KR20190118610A

KR20190118610A - 전조 탭

Info

Publication number: KR20190118610A
Application number: KR1020197026625A
Authority: KR
Inventors: 가즈미츠 하라다
Original assignee: 오에스지 가부시키가이샤
Priority date: 2017-04-18
Filing date: 2017-04-18
Publication date: 2019-10-18
Also published as: TWI664041B; KR102291843B1; WO2018193515A1; JPWO2018193515A1; CN110520235A; EP3613527B1; TW201838748A; CN110520235B; EP3613527A4; JP6876791B2; US20200230727A1; US11110531B2; EP3613527A1

Abstract

종래에 비해 용이하게 목표로 하는 가공 정밀도를 갖는 암나사 내경 치수를 얻는 것이 가능한 전조 탭을 제공하는 것을 목적으로 한다. 전조 탭(1)은, 피가공재의 기초 구멍을 소성 변형시켜 암나사를 형성하는 전조 탭이며, 직경 방향으로 나사형으로 돌출되는 수나사부(3)를 갖는다. 수나사부는, 축방향으로 배치된, 직경 방향으로 돌출되는 복수의 제1 나사산(51)과, 축방향으로 인접하는 제1 나사산 사이에 형성된 제1 골부 바닥(52)을 갖는 적어도 하나의 돌출부(5)와, 수나사부의 1 리드 내에 적어도 하나의 돌출부와 함께 배치되고, 1 리드 내의 제1 골부 바닥에 대응하는 부분의 축심으로부터의 거리가, 당해 제1 골부 바닥의 골지름보다도 길고, 또한, 당해 제1 골부 바닥에 인접하는 제1 나사산의 산 직경보다도 짧은, 적어도 하나의 조정부(6)를 갖는다.

Description

전조 탭

본 발명은 피가공재의 기초 구멍을 소성 변형시켜 암나사를 형성하는 전조 탭에 관한 것이다.

종래부터 암나사를 형성하는 공구로서 전조 탭이 알려져 있다(예를 들어, 특허문헌 1 참조). 특허문헌 1에 기재된 전조 탭은, 본체부, 나사부, 챔퍼부, 및 배니시부를 구비한다. 본체부는 원통형으로 연장되는 부위이다. 챔퍼부는, 본체부의 외주에 나사형으로 배치된 부위이며, 암나사에 대응하는 형상을 갖는다. 챔퍼부는, 나사부의 선단측에 마련된 부위이며, 선단을 향하여 점차 소경이 되는 부위이다. 챔퍼부의 골은, 인접하는 나사부의 골보다 얕게 형성된다. 챔퍼부의 골지름은, 가공에 의해 형성될 암나사의 내경 치수와 대략 동등하다. 배니시부는, 챔퍼부의 골을, 본체부가 타 방향으로 회전할 때에 암나사의 정상부에 압박하여 마무리 가공할 수 있다. 해당 전조 탭은, 피가공재의 기초 구멍에 대해 본체부를 한 방향으로 회전시킨 경우, 나사부에 의해 피가공재를 소성 변형시켜 전조하여, 암나사를 형성한다. 해당 전조 탭은, 본체부를 일방향과는 반대의 방향으로 회전시킨 경우, 형성된 암나사의 정상부를 배니시부에 의해 마무리 가공한다.

일본 특허 공개 평 제9-272016호 공보

상기 종래의 전조 탭에서는, 목표로 하는 가공 정밀도를 갖는 암나사 내경 치수를 얻기 위해서는, 기초 구멍 직경을 고정밀도로 조정할 필요가 있다.

본 발명의 목적은, 종래에 비해서 용이하게 목표로 하는 가공 정밀도를 갖는 암나사 내경 치수를 얻는 것이 가능한 전조 탭을 제공하는 것이다.

본 발명의 일 형태에 관한 전조 탭은, 피가공재의 기초 구멍을 소성 변형시켜 암나사를 형성하는 전조 탭이며, 직경 방향으로 나사형으로 돌출되는 수나사부이며, 축방향으로 배치된, 상기 직경 방향으로 돌출되는 복수의 제1 나사산과, 상기 축방향으로 인접하는 상기 제1 나사산 사이에 형성된 제1 골부 바닥을 갖는 적어도 하나의 돌출부와, 상기 수나사부의 1 리드 내에 상기 적어도 하나의 돌출부와 함께 배치되어, 상기 1 리드 내의 상기 제1 골부 바닥에 대응하는 부분의 축심으로부터의 거리가, 당해 제1 골부 바닥의 골지름보다도 길고, 또한, 당해 제1 골부 바닥에 인접하는 상기 제1 나사산의 산 직경보다도 짧은, 적어도 하나의 조정부를 갖는 수나사부를 구비한다.

본 형태의 전조 탭은, 수나사부의 1 리드 내에 적어도 하나의 돌출부와, 적어도 하나의 조정부를 구비하므로, 돌출부로 피가공재의 기초 구멍을 소성 변형시키면서, 조정부로 암나사의 내경을 조정할 수 있다. 그러므로 전조 탭은, 기초 구멍의 치수 정밀도를 종래와 같이 엄밀하게 행하지 않고, 종래보다도 용이하게, 목표로 하는 가공 정밀도를 갖는 암나사 내경 치수를 얻을 수 있다.

본 형태의 전조 탭에 있어서, 상기 적어도 하나의 조정부는, 상기 축방향으로 배치된, 상기 직경 방향으로 돌출되는 복수의 제2 나사산과, 상기 축방향으로 인접하는 상기 제2 나사산 사이에 형성된 제2 골부 바닥을 갖고, 상기 제2 골부 바닥의 골지름이, 상기 제1 골부 바닥의 골지름보다도 길고, 또한, 당해 제1 골부 바닥에 인접하는 상기 제1 나사산의 산 직경보다도 짧아도 된다. 이 경우의 전조 탭은, 돌출부로 소성 변형시킨 피가공재가, 조정부에 의해 축심 주위의 방향으로 과잉으로 변형되는 것을 제2 나사산에 의해 억제할 수 있다.

본 형태의 전조 탭에 있어서, 상기 제2 골부 바닥의 상기 축심을 지나는 상기 축방향의 단면 윤곽은 직선형이어도 된다. 이 경우의 전조 탭은, 조정부에 의해 암나사 산 정상을 평면형으로 형성할 수 있다.

본 형태의 전조 탭에 있어서, 상기 1 리드 내의 상기 제1 나사산의 산 직경은, 상기 제2 나사산의 산 직경보다도 길어도 된다. 이 경우의 전조 탭은, 돌출부로 소성 변형시킨 피가공재를, 조정부에 의해 변형시킬 때에, 제2 골부 바닥을 따라 소성 변형된 피가공재를 축심 주위의 방향으로 릴리프할 수 있다. 즉, 전조 탭은, 돌출부로 소성 변형시킨 피가공재가, 조정부에 의해 변형될 때에, 피가공재를 축심 주위의 방향으로 변형시킬 여지가 없음에 기인하여 전조 탭이 그 이상 회동 불능이 되는 것을 억제할 수 있다.

본 형태의 전조 탭에 있어서 상기 수나사부는, 상기 1 리드 내에, 상기 적어도 하나의 돌출부와, 상기 적어도 하나의 조정부를 동일 수이면서 복수 구비하고, 상기 적어도 하나의 돌출부와, 상기 적어도 하나의 조정부는, 상기 1 리드 내에 있어서 교대로 배치되어도 된다. 이 경우의 전조 탭은, 수나사부의 1 리드 내에 돌출부와 조정부를 교대로 배치하므로, 효율적이고 또한 효과적으로, 암나사의 형성과, 암나사의 내경의 조정을 실행할 수 있다.

도 1은 전조 탭(1)의 정면도이다.
도 2는 전조 탭(1)의 우측면도이다.
도 3은 전조 탭(1)의 수나사부(3)를 확대한 정면도이다.
도 4는 피가공재(80)의 기초 구멍(81)을 전조 탭(1)으로 소성 가공하는 경우의 단면도이다.
도 5는 완전 산부(32)에 있어서, 1 리드 내의 돌출부(5)의 축방향의 윤곽 L1과, 조정부(6)의 축방향의 윤곽 L2를 나사산의 축방향의 중심을 일치시킨 상태에서 중첩한 설명도이다.
도 6은 평가 시험 결과의 설명도이다.
도 7은 변형예의 전조 탭(90)의 우측면도이다.
도 8은 변형예의 전조 탭(91)의 우측면도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 형태에 대해, 첨부 도면을 참조하여 설명한다. 도 1 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 전조 탭(1)의 각 부 구성에 대해 설명한다. 이하의 설명에서는, 전조 탭(1)의 축심을 AX로 나타내고, 축심 AX를 따른 방향인 축방향에 있어서, 생크(2)에 대해 수나사부(3)가 마련된 측을 선단측, 선단측과는 반대측을 후단측이라고 한다. 축방향에 수직인 평면 상에서, 축심 AX로부터 이격되는 방향을 직경 방향이라고 한다. 축심 AX를 중심으로 하는 원의 원주 방향을 주위 방향이라고 한다.

[1. 전조 탭(1)의 물리적 구성]

도 1에 도시된 바와 같이, 전조 탭(1)은, 피가공재의 기초 구멍을 소성 변형시켜 암나사를 형성하는 공구이다. 전조 탭(1)은, 생크(2) 및 수나사부(3)를 구비한다. 생크(2)는, 고속도 공구강을 재질로 하여 축심 AX를 갖는 원주형이다. 생크(2)의 재질은, 고속도 공구강에 한정되지 않고, 초경합금이어도 된다. 생크(2)는, 후단측(도 1 좌측)에, 단면 대략 사각 형상으로 형성된 사각부(21)를 구비한다. 사각부(21)는, 예를 들어 머시닝 센터 등의 가공 기계의 보유 지지부(도시 생략)에 보유 지지된다.

수나사부(3)는, 피가공재에 마련된 기초 구멍을 소성 변형시켜 암나사를 형성하는 부위이다. 수나사부(3)는, 생크(2)와 동일한 재료로, 일체적으로 형성된다. 수나사부(3)는, 생크(2)와 동일한 축심 AX를 갖는 원주의 측면으로부터, 규정의 리드 각에 대응하는 가상적인 나선(helix)을 따라 직경 방향으로 나사형으로 돌출된다. 수나사부(3)는, 축방향에 있어서, 챔퍼부(31)와, 완전 산부(32)를 구비하고 있다. 챔퍼부(31)는, 전조 탭(1)에 의한 암나사의 가공에 있어서, 피가공재에 서의 기초 구멍의 표층부에 파고 들어, 해당 표층부를 소성 변형시킴으로써, 암나사를 전조 성형하기 위한 부분이다. 챔퍼부(31)는, 수나사부(3)에 있어서의 선단측으로부터 수 피치(예를 들어, 2 내지 5 피치)에 대응한다. 피치는, 도 3에서 P로 나타내는, 인접하는 나사산의 중심간 거리이다. 완전 산부(32)는, 전조 탭(1)에 의한 암나사의 가공에 있어서, 챔퍼부(31)에 의해 성형된, 암나사 표면의 마무리를 행하는 부분이다. 완전 산부(32)는, 전조 탭(1)에 의한 피가공재가 되는 암나사의 나사산 형상과 대략 일치되는 형상이다.

본 예의 전조 탭(1)은, 추가로, 오일 홈(4)을 구비한다. 오일 홈(4)은, 암나사의 소성 가공 공정에 있어서 윤활 효과를 높이기 위한 홈이며, 탭핑 오일을 피가공재의 소성 가공면에 공급한다. 오일 홈(4)은, 수나사부(3)의 선단측으로부터 후단측까지, 축심 AX에 평행인 직선형으로 형성된다.

수나사부(3)는, 주위 방향으로, 돌출부(5) 및 조정부(6)를 구비한다. 본 예의 수나사부(3)는, 1 리드 내에, 돌출부(5)와, 조정부(6)를 동일 수이면서 복수 구비하고, 돌출부(5)와, 조정부(6)는, 1 리드 내에 있어서 교대로 배치된다. 1 리드 이내란, 축심 AX 주위의 가상적인 나선의 1회전분이 되는 주위 방향의 범위이다. 본 예의 수나사부(3)는, 돌출부(5)와 조정부(6)를 1 리드 내에 3개씩 구비하고, 주위 방향에 있어서, 돌출부(5)와, 조정부(6)를 교대로 배치한다. 본 예에서는, 오일 홈(4)의 수는, 1 리드 내의 돌출부(5)의 수와, 조정부(6)의 수의 합과 일치한다. 주위 방향에 있어서, 돌출부(5)와 조정부(6) 사이에 오일 홈(4)이 배치된다. 즉, 오일 홈(4)과, 오일 홈(4) 사이에, 돌출부(5) 또는 조정부(6)가 배치된다. 돌출부(5)와 조정부(6)의 주위 방향의 연장 설치 범위는, 오일 홈(4)에 의해 구획되어 있다. 도 2에 도시되는, 선단측으로부터 전조 탭(1)을 본 경우, 축심 AX에 대해, 돌출부(5)와, 조정부(6)는 대향 배치된다. 돌출부(5)와, 조정부(6)는, 축방향의 챔퍼부(31)와, 완전 산부(32)의 각각에 마련된다.

돌출부(5)는, 직경 방향으로 돌출되는 복수의 제1 나사산(51)과, 축방향으로 인접하는 제1 나사산(51) 사이에 형성된 제1 골부 바닥(52)을 갖는다. 제1 나사산(51)은, 규정의 리드 각에 대응하는 가상적인 나선을 따라 배치된다. 본 예의 제1 나사산(51)과, 제1 골부 바닥(52)은, 축방향으로 교대로 마련된다. 본 예의 돌출부(5)는, 축 방향으로 연장 설치된다.

조정부(6)는, 수나사부(3)의 1 리드 내에 돌출부(5)와 함께 배치된다. 조정부(6)는, 1 리드 내의 제1 골부 바닥(52)에 대응하는 부분의 축심 AX로부터의 거리가, 당해 제1 골부 바닥(52)의 골지름 h1보다도 길고, 또한, 당해 제1 골부 바닥(52)에 인접하는 제1 나사산(51)의 산 직경 H1보다도 짧다. 축심 AX로부터의 거리가 상기 조건을 만족하는 것은, 적어도, 제1 골부 바닥(52)과 동일한 가상적인 나선 상의 부위이면 된다. 축심 AX로부터의 거리는, 암나사의 내경을 고려하여 설정된다. 본 예의 조정부(6)는, 축방향으로 배치된, 직경 방향으로 돌출되는 복수의 제2 나사산(61)과, 축방향으로 인접하는 제2 나사산(61) 사이에 형성된 제2 골부 바닥(62)을 갖는다. 제2 골부 바닥(62)의 축방향의 중심은, 제1 골부 바닥(52)의 축방향의 중심을 통과하는 가상적인 나선 상에 배치된다. 제2 골부 바닥(62)의 골지름 h2는, 제2 골부 바닥(62)과 1 리드 내의 제1 골부 바닥(52)의 골지름 h1보다도 길고, 또한, 해당 제1 골부 바닥(52)에 인접하는 제1 나사산(51)의 산 직경 H1보다도 짧다. 제2 나사산(61)은, 제1 나사산(51)과 동일한 가상적인 나선을 따라 배치된다. 제2 나사산(61)과, 제2 골부 바닥(62)은, 축방향으로 교대로 마련된다. 본 예의 조정부(6)는, 축 방향으로 연장 설치된다. 도 2에 도시된 바와 같이, 조정부(6)의 주위 방향의 연장 설치 범위의 길이 R2는, 돌출부(5)의 주위 방향의 연장 설치 범위의 길이 R1과 대략 동일하다. 도 2에서는, 도 3에 나타내는 가상적인 나선 L3을 따른 완전 산부(32)의 제1 골부 바닥(52)과, 제2 골부 바닥(62)을 가상선으로 나타낸다.

제2 골부 바닥(62)은 축방향으로 소정의 길이로 형성되어, 축방향에 있어서 축심 AX로부터의 거리가 동등한 면형으로 연장 설치되어 있다. 도 4에 도시된 바와 같이, 축심 AX를 통과하여, 축방향을 따른 단면으로는, 제1 골부 바닥(52)은 축심 AX측으로 볼록해지는 원호형인 것에 비해, 제2 골부 바닥(62)은 직선형이다. 제2 골부 바닥(62)은, 주위 방향의 양단부에 축심 AX를 향하여 오목한 홈부(63)를 갖는다. 홈부(63)의 직경 방향의 오목부량은, 제2 골부 바닥(62)의 주위 방향의 단부에 가까울수록 크다. 홈부(63)의 깊이는, 제2 골부 바닥(62)의 주위 방향의 단부로부터, 주위 방향의 중심을 향하여 얕아진다. 제2 골부 바닥(62)의 골지름 h2는, 적어도 주위 방향의 중심에 있어서, 제2 골부 바닥(62)과 1 리드 내의 제1 골부 바닥(52)의 골지름 h1보다도 길고, 또한, 해당 제1 골부 바닥(52)에 인접하는 제1 나사산(51)의 산 직경 H1보다도 짧으면 된다. 홈부(63)는, 조정부(6)의 주위 방향의 중앙부에는 이르지 않는다. 조정부(6)의 주위 방향의 중앙부는, 예를 들어 조정부(6)의 주위 방향의 중심을 중심으로 하는, 조정부(6)의 연장 설치 범위의 길이 R2의, 1/10로부터 2/3정도가 되는 범위이다.

1 리드 내의 제1 나사산(51)의 산 직경 H1은, 제2 나사산(61)의 산 직경 H2보다도 길다. 도 5에 도시된 바와 같이, 완전 산부(32)에 있어서, 1 리드 내의 돌출부(5)의 축방향의 윤곽 L1과, 조정부(6)의 축방향의 윤곽 L2를 나사산의 축방향의 중심을 일치시킨 상태에서 중첩한 경우, 제1 나사산(51) 부분의 윤곽 L1은, 제2 나사산(61) 부분의 윤곽 L2의 외측(도 5의 상측)에 있다. 제1 골부 바닥(52) 부분의 윤곽 L1은, 제2 골부 바닥(62) 부분의 윤곽 L2보다도 축심 AX(도 5의 하측)에 있다. 돌출부(5) 및 조정부(6)는 각각 주위 방향에 있어서 공지된 마진부 및 릴리프부를 구비해도 된다. 마진부는, 돌출부(5) 및 조정부(6)의 주위 방향의 중심부에 마련된다. 릴리프부는, 주위 방향에 있어서 마진부의 양단부의 각각에 마련되는 부위이며, 축심 AX로부터의 직경 방향의 길이가, 마진부에 비하여 짧은 부위이다. 이 경우, 돌출부(5)와 조정부(6)의 각각에 마진부와 릴리프부가 마련되어 있는 것을 고려하여, 조정부(6)는, 1 리드 내의 제1 골부 바닥(52)에 대응하는 부분의 축심 AX로부터의 거리가, 제1 골부 바닥(52)의 골지름 h1보다도 길고, 또한, 제1 골부 바닥(52)에 인접하는 제1 나사산(51)의 산 직경 H1보다도 짧은 부위를 가지면 된다.

[2. 전조 탭(1)에 의한 암나사의 소성 가공 공정]

도 4를 참조하여, 전조 탭(1)을 사용하여, 피가공재(80)의 기초 구멍(81)을 소성 변형시켜 암나사를 형성하는 소성 가공 공정에 대해 설명한다. 도시되지 않은 가공 기계 등에 전조 탭(1)을 장착하고, 전조 탭(1)을 한 방향으로 회전시켜, 챔퍼부(31)를 피가공재(80)의 기초 구멍(81)에 진입시킨다. 피가공재(80)는, 챔퍼부(31)가 압접하는 데 수반하여, 소성 유동하고, 부위(83, 84)에 예시된 바와 같이, 챔퍼부(31)의 윤곽을 따라, 나사 산형으로 소성 변형된다. 완전 산부(32)가 기초 구멍(81)에 이르면, 피가공재(80)의 암나사산은 더욱 전조되고, 부위(85)에 예시된 바와 같이, 돌출부(5)에서는 산 정상부가 제1 골부 바닥(52) 부근까지 전조된다. 돌출부(5)에 있어서 제1 골부 바닥(52) 부근까지 직경 방향으로 돌출된 암나사의 산 정상은, 동일한 리드 내의 조정부(6)의 홈부(63)로 안내되어, 제2 골부 바닥(62)의 주위 방향의 중심부로 밀어붙여져 소성 변형된다. 이에 의해, 돌출부(5)에 있어서 제1 골부 바닥(52) 부근까지 직경 방향으로 돌출된 암나사의 산 정상은, 부위(86)에 예시된 바와 같이, 제2 골부 바닥(62)의 윤곽을 따라 마무리 가공된다. 즉, 조정부(6)는 돌출부(5)에 의해 형성된 암나사의 내경을 배니시하는 기능을 갖는다. 암나사의 내경을 배니시한다는 것은, 직경 방향으로 돌출된 암나사의 산 정상을 제2 골부 바닥(62)의 윤곽을 따라 소성 변형시키는 것을 포함한다. 제1 나사산(51)의 산 직경 H1은, 제2 나사산(61)의 산 직경 H2보다도 크다. 이 때문에, 제2 골부 바닥(62)에 밀어붙여 변형된 부위는, 제2 나사산(61)측으로 이동할 수 있다. 이와 같이, 암나사산의 형성과, 암나사산의 내경의 조정이, 동일한 리드 내에서 교대로 실행되어, 암나사가 형성된다. 피가공재(80)의 암나사 내경은 전조 탭(1)의 완전 산부(32)의 제2 골부의 골지름과 거의 동일하게 가공된다.

[3. 전조 탭(1)의 평가 시험]

상기 실시 형태의 전조 탭(1)을 실시예, 수나사부가 돌출부(5)만으로 구성된 전조 탭을 비교예로 하여, 형성된 암나사의 내경을 평가하는 시험을 행했다. 실시예와 비교예는, 조정부(6)의 유무만이 상이하고, 다른 구성은 서로 동일하다.

실시예와, 비교예의 시험 조건은 이하와 같다. 피가공재는 저탄소강(SS400)으로 했다. 기초 구멍의 직경은, 7.36㎜와, 7.34㎜의 두 조건으로 했다. 탭 정밀도는, 실시예와 비교예를 동일하게 했다. 평가 시험 결과를 도 6에 도시한다. 도 6에서는, 실시예와, 비교예의 각각에 의해 형성된 암나사의 사진과, 암나사 내경을 도시한다. 실시예의 사진에 있어서, 광택이 보이는, 내경을 전조한 부위가 확인되었다. 실시예에서는, 조정부에 의해, 내경의 인터럽트부가 가공되어, 축심으로부터의 거리가 동등한 편평 형상으로 가공되었다. 도 6에 도시되는 바와 같이, 기초 구멍의 직경이 7.36㎜인 경우, 실시예에서는, 형성된 암나사의 내경이 6.84㎜였던 것에 비해, 비교예에서는 6.70㎜였다. 기초 구멍의 직경이 7.34㎜인 경우, 실시예에서는 형성된 암나사의 내경이 6.83㎜였던 것에 비해, 비교예에서는 6.66㎜였다. 이상으로부터, 비교예는, 기초 구멍의 직경이 0.02㎜ 상이한 조건에서, 형성되는 암나사의 내경에 0.04㎜ 정도 차가 생긴 것에 비해, 실시예는 0.01㎜였다. 이상으로부터, 전조 탭(1)은, 피가공재의 기초 구멍의 치수 정밀도를 종래와 같이 엄밀하게 행하지 않고, 종래보다도 용이하게, 목표로 하는 가공 정밀도의 암나사 내경 치수를 얻을 수 있다는 것이 확인되었다.

상기 실시 형태의 전조 탭(1)에 있어서, 전조 탭(1), 수나사부(3), 제1 나사산(51), 제1 골부 바닥(52), 돌출부(5), 및 조정부(6)는 각각, 본 발명의 전조 탭, 수나사부, 제1 나사산, 제1 골부 바닥, 돌출부, 및 조정부의 일례이다. 제2 나사산(61) 및 제2 골부 바닥(62)은 각각, 본 발명의 제2 나사산 및 제2 골부 바닥의 일례이다.

전조 탭(1)은, 수나사부(3)의 1 리드 내에 돌출부(5)와, 조정부(6)를 구비하므로, 돌출부로 피가공재(80)의 기초 구멍(81)을 소성 변형시키면서, 조정부(6)에서 암나사의 내경을 조정할 수 있다. 그러므로 전조 탭(1)은, 기초 구멍의 치수 정밀도를 종래와 같이 엄밀하게 행하지 않고, 종래보다도 용이하게, 목표로 하는 가공 정밀도를 갖는 암나사 내경 치수를 얻을 수 있다. 종래의 전조 탭을 사용하는 경우의 기초 구멍 직경의 치수 공차의 하한값보다도 나사 기초 구멍 직경이 작은 경우에도 조정부(6)가 소정 범위의 내경으로 마무리할 수 있다. 전조 탭(1)은, 기초 구멍 직경의 치수 공차를 하한측에 대해 종래보다도 확장할 수 있고, 기초 구멍의 가공을 용이하게 할 수 있다. 탭의 사용 방법으로서, 정회전만으로 사용되는 경우가 있지만(예를 들어, 벤트 탭), 전조 탭(1)에서는, 정회전만으로 사용되는 경우에도, 조정부(6)에 의해 암나사의 내경을 조정할 수 있다.

조정부(6)는, 축방향으로 배치된, 직경 방향으로 돌출되는 복수의 제2 나사산(61)과, 축방향으로 인접하는 제2 나사산(61) 사이에 형성된 제2 골부 바닥(62)을 갖는다. 제2 골부 바닥(62)의 골지름 h2는, 1 리드 내의 제1 골부 바닥(52)의 골지름 h1보다도 길고, 또한, 제1 골부 바닥(52)에 인접하는 제1 나사산(51)의 산 직경 H1보다도 짧다. 그러므로, 전조 탭(1)은, 돌출부(5)에서 소성 변형시킨 피가공재(80)가, 조정부(6)에 의해 축심 AX 주위의 방향(주위 방향)에 과잉으로 변형되는 것을 제2 나사산(61)에 의해 확실하게 억제할 수 있다.

제2 골부 바닥(62)의 축심 AX를 통과하는 축방향의 단면의 윤곽은 직선형이다. 전조 탭(1)은, 조정부(6)에 의해 암나사 산 정상을 평면형으로 형성할 수 있다. 이 때문에, 전조 탭(1)은, 안정적으로 정밀도가 양호한 암나사 내경 치수를 얻을 수 있다.

1 리드 내의 제1 나사산(51)의 산 직경 H1은, 제2 나사산(61)의 산 직경 H2보다도 길다. 그러므로, 전조 탭(1)은, 돌출부(5)에서 소성 변형시킨 피가공재(80)를, 조정부(6)에 의해 변형시킬 때에, 제2 골부 바닥(62)을 따라 소성 변형된 피가공재(80)를 축심 AX 주위의 방향(주위 방향)으로 릴리프할 수 있다. 즉, 전조 탭(1)은, 돌출부(5)에서 소성 변형시킨 피가공재(80)가, 조정부(6)에 의해 변형될 때에, 피가공재(80)를 축심 AX 주위의 방향으로 변형시킬 여지가 없음에 기인하여 전조 탭(1)이 그 이상 회동 불능이 되는 것을 억제할 수 있다.

수나사부(3)는, 1 리드 내에, 돌출부(5)와, 조정부(6)를 동일 수이면서 복수 구비하고, 돌출부(5)와, 조정부(6)는, 1 리드 내에 있어서 교대로 배치된다. 따라서, 전조 탭(1)은, 수나사부(3)의 1 리드 내에 돌출부(5)와 조정부(6)를 교대로 배치하므로, 효율적이고 또한 효과적으로, 암나사의 형성과, 암나사의 내경의 조정을 실행할 수 있다. 전조 탭(1)은, 돌출부(5)와 조정부(6)가 교대로 배치되지 않는 경우에 비하여, 소성 가공을 행할 때의 부하 응력의 밸런스가 양호하다. 주위 방향에 있어서, 돌출부(5)의 연장 설치 범위의 길이 R1과 조정부(6)의 연장 설치 범위의 길이 R2는, 대략 동일하다.

[4. 변형예]

본 발명의 전조 탭의 본체부는, 상기 실시 형태에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위 내에 있어서 다양한 변경이 가해져도 된다. 예를 들어, 이하의 변형이 적절히 가해져도 된다. 변형예를 나타내는 도 7 및 도 8에서는, 전조 탭(1)과 동일한 구성에는, 동일 부호를 부여하고 있다. 도 7 및 도 8에서는, 도 2와 동일하게, 완전 산부(32)의 제1 골부 바닥(52)과, 제2 골부 바닥(62)을 가상선으로 나타낸다. 단, 도 7 및 도 8에서는, 제2 골부 바닥(62)을 도시하는 가상 선은, 홈부(63)를 고려하지 않았다.

전조 탭(1)은, 생크(2)와 수나사부(3)가 일체로 형성되는 것이 바람직하지만, 수나사부(3)가, 생크(2)에 대해 착탈 가능하게 구성되어도 된다. 이 경우, 전조 탭(1)에 의한 암나사의 소성 가공에 있어서, 생크(2)의 선단부에 수나사부(3)가 일체적으로 고정되어 사용되면 된다. 전조 탭(1)의 생크(2)는 사각부(21)를 구비하지 않아도 된다. 전조 탭(1)은 머시닝 센타 등의 가공 기계의 보유 지지부에 보유 지지되어 사용되지 않아도 된다. 생크(2)와 수나사부(3)는 서로 상이한 재료로 구성되어도 된다. 예를 들어, 생크(2)는 고속도 공구강으로 구성되고, 수나사부(3)가 초경합금으로 구성되어도 된다.

전조 탭(1)의, 1 리드 내의, 돌출부와, 조정부의 수는 적절히 변경되어도 된다. 1 리드 내의 돌출부 및 조정부의 수는 각각 1 이상이면 된다. 예를 들어, 전조 탭(1)은, 도 7에 나타내는 변형예의 전조 탭(90)과 같이, 1 리드 내의 돌출부(5)의 수와, 조정부(6)의 수가 서로 상이해도 된다. 전조 탭(90)과 같이, 돌출부(5)와, 조정부(6)는 주위 방향에 있어서 교대로 배치되지 않아도 된다. 1 리드 내의 돌출부(5)의 수와, 조정부(6)의 수의 합은, 2 이상이면 된다. 예를 들어, 전조 탭은, 1 리드 내에, 돌출부와, 조정부를 넷씩 구비하는 경우, 돌출부와, 조정부를 교대로 배치해도 되고, 두 조의 돌출부와, 두 조의 조정부를, 주위 방향으로, 교대로 배치해도 된다. 예를 들어, 전조 탭은, 1 리드 내에, 돌출부를 넷, 조정부를 둘 구비하는 경우, 두 조의 돌출부와, 조정부를, 주위 방향으로, 교대로 배치해도 된다. 돌출부 및 조정부는 각각 축방향으로 평행이 아니고, 스파이럴형으로 마련되어도 된다. 돌출부(5) 및 조정부(6)는 각각 주위 방향에 있어서 공지된 마진부를 구비하지 않아도 된다.

조정부(6)는, 제2 나사산(61)과, 제2 골부 바닥(62)을 구비할 필요는 없다. 예를 들어, 도 8에 도시되는 변형예의 전조 탭(91)과 같이, 조정부는, 제2 나사산(61)을 구비하지 않고, 축심 AX로부터의 거리가 h2가 되는, 제2 골부 바닥(62)만으로 이루어져도 된다. 이 경우도 축심 AX로부터의 거리 h2가, 돌출부(5)의 제1 골부 바닥(52)의 골지름 h1보다도 길고, 또한, 제1 골부 바닥(52)에 인접하는 제1 나사산(51)의 산 직경 H1보다도 짧은 조건을 만족시키면 된다. 조정부가 제2 골부 바닥을 구비하는 경우, 제2 골부 바닥의 축심 AX를 통과하는 축방향의 단면의 윤곽은 직선형이 아니어도 되고, 예를 들어 제1 골부 바닥과 동일하게, 축심 AX를 향하여 볼록해지는 곡선형이어도 된다. 제2 골부 바닥(62)은, 주위 방향의 양단부에 홈부(63)를 마련하지 않아도 되고, 주위 방향의 일방측에만 마련되어도 된다. 홈부(63)의 형상은 적절히 변경되어도 된다. 조정부(6)의 주위 방향의 연장 설치 범위의 길이 R2는, 돌출부(5)의 주위 방향의 연장 설치 범위의 길이 R1과 대략 동일하지 않아도 된다. 조정부는, 수나사부의 축선 방향의 전체 범위에 마련되지 않아도 된다. 예를 들어, 조정부는, 챔퍼부에는 마련되지 않고, 완전 산부의 적어도 일부에 마련되어도 된다.

제1 나사산, 제1 골부 바닥, 제2 나사산, 및 제2 골부 바닥의 형상은 적절히 변경되어도 된다. 제1 나사산 및 제2 나사산의 산 정상의 축방향의 윤곽은 직선형이어도 된다. 1 리드 내의 제1 나사산의 산 직경은, 제2 나사산의 산 직경보다도 길지 않아도 된다. 제1 나사산(51)의 산 직경 H1은, 제2 나사산(61)의 산 직경 H2와 동일해도 된다. 예를 들어, 완전 산부(32)에 있어서, 1 리드 내의 돌출부의 축방향의 윤곽과, 조정부의 축방향의 윤곽을 나사산의 축방향의 중심을 일치시킨 상태에서 중첩시킨 경우에, 제1 나사산 부분의 윤곽이, 제2 나사산 부분의 윤곽과 대략 일치해도 된다.

오일 홈(4)의 구성은 적절히 변경되어도 된다. 오일 홈(4)의 단면형은, 특별히 한정되는 것은 아니고, 예를 들어 단면 대략 V자형으로 오목 형성되어 있어도 된다. 오일 홈(4)의 배치수는, 임의의 개수여도 된다. 소성 가공을 행할 때의 부하 응력의 밸런스의 점에서 축심 AX에 비해 대칭으로 배치되는 것이 바람직하다. 오일 홈(4)은, 스파이럴형으로 마련되어도 된다. 오일 홈(4)은, 수나사부(3)의 선단측으로부터 후단측까지의 일부에만 마련되어 있어도 된다. 예를 들어, 수나사부(3)의 선단측에만 마련되어 있어도 된다. 오일 홈(4)의 수는, 1 리드 내의 돌출부(5)의 수와, 조정부(6)의 수의 합과 일치되지 않아도 된다. 오일 홈(4)은, 필요에 따라 생략되어도 된다.

Claims

피가공재의 기초 구멍을 소성 변형시켜 암나사를 형성하는 전조 탭이며,
직경 방향으로 나사형으로 돌출되는 수나사부로서,
축방향으로 배치된, 상기 직경 방향으로 돌출되는 복수의 제1 나사산과, 상기 축방향으로 인접하는 상기 제1 나사산 사이에 형성된 제1 골부 바닥을 갖는 적어도 하나의 돌출부와,
상기 수나사부의 1 리드 내에 상기 적어도 하나의 돌출부와 함께 배치되고, 상기 1 리드 내의 상기 제1 골부 바닥에 대응하는 부분의 축심으로부터의 거리가, 해당 제1 골부 바닥의 골지름보다도 길고, 또한, 해당 제1 골부 바닥에 인접하는 상기 제1 나사산의 산 직경보다도 짧은, 적어도 하나의 조정부를 갖는, 수나사부를 구비하는 것을 특징으로 하는, 전조 탭.
제1항에 있어서,
상기 적어도 하나의 조정부는, 상기 축방향으로 배치된, 상기 직경 방향으로 돌출되는 복수의 제2 나사산과, 상기 축방향으로 인접하는 상기 제2 나사산 사이에 형성된 제2 골부 바닥을 갖고,
상기 제2 골부 바닥의 골지름이, 상기 제1 골부 바닥의 골지름보다도 길고, 또한, 해당 제1 골부 바닥에 인접하는 상기 제1 나사산의 산 직경보다도 짧은 것을 특징으로 하는, 전조 탭.
제2항에 있어서,
상기 제2 골부 바닥의 상기 축심을 지나는 상기 축방향의 단면 윤곽은 직선형인 것을 특징으로 하는, 전조 탭.
제2항 또는 제3항에 있어서,
상기 1 리드 내의 상기 제1 나사산의 산 직경은, 상기 제2 나사산의 산 직경보다도 긴 것을 특징으로 하는, 전조 탭.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 수나사부는, 상기 1 리드 내에, 상기 적어도 하나의 돌출부와, 상기 적어도 하나의 조정부를 동일 수이면서 복수 구비하고,
상기 적어도 하나의 돌출부와, 상기 적어도 하나의 조정부는, 상기 1 리드 내에 있어서 교대로 배치되는 것을 특징으로 하는, 전조 탭.