JP2838234B2 - ねじ型内ねじ立て工具 - Google Patents

ねじ型内ねじ立て工具

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JP2838234B2 JP5512757A JP51275793A JP2838234B2 JP 2838234 B2 JP2838234 B2 JP 2838234B2 JP 5512757 A JP5512757 A JP 5512757A JP 51275793 A JP51275793 A JP 51275793A JP 2838234 B2 JP2838234 B2 JP 2838234B2
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • B23G3/00—Arrangements or accessories for enabling machine tools not specially designed only for thread cutting to be used for this purpose, e.g. arrangements for reversing the working spindle
    • B23G3/005—Arrangements or accessories for enabling machine tools not specially designed only for thread cutting to be used for this purpose, e.g. arrangements for reversing the working spindle for enabling presses to be used for thread cutting
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    • B23G3/00—Arrangements or accessories for enabling machine tools not specially designed only for thread cutting to be used for this purpose, e.g. arrangements for reversing the working spindle
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    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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  • Percussive Tools And Related Accessories (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、板金加工品の穴にねじ切りするための小型
のねじ型内ねじ立て工具に関し、この工具は順送り雄ね
じ切り法に特に応用可能であり、かつ、加工品を離れた
場所にあるドリルプレスに動かしてそこで穴にねじ切り
しなければならないという二次的な動作に関連するコス
トおよび非効率性を都合よくなくす。
背景技術 板金産業の業者および特に雄ねじ切り法に通じている
業者に既知であるように、雄ねじ切り法の１つの工程と
して板金の加工品にまず穴を開ける。その後、通常、二
次的な動作の一部として穴にねじ切りできるように加工
品を離れた場所にあるプレス（たとえばドリル）に移動
させる。穴にねじ切りするために二次的な動作が必要で
あるため製造時間および処理に必要とされるものも増加
することになり、それに対応して生産コストも上昇す
る。
本発明のねじ立て工具は、順送り雄ねじ切り法におい
て用いられるねじ型に容易に配置されかつそのねじ型か
ら容易に取除くことができ、それによって加工品の穴に
ねじ切りし、かつ加工品を離れた場所でねじ切りするた
めに移動させなければならないという無駄な二次工程を
なくす。
ねじ立て工具は、板金加工技術分野において市場で入
手可能である、しかしながら、そのような従来のねじ立
て工具は一般に、大きく、動作が低速で、製造コストが
高いという特徴を有する。したがって、そのような工具
は順送り雄ねじ切り法においての使用には理想的には適
切でない。パンチプレスと適合するようにされる効率的
な比較的小型のねじ立て工具の一例は、1991年５月21日
発行の米国特許番号第5,016,335号に記載のものであ
る。この特許が与えられたねじ立て工具と本発明のねじ
立て工具との間の重要な違いは、特許が与えられた工具
では、加工品に形成された穴にねじ切りするために、ね
じ切りされたシャフトアセンブリを加工品に対して軸方
向に近づけなければならないことである。しかしなが
ら、本発明のねじ立て工具のねじ切りされたシャフトア
センブリの軸方向の位置は固定されており、シャフトア
センブリに関してタップが加工品に向かって近づけられ
る。
発明の概要 一般に、板金加工品に形成された穴にねじ切りするた
めの順送り雄ねじ切り法に特に応用できる小型のねじ型
内ねじ立て工具が開示される。このねじ立て工具は、端
部キャップと、ベースと、その間に延在する１対の圧縮
ダイばねとを含む。一般に中空の円筒形ボディは、ねじ
立て工具のベースから端部キャップに向かって突出てい
る。シャフトアセンブリは、この中空のボディ内での回
転に関して支持される。シャフトアセンブリは、ねじ切
りされた第１の端部とその反対側にある多角形の端部と
を含む。プラネタリローラナットは、シャフトアセンブ
リのねじ切りされた端部に結合され、そのねじ切りされ
た端部に沿って軸方向に動くように適合される。このロ
ーラナットは、工具の端部キャップに取付けられかつそ
の端部キャップとともに移動可能なローラナットハウジ
ングによって保持される。シャフトアセンブリの多角形
の端部は、タップスリーブに受入れられ、その一方の端
部は親ねじによって囲まれかつその親ねじと噛み合うよ
うにされる。親ねじは、中空のボディの内部のそれに対
応するようにねじ切りされた壁と噛み合い、かつその壁
に沿って移動可能である。タップスリーブの反対側の端
部は、タップを前記タップスリーブ内に解放可能に保持
するタップコレットによって囲まれる。タップをタップ
スリーブから容易に出すことができるように、タップコ
レットはタップ保持ばねの付勢力に抗してタップスリー
ブに沿ってスライドするように適合される。タップスリ
ーブによって保持される衝撃軽減ばねは圧縮されてタッ
プに与えられるいかなる衝撃力も吸収し、それによっ
て、タップが加工品に形成された穴にではなく忠実の加
工品に接触したために生じるタップへの損傷を防ぐ。
動作時に、ねじ立て工具が加工品の上に配置された
後、プレスの下方向のストロークの間に工具の端部キャ
ップに衝撃力が与えられ、それによって、端部キャップ
とベースとの間にあるダイばねを圧縮するように端部キ
ャップをベースに向かって動かす。端部キャップがこの
ように動くことによってローラナットハウジングもそれ
に対応するように動き、そのため、前記ハウジングによ
って保持されるプラネタリローラナットはシャフトアセ
ンブリのねじ切りされたシャフト端部に沿って軸方向に
動く。したがって、シャフトアセンブリは回転させられ
るが、中空の円筒形ボディに関するシャフトアセンブリ
の軸方向の位置は一定のままである。シャフトアセンブ
リの回転は、その多角形の端部からタップスリーブに伝
えられ、その回転は親ねじに伝えられる。親ねじが回転
すると、前記ねじは中空の円筒形ボディのねじ切りされ
た内壁に沿って動き、タップスリーブをシャフトアセン
ブリの多角形の端部に沿ってそれに対応してスライドさ
せる。タップスリーブが多角形の端部に沿って動くこと
によって、タップは加工品の穴に入る。
プレスの上方向のストロークの間にはねじ立て工具の
端部キャップに与えられる衝撃力は取除かれ、圧縮ばね
は伸び始める。したがって、端部キャップはベースから
引き離され、それに対応してローラナットハウジングと
それによって保持されるローラナットとがベースから遠
ざけられる。したがって、シャフトアセンブリは反対方
向に回転し、それによってタップは加工品の穴から引き
上げられプレスがその次に下方向のストロークを行なう
のを待つ。
図面の簡単な説明 図１は、力が加えられていない負荷のかかっていない
状態の本発明のねじ型内ねじ立て工具の斜視図である。
図２は、図１のねじ立て工具の正面図である。
図３は、図１のねじ立て工具の側面図である。
図４は、図１のねじ立て工具の上面図である。
図５は、図１のねじ立て工具の底面図である。
図６は、図１のねじ立て工具の断面図である。
図７は、タップを加工品の穴に近づける、図１のねじ
立て工具の伝達アセンブリの分解図である。
図８は、図１のねじ立て工具の分解図である。
図９は、力が加えられていない負荷のかけられていな
い状態の図１のねじ立て工具の詳細を示す図である。
図10は、力が加えられている負荷のかけられている状
態のねじ立て工具の断面図である。
図11は、タップが加工品の穴に入っている負荷のかけ
られた状態のねじ立て工具の詳細を示す図である。
図12は、タップをねじ立て工具から出すようにできる
ねじ立て工具の詳細を示す図である。
図13は、タップが加工品に形成された穴にではなく加
工品にあたる場合に損傷を防ぐための、ねじ立て工具の
詳細を示す図である。
好ましい実施例の説明 本発明の小型のねじ型内ねじ立て工具１は、図１ない
し図６を参照して最良に説明され、ここでは、工具１
は、そこに衝撃力が与えられていない静止したまたは負
荷のかけられていない状態で示されている。ねじ立て工
具１は、衝撃力を発生する市場で入手可能なプレス（図
示せず）においてねじ型と適合し得るタイプのものであ
る。ねじ立て工具１は、一般に平坦なベース４と、ベー
ス４から上方向に突出る中空の円筒形ボディ６と、ねじ
型において工具１の配置を促進するためにベース４から
下方向に突出る位置決めボス５との同一の広がりを持つ
接続を備えるメインハウジング２を含む。使用時に、メ
インハウジング２のベース４は、典型的には、周知のば
ねリフタ（図示せず）に装着される。端部キャップ８
は、メインハウジング２のベース４の上に間隔をあけて
配置されかつプレスによって発生される衝撃力を受ける
ように適合される。１対の螺旋状に巻かれた圧縮ダイば
ね９および10（約600ポンドの圧力に耐えるように適合
される）は、ベース４と端部キャップ８との間に延在す
る。力が加えられていない状態では、図示されるよう
に、ばね９および10はメインハウジング２のベースから
端部キャップ８までの間隔を維持する。ベース４は、円
筒形ボディ６の対向する側に配置される１対の環状ばね
ポケット（図８で99および100として示される）を含
む。圧縮ばね９および10の第１の端部は、ねじポケット
99および100にそれぞれ受入れられる。ねじ９および10
の反対側の端部は、キャップ８の下側に当接する。
１対の円筒形ばねスリーブ12および13は、圧縮ばね９
および10とそれぞれ同軸的に整列されかつ部分的に圧縮
ばね９および10の中に延びる。段差のついた開口部（図
８で102および103として示される）は、ばね９および10
の上に位置する端部キャップ８を貫通して形成され、ば
ねスリーブ12および13の縁のある第１の端部はそこに載
る。スリーブ12および13の反対側の端部まで貫通する穴
が形成され、その端部はベース４の上方で終わる。１対
の肩ねじ15および17はそれぞれ、ばねスリーブ12とメイ
ンハウジング２のベース４との間、およびばねスリーブ
13とメインハウジング２のベース４との間に延在する。
すなわち、肩ねじがばねスリーブから外れないようにす
るために肩ねじ15および17の第１の端部に形成されるね
じヘッド18および20がスリーブ12および13内におかれる
ように、肩ねじ15および17はばねスリーブ12および13の
端部の穴を通って突出ている。肩ねじ15および17のねじ
ヘッド18および20と反対側の端部22および24は、ハウジ
ング２のベース４に形成される対応してねじ切りされた
受入れ穴（図８において104および105として示される）
と噛み合うようにねじ切りされる。以下に説明するよう
に、ねじ立て工具１に負荷がかけられている状態では、
ばねスリーブ12および13は、衝撃力がねじ立て工具１の
端部キャップ８に与えられるときおよび衝撃力が端部キ
ャップ８から取除かれるときに常にねじ15および17のヘ
ッド18および20が前記スリーブ12および13の中を動くよ
うに、肩ねじ15および17に沿ってスライドする。
シャフトアセンブリ26は、メインハウジング２の円筒
形ボディ６と同軸的に整列された状態で支持される。以
下に説明するように、端部キャップ８にばか穴25が配置
され、前記端部キャップに衝撃力が与えられてキャップ
８がベース４に向かって動くときに、シャフトアセンブ
リ26がこのばか穴を通るように適応する。特に図６を参
照すると、シャフトアセンブリ26が示されており、この
シャフトアセンブリ26は、その一方の端部に、それに対
向する多角形の端部30と取外し可能に噛み合うようにさ
れる長細い左巻きのねじ切りされたシャフト28を含む。
図７を参照して以下により詳細に説明するように、シャ
フトアセンブリ26は、軸受キャップ32と円筒形ボディ６
の半径方向に内側に延びる軸受シート34との間のアセン
ブリ26の多角形の端部30を囲む上方および下方のスラス
ト軸受アセンブリ36および38によって、回転に関して支
持される。
続けて図６を参照すると、シャフトアセンブリ26のね
じ切りされた端部28を囲む市場で入手可能なプラネタリ
ローラナット42が示されている。ローラナット42は、中
空の円筒形ボディ６の内部で、ねじ切りされたシャフト
端部28に沿って軸方向に動くように適合される。たとえ
ば、プラネタリローラナット42は、SKF社（SKF Corpora
tion）から入手可能である。ねじ立て工具１には、随意
にグリース供給口45が設けられ、それを介して、ローラ
ナット42を滑らかにするためにグリースが供給される。
ローラナット42は、ローラナットハウジング44によって
囲まれ、ハウジング44の底部に取付けられかつその底部
のまわりに延在する保持リング46の上に載せられる。複
数（たとえば４つ）の面一のヘッドキャップねじ48はね
じ立て工具１の端部キャップ８の穴を貫通し、ローラナ
ットハウジング44に形成されるそれに対応する穴の中に
受入れられる。同様に、１対のダウエルピン50（図１お
よび図４に最良に図示）は、端部キャップ８の穴を貫通
し、ローラナットハウジング44に形成されるそれに対応
する穴の中に受入れられる。この態様で、圧縮ばね９お
よび10の付勢力に抗しかつプレスによって与えられる衝
撃力に応答して前記端部キャップが軸方向に変位するこ
とにより、ローラナットハウジング44が円筒形ボディ６
の中を下方向に動くように、端部キャップ８とハウジン
グ44とが接続される。ローラナット42は、シャフトアセ
ンブリ26のねじ切りされたシャフト28に沿って下方向に
動くように、ローラナットハウジング44によって保持さ
れる。
図６および図７を参照すると、タップスリーブ52の一
方の端部にある中空のカップ84内に受入れられる、シャ
フトアセンブリ26の多角形の端部30が示されている。タ
ップスリーブ52の反対側の端部は、タップボール54のそ
れぞれを受入れるための１対の対向する穴を含み、この
タップボール54は、圧縮力を与えてそれによって3/4イ
ンチのタップ56をタップスリーブ52内に解放可能に保持
するように適合される。螺旋形のタップ放出ばね58は通
常、シャフトアセンブリ26の多角形の端部30とタップ56
との間で圧縮され、ボール54によってタップ56にかけら
れる力をなくすように、（図12に最良に示されるよう
に）タップ保持ボール54がスリーブ52から半径方向に外
側に変位されると、前記タップを付勢してタップスリー
ブ52から放出する。
この目的のために、中空のタップコレット60は、タッ
プ56がタップ保持ボール54によって解放可能に保持され
るタップスリーブ52の端部を囲む。タップコレット60
は、タップ保持ボールをタップスリーブ52の半径方向に
内側に押し込めて、タップ56を移動させないようにする
のに必要な圧縮力を与える。複数のタップ保持ばね62
は、タップコレット60に形成されるばねポケット90と、
タップスリーブ52のばね支持ベース53の下側に形成され
る対向するばねポケット（図９において75として示され
る）との間に配置される。タップ保持ばね62は、タップ
コレット60をタップスリーブ52に対して軸方向に進んだ
位置の方に付勢し、そこでタップ保持ボール54を前記タ
ップスリーブの内側に押し込める、しかしながら、タッ
プコレット60には、タップ保持ボール54を受入れるよう
な大きさの環状タップ逃がし溝64が設けられる。
より特定的には、図12に最良に示されるように、タッ
プコレット60に手動で力を加えることによって、コレッ
ト60は、タップ保持ばね62の付勢力に抗してタップスリ
ーブ52に沿って上方向にスライドし、前記タップスリー
ブ52に関して軸方向に引っ込んだ位置に移動する。タッ
プコレット60が軸方向に引っ込んだ位置にあるとき、タ
ップ保持ばね62は圧縮され、コレット60のタップ逃がし
溝64は、タップ保持ボール54と整列される。したがっ
て、ボール54は、タップコレット60の逃がし溝64に入る
ようにタップスリーブ52の半径方向に外側に動き、それ
によってタップ56を解放してタップスリーブ52から出
す。タップ56が出ていくと、タップ保持ばね62が伸び
て、タップコレット60をタップスリーブ52に対して軸方
向に進んだ位置に自動的に戻す。既存のタップを取除く
ための手順に関して説明したものと同じ手順に従ってタ
ップスリーブ52に新しいタップが挿入される。
再び図６および図７を参照すると、第１の保持リング
66は、タップスリーブ52を囲み、そのばね支持ベース53
を支持する。第１の保持リング66と平行に整列されかつ
この第１の保持リンク66から軸方向に間隔のあけられた
第２のタップ保持リング68は、タップコレット60を囲
み、それを支持する。保持リング66および68の各々は、
タップスリーブ52およびタップコレット60を囲む中空の
円筒形の親ねじ70に取付けられかつそれによって保持さ
れる。
親ねじ70は、メインハウジング２の円筒形ボディ６の
内側のそれに対応するようにねじ切りされた壁７と噛み
合うねじ切りされた外壁を有する。図11を参照して以下
に説明するように、タップスリーブ52とその中に保持さ
れるタップ56とを加工品に形成される穴に近づけるため
に、親ねじ70は円筒形ボディ６の中を軸方向に動かされ
るように適合される。１組の衝撃軽減ばね72は、親ねじ
70に形成されるばねポケット76から、タップスリーブ52
のばね支持ベース53の頂部に形成される対応するばねポ
ケット（図９において88として示される）に延在する。
図13を参照して以下に説明するように、タップスリーブ
52は、タップ56が加工品に形成された穴にではなく中実
の加工品に間違って接触した場合に、衝撃軽減ばね72の
通常の付勢力に抗してシャフトアセンブリ26の多角形の
端部30に沿って跳ね返るように適合される。以下に説明
するように、親ねじ70がタップスリーブ52に結合される
ように、親ねじ70にキャビティ78が形成される。
特に図７を参照すると、シャフトアセンブリ26の回転
がタップ56の軸方向に進む動きに変わり、それによって
加工品に形成される穴をねじ切りする伝達システムが開
示される。以前に述べたように、シャフトアセンブリ26
は、多角形の端部30と取外可能に噛み合うねじ切りされ
た端部28を含む。すなわち、ねじ切りされた端部28は、
多角形の端部30に対応するようにねじ切りされた雌の受
入れ穴82に受入れられるように適合されるねじ切りされ
た雄のプラグ80を有する。しかしながら、代替的には、
取外可能に接続される１対のシャフトセクションとは異
なり、アセンブリ26が単一の部材として作られるよう
に、シャフトアセンブリ26のねじ切りされた端部28とそ
の反対側の多角形の端部30とは互いに同一の広がりを持
つことが可能である。
シャフトアセンブリ26の多角形の端部30は、タップス
リーブ52の一方の端部の対応する形状を有するカップ84
内に受入れられる。さらに、タップスリーブ52のカップ
の端部84は、親ねじ70のキャビティ78内に受入れられ
る。この態様で、シャフトアセンブリ26の回転はその多
角形の端部30からタップスリーブ52に伝えられ、その回
転は親ねじ70に伝えられる。したがって、親ねじ70は、
その外側がねじ切りされているため、メインハウジング
２の円筒形ボディ６のそれに対応するようにねじ切りさ
れた壁７に沿って軸方向に動き（図11において最良に図
示）、タップスリーブ52をボディ６を通って加工品に近
づける。
上述のように、シャフトアセンブリ26は、軸受キャッ
プ32と円筒形のボディ６の軸受シート34との間で多角形
の端部30を囲む上方および下方のスラスト軸受アセンブ
リ36および38によって、シャフトアセンブリ26の長手方
向の軸のまわりでの回転に関して支持される。スラスト
軸受アセンブリ36および38の各々は、上方のスラストワ
ッシャ85と下方のスラストワッシャ78との間に挟まれる
スラスト軸受86を含む。
タップスリーブ52は、その周囲に延在するばね支持ベ
ース53を含む。ばね支持ベース53の頂部には複数（たと
えば10個）のばねポケット88が形成され、それに対応す
る複数の衝撃軽減ばね72（そのうちの２つのみを図示）
のそれぞれの端部を受入れる。衝撃軽減ばね72の反対側
の端部は、親ねじ70に形成される対応するばねポケット
（図９において76として示される）に受入れられる。同
様に、タップコレット60には複数（たとえば３つ）のば
ねポケット90が形成され、それに対応する複数のタップ
保持ばね62（そのうちの１つだけを図示）のそれぞれの
端部を受入れる。タップ保持ばね62の反対側の端部は、
タップスリーブ52のばね支持ベース53の下側に形成され
るばねポケット（図９において75として示される）のそ
れぞれに受入れられる。タップコレット60には１対のピ
ン穴92が形成される。１対のダウエルピン94（そのうち
の１つだけを図示）は、ピン穴92のそれぞれとばね支持
ベース53の下側に形成される同様の穴（図示せず）との
間に延びる。ダウエルピン94は、タップスリーブ52がタ
ップコレット60に関して回転するのを防ぐ。
図８は、ねじ立て工具１の分解図である。端部キャッ
プ８と、メインハウジング２のベース４に形成されるば
ねポケット99および100のそれぞれとの間に延びる圧縮
ばね９および10が示されている。ばねスリーブ12および
13は、端部キャップ８に形成される段差のついた開口部
102および103から下方向にかつ部分的に圧縮ばね９およ
び10の中を通って延在する。肩ねじ15および17は、ばね
スリーブ12および13の底部の穴を貫通し、そのねじ切り
された端部22および24は、ベース４に形成されるねじ切
りされた受入れ穴104および105に受入れられる。シャフ
トアセンブリ26のねじ切りされたシャフト端部28は、端
部キャップ８のばか穴25の下のプラネタリローラナット
42を噛み合う。ローラナット42を囲むローラナットハウ
ジング44は、タップねじ48およびダウエルピン50を用い
て端部キャップ８の下側に取付けられる。キー96はロー
ラナット42に形成されるキー穴98に受入れられ、そこか
ら、ローラナットハウジング44に形成される対向するキ
ー穴（図示せず）に延在し、ローラナット42がシャフト
アセンブリ26に沿って軸方向に動くときにローラナット
42がハウジング44に関して回転するのを防ぐ。
次に、本発明のねじ型内ねじ立て工具１の動作を図９
および図10を参照して説明する。プレスの下方向のスト
ロークの間、タップ56がねじ切りされるべき穴108の上
で間隔があけられるように、ねじ立て工具１はまず下方
向に動き板金加工品106と接触する（図９に最良に図
示）。次に、プレスによって工具１の端部キャップ８に
衝撃力が与えられ、それによって端部キャップ８がメイ
ンハウジング２のベース４の方向に押し付けられる。端
部キャップ８がベース４の方向に動くと、ダイばね９お
よび10は端部キャップ８とベース４との間で圧縮され
る。その第１の端部が端部キャップ８に取付けられてい
るばねスリーブ12および13もまたベース４の方向に動
き、かつ、そのねじ切りされた端部22および24が前記ベ
ース４に取付けられている肩ねじ15および16に沿って下
方向に動く。同様に、キャップねじ48を用いて端部キャ
ップ８に取付けられているローラナットハウジング44
は、メインハウジング２の円筒形ボディ６の中を通って
下方向に動き、プラネタリローラナット42はそれに対応
してシャフトアセンブリ26のねじ切りされた端部28に沿
って下方向に動く。
本発明のねじ立て工具１と従来のねじ立て工具との間
の重要な違いは、端部キャップ８がメインハウジング２
のベース４の方向に移動するとき、シャフトアセンブリ
26は円筒形ボディ６の中を通って加工品106に向かって
軸方向に動かないことである。したがって、端部キャッ
プ８がプレスによって発生された衝撃力に応答しベース
４の方向に動くと、アセンブリ26のねじ切りされた端部
28はキャップ８のばか穴25を通って外側に突出る（図10
に最良に図示）。それでも、端部キャップ８がベース４
の方向に動くとねじ切りされた端部28はその長手方向の
軸のまわりを回転し、それによってタップ56は加工品10
6に向かって軸方向に近づく。より特定的には、端部キ
ャップ８の動きにより、ローラナットハウジング44がそ
れに対応してベース４の方向に動き、その結果、ねじ切
りされたローラナット42はシャフトアセンブリ26のねじ
切りされたシャフト端部28に沿って下方向に動く。ねじ
切りされたナット42のねじ切りされたシャフト端部28に
沿った軸方向の変位は、シャフトアセンブリ26の回転に
変換される。しかしながら、メインフレーム２の円筒形
ボディに関するシャフトアセンブリ26の軸方向の位置は
変化しないままである。
上述のように、シャフトアセンブリ26は、上方および
下方のスラスト軸受アセンブリ36および38によって、回
転に関して支持される。シャフトアセンブリ26のねじ切
りされたシャフト端部28が回転すると、アセンブリ26の
反対側の端部にある多角形の端部30がそれに対応して回
転する。多角形の端部30がタップスリーブ52のカップ
（図７において84として示される）に受入れられている
ため、多角形の端部30の回転はタップスリーブ52に伝え
られる。タップスリーブ52が親ねじ70のキャビティ（図
７）において78として示される）に受入れられかつこの
キャビティと噛み合っているため、タップスリーブ52に
伝えられた回転は親ねじ70に伝えられる。親ねじ70およ
びタップ56は、同じピッチでねじ切りされている。した
がって、親ねじ70が回転すると、前記親ねじは円筒形ボ
ディ６の内部のねじ切りされた壁７に沿って軸方向にか
つ下方向に動く。親ねじ70がボディ６の中を軸方向に動
くと、タップスリーブ52がシャフトアセンブリ26の多角
形の端部30に沿って下方向にスライドするように、タッ
プスリーブ52はそれに対応して軸方向に動く。したがっ
て、タップスリーブ52によって保持されるタップは、シ
ャフトアセンブリ26によって回転されると同時に加工品
に近づけられる。
図11は、プレスの下向きのストロークの終了時のねじ
型内ねじ立て工具１であり、親ねじ70が円筒形ボディ６
を通って下方向に動きかつタップスリーブ52がシャフト
アセンブリ26の多角形の端部30に沿って下方向に動き、
それによってタップ56はボディ６の外側に出ていきかつ
加工品106の穴に入っていく状態を示している。タップ5
6が同時に回転されかつ動かされているため、タップが
加工品106に受入れられると同時に加工品106の穴がねじ
切りされる。
プレスの下向きのストロークが終わると、ねじ立て工
具１に与えられる衝撃力も終わる。したがって、プレス
の下向きのストロークの間圧縮されていた圧縮ばね（図
10において９および10として示される）は、上向きのス
トロークの間、ねじ立て工具１を図６の静止した、負荷
のかけられていない状態に戻すように、伸び始める。よ
り特定的には、工具１の端部キャップ８は、ばね９およ
び10によって上方向にかつベース４から離れるように動
かされる。ローラナットハウジング44は端部キャップ８
とともに上方向に動き、ハウジング44の保持リング（図
６において46として示される）がプラネタリローラナッ
ト42をシャフトアセンブリ26のねじ切りされた端部28に
沿って軸方向にかつ上方向に促す。したがって、ねじ切
りされた端部28は、プレスの下向きのストロークの間の
回転と逆の方向に回転される。このねじ切りされた端部
28の逆方向の回転は多角形の端部30を介してタップスリ
ーブ52に伝えられ、この回転は親ねじ70に伝えられる。
したがって、親ねじ70は円筒形ボディ６のねじ切りされ
た壁７に沿って上方向に動き、それに対応して、スリー
ブ52によって保持されるタップ56がプレスのその次の下
向きのストロークが行なわれるまで加工品から取除かれ
かつボディ６の中に軸方向にかつ上方向に引っ込められ
るように、タップスリーブ52をシャフトアセンブリ26の
多角形の端部30に沿って上方向にスライドさせる。
プレスが下向きのストロークを行なうと、シャフトア
センブリ26は上向きのストロークの間回転するがハウジ
ング２の円筒形ボディ６に関するアセンブリ26の軸方向
の位置は一定のままであることが認識されるであろう。
しかしながら、タップ56が加工品から引っ込められて円
筒形ボディ６に入るように、ローラナット42はねじ切り
された端部28に沿って軸方向に動き、シャフトアセンブ
リ26を回転させる。
上述のように、ねじ立て工具１は、プレスの下向きの
ストロークの間にタップ56が加工品に形成された穴に受
入れられるのではなく加工品106の中実の部分に間違っ
てあたったときの損傷を防ぐように適合される。より特
定的には、図13を参照して、もしタップ56がボディ６を
通って下方向に動かされて加工品106の穴がない場所に
接触すれば、親ねじ70は回転し続け、タップスリーブ52
のまわりを下方向に動き続ける、タップ56が加工品106
に接触すると、衝撃軽減ばね72は、タップスリーブ52の
ばね支持ベース53のばねポケット88と、ばね72が受入れ
られる親ねじ70のばねポケット76との間で圧縮される。
衝撃軽減ばね72は衝撃力を吸収し、それによってタップ
56と前記タップが保持されるタップスリーブ52とに与え
られるいかなる衝撃も分散させるのに役立つ。プレスの
上向きのストロークの間にねじ立て工具１が加工品106
から引き上げられると、衝撃軽減ばね72が伸びて、プレ
スのその次の下向きのストロークの間に加工品106の新
しい穴をねじ切りするためにタップ56が加工品106に関
して位置決めされる。
本発明の好ましい実施例を示し説明したが、本発明の
真の意図および範囲から外れることなく種々の変更およ
び変形がなされることが認識されるであろう。たとえ
ば、本発明のねじ型内ねじ立て工具は、順送り雄ねじ切
り法に特に応用できるものとして説明したが、このねじ
立て工具は、空気プレス、液圧プレス、および機械プレ
スを含むがそれに限定されない他のプレスの応用、また
は別々のきりもみ動作とは異なるプレス動作を用いて穴
をねじ切りするのが望ましいいかなる応用においても用
いることができることを理解されたい。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B23G 3/00

Claims (9)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】加工品（106）の穴（108）にねじ切りする
    ためのねじ立て工具（１）であって、 ベース（４）と、 衝撃力が与えられる端部キャップ（８）とを含み、前記
    端部キャップは、衝撃力が与えられると、前記ベースに
    向かって移動可能であり、さらに 前記端部キャップと前記ベースとの間に配置されるばね
    手段（９、10）を含み、前記端部キャップは、衝撃力が
    前記端部キャップに与えられると、前記ばね手段の通常
    の付勢力に抗して前記ベースに向かって移動するように
    適合され、さらに、 第１の端部（28）およびその反対側の端部（30）を有す
    るシャフト手段（26）を含み、前記第１の端部はねじ切
    りされ、さらに 前記端部キャップ（８）が前記ベース（４）に向かって
    動かされると、前記シャフト手段（26）のねじ切りされ
    た端部（28）に沿って軸方向に動き前記シャフト手段を
    回転させるプラネタリローラナット（42）と、 タップ保持手段（52）とを含み、前記タップ保持手段
    （52）は、タップ（56）を保持し、前記シャフト手段の
    回転が前記タップ保持手段に伝えられるように前記シャ
    フト手段（26）にその反対側の端部（30）で結合され、
    前記タップ保持手段は、前記加工品の穴（108）にタッ
    プを近づけるために前記シャフト手段の回転に応答して
    前記シャフト手段（26）の前記反対側の端部（30）に沿
    って軸方向に、かつ加工品（106）に向かってスライド
    するように設けられている、ねじ立て工具。
  2. 【請求項２】加工品（106）に関する前記シャフト手段
    の軸方向の位置が一定のままになるように、前記シャフ
    ト手段の長手方向の軸のまわりの回転に関して前記シャ
    フト手段（26）を支持する軸受手段（36、38）をさらに
    含む、請求項１に記載のねじ立て工具（１）。
  3. 【請求項３】前記端部キャップ（８）に接続され、前記
    端部キャップ（８）とともに前記ベース（４）に向かっ
    て移動可能なローラナットハウジング（44）をさらに含
    み、前記ローラナットハウジングは、前記端部キャップ
    が前記ベースに向かって移動したときに前記ローラナッ
    トが前記シャフト手段（26）のねじ切りされた端部（2
    8）に沿って軸方向に移動するように前記プラネタリロ
    ーラナット（42）を保持する、請求項１に記載のねじ立
    て工具（１）。
  4. 【請求項４】前記シャフト手段（26）は多角形の反対側
    の端部（30）を有し、前記タップ保持手段は、前記シャ
    フト手段の前記多角形の端部を受入れ、それによって、
    前記シャフト手段の回転が前記タップ保持手段（52）に
    伝えられるように前記タップ保持手段を前記シャフト手
    段に結合するためのスリーブ（52）を含む、請求項１に
    記載のねじ立て工具（１）。
  5. 【請求項５】親ねじ（70）をさらに含み、前記親ねじ
    （70）には、前記タップ保持手段の回転が前記親ねじに
    伝えられるように、前記親ねじを前記タップ保持手段に
    結合するために前記タップ保持手段のスリーブ（52）を
    受入れるためのキャビティ（78）が形成される、請求項
    ４に記載のねじ立て工具（１）。
  6. 【請求項６】前記ベース（４）から前記端部キャップ
    （８）に延在し、内壁（７）にねじ山が形成される中空
    の円筒形ボディ（６）をさらに含み、前記タップ保持手
    段（52）から前記親ねじに伝えられた回転によって前記
    親ねじが前記円筒形ボディのねじ切りされた壁のまわり
    を回転しかつ前記ねじ切りされた壁に沿って軸方向に動
    き、それに対応して前記タップ保持手段を前記シャフト
    手段（26）の多角形の端部（30）に関して軸方向に動か
    して加工品（106）に近づけるように、前記親ねじ（7
    0）が前記円筒形ボディに結合される、請求項５に記載
    のねじ立て工具（１）。
  7. 【請求項７】前記タップ保持手段（52）を囲み、タップ
    （56）を前記タップ保持手段内に保持するために力を与
    えるタップコレット（60）をさらに含み、前記タップコ
    レットは、前記タップを前記タップ保持手段から解放す
    るために前記タップ保持手段に沿って軸方向にスライド
    可能である、請求項１に記載のねじ立て工具（１）。
  8. 【請求項８】前記端部キャップ（８）とベース（４）と
    の間にある前記ばね手段は、螺旋状の圧縮ばね（９、1
    0）である、請求項１に記載のねじ立て工具（１）。
  9. 【請求項９】第１の端部が前記端部キャップ（８）に接
    続されかつその反対側の端部が前記ベース（４）の上の
    間隔があけられた位置にある複数のガイドスリーブ（1
    2、13）と、第１の端部（22、24）が前記ベースに接続
    され、その反対側の端部（18、20）が前記ガイドスリー
    ブ（12、13）の各々に受入れられ、かつ前記端部キャッ
    プが前記ベースに向かって移動すると前記ガイドスリー
    ブ（12、13）の各々を通って動く肩ねじ（15、17）とを
    含み、前記ガイドスリーブは、前記圧縮ばね（９、10）
    の各々と同軸的に整列されかつ前記圧縮ばね（９、10）
    の各々の中を軸方向に延びる、請求項８に記載のねじ立
    て工具（１）。
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