ホイールナットレンチ及びホイールナットレンチの製造方法
【課題】低コスト化や軽量化を図ることができるホイールナットレンチ及び製造方法を提供する。
【解決手段】ナット嵌合穴１１ａを内側に有するナット嵌合部１１が熱間鍛造によりハンドル部の一端側に形成されるホイールナットレンチ１０において、ナット嵌合部１１は、外周面１１ｓ又はナット嵌合穴１１ａの開口端面１１ｔが切削処理を省いた熱間鍛造処理面である。
【解決手段】ナット嵌合穴１１ａを内側に有するナット嵌合部１１が熱間鍛造によりハンドル部の一端側に形成されるホイールナットレンチ１０において、ナット嵌合部１１は、外周面１１ｓ又はナット嵌合穴１１ａの開口端面１１ｔが切削処理を省いた熱間鍛造処理面である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ホイールナットレンチ及びホイールナットレンチの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車には、ホイールを着脱するためのＬ型のホイールナットレンチが車載工具として搭載される。上記ホイールナットレンチは、一般的には材料に炭素鋼を用い、ナットに勘合するナット嵌合部を熱間鍛造による複数の工程で成形し、ナット嵌合部の平面、円筒部を機械加工で仕上げ、軸（ハンドル部）を所定の位置より曲げ、さらに全体に焼入れを行うことによって成形している（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−２１９３８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述した熱間鍛造工程では、まず加熱した棒状の鉄鋼部材の一端を鍛造して団子状のナット勘合予定部を形成し、更にこのナット勘合予定部を鍛造して内部にナット勘合孔を有するナット勘合部を形成する。
この際、ナット勘合予定部の体積は、完成後のナット勘合部の体積よりも大きくなるように設定される。完成後のナット勘合部が必要な体積を満たさない不具合を回避するためである。このため、熱間鍛造工程後に、ナット勘合部の余肉を削り取る機械加工が必須となる。
しかしながら、従来の製造方法では、製造工程が多いため、ホイールナットレンチのコストが高くなるという問題がある。
【０００５】
また、ナット勘合予定部の体積を、完成後のナット勘合部の体積よりも大きく形成するためには、棒状の鉄鋼部材の径を必要以上に太く（一般的に、直径１３〜１４ｍｍ）する必要がある。細い棒状の鉄鋼部材から大きな体積のナット勘合予定部を形成するには、複数回の熱間鍛造が必要となって、かえって製造コストが上昇してしまうからである。
しかしながら、従来の製造方法では、必要以上に太い棒状材料が用いられるため、ホイールナットレンチの重量が重くなるという問題がある。
【０００６】
本発明は、製造コストの低減や軽量化を図ることができるホイールナットレンチ及びホイールナットレンチ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】
【０００７】
本発明に係るホイールナットレンチは、ナット嵌合穴を内側に有するナット嵌合部が熱間鍛造によりハンドル部の一端側に形成されるホイールナットレンチであって、前記ナット嵌合部は、外周面又は前記ナット嵌合穴の開口端面が、切削処理を省いた熱間鍛造処理面であることを特徴とする。
【０００８】
前記ナット嵌合部の端面に外径方向に突出する環形フランジ部が一体形成されることを特徴とする。
【０００９】
前記ナット嵌合部は、ホイールナットに嵌合する部位よりも前記ハンドル部側が、前記ハンドル部側に向かうに従って円錐形に漸次縮径することを特徴とする。
【００１０】
本発明に係るホイールナットレンチの製造方法は、ナット嵌合穴を内側に有するナット嵌合部がハンドル部の一端に形成されるホイールナットレンチの製造方法であって、棒状の鉄鋼部材の一端のうち、前記ナット嵌合部の完成後体積と同一体積を有する部位をナット勘合予定部に熱間形成する第一熱間加工工程と、前記ナット勘合予定部を熱間鍛造して前記ナット嵌合部に形成する第二熱間加工工程と、備え、前記ナット嵌合部の外周面又は前記ナット嵌合穴の開口端面に対する切削処理を省いたことを特徴とする。
【００１１】
前記第二熱間加工工程において、前記ナット嵌合部の端面に外径方向に突出する環形フランジ部を一体形成することを特徴とする。
【００１２】
前記第二熱間加工工程において、前記ナット嵌合部を、ホイールナットに嵌合する部位よりも前記ハンドル部側が、前記ハンドル部側に向かうに従って円錐形に漸次縮径するように形成することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、ホイールナットレンチの低コスト化や軽量化を確実に図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】第一実施形態に係るホイールナットレンチを示す全体図及び下面図である。
【図２】ナット嵌合部の拡大断面図（図１の一部拡大図）である。
【図３】第一実施形態に係るホイールナットレンチの製造工程を示すフローチャート図である。
【図４】予備成形鍛造（第一熱間加工工程）の説明図である。
【図５】成形鍛造（第二熱間加工工程）の説明図である。
【図６】第二実施形態に係るホイールナットレンチを示す全体図及び下面図である。
【図７】ナット嵌合部の拡大断面図（図６の一部拡大図）である。
【図８】成形鍛造（第二熱間加工工程）の説明図である。
【図９】従来のホイールナットレンチのナット嵌合部を示す拡大断面図である。
【図１０】従来の成形鍛造工程の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態に係るホイールナットレンチ１０，２０及びその製造方法について説明する。
【００１６】
〔第一実施形態〕
図１は、本発明の第一実施形態に係るホイールナットレンチ１０を示す図である。図２は、ナット嵌合部１１の拡大断面図（図１の一部拡大図）である。
ホイールナットレンチ１０は、M２１サイズのホイールナット５０に外嵌される拡径のナット嵌合部１１と、ナット嵌合部１１に接続する棒状に延びるハンドル部１３と、から形成される。ハンドル部１３の根元側は、約１００度程度に屈曲した屈曲部１２に形成される。
ナット嵌合部１１の端面１１ｔには、ホイールナット５０に外嵌される嵌合穴１１ａが設けられる。
【００１７】
ホイールナットレンチ１０は、棒状の鉄鋼（炭素鋼）部材１を熱間鍛造して形成される。棒状の鉄鋼部材１の直径は、１３ｍｍ以上、好ましくは１３ｍｍである。従来例のホイールナットレンチ１００を形成する材料と同様の太さの材料である（図９及び図１０参照）。
【００１８】
図２に示すように、ナット嵌合部１１は、端面１１ｔからハンドル部１３に接続する基端側に向かうに従って縮径する外形（外周面１１ｓ）を有する。より詳細には、端面１１ｔから基端側へ約１８ｍｍの範囲では、同一直径の円筒形に形成され、約１８ｍｍを超えた付近から漸次縮径する円錐形に形成される。
端面１１ｔから基端側へ約１８ｍｍの範囲は、ホイールナット５０に嵌合する部位であり、約１８ｍｍを超えた付近からハンドル部１３側の範囲は、ホイールナット５０には接触しない部位である。そして、ホイールナット５０には接触しない部位は、均一の肉厚（３〜４ｍｍ程度）に形成される。
ナット嵌合部１１の嵌合穴１１ａは、内嵌するホイールナット５０を収容するために必要最小限の空間となるように形成される。ナット嵌合部１１の外周面１１ｓは、必要最小限の肉厚を確保しつつ、嵌合穴１１ａに倣って円筒形に形成される。
【００１９】
ナット嵌合部１１は、ホイールナット５０に対して、規定された締付トルクを与えることができる強度を有する。つまり、ナット嵌合部１１は、十分なねじり強度を有する厚み（肉厚）に形成される。
ナット嵌合部１１は、端面１１ｔに特に亀裂が発生しやすい。このため、ナット嵌合部１１の厚み（肉厚）は、端面１１ｔに亀裂が発生しないような十分な厚みに形成される。
その一方で、重量化を招くことを回避する必要がある。そこで、ナット嵌合部１１の肉厚は３〜４ｍｍに形成される。
ナット嵌合部１１の（完成後）体積Ｖ１は、約１３ｃｍ３である。なお、従来のホイールナットレンチ１００のナット勘合予定部１０５の体積は、約１６ｃｍ３である（図１０参照）。
【００２０】
ナット嵌合部１１の端面１１ｔ及び外周面１１ｓは、両者とも切削加工（機械加工）が施されていない。つまり、端面１１ｔ及び外周面１１ｓは、両者とも切削加工面ではなく、鍛造面が露出する。
ナット嵌合部１１は、焼入れ処理（調質処理）して硬化される。ナット嵌合部１１は、ＨＲＣ硬度３５〜４５程度に硬化される。
【００２１】
図３は、第一実施形態に係るホイールナットレンチ１０の製造工程を示すフローチャート図である。
ホイールナットレンチ１０の製造工程では、まず、棒状の鉄鋼部材１（炭素鋼）を約１０００〜１１００℃に加熱する（第一工程Ｓ１）。次いで、加熱した鉄鋼部材１の一方の端部（先端）を熱間鍛造して、団子形（球形）のナット勘合予定部１５（図４参照）を形成する（第二工程Ｓ２）。
そして、ナット勘合予定部１５が９００℃以下になる前に鍛造して、ナット勘合部１１を形成する（第三工程Ｓ３）。
【００２２】
さらに、棒状の鉄鋼部材１（ハンドル部１３）のうち、ナット勘合部１１の根元部分を約１００度程度に屈曲して屈曲部１２を形成する（第四工程Ｓ４）。これにより、ホイールナットレンチ１０の外形がほぼ完成する。
その後は、ホイールナットレンチ１０に対して、酸化スケール（炭化膜）の除去やバリ取りなどを目的としたショットブラスト（第五工程Ｓ５）、焼き入れ（第六工程Ｓ６）、表面清浄などを目的としたショットブラスト（第七工程Ｓ７）及びメッキ塗装（第八工程Ｓ８）を施す。
このような複数の工程を経ることにより、ホイールナットレンチ１０の製造が完成する。
【００２３】
ホイールナットレンチ１０の製造工程は、従来の製造工程と比べると、第三工程Ｓ３（成形鍛造）と第四工程Ｓ４（曲げ加工）の間に行われていた切削加工が省かれている。すなわち、ナット嵌合部１１の端面１１ｔ及び外周面１１ｓに対する切削加工が省かれている。
【００２４】
ホイールナットレンチ１０の製造工程は、切削加工を省くために、第二工程Ｓ２（予備成形鍛造）及び第三工程Ｓ３（成形鍛造）において、冷間鍛造と同様に体積を管理して鍛造処理を行う。すなわち、ホイールナットレンチ１０の製造工程では、第二工程Ｓ２及び第三工程Ｓ３において、ナット嵌合部１１の完成後体積を予測した上で、完成後体積に必要な部位のみに対して（熱間）鍛造を行う。具体的には、以下に示す工程を行う。
【００２５】
図４は、予備成形鍛造（第一熱間加工工程）の説明図である。
第二工程Ｓ２（第一熱間加工工程）では、予備成形鍛造により、棒状の鉄鋼部材１の先端に、団子形のナット勘合予定部１５を形成する。つまり、第一工程Ｓ1により約１０００〜１１００℃に加熱された棒状の鉄鋼部材１の先端に対して予備成形鍛造を施す。
この際に、設計図などから完成後のナット嵌合部１１の完成後の体積Ｖ１を計算する。完成後の体積Ｖ１は、約１３ｃｍ３である。そして、ナット嵌合部１１の完成後の体積Ｖ１と同一体積Ｖ１を有するナット勘合予定部１５を形成する。
【００２６】
具体的には、棒状の鉄鋼部材１の直径（１３ｍｍ）が既知であるから、体積Ｖ１となるだけの必要長さを求める。そして、熱間鍛造の際に、棒状の鉄鋼部材１を保持する第一金型５１に対して、棒状の鉄鋼部材１を正確に位置決めする。棒状の鉄鋼部材１の先端を第一金型５１に対して挿入して位置決めする際に、先端から体積Ｖ１となるだけの必要長さ分だけ、第一金型５１のキャビティ空間に突出させる。これにより、棒状の鉄鋼部材１のうち、ナット勘合予定部１５となるべき部位（体積Ｖ１）のみを第一金型５１のキャビティ空間に突出させる。
【００２７】
次いで、第一金型５１のキャビティ空間に突出した鉄鋼部材１の先端を第二金型５２により叩いて圧力を加える。そして、第一金型５１に対する第二金型５２の位置（第二金型５２のストローク）を正確に設定する。これにより、第一金型５１と第二金型５２の間で変形して、体積Ｖ１のナット勘合予定部１５が形成される。
【００２８】
棒状の鉄鋼部材１の直径が１３ｍｍであり、従来のホイールナットレンチ１００におけるナット勘合予定部１０５の体積（約１６ｃｍ３）よりも小さい体積なので、第一工程の加熱処理が短時間で済む。さらに、第二工程において体積Ｖ１のナット勘合予定部１５を素早く形成することができる。
【００２９】
図５は、成形鍛造（第二熱間加工工程）の説明図である。
第三工程Ｓ３（第二熱間加工工程）では、成形鍛造により、棒状の鉄鋼部材１の先端に形成した団子形のナット勘合予定部１５をナット嵌合部１１に形成する。
まず、ナット勘合予定部１５が９００℃以下になる前に、棒状の鉄鋼部材１を第一雌型５５と第二雌型５６により把持して、ナット勘合予定部１５を第一雌型５５と第二雌型５６のキャビティ空間に収容する。
この際、第一雌型５５及び第二雌型５６に対して、ナット勘合予定部１５を正確に位置決めする。すなわち、棒状の鉄鋼部材１の先端（ナット勘合予定部１５）から体積Ｖ１となるだけの必要長さ分だけ、第一雌型５５及び第二雌型５６のキャビティ空間に突出させる。
【００３０】
次いで、第一雌型５５及び第二雌型５６のキャビティ空間に向けて雄型５７を挿入して、ナット勘合予定部１５を叩いて圧力を加える。雄型５７には、フランジ部５７ｆが形成される。また、フランジ部５７ｆは、第一雌型５５及び第二雌型５６のキャビティ空間に嵌合する。
そして、第一雌型５５及び第二雌型５６に対する雄型５７の位置（雄型５７のストローク）を正確に設定する。これにより、ナット勘合予定部１５は、第一雌型５５、第二雌型５６及び雄型５７により形成されるキャビティ空間に倣って変形して、体積Ｖ１のナット嵌合部１１が形成される。
ナット勘合予定部１５の体積Ｖ１は、ナット嵌合部１１の完成後体積Ｖ１とほぼ同一体積であるので、実際に形成されたナット嵌合部１１には余肉が殆どなく、キャビティ空間から余肉は殆ど食み出ない。
【００３１】
従来の製造方法においては、完成後のナット嵌合部の体積に対して、ナット勘合予定部の体積は、１５％程度大きく形成されている。ナット勘合予定部の体積が約１６ｃｍ３であり、ナット嵌合部の完成後体積が約１４ｃｍ３である。
図１０（ａ）に示すように、ナット勘合予定部をナット嵌合部に成形鍛造すると、ナット嵌合部には約２ｃｍ３の余肉が食み出る。
このため、図１０（ｂ）に示すように、約２ｃｍ３の余肉を削り取る機械加工を施して、ナット嵌合部を完成させている。
【００３２】
一方、第三工程Ｓ３では、ナット嵌合部１１の形成の際に、余肉が殆ど出ないので、第一雌型５５、第二雌型５６及び雄型５７により形成されるキャビティ空間をほぼ密閉空間にすることができる。
したがって、実際に形成されたナット嵌合部１１に対しては、第三工程Ｓ３の後工程において、余肉を切削加工により除去する必要がない。
【００３３】
第三工程Ｓ３では、ナット嵌合部１１から若干の余肉がでる程度に調整される。この若干の余肉は、微細なバリとなってナット嵌合部１１の外表面側に現われる。そして、この微細なバリは、後工程（第五工程Ｓ５）でショットブラストを施すことにより、酸化スケールと共に除去される。
【００３４】
第一実施形態に係るホイールナットレンチ１０及びその製造では、第三工程Ｓ３（熱間鍛造）の後工程において、ナット嵌合部１１に対して切削加工を施す必要がない。ナット嵌合部１１から余肉が殆ど食み出ないので、切削加工を省略することができる。
したがって、ホイールナットレンチ１０の製造では、切削加工やその段取りなどの作業が不要となり、製造工数、製造時間を大幅に短縮することができる。よって、ホイールナットレンチ１０の製造コストの低減が確実に図られる。しかも、特別な装置などを用いずに、熱間鍛造を冷間鍛造の如く、正確な体積管理の下において行うだけなので、製造装置のコスト上昇も殆どない。
【００３５】
また、ホイールナットレンチ１０及びその製造では、第一工程Ｓ１、第二工程Ｓ２、第五工程Ｓ５及び第七工程Ｓ７においても、従来よりも小さな体積に設定されるので時間短縮できる。
【００３６】
また、ナット勘合部１１が必要以上に大きくならないので、ホイールナットレンチ１０の軽量化が図られる。
【００３７】
また、第三工程Ｓ３（成形鍛造）におけるナット嵌合部１１の形成の際に、余肉が殆ど出ないので、第一雌型５５、第二雌型５６及び雄型５７により形成されるキャビティ空間をほぼ密閉空間にしたとしても、第一雌型５５、第二雌型５６及び雄型５７に過大な圧力がかかって破損することがない。
【００３８】
〔第二実施形態〕
第一実施形態に係るホイールナットレンチ１０と同一の構成及び製造工程等については、同一の符号を付してその説明を省略する。
図６は、本発明の第二実施形態に係るホイールナットレンチ２０を示す図である。図７は、ナット嵌合部２１の拡大断面図（図６の一部拡大図）である。
ホイールナットレンチ２０は、M２１サイズのホイールナット５０に外嵌される拡径のナット嵌合部２１と、ナット嵌合部２１に接続する棒状に延びるハンドル部２３と、から形成される。ハンドル部２３の根元側は、約１００度程度に屈曲した屈曲部２２に形成される。
ナット嵌合部２１の端面２１ｔには、ホイールナット５０に外嵌される嵌合穴１１ａが設けられる。
【００３９】
ホイールナットレンチ２０は、棒状の鉄鋼部材１（炭素鋼）を熱間鍛造して形成される。棒状の鉄鋼部材１の直径は１３ｍｍ未満、好ましくは直径１２ｍｍである。従来例のホイールナットレンチ１００を形成する材料に比べて細い材料である（図９及び図１０参照）。
【００４０】
図６に示すように、ナット嵌合部２１は、端面２１ｔからハンドル部２３に接続する基端側に向かうに従って縮径する外形（外周面２１ｓ）を有する。より詳細には、端面２１ｔから基端側へ約１８ｍｍの範囲では、同一直径の円筒形に形成され、約１８ｍｍを超えた付近から漸次縮径する円錐形に形成される。端面２１ｔから基端側へ約１８ｍｍの範囲は、ホイールナット５０に嵌合する部位であり、約１８ｍｍを超えた付近からハンドル部２３側の範囲は、ホイールナット５０には接触しない部位である。そして、ホイールナット５０には接触しない部位は、均一の肉厚（３〜４ｍｍ程度）に形成される。
ナット嵌合部２１の嵌合穴１１ａは、内嵌するホイールナット５０を収容するために必要最小限の空間となるように形成される。ナット嵌合部２１の外周面２１ｓは、必要最小限の肉厚を確保しつつ、嵌合穴１１ａに倣って円筒形に形成される。
【００４１】
ナット嵌合部２１は、ホイールナット５０に対して、規定された締付トルクを与えることができる必要最小限の強度を有する。つまり、ナット嵌合部２１は、必要最小限のねじり強度を有する厚み（肉厚）に形成される。
ナット嵌合部２１は、端面２１ｔに特に亀裂が発生しやすい。このため、ナット嵌合部２１の厚み（肉厚）は、端面２１ｔに亀裂が発生しないような十分な厚みに形成される。具体的には、肉厚は３〜４ｍｍに形成される。
その一方で、ナット嵌合部２１の端面２１ｔ以外の部分（端面２１ｔから基端側へ約４ｍｍ〜約１８ｍｍまでの範囲の部位）では、肉厚は約２〜３ｍｍで足りる。
このため、ナット嵌合部２１では、端面２１ｔの肉厚が他の部位の肉厚よりも厚く形成されて、環形フランジ部２１ｆとなる。つまり、環形フランジ部２１ｆの厚みは約３〜４ｍｍに形成され、ホイールナット５０に嵌合する部位は約２〜３ｍｍに形成される。
ナット嵌合部２１の（完成後）体積Ｖ２は、約１０ｃｍ３である。なお、従来のホイールナットレンチ１００のナット勘合予定部１０５の体積は、約１６ｃｍ３である（図１０参照）。
【００４２】
ナット嵌合部２１の端面２１ｔ及び外周面２１ｓは、両者とも切削加工が施されていない。つまり、端面２１ｔ及び外周面２１ｓは、両者とも切削加工面ではなく、鍛造面が露出する。
【００４３】
ホイールナットレンチ２０の製造工程は、図３に示す工程と同一である。すなわち、図３は、第二実施形態に係るホイールナットレンチ２０の製造工程を示すフローチャート図でもある。
ホイールナットレンチ２０の製造工程においても、第二工程Ｓ２において、加熱した鉄鋼部材２の一方の端部（先端）を熱間鍛造して、団子形のナット勘合予定部２５（図８参照）を形成する。
そして、第三工程Ｓ３において、ナット勘合予定部２５が９００℃以下になる前に鍛造して、ナット勘合部２１を形成する。
【００４４】
第二工程Ｓ２（第一熱間加工工程）、すなわちナット勘合予定部２５の形成は、ナット勘合予定部１５の場合と同様に行う。
まず、設計図などから完成後のナット嵌合部２１の完成後の体積Ｖ２を計算する。完成後の体積Ｖ２は、約１０ｃｍ３である。
【００４５】
そして、ナット嵌合部２１の完成後の体積Ｖ２と同一体積Ｖ２を有するナット勘合予定部２５を形成する。なお、ここで使用する金型（不図示）は、ナット勘合予定部１５の場合とは異なるもの（小さいサイズ）が用いられる。
【００４６】
棒状の鉄鋼部材２の直径が１２ｍｍなので、ナット勘合予定部２５の体積を大きくするのは非効率である。ナット勘合予定部２５が完全に形成される前に、棒状の鉄鋼部材２が冷却されてしまうからである。つまり、棒状の鉄鋼部材２の再加熱（第一工程Ｓ１）を繰り返す必要が生じてしまう。
このため、棒状の鉄鋼部材２の先端に形成するナット勘合予定部２５の体積Ｖ２としては、必要最小限である約１０ｃｍ３にするのが好適である。したがって、ナット勘合予定部２５の体積を必要最小限に設定することにより、棒状の鉄鋼部材２が冷却される（９００℃以下になる）前に、体積Ｖ２のナット勘合予定部２５及びナット勘合部２１の形成を完了できる。
【００４７】
図８は、成形鍛造（第二熱間加工工程）の説明図である。
第三工程Ｓ３（第二熱間加工工程）すなわちナット嵌合部２１の形成は、ナット嵌合部１１の場合と同様に行う。
図８に示すように、第一雌型６５と第二雌型６６により、ナット勘合予定部２５を正確に位置決めして把持・収容する。そして、第一雌型６５及び第二雌型６６のキャビティ空間に向けて雄型５７を挿入して、ナット勘合予定部２５を叩いて圧力を加える。雄型５７には、フランジ部５７ｆが形成される。また、フランジ部５７ｆは、第一雌型６５及び第二雌型６６のキャビティ空間に嵌合する。
一方、第一雌型６５及び第二雌型６６のキャビティ空間には、直径方向に広がる段差部６５ｄ，６６ｄが形成される。第一雌型６５，第二雌型６６の段差部６５ｄ，６６ｄと雄型５７のフランジ部５７ｆにより、ナット嵌合部２１の環形フランジ部２１ｆが形成される。
【００４８】
そして、第一雌型６５及び第二雌型６６に対する雄型５７の位置（雄型５７のストローク）を正確に設定する。これにより、ナット勘合予定部２５は、第一雌型６５、第二雌型６６及び雄型５７により形成されるキャビティ空間に倣って変形して、環形フランジ部２１ｆを有する体積Ｖ２のナット嵌合部２１が形成される。
ナット勘合予定部２５の体積Ｖ２は、ナット嵌合部２１の完成後体積Ｖ２とほぼ同一体積であるので、実際に形成されたナット嵌合部２１には余肉が殆どなく、キャビティ空間から余肉は殆ど食み出ない。
【００４９】
第三工程Ｓ３では、ナット嵌合部２１の形成の際に、余肉が殆ど出ないので、第一雌型６５、第二雌型６６及び雄型５７により形成されるキャビティ空間をほぼ密閉空間にすることができる。
したがって、実際に形成されたナット嵌合部２１に対しては、第三工程Ｓ３の後工程において、余肉を切削加工により除去する必要がない。後工程（第五工程Ｓ５）でショットブラストを施すことにより、ナット嵌合部２１の外表面側に現われた微細なバリを酸化スケールと共に除去できるからである。
【００５０】
第二実施形態に係るホイールナットレンチ２０及びその製造では、第三工程Ｓ３（熱間鍛造）の後工程において、ナット嵌合部２１に対して切削加工を施す必要がない。ナット嵌合部２１から余肉が殆ど食み出ないので、切削加工を省略することができる。
したがって、ホイールナットレンチ２０の製造では、切削加工やその段取りなどの作業が不要となり、製造工数、製造時間を大幅に短縮することができる。よって、ホイールナットレンチ２０の製造コストの低減が確実に図られる。しかも、特別な装置などを用いずに、熱間鍛造を冷間鍛造の如く、正確な体積管理の下において行うだけなので、製造装置のコスト上昇も殆どない。
【００５１】
また、第二実施形態に係るホイールナットレンチ２０及びその製造では、従来に比べて細い直径の材料を用いているので、ホイールナットレンチ２０の軽量化が図られる。ナット嵌合部２１の機械的強度も十分に確保できる。
【００５２】
また、ナット勘合部２１が必要以上に大きくならないので、ホイールナットレンチ２０の軽量化が図られる。
【００５３】
第二工程Ｓ２においても、従来よりも小さな体積に設定できるので、時間短縮できる。また、従来に比べて細い直径の材料を用いているので、第二工程Ｓ２及び第三工程Ｓ３における加熱時間及び加熱熱量が抑えられる。また、第五工程Ｓ５、第七工程Ｓ７におけるショットブラストにおいても従来より表面積が小さいので時間短縮できる。したがって、更に製造コストの低減が図られる。
【００５４】
また、第三工程Ｓ３（成形鍛造）におけるナット嵌合部２１の形成の際に、余肉が殆ど出ないので、第一雌型６５、第二雌型６６及び雄型５７により形成されるキャビティ空間をほぼ密閉空間にしたとしても、第一雌型６５、第二雌型６６及び雄型５７に過大な圧力がかかって破損することがない。
【００５５】
なお、上述した実施の形態において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。
【００５６】
第二工程Ｓ２及び第三工程Ｓ３における加熱方法は、任意の方法を用いることができる。また、第二工程Ｓ２は、熱間鍛造に限らず、例えば、電気抵抗で行うなど熱間で行う加工（形成）処理であればよい。また、ナット勘合予定部１５，２５の形状は、団子（球）形に限らない。
【００５７】
ホイールナットレンチ１０，２０は、Ｌ字形である必要はない。いわゆるＴ型のホイールナットレンチであってもよい。
また、ハンドル部１３（鉄鋼部材１，２）は、断面丸形である必要はなく、四角角形、多角形又は楕円形であってもよい。
【００５８】
また、ホイールナットレンチ１０，２０の嵌合穴１１ａ，２１ａ）は、M２１サイズのホイールナットに対応する場合に限らず、他のサイズのホイールナットに対応する場合であってもよい。
【００５９】
また、第三工程Ｓ３で用いる雌型は、二つの分割式の雌型５５，５６にてキャビティ空間を形成したが、これに限らない。一つの雌型又は三つ以上の雌型でキャビティ空間を形成してもよい。
【符号の説明】
【００６０】
１，２…鉄鋼部材、 １０，２０…ホイールナットレンチ、 １１，２１…ナット嵌合部、 １１ａ…嵌合穴（ナット嵌合穴）、 １１ｓ，２１ｓ…外周面、 １１ｔ，２１ｔ…端面（開口端面）、 １３，２３…ハンドル部、 １５，２５…ナット勘合予定部（部位）、５０…ホイールナット
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ホイールナットレンチ及びホイールナットレンチの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車には、ホイールを着脱するためのＬ型のホイールナットレンチが車載工具として搭載される。上記ホイールナットレンチは、一般的には材料に炭素鋼を用い、ナットに勘合するナット嵌合部を熱間鍛造による複数の工程で成形し、ナット嵌合部の平面、円筒部を機械加工で仕上げ、軸（ハンドル部）を所定の位置より曲げ、さらに全体に焼入れを行うことによって成形している（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−２１９３８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述した熱間鍛造工程では、まず加熱した棒状の鉄鋼部材の一端を鍛造して団子状のナット勘合予定部を形成し、更にこのナット勘合予定部を鍛造して内部にナット勘合孔を有するナット勘合部を形成する。
この際、ナット勘合予定部の体積は、完成後のナット勘合部の体積よりも大きくなるように設定される。完成後のナット勘合部が必要な体積を満たさない不具合を回避するためである。このため、熱間鍛造工程後に、ナット勘合部の余肉を削り取る機械加工が必須となる。
しかしながら、従来の製造方法では、製造工程が多いため、ホイールナットレンチのコストが高くなるという問題がある。
【０００５】
また、ナット勘合予定部の体積を、完成後のナット勘合部の体積よりも大きく形成するためには、棒状の鉄鋼部材の径を必要以上に太く（一般的に、直径１３〜１４ｍｍ）する必要がある。細い棒状の鉄鋼部材から大きな体積のナット勘合予定部を形成するには、複数回の熱間鍛造が必要となって、かえって製造コストが上昇してしまうからである。
しかしながら、従来の製造方法では、必要以上に太い棒状材料が用いられるため、ホイールナットレンチの重量が重くなるという問題がある。
【０００６】
本発明は、製造コストの低減や軽量化を図ることができるホイールナットレンチ及びホイールナットレンチ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】
【０００７】
本発明に係るホイールナットレンチは、ナット嵌合穴を内側に有するナット嵌合部が熱間鍛造によりハンドル部の一端側に形成されるホイールナットレンチであって、前記ナット嵌合部は、外周面又は前記ナット嵌合穴の開口端面が、切削処理を省いた熱間鍛造処理面であることを特徴とする。
【０００８】
前記ナット嵌合部の端面に外径方向に突出する環形フランジ部が一体形成されることを特徴とする。
【０００９】
前記ナット嵌合部は、ホイールナットに嵌合する部位よりも前記ハンドル部側が、前記ハンドル部側に向かうに従って円錐形に漸次縮径することを特徴とする。
【００１０】
本発明に係るホイールナットレンチの製造方法は、ナット嵌合穴を内側に有するナット嵌合部がハンドル部の一端に形成されるホイールナットレンチの製造方法であって、棒状の鉄鋼部材の一端のうち、前記ナット嵌合部の完成後体積と同一体積を有する部位をナット勘合予定部に熱間形成する第一熱間加工工程と、前記ナット勘合予定部を熱間鍛造して前記ナット嵌合部に形成する第二熱間加工工程と、備え、前記ナット嵌合部の外周面又は前記ナット嵌合穴の開口端面に対する切削処理を省いたことを特徴とする。
【００１１】
前記第二熱間加工工程において、前記ナット嵌合部の端面に外径方向に突出する環形フランジ部を一体形成することを特徴とする。
【００１２】
前記第二熱間加工工程において、前記ナット嵌合部を、ホイールナットに嵌合する部位よりも前記ハンドル部側が、前記ハンドル部側に向かうに従って円錐形に漸次縮径するように形成することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、ホイールナットレンチの低コスト化や軽量化を確実に図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】第一実施形態に係るホイールナットレンチを示す全体図及び下面図である。
【図２】ナット嵌合部の拡大断面図（図１の一部拡大図）である。
【図３】第一実施形態に係るホイールナットレンチの製造工程を示すフローチャート図である。
【図４】予備成形鍛造（第一熱間加工工程）の説明図である。
【図５】成形鍛造（第二熱間加工工程）の説明図である。
【図６】第二実施形態に係るホイールナットレンチを示す全体図及び下面図である。
【図７】ナット嵌合部の拡大断面図（図６の一部拡大図）である。
【図８】成形鍛造（第二熱間加工工程）の説明図である。
【図９】従来のホイールナットレンチのナット嵌合部を示す拡大断面図である。
【図１０】従来の成形鍛造工程の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態に係るホイールナットレンチ１０，２０及びその製造方法について説明する。
【００１６】
〔第一実施形態〕
図１は、本発明の第一実施形態に係るホイールナットレンチ１０を示す図である。図２は、ナット嵌合部１１の拡大断面図（図１の一部拡大図）である。
ホイールナットレンチ１０は、M２１サイズのホイールナット５０に外嵌される拡径のナット嵌合部１１と、ナット嵌合部１１に接続する棒状に延びるハンドル部１３と、から形成される。ハンドル部１３の根元側は、約１００度程度に屈曲した屈曲部１２に形成される。
ナット嵌合部１１の端面１１ｔには、ホイールナット５０に外嵌される嵌合穴１１ａが設けられる。
【００１７】
ホイールナットレンチ１０は、棒状の鉄鋼（炭素鋼）部材１を熱間鍛造して形成される。棒状の鉄鋼部材１の直径は、１３ｍｍ以上、好ましくは１３ｍｍである。従来例のホイールナットレンチ１００を形成する材料と同様の太さの材料である（図９及び図１０参照）。
【００１８】
図２に示すように、ナット嵌合部１１は、端面１１ｔからハンドル部１３に接続する基端側に向かうに従って縮径する外形（外周面１１ｓ）を有する。より詳細には、端面１１ｔから基端側へ約１８ｍｍの範囲では、同一直径の円筒形に形成され、約１８ｍｍを超えた付近から漸次縮径する円錐形に形成される。
端面１１ｔから基端側へ約１８ｍｍの範囲は、ホイールナット５０に嵌合する部位であり、約１８ｍｍを超えた付近からハンドル部１３側の範囲は、ホイールナット５０には接触しない部位である。そして、ホイールナット５０には接触しない部位は、均一の肉厚（３〜４ｍｍ程度）に形成される。
ナット嵌合部１１の嵌合穴１１ａは、内嵌するホイールナット５０を収容するために必要最小限の空間となるように形成される。ナット嵌合部１１の外周面１１ｓは、必要最小限の肉厚を確保しつつ、嵌合穴１１ａに倣って円筒形に形成される。
【００１９】
ナット嵌合部１１は、ホイールナット５０に対して、規定された締付トルクを与えることができる強度を有する。つまり、ナット嵌合部１１は、十分なねじり強度を有する厚み（肉厚）に形成される。
ナット嵌合部１１は、端面１１ｔに特に亀裂が発生しやすい。このため、ナット嵌合部１１の厚み（肉厚）は、端面１１ｔに亀裂が発生しないような十分な厚みに形成される。
その一方で、重量化を招くことを回避する必要がある。そこで、ナット嵌合部１１の肉厚は３〜４ｍｍに形成される。
ナット嵌合部１１の（完成後）体積Ｖ１は、約１３ｃｍ３である。なお、従来のホイールナットレンチ１００のナット勘合予定部１０５の体積は、約１６ｃｍ３である（図１０参照）。
【００２０】
ナット嵌合部１１の端面１１ｔ及び外周面１１ｓは、両者とも切削加工（機械加工）が施されていない。つまり、端面１１ｔ及び外周面１１ｓは、両者とも切削加工面ではなく、鍛造面が露出する。
ナット嵌合部１１は、焼入れ処理（調質処理）して硬化される。ナット嵌合部１１は、ＨＲＣ硬度３５〜４５程度に硬化される。
【００２１】
図３は、第一実施形態に係るホイールナットレンチ１０の製造工程を示すフローチャート図である。
ホイールナットレンチ１０の製造工程では、まず、棒状の鉄鋼部材１（炭素鋼）を約１０００〜１１００℃に加熱する（第一工程Ｓ１）。次いで、加熱した鉄鋼部材１の一方の端部（先端）を熱間鍛造して、団子形（球形）のナット勘合予定部１５（図４参照）を形成する（第二工程Ｓ２）。
そして、ナット勘合予定部１５が９００℃以下になる前に鍛造して、ナット勘合部１１を形成する（第三工程Ｓ３）。
【００２２】
さらに、棒状の鉄鋼部材１（ハンドル部１３）のうち、ナット勘合部１１の根元部分を約１００度程度に屈曲して屈曲部１２を形成する（第四工程Ｓ４）。これにより、ホイールナットレンチ１０の外形がほぼ完成する。
その後は、ホイールナットレンチ１０に対して、酸化スケール（炭化膜）の除去やバリ取りなどを目的としたショットブラスト（第五工程Ｓ５）、焼き入れ（第六工程Ｓ６）、表面清浄などを目的としたショットブラスト（第七工程Ｓ７）及びメッキ塗装（第八工程Ｓ８）を施す。
このような複数の工程を経ることにより、ホイールナットレンチ１０の製造が完成する。
【００２３】
ホイールナットレンチ１０の製造工程は、従来の製造工程と比べると、第三工程Ｓ３（成形鍛造）と第四工程Ｓ４（曲げ加工）の間に行われていた切削加工が省かれている。すなわち、ナット嵌合部１１の端面１１ｔ及び外周面１１ｓに対する切削加工が省かれている。
【００２４】
ホイールナットレンチ１０の製造工程は、切削加工を省くために、第二工程Ｓ２（予備成形鍛造）及び第三工程Ｓ３（成形鍛造）において、冷間鍛造と同様に体積を管理して鍛造処理を行う。すなわち、ホイールナットレンチ１０の製造工程では、第二工程Ｓ２及び第三工程Ｓ３において、ナット嵌合部１１の完成後体積を予測した上で、完成後体積に必要な部位のみに対して（熱間）鍛造を行う。具体的には、以下に示す工程を行う。
【００２５】
図４は、予備成形鍛造（第一熱間加工工程）の説明図である。
第二工程Ｓ２（第一熱間加工工程）では、予備成形鍛造により、棒状の鉄鋼部材１の先端に、団子形のナット勘合予定部１５を形成する。つまり、第一工程Ｓ1により約１０００〜１１００℃に加熱された棒状の鉄鋼部材１の先端に対して予備成形鍛造を施す。
この際に、設計図などから完成後のナット嵌合部１１の完成後の体積Ｖ１を計算する。完成後の体積Ｖ１は、約１３ｃｍ３である。そして、ナット嵌合部１１の完成後の体積Ｖ１と同一体積Ｖ１を有するナット勘合予定部１５を形成する。
【００２６】
具体的には、棒状の鉄鋼部材１の直径（１３ｍｍ）が既知であるから、体積Ｖ１となるだけの必要長さを求める。そして、熱間鍛造の際に、棒状の鉄鋼部材１を保持する第一金型５１に対して、棒状の鉄鋼部材１を正確に位置決めする。棒状の鉄鋼部材１の先端を第一金型５１に対して挿入して位置決めする際に、先端から体積Ｖ１となるだけの必要長さ分だけ、第一金型５１のキャビティ空間に突出させる。これにより、棒状の鉄鋼部材１のうち、ナット勘合予定部１５となるべき部位（体積Ｖ１）のみを第一金型５１のキャビティ空間に突出させる。
【００２７】
次いで、第一金型５１のキャビティ空間に突出した鉄鋼部材１の先端を第二金型５２により叩いて圧力を加える。そして、第一金型５１に対する第二金型５２の位置（第二金型５２のストローク）を正確に設定する。これにより、第一金型５１と第二金型５２の間で変形して、体積Ｖ１のナット勘合予定部１５が形成される。
【００２８】
棒状の鉄鋼部材１の直径が１３ｍｍであり、従来のホイールナットレンチ１００におけるナット勘合予定部１０５の体積（約１６ｃｍ３）よりも小さい体積なので、第一工程の加熱処理が短時間で済む。さらに、第二工程において体積Ｖ１のナット勘合予定部１５を素早く形成することができる。
【００２９】
図５は、成形鍛造（第二熱間加工工程）の説明図である。
第三工程Ｓ３（第二熱間加工工程）では、成形鍛造により、棒状の鉄鋼部材１の先端に形成した団子形のナット勘合予定部１５をナット嵌合部１１に形成する。
まず、ナット勘合予定部１５が９００℃以下になる前に、棒状の鉄鋼部材１を第一雌型５５と第二雌型５６により把持して、ナット勘合予定部１５を第一雌型５５と第二雌型５６のキャビティ空間に収容する。
この際、第一雌型５５及び第二雌型５６に対して、ナット勘合予定部１５を正確に位置決めする。すなわち、棒状の鉄鋼部材１の先端（ナット勘合予定部１５）から体積Ｖ１となるだけの必要長さ分だけ、第一雌型５５及び第二雌型５６のキャビティ空間に突出させる。
【００３０】
次いで、第一雌型５５及び第二雌型５６のキャビティ空間に向けて雄型５７を挿入して、ナット勘合予定部１５を叩いて圧力を加える。雄型５７には、フランジ部５７ｆが形成される。また、フランジ部５７ｆは、第一雌型５５及び第二雌型５６のキャビティ空間に嵌合する。
そして、第一雌型５５及び第二雌型５６に対する雄型５７の位置（雄型５７のストローク）を正確に設定する。これにより、ナット勘合予定部１５は、第一雌型５５、第二雌型５６及び雄型５７により形成されるキャビティ空間に倣って変形して、体積Ｖ１のナット嵌合部１１が形成される。
ナット勘合予定部１５の体積Ｖ１は、ナット嵌合部１１の完成後体積Ｖ１とほぼ同一体積であるので、実際に形成されたナット嵌合部１１には余肉が殆どなく、キャビティ空間から余肉は殆ど食み出ない。
【００３１】
従来の製造方法においては、完成後のナット嵌合部の体積に対して、ナット勘合予定部の体積は、１５％程度大きく形成されている。ナット勘合予定部の体積が約１６ｃｍ３であり、ナット嵌合部の完成後体積が約１４ｃｍ３である。
図１０（ａ）に示すように、ナット勘合予定部をナット嵌合部に成形鍛造すると、ナット嵌合部には約２ｃｍ３の余肉が食み出る。
このため、図１０（ｂ）に示すように、約２ｃｍ３の余肉を削り取る機械加工を施して、ナット嵌合部を完成させている。
【００３２】
一方、第三工程Ｓ３では、ナット嵌合部１１の形成の際に、余肉が殆ど出ないので、第一雌型５５、第二雌型５６及び雄型５７により形成されるキャビティ空間をほぼ密閉空間にすることができる。
したがって、実際に形成されたナット嵌合部１１に対しては、第三工程Ｓ３の後工程において、余肉を切削加工により除去する必要がない。
【００３３】
第三工程Ｓ３では、ナット嵌合部１１から若干の余肉がでる程度に調整される。この若干の余肉は、微細なバリとなってナット嵌合部１１の外表面側に現われる。そして、この微細なバリは、後工程（第五工程Ｓ５）でショットブラストを施すことにより、酸化スケールと共に除去される。
【００３４】
第一実施形態に係るホイールナットレンチ１０及びその製造では、第三工程Ｓ３（熱間鍛造）の後工程において、ナット嵌合部１１に対して切削加工を施す必要がない。ナット嵌合部１１から余肉が殆ど食み出ないので、切削加工を省略することができる。
したがって、ホイールナットレンチ１０の製造では、切削加工やその段取りなどの作業が不要となり、製造工数、製造時間を大幅に短縮することができる。よって、ホイールナットレンチ１０の製造コストの低減が確実に図られる。しかも、特別な装置などを用いずに、熱間鍛造を冷間鍛造の如く、正確な体積管理の下において行うだけなので、製造装置のコスト上昇も殆どない。
【００３５】
また、ホイールナットレンチ１０及びその製造では、第一工程Ｓ１、第二工程Ｓ２、第五工程Ｓ５及び第七工程Ｓ７においても、従来よりも小さな体積に設定されるので時間短縮できる。
【００３６】
また、ナット勘合部１１が必要以上に大きくならないので、ホイールナットレンチ１０の軽量化が図られる。
【００３７】
また、第三工程Ｓ３（成形鍛造）におけるナット嵌合部１１の形成の際に、余肉が殆ど出ないので、第一雌型５５、第二雌型５６及び雄型５７により形成されるキャビティ空間をほぼ密閉空間にしたとしても、第一雌型５５、第二雌型５６及び雄型５７に過大な圧力がかかって破損することがない。
【００３８】
〔第二実施形態〕
第一実施形態に係るホイールナットレンチ１０と同一の構成及び製造工程等については、同一の符号を付してその説明を省略する。
図６は、本発明の第二実施形態に係るホイールナットレンチ２０を示す図である。図７は、ナット嵌合部２１の拡大断面図（図６の一部拡大図）である。
ホイールナットレンチ２０は、M２１サイズのホイールナット５０に外嵌される拡径のナット嵌合部２１と、ナット嵌合部２１に接続する棒状に延びるハンドル部２３と、から形成される。ハンドル部２３の根元側は、約１００度程度に屈曲した屈曲部２２に形成される。
ナット嵌合部２１の端面２１ｔには、ホイールナット５０に外嵌される嵌合穴１１ａが設けられる。
【００３９】
ホイールナットレンチ２０は、棒状の鉄鋼部材１（炭素鋼）を熱間鍛造して形成される。棒状の鉄鋼部材１の直径は１３ｍｍ未満、好ましくは直径１２ｍｍである。従来例のホイールナットレンチ１００を形成する材料に比べて細い材料である（図９及び図１０参照）。
【００４０】
図６に示すように、ナット嵌合部２１は、端面２１ｔからハンドル部２３に接続する基端側に向かうに従って縮径する外形（外周面２１ｓ）を有する。より詳細には、端面２１ｔから基端側へ約１８ｍｍの範囲では、同一直径の円筒形に形成され、約１８ｍｍを超えた付近から漸次縮径する円錐形に形成される。端面２１ｔから基端側へ約１８ｍｍの範囲は、ホイールナット５０に嵌合する部位であり、約１８ｍｍを超えた付近からハンドル部２３側の範囲は、ホイールナット５０には接触しない部位である。そして、ホイールナット５０には接触しない部位は、均一の肉厚（３〜４ｍｍ程度）に形成される。
ナット嵌合部２１の嵌合穴１１ａは、内嵌するホイールナット５０を収容するために必要最小限の空間となるように形成される。ナット嵌合部２１の外周面２１ｓは、必要最小限の肉厚を確保しつつ、嵌合穴１１ａに倣って円筒形に形成される。
【００４１】
ナット嵌合部２１は、ホイールナット５０に対して、規定された締付トルクを与えることができる必要最小限の強度を有する。つまり、ナット嵌合部２１は、必要最小限のねじり強度を有する厚み（肉厚）に形成される。
ナット嵌合部２１は、端面２１ｔに特に亀裂が発生しやすい。このため、ナット嵌合部２１の厚み（肉厚）は、端面２１ｔに亀裂が発生しないような十分な厚みに形成される。具体的には、肉厚は３〜４ｍｍに形成される。
その一方で、ナット嵌合部２１の端面２１ｔ以外の部分（端面２１ｔから基端側へ約４ｍｍ〜約１８ｍｍまでの範囲の部位）では、肉厚は約２〜３ｍｍで足りる。
このため、ナット嵌合部２１では、端面２１ｔの肉厚が他の部位の肉厚よりも厚く形成されて、環形フランジ部２１ｆとなる。つまり、環形フランジ部２１ｆの厚みは約３〜４ｍｍに形成され、ホイールナット５０に嵌合する部位は約２〜３ｍｍに形成される。
ナット嵌合部２１の（完成後）体積Ｖ２は、約１０ｃｍ３である。なお、従来のホイールナットレンチ１００のナット勘合予定部１０５の体積は、約１６ｃｍ３である（図１０参照）。
【００４２】
ナット嵌合部２１の端面２１ｔ及び外周面２１ｓは、両者とも切削加工が施されていない。つまり、端面２１ｔ及び外周面２１ｓは、両者とも切削加工面ではなく、鍛造面が露出する。
【００４３】
ホイールナットレンチ２０の製造工程は、図３に示す工程と同一である。すなわち、図３は、第二実施形態に係るホイールナットレンチ２０の製造工程を示すフローチャート図でもある。
ホイールナットレンチ２０の製造工程においても、第二工程Ｓ２において、加熱した鉄鋼部材２の一方の端部（先端）を熱間鍛造して、団子形のナット勘合予定部２５（図８参照）を形成する。
そして、第三工程Ｓ３において、ナット勘合予定部２５が９００℃以下になる前に鍛造して、ナット勘合部２１を形成する。
【００４４】
第二工程Ｓ２（第一熱間加工工程）、すなわちナット勘合予定部２５の形成は、ナット勘合予定部１５の場合と同様に行う。
まず、設計図などから完成後のナット嵌合部２１の完成後の体積Ｖ２を計算する。完成後の体積Ｖ２は、約１０ｃｍ３である。
【００４５】
そして、ナット嵌合部２１の完成後の体積Ｖ２と同一体積Ｖ２を有するナット勘合予定部２５を形成する。なお、ここで使用する金型（不図示）は、ナット勘合予定部１５の場合とは異なるもの（小さいサイズ）が用いられる。
【００４６】
棒状の鉄鋼部材２の直径が１２ｍｍなので、ナット勘合予定部２５の体積を大きくするのは非効率である。ナット勘合予定部２５が完全に形成される前に、棒状の鉄鋼部材２が冷却されてしまうからである。つまり、棒状の鉄鋼部材２の再加熱（第一工程Ｓ１）を繰り返す必要が生じてしまう。
このため、棒状の鉄鋼部材２の先端に形成するナット勘合予定部２５の体積Ｖ２としては、必要最小限である約１０ｃｍ３にするのが好適である。したがって、ナット勘合予定部２５の体積を必要最小限に設定することにより、棒状の鉄鋼部材２が冷却される（９００℃以下になる）前に、体積Ｖ２のナット勘合予定部２５及びナット勘合部２１の形成を完了できる。
【００４７】
図８は、成形鍛造（第二熱間加工工程）の説明図である。
第三工程Ｓ３（第二熱間加工工程）すなわちナット嵌合部２１の形成は、ナット嵌合部１１の場合と同様に行う。
図８に示すように、第一雌型６５と第二雌型６６により、ナット勘合予定部２５を正確に位置決めして把持・収容する。そして、第一雌型６５及び第二雌型６６のキャビティ空間に向けて雄型５７を挿入して、ナット勘合予定部２５を叩いて圧力を加える。雄型５７には、フランジ部５７ｆが形成される。また、フランジ部５７ｆは、第一雌型６５及び第二雌型６６のキャビティ空間に嵌合する。
一方、第一雌型６５及び第二雌型６６のキャビティ空間には、直径方向に広がる段差部６５ｄ，６６ｄが形成される。第一雌型６５，第二雌型６６の段差部６５ｄ，６６ｄと雄型５７のフランジ部５７ｆにより、ナット嵌合部２１の環形フランジ部２１ｆが形成される。
【００４８】
そして、第一雌型６５及び第二雌型６６に対する雄型５７の位置（雄型５７のストローク）を正確に設定する。これにより、ナット勘合予定部２５は、第一雌型６５、第二雌型６６及び雄型５７により形成されるキャビティ空間に倣って変形して、環形フランジ部２１ｆを有する体積Ｖ２のナット嵌合部２１が形成される。
ナット勘合予定部２５の体積Ｖ２は、ナット嵌合部２１の完成後体積Ｖ２とほぼ同一体積であるので、実際に形成されたナット嵌合部２１には余肉が殆どなく、キャビティ空間から余肉は殆ど食み出ない。
【００４９】
第三工程Ｓ３では、ナット嵌合部２１の形成の際に、余肉が殆ど出ないので、第一雌型６５、第二雌型６６及び雄型５７により形成されるキャビティ空間をほぼ密閉空間にすることができる。
したがって、実際に形成されたナット嵌合部２１に対しては、第三工程Ｓ３の後工程において、余肉を切削加工により除去する必要がない。後工程（第五工程Ｓ５）でショットブラストを施すことにより、ナット嵌合部２１の外表面側に現われた微細なバリを酸化スケールと共に除去できるからである。
【００５０】
第二実施形態に係るホイールナットレンチ２０及びその製造では、第三工程Ｓ３（熱間鍛造）の後工程において、ナット嵌合部２１に対して切削加工を施す必要がない。ナット嵌合部２１から余肉が殆ど食み出ないので、切削加工を省略することができる。
したがって、ホイールナットレンチ２０の製造では、切削加工やその段取りなどの作業が不要となり、製造工数、製造時間を大幅に短縮することができる。よって、ホイールナットレンチ２０の製造コストの低減が確実に図られる。しかも、特別な装置などを用いずに、熱間鍛造を冷間鍛造の如く、正確な体積管理の下において行うだけなので、製造装置のコスト上昇も殆どない。
【００５１】
また、第二実施形態に係るホイールナットレンチ２０及びその製造では、従来に比べて細い直径の材料を用いているので、ホイールナットレンチ２０の軽量化が図られる。ナット嵌合部２１の機械的強度も十分に確保できる。
【００５２】
また、ナット勘合部２１が必要以上に大きくならないので、ホイールナットレンチ２０の軽量化が図られる。
【００５３】
第二工程Ｓ２においても、従来よりも小さな体積に設定できるので、時間短縮できる。また、従来に比べて細い直径の材料を用いているので、第二工程Ｓ２及び第三工程Ｓ３における加熱時間及び加熱熱量が抑えられる。また、第五工程Ｓ５、第七工程Ｓ７におけるショットブラストにおいても従来より表面積が小さいので時間短縮できる。したがって、更に製造コストの低減が図られる。
【００５４】
また、第三工程Ｓ３（成形鍛造）におけるナット嵌合部２１の形成の際に、余肉が殆ど出ないので、第一雌型６５、第二雌型６６及び雄型５７により形成されるキャビティ空間をほぼ密閉空間にしたとしても、第一雌型６５、第二雌型６６及び雄型５７に過大な圧力がかかって破損することがない。
【００５５】
なお、上述した実施の形態において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。
【００５６】
第二工程Ｓ２及び第三工程Ｓ３における加熱方法は、任意の方法を用いることができる。また、第二工程Ｓ２は、熱間鍛造に限らず、例えば、電気抵抗で行うなど熱間で行う加工（形成）処理であればよい。また、ナット勘合予定部１５，２５の形状は、団子（球）形に限らない。
【００５７】
ホイールナットレンチ１０，２０は、Ｌ字形である必要はない。いわゆるＴ型のホイールナットレンチであってもよい。
また、ハンドル部１３（鉄鋼部材１，２）は、断面丸形である必要はなく、四角角形、多角形又は楕円形であってもよい。
【００５８】
また、ホイールナットレンチ１０，２０の嵌合穴１１ａ，２１ａ）は、M２１サイズのホイールナットに対応する場合に限らず、他のサイズのホイールナットに対応する場合であってもよい。
【００５９】
また、第三工程Ｓ３で用いる雌型は、二つの分割式の雌型５５，５６にてキャビティ空間を形成したが、これに限らない。一つの雌型又は三つ以上の雌型でキャビティ空間を形成してもよい。
【符号の説明】
【００６０】
１，２…鉄鋼部材、 １０，２０…ホイールナットレンチ、 １１，２１…ナット嵌合部、 １１ａ…嵌合穴（ナット嵌合穴）、 １１ｓ，２１ｓ…外周面、 １１ｔ，２１ｔ…端面（開口端面）、 １３，２３…ハンドル部、 １５，２５…ナット勘合予定部（部位）、５０…ホイールナット
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ナット嵌合穴を内側に有するナット嵌合部が熱間鍛造によりハンドル部の一端側に形成されるホイールナットレンチであって、
前記ナット嵌合部は、外周面又は前記ナット嵌合穴の開口端面が、切削処理を省いた熱間鍛造処理面であることを特徴とするホイールナットレンチ。
【請求項２】
前記ナット嵌合部の端面に外径方向に突出する環形フランジ部が一体形成されることを特徴とする請求項１に記載のホイールナットレンチ。
【請求項３】
前記ナット嵌合部は、ホイールナットに嵌合する部位よりも前記ハンドル部側が、前記ハンドル部側に向かうに従って円錐形に漸次縮径することを特徴とする請求項１又は２に記載のホイールナットレンチ。
【請求項４】
ナット嵌合穴を内側に有するナット嵌合部がハンドル部の一端に形成されるホイールナットレンチの製造方法であって、
棒状の鉄鋼部材の一端のうち、前記ナット嵌合部の完成後体積と同一体積を有する部位をナット勘合予定部に熱間形成する第一熱間加工工程と、
前記ナット勘合予定部を熱間鍛造して前記ナット嵌合部に形成する第二熱間加工工程と、
を備え、
前記ナット嵌合部の外周面又は前記ナット嵌合穴の開口端面に対する切削処理を省いたことを特徴とするホイールナットレンチの製造方法。
【請求項５】
前記第二熱間加工工程において、前記ナット嵌合部の端面に外径方向に突出する環形フランジ部を一体形成することを特徴とする請求項４に記載のホイールナットレンチの製造方法。
【請求項６】
前記第二熱間加工工程において、前記ナット嵌合部を、ホイールナットに嵌合する部位よりも前記ハンドル部側が、前記ハンドル部側に向かうに従って円錐形に漸次縮径するように形成することを特徴とする請求項４又は５に記載のホイールナットレンチの製造方法。
【請求項１】
ナット嵌合穴を内側に有するナット嵌合部が熱間鍛造によりハンドル部の一端側に形成されるホイールナットレンチであって、
前記ナット嵌合部は、外周面又は前記ナット嵌合穴の開口端面が、切削処理を省いた熱間鍛造処理面であることを特徴とするホイールナットレンチ。
【請求項２】
前記ナット嵌合部の端面に外径方向に突出する環形フランジ部が一体形成されることを特徴とする請求項１に記載のホイールナットレンチ。
【請求項３】
前記ナット嵌合部は、ホイールナットに嵌合する部位よりも前記ハンドル部側が、前記ハンドル部側に向かうに従って円錐形に漸次縮径することを特徴とする請求項１又は２に記載のホイールナットレンチ。
【請求項４】
ナット嵌合穴を内側に有するナット嵌合部がハンドル部の一端に形成されるホイールナットレンチの製造方法であって、
棒状の鉄鋼部材の一端のうち、前記ナット嵌合部の完成後体積と同一体積を有する部位をナット勘合予定部に熱間形成する第一熱間加工工程と、
前記ナット勘合予定部を熱間鍛造して前記ナット嵌合部に形成する第二熱間加工工程と、
を備え、
前記ナット嵌合部の外周面又は前記ナット嵌合穴の開口端面に対する切削処理を省いたことを特徴とするホイールナットレンチの製造方法。
【請求項５】
前記第二熱間加工工程において、前記ナット嵌合部の端面に外径方向に突出する環形フランジ部を一体形成することを特徴とする請求項４に記載のホイールナットレンチの製造方法。
【請求項６】
前記第二熱間加工工程において、前記ナット嵌合部を、ホイールナットに嵌合する部位よりも前記ハンドル部側が、前記ハンドル部側に向かうに従って円錐形に漸次縮径するように形成することを特徴とする請求項４又は５に記載のホイールナットレンチの製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１３−９９８３０（Ｐ２０１３−９９８３０Ａ）
【公開日】平成２５年５月２３日（２０１３．５．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２４５７０９（Ｐ２０１１−２４５７０９）
【出願日】平成２３年１１月９日（２０１１．１１．９）
【出願人】（５０４１３６８８９）株式会社ファルテック (57)
【公開日】平成２５年５月２３日（２０１３．５．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月９日（２０１１．１１．９）
【出願人】（５０４１３６８８９）株式会社ファルテック (57)
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