(57)【要約】【課題】取付ねじの緩みを抑制すると共に耐久性に優れたチップ着脱式盛上げタップを提供する。【解決手段】シャンク１２の先端部とチップ１４の下端部との当接面２８、３０は、軸心Ｃに垂直な平面に対して所定の角度を成す傾斜面部２８ａ、３０ａと、その傾斜面２８ａ、３０ａに連続して軸心Ｃ方向に延伸する垂直面部２８ｂ、３０ｂとを、備えたものであることから、めねじの形成加工に際して十分な耐久性を保証できると共に取付ねじ２２が緩むのを好適に抑制できる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
下穴の表層部にねじ山が食い込んで塑性変形させることによりめねじを形成するチップが、シャンクの先端部に取付ねじにより同軸に固定されて成るチップ着脱式盛上げタップであって、
前記シャンクの先端部とチップとの当接面は、
軸心に垂直な平面に対して所定の角度を成す傾斜面部と、
該傾斜面部に連続して軸心方向に延伸する垂直面部と
を、備えたものであることを特徴とするチップ着脱式盛上げタップ。
【請求項２】
前記傾斜面部は、前記めねじの形成において前記チップを前記下穴からねじ戻す際、前記シャンクの先端部側の当接面が前記チップ側の当接面を押すような相対位置関係とされたものである請求項１に記載のチップ着脱式盛上げタップ。
【請求項３】
前記垂直面部は、前記めねじの形成において前記チップを前記下穴にねじ入れる際、前記シャンクの先端部側の当接面が前記チップ側の当接面を押すような相対位置関係とされたものである請求項１又は２に記載のチップ着脱式盛上げタップ。
【請求項４】
前記傾斜面部は、軸心に垂直な平面に対して２０〜４０°の角度を成すものである請求項１から３の何れか１項に記載のチップ着脱式盛上げタップ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、チップ着脱式盛上げタップに関し、特に、取付ねじの緩みを抑制すると共に耐久性を向上させるための改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
所定の機能を有する交換刃（チップ）がシャンクの先端部に着脱可能に一体的に取り付けられ、そのシャンクと共に軸心まわりに回転駆動されることにより前記交換刃によって所定の加工を行う先端刃交換式工具が知られている。斯かる先端刃交換式工具の一例として、下穴にねじ込まれることによりめねじを形成するタップ部が、シャンクの先端に取付ねじにより取り付けられて成るチップ着脱式タップが提案されている。例えば、特許文献１に記載されたオイルホール付きチップ着脱式タップがそれである。斯かる技術によれば、タップ部が破損した際にそのタップ部のみを交換すればよく、シャンクの再使用が可能であることから、ランニングコストが低減できると共に廃棄物の発生を抑えることができる。
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−２５４４２７
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、前述したような従来のチップ着脱式タップにおいては、前記めねじの形成加工における正回転時すなわち前記タップ部を下穴にねじ入れる加工を行う際のトルクが比較的大きいため、継続使用によりその耐久性が低下するおそれがあった。また、前記めねじの形成加工における逆回転時すなわち前記タップ部を下穴からねじ戻す加工を行う際に、ガタが出る等して前記取付ねじが緩むおそれがあった。これらの不具合は、下穴の表層部にねじ山が食い込んで塑性変形させることによりめねじを形成する盛上げタップにおいて特に顕著である。このため、取付ねじの緩みを抑制すると共に耐久性に優れたチップ着脱式盛上げタップの開発が求められていた。
【０００５】
本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、取付ねじの緩みを抑制すると共に耐久性に優れたチップ着脱式盛上げタップを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
斯かる目的を達成するために、本発明の要旨とするところは、下穴の表層部にねじ山が食い込んで塑性変形させることによりめねじを形成するチップが、シャンクの先端部に取付ねじにより同軸に固定されて成るチップ着脱式盛上げタップであって、前記シャンクの先端部とチップとの当接面は、軸心に垂直な平面に対して所定の角度を成す傾斜面部と、その傾斜面部に連続して軸心方向に延伸する垂直面部とを、備えていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００７】
このようにすれば、下穴の表層部にねじ山が食い込んで塑性変形させることによりめねじを形成するチップが、シャンクの先端部に取付ねじにより同軸に固定されて成るチップ着脱式盛上げタップであって、前記シャンクの先端部とチップとの当接面は、軸心に垂直な平面に対して所定の角度を成す傾斜面部と、その傾斜面部に連続して軸心方向に延伸する垂直面部とを、備えたものであることから、前記めねじの形成加工に際して十分な耐久性を保証できると共に取付ねじが緩むのを好適に抑制できる。すなわち、取付ねじの緩みを抑制すると共に耐久性に優れたチップ着脱式盛上げタップを提供することができる。
【０００８】
ここで、好適には、前記傾斜面部は、前記めねじの形成において前記チップを前記下穴からねじ戻す際、前記シャンクの先端部側の当接面が前記チップ側の当接面を押すような相対位置関係とされたものである。このようにすれば、前記めねじの形成における逆回転時に前記取付ねじが緩むのを好適に抑制することができる。
【０００９】
また、好適には、前記垂直面部は、前記めねじの形成において前記チップを前記下穴にねじ入れる際、前記シャンクの先端部側の当接面が前記チップ側の当接面を押すような相対位置関係とされたものである。このようにすれば、前記めねじの形成における正回転時に十分な耐久性を保証することができる。
【００１０】
また、好適には、前記傾斜面部は、軸心に垂直な平面に対して２０〜４０°の角度を成すものである。このようにすれば、前記めねじの形成における逆回転時に前記取付ねじが緩むのを好適に抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の好適な実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、説明の便宜上、以下の説明に用いる図面に関して、各部の寸法比等は必ずしも正確には描かれていない。
【実施例】
【００１２】
図１は、本発明の一実施例であるチップ着脱式盛上げタップ１０（以下、単にタップ１０という）の構成を説明する正面図である。また、図２は、そのタップ１０の一部を軸心を含む平面で切断して示す断面図である。これら図１及び図２に示すように、本実施例のタップ１０は、円柱形状（円筒形状）のシャンク１２と、そのシャンク１２の先端部に一体的に取り付けられて使用されるチップ１４とを、備えて構成されている。このチップ１４の外周部には、加工すべきめねじに対応するねじ山（おねじ）１６が形成されており、対象となる下穴の表層部にそのねじ山１６が食い込んで塑性変形させることによりめねじを形成するタップ部（盛上げタップ）として機能する。
【００１３】
図２に示すように、上記チップ１４の軸心には取付穴１８が貫通して形成されている。また、上記シャンク１２の先端部の軸心にはねじ穴２０が形成されており、取付ねじ２２が上記チップ１４の取付穴１８を貫通してシャンク１２のねじ穴２０に螺合されることにより、そのチップ１４がシャンク１２に着脱可能に一体的に固定されるようになっている。ここで、図１に示すように本実施例のチップ着脱式盛上げタップ１０は右ねじ形成用のタップであり、上記ねじ穴２０及び取付ねじ２２は、加工に際しての抵抗で締り勝手となるように右ねじとされている。また、上記取付ねじ２２の頭部２４はテーパ形状の皿頭で、上記取付穴１８の開口部に収容穴として設けられたテーパ穴部２６内に完全に収容されるようになっており、止り穴に対しても上記チップ１４により穴底の近傍までめねじを加工できるとともに、テーパ形状の頭部２４とテーパ穴部２６との係合によりチップ１４は取付ねじ２２、更にはシャンク１２と同軸（同心）に位置決めされて固定されるようになっている。
【００１４】
以上のように構成されたタップ１０では、塑性変形によるめねじの形成（盛上げ）加工が行われる。すなわち、めねじの形成対象となる下穴に対して前記シャンク１２がそのシャンク１２側から見て右まわりに回転駆動されつつ軸方向へリード送りされることにより、そのシャンク１２の先端部に同軸に固定された前記チップ１４がその下穴内にねじ込まれ、そのチップ１４の外周部に形成されたねじ山１６がその下穴の表層部（内周面）に食い込んで塑性変形させることにより対象となるめねじがその下穴に形成される。このような盛上げタップ１０による加工は、展延性に優れた材料におけるめねじの形成に好適に適用されるものであり、切りくずを出さずに精度の高いめねじを形成することができるという利点がある反面、そのめねじの形成において前記タップ１０に比較的大きなトルクがかかるものである。
【００１５】
図３は、本実施例のタップ１０における前記シャンク１２の先端部とチップ１４との当接部分について詳しく説明する斜視図であり、簡略化のために前記チップ１４に形成されたねじ山１６を省略すると共に全体を模式的に示している。この図３に示すように、本実施例のタップ１０において前記シャンク１２の先端部とチップ１４の下端部とは、それぞれに相対向するように形成された一対の当接面すなわちシャンク側当接面２８及びチップ側当接面３０（以下、特に区別しない場合には当接面２８、３０という）が互いに当接させられた状態で、前記取付ねじ２２により相互に固定されている。また、図３に示すように、この当接面２８、３０は、軸心Ｃに垂直な平面に対して所定の角度を成す傾斜面部２８ａ、３０ａと、その傾斜面２８ａ、３０ａに連続して軸心Ｃ方向に延伸する垂直面部２８ｂ、３０ｂとを、それぞれ互いに当接させられるように備えている。また、本実施例のタップ１０では、図３に示すように、軸心Ｃを中心として１８０°の回転対称となるように一対の傾斜面部２８ａ、３０ａ及び垂直面部２８ｂ、３０ｂが前記シャンク１２の先端部及びチップ１４の下端部それぞれに形成されている。
【００１６】
ここで、上記傾斜面部２８ａ、３０ａは、前記タップ１０によるめねじの形成において前記チップ１４を加工対象となる下穴からねじ戻す際、上記シャンク側当接面２８における傾斜面部２８ａが上記チップ側傾斜面３０における傾斜面部３０ａを押すような相対位置関係とされたものである。すなわち、右ねじを形成するために対象となる下穴に右まわりにねじ込まれる（左まわりにねじ戻される）本実施例のタップ１０において、上記傾斜面部２８ａ、３０ａは、前記シャンク１２側からチップ１４側へ見た場合の右まわりの上り坂となるように形成されたものである。また、この傾斜面部２８ａ、３０ａは、好適には、軸心Ｃに垂直な平面に対して２０〜４０°の角度（例えば３０°）を成すように構成されたものである。なお、この軸心Ｃに垂直な平面に対する傾斜面部２８ａ、３０ａの角度が２０°未満である場合には、前記チップ１４を加工対象となる下穴からねじ戻す際において上記シャンク側当接面２８における傾斜面部２８ａが上記チップ側傾斜面３０における傾斜面部３０ａを押す力が小さくなる一方、４０°より大きい場合には軸心方向（長手方向）の寸法が大きくなり過ぎて強度が低下することが考えられる。
【００１７】
また、前記垂直面部２８ｂ、３０ｂは、前記タップ１０によるめねじの形成において前記チップ１４を加工対象となる下穴にねじ入れる際、前記シャンク側当接面２８における垂直面部２８ｂが前記チップ側当接面３０における垂直面部３０ｂを押すような相対位置関係とされたものである。すなわち、右ねじを形成するために対象となる下穴に右まわりにねじ込まれる本実施例のタップ１０において、前記シャンク側当接面２８における垂直面部２８ｂは、前記シャンク１２側からチップ１４側へ見た場合の時計回りの方向側に形成されたものである。また、前記チップ側当接面３０における垂直面部３０ｂは、前記シャンク１２側からチップ１４側へ見た場合の反時計回りの方向側に形成されたものである。
【００１８】
なお、以上の説明では、図１に示すように右ねじを形成するために対象となる下穴に右まわりにねじ込まれるタップ１０に本発明が適用された例を説明したが、左ねじを形成するために対象となる下穴に左まわりにねじ込まれるタップにも本発明は好適に適用される。図４は、前記タップ１０と同様の構成を備えた左ねじ加工用のチップ着脱式盛上げタップ１０′における前記シャンク１２の先端部とチップ１４との当接部分について詳しく説明する斜視図であり、前述の図３に相当するものである。この図４に示すように、左ねじを形成するために対象となる下穴に左まわりにねじ込まれるタップ１０′では、前記シャンク側当接面２８′及びチップ側当接面３０′が、前記右ねじ加工用の前記タップ１０におけるシャンク側当接面２８及びチップ側当接面３０に対して左右対称となるように形成される。すなわち、上記傾斜面部２８ａ′、３０ａ′は、前記シャンク１２側からチップ１４側へ見た場合の左まわりの上り坂となるように形成されたものである。また、前記シャンク側当接面２８′における垂直面部２８ｂ′は、前記シャンク１２側からチップ１４側へ見た場合の反時計回りの方向側に形成されたものである。また、前記チップ側当接面３０′における垂直面部３０ｂ′は、前記シャンク１２側からチップ１４側へ見た場合の時計回りの方向側に形成されたものである。
【００１９】
このように、本実施例によれば、下穴の表層部にねじ山１６が食い込んで塑性変形させることによりめねじを形成するチップ１４が、シャンク１２の先端部に取付ねじ２２により同軸に固定されて成るチップ着脱式盛上げタップ１０であって、前記シャンク１２の先端部とチップ１４の下端部との当接面２８、３０は、軸心Ｃに垂直な平面に対して所定の角度を成す傾斜面部２８ａ、３０ａと、その傾斜面２８ａ、３０ａに連続して軸心Ｃ方向に延伸する垂直面部２８ｂ、３０ｂとを、備えたものであることから、前記めねじの形成加工に際して十分な耐久性を保証できると共に取付ねじ２２が緩むのを好適に抑制できる。すなわち、取付ねじ２２の緩みを抑制すると共に耐久性に優れたチップ着脱式盛上げタップ１０を提供することができる。
【００２０】
また、前記傾斜面部２８ａ、３０ａは、前記めねじの形成において前記チップ１４を前記下穴からねじ戻す際、前記シャンク側当接面２８が前記チップ側当接面３０を押すような相対位置関係とされたものであるため、前記めねじの形成における逆回転時に前記取付ねじ２２が緩むのを好適に抑制することができる。
【００２１】
また、前記垂直面部２８ｂ、３０ｂは、前記めねじの形成において前記チップ１４を前記下穴にねじ入れる際、前記シャンク側当接面２８が前記チップ側当接面３０を押すような相対位置関係とされたものであるため、前記めねじの形成における正回転時に十分な耐久性を保証することができる。
【００２２】
また、前記傾斜面部２８ａ、３０ａは、軸心Ｃに垂直な平面に対して２０〜４０°の角度を成すものであるため、前記めねじの形成における逆回転時に前記取付ねじ２２が緩むのを好適に抑制することができる。
【００２３】
続いて、本発明の他の好適な実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の説明において、実施例相互に共通する部分については同一の符号を付してその説明を省略する。
【００２４】
図５は、本発明の他の実施例であるチップ着脱式盛上げタップ５０（以下、単にタップ５０という）の構成を説明する正面図である。この図５に示すように、本実施例のタップ５０は、図１乃至図４を用いて前述したタップ１０と同様のシャンク１２及びチップ１４を備えて構成されたものであり、それらシャンク１２とチップ１４との当接部分における構成が前記タップ１０とは異なる。以下、図６乃至図１１を用いて、本実施例のタップ５０におけるシャンク１２とチップ１４との当接部分の構成を詳しく説明する。
【００２５】
図６は、上記タップ５０におけるシャンク１２とチップ１４との当接部分の構成を詳しく説明するために、そのタップ５０からチップ１４を取り外した状態におけるシャンク１２の先端部を示す正面図である。また、図７は、図６のシャンク１２を矢印VIIの方向から見た側面図であり、図８は、図６のシャンク１２を矢印VIIIの方向から見た平面図である。これらの図に示すように、本実施例のタップ５０に備えられたシャンク１２における前記チップ１４との当接部は、そのチップ１４側へ突出して設けられた突出部５２と、そのシャンク１２側へ陥没して設けられた陥没部５４と、それら突出部５２及び陥没部５４に連続して設けられた、軸心Ｃに垂直な平面に対して所定の角度を成す一対の傾斜面部５６とを、備えている。この傾斜面部５６は、好適には、前記タップ１０における傾斜面部２８ａ、３０ａと同様に、軸心Ｃに垂直な平面に対して２０〜４０°の角度を成すものである。また、上記突出部５２における一対の側壁（外壁）５２ａは、上記傾斜面部５６に連続して軸心Ｃ方向に延伸するように設けられている。また、上記陥没部５４における一対の側壁（内壁）５４ａも同様に、上記傾斜面部５６に連続して軸心Ｃ方向に延伸するように設けられている。すなわち、本実施例においては、上記突出部５２の側面５２ａ及び陥没部５４の側面５４ａが上記傾斜面部５６に連続して軸心Ｃ方向に延伸する垂直面部として機能する。
【００２６】
図９は、前記タップ５０におけるシャンク１２とチップ１４との当接部分の構成を詳しく説明するために、そのタップ５０からシャンク１２を取り外した状態におけるチップ１４の下端部を示す正面図である。また、図１０は、図９のチップ１４を矢印Xの方向から見た側面図であり、図１１は、図９のチップ１４を矢印XIの方向から見た底面図である。これらの図に示すように、本実施例のタップ５０に備えられたチップ１４における前記シャンク１２との当接部は、上記シャンク１２における陥没部５４に対応してそのシャンク１２側へ突出して設けられた突出部５８と、上記シャンク１２における突出部５２に対応して上記チップ１４側へ陥没して設けられた陥没部６０と、上記シャンク１２における傾斜面部５６と相対向するように上記突出部５８及び陥没部６０に連続して設けられた、軸心Ｃに垂直な平面に対して所定の角度を成す一対の傾斜面部６２とを、備えている。上記突出部５８における一対の側壁（外壁）５８ａは、上記傾斜面部６２に連続して軸心Ｃ方向に延伸するように設けられている。また、上記陥没部６０における一対の側壁（内壁）６０ａも同様に、上記傾斜面部６２に連続して軸心Ｃ方向に延伸するように設けられている。すなわち、本実施例においては、上記突出部５８の側面５８ａ及び陥没部６０の側面６０ａが上記傾斜面部６２に連続して軸心Ｃ方向に延伸する垂直面部として機能する。
【００２７】
このように、本実施例によれば、前記シャンク１２の先端部とチップ１４との当接面は、軸心に垂直な平面に対して所定の角度を成す傾斜面部５６、６２と、その傾斜面部５６、６２に連続して軸心Ｃ方向に延伸する垂直面部としての突出部の側面５２ａ、５８ａ及び陥没部の側面５４ａ、６０ａを、備えたものであることから、前記めねじの形成加工に際して十分な耐久性を保証できると共に取付ねじ２２が緩むのを好適に抑制できる。すなわち、取付ねじ２２の緩みを抑制すると共に耐久性に優れたチップ着脱式盛上げタップ５０を提供することができる。
【００２８】
以上、本発明の好適な実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、更に別の態様においても実施される。
【００２９】
例えば、前述の実施例において、前記タップ１０等における前記シャンク１２とチップ１４との当接面は、それぞれに対応する当接面が形成されて全面にて当接するものとして説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、斯かるシャンク１２とチップ１４との当接面はその一部が非接触とされた状態でそれらシャンク１２及びチップ１４が相互に固定されるものであってもよい。すなわち、軸心方向乃至周方向に所定の遊びを備えたものであっても本発明の一応の効果を奏する。
【００３０】
また、前述の実施例では、ストレートシャンク１２を備えたタップ１０等について説明したが、例えばテーパシャンク等の他の態様のシャンクを備えた盛上げタップにも本発明は好適に適用される。更に、斯かるシャンクは自動工具交換装置により主軸等に自動的に着脱されるものでも良い等、種々の態様が可能である。
【００３１】
また、本発明とは直接関係ないが、シャンク側の切りくず排出用の溝の長さを可及的に短くした切削タップ、或いは切りくず排出溝が比較的浅いリーマ等は、盛上げタップに比較して切削トルク乃至戻しトルクは十分に小さいものの、本発明と同様の構成を適用することが可能である。
【００３２】
その他、一々例示はしないが、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲内において種々の変更が加えられて実施されるものである。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の一実施例であるチップ着脱式盛上げタップの構成を説明する正面図である。
【図２】図１のチップ着脱式盛上げタップの一部を軸心を含む平面で切断して示す断面図である。
【図３】図１のチップ着脱式盛上げタップにおけるシャンクの先端部とチップとの当接部分について詳しく説明する斜視図である。
【図４】図１のチップ着脱式盛上げタップと同様の構成を備えた左ねじ加工用のチップ着脱式盛上げタップにおけるシャンクの先端部とチップとの当接部分について詳しく説明する斜視図である。
【図５】本発明の他の実施例であるチップ着脱式盛上げタップの構成を説明する正面図である。
【図６】図５のチップ着脱式盛上げタップにおけるシャンクとチップとの当接部分の構成を詳しく説明するために、そのタップからチップを取り外した状態におけるシャンクの先端部を示す正面図である。
【図７】図６のシャンクを矢印VIIの方向から見た側面図である。
【図８】図６のシャンクを矢印VIIIの方向から見た平面図である。
【図９】図５のチップ着脱式盛上げタップにおけるシャンクとチップとの当接部分の構成を詳しく説明するために、そのタップからシャンクを取り外した状態におけるチップの下端部を示す正面図である。
【図１０】図９のチップを矢印Xの方向から見た側面図である。
【図１１】図９のチップを矢印XIの方向から見た平面図である。
【符号の説明】
【００３４】
１０、１０′、５０：チップ着脱式盛上げタップ
１２：シャンク
１４：チップ
１６：ねじ山
２２：取付ねじ
２８、２８′：シャンク側当接面
３０、３０′：チップ側当接面
２８ａ、３０ａ、２８ａ′、３０ａ′：傾斜面部
２８ｂ、３０ｂ、２８ｂ′、３０ｂ′：垂直面部
５２ａ、５８ａ：突出部の側面（垂直面部）
５４ａ、６０ａ：陥没部の側面（垂直面部）
５６、６２：傾斜面部
Ｃ：軸心
【図１】
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【図２】
2010149207.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
2010149207.tif 000011
【図１０】
2010149207.tif 000012
【図１１】
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