JP2001277046A

JP2001277046A - タッピング装置

Info

Publication number: JP2001277046A
Application number: JP2000100351A
Authority: JP
Inventors: Shigeji Ichikawa; 茂治市川
Original assignee: Murata Machinery Ltd
Current assignee: Murata Machinery Ltd
Priority date: 2000-04-03
Filing date: 2000-04-03
Publication date: 2001-10-09
Anticipated expiration: 2020-04-03
Also published as: JP4158311B2

Abstract

(57)【要約】【課題】タップの保持部分のスペースを十分に確保で
き、装着できるタップ種類を増やすことのできるタッピ
ング装置を提供する。【解決手段】プレス機械２に設置される本体部材８
と、プレス機械２のラム４で下降動作が与えられる昇降
部材１５とを設ける。昇降部材１５に回転変換用ナット
部１４を設ける。このナット部１４に螺合する回転ねじ
軸１６を、本体部材８に回転自在に設置する。回転ねじ
軸１６から回転を受けてタップ１８の回転および軸方向
移動を与えるタップ送り機構１９を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、パンチプレス等
のプレス機械に装備されて、プレス加工用のラムの駆動
でねじ切り動作を行うタッピング装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、タレットパンチプレスにおいて、
タレットに設置される一部のパンチ工具に代えて、タッ
ピング装置を設置し、このタッピング装置をパンチ駆動
用のラムの下降動作でねじ切り駆動させるようにしたも
のがある。その一例として、図６に示すものがある（特
開平３−１３６７３１号公報）。

【０００３】図６のタッピング装置は、本体部材５１に
対して、直進・回転変換用のナット５２を固定し、ナッ
ト５２に螺合した回転ねじ軸５３の上端を、昇降部材５
４にスラスト軸受５５を介して結合している。昇降部材
５４を、プレス機械（図示せず）のラムで押し下げるこ
とにより、ナット５２と回転ねじ軸５３との螺合によ
り、回転ねじ軸５３が回転する。回転ねじ軸５３の回転
は、スプライン部５６およびスプライン孔形成部材５８
によってリード規制用ナット５７に伝えられ、ナット５
７の回転により、このナット５７に螺合したチャック部
材５９と共に、タップ６０が螺進動作を行う。昇降部材
５４の上昇復帰は、本体部材５１内のピストン６１を収
容したシリンダ室６２に、流体圧付与手段６３から流体
圧を与えることで行われる。同図のタッピング装置は、
直進・回転変換用のナット５２とは別に設けたリード規
制用ナット５７によって、タップ６０のリードを規制で
きるという利点がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、ラムの押し下
げ力を回転力に変換する機構として、ナット５２を固定
し、回転ねじ軸５３を昇降させる構成としているため、
工具本体５１内で回転ねじ軸５３が昇降するための空間
高さが必要となる。そのため、回転ねじ軸５３の下方に
あるチャック部材５９の設置スペースが小さくなる。プ
レス機械において、タッピング装置の設置スペースが十
分に有る場合は、タッピング装置を大型化することで、
チャック部材５９の設置スペースを確保することが可能
であるが、プレス機械の限られた高さ範囲にタッピング
装置を設置しようとした場合、チャック部材５９の設置
スペースを広げることができない。そきだめ、タップ６
０の種類によっては装着できない場合が生じ、タップ６
０に一般の市販のものを使用できず、特別な仕様のもの
が必要となったりする。

【０００５】この発明の目的は、タップの保持部分のス
ペースを十分に確保でき、装着できるタップ種類を増や
すことのできるタッピング装置を提供することである。
この発明の他の目的は、種々のタップのリードに容易に
対応可能とすることである。この発明のさらに他の目的
は、タップの進行を自由に行えるようにすることであ
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明のタッピング装
置は、プレス機械に設置される本体部材と、回転変換用
ナット部を有し前記本体部材に昇降自在に設置されて前
記プレス機械のラムで下降動作が与えられる昇降部材
と、前記回転変換用ナット部に螺合して前記本体部材に
回転自在に支持され前記昇降部材の昇降によって回転す
る回転ねじ軸と、前記本体部材に設置され前記回転ねじ
軸から回転を受けてタップの回転および軸方向移動を与
えるタップ送り機構とを備えたものである。この構成に
よると、プレス機械のラムで昇降部材を下降させること
により、昇降部材のナット部と回転ねじ軸との螺合によ
り、回転ねじ軸が回転する。この回転ねじ軸の回転によ
り、タップ送り機構は、タップに回転および軸方向移動
を与える。すなわち、タップに螺進動作を与える。この
動作により、タップでねじ切り加工が行われる。この発
明では、ラムの下降動作を回転動作に変換するにつき、
回転ねじ軸を位置固定とし、ナット部を昇降部材に設け
て上下動させるようにしたため、回転ねじ軸の上下動の
ための空間を本体部材内に設けることが不要となる。ナ
ット部は上下動するが、ナット部は軸方向長さが短く、
昇降部材内に収まり、上下動のための空間を特に設ける
必要はない。このため、本体部材内に、タップを保持す
るための空間を十分に得ることができ、タップ保持空間
の制限によって装着できないタップ種類が減る。なお、
回転ねじ軸は、例えば、本体部材に設けたスラスト軸受
等の軸受により支持される。回転ねじ軸は昇降部材に支
持されておらず、昇降しないので、軸受の寿命が長い。

【０００７】この発明において、前記タップ送り機構
は、タップのリードを規制するリード規制ナット部と、
このリード規制ナット部に螺合してタップを保持し、前
記回転ねじ軸から回転を受けるタップ保持体とを有する
ものとしても良い。この構成の場合、リード規制ナット
部の雌ねじのリードによって、タップのリードが規制さ
れる。そのため、リード規制ナット部をリードの異なる
ものに変えることにより、種々のタップのリードに容易
に対応させることができる。

【０００８】前記タップ保持体と前記回転ねじ軸は、タ
ップ保持体の軸方向移動を許しながら回転を伝達する継
手で接続しても良い。このような継手を用いることによ
り、自由にタップの軸方向移動を進行させることができ
る。

【０００９】

【発明の実施の形態】この発明の一実施形態を図１ない
し図５と共に説明する。このタッピング装置１は、プレ
ス機械２に装着して使用されるものである。プレス機械
２は、パンチプレス等からなり、工具支持体３と、ラム
４とを備える。図５に示すように、工具支持体３は、複
数の工具ステーションＳを有し、その一部の工具ステー
ションＳにこのタッピング装置１が設置される。残りの
工具ステーションＳには、パンチ工具等のプレス加工用
の工具５が装着される。プレス機械２がパンチプレスで
ある場合、図４に示すように、工具支持体３の下方に別
の工具支持体３Ａが設置され、下方の工具支持体３Ａに
はダイ工具（図示せず）が設置される。各工具支持体
３，３Ａは、図示の例ではタレットからなり、中心Ｏ回
りに割出回転させられる。ラム４は、プレスフレーム６
に昇降自在に支持され、プレス駆動装置７により昇降駆
動させられる。プレス駆動装置７は、油圧シリンダ等に
よる油圧式のものであっても、サーボモータ等の回転駆
動源とその回転を直線運動に変換させる変換機構とで構
成される機械式のものであっても良い。

【００１０】工具支持体３の工具ステーションＳは、上
下に貫通した円形孔で形成され、このタッピング装置１
およびパンチ工具５は、その孔内に昇降自在に嵌合させ
られる。このタッピング装置１は、外周形状が円柱状の
本体部材８を有していて、この本体部材８が工具ステー
ションＳに昇降自在に嵌合する。本体部材８は、復帰ば
ね９により、工具支持体３に所定高さ位置に保持され
る。なお、ラム４による工具強制引き上げ方式とする場
合、復帰ばね９は省略しても良い。本体部材８と対応し
て、下方の工具支持体３Ａ上には、受け部材１０が設置
される。受け部材１０は、図１に示すように、被加工物
である板材Ｗを受ける部材であり、タップ逃がし孔１１
を有している。本体部材８は、工具ステーションＳとな
る孔に対して、キー溝１２に係合するキー１３により回
り止めされている。

【００１１】このタッピング装置１は、上記本体部材８
と、回転変換用ナット部１４を有する昇降部材１５と、
回転ねじ軸１６と、本体部材８に着脱自在に取付けられ
るタップホルダ１７と、このタップホルダ１７に設けら
れ回転ねじ軸１６から回転を受けてタップ１８の回転お
よび軸方向移動を与えるタップ送り機構１９とを備え
る。タップホルダ１７は、タップ送り機構１９と共にタ
ップカートリッジ２０を構成する。

【００１２】図２に示すように、昇降部材１５は、本体
部材８に昇降自在に設置されてプレス機械２のラム４で
下降動作が与えられる部材であり、本体部材８の上部を
構成する円筒状のガイド筒部２１内に下部が昇降自在に
嵌合している。昇降部材１５の外周面は、下部が大径と
なる段付き状に形成され、その段面に係合するストッパ
２２により、昇降部材１５の上昇端位置が規制される。
ストッパ２２は、本体部材８の上端に固定されたリング
状の部材である。ストッパ２２には、ボルト等からなる
回り止め具２３が取付けられ、昇降部材１５の外面に形
成された軸方向溝２４に係合して昇降部材１５の回り止
めを行う。昇降部材１５の上端には、ラム４で強制引き
上げを行うための係合頭部１５ａが設けられている。す
なわち、昇降部材１５の上端には、ラム４の下面に設け
られたＴ字形断面の係合溝４ａに側方から出入り自在な
係合頭部１５ａが形成され、これら係合溝４ａと係合頭
部１５との係合により、ラム４による昇降部材１５の強
制引き上げが可能とされている。また、昇降部材１５に
は、回転変換用ナット部１４のねじ孔に続くねじ軸遊嵌
孔２５が設けられている。ねじ軸遊嵌孔２５は、昇降部
材１５の上端に開口している。

【００１３】回転変換用ナット部１４は、内周がねじ孔
に形成されたものであり、独立した部品として設けられ
て昇降部材１５の内部に回り止め状態に固定されてい
る。回転変換用ナット部１４は、独立部品とする代わり
に、昇降部材１５の内周面に直接にねじ孔を形成したも
のであっても良い。回転変換用ナット部１４のねじ孔の
中心は上下方向であり、本体部材８の中心と一致させて
ある。

【００１４】回転ねじ軸１６は、昇降部材１５の回転変
換用ナット部１４に螺合し、昇降部材１５の昇降によっ
て回転する部品であり、下部が本体部材８に回転支持具
２６によって回転自在に支持されている。回転支持具２
６は、スラスト荷重を支持可能なものであり、回転ねじ
軸１６に設けられた鍔部１６ａに接するスラスト軸受２
７を有している。回転支持具２６は、本体部材８のガイ
ド筒部２１の底面にボルト固定されている。回転ねじ軸
１６の下端には、タップホルダ１７のタップ送り機構１
９に回転伝達するための継手部２８が設けられている。
継手部２８は、直線状の溝２８ａが形成されている。

【００１５】本体部材８には、昇降部材１５を上昇端へ
弾性的に付勢する上昇復帰手段２９が設けられている。
この上昇復帰手段２９は、密封されたガス圧室内にピス
トン２９ａを設けたガススプリングからなる。上昇復帰
手段２９は、コイルばね等のばね部材であっても良い。

【００１６】タップホルダ１７は、本体部材８の下面に
設けられたホルダ装着凹部３０に出し入れ自在に嵌合
し、本体部材８に対して下面から止め具３１で取付けら
れる。タップホルダ１７は、円筒状に形成されて下端に
鍔部１７ａを有しており、鍔部１７ａが本体部材８の下
面に当接して前記止め具３１で取付けられる。止め具３
１はボルトからなり、本体部材８のねじ孔３２に螺着さ
れる。タップホルダ１７の下端開口は、タップ出入り孔
を有する下面カバー４２が挿脱自在に嵌合し、係止具４
３で係脱自在に止められている。係止具４３は、ボール
プランジャ等からなる。

【００１７】タップ送り機構１９は、タップ１８のリー
ドを規制するリード規制ナット部３３と、このリード規
制ナット部３３に螺合してタップ１８を保持し、回転ね
じ軸１６から回転を受けるタップ保持体３４とを有す
る。リード規制ナット部３３は、内周にねじ孔を有する
部分であり、独立部品のナットとされて、タップホルダ
１７の上端に固定されている。リード規制ナット部３３
は、独立部品とする代わりに、タップホルダ１７に直接
にねじ孔を形成したものであっても良い。

【００１８】タップ保持体３４は、リード規制ナット部
３３に螺合したねじ筒３５と、このねじ筒３５内に昇降
自在に嵌合したチャック部材３６とに分けられ、両者３
５，３６の間にタップ１８の過剰押し付け力の吸収を行
うタップ弾性支持機構４８が設けられている。タップ弾
性支持機構４８については、後に説明する。ねじ筒３５
の上端には継手部３７が設けられている。継手部３７
は、回転ねじ軸１６の継手部２８とで継手３９を構成す
る部分であり、この継手３９は、タップ保持体１９の軸
方向移動を許しながら回転ねじ軸１６の回転を伝達する
ものとされる。継手部３９は、直線状の突条３７ａを有
し、この突条３７ａが回転ねじ軸１６の継手２８の溝２
８ａに噛み合う。継手部３７は、キャップ状の部品とさ
れ、ねじ筒３５の上端に被せられて、止めピン４０によ
りねじ筒３５に取付けられている。

【００１９】チャック部材３６は、タップ１８の柄部を
嵌合した筒状の部品であり、筒部が上記ねじ筒３５内に
昇降自在に嵌合すると共に、下部外周の鍔部３６ａがタ
ップホルダ１７の内周面に昇降自在に嵌合する。鍔部３
６ａには半径方向に貫通して止めねじ４４が螺着され、
止めねじ４４によりタップ１８がチャック部材３６に固
定されている。チャック部材３６の上端には、図３
（Ｄ）に拡大して示すように、両側へ突出する係合ピン
４５が設けられ、この係合ピン４５は、ねじ筒３５の上
端に設けられた上下方向に延びる長孔４６内に嵌まって
いる。この長孔４６内で係合ピン４５が移動できる範囲
で、チャック部材３６のねじ筒３５に対する上下動が許
される。チャック部材３６は、その下端の鍔部３６ａ
（図２）とねじ筒３５の下端の間に介在したばね部材４
７により、ねじ筒３５に対して下方へ付勢されている。
これらばね部材４７、係合ピン４５、および長孔４６に
より、上記タップ弾性支持機構４８が構成される。ばね
部材４７は、タップ１８に作用する通常の負荷では圧縮
されない程度のばね剛性を有するものとされる。

【００２０】上記構成の動作を説明する。図１に示すよ
うに、昇降部材１５が上昇位置にある待機状態から、ラ
ム４を押し下げると、まず本体部材８が昇降部材１５と
共に復帰ばね９に抗して下降する。この下降により、タ
ップホルダ１７の下端（詳しくは下面カバー４２の下
面）が板材Ｗに接すると、それ以上の本体部材８の下降
ができないため、昇降部材１５が本体部材８に対して下
降する。昇降部材１５が本体部材８に対して下降する
と、回転変換用ナット部１４と回転ねじ軸１６の螺合に
より、回転ねじ軸１６が回転する。回転ねじ軸１６は、
スラスト軸受２７により、本体部材８に対して回転のみ
自在に支持されていて、軸方向の移動は行わない。

【００２１】回転ねじ軸１６が回転すると、回転ねじ軸
１６に継手３９で接続されたタップ保持体３４が、その
ねじ筒３５と共に回転する。ねじ筒３５は、タップホル
ダ１７の上端のリード規制ナット部３３に螺合してお
り、そのため回転によって軸方向移動を生じる。すなわ
ち、ねじ筒３５は螺進を行う。このねじ筒３５の螺進と
共に、チャック部材３６およびタップ１８が螺進し、板
材Ｗの下孔Ｈにタップ加工を行う（図３（Ｂ））。同図
の状態では、待機状態で図３（Ａ）のように上端位置に
あったねじ筒３５は、タップホルダ１７に対して下降し
ている。

【００２２】タップ加工中に過大な負荷がタップ１８に
作用した場合は、図３（Ｃ）、（Ｄ）に示すように、チ
ャック部材３６がねじ筒３５に対して、ばね部材４７に
抗して上方へ逃げる。この逃げは、長孔４６で許された
範囲で行える。このようにチャック部材３６が逃げるこ
とで、タップ１８に無理な負荷が作用した場合のタップ
１８の折損が防止される。

【００２３】タップ加工が完了すると、ラム４を上昇さ
せることにより、昇降部材１５が引き上げられる。その
ためタップ保持体３４が逆回転し、タップ１８がねじ戻
されて、板材Ｗから抜け出す。なお、ガススプリングに
よる上昇復帰手段２９は、非加工時の昇降部材１５の上
昇復帰用であり、加工時のねじ戻しは、上記のようにラ
ム４による強制引き上げで行われる。上昇復帰手段２９
を復元力の強いものとすれば、ラム４による引き上げに
よらず、上昇復帰手段２９でねじ戻すことも可能であ
る。

【００２４】このタッピング装置１は、このように、ラ
ム４の下降動作を回転動作に変換するにつき、回転ねじ
軸１６を位置固定とし、ナット部１４を昇降部材１５に
設けて上下動させるようにしたため、回転ねじ軸１６の
上下動のための空間を本体部材８内に設けることが不要
となる。ナット部１４は上下動するが、ナット部１４は
軸方向長さが短く、昇降部材１５内に収まり、上下動の
ための空間を特に設ける必要はない。このため、本体部
材８内に、タップ１８を保持するための空間を十分に得
ることができ、タップ保持空間の制限によって装着でき
ないタップ種類を減る。また、本体部材８に対して着脱
自在なタップホルダ１７を設け、このタップホルダ１７
にタップ送り機構１９を設けたため、タップホルダ１７
を本体部材８に対して交換することで、タップ１８をタ
ップ送り機構１９ごと交換することができる。つまり、
タップカートリッジ２０として交換できる。そのため、
タップ１８を異なるリードのもの等に変えたい場合に
も、タップホルダ１７を交換することで対応でき、タッ
ピング装置１の全体を交換する必要がない。そのため、
タップ種類の交換が簡単に行える。また、交換部品とし
て、タッピング装置１の全体をリード種類毎に準備する
必要がなく、タップホルダ１７を複数準備するだけで済
み、低コストとなるうえ、不使用部品の保管場所も小さ
くて済む。

【００２５】タップ送り機構１９は、リード規制ナット
部３３と、このリード規制ナット部３３に螺合してタッ
プ１８を保持して回転ねじ軸１６から回転を受けるタッ
プ保持体３４とを有するものであるため、リード規制ナ
ット部３３の雌ねじのリードによって、タップ１８のリ
ードが規制される。そのため、リード規制ナット部３３
をリードの異なるものに変えたタップホルダ１７を複数
種類準備することで、種々のタップ１８のリードに容易
に対応させることができる。

【００２６】タップホルダ１７は、本体部材８の下面に
設けられたホルダ装着凹部３０に出し入れ自在に嵌合
し、本体部材８に対して下面から止め具３１で取付けら
れるため、タップホルダ１７の挿脱と、止め具３１の操
作だけで、タップホルダ１７の交換が行える。そのた
め、タップホルダ１７の交換がより一層簡単に行える。

【００２７】回転ねじ軸１６とタップ保持体３４との回
転伝達のための接続は、一文字状の溝２８ａと突条３７
ａとからなる継手３９で行っているため、タップ加工時
において、タップ保持体３４の軸方向移動を自由に許し
ながら回転を伝達することができる。また、タップホル
ダ１７を本体部材８に対して挿脱するときにも、継手３
９の係脱がはタップホルダ１７の挿脱によって行え、作
業性が良い。

【００２８】

【発明の効果】この発明のタッピング装置は、プレス機
械に設置される本体部材と、回転変換用ナット部を有し
前記本体部材に昇降自在に設置されて前記プレス機械の
ラムで下降動作が与えられる昇降部材と、前記回転変換
用ナット部に螺合して前記本体部材に回転自在に支持さ
れ前記昇降部材の昇降によって回転する回転ねじ軸と、
前記本体部材に設置され前記回転ねじ軸から回転を受け
てタップの回転および軸方向移動を与えるタップ送り機
構とを備えたものであるため、タップの保持部分のスペ
ースを十分に確保でき、装着できるタップ種類を増やす
ことができる。前記タップ送り機構が、タップのリード
を規制するリード規制ナット部と、このリード規制ナッ
ト部に螺合してタップを保持し、前記回転ねじ軸から回
転を受けるタップ保持体とを有するものである場合は、
種々のタップのリードに容易に対応させることができ
る。前記タップ保持体と前記回転ねじ軸を、タップ保持
体の軸方向移動を許しながら回転を伝達する継手で接続
した場合は、タップを自由に進行させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施形態にかかるタッピング装置
の断面図である。

【図２】そのタップホルダ取り外し状態の断面図であ
る。

【図３】（Ａ）〜（Ｃ）は動作説明図、（Ｄ）は同図
（Ｃ）のＤ部の拡大図である。

【図４】同タッピング装置を装備したプレス装置の部分
断面図である。

【図５】同プレス装置の工具支持体の斜視図である。

【図６】従来例の断面図である。

【符号の説明】

１…タッピング装置２…プレス機械３…工具支持体４…ラム５…工具８…本体部材９…復帰ばね１０…受け部材１４…回転変換用ナット部１５…昇降部材１５ａ…係合頭部１６…回転ねじ軸１７…タップホルダ１８…タップ１９…タップ送り機構２０…タップカートリッジ２５…ねじ軸遊嵌孔２６…回転支持具２７…スラスト軸受２９…上昇復帰手段３０…ホルダ装着凹部３３…リード規制ナット部３４…タップ保持体３５…ねじ筒３６…チャック部材３９…継手４８…タップ弾性支持機構Ｓ…工具ステーション

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】プレス機械に設置される本体部材と、回
転変換用ナット部を有し前記本体部材に昇降自在に設置
されて前記プレス機械のラムで下降動作が与えられる昇
降部材と、前記回転変換用ナット部に螺合して前記本体
部材に回転自在に支持され前記昇降部材の昇降によって
回転する回転ねじ軸と、前記本体部材に設置され前記回
転ねじ軸から回転を受けてタップの回転および軸方向移
動を与えるタップ送り機構とを備えたタッピング装置。
【請求項２】前記タップ送り機構は、タップのリード
を規制するリード規制ナット部と、このリード規制ナッ
ト部に螺合してタップを保持し、前記回転ねじ軸から回
転を受けるタップ保持体とを有する請求項１記載のタッ
ピング装置。
【請求項３】前記タップ保持体と前記回転ねじ軸は、
タップ保持体の軸方向移動を許しながら回転を伝達する
継手で接続した請求項２記載のタッピング装置。