特許 5694720 溝付きボルトの製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5694720

(24)【登録日】2015年2月13日

(45)【発行日】2015年4月1日

(54)【発明の名称】溝付きボルトの製造方法

(51)【国際特許分類】

   B21H 3/02 20060101AFI20150312BHJP

   F16B 35/00 20060101ALI20150312BHJP

   B21H 3/06 20060101ALN20150312BHJP

【ＦＩ】

   B21H3/02

   F16B35/00 X

   !B21H3/06 Z

   !B21H3/06 A

【請求項の数】1

【全頁数】10

(21)【出願番号】特願2010-214872(P2010-214872)

(22)【出願日】2010年9月27日

(65)【公開番号】特開2012-66298(P2012-66298A)

(43)【公開日】2012年4月5日

【審査請求日】2013年8月27日

(73)【特許権者】

【識別番号】000002967

【氏名又は名称】ダイハツ工業株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】596009825

【氏名又は名称】ボルツ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100087619

【弁理士】

【氏名又は名称】下市 努

(72)【発明者】

【氏名】前田 英明

(72)【発明者】

【氏名】木下 昇

【審査官】 福島 和幸

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０９−０４７８３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６２−２４４５４３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０１−１０４４３４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−３３１３２９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０４−１８７３３７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平９−４９５１５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２１Ｈ ３／０２

Ｆ１６Ｂ ３５／００

Ｂ２１Ｈ ３／０６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

頭部と、該頭部に続く首下部及び該首下部に続いて軸端にわたるネジ形成部を有し、該ネジ形成部に軸方向に延びる溝が凹設された軸部とから成るボルト素材の、前記ネジ形成部に転造ダイスによりネジを形成する溝付きボルトの製造方法において、
前記首下部は、環状の凹溝をなすように形成されたボルトグリップ部を有する大径部と、該大径部より小径の小径部とを有し、前記溝の上端部には、該溝を前記大径部の下縁に連続させる連続凹部が形成され、この連続凹部は前記ボルトグリップ部に連通しており、
前記転造ダイスを、成形部と該成形部に続く仕上げ部とをそれぞれ有するガイド形成ダイスとネジ形成ダイスとを備えたものとし、
前記ガイド形成ダイスの成形部で前記首下部を挟持して転動させることにより前記首下部にボルトグリップ部を形成するとともに、前記ネジ形成ダイスの成形部で前記ネジ形成部にネジを形成開始し、その後、前記ガイド形成ダイスの仕上げ部で前記ボルトグリップ部を挟持して転動させることにより該ボルトグリップ部をガイドとして前記ネジ形成ダイスの仕上げ部で前記ネジの仕上げ加工を行う
ことを特徴とする溝付ボルトの製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、軸部のネジ形成部に溝が凹設されたボルト素材の、前記ネジ形成部にネジを転造する溝付きボルトの製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

前記溝付きボルトは、例えば車両の自動変速装置等のオイル流路として使用されているオイルパイプを、ケース等の固定部にユニオン部を介して固定する場合に採用され、前記溝はオイル流路を構成する。

【0003】

この種の溝付きボルトの製造方法として、従来、例えば、特許文献１には、ボルトの軸部の外周を等分割する位置に複数の溝を凹設し、この溝に何れかの転造ロールが嵌まった場合でも、常に複数の転造ロールで軸部を挟持できるように転造ロールを配置してネジ部を形成するようにした方法が開示されている。

【0004】

また、特許文献２には、ボルトの軸部に溝が凹設された溝付きボルト素材に、非円筒部加工ダイスを用いて非円筒部を形成し、該加工が完了した後に、ネジ転造ダイスを用いてネジ部を形成するようにした溝付きボルトの製造方法が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開平９−４６２２号公報

【特許文献2】特開昭６２−２４４５４３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

前記特許文献１では、溝付きボルト素材を連続的に転造ロール装置に供給することが困難であるため、短時間に多量のネジ部の加工を行うことができず、生産性が低いという問題がある。

【0007】

また、前記特許文献２では、非円筒部を別工程で形成する必要があるため、生産性が低いという問題がある。

【0008】

本発明は、前記従来の状況に鑑みてなされたもので、ネジ精度を確保することができ、かつ追加的な工程を必要とすることがなく、生産性を向上できる溝付きボルトの製造方法を提供することを課題としている。

【課題を解決するための手段】

【0009】

請求項１の発明は、頭部と、該頭部に続く首下部及び該首下部に続いて軸端にわたるネジ形成部を有し、該ネジ形成部に軸方向に延びる溝が凹設された軸部とから成るボルト素材の、前記ネジ形成部に転造ダイスによりネジを形成する溝付きボルトの製造方法において、前記首下部は、環状の凹溝をなすように形成されたボルトグリップ部を有する大径部と、該大径部より小径の小径部とを有し、前記溝の上端部には、該溝を前記大径部の下縁に連続させる連続凹部が形成され、この連続凹部は前記ボルトグリップ部に連通しており、
前記転造ダイスを、成形部と該成形部に続く仕上げ部とをそれぞれ有するガイド形成ダイスとネジ形成ダイスとを備えたものとし、前記ガイド形成ダイスの成形部で前記首下部を挟持して転動させることにより前記首下部にボルトグリップ部を形成するとともに、前記ネジ形成ダイスの成形部で前記ネジ形成部にネジを形成開始し、その後、前記ガイド形成ダイスの仕上げ部で前記ボルトグリップ部を挟持して転動させることにより該ボルトグリップ部をガイドとして前記ネジ形成ダイスの仕上げ部で前記ネジの仕上げ加工を行うことを特徴としている。

【発明の効果】

【0010】

本発明によれば、ボルト素材の首下部をガイド形成ダイスで挟持して転動させつつネジ形成ダイスでネジ加工を行うようにしたので、ボルト素材を溝の影響を受けることなく均等に転動させることができ、適正なネジ形状を確保でき、ネジ加工精度を確保することができる。

【0011】

また、ガイド形成ダイスにボルトグリップ部を形成する機能があるので、ボルト素材を容易確実に挟持しつつ転動させることができ、ボルト素材の転造ダイスへの供給、及びボルト素材の保持に特別の装置等の配慮が不要であり、生産性を向上できるとともに、コスト増を抑制できる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本発明の実施例１に係る溝付きボルトの使用状態を示す断面側面図である。

【図2】前記溝付きボルトを製造するための転造ダイスの正面図である。

【図3】前記転造ダイスの断面図（図２のIII-III線断面図）である。

【図4】前記転造ダイスの一部を構成するガイド形成ダイスの断面図（図２のIV-IV線断面図）である。

【図5】前記溝付きボルトの製造方法を説明するための斜視図である。

【図6】前記溝付きボルトを製造過程において、溝付きボルトが前記転造ダイスに挟持された状態を示す断面正面図である。

【図7】本発明の実施例２に係る溝付きボルトの使用状態を示す断面側面図である。

【図8】前記実施例２に係る転造ダイスの正面図である。

【図9】前記実施例２に係る転造ダイスの断面図（図８のIX-IX線断面図）である。

【図10】前記実施例１に係る転造ダイスの変形例を示す平面図である。

【図11】前記変形例に係る転造ダイスの断面図（図１０のXI-XI線断面図）である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。

【実施例1】

【0014】

図１ないし図６は、本発明の実施例１による溝付きボルトの製造方法を説明するための図である。

【0015】

図１に示すように、本実施例１に係る溝付きボルト１は、オイルパイプ２ｄに固定されたユニオン部２をガスケット３を介在させて変速機ケース等の固定部４に取付けるために使用されている。前記ユニオン部２には、オイルパイプ２ｄが挿入固定される挿入孔２ａと、前記溝付きボルト１が挿入される貫通孔２ｂと、オイルの流路を成す凹部２ｃとが形成されている。

【0016】

前記溝付きボルト１は、六角形のボルトヘッドを成す頭部５と軸部６とで構成されている。該軸部６は、前記頭部５に続く首下部８と、該首下部８から軸端６ｂに渡るネジ形成部７とを有する。前記首下部８は、前記頭部５側に位置する大径部８ａと、これより小径の小径部８ｂとからなる。そして前記大径部８ａには、ボルトグリップ部８ｃが、環状の凹溝状をなすように形成されている。

【0017】

そして前記ネジ形成部７には、ネジ７ａが形成されると共に、該ネジ７ａの外周面を２等分する位置、つまり軸線を挟んで対向する位置に溝９，９が凹設されている。この溝９は、前記ネジ形成部７の軸方向全長に渡り、さらに前記小径部８ｂに達する長さを有する。また前記溝９の上端部には、該溝９を前記大径部８ａの下縁に連続させる連続凹部９ａが形成されている。前記ユニオン部２の凹部２ｃは、前記ボルトグリップ部８ｃ及び前記連続凹部９ａを比較的大きな隙間を開けて囲んでおり、これによりオイルは、前記溝９及び連続凹部９ａから前記凹部２ｃを通って前記オイルパイプ２ｄに支障なく流通する。

【0018】

前記ガスケット３は、前記頭部５とユニオン部２の上面との間に介在された上ガスケット部３ａと、ユニオン部２の下面と前記固定部４の取付け面４ａとの間に介在された下ガスケット部３ｂと、両ガスケット部を連結する連結部３ｃとを有する横断面コ字形状をなしている。このガスケット３により前記オイルの洩れが防止されている。

【0019】

前記溝付きボルト１の製造には、図２ないし５に示す一対の固定側ダイス１０ａ，可動側ダイス１０ｂからなる転造ダイス１０が使用される。なお、図２は、可動側ダイス１０ｂを示しており、固定側ダイス１０ａは可動側ダイス１０ｂと左右対称となっている。

【0020】

前記固定側ダイス１０ａ，可動側ダイス１０ｂは、それぞれガイド形成ダイス１１と、これに接続固定されたネジ形成ダイス１２とを備えている。

【0021】

前記ガイド形成ダイス１１は、略直方体を成しており、成形部１１ａと、該成形部１１ａに続く仕上げ部１１ｂと、該仕上げ部１１ｂに続く逃げ部１１ｃとを有する。

【0022】

そして前記ガイド形成ダイス１１の相手方ダイスとの対向面１１ｄには、凸条部１１ｅが該対向面１１ｄの高さ方向略中央部に位置するように形成されている。前記凸条部１１ｅは、横断面視で曲面をなし、前記対向面１１ｄから僅かに突出しており、成形部１１ａの図２，図４の左端部１１ｅ′では、その高さは０であり、ここから仕上げ部１１ｂに向かって徐々に高くなり、この仕上げ部１１ｂでは同一高さに設定され、さらに逃げ部１１ｃでは徐々に低くなっている（図４参照）。

【0023】

前記ネジ形成ダイス１２は、略直方体を成しており、初期逃げ部１２ａと、該初期逃げ部１２ａに続く成形部１２ｂと、該成形部１２ｂに続く仕上げ部１２ｃと、該仕上げ部１２ｃに続く逃げ部１２ｄとを有する。そして前記ネジ形成ダイス１２の相手方ダイスとの対向面１２ｅに、前記初期逃げ部１２ａから前記逃げ部１２ｄまでの全長に渡ってネジ形成歯１２ｆが形成されている。なお、初期逃げ部１２ａ，逃げ部１２ｄでは、ネジ形成歯の高さが隣接部より少し低くなっている。

【0024】

前記転造ダイス１０を使用して、前記溝付きボルト１を製造する方法について説明する。

【0025】

先ず、鋼棒の鍛造加工等によって形成されたボルト素材１５を準備する。このボルト素材１５は、頭部５と軸部６とを有する。この軸部６は、図１について説明した通り、前記頭部５に続く首下部８と、該首下部８に続いて軸端に渡るネジ形成部７を有する。このネジ形成部７の外周面７ｂを２等分する位置に溝９が凹設され、さらに連続凹部９ａが形成されている。

【0026】

図５は、前記ボルト素材１５が、ボルトグリップ部８ｃ′及びネジ７ａ′の形成が進行した状態のボルト素材１５′に変化し、さらに前記ボルトグリップ部８ｃ，及びネジ７ａの形成が完了した溝付きボルト１に変化する状態を示す。

【0027】

まず、前記ボルト素材１５を、これの首下部８の大径部８ａを前記固定側，可動側ダイスのガイド形成ダイス１１，１１の端部１１ｅ′，１１ｅ′に挟持させると共に、前記ネジ形成部７を前記固定側，可動側ダイスのネジ形成ダイス１２，１２の前記初期逃げ部１２ａ，１２ａに挟持させる。

【0028】

続いて、前記固定側ダイス１０ａに対して可動側ダイス１０ｂを図５左方に相対移動させる。この移動に伴って、前記ガイド形成ダイス１１の凸条部１１ｅの成形部１１ａ部分によって前記大径部８ａにボルトグリップ部８ｃが凹設開始され、同時に前記ネジ形成ダイス１２のネジ形成ダイスの成形部１２ｂ部分によってネジ７ａが形成開始される。前記可動側ダイス１０ｂをさらに相対移動させると、これに伴って、前記ガイド形成ダイス１１の仕上げ部１１ｂで前記ボルトグリップ部８ｃを挟持して転動させることとなり、該ボルトグリップ部８ｃをガイドとして前記ネジ形成ダイス１２の仕上げ部１２ｃで前記ネジの仕上げ加工が行われる。そしてネジ７ａが形成された溝付きボルト１が、前記ガイド形成ダイス１１の逃げ部１１ｃ及びネジ形成ダイス１２の逃げ部１２ｄを通って前記転造ダイス１０から排出される。

【0029】

本実施例１では、ボルト素材１５の、溝９の形成されていない首下部８をガイド形成ダイス１１で挟持して転動させつつネジ形成ダイス１２でネジ加工を行うようにしたので、ボルト素材１５を、溝９の影響を受けることなく均等に転動させることができ、適正なネジ形状を確保でき、ネジ加工精度を確保することができる。また、溝９，９を１８０度の角度間隔とすることにより、軸線を挟んで対向する位置に設けたので、この点からもネジ加工において溝９の影響をなくすことができ、ネジ加工精度を確保できる。

【0030】

また、ガイド形成ダイス１１によりボルトグリップ部８ｃを形成するので、ボルト素材１５を、前記溝９の影響を受けることなく容易確実に挟持しつつ転動させることができ、ボルト素材１５の転造ダイス１０への供給、及びボルト素材１５の保持に特別の装置等の配慮が不要であり、生産性を向上できるとともに、コスト増を抑制できる。

【実施例2】

【0031】

図７ないし図９は、本発明の実施例２による溝付きボルトの製造方法を説明するための図である。図中、図１〜図６と同一符号は同一又は相当部分を示す。

【0032】

図７に示すように、本実施例２に係るユニオン部２の貫通孔２ｂは、同じ径で上下に貫通しており、実施例１にける凹部２ｃを備えていない。また貫通孔２ｂにオイル孔２ｅが開口している。

【0033】

また本実施例２に係る溝付きボルト１には、ボルトグリップ部８ｄが、首下部８の大径部８ａの下部から小径部８ｂの下部に渡るように、つまり実施例１の場合よりネジ７ａ側に寄せて形成されている。また、前記ボルトグリップ部８ｄの最小径部は、ネジ７ａの外径部より小径に形成されている。また、溝９の上端部に形成された連続凹部９ａは前記ボルトグリップ部８ｄに連通しており、さらにこのボルトグリップ部８ｄは貫通孔２ｂに開口するオイル孔２ｅに連通している。

【0034】

このようにして本実施例２では、溝９は、連続凹部９ａ及びボルトグリップ部８ｄを介してオイル孔２ｅに直接連通しており、そのため本実施例２では、上述のように、実施例１における凹部２ｃが不要となっている。

【0035】

前記溝付きボルト１の製造には、図８及び図９に示す固定側ダイス１０ａ，可動側ダイス１０ｂが使用される。なお、固定側，可動側ダイス１０ａ，１０ｂは、左右対称をなしている。この固定側，可動側ダイス１０ａ，１０ｂは、実施例１における固定側，可動側ダイスと略同じ構造のものであり、ガイド形成ダイス１１の凸条部１１ｆが、ボルトグリップ部８ｄの形成位置に対応するように、ガイド形成ダイス１１の対向面１１ｄの下端寄りに形成されている点のみが異なる。

【0036】

前記実施例１と同様にして、ボルト素材１５を、これの首下部８をガイド形成ダイス１１，１１で挟持しつつ転動させることにより、ガイド形成ダイス１１，１１がボルトグリップ部８ｄを形成しつつ、ネジ形成ダイス１２，１２がネジ７ａを形成する。前記ボルトグリップ部８ｄは、連続凹部９ａを介して溝９に連通する。

【0037】

以上のように、本実施例２では、前記溝付きボルト１の首下部８に、前記ガイド形成ダイス１１によって、前記ネジ形成部７のネジ７ａの外径より小径のボルトグリップ部８ｄを形成したので、該ボルトグリップ部８ｄが連続凹部９ａを介して前記溝９と連通する。そのため、前記ユニオン部２に実施例１のような凹部２ｃを形成する必要がなく、同一径の直線状の貫通孔２ｂを形成するだけで済み、ユニオン部２の加工が容易であり、生産性が向上し、コスト増を抑制できる。

【0038】

なお、本実施例１では、転造ダイス１０が略直方体を成している平ダイスである場合を説明したが、本発明の転造ダイスは、図１０及び図１１に示すロータリー式ダイス１０′であっても良い。このロータリー式ダイス１０′は、扇形の固定側ダイス１０ａ′と、円筒形の回転側ダイス１０ｂ′とで構成されている。固定側，回転側ダイス１０ａ′，１０ｂ′は、それぞれガイド形成ダイス１１′，ネジ形成ダイス１２′を備えており、前記実施例１，２と同様に、ボルト素材の首下部に、ガイド形成ダイス１１′，１１′の凸条部１１ｅでボルトグリップ部を形成しつつ、ネジ形成ダイス１２′，１２′でネジ形成部にネジ加工を行う。

【0039】

前記ロータリー式ダイス１０′を用いてネジ転造を行う場合も、適正なネジ形状を確保でき、ネジ加工精度を確保することができ、また生産性を向上できるとともに、コスト増を抑制できる。

【0040】

なお、前記実施例では、溝９を２つ設けた例を説明したが、本発明における溝は、前記実施例に限定されるものではなく、例えば９０度間隔とする場合のように、軸線を挟んで対向する位置に溝を４つ設けることができる。このように、溝を対向する位置に設けることにより、ネジ加工における溝の影響をなくすことができ、溝によるネジ加工精度の悪化を防止できる。

【符号の説明】

【0041】

１ 溝付きボルト
５ 頭部
６ 軸部
７ ネジ形成部
７ａ ネジ
７ｂ ネジ形成部の外周面
８ 首下部
８ｃ，８ｄ ボルトグリップ部
９ 溝
１０ 転造ダイス
１１ ガイド形成ダイス
１２ ネジ形成ダイス
１１ａ，１２ｂ 成形部
１１ｂ，１２ｃ 仕上げ部
１５ ボルト素材

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】