JPS6025213B2 - ねじ山の形の内側に閉じられた螺旋空洞を有する弾性ねじの製造方法と工具 - Google Patents

ねじ山の形の内側に閉じられた螺旋空洞を有する弾性ねじの製造方法と工具

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JPS6025213B2
JPS6025213B2 JP55501584A JP50158480A JPS6025213B2 JP S6025213 B2 JPS6025213 B2 JP S6025213B2 JP 55501584 A JP55501584 A JP 55501584A JP 50158480 A JP50158480 A JP 50158480A JP S6025213 B2 JPS6025213 B2 JP S6025213B2
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forming
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JPS56500958A (ja
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トロポフ・ゲンナデイ・アレクサンドロヴイツチ
シヤメンコ・ステパン・ペトロヴイツチ
ツヴイルコ・ゲオルギイ・リユツイアノヴイツチ
オレイニチエンコ・ヴイクトル・グリゴレヴイツチ
ヒ−チユン・ゲオルギイ・アレクサンドロヴイツチ
メンヤイレンコ・アナトリイ・イワノヴイツチ
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DONEPUROPETOROFUSUKII GORUNII INST IMENI ARUTEMA
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DONEPUROPETOROFUSUKII GORUNII INST IMENI ARUTEMA
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21HMAKING PARTICULAR METAL OBJECTS BY ROLLING, e.g. SCREWS, WHEELS, RINGS, BARRELS, BALLS
    • B21H3/00Making helical bodies or bodies having parts of helical shape
    • B21H3/08Making helical bodies or bodies having parts of helical shape internal screw-threads

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Forging (AREA)
  • Nitrogen And Oxygen Or Sulfur-Condensed Heterocyclic Ring Systems (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、機械加工の技術に関し、特にねじ山の形の内
側に閉じられた螺旋空洞を有する弾性ねじを、冷間状態
にある金属を塑性変形させることにより製造する方法と
工具に関する。
背景技術 ブランクの金属の塑性変形特に転造によりねじを作る方
法は、現在広く応用されており(例えば、ピサレフスキ
M.1.、ナカテイフアニエトクニク レッブ ィ シ
ュリチヱフ、19総年、マシュギッ、モスクワーレニン
グラード、参照)、高い容量、金属の節約、及び出来上
ったねじの高い強度等の明らかな利点と共に、本質的な
欠点をも特徴としている。
これらの欠点のうちまず第1には、孔の内側でねじを作
るとき工具を引っ掛けて動かなくするのを防ぐように意
図されたブランク寸法に対する厳格な公差と、特に小さ
い直径の孔の内側にねじを作るときに工具に影響を及ぼ
す大きいねじ形成力とがある。1973年6月25日公
告された日本特許出願48−20977号に開示されて
いる、ねじ山の形の内側に閉じられた螺旋空洞を有する
弾性ねじを作る方法が、技術分野において知られている
上述の方法は、ブランク上に螺旋溝を予め形成し、引き
続いてねじ形成工具によってその壁の塑性変形させるこ
とを包含する。
ねじ形成工具は、その輪郭の頂部を螺旋溝の頂部と一致
させるように位置決めされる。次に、ねじ形成工具は、
螺旋溝の頂部の中へその輪郭より低く深められることに
よって、その壁の変形を与え、その結果、ねじ山の形の
内側に閉じられた螺旋空洞を有するねじが得られる。ね
じ山の形の内側に閉じられた螺旋空洞が存在するので、
このようにして得られたねじは、ブランク寸法の公差を
減少させることを可能とし、工具に及ぼすねじ形成力を
切り下げることを可能とし、更に雌ねじを転造する過程
で工具を引っ掛けて動かなくすることが排除されること
を可能とする。
然しながら、ねじ山の形に対する空洞の変位に帰すべき
上述の方法に従ってねじを作るとき、ねじの安定した弾
性を得ることが不可能であることが試験により立証され
た。
更に、螺旋溝の頂部の中へ工具を深く入れるとき、工具
に及ぼすねじ形成力は、金属の流れの態様のため尚相当
に大きい。
金属は、加工片の軸線に垂直な平面内でねじ形成工具の
方向に押し出され、それによって工具の輪郭を満たす。
出発部分を備えた本体内の周辺の周りに均一に配置され
たねじ切りローフー(threadingroller
s)を包含するねじ転造工具(a比readrolli
ngbol)(米国特許第3,069,処0号)が、技
術分野において知られている。
ローフーの鞠線は、本体の転がり線(舞neratin
gli船)に対して角度位置にあり、その角度は、出釆
上るねじの螺旋の角度に等しい。このような工具によっ
て、及び予め形成された螺旋溝の壁の塑性変形によって
、上述の弾性ねじを得るためには、前記工具の輪郭の頂
部を上述の螺旋溝の輪郭の頂部と一致させるように、前
記工具を位置決めすることが必要である。
このような位置決めは、例えば工作機械、装置、工具、
及び加工片を包含するMDTW歯車系によって、工具と
加工片との間の硬い係合を得るようにそれを調節するこ
とにより、得ることができる。然しながら、このような
配列は、この方法の実施を実質的に複雑にする。更に、
入手しうるMDTW系を用いるとき、工具と加工片との
間の十分に硬い係合を保証することが困難であり、その
結果、作られるべきねじ山の形の内側の空洞がその麹線
に関して変位され、ねじの弾性パラメータが安定しない
。本発明は、ねじ山の形の内側に閉じられた空洞を有す
る弾性ねじを作る方法と、それを実施するためのねじ形
成工具とを提供する問題に基礎を置き、ねじの弾性の安
定性を与えると共に、ねじ形成力を減少させる。
上述の問題は、ねじ形成工具によって、予め形成された
螺旋溝の壁を塑性変形させることにより、ねじ山の形の
内側に閉じられた空洞を有する弾性ねじを製造する方法
に於て、本発明に従って、前記螺旋溝は、形成されるね
じのり‐ド‘こ等しいピッチを有する少くとも2つの条
(douWe−sねrt)で作られ、条の1つは、螺旋
溝の変形の過程で、ねじ山の形の内側に配置された空洞
の中へ残りの条の各々を変位させる所のねじ形成工具を
方向付けるために役立つこと、を特徴とする方法を提供
することにより解決される。
このような配列は、この場合、空洞がねじ山の形の鼠線
に関して対称であるという事実のために、ねじの弾性の
安定性を増大させることを可能とする。
更に、ねじの変形に対し前記方法を適用するとき、ねじ
山の形に沿う金属の流れの態様が変えられ、ねじ山の形
の領域において応力を加えられ且つ変形された金属の実
験結果は、ねじの製造工程が、金属内のより小さい変形
と応力の下で進行し、従ってより小さいねじ形成力で進
行することを立証した。
上述の問題は、本体内の周辺の周りに均一に配置され且
つ円形のねじ山を有するねじ切りローフー(仇read
ingmlle岱)を包含する所の、上述の方法を実施
するためのねじ形成工具において、本発明に従って、溝
形成ローラーが、本体の先端部分の側方の円周の周りに
且つねじ切りローラーの前に均一に配置され、前記溝形
成ローラが、骨こ等しいピッチを有する円形ねじ山を備
えていること、但し、Pは転造されるべきねじのピッチ
であり、n≧2は螺旋溝の出発部分の数であること、を
特徴とするねじ形成工具を提供することによっても亦解
決される。
上述の工具は、ねじの弾性の安定性を増大させることを
可能とする。
その理由は、上述の方法によれば、螺旋溝の条の1つに
沿う工具の移動の間、前記工具が、ねじ山の形の軸線に
関して厳密に対称の螺旋空洞の中へ残りの条を変位させ
るためである。この場合、ねじ形成力が微々たるもので
あることは明らかである。添付図面を参照して、本発明
をその実施態様により更に説明する。
【図面の簡単な説明】
添付図面に於て:第1図は、本発明に従って、予め形成
された2条の螺旋溝の壁の塑性変形の過程を示す略図で
ある。 第2図は、3条の螺旋溝の壁を変形させることにより得
られたねじ山の形の破断図である。第3図は、本発明の
ねじ転造工具の概略正面図である。第4図は、出発部分
の側から見たときの第3図と同じ図である。発明を実施
するための最良の形態 上述の方法によるねじの製造は、次のようにして遂行さ
れる。 結果として出来上るねじ山のピッチに等しいピッチを有
する少くとも2条(do肋le−sta九)の螺旋溝が
、技術分野において知られている方法の何れかによりブ
ランク(blank)上に予め形成される。これに続い
て、このようにして用意された溝の壁がねじ形成工具に
よって変形され、ねじ形成工具は、条(sねrts)の
1つに沿って移動する間に、残りの条の各々を、ねじ山
の形の内側に配置された空洞の中へ転移させる。弾力性
の雌ねじM18xl.5〜餌を作るときの、上述の方法
を実施する例が、第1図に示されている。1.5肌のピ
ッチを有する2条の出発螺旋溝が、チップの出なし・転
造ねじ用のタップを用いて、銅20から作られた加工片
1の孔の内側で予め転造された。 次に、ソ連国の標準18840一13に従って、めくら
孔の内側でねじをチップのでなし、転造をするように意
図されたタップ2 M18×1.5が、孔の中へねじ込
まれた。条の1つは、他の条が工具と接触しない間にタ
ップを方向付けて、溝壁の変形の過程で空洞3を形成し
、この空洞3は、仕上げられたねじ山の形の軸線に関し
て対称となる。たとえ螺旋溝が3つ以上の条を備えても
、ねじを作るこの過程が同様に遂行されることが明瞭に
理解されるであろう。 螺旋溝が3条に作られる場合には、ねじ山の形の藤線に
関して対称に配置された2つの空洞が溝壁の変形の過程
でその中に形成され(第2図)、もしも上述の溝が4条
に作られるならば、3つの空洞が形成される等である。
ねじ山の形の内側にある空洞の位置が対称であることに
より、結果として出釆上ったねじの弾性の安定性(sね
bmty)が保証される。更に、ねじ山の形の領域にお
いて応力を加えられ且つ変形された金属の状態の実験テ
ストの結果は、ねじを作る過程が、金属内のより小さい
変形とより小さい応力の下で進行し、従ってより小さい
ねじ形成力で進行するということを立証した。 この要因は、ねじ山の形に沿う金属の流れのより有利な
態様により生じる。螺旋溝の中に3つ以上の条を設ける
ことが、ねじ山の形の弾性を改良することを可能とし、
それによって、ブランク寸法に対する公差の要求を軽減
し、工具に及ぼすねじ形成力の影響を更に減小させ、こ
のようにして、小さい直径(8側未満)の孔の内側にね
じを作るとき、最も有利な状態をつくり出す。 その上、ねじ山の形の弾性が高いので、ねじの接合部に
おけるねじ螺旋間に、より均一な態様で荷重が分布され
る。上述の方法を実施する特定の実施例に示されている
ような2つの工具によって弾力性のねじを作ることは、
上述の工程を複雑化すると共に長くする結果を生じさせ
る。 上述の工程は、好ましくは、本発明の発明者により開発
された第3図及び第4図に示されているねじ転造工具(
a 比read−rollingにゅ1)によって遂行
される。前記工具は、先端部分5を備えた本体4と、溝
形成ローラー6と、本体内の周辺の周りに均一に配置さ
れたねじ切りローラー7とを包含する。溝形成ローラー
6は、先端部分5の側でねじ切り。 −ラ−7の前に本体4内部に配設され、害のピッチを有
する円形ねじ山を備えている。ここに、Pは、転造され
るべきねじ山のピッチであり、nZ2は、螺旋溝の条数
である。本開示におし、ては、その溝形成ローラー6が
2条の溝(adouble−sねrtgoove)即ち
n=2を形成する所の工具が考察されている。ねじ切り
ローラー7は、転造されるべきねじ山のピッチに等しい
ピッチを有する円形のねじ山を備えている。 溝形成ローラー6の軸線とねじ切りローラー7の軸線と
は、実施例では円筒である本体4の転り線(鉾nera
tingline)に対し、螺旋角度に等しい角度で、
角度位置にある。 提案している工具によるねじの製造は、次のようにして
遂行される。 溝形成ローラー6は、自己係合の方法(a self−
engagngmanner)で加工片の孔の中を移動
する間、ローラー7の円形ねじ山のピッチに等しいピッ
チを有する2条の螺旋溝を予め転造する。2条の螺旋溝
の形成は、螺旋溝の輪郭のピッチが、螺旋溝が形成され
るときのピッチより2倍小さく作られ、ねじ切りローフ
ー7が作動を開始する、という事実により説明すること
ができる。螺旋溝の条の一つは、溝形成ローラー6に続
くねじ切りローラー7を方向付けるために用いられ、ね
じ切りローラー7は、螺旋溝の壁を変形させるとき、ね
じ山の形の軸線に関して対称位置にある空洞の中へ第2
の条を変位させる。 弾性ねじを作る工程が、上述の工具によって単純化され
且つ短縮されることは明白である。 予め形成された溝を含むねじを作るこの原理は、雌ねじ
を作るためのみでなく、雄ねじを作るためにも同様に良
く利用しうろことは更に明白である。産業上の利用可能
性 本発明は、小さい直径(8肌禾満)の孔の内側及びめく
ら孔の内側に弾性ねじを作るとき応用するのに最も好都
合である。 凡のブ 凡はZ 仇波ケ 仏佐々

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 ねじ形成工具2によつて、予め形成された螺旋溝の
    壁を塑性変形することにより、ねじ山の形の内側に閉じ
    られた空洞を有する弾性ねじを製造する方法において、
    前記螺旋溝が、形成されるねじのピツチに等しいピツ
    チを有する少くとも2つの条で形成され、 条の1つは
    、前記螺旋溝の壁を塑性変形させる間にねじ山の形の内
    側に配置された閉じられた螺旋空洞3の中へ残りの条の
    各々を変位させるねじ形成工具を導くように作用するこ
    とを特徴とする弾性ねじの製造方法。 2 ねじ形成工具2の本体4内の周辺の周りに均一に配
    置されていて円形ねじ山を有するねじ切りローラ7を備
    えたねじ形成工具2において、 前記本体4の先端部分
    5の側の円周の周りで且つ前記ねじ切りローラ7の前方
    に溝形成ローラ6が均一に配置されており、該溝形成ロ
    ーラ6は、P/n (ここに、pは製造されるべきねじ
    のピツチ、n≧2は螺旋溝の条数)に等しいピツチを有
    する円形ねじ山を備えていることを特徴とする形成工具
JP55501584A 1979-07-31 1980-06-30 ねじ山の形の内側に閉じられた螺旋空洞を有する弾性ねじの製造方法と工具 Expired JPS6025213B2 (ja)

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SU2804079/27 1979-07-31
SU2804079 1979-07-31

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JP (1) JPS6025213B2 (ja)
DE (1) DE3049754A1 (ja)
FR (1) FR2495511A1 (ja)
SE (1) SE441069B (ja)
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