(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方端側に、ねじ山が形成されたねじ山部と、ねじ山と交差してねじ山を分断し且つねじ山部を越えて軸方向内方に延出した溝とが形成され、他方端側に第１接合部が形成され、ねじ山部に連続して所定の軸方向長さ（Ｌ１）の円柱状の中間部が設けられたねじ加工部材と、一方端側に、前記ねじ加工部材の第１接合部と接合する第２接合部が形成された円柱状のシャンク部材と、軸方向長さ（Ｌ２）が前記中間部の軸方向長さ（Ｌ１）と略同一で、前記中間部に外嵌可能な中間部材とを有するタップであって、
前記ねじ加工部材の中間部に前記中間部材を外嵌し、前記ねじ加工部材の第１接合部と前記シャンク部材の第２接合部とを接合すると、前記溝の、ねじ山部を越えた部分が前記中間部材によって覆われることを特徴とするタップ。
【請求項２】
一方端側に、ねじ山が形成されたねじ山部と、ねじ山と交差してねじ山を分断し且つねじ山部を越えて軸方向内方に延出した溝とが形成され、他方端側に第１接合部が形成され、ねじ山部に連続して所定の軸方向長さ（Ｌ１）の円柱状の中間部が設けられたねじ加工部材と、一方端面から軸方向に形成された接合穴を有し、前記接合穴の、前記一方端面から所定奥行き長さ（Ｌ３）奥まった位置に第２接合部が形成された円柱状のシャンク部材と、軸方向長さ（Ｌ４）が、前記中間部の軸方向長さ（Ｌ１）と前記接合穴の前記一方端面から第２接合部までの奥行き長さ（Ｌ３）との差と略同一で、前記中間部に外嵌可能な中間部材とを有するタップであって、
前記ねじ加工部材の中間部に前記中間部材を外嵌し、前記ねじ加工部材の第１接合部と前記シャンク部材の第２接合部とを接合すると、前記溝の、ねじ山部を越えた部分が前記中間部材によって覆われることを特徴とするタップ。
【請求項３】
円柱状のシャンク部材と、前記シャンク部材の一方端に分離可能に接合されるねじ加工部材とを有するタップであって、
前記ねじ加工部材の一方端側には、ねじ山が形成されたねじ山部と、ねじ山と交差してねじ山を分断し、ねじ山部を越えて軸方向内方に延出した溝とが形成され、他方端側には、前記シャンク部材と接合するための第１接合部が形成され、
前記シャンク部材の一方端側には、前記ねじ加工部材と接合するための第２接合部が形成され、
前記ねじ加工部材と前記シャンク部材とを接合すると、前記溝の、ねじ山部を越えた部分が前記シャンク部材によって覆われることを特徴とするタップ。
【請求項４】
前記ねじ加工部材が、ねじ山部と第１接合部との間に所定の軸方向長さ（Ｌ１）の円柱状の中間部を有し、前記シャンク部材が、一方端面から軸方向に形成された接合穴と、接合穴の奥に形成された第２接合部とを有し、前記接合穴の一方端面から第２接合部までの長さ（Ｌ５）が前記中間部の軸方向長さ（Ｌ１）と略同一である請求項３記載のタップ。
【請求項５】
第１接合部が雄ねじであり、第２接合部が雌ねじである請求項１〜４のいずれかに記載のタップ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動ねじ立て装置で雌ねじを切削加工する場合などに好適に用いられるタップに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ナットを大量に生産可能な横型の自動ねじ立て装置で用いられるタップの一つに、シャンク部が真っ直ぐなストレートシャンクタップ（以下、単に「タップ」と記すことがある）がある。図７に、従来のストレートシャンクタップを示す。図７に示すタップ９は、ねじ山が形成されたねじ山部９１と、円柱状のシャンク部９２と、ねじ山と交差してねじ山を分断し、ねじ山部９１を越えてシャンク部９２に延出した溝９３とを有する。
【０００３】
また、自動ねじ立て装置としては、特許文献１に開示されているような、タップを一方向に回転させつつ、ねじ山部を未加工ナットの下穴に圧入し、下穴の内周面に雌ねじ立てを行う装置が知られている。この装置では、タップを軸線方向に進退可能に設け、後退時にタップ後端を回転ヘッドに係合させて回転ヘッドと共にタップを回転させて雌ねじ立てを行う一方、前進時にタップ後端を回転ヘッドから離間させて、タップのシャンク部に外挿支持された、過剰になった加工済みナットを離間部から落下させ回収する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開2004-202663号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
図８に、自動ねじ立て装置のナット圧入装置の概説図、図９に、タップ９によるナット７のねじ立ての様子を示す概説図を示す。図８に示すように、未加工ナット７は、不図示のホッパーからシュート２２によって上下方向に一列に並んだ状態でねじ立て部２３に一つずつ供給される。ねじ立て部２３に供給された未加工ナット７は回転不能に保持される。そして、図９に示すように、ねじ立て部２３とタップ９とが接近する方向に相対的に移動して、回転するタップ９のねじ山部９１が未加工ナット７の下穴７１に圧入し、下穴７１の内周面に雌ねじが立てられる。
【０００６】
ここで、図９に示すように、ナット８がねじ山部９１を通過した時、シャンク部９２の外周面と溝９３とのエッジにナット８が引っ掛かり、ねじ立て部２３とナット８とのわずかな隙間によってナット８が傾き、ねじ立て部２３とタップ９とによってロックされた状態となることがある。
【０００７】
このような状態で、ねじ立て部２３とタップ９とが離間する方向に相対的に移動すると、ロックされたナット８がねじ立て部２３から無理に外されることになり、ナット８の外周に傷が付いたり、雌ねじがシャンク部９２で押し潰されるといった不具合の生じるおそれがある。また、装置の円滑な動作が損なわれるため、装置が異常を感知して停止し加工が中断することもある。
【０００８】
このような不具合を抑制するためには、シャンク部９２の外周面と溝９３とのエッジを研磨部材などで丸くし、ナット８がエッジで引っ掛からないようにすることが考えられるが、厚みの薄いナットの場合にはナット８の傾きが大きくなり、前記エッジでのナット８の引っ掛かりを完全に防止することはできない。
【０００９】
また、中空のねじ加工部材をシャンク部材に取り付けて使用するシェルタップでは、シャンクに溝がないため前記不具合は生じないが、ねじ加工部材とシャンク部材との接合強度を確保する観点から、径の小さいタップには適さない。
【００１０】
本発明は、このような従来の問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、シャンク部の外周面と溝とのエッジでナットが引っ掛かることがなく、ナット外周面の傷や雌ねじの形成不良、装置の異常停止などが生じない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】
【００１１】
前記目的を達成する本発明に係るタップは、一方端側に、ねじ山が形成されたねじ山部と、ねじ山と交差してねじ山を分断し且つねじ山部を越えて軸方向内方に延出した溝とが形成され、他方端側に第１接合部が形成され、ねじ山部に連続して所定の軸方向長さ（Ｌ１）の円柱状の中間部が設けられたねじ加工部材と、一方端側に、前記ねじ加工部材の第１接合部と接合する第２接合部が形成された円柱状のシャンク部材と、軸方向長さ（Ｌ２）が前記中間部の軸方向長さ（Ｌ１）と略同一で、前記中間部に外嵌可能な中間部材とを有するタップであって、前記ねじ加工部材の中間部に前記中間部材を外嵌し、前記ねじ加工部材の第１接合部と前記シャンク部材の第２接合部とを接合すると、前記溝の、ねじ山部を越えた部分が前記中間部材によって覆われることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明に係るタップは、一方端側に、ねじ山が形成されたねじ山部と、ねじ山と交差してねじ山を分断し且つねじ山部を越えて軸方向内方に延出した溝とが形成され、他方端側に第１接合部が形成され、ねじ山部に連続して所定の軸方向長さ（Ｌ１）の円柱状の中間部が設けられたねじ加工部材と、一方端面から軸方向に形成された接合穴を有し、前記接合穴の、前記一方端面から所定奥行き長さ（Ｌ３）奥まった位置に第２接合部が形成された円柱状のシャンク部材と、軸方向長さ（Ｌ４）が、前記中間部の軸方向長さ（Ｌ１）と前記接合穴の前記一方端面から第２接合部までの奥行き長さ（Ｌ３）との差と略同一で、前記中間部に外嵌可能な中間部材とを有するタップであって、前記ねじ加工部材の中間部に前記中間部材を外嵌し、前記ねじ加工部材の第１接合部と前記シャンク部材の第２接合部とを接合すると、前記溝の、ねじ山部を越えた部分が前記中間部材によって覆われることを特徴とする。
【００１３】
さらに、本発明に係るタップは、円柱状のシャンク部材と、前記シャンク部材の一方端に分離可能に接合されるねじ加工部材とを有するタップであって、前記ねじ加工部材の一方端側には、ねじ山が形成されたねじ山部と、ねじ山と交差してねじ山を分断し、ねじ山部を越えて軸方向内方に延出した溝とが形成され、他方端側には、前記シャンク部材と接合するための第１接合部が形成され、前記シャンク部材の一方端側には、前記ねじ加工部材と接合するための第２接合部が形成され、前記ねじ加工部材と前記シャンク部材とを接合すると、前記溝の、ねじ山部を越えた部分が前記シャンク部材によって覆われることを特徴とする。
【００１４】
ここで、前記ねじ加工部材が、ねじ山部と第１接合部との間に所定の軸方向長さ（Ｌ１）の円柱状の中間部を有し、前記シャンク部材が、一方端面から軸方向に形成された接合穴と、接合穴の奥に形成された第２接合部とを有し、前記接合穴の一方端面から第２接合部までの長さ（Ｌ５）が前記中間部の軸方向長さ（Ｌ１）と略同一であるようにするのが好ましい。
【００１５】
また、第１接合部を雄ねじとし、第２接合部を雌ねじとしてもよい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明のタップでは、ねじ山部に形成される溝の、ねじ山部を越えた部分が中間部材又はシャンク部材によって覆われるので、シャンク部の外周面と溝とのエッジでナットが引っ掛かることがない。これにより、ナット外周面の傷や雌ねじの形成不良、装置の異常停止などが防止される。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明に係るタップの一例を示す図である。
【図２】本発明に係るタップの他の例を示す図である。
【図３】本発明に係るタップのさらに他の例を示す図である。
【図４】本発明に係るタップのさらに他の例を示す図である。
【図５】本発明に係るタップを用いた横型の雌ねじ立て装置の平面図である。
【図６】図５の装置の部分側面図である。
【図７】従来のストレートシャンクタップを示す図である。
【図８】自動ねじ立て装置のナット圧入装置の概説図である。
【図９】タップによるナットのねじ立て時の不具合を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明に係るタップについて詳述するが、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【００１９】
図１に、本発明に係るストレートシャンクタップの一例を示す平面図（同図（ａ））及び分解図（同図（ｂ））を示す。この図に示すタップ１ａは、ねじ加工部材１１と、シャンク部材１２と、中間部材１３とを有する。
【００２０】
ねじ加工部材１１は、一方端側に形成されたねじ山部１１１と、他方端側に形成された雄ねじ部（第１接合部）１１３と、ねじ山部１１１と雄ねじ部１１３との間に形成された円柱状の中間部１１２とを有する。そして、ねじ山部１１１には、ねじ山と交差してねじ山を分断し、ねじ山部１１１を越えて中間部１１２に延出した複数の溝１１４が形成されている。溝１１４によって分断されたねじ山の断面部分によって、ナットの内周面に雌ねじが切削加工される。
【００２１】
シャンク部材１２は、一方端面に、雌ねじ部（第２接合部）１２２が形成された接合穴１２１を有する。一方、中間部材１３は円筒状で、その内径は、ねじ加工部材１１の中間部１１２の外径とほぼ同じで、外径はシャンク部材１２の外径とほぼ同じであり、軸方向長さＬ２は、中間部１１２の軸方向長さＬ１と略同一である。
【００２２】
このような構成のタップの組立は、まず、ねじ加工部材１１の中間部１１２に中間部材１３を嵌め入れた後、ねじ加工部材１１の雄ねじ部１１３をシャンク部材１２の接合穴１２１に挿入し、ねじ加工部材１１の雄ねじ部１１３とシャンク部材１２の雌ねじ部１２２とを螺合させることにより行う。ここで、中間部材１３の軸方向長さＬ２と、ねじ加工部材１１の中間部１１２の軸方向長さＬ１とが略同一であることから、溝１１４の、ねじ山を越えて中間部１１２に延出した部分が中間部材１３によって覆われ、これにより、従来問題となっていたシャンク部の外周面と溝とのエッジによるナットの引っ掛かりは生じなくなる。なお、寸法精度によって、中間部材１３の軸方向長さＬ２が、中間部１１２の軸方向長さＬ１よりも短くなると、ねじ山部１１１とシャンク部材１２との間で中間部材１３が軸方向に移動可能になる。このため、中間部１１２の軸方向長さＬ１をマイナス公差又は中間部材１３の軸方向長さＬ２をプラス公差とするのが好ましい。公差としては０．５ｍｍ〜１ｍｍ程度であり、本明細書における「略同一」はこの公差を含むものとする。
【００２３】
図２に、本発明に係るタップの他の実施形態を示す。この図に示すタップ１ｂは、ねじ加工部材１４と、シャンク部材１５と、中間部材１３とを有する点は、図１に示したタップ１ａと同様であるが、ねじ加工部材１４が雌ねじ部（第１接合部）１４４を有し、シャンク部材１５が雄ねじ部（第２接合部）１５１を有している点が図１に示したタップ１ａと異なる。タップ１ｂの組立は、図１に示したタップ１ａと同様であり、ねじ加工部材１４の中間部１４２に中間部材１３を嵌め入れた後、ねじ加工部材１４の接合穴１４３にシャンク部材１５の雄ねじ部１５１を挿入し、ねじ加工部材１４の雌ねじ部１４４とシャンク部材１５の雄ねじ部１５１とを螺合させることにより行う。
【００２４】
図３に、本発明に係るタップのさらに他の実施形態を示す。この図に示すタップ１ｃは、ねじ加工部材１１と、シャンク部材１６と、中間部材１７とを有する。ねじ加工部材１１は、図１のタップ１ａと同じであるのでここでは説明を省略し、シャンク部材１６と中間部材１７について説明する。
【００２５】
シャンク部材１６は、一方端面に軸方向に形成された接合穴１６１を有する。接合穴１６１の内径は、ねじ加工部材１１の中間部１１２の外径とほぼ同じである。そして、接合穴１６１の開口から軸方向長さＬ３奥まった位置に雌ねじ部（第２接合部）１６２が形成されている。一方、中間部材１７は軸方向長さＬ４の円筒状で、その内径は、ねじ加工部材１１の中間部１１２の外径とほぼ同じで、その外径はシャンク部材１６の外径とほぼ同じである。そして、中間部材１７の軸方向長さＬ４は、中間部１１２の軸方向長さＬ１と接合穴１６１の前記一方端面から雌ねじ部１６２までの奥行き長さＬ３との差と略同一となるように設定されている。
【００２６】
このような構成のタップ１ｃの組立は、まず、ねじ加工部材１１の中間部１１２に中間部材１７を嵌め入れた後、ねじ加工部材１１の雄ねじ部１１３をシャンク部材１６の接合穴１６１に挿入し、ねじ加工部材１１の雄ねじ部１１３とシャンク部材１６の雌ねじ部１６２とを螺合させることにより行う。ここで、シャンク部材１６の、接合穴１６１の開口から雌ねじ部１６２までの軸方向長さＬ３と中間部材１７の軸方向長さＬ４との和が、ねじ加工部材１１の中間部１１２の軸方向長さＬ１と略同一であることから、溝１１４の、ねじ山を越えて中間部１１２に延出した部分が中間部材１７によって覆われる。これにより、従来問題となっていたシャンク部の外周面と溝とのエッジによるナットの引っ掛かりは生じなくなる。
【００２７】
図４に、本発明に係るタップのさらに他の実施形態を示す。この図に示すタップ１ｄは、ねじ加工部材１１と、シャンク部材１８とを有する。ねじ加工部材１１は、図１のタップ１ａと同じであるのでここでは説明を省略し、シャンク部材１８について説明する。
【００２８】
シャンク部材１８は、一方端面に軸方向に形成された接合穴１８１を有する。接合穴１８１の内径は、ねじ加工部材１１の中間部１１２の外径とほぼ同じである。そして、接合穴１８１の開口から中間部１１２の軸方向長さＬ５奥まった位置に雌ねじ部（第２接合部）１８２が形成されている。
【００２９】
ねじ加工部材１１とシャンク部材１８との接合は、ねじ加工部材１１の雄ねじ部１１３を、シャンク部材１８の接合穴１８１に嵌め入れ、雄ねじ部１１３と雌ねじ部１８２とを螺合させることにより行う。ここで、接合穴１８１の開口から雌ねじ部１８２までの軸方向長さＬ５と、ねじ加工部材１１の中間部１１２の軸方向長さＬ１とが略同一であることから、溝１１４の、ねじ山を越えて中間部１１２に延出した部分がシャンク部材１８によって覆われ、従来問題となっていたシャンク部の外周面と溝とのエッジによるナットの引っ掛かりは生じなくなる。
【００３０】
以上説明した実施形態では、ねじ加工部材とシャンク部材との接合は、雄ねじ部と雌ねじ部との螺合によって行っていたが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば特開平11-77433号公報に記載の接合方法など従来公知の接合方法を用いることができる。また、シャンク部は、ストレート形状に限定されるものではなく、ベント形状などであってももちろん構わない。
【００３１】
図５に、本発明に係るタップを用いた横型の雌ねじ立て装置の平面図、図６に、雌ねじ立て装置の側面図をそれぞれ示す。
【００３２】
この雌ねじ立て装置は、タップ１ａを回転させつつ、未加工ナット７の下穴７１（図８に図示）をタップ１ａに圧入し、下穴７１の内周面に雌ねじ立てを行う装置である。具体的には、軸線方向に進退可能に設けられたタップ１ａと、不図示の動力によって一方向に回転し、タップ１ａの後端を着脱可能に保持する回転ヘッド３と、未加工ナット７を回転不能に保持し、タップ１ａに圧入するナット圧入装置２とを有する。
【００３３】
ナット圧入装置２は、一対のガイドステー２４ａ，２４ｂによってタップ１ａの軸線方向に移動可能に設けられている。ナット圧入装置２は、圧縮コイルバネ４によってタップ１ａの方向に常に付勢されている。また、伸縮自在のロッド５１がナット圧入装置２を緩貫挿し、ロッド５１が収縮することによってナット圧入装置２に係合して、ナット圧入装置２を圧縮コイルバネ４の付勢力に抗して圧入解除位置に移動させる。
【００３４】
ロッド５２及びロッド５３は、いずれも伸縮自在である。ロッド５２は、伸長することによってタップ１ａを前進させて、タップ１ａと回転ヘッド３との係合を解除するとともに、タップ１ａと回転ヘッド３との間に、加工済みのナット８が落下回収されるための隙間（不図示）を形成する。一方、ロッド５３は、伸長することによって、前進したタップ１ａを後方に後退させて回転ヘッド３と係合させる。
【００３５】
ホッパー２１（図６に図示）に貯留された未加工ナット７は、シュート２２によって縦一列となってねじ立て部２３に一つずつ供給される。ねじ立て部２３に供給された未加工ナット７は回転不能に保持される。そして、ロッド５１が伸長して、ロッド５１とナット圧入装置２との係合が解除されると、圧縮コイルバネ４の付勢力によってナット圧入装置２はタップ方向に移動し、未加工ナット７の下穴７１（図８に図示）が、回転するタップ１ａのねじ山部１１１に圧入される。これによってナット７の雌ねじ立てが行われる。
【００３６】
雌ねじ立てが完了すると、ロッド５１が収縮してナット圧入装置２と係合し、ナット圧入装置２を圧縮コイルバネ４の付勢力に抗して圧入解除位置に移動させる。このとき、本発明のタップ１ａでは、図１に示したように、溝１１４の、ねじ山部１１１を越えて中間部１１２に延出した部分が中間部材１３によって覆われているので、従来問題となっていたシャンク部の外周面と溝とのエッジが露出せず、雌ねじ立ての完了したナット８は、引っ掛かってねじ立て部２３でロックすることなく、タップ１ａのねじ山部１１１から中間部材１３及びシャンク部１２へと円滑に移動する。またこのとき、ロッド５２が伸長して、タップ１ａを前進させて、タップ１ａと回転ヘッド３との係合を解除するとともに、タップ１ａと回転ヘッド３との間に、加工済みのナット８が落下回収されるための隙間を形成する。
【００３７】
雌ねじ立ての完了したナット８はシャンク部１２に移動し、口金６１とナット押さえ６２によって保持される。そして、中間部材１３及びシャンク部１２に貯えられたナット８が一定数を超えると、ロッド５２によってタップ１ａと回転ヘッド３との係合が解除され、タップ１ａと回転ヘッド３との間に隙間が形成されたときに、最後端のナット８がシャンク部１２から外れて落下回収される。このような一連の動作が連続して繰り返され、ナットの雌ねじ立てが連続的に自動で行われる。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
本発明のタップでは、ねじ山部１１１に形成される溝１１４の、ねじ山を越えた部分が中間部材１３又はシャンク部材１８によって覆われるので、シャンク部の外周面と溝１１４とのエッジでナット７が引っ掛かることがない。これにより、ナット外周面の傷や雌ねじの形成不良、装置の異常停止などが防止され有用である。
【符号の説明】
【００３９】
１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ    タップ
１１，１４    ねじ加工部材
１２，１５，１６，１８    シャンク部材
１３，１７    中間部材
１１１    ねじ山部
１１２    中間部
１１３    雄ねじ部（第１接合部）
１１４    溝
１２１，１６１，１８１    接合穴
１２２    雌ねじ部（第２接合部）
１４４    雌ねじ部（第１接合部）
１５１    雄ねじ部（第２接合部）
１６２    雌ねじ部（第２接合部）
１８２    雌ねじ部（第２接合部）
【図１】
0005551757.tif 000002
【図２】
0005551757.tif 000003
【図３】
0005551757.tif 000004
【図４】
0005551757.tif 000005
【図５】
0005551757.tif 000006
【図６】
0005551757.tif 000007
【図７】
0005551757.tif 000008
【図８】
0005551757.tif 000009
【図９】
0005551757.tif 000010