(57)【要約】  【課題】  本体部に対してねじ部を着脱自在に構成した場合でも、その接合部の構造を簡素化して、製造コストの削減を図ると共に取付け精度の向上を図ることができるスローアウェイタップを提供すること。  【解決手段】  本体部３とねじ部２との合わせ面に複数本の突条３３及び凹溝２３を設けた。これにより、有効破断面積を十分に確保して、加工時のねじれトルクによる接合部の破断を確実に抑制することができる。更に、本体部３とねじ部２とを強固に固定し得る構造でありながら、その接合部構造が単純形状であるから、製造コストの大幅な削減と、両者の取り付け精度の大幅な向上とを同時に図ることができる。  【選択図】        図１
2006123122.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸芯回りに回転される本体部と、その本体部の先端に取り付けられ被加工物の下穴にめねじを形成するねじ部と、そのねじ部を前記本体部に締結固定する締結ボルトとを備えたスローアウェイタップにおいて、
前記本体部とねじ部との合わせ面の一方の面に突設されると共に前記一方の面の軸芯に対して放射状かつ直線状に配置される複数本の突条と、それら各突条を受け入れるために前記合わせ面の他方の面に前記各突条に対応して凹設される複数本の凹溝とを備え、
前記本体部に前記ねじ部が取り付けられた場合には、前記突条が凹溝と嵌合することにより、前記ねじ部が前記本体部に対して固定されることを特徴とするスローアウェイタップ。
【請求項２】
前記各突条および各凹溝は、その断面形の基部と頂部とを連結する側面がテーパ面として形成され、
前記本体部に前記ねじ部が取り付けられた場合には、前記各突条と各凹溝とのテーパ面同士が当接され、かつ、前記合わせ面の一方の面と他方の面との間には所定の隙間が形成されるように構成されていることを特徴とする請求項１記載のスローアウェイタップ。
【請求項３】
前記突条および凹溝はそれぞれ、少なくとも３本以上が周方向略等間隔に配置されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のスローアウェイタップ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スローアウェイタップに関し、特に、本体部に対してねじ部を着脱自在に構成した場合でも、その接合部の構造を簡素化して、製造コストの削減を図ると共に取付け精度の向上を図ることができるスローアウェイタップに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、めねじの形成にはタップが使用される。タップ材料は、高速度工具鋼により構成されるのが一般的であるが、近年では、より能率的なタッピングや高寿命化を図ることを目的として、超硬合金から構成したタップも普及してきている（特許文献１）。
【特許文献１】特開２００４−２７６１６４号公報（段落［００１２］等）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、超硬合金は材料コストが高い上に加工が困難であるため、ソリッドタイプ（シャンク一体型）のタップでは、材料コスト及び加工コストが嵩み、タップ全体としての製品コストの上昇を招くという問題点があった。また、タップ材料として超硬合金が必要とされる部位は主にねじ部であるところ、シャンク部まで超硬材料から構成することは、非効率的であり、資源の無駄を招くという問題点もあった。
【０００４】
そこで、本願発明者は、上述した問題点について鋭意検討した結果、本体部に対してねじ部を着脱自在とし、ねじ部のみを超硬材料から構成することで、製品コストの低減を図り得ることを見出した。しかしながら、この場合には、本体部とねじ部との接合部が複雑化して、製造コストが嵩むと共に、取付け精度を十分に確保することができないという問題点のあることが判明した。
【０００５】
本発明は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、本体部に対してねじ部を着脱自在に構成した場合でも、その接合部の構造を簡素化して、製造コストの削減を図ると共に取付け精度の向上を図ることができるスローアウェイタップ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】
【０００６】
この目的を達成するために、請求項１記載のスローアウェイタップは、軸芯回りに回転される本体部と、その本体部の先端に取り付けられ被加工物の下穴にめねじを形成するねじ部と、そのねじ部を前記本体部に締結固定する締結ボルトとを備えたものであり、前記本体部とねじ部との合わせ面の一方の面に突設されると共に前記一方の面の軸芯に対して放射状かつ直線状に配置される複数本の突条と、それら各突条を受け入れるために前記合わせ面の他方の面に前記各突条に対応して凹設される複数本の凹溝とを備え、前記本体部に前記ねじ部が取り付けられた場合には、前記突条が凹溝と嵌合することにより、前記ねじ部が前記本体部に対して固定される。
【０００７】
請求項２記載のスローアウェイタップは、請求項１記載のスローアウェイタップにおいて、前記各突条および各凹溝は、その断面形の基部と頂部とを連結する側面がテーパ面として形成され、前記本体部に前記ねじ部が取り付けられた場合には、前記各突条と各凹溝とのテーパ面同士が当接され、かつ、前記合わせ面の一方の面と他方の面との間には所定の隙間が形成されるように構成されている。
【０００８】
請求項３記載のスローアウェイタップは、請求項１又は２に記載のスローアウェイタップにおいて、前記突条および凹溝はそれぞれ、少なくとも３本以上が周方向略等間隔に配置されている。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１記載のスローアウェイタップによれば、本体部とねじ部とを異なるタップ材料から構成することができる、即ち、ねじ部のみを超硬合金から構成することができるので、工具全体を超硬合金から構成するソリッドタイプのタップと比較して、材料コスト及び加工コストの軽減を図ることができるという効果がある。また、ねじ部が損耗した場合には、ねじ部のみを交換することができるので、資源の有効利用を図ることができるという効果もある。
【００１０】
また、本体部とねじ部との合わせ面の一方の面には、複数本の突条が突設されると共に、他方の面には、複数本の凹溝が凹設されているので、本体部にねじ部を取り付ける場合には、突条と凹溝との嵌合により、ねじ部と本体部とを強固に固定することができるという効果がある。更に、本体部とねじ部との接合部構造が単純形状であるから、製造コストの削減を図ることができると共に、両者の取り付け精度の向上を図ることができるという効果がある。
【００１１】
即ち、突条及び凹溝は、軸芯に対して放射状に複数本が配設されているので、本体部とねじ部との接合部における有効破断面積を十分に確保して、本体部とねじ部とを強固に接合することができ、その結果、加工時のねじれトルクによる接合部の破断を確実に抑制することができるという効果がある。
【００１２】
また、突条及び凹溝は、軸芯に対して放射状に形成されているので、その軸芯近傍に形成されるボルト通過穴の分だけ加工量を低減することができ、その結果、製造コストの削減を図ることができるという効果がある。
【００１３】
更に、突条（及び凹溝）は、直線状に形成されているので、研削などによる突条（及び凹溝）の加工が容易となり、加工コストの削減を図ることができると共に、これに起因して寸法公差をより小さく抑えることができるので、本体部とねじ部とをより高精度に嵌め合わせ、両者の取り付け精度の向上を図ることができるという効果がある。
【００１４】
また、以上のように、突条及び凹溝を放射状かつ直線状に構成することで、本体部とねじ部との接合部構造を大幅に簡素化することができるので、本体部とねじ部とをより高精度に嵌め合わせることができると共に、これらのプレス成形も容易となり、製造コストの大幅な削減を図ることができるという効果がある。
【００１５】
請求項２記載のスローアウェイタップによれば、請求項１記載のスローアウェイタップの奏する効果に加え、各突条および各凹溝は、その断面形の基部と頂部とを連結する側面がテーパ面として形成され、本体部にねじ部が取り付けられた場合には、各突条と各凹溝とのテーパ面同士が当接されるので、突条と凹溝との接触面積を拡大して、その分、本体部とねじ部とをより強固に固定することができるという効果がある。
【００１６】
更に、この場合には、合わせ面の一方の面と他方の面との間には所定の隙間が形成される。よって、突条及び凹溝のテーパ面同士のみを接合部として、求心性の向上を図ることができるので、本体部に対するねじ部の取り付け精度の向上を図ることができるという効果がある。
【００１７】
請求項３記載のスローアウェイタップによれば、請求項１又は２に記載のスローアウェイタップの奏する効果に加え、突条および凹溝は、それぞれ周方向略等間隔に配置されているので、各突条および凹溝に作用する加工時の負荷を均一化して、耐久性の向上を図ることができるという効果がある。
【００１８】
ここで、２本の突条（及び凹溝）を周方向略等間隔（即ち、１８０°間隔）に配置した場合には、それら両突条（及び凹溝）が直線状に配置されてしまうため、その直線方向に対する本体部とねじ部との相対移動を締結ボルトが規制することとなる。そのため、締結ボルトへの負荷が増大するが、締結ボルトを大径化したのでは、その分、突条および凹溝の接合面積（即ち、有効破断面積）が減少して、ねじれトルクに対する破断強度の低下を招く。
【００１９】
これに対し、本発明では、突条および凹溝を少なくとも３本以上設けたので、前記直線方向への相対移動を効果的に防止して、締結ボルトへの負荷を軽減することができる。よって、締結ボルトの大径化を抑制して、有効破断面積を十分に確保することができるので、ねじりトルクに対する破断強度の向上を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の好ましい実施の形態について、添付図面を参照して説明する。図１は、本発明の第１実施の形態におけるスローアウェイタップ１の分解図であり、（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）はそれぞれ、ねじ部２、本体部３及び締結ボルト４の正面図である。なお、図１（ｂ）では、本体部３の軸方向長さの図示が省略されている。
【００２１】
まず、図１を参照してスローアウェイタップ１の全体構成について説明する。スローアウェイタップ１は、ねじ部２と、そのおねじ部２が取り付けられる本体部３と、その本体部３にねじ部２を締結固定する締結ボルト４とを備えて構成され、本体部３を保持するホルダー（図示せず）を介して伝達される加工機械の回転力とねじのリードに合った送りとによって、ねじ部２が被加工物の下穴にめねじを形成する。
【００２２】
本発明のスローアウェイタップ１によれば、ねじ部２と本体部３とが着脱自在に構成されているので、ねじ部２と本体部３とを異なるタップ材料から構成する、即ち、ねじ部２のみを超硬合金から構成することができるので、材料コスト及び加工コストの軽減を図ることができる。また、ねじ部２が損耗した場合には、ねじ部２のみを交換することができるので、資源の有効利用を図ることもできる。
【００２３】
また、本発明のスローアウェイタップ１では、ねじ部２と本体部３との合わせ面に突条３３及び凹溝２３を放射直線状に形成し、これらをねじ部２と本体部３との接合部とすることで、その接合部構造を簡素化して、製造コストの削減と取り付け精度の向上とを同時に達成している。
【００２４】
ねじ部２は、上述したように、被加工物の下穴内を螺進しつつその表層部を切削し、めねじを形成するための部位であり、外周面に切れ刃２１と油溝（図示せず）が刻設されている。切れ刃２１には、先端側（図１（ａ）左側）から順に、食付き部、完全山部および逃げ部が形成されている。なお、ねじ部２は、上述したように、超硬合金から構成されている。
【００２５】
なお、本実施の形態では、スローアウェイタップ１が切削タップとして構成される場合を説明するが、必ずしもこれに限られるものではなく、塑性加工によってめねじを形成する盛上げタップとしてスローアウェイタップ１を構成しても良い。
【００２６】
同様に、油溝の本数や形状なども特に限定されるものではなく、スローアウェイタップ１の呼び径などに応じて適宜変更することが可能である。また、スローアウェイタップ１を溝無しタップとして構成しても良い。
【００２７】
ねじ部２の内部には、図１（ａ）に示すように、ボルト通過穴２２が軸芯Ｏに沿って貫通形成されている。ボルト通過穴２２は、後述する締結ボルト４を挿通させるための貫通穴であり、テーパ部とストレート部とを備えている。なお、テーパ部は、締結ボルト４の頭の座面に対応したテーパ穴とされている。
【００２８】
ねじ部２の後端面（図１（ａ）右側面）には、複数本の凹溝２３が延設されている。この凹溝２３は、本体部３との接合部となる部位であり、断面略Ｖ字状の凹部として構成されている。なお、凹溝２３の詳細構成については後述する。
【００２９】
本体部３は、図１（ｂ）に示すように、軸心Ｏを有する略円柱状に形成されており、その先端面（図１（ｂ）左側面）には、後述する締結ボルト４が螺合されるボルト締結穴３１が軸芯Ｏに沿いつつ凹設されている。なお、本体部３は、高速度工具鋼から構成されている。
【００３０】
本体部３の先端面（図１（ｂ）左側面）には、複数本の突条３３が延設されている。この突条３３は、ねじ部２との接合部となる部位であり、上述した凹溝２３と嵌合可能となるように、断面略Ｖ字状の凸部として構成されている。なお、突条３３の詳細構成については後述する。
【００３１】
締結ボルト４は、上述したように、ねじ部２を本体部３に締結固定するためのボルトであり、ねじ部２のボルト通過穴２２に挿通されつつ本体部３のボルト締結穴３１に螺合されることで、ねじ部２を本体部３に締結固定する。なお、締結ボルト４は、図１（ｃ）に示すように、その頭（皿）の座面が円すい形に形成されている。
【００３２】
次いで、図２を参照して、ねじ部２について説明する。図２（ａ）は、図１の矢印Ｙ方向から見たねじ部２の後端面図であり、図２（ｂ）は、図２（ａ）のＩＩｂ−ＩＩｂ線におけるねじ部２の断面図である。
【００３３】
ねじ部２の後端面（合わせ面）には、図２に示すように、３本の凹溝２３が軸芯Ｏに対して放射直線状に延設されている。凹溝２３は、後述する本体部３の突条３３（図３参照）と嵌め合わされる部位であり、その延設方向と直交する断面形が略Ｖ字状となる凹部として構成されている。即ち、凹溝２３は、その基部（底部）と頂部（開口部）とを連絡する側面がテーパ面として構成されている。
【００３４】
なお、ねじ部２の後端面（合わせ面）は、軸芯Ｏに直交する面として形成されている。また、図２（ａ）に示すように、各凹溝２３は、軸芯Ｏを通過する３本の仮想直線上にそれぞれ配設されると共に、周方向略等間隔（１２０°間隔）にそれぞれ配設されている。また、各凹溝２３のテーパ角（両側面がなす角）は、本実施の形態では９０°に設定されている。
【００３５】
このように、凹溝２３は、軸芯Ｏに対して放射状に形成されているので、ボルト通過穴２２の分だけ凹溝２３を凹設するための加工量を低減することができ、その結果、製造コストの削減を図ることができる。
【００３６】
また、凹溝２３は、直線状に延設されているので、研削などによる加工が容易となり、加工コストの削減を図ることができると共に、これに起因して寸法公差をより小さく抑えることができるので、本体部３とねじ部２とをより高精度に嵌め合わせ、両者の取り付け精度の向上を図ることができる。
【００３７】
次いで、図３を参照して、本体部３について説明する。図３（ａ）は、図１の矢印Ｘ方向から見た本体部３の先端面図であり、図３（ｂ）は、図３（ａ）のＩＩＩｂ−ＩＩＩｂ線における本体部３の断面図である。
【００３８】
本体部３の先端面（合わせ面）には、図３に示すように、３本の突条３３が軸芯Ｏに対して放射直線状に延設されている。突条３３は、上述したねじ部２の凹溝２３（図２参照）と嵌め合わされる部位であり、その延設方向と直交する断面形が略Ｖ字状となる凸部として構成されている。即ち、突条３３は、その基部と頂部とを連絡する側面がテーパ面として構成されている。
【００３９】
なお、本体部３の先端面（合わせ面）は、軸芯Ｏに直交する面として形成されている。また、図３（ａ）に示すように、各突条３３は、軸芯Ｏを通過する３本の仮想直線上にそれぞれ配設されると共に、周方向略等間隔（１２０°間隔）にそれぞれ配設されている。また、各突条３３のテーパ角（両側面がなす角）は、上述したねじ部２の凹溝２３に対応して、９０°に設定されている。
【００４０】
このように、突条３３は、軸芯Ｏに対して放射状に形成されているので、上述した凹溝２３の場合と同様に、ボルト締結穴３１の分だけ突条３３を突設するための加工量を低減することができ、その結果、製造コストの削減を図ることができる。
【００４１】
また、突条３３は、直線状に延設されているので、上述した凹溝２３の場合と同様に、研削などによる加工が容易となり、加工コストの削減を図ることができると共に、これに起因して寸法公差をより小さく抑えることができるので、本体部３とねじ部２とをより高精度に嵌め合わせ、両者の取り付け精度の向上を図ることができる。
【００４２】
ここで、突条３３は、その頂部が山払いされると共に、その基部側（例えば、図４右側）の幅寸法（図４上下寸法）が凹溝２３の開口部側（図４右側）の幅寸法（図４上下寸法）よりも大きく（広く）なるように構成されている。
【００４３】
そのため、本体部３にねじ部２が取り付けられた場合には、凹溝２３の底部と突条３３の頂部との間に隙間が形成されると共に、ねじ部２の後端面（合わせ面）と本体部３の先端面（合わせ面）との間に隙間が形成される（図４参照）。
【００４４】
次いで、図４を参照して、スローアウェイタップ１の組み立て状態について説明する。図４は、本体部３とねじ部２との接合部を模式的に図示したスローアウェイタップ１の部分拡大断面図である。なお、図４は、図２（ａ）及び図３（ａ）のＩＶ−ＩＶ線におけるスローアウェイタップ１の断面視に対応する。
【００４５】
スローアウェイタップ１の組み立ては、まず、ねじ部２の後端面を本体部３の先端面に取り付ける。これにより、図４に示すように、凹溝２３と突条３３とが嵌め合わされる。次いで、締結ボルト４（図１参照）によりねじ部２を本体部３に締結固定し、スローアウェイタップ１の組み立てが完了する。
【００４６】
この場合、凹溝３３及び突条２３は、上述したように、その側面がテーパ面として構成されているので、本体部３にねじ部２が取り付けられると、図４に示すように、凹溝２３及び突条３３のテーパ面同士を当接させることができる。その結果、突条３３と凹溝２３との接触面積を拡大して、その分、本体部３とねじ部２とをより強固に固定することができる。
【００４７】
更に、この場合には、図４に示すように、本体部３の先端面とねじ部２の後端面との間に所定の隙間が形成される。よって、突条３３及び凹溝２３のテーパ面同士のみを接合部として、求心性の向上を図ることができるので、本体部３に対するねじ部２の取り付け精度の向上を図ることができる。
【００４８】
以上のように、第１実施の形態のスローアウェイタップ１によれば、本体部３とねじ部２との合わせ面に複数本の突条３３及び凹溝２３を設けたので、本体部３にねじ部２を取り付ける場合には、突条３３と凹溝２３との嵌合により、有効破断面積を十分に確保して、ねじ部２と本体部３とを強固に固定することができ、加工時のねじれトルクによる接合部の破断を確実に抑制することができる。
【００４９】
更に、本体部３とねじ部２とを強固に固定し得る構造でありながら、その接合部構造が単純形状であるから、製造コストの大幅な削減と、両者の取り付け精度の大幅な向上とを同時に図ることができる。
【００５０】
即ち、突条３３及び凹溝２３を放射直線状に構成することで、本体部３とねじ部２との接合部構造を大幅に簡素化することができるので、本体部３とねじ部２とをより高精度に嵌め合わせることができると共に、これらのプレス成形も容易となり、製造コストの大幅な削減を図ることができるのである。
【００５１】
次に、図５及び図６を参照して、第２実施の形態について説明する。第１実施の形態では、突条３３及び凹溝２３を断面略Ｖ字状に構成する場合を説明したが、第２実施の形態では、突条１３３及び凹溝１２３が断面略矩形状に構成されている。なお、上記した第１実施の形態と同一の部分には同一の符号を付して、その説明は省略する。
【００５２】
図５（ａ）及び（ｂ）は、第２実施の形態におけるねじ部１０２及び本体部１０３の後端面図及び先端面図であり、図１（ａ）の矢印Ｙ及びＸ方向視にそれぞれ対応する。また、図６は、本体部１０３とねじ部１０２との接合部を模式的に図示したスローアウェイタップの部分拡大断面図である。
【００５３】
図５に示すように、凹溝１２３及び突条１３３は、その延設方向に直交する断面形が略矩形状に構成されており、凹溝１２３の底部と開口部とを連絡する側面および突条１３３の基部と頂部とを連絡する側面は、加工性を考慮して、軸芯Ｏに対して平行に形成されている。
【００５４】
ここで、凹溝１３３の深さ寸法は、突条１２３の高さ寸法よりも大きく（深く）されている。そのため、本体部１０３にねじ部１０２が取り付けられた場合には、第１実施の形態の場合とは異なり（図４参照）、ねじ部１０２の後端面と本体部１０３３の先端面とが互いに当接される。
【００５５】
但し、凹溝１３３の深さ寸法が突条１２３の高さ寸法よりも小さく（浅く）なるように構成し、凹溝１３３の底部に突条１２３の頂部が当接される（ねじ部１０２の後端面と本体部１０３の先端面との間に隙間が形成される）ように構成しても良い。
【００５６】
なお、凹溝１２３及び突条１３３の配設本数は特に限定されるものではなく、スローアウェイタップの呼び径などに応じて適宜変更することが可能である。但し、上述した第１実施例の場合と同様の理由により、少なくとも３本以上を周方向略等間隔に配設することが好ましい。
【００５７】
以上のように、第２実施の形態のスローアウェイタップによれば、突条１３３と凹溝１２３との嵌合により、有効破断面積を十分に確保して、ねじ部１０２と本体部１０３とを強固に固定することができ、加工時のねじれトルクによる接合部の破断を確実に抑制することができる。
【００５８】
更に、本体部１０３とねじ部１０２とを強固に固定し得る構造でありながら、その接合部構造が単純形状であるから、製造コストの大幅な削減と、両者の取り付け精度の大幅な向上とを同時に図ることができる。
【００５９】
以上、実施の形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記各実施の形態に何ら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内で種々の改良変形が可能であることは容易に推察できるものである。
【００６０】
例えば、上記各実施の形態では、ねじ部２，１０２を超硬合金から構成すると共に、本体部３，１０３を高速度工具鋼から構成する場合を説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、例えば、ねじ部２，１０２を高速度工具鋼から構成すると共に、本体部３，１０３を合金工具鋼から構成しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明の第１実施の形態におけるスローアウェイタップの分解図であり、（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）はそれぞれ、ねじ部、本体部及び締結ボルトの正面図である。
【図２】（ａ）は、図１の矢印Ｙ方向から見たねじ部の後端面図であり、（ｂ）は、図２（ａ）のＩＩｂ−ＩＩｂ線におけるねじ部の断面図である。
【図３】（ａ）は、図１の矢印Ｘ方向から見た本体部の先端面図であり、（ｂ）は、図３（ａ）のＩＩＩｂ−ＩＩＩｂ線における本体部の断面図である。
【図４】本体部とねじ部との接合部を模式的に図示したスローアウェイタップの部分拡大断面図である。
【図５】（ａ）及び（ｂ）は、第２実施の形態におけるねじ部及び本体部の後端面図及び先端面図である。
【図６】本体部とねじ部との接合部を模式的に図示したスローアウェイタップの部分拡大断面図である。
【符号の説明】
【００６２】
１                                スローアウェイタップ
２，１０２                        ねじ部
２３，１２３                      突条
３２４                            切り欠き部（回転規制手段の一部）
３，１０３                        本体部
３３，１３３                      凹溝
４        締結ボルト
Ｏ        軸芯
【図１】
2006123122.tif 000003
【図２】
2006123122.tif 000004
【図３】
2006123122.tif 000005
【図４】
2006123122.tif 000006
【図５】
2006123122.tif 000007
【図６】
2006123122.tif 000008