JPH0657524U - ねじ切削用タップ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ねじれ溝による切れ刃の傾斜に起因してリー
ド送りがばらつき、雌ねじの山やせ等が生じることを防
止するとともに、そのようなねじ切削用タップを簡単か
つ安価に製造できるようにする。 【構成】 図２はタップのねじ部１６の展開図で、斜線
で示すねじ山１４は形成すべき雌ねじと同じリードのつ
る巻き線（一点鎖線）に沿って設けられている。ねじ山
１４の一対のフランク２８，３０は互いに平行で、ねじ
山１４の断面形状は切れ刃２４からヒール２６に至るま
で同一形状である。また、一対のフランク２８，３０の
リード角γは、図のようにねじ山１４およびねじれ溝２
２のねじれ方向が同じ場合には上記つる巻き線のリード
角βより小さく、ねじ山１４およびねじれ溝２２のねじ
れ方向が反対の場合にはリード角βより大きい。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案はねじ切削用タップに係り、特に、切削加工される雌ねじの山やせを防 止する技術に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

雌ねじを切削加工する工具として、従来からタップが多用されている。かかる ねじ切削用タップは、一般に、形成すべき雌ねじのねじ溝に対応する形状のねじ 山と、そのねじ山と交差するように形成された切屑排出溝とを有し、形成すべき 雌ねじと同じリードのつる巻き線上に多数の切れ刃が配列されている。そして、 上記ねじ山の高さが次第に低くなるテーパ状の食付き部が、予め被加工物に設け られた下穴内にねじ込まれることにより、その食付き部に設けられた切れ刃によ って下穴内壁面に雌ねじが切削加工される。また、その食付き部に続いて設けら れたねじ山の高さが略一定の完全山部は、上記食付き部によって切削加工された 雌ねじに螺合させられることにより、タップを１回転で１リードずつ下穴内へ螺 入させるガイドの働きをする。

【０００３】 一方、このようなねじ切削用タップの一種に、上記切屑排出溝が螺旋状にねじ れたねじれ溝タップがある。このようなねじれ溝タップは、タップの回転に伴っ て切屑をタップ軸心方向へ良好に排出できるが、切れ刃がねじれ溝に沿って傾斜 しているため、その切削抵抗によりタップ軸心方向に推力が発生し、タップが進 み過ぎたり遅れたりして雌ねじの寸法精度が低下し、山やせ等を生じるという不 都合があった。例えば、右ねじ，右ねじれ溝のタップにおいては、軸心方向の前 方へ向かう推力が発生し、タップが正規のリードよりも大きなリードで螺進し易 くなる。このことは、タップ先端部にスパイラルポイント溝を有するスパイラル ポイントタップについても同様である。これを解決するために、一対のフランク と上記ねじれ溝との稜線によって構成される一対の切れ刃のうち、螺進方向に対 する横すくい角が正である側、すなわちタップが進み過ぎる場合には軸心方向に おける前側の切れ刃で、タップが遅れる場合には軸心方向における後ろ側の切れ 刃に、面取りを施したり、その切れ刃に続くフランクに逃げ角が負となる二番取 りを施したりすることが提案されている。実公昭６２−３７６１５号公報に記載 されているタップはその一例である。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、このように横すくい角が正となる側の切れ刃に面取りを施した り二番取りを施したりする作業は必ずしも容易でなく、切れ刃の寸法精度が十分 に得られ難いとともに、タップの製造コストが高くなるという問題があった。

【０００５】 本考案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、 ねじれ溝に起因する雌ねじ寸法精度の低下を防止するとともに、そのようなねじ 切削用タップを簡単かつ安価に製造できるようにすることにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

かかる目的を達成するために、本考案は、形成すべき雌ねじのねじ溝に対応す る形状のねじ山と、そのねじ山と交差するように形成されたねじれ溝とを有し、 前記形成すべき雌ねじと同じリードのつる巻き線上に多数の切れ刃が配列されて いるねじ切削用タップにおいて、前記ねじ山の前記切れ刃からヒールに連続する 一対のフランクのリード角を、互いに同一で且つ、前記つる巻き線のねじれ方向 と前記ねじれ溝のねじれ方向とが同じ場合にはそのつる巻き線のリード角より小 さくする一方、前記つる巻き線のねじれ方向と前記ねじれ溝のねじれ方向とが異 なる場合にはそのつる巻き線のリード角より大きくしたことを特徴とする。

【０００７】 なお、前記つる巻き線のリード角に対する前記一対のフランクのリード角の変 更量は、被加工物の材質によっても異なるが、１分以上２０分以下の範囲で定め ることが望ましい。

【０００８】

【作用および考案の効果】 このようなねじ切削用タップは、先行するねじ山の切れ刃によって切削加工さ れた雌ねじのねじ溝に後続のねじ山が螺合させられることにより、その進み側フ ランクおよび追い側フランクがガイドとなって螺進させられる。この時、右ねじ ，右ねじれ溝、或いは左ねじ，左ねじれ溝のタップは、そのねじれ溝の作用によ り軸心方向の前方へ向かう推力が発生するが、本考案では、ねじ山の一対のフラ ンクのリード角が、つる巻き線のリード角すなわち形成すべき雌ねじと同じ正規 のリード角より小さくされる。このため、進み側フランクはねじ溝の前側壁面に 摺接しつつ螺進させられることになり、進み側フランク側の切れ刃がねじ溝の前 側壁面に食い込むことが防止される。また、右ねじ，左ねじれ溝、或いは左ねじ ，右ねじれ溝のタップは、そのねじれ溝の作用により軸心方向の後方へ向かう推 力が発生するが、本考案では、ねじ山の一対のフランクのリード角が、つる巻き 線のリード角すなわち形成すべき雌ねじと同じ正規のリード角より大きくされる 。このため、追い側フランクはねじ溝の後側壁面に摺接しつつ螺進させられるこ とになり、追い側フランク側の切れ刃がねじ溝の後側壁面に食い込むことが防止 される。

【０００９】 したがって、何れのタップにおいても、ねじれ溝に起因するリード送りのずれ が抑制され、略正規のリードでタップが螺進させられるようになって、雌ねじを 高い精度で切削加工できるようになる。特に、リード角の小さい雌ねじを形成す る場合には、好適に山やせを防止することができる。

【００１０】 ここで、つる巻き線のリード角に対する一対のフランクのリード角の変更量、 すなわちそれらのリード角の差が、１分未満では上記の作用効果が充分に得られ ないことがある一方、２０分を超えると負の逃げが過大となり、切削中のフラン クと仕上げ面との摩擦が大きくなってタップの摩耗を早めたり、タップの回転に 対応する軸方向の正しい進みが得られなくなって雌ねじが山やせしたりすること があるため、上記変更量は１分以上２０分以下の範囲で定められることが望まし い。

【００１１】 一方、本考案のねじ切削用タップは、切れ刃からヒールに連続する一対のフラ ンクのリード角が等しい、言い換えれば切れ刃からヒールに至るねじ山の断面形 状が同じであるため、例えばそのねじ山の断面形状に対応する凹凸が外周面に形 成された総形砥石を用いることにより、単純な動作でねじ山を容易に加工でき、 そのねじ山、更には切れ刃の寸法精度が向上するとともに、タップの製造コスト が低減される。

【００１２】

【実施例】

以下、本考案の一実施例を図面に基づいて詳細に説明する。 図１は、本考案の一実施例である右ねじ用のねじ切削用タップ１０を示す正面 図で、ねじ立て盤などに把持されて回転駆動されるシャンク１２と、形成すべき 雌ねじのねじ溝に対応する形状のねじ山１４が設けられたねじ部１６とを備えて いる。ねじ部１６には、先端側程小径となるテーパ状の食付き部１８と、径寸法 が略一定の完全山部２０とが設けられているとともに、右まわりにねじれた３本 のねじれ溝２２が形成されている。上記ねじ山１４は、このねじれ溝２２によっ て複数に分断されており、その一端部、すなわち回転切削方向であってシャンク １２側から見て右まわり方向の端部には、それぞれ切れ刃２４が形成されている 。

【００１３】 図２は、ねじ部１６の一部を展開するとともに、ねじ山１４に斜線を付して示 した図で、上記切れ刃２４は、形成すべき雌ねじと同じリードＬの右巻きのつる 巻き線上に配列されている。このつる巻き線は図２に一点鎖線で示されており、 そのつる巻き線のリード角はβで示されている。また、切れ刃２４からヒール２ ６に連続する一対の進み側フランク２８および追い側フランク３０は互いに平行 、すなわち同じリード角γで形成されており、ねじ山１４の断面形状は切れ刃２ ４からヒール２６に至るまで同じ形状である。リード角γは、上記つる巻き線の リード角βより１´（分）〜１０´（分）程度だけ小さくされている。図３は、 丸ねじを切削加工する場合のねじ山１４をつる巻き線と平行に見た場合で、切れ 刃２４およびヒール２６は同一形状を成しているとともに、リード角βとγとの 差に対応してヒール２６は切れ刃２４よりも僅かにタップ先端側（図３の右側） へずれている。なお、図２のαはねじれ溝２２のねじれ角である。また、かかる 図２は、ねじ山１４の形状を明らかにするためにその幅寸法を大きくしてあるな ど、必ずしも図１のねじ切削用タップ１０に正確に対応するものではない。

【００１４】 このようなねじ切削用タップ１０は、被加工物に予め設けられた下穴内に食付 き部１８側からねじ込まれ、その食付き部１８に設けられた切れ刃２４によって 下穴内壁面に雌ねじを切削加工する。切削された切屑は、タップ１０の回転に伴 ってねじれ溝２２に案内されつつシャンク１２側へ排出される。また、上記食付 き部１８に続いて設けられた完全山部２０では、食付き部１８によって切削加工 された雌ねじのねじ溝に各ねじ山１４が螺合させられることにより、その進み側 フランク２８および追い側フランク３０がねじ溝と係合させられて、タップ１０ を１回転で１リードずつ下穴内へ螺入させるガイドの働きをする。上記食付き部 １８の各ねじ山１４においても、切削作用は、切れ刃２４の外周側部分すなわち 食付き部１８のテーパによる径寸法の増大部分のみで行われ、それ以外の部分は 、先行するねじ山１４の切れ刃２４で切削加工されたねじ溝に螺合されることに より、完全山部２０におけるねじ山１４と同様にガイドの働きをしている。

【００１５】 ここで、上記切削加工に寄与している各切れ刃２４はねじれ溝２２に沿って傾 斜しているため、右ねじ，右ねじれ溝の本実施例のタップ１０においては、軸心 方向の先端側へ向かう推力が発生する。しかし、本実施例では、各ねじ山１４の 一対のフランク２８，３０のリード角γがつる巻き線のリード角βより小さくさ れているため、進み側フランク２８は、図４に示すように被加工物５０に形成さ れたねじ溝の前側壁面５２に摺接しつつ螺進させられることになり、進み側フラ ンク２８側の先端に位置する部分の切れ刃２４が前側壁面５２に食い込むことが 防止される。これにより、ねじれ溝２２に起因するリード送りのずれが抑制され 、略正規のリードでタップ１０が螺進させられるようになって、雌ねじを高い精 度で切削加工できるようになる。なお、リード角γがリード角βと異なることか ら、切れ刃２４からヒール２６に至る全体としてのねじ山１４のつる巻き線と直 角方向における幅寸法は図３から明らかなように実質的に大きくなるが、リード 角差は極めて小さいため被加工物５０の弾性変形によって吸収される。

【００１６】 また、上記ねじ山１４は、その断面形状が切れ刃２４からヒール２６に至るま で同じであるため、例えばそのねじ山１４の断面形状に対応する凹凸が外周面に 形成された総形砥石を用いて、タップ１０の軸心と砥石の軸心とがリード角γで 交差する姿勢で研削加工を行うことにより、単純な動作でねじ山１４を容易に加 工できる。このため、ねじ山１４、更には切れ刃２４の寸法精度が向上するとと もに、タップ１０の製造コストを低減できるのである。上記総形砥石によるねじ 山１４の加工は、ねじ部１６の長さやねじれ溝２２のねじれ角αによっても異な るが、例えばねじれ溝２２で分断された３つのランド毎に行うことができる。

【００１７】 また、本実施例においては、つる巻き線のリード角βに対して一対のフランク ２８，３０のリード角γが１´〜１０´の範囲で小さくされているため、前記作 用効果が充分に得られるとともに、フランク２８とねじ溝の前側壁面５２との摩 擦の増大やリード送りのずれを伴わず、ねじ切削用タップ１０の摩耗を早めたり 雌ねじに山やせを生じたりすることが回避される。

【００１８】 また、本実施例ではねじ山１４に逃げが無く、谷部の径寸法が一定であるため 、高い強度を得られる利点がある。

【００１９】 以上、本考案の一実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本考案は他の態 様で実施することもできる。

【００２０】 例えば、前記実施例ではねじ山１４に逃げが設けられていなかったが、二番加 工を施すことにより、図５に示すように切れ刃２４からヒール２６に向かうに従 って径寸法が小さくなる逃げを設けることもできる。このような逃げを設けても 、ねじ山１４の所定高さ位置における両フランク２８，３０のリード角が互いに 等しく、且つ、つる巻き線のリード角αより小さければ、本願考案のねじ切削用 タップに相当する。なお、上記二番加工は、必ずしもねじ山１４の谷部まで行う 必要はないし、食付き部１８など一部のねじ山１４に施すだけでも良い。

【００２１】 また、前記実施例のねじ切削用タップ１０はねじれ溝２２を備えていたが、図 ６に示されているように、先端部にスパイラルポイント溝３４を有するスパイラ ルポイントタップ３６にも本考案は同様に適用され得る。かかるスパイラルポイ ントタップ３６は、右ねじの雌ねじを切削加工するためのもので、複数の直溝３ ８によって分断された右ねじのねじ山４０を備えているが、食付き部では、上記 スパイラルポイント溝３４が左まわりに捩じれたねじれ溝と同様の作用を成し、 切屑はタップ先端側へ排出されるとともに、スパイラルポイントタップ３６には 切削加工時に軸心方向の後方へ向かう推力が作用させられる。このため、上記各 ねじ山４０のリード角を、形成すべき雌ねじのリード角より大きくすれば、追い 側フランク側の切れ刃の溝壁面に対する食込みが防止され、雌ねじの加工精度が 向上する。上記スパイラルポイント溝３４はねじれ溝に相当する。なお、上記の ような直溝３８を有するスパイラルポイントタップ３６においては、二番加工を 行うことなく、総形砥石によるねじ山４０の成形加工時に砥石を接近させて図５ のような逃げを設けることもできる。

【００２２】 また、前記実施例では食付き部１８および完全山部２０の総てのねじ山１４の リード角γがつる巻き線のリード角βより小さくされていたが、例えば食付き部 １８のみや完全山部２０のみ、或いは奇数溝のタップの場合にはつる巻き線上に 一つおきに位置するねじ山１４など、特定の一部のねじ山１４のリード角を変え るだけでも良い。また、前記実施例では総てのねじ山１４が同じリード角γで形 成されていたが、このリード角は必ずしも総てのねじ山１４について同じである 必要はなく、例えばねじれ溝２２で分断された３つのランドで互いにリード角を 変えることもできる。これ等のことは、図６のスパイラルポイントタップ３６に ついても同様である。

【００２３】 また、前記実施例ではつる巻き線のリード角βに対して小さくされるフランク ２８，３０のリード角γの変更量（β−γ）が１´〜１０´程度とされていたが 、その変更量（β−γ）が１´〜２０´の範囲であれば同様の作用効果が得られ る。

【００２４】 また、前記実施例のねじ切削用タップ１０は右ねじ，右ねじれ溝であったが、 右ねじ，左ねじれ溝や左ねじ，左ねじれ溝、或いは左ねじ，右ねじれ溝の各タッ プについても本考案は同様に適用され得る。左ねじのスパイラルポイントタップ にも同様に適用できる。

【００２５】 その他一々例示はしないが、本考案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。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例であるねじ切削用タップの正
面図である。

【図２】図１のタップのねじ山の形状を説明する展開図
である。

【図３】丸ねじを切削する場合のねじ山を、形成すべき
雌ねじのつる巻き線と平行に見た場合の正面図である。

【図４】図１のタップにおいて切削加工された雌ねじの
ねじ溝と後続のねじ山との係合関係を示す断面図であ
る。

【図５】図１のねじ切削用タップのねじ山に二番加工を
施した場合で、図３に対応する図である。

【図６】本考案が適用されたスパイラルポイントタップ
を示す正面図である。

【符号の説明】

１０：ねじ切削用タップ １４，４０：ねじ山 ２２：ねじれ溝 ２４：切れ刃 ２６：ヒール ２８：進み側フランク ３０：追い側フランク ３４：スパイラルポイント溝（ねじれ溝） ３６：スパイラルポイントタップ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 新田 彰人 愛知県新城市富岡字赤岩50番地５ オーエ スジー株式会社八名工場内

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】形成すべき雌ねじのねじ溝に対応する形状
   のねじ山と、該ねじ山と交差するように形成されたねじ
   れ溝とを有し、前記形成すべき雌ねじと同じリードのつ
   る巻き線上に多数の切れ刃が配列されているねじ切削用
   タップにおいて、 前記ねじ山の前記切れ刃からヒールに連続する一対のフ
   ランクのリード角を、互いに同一で且つ、前記つる巻き
   線のねじれ方向と前記ねじれ溝のねじれ方向とが同じ場
   合には該つる巻き線のリード角より小さくする一方、前
   記つる巻き線のねじれ方向と前記ねじれ溝のねじれ方向
   とが異なる場合には該つる巻き線のリード角より大きく
   したことを特徴とするねじ切削用タップ。
2. 【請求項２】前記つる巻き線のリード角に対する前記一
   対のフランクのリード角の変更量は、１分以上２０分以
   下の範囲で定められることを特徴とする請求項１に記載
   のねじ切削用タップ。