JP4685988B2

JP4685988B2 - めねじ手直し用工具

Info

Publication number: JP4685988B2
Application number: JP2004308591A
Authority: JP
Inventors: 秀高伊藤
Original assignee: OSG Corp
Current assignee: OSG Corp
Priority date: 2004-10-22
Filing date: 2004-10-22
Publication date: 2011-05-18
Anticipated expiration: 2024-10-22
Also published as: JP2006116668A

Description

本発明は、めねじに螺合されることによりそのめねじのねじ山を修整するめねじ手直し用工具に関するものである。

溶接固定されためねじにスパッタが付着するなどしておねじを螺合することができなかったり、めねじにおねじを螺合する際に食い付いてめねじのねじ山が潰れたりした場合には、例えば特許文献１等に記載の通常の切削タップを用いて再度めねじのねじ立て加工を行い、めねじのねじ山を修整するようにしているのが普通である。
実用新案登録第３００５７４１号公報

ところで、このようなめねじの修整作業は、電動式やエア駆動式等のハンドドライバーを用いて手作業で行なわれ、切削タップとめねじとの螺合の進行に伴ってハンドドライバーを送り込みながら切削タップをめねじに螺入する必要があるが、そのハンドドライバーの送りがずれると、タップの切れ刃がめねじに食い付いてねじ山が痩せたりタップが折損したりすることがあり、作業に熟練を要するという問題があった。

本発明は以上の事情を背景として為されたもので、その目的とするところは、熟練を要することなくハンドドライバー等を用いてめねじのねじ山を容易に修整することができるめねじ手直し用工具を提供することにある。

かかる目的を達成するために、第１発明は、めねじに螺合されることによりそのめねじのねじ山を修整するめねじ手直し用工具であって、(a) 前記めねじと同じピッチの修整用おねじを有するとともに、(b) その修整用おねじの外径、有効径、および谷の径は、それぞれ前記めねじに螺合される組付おねじの公差の下限値より大きく且つその組付おねじの基準山形よりも小さいことを特徴とする。

ここで、上記外径、有効径、谷の径は何れも直径で、公差の下限値は、組付おねじについてＪＩＳ等の規格で定められた外径、有効径、谷の径の各々の最小許容寸法であり、修整用おねじの外径、有効径、および谷の径は、何れもその最小許容寸法より大きいのである。また、組付おねじの基準山形は、同じくＪＩＳ等の規格で定められているもので、外径の基準寸法、有効径の基準寸法、および谷の径の基準寸法についてそれぞれ規定されており、修整用おねじの外径、有効径、および谷の径は、何れもその基準寸法より小さいのである。上記第１発明は請求項１に記載の発明に相当する。

第２発明は、第１発明のめねじ手直し用工具において、前記修整用おねじの外径、有効径、および谷の径は、それぞれ前記組付おねじの公差の上限値以下で、且つ、その外径および有効径は〔その上限値−６０μｍ〕以上であることを特徴とする。

すなわち、上記公差の上限値は、組付おねじについてＪＩＳ等の規格で定められた外径、有効径、谷の径の各々の最大許容寸法で、修整用おねじの外径、有効径、および谷の径は、何れもその最大許容寸法以下であり、外径および有効径については、それぞれその最大許容寸法から６０μｍを差し引いた径寸法以上とされるのである。なお、組付おねじの径寸法や精度、規格によっては、前記基準山形が公差の上限値（最大許容寸法）と一致する場合もある。上記第２発明は請求項２に記載の発明に相当する。

第３発明は、第１発明または第２発明のめねじ手直し用工具において、前記修整用おねじは周方向において分断されて複数のランドが形成されており、そのランドの前記めねじに螺入させられるリーディング側エッジのすくい角は負とされていることを特徴とする。

第４発明は、第３発明のめねじ手直し用工具において、前記リーディング側エッジにおける山頂部分のすくい角は−２０°〜−６０°の範囲内で、そのリーディング側エッジの逃げ角は０°で前記ランドの径寸法は一定であることを特徴とする。

第５発明は、第３発明または第４発明のめねじ手直し用工具において、複数の角部が軸心を中心とする円弧形状とされた正多角柱形状を成しており、その円弧角部が前記ランドとして機能して前記修整用おねじが設けられていることを特徴とする。

このようなめねじ手直し用工具においては、めねじと同じピッチで設けられた修整用おねじの外径、有効径、および谷の径が何れも組付おねじの基準山形（各基準寸法）より小さいため、めねじに比べて修整用おねじが小径で、めねじのねじ溝内を修整用おねじが遊びを持って通過させられるようになり、修整用おねじがめねじに食い付くことが抑制されて、めねじの修整作業を容易に行なうことができるようになる。また、修整用おねじの外径、有効径、および谷の径は、めねじに螺合される組付おねじの公差の下限値（各最小許容寸法）より大きいため、この修整用おねじがめねじに螺合されることにより、少なくとも公差の下限値付近の組付おねじについてはめねじと干渉することなく螺合でき、それより大径（公差の上限値付近など）の組付おねじについても、多少の干渉を生じる可能性はあるものの、ねじ込み不良を生じることなく螺合することができる。

第２発明では、修整用おねじの外径、有効径、および谷の径が、組付おねじの公差の上限値（各最大許容寸法）以下で、且つ、外径および有効径は〔その上限値−６０μｍ〕以上の範囲内、すなわち組付おねじの公差の上限値付近の寸法であるため、めねじに対する食付きを抑制しつつ公差の上限値付近の組付おねじについてもめねじと殆ど干渉することなく良好に螺合できるようになる。

第３発明は、修整用おねじが周方向において分断されて複数のランドが形成されている場合で、そのランドのリーディング側エッジのすくい角が負とされているため、めねじのねじ山は主として塑性変形によって修整されるとともに、そのめねじに対する食付きが一層良好に防止され、熟練を要することなく容易に修整作業を行なうことができる。溶接時にめねじに付着したスパッタ等は、修整用おねじによって擦られることにより、塑性変形だけでなくめねじから脱落して除去される場合もあり、そのようなめねじの除去屑は、ランドの間の溝内に収容されて排出される。

第４発明では、上記リーディング側エッジにおける山頂部分のすくい角が−２０°〜−６０°の範囲内であるため、めねじに対する食付きが一層良好に防止されるとともに、そのリーディング側エッジの逃げ角は０°でランドの径寸法は一定であるため、めねじ手直し用工具を簡単且つ安価に製造できる。

第５発明のめねじ手直し用工具は、円弧角部を有する正多角柱形状を成しており、その円弧角部がランドとして機能して修整用おねじが設けられているため、一層簡単且つ安価に製造される。

本発明のめねじ手直し用工具は、例えば電動式、エア駆動式等のハンドドライバーに取り付けて使用され、６０００ｒ／ｍｉｎ等の所定の回転速度で回転駆動しつつ、そのハンドドライバーを手で持って修整用おねじをめねじに螺入することにより、そのめねじのねじ山を修整することができる。めねじ手直し用工具は、修整用おねじと同軸にシャンク等を有して構成される。

修整用おねじの外径および有効径は、第２発明では組付おねじの公差の上限値以下で且つ〔その上限値−６０μｍ〕以上とされているが、第１発明の実施に際しては、組付おねじの基準山形より小さく且つ〔公差の上限値−６０μｍ〕以上の範囲内で設定しても良いなど、組付おねじの公差の下限値より大きく且つ基準山形よりも小さい範囲で適宜定めることができる。修整用おねじの谷の径についても、組付おねじの公差の上限値以下で且つ〔その上限値−６０μｍ〕以上の範囲内で設定したり、組付おねじの基準山形より小さく且つ〔公差の上限値−６０μｍ〕以上の範囲内で設定したりするなど、種々の態様が可能である。

組付おねじの外径、有効径、および谷の径については、例えばＪＩＳＢ０２０９等に呼び（径寸法）および等級（精度）に応じて上限値（最大許容寸法）および下限値（最小許容寸法）がそれぞれ定められており、修整用おねじの外径、有効径、および谷の径は、このような組付おねじの規格に基づいて設定される。

修整用おねじは、例えば完全山部と外径がテーパ状に小径とされた食付き部とを有して構成されるが、完全山部だけであっても良いし、完全山部の先端に例えば４５°程度の面取りを施すだけでも良い。

修整用おねじは、例えば軸方向に溝が設けられることによって分断され、１または複数のランドが形成されるが、その溝は直溝であってもねじれ溝であっても良い。第５発明の正多角柱形状の平坦な側面は直溝に相当するが、溝底が円弧形状を成す溝を設けることもできる。３〜５つのランドに分断する場合、ランド幅（中心角）は、例えば２０°〜４０°程度の範囲内とすることが望ましく、溝底径（心厚）は、修整用おねじの外径ｄに対して０．６ｄ〜０．８ｄ程度の範囲内が適当である。

リーディング側エッジのすくい角が負の場合、めねじは、修整用おねじが螺入されることにより主として塑性変形によって修整されるが、めねじの変形の程度やスパッタ等の付着状況、或いはすくい角の大きさによっては、切削や毟り、スパッタ等の付着物の脱落などを伴って修整される。

本発明の修整用おねじは、めねじに螺合してねじ山を修整した後に、逆回転させてそのめねじから引き抜く必要があるため、リーディング側エッジと反対のヒール側についても、リーディング側エッジと同様に逆回転時のすくい角が負（例えば−２０°〜−６０°）となるようにすることが望ましく、例えばリーディング側エッジと対称的に構成される。

本発明のめねじ手直し用工具は切削加工を目的としていないため、食付き部を設ける場合でも、第４発明のように逃げ角を０°としてランドの径寸法を一定とすることができるが、その食付き部や完全山部に所定の逃げを設けることも可能である。

第５発明の正多角柱は、例えば正三角柱、正四角柱、正五角柱までが工具として好適に採用されるが、正六角柱以上の正多角柱を用いることも可能である。

本発明のめねじ手直し用工具の工具素材としては、高速度工具鋼や合金工具鋼などのスチール、或いは超硬合金など種々の金属材料を採用できる。必要に応じてＴｉＡｌＮ等の硬質皮膜をコーティングしたり、浸炭等の表面硬化処理を施したりすることも可能である。

以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施例であるめねじ手直し用工具１０を説明する図で、(a) は軸心と直角方向から見た正面図、(b) は(a) におけるＢ−Ｂ断面図、(c) はねじ山形状や公差を説明する図で軸心Ｏを含む断面に相当する図である。このめねじ手直し用工具１０は、シャンク１２およびねじ部１４を同軸上に一体に備えており、シャンク１２が例えば図２に示すエア駆動式のハンドドライバー３０の主軸に取り付けられ、軸心Ｏまわりに回転駆動されつつナット１６のめねじ１８内に螺合されることにより、そのめねじ１８のねじ山を修整するためのものである。ナット１６は、パネル２０などに溶接等によって固定されているもので、ボルト等の組付おねじを螺合する際に、スパッタの付着などで螺合することができなかったり、めねじ１８に食い付いてそのめねじ１８のねじ山が潰れたりしたものである。ハンドドライバー３０は、作業者がグリップ３２を把持して手動で移動操作するもので、めねじ手直し用工具１０とめねじ１８との螺合の進行に伴って、ハンドドライバー３０を送り込みながらめねじ手直し用工具１０をめねじ１８に螺入する必要がある一方、めねじ手直し用工具１０がめねじ１８に螺合してねじ山を修整した後は、ハンドドライバー３０を引きながらめねじ手直し用工具１０を逆回転させてめねじ１８から抜き出す必要がある。

ねじ部１４には、修整用おねじ２２が設けられている。この修整用おねじ２２は、前記めねじ１８と同じピッチでねじ山が設けられているとともに、その外径ｄ、有効径ｄ₂、および谷の径ｄ₁は、ナット１６に螺合すべき組付おねじと同じ規格（ＪＩＳなど）に基づいて設定されている。具体的には、図１の(c) において、斜線で示す領域Ｅ１はめねじ１８の公差域（許容域）で、基準山形２４を下限値（最小許容寸法）として定められており、領域Ｅ２は、めねじ１８に螺合すべき組付おねじの公差域（許容域）で、基準山形２４よりも小径側に定められているが、修整用おねじ２２の外径ｄ、有効径ｄ₂、および谷の径ｄ₁は、矢印Ａで示すように、その基準山形２４より小さく且つ組付おねじの公差域Ｅ２の下限値Ｅ２min より大きい範囲内で、本実施例では公差域Ｅ２の上限値Ｅ２max 以下で且つ〔Ｅ２max −６０μｍ〕以上の範囲内で定められている。これ等の公差域Ｅ１、Ｅ２は、例えばＪＩＳＢ０２０９等において呼び（径寸法）および等級（精度）に応じて定められているもので、上限値Ｅ２max は最大許容寸法に相当し、下限値Ｅ２min は最小許容寸法に相当する。また、基準山形２４は、組付おねじの基準山形に相当し、この実施例ではめねじ１８の基準山形と一致している。なお、本実施例のめねじ手直し用工具１０は、例えば呼びがＭ１０×１．２５のねじに関するものである。

ここで、めねじ１８を加工するためのタップは、めねじ１８の公差域Ｅ１の範囲内で定められているが、同じタップを用いてめねじ１８の修整作業を行なうと、遊びが無いため、タップがめねじ１８のフランクに食い付いてねじ山が痩せたりタップが折損したりすることがあり、作業に熟練を要する。また、めねじ１８の山痩せなどでナット１６が使用不可になると、パネル２０を含めて一式交換する必要があり、工数が増えてコスト高の原因になる。このため、本実施例では、組付おねじの公差域Ｅ２の範囲内の修整用おねじ２２を有する手直し専用のめねじ手直し用工具１０を用意し、その修整用おねじ２２が遊びを持ってめねじ１８に螺合されることにより、容易にめねじ１８を修整できるようにしたのである。

前記ねじ部１４は、完全山部と外径ｄがテーパ状に小径とされた約５山の食付き部とから構成されているとともに、図１の(b) から明らかなように、軸心Ｏまわりに等角度間隔で４本の直溝２６が設けられて、前記修整用おねじ２２が４つのランド２８に分断されている。直溝２６は、溝底が円弧形状を成すもので、その半径Ｒは前記外径ｄに対して０．４ｄ程度、ランド２８のランド幅（中心角）γは約３０°、溝底径ｄ_Mは０．７ｄ程度、リーディング側エッジ２８ａの山頂部分のすくい角θは約−３０°である。また、リーディング側エッジ２８ａの逃げ角は食付き部を含めて０°で、ランド２８は周方向においてリーディング側エッジ２８ａからヒール２８ｂに至るまで一定の径寸法で設けられており、ヒール２８ｂは、軸心Ｏまわりにおいてリーディング側エッジ２８ａと対称的に構成されている。図１の(b) は、修整用おねじ２２のねじ山に沿って切断した断面図である。

そして、このようなめねじ手直し用工具１０によれば、めねじ１８と同じピッチで設けられた修整用おねじ２２の外径ｄ、有効径ｄ₂、および谷の径ｄ₁が組付おねじの基準山形２４よりも小さく、本実施例では組付おねじの公差の上限値Ｅ２max 以下とされているため、めねじ１８に比べて修整用おねじ２２が小径で、めねじ１８のねじ溝内を修整用おねじ２２が遊びを持って通過させられるようになり、修整用おねじ２２がめねじ１８に食い付くことが抑制されて、めねじ１８の修整作業を容易に行なうことができるようになる。

また、修整用おねじ２２の外径ｄ、有効径ｄ₂、および谷の径ｄ₁は、めねじ１８に螺合される組付おねじの公差の下限値Ｅ２min より大きく、本実施例では上限値Ｅ２max から６０μｍを差し引いた径寸法〔Ｅ２max −６０μｍ〕以上であるため、結局修整用おねじ２２は組付おねじの公差の上限値Ｅ２max 付近の寸法とされ、この修整用おねじ２２がめねじ１８に螺合されてそのめねじ１８のねじ山が修整されると、公差の下限値Ｅ２min 付近の組付おねじは勿論、公差の上限値Ｅ２max 付近の組付おねじについても、めねじ１８と殆ど干渉することなく良好に螺合できるようになる。

また、本実施例ではランド２８のリーディング側エッジ２８ａのすくい角θが−３０°程度とされているため、めねじ１８のねじ山は主として塑性変形によって修整されるとともに、そのめねじ１８に対する修整用おねじ２２の食付きが一層良好に防止され、熟練を要することなく容易に修整作業を行なうことができる。溶接時にめねじ１８に付着したスパッタ等は、修整用おねじ２２によって擦られることにより、塑性変形だけでなくめねじ１８から脱落して除去される場合もあり、そのようなめねじの除去屑は直溝２６内に収容されて排出される。

また、本実施例ではリーディング側エッジ２８ａの逃げ角が食付き部を含めて０°で、ランド２８は一定の径寸法で設けられるため、めねじ手直し用工具１０を簡単且つ安価に製造できる。

なお、上記実施例ではねじ部１４の先端に食付き部が設けられていたが、図３に示すように食付き部を省略し、完全山部の先端に４５°程度の面取り４０を施すだけでも良い。

また、図４の(a) 〜(c) は、前記ねじ部１４の形状が異なる場合で、何れも前記図１(b) に相当する断面図であり、食付き部の有無については図１(a) 或いは図３のように適宜定められる。図４の(a) のねじ部４２は、略正四角柱形状を成しているとともに、４つの角部が軸心Ｏを中心とする円弧形状とされており、その円弧角部がランド４４として機能して前記修整用おねじ２２が設けられている。この場合の４つの側面４６は、溝底が平坦な４本の直溝に相当し、ランド４４のランド幅（中心角）γは約２０°、溝底径ｄ_Mは０．８ｄ程度、リーディング側エッジ４４ａの山頂部分のすくい角θは約−５５°である。また、リーディング側エッジ４４ａの逃げ角は０°で、ランド４４は周方向においてリーディング側エッジ４４ａからヒール４４ｂに至るまで一定の径寸法で設けられており、ヒール４４ｂは、軸心Ｏまわりにおいてリーディング側エッジ４４ａと対称的に構成されている。本実施例では、前記実施例と同様の作用効果が得られるのに加えて、ねじ部４２が略正多角柱形状を成していて、その円弧角部がランド４４として機能して修整用おねじ２２が設けられるため、一層簡単且つ安価に製造される。

図４の(b) のねじ部５０は、略正三角柱形状を成しているとともに、３つの角部が軸心Ｏを中心とする円弧形状とされており、その円弧角部がランド５２として機能して前記修整用おねじ２２が設けられている。この場合の３つの側面５４は、溝底が平坦な３本の直溝に相当し、ランド５２のランド幅（中心角）γは約３０°、溝底径ｄ_Mは０．７ｄ程度、リーディング側エッジ５２ａの山頂部分のすくい角θは約−４５°である。また、リーディング側エッジ５２ａの逃げ角は０°で、ランド５２は周方向においてリーディング側エッジ５２ａからヒール５２ｂに至るまで一定の径寸法で設けられており、ヒール５２ｂは、軸心Ｏまわりにおいてリーディング側エッジ５２ａと対称的に構成されている。この場合も、上記図４(a) の実施例と同様の作用効果が得られる。

図４の(c) のねじ部６０は、溝底が円弧形状を成す３本の直溝６２により３つのランド６４が設けられている場合で、そのランド６４に前記修整用おねじ２２が設けられている。ランド６４のランド幅（中心角）γは約３０°、溝底径ｄ_Mは０．６ｄ程度、リーディング側エッジ６４ａの山頂部分のすくい角θは約−２０°である。また、リーディング側エッジ６４ａの逃げ角は０°で、ランド６４は周方向においてリーディング側エッジ６４ａからヒール６４ｂに至るまで一定の径寸法で設けられており、ヒール６４ｂは、軸心Ｏまわりにおいてリーディング側エッジ６４ａと対称的に構成されている。この場合は、前記図１の実施例と同様の作用効果が得られる。

以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、これ等はあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更，改良を加えた態様で実施することができる。

本発明の一実施例であるめねじ手直し用工具を示す図で、(a) は正面図、(b) は(a) におけるＢ−Ｂ断面図、(c) はねじ部に設けられる修整用おねじの寸法を説明する図である。図１のめねじ手直し用工具の使用方法を説明する図である。図１のめねじ手直し用工具において食付き部を省略した場合である。本発明の別の実施例を説明する図で、何れも図１の(b) に相当する断面図である。

符号の説明

１０：めねじ手直し用工具１８：めねじ２２：修整用おねじ２４：基準山形（組付おねじの基準山形）２８、４４、５２、６４：ランド２８ａ、４４ａ、５２ａ、６４ａ：リーディング側エッジ θ：すくい角Ｅ２：組付おねじの公差域Ｅ２max ：公差の上限値Ｅ２min ：公差の下限値

Claims

めねじに螺合されることにより該めねじのねじ山を修整するめねじ手直し用工具であって、
前記めねじと同じピッチの修整用おねじを有するとともに、
該修整用おねじの外径、有効径、および谷の径は、それぞれ前記めねじに螺合される組付おねじの外径、有効径、谷の径の各々の最小許容寸法より大きく、且つ、該組付おねじの外径、有効径、谷の径の各々の基準寸法より小さい
ことを特徴とするめねじ手直し用工具。
前記修整用おねじの外径、有効径、および谷の径は、それぞれ前記組付おねじの外径、有効径、谷の径の各々の最大許容寸法以下で、且つ、該外径および有効径は〔該最大許容寸法−６０μｍ〕以上である
ことを特徴とする請求項１に記載のめねじ手直し用工具。
前記修整用おねじは周方向において分断されて複数のランドが形成されており、該ランドの前記めねじに螺入させられるリーディング側エッジのすくい角は負とされている
ことを特徴とする請求項１または２に記載のめねじ手直し用工具。
前記リーディング側エッジにおける山頂部分のすくい角は−２０°〜−６０°の範囲内で、該リーディング側エッジの逃げ角は０°で前記ランドの径寸法は一定である
ことを特徴とする請求項３に記載のめねじ手直し用工具。
複数の角部が軸心を中心とする円弧形状とされた正多角柱形状を成しており、該円弧角部が前記ランドとして機能して前記修整用おねじが設けられている
ことを特徴とする請求項３または４に記載のめねじ手直し用工具。