JP2562298B2 - 自動ネジ立て装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、可逆式スクリュー・ナット・システムのう
ち、回転のみが自由に行えるように取りつけられている
第１の要素、すなわちナットまたはスクリュー、および
空転なしで確実に回転するように前記第１のブロックに
運動学的に連結されている少くとも１つのタップ回しを
支え、プレス機械の下側工具ホルダーに固定的に取りつ
けられている第１のブロック、およびスクリュー・ナッ
ト・システムの回転も軸方向の動きもしないように固定
された第２の要素を支え、プレス機械の上側工具ホルダ
ーの上に固定的に取りつけられている第２のブロックす
なわちスクリューまたはナットを有する穴あけ用または
打抜き用プレス機械での自動ネジ立て装置に関するもの
である。

（従来の技術） 例えばフランス国特許公開（追加）第2495979号明細
書中に記載されているような、この種の既知の自動ネジ
立て装置においては、各回転式タップ回しは、少くとも
１つのボールベアリングを介して、第１のブロックの中
に設置された個々を主軸内で滑るように取りつけられて
おり、また、個々の各主軸は、チェーンおよび他のチェ
ーン・スプロケットを介して、スクリュー・ナット・シ
ステムの第１の要素との回転式連結を確保しているチェ
ーン・スプロケットと一体になっている。この種装置
は、ボールベアリングおよびチェーン・スプロケットの
外径をあまり小さくすることができず、したがって隣り
合った主軸を充分に近づけ、約40mm以下の僅かな間隔を
置いた穴を同時にネジ立てするようにできないために、
比較的複雑で場所ふさぎとなり、この種装置の第１のブ
ロックのかさは、帯鋼の移動の方向に見て通常前進する
ピッチより大きく、したがってネジ立てのための多数の
ポストが必要となり、結果的にプレス設備全体の体積が
かなり大きくなってしまう。さらに、このかさばること
から生じる不便さとは別に、この種の装置は、それぞれ
が大きな質量をもつ構成部分（チェーン・スプロケッ
ト、チェーン、ボールベアリング）を含んでおり、これ
らの構成物分がもつ大きい慣性が、例えば、毎秒2,3回
といった早いリズムで回転の方向を逆転させるのを妨げ
るため、早いリズムでプレス機械を作動させるのが妨げ
られることになる。

その他、タップのネジ立てする穴の中へのはめ込み
は、タップ回しをネジ立てする穴の中へ常時押しつけて
いる比較的力の弱いスプリングによって確保されるが、
この際、タップ回しは、まずスプリングを圧縮してその
主軸に対して後退する。この瞬間から、タップの前進
は、そのタップ自身がネジ立てをしている穴の中でのタ
ップのネジみぞ以外によっては行えないことになる。タ
ップのはめ込みも、確実には行われず、このことも、早
いリズムで比較的直径の小さい（例えば1.6ないし2mm）
の穴のネジ立てを行うことを困難にし、また、とくに片
開きの穴（盲穴）の底までネジ立てをするような場合に
は、タップをネジ立てする穴の中へ容易にはめ込めるよ
うにするために、止むなくタップの入口を円錐形に研削
する必要が生じ、その分だけネジ立ての長さを正確に行
うことが不可能となる。

加えてネジ立てにあたって、タップ回しの行程は、ネ
ジ立てする穴の長さが比較的短いときでもプレス機械の
スライダーが下ってくる行程に等しいため、ネジ立ての
作業はスライダーの行程のほゞ終りのところで行われる
ことになる。このようなネジ立て装置は、機能的にいく
つかの不便さをもっているが、これらの不便さは、例を
挙げて示すことで容易に理解されよう。例えば、変形加
工用の３×0.5mmのタップでネジ立てを行うために厚さ2
mmの鋼板に開けられた穴があり、ネジ立ては、スライダ
ーの下降の行程が50mmで、60ストローク／分で作動する
プレス機械で行われる場合を考えてみよう。スライダー
の速度は一定ではない。第１図は、スライダーの下降中
の速度が描く正弦曲線を示したものであり、横座標はス
ライダーの移動時間、縦座標はスライダーの行程であ
る。ネジ立ての起点は、スライダーの下死点から4mmの
ところに定められている。タップの行程は、スライダー
の行程と同様に50mmである。変形式のネジ立てで、切削
の最高速度を約45m/分すなわち45000mm/分とすると、タ
ップの回転速度は、この切削速度を守るためには、4500
0/（３×3.14）＝4780回転／分でなければならないいこ
とになる。第１図のグラフから、プレス機械が60ストロ
ーク／分で作動する場合には、約1/36秒の間に、スライ
ダーの下死点から4mmのところから0.5mmのピッチで長さ
2mmの穴のネジ立てを行うために必要な４回転が実行さ
れ、したがって、その瞬間に（４×36×60）＝8640回転
／分で回転することになるが、これは4780回転／分とい
う許容回転速度よりはるかに大きいことがわかる。この
回転速度を守るためには、プレス機械が、より遅い（47
80×60）/8640＝33ストローク／分というリズムで作動
しなければならないことになる。

（発明が解決しようとする課題） ネジ立てが同じリズムで同時に行われるようにするた
めには、プレス機械の切断または型押しのリズムを弛め
る必要があり、それによって、切断および型押しを行う
同じ機械でネジ立てを行うことによって得られる経済的
利益の一部が失われることになる。最後に、先行技術の
このような装置においては、プレス機械のスライダーの
移動の向きと平行な方向にしかネジ立てを行うことがで
きない。

（課題を解決するための手段） 本発明の目的をなす自動ネジ立て装置は、タップ回し
が、タップ回しの軸に平行に移動できるが回転はできな
い単一の支えに、互いに平行で回転できるように取りつ
けられ、タップ回しが単一の支えに対して固定された軸
方向に保たれていること、および、ネジ立て装置が、プ
レス機械のスライダーの完全な降下の間に、支えが、ネ
ジ立てを行うのに必要な長さに正確に対応する短い距離
だけ軸方向に移動させられるようなやり方で、また各タ
ップ回しがネジの１ピッチ分だけ軸方向に移動させられ
る間に各タップ回しが１回転するようなやり方で、前記
単一の支えの軸方向の移動と各タップ回しの回転を同時
に起こす運動学的手段を備えていることを特徴としてい
る。

さらに、本発明の第一は、スクリュー・ナット・シス
テム（25または５）と、１つまたは複数のタップホルダ
の回転を引き起こすネジ立て装置を備えている１つまた
は複数の回転タップホルダ（11〜14）との間に備え付け
られている前記スクリュー・ナット・システム（25また
は５）によって駆動される、典型的なスクリューナット
（25または５）駆動システムを支持する２つのブロック
（1,2）中の１つのツール、即ち典型的な伝動機構（い
わゆるシネマティックチェーン）（図３における41,44,
45,34または、図10における40d,44b,44a,45b,34）を含
む穴あけ用または打ち抜き用プレス機械（3,4）での自
動ネジ立て装置において、 −タップ回し（11〜14）が、タップ回しの軸に平行に
（16,17の方向に）移動できるが回転はできない単一の
支え（10）に、互いに平行で回転できるように取りつけ
られ、タップ回しが単一の支えに対して固定された軸方
向に保たれていること、 −前記スクリュー・ナット・システム（25または５）
によって、同時に駆動される第２の伝動機構（シネマテ
ィックチェーン）（図３における41,44,45,27,26または
図10における40c,41c,30k,30f,30g）は、前記スクリュ
ー・ナット・システム（25または５）および、前記単一
の支え（10）との間に備え付けられ、前記単一の支え
（10）の軸方向の移動を引き起こすこと、 −前記第２の伝動機構（シネマティックチェーン）の
要素（41,…,26,または40c,…,30g）は、プレス機械の
スライダーの完全な降下の間に、ネジ立てを行うのに必
要な長さに正確に対応する前記単一の支え（10）の軸方
向移動を引き起こすように調節されること、および −結果的に、前記典型的な伝動機構（シネマティック
チェーン）（41,…,34または40d,…,34）の要素は、前
記第２伝動機構（シネマティックチェーン）の要素の調
節と協動して調節され、前記第２の伝動機構（シネマテ
ィックチェーン）によって、ネジの１ピッチ分、各タッ
プ回し（11〜14）が軸方向に移動する間にその一回転が
生じることを特徴とする自動ネジ立て装置である。

第二に、前記単一の支え（10）が、スライディングに
よって移動可能であることを特徴とする第一に記載の装
置である。

第三に、前記第２の伝動機構（シネマティックチェー
ン）が、前記単一の支え（10）がスライディングによっ
て移動させるプッシャー（30f）を含み、前記プッシャ
ーは、斜面（30g）を有し、前記スクリュー・ナット・
システム（25または５）の動作によって生じる回転で駆
動されるカム（30k）とともに協動することを特徴とす
る前記第二に記載の装置である。

更に、本願の自動ネジ立て装置は、可逆式スクリュー
・ナット・システムのうち、回転のみが自由に行えるよ
うに取りつけられている第１の要素（５または25）すな
わちナットまたはスクリュー、および空転なしで確実に
回転するように前記第１の要素（５または25）に運動学
的に連結されている複数のタップ回し（11〜14）を支
え、プレス機械の下側工具ホルダー（３）に固定的に取
りつけられ、かつワーク保持具が設けられている第１の
ブロック（１）、およびスクリュー・ナット・システム
の回転も軸方向の動きもしないように固定された第２の
要素（25または５）すなわちスクリューまたはナットを
支え、プレス機械の上側工具ホルダー（４）に固定して
取りつけられている第２のブロック（２）を備えてい
る、穴あけ用または打ち抜き用プレス機械での自動ネジ
立て装置において、 −タップ回し（11〜14）が、タップ回しの軸に平行に
（16,17の方向に）移動できるが回転はできない単一の
支え（10）に、互いに平行で回転できるように取りつけ
られ、タップ回しが単一の支えに対して固定された軸方
向に保たれていること、および −ネジ立て装置が、プレス機械のスライダーの完全な
降下の間に、支え（10）が、ネジ立てを行うのに必要な
長さに正確に対応する前記スライダーの全降下より短い
距離だけ軸方向に移動させられるように、また各タップ
回し（11〜14）がネジの１ピッチ分だけ軸方向に移動さ
せられる間に各タップ回しが１回転するように、前記単
一の支え（10）の軸方向の移動と各タップ回し（11〜1
4）の回転を同時に起こす運動学的手段（40〜45,33,34,
26,27;40a〜45a,33,34a,26a,27a;40d,44b,44a,45b,34,3
3;40c,41c,30k,30f,30g,30h）を備えていることを特徴
とする。

必須ではないがとくに有利な１つの実施形態にもとづ
けば、各タップ回しは、タップ回しの部分を常に上方に
付勢し、単一の支えの部分に押しつける少くとも１つの
弾性手段によって、その単一の支えに対して軸方向に固
定された状態に保たれており、前記弾性手段は、対応す
る穴のネジ立てが行われている間、タップ回しがその支
点から後退するのに抵抗するに充分な力をもっている。

本発明は、プレス機械の作動のリズムを弛めることな
く比較的早いリズムで作動でき、しかも直径が比較的小
さい（1.6mm）穴のネジ立てができ、通常の切削速度を
守るためにタップの破損の危険が抑えられ、多数の穴が
互いに接近している（例えば10mm）場合でも、それらを
同時にネジ立てすることができ、また、とくに片開きの
穴（盲穴）が関係している場合でも、各タップが対応す
る穴の中にはまり易くするために、その入口をとぐ必要
なしに、正確な長さにわたって穴が必然的にネジ立てさ
れるような方法で、各タップの前進中の駆動が確保され
る自動ネジ立て装置の実現を可能にするものである。さ
らに、この装置は、プレス機械のスライダーの移動方向
以外の任意の方向に沿ってネジ立てを行うことを可能に
するものである。

最後に、この装置の構造は、構成要素が充分小さい質
量をもっており、これらの要素の慣性が不都合を生じる
ことなく前記装置が早いリズムで運転できるようなもの
となっている。加えて、このネジ立て装置の第１のブロ
ックがコンパクトな構成をもっており、またプレス機械
の下側工具ホルダーに位置決めされていることは、前記
装置の容易で迅速な交換に役立つものとなっている。

本発明にもとづく自動ネジ立て装置の１つの実施形態
は、事故によって、ネジ立てする穴があらかじめ開けら
れていない場合でも、タップの破損を防ぐという付加的
な利点をもっている。

添付の図面は、例として、本発明にもとづくいくつか
の実施形態を示したものである。

（実施例） 第３図および第４図に示されているように自動ネジ立
て装置は、プレス機械の下側工具ホルダー３に固定して
取りつけられた第１のブロック1,および前記プレス機械
の上側工具ホルダー４に固定して取りつけられた第２の
ブロック２をもっている。

第１のブロック１は、この例では、例えばボールベア
リング6,7,8を介して前記第１のブロック１に、自由に
回転できるが軸方向には動かないように取りつけられた
ナット５で構成される可逆式スクリュー・ナット・シス
テムの第１の要素を支えている。

第２のブロック２は、この第２のブロック２に対して
回転も軸方向の動きもしないように固定された状態に保
たれ、ナット５と常時噛み合っているスクリュー25で構
成されるスクリュー・ナット・システムの第２の要素を
支えている。

第１のブロック１は、また、空転せずに確実に回転す
るようにナット５に運動学的に連結された一定数の、こ
の例では４つの、タップ回し11,12,13,14（第４図）を
支えている。これらのタップ回し11〜14は、前記タップ
回しの軸に平行に16−17の方向に移動できるが、それを
第１のブロック１の本体に固定している例えばくさび15
の作用によって回転しないように固定された単一の支え
10内に、ボールベアリング22を介して、互いに平行に回
転できるように取りつけられている。各タップ回し11〜
14は、共通の単一の支え10に対して軸方向に固定された
状態に保たれている。この例では、例えばその外側溝が
この支え10内に収められた対応ボールベアリング22で構
成される支え10の部分に押しつけている各タップ回しの
部分21を、16の方向に常に前方に維持しているのは、圧
縮スプリング20である。各圧縮スプリング20は、タップ
23と反対側の対応するタップ回しの端部と支え10に固定
された四角形の板24の一部分の間で圧縮された状態に保
たれている。各圧縮スプリング20は、対応するタップ回
しが17の方向に後退するのをすべて妨げるのに充分な力
をもっている。各圧縮スプリング20が圧縮されてタップ
回しの後退が可能になるのは、事故によって、ネジ立て
を行うための穴が存在していないときのみに限られる。
各タップ回しは、軸方向に片開きの円筒状収納部18をも
っており、その直径はタップの尾部を受け入れるのにち
ょうど充分な大きさで、またその端部はタップの凸状方
形部を受けるように凹状方形部19となっており、前記タ
ップの回転を防いでいる。締切り板23aは、支え10の前
面に置かれ、すべてのタップをそれぞれの収納部18内に
保持している。この例では、円筒状収納部18は、上に向
って口が開いており、またしたがって、タップの機能を
果たすネジを切った部分も上を向いている。ネジ立てを
する穴をもった帯鋼50は、タップのネジ切り部分の上を
進むことになる。

単一の支え10の外周には、支え10を取り囲む単一の中
空主軸30の内周に配備されているネジ山27と常に噛み合
っているネジ山36を有している。この中空主軸30は、例
えば２つのボールベアリング31,32を介して、第１のブ
ロック１の本体の中に回転できるように取りつけられて
いる。タップ回し11〜14は、それぞれその回転軸と同心
のピニオン33と一体になっている。各ピニオン33は、中
空主軸30の内周28に配備されているギア34と常時噛み合
っており、また中空主軸30自身、伝動機構によって、ス
クリュー・ナット・システムのナット５とともに回転す
るように運動学的に連結されている。この伝動機構は、
例えば、ナット５の一体部分であって、ボールベアリン
グ410および411を備えた歯車41と噛み合ったピニオン40
を含んでおり、歯車41自身は、歯車44およびボールベア
リング420,421を含む可動部分のピニオン42と噛み合っ
ている。この歯車44は、中空主軸30の外周に配備された
歯車45と噛み合っている。

この伝動機構によって供給される速度と中空主軸30の
内部のネジ山27のピッチの関係は、図には示されていな
いスライダーの各下降期間中は、支え10がネジ立てを行
うために必要な長さにのみ対応する短い距離だけ軸方向
に移動させられるように定められている。この例では、
ネジ立てする穴50の長さが約2mmの場合、ネジ立てを行
うために必要な距離は、ネジ立て前が1mm,ネジ立てが2m
m,ネジ立て後が2mmの約5mmに等しい。

他方、各タップ回し11〜14のピニオン，およびギアの
それぞれの歯の数、および中空主軸30の内部のネジ山27
のピッチは、各タップ回し11〜14が１ピッチ分だけ軸方
向に移動させられる間に１回転するように定められる。

プレス機械のスライダーが下降行程に入るたびごと
に、スライダーは、スクリュー25を17の方向に下向きに
駆動してナット５を回転させ、次にナット自身が、伝動
機構40〜44を介して、中空主軸30を回転するように駆動
する。同時に、中空主軸は、内部ネジ山27によって、単
一の支え10およびタップ回し11〜14を16の向きに軸方向
に移動させ、また、内部の歯34によって、前記タップ回
し11〜14を回転させる。スライダーが次の上昇行程に移
ると、上記全要素の作動は、すべて逆方向に行われるこ
とになる。

例として、最初に説明したネジ立ての場合、すなわ
ち、変形式のタップ作業による直径３×0.5のネジ立て
の例に戻ろう。スライダーがスクリュー25とともに、50
mmの下降行程に入っている間に、支え10およびそのタッ
プ回しは軸方向に5mmだけ移動するのでタップ回しは10
回転だけを行い、その中の４回転だけが、0.5mmのピッ
チで2mmの長さだけネジ立てを行うのに利用される。第
２図のグラフは、行程の長さが5mmで、2mmのネジ立ての
始りがスライダーの下死点から4mmのところにあるタッ
プ回しの各瞬間における速度を示した正弦曲線を示した
ものである（第１図と同じく、横座標はスライダーの移
動時間、縦座標はスライダーの行程）。プレス機械が60
ストローク／分で作動する場合に対応する第２図のこの
グラフから、タップの有効な４回転は、約1/8秒の間、
すなわち４×８×60＝1920回転／分の割合いで行われる
ことがわかる。タップの切削速度（45m/分）を守った場
合には、タップ回しの許容回転速度が4780回転／分であ
ることはすでに定められており、これは、プレス機械は
作動リズムが（4780×60）/1920＝149ストローク／分に
等しい場合に対応する。このリズムは、すでに挙げた先
行技術における許容限度の4.5倍に相当することがわか
る。

第５図に示した本発明の第２の実施形態においては、
スクリュー25およびそのシリンダー状の延長部25′が、
ボールベアリング６および７を介して第１のブロック１
に、自由に回転するが軸方向には動かないように取りつ
けられている。ナット５は、第２のブロック２に対して
回転も軸方向の移動もしないように保たれている。この
第２のブロック２内の通路２′によって、この第２のブ
ロック２が下降するときでもスクリュー25は中を通るこ
とができる。

他方、第１のブロック１の全体は、第３図の場合と比
べて180°向きを変えられておりタップの作動部分は下
方を向き、ネジ立てをする穴をもつ帯鋼は、第１のブロ
ック１およびタップの作動部分の下を通ることになる。
さらに、各タップ回し11〜14は、圧縮スプリング20によ
ってではなく、その自由な端部が四角形の板24に常に押
しつけられている各タップ回し11〜14の剛性の延長部2
4′によって、矢印16に従って前方に常時保たれてい
る。

他の構成要素は、すべて第１の実施形態（第３図およ
び第４図）のものと同じであり、全体の機能は変化せ
ず、第１のピニオン40の回転は、第２のブロック２に固
定されたナット５の下降およびそれに続く上昇によって
起こされる。

同様に、第３の実施形態の平面図を示した第６図のも
のは、第１の実施形態（第３図）と同じく、常にナット
５と噛み合っているスクリュー25を備えている。しか
し、この第３の実施形態では、このナット５自身は、ピ
ニオン40ではなく、回転式の支え5aに固定された円錐状
ピニオン40bと噛み合っている円錐状ベベル・ギア40aに
固定されている。この回転式の支え5aは、歯車40に固定
されており、この歯車自身は、ピニオン42等と噛み合っ
ている。他の構成要素は、第１の実施形態（第３図およ
び第４図）のものと同じである。この第３の実施形態に
おいては、タップ回し11〜14は、スライダーの移動方向
のスクリュー25に垂直に向けられている。このような装
置では、スライダーの移動方向と垂直方向にネジ立てを
行うことができる。残りの部分に関しては、この装置の
機能は、すでに説明した第１の実施形態（第２図〜第４
図）のそれと同一である。

第７図は、第３図の装置の変形例の部分断面図を示し
たものである。この変形例にもとづけば、第３図の装置
の中空主軸30は、延長部30cを支える底部30bをもつ中空
主軸30mで置き換えられており、全体は常に、スプリン
グ30dの反撥作用のもとで16の方向に軸方向に移動しよ
うとしている。

中空主軸30mの16の軸方向に従った移動は、図に示さ
れているように、下側工具ホルダー３の中で止めを形成
している延長部30cの肩部30eによって、第７図に示され
ている最大前進位置までに限定され、軸方向の距離ｄが
第１のブロック１の上面と中空主軸30mの上端部を隔て
ている。第１のブロック１は、他に、ネジ立てする帯鋼
60を支えるための補助プレート1bも備えており、このプ
レート1bは、ブロック１の中で滑る複数の足1cによっ
て、垂直方向に滑るように支えられていて、その軸方向
16の移動は肩部1eによって限定され、また各足1cは、ス
プリング1dの反撥力によって16の方向に軸方向に移動し
ようとする傾向をもつ。他の構成要素は、すべて第３図
の装置のものと同じであり、したがって、この図には示
していない。

この間隔ｄを設けることは、ある場合、例えば、ネジ
立てに続く作業の中で、同じ工具で、曲げ、型押し、そ
の他の加工を受ける材料にネジ立てを行わなければなら
ないときなどに必要となる。このような場合には、実
際、帯鋼は曲げ、型押し、あるいは他の加工を受ける部
分の寸法に対応する距離ｄだけ後退させなければならな
いことになる。

第７図に示した装置では、タップ回し11−14の矢印16
に従った軸方向の移動は、第２のブロック２によって支
えられた帯鋼押え2aが、ネジ立てを行う必要のある帯鋼
60と接触した瞬間にはじまり、帯鋼60によって押し戻さ
れた中空主軸30mがその低い位置を占めるようになった
後まで続く。タップを抜く作業も、同様な方法で、帯鋼
60および帯鋼押え2aが、もう一度第７図の高い位置を占
めるまで続く。

このような変形の実施形態では、帯鋼のネジ立てを、
帯鋼を第１のブロック１の上面1aに動かないように押え
つける以前に始めることができ、その後は第３図を参照
してすでに説明したようにネジ立てが進行して終る。し
たがってネジ立てのために、スライダーの行程の利用可
能な部分、すなわち帯鋼が作業の１つのポストから次の
ポストまでの長手方向の移動を行わない期間に対応する
部分をすべて利用することができることになる。

第８図は、本発明のさらに他の実施形態を示したもの
で、ここでは第３図および第７図の回転式の中空主軸30
および30mはそれぞれ除去されて、タップ回し11−14に
平行に配置された軸方向に回転する中空でない要素30a
で置き換えられている。この回転式要素30aは、その上
部の外周にネジ山27aをもっており、このネジ山は、単
一の支え10内に開けられた中空の円筒状収納部70の内周
に配備されている内部ネジ山26aと常に噛み合ってい
る。さらに中空でない回転式要素30aは、外周にタップ
回し11−14のそれぞれのピニオン33と常時噛み合ってい
る歯面34aをもっている。回転要素30aのもう一つの歯面
45aは、歯車およびピニオン40a,41a,41bおよび42aで構
成される伝動機構によって、可逆式スクリュー・ナット
・システムの第１の要素５とともに回転するように運動
学的に連結されている。

他の構成要素は、すべて第３図に示されているものと
同じである。さらにオプションとして、第８図の装置に
は、第７図に示した番号と同じ番号を用いて図に示した
同じ手段30c,30d,30e,1b〜1eを配備して、先に説明した
ような安全距離ｄを確保することができる。この場合、
反撥スプリング30dあるいはそれと等価の他の弾性装置
と共働する延長部30cを着装できるのは、回転式要素30a
の下部となる。全体の作動は、場合に応じて第３図また
は第７図の作動と同様である。第８図がネジ立て作業の
開始前の装置を示しているのに対して、第９図はネジ立
ての終りを示している。先に説明したような距離ｄを定
めることができるように止め30eをもった延長部30の利
用が示されている場合には、ネジ立ては、帯鋼が上から
下へ垂直に移動している途中でも、帯鋼押え2aが帯鋼60
と接触するようになった瞬間から開始することが可能で
ある（第８図）。ネジ立ては、単一の支え10が第９図の
高い位置を占めたときに終る。

第８図にもとづく実施形態においては、全体の体積
は、第３図および第７図の実施形態と比べて中空主軸
（それぞれ30および30m）を除いた分だけ小さくなって
いる。さらに、回転式要素30aの機械加工は、第３図お
よび第７図にもとづく装置の内部ギヤ34の機械加工より
容易である。この回転式歯車要素30aの案内も、中空主
軸30（第３図）または中空主軸30m（第７図）のような
直径のより大きい要素の案内より良好に行うことができ
る。

最後に、第10図は本発明の最後の実施形態を示したも
のであって、この実施形態は示されているように、第３
図の装置の変形と考えることができるが、また、延長部
30c,止め30e,スプリング30d,およびそれに関連する要素
1b〜1dを含むオプションのシステムをつけないときの第
８図の装置の変形として用いることもできる。

第10図に示されているように、単一の支え10は、その
外周にネジ山（第３図の26）をもっておらず、また中空
主軸（第７図の装置に適用する場合には、回転式要素30
a）の対応するネジ山（第３図の27、あるいは第７図の
装置に適用する場合には、27a）も同様に除かれてい
る。したがって、支え10は、滑りによって軸方向に移動
することが可能になり、また、この軸方向の移動は、16
または17に従って、中空主軸30（あるいは回転式要素30
a）とは別の制御用要素によって行われることになる。

この制御用要素は、第10図に示されている例では、単
一の支え10の下部に配備された延長部30hの端部と共働
するように配備された傾斜部30gをもつタペット30fで構
成されているが、それに限定されるものではない。反撥
スプリング30jのような弾性手段が、タペット30fを常に
カム30kに押しつける状態に保とうとしているが、この
カムは、可逆式スクリュー・ナット・システムの第１の
要素５に固定されたピニオン40cと噛み合っている歯車4
1cとともに、伝動機構の一部となっている。カム30kと
歯車41cは、同軸でしかも互いにしっかり固定されてい
る。このようにしてこの伝動機構は、本発明のすでに定
義された機能を遂行するのに充分な方法で、制御用要素
（タペット30f）の第１の要素５の間の運動学的連結を
確実に行う。スプリング10aは、支え10の延長部30hの端
部が支えられている斜面30gの方向である矢印17の向き
に、単一の支え10を常に押しつけようとしている。カム
30kが、スプリング30jの作用のもとでタペット30fの後
退を可能にすると、単一の支え10は、第10図に示されて
いるような低い位置を占めることになる。

さらに中空主軸30（あるいは回転式要素30a）に固定
されている歯車45bと第１の要素５の間の運動学的連結
は、上に説明したものと似ており、また、それ自身は第
１の要素５によって支えられまたそこに固定された歯車
40dと噛み合ったピニオン44bに固定された歯車44aを含
んでいる。変形では、斜面30gはすでに説明した各種の
場合と同様、得られるべき歯のピッチと対応するあらか
じめ定められた速度で、単一の支え10の延長部30hの端
部に確実に作用するなんらかの機械的移動手段で置き換
えることができる。さらにこの機械的移動手段は、第１
の要素５ではなく、プレス機械のスライダー４に直接連
結された要素によって動かすこともできる。

この最後の実施形態は、先行する実施形態と比べて、
全く同じ機能を果たしながら、次のような利点を備えて
いる。

−ネジ山（それぞれ26,27,および26a,27a）の摩耗が
ない。ネジ山は除かれ、摩耗に対する抵抗力の強い斜面
30gで置き換えられている。

−タップ回し11−14の行程がさらに短縮されている。
ネジ立ての前のタップ回しからの移動は、単一の支え10
の軸方向の移動が、永久に続くタップの回転運動に直接
連動していないため、なくすことができる。

−いくつかの要素の移動量が少くなったため、機械全
体の摩耗が減少する。

本発明の範囲から逸脱することなく、第7,8,9および1
0図にもとづく実施形態の中のタップ回し11〜14、およ
びそれらの共通の支えは、第５図に示されているよう
に、反対の方向に向けることができる。

上に説明した本発明の実施形態を用いれば、直径の異
なる複数の、例えば２つの穴に、異なるピッチで同時に
ネジ立てすることも可能である。したがって、例えば、
直径３×0.50の穴と直径４×0.75の穴を同時にネジ立て
することができる。そのためには、それぞれがタップ回
し11−14に固定されているピニオン33が、ピッチの比0.
75/0.5＝1.5に等しい適当な歯数をもつように選べばよ
い。例えば、３×0.5のタップを支えているタップ回し1
1のピニオン33が10の歯をもっているとすると、４×0.7
5のタップを支えているタップ回し12のピニオン33は、1
0×1.5の歯をもっていなければならないことになる。こ
のようにすれば、２つのタップが同時に軸方向に2mm進
む間に、第１のタップは0.5mmのピッチで４回転し、一
方第２のタップは、0.75mmのピッチで2.66回転する。

上に説明したさまざまな実施形態において、ボールベ
アリング22は、単一の支え10内で、外径がきわめて小さ
いタップ回し11−14の回転を確保するためだけのもので
あるので、ベアリングの寸法も、先行技術の場合と比べ
て、きわめて小さいものにすることができる。このよう
なボールベアリング22では、通常の作動中、質量の小さ
い各タップ回し11−14が、スライダーの各下降時に行う
回転数がきわめて少なく、また同時にタップ回しが単一
の支え10の中で軸方向に動くこともないので、長い時間
の間のベアリングの摩耗もきわめて少くなる。これらの
ことから、タップ回し11−14の回転の向きを突然に変え
ることも大巾に容易となる。また、単一の中空主軸30ま
たは30m、あるいは中実の回転式要素30a,およびボール
ベアリング31,32の慣性が比較的大きいけれども、これ
らの中空主軸30,30m、またはこの要素30aがそれぞれ比
較的遅い速度で回転するため、妨げにはならないことに
も注意する必要がある。

また、本発明にもとづくネジ立て装置は、きわめてコ
ンパクトで体積が小さく、下側工具ホルダーの表面に固
定されていて取扱いが容易なため、任意にまたきわめて
容易に、従来とは異なるネジ立てを行うためにあらかじ
め用意された他の装置と取り代えることができることも
理解されよう。

【図面の簡単な説明】

第１図は、引用した先行技術における、スライダーの下
降行程の各瞬間ごとのタップ回しの回転速度をプロット
した曲線である。 第２図は、本発明の実施例において、スライダーの下降
中に同時に下降するタップ回しの下降行程の各瞬間ごと
の前記タップ回しの回転速度をプロットした曲線であ
る。 第３図は、本発明の第１の実施形態を示した第４図のII
I−III線に添った断面図である。 第４図は、第３図と同じ実施形態の、第３図のIV−IV線
に添った部分断面図である。 第５図は、本発明の第２の実施形態の第３図と同様な断
面図を示した図である。 第６図は、本発明の第３の実施形態を上からみた部分断
面図である。 第７図は、本発明の第４の実施形態を構成する第３図の
装置の変形の実施形態の第３図と同様な断面図を示した
図である。 第８図は、本発明の第５の実施形態の第３図と同様な断
面図を示した図である。 第９図は、上と同じ実施形態において、タップがネジ立
ての行程の終りに来たときを示す、同じ断面の部分断面
図である。 第10図は、本発明の第６の実施形態の第３図と同様な断
面図を示した図である。 １……第１のブロック、２……第２のブロック、３……
下側工具ホルダー、４……上側工具ホルダー、５（25）
……第１の要素、10……単一の支え、11〜14……タップ
回し、20……弾性手段、25（５）……第２の要素、40〜
45,33,34,26,27;40a〜45a,33,34a,26a,27a;40d,44b,44
a,45b,34,33および40c,41c,30k,30f,30g,30h……運動学
的手段

Claims (9)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】スクリュー・ナット・システム（25または
   ５）と、１つまたは複数のタップホルダの回転を引き起
   こすネジ立て装置を備えている１つまたは複数の回転タ
   ップホルダ（11〜14）との間に備え付けられている前記
   スクリュー・ナット・システム（25または５）によって
   駆動される、典型的なスクリューナット（25または５）
   駆動システムを支持する２つのブロック（1,2）中の１
   つのツール、即ち典型的な伝動機構（いわゆるシネマテ
   ィックチェーン）（図３における41,44,45,34または、
   図10における40d,44b,44a,45b,34）を含む穴あけ用また
   は打ち抜き用プレス機械（3,4）での自動ネジ立て装置
   において、 −タップ回し（11〜14）が、タップ回しの軸に平行に
   （16,17の方向に）移動できるが回転はできない単一の
   支え（10）に、互いに平行で回転できるように取りつけ
   られ、タップ回しが単一の支えに対して固定された軸方
   向に保たれていること、 −前記スクリュー・ナット・システム（25または５）に
   よって、同時に駆動される第２の伝動機構（シネマティ
   ックチェーン）（図３における41,44,45,27,26または図
   10における40c,41c,30k,30f,30g）は、前記スクリュー
   ・ナット・システム（25または５）および、前記単一の
   支え（10）との間に備え付けられ、前記単一の支え（1
   0）の軸方向の移動を引き起こすこと、 −前記第２の伝動機構（シネマティックチェーン）の要
   素（41,…,26,または40c,…,30g）は、プレス機械のス
   ライダーの完全な降下の間に、ネジ立てを行うのに必要
   な長さに正確に対応する前記単一の支え（10）の軸方向
   移動を引き起こすように調節されること、および −結果的に、前記典型的な伝動機構（シネマティックチ
   ェーン）（41,…,34または40d,…,34）の要素は、前記
   第２伝動機構（シネマティックチェーン）の要素の調節
   と協動して調節され、前記第２の伝動機構（シネマティ
   ックチェーン）によって、ネジの１ピッチ分、各タップ
   回し（11〜14）が軸方向に移動する間にその一回転が生
   じること、 を特徴とする自動ネジ立て装置。
2. 【請求項２】各タップ回し（11〜14）が、タップ回しの
   部分（21）を常に上方（16）に付勢し、単一の支え（1
   0）の部分（22）に押しつける少なくとも１つの弾性手
   段（20）によって、前記単一の支え（10）に対して軸方
   向に固定された状態に保たれており、前記弾性手段（2
   0）が、対応する穴のネジ立てが行われている間、タッ
   プ回しがその支点から後退するのに抵抗するに充分な力
   をもっていることを特徴とする特許請求の範囲第１項に
   記載の自動ネジ立て装置。
3. 【請求項３】前記単一の支え（10）の外周が、支え（1
   0）を取り囲む単一の回転できる中空主軸（30）の内周
   に配備されているネジ山（27）と常に噛み合っているネ
   ジ山（26）を有し、各タップ回し（11〜14）が、その回
   転軸と同心のピニオン（33）と一体になっていて、ピニ
   オンが、中空主軸（30）の内周（28）に配備されている
   ギア（34）と常時噛み合っており、また中空主軸自身、
   伝動機構（40〜45）によって、スクリュー・ナット・シ
   ステムの第１の要素（５）とともに回転するように運動
   学的に連結されており、前記伝動機構によって供給され
   る速度と中空主軸（30）の内部ネジ山（27）のピッチの
   関係が、スライダーの各下降期間中、支え（10）が、ネ
   ジ立てを行うために必要な長さに正確に対応する短い距
   離だけ軸方向に移動させられるように定められており、
   各タップ回し（11〜14）および中空主軸（30）のギア
   （34）のそれぞれの歯数、および中空主軸（30）の内部
   ネジ山（27）のピッチが、各タップ回し（11〜14）が１
   ピッチ分だけ軸方向に移動させられる間に１回転するや
   り方で定められていることを特徴とする特許請求の範囲
   第３項に記載の装置。
4. 【請求項４】中空主軸（30m）が、中空主軸（30m）のネ
   ジ立てする材料方向への移動を、プレス機械の第１のブ
   ロック（１）の上部（1a）と中空主軸（30m）の上端部
   の間にあらかじめ定められた自由間隙（ｄ）が残される
   位置までに限定する弾性装置（30d），止め装置（30e）
   または類似物によって、常にネジ立てをする材料の方向
   に押し戻されている延長部（30c）を有することを特徴
   とする特許請求の範囲第３項に記載の装置。
5. 【請求項５】−前記単一の支え（10）が、タップ回し
   （11〜14）に平行で、その内周がネジ山（27a）を備え
   ている軸方向の円筒状収納部（70）をもっていること、 −前記ネジ山（27a）が、前記円筒状収納部（70）と同
   軸の回転式要素（30a）の外周に配備されているネジ山
   （26a）と常に噛み合っていること、 −前記各タップ回し（11〜14）が、その回転軸と同心
   で、前記回転式要素（30a）の外周に配備されている第
   １の歯のセット（34a）と常に噛み合っているピニオン
   （33）と一体になっていること、および −前記回転式要素（30a）が、伝動機構（40a,41a,41b,4
   2a）によってスクリュー・ナット・システムの第１の要
   素（５）と回転式でかつ運動学的に連結されるようにす
   るための第２の歯のセット（45a）を備えており、前記
   伝動機構によって供給される速度と回転式要素（30a）
   の外部ネジ山（26a）のピッチの関係が、スライダーの
   各下降期間中、支え（10）が、ネジ立てを行うために必
   要な長さに正確に対応する短い距離だけ軸方向に移動さ
   せられるように定められており、また、各タップ回し
   （11〜14）のピニオン（33）および回転式要素（30a）
   の第１の歯のセット（34a）のそれぞれの歯数、および
   回転式要素（30a）の外部ネジ山（26a）のピッチが、各
   タップ回し（11〜14）が１ピッチ分だけ軸方向に移動さ
   せられる間に１回転するように定められていることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項に記載の装置。
6. 【請求項６】回転式要素（30a）の下部が、回転式要素
   （30a）のネジ立てする材料の方向への移動を、プレス
   機械の第１のブロック（１）の上部（1a）と回転式要素
   （30a）の上端部の間にあらかじめ定められた自由間隔
   （ｄ）が残される位置までに限定する弾性装置（30
   d），止め装置（30e），または類似物によって、常にネ
   ジ立てする材料の方向に押し戻されている延長部（30
   c）を有することを特徴とする特許請求の範囲第５項に
   記載の装置。
7. 【請求項７】前記単一の支え（10）が、スライディング
   によって移動可能であることを特徴とする特許請求の範
   囲第１項に記載の装置。
8. 【請求項８】前記第２の伝動機構（シネマティックチェ
   ーン）が、前記単一の支え（10）がスライディングによ
   って移動させるタペット（30f）を含み、前記タペット
   は、斜面（30g）を有し、前記スクリュー・ナット・シ
   ステム（25または５）の動作によって生じる回転で駆動
   されるカム（30k）とともに協動することを特徴とする
   特許請求の範囲第７項に記載の装置。
9. 【請求項９】可逆式スクリュー・ナット・システムのう
   ち、回転のみが自由に行えるように取りつけられている
   第１の要素（５または25）すなわちナットまたはスクリ
   ュー、および空転なしで確実に回転するように前記第１
   の要素（５または25）に運動学的に連結されている複数
   のタップ回し（11〜14）を支え、プレス機械の下側工具
   ホルダー（３）に固定的に取りつけられ、かつワーク保
   持具が設けられている第１のブロック（１）、およびス
   クリュー・ナット・システムの回転も軸方向の動きもし
   ないように固定された第２の要素（25または５）すなわ
   ちスクリューまたはナットを支え、プレス機械の上側工
   具ホルダー（４）に固定して取りつけられている第２の
   ブロック（２）を備えている、穴あけ用または打ち抜き
   用プレス機械での自動ネジ立て装置において、 −タップ回し（11〜14）が、タップ回しの軸に平行に
   （16,17の方向に）移動できるが回転はできない単一の
   支え（10）に、互いに平行で回転できるように取りつけ
   られ、タップ回しが単一の支えに対して固定された軸方
   向に保たれていること、および −ネジ立て装置が、プレス機械のスライダーの完全な降
   下の間に、支え（10）が、ネジ立てを行うのに必要な長
   さに正確に対応する前記スライダーの全降下より短い距
   離だけ軸方向に移動させられるように、また各タップ回
   し（11〜14）がネジの１ピッチ分だけ軸方向に移動させ
   られる間に各タップ回しが１回転するように、前記単一
   の支え（10）の軸方向の移動と各タップ回し（11〜14）
   の回転を同時に起こす運動学的手段（40〜45,33,34,26,
   27;40a〜45a,33,34a,26a,27a;40d,44b,44a,45b,34,33;4
   0c,41c,30k,30f,30g,30h）を備えていること を特徴とする自動ネジ立て装置。