(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
下穴が形成された対象物に対してネジ穴加工を行うネジ穴加工方法であって、
前記下穴よりも小径のガイドが先端側に設けられるとともに、第１ネジ山が基端側に設けられた第１タップにより、前記下穴の開口端を含む壁面の一部にタップ経路を形成する工程と、
第２ネジ山が設けられた第２タップにより、前記タップ経路に沿って、前記下穴の前記壁面に一次雌ネジを形成する工程と、
第３ネジ山が設けられた第３タップにより、前記一次雌ネジの仕上げ加工を行う工程とを備え、
前記第１ネジ山、前記第２ネジ山及び前記第３ネジ山は、ピッチと谷の径が略同一であり、
前記第２ネジ山は、前記第３ネジ山を形成する三角ネジ山よりもネジ山角度が大きく、前記第３ネジ山の前記三角ネジ山よりもネジ山高さが小さい三角ネジ山によって形成されることを特徴とするネジ穴加工方法。
【請求項２】
下穴が形成された対象物に対してネジ穴加工を行うタップセットであって、
前記下穴よりも小径のガイドが先端側に設けられるとともに、前記下穴の開口端を含む壁面の一部にタップ経路を形成する第１ネジ山が基端側に設けられた第１タップと、
前記タップ経路に沿って前記下穴の壁面に一次雌ネジを形成する第２ネジ山が設けられた第２タップと、
前記一次雌ネジに対して仕上げ加工を行う第３ネジ山が設けられた第３タップとを含み、
前記第１ネジ山、前記第２ネジ山及び前記第３ネジ山は、ピッチと谷の径が略同一であり、
前記第２ネジ山は、前記第３ネジ山を形成する三角ネジ山よりもネジ山角度が大きく、前記第３ネジ山の前記三角ネジ山よりもネジ山高さが小さい三角ネジ山によって形成されることを特徴とするタップセット。
【請求項３】
前記第１タップの前記ガイドの直径Ｄ１および長さＬ１は、０．２５≦Ｌ１／Ｄ１≦１．５の関係を満たすことを特徴とする請求項２に記載のタップセット。
【請求項４】
前記第１タップの前記第１ネジ山のピッチ数は、４以上９以下であることを特徴とする請求項２又は３に記載のタップセット。
【請求項５】
前記第２ネジ山は、前記第３ネジ山を形成する三角ネジ山とネジ山角度が互いに略同一であって、前記三角ネジ山よりもネジ山高さが小さい当該三角ネジ山の頂点近傍が切り落とされた台形ネジ山によって形成されることを特徴とする請求項２乃至４の何れか一項に記載のタップセット。
【請求項６】
請求項２乃至５の何れか一項に記載された前記タップセットのうち一のタップが交換可能に固定されたタップ固定部と、
前記タップ固定部を介して前記一のタップと一体的に回転する回転軸とを備えることを特徴とするネジ穴加工装置。
【請求項７】
前記回転軸に伝達されるトルクを増幅するトルク増幅器をさらに備えることを特徴とする請求項６に記載のネジ穴加工装置。
【請求項８】
前記回転軸を回転自在に支持するすべり軸受をさらに備えることを特徴とする請求項６又は７に記載のネジ穴加工装置。
【請求項９】
前記すべり軸受の長さＬ２と、前記回転軸の直径Ｄ２とが、１≦Ｌ２／Ｄ２≦２の関係を満たすことを特徴とする請求項８に記載のネジ穴加工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、下穴が形成された対象物に対してネジ穴加工を行うタップセット、ネジ穴加工装置およびネジ穴加工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、様々な分野で、機械部品間の締結部材としてネジ部品が用いられている。そして、機械部品への雌ネジ形成は、一般的に、雌ネジを切削するためのネジ山を有するタップを用いて行われる。
【０００３】
例えば、蒸気タービンを作製する場合、上下ケーシングの締結にはボルトが使用されるため、ケーシングに下穴を開けた後、当該下穴に対してタップを回転させながらねじ込むことにより、ケーシングにネジ穴を形成する必要がある。
【０００４】
タップは種々の構成のものが提案されており、例えば、特許文献１には、下穴の軸心に沿ってタップ本体を案内するガイドを先端に設けたタップが開示されている。
【０００５】
また、特許文献２には、ネジ穴加工を容易に行う観点から、回転軸に伝達されるトルクを増幅するトルク増幅器（減速機構）を、モーターの出力軸側に取り付けたネジ穴加工装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】実公昭６３−８６９２８号公報
【特許文献２】特開２００１−３２８０２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、形成するネジ穴のサイズが大きくなるにしたがって、ネジ穴加工に必要なトルクが大きくなるとともに、ネジ穴加工時にタップの受ける反力が大きくなり、ネジ穴の加工精度（タップの直進性）が低下する。
【０００８】
このため、特許文献１に記載されたガイド付きのタップを用いても、タップに十分なトルクを伝えることができない場合や、タップの受ける反力をガイドで支えることができない場合があり、大径のネジ穴を十分な加工精度で形成することは難しい。
【０００９】
また特許文献２に記載された減速機構付きのネジ穴加工装置を用いても、ネジ穴加工時の反力によりタップの直進性が損なわれるため、大径のネジ穴を十分な加工精度で形成することは難しい。
【００１０】
本発明は、上述の事情に鑑みてなされたものであり、大径のネジ穴を高精度かつ容易に形成しうるタップセット、ネジ穴加工装置およびネジ穴加工方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明に係るネジ穴加工方法は、下穴が形成された対象物に対してネジ穴加工を行うタップセットであって、前記下穴よりも小径のガイドが先端側に設けられるとともに、前記下穴の開口端を含む壁面の一部にタップ経路を形成する第１ネジ山が基端側に設けられた第１タップと、前記タップ経路に沿って前記下穴の壁面に一次雌ネジを形成する第２ネジ山が設けられた第２タップと、前記一次雌ネジに対して仕上げ加工を行う第３ネジ山が設けられた第３タップとを含み、前記第１ネジ山、前記第２ネジ山及び前記第３ネジ山は、ピッチと谷の径が略同一であり、前記第２ネジ山は、前記第３ネジ山を形成する三角ネジ山よりもネジ山角度が大きく、前記第３ネジ山の前記三角ネジ山よりもネジ山高さが小さい三角ネジ山によって形成されることを特徴とする。
【００１２】
このネジ穴加工方法によれば、タップ経路の形成、一次雌ネジの形成および仕上げ加工を段階的に行って、ネジ穴加工の各段階で必要なトルクを低減することができる。
【００１３】
また、ネジ穴加工の各段階で必要なトルクを低減することで、タップの受ける反力を小さくして、当該反力に起因するタップの軸ブレを抑制し、ネジ穴加工精度を向上させることができる。
【００１４】
さらに、第１タップの先端側にはガイドが設けられているため、タップ経路を高精度に形成することができ、後続の第２タップによる一次雌ネジの形成および第３タップによる仕上げ加工を精度よく行うことができる。
【００１５】
したがって、上記ネジ穴加工方法によれば、大径のネジ穴を高精度かつ容易に形成することができる。
【００１６】
本発明に係るタップセットは、下穴が形成された対象物に対してネジ穴加工を行うタップセットであって、前記下穴よりも小径のガイドが先端側に設けられるとともに、前記下穴の開口端を含む壁面の一部にタップ経路を形成する第１ネジ山が基端側に設けられた第１タップと、前記タップ経路に沿って前記下穴の壁面に一次雌ネジを形成する第２ネジ山が設けられた第２タップと、前記一次雌ネジに対して仕上げ加工を行う第３ネジ山が設けられた第３タップとを含み、前記第１ネジ山、前記第２ネジ山及び前記第３ネジ山は、ピッチと谷の径が略同一であり、前記第２ネジ山は、前記第３ネジ山を形成する三角ネジ山よりもネジ山角度が大きく、前記第３ネジ山の前記三角ネジ山よりもネジ山高さが小さい三角ネジ山によって形成されることを特徴とする。
【００１７】
上記タップセットを用いて雌ネジを形成するには、第１タップを用いて下穴の壁面の一部にタップ経路を形成し、第２タップによりタップ経路に沿って下穴の壁面に一次雌ネジを形成した後、当該一次雌ネジの仕上げ加工を第３タップにより行えばよい。
【００１８】
このように、上記タップセットを用いて、タップ経路の形成、一次雌ネジの形成および仕上げ加工を段階的に行うことで、ネジ穴加工の各段階で必要なトルクを低減することができる。
【００１９】
また、ネジ穴加工の各段階で必要なトルクを低減することで、タップの受ける反力を小さくして、当該反力に起因するタップの軸ブレを抑制し、ネジ穴加工精度を向上させることができる。
【００２０】
さらに、第１タップの先端側にはガイドが設けられているため、タップ経路を高精度に形成することができ、後続の第２タップによる一次雌ネジの形成および第３タップによる仕上げ加工を精度よく行うことができる。
【００２１】
したがって、上記タップセットを用いれば、大径のネジ穴を高精度かつ容易に形成することができる。
【００２２】
上記タップセットにおいて、前記第１タップの前記ガイドの直径Ｄ１および長さＬ１は、０．２５≦Ｌ１／Ｄ１≦１．５の関係を満たすことが好ましい。
【００２３】
ガイドの長さＬ１を直径Ｄ１の０．２５倍以上（Ｌ１／Ｄ１≧０．２５）にすることで、第１タップの下穴へのねじ込み時における第１タップの軸ブレを確実に抑制して、大径のネジ穴をより高精度に形成することができる。また、ガイドの長さＬ１を直径Ｄ１の１．５倍以下（Ｌ１／Ｄ１≦１．５）にすることで、第１タップの軽量化を図ることができる。
【００２４】
上記タップセットにおいて、前記第１タップの前記第１ネジ山のピッチ数は、４以上９以下であることが好ましい。
【００２５】
第１ネジ山のピッチ数を４以上にすることで、第２タップを十分な精度で案内するタップ経路を下穴壁面に形成することができる。また第１ネジ山のピッチ数を９以下にすることで、第１タップのねじ込みに必要なトルクを小さくすることができる。
【００２６】
本発明に係るネジ穴加工装置は、上記タップセットのうち一のタップが交換可能に固定されたタップ固定部と、前記タップ固定部を介して前記一のタップと一体的に回転する回転軸とを備えることを特徴とする。
【００２７】
このネジ穴加工装置によれば、第１タップ、第２タップ、第３タップの順にタップ固定部に固定してネジ穴加工を行うことで、タップ経路の形成、一次雌ネジの形成および仕上げ加工を段階的に行って、ネジ穴加工の各段階で必要なトルクを低減することができる。
【００２８】
また、ネジ穴加工の各段階で必要なトルクを低減することで、タップの受ける反力を小さくして、当該反力に起因するタップの軸ブレを抑制し、ネジ穴加工精度を向上させることができる。
【００２９】
さらに、第１タップの先端側にはガイドが設けられているため、タップ経路を高精度に形成することができ、後続の第２タップによる一次雌ネジの形成および第３タップによる仕上げ加工を精度よく行うことができる。
【００３０】
したがって、上記ネジ穴加工装置によれば、大径のネジ穴を高精度かつ容易に形成することができる。
【００３１】
上記ネジ穴加工装置は、前記回転軸に伝達されるトルクを増幅するトルク増幅器をさらに備えることが好ましい。
【００３２】
これにより、大径のネジ穴を形成することがより一層容易になる。例えば、トルク増幅比が１２倍以上のトルク増幅器を用いれば、Ｍ１００以上のネジ穴を手動で形成することもできる。
【００３３】
上記ネジ穴加工装置は、前記回転軸を回転自在に支持するすべり軸受をさらに備えることが好ましい。
【００３４】
これにより、ネジ穴加工時における回転軸の軸ブレを防止して、ネジ穴を高精度に形成することができる。
【００３５】
上記ネジ穴加工装置において、前記すべり軸受の長さＬ２と、前記回転軸の直径Ｄ２とは、１≦Ｌ２／Ｄ２≦２の関係を満たすことが好ましい。
【００３６】
これにより、ネジ穴加工時における回転軸の軸ブレを確実に防止して、ネジ穴をより高精度に形成することができる。
【発明の効果】
【００３７】
本発明によれば、第１タップ、第２タップ及び第３タップにより、タップ経路の形成、一次雌ネジの形成および仕上げ加工を段階的に行うことで、ネジ穴加工の各段階で必要なトルクを低減することができる。
【００３８】
また、ネジ穴加工の各段階で必要なトルクを低減することで、タップの受ける反力を小さくして、当該反力に起因するタップの軸ブレを抑制し、ネジ穴加工精度を向上させることができる。
【００３９】
さらに、第１タップの先端側にはガイドが設けられているため、タップ経路を高精度に形成することができ、後続の第２タップによる一次雌ネジの形成および第３タップによる仕上げ加工を精度よく行うことができる。
【００４０】
したがって、本発明により、大径のネジ穴を高精度かつ容易に形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】ネジ穴加工装置の構成例を示す斜視図である。
【図２】ネジ穴加工装置のタップの構成例を示す断面図である。
【図３】ネジ穴加工装置のタップ周辺の構成を示す断面図である。
【図４】トルク増幅器の構成例を示す分解斜視図である。
【図５】タップセットの一例を示す断面図であり、（ａ）〜（ｃ）は、それぞれ、第１タップ、第２タップ、第３タップの構成例を示す図である。
【図６】下穴と第１タップとの関係を示す断面図である。
【図７】タップセットを用いてネジ穴加工を行う様子を示す図である。
【図８】第１タップの他の例を示す断面図である。
【図９】図８の第１タップを含むタップセットを用いてネジ穴加工を行う様子を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００４２】
以下、添付図面に従って本発明の実施形態について説明する。
【００４３】
図１は、本発明に係るネジ穴加工装置の構成例を示す斜視図である。図２は、ネジ穴加工装置のタップの構成例を示す断面図である。図３は、ネジ穴加工装置のタップ周辺の構成を示す断面図である。図４は、ネジ穴加工装置に用いるトルク増幅器の構成例を示す分解斜視図である。
【００４４】
図１に示すネジ穴加工装置１は、主に、タップＴが交換可能に固定されたタップ固定部１０と、タップ固定部１０を介してタップＴと一体的に回転する回転軸１２と、回転軸１２を支持する支持部２０と、回転軸１２に回転を入力する入力部１４と、入力部１４のトルクを増幅するトルク増幅器３０と、トルク増幅器３０のとも回りを防止する反力受け部４０とにより構成される。
【００４５】
タップＴは、本発明に係るタップセットのうち一のタップであり、図２に示すように、加工対象物に形成された下穴に雌ネジを切削するためのネジ山２と、切削時に発生する切りくずを排出するための溝３とを有する。また図３に示すように、タップＴは、加工対象物Ａとは反対側にタップシャンクＳが設けられ、このタップシャンクＳがタップ固定部１０に把持される。なお、タップＴの構成（すなわち、タップセットの構成）については、後で詳細に説明する。
【００４６】
タップ固定部１０は、タップＴのタップシャンクＳが挿入されるタップチャック部１０Ａを有する。タップチャック部１０Ａは、タップシャンクＳと同一の形状に構成されており、タップシャンクＳが嵌入されるようになっている。タップシャンクＳを確実に固定する観点から、タップチャック部１０Ａは四角穴であることが好ましい。タップ固定部１０へのタップＴの固定は、例えば、タップチャック部１０ＡにタップシャンクＳを嵌入した状態で、ボルトで締付けることにより行うことができる。
【００４７】
またタップ固定部１０には、タップチャック部１０Ａと反対側に、回転軸１２の軸シャンク１３を固定するための軸チャック部１０Ｂが設けられている。軸チャック部１０Ｂも、タップチャック部１０Ａと同様に、軸シャンク１３を確実に固定する観点から、四角穴であることが好ましい。タップ固定部１０への回転軸１２の固定は、例えば、軸チャック部１０Ｂに軸シャンク１３を嵌入した状態で、ボルトで締付けることにより行うことができる。
【００４８】
回転軸１２は、ネジ穴加工時における反力を受けて、軸ブレを起こす場合がある。回転軸１２の軸ブレは、ネジ穴加工時におけるタップＴの直進性を阻害して、ネジ穴の加工精度低下の原因となるため、軸ブレが起こらないように回転軸１２を支持する支持部２０を設けることが好ましい。
【００４９】
支持部２０は、図１に示すように、加工対象物Ａに固定される台座２２と、台座２２に立設された複数の支柱２４と、支柱２４に支持されるフランジ２６と、フランジ２６に固定され、回転軸１２を回転可能に支持する軸受２８とにより構成することができる。支持部２０を設けることにより、回転軸１２の軸ブレを軸受２８で抑制して、ネジ穴加工時におけるタップＴの直進性を確保し、ネジ穴加工精度を向上させることができる。
【００５０】
軸受２８はすべり軸受であっても、ころがり軸受であってもよいが、回転軸１２を大面積で支持することが可能なすべり軸受は、回転軸１２の磨耗を防止しうる点で好ましい。とりわけ、軸受２８として、潤滑油の補充が不要な含油軸受を用いることが好ましい。
【００５１】
なお、軸受２８の長さＬ２と回転軸１２の直径Ｄ２とは、１≦Ｌ２／Ｄ２≦２の関係を満たすことが好ましい。これにより、ネジ穴加工時における回転軸１２の軸ブレを確実に防止して、ネジ穴をより高精度に形成することができる。
【００５２】
回転軸１２は、タップ固定部１０に固定される端部（図３に示す軸シャンク１３）とは反対側の端部が入力部１４に接続されており、入力部１４の回転に伴って回転するようになっている。
【００５３】
入力部１４は、回転軸１２を回転させることができる構成であれば特に限定されず、例えば、タップハンドルや電動機を用いることができる。しかしながら、入力部１４として電動機を用いる場合、Ｍ１００程度までの大径ネジに対応可能であるものの、ネジ穴加工を行う現地において電源用トランスが必要になることがある。そこで、電源用トランスが不要な簡素な構成として、入力部１４にタップハンドルを用いることが好ましい。図１には、入力部１４としてタップハンドルを用いた例を示している。
【００５４】
ただし、入力部１４としてタップハンドルを用いて手動でネジ穴加工を行う場合、十分なトルクをタップＴに伝えることができず、ネジの材質によっては、Ｍ３０を超える雌ネジの形成やサイズアップが難しいことがある。特に、Ｍ１００を超える雌ネジの形成には、ポータブルボール盤では対応することができず、従来から大型の工作機械を用いるのが通常であったが、現場の作業スペース等の制約により、大型の工作機械を現場に持ち運ぶことができない場合もあった。そこで、タップハンドルのトルク不足を解消するために、図１に示すように、トルク増幅器３０を用いることが好ましい。
【００５５】
トルク増幅器３０は、図４に示すように、入力部側と接続される入力軸３２と、入力軸３２のトルクを増幅させる第１ギヤセット３４及び第２ギヤセット３６と、増幅されたトルクを回転軸側に伝える出力軸３８とにより構成される。
【００５６】
第１ギヤセット３４及び第２ギヤセット３６は、周知の減速機構を用いることができる。例えば、第１ギヤセット３４を、図４に示すように、太陽歯車３４Ａと、太陽歯車３４Ａの周囲に配置される遊星歯車３４Ｂと、遊星歯車３４Ｂと噛み合う内歯を有するリング歯車３４Ｃとにより構成してもよい。同様に、第２ギヤセット３６を、太陽歯車３６Ａと、太陽歯車３６Ａの周囲に配置される遊星歯車３６Ｂと、遊星歯車３６Ｂと噛み合う内歯を有するリング歯車３６Ｃとにより構成してもよい。
【００５７】
トルク増幅器３０のトルク増幅比（＝出力トルク／入力トルク）は、ネジ穴の径や、加工対象物の材質に応じて、ネジ穴加工に必要なトルクが得られるように適宜調節されることが好ましい。これにより、例えば、トルク増幅比が１２倍以上のトルク増幅器３０を用いることで、Ｍ１００を超える大径のネジ穴を手動（タップハンドル）で形成することが可能となる。
【００５８】
なお図４には、第１ギヤセット３４及び第２ギヤセット３６を用いて、二段階のトルク増幅（減速）を行って、回転軸側に出力する態様を示したが、トルク増幅は何段階行ってもよい。
【００５９】
また、上述のようにトルク増幅器３０を用いる場合、トルク増幅器３０のとも回りを防止する反力受け部４０を設ける必要がある。反力受け部４０は、トルク増幅器３０のとも回りを防止しうる構成であれば特に限定されないが、例えば、図１に示すように、トルク増幅器３０から延出する反力受け板４２と、加工対象物Ａに立設された支持棒４４と、反力受け板４２と支持棒４４とを連結固定する固定部材４６とにより構成することができる。
【００６０】
次に、上述のネジ穴加工装置１に用いるタップＴについて説明する。図５は、本実施形態で用いるタップセットの構造例を示す断面図であり、図５（ａ）〜（ｃ）は、それぞれ、第１タップ、第２タップ、第３タップの構成例を示す断面図である。図６は、図５に示すタップセットの第１タップと、加工対象物の下穴との関係を示す断面図である。
【００６１】
本実施形態では、ネジ穴加工を行うために、図５（ａ）〜（ｃ）に示す３種類のタップからなるタップセットを使用する。
【００６２】
図５（ａ）に示す第１タップ５０は、先端側に設けられ、第１タップ５０の本体Ｂを下穴に案内するガイドＧと、基端側に設けられた三角ネジ山５２と、タップ固定部１０に把持されるタップシャンクＳとを備える。また第１タップ５０は、第１タップの三角ネジ山５２が設けられた領域からガイドＧが設けられた領域にかけて、徐々に径が小さくなるように構成されている。
【００６３】
図５（ｂ）に示す第２タップ６０は、先端側を含むほぼ全領域に設けられた台形ネジ山６２と、タップ固定部１０に把持されるタップシャンクＳとを備える。
【００６４】
図５（ｃ）に示す第３タップ７０は、先端側を含むほぼ全領域に設けられた三角ネジ山７２と、タップ固定部１０に把持されるタップシャンクＳとを備える。
【００６５】
第１タップ５０、第２タップ６０及び第３タップ７０のネジ山（５２、６２、７２）は、ピッチおよびネジ山角度が互いに略同一であり、それぞれの谷の径が下穴の直径と略同一である。
【００６６】
図６に示すように、第１タップ５０のガイドＧの直径Ｄ１は、加工対象物Ａの下穴Ｈの直径Ｄよりもわずかに小さく形成されている。ガイドＧの直径Ｄ１と下穴Ｈの直径Ｄとの寸法許容差は、適度な隙間を確保する観点から、日本工業規格（ＪＩＳ  Ｂ０４０１−２）の規定に沿って決定されることが好ましい。例えば、第１タップ５０のガイドＧの寸法許容差をｇ６に設定するとともに、下穴Ｈの寸法許容差をＨ７に設定すれば、適度な隙間を確保することができる。
【００６７】
第１タップ５０のガイドＧの直径Ｄ１および長さＬ１は、０．２５≦Ｌ１／Ｄ１≦１．５の関係を満たすことが好ましい。ガイドＧの長さＬ１を直径Ｄ１の０．２５倍以上（Ｌ１／Ｄ１≧０．２５）にすることで、ネジ穴加工時における第１タップ５０の軸ブレを確実に抑制して、第１タップ５０の直進性を確実に維持することができる。また、ガイドＧの長さＬ１を直径Ｄ１の１．５倍以下（Ｌ１／Ｄ１≦１．５）にすることで、第１タップ５０の軽量化を図ることができる。
【００６８】
また第１タップ５０の三角ネジ山５２のピッチ数（山数）は、４以上９以下であることが好ましい。三角ネジ山５２のピッチ数を４以上にすることで、第２タップ６０を十分な精度で案内するタップ経路を下穴壁面に形成することができる。また三角ネジ山５２のピッチ数を９以下にすることで、第１タップ５０のねじ込みに必要なトルクを小さくすることができる。なお、本明細書において、三角ネジ山５２の「ピッチ数（山数）」とは、完全な三角形状のネジ山だけでなく、三角ネジ山の頂点近傍が切り落とされた台形状のネジ山（すなわち、第１タップ５０の径が徐々に小さくなる領域に設けられるネジ山）をも含めたピッチ数（山数）である。
【００６９】
次に、上述のタップセットを用いてネジ穴加工を行う方法について説明する。図７は、上述のタップセットを用いてネジ穴加工を行う様子を示す図である。
【００７０】
図７（ａ）に示すように、加工対象物Ａに予め形成された下穴Ｈに対して、第１タップ５０を回転させながらねじ込む。これにより、下穴Ｈの開口端Ｅを含む壁面の一部にタップ経路５４（図７（ｂ）参照）が形成される。
【００７１】
次に、図７（ｂ）に示すように、第１タップ５０により形成されたタップ経路５４に沿って、第２タップ６０を回転させながら下穴Ｈにねじ込む。これにより、下穴Ｈの壁面全体に一次雌ネジ６４（図７（ｃ）参照）が形成される。
【００７２】
この後、図７（ｃ）に示すように、第２タップ６０により形成された一次雌ネジ６４に沿って、第３タップ７０を回転させながら下穴Ｈにねじ込む。これにより、下穴Ｈの壁面全体に形成された一次雌ネジ６４の仕上げ加工を行って、下穴Ｈの壁面全体にわたって雌ネジ７４を形成することができる。
【００７３】
このように、第１タップ５０、第２タップ６０及び第３タップ７０を用いて、タップ経路５４の形成、一次雌ネジ６４の形成および仕上げ加工（雌ネジ７４の形成）を段階的に行うことで、ネジ穴加工の各段階で必要なトルクを低減することができる。
【００７４】
また、ネジ穴加工の各段階で必要なトルクが低減することで、タップの受ける反力を小さくして、当該反力に起因するタップ（５０、６０、７０）の軸ブレを抑制し、ネジ穴加工精度を向上させることができる。
【００７５】
さらに、第１タップ５０の先端側にはガイドＧが設けられているため、タップ経路５４を高精度に形成することができ、後続の一次雌ネジ６４の形成及び仕上げ加工（雌ネジ７４の形成）を精度よく行うことができる。
【００７６】
したがって、上述のネジ穴加工方法によれば、大径のネジ穴であっても、高精度かつ容易に形成することができる。
【００７７】
以上、本発明の一例について詳細に説明したが、本発明はこれに限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変形を行ってもよいのはいうまでもない。
【００７８】
例えば、上述の実施形態では、第１タップ５０、第２タップ６０及び第３タップ７０の三種類のタップからなるタップセットを用いて、タップ経路５４の形成、一次雌ネジ６４の形成および仕上げ加工（雌ネジ７４の形成）の三段階に分けて、ネジ穴加工を行う例について説明した。しかし、本発明に係るタップセットは、少なくとも第１タップ５０、第２タップ６０及び第３タップ７０を含んでいればよく、四種類以上のタップにより構成されてもよい。
【００７９】
特に、第２タップ６０より大きな外径の台形ネジ山が設けられた第４タップを追加したタップセットを用いれば、第２タップ６０による一次雌ネジ６４を形成した後に、第４タップにより二次雌ネジを形成することで、後続の第３タップ７０による仕上げ加工に必要なトルクをより一層小さくすることができる。
【００８０】
また上述の実施形態では、三角ネジ山５２が設けられた第１タップ５０を含むタップセットを用いる例について説明したが、第１タップ５０のネジ山は、台形ネジ山であってもよい。
【００８１】
図８は、台形ネジ山が設けられた第１タップを示す断面図である。図９は、図８に示す第１タップを含むタップセットを用いてネジ穴加工を行う様子を示す図である。
【００８２】
図８に示すように、第１タップ８０は、先端側に設けられ、第１タップ８０の本体Ｂを下穴に案内するガイドＧと、基端側に設けられた台形ネジ山８２と、タップ固定部１０に把持されるタップシャンクＳとを備える。第１タップ８０を用いれば、第２タップ６０を案内するタップ経路を小さなトルクで形成することができる。なお第１タップ８０は、三角ネジ山５２を台形ネジ山８２に変更した点を除けば第１タップ５０と共通の構成であり、ここでは、第１タップ５０と共通する構成の説明を省略する。
【００８３】
第１タップ８０と、第２タップ６０及び第３タップ７０とからなるタップセットを用いてネジ穴加工を行う場合、まず、図９（ａ）に示すように、加工対象物Ａに予め形成された下穴Ｈに対して、第１タップ８０を回転させながらねじ込む。これにより、下穴Ｈの開口端Ｅを含む壁面の一部にタップ経路８４（図９（ｂ）参照）が形成される。ここで、タップ経路８４は、台形状の雌ネジである点で、三角形状の雌ネジであるタップ経路５４（図７（ｂ）参照）と異なる。この後の手順は、図９（ｂ）〜（ｄ）に示すとおり、図７（ｂ）〜（ｄ）に示す手順と共通であるため、ここではその説明を省略する。
【００８４】
さらに、上述の実施形態では、台形ネジ山６２が設けられた第２タップ６０と、三角ネジ山７２が設けられた第３タップ７０とを含むタップセットを用いる例について説明したが、第２タップ６０及び第３タップ７０のネジ山の形状はこの例に限定されない。すなわち、第２タップ６０及び第３タップ７０のネジ山は、ピッチが互いに略同一、かつ、それぞれの谷の径が下穴の直径と略同一であり、第２タップ６０のネジ山の方が第３タップ７０のネジ山よりも突起長さ（ネジ山の高さ）が小さければよく、様々な形状を採りうる。例えば、第２タップ及び第３タップのネジ山をいずれも三角ネジ山で構成するとともに、第２タップ６０のネジ山の突起長さ（ネジ山の高さ）を第３タップ７０のネジ山よりも小さくしてもよい（すなわち、第２タップ６０のネジ山角度を第３タップ７０のネジ山よりも大きくしてもよい）。
【符号の説明】
【００８５】
１…ネジ穴加工装置
１０…タップ固定部
１０Ａ…タップチャック部
１０Ｂ…軸チャック部
１２…回転軸
１３…軸シャンク
１４…入力部
２０…支持部
２２…台座
２４…支柱
２６…フランジ
２８…軸受
３０…トルク増幅器
３２…入力軸
３４…第１ギヤセット
３６…第２ギヤセット
３４Ａ、３６Ａ…太陽歯車、
３４Ｂ、３６Ｂ…遊星歯車
３４Ｃ、３６Ｃ…リング歯車
３８…出力軸
４０…反力受け部
４２…反力受け板
４４…支持棒
４６…固定部材
５０…第１タップ
５２…三角ネジ山
５４…タップ経路
６０…第２タップ
６２…台形ネジ山
６４…一次雌ネジ
７０…第３タップ
７２…三角ネジ山
７４…雌ネジ
８０…第１タップ
８２…台形ネジ山
８４…タップ経路
Ａ…加工対象物
Ｂ…タップ本体
Ｇ…ガイド
Ｈ…下穴
Ｓ…タップシャンク
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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