(57)【要約】  図２において、ドリル１２の穴明け刃１３の径寸法Ｄｄがタップ部１４のおねじ２０の谷径ｄ1 よりも小さく、めねじ３０の内径Ｄ1 はそのおねじ２０の谷径ｄ1 によって定められるため、タップ部１４によって形成されためねじ３０とドリル１２との間には所定の隙間が形成される。このため、加工後にドリル付きタップ１０を逆回転させてめねじ３０から引き抜く際に、タップ部１４のおねじ２０がめねじ３０から抜け出した時にドリル付きタップ１０の拘束が解除されて径方向へ振れ変位しても、ドリル１２がめねじ３０に接触し難くなり、その接触に起因する不良品の発生が抑制される。
2008102445.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
穴明け刃によって下穴を切削加工する下穴加工具と、
形成すべきめねじに対応するおねじが設けられるとともに、該おねじを分断するように設けられた切り屑排出溝に沿ってねじ切り刃が形成され、前記下穴加工具によって形成された下穴に該ねじ切り刃によりめねじを切削加工するタップ部と、
を同軸上に一体的に備えている下穴加工具付きタップにおいて、
前記下穴加工具の穴明け刃の径寸法Ｄｄは前記タップ部のおねじの谷径ｄ1 よりも小さく、めねじの内径Ｄ1 は該おねじの谷径ｄ1 によって定められる
ことを特徴とする下穴加工具付きタップ。
【請求項２】
前記下穴加工具の穴明け刃の径寸法Ｄｄは、前記タップ部から該下穴加工具の先端までの突出寸法が大きい程、該タップ部のおねじの谷径ｄ1 に対する寸法差が大きくされる
ことを特徴とする請求項１に記載の下穴加工具付きタップ。
【請求項３】
前記タップ部のおねじの谷径ｄ1 は、形成すべきめねじの内径について予め設定された許容寸法Ｄ1min〜Ｄ1maxの範囲内とされている
ことを特徴とする請求項１または２に記載の下穴加工具付きタップ。
【請求項４】
前記下穴加工具の穴明け刃の径寸法Ｄｄは、前記許容寸法Ｄ1min〜Ｄ1maxの下限値Ｄ1minよりも小さい
ことを特徴とする請求項３に記載の下穴加工具付きタップ。
【請求項５】
前記下穴加工具はドリルである
ことを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の下穴加工具付きタップ。
【請求項６】
前記下穴加工具はエンドミルである
ことを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の下穴加工具付きタップ。
【請求項７】
前記下穴加工具により貫通した下穴を切削加工した後に、前記タップ部のおねじのリードに合わせて螺入するシンクロ送りに切り換えて、該タップ部により該下穴にめねじを切削加工するめねじ加工方法に用いられる
ことを特徴とする請求項１〜６の何れか１項に記載の下穴加工具付きタップ。
【請求項８】
前記タップ部のおねじのリードに合わせて螺入するシンクロ送りで、前記下穴加工具により下穴を切削加工しながら、該タップ部により該下穴にめねじを切削加工するめねじ加工方法に用いられる
ことを特徴とする請求項１〜６の何れか１項に記載の下穴加工具付きタップ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は下穴加工具付きタップに係り、特に、めねじを切削加工した後にタップを逆回転させて引き抜く際に、タップ部がめねじから抜け出した時に下穴加工具がめねじに接触し、めねじのねじ山が変形することを防止する技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
(a) 穴明け刃によって下穴を切削加工する下穴加工具と、(b) 形成すべきめねじに対応するおねじが設けられるとともに、そのおねじを分断するように設けられた切り屑排出溝に沿ってねじ切り刃が形成され、前記下穴加工具によって形成された下穴にそのねじ切り刃によりめねじを切削加工するタップ部と、を同軸上に一体的に備えている下穴加工具付きタップが知られている。特許文献１に記載のドリル付きタップや、特許文献２に記載のエンドミル付きタップはその一例であり、ドリル付きタップは下穴が全く無いむくの被加工物に対してめねじを切削加工する場合に好適に用いられる一方、エンドミル付きタップは、鋳抜き穴など形成すべきめねじの内径より小さな粗穴が予め設けられた被加工物に対してめねじを切削加工する場合に好適に用いられる。【０００３】
図６の(a) に示すドリル付きタップ８０について具体的に説明すると、１条のおねじ８２が設けられたタップ部８４と、下穴加工具としてのドリル８６とを同軸上に一体に備えているとともに、それらのドリル８６およびタップ部８４には、図示しない切り屑排出溝（ねじれ溝）が一定のリードで連続して形成され、その切り屑排出溝がドリル８６の先端に開口する部分に穴明け刃８７が設けられている一方、タップ部８４には、その切り屑排出溝に沿ってねじ切り刃８３が設けられている。そして、図６の(b) に示すように、先行するドリル８６により被加工物８８に対して下穴９０を切削加工した後、タップ部８４によりその下穴９０にめねじ９２を切削加工する。その場合に、ドリル８６の穴明け刃８７の径寸法（ドリル径）Ｄｄは、タップ部８４のおねじ８２の谷径ｄ1 よりも大きく、ドリル８６によって形成される下穴９０の径寸法Ｄｈ（≒Ｄｄ）がそのままめねじ９２の内径Ｄ1 となる。また、めねじ９２の谷径Ｄおよび有効径Ｄ2 は、それぞれタップ部８４のおねじ８２の外径ｄおよび有効径ｄ2 に対応する。なお、図６のドリル付きタップ８０は、中心線Ｏの上半分を示す概略図で、主として切れ刃各部の径寸法を説明する図であり、切り屑排出溝は省略されているとともに、図６(a) の穴明け刃８７およびねじ切り刃８３は、１本の切り屑排出溝の開口部に形成されたそれ等の刃８７、８３の回転軌跡形状を表している。【０００４】
ここで、通り穴のめねじ９２を切削加工する場合、一般にドリル８６の長さ寸法をめねじ９２よりも長くし、先ず、穴明け加工に適した高速回転でドリル付きタップ８０を回転駆動して、ドリル８６により貫通した下穴９０を切削加工した後、タップ部８４のおねじ８２のリードに合わせて螺入するシンクロ送りに切り換えて、そのタップ部８４のねじ切り刃８３によりめねじ９２を切削加工するようになっているのが普通である。図６の(b) は、タップ部８４により下穴９０にめねじ９２を切削加工している途中の状態である。一方、図６の(c) に示すような止り穴のめねじ９４を切削加工する場合には、ドリル８６の長さ寸法を短くし、始めからタップ部８４のおねじ８２のリードに合わせて螺入するシンクロ送りとして、ドリル８６により下穴９０を切削加工しながら、タップ部８４のねじ切り刃８３によりめねじ９４を切削加工することになる。
【特許文献１】特開平１０−１０００２０号公報
【特許文献２】特開平１０−８６０１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、このような下穴加工具付きタップを用いてめねじを切削加工した場合、加工後にタップを逆回転させてめねじから引き抜く必要があるが、タップ部のおねじがめねじから抜け出した時に下穴加工具がめねじの口元付近に接触し、めねじのねじ山形状が崩れたりバリが発生したりして、不良品（ゲージアウト）になることがあった。すなわち、下穴加工具が被加工物に食い付いて下穴を形成する際に芯ずれが生じた場合など、本来のタップの中心線と下穴、更にはその下穴に形成されためねじとが芯ずれしていると、タップ部のおねじがめねじから抜け出した時に、タップの拘束が解除されて径方向へ振れ変位し、先端の下穴加工具がめねじのねじ山に接触することがあるのである。そして、例えばアルミ鋳物等の軟質材料にめねじを切削加工する場合には、下穴加工具がめねじに僅かに接触しただけで、めねじのねじ山が潰れたり変形したりして不良品となる。また、前記図６の(c) のように止り穴のめねじ９４を切削加工する場合に、始めから下穴加工具付きタップをシンクロ送りすると、下穴加工具が低回転で被加工物に食い付くことになるため、その時の抵抗で芯ずれが生じ易くなり、上記問題が顕著となる。【０００６】
本発明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、めねじを切削加工した後にタップを逆回転させて引き抜く際に、下穴加工具がめねじに接触して不良品が発生することを防止することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
かかる目的を達成するために、第１発明は、(a) 穴明け刃によって下穴を切削加工する下穴加工具と、(b) 形成すべきめねじに対応するおねじが設けられるとともに、そのおねじを分断するように設けられた切り屑排出溝に沿ってねじ切り刃が形成され、前記下穴加工具によって形成された下穴にそのねじ切り刃によりめねじを切削加工するタップ部と、を同軸上に一体的に備えている下穴加工具付きタップにおいて、(c) 前記下穴加工具の穴明け刃の径寸法Ｄｄは前記タップ部のおねじの谷径ｄ1 よりも小さく、めねじの内径Ｄ1 はそのおねじの谷径ｄ1 によって定められることを特徴とする。【０００８】
第２発明は、第１発明の下穴加工具付きタップにおいて、前記下穴加工具の穴明け刃の径寸法Ｄｄは、前記タップ部からその下穴加工具の先端までの突出寸法が大きい程、そのタップ部のおねじの谷径ｄ1 に対する寸法差が大きくされることを特徴とする。【０００９】
第３発明は、第１発明または第２発明の下穴加工具付きタップにおいて、前記タップ部のおねじの谷径ｄ1 は、形成すべきめねじの内径について予め設定された許容寸法Ｄ1min〜Ｄ1maxの範囲内とされていることを特徴とする。【００１０】
第４発明は、第３発明の下穴加工具付きタップにおいて、前記下穴加工具の穴明け刃の径寸法Ｄｄは、前記許容寸法Ｄ1min〜Ｄ1maxの下限値Ｄ1minよりも小さいことを特徴とする。【００１１】
第５発明は、第１発明〜第４発明の何れかの下穴加工具付きタップにおいて、前記下穴加工具はドリルであることを特徴とする。【００１２】
第６発明は、第１発明〜第４発明の何れかの下穴加工具付きタップにおいて、前記下穴加工具はエンドミルであることを特徴とする。【００１３】
第７発明は、第１発明〜第６発明の何れかの下穴加工具付きタップにおいて、前記下穴加工具により貫通した下穴を切削加工した後に、前記タップ部のおねじのリードに合わせて螺入するシンクロ送りに切り換えて、そのタップ部によりその下穴にめねじを切削加工するめねじ加工方法に用いられることを特徴とする。【００１４】
第８発明は、第１発明〜第６発明の何れかの下穴加工具付きタップにおいて、前記タップ部のおねじのリードに合わせて螺入するシンクロ送りで、前記下穴加工具により下穴を切削加工しながら、そのタップ部によりその下穴にめねじを切削加工するめねじ加工方法に用いられることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
このような下穴加工具付きタップにおいては、下穴加工具の穴明け刃の径寸法Ｄｄがタップ部のおねじの谷径ｄ1 よりも小さく、めねじの内径Ｄ1 はそのおねじの谷径ｄ1 によって定められるため、タップ部によって形成されためねじと下穴加工具との間には所定の隙間が形成される。このため、加工後にタップを逆回転させてめねじから引き抜く際に、タップ部のおねじがめねじから抜け出した時にタップの拘束が解除されて径方向へ振れ変位しても、下穴加工具がめねじに接触し難くなり、その接触に起因する不良品の発生が抑制される。【００１６】
第２発明では、下穴加工具の穴明け刃の径寸法Ｄｄが、タップ部からその下穴加工具の先端までの突出寸法が大きい程、そのタップ部のおねじの谷径ｄ1 に対する寸法差が大きくされるため、突出寸法が大きくて下穴加工具の先端部分の径方向の変位量が大きくなっても、下穴加工具とめねじとの接触が良好に抑制される一方、突出寸法が小さい場合には穴明け刃の径寸法Ｄｄとタップ部のおねじの谷径ｄ1 との寸法差が小さくなるため、タップ部による切削加工量が少なくなり、切削抵抗が低減されてタップ部の耐久性が向上する。【００１７】
第３発明では、めねじの内径Ｄ1 を規定するタップ部のおねじの谷径ｄ1 が、形成すべきめねじの内径について要求精度等に応じて予め設定された許容寸法Ｄ1min〜Ｄ1maxの範囲内とされるため、所望の寸法精度でめねじの内径が切削加工される。また、第４発明では、上記下穴加工具の穴明け刃の径寸法Ｄｄが許容寸法Ｄ1min〜Ｄ1maxの下限値Ｄ1minよりも小さいため、おねじの谷径ｄ1 を許容寸法Ｄ1min〜Ｄ1maxの範囲内において適宜設定しつつ、下穴加工具の穴明け刃の径寸法Ｄｄがその谷径ｄ1 よりも確実に小さな寸法とされ、形成されためねじの内径（≒ｄ1 ）との間に隙間が形成される。【００１８】
第５発明は、下穴加工具としてドリルが設けられている場合で、下穴が全く無いむくの被加工物に対してめねじを切削加工する場合に好適に用いられる。第６発明は、下穴加工具としてエンドミルが設けられている場合で、鋳抜き穴など形成すべきめねじの内径より小さな粗穴が設けられた被加工物に対してめねじを切削加工する場合に好適に用いられる。【００１９】
第７発明は、下穴加工具により貫通した下穴を切削加工した後に、タップ部のおねじのリードに合わせて螺入するシンクロ送りに切り換えて、そのタップ部によりめねじを切削加工する場合で、シンクロ送りに拘束されることなく高速回転で下穴の切削加工を行うことができるため、例えばドリルで下穴を加工する際の食付き時の芯ずれが抑制される。このため、加工後にタップを逆回転させてめねじから引き抜く際に、タップ部のおねじがめねじから抜け出した時の振れ変位が抑制され、下穴加工具とめねじとの接触に起因する不良品の発生が一層効果的に抑制される。【００２０】
第８発明は、タップ部のおねじのリードに合わせて螺入するシンクロ送りで、下穴加工具により下穴を切削加工しながらタップ部によりその下穴にめねじを切削加工する場合で、止り穴のめねじを加工する場合に好適に適用される。また、このようなシンクロ送りでドリル等の下穴加工具により下穴を切削加工する場合、回転速度が遅いため食付き時に芯ずれが生じ易く、めねじの加工後にタップを逆回転させてめねじから引き抜く際に、タップ部のおねじがめねじから抜け出した時に径方向へ大きく振れ変位する可能性があるため、下穴加工具の穴明け刃の径寸法Ｄｄをタップ部のおねじの谷径ｄ1 よりも小さくすることにより、その振れ変位に起因して下穴加工具がめねじに接触することを抑制するという効果を一層顕著に享受できる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の一実施例であるドリル付きタップを示す図で、(a) は概略正面図、(b) はシャンク側から見た端面図である。
【図２】(a) は図１のドリル付きタップの各部の径寸法を説明する図であり、(b) は図１のドリル付きタップによって形成される通り穴のねじ穴の各部の径寸法を説明する図で、タップ部により下穴にめねじを切削加工している途中の状態である。
【図３】本発明のドリル付きタップの別の例を説明する図で、(a) は図１の(a) に相当する概略正面図、(b) は(a) のドリル付きタップによって切削加工される止り穴のねじ穴を、ドリル付きタップと共に示す図である。
【図４】図１の本発明品と図６の従来品を用いて行った耐久性試験の(a) 試験仕様、(b) 試験品寸法、および(c) 試験結果を示す図である。
【図５】本発明が適用されたエンドミル付きタップを示す概略正面図である。
【図６】従来のドリル付きタップの一例を説明する図である。
【符号の説明】
【００２２】
１０、４０：ドリル付きタップ（下穴加工具付きタップ）    １２、４２：ドリル（下穴加工具）    １３、４３、５３：穴明け刃    １４：タップ部    ２０：おねじ    ２１：ねじ切り刃    ２２：切り屑排出溝    ３０：めねじ（通り穴）    ３４、４４：下穴    ３６：めねじ（止り穴）    ５０：エンドミル付きタップ（下穴加工具付きタップ）    ５２：エンドミル（下穴加工具）    Ｄｄ：穴明け刃の径寸法    ｄ1 ：タップ部の谷径    Ｄ1 ：めねじの内径
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
前記下穴加工具およびタップ部には、それ等の全長に亘って切り屑排出溝を連続して設けることが望ましく、例えばその切り屑排出溝が下穴加工具の先端に開口する部分に穴明け刃が設けられる。切り屑排出溝としては、シャンク側へ切り屑を排出する方向にねじれたねじれ溝が望ましいが、軸心と平行な直溝を採用することもできるし、下穴加工具はねじれ溝で、タップ部では直溝とするなど種々の態様が可能である。また、下穴加工具における切り屑排出溝の数とタップ部における切り屑排出溝の数は、必ずしも同じである必要はなく、例えば下穴加工具は２本で、タップ部では、下穴加工具から連続する２本の切り屑排出溝に加えて、更にその中間に１本ずつ設けて計４本（ねじ切り刃も４枚）とするなど、種々の態様が可能である。【００２４】
本発明は、右ねじ用および左ねじ用の何れの下穴加工具付きタップにも適用され得る。下穴加工具およびタップ部は、例えば単一の工具粗材を用いて一体に設けられるが、下穴加工具をタップ部と別体に構成して溶接や焼き嵌めなどにより一体的に連結するようにしても良い。【００２５】
第２発明では、下穴加工具の穴明け刃の径寸法Ｄｄが、タップ部からその下穴加工具の先端までの突出寸法が大きい程、そのタップ部のおねじの谷径ｄ1 に対する寸法差が大きくされ、径寸法Ｄｄが小さくなるが、他の発明の実施に際しては、突出寸法の相違に拘らず径寸法Ｄｄと谷径ｄ1 との寸法差が一定であっても良い。【００２６】
第３発明では、タップ部のおねじの谷径ｄ1 が、形成すべきめねじの内径について予め設定された許容寸法Ｄ1min〜Ｄ1maxの範囲内とされるが、この許容寸法Ｄ1min〜Ｄ1maxは、例えばめねじの要求精度に応じてＪＩＳやＩＳＯ等の規格（等級など）により適宜定められる。下限値（最小許容寸法）Ｄ1minは、一般にめねじの基準山形の内径寸法（内径基準寸法）で一定であり、最大許容寸法Ｄ1maxが要求精度に応じて変更される。タップ部のおねじの谷径ｄ1 は、少なくとも上記許容寸法Ｄ1min〜Ｄ1maxの範囲内であれば良いが、振れ等の加工誤差を考慮して、例えばその公差の半分以下の範囲で設定することが望ましい。具体的には、最小許容寸法Ｄ1min以上で、その最小許容寸法Ｄ1minに公差の半分〔（Ｄ1max−Ｄ1min）／２〕を加算した値〔Ｄ1min＋（Ｄ1max−Ｄ1min）／２〕以下の範囲内が望ましい。【００２７】
第８発明は、タップ部のおねじのリードに合わせて螺入するシンクロ送りで、下穴加工具により下穴を切削加工しながらタップ部のねじ切り刃によりその下穴にめねじを切削加工するもので、止り穴のめねじを切削加工する場合に好適に適用されるが、通り穴のめねじを切削加工する場合にも適用できる。【００２８】
また、第８発明では、始めからシンクロ送りで下穴を切削加工するが、他の発明の実施に際しては、例えば始めは穴明け加工に適した高速回転で回転駆動しながら下穴加工具により下穴を切削加工し、タップ部が被加工物に達する前にシンクロ送りに切り換えて、下穴加工具により下穴を切削加工しながらタップ部によりその下穴にめねじを切削加工するようにしても良いなど、種々の態様が可能である。
【実施例】
【００２９】
以下、本発明の実施例を、図面を参照しつつ詳細に説明する。
図１の(a) は、本発明の一実施例であるドリル付きタップ１０の概略正面図で、(b) は(a) の右側に位置するシャンク１８側から見た端面図である。このドリル付きタップ１０は、下穴加工具としてドリル１２を備えている下穴加工具付きタップで、軸方向の先端側からドリル１２、タップ部１４、首部１６、およびシャンク１８を同軸上に連続して備えており、超硬合金にて一体に構成されている。このドリル付きタップ１０は右ねじ加工用のもので、タップ部１４には、形成すべきめねじに対応する右ねじのおねじ２０が設けられているとともに、同じく右まわりにねじれた３本の切り屑排出溝２２がおねじ２０を分断するように設けられており、その切り屑排出溝２２に沿ってねじ切り刃２１（図２(a) 参照）が形成されている。これにより、シャンク１８側から見て右まわりに回転駆動されつつ、おねじ２０のリードに合わせて下穴内に螺入するようにシンクロ送りされることにより、そのねじ切り刃２１によって下穴にめねじが切削加工されるとともに、切り屑排出溝２２に沿って切り屑がシャンク１８側へ排出される。おねじ２０の工具先端側すなわちドリル１２側には、ねじ山が徐々に低くなる食付き部２０ａが例えば１．５山程度の範囲に設けられており、その食付き部２０ａでめねじが切削加工される。【００３０】
上記３本の切り屑排出溝２２は、軸心まわりに等角度間隔（１２０°間隔）で互いに同じリードでドリル１２の先端からシャンク１８の手前まで設けられており、それ等の切り屑排出溝２２がドリル１２の先端に開口する部分には、シャンク１８側から見て右まわりに回転駆動されることにより下穴を切削加工する穴明け刃（ドリル刃）１３（図２(a) 参照）が形成されている。切り屑排出溝２２は、タップ部１４の完全山部においてねじれ角が例えば２８°程度となるように、一定のリードで設けられている。また、ドリル付きタップ１０には、切り屑排出溝２２のねじれに沿ってねじれた３本のオイルホール２４が、シャンク１８側の端面からドリル１２の先端まで設けられ、穴明け刃１３の逃げ面に開口させられており、必要に応じて潤滑油剤や冷却エア等を供給できるようになっている。【００３１】
図２の(a) は、上記ドリル付きタップ１０のドリル１２およびタップ部１４を具体的に説明する図で、中心線Ｏの上半分を示す概略図であり、主として切れ刃各部の径寸法を説明する図で、切り屑排出溝２２は省略されている。また、図２(a) の穴明け刃１３およびねじ切り刃２１は、１本の切り屑排出溝２２の開口部に形成されたそれ等の刃１３、２１の回転軌跡形状を表している。【００３２】
この図２の(a) において、タップ部１４のおねじ２０の谷径ｄ1 は、形成すべきめねじ３０（図２(b) 参照）の内径Ｄ1 について予め設定された許容寸法Ｄ1min〜Ｄ1maxの範囲内で定められる。許容寸法Ｄ1min〜Ｄ1maxは、めねじ３０の要求精度に応じてＪＩＳやＩＳＯ等の規格（等級など）により適宜定められ、タップ部１４の谷径ｄ1 は、少なくとも許容寸法Ｄ1min〜Ｄ1maxの範囲内であれば良いが、本実施例では振れ等の加工誤差を考慮して、その公差の半分以下の範囲、すなわち最小許容寸法Ｄ1min以上で、その最小許容寸法Ｄ1minに公差の半分〔（Ｄ1max−Ｄ1min）／２〕を加算した値〔Ｄ1min＋（Ｄ1max−Ｄ1min）／２〕以下の範囲内で設定される。例えば、Ｍ８×１．２５のタップで、はめあい長さが並み（公差域クラス６Ｈ）の場合、最小許容寸法Ｄ1min＝６．６４７ｍｍ、最大許容寸法Ｄ1max＝６．９１２ｍｍであり、公差（Ｄ1max−Ｄ1min）は０．２６５ｍｍで、その１／２は約０．１３３ｍｍとなり、最小許容寸法Ｄ1min＝６．６４７ｍｍ以上で、〔Ｄ1min＋（Ｄ1max−Ｄ1min）／２〕≒６．６４７＋０．１３３＝６．７８ｍｍ以下の範囲内で谷径ｄ1 が設定される。なお、おねじ２０の外径ｄおよび有効径ｄ2 は、めねじ３０の要求精度に応じてＪＩＳやＩＳＯ等の規格（等級など）により設定される許容寸法の範囲内で適宜定められる。【００３３】
また、ドリル１２の穴明け刃１３の径寸法（ドリル径）Ｄｄは、上記おねじ２０の谷径ｄ1 よりも小さく、本実施例では許容寸法Ｄ1min〜Ｄ1maxの下限値（最小許容寸法）Ｄ1minよりも小さい。この下限値Ｄ1minは、めねじの基準山形の内径寸法（内径基準寸法）で、等級等の精度に拘らず一定であり、Ｍ８×１．２５のねじの場合Ｄ1min＝６．６４７ｍｍであり、ドリル径Ｄｄは例えば６．６ｍｍ程度に設定される。また、本実施例では、ドリル１２の長さ寸法、すなわちタップ部１４からドリル１２の先端までの突出寸法に応じて、その突出寸法が大きい程谷径ｄ1 に対する寸法差が大きくされ、ドリル径Ｄｄが小さくなる。【００３４】
そして、このようなドリル付きタップ１０は、例えばＮＣ工作機械の主軸にリジット式ホルダを介して取り付けられ、図２の(b) に示すように、先行するドリル１２により被加工物３２に対して下穴３４を切削加工した後、タップ部１４によりその下穴３４にめねじ３０を切削加工する。その場合に、ドリル１２の穴明け刃１３の径寸法（ドリル径）Ｄｄは、タップ部１４のおねじ２０の谷径ｄ1 よりも小さいため、そのドリル１２によって形成される下穴３４の径寸法Ｄｈ（≒Ｄｄ）はめねじ３０の内径Ｄ1 よりも小さく、下穴３４の内周面に更にタップ部１４のおねじ２０の谷部が食い込んで切削加工が行われる。これにより、めねじ３０の内径Ｄ1 は、おねじ２０の谷径ｄ1 によって規定されることになる。なお、めねじ３０の谷径Ｄおよび有効径Ｄ2 は、それぞれタップ部１４のおねじ２０の外径ｄおよび有効径ｄ2 に対応する。【００３５】
ここで、本実施例は、図２の(b) から明らかなように被加工物３２に対して通り穴のめねじ３０を切削加工する場合で、ドリル１２の軸方向長さがそのめねじ３０の軸方向長さよりも大きくされており、先ず、穴明け加工に適した高速回転でドリル付きタップ１０を回転駆動して、ドリル１２により貫通した下穴３４を切削加工した後、タップ部１４のおねじ２０のリードに合わせて螺入するシンクロ送りに切り換えて、そのタップ部１４のねじ切り刃２１によりめねじ３０を切削加工すれば良い。また、めねじ３０の切削加工が終了した後は、ドリル付きタップ１０をタップ部１４のおねじ２０のリードに合わせて逆回転させて引き抜き、タップ部１４がめねじ３０から完全に抜け出した後は、例えば高速送りで軸方向へ引き抜けば良い。なお、図２の(b) は、タップ部１４により下穴３４にめねじ３０を切削加工している途中の状態である。【００３６】
一方、図３の(b) に示すように止り穴のめねじ３６を切削加工する場合には、図３の(a) に示すように、前記ドリル付きタップ１０に比較してドリル４２の長さ寸法が短いドリル付きタップ４０が好適に用いられ、始めからタップ部１４のおねじ２０のリードに合わせて螺入するシンクロ送りとして、ドリル４２の穴明け刃４３により下穴４４を切削加工しながら、タップ部１４のねじ切り刃２１によりめねじ３６を切削加工すれば良い。また、めねじ３６の切削加工が終了した後は、ドリル付きタップ４０をタップ部１４のおねじ２０のリードに合わせて逆回転させて引き抜き、タップ部１４がめねじ３６から完全に抜け出した後は、例えば高速送りで軸方向へ引き抜けば良い。なお、ドリル４２の穴明け刃４３の径寸法Ｄｄは、そのドリル４２の長さ寸法が短い分だけ谷径ｄ1 に対する寸法差が小さく、最小許容寸法Ｄ1minよりも小さい範囲で前記ドリル１２の径寸法Ｄｄよりも大きい。【００３７】
このようなドリル付きタップ１０、或いは４０においては、ドリル１２、４２の穴明け刃１３、４３の径寸法Ｄｄがタップ部１４のおねじ２０の谷径ｄ1 よりも小さく、めねじ３０、３６の内径Ｄ1 はそのおねじ２０の谷径ｄ1 によって定められるため、タップ部１４によって形成されためねじ３０、３６とドリル１２、４２との間には所定の隙間が形成される。このため、加工後にドリル付きタップ１０、４０を逆回転させてめねじ３０、３６から引き抜く際に、タップ部１４のおねじ２０がめねじ３０、３６から抜け出した時にドリル付きタップ１０、４０の拘束が解除されて径方向へ振れ変位しても、ドリル１２、４２がめねじ３０、３６に接触し難くなり、その接触に起因する不良品の発生が抑制される。【００３８】
また、ドリル１２、４２の穴明け刃１３、４３の径寸法Ｄｄが、タップ部１４からドリル１２、４２の先端までの突出寸法が大きい程、そのタップ部１４の谷径ｄ1 に対する寸法差が大きくされるため、ドリル付きタップ１０のようにドリル１２の突出寸法が大きくて先端部分における径方向の変位量が大きくなっても、ドリル１２とめねじ３０との接触が良好に抑制される。一方、ドリル付きタップ４０のようにドリル４２の突出寸法が小さい場合には、穴明け刃４３の径寸法Ｄｄとタップ部１４の谷径ｄ1 との寸法差が小さくなるため、タップ部１４による切削加工量が少なくなり、切削抵抗が低減されてタップ部１４の耐久性が向上する。【００３９】
また、めねじ３０、３６の内径Ｄ1 を規定するタップ部１４の谷径ｄ1 が、形成すべきめねじ３０、３６の内径Ｄ1 について要求精度等に応じて予め設定された許容寸法Ｄ1min〜Ｄ1maxの範囲内とされるため、所望の寸法精度でめねじ３０、３６の内径Ｄ1 が切削加工される。【００４０】
また、ドリル１２、４２の穴明け刃１３、４３の径寸法Ｄｄは、上記許容寸法Ｄ1min〜Ｄ1maxの下限値Ｄ1minよりも小さいため、おねじ２０の谷径ｄ1 を許容寸法Ｄ1min〜Ｄ1maxの範囲内において適宜設定しつつ、ドリル１２、４２の穴明け刃１３、４３の径寸法Ｄｄがその谷径ｄ1 よりも確実に小さな寸法とされ、形成されためねじ３０、３６の内径Ｄ1 （≒ｄ1 ）との間に隙間が形成される。【００４１】
また、本実施例では下穴加工具としてドリル１２、４２が設けられているため、下穴が全く無いむくの被加工物３２に対してめねじ３０、３６を切削加工する場合にも好適に用いられる。【００４２】
また、通り穴のめねじ３０を加工する場合に、ドリル１２の長さ寸法がそのめねじ３０の軸方向長さよりも長くされたドリル付きタップ１０においては、ドリル１２により貫通した下穴３４を切削加工した後に、タップ部１４のおねじ２０のリードに合わせて螺入するシンクロ送りに切り換えて、そのタップ部１４によりめねじ３０を切削加工すれば良く、シンクロ送りに拘束されることなく高速回転でドリル１２による下穴３４の切削加工を行うことができるため、ドリル１２で下穴３４を加工する際の食付き時の芯ずれが抑制される。このため、加工後にドリル付きタップ１０を逆回転させてめねじ３０から引き抜く際に、タップ部１４のおねじ２０がめねじ３０から抜け出した時の振れ変位が抑制され、ドリル１２とめねじ３０との接触に起因する不良品の発生が一層効果的に抑制される。【００４３】
また、ドリル４２の長さ寸法が比較的短いドリル付きタップ４０の場合、タップ部１４のおねじ２０のリードに合わせて螺入するシンクロ送りで、ドリル４２により下穴４４を切削加工しながらタップ部１４のねじ切り刃２１によりその下穴４４にめねじ３６を切削加工できるため、止り穴のめねじ３６を好適に加工できる。このようなシンクロ送りでドリル４２により下穴４４を切削加工する場合、回転速度が遅いため食付き時に芯ずれが生じ易く、めねじ３６の加工後にドリル付きタップ４０を逆回転させてめねじ３６から引き抜く際に、タップ部１４のおねじ２０がめねじ３６から抜け出した時に径方向へ大きく振れ変位する可能性があるため、ドリル４２の径寸法Ｄｄをタップ部１４の谷径ｄ1 よりも小さくすることにより、その振れ変位に起因してドリル４２がめねじ３６に接触することを抑制するという効果を一層顕著に享受できる。なお、ドリル１２の長さ寸法が比較的長いドリル付きタップ１０においても、止り穴のめねじ３６に対して被加工物３２の肉厚が十分に大きい場合には、上記ドリル付きタップ４０と同様に始めからシンクロ送りで切削加工を行うことにより、止り穴のめねじ３６を切削加工することができる。【００４４】
図４は、上記本発明のドリル付きタップ１０、および前記図６に示す従来のドリル付きタップ８０を用いて、耐久性試験を行った結果を説明する図である。この場合は、ねじ長さが１６ｍｍの通り穴のめねじ３０、９２を切削加工する場合で、試験品のドリル１２、８６の長さ寸法は何れも１６ｍｍよりも長く、穴明け加工に適した回転速度で回転駆動してドリル１２、８６により貫通した下穴３４、９０を切削加工した後に、シンクロ送りでタップ部１４、８４によりめねじ３０、９２を加工した。また、従来品のドリル径Ｄｄは６．８４５ｍｍで、予め設定された許容寸法Ｄ1min〜Ｄ1max、すなわち６．６４７〜６．９１２ｍｍの範囲内であり、タップ部８４の谷径ｄ1 は６．４９７ｍｍで、ドリル径Ｄｄ＝６．８４５ｍｍよりも十分に小さく、めねじ９２の内径Ｄ1 はドリル径Ｄｄによって規定される。一方、本発明品のタップ部１４の谷径ｄ1 は６．７６７ｍｍで、予め設定された許容寸法Ｄ1min〜Ｄ1max、すなわち６．６４７〜６．９１２ｍｍの範囲内、具体的には公差の１／２である〔Ｄ1min＋（Ｄ1max−Ｄ1min）／２〕＝６．６４７＋０．１３３＝６．７８ｍｍ以下であり、ドリル径Ｄｄは６．５９４ｍｍで、タップ部１４の谷径ｄ1 ＝６．７６７ｍｍよりも十分に小さく、めねじ３０の内径Ｄ1 はタップ部１４の谷径ｄ1 によって規定される。【００４５】
そして、図４の「(c) 試験結果」から明らかなように、従来品（ドリル付きタップ８０）は、めねじ９２の加工後に逆回転させて引き抜く際にドリル８６がめねじ９２に接触し、ねじ山が潰れたりバリが生じたりして通り側ゲージがゲージアウトとなり、１穴も切削加工することができなかった。これに対し、本発明品（ドリル付きタップ１０）においては、切削速度が２５、５０、７５（ｍ／ｍｉｎ）の何れの場合も２００穴以上の切削加工が可能であり、ドリル付きタップ１０を逆回転させて引き抜く際にドリル１２がめねじ３０に接触してねじ山を損傷することが抑制され、めねじ３０を高い精度で安定して切削加工できることが分かる。【００４６】
なお、上記実施例では本発明がドリル付きタップ１０、４０に適用された場合について説明したが、図５に示すエンドミル付きタップ５０にも本発明は適用され得る。このエンドミル付きタップ５０は、前記図１のドリル付きタップ１０に比較して、ドリル１２の代りにエンドミル５２が設けられた場合で、そのエンドミル５２の穴明け刃（底刃）５３の径寸法Ｄｄは、前記ドリル１２の径寸法Ｄｄと同様に設定される。エンドミル５２がテーパエンドミルの場合は、外周刃の最大径をドリル１２の径寸法Ｄｄと同様に設定すれば良い。【００４７】
このようなエンドミル付きタップ５０は、鋳抜き穴など形成すべきめねじ３０の内径より小さな粗穴が予め設けられた被加工物３２に対してめねじ３０を切削加工する場合に好適に用いられる。【００４８】
以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、これはあくまでも一実施形態であり、本発明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。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
本発明の下穴加工具付きタップは、下穴加工具の穴明け刃の径寸法Ｄｄがタップ部のおねじの谷径ｄ1 よりも小さく、めねじの内径Ｄ1 はそのおねじの谷径ｄ1 によって定められるため、タップ部によって形成されためねじと下穴加工具との間に所定の隙間が形成され、加工後に下穴加工具付きタップを逆回転させてめねじから引き抜く際に、タップ部のおねじがめねじから抜け出した時に下穴加工具付きタップの拘束が解除されて径方向へ振れ変位しても、下穴加工具がめねじに接触し難くなり、その接触に起因する不良品の発生が抑制されることから、下穴加工に連続してめねじを切削加工する技術分野で好適に用いられる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【手続補正書】
【提出日】平成19年6月8日(2007.6.8)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
穴明け刃によって下穴を切削加工する下穴加工具と、
形成すべきめねじに対応するおねじが設けられるとともに、該おねじを分断するように設けられた切り屑排出溝に沿ってねじ切り刃が形成され、前記下穴加工具によって形成された下穴に該ねじ切り刃によりめねじを切削加工するタップ部と、
を同軸上に一体的に備えている下穴加工具付きタップにおいて、
前記下穴加工具の穴明け刃の径寸法Ｄｄは前記タップ部のおねじの谷径ｄ１よりも小さく、めねじの内径Ｄ１は該おねじの谷径ｄ１によって定められる
ことを特徴とする下穴加工具付きタップ。
【請求項２】
（削除）
【請求項３】
前記タップ部のおねじの谷径ｄ１は、形成すべきめねじの内径について予め設定された許容寸法Ｄ１ｍｉｎ〜Ｄ１ｍａｘの範囲内とされている
ことを特徴とする請求項１または２に記載の下穴加工具付きタップ。
【請求項４】
前記下穴加工具の穴明け刃の径寸法Ｄｄは、前記許容寸法Ｄ１ｍｉｎ〜Ｄ１ｍａｘの下限値Ｄ１ｍｉｎよりも小さい
ことを特徴とする請求項３に記載の下穴加工具付きタップ。
【請求項５】
前記下穴加工具はドリルである
ことを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の下穴加工具付きタップ。
【請求項６】
前記下穴加工具はエンドミルである
ことを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の下穴加工具付きタップ。
【請求項７】
前記下穴加工具により貫通した下穴を切削加工した後に、前記タップ部のおねじのリードに合わせて螺入するシンクロ送りに切り換えて、該タップ部により該下穴にめねじを切削加工するめねじ加工方法に用いられる
ことを特徴とする請求項１〜６の何れか１項に記載の下穴加工具付きタップ。
【請求項８】
前記タップ部のおねじのリードに合わせて螺入するシンクロ送りで、前記下穴加工具により下穴を切削加工しながら、該タップ部により該下穴にめねじを切削加工するめねじ加工方法に用いられる
ことを特徴とする請求項１〜６の何れか１項に記載の下穴加工具付きタップ。
【請求項９】
請求項１、および請求項３から８の下穴加工具付きタップを複数個含む下穴加工具付きタップ群であって、
該複数の下穴加工具付きタップのうちの何れかのタップは、他のタップに比較して、前記下穴加工具の穴明け刃の径寸法Ｄｄが、前記タップ部から該下穴加工具の先端までの突出寸法が大きい程、該タップ部のおねじの谷径ｄ１に対する寸法差が大きくされている
ことを特徴とする下穴加工具付きタップ群。
【国際調査報告】
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