JP2018155252A - ボルト - Google Patents

Abstract

【課題】冷間鍛造により製造されるボルトのボルト頭部の角部を確実に先鋭化させることが可能なボルトの提供。
【解決手段】
冷間鍛造によって製造され、多角形状のボルト頭部２の略中心を通るボルト軸を軸心としてボルト頭部２からボルト軸部３が延びるボルト１である。ボルト頭部２は、所定数の線状の角部５によって所定数の側面に分割された外周面６と、ボルト頂面４に形成された凹状の頂面凹部７とを有する。頂面凹部７は、ボルト軸を中心とした円形状の中央領域８と、所定数の角部５の各々に向かって中央領域８から膨出する所定数の張出領域９とを有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、冷間鍛造により製造されるボルトに関する。

特許文献１には、多角頭部をもつボルトを圧造によって製造するボルトの製造方法が記載されている。この製造方法は、第２の工程で得られたボルト材を角形のダイス型孔に投入するようにパンチで据込んで頭部の頂面に球状のへこみを形成すると同時に頭部の外周を角形に張り出すように圧造する第３の工程を有する。

特開昭６３−２３５０４０号公報

特許文献１では、圧造（冷間鍛造）によってボルトを形成する際に、ボルトの頭部（ボルト頭部）の外周の角形をシャープにするため、ボルト頭部の頂面（ボルト頂面）にへこみを形成してボルト頭部の各角部に向かうボルト材の張り出しを強めている。

しかし、ボルト頂面が多角形状であるのに対し、ボルト頂面のへこみの形状が球状（円形）であり、へこみの最大径は、多角形状の角ではなく辺によって規定されるため、角部へ向かうボルト材の張り出しの増強に限界が生じ、角部が十分に先鋭化されない可能性がある。

そこで、本発明は、冷間鍛造により製造されるボルトのボルト頭部の角部を確実に先鋭化させることが可能なボルトの提供を目的とする。

上記課題を解決するために、本発明のボルトは、冷間鍛造によって製造され、多角形状のボルト頭部の略中心を通るボルト軸を軸心としてボルト頭部からボルト軸部が延びる。

ボルト頭部は、所定数の線状の角部によって所定数の側面に分割された外周面と、ボルト頂面に形成された凹状の頂面凹部とを有する。頂面凹部は、ボルト軸を中心とした円形状の中央領域と、所定数の角部の各々に向かって中央領域から膨出する前記所定数の張出領域とを有する。

本発明は、冷間鍛造によって製造され、多角形状のボルト頭部の略中心を通るボルト軸を軸心としてボルト頭部からボルト軸部が延びるボルトである。ボルト頭部は、所定数の線状の角部によって該所定数の側面に分割された外周面と、ボルト頂面に形成された凹状の頂面凹部とを有する。頂面凹部は、ボルト軸を中心とした円形状の中央領域と、所定数の角部の各々に向かって中央領域から膨出する所定数の張出領域とを有する。

ボルト頭部の略中心とは、例えばボルト頭部の重心又はその近傍であり、多角形状は、例えば正多角形状（正六角形状等）である。多角形状が正六角形の場合、中央領域から６つの張出領域が膨出し、頂面凹部は花びら形状となる。

上記構成では、ボルトの頂面凹部が円形状の中央領域からボルト頭部の各角部に向けて張出領域が膨出する形状であり、圧造によりボルト頭部を形成する工程において、ボルト材を押圧するパンチの押圧面には、中央領域に対応する円形状の中央凸部から張出領域に対応する所定数の張出凸部が各角部に向かって膨出した凹部形状突起が設けられる。このため、張出凸部（張出領域）の各先端をボルト頭部の各角部の近傍まで伸ばすことが可能となり、角部へ向かうボルト材の張り出しを十分に増強して角部を確実に先鋭化することができる。

本発明によれば、冷間鍛造により製造されるボルトのボルト頭部の角部を確実に先鋭化させることができる。

本実施形態に係るボルトを示す斜視図である。 図１のボルトであり、（ａ）は図１のIIａ−IIａ矢視平面図を、（ｂ）は図２（ａ）のIIｂ−IIｂ矢視断面図をそれぞれ示す。 ボルトの製造工程であり、（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）は製造工程順をそれぞれ示す断面側面図である。 本発明の第１の変形例を示す平面図である。 本発明の第２の変形例を示す平面図である。

以下、本発明の第１実施形態について図面を参照して詳細に説明する。図中の矢印は圧縮方向を意味する。

図１及び図２に示すように、本実施形態に係るボルトは、冷間鍛造によって製造されるボルト１であって、正六角形状のボルト頭部２と、ボルト頭部２から延びるボルト軸部３とを有する。

ボルト頭部２は、６箇所の線状の角部５によって分割された６つの外周面６と、ボルト頂面４に形成された凹状の頂面凹部７とを有する。頂面凹部７は、ボルト軸を中心とした円形状の中央領域８と、６箇所の角部５の各々に向かって中央領域８から膨出する（張り出す）６つの張出領域９とを有し、花びら形状となっている。なお、ボルト頭部２の形状は、正六角形状に限定されるものではなく、多角形状であればよい。

ボルト軸部３は、ボルト頭部２の略中心を通るボルト軸を軸心としてボルト頭部２から延びる。ボルト軸部３の外周面には、転造又は切削加工によって形成された雄ネジ１０が形成されている。ボルト頭部２の略中心とは、例えばボルト頭部２の重心又はその近傍である。

次に、ボルト１の成型工程について、図を参照して詳細に説明する。

図３に示すように、ボルト１は、冷間鍛造によって略円柱状部材であるボルト材（図３（ａ）参照）１１を段階的に圧縮（据込加工）することにより形成される。

ボルト材１１を形成する場合には、先ず、ボルト材１１をダイス１２に形成される挿入孔１２ａに投入して圧造位置に配置する。挿入孔１２ａはダイス１２を上下方向に開口するボルト材１１より若干大きな径を有する孔であり、挿入孔１２ａの下端部には下端開口からボルト材１１と略同径のピン１３が挿入される。挿入孔１２ａの上端開口からボルト材１１の一端部を挿入し、ボルト材１１の下端面とピン１３の上端面とが挿入孔１２ａ内で面接触することにより、ボルト材１１は圧造位置に配置される。

次に、第１パンチ１４でボルト材１１の他端部を軸方向上方から圧縮して径方向外側へ膨出させることにより、ボルト材１１の他端部にボルト頭部２を形成する（図３（ｂ）参照）。第１パンチ１１の下面には、略円錐台形状に凹む第１凹部１４ａが形成される。第１凹部１４ａの軸方向上面をボルト材１１の他端部に軸方向上方から押圧し、ピン１３を軸方向下方から押圧することによって、ボルト材１１が圧縮され、ボルト材１１の他端部にボルト頭部２が形成される。

次に、第２パンチ１５でボルト頭部２を軸方向上方から圧縮し、ボルト頭部２を更に径方向外側へ膨出させる（図３（ｃ）参照）。第２パンチ１５の下面には、略円形状に凹む第２凹部１５ａが形成される。第２凹部１５ａの軸方向上面をボルト頭部２に軸方向上方から押圧し、ピン１３を軸方向下方から押圧することによって、ボルト頭部２を更に径方向外側へ膨出する。

その後、第３パンチ１６でボルト頭部２を軸方向へ圧縮する（図３（ｄ）参照）。第３パンチ１６の下面には、正六角形状に凹む第３凹部１６ａが形成され、第３凹部ａの軸方向上面には押圧面１７が設けられ、押圧面１７には凹部形成突起１８が形成される。凹部形成突起１８は、中央領域８に対応する円形状の中央凸部１９と、中央凸部１９から膨出して６つの張出領域９に対応する６つの張出凸部２０とを有する。凹部形成突起１８が設けられる第３パンチ１６の押圧面１７をボルト頂面４に軸方向上方から押圧し、ピン１３を軸方向下方から押圧することによって、ボルト頭２が正六角形状に圧造され、ボルト頂面４には頂面凹部７が形成される。頂面凹部７が形成されることによってボルト材１１が６箇所の各角部５へ張り出されるので、ボルト頭部２の各角部５が先鋭化する。最後に、ボルト軸部３の外周面に転造又は切削加工によって雄ネジ１０を形成する。

上記のように構成されたボルト１では、ボルト１の頂面凹部７が円形状の中央領域８からボルト頭部２の各角部５に向けて張出領域９が膨出する形状であり、圧造によりボルト頭部２を形成する工程において、ボルト材１１を押圧する第３パンチ１６の押圧面１７には、中央領域８に対応する円形状の中央凸部１９から張出領域９に対応する６つの張出凸部２０が各角部に向かって膨出した凹部形成突起１８が設けられる。このため、張出凸部（張出領域９）２０の各先端をボルト頭部２の各角部５の近傍まで伸ばすことが可能となり、角部５へ向かうボルト材１１の張り出しを十分に増強して角部を確実に先鋭化することができる。

以上、本発明について、上記実施形態に基づいて説明を行ったが、本発明は上記実施形態の内容に限定されるものではなく、当然に本発明を逸脱しない範囲で適宜変更が可能である。すなわち、この実施形態に基づいて当業者等によりなされる他の実施形態、実施例および運用技術等は全て本発明の範疇に含まれることは勿論である。

例えば、図４に示すように、正六角形状のボルト頭部２２のボルト頂面２４に、ボルト軸を中心とした円形状の中央領域２８と、６箇所の角部の各々に向かって中央領域２８から膨出する６つに張出領域２９とを有する頂面凹部２７が正六角形状に形成される構造であってもよい。この場合、頂面凹部２７を形成する凹部形成突起は、中央領域２８に対応する円形状の中央凸部と、中央凸部から膨出して６つの張出領域２９に対応する６つの張出凸部とを有し、正六角形状に形成される。

また、図５に示すように、正四角形状のボルト頭部３２のボルト頂面３４に、ボルト軸を中心とした円形状の中央領域３８と、４箇所の角部３５の各々に向かって中央領域から膨出する４つの張出領域３９とを有する頂面凹部３７が形成される構造であってもよい。この場合、頂面凹部３７を形成する凹部形成突起は、中央領域３８に対応する円形状の中央凸部と、中央凸部から膨出して４つの張出領域３９に対応する４つの張出凸部とを有する。

１，２１，３１ ボルト
２，２２，３２ ボルト頭部
３ ボルト軸部
４，２４，３４ ボルト頂面
５，２５，３５ 角部
６ 外周面
７，２７，３７ 頂面凹部
８，２８，３８ 中央領域
９，２９，３９ 張出領域
１０ 雄ネジ
１１ ボルト材
１２ ダイス
１２ａ 挿入孔
１３ ピン
１４ 第１パンチ
１４ａ 第１凹部
１５ 第２パンチ
１５ａ 第２凹部
１６ 第３パンチ
１６ａ 第３凹部
１７ 押圧面
１８ 凹部形成突起
１８ 中央凸部
２０ 張出凸部

Claims (1)

1. 冷間鍛造によって製造され、多角形状のボルト頭部の略中心を通るボルト軸を軸心として前記ボルト頭部からボルト軸部が延びるボルトであって、
   前記ボルト頭部は、所定数の線状の角部によって前記所定数の側面に分割された外周面と、前記ボルト頂面に形成された凹状の頂面凹部とを有し、
   前記頂面凹部は、前記ボルト軸を中心とした円形状の中央領域と、前記所定数の角部の各々に向かって前記中央領域から膨出する前記所定数の張出領域とを有する
   ことを特徴とするボルト。

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