JP4943129B2 - タップ - Google Patents

Description

本発明は、タップに関し、特に、環境汚染の予防を図ることができるタップに関するものである。

一般に、タップによる切削加工において、切削液を供給して、切り屑を排除することは、工具寿命の延長や加工精度の確保などのために重要である。

切削液の供給方法としては、外部から切削液を供給する外部給油方式が一般的であるが、この方式では、遠心力によって切削液が飛散し、供給が不十分となるという問題点がある。そこで、従来より、外部給油方式よりも給油効果の点で優れた方式、即ち、タップの内部に貫通させた油穴から切削液を供給する内部給油方式に関する技術が種々提案されている（特許文献１および特許文献２）。
特開平７−６３８９４号公報 特開平１１−３３３６３０号公報

しかしながら、一般に、切削液には塩素やリン等の有害な物質が含まれているため、切削液を使用する場合には、環境汚染の誘因となるという問題点があった。その結果、切削液を完全に回収する必要があり、その分、コストが嵩むため、近年では、切削液の使用を抑制し得る技術の開発が望まれていた。

本発明は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、切削液の使用を抑制して、環境汚染の予防を図ることができるタップを提供することを目的としている。

この目的を解決するために請求項１記載のタップは、食付き部を有するねじ部と、そのねじ部に連設されるシャンクと、前記ねじ部の外周面に凹設される溝とを備え、前記シャンクの軸心回りに回転されることで、前記ねじ部によって被加工物にめねじを切削加工するものであって、前記シャンクの後端面から前記ねじ部にかけて前記シャンクの軸心に沿う直線状に延設されると共に断面円形状に形成される排出路と、その排出路の前端面を塞ぐ閉塞部と、前記排出路に連通されると共に前記溝に開口形成される吸引路とを備え、前記溝は、ねじ部の先端側における溝底の形状が軸心と略平行に形成されると共に、前記ねじ部の後端側における溝底の形状が切り上がって形成され、前記吸引路は、円形状に形成され前記溝に開口される開口部及び円形状に形成され前記排出路に連通される連通部を有し、前記連通部から前記開口部にかけて直径が漸増する円錐状に形成され、前記吸引路の開口部は、前記食い付き部の先端側に部分的に形成されると共に、その直径が前記ねじ部の外径の２０％以上、かつ、５０％以下の大きさに設定され、前記排出路を介して吸気が行われることで、切削加工時に生成される切り屑を前記吸引路から吸引し、前記排出路を介して前記シャンク後端面の開口から排出するように構成されている。
されている。

請求項２記載のタップは、請求項１記載のタップにおいて、前記吸引路は、その吸引路のテーパ角度は、８５°以上、かつ、９５°以下の大きさに設定されている。

請求項３記載のタップは、請求項１又は２に記載のタップにおいて、前記吸引路は、その吸引路の軸心を前記シャンクの軸心に対して傾斜させ、前記開口部が前記ねじ部の先端側へ向くように構成されている。

請求項４記載のタップは、請求項１から３のいずれかに記載のタップにおいて、前記溝は、少なくとも前記食付き部の範囲に延設され、その溝の延設長さは、前記ねじ部の範囲に対応する長さよりも短く構成されている。

請求項５記載のタップは、請求項１から４のいずれかに記載のタップにおいて、前記排出路は、前記シャンクの後端面から前記ねじ部の先端面にかけて貫通形成されると共に、
その排出路内であって前記ねじ部の先端に配設される栓部材を備えている。

請求項６記載のタップは、請求項１から５のいずれかに記載のタップにおいて、前記排出路は、前記シャンクの後端面から前記ねじ部の先端面にかけて貫通形成されると共に、
前記ねじ部の先端面に突起状に設けられる突起部を備えている。

請求項１記載のタップによれば、溝に開口形成される吸引路を備えると共に、その吸引路が、排出路を介してシャンク後端面の開口に連通されるように構成されているので、排出路を介して吸気を行うことで、切削加工時に生成される切り屑を吸引路から強制的に吸引し、その吸引した切り屑を排出路を介してシャンク後端面の開口から排出することができる。

よって、従来品と比較して、切り屑を排除するための切削液の使用を抑制する（或いは、不要とする）ことができ、環境汚染の予防を図ることができるという効果がある。更に、切削液の使用を抑制する（或いは、不要とする）ことができれば、切削液の回収コストを低減することができるので、その分、加工コストの削減を図ることができるという効果がある。

また、吸引路から吸引された切り屑をシャンク後端面の開口から排出することができるので、切り屑が被加工物上に散乱することを回避して、清掃作業の簡略化を図ることができると共に、被加工物上に散乱した切り屑に起因して、加工精度が低下することを未然に回避することができるという効果がある。

また、吸引路を溝に開口形成し、かかる吸引路から切り屑を吸引するように構成されているので、その分、溝による切り屑の収容能力を低く設定することができる。即ち、溝の容積（即ち、溝の幅や深さなど）を小さくしても、切り屑詰まりを抑制することができるので、溝の容積を小さくした分、工具断面積を大きくすることができる。その結果、ねじ部の剛性を確保して、工具寿命の向上を図ることができるという効果がある。

また、吸引路の開口部の面積が連通部の面積よりも大きく構成されているので、切り屑の吸引性能の向上を図ることができるという効果がある。即ち、開口部の面積が連通部の面積よりも小さい場合には、溝内に収容された切り屑（例えば、吸引路から離れた位置にある切り屑）を十分に吸引することができず、吸引性能の低下を招くところ、本発明によれば、開口部の面積を連通部の面積よりも大きく構成することで、溝内に収容された切り屑を確実に吸引することができる。

また、排出路の一端がシャンク後端面に開口するように構成されているので、例えば、シャンク側面に開口する場合と比較して、切り屑を排出するためのホルダの構造を簡素化することができるという効果がある。

また、吸引路の開口部は、食付き部の範囲内に位置するように構成されているので、食付き部において生成される切り屑を、その食付き部の範囲内において早期に吸引することができる。よって、切り屑詰まりを抑制することができるという効果がある。

また、吸引路の開口部の直径は、ねじ部の外径の２０％以上、かつ、５０％以下の大きさに設定されているので、切り屑の吸引性能の向上と工具寿命の向上との両立を図ることができるという効果がある。

即ち、開口部の直径がねじ部の外径の２０％よりも小さい場合には、溝内に収容された切り屑（例えば、吸引路から離れた位置にある切り屑）を十分に吸引することができず、吸引性能の低下を招くところ、本発明によれば、開口部の直径をねじ部の外径の２０％以上の大きさに設定することで、溝内に収容された切り屑を確実に吸引することができる。

一方、開口部の直径がねじ部の外径の５０％よりも大きい場合には、吸引性能は向上するが、その分、ねじ部の剛性低下を招くところ、開口部の直径をねじ部の外径の５０％以下の大きさに設定することで、ねじ部の剛性を確保することができる。これにより、切り屑の吸引性能の向上を図りつつ、工具寿命の向上を図ることができる。

請求項２記載のタップによれば、請求項１記載のタップの奏する効果に加え、吸引路は、そのテーパ角度は、８５°以上、かつ、９５°以下の大きさに設定されているので、切り屑詰まりの抑制と工具寿命の向上との両立を図ることができるという効果がある。

即ち、吸引路のテーパ角度が８５°よりも小さい場合、つまり、開口部の開口面積が小さい場合には、開口部に切り屑が引っ掛かり、切り屑詰まりを起こし易いところ、本発明によれば、吸引路のテーパ角度を８５％以上の大きさに設定することで、開口部の開口面積を十分に確保することができ、開口部への切り屑の引っ掛かりを抑制することができる。

一方、吸引路のテーパ角度が９５°よりも大きい場合、つまり、開口部の開口面積が大きい場合には、切り屑詰まりは抑制できるが、その分、ねじ部の肉厚が薄くなり、ねじ部の剛性低下を招くところ、本発明によれば、吸引路のテーパ角度を９５°以下の大きさに設定することで、ねじ部の剛性を確保することができる。これにより、切り屑詰まりを抑制しつつ、工具寿命の向上を図ることができる。

請求項３記載のタップによれば、請求項１又は２に記載のタップの奏する効果に加え、吸引路は、その吸引路の軸心をシャンクの軸心に対して傾斜させ、開口部がねじ部の先端側へ向くように構成されているので、切削加工時に生成され重力によってねじ部の先端側へ落下した切り屑を確実に吸引することができる。よって、切り屑の排出性能の向上を図ることができるという効果がある。

また、吸引路の軸心をシャンクの軸心に対して傾斜させ、開口部がねじ部の先端側へ向くように構成することで、開口部を食付き部の刃先面方向に向けることができるので、食付き部において生成される切り屑をスムーズに吸引することができ、切り屑の吸引性能の向上を図ることができるという効果がある。

請求項４記載のタップによれば、請求項１から３のいずれかに記載のタップの奏する効果に加え、溝は、少なくとも食付き部の範囲に延設されているので、食付き部において生成される切り屑を、その食付き部の全範囲において収容することができる。また、溝の延設長さは、ねじ部の範囲に対応する長さよりも短く構成されているので、工具断面積を大きくすることができる。その結果、ねじ部の剛性を確保して、工具寿命の向上を図ることができるという効果がある。

請求項５記載のタップによれば、請求項１から４のいずれかに記載のタップの奏する効果に加え、排出路内であってねじ部の先端側に配設される栓部材を備えているので、排出路をシャンクの後端面からねじ部の先端面にかけて貫通形成した場合でも、栓部材によって排出路のねじ部先端側の開口を閉塞することができる。これにより、排出路を介して吸気を行う際には、吸引路に十分な負圧を与えることができる。更に、排出路を貫通形成することができれば、排出路を止まり穴として構成する場合と比較して、吸引路の開口部をねじ部の先端側に位置させることができるので、溝内に収容された切り屑を確実に吸引することができ、切り屑の吸引性能の向上を図ることができるという効果がある。

請求項６記載のタップによれば、請求項１から５のいずれかに記載のタップの奏する効果に加え、ねじ部の先端面に設けられる突起部を備えているので、排出路をシャンクの後端面からねじ部の先端面にかけて貫通形成した場合でも、突起部によって排出路のねじ部先端側の開口を閉塞することができる。これにより、排出路を介して吸気を行う際には、吸引路に十分な負圧を与えることができる。更に、排出路を貫通形成することができれば、排出路を止まり穴として構成する場合と比較して、吸引路の開口部をねじ部の先端側に位置させることができるので、溝内に収容された切り屑を確実に吸引することができ、切り屑の吸引性能の向上を図ることができるという効果がある。

以下、本発明の好ましい実施の形態について添付図面を参照して説明する。まず、図１を参照して、本発明の第１実施の形態におけるタップ１について説明する。図１（ａ）は、タップ１の正面図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）の矢印Ｉｂ方向から視たタップ１の側面図である。

タップ１は、加工機械（図示せず）から伝達される回転力によって被加工物の下孔（図示せず）にめねじを切削加工するための工具であり、図１に示すように、タングステンカーバイト（ＷＣ）等を加圧焼結した超硬合金からソリッドタイプの工具として構成されると共に、シャンク２と、そのシャンク２に連設されるねじ部３とを主に備えて構成されている。但し、タップ１は、超硬合金に限られず、高速度工具鋼から構成されても良い。

シャンク２は、ホルダ１０（図３参照）を介して加工機械に保持される部位であり、図１に示すように、軸心Ｏ１を有する円柱状に形成されている。

ねじ部３は、シャンク２を介して加工機械から伝達される回転力によって回転しつつ切削加工を行うための部位であり、図１に示すように、食付き部３ａと、その食付き部３ａに連設される完全山部３ｂとを備えて構成されている。また、ねじ部３の外周面には、３本の溝４が軸心Ｏ１と略平行にそれぞれ凹設されている。なお、本実施の形態では、ねじ部３の外径Ｄｓが８ｍｍに構成されている。

食付き部３ａは、被加工物の下孔に切削加工を施すことでめねじを切削するための部位であり、図１（ａ）に示すように、ねじ部３の先端側（図１（ａ）右側）へ向かうにつれて外径が小径となるテーパ状に形成されている。なお、本実施の形態では、食付き部３ａの山数が５山に構成されている。

完全山部３ｂは、食付き部３ａによって切削しためねじの仕上げを行うための部位であり、被加工物の下孔に形成すべきめねじの形状と略同一形状に形成されている。なお、本実施の形態では、完全山部３ｂの山数が１２山に構成されている。

溝４は、切削加工時に食付き部３ａにおいて生成される切り屑を収容するための部位であり、図１に示すように、略直線状に形成されると共にねじ部３の先端面（図１（ａ）右側面）から完全山部３ｂの１１山目に対応する位置まで延設されている。

この溝４は、円盤状の砥石を回転させつつねじ部３の先端側からねじ部３の後端側（図１（ａ）左側）へ向けて軸心Ｏ１方向へ平行移動させることで形成される。これにより、溝４は、ねじ部３の先端側における溝底の形状が軸心Ｏ１と略平行に形成されると共に、ねじ部３の後端側における溝底の形状が砥石の形状に対応して切り上がって形成され、ねじ部３の後端側へ向かうにつれて溝底径が大径となるように形成されている（図２参照）。なお、本実施の形態では、軸心Ｏ１と略平行に形成されるねじ部３の先端側における溝４の溝底径Ｄｇが３．５２ｍｍに構成されている。

また、図１に示すように、タップ１の内部には、排出路５が設けられている。排出路５は、後述するように、切削加工時に吸気が行われる部位であり、シャンク２及びねじ部３にドリル加工を施すことにより断面円形状に形成されると共に、シャンク２の後端面（図１（ａ）左側面）からねじ部３の食付き部３ａにかけて軸心Ｏ１に沿う直線状に延設されている。なお、本実施の形態では、排出路５の直径Ｄｈが２．５ｍｍに構成されている。

更に、図１に示すように、タップ１には、溝４に開口形成されると共に排出路５に連通される吸引路６が設けられている。ここで、図２を参照して、吸引路６の詳細構成について説明する。図２は、図１（ｂ）のＩＩ−ＩＩ線におけるタップ１の断面図である。なお、図２では、シャンク２の軸心Ｏ１方向長さを省略して図示している。

吸引路６は、切削加工時に排出路５を介して吸気が行われることで、食付き部３ａにおいて生成される切り屑を吸引するための部位であり、図２に示すように、円錐形状に形成され、溝４に開口される開口部６ａの面積が排出路５に連通される連通部６ｂの面積よりも大きく構成されている。

また、吸引路６は、その軸心Ｏ２をシャンク２の軸心Ｏ１に対して直交させて構成されると共に、開口部６ａが食付き部３ａの範囲内に位置するように構成されている。なお、請求項２記載の食付き部の範囲内とは、図２に示すように、タップ１をシャンク２の軸心Ｏ１と直角な方向から視た場合における、食い付き部３ａの範囲内を意味する。

なお、本実施の形態では、開口部６ａの直径Ｄｏが２．５ｍｍに構成されると共に、吸引路６のテーパ角度θが９０°に構成されている。

次に、上述のように構成されるタップ１を用いた切り屑の回収方法について、図３を参照して説明する。図３は、ホルダ１０に保持されたタップ１の断面図である。なお、図３では、ホルダ１０の一部を省略して図示している。また、図３では、切り屑の移動方向を矢印Ａ，Ｂにより模式的に示している。

タップ１は、図３に示すように、シャンク２がホルダ１０に保持されることで加工機械（図示せず）に取り付けられる。また、切削加工時には、ポンプ（図示せず）によって加工機械側からホルダ１０の内部に形成された内部空間１１の吸気が行われる。これにより、タップ１は、排出路５を介して吸気が行われる。

この場合、上述したように、排出路５には、溝４に開口形成される吸引路６が連通されているので、切削加工時には、矢印Ａで示すように、食付き部３ａにおいて生成される切り屑を吸引路６から強制的に吸引することができる。

また、ポンプによる吸気が継続して行われることで、矢印Ｂで示すように、吸引路６から吸引した切り屑を排出路５を介してシャンク２後端面（図２上側面）から排出することができる。

次に、タップ１を用いて行った切削試験について、図４を参照して説明する。図４は、切削試験の試験結果を示す図である。

切削試験は、タップ１によって所定の切削条件で被加工物の下穴にめねじを切削加工した場合に、切削加工時に生成される切り屑の排出性能を調べるための試験である。なお、本切削試験では、切り屑の吸引率（生成された切り屑と吸引した切り屑との割合）によって排出性能の良否を判定する。

切削試験の詳細諸元は、被加工物：ＪＩＳ−ＡＤＣ１２、使用機械：縦型マシニングセンタ、切削速度：１５ｍ／ｍｉｎ、下穴直径：６．８ｍｍ、加工深さ：２０ｍｍである。

また、切削試験には、本実施の形態で説明したタップ１（以下、「本発明品」と称す。）と、吸引路６の開口部６ａの直径Ｄｏを一定の範囲内（１ｍｍから４．５ｍｍまでの範囲）で種々に変更したタップとを用いて行った。但し、開口部６ａの直径Ｄｏ以外の構成（例えば、連通部６ｂの直径）については、同一とされている。

切削試験の試験結果によれば、図４に示すように、本発明品を用いた場合には、切り屑の吸引率が１００％となり、切削加工時に生成される切り屑を全て吸引できたことを理解できる。よって、切り屑の排出性能は良好であった。

同様に、開口部６ａの直径Ｄｏを２ｍｍ、３ｍｍ、３．５ｍｍ及び４ｍｍとした場合にも、切り屑の吸引率がそれぞれ１００％となり、切削加工時に生成される切り屑を全て吸引できたことを理解できる。よって、切り屑の排出性能はそれぞれ良好であった。

また、開口部６ａの直径Ｄｏを１ｍｍ及び１．５ｍｍとした場合には、切り屑の吸引率がそれぞれ２０％及び５０％となり、切削加工時に生成される切り屑を全て吸引できなかったことを理解できる。よって、切り屑の排出性能はそれぞれ不良であった。

これは、開口部６ａの直径Ｄｏが小さいため、溝４内に収容された切り屑（例えば、吸引路から離れた位置にある切り屑）を十分に吸引することができなかったことが原因であると考えられる。

一方、開口部６ａの直径Ｄｏを４．５ｍｍ及び５ｍｍとした場合には、タップが折損した。これは、開口部６ａの直径Ｄｏが大きいため、ねじ部３の剛性が低下したことが原因であると考えられる。

この結果より、開口部６ａの直径Ｄｏは、ねじ部３の外径Ｄｓの２０％以上、かつ、５０％以下の大きさに設定することが望ましい。即ち、開口部６ａの直径Ｄｏがねじ部３の外径Ｄｓの２０％よりも小さい場合には、溝４内に収容された切り屑（例えば、吸引路から離れた位置にある切り屑）を十分に吸引することができず、吸引性能の低下を招くところ、開口部６ａの直径Ｄｏをねじ部３の外径Ｄｓの２０％以上の大きさに設定することで、溝４内に収容された切り屑を確実に吸引することができる。

一方、開口部６ａの直径Ｄｏがねじ部３の外径Ｄｓの５０％よりも大きい場合には、吸引性能は向上するが、その分、ねじ部３の剛性低下を招くところ、開口部６ａの直径Ｄｏをねじ部３の外径Ｄｓの５０％以下の大きさに設定することで、ねじ部３の剛性を確保することができる。これにより、吸引性能の向上を図りつつ、工具寿命の向上を図ることができ、切り屑の吸引性能の向上と工具寿命の向上との両立を図ることができる。

上述したように、第１実施の形態におけるタップ１によれば、溝４に開口形成される吸引路６を備えると共に、その吸引路６が、排出路５を介してシャンク２後端面の開口に連通されるように構成されているので、排出路５を介して吸気を行うことで、切削加工時に生成される切り屑を吸引路６から強制的に吸引し、その吸引した切り屑を排出路５を介してシャンク２後端面の開口から排出することができる。

よって、従来品と比較して、切り屑を排除するための切削液の使用を抑制する（或いは、不要とする）ことができ、環境汚染の予防を図ることができる。更に、切削液の使用を抑制する（或いは、不要とする）ことができれば、切削液の回収コストを低減することができるので、その分、加工コストの削減を図ることができる。

また、吸引路６から吸引された切り屑をシャンク２後端面の開口から排出することができるので、切り屑が被加工物上に散乱することを回避して、清掃作業の簡略化を図ることができると共に、被加工物上に散乱した切り屑に起因して、加工精度が低下することを未然に回避することができる。

また、吸引路６を溝４に開口形成し、かかる吸引路６から切り屑を吸引するように構成されているので、その分、溝４による切り屑の収容能力を低く設定することができる。即ち、溝４の容積（即ち、溝４の幅や深さなど）を小さくしても、切り屑詰まりを抑制することができるので、溝４の容積を小さくした分、工具断面積を大きくすることができる。その結果、ねじ部３の剛性を確保して、工具寿命の向上を図ることができる。

また、吸引路６の開口部６ａの面積が連通部６ｂの面積よりも大きく構成されているので、切り屑の吸引性能の向上を図ることができる。即ち、開口部６ａの面積が連通部６ｂの面積よりも小さい場合には、溝４内に収容された切り屑（例えば、吸引路から離れた位置にある切り屑）を十分に吸引することができず、吸引性能の低下を招くところ、開口部６ａの面積を連通部６ｂの面積よりも大きく構成することで、溝４内に収容された切り屑を確実に吸引することができる。

また、排出路６の一端がシャンク２後端面に開口するように構成されているので、例えば、シャンク２側面に開口する場合と比較して、切り屑を排出するためのホルダ１０の構造を簡素化することができる。

また、吸引路６の開口部６ａは、食付き部３ａの範囲内に位置するように構成されているので、食付き部３ａにおいて生成される切り屑を、その食付き部３ａの範囲内において早期に吸引することができる。よって、切り屑詰まりを抑制することができる。

また、溝４は、ねじ部３の先端面から完全山部３ｂの１１山目に対応する位置まで延設されることで、食付き部３ａの範囲に延設されているので、食付き部３ａにおいて生成される切り屑を、その食付き部３ａの全範囲において収容することができる。また、溝４の延設長さは、ねじ部３の範囲に対応する長さよりも短く構成されているので、工具断面積を大きくすることができる。その結果、ねじ部３の剛性を確保して、工具寿命の向上を図ることができる。

なお、本実施の形態では、吸引路６のテーパ角度θを９０°に構成したが、８５°以上、かつ、９５°以下の大きさに設定することが望ましい。

即ち、吸引路６のテーパ角度θが８５°よりも小さい場合、つまり、開口部６ａの開口面積が小さい場合には、開口部６ａに切り屑が引っ掛かり、切り屑詰まりを起こし易いところ、吸引路６のテーパ角度θを８５％以上の大きさに設定することで、開口部６ａの開口面積を十分に確保することができ、開口部６ａへの切り屑の引っ掛かりを抑制することができる。

一方、吸引路６のテーパ角度θが９５°よりも大きい場合、つまり、開口部６ａの開口面積が大きい場合には、切り屑詰まりは抑制できるが、その分、ねじ部３の肉厚が薄くなり、ねじ部３の剛性低下を招くところ、吸引路６のテーパ角度θを９５°以下の大きさに設定することで、ねじ部３の剛性を確保することができる。これにより、切り屑詰まりを抑制しつつ、工具寿命の向上を図ることができ、切り屑詰まりの抑制と工具寿命の向上との両立を図ることができる。

次に、図５を参照して、第２実施の形態におけるタップ１０１について説明する。図５（ａ）は、タップ１０１の正面図であり、図５（ｂ）は、図５（ａ）の矢印Ｖｂ方向から視たタップ１０１の側面図である。

第１実施の形態におけるタップ１では、排出路５が止まり穴として構成される場合を説明したが、第２実施の形態におけるタップ１０１では、排出路５が貫通穴として構成されている。なお、第１実施の形態と同一の部分には同一の符号を付して、その説明を省略する。

タップ１０１は、図５に示すように、排出路５がシャンク２の後端面（図５（ａ）左側面）からねじ部３の先端面（図５（ａ）右側面）にかけて貫通形成されている。この排出路５内には、図５に示すように、栓部材１０７が配設されている。なお、本実施の形態では、排出路５を貫通形成することにより、センタ穴が除去されている。

ここで、図６を参照して、栓部材１０７の詳細構成について説明する。図６は、図５（ｂ）のＶＩ−ＶＩ線におけるタップ１０１の断面図である。なお、図６では、シャンク２の軸心Ｏ１方向の長さを省略して図示している。

栓部材１０７は、図６に示すように、排出路１０７の直径Ｄｈと略同一径の円柱状に構成されると共に、排出路５内であってねじ部３の先端（図６下側）に圧入されている。

上述したように、第２実施の形態におけるタップ１０１によれば、排出路５内であってねじ部３の先端側に配設される栓部材１０７を備えているので、排出路５をシャンク２の後端面からねじ部３の先端面にかけて貫通形成した場合でも、栓部材１０７によって排出路５のねじ部３先端側の開口を閉塞することができる。これにより、排出路５を介して吸気を行う際には、吸引路６に十分な負圧を与えることができる。

更に、排出路５を貫通形成することができれば、排出路５を止まり穴として構成する場合と比較して、吸引路６の開口部６ａをねじ部３の先端側に位置させることができるので、溝４内に収容された切り屑を確実に吸引することができ、切り屑の吸引性能の向上を図ることができる。

次に、図７を参照して、第３実施の形態におけるタップ２０１について説明する。図７（ａ）は、タップ２０１の正面図であり、図７（ｂ）は、図７（ａ）の矢印ＶＩＩｂ方向から視たタップ２０１の側面図である。

第２実施の形態におけるタップ１０１では、排出路５のねじ部３先端側の開口が栓部材１０７によって閉塞される場合を説明したが、第３実施の形態におけるタップ２０１では、ねじ部３の先端面に突起部２０８を備え、その突起部２０８によって排出路５のねじ部３先端側の開口を閉塞するように構成されている。なお、第１実施の形態と同一の部分には同一の符号を付して、その説明を省略する。

タップ２０１は、図７に示すように、ねじ部３の先端面（図７（ａ）右側面）に突起部２０８が設けられている。突起部２０８は、図７に示すように、ねじ部３の外径Ｄｓよりも小径の円柱状に形成され、軸心Ｏ１と同心に設けられている。この突起部２０８には、図７に示すように、溝４が凹設されている。

また、図７に示すように、タップ２０１には、吸引路６が設けられている。ここで、図８を参照して、吸引路６の詳細構成について説明する。図８は、図７（ｂ）のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線におけるタップ２０１の断面図である。なお、図８では、シャンク２の軸心Ｏ１方向長さを省略して図示している。

吸引路６は、図８に示すように、円錐形状に形成されると共に、その軸心Ｏ２をシャンク２の軸心Ｏ１に対して傾斜させ、開口部６ａがねじ部３の先端側（図８下側）へ向くように構成されている。即ち、開口部６ａを食付き部３ａの刃先面方向に向けて構成されている。また、吸引路６は、開口部６ａが食付き部３ａの範囲内に位置するように構成されている。

上述したように、第３実施の形態におけるタップ２０１によれば、ねじ部３の先端面に設けられる突起部２０８を備えているので、排出路５をシャンク２の後端面からねじ部３の先端面にかけて貫通形成した場合でも、突起部２０８によって排出路５のねじ部３先端側の開口を閉塞することができる。これにより、排出路５を介して吸気を行う際には、吸引路６に十分な負圧を与えることができる。

更に、排出路５を貫通形成することができれば、排出路５を止まり穴として構成する場合と比較して、吸引路６の開口部６ａをねじ部３の先端側に位置させることができるので、溝４内に収容された切り屑を確実に吸引することができ、切り屑の吸引性能の向上を図ることができる。

また、吸引路６は、その吸引路６の軸心Ｏ２をシャンク２の軸心Ｏ１に対して傾斜させ、開口部６ａがねじ部３の先端側へ向くように構成されているので、切削加工時に生成され重力によってねじ部３の先端側へ落下した切り屑を確実に吸引することができる。よって、切り屑の排出性能の向上を図ることができる。

また、吸引路６の軸心Ｏ２をシャンク２の軸心Ｏ１に対して傾斜させ、開口部６ａがねじ部３の先端側へ向くように構成することで、開口部６ａを食付き部３ａの刃先面方向に向けることができるので、食付き部３ａにおいて生成される切り屑をスムーズに吸引することができ、切り屑の吸引性能の向上を図ることができる。

以上、実施の形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変形が可能であることは容易に推察できるものである。

例えば、上記各実施の形態では、溝４が軸心Ｏ１と略平行に凹設される、いわゆる直溝タップの場合を説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、例えば、スパイラルタップとして構成しても良い。

また、上記各実施の形態では、３本の溝４を備える場合を説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、例えば、１本または２本、或いは、４本以上の溝４を備えて構成しても良い。なお、１本または２本の溝４を備えて構成する場合には、溝４による切り屑の収容能力が低下することで、切り屑の排出性能が低下する一方、４本以上の溝４を備えて構成する場合には、ねじ部３の剛性が低下するため、３本の溝４を備えて構成することが望ましい。

また、上記各実施の形態では、吸引路６が円錐形状に形成される場合を説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、例えば、断面矩形状に構成しても良い。

また、上記各実施の形態では、食付き部３ａ及び完全山部３ｂがねじ部３に形成される場合を説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、食付き部３ａ及び完全山部３ｂを着脱可能なスローアウェイチップにより構成することで、タップ１，１０１をスローアウェイタップとして構成しても良い。この場合には、チップを交換することで工具寿命の向上を図ることができる。

また、上記各実施の形態では、排出路５をドリル加工により形成する場合を説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、例えば、放電加工により形成しても良い。この場合には、工具寿命の向上を図ることができる。即ち、排出路５をドリル加工により形成する場合には、吸気路５の加工時にドリルが振れることで、ねじ部３の肉厚が薄くなり、その剛性の低下を招くところ、排出路５を放電加工により形成することで、ねじ部３の剛性を確保することができる。その結果、工具寿命の向上を図ることができる。

更に、上記第１実施の形態および第３実施の形態では、排出路５をドリル加工することで、排出路５が円柱形状に形成される円柱状部と、ドリルの先端角に対応して円錐形状に形成される円錐状部とを有して構成され、その円柱状部に吸引路６が連通される場合を説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、排出路５の円錐状部に吸引路６が連通するように構成しても良い。この場合には、吸引路６が排出路５の円柱状部に連通される場合と比較して、排出路５の延設長さを短くすることができるので、その分、工具断面積を大きくすることができる。その結果、ねじ部３の剛性を確保して、工具寿命の向上を図ることができる。

また、上記第２実施の形態では、栓部材１０７が排出路５内に圧入される場合を説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、例えば、かしめ、溶接、或いは、ねじ止め等によって固定しても良い。

（ａ）は、本発明の第１実施の形態におけるタップの正面図であり、（ｂ）は、図１（ａ）の矢印Ｉｂ方向から視たタップの側面図である。 図１（ｂ）のＩＩ−ＩＩ線におけるタップの断面図である。 ホルダに保持されたタップの断面図である。 切削試験の試験結果を示す図である。 （ａ）は、第２実施の形態におけるタップの正面図であり、（ｂ）は、図５（ａ）の矢印Ｖｂ方向から視たタップの側面図である。 図５（ｂ）のＶＩ−ＶＩ線におけるタップの断面図である。 （ａ）は、第３実施の形態におけるタップの正面図であり、（ｂ）は、図７（ａ）の矢印ＶＩＩｂ方向から視たタップの側面図である。 図７（ｂ）のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線におけるタップの断面図である。

１ タップ
２ シャンク
３ ねじ部
３ａ 食付き部
４ 溝
５ 排出路
６ 吸引路
６ａ 開口部
６ｂ 連通部
１０７ 栓部材
２０８ 突起部
Ｄｏ 開口部の直径
Ｄｓ ねじ部の外径
Ｏ１ シャンクの軸心
Ｏ２ 吸引路の軸心
θ 吸引路のテーパ角度

Claims (6)

1. 食付き部を有するねじ部と、そのねじ部に連設されるシャンクと、前記ねじ部の外周面に凹設される溝とを備え、前記シャンクの軸心回りに回転されることで、前記ねじ部によって被加工物にめねじを切削加工するタップにおいて、
   前記シャンクの後端面から前記ねじ部にかけて前記シャンクの軸心に沿う直線状に延設されると共に断面円形状に形成される排出路と、
   その排出路の先端側の開口を塞ぐ閉塞部と、
   前記排出路に連通されると共に前記溝に開口形成される吸引路とを備え、
   前記溝は、ねじ部の先端側における溝底の形状が軸心と略平行に形成されると共に、前記ねじ部の後端側における溝底の形状が切り上がって形成され、
   前記吸引路は、円形状に形成され前記溝に開口される開口部及び円形状に形成され前記排出路に連通される連通部を有し、前記連通部から前記開口部にかけて直径が漸増する円錐状に形成され、
   前記吸引路の開口部は、前記食い付き部の先端側に部分的に形成されると共に、その直径が前記ねじ部の外径の２０％以上、かつ、５０％以下の大きさに設定され、
   前記排出路を介して吸気が行われることで、切削加工時に生成される切り屑を前記吸引路から吸引し、前記排出路を介して前記シャンク後端面の開口から排出するように構成されていることを特徴とするタップ。
2. 前記吸引路は、その吸引路のテーパ角度は、８５°以上、かつ、９５°以下の大きさに設定されていることを特徴とする請求項１記載のタップ。
3. 前記吸引路は、その吸引路の軸心を前記シャンクの軸心に対して傾斜させ、前記開口部が前記ねじ部の先端側へ向くように構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のタップ。
4. 前記溝は、少なくとも前記食付き部の範囲に延設され、その溝の延設長さは、前記ねじ部の範囲に対応する長さよりも短く構成されていることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のタップ。
5. 前記排出路は、前記シャンクの後端面から前記ねじ部の先端面にかけて貫通形成されると共に、
   その排出路内であって前記ねじ部の先端に配設される栓部材を備えていることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のタップ。
6. 前記排出路は、前記シャンクの後端面から前記ねじ部の先端面にかけて貫通形成されると共に、
   前記ねじ部の先端面に突起状に設けられる突起部を備えていることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載のタップ。

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