(57)【要約】【課題】加工材の横方向からねじ加工を行なう場合でも盛上げタップの加工点まで冷却液が行き渡るような盛上げタップを提供する。【解決手段】先端に設けられたねじ部１と、ねじ部１を分断するように形成された複数の溝５，５と、を有する盛り上げタップ１０において、盛上げタップ１０の軸方向に垂直な断面視において、盛上げタップ１０の軸心Ｏと溝５の底Ｂを通る直線Ｌを境界とした場合に、盛上げタップ１０の回転方向Ｒの後方の溝５の断面積ＳＢを盛上げタップ１０の回転方向Ｒの前方の溝５の断面積ＳＦよりも広くする。【選択図】図５
2022001391.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
先端に設けられたねじ部と、前記ねじ部を分断するように形成された複数の溝と、を有する盛り上げタップであって、前記盛上げタップの軸方向に垂直な断面視において、前記盛上げタップの軸心と前記溝の底を通る直線を境界とした場合に、前記盛上げタップの回転方向の後方側の前記溝の断面積は、前記盛上げタップの回転方向の前方側の前記溝の断面積よりも広いことを特徴とする盛上げタップ。
【請求項２】
前記溝は、前記盛上げタップの軸方向と平行に形成されており、前記溝の深さは、前記盛上げタップの直径をＤとした場合に、溝の深さ＝盛上げタップの直径Ｄ×０．２〜０．２５の範囲であることを特徴とする請求項１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、転造加工によってねじ加工を行なう盛上げタップに関する。
【背景技術】
【０００２】
鋼材やアルミニウム合金等に対して転造加工によってねじ加工を行なう、いわゆる盛上げタップの大部分は、切削加工によるねじ加工の様に切り屑が発生しないので、ねじれ溝や直溝の様な溝を設ける必要はない。
【０００３】
しかし、冷却液をタップに供給しながらねじ加工する場には、ねじ加工中の冷却液をタップの先端まで届けるために溝を設けた盛上げタップ（溝付き盛上げタップ）がある（特許文献１ないし３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】実開昭６０−１５３７２５号公報
【特許文献２】特開２００３−１２７０２７号公報
【特許文献３】特開２００４−３１４２３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
立型加工機（立型マシニングセンタ）を利用して、溝付きの盛上げタップで鉛直方向からねじ加工を行う場合は、盛上げタップの先端まで冷却液が届くので冷却液による冷却効果が期待できる。
【０００６】
しかし、横型加工機（横型マシニングセンタ）を利用して加工材の側面（横方向）から盛上げタップによるねじ加工を行なう場合、盛上げタップの先端まで冷却液が届き難く、盛上げタップの工具寿命は却って短くなるという問題があった。これは、従来の盛上げタップ１００の断面形状（図６参照）が、盛上げタップの円周方向において溝とねじの形状が対称であることに起因している。
【０００７】
そこで、本発明では、加工材の横方向から塑性加工によりねじ加工を行なう場合でも盛上げタップの加工点まで冷却液が行き渡るような盛上げタップを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前述した課題を解決するために、本発明の盛上げタップは先端に設けられたねじ部と、ねじ部を分断するように形成された複数の溝と、を有する盛り上げタップにおいて、盛上げタップの軸方向に垂直な断面視において、盛上げタップの軸心と溝の底（溝底）を通る直線を境界として、盛上げタップの回転方向の後方側の溝の断面積は、盛上げタップの回転方向の前方側の同溝の断面積よりも広くする。
【０００９】
また、溝の断面形状は、盛上げタップの軸方向と平行に形成されており、溝の深さを盛上げタップの直径をＤとした場合に、溝の深さ＝盛上げタップの直径Ｄ×０．２〜０．２５の範囲とすることもできる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の盛上げタップは、溝断面の形態を通常の溝断面に対して、回転後方側の断面をより広くしたので、ねじ加工における冷却剤が回転後方側のねじ部へより多く行き渡る。その結果、加工材に対して鉛直方向からのねじ加工に加えて、横方向からねじ加工を行なう場合でも盛上げタップの加工点まで冷却剤が行き届く。したがって、本発明の盛上げタップは、従来の盛上げタップに比して盛上げタップの工具寿命を延ばす効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態を示す盛上げタップ１０の正面図である。
【図２】図１に示す盛上げタップ１０の左側面図である。
【図３】図１に示す盛上げタップ１０の斜視図である。
【図４】図１に示す盛上げタップ１０のＡ−Ａ線断面図である。
【図５】図４に示す盛上げタップ１０の部分拡大図である。
【図６】従来の盛上げタップ１００の模式断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明である盛上げタップの形態について図面を用いて説明する。本発明の一実施形態である盛上げタップ１０の正面図を図１に示す。また、図１に示す盛上げタップ１０の左側面図を図２、図１に示す盛上げタップ１０の斜視図を図３にそれぞれ示す。本発明の盛上げタップ１０は、大きく分けて先端のねじ部１と後端のシャンク４から構成されている。ねじ部１は、図１および図３に示す様に、被削材に対して最初にねじ加工を行う食付き部２、その食付き部２に連続して形成される完全山部３、食付き部２や完全山部３を分断するように形成される複数の溝５，５を備えている。
【００１３】
この盛上げタップ１０は、図２に示す様に先端からシャンク４方向を見た場合、食付き部２から完全山部３へ向けて徐々に直径（外径）が大きくなり、完全山部３の直径φＤが最終的に盛上げタップ１０の直径となる。また、この盛上げタップ１０は、図２に示す様に回転方向Ｒが反時計周りに回転することでねじ加工が行なわれる。なお、図１ないし図３に示す盛上げタップ１０の溝５，５は、盛上げタップ１０の軸方向（長手方向）に平行な溝（直溝）であるが、その他の溝形態として盛上げタップ１０の外周においてらせん状に形成される溝（ねじれ溝）であっても構わない。
【００１４】
次に、この盛上げタップ１０の断面形状について図面を用いて説明する。図１に示す盛上げタップ１０のＡ−Ａ線における切断位置の断面図を図４、図４に示す盛上げタップ１０の上方部分の拡大図を図５にそれぞれ示す。本実施形態の盛上げタップ１０の完全山部３は、図４に示す様に軸心Ｏを中心にして８個のねじ山３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄ・・・を備えている。各ねじ山３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄ・・・は、回転方向Ｒの前方側と後方側における各傾斜面の稜線が重なることで形成される頂部Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４・・を有している。また、例えば隣接する２つのねじ山３Ａ，３Ｂの間には、溝底Ｂ１を有する溝５が形成されている。
【００１５】
ここで、軸心Ｏを中心として各ねじ山３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄ・・・の各頂部Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４・・を通過する外接円（仮想円）Ｃ１が、盛上げタップ１０の直径φＤとなる。また、軸心Ｏを中心として各溝５Ａ，５Ｂ，５Ｃ・・・の溝底Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４・・・を通過する内接円（仮想円）Ｃ２が盛上げタップ１０の心厚（芯厚）に相当する。
【００１６】
次に、盛上げタップ１０の溝５の断面形状について図面を用いて説明する。図４に示す盛上げタップ１０の断面形状の軸心Ｏから上方側の部分拡大図を図５に示す。例えば、盛上げタップ１０の溝５Ｂの断面形状は、図５に示すように軸心Ｏと溝底Ｂ２を通過する直線Ｌ（仮想線）を境界として、回転方向Ｒの前方と後方で各々非対称の形状とする。
【００１７】
つまり、盛上げタップ１０の円周方向において、互いに隣接する２つのねじ山３Ｂ，３Ｃの間に形成される溝５Ｂの溝断面に関して、直線Ｌを境界とした場合に盛上げタップ１０の回転方向Ｒの後方の溝断面ＳＢは、盛上げタップ１０の回転方向Ｒの前方の溝断面ＳＦよりも広くする。
【００１８】
ここで、回転方向Ｒの後方の断面積ＳＢは、図５に示す直線Ｌとねじ３Ｃ山の一部を形成する稜線（溝底Ｂ２から頂部Ｔ３までの稜線）と前述の外接円Ｃ１によって囲まれた部分とする。また、回転方向Ｒの前方の断面積ＳＦは、図５に示す直線Ｌとねじ３Ｂの一部を形成する稜線（溝底Ｂ２から頂部Ｔ２までの稜線）と前述の外接円Ｃ１によって囲まれた部分とする。
【００１９】
また、盛上げタップ１０の溝５Ｂの深さｈ（外接円Ｃ１から溝底Ｂ２までの距離）は、盛上げタップ１０の直径Ｄの２０％以上２５％の範囲（ｈ＝０．２〜０．２５×Ｄ）とすることが好ましい。
【実施例】
【００２０】
本発明に係る盛り上げタップ（以下、発明品という）および従来の盛り上げタップ（以下、従来品という）を用いて転造加工試験を行ったので、その試験結果について説明する。本試験は、発明品および従来品を回転しながら各被削材に所定位置までねじ込んだ後、逆回転させて被削材から発明品および従来品を外すことでねじ加工を「１穴」として、同様の加工を連続的に行った。また、加工中にタップの一部が損傷したことが目視判断された時点でも試験終了とした。
【００２１】
被削材に加工されたねじ穴に対して、任意でゲージによる測定を行い、ゲージアウトと判断されるまでの総穴加工数を比較した。また、ゲージアウトと判断された加工穴があった場合には、連続して空いている穴についてゲージが合格する穴を確認するまで遡って全数調査することで、総穴加工数を計算した。
【００２２】
ここで、「ゲージアウト」とは、ＧＰゲージ（通りゲージ）を使用して、定められたはめあい長さに対し無理なく手でねじ込み、ねじ全長にわたって通り抜けることができない状態になったときに、「ゲージアウト」と判断した（日本工業規格  ＪＩＳ  Ｂ０２５１参照）。
【００２３】
また、本試験に使用した発明品および従来品は共通仕様として、ねじ径１２ｍｍ（Ｍ１２）、ピッチ長さ１．７５ｍｍ（１．７５Ｐ）とした。また、本試験に使用した発明品の形態は図１に示す盛り上げタップ、従来品の形態は図６に示す盛り上げタップをそれぞれ使用した。なお、本試験の加工条件等は、以下の通りである。
・被削材：Ｓ５０Ｃ（炭素鋼）
・加工速度：３０ｍ／ｍｉｎ（盛り上げタップ外径における周速換算）
・加工形態：止まり穴（下穴径：１１．２ｍｍ）
・切削油剤：水溶性切削油剤
・加工機：横型マシニングセンタ
【００２４】
本加工試験の結果、従来品による加工穴数は、６６７穴目でゲージアウトになり、その時点で加工試験を終了した。これに対して、発明品は、加工穴数が３０３８穴目でゲージアウトになった。以上の試験結果より、発明品は従来品に対して４倍以上の加工穴数となった。以上の試験結果より、発明品は、軸方向に垂直な断面視において溝断面を回転方向前方側よりも回転方向後方側をより広く設けたので、先端部分まで切削油剤が行き届き、従来品に対して加工性能を向上させることができた。
【符号の説明】
【００２５】
１                ねじ部
２                食付き部
３                完全山部
３Ａ〜３Ｄ        完全山部のねじ山
４                シャンク
５（５Ａ〜５Ｄ）  溝
１０，１００      タップ
Ｂ（Ｂ１〜Ｂ４）  溝底
Ｃ１              タップの内接円
Ｃ２              タップの外接円
Ｄ                タップの直径
Ｌ                タップの軸心と溝底を結ぶ仮想線
Ｏ                タップの軸心
Ｒ                タップの回転方向
ＳＦ，ＳＢ         溝の断面積
Ｔ１〜Ｔ４        ねじ山の頂部
ｈ                溝の深さ
【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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