(57)【要約】  完全山部２６がねじ山のピッチＰに対して５Ｐ（ピッチ）以下の前側山部２６ａと残りの後側山部２６ｂとに分けられ、その前側山部２６ａには比較的小さな変化勾配で径寸法が漸減する所定のバックテーパが設けられている一方、後側山部２６ｂには前側山部２６ａよりも大きな変化勾配で径寸法が漸減するバックテーパが設けられているため、タッピング加工時の負荷が前側山部２６ａの複数の突出部２０に分散されるとともに、めねじの完成度が高くなってスプリングバックが低減され、工具を逆回転させて抜き取る際に突出部２０に作用する逆向きの負荷が小さくなるため、疲労等による突出部２０の摩耗の進行が抑制されて工具寿命が向上する。
2009116178.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
完全山部と、該完全山部に連続して設けられ且つ先端に向かう程小径となる食付き部とを有するとともに、それ等の完全山部および食付き部には突出部と逃げ部とが交互に形成されたおねじが設けられている盛上げタップにおいて、
前記完全山部は、前記食付き部に連続する前側山部と、残りの後側山部とから成り、該前側山部の軸方向長さはねじ山のピッチＰの５倍以下である一方、
前記前側山部では、前記食付き部の後端と同じ一定の径寸法で軸方向における変化勾配が０か、または該食付き部の後端から前記後側山部に向かうに従って所定の変化勾配で径寸法が漸減するバックテーパが設けられており、
前記後側山部には、前記前側山部の後端からシャンク側へ向かうに従って該前側山部よりも大きな変化勾配で径寸法が漸減するバックテーパが設けられている
ことを特徴とする盛上げタップ。
【請求項２】
前記おねじの外径および有効径が、何れも前記前側山部と前記後側山部とに分けて構成されて径寸法が定められている
ことを特徴とする請求項１に記載の盛上げタップ。
【請求項３】
前記おねじの外径および有効径のうち少なくとも外径が、前記前側山部と前記後側山部とに分けて構成されて径寸法が定められている
ことを特徴とする請求項１に記載の盛上げタップ。
【請求項４】
前記おねじの外径および有効径の何れか一方は、前記前側山部と前記後側山部とに分けて構成されて径寸法が定められているが、該おねじの外径および有効径の他方は、前記完全山部の全域で前記後側山部と同じ変化勾配でバックテーパが設けられている
ことを特徴とする請求項１に記載の盛上げタップ。
【請求項５】
前記前側山部の軸方向長さは、前記突出部を２つ以上含むように設定されている
ことを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の盛上げタップ。
【請求項６】
前記前側山部では、前記変化勾配が０か、またはねじ山の１Ｐ（ピッチ）当り３μｍ以下の一定の変化勾配で半径寸法が漸減するバックテーパが設けられており、
前記後側山部には、ねじ山の１Ｐ（ピッチ）当り３〜７μｍの範囲内の一定の変化勾配で半径寸法が漸減するバックテーパが設けられている
ことを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載の盛上げタップ。
【請求項７】
前記前側山部に前記後側山部よりも小さな変化勾配で径寸法が漸減するバックテーパが設けられている
ことを特徴とする請求項１〜６の何れか１項に記載の盛上げタップ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は盛上げタップに係り、特に、完全山部の最前端に位置する突出部の摩耗を抑制して工具寿命を改善する技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
完全山部と、その完全山部に連続して設けられ且つ先端に向かう程小径となる食付き部とを有するとともに、それ等の完全山部および食付き部には突出部と逃げ部とが交互に形成されたおねじが設けられ、被加工物に設けられた下穴内にその食付き部側からねじ込まれることにより、前記突出部がその下穴の内壁表層部に食い込んで塑性変形させることによりめねじを形成する盛上げタップが知られている。特許文献１、２に記載の工具はその一例であり、切りくずを排出しないため清掃作業が簡略化される。
【特許文献１】特開平１−２８９６１５号公報
【特許文献２】特開２００５−２０５５５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、このような盛上げタップにおいては、タッピング加工時に大きな回転トルク（抵抗）が発生するため、これを低減するために完全山部に所定のバックテーパが設けられるが、完全山部の最も大径の部分、すなわち最前端に位置する突出部（第１完全突出部）に大きな負荷が作用して摩耗が促進され、加工条件によっては十分な工具寿命が得られないという問題があった。特に盛上げタップの場合、タッピング加工後に工具を逆回転させてめねじから抜き取る際にも、めねじのスプリングバックにより逆向きの負荷が掛かるため、疲労等によって摩耗が一層促進される。【０００４】
なお、前記特許文献２には、例えば図６に示すように完全山部に大径ねじ部を設けることが提案されており、その場合には大径ねじ部の多数のねじ山（突出部）によって繰り返し成形圧力が加えられてめねじが形成されるため負荷が分散されるが、その大径ねじ部が実質的に完全山部として機能してバックテーパ無しでめねじの成形加工が行なわれることと同じであるため、タッピング加工時の回転トルクが大きくなって好ましくない。図６は、径寸法の変化を明確にするため、横軸に対して縦軸の寸法を拡大して示したものであるが、あくまでも例示で正確な寸法割合ではなく、且つ直径寸法の変化パターンであるため、実際のタップ形状とは相違する。【０００５】
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、タッピング加工時の回転トルクを低減するために、完全山部に所定のバックテーパが設けられる盛上げタップにおいて、その完全山部の最前端の第１完全突出部に掛かる負荷を軽減して摩耗等による工具寿命の低下を抑制することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
かかる目的を達成するため、第１発明は、完全山部と、その完全山部に連続して設けられ且つ先端に向かう程小径となる食付き部とを有するとともに、それ等の完全山部および食付き部には突出部と逃げ部とが交互に形成されたおねじが設けられている盛上げタップにおいて、(a) 前記完全山部は、前記食付き部に連続する前側山部と、残りの後側山部とから成り、その前側山部の軸方向長さはねじ山のピッチＰの５倍以下である一方、(b) 前記前側山部では、前記食付き部の後端と同じ一定の径寸法で軸方向における変化勾配が０か、またはその食付き部の後端から前記後側山部に向かうに従って所定の変化勾配で径寸法が漸減するバックテーパが設けられており、(c) 前記後側山部には、前記前側山部の後端からシャンク側へ向かうに従ってその前側山部よりも大きな変化勾配で径寸法が漸減するバックテーパが設けられていることを特徴とする。【０００７】
第２発明は、第１発明の盛上げタップにおいて、前記おねじの外径および有効径が、何れも前記前側山部と前記後側山部とに分けて構成されて径寸法が定められていることを特徴とする。【０００８】
第３発明は、第１発明の盛上げタップにおいて、前記おねじの外径および有効径のうち少なくとも外径が、前記前側山部と前記後側山部とに分けて構成されて径寸法が定められていることを特徴とする。【０００９】
第４発明は、第１発明の盛上げタップにおいて、前記おねじの外径および有効径の何れか一方は、前記前側山部と前記後側山部とに分けて構成されて径寸法が定められているが、そのおねじの外径および有効径の他方は、前記完全山部の全域で前記後側山部と同じ変化勾配でバックテーパが設けられていることを特徴とする。【００１０】
第５発明は、第１発明〜第４発明の何れかの盛上げタップにおいて、前記前側山部の軸方向長さは、前記突出部を２つ以上含むように設定されていることを特徴とする。【００１１】
第６発明は、第１発明〜第５発明の何れかの盛上げタップにおいて、(a) 前記前側山部では、前記変化勾配が０か、またはねじ山の１Ｐ（ピッチ）当り３μｍ以下の一定の変化勾配で半径寸法が漸減するバックテーパが設けられており、(b) 前記後側山部には、ねじ山の１Ｐ（ピッチ）当り３〜７μｍの範囲内の一定の変化勾配で半径寸法が漸減するバックテーパが設けられていることを特徴とする。【００１２】
第７発明は、第１発明〜第６発明の何れかの盛上げタップにおいて、前記前側山部に前記後側山部よりも小さな変化勾配で径寸法が漸減するバックテーパが設けられていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
このような盛上げタップにおいては、完全山部がねじ山のピッチＰに対して５Ｐ（ピッチ）以下の前側山部と残りの後側山部とに分けられ、その前側山部では変化勾配が０か、または所定の変化勾配で径寸法が漸減するバックテーパが設けられている一方、後側山部には前側山部よりも大きな変化勾配で径寸法が漸減するバックテーパが設けられているため、例えばタッピング加工に伴って前側山部の最前端の突出部が摩耗すると次の突出部によってその摩耗部分の加工が行なわれるなど、タッピング加工時の負荷が前側山部の複数の突出部に分散されるため、前側山部における突出部の摩耗の進行が抑制されて工具寿命が向上する。盛上げタップによってタッピング加工されるめねじの素材（被加工物）は、一般に所定の弾性を備えていてスプリングバックにより縮径するため、前側山部で径寸法が漸減する場合でも、その変化勾配が小さければめねじの成形加工が行なわれ、負荷が分散されるのである。【００１４】
また、食付き部および前側山部の最前端の突出部により略完全な形状に成形されためねじに、更に前側山部に存在する突出部により成形圧力が加えられることにより、めねじの完成度が高くなってスプリングバックが低減され、逆回転させて工具を抜き取る際にその前側山部に作用する逆向きの負荷が小さくなり、摩擦力による疲労等の摩耗が抑制されて、この点でも工具寿命が向上する。なお、めねじの完成度とは、目的寸法に対する塑性変形の程度で、繰り返し成形圧力が加えられることにより塑性変形が進行して目的寸法に近くなる度合であり、完成度が高くなる程弾性によるスプリングバックが小さくなる。【００１５】
一方、前側山部の軸方向長さはねじ山のピッチＰに対して５Ｐ（ピッチ）以下で比較的短いため、タッピング加工時の回転トルクの増大が抑制され、前記特許文献２に比較して、全体としてタッピング加工時の回転トルクの増加を抑制しつつ、負荷を分散するとともにめねじの完成度を向上させて突出部の摩耗の進行を抑制し、工具寿命を向上させることができる。【００１６】
第２発明は、おねじの外径および有効径が何れも前側山部と後側山部とに分けて構成され、それ等の外径および有効径の変化勾配が小さい（０を含む）前側山部が設けられるため、めねじの谷底およびフランクを成形加工する突出部全体の負荷が分散されるとともにめねじの完成度が向上させられることにより、突出部の摩耗の進行が抑制される。【００１７】
第３発明は、おねじの外径および有効径のうち少なくとも外径が前側山部と後側山部とに分けて構成され、その外径の変化勾配が小さい（０を含む）前側山部が設けられるが、盛上げタップにおいては突出部の外径部分すなわちねじ山の山頂付近がめねじ素材（被加工物）に食い込んで塑性変形させる際の成形抵抗が最も大きくなり、摩耗が進行し易いため、少なくとも外径の変化勾配が小さい前側山部が設けられることにより、前側山部における複数の突出部の外径部分（おねじの山頂部分）の負荷が分散されるとともにめねじの完成度が向上させられ、その外径部分の摩耗の進行が効果的に抑制される。【００１８】
第４発明は、おねじの外径および有効径の何れか一方は、前側山部と後側山部とに分けて構成されて径寸法の変化勾配が小さい（０を含む）前側山部が設けられるが、そのおねじの外径および有効径の他方は、完全山部の全域で上記後側山部と同じ変化勾配でバックテーパが設けられている場合で、前側山部の複数の突出部により負荷が分散されるなどして摩耗の進行が抑制されるとともに、おねじの外径および有効径の何れかは完全山部の全域で比較的大きなバックテーパが設けられているため、前側山部の存在に拘らずタッピング加工時の回転トルクの増大が一層抑制される。【００１９】
第５発明は、前側山部の軸方向長さが突出部を２つ以上含むように設定されているため、その前側山部に存在する複数の突出部に負荷が分散されるとともにめねじの完成度が向上させられることにより、その突出部の摩耗の進行が抑制される。【００２０】
第６発明では、前側山部の変化勾配が０か、またはねじ山の１Ｐ（ピッチ）当り３μｍ以下の一定の変化勾配で半径寸法が漸減するバックテーパが設けられているため、負荷が分散されるとともにめねじの完成度が向上させられて摩耗の進行が抑制されるとともに、後側山部には、ねじ山の１Ｐ（ピッチ）当り３〜７μｍの範囲内の一定の変化勾配で半径寸法が漸減するバックテーパが設けられているため、タッピング加工時の回転トルクが低減される。【００２１】
第７発明は、前側山部に後側山部よりも小さな変化勾配で径寸法が漸減するバックテーパが設けられている場合で、前側山部の径寸法が一定で変化勾配が０の場合に比較して、タッピング加工時の回転トルクの増大を抑制しつつ、負荷が分散されるとともにめねじの完成度が向上させられて摩耗の進行が抑制される。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の一実施例である盛上げタップを説明する図で、(a) は正面図、(b) は(a) におけるIB−IB断面の拡大図、(c) は軸方向におけるねじ部の径寸法の変化パターンを示す図である。
【図２】図１の実施例のねじ部における外径、有効径、および谷径の軸方向における変化パターンの３種類の実施態様を説明する図である。
【図３】本発明品および従来品を用いてタッピング加工を行なって回転トルクを調べた時の加工条件および回転トルクの測定結果を示す図である。
【図４】本発明品および従来品を用いてタッピング加工を行なって耐久性を調べた時の加工条件および寿命までの加工穴数を示す図である。
【図５】完全山部の前側山部の径寸法を一定とした場合の実施例を説明する図で、図２に対応する図である。
【図６】完全山部に大径ねじ部を設けた従来技術を説明する図で、外径、有効径、および谷径の軸方向における変化パターンを示す図である。
【符号の説明】
【００２３】
１０：盛上げタップ    １６：ねじ部（おねじ）    ２０：突出部    ２２：逃げ部    ２４：食付き部    ２６：完全山部    ２６ａ：前側山部    ２６ｂ：後側山部
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
本発明の盛上げタップは、被加工物に設けられた下穴内に食付き部側からねじ込まれることにより、前記突出部がその下穴の内壁表層部に食い込んで塑性変形させることによりめねじを形成するように用いられる。下穴を加工するドリルやリーマ等をタップの先端側に一体的に設けることもできるし、めねじの内径を仕上げるための内径仕上げ刃を一体に設けることも可能である。【００２５】
盛上げタップは、複数の突出部が軸心と平行に連続するように、軸心まわりに等間隔で３列以上設けられることが望ましいが、各列の突出部を軸心まわりにねじれた螺旋状に連続するように設けることもできるし、軸心まわりに不等間隔で設けることもできるなど、種々の態様が可能である。必要に応じて、切削油剤を供給する油溝等がおねじを分断するように軸方向に設けられても良い。【００２６】
また、１条ねじを加工する盛上げタップだけでなく２条以上の多条ねじを加工する盛上げタップにも適用され得る。多条ねじの場合も、前側山部の軸方向長さはねじ山のピッチＰの５倍以下で良い。【００２７】
盛上げタップは切りくずを発生しないため、止り穴に対しても通り穴に対しても良好にタッピング加工を行なってめねじを形成することができる。【００２８】
前側山部の軸方向長さが５Ｐ（ピッチ）よりも長くなると、タッピング加工時の回転トルクが大きくなるため、５Ｐ（ピッチ）以下とする必要がある。また、従来は完全山部の最前端に位置する１つの突出部だけ、加工すべきめねじに対応する正規の寸法とされており、直ちに比較的大きなバックテーパで径寸法が漸減させられていたが、本発明では１つを超えるように前側山部の軸方向長さが定められれば良く、２つ以上の突出部を含むように設定することが望ましい。ねじ山のピッチＰで規定すると、例えば負荷を分散するとともにめねじの完成度を向上させて摩耗を抑制するため１Ｐ（ピッチ）以上とすることが望ましく、２Ｐ（ピッチ）以上が適当である。なお、軸心まわりに３列の突出部を有する３枚刃の盛上げタップの場合、前側山部の軸方向長さを（１／３）Ｐ（ピッチ）以上とすれば２つ以上の突出部を含ませることができる。【００２９】
上記前側山部では、めねじの成形加工時の負荷を確実に分散するとともにめねじの完成度を向上させる上で、径寸法が一定で軸方向の変化勾配を０とすることが望ましいが、タッピング加工時の回転トルクの増大を抑制する上では、後側山部よりも小さな変化勾配のバックテーパを設けることが望ましい。そのバックテーパは、半径寸法において１Ｐ（ピッチ）当り３μｍより大きい変化勾配だと、従来のバックテーパや後側山部のバックテーパとの差異が小さくなって、負荷を分散したりめねじの完成度を向上させたりする作用が十分に得られなくなるため、１Ｐ（ピッチ）当り３μｍ以下の変化勾配で半径寸法が漸減するように設けることが望ましい。【００３０】
後側山部のバックテーパは、タッピング加工時の回転トルクを低減する上で、１Ｐ（ピッチ）当り３〜７μｍの範囲内の変化勾配で半径寸法が漸減するように設けることが望ましいが、めねじの加工条件等によってはこの範囲を逸脱していても差し支えない。なお、後側山部の全域で突出部がめねじに接触して成形圧力を加える必要はなく、前側山部に近い位置の一部の突出部がめねじに接触するだけでも良い。【００３１】
上記前側山部および後側山部のバックテーパは、例えば軸方向において径寸法が一定の変化勾配で直線的に漸減するように設けられるが、径寸法の変化勾配（変化率）を連続的に滑らかに変化させたり、径寸法を折れ線状に変化させたりすることも可能で、種々の態様が可能である。その場合に、バックテーパの変化勾配が半径寸法において例えば１Ｐ（ピッチ）当り３μｍ以下の領域を前側山部と見做し、１Ｐ（ピッチ）当り３μｍを越える領域を後側山部と見做すようにしても良い。【００３２】
第２発明では、おねじの外径および有効径が何れも前側山部と後側山部とに分けて構成されて径寸法が定められており、第３発明では、おねじの外径および有効径のうち少なくとも外径が、前側山部と後側山部とに分けて構成されて径寸法が定められているが、おねじの外径および有効径のうち少なくとも有効径が、前側山部と後側山部とに分けて構成されて径寸法が定められるようにしても良い。【００３３】
第２発明のようにおねじの外径および有効径が何れも前側山部と後側山部とに分けて構成されている場合、例えば軸方向における外径および有効径の変化パターンが等しくなるように、径寸法の変化勾配等が同じ大きさに設定されるが、両者が異なる変化パターンとなるように径寸法の変化勾配等を異なる大きさに設定することも可能である。【００３４】
第４発明では、おねじの外径および有効径の何れか一方は、前側山部と後側山部とに分けて構成されて径寸法が定められ、そのおねじの外径および有効径の他方は、完全山部の全域で上記後側山部と同じ変化勾配でバックテーパが設けられるが、他の発明の実施に際しては、上記おねじの外径および有効径の他方のバックテーパを、後側山部の変化勾配と異なる変化勾配で径寸法が漸減するように設けることもできる。
【実施例】
【００３５】
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は、本発明の一実施例である盛上げタップ１０を示す図で、(a) は軸心Ｏと直角方向から見た正面図、(b) は(a) におけるIB−IB断面の拡大図、(c) は軸方向におけるねじ部１６の径寸法の変化パターンを示す図である。この盛上げタップ１０は、図示しないチャックを介して主軸に取り付けられるシャンク１２と、シャンク１２よりもやや小径の首部１４と、めねじを盛上げ加工（転造加工）するためのねじ部１６とを、その順番で軸方向に連なるように同心に一体に備えている。ねじ部１６は、外側へ湾曲した辺からなる多角形状、本実施例では略正六角形状の断面を成しているとともに、その外周面には、被加工物（めねじ素材）の下穴の表層部に食い込んで塑性変形させることによりめねじを盛上げ加工するおねじが設けられている。本実施例の盛上げタップ１０は１条ねじを加工するためのもので、おねじも１条ねじである。【００３６】
上記おねじのねじ山１８は、形成すべきめねじの谷の形状に対応した断面形状を成していて、そのめねじに対応するリード角のつる巻き線に沿って設けられているとともに、そのねじ山１８が径方向の外側へ突き出す６つの突出部２０と、その突出部２０に続いて小径となる逃げ部２２とが、ねじの進み方向に沿って交互に且つ軸心Ｏまわりにおいて６０°の等角度間隔で設けられている。すなわち、正六角形の各頂点部分がそれぞれ突出部２０であり、軸心Ｏと平行に多数の突出部２０が連続して設けられるとともに、そのように軸方向に連続する多数の突出部２０の列が軸心Ｏまわりに等角度間隔で６列設けられているのである。なお、図１の(b) は、ねじ山１８の谷部においてつる巻き線に沿って切断した断面図である。【００３７】
ねじ部１６はまた、軸方向において径寸法が略一定の完全山部２６と、先端側へ向かうに従って小径となる食付き部２４とを備えている。食付き部２４では、おねじの外径、有効径、および谷径が互いに等しい一定の変化勾配で小径となるように径寸法が変化している。食付き部２４においても、図１の(b) と同様に略正六角形状を成していて、突出部２０および逃げ部２２を周方向において交互に備えており、図１の(c) に示すように食付き部２４を含めたねじ部１６における軸方向の径寸法の変化パターンは、めねじの加工に関与する突出部２０の径寸法に関するものであるが、逃げ部２２の径寸法も突出部２０と同じ変化パターンで変化している。また、ねじ部１６の外周面であって軸心Ｏまわりの６列の突出部２０の中間位置には、それぞれ潤滑油剤を供給するための油溝２８が軸心Ｏと平行に設けられている。【００３８】
ここで、このような盛上げタップ１０は、被加工物に設けられた下穴内に食付き部２４側からねじ込まれることにより、突出部２０がその下穴の内壁表層部に食い込んで塑性変形させることによりめねじを形成する。このような盛上げタップ１０によるタッピング加工においては、大きな回転トルクが必要であるため折損等を生じ易く、これを防止するために従来は図１の(c) に破線で示すように、完全山部２６に所定のバックテーパが設けられていた。しかしながら、完全山部２６の最も大径の部分、すなわち最前端に位置する突出部（第１完全突出部）２０に大きな負荷が作用して摩耗が促進され、加工条件によっては十分な工具寿命が得られないという問題があった。特に盛上げタップの場合、タッピング加工後に工具を逆回転させてめねじから抜き取る際にも、めねじのスプリングバックにより逆向きの負荷が掛かるため、疲労等によって摩耗が一層促進される。【００３９】
これに対し、本実施例では、図１の(c) に実線で示すように、完全山部２６が更に前側山部２６ａと後側山部２６ｂとに分けて構成されている。前側山部２６ａは前記食付き部１４に連続する前側の部分で、その軸方向長さは、ねじ部１６におけるねじ山のピッチＰに対して１Ｐ（ピッチ）〜５Ｐ（ピッチ）の範囲内で、本実施例では６列の突出部２０においてそれぞれ軸方向に連なる２つの突出部２０が含まれるように２Ｐ（ピッチ）程度に設定されており、完全山部２６の残りの部分が後側山部２６ｂとされている。また、前側山部２６ａには、食付き部２４の後端から後側山部２６ｂに向かうに従って比較的小さな変化勾配、具体的には半径寸法が１Ｐ（ピッチ）当り３μｍ以下の一定の変化勾配（本実施例では２μｍ程度）で漸減するバックテーパが設けられており、後側山部２６ｂには、前側山部２６ａの後端から首部１４側へ向かうに従って前側山部２６ａよりも大きな変化勾配、具体的には半径寸法が１Ｐ（ピッチ）当り３〜７μｍの範囲内の一定の変化勾配で漸減するバックテーパが後側山部２６ｂの全域に設けられている。【００４０】
上記のような完全山部２６における径寸法の軸方向の変化パターンは、例えば図２の(a) に示すように、おねじのねじ山１８の外径、有効径、および谷径が何れも前側山部２６ａと後側山部２６ｂとに分けて構成され、径寸法の変化勾配等が互いに等しい同じ変化パターンで径寸法が変化するように構成されるが、(b) に示すように外径のみが前側山部２６ａと後側山部２６ｂとに分けて構成されるようにしたり、(c) に示すように有効径および谷径のみが前側山部２６ａと後側山部２６ｂとに分けて構成されるようにしたりしても良い。その場合に、他の径寸法、すなわち(b) における有効径および谷径や、(c) における外径は、従来と同様に完全山部２６の全域で一定の変化勾配で径寸法が漸減するバックテーパが設けられれば良く、(b) では例えば外径の後側山部２６ｂにおける変化勾配と同じ変化勾配で有効径および谷径のバックテーパが設けられ、(c) では例えば有効径の後側山部２６ｂにおける変化勾配と同じ変化勾配で外径のバックテーパが設けられる。上記図２の(a) 〜(c) の何れの場合も、完全山部２６の前端部すなわち食付き部２４との境界部分では、外径、有効径、および内径が何れも加工すべきめねじに対応する正規の寸法とされている。なお、図１の(c) は、図２の(a) の場合の外径の変化パターンを示したものである。また、図１の(c) および図２は、何れも径寸法の変化を明確にするため、横軸に対して縦軸の寸法を拡大して示したものであるが、あくまでも例示で正確な寸法割合ではなく、且つ直径寸法の変化パターンであるため、実際のタップ形状とは相違する。他の実施例を示す図５も同様である。【００４１】
なお、本実施例の盛上げタップ１０は超硬合金にて構成されているとともに、ねじ部１６の表面には所定の硬質被膜（実施例ではＴｉＣＮ）がコーティングされている。【００４２】
このような盛上げタップ１０においては、完全山部２６がねじ山のピッチＰに対して５Ｐ（ピッチ）以下の前側山部２６ａと残りの後側山部２６ｂとに分けられ、その前側山部２６ａには比較的小さな変化勾配で径寸法が漸減するバックテーパが設けられている一方、後側山部２６ｂには前側山部２６ａよりも大きな変化勾配で径寸法が漸減するバックテーパが設けられているため、例えばタッピング加工に伴って最前端の突出部２０が摩耗すると次の突出部２０によってその摩耗部分の加工が行なわれるなど、タッピング加工時の負荷が前側山部２６ａの複数の突出部２０に分散されるため、前側山部２６ａにおける突出部２０の摩耗の進行が抑制されて工具寿命が向上する。盛上げタップ１０によってタッピング加工されるめねじの素材（被加工物）は、一般に所定の弾性を備えていてスプリングバックにより縮径するため、前側山部２６ａで径寸法が漸減する場合でも、その変化勾配が小さければめねじの成形加工が行なわれ、負荷が分散されるのである。【００４３】
また、食付き部２４および前側山部２６ａの最前端の突出部２０により略完全な形状に成形されためねじに、更に前側山部２６ａに存在する突出部２０により成形圧力が加えられることにより、めねじの完成度が高くなってスプリングバックが低減されるため、逆回転させて工具を抜き取る際にその前側山部２６ａに作用する逆向きの負荷が小さくなり、摩擦力による疲労等の摩耗が抑制されて、この点でも工具寿命が向上する。【００４４】
一方、前側山部２６ａの軸方向長さは５Ｐ（ピッチ）以下で比較的短いため、タッピング加工時の回転トルクの増大が抑制され、前記特許文献２に比較して、全体としてタッピング加工時の回転トルクの増加を抑制しつつ、負荷を分散するとともにめねじの完成度を向上させて突出部２０の摩耗の進行を抑制し、工具寿命を向上させることができる。【００４５】
また、図２の(a) の場合には、おねじの外径、有効径、および谷径が何れも前側山部２６ａと後側山部２６ｂとに分けて構成され、それ等の外径、有効径、および谷径の変化勾配が小さい前側山部２６ａが設けられることにより、めねじの谷底およびフランクを成形加工する突出部２０の全体の負荷が分散されるとともにめねじの完成度が向上させられ、突出部２０の摩耗の進行が抑制される。【００４６】
また、盛上げタップ１０は、突出部２０の外径部分すなわちねじ山１８の山頂付近がめねじ素材（被加工物）に食い込んで塑性変形させる際の成形抵抗が最も大きくて摩耗が生じ易いため、図２の(a) や(b) のように少なくともおねじの外径が前側山部２６ａと後側山部２６ｂとに分けて構成され、径寸法の変化勾配が小さい前側山部２６ａが設けられることにより、その前側山部２６ａにおける複数の突出部２０の外径部分（おねじの山頂部分）の負荷が分散されるとともにめねじの完成度が向上させられ、その外径部分の摩耗の進行が効果的に抑制される。【００４７】
また、図２の(b) や(c) では、おねじの外径および有効径の何れか一方は、前側山部２６ａと後側山部２６ｂとに分けて構成されて径寸法の変化勾配が小さい前側山部２６ａが設けられるが、そのねじ山１８の外径および有効径の他方は、完全山部２６の全域で上記後側山部２６ｂと同じ変化勾配でバックテーパが設けられているため、前側山部２６ａの複数の突出部２０により負荷が分散されるなどして摩耗の進行が抑制されるとともに、おねじの外径および有効径の何れかは完全山部２６の全域で比較的大きな変化勾配でバックテーパが設けられているため、前側山部２６ａの存在に拘らずタッピング加工時の回転トルクの増大が一層抑制される。                                    【００４８】
また、本実施例では前側山部２６ａの軸方向長さが１Ｐ（ピッチ）以上であるため、突出部２０を６つ以上含むことになり、その前側山部２６ａに存在する複数の突出部２０に負荷が分散されるとともにめねじの完成度が向上させられることにより、突出部２０の摩耗の進行が抑制される。【００４９】
また、本実施例では、前側山部２６ａには１Ｐ（ピッチ）当り３μｍ以下の一定の変化勾配で半径寸法が漸減するバックテーパが設けられているため、負荷が分散されるとともにめねじの完成度が向上させられて摩耗の進行が抑制されるとともに、後側山部２６ｂには１Ｐ（ピッチ）当り３〜７μｍの範囲内の一定の変化勾配で半径寸法が漸減するバックテーパが設けられているため、タッピング加工時の回転トルクが低減される。【００５０】
また、本実施例では、前側山部２６ａに後側山部２６ｂよりも小さな変化勾配で径寸法が漸減するバックテーパが設けられているため、前側山部２６ａの径寸法が一定で変化勾配が０の場合に比較して、タッピング加工時の回転トルクの増大を抑制しつつ、負荷が分散されるとともにめねじの完成度が向上させられて摩耗の進行が抑制される。【００５１】
因みに、図２の(a) に示す本実施例の盛上げタップ１０（本発明品）と、図１(c) に破線で示すように完全山部２６の全域に本発明品の後側山部２６ｂと同じ変化勾配のバックテーパが設けられた従来品とを用意し、図３の(a) に示す加工条件でタッピング加工を行って回転トルクを測定したところ、図３の(b) 、(c) に示す結果が得られた。図３の(a) の加工条件において、「被加工物」の項目のＳＣＭ４４０は、ＪＩＳ規格による鋼材記号でクロムモリブデン鋼を表しており、ＨＲＣはロックウェルＣ硬さである。図３の(b) は、下穴に対して１回目のタッピング加工を行なった時の回転トルクで、図３の(c) は、加工精度を高めるために１回目のタッピング加工で形成されためねじに対して２回目のタッピング加工を行なった時の回転トルクである。【００５２】
図３の(b) の結果から、本発明品では、径寸法の変化勾配が小さい前側山部２６ａが設けられているにも拘らず、タッピング加工時の回転トルク（正側のトルク）が従来品と略同じで、回転トルクの増加は殆ど認められなかった一方、逆回転させてめねじから抜き取る際には、従来品に比べて数Ｎｍだけ回転トルクが減少した。すなわち、タッピング加工時に前側山部２６ａにおいてめねじに繰り返し成形圧力が加えられることにより、めねじの完成度が高くなってスプリングバックが低減され、逆回転させて工具を抜き取る際にその前側山部２６ａに掛かる負荷が低下することが分かる。【００５３】
また、図３の(c) 、すなわち２回目のタッピング加工時の回転トルクは、本発明品と従来品とで殆ど差がないが、２回目のタッピング加工で必要な約５Ｎｍの回転トルクは完全山部２６とめねじとの接触によるものと考えられる。したがって、図３の(b) に示す１回目のタッピング加工で必要な約２５Ｎｍの回転トルクのうち約５Ｎｍ（２０％）は完全山部２６によるもので、残りの約２０Ｎｍ（８０％）は食付き部２４によるものと推定される。【００５４】
図４は、同じく図２の(a) に示す本実施例の盛上げタップ１０（本発明品）と、図１(c) に破線で示すように完全山部２６の全域に本発明品の後側山部２６ｂと同じ変化勾配のバックテーパが設けられた従来品とを２本ずつ用意し、図４の(a) に示す加工条件でタッピング加工を行って寿命に達するまでの加工穴数（タッピング個数）を調べた結果を説明する図である。寿命か否かは、形成されためねじに対して通りねじプラグゲージ（ＧＰ）が通るか否かで判断した。すなわち、ねじ部１６の摩耗でめねじの寸法が小さくなり、通りねじプラグゲージ（ＧＰ）が通らなくなったら工具寿命と判断するのである。【００５５】
図４の(b) の結果から明らかなように、従来品では６００〜７００個しかタッピング加工できなかったものが、本発明品によれば１０００〜１２００個タッピング加工することが可能となり、工具寿命が約１．４〜２倍になった。【００５６】
なお、上記実施例では完全山部２６の前側山部２６ａに所定のバックテーパが設けられていたが、図５に示すように、前側山部２６ａの径寸法を一定として軸方向の変化勾配を０としても良い。その場合には、めねじの成形加工時の負荷が確実に前側山部２６ａの複数の突出部２０に分散される一方、めねじに対して高い成形圧力が繰り返し加えられることにより、めねじの完成度が一層高くなってスプリングバックが低減され、逆回転させて工具を抜き取る際に前側山部２６ａに掛かる負荷が低下し、突出部２０の摩耗の進行が一層抑制されて工具寿命が向上する。【００５７】
図５の(a) 〜(c) は、それぞれ前記図２の(a) 〜(c) に対応するもので、(a) は、おねじのねじ山１８の外径および有効径が何れも前側山部２６ａと後側山部２６ｂとに分けて構成され、それ等の外径および有効径が同じ変化パターンで変化している場合である。(b) は、外径のみが前側山部２６ａと後側山部２６ｂとに分けて構成されており、有効径および谷径は完全山部２６の全域で一定の変化勾配（外径の後側山部２６ｂと同じ変化勾配）で径寸法が漸減するバックテーパが設けられている場合である。また、(c) は、有効径および谷径のみが前側山部２６ａと後側山部２６ｂとに分けて構成されており、外径は完全山部２６の全域で一定の変化勾配（有効径および谷径の後側山部２６ｂと同じ変化勾配）で径寸法が漸減するバックテーパが設けられている場合である。【００５８】
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、これ等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】
【００５９】
本発明の盛上げタップは、完全山部がねじ山のピッチＰに対して５Ｐ（ピッチ）以下の前側山部と残りの後側山部とに分けられ、前側山部では変化勾配が０か、または比較的小さな所定の変化勾配で径寸法が漸減するバックテーパが設けられている一方、後側山部には前側山部よりも大きな変化勾配でバックテーパが設けられているため、タッピング加工時の負荷が前側山部の複数の突出部に分散されるとともに、めねじの完成度が高くなってスプリングバックが低減され、工具を逆回転させて抜き取る際に突出部に作用する逆向きの負荷が小さくなるため、その突出部の摩耗の進行が抑制されて優れた工具寿命が得られるようになり、切りくずを排出することなくめねじを形成できる工具として好適に用いられる。
【図１】
2009116178.tif 000003
【図２】
2009116178.tif 000004
【図３】
2009116178.tif 000005
【図４】
2009116178.tif 000006
【図５】
2009116178.tif 000007
【図６】
2009116178.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成20年11月7日(2008.11.7)
【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】
完全山部と、該完全山部に連続して設けられ且つ先端に向かう程小径となる食付き部とを有するとともに、それ等の完全山部および食付き部には突出部と逃げ部とが交互に形成されたおねじが設けられている盛上げタップにおいて、
前記完全山部は、前記食付き部に連続する前側山部と、残りの後側山部とから成り、該前側山部の軸方向長さはねじ山のピッチＰの５倍以下である一方、
前記前側山部では、前記食付き部の後端と同じ一定の径寸法で軸方向における変化勾配が０か、または該食付き部の後端から前記後側山部に向かうに従って所定の変化勾配で径寸法が漸減するバックテーパが設けられており、
前記後側山部には、前記前側山部の後端からシャンク側へ向かうに従って該前側山部よりも大きな変化勾配で径寸法が漸減するバックテーパが設けられており、
且つ、前記おねじの外径および有効径の何れか一方は、前記前側山部と前記後側山部とに分けて構成されて径寸法が定められているが、該おねじの外径および有効径の他方は、前記完全山部の全域で前記後側山部と同じ変化勾配でバックテーパが設けられている
ことを特徴とする盛上げタップ。
【請求項２】
（削除）
【請求項３】
（削除）
【請求項４】
（削除）
【請求項５】
（削除）
【請求項６】
前記前側山部では、前記変化勾配が０か、またはねじ山の１Ｐ（ピッチ）当り３μｍ以下の一定の変化勾配で半径寸法が漸減するバックテーパが設けられており、
前記後側山部には、ねじ山の１Ｐ（ピッチ）当り３〜７μｍの範囲内の一定の変化勾配で半径寸法が漸減するバックテーパが設けられている
ことを特徴とする請求項１に記載の盛上げタップ。
【請求項７】
前記前側山部に前記後側山部よりも小さな変化勾配で径寸法が漸減するバックテーパが設けられている
ことを特徴とする請求項１または６に記載の盛上げタップ。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００２】
径ねじ部が実質的に完全山部として機能してバックテーパ無しでめねじの成形加工が行なわれることと同じであるため、タッピング加工時の回転トルクが大きくなって好ましくない。図６は、径寸法の変化を明確にするため、横軸に対して縦軸の寸法を拡大して示したものであるが、あくまでも例示で正確な寸法割合ではなく、且つ直径寸法の変化パターンであるため、実際のタップ形状とは相違する。
［０００５］
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、タッピング加工時の回転トルクを低減するために、完全山部に所定のバックテーパが設けられる盛上げタップにおいて、その完全山部の最前端の第１完全突出部に掛かる負荷を軽減して摩耗等による工具寿命の低下を抑制することにある。
課題を解決するための手段
［０００６］
かかる目的を達成するため、第１発明は、完全山部と、その完全山部に連続して設けられ且つ先端に向かう程小径となる食付き部とを有するとともに、それ等の完全山部および食付き部には突出部と逃げ部とが交互に形成されたおねじが設けられている盛上げタップにおいて、（ａ）前記完全山部は、前記食付き部に連続する前側山部と、残りの後側山部とから成り、その前側山部の軸方向長さはねじ山のピッチＰの５倍以下である一方、（ｂ）前記前側山部では、前記食付き部の後端と同じ一定の径寸法で軸方向における変化勾配が０か、またはその食付き部の後端から前記後側山部に向かうに従って所定の変化勾配で径寸法が漸減するバックテーパが設けられており、（ｃ）前記後側山部には、前記前側山部の後端からシャンク側へ向かうに従ってその前側山部よりも大きな変化勾配で径寸法が漸減するバックテーパが設けられており、且つ、（ｄ）前記おねじの外径および有効径の何れか一方は、前記前側山部と前記後側山部とに分けて構成されて径寸法が定められているが、そのおねじの外径および有効径の他方は、前記完全山部の全域で前記後側山部と同じ変化勾配でバックテーパが設けられていることを特徴とする。
［０００７］
［０００８］
［０００９］
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００３】
［００１０］
［００１１］
第６発明は、第１発明の盛上げタップにおいて、（ａ）前記前側山部では、前記変化勾配が０か、またはねじ山の１Ｐ（ピッチ）当り３μｍ以下の一定の変化勾配で半径寸法が漸減するバックテーパが設けられており、（ｂ）前記後側山部には、ねじ山の１Ｐ（ピッチ）当り３〜７μｍの範囲内の一定の変化勾配で半径寸法が漸減するバックテーパが設けられていることを特徴とする。
［００１２］
第７発明は、第１発明または第６発明の盛上げタップにおいて、前記前側山部に前記後側山部よりも小さな変化勾配で径寸法が漸減するバックテーパが設けられていることを特徴とする。
発明の効果
［００１３］
このような盛上げタップにおいては、完全山部がねじ山のピッチＰに対して５Ｐ（ピッチ）以下の前側山部と残りの後側山部とに分けられ、その前側山部では変化勾配が０か、または所定の変化勾配で径寸法が漸減するバックテーパが設けられている一方、後側山部には前側山部よりも大きな変化勾配で径寸法が漸減するバックテーパが設けられているため、例えばタッピング加工に伴って前側山部の最前端の突出部が摩耗すると次の突出部によってその摩耗部分の加工が行なわれるなど、タッピング加工時の負荷が前側山部の複数の突出部に分散されるため、前側山部における突出部の摩耗の進行が抑制されて工具寿命が向上する。盛上げタップによってタッピング加工されるめねじの素材（被加工物）は、一般に所定の弾性を備えていてスプリングバックにより縮径するため、前側山部で径寸法が漸減する場合でも、その変化勾配が小さければめねじの成形加工が行なわれ、負荷が分散されるのである。
［００１４］
また、食付き部および前側山部の最前端の突出部により略完全な形状に成形されためねじに、更に前側山部に存在する突出部により成形圧力が加えられることにより
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００４】
、めねじの完成度が高くなってスプリングバックが低減され、逆回転させて工具を抜き取る際にその前側山部に作用する逆向きの負荷が小さくなり、摩擦力による疲労等の摩耗が抑制されて、この点でも工具寿命が向上する。なお、めねじの完成度とは、目的寸法に対する塑性変形の程度で、繰り返し成形圧力が加えられることにより塑性変形が進行して目的寸法に近くなる度合であり、完成度が高くなる程弾性によるスプリングバックが小さくなる。
［００１５］
一方、前側山部の軸方向長さはねじ山のピッチＰに対して５Ｐ（ピッチ）以下で比較的短いため、タッピング加工時の回転トルクの増大が抑制され、前記特許文献２に比較して、全体としてタッピング加工時の回転トルクの増加を抑制しつつ、負荷を分散するとともにめねじの完成度を向上させて突出部の摩耗の進行を抑制し、工具寿命を向上させることができる。
［００１６］
［００１７］
［００１８］
また、おねじの外径および有効径の何れか一方は、前側山部と後側山部とに分けて構成されて径寸法の変化勾配が小さい（０を含む）前側山部が設けられるが、そのおねじの外径および有効径の他方は、完全山部の全域で上記後側山部と同じ変化勾配でバックテーパが設けられている場合で、前側山部の複数の突出部によ
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
り負荷が分散されるなどして摩耗の進行が抑制されるとともに、おねじの外径および有効径の何れかは完全山部の全域で比較的大きなバックテーパが設けられているため、前側山部の存在に拘らずタッピング加工時の回転トルクの増大が一層抑制される。
［００１９］
［００２０］
第６発明では、前側山部の変化勾配が０か、またはねじ山の１Ｐ（ピッチ）当り３μｍ以下の一定の変化勾配で半径寸法が漸減するバックテーパが設けられているため、負荷が分散されるとともにめねじの完成度が向上させられて摩耗の進行が抑制されるとともに、後側山部には、ねじ山の１Ｐ（ピッチ）当り３〜７μｍの範囲内の一定の変化勾配で半径寸法が漸減するバックテーパが設けられているため、タッピング加工時の回転トルクが低減される。
［００２１］
第７発明は、前側山部に後側山部よりも小さな変化勾配で径寸法が漸減するバックテーパが設けられている場合で、前側山部の径寸法が一定で変化勾配が０の場合に比較して、タッピング加工時の回転トルクの増大を抑制しつつ、負荷が分散されるとともにめねじの完成度が向上させられて摩耗の進行が抑制される。
図面の簡単な説明
［００２２］
［図１］本発明の一実施例である盛上げタップを説明する図で、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）におけるＩＢ−ＩＢ断面の拡大図、（ｃ）は軸方向におけるねじ部の径寸法の変化パターンを示す図である。
［図２］図１の実施例のねじ部における外径、有効径、および谷径の軸方向における変化パターンを説明する図で、（ａ）は参考品、（ｂ）および（ｃ）は本発明品の実施態様を説明する図である。
［図３］参考品および従来品を用いてタッピング加工を行なって回転トルクを調べた時の加工条件および回転トルクの測定結果を示す図である。
［図４］参考品および従来品を用いてタッピング加工を行なって耐久性を調べた時の加工条件および寿命までの加工穴数を示す図である。
［図５］完全山部の前側山部の径寸法を一定とした場合の実施例を説明する図で、図
【手続補正６】
【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】
を分散するとともにめねじの完成度を向上させて摩耗を抑制するため１Ｐ（ピッチ）以上とすることが望ましく、２Ｐ（ピッチ）以上が適当である。なお、軸心まわりに３列の突出部を有する３枚刃の盛上げタップの場合、前側山部の軸方向長さを（１／３）Ｐ（ピッチ）以上とすれば２つ以上の突出部を含ませることができる。
［００２９］
上記前側山部では、めねじの成形加工時の負荷を確実に分散するとともにめねじの完成度を向上させる上で、径寸法が一定で軸方向の変化勾配を０とすることが望ましいが、タッピング加工時の回転トルクの増大を抑制する上では、後側山部よりも小さな変化勾配のバックテーパを設けることが望ましい。そのバックテーパは、半径寸法において１Ｐ（ピッチ）当り３μｍより大きい変化勾配だと、従来のバックテーパや後側山部のバックテーパとの差異が小さくなって、負荷を分散したりめねじの完成度を向上させたりする作用が十分に得られなくなるため、１Ｐ（ピッチ）当り３μｍ以下の変化勾配で半径寸法が漸減するように設けることが望ましい。
［００３０］
後側山部のバックテーパは、タッピング加工時の回転トルクを低減する上で、１Ｐ（ピッチ）当り３〜７μｍの範囲内の変化勾配で半径寸法が漸減するように設けることが望ましいが、めねじの加工条件等によってはこの範囲を逸脱していても差し支えない。なお、後側山部の全域で突出部がめねじに接触して成形圧力を加える必要はなく、前側山部に近い位置の一部の突出部がめねじに接触するだけでも良い。
［００３１］
上記前側山部および後側山部のバックテーパは、例えば軸方向において径寸法が一定の変化勾配で直線的に漸減するように設けられるが、径寸法の変化勾配（変化率）を連続的に滑らかに変化させたり、径寸法を折れ線状に変化させたりすることも可能で、種々の態様が可能である。その場合に、バックテーパの変化勾配が半径寸法において例えば１Ｐ（ピッチ）当り３μｍ以下の領域を前側山部と見做し、１Ｐ（ピッチ）当り３μｍを越える領域を後側山部と見做すようにしても良い。
［００３２］
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
［００３３］
［００３４］
実施例
［００３５］
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は、本発明の一実施例である盛上げタップ１０を示す図で、（ａ）は軸心Ｏと直角方向から見た正面図、（ｂ）は（ａ）におけるＩＢ−ＩＢ断面の拡大図、（ｃ）は軸方向におけるねじ部１６の径寸法の変化パターンを示す図である。この盛上げタップ１０は、図示しないチャックを介して主軸に取り付けられるシャンク１２と、シャンク１２よりもやや小径の首部１４と、めねじを盛上げ加工（転造加工）するためのねじ部１６とを、その順番で軸方向に連なるように同心に一体に備えている。ねじ部１６は、外側へ湾曲した辺からなる多角形状、本実施例では略正六角形状の断面を成しているとともに、その外周面には、被加工物（めねじ素材）の下穴の表層部に食い込んで塑性変形させることによりめねじを盛上げ加工するおねじが設けられている。本実施例の盛上げタップ１０は１条ねじを加工するためのもので、おねじも１条ねじである。
［００３６］
上記おねじのねじ山１８は、形成すべきめねじの谷の形状に対応した断面形状を成していて、そのめねじに対応するリード角のつる巻き線に沿って設けられているとともに、そのねじ山１８が径方向の外側へ突き出す６つの突出部２０と、その突出部２０に続いて小径となる逃げ部２２とが、ねじの進み方向に沿って交互に且つ軸心Ｏまわりにおいて６０°の等角度間隔で設けられている。すなわち、正六角形の各頂点部分
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
チＰに対して１Ｐ（ピッチ）〜５Ｐ（ピッチ）の範囲内で、本実施例では６列の突出部２０においてそれぞれ軸方向に連なる２つの突出部２０が含まれるように２Ｐ（ピッチ）程度に設定されており、完全山部２６の残りの部分が後側山部２６ｂとされている。また、前側山部２６ａには、食付き部２４の後端から後側山部２６ｂに向かうに従って比較的小さな変化勾配、具体的には半径寸法が１Ｐ（ピッチ）当り３μｍ以下の一定の変化勾配（本実施例では２μｍ程度）で漸減するバックテーパが設けられており、後側山部２６ｂには、前側山部２６ａの後端から首部１４側へ向かうに従って前側山部２６ａよりも大きな変化勾配、具体的には半径寸法が１Ｐ（ピッチ）当り３〜７μｍの範囲内の一定の変化勾配で漸減するバックテーパが後側山部２６ｂの全域に設けられている。
［００４０］
上記のような完全山部２６における径寸法の軸方向の変化パターンは、例えば図２の（ａ）に示すように、おねじのねじ山１８の外径、有効径、および谷径が何れも前側山部２６ａと後側山部２６ｂとに分けて構成され、径寸法の変化勾配等が互いに等しい同じ変化パターンで径寸法が変化するように構成されるが、（ｂ）に示すように外径のみが前側山部２６ａと後側山部２６ｂとに分けて構成されるようにしたり、（ｃ）に示すように有効径および谷径のみが前側山部２６ａと後側山部２６ｂとに分けて構成されるようにしたりしても良い。その場合に、他の径寸法、すなわち（ｂ）における有効径および谷径や、（ｃ）における外径は、従来と同様に完全山部２６の全域で一定の変化勾配で径寸法が漸減するバックテーパが設けられれば良く、（ｂ）では例えば外径の後側山部２６ｂにおける変化勾配と同じ変化勾配で有効径および谷径のバックテーパが設けられ、（ｃ）では例えば有効径の後側山部２６ｂにおける変化勾配と同じ変化勾配で外径のバックテーパが設けられる。上記図２の（ａ）〜（ｃ）の何れの場合も、完全山部２６の前端部すなわち食付き部２４との境界部分では、外径、有効径、および内径が何れも加工すべきめねじに対応する正規の寸法とされている。図２の（ａ）は参考品で、（ｂ）および（ｃ）は本発明品である。なお、図１の（ｃ）は、図２の（ｂ）の場合の外径の変化パターンを示したものである。また、図１の（ｃ）および図２は、何れも径寸法の変化を明確にするため、横軸に対して縦軸の寸法を拡大して示したものであるが、あくまでも例示で正確な寸法割合ではなく、且つ直径寸法の変化パターンであるため、実際のタップ形状とは相違する。他の実施例を示す図５も同様である。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
が漸減するバックテーパが設けられているため、前側山部２６ａの径寸法が一定で変化勾配が０の場合に比較して、タッピング加工時の回転トルクの増大を抑制しつつ、負荷が分散されるとともにめねじの完成度が向上させられて摩耗の進行が抑制される。
［００５１］
因みに、図２の（ａ）に示す盛上げタップ１０（参考品）と、図１（ｃ）に破線で示すように完全山部２６の全域に後側山部２６ｂと同じ変化勾配のバックテーパが設けられた従来品とを用意し、図３の（ａ）に示す加工条件でタッピング加工を行って回転トルクを測定したところ、図３の（ｂ）、（ｃ）に示す結果が得られた。図３の（ａ）の加工条件において、「被加工物」の項目のＳＣＭ４４０は、ＪＩＳ規格による鋼材記号でクロムモリブデン鋼を表しており、ＨＲＣはロックウェルＣ硬さである。図３の（ｂ）は、下穴に対して１回目のタッピング加工を行なった時の回転トルクで、図３の（ｃ）は、加工精度を高めるために１回目のタッピング加工で形成されためねじに対して２回目のタッピング加工を行なった時の回転トルクである。
［００５２］
図３の（ｂ）の結果から、参考品では、径寸法の変化勾配が小さい前側山部２６ａが設けられているにも拘らず、タッピング加工時の回転トルク（正側のトルク）が従来品と略同じで、回転トルクの増加は殆ど認められなかった一方、逆回転させてめねじから抜き取る際には、従来品に比べて数Ｎｍだけ回転トルクが減少した。すなわち、タッピング加工時に前側山部２６ａにおいてめねじに繰り返し成形圧力が加えられることにより、めねじの完成度が高くなってスプリングバックが低減され、逆回転させて工具を抜き取る際にその前側山部２６ａに掛かる負荷が低下することが分かる。
［００５３］
また、図３の（ｃ）、すなわち２回目のタッピング加工時の回転トルクは、参考品と従来品とで殆ど差がないが、２回目のタッピング加工で必要な約５Ｎｍの回転トルクは完全山部２６とめねじとの接触によるものと考えられる。したがって、図３の（ｂ）に示す１回目のタッピング加工で必要な約２５Ｎｍの回転トルクのうち約５Ｎｍ（２０％）は完全山部２６によるもので、残りの約２０Ｎｍ（８０％）は食付き［００５４］  部２４によるものと推定される。
［００５４］
図４は、同じく図２の（ａ）に示す盛上げタップ１０（参考品）と、図１（ｃ）に破線で示すように完全山部２６の全域に後側山部２６ｂと同じ変化勾配
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
のバックテーパが設けられた従来品とを２本ずつ用意し、図４の（ａ）に示す加工条件でタッピング加工を行って寿命に達するまでの加工穴数（タッピング個数）を調べた結果を説明する図である。寿命か否かは、形成されためねじに対して通りねじプラグゲージ（ＧＰ）が通るか否かで判断した。すなわち、ねじ部１６の摩耗でめねじの寸法が小さくなり、通りねじプラグゲージ（ＧＰ）が通らなくなったら工具寿命と判断するのである。
［００５５］
図４の（ｂ）の結果から明らかなように、従来品では６００〜７００個しかタッピング加工できなかったものが、参考品によれば１０００〜１２００個タッピング加工することが可能となり、工具寿命が約１．４〜２倍になった。
［００５６］
なお、上記実施例では完全山部２６の前側山部２６ａに所定のバックテーパが設けられていたが、図５に示すように、前側山部２６ａの径寸法を一定として軸方向の変化勾配を０としても良い。その場合には、めねじの成形加工時の負荷が確実に前側山部２６ａの複数の突出部２０に分散される一方、めねじに対して高い成形圧力が繰り返し加えられることにより、めねじの完成度が一層高くなってスプリングバックが低減され、逆回転させて工具を抜き取る際に前側山部２６ａに掛かる負荷が低下し、突出部２０の摩耗の進行が一層抑制されて工具寿命が向上する。
［００５７］
図５の（ａ）〜（ｃ）は、それぞれ前記図２の（ａ）〜（ｃ）に対応するもので、（ａ）は、おねじのねじ山１８の外径および有効径が何れも前側山部２６ａと後側山部２６ｂとに分けて構成され、それ等の外径および有効径が同じ変化パターンで変化している場合である。（ｂ）は、外径のみが前側山部２６ａと後側山部２６ｂとに分けて構成されており、有効径および谷径は完全山部２６の全域で一定の変化勾配（外径の後側山部２６ｂと同じ変化勾配）で径寸法が漸減するバックテーパが設けられている場合である。また、（ｃ）は、有効径および谷径のみが前側山部２６ａと後側山部２６ｂとに分けて構成されており、外径は完全山部２６の全域で一定の変化勾配（有効径および谷径の後側山部２６ｂと同じ変化勾配）で径寸法が漸減するバックテーパが設けられている場合である。
［００５８］
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、これ等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
【手続補正１１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図３】
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【手続補正１２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図４】
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【国際調査報告】
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