JP2625352B2 - タップ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、雌ねじを切削加工する
タップに係り、特に止り穴においても切り屑の収納また
は排出を良好になし得るようにしたタップに関する。

【０００２】

【従来の技術】雌ねじを切削加工するタップは、通常、
図５に示す通り、シャンク部５１の先端に、切削刃部５
２を形成してあり、この切削刃部５２は、軸方向に伸び
るねじ山ランド５３…を周方向に間隔を存して複数本設
けるとともに、これらねじ山ランド５３…間に形成され
て同じく軸方向に伸びる切削溝５４…を備えている。上
記ねじ山ランド５３…には所定のリード角で周回するね
じ山を形成した食付き部５３１と、これに続き上記と等
しいリード角で周回するねじ山を形成した完全ねじ山部
５３２を形成してある。切削溝５４…は、図５に示すよ
うに軸方向に沿ってねじれ加工されたものや、図示しな
いが、軸方向に沿って真っ直ぐに形成されたもの等があ
る。

【０００３】このようなタップは、切削溝５４とねじ山
ランド５３の各ねじ山との間の交線に沿って山形の切り
刃が形成されることになり、この切り刃により雌ねじを
切削（ねじ立て）するものである。この場合、切削溝５
４…は、食付き部５３１の切り刃にて切削された切り屑
を収納または排出する役割をなす。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
タップの場合、以下のような問題がある。すなわち、従
来のタップにおいては、被削材の材質やねじ立て長さに
よっては切り屑が多量に発生し、このような多量の切り
屑が生じたときには切削溝５４…に収納しきれず、また
は切削溝５４…を通じて外部に排出しきれず、切削溝５
４…内に切り屑が詰まることがある。このような場合に
は切削溝５４…の本来の機能が失われ、タップが欠損し
たり折損することがある。最近では、無人化運転の機械
加工が普及しており、上記のようにタップの欠損や折損
が生じた場合はこれに気付かずに自動加工が進み、ねじ
の加工不良が発生し、大きな損害が生じる。

【０００５】また、航空機や自動車産業界においては軽
量化の要請により材質の薄肉化が進んでおり、このよう
な薄肉の被削材は、部品の雌ねじ止り穴の底部にねじ立
て用の下穴の余裕を大きく確保することができず、この
ためタップの食付き部５３１の長さを短くする要求が増
えている。しかし、タップの食付き部５３１の長さを短
くすると、食付き部５３１のねじ山の１山当たりの負担
が増し、タップの早期摩耗や欠損を生じ易くなる。

【０００６】このため、切削溝５４…の数、つまりねじ
山ランド５３…の数を増やすことも考えられるが、単に
ねじ山ランドの数を増やしても切り屑の収納能力や排出
能力は逆に低下し、切り屑の詰まりは解消せず、しかも
食付き部５３１以降の完全ねじ山部５３２が切削された
雌ねじと摺接するので摩擦抵抗が増え、切削トルクが増
大する不具合がある。

【０００７】本発明はこのような事情にもとづきなされ
たもので、その目的とするところは、食付き部のねじ山
の１山当たりの負担を軽減し、切り屑の収納能力または
排出能力を高めることができ、早期摩耗や欠損を防止し
て寿命特性が向上するタップを提供しようとするもので
ある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、ねじ
山ランドの間に、このねじ山ランドの食付き部と等しい
長さの食付き部を有ししかしながら軸方向の長さを短か
くした短いねじ山ランドを形成し、これら短いねじ山ラ
ンドを挾さむ切削溝は上記短いねじ山ランドの端部で合
流し、この合流切削溝の断面積を上記短いねじ山ランド
を挾さむ２本の切削溝の断面積の和より大きくしたこと
を特徴とするタップ。請求項２の発明は、上記短いねじ
山ランドは食付き部に続く完全ねじ山部を備え、この完
全ねじ山部のねじ山の数を５ねじピッチ以下にしたこと
を特徴とする。

【０００９】

【作用】請求項１の発明によれば、食付き部の長さが等
しくしかしながら軸方向に沿う長さの異なるねじ山ラン
ドを周方向に沿って交互に配置したから、食付き部を有
するねじ山ランドの数が増えることになり、よって食付
き部のねじ山の１山当たりの負担を軽減することができ
る。また、短いねじ山ランドを挾む切削溝はこの短いね
じ山ランドの終端部で合流したので、各食付き部で切削
された切り屑は短いねじ山ランドを挾む切削溝を経て合
流切削溝に収納され、または合流切削溝を通じて排出さ
れるようになる。この場合、合流切削溝の断面積は短い
ねじ山ランドを挾む２つの切削溝の断面積の和より大き
いので、切り屑の収納能力および排出能力が高くなり、
切り屑の詰まりが防止される。

【００１０】さらに、短いねじ山ランド以降には、長い
ねじ山ランドに形成されている完全ねじ山部が存在し、
これら完全ねじ山部が切削加工した雌ねじに係合するか
ら、この長いねじ山ランドがねじ立て時におけるタップ
の案内をなし、タップの傾斜を防止し、しかも切り屑排
出の案内作用をなす。そして長いねじ山ランドは従来と
同等な本数であってよく、全部のねじ山ランドの完全ね
じ山部を長くした場合に比べて完全ねじ山部が少ないの
で完全ねじ山部と雌ねじとの接触面積を小さくすること
ができ、摩擦抵抗を小さくすることができる。

【００１１】また、請求項２の発明によれば、短いねじ
山ランドの完全ねじ山を５ピッチ以下にしたので、切削
溝内における切り屑詰まりの発生箇所が食付き部より後
方の位置であることから、切り屑が短いねじ山ランドを
挾む２つの切削溝に停滞することがなく、切り屑を断面
積の大きな合流切削溝に良好に収納させることができ、
または合流切削溝を通じて良好に排出することができ
る。

【００１２】

【実施例】以下本発明について、図１ないし図３に示す
一実施例にもとづき説明する。◎この実施例は、ねじれ
切削溝形タップに適用した場合を示し、図において１は
シャンク部、２は切削刃部である。

【００１３】切削刃部２は、複数のねじ山ランド３…、
４…を有している。これらねじ山ランド３…および４…
は軸方向の長さが相互に異なり、長さの長いねじ山ラン
ド３…と、長さの短いねじ山ランド４…が周方向に沿っ
て交互に配置されている。長いねじ山ランド３…は本実
施例の場合、合計４本形成されており、それぞれ所定の
リード角で周回するねじ山を形成した食付き部３１と、
これに続いて、上記と等しいリード角で周回するねじ山
を形成した完全ねじ山部３２とからなり、完全ねじ山部
３２は切削刃部２の根元端部に至るまで形成されてい
る。

【００１４】短いねじ山ランド４…も合計４本形成され
ており、それぞれ上記と等しいリード角で周回するねじ
山を形成した食付き部４１と、これに続いて、上記と等
しいリード角で周回するねじ山を形成した完全ねじ山部
４２とからなり、食付き部４１は上記長いねじ山ランド
３…の食付き部３１と同等長さを有しているとともに、
完全ねじ山部４２は５ねじピッチ以下、例えば３ねじピ
ッチに形成されている。したがって、短いねじ山ランド
４…は長いねじ山ランド３…に比べて、実質的に完全ね
じ山部の長さが短く形成されているものである。

【００１５】上記ねじ山ランド３…、４…は、軸方向に
ねじれて形成された切削溝を介して周方向に沿って交互
に形成されている。切削溝は、短いねじ山ランド４…を
挾む短い切削溝６…と、短いねじ山ランド４…の端部に
連続して長いねじ山ランド３…の完全ねじ山部３２を挾
む合流切削溝７からなり、短い切削溝６…は短いねじ山
ランド４…の端部を越えた位置で上記合流切削溝７に合
流している。つまり、上記合流切削溝７は２本の短い切
削溝６、６の合流した切削溝となっている。

【００１６】さらに説明すれば、短いねじ山ランド４…
を挾む短い切削溝６…は、合計８本形成されており、こ
れら短い切削溝６…は２本づつ合流し、よって合流切削
溝７…は合計４本形成されているものである。

【００１７】この場合、合流切削溝７…部分の直径は、
上記短い切削溝６…部分の直径と等しく、またそれ以下
に形成されており、このため合流切削溝７の断面積は、
上記２本の短い切削溝６、６の断面積の和よりも大きく
なっている。

【００１８】このような構成のタップについて、作用を
説明する。上記タップは、周方向に間隔を存して設けら
れた合計４本の長いねじ山ランド３…の間に、それぞれ
合計４本の短い短いねじ山ランド４…を設け、これらね
じ山ランド３…、４…はそれぞれ等しい長さの食付き部
３１…および４１…を備えているから、従来の４本の長
いねじ山ランドを設けたタップに比べて、食付き部の数
が倍に増加している。このため、食付き部３１…および
４１…のねじ山の１山当たりの負担が軽減される。

【００１９】よって、食付き部３１…および４１…の長
さを従来と同等長さにすれば、タップ寿命を長くするこ
とができ、またタップ寿命を従来と同等にするならば、
食付き部３１…および４１…の長さを従来品よりも短く
することができる。したがって、食付き部３１…および
４１…の長さを短くすれば、雌ねじ止り穴の底部にねじ
立て下穴の余裕がない場合であっても、所定の深さまで
ねじ立てが可能になる。

【００２０】また、短いねじ山ランド４を挾む切削溝
６、６は、この短いねじ山ランド４の終端部で合流切削
溝７に合流して接続したので、各食付き部３１…および
４１…で切削された切り屑は、短い切削溝６、６を経て
合流切削溝７に送られ、この合流切削溝７に収納され、
または合流切削溝７を通じて排出されるようになる。こ
の場合、合流切削溝７の断面積は、短いねじ山ランド４
を挾む２つの切削溝６、６の断面積の和より大きいの
で、切り屑の収納能力および排出能力が高くなり、合流
切削溝７内で切り屑が詰まるのが防止される。

【００２１】さらに、短いねじ山ランド４…よりも後方
には、長いねじ山ランド３…の完全ねじ山部３２…が存
在しており、これら完全ねじ山部３２…は切削が完了し
た雌ねじに係合するから、この長いねじ山ランド３…の
完全ねじ山部３２…がねじ立て時におけるタップの案内
をなし、タップの傾斜を防止し、かつ切り屑排出の案内
作用をなす。

【００２２】この場合、長いねじ山ランド３…の数は従
来と同等数であってよいから、全部のねじ山ランド３…
および４…における完全ねじ山部を長く形成した場合に
比べて完全ねじ山部が少なく、よって完全ねじ山部３２
と雌ねじとの摺接箇所を少なくすることができる。加え
て長いねじ山ランド３…の幅は狭くなっていることから
も、完全ねじ山部３２と切削が終わった雌ねじとの摺接
面積を小さくすることができる。このため摩擦抵抗を小
さくすることができ、切削トルクの増大を防ぐことがで
きる。

【００２３】そしてまた、短いねじ山ランド４…におい
ては、完全ねじ山部４２におけるねじ山の数を５ねじピ
ッチ以下、例えば３ねじピッチにしたので、切り屑を断
面積の大きな合流切削溝７に良好に送ることができる。
すなわち、通常、切削溝内で切り屑の詰まりが発生する
場所は、食付き部より後方で、しかしながら食付き部に
近い場所である。短いねじ山ランド４…における完全ね
じ山部４２のねじ山の数を５ねじピッチ以上にすると、
短いねじ山ランド４を挾む２つの切削溝６、６の長さが
長くなるため、切り屑が合流切削溝７に排出される前
に、これら短いねじ山ランド４を挾む２つの切削溝６、
６内で切り屑の詰まりを生じる。これに対し、短いねじ
山ランド４…の完全ねじ山部４２におけるねじ山の数を
５ねじピッチ以下、例えば３ねじピッチにしたので、切
り屑が短いねじ山ランド４を挾む２つの切削溝６、６内
で詰まりを生じることがなく、断面積の大きな合流切削
溝７に円滑に排出される。なお、短いねじ山ランド４…
における完全ねじ山部４２のねじ山の数は零であっても
よい。

【００２４】次に、実験例を説明する。 （実験例１）ＡＣ４Ｃ−Ｆからなる被削材に、Ｍ２０で
ピッチが１mmの雌ねじ孔を切削加工する実験を行い、切
削溝のねじれ角αを１５°としたねじれ切削溝形タップ
を使用した。従来例１として使用したねじれ切削溝形タ
ップは、切削刃部５２の長さ、したがってねじ山ランド
５３…の長さが３７mm、食付き部５３１の長さが２．５
ピッチ（２．５mm）、ねじ山ランド５３…を４本、した
がって切削溝５４…を４本形成したタップを用いた。

【００２５】従来例２として使用したねじれ切削溝形タ
ップは、切削刃部２の長さ、したがってねじ山ランド５
３…の長さが３７mm、食付き部５３１の長さが１．５ピ
ッチ（１．５mm）、ねじ山ランド５３…を５本、したが
って切削溝５４…を５本形成してあるタップを用いた。

【００２６】これに対し、本発明の例として、切削刃部
５２の長さが３７mmであり、長さ３７mmの長いねじ山ラ
ンド３…を４本、長さ４．５mmの短いねじ山ランド４…
を４本、短い切削溝６…の数を８本および合流切削溝７
を４本とし、かつ各食付き部３１、４１の長さは１．５
ピッチ（１．５mm）としたタップを用いた。

【００２７】本発明によるタップは、従来例１の場合に
比べて５０％以上の寿命が延び、また従来例２の場合に
比べて２倍以上長寿命となりしかも面粗さが向上した。
したがって、工具寿命の向上、および雌ねじの有効ねじ
長さを安定して加工することができることが確認され
た。

【００２８】なお、本発明は上記実施例で説明したねじ
れ切削溝形タップに限らず、図４に示すように、切削溝
が軸方向に沿って真っ直ぐに形成された直みぞ形タップ
であっても実施可能である。図４において、図１ないし
図３に示した実施例の場合と同一機能を奏する部分は同
一番号を付して説明を省略する。このような直みぞ形タ
ップであっても、上記ねじれ切削溝形タップと同様の効
果を奏する。

【００２９】この場合の実験例を説明する。 （実験例２）ＦＣ２５０からなる被削材に、Ｍ１０でピ
ッチが１．５mmの雌ねじ孔を切削加工する実験を行い、
切削溝のねじれ角αが０°の直みぞ形タップを使用し
た。従来例３として使用した直みぞ形タップは、切削刃
部の長さ、したがってねじ山ランドの長さが２４mm、食
付き部の長さが２．５ピッチ（３．７５mm）、ねじ山ラ
ンドを３本、したがって切削溝の数を３本としたタップ
を用いた。

【００３０】従来例４として使用した直みぞ形タップの
場合、切削刃部の長さ、したがってねじ山ランドの長さ
が２４mm、食付き部の長さが１．５ピッチ（２．２５m
m）、ねじ山ランドを４本、したがって切削溝を４本と
したタップを用いた。

【００３１】これに対し、本発明の他の例として、切削
刃部の長さが２４mmであり、長さ２４mmの長いねじ山ラ
ンド３…を３本、長さ６．７５mmの短いねじ山ランド４
…を３本、短い切削溝６…の数を６本および合流切削溝
７を３本とし、各食付き部３１、４１の長さを１．５ピ
ッチ（２．２５mm）としたタップを用いた。

【００３２】本発明による直みぞ形タップは、従来例３
に比べて７０％以上の寿命が延び、また従来例４の場合
に比べて２倍以上長寿命となりしかも面粗さが向上し
た。したがって、この場合も、工具寿命の向上、および
雌ねじの有効ねじ長さを安定して加工することができる
ことを確認できた。

【００３３】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、食
付き部のねじ山の１山当たりの負担が軽減されるため、
従来と同等長さの食付き部とすればタップ寿命を長くす
ることができ、またタップ寿命を従来と同等にするなら
ば、食付き部の長さを従来品よりも短くすることができ
る。したがって、タップ寿命を低下させることなく食付
き部長さを短くすることができるようになり、例えば雌
ねじ止り穴の底部にねじ立て下穴の余裕がない場合であ
っても、所定の深さまでねじ立てが可能になる。また、
短いねじ山ランド以降には長いねじ山ランドの完全ねじ
山部が存在しているから、長いねじ山ランドがねじ立て
時におけるタップの案内作用をなし、タップの傾斜を防
止し、しかも切り屑排出の案内をなす。

【００３４】この場合、長いねじ山ランドの数は従来と
同等数であってよいから、全部のねじ山ランドを長く形
成した場合に比べて、完全ねじ山部と雌ねじとの摺接面
積を小さくすることができ、よって摩擦抵抗が少なくな
り、切削トルクの増大を防ぐことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示すねじれ切削溝形タップ
の斜視図。

【図２】同実施例のタップの正面図。

【図３】同実施例のタップの断面を示し、（Ａ）〜
（Ｃ）図はそれぞれ図２のＡ−Ａ線、Ｂ−Ｂ線およびＣ
−Ｃ線の断面図。

【図４】同発明の他の実施例を示す直みぞ形タップの正
面図。

【図５】従来のねじれ切削溝形タップを示す正面図。

【符号の説明】

１…シャンク部 ２…切削刃部 ３…長いねじ山ランド ４…短いねじ山ランド ３１、４１…食付き部 ３２、４２…完全ねじ山 ６…短い切削溝 ７…合流切削溝。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中嶋 浩人 愛知県新城市富岡字赤岩50番地の５ オ ーエスジー株式会社八名工場内 (56)参考文献 特開 平１−171725（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−111714（ＪＰ，Ａ)

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 食付き部およびこれに続く完全ねじ山部
   を備え、周方向に間隔を存して形成された複数のねじ山
   ランドと、これらねじ山ランド間に形成された切削溝
   と、を具備したタップにおいて、 上記ねじ山ランドの間に、このねじ山ランドの食付き部
   と等しい長さの食付き部を有ししかしながら軸方向の長
   さを短かくした短いねじ山ランドを形成し、これら短い
   ねじ山ランドを挾さむ切削溝は上記短いねじ山ランドの
   端部で合流し、この合流切削溝の断面積を上記短いねじ
   山ランドを挾さむ２本の切削溝の断面積の和より大きく
   したことを特徴とするタップ。
2. 【請求項２】 上記短いねじ山ランドは食付き部に続く
   完全ねじ山部を備え、この完全ねじ山部のねじ山の数を
   ５ねじピッチ以下にしたことを特徴とする請求項１に記
   載のタップ。