JP2019529139A - ねじ山形成工具 - Google Patents

Abstract

工作物内に雌ねじを形成するための、ねじ山形成工具（１０）であって、ねじ山形成工具は、共通軸線（５０）の周りに回転可能な、シャンク（１）およびねじ山形成部分（２）を備え、前記軸線はねじ山形成工具（１０）の長手方向に延び、ねじ山形成部分（２）は、逃げ部（６）によって円周方向に間隔を空けた、半径方向に突出した複数の山部（３）を有し、前記山部（３）は長手方向に複数のねじ山形成プロファイルを有し、ねじ山形成プロファイルの各々は、第１の逃げ面および第２の逃げ面に接続された半径方向に最も外側の隆起部（４）を有し、第１のねじ山形成プロファイルの第１の逃げ面は、隣接する第２のねじ山形成プロファイルの第２の逃げ面にねじ溝（５）を介して接続され、前記山部（３）は長手方向に複数のねじ溝（５）を有する。少なくとも１つの第１のねじ溝の逃げ面は、少なくとも１つの第２のねじ溝の逃げ面によって囲まれる第２の角度よりも小さい第１の角度を囲んでいる。【選択図】図１

Description

本発明は、金属工作物内に雌ねじを形成するための、ねじ山形成工具に関し、ねじ山形成工具は共通軸線の周りに回転可能なシャンクおよびねじ山形成部分を備え、前記軸線はねじ山形成工具の長手方向に延び、ねじ山形成部分は逃げ部によって円周方向に間隔を空けた、半径方向に突出した複数の山部を有し、前記山部は長手方向に複数のねじ山形成プロファイルを有し、各ねじ山形成プロファイルは第１の逃げ面および第２の逃げ面に接続された半径方向に最も外側の隆起部を有し、第１のねじ山形成プロファイルの第１の逃げ面は隣接する第２のねじ山形成プロファイルの第２の逃げ面にねじ溝を介して接続され、前記山部は長手方向に複数のねじ溝を有する。

金属工作物に雌ねじを形成するためのねじ山形成工具、すなわち切削または切りくず除去式機械加工などの材料除去動作を一切行うことなく、ねじ山を形成するための工具には様々な種類がある。

非切削のねじ山形成工具の一種では、ねじ山形成部分には円周らせん形状のねじ山が設けられる。換言すれば、ねじ山形成プロファイルおよびねじ溝は工具の共通軸線の周りのらせん状経路に沿って配置される。そのような工具を使用して工作物に雌ねじを形成する工程は通常、工具をその中心軸線の周りに回転させながら工具を既存の穴の中に挿入し、工具を軸線方向前方に移動させることを伴う。それにより、ねじ山形成プロファイルは工作物の表面の内部に押し込まれ、工作物材料の再成形または変形が生じ、それによりねじ山が形成される。そのような工具は米国特許第６，２１７，２６７（Ｂ１）号に開示されている。

金属工作物に雌ねじを製作するためのねじ山形成工具、特にねじ山形成工具のねじ山形成プロファイルは、過酷な応力および極度の摩耗にさらされる。また、そのような知られているねじ山形成工具は高温にさらされる。

本発明の目的は、機械加工性能を向上させたねじ山形成工具を提供することである。更なる目的は、改善された耐摩耗性を有するねじ山形成工具を提供することである。なお更なる目的は工作物に雌ねじを形成するのに必要なトルクを低減できる、ねじ山形成工具を提供することである。更なる目的は、より長い耐用年数を有するねじ山形成工具を提供することである。また更なる目的は、冷却用および／または潤滑用の流体の供給が改善された、ねじ山形成工具を提供することである。

少なくとも主目的は、少なくとも１つの第１のねじ溝の逃げ面が、少なくとも１つの第２のねじ溝の逃げ面によって囲まれる第２の角度よりも小さい第１の角度を囲むことを特徴とする、最初に定義されたねじ山形成工具によって達成される。より小さな角度は、前記第１のねじ溝の一方または両方の逃げ面の傾斜角を変えることによって実現できる。第１のねじ溝の逃げ面のうちの少なくとも１つは別の角度で傾斜しているので、関連するねじ山形成プロファイルはより鋭い形状を有する。すなわち関連するねじ山形成プロファイルの２つの逃げ面は共に、より小さい角度を形成することになる。それに応じて、ねじ山形成部分に沿って等しい角度を囲むねじ溝を有する工具と比較して、少なくとも１つの第１のねじ溝は、より小さい力を用いた、ねじ山形成動作を可能にする。驚くべきことに、これにより、関連するねじ山形成プロファイルに対してだけでなく、工具全体に対しても摩耗が減少する。更に、工作物に雌ねじを形成するのに必要なトルクが低減される。また、冷却用および／または潤滑用の流体を使用する場合、前記第１のねじ溝により、関連するねじ山形成プロファイルのねじ山形成用の隆起部により近くで、そのような流体の有利な輸送が可能になる。

本発明の一実施形態によると、前記第１の角度は前記第２の角度よりも少なくとも１０°小さい。

本発明の一実施形態によると、前記第１の角度は前記第２の角度よりも少なくとも２０°小さい。

本発明の一実施形態によると、前記少なくとも１つの第１のねじ溝の逃げ面は等しい角度で傾斜している。これにより、少なくとも１つの第１のねじ溝を有利に製作することが可能になる。例えば、両側に等しい傾斜を有する通常の研削砥石を製作に使用することができる。

本発明の一実施形態によると、前記少なくとも１つの第１のねじ溝のプロファイル深さは、少なくとも１つの第２のねじ溝のプロファイル深さよりも大きい。このような構成により、ねじ山形成作業中に半径方向への更に大きな材料の流れが可能になる。

本発明の一実施形態によると、複数の第１のねじ溝を有するねじ溝の第１のセット、および複数の第２のねじ溝を有するねじ溝の第２のセットが配置される。これにより、更なる摩耗低減、更なるトルク低減、および更に改善された冷却用および／または潤滑用の流体の輸送が可能になるという点で有利である。

本発明の一実施形態によると、第１のねじ溝は、ねじ山形成部分の少なくとも一部に沿って長手方向に均等に分布している。第１のねじ溝の均一な分布が、工具において、より均一な摩耗分布をもたらし、それにより工具の信頼性が向上する。

本発明の一実施形態によると、第１のねじ溝は、ねじ山形成部分の大部分に沿って長手方向に均等に分布している。これにより、工具に更に均一な摩耗分布がもたらされる。

本発明の一実施形態によれば、第１のねじ溝は、ねじ山形成部分の長手方向の前方端部区間に配置されている。そのような配置の有利な効果は、それにより、工作物の中へのより容易な進入が可能になること、すなわち、第１のねじ溝と関連するねじ山形成プロファイルが工作物と係合する場合に、それほど大きな力またはトルクが必要とされないことである。

本発明の一実施形態によると、第１のねじ溝は、ねじ山形成部分の長手方向の後方区間に配置されている。この構成により、特に後方区間の関連するねじ山形成プロファイルに対して、より少ない摩耗で、より小さい力を用いたねじ山形成動作が可能になる。更に、工作物に雌ねじを形成するのに必要なトルクが低減される。また、冷却用および／または潤滑用の流体を使用する場合、前記第１のねじ溝により、ねじ山形成用の隆起部により近くで、特に後方区間での関連するねじ山形成プロファイルにおいて、そのような流体の有利な輸送が可能になる。

本発明の一実施形態によると、第１のねじ溝は、ねじ山形成部分の全長に沿って長手方向に均等に分布している。そのような構成により、工具に、なお更に均一な摩耗分布がもたらされる。

本発明の一実施形態によると、第１のねじ溝は、１つおきの溝毎に第１のねじ溝となるように、長手方向に均等に分布して配置される。試験によると、この配置が、ねじ山形成工具の有利な摩耗減少をもたらすことが示された。

本発明の一実施形態によると、少なくとも５個以上のねじ山形成プロファイルおよびねじ溝が、各山部に配置される。これにより、より効率的なねじ山形成が実現される。

本発明の一実施形態によると、少なくとも１０個以上のねじ山形成プロファイルおよびねじ溝が、各山部に配置される。これにより、更に、より効率的なねじ山形成が実現される。

本発明の一実施形態によると、隣接するねじ山形成用の山部および関連する逃げ部は、等しい角度で円周方向に間隔を空けている。この構成により、一様な質量分布とバランスのとれた工具が得られる。

本発明の一実施形態によると、ねじ山形成プロファイルおよびねじ溝は、共通軸線の周りのらせん状経路に沿って配置されている。

ここで本発明は、本発明の様々な実施形態の説明および添付の図面を参照することによって、より詳細に説明されるであろう。

第１の実施形態による、ねじ山形成工具の側面図である。 図１の線ＩＩ−ＩＩに沿った断面である。 図１に示すねじ山形成工具のねじ山形成プロファイルおよびねじ溝の部分断面図である。 図１のねじ山形成工具のねじ山形成部分の側面図である。 第２の実施形態による、ねじ山形成工具のねじ山形成部分の側面図である。 第３の実施形態による、ねじ山形成工具のねじ山形成部分の側面図である。

図１を参照すると、第１の実施形態による、金属工作物に雌ねじを形成するための、すなわち、いかなる材料除去動作もなしに、穴の中にねじ山を形成するための、ねじ山形成工具１０の側面図が示される。ねじ山形成工具１０は、共通軸線５０の周りに回転可能な、シャンク１およびねじ山形成部分２を備える。軸線５０はねじ山形成工具１０の長手方向に延びる。シャンク１はねじ山形成工具１０の後方部分に配置され、一方、ねじ山形成部分２はねじ山形成工具１０の前方部分に配置される。ねじ山形成工具は前端部７および後端部８を有し、前端部７と後端部８との間の長手方向の距離は、ねじ山形成工具１０の全長Ｌである。ねじ山形成部分２は、シャンク１に固定的に接続している。より具体的には、ねじ山形成部分２およびシャンク１は一体の材料で作製されている。ねじ山形成工具１０は、好ましくは高速度鋼または超硬合金で作製されている。ねじ山形成工具１０の表面は、所望の特性を得るために任意の知られている処理工程を使用して処理することができる。例えば、ねじ山形成工具１０は、熱処理または表面硬化が施されていてもよい。更に、ねじ山形成工具１０の表面は、工具の一部または全長に沿って、ＴｉＮ（窒化チタン）またはＴｉＣＮ（炭窒化チタン）またはＴｉＡｌＮ（窒化チタンアルミニウム）などのコーティング材でコーティングされていてもよい。図１の実施形態では、線９の右側の工具１０の前方部分はコーティングされているが、一方、線９の左側の工具１０の後方部分はコーティングされていない。

シャンク１は、その後方部分において、回転可能な工作機械スピンドルに、直接的または間接的に接続するように適合されている。図１に示す実施形態では、シャンクは円筒状であり、すなわち円形または環状の断面を有する。加えて、シャンクには、工作機械スピンドルからトルクを伝達するための１つまたは複数の平坦部が設けられていてもよい。代替としてまたは加えて、シャンクには雄ねじまたは雌ねじが設けられていてもよい。他の実施形態では、シャンク１は、非円形断面、例えば六角形、八角形、または他の適切な形状を有してもよい。

図２は、図１の線ＩＩ−ＩＩに沿った横断面図、すなわち軸線５０に垂直な断面図である。従って、図２はねじ山形成部分２の断面を示し、逃げ部６によって円周方向に間隔を空けた、半径方向に突出した複数の山部３を有し、すなわち、山部３および逃げ部は、工具１０の円周方向に交互に配置されている。それに応じて、ねじ山形成部分２は非円形の断面を有する。山部３の半径Ｒは、逃げ部６の半径Ｒ’よりも大きい。換言すれば、山部３は高い点を画定し、一方、逃げ部は前記山部に対して低い部分である。逃げ部６は、略凸状または略弓状の形状を有する。同じく、山部３は、略凸状または略弓状の形状を有する。しかし、山部の曲率半径は逃げ部の曲率半径よりも小さい。これにより、図２から明らかなように、山部３は、より尖ったまたは鋭利な形状を有する。更に、図２に示す実施形態によると、ねじ山形成部分２は、略多角形の断面、より具体的には、５つの半径方向に突出する山部３と、前記山部に隣接する５つの逃げ部６とを有する、五角形の断面を有する。従って、山部３は角を形成し、逃げ部６は、この略五角形の断面の外向きの弓状の側面を形成する。他の実施形態は、５個未満の山部を、例えば３個または４個の山部を含む。更に他の実施形態は、５個を超える山部を、例えば６個、７個、または８個の山部を、または１６個の山部を含む。

隣接する、ねじ山形成用の山部３と関連する逃げ部６とは、等しい角度で円周方向に間隔を空けている。従って、本実施形態では、隣接するねじ山形成用の山部３は円周方向に７２°で間隔を空けているか、または角度間隔７２°で間隔を空けている。その結果、隣接する逃げ部６も７２°で等角度間隔に間隔を空けている。好ましくは、山部３および逃げ部６は、ねじ山形成部分２の全長に沿って、すなわち、ねじ山形成部分の前端部７から後端部まで長手方向に延びる。更に、各山部は図４に示すように、軸線５０と平行な直線経路５３、５４に沿って長手方向に延びる。その結果、逃げ部６も軸線５０と平行に長手方向に延びる。図２から明らかなように、山部３の幅または円周方向への延長部は、逃げ部６の幅または円周方向への延長部よりも小さい。

ねじ山形成工具１０の長手方向において、ねじ山形成部分２は複数のねじ山形成プロファイル２０およびねじ溝５を含む。一般に、２つの隣接するねじ山形成プロファイル２０は、それらの間に位置するねじ溝５を介して接続されている。ねじ山形成プロファイル２０およびねじ溝５は、共通軸線５０の周りのらせん状経路に沿って配置されている。換言すれば、ねじ山形成プロファイルおよびねじ溝は、軸線５０の周りにらせん状に通っている。それに応じて、山部３は長手方向に複数のねじ山形成プロファイル２０および複数のねじ溝５を有する。同じく、逃げ部６は長手方向に複数のねじ山形成プロファイル２０および複数のねじ溝５を有する。ねじ山形成プロファイルおよびねじ溝の数は、ユーザの要求に基づいて構成することができる。一実施形態によると、少なくとも５個以上のねじ山形成プロファイル２０およびねじ溝５が、各山部３に配置されている。別の実施形態によると、少なくとも１０個以上のねじ山形成プロファイル２０およびねじ溝５が、各山部３に配置されている。図１および図４に示す実施形態によると、直線経路５３、５４で示すように、目に見える山部３には、１５個のねじ山形成プロファイル２０および１４個のねじ溝５が配置されている。

図４に示す実施形態では、それに沿ってねじ山形成プロファイル２０およびねじ溝５が延びる、らせん状経路は中断されていない。従って、工具１０の円周方向または長手方向において、らせん状経路に中断はない。更に、らせん状経路は、ねじ山形成部分２の前端部７と交差する。前述のらせん状経路は、ねじ山形成部分２の後端部で終わり、そこでねじ山形成部分２はシャンク１に遷移する。他の実施形態によると、ねじ山形成工具１０には、長手方向に延び、その結果として円周方向の前記らせん状経路を遮断する直線状またはらせん状の１つまたは複数の縦溝が設けられていてもよい。好ましくは、そのような縦溝は逃げ部上に配置されている。

図１に示すねじ山形成工具のねじ山形成プロファイル２０およびねじ溝５の、部分長手方向断面図である図３を参照すると、各ねじ山形成プロファイル２０は半径方向に最も外側の隆起部４を有する。各隆起部４は、第１の逃げ面２１および第２の逃げ面２２に接続している。第１の逃げ面２１は後方の逃げ面であり、図３では左側の逃げ面であり、第２の逃げ面２２は前方の逃げ面であり、図３では右側の逃げ面である。ねじ山形成プロファイル２０の２つの逃げ面２１、２２は、互いに半径方向内向きに、すなわち図３では下向きに広がっている。図３に示す実施形態では、隆起部４は隆起部半径を有する形をしており、すなわち、隆起部は凸状または外向きに弓状である。隆起部４の曲率半径は、ねじ山形成工具１０を使用して工作物にねじ山を形成する場合に、工作物材料の流れが有利になるように構成することができる。他の実施形態では、隆起部のうちの１つまたは複数は、ほぼ平らとなるように構成することができる。ねじ山形成プロファイル２０およびねじ溝５は、共通軸線５０の周りのらせん状経路に沿って配置されているので、隆起部４および逃げ面２１、２２も、共通軸線５０の周りのらせん状経路に沿って延伸している。

図３では、右から左に３つのねじ山形成プロファイル２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃを示す。第１のねじ山形成プロファイル２０Ａの第１の逃げ面２１Ａは、隣接する第２のねじ山形成プロファイル２０Ｂの第２の逃げ面２２Ｂに、第１のねじ溝５Ａを介して接続されている。更に、第２のねじ山形成プロファイル２０Ｂの第１の逃げ面２１Ｂは、隣接する第３のねじ山形成プロファイル２０Ｂの第２の逃げ面２２Ｃに、第２のねじ溝５Ｂを介して接続されている。

第１のねじ溝５Ａの逃げ面２１Ａ、２２Ｂは、第１の角度αを囲んでおり、すなわち、第１のねじ溝５Ａの２つの逃げ面２１Ａ、２２Ｂは一緒に第１の角度αを形成する。換言すれば、これら２つの逃げ面２１Ａ、２２Ｂは互いに半径方向外向きに、すなわち図３の上向きに角度αで広がっている。第２のねじ溝５Ｂの逃げ面２１Ｂ、２２Ｃは第２の角度βを囲んでおり、すなわち、第２のねじ溝５Ｂの２つの逃げ面２１Ｂ、２２Ｃは一緒に第２の角度βを形成する。換言すれば、これら２つの逃げ面２１Ｂ、２２Ｃは互いに半径方向外向きに、すなわち図３の上向きに角度βで広がっている。第１の角度αは第２の角度βより小さい。第１の角度αと第２の角度βとの間の差は、ユーザの要求に基づいて構成することができる。一実施形態によると、第１の角度αは第２の角度βよりも少なくとも１０°小さい。別の実施形態によると、第１の角度αは前記第２の角度βよりも少なくとも２０°小さい。図３に示す実施形態では、第１の角度αは４０°であり、第２の角度βは６０°である。従って、第１の角度αは第２の角度βよりも２０°小さい。

図３に示す実施形態では、第２のねじ溝５Ｂの逃げ面２１Ｂ、２２Ｃは、等しい角度θ_Ｂ、γ_Ｃで傾斜している。より具体的には、第２のねじ山形成プロファイル２０Ｂの第１の逃げ面２１Ｂは、軸線５０に対して垂直でかつ第２のねじ山形成プロファイル２０Ｂの隆起部４と交差する平面２３Ｂと、角度θ_Ｂで交差する。第３のねじ山形成プロファイル２０Ｃの第２の逃げ面２２Ｃは、軸線５０に対して垂直でかつ第３のねじ山形成プロファイル２０Ｃの隆起部４と交差する平面２３Ｃと、角度γ_Ｃで交差する。従って、第２のねじ溝５Ｂの逃げ面２１Ｂ、２２Ｃは半径方向外向きに広がっているが、すなわち、逃げ面２１Ｂ、２２Ｃは互いに離れるように異なる方向に傾斜しているが、傾斜量は両方の逃げ面について同じであり、θ_Ｂ＝γ_Ｃである。従って、第２のねじ溝５Ｂの逃げ面２１Ｂ、２２Ｃは６０°の角度を囲むので、単純な三角法を使用すると、θ_Ｂ＝γ_Ｃ＝β／２＝３０°となる。

異なる実施形態によると、第１の角度αと第２の角度βとの間の差は、第２のねじ溝５Ｂの逃げ面の傾斜角に対して、第１のねじ溝５Ａの一方だけまたは両方の逃げ面の傾斜角を変えることによって実現することができる。図３に示す実施形態では、第１のねじ溝５Ａの逃げ面２１Ａ、２２Ｂは、等しい角度θ_Ａ、γ_Ｂで傾斜している。より具体的には、第１のねじ山形成プロファイル２０Ａの第１の逃げ面２１Ａは、軸線５０に対して垂直でかつ第１のねじ山形成プロファイル２０Ａの隆起部４と交差する平面２３Ａと、角度θ_Ａで交差する。第２のねじ山形成プロファイル２０Ｂの第２の逃げ面２２Ｂは、軸線５０に対して垂直である平面２３Ｂと、角度γ_Ｂで交差する。従って、第１のねじ溝５Ａの逃げ面２１Ａ、２２Ｂは半径方向外向きに広がっているが、すなわち、互いに離れるように異なる方向に傾斜しているが、傾斜量は両方の逃げ面について同じであり、θ_Ａ＝γ_Ｂである。それに応じて、第１のねじ溝５Ａの逃げ面２１Ａ、２２Ｂは、４０°の角度αを囲むので、単純な三角法を使用すると、θ_Ａ＝γ_Ｂ＝α／２＝２０°となる。従って、第１のねじ山形成プロファイル２０Ａの第１の逃げ面２１Ａに対する傾斜角度θ_Ａは、第２のねじ山形成プロファイル２０Ｂの第１の逃げ面２１Ｂの傾斜角θ_Ｂとは異なる、すなわちより小さい。同様に、第２のねじ山形成プロファイル２０Ｂの第２の逃げ面２２Ｂに対する傾斜角γ_Ｂは、第３のねじ山形成プロファイル２０Ｃの第２の逃げ面２２Ｃの傾斜角γ_Ｃとは異なる、すなわちより小さい。

好ましくは、第１のねじ溝５Ａによって囲まれる第１の角度αと、第２のねじ溝５Ｂによって囲まれる第２の角度βとの間の差は、１つまたは複数の山部３に配置される。一実施形態によると、第１の角度αと第２の角度βとの間の差は、山部３の１つまたは複数においてのみ設けられ、従って逃げ部６には設けられない。図１〜図４に示す実施形態によると、第１の角度αと第２の角度βとの間の差は、５個全ての山部３だけに設けられ、逃げ部６には設けられていない。換言すれば、第１のねじ溝５Ａの逃げ面２１Ａ、２２Ｂは、山部３においてのみ第１の角度αを囲んでいる。従って、山部３の両側では、第１のねじ溝の逃げ面によって囲まれる角度と、軸線方向に隣接する第２のねじ溝の逃げ面によって囲まれる角度との間に差はない。その結果、第１のねじ溝５Ａの逃げ面２１Ａ、２２Ｂは、全ての円周方向位置において同じ傾斜または傾きを有することはない。図１〜図４の実施形態では、第１のねじ溝５Ａの逃げ面２１Ａ、２２Ｂは、らせん状経路に沿って延伸し、逃げ部６において６０°の角度を囲み、らせん状経路に沿って遷移して、山部３の円周位置においてのみ、選択された表面領域３３、３４において角度α＝４０°を囲む。

一実施形態によると、第１の角度αと第２の角度βとの間の差は、角度範囲内の山部３において、すなわち２０°未満に相当する角度の円周方向への延長部を有する範囲において設けられ、そのような角度範囲はそれぞれ山部３を中心に配置される。別の実施形態によると、第１の角度αと第２の角度βとの間の差は、角度範囲内の山部３において、すなわち１０°未満に相当する角度の円周方向への延長部を有する範囲において設けられ、そのような角度範囲はそれぞれ山部３を中心に配置される。

図２を参照すると、図示の実施形態では、第１の角度αと第２の角度βとの間の差は、ω＝１０°の角度範囲内の山部３に設けられる。

図４を参照すると、山部３を中心とする、第１の角度αと第２の角度βとの間の差は、ねじ山形成プロファイル２０の逃げ面の選択された表面領域３３、３４によって設けられる。より具体的には、第１の逃げ面２１Ａの選択された表面領域３３、および第２の逃げ面２２Ｂの選択された表面領域３４は、これらの選択された表面領域３３、３４が一緒に角度α＝４０°を囲み、一方で逃げ面２１Ａ、２２Ｂの他の表面領域が角度α＝６０°を囲むように、円周方向に延長部を有する。

図３に示すように、第１のねじ溝５Ａの２つの逃げ面２１Ａ、２２Ｂは、隆起部４から第１のねじ溝５Ａまで同じ傾斜または傾きを有する。従って、逃げ面２１Ａ、２２Ｂは、第１のねじ溝５Ａのプロファイル深さＨ１の大部分に対して同じ傾斜を有する。換言すれば、逃げ面２１Ａ、２２Ｂは、異なる傾斜を有する半径方向の小区間に分割されていない。このことはまた、第１のねじ溝５Ａの２つの隣接する逃げ面２１Ａ、２２Ｂの間の長手方向の距離、すなわち軸線方向距離は、隆起部４から半径方向内向きにねじ溝５Ａまで連続的に、すなわち徐々に減少することを意味する。換言すれば、２つの隣接する逃げ面２１Ａ、２２Ｂの間の軸線方向距離には段階状の変化はない。より具体的には、図３に示すように、断面図において、第１のねじ山形成プロファイル２０Ａの第１の逃げ面２１Ａは、遷移点Ｐ１から遷移点Ｐ２まで直線である。遷移点Ｐ１は、第１のねじ山形成プロファイル２０Ａの湾曲した隆起部４が、第１のねじ山形成プロファイル２０Ａの直線状の第１の逃げ面２１Ａに遷移する場所である。遷移点Ｐ２は、第１のねじ山形成プロファイル２０Ａの直線状の第１の逃げ面２１Ａが、湾曲した第１のねじ溝５Ａに遷移する場所である。同様に、断面において、第２のねじ山形成プロファイル２０Ｂの第２の逃げ面２２Ｂは、遷移点Ｐ４から遷移点Ｐ３まで直線である。遷移点Ｐ４は、第２のねじ山形成プロファイル２０Ｂの湾曲した隆起部４が、第２のねじ山形成プロファイル２０Ｂの直線状の第２の逃げ面２２Ｂに遷移する場所である。遷移点Ｐ３は、第２のねじ山形成プロファイル２０Ｂの直線状の第２の逃げ面２２Ｂが、湾曲した第１のねじ溝５Ａに遷移する場所である。

それに加えて、第２のねじ溝５Ｂの２つの逃げ面２１Ｂ、２２Ｃは、隆起部４から第２のねじ溝５Ｂまで同じ傾斜または傾きを有する。従って、逃げ面２１Ｂ、２２Ｃは、第２のねじ溝５Ｂのプロファイル深さＨ２の大部分に対して同じ傾斜を有する。換言すれば、逃げ面２１Ｂ、２２Ｃは、異なる傾斜を有する半径方向の小区分に分割されていない。このことはまた、第２のねじ溝５Ｂの２つの隣接する逃げ面２１Ｂ、２２Ｃの間の長手方向の距離、すなわち軸線方向距離は、隆起部４から半径方向内向きにねじ溝５Ｂまで連続的に、すなわち徐々に減少することを意味する。換言すれば、２つの隣接する逃げ面２１Ｂ、２２Ｃの間の軸線方向距離には段階状の変化はない。それに応じて、第１のねじ溝５Ａの逃げ面２１Ａ、２２Ｂに関する上記の説明と同様に、断面において、第２のねじ山形成プロファイル２０Ｂの第１の逃げ面２１Ｂは、遷移点Ｐ５から遷移点Ｐ６まで直線である。遷移点Ｐ５は、第２のねじ山形成プロファイル２０Ｂの湾曲した隆起部４が、第２のねじ山形成プロファイル２０Ｂの直線状の第１の逃げ面２１Ｂに遷移する場所である。遷移点Ｐ６は、第２のねじ山形成プロファイル２０Ｂの直線状の第１の逃げ面２１Ｂが、湾曲した第２のねじ溝５Ｂに遷移する場所である。同様に、断面において、第３のねじ山形成プロファイル２０Ｃの第２の逃げ面２２Ｃは、遷移点Ｐ８から遷移点Ｐ７まで直線である。遷移点Ｐ８は、第３のねじ山形成プロファイル２０Ｃの湾曲した隆起部４が、第３のねじ山形成プロファイル２０Ｃの直線状の第２の逃げ面２２Ｃに遷移する場所である。遷移点Ｐ７は、第３のねじ山形成プロファイル２０Ｃの直線状の第２の逃げ面２２Ｃが、湾曲した第２のねじ溝５Ｂに遷移する場所である。

図３に示すように、第１のねじ溝５Ａのプロファイル深さＨ１は、第２のねじ溝５Ｂのプロファイル深さＨ２よりも大きい。従って、第１のねじ溝５Ａは第２のねじ溝５Ｂよりも深い。換言すれば、第１のねじ山形成プロファイル２０Ａの隆起部４の半径方向最も外側の部分から、第１のねじ溝５Ａの底部、すなわち半径方向最も内側の部分までの半径方向距離は、第２のねじ山形成プロファイル２０Ｂの隆起部４の半径方向最も外側の部分から、第２のねじ溝５Ｂの底部、すなわち半径方向最も内側の部分までの半径方向距離よりも大きい。好ましくは、第１のねじ溝５Ａの、このような大きなプロファイル深さＨ１は、第１のねじ溝５Ａによって囲まれる第１の角度αと第２のねじ溝５Ｂによって囲まれる第２の角度βとの間の差が配置される、円周方向位置に存在する。それに応じて、図１〜図３に示す実施形態では、プロファイル深さＨ１は５個全ての山部３に設けられている。図示していない別の実施形態によると、第１のねじ溝５Ａのプロファイル深さＨ１は、第２のねじ溝５Ｂのプロファイル深さＨ２に等しい。

更に、隣接する隆起部４の間、または隣接するねじ溝５の間の軸線方向距離Ｓは、ねじ山形成部分２の全長に沿って実質的に一定であり、この軸線方向距離は、ねじ山形成工具１０を用いて製作されるねじ山のねじ山ピッチに対応する。同じく、隣接する隆起部４の間の軸線方向距離Ｓは、円周方向において実質的に一定であり、すなわち軸線方向距離Ｓは様々な円周方向位置において同じである。

ねじ山形成部分２は真円形の断面を有していないが、ねじ山形成部分２の外径は、山部３における半径Ｒの２倍と定義することができ、図２を参照のこと。

図４に示す実施形態によると、ねじ山形成部分２の外径は、ねじ山形成部分２の全長にわたって一定ではない。換言すれば、ねじ山形成部分２の長さに沿った全ての隆起部４は、共通軸線５０から等しい半径方向距離に配置されていない。図４に示すように、ねじ山形成部分２は、その長手方向に前方端部区間３１および後方区間３２を有する。前方端部区間３１はねじ山形成部分２の全長の小さい方の部分を延び、後方区間３２はねじ山形成部分２の全長の大きい方の部分を延びる。対応する区間におけるねじ山形成プロファイル２０の数は、ユーザの要求に基づいて構成することができる。前方端部区間は、例えば長手方向にねじ山形成プロファイルが２個、３個、または４個など、ごく少数のねじ山形成プロファイルを備えることができる。図示した実施形態では、前方端部区間３１は長手方向に４個のねじ山形成プロファイル２０および３個のねじ溝５を備え、一方、後方区間３２は１２個のねじ山形成プロファイル２０の間に配置された１１個のねじ溝５を有する。

前方端部区間３１の外径は、後方区間３２の外径とは異なる。前方端部区間３１は先細り形状を有する。すなわち、この先細の前方端部区間の外径が、工具１０の前方自由端７に向かって減少するように、隆起部４が配置されている。このような先細の前方端部区間は、通常、リード面取り部と呼ばれる。前方端部区間の先細り形状は、図４において傾斜面５２を用いて示されており、傾斜面５２は軸線５０と非平行であり、４つの最前部のねじ山形成プロファイル２０の隆起部４を含む。図４に示すように、先細の前方端部区間３１は、前方端部区間３１の後端部における遷移隆起部４Ｔで後方区間３２に遷移する。図示した実施形態では、遷移隆起部４Ｔは、前方端部７から４番目のねじ山形成プロファイル２０の隆起部である。後方区間３２のねじ山形成プロファイル２０の隆起部４の最後、すなわち最も後方を除いた全ては、共通軸線５０からの半径方向距離が等しく配置されている。従って、後方区間３２の長さの大部分において、外径は一定である。一定の外径は図４に平面５１で示しており、平面５１は、軸線５０と平行であり、前方端部７から数えて４番目から１４番目のねじ山形成プロファイル２０の隆起部４を含む。後方区間３２の一定の外径も図３で見ることができ、３つのねじ山形成プロファイル２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ全ての隆起部４が、共通軸線５０から等しい半径方向距離に配置されている。後方区間３２は、１５番目の、最も後方のねじ山形成プロファイル２０で終わり、シャンク１に遷移する。図４に示すように、最も後方のねじ山形成プロファイル２０は完全なプロファイルを有しておらず、１つの前方に向いた逃げ面２２を有するのみである。更に、最後のねじ山形成プロファイルの隆起部４は、後方区間３２の他の隆起部よりも、軸線５０から半径方向に短い距離に位置している。

図１〜図４の実施形態によると、ねじ山形成工具１０には、複数の第１のねじ溝５Ａを有するねじ溝５の第１のセット、および複数の第２のねじ溝５Ｂを有するねじ溝５の第２のセットが設けられている。第１のねじ溝５Ａは、ねじ山形成部分２の全長に沿って長手方向に均等に分布している。換言すれば、２つの隣接する第１のねじ溝５Ａの間の軸線方向距離は、ねじ山形成部分の全長に沿って実質的に一定である。図４に示す実施形態では、これは、１つおきの溝毎に第１のねじ溝５Ａとなるよう、第１のねじ溝５Ａを配置することによって達成される。２つの第１のねじ溝５Ａの間には、第２のねじ溝５Ｂが配置されている。従って、同じく、１つおきの溝毎に第２のねじ溝５Ｂとなるように、第１のねじ溝５Ａおよび第２のねじ溝５Ｂが交互に配置される。従って、本実施形態では、ねじ山形成部分２は、第１のねじ溝５Ａおよび第２のねじ溝５Ｂのみを含む。詳細には、図４に示すように、前端部７から始まって直線経路５３に沿って後方に移動すると、上部山部３には最初にねじ山形成プロファイル２０が設けられ、その後に第２のねじ溝５Ｂが設けられ、ねじ山形成プロファイル２０が続き、次に第１のねじ溝５Ａが続く。このようにして、第１のねじ溝５Ａおよび第２のねじ溝５Ｂは、ねじ山形成部分が、第１のねじ溝５Ａおよびねじ山形成プロファイル２０で終わるように、ねじ山形成部分２の全長に沿って交互に配置されている。経路５３で示される山部３には、全部で７つの第１のねじ溝５Ａ、および７つの第２のねじ溝５Ｂが配置されている。

同様に、前端部７から始まって直線経路５４に沿って後方に移動すると、下部山部３には最初にねじ山形成プロファイル２０が設けられ、その後に第１のねじ溝５Ａが設けられ、ねじ山形成プロファイル２０が続き、次に第２のねじ溝５Ｂが続く。このようにして、第１のねじ溝５Ａおよび第２のねじ溝５Ｂは、ねじ山形成部分が、第２のねじ溝５Ｂおよびねじ山形成プロファイル２０で終わるように、ねじ山形成部分２の全長に沿って交互に配置されている。経路５４で示される山部３には、全部で７つの第１のねじ溝５Ａ、および７つの第２のねじ溝５Ｂが配置されている。

ねじ山形成工具の５つの山部３の全ては、ねじ山形成部分２の全長に沿って交互に並ぶ第１のねじ溝５Ａおよび第２のねじ溝５Ｂで同様に構成され、それにより１つおきの溝毎に第１のねじ溝５Ａとなる。

図５に、ねじ山形成工具１０の第２の実施形態を示す。図１〜図４を参照して上述した実施形態と同様に、同じ参照番号は同じ特徴を示す。図５のねじ山形成工具１０は、第１のねじ溝５Ａの配置のみが、図４の実施形態とは異なる。より具体的には、第１のねじ溝５Ａは、ねじ山形成部分２の長手方向の後方区間３２にのみ配置され、ねじ山形成部分２の前方端部区間３１には、第１のねじ溝５Ａは配置されていない。

それに応じて、図５のねじ山形成工具１０は、先細の前方端部区間３１が長手方向に４個のねじ山形成プロファイルおよび３個のねじ溝５を備え、一方、後方区間３２は１２個のねじ山形成プロファイルの間に配置された１１個のねじ溝５を有するように構成されている。更に、図５のねじ山形成工具１０には、複数の第１のねじ溝５Ａを有するねじ溝５の第１のセット、および複数の第２のねじ溝５Ｂを有するねじ溝５の第２のセットが設けられている。第１のねじ溝５Ａは、ねじ山形成部分２の長手方向の大きい方の部分である後方区間３２に沿って長手方向に均等に分布している。従って、２つの隣接する第１のねじ溝５Ａ間の軸線方向距離は、ねじ山形成部分２の大きい方の部分、すなわち後方区間３２に沿って実質的に一定である。図５に示す実施形態では、これは、後方区間３２において１つおきの溝毎に第１のねじ溝５Ａとなるよう、第１のねじ溝５Ａを配置することによって達成される。２つの第１のねじ溝５Ａの間には、第２のねじ溝５Ｂが配置されている。従って、後方区間３２では、同じく、１つおきの溝毎に第２のねじ溝５Ｂとなるように、第１のねじ溝５Ａおよび第２のねじ溝５Ｂが交互に配置されている。従って、この実施形態では、後方区間３２は、第１のねじ溝５Ａおよび第２のねじ溝５Ｂのみを含む。先細の前方端部区間３１は、第２のねじ溝５Ｂのみを含む。

詳細には、図５に示すように、前端部７から始まって直線経路５３に沿って後方に移動すると、上部山部３には最初にねじ山形成プロファイル２０が設けられ、その後に第２のねじ溝５Ｂが設けられ、ねじ山形成プロファイル２０が続き、次に別の第２のねじ溝５Ｂが続く。このようにして、ねじ山形成プロファイル２０および第２のねじ溝５Ｂは、先細の前方端部区間３１の全長に沿って交互に配置されている。図５に示すように、先細の前方端部区間３１は、前方端部区間３１の後端部における遷移隆起部４Ｔで後方区間３２に遷移する。図示した実施形態では、遷移隆起部４Ｔは、前方端部７から４番目のねじ山形成プロファイル２０の隆起部である。更に直線経路５３に沿って後方に移動すると、遷移隆起部４Ｔに続いて第１のねじ溝５Ａが設けられている。この第１のねじ溝５Ａに続いて、別のねじ山形成プロファイル２０が配置され、第２のねじ溝５Ｂが続き、次にねじ山形成プロファイル２０が続き、別の第１のねじ溝５Ａが続く。このようにして、第１のねじ溝５Ａおよび第２のねじ溝５Ｂは、ねじ山形成部分が、第１のねじ溝５Ａおよびねじ山形成プロファイル２０で終わるように、後方区間３２の全長に沿って交互に配置されている。経路５３で示される山部３において、後方区間３２には合計で６つの第１のねじ溝５Ａ、および５つの第２のねじ溝５Ｂが交互に配置され、一方で、先細の前方端部区間３１には、３つの第２のねじ溝５Ｂが配置されている。

同様に、前端部７から始まって直線経路５４に沿って後方に移動すると、下部山部３には最初にねじ山形成プロファイル２０が設けられ、その後に第２のねじ溝５Ｂが設けられ、ねじ山形成プロファイル２０が続き、次に別の第２のねじ溝５Ｂが続く。このようにして、ねじ山形成プロファイル２０および第２のねじ溝５Ｂは、先細の前方端部区間３１の全長に沿って、前方端部区間３１の後端部における遷移隆起部４Ｔまで交互に配置されている。更に直線経路５４に沿って後方に移動すると、遷移隆起部４Ｔに続いて第２のねじ溝５Ｂが設けられている。この第２のねじ溝５Ｂに続いて、別のねじ山形成プロファイル２０が配置され、第１のねじ溝５Ａが続き、次にねじ山形成プロファイル２０が続き、別の第２のねじ溝５Ｂが続く。このようにして、第１のねじ溝５Ａおよび第２のねじ溝５Ｂは、ねじ山形成部分が、第２のねじ溝５Ｂおよびねじ山形成プロファイル２０で終わるように、後方区間３２の全長に沿って交互に配置されている。経路５４で示される山部３において、後方区間３２には合計で５つの第１のねじ溝５Ａ、および６つの第２のねじ溝５Ｂが交互に配置され、一方で、先細の前方端部区間３１には、３つの第２のねじ溝５Ｂが配置されている。

ねじ山形成工具１０の５つの山部３の全ては、ねじ山形成部分２の後方区間３２の全長に沿って交互に並ぶ第１のねじ溝５Ａおよび第２のねじ溝５Ｂで同様に構成され、それにより１つおきの溝毎に第１のねじ溝５Ａとなり、一方、前方端部区間３１は第２のねじ溝５Ｂのみを有する。

図６に、ねじ山形成工具１０の第３の実施形態を示す。図１〜図４を参照して上述した実施形態と同様に、同じ参照番号は同じ特徴を示す。図６のねじ山形成工具１０は、第１のねじ溝５Ａの配置のみが、図４の実施形態とは異なる。より具体的には、第１のねじ溝５Ａは、ねじ山形成部分２の長手方向の前方端部区間３１にのみ配置され、ねじ山形成部分２の後方区間３２には、第１のねじ溝５Ａは配置されていない。

それに応じて、図６のねじ山形成工具１０は、先細の前方端部区間３１が長手方向に４個のねじ山形成プロファイルおよび３個のねじ溝５を備え、一方、後方区間３２は１２個のねじ山形成プロファイルの間に配置された１１個のねじ溝５を有するように構成されている。更に、図６のねじ山形成工具１０には、複数の第１のねじ溝５Ａを有するねじ溝５の第１のセット、および複数の第２のねじ溝５Ｂを有するねじ溝５の第２のセットが設けられている。第１のねじ溝５Ａは、ねじ山形成部分２の長手方向の小さい方の部分である前方端部区間３１に沿って長手方向に均等に分布している。従って、２つの隣接する第１のねじ溝５Ａ間の軸線方向距離は、ねじ山形成部分２の小さい方の部分、すなわち前方端部区間３１に沿って実質的に一定である。図６に示す実施形態では、これは、前方端部区間３１において１つおきの溝毎に第１のねじ溝５Ａとなるよう、第１のねじ溝５Ａを配置することによって達成される。２つの第１のねじ溝５Ａの間には、第２のねじ溝５Ｂが配置されている。従って、前方端部区間３１では、同じく、１つおきの溝毎に第２のねじ溝５Ｂとなるように、第１のねじ溝５Ａおよび第２のねじ溝５Ｂが交互に配置されている。その結果、本実施形態では、前方端部区間３１は、第１のねじ溝５Ａおよび第２のねじ溝５Ｂのみを含む。後方区間３２は、第２のねじ溝５Ｂのみを含む。

詳細には、図６に示すように、前端部７から始まって直線経路５３に沿って後方に移動すると、上部山部３には最初にねじ山形成プロファイル２０が設けられ、その後に第２のねじ溝５Ｂが設けられ、ねじ山形成プロファイル２０が続き、次に第１のねじ溝５Ａが続く。それに続いて、ねじ山形成プロファイル２０が設けられ、別の第２のねじ溝５Ｂが続き、次に、遷移隆起部４Ｔを有するねじ山形成プロファイル２０が続き、そこで前方端部区間３１が後方区間３２に遷移する。従って、遷移隆起部４Ｔは、前方端部７から４番目のねじ山形成プロファイル２０の隆起部である。更に直線経路５３に沿って後方に移動すると、遷移隆起部４Ｔに続いて第２のねじ溝５Ｂが設けられている。この第２のねじ溝５Ｂに続いて、別のねじ山形成プロファイル２０が配置され、別の第２のねじ溝５Ｂが続き、次にねじ山形成プロファイル２０が続く。このようにして、ねじ山形成プロファイル２０および第２のねじ溝５Ｂは、ねじ山形成部分が、第２のねじ溝５Ｂおよびねじ山形成プロファイル２０で終わるように、後方区間３２の全長に沿って交互に配置されている。経路５３で示される山部３において、前方端部区間３１には合計で１つの第１のねじ溝５Ａ、および２つの第２のねじ溝５Ｂが交互に配置され、一方で、後方区間３２には、１１個の第２のねじ溝５Ｂが配置されている。

同様に、前端部７から始まって直線経路５４に沿って後方に移動すると、下部山部３には最初にねじ山形成プロファイル２０が設けられ、その後に第１のねじ溝５Ａが設けられ、ねじ山形成プロファイル２０が続き、次に第２のねじ溝５Ｂが続く。それに続いて、ねじ山形成プロファイル２０が設けられ、別の第１のねじ溝５Ａが続き、次に、遷移隆起部４Ｔを有するねじ山形成プロファイル２０が続き、そこで前方端部区間３１が後方区間３２に遷移する。従って、遷移隆起部４Ｔは、前方端部７から４番目のねじ山形成プロファイル２０の隆起部である。更に直線経路５４に沿って後方に移動すると、遷移隆起部４Ｔに続いて第２のねじ溝５Ｂが設けられている。この第２のねじ溝５Ｂに続いて、別のねじ山形成プロファイル２０が配置され、別の第２のねじ溝５Ｂが続き、次にねじ山形成プロファイル２０が続く。このようにして、ねじ山形成プロファイル２０および第２のねじ溝５Ｂは、ねじ山形成部分が、第２のねじ溝５Ｂおよびねじ山形成プロファイル２０で終わるように、後方区間３２の全長に沿って交互に配置されている。経路５４で示される山部３において、前方端部区間３１には合計で２つの第１のねじ溝５Ａ、および１つの第２のねじ溝５Ｂが交互に配置され、一方で、後方区間３２には、１１個の第２のねじ溝５Ｂが配置されている。

ねじ山形成工具１０の５つの山部３の全ては、ねじ山形成部分２の先細の前方端部区間３１の全長に沿って交互に並ぶ第１のねじ溝５Ａおよび第２のねじ溝５Ｂで同様に構成され、それにより１つおきの溝毎に第１のねじ溝５Ａとなり、一方、後方区間３２は第２のねじ溝５Ｂのみを有する。

上述のねじ山形成工具のいずれの寸法も、ユーザの要求に基づいて構成することができる。例えば、ねじ山形成工具の全長Ｌは４０ｍｍ以上であってもよいが、通常は３００ｍｍ以下であってもよい。シャンクの直径ｄの例は、１ｍｍ〜３６ｍｍの直径を含む。更に、シャンク径ｄと全長Ｌとの関係は、好ましくは、Ｌ／ｄが少なくとも５であるが、４０を超えないように構成される。

別の態様によると、上述の実施形態のいずれかによるねじ山形成工具を使用して、いかなる材料除去動作もなしに、金属工作物に雌ねじを形成する工程は、
前方端部を有する工具を、工具を中心軸線の周りに回転させながら、金属工作物の既存の穴の中に挿入するステップと、
工具を軸線方向前方に移動させ、それにより、ねじ山形成プロファイルを工作物の表面内部に押し込み、工作物材料の再成形または変形を引き起こさせ、その結果、穴の表面上にねじ山を形成するステップと、を含む。

一例では、既存の穴は、穴の表面に形成された、いかなる初期的なねじ山も有していない。しかし、本工程は、以前に作製された初期的なねじ山を完成させるために使用することもできる。

更に、別の態様によると、上述の実施形態のいずれかによる、ねじ山形成工具を製作する方法は、
ａ）棒状のブランクを用意するステップと、
ｂ）回転軸線の周りを回転可能な研削工具を研削盤に設置するステップと、
ｃ）前記ブランクを研削盤内に位置決めし固定するステップと、を含み、
ねじ山形成プロファイルおよび第２のねじ溝を製作する第１の研削作業において、
ｄ）研削工具を回転軸線の周りに回転させるステップと、
ｅ）研削工具をブランクと係合させるステップと、
ｆ）研削工具とブランクとを相互に移動させるステップと、
ｇ）研削工具をブランクから取り外すステップと、
ｈ）任意選択的に、ステップｅ）、ｆ）、およびｇ）を繰り返すステップと、を含み、
第１のねじ溝を製作する第２の研削作業において、
ｉ）研削工具を回転軸線の周りに回転させるステップと、
ｊ）第１の研削作業において製作されたねじ山形成プロファイルの逃げ面の選択された表面領域において、研削工具をブランクと係合させるステップと、
ｋ）研削工具をブランクから取り外すステップと、を含む。

好ましくは、第２の研削作業において、ステップｊ）における選択された表面領域は、１つまたは複数の山部３に配置される。一例によると、ステップｊ）における選択された表面領域は、１つまたは複数の山部３にのみ設けられ、従って逃げ部６には設けられない。図１〜図４に示す実施形態による、ねじ山形成工具を製作するための一例によると、工程ｊ）における選択された表面領域は、５つの山部３の全てにのみ配置され、逃げ部６には配置されない。

一例によると、方法は加えて、第２の研削作業を開始する前に、すなわちステップｉ）の前に、第１の研削作業で使用した研削工具を別の研削工具に交換するステップを含む。

一例によると、この方法は、第２の研削作業において、第１のねじ山形成プロファイル２０Ａの第１の逃げ面２１Ａ、および隣接する第２のねじ山形成プロファイル２０Ｂの第２の逃げ面２２Ｂを同時に研削することを含む。別の例によると、この方法は加えて、第２の研削作業において、同時にねじ溝５Ａを研削することも伴う。

本発明は開示された実施形態に限定されず、添付の特許請求の範囲内で変更および修正されてもよい。

例えば、図１〜図６に示す実施形態における第１のねじ溝は、１つおきの溝毎に第１のねじ溝となるように、長手方向に均等に分布して配置されているが、第１のねじ溝が長手方向に均等に分布した他の配置、例えば、２つまたは３つおきのねじ溝毎に第１のねじ溝となり、その逃げ面が、第２のねじ溝の逃げ面により囲まれる角度よりも小さな角度を囲むような配置に対しても、良好な効果が観察されている。それに加えて、第１のねじ溝の長手方向への不均等な分布も可能である。例えば、前方端部区間は、１つおきの溝毎に第１のねじ溝となり、一方、後方区間では、２つおきの溝毎に第１のねじ溝となるように配置することができる。

本出願では、「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」などの用語の使用は非限定的であり、「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」などの用語と同じ意味を有し、他の構造、材料、または行為の存在を排除しないことを意図している。同様に、「することができる（ｃａｎ）」、または「してもよい（ｍａｙ）」などの用語の使用は非制限的であり、その構造、素材、または行為が必要ではないことを反映することを意図しているが、そのような用語を使用しない場合でも、その構造、素材、または行為が不可欠であることを反映することを意図していない。構造、材料、または行為が不可欠であると現在考えられる限りにおいて、それらは不可欠と認められる。「上部」、「下部」、「頂部」、「底部」、「前方」および「後方」などの用語は、現在の図面に示されるような、および当業者によって認識されるような特徴を指す。

Claims (16)

1. 金属工作物内に雌ねじを形成するための、ねじ山形成工具（１０）であって、前記ねじ山形成工具（１０）は、
   共通軸線（５０）の周りに回転可能な、シャンク（１）およびねじ山形成部分（２）を備え、前記軸線は前記ねじ山形成工具（１０）の長手方向に延び、
   前記ねじ山形成部分（２）は、逃げ部（６）によって円周方向に間隔を空けた、半径方向に突出した複数の山部（３）を有し、
   前記山部（３）は前記長手方向に複数のねじ山形成プロファイル（２０）を有し、
   前記ねじ山形成プロファイル（２０）の各々は、第１の逃げ面（２１）および第２の逃げ面（２２）に接続された半径方向に最も外側の隆起部（４）を有し、第１のねじ山形成プロファイル（２０）の第１の逃げ面（２１）は、隣接する第２のねじ山形成プロファイル（２０）の第２の逃げ面（２２）にねじ溝（５）を介して接続され、
   前記山部（３）は前記長手方向に複数のねじ溝（５）を有するねじ山形成工具（１０）において、
   少なくとも１つの第１のねじ溝（５Ａ）の前記逃げ面（２１Ａ、２２Ｂ）は、少なくとも１つの第２のねじ溝（５Ｂ）の前記逃げ面（２１Ｂ、２２Ｃ）によって囲まれる第２の角度（β）よりも小さい第１の角度（α）を囲んでいることを特徴とする、ねじ山形成工具（１０）。
2. 前記第１の角度（α）は前記第２の角度（β）よりも少なくとも１０°小さいことを特徴とする、請求項１に記載のねじ山形成工具。
3. 前記第１の角度（α）は前記第２の角度（β）よりも少なくとも２０°小さいことを特徴とする、請求項２に記載のねじ山形成工具。
4. 前記少なくとも１つの第１のねじ溝（５Ａ）の前記逃げ面（２１Ａ、２２Ｂ）は等しい角度（θ_Ａ、γ_Ｂ）で傾斜していることを特徴とする、請求項１または２に記載のねじ山形成工具。
5. 前記少なくとも１つの第１のねじ溝（５Ａ）のプロファイル深さ（Ｈ１）が、前記少なくとも１つの第２のねじ溝（５Ｂ）のプロファイル深さ（Ｈ２）よりも大きいことを特徴とする、請求項１から４のいずれか一項に記載のねじ山形成工具。
6. 複数の第１のねじ溝（５Ａ）を有するねじ溝（５）の第１のセット、および複数の第２のねじ溝（５Ｂ）を有するねじ溝（５）の第２のセットが配置されていることを特徴とする、請求項１から５のいずれか一項に記載のねじ山形成工具。
7. 前記第１のねじ溝（５Ａ）は、前記ねじ山形成部分（２）の少なくとも一部に沿って長手方向に均等に分布していることを特徴とする、請求項６に記載のねじ山形成工具。
8. 前記第１のねじ溝（５Ａ）は、前記ねじ山形成部分（２）の大部分に沿って長手方向に均等に分布していることを特徴とする、請求項７に記載のねじ山形成工具。
9. 前記第１のねじ溝（５Ａ）は、前記ねじ山形成部分（２）の長手方向の前方端部区間（３１）に配置されていることを特徴とする、請求項７または８に記載のねじ山形成工具。
10. 前記第１のねじ溝（５Ａ）は、前記ねじ山形成部分（２）の長手方向の後方区間（３２）に配置されていることを特徴とする、請求項７または８に記載のねじ山形成工具。
11. 前記第１のねじ溝（５Ａ）は、前記ねじ山形成部分（２）の全長に沿って長手方向に均等に分布していることを特徴とする、請求項８に記載のねじ山形成工具。
12. 前記第１のねじ溝（５Ａ）は、１つおきの溝毎に第１のねじ溝（５Ａ）となるように、長手方向に均等に分布して配置されていることを特徴とする、請求項７から１１のいずれか一項に記載のねじ山形成工具。
13. 少なくとも５個以上のねじ山形成プロファイル（２０）およびねじ溝（５）が、前記山部（３）の各々に配置されていることを特徴とする、請求項１から１２のいずれか一項に記載のねじ山形成工具。
14. 少なくとも１０個以上のねじ山形成プロファイル（２０）およびねじ溝（５）が、前記山部（３）の各々に配置されていることを特徴とする、請求項１３に記載のねじ山形成工具。
15. 隣接するねじ山形成用の山部（３）と、関連する逃げ部（６）とは、等しい角度で円周方向に間隔を空けていることを特徴とする、請求項１から１４のいずれか一項に記載のねじ山形成工具。
16. 前記ねじ山形成プロファイル（２０）およびねじ溝（５）は、前記共通軸線（５０）の周りのらせん状経路に沿って配置されていることを特徴とする、請求項１から１５のいずれか一項に記載のねじ山形成工具。

Images