形成することも可能である。

また、各ダイスに設ける落ち込み部の数は同数でなくてもよい。１つのダイスに２つ以上の落ち込み部を設け、他のダイスには落ち込み部を１つのみ設けるかまたは全く設けないことも可能である。例えば、平ダイスを用いる場合、固定ダイス１２または移動ダイス１３のいずれか１つに落ち込み部を２つ、残るダイスに落ち込み部を１つ設けて、ねじ山４の１リード分に３つの凸部を形成してもよいし、固定ダイス１２または移動ダイス１３のいずれか１つに落ち込み部を３つ設け、残るダイスには落ち込み部を設けず、ねじ山４の１リード分に３つの凸部を形成してもよい。

また、前記実施例においては、軸部２のほぼ全区間のねじ山４に凸部６〜９を形成しているが、軸部の１部区間のねじ山のみに凸部を設けてもよい（ねじの頭部側に設けるのが好ましい）。その場合には、転造ダイスの対応する領域にのみ落ち込み部を設ければよい。

また、前記実施例においては、ねじ山４の山形は三角形状とされているが、本発明においては、ねじ山の山形は台形等の他の種の山形としてもよい。

また、前記実施例は本発明をタッピンねじないしは小ねじに適用した実施例を示しているが、本発明はボルト、止めねじ、木ねじ等の他の種の雄ねじにも適用できるものであることは言うまでもない。

また、前記実施例における雄ねじ１は頭部３を有するものであるが、本発明における雄ねじは頭部がないものであってもよいことも言うまでもない。

また、前記各実施例においては、凸部６〜９はねじ山４のフランクの法線方向および軸部２の径方向に突出しているが、軸部２の径方向には突出しないようにしてもよい（そのようにしても、緩み止め機能は得られる）。

さらに、前記実施例では平ダイスを用いているが、本発明の雄ねじ製造方法においては丸ダイス等の他の形状のダイスを用いてもよい。ただし、丸ダイスを用いる場合は、丸ダイスのダイス面の終端部を決め、１つ１つの素材に対する転造作業が常にこの終端部において完了するように設定する必要がある。

以上のように本発明による雄ねじおよびその製造方法は、緩み止め機能を有する雄ねじおよびその製造方法として有用である。

１ 雄ねじ
１′ 素材
２ 軸部
２′素材の軸部
３ 頭部
４ ねじ山
５ ねじ溝
６ 第一の凸部
６ａ 第一の凸部の後端段差部
６ｂ 第一の凸部の前端段差部
７ 第二の凸部
７ａ 第二の凸部の後端段差部
７ｂ 第二の凸部の前端段差部
８ 第三の凸部
８ａ 第三の凸部の後端段差部
８ｂ 第三の凸部の前端段差部
９ 第四の凸部
９ａ 第四の凸部の後端段差部
９ｂ 第四の凸部の前端段差部
１０ ねじ山のフランク
１２ 固定ダイス
１３ 移動ダイス
１４ 固定ダイスのダイス面
１５ 固定ダイスのねじ山形成溝
１５ａ 固定ダイスのねじ山形成溝の底部
１６ 固定ダイスの突条
１７ 固定ダイスの第一の落ち込み部
１７ａ 固定ダイスの第一の落ち込み部の立ち下がり部
１７ｂ 固定ダイスの第一の落ち込み部の立ち上がり部
１８ 固定ダイスの第二の落ち込み部
１８ａ 固定ダイスの第二の落ち込み部の立ち下がり部
１８ｂ 固定ダイスの第二の落ち込み部の立ち上がり部
１９ 固定ダイスの第一の落ち込み部の立ち上がり部の頂部（固定ダイスの第一の落ち
込み部の終端の頂部）がなすエッジ部
２０ 移動ダイスのダイス面
２１ 移動ダイスのねじ山形成溝
２１ａ 移動ダイスのねじ山形成溝の底部
２２ 移動ダイスの突条
２３ 移動ダイスの第一の落ち込み部
２３ａ 移動ダイスの第一の落ち込み部の立ち下がり部
２３ｂ 移動ダイスの第一の落ち込み部の立ち上がり部
２４ 移動ダイスの第二の落ち込み部
２４ａ 移動ダイスの第二の落ち込み部の立ち下がり部
２４ｂ 移動ダイスの第二の落ち込み部の立ち上がり部
２５ 移動ダイスの第一の落ち込み部の立ち上がり部の頂部（移動ダイスの第一の落ち
込み部の終端の頂部）がなすエッジ部
２８ 固定ダイスの第一の落ち込み部の立ち下がり部と突条との間に形成されるエッジ 部
２９ 移動ダイスの第一の落ち込み部の立ち下がり部と突条との間に形成されるエッジ
部
３０ 固定ダイスの第一の落ち込み部の立ち上がり部と突条との間に形成されるエッジ
部
３１ 移動ダイスの第一の落ち込み部の立ち上がり部と突条との間に形成されるエッジ
部
３４ 固定ダイスの第二の落ち込み部の立ち下がり部と突条との間に形成されるエッジ
部
３５ 移動ダイスの第二の落ち込み部の立ち下がり部と突条との間に形成されるエッジ
部

Claims (7)

1. 製造すべき雄ねじのねじ山に対応するねじ山形成溝と、前記雄ねじの前記ねじ山間に形成されるねじ溝に対応する前記ねじ山形成溝間に形成された突条とをそれぞれダイス面に有する複数の転造ダイスの前記ダイス面間に素材を供給するとともに、前記複数の転造ダイスを相対的に動かして前記素材を前記複数の転造ダイス間で転がすことにより、前記雄ねじをねじ転造によって製造する雄ねじ製造方法であって、前記ねじ山の適所に、該ねじ山のフランクの法線方向に突出する凸部を設ける雄ねじ製造方法において、
   前記複数の転造ダイスの少なくとも１つを、前記ダイス面の終端部分の前記素材に対し最後の１回転分の転造加工を行う領域に、該ダイス面の頂部から落ち込む複数の落ち込み部を前記素材の進行方向に並べて設けられている転造ダイスとする段階と、
   前記複数の転造ダイス間に供給された前記素材が前記落ち込み部を通過する際に、前記落ち込み部において前記ダイス面の頂部から該落ち込み部の底部へ下降して行く立ち下がり部と前記突条との間に形成されるエッジ部が前記素材に食い込み、前記素材の対応する部分の肉を外側に押し出すことにより、前記ねじ山１リード分につき複数の前記凸部が形成されるようにする段階とを有する雄ねじ製造方法。
2. 前記複数の転造ダイスの前記落ち込み部において該落ち込み部の底部から前記ダイス面の頂部へ立ち上がって行く立ち上がり部と前記突条との間に形成されるエッジ部が鈍くされている請求項１記載の雄ねじ製造方法。
3. 前記複数の転造ダイス間に供給された前記素材が前記落ち込み部を通過する際に、前記落ち込み部において該落ち込み部の底部から前記ダイス面の頂部へ立ち上がって行く立ち上がり部と前記突条との間に形成されるエッジ部が前記素材に食い込み、前記素材の対応する部分の肉を外側に押し出すことにより、前記ねじ山のフランクから立ち上がり、前記雄ねじの締め付け回転方向に関し前記凸部の前端を構成する段差部が形成されるようにする段階を有する請求項１または２記載の雄ねじ製造方法。
4. 前記落ち込み部において該落ち込み部の底部から前記ダイス面の頂部へ立ち上がって行く立ち上がり部は、前記ダイス面に対する垂直方向に対し５〜３５度傾斜されている請求項１乃至３のいずれか１項に記載の雄ねじ製造方法。
5. 前記転造ダイスは平ダイスであり、固定ダイスまたは（および）移動ダイスに前記落ち込み部が複数設けられている請求項１乃至４のいずれか１項に記載の雄ねじ製造方法。
6. 雄ねじのねじ山に対応するねじ山形成溝と、前記雄ねじの前記ねじ山間に形成されるねじ溝に対応する前記ねじ山形成溝間に形成された突条とをそれぞれダイス面に有する複数の転造ダイスの前記ダイス面間に素材を供給するとともに、前記複数の転造ダイスを相対的に動かして前記素材を前記複数の転造ダイス間で転がすことにより、ねじ転造によって製造された雄ねじであって、前記ねじ山の適所に、該ねじ山のフランクの法線方向に突出する凸部を設けられた雄ねじにおいて、
   前記複数の転造ダイスの少なくとも１つは、前記ダイス面の終端部分の前記素材に対し最後の１回転分の転造加工を行う領域に、該ダイス面の頂部から落ち込む複数の落ち込み部を前記素材の進行方向に並べて設けられており、前記複数の転造ダイス間に供給された前記素材が前記落ち込み部を通過する際に、前記落ち込み部において前記ダイス面の頂部から該落ち込み部の底部へ下降して行く立ち下がり部と前記突条との間に形成されるエッジ部が前記素材に食い込み、前記素材の対応する部分の肉を外側に押し出すことにより形成された前記凸部を前記ねじ山１リード分につき複数有する雄ねじ。
7. 前記複数の転造ダイス間に供給された前記素材が前記落ち込み部を通過する際に、前記落ち込み部において該落ち込み部の底部から前記ダイス面の頂部へ立ち上がって行く立ち上がり部と前記突条との間に形成されるエッジ部が前記素材に食い込み、前記素材の対応する部分の肉を外側に押し出すことにより形成された、前記ねじ山のフランクから立ち上がり、前記雄ねじの締め付け回転方向に関し前記凸部の前端を構成する段差部を有する請求項６記載の雄ねじ。
   

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