(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ねじ切り用のねじ部を有し、このねじ部に、その先端から後方に向かって延びる複数の逃がし溝が設けられたタップにおいて、前記逃がし溝同士の間に位置する各ランドの先端面に、タップ回転方向下流側に向かうに従ってタップ後端側に低くなる向きに傾斜してねじ部先端側の切粉をタップ回転方向下流側の逃がし溝へ案内する周方向の傾斜面が形成され、前記傾斜面の傾斜角度が前記ねじ部のリード角以上であることを特徴とするタップ。
【請求項２】
ねじ切り用のねじ部を有し、このねじ部に、その先端から後方に向かって延びる複数の逃がし溝が設けられたタップにおいて、前記逃がし溝同士の間に位置する各ランドの先端面に、タップ回転方向下流側に向かうに従ってタップ後端側に低くなる向きに傾斜してねじ部先端側の切粉をタップ回転方向下流側の逃がし溝へ案内する周方向の傾斜面が形成され、前記傾斜面が各ランドの先端面の周方向略全域にわたって形成されていることを特徴とするタップ。
【請求項３】
請求項２記載のタップにおいて、前記傾斜面の傾斜角度が前記ねじ部のリード角以上であることを特徴とするタップ。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載のタップにおいて、前記傾斜面は、前記ランド先端面のタップ回転方向上流端もしくはその近傍部位からタップ回転方向下流側に向かうに従ってタップ後端側に低くなる向きに傾斜し、かつ、そのタップ回転方向下流側部分の傾斜角度がタップ回転方向上流側部分の傾斜角度よりも大きいことを特徴とするタップ。
【請求項５】
請求項４記載のタップにおいて、前記傾斜面は、前記ランド先端面のタップ回転方向上流端もしくはその近傍部位から第１の傾斜角で傾斜する第１の傾斜面と、この第１の傾斜面のタップ回転方向下流側に隣接し、前記第１の傾斜角よりも大きい第２の傾斜角で傾斜する第２の傾斜面とを有することを特徴とするタップ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ねじ切り用のねじ部に切粉を逃がすための逃がし溝が設けられたタップに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の一般的なタップの構造を図６及び図７に示す。
【０００３】
図６に示すタップ１０は、後端側のシャンク部１２と、先端側のねじ部１４とを一体に有している。前記ねじ部１４には、その先端から後方に向かって軸方向に延びる逃がし溝１６が周方向に並ぶ複数の位置（図例では４つの位置）に形成されている。これらの逃がし溝１６は、タップ１０の進行に伴って発生する切粉を後方へ逃がすためのものであり、これら逃がし溝１６同士の間に位置する各ランド１７の外周面には、ねじ切り用の雄ねじ１７ａが刻まれている。ねじ部１４の先端面（図７（ａ）に網目で示される領域の面）は中心軸に対して直交する平坦面２０とされ、その中心位置にセンター穴１８が形成されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前記タップ１０を下向きまたは横向き（特に下向き）にしてタップ立てをする場合、ねじ部１４の先端側端部で発生した切粉は、穴底に落下して堆積する。従って、そのままタップ１０を進めると、ねじ部１４の先端の平坦面２０と穴底との間に前記切粉が噛み込まれ、強く圧縮される。その反力により、タップ１０のトルクが過大となり、これに起因してねじ精度が悪化し、最悪の場合にはタップ１０が折損するおそれがある。また、加工後においても、穴底に押付けられて圧縮した切粉を除去するのは容易でなく、作業効率も良くない。
【０００５】
本発明は、このような事情に鑑み、加工中にねじ部先端側で発生する切粉が当該ねじ部先端面と穴底との間に噛み込まれるのを有効に抑止して良好な加工を実現できるタップを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するための手段として、本発明は、ねじ切り用のねじ部を有し、このねじ部に、その先端から後方に向かって延びる複数の逃がし溝が設けられたタップにおいて、前記逃がし溝同士の間に位置する各ランドの先端面に、タップ回転方向下流側に向かうに従ってタップ後端側に低くなる向きに傾斜してねじ部先端側の切粉をタップ回転方向下流側の逃がし溝へ案内する周方向の傾斜面が形成されているものである。
【０００７】
この構成によれば、タップの進行に伴ってねじ部先端側に切粉が発生しても、この切粉は各ランド先端の傾斜面によってタップ回転方向下流側の逃がし溝へと案内され、タップ後方へ円滑に逃がされる。従って、前記切粉がねじ部先端面と穴底との間に噛み込まれることが有効に抑止される。
【０００８】
さらに、本発明は、前記のタップにおいて、前記傾斜面の傾斜角度が前記ねじ部のリード角以上であるものである。このように、前記傾斜角度をねじ部の螺旋勾配以上の角度にすることにより、ねじ部先端側の切粉をより確実に逃がし溝へと案内することができる。
【０００９】
また、本発明は、前記のタップにおいて、前記傾斜面が各ランドの先端面の周方向略全域にわたって形成されているものである。
【００１０】
このように前記傾斜面がねじ部先端面の周方向略全域にわたって形成され、かつ、その傾斜角度が前記ねじ部のリード角以上である場合には、ねじ部先端側にある切粉の全てを確実に逃がし溝へ案内することが可能になる。
【００１１】
前述のように、前記傾斜面の傾斜角度が大きいほど切粉案内性能を高めることができるが、この傾斜面が前記ランド先端面のタップ回転方向上流端もしくはその近傍部位を起点としてこの部位からタップ回転方向下流側に向かうに従ってタップ後端側に低くなる向きに傾斜するものでは、当該傾斜面の傾斜角度をあまり大きくすると、前記タップ回転方向上流端のエッジが鋭くなり、切粉との接触等で破損しやすくなる。
【００１２】
そこで、前記傾斜面を、そのタップ回転方向下流側部分の傾斜角度がタップ回転方向上流側部分の傾斜角度よりも大きい面とすれば、タップ回転方向上流側部分の傾斜角度は小さく抑えて前記タップ回転方向上流端部分の強度を十分に確保しながら、タップ回転方向下流側部分の傾斜角度を大きく設定して切粉案内性能を高めることができる。
【００１３】
このような傾斜面としては、例えばタップ回転方向上流側から下流側に向かうに従って傾斜角度が連続的に増大する曲面的なものでもよいが、前記ランド先端面のタップ回転方向上流端もしくはその近傍部位から第１の傾斜角で傾斜する第１の傾斜面と、この第１の傾斜面のタップ回転方向下流側に隣接し、前記第１の傾斜角よりも大きい第２の傾斜角で傾斜する第２の傾斜面とを形成するようにすれば、形状が簡単で製造が容易な構造としながら、前記強度確保と切粉案内性能の向上とを両立させることができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明の好ましい実施の形態を図面に基づいて説明する。なお、タップ１０の全体構造は前記図６に示したものと同等であり、その説明を省略する。
【００１５】
まず、図１（ａ）（ｂ）に示すタップ１０では、そのねじ部１４の各ランド１７（逃がし溝１６同士の間に位置する部分）の先端面に、そのランド幅略全域（すなわち周方向の略全域）にわたり、タップ回転方向（図１（ａ）では反時計回り方向）の下流側に向かうに従ってタップ後端側（同図（ｂ）では右側）に低くなる向きの周方向の傾斜面２２が形成されている。
【００１６】
この構造によれば、タップ１０の回転及び軸方向への進行に伴ってねじ部１４の先端側で発生する切粉は、当該ねじ部先端に形成された傾斜面２２によってタップ回転方向下流側の逃がし溝１６に案内され、この逃がし溝１６からタップ後端側へ円滑に逃がされる。従って、ねじ部１４の先端面と穴底との間に切粉が噛み込まれることが有効に抑止され、円滑な加工が実現される。
【００１７】
ここで、前記傾斜面２２の傾斜角度αは任意に設定が可能であるが、ねじ部１４のリード角θ以上であることが好ましい。このリード角θは次式により表される。
【００１８】
θ＝tan-1Ｌ／πＤ
ここで、Ｌはねじ部１４のリード、Ｄはねじ部１４の有効径である。
【００１９】
すなわち、タップ１０は、その１回転あたりにＬ＝πＤtanθだけ進むので、α≧θとすることにより、ねじ部先端側の全切粉を傾斜面２２によって確実に逃がし溝１６へ案内することが可能になる。
【００２０】
ただし、傾斜角度αをあまり大きくしすぎると、刃先強度が低下するという不都合が発生するので、αは６θ以下の範囲で設定することが好ましい。
【００２１】
前記のように、傾斜面２２の傾斜角度αはリード角θ以上に設定することが好ましいが、図１（ａ）（ｂ）に示すようにねじ部先端面のタップ回転方向上流端（もしくはその近傍部位）１７ｂを起点として傾斜面２２が形成されている場合、前記傾斜角度αを大きくしすぎると前記タップ回転方向上流端１７ｂの角度が小さくなり（すなわちエッジが鋭くなり）、その部分が切粉との接触などによって破損しやすくなる。
【００２２】
そこで、図２（ａ）（ｂ）（ｃ）に示すタップ１０では、そのねじ部１４の先端面に、第１の傾斜面２２Ａと第２の傾斜面２２Ｂとを並べて形成する手段がとられている。
【００２３】
前記第１の傾斜面２２Ａは、タップ回転方向上流端１７ｂを起点としてそこからタップ回転方向下流側に向かってタップ後端側に低くなる向きに第１の傾斜角度αで周方向に傾斜している。第２の傾斜面２２Ｂは、前記第１の傾斜面２２Ａのタップ回転方向下流側に隣接し、タップ回転方向下流側に向かってタップ後端側に低くなる向きに前記第１の傾斜角度αよりも大きい第２の傾斜角度βで傾斜している。
【００２４】
この構造によれば、前記第１の傾斜角度αを小さく抑えることにより、タップ回転方向上流端１７ｂの部分が過度に鋭利となるのを避けてその強度を確保しながら、第２の傾斜角度βを大きく設定することによって十分な案内機能を得ることが可能になる。
【００２５】
この効果は、例えば前記傾斜面をその傾斜角度がタップ回転方向下流側に向かうに従って連続的に増大するような曲面的な形状にしても得ることができる。
【００２６】
なお、図２（ｃ）に示すランド幅Ｗでの第１の傾斜面２２Ａの幅Ｗａと第２の傾斜面２２Ｂの幅Ｗｂとの比率は、適宜設定が可能である。第１の傾斜面２２Ａは、前述のようにランド１７のタップ回転方向上流端１７ｂのエッジ角度を大きく確保するためのものであるから、このタップ回転方向上流端１７ｂの部分の強度を確保できる範囲で第１の傾斜面２２Ａの幅Ｗａを設定すればよい。
【００２７】
本発明では、各ランド１７の先端面の周方向略全域にわたって傾斜面２２が形成されるものが好適であるが、例えば図３（ａ）（ｂ）に示すように、各ランド１７の先端面の周方向一部に平坦面２４が残っていても良い。この平坦面２４の領域幅Ｗ１がランド幅Ｗの１／３以下の程度であれば、切粉の噛み込みを十分に抑止できる。さらには、図４（ａ）（ｂ）に示すように、ねじ部先端面中央部の比較的広い領域に平坦面２４が残っていてもよい。この場合も、先端面全体が平坦面である従来のタップに比べ、穴底とねじ部先端との間での切粉の噛み込みを有効に抑止することが可能である。
【００２８】
また、本発明ではタップの全体形状を問わず、前記のように逃がし溝１６及びランド１７が直線状に形成されたストレートタップの他、図５に示すように前記逃がし溝１６及びランド１７が螺旋状に形成されたスパイラルタップにも適用が可能である。前記ランド１７及び逃がし溝１６の具体的な個数も問わず、仕様に応じて適宜設定が可能である。
【００２９】
【実施例】
前記図１に示したタップ１０において、そのねじ部１４の有効径Ｄが６mm、リード角θが3.4°、傾斜面２２の傾斜角度αが６°であるタップを用い、深さ１７mmの下穴に対して深さ１５mmのねじ孔を加工するタップ立てテストを行った。その結果、▲１▼穴底に圧縮切粉は全く存在せず、しかも、▲２▼予め下穴内にタップ１０から生じた切粉を故意に充満させた状態でねじ孔加工を行っても、前記切粉はタップ１０と穴底との間に噛み込まれることなく逃がし溝１６を通じて円滑に後方へ逃がされ、良好な加工ができることが判明した。
【００３０】
【発明の効果】
以上のように本発明は、ねじ部のランド先端面に、その回転方向下流側に向かうに従ってタップ後端側に低くなる向きの周方向の傾斜面を形成し、この傾斜面を利用して、ねじ部先端側で発生する切粉をタップ回転方向下流側の逃がし溝へ案内するようにしたものであるので、穴底とねじ部先端面との間での切粉の噛み込みを有効に抑止して良好なねじ孔加工を実現できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は本発明にかかるタップであって各ランドの先端面の周方向略全域にわたって傾斜面が形成されたタップの正面図、（ｂ）はその先端部の側面図である。
【図２】（ａ）は本発明にかかるタップであって各ランドの先端面に第１の傾斜面及び第２の傾斜面が形成されたタップの正面図、（ｂ）はその先端部の側面図、（ｃ）は（ｂ）のＣ部拡大図である。
【図３】（ａ）は本発明にかかるタップであって各ランドの先端面の周方向一部に平坦面が残されたタップの正面図、（ｂ）はその先端部の側面図である。
【図４】（ａ）は本発明にかかるタップであって各ランドの先端面の周方向一部及びねじ部先端面中央部に平坦面が残されたタップの正面図、（ｂ）はその先端部の側面図である。
【図５】（ａ）は本発明にかかるタップであって各ランド及び逃がし溝が螺旋状であるスパイラルタップの正面図、（ｂ）はその先端部の側面図である。
【図６】従来のタップの全体側面図である。
【図７】（ａ）は図６にかかるタップの正面図、（ｂ）はその先端部の側面図である。
【符号の説明】
１０  タップ
１４  ねじ部
１６  逃がし溝
１７  ランド
２２  傾斜面
２２Ａ  第１の傾斜面
２２Ｂ  第２の傾斜面
【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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