KR20160124152A

KR20160124152A - 양나사체 전조용 다이스 구조, 양나사체 전조 방법

Info

Publication number: KR20160124152A
Application number: KR1020167025313A
Authority: KR
Inventors: 히로시 미치와키
Original assignee: 가부시키가이샤 네지로
Priority date: 2014-02-18
Filing date: 2015-02-18
Publication date: 2016-10-26
Also published as: JP2015150604A; JP6472120B2; CN106232259B; TW201603909A; CN106232259A; WO2015125834A1

Abstract

나사 소재(B)에 대해서 압접하면서 상대 변위하는 강성의 표면을 갖는 다이 부재를 이용하여 양나사체(D)의 전조를 실시한다. 다이 부재는, 표면의 최외부간을 연결하여 얻어지는 가상 표면의 법선 방향에 대해 대략 평행사변형상을 이루고, 가상 표면으로부터 요설되는 복수의 요부가, 상대 변위할 방향에 따라서 복수 배열되는 양나사부 형성 영역(U)을 구비한다. 또한, 다이 부재는, 양나사부 형성 영역(U)에서의 요부의 상대 변위할 방향의 배열 피치가, 나사 소재와 상대 변위할 때의 상류 측으로부터 하류 측을 향해 작게 설정되는 영역을 갖는다. 이것에 의해, 양나사체를 형성할 때, 원주형의 나사 소재에 대한 전동 불량을 저감하고, 고정밀의 양나사체의 대량생산을 가능하게 한다.

Description

양나사체 전조용 다이스 구조, 양나사체 전조 방법{DIE STRUCTURE FOR FORM ROLLING OF DOUBLE-THREADED BODY, METHOD FOR FORM ROLLING OF DOUBLE-THREADED BODY}

본 발명은, 나사부의 축 방향에서의 동일 영역 상에 우나사부와 좌나사부를 갖는 양나사체를 전조(form rolling)에 의해서 효율적으로 고정밀도로 안정적으로 생산하기 위한 전조용 다이스 구조 등에 관한 것이다.

종래, 우나사 또는 좌나사의 어느 한쪽만의 나사부를 갖는 수나사를 전조에 의해서 제조하는 경우에는, 블랭크라고도 불리는 금속제 원주형의 봉상체(棒狀體)인 나사 소재를, 다조(多條)의 조부를 표면에 갖는 복수의 강성 평판, 강성 원주 혹은 강성 원통체가 되는 다이 부재에 의해서 압압하면서, 나사 소재와 다이 부재를 상대 변위시키고, 나사 소재 표면을 소성변형 시키면서 나사산 혹은 나사홈을 형성하는 것이 일반적이다. 다이 부재에 형성되는 조부는, 단면이 소망한 형상, 예를 들면 대략 삼각형으로 형성되어 서로 거의 평행으로 리드각을 갖는 상태로 형성된다.

수나사체로서는, 수나사체의 나사부의 축 방향에서의 동일 영역 상에, 우나사부와 좌나사부를 갖는 양나사체가 알려져 있고, 이것을 전조에 의해서 생산하기 위한 시도가 되고 있다(특개2013-43183호 공보 참조).

특개2013-43183호 공보에 의하면, 다이 부재에 요설(凹設)되는 양나사체의 조부가 되는 평행사변형의 오목한 형상을 최적화하는 것으로, 전조 후의 축 형상이 비교적 안정되고, 더불어, 조부를 고정밀도로 형성할 수 있다. 그러나, 앞으로는, 더욱 고정밀의 양나사체를, 전조장치의 간단하고 쉬운 세팅으로 대량생산 할 수 있도록 하는 기술이 요구되고 있다.

본 발명은, 상술한 바와 같은 문제를 해결하는 것으로, 즉, 양나사체를 형성할 때의 원주형의 나사 소재에 대한 전동 불량을 저감하고, 고정밀의 양나사체의 대량생산이 가능한 양나사체의 전조용 다이스 구조 및 전조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 과제를 해결하기 위해 양나사체 전조용 다이스 구조가 채용한 수단은, 나사 소재에 대해서 압접하면서 상대 변위하는 강성의 표면을 갖는 다이 부재를 구비하고, 상기 다이 부재는, 상기 표면의 최외부 간을 연결하여 얻어지는 가상 표면의 법선 방향에 대해 대략 평행사변형상을 이루고, 해당 가상 표면으로부터 요설되는 복수의 요부가, 상기 상대 변위할 방향에 따라서 복수 배열되는 양나사부 형성 영역을 구비하고, 상기 양나사부 형성 영역에서의 상기 요부의 상기 상대 변위할 방향의 배열 피치가, 상기 나사 소재와 상대 변위할 때의 상류 측으로부터 하류 측을 향해 작게 설정되는 영역을 갖는 것을 특징으로 한다.

상기 수단에 관련하여, 복수의 상기 요부에서의 상기 상대 변위할 방향의 최대 치수가, 상류 측으로부터 하류 측을 향하는 배열순으로 작게 설정되는 것을 특징으로 한다.

상기 수단에 관련하여, 상기 양나사부 형성 영역에서 상기 나사 소재의 중심축과 상기 가상 표면과의 거리가, 상기 나사 소재가 상대 변위하는 상류 측으로부터 하류 측을 향해 작게 설정되는 것을 특징으로 한다.

상기 수단에 관련하여, 상기 다이 부재는, 상기 표면의 최외부 간을 연결하여 얻어지는 가상 표면에서 상기 상대 변위할 방향에 따라서 상기 나사 소재의 축심에 점차 접근하는 영역과, 해당 축심으로부터 점차 멀어지는 영역을 갖는 전구체 가공 영역을 구비하는 것을 특징으로 한다.

상기 수단에 관련하여, 상기 다이 부재에서의 상기 전구체 가공 영역의 적어도 일부는, 상기 양나사부 형성 영역에 대해서, 상기 나사 소재가 상대 변위할 때의 상류 측에 존재하는 것을 특징으로 한다.

상기 수단에 관련하여, 상기 다이 부재에서의 상기 전구체 가공 영역과 상기 양나사부 형성 영역이 독립 배치되는 것을 특징으로 한다.

상기 수단에 관련하여, 상기 양나사부 형성 영역에서 상기 상대 변위할 방향에 따라서 직선 상에 배치되는 복수의 상기 요부의 배열 피치는, 상기 전구체 가공 영역에서의 상기 접근하는 영역과 상기 멀어지는 영역의 사이의 피치의 정수배로 설정되는 것을 특징으로 한다.

상기 수단에 관련하여, 상기 다이 부재는, 상기 양나사부 형성 영역에 대해서 상기 나사 소재의 축 방향으로 어긋난 상태로 인접 배치되어, 상기 가상 표면에서 띠 모양(帶狀)으로 연재하고 해당 가상 표면으로부터 요설되는 골부가 상기 상대 변위할 방향에 대해서 리드각만큼 경사 배치되는 편나사부 형성 영역을 구비하는 것을 특징으로 한다.

상기 수단에 관련하여, 상기 다이 부재는, 상기 양나사부 형성 영역과 상기 편나사부 형성 영역의 경계에서 분할 가능하게 되어 있는 것을 특징으로 한다.

상기 수단에 관련하여, 상기 다이 부재는, 상기 편나사부 형성 영역에서의 상기 축 방향의 도중의 경계에서 분할 가능하게 되어 있는 것을 특징으로 한다.

상기 수단에 관련하여, 상기 다이 부재는, 상기 편나사부 형성 영역에 대해서 상기 나사 소재의 축 방향으로 어긋난 상태로 인접 배치되어, 평면형이 되는 원통부 형성 영역을 구비하고, 상기 원통부 형성 영역과 상기 편나사부 형성 영역의 경계에서 분할 가능하게 되어 있는 것을 특징으로 한다.

상기 과제를 해결하기 위해 양나사체 전조 방법이 채용한 수단은, 강성의 표면을 갖는 다이 부재를 나사 소재에 대해서 상대 변위시킬 때에, 상기 다이 부재는, 상기 표면의 최외부 간을 연결하여 얻어지는 가상 표면의 법선 방향에 대해 대략 평행사변형상을 이루고, 해당 가상 표면으로부터 요설되는 복수의 요부가, 상기 상대 변위할 방향에 따라서 복수 배열되는 양나사부 형성 영역을 구비하도록 하여, 상기 양나사부 형성 영역에서의 상기 요부의 상기 상대 변위할 방향의 배열 피치가, 상기 나사 소재와 상대 변위할 때의 상류 측으로부터 하류 측을 향해 작게 설정되는 영역을 가지도록 하여, 상기 다이 부재를 상기 나사 소재에 대해서 압접하면서 상대 변위시키는 것으로 양나사체를 전조하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 양나사체를 형성할 때의 원주형의 나사 소재에 대한 전동 불량을 저감하여, 고정밀의 양나사체의 대량생산을 가능하게 한다고 하는 뛰어난 효과를 상주할 수 있다.

[도 1] 본 발명의 실시 형태로 채용되는 양나사체 전조용 다이스 구조 및 전조 방법의 개요를 나타내는 것으로, (A)는 평다이스 전조, (B)는 롤링 전조, (C)는 유성(planetary) 전조를 나타내는 도이다.
[도 2] (A)는 동 다이스 구조의 다이 부재를 나타내는 정면도, (B)는 측면도, (C)는 분해도이다.
[도 3] (A)은 동 다이스 구조에서의 양나사부 형성 영역의 요부의 배치를 설명하는 정면도이며, (B)는 동 양나사부 형성 영역에 의하는 나사 소재의 변형 공정을 나타내는 도이며, (C)는 동 요부의 단면 형상을 확대하여 나타내 보이는 단면도이다.
[도 4] 동 다이스 구조에서의 양나사부 형성 영역의 요부의 배열 피치를 설명하는 정면도이다.
[도 5] (A)는 롤링 전조의 응용예를 나타내는 도이며, (B)는 유성 전조의 응용예를 나타내는 도이다.
[도 6] (A) 내지 (C)는, 동 다이스 구조에서의 전구체 가공 영역에 의해서 나사 소재를 가공하는 공정을 나타내는 측면도이다.
[도 7] (A)는 양나사체의 일부를 확대하여 나타내 보이는 측면도이며, (B)는 양나사 영역의 나사산의 최고정부(最高頂部)의 단면적을 나타내는 단면도이며, (C)는 동 양나사체의 저면도이다.
[도 8] (A)는 양나사체의 일부를 확대하여 나타내 보이는 측면도이며, (B)는 양나사 영역의 나사산의 교차부의 단면적을 나타내는 단면도이며, (C)는 동 양나사체의 저면도이다.
[도 9] (A)는 본 발명의 실시 형태의 양나사체 전조용 다이스 구조의 다른 구성예를 나타내는 정면도 및 측면도이며, (B)는 이것에 의해서 전조되는 양나사체(D)의 예를 나타내는 측면도이며, (C) 및 (D)는, 나사 소재(B)의 다른 구성예를 나타내는 정면도이다.

이하 본 발명의 실시의 형태를, 첨부 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다.

먼저, 본 발명의 실시 형태와 관련되는 양나사체 전조용 다이스 구조에 대해 설명한다. 양나사체 전조용 다이스 구조는, 원주형의 나사 소재(B)에 대해서 압접하면서, 이 나사 소재(B)의 축 방향으로 직교하는 방향으로 상대 변위하면서 해당 나사 소재(B) 표면을 변형시키고, 축 방향에서의 동일 영역 상에 우나사부와 좌나사부를 갖는 양나사체(D)를 전조하기 위한 것이다.

전조 방법으로서는, 도 1(A)에 나타내는, 플레이트형의 다이 부재(10)를 두 개 이용하는 소위 평다이스 전조나, 도 1(B)에 나타내는, 원주형 혹은 원통형의 두 개 이상의 환다이 부재(12, 12)를 맞추어 이용하는 소위 롤링 전조, 도 1(C)에 나타내는, 일방이 원호형의 다이 부재(13)로, 타방이 원주 혹은 원통형의 환다이 부재(12)를 이용하여 전조하는 소위 유성(planetary) 전조 등이 있다. 이후, 본 실시 형태에서는 평다이스 구조의 경우를 구체적으로 설명하지만, 이것들에 예시되지 않는 다른 모든 전조 방법에 본 발명을 적용할 수 있다.

본 실시의 형태의 전조 다이스 구조는, 나사 소재(B)에 압접되는 둘 이상의 다이 부재(10)를 구비하고, 각 다이 부재(10)는 강성 표면(20)을 갖는다. 이들 둘 이상의 다이 부재(10)는, 나사 소재(B)에 대해서 압접되면서, 서로의 강성 표면(20)끼리가 상대 변위 함과 동시에 나사 소재(B)에 대해서 상대 변위한다

도 2(A)에 나타내듯이, 다이 부재(10)의 강성 표면(20)은, 이 강성 표면(20)의 최외부(가장 나사 소재(B)에 접근하는 부분) 간을 연결하여 얻어지는 가상 표면(22)에서, 요부(30)가 복수 독립하여 정렬해서 설치되는 양나사부 형성 영역(U)을 구비한다. 양나사부 형성 영역(U)의 요부(30)는, 법선 방향에 대해 대략 평행사변형상을 이루고, 도 2(B)에 나타내듯이 가상 표면(22)으로부터 요설된다. 여기서, 가상 표면(22)은, 플레이트형의 다이 부재(10)의 경우에는 평면형으로, 환다이스 형태의 경우에는 원통면형으로, 원호형 다이스 형태의 경우에는 부분 원통면(원호면)형으로 설정하는 것이 바람직하다.

각 요부(30)는, 가상 평면(22)의 법선 방향에 대해 대략 평행사변형상으로 형성되고, 바람직하게는 대략 마름모 형상(菱形狀)을 이룬다. 이와 같이 대략 마름모 형상으로 설정하면, 전조되는 양나사체(D)의 우나사부와 좌나사부에서의 각각의 나사 피치가 서로 동일한 것으로 할 수 있다.

이러한 요부(30)는, 각각 법선 방향에서의 대략 평행사변형상의 4개 각(角) 대응 부위 중, 둘 이상의 각부(31, 31)가, 도 3(A)에 나타내듯이 법선 방향에 대해 둥글게 형성된다. 본 실시 형태에서는, 대략 평행사변형상의 4개 각 대응 부위의 모든 각부(31, 31, 32, 32)를 둥글게 형성하고 있다. 또한, 이들 둘 이상의 각부(31, 31)는, 서로 대각 위치형으로 설정하는 것이 바람직하고, 특히, 둘 이상의 각부(31, 31)를 나사 소재(B)의 전동할 방향, 즉 상대 변위의 방향에서의 대각 위치로서 설정하면, 전조 시에 만일 발생한 칩이 상대 변위 시에 요부(30)로부터 흘러나오기 쉬워져 바람직하다.

또 요부(30)는, 이 개구면을 1 구성면과 같은 가상적인 대략 사각뿔 형상의 구멍형(穴狀)을 이루고, 이 대략 사각뿔 형상의 중앙 정부가 요부(30)의 최심부위(34)를 구성한다. 보다 바람직하게는, 요부(30)의 최심부위(34)가 대략 평평한 저부(35)를 갖는 형상으로 한다. 이렇게 함으로써, 저부(35)가 넓어져, 만일 발생한 칩이 차지 않고 흘러나오기 쉬워짐과 동시에, 양나사체(D)의 나사산(M)의 최고정부(最高頂部)가 양나사체(D)의 축 직각 방향에서 예각이 되지 않고 끝나, 양나사체(D)에 대한 암나사체의 나합 시에서의 안정성을 향상시킬 수 있다. 또 대량생산에 의해서 얻어지는 양나사체(D)의 제품 정밀도를 현저하게 향상시킬 수 있다.

도 3(A)에 나타내듯이, 양나사부 형성 영역(U)에서의 요부(30)의 상대 변위할 방향의 배열 피치(T1, T2, T3 …)가, 나사 소재(B)와 상대 변위할 때의 상류 측으로부터 하류 측을 향해 작게 설정된다. 즉 T1>T2>T3>…로 한다. 도 3(B)에 나타내듯이, 나사 소재(B)를 양나사부 형성 영역(U) 상에서 상류에서 하류로 전동시키면, 나사산(M)을 제외한 축부(E)가 점차 형태가 만들어진다. 축부(E)의 외주 거리(정원(正円)으로 가정했을 경우는, 직경×π)는 하류를 향해 서서히 작아지고, 최종적으로 대략 정원(正円) 형상이 된다. 따라서, 나사 소재(B)가 일 회전 하는 것에 의해서 진행되는 전동 거리도, 하류를 향해 서서히 작아지므로, 거기에 맞춰서, 요부(30)의 상대 변위할 방향의 배열 피치(T1, T2, T3 …)를 작게 설정해 두면, 전동 중의 나사 소재(B)에 대해서, 언제나 같은 위상으로 요부(30)를 압접하는 것이 가능하게 되어, 나사산(M)의 형상 정밀도를 현저하게 높일 수 있다. 또, 여기에서는 양나사부 형성 영역(U)의 전역에 걸쳐, 배열 피치(T1, T2, T3 …)가 점차 작아지는 경우를 예시하고 있지만, 상대 변위 방향의 부분적인 영역에 한해서 배열 피치(T1, T2, T3 …)를 점차 작게 해도 좋다.

도 3(B)에 나타내듯이, 전조 다이스 구조를 이용한 전조 중은, 본 양나사부 형성 영역(U)에서 나사 소재(B)의 축심(E1)과 가상 표면(22)과의 거리(L1, L2, L3 …)를, 나사 소재(B)가 상대 변위하는 상류 측으로부터 하류 측을 향해 작게 하는 것이 바람직하다. 즉 L1>L2>L3>…로 한다. 이와 같이 하면, 나사 소재(B)의 축부(E)의 직경이 하류를 향해 서서히 작아지도록, 나사 소재(B)를 압축할 수 있으므로, 요부(30)의 상대 변위할 방향의 배열 피치(T1, T2, T3 …)를 작게 하는 것으로의 상승효과에 의해서, 보다 한층 나사산(M)의 형상 정밀도를 높일 수 있다.

또한, 도 3(A)에서는, 모든 요부(30)에 관해서, 상대 변위할 방향의 최대 치수(W)가 일정하게 되는 경우를 예시하고 있지만, 예를 들면 도 4에 나타내듯이, 양나사부 형성 영역(U)에서의 복수의 요부(30)의 상대 변위할 방향의 최대 치수(W1, W2, W3 …)가, 상류 측으로부터 하류 측을 향하는 배열순으로, 점차 작아지도록 설정하는 것도 바람직하다. 즉 W1>W2>W3>…로 한다. 나사산(M)의 최종 형상은, 양나사부 형성 영역(U)의 최하류 측의 요부(30)로 근사한다. 한편, 상류 측은, 배열 피치(T1, T2, T3 …)가 최하류 측보다 큰 것으로부터, 스페이스에 여유가 있으므로, 요부(30)의 동 최대 치수(W1, W2, W3 …)를 크게 설정할 수 있다. 요부(30)의 동 최대 치수(W1, W2, W3 …)가 클 수록, 나사 소재(B)의 소성변형량을 늘릴 수 있으므로, 상류 측의 요부(30)에서 가능한 한 신속하게 소성변형 시켜 나가고, 하류 측으로 진행됨에 따라 최종의 나사산(M)의 형상에 접근해 가는 전조가 가능해진다.

도 3(C)에 나타내듯이, 이러한 요부(30)는, 가상 표면(22)의 법선 방향에 따르는 단면 형상에서, 그 주연(33) 부분이, 예를 들면 R 가공 등과 같이 둥글게 형성되어, 대략 평행사변형상을 이루는 주연(33)의 둘레 상을 따라서 둥글게 형성된다. 이와 같이, 요부(30)의 주연(33) 부분을, 주연(33)의 둘레 상에 걸쳐 둥글게 하는 것에 의해서, 전조 시에 다이 부재(10) 표면과 나사 소재(B)와의 불합리한 맞닿음에 의해서 나사 소재(B)로부터 깎여서 발생하는 칩의 발생을 방지하는 것이 가능해진다. 또, 본 발명은 이것으로 한정되지 않고, 예를 들면, 도 3(D)에 나타내듯이 사다리꼴 형상으로 해도 좋고, V자 형상으로 하는 것도 가능하다.

도 3(A)에 나타내듯이, 가상 표면(22)의 법선 방향에 대해 대략 평행사변형상의 요부(30)는, 그 대각선 중 적어도 일방의 대각선 거리(W)를, 나사 소재(B)의 반경을 R0, 원주율을 π로 할 때, 2πR0 이하가 되도록 설정한다. 바람직하게는, 본 발명의 실시에 의해서 얻어지는 양나사체(D)의 곡경을 dR(도 7 참조.)로 할 때, 요부(30)를 이루는 대략 평행사변형의 대각선 중 적어도 일방의 대각선 거리(W)를 πdR 이하로 한다. 보다 바람직하게는, 요부(30)를 이루는 대략 평행사변형의 대각선 중 적어도 상대 변위 방향으로 평행한 대각선의 대각선 거리를 πdR 이하로 설정한다. 이와 같이 설정하는 것에 의해서, 우나사부와 좌나사부의 나사 피치를 동등하게 설정 가능해지기 때문에, 고정밀의 양나사체(D)를 얻을 수 있게 된다.

또, 도 3(A)과 같이, 요부(30)의 개구는, 가상 표면(22)의 법선 방향에서의 대략 평행사변형의 일방의 대각선 거리, 바람직하게는 상대 변위 방향의 대각선 거리(W)를 비교적 길게 설정하고, 타방의 대각선 거리, 바람직하게는 상대 변위 방향에 대해서 직교하는 방향의 대각선 거리(F)를 비교적 짧게 설정한다. 또, 요부(30)는, 해당 요부(30)의 용적을 v, 원주율을 π, 다이 부재(10)의 상대 변위의 방향에 대한 직교 방향에서의 요부(30)의 요설 피치를 p, 양나사체(D)의 곡경을 dR(도 7 참조), 요부(30)의 최심부위(34)의 깊이를 h로 할 때, 여기의 요부(30)의 용적(v)의 설정 범위가, πpdRh/7≤v≤πpdRh/5로 규정되듯이 구성하는 것이 바람직하다. 이 범위보다 작게 설정하면, 나사산(M)이 너무 얇아지거나, 너무 작아 져서 강도 부족하게 되거나, 혹은, 본 발명의 실시에 의해서 얻어지는 수나사인 양나사체(D)에 암나사체를 나합했을 때에 여유가 너무 커져서 반동이 너무 커져서 버린다. 반대로, 이 범위보다 크게 설정하면, 나사산(M)이 너무 굵어지거나, 너무 커져서, 본 발명의 실시에 의해서 얻어지는 수나사인 양나사체(D)에 암나사체를 나합했을 때에 여유가 너무 작아 져서 나합 곤란 혹은 나합 불능이 되거나, 혹은, 나사산(M)을 고정밀도로 전조하는 것이 곤란해진다.

따라서, 도 4에 나타내듯이 요부(30)의 사이즈를 변화시키는 경우는, 상기 용적(v)의 조건을 채우는 범위 내에서 변화시키는 것이 바람직하다.

이상 설명의 양나사체(D)의 전조용 다이스 구조의 다이 부재(10)를 이용하여 전조하면, 고정밀의 양나사체(D)를 효율적으로 대량생산 하는 것이 가능해진다.

다이 부재의 강성 표면은, 이 강성 표면의 최외부(가장 나사 소재(B)에 접근하는 부분) 간을 연결하여 얻어지는 가상 표면(22)에 대해 전구체 가공 영역을 갖는다. 그 전구체 가공 영역은, 예를 들면, 단면 형상이 타원형(楕円形), 혹은, 장원형(長円形) 등과 같이 전구적인 단면 형상(이하, 대략 타원 형상이라고 한다)으로 가공하기 위한 것으로, 이것에 계속되는 양나사부 형성 영역(U)에서, 양나사부를 형성하기 쉽게 하기 위한 전구적 형상을 형성하기 위한 것이다. 특히, 전구적인 단면 형상을 대략 타원 형상으로 가공하는 다이 부재(10)의 강성 표면(20)은, 도 2(A)에 나타내듯이, 가상 표면(22)에 대해 전구체 가공 영역(Q)을 갖는다.

그 전구체 가공 영역(Q)은, 도 6에 나타내듯이, 나사 소재(B)와 상대 변위할 방향에 따라서, 가상 표면(22) 자체가 면 상태를 유지한 채로, 해당 나사 소재(B)의 축심(E1)에 점차 접근하는 접근 영역(Q1)과, 축심(E1)로부터 점차 멀어지는 이반 영역(Q2)을 반복하고 있다. 따라서, 도 6(A)와 같이, 당초는 단면 정원(正円) 형상이 되는 나사 소재(B)가, 접근 영역(Q1)으로 압축되는 공정이 동위상으로 반복되는 것으로, 최종적으로, 도 6(C)와 같이, 장축과 단축을 갖는 단면 비원형이 된다. 또한, 여기에서는 접근 영역(Q1) 및 이반 영역(Q2)이 곡면으로 되어 있는 경우를 예시했지만, 본 발명은 이것으로 한정되지 않는다. 예를 들면 도 6(D)에 나타내듯이, 단면이 사다리꼴이 되는 요철이어도 좋고, 또, 톱날형(鋸刃狀)의 요철이어도 좋다.

도 2(A)와 같이, 다이 부재(10)에서의 전구체 가공 영역(Q)의 적어도 일부는, 양나사부 형성 영역(U)에 대해서, 나사 소재(B)가 상대 변위할 때의 상류 측에 존재한다. 바람직하게는, 전구체 가공 영역(Q)과 양나사부 형성 영역(U)을 독립 배치한다. 이와 같이 하면, 양나사부 형성 영역(U)에 나사 소재(B)가 진입하기 전에, 미리, 전구체 가공 영역(Q)에서, 나사 소재(B)를 대략 타원 형상으로 변형시키는 것이 가능해진다. 물론 그 전구체 가공 영역(Q)의 일부 또는 전부가, 양나사부 형성 영역(U)과 중복 되도록 해도 좋다. 중복되는 경우는, 나사 소재(B)를 타원 가공하면서, 나사산도 동시에 형성해 나가게 된다.

양나사부 형성 영역(U)에서 상대 변위할 방향에 따라서 직선 상에 배치되는 복수의 요부(30)의 배열 피치(PU)에 대해서, 전구체 가공 영역(Q)에서의 접근 영역(Q1)과 이반 영역(Q2)의 사이의 변형 피치(PQ)는 그 정수배, 여기에서는 4배로 설정된다. 또 요부(30)는, 평행사변형이 기울기 격자형으로 배치되어 있는 것부터, 지그재그형으로 배치되는 복수 요부(30)의 격자 피치(PX)가, 직선 상에 배치되는 요부(30)의 배열 피치(PU)의 2분의 1이 된다. 또한, 전구체 가공 영역(Q)과 이에 인접하는 양나사부 형성 영역(U)의 사이는, 변형 피치(PQ)의 위상과 배열 피치(PU)의 위상이 일치하고 있다. 이와 같이 하면, 전구체 가공 영역(Q)으로부터 양나사부 형성 영역(U)으로의 나사 소재(B)의 전동이 원활히 행해진다.

도 7(B) 및 도 8(B)에 나타내듯이, 양나사체(D)에서, 우나사와 좌나사가 중복 형성되는 양나사 영역의 특징으로서, 180도의 위상차이를 갖는 한 쌍의 나사산(M, M)의 최고정부의 나사산(M)만의 총단면적(S1)(도 7(B) 참조)과, 이 최고정부에 대해서 주 방향(周方向)으로 90도 어긋나고, 서로의 나사산(M, M)이 교차하고 있는 교차부의 나사산(M)만의 총단면적(S2)(도 8(B) 참조)이, 큰 폭으로 다른 것을 들 수 있다. 즉, 양나사체(D)의 전조는, 축부(E)를 정원(正円)으로 근사 시키도록 나사 소재(B)를 변형시키면서도, 그 주위의 나사산(M)은, 최고정부 근방의 체적과, 그에 대한 90도 어긋난 교차부 근방의 체적이 다르도록 전조해야 한다. 따라서, 만일 단면 정원(正円)의 나사 소재(B)인 채, 양나사부 형성 영역(U)을 이용하여 전조하는 경우, 교차부 근방의 나사 소재(B)를 감육(減肉)하여, 최고정부 근방의 나사 소재(B)를 증육(增肉)하지 않으면 안되고, 나사 소재(B)의 재질에 따라서는, 그러한 재료의 유동이 곤란한 경우가 있다.

따라서, 본 실시 형태와 같이, 양나사부 형성 영역(U)보다 상류 측의 전구체 가공 영역(Q)에서, 나사 소재(B)를, 장래의 나사산(M)의 최고정부가 될 수 있는 장소를 장축으로 하고, 장래의 나사산(M)의 교차부가 될 수 있는 장소를 단축으로 하는 대략 타원 형상으로 변형하게 함으로써, 양나사부 형성 영역(U)에서는, 나사 소재(B)의 소성변형량을 줄이는 것이 가능해진다. 더불어, 다이 부재(10)에, 전구체 가공 영역(Q)과 양나사부 형성 영역(U)을 일체적으로 배치해 두어, 전구체 가공 영역(Q)의 변형 피치(PQ)(단축과 장축의 피치)와, 양나사부 형성 영역(U)에서의 나사산의 최고정부와 교차부의 피치(배열 피치(PU)의 4 분의1)의 위상을 일치시킨다. 그 결과, 일련의 전조동작으로, 타원형 또는 장원형(長円形)의 가공과 나사산 가공을 정리하여 실시함으로써, 지극히 고정밀의 양나사 영역을, 지극히 높은 작업 효율로 전조하는 것이 가능해진다.

도 2(A)에 나타내듯이, 다이 부재(10)의 강성 표면(20)은, 양나사부 형성 영역(U)에 대해서 나사 소재(B)의 축 방향으로 어긋난 상태로 인접 배치되는 편나사부 형성 영역(J)을 구비한다. 이 편나사부 형성 영역(J)에는, 가상 표면(22)에 대해서 띠 모양(帶狀)으로 연재하는 골부(50)가 요설되고, 이 골부(50)에 의해서, 도 7 및 도 8의 양나사체(D)의 편나사 영역의 나사산을 전조한다. 이 골부(50)는, 나사 소재(B)가 상대 변위할 방향에 대해서 리드각만큼 경사 배치되어 있으면 좋다. 나사 소재(B)를, 양나사부 형성 영역(U)과 편나사부 형성 영역(J)의 쌍방에 걸치도록 배치하여 전조하면, 도 7 및 도 8에 나타내듯이, 편나사부 형성 영역(J)에 의해서 편나사 영역이 형성되어, 양나사부 형성 영역(U)에 의해서 양나사 영역이 형성되는 양나사체(D)를 얻을 수 있다.

도 2(C)에 나타내듯이, 다이 부재(10)는, 양나사부 형성 영역(U)과 편나사부 형성 영역(J)의 경계에서 부품으로서 분할 가능해지고 있다. 양나사체(D)는, 사양에 따라 편나사 영역의 길이를 변경할 필요가 있다. 다이 부재(10)를 분할 가능하게 해두면, 편나사부 형성 영역(J)에 상당하는 부품만 축 방향의 폭이 다른 것으로 교환하면, 간단하게, 양나사체(D)의 편나사 영역의 길이를 변경할 수 있다. 또, 양나사부 형성 영역(U)도 부품으로서 간단하게 교환할 수 있으므로, 양나사부 형성 영역(U)의 나사산(M)의 형상을 변경하거나, 혹은, 양나사부 형성 영역(U)과 편나사부 형성 영역(J)의 축 방향 배치를 바꿔 넣거나, 추가로, 편나사부 형성 영역(J)의 양쪽에 양나사부 형성 영역(U)을 배치하는 등, 여러 가지 변화에 유연하게 대응할 수 있다. 통상은, 양나사부 형성 영역(U)의 축 방향 치수를, 여유를 가지고 크게 설정해 두면, 모든 길이의 양나사 영역에 대응할 수 있게 된다.

다이 부재(10)는, 편나사부 형성 영역(J)에서의 축 방향의 도중의 경계에서, 여기에서는 세 개의 부품편(J1, J2, J3)으로 분할 가능해지고 있다. 이와 같이 하면, 예를 들면 5 mm의 축 방향 폭이 되는 부품편을 다수개 준비해 두고, 부품편의 연결수에 의해서, 편나사부 형성 영역(J)의 축 방향 폭을 5 mm단위로 자재로 조정할 수 있다. 이 사상을 양나사부 형성 영역(U)에 적용하는 것도 가능하다.

도 2(A)에 나타내듯이, 다이 부재(10)의 강성 표면(20)은, 편나사부 형성 영역(J)에 대해서, 나사 소재(B)의 축 방향으로 어긋난 상태로 인접 배치되는 평면형의 원통(원주여도 좋다)부 형성 영역(K)을 구비한다. 이 원통부 형성 영역(K)은, 도 7 및 도 8의 양나사체(D)의 원통 영역을 전조한다. 도 2(C)에 나타내듯이, 원통부 형성 영역(K)과 편나사부 형성 영역(J)의 경계는 분할 가능해지고 있다. 양나사체(D)에서는, 그 사양에 따라 원통 영역의 길이를 변경할 필요가 있다. 이와 같이 분할 가능하게 해두면, 다이 부재(10)에서, 원통부 형성 영역(K)에 상당하는 부품만 축 방향의 폭이 다른 것으로 교환하면, 간단하게 양나사체(D)의 원통 영역의 길이를 변경할 수 있다.

또한 여기에서는 특히 도시하지 않지만, 다이 부재(10)는, 원통부 형성 영역(K)에서의 축 방향의 도중의 경계에서, 또한 부품편으로서 분할 가능하게 해도 좋다. 이와 같이 하면, 예를 들면 5 mm의 축 방향 폭이 되는 원통부 형성 영역(K)의 부품편을 다수개 준비해두고, 부품편의 연결수에 의해서, 원통부 형성 영역(K)의 축 방향 폭을 5 mm 단위로 자재로 조정할 수 있다.

본 실시 형태의 전조용 다이스 구조를 이용한 양나사체(D)의 전조 방법은, 원주형의 나사 소재(B)에 대해서 압접하면서, 이 나사 소재(B)의 축 방향으로 직교하는 방향으로 상대 변위하면서 해당 나사 소재(B) 표면을 변형시켜 축 방향에서의 동일 영역 상에 우나사부와 좌나사부를 갖는 양나사체(D)를 전조한다.

본 실시예와 같은 플레이트형의 다이 부재(10)를 이용하여 전조하는 경우, 도 1(A)에 나타내듯이, 일방의 평다이 부재(10)를 고정하고, 이것에 대해서 최외표면 간의 거리가 소정간격(d)이 되도록 타방의 평다이 부재(10)를 배치하고, 이 타방의 평다이 부재(10)를, 이 간격(d)을 보관 유지하면서 상대 변위시킨다. 물론, 이러한 평다이 부재(10, 10)는, 양쪽 모두의 평다이 부재(10, 10)가 상대 변위하고 있으면 좋고, 양쪽 모두를 엇갈림의 방향으로 변위시키도록 구성해도 좋고, 간격(d)도 일정이 아니고, 오히려 평다이 부재(10)끼리를 경사시켜 배설해도 좋다.

특히 본 실시 형태의 전조 방법에서는, 도 2(A) 및 도 3(A)에 나타내듯이, 양나사부 형성 영역(U)에서의 요부(30)의 상대 변위할 방향의 배열 피치(T1, T2, T3 …)를, 나사 소재(B)와 상대 변위할 때의 상류 측으로부터 하류 측을 향해 작게 한다. 즉 T1>T2>T3>…로 한다. 도 3(B)에 나타내듯이, 나사 소재(B)를 양나사부 형성 영역(U) 상에서 상류에서 하류로 전동시키면, 나사산(M)을 제외한 축부(E)가 점차 형성되어 간다. 축부(E)의 외주 거리(정원(正円)으로 가정했을 경우는, 직경×π)는 하류로 향해 서서히 작아지고, 최종적으로 대략 정원(正円) 형상이 된다. 따라서, 나사 소재(B)가 일 회전 하는 것에 의해서 진행되는 전동 거리도, 하류를 향해 서서히 작아지므로, 거기에 맞춰서, 요부(30)의 상대 변위할 방향의 배열 피치(T1, T2, T3 …)를 하류로 향해 작아지도록 설정해 두면, 전동 중의 나사 소재(B)에 대해서, 언제나 거의 같은 위상으로 요부(30)를 압접하는 것이 가능하게 되어, 나사산(M)의 형상 정밀도를 현저하게 높일 수 있다.

도 3(B)에 나타내듯이, 양나사부 형성 영역(U)에서, 나사 소재(B)의 중심축(E1)과 가상 표면(22)과의 거리(L1, L2, L3 …)를, 나사 소재(B)가 상대 변위하는 상류 측으로부터 하류 측을 향해 작게 할 수도 있다. 그 경우는, 대향하는 한 쌍의 평다이 부재(10)의 가상 표면(22)을 비평행으로 하고, 서로의 거리가, 나사 소재(B)의 전동의 진행 방향을 향해 점차 작아지도록 설정하면 좋다.

또한 도 4에 나타내듯이, 본 양나사체의 전조 방법에서는, 양나사부 형성 영역(U)에서의 복수의 요부(30)의 상대 변위할 방향의 최대 치수(W1, W2, W3 …)가, 상류 측으로부터 하류 측을 향하는 배열순으로, 점차 작아지도록 설정할 수도 있다. 즉 W1>W2>W3>…로 한다. 나사산(M)의 최종 형상은, 양나사부 형성 영역(U)의 최하류 측의 요부(30)으로 근사한다. 한편, 상류 측은, 배열 피치(T1, T2, T3 …)가 최하류 측보다 큰 것으로부터, 스페이스에 여유가 있으므로, 요부(30)의 동 최대 치수(W1, W2, W3 …)를 크게 설정할 수 있다. 요부(30)의 동 최대 치수(W1, W2, W3 …)가 클수록, 나사 소재(B)의 소성변형량을 늘릴 수 있으므로, 상류 측의 요부(30)에서 가능한 한 신속하게 소성변형 시켜 나가고, 하류 측으로 진행됨에 따라 최종의 나사산(M)의 형상에 접근해 가는 전조가 가능해진다.

또, 도 1(B)에 나타내듯이, 원주형 혹은 원통형의 두 개 이상의 환다이 부재(12, 12)를 맞추어 이용하는 소위 롤링 전조의 경우에는, 두 개의 환다이 부재(12, 12)를, 서로의 회전축이 평행하고, 최외표면 간의 거리가 소정간격(d)이 되도록 보관 유지한다. 그리고 이 간격(d)을 보관 유지하면서 각각 회전 가능하게 한다. 이 때, 각각의 환다이 부재(12, 12)는 서로 역회전이어도 동회전이어도 좋다.

이 환다이 부재(12)를 이용하는 경우에서도, 양나사부 형성 영역(U)에서, 나사 소재(B)의 중심축(E1)과 가상 표면(22)과의 거리(L1, L2, L3 …)를, 나사 소재(B)가 상대 변위하는 상류 측으로부터 하류 측을 향해 작게 할 수 있다. 그 경우는, 도 5(A)에 나타내듯이, 적어도 일방의 환다이 부재(12)의 중심축(E1)으로부터 가상 표면(22)까지의 거리(X1, X2, X3 …)를, 주 방향(周方向)으로 나아감에 따라 점차 커지도록 변위시킨다. 결과, 대향하는 한 쌍의 가상 표면(22)의 거리가, 나사 소재(B)의 전동의 진행 방향을 향해 점차 작아진다.

또, 도 1(C)에 나타내듯이, 일방이 원호형 다이 부재(13)로, 타방이 원주 혹은 원통형의 환다이 부재(12)를 이용하여 전조하는 이른바 유성(planetary) 방식의 전조의 경우에는, 일방의 원호형 다이 부재(13)를 고정하고, 이것에 대해서 최외부 간의 거리가 소정간격(d)이 되도록, 타방의 환다이 부재(12)를 회전 자재로 보관 유지한다. 그리고 이 간격(d)을 보관 유지하면서, 강성 표면(20, 20) 간이 상대 변위 가능해지도록 배설한다.

이 원호형 다이 부재(13)를 이용하는 경우에서도, 양나사부 형성 영역(U)에서, 나사 소재(B)의 중심축(E1)과 가상 표면(22)과의 거리(L1, L2, L3 …)를, 나사 소재(B)가 상대 변위하는 상류 측으로부터 하류 측을 향해 작게 할 수 있다. 그 경우는, 도 5(B)에 나타내듯이, 원호형 다이 부재(13)의 내주 측의 가상 표면(22)과, 상대 측의 원통형의 환다이 부재(12)의 중심축(E1)의 사이의 거리(Y1, Y2, Y3 …)를, 주 방향(周方向)으로 나아감에 따라 점차 작아지도록 변위시킨다. 결과, 상대측의 원통형의 다이 부재(12)의 가상 표면(22)과의 거리가, 나사 소재(B)의 전동의 진행 방향을 향해 점차 작아진다.

또, 본 실시 형태의 전조 방법에 의하면, 도 2(A)에 나타내듯이, 다이 부재(10)의 전구체 가공 영역(Q)을 이용하여, 나사 소재(B)를 타원형 또는 장원형(長円形) 가공할 수 있다.

보다 구체적으로는, 양나사부 형성 영역(U)에 나사 소재(B)를 진입시키기 전에, 미리 나사 소재(B)를 대략 타원 형상으로 변형시킨다.

그 때, 양나사부 형성 영역(U)보다 상류 측의 전구체 가공 영역(Q)에서, 나사 소재(B)를, 장래의 나사산(M)의 최고정부가 될 수 있는 장소를 장축으로 하고, 장래의 나사산(M)의 교차부가 되는 얻는 장소를 단축으로 할 수 있도록 대략 타원 형상으로 변형한다. 결과, 양나사부 형성 영역(U)에서는, 나사 소재(B)의 소성변형량을 줄일 수 있다. 더불어, 다이 부재(10) 상에 전구체 가공 영역(Q)과 양나사부 형성 영역(U)을 일체적으로 배치해 두고, 전구체 가공 영역(Q)의 변형 피치(PQ)(단축과 장축의 피치)와, 양나사부 형성 영역(U)에서의 나사산의 최고정부와 교차부의 피치(배열 피치(PU)의 4 분의1)의 위상을 일치시키면서, 일련의 전조 동작으로, 타원형 또는 장원형(長円形) 가공과 나사산 가공을 정리하여 실시한다. 그 결과, 지극히 고정밀의 양나사 영역을, 지극히 높은 작업 효율로 전조하는 것이 가능해진다.

도 2(A)에 나타내듯이, 다이 부재(10)의 강성 표면(20)은, 양나사부 형성 영역(U)에 대해서 나사 소재(B)의 축 방향으로 어긋난 상태로 인접 배치되는 편나사부 형성 영역(J)을 구비한다. 이 편나사부 형성 영역(J)에는, 가상 표면(22)에 대해서 띠 모양(帶狀)으로 연재하는 골부(50)가 요설되고, 이 골부(50)에 의해서, 도 7 및 도 8의 양나사체(D)의 편나사 영역의 나사산을 전조한다. 이 골부(50)은, 나사 소재(B)가 상대 변위할 방향에 대해서 리드각만큼 경사 배치되어 있으면 좋다. 나사 소재(B)를, 양나사부 형성 영역(U)과 편나사부 형성 영역(J)의 쌍방에 걸치도록 배치하여 전조하면, 도 7 및 도 8에 나타내듯이, 편나사부 형성 영역(J)에 의해서 편나사 영역이 형성되어, 양나사부 형성 영역(U)에 의해서 양나사 영역이 형성되는 양나사체(D)를 얻을 수 있다.

또한, 본 실시 형태의 전조 방법에서는, 도 2(C)에 나타내듯이, 다이 부재(10)가, 양나사부 형성 영역(U)과 편나사부 형성 영역(J)의 경계에서 부품으로서 분할 가능하게 하고 있다. 다이 부재(10)를 분할 가능하게 해 두면, 편나사부 형성 영역(J)에 상당하는 부품만 축 방향의 폭이 다른 것으로 교환하면, 간단하게, 양나사체(D)의 편나사 영역의 길이를 변경할 수 있다.

다이 부재(10)는, 편나사부 형성 영역(J)에서의 축 방향의 도중의 경계에서, 여기에서는 세 개의 부품편(J1, J2, J3)으로 분할 가능해지고 있으므로, 이러한 부품편의 연결수에 의해서, 편나사부 형성 영역(J)의 축 방향 폭을 자재로 조정할 수 있다. 이 사상을 양나사부 형성 영역(U)에 적용하는 것도 가능하다.

본 실시 형태의 전조 방법에서는, 도 2(C)에 나타내듯이, 원통부 형성 영역(K)과 편나사부 형성 영역(J)의 경계는 분할 가능하게 하고 있다. 양나사체(D)에서는, 그 사양에 따라 원통(원주여도 좋다) 영역의 길이를 변경할 필요가 있다. 이와 같이 분할 가능하게 해 두면, 다이 부재(10)에서, 원통부 형성 영역(K)에 상당하는 부품만 축 방향의 폭이 다른 것으로 교환하면, 간단하게 양나사체(D)의 원통 영역의 길이를 변경할 수 있다.

상기 실시 형태의 변경예로서, 예를 들면 도 9(A)에 나타내는 전조용 다이스 구조를 들 수 있다. 이 전조용 다이스 구조는, 다이 부재(10)의 강성 표면(20)에서, 양나사부 형성 영역(U)과 편나사부 형성 영역(J)의 사이에 스페이서 영역(SP)이 배치된다. 이 스페이서 영역(SP)은, 전조되는 양나사체(D)의 곡경에 상당하는 돌출량으로 설정됨으로써, 양나사부 형성 영역(U)과 편나사부 형성 영역(J)의 경계부에 약간의 유간(遊間)을 형성하는 역할을 담당한다. 이와 같이 하면, 도 9(B)에 나타내듯이, 전조 후의 양나사체(D)의 양나사 영역과 편나사 영역의 사이에, 곡경이 되는 미소 폭의 축소부(V)가 형성되므로, 양나사와 편나사의 피치를 일치하게 하면, 편나사 영역과 양나사 영역의 나사산의 이행이 원활히 행해진다.

또한, 여기에서는 양나사부 형성 영역(U)과 편나사부 형성 영역(J) 간에 스페이서 영역(SP)을 배치하는 경우를 예시했지만, 다이 부재(10)의 전구체 가공 영역(Q)(도 2 참조)에서, 양나사부 형성 영역(U)과 편나사부 형성 영역(J)에 상당하는 경계에 스페이서 영역(SP)을 배치하는 것도 바람직하다. 이와 같이 하면, 도 9(C)에 나타내듯이, 나사 소재(B)가 전구체 가공 영역(Q)을 통과한 상태의 이른바 전구체(그 전구체도 나사 소재의 일부라고 정의할 수 있다)에 축소부(V)를 형성할 수 있다. 결과, 그 후의 양나사부 형성 영역(U)과 편나사부 형성 영역(J)의 경계에 만일 스페이서 영역이 없어도, 축소부(V)의 존재에 의해서 전조가 원활이 된다. 또, 다이 부재(10)의 스페이서 영역(SP)에 의해서 축소부(V)를 형성하는 것 외에, 다이 부재(10)에 공급되는 나사 소재(B) 자체에, 사전 공정으로, 축소부(V)를 형성해 두는 것도 가능하다.

또, 상기 실시 형태에서는, 나사 소재(B)가, 다이스 구조에서의 양나사부 형성 영역(U)과 편나사부 형성 영역(J)의 쌍방에 걸쳐 동일한 단면적이 되는 경우를 예시하고 있지만, 본 발명은 이것으로 한정되지 않는다. 예를 들면 도 9(C)에 나타내듯이, 양나사부 형성 영역(U)에 상당하는 나사 소재(B)의 양나사 대응 영역(BU)의 단면적과 비교하여, 편나사부 형성 영역(J)에 상당하는 나사 소재(B)의 편나사 대응 영역(BJ)의 단면적을 크게 설정하는 것이 바람직하다. 도 9(B)의 양나사체(D)로부터 알 수 있듯이, 양나사 영역과 편나사 영역은, 곡경은 같음에도 불구하고, 나사산의 높이는, 양나사부가 부분적으로 작다. 즉, 양나사체(D)에서의 양나사 영역의 단위 나사산의 체적과, 편나사 영역의 단위 나사산의 체적은, 편나사 영역이 크다. 따라서, 양나사와 편나사의 나사산의 체적 차이에 상당하는 양만큼, 나사 소재(B)의 양나사 대응 영역(BU)과 편나사 대응 영역(BJ)에 체적 차이를 설치해 두는 것이 바람직하다.

또한, 여기에서는 나사 소재(B)의 양나사 대응 영역(BU)과 편나사 대응 영역(BJ)의 경계에 축소(V)를 형성하는 것 외에, 경계에 테이퍼면을 형성하는 것도 바람직하다. 이와 같이 하면, 나사 소재(B)를 압조에 의해서 성형할 때에, 미리 형성할 수 있다.

이상 설명의 양나사체(D)의 전조용 다이스 구조 및 전조 방법에 대해 설명했지만, 물론, 이것들에 한정하지 않고, 본 발명의 주지를 일탈하지 않는 범위에서 여러 가지의 변경이 가능하다.

10 다이 부재
20 강성 표면
22 가상 표면
30 요부
31 각부
35 저부
50 골부
B 나사 소재
D 양나사체
E 축부
J 편나사부 형성 영역
K 원통부 형성 영역
M 나사산
Q 전구체 가공 영역
U 양나사부 형성 영역

Claims

나사 소재에 대해서 압접하면서 상대 변위하는 강성의 표면을 갖는 다이 부재를 구비하고,
상기 다이 부재는, 상기 표면의 최외부 간을 연결하여 얻어지는 가상 표면의 법선 방향에 대해 대략 평행사변형상을 이루고, 해당 가상 표면으로부터 요설(凹設)되는 복수의 요부가, 상기 상대 변위할 방향에 따라서 복수 배열되는 양나사부 형성 영역을 구비하고,
상기 양나사부 형성 영역에서의 상기 요부의 상기 상대 변위할 방향의 배열 피치가, 상기 나사 소재와 상대 변위할 때의 상류 측에서 하류 측을 향해 작게 설정되는 영역을 갖는 것을 특징으로 하는,
양나사체 전조용 다이스 구조.
제1항에 있어서,
복수의 상기 요부에서의 상기 상대 변위할 방향의 최대 치수가, 상류 측에서 하류 측에 향하는 배열순으로 작게 설정되는 것을 특징으로 하는,
양나사체 전조용 다이스 구조.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 양나사부 형성 영역에서 상기 나사 소재의 중심축과 상기 가상 표면과의 거리가, 상기 나사 소재가 상대 변위하는 상류 측에서 하류 측을 향해 작게 설정되는 것을 특징으로 하는,
양나사체 전조용 다이스 구조.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 다이 부재는,
상기 표면의 최외부간을 연결하여 얻어지는 가상 표면에서 상기 상대 변위할 방향에 따라서 상기 나사 소재의 축심에 점차 접근하는 영역과, 해당 축심으로부터 점차 이반하는 영역을 갖는 전구체(前驅體) 가공 영역을 구비하는 것을 특징으로 하는,
양나사체 전조용 다이스 구조.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 다이 부재에서의 상기 전구체 가공 영역의 적어도 일부는, 상기 양나사부 형성 영역에 대해서, 상기 나사 소재가 상대 변위할 때의 상류 측에 존재하는 것을 특징으로 하는,
양나사체 전조용 다이스 구조.
제4항 또는 제5항에 있어서,
상기 다이 부재에서의 상기 전구체 가공 영역과 상기 양나사부 형성 영역이 독립 배치되는 것을 특징으로 하는,
양나사체 전조용 다이스 구조.
제4항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 양나사부 형성 영역에서 상기 상대 변위할 방향에 따라서 직선 상에 배치되는 복수의 상기 요부의 배열 피치는, 상기 전구체 가공 영역에서의 상기 접근하는 영역과 상기 이반하는 영역의 사이의 피치의 정수배로 설정되는 것을 특징으로 하는,
양나사체 전조용 다이스 구조.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 다이 부재는,
상기 양나사부 형성 영역에 대해서 상기 나사 소재의 축 방향으로 어긋난 상태로 인접 배치되며, 상기 가상 표면에서 띠 모양(帶狀)으로 연재하여 해당 가상 표면으로부터 요설되는 골부가 상기 상대 변위할 방향에 대해서 리드각만큼 경사 배치되는 편나사부 형성 영역을 구비하는 것을 특징으로 하는,
양나사체 전조용 다이스 구조.
제8항에 있어서,
상기 다이 부재는, 상기 양나사부 형성 영역과 상기 편나사부 형성 영역의 경계에서 분할 가능하게 되어 있는 것을 특징으로 하는,
양나사체 전조용 다이스 구조.
제8항 또는 제9항에 있어서,
상기 다이 부재는, 상기 편나사부 형성 영역에서의 상기 축 방향의 도중의 경계로 분할 가능하게 되어 있는 것을 특징으로 하는,
양나사체 전조용 다이스 구조.
제8항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 다이 부재는,
상기 편나사부 형성 영역에 대해서 상기 나사 소재의 축 방향으로 어긋난 상태로 인접 배치되며, 평면형이 되는 원통부 형성 영역을 구비하고,
상기 원통부 형성 영역과 상기 편나사부 형성 영역의 경계로 분할 가능하게 되어 있는 것을 특징으로 하는,
양나사체 전조용 다이스 구조.
강성의 표면을 갖는 다이 부재를 나사 소재에 대해서 상대 변위시킬 때,
상기 다이 부재는, 상기 표면의 최외부 간을 연결하여 얻어지는 가상 표면의 법선 방향에 대해 대략 평행사변형상을 이루고, 해당 가상 표면으로부터 요설되는 복수의 요부가, 상기 상대 변위할 방향에 따라서 복수 배열되는 양나사부 형성 영역을 구비하도록 하고,
상기 양나사부 형성 영역에서의 상기 요부의 상기 상대 변위할 방향의 배열 피치가, 상기 나사 소재와 상대 변위할 때의 상류 측으로부터 하류 측을 향해 작게 설정되는 영역을 가지도록 하고,
상기 다이 부재를 상기 나사 소재에 대해서 압접하면서 상대 변위시키는 것으로 양나사체를 전조하는 것을 특징으로 하는,
양나사체 전조 방법.
제12항에 있어서,
복수의 상기 요부에서의 상기 상대 변위할 방향의 최대 치수가, 상류 측으로부터 하류 측을 향하는 배열순으로 작게 설정되는 것을 특징으로 하는,
양나사체 전조 방법.
제12항 또는 제13항에 있어서,
상기 양나사부 형성 영역에서 상기 나사 소재의 중심축과 상기 가상 표면과의 거리가, 상기 나사 소재가 상대 변위하는 상류 측으로부터 하류 측을 향해 작게 설정되는 것을 특징으로 하는,
양나사체 전조 방법.