JPH10193022A - 雌ねじの成形方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 雌ねじの成形後、芯金を素材から容易に抜き
出すことができるようにする。 【解決手段】 素材１に外周面に雄ねじが形成された芯
金２を挿入し、一対の転造ロール３，３を回転させつつ
素材１の外周面の一側部と他側部とに押し付ける。これ
によって、素材１の内周面の一側部と他側部とを芯金２
に押し付けつつ素材１を回転させる。素材１の回転に伴
って芯金２を素材１と同一方向へ同一角速度をもって回
転させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、円筒状をなす素
材の内周面に雌ねじを成形するための成形方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種の成形方法としては、例え
ば特開平５ー３３７５９１号公報に記載の方法がある。
この成形方法は、素材の内部に、形成すべき雌ねじに対
応した雄ねじが形成された芯金を挿入し、その状態で素
材を外周側から内周側へ向かってプレスする。これによ
り、素材の内周面を芯金に押し付けることにより、その
内周面に芯金の雄ねじに対応した雌ねじを形成するとい
うものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記の成形方法では、
素材の内周面に成形された雌ねじ全体が芯金の雄ねじに
押圧接触しているため、成形後に芯金を素材から抜き出
すことが非常に困難であるという問題があった。そこ
で、上記の成形方法では、雌ねじの成形後に素材を径方
向にプレスすることにより雄ねじと雌ねじとの間に微小
隙間を形成し、これによって芯金を抜き出しやすくする
ようにしているが、そのようにして形成される隙間は非
常に小さく、しかもプレスによる負荷が加えられる箇所
には隙間がほとんど形成されない。このため、実際には
芯金を素材から抜き出すことが非常に困難であった。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、請求項１に係る発明は、筒状をなす素材の内周面
に雌ねじを成形する方法であって、上記素材の内部に外
周面に雄ねじが形成された芯金を挿入するとともに、素
材の外周面の一側部と他側部とに一対の転造ロールを押
し付け、素材を径方向に変形させてその内周面の一側部
と他側部とを上記芯金の雄ねじに押し付け、その状態で
上記素材を回転させるとともに、素材の回転に対応して
上記芯金を回転させることにより、上記素材の内周面に
上記芯金の雄ねじに対応した雌ねじを成形することを特
徴としている。この場合、上記雌ねじの成形後、上記素
材の外周面に３個以上の矯正ロールを押し付けつつ上記
素材を回転させることにより、素材を円形になるように
矯正するのが望ましい。また、上記雌ねじの成形後、互
いに対向して配置された一対の金型により、それらの対
向面に形成された略半円状の凹部に上記素材をセットし
てプレスすることにより、上記素材を円形になるように
矯正するのが望ましい。

【０００５】

【発明の実施の形態】以下、この発明の一実施の形態に
ついて図面を参照して説明する。なお、この実施の形態
は、素材の内周面に雌ねじを成形して鉄筋継手を製造す
る場合のものであるが、他の雌ねじ部材の雌ねじを成形
するようにしてもよいことは勿論である。

【０００６】まず、内周面に雌ねじを成形すべき素材に
ついて説明すると、図２に示すように、素材１としては
構造用鋼等の鋼材からなる円筒状の素材を用いる。この
素材１の外径Ｄ_Oは、その外周面を成形後に加工する場
合には任意であるが、後加工しない場合には完成品たる
鉄筋継手の外径とほぼ同一にする。一方、素材１の内径
Ｄ_Iは、雌ねじの成形後における素材１の内径Ｄ_I′が完
成品たる鉄筋継手の内径と同一になるように、実験に基
づいて適宜定める。内径Ｄ_Iは、成形されるべき雌ねじ
の山部と谷部との容積比によっても異なるが、通常は成
形される雌ねじのピッチ円径とほぼ同一になるであろ
う。

【０００７】上記素材１の内周面に雌ねじを成形する場
合には、まず素材１の内部に芯金２を挿入する。芯金２
は、高硬度に熱処理されたダイス鋼等の鋼材からなるも
のであり、その全長は、素材１に芯金２を挿入したとき
その両端部が素材１から外部に突出するよう、素材１よ
り若干長く設定される。芯金２の外周面には、少なくと
も素材１の全長より長い範囲にわたって雄ねじが形成さ
れる。この雄ねじは、素材の内周面に形成されるべき雌
ねじに対応した形状に形成される。より詳しくは、雄ね
じの山部２ａの断面形状は、雌ねじの谷部の断面形状と
ほぼ同一に形成される。ただし、山部２ａの高さｈにつ
いては、雌ねじの谷部の深さより若干高くするのが望ま
しい。このようにすれば、図３に示すように、成形が完
了したとき素材１内周面と芯金２の雄ねじの谷の部分と
の間に間隙が存在することになり、雌ねじの成形を小さ
い力で容易に行うことができるからである。

【０００８】芯金２の外径（雄ねじの外径）ｄ_Oは、芯
金２を素材１に容易に挿通することができるよう、素材
１の内径Ｄ_Iより小径に設定される。この場合、成形の
容易性を考慮するならば、素材１の内径Ｄ_Iより小径で
ある範囲においてできる限り大径にするのが望ましい。
その一方、雌ねじの成形完了後に芯金２を素材１から容
易に抜き取ることができるようにすることを考慮するな
らば、外径ｄ_Oは雌ねじ成形後における素材１の内径
Ｄ_I′より小径にしてもよい。

【０００９】次に、図１に示すように、素材１と平行に
配置された一対の転造ロール３，３を互いに同一方向へ
回転させつつ互いに接近するように移動させ、素材１の
外周面の一側部と他側部とにそれぞれ押し付ける。転造
ロール３としては、雌ねじの成形を比較的小さな力で容
易に行うことができるようにするために、比較的小径の
ものを用いるのが望ましい。ただし、転造ロール３を小
径にすると、素材１に押し付ける力によって転造ロール
３が撓むおそれがある。そこで、この実施の形態におい
ては、転造ロール３，３の外側にそれらと平行に配置さ
れた補強ロール４，４を用い、補強ロール４，４によっ
て転造ロール３，３を素材１に押し付けるようにしてい
る。なお、転造ロール３，３の回転速度および接近移動
速度は、実験に基づいて適宜に定める。

【００１０】転造ロール３，３を互いに接近移動させて
素材１の一側部と他側部とに押し付けると素材１がほぼ
楕円形になるように変形し、その内周面の一側部と他側
部とが芯金２の雄ねじに押し付けられる。これにより、
素材１の内周面の一側部と他側部とに雄ねじに対応した
雌ねじが成形される。しかも、転造ロール３，３が回転
することによって素材１が回転させられるので、その内
周面全体に雌ねじが成形される。しかも、転造ロール
３，３が接近移動しているので、雌ねじは徐々に深く成
形され、転造ロール３，３が所定の位置まで接近移動す
ると、素材１の内周面に所望の雌ねじが成形される。そ
の後、転造ロール３，３は、所定の位置において接近移
動を停止させ、素材１が２〜３回程度回転するまでその
位置で引き続き回転させるのが望ましい。これは、成形
された雌ねじのスプリングバックを防止するためであ
る。

【００１１】なお、素材１と転造ロール３，３との間に
滑りが発生し、素材１を所望の回転速度で回転させるこ
とができないような場合には、転造ロール３の外周面に
ローレットを形成して滑りを抑えたり、あるいは素材１
を他の回転駆動源によって強制的に回転させるようにし
てもよい。

【００１２】上記のようにこの発明の成形方法は、素材
１を回転させつつその内周面を芯金２の外周面に押し付
けて雌ねじを成形するものであるが、素材１の回転時に
芯金２が回転せずに静止していると、素材１の内周面に
一旦成形された雌ねじが芯金２によって押し潰されてし
まう。そこで、雌ねじの成形のために素材１を回転させ
ているときには、芯金２も素材１と同一の角速度をもっ
て同一方向へ回転させる。

【００１３】素材１の内周面に所望の雌ねじを成形した
ら、転造ロール３，３の回転を停止させるとともに、素
材１から離間移動させる。そして、芯金２を回転させて
素材１から引き抜く。この場合、素材１の雌ねじと芯金
２の雄ねじとは互いに接触しているが、素材１が断面楕
円形に変形しているので、それらの接触箇所は全周のう
ちの一部である。したがって、芯金２を比較的容易に回
転させて引き抜くことができる。芯金２を引き抜いた
後、素材１を断面円形になるように矯正し、完成品たる
鉄筋継手を得る。

【００１４】このように、この発明の成形方法では従来
の成形方法に比して芯金２を素材１から引き抜きやすい
が、それでも素材１の雌ねじと芯金２の雄ねじとの一部
どうしが接触しているため、芯金２を素材１から引き抜
きにくいこともある。そのような場合には、芯金２を引
き抜く前に素材１を断面円形になるように予め矯正する
ようにしてもよい。素材１の矯正は例えば、次のように
して行うことができる。

【００１５】図４は、対向して配置された一対の金型
５，５を用いて矯正する場合を示すものであり、金型
５，５の対向面には断面半円状をなす凹部５ａ，５ａが
それぞれ形成されている。そして、金型５，５によって
素材１を矯正する場合には、金型５，５を素材１に対し
てその長軸方向の両側から接近移動させ、金型５，５を
互いに突き合わせる。すると、凹部５ａ，５ａの内面に
よって楕円形の素材１がプレス成形され、図６に示すよ
うに円形に矯正される。このように矯正すると、仮に芯
金２の外径ｄ_Oが成形後の素材１の内径Ｄ_I′より大きい
ものであったとしても、芯金２の雄ねじと素材１の雌ね
じとの間に大きな隙間が形成される。したがって、芯金
２を抵抗なく回転させて素材から引き抜くことができ
る。勿論、芯金２の外径ｄ_Oが外径Ｄ_I′より小さい場合
には、芯金２を回転させることなく芯金２から引き抜く
ことができる。

【００１６】また、図５は、４個の矯正ロール６を用い
て素材１を矯正する場合を示すものであり、４個の矯正
ロール６が素材１の周方向に等角度間隔をもって配置さ
れている。２つの矯正ロール６，６は、素材１の短軸方
向の一側部と他側部とに接触し、他の２つの矯正ロール
６，６は素材１の長軸方向の一側部と他側部とに接触す
るように配置されている。短軸方向に配置された２つの
矯正ロール６，６は、回転しながら素材１から離間する
方向へ徐々に移動され、長軸方向に配置された矯正ロー
ル６，６は回転しながら素材１に接近する方向へ徐々に
移動される。そして、各矯正ロール６が素材１の中心か
ら同一距離だけ離れた位置に達すると、素材１が断面円
形になるように矯正される。なお、矯正ロール６の回転
に伴って素材１が回転するので、芯金２についても素材
１と同一角速度で同一方向へ回転させる。

【００１７】図５に示す矯正方法においては、短軸方向
に配置された矯正ロール６，６に代えて転造ロール３，
３を用いることも可能である。そのようにした場合に
は、雌ねじの成形完了後、長軸方向の矯正ロール６，６
を接近移動させるとともに、転造ロール３，３を離間移
動させることにより、雌ねじの成形完了に引き続いて素
材１の矯正を行うことができる。

【００１８】なお、この発明は上記の実施の形態に限定
されるものでなく、適宜変更可能である。例えば、図４
または図５に示す素材１の矯正は、素材１から芯金２を
引き抜いた後に行ってもよい。

【００１９】

【発明の効果】以上説明したように請求項１に係る発明
によれば、雌ねじの成形後に芯金を素材から容易に抜き
出すことができるという効果が得られる。請求項２また
は３に係る発明によれば、芯金を素材からより一層容易
に抜き出すことができるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係る雌ねじの成形方向の一実施の形
態を示す概略構成図である。

【図２】素材と芯金とを示す図である。

【図３】雌ねじの成形完了時における素材と芯金とを示
す図１のＸ−Ｘ拡大断面図である。

【図４】雌ねじの成形が完了した素材を矯正するための
方法の一例を示す概略構成図である。

【図５】雌ねじの成形が完了した素材を矯正するための
方法の他の例を示す概略構成図である。

【図６】矯正が完了した素材および芯金を示す側面図で
ある。

【符号の説明】

１ 素材 ２ 芯金 ２ａ 山部 ３ 転造ロール ５ 金型 ５ａ 凹部 ６ 矯正ロール

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 筒状をなす素材の内周面に雌ねじを成形
   する方法であって、上記素材の内部に外周面に雄ねじが
   形成された芯金を挿入するとともに、素材の外周面の一
   側部と他側部とに一対の転造ロールを押し付け、素材を
   径方向に変形させてその内周面の一側部と他側部とを上
   記芯金の雄ねじに押し付け、その状態で上記素材を回転
   させるとともに、素材の回転に対応して上記芯金を回転
   させることにより、上記素材の内周面に上記芯金の雄ね
   じに対応した雌ねじを成形することを特徴とする雌ねじ
   の成形方法。
2. 【請求項２】 上記雌ねじの成形後、上記素材の外周面
   に３個以上の矯正ロールを押し付けつつ上記素材を回転
   させることにより、素材を円形になるように矯正するこ
   とを特徴とする請求項１に記載の雌ねじ部材の製造方
   法。
3. 【請求項３】 上記雌ねじの成形後、互いに対向して配
   置された一対の金型により、それらの対向面に形成され
   た略半円状の凹部に上記素材をセットしてプレスするこ
   とにより、上記素材を円形になるように矯正することを
   特徴とする請求項１に記載の雌ねじ部材の製造方法。