JP5360874B2 - Tap with handle - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、自動ねじたて盤(タッピングマシン)によるナットの連続ねじ立てに利用する柄付きタップに関する。なお、この発明は、切削加工によってねじ立てを行うタップを改善の対象にしており、転造加工を行う盛上げタップは適用範囲に含まない。 The present invention relates to a handle-type tap used for continuous tapping of nuts by an automatic threading machine (tapping machine). In addition, this invention makes the tap for tapping by cutting process the object of improvement, and the rising tap which performs rolling process is not included in the application range.
首記の柄付きタップのひとつに、ベントタップがある。以下の説明は、そのベントタップを例に挙げて行う。このベントタップは、ベントシャンクとそのシャンクの先端に設けるタップ部とで構成されており、自動ねじ立て盤の基台に支持された軸孔を有する回転体に組み込んで使用される。このベントタップのベントシャンク(以下で単にシャンクとも言う)は、直線部とその後方に連なる緩く屈曲したベント脚部とから成る。 One of the taps with a handle on the neck is a vent tap. The following description will be given using the vent tap as an example. This vent tap is composed of a vent shank and a tap portion provided at the tip of the shank, and is used by being incorporated into a rotating body having a shaft hole supported by a base of an automatic tapping machine. The vent shank of the vent tap (hereinafter also simply referred to as “shank”) includes a straight portion and a loosely bent vent leg connected to the rear thereof.
タップ部は固定ガイドに設けた角孔のガイド孔に挿入され、シュータを通して前記ガイド孔にナット素材が供給される。ガイド孔に供給されたナット素材は固定ガイドによって回転が阻止され、この状態でガイド孔内のナット素材が押し棒により回転体と共に回転するタップ部に押し付けられてタップ部によるねじ立てがなされる。 The tap portion is inserted into a square guide hole provided in the fixed guide, and the nut material is supplied to the guide hole through the shooter. The nut material supplied to the guide hole is prevented from rotating by the fixed guide, and in this state, the nut material in the guide hole is pressed against the tap portion that rotates together with the rotating body by the push rod, and tapping is performed by the tap portion.
回転体の軸孔に組み込んだベントタップは、回転体に支持されたねじ立て完了後のナットが軸受になってシャンクが保持される。この保持は、ナットと回転体に設けた軸孔との間の隙間及びナットとシャンクの直線部との間の隙間がともに大きいことから、回転体の軸孔に対してシャンクの直線部がラフに芯出しされた状態でなされる。 In the vent tap incorporated in the shaft hole of the rotating body, the nut after completion of tapping supported by the rotating body serves as a bearing to hold the shank. This holding is because both the gap between the nut and the shaft hole provided in the rotating body and the gap between the nut and the straight portion of the shank are large, so that the straight portion of the shank is rough against the shaft hole of the rotating body. It is made in the centered state.
このベントタップの従来例として、下記特許文献1、2などに開示されたものがある。
Examples of conventional vent taps include those disclosed in
特許文献1に開示されたベントタップは、シャンクの直線部をベント脚部の手前で中心線に対して偏心させることで、遠心力による影響でシャンクの後端側が常時一定側に偏った状態でナットによる支持点を支点にしてタップが回転することによるタップ部の回転に伴う振れ(いわゆる味噌摺り運動)を抑制している。
In the vent tap disclosed in
この機能によってねじの加工精度が高まるが、シャンクの直線部を部分的に偏心させるとその部分でナットの流れが悪化して加工済みのナットが軸孔内で詰まり、連続加工の作業が中断することがある。 This function increases the thread processing accuracy, but if the straight part of the shank is partially eccentric, the nut flow deteriorates at that part and the processed nut is clogged in the shaft hole, interrupting the continuous processing operation. Sometimes.
また、特許文献2に開示されたベントタップは、ナット素材を押し棒でタップ部に押し付けるときの衝撃を、緩衝手段を設けて緩和するようにしており、ナット素材の衝撃的な押し付けによるタップ部の損傷やねじ形状の悪化が抑制される。しかしながら、タップ部が偏心回転する現象に対しての対応は全くなされておらず、タップ部の偏心回転によるねじの加工精度低下の問題が解消されない。
In addition, the vent tap disclosed in
なお、ナットと回転体に設けた軸孔との間の隙間は、ナットの移動が阻害されない範囲で小さくすることができるが、ナットとシャンクとの間の隙間は自由に小さくすることができなかった。 In addition, the gap between the nut and the shaft hole provided in the rotating body can be reduced as long as the movement of the nut is not hindered, but the gap between the nut and the shank cannot be reduced freely. It was.
その理由は、ベントタップによる切削加工でのねじ立てでは、タップ部でタップ溝などに排出されるべき切屑が一部正常に排出されずに残留し、その残留切屑がナットの内側に入り込んでナットにひきずられることがあり(この現象は径比長さの長いナットほど発生しやすい)、このときにナットとシャンクの直線部との間の隙間が小さものは、その切屑がナットとの間に噛み込まれて加工した雌ねじが傷付いたり、噛み込んだ切屑によりナットの排出が妨げられて(ナットが詰まる)作業を中断せざるを得なくなったりする。そのために、ナットとシャンクとの間にある程度の隙間を確保する必要があった。特許文献1は、その隙間を確保することを前提とした発明であるが、上述したように、シャンクの直線部の偏心箇所でのナットの移動に問題がある。
The reason for this is that when tapping in the cutting process using a vent tap, some of the chips that should be discharged into the tap groove, etc., remain in the tap groove without being discharged normally, and the remaining chips enter the inside of the nut. (This phenomenon is more likely to occur with nuts with a large diameter ratio.) At this time, if the gap between the nut and the straight part of the shank is small, the chips are between the nut and the nut. The internal thread that has been bitten and processed is damaged, or the biting of the nut prevents the nut from being discharged (the nut is clogged), and the work must be interrupted. Therefore, it is necessary to secure a certain gap between the nut and the shank.
なお、自動ねじたて盤にはストレートシャンクを有する柄付きタップを使用するものなどもあり、そのような自動ねじたて盤によるねじ立てでも、上記の切屑噛み込みの問題が起こり得る。 Some automatic threading machines use a tap with a handle having a straight shank, and the above-mentioned problem of chip biting can occur even when tapping with such an automatic threading machine.
この発明は、ベントタップをはじめとした柄付きタップの直線部とナットとの間の隙間の縮小規制を取り除くこと、それにより、上記の隙間を可及的に小さくしてナットに加工されるねじの精度を高めることを課題としている。 The present invention eliminates the restriction on the reduction of the gap between the straight portion of the handle tap including the vent tap and the nut, thereby reducing the gap as much as possible, and the screw processed into the nut. The challenge is to improve the accuracy of the system.
上記の課題を解決するため、この発明においては、自動ねじ立て盤に装着して使用する柄付きタップに以下の工夫を施した。即ち、シャンクの直線部の外径を、シャンク先端のタップ部によって切削によりねじ立てされるナットの内径(=下穴径)に可及的に近づけ、この直線部の外周にシャンクの一部を除去する肉除去部を形成し、その肉除去部をシャンク長手方向に連続させて前記直線部の先端又はその近傍から前記直線部の後端付近に至らせ、この肉除去部とナットの内径との間に前記タップ部による加工で生じて正常に排出されずに一部残留した切屑の移動を許容する通路が形成されるようにした。 In order to solve the above-described problems, in the present invention, the following device has been applied to a tap with a handle that is used by being mounted on an automatic tapping machine. That is, the outer diameter of the straight portion of the shank is made as close as possible to the inner diameter (= pilot hole diameter) of the nut that is tapped by cutting by the tap portion at the tip of the shank, and a part of the shank is placed on the outer periphery of this straight portion. Forming a meat removal portion to be removed, and continuing the meat removal portion in the longitudinal direction of the shank to reach the vicinity of the rear end of the straight portion from the tip or the vicinity of the straight portion; During this time, a passage that allows movement of chips that are generated by processing by the tap portion and are not discharged normally but partially remain is formed.
シャンクの直線部の外径は、ねじ立てしたナットがシャンクのベント脚部を支障なく通過できる範囲で設定する。ベントタップの場合、シャンクのベント脚部をシャンクの直線部よりも細くする(外径を小さくする)ことでベント脚部でのナットの通過規制を緩和することができ、これにより、シャンクの直線部とナットとの間の隙間をより小さくすることが可能になる。 The outer diameter of the straight portion of the shank is set within a range that allows the screwed nut to pass through the vent leg of the shank without hindrance. In the case of a vent tap, the passage restriction of the nut at the vent leg can be relaxed by making the vent leg of the shank thinner than the straight part of the shank (decreasing the outer diameter). It becomes possible to make the clearance gap between a part and a nut smaller.
この柄付きタップの好ましい形態を以下に列挙する。
(1)前記肉除去部を、タップを回転させてねじ立てを行うときにシャンクの直線部の最後部付近に移動した加工済みナットに支持されて回転支点となる部分を避けた位置に形成したもの。
(2)シャンクの直線部の外周に平面の面取り部を設けてその面取り部で前記肉除去部を形成したもの。
(3)前記肉除去部をシャンクの側部に設けたもの。ここで言うシャンクの側部とは、シャンクを、ベント脚部の末端が水平な平面の支持面に支えられる状態にして前記支持面上に載置し、このときに、上又は下になる部分である。
(4)前記肉除去部をシャンクの外周の1箇所に形成したもの。
The preferable form of this tap with a handle is enumerated below.
(1) The meat removing portion is formed at a position that avoids a portion serving as a rotation fulcrum supported by a processed nut that has moved near the end of the straight portion of the shank when tapping by rotating the tap. thing.
(2) A flat chamfered portion is provided on the outer periphery of the straight portion of the shank, and the meat removing portion is formed by the chamfered portion.
(3) The meat removing section is provided on the side of the shank. The side portion of the shank as used herein refers to a portion that is placed on the support surface in such a state that the end of the vent leg is supported by a horizontal flat support surface, and at this time, the upper or lower portion. It is.
(4) The meat removing portion is formed at one place on the outer periphery of the shank.
この発明の柄付きタップは、シャンクの直線部の外周に設けた肉除去部によってナットの内径との間に切屑の移動を許容する通路が形成される。正常な排出がなされずにナットの内側に入り込んだ切屑は、ナットにひきずられながらその通路を移動し、これにより、シャンクの直線部とナットとの間の隙間(シャンクの外径とナットの内径との径差)を可及的に小さくすることが可能になる。 In the tap with a handle according to the present invention, a passage allowing the movement of chips is formed between the inner diameter of the nut and the meat removing portion provided on the outer periphery of the straight portion of the shank. Chips that have entered the inside of the nut without being properly discharged move through the passage while being pulled by the nut, and as a result, the clearance between the straight part of the shank and the nut (the outer diameter of the shank and the inner diameter of the nut) Difference in diameter) can be made as small as possible.
また、その隙間縮小の要望に応えることで、タップを回転させてねじ立てを行うときのタップの味噌摺り運動が抑制され、ねじの加工精度が良くなる。また、シャンクの外径とナットの内径との径差が小さくなるほど回転支点となる位置(シャンクの直線部の最後部付近の一側面)でのナットとシャンクの接触面積が広がるので、タップ部の摩耗等による切削トルク増大時にねじ立てされたナットに生じることがある押え傷の防止の効果が期待できる。また、接触部での力の分散による接触面の保護(傷付きの抑制)も期待できる。 Further, by responding to the demand for reducing the gap, the miso-scrubbing movement of the tap when the tapping is performed by rotating the tap is suppressed, and the screw processing accuracy is improved. Also, as the difference in diameter between the outer diameter of the shank and the inner diameter of the nut becomes smaller, the contact area between the nut and the shank at the position that becomes the rotation fulcrum (one side surface near the rearmost portion of the straight portion of the shank) increases. The effect of preventing presser scratches that may occur in a screwed nut when the cutting torque increases due to wear or the like can be expected. Moreover, protection of the contact surface (suppression of scratches) by dispersion of force at the contact portion can be expected.
なお、上に挙げた好ましい形態の作用・効果は次項で説明する。 The operation and effect of the preferred embodiment described above will be described in the next section.
図1〜図6に基いて、この発明の柄付きタップの実施の形態を説明する。例示のタップはベントタップである。このベントタップには、ベントシャンクとタップ部を一体に加工したものと、別体のタップ部をシャンクに着脱自在に接続するものの2形態があり、後者の形態は、さらに、タップ部とシャンクの接続を直接行うものと、過大なトルクが加わったときに破断してタップ部とシャンクを保護するカプラを間に介在して行うものの2種類に分かれる。これ等のタップの全てがこの発明の適用対象となる。 Based on FIGS. 1-6, Embodiment of the tap with a handle of this invention is described. An exemplary tap is a vent tap. There are two types of vent taps, one in which the vent shank and the tap portion are integrally processed, and the other in which the separate tap portion is detachably connected to the shank. The latter configuration further includes the tap portion and the shank. There are two types: one that directly connects and one that intervenes a coupler that breaks and protects the tap portion and the shank when excessive torque is applied. All of these taps are applicable to the present invention.
図1及び図2に、具体例としてねじ込み式のベントタップ1を示す。このねじ込み式のベントタップ1は、タップ部2をシャンク(ベントシャンク)3の先端に着脱自在にねじ込んで接続するタップである。
1 and 2 show a screw-
タップ部2は、刃部2aの後部に軸部2bを連ねた周知のタップであり、軸部2bの後部に接続用の雄ねじ2cが設けられている。
The
シャンク3は直線部3aとその後方に連なるベント脚部(曲がり部)3bとから成る。図示のシャンク3(ベントシャンク)は、ベント脚部3bの直径を直線部3aの直径よりも小さくしており、直線部3aの外径とナットNの内径の差が小さくてもナットNがベント脚部3bの位置をスムーズに通過することができる。
The
このシャンク3の直線部3aの先端には、タップ部の雄ねじ2cをねじ込むねじ孔3cが設けられている。
A
この発明では、シャンクの直線部3aの外径をねじ立てされるナットN(図2参照)の内径に可及的に近づけ、その直線部3aの外周に肉除去部4を形成している。直線部3aとナットNとの間の隙間が切屑の噛み込みが起こるところまで小さくなっていれば、直線部3aの外径をねじ立てされるナットの内径に可及的に近づけたとみなす。
In the present invention, the outer diameter of the
図示の肉除去部4は、平面の面取り部によって形成され、シャンク3の側面に設けられている。この肉除去部4が、所定の領域にシャンク長さ方向に連続して形成され、ねじ立てされたナットNの内径との間にタップ部2による加工で生じた切屑の移動が許容される通路5を形成する。所定の領域とは、好ましくは、直線部3aの先端(タップ部側の端部)から直線部3aの後端(ベント脚部側の端部)付近までの範囲を指す。
The illustrated
肉除去部4は、切屑排出性の面からはその先端をタップ部2に近づけ、さらに、その後端をベント脚部3bに近づけるほどよい。ねじ込み式のベントタップでは、シャンクの直線部3aの先端にねじ孔3cが設けられるので、その部分でのシャンク肉厚確保のために、肉除去部4の先端位置をねじ孔3cよりも後方に設定することもあり得るが、出来る限り直線部3aの最先端まで肉除去部4を形成するのがよい。
The
また、タップを回転させてねじ立てを行うベントタップ(右ねじ加工用)は、シャンクの直線部3aの最後部付近の図1において紙面に現れた側の側面が回転支点となるので、その回転支点となる部分Qとは180°反対側の側面に肉除去部4を設けて回転支点となる位置では、円形断面のシャンク表面が保持されるようにするのがよく、そのようにすればタップの回転の安定性に悪影響がでない。
Further, the bent tap (for right-hand thread machining) that performs tapping by rotating the tap is the rotation fulcrum because the side surface that appears on the paper surface in FIG. 1 near the rearmost portion of the
肉除去部4は、溝で形成されるものやシャンク長手方向に捩れて延びているものなどでもよいが、平面の面取り部で形成されるものが加工性に優れる。また、その肉除去部4の形成位置は、シャンクの直線部3aの外周の任意の位置を選択できるが、ベントタップの場合、図示したように、シャンクの回転支点ができる側とは反対側の側面に平面の面取り部を設けてその面取り部で形成すると、ベントシャンク3を横倒しの状態にして面取り部の研削を行うことができ、この方法は加工の安定性がよく、加工がし易い。
The
肉除去部4は、シャンクの外周の1箇所にあれば十分である。その数が少ないほど加工の手間が少なくて済み、シャンク剛性の低下も小さく抑えられる。
It is sufficient that the
図1のベントタップ1をタッピング機にセッティングした例を図3及び図4に示す。
図3の6はタッピング機の基台、7はその基台6に回転可能に支持された回転体である。
回転体7は、モータ軸10の回転を伝動機構(図のそれは歯車伝動機構)11経由で伝えて回転させる。
Examples of setting the
In FIG. 3, 6 is a base of the tapping machine, and 7 is a rotating body that is rotatably supported by the
The
その回転体7に、先端面から背面近くまで貫通した軸孔8とその軸孔8の後端に連なって回転体の側面に開口する出口9を設けてそこにベントタップ1を組み込んでそのベントタップ1を回転体7と共に回転させる構造になっている。回転体7にはベントタップ1のベント脚部3bが突き当たる着脱自在の背当て7aと、一端を回転体7にヒンジ結合した開閉自在の蓋7bが含まれており、蓋7bを開けて回転体7の内部にベントタップ1が挿入される。
The
タッピング機には、角孔のガイド孔13とシュータ16を有する固定ガイド12と、筒状の押し棒14と、この押し棒14を長手方向に往復運動させる駆動機構15と、移動ガイド17と、この移動ガイド17を戻り方向(図中左方)に付勢するバネ18が含まれている。図示の駆動機構15は、押し棒14に前進力を加える推力付与手段(図のそれはバネ)15aと、前進した押し棒14を周期的に引き戻す戻し手段(図のそれはカムとカムフォロア)15bとから成る。
The tapping machine includes a fixed
ガイド孔13は、固定ガイド12の図中左端から移動ガイド17の図中右端に至る孔であり、移動ガイド17に形成されたガイド孔13の回転体7の前面に対面した口から移動ガイド17内にタップ部2が挿入され、さらに、固定ガイド12のガイド孔13内に押し棒14が差し込まれる。
The
ガイド孔13の長手途中にはシュータ16が設置されており、そのシュータ16からねじ立てを行うナット素材N0がガイド孔13内に落とし込んで供給される。ガイド孔13に供給されたナット素材N0はガイド孔13の内面によって回り止めされ、このナット素材N0が押し棒14に押し動かされてタップ部2に押し付けられ、タップ部2による切削でのねじ立てがなされる。
The middle
このとき、移動ガイド17は、ねじ立てされるナットと共に図中右方に引き動かされ、ねじ立て完了後にバネ18によって引き戻される。ねじ立てを完了したナットは、出口に最も近い位置で回転体7に接したナット(図3では右から2番目のナット)がタップの回転の支点になる。
At this time, the moving
なお、例示のタッピング機は、一例の概要を示したにすぎない。フランジ付きナットや丸ナット用のタッピング機は、ナットをチャッキングしてタップ部の外周に押し込むものが主流をなしてきている。この発明の柄付きタップは、そのようなタッピング機でも使用することができ、使用するタッピング機の種類を問わない。押し込まれたナットとタップが相対回転してねじ立てが行われる場合には、ねじ立て中あるいはねじ立て済みのナットの内側に切屑が噛み込むことが起こり得るので、タッピング機の種類とは無関係に発明の効果が発揮される。 In addition, the example tapping machine has shown only the outline | summary of an example. Tapping machines for flanged nuts and round nuts have become mainstream that chuck the nut and push it into the outer periphery of the tap part. The tap with a handle of the present invention can be used in such a tapping machine, and the type of tapping machine to be used is not limited. When tapping is performed by rotating the pushed nut and tap relative to each other, chips may bite during tapping or inside the tapped nut, so regardless of the type of tapping machine. The effect of the invention is exhibited.
図5、図6に、この発明のベントタップの他の例を示す。図5は、タップ部2とベントシャンク3を一体に形成したソリッドタイプのベントタップ1Aにこの発明を適用したもので、ベントシャンク3の直線部3aの外周に肉除去部4を設けており、この部分が従来品と相違している。
5 and 6 show another example of the vent tap according to the present invention. FIG. 5 shows a case where the present invention is applied to a solid-type vent tap 1A in which the
図6は、タップ部2とベントシャンク3を、カプラ19を間に介してねじ接続するものである。カプラ19は過大なトルクが加わったときに破断してタップ部2とベントシャンク3を保護する。この図6のベントタップ1Bも、ベントシャンク3の直線部3aの外周に肉除去部4を設けており、この部分が従来品と相違している。
In FIG. 6, the
なお、上の説明は、ベントタップを例に挙げて行ったが、この発明はストレートシャンクタップにも適用してもその有効性が発揮される。図7は、シャンク3の後端の角軸部20を使用してシャンクに対するトルク伝達を行うものであって、このシャンク3の先端にタップ部2が設けられる。
Although the above description has been given by taking a bent tap as an example, the present invention is effective even when applied to a straight shank tap. FIG. 7 shows torque transmission to the shank using the
図8は、シャンク3の後端の円柱部21をチャックで掴んでシャンク3に対するトルク伝達を行うものであって、このシャンク3の先端にタップ部2が設けられる。
これ等のストレートシャンクタップも、シャンク3の外周に面取りなどによる肉除去部4を設けるとこの発明の効果が得られる。
In FIG. 8, the
These straight shank taps can also obtain the effect of the present invention by providing the
また、この発明の柄付きタップは、ナットを回転させながら非回転のタップに押し付けるタイプの自動ねじ立て盤に採用してタップ自体は回転させずに使用することも可能である。 Moreover, the tap with a handle according to the present invention can be used in an automatic tapping machine of a type that is pressed against a non-rotating tap while rotating a nut, and can be used without rotating the tap itself.
1,1A,1B ベントタップ
2 タップ部
2a 刃部
2b 軸部
2c 雄ねじ
3 シャンク
3a 直線部
3b ベント脚部
3c ねじ孔
4 肉除去部
5 通路
6 基台
7 回転体
7a 背当て
7b 蓋
8 軸孔
9 出口
10 モータ軸
11 伝動機構
12 固定ガイド
13 ガイド孔
14 押し棒
15 駆動機構
15a 推力付与手段
15b 戻し手段
16 シュータ
17 移動ガイド
18 バネ
19 カプラ
20 角軸部
21 円柱部
N ナット
N0 ナット素材
Q 回転支点となる部分
1, 1A,
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