JP2018040488A - 未硬化層を含む高強度ねじ - Google Patents
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Abstract
Description
−ヘッド及びシャフトを含むブランクを変形によって製造するステップ、
−硬さを高めるようにブランクを熱処理するステップ、
−シャフトの軸方向長さの少なくとも一部においてブランクの硬さを低減し、断面において見て、ねじのコアに比して低減された硬さを有する外側表面層として設計されている未硬化層を生成するステップ、及び
−ヘッドから離間しているシャフトの一部におけるねじ山の変形によってねじ山部分を製造するステップ。
−高さH:0.4mm〜0.7mm;深さT1:0.25mm〜1.8mm、又は
−高さH:0.71mm〜1.0mm;深さT1:0.25mm〜2.7mm、又は
−高さH:1.01mm〜1.5mm;深さT1:0.2mm〜2.7mm、又は
−高さH:1.51mm〜2.0mm;深さT1:0.2mm〜2.7mm、又は
−高さH:2.01mm〜2.5mm;深さT1:0.15mm〜3.0mm、又は
−高さH:2.51mm〜4.0mm;深さT1:0.15mm〜4.0mm。
d=ねじ山の外径
dk=ねじのコアの直径
HK=ねじのコアの硬さ
HR=表面層(未硬化層)の硬さ
ΔH=ねじのコアにおける硬さの差
T1=ねじ山部分における表面層の深さ(の一部)
ds=ねじのシャンク直径
T2=シャンク部分における表面層の深さ
P=ねじ山のピッチ
H=鋭利に切削された仮想的なプロファイルの三角形の高さ
2 ねじ
3 構成要素
4 構成要素
5 ヘッド
6 シャンク部分
7 ねじ山部分
8 ねじ山
9 ボア
10 ボア
11 雌ねじ
12 ヘッド支承面
13 長手方向中心軸
14 ねじ山先端
15 ねじ山基部
16 コア
17 表面層
18 未硬化層
19 線
20 線
21 線
22 接続線
23 線
Claims (15)
- ねじ山(8)を有するねじ山部分(7)を含む高強度ねじ(2)であって、前記ねじ山部分(7)は、断面において見て、該ねじ(2)のコア(16)に比して低減された硬さを有する外側表面層(17)として設計されている未硬化層(18)を含むことを特徴とする、高強度ねじ。
- ねじ(2)であって、
前記ねじ(2)は長手方向中心軸(13)を有し、
前記ねじ山(8)は、鋭利に切削された仮想的なプロファイルセクションの高さに対応する高さHを有し、
前記ねじ山(8)は、前記長手方向中心軸(13)の周りに巻回するとともに直径dを有するねじ山先端(14)、及び、前記長手方向中心軸(13)の周りに巻回するとともに直径d3を有するねじ山基部(15)を含み、
前記未硬化層(18)は、前記長手方向中心軸(13)の周りに巻回する前記ねじ山先端(14)に沿って存在するとともに、前記長手方向中心軸(13)に対して垂直な径方向に、隣接して360°だけオフセットされる前記ねじ山基部(15)の2つの位置間の仮想的な軸方向の接続線(22)まで測定した、深さT1を有することを特徴とする、請求項1に記載のねじ。 - ねじ(2)であって、
前記コア(16)は、断面において見て、該コアの直径dk=d/4までの前記ねじ(2)の内側部分であり、
前記コア(16)の硬さは、前記コアの直径dk内の硬さの平均であることを特徴とする、請求項2に記載のねじ。 - ねじ(2)であって、前記未硬化層(18)の硬さは、該未硬化層(18)内の硬さの平均であることを特徴とする、請求項1〜3のいずれか一項に記載のねじ。
- ねじ(2)であって、前記深さT1は0.1mm〜3.0mm、特に0.2mm〜2.8mmであることを特徴とする、請求項2〜4のいずれか一項に記載のねじ。
- ねじ(2)であって、前記ねじ山(8)は、以下の値の対のうちの1つ:
−高さH:0.4mm〜0.7mm;深さT1:0.25mm〜1.8mm、又は
−高さH:0.71mm〜1.0mm;深さT1:0.25mm〜2.7mm、又は
−高さH:1.01mm〜1.5mm;深さT1:0.2mm〜2.7mm、又は
−高さH:1.51mm〜2.0mm;深さT1:0.2mm〜2.7mm、又は
−高さH:2.01mm〜2.5mm;深さT1:0.15mm〜3.0mm、又は
−高さH:2.51mm〜4.0mm;深さT1:0.15mm〜4.0mm
を有することを特徴とする、請求項2〜4のいずれか一項に記載のねじ。 - ねじ(2)であって、前記コア(16)は、400HV〜650HV、特に450HV〜570HVの硬さを有し、前記未硬化層(18)は、その外側において300HV〜380HVの硬さを有することを特徴とする、請求項1〜6のいずれか一項に記載のねじ。
- ねじ(2)であって、前記未硬化層(18)の硬さは、その外側では、前記コア(16)の硬さに比して少なくとも7%、特に10%〜50%、特に20%〜40%だけ低減されることを特徴とする、請求項1〜7のいずれか一項に記載のねじ。
- ねじ(2)であって、前記コア(16)は、1300N/mm2〜2500N/mm2、特に1400N/mm2〜1850N/mm2の引張強度を有し、
前記未硬化層(18)は、その外側では、1000N/mm2〜1200N/mm2の引張強度を有することを特徴とする、請求項1〜8のいずれか一項に記載のねじ。 - ねじ(2)であって、ヘッド(5)及びねじ山のないシャンク部分(6)を特徴とし、該シャンク部分(6)は、断面において見て、前記ねじ(2)の前記コア(16)に比して低減された硬さを有する外側表面層(17)として設計されている未硬化層(18)を含む、請求項1〜9のいずれか一項に記載のねじ。
- ねじ(2)であって、前記未硬化層(18)は、
前記シャンク部分(6)の全長に沿っては延びないか、又は
前記シャンク部分(6)及び前記ヘッド支承遷移面の全長に沿って延びることを特徴とする、請求項10に記載のねじ。 - 高強度ねじ(2)、特に請求項1〜11の少なくとも一項に記載のねじ(2)を製造する方法であって:
ヘッド(5)及びシャフトを含むブランクを変形によって製造するステップ、
硬さを高めるように前記ブランクを熱処理するステップ、
前記シャフトの軸方向長さの少なくとも一部において前記ブランクの前記硬さを低減し、断面において見て、前記ねじ(2)のコア(16)に比して低減された硬さを有する外側表面層(17)として設計される未硬化層(18)を生成するステップ、及び
前記ヘッド(5)から離間している前記シャフトの一部においてねじ山(8)の変形によってねじ山部分(7)を製造するステップ
を含む、方法。 - 前記硬さの低減は、前記ブランクの誘導加熱によって実現されることを特徴とする、請求項12に記載の方法。
- 前記誘導加熱は、
およそ20kHz〜500kHz、特におよそ100kHz〜400kHzの周波数において実現され、及び/又は
およそ0.05秒〜30秒、特におよそ0.1秒〜10秒の時間期間にわたって実現されることを特徴とする、請求項13に記載の方法。 - 前記硬さの低減は、前記ブランクをレーザで加熱することによって実現されることを特徴とする、請求項12〜14のいずれか一項に記載の方法。
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