JP2002292520A - ラップ盤とラップ盤の運転方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ラップ仕上加工作業の省力化を図り、それに
よって、作業効率の向上及びコストの低減を図ることが
可能なラップ盤とラップ盤の運転方法を提供すること。 【解決手段】 基台と、基台上に設けられ正転・逆転可
能な駆動モータと、基台上に設けられ駆動モータによっ
て正転・逆転されるラップ工具と、基台上であってラッ
プ工具に対向する側に配置されラップ仕上対象物を保持
するチャック手段と、ラップ工具側とチャック手段側と
を相対的に離接させる駆動手段とを具備したもの。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は、例えば、ボールネ
ジ・ボールナット機構を構成するボールナットの内径面
にラップ仕上加工を施すのに好適なラップ盤とラップ盤
の運転方法に係り、特に、簡単な作業で所望のラップ仕
上加工を行うことを可能にするものに関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、アクチュエータの駆動機構とし
てボールネジ・ボールナット機構がある。この種のボー
ルネジ・ボールナット機構は、ボールネジとこのボール
ネジに螺合するボールナットとから構成されていて、サ
ーボモータによってボールネジを回転させることにより
その回転を規制されるボールナットを一軸方向に往復動
させるものである。又、そのボールナットに様々な機器
が搭載されることになる。

【０００３】上記ボールネジやボールナットはそれぞれ
専用の加工機によって製造され、その後ラップ仕上加工
によってそのねじ面等が仕上げられることになる。この
種のラップ仕上加工は熟練した作業員が手作業によって
行っているものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の構成による
と次のような問題があった。すなわち、従来の場合には
作業員の手作業によってラップ仕上加工を行っており、
そのため作業の効率が低く、それが原因してコストを上
昇させてしまうという問題があった。又、その種の作業
には熟練を要するという問題もあり、作業員の確保が困
難であるという問題もあった。

【０００５】本発明はこのような点に基づいてなされた
ものでその目的とするところは、ラップ仕上加工の作業
の省力化を図り、それによって、作業効率の向上及びコ
ストの低減を図ることが可能なラップ盤とラップ盤の運
転方法を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するべく
本願発明の請求項１によるラップ盤は、基台と、上記基
台上に設けられ正転・逆転可能な駆動モータと、上記基
台上に設けられ上記駆動モータによって正転・逆転され
るラップ工具と、上記基台上であって上記ラップ工具に
対向する側に配置されラップ仕上対象物を保持するチャ
ック手段と、上記ラップ工具側と上記チャック手段側と
を相対的に離接させる駆動手段と、を具備したことを特
徴とするものである。又、請求項２によるラップ盤は、
請求項１記載のラップ盤において、上記駆動手段は上記
駆動モータの回転を上記チャック手段側に伝達して駆動
モータの正転・逆転に対応して上記チャック手段を往動
・復動させるものであることを特徴とするものである。
又、請求項３によるラップ盤は、請求項１記載のラップ
盤において、上記駆動手段は上記駆動モータと上記ラッ
プ工具を往復動させるものであることを特徴とするもの
である。又、請求項４によるラップ盤は、請求項１〜請
求項３の何れかに記載のラップ盤において、ラップ盤は
横型であることを特徴とするものである。又、請求項５
によるラップ盤は、請求項１〜請求項３の何れかに記載
のラップ盤において、ラップ盤は縦型であることを特徴
とするものである。又、請求項６によるラップ盤は、請
求項１〜請求項５の何れかに記載のラップ盤において、
上記ラップ工具はねじ状のラップバーであり、上記チャ
ック手段側にラップ仕上対象物としてのナットを取り付
け、上記ラップバーによって上記ナットにラップ仕上加
工を施すものであることを特徴とするものである。又、
請求項７によるラップ盤は、請求項１〜請求項５記載の
何れかに記載のラップ盤において、上記ラップ工具はナ
ット状のものであり、上記チャック手段側にラップ仕上
対象物としてのねじを取り付け、上記ラップ工具によっ
て上記ねじにラップ仕上加工を施すものであることを特
徴とするものである。又、請求項８によるラップ盤は、
請求項１〜請求項７の何れかに記載のラップ盤におい
て、上記駆動伝達手段はボールネジ・ボールナット機構
を備えるものであることを特徴とするものである。又、
請求項９によるラップ盤は、請求項１〜請求項８の何れ
かに記載のラップ盤において、ラップ仕上動作時のトル
クを検出するトルク検出手段と、該トルク検出手段の検
出信号に基づいて駆動モータの正転・逆転の切換と回転
数を制御する制御手段と、が設けられていることを特徴
とするものである。又、請求項１０によるラップ盤は、
請求項１〜請求項９の何れかに記載のラップ盤におい
て、ラップ工具の径を調整可能としたことを特徴とする
ものである。又、請求項１１によるラップ盤は、請求項
９記載のラップ盤において、ラップ工具を正転させた状
態でラップ仕上対象物方向に送りラップ仕上加工を施
し、該送り動作時にトルクが予め設定された設定値を超
えた場合にはラップ工具を逆転させた状態で戻し、該戻
し動作時にトルクが予め設定された設定値を超えた場合
にはラップ工具を正転させた状態で送り、以下、正転・
送り動作時及び逆転・戻し動作時の両方においてトルク
を監視しながら適宜切り換えてラップ仕上加工を施すよ
うにしたことを特徴とするものである。又、請求項１２
によるラップ盤の運転方法は、ラップ工具を弾性部材を
介して上下動可能に弾圧・垂下した状態で取り付け、ラ
ップ仕上加工開始時上記ラップ工具を下方のラップ仕上
対象物方向に送り、上記ラップ工具がラップ仕上対象物
に当接したことを検知して送り動作を停止し、上記ラッ
プ工具を回転させることによりラップ工具とラップ仕上
対象物の位置決めを行い、上記位置決めが完了したこと
を検知してラップ工具の回転と同期させながら送り動作
を再開してラップ仕上加工を行うようにしたことを特徴
とするものである。

【０００７】すなわち、本願発明によるラップ盤の場合
には、基台上に配置された駆動モータを正転させること
によりラップ工具を同方向に回転させる。又、ラップ工
具側とチャック手段側とは駆動手段によって相対的に離
接するようになっており、これを相対的に接近させるこ
とにより、チャック手段に保持されているラップ仕上対
象物を正転しているラップ工具に関わらせてラップ仕上
加工を施すものである。又、駆動モータを適宜正転・逆
転させると共にラップ工具側とチャック手段側とを駆動
手段によって相対的に離接させながら所望のラップ仕上
加工を行っていく。その際、駆動手段としては、上記駆
動モータの回転を上記チャック手段側に伝達して駆動モ
ータの正転・逆転に対応して上記チャック手段を往動・
復動させるものとしたり、或いは、上記駆動モータと上
記ラップ工具を往復動させるものとすることが考えられ
る。又、ラップ盤としては横型の場合と縦型の場合とが
考えられる。又、上記ラップ工具をねじ状のラップバー
とし、上記チャック手段側にチャックされるラップ仕上
対象物をナットとすることが考えられる。逆に、上記ラ
ップ工具をナット状のものとし、上記チャック手段側に
ラップ仕上対象のねじを取り付け、ナット状のラップ工
具によって上記ねじにラップ仕上加工を施す構成が考え
られる。又、上記駆動伝達手段としてはボールネジ・ボ
ールナット機構を備えるものが考えられる。又、ラップ
仕上動作時のトルクを検出するトルク検出手段と、該ト
ルク検出手段の検出信号に基づいて駆動モータの正転・
逆転、回転数を制御する制御手段とを設けることが考え
られ、この場合には、ラップ仕上加工時におけるトルク
を検出しながら駆動モータの正転・逆転及び回転数を自
動的に制御するものである。又、ラップ工具の径を調整
可能とすることが考えられる。又、ラップ工具を正転さ
せた状態でラップ仕上対象物方向に送りラップ仕上加工
を施し、該送り動作時にトルクが予め設定された設定値
を超えた場合にはラップ工具を逆転させた状態で戻し、
該戻し動作時にトルクが予め設定された設定値を超えた
場合にはラップ工具を正転させた状態で送り、以下、正
転・送り動作時及び逆転・戻し動作時の両方においてト
ルクを監視しながら適宜切り換えてラップ仕上加工を施
すようにすることが考えられる。又、本願発明によるラ
ップ盤の運転方法は、ラップ工具を弾性部材を介して上
下動可能に弾圧・垂下した状態で取り付け、ラップ仕上
加工開始時上記ラップ工具を下方のラップ仕上対象物方
向に送り、上記ラップ工具がラップ仕上対象物に当接し
たことを検知して送り動作を停止し、上記ラップ工具を
回転させることによりラップ工具とラップ仕上対象物の
位置決めを行い、上記位置決めが完了したことを検知し
てラップ工具の回転と同期させながら送り動作を再開し
てラップ仕上加工を行うようにしたものであり、それに
よって、簡単な方法によってラップ工具とラップ仕上対
象物との位置決めを行うことができ、ラップ工具とラッ
プ仕上対象物の間の位置ずれに起因した損傷等を確実に
防止することができる。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、図１乃至図６を参照して本
発明の第１の実施の形態を説明する。図１は本実施の形
態によるラップ盤の正面図であり、図２は本実施の形態
によるラップ盤の平面図であり、図３はラップ盤の側面
図である。この第１の実施の形態の場合には横型のラッ
プ盤を例に挙げて示すものである。

【０００９】まず、基台１があり、この基台１上であっ
て、図中右端には駆動モータ３が設置されている。上記
駆動モータ３の回転軸３ａにはカップリング機構５を介
してシャフト７が連結されている。上記シャフト７は軸
受部材９によって回転可能に支持されている。又、上記
シャフト７にはスピンドル１１が連結されていて、この
スピンドル１１にはラップバー取付ホルダ１３が連結さ
れている。上記ラップバー取付ホルダ１３にラップ工具
としてのラップバー１５が取り付けられているものであ
る。

【００１０】上記基台１上であって上記ラップバー１５
に対向する側（図中左側）にはチャック手段１７が図中
左右方向に往復動可能に設置されている。このチャック
手段１７は、図４にも示すように、３個の爪１７ａを備
えた三爪式のチャック機構であり、ラップ仕上対象物で
あるボールナット１９（図６に示す）を保持するもので
ある。上記チャック手段１７は駆動伝達手段２１によっ
て往復動するように構成されている。

【００１１】すなわち、既に述べたシャフト７にはギヤ
２３が固着されている。このギヤ２３にはギヤ２５が噛
合しており、そのギヤ２５にはギヤ２７が噛合してい
る。上記ギヤ２７は上記シャフト７に対して平行に配置
された別のシャフト２９に固着されている。このシャフ
ト２９には別のシャフト３０がカップリング３２を介し
て連結されている。上記シャフト２９は軸受部材３１に
よって回転可能に支持されている。又、上記シャフト３
０は軸受部材３３、３４によって回転可能に支持されて
いる。又、上記シャフト３０の図中左側はボールネジ３
５となっていて、このボールネジ３５にはボールナット
３７が螺合している。前記チャック手段１７はこのボー
ルナット３７に固定されているものである。

【００１２】又、チャック手段１７と基台１との間には
ガイド機構３９が設けられている。すなわち、図３及び
図４に示すように、このガイド機構３９は基台１側に敷
設された一対のレール４１、４１と、チャック手段１７
側に取り付けられた一対のガイド部材４３、４３とから
構成されている。上記ガイド部材４３、４３は上記レー
ル４１、４１に移動可能に係合している。

【００１３】そして、駆動モータ３が正転することによ
り（図１中矢印ａ方向）、ギヤ２３、２５、２７を介し
てシャフト２９、３０が同方向に回転する。それによっ
て、ボールネジ３５を介してボールナット３７が図中右
方向に往動することになり、それに伴ってチャック手段
１７も上記ガイド機構３９を介して同方向に往動する。
逆に、駆動モータ３が逆転することにより（図１中矢印
ｂ方向）、ギヤ２３、２５、２７を介してシャフト２
９、３０が同方向に回転する。それによって、ボールネ
ジ３５を介してボールナット３７が図中右方向に復動す
ることになり、それに伴ってチャック手段１７も上記ガ
イド機構３９を介して同方向に復動する。

【００１４】図１に示すように、既に説明したシャフト
７にはトルク検出手段５１が取り付けられている。この
トルク検出手段５１によってラップ仕上加工時のトルク
を検出し、その検出信号Ｓ５１を制御手段５３に出力す
る。制御手段５３は入力した検出信号Ｓ５１に基づいて
駆動モータ３に制御信号Ｓ５３を出力する。それによっ
て、駆動モータ３の正転・逆転を制御すると共に回転数
を制御するものである。

【００１５】ラップバー１５であるが、これは図５に示
すような形状をなしている。一方、ラップ仕上対象物と
してのボールナット１９は、図６に示すような形状にな
っている。ボールナット１９の内周面にはネジ溝１９ａ
が形成されている。このネジ溝１９ａの面をラップバー
１５のねじ山部１５ａ及び図示しない砥粒によってラッ
プ仕上加工を行うものである。

【００１６】具体的には、ラップバー１５の表面に砥粒
（例えば、ダイヤモンドの粒）を付着させて回転させ
る。そこにボールナット１９を螺合させながら移動させ
ていくものである。それによって、ボールナット１９の
ネジ溝１９ａがラップバー１５のねじ山部１５ａ及び砥
粒によって仕上げられることになる。尚、ラップバー１
５の外表面には上記したように砥粒が付着されている
が、この場合砥粒を付着させる方法として「固定式」と
「遊離式」とがある。固定式としては、例えば、電着方
式や接着剤方式があり、砥粒をこれらの方式によってラ
ップバー１５の外表面に付着・固定させておくものであ
る。これに対して、遊離式の場合には、ラップ仕上加工
時に砥粒をラップバー１５の外表面に移動可能な状態で
付着させるものである。

【００１７】以上の構成を基にその作用を説明する。ま
ず、ラップ仕上対象物としてのボールナット１９をチャ
ック手段１７に取り付ける。次に、駆動モータ３を正転
させる。この駆動モータ３の正転によって砥粒が付着し
たラップバー１５が同方向に回転することはもとより、
駆動伝達手段２１を介してチャック手段１７が往動す
る。このチャック手段１７の往動によりボールナット１
９は図中右方向、すなわち、ラップバー１５方向に移動
していき、ラップバー１５に螺合していく。それによっ
て、ボールナット１９のネジ溝１９ａのラップ仕上加工
が行われることになる。

【００１８】ボールナット１９がラップバー１５に螺合
していく際、ボールナット１９側の内径の大小によって
発生するトルクが変化する。すなわち、内径が大きい箇
所では発生するトルクは小さなものとなり、逆に内径が
小さい箇所がある場合にはラップ仕上加工時の抵抗が大
きくなるのでトルクが増大することになる。このような
トルクの変化はトルク検出手段５１によって常時検出さ
れていて検出信号Ｓ５１として制御手段５３に出力され
ている。そして、トルクが予め設定された値を超えた場
合には、制御手段５３は駆動モータ３に制御信号Ｓ５３
を出力して逆転動作を行わせる。

【００１９】上記駆動モータ３の逆転によりチャック手
段１７側は復動していく。つまり、ボールナット１９が
ラップバー１５より離間していく方向に移動する。そし
て、上記制御信号Ｓ５３に基づいて駆動モータ３の回転
数がおとされると共に再度正転する。つまり、回転数を
おとした状態で再度ラップ仕上げを行うものである。以
下、回転数を調整しながら正転・逆転を適宜繰り返しな
がらボールナット１９のネジ溝１９ａに対して所望のラ
ップ仕上加工を施していくものである。

【００２０】以上、本実施の形態によると次のような効
果を奏することができる。まず、ボールナット１９のネ
ジ溝１９ａのラップ仕上加工作業の省力化を図ることが
できる。それによって、作業効率を向上させてコストの
低減を図ることができる。又、従来のように熟練した作
業員を要することもない。又、この実施の形態の場合に
は、ラップ仕上加工時のトルクを検出してそれに基づい
て駆動モータ３の正転・逆転、回転数を自動的に制御す
るようにしているので、作業の殆どを自動化することが
でき、上記効果をより高めることができる。尚、制御の
内容に関しては様々なものが考えられる。

【００２１】次に、図７乃至図１８を参照して本発明の
第２の実施の形態を説明する。前記第１の実施の形態の
場合には、横型のラップ盤を例に挙げて説明したが、こ
の第２の実施の形態では、縦型のラップ盤を例に挙げて
示すものである。以下詳細に説明する。

【００２２】まず、図７乃至図９を参照してラップ盤全
体の構成を説明する。基台１０１があり、この基台１０
１にはチャック手段１０３が設置されている。このチャ
ック手段１０３は３爪式であって３個のチャック爪１０
３ａを備えている。このチャック手段１０３によって、
例えば、ラップ仕上対象物としてのボールナット１０５
を保持するものである。尚、図７に示すラップ仕上対象
物としてのボールナット１０５は、前記第１の実施の形
態の説明において図６に示したものと同じである。

【００２３】上記基台１０１には支柱１０７が立設され
ている。この支柱１０７にはスライド台１０９が上下方
向にスライド可能に取り付けられている。すなわち、図
８に示すように、支柱１０７の側面には一対のレール１
１１、１１３が敷設されている。一方、スライド台１０
９側には上記レール１１１、１１３に対して移動可能に
係合するガイド部材１１５が左右に２個ずつ取り付けら
れている。スライド台１０９は上記ガイド部材１１５を
介して一対のレール１１１、１１３に沿って上下方向に
スライドするものである。

【００２４】上記スライド台１０９はサーボモータ１１
７によって駆動される。このサーボモータ１１７の回転
軸には図示しないボールネジが連結されている。又、こ
のボールネジには図示しないボールナットが螺合してい
て、このボールナットに上記スライド台１０９が固着さ
れているものである。よって、サーボモータ１１７が適
宜の方向に回転することによりボールネジが同方向に回
転し、それによって、回転を規制されているボールナッ
トが上下何れかの方向に移動する。このボールナットの
移動に伴ってスライド台１０９も同方向に移動するもの
である。

【００２５】上記スライド台１０９には、図７に示すよ
うに、バランサ１１７が連結されている。すなわち、回
転体１１９、１２１が配置されていて、これら回転体１
１９、１２１には紐体１２３が巻回されている。この紐
体１２３の一端はスライド台１０９に連結されていて他
端が上記バランサ１１７に連結されている。又、図７で
は片側の構成のみを示しているが、反対側にも同様の構
成をなす回転体１１９、１２１と紐体１２３が設置され
ていて、この紐体１２３の一端はスライド台１０９に連
結されていて他端が上記バランサ１１７に連結されてい
る。そして、このバランサ１１７によってスライド台１
０９のスライド時の安定性を図るようにしている。

【００２６】上記スライド台１０９にはスピンドル機構
２５が設置されていて、このスピンドル機構２５にはラ
ップバーホルダ（フローティング部）１２７が取り付け
られている。このラップホルダ１２７にはラップ工具と
してのラップバー１２９（図１０に示す）が着脱可能に
取り付けられている。上記スライド台１０９には、図８
に示すように、トルク検知式サーボモータ１３１が搭載
されていて、上記スピンドル機構１２５のスピンドルシ
ャフト（図１４に符号１７１で示す）はこのトルク検知
式サーボモータ１３１により正転・逆転駆動されるよう
になっている。上記トルク検知式サーボモータ１３１に
よりスピンドルシャフト１７１を回転させ、且つ、検出
されるトルクに応じて正転・逆転の切換、回転数の調整
を行うものである。尚、トルク管理に基づく正転・逆転
の切換及び回転数の調整に関しては追って詳細に説明す
る。

【００２７】上記ラップバー１２９は図１０に示すよう
な構成になっている。まず、ラップバー本体１３３があ
り、このラップバー本体１３３は中空状をなしていて中
空部１３５を有していると共に外周面にはラップ仕上対
象物であるボールナット１０５の溝の形状に対応するね
じ部１３７が形成されている。

【００２８】上記ラップバー本体１３３の中空部１３５
内にはラップ径調整部材１３９が挿入されている。この
ラップ径調整部材１３９はラップバー本体１３３の雌ね
じ部１４１に螺合する螺部１４３と、この螺部１４３に
一体に設けられたラップ径調整部１４５とから構成され
ている。このラップ径調整部１４５はその先端部が先細
りのテーパ形状になっている。そして、上記ラップ径調
整部材１３９をラップバー本体１３３の中空部１３５内
にねじ込んでいくことにより、絞り部１３５ａを介して
ラップバー本体１３３側を拡径させるものであり、逆
に、上記ラップ径調整部材１３９をラップバー本体１３
３の中空部１３５内より引き抜いていくことにより、絞
り部１３５ａを介してラップバー本体１３３側を縮径さ
せるものである。

【００２９】又、上記ラップ径調整部材１３９を回転駆
動させるのが、図７に示すラップ径調整用ステッピング
モータ１４７である。このラップ径調整用ステッピング
モータ１４７によって上記ラップ径調整部材１３９を回
転駆動し、それによって、ラップバー本体１３３のラッ
プ径を調整するものである。尚、図中符号１５１はクー
ラントタンク、符号１５３はクーラントポンプ、符号１
５５はマグネットセパレータ、符号１５７は操作盤、符
号１５９は制御盤である。

【００３０】次に、既に説明したラップバーホルダ１２
７及びその近傍の構成を図１１乃至図１４を参照して詳
細に説明する。図１４に示すように、まず、スピンドル
シャフト１７１があり、このスピンドルシャフト１７１
は、軸受部材１７３及び図示しない他の軸受部材によっ
て回転可能に取り付けられている。上記スピンドルシャ
フト１７１にはカップリング１７５を介して別のシャフ
ト１７７が連結されている。又、上記スピンドルシャフ
ト１７１にはフランジ部材１７９が複数本のボルト１８
１によって取付・固定されており、又、このフランジ部
材１７９には筒部材１８３が複数本のボルト１８５によ
って取付・固定されている。

【００３１】上記カップリング１７５と筒部材１８３と
の間にはコイルスプリング保持部材１８７が配置されて
いる。又、シャフト１７７の外周側には筒部材１８９が
配置されていて、この筒部材１８９の鍔部１９１と上記
コイルスプリング保持部材１８７との間にはコイルスプ
リング１９３が介挿されている。又、上記筒部材１８９
の下方には筒部材１９５と筒部材１９７が配置されてい
て、これらは複数本の固定ボルト１９９によって取付・
固定されている。又、シャフト１７７の下端にはコイル
スプリング保持部材２０１が固定ねじ２０３によって取
付・固定されている。上記コイルスプリング保持部材２
０１と筒部材１９７の鍔部２０５との間にはコイルスプ
リング２０７が介挿されている。

【００３２】上記筒部材１９７の下端にはラップバー保
持筒部材２０９が複数本の固定ボルト２１１によって取
付・固定されている。このラップバー保持筒部材２０９
によって既に説明したラップバー１２９を保持するもの
である。

【００３３】そして、筒部材１８９を含んだ下方の構成
部分がシャフト１７７に対して垂下された状態にあり、
昇降可能に取り付けられている。常時は、筒部材１８９
を含んだ下方の構成部分が下方に下降した状態にあり、
それによって、コイルスプリング２０７が圧縮された状
態にある。これに対して、ラップバー１２９の先端部が
下降動作時にボールナット１０５の何処かに当接する
と、筒部材１８９を含んだ下方の構成部分が、コイルス
プリング１９３のスプリング力に抗して上昇するように
なっている。

【００３４】又、図１１に示すように、ラップバーホル
ダ１２７の側方であって所定位置にはスイッチ２２１が
配置されていて、このスイッチ２２１はブラケット２２
３によって所定位置に取り付けられている。そして、上
記筒部材１８９を含んだ下方の構成部分が下降した状態
にあるときにはスイッチ２２１は「オフ」の状態にあ
る。これに対して、筒部材１８９を含んだ下方の構成部
分が上昇するとことによりスイッチ２２１が「オン」の
状態となる。

【００３５】又、上記ブラケット２２３の取付構造であ
るが、図１２に示すように、まず、ブラケット２２３側
に上下方向に延長して形成された長穴２２５が形成され
ている。この長穴２２５に２本の固定ねじ２２７、２２
７が通され、これら２本の固定ねじ２２７、２２７をス
ピンドル機構１２５に螺合させていくことにより取付・
固定する。そして、上記長穴２２５の範囲内でブラケッ
ト２２３を上下させ、それによって、スイッチ２２１の
位置を調整できるようになっている。

【００３６】又、スイッチ２２１の反対側にはガイド部
材２３１がブラケット２３３を介して取り付けられてい
る。又、上記ブラケット２３３の取付構造であるが、図
１３に示すように、まず、ブラケット２３３側に上下方
向に延長して形成された長穴２３５が形成されている。
この長穴２３５に２本の固定ねじ２３７、２３７が通さ
れ、これら２本の固定ねじ２３７、２３７をスピンドル
１２５に螺合させていくことにより取付・固定する。そ
して、上記長穴２３５の範囲内でブラケット２３３を上
下させ、それによって、ガイド部材２３１の位置を調整
できるようになっている。

【００３７】以上の構成を基にその作用を説明する。ま
ず、ラップ径調整用ステッピングモータ１４７を駆動す
ることによってラップバー本体１３３のラップ径を調整
・設定する。又、チャック手段１０３側にラップ仕上げ
対象物であるボールナット１０５をセットする。次に、
所定の回転数にてサーボモータ１３１を正転させると共
にサーボモータ１１７を駆動してスライド台１０９を下
降させていく。それによって、回転しているラップバー
１２９が所定の回転数と所定の送り速度にてボールナッ
ト１０５内に螺合されていき、それによって、ラップ仕
上加工が施されることになる。

【００３８】ボールナット１０５がラップバー１２９に
螺合していく際、ボールナット１０５側の内径の大小に
よって発生するトルクが変化する。すなわち、内径が大
きい箇所では発生するトルクは小さなものとなり、逆に
内径が小さい箇所がある場合にはラップ仕上加工時の抵
抗が大きくなるのでトルクが増大することになる。この
ようなトルクの変化はサーボモータ１３１の図示しない
トルク検出手段によって常時検出されている。そして、
トルクが予め設定された値を超えた場合には、サーボモ
ータ１３１に制御信号が出力されて逆転動作を行わせる
と共にサーボモータ１１７にも制御信号が出力されてス
ライド台１０９を上昇させる。

【００３９】そして、上記サーボモータ１３１の回転数
が落とされると共に再度正転し、且つ、サーボモータ１
１７にも制御信号が出力されてスライド台１０９を下降
させる。つまり、回転数を落とした状態で再度ラップ仕
上加工を行うものである。以下、回転数を調整しながら
正転・逆転を適宜繰り返しながらボールナットのネジ溝
に対して所望のラップ仕上加工を施していくものであ
る。したがって、前記第１の実施の形態の場合と同様の
作用・効果を奏することができるものである。又、ラッ
プ径を所望の径に自動的に調整・設定できるものであ
る。

【００４０】上記内容が概略の作用であるが、ラップ動
作開始時の作用及びその後のトルク管理を伴う作用につ
いて詳しく説明する。まず、ラップ仕上加工開始時の作
用を図１５のフローチャートに示す。まず、スタートし
て、送り動作を開始する（ステップＳ１）。すなわち、
サーボモータ１１７を駆動してスライド台１０９を下降
させていく。次に、ステップＳ２に移行して、スイッチ
２２１がオンしたか否かの判別がなされる。つまり、サ
ーボモータ１１７を駆動してスライド台１０９を下降し
ていくと、ラップバー１２９の先端がボールナット１０
５の何処かに当接してそれ以上の下降が規制される。一
方、サーボモータ１１７の駆動によるスライド台１０９
の下降は継続されているので、結局、筒部材１８９を含
んだ下方の構成部分が相対的に上昇することになり、そ
れによって、スイッチ２２１が「オン」するものであ
る。

【００４１】ステップＳ２においてスイッチ２２１が
「オン」していると判別された場合には、ステップＳ３
に移行して、サーボモータ１１７の駆動によるスライド
台１０９の下降動作を停止させると共に回転させる。こ
の回転動作によって、ラップバー１２９が回転すること
になり、それによって、ラップバー１２９がボールナッ
ト１０５に対して所定の位置に位置決めされることにな
る。つまり、ラップバー１２９のねじ部１２９ａがボー
ルナット１０５の溝に螺合することになる。そして、そ
のような両者の噛合により、筒部材１８９を含んだ下方
の構成部分が僅かにが下降することになる。

【００４２】次に、ステップＳ４に移行して、スイッチ
２２１が「オフ」したか否かを判別する。上記したよう
に、ラップバー１２９が回転することによりそのねじ部
１２９ａがボールナット１０５の溝に螺合することにな
る。そして、そのような両者の噛合により、筒部材１８
９を含んだ下方の構成部分が僅かに下降し、その結果、
オンしていたスイッチ２２１が「オフ」することにな
る。ここでスイッチ２２１が「オフ」したと判別された
場合には、ステップＳ５に移行する。そして、回転動作
と同期させながら送り動作、すなわち、サーボモータ１
１７の駆動によるスライド台１０９の下降動作を再開す
る。次に、ステップＳ６に移行して、トルク管理を行い
ながら、所定のラップ仕上加工を行うものである。以上
が一連のラップ下降時の作用である。

【００４３】次に、図１５のステップＳ６にて示したト
ルク管理を伴ったラップ仕上加工について、図１６乃至
図１８のフローチャートを参照して説明する。まず、ス
テップＳ１１において、ラップバー１２９を回転させな
がら送り動作を行う。すなわち、回転動作と同期させな
がらサーボモータ１１７の駆動によってスライド台１０
９を下降させるものである。これによってラップ仕上加
工が行われることになる。

【００４４】次に、ステップＳ１２に移行して、ラップ
仕上加工時のトルクが設定値を超えていないかどうかの
判別が行われる。トルクが設定値を超えていない場合に
はステップＳ１３に移行する。これに対して、トルクが
設定値を超えている場合には図１７に示すフローに移行
する。図１７のフローについては後で詳細に説明する。
上記ステップＳ１３においては、所定量の送りが完了し
たか否かの判別が行われる。所定量の送りが完了してい
ないと判別された場合には、ステップＳ１１に戻る。こ
れに対して、所定量の送りが完了していると判別された
場合には、ステップＳ１４に移行する。

【００４５】ステップＳ１４においては、ラップバー１
２９を逆転させると共にスライド台１０９を上昇させる
ものである。次に、ステップＳ１５に移行して、逆転・
戻し時におけるトルクが設定値を超えていないかどうか
の判別が行われる。逆転・戻し時のトルクが設定値を超
えていると判別された場合には、図１８に示すフローに
移行する。図１８に示すフローについては追って詳細に
説明する。これに対して、トルクが設定値を超えていな
いと判別された場合には、ステップＳ１６に移行する。
ステップＳ１６では、所定の戻し量が終了したか否かの
判別がなされる。

【００４６】ステップＳ１６において、所定の戻しが終
了していないと判別された場合には、ステップＳ１４に
戻る。これに対して、所定量の戻しが終了していると判
別された場合には、ステップＳ１７に移行して、所定回
数のラップ動作が完了したか否かの判別がなされる。通
常、ラップバー１２９が往復動して１回のラップ仕上加
工が終了したことになり、例えば、これを２０回と設定
しておけば、ラップバー１２９が２０往復して所定回数
のラップ仕上加工が完了したことになる。そして、所定
回数のラップ仕上加工が完了したと判別された場合には
終了し、完了していないと判別された場合には、ステッ
プＳ１１に戻るものである。

【００４７】次に、図１７に示すフローを説明する。図
１７に示すフローは、正転・送り時にトルクが設定値を
超えたと判別された場合のフローである。この場合に
は、ステップＳ２１に移行して、ラップバー１２９を逆
転させると共に低速にて戻す動作、すなわち、スライド
台１０９を上昇させるものである。そして、ステップＳ
２２に移行して、逆転・戻し時のトルクか設定値を超え
ているか否かの判別を行う。トルクが設定値を超えてい
ないと判別された場合には、ステップＳ２３に移行し
て、所定量戻したか否かの判別を行う。所定量戻したと
判別された場合には、図１５に示すステップＳ１１に移
行して、正転・送り動作を再開する。これに対して、所
定量戻していないと判別された場合には、ステップＳ２
１に移行する。

【００４８】又、ステップＳ２２において、逆転・戻し
時のトルクが設定値を超えていると判別された場合に
は、図１５に示すフローのステップＳ１１に移行して、
正転・送り動作に切り換えるものである。つまり、正転
・送り動作と逆転・戻し動作をトルク管理の下に適宜切
り換えながらラップ動作を行っていくものである。

【００４９】図１８に示すフローの場合も同様である。
図１８に示すフローは、逆転・戻し時にトルクが設定値
を超えたと判別された場合のフローである。この場合に
は、ステップＳ３１に移行して、ラップバー１２９を正
転させると共に低速にて送る動作、すなわち、スライド
台１０９を下降させるものである。そして、ステップＳ
３２に移行して、正転・送り時のトルクか設定値を超え
ているか否かの判別を行う。トルクが設定値を超えてい
ないと判別された場合には、ステップＳ３３に移行し
て、所定量送ったか否かの判別を行う。所定量送ったと
判別された場合には、図１５に示すステップＳ１４に移
行して、逆転・戻し動作を再開する。これに対して、所
定量送っていないと判別された場合には、ステップＳ３
１に移行する。

【００５０】又、ステップＳ３２において、正転・送り
時のトルクが設定値を超えていると判別された場合に
は、図１５に示すフローのステップＳ１４に移行して、
逆転・戻し動作に切り換えるものである。つまり、逆転
・戻し動作と正転・送り動作をトルク管理の下に適宜切
り換えながらラップ動作を行っていくものである。

【００５１】以上この第２の実施の形態によると、前記
第１の実施の形態の場合と同様の作用・効果を奏するこ
とができるものである。又、ラップ径を所望の径に自動
的に調整・設定できるものである。又、ラップ仕上加工
開始時において、ラップバー１２９のねじ部１２９がボ
ールナット１０５の溝部に正確に螺合するように位置決
めするようになっているので、ラップ仕上加工時にボー
ルナット１０５の溝を誤って削ってしまうといったこと
をなくすことができる。又、そのような位置決めを行う
為の構成は極めて簡単であり、位置決めを行う為に複雑
な構成を要することもなければ、複雑な制御を要するこ
ともない。又、この実施の形態におけるトルク管理に基
づく制御は、正転時のみならず逆転時にもトルク管理を
行っており、よって、ボールナット１０５の溝を損傷さ
せることなく、且つ、精度の高いラップ仕上加工を行う
ことができる。

【００５２】尚、本発明は前記第１及び第２の実施の形
態に限定されるものではない。前記第１及び第２の実施
の形態ではトルク検出手段の検出信号に基づいて、制御
手段によって駆動モータやサーボモータの正転・逆転、
回転数を自動的に制御するようにしたが、それに限定さ
れるものではない。例えば、作業員がスイッチ操作する
ことにより駆動モータやサーボモータの正転・逆転、回
転数を調整するようにすることも考えられる。この場合
には完全な自動化ではないが、作業の省力化を図ること
はできる。前記第１及び第２の実施の形態の場合にはラ
ップ工具としてねじ状のラップバーを想定し、それによ
って、ボールナットのネジ溝にラップ仕上加工を施す場
合を例に挙げて説明したが、逆に、ナット状のラップ工
具を想定し、それによって、ボールネジのネジ面をラッ
プ仕上加工する場合も考えられる。その他様々なケース
が想定される。

【００５３】

【発明の効果】以上詳述したように本発明によるラップ
盤とラップ盤の運転方法によると、まず、ラップ仕上加
工作業の省力化を図ることができ、それによって、作業
効率を向上させてコストの低減を図ることができる。
又、従来のように熟練した作業員を要することもない。
又、ラップ仕上加工時のトルクを検出してそれに基づい
て駆動モータの正転・逆転、回転数を制御するようにし
た場合には略完全に自動化することが可能となり上記効
果をより高めることができる。又、ラップ径の調整を可
能にした場合には任意の値に調整・設定することができ
る。又、ラップ径を所望の径に自動的に調整・設定でき
るものである。又、ラップ仕上加工開始時において、ラ
ップ工具がラップ仕上対象物に正確に位置決めできるよ
うになっているので、ラップ工具とラップ仕上対象物の
位置ずれに起因した損傷等を防止することができる。
又、そのような位置決めを行う為の構成は極めて簡単で
あり、位置決めを行う為に複雑な構成を要することもな
ければ、複雑な制御を要することもない。又、トルク管
理に基づく制御は、正転時のみならず逆転時にもトルク
管理を行っており、よって、ラップ工具とラップ仕上対
象物の双方を損傷させることなく、且つ、精度の高いラ
ップ仕上加工を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態を示す図で、ラップ
盤の正面図である。

【図２】本発明の第１の実施の形態を示す図で、ラップ
盤の平面図である。

【図３】本発明の第１の実施の形態を示す図で、ラップ
盤の側面図である。

【図４】本発明の第１の実施の形態を示す図で、ラップ
盤のチャック手段の正面図である。

【図５】本発明の第１の実施の形態を示す図で、ラップ
バーの平面図である。

【図６】本発明の第１の実施の形態を示す図で、（ａ）
はボールナットの正面図、（ｂ）はボールナットの断面
図である。

【図７】本発明の第２の実施の形態を示す図で、ラップ
装置の全体の構成を示す正面図である。

【図８】本発明の第２の実施の形態を示す図で、ラップ
装置の全体の構成を示す側面図である。

【図９】本発明の第２の実施の形態を示す図で、ラップ
装置の全体の構成を示す平面図である。

【図１０】本発明の第２の実施の形態を示す図で、ラッ
プバーの構成を示す断面図である。

【図１１】本発明の第２の実施の形態を示す図で、ラッ
プ装置のフローティング部及びその近傍の構成を示す正
面図である。

【図１２】本発明の第２の実施の形態を示す図で、ラッ
プ装置のフローティング部及びその近傍の構成を示す側
面図である。

【図１３】本発明の第２の実施の形態を示す図で、ラッ
プ装置のフローティング部及びその近傍の構成を示す側
面図である。

【図１４】本発明の第２の実施の形態を示す図で、フロ
ーティング部の構成を示す断面図である。

【図１５】本発明の第２の実施の形態を示す図で、作用
を説明するためのフローチャートである。

【図１６】本発明の第２の実施の形態を示す図で、作用
を説明するためのフローチャートである。

【図１７】本発明の第２の実施の形態を示す図で、作用
を説明するためのフローチャートである。

【図１８】本発明の第２の実施の形態を示す図で、作用
を説明するためのフローチャートである。

【符号の説明】

１ 基台 ３ 駆動モータ １５ ラップバー（ラップ工具） １７ チャック手段 １９ ボールナット（ラップ仕上対象物） ５１ トルク検出手段 ５３ 制御手段

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基台と、 上記基台上に設けられ正転・逆転可能な駆動モータと、 上記基台上に設けられ上記駆動モータによって正転・逆
   転されるラップ工具と、 上記基台上であって上記ラップ工具に対向する側に配置
   されラップ仕上対象物を保持するチャック手段と、 上記ラップ工具側と上記チャック手段側とを相対的に離
   接させる駆動手段と、 を具備したことを特徴とするラップ盤。
2. 【請求項２】 請求項１記載のラップ盤において、 上記駆動手段は上記駆動モータの回転を上記チャック手
   段側に伝達して駆動モータの正転・逆転に対応して上記
   チャック手段を往動・復動させるものであることを特徴
   とするラップ盤。
3. 【請求項３】 請求項１記載のラップ盤において、 上記駆動手段は上記駆動モータと上記ラップ工具を往復
   動させるものであることを特徴とするラップ盤。
4. 【請求項４】 請求項１〜請求項３の何れかに記載のラ
   ップ盤において、 ラップ盤は横型であることを特徴とするラップ盤。
5. 【請求項５】 請求項１〜請求項３の何れかに記載のラ
   ップ盤において、 ラップ盤は縦型であることを特徴とするラップ盤。
6. 【請求項６】 請求項１〜請求項５の何れかに記載のラ
   ップ盤において、 上記ラップ工具はねじ状のラップバーであり、上記チャ
   ック手段側にラップ仕上対象物としてのナットを取り付
   け、上記ラップバーによって上記ナットにラップ仕上加
   工を施すものであることを特徴とするラップ盤。
7. 【請求項７】 請求項１〜請求項５記載の何れかに記載
   のラップ盤において、 上記ラップ工具はナット状のものであり、上記チャック
   手段側にラップ仕上対象物としてのねじを取り付け、上
   記ラップ工具によって上記ねじにラップ仕上加工を施す
   ものであることを特徴とするラップ盤。
8. 【請求項８】 請求項１〜請求項７の何れかに記載のラ
   ップ盤において、 上記駆動伝達手段はボールネジ・ボールナット機構を備
   えるものであることを特徴とするラップ盤。
9. 【請求項９】 請求項１〜請求項８の何れかに記載のラ
   ップ盤において、 ラップ仕上動作時のトルクを検出するトルク検出手段
   と、該トルク検出手段の検出信号に基づいて駆動モータ
   の正転・逆転の切換と回転数を制御する制御手段と、 が設けられていることを特徴とするラップ盤。
10. 【請求項１０】 請求項１〜請求項９の何れかに記載の
    ラップ盤において、 ラップ工具の径を調整可能としたことを特徴とするラッ
    プ盤。
11. 【請求項１１】 請求項９記載のラップ盤において、 ラップ工具を正転させた状態でラップ仕上対象物方向に
    送りラップ仕上加工を施し、 該送り動作時にトルクが予め設定された設定値を超えた
    場合にはラップ工具を逆転させた状態で戻し、 該戻し動作時にトルクが予め設定された設定値を超えた
    場合にはラップ工具を正転させた状態で送り、 以下、正転・送り動作時及び逆転・戻し動作時の両方に
    おいてトルクを監視しながら適宜切り換えてラップ仕上
    加工を施すようにしたことを特徴とするラップ盤。
12. 【請求項１２】 ラップ工具を弾性部材を介して上下動
    可能に弾圧・垂下した状態で取り付け、 ラップ仕上加工開始時に上記ラップ工具を下方のラップ
    仕上対象物方向に送り、 上記ラップ工具がラップ仕上対象物に当接したことを検
    知して送り動作を停止し、 上記ラップ工具を回転させることによりラップ工具とラ
    ップ仕上対象物の位置決めを行い、 上記位置決めが完了したことを検知してラップ工具の回
    転と同期させながら送り動作を再開してラップ仕上加工
    を行うようにしたことを特徴とするラップ盤の運転方
    法。