JPH0724912B2 - 雄円錐ネジ形成方法およびそれに用いる装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は金属加工に関する。さらに詳しくは、プレスト
レストコンクリート構造物における補強材として用いら
れるタイプの鋼製のロッドまたはワイヤの端部に外周円
錐ネジ部を形成する方法および装置に関する。

［従来の技術］ 従来より、多条ネジの（multi−threaded）雄雌結合部
を素早く係合させるものとして、テーパネジ結合が知ら
れている。というのは、わずか１〜２回のねじ込みでネ
ジ結合の雄部と雌部の両方の多数のネジ山の完全なしっ
かりとした係合が、充分となるからである。

一方、締めつけ時にネジ付きボルトおよび／またはネジ
付きナットが大きい労力でのみねじ込むことができるば
あい、あるいは軸方向に大きく変位すべきでないばあい
におけるネジ締結には、円錐ネジがとくに好適である。
円錐ネジのよく知られた用途は、プレストレストコンク
リートにおける鋼製の補強のロッドまたはワイヤの端部
の雄（すなわち外周）円錐ネジを形成すると共に、少な
くとも１つの雌（すなわち内周）円錐ネジを有するエン
ドピース、コネクタまたはナットなど、たとえば両端に
そのような雌ネジ部を有するコネクタナットなどによっ
てそのような補強材の端部を連結し、それにより補強材
の物理的結合または「接合（splicing）」を行なうばあ
いである。そのようなコネクタは、たとえば米国特許第
3,415,522号および第3,850,535号各明細書に開示されて
おり、カリフォルニア州、バークレイのフォックス−ハ
ウレット・インダストリーズ（Fox−Howlett Industrie
s）によって商業的に販売されている。

その技術によれば、鋼製の補強材の両端における雄円錐
ネジ部は、半径方向に変位しうる２つのたがいに対向す
るチェーザー（chasers）を備えたネジ切り装置によっ
て切削加工される。そのような装置の例はエリコ・プロ
ダクツ・インコーポレイテッド（Erico Products,In
c.）によるヨーロッパの公開された出願第97 745号明細
書に開示されている。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら切削ネジは、グレイン（grain）構造、構
造的な連続性、またはグレインの流れがネジ切りによっ
て中断されるため、および切り欠き効果がネジ部のアン
ダーカットのコア域に生じてネジ山の荷重を受ける断面
積を減少させるため、金属構造物の強度を減少させるこ
とが知られている。さらにテーパネジを形成するための
従来技術によるネジ切りには充分な熟練、一層デリケー
トな装置、および多大の時間を要するという問題があ
る。

一般的に、従来の非切削加工技術によるネジ形成方法に
は、プレスまたはロール加工が含まれるが、そのような
方法はネジが成形される材料を変形させるために大きい
加工力が要求されるという実際的な理由により、適用範
囲が制限されている。たとえば良質の円筒状のネジ（平
行ネジ）は鋼製のロッドまたはワイヤを冷間ロール加工
することによってえられる。そのような方法は比較的短
いロールでしか操作することができず、より長いネジ部
をえようとするばあいはロールを軸方向に変位する必要
がある。明らかに軸方向のロールの変位は、非円筒状、
たとえば円錐状のネジ部を成形するばあいには実際的で
なく、ロール加工法は高張力鋼製構造物に対する雄ネジ
部の正規の生産に適用できないと考えられている。

同じ理由のために、雄円錐ネジ部の冷間プレス加工は、
プレストレスによるコンクリートの補強として好適なタ
イプの高張力鋼構造物よりも実質的に柔かい構造物また
は金属、たとえばアルミニウム合金などにその適用範囲
が制限される。

現在、橋梁、ワイドスパンの屋根、またはシェル構造な
どにおけるプレストレス工法の実質的かつ増加する重要
性に伴ない、建設現場での外周テーパネジを成形しうる
簡単な方法および工具が実質的に要求され、かつその要
求が増加している。というのは、雌コネクタは通常、工
場生産されて使用に備えて建設現場に供給される一方、
鋼製のワイヤまたはロッドは、外周ネジ部が搬送中や取
り扱い中に不測の損傷で傷つきやすいこと、および雄テ
ーパネジについては特定の寸法が求められたり、他の要
求のために現場で成形する必要があるかもしれないこと
を考慮して、建設現場で使用される前にあらかじめ生産
されず、あるいは必ずしも生産されなくてよいからであ
る。

さらに従来技術の切削により形成されたテーパ雄ネジは
前述の切削ネジのすべての不利益、すなわち機械的強度
が低いことや耐蝕性が低いことなどの不利益を受ける。

したがって本発明の主要な目的はプレストレストコンク
リート構造物における補強材として用いられるタイプの
長尺鋼製構造物の外周円錐ネジ部を形成する方法を提供
することにある。

本発明の他の目的は、ネジ切削の不利益および冷間ロー
ル加工の前記問題を避けるために、ネシ部が冷間プレス
加工により形成され、さらにコンクリートのための鋼製
補強材が取り付けられたり組み立てられたりする建設現
場で使用するのに充分に単純で、かつ頑丈な装置によっ
て実行される、鋼製構造物に外周円錐ネジ部を形成する
方法を提供することにある。

本発明のさらに他の目的は、ネジ山を成形するように鋼
を冷間プレス加工することによって、コンクリート補強
タイプの長尺の鋼構造物に外周円錐ネジ部を形成しうる
装置を提供することにある。

本発明の他の目的は明細書の進行とともに明らかになっ
てくるであろう。

［問題点を解決するための手段］ 前記目的および他の利点は、本発明の第１の態様にした
がい、鋼製の長尺構造物の端部に一般的にテーパ状の外
周形状を有する外周円錐ネジ部を形成する方法であっ
て、前記端部をたとえば切削法または非切削法によって
前記外周形状と対応し、かつ一般的になめらかな外表面
を有する円錐形に加工する工程と、その後、前記円錐ネ
ジ部を形成するように前記円錐形の表面を冷間プレス加
工によって変形させる工程とからなる形成方法によって
達成され、前記冷間プレス加工が、前記表面上に、複数
のダイセグメントを含む複合ダイを当てることにより行
なわれ、ダイセグメントが第１のまたは開いた位置で前
記円錐を受け入れることができ、第２のまたは閉じた位
置で前記外周円錐ネジと螺合しうる円周円錐ネジを実質
的に定めるものであり、 前記ダイセグメントを前記円錐の表面上に移動させ、該
円錐の表面を変形させるために力がかけられ、該力が前
記ダイセグメント上に前記円錐の長手軸と実質的に平行
な方向で作用し、 前記ダイセグメントのそれぞれが約20゜よりも小さい角
度で前記長手軸と交わる方向で前記円錐の表面に向かう
方向に動くようにガイドされてなることを特徴としてい
る。

ここで用いられている「円錐ネジ」という語は「テーパ
ネジ」と同義語であり、「外周」ネジまたは「内周」ネ
ジという語はそれぞれ「雄」ネジまたは「雌」ネジと同
義語的に用いられている。さらにここで用いられている
「補強材」という語は一般的に「プレ−ストレシング」
とも呼ばれるコンクリート補強材タイプのものをいって
いる。このものは引張応力がコンクリートの流し込みま
たは打設の前または後の構造物に高張力鋼製の引張部材
によってかけられ、さらにそこでは「たがいの接続（in
terconnection）」が２本またはそれ以上の引張部材を
接続または「接合」するため、あるいは１本の引張部材
を張力サポート、エンドプレートまたはアンカーに接続
するために要求されるだろう。

「プレ−ストレシング」という語は、鋼製の張力部材の
応力付加がコンクリート構造物のあらかじめ定めた変形
によってもたらされるばあいをも含んでいる。

本発明の方法を使用するときは、ダイセグメント（「オ
ープンダイ」ともいう）が一般的に円錐の縦軸と一般的
には20゜未満、たとえば典型的には５〜15゜（全周を36
0゜として）の鋭角で交わる方向（すなわちそれぞれの
ダイセグメントに対して１つの方向）に作用する。

本発明のこの一般的に好ましい実施例によって、典型的
なコンクリート補強用の鋼製のワイヤまたはロッドの端
部に外周円錐ネジ部を、使用する場所、たとえば建設現
場で形成することができる。その場所では周囲の条件が
従来の方法で鋼上に外周円錐ネジ部を形成することを妨
げている。

ここで用いている「冷間プレス加工」という語は鋼の顕
著な軟化が生じる温度より低い温度での変形を意図して
いる。また一般的には、冷間プレス加工はブランク材の
周囲温度で出発し、材料の温度の上昇が本質的に自己発
生的なばあいに包含される。ここで用いられている「鋼
製の長尺構造物」とはワイヤ、ロッド、バー、典型的に
は長さと幅との比率が10:1以上の長尺構造物で、典型的
にはプレストレストコンクリート構造物中に用いられる
ようなコンクリートの補強材として適切なタイプの高張
力鉄合金、たとえばグレード40およびグレード60（ASTM
のA615−68）からつくられたものを意図している。

本発明の第２の一般的な実施態様によれば、 （ａ）長手軸を有する円錐状の内部空間を囲むガイドス
リーブ手段と、 （ｂ）前記内部空間内に、その長手軸に沿う両方向の主
要な移動のために配列された、複数個のたがいに協働す
るオープンダイまたはダイセグメントからなり、それぞ
れのダイセグメントが前記長手軸に面する内部作用表面
を有し、該内部作用表面が、前記端部に形成しようとす
る円錐ネジと螺合しうるナット手段のセグメントと一致
するダイプロフィールを有するダイと、 （ｃ）前記長手軸に沿う前記ダイの主要な移動により、
前記円錐状の内部空間の直径を減少させるためのプレッ
シャープレート とからなる、前記のタイプの外周円錐ネジ部を形成する
ための装置が提供される。

一般的に、協働するダイセグメントは半径方向の２次的
な変位のために前記プレッシャープレート上に配置され
ている。

ここで用いているダイセグメントの「主要な」変位また
は移動とは、一般的に円錐に対して軸方向の動きを意味
し、他方「２次的な」変位とは一般的に半径方向のダイ
セグメントの動きを意味する。

しかしながら、本発明にかかわるネジ−プレス成形にお
けるダイセグメントの実際の動きは、主要な動きと２次
的な動きが同時に生ずるため、円錐形の縦軸に対して
「傾い」ており、その軸に対して鋭角で交わることにな
ることを理解されたい。

前記ガイドスリーブ（ａ）の円錐状内部空間のスロープ
について適切に選択すれば、典型的には約5:1の強いテ
コ作用が奏される。たとえば、５単位の主要な動きが１
単位の２次的な動きをもたらす一方、２次的な動きに基
づく力は主要な変位をもたらすために要する力の５倍の
大きさとなる。

好ましい実施例によればそれぞれのダイセグメントは本
質的にＴ字状断面を有し、ガイドスリーブは、ダイセグ
メントを移動自在に保持するためにガイドスリーブ手段
の内部空間に対して20゜未満の第１の鋭角（α）で傾い
ている複数本の縦溝を備えている。

第１傾斜角（α）はダイの内部作用表面の第２傾斜角
（β）に対して対向するように傾いているのが好まし
い。

典型的には、（α）は（β）よりも大きく、かつ（α）
は約５〜15゜の範囲で、（β）は約３〜12゜の範囲にあ
る。

一般的には、前記装置はガイドリング、ストップピンお
よびボルト（スクリュー）から形成されるガイド手段を
有する。ボルトはネジ山が円錐の表面にプレス成形され
るときに回転中に長尺の鋼構造物を適切に配列するため
に、ガイドスリーブに対して固定されるストップピンに
接触させるため、およびガイドリングを長尺の鋼構造物
に対して取りはずし自在に固定するためのものである。

さらに好ましい実施例によれば、それぞれのセグメント
の内部作用表面は、ナットの軸に対して、またはナット
の円錐状の内周面に対して直角に配置された螺旋状の表
面を有するスパイラルと実質的に同じ角度で配列されて
いる螺旋状のフランクによって定められるネジ山を有す
るナットのセグメントと対応している。

［作用および発明の効果］ 本発明は、その方法および装置の態様において、同じ材
質から製造され、かつ同じ寸法を有する、しかしネジ切
削によって形成された従来技術のテーパーネジと比較す
れば、冶金工学上の表面構造が、グレインの圧縮により
切削形成のばあいよりも向上しており、高い耐荷重性、
増加した耐蝕性および向上した疲れ強度を有する、長い
外周円錐ネジ部を備えた鋼製のロッドまたはワイヤを提
供する。

さらに本発明の装置の構成には特別な外部高圧発生手段
を要せず、単純なコンプレッサだけで足りる。というの
は、前述のごとくガイドスリーブのテコ作用による力
が、ダイセグメント上のプレッシャープレートによって
加えられた比較的低い一定の圧力をその冷間プレス加工
による変形のために円錐体表面上へのダイセグメントの
実質的により高い圧力に変換するからである。

［実施例］ つぎに添付の図面を参照しながら本発明をより一層詳細
に説明する。

第１図はあらかじめ円錐状に形成されたワークピースに
円錐外周ネジをプレス成形するための本発明の装置の一
実施例を示す縦断面図、第２図は第１図の（Ａ）−
（Ａ）線断面図、第3a図は本発明によってえられた、円
錐の中心線に対して対称のフランクを有するネジ山の一
例を示す説明図、第3b図は本発明によってえられた、円
錐面に対して対称のフランクを有する他のネジ山の例を
示す説明図である。

なお図面に関しては、装置の構成要素は一定の比率に応
じて描かれていないこと、および寸法は明瞭化のために
誇張されていることを心に留めておかなければならな
い。

第１図に縦断面が示され、第２図に横断面が示されてい
る装置は、ネジ用クラウン（11）と協働する液圧プレス
（10）を有する。液圧プレス（10）は液圧シリンダ（1
2）とそれに嵌って軸方向に移動できるピストン（13）
とからなる。シリンダ（12）の底部（14）には、シリン
ダの内部空間（17）の液圧ポンプに接続する液圧ライン
に対して接続するための孔（16）が設けられている。そ
のような液圧ポンプおよび液圧ラインはその技術分野に
おいてよく知られており、そのため図示も説明もここで
は詳細になされていない。ピストンロッド（18）はピス
トン（13）の作用面の反対側の面上に設けられており、
前記ピストンロッド（18）の自由端は円環状のシリンダ
リッド（19）の中心開口を通してシリンダ（12）から突
出している。ピストンロッド（18）の直径よりも大きい
直径を有するプレッシャープレート（21）はピストンロ
ッド（18）の自由端に固着されている。プレッシャース
プリング（22）はピストンロッド（18）のシリンダ（1
2）内にある部分のまわりに配置されており、プレッシ
ャースプリング（22）の両自由端はそれぞれピストンの
後部表面およびシリンダリッド（19）の内面に止まって
いる。

ネジ用クラウン（11）は、シリンダリッド（19）の近辺
で液圧プレス（10）上に螺着されたガイドスリーブ（2
6）を有する。ガイドスリーブ（26）は円錐形状の内部
空間（27）を有しており、その直径が大きい方の、また
は底部の円はプレッシャープレート（21）と隣接し、直
径が小さい方の、または上部の円はネジ用クラウン（1
1）の上面に開口（28）を有している。たがいに90゜ず
つ変位し、かつＴ字状の横断面を有する４本の溝（3
0）、（31）、（32）、（33）は円錐状の内部空間（2
7）の壁面に組み込まれている。それらの溝は円錐状の
内部空間の母線と平行に延びており、そのためネジ用ク
ラウン（11）の縦軸（45）に対して角度（α）で傾いて
いる。

側面形状が台形の４つのダイセグメント、すなわちオー
プンダイ（35）、（36）、（37）、（38）は円錐状の内
部空間（27）内に配置されている。オープンダイは２つ
のアームを有するガイドバーとそこから突出する１つの
ダイとからＴ字状の断面にされている。それぞれのオー
プンダイ（35）、（36）、（37）、（38）のガイドバー
はネジ用クラウン（11）の縦軸方向に沿って移動するこ
とができるようにガイドスリーブ（26）内のふりわけら
れた溝（30）、（31）、（32）、（33）内に取りつけら
れ、ネジ（40）、（41）でプレッシャープレート（21）
に結合されている。オープンダイの軸方向の変位と重な
って生ずる半径方向の変位を妨げないようにするため、
ネジ（40）、（41）はプレッシャープレート（21）内の
半径方向のスロット（42）、（43）内に通されている。
円錐状の内部空間（27）の中心に面しているオープンダ
イの内面（内部作用面）は縦軸（45）に対して角度
（β）だけ傾いている。この角度（β）の傾斜方向は前
記角度（α）の傾斜方向と反対の方向であり、角度
（β）は角度（α）よりも小さい。オープンダイの内面
は円弧状の横断面を有しており、かつプレス成形される
べき円錐外周ネジのためのナットの対応する部分と一致
する表面形状を有する。

本発明の方法を実施するばあい、まず円錐外周ネジが形
成されるべきワークピースの端部を円錐形に加工する。
この円錐形はもちろん形成すべき円錐外周ネジとできる
だけ同じ角度（β）を有していなければならない。円錐
形は機械加工、たとえばターン加工またはグラインド加
工によって、または非切削加工、たとえばプレス加工ま
たはハンマー加工によつて製造しうる。しかしながら、
その加工が材料の性質、およびとくに引っ張り強度と曲
げ強度とを実質的に変えないように、またその表面がそ
の後ネジに負荷をかけている間に破断点に達しうるヘア
ラインクラックを発達させないように注意しなければな
らない。

前述した装置のそれぞれの使用の前には、液圧プレス
（10）内の圧力を解除し、プレッシャープレート（21）
がシリンダリッド（19）に当接するまで、スプリング
（22）がピストン（13）をその休止位置に押圧して戻す
ようにする。また可能な限り円錐状の内部空間（27）の
内部側にオープンダイ（35）、（36）、（37）、（38）
を引いておき、傾斜したガイド溝（30）、（31）、（3
2）、（33）によりそれらの内面同士の間隔を可能な限
り大きくしておく。ついでワークピース、たとえば鋼製
補強材（46）の円錐状の端部を、ガイドスリーブ（26）
の開口（28）を通して、プレッシャープレート（21）の
方向に、その円錐がオープンダイ（35）、（36）、（3
7）、（38）の内表面とその全長に沿って接触するまで
押圧する。その後、液圧流体をシリンダ（12）の内部空
間（17）内に供給し、シリンダリッド（19）の方向にピ
ストン（13）を押圧する。プレッシャープレート（21）
は、ピストン（13）および連結されているピストンロッ
ド（18）と共に、ガイドスリーブ（26）内の開口（28）
の方向に押され、オープンダイ（35）、（36）、（3
7）、（38）をその方向に押圧する。オープンダイのた
めのガイド溝（30）、（31）、（32）、（33）がクラウ
ン（11）の軸（45）に対して傾いているため、オープン
ダイはその軸方向の移動中に、半径方向にたがいに同時
性をもって押圧される。ガイド溝によって形成される傾
斜面により、半径方向にダイに作用する力の大きさは、
長手軸方向にプレッシャープレート（21）に作用する力
の大きさよりも数倍大きいオーダーとなる。その半径方
向の移動の間、オープンダイの内面は、それらのダイの
一定のプロフィールを有する内面のすべての部分が鋼製
補強材と接触するまで、または隣接しあうダイ同士の内
面の側縁同士がたがいに当接しあうまで、鋼製補強材
（46）の円錐状の端部に向けて押圧される。

オープンダイ（35）、（36）、（37）、（38）がもはや
たがいに半径方向に押圧することができなくなると（そ
して軸方向の移動もまた停止すると）すぐに、液圧シリ
ンダ（12）の内部空間（17）内の液圧流体の圧力は、プ
レッシャースプリング（22）がピストン（13）を、およ
びそれと共にプレッシャープレート（21）をわずかに押
し戻すことができるようになるまで減圧される。その戻
り移動の間、プレッシャープレート（21）に連結されて
いるオープンダイ（35）、（36）、（37）、（38）も引
き戻され、ダイの軸方向の引き戻しが同時に半径方向へ
の引き離しをもたらす。その状態で、プレス成形された
ネジ部を備えた鋼製補強材の円錐状の端部をゆるめられ
たダイ間で回転し、ダイによるプレス成形中に鋼に生じ
たすべてのバリをオープンダイ（35）、（36）、（3
7）、（38）の内面の側縁部で切り離す。最後に、液圧
流体はシリンダ（12）の内部空間（17）から排出され、
プレッシャースプリング（22）によりピストン（13）は
プレッシャープレート（21）と共に押され、それに連結
されたオープンダイは出発位置に戻る。その状態で、円
錐外周ネジ部が刻設された鋼製補強材は装置から取り出
されうる。

オープンダイ（35）、（36）、（37）、（38）の内面の
側縁部がバリを切り離すのに適切でないとき、あるいは
長尺の鋼製補強材（46）が引き戻されたオープンダイの
間で回転できないときは、バリもプレス成形されたネジ
内にプレスされる。このことを行なうため、鋼製補強材
は、半径方向に引き戻されているオープンダイ（35）、
（36）、（37）、（38）間で、長手方向に、かつネジの
長さ全体にわたって延びるそれぞれのバリがオープンダ
イの内面と対向するまで回転され、その後にオープンダ
イは再び半径方向に押圧される。そのばあい、鋼製補強
材（46）をネジのプレス成形のための前の操作と同じ程
度まで、すなわち同じ位置までオープンダイ間に挿入す
べきこと、および長手軸まわりの回転を、プレス成形さ
れたネジ山がバリの除去中に変形したり、損傷したりし
ないような比較的小さい回転にすべきことに注意しなけ
ればならない。このことは第１図に破線で描かれている
装置（50）を用いることにより有利に実行される。この
装置（50）は鋼製補強材（46）上に押しつけられるべき
ガイドリング（51）と、クラウン（11）の前面から長手
軸と平行に突出するストップピン（52）とから構成され
る。ガイドリング（51）はガイド面（58）と、半径方向
に延び、かつその中にチョウネジ（56）が螺入されるネ
ジ孔（54）とを有する。この装置を用いるときは、まず
鋼製補強材（46）の上にゆるく止まっているガイドリン
グ（51）は、そのガイド面（58）がオープンダイ（3
5）、（36）、（37）、（38）に対して当接するまで押
しつけられる。このことは鋼製補強材（46）のクラウン
（11）内への挿入の後で、かつネジ部のプレス成形前に
行なわれる。ついで前記ガイドスリーブ（51）が、チョ
ウネジ（56）によってしっかりと鋼製補強材（46）に対
してネジ止めされる。ストップピン（52）に対するチョ
ウネジ（56）の回転角度は、長手方向から見て、できる
だけ約10゜未満としなければならない。ネジ部をプレス
成形し、ダイ（35）、（36）、（37）、（38）を引っ込
めた後、鋼製補強材（46）はガイド面（58）が再びダイ
に当接するまでクラウン（11）内に押し込まれ、同時に
チョウネジ（56）がストップピン（52）で止まるまで回
転される。その後、液圧プレス（10）は再び加工され、
オープンダイはネジをプレス成形するために上述のごと
くたがいに押圧される。この方法で２回プレス成形され
た円錐ネジ部は感じることができる程度のバリをまった
く有さず、しかも円錐円周ネジを有するナット内に思い
のまま螺入することができる。

第3a図は円錐ナットと対応するネジ山のプロフィールを
有するオープンダイ（60）の縦断面を線図的に示してい
る。個々のネジ山のプロフィールは縦軸（62）に対して
対称に、すなわちそれぞれのフランク（63）、（64）が
縦軸を横切る平面（66）、たとえばその縦軸と直行する
平面に対して同じ角度（γ′）、（γ″）を呈するよう
に配列されている。また図面はそれぞれのネジ山の２つ
のフランク（63）、（64）がたがいに異なる長さであ
り、ネジ山のプレス成形中に長手軸方向での移動におけ
る前側のフランク（64）が後側のフランク（63）よりも
長いことをも示している。それらのフランク（63）、
（64）の異なる長さは異なるネジ山面積と対応してお
り、そのためネジ山の成形中における表面上の異なる押
圧力と対応している。

この圧力の相違、および生ずる可能性のある好ましくな
い結果を避けるため、ネジ山が内部表面の円錐に対して
対称に配列されたオープンダイを用いることが有利であ
るかもしれない。第3b図はそのようなオープンダイ（7
0）の縦断面を示している。このダイでは、ネジのネジ
山は内部表面の円錐面（74）に直角の直線（73）（すな
わち縦軸に直角の直線（76）に対して頂角（β）だけ傾
いている直線）に対して同じ角度（δ′）、（δ″）を
構成するフランク（71）、（72）を有する。このネジに
おいては個々のネジ山のフランクは同じ長さであり、そ
れゆえネジ山のプレス成形中にそれぞれのネジ山のフラ
ンクに作用する圧力も同じである。

実際に試験した前記装置の実施例においては、ピストン
（13）の直径を140mmとし、ストロークを25mmとした。
その装置を約700バール（ピストンでは単位面積当り900
kNの力に相当する）の圧力を発生する液圧ポンプに接続
した。円錐形状の内部空間（23）の母線の角度（α）は
10゜とした。液圧プレスによって発生した力の方向を長
手軸方向から半径方向に転換するための、円錐の内部の
溝の傾斜を簡単のために5:1と考えるときは、半径方向
に作用するオープンダイの力は約5000kNとなる。

試験した実施例では、ネジ用クラウンには４つのオープ
ンダイを収容させた。それらのオープンダイの長手軸方
向の長さは105mmとし、内周面はクラウンの長手軸（4
5）に対して角度（β）＝７゜で傾斜され、そのプロフ
ィールはリードが2mmで深さが1.5mmの丸くされたＶスク
リューのネジ山と一致させた。

その装置を用いて、IIIA鋼製で直径40mm、降伏強度5000
kg/cm²の鋼製補強材に、５秒間かけて円錐ネジ部をプレ
ス成形した。えられたネジ部には除去する必要がないほ
どの、しかもナットを螺入するばあいに障害にならない
程度の小さいバリしか生じなかった。その鋼部材の縦断
面の地肌（ground）において、ネジの領域ではヘアライ
ンクラックを検出することができなかった。その装置の
重量は比較的軽いものである。プレスとクラウンの重量
は約35kgであり、作業現場で装置を取りつけたりするの
にきわめて実質的に便宜である。

前述の装置はもちろん種々変更することができ、特定の
要求にあうようにすることができる。たとえば異なる直
径の円錐ネジ部をプレス成形するためには、オープンダ
イの寸法がプレス成形しようとしているネジ山の寸法ま
たは鋼製補強材の直径に合わせた交換可能なネジ用クラ
ウンを用いるのが有利である。さらにスリーブ内のガイ
ド溝およびオープンダイの内面の両方について、前記と
異る角度を採用するのが有利であるかもしれない。ま
た、たとえばプレス成形すべきネジの直径に応じて、４
個より大きい、または少ない前記オープンダイを用いる
こともできる。

もちろん前記装置は鋼製補強材に円錐ネジをプレス成形
するためにのみ用いられるものではなく、たとえば前述
のごとく、適切な方法で準備されたあらゆるワークピー
スにそのようなネジをプレス成形するためにも用いられ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はあらかじめ円錐状に形成されたワークピースに
円錐外周ネジをプレス成形するための本発明の装置の一
実施例を示す縦断面図、第２図は第１図の（Ａ）−
（Ａ）線断面図、第3a図は本発明によってえられた、円
錐の中心線に対して対称のフランクを有するネジ山の一
例を示す説明図、第3b図は本発明によってえられた、円
錐面に対して対称のフランクを有する他のネジ山の例を
示す説明図である。 （図面の主要符号） （10）：液圧プレス （26）：ガイドスリーブ （30）、（31）、（32）、（33）：ガイド溝 （35）、（36）、（37）、（38）：オープンダイ （51）：ガイドリング （52）：ストップピン （56）：チョウネジ

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】鋼製の長尺構造物の端部に一般的にテーパ
   状の外形を有する外周円錐ネジを形成する方法であっ
   て、 （ａ）前記端部を前記外形と対応し、かつ一般的になめ
   らかな外表面を有する円錐形に加工する工程と、 （ｂ）前記円錐の表面を、前記ネジが形成されるよう
   に、冷間プレス加工によって変形させる工程 とからなる雄円錐ネジ形成方法であって、前記冷間プレ
   ス加工が、前記表面上に、複数のダイセグメントを含む
   複合ダイを当てることにより行なわれ、ダイセグメント
   が第１のまたは開いた位置で前記円錐を受け入れること
   ができ、第２のまたは閉じた位置で前記外周円錐ネジと
   螺合しうる内周円錐ネジを実質的に定めるものであり、 前記ダイセグメントを前記円錐の表面上に移動させ、該
   円錐の表面を変形させるために力がかけられ、該力が前
   記ダイセグメント上に前記円錐の長手軸と実質的に平行
   な方向で作用し、 前記ダイセグメントのそれぞれが約20゜よりも小さい角
   度で前記長手軸と交わる方向で前記円錐の表面に向かう
   方向に動くようにガイドされてなる雄円錐ネジ形成方
   法。
2. 【請求項２】長尺の鋼製構造物の一端部において、一般
   的にテーパ状の外形を有する外周円錐ネジを、該端部を
   前記外形と一致し、かつ一般的になめらかな外表面を有
   する円錐形に加工して、該円錐の表面をネジ山の形状に
   変形させることによって形成するための装置であって、 （ａ）長手軸を有する円錐状の内部空間を囲むガイドス
   リーブ手段と、 （ｂ）前記内部空間内に、長手軸方向の主要な移動のた
   めに配列された複数のダイであって、それぞれのダイが
   前記長手軸に面する内面を有し、前記端部に形成される
   べき前記円錐ネジと螺合しうるナット手段のセグメント
   と一致するダイプロフィールを有するダイと、 （ｃ）前記長手軸に沿う前記ダイの主要な移動により、
   前記円錐状の内部空間の直径を減少させるためのプレッ
   シャープレート手段 とからなる雄円錐ネジ形成装置。
3. 【請求項３】前記ダイが、半径方向の２次的な変位のた
   めに、前記プレッシャープレート上に配列されてなる特
   許請求の範囲第２項記載の装置。
4. 【請求項４】前記ダイが本質的にＴ字状の断面を有して
   おり、 前記ガイドスリーブ手段が長手軸方向に延び、かつガイ
   ドスリーブ手段の前記内部空間の前記長手軸に対して第
   １の角度（α）で傾けられた複数の溝からなり、 前記ダイが前記溝に沿って動くように該溝に連結されて
   いる特許請求の範囲第２項記載の装置。
5. 【請求項５】前記第１の角度（α）が前記ダイの前記内
   部表面の傾きである第２の角度（β）に対して逆に傾い
   ている特許請求の範囲第４項記載の装置。
6. 【請求項６】前記装置がさらに、（ｄ）ガイドリング、
   ストップピンおよび該ガイドリングを前記長尺鋼製構造
   物に取りはずし自在に取りつけるためのスクリューから
   なるガイド手段を有しており、 該スクリューが、前記円錐体の表面にネジ部がプレス加
   工されるときに前記長尺の構造物を整列させるために、
   前記ガイドスリーブ手段に取りつけられた前記ストップ
   ピンと接触するように構成されてなる特許請求の範囲第
   ２項記載の装置。
7. 【請求項７】前記ダイのそれぞれの前記内面が軸心とネ
   ジ山を有するナット手段のセグメントと一致しており、
   該ナット手段のネジ山が、ナット手段の軸心に対して直
   角に配列された螺旋表面を有するスパイラルに対して実
   質的に等しい角度で配列される螺旋フランクによって定
   められてなる特許請求の範囲第２項記載の装置。
8. 【請求項８】前記ダイのそれぞれの前記内面が、ネジ山
   が形成された円錐状の内面を有するナット手段のセグメ
   ントと一致しており、前記ナット手段のネジ山が、前記
   ナット手段の円錐状の内面に対して直角に配列された螺
   旋面を有するスパイラルに対して等しい角度で配列され
   た螺旋フランクによって定められてなる特許請求の範囲
   第２項記載の装置。
9. 【請求項９】少なくとも２本の鋼製引っ張り構造物のた
   がいの結合によるコンクリート構造物のプレストレスに
   用いるための複合構成補強材の製法であって、前記引っ
   張り構造物のいずれか一方が少なくとも一端に雄円錐ネ
   ジ部を有する長尺のワイヤ、ロッドまたはバー構造物で
   あり、他方が少なくとも一端に雌円錐ネジ部を有するコ
   ネクタまたはナット手段であり、前記製法が、本質的
   に、前記長尺構造物の前記端部をそこに形成しようとす
   る雄円錐ネジの輪郭に対応し、かつ一般的になめらかな
   外面を有する円錐形に成形する工程、および前記雄円錐
   ネジ部が形成されるように、冷間プレス加工によって前
   記円錐形の前記表面を変形させる工程を有する特許請求
   の範囲第１項記載の方法。
10. 【請求項１０】プレストレス工法によってコンクリート
    構造物を補強するのに用いるための引っ張り部材であっ
    て、該引っ張り部材が鋼製のロッド、ワイヤまたはバー
    の形の長尺構造物であると共に雄テーパネジ部を有して
    おり、 該雄テーパネジ部が本質的に冷間プレス加工によって形
    成され、かつ切削法によってえられる他の同じ構造物に
    比して向上された耐荷重性および耐蝕性を有する引っ張
    り部材。