特許 7173365 転造ねじ及び転造ねじの製造方法

(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】

(24)【登録日】2022-11-08

(45)【発行日】2022-11-16

(54)【発明の名称】転造ねじ及び転造ねじの製造方法

(51)【国際特許分類】

   B21H 3/02 20060101AFI20221109BHJP

   B21H 3/04 20060101ALI20221109BHJP

   F16B 35/00 20060101ALI20221109BHJP

【ＦＩ】

B21H3/02

B21H3/04 Z

F16B35/00 Q

【請求項の数】 3

(21)【出願番号】P 2021545506

(86)(22)【出願日】2020-09-04

(86)【国際出願番号】 JP2020033566

(87)【国際公開番号】W WO2021049430

(87)【国際公開日】2021-03-18

【審査請求日】2021-11-02

(31)【優先権主張番号】P 2019167702

(32)【優先日】2019-09-13

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000004204

【氏名又は名称】日本精工株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002147

【氏名又は名称】弁理士法人酒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】齋藤 猛志

【審査官】石川 健一

(56)【参考文献】

【文献】特開２００５－０７４５０９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－２３３７０５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－１２１２１６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－２９９７０６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２１Ｈ ３／０２

Ｂ２１Ｈ ３／０４

Ｆ１６Ｂ ３５／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

外周部にねじ山とねじ溝とが軸方向に沿って交互に配置されるねじ部と、
前記ねじ部に対して軸方向の両側のうち少なくともいずれかに隣接する円柱部と、を備え、
前記円柱部の軸方向端面には、
前記軸方向に向けて凹む第１凹面と、
前記第１凹面の外周側に位置し且つ前記軸方向に向けて凹む第２凹面と、
前記第１凹面と前記第２凹面との境界部分に位置し、前記第１凹面の底及び前記第２凹面の底よりも突出し、且つ前記軸方向から見て周方向に沿って円弧状に延びる凸部と、が設けられる、
転造ねじ。

【請求項2】

ブランク材を準備する準備工程と、ブランク材を転造ねじに塑性変形させる加工工程とを含む転造ねじの製造方法であって、
前記準備工程で準備されるブランク材は、軸方向の一方側に向かうに従って外径が大きくなる第１外周面を有する第１円錐台部と、前記第１円錐台部に対して前記一方側に隣接して配置され且つ前記一方側に向かうに従って外径が大きくなる第２外周面を有する第２円錐台部と、前記第２円錐台部に対して前記一方側に隣接する第１円柱部と、前記第１円柱部に対して前記一方側に隣接し前記第１円柱部よりも外径が大きい第２円柱部と、を備え、前記第１円錐台部の前記一方側の端の外径は、前記第２円錐台部の前記一方側とは反対の他方側の端の外径と同一であり、前記第２円錐台部の前記一方側の端の外径は、前記第１円柱部の前記他方側の端の外径と同一である柱状のブランク材であって、
前記加工工程では、前記第２円柱部の外周部に、径方向内側に向けて加圧する転造を施してねじ溝を成形することにより、前記第１円錐台部の前記第１外周面と前記第２円錐台部の前記第２外周面とを径方向に沿うように塑性変形させる、
転造ねじの製造方法。

【請求項3】

前記加工工程では、
前記第１外周面は、径方向に延び且つ前記一方側に向けて凹む第１凹面に成形され、
前記第２外周面は、前記第１凹面の外周側に配置されて径方向に延び且つ前記一方側に向けて凹む第２凹面に成形され、
前記第１凹面と前記第２凹面との境界部分に、前記他方側に向けて突出し且つ軸方向から見て周方向に沿って円弧状に延びる凸部が成形される、
請求項２に記載の転造ねじの製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、転造ねじ及び転造ねじの製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

転造ねじの製造方法には、例えば、スルーフィード転造及びインフィード転造がある。スルーフィード転造の適用例として、例えば、特許文献１及び特許文献２に記載がある。スルーフィード転造は、それぞれが回転する一対のダイスの間を長尺状のブランク材が軸方向に移動しながらブランク材の外周部分を加圧する転造方法である。即ち、スルーフィード転造は、繋がった状態の長尺状のブランク材を転造してねじ材とし、その後に転造した長尺状のねじ材を一定長さごとに切断して１本ごとの転造ねじにする方法である。これに対して、インフィード転造は、それぞれに回転する一対のダイスの間に、予め１本のねじの長さに切断したブランク材が位置された状態でブランク材の外周部分を加圧する転造方法である。このように、インフィード転造と比較して、スルーフィード転造では、転造後に切断工程等の後工程を行うと、転造ねじにバリやシャープエッジが生成しやすくなる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２００９－２３３７０５号公報

【文献】特開２００５－７４５０９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

インフィード転造において、よりバリの少ない転造ねじ及び転造ねじの製造方法が望まれる。

【0005】

本開示は、上記の課題に鑑みてなされたものであって、インフィード転造において、よりバリの少ない転造ねじ及び転造ねじの製造方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記の目的を達成するため、本開示の一態様の転造ねじは、外周部にねじ山とねじ溝とが軸方向に沿って交互に配置されるねじ部と、前記ねじ部に対して軸方向の両側のうち少なくともいずれかに隣接する円柱部と、を備え、前記円柱部の軸方向端面には、前記軸方向に向けて凹む第１凹面と、前記第１凹面の外周側に位置し且つ前記軸方向に向けて凹む第２凹面と、前記第１凹面と前記第２凹面との境界部分に位置し、前記第１凹面の底及び前記第２凹面の底よりも突出し、且つ前記軸方向から見て周方向に沿って円弧状に延びる凸部と、が設けられる。

【0007】

転造ねじを製造する際に用いるブランク材の軸方向端部に、円柱部や円錐台部のような軸方向に凸の余肉部分を設けることで、ねじ部の端部壁面が軸方向に倒れてバリとなることが抑制される。転造加工によって、この余肉部分の一部が、第１凹面、第２凹面及び凸部となる。第１凹面及び第２凹面は、径方向に沿って延びるため、円柱部の軸方向端面が平坦状となる。よって、バリの発生を抑制し且つ円柱部の軸方向端面が平坦状となる転造ねじが得られる。

【0008】

本開示の一態様の転造ねじの製造方法は、ブランク材を準備する準備工程と、ブランク材を転造ねじに塑性変形させる加工工程とを含む転造ねじの製造方法であって、前記準備工程で準備されるブランク材は、軸方向の一方側に向かうに従って外径が大きくなる第１外周面を有する第１円錐台部と、前記第１円錐台部に対して前記一方側に隣接して配置され且つ前記一方側に向かうに従って外径が大きくなる第２外周面を有する第２円錐台部と、前記第２円錐台部に対して前記一方側に隣接する第１円柱部と、前記第１円柱部に対して前記一方側に隣接し前記第１円柱部よりも外径が大きい第２円柱部と、を備え、前記第１円錐台部の前記一方側の端の外径は、前記第２円錐台部の前記一方側とは反対の他方側の端の外径と同一であり、前記第２円錐台部の前記一方側の端の外径は、前記第１円柱部の前記他方側の端の外径と同一である柱状のブランク材であって、前記加工工程では、前記第２円柱部の外周部に、径方向内側に向けて加圧する転造を施してねじ溝を成形することにより、前記第１円錐台部の前記第１外周面と前記第２円錐台部の前記第２外周面とを径方向に沿うように塑性変形させる。

【0009】

本開示の準備工程で準備されるブランク材は、第１円錐台部及び第２円錐台部及び第１円柱部のように、軸方向の他方側に凸の余肉部分を設けている。これにより、ねじ部の端部壁面が軸方向に倒れて生じるバリの発生を低減することができる。よって、バフ掛けやバリ取り研削等のバリの除去作業が低減する。また、バリの有無を確認する品質確認作業を減らすことも可能となる。また、インフィード転造を適用すれば、ブランク材の歩留まりが向上するというメリットがある。

【0010】

上記の転造ねじの製造方法の望ましい態様として、前記加工工程では、前記第１外周面は、径方向に延び且つ前記一方側に向けて凹む第１凹面に成形され、前記第２外周面は、前記第１凹面の外周側に配置されて径方向に延び且つ前記一方側に向けて凹む第２凹面に成形され、前記第１凹面と前記第２凹面との境界部分に、前記他方側に向けて突出し且つ軸方向から見て周方向に沿って円弧状に延びる凸部が成形される。

【0011】

前記加工工程では、第１外周面は第１凹面に変形し、第２外周面は第２凹面に変形し、第１凹面と第２凹面とは径方向に沿って延びるように変形する。よって、ねじ部の軸方向端面が径方向に延びて平坦状になる。また、ねじ部の軸方向の端部までねじ溝を設けることができるため、ねじの有効長さをより長く設定することができる。

【発明の効果】

【0012】

本開示によれば、インフィード転造において、よりバリの少ない転造ねじ及び転造ねじの製造方法を提供することが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】図１は、実施形態に係る転造ねじを側方から見た側面図である。

【図2】図２は、図１を軸方向から見た図である。

【図3】図３は、図２のねじ部における軸方向の他方側の端部を拡大した側面図である。

【図4】図４は、図２のねじ部における軸方向の一方側の端部を拡大した側面図である。

【図5】図５は、図３を拡大した模式図である。

【図6】図６は、実施形態に係る転造ねじのブランク材を示す側面図である。

【図7】図７は、図６の一部を拡大した側面図である。

【図8】図８は、ブランク材に転造加工を施している状態を示す模式図である。

【図9】図９は、転造ねじに軸受の内輪を圧入した状態を示す模式図である。

【図10】図１０は、比較例に係る転造ねじのブランク材を示す側面図である。

【図11】図１１は、比較例に係る転造ねじの側面図であり、バリ取り前の状態を示す図である。

【図12】図１２は、比較例に係る転造ねじの軸方向の他方側の端部を示す側面図であり、バリ取り後の状態を示す図である。

【図13】図１３は、比較例に係る転造ねじの軸方向の一方側の端部を示す側面図であり、バリ取り後の状態を示す図である。

【図14】図１４は、変形例１に係る転造ねじの一部を拡大した模式図である。

【図15】図１５は、変形例２に係る転造ねじに軸受の内輪を圧入している状態を示す模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、発明を実施するための形態（以下、実施形態という）につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、下記の実施形態により本発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。さらに、下記実施形態で開示した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。

【0015】

[実施形態]
まず、実施形態に係る転造ねじ１について説明する。図１は、実施形態に係る転造ねじを側方から見た側面図である。図２は、図１を軸方向から見た図である。図３は、図２のねじ部における軸方向の他方側の端部を拡大した側面図である。図４は、図２のねじ部における軸方向の一方側の端部を拡大した側面図である。図５は、図３を拡大した模式図である。なお、軸方向とは、転造ねじ１の軸心Ａｘに沿う方向を示す。径方向とは、軸心Ａｘに直交する方向である。また、軸方向の一方側とは、図１の右側を示し、軸方向の他方側とは、図１の左側を示す。

【0016】

図１から図５に示すように、転造ねじ１は、軸部１１と、円柱部２，４と、ねじ部３と、を備える。軸部１１は、軸方向に沿って、細径部１０と、小径部２１と、溝部２８と、を備える。細径部１０及び小径部２１は、円柱状である。小径部２１は、細径部１０に対して軸方向の一方側（図１の右側）に隣接する。小径部２１は、細径部１０よりも外径が大きい。溝部２８は、小径部２１に対して軸方向の一方側（図１の右側）に隣接する。溝部２８は、径方向内側に凹む円弧状の形状を有する。

【0017】

図１及び図５に示すように、大径部２２（円柱部２）は、溝部２８に対して軸方向の一方側（図１の右側）に隣接する。大径部２２は、円柱部２とも称する。大径部２２は、小径部２１よりも外径が大きい。大径部２２は、径方向に広がる軸方向端面２３を有する。軸方向端面２３は、大径部２２の軸方向の他方側（図１の左側）の端に位置する。軸方向端面２３は、第１凹面２４と、第２凹面２５と、を有する。大径部２２の直径は、例えば、ねじ溝３２の谷部３２１に対して＋３％から－２５％が望ましい。第１凹面２４は、大径部２２（円柱部２）の軸方向端面２３に設けられ且つ軸方向の一方側に向けて凹む。第２凹面２５は、大径部２２（円柱部２）の軸方向端面２３に設けられ且つ軸方向の一方側に向けて凹む。第２凹面２５は、第１凹面２４の外周側に位置する。

【0018】

ここで、ねじ部３の軸方向中央を第１中央部ＣＬ（図１参照）とすると、第１凹面２４は、第１中央部ＣＬに向けて凹む凹面である。第２凹面２５は、第１中央部ＣＬに向けて凹む凹面である。また、第１凹面２４及び第２凹面２５は、軸心Ａｘを中心とする円環状の形状を有する。第１凹面２４と第２凹面２５との境界部分に凸部２６が設けられる。凸部２６は、軸方向の他方側（図１の左側）に向けて突出する。換言すると、凸部２６は、第１中央部ＣＬから遠ざかる方向に向けて突出する。また、図２に示すように、凸部２６は、周方向に沿って円環状又は円弧状に延びる。第２凹面２５と大径部２２の外周面との境界は、第２凹面２５の外周端２７である。

【0019】

ねじ部３は、外周部にねじ山３１とねじ溝３２とが軸方向に沿って交互に配置される。ねじ溝３２の断面形状は円弧状である。ねじ溝３２は、谷部３２１を有する。谷部３２１は、ねじ溝３２において最も径方向内側に位置する部位である。ねじ部３の軸方向の両端には、端部壁面３４及び端部壁面３５が設けられる。端部壁面３５は、軸方向の一方側の端面であり、端部壁面３４は、軸方向の他方側の端面である。端部壁面３４には、軸方向の他方側に向けて突出する膨出部３３が設けられる。膨出部３３における軸方向の他方側の先端は、軸方向端面２３よりも軸方向の一方側に位置する。なお、前述した凸部２６は、ねじ溝３２の谷部３２１よりも径方向内側の部位に位置する。

【0020】

端部壁面３５の軸方向の一方側に隣接して円柱部４が設けられる。円柱部４は、軸心Ａｘを中心として径方向外側に広がる。円柱部４は、軸方向端面４１を備える。軸方向端面４１には、製品管理用のＱＲコード（登録商標）やデータをレーザ加工等で刻印してもよい。軸方向端面４１は、第１凹面４２と、第２凹面４３と、を備える。第１凹面４２は、円柱部４の軸方向端面４１に設けられ且つ軸方向の他方側に向けて凹む。第２凹面４３は、円柱部４の軸方向端面４１に設けられ且つ軸方向の他方側に向けて凹む。第２凹面４３は、第１凹面４２の外周側に位置する。換言すると、第１凹面４２は、第１中央部ＣＬ（図１参照）に向けて凹む凹面であり、第２凹面４３は、第１中央部ＣＬに向けて凹む凹面である。また、第１凹面４２及び第２凹面４３は、軸心Ａｘを中心とする円環状の形状を有する。第１凹面４２と第２凹面４３との境界部分に凸部４４が設けられる。第２凹面４３と円柱部４の外周面との境界は、第２凹面４３の外周端４５である。

【0021】

次いで、転造ねじの製造方法について説明する。図６は、実施形態に係る転造ねじのブランク材を示す側面図である。図７は、図６の一部を拡大した側面図である。図８は、ブランク材に転造加工を施している状態を示す模式図である。

【0022】

まず、図６及び図７を参照して、転造ねじのブランク材１００の形状を説明する。ブランク材１００は、軸部１０１と、第１円錐台部１２４と、第２円錐台部１２５と、第１円柱部１２２と、第２円柱部１０３と、第３円柱部１０４と、を備える柱状の形状を有する。ブランク材１００における角部は、面取加工を施すことが好ましい。

【0023】

軸部１０１は、細径部１１０と、小径部１２１と、溝部１２８と、を備える。細径部１１０及び小径部１２１は、円柱状である。小径部１２１は、細径部１１０に対して軸方向の一方側（図６の右側）に隣接する。小径部１２１は、細径部１１０よりも外径が大きい。溝部１２８は、小径部１２１に対して軸方向の一方側（図６の右側）に隣接する。溝部１２８は、径方向内側に凹む円弧状の形状を有する。

【0024】

図７に示すように、第１円錐台部１２４は、第１外周面１１１を有する。第１外周面１１１は、軸方向の一方側（図７の右側）に向かうに従って外径が大きくなるテーパ状の形状を有する。ここで、図７に示すように、軸心Ａｘに直交する径方向線２０（二点鎖線で示す）に対して、第１外周面１１１は第１傾斜角θ０だけ傾いている。即ち、第１外周面１１１は径方向線２０から軸方向の一方側に向けて第１傾斜角θ０だけ傾いている。第１傾斜角θ０は、例えば、０度よりも大きく且つ５度以下が好ましい。第２円錐台部１２５は、第２外周面１１２を有する。第２円錐台部１２５は、第１円錐台部１２４に対して前記一方側に隣接して配置される。また、第２外周面１１２は、前記一方側に向かうに従って外径が大きくなるテーパ状の形状を有する。径方向線２０に対して、第２外周面１１２は第２傾斜角θ１だけ傾いている。即ち、第２外周面１１２は径方向線２０から軸方向の一方側に向けて第２傾斜角θ１だけ傾いている。第２傾斜角θ１は、第１傾斜角θ０よりも大きい。第２傾斜角θ１は、例えば、ねじリード角の１００％から３００％の範囲の角度が好ましい。第１外周面１１１と第２外周面１１２との境界には、境界部１２６が設けられる。換言すると、第１外周面１１１と第２外周面１１２との交差部分が境界部１２６である。

【0025】

第２外周面１１２の前記一方側には、第１円柱部１２２が隣接している。第１円柱部１２２は、小径部１２１よりも外径が大きい。第１円柱部１２２の外周面と第２外周面１１２との交差部分は、第２外周面１１２の外周端１２７である。第１円柱部１２２の前記一方側には、第２円柱部１０３が隣接している。第２円柱部１０３は、第１円柱部１２２よりも外径が大きい。第２円柱部１０３における軸方向の他方側の端面は、端部壁面１３４である。なお、第１円錐台部１２４の前記一方側の端の外径は、第２円錐台部１２５の前記他方側の端の外径と同一である。第２円錐台部１２５の前記一方側の端の外径は、第１円柱部１２２の前記他方側の端の外径と同一である。

【0026】

次に、転造ねじの製造方法の内容を説明する。図８に示すように、転造ねじ１は、転造ダイス２００を用いて転造する。本実施形態では、インフィード転造とスルーフィード転造のうち、インフィード転造を適用する態様を説明する。転造ダイス２００は、第１転造ダイス２０１と、第２転造ダイス２０２と、を備える。第１転造ダイス２０１及び第２転造ダイス２０２のそれぞれの外周部には、周方向に沿って延びる環状突起部が設けられている。第１転造ダイス２０１及び第２転造ダイス２０２は、図示しない駆動源によって回転駆動が可能である。また、第１転造ダイス２０１及び第２転造ダイス２０２は、互いに近づいたり離れたりする移動が可能である。第１転造ダイス２０１の回転軸と第２転造ダイス２０２の回転軸とは、平行に配置される。

【0027】

まず、製造方法の第１ステップは、ブランク材１００を準備する準備工程である。ブランク材１００は、前述したように、軸部１０１と、第１円錐台部１２４と、第２円錐台部１２５と、第１円柱部１２２と、第２円柱部１０３と、第３円柱部１０４と、を備える柱状の形状を有する。

【0028】

次に、製造方法の第２ステップは、ブランク材１００を転造ねじ１に塑性変形させる加工工程である。具体的には、第１転造ダイス２０１と第２転造ダイス２０２との間にブランク材１００を配置する。第１転造ダイス２０１と第２転造ダイス２０２とは、互いにブランク材１００の第２円柱部１０３の直径よりも離隔された状態である。よって、第１転造ダイス２０１及び第２転造ダイス２０２の回転軸と平行な状態で、第１転造ダイス２０１と第２転造ダイス２０２との間に、ブランク材１００を配置する。そして、第１転造ダイス２０１と第２転造ダイス２０２とを回転させながら、互いに近づける。これにより、第１転造ダイス２０１と第２転造ダイス２０２とで挟み込みながら、ブランク材１００の第２円柱部１０３を径方向内側に向けて加圧する成形を行う。ここで、図８に示すように、第１転造ダイス２０１による加圧力はＦ１であり、第２転造ダイス２０２による加圧力はＦ２である。加圧力Ｆ１と加圧力Ｆ２とは、同一の大きさである。ねじ部３（第２円柱部１０３）の全体で加圧力Ｆ１及びＦ２を受けたのち、加圧力Ｆ１及びＦ２は、軸方向の両側（図８の左側及び右側の双方）に移動する。また、ブランク材１００に加圧力Ｆ１と加圧力Ｆ２とを加えると、ブランク材１００には、応力ＳＴが作用する。応力ＳＴが作用する範囲は、図８に示すように、軸方向に延びる横長の楕円の範囲である。応力ＳＴは、ねじ部３（第２円柱部１０３）の軸方向中央部よりも軸方向の両端部（図８の左側の端部及び右側の端部）の方が大きくなる。また、ねじ部３（第２円柱部１０３）における図８の左側の端部よりも更に左側に配置された細径部１０及び小径部２１（細径部１１０及び小径部１２１）に作用する応力ＳＴは、ねじ部３（第２円柱部１０３）の軸方向の端部に作用する応力ＳＴよりも小さい。

【0029】

この第２ステップによって、第２円柱部１０３にねじ山３１とねじ溝３２（図５参照）とが成形される。また、図７に示す第１円錐台部１２４の第１外周面１１１は、径方向に近づくように変形する。即ち、図７の第１傾斜角θ０が徐々に小さくなり、第１外周面１１１が図７において反時計回り方向に移動するように塑性変形する。図７に示す第２円錐台部１２５の第２外周面１１２は、径方向に近づくように塑性変形する。即ち、図７の第２傾斜角θ１が徐々に小さくなり、第２外周面１１２が図７において反時計回り方向に移動するように塑性変形する。これにより、図７に示すブランク材１００の第１外周面１１１は図５の第１凹面２４となり、図７の第２外周面１１２は図５の第２凹面２５となる。

【0030】

また、ブランク材１００の境界部１２６は凸部２６となる。また、第２円柱部１０３を径方向内側に加圧することにより、図５に示す膨出部３３が成形される。なお、図示は省略するが、図５に示す円柱部４の成形においても、ブランク材１００に外周面の傾斜角度が異なる２つの円錐台部を設けることで、第１凹面４２及び第２凹面４３を有する軸方向端面４１を成形することができる。このように、第２円柱部１０３の外周部に、径方向内側に向けて加圧する転造を施してねじ溝３２を成形することにより、第１円錐台部１２４の第１外周面１１１と第２円錐台部１２５の第２外周面１１２とを径方向に沿うように塑性変形させることができる。

【0031】

次に、転造ねじ１の活用例の一例を説明する。図９は、転造ねじに軸受の内輪を圧入した状態を示す模式図である。

【0032】

図９に示すように、軸部１１の小径部２１は、軸受の内輪３００の内周面３０１に圧入されている。これにより、転造ねじ１の軸方向の一方の端部は、軸受の内輪３００で回転可能に支持される。また、内輪３００の軸方向端面３０２は、転造ねじ１の大径部２２の軸方向端面２３に接触している。

【0033】

[比較例]
次に、比較例を説明する。図１０は、比較例に係る転造ねじのブランク材を示す側面図である。図１１は、比較例に係る転造ねじの側面図であり、バリ取り前の状態を示す図である。図１２は、比較例に係る転造ねじの軸方向の他方側の端部を示す側面図であり、バリ取り後の状態を示す図である。図１３は、比較例に係る転造ねじの軸方向の一方側の端部を示す側面図であり、バリ取り後の状態を示す図である。

【0034】

図１０に示す比較例に係るブランク材１００Ａは、図６に示す実施形態に係るブランク材１００と比較すると、第１円錐台部１２４、第２円錐台部１２５、第１円柱部１２２及び第３円柱部１０４が設けられていない。従って、図１１に示すように、転造を施した後のねじ中間体１Ａは、ねじ部３Ａの軸方向端面に軸方向に突出するバリ４００，４０１が成形される。従って、転造の後の工程において、図１２及び図１３に示すように、バリ４００，４０１を除去するために、第２円柱部１０３の端部壁面を径方向に沿って平面加工する作業が発生する。しかし、端部壁面の平面加工によって、図１２及び図１３に示すように、ねじ山がシャープエッジ４０２，４０３，４０４に成形され、端部壁面にシャープエッジ４０５が成形される可能性がある。

【0035】

以上説明したように、本実施形態に係る転造ねじ１は、ねじ山３１とねじ溝３２とを有するねじ部３と、ねじ部３に対して軸方向の両側に設けられる円柱部２，４と、を備える。軸方向端面２３，４１には、第１凹面２４，４２と第２凹面２５，４３と周方向に沿って円弧状に延びる凸部２６，４４とが設けられる。

【0036】

転造ねじ１を製造する際に用いるブランク材１００に、第１円錐台部１２４及び第２円錐台部１２５のように、軸方向の他方側に凸の余肉部分を設けることでバリ４００の生成を抑制することができる。これにより、バフ掛けやバリ取り研削等の作業を低減させることができる。また、バリの有無を確認する品質確認作業を減らすことも可能となる。また、第１凹面２４，４２、第２凹面２５，４３及び凸部２６，４４は、径方向に沿って配置されるため、円柱部２，４の軸方向端面２３，４１が平坦状となる。よって、バリの発生を抑制し且つ円柱部２，４の軸方向端面２３，４１が平坦状となる転造ねじ１が得られる。特に、軸方向端面４１に、製品管理用のＱＲコード（登録商標）やデータをレーザ加工等で刻印する場合は、軸方向端面４１の平坦度が高い方が望ましい。なお、第２円柱部１０３を、軸方向の他方側の先端まで径方向内側に加圧することにより、図５に示す膨出部３３が成形される。このように、ねじ部３の軸方向の先端までねじ溝３２を設けることができるため、ねじ部３の有効長さを、より長く設定することができる。また、膨出部３３における軸方向の他方側の先端は、軸方向端面２３よりも軸方向の一方側に位置する。

【0037】

転造ねじの製造方法は、ブランク材１００を用いる。ブランク材１００は、第１外周面１１１を有する第１円錐台部１２４と、第２外周面１１２を有する第２円錐台部１２５と、第１円柱部１２２と、第２円柱部１０３と、を備える。第２円柱部１０３の外周部に、径方向内側に向けて加圧する転造を施してねじ溝３２を成形することにより、第１円錐台部１２４の第１外周面１１１と第２円錐台部１２５の第２外周面１１２とを径方向に沿うように塑性変形させる。

【0038】

比較例で説明したように、比較例に係るブランク材１００Ａは、実施形態に係るブランク材１００に対して、第１円錐台部１２４、第２円錐台部１２５、第１円柱部１２２及び第３円柱部１０４が設けられていない。このブランク材１００Ａを用いて転造加工を施すと、図１１に示すバリ４００，４０１が成形されるため、バリ４００，４０１の除去作業が発生する。さらに、バリ４００，４０１の除去を行うために、端部壁面の平面加工を行うと、図１２及び図１３に示すように、ねじ山や端部壁面にシャープエッジ４０２，４０３，４０４，４０５が成形される可能性がある。

【0039】

これに対して、本実施形態に係るブランク材１００は、第１円錐台部１２４、第２円錐台部１２５及び第１円柱部１２２が設けられているため、比較例のようなバリやシャープエッジが成形されにくいというメリットがある。特に、第１円錐台部１２４及び第２円錐台部１２５のように、軸方向の他方側に凸の余肉部分を設けることで、図１１に示す比較例のバリ４００の生成を抑制することができる。これにより、バフ掛けやバリ取り研削等のバリの除去作業を低減させることができる。また、バリの有無を確認する品質確認作業を減らすことも可能となる。なお、本実施形態では、インフィード転造を適用するため、スルーフィード転造よりも、ブランク材１００の歩留まりが向上するというメリットがある。

【0040】

また、図５に示すように、大径部２２（円柱部２）を設けており、膨出部３３における軸方向の他方側の先端は、軸方向端面２３よりも軸方向の一方側に位置する。従って、転造加工によって径方向内側に向けて加圧力が作用し端部壁面３４に膨出部３３が成形される場合でも、膨出部３３が軸方向端面２３よりも軸方向の他方側に突出することがない。このため、図９で説明したように、内輪３００の軸方向端面３０２が、転造ねじ１の大径部２２の軸方向端面２３に対してより確実に当接する。

【0041】

第２円柱部１０３の外周部に、径方向内側に向けて加圧する転造を施してねじ溝３２を成形するときに、第１外周面１１１は、第１凹面２４に成形され、第２外周面１１２は、第２凹面２５に成形され、第１凹面２４と第２凹面２５との境界部分に凸部２６が成形される。

【0042】

比較例に係るブランク材１００Ａを用いる転造加工によると、図１１に示すように、ねじ部３Ａの端部壁面が軸方向に倒れてバリ４００，４０１となる可能性がある。しかし、本実施形態に係るブランク材１００には、第１円錐台部１２４及び第２円錐台部１２５のように、軸方向の他方側に凸の余肉部分を設けている。この余肉部分を設けることで、比較例のように、ねじ部３Ａの端部壁面が軸方向に倒れてバリ４００，４０１となることが抑制される。このように、インフィード転造において、比較例に係るブランク材１００Ａを用いる転造よりも、本実施形態に係るブランク材１００を用いる転造の方が、よりバリの発生を抑制することができる。即ち、従来例に係るスルーフィード転造よりも本実施形態に係るインフィード転造の方がバリの生成が少なく、かつ、インフィード転造の中でも、比較例より本実施形態に係るブランク材１００を用いた転造の方が、更にバリの生成を低減することができる。

【0043】

[変形例１]
次に、変形例１を説明する。図１４は、変形例１に係る転造ねじの一部を拡大した模式図である。実施形態では、図７に示すように、軸心Ａｘを含む断面において、溝部１２８の底面の断面形状は円弧状である。しかし、図１４に示すように変形例に係る溝部２８Ａの底面の断面形状は、軸心Ａｘに沿った直線状である。即ち、溝部２８Ａの底面は、軸心Ａｘを中心として周方向に延びる円筒状の形状を有する。また、軸部１１の小径部２１は、軸受の内輪５００の内周面５０１に圧入されている。これにより、軸受の内輪５００の内周面５０１と溝部２８Ａの底面との径方向の間隙は、軸方向に沿って同一の大きさとなる。

【0044】

以上説明したように、変形例１に係る溝部２８Ａの底面の断面形状は、軸心Ａｘに沿った直線状である。このため、転造加工を施す際の加圧力によって、ねじ部３の端部壁面が軸方向に更に倒れにくくなるため、バリ４００，４０１の発生が更に抑制される。よって、軸受の内輪５００の軸方向端面５０２が大径部の軸方向端面２３に、より確実に接するようになる。

【0045】

[変形例２]
次に、変形例２を説明する。図１５は、変形例２に係る転造ねじに軸受の内輪を圧入している状態を示す模式図である。変形例２に係る転造ねじ１Ｂは、実施形態に係る転造ねじ１に対して軸部１１Ｂを更に備える。即ち、転造ねじ１Ｂは、ねじ部３Ｂの軸方向の両側に軸部１１及び軸部１１Ｂが設けられる。軸部１１Ｂは、軸方向に沿って、細径部１０Ｂと、小径部２１Ｂと、溝部２８Ｂと、を備える。細径部１０Ｂ及び小径部２１Ｂは、円柱状である。小径部２１Ｂは、細径部１０Ｂに対して軸方向の他方側（図１５の左側）に隣接する。小径部２１Ｂは、細径部１０Ｂよりも外径が大きい。溝部２８Ｂは、小径部２１Ｂに対して軸方向の他方側（図１５の左側）に隣接する。溝部２８Ｂは、径方向内側に凹む円弧状の形状を有する。図１５に示すように、軸部１１の小径部２１は、軸受の内輪６００の内周面６０１に圧入される。また、軸部１１Ｂの小径部２１Ｂは、軸受の内輪７００の内周面７０１に圧入される。

【0046】

以上説明したように、変形例２に係る転造ねじ１Ｂでは、ねじ部３Ｂの軸方向の両側に軸部１１及び軸部１１Ｂが設けられる。従って、転造ねじ１Ｂの軸方向の両端部を軸受で支持することができるため、転造ねじ１Ｂを回転させる際に転造ねじ１Ｂの回転ブレを更に抑制することができる。

【符号の説明】

【0047】

２，４ 円柱部
３ ねじ部
２２ 大径部（円柱部）
２３，４１ 軸方向端面
２４，４２ 第１凹面
２５，４３ 第２凹面
２６，４４ 凸部
３１ ねじ山
３２ ねじ溝
１００ ブランク材
１０３ 第２円柱部
１１１ 第１外周面
１１２ 第２外周面
１２２ 第１円柱部
１２４ 第１円錐台部
１２５ 第２円錐台部
３２１ 谷部
ＣＬ 第１中央部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】