(57)【要約】  このねじ切りカッターでは、カッター本体の先端部外周にねじ切り刃が形成され、第２、第３の谷部の谷底を通る接線から第１、第２の仕上げ刃の外周端までの仕上げ刃ねじ山高さは互いに等しく、上記接線から先行刃の外周端までの先行刃ねじ山高さは上記仕上げ刃ねじ山高さよりも低く、上記第１の仕上げ刃の外周端から第１の谷部の谷底までの第１の谷部深さが、上記第２の仕上げ刃の外周端から上記第２の谷部の谷底までの第２の谷部深さよりも深い。
2017122557.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸線回りに回転されるカッター本体の先端部外周に、上記カッター本体の外周側に突出する少なくとも３つのねじ切り刃が上記軸線方向に並ぶように形成され、
これらのねじ切り刃のうち、上記軸線方向先端側のねじ切り刃は先行刃であり、この先行刃の上記軸線方向後端側のねじ切り刃は第１の仕上げ刃であり、この第１の仕上げ刃のさらに上記軸線方向後端側のねじ切り刃は第２の仕上げ刃であり、
上記先行刃と上記第１の仕上げ刃との間には上記カッター本体の内周側に凹んだ第１の谷部が形成され、上記第１、第２の仕上げ刃の間にも上記カッター本体の内周側に凹んだ第２の谷部が形成され、さらに上記第２の仕上げ刃の上記軸線方向後端側にも上記カッター本体の内周側に凹んだ第３の谷部が形成され、
上記第２、第３の谷部の谷底を通る接線から上記第１、第２の仕上げ刃の外周端までの上記軸線に対する半径方向の仕上げ刃ねじ山高さは互いに等しく、
上記第２、第３の谷部の谷底を通る接線から上記先行刃の外周端までの上記軸線に対する半径方向の先行刃ねじ山高さは上記仕上げ刃ねじ山高さよりも低いとともに、
上記第１の仕上げ刃の外周端から上記第１の谷部の谷底までの上記軸線に対する半径方向の第１の谷部深さが、上記第２の仕上げ刃の外周端から上記第２の谷部の谷底までの上記軸線に対する半径方向の第２の谷部深さよりも深いことを特徴とするねじ切りカッター。
【請求項２】
軸線回りに回転されるカッター本体の先端部外周に、上記カッター本体の外周側に突出する少なくとも３つのねじ切り刃が上記軸線方向に並ぶように形成され、
これらのねじ切り刃のうち、上記軸線方向先端側のねじ切り刃は先行刃であり、この先行刃の上記軸線方向後端側のねじ切り刃は第１の仕上げ刃であり、この第１の仕上げ刃のさらに上記軸線方向後端側のねじ切り刃は第２の仕上げ刃であり、
上記先行刃と上記第１の仕上げ刃との間には上記カッター本体の内周側に凹んだ第１の谷部が形成され、上記第１、第２の仕上げ刃の間にも上記カッター本体の内周側に凹んだ第２の谷部が形成され、さらに上記第２の仕上げ刃の上記軸線方向後端側にも上記カッター本体の内周側に凹んだ第３の谷部が形成され、
上記軸線に対する半径方向において、上記第２の仕上げ刃の外周端は上記第１の仕上げ刃の外周端よりも外方に位置しており、
上記第２、第３の谷部の谷底を通る接線から上記先行刃の外周端までの上記軸線に対する半径方向の先行刃ねじ山高さは、上記接線から上記第１、第２の仕上げ刃の外周端までの上記半径方向の仕上げ刃ねじ山高さよりも低いとともに、
上記第１の仕上げ刃の外周端から上記第１の谷部の谷底までの上記軸線に対する半径方向の第１の谷部深さが、上記第２の仕上げ刃の外周端から上記第２の谷部の谷底までの上記軸線に対する半径方向の第２の谷部深さよりも深いことを特徴とするねじ切りカッター。
【請求項３】
上記第１の谷部深さと上記第２の谷部深さとの比が、１．０３〜１．１５の範囲内とされていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のねじ切りカッター。
【請求項４】
上記第１の谷部の谷底から上記第１の仕上げ刃の外周端までの上記軸線方向の間隔が、上記第２の谷部の谷底から上記第２の仕上げ刃の外周端までの上記軸線方向の間隔よりも大きいことを特徴とする請求項１から請求項３のうちいずれか一項に記載のねじ切りカッター。
【請求項５】
上記第２、第３の谷部の谷底を通る接線方向における上記第１、第２の仕上げ刃の外周端の間隔分だけ上記第２の仕上げ刃を上記接線に平行に上記軸線方向先端側に移動させたときに、上記軸線回りの上記第２の仕上げ刃の回転軌跡は、上記第１、第２の谷部を除いて、上記軸線回りの上記第１の仕上げ刃の回転軌跡と重なることを特徴とする請求項１から請求項４のうちいずれか一項に記載のねじ切りカッター。
【請求項６】
上記軸線回りの上記先行刃の回転軌跡は、この先行刃の回転軌跡を、上記第１、第２の仕上げ刃の外周端の上記第２、第３の谷部の谷底を通る接線方向における間隔分だけ上記第２、第３の谷部の谷底を通る接線に平行に上記軸線方向後端側に移動させたときに、上記軸線回りの上記第１の仕上げ刃の回転軌跡内に含まれることを特徴とする請求項１から請求項５のうちいずれか一項に記載のねじ切りカッター。
【請求項７】
上記第１、２の仕上げ刃それぞれが、上記軸線方向先端側を向く切刃と、上記軸線方向後端側を向く切刃と、直線状の外周刃と、を有し、
上記第１、２の仕上げ刃それぞれにおいて、上記外周刃と上記軸線方向先端側を向く切刃とが、複数の直線状切刃を介して接続され、上記軸線方向後端側を向く上記切刃と上記外周刃とが複数の直線状切刃を介して接続されることを特徴とする請求項１から請求項６のうちいずれか一項に記載のねじ切りカッター。
【請求項８】
上記第１の谷部の谷底から上記第１の仕上げ刃の外周端までの上記軸線方向の間隔と、上記第２の谷部の谷底から上記第２の仕上げ刃の外周端までの上記軸線方向の間隔との比は、１．０１〜１．０９の範囲内であることを特徴とする請求項４に記載のねじ切りカッター。
【請求項９】
上記軸線に対する半径方向において、上記第２の仕上げ刃の外周端は上記第１の仕上げ刃の外周端よりも外方に位置していることを特徴とする請求項１に記載のねじ切りカッター。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、軸線回りに回転されるカッター本体の先端部外周に、上記カッター本体の外周側に突出する少なくとも３つのねじ切り刃が上記軸線方向に並ぶように形成されたねじ切りカッターに関する。
本願は、２０１６年１月１３日に、日本に出願された特願２０１６−００４７０１号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
【背景技術】
【０００２】
このようなねじ切りカッターとして、例えば特許文献１には、カッター本体の外周に複数のねじ山を有するねじ切り刃を備え、このねじ切り刃のうち先端側の少なくとも１つのねじ山は荒切削を行う先行刃で他は仕上げ刃であり、先行刃は仕上げ刃よりもねじ山の高さが低くてねじ山の角度が小さく、谷底を基準として先行刃を仕上げ刃に図形的に重ねたときに先行刃が仕上げ刃に含まれる形状とされたものが提案されている。また、カッター本体の底部には被加工物に下穴を形成するための底刃が設けられている。【０００３】
このようなねじ切りカッターは、マシニングセンタやＮＣフライス盤等の工作機械に取り付けられ、カッター本体の軸線回りに自転駆動されて回転されるとともに被加工物に対して相対的にヘリカル送りされ、底刃によって被加工物に上記下穴を形成しつつ、この下穴の内周面に上記ねじ切り刃によって雌ねじ部を形成する。この雌ねじ部が形成される際には、先行刃によって荒切削されたねじ溝を仕上げ刃が仕上げ切削するので、高硬度材よりなる被加工物へのねじ切り加工でも仕上げ刃の刃先摩耗が抑制されるとともに切削抵抗が軽減される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−０８６２８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、この特許文献１に記載されたねじ切りカッターには、先行刃の軸線方向後端側に２つの仕上げ刃が備えられているが、主にねじ切り加工に使用されるのは先行刃とこれに隣接する先端側の仕上げ刃であり、後端側の仕上げ刃は先端側の仕上げ刃の刃先摩耗により所定のねじ溝形状が得られなくなるのを防止するためのものである。従って、これら２つの仕上げ刃は、ねじ山の高さや形状が谷部も含めて等しくなるように形成される。【０００６】
しかしながら、そのようなねじ切りカッターでは、被加工物の雌ねじ部におけるねじ山の頂部を切削する先行刃と先端側の仕上げ刃との間の谷部は、１回の切削で上記頂部を形成する。このため、先行刃と合わせて２回の切削で雌ねじ部の谷部を切削する先端側の仕上げ刃のねじ山頂部に対して、この先端側の仕上げ刃の先行刃との間の谷部における切削負荷が過大となり、特に高硬度材よりなる被加工物へのねじ切り加工の場合には、このような過大な切削負荷が衝撃的に作用して、仕上げ刃の根元部分である上記谷部から仕上げ刃が欠損するおそれがある。【０００７】
本発明は、このような背景の下になされたもので、雌ねじ部のねじ山の頂部を切削する先行刃と先端側の仕上げ刃との間の谷部に過大な切削負荷が作用するのを抑えて、高硬度材よりなる被加工物のねじ切り加工でも仕上げ刃に欠損等が生じるのを防ぐことが可能なねじ切りカッターを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決して、このような目的を達成するために、本発明の第一の態様に係るねじ切りカッターは、軸線回りに回転されるカッター本体の先端部外周に、上記カッター本体の外周側に突出する少なくとも３つのねじ切り刃が上記軸線方向に並ぶように形成され、これらのねじ切り刃のうち、上記軸線方向先端側のねじ切り刃は先行刃であり、この先行刃の上記軸線方向後端側のねじ切り刃は第１の仕上げ刃であり、この第１の仕上げ刃のさらに上記軸線方向後端側のねじ切り刃は第２の仕上げ刃であり、上記先行刃と上記第１の仕上げ刃との間には上記カッター本体の内周側に凹んだ第１の谷部が形成され、上記第１、第２の仕上げ刃の間にも上記カッター本体の内周側に凹んだ第２の谷部が形成され、さらに上記第２の仕上げ刃の上記軸線方向後端側にも上記カッター本体の内周側に凹んだ第３の谷部が形成され、上記第２、第３の谷部の谷底を通る接線から上記第１、第２の仕上げ刃の外周端までの上記軸線に対する半径方向の仕上げ刃ねじ山高さは互いに等しく、上記第２、第３の谷部の谷底を通る接線から上記先行刃の外周端までの上記軸線に対する半径方向の先行刃ねじ山高さは上記仕上げ刃ねじ山高さよりも低いとともに、上記第１の仕上げ刃の外周端から上記第１の谷部の谷底までの上記軸線に対する半径方向の第１の谷部深さが、上記第２の仕上げ刃の外周端から上記第２の谷部の谷底までの上記軸線に対する半径方向の第２の谷部深さよりも深いことを特徴とする。【０００９】
このように構成されたねじ切りカッターでは、軸線方向先端側の先行刃のねじ山高さが後端側の第１、第２の仕上げ刃のねじ山高さよりも低いので、特許文献１に記載されたねじ切りカッターと同様に、被加工物の雌ねじ部の谷部を先行刃によって荒切削した後に、この荒切削された雌ねじ部の谷部を専ら第１の仕上げ刃によって仕上げ切削して所定のねじ溝形状に形成することができる。【００１０】
そして、さらに上記構成のねじ切りカッターでは、第１の仕上げ刃の外周端から第１の谷部の谷底までの第１の谷部深さが、第２の仕上げ刃の外周端から第２の谷部の谷底までの第２の谷部深さよりも深いので、雌ねじ部のねじ山の頂部も第１の谷部によって荒切削した後に第２の谷部によって仕上げ切削して所定のねじ溝形状に形成することができる。従って、この雌ねじ部のねじ山頂部を切削する際の切削負荷を第１、第２の谷部で分散して第１の谷部に過大な切削負荷が集中するのを抑制することができ、たとえ高硬度材よりなる被加工物へのねじ切り加工でも、仕上げ刃に欠損等が生じるのを防止することができる。【００１１】
ここで、上記第１の谷部深さと上記第２の谷部深さとの比は、１．０３〜１．１５の範囲内とされているのが望ましい。この比が１．０３を下回るほど第１、第２の谷部深さの差が小さいと、第１の谷部への切削負荷を十分に軽減することができなくなるおそれがある。逆にこの比が１．１５を上回るほど第１、第２の谷部深さの差が大きいと、第２の谷部への切削負荷が大きくなって第２の仕上げ刃に欠損等が生じるおそれがある。【００１２】
また、このように第１の谷部深さを第２の谷部深さよりも深くするには、例えば第１の谷部の谷底から第１の仕上げ刃の外周端までの軸線方向の間隔と、第２の谷部の谷底から第２の仕上げ刃の外周端までの軸線方向の間隔とを等しくして、第１の仕上げ刃の軸線方向先端側を向く切刃の軸線に対する傾斜角を大きくすることが考えられる。ところが、そのような場合には、第２の仕上げ刃の同じく軸線方向先端側を向く切刃が第２の谷部から外周端近傍まで切削に使用されることになって、第１の仕上げ刃が摩耗したときに所定のねじ溝形状が得られなくなるおそれがあるとともに、第１の仕上げ刃の根元部分が細くなって欠損等を十分に防ぐことができなくなるおそれもある。【００１３】
そこで、本発明のように第１の谷部深さを第２の谷部深さよりも深くするには、上記第１の谷部の谷底から上記第１の仕上げ刃の外周端までの上記軸線方向の間隔を、上記第２の谷部の谷底から上記第２の仕上げ刃の外周端までの上記軸線方向の間隔よりも大きくするのが望ましい。このように構成することにより、第１の仕上げ刃の軸線方向先端側を向く切刃の軸線に対する傾斜角を大きくする必要がなくなるので、第１の仕上げ刃の根元部分の厚さを確保して欠損等をさらに確実に防止することができる。また、この場合、上記第１の谷部の谷底から上記第１の仕上げ刃の外周端までの上記軸線方向の間隔と、上記第２の谷部の谷底から上記第２の仕上げ刃の外周端までの上記軸線方向の間隔との比を、１．０１〜１．０９の範囲内とすることが望ましい。【００１４】
また、特にこのように構成した場合には、上記第２、第３の谷部の谷底を通る接線方向における上記第１、第２の仕上げ刃の外周端の間隔分だけ上記第２の仕上げ刃を上記接線に平行に上記軸線方向先端側に移動させたときに、上記軸線回りの上記第２の仕上げ刃の回転軌跡が、上記第１、第２の谷部を除いて、上記軸線回りの上記第１の仕上げ刃の回転軌跡と重なるように、上記第１、第２の仕上げ刃を形成することができる。言い換えると、上記第１、第２の仕上げ刃の外周端の上記軸線方向における間隔分だけ上記第２の仕上げ刃を上記第２、第３の谷部の谷底を通る接線に平行に上記軸線方向先端側に移動させたときに（第２の仕上げ刃の軸線方向における移動距離を上記間隔分とした場合に）、上記軸線回りの上記第２の仕上げ刃の回転軌跡が、上記第１、第２の谷部を除いて、上記軸線回りの上記第１の仕上げ刃の回転軌跡と重なるように、上記第１、第２の仕上げ刃を形成することができる。このため、第１の仕上げ刃が摩耗する前に、第２の谷部よりも軸線方向後端側の第２の仕上げ刃の軸線方向先端側を向く切刃が切削に使用されることがなくなり、第１の仕上げ刃が摩耗したときでも第２の仕上げ刃によって所定のねじ溝形状を形成することが可能となる。【００１５】
さらに、上記軸線回りの上記先行刃の回転軌跡は、この先行刃の回転軌跡を、上記第２、第３の谷部の谷底を通る接線方向における上記第１、第２の仕上げ刃の外周端の間隔分だけ上記接線に平行に上記軸線方向後端側に移動させたときに、上記軸線回りの上記第１の仕上げ刃の回転軌跡内に含まれるように形成するのが望ましい。言い換えると、上記軸線回りの上記先行刃の回転軌跡は、この先行刃の回転軌跡を、上記第１、第２の仕上げ刃の外周端の上記軸線方向における間隔分だけ上記第２、第３の谷部の谷底を通る接線に平行に上記軸線方向後端側に移動させたときに（先行刃の回転軌跡の軸線方向における移動距離を上記間隔分とした場合に）、上記軸線回りの上記第１の仕上げ刃の回転軌跡内に含まれるように形成するのが望ましい。これにより、例えば過大な切削負荷によってカッター本体の先端部に撓みが生じたときでも、雌ねじ部のねじ切り加工面に先行刃による傷が残されるのを抑えることができる。【００１６】
また、上記第１、２の仕上げ刃それぞれが、上記軸線方向先端側を向く切刃と、上記軸線方向後端側を向く切刃と、直線状の外周刃と、を有し、上記第１、２の仕上げ刃それぞれにおいて、上記外周刃と上記軸線方向先端側を向く切刃とが、複数の直線状切刃を介して接続され、上記軸線方向後端側を向く上記切刃と上記外周刃とが複数の直線状切刃を介して接続されることが望ましい。これにより、例えば、管用雌ねじのように、ねじ山の頂部と谷部の角部が曲面になっている雌ねじを加工する場合、上記構成を備えるねじ切りカッターを被加工物に対し相対的にヘリカル送りすることにより、第１、第２の仕上げ刃の刃先の軌跡が連続した曲線を描くようになる。その結果、曲線で構成された仕上げ刃で切削した場合と同等の加工面を形成することができる。【００１７】
また、上記軸線に対する半径方向において、上記第２の仕上げ刃の外周端は上記第１の仕上げ刃の外周端よりも外方に位置していても良い。これにより、管用ねじのようなテーパ状のねじ加工を精度よく行うことができる。【００１８】
また、本発明の第二の態様に係るねじ切りカッターは、軸線回りに回転されるカッター本体の先端部外周に、上記カッター本体の外周側に突出する少なくとも３つのねじ切り刃が上記軸線方向に並ぶように形成され、これらのねじ切り刃のうち、上記軸線方向先端側のねじ切り刃は先行刃であり、この先行刃の上記軸線方向後端側のねじ切り刃は第１の仕上げ刃であり、この第１の仕上げ刃のさらに上記軸線方向後端側のねじ切り刃は第２の仕上げ刃であり、上記先行刃と上記第１の仕上げ刃との間には上記カッター本体の内周側に凹んだ第１の谷部が形成され、上記第１、第２の仕上げ刃の間にも上記カッター本体の内周側に凹んだ第２の谷部が形成され、さらに上記第２の仕上げ刃の上記軸線方向後端側にも上記カッター本体の内周側に凹んだ第３の谷部が形成され、上記軸線に対する半径方向において、上記第２の仕上げ刃の外周端は上記第１の仕上げ刃の外周端よりも外方に位置しており、上記第２、第３の谷部の谷底を通る接線から上記先行刃の外周端までの上記軸線に対する半径方向の先行刃ねじ山高さは、上記接線から上記第１、第２の仕上げ刃の外周端までの上記半径方向の仕上げ刃ねじ山高さよりも低いとともに、上記第１の仕上げ刃の外周端から上記第１の谷部の谷底までの上記軸線に対する半径方向の第１の谷部深さが、上記第２の仕上げ刃の外周端から上記第２の谷部の谷底までの上記軸線に対する半径方向の第２の谷部深さよりも深いことを特徴とする。【００１９】
このように構成された第二の態様のねじ切りカッターは、上述した第一の態様のねじ切りカッターと同様に、第１の谷部に過大な切削負荷が作用することを抑制できる。第二の態様に係るねじ切りカッターは、第一の態様における上述した望ましい構成を備えていても良い。
【発明の効果】
【００２０】
以上説明したように、本発明によれば、雌ねじ部のねじ山頂部を切削する際の切削負荷を第１、第２の谷部で分散して第１の谷部に過大な切削負荷が作用するのを抑えることができ、高硬度材よりなる被加工物へのねじ切り加工でも仕上げ刃に欠損等が生じるのを防止して長期に亙って安定したねじ切り加工を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の第１の実施形態を示す側面図である。
【図２】図１に示す実施形態の先端部の拡大側面図である。
【図３】図１に示す実施形態の拡大正面図である。
【図４】図１に示す実施形態のねじ切り刃を示す部分拡大側面図である。
【図５】本発明の第２の実施形態を示す仕上げ刃の部分拡大側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
（第１の実施形態）
図１ないし図４は、本発明の一実施形態（第１の実施形態）を示す。本実施形態のねじ切りカッターにおいて、カッター本体１は、超硬合金等の硬質材料により軸線Ｏを中心とした多段円柱状に形成される。カッター本体１の後端側（図１、図２、および図４において右側）部分は円柱状のままのシャンク部２とされるとともに、先端側（図１、図２、および図４において左側）部分は切刃部３とされ、これらシャンク部２と切刃部３の間はシャンク部２および切刃部３よりも外径が小さい首部４とされている。なお、本明細書においては、カッター本体１のうち、後述するねじ切り刃８が形成される領域を切刃部３という。
【００２３】
このようなねじ切りカッターは、上記シャンク部２がマシニングセンタやＮＣフライス盤等の工作機械の主軸に把持されて取り付けられ、軸線Ｏ回りに自転駆動されてカッター回転方向Ｔに回転されるとともに、被加工物に対して相対的に軸線Ｏと平行な軸線回りに螺旋状に公転駆動されてヘリカル送りされ、上記切刃部３によって被加工物に雌ねじ部を形成する。
【００２４】
なお、本明細書においては、軸線Ｏの延びる方向を軸線Ｏ方向という。軸線Ｏ方向のうち、シャンク部２から切刃部３へ向かう方向を先端側（図１の左側）といい、切刃部３からシャンク部２へ向かう方向を後端側（図１の右側）という。また、軸線Ｏに直交する方向を半径方向という。半径方向のうち軸線Ｏに接近する方向（半径方向内方）を内周側といい、軸線Ｏから離間する方向（半径方向外方）を外周側という。さらに、軸線Ｏ回りに周回する方向を周方向という。周方向のうち、カッター本体１が回転させられる向きをカッター回転方向Ｔといい、これとは反対の向きをカッター回転方向Ｔの反対側という。
【００２５】
切刃部３と首部４の先端部外周には、切刃部３の先端面に開口して軸線Ｏに略平行に延びる断面Ｌ字状（軸線Ｏに垂直な断面において略Ｌ字をなす）の切屑排出溝５が、周方向に間隔をあけて複数条形成されている。本実施形態では、４条の切屑排出溝５が周方向に等間隔に形成されている。これらの切屑排出溝５のカッター回転方向Ｔを向く壁面５ａが、軸線Ｏに平行で、カッター本体１の外周側に向かうに従い僅かにカッター回転方向Ｔの反対側に向かように延びている。すなわち、カッター回転方向Ｔを向く壁面５ａは、切刃部３の先端面から後端側に向かって延びる軸線Ｏに平行な凹曲面である。切屑排出溝５のカッター回転方向Ｔの反対側を向く壁面が首部４の先端部で外周側に切れ上がって切屑排出溝５の終端を形成している。すなわち、カッター回転方向Ｔの反対側を向く壁面は、切刃部３の先端面から軸線Ｏ方向後端側に向かうに従い、外周側に向かうように延びて首部４の外周面に達する。
【００２６】
また、切刃部３の先端面には、各切屑排出溝５の先端内周部から内周側に向かうに従い先端側に延びて軸線Ｏに達する断面略台形状の凹溝６が形成されている。切屑排出溝５のカッター回転方向Ｔを向く壁面５ａの先端内周部は、この凹溝６によってカッター回転方向Ｔの反対側に僅かに切り欠かれている。言い換えると、図３のように、凹溝６は軸線Ｏ方向先端側を向く溝底を有し、カッター回転方向Ｔを向く壁面が半径方向に沿うように延びている。凹溝６の外周側端は切屑排出溝５の先端内周部と連続している。凹溝６の外周端から内周側に向かうに従い、凹溝６の溝深さは浅くなり、且つ凹溝６の溝幅は狭くなっている。凹溝６のカッター回転方向Ｔを向く壁面は軸線Ｏにおいて互いに交わっている。本実施形態では、４つの凹溝６が周方向に等間隔に設けられ、切刃部３の先端面を軸線Ｏに回転対称に４つの領域に分断している。
さらに、周方向に隣接する切屑排出溝５の間、及び周方向に隣接する凹溝６の間に残された切刃部３の先端面の内周部３ａ（図３参照）は、内周側とカッター回転方向Ｔの反対側とに向かうに従い軸線Ｏ方向後端側に向かうように僅かに傾斜している。この傾斜した切刃部３の先端面の内周部３ａと凹溝６のカッター回転方向Ｔを向く壁面との交差稜線部には底刃７が形成されている。
【００２７】
そして、隣接する切屑排出溝５の間に残された切刃部３の外周部３ｂ（カッター本体１の先端部外周）にはそれぞれ、軸線Ｏ方向に向けてカッター本体１の内周側及び外周側に凹凸する複数のねじ山が形成されている。これらのねじ山と切屑排出溝５のカッター回転方向Ｔを向く壁面５ａとの交差稜線部に、カッター本体１の外周側に突出する少なくとも３つのねじ切り刃８が形成されている。本実施形態では、切屑排出溝５の間の切刃部３の各外周部３ｂにそれぞれ３つのねじ切り刃８が形成されている。これらのねじ切り刃８は先端側から順に先行刃８Ａ、第１の仕上げ刃８Ｂ、及び第２の仕上げ刃８Ｃとされる。ねじ切り刃８は、カッター回転方向Ｔの反対側に向けてカッター本体１がヘリカル送りされる際の螺旋（ヘリカル送り時にカッター本体１が描く螺旋）のリードに沿うように各外周部３ｂ同士で位相がずらされている。
【００２８】
図４に示すように、第１、第２の仕上げ刃８Ｂ、８Ｃはそれぞれ、軸線Ｏ方向先端側を向く切刃８ａと軸線Ｏ方向後端側を向く切刃８ｂと、２つの切刃８ａ、８ｂの半径方向外方端を接続する外周刃（外周端）８ｃと、を有する。切刃８ａと切刃８ｂとは、軸線Ｏに垂直で第１、第２の仕上げ刃８Ｂ、８Ｃの外周端（頂点）８ｃを通るねじ山中心線ＬＢ、ＬＣに対して等しい一定角度で外周側に向かうに従い互いに接近するように形成される。切刃８ａと切刃８ｂとは直線状に形成される。これら第１、第２の仕上げ刃８Ｂ、８Ｃの外周端（外周刃）８ｃは本実施形態では両切刃８ａ、８ｂに接する互いに等しい半径の凸円弧状に形成されている。第１の仕上げ刃８Ｂの外周刃８ｃはねじ山中心線ＬＢ上の点を中心とする円弧であり、第２の仕上げ刃８Ｃの外周刃８ｃはねじ山中心線ＬＣ上の点を中心とする円弧である。第１、第２の仕上げ刃８Ｂ、８Ｃはそれぞれ、ねじ山中心線ＬＢ、ＬＣそれぞれに対して略線対称である。
【００２９】
一方、先行刃８Ａは、そのねじ山中心線ＬＡに対して略等しい一定角度で外周側に向かうに従い互いに接近する軸線Ｏ方向先端側を向く切刃８ａおよび軸線Ｏ方向後端側を向く切刃８ｂと、先行刃８Ａの外周においてこれらの切刃８ａ、８ｂに鈍角に交差して軸線Ｏに平行に延びる外周刃８ｄとを備えた台形状に形成されている。すなわち、切刃８ａ、８ｂ及び外周刃８ｄは直線状の切刃であり、先行刃８Ａは、ねじ山中心線ＬＡに対し略線対称である。先行刃８Ａの軸線Ｏ方向先端側を向く切刃８ａは、切刃部３の先端において、切屑排出溝５のカッター回転方向Ｔを向く壁面５ａの先端内周部が上記凹溝６によって切り欠かれた部分で底刃７と鈍角に交差している。言い換えると、凹溝６の先端において、先行刃８Ａの切刃８ａは底刃７と交差している。なお、先行刃８Ａのねじ山中心線ＬＡは軸線Ｏに垂直で外周刃８ｄの中心を通っており、この先行刃８Ａのねじ山中心線ＬＡと第１、第２の仕上げ刃８Ｂ、８Ｃのねじ山中心線ＬＢ、ＬＣとは軸線Ｏ方向に略等間隔に配置されている。
【００３０】
さらにまた、先行刃８Ａと第１の仕上げ刃８Ｂとの間には第１の谷部９Ａが、先行刃８Ａ及び第１の仕上げ刃８Ｂに対しカッター本体１の内周側に凹むように形成されている。第１、第２の仕上げ刃８Ｂ、８Ｃの間には第２の谷部９Ｂが、第１の仕上げ刃８Ｂ及び第２の仕上げ刃８Ｃに対しカッター本体１の内周側に凹むように形成されている。第２の仕上げ刃８Ｂの軸線Ｏ方向後端側には第３の谷部９Ｃが、第２の仕上げ刃８Ｃに対しカッター本体１の内周側に凹むように形成されている。本実施形態では、これら第１、第２の谷部９Ａ、９Ｂは、それぞれ先行刃８Ａおよび第１の仕上げ刃８Ｂの軸線Ｏ方向後端側を向く切刃８ｂと第１、第２の仕上げ刃８Ｂ、８Ｃの軸線Ｏ方向先端側を向く切刃８ａとに接する略１／２凹円弧状に形成される。言い換えると、第１の谷部９Ａは、先行刃８Ａの軸線Ｏ方向後端側を向く切刃８ｂと第１の仕上げ刃８Ｂの軸線Ｏ方向先端側を向く切刃８ａと滑らかに連続し、軸線Ｏに垂直で第１の谷部９Ａの谷底９ａを通る第１の谷部中心線ＭＡ上の点を中心とする凹円弧である。第２の谷部９Ｂは、第１の仕上げ刃８Ｂの軸線Ｏ方向後端側を向く切刃８ｂと第２の仕上げ刃８Ｃの軸線Ｏ方向先端側を向く切刃８ａと滑らかに連続し、軸線Ｏに垂直で第２の谷部９Ｂの谷底９ａを通る第２の谷部中心線ＭＢ上の点を中心とする凹円弧である。第１、第２の谷部９Ａ、９Ｂの半径は第１、第２の仕上げ刃８Ｂ、８Ｃの外周端（外周刃）８ｃがなす凸円弧と略等しくされている。また、第３の谷部９Ｃは、第１、第２の谷部９Ａ、９Ｂがなす凹円弧と略等しい半径の略１／４凹円弧状に形成されている。第３の谷部９Ｃは、第２の仕上げ刃８Ｃの軸線Ｏ方向後端側を向く切刃８ｂと滑らかに連続している。
【００３１】
さらに、第２、第３の谷部９Ｂ、９Ｃの谷底９ａを通る接線Ｐからねじ山中心線ＬＡに沿った外周刃８ｄまでの先行刃８Ａの先行刃ねじ山高さＨＡは、第１、第２の仕上げ刃８Ｂ、８Ｃの仕上げ刃ねじ山高さＨＢ、ＨＣよりも低くされている。ここで、接線Ｐは、第２、第３の谷部９Ｂ、９Ｃの谷底９ａを通る直線である。谷底９ａはそれぞれ、第２、第３の谷部９Ｂ、９Ｃの軸線Ｏに最も近い点である。仕上げ刃ねじ山高さＨＢは、第１の仕上げ刃８Ｂの外周端（第１の仕上げ刃８Ｂの頂点であり、軸線Ｏから最も遠い点である）と接線Ｐとの径方向における距離である。仕上げ刃ねじ山高さＨＣは、第２の仕上げ刃８Ｃの外周端（第２の仕上げ刃８Ｃの頂点であり、軸線Ｏから最も遠い点である）と接線Ｐとの径方向における距離である。
【００３２】
なお、本実施形態では、第２の仕上げ刃８Ｃの外周端（頂点）８ｃが第１の仕上げ刃８Ｂの外周端（頂点）８ｃよりも半径方向外方に位置している。詳細には、第１の仕上げ刃８Ｂの外周端（頂点）８ｃと第２の仕上げ刃８Ｃの外周端（頂点）８ｃとを通る直線Ｑが軸線Ｏ方向後端側に向かうに従い外周側に向かうように傾斜しており、図４に示す軸線Ｏに平行な直線Ｏ’と直線Ｑとのなす角αの大きさが０°より大きく５．０°以下となっている。これにより、管用ねじのようなテーパ状のねじ加工を精度よく行うことができる。なお、後述するように第１、第２の仕上げ刃８Ｂ、８Ｃの仕上げ刃ねじ山高さＨＢ、ＨＣは互いに等しいので、接線Ｐと軸線Ｏ（直線Ｏ’）とのなす角の大きさも角αと等しく、０°より大きく５．０°以下に設定される。
【００３３】
さらに、本実施形態では、先行刃８Ａの上記切刃８ａ、８ｂがねじ山中心線ＬＡに対してなす傾斜角は、第１、第２の仕上げ刃８Ｂ、８Ｃの上記切刃８ａ、８ｂがねじ山中心線ＬＢ、ＬＣに対してなす傾斜角と略等しい。先行刃８Ａの外周刃８ｄの位置（半径方向位置）における先行刃８Ａの切刃８ａ、８ｂ間の間隔（軸線Ｏ方向における外周刃８ｄの幅）ＷＣは、この先行刃８Ａを第１、第２の仕上げ刃８Ｂ、８Ｃの外周端（頂点）８ｃの接線Ｐ方向における間隔（ねじ山中心線ＬＢ、ＬＣ間の距離）ＷＤ分だけ第２、第３の谷部９Ｂ、９Ｃの谷底９ａを通る接線Ｐに平行に軸線Ｏ方向後端側に移動させた位置における第１の仕上げ刃８Ｂの切刃８ａ、８ｂ間の間隔ＷＥよりも小さくされている。
【００３４】
そして、図４に示したように、第１の仕上げ刃８Ｂの外周端（頂点）８ｃから第１の谷部９Ａの谷底９ａまでの軸線Ｏに対する半径方向の第１の谷部深さＤＡは、同じく第２の仕上げ刃８Ｃの外周端（頂点）８ｃから第２の谷部９Ｂの谷底９ａまでの軸線Ｏに対する半径方向の第２の谷部深さＤＢよりも深くなるようにされている。言い換えると、第１の谷部９Ａの谷底９ａは、第２の谷部９Ｂの谷底９ａよりも内周側（半径方向内方）に位置する。ここで、第１の谷部深さＤＡと第２の谷部深さＤＢとの比ＤＡ／ＤＢは、本実施形態では１．０３〜１．１５の範囲内とされている。さらに、第２、第３の谷部９Ｂ、９Ｃの谷底９ａを通る接線Ｐから上記ねじ山中心線ＬＢ、ＬＣに沿った外周端（頂点）８ｃまでの第１、第２の仕上げ刃８Ｂ、８Ｃの仕上げ刃ねじ山高さＨＢ、ＨＣは互いに等しくされている。
【００３５】
また、このように第１の谷部深さＤＡが第２の谷部深さＤＢより深いことに伴い、本実施形態では、軸線Ｏに垂直で第１の谷部９Ａの谷底９ａを通る第１の谷部中心線ＭＡと第１の仕上げ刃８Ｂのねじ山中心線ＬＢとの軸線Ｏ方向の間隔、すなわち第１の谷部９Ａの谷底９ａから第１の仕上げ刃８Ｂの外周端（頂点）８ｃまでの軸線Ｏ方向の間隔ＷＡが、軸線Ｏに垂直で第２の谷部９Ｂの谷底９ａを通る第２の谷部中心線ＭＢと第２の仕上げ刃８Ｃのねじ山中心線ＬＣとの軸線Ｏ方向の間隔、すなわち第２の谷部９Ｂの谷底９ａから第２の仕上げ刃８Ｃの外周端（頂点）８ｃまでの軸線Ｏ方向の間隔ＷＢよりも大きくなる。
【００３６】
なお、第１、第２の仕上げ刃８Ｂ、８Ｃのねじ山中心線ＬＢ、ＬＣに対する上記切刃８ａ、８ｂの傾斜角と外周端（外周刃）８ｃの半径が等しいことから、第１、第２の仕上げ刃８Ｂ、８Ｃの外周端（頂点）８ｃの接線Ｐ方向における間隔ＷＤ分だけ第２の仕上げ刃８Ｃを接線Ｐに平行に軸線Ｏ方向先端側に移動させたときに、軸線Ｏ回りの第２の仕上げ刃８Ｃの回転軌跡は、深さの異なる凹円弧状の第１、第２の谷部９Ａ、９Ｂを除いて、軸線Ｏ回りの第１の仕上げ刃８Ｂの回転軌跡と重なる（一致する）。
【００３７】
これに対して、上述のように先行刃８Ａが第１の仕上げ刃８Ｂ内周側の根元部分よりも一回り小さいことから、軸線Ｏ回りの先行刃８Ａの回転軌跡は、この先行刃８Ａの回転軌跡を、第１、第２の仕上げ刃８Ｂ、８Ｃの外周端（頂点）８ｃの接線Ｐ方向における間隔ＷＤ分だけ第２、第３の谷部９Ｂ、９Ｃの谷底９ａを通る接線Ｐに平行に軸線Ｏ方向後端側に移動させたときに、軸線Ｏ回りの第１の仕上げ刃８Ｂの回転軌跡内に含まれる。
【００３８】
このような構成のねじ切りカッターでは、切刃部３の先端に底刃７が形成されているので、被加工物に下穴が形成されている場合は勿論、下穴が形成されていなくてもこの底刃７によって下穴を形成しつつ、上述のようなヘリカル送りに伴い該下穴の内周面に切刃部３外周のねじ切り刃８によって雌ねじ部を形成してゆく。このねじ切り刃８のうち軸線Ｏ方向先端側の先行刃８Ａの先行刃ねじ山高さＨＡは、先行刃８Ａの軸線Ｏ方向後端側に並ぶ第１、第２の仕上げ刃８Ｂ、８Ｃの仕上げ刃ねじ山高さＨＢ、ＨＣよりも低いので、先行刃８Ａによって下穴の内周面に雌ねじ部の谷部を荒切削により形成した後に、専ら第１の仕上げ刃８Ｂによって残った部分を仕上げ切削することができる。
【００３９】
そして、さらに上記構成のねじ切りカッターにおいては、第１の仕上げ刃８Ｂの外周端（頂点）８ｃから第１の谷部９Ａの谷底９ａまでの第１の谷部深さＤＡが、第２の仕上げ刃８Ｃの外周端（頂点）８ｃから第２の谷部９Ｂの谷底９ａまでの第２の谷部深さＤＢよりも深いので、下穴の内周面に形成される雌ねじ部のねじ山の頂部も、第１の谷部９Ａによってある程度の高さまで荒切削された後に、第２の谷部９Ｂによって所定の高さに仕上げ切削して所定のねじ溝形状に形成することができる。
【００４０】
このため、雌ねじ部のねじ山頂部を切削する際の切削負荷を第１、第２の谷部９Ａ、９Ｂで分散することができ、例えば高速度工具鋼や冷間工具鋼のようなＨＲＣ５０以上の高硬度材よりなる被加工物にねじ切り加工を行う場合でも、過大な切削負荷が第１の谷部９Ａに集中するのを抑制して、特に第１の仕上げ刃８Ｂに根元部分から欠損等が生じるのを防ぐことができる。従って、耐久性の高い長寿命のねじ切りカッターを提供することができ、長期に亙って安定したねじ切り加工を行うことが可能となる。
【００４１】
また、本実施形態では、これら第１の谷部深さＤＡと第２の谷部深さＤＢとの比ＤＡ／ＤＢが１．０３〜１．１５の範囲内とされているので、このような効果を確実に奏することができる。すなわち、この比ＤＡ／ＤＢが１．０３を下回って第１、第２の谷部深さＤＡ、ＤＢの差が小さくなりすぎると、雌ねじ部のねじ山頂部が殆ど第１の谷部９Ａによって切削されることになり、切削負荷の集中を回避することができなくなるおそれがある。一方、逆に比ＤＡ／ＤＢが１．１５を上回って第１、第２の谷部深さＤＡ、ＤＢの差が大きくなりすぎると、雌ねじ部のねじ山頂部は第２の谷部９Ｂによって専ら切削されることになり、第２の谷部９Ｂに切削負荷が集中して第２の仕上げ刃８Ｃに欠損等が発生するおそれが生じる。
【００４２】
一方、本実施形態では、このように第１の谷部深さＤＡを第２の谷部深さＤＢよりも深くするのに、第１の谷部９Ａの谷底９ａから第１の仕上げ刃８Ｂの外周端（頂点）８ｃまでの軸線Ｏ方向の間隔ＷＡを、第２の谷部９Ｂの谷底９ａから第２の仕上げ刃８Ｃの外周端（頂点）８ｃまでの軸線Ｏ方向の間隔ＷＢよりも大きくしている。従って、これらの間隔ＷＡ、ＷＢを等しくしたまま第１の谷部深さＤＡを第２の谷部深さＤＢより深くするために、例えば第１の仕上げ刃８Ｂの軸線Ｏ方向先端側の切刃８ａの軸線Ｏに対する傾斜を大きくするような必要がなくなる。そのため、第１の仕上げ刃８Ｂの根元部分における軸線Ｏ方向の肉厚を大きく確保することができるので、さらに確実に第１の仕上げ刃８Ｂの欠損を防止することが可能となる。
【００４３】
なお、第１の谷部９Ａの谷底９ａから第１の仕上げ刃８Ｂの外周端（頂点）８ｃまでの軸線Ｏ方向の間隔ＷＡと、第２の谷部９Ｂの谷底９ａから第２の仕上げ刃８Ｃの外周端（頂点）８ｃまでの軸線Ｏ方向の間隔ＷＢとの比ＷＡ／ＷＢは、１．０１〜１．０９の範囲内であることが望ましい。この比ＷＡ／ＷＢが１．０１を下回って間隔ＷＡ、ＷＢの差が小さくなりすぎると、やはり被加工物に形成される雌ねじ部のねじ山の頂部が殆ど第１の谷部９Ａにより切削されることになって、切削負荷の集中を回避することができなくなるおそれがある。この比ＷＡ／ＷＢが１．０９を上回って間隔ＷＡ、ＷＢの差が大きくなりすぎると、雌ねじ部のねじ山頂部が第２の谷部９Ｂによって専ら切削されることになり、第２の谷部９Ｂに切削負荷が集中して第２の仕上げ刃８Ｃに欠損等が発生するおそれが生じる。
【００４４】
しかも、本実施形態では、このように第１の谷部９Ａの谷底９ａから第１の仕上げ刃８Ｂの外周端（頂点）８ｃまでの軸線Ｏ方向の間隔ＷＡを、第２の谷部９Ｂの谷底９ａから第２の仕上げ刃８Ｃの外周端（頂点）８ｃまでの軸線Ｏ方向の間隔ＷＢより大きくするのに併せて、第１、第２の仕上げ刃８Ｂ、８Ｃの外周端（頂点）８ｃの接線Ｐ方向における間隔ＷＤ分だけ第２の仕上げ刃８Ｃを接線Ｐに平行に軸線Ｏ方向先端側に移動させたときに、深さの異なる第１、第２の谷部９Ａ、９Ｂを除いて、軸線Ｏ回りの第２の仕上げ刃８Ｃの回転軌跡が軸線Ｏ回りの第１の仕上げ刃８Ｂの回転軌跡と重なるようにしている。
【００４５】
このため、やはり第１の仕上げ刃８Ｂの軸線Ｏ方向先端側を切刃８ａの軸線Ｏに対する傾斜を大きくした場合のように、第１の仕上げ刃８Ｂの上記切刃８ａが摩耗する前に第２の仕上げ刃８Ｃの軸線Ｏ方向先端側を向く切刃８ａが切削に使用されるようなこともなくなる。従って、第２の谷部９Ｂを除いて、第１の仕上げ刃８Ｂが摩耗したときでも、第２の仕上げ刃８Ｃによってねじ切り加工を継続して所定のねじ溝形状の雌ねじ部を形成することができ、一層長寿命のねじ切りカッターを提供することが可能となる。
【００４６】
さらに、本実施形態では、軸線Ｏ回りの先行刃８Ａの回転軌跡は、この先行刃８Ａの回転軌跡を、第１、第２の仕上げ刃８Ｂ、８Ｃの外周端（頂点）８ｃの接線Ｐ方向における間隔ＷＤ分だけ第２、第３の谷部９Ｂ、９Ｃの谷底９ａを通る接線Ｐに平行に軸線Ｏ方向後端側に移動させたときに、軸線Ｏ回りの第１の仕上げ刃８Ｂの回転軌跡内に含まれるように形成されている。このため、上述のような過大な負荷によってカッター本体１先端部の切刃部３に撓みが生じて先行刃８Ａにより雌ねじ部のねじ切り加工面に傷が生じても、これを第１の仕上げ刃８Ｂによって確実にさらい取って仕上げ面に傷が残るのを防いで品位の高いねじ切り加工面を形成することができる。
【００４７】
特に、本実施形態では、上述のように先行刃８Ａの回転軌跡を移動させたときに、先行刃８Ａの切刃８ａ、８ｂが第１の仕上げ刃８Ｂの切刃８ａ、８ｂの回転軌跡の内側に位置するように形成されている。従って、切刃部３が軸線Ｏに関していずれの方向に撓んでも、ある程度の余裕を持って先行刃８Ａによって残された傷を第１の仕上げ刃８Ｂによってさらい取ることができ、高品位のねじ切り加工面を有する雌ねじ部を被加工物に形成することが可能となる。
【００４８】
なお、本実施形態では、上述のように第１、第２の谷部９Ａ、９Ｂと第１、第２の仕上げ刃８Ｂ、８Ｃの外周端（頂部、外周刃）８ｃとが半径の略等しい凹凸円弧状に形成されているが、第１、第２の谷部９Ａ、９Ｂの谷底９ａがなす凹円弧の曲率半径が、第１、第２の仕上げ刃８Ｂ、８Ｃの外周端（外周刃）８ｃがなす凸円弧の曲率半径よりも僅かに大きくなるように形成されていてもよい。また、第１、第２の仕上げ刃８Ｂ、８Ｃの外周端（外周刃）８ｃや第１、第２、第３の谷部９Ａ、９Ｂ、９Ｃの谷底９ａは、軸線Ｏに平行な直線とされて被加工物に台形ねじが形成されるようにしてもよく、さらに２つ以上の直線で構成された面取り状に形成されたものでもよい。
【００４９】
また、本実施形態では、切刃部３の先端に底刃７が形成されているが、例えば予め下穴が形成された被加工物にねじ切り加工を行う場合には、底刃７が形成されていなくてもよい。さらに、本実施形態では、第３の谷部９Ｃが略１／４凹円弧状に形成されており、第１、第２の２つだけの仕上げ刃８Ｂ、８Ｃが軸線Ｏ方向に並ぶように形成されているが、第３の谷部９Ｃも略１／２凹円弧状として、その軸線Ｏ方向後端側に第３の仕上げ刃を形成するなどして、３つ以上の仕上げ刃が並ぶように形成されていてもよい。この場合に先行刃８Ａと第１の仕上げ刃８Ｂとの間の第１の谷部と、これら３つ以上の仕上げ刃の間に形成される谷部との谷部深さは、軸線Ｏ方向先端側に向けて順次深くなるように形成されていてもよい。
【００５０】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態に係るねじ切りカッターについて図５を参照して説明する。本実施形態のねじ切りカッターは、第１、第２の仕上げ刃の形状が第１の実施形態と異なっている。なお、第１の実施形態と共通する部分には同一の符号を配して説明を簡略化する。また、異なる符号を付けた部分についても、第１の実施形態において同じ名称を有する部分と同様の構成及び作用については説明を省略している。
【００５１】
図５は、本実施形態のねじ切りカッターの仕上げ刃の部分拡大側面図である。本実施形態においても、第２、第３の谷部９Ｂ、９Ｃの谷底９ａを通る接線Ｐ方向における第１、第２の仕上げ刃１８Ｂ、１８Ｃの外周端（頂点）の間隔ＷＤ分だけ第２の仕上げ刃１８Ｃを接線Ｐに平行に軸線Ｏ方向先端側に移動させたときに、深さの異なる第１、第２の谷部９Ａ、９Ｂを除いて、軸線Ｏ回りの第２の仕上げ刃８Ｃの回転軌跡が軸線Ｏ回りの第１の仕上げ刃８Ｂの回転軌跡と重なる（一致する）。すなわち、第１、第２の仕上げ刃１８Ｂ、１８Ｃの構成は略同一であるので、本実施形態では第１の仕上げ刃１８Ｂを例に、仕上げ刃の構成を説明し、第２の仕上げ刃１８Ｃの説明は省略する。
【００５２】
本実施形態の第１の仕上げ刃１８Ｂは、軸線Ｏ方向先端側を向く切刃８ａと、軸線方向後端側を向く切刃８ｂと、直線状の外周刃１８ｃと、を有する。外周刃１８ｃは軸線Ｏに平行である。外周刃１８ｃと軸線Ｏ方向先端側を向く切刃８ａとは、複数の直線状切刃を介して接続される。外周刃１８ｃと軸線方向後端側を向く切刃８ｂとは、複数の直線状切刃を介して接続される。本実施形態においては、２つの直線状切刃１８ｄ、１８ｅを介して外周刃１８ｃと切刃８ａとが接続される。本実施形態においては、２つの直線状切刃１８ｆ、１８ｇを介して外周刃１８ｃと切刃８ｂとが接続される。また、第１の仕上げ刃１８Ｂは、ねじ山中心線ＬＢに対し線対称である。
【００５３】
より詳細には、第１の仕上げ刃１８Ｂのカッター回転方向Ｔの反対側に連なるねじ山２０には、軸線Ｏ方向先端側から順に、軸線Ｏ方向先端側を向く面２０Ａ、第１面取り面２０Ｄ、第２面取り面２０Ｅ、山頂面２０Ｃ、第２面取り面２０Ｆ、第１面取り面２０Ｇ、及び軸線Ｏ方向後端側を向く面２０Ｂが形成される。これらはそれぞれ、切屑排出溝５のカッター回転方向Ｔを向く壁面５ａと交差し、その交差稜線部を切刃８ａ、直線状切刃１８ｄ、直線状切刃１８ｅ、外周刃１８ｃ、直線状切刃１８ｆ、直線状切刃１８ｇ、及び切刃８ｂとしている。これらの面はいずれも、周方向に隣接する２つの切屑排出溝５の間（切刃部３の外周部３ｂ）において周方向に延在する略平面である。このように、本実施形態の第１の仕上げ刃１８Ｂ（第２の仕上げ刃１８Ｃ）は、外周刃１８ｃをなす山頂面２０Ｃと切刃８ａをなす面２０Ａとのとの間に、面取り面として第１、第２面取り面２０Ｄ、２０Ｅが設けられている。また、外周刃１８ｃをなす山頂面２０Ｃと切刃８ｂをなす面２０Ｂとのとの間に、面取り面として第１、第２面取り面２０Ｇ、２０Ｆが設けられている。
【００５４】
第１面取り面２０Ｄ（２０Ｇ）と山頂面２０Ｃとのなす角度（直線状切刃１８ｄ（１８ｇ）と外周刃１８ｃとのなす角度）θ１と、第２面取り面２０Ｅ（２０Ｆ）と山頂面２０Ｃとのなす角度（直線状切刃１８ｅ（１８ｆ）と外周刃１８ｃとのなす角度）θ２とは相違している。第１面取り面２０Ｄは第２面取り面２０Ｅよりも山頂面２０Ｃから軸線Ｏ方向に離れて形成されているので、第１面取り面２０Ｄと山頂面２０Ｃとのなす角度θ１は、第２面取り面２０Ｅと山頂面２０Ｃとのなす角度θ２よりも大きくなっている。
【００５５】
以上のように、本実施形態の第１、第２の仕上げ刃１８Ｂ、１８Ｃは外周刃１８ｃをなす山頂面２０Ｃと切刃８ａをなす面２０Ａとの間に２つの面取り面２０Ｄ、２０Ｅとを有し、外周刃１８ｃをなす山頂面２０Ｃと切刃８ｂをなす面２０Ｂとの間に２つの面取り面２０Ｆ、２０Ｇとを有する。そのため、例えば、管用雌ねじのように、ねじ山の頂部と谷部の角部が曲面になっている雌ねじを加工する場合、本実施形態のねじ切りカッターを被加工物に対し相対的にヘリカル送りすることにより、第１、第２の仕上げ刃１８Ｂ、１８Ｃの刃先の軌跡が連続した曲線を描くようになる。その結果、曲線で構成された仕上げ刃（曲面で構成されたねじ山と切屑排出溝５のカッター回転方向Ｔを向く壁面５ａとの交差稜線部に形成される仕上げ刃）で切削した場合と同等の精度で加工面を形成することができる。一方、山頂面２０Ｃと面２０Ａとの間、及び山頂面２０Ｃと面２０Ｂとの間に面取り面を１面ずつしか形成しない場合には、外周刃１８ｃをなす山頂面２０Ｃと面取り面との間、切刃８ａをなす面２０Ａと面取り面との間、及び切刃８ｂをなす面２０Ｂと面取り面との間の角度が十分に小さくならず、角部が形成される。そのため、このような仕上げ刃を備えるねじ切りカッターを被加工物に対し相対的にヘリカル送りしても、仕上げ刃の刃先の軌跡が連続した曲線を描かず、曲面を精度良く加工することが困難となる。
【００５６】
また、雌ねじの山部と谷部を曲面に加工するねじ切りカッターとして、凸曲面状のねじ山（曲線状の仕上げ刃）を有するねじ切りカッターを製造する場合、仕上げ刃の凸曲面形状に対応した凹曲面を有する総形砥石を使用して仕上げ刃を加工する必要がある。この場合、総形砥石を用いて凸曲面を研削すると偏摩耗が生じ易く砥石寿命が極端に短くなるので、製造性及び経済性が乏しい。本実施形態では、山頂面２０Ｃと面２０Ａとの間、及び山頂面２０Ｃと面２０Ｂとの間に２つずつ面取り面を設けたので、総形砥石を用いることなく、研削による面取りのみで本実施形態のねじ山および仕上げ刃を形成することができる。したがって、製造性及び経済性に優れる。また、上述のように、本実施形態のねじ切りカッターによれば、曲面で構成された仕上げ刃で切削した場合と同等の加工面を形成することができるので、本実施形態のねじ切りカッターによれば機能と製造性とを両立できる。
【００５７】
なお、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、構成の付加、省略、置換、その他の変更が可能である。また本発明は、前述した実施形態によって限定されることはなく、特許請求の範囲によってのみ限定される。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
本発明のねじ切りカッターによれば、高硬度材のねじ切り加工でも仕上げ刃の欠損を防ぐことができるので、長期に亙って安定したねじ切り加工を行うことができる。
【符号の説明】
【００５９】
１  カッター本体
２  シャンク部
３  切刃部
３ａ  切刃部３の先端面の内周部
３ｂ  切刃部３の外周部
４  首部
５  切屑排出溝
５ａ  切屑排出溝５のカッター回転方向Ｔを向く壁面
６  凹溝
７  底刃
８  ねじ切り刃
８Ａ  先行刃
８Ｂ  第１の仕上げ刃
８Ｃ  第２の仕上げ刃
８ａ  ねじ切り刃８の軸線Ｏ方向先端側を向く切刃
８ｂ  ねじ切り刃８の軸線Ｏ方向後端側を向く切刃
８ｃ  第１、第２の仕上げ刃８Ｂ、８Ｃの外周端
８ｄ  先行刃８Ａの外周刃
９Ａ  第１の谷部
９Ｂ  第２の谷部
９Ｃ  第３の谷部
９ａ  第１、第２、第３の谷部９Ａ、９Ｂ、９Ｃの谷底
１８ｃ  外周刃
１８ｄ、１８ｅ、１８ｆ、１８ｇ  直線状切刃
２０  ねじ山
２０Ａ  ねじ山２０の軸線Ｏ方向先端側を向く面
２０Ｂ  ねじ山２０の軸線Ｏ方向後端側を向く面
２０Ｃ  山頂面
２０Ｄ  第１面取り面
２０Ｅ  第２面取り面
２０Ｆ  第２面取り面
２０Ｇ  第１面取り面
Ｏ  カッター本体１の軸線
Ｔ  カッター回転方向
Ｐ  第２、第３の谷部９Ｂ、９Ｃの谷底９ａを通る接線
Ｑ  第１の仕上げ刃８Ｂの外周端８ｃと第２の仕上げ刃８Ｃの外周端８ｃとを通る直線
ＬＡ  先行刃８Ａのねじ山中心線
ＬＢ  第１の仕上げ刃８Ｂのねじ山中心線
ＬＣ  第２の仕上げ刃８Ｃのねじ山中心線
ＭＡ  第１の谷部中心線
ＭＢ  第２の谷部中心線
ＨＡ  先行刃ねじ山高さ
ＨＢ  第１の仕上げ刃８Ｂの仕上げ刃ねじ山高さ
ＨＣ  第２の仕上げ刃８Ｃの仕上げ刃ねじ山高さ
ＤＡ  第１の谷部深さ
ＤＢ  第２の谷部深さ
ＷＡ  第１の谷部９Ａの谷底９ａから第１の仕上げ刃８Ｂの外周端（頂点）８ｃまでの軸線Ｏ方向の間隔
ＷＢ  第２の谷部９Ｂの谷底９ａから第２の仕上げ刃８Ｃの外周端（頂点）８ｃまでの軸線Ｏ方向の間隔
ＷＣ  軸線Ｏ方向における外周刃８ｄの幅
ＷＤ  第１、第２の仕上げ刃８Ｂ、８Ｃの外周端（頂点）８ｃの接線Ｐ方向における間隔
ＷＥ  先行刃８Ａの外周刃８ｄの半径方向位置における第１の仕上げ刃８Ｂの軸線Ｏ方向の幅
【図１】
2017122557.tif 000003
【図２】
2017122557.tif 000004
【図３】
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【図４】
2017122557.tif 000006
【図５】
2017122557.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】平成29年5月12日(2017.5.12)
【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】
軸線回りに回転されるカッター本体の先端部外周に、上記カッター本体の外周側に突出する少なくとも３つのねじ切り刃が上記軸線方向に並ぶように形成され、
これらのねじ切り刃のうち、上記軸線方向先端側のねじ切り刃は先行刃であり、この先行刃の上記軸線方向後端側のねじ切り刃は第１の仕上げ刃であり、この第１の仕上げ刃のさらに上記軸線方向後端側のねじ切り刃は第２の仕上げ刃であり、
上記先行刃と上記第１の仕上げ刃との間には上記カッター本体の内周側に凹んだ第１の谷部が形成され、上記第１、第２の仕上げ刃の間にも上記カッター本体の内周側に凹んだ第２の谷部が形成され、さらに上記第２の仕上げ刃の上記軸線方向後端側にも上記カッター本体の内周側に凹んだ第３の谷部が形成され、
上記第２、第３の谷部の谷底を通る接線から上記第１、第２の仕上げ刃の外周端までの上記軸線に対する半径方向の仕上げ刃ねじ山高さは互いに等しく、
上記第２、第３の谷部の谷底を通る接線から上記先行刃の外周端までの上記軸線に対する半径方向の先行刃ねじ山高さは上記仕上げ刃ねじ山高さよりも低いとともに、
上記第１の仕上げ刃の外周端から上記第１の谷部の谷底までの上記軸線に対する半径方向の第１の谷部深さが、上記第２の仕上げ刃の外周端から上記第２の谷部の谷底までの上記軸線に対する半径方向の第２の谷部深さよりも深いことを特徴とするねじ切りカッター。
【請求項２】
軸線回りに回転されるカッター本体の先端部外周に、上記カッター本体の外周側に突出する少なくとも３つのねじ切り刃が上記軸線方向に並ぶように形成され、
これらのねじ切り刃のうち、上記軸線方向先端側のねじ切り刃は先行刃であり、この先行刃の上記軸線方向後端側のねじ切り刃は第１の仕上げ刃であり、この第１の仕上げ刃のさらに上記軸線方向後端側のねじ切り刃は第２の仕上げ刃であり、
上記先行刃と上記第１の仕上げ刃との間には上記カッター本体の内周側に凹んだ第１の谷部が形成され、上記第１、第２の仕上げ刃の間にも上記カッター本体の内周側に凹んだ第２の谷部が形成され、さらに上記第２の仕上げ刃の上記軸線方向後端側にも上記カッター本体の内周側に凹んだ第３の谷部が形成され、
上記軸線に対する半径方向において、上記第２の仕上げ刃の外周端は上記第１の仕上げ刃の外周端よりも外方に位置しており、
上記第２、第３の谷部の谷底を通る接線から上記先行刃の外周端までの上記軸線に対する半径方向の先行刃ねじ山高さは、上記接線から上記第１、第２の仕上げ刃の外周端までの上記半径方向の仕上げ刃ねじ山高さよりも低いとともに、
上記第１の仕上げ刃の外周端から上記第１の谷部の谷底までの上記軸線に対する半径方向の第１の谷部深さが、上記第２の仕上げ刃の外周端から上記第２の谷部の谷底までの上記軸線に対する半径方向の第２の谷部深さよりも深いことを特徴とするねじ切りカッター。
【請求項３】
上記第１の谷部深さと上記第２の谷部深さとの比が、１．０３〜１．１５の範囲内とされていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のねじ切りカッター。
【請求項４】
上記第１の谷部の谷底から上記第１の仕上げ刃の外周端までの上記軸線方向の間隔が、上記第２の谷部の谷底から上記第２の仕上げ刃の外周端までの上記軸線方向の間隔よりも大きいことを特徴とする請求項１から請求項３のうちいずれか一項に記載のねじ切りカッター。
【請求項５】
上記第２、第３の谷部の谷底を通る接線方向における上記第１、第２の仕上げ刃の外周端の間隔分だけ上記第２の仕上げ刃を上記接線に平行に上記軸線方向先端側に移動させたときに、上記軸線回りの上記第２の仕上げ刃の回転軌跡は、上記第１、第２の谷部を除いて、上記軸線回りの上記第１の仕上げ刃の回転軌跡と重なることを特徴とする請求項１から請求項４のうちいずれか一項に記載のねじ切りカッター。
【請求項６】
上記軸線回りの上記先行刃の回転軌跡は、この先行刃の回転軌跡を、上記第１、第２の仕上げ刃の外周端の上記第２、第３の谷部の谷底を通る接線方向における間隔分だけ上記第２、第３の谷部の谷底を通る接線に平行に上記軸線方向後端側に移動させたときに、上記軸線回りの上記第１の仕上げ刃の回転軌跡内に含まれることを特徴とする請求項１から請求項５のうちいずれか一項に記載のねじ切りカッター。
【請求項７】
上記第１、２の仕上げ刃それぞれが、上記軸線方向先端側を向く切刃と、上記軸線方向後端側を向く切刃と、直線状の外周刃と、を有し、
上記第１、２の仕上げ刃それぞれにおいて、上記外周刃と上記軸線方向先端側を向く切刃とが、複数の直線状切刃を介して接続され、上記軸線方向後端側を向く上記切刃と上記外周刃とが複数の直線状切刃を介して接続されることを特徴とする請求項１から請求項６のうちいずれか一項に記載のねじ切りカッター。
【請求項８】
上記第１の谷部の谷底から上記第１の仕上げ刃の外周端までの上記軸線方向の間隔と、上記第２の谷部の谷底から上記第２の仕上げ刃の外周端までの上記軸線方向の間隔との比は、１．０１〜１．０９の範囲内であることを特徴とする請求項４に記載のねじ切りカッター。
【請求項９】
上記軸線に対する半径方向において、上記第２の仕上げ刃の外周端は上記第１の仕上げ刃の外周端よりも外方に位置していることを特徴とする請求項１に記載のねじ切りカッター。
【請求項１０】
上記第１、２の仕上げ刃それぞれの外周刃が凸円弧であることを特徴とする請求項１から請求項６のうちいずれか一項に記載のねじ切りカッター。
【請求項１１】
上記第１、第２の谷部それぞれが凹円弧であることを特徴とする請求項１から請求項１０のうちいずれか一項に記載のねじ切りカッター。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
げ刃の外周端までの上記半径方向の仕上げ刃ねじ山高さよりも低いとともに、上記第１の仕上げ刃の外周端から上記第１の谷部の谷底までの上記軸線に対する半径方向の第１の谷部深さが、上記第２の仕上げ刃の外周端から上記第２の谷部の谷底までの上記軸線に対する半径方向の第２の谷部深さよりも深いことを特徴とする。
［００１９］
このように構成された第二の態様のねじ切りカッターは、上述した第一の態様のねじ切りカッターと同様に、第１の谷部に過大な切削負荷が作用することを抑制できる。第二の態様に係るねじ切りカッターは、第一の態様における上述した望ましい構成を備えていても良い。また、第一、第二の態様において、上記第１、２の仕上げ刃それぞれの外周刃が凸円弧であっても良い。さらに、第一、第二の態様において、上記第１、第２の谷部それぞれが凹円弧であっても良い。
発明の効果
［００２０］
以上説明したように、本発明によれば、雌ねじ部のねじ山頂部を切削する際の切削負荷を第１、第２の谷部で分散して第１の谷部に過大な切削負荷が作用するのを抑えることができ、高硬度材よりなる被加工物へのねじ切り加工でも仕上げ刃に欠損等が生じるのを防止して長期に亙って安定したねじ切り加工を行うことができる。
図面の簡単な説明
［００２１］
［図１］本発明の第１の実施形態を示す側面図である。
［図２］図１に示す実施形態の先端部の拡大側面図である。
［図３］図１に示す実施形態の拡大正面図である。
［図４］図１に示す実施形態のねじ切り刃を示す部分拡大側面図である。
［図５］本発明の第２の実施形態を示す仕上げ刃の部分拡大側面図である。
発明を実施するための形態
［００２２］
（第１の実施形態）
図１ないし図４は、本発明の一実施形態（第１の実施形態）を示す。本実施形態のねじ切りカッターにおいて、カッター本体１は、超硬合金等の硬質材料により軸線Ｏを中心とした多段円柱状に形成される。カッター本体１の後端側（図１、図２、および図４において右側）部分は円柱状のままのシャンク部２とされるとともに、先端側（図１、図２、および図４において左側
【国際調査報告】
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