JP2002370126A - 止まり穴用盛上げタップ - Google Patents

止まり穴用盛上げタップ

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JP2002370126A
JP2002370126A JP2001183730A JP2001183730A JP2002370126A JP 2002370126 A JP2002370126 A JP 2002370126A JP 2001183730 A JP2001183730 A JP 2001183730A JP 2001183730 A JP2001183730 A JP 2001183730A JP 2002370126 A JP2002370126 A JP 2002370126A
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JP
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tap
blind hole
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blind
lobes
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Tsuyoshi Sato
堅 佐藤
Masato Takagi
正人 高木
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Fukui Byora Co Ltd
Original Assignee
Fukui Byora Co Ltd
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23GTHREAD CUTTING; WORKING OF SCREWS, BOLT HEADS, OR NUTS, IN CONJUNCTION THEREWITH
    • B23G7/00Forming thread by means of tools similar both in form and in manner of use to thread-cutting tools, but without removing any material
    • B23G7/02Tools for this purpose
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23GTHREAD CUTTING; WORKING OF SCREWS, BOLT HEADS, OR NUTS, IN CONJUNCTION THEREWITH
    • B23G2240/00Details of equipment for threading other than threading tools, details of the threading process
    • B23G2240/12Means for cooling or lubrication

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Forging (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 止まり穴のまで雌ネジを形成でき、且つ耐久
性のある止まり穴用盛上げタップを提供すること。 【解決手段】軸方向後方に向かうほど大径となるテーパ
状の導入部11が先端部に設けられ、周方向に等間隔に
複数のローブ1aを有する完全ネジ部12が導入部11
に連続して設けられ、各ローブ1aの中間に軸方向に走
る油溝3がそれぞれ設けられ、導入部11及び完全ネジ
部12が油溝3によって分断された状態で螺旋状に連な
り、導入部11が完全ネジ部12の1山分程度のもので
ある止まり穴用盛上げタップ。 【効果】タップ全体に油が回りやすくなって加工時に生
じる熱が逃げやすくなり、冷却効果が向上し、摩擦抵抗
が低下するので耐久性が増す。また止まり穴の底まで確
実に雌ネジを形成することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、袋穴を有する被加
工物に雌ネジを形成するための転造タップに関し、更に
詳しくは、一端の塞がった止まり穴の内周に塑性加工に
よって雌ネジを形成するための止まり穴用盛上げタップ
に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来から、被加工物に雌ネジを形成する
ためには、いわゆるタップと称する工具が使用されてい
る。このタップには、切れ刃を有する切削タップと、ま
た切れ刃を持たない盛り上げタップ(いわゆる転造タッ
プ)の2種類がある。前者の切削タップは、被加工物に
予め形成された下穴の内面を削ることにより雌ネジを刻
設するものである。
【0003】このタイプの切削タップは、被加工物の仕
上げ面が粗くなることや被加工物の肉面を削ることによ
り切削屑(いわゆる「切り粉」)が発生する欠点があ
る。特に、被加工物の下穴が止まり穴の場合は、清浄し
ても完全に切り粉を除去できない。更に、被加工物が電
気機器に使われる部品であると、不用意なショートや導
通現象が生じて致命的な欠点となる恐れがある。
【0004】図7は、被加工物に予め形成された下穴4
0bの内周を切削タップを使って加工した場合における
切削部の縦断面図である。この切削タイプのタップによ
って雌ネジを形成する場合は、横断面円形の本体外周に
螺旋状に連続突出形成された切れ刃により被加工物40
の下穴40bの内周を削り取ることで雌ネジが形成され
る。下穴40bの内径と雌ネジの内径が等しく、同図中
の斜線で示す部分は、切り粉として削り取られる部分4
0cである。
【0005】一方、後者の転造タップは、被加工物に予
め形成された下穴の内面を塑性変形させて雌ネジを形成
するものである。このタイプの盛り上げタップは、切り
粉を発生せず、また仕上げ面が滑らかに形成できるの
で、近年、種々の分野で有用されている。
【0006】図5は、従来の止まり穴用盛上げタップの
図であり、(A)は平面図、(B)は先端部の横断面図
である。図に示すように、この盛り上げタップ41は、
テーパ状の導入部(いわゆる食付き部)42に連続して
周方向に等間隔に複数(例えば6個)のローブ(隆起
部)41aを有する完全ネジ部43が設けられており、
外形横断面形状が概ね正多角形(例えば正6角形)に形
成されている。
【0007】図4は、被加工物に予め形成された下穴4
0bの内周を、この盛り上げタップを使って加工した場
合における転造部の縦断面図である。この盛り上げタッ
プ41を使って雌ネジを形成する場合は、図に示すよう
に、主としてローブ41aによって下穴40bの内周を
塑性変形(転造)させる。ここで図の各矢印は、下穴4
0bの内周の塑性流動による盛り上がりを示し、結果的
に下穴40bの内径と雌ネジの有効径が等しくなる。
【0008】しかしながら、上記の盛上げタップは、下
穴40bへの導入を容易にするために、図に示すよう
に、完全ネジ部43の3山分程度の軸方向後方に向かう
ほど大径となるテーパ状の導入部(いわゆる食付き部)
42が形成されており、下穴40bの底まで雌ネジを形
成することはできない。
【0009】図6を参照すれば、盛上げタップの導入部
に位置する下穴40bの穴奥近くの部分には雌ネジが形
成されないことが理解できよう。もっともテーパ部の形
成範囲を先端部の極限られた範囲に限定すれば、穴奥ま
で雌ネジを形成することはできるが、その場合は、一発
加工時の摩擦熱が多くなりタップの寿命も短くなって、
結果的に、生産性が低下する。
【0010】また、上記の盛上げタップは、加熱防止用
の油溝44が長さ方向に1本しか形成されていないの
で、タップ全体にタッピングオイルが回らず、摩擦が大
きくなり、塑性加工用の完全ネジ部43が全体的に折れ
やすく、通常は、5000回程度の加工で廃棄せざるを
得ない。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
技術的な背景のもとに、上記問題点の解決を意図してな
されたものであり、止まり穴の底まで雌ネジを形成で
き、且つ耐久性のある止まり穴用盛上げタップを提供す
ることを目的としている。
【0012】
【課題を解決するするための手段】本発明者は、上記の
問題点を背景に鋭意研究した結果、食付き部を極力少な
くして、その代わり、オイルの循環を良くするための油
溝を多くすることで、従来の問題点が解決できることを
見出し、この知見により本発明を完成させたものであ
る。
【0013】すなわち、本発明は、(1)、軸方向後方
に向かうほど大径となるテーパ状の導入部が先端部に設
けられ、周方向に等間隔に複数のローブを有する完全ネ
ジ部が導入部に連続して設けられ、ローブの中間に軸方
向に走る油溝がそれぞれ設けられた外形横断面形状が略
正多角形である止まり穴用盛上げタップに存する。
【0014】そして、(2)、導入部及び完全ネジ部が
油溝によって分断された状態で螺旋状に連なる止まり穴
用盛上げタップに存する。
【0015】そしてまた、(3)、ローブと油溝の数が
等しい止まり穴用盛上げタップに存する。
【0016】そしてまた、(4)、導入部が完全ネジ部
の1山分程度のものである止まり穴用盛上げタップに存
する。
【0017】そしてまた、(5)、軸方向後方に向かう
ほど大径となるテーパ状の導入部が先端部に設けられ、
周方向に等間隔に複数のローブを有する完全ネジ部が導
入部に連続して設けられ、各ローブの中間に軸方向に走
る油溝がそれぞれ設けられ、導入部及び完全ネジ部が油
溝によって分断された状態で螺旋状に連なり、導入部が
完全ネジ部の1山分程度のものである止まり穴用盛上げ
タップに存する。
【0018】
【発明の実施の形態】図1を参照し、本発明の止まり穴
用盛上げタップの実施の形態について説明する。
【0019】この止まり穴用盛上げタップは、先端側の
ネジ部1と、後端側のシャンク部2とより構成されてい
る。その母材には、SKH56、粉末ハイスCPM等が
用いられる。
【0020】ここで、図2に、大径の上穴40aの奥に
小径の下穴40bが形成された被加工物である袋ナット
を示す。袋ナットの上穴40a及び下穴40bは、袋ナ
ットをヘッダー加工により成形する際に、同時に形成す
るものであり、その後、本発明の止まり穴用盛上げタッ
プにより雌ネジが下穴40bの内壁に形成される。
【0021】止まり穴用盛上げタップのネジ部1の先端
には、被加工物の下穴への導入をスムーズに行うための
導入部(食付き部)11が形成されている。この導入部
11は、軸方向後方に向かうほど大径となるテーパ状に
限られた範囲で不完全ネジ部として形成されている。
【0022】この導入部11は、先述した従来のものの
ように大きなものではなく、後述する完全ネジ部12の
1山分程度の最小限のものとする。このように導入部1
1をこのような限られた小さなものとすることにより、
穴奥までネジ立てすることが可能となった。
【0023】導入部11の後端には、完全ネジ部12が
形成されている。導入部11及び完全ネジ部12よりな
るネジ部1の山は、後述する油溝3によって分断されて
はいるが、先端から後端まで螺旋状に連なっている。
【0024】ネジ部1には、複数のローブ(隆起部)1
aが周方向に等間隔に形成されている。図示のもののロ
ーブ1aの数は8個であり、外形横断面形状は、図1
(B)に示すように、概ね正8角形に形成されている。
この場合、8個のローブを備える止まり穴用盛上げタッ
プは、転造による盛り上げ時の負荷分散の観点や耐久性
向上の観点から、特にネジ径が8mmのものに対して最
適である。ちなみに、同様な観点からに、ネジ径が6m
mのものに対しては、6個のローブを備える止まり穴用
盛上げタップが最適である。
【0025】このローブ1aは、止まり穴用盛上げタッ
プの回転時には被加工物の下穴の内周を圧接して、被加
工物の下穴に雌ネジを塑性加工する重要な部分である。
なお、ネジ部1の山頂からヒールまでの部分をランドと
いう。
【0026】各ローブ1aの中間には、タッピングオイ
ルを供給するための軸方向に走る油溝3がそれぞれ設け
られている。油溝3の数は、転造する際の負荷応力のバ
ランスの点から形が対称となるようにローブ数(ランド
数)と等しくした方が好ましい。この場合の油溝数は、
従来ものに比べてその数が多いので、タップ全体に円滑
にタッピングオイルがまわり易くなる。
【0027】そのため加工時に生じる熱が逃げ易くな
り、冷却効果が大きく向上する。。加えて、潤滑性の向
上によって加工時の摩擦抵抗が低下し、塑性加工用の完
全ネジ部12が折れにくくなり耐久性が向上する。実際
には、従来の止まり穴用盛上げタップの倍の10000
回程度までの加工が可能となった。
【0028】シャンク部2は、完全ネジ部12の外径よ
り小径の円柱状に形成されており、ネジ部1の後端に連
続して設けられている。そのシャンク部2の後端部(不
図示)は、例えば、四角状となっており、タッピング盤
等の工作機械のヘッドへ装着して使用する。
【0029】さて、止まり穴を加工するには、まず、止
まり穴用盛上げタップをタッピング盤のへッドに取り付
ける。そして、そのへッドを回転させながら軸方向に送
り、かたやタッピング盤のテーブルに位置決めされた被
加工物の止まり穴の下穴に導入部11を挿入する。する
と、完全ネジ部12に設けられたローブ1aが下穴の内
面(詳しくは内壁)に圧接し、その内壁が塑性流動す
る。
【0030】すなわち、先述の図4に示したように金属
組織の移動が生じ、止まり穴用盛上げタップのネジ部1
の先端部もネジ形成に寄与し被加工物を加工する。その
結果、図3に示すように、被加工物の下穴40bの底ま
で確実に雌ネジが形成される。
【0031】以上、本発明を説明したが、本発明は、実
施の形態に限定されることなく、その本質から脱しない
限り種々の変形態様が可能である。例えば、ローブの数
やそれに対応する油溝の数は、必ずしも図で示した実施
の形態に限定されるものではない。
【0032】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の止まり穴
用盛上げタップは、軸方向に走る油溝が複数本形成され
ているので、タップ全体に油が回りやすくなって加工時
に生じる熱が逃げやすくなり、冷却効果が向上する。加
えて、加工時の摩擦抵抗が低下するので、塑性加工用の
完全ネジ部が折れにくくなり、従来のタップの倍程度の
耐久性を有する。また、テーパー状の導入部を完全ネジ
部の1山分程度の最小限のものとしたので、止まり穴の
底まで確実に雌ネジを形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、本発明の止まり穴用盛上げタップの先
端部の図であり、(A)は斜視図、(B)は横断面図で
ある。
【図2】図2は、被加工物の一例を示す一部縦断面図で
ある。
【図3】図3は、雌ネジ形成時における発明の盛上げタ
ップと被加工物との関係を示す図である。
【図4】図4は、盛上げタップによる雌ネジ形成原理を
説明する被加工物の縦断面図である。
【図5】図5は、従来の止まり穴用盛上げタップの図で
あり、(A)は平面図、(B)は先端部の横断面図であ
る。
【図6】図6は、雌ネジ形成時における従来の切削タッ
プと被加工物との関係を示す図である。
【図7】図7は、切削タイプによる雌ネジ形成原理を説
明する被加工物の縦断面図である。
【符号の説明】
1…ネジ部 1a…ローブ 11…導入部(食付き部) 12…完全ネジ部 2…シャンク部 3…油溝 40a…上穴 40b…下穴 40c…削り取られる部分 41…盛上げタップ 41a…ローブ 42…導入部(食付き部) 43…完全ネジ部

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】軸方向後方に向かうほど大径となるテーパ
    状の導入部が先端部に設けられ、周方向に等間隔に複数
    のローブを有する完全ネジ部が導入部に連続して設けら
    れ、ローブの中間に軸方向に走る油溝がそれぞれ設けら
    れた外形横断面形状が略正多角形であることを特徴とす
    る止まり穴用盛上げタップ。
  2. 【請求項2】導入部及び完全ネジ部が油溝によって分断
    された状態で螺旋状に連なることを特徴とする請求項1
    記載の止まり穴用盛上げタップ。
  3. 【請求項3】ローブと油溝の数が等しいことを特徴とす
    る請求項1記載の止まり穴用盛上げタップ。
  4. 【請求項4】導入部が完全ネジ部の1山分程度のもので
    あることを特徴とする請求項1記載の止まり穴用盛上げ
    タップ。
  5. 【請求項5】軸方向後方に向かうほど大径となるテーパ
    状の導入部が先端部に設けられ、周方向に等間隔に複数
    のローブを有する完全ネジ部が導入部に連続して設けら
    れ、各ローブの中間に軸方向に走る油溝がそれぞれ設け
    られ、導入部及び完全ネジ部が油溝によって分断された
    状態で螺旋状に連なり、導入部が完全ネジ部の1山分程
    度のものであることを特徴とする止まり穴用盛上げタッ
    プ。
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