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公開番号2025072220
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-09
出願番号2023182824
出願日2023-10-24
発明の名称ボルトの製造方法
出願人日本製鉄株式会社,株式会社樋口鐵工所
代理人アセンド弁理士法人
主分類B21H 3/04 20060101AFI20250430BHJP(本質的には材料の除去が行なわれない機械的金属加工;金属の打抜き)
要約【課題】ねじ部の疲労強度を向上させることが可能なボルトの製造方法を提供する。
【解決手段】ボルト(10)の製造方法は、頭部(21)と、頭部(21)に接続された軸部(22)とを含む素材(20)を準備する工程と、ねじ転造ダイス(31)によって軸部(22)に転造加工を施して軸部(22)の表面にねじ部(121)を形成する工程とを備える。ねじ転造ダイス(31)による軸部(22)の加工期間中にねじ転造ダイス(31)から軸部(22)に対して負荷される荷重は、加工期間の前期又は中期で最大となる。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
ボルトの製造方法であって、
頭部と、前記頭部に接続された軸部とを含む素材を準備する工程と、
ねじ転造ダイスによって前記軸部に転造加工を施して前記軸部の表面にねじ部を形成する工程と、
を備え、
前記ねじ転造ダイスによる前記軸部の加工期間中に前記ねじ転造ダイスから前記軸部に対して負荷される荷重は、前記加工期間の前期又は中期で最大となる、製造方法。
続きを表示（約 190 文字）【請求項２】
請求項１に記載のボルトの製造方法であって、
前記加工期間中に前記ねじ転造ダイスから前記軸部に対して負荷される荷重は、前記加工期間の前半で最大となる、製造方法。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のボルトの製造方法であって、
前記ねじ転造ダイスの前記軸部に対する切込み速度は、９１．５ｍｍ／ｍｉｎ以上である、製造方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、ボルトの製造方法に関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
ボルトのねじ部は、一般に、切削加工又は転造加工によって形成される。転造加工には金型が必要である一方、切削加工には金型が不要であるため、切削加工の初期コストは転造加工と比べて小さい。したがって、少量生産のボルトの場合、通常、ねじ部の加工方法として切削加工が選択される。一方、転造加工は切削加工と比べて生産性が高いため、同一形状のボルトを大量生産する場合には、ねじ部の加工方法として転造加工が選択されることが多い。
【０００３】
転造加工は、ねじ転造ダイスを用いて素材の表面にねじ部を形成する加工方法である。より具体的には、素材をねじ転造ダイスに押し付けながら転がすと、ねじ転造ダイスの表面に設けられたねじ部によって素材が塑性変形し、素材の表面にねじ部が形成される。例えば、特許文献１には、丸ダイスを用いたねじ部の転造加工方法が開示されている。特許文献１では、２つの丸ダイスの間に軸状の素材を挟み込み、丸ダイスを同一方向に回転させつつ丸ダイスのねじ部を素材の表面にその径方向から押し付けることにより、材料を丸ダイスのねじ部に沿って塑性流動させる。特許文献１には、丸ダイスと素材との間に隙間がなくなるまで丸ダイスを素材に押し付けた後、さらに僅かな荷重を丸ダイスから素材に負荷することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０２３－０７８４９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
一般に、ボルトのねじ部には、その用途に応じた疲労強度が要求される。転造加工によってボルトにねじ部を形成する場合、転造条件によってねじ部の疲労強度が変化する可能性がある。ねじ部の疲労強度を向上させるため、適切な転造加工によってボルトを製造することが望まれる。
【０００６】
本開示は、ねじ部の疲労強度を向上させることが可能なボルトの製造方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示に係るボルトの製造方法は、頭部と、頭部に接続された軸部とを含む素材を準備する工程と、ねじ転造ダイスによって軸部に転造加工を施して軸部の表面にねじ部を形成する工程とを備える。ねじ転造ダイスによる軸部の加工期間中にねじ転造ダイスから軸部に対して負荷される荷重は、加工期間の前期又は中期で最大となる。
【発明の効果】
【０００８】
本開示に係るボルトの製造方法によれば、ねじ部の疲労強度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
図１は、実施形態に係る製造方法で製造されるボルトの概略構成を示す図である。
図２Ａは、実施形態に係るボルトの製造方法を説明するための図である。
図２Ｂは、実施形態に係るボルトの製造方法を説明するための図である。
図２Ｃは、実施形態に係るボルトの製造方法を説明するための図である。
図２Ｄは、実施形態に係るボルトの製造方法を説明するための図である。
図３は、実施形態に係るボルトの製造方法において、ねじ転造ダイスから素材の軸部に対して負荷される荷重の加工期間における変化を示すグラフである。
図４は、実施例１について、ねじ転造ダイスから素材の軸部に対して負荷される荷重の加工期間における変化を示すグラフである。
図５は、実施例２について、ねじ転造ダイスから素材の軸部に対して負荷される荷重の加工期間における変化を示すグラフである。
図６は、比較例について、ねじ転造ダイスから素材の軸部に対して負荷される荷重の加工期間における変化を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
実施形態に係るボルトの製造方法は、頭部と、頭部に接続された軸部とを含む素材を準備する工程と、ねじ転造ダイスによって軸部に転造加工を施して軸部の表面にねじ部を形成する工程とを備える。ねじ転造ダイスによる軸部の加工期間中にねじ転造ダイスから軸部に対して負荷される荷重は、加工期間の前期又は中期で最大となる（第１の構成）。
（【００１１】以降は省略されています）

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