(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ホルダを介して加工装置本体に取り付けられるタップの位相を、該加工装置本体に対して所定位相に調整して加工する加工装置であって、
前記加工装置本体は、前記ホルダが取り付けられる可動部を備え、
前記ホルダは、周方向の所定位置に第一マークが印され、該ホルダと前記タップとの軸方向の長さを調整する調整機構を備え、
前記タップに螺合し、周方向の所定位置に第二マークが印されたキャップを具備する、
加工装置。
【請求項２】
ホルダを介して加工装置本体に取り付けられるタップの位相を、該加工装置本体に対して所定位相に調整して加工する加工方法であって、
前記加工装置本体は、前記ホルダが取り付けられる可動部を備え、
前記ホルダは、周方向の所定位置に第一マークが印され、該ホルダと前記タップとの軸方向の長さを調整する調整機構を備え、
周方向の所定位置に第二マークが印されたキャップを前記タップに被せて、前記タップの所定位置まで締めつける第一工程と、
前記キャップを、前記第一マークと前記第二マークとの周方向の位置が一致するように、前記所定位置から緩める第二工程と、
前記調整機構によって、前記ホルダと前記キャップとの軸方向の長さを所定長さに調整する第三工程と、
を具備する、
加工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加工装置及び加工方法の技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
タップとは、金属加工において、予め加工された孔の内側にネジ（ネジ孔）を刻むために用いられる工具である。タップは、ホルダに着脱可能に取り付けられる。また、ホルダは、例えばＮＣ（Ｎｕｍｅｒｉｃａｌ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）マシン等に取り付けられる。
【０００３】
例えば自動車のエンジンのシリンダヘッドには、スパークプラグを装着するために、タップによってネジ孔が加工される。このとき、エンジンの燃焼効率を向上させるためには、スパークプラグは、スパークプラグの下端に設けられた接地電極が燃焼室内にて所望の向きに位置するように、シリンダヘッドに装着される必要がある。そのため、エンジンのシリンダヘッドにスパークプラグを装着するためのネジ孔は、所定位相で加工される必要がある。
【０００４】
ネジ孔を所定位相で加工するためには、加工時にタップ位相が所定位相に調整されている必要がある。例えば特許文献１には、タップの始動時の位置と始動位相を管理することで、ネジ孔を所定位相で加工する構成が開示されている。しかし、特許文献１の構成では、例えばホルダに取り付けられたタップを交換した後には、タップの位相がずれてしまうことになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平０３−１５４７１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、タップ位相には個体差があるため、特許文献１の構成では、例えばホルダに取り付けられたタップを交換した後にはタップの位相がずれてしまい、タップにより形成されるネジ孔の位相を管理することができない。すなわち、本発明の解決しようとする課題は、タップ位相を調整して、タップの固体差によるネジ孔の位相のずれを抑制することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、課題を解決するための手段は、タップ位相を所定位相に調整可能な加工装置及び加工方法を提供することである。以降において課題を解決するための手段を具体的に説明する。
【０００８】
即ち、請求項１においては、ホルダを介して加工装置本体に取り付けられるタップの位相を、該加工装置本体に対して所定位相に調整して加工する加工装置であって、前記加工装置本体は、前記ホルダが取り付けられる可動部を備え、前記ホルダは、周方向の所定位置に第一マークが印され、該ホルダと前記タップとの軸方向の長さを調整する調整機構を備え、前記タップに螺合し、周方向の所定位置に第二マークが印されたキャップを具備するものである。
【０００９】
請求項２においては、ホルダを介して加工装置本体に取り付けられるタップの位相を、該加工装置本体に対して所定位相に調整して加工する加工方法であって、前記加工装置本体は、前記ホルダが取り付けられる可動部を備え、前記ホルダは、周方向の所定位置に第一マークが印され、該ホルダと前記タップとの軸方向の長さを調整する調整機構を備え、周方向の所定位置に第二マークが印されたキャップを前記タップに被せて、前記タップの所定位置まで締めつける第一工程と、前記キャップを、前記第一マークと前記第二マークとの周方向の位置が一致するように、前記所定位置から緩める第二工程と、前記調整機構によって、前記ホルダと前記キャップとの軸方向の長さを所定長さに調整する第三工程と、を具備するものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の加工装置及び加工方法によれば、タップ位相を調整して、タップの固体差によるネジ孔の位相のずれを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】加工装置の可動部の構成を示した模式図。
【図２】加工工程の流れを示したフロー図。
【図３】加工工程においてタップの位相を調整する流れの模式図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図１を用いて、加工装置１００について説明する。
なお、図１では、加工装置１００を模式的に表している。また、以下では、図１に示される軸方向及び周方向に従って説明する。
【００１３】
加工装置１００は、本発明に係る加工装置の実施形態である。加工装置１００は、ホルダ２０に取り付けられるタップ１０の位相をＮＣマシンの可動部５０に対して所定位相に調整して取り付け、ＮＣマシンの可動部を動かし加工する加工装置である。言い換えれば、加工装置１００は、ホルダ２０を介してＮＣマシンの可動部５０に取り付けられるタップ１０の螺旋状の溝（雄ネジ）であるタップの位相を、ＮＣマシンの可動部５０に対して所定のタップ位相に固定して加工する装置である。
【００１４】
なお、タップ位相とは、ネジ形状の特定部位が描く螺旋が、ネジ形状の軸に垂直な平面と交わる平面上の角度θのことであって、位相が３６０度異なる場合には、同一の形状となる。
【００１５】
加工装置１００は、大きくは、タップ１０と、ホルダ２０と、キャップ３０と、ダイヤルゲージ４０と、加工機としてのＮＣマシンの可動部５０と、を具備している。
【００１６】
タップ１０は、金属加工において、予め加工された孔の内側にネジを刻むために用いられる工具である。タップ１０は、ホルダ２０に着脱可能に取り付けられる。タップ１０は、本体１１と、タング１２と、を具備している。なお、本実施形態のタップ１０は、自動車のエンジンのシリンダヘッドに貫通孔を穿設するものである。
【００１７】
本体１１は略円筒形状に形成され、本体１１の周囲には螺旋状の溝（雄ネジ）が形成されている。タング１２は、タップ１０がホルダ２０に取り付けられるときに、後述するホルダ２０の差し込み口２６に差し込まれる部分であって、軸方向の断面形状が正方形となるように形成されている。
【００１８】
ホルダ２０は、タップ１０が着脱自在に取り付けられるものである。また、ホルダ２０は、ＮＣマシンの可動部５０に取り付けられて用いられる。つまり、ホルダ２０は、タップ１０をＮＣマシンの可動部５０に装着するための装着具として用いられる。ホルダ２０は、本体２１と、第一マーク２２と、フランジ２３と、取り付け部２４と、調整機構２５と、差し込み口２６と、を具備している。
【００１９】
本体２１は略円筒形状に構成されており、タップ１０をホルダ２０に取り付けたときに、本体２１の軸心とタップ１０の軸心とが同軸となるように構成されている。第一マーク２２は、ホルダ２０の本体２１の軸方向における上端側、かつ、周方向における所定位置に、軸方向に平行な線分が印されている。第一マーク２２に印される前記周方向の所定位置は、例えば、ホルダ２０の上端部における任意の位置となるように設定される。
【００２０】
取り付け部２４は、ＮＣマシンの可動部５０に取り付けられる部分である。取り付け部２４は、ホルダ２０の軸方向における下端側に形成されている。フランジ２３は、ホルダ２０の本体２１の軸方向における下端側に形成されており、本体２１と取り付け部２４との間に位置している。
【００２１】
調整機構２５は、タング１２の差し込み口２６への差込量を調整し、ホルダ２０とタップ１０との軸方向の長さを調整するものである。
【００２２】
差し込み口２６は、タップ１０がホルダ２０に取り付けられるときに、タップ１０のタング１２が差し込まれる部分である。差し込み口２６の軸方向の断面形状は、タング１２の形状に応じた正方形に形成され、タング１２を差し込み口２６に差し込むことにより、タング１２と差し込み口２６とが嵌合される。
【００２３】
キャップ３０は、ホルダ２０に取り付けられるタップ１０の位相を所定位相に調整するときに、タップ１０に螺合されるものである。キャップ３０は、本体３１と、第二マーク３２と、を具備している。
【００２４】
本体３１は、略円筒形状に形成されている。本実施形態においては、本体３１は上端が閉じた略円筒形状に形成されている。本体３１の内周面には、タップ１０に螺合する螺旋状の溝（雌ネジ）３５が形成されている。
【００２５】
第二マーク３２は、キャップ３０の軸方向における下端側、かつ、周方向における所定位置に、軸方向に平行な線分が印されている。第二マーク３２が印される前記周方向の所定位置は、例えば、キャップ３０の下端部における雌ネジ３５のネジ切り始め位置と一致するように設定される。
【００２６】
ダイヤルゲージ４０は、所定の直線距離を計測する装置である。ダイヤルゲージ４０は、例えば、ホルダ２０のフランジ２３の下端（下面）からキャップ３０の上端までの軸方向における長さＬを測定するものである。
【００２７】
図２を用いて、加工工程Ｓ１００の流れについて説明する。
なお、図２では、加工工程Ｓ１００の流れをフローチャートによって表している。
【００２８】
加工工程Ｓ１００は、本発明に係る加工装置及び加工方法の実施形態である。加工工程Ｓ１００は、ホルダ２０に対するタップ１０の位相をＮＣマシンの可動部５０に対して所定位相に調整して取り付け、ＮＣマシンの可動部５０を動かし、加工する工程である。言い換えれば、加工工程Ｓ１００は、ホルダ２０を介してＮＣマシンの可動部５０に取り付けられるタップ１０の螺旋状の溝（雄ネジ）であるタップ位相を、ＮＣマシンの可動部５０に対して所定のタップ位相に固定して加工する方法である。
【００２９】
ステップＳ１１０において、作業者は、タップ１０をホルダ２０に取り付ける。このとき、タング１２と差し込み口２６とが嵌合しているため、タップ１０はホルダ２０に対して周方向への回動が規制される。
【００３０】
なお、ステップＳ１１０では、ホルダ２０に取り付けられるタップ１０の位相、すなわちホルダ２０に対するタップ１０の螺旋状の溝（雄ネジ）の位置については、特に留意する必要はない。
【００３１】
ステップＳ１２０において、作業者は、ホルダ２０に取り付けられたタップ１０にキャップ３０を被せて締めつける。このとき、タップ１０の先端がキャップ３０の雌ネジ３５の最上端に到達する位置（現在位相）まできっちり締めつけるものとする。
【００３２】
ステップＳ１３０において、作業者は、タップ１０の先端がキャップ３０の雌ネジ３５の最上端に到達する位置（現在位相）から、ホルダ２０の第一マーク２２とキャップ３０の第二マーク３２とが周方向において一致する位置（所定位相）まで、キャップ３０を緩める方向に回す。
【００３３】
なお、ステップＳ１３０では、タップ１０の先端がキャップ３０の雌ネジ３５の最上端に到達する位置（現在位相）から、最初に第一マーク２２と第二マーク３２とが周方向において一致する位置（所定位相）までキャップ３０を緩めることが望ましい。しかし、例えば、タップ１０の先端がキャップ３０の雌ネジ３５の最上端に到達する位置（現在位相）から２周目、３周目における第一マーク２２と第二マーク３２とが周方向において一致する位置（所定位相）であっても良い。
【００３４】
ステップＳ１４０において、作業者は、ホルダ２０の調整機構２５によって、ホルダ２０のフランジ２３の下端から、キャップ３０の軸方向の先端までの長さＬが所定長さＬ１となるようにホルダ２０からのタップ１０のせり出し量を調整する。即ち、ステップＳ１４０では、タップ１０におけるタング１２の、ホルダ２０における差し込み口２６への差込量が、調整機構２５によって調整される。このとき、長さＬはダイヤルゲージ４０によって確認する。なお、所定長さＬ１は、予め設定されているものとする。
【００３５】
ステップＳ１５０において、作業者は、キャップ３０をタップ１０に対して緩める方向に回転させ、キャップ３０をタップ１０から取り外し、ステップＳ１６０において、ホルダ２０をＮＣマシンの可動部５０に取り付けて加工を行う。
【００３６】
図３を用いて、加工工程Ｓ１００の作用について説明する。
なお、図３では、加工工程Ｓ１００のステップＳ１１０~ステップＳ１０までの作用を各ステップ毎に模式的に表している。
【００３７】
ステップＳ１１０では、タップ１０は、ホルダ２０に取り付けられる。
【００３８】
ステップＳ１２０では、タップ１０には、タップ１０の先端がキャップ３０の雌ネジ３５の最上端に到達する位置（現在位相）まで、キャップ３０がきっちり締めつけられる。
【００３９】
ステップＳ１３０では、タップ１０に取り付けられたキャップ３０が、タップ１０の先端がキャップ３０の雌ネジの最上端に到達する位置（現在位相）から、ホルダ２０の第一マーク２２とキャップ３０の第二マーク３２とが周方向において一致する位置（所定位相）まで、周方向に回動されて緩められる。
【００４０】
なお、ステップＳ１３０では、タップ１０の先端と、キャップ３０の雌ネジ３５の最上端との間に隙間（位相差）が生じることになる。
【００４１】
つまり、ステップＳ１３０では、タップ１０の先端がキャップ３０の雌ネジ３５の最上端に到達する位置（現在位相）から、第一マーク２２と第二マーク３２とが周方向において一致する位置（所定位相）までの位相のずれ（位相差）が、キャップ３０が取り付けられたタップ１０の軸方向の長さに変換されていることになる。
【００４２】
ステップＳ１４０では、ホルダ２０のフランジ２３の下端からキャップ３０の軸方向の先端までの長さＬが所定長さＬ１となるように、タップ１０のホルダ２０からのせり出し量が調整される。
【００４３】
加工工程Ｓ１００の効果について説明する。
加工工程Ｓ１００によれば、タップ１０の位相を所定位相に調整して加工することができる。
【００４４】
すなわち、加工工程Ｓ１００によれば、ステップＳ１３０では、ホルダ２０に対するタップ１０の「現在位相」から「所定位相」までの「位相差」を、軸方向の長さに変換し、ステップＳ１４０において、変換した軸方向の長さを所定長さＬ１付近に収まるように調整し、ステップＳ１５０において、キャップ３０をタップ１０から取り外し、ステップＳ１６０においてホルダ２０をＮＣマシンの可動部５０に取り付け加工している。そのため、ＮＣマシンの可動部５０に対するタップ１０の調整を行うことができ、ＮＣマシンの可動部５０により加工されるネジ孔の位相を調整することができる。
【００４５】
また、タップ１０の位相を所定位相に調整することができるため、例えばホルダ２０に取り付けられるタップ１０が複数回交換された場合であっても、ＮＣマシンの可動部５０に対するタップ１０の位相を所定位相に整列させることができ、ＮＣマシンの可動部５０により加工されるネジ孔の位相を所定位相に整列させることができる。
【００４６】
なお、本実施形態の加工工程Ｓ１００によれば、タップ１０の位相を所定位相に整列させた場合には、タップ１０の寸法の個体差などにより、タップ１０とホルダ２０と軸方向の全体長さにバラつきが生じる。しかしながら、本実施形態のタップ１０は、自動車のエンジンのシリンダヘッドに貫通孔を穿設するものであるため、タップ１０及びホルダ２０の全体長さにバラつきは、貫通孔を穿設するにあたって特に問題ない。
【符号の説明】
【００４７】
１０      タップ
２０      ホルダ
２２      第一マーク
２５      調整機構
３０      キャップ
３２      第二マーク
５０      ＮＣマシン
１００    加工装置
Ｓ１００  加工工程
【図１】
0005790593.tif 000002
【図２】
0005790593.tif 000003
【図３】
0005790593.tif 000004