(57)【要約】工作物にネジを形成する方法について、以下の工程を含むものとする：ａ）工作物におけるネジ軸の周りの壁面に複数本または１本の溝を設ける工程、ｂ）ネジ形成工具（３）の各ネジ形成部（３２，３４）を前記溝のそれぞれに挿入する工程、ｃ）ネジ軸（Ｍ）周りのネジ形成工具（３）の回転によって、工作物の壁面において１本または複数本の前記溝に隣り合う側壁部領域（２３，２５）のそれぞれにネジ筋（３６）を形成し、回転に伴って各ネジ形成部を壁面上の同じ溝に再度入り込ませるまたは別の溝に入り込ませる工程、ｄ）ネジ形成工具の各ネジ形成部を、入り込んだ溝（２３，２５）から、溝に沿った方向で外部へと移動させる工程。【選択図】図１
2014503372.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
以下の工程を備えることを特徴とする、工作物にネジを形成する方法：
a)  工作物（２）におけるネジ軸（Ｍ）周りの壁面（２１）にｎ≧１本の溝（２２，２４）を形成する工程、または、ｎ≧１本の溝を有するネジ軸周りの壁面を工作物に形成する工程、
b)  ネジ形成工具（３）のネジ形成部（３２，３４）のそれぞれを、工作物の前記壁面の前記溝（２２，２４）のそれぞれへと、当該溝に沿った方向で挿入し、その際に前記ネジ形成部が溝底（２２Ｂ，２４Ｂ）に対して径方向間隔（Δｒ）を保ちつつ、当該溝においてネジ軸径方向に入り込むようにする工程、
c)  ネジ軸（Ｍ）周りで前記ネジ形成工具（３）を規定の回転角度で回転させると共に、その回転動作の回転速度およびネジのピッチに合わせた送り速度で前記ネジ形成工具をネジ軸と同軸の軸方向に送ることによって、工作物の前記壁面の１本または複数本の前記溝に隣接する部分壁領域（２３，２５）にネジ筋（３６）を形成し、このとき各ネジ形成部は、回転およびそれと同時の軸方向送りの間には対応する部分壁領域に食い込んで対応するネジ筋部分を形成し、回転後には前記壁面の同じ溝に再度入り込むように、または他の溝に入り込むようにする工程、
d)  前記ネジ形成工具の各ネジ形成部（３２，３４）を、入り込んでいる溝（２４，２２）から、その溝に沿った方向で外部へと移動させる工程。
【請求項２】
請求項１に記載の方法であって、以下の特徴のうち少なくとも１つまたは任意の組み合わせを備える、工作物にネジを形成する方法：
a)  回転角度（α）が直隣の溝同士の間の角距離に応じたものであること、
b)  回転後には各ネジ形成部がその回転前に当該ネジ形成部が位置していた溝の直隣の溝に位置することになるように、回転角度（α）が選択されていること、
c)  ｎ本の溝が互いに３６０°／ｎ程度の角距離となっており、かつ回転角度が３６０°／ｎ、または７２０°／ｎ、または１０８０°／ｎであること。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の方法であって、以下の特徴のうち少なくとも１つまたは任意の組み合わせを備える、工作物にネジを形成する方法：
a)  各溝がネジ軸と平行に延びる軸方向溝として形成されること、
b)  各溝が、ブローチ棒などの穴ぐり具または平削り具を溝の方向に動かすといった機械加工で形成される、または溝切りフライスといったフライス具での機械加工で形成されること。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の方法であって、以下の特徴のうち少なくとも１つまたは任意の組み合わせを備える、工作物にネジを形成する方法：
a)  少なくとも１つのネジ形成部が、非切削加工でネジを形成するネジ筋整形部であること、
b)  ネジ形成工具（３）のネジ形成部（３２，３４）の少なくとも一部分が、ネジ形成用のネジ筋押圧突起を有しており、前記ネジ筋押圧突起は径方向に最も外側へ突出したネジ形成部の範囲内で工具軸（Ａ）周りのネジのピッチに合わせた螺旋経路上に配置されていること。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の方法であって、以下の特徴のうち少なくとも１つまたは任意の組み合わせを備える、工作物にネジを形成する方法：
a)  少なくとも１つのネジ形成部が、ネジ筋を切削により形成するネジ筋切削部であること、
b)  ネジ形成工具（３）のネジ形成部（３２，３４）の少なくとも一部分が、ネジ形成用のネジ筋切削刃（３２Ａまたは３４Ａ）を有しており、前記ネジ筋切削刃は径方向に最も外側へ突出したネジ形成部の範囲内で工具軸（Ａ）周りのネジのピッチに合わせた螺旋経路上に配置されており、ネジ筋切削刃（３２Ａ，３４Ａ）は切削方向または回転方向と向かい合うように、外側の開放面（３２Ｂ，３４Ｂ）などに取り付けられていること。
【請求項６】
ネジ形成工具（３）のネジ形成部（３２，３４）が、ネジ形成工具（３）の他の部分の外表面（３３，３５）よりも径方向外側に突出したものであることを特徴とする、請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の工作物にネジを形成する方法。
【請求項７】
ネジが形成される工作物の壁面が、止り穴または貫通孔といった工作物の芯穴の、芯穴壁であることを特徴とする、請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載の工作物にネジを形成する方法。
【請求項８】
工作物の壁面と、壁面の溝とが共に一つの加工工程で形成されること、またはフライス具などの一つの加工具によって形成されること、を特徴とする、請求項７に記載の工作物にネジを形成する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、工作物にネジを形成する方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ネジの形成または再加工について、切削加工による方法およびネジ切り工具のほかに、非切削加工による方法およびネジ筋入れ工具が知られている。切削加工によるネジの形成は、工作物の材質をネジ谷の部分で取り除くことによって行われる。非切削加工によるネジの形成は、工作物を圧力によって変形させて、工作物にネジ谷を形成することで行われる。使用されるネジ形成工具および加工方法の概要は、以下において「エムーゲハンドブック」とだけ表記する非特許文献１に示されている。
【０００３】
切削加工具あるいは切削式ネジ形成工具としては、ネジ切りタップ（エムーゲハンドブック、第１０章、１８１〜２９８ページ参照）やネジ切りフライスがあり、また、外ネジ専用の、ネジ切りダイス（エムーゲハンドブック、第１１章、３７３〜４０４ページ参照）がある。
【０００４】
ネジ切りタップは切削工具であり、形成するネジのネジピッチに合わせた外ネジに沿って切削部またはネジ筋切削刃が配置されている。ネジ筋を形成する際に、ネジ切りタップは、ネジピッチに合わせた送り速度で工具軸の軸方向に送られるとともに、送り速度に応じた回転速度で工具軸周りに回転させられながら、工作物の円筒状芯穴内へと移動させられ、そしてこのとき、ネジ切りタップの工具軸は、芯穴の中心軸と同軸になるよう軸合わせされており、切削部は、芯穴壁面全体にわたってネジ筋ができるように、芯穴壁面上で恒常的に工作物と接触（連続切削）する。
【０００５】
非切削加工によるネジ筋形成工具としては、いわば筋入れタップ（エムーゲハンドブック、第９章、２９９〜３２４ページ参照）や、外ネジ専用のネジ筋転造工具（エムーゲハンドブック、第１１章、３７３〜４０４ページ参照）がある。
【０００６】
筋入れタップは、外周に略螺旋状または渦巻き状のネジ輪郭を有するネジ筋入れ工具であり、複数の押圧突起（整形片、筋入れ片、整形くさびなどとも呼ぶことができる）がそのネジ輪郭に沿って配置されており、この複数の押圧突起は、筋入れタップの略多角形断面の角部に概して丸みを持たせて形成されており、互いにオフセットされて外側に突出するように設けられている。ネジを形成する際に、筋入れタップは、ネジ切りタップと同様に、その工具軸周りに回転させられながら工具軸の軸方向に送られて工作物の円筒状の芯穴内へと移動させられ、このときに、工具軸は芯穴の中心軸と同軸になるよう軸合わせされる。回転速度と軸方向の送り速度は、ネジピッチに合わせて調整される。筋入れタップの押圧突起は、芯穴壁面上で恒常的に工作物に対して接触および押圧し、芯穴壁面全体にわたってネジ筋ができるように、塑性変形によって芯穴壁面上にネジ筋を形成する。
【０００７】
さらに、単独でドリルおよびネジ切りフライスの両方として機能して切削加工を行う、いわゆるドリルネジ切りフライス（ＢＧＦ）（エムーゲハンドブック、第１０章、３５４ページ参照）や、いわゆる円錐ドリルネジ切りフライス（ＺＢＧＦ）（エムーゲハンドブック、第１０章、３５５ページ参照）が知られており、これらによって、まずネジ用の芯穴を形成し、それからその芯穴にネジを形成することができる。
【０００８】
上記のネジ形成工具の工具胴体部は、一般に、少なくともその長軸周りに略円筒状にされ、かつ／または工作物とは反対側の端部で工作機械のチャック内に収容されて保持される。内ネジを形成するにあたり、従来では、内ネジと相補的な、全体として螺旋形状の外ネジを備えた螺旋材またはネジ釘を捻じ込むことが行われる。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００９】
【非特許文献１】エムーゲ・フランケン（EMUGE-FRANKEN）編、「ネジ切り技術およびフライス技術ハンドブック」（Handbuch der Gewindetechnik und Frastechnik）、パブリツィス・コーポレート・パブリッシング（Publicis Corporate Publishing）、２００４年（ISBN 3-89578-232-7）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ここで、本発明は、ネジを形成するための新規な方法、特に、内ネジを形成するための方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この目的は、請求項１の特徴部によって解決される。本発明の好ましい実施形態およびさらに発展した方法は、請求項１の従属請求項にて示される。
【００１２】
請求項１に示される、工作物にネジを形成する方法は、以下の工程を含む：
a)  工作物（２）におけるネジ軸（Ｍ）周りの壁面（２１）にｎ≧１本の溝（２２，２４）を形成する工程、または、ｎ≧１本の溝を有するネジ軸周りの壁面を工作物に形成する工程、
b)  ネジ形成工具（３）のネジ形成部（３２，３４）のそれぞれを、工作物の前記壁面の前記溝（２２，２４）のそれぞれへと、当該溝に沿った方向で挿入し、その際に前記ネジ形成部が溝底（２２Ｂ，２４Ｂ）に対して径方向間隔（Δｒ）を保ちつつ、当該溝においてネジ軸径方向に入り込むようにする工程、
c)  ネジ軸（Ｍ）周りで前記ネジ形成工具（３）を規定の回転角度で回転させると共に、その回転動作の回転速度およびネジのピッチに合わせた送り速度で前記ネジ形成工具をネジ軸と同軸の軸方向に送ることによって、工作物の前記壁面の１本または複数本の前記溝に隣接する部分壁領域（２３，２５）にネジ筋（３６）を形成し、このとき各ネジ形成部は、回転およびそれと同時の軸方向送りの間には対応する部分壁領域に食い込んで対応するネジ筋部分を形成し、回転後には前記壁面の同じ溝に再度入り込むように、または他の溝に入り込むようにする工程、
d)  前記ネジ形成工具の各ネジ形成部（３２，３４）を、入り込んでいる溝（２４，２２）から、その溝に沿った方向で外部へと移動させる工程。
【００１３】
本発明のこうした方法では、従来のネジ切り手法または筋入れ手法と比較して、円錐面に沿ってネジ筋切削刃や押圧突起の最大径方向幅がネジ切りタップまたは筋入れタップの端部から増加していくような、通常のネジ切りタップまたは筋入れタップが有する先端円錐や食い付き部を、ネジ形成工具に余分に備える必要がない、という利点が得られる。このため、食い付き部や先端円錐の長さ分だけ形成されてしまう不完全ネジ部を無くすことができ、より大きなネジ長さにわたって、止り穴の軸方向に完全ネジ部を形成することができる。また、そのほかの利点として特に、ネジ形成工具を短くすることができて、作用高さが低くなるという好ましい効果がある。
【００１４】
本発明に係る方法によると、従来技術による既知の方法と比較して、工作物壁面に対する作用位置へのネジ工具の軸方向の挿入動作を、外部から非常に迅速に行うことができ（軸方向への挿入だけ行えばよく）、実質的により小さい回転角、または実質的により少ない回転回数でネジ筋の形成を行うことができ、ネジ筋の形成後には、工作物壁面から外部への軸方向の取り出し動作を、非常に迅速に行うことができる（軸方向への取り出しだけ行えばよい）。従来技術のネジ切りタップや筋入れタップでは、必ずネジ切りタップや筋入れタップを複数回回転させる必要があり、また、始めに工具の捻じ込みを行う必要があり、さらに捻じ戻しも行う必要があった。本発明の方法では、軸方向への挿入動作および取り出し動作に加えて、一回の回転、または溝の数および配置に応じた部分回転のみ行えば十分である。溝を形成するための付加的時間は、概ねネジ筋の形成より短く済む。
【００１５】
また、本発明によるネジは、その軸方向位置およびネジの開始部に関して、精度良く位置合わせを行うことができる。溝がネジの位置決めとなるのである。
【００１６】
好ましい実施形態においては、ネジ形成工具の回転の回転角度が、直隣の溝同士の間の角距離に応じたものとなるように、かつ／または、回転後には各ネジ形成部がその回転前に当該ネジ形成部が位置していた溝の直隣の溝に位置することになるように、回転角度が選択される。特に、ｎ本の溝が互いに３６０°／ｎ程度の角距離となるようにし、かつ、回転角度を３６０°／ｎ、または７２０°／ｎ、または１０８０°／ｎとする。
【００１７】
（１本または複数本の）溝は、実質的に軸方向に、および／またはネジ軸に平行に延びている。
【００１８】
好ましくは、各溝は、機械加工で形成され、特に、ブローチ棒などの穴ぐり具または平削り具を溝の方向に動かすことによって、あるいは溝切りフライスによって形成される。
【００１９】
第１の変形例では、少なくとも１つのネジ形成部が、非切削加工でネジ筋を形成するネジ筋整形部である。具体的には、ネジ形成部の少なくとも一部分が、ネジ筋形成用のネジ筋押圧突起を有しており、前記ネジ筋押圧突起は径方向に最も外側へ突出したネジ形成部の範囲内で工具軸周りのネジのピッチに合わせた螺旋経路上に配置される。
【００２０】
第１の変形例と組み合わせることもできる第２の変形例では、少なくとも１つのネジ形成部が、ネジ筋を切削により形成するネジ筋切削部である。具体的には、ネジ形成部の少なくとも一部分が、ネジ筋形成用のネジ筋切削刃を有しており、前記ネジ筋切削刃は径方向に最も外側へ突出したネジ形成部の範囲内で工具軸周りのネジのピッチに合わせた螺旋経路上に配置される。ネジ筋切削刃は概ね切削方向または回転方向と向かい合うように、好ましくは外側の開放面に取り付けられる。
【００２１】
ネジ形成工具のネジ形成部は、概ねネジ形成工具の他の部分の外表よりも径方向外側に突き出る。
【００２２】
ネジが形成される工作物の壁面は、好ましくは工作物の芯穴、特に止り穴または貫通孔の、芯穴壁であり、ネジは内ネジとなる。しかしながら、工作物の外壁に外ネジを形成することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
本発明について、実施例を用いて以下に説明する。また、以下の図面を参照する。
各図は模式的に示されている。図１〜８において、対応する部分と寸法には、同一の符号を付している。
【図１】工作物の芯穴を示す断面図。
【図２】第１の工程において、２つの溝が形成された図１の芯穴を示す断面図。
【図３】第２の工程において、溝に位置する２つのネジ形成部を備えたネジ形成工具が挿入された図２の芯穴を示す断面図。
【図４】第３の工程において、挿入されたネジ形成工具が所定の角度で回転されるとともに所定の軸方向の送りで動かされて、ネジ形成部がネジ筋の一部を形成した図３の芯穴を示す部分断面図。
【図５】第３の工程において、挿入されたネジ形成工具が完了角度まで回転されるとともに所定の軸方向の送りで動かされて、ネジ形成部がネジ筋の全体を形成した図３，４の芯穴を示す部分断面図。
【図６】芯穴と二つの溝、そして溝の間のネジの形成が完了した工作物を示す斜視図。
【図７】図６における芯穴を示す平面図。
【図８】図７における芯穴を示す、図７の線VIII−VIIIに沿った断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
図１は、断面における工作物２の芯穴２０を示しており、この芯穴２０は、中心軸Ｍ周りで直径Ｄの円筒状の芯穴壁面２１を有している。中心軸Ｍの径方向には矢印と符号ｒを付している。芯穴２０は好ましくは機械加工で形成され、特に穴ぐり具またはフライス具によって形成される。
【００２５】
そして、図２で示すように、芯穴２０に２つの軸方向の溝２２，２４が形成され、これらの溝は互いに平行かつ中心軸Ｍに対して平行となっており、直径上で中心軸Ｍに臨む側面に設けられ、特に互いに１８０°オフセットされて配置される。芯穴２０の外径から、あるいは元の円筒状壁面２１から、溝２２，２４はｔで表す適度な深さになっており、好ましくは両溝２２，２４で等しくなっている。径方向外方にて延びる溝２２の溝底を２２Ｂで表し、同様に溝２４の溝底を２４Ｂで表す。図２において、溝２２，２４間で時計回りに延びる部分壁領域を２３で表し、溝２２，２４間の他方側で延びる部分壁領域を２５で表す。
【００２６】
溝２２または溝２４の角度幅βに相当する部分周壁は、芯穴２０の周壁全体に対して、あるいは円周全体すなわち３６０°に対して、２％〜１２．５％となっており、好ましくは７．５％〜１０％であり、角度でいうと７．２°〜４５°、好ましくは２７°〜３６°である。ネジ切りタップのような切削式のネジ形成工具では、筋入れタップのような整形式または筋入れ式のネジ形成工具よりも溝２２の角度幅βを小さくすることができる。各部分壁領域２３，２５の角度幅γに相当する残りの部分周壁は、（３６０°−２β）／２＝１８０°−βである。
【００２７】
溝２２，２４の形成は、機械加工で行うことができ、特にブローチ棒やフライス具で行うことができる。
【００２８】
基本的に、芯穴２０は、溝２２，２４と共に、一つの加工工程で、特に機械加工で、具体的には一基のフライス具による加工で、同時に形成することができる。
【００２９】
そして、図３に示すように、自身の工具軸Ａ周りで回転可能なネジ形成工具３が、芯穴２０の中心軸Ｍと工具軸Ａとが同軸になるようにして芯穴２０へと挿入される。ネジ形成工具３は、工具軸Ａに臨む直径上に配置された、または互いに１８０°オフセットされて配置された、二つのネジ形成部３２，３４を備えており、ネジ形成部３２，３４の間には二つの、特に円筒状の、外表面３３，３５を備えている。
【００３０】
ネジ形成部３２，３４は、外表面３３，３５よりも径方向外側へ突出している。ネジ形成工具３の外表面３３から外表面３５への直径をｄで表す。ネジ形成部３２，３４は、ネジ筋を形成するための、ネジのピッチに合わせた工具軸Ａ周りの螺旋経路または渦巻き経路上に配置されたネジ筋切削刃３２Ａまたは３４Ａ（図３には断面のみ示す）を備えており、ネジ筋切削刃３２Ａまたは３４Ａは、そこから連続する外面に開放面３２Ｂ，３４Ｂを有している。図３に示すように、ネジ筋切削刃３２Ａ，３４Ａは、工具軸Ａ周りの回転方向Ｓに進行方向を向けて配置され、開放面３２Ｂ，３４Ｂは、それぞれネジ筋切削刃３２Ａ，３４Ａの後方に広がっている。ネジ筋切削刃３２Ａ，３４Ａは、ネジ筋形成工具３のネジ筋形成部３２，３４のうち最も径方向外側に突き出た部分である。ネジ形成工具３の外周の他の部分に対する、特に外表面３３，３５に対するネジ筋切削刃３２Ａまたは３４Ａの径方向幅はｈで表されており、好ましくは両ネジ形成部３２，３４で等しくされる。
【００３１】
各溝２２または２４の各溝底２２Ｂまたは２４Ｂに対する各ネジ筋切削刃３２Ａ，３４Ａの径方向間隔はΔｒで表されており、好ましくは両溝２２，２４で等しくされる。
この径方向間隔Δｒは、典型的には溝深さｔの１／３〜１／２に選択される。
【００３２】
ネジ形成部３２は、溝２２内で径方向ｒへと突き出ており、ネジ形成部３４は、溝２４内で突き出る。このため各寸法について、ｄ＜Ｄかつｄ／２＋ｈ＜Ｄ／２＋ｔが成り立つ。
【００３３】
芯穴壁２１の部分壁領域２３とそれに面するネジ形成工具３の外表面３３との間の径方向間隔あるいは隙間幅、および、芯穴壁２１の部分壁領域２５とそれに面するネジ形成工具３の外表面３５との間の径方向間隔あるいは隙間幅は、ｇで表されており、ｇ＝（Ｄ−ｄ）／２を満たす。この隙間幅ｇは、説明し易いように拡大して示されており、開放面３２Ｂ，３４Ｂと溝底２２Ｂ，２４Ｂとの間の径方向間隔Δｒも同様である。原則として、ネジ形成工具３側と芯穴２０の芯穴壁２１側または溝２２，２４側との間の余裕は、小さくなるように調整される。好ましくは０．０１＜ｇ／Ｄ＜０．１であるが、他の数値比が選択されてもよい。
【００３４】
そして、図４には、工作物２の芯穴２０内において、図３に示す位置に対して角度αで回転方向Ｓに回転されたネジ形成工具３が示されている。
【００３５】
図４の断面には示していないが、ネジ形成工具３には、回転方向Ｓの回転動作に加えて、芯穴２０の奥へ向けて、工具軸Ａおよび中心軸Ｍと同軸で軸方向あるいは直線方向の送り動作も行われる。
【００３６】
この軸方向の送り動作の送り速度は、回転方向Ｓの回転動作の回転速度および所望のネジのピッチＰに合わされ、その一方で、工具３が全回転したとき、あるいは回転角度α＝３６０°だけ回転したとき、軸方向送りまたは軸方向移動距離はちょうどネジのピッチＰに一致する。このため、軸方向の送り速度は、ネジのピッチＰと工具３の回転数との積である。
【００３７】
回転角度αの回転動作により、ネジ形成工具３は、移動距離Ｐ・α／３６０°の軸方向送り動作をすると共に、芯穴２０の芯穴壁２１にネジのネジ筋３６の一部を形成する、つまり溝２２から部分壁領域２５へと出てゆき、また溝２４から部分壁領域２３へと出てゆく。説明のために、図４に図示する断面には、形成されるネジ筋３６の巻き条のうち、既に形成が済んだ部分も示している。
【００３８】
ここで、ネジ形成工具３は、ネジ形成部３２，３４にそれぞれ、工具軸Ａの軸方向に一列のネジ筋切削刃３２Ａ，３４Ａを備えており、これらは軸方向に互いにオフセットされて配置されている。
【００３９】
各列のネジ筋切削刃３２Ａ，３４Ａの数に応じて、ネジ筋形成工具３がα＝１８０°だけ半回転すると、Ｐ／２だけ送られるのと共に、ネジ筋３６のネジ巻き条が、軸方向のひと列に含まれるネジ筋切削刃の数に相応する数で形成されて、その形成は各溝２２，２４により中断される。ネジ筋切削刃３２Ａ，３４Ａが直径上で正対して配置され、それぞれＰ／２だけオフセットされて配置されていることにより、壁領域２３および壁領域２５に分離して形成されるネジ筋３６の半分の巻き条は、溝２２，２４において、所望のネジ軌道に沿ってネジピッチＰの螺旋経路へと互いに結合される。
【００４０】
ネジ筋切削刃３２Ａ，３４Ａの径方向幅ｈが、芯穴壁２１からネジ筋３６のネジ谷底３６Ｂまでの距離を規定する。
【００４１】
図２〜４の例では１８０°となっている芯穴２０の溝２２と溝２４との間の角距離のぶん工具３が回転すると、全体としての回転角αは、部分壁領域２３と２５の間の全体を占めることとなり、ネジ筋３６の全体が形成される。
【００４２】
半回転後の状態を図５に示す。
【００４３】
かつて溝２２に入り込んでいたネジ形成部３２は、ここでは直径上で対向する溝２４に入り込んでおり、かつて溝２４に入り込んでいたネジ形成部３４は、ここでは溝２２に入り込んでいて、どちらも溝底２４Ｂまたは２２Ｂに対して径方向間隔がΔｒとなっている。
【００４４】
これにより、さらに続けての加工工程において、ネジ形成工具３を芯穴２０から中心軸Ｍの軸方向に引き抜くことができ、形成されたネジ筋３６を損傷することなく、ネジ形成部３２，３４を溝２４，２２に沿って軸方向外側へと動かすことができる。
【００４５】
基本的に、溝の数がｎ＞２の場合、芯穴壁２１上の溝を等間隔または等分となるようにしておく、すなわち角距離を３６０°／ｎとしておくと、３６０°／ｎだけ回転が行われれば、そのとき既に溝の間で形成されるネジ筋は完成しており、芯穴からの工具の引き抜き動作をこの場合でも行うことができる。
【００４６】
溝を不等間隔で配置、または不等分とした場合、ネジ形成部を溝まで至らせて工具の引き抜きを行えるようにするために、通常は３６０°の全回転が必要となるが、軸対称あるいはｎ回の回転対称であれば、この場合も小さい回転角でネジ形成部がいずれも対応する溝に入り込むようになる。
【００４７】
この方法の利点は、ネジ形成工具３、つまるところ改良されたネジ切りタップが、円錐面に沿ってネジ筋切削刃の最大径方向幅がネジ切りタップの端部から増加していくような先端円錐や食い付き部を備える必要がないということにあり、それに応じて切削量と、ネジ筋切削刃が加工物表面から到達する侵入深さとが増加し、また切削圧力を高くせずに済む。
【００４８】
本発明に係る、事前に形成された溝２２，２４に嵌まるネジ形成部３２，３４を有するネジ形成工具３によれば、ネジ輪郭の深さを、全体にわたってネジ筋切削刃３２Ａ，３４Ａの径方向幅ｈとほぼ同じくなるようにネジ筋を形成することができ、芯穴２０が止り穴の場合でも、軸方向のネジ長さにわたって、従来のネジ切りタップであればそのネジ切りタップの食い付き部や先端円錐に起因して生じてしまうところの不完全ネジ部を無くしたネジを成すことができる。本発明に係る方法では、１８０°のみの回転でも、ネジ筋３６を完全に、しかも軸方向のネジ長さ全体にわたって形成することができる。さらにこの利点により、両溝２２，２４の領域でネジ筋３６が途切れていることによる強度損失を補うことができる。
【００４９】
また、溝２２，２４を形成するための付加的な工程があるものの、従来の、溝２２，２４のない円筒状芯穴にネジ切りタップを用いる場合よりも、実際のネジ形成処理をより短時間で行うことができる。
【００５０】
また、より有利な形態においては、ネジ形成の位置に対する溝２２，２４を通じての離脱あるいは送り込みのために、そして切りくずの除去のためにも、特に油または油エアロゾルからなる冷却剤および／または潤滑剤を用いることができる。さらにまた、ネジ筋切削刃によって少なくとも直近で発生した切りくずは、各溝２２または２４へと比較的大きな量で運び込まれ、冷却剤および／または潤滑剤で運び出すことができる。
【００５１】
冷却剤および／または潤滑剤をネジ形成部３２，３４から輸送するため、もしくはネジ形成部まで輸送するため、または切削式のネジ形成部３２，３４から切りくずを除去するために、ネジ形成工具３は、ネジ形成部３２，３４上に、またはネジ形成部内に、図示しない外溝および／または内部通路を備えることができる。
【００５２】
図１〜５における芯穴２０は、貫通孔とすることもできるし、止り穴とすることもできる。ここで、内ネジの作成のためには、工作物の壁面を、工作物における貫通孔または非貫通穴の内壁とすることができる。ただし、本方法は、外ネジの作成に用いることもでき、棒材やボルトやその類のものの外面に施される溝とそれに続くネジ筋を形成することができて、このとき、それに相応して、ネジ形成工具のネジ形成部は、内面に配置されるか、内方に向けられるかしており、工作物の外面に外側から食い込む。このネジ形成工具は、直径において、内ネジの場合には加工物の壁より小さいが、この場合には壁より大きい。
【００５３】
図６〜８には、本発明に係る方法によって芯穴２０としての貫通孔にネジ筋が形成され、既にネジ形成工具３が引き出された様子を示している。
【００５４】
ネジ筋３６は芯穴２０の芯穴壁２１の部分壁領域２３および２５全体に形成されており、溝２２および２４の領域でのみ途切れている。芯穴２０の中心軸線Ｍは、ここでは、（途切れのある）ネジ筋３６を備えて作成されたネジのネジ軸となっている。図８においては、ネジ筋３６のネジのピッチＰも図示している。
【００５５】
図示しない実施形態では、ネジ形成工具として、図３〜５に示す改良されたネジ切りタップの代わりに、改良された筋入れタップを用いることもでき、そのネジ形成部には、ネジ筋切削刃の代わりに、径方向外側に突出する押圧突起または筋入れ片が備えられていて、この押圧突起または筋入れ片は、その他の点は同様のネジ形成工具の回転動作およびそれと同時の送り動作により、塑性的に芯穴壁を押し込んで非切削加工によりネジ筋を形成する。押圧突起は特に、各溝の溝底に対する径方向間隔においてネジ形成部の中央に再配置されるとよい。
【００５６】
工作物として好ましい材料は金属であり、特にアルミニウム合金やマグネシウム合金やその他の軽金属であるが、本発明はこうした材料に限定されるものではない。また、工作物としては、壁の分厚いものや大型のものも考えられるし、壁の薄い部品や薄板も考えられ、特に、鋼やその他の材料からなるものも考えられる。
【符号の説明】
【００５７】
２    工作物
３    ネジ形成工具
２０    芯穴
２１    芯穴壁
２２，２４    溝
２２Ｂ，２４Ｂ    溝底
２３，２５    壁領域
３２，３４    ネジ形成部
３２Ａ，３４Ａ    ネジ筋切削刃
３２Ｂ、３４Ｂ    開放面
３３、３５    外表面
３６    ネジ筋
Ａ    工具軸
Ｄ    穴径
ｄ    工具径
ｇ    隙間幅
Ｓ    回転方向
Ｍ    中心軸
Ｐ    ネジのピッチ
ｔ    溝深さ
ｒ    半径
ｈ    径方向高さ
Δｒ    径方向間隔
α    回転角
β、γ    角度幅
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【国際調査報告】
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