JP2017074600A - 座金付きナットの製造方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】材料費を低減することができる座金付きナットの製造方法を提供する。【解決手段】帯状板の金属板7にプレス加工を施すことによりナット部3の一端に座掘り用歯部6を備えた座金部2を有する座金付きナットを製造する方法であって、ナット部3を形成する円筒状部形成工程と、ナット部3の他端を孔開けする孔開け工程と、座掘り用歯部6を形成する歯部形成工程と、金属板7から歯部6を形成した座金部2を切り離す切離し工程と、螺子加工によりナット部3に雌螺子部4を形成する雌螺子部形成工程とを備えるから、帯状板の金属板7に複数回のプレス加工を施すことにより、座掘り用歯部6を有する座金部2を一体に備えたナット部3を成形することができる。【選択図】図1

Description

本発明は、座金付きナットの製造方法に関する。
従来、この種のものとして、円盤状の座金部と、その下面中央部分から下方へ延びたナット部とを備え、座金部は上面に工具掛け部を、下面に座掘り用刃を有する座金付ナットが提案されており、例えば、土台に設けた貫通孔へアンカーボルトを貫通し、これに座金付ナットを螺合して土台を基礎へ固定するとき、座掘り用刃を備えた座金付ナットを利用すると、座金付ナットを工具で回転するのにともなって螺合と同時に座掘りが行われ、事前の座掘り作業が不要であると共に木材表面に邪魔な張り出し部が生じない利点がある。
上記のような座金付ナットは、径大な座金部とナット部とを備え、棒材を鍛造して製造するものであるため、座掘り用歯部を有する座金部が大きいものを製造できないという欠点がある。
尚、この種の座掘り用歯部を有する座金部を備えるものとは異なるが、鍔部付きのナット部を棒状素材から多段圧造成形機により製造するものが知られている(例えば特許文献2及び3)。
特開2002−168223号公報 特開平11−114653号公報 特開平11−179619号公報
そこで、本発明では、上記の問題点を考慮して、座金部の大きなの自由度が高い座金付きナットの製造方法を提供することを目的とする。
請求項1の発明は、金属板にプレス加工を施すことにより円筒状部の一端に座掘り用歯部を備えた座金部を有する座金付きナットを製造する方法であって、前記円筒状部を形成する円筒状部形成工程と、前記円筒状部の他端を孔開けする孔開け工程と、前記座掘り用歯部を形成する歯部形成工程と、前記金属板から前記座掘り用歯部を形成した前記座金部を切り離す切離し工程と、螺子加工により前記円筒状部に雌螺子部を形成する雌螺子部形成工程とを備えることを特徴とする。
また、請求項2の発明は、前記円筒状部形成工程において前記円筒状部の一端を前記座金部の一側面より突出すると共に、前記座金部に前記円筒状部を囲むリング状凹部を形成した後、前記リング状凹部を形成した前記座金部を略平坦に形成する円筒状部一端加工工程を備えることを特徴とする。
また、請求項3の発明は、前記金属板を部分的に打ち抜いて円板部と前記円板部を前記金属板の縁部に連結する連結部とを形成する前打ち抜き工程を備え、前記連結部は変形部を有し、前記前打ち抜き工程の後のプレス加工により前記円板部の直径が変化し、この変化を前記変形部が変形することにより吸収することを特徴とする。
また、請求項4の発明は、前記孔開け工程の後、前記円筒状部の厚さを厚くする円筒状部肉厚加工工程を備えることを特徴とする。
請求項1の構成によれば、金属板に複数回のプレス加工を施すことにより、座掘り用歯部を有する座金部と円筒状部とを一体に備えた座金付きナットを金属板から形成することができる。また、金属板から加工するから、座金部の大きさを自由に設定することができ、大径の座金部を備えた座金付きナットを製造することができる。
請求項2の構成によれば、金属板からプレス加工により円筒状部を形成することにより、円筒状部と座金部との連結箇所は他の部分に比べて肉薄になり易いが、円筒状部一端加工工程を備えることにより、円筒状部と座金部との連結箇所の肉厚を確保することができる。
請求項3の構成によれば、円板部の直径が変化すると、変形部が変形することにより前記変化を吸収するため、円板部に無理な力が加わることがない。
請求項4の構成によれば、雌螺子部の加工に適した厚さを得ることができると共に、円筒状部の強度を確保することができる。
本発明の実施例1を示す座金付きナットの正面図である。 同上、底面図である。 同上、平面図である。 同上、前打ち抜き加工と第1のプレス加工における金属板の平面図である。 同上、第1〜第3のプレス加工における金属板の平面図である。 同上、第1〜第3の中間体の斜視図である。 同上、第4〜第6のプレス加工及びに孔開け工程における金属板の平面図である。 同上、第4〜第6の中間体の斜視図である。 同上、第7〜第9のプレス加工における金属板の平面図である。 同上、第7〜第9の中間体の断面説明図である。 同上、第9〜第1の中間体の斜視図である。 同上、第11のプレス加工及び座金部外周形成工程における金属板の平面図である。 同上、座金部外周形成工程,歯部形成工程及び切離し工程における金属板の平面図である。 同上、プレス加工を説明する断面図である。
本発明における好適な実施の形態について、添付図面を参照しながら詳細に説明する。尚、以下に説明する実施の形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を限定するものではない。また、以下に説明される構成の全てが、本発明の必須要件であるとは限らない。各実施例では、従来とは異なる新規な座金付きナットの製造方法を採用することにより、従来にない座金付きナットが得られ、その座金付きナットの製造方法について記述する。
図1〜図13は、本発明の実施例1を示し、同図に示すように、座金付きナット1は、略平板状の座金部2と、この座金部2の中心から他側である下方に突設した筒状のナット部3とを一体に備え、このナット部3の内部には雌螺子部4が形成されている。また、前記座金部2の周囲には工具係合部たる切欠き溝部5が周方向略等間隔に複数形成されている。さらに、座金部2の他端面たる下面には座掘り用歯部6が周方向略等間隔に複数設けられている。
前記座金付きナット1は、帯状板の金属板7を流れ作業で上型及び下型による垂直方向の複数回のプレス加工を施すことによりナット部3の一端に前記座金部2を有する前記座金付きナット1が製造される。
図4に示すように、前記金属板7を部分的に打ち抜くことにより、円板部11と、この円板部11を金属板7の左右縁部に連結する連結部とを形成する前打ち抜き工程(S1)を備える。この前打ち抜き工程(S1)では複数回のプレスによるせん断加工により、前記円板部11と、金属板7の左右一側縁7Aと円板部11の一側を連結する一側連結部12と、金属板7の左右他側縁7Bと円板部11の他側を連結し、金属板7の長さ方向に間隔を置いて設けた他側連結部13,14とを形成する。
前記一側連結部12は幅方向外側に湾曲した2本の湾曲線部12A,12Aの先端を連結して前記円板部11に連続し、前記他側連結部13は、金属板7の長さ方向の一方(金属板7の進行方向前側)に突出するように湾曲した一方の湾曲線部13Aと、長さ方向の他方(金属板7の進行方向後側)に突出するように湾曲した他方の湾曲線部13Bとを備え、前記他側連結部14は、長さ方向の他方に突出するように湾曲した一方の湾曲線部14Aと、長さ方向の一方に突出するように湾曲した他方の湾曲線部14Bとを備え、略乙字状をなす。そして、前記湾曲線部12A,13A,13B,14A,14Bが変形部である。
前打ち抜き工程(S1)の後、円筒状部たるナット部3を形成する円筒状部形成工程(S2)が行われる。尚、この例ではプレスによる円筒状部形成工程(S2)において、ナット部3に雌螺子部4を形成しない。また、金属板7は、前打ち抜き工程(S1)箇所から円筒状部形成工程(S2)箇所から前打ち抜き工程(S1)箇所に向う方向に間欠的に搬送され、止った位置でプレス加工等が施される。即ち、上型及び下型によるプレス加工位置は固定されており、図4の白抜き矢印に示すように、金属板7は図中左側に向かって搬送される。
図5及び図6に示すように、前記円筒状部形成工程(S2)では、先ず、第1の上型及び下型によるプレス加工(P1)により、平板状の円板部11から、他端が閉塞した中間円筒状部21と中間座金部22を有する第1の中間体101を形成する。前記中間円筒状部21の直径d1は第1の中間体101の直径D1より僅かに小さく、且つ中間体101の直径D1は前記前打ち抜き工程の円板部11の直径Dより小さく、この例では直径D1は55.8mm,直径Dは42.6mmで、直径D1は直径Dの略3/4となっている。このように直径D1が縮径することにより第1の中間円筒状部21の肉厚を確保することができる。また、図4及び図5などに示すように、第1の中間体101が縮径する際、前記連結部12,13,14が伸び、該縮径を許容し、中間座金部22の外周側の変形が防止される。尚、中間体101の直径D1は、円板部11及び中間座金部22の直径である。また、図5に示すように、プレス加工(P1)の箇所は搬送方向に2個所並んで設けられ、これは上型及び下型の配置による。
第2の上型及び下型によるプレス加工(P2)では、中間円筒状部21の直径d1を縮径すると共に、中間円筒状部21が高くなる第2の中間体102を形成する。尚、「縮径する」、「高くなる」は、いずれも前の加工に対してのものである。また、第1及び第2の中間体101,102の中間座金部22の直径D1は変わらない。また、第2の中間体102では、中間円筒状部21の一端に第1のリング状凸部23を形成する。この第1のリング状凸部23は中間円筒状部21の一端側と残った中間座金部22とを連結するものであり、他端側に凸状で中間円筒状部21の一端の全周に形成されている。
第3の上型及び下型によるプレス加工(P3)では、中間円筒状部21の直径d1を縮径すると共に、中間円筒状部21が高くなる第3の中間体103を形成する。尚、第2及び第3の中間体102,103の直径D1は変わらない。また、第3の中間体103では、中間円筒状部21の一端側に前記第1のリング状凸部23の他側に連続する第2のリング状凸部24を形成し、この第2のリング状凸部24は前記第1のリング状凸部23より径小である。
図7及び図8に示すように、第4の上型及び下型によるプレス加工(P4)では、中間円筒状部21の直径は変わらず、中間円筒状部21が低くなる第4の中間体104を形成する。尚、第4の中間体104の直径D1は第3の中間体D1の直径より大きくなる。そして、第4の中間体104の中間円筒状部21は、前記第1及び第2のリング状凸部23,24を凹状湾曲面25に形成することにより、第3中間体103の中間円筒状部21より低くなると共に、中間体104の直径D1は中間体103の直径D1に比べて2〜4ミリ程度だけ大きくなる。
第5の上型及び下型によるプレス加工(P5)では、中間円筒状部21の直径d1が縮径し、中間円筒状部21が低くなる第5の中間体105を形成する。尚、第5の中間体105の直径D1は第4の中間体104の直径D1より1〜3ミリ程度大きくなる。そして、第5の中間体105の中間円筒状部21は、第4の中間体104に比べて前記凹状湾曲面25の曲率が小さくなるように加工されることにより、第5の中間体105の中間円筒状部21は第4の中間体104の中間円筒状部21より低くなると共に、中間体105の中間座金部22の直径D1が中間体106の中間座金部22の直径D1より僅かに大きくなる。尚、第5のプレス加工(P5)後は、プレスにより中間座金部22の外径寸法は変わらない。
第6の上型及び下型によるプレス加工(P6)では、中間円筒状部21の直径が縮径し、中間円筒状部21が高くなる第6の中間体106を形成する。
図7に示すように、第6のプレス加工(P6)の次に、中間円筒状部21の他端をプレス加工により孔開けする孔開け工程(PA)が行われ、第6の中間体106の中間円筒状部21の他端に開口部21Aが形成される。
図9及び図10に示すように、孔開け工程(PA)の次の第7の上型及び下型によるプレス加工(P7)では、中間円筒状部21の一端を中間座金部22の一側面22Aより突出すると共に、中間座金部22に中間円筒状部21を囲むリング状凹部26を備えた第7の中間体107を形成する。
第8の上型及び下型によるプレス加工(P8)では、前記リング状凹部26を他側に押して凹み量を小さくした第8の中間体108を形成する。
図10及び図11に示すように、第9の上型及び下型によるプレス加工(P9)では、前記中間座金部22の一側面22Aを略平坦に形成した第9の中間体109を形成し、この第9の中間体109は前記凹状湾曲面25の曲率が最小となる。そして、プレス加工(P7)〜(P9)により、中間円筒状部21の一端の肉厚を確保する円筒状部一端加工工程(PE)を構成している。
第10の上型及び下型によるプレス加工である円筒状部肉厚加工工程(P10)では、前記中間円筒状部21を縮径した第10の中間体110を形成する。一例として数値を上げて具体的に説明すると、第9の中間体109は、円筒状部たる中間円筒状部21の外径Nが19.0mm、内径nが12.6mm、中間円筒状部21の厚さTが3.2mmであり、第10の中間体110は、中間円筒状部21の外径Nが17.7mm、内径nが10.6mm、中間円筒状部21の厚さTが3.55mmであり、円筒状部肉厚加工工程(P10)において、第9の中間体109に比べて第10の中間体110は、中間円筒状部21の外径N及び内径nが小さくなると共に、中間円筒状部21の厚さTが厚くなるように上型と下型によるプレス加工が施される。また、使用した金属板7の厚さは3.2mmであり、金属板7よりも雌螺子部4を形成する前のナット部3の厚さTが厚くなるように加工している。尚、この例では、中間円筒状部21を縮径することにより、厚さTを厚くすることができる。
図11及び図12に示すように、第11の上型及び下型によるプレス加工(P11)では、中間円筒状部21の他端の開口部21Aの内周にテーパー面27を形成すると共に、中間円筒状部21の一端側の内周に段部28を形成した第11の中間体111を形成し、これにより雌螺子部4を形成する前のナット部3が形成される。尚、テーパー面27のプレス加工は、前記第7〜第10のプレス加工(P7)〜(P11)により段階的に行われ、段部28は第11の上型及び下型のプレス加工(P11)により形成される。尚、プレス加工(P11)の箇所は搬送方向に2個所並んで設けられている。
第11の中間体111を例にプレス加工について説明すると、図14に示すように、中間体111の中間円筒状部21の内周面と中間座金部22の一側面22Aを形成する雄型31と、中間体111の中間円筒状部21の内周面と中間座金部22の他側面を形成する雌型32とを用い、これら雄型31及び雌型32を中間体110に向かって移動し、雄型31及び雌型32の間において中間体110を挟んでプレスし、この後、雄型31及び雌型32を後退し、中間体111を形成する。尚、雄型31及び雌型32の一方が上型で他方が下型であり、他のプレス加工も第11のプレス加工(P11)と同様に対応する形状を有する上型と下型により行われる。
そして、第1〜第11の上型及び下型によるプレス加工(P1)〜(P11)が円筒状部形成工程(S2)であり、この円筒状部形成工程(S2)の途中に前記孔開け工程(PA)と円筒状部肉厚加工工程(P10)を備える。
前記円筒状部形成工程(S2)の後、中間座金部22の外周及び切欠き溝部5を形成するプレスの打ち抜きによる座金部外周形成工程(S3)を行う。この座金部外周形成工程(S3)では、他方の他側連結部14を中間座金部22より切り離す。
図13に示すように、座金部外周形成工程(S3)の後、上型及び下型によるプレス加工によって、前記歯部6を形成する歯部形成工程(S4)が行われる。この際、中間座金部22の他端面に歯部6を突出形成することにより、中間座金部22の一側面22Aに凹部29が形成され、座金部2が形成される。
歯部形成工程(S4)の後、プレスによるせん断加工により、座金部2から連結部12,13を切り離す切離し工程(S5)が行われ、この切り離す切離し工程(S5)で座金部2の外周が製品の最終形状に形成される。
次に、雌螺子部形成工程(S6)において切り離した座金付きナット1のナット部3に螺子切りにより前記雌螺子部4を形成し、この後、座金付きナット1に表面処理を施す。この表面処理としては電気亜鉛メッキによるクロメートメッキが例示される。
そして、図示しない回転ビットの突出部を前記切欠き溝部5に合わせ、前記回転ビットを回転することによりアンカーボルト(図示せず)にナット部3を螺合し、座金部2が木製の土台に接すると、歯部6が木材を削り、座掘りをして座金部2が土台に埋まり、同時に座金部2に押されて土台が布基礎(図示せず)に緊結される。この場合、ナット部3と座金部2との連結箇所の肉厚が確保されているため、座金部2の回転をナット部3に確実に伝達することができる。
このように本実施例では、請求項1に対応して、金属板7にプレス加工を施すことにより円筒状部たるナット部3の一端に座掘り用歯部6を備えた座金部2を有する座金付きナットを製造する方法であって、ナット部3を形成する円筒状部形成工程(S2)と、ナット部3の他端を孔開けする孔開け工程(PA)と、座掘り用歯部6を形成する歯部形成工程(S4)と、金属板7から歯部6を形成した座金部2を切り離す切離し工程(S5)と、螺子加工によりナット部3に雌螺子部4を形成する雌螺子部形成工程(S6)とを備えるから、金属板7に複数回のプレス加工を施すことにより、座掘り用歯部6を有する座金部2を一体に備えたナット部3を金属板7から成形することができ、プレスを主とするため、生産性も向上する。また、平板状の金属板7から加工するから、座金部2の大きさを自由に設定することができ、大径の座金部2を備えた座金付きナット1を製造することができる。尚、帯状板の金属板7を用いれば間欠搬送による連続加工が可能となる。尚、間欠搬送とは、金属板7がそれぞれのプレス位置において止り、プレス加工が終了した後、搬送されることを言う。
このように本実施例では、請求項2に対応して、円筒状部形成工程(S2)において円筒状部たるナット部3の一端を座金部2の一側面22Aより突出すると共に、座金部2にナット部3を囲むリング状凹部26を形成した後、リング状凹部26を形成した座金部2を略平坦に形成する円筒状部一端加工工程(PE)を備えるから、金属板7からプレス加工によりナット部3を形成することにより、ナット部3と座金部2との連結箇所は他の部分に比べて肉薄になり易いが、円筒状部一端加工工程(PE)を設けることにより、ナット部3と座金部2との連結箇所の肉厚を確保することができる。
このよう本実施例では、請求項3に対応して、金属板7を部分的に打ち抜いて円板部11と円板部11を金属板7の縁部7A,7Bに連結する連結部12,13,14とを形成する前打ち抜き工程(S1)を備え、連結部12,13,14は変形部たる湾曲線部12A,13A,13B,14A,14Bを有し、前打ち抜き工程(S1)の後のプレス加工により円板部11の直径D1が変化し、この変化を湾曲線部12A,13A,13B,14A,14Bが変形することにより吸収するから、円板部11の直径が変化すると、湾曲線部12A,13A,13B,14A,14Bが変形することにより前記変化を吸収し、円板部11に無理な力が加わることがない。
このように本実施例では、請求項4に対応して、孔開け工程(PA)の後、円筒状部たるナット部3を縮径すると共に、該ナット部3の厚さTを厚くする円筒状部肉厚加工工程(P10)を備えるから、雌螺子部4の加工に適した厚さTを得ることができると共に、ナット部3の強度を確保することができる。尚、円筒状部肉厚加工工程(P10)は切離し工程(S5)の前に行われる。
実施例上の効果として、円板部11を3箇所の連結部12,13,14により縁部7A,7Bに連結したから、円板部11が縮小又は拡大する際の変化を均一に吸収することができる。尚、3箇所の連結部12,13,14は円板部11の外周の周囲方向に略等間隔に連結されている。また、第2のプレス加工(P2)により、中間円筒状部21の直径d1を縮径すると共に、中間円筒状部21を高くし、中間円筒状部21の一端に第1のリング状凸部23を形成し、この次の第3のプレス加工(P3)により、中間円筒状部21の直径d1を縮径すると共に、中間円筒状部21を高くし、中間円筒状部21の一端に前記第1のリング状凸部23の他側に連続する第2のリング状凸部24を形成し、この後、複数回のプレス加工により前記第1及び第2のリング状凸部23,24を凹状湾曲面25に形成するから、ただナット部3を伸ばすように成形すると、ナット部3と座金部2との連結箇所の肉厚を確保できないのに対して、前記連結箇所の肉厚を確保することができる。また、プレス加工(P7)〜(P9)において、中間座金部22の外径寸法が変わらないから、リング状凹部26を平坦にする加工により、ナット部3と座金部2との連結箇所の肉厚を確保することができる。さらに、座金部2には、連結部12,13,14が連結されていない箇所に歯部6を形成するから、その加工が容易となる。
以上、本発明の実施形態について詳述したが、本発明は前記各実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内で種々の変形実施が可能である。例えば、プレス加工の回数は適宜選定可能である。また、実施例では帯状板の金属板を用いて連続したプレス加工を示したが、略長方形の1枚の金属板から1個の座金付きナットを製造してもよい。また、実施例では、円筒状部肉厚加工工程を1回のプレス加工により行ったが、複数回のプレス加工により段階的に円筒状部を縮径すると共に、円筒状部の厚さを増すようにしてもよい。また、円筒状部の高さを低くすることにより、円筒状部の厚くするようにプレス加工してもよい。
1 座金付きナット
2 座金部
3 ナット部(円筒状部)
4 雌螺子部
5 切欠き溝部(工具係合部)
6 座掘り用歯部
7 金属板
11 円板部
12 一側連結部
12A 湾曲線部(変形部)
13 他側連結部
13A 一方の湾曲線部(変形部)
13B 他方の湾曲線部(変形部)
14 他側連結部
14A 一方の湾曲線部(変形部)
14B 他方の湾曲線部(変形部)
26 リング状凹部
D,D1 直径(円板部の直径)
T 厚さ

Claims (4)

  1. 金属板にプレス加工を施すことにより円筒状部の一端に座掘り用歯部を備えた座金部を有する座金付きナットを製造する方法であって、
    前記円筒状部を形成する円筒状部形成工程と、
    前記円筒状部の他端を孔開けする孔開け工程と、
    前記座掘り用歯部を形成する歯部形成工程と、
    前記金属板から前記座掘り用歯部を形成した前記座金部を切り離す切離し工程と、
    螺子加工により前記円筒状部に雌螺子部を形成する雌螺子部形成工程とを備えることを特徴とする座金付きナットの製造方法。
  2. 前記円筒状部形成工程において前記円筒状部の一端を前記座金部の一側面より突出すると共に、前記座金部に前記円筒状部を囲むリング状凹部を形成した後、前記リング状凹部を形成した前記座金部を略平坦に形成する円筒状部一端加工工程を備えることを特徴とする請求項1記載の座金付きナットの製造方法。
  3. 前記金属板を部分的に打ち抜いて円板部と前記円板部を前記金属板の縁部に連結する連結部とを形成する前打ち抜き工程を備え、前記連結部は変形部を有し、前記前打ち抜き工程の後のプレス加工により前記円板部の直径が変化し、この変化を前記変形部が変形することにより吸収することを特徴とする請求項1又は2記載の座金付きナットの製造方法。
  4. 前記孔開け工程の後、前記円筒状部の厚さを厚くする円筒状部肉厚加工工程を備えることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の座金付きナットの製造方法。
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