(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】2019529139
(43)【公表日】20191017
(54)【発明の名称】ねじ山形成工具
(51)【国際特許分類】
   B23G 7/00 20060101AFI20190920BHJP
   B23G 5/06 20060101ALI20190920BHJP
【FI】
   !B23G7/00 Z
   !B23G5/06 B
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
【全頁数】20
(21)【出願番号】2019516154
(86)(22)【出願日】20170925
(85)【翻訳文提出日】20190521
(86)【国際出願番号】EP2017074170
(87)【国際公開番号】WO2018060112
(87)【国際公開日】20180405
(31)【優先権主張番号】16191017.9
(32)【優先日】20160928
(33)【優先権主張国】EP
(81)【指定国】 AP(BW,GH,GM,KE,LR,LS,MW,MZ,NA,RW,SD,SL,ST,SZ,TZ,UG,ZM,ZW),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ,RU,TJ,TM),EP(AL,AT,BE,BG,CH,CY,CZ,DE,DK,EE,ES,FI,FR,GB,GR,HR,HU,IE,IS,IT,LT,LU,LV,MC,MK,MT,NL,NO,PL,PT,RO,RS,SE,SI,SK,SM,TR),OA(BF,BJ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GQ,GW,KM,ML,MR,NE,SN,TD,TG),AE,AG,AL,AM,AO,AT,AU,AZ,BA,BB,BG,BH,BN,BR,BW,BY,BZ,CA,CH,CL,CN,CO,CR,CU,CZ,DE,DJ,DK,DM,DO,DZ,EC,EE,EG,ES,FI,GB,GD,GE,GH,GM,GT,HN,HR,HU,ID,IL,IN,IR,IS,JO,JP,KE,KG,KH,KN,KP,KR,KW,KZ,LA,LC,LK,LR,LS,LU,LY,MA,MD,ME,MG,MK,MN,MW,MX,MY,MZ,NA,NG,NI,NO,NZ,OM,PA,PE,PG,PH,PL,PT,QA,RO,RS,RU,RW,SA,SC,SD,SE,SG,SK,SL,SM,ST,SV,SY,TH,TJ,TM,TN,TR,TT
(71)【出願人】
【識別番号】506297474
【氏名又は名称】ヴァルター アーゲー
【住所又は居所】ドイツ連邦共和国 デー・72072 テュービンゲン デーレンディンガー シュトラーセ 53
(74)【代理人】
【識別番号】110002077
【氏名又は名称】園田・小林特許業務法人
(72)【発明者】
【氏名】ビーラー, マルティン
【住所又は居所】ドイツ国 77736 ツェル アム ハルマースバッハ, ブッフヘーフェ 32
(57)【要約】
工作物内に雌ねじを形成するための、ねじ山形成工具(10)であって、ねじ山形成工具は、共通軸線(50)の周りに回転可能な、シャンク(1)およびねじ山形成部分(2)を備え、前記軸線はねじ山形成工具(10)の長手方向に延び、ねじ山形成部分(2)は、逃げ部(6)によって円周方向に間隔を空けた、半径方向に突出した複数の山部(3)を有し、前記山部(3)は長手方向に複数のねじ山形成プロファイルを有し、ねじ山形成プロファイルの各々は、第1の逃げ面および第2の逃げ面に接続された半径方向に最も外側の隆起部(4)を有し、第1のねじ山形成プロファイルの第1の逃げ面は、隣接する第2のねじ山形成プロファイルの第2の逃げ面にねじ溝(5)を介して接続され、前記山部(3)は長手方向に複数のねじ溝(5)を有する。少なくとも1つの第1のねじ溝の逃げ面は、少なくとも1つの第2のねじ溝の逃げ面によって囲まれる第2の角度よりも小さい第1の角度を囲んでいる。
【選択図】図1
【特許請求の範囲】
【請求項1】
金属工作物内に雌ねじを形成するための、ねじ山形成工具(10)であって、前記ねじ山形成工具(10)は、
共通軸線(50)の周りに回転可能な、シャンク(1)およびねじ山形成部分(2)を備え、前記軸線は前記ねじ山形成工具(10)の長手方向に延び、
前記ねじ山形成部分(2)は、逃げ部(6)によって円周方向に間隔を空けた、半径方向に突出した複数の山部(3)を有し、
前記山部(3)は前記長手方向に複数のねじ山形成プロファイル(20)を有し、
前記ねじ山形成プロファイル(20)の各々は、第1の逃げ面(21)および第2の逃げ面(22)に接続された半径方向に最も外側の隆起部(4)を有し、第1のねじ山形成プロファイル(20)の第1の逃げ面(21)は、隣接する第2のねじ山形成プロファイル(20)の第2の逃げ面(22)にねじ溝(5)を介して接続され、
前記山部(3)は前記長手方向に複数のねじ溝(5)を有するねじ山形成工具(10)において、
少なくとも1つの第1のねじ溝(5A)の前記逃げ面(21A、22B)は、少なくとも1つの第2のねじ溝(5B)の前記逃げ面(21B、22C)によって囲まれる第2の角度(β)よりも小さい第1の角度(α)を囲んでいることを特徴とする、ねじ山形成工具(10)。
【請求項2】
前記第1の角度(α)は前記第2の角度(β)よりも少なくとも10°小さいことを特徴とする、請求項1に記載のねじ山形成工具。
【請求項3】
前記第1の角度(α)は前記第2の角度(β)よりも少なくとも20°小さいことを特徴とする、請求項2に記載のねじ山形成工具。
【請求項4】
前記少なくとも1つの第1のねじ溝(5A)の前記逃げ面(21A、22B)は等しい角度(θ、γ)で傾斜していることを特徴とする、請求項1または2に記載のねじ山形成工具。
【請求項5】
前記少なくとも1つの第1のねじ溝(5A)のプロファイル深さ(H1)が、前記少なくとも1つの第2のねじ溝(5B)のプロファイル深さ(H2)よりも大きいことを特徴とする、請求項1から4のいずれか一項に記載のねじ山形成工具。
【請求項6】
複数の第1のねじ溝(5A)を有するねじ溝(5)の第1のセット、および複数の第2のねじ溝(5B)を有するねじ溝(5)の第2のセットが配置されていることを特徴とする、請求項1から5のいずれか一項に記載のねじ山形成工具。
【請求項7】
前記第1のねじ溝(5A)は、前記ねじ山形成部分(2)の少なくとも一部に沿って長手方向に均等に分布していることを特徴とする、請求項6に記載のねじ山形成工具。
【請求項8】
前記第1のねじ溝(5A)は、前記ねじ山形成部分(2)の大部分に沿って長手方向に均等に分布していることを特徴とする、請求項7に記載のねじ山形成工具。
【請求項9】
前記第1のねじ溝(5A)は、前記ねじ山形成部分(2)の長手方向の前方端部区間(31)に配置されていることを特徴とする、請求項7または8に記載のねじ山形成工具。
【請求項10】
前記第1のねじ溝(5A)は、前記ねじ山形成部分(2)の長手方向の後方区間(32)に配置されていることを特徴とする、請求項7または8に記載のねじ山形成工具。
【請求項11】
前記第1のねじ溝(5A)は、前記ねじ山形成部分(2)の全長に沿って長手方向に均等に分布していることを特徴とする、請求項8に記載のねじ山形成工具。
【請求項12】
前記第1のねじ溝(5A)は、1つおきの溝毎に第1のねじ溝(5A)となるように、長手方向に均等に分布して配置されていることを特徴とする、請求項7から11のいずれか一項に記載のねじ山形成工具。
【請求項13】
少なくとも5個以上のねじ山形成プロファイル(20)およびねじ溝(5)が、前記山部(3)の各々に配置されていることを特徴とする、請求項1から12のいずれか一項に記載のねじ山形成工具。
【請求項14】
少なくとも10個以上のねじ山形成プロファイル(20)およびねじ溝(5)が、前記山部(3)の各々に配置されていることを特徴とする、請求項13に記載のねじ山形成工具。
【請求項15】
隣接するねじ山形成用の山部(3)と、関連する逃げ部(6)とは、等しい角度で円周方向に間隔を空けていることを特徴とする、請求項1から14のいずれか一項に記載のねじ山形成工具。
【請求項16】
前記ねじ山形成プロファイル(20)およびねじ溝(5)は、前記共通軸線(50)の周りのらせん状経路に沿って配置されていることを特徴とする、請求項1から15のいずれか一項に記載のねじ山形成工具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、金属工作物内に雌ねじを形成するための、ねじ山形成工具に関し、ねじ山形成工具は共通軸線の周りに回転可能なシャンクおよびねじ山形成部分を備え、前記軸線はねじ山形成工具の長手方向に延び、ねじ山形成部分は逃げ部によって円周方向に間隔を空けた、半径方向に突出した複数の山部を有し、前記山部は長手方向に複数のねじ山形成プロファイルを有し、各ねじ山形成プロファイルは第1の逃げ面および第2の逃げ面に接続された半径方向に最も外側の隆起部を有し、第1のねじ山形成プロファイルの第1の逃げ面は隣接する第2のねじ山形成プロファイルの第2の逃げ面にねじ溝を介して接続され、前記山部は長手方向に複数のねじ溝を有する。
【背景技術】
【0002】
金属工作物に雌ねじを形成するためのねじ山形成工具、すなわち切削または切りくず除去式機械加工などの材料除去動作を一切行うことなく、ねじ山を形成するための工具には様々な種類がある。
【0003】
非切削のねじ山形成工具の一種では、ねじ山形成部分には円周らせん形状のねじ山が設けられる。換言すれば、ねじ山形成プロファイルおよびねじ溝は工具の共通軸線の周りのらせん状経路に沿って配置される。そのような工具を使用して工作物に雌ねじを形成する工程は通常、工具をその中心軸線の周りに回転させながら工具を既存の穴の中に挿入し、工具を軸線方向前方に移動させることを伴う。それにより、ねじ山形成プロファイルは工作物の表面の内部に押し込まれ、工作物材料の再成形または変形が生じ、それによりねじ山が形成される。そのような工具は米国特許第6,217,267(B1)号に開示されている。
【0004】
金属工作物に雌ねじを製作するためのねじ山形成工具、特にねじ山形成工具のねじ山形成プロファイルは、過酷な応力および極度の摩耗にさらされる。また、そのような知られているねじ山形成工具は高温にさらされる。
【発明の概要】
【0005】
本発明の目的は、機械加工性能を向上させたねじ山形成工具を提供することである。更なる目的は、改善された耐摩耗性を有するねじ山形成工具を提供することである。なお更なる目的は工作物に雌ねじを形成するのに必要なトルクを低減できる、ねじ山形成工具を提供することである。更なる目的は、より長い耐用年数を有するねじ山形成工具を提供することである。また更なる目的は、冷却用および/または潤滑用の流体の供給が改善された、ねじ山形成工具を提供することである。
【0006】
少なくとも主目的は、少なくとも1つの第1のねじ溝の逃げ面が、少なくとも1つの第2のねじ溝の逃げ面によって囲まれる第2の角度よりも小さい第1の角度を囲むことを特徴とする、最初に定義されたねじ山形成工具によって達成される。より小さな角度は、前記第1のねじ溝の一方または両方の逃げ面の傾斜角を変えることによって実現できる。第1のねじ溝の逃げ面のうちの少なくとも1つは別の角度で傾斜しているので、関連するねじ山形成プロファイルはより鋭い形状を有する。すなわち関連するねじ山形成プロファイルの2つの逃げ面は共に、より小さい角度を形成することになる。それに応じて、ねじ山形成部分に沿って等しい角度を囲むねじ溝を有する工具と比較して、少なくとも1つの第1のねじ溝は、より小さい力を用いた、ねじ山形成動作を可能にする。驚くべきことに、これにより、関連するねじ山形成プロファイルに対してだけでなく、工具全体に対しても摩耗が減少する。更に、工作物に雌ねじを形成するのに必要なトルクが低減される。また、冷却用および/または潤滑用の流体を使用する場合、前記第1のねじ溝により、関連するねじ山形成プロファイルのねじ山形成用の隆起部により近くで、そのような流体の有利な輸送が可能になる。
【0007】
本発明の一実施形態によると、前記第1の角度は前記第2の角度よりも少なくとも10°小さい。
【0008】
本発明の一実施形態によると、前記第1の角度は前記第2の角度よりも少なくとも20°小さい。
【0009】
本発明の一実施形態によると、前記少なくとも1つの第1のねじ溝の逃げ面は等しい角度で傾斜している。これにより、少なくとも1つの第1のねじ溝を有利に製作することが可能になる。例えば、両側に等しい傾斜を有する通常の研削砥石を製作に使用することができる。
【0010】
本発明の一実施形態によると、前記少なくとも1つの第1のねじ溝のプロファイル深さは、少なくとも1つの第2のねじ溝のプロファイル深さよりも大きい。このような構成により、ねじ山形成作業中に半径方向への更に大きな材料の流れが可能になる。
【0011】
本発明の一実施形態によると、複数の第1のねじ溝を有するねじ溝の第1のセット、および複数の第2のねじ溝を有するねじ溝の第2のセットが配置される。これにより、更なる摩耗低減、更なるトルク低減、および更に改善された冷却用および/または潤滑用の流体の輸送が可能になるという点で有利である。
【0012】
本発明の一実施形態によると、第1のねじ溝は、ねじ山形成部分の少なくとも一部に沿って長手方向に均等に分布している。第1のねじ溝の均一な分布が、工具において、より均一な摩耗分布をもたらし、それにより工具の信頼性が向上する。
【0013】
本発明の一実施形態によると、第1のねじ溝は、ねじ山形成部分の大部分に沿って長手方向に均等に分布している。これにより、工具に更に均一な摩耗分布がもたらされる。
【0014】
本発明の一実施形態によれば、第1のねじ溝は、ねじ山形成部分の長手方向の前方端部区間に配置されている。そのような配置の有利な効果は、それにより、工作物の中へのより容易な進入が可能になること、すなわち、第1のねじ溝と関連するねじ山形成プロファイルが工作物と係合する場合に、それほど大きな力またはトルクが必要とされないことである。
【0015】
本発明の一実施形態によると、第1のねじ溝は、ねじ山形成部分の長手方向の後方区間に配置されている。この構成により、特に後方区間の関連するねじ山形成プロファイルに対して、より少ない摩耗で、より小さい力を用いたねじ山形成動作が可能になる。更に、工作物に雌ねじを形成するのに必要なトルクが低減される。また、冷却用および/または潤滑用の流体を使用する場合、前記第1のねじ溝により、ねじ山形成用の隆起部により近くで、特に後方区間での関連するねじ山形成プロファイルにおいて、そのような流体の有利な輸送が可能になる。
【0016】
本発明の一実施形態によると、第1のねじ溝は、ねじ山形成部分の全長に沿って長手方向に均等に分布している。そのような構成により、工具に、なお更に均一な摩耗分布がもたらされる。
【0017】
本発明の一実施形態によると、第1のねじ溝は、1つおきの溝毎に第1のねじ溝となるように、長手方向に均等に分布して配置される。試験によると、この配置が、ねじ山形成工具の有利な摩耗減少をもたらすことが示された。
【0018】
本発明の一実施形態によると、少なくとも5個以上のねじ山形成プロファイルおよびねじ溝が、各山部に配置される。これにより、より効率的なねじ山形成が実現される。
【0019】
本発明の一実施形態によると、少なくとも10個以上のねじ山形成プロファイルおよびねじ溝が、各山部に配置される。これにより、更に、より効率的なねじ山形成が実現される。
【0020】
本発明の一実施形態によると、隣接するねじ山形成用の山部および関連する逃げ部は、等しい角度で円周方向に間隔を空けている。この構成により、一様な質量分布とバランスのとれた工具が得られる。
【0021】
本発明の一実施形態によると、ねじ山形成プロファイルおよびねじ溝は、共通軸線の周りのらせん状経路に沿って配置されている。
【0022】
ここで本発明は、本発明の様々な実施形態の説明および添付の図面を参照することによって、より詳細に説明されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【0023】
【図1】第1の実施形態による、ねじ山形成工具の側面図である。
【図2】図1の線II−IIに沿った断面である。
【図3】図1に示すねじ山形成工具のねじ山形成プロファイルおよびねじ溝の部分断面図である。
【図4】図1のねじ山形成工具のねじ山形成部分の側面図である。
【図5】第2の実施形態による、ねじ山形成工具のねじ山形成部分の側面図である。
【図6】第3の実施形態による、ねじ山形成工具のねじ山形成部分の側面図である。
【発明を実施するための形態】
【0024】
図1を参照すると、第1の実施形態による、金属工作物に雌ねじを形成するための、すなわち、いかなる材料除去動作もなしに、穴の中にねじ山を形成するための、ねじ山形成工具10の側面図が示される。ねじ山形成工具10は、共通軸線50の周りに回転可能な、シャンク1およびねじ山形成部分2を備える。軸線50はねじ山形成工具10の長手方向に延びる。シャンク1はねじ山形成工具10の後方部分に配置され、一方、ねじ山形成部分2はねじ山形成工具10の前方部分に配置される。ねじ山形成工具は前端部7および後端部8を有し、前端部7と後端部8との間の長手方向の距離は、ねじ山形成工具10の全長Lである。ねじ山形成部分2は、シャンク1に固定的に接続している。より具体的には、ねじ山形成部分2およびシャンク1は一体の材料で作製されている。ねじ山形成工具10は、好ましくは高速度鋼または超硬合金で作製されている。ねじ山形成工具10の表面は、所望の特性を得るために任意の知られている処理工程を使用して処理することができる。例えば、ねじ山形成工具10は、熱処理または表面硬化が施されていてもよい。更に、ねじ山形成工具10の表面は、工具の一部または全長に沿って、TiN(窒化チタン)またはTiCN(炭窒化チタン)またはTiAlN(窒化チタンアルミニウム)などのコーティング材でコーティングされていてもよい。図1の実施形態では、線9の右側の工具10の前方部分はコーティングされているが、一方、線9の左側の工具10の後方部分はコーティングされていない。
【0025】
シャンク1は、その後方部分において、回転可能な工作機械スピンドルに、直接的または間接的に接続するように適合されている。図1に示す実施形態では、シャンクは円筒状であり、すなわち円形または環状の断面を有する。加えて、シャンクには、工作機械スピンドルからトルクを伝達するための1つまたは複数の平坦部が設けられていてもよい。代替としてまたは加えて、シャンクには雄ねじまたは雌ねじが設けられていてもよい。他の実施形態では、シャンク1は、非円形断面、例えば六角形、八角形、または他の適切な形状を有してもよい。
【0026】
図2は、図1の線II−IIに沿った横断面図、すなわち軸線50に垂直な断面図である。従って、図2はねじ山形成部分2の断面を示し、逃げ部6によって円周方向に間隔を空けた、半径方向に突出した複数の山部3を有し、すなわち、山部3および逃げ部は、工具10の円周方向に交互に配置されている。それに応じて、ねじ山形成部分2は非円形の断面を有する。山部3の半径Rは、逃げ部6の半径R’よりも大きい。換言すれば、山部3は高い点を画定し、一方、逃げ部は前記山部に対して低い部分である。逃げ部6は、略凸状または略弓状の形状を有する。同じく、山部3は、略凸状または略弓状の形状を有する。しかし、山部の曲率半径は逃げ部の曲率半径よりも小さい。これにより、図2から明らかなように、山部3は、より尖ったまたは鋭利な形状を有する。更に、図2に示す実施形態によると、ねじ山形成部分2は、略多角形の断面、より具体的には、5つの半径方向に突出する山部3と、前記山部に隣接する5つの逃げ部6とを有する、五角形の断面を有する。従って、山部3は角を形成し、逃げ部6は、この略五角形の断面の外向きの弓状の側面を形成する。他の実施形態は、5個未満の山部を、例えば3個または4個の山部を含む。更に他の実施形態は、5個を超える山部を、例えば6個、7個、または8個の山部を、または16個の山部を含む。
【0027】
隣接する、ねじ山形成用の山部3と関連する逃げ部6とは、等しい角度で円周方向に間隔を空けている。従って、本実施形態では、隣接するねじ山形成用の山部3は円周方向に72°で間隔を空けているか、または角度間隔72°で間隔を空けている。その結果、隣接する逃げ部6も72°で等角度間隔に間隔を空けている。好ましくは、山部3および逃げ部6は、ねじ山形成部分2の全長に沿って、すなわち、ねじ山形成部分の前端部7から後端部まで長手方向に延びる。更に、各山部は図4に示すように、軸線50と平行な直線経路53、54に沿って長手方向に延びる。その結果、逃げ部6も軸線50と平行に長手方向に延びる。図2から明らかなように、山部3の幅または円周方向への延長部は、逃げ部6の幅または円周方向への延長部よりも小さい。
【0028】
ねじ山形成工具10の長手方向において、ねじ山形成部分2は複数のねじ山形成プロファイル20およびねじ溝5を含む。一般に、2つの隣接するねじ山形成プロファイル20は、それらの間に位置するねじ溝5を介して接続されている。ねじ山形成プロファイル20およびねじ溝5は、共通軸線50の周りのらせん状経路に沿って配置されている。換言すれば、ねじ山形成プロファイルおよびねじ溝は、軸線50の周りにらせん状に通っている。それに応じて、山部3は長手方向に複数のねじ山形成プロファイル20および複数のねじ溝5を有する。同じく、逃げ部6は長手方向に複数のねじ山形成プロファイル20および複数のねじ溝5を有する。ねじ山形成プロファイルおよびねじ溝の数は、ユーザの要求に基づいて構成することができる。一実施形態によると、少なくとも5個以上のねじ山形成プロファイル20およびねじ溝5が、各山部3に配置されている。別の実施形態によると、少なくとも10個以上のねじ山形成プロファイル20およびねじ溝5が、各山部3に配置されている。図1および図4に示す実施形態によると、直線経路53、54で示すように、目に見える山部3には、15個のねじ山形成プロファイル20および14個のねじ溝5が配置されている。
【0029】
図4に示す実施形態では、それに沿ってねじ山形成プロファイル20およびねじ溝5が延びる、らせん状経路は中断されていない。従って、工具10の円周方向または長手方向において、らせん状経路に中断はない。更に、らせん状経路は、ねじ山形成部分2の前端部7と交差する。前述のらせん状経路は、ねじ山形成部分2の後端部で終わり、そこでねじ山形成部分2はシャンク1に遷移する。他の実施形態によると、ねじ山形成工具10には、長手方向に延び、その結果として円周方向の前記らせん状経路を遮断する直線状またはらせん状の1つまたは複数の縦溝が設けられていてもよい。好ましくは、そのような縦溝は逃げ部上に配置されている。
【0030】
図1に示すねじ山形成工具のねじ山形成プロファイル20およびねじ溝5の、部分長手方向断面図である図3を参照すると、各ねじ山形成プロファイル20は半径方向に最も外側の隆起部4を有する。各隆起部4は、第1の逃げ面21および第2の逃げ面22に接続している。第1の逃げ面21は後方の逃げ面であり、図3では左側の逃げ面であり、第2の逃げ面22は前方の逃げ面であり、図3では右側の逃げ面である。ねじ山形成プロファイル20の2つの逃げ面21、22は、互いに半径方向内向きに、すなわち図3では下向きに広がっている。図3に示す実施形態では、隆起部4は隆起部半径を有する形をしており、すなわち、隆起部は凸状または外向きに弓状である。隆起部4の曲率半径は、ねじ山形成工具10を使用して工作物にねじ山を形成する場合に、工作物材料の流れが有利になるように構成することができる。他の実施形態では、隆起部のうちの1つまたは複数は、ほぼ平らとなるように構成することができる。ねじ山形成プロファイル20およびねじ溝5は、共通軸線50の周りのらせん状経路に沿って配置されているので、隆起部4および逃げ面21、22も、共通軸線50の周りのらせん状経路に沿って延伸している。
【0031】
図3では、右から左に3つのねじ山形成プロファイル20A、20B、20Cを示す。第1のねじ山形成プロファイル20Aの第1の逃げ面21Aは、隣接する第2のねじ山形成プロファイル20Bの第2の逃げ面22Bに、第1のねじ溝5Aを介して接続されている。更に、第2のねじ山形成プロファイル20Bの第1の逃げ面21Bは、隣接する第3のねじ山形成プロファイル20Bの第2の逃げ面22Cに、第2のねじ溝5Bを介して接続されている。
【0032】
第1のねじ溝5Aの逃げ面21A、22Bは、第1の角度αを囲んでおり、すなわち、第1のねじ溝5Aの2つの逃げ面21A、22Bは一緒に第1の角度αを形成する。換言すれば、これら2つの逃げ面21A、22Bは互いに半径方向外向きに、すなわち図3の上向きに角度αで広がっている。第2のねじ溝5Bの逃げ面21B、22Cは第2の角度βを囲んでおり、すなわち、第2のねじ溝5Bの2つの逃げ面21B、22Cは一緒に第2の角度βを形成する。換言すれば、これら2つの逃げ面21B、22Cは互いに半径方向外向きに、すなわち図3の上向きに角度βで広がっている。第1の角度αは第2の角度βより小さい。第1の角度αと第2の角度βとの間の差は、ユーザの要求に基づいて構成することができる。一実施形態によると、第1の角度αは第2の角度βよりも少なくとも10°小さい。別の実施形態によると、第1の角度αは前記第2の角度βよりも少なくとも20°小さい。図3に示す実施形態では、第1の角度αは40°であり、第2の角度βは60°である。従って、第1の角度αは第2の角度βよりも20°小さい。
【0033】
図3に示す実施形態では、第2のねじ溝5Bの逃げ面21B、22Cは、等しい角度θ、γで傾斜している。より具体的には、第2のねじ山形成プロファイル20Bの第1の逃げ面21Bは、軸線50に対して垂直でかつ第2のねじ山形成プロファイル20Bの隆起部4と交差する平面23Bと、角度θで交差する。第3のねじ山形成プロファイル20Cの第2の逃げ面22Cは、軸線50に対して垂直でかつ第3のねじ山形成プロファイル20Cの隆起部4と交差する平面23Cと、角度γで交差する。従って、第2のねじ溝5Bの逃げ面21B、22Cは半径方向外向きに広がっているが、すなわち、逃げ面21B、22Cは互いに離れるように異なる方向に傾斜しているが、傾斜量は両方の逃げ面について同じであり、θ=γである。従って、第2のねじ溝5Bの逃げ面21B、22Cは60°の角度を囲むので、単純な三角法を使用すると、θ=γ=β/2=30°となる。
【0034】
異なる実施形態によると、第1の角度αと第2の角度βとの間の差は、第2のねじ溝5Bの逃げ面の傾斜角に対して、第1のねじ溝5Aの一方だけまたは両方の逃げ面の傾斜角を変えることによって実現することができる。図3に示す実施形態では、第1のねじ溝5Aの逃げ面21A、22Bは、等しい角度θ、γで傾斜している。より具体的には、第1のねじ山形成プロファイル20Aの第1の逃げ面21Aは、軸線50に対して垂直でかつ第1のねじ山形成プロファイル20Aの隆起部4と交差する平面23Aと、角度θで交差する。第2のねじ山形成プロファイル20Bの第2の逃げ面22Bは、軸線50に対して垂直である平面23Bと、角度γで交差する。従って、第1のねじ溝5Aの逃げ面21A、22Bは半径方向外向きに広がっているが、すなわち、互いに離れるように異なる方向に傾斜しているが、傾斜量は両方の逃げ面について同じであり、θ=γである。それに応じて、第1のねじ溝5Aの逃げ面21A、22Bは、40°の角度αを囲むので、単純な三角法を使用すると、θ=γ=α/2=20°となる。従って、第1のねじ山形成プロファイル20Aの第1の逃げ面21Aに対する傾斜角度θは、第2のねじ山形成プロファイル20Bの第1の逃げ面21Bの傾斜角θとは異なる、すなわちより小さい。同様に、第2のねじ山形成プロファイル20Bの第2の逃げ面22Bに対する傾斜角γは、第3のねじ山形成プロファイル20Cの第2の逃げ面22Cの傾斜角γとは異なる、すなわちより小さい。
【0035】
好ましくは、第1のねじ溝5Aによって囲まれる第1の角度αと、第2のねじ溝5Bによって囲まれる第2の角度βとの間の差は、1つまたは複数の山部3に配置される。一実施形態によると、第1の角度αと第2の角度βとの間の差は、山部3の1つまたは複数においてのみ設けられ、従って逃げ部6には設けられない。図1〜図4に示す実施形態によると、第1の角度αと第2の角度βとの間の差は、5個全ての山部3だけに設けられ、逃げ部6には設けられていない。換言すれば、第1のねじ溝5Aの逃げ面21A、22Bは、山部3においてのみ第1の角度αを囲んでいる。従って、山部3の両側では、第1のねじ溝の逃げ面によって囲まれる角度と、軸線方向に隣接する第2のねじ溝の逃げ面によって囲まれる角度との間に差はない。その結果、第1のねじ溝5Aの逃げ面21A、22Bは、全ての円周方向位置において同じ傾斜または傾きを有することはない。図1〜図4の実施形態では、第1のねじ溝5Aの逃げ面21A、22Bは、らせん状経路に沿って延伸し、逃げ部6において60°の角度を囲み、らせん状経路に沿って遷移して、山部3の円周位置においてのみ、選択された表面領域33、34において角度α=40°を囲む。
【0036】
一実施形態によると、第1の角度αと第2の角度βとの間の差は、角度範囲内の山部3において、すなわち20°未満に相当する角度の円周方向への延長部を有する範囲において設けられ、そのような角度範囲はそれぞれ山部3を中心に配置される。別の実施形態によると、第1の角度αと第2の角度βとの間の差は、角度範囲内の山部3において、すなわち10°未満に相当する角度の円周方向への延長部を有する範囲において設けられ、そのような角度範囲はそれぞれ山部3を中心に配置される。
【0037】
図2を参照すると、図示の実施形態では、第1の角度αと第2の角度βとの間の差は、ω=10°の角度範囲内の山部3に設けられる。
【0038】
図4を参照すると、山部3を中心とする、第1の角度αと第2の角度βとの間の差は、ねじ山形成プロファイル20の逃げ面の選択された表面領域33、34によって設けられる。より具体的には、第1の逃げ面21Aの選択された表面領域33、および第2の逃げ面22Bの選択された表面領域34は、これらの選択された表面領域33、34が一緒に角度α=40°を囲み、一方で逃げ面21A、22Bの他の表面領域が角度α=60°を囲むように、円周方向に延長部を有する。
【0039】
図3に示すように、第1のねじ溝5Aの2つの逃げ面21A、22Bは、隆起部4から第1のねじ溝5Aまで同じ傾斜または傾きを有する。従って、逃げ面21A、22Bは、第1のねじ溝5Aのプロファイル深さH1の大部分に対して同じ傾斜を有する。換言すれば、逃げ面21A、22Bは、異なる傾斜を有する半径方向の小区間に分割されていない。このことはまた、第1のねじ溝5Aの2つの隣接する逃げ面21A、22Bの間の長手方向の距離、すなわち軸線方向距離は、隆起部4から半径方向内向きにねじ溝5Aまで連続的に、すなわち徐々に減少することを意味する。換言すれば、2つの隣接する逃げ面21A、22Bの間の軸線方向距離には段階状の変化はない。より具体的には、図3に示すように、断面図において、第1のねじ山形成プロファイル20Aの第1の逃げ面21Aは、遷移点P1から遷移点P2まで直線である。遷移点P1は、第1のねじ山形成プロファイル20Aの湾曲した隆起部4が、第1のねじ山形成プロファイル20Aの直線状の第1の逃げ面21Aに遷移する場所である。遷移点P2は、第1のねじ山形成プロファイル20Aの直線状の第1の逃げ面21Aが、湾曲した第1のねじ溝5Aに遷移する場所である。同様に、断面において、第2のねじ山形成プロファイル20Bの第2の逃げ面22Bは、遷移点P4から遷移点P3まで直線である。遷移点P4は、第2のねじ山形成プロファイル20Bの湾曲した隆起部4が、第2のねじ山形成プロファイル20Bの直線状の第2の逃げ面22Bに遷移する場所である。遷移点P3は、第2のねじ山形成プロファイル20Bの直線状の第2の逃げ面22Bが、湾曲した第1のねじ溝5Aに遷移する場所である。
【0040】
それに加えて、第2のねじ溝5Bの2つの逃げ面21B、22Cは、隆起部4から第2のねじ溝5Bまで同じ傾斜または傾きを有する。従って、逃げ面21B、22Cは、第2のねじ溝5Bのプロファイル深さH2の大部分に対して同じ傾斜を有する。換言すれば、逃げ面21B、22Cは、異なる傾斜を有する半径方向の小区分に分割されていない。このことはまた、第2のねじ溝5Bの2つの隣接する逃げ面21B、22Cの間の長手方向の距離、すなわち軸線方向距離は、隆起部4から半径方向内向きにねじ溝5Bまで連続的に、すなわち徐々に減少することを意味する。換言すれば、2つの隣接する逃げ面21B、22Cの間の軸線方向距離には段階状の変化はない。それに応じて、第1のねじ溝5Aの逃げ面21A、22Bに関する上記の説明と同様に、断面において、第2のねじ山形成プロファイル20Bの第1の逃げ面21Bは、遷移点P5から遷移点P6まで直線である。遷移点P5は、第2のねじ山形成プロファイル20Bの湾曲した隆起部4が、第2のねじ山形成プロファイル20Bの直線状の第1の逃げ面21Bに遷移する場所である。遷移点P6は、第2のねじ山形成プロファイル20Bの直線状の第1の逃げ面21Bが、湾曲した第2のねじ溝5Bに遷移する場所である。同様に、断面において、第3のねじ山形成プロファイル20Cの第2の逃げ面22Cは、遷移点P8から遷移点P7まで直線である。遷移点P8は、第3のねじ山形成プロファイル20Cの湾曲した隆起部4が、第3のねじ山形成プロファイル20Cの直線状の第2の逃げ面22Cに遷移する場所である。遷移点P7は、第3のねじ山形成プロファイル20Cの直線状の第2の逃げ面22Cが、湾曲した第2のねじ溝5Bに遷移する場所である。
【0041】
図3に示すように、第1のねじ溝5Aのプロファイル深さH1は、第2のねじ溝5Bのプロファイル深さH2よりも大きい。従って、第1のねじ溝5Aは第2のねじ溝5Bよりも深い。換言すれば、第1のねじ山形成プロファイル20Aの隆起部4の半径方向最も外側の部分から、第1のねじ溝5Aの底部、すなわち半径方向最も内側の部分までの半径方向距離は、第2のねじ山形成プロファイル20Bの隆起部4の半径方向最も外側の部分から、第2のねじ溝5Bの底部、すなわち半径方向最も内側の部分までの半径方向距離よりも大きい。好ましくは、第1のねじ溝5Aの、このような大きなプロファイル深さH1は、第1のねじ溝5Aによって囲まれる第1の角度αと第2のねじ溝5Bによって囲まれる第2の角度βとの間の差が配置される、円周方向位置に存在する。それに応じて、図1〜図3に示す実施形態では、プロファイル深さH1は5個全ての山部3に設けられている。図示していない別の実施形態によると、第1のねじ溝5Aのプロファイル深さH1は、第2のねじ溝5Bのプロファイル深さH2に等しい。
【0042】
更に、隣接する隆起部4の間、または隣接するねじ溝5の間の軸線方向距離Sは、ねじ山形成部分2の全長に沿って実質的に一定であり、この軸線方向距離は、ねじ山形成工具10を用いて製作されるねじ山のねじ山ピッチに対応する。同じく、隣接する隆起部4の間の軸線方向距離Sは、円周方向において実質的に一定であり、すなわち軸線方向距離Sは様々な円周方向位置において同じである。
【0043】
ねじ山形成部分2は真円形の断面を有していないが、ねじ山形成部分2の外径は、山部3における半径Rの2倍と定義することができ、図2を参照のこと。
【0044】
図4に示す実施形態によると、ねじ山形成部分2の外径は、ねじ山形成部分2の全長にわたって一定ではない。換言すれば、ねじ山形成部分2の長さに沿った全ての隆起部4は、共通軸線50から等しい半径方向距離に配置されていない。図4に示すように、ねじ山形成部分2は、その長手方向に前方端部区間31および後方区間32を有する。前方端部区間31はねじ山形成部分2の全長の小さい方の部分を延び、後方区間32はねじ山形成部分2の全長の大きい方の部分を延びる。対応する区間におけるねじ山形成プロファイル20の数は、ユーザの要求に基づいて構成することができる。前方端部区間は、例えば長手方向にねじ山形成プロファイルが2個、3個、または4個など、ごく少数のねじ山形成プロファイルを備えることができる。図示した実施形態では、前方端部区間31は長手方向に4個のねじ山形成プロファイル20および3個のねじ溝5を備え、一方、後方区間32は12個のねじ山形成プロファイル20の間に配置された11個のねじ溝5を有する。
【0045】
前方端部区間31の外径は、後方区間32の外径とは異なる。前方端部区間31は先細り形状を有する。すなわち、この先細の前方端部区間の外径が、工具10の前方自由端7に向かって減少するように、隆起部4が配置されている。このような先細の前方端部区間は、通常、リード面取り部と呼ばれる。前方端部区間の先細り形状は、図4において傾斜面52を用いて示されており、傾斜面52は軸線50と非平行であり、4つの最前部のねじ山形成プロファイル20の隆起部4を含む。図4に示すように、先細の前方端部区間31は、前方端部区間31の後端部における遷移隆起部4Tで後方区間32に遷移する。図示した実施形態では、遷移隆起部4Tは、前方端部7から4番目のねじ山形成プロファイル20の隆起部である。後方区間32のねじ山形成プロファイル20の隆起部4の最後、すなわち最も後方を除いた全ては、共通軸線50からの半径方向距離が等しく配置されている。従って、後方区間32の長さの大部分において、外径は一定である。一定の外径は図4に平面51で示しており、平面51は、軸線50と平行であり、前方端部7から数えて4番目から14番目のねじ山形成プロファイル20の隆起部4を含む。後方区間32の一定の外径も図3で見ることができ、3つのねじ山形成プロファイル20A、20B、20C全ての隆起部4が、共通軸線50から等しい半径方向距離に配置されている。後方区間32は、15番目の、最も後方のねじ山形成プロファイル20で終わり、シャンク1に遷移する。図4に示すように、最も後方のねじ山形成プロファイル20は完全なプロファイルを有しておらず、1つの前方に向いた逃げ面22を有するのみである。更に、最後のねじ山形成プロファイルの隆起部4は、後方区間32の他の隆起部よりも、軸線50から半径方向に短い距離に位置している。
【0046】
図1〜図4の実施形態によると、ねじ山形成工具10には、複数の第1のねじ溝5Aを有するねじ溝5の第1のセット、および複数の第2のねじ溝5Bを有するねじ溝5の第2のセットが設けられている。第1のねじ溝5Aは、ねじ山形成部分2の全長に沿って長手方向に均等に分布している。換言すれば、2つの隣接する第1のねじ溝5Aの間の軸線方向距離は、ねじ山形成部分の全長に沿って実質的に一定である。図4に示す実施形態では、これは、1つおきの溝毎に第1のねじ溝5Aとなるよう、第1のねじ溝5Aを配置することによって達成される。2つの第1のねじ溝5Aの間には、第2のねじ溝5Bが配置されている。従って、同じく、1つおきの溝毎に第2のねじ溝5Bとなるように、第1のねじ溝5Aおよび第2のねじ溝5Bが交互に配置される。従って、本実施形態では、ねじ山形成部分2は、第1のねじ溝5Aおよび第2のねじ溝5Bのみを含む。詳細には、図4に示すように、前端部7から始まって直線経路53に沿って後方に移動すると、上部山部3には最初にねじ山形成プロファイル20が設けられ、その後に第2のねじ溝5Bが設けられ、ねじ山形成プロファイル20が続き、次に第1のねじ溝5Aが続く。このようにして、第1のねじ溝5Aおよび第2のねじ溝5Bは、ねじ山形成部分が、第1のねじ溝5Aおよびねじ山形成プロファイル20で終わるように、ねじ山形成部分2の全長に沿って交互に配置されている。経路53で示される山部3には、全部で7つの第1のねじ溝5A、および7つの第2のねじ溝5Bが配置されている。
【0047】
同様に、前端部7から始まって直線経路54に沿って後方に移動すると、下部山部3には最初にねじ山形成プロファイル20が設けられ、その後に第1のねじ溝5Aが設けられ、ねじ山形成プロファイル20が続き、次に第2のねじ溝5Bが続く。このようにして、第1のねじ溝5Aおよび第2のねじ溝5Bは、ねじ山形成部分が、第2のねじ溝5Bおよびねじ山形成プロファイル20で終わるように、ねじ山形成部分2の全長に沿って交互に配置されている。経路54で示される山部3には、全部で7つの第1のねじ溝5A、および7つの第2のねじ溝5Bが配置されている。
【0048】
ねじ山形成工具の5つの山部3の全ては、ねじ山形成部分2の全長に沿って交互に並ぶ第1のねじ溝5Aおよび第2のねじ溝5Bで同様に構成され、それにより1つおきの溝毎に第1のねじ溝5Aとなる。
【0049】
図5に、ねじ山形成工具10の第2の実施形態を示す。図1〜図4を参照して上述した実施形態と同様に、同じ参照番号は同じ特徴を示す。図5のねじ山形成工具10は、第1のねじ溝5Aの配置のみが、図4の実施形態とは異なる。より具体的には、第1のねじ溝5Aは、ねじ山形成部分2の長手方向の後方区間32にのみ配置され、ねじ山形成部分2の前方端部区間31には、第1のねじ溝5Aは配置されていない。
【0050】
それに応じて、図5のねじ山形成工具10は、先細の前方端部区間31が長手方向に4個のねじ山形成プロファイルおよび3個のねじ溝5を備え、一方、後方区間32は12個のねじ山形成プロファイルの間に配置された11個のねじ溝5を有するように構成されている。更に、図5のねじ山形成工具10には、複数の第1のねじ溝5Aを有するねじ溝5の第1のセット、および複数の第2のねじ溝5Bを有するねじ溝5の第2のセットが設けられている。第1のねじ溝5Aは、ねじ山形成部分2の長手方向の大きい方の部分である後方区間32に沿って長手方向に均等に分布している。従って、2つの隣接する第1のねじ溝5A間の軸線方向距離は、ねじ山形成部分2の大きい方の部分、すなわち後方区間32に沿って実質的に一定である。図5に示す実施形態では、これは、後方区間32において1つおきの溝毎に第1のねじ溝5Aとなるよう、第1のねじ溝5Aを配置することによって達成される。2つの第1のねじ溝5Aの間には、第2のねじ溝5Bが配置されている。従って、後方区間32では、同じく、1つおきの溝毎に第2のねじ溝5Bとなるように、第1のねじ溝5Aおよび第2のねじ溝5Bが交互に配置されている。従って、この実施形態では、後方区間32は、第1のねじ溝5Aおよび第2のねじ溝5Bのみを含む。先細の前方端部区間31は、第2のねじ溝5Bのみを含む。
【0051】
詳細には、図5に示すように、前端部7から始まって直線経路53に沿って後方に移動すると、上部山部3には最初にねじ山形成プロファイル20が設けられ、その後に第2のねじ溝5Bが設けられ、ねじ山形成プロファイル20が続き、次に別の第2のねじ溝5Bが続く。このようにして、ねじ山形成プロファイル20および第2のねじ溝5Bは、先細の前方端部区間31の全長に沿って交互に配置されている。図5に示すように、先細の前方端部区間31は、前方端部区間31の後端部における遷移隆起部4Tで後方区間32に遷移する。図示した実施形態では、遷移隆起部4Tは、前方端部7から4番目のねじ山形成プロファイル20の隆起部である。更に直線経路53に沿って後方に移動すると、遷移隆起部4Tに続いて第1のねじ溝5Aが設けられている。この第1のねじ溝5Aに続いて、別のねじ山形成プロファイル20が配置され、第2のねじ溝5Bが続き、次にねじ山形成プロファイル20が続き、別の第1のねじ溝5Aが続く。このようにして、第1のねじ溝5Aおよび第2のねじ溝5Bは、ねじ山形成部分が、第1のねじ溝5Aおよびねじ山形成プロファイル20で終わるように、後方区間32の全長に沿って交互に配置されている。経路53で示される山部3において、後方区間32には合計で6つの第1のねじ溝5A、および5つの第2のねじ溝5Bが交互に配置され、一方で、先細の前方端部区間31には、3つの第2のねじ溝5Bが配置されている。
【0052】
同様に、前端部7から始まって直線経路54に沿って後方に移動すると、下部山部3には最初にねじ山形成プロファイル20が設けられ、その後に第2のねじ溝5Bが設けられ、ねじ山形成プロファイル20が続き、次に別の第2のねじ溝5Bが続く。このようにして、ねじ山形成プロファイル20および第2のねじ溝5Bは、先細の前方端部区間31の全長に沿って、前方端部区間31の後端部における遷移隆起部4Tまで交互に配置されている。更に直線経路54に沿って後方に移動すると、遷移隆起部4Tに続いて第2のねじ溝5Bが設けられている。この第2のねじ溝5Bに続いて、別のねじ山形成プロファイル20が配置され、第1のねじ溝5Aが続き、次にねじ山形成プロファイル20が続き、別の第2のねじ溝5Bが続く。このようにして、第1のねじ溝5Aおよび第2のねじ溝5Bは、ねじ山形成部分が、第2のねじ溝5Bおよびねじ山形成プロファイル20で終わるように、後方区間32の全長に沿って交互に配置されている。経路54で示される山部3において、後方区間32には合計で5つの第1のねじ溝5A、および6つの第2のねじ溝5Bが交互に配置され、一方で、先細の前方端部区間31には、3つの第2のねじ溝5Bが配置されている。
【0053】
ねじ山形成工具10の5つの山部3の全ては、ねじ山形成部分2の後方区間32の全長に沿って交互に並ぶ第1のねじ溝5Aおよび第2のねじ溝5Bで同様に構成され、それにより1つおきの溝毎に第1のねじ溝5Aとなり、一方、前方端部区間31は第2のねじ溝5Bのみを有する。
【0054】
図6に、ねじ山形成工具10の第3の実施形態を示す。図1〜図4を参照して上述した実施形態と同様に、同じ参照番号は同じ特徴を示す。図6のねじ山形成工具10は、第1のねじ溝5Aの配置のみが、図4の実施形態とは異なる。より具体的には、第1のねじ溝5Aは、ねじ山形成部分2の長手方向の前方端部区間31にのみ配置され、ねじ山形成部分2の後方区間32には、第1のねじ溝5Aは配置されていない。
【0055】
それに応じて、図6のねじ山形成工具10は、先細の前方端部区間31が長手方向に4個のねじ山形成プロファイルおよび3個のねじ溝5を備え、一方、後方区間32は12個のねじ山形成プロファイルの間に配置された11個のねじ溝5を有するように構成されている。更に、図6のねじ山形成工具10には、複数の第1のねじ溝5Aを有するねじ溝5の第1のセット、および複数の第2のねじ溝5Bを有するねじ溝5の第2のセットが設けられている。第1のねじ溝5Aは、ねじ山形成部分2の長手方向の小さい方の部分である前方端部区間31に沿って長手方向に均等に分布している。従って、2つの隣接する第1のねじ溝5A間の軸線方向距離は、ねじ山形成部分2の小さい方の部分、すなわち前方端部区間31に沿って実質的に一定である。図6に示す実施形態では、これは、前方端部区間31において1つおきの溝毎に第1のねじ溝5Aとなるよう、第1のねじ溝5Aを配置することによって達成される。2つの第1のねじ溝5Aの間には、第2のねじ溝5Bが配置されている。従って、前方端部区間31では、同じく、1つおきの溝毎に第2のねじ溝5Bとなるように、第1のねじ溝5Aおよび第2のねじ溝5Bが交互に配置されている。その結果、本実施形態では、前方端部区間31は、第1のねじ溝5Aおよび第2のねじ溝5Bのみを含む。後方区間32は、第2のねじ溝5Bのみを含む。
【0056】
詳細には、図6に示すように、前端部7から始まって直線経路53に沿って後方に移動すると、上部山部3には最初にねじ山形成プロファイル20が設けられ、その後に第2のねじ溝5Bが設けられ、ねじ山形成プロファイル20が続き、次に第1のねじ溝5Aが続く。それに続いて、ねじ山形成プロファイル20が設けられ、別の第2のねじ溝5Bが続き、次に、遷移隆起部4Tを有するねじ山形成プロファイル20が続き、そこで前方端部区間31が後方区間32に遷移する。従って、遷移隆起部4Tは、前方端部7から4番目のねじ山形成プロファイル20の隆起部である。更に直線経路53に沿って後方に移動すると、遷移隆起部4Tに続いて第2のねじ溝5Bが設けられている。この第2のねじ溝5Bに続いて、別のねじ山形成プロファイル20が配置され、別の第2のねじ溝5Bが続き、次にねじ山形成プロファイル20が続く。このようにして、ねじ山形成プロファイル20および第2のねじ溝5Bは、ねじ山形成部分が、第2のねじ溝5Bおよびねじ山形成プロファイル20で終わるように、後方区間32の全長に沿って交互に配置されている。経路53で示される山部3において、前方端部区間31には合計で1つの第1のねじ溝5A、および2つの第2のねじ溝5Bが交互に配置され、一方で、後方区間32には、11個の第2のねじ溝5Bが配置されている。
【0057】
同様に、前端部7から始まって直線経路54に沿って後方に移動すると、下部山部3には最初にねじ山形成プロファイル20が設けられ、その後に第1のねじ溝5Aが設けられ、ねじ山形成プロファイル20が続き、次に第2のねじ溝5Bが続く。それに続いて、ねじ山形成プロファイル20が設けられ、別の第1のねじ溝5Aが続き、次に、遷移隆起部4Tを有するねじ山形成プロファイル20が続き、そこで前方端部区間31が後方区間32に遷移する。従って、遷移隆起部4Tは、前方端部7から4番目のねじ山形成プロファイル20の隆起部である。更に直線経路54に沿って後方に移動すると、遷移隆起部4Tに続いて第2のねじ溝5Bが設けられている。この第2のねじ溝5Bに続いて、別のねじ山形成プロファイル20が配置され、別の第2のねじ溝5Bが続き、次にねじ山形成プロファイル20が続く。このようにして、ねじ山形成プロファイル20および第2のねじ溝5Bは、ねじ山形成部分が、第2のねじ溝5Bおよびねじ山形成プロファイル20で終わるように、後方区間32の全長に沿って交互に配置されている。経路54で示される山部3において、前方端部区間31には合計で2つの第1のねじ溝5A、および1つの第2のねじ溝5Bが交互に配置され、一方で、後方区間32には、11個の第2のねじ溝5Bが配置されている。
【0058】
ねじ山形成工具10の5つの山部3の全ては、ねじ山形成部分2の先細の前方端部区間31の全長に沿って交互に並ぶ第1のねじ溝5Aおよび第2のねじ溝5Bで同様に構成され、それにより1つおきの溝毎に第1のねじ溝5Aとなり、一方、後方区間32は第2のねじ溝5Bのみを有する。
【0059】
上述のねじ山形成工具のいずれの寸法も、ユーザの要求に基づいて構成することができる。例えば、ねじ山形成工具の全長Lは40mm以上であってもよいが、通常は300mm以下であってもよい。シャンクの直径dの例は、1mm〜36mmの直径を含む。更に、シャンク径dと全長Lとの関係は、好ましくは、L/dが少なくとも5であるが、40を超えないように構成される。
【0060】
別の態様によると、上述の実施形態のいずれかによるねじ山形成工具を使用して、いかなる材料除去動作もなしに、金属工作物に雌ねじを形成する工程は、
前方端部を有する工具を、工具を中心軸線の周りに回転させながら、金属工作物の既存の穴の中に挿入するステップと、
工具を軸線方向前方に移動させ、それにより、ねじ山形成プロファイルを工作物の表面内部に押し込み、工作物材料の再成形または変形を引き起こさせ、その結果、穴の表面上にねじ山を形成するステップと、を含む。
【0061】
一例では、既存の穴は、穴の表面に形成された、いかなる初期的なねじ山も有していない。しかし、本工程は、以前に作製された初期的なねじ山を完成させるために使用することもできる。
【0062】
更に、別の態様によると、上述の実施形態のいずれかによる、ねじ山形成工具を製作する方法は、
a)棒状のブランクを用意するステップと、
b)回転軸線の周りを回転可能な研削工具を研削盤に設置するステップと、
c)前記ブランクを研削盤内に位置決めし固定するステップと、を含み、
ねじ山形成プロファイルおよび第2のねじ溝を製作する第1の研削作業において、
d)研削工具を回転軸線の周りに回転させるステップと、
e)研削工具をブランクと係合させるステップと、
f)研削工具とブランクとを相互に移動させるステップと、
g)研削工具をブランクから取り外すステップと、
h)任意選択的に、ステップe)、f)、およびg)を繰り返すステップと、を含み、
第1のねじ溝を製作する第2の研削作業において、
i)研削工具を回転軸線の周りに回転させるステップと、
j)第1の研削作業において製作されたねじ山形成プロファイルの逃げ面の選択された表面領域において、研削工具をブランクと係合させるステップと、
k)研削工具をブランクから取り外すステップと、を含む。
【0063】
好ましくは、第2の研削作業において、ステップj)における選択された表面領域は、1つまたは複数の山部3に配置される。一例によると、ステップj)における選択された表面領域は、1つまたは複数の山部3にのみ設けられ、従って逃げ部6には設けられない。図1〜図4に示す実施形態による、ねじ山形成工具を製作するための一例によると、工程j)における選択された表面領域は、5つの山部3の全てにのみ配置され、逃げ部6には配置されない。
【0064】
一例によると、方法は加えて、第2の研削作業を開始する前に、すなわちステップi)の前に、第1の研削作業で使用した研削工具を別の研削工具に交換するステップを含む。
【0065】
一例によると、この方法は、第2の研削作業において、第1のねじ山形成プロファイル20Aの第1の逃げ面21A、および隣接する第2のねじ山形成プロファイル20Bの第2の逃げ面22Bを同時に研削することを含む。別の例によると、この方法は加えて、第2の研削作業において、同時にねじ溝5Aを研削することも伴う。
【0066】
本発明は開示された実施形態に限定されず、添付の特許請求の範囲内で変更および修正されてもよい。
【0067】
例えば、図1〜図6に示す実施形態における第1のねじ溝は、1つおきの溝毎に第1のねじ溝となるように、長手方向に均等に分布して配置されているが、第1のねじ溝が長手方向に均等に分布した他の配置、例えば、2つまたは3つおきのねじ溝毎に第1のねじ溝となり、その逃げ面が、第2のねじ溝の逃げ面により囲まれる角度よりも小さな角度を囲むような配置に対しても、良好な効果が観察されている。それに加えて、第1のねじ溝の長手方向への不均等な分布も可能である。例えば、前方端部区間は、1つおきの溝毎に第1のねじ溝となり、一方、後方区間では、2つおきの溝毎に第1のねじ溝となるように配置することができる。
【0068】
本出願では、「含む(including)」などの用語の使用は非限定的であり、「備える(comprising)」などの用語と同じ意味を有し、他の構造、材料、または行為の存在を排除しないことを意図している。同様に、「することができる(can)」、または「してもよい(may)」などの用語の使用は非制限的であり、その構造、素材、または行為が必要ではないことを反映することを意図しているが、そのような用語を使用しない場合でも、その構造、素材、または行為が不可欠であることを反映することを意図していない。構造、材料、または行為が不可欠であると現在考えられる限りにおいて、それらは不可欠と認められる。「上部」、「下部」、「頂部」、「底部」、「前方」および「後方」などの用語は、現在の図面に示されるような、および当業者によって認識されるような特徴を指す。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【国際調査報告】