JP2005324273A - ねじ孔加工装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 バーリング加工とタッピング加工を連続して行う加工手段を複数任意間隔で取付け可能可能に形成したねじ孔加工装置を提供する。
【解決手段】 駆動歯車を軸着した多条ナットを、基台に樹立した多条ねじ軸に螺合して正逆回転可能にした駆動手段Ａと、複数の基軸にそれぞれ取付けた複数の歯車群と、スプライン軸とをそれぞれ噛合させて形成した伝達手段Ｂと、ユニット本体に回転可能に軸支した駆動軸の先端に加工ドリルを着脱可能に取付けて形成した複数の加工手段Ｃとからなり、プレス機の昇降基板と共に上下動する可動板に取付けたギアボックス内に前記駆動手段Ａと伝達手段Ｂを収容し、該伝達手段Ｂと、前記加工手段Ｃとを直接若しくはジョイント軸を介して連結し、前記可動板の降下によって生ずる降下圧力を駆動手段Ａと伝達手段Ｂを介して加工手段Ｃに駆動力として伝達し、加工板材の複数個所にバーリング加工とタッピング加工を同時に連続して行う。
【選択図】 図３

Description

本発明は、自動車や電気製品などの組み立て部品を構成する加工板材に各種部品を取付けるねじ孔を複数個所を同時に連続して孔あけとねじ加工をすることができるねじ孔加工装置に関する。

従来、自動車や電気製品等の各種組み立て部品を構成する加工板材に、各種部品を取付けるためのねじ孔を加工する場合、最初にポンチを取付けたプレス機で加工板材に小孔を開け、該小孔をさらに筒状に拡げてフランジ部を形成するバ−リング加工と、該フランジ部の内壁にねじ溝を刻設するタッピング加工を行って形成している。作業内容が全く相違するバ−リング加工とタッピング加工はそれぞれ別々のプレス機によって作業が行われているのが普通である。

さらには、自動車や電気製品等の各種部品用の加工板材に加工するねじ孔は、一枚の板材に一個所だけということはほとんどなく、一枚の板材には複数個所のねじ孔が設けられている。そのため、一枚の板材にバ−リング加工やタッピング加工をする場合、何度も同じ作業工程を繰り返して行われている。さらには、一台のプレス機のみを使用してバ−リング加工とタッピング加工を行おうとすると、同じ工程を何度も繰り返し行うと同時にそれぞれの作業を行う度に加工ドリルの交換作業を行わなければならず作業能率が極めて悪いなどの欠点があった。

したがって、作業スペースの狭いプレス機の基台上で、前記加工作業を行うためには前記欠点は大きな障害である。具体的には、加工するねじ孔の径が相違する度に加工ドリルの交換と、該加工ドリルの径に合わせた回転数の調整と、センタ−合わせなどの微調整を夫々する必要があり、その調整に時間がかかると共に、作業の中断時間が必然的に長くなって作業能率の悪さと、調整不備による歩留まりが悪くなるなど多くの問題点を有していた。

その改善策として、先端にバ−リング加工を行うポンチ部と、胴部にタッピング加工を行うねじ切り部とを連続して形成した加工ドリル（ねじ孔加工具）を、駆動手段と同一軸心上に取付けて形成し、一工程でバ−リング加工とタッピグ加工を行う加工装置が知られている（例えば、特許文献1参照）。
特願２００３−１６３４８２号公報（第１−２頁、図１）

解決しようとする問題点は、加工手段であるねじ孔加工具と駆動手段とを同一軸心上に位置し、バ−リング加工をプレス機のカム機構によって行い、タッピング加工を駆動軸に取付けたプーリに伝達された回転力によって行うため装置が複雑であると共に、前記駆動軸に径の異なるねじ孔加工具を着脱交換する作業が困難であり、且つ、基台上の狭いスペースでは、加工手段を一つしか取付けることができないという点である。

本発明は、狭いプレス機の基台上に複数の加工手段を任意間隔で取付可能に形成し、加工板材の複数個所を一度に一工程でねじ孔加工を可能にし、且つ、加工ドリルを交換した際の回転速度調整をマガジン交換をするだけで簡単にできるようにすることを目的とする。

上記課題を解決するために、駆動歯車を軸着した多条ナットを、基台の一側に樹立した多条ねじ軸に螺合し、該多条ナットの昇降回転動によって駆動歯車が正逆回転可能に形成した駆動手段と、複数の平歯車とはすば歯車をそれぞれ組み合わせて形成した第１、２、３、４基軸と、前記歯車群によって伝達された駆動力を伝達するスプライン軸とをそれぞれ噛合させて形成した伝達手段と、ユニット本体の略中央に回転可能に軸支した駆動軸の先端に加工ドリルを着脱可能に取付け、前記駆動軸と直角方向で、該駆動軸に取付けたはすば歯車と噛合するはすば歯車を取付けた連結軸を回転可能に軸支して形成した少なくとも１以上の加工手段とからなり、プレス機の昇降基板と連動して上下動する一組の可動板と可動板との間に取付けたギアボックス内に前記駆動手段と伝達手段とを収容し、該ギアボックス内に収容した伝達手段と前記加工手段とを直接若しくは伸縮可能に形成したジョイント軸を介して着脱可能に連結し、前記可動板の降下によって生じた多条ナットの駆動力と可動板の降下圧力によって、前記伝達手段である複数の歯車群を介して加工手段である駆動軸に駆動力を伝達すると共に、該駆動軸の先端に取付けた加工ドリルによって加工板材の複数個所を同時にバーリング加工とタッピング加工を連続して行うことを特徴とする。また、前記ギアボックスは、前記歯車群を軸支するためにそれぞれ雌雄一対に形成した歯車収容枠と、補助枠と、前記歯車収容枠に着脱可能に取付ける複数のマガジン枠とからなり、前記歯車収容枠には、上下両端に取付けた軸受板に前記多条ねじ軸を貫通させる軸孔を設け、内部に前記駆動歯車を軸着した多条ナットと、前記多条ねじ軸と並行で前記駆動歯車と噛合する第１伝達歯車と、回転方向を変える第１はすば歯車とを取付けた第１基軸と、該第１基軸と直角方向に位置したスプライン軸とをそれぞれ回転可能に軸支し、前記補助枠内には、前記第１はすば歯車と噛合する第２はすば歯車を一端に設け、他端に第２伝達歯車を設けた第２基軸を前記スプライン軸の取付け位置と反対側で並行に軸支し、前記マガジン枠内には、この第２基軸の第２伝達歯車と、前記歯車収容枠に収容したスプライン軸とを連結する第３伝達歯車と、第４伝達歯車を一組とした第３、４基軸をそれぞれ収容して形成したことを特徴とする。さらには、前記した各マガジン枠内に軸支した第３歯車は、加工ドリルの径に最適な回転数を得るためそれぞれ相違した歯数を有し、第４伝達歯車はそれぞれ共通の歯数を有した歯車を噛合させて形成し、ねじ孔加工をする際に使用する加工ドリルの径に合致した歯数を有する第３歯車を収容したマガジン枠を前記ギアボックスの一端に着脱可能に取付けたことを特徴とする。さらにはまた、前記加工手段が、両側に係止段部を有したユニット本体の中央に軸孔を設け、該軸孔内で、上端に緩衝装置を取付け、胴部にはすば歯車を取付けた駆動軸を回転可能に軸支し、該駆動軸と直角方向で、この駆動軸に取付けたはすば歯車と噛合するはすば歯車を取付けた連結軸を回転可能に軸支し、前記ユニット本体下方には、両側を前記係止段部に係止可能に装着した係止部を有し、中央に軸孔を有した圧着部を設けて形成した板押さえ枠をばねで上下動可能に負勢させて取付けたことを特徴とする。また、前記加工手段は、各ユニット本体に取付けた連結軸同士を直接、または、伸縮可能に形成したジョイント軸を介して所定幅に連結することにより、加工板材の複数個所を同時に加工可能に形成してある。

本発明は、駆動手段と伝達手段を構成する各種歯車群をギアボックス内にコンパクトにまとめて小型化して加工手段に駆動力を伝達可能に形成したことにより、基台上に複数の加工手段を取付け可能に形成し、加工板材の複数個所を同時にバ−リング加工とタッピング加工を連続して行うことができるので、作業効率を飛躍的に向上させることができると共に、加工板材の移動やセンタ−合わせ作業が１回で済、作業性を一段と向上させてコストダウンを図ることができる。

本発明の実施の形態を実施例の図面により説明すると、図１は本発明にかかるねじ孔加工装置を取付けたプレス機の正面図、図２はねじ孔加工装置の平面図、図３は作動前のねじ孔加工装置の正面図、図４は加圧板を第１段階まで降下させた状態を示す正面図、図５は加圧板と作動板が一緒に第２段階まで降下して加工板材にねじ孔を加工した状態を示す正面図、図６はギアボックスの平面図、図７はギアボックスのＨ―Ｈ線断面図、図８はギアボックスのＩ―Ｉ線断面図、図９は伝達手段である各歯車の噛合状態を示す平面図、図１０は伝達手段である歯車の噛合状態を示す正面図、図１１は交換用のマガジン枠を示す断面図、図１２は交換用のマガジン枠を示す正面図、図１３は一部破断したスプライン軸の正面図、図１４は図１３のＪ―Ｊ線断面図、図１５は加工手段の側面図、図１６は図１５のＫ―Ｋ線断面図である。ねじ孔加工装置１０（以下、加工装置という）は、ねじ孔加工を行うときの駆動力となる駆動手段Ａと、該駆動力を加工手段Ｃに伝達する複数の歯車群とからなる伝達手段Ｂとをギアボックス２０内にコンパクトにまとめて収容し、該ギアボックスを上下方向で並行に位置した一組の上部可動板１５と下部可動板１６との間に取付け、前記上部作動板１５の下面で、前記ギアボックス２０と隣設して１または複数の加工手段Ｃを取付けて形成してある。

図１に示すごとく、前記加工装置１０は、プレス機１の基台２に取付けた支持盤３上に複数の雄ねじ溝を刻設して樹立させた多条ねじ軸６と、加工装置１０を構成する加圧板１１をスムースに昇降動させるガイド軸１２を挿通する複数のガイド筒４と、加工板材Ｘにねじ孔を形成するための複数のダイ受部７を配置し、該ダイ受部にはねじ孔の大きさに応じて形成したねじ孔加工用のダイ型８を交換可能に装着し、前記基台２の上方には、モータ（図示せず）などの駆動源からの駆動力をカムまたは油圧などで昇降動可能に取付けた昇降基板９に加工装置１０の加圧板１１を取付けて形成してある。

さらにこの加工装置１０は、図２、３に示すごとく、加圧板１１の下面上下方向にガイド軸１２を取付け、該ガイド軸の先端を前記支持盤３上に設けたガイド筒４内に摺動可能に挿通すると共に、該加圧板の略中央下面に補助ガイド軸１３を取付け、該補助ガイド軸の先端を上側作動板１５に挿通させたことにより、前記加圧板１１と可動板１５、１６が昇降する時のブレやガタ付きを防止している。

１７は、加圧板１１と下側可動板１６との間に取付けた緩衝ばねで、図３に示すごとく、前記加圧板１１の降下時における圧力を該緩衝ばねで受けることにより可動板１５、１６をスムースに昇降動させることができる。１８は上側可動板１５と下側可動板１６とを支持する補強杆で、加工時における衝撃で前記可動板１５、１６がズレたりゆがみが生じたりするのを防止している。

前記ギアボックス２０は、図６から８に示すごとく、それぞれ雌雄の二つ割に形成した歯車収容枠２１と、該歯車収容枠の一側に取付けた補助枠２２と、該補助枠と並んで歯車収容枠２１の一側に着脱可能に取付けたマガジン枠２３とからなり、各枠体を雌雄の二つ割に形成したことにより収容する各歯車と軸受の着脱を容易にしてある。本願において使用する軸受は、公知の軸受を使用し、例えば、転がり軸受け、すべり軸受けなどの軸受を使用して軸支してある。また、本願において軸受への符号は一部を除き省略してある。

前記歯車収容枠２１内には、略中央垂直方向両面に設けた軸受板２４の中央に設けた軸孔２４ａに、一端を支持盤３に固定した多条ねじ軸６を挿通し、該多条ねじ軸に多条ナット２５を回転可能に螺合し、該多条ナットのフランジ部２６には歯数５０枚の駆動歯車２７を軸着してある。

３０は第１基軸で、図７、９、１０に示すごとく、歯車収容枠２１内で前記多条ねじ軸６と並行に回転可能に軸支され、該第１基軸の上方には前記駆動歯車２７と噛合する歯数１２枚の第１伝達歯車３１を軸着し、該第１伝達歯車の下方には第１基軸３０の回転方向を換えるため歯数２６枚で形成した第１はすば歯車３２を軸着してある。

３４は前記第１基軸３０と直角方向に位置した第２基軸で、該第２基軸の一端に前記第１はすば歯車３２と噛合する歯数１３枚の第２はすば歯車３５を軸着し、該第２基軸の他端を前記補助枠２２内に位置させると共に、この補助枠２２内に位置した第２基軸には歯数６０枚の第２伝達歯車３６を軸着してある。この補助枠２２に隣設したマガジン枠２３内には、図１１、１２に示すごとく、第３基軸３８と第４基軸４１を一組として回転可能に軸支してある。この第３基軸３８には前記第２伝達歯車３６と噛合する第３伝達歯車３９を軸着し、第４基軸４１には前記第３伝達歯車と噛合する第４伝達歯車４２をそれぞれ噛合させてある。

前記マガジン枠２３内に収容した第３伝達歯車３９の歯数は、加工ドリル１００の径によって相違する。例えば、加工ドリル１００の径が１０ｍｍの場合は４６枚の歯数を有する歯車を収容したマガジン枠を使用し、径が０、８ｍｍの場合は４８枚の歯数を有する歯車を収容したマガジン枠を使用する。一方、同じく各マガジン枠２３に収容した第４伝達歯車４１は、全て共通する歯数の２０枚の歯車を使用し、該第４基軸４１の一端には、後記するスプライン軸４５の一端と連結するためのボス軸４３を設けてある。

したがって、使用する加工ドリルに最適な回転力を与える第３伝達歯車を収容したマガジン枠２３をワンタッチで交換可能に装着することができるので、従来のごとく、加工ドリルを交換するたびに行う芯だしや回転調整などの作業をする必要がなく、一台のプレス機で能率的に作業を行うことができる。

４５は長尺に形成したスプライン軸で、図１３に示すごとく、スプライン軸４５を前記歯車収容枠２１内で、前記第２基軸３４と多条ねじ軸６を挟んで反対側で並行に位置し、前記駆動手段Ａにより生じた駆動力を第１基軸３０の垂直方向から第２基軸３４で水平方向に変換し、第３、４基軸３８、４１で横方向に伝達し、さらに、前記第２基軸３４と並行に位置したスプライン軸４５に伝達して形成してある。このスプライン軸４５で第２基軸３４の回転方向と反対方向に駆動力を伝達可能にしたことにより、ギアボックス２０全体をコンパクトに形成でき、基台２上に複数の加工手段Ｃを取付けることができる加工スペースを確保することができる。

このスプライン軸４５の一端には、前記第４基軸４１のボス軸４３と合致する軸受凹部４６を設け、他端には前記加工手段Ｃの連結軸８０の軸受凹部８２と連結する掛止凸部４７をそれぞれ設けてある。このスプライン軸４５に設けた軸受凹部４６の内面および掛止凸部４７の表面には、図１４に示すごとく、該スプライン軸２８を回転方向に固定すると共に軸方向に滑動可能に形成した凹凸溝部４８をそれぞれ形成してある。したがって、該スプライン軸と連結する前記第４基軸４１のボス軸４３、および加工手段Ｃの連結軸８０に設けた軸受凹部８２と連結突部８３にもそれぞれ凹凸溝部４８を設けて嵌合可能に形成してある。

前記加工手段Ｃは、図１５、１６に示すごとく正面幅を広く、側面幅を薄く形成したユニット本体５０と、該ユニット本体５０内に回転可能に軸支する駆動軸６０と、加工板材Ｘを押圧する板押え枠８５と、前記駆動軸６０に着脱可能に取付けた加工ドリル１００とからなり、前記ユニット本体５０は、両側下方に係止段部５１を設け、略中央の上下方向には軸孔５２を形成し、該軸孔の上方には歯車室５３と軸受段部５４を連設し、前記ユニット本体５０の下面で、軸孔の両側に下面を開口したばね穴５５をそれぞれ設けて形成してある。

前記駆動軸６０は、図１７に示すごとく、前記ユニット本体５０の軸孔５２内に回転可能に軸支し、該駆動軸の軸部６１上方に歯数１３枚の第３はすば歯車６２を軸着し、下方に設けた大径部６３の下面には、該駆動軸の軸心方向に軸孔６４を設け、該軸孔内にコレット軸６６と、該コレット軸のスリット部６７を締緩するチャックリング６８とを取付け、該コレット軸に加工ドリル１００を着脱可能に取付けて形成してある。

７０は、前記駆動軸６０の上端に取付けた緩衝装置で、図１７に示すごとく、軸受体７１内に前記駆動軸６０の上端を軸支する軸支持片７２を軸止ねじ７３で駆動軸６０に固定し、前記軸支持片７２の上方に軸受部７４を介してばね受片７５を取付け、該ばね受片の上方からばね７６で駆動軸６０を下方向に負勢させて形成してある。７７は前記軸受体７１を閉口するキャップで、前記ばね７６を軸受体７１内から脱出するのを防止している。

８０は連結軸で、図１５に示すごとく、ユニット本体５０に軸支した駆動軸６０と直角方向で回転可能に軸支し、該連結軸の略中央に歯数２６枚の第４はすば歯車８１を軸着し、前記駆動軸６０に取付けた第３はすば歯車６２と噛合させてある。この連結軸８０の軸心方向一端には軸受凹部８２を設け、他端には他の加工手段の連結軸、または、ジョイント軸１１０と連結する連結突部８３を設けてある。この軸受凹部８２の内面および連結突部８３の表面には前記したスプライン軸４５に設けた凹凸溝部４８と同じ凹凸溝部を設け、連結軸８０を回転方向に固定すると共に軸方向に滑動可能に形成してある。

８５は板押さえ枠で、図１６に示すごとく、逆門型に形成した枠片８６の中央に段部を介して突設した圧着部８７の中央に孔８８を設け、前記枠片８６の内底面で、前記ユニット本体５０のばね穴５５と合致する位置にばね受ねじ部８９を取付け、さらに枠片８６の両側を立ち上がらせると共に、先端をカギ型に折り曲げて形成した係止部９０を前記ユニット本体５０の係止段部５１に係止可能に取付けてある。

この板押さえ枠８５のばね受ねじ部８９と、前記ユニット本体５０のばね穴５５との間にばね９１を介装して板押さえ枠８５を上下方向に摺動可能に弾発させてある。加工手段Ｃによって加工板材Ｘを加工する際、板押さえ枠８５の圧着部８７で加工板材Ｘの表面を押圧することにより、プレス時における衝撃で加工板材Ｘがズレるのを防止することができる。また、前記ユニット本体５０の薄幅方向両側にはガイド板９３を取付け、前記板押さえ枠８５が上下動する際、ユニット本体５０から脱落するのを防止している。さらには、このユニット本体５０の側面幅を薄厚に形成したことにより、一つのユニット本体の設置スペースを少なくすることができるので、狭い基台上に複数の加工手段Ｃを取付けることができる。

前記加工ドリル１００は、図１８に示すごとく、円柱状に形成した軸杆１０１の先端に穴開け用のポンチ部１０２を設け、該ポンチ部の基部には、ポンチ部で開けた穴の縁を前記したダイ型８に合わせた径に広げて円筒状に形成する押拡部１０３を連設し、該押拡部の上方には先端が細径で基部が太径に形成した螺旋状のねじ切り部１０４を一体に形成し、軸杆１０１の後端には前記コレット軸６６に装着する支持部１０５を設けてある。

１１０はジョイント軸で、図１９に示すごとく、中央に伸縮可能に形成した胴部１１１と、該胴部の一端に前記コレット軸４５の掛止突起４７、または連結軸８０の連結突起８３とそれぞれ連結する軸受軸１１２と、他の連結軸の軸受凹部８２と連結する連結突起１１３ａを有した連結軸１１３をそれぞれ枢動可能に軸支してある。前記胴部１１１は、断面六角型に形成した軸部１１５を該軸部と嵌合する鞘部１１６とにより伸縮可能に形成し、ジョイント軸１１０全体を伸縮且つ枢動可能に連結したことにより、加工手段Ｃと加工手段Ｃとを直接連結する場合を除き、図２０、２１に示すごとく、加工板材Ｘの複数個所に所定間隔で配置した加工手段と加工手段を連結することができる。このジョイント軸１１０の軸受軸１１２と連結軸１１３は胴部１１１に枢動可能に軸支してあるため、連結する加工手段Ｃの取付け位置が同一軸心上ではなく、多少ズレても簡単に連結することができる。

以下、本発明に係る実施の形態の作用について説明すると、図４に示すごとく、複数の加工手段Ｃを取付けた加工装置１０を使用して加工板材Ｘの複数個所を同時にねじ孔加工をする場合、加工板材Ｘをプレス機１の基台２のダイ受部７上の所定位置にセンタ−合わせをした後、駆動源（図示せず）の作動スイッチをＯＮにすると昇降基板９に取付けられている加圧板１１が、最上点Ｓから緩衝ばね１７の弾発力に抗して第１降下地点Ｔまで降下する。前記緩衝ばね１７の弾発力は、多条ねじ軸６に螺合した多条ナット２５を回転させるほどの弾発力がないため、加圧板１１が第１段階まで降下するまで可動板１５、１６は作動しない。したがって、加圧板１１は下面に取付けたガイド軸１３と補助軸１３とによりスムースに案内されて降下する。

さらに昇降基板９が降下すると、加圧板１１と共に可動板１５、１６が第２地点である最下点Ｕまで降下する（図５）。この可動板が最下点Ｕまで降下すると、昇降基板９はカムまたはリミットスイッチ（図示せず）などの作用によって停止した後、上昇して元の最上点位置Ｓに戻って停止する。前記昇降基板９の降下および上昇は、最下点位置Ｕで停止する以外、途中で停止することはなく連続して昇降動する。したがって、加工ドリル１００による加工板材Ｘへのバーリング加工とタッピング加工によるねじ孔加工は、加圧板１１が第２降下地点Ｔから最下点Ｕまで降下する間に行われる。

加工ドリル１００の駆動力は、可動板１５、１６の降下に伴ってギアボックス２０内の多条ナット２５が多条ねじ軸６上を回転降下する時の回転力を利用して行われ、加工ドリル１００の回転数は、多条ナット２５が多条ねじ軸６上を１リード回転したときに、最適なねじ孔加工を行うことができる回転数Ｚを伝達手段Ｂである複数の歯車群の歯数で設定してある。

このギアボックス２０内に収容した駆動手段Ａと伝達手段Ｂは、前記駆動手段Ａにより生じた駆動力である回転方向を第１基軸３１の垂直方向から第２基軸３４で水平方向に変換し、さらに回転力を第３、４基軸３８、４１で横方向に伝達し、前記第２基軸３４と並行で反対側に位置したスプライン軸４５に伝達することにより、駆動力である回転力の回転方向を変換し、且つ、交換可能に取付けたマガジン枠２３を介してコンパクトに組み合わせて形成したことにより、基台２上で前記ギアボックス２０に隣設して複数の加工手段Ｃを取付ける加工スペースを確保することができる。

前記したごとく、伝達手段Ｂを構成する各歯車の歯数は、加工ドリルに所定の回転数Ｚを与えるため、例えば、駆動歯車５０枚、第１伝達歯車１２枚、第１はすば歯車２６枚、第２はすば歯車１３枚、第２伝達歯車６０枚、第４伝達歯車２０枚、第３はすば歯車１３枚および第４はすば歯車２６枚のごとく、それぞれ一定の歯数に固定してある。第３伝達歯車３９は、使用する加工ドリル１００の径によって加工板材Ｘに加わる負荷が相違することから、歯数がそれぞれ違う第３伝達歯車を収容したマガジン枠２３の中から最適な歯数を有するマガジン枠をギアボックス２０の一側に取付けることにより回転数の調整を行う。また、第３伝達歯車３９の歯数は、例えば、径６ｍｍでピッチ１ｍｍの加工ドリルを使用したときは、歯数４６枚の第３伝達歯車を使用するように加工ドリルの径に合わせて各歯車の歯数が設定されている。

加工板材Ｘへの加工時において、加工ドリル１００は、先端が鋭角に尖っておらず扁平なポンチ部１０２に形成してあるため、該加工ドリル１００が高速回転しながら降下してそのまま加工板材Ｘの表面にポンチ部が当たると、その衝撃力（逃げ）で先端が欠けたり、折れたりして破損する可能性が高い。そこで、図２２、２３に示すごとくユニット本体５０が降下するときに、該ユニット本体５０に取付けた板押え枠８５の圧着部８７で加工板材Ｘの表面をばね９１の弾発力で強力に圧接して加工板材がズレるのを防止し、且つ、加工ドリル１００の先端が加工板材Ｘの表面に当たった際の衝撃力（逃げ）を駆動軸６０の上端に取付けた緩衝装置７０のばね７６により駆動軸６０を若干上下動させて衝撃力を吸収し、加工ドリル１００の先端が欠けたり、折れたりする破損を防止している。

バーリング加工は図２４に示すごとく、ユニット本体５０の静止状態（イ）から降下を始めると、加工板材Ｘの表面を圧着部８７で強力に圧接して加工板材がズレるのを防止する（ロ）。次いで加工ドリル１００の先端が加工板材Ｘの表面に当たった際の衝撃力（逃げ）は、前記したごとく、駆動軸６０の上端に取付けた緩衝装置７０のばね７６により駆動軸６０を上下動させて吸収し、加工板材Ｘの表面所定個所にポンチ部１０２で小孔Ｘ１を開ける（ハ）。さらに、小孔Ｘ１を押拡部１０３により周縁部分からダイ型８の内部に向かって下方に押し拡げながら湾曲させてフランジ部Ｘ２を形成する（ニ）。前記小孔Ｘ１に連なる周縁部分は押拡部１０３の下端周縁部に設けた面取部１０３ａによって局部的に無理な力を加えることなく均一な力で下方に湾曲させながら押し拡げるため、小孔Ｘ１の内縁部分に亀裂が発生するのを防止することができる。

さらに、ユニット本体５０がさらに降下すると、前記バーリング加工で形成したフランジ部Ｘ２の内面にねじ切り部１０４でねじ溝を刻設するタッピング加工を行う（図２５）。タッピング加工は、加工ドリル１００のねじ切り部１０４は、先方を小径で後方を太径に形成してあるため、加工ドリル１００の降下に伴いねじ切り部１０４の先方がフランジ部Ｘ２の内縁壁面にスムースに食い込ませながら内壁面に螺条を形成し始める（イ）。

斜面状に形成したねじ切り部１０４の細径部１０４ａによってフランジ部Ｘ２の内壁に螺条孔を刻設しながら降下するので、フランジ部の内壁に無理な力が加わることなくスム−ズに螺条溝を形成することができる。それと同時に、フランジ部の外周に位置するダイ型８によって該フランジ部７６の外周面がアール状に整形される。この時のユニット本体５０に装着した板押え枠８５の圧着部８７はばね９１の弾発力によって加工板材を圧着した状態が保持されている。

可動板１５の降下に伴ってユニット本体５０が最下点Ｕまで降下すると、加工ドリル１００のねじ切り部１０４によってフランジ部Ｘ２の内壁に所定のねじ溝が刻設されることによりタッピング加工が終了する（ロ）。

昇降基板９は、前記したごとく、最下点Ｕまで降下して停止すると共に逆転スイッチがＯＮになり、該昇降基板が上昇し始め、ギアボックス２０内の多条ナット２５は逆回転しながら上昇すると共に、該多条ナットの逆回転力が伝達手段Ｂを介して加工手段Ｃの駆動軸６０に伝達され、該駆動軸が逆回転すると加工ドリル１００のねじ切り部１０４は、フランジ部Ｘ２の内壁に刻設した螺条溝に沿って逆回転しながら上昇してフランジ部の内壁に設けたねじ孔から上方に抜け出すことができる（ハ）。さらにユニット本体５０が上昇すると加工板材Ｘを押圧していた板押え枠８５の圧着部が加工板材の表面から離脱して上昇することによりタッピング加工が終了する。

したがって、加工板材Ｘの複数個所に複数の加工手段で一度の昇降動でバーリング加工とタッピング加工を行って所定のねじ孔を加工することができるので、作業時間を著しく短縮することができ能率的であると共に、コストダウンが図れ経済的である。

本発明にかかるねじ孔加工装置を取付けたプレス機の正面図である。 ねじ孔加工装置の平面図である。 作動前のねじ孔加工装置の正面図である。 加圧板を第１段階まで降下させた状態を示す正面図である。 加圧板と作動板が第２段階まで降下して加工板材にねじ孔を加工した状態を示す正面図である。 ギアボックスの平面図である。 ギアボックスのＨ―Ｈ線断面図である。 ギアボックスのＩ―Ｉ線断面図である。 伝達手段である各歯車の噛合状態を示す平面図である。 伝達手段である各歯車の噛合状態を示す正面図である。 交換用マガジン枠を示す断面図である。 交換用マガジン枠を示す正面図である。 一部破断したスプライン軸の正面図である。 図１３のＪ―Ｊ線断面図である。 加工手段の側面図である。 図１５のＫ―Ｋ線断面図である。 駆動軸の要部拡大断面図である。 加工ドリルの側面図である。 ジョイント軸の平面図である。 ジョイント軸の両側に複数の加工手段を連結した状態を示す平面図である。 ジョイント軸の片側に複数の加工手段を連結した状態を示す平面図である。 ユニット本体の降下により、板押え枠の圧着部で加工板材の表面を押し圧した状態の説明図である。 加工ドリルの先端が加工板材に当たった衝撃を緩衝装置で吸収した状態を示す説明図である。 バーリング加工における、各工程を示す説明図で、イは加工ドリルの作動前の状態を示す、ロは加工ドリルが回転しながら降下を始めると同時にユニット本体に取付けた板押え枠の圧着部が加工板材に当接して押えた状態を示す、ハは加工ドリルのポンチ部で加工板材に小孔を開けた状態を示す、ニは押拡部で小孔を広げフランジ部を形成した状態を示すものである。 タッピング加工における各工程を示す説明図で、イは加工ドリルのねじ切り部先端がフランジ部の上縁部分に食い込んだ状態を示す、ロは加工ドリルのねじ切り部でフランジ部の内壁にねじ溝を刻設している状態を示す、ハはタッピング加工後加工ドリルを逆転させて引き抜いた状態を示すものである。

符号の説明

１ プレス機
２ 基台
３ 支持盤
４ ガイド筒部
６ 多条ねじ軸
７ ダイ受部
９ 昇降基板
１０ ねじ加工装置
１１ 加圧板
１２ ガイド軸
１３ 補助ガイド軸
１５ 上側可動板
１６ 下側可動板
２０ ギアボックス
２１ 歯車収容枠
２２ 補助枠
２３ マガジン枠
２５ 多条ナット
２６ フランジ部
２７ 駆動歯車
３０ 第１基軸
３１ 第１伝達歯車
３２ 第１はすば歯車
３４ 第２基軸
３５ 第２はすば歯車
３６ 第２伝達歯車
３８ 第３基軸
３９ 第３伝達歯車
４１ 第４基軸
４２ 第４伝達歯車
４５ スプライン軸
５０ ユニット本体
５１ 係止段部
５２ 軸孔
５３ 歯車室
５４ 軸受凹部
５５ ばね穴
６０ 駆動軸
６１ 軸部
６２ 第３はすば歯車
６３ 大径部
６４ 軸孔
６６ コレット軸
６７ スリット部
６８ チャックリング
７０ 緩衝装置
７１ 軸受体
７２ 軸支持片
７３ 軸止ねじ
７４ 軸受部
７５ ばね受片
７６ ばね
７７ キャップ
８０ 連結軸
８１ 第４はすば歯車
８５ 板押え枠
８６ 枠片
８７ 圧着部
８８ 孔
８９ ばね受部
９０ 係止部
９１ ばね
１００ 加工ドリル
１０１ 軸杆
１０２ ポンチ部
１０３ 押拡部
１０４ ねじ切り部
１０５ 支持部
１１０ ジョイント軸
１１１ 胴部
１１２ 軸受軸部
１１３ 連結軸部
Ａ 駆動手段
Ｂ 伝動手段
Ｃ 加工手段
Ｘ 加工板材

Claims (5)

1. 駆動歯車（２７）を軸着した多条ナット（２５）を、基台（２）の一側に樹立した多条ねじ軸（６）に螺合し、該多条ナットの昇降回転動によって駆動歯車（２７）を正逆回転可能に形成した駆動手段Ａと、
   複数の平歯車とはすば歯車をそれぞれ組み合わせて形成した第１、２、３、４基軸（３０）、（３４）、（３８）、（４１）と、前記歯車群によって伝達された駆動力を伝達するスプライン軸（４５）とをそれぞれ噛合させて形成した伝達手段Ｂと、
   ユニット本体（５０）の略中央に回転可能に軸支した駆動軸（６０）の先端に加工ドリル（１００）を着脱可能に取付け、前記駆動軸（６０）と直角方向で、該駆動軸に取付けたはすば歯車と噛合するはすば歯車を取付けた連結軸（８０）を回転可能に軸支して形成した少なくとも１以上の加工手段Ｃとからなり、
   プレス機（１）の昇降基板（９）と連動して上下動する一組の可動板（１５）と可動板（１６）との間に取付けたギアボックス（２０）内に前記駆動手段Ａと伝達手段Ｂとを収容し、該ギアボックス内に収容した伝達手段Ｂと前記加工手段Ｃとを直接若しくは伸縮可能に形成したジョイント軸（１１０）を介して着脱可能に連結し、前記可動板（１５）、（１６）の降下によって生じた多条ナット（２５）の駆動力と可動板（１５）の降下圧力によって、前記伝達手段Ｂである複数の歯車群を介して加工手段Ｃである駆動軸（６０）に駆動力を伝達すると共に、該駆動軸に取付けた加工ドリル（１００）によって加工板材Ｘの複数個所を同時にバーリング加工とタッピング加工を連続して行うことを特徴とするねじ孔加工装置。
2. 前記ギアボックス（２０）は、前記歯車群を軸支するためにそれぞれ雌雄一対に形成した歯車収容枠（２１）と、補助枠（２２）と、前記歯車収容枠に着脱可能に取付ける複数のマガジン枠（２３）とからなり、前記歯車収容枠（２１）には、上下両端に取付けた軸受板（２４）に前記多条ねじ軸（６）を貫通させる軸孔（２４ａ）を設け、内部に前記駆動歯車（２７）を軸着した多条ナット（２５）と、前記多条ねじ軸（６）と並行で前記駆動歯車（２７）と噛合する第１伝達歯車（３１）と、回転方向を変える第１はすば歯車（３２）とを取付けた第１基軸（３０）と、該第１基軸と直角方向に位置したスプライン軸（４５）とをそれぞれ回転可能に軸支し、前記補助枠（２２）内には、前記第１はすば歯車（３２）と噛合する第２はすば歯車（３５）を一端に設け、他端に第２伝達歯車（３６）を設けた第２基軸（３４）を前記スプライン軸（４５）の取付け位置と反対側で並行に軸支し、前記マガジン枠（２３）内には、この第２基軸（３４）の第２伝達歯車（３６）と、前記歯車収容枠（２１）に収容したスプライン軸（４５）とを連結する第３伝達歯車（３９）と、第４伝達歯車（４２）を一組とした第３、４基軸（３８）、（４１）をそれぞれ収容して形成したことを特徴とする請求項１のねじ孔加工装置。
3. 前記各マガジン枠（２３）内に軸支した第３伝達歯車（３９）は、加工ドリル（１００）の径に最適な回転数を得るためそれぞれ相違した歯数を有し、第４伝達歯車（４２）はそれぞれ共通の歯数を有した歯車を噛合させて形成し、ねじ孔加工をする際に使用する加工ドリルの径に合致した歯数を有する第３伝達歯車を収容したマガジン枠（２３）を前記ギアボックス（２０）の一端に着脱可能に取付けたことを特徴とする請求項１または２記載のねじ孔加工装置。
4. 前記加工手段Ｃが、両側に係止段部（５１）を有したユニット本体（５０）の中央に軸孔（５２）を設け、該軸孔内で、上端に緩衝装置（７０）を取付け、軸部（６１）に第３はすば歯車（６２）を取付けた駆動軸（６０）を回転可能に軸支し、該駆動軸と直角方向で、この駆動軸（６０）に取付けた第３はすば歯車（６２）と噛合する第４はすば歯車（８１）を取付けた連結軸（８０）を回転可能に軸支し、前記ユニット本体（５０）の下方には、両側を前記係止段部（５１）に係止可能に装着した係止部（９０）を有し、中央に孔（８８）を有した圧着部（８７）を設けて形成した板押さえ枠（８５）をばね（９１）で上下動可能に弾発させて取付けたことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１記載のねじ孔加工装置。
5. 前記加工手段Ｃは、各ユニット本体（５０）に取付けた連結軸（８０）同士を直接、または、伸縮可能に形成したジョイント軸（１１０）を介して所定幅に連結することにより、加工板材Ｘの複数個所を同時に加工可能に形成したことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１記載のねじ孔加工装置。
   
   

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