WO2018029780A1 - 盛上げタップ及び盛上げタップの製造方法 - Google Patents

盛上げタップ及び盛上げタップの製造方法 Download PDF

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screw
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一光 原田
鈴木 陽介
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オーエスジー株式会社
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    • B23G2200/00Details of threading tools
    • B23G2200/34Tools having an increasing diameter in the direction of the shank from the tip

Definitions

  • the present invention relates to a build-up tap, and more particularly to a build-up tap and a method of manufacturing the build-up tap capable of suppressing processing defects of a female screw.
  • the screw thread at the tip of the flanged portion of the build-up tap is an incomplete thread formed in such a manner that a part of the screw thread is cut off and a flank is formed at the tip of the flanged portion It is known to be formed as a screw thread (for example, Patent Document 1). Conventionally, in order to remove the top of the half end, chamfering is performed along the circumferential direction of the axis of the buildup tap.
  • the top of the chamfered half-end peak is a curved surface along its axis in the axial view of the build-up tap (the height of the half-end peak is substantially constant along the axis) )It is formed.
  • the edge of the top of the half end is rubbed by rubbing against the inner circumferential surface of the pilot with the apex of the half end pressed.
  • the portion is chipped (usually, the inner diameter of the pilot hole is larger than the outer diameter of the half-end peak, but the offset of the buildup tap may cause the top of the half-end peak to contact with the pilot hole). Therefore, there is a problem that the processing defect of the female screw is likely to be caused by the fragments of the half end bite being bitten between the inner peripheral surface of the pilot hole and the screw thread of the build-up tap.
  • the present invention has been made to solve the above-described problems, and it is an object of the present invention to provide a build-up tap and a method of manufacturing the build-up tap which can suppress processing defects of a female screw.
  • the half-end peak portion is a convex portion formed to protrude in the radial direction in the axial direction of the full peak portion, and the protrusion thereof Since the relief tap is formed to have a diameter smaller than that of the portion, when the build-up tap is rotated in a state where the inner circumferential surface of the pilot hole and the tail cam portion are in contact, While making it bite into a surrounding surface, the effect
  • the half-end peak portion is provided with an inclined surface which is formed on the tip end side of the bite portion and the half-end peak is chamfered. Since the inclined surface is formed in a posture inclined toward the full mountain side with respect to the direction perpendicular to the axis in a cross-sectional view cut at a plane including the axis, the apex of the half end mountain is positioned on the full mountain side be able to.
  • the inclined surface is formed in a posture inclined toward the full peak side with respect to the direction perpendicular to the axis in a cross-sectional view cut along a plane including the axis, the shape in which the apex of the half end peak projects in the radial direction (An angled shape tapered in the direction away from the axis).
  • the convex portion at the end of the mountain portion can easily bite into the inner peripheral surface of the pilot hole, so that the effect of the convex portion can be enhanced. Therefore, since it can suppress rubbing in the state where the end peak part was pressed by the inner skin of a pilot hole, it is effective in the ability to control that a tip end peak part is missing.
  • the inclined surface is a virtual line including the inclined surface, Since it is formed in a posture in which the flanged part adjacent to the part or the screw thread of the full peak does not overlap, when chamfering the half end with the grinding stone to form the inclined surface (half end), the axial direction Can prevent the grinding wheel from coming into contact with the thread adjacent to the end of the end. Therefore, there is an effect that the inclined surface can be easily formed without complicated control of the grinding wheel.
  • the inclined surface Since it is formed substantially parallel to the flank on the side of the end of the thread in the thread of the peak, the action of raising by the convex portion of the end of the end can be enhanced. Therefore, since it can suppress rubbing in the state where the end peak part was pressed by the inner skin of a pilot hole, it is effective in the ability to control that a tip end peak part is missing.
  • the screw thread of the biting portion continuously connected to the half end is bited at the tip end side of the biting portion
  • the chamfer has a chamfered surface on which the thread flank of the thread is chamfered, and the heights of the crests of the half and crests are progressively higher along the ridge of the crest from the tip of the barbed portion
  • the build-up tap rotates in a state where the inner circumferential surface of the pilot hole is in contact with the tail half, the inner circumferential surface of the pilot hole is gradually It has the effect of being able to boost.
  • a build-up tap according to claim 6 in the axial direction view of the full peak portion, it has a convex portion formed to protrude in the radial direction, and a relief portion formed to have a smaller diameter than the convex portion. It has a thread formation process of forming a screw thread in a complete ridge and a flange, and a chamfering process in which a chamfered surface is formed in a half end peak by chamfering the half end formed in the thread formation process.
  • the convex portion and the relief portion are formed in the semicircular end portion except the convex portion and the relief portion formed by the semi end portion, the convex portion and the relief portion of the semicircular end portion can be easily formed. it can.
  • the convex portion and the relief similar to the screw of the full ridge and the flanged portion are originally formed on the end of the flange. Therefore, there is an effect that the convex portion and the relief portion of the half end peak portion can be easily formed by chamfering the convex portion and the relief portion which are formed at the half end portion and leaving the convex portion.
  • FIG. 2 is a partial cross-sectional view of the boost tap taken along line II-II of FIG. 1 (b).
  • A) is a front view of the build-up tap in 2nd Embodiment
  • (b) is a fragmentary sectional view of the build-up tap in the IIIb-IIIb line of FIG. 3 (a).
  • FIG. 1A is a side view of the build-up tap 1 according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 (a) a part of the build-up tap 1 is omitted and shown in FIG. 1 (a), the build-up tap 1 includes a shank 2 and a tip end side of the shank 2 (FIG. 1).
  • internal thread processing by the buildup tap 1 is not limited to mechanical processing by a machining center or the like, and may be performed manually.
  • the shank 2 is provided with a cylindrical main body portion 20 and a shank square portion 21 which is disposed on the rear end side (right side of FIG. 1A) of the main body portion 20 and is formed into a substantially square cross section. It is formed from high speed tool steel.
  • the material of the shank 2 is not limited to high speed tool steel, and may be made of cemented carbide.
  • the external thread 3 is connected to a biting portion 31 disposed on the tip end side (left side in FIG. 1A) of the external thread 3 and the biting portion 31 and is disposed on the shank 2 side. It is a part for forming a female screw (plastic working) by screwing the inside of a pilot hole provided in a workpiece.
  • the bite portion 31 is a portion for forming an internal thread by biting into the surface layer portion of the lower hole of the workpiece to plastically deform the workpiece, and the complete peak portion 32 is a thread for the workpiece.
  • the complete peak portion 32 is a thread for the workpiece.
  • a screw thread having a substantially uniform height from the valley bottom is formed along the spirally wound wire of a predetermined lead angle in the flanged portion 31 and the full ridge portion 32.
  • FIG.1 (b) is a front view of the buildup tap 1 seen from the arrow Ib direction of Fig.1 (a).
  • FIG. 2 is a partial cross-sectional view of the buildup tap 1 taken along line II-II in FIG. 1 (b).
  • one part of the buildup tap 1 is abbreviate
  • the angle of the thread of the biting portion 31 and the complete peak portion 32 is formed at about 60 °, in FIG. 2, the thread of the biting portion 31 and the complete peak portion 32 is schematically illustrated. .
  • the screw threads of the barbed portion 31 and the complete peak portion 32 are viewed in the axial (hereinafter referred to as “axis O”) direction of the barbed portion 31 and the complete peak portion 32.
  • Convex portions 31a and 32a formed to protrude in the radial direction (direction away from the axis O)
  • relief portions 31b and 32b formed smaller in diameter than the convex portions 31a and 32a
  • threads Each has a pair of flanks 31c, 32c formed as surfaces connecting the top and the bottom of the valley.
  • the convex portions 31a and 32a are portions for forming a female screw by plastically deforming the workpiece by biting into the surface layer portion of the lower hole of the workpiece, and the convex portions 31a and 32a
  • the clearances 31 b and 32 b are respectively formed between them. That is, on the screw thread of the external thread portion 3, the convex portion 31a (32a) and the small diameter relief portion 31b (32b) are along the lead direction of the screw (that is, along the spiral of a predetermined lead angle)
  • the outer shape of the male screw portion 3 in the direction of the axis O is formed in a polygonal shape (in the present embodiment, substantially in the shape of a square).
  • the convex portion 32a (recessed portion 32b) of the complete peak portion 32 is formed with a larger diameter than the convex portion 31a (recessed portion 31b) of the bite portion 31 (direction perpendicular to the axis O).
  • the thread of the bite portion 31 is tapered.
  • the thread of the tip end portion of the biting portion 31 (the near side of the sheet surface of FIG. 1B, the left side of FIG. 2) is formed with a half tip portion 33 approximately half a circumference from the tip.
  • this half end mountain portion 33 is a part of the thread of the barbed portion 31, for convenience of explanation, in order to facilitate the understanding, the barbed portion 31 and the reference numerals will be separately described.
  • the end peak portion 33 is formed by chamfering the portion shown by T) (In addition, in the following description, for example, “a position rotated approximately 180 ° around the axis O along the spiral from the position shown by P1 The description to P3 is abbreviated as “from P1 to P3.” Moreover, when P1 is used as a reference, the position of P2 is approximately 80 ° along the spiral winding, and P3 is approximately 180 °, P4 corresponds to about 240 °, and P5 corresponds to about 440 °, respectively, rotated positions).
  • the thread of the biting portion 31 in the region from P1 to P3 is a thread having no flank formed on the tip side of the biting portion 31 Starting from P3 and gradually forming a flank (a flank on the tip side of the barbed portion 31).
  • the area from P1 to P4 is chamfered, and the thread of the barbed portion 31 in the area from P4 to P5 is not chamfered.
  • a convex portion 33a formed to protrude in the radial direction (a direction away from the axis O) in the axial O direction as viewed in the axial O direction, and a relief portion 33b formed smaller in diameter than the convex portion 33a. And are formed.
  • the projection 33a bites into the inner peripheral surface of the pilot hole and the pilot hole is formed by the projection 33a.
  • the effect of raising the inner circumferential surface of the lower end of the lower end of the lower end of the lower end of the lower end of the lower end portion can be produced.
  • the top of the end is chamfered along the circumferential direction of the axis O (The height of the top of the end after chamfering is formed substantially constant along the axis O, the inner circumference of the pilot hole Compared with the case where the action of raising the surface does not occur, it is possible to suppress the rubbing in the state where the end ridge portion 33 is pressed to the inner peripheral surface of the pilot hole, so it is possible to suppress the loss of the end ridge portion 33. Therefore, it is possible to suppress biting of fragments of the end peak 33 between the inner circumferential surface of the pilot hole and the thread of the biting portion 31 (full peak 32) at the time of internal thread machining. Processing defects can be suppressed.
  • the half end mountain portion 33 includes an inclined surface 33 c formed on the tip end side (left side in FIG. 2) of the bite portion 31, and the inclined surface 33 c is a sectional view cut along a plane including the axis O In a cross-sectional view), it is formed as a flat surface inclined to the full peak 32 side (the rear end side of the external thread 3; right side in FIG. 2) than the direction perpendicular to the axis O.
  • the inclined surface 33c is inclined toward the full peak 32 side with respect to the direction perpendicular to the axis O (the posture along the direction indicated by the virtual line V1, ie, the inclined surface 33c in the cross sectional view In a posture in which the other end is located on the side of the full mountain 32 with respect to the one end on the side of the axis O), the half-end mountain is formed as a chamfered surface.
  • the top of the half-end peak portion 33 can be located on the full peak portion 32 side (the rear end side of the biting portion 31 (right side in FIG.
  • the inclined surface 33c is formed to be inclined toward the full peak 32 side with respect to the direction perpendicular to the axis O (the half end peak is chamfered along the imaginary line V1).
  • the top of the portion 33 has a radially protruding shape (a tapered shape in a direction away from the axis O).
  • the convex portion 33a can easily bite into the inner circumferential surface of the pilot hole, so that the effect of the bulging by the convex portion 33a can be enhanced. Therefore, since it can suppress rubbing in the state by which the end peak part 33 was pressed by the inner skin of a pilot hole, it can control that the end peak part 33 falls off.
  • the inclined surface 33c is the tip end side (half end peak 33 side of the bit end 31 in the screw thread of the flange 31 or the full peak 32 adjacent to the end peak 33) (left side in FIG. 2).
  • the thread of the full peak 32 is adjacent to the half end peak 33 in FIG. 2, but the P1 to P2 in FIG. 1 (b) are formed.
  • the end ridges 33 in the region of (3) are adjacent to the threads of the bite 31 and the ridges 33 in the region of P2 to P3 are adjacent to the threads of the full ridge 32).
  • flank 33 d of the half end mountain portion 33 is a portion formed by the half end mountain (an extension portion of the screw thread of the barbed portion 31), the rear end sides of the barbed portion 31 and the full mountain portion 32 ( It is formed substantially parallel to the flanks 31c and 32c in the right side of FIG.
  • the angle formed by the inclined surface 33c and the flank 33d in a cross sectional view is the angle between the thread of the biting portion 31 and the complete peak portion 32 (a pair of flanks 31c (flanks 32c).
  • And 30.degree. So that the effect of raising by the convex portion 33a can be enhanced. Therefore, since it can suppress rubbing in the state by which the end peak part 33 was pressed by the inner skin of a pilot hole, it can control that the end peak part 33 falls off.
  • substantially parallel and substantially identical are mainly intended to allow a tolerance at the time of chamfering of the half end ridge portion 33 (at the time of formation of the inclined surface 33c), and the flank angle of the inclined surface 33c is bitten It is defined as being formed within a half angle range of ⁇ 5 ° of the thread of the portion 31 (full peak portion 32).
  • the area from P1 to P4 is chamfered. That is, the screw thread of the biting portion 31 in the region from P3 to P4 is also chamfered to form a chamfered portion 31 '.
  • the chamfered portion 31c ' includes a chamfered surface 31c' which is chamfered in a plane substantially parallel to the flank 31c (the flank 31c on the tip end side of the biting portion 31) which is also formed on the thread of the biting portion 31.
  • the flank 31 c (the flank 31 c on the tip side of the bited portion 31) is formed on the thread of the bited portion 31 in the region from P3 to P4
  • the flank 31 c is formed on the thread of the bited portion 31 in the region from P3 to P4
  • it is formed in a shape close to the end of the peak (the length of the flank 31c in a cross sectional view is formed relatively short). Therefore, in the case of chamfering only the half end in the region from P1 to P3, a step is generated in the height of the thread with P3 as the boundary.
  • the chamfered portion 31 ' is provided (that is, the area from P3 to P4 is also chamfered), thereby suppressing generation of a step with P3 as the boundary. can do.
  • the heights of the peaks of the end mountain portion 33 and the chamfered portion 31 ′ are formed in such a manner that they gradually increase from the tip end of the barbed portion 31 along the ridge of the mountain (P1 to P4 In the region, the half-end peak 33 and the chamfered portion 31 'are formed so that the height of the mountain gradually increases, so the build-up tap 1 rotates in a state where the inner circumferential surface of the pilot hole contacts the half-end peak 33.
  • the inner peripheral surface of the pilot hole can be gradually raised by the thread of the half end ridge portion 33, the chamfered portion 31 'and the biting portion 31.
  • the half end mountain portion 33 is a part of the screw thread of the biting portion 31, but for example, the “screw thread of the biting portion” described in claims 3 and 4 is The thread of the biting portion 31 other than the portion 33 is defined, and the region from P3 to P5 corresponds to that.
  • a thread formation step and a chamfering step are sequentially performed.
  • screw threads of the flanged portion 31 and the complete ridge portion 32 provided with the convex portions 31a and 32a and the relief portions 31b and 32b are formed.
  • the screw thread on the tip end side of the biting portion 31 is formed with a half end, and this half end is formed as a part of the screw thread of the biting portion 31.
  • the convex portion and the relief portion are formed.
  • the angle at which the apexes of the adjacent convex portions in the half end slope are inclined toward the full peak 32 side from the direction perpendicular to the axis O in the cross sectional view in the present embodiment, By chamfering (in the direction indicated by the imaginary line V1 in FIG. 2) in a posture substantially parallel to the flanks of the flanks 31c and 32c on the tip side and the flanks of the mountain ends, It is possible to chamfer without leaving convex portions and relief portions. That is, the convex portion 33a, the relief portion 33b, and the inclined surface 33c of the half end mountain portion 33 can be easily formed by using the convex portion and the relief portion formed on the half end mountain.
  • the angle formed by the inclined surface 33c and the flank 33d in the cross sectional view is set to be substantially the same as the angle of the thread of the barbed portion 31 and the perfect peak portion 32 has been described.
  • the angle formed by the inclined surface 233 c and the flank 233 d is set to be larger than the angle of the thread of the barbed portion 231 and the complete peak portion 232.
  • FIG. 3 (a) is a front view of the build-up tap 201 in the second embodiment
  • FIG. 3 (b) is a partial cross-sectional view of the build-up tap 201 along the line IIIb-IIIb in FIG. 3 (a).
  • a part of buildup tap 201 is abbreviate
  • the angle of the thread of the barbed portion 231 and the complete peak portion 232 is formed at about 60 °, in FIG. 3, the thread of the barbed portion 231 and the complete peak portion 232 is schematically illustrated. .
  • an oil groove 240 recessed toward the axis O is formed on the outer peripheral surface (relief portions 231 b and 232 b) of the male screw portion 203 and in cross section
  • the angle formed between the inclined surface 233c and the flank 233d is set to be larger than the angle of the threads of the barbed portion 231 and the complete peak portion 232, and the other configuration is the same as that of the first embodiment. Ru.
  • the inclined surface is formed in a posture inclined to the complete peak portion 232 side (the rear end side of the biting portion 231.
  • the inclined surface 233 c has the virtual line V 2 including the inclined surface 233 c and the barbed portion 231 or the full peak portion 232 adjacent to the end peak portion 233. It is more preferable to be formed in a posture in which the screw threads do not overlap (do not overlap) (in FIG. 3 (b), the screw thread of the full peak portion 232 is adjacent to the half end peak portion 233 As with the configuration, some of the crests 233 are adjacent to the threads of the barbed portion 231 in cross-sectional view).
  • the grinding stone contacts the thread of the barbed portion 231 and the full peak portion 232 adjacent to the half end peak portion 233 Can be suppressed. Therefore, the inclined surface 233c can be easily formed without complicated control of the grinding wheel.
  • the present invention was explained based on the above-mentioned embodiment, the present invention is not limited to the above-mentioned form at all, It is easy that various modification improvement is possible in the range which does not deviate from the meaning of the present invention It can be guessed that.
  • the screw thread angles of the flanged portions 31, 231 and the full ridge portions 32, 232 are exemplifications, and may be set as appropriate (generally, 25 ° to 65 ° can be mentioned as a general thread angle) .
  • the half ridges 33, 233 are formed leaving the screw threads of the flanged portions 31, 231 and the full ridges 32, 232 adjacent to the half ridges 33, 233 (the half ridges are chamfered (The case where the inclined surfaces 33c and 233c are formed) has been described, but the present invention is not necessarily limited thereto.
  • the barbed portions 31, 231 adjacent to the end peak portions 33 and 233 or complete peak portions The configuration may be such that the tops of the 32, 232 threads are chamfered (the imaginary lines V1, V2 overlap with the barbed portions 31, 231 or the full ridges 32, 232). That is, it suffices to form the end ridges 33, 233 (inclined surfaces 33c, 233c) by chamfering leaving at least the convex portion and the relief formed at the end before chamfering.
  • the present invention is not necessarily limited to this.
  • the end ridges are not chamfered but the end ridges are formed.
  • the configuration may be a part. That is, since a convex part and a relief part are originally formed in the half end mountain (state before forming the half end peak 33, 233), the structure which does not chamfer the peak of the half end may be sufficient.
  • the said each embodiment demonstrated the case where the external shape in the axial O direction view of the external thread part 3 (biting part 31, 231 and perfect peak part 32, 232) was formed in a substantially 9 angle shape, it is not necessarily required.
  • the shape is not limited to this, and may be a polygonal shape other than a decahedron. For example, four, five, six or octagonal shapes are exemplified as general shapes.

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Abstract

めねじの加工不良を抑制できる盛上げタップを提供する。 半端山部(33)は、軸(O)方向視において、径方向へ突出して形成される凸部(33a)と、その凸部(33a)よりも小径に形成される逃げ部(33b)とを備えるので、下穴の内周面と半端山部(33)とが接触した状態で盛上げタップ(1)が回転した場合に、半端山部(33)の凸部(33a)を下穴の内周面に食い込ませることができる(食付き部(31)のねじ山による下穴の内周面の盛上げと類似の作用を生じさせることができる)。これにより、下穴の内周面に半端山部(33)が押圧された状態で擦れ合うことを抑制できるので、半端山部(33)が欠けることを抑制できる。よって、下穴の内周面と盛上げタップ(1)のねじ山との間に半端山部(33)の破片が噛み込まれることを抑制できるので、めねじの加工不良を抑制できる。

Description

盛上げタップ及び盛上げタップの製造方法
 本発明は、盛上げタップに関し、特に、めねじの加工不良を抑制できる盛上げタップ及び盛上げタップの製造方法に関する。
 盛上げタップの食付き部の先端部のねじ山は、半端山(ねじ山の一部が切除される態様で形成される不完全なねじ山であって、食付き部の先端側にフランクが形成されないねじ山)として形成されることが知られている(例えば、特許文献1)。この半端山の頂を除去するために、従来は、盛上げタップの軸の周方向に沿って面取りを行っていた。
特開2011-152614(例えば、図1(d))
 しかしながら、上述した従来の技術では、面取り後の半端山の頂が、盛上げタップの軸方向視においてその軸周りに沿った曲面に(半端山の頂の高さが軸周りに沿って略一定に)形成される。この場合、半端山が下穴の内周面に接触した状態で盛上げタップが回転すると、下穴の内周面に半端山の頂が押圧された状態で擦れ合うことで、半端山の頂のエッジ部分が欠けやすい(通常、半端山の外径よりも下穴の内径が大きく形成されるものの、盛上げタップの軸ずれによって半端山の頂と下穴とが接触する場合がある)。よって、下穴の内周面と盛上げタップのねじ山との間に半端山の破片が噛み込まれることにより、めねじの加工不良が生じやすいという問題点があった。
 本発明は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、めねじの加工不良を抑制できる盛上げタップ及び盛上げタップの製造方法を提供することを目的としている。
課題を解決するための手段および発明の効果
 請求項1記載の盛上げタップ及び請求項6記載の盛上げタップの製造方法によれば、半端山部は、完全山部の軸方向視において、径方向へ突出して形成される凸部と、その凸部よりも小径に形成される逃げ部とを備えるので、下穴の内周面と半端山部とが接触した状態で盛上げタップが回転した場合に、半端山部の凸部を下穴の内周面に食い込ませると共に、その凸部によって下穴の内周面を盛上げる作用を生じさせることができる。
 これにより、下穴の内周面に半端山部が押圧された状態で擦れ合うことを抑制できるので、半端山部が欠けることを抑制できる。よって、下穴の内周面と盛上げタップのねじ山との間に半端山部の破片が噛み込まれることを抑制できるので、めねじの加工不良を抑制できるという効果がある。
 請求項2記載の盛上げタップによれば、請求項1記載の盛上げタップの奏する効果に加え、半端山部は、食付き部の先端側に形成されると共に半端山が面取りされた傾斜面を備え、傾斜面は、軸を含む平面で切断した断面視において、軸と直角な方向よりも完全山部側に傾斜した姿勢で形成されるので、半端山部の頂を完全山部側に位置させることができる。
 これにより、食付き部のねじ山が下穴の内周面に食い込む前に半端山部と下穴の内周面とが接触することを抑制できる。即ち、食付き部のねじ山が下穴に食い込み始めれば、盛上げタップが軸ずれし難くなるため、半端山部と下穴の内周面とが接触することを抑制できる。よって、半端山部が欠けることを抑制できるという効果がある。
 また、傾斜面は、軸を含む平面で切断した断面視において、軸と直角な方向よりも完全山部側に傾斜した姿勢で形成されるので、半端山部の頂が径方向へ突出した形状(軸から離間する方向へ先細りの山形形状)となる。これにより、半端山部の凸部が下穴の内周面に食い込みやすくなるので、その凸部による盛上げの作用を高めることができる。よって、下穴の内周面に半端山部が押圧された状態で擦れ合うことを抑制できるので、半端山部が欠けることを抑制できるという効果がある。
 請求項3記載の盛上げタップによれば、請求項2記載の盛上げタップの奏する効果に加え、軸を含む平面で切断した断面視において、傾斜面は、その傾斜面を含む仮想線と、半端山部に隣接する食付き部または完全山部のねじ山とが重複しない姿勢で形成されるので、研削砥石によって半端山を面取して傾斜面(半端山部)を形成する際に、軸方向で半端山に隣接するねじ山に研削砥石が接触することを抑制できる。よって、研削砥石を複雑に制御することなく、傾斜面を容易に形成できるという効果がある。
 請求項4記載の盛上げタップによれば、請求項3記載の盛上げタップの奏する効果に加え、軸を含む平面で切断した断面視において、傾斜面は、半端山部に隣接する食付き部または完全山部のねじ山における半端山部側のフランクと略平行に形成されるので、半端山部の凸部による盛上げの作用を高めることができる。よって、下穴の内周面に半端山部が押圧された状態で擦れ合うことを抑制できるので、半端山部が欠けることを抑制できるという効果がある。
 請求項5記載の盛上げタップによれば、請求項4記載の盛上げタップの奏する効果に加え、半端山部に連設される食付き部のねじ山は、その食付き部の先端側における食付き部のねじ山のフランクが面取りされた面取り面を有する面取り部を備え、半端山部および面取り部の山の高さは、その山のつる巻き線に沿って食付き部の先端部から漸次高くなる態様で形成されるので、半端山部、面取り部および食付き部のねじ山のそれぞれの山の高さに連続性を持たせることができる。これにより、下穴の内周面と半端山部とが接触した状態で盛上げタップが回転した場合に、半端山部、面取り部および食付き部のねじ山によって徐々に下穴の内周面を盛上げることができるという効果がある。
 請求項6記載の盛上げタップの製造方法によれば、完全山部の軸方向視において、径方向に突出して形成される凸部、及び、その凸部よりも小径に形成される逃げ部を備えるねじ山を、完全山部および食付き部に形成するねじ山形成工程と、そのねじ山形成工程で形成された半端山を面取りすることで半端山部に面取り面を形成する面取り工程とを備え、面取り工程では、半端山にもとより形成される凸部および逃げ部を残して半端山部に凸部および逃げ部を形成するので、半端山部の凸部および逃げ部を容易に形成することができる。
 即ち、半端山は、食付き部のねじ山の一部として形成されるので、半端山には、完全山部および食付き部のねじ山と同様の凸部及び逃げ部がもとより形成されている。よって、半端山にもとより形成されている凸部および逃げ部を残して面取りすることにより、半端山部の凸部および逃げ部を容易に形成することができるという効果がある。
(a)は、本発明の第1実施の形態における盛上げタップの側面図であり、(b)は、図1(a)の矢印Ib方向から視た盛上げタップの正面図である。 図1(b)のII-II線における盛上げタップの部分断面図である。 (a)は、第2実施の形態における盛上げタップの正面図であり、(b)は、図3(a)のIIIb-IIIb線における盛上げタップの部分断面図である。
 以下、本発明の好ましい実施の形態について、添付図面を参照して説明する。まず、図1(a)を参照して、第1実施の形態における盛上げタップ1の全体構成について説明する。図1(a)は、本発明の第1実施の形態における盛上げタップ1の側面図である。なお、図1(a)では、盛上げタップ1の一部が省略して図示される
 図1(a)に示すように、盛上げタップ1は、シャンク2と、そのシャンク2の先端側(図1(a)の左側)に配設されるおねじ部3とからなり、シャンク2を保持するホルダー(図示せず)を介して伝達される加工機械の回転力とねじのリードに合った送りとによって、被加工物の下穴(めねじを形成するために被加工物にあらかじめ形成される穴)にめねじを形成する用途に用いられる工具である。なお、盛上げタップ1によるめねじ加工は、マシニングセンター等による機械加工に限られず、手作業によって行われても良い。
 シャンク2は、円柱状の本体部20と、その本体部20の後端側(図1(a)の右側)に配設されると共に、断面略四角形状に形成されるシャンク四角部21とを備え、高速度工具鋼から形成される。なお、シャンク2の材質は、高速度工具鋼に限られず、超硬合金から構成されてもよい。
 おねじ部3は、おねじ部3の先端側(図1(a)の左側)に配設される食付き部31と、その食付き部31に連設されると共にシャンク2側に配設される完全山部32とを備え、被加工物に設けられた下穴内を螺進して、めねじを形成(塑性加工)するための部位である。
 食付き部31は、被加工物の下穴表層部に食い込み、被加工物を塑性変形させることで、めねじを形成するための部位であり、完全山部32は、被加工物へのめねじの形成時に、めねじ表面の仕上げとガイド或いは自己案内性を向上させる部位である。これら食付き部31及び完全山部32には、谷底からの高さが略均一のねじ山が所定のリード角のうずまき線に沿って形成される。
 次いで、図1(b)及び図2を参照して、おねじ部3の詳細構成について説明する。図1(b)は、図1(a)の矢印Ib方向から視た盛上げタップ1の正面図である。図2は、図1(b)のII-II線における盛上げタップ1の部分断面図である。なお、図1(b)及び図2では、理解を容易にするために、盛上げタップ1の一部が省略して図示される。また、食付き部31及び完全山部32のねじ山の角度は、略60°で形成されるが、図2では、食付き部31及び完全山部32のねじ山が模式的に図示される。
 図1(b)及び図2に示すように、食付き部31及び完全山部32のねじ山は、それら食付き部31及び完全山部32の軸(以下「軸O」と称す)方向視において、径方向(軸Oから離間する方向)へ向けて突出して形成される凸部31a,32aと、それら凸部31a,32aよりも小径に形成される逃げ部31b,32bと、ねじ山の頂と谷底とを連絡する面として形成される一対のフランク31c,32cとをそれぞれ備える。
 凸部31a,32aは、被加工物の下穴表層部に食い込み、螺進することにより被加工物を塑性変形させてめねじを形成するための部位であり、各凸部31a,32aどうしの間に逃げ部31b,32bがそれぞれ形成される。即ち、おねじ部3のねじ山には、凸部31a(32a)と小径の逃げ部31b(32b)とが、ねじの進み方向に沿って(即ち、所定のリード角のうずまき線に沿って)交互にかつ軸O周りに連なって形成され、おねじ部3の軸O方向視における外形形状が多角形状(本実施の形態では、略9角形状)に形成される。
 また、軸O方向視において、食付き部31の凸部31a(逃げ部31b)よりも完全山部32の凸部32a(逃げ部32b)が大径に形成される(軸Oと直角な方向視において、食付き部31のねじ山がテーパ状に形成される)。
 また、食付き部31の先端部(図1(b)の紙面手前側、図2の左側)のねじ山は、その先端から略半周が半端山部33として形成される。この半端山部33は、食付き部31のねじ山の一部であるが、説明の便宜上、理解を容易にするために食付き部31と符号を分けて説明する。
 ここで、食付き部31のねじ山の形成時には、そのねじ山の一部が残存することで食付き部31の先端部に半端山(おねじ部3の軸O方向端面側(図2の左側)にフランクが形成されないねじ山)が形成される。この半端山は、図1(b)のP1で示す位置からつる巻き線に沿って軸O周りに略180°回転した位置P3までの領域に形成され、その半端山の山頂側(図2のTで示す部位)を面取りすることで半端山部33が形成される(なお、以下の説明において、例えば、「P1で示す位置からつる巻き線に沿って軸O周りに略180°回転した位置P3まで」との記載を、「P1からP3まで」と省略して記載する。また、P1を基準とした場合、P2の位置がつる巻き線に沿って略80°、P3が略180°、P4が略240°、P5が略440°、それぞれ回転した位置に相当する)。
 即ち、半端山部33の形成前(面取り工程の前)の状態では、P1からP3までの領域における食付き部31のねじ山は、その食付き部31の先端側にフランクが形成されないねじ山として形成され、P3から徐々にフランク(食付き部31の先端側のフランク)が形成され始める。本実施の形態では、P1からP4までの領域が面取りされ、P4からP5までの領域における食付き部31のねじ山には、面取りはされていない。
 この場合、半端山部33には、軸O方向視において径方向(軸Oから離間する方向)へ突出して形成される凸部33aと、その凸部33aよりも小径に形成される逃げ部33bとが形成される。
 これにより、下穴の内周面と半端山部33とが接触した状態で盛上げタップ1が回転した場合に、凸部33aを下穴の内周面に食い込ませると共に、凸部33aによって下穴の内周面を盛上げさせる作用を生じさせることができる(食付き部31のねじ山と同様の盛上げ作用を半端山部33に生じさせることができる)。
 即ち、軸Oの周方向に沿って半端山の頂を面取りする(面取り後の半端山部の頂の高さが軸O周りに沿って略一定に形成されることで、下穴の内周面を盛上げる作用が生じない)場合に比べ、下穴の内周面に半端山部33が押圧された状態で擦れ合うことを抑制できるので、半端山部33が欠けることを抑制できる。よって、めねじの加工時に下穴の内周面と食付き部31(完全山部32)のねじ山との間に半端山部33の破片が噛み込まれることを抑制できるので、めねじの加工不良を抑制できる。
 また、半端山部33は、食付き部31の先端側(図2の左側)に形成される傾斜面33cを備え、この傾斜面33cは、軸Oを含む平面で切断した断面視(以下「断面視」と称す)において、軸Oと直角な方向よりも完全山部32側(おねじ部3の後端側。図2の右側)に傾斜した平面として形成される。
 即ち、傾斜面33cは、断面視において、軸Oと直角な方向よりも完全山部32側に傾斜した姿勢で(仮想線V1で示す方向に沿った姿勢、即ち、断面視において、傾斜面33cの軸O側の一端よりも他端が完全山部32側に位置する姿勢で)半端山が面取りされた面として形成される。これにより、半端山部33の頂を完全山部32側(食付き部31の後端側(図2の右側)に位置させることができるので、食付き部31の先端が下穴に進入する際に、食付き部31のねじ山(P4からP5の領域のねじ山)が下穴の内周面に食い込む前に半端山部33の頂が下穴の内周面に接触することを抑制できる。
 この場合、食付き部31のねじ山(凸部31a)が下穴に食い込み始めれば、盛上げタップ1が軸ずれし難くなるため、半端山部33と下穴の内周面とが接触することを抑制できる。よって、半端山部33が欠けることを抑制できる。
 更に、断面視において、傾斜面33cが軸Oと直角な方向よりも完全山部32側に傾斜した姿勢で形成される(半端山が仮想線V1に沿って面取りされる)ことにより、半端山部33の頂が径方向へ突出した形状(軸Oから離間する方向へ先細りの山形形状)となる。これにより、凸部33aが下穴の内周面に食い込みやすくなるので、凸部33aによる盛上げの作用を高めることができる。よって、下穴の内周面に半端山部33が押圧された状態で擦れ合うことを抑制できるので、半端山部33が欠けることを抑制できる。
 また、断面視において、傾斜面33cは、半端山部33に隣接する食付き部31又は完全山部32のねじ山における食付き部31の先端側(半端山部33側。図2の左側)のフランク31c又はフランク32cと略平行に形成される(図2では、半端山部33に完全山部32のねじ山が隣接しているが、断面視において、図1(b)のP1からP2の領域における半端山部33は、食付き部31のねじ山と隣接し、P2からP3の領域における半端山部33は、完全山部32のねじ山と隣接している)。
 この場合、半端山部33のフランク33dは、半端山にもとより形成される部位(食付き部31のねじ山の延長部分)であるため、食付き部31及び完全山部32の後端側(図2の右側)におけるフランク31c,32cと略平行に形成される。
 即ち、断面視において傾斜面33cとフランク33dとがなす角度が、食付き部31および完全山部32のねじ山の角度(一対のフランク31c(フランク32c)どうしがなす角度。本実施の形態では、略30°)と略同一に形成されるので、凸部33aによる盛上げの作用を高めることができる。よって、下穴の内周面に半端山部33が押圧された状態で擦れ合うことを抑制できるので、半端山部33が欠けることを抑制できる。
 ここで、「略平行」及び「略同一」とは、半端山部33の面取り時(傾斜面33cの形成時)の公差を許容することが主旨であり、傾斜面33cのフランク角が食付き部31(完全山部32)のねじ山の半角±5°の範囲で形成されるものであると定義する。
 また、上述した通り、本実施の形態では、P1からP4までの領域が面取りされる。即ち、P3からP4の領域における食付き部31のねじ山も面取りされることで面取り部31´が形成される。この面取り部31c´は、食付き部31のねじ山にもとより形成されていたフランク31c(食付き部31の先端側のフランク31c)と略平行な平面で面取りされた面取り面31c´を備える。
 ここで、面取り部31´を形成する前の状態では、P3からP4までの領域における食付き部31のねじ山には、もとよりフランク31c(食付き部31の先端側のフランク31c)が形成されているものの、P3付近においては、半端山に近い形状に形成される(断面視におけるフランク31cの長さが比較的短く形成される)。よってP1からP3までの領域における半端山のみを面取りするのでは、P3を境界にしてねじ山の高さに段差が生じる。
 これに対して、本実施の形態の盛上げタップ1によれば、面取り部31´を備える(即ち、P3からP4までの領域も面取りする)ことにより、P3を境界にして段差が生じることを抑制することができる。
 これにより、半端山部33及び面取り部31´の山の高さは、その山のつる巻き線に沿って食付き部31の先端部から漸次高くなる態様で形成される(P1からP4までの領域において、山の高さが漸次高くなるように半端山部33及び面取り部31´が形成されるので、下穴の内周面と半端山部33とが接触した状態で盛上げタップ1が回転した場合に、半端山部33、面取り部31´および食付き部31のねじ山によって徐々に下穴の内周面を盛上げることができる。
 なお、上述した通り、半端山部33は、食付き部31のねじ山の一部であるが、例えば、請求項3,4に記載される「食付き部のねじ山」とは、半端山部33以外の食付き部31のねじ山を定義したものであり、P3からP5までの領域がそれに相当する。
 次いで、盛上げタップ1の製造方法について説明する。盛上げタップ1の製造では、ねじ山形成工程と、面取り工程とが順に行われる。ねじ山形成工程では、凸部31a,32aと逃げ部31b,32bとを備える食付き部31及び完全山部32のねじ山を形成する。この場合、上述した通り、食付き部31の先端側のねじ山には半端山が形成され、この半端山は、食付き部31のねじ山の一部として形成されるので、半端山にはもとより凸部および逃げ部が形成されている。
 よって、面取り工程において、半端山における隣り合う凸部の頂どうしを、断面視において軸Oと直角な方向よりも完全山部32側へ傾斜した角度(本実施の形態では、食付き部31の先端側のフランク31c,32cと平行な角度)、且つ、半端山の逃げ部と略平行な姿勢で(図2の仮想線V1で示す方向に)面取りすることにより、半端山にもとより形成されていた凸部および逃げ部を残して面取りすることができる。即ち、半端山にもとより形成されている凸部および逃げ部を利用して、半端山部33の凸部33a、逃げ部33b、及び、傾斜面33cを容易に形成することができる。
 この面取り工程により、食付き部31の先端部における全てのねじ山(半端山部33を含む全てのねじ山)に、凸部31a,33a、逃げ部31b,33b、フランク31c、及び、傾斜面33cが形成される。これにより、食付き部31の先端部における全てのねじ山(半端山部33を含む全てのねじ山)に下穴の内周面を盛上げる作用を生じさせることができる。
 これにより、下穴の内周面と半端山部33とが接触した状態で盛上げタップ1が回転した場合に、下穴の内周面に半端山部33が押圧された状態で擦れ合うことを抑制できるので、半端山部33が欠けることを抑制できる。よって、めねじの加工時に下穴の内周面と食付き部31(完全山部32)のねじ山との間に半端山部33の破片が噛み込まれることを抑制できるので、めねじの加工不良を抑制できる。
 次いで、図3を参照して、第2実施の形態について説明する。第1実施の形態では、断面視において傾斜面33cとフランク33dとがなす角度が、食付き部31および完全山部32のねじ山の角度と略同一に設定される場合を説明したが、第2実施の形態では、傾斜面233cとフランク233dとがなす角度が食付き部231及び完全山部232のねじ山の角度よりも大きい角度に設定される。なお、上述した第1実施の形態と同一の部分には同一の符号を付して、その説明は省略する。
 図3(a)は、第2実施の形態における盛上げタップ201の正面図であり、図3(b)は、図3(a)のIIIb-IIIb線における盛上げタップ201の部分断面図である。なお、図3では、理解を容易にするために、盛上げタップ201の一部が省略して図示される。また、食付き部231及び完全山部232のねじ山の角度は、略60°で形成されるが、図3では、食付き部231及び完全山部232のねじ山が模式的に図示される。
 図3に示すように、第2実施の形態では、おねじ部203の外周面(逃げ部231b,232b)に軸Oに向けて凹設される油溝240が形成されると共に、断面視において、傾斜面233cとフランク233dとがなす角度が食付き部231及び完全山部232のねじ山の角度よりも大きい角度に設定され、それ以外の構成は、第1実施の形態と同じ構成とされる。
 傾斜面は、断面視において、少なくとも軸Oと直角な方向よりも完全山部232側(食付き部231の後端側。図3(b)の右側)に傾斜した姿勢で形成される(断面視において、面取り前の半端山の頂よりも、半端山部233の頂が食付き部231の後端側(図3(b)の右側)に位置するように傾斜面が形成される)ことが好ましい。
 この場合には、本実施の形態のように、断面視において、傾斜面233cは、その傾斜面233cを含む仮想線V2と、半端山部233に隣接する食付き部231又は完全山部232のねじ山とが重複しない(重ならない)姿勢で形成されることがより好ましい(図3(b)では、半端山部233に完全山部232のねじ山が隣接しているが、第1実施の形態と同様、一部の半端山部233は、断面視において、食付き部231のねじ山と隣接している)。
 これにより、研削砥石によって半端山部233を面取する(傾斜面233cを形成する)際に、半端山部233に隣接する食付き部231及び完全山部232のねじ山に研削砥石が接触することを抑制できる。よって、研削砥石を複雑に制御することなく、傾斜面233cを容易に形成できる。
 以上、上記実施の形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の変形改良が可能であることは容易に推察できるものである。例えば、食付き部31,231および完全山部32,232のねじ山の角度は例示であり、適宜設定すれば良い(一般的なねじ山の角度としては、25°~65°が挙げられる)。
 上記各実施の形態では、半端山部33,233に隣接する食付き部31,231及び完全山部32,232のねじ山を残して半端山部33,233を形成する(半端山を面取りして傾斜面33c,233cを形成する)場合を説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、例えば、断面視において、半端山部33,233に隣接する食付き部31,231又は完全山部32,232のねじ山の頂が面取りされる(仮想線V1,V2が食付き部31,231又は完全山部32,232と重複する)構成でも良い。即ち、少なくとも面取り前の半端山にもとより形成される凸部および逃げ部を残して面取りして半端山部33,233(傾斜面33c,233c)を形成すれば良い。
 上記各実施の形態では、半端山を面取りすることで半端山部33,233が形成される場合を説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、例えば、半端山を面取りせずに半端山部とする構成でも良い。即ち、半端山(半端山部33,233が形成される前の状態)には、もとより凸部および逃げ部が形成されているため、半端山の頂を面取りしない構成でも良い。
 上記各実施の形態では、おねじ部3(食付き部31,231及び完全山部32,232)の軸O方向視における外形形状が略9角形状に形成される場合を説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、9角形以外の多角形の形状でも良い。例えば、4、5、6、又は、8角形状のものが一般的な形状として例示される。
1,201             盛上げタップ
31,231            食付き部
31´,231´          面取り部
31c´,231c´        面取り面
32,232            完全山部
33,233            半端山部
33a,233a          半端山部の凸部
33b,233b          半端山部の逃げ部
33c,233c          傾斜面
O                 食付き部および完全山部の軸(軸)
V1,V2             傾斜面を含む仮想線

Claims (6)

  1.  ねじ山を有する完全山部と、その完全山部に連設されると共にテーパ状のねじ山を有する食付き部とを備え、その食付き部の先端部に形成されるねじ山の一部が、半端山から形成される半端山部として構成され、塑性変形によってめねじを形成する盛上げタップにおいて、
     前記半端山部は、前記完全山部の軸方向視において、径方向へ突出して形成される凸部と、その凸部よりも小径に形成される逃げ部とを備えることを特徴とする盛上げタップ。
  2.  前記半端山部は、前記食付き部の先端側に形成されると共に前記半端山が面取りされた傾斜面を備え、
     前記傾斜面は、前記軸を含む平面で切断した断面視において、前記軸と直角な方向よりも前記完全山部側に傾斜した姿勢で形成されることを特徴とする請求項1記載の盛上げタップ。
  3.  前記軸を含む平面で切断した断面視において、前記傾斜面は、その傾斜面を含む仮想線と、前記半端山部に隣接する前記食付き部または前記完全山部のねじ山とが重複しない姿勢で形成されることを特徴とする請求項2記載の盛上げタップ。
  4.  前記軸を含む平面で切断した断面視において、前記傾斜面は、前記半端山部に隣接する前記食付き部または前記完全山部のねじ山における前記半端山部側のフランクと略平行に形成されることを特徴とする請求項3記載の盛上げタップ。
  5.  前記半端山部に連設される前記食付き部のねじ山は、その食付き部の先端側における前記食付き部のねじ山のフランクが面取りされた面取り面を有する面取り部を備え、
     前記半端山部および前記面取り部の山の高さは、その山のつる巻き線に沿って前記食付き部の先端部から漸次高くなる態様で形成されることを特徴とする請求項4記載の盛上げタップ。
  6.  ねじ山を有する完全山部と、その完全山部に連設されると共にテーパ状のねじ山を有する食付き部とを備え、その食付き部のねじ山の一部が、半端山から形成される半端山部として構成され、塑性変形によってめねじを形成する盛上げタップの製造方法において、
     前記完全山部の軸方向視において、径方向に突出して形成される凸部、及び、その凸部よりも小径に形成される逃げ部を備えるねじ山を、前記完全山部および前記食付き部に形成するねじ山形成工程と、
     そのねじ山形成工程で形成された前記半端山を面取りすることで前記半端山部に面取り面を形成する面取り工程とを備え、
     前記面取り工程では、前記半端山にもとより形成される凸部および逃げ部を残して前記半端山部に凸部および逃げ部を形成することを特徴とする盛上げタップの製造方法。
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