2024-162040 タップ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024162040

(43)【公開日】2024-11-21

(54)【発明の名称】タップ

(51)【国際特許分類】

   B23G 5/06 20060101AFI20241114BHJP

【ＦＩ】

B23G5/06 Z

B23G5/06 B

【審査請求】未請求

【請求項の数】3

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023077191

(22)【出願日】2023-05-09

(71)【出願人】

【識別番号】000005197

【氏名又は名称】株式会社不二越

(74)【代理人】

【識別番号】100192614

【弁理士】

【氏名又は名称】梅本 幸作

(74)【代理人】

【識別番号】100158355

【弁理士】

【氏名又は名称】岡島 明子

(72)【発明者】

【氏名】芦田 孝則

(72)【発明者】

【氏名】栗田 祐希

(72)【発明者】

【氏名】山崎 格

(57)【要約】

【課題】ねじ穴加工で発生する切りくずを分断した後、これらの切りくずを速やかに外部へ排出することで、ねじ加工時における切り屑詰まりや切り屑の噛み込みを低減し、ねじ加工面へのむしれも抑制できるタップを提供する。
【解決手段】
食付き部１および完全山部２を有するらせん状のねじ部１０と、ねじ部１０を分断するように形成された溝部２１，２２，２３と、を備えるタップ５０において、溝部２１，２２，２３を、ねじ部１０全域に形成される第１溝２１Ａ，２２Ａ，２３Ａおよび完全山部２における切刃３１，３２，３３に隣接して形成される第２溝２１Ｂ，２２Ｂ，２３Ｂから構成する。また、第２溝２１Ｂ，２２Ｂ，２３Ｂを第１溝２１Ａ，２２Ａ，２３Ａに対してタップ５０の回転方向ＲＴの反対側に配置する。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

食付き部および完全山部を有するらせん状のねじ部と、前記ねじ部を分断するように形成された溝部と、を備えるタップにおいて、前記溝部は、前記前記ねじ部の全域に形成される第１溝と、前記完全山部における切刃に隣接して形成される第２溝と、を有しており、前記第２溝は、前記第１溝に対して前記タップの回転方向の反対側に位置していることを特徴とするタップ。

【請求項2】

前記第２溝のねじれ角θ２は前記第１溝のねじれ角θ１よりも大きく、かつ前記第２溝のねじれ角θ２と前記第１溝のねじれ角θ１との差は５°以上であることを特徴とする請求項１に記載のタップ。

【請求項3】

前記第１溝のねじれ角θ１は３０°以上であることを特徴とする請求項１または２に記載のタップ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、被削材に対して切削加工によりねじ穴を形成するタップに関する。

【背景技術】

【0002】

これまで、タップの切削加工により発生した切りくずは種々の形態を呈しており、その形態によってタップの加工性能が大きく左右されてきた。例えば、止まり穴用のタップでは溝のねじれ角を３０°以上にすることでコイル状の切りくずを優先的に排出していた。また、タップの先端部分に本来の溝に加えて別個の溝（副溝）をさらに設けることで切りくずを分断させることもできる。さらには、特許文献１ないし３に開示されているように溝のねじれ角を０°、つまりタップの回転軸とほぼ平行にすることで切りくずを分断させて排出させることもできる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開平１－１７１７２５号公報

【特許文献2】特許第５７５６５６２号公報

【特許文献3】特許第５８１６３６８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかし、タップのねじれ角を小さくすると、分断された切りくずが外部へ排出する効果が低減し、タップの溝内に残存した切りくずによって切れ刃が損傷するという問題があった。溝内の切りくずを効率的に排出するには、ねじ穴加工の工程を複数に分割するステップ加工が有効であるが、加工時間（サイクルタイム）が長くなるという別の問題が発生する。

【0005】

そこで、本発明ではねじ穴加工で発生する切りくずを分断した後、これらの切りくずを速やかに外部へ排出することで、ねじ加工時における切り屑詰まりや切り屑の噛み込みを低減し、ねじ加工面へのむしれも抑制できる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】

【0006】

前述した課題を解決するために、本発明のタップは食付き部および完全山部を有するらせん状のねじ部と、当該ねじ部を分断するように形成された溝部を備えるタップにおいて、これらの溝部をねじ部全域わたって形成する第１溝と完全山部における切刃に隣接して形成する第２溝から形成し、当該第２溝を第１溝に対してタップの回転方向の反対側に配置した。

【0007】

また、第２溝のねじれ角θ２を第１溝のねじれ角θ１よりも大きくして、第２溝のねじれ角θ２と第１溝のねじれ角θ１との差を５°以上とすることもできる。さらに、第１溝のねじれ角θ１は３０°以上としても構わない。

【発明の効果】

【0008】

本発明のタップにより、食付き部の切れ刃によって加工された被削材（切り屑）は、ねじれ角の小さい第１溝でカール径を縮小した状態で、第２溝へ移行して、タップに噛みこむことなく、速やかにタップの外部へ排出される。したがって、ねじ加工時における切り屑の詰まりや噛み込みを低減し、ねじ加工面の損傷を低減できる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本発明の一実施形態を示すタップ５０の正面図である。

【図2】本発明の一実施形態を示すタップ５０の右側面図である。

【図3】本発明の一実施形態を示すタップ５０の斜視図である。

【図4】図２に示すタップ５０のＡ－Ａ線位置での断面図である。

【図5】図２に示すタップ５０のＢ－Ｂ線位置での断面図である。

【図6】図２に示すタップ５０のＣ－Ｃ線位置での断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

本発明である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タップ５０の正面図を図１、右側面図を図２、斜視図を図３に示す。タップ５０は、図１に示すように被削材に対してねじ加工を行うねじ部１０およびこのねじ部１０を分断するように形成された溝部２１Ａ，２１Ｂ，２２Ａ，２２Ｂ，２３Ａ，２３Ｂから形成されている。ねじ部１０によって切削加工された被削材の切りくずは、溝部 ２１Ａ，２１Ｂ，２２Ａ，２２Ｂ，２３Ａ，２３Ｂを通してタップ５０の外部へ排出される。また、ねじ部１０は図１に示す様に食付き部１と完全山部２から形成されており、溝部は第１溝２１Ａ，２２Ａ，２３Ａおよび第２溝２１Ｂ，２２Ｂ，２３Ｂから形成されている。

【0011】

図２に示すタップ５０のＡ－Ａ線位置での断面図（回転軸Ｏに垂直な断面視）を図４、同Ｂ－Ｂ線位置での断面図（回転軸Ｏに垂直な断面視）を図５、同Ｃ－Ｃ線位置での断面図（回転軸Ｏに垂直な断面視）を図６にそれぞれ示す。溝部の一部を構成する第１溝２１Ａ空～２３Ａは、図４ないし図６に示す様にねじ部１０全域に形成される。一方、第２溝２１Ｂ～２３Ｂは図５および図６に示す様に完全山部２における切刃３１～３３に隣接して形成される。また、第２溝２１Ｂ～２３Ｂは、第１溝２１Ａ～２３Ａに対してタップ５０の回転方向ＲＴの反対側に位置する。つまり、タップ５０の食付き部１における溝部は第１溝２１Ａ～２３Ａのみであり、完全山部２における溝部は３条の第１溝２１Ａ～２３Ａと３条の第２溝２１Ｂ～２３Ｂが併存している。

【0012】

また、図２に示す様に第２溝２１Ｂ～２３Ｂのねじれ角θ２は、第１溝２１Ａ～２３Ａのねじれ角θ１よりも大きい。同時に、第２溝２１Ｂ，２２Ｂ，２３Ｂのねじれ角θ２と前記第１溝２１Ａ～２３Ａのねじれ角θ１との差は５°以上とする。この場合、第１溝２１Ａ～２３Ａのねじれ角θ１を３０°以上とすることが好適である。

【実施例0013】

（実施例１）
実施形態のタップの溝のねじれ角の差異による切りくず形状を確認するため、いくつかの溝のねじれ角を変化させたタップを用いて切削加工比較試験（以下、本試験という）を行ったので、その試験結果について説明する。本試験で使用したタップは、図１ないし図６に示す第１溝および第２溝を有する形態のタップであり、第１溝のねじれ角θ１＝１５°，３０°，４５°の３水準、第２溝のねじれ角θ２＝４０°（固定）の仕様とした。タップ寸法は、Ｍ８×１．２５ピッチの共通仕様とした。

【0014】

本試験に使用した被削材およびその加工条件などを下記のとおりとした。
・被削材：機械構造用炭素鋼（Ｓ４８Ｃ）
・切削速度：５ｍ／ｍｉｎ
・ねじ穴深さ：２６ｍｍ
・下穴径：φ６．８ｍｍ
・冷却方式：水溶性切削油剤を外部給油
・使用設備：横形Ｍ／Ｃ

【0015】

本試験を行った結果、第１溝のねじれ角θ１＝１５°であるタップを用いた切削加工により発生した切り屑は分断された形状でタップの外部に排出された。これに対して、第１溝のねじれ角θ１＝３０°および４５°の２種類のタップを用いた切削加工試験では、発生した切りくずが螺旋状に連なった形状であり、分断された切りくずは全く発生しなかった。

【0016】

（実施例２）
次に、実施例１と同様に実施形態のタップの溝のねじれ角の差異による切りくず形状を確認するため、いくつかの溝のねじれ角を変化させたタップを用いて切削加工比較試験（以下、本試験という）を行ったので、その試験結果について説明する。本試験で使用したタップは、実施例１と同様に図１ないし図６に示す第１溝および第２溝を有する形態のタップであり、第１溝のねじれ角θ１＝
８°，１６°，２４°，３２°，４０°の５水準、第２溝のねじれ角θ２＝４５°（固定）の仕様とした。タップ寸法は、Ｍ７×１．００ピッチの共通仕様とした。

【0017】

本試験に使用した被削材およびその加工条件などを下記のとおりとした。
・被削材：低炭素鋼（Ｓ２５Ｃ）
・切削速度：３９ｍ／ｍｉｎ
・ねじ穴深さ：１３ｍｍ
・下穴径：φ６．１ｍｍ
・冷却方式：水溶性切削油剤を外部給油
・使用設備：横形Ｍ／Ｃ

【0018】

本試験を行った結果、第１溝のねじれ角θ１＝８°であるタップを用いた切削加工により発生した切り屑は分断された形状でタップの外部に排出された。また、第１溝のねじれ角θ１＝１６°，２４°，３２°の３種類のタップを用いた切削加工により発生した切り屑はコイル状となったが、タップとの巻き付きが発生して、切削加工試験が中断した。これに対して、第１溝のねじれ角θ１＝４０°のタップを用いた切削加工試験では、発生した切りくずが螺旋状に連なった形状であり、分断された切りくずは全く発生しなかった。

【0019】

以上の試験結果より、本発明のタップの様にねじ部全域に形成される溝（第２溝）に加えて、前記食付き部の切刃に隣接したねじれ角が１°以上１０°以下の範囲である溝（第１溝）を設けて、食付き部における回転軸に垂直な断面視において第１溝および第２溝が占める断面積をタップが占める断面積よりも大きくすることで、穴加工時に加工された被削材がねじれ角の小さい第１溝で分断された後、切りくずはねじれ角の大きい第２溝へ移行して速やかにタップの外部へ排出されるので、切削加工後に発生する切りくずの排出特性に有効であることが分かった。

【符号の説明】

【0020】

１ 食付き部
２ 完全山部
１０ ねじ部
２１Ａ～２３Ａ 第１溝
２１Ｂ～２３Ｂ 第２溝
３１～３３ 切刃
５０ タップ
Ｏ タップの中心軸
ＲＴ タップの回転方向
θ１ 第１溝のねじれ角
θ２ 第２溝のねじれ角

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】