(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
不完全ねじ山形状の複数の切れ刃が所定の等ピッチにかつ螺旋形状に沿って形成された食付き部と、その後方に複数の完全ねじ山形状部分が所定の等ピッチにかつ螺旋形状に沿って形成された完全ねじ部とからなり、素形材下穴への押し込みと回転とによって食付き部の複数の各切れ刃が雌ねじを所定の切込み量ずつ切削するようにしてなるねじ切り用タップにおいて、
食付き部(50)の前方には所定の等ピッチの位置に螺旋形状に沿った少なくとも１つの切れ刃(110) を有する食付きリード部(11)を形成し、食付きリード部(11)の切れ刃(110) を食付き部(50)の切れ刃(500・・・) の有効径より小さくかつ完全ねじ山形状に形成したことを特徴とするねじ切り用タップ。
【請求項２】
食付きリード部(11)の切れ刃(110) は、その有効径が食付き部(50)の切れ刃(500・・・) の有効径より小さく、かつその幅（Ｌ）が食付き部(50)の切れ刃(500・・・) の幅（Ｌ１）の１／２より狭い請求項１記載のねじ切り用タップ。
【請求項３】
食付きリード部(11)の切れ刃(110) は、その高さ（Ｈ）が０．３ｍｍより大きい請求項１又は２記載のねじ切り用タップ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ねじ切り用タップに関し、特にタップ軸方向の押し過ぎやシャンクによる引っ張り等があっても‘ねじの倒れ’現象を防止できるようにしたタップに関する。以下では説明の便宜上、ナットタップを例に説明するが、本発明は他の種類のねじ切り用タップにも同様に適用できる。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、ナットを製造する場合、下穴をあけたナット素形材に対してタップを押し込みつつ回転させて雌ねじを切削することが行われる。
【０００３】
通常、かかるナットタップでは図３に示されるように、複数の切れ刃５００・・・が螺旋形状に沿って形成された食付き部５０と、その後方に複数の完全ねじ山形状部分５１０・・・が形成された完全ねじ部５１とからなり、図４に示されるように食付き部５０の各切れ刃５００・・・がタップ素形材３０の下穴に対して所定の切込み量を分担して切削を行うようになっている。
【０００４】
そして、小さなトルクでもって雌ねじの切削を行えるように、食付き部５０の各切れ刃５００・・・は後方の最終切れ刃に向けて有効径が漸減しかつ最終切れ刃に向けて次第に完全ねじ山形状となるような不完全ねじ山形状に形成されていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来のナットタップはその食付き部５０の切れ刃５００・・・の構造上、切削トルクが小さくて済むという利点を有するものの、切削トルクが小さいが故に切れ刃５００・・・の磨耗に起因してその食付きが悪くなるとねじの切削に対してタップ軸方向の押し過ぎやシャンクによる引っ張り等の影響が顕著に現れていた。例えば、引っ張りの影響が現れると図５の(a)(b)(c) に示されるように、切れ刃が次第に軸方向後方側に位置ずれしてねじ山の一部が欠けるねじ山の‘やせ’、いわゆる‘ねじの倒れ’現象を招来し、又ねじ山の頂部やねじ山そのものを削りとってしまう、いわゆるリーマー現象が起こることもあった。
【０００６】
タップの摩耗による食い付き不良によるかかるねじの倒れやリーマー現象が起こると、有効径が許容差より大きくなりすぎたり、内径が許容差より大きくなり過ぎる致命的な欠陥になるという問題があった。
【０００７】
この発明は、かかる問題点に鑑み、タップ軸方向の押し過ぎやシャンクによる引っ張り等があってもねじの倒れやリーマー現象を防止できるようにしたねじ切り用タップを提供することを課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
そこで、本発明に係るねじ切り用タップは、不完全ねじ山形状の複数の切れ刃が所定の等ピッチにかつ螺旋形状に沿って形成された食付き部と、その後方に複数の完全ねじ山形状部分が所定の等ピッチにかつ螺旋形状に沿って形成された完全ねじ部とからなり、素形材下穴への押し込みと回転とによって食付き部の複数の各切れ刃が雌ねじを所定の切込み量ずつ切削するようにしてなるねじ切り用タップにおいて、食付き部の前方には所定の等ピッチの位置に螺旋形状に沿った少なくとも１つの切れ刃を有する食付きリード部を形成し、食付きリード部の切れ刃が食付き部の切れ刃の有効径より小さいことを特徴とする。
【０００９】
本発明の特徴は刃幅が食付き部切れ刃の有効径より小さい食付きリード部の切れ刃によってリード溝を形成して切れ刃の螺旋形状部分を嵌め込ませることによって後続する食付き部の複数の切れ刃を位置決めする点にある。従って、食付きリード部の切れ刃は少なくとも１つあればよいが、製作及びリード性を考慮すると、２つ又は３つが最適である。この食付きリード部の切れ刃は完全ねじ山形状が望ましい。
【００１０】
食付きリード部の切れ刃の刃幅（刃基部の幅）は食付き部切れ刃の刃幅（刃基部の幅）の１／２より小さいことが望ましい。その理由は各種実験の結果、仮にタップ軸方向への押しすぎや引張があって食付きリード部の切れ刃が軸方向にずれが発生した場合にもその刃幅が食付き部の刃幅の１／２より小さければ、そのずれは食付き部の切れ刃で切削される部分内におさまり、最終的なねじ形状に悪影響を与えないことが確認されたからである。
【００１１】
また、食付きリード部の切れ刃の高さは０．３ｍｍより大きいのが望ましい。その理由は各種実験の結果、切れ刃の高さが０．３ｍｍ未満になると軸方向の押しすぎや引っ張りすぎに対し、食付きリード部がずれやすいことが分かったからである。
【００１２】
食付き部の切れ刃の有効径は従来のねじ切り用タップと同様に最終切れ刃に向けて減少させたものでもよく、最終切れ刃に向けて増加させてもよい。但し、有効径を最終切れ刃に向けて増加させると、切削トルクが増大するので、従来の最終切れ刃に向けて減少させたねじ切れ用タップに適用するのが好ましい。
【００１３】
【作用及び発明の効果】
食付き部の前方には食付き部の切れ刃の有効径より小さい食付きリード部が形成されているので、食付きリード部の切れ刃によってリード溝が切削されると、その切れ刃の螺旋形状部分がリード溝に強固に食付き、食付き部の最初の切れ刃を正確に位置決めして切削を行わせ、こうして後続する食付き部の複数の各切れ刃が食付きリード部の切れ刃及びその螺旋形状部分によって次々と位置決めされつつ完全なねじ山が切削される。
【００１４】
また、食付きリード部の切れ刃の高さを０．３ｍｍより大きくすると、軸方向の押しすぎや引っ張りすぎに対して食付きリード部のずれを少なくできる。しかも、食付きリード部の切れ刃の刃幅を食付き部切れ刃の幅の１／２より小さくすると、タップ軸方向への押しすぎや引張によって食付きリード部がずれても、そのずれは食付き部の切り刃で切削される部分内におさまる。
【００１５】
従って、本発明によれば、前方の食付きリード部が後続する食付き部の切れ刃のリードとなるので、タップ軸方向の押し過ぎやシャンクによる引っ張りがあってもねじの切削にはほとんど影響を与えず、ねじの‘倒れ’や‘リーマー’現象を確実に防止できる。その結果、例えばナットの締付けトルクでもって高精度の軸力管理ができることとなる。特に、食付きリード部の切れ刃の刃幅を食付き部切れ刃の幅の１／２より小さくすると、初期にタップ軸方向への押しすぎやシャンクによる引っ張りすぎが起こって食付きリード部のずれが生じても後続する食付き部及び完全ねじ山部でもって修復されるので、設計通りのねじを正確に形成できる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図面に示す具体例に基づいて詳細に説明する。図１は本発明の第１の実施形態を示す。図において、ナットタップ１０は先端側に食付き部５０が、その後方には完全ねじ部５１が形成され、後端部には取付け用ねじ部５２が形成されている。食付き部５０には複数の切れ刃５００・・・が所定の等ピッチにかつ螺旋形状に沿って形成され、完全ねじ部５１には複数の完全ねじ山形状部分５１０・・・が所定の等ピッチにかつ螺旋形状に沿って形成されている。
【００１７】
食付き部５０の各切れ刃５００・・・は後方の最終切れ刃５００に向かう切れ刃螺旋形状に沿って減少する有効径を有し、かつ最終切れ刃５００に向けて次第に完全ねじ山形状となる不完全ねじ山形状に形成され、完全ねじ部５１の完全ねじ山形状部分５１０・・・は食付き部５０の最終切れ刃５００の有効径より小さい有効径になるのが一般的である。
【００１８】
食付き部５０の前方には食付きリード部１１が形成され、食付きリード部１１は所定の等ピッチの位置に螺旋形状に沿った２つの切れ刃(110、110)を有し、両切れ刃(110、110)は螺旋形状に沿って等しい有効径で、その有効径は食付き部(50)の切れ刃(500・・・) の有効径より小さく、その刃基部の幅（Ｌ）は食付き部(50)の切れ刃(500・・・) の刃基部の幅（Ｌ１）の１／２より狭く、食付きリード部(11)の切れ刃(110) の高さ（Ｈ）は０．３ｍｍより大きく形成されている。
【００１９】
ナット素形材３０に雌ねじを切削する場合、ナット素形材３０の下穴に本例のナットタップ１０を回転させつつ押し込む。すると、図２に示されるように、食付きリード部１１の最初の切れ刃１１０がナット素形材３０の下穴にその断面形状のリード溝４０を切削しする。
【００２０】
すると、食付きリード部１１の２つの切れ刃１１０、１１０及びその螺旋形状部分１１１、１１１がリードとなって後続する食付き部５０の最初の切れ刃５００をガイドして正確に位置決めし、ねじ溝３１が切削される。同様に、さらに次の切れ刃５００も食付きリード部１１の２つの切れ刃１１０、１１０及びその螺旋形状部分１１１、１１１によって正確に位置決めされてねじ溝３２の切削を行い、以後同様に食付き部５０の各切れ刃５００・・・は食付きリード部１１の２つの切れ刃１１０、１１０及びその螺旋形状部分１１１、１１１によってガイドされつつ正確に切削を行う。
【００２１】
他方、タップ軸方向の押し過ぎやシャンクの引っ張りがある場合、従来のタップでは上述のようにタップの摩耗による食付き不良による‘ねじの倒れ’現象や‘リーマー現象’が懸念されるが、本例のナットタップ１０では最初に食付きリード部１１によってリード溝４０が形成され、これに食付きリード部１１の２つの切れ刃１１０、１１０及びその螺旋形状部分１１１、１１１が食付いて食付き部５０の切れ刃５００・・・を正確に位置決めして次々と切削を行わせるので、全体としては所定形状のねじ山が正確に切削されることとなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の第１の実施形態を示す概略構成図である。
【図２】  第１の実施形態の切削作用を説明するための図である。
【図３】  従来のナットタップを示す概略構成図である。
【図４】  タップの回転に対する押し込みが正確の場合の切削作用を説明するための図である。
【図５】  シャンクの引っ張りがある場合の切削作用を説明するための図である。
【符号の説明】
１０    ナットタップ              １１    食付きリード部
１１０  切れ刃                    １１１  螺旋形状部分
５０    食付き部                  ５００  切れ刃
５１    完全ねじ部                ５１０  完全ねじ山形状部分
【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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