JP6881731B2 - ねじさらい具 - Google Patents

Description

本発明は、例えばねじ孔の内面に付着した異物を除去するためのねじさらい具に関し、特に、作業者が手作業でねじさらいを行う際に使用する構造の技術分野に属する。

例えば、ねじ孔が形成されている各種部品にメッキや塗装が施されると、ねじ孔の内面、即ち、ねじ溝やねじ山等にメッキや塗装等が付着する場合があり、また、例えば、ねじ孔が形成された筒状の部材を鋼板等に溶接すると、溶接時に発生したスパッタが同様にねじ孔の内面に付着する場合がある。付着物が付着した状態のねじ孔に雄ねじを螺合させると、雄ねじがスムーズに螺合しなくなったり、螺合が困難になることがある。

ねじ孔の内面に付着した付着物を除去する装置としては、例えば特許文献１に開示されているように、ワークに形成したねじ孔にタップを螺合させることによって付着物を除去するねじさらい加工装置が知られている。このねじさらい加工装置は、タップを回転駆動するタップ回転機構と、ワークを保持するワーク保持部とを備えており、タップ回転機構によってタップを回転させながらねじ孔内を前進させることによってねじ溝の付着物が除去されるようになっている。

また、一般に、ねじ孔をワークに形成する場合に、切れ刃を有するタップが使用されている（例えば、特許文献２、３参照）。

特開２００９−９０３８５号公報 特開２００１−３５３６２３号公報 特開２００５−２２０６６号公報

ところで、ねじさらいが必要な部品の種類が多い現場がある。このような作業現場で特許文献１のようなねじさらい加工装置を使用する場合を想定すると、特許文献１ではタップ回転機構でタップを回転駆動するようにしているので、タップ回転機構を制御する制御装置に、部品毎に動作プログラムを作成して入力する必要があり、また、部品毎に治具を製作して準備しなければならず、その結果、製造コストの増大を招く。

このことを回避するために、部品の種類が多い現場でねじさらいを行う場合には作業者が手でタップを立てて回転させることによってねじさらいを行うことがある。ところが、手作業では、ねじ孔とタップとを同軸上に配置するのが難しく、作業者はねじ孔とタップとの同軸度が出ていない状態でタップを無理矢理回転させてしまうことが考えられる。ねじ孔とタップとの同軸度が出ていない状態でタップを回転させると、タップの刃がねじ溝に螺合しないので、タップの回転に要する力は大きくなるが、作業者はそのことに気づかずにタップを回転させてしまうことがあり、その結果、ねじ孔の内面に元のねじ溝とは別の溝ができ、いわゆる二重ねじが形成されて不良品が発生する恐れがある。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、ねじ孔の内面の付着物を、大掛かりな装置を使用することなく低コストで、しかも、二重ねじを形成することなく手作業で除去できるようにすることにある。

上記目的を達成するために、本発明では、ねじ溝に螺合して付着物を除去する除去部材をワークで案内することができるようにした。

第１の発明は、ねじ孔と、該ねじ孔に連通するとともに該ねじ孔と同軸上に位置し、該ねじ孔よりも大径の孔部とが形成されたワークの上記ねじ孔の内面に付着した付着物を除去するねじさらい具において、上記ねじ孔の内面に形成されたねじ溝に螺合して該内面に摺接することによって付着物を除去する螺合部を有する除去部材と、上記ワークの上記孔部の内面に接触し、上記除去部材の上記螺合部が上記ねじ孔と同軸上に位置するように該除去部材を案内する案内部とを備え、上記除去部材は、上記ワークの上記ねじ孔の軸方向に長い形状とされ、該除去部材の長手方向一側に上記螺合部が設けられ、上記案内部は、上記螺合部から上記除去部材の長手方向他側に離れて設けられ、該除去部材の長手方向他側を囲む筒状に形成され、上記案内部と上記螺合部との間隔は、上記螺合部が上記ワークの上記ねじ孔の内面に接触する前に上記案内部が上記孔部の内面に接触するように設定されていることを特徴とする。

この構成によれば、案内部をワークの孔部の内面に接触させると、除去部材の螺合部がワークのねじ孔と同軸上に位置するように案内される。これにより、除去部材の螺合部とワークのねじ孔とが同軸上に配置されるので、螺合部を回転させてワークのねじ孔に螺合させる際に、螺合部がねじ孔に確実に螺合する。従って、ワークに二重ねじが形成されてしまうのが抑制される。そして、螺合部がねじ孔の内面に摺接して該内面に付着している付着物が除去される。

また、除去部材の長手方向他側を案内部によって案内することで、長手方向一側の螺合部とワークのねじ孔とが同軸上に配置される。このとき、案内部が筒状であることから、ワークの孔部の内面に接触した状態で径方向のいずれの方向にもズレが抑制されるので、螺合部とワークのねじ孔との同軸度を高めることが可能になる。

また、案内部がワークの孔部の内面に接触して螺合部とワークのねじ孔との同軸度が確保された後に、螺合部がワークのねじ孔の内面に接触することになるので、螺合部をねじ溝に完全に螺合させることが可能になる。

第２の発明は、第１の発明において、上記除去部材の長手方向他側には、上記案内部から上記ねじ孔への挿入方向とは反対方向へ突出する操作部が設けられていることを特徴とする。

この構成によれば、操作部が、案内部からねじ孔への挿入方向とは反対方向へ突出しているので、作業者が操作部を持ち易くなり、螺合部を回転させてワークのねじ孔に螺合させる作業が簡単に行えるようになる。

第３の発明は、第２の発明において、上記操作部は柱状に形成され、該操作部の外径は、上記案内部の外径よりも小さく設定されていることを特徴とする。

すなわち、万が一、螺合部がねじ溝に不完全に螺合している状態で操作部を回転方向に操作しようとした際には、完全に螺合している場合に比べて大きな回転力を要することになる。このとき、本発明のように操作部の外径が小さいと、作業者が操作部を回転させようとした際に更に大きな回転力を要することになる。これにより、作業者は、螺合部がねじ溝に不完全に螺合している状態であると気づきやすくなり、二重ねじの形成が未然に防止される。

第４の発明は、第１から３のいずれか１つの発明において、上記案内部には、該案内部を上記除去部材に固定するための固定ねじが設けられ、該固定ねじの先端部が上記除去部材の外面に圧接することを特徴とする。

この構成によれば、固定ねじを緩めると、該固定ねじの先端部が除去部材の外面から離れて案内部が除去部材に対して非固定状態になるので、案内部を除去部材の長手方向に移動させて案内部と螺合部との間隔を任意の間隔にすることが可能になる。固定ねじを締め込むと、固定ねじの先端部が除去部材の外面に圧接して案内部が除去部材に固定される。つまり、案内部と螺合部との間隔を任意の間隔に調整することが可能になる。

第１の発明によれば、除去部材をワークの孔部によって案内することができるので、治具や装置等を用いることなく、作業者が除去部材の螺合部とワークのねじ孔とを同軸上に配置することができる。従って、ねじ孔の内面の付着物を低コストで、しかも、二重ねじを形成することなく手作業で除去できる。

また、除去部材の長手方向一側に螺合部を設け、案内部を筒状に形成して除去部材の長手方向他側に設けたので、案内部がワークの孔部の内面に接触した状態で径方向のいずれの方向にもズレを抑制することができる。これにより、螺合部とワークのねじ孔との同軸度を高めることができ、二重ねじが形成されてしまうのを未然に防止できる。

また、螺合部がワークのねじ孔の内面に接触する前に案内部がねじ孔の内面に接触することになるので、螺合部とワークのねじ孔との同軸度を確保してから螺合部をねじ溝に螺合させることができる。これにより、二重ねじが形成されてしまうのを未然に防止できる。

第２の発明によれば、操作部がねじ孔への挿入方向とは反対方向へ突出しているので、作業者が螺合部を回転させてワークのねじ孔に螺合させる作業を簡単に行うことができる。

第３の発明によれば、操作部の外径を案内部の外径よりも小さくしたので、万が一、螺合部がねじ溝に不完全に螺合している場合に、その状態を作業者が気づきやすくなり、二重ねじが形成されてしまうのを未然に防止できる。

第４の発明によれば、案内部と螺合部との間隔を任意の間隔に調整することができるので、多種のワークに対応することができる。

実施形態に係るねじさらい具の側面図である。 実施形態に係るねじさらい具の分解斜視図である。 ねじさらい具の案内部をワークの孔部の内面に接触させた状態を示す断面図である。 ねじさらい具の螺合部をワークのねじ孔に螺合させた状態を示す断面図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。

図１は、本発明の実施形態に係るねじさらい具１の側面図であり、また、図２は、本発明の実施形態に係るねじさらい具１の分解斜視図である。ねじさらい具１は、例えばワークＷ（図３及び図４に示す）のねじ孔１００の内面に付着した付着物を除去する作業、いわゆるねじさらいを行って該付着物をねじ孔１００の内面から除去するための器具である。ワークＷには、ねじ孔１００と、該ねじ孔１００に連通するとともに該ねじ孔１００と同軸上に位置する孔部２００とが形成されている。ねじ孔１００には、図示しないがボルトや雄ねじ等が螺合するようになっている。ねじ孔１００の内面には、ねじ溝１００ａ及びねじ山１００ｂが形成されている。ねじ孔１００の下端部はワークＷの下端面において略円形に開口している。また、孔部２００はねじ孔１００よりも大径とされており、この孔部２００の軸方向と直交する方向の断面は略円形となっている。ねじ孔１００はワークＷの下側部分に形成され、孔部２００はワークＷの上側部分に形成されている。

孔部２００の上端部は、ワークＷの上端面において略円形に開口している。孔部２００の下端部は、ねじ孔１００の上端部と連続している。孔部２００の下端部には、軸方向と直交する方向に延びる下端面２００ａが形成されている。

このワークＷは例えば鋼鈑等に溶接される部材である。溶接時には、スパッタ等がワークＷの上端面の開口や下端面の開口からねじ孔１００に入り、ねじ孔１００の内面に付着することがあり、このねじ孔１００の内面に付着したスパッタ（付着物）をねじさらい具１によって除去する。また、ワークＷの外面を塗装する場合には、塗料がねじ孔１００に入り、ねじ孔１００の内面に付着することがあり、このねじ孔１００の内面に付着した塗料（付着物）をねじさらい具１によって除去する。尚、ねじさらい具１によって除去する付着物はこれらに限られるものではなく、ねじ孔１００の形成後に該ねじ孔１００の内面に付着した各種付着物をねじさらい具１によって除去することが可能である。

尚、この実施形態の説明では、説明の便宜を図るために、各図の上側を「上」といい、各図の下側を「下」というものするが、ねじさらい具１及びワーク１００の向きは図示する向きに限定されるものではない。

ねじさらい具１は、除去部材１０と、該除去部材１０とは別部材で構成された案内部２０とを備えている。除去部材１０及び案内部２０は共に金属材で構成されている。除去部材１０は、ワークＷのねじ孔１００の軸方向に長い形状とされている。除去部材１０の長手方向一側（各図における下側）には、ねじ孔１００の内面に形成されたねじ溝１００ａに螺合して該内面に摺接することによって上記付着物を除去する螺合部１１が設けられている。螺合部１１は、除去部材１０の外面に、ねじ孔１００に螺合可能なピッチ及び高さで螺旋条を形成することによって構成された部分である。螺合部１１の形成範囲は、除去部材１０の下部から該除去部材１０の上下方向中間部とされているが、これに限らず、例えば除去部材１０の下部のみであってもよいし、除去部材１０の上下方向中間部のみであってもよい。また、螺合部１１を構成する螺旋条は、連続していてもよいし、断続していてもよい。螺合部１１を構成する螺旋条が断続していることで、ねじ孔１００の内面に付着した各種付着物を該内面から除去した後に、該付着物を螺旋条の途切れた部分に収容すすることが可能になる。

除去部材１０の下端部には、下方へ向けて尖った形状の先鋭部１１ａが設けられている。この実施形態では、先鋭部１１ａが下方へ突出する円錐状に形成されているが、先鋭部１１ａの形状は円錐状に限られるものではなく、角錐状であってもよいし、単に下側へ行くほど断面積が小さくなるような形状であってもよい。尚、先鋭部１１ａは省略することができる。

除去部材１０の螺合部１１よりも上側部分（除去部材１０の長手方向他側）は円柱部１２とされている。円柱部１２の外面は滑らかな面で構成されている。円柱部１２の外径は、螺合部１１の最大外径よりも小さく設定されている。

円柱部１２の上側部分には、ねじさらい具１を操作する際に作業者が持って操作するための操作部１２ａが設けられている。この操作部１２ａは、案内部２０の上端面から上方、即ち、ねじ孔１００への挿入方向とは反対方向へ突出する柱状をなしている。操作部１２ａの外径は、案内部２０の外径よりも小さく設定されている。

円柱部１２における操作部１２ａよりも上側部分には、角柱部１２ｂが形成されている。この角柱部１２ｂには、図示しない工具を係合させることができるようになっている。また、角柱部１２ｂの下端部には、軸方向と直交する方向に延びる平坦面１２ｃが形成されている。

案内部２０は、ワークＷの孔部２００の内面に接触し、除去部材１０の螺合部１１がねじ孔１００と同軸上に位置するように該除去部材１０を案内するための部材で構成されている。案内部２０は、螺合部１１から除去部材１０の上側（長手方向他側）に離れて設けられ、除去部材１０の上側の所定範囲を囲む円筒状に形成されている。

案内部２０は上端部から下端部まで略同じ外径及び内径を有している。案内部２０の外径は、ワーク１００の孔部２００に挿入することができるように、該孔部２００の内径よりも若干小さく設定されているが、案内部２０の外面２０ａとワーク１００の孔部２００の内面との間には殆ど隙間がされないようになっている。すなわち、案内部２０をワーク１００の孔部２００に挿入した状態で、除去部材１０の螺合部１１をねじ孔１００と同軸上に配置できるように、案内部２０の外面２０ａとワーク１００の孔部２００の内面との間の隙間が極小化されている。除去部材１０の螺合部１１をねじ孔１００と同軸上に配置できる範囲内であれば、案内部２０の外面２０ａとワーク１００の孔部２００の内面との間の隙間を大きくすることもできる。

案内部２０の内径は、除去部材１０の円柱部１２を挿入することができるように、該円柱部１２の外径よりも若干大きく設定されているが、案内部２０の内面２０ｂと円柱部１２の外面との間には殆ど隙間がされないようになっている。すなわち、除去部材１０の円柱部１２を案内部２０に挿入した状態で、案内部２０と除去部材１０とを同軸上に配置できるように、案内部２０の内面２０ｂと円柱部１２の外面との間の隙間が極小化されている。案内部２０と除去部材１０とを同軸上に配置できる範囲内であれば、案内部２０の内面２０ｂと円柱部１２の外面との間の隙間を大きくすることもできる。

案内部２０には、該案内部２０を除去部材１０に固定するための固定ねじ２１が設けられている。固定ねじ２１は、案内部２０に形成された螺合孔２０ｃに螺合するようになっている。螺合孔２０ｃは、案内部２０をその厚み方向（軸方向と直交する方向）に貫通するように形成されていて、この螺合孔２０ｃにおける案内部２０の外面２０ａに開口する部分から固定ねじ２１が挿入されて螺合する。固定ねじ２１をねじ込むことにより、固定ねじ２１の先端部が除去部材１０の外面に圧接するようになっている。固定ねじ２１の先端部が除去部材１０の外面に圧接することにより、案内部２０を除去部材１０に固定できるようになっている。

この実施形態では、除去部材１０と案内部２０とを分離することができるので、例えばワークＷの孔部２００の内径が変更になった場合には、案内部２０のみ別の形状のものに変えて除去部材１０は共通化することができる。反対に、ワークＷのねじ孔１００の内径等が変更になった場合には、除去部材１０のみ別の形状のものに変えて案内部２０は共通化することができる。尚、除去部材１０と案内部２０とは離脱不能に一体化されていてもよい。

案内部２０を除去部材１０の軸方向に移動させることで、案内部２０と螺合部１１との間隔を無段階に調整することが可能になる。この実施形態では、案内部２０と螺合部１１との間隔は、螺合部１１の下端部がワークＷのねじ孔１００の内面の上端部に接触する前に、案内部２０の下端部が孔部２００の内面の上端部に接触するように設定されている。

次に、上記のように構成されたねじさらい具１の使用方法について説明する。まず、案内部２０と螺合部１１との間隔を調整する。案内部２０と螺合部１１との間隔は、上述したように、螺合部１１の下端部がワークＷのねじ孔１００の内面の上端部に接触する前に、案内部２０の下端部が孔部２００の内面の上端部に接触するようにしておく。

その後、図３に矢印Ａで示すように、除去部材１０の挿入方向先端側である螺合部１１を作業者が手作業でワークＷの孔部２００に挿入していく。すると、案内部２０と螺合部１１との間隔が上述したように設定されているので、案内部２０がワークＷの孔部２００の内面に接触して螺合部１１とワークＷのねじ孔１００との同軸度が確保された後に、螺合部１１がワークＷのねじ孔１００の内面に接触することになる。案内部２０が筒状であることから、ワークＷの孔部２００の内面に接触した状態で径方向のいずれの方向にもズレが抑制されるので、螺合部１１とワークＷのねじ孔１００との同軸度を高めることが可能になる。

そして、図４に矢印Ｂで示すように、作業者が操作部１２ａを持って螺合部１１がワークＷのねじ孔１００に螺合する方向に回転させる。このとき、操作部１２ａが、案内部２０からねじ孔１００への挿入方向とは反対方向（上方）へ突出しているので、作業者が操作部１２ａを持ち易くなり、螺合部１１を回転させてワークＷのねじ孔１００に螺合させる作業が簡単に行えるようになる。

螺合部１１を回転させると、螺合部１１とワークＷのねじ孔１００との同軸度が予め確保されているので、螺合部１１をワークＷのねじ孔１００に完全に螺合させることができる。操作部１２ａを更に回転させていくと螺合部１１がワークＷのねじ孔１００に深く螺合していき、このときに螺合部１１がねじ孔１００の内面に摺接して該内面に付着している付着物が除去される。

また、万が一、除去部材１０の螺合部１１がワークＷのねじ孔１００に不完全に螺合している状態で作業者が操作部１２ａを回転方向に操作しようとした際には、完全に螺合している場合に比べて大きな回転力を要することになる。このとき、本実施形態のように操作部１２ａの外径が案内部２０の外径よりも小さいと、作業者が操作部１２ａを回転させようとした際に更に大きな回転力を要することになる。これにより、作業者は、螺合部１１がねじ孔１００に不完全に螺合している状態であると気づきやすくなり、二重ねじの形成が未然に防止される。

以上説明したように、この実施形態に係るねじさらい具１によれば、除去部材１０をワークＷの孔部２００によって案内することができるので、治具や装置等を用いることなく、作業者が除去部材２０の螺合部１１とワークＷのねじ孔１００とを同軸上に配置することができる。従って、ねじ孔１００の内面の付着物を低コストで、しかも、二重ねじを形成することなく手作業で除去できる。

上述の実施形態はあらゆる点で単なる例示に過ぎず、限定的に解釈してはならない。さらに、特許請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。

以上説明したように、本発明に係るねじさらい具は、例えばねじ孔の内面に付着したスパッタ等を除去する場合に使用することができる。

１ ねじさらい具
１０ 除去部材
１１ 螺合部
１２ａ 操作部
２０ 案内部
２１ 固定ねじ
Ｗ ワーク
１００ ねじ孔
２００ 孔部

Claims (4)

1. ねじ孔と、該ねじ孔に連通するとともに該ねじ孔と同軸上に位置し、該ねじ孔よりも大径の孔部とが形成されたワークの上記ねじ孔の内面に付着した付着物を除去するねじさらい具において、
   上記ねじ孔の内面に形成されたねじ溝に螺合して該内面に摺接することによって付着物を除去する螺合部を有する除去部材と、
   上記ワークの上記孔部の内面に接触し、上記除去部材の上記螺合部が上記ねじ孔と同軸上に位置するように該除去部材を案内する案内部とを備え、
   上記除去部材は、上記ワークの上記ねじ孔の軸方向に長い形状とされ、該除去部材の長手方向一側に上記螺合部が設けられ、
   上記案内部は、上記螺合部から上記除去部材の長手方向他側に離れて設けられ、該除去部材の長手方向他側を囲む筒状に形成され、
   上記案内部と上記螺合部との間隔は、上記螺合部が上記ワークの上記ねじ孔の内面に接触する前に上記案内部が上記孔部の内面に接触するように設定されていることを特徴とするねじさらい具。
2. 請求項１に記載のねじさらい具において、
   上記除去部材の長手方向他側には、上記案内部から上記ねじ孔への挿入方向とは反対方向へ突出する操作部が設けられていることを特徴とするねじさらい具。
3. 請求項２に記載のねじさらい具において、
   上記操作部は柱状に形成され、該操作部の外径は、上記案内部の外径よりも小さく設定されていることを特徴とするねじさらい具。
4. 請求項１から３のいずれか１つに記載のねじさらい具において、
   上記案内部には、該案内部を上記除去部材に固定するための固定ねじが設けられ、該固定ねじの先端部が上記除去部材の外面に圧接することを特徴とするねじさらい具。

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