JPH0637856Y2 - 盛上げタップ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 本考案は盛上げタップに係り、特に、薄肉の被加工物に
対しても良好に雌ねじを形成し得る盛上げタップに関す
るものである。

従来の技術 雌ねじを加工するための工具としてタップが多用されて
いるが、かかるタップの一種に、突出部と逃げ部とがね
じの進みに沿って交互に且つ軸心まわりにおいて等角度
間隔で軸方向に連なるように設けられた雄ねじを有し、
被加工物に設けられた下穴内にねじ込まれることによっ
て前記突出部によりその下穴の内壁表層部を塑性変形さ
せて雌ねじを成形する盛上げタップがある。

例えば、第４図および第５図に示されている盛上げタッ
プ10はその一例で、完全山部12および食付き部14には、
突出部16と逃げ部18とがねじの進みに沿って交互に設け
られた雄ねじ20が形成されている。突出部16および逃げ
部18は、盛上げタップ10の軸心まわりにおいて等角度間
隔で且つ軸方向に連なるように設けられており、多数の
突出部16が軸方向に連なる突出部群22が、軸心まわりに
おいて等角度間隔で存在するようになっている。この突
出部群22の数（以下、この明細書ではランド数という）
は、ねじの呼び径，ピッチ，被加工物の形状，材質等に
よって定められ、一般に、M3〜M6では３〜４、M8〜M12
では４〜８、M14〜M24では６〜８程度に設定され、図で
は90°間隔で４個設けられたものが例示されている。そ
して、かかる盛上げタップ10は、先端側程小径となる食
付き部14側から図示しない被加工物に形成された下穴内
にねじ込まれることにより、前記突出部16が下穴の内壁
表層部に食い込んで塑性変形させ、その突出部16に対応
する形状の雌ねじを成形する。なお、第５図は雄ねじ20
の谷に沿って螺旋状に切断した断面図で、一点鎖線は１
リードずれている部分である。

考案が解決しようとする課題 しかしながら、かかる盛上げタップを用いて薄肉の被加
工物に雌ねじを形成しようとすると、その被加工物のう
ち前記突出部群が位置する部分が内壁表層部の変形抵抗
によって順次外周側に押し拡げられ、多角形状に逃げを
生じて内壁表層部の雌ねじの盛上りが不充分となり、雌
ねじ精度が損なわれるという問題があった。第６図はそ
の一例で、被加工物24に形成された雌ねじ26のねじ山の
頂に、盛上り不足による凹み28が残っている場合であ
る。

これに対し、前記突出部群の数すなわちランド数を増や
せば、上記多角形状を次第に円形状に近づけることがで
きるが、変形抵抗や摩擦抵抗も次第に大きくなるため、
被加工物全体が外周側へ押し拡げられ、必ずしも充分な
効果が得られないのである。また、この場合には各突出
部間に存在する逃げ部の逃げ量が小さくなるため、タッ
ピング油の廻りが悪くなって溶着が生じ易くなるととも
に、仕上げ面が悪くなり、タップ寿命も短くなるのであ
る。

本考案は以上の事情を背景として為されたもので、その
目的とするところは、薄肉の被加工物に対しても良好に
雌ねじが加工できるようにすることにある。

課題を解決するための手段 かかる目的を達成するために、本考案は、突出部と逃げ
部とがねじの進みに沿って交互に且つ軸心まわりにおい
て等角度間隔で軸方向に連なるように設けられた雄ねじ
を有し、被加工物に設けられた下穴内にねじ込まれるこ
とによって前記突出部によりその下穴の内壁表層部を塑
性変形させて雌ねじを成形する盛上げタップにおいて、
前記雄ねじの１リード当りにおける前記突出部の数より
も少なく且つその数の約数ではない予め定められた一定
の個数を１周期として、前記突出部が前記雄ねじの進み
に沿って予め定められた一定の形態で一定の数量ずつ取
り除かれていることを特徴とする。

なお、上記雄ねじの１リード当りの突出部の数とは前記
ランド数に相当するもので、この数は従来の盛上げタッ
プに比較して多めに設定される。また、上記一定の形態
とは、例えば１周期の突出部の個数が３個で１個ずつ取
り除く場合に、雄ねじのねじ山に沿って存在する３個の
うちの何番目の突出部を取り除くかということで、常に
同じ形態で突出部を取り除くのである。

作用および考案の効果 このような盛上げタップにおいては、盛上げ加工を行う
突出部がタップの軸心まわりおよび軸方向において共に
均等に且つ粗に分布させられるため、ランド数を多くし
ても変形抵抗や摩擦抵抗が低く抑えられ、被加工物が外
周側へ拡径することが抑制される。また、ランド数を従
来よりも多めに設定すれば、軸心まわりにおいて成形圧
力が分散されるため、被加工物が局部的に押し拡げられ
て多角形状に逃げることもなくなる。

したがって、かかる本考案の盛上げタップによれば、薄
肉の被加工物に対しても、変形抵抗によって被加工物が
外周側へ押し拡がることを防止しつつ、下穴の内壁表層
部を良好に塑性変形させて精度の高い雌ねじを成形する
ことが可能となる。また、突出部は粗に分布させられて
いるため、ランド数を多めに設定しても、同じランド数
の従来の盛上げタップに比較してタッピング油の廻りが
良く、溶着が防止されるとともに、仕上げ面粗さやタッ
プ寿命が向上させられる。

実施例 以下、本考案の一実施例を図面に基づいて詳細に説明す
る。

第１図および第２図は、本考案の一実施例である盛上げ
タップ30の要部を示す正面図および横断面図であり、こ
の盛上げタップ30の完全山部32および食付き部34には、
突出部36および逃げ部38を有する雄ねじ40が形成されて
いる。突出部36および逃げ部38は、盛上げタップ30の軸
心まわりにおいて等角度間隔で軸方向に連なるように設
けられており、多数の突出部36が軸方向に連なる突出部
群42が、軸心まわりにおいて等角度間隔で存在するよう
になっている。なお、第２図は雄ねじ40の谷に沿って螺
旋状に切断した断面図で、一点鎖線は１リードずれてい
る部分である。

かかる盛上げタップ30は、前記盛上げタップ10と同じね
じの呼び径，ピッチ，被加工物に雌ねじを形成するもの
であるが、突出部群42の数すなわちランド数は７で、盛
上げタップ10のランド数４に比較して多めに設定されて
いる。また、上記突出部36は、雄ねじ40のねじの進みに
沿って一つ飛びに位置する突出部群42に設けられてお
り、各突出部群42において軸方向に連なる雄ねじ40のね
じ山には、突出部36と平坦部44とが交互に存在させられ
ている。

すなわち、かかる盛上げタップ30は、突出部36と逃げ部
38とがねじの進みに沿って交互に且つ軸心まわりにおい
て等角度間隔で軸方向に連なるように設けられた雄ねじ
40から、上記突出部36を、ランド数７よりも少なく且つ
そのランド数７の約数ではない予め定められた一定の個
数、本実施例では２個を１周期として、雄ねじ40の進み
に沿って予め定められた一定の形態で１個ずつ取り除い
て平坦部44とした構成、換言すれば突出部36を雄ねじ40
の進みに沿って一つ飛びで取り除いた構成とされている
のである。なお、その製造に際しては、必ずしも突出部
36と逃げ部38とが交互に存在する雄ねじ40を形成した
後、突出部36を雄ねじ40の進みに沿って一つ飛びで取り
除くようにする必要はなく、突出部36,逃げ部38および
平坦部44が存在する雄ねじ40を直接加工するようにして
も差支えない。

そして、このような盛上げタップ30は、被加工物との間
にタッピング油が供給される状態で、食付き部34側から
その被加工物の下穴内にねじ込まれ、突出部36が順次下
穴の内壁表層部に食い込んで塑性変形させることによ
り、その突出部36に対応する形状の雌ねじを成形する。
この盛上げ加工は、食付き部34におけるねじ山および完
全山部32のうち最も先端側に位置する第１完全ねじ山に
存在する突出部36によって行われる。

ここで、かかる盛上げタップ30は、前記盛上げタップ10
に比較してランド数が多いため、軸心まわりにおいて成
形圧力が分散され、被加工物が局部的に押し拡げられて
多角形状に逃げることがない。また、内壁表層部を塑性
変形させる突出部36は、雄ねじ40のねじ山の進みに沿っ
て一つ飛びに位置する突出部群42に設けられ、タップの
軸心まわりおよび軸方向において共に均等に且つ粗に分
布させられているため、変形抵抗や摩擦抵抗が低く抑え
られ、被加工物が全体的に外周側へ拡径することが抑制
される。

したがって、小形六角ナット,T形溶接ナット，薄板六角
ナット，薄肉パイプなど、径方向の肉厚が薄い被加工
物、或いは溝付き六角ナットなど割溝の存在によってタ
ッピング時に外周側へ逃げ易い被加工物に対しても、変
形抵抗によって被加工物が外周側へ押し拡がることを防
止しつつ、下穴の内壁表層部を良好に塑性変形させて精
度の高い雌ねじを成形することが可能となる。第３図
は、かかる盛上げタップ30を用いて前記被加工物24に形
成された雌ねじ46を示した図で、前記第６図の雌ねじ26
に比較して内壁表層部が良好に盛り上げられ、ねじ山の
頂から凹み28が消滅している。

また、かかる盛上げタップ30は、突出部36が一つ飛びに
取り除かれた構成となっているため、ランド数が多くて
もタッピング油の廻りが損なわれることがなく、溶着が
発生し易くなったり、仕上げ面粗さやタップ寿命が低下
することもないのである。

次に、本考案の効果を更に具体的に明らかにするため
に、本考案者等が行った試験結果の一例を説明する。

かかる試験に使用した盛上げタップは、呼びがM12,ピッ
チが1.75mm,有効径が＋0.089〜＋0.101mm,食付き部の長
さが５山，油溝が１本，材質がSKH58で、表面水蒸気処
理を施したものであり、本考案品はランド数が５（試験
品Ｉ）,7（試験品II）,9（試験品III）の３種類で、何
れもねじ山の進みに沿って突出部が１つ飛びで取り除か
れた構成とされている。また、従来品はランド数が４
（試験品IV）,6（試験品Ｖ）,8（試験品VI）の３種類
で、各ランドに全ての突出部が存在する。

そして、試験方法は、上記６種類の盛上げタップを用い
て、以下の加工条件でタッピングを行い、成形された雌
ねじを精度6Hの限界ゲージ（JIS B 0251）で有効径およ
び内径について検査した。結果を第１表に示すが、表中
の「GP通」は通りねじプラグゲージによる検査で、「NP
止」は止りねじプラグゲージによる検査で、「PP通」，
「PP止」は内径用プラグゲージによる通り側，止り側の
検査である。また、○印は合格で、×印は不合格を表し
ている。

加工条件 被加工物：小形六角ナットで二面幅が16mm,高さが9.3m
m,片面取り，下穴径が11.09〜11.15mm,材質が冷間仕上
げステンレス六角鋼棒SUS304 回転数:630rpm タッピング油：硫塩化系不水溶性切削油 被加工物保持方式：フロート方式 かかる第１表から明らかなように、従来の盛上げタップ
では何れも雌ねじの盛上りが不充分で内径が大きくなっ
ているのに対し、本考案品では、ランド数が５の試験品
Ｉを除いて優れた寸法精度の雌ねじが得られることが判
る。試験品I,IVにおいて雌ねじの有効径が小さくなるの
は、ランド数が少ないため被加工物が多角形状に変形さ
せられ、タップの逃げ部に対応する部分が内側へ引っ張
られるためである。

なお、データの提示は省略するが、材質がアルミニウム
押出し六角棒6061-BE-T4の被加工物についても同様な結
果が得られた。

以上、本考案の一実施例並びに試験結果について詳細に
説明したが、本考案は他の態様で実施することもでき
る。

例えば、前記実施例では完全山部32および食付き部34に
おける全ての突出部36が一つ飛びで取り除かれた構成と
されているが、食付き部34だけ、或いは変形抵抗が特に
大きい食付き部34の基端側の一部だけについて、突出部
36を一定の周期で取り除いた構成としても差支えない。

また、前記実施例では２個の突出部36を１周期として、
一つ飛びで突出部36が取り除かれた構成とされている
が、ランド数が７の盛上げタップ30においては、７の約
数でない３個,4個,5個，或いは６個の突出部36を１周期
として、そのうちの１個乃至は５個の突出部36を一定の
形態で取り除いた構成することも可能である。

また、前記実施例および試験例ではランド数が5,7,9の
場合について説明したが、更にランド数が多い場合やラ
ンド数が偶数の場合にも本考案は同様に適用され得る。

その他一々例示はしないが、本考案は当業者の知識に基
づいて種々の変更，改良を加えた態様で実施することが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例である盛上げタップの要部を
示す正面図である。第２図は第１図におけるII-II断面
図である。第３図は第１図の盛上げタップによって加工
された雌ねじを説明する断面図である。第４図は従来の
盛上げタップの一例を示す正面図で、第１図に対応する
図である。第５図は第４図におけるV-V断面図である。
第６図は第４図の盛上げタップによって加工された雌ね
じを示す断面図で、第３図に対応する図である。 24:被加工物、30:盛上げタップ 36:突出部、38:逃げ部 40:雄ねじ、46:雌ねじ

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】突出部と逃げ部とがねじの進みに沿って交
   互に且つ軸心まわりにおいて等角度間隔で軸方向に連な
   るように設けられた雄ねじを有し、被加工物に設けられ
   た下穴内にねじ込まれることによって前記突出部により
   該下穴の内壁表層部を塑性変形させて雌ねじを成形する
   盛上げタップにおいて、 前記雄ねじの１リード当りにおける前記突出部の数より
   も少なく且つ該数の約数ではない予め定められた一定の
   個数を１周期として、前記突出部が前記雄ねじの進みに
   沿って予め定められた一定の形態で一定の数量ずつ取り
   除かれていることを特徴とする盛上げタップ。