JP5021138B2 - ナットを製造する方法、この方法を実施するためのタップ、およびこの方法に基づいて製造されたナット - Google Patents

Description

【０００１】
（技術分野）
本発明は、請求項１の上位概念に基づく、ナットを製造する方法、および請求項５の上位概念に基づく、この方法を実施するためのタップ、ならびに請求項１５の上位概念に基づく、この方法に基づいて製造されたナットに関する。
【０００２】
（背景技術）
ＤＥ１９５３２７０９より、バルク成形によって製造されるナットが公知であり、このナットは、工具が作用するための駆動領域と、構造部品に当接する領域と、クランプ領域とを有しており、このクランプ領域はナットの長手方向にスリット加工されており、それぞれ２つのスリットの間に円周方向でクランプ舌部が配置されるようになっている。スリットとクランプ舌部を備えるクランプ領域と駆動領域とは、いずれもたとえば冷間押出しおよび／または熱間押出しなどのバルク成形によって製作される。ナットの雌ネジは、駆動領域に沿って一定の直径で延びるとともに、クランプ領域の軸方向の延びの少なくとも一部にわたっては駆動領域からの間隔が増すにつれて小さくなっていく直径で延びている。
【０００３】
このような種類のナットのネジ山は、通常、ＮＣネジ切り盤で製作される。この場合にはまず穴が駆動領域では円筒状に、クランプ領域ではテーパ状にそれぞれくり抜かれ、次いでネジ山がＮＣ工作機械で形成される。容易にわかるように、このような種類の製造方法は複雑かつ高価である。両方の操作で、このような円錐形の工具運動が同形に行われなくてはならない。
【０００４】
したがって本発明の課題は、このような種類の方法を改良して、はるかに簡単に実施することができ、それにより、この方法で製造されるナットをはるかに安価に製造できるようにすることである。さらに、この方法を実施するためのタップが提供されることが望ましい。
【０００５】
【特許文献１】
ＤＥ１９５３２７０９
【０００６】
（発明の開示）
上述の課題は、請求項１の構成要件を備える方法によって解決される。本発明の方法で製造されるナットは、請求項１５の構成要件を備えることを特徴としている。この方法を実施するためのタップは、請求項５の構成要件を有している。
【０００７】
本発明の主要な利点は、前述した従来技術との関連で必要となる、クランプ領域のテーパ状のくり抜きと、ＮＣ工作機械での雌ネジの形成とを行うための複雑なステップを省略できることにある。なぜなら雌ネジを製作するために、すでにテーパ状に成形されており、クランプ領域および駆動領域の領域に延びる円筒状の穴に挿入される特殊なタップが使用されるからである。厳密に言えば、本発明の方法との関連で使用されるタップは、所定の軸方向の位置までタップを単にねじ込むことだけでよいように、駆動領域で円筒状の雌ネジを製作するための円筒状のネジ切り区域に加えて、クランプ領域で雌ネジのテーパ状の領域を製作するために特殊なテーパ状のネジ切り区域を有するように構成されている。この場合、タップが単純な直線状の前進運動しか行わないことに特に大きな意義がある。
【０００８】
本発明のその他の有利な実施形態は従属請求項に記載されている。
【０００９】
（発明を実施するための最良の形態）
次に、本発明とその実施形態を図面との関連で詳しく説明する。
【００１０】
図１に示すナットは、実質的に、互いに一体的に製作された駆動領域２とクランプ領域３とで構成されている。ワッシャの方を向いている側、すなわちクランプ領域３と反対を向いている側に、ナットは載置領域５を有している。ナットの駆動領域２の円筒状のネジ山区域は符号７が付されている。
【００１１】
駆動領域２は、半径方向外側の規則的な変形部９’を有しており、この変形部はたとえば多角形を形成しており、工具を作用させることが意図されているものであり、この工具によってナットをボルト等の上で回すことができる。
【００１２】
軸方向で駆動領域２の後に続いているクランプ領域３はスリーブ状に構成されており、外周ではテーパ状ないし円錐状に延びる外套面９で区切られており、この外套面の円錐の先端は載置領域５と反対の方を向いている。クランプ領域３は、駆動領域２まで軸方向に延びる、円周にわたって分散された複数のスリットまたは軸方向を向いた切欠き１１を有している。それぞれ２つのスリットの間に形成されるクランプ舌部は、符号１３が付されている。クランプ領域３のテーパ状のネジ山区域には符号８が付されている。
【００１３】
すでに指摘したように、ネジ山区域７および８は、通常、まず駆動領域２に円筒状の穴、クランプ領域３にテーパ状の穴をそれぞれあけ、次いでＮＣネジ切り盤で円筒状のねじ山区域７とテーパ状のねじ山区域８が製作されることによって製作されていた。
【００１４】
本発明による方法では、ねじ山区域７および８は、軸方向に延びるただ１つの円筒状の穴Ｂをあけた後、図３に示すように構成されたタップ１５を駆動領域５の側から円筒状の穴Ｂへ所定の位置まで、後で詳しく説明するやり方でねじ込むことによって製作される。この穴は、特に塑性加工によって製作することができる。
【００１５】
タップ１５は、軸方向で前側から見て相並んで配置された３種類の異なるネジ切り区域を有している。一番前のセンタリング切削区域１７は、ナットの円筒状の穴に最初に挿入され、ナットの円筒状の穴Ｂに対してタップ１５をセンタリングし、区域２１にネジ山を粗削りする役目をする。センタリング切削区域１７の後には、クランプ領域３の雌ネジのテーパ部を製作する役目をする切削区域１９が続いている。切削区域１９のセンタリング切削区域１７と反対側の隣には、ナットの駆動領域２に円筒状の雌ネジ区域７を製作する役目をする第３の切削区域２１がある。
【００１６】
図５には、上述した切削区域１７，１９および２１が著しく拡大された形態で図示されている。この図によれば、駆動領域２に円筒状の雌ネジ区域７を製作する役目をする切削区域２１は歯２２を有しており、その外径２３と谷径２５は長手方向Ｌに延びている。
【００１７】
切削区域１９の歯には符号２６が付されている。この歯は、その外径２７が、長手方向Ｌに対して角度α１で傾く仮想的な外套面の上に位置するするように構成されており、それにより、歯２６はタップ１５の前側の方に向かってそれぞれ小さくなる歯の高さを有している。有利には、切削区域１９の歯２６の谷径２９も、軸方向Ｌに対して角度α１で傾いた外套面の上に配置される。
【００１８】
最後に、センタリング切削区域１７の歯３０は、その外径３１が、タップ１５の長軸に対して角度α２で傾いている仮想的な外套面の上に位置するように構成されており、角度α２は有利には角度α１よりも大きい。歯３０は、有利には、前側の方に向かって小さくなっていく歯の高さを有している。有利には、歯３０のそれぞれの谷径３３も、たとえば角度α１に相当する一定の角度で長軸Ｌに対して傾いている仮想的な外套面の上に配置される。
【００１９】
本発明による方法では、タップ１５は、ネジ切り盤でセンタリングされて固定されたナットの一貫した穴に、すなわちクランプ領域３と駆動領域２の両方で円筒状に延びている穴に、切削区域１９がクランプ領域３の所望の位置にくるまで、かつ切削区域２１が駆動領域２の所望の位置にくるまで、軸方向の位置までねじ込まれる。このとき切削区域１７は、ナットのクランプ領域から少なくとも部分的に突出する。それにより、前述した所定の位置に達した後、所望のテーパ状のネジ山がクランプ領域３に生成され、切削区域２１の歯２２が駆動領域２に正確に反映される。この状態が図６に示されている。最後に、タップ１５を所定の位置から逆回転させて戻し、ナットから取り外す。所定の位置までタップ１５をねじ込むとき、切削区域１７および１９の歯３０および／または２６は、駆動領域の雌ネジ７の歯を粗削りする役目を果たす。このとき同様に、区域１７の歯３０はクランプ領域の雌ネジ８の歯を粗削りする役目を果たす。
【００２０】
一つ指摘しておくと、切削区域１９および２１は、所定の位置のときに切削区域２１の歯２２の一部もクランプ領域３まで侵入するように寸法決めされていてよく、それにより、製作される円筒状のネジ山区域７は駆動領域２を超えて、部分的にクランプ領域３にまで延びることになる。逆に、所定の位置のときに切削区域１９の歯２６の一部がまだ駆動領域２に入っているように、切削区域１９および２１を寸法決めすることも考えられる。
【００２１】
付言しておくと、「テーパ状」という概念は、タップ１５の前側に向かって先細になっていく、考えられるあらゆる形状を意味している。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の方法で製造されたナットを示す縦断面図である。
【図２】 図１のナットを、ワッシャと反対の側から見たときの図である。
【図３】 本発明の方法との関連で使用される本発明のタップを示す側面図である。
【図４】 図３のタップを示すＶＩ−ＶＩ線に沿った断面図である。
【図５】 種々の部分の拡大図である。
【図６】 ナットに所定の位置までねじ込まれたタップである。

Claims (14)

1. 互いに一体的に製作された駆動領域（２）とクランプ領域（３）とを有するナットを製造する方法であって、このナットは、駆動領域（２）に少なくとも部分的に円筒状のねじ山区域（７）と、クランプ領域（３）に少なくとも部分的にテーパ状のねじ山区域（８）とを備えるクランプ領域（３）および駆動領域（２）を貫通する穴（Ｂ）を有している形式のものにおいて、クランプ領域（３）および駆動領域（２）を貫通する穴（Ｂ）を円筒状の穴（Ｂ）として製作し、この円筒状の穴（Ｂ）にタップ（１５）を所定の位置までねじ込み、このタップは軸方向でその前側から見たときに、センタリング切削区域（１７）と、その後に続く、クランプ領域（３）のテーパ状の雌ネジ区域（８）を製作するための切削区域（１９）と、その後に続く、駆動領域（２）の円筒状の雌ネジ区域（７）を製作するための切削区域（２１）とを有しており、駆動領域（２）の円筒状の雌ネジ区域（７）を製作するための切削区域（２１）は、長手方向（Ｌ）の方向に延びる歯（２２）を有しており、クランプ領域（３）のテーパ状の雌ネジ区域（８）を製作するための切削区域（１９）は、長手方向（Ｌ）に対して第１の角度（α１）で斜めに延びる歯（２６）を有しており、センタリング切削区域（１７）は、長手方向（Ｌ）に対して第２の角度（α２）で斜めに延びる歯（３０）を有しており、第１の作業ステップでタップ（１５）を所定の位置まで穴（Ｂ）にねじ込み、このとき、駆動領域（２）に円筒状の雌ネジ区域（７）を製作するための切削区域（２１）の歯（２２）と、クランプ領域（３）のテーパ状の雌ネジ区域（８）を製作するための切削区域（１９）の歯（２６）とが駆動領域（２）ないしクランプ領域（３）で反映され、次の作業ステップでタップ（１５）を逆回転させてナットの穴（Ｂ）から抜くことを特徴とする方法。
2. 所定の位置のとき、円筒状の雌ネジ区域（７）を製作するための切削区域（２１）の歯（２２）が駆動領域（２）全体に配置されており、テーパ状の雌ネジ区域（８）を製作するための切削区域（１９）の歯（２６）はクランプ領域（３）の全体に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 所定の位置のとき、駆動領域（２）に円筒状の雌ネジ区域（７）を製作するための切削区域（２１）の歯（２２）が部分的にクランプ領域（３）にも係合していることを特徴とする請求項１に記載の方法。
4. クランプ領域（３）のテーパ状の雌ネジ区域（８）を製作するための切削区域（１９）の歯（２６）が、所定の位置のとき、部分的に駆動領域（２）にも係合していることを特徴とする請求項１に記載の方法。
5. 請求項１から４までのいずれか１項に記載の方法を実施するためのタップにおいて、このタップはその前側から見て、センタリング切削区域（１７）と、これに後続する、クランプ領域（３）のテーパ状の雌ネジ区域（８）を製作するための切削区域（１９）と、これに後続する、駆動領域（２）に円筒状の雌ネジ区域（７）を製作するための切削区域（２１）とを有しており、駆動領域（２）に円筒状の雌ネジ区域（７）を製作するための切削区域（２１）の歯（２２）はタップ（１５）の長手方向（Ｌ）に延びており、クランプ領域（３）のテーパ状の雌ネジ区域（８）を製作するための切削区域（１９）の歯（２６）は前側に向かって先細になる線に沿って延びており、センタリング切削区域（１７）の歯（３０）は前側に向かって先細になるさらに別の線に沿って延びていることを特徴とするタップ。
6. 駆動領域（２）の円筒状の雌ネジ区域（７）を製作するための切削区域（２１）の歯（２２）が、タップ（１５）の長手方向（Ｌ）に延びる外径（２３）と谷径（２５）を有していることを特徴とする請求項５に記載のタップ。
7. クランプ領域（３）のテーパ状の雌ネジ区域（８）を製作するための切削区域（１９）の歯（２６）が、タップ（１５）の長手方向（Ｌ）に対して第１の角度（α１）で傾いている仮想的な外套面の上に位置する外径（２７）を有していることを特徴とする請求項５または６に記載のタップ。
8. クランプ領域（３）のテーパ状の雌ネジ区域（８）を製作するための切削区域（１９）の歯（２６）の全体が、タップ（１５）の前側に向かって小さくなっていくことを特徴とする請求項７に記載のタップ。
9. クランプ領域（３）のテーパ状の雌ネジ区域（８）を製作するための切削区域（１９）の歯（２６）の谷径（２９）が、タップの長手方向（Ｌ）に対して第１の角度（α１）で傾いている外套面の上に配置されていることを特徴とする請求項７に記載のタップ。
10. センタリング切削区域（１７）の歯（３０）が、タップ（１５）の長手方向（Ｌ）に対して第２の角度（α２）で傾いている仮想的な外套面の上に位置する外径（３１）を有していることを特徴とする請求項７から９までのいずれか１項に記載のタップ。
11. 第２の角度（α２）が第１の角度（α１）よりも大きいことを特徴とする請求項１０に記載のタップ。
12. センタリング切削区域（１７）の歯（３０）が、前側に向かって減少していく歯の高さを有していることを特徴とする請求項１０または１１に記載のタップ。
13. センタリング切削区域（１７）の歯（３０）の谷径（３３）が、タップ（１５）の長手方向（Ｌ）に対して第３の角度で傾いている仮想的な外套面の上に位置していることを特徴とする請求項１０から１２までのいずれか１項に記載のタップ。
14. 前記第３の角度は前記第１の角度（α１）に相当することを特徴とする請求項１３に記載のタップ。

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