Dice tap combination body

【発明の詳細な説明】 ダイス・タップ組合せ体技術分野 本発明はねじ山切削工具の改良、更に詳細にはコネクタの対向する同心面上に同時にねじ山を形成するたねじ山切削工具に関するものである。 発明の背景多くの異なったねじ山切削工具が１部材にねじ山を切削するために使用できる。 例えば、標準のねじ山切削タップは通常、細長い縦溝によって離間した複数のねじ山切削ランドと、動力工具に掛合するためのシャンク部分とからなるねじ山切削部分をもつ。 かかるタップは一般に、コネクタ内に準備されている孔内に内側ねじ山を形成するために使用される。 標準ねじ山切削ダイスは例えばボルトの如きコネクタ上に外側ねじ山を切削するために知られている。 かかるダイスは細長い縦溝によって離間させられた内側ねじ山切削ランドをもつ切削ヘッドからなり、動力工具によって駆動することができる。 しかし、これらの切削工具は或る種の軟質の材料にねじ山を切削するのには適さず、そして単一表面のみの切削に制限される。 例えば、アルミニウムや真鍮の如き軟質金属、デルロン、ナイロンの如き軟質プラスチック、及び他の軽量材料にねじ山を形成するのは困難である。 それは、 これらの種類の材料は一般に、ねじ山切削プロセスによって発生する熱に耐えられないからである。 ねじ山切削工程によって発生した熱は材料を変形又は溶融させる。 たとえ、これらの軟質材料が耐えることができても、２つのコネクタ部材間に強力な連結を得ることは困難である。 というのは、典型的には、各部材上には連結がなされる単一のねじ山付き面のみがあるからである。 例えば、ボルトは内側ねじ山付き面のみをもつねじ山付き孔と番い掛合するための外側ねじ山付き面のみをもつ。 かかるねじ山付き連結部は多量の力を要する取付けには不適である。 というのは、かかる力は材料の軟質性に起因してねじ山をはぎ取る可能性があるからである。 強力なねじ山連結を軟質材料で得ることが困難であるというもう１つの理由はかかる材料は多大なトルクに耐えられないということにある。 もし過大なトルクが加わり、部品が過剰締めつけされるならば、ねじ山は材料の軟質性に起因してはぎ取られるかも知れない。 強力なねじ山連結をなすために、或る種のねじ山付きコネクタは２組のねじ山を備る。 例えば、かかるコネクタは同心の対向するねじ山付き面をもち、これらのねじ山付き面はもう１つの同心のねじ山付き面と番い結合させられる。 かかるコネクタの１型式は、番い結合する内側と外側のねじ山を有するねじ山付き環状開口をもつもう１つの部材と連結するために内側面と外側面の両方にねじ山をもつパイプ又はシリンダとすることができる。 かくして各部品は２つのねじ山付き面をもつ。 かかるねじ山付き連結部は多大な力に耐えることができる。 というのはねじ山の数が増すからである。 かかるねじ山連結はまた、より緊密な連結を得るために部品に印加される多大なトルクに耐えることができる。 しかし、かかる同心ねじ山連結に伴なう１つの問題は、それらが製造が困難であり、製造に時間がかかることである。 例えば、２段階プロセスは一般に、パイプの対向する同心面をねじ山切削するよう行わなければならない。 第１に、パイプの１面が、内側ねじ山を形成するためにタップの如き１工具でねじ山切削されなければならない。 次いで、対向する同心面が、パイプ上に外側ねじ山を形成するためにダイスの如きもう１つの工具でねじ山切削されなければならない。 パイプが連結される１部材に番い結合するねじ山付き環状開口を形成するために、先ず孔が該部材に穿孔されなければならない。 この孔は次いで、孔壁に内側ねじ山を形成するために慣例のタップを用いてねじ山切削されなければならない。 次いで、直立したポスト又はシャフトが作られ、そして外側ねじ山を形成するために慣例のダイスを用いてねじ山切削されなければならない。 このポストは次いで孔の中心位置で該部材にボルト止め又は他の手段で定着されなければならない。 かくして、この部材は個々のねじ山切削作業を受けなければならない幾つかの別々の部品を必要とする。 この構造は緩い連結又は“スロップ(slop)”として一般に既知のものを生じる可能性を増す。 従って、ねじ山付きコネクタの同心の対向する面にねじ山を同時に形成するねじ山切削工具は知られていない。 発明の要約本発明の目的は、コネクタ部材の同心の対向する面上に同時にねじ山を切削するねじ山切削工具を提供することにある。 もう１つの目的は、高精度のねじ山連結を提供するねじ山切削工具を提供するねじ山切削工具を提供することにある。 更に他の目的は、軟質材料にねじ山を形成するねじ山切削工具を提供することにある。 本発明は、１工程でコネクタ部材の同心の対向する面にねじ山を形成するねじ山切削コネクタを提供する。 このねじ山切削工具は対向する同心のねじ山切削面を有する環状本体をもつ。 該本体はその中心軸線の回りにねじ山切削工具を回転させるドライバと掛合するためのシャンク部分をもつ。 該ねじ山切削工具はねじ山を切削するためにコネクタ部材の同心の対向する面に掛合するよう回転させられる。 １好適実施例では、ねじ山切削工具は外側ねじ山切削面及び対向する内側ねじ山切削面を有する細長い環状本体をもつ。 この実施例は、外壁と対向する内壁によって形成される環状孔をもつコネクタ部材にねじ山を切削するために適用される。 このねじ山切削工具は回転させられそして環状孔内で前進させられて、工具の外側ねじ山切削面がコネクタ部材の外壁にねじ山を切削する一方、同時に工具の内側ねじ山切削面が工具部材の内壁にねじ山を切削するようにされる。 かくして、工具の外側ねじ山切削面はダイスとして機能する一方、工具の内側ねじ山切削面はタップとして機能する。 もう１つの好適実施例では、ねじ山切削工具は、内側ねじ山切削面と対向する同心の外側ねじ山切削面によって形成される中心の環状開口をもつ細長い本体を含む。 この実施例は、例えば外面と対向する同心の内面をもつパイプの如き環状コネクタにねじ山を切削するために適用される。 ねじ山切削工具は回転させられそして環状コネクタに沿って前進させられて、工具の内側ねじ山切削面が環状コネクタの内面にねじ山を切削する一方、同時に工具の外側ねじ山切削面が環状コネクタの外面にねじ山を切削するようにされる。 かくして、内側ねじ山切削面はタップとして機能し、外側ねじ山切削面はダイスとして機能する。 本発明の上記及び他の目的、特徴及び利点は添付図に基づく以下の詳細な説明から容易に理解されるだろう。 図面の簡単な説明図１は本発明により作られたねじ山切削工具の１実施例の斜視図である。 図２は図１のねじ山切削工具の上面図である。 図３は図２の線３−３上のねじ山切削工具の断面図である。 図４はねじ山切削工具の他の実施例の斜視図である。 図５は図４のねじ山切削工具の上面図である。 図６は図５のねじ山切削工具の断面図である。 図７は分離して示されかつ各々が本発明のねじ山切削工具によって作られたねじ山をもっている２つのコネクタ部材を示す斜視図である。 図８は図７に示すコネクタ部材を分離して示す断面図である。 図９は連結して示す図７のコネクタ部材の断面図である。 好適実施例の詳細な説明図１乃至３においては、ねじ山切削工具１０は図示の如く、動力供給されるドライバ（図示せず）に掛合させるドライバ掛合シャンク１４をもつ円筒形本体１ ２をもつ。 シャンク１４の反対側の端部に、工具１０はねじ山切削部分１６をもち、この部分は複数の外側ランド１７と複数の縦溝１８を含み、縦溝は本体１２ の外面に沿って延在する。 工具１０はコネクタにねじ山を切削するため、矢印２ ０の方向でその軸線の回りに回転させられる。 切断へり２２は縦溝１８に隣接して外側ランド１７の外部に置かれ、本体１２に沿って長手方向に整列させられる。 図示の如く、ねじ山切削部分１６は一定の直径をもつ。 しかし、面２４の近くの端部分がねじ山切削されるべき穴を適切に方向付けするためにテーパ形又は減少直径をもつパイロット端部を備えるよう形成するのが望ましい。 本体１２の内側面は内側面に沿って延在する内側ランド３２をもつ。 内側ランド３２はその外部に本体１２に沿って長手方向に整列させられる切断へり３４をもつ。 細長い縦溝３６は外側縦溝１９と同様な手法で内側面に形成される。 工具１０の内部は一定の直径をもつものとして示されているが、それは加工片を適切に方向付けするために外方テーパ形又はパイロット部分を形成するのが望ましい。 工具１０の端部２４近くのランド１７と３２は実質上一定の半径をもつ。 このことは、加工片を取り除くことなく十分な工具対材料の接触を提供することによってねじ山形成プロセスを開始するのに必要である。 しかし、ランド１７と３２ の残余の大部分は夫々、図２、３に明示される如く切断へり２２と３４から離れるよう延在する逃げ部分又は減少部分をもつのが好適である。 かかる逃げ部分３ ８、３９は、熱を減少させるため及び部材の変形を防止するためにランドとねじ山付けされる部材の間に隙間を提供する。 従って、逃げ付けされたランド１７、 ３２の切断へり２２と３４のみが実際に部材に接触する。 ねじ山切削ランド１７ 、３２は、同じインチ当たりねじ山数で、同じ寸法のねじ山を切削するように構成、配置される。 更に、ねじ山切削ランド１７、３２は同時に出発する対向する同心ねじ山を形成するように時間調整される。 図１乃至３に示す如く、切断へり２２、３４は工具１０の軸線に対して直角に延在する。 しかし、これらの切断へり２２、３４は工具１０のシャンク１４に向かって傾斜してもよい（図示せず）。 好適には、切断へり２２、３４は水平線に対してゼロより大きくかつ９０度より小さい角度で傾斜させられるが、好適な角度は約４５度の角度とする。 この構造により、部材から切削されたチップ又は材料は縦溝１８、３６を通って一層容易に巻き上がってねじ山切削領域から出ていくことが可能となる。 この例では、開口（図示せず）が各縦溝３６と関連させられて、材料切断片又はチップが縦溝３６を出ていけるようになすのが好適である。 特に図２においては、内側縦溝３６と外側縦溝１８はほぼ等しい角度をなして対称的に離間していて、内側ランド３２は外側縦溝１８に対して径方向で対向している。 同様に外側ランド１７は内側縦溝３６に対して径方向で対向している。 縦溝１８と３６は当業者には既知の手法で、ねじ山が形成されるにつれて切除される材料を受け入れる。 縦溝１８と３６を通しての材料の除去により材料の蓄積は減少し、盲穴のねじ立てが可能となる。 ４個の内側縦溝と４個の外側縦溝が示されているが、該工具が任意数の縦溝をもち得ることは理解されるべきである。 更に、縦溝１８、３６は図示の如く直線状となすか、又は工具１０の本体の回りに螺旋状となすことができる。 ねじ山切削工具１０は外面７６と内面７７によって形成される環状孔７５をもつコネクタ部材７４（図７−９）にねじ山を形成するために使用することができる。 工具１０はコネクタ部材７４に対して矢印２０の方向にその軸線１９の回りに回転させられ、環状孔７５を通して押し進められ、その結果、外側ねじ山切削ランド１７の切断へり２２が環状孔７５の外面７６にねじ山を形成することになる。 同時に、内側ねじ山切削ランド３２の切断へり３４は環状孔７５の内面７７ にねじ山を形成する。 図４乃至６には、対向する同心のねじ山を部材に切削するための他の実施例４ ２が示されている。 工具４２はシャンク４８とねじ山切削部分５０を有するほぼ円筒形の本体４６をもつ。 ねじ山切削部分５０は外部ねじ山切削ランド５４と、 対向する同心の内部ねじ山切削ランド６６を含み、これは環状開口を形成する。 シャンク４８は、部材にねじ山を切削するために、矢印５２の方向でその長手方向中心軸線５１の回りに回転するようドライバ（図示せず）に掛合させられる。 外部ランド５４は切削中、材料を除去するために隣接した外部縦溝５８を有する切断へり５６をもつ。 本体４６内の中心に置かれているのは切断へり６８と複数の内部縦溝７０を有する内部ランド６６である。 縦溝７０は当業者には既知の手法で材料切削片を受け入れる。 ４個の外部縦溝５８と４個の内部縦溝７０が示されているが、任意数の縦溝をもち得ることは理解されるべきである。 更に、縦溝は図示の如く直線状となすか又は螺旋状となすことができる。 図１乃至３に示す実施例と同様な手法で、端面６４に近いランド５４、６６はしっかりした切削掛合をなすために実質上一定の半径をもつ。 ランド５４と６６ の残余の大部分はねじ山切削作業中における熱発生を防止するために、夫々減少部分又は逃げ部分７０と７１をもつのが好適である。 更に、図示の如く、切断へり５６と６８は工具４２の軸線５２に対して直角をなして延在している。 しかし切断へり５６と６８は水平線に対してゼロより大きいが９０度より小さい角度をなして延在するのが好適であり、その好適な角度は約４５度である。 この例では、切削作業中材料切削片が外部縦溝５８を出ていけるようになすために、開口（図示せず）が各外部縦溝６８と関連させられる。 図４，５に示す如く、内部ランド６６は外部縦溝５８に径方向で対向して置かれる。 同様に、外部ランド５４は好適には内部縦溝７０に径方向で対向する。 内部ねじ山切削ランド６６はシャンク４８と一体に形成することができる。 代案として内部ねじ山切削ランド６６は止めねじの如き任意の既知の手法で本体４６に中心孔６１を通して固定又は定着される慣例のタップの如き分離した部材上に形成することができる。 タップはねじ山が切削されている間に本体４６に対して相対的に回転しないように固定されなければならない。 好適には、タップは溶接によって本体４６に固定され、その端面６２が本体４８の端面６４と同一面内にあるようにして定着される。 図４乃至６に示す実施例は内部と外部の両ねじ山カッターが実質上一定の直径をもつ。 しかし、各ねじ山カッターが導入部を提供するため端面６２近くでテーパ形となし得ることは理解されるべきである。 ねじ山切削工具４２は外面８０と内面８１によって形成された円筒形部分７９ をもつコネクタ部材７８（図７乃至９）にねじ山を形成するために使用することができる。 工具４２はコネクタ部材７８に対して矢印５２の方向に軸線５２の回りに回転させられ、その結果切断へり５６と５８が同時にコネクタ部材７８に同心の対向するねじ山を形成するようになす。 好適には、工具１０，４２の各実施例の切断へりは同時に出発するねじ山を形成するよう整列させられ、時間調整される。 時間調整されたねじ山カッターは同時に出発する対をなすコネクタ部材に対をなす対をなすねじ山を提供する。 これはねじ山付き部品間に一層容易な連結を提供し、クロススレッデイング(cross t hreading)を防止する。 上述の実施例は前述の目的を満たすよう十分に計算されているのは明らかであるが、本発明は発明の範囲から離脱することなく修正、変更、変化が可能であることは明らかである。 例えば任意の数の同心のねじ山付き環状孔及びその中にねじ込まれるべき対をなす部品を形成することが望まれるならば、ダイス・タップ組合せ体が複数の同心ねじ山切削タップとダイスを備えることは本発明の範囲内に含まれるものである。

【手続補正書】 【提出日】平成１０年１１月３０日（１９９８．１１．３０） 【補正内容】 請求の範囲１． 部材にねじ山を切削する工具において、本体を軸線の回りで切削方向に回転 させるためにドライバと掛合する本体の第１端部にあるシャンクと、本体の第 ２端部から本体に沿って延在するねじ山切削部分とをもつ細長い環状の本体を 含み、前記ねじ山切削部分は第１のねじ山切削セクションと第１ねじ山切削セ クションから径方向に離間した第２のねじ山切削セクションを含み、第１と第 ２のねじ山切削セクションは部材の同心状に対向する面上に同時にねじ山を切 削するよう構成、配置されており、第１ねじ山切削セクションは第１組の縦溝 によって離間させられた第１切断へりを有する第１組のランドをもち、第２ね じ山切削セクションは第２組の縦溝によって離間させられた第２切断へりを有 する第２組のランドをもち、第１組のランドは第１と第２の副組のランドを含 み、第１副組は本体の第２端部に隣接して置かれ、第１副組の各ランドは軸線 に対して実質上一定の半径をもち、第２副組は第１副組と本体の第１端部の間 に置かれ、第２副組の各ランドは軸線から異なった径方向距離延在する第１の 前と第１の後の隣接する角度セグメントを含み、第１の前の角度セグメントは 第１切断へりの１つを含み、第１の後の角度セグメントは第１の前の角度セグ メントに対して相対的に引っ込んだ領域を形成し、それによって切削方向に対 して反対の角度方向に第１切断へりの１つから後に延びる第１の逃げ部分を形 成し、第２組のランドは第３副組と第４副組のランドを含み、第３副組は本体 の第２端部に隣接して置かれ、第３副組の各ランドは軸線に対して実質上一定 の半径をもち、第４副組は第３副組と本体の第１端部間に置かれ、第４副組の 各ランドは軸線から異なった半径距離延在する第２の前と第２の後の隣接する 角度セグメントを含み、第２の前の角度セグメントは第２切断へりの１つを含 み、第２の後の角度セグメントは第２の前の角度セグメントに対して引っ込ん だ領域を形成し、それによって切削方向に対して反対の角度方向に第２切断へ りの１つから後に延びる第２の逃げ部分を形成することを特徴とする部材にね じ山を切削する工具。 ２． 環状本体は同心の内側と外側の面をもち、第１のねじ山切削面は本体の外側 面に置かれ、第２のねじ山切削面は本体の内側面に置かれることを特徴とする 請求項１に記載の工具。 ３． 第１組のランド中のランドは第２組の縦溝中の縦溝に径方向で対向して置か れ、第２組のランド中のランドは第１組の縦溝中の縦溝に径方向で対向して置 かれることを特徴とする請求項２に記載の工具。 ４． 第１組の縦溝中の縦溝は第２組の縦溝中の縦溝から等角度間隔離間させられ ることを特徴とする請求項３に記載の工具。 ５． 環状本体は内面と外面によって形成された環状開口をもち、第１ねじ山切削 面は内面上に置かれ、第２ねじ山切削面は外面上に置かれることを特徴とする 請求項１に記載の工具。 ６． 第１組のランド中のランドは第２組の縦溝中の縦溝に径方向で対向して置か れ、第２組のランド中のランドは第１組の縦溝中の縦溝に径方向で対向して置 かれることを特徴とする請求項５に記載の工具。 ７． 第１組の縦溝中の縦溝は第２組中の縦溝中の縦溝から等角度間隔離間させら れることを特徴とする請求項６に記載の工具。 ８． 第１と第２のねじ山切削セクションは同時に部材内に出発するねじ山を切削 するために互いに時間調整されることを特徴とする請求項１に記載の工具。 ９． 第１と第３の副組中のランドの数より多い数のランドが第２と第４の副組中 にあることを特徴とする請求項１に記載の工具。 10． 第１の前の角度セグメントが第２副組中の各ランドの第１の後の角度セグメ ントより短いことを特徴とする請求項１に記載の工具。 11． 第２の前の角度セグメントが第４副組中の各ランドの第２の後の角度セグメ ントより短いことを特徴とする請求項１０に記載の工具。 （２）明細書第３頁第２７行の「コネクタに沿って」を「コネクタの縦に沿って 」に補正する。 （３）同第４頁第１３行の「を分離して」を「を互いに分離して」に補正する。 （４）同第４頁第１４行の「は連結して」を「は互いに連結して」に補正する。 （５）図６を補正図の通りに補正する。 【図４】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ， ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，Ｓ Ｄ，ＳＺ，ＵＧ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ， ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，Ｇ Ｂ，ＧＥ，ＧＨ，ＨＵ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ， ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，Ｎ Ｏ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ， ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ