KR101804720B1

KR101804720B1 - 절삭 탭

Info

Publication number: KR101804720B1
Application number: KR1020167032536A
Authority: KR
Inventors: 요시오 하치우마; 히토시 야마구치
Original assignee: 사카이 세이코 가부시키가이샤
Priority date: 2014-09-08
Filing date: 2015-03-24
Publication date: 2017-12-04
Also published as: CN106660151A; JP2016055366A; JP5788579B1; EP3192605B1; EP3192605A1; US10406618B2; WO2016038912A1; CN106660151B; US20170189979A1; EP3192605A4; KR20160146906A

Abstract

암나사 하측 구멍의 내주의 치수 정밀도가 낮을 때에도, 높은 정밀도로 암나사를 형성하는 것이 가능한 절삭 탭을 제공한다. 축방향 전방으로 갈수록 점차 홈바닥 직경(d₃)이 작아지도록 형성된 복수의 마무리용 나사홈(10)이, 축방향으로 인접한 나사산(5)끼리의 사이의 골바닥(8)의 위치로부터 축방향 전방을 향해 일정 피치로 배치되어 있다. 각 마무리용 나사홈(10)에는, 회전 방향 전방으로부터 후방으로 갈수록 점차 홈바닥 직경(d₃)이 작아지는 릴리프가 형성되어 있다. 각 마무리용 나사홈(10)의 홈바닥 직경(d₃)의 릴리프는, 나사산(5)의 유효 직경(d₁)의 릴리프보다 크다.

Description

절삭 탭{CUTTING TAP}

본 발명은, 절삭에 의해 암나사를 형성하는 절삭 탭에 관한 것이다.

예컨대, 너트를 제조하는 경우, 우선 암나사 하측 구멍을 갖는 너트 블랭크를 만들고, 다음으로 그 하측 구멍의 내주에 암나사를 형성한다. 여기서, 암나사 하측 구멍은, 일반적으로 압조(壓造)나 프레스 가공으로 형성되기 때문에, 암나사 하측 구멍의 내주에 전단면과 파단면이 생기고, 그 전단면의 부분과 파단면의 부분에서 하측 구멍의 내경이 약간 상이한 경우가 있다. 그 때문에, 리머부(reamer)를 갖지 않는 통상의 탭으로 암나사를 형성하면, 전단면의 부분과 파단면의 부분에서 암나사의 내경(즉, 암나사의 나사산의 정상부의 내경)이 상이하여, 목적으로 하는 암나사 정밀도를 얻을 수 없을 우려가 있었다.

따라서, 암나사 하측 구멍의 내주의 치수 정밀도가 낮을 때에도, 매우 정밀한 암나사를 가공할 수 있는 탭으로서, 아래 특허문헌 1에 기재된 절삭 탭이 제안되어 있다.

특허문헌 1의 절삭 탭은, 바이트와, 바이트의 축방향 후방에 연속하는 완전산부(完全山部)를 갖는다. 바이트는, 축방향 전방으로 갈수록 유효 직경이 일정한 채로 점차 외경이 작아지도록 형성된 복수의 나사산으로 이루어진다. 완전산부는, 유효 직경도 외경도 일정한 완전한 형상의 복수의 나사산으로 이루어진다. 바이트와 완전산부의 나사산은, 축방향으로 일정한 피치로 배치되어 있다.

그리고, 특허문헌 1의 절삭 탭은, 인접한 나사산 사이의 골바닥 직경이, 바이트와 완전산부에서 상이하고, 완전산부의 인접한 나사산 사이의 골바닥 직경이, 바이트의 인접한 나사산 사이의 골바닥 직경보다 크게 되어 있다. 이에 따라, 바이트의 나사산이 하측 구멍의 내주를 절삭하여 암나사를 형성한 후, 완전산부의 인접한 나사산 사이의 골바닥이, 암나사의 나사산의 정상부(암나사 하측 구멍의 내주면에 해당하는 부분)를 얇게 깎아내는 것이다.

특허문헌 1 : 일본 실용 공개 평1-148229호 공보

본원의 발명자는, 특허문헌 1에 기재된 절삭 탭을 시험 제작하여, 그 절삭 탭으로 실제로 암나사를 형성하는 시험을 행한 바, 특허문헌 1에 기재된 절삭 탭은, 절삭에 필요한 회전 토크가 지나치게 커서 실용적이지 않다는 것을 알았다.

즉, 일반적으로, 절삭 탭 외주의 나사산은, 회전 방향 전방으로부터 후방으로 갈수록 점차 유효 직경이 작아지는 유효 직경의 릴리프(이하, 단순히 「유효 직경의 릴리프」라고 함)가 제로(0)로 또는 매우 작게 형성된다. 여기서 유효 직경의 릴리프를 제로(0)로 또는 매우 작게 하는 이유는, 만약 유효 직경의 릴리프를 크게 설정하면, 탭의 자체 안내 작용을 확보할 수 없고, 암나사의 나사산의 형상 붕괴(소위 암나사의 확대)의 문제가 생기기 때문이다.

한편, 절삭 탭 외주의 나사산은, 절삭 탭의 소재(탭블랭크)로부터, 인접한 나사산들 사이의 나사홈에 해당하는 부분을 제거함으로써 반사적으로 형성되는 부분이다. 그 때문에, 절삭 탭 외주의 인접한 나사산들 사이에 형성되는 골바닥 부분은, 나사산의 유효 직경의 릴리프와 동일한 크기의 릴리프를 갖도록 형성된다. 즉, 회전 방향 전방으로부터 후방으로 갈수록 점차 골바닥 직경이 작아지는 골바닥 직경의 릴리프(이하, 단순히 「골바닥 직경의 릴리프」라고 함)는 나사산의 유효 직경의 릴리프와 동일한 크기이며, 제로(0)이거나 또는 매우 작다.

그 때문에, 특허문헌 1과 같이, 절삭 탭 외주의 인접한 나사산들 사이의 골바닥으로, 암나사 하측 구멍의 내주면을 깎아내고자 하면, 암나사 하측 구멍의 내주와 절삭 탭 외주의 인접한 나사산들 사이의 골바닥 사이의 반경 방향의 간극이 제로(0)인 상태로 또는 거의 없는 상태로, 암나사 하측 구멍에 대하여 절삭 탭을 상대 회전시키게 되어, 그 회전 저항이 현저하게 커진다고 하는 문제가 있었다. 구체적으로는, 절삭 탭에 의한 암나사 하측 구멍의 내주의 공차가 매우 작은 경우(예컨대, 공차가 직경 0.05 mm 이하인 경우)에는, 간신히 암나사 가공을 행할 수 있지만, 그 이상의 공차(예컨대 직경 0.1 mm 이상의 공차)를 갖고 암나사 가공하는 경우에는, 절삭 탭의 회전 저항이 지나치게 커지는 것을 알 수 있다.

이 때문에, 특허문헌 1에 기재된 절삭 탭에서는, 예컨대 암나사 하측 구멍의 내주에 0.05 mm 이상의 단차가 있는 경우(구체적으로는, 암나사의 하측 구멍의 내경이 도중에 변화하고 있고, 그 내경의 변화량이 0.1 mm 이상인 경우), 그와 같은 하측 구멍에는 높은 정밀도로 암나사를 가공할 수 없다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 암나사 하측 구멍의 내주의 치수 정밀도가 낮을 때에도, 높은 정밀도로 암나사를 형성하는 것이 가능한 절삭 탭을 제공하는 것이다.

상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명에서는 이하의 구성의 절삭 탭을 제공한다.

축방향으로 일정한 피치로 배치되고, 축방향 전방으로 갈수록 유효 직경이 일정한 채로 점차 외경이 작아지도록 형성된 복수의 나사산과,

축방향으로 인접한 상기 나사산끼리의 사이에 형성된 골바닥

을 가지며,

상기 각 나사산은, 회전 방향 전방으로부터 후방으로 갈수록 점차 유효 직경이 작아지는 유효 직경의 릴리프가 제로(0)로 또는 매우 작게 형성되고,

상기 각 골바닥은, 회전 방향 전방으로부터 후방으로 갈수록 점차 골바닥 직경이 작아지는 골바닥 직경의 릴리프가, 상기 유효 직경의 릴리프와 동일한 크기가 되도록 형성되어 있는 것인 절삭 탭에 있어서,

축방향으로 인접한 상기 나사산끼리의 사이의 상기 골바닥의 위치로부터 축방향 전방을 향해 일정 피치로 배치되고, 축방향 전방으로 갈수록 점차 홈바닥 직경이 작아지도록 형성된 복수의 마무리용 나사홈

을 더 가지며,

각각의 상기 마무리용 나사홈은, 회전 방향 전방으로부터 후방으로 갈수록 점차 홈바닥 직경이 작아지는 릴리프가 형성되고, 그 릴리프가 상기 나사산의 유효 직경의 릴리프보다 큰 것을 특징으로 하는 절삭 탭이 제공된다.

이와 같이 하면, 절삭 탭을 회전시키면서 축방향으로 전진시켰을 때에, 마무리용 나사홈이 암나사 하측 구멍의 내주를 깎어내어, 암나사의 나사산의 정상부에 해당하는 면을 형성한다. 여기서, 상기 마무리용 나사홈에는, 나사산의 유효 직경의 릴리프보다 큰 홈바닥 직경의 릴리프가 형성되어 있기 때문에, 절삭 탭의 회전 저항이 지나치게 커지지 않는다. 이 때문에, 암나사 하측 구멍의 내주를, 비교적 큰 공차에서 깎아낼 수 있어, 암나사 하측 구멍의 내주의 치수 정밀도가 낮을 때에도, 높은 정밀도로 암나사를 형성하는 것이 가능하다.

또한, 상기 마무리용 나사홈으로는, 상기 골바닥의 골바닥면에 대하여 단차를 두고 형성된 단면 V자형의 V홈을 채용할 수 있다. 이와 같이 하면, 절삭 탭을 제조할 때에, 절삭 탭의 외주의 나사산의 플랭크면의 가공과, 마무리용 나사홈의 가공을 별개로 행할 수 있기 때문에, 마무리용 나사홈을, 나사산의 유효 직경의 릴리프보다 큰 릴리프를 갖는 형상으로 가공하는 것이 용이하다.

각각의 상기 마무리용 나사홈으로는, 상기 골바닥에 대한 깊이가 축방향 전방으로 갈수록 점차 깊어지게 형성된 것을 채용할 수 있다.

본 발명의 절삭 탭은, 회전시키면서 축방향으로 전진시켰을 때에, 마무리용 나사홈이 암나사 하측 구멍의 내주를 깎아낸다. 여기서, 상기 마무리용 나사홈에는, 나사산의 유효 직경의 릴리프보다 큰, 홈바닥 직경의 릴리프가 형성되어 있기 때문에, 절삭 탭의 회전 저항이 지나치게 커지지 않는다. 그 때문에, 암나사 하측 구멍의 내주를, 비교적 큰 공차에서 깎아낼 수 있어, 암나사 하측 구멍의 내주의 치수 정밀도가 낮을 때에도, 높은 정밀도로 암나사를 형성하는 것이 가능하다.

도 1은 본 발명의 실시형태의 절삭 탭을 나타내는 정면도.
도 2는 도 1의 II-II선을 따른 단면도.
도 3은 도 1에 나타내는 절삭 탭의 바이트 및 완전산부의 확대 단면도.
도 4는 도 3에 나타내는 바이트의 인접한 나사산끼리의 사이에 형성된 마무리용 나사홈 근방의 확대 단면도.
도 5는 너트 블랭크의 일부 단면도.
도 6은 도 5에 나타내는 너트 블랭크의 내주에, 도 3에 나타내는 절삭 탭의 전단 부분이 바이팅된 상태를 나타내는 단면도.
도 7은 도 6에 나타내는 절삭 탭이 회전하면서 전진한 상태를 나타내는 단면도.
도 8은 도 7에 나타내는 절삭 탭이 더욱 회전하면서 전진한 상태를 나타내는 단면도.
도 9는 도 4에 나타내는 절삭 탭을 사용하여 암나사를 형성하는 1회째의 시험을 행했을 때의, 암나사 하측 구멍의 실제 형상과, 암나사의 실제 형상을 나타내는 단면도.
도 10은 도 4에 나타내는 절삭 탭을 사용하여 암나사를 형성하는 2회째의 시험을 행했을 때의, 암나사 하측 구멍의 실제 형상과, 암나사의 실제 형상을 나타내는 단면도.

도 1에는, 본 발명의 실시형태의 절삭 탭(1)을 나타낸다. 이 절삭 탭(1)은, 탭핑 머신에 의한 너트의 제조에 이용되는 너트 탭이며, 축방향 전방으로 갈수록 외경이 점차 작아지도록 형성된 바이트(2)와, 축방향으로 외경이 일정한 완전산부(3)와, 원기둥형의 생크(4)를 갖는다. 완전산부(3)는, 바이트(2)의 축방향 후방으로 연속하여 마련되고, 생크(4)는, 완전산부(3)의 축방향 후방으로 연속하여 마련되어 있다.

바이트(2)에는, 축방향으로 일정한 피치로 복수의 나사산(5)이 형성되어 있다. 완전산부(3)에도, 축방향으로 일정한 피치로 복수의 나사산(6)이 형성되어 있다. 절삭 탭(1)의 외주에는, 절삭 탭(1)의 축방향 전단으로부터 바이트(2)와 완전산부(3)를 순서대로 통과하여 생크(4)에 이르는 홈(7)이 형성되어 있고, 이 홈(7)에 의해, 바이트(2)의 각 나사산(5)이 둘레 방향으로 분단되는 동시에, 완전산부(3)의 각 나사산(6)도 둘레 방향으로 분단되어 있다. 그리고, 홈(7)의 내면과 나사산(5)의 표면이 교차하는 능선이 절삭날을 구성하고 있다. 도 2에 나타낸 바와 같이, 홈(7)은 둘레 방향으로 일정한 간격을 두고 복수로 형성되어 있다.

도 3에 나타낸 바와 같이, 바이트(2)의 각 나사산(5)은, 축방향 전방으로 갈수록 점차 외경이 작아지도록 정상부가 비스듬히 제거된 불완전한 형상으로 되어 있다. 이들 각 나사산(5)의 유효 직경(d₁)은 축방향으로 일정하다. 바이트(2)의 각 나사산(5)의 정상부에는, 도 2에 나타낸 바와 같이, 회전 방향 전방으로부터 후방(도면에서는 반시계 방향)으로 갈수록 점차 외경이 작아지는 외경의 릴리프(이하, 단순히 「외경의 릴리프」라고 함)가 형성되어 있다. 나사산(5)의 외경의 릴리프는, 나사산(5)의 정상부의 예리함을 확보하기 위해, 나사산(5)의 유효 직경(d₁)의 릴리프(후술)보다 크게 설정되어 있다.

나사산(5)의 유효 직경(d₁)은, 축방향으로 인접한 나사산(5)끼리의 사이에 존재하는 나사홈의 폭이 나사산(5)의 폭과 같아지는 가상 원통의 직경이다. 또한, 나사산(5)의 유효 직경(d₁)이 축방향으로 일정하면(엄밀한 의미로 일정할 필요가 없음), 암나사를 형성할 때의 절삭 저항을 줄이기 위해, 나사산(5)의 유효 직경(d₁)이 축방향 전방으로부터 후방으로 갈수록 약간 작아지는 매우 작은 경사(1/1000∼3/1000 정도의 경사)의 백테이퍼를 형성하는 것도 포함하는 의미이다.

도 3에 나타낸 바와 같이, 완전산부(3)의 나사산(6)은, 나사산(6)의 외경이 축방향으로 일정한 완전한 형상으로 되어 있다. 완전산부(3)의 나사산(6)의 유효 직경은, 바이트(2)의 나사산(5)의 유효 직경(d₁)과 동일한 크기이며, 축방향으로 일정하다. 나사산(6)의 외경의 릴리프[회전 방향 전방으로부터 후방으로 갈수록 점차 나사산(6)의 외경이 작아지는 릴리프]는, 절삭 탭(1)의 자체 안내성을 확보하기 위해, 제로(0)로 또는 매우 작게 설정되어 있다.

바이트(2)의 축방향으로 인접한 나사산(5)끼리의 사이에는 골바닥(8)이 형성되어 있다. 골바닥(8)은, 단면형상이 축방향으로 연장되는 직선형이 되도록 형성되고, 그 양끝이 나사산(5)의 플랭크면에 접속하고 있다. 완전산부(3)의 축방향으로 인접한 나사산(6)끼리의 사이에도, 골바닥(8)과 동일한 골바닥(9)이 형성되어 있다. 바이트(2)의 골바닥 직경(d₂)은 축방향으로 일정하다. 완전산부(3)의 골바닥 직경은, 바이트(2)의 골바닥 직경(d₂)과 동일한 크기이며, 축방향으로 일정하다.

바이트(2)의 각 나사산(5) 및 완전산부(3)의 각 나사산(6)은, 회전 방향 전방으로부터 후방으로 갈수록 점차 유효 직경(d₁)이 작아지는 유효 직경(d₁)의 릴리프(이하, 단순히 「유효 직경(d₁)의 릴리프」라고 함)가 제로(0)로 또는 매우 작게 형성되어 있다. 여기서 유효 직경(d₁)의 릴리프를 제로(0)로 또는 매우 작게 하는 이유는, 만약 유효 직경(d₁)의 릴리프가 크게 설정되면, 절삭 탭(1)으로 암나사 가공할 때에, 절삭 탭(1)의 자체 안내 작용을 확보할 수 없고, 암나사의 나사산의 형상 붕괴(소위 암나사의 확대)의 문제가 생기기 때문이다.

바이트(2)의 인접한 나사산(5) 사이의 골바닥(8) 부분은, 나사산(5)의 유효 직경(d₁)의 릴리프와 동일한 크기의 릴리프를 갖도록 형성되어 있다. 즉, 회전 방향 전방으로부터 후방으로 갈수록 점차 골바닥 직경(d₂)이 작아지는 골바닥 직경(d₂)의 릴리프(이하, 단순히 「골바닥 직경(d₂)의 릴리프」라고 함)는, 나사산(5)의 유효 직경(d₁)의 릴리프와 동일한 크기이며, 제로(0)이거나 또는 매우 작다.

바이트(2)에는, 축방향으로 인접한 나사산(5)끼리의 사이의 골바닥(8)의 위치에 복수의 마무리용 나사홈(10)이 형성되어 있다. 이들 복수의 마무리용 나사홈(10)은, 골바닥(8)의 위치로부터 축방향 전방을 향해 일정 피치로 배치되어 있다. 여기서, 마무리용 나사홈(10)의 피치는, 각 마무리용 나사홈(10)의 인접한 나사산(5)끼리의 사이에 들어가도록 설정되면 충분하며, 나사산(5)의 피치와 반드시 동일할 필요는 없지만, 마무리용 나사홈(10)의 피치를 나사산(5)의 피치와 동일하게 설정하면, 각 마무리용 나사홈(10)의 위치가 인접한 나사산(5)끼리의 사이에 확실하게 들어가는 것이 가능해져 바람직하다. 또한, 이들 복수의 마무리용 나사홈(10)은, 축방향 전방으로 갈수록 점차 홈바닥 직경(d₃)[절삭 탭(1)의 축선을 따른 단면에 있어서 각 마무리용 나사홈(10)의 가장 깊은 부분의 직경]이 작아지도록 형성되어 있다. 마무리용 나사홈(10)은, 축방향 전단의 나사산(5)보다 더욱 축방향 전방의 영역에도 일정 피치로 형성되어 있다. 이 실시형태에서는, 축방향 후단의 마무리용 나사홈(10)[즉 홈바닥 직경(d₃)이 가장 큰 마무리용 나사홈(10)]이, 바이트(2) 도중의 골바닥(8)에 배치된 예를 들고 있지만, 축방향 후단의 마무리용 나사홈(10)이, 완전산부(3)의 인접한 나사산(6)끼리의 사이의 골바닥(9)에 배치되도록 해도 좋다.

도 4에 나타낸 바와 같이, 인접한 나사산(5)끼리의 사이에 형성된 마무리용 나사홈(10)은, 골바닥(8)에 대한 깊이가 축방향 전방으로 갈수록 점차 깊어지게 형성되어 있다. 여기서, 마무리용 나사홈(10)은, 골바닥(8)의 골바닥면에 대하여 단차를 두고 형성된 단면 V자형의 V홈으로 되어 있다.

각 마무리용 나사홈(10)은, 회전 방향 전방으로부터 후방으로 갈수록 점차 홈바닥 직경(d₃)이 작아지는 릴리프(이하, 단순히 「홈바닥 직경(d₃)의 릴리프」라고 함)가 형성되어 있다. 여기서, 홈바닥 직경(d₃)의 릴리프는, 나사산(5)의 외경의 릴리프보다 작고, 또한, 나사산(5)의 유효 직경(d₁)의 릴리프보다 크게 설정되어 있다. 홈바닥 직경(d₃)의 릴리프를 나사산(5)의 외경의 릴리프보다 작게 함으로써, 절삭 탭(1)의 자체 안내성을 확보할 수 있다. 이와 같은 홈바닥 직경(d₃)의 릴리프의 크기로서, 예컨대 나사산(5)의 외경의 릴리프의 40∼80% 정도의 크기로 설정할 수 있다. 또한, 홈바닥 직경(d₃)의 릴리프를 나사산(5)의 유효 직경(d₁)의 릴리프보다 크게 함으로써, 마무리용 나사홈(10)으로 암나사 하측 구멍(11)(도 5 참조)을 절삭할 때의 예리함를 확보함과 함께, 절삭 탭(1)의 회전 저항을 줄이는 것이 가능해진다.

상기 절삭 탭(1)은, 예컨대 다음과 같이 하여 제조할 수 있다. 우선, 둥근 막대형의 탭블랭크의 외주에 홈(7)을 형성한다. 다음으로, 축방향으로 인접한 나사산(5)끼리의 사이의 나사홈, 및 축방향으로 인접한 나사산(6)끼리의 사이의 나사홈에 해당하는 부분을 탭블랭크의 외주로부터 제거함으로써, 바이트(2) 및 완전산부(3)의 나사산(5, 6)을 형성한다. 이때, 나사산(5, 6)의 유효 직경(d₁)의 릴리프가 제로(0)가 되도록 또는 매우 작아지도록 나사산(5, 6)을 형성한다. 그 후, 바이트(2)의 나사산(5)의 정상부를 비스듬히 깎아낸다. 이때, 바이트(2)의 나사산(5)의 외경의 릴리프가, 나사산(5)의 유효 직경(d₁)의 릴리프보다 커지도록, 나사산(5)의 정상부를 깎아낸다. 그 후, 인접한 나사산(5)끼리의 사이의 골바닥(8)과 축방향 전단(前端)의 나사산(5)보다 축방향 전방의 영역에 마무리용 나사홈(10)을 형성한다. 이때, 마무리용 나사홈(10)의 홈바닥 직경(d₃)의 릴리프가, 나사산(5)의 유효 직경(d₁)의 릴리프보다 커지도록, 마무리용 나사홈(10)을 형성한다.

다음으로, 이 절삭 탭(1)을 이용하여, 도 5에 나타내는 너트 블랭크(12)의 내주에 암나사를 형성하는 예를 설명한다. 너트 블랭크(12)는, 압조 또는 프레스 가공으로 형성된 것이고, 그 중심에 암나사 하측 구멍(11)이 형성되어 있다. 암나사 하측 구멍(11)은, 원통형의 내주면을 갖는 관통 구멍이다. 암나사 하측 구멍(11)의 내경은, 이상적으로는 축방향으로 일정하지만, 너트 블랭크(12)를 제조할 때의 가공 오차가 존재하기 때문에, 엄밀한 의미로 일정하게 하는 것은 어렵다. 도 5에 나타내는 너트 블랭크(12)에서는, 암나사 하측 구멍(11)의 내경이 도중에 변화하고 있다. 즉, 너트 블랭크(12)의 내경이 매우 작은 단차부(13)를 통해 변화하고 있고, 그 내경의 변화량은 직경 0.1 mm 이상(예컨대 0.2 mm 정도)의 크기이다. 또한, 너트 블랭크(12)의 암나사 하측 구멍(11)의 내경은, 암나사 하측 구멍(11)의 전역에 걸쳐 절삭 탭(1)의 골바닥 직경(d₂)보다 작다.

이 너트 블랭크(12)에 절삭 탭(1)의 전단을 삽입하고, 절삭 탭(1)을 회전시키면서 축방향으로 전진시키면, 도 6에 나타낸 바와 같이, 절삭 탭(1)의 축방향 전단의 나사산(5)보다 축방향 전방의 부분이 암나사 하측 구멍(11)의 내주에 바이팅된다. 이때, 축방향 전단의 나사산(5)보다 축방향 전방에 존재하는 마무리용 나사홈(10)의 부분도, 암나사 하측 구멍(11)의 내주에 바이팅된다.

또한, 절삭 탭(1)을 회전시키면서 축방향으로 전진시키면, 도 7에 나타낸 바와 같이, 바이트(2)의 나사산(5)이 암나사 하측 구멍(11)에 바이팅되어, 암나사의 나사홈에 해당하는 부분을 제거하고, 이에 따라 암나사의 나사산(14)의 플랭크면(15)에 해당하는 면이 형성된다. 또한, 이것과 병행하여, 마무리용 나사홈(10)이 암나사 하측 구멍(11)의 내주를 서서히 깎아낸다. 여기서, 마무리용 나사홈(10)은 축방향 후방으로 갈수록 점차 축소되고, 이에 따라 골바닥(8)은 점차 확장된다. 그리고, 골바닥(8)이 확장될 때마다, 그 골바닥(8)의 확장 부분에 의해, 암나사의 나사산(14)의 정상부(16)에 해당하는 면이 점차 형성된다. 이 때, 나사산(5)의 정상부와 마무리용 나사홈(10)에는, 각각 나사산(5)의 유효 직경(d₁)의 릴리프보다 큰 릴리프가 형성되어 있기 때문에, 절삭 탭(1)의 회전 저항이 지나치게 커지지 않는다. 또한, 마무리용 나사홈(10)의 내면과 암나사 하측 구멍(11)의 내면 사이에 공간(17)이 생기기 때문에, 그 공간(17)에 유입되는 절삭유제에 의해, 절삭 탭(1)의 회전 저항을 효과적으로 줄이는 것이 가능하게 되어 있다.

또한, 절삭 탭(1)을 회전시키면서 축방향으로 전진시키면, 도 8에 나타낸 바와 같이, 축방향 후단의 마무리용 나사홈(10)이 통과했을 때[엄밀하게는 축방향 후단의 마무리용 나사홈(10) 뒤에 연속하는 골바닥(8)이 통과한 시점에], 암나사의 나사산(14)의 정상부(16)가 완전히 형성된 상태가 된다. 또한, 바이트(2)의 축방향 후단의 나사산(5)이 통과했을 때[엄밀하게는 바이트(2)의 축방향 후단의 나사산(5) 뒤에 연속하는 완전한 형상의 나사산(6)이 통과한 시점에], 암나사의 나사산(14)의 플랭크면(15)이 완전히 형성된 상태가 된다.

이 절삭 탭(1)은, 회전하면서 축방향으로 전진시켰을 때에, 마무리용 나사홈(10)이 암나사 하측 구멍(11)의 내주를 깎아낸다. 여기서, 마무리용 나사홈(10)에는, 나사산(5)의 유효 직경(d₁)의 릴리프보다 큰 홈바닥 직경(d₃)의 릴리프가 형성되어 있기 때문에, 절삭 탭(1)의 회전 저항이 지나치게 커지지 않는다. 그 때문에, 암나사 하측 구멍(11)의 내주를, 비교적 큰 공차에서 깎아낼 수 있어, 암나사 하측 구멍(11)의 내주의 치수 정밀도가 낮을 때에도, 높은 정밀도로 암나사를 형성하는 것이 가능하다.

또한, 이 절삭 탭(1)은, 마무리용 나사홈(10)으로서, 골바닥(8)의 골바닥면에 대하여 단차를 두고 형성된 단면 V자형의 V홈을 채용하고 있기 때문에, 절삭 탭(1)을 제조할 때에, 절삭 탭(1)의 외주의 나사산(5)의 플랭크면의 가공과, 마무리용 나사홈(10)의 가공을 별개로 행할 수 있다. 그 때문에, 마무리용 나사홈(10)을 나사산(5)의 유효 직경(d₁)의 릴리프보다 큰 릴리프를 갖는 형상으로 가공하는 것이 용이하다.

상기 실시형태의 절삭 탭(1)을 사용했을 때에, 내주의 치수 정밀도가 낮은 암나사 하측 구멍(11)에 매우 정밀한 암나사를 형성할 수 있는 것을 확인하는 시험을 행하였다. 도 9, 도 10에는, 이 시험에서 사용한 너트 블랭크(12)의 암나사 하측 구멍(11)의 실제 형상, 및 이 하측 구멍(11)에 절삭 탭(1)으로 암나사를 형성했을 때의 실제의 암나사 형상을 나타낸다. 암나사 하측 구멍(11)은, 내경이 도중에 변화하고 있다. 즉, 너트 블랭크(12)의 내경이 매우 작은 단차부(13)를 통해 변화하고 있고, 그 내경의 변화량은 약 0.4 mm(직경)이다. 암나사의 나사산(14)의 피치는 1.5 mm이다. 도 9, 도 10을 보면 알 수 있는 바와 같이, 상기 실시형태의 절삭 탭(1)을 사용하면, 암나사 하측 구멍(11)의 내주를, 직경 0.4 mm 이상의 비교적 큰 공차에서 깎아낼 수 있어, 암나사 하측 구멍(11)의 내주의 치수 정밀도가 낮을 때에도, 높은 정밀도로 암나사를 형성할 수 있다.

1 : 절삭 탭
5 : 나사산
8 : 골바닥
10 : 마무리용 나사홈
d₁ : 나사산의 유효 직경
d₂ : 골바닥 직경
d₃ : 홈바닥 직경

Claims

축방향으로 일정한 피치로 배치되고, 축방향 전방으로 갈수록 유효 직경(d₁)이 일정한 채로 점차 외경이 작아지도록 형성된 복수의 나사산(5)과,
축방향으로 인접한 상기 나사산(5)끼리의 사이에 형성된 골바닥(8)
을 가지며,
각각의 상기 나사산(5)은, 회전 방향 전방으로부터 후방으로 갈수록 점차 유효 직경(d₁)이 작아지는 유효 직경(d₁)의 릴리프가 제로(0)로 또는 매우 작게 형성되고,
각각의 상기 골바닥(8)은, 회전 방향 전방으로부터 후방으로 갈수록 점차 골바닥 직경(d₂)이 작아지는 골바닥 직경(d₂)의 릴리프가, 상기 유효 직경(d₁)의 릴리프와 동일한 크기가 되도록 형성되어 있는 것인 절삭 탭에 있어서,
축방향으로 인접한 상기 나사산(5)끼리의 사이의 상기 골바닥(8)의 위치로부터 축방향 전방을 향해 일정 피치로 배치되고, 축방향 전방으로 갈수록 점차 홈바닥 직경(d₃)이 작아지도록 형성된 복수의 마무리용 나사홈(10)
을 더 가지며,
각각의 상기 마무리용 나사홈(10)은, 회전 방향 전방으로부터 후방으로 갈수록 점차 홈바닥 직경(d₃)이 작아지는 릴리프가 형성되고, 그 릴리프가 상기 나사산(5)의 유효 직경(d₁)의 릴리프보다 큰 것을 특징으로 하는 절삭 탭.
제1항에 있어서, 상기 마무리용 나사홈(10)은, 상기 골바닥(8)의 골바닥면에 대하여 단차를 두고 형성된 단면 V자형의 V홈인 것인 절삭 탭.
제1항 또는 제2항에 있어서, 각각의 상기 마무리용 나사홈(10)은, 상기 골바닥(8)에 대한 깊이가 축방향 전방으로 갈수록 점차 깊어지도록 형성된 것인 절삭 탭.