JP2986174B2 - パンチプレス用タッピング装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） この発明はタッピング装置に係り、特に、パンチプレ
スにより駆動される軸方向の応力がタップを前進・旋回
させるための回転力に変えられ、金属板若しくは同様の
材料を貫通して設けた多数の開口部を効率よく且つ低コ
ストでねじ切りできるタッピング装置に係る。

（従来の技術） ボール盤および付属のタッピング装置は、典型的に金
属板上にねじ切り孔を加工するものとして知られてい
る。しかし、ボール盤は速度が遅く、労力を要すること
は知られており、そのために経費を要する。さらに、ボ
ール盤は単に孔明けにのみ使用され、ねじを切るもので
はない。従って金属部品は、多くの取扱工程と孔明けの
ための別個の操作段階を経ることになる。

ところで従来に於いても、金属部品にねじ切りするた
めに、パンチ型プレスとともにタッピング装置が使用さ
れていた。

（発明が解決しようとする課題） しかし、上記のような装置は、一般的に大型であると
共に厄介なものであり数値制御パンチプレスで使用する
には適さない。従来のタッピング装置は又、強力な回転
力を必要とするために、複雑な歯車列とそれにともなう
大型動力伝達装置を備えて成る。かかる大型寸法のゆえ
に従来のタッピング装置は、パンチプレス上にボルトで
締付けられるのが通例である。従って、修理や交換のた
めに、タッピング装置を簡単に機械から取外す事は出来
なかった。

従って、歯車を有せず、簡単な動力伝達装置を備え、
しかも小型且つ低価格で、数値制御タレットパンチプレ
スあるいは同様の機械に容易に取外し自在であり、最小
の手数で効率的且つ低価格に、金属板部品にパンチ穴明
け・ねじ切りすることが可能な効率的タッピング装置が
あれば好ましい。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本願発明のタッピング装置は，金属板のワークに形成
された開口を（開口当り）低コストで高速ねじ切りすべ
くタップ装置を制御するように、タレットパンチプレス
に取付け可能の比較的計量の低コストタッピング装置で
ある。

すなわち，本願発明のタッピング装置は，ねじ加工タ
ップを有し、往復動可能の応力発生手段を有するプレス
機械に装着自在のタッピング装置にして、プレス機械と
整列され、プレス機械により発生された応力を受けて第
１位置から第２位置まで，前記応力に対応して直線的に
移動可能な表面手段と、前記表面手段と隣接し、前記プ
レス機械によって発生された応力に対応して前記表面手
段と共に直線運動する軸手段と、前記軸手段とタップと
の間に配置され、加工材料に設けた開口に向けて，タッ
プを前進させるとともにねじ切り加工すべて前記軸手段
の直線運動をタップの直線・回転運動に変換する手段
と、前記タップを加工材料上の開口から引抜くために，
前記第１位置から第２位置まで前記表面手段を復帰させ
る手段と、を備えて構成されるパンチングプレス用タッ
ピング装置である。

（作用） このタッピング装置はスラスト受圧面を有し、この面
はパンチプレスが与える軸力に応じて第１の停止位置か
ら第２の作業位置迄直進する。このスラスト受圧面が第
１位置から第２位置に移動するにつれて、一組のピスト
ンが、バルブ本体の中に形成した各シリンダー中を下方
に移動する。この下降行程中に圧縮されるようにガス容
器から前記シリンダーに窒素ガスが供給される。この窒
素ガスが膨張すると、前記シリンダー内のピストンが上
方に駆動され、これにより前記スラスト受圧面が第１位
置に戻る。そしてパンチプレスから与えられる次の軸応
力を受ける。またねじ切り加工中に、タップを定期的に
潤滑・冷却するためにオイル容器からタップに切削油が
供給される。

ギヤレス動力伝達装置は、スラスト受圧面の直進運動
を、タップの直進・旋回運動に変換するために設けてあ
る。さらに詳細には、多重開始ねじ形成端部及び反対側
のスプライン形成端部を有するスプライン軸が、前記受
圧面に取付けられこれと共に移動自在になっている。こ
のスプライン軸のねじ形成端部が、ローラーナット内を
軸方向に移動してスプライン軸を回転させる。このスプ
ライン軸の直進運動と回転運動はスプラインナットとリ
ードスクリューによってタップに伝えられる。前記リー
ドスクリューは、固定したリードナット内を回転しつつ
軸方向に移動するねじ軸部を有している。前記タップ
は、リードスクリュー軸とコレットで連結していて前記
軸と共に回転し移動する。従って、タップは、ワークピ
ースの開口で向けて前進しその内部で回転する。

なお、前記タップ及びリードスクリュー軸のねじピッ
チを、スプライン軸のねじ形成端部のねじピッチより少
なくすることで、タップは、ローラーナットを介して、
スプライン軸が移動した直進距離より少ない直進距離を
前進する。

（実施例） 以下各図面を参照して、タップを高速（例えば10,000
回転／分）で回転し得る本発明の一実施例のタッピング
装置を説明する。

ここに、第１図は、タッピングヘッド組立体２と容器
組立体４との結合を示す。このタッピング装置１は、数
値制御タレットパンチプレス（図示せず）に取付けた場
合に、パンチプレスから与えられる軸方向応力を、タッ
プを高速で回転させる回転力に効率良く変換できる。前
記タッピングヘッド組立体２には、パンチプレスからの
軸方向応力を受ける受圧面を有するスラストベアリング
組立体６が取付けてある。第３図を参照して以下でより
詳細に説明するが、前記スラストベアリング組立体６
は、パンチプレスによって与えられる軸方向応力を大き
な摩擦なしで受けることのできる一対のスラストベアリ
ングを有する。

前記タッピング装置１のタッピングヘッド組立体２
は、上部バルブ本体８及び、下部動力伝達装置筐体10を
有する。前記バルブ本体８（第４図を参照して詳細に説
明）には、上述のスラストベアリング組立体６が設けて
ある。このスラストベアリング組立体６は、軸方向の駆
動力によってバルブ本体８に向って下降し押付けられる
ように（第８図参照）、初期状態に於いて、バルブ本体
の上方に位置し（第７図参照）且つパンチプレスに当接
されるように整列してある。

後に説明するが、前記容器組立体４の窒素ガス容器14
から前記バルブ本体８に対して、窒素ガスが供給されス
ラストベアリング組立体６を上方に駆動する。これによ
り前記スラストベアリング組立体６は、バルブ本体８か
ら離間した当初位置に戻り、ンチプレスからの他の軸方
向応力を受け得る状態となる。

このように、スラストベアリング組立体６は、パンチ
プレスによって与えられる軸方向応力を，動力伝達装置
筐体10により、タップを回転させるための回転力に変換
するという重要な目的のためにバルブ本体８に対して往
復運動する。

前記動力伝達装置筐体10は、前記スラストベアリング
組立体６の軸方向運動を、タップ80の回転運動に変換す
るための手段（第５図、第６図を参照して詳細に述べ
る）を有する。なお、パンチプレスと連結するタッピン
グ装置１を整列し，パンチプレスに対する回転を防止す
るために、動力伝達装置筐体10には軸方向のキー溝16が
延設してある。また、タップへ潤滑油を補給するための
オイル噴出口（第４図において78で示す）がオイル噴出
口溝（第４図に示す）から突出してある。

前記タッピング装置１の容器組立体４は、上部の切削
油容器12と下部の窒素容器14を有して成る。前記切削油
容器12には、補充用キャップ18が設けてあり前記容器に
対してオイルを補充できる。同様に、窒素容器14には、
補充用チューブ20が設けて在り前記窒素容器に対して窒
素ガスを充填できる。

第２図及び第３図を参照して、前記タッピング装置１
のスラストベアリング組立体６の詳細を説明する。

まず、第２図に示すように、前記スラストベアリング
組立体６には、複数（例えば４個）の開口が設けてあっ
て同数のソケットヘッドキャップねじ24が挿通される。
前記スラストベアリング組立体６から、（ヘッド組立体
２のバルブ本体８および動力伝達装置筐体10の内部へ挿
入自在に），突設したスプライン軸26は、多重開始ねじ
形成端部28と対向スプライン形成端部30を有する。前記
ねじ形成端部28にはその周囲に４条のねじが切ってあ
る。

前記バルブ本体８のシリンダー内に、１組（例えば４
本）のピストン32（第２図では２本のみ示す）がそれぞ
れ挿通されており（第４図も参照）、前記ピストン32の
先端は、バルブ本体８より突出され、前記スラストベア
リング組立体６の各開口22に挿入されてねじ24とその内
部において螺合している。組立状態において、各キャッ
プねじ24は、前記スラストベアリング組立体６の各開口
22の内部で、対応するピストン32にそれぞれ取り付けら
れる。このようにして、前記スラストベアリング組立体
６がパンチプレスからの軸応力によってバルブ本体８に
向けて下降すると、キャップねじ24が同じく下降して、
それぞれピストン32をバルブ本体８に向けて押付ける。

第３図において、前記スラストベアリング組立体６
は、頭部及び底部ベアリング筐体36,38が取外され分離
した状態で示されている。すなわち、前記頭部筐体36
は、固定用縁部40を有し、底部筐体38は固定用鍔部42を
有している。前記固定用鍔部42は、組立てた状態（第２
図参照）で、固定用縁部40の下に廻し入れることができ
る寸法に作られていて、これにより頭部及び底部ベアリ
ング筐体は解体可能に結合される。

既に述べたように、スラストベアリング組立体６は，
一対のスラストベアリングを有している。さらに詳述す
れば、スラストベアリング組立体６は上部及び下部のス
ラスト組立体44,46を有する。上部スラスト組立体44
は、頭部及び底部スラスト座金50及び52に挟まれた第１
スラストベアリング48を有している。同様に、下部スラ
スト組立体も頭部及び底部座金56及び58に挟まれた第２
スラストベアリング54を有する。前記上部スラスト組立
体44は、頭部筐体36の開口45に嵌合する寸法に作られて
いて、パンチプレスと軸を一致させてある。下部スラス
ト組立体46は、底部筐体38の開口47の上方に位置するよ
うな寸法に作られていて、上部及び下部スラスト組立体
44及び46と開口45及び47は互いに，スラストベアリング
組立体６の内部で同芯に配列されている。

前記スプライン軸26は、組立状態において上部スラス
ト組立体44の底部スラスト座金52と下部スラスト組立体
46の頭部スラスト座金56の間に保持されるスラスト鍔部
60に対して、ねじ付き端部28の位置で結合してある。し
たがって、スプライン軸26のスラスト鍔部60は、頭部及
び底部筐体36、38の開口45、47の中間に位置する。さら
にスプライン軸26のねじ形成端部及びスプライン形成端
部28、30は、（第２図に示すように）下部スラスト組立
体46を貫通して、底部筐体38の開口47から外方に突出す
るように延長されている。しかし、ボールベアリング62
が開口47内に設けてあって、スプライン軸26を保持し
て、底部筐体38から側方に位置ずれすることを防止して
いる。

第４図は、前記バルブ本体８およびトランスミッショ
ン筐体10を相互に分離した状態におけるタッピング装置
のタッピングヘッド組立体２を示す。第２図によって既
に説明したごとく、バルブ本体８には、複数（例えば
４）のピストン32が設けてあり、各ピストンの軸の周囲
にはシール66および（例えばウレタン性の）緩衝バンパ
ー68が装着してある。前記各ピストン32は、前記スラス
トベアリング組立体６と隣接すると共に（第２図に示す
態様で）パンチプレスからの軸方向の駆動力に応答すべ
くそれぞれシリンダ70に配置されている。従って、スラ
ストベアリング組立体６をパンチプレスが打圧して、当
該組立体６がバルブ本体８に向けて移動する際の下降行
程において、ピストン32は、シリンダ70内部を下方に移
動する。前記シリンダ70の上部は、ピストン32の上昇行
程においては大気圧状態になっている。すなわち各シリ
ンダ70は、外気に通じる通気孔（図示せず）を備え、上
昇行程における圧縮状態、及び下降行程における真空状
態を回避している。

本実施例の重要な特徴の一つは、ペンシルベニアのベ
ツレヘム会社のSKFコンポネントシステムスから市販さ
れている内側捩切りローラーナット74を、前記スプライ
ン軸26を受入れるためにバルブ本体８に固定している点
である。これにより、（パンチプレス、スラストベアリ
ング組立体６の連結によって与えられる）、軸方向ある
いは直線方向の打撃力がタップ８を回転させる回転力に
変換される。

前記ローラーナット70は、回転しないようにバルブ本
体８に設けた透孔にキー止めしてある。このローラーナ
ット74は、従来のタッピング装置に共通の大型で複雑な
歯車装置に取って代わり、且つ、パンチプレスからの大
衝撃力によるスプライン軸26の消耗可能性を低減すべ
く、本実施例で使用される低摩擦・高回転力の装置であ
る。

前記スラストベアリング組立体６に対して軸方向ある
いは直線方向の打撃力が加えられると、スプライン軸26
のねじ形成端部（第３図において28と示す）は、ローラ
ーナット74の内側ねじによって極めて高い速度で回転さ
れ、前記バルブ本体８のピストン32はシリンダ70内を下
降する。前記ローラーナット74の一端は、バルブ本体８
から下方に向けて突き出ていてトランスミッション筐体
10内部に対応して設けた開口部に受入れられ、もってバ
ルブ本体８をトランスミッション筐体10と確実に芯合せ
するための手段を構成する。

前記バルブ本体８及びトランスミッション筐体10は、
適宜に揃えて設けた複数のねじ穴な下向きにねじ込まれ
た適数のソケットヘッドキャップねじ76によって連結し
てある。

また、前記トランスミッション筐体10の底部にある油
噴出口78に対して、貯油槽（第８図にて12）から給油路
（第７図、第８図に示す）が設けてある。前記油噴出口
78は、前記タップを潤滑、冷却する為にタップ80に隣接
して設けてある。

第５図および第６図を参照してトランスミッション筐
体10の詳細を説明する。

第５図において、トランスミッション筐体10は、前述
したキャップねじ（第４図において76）によりバルブ本
体８の底面と結合される取付フランジ82を備えている。
この取付フランジ82から下方に中空リードナット筐体84
が延設されている。

第６図にも示すように、内側にスプラインを形成した
スプラインナット86が、ソケットヘッドキャップ付きね
じ89によりリードねじ88に取付けてある。このリードね
じ88は軸方向に突出するリードねじ軸90を有する。この
リードねじ軸90の一部には、リードナット92を保持する
ためのねじが形成してある。組立状態において、前記ス
プラインナット86は、リードナット筐体84の中空内に位
置する。リードナット92が、相互に離間して配置したソ
ケットヘッド調節ねじ94により前記リードナット筐体84
に一部嵌入して固定してある。

さらに、前記スプライン軸（第３図にて26）のスプラ
イン形成端部30は、当該スプライン軸26への回転力が前
記スプラインナット86及びこれに連結したリードねじ88
に伝達されるように、内側にスプラインを形成したスプ
ラインナット86の本体に嵌入してある。このようにして
スプラインナット86の回転は、リードねじ軸90を介して
タップ80の回転・直進を生ぜしめる。

前記リードナット92は、オイルポンプ本体96に取付け
てある。また、リードナット92及びオイルポンプ本体96
がスプラインナット86及びリードナット92に対して固定
する態様で、前記リードナット及びオイルポンプ本体が
リードねじ軸90に螺着してある。

前記オイルポンプ本体96は、中央開口部及び、軸方向
に延伸する複数の貫通通路を有している。前記オイルポ
ンプ本体96内の通路98の１つは、オイルポンプのピスト
ン100をその内部に収納する寸法に形成しており、タッ
プ80の潤滑・冷却のために貯油槽（第１図にて12）から
オイル噴出口78へ、定期的に圧力オイルを噴射させる。
他の通路104は、オイルポンプ100へのオイルの流れを制
御するためのチェックバルブ（第８図に144で示す）を
収納する寸法に形成してある。前記オイルポンプ本体96
の他の通路は、オイルポンプ本体96を隣接するスペーサ
ー106と連結するためのねじ124の第１の組と、ポンプ本
体96をリードナット筐体84と連結するためのねじの第２
の組を収納する寸法に形成してある。

前記オイルポンプ本体96には、チェックバルブ（第８
図に144で示す）を格納するための開口部を別に設けて
ある。また前記オイルポンプ本体96の中央開口部には、
リードねじ軸90を囲繞する直進／回転ベアリング（第７
図において107で示す）が配してある。この直進・回転
ベアリングに隣接してスリーブ108、及び、前記タップ8
0を着脱自在に取り付ける瞬間着脱コレット110が設けて
ある。

前記オイルポンプ本体96に、ボルト124で連結される
前記スペーサー106にも、中央開口部、及び１組の軸方
向貫通通路が設けてある。また、組立の際にコレット11
0を収容するための、比較的大きいキー溝112が、スペー
サー106の中央開口部と同一長さに亘って設けてある。
従って前記スペーサー106とオイルポンプ本体96は、タ
ップ80をそこから突出した状態で接続することができ
る。

前記スペーサー106を貫通して形成した他の通路114、
オイルポンプ本体96の通路98と整列しており前記オイル
ポンプピストン100を収納する寸法に形成してある。前
記オイル噴出口78は、前記ピストン100からのオイル
が、噴出口78を介してタップ80に達するようにピストン
リリーフ回路116と連通している。

また、スペーサー106を貫通して設けた通路の１部
は、ねじ124の前記した組を収容し、残りの通路はそれ
ぞれ作動復帰スプリング118を収容する。前記作動復帰
スプリング118の先端はオイルポンプ作動子120に収容さ
れる。前記スプリング118は、オイルポンプ作動子120及
びスペーサー106を相互に離間・整列した状態に付勢す
る。複数のソケットヘッド肩部ねじ124は、前記オイル
ポンプ作動子120が該ねじに沿って往復動できるよう
に、作動子120に設けた開口部122に挿入されている。こ
のねじ124は、さらにスペーサ106及びオイルポンプ本体
96の通路を挿通して延伸し該スペーサーとポンプ本体と
を連結している。

オイルポンプ作動子120には、中央に開口部が設けて
在り、この内部に、ワークピースから分離されて（すな
わち保護されて）タップ80が配置される。このタップ80
は、（パンチプレスが軸方向の打撃力を生成し、スプラ
イン軸のスプライン形成端部30がスプラインナット96内
に移動する時）、作動子120の中央開口部を介して外方
に突出しワークピース開口にタップ加工するように直線
方向に僅かに移動可能である。

なお、前記オイルポンプ作動子120の先端部に、金属
板の突起を歪ませ当該突起が剪断されるのを防止する面
とり部を形成することが望ましい。

さらに、前記オイルポンプ作動子120に、前記オイル
ポンプピストン100の先端部102と係合しピストン100を
ポンプ作動子120に固定するキー溝128（第5a図に示す）
を設けることが望ましい。この構成により、（パンチプ
レスによって生成された軸方向応力に応じて）トランス
ミッッション筐体10が下方へ押されてねじ切り加工すべ
くワークピースに接触する度に、オイルポンプ作動子12
0が、作動子復帰スプリング118の付勢力に抗してスペー
サー106に向って上方に移動する。この作動子120の上方
への移動により、当該作動子120のキー溝128と先端部10
2が連結しているオイルポンプピストン100が移動され
る。従って、オイルは加圧された状態で、ピストン解放
通路116、及びスペーサー106の噴出口78を介してタップ
80に注油される。

ワークピースの開口がタップ加工され、トランスミッ
ション筐体10がワークピースと離間して上方に移動する
と、スプリング118の軸方向付勢力によってオイルポン
プ作動子120が、下方に移動しスペーサー106に対して離
間・整列した初期位置へ戻る。

第５図に示した、トランスミッション筐体10内に配置
した要素の組み合わせが、従来のタッピング装置の歯車
式伝動装置に比して、寸法・複雑さ・コストの点で有利
な無菌車伝動装置を構成することは容易に理解されるで
あろう。より詳細には、既に明らかな通り、パンチプレ
スからスラストベアリング組立体６（第２図において
６）に加えられた軸方向応力はローラーナット（第４図
において74）によってスプライン軸26の回転を生成す
る。このスプライン軸26の回転運動は、スプライン形成
端部30からスプラインナット86を介して、リードねじ88
に伝えられリードねじ軸90を回転させる。ここに、リー
ドスクリュー軸90とともに回転するリードねじ88の頭部
は、固定リードナット92に向って、スプライン形成端部
30がスプラインナット86中を直進する速度よりも遅い速
度で移動する。したがって、スラストベアリング６の直
進運動は、（第４図のローラーナット74において）スプ
ライン軸26の回転運動に変換され、スプライン軸の比較
的大きな直進運動は、リードスクリュー88（およびリー
ドスクリュー軸を介してタップ80）の小さく精密に制御
された直進運動に変換される。さらに具体例によれば、
スプラインナット86の内側スプラインにおける、スプラ
イン軸26のスプライン形成端部30の受容・直進運動によ
って、パンチプレスからの軸方向応力に応じて、スラス
トベアリング組立体がバルブ本体（第４図において８）
方向へ約32mmの直進運動すると、タップ80は約6.5mm移
動してオイルポンプ作動子120から突出しワークピース
上の開口内にねじ切り挿入される。

前述のスラストベアリング組立体６、スプライン軸27
及びタップ80間に於ける直進運動の変換は、リードスク
ウリュー軸90とタップ80を同一のねじピッチに形成する
ことにより達成される。しかし、前記スプライン軸のね
じ形成端部のねじピッチ（所望により適宜変更される）
は、タップ80及びリードねじ軸90のねじピッチより大き
い。よって、タップ80のピッチを変更しようとする場合
には、リードスクリュー88およびリードナット92のねじ
ピッチを適宜変更することが必要となる。

第６図を参照して、タップ80をトランスミッション筐
体10内に着脱自在に保持する瞬間着脱コレット110の詳
細を説明する。

コレット110には、コレットフランジ132で囲繞された
コレットスリーブ130が設けてある。前記タップ80は、
その切欠部において、コレットスリーブ130に設けた１
組のボール内に保持される。また複数のピン133が、コ
イルスプリング134を保持するために、コレットフラン
ジ132に設けた透孔中に挿入してある。さらに、タップ8
0をスリーブ130から外側に向って付勢しタップが使用中
に破損した場合には容易に取外せるように、コイルスプ
リング137がコレットスリーブ130の内側に備えてある。
残りのコイルスプリング134は、通常の操作状態におい
て、コレットスリーブ130からタップ80を取外すために
必要なバネ作用を与える。前記リードスクリュー軸90の
内部には圧縮スプリング135が配してあり、コレットス
リーブ130の一端はスクリュー軸90の内部でスプライン1
35の前方に位置している。このスプリング135により、
タップ80がワークピースに対して直進するがワークピー
ス上の開口に挿入されなかった場合に、コレットスリー
ブ130がリードスクリュー軸90中で後退移動される。こ
れによりタップ80の破損が防止される。ロールピン136
が、リードスクリュー軸90に形成した軸方向の長穴138
に沿って移動に設けてあり、コレットスリーブ130内に
形成した開口を介してスリーブ130とスプリング135を軸
90内に保持する。最後に、円錐型のコレット先端部139
は、コレットスリーブを囲繞し、そこから突出するタッ
プ80を保護する。コレット先端部は、タップ80を保持ボ
ールから離反させるために、スプリング134の軸方向応
力に抗して移動させることができる。これにより、前記
タップはスリーブ130から簡単に迅速に取外すことがで
きる。タップ寸法を変更する場合には、リードスクリュ
ー88、リードナット92およびコレット110を交換するこ
とで対応する。

第７図は、前記タッピング装置１のタッピングヘッド
組立体特に、バルブ本体を介して延伸する無歯車伝達装
置と、タップ80を回転させながら前進させるトランスミ
ッション筐体10との連結体の断面図である。第７図のタ
ッピング装置１では、スラストベアリング組立体６が、
ピストン32の作用によりバルブボデー８の上方に離間
（例えば約32mm）しており休止した状態にある。タップ
80は、オイルポンプ作動子120内に引き込まれ、保護さ
れている。前記休止状態において、スラストベアリング
組立体６は、パンチプレスからの軸方向の応力を受ける
ために該プレスと整列されている。前記応力により、第
８図に示す如く、ベアリング組立体６が、バルブボデー
８に向って移動されピストン32が各シリンダー70中を移
動する。

上記したごとく、従来のタッピング装置に共通する比
較的に複雑な大型歯車装置は、本発明において、スラス
トベアリング組立体６とスプラインナット86の間に、ロ
ーラーナット74を介して連結したスプライン軸26を有す
る一連の直線的動力伝動部材によって置き換えられる。
これにより、パンチプレスによって与えられた軸方向応
力は、ローラーナット74により第１の回転力に変換され
る。さらに、スプライン軸26の作る第１の回転力、およ
びスプラインナット86内の中空部に対するスプライン軸
26の移動を、第２の回転力およびタップ80の軸方向運動
に変換するために、リードスクリュー軸90が、リードナ
ット92、及びオイルポンプ本体96の直進・回転ベアリン
グ107を介してリードスクリュー88・コレット110間に連
結されている。ここに、既に詳細に説明した通り、リー
ドナット92およびリードスクリュー軸90上のねじピッチ
は、タップ80のねじピッチと等しく設定してある。しか
し、スプライン軸26の先端ねじ28のピッチは、タップの
それより大きく設定してある。スプライン軸26が、スプ
ラインナット86の内部スプラインを介して回転、直進す
ることができるために、前記の異なるピッチが可能とな
る。したがって、リードナット92およびリードスクリュ
ー軸90のピッチを変更した場合には、タップ80において
対応する変更が行われる。

第８図は、パンチプレスにより軸方向の駆動力が生成
されるとともに、この駆動力（矢視の方向）がスラスト
ベアリング組立体６に加えられた際の、受圧状態にある
タッピング装置１を示している。この場合に、ピストン
32が各シリンダー70内においてガスを圧縮するように、
ベアリング組立体６は下方に移動されてバルブ本体８と
接触する。さらに、スプライン軸26は、スプラインナッ
ト86の内部の中空スプラインを通って回転しながら軸方
向に移動する。これにより、タップの回転および軸方向
移動が（トランスミッション筐体10のリードスクリュー
軸90を介して）生成され、ワークピースの開口部にタッ
プ80が受け入れられ、ねじ切りが行われる。すなわち、
スプライン軸26の回転により、スプラインナット86が、
固定リードナット92に対して回転し、リードスクリュー
軸90を介してタップ80を軸方向に移動させる。

第５図を参照して既に説明したように、スラストベア
リング組立体が前進する場合は、オイルポンプの作動子
120も前進してワークピースに接触する。これによりオ
イルがタップ80に対して噴射される。より詳細に説明す
ると、既に示したように、オイルポンプ作動子120のワ
ークピース方向への移動により、これに連結したオイル
ポンプのピストン100（第５図及び第5a図参照）が対応
して移動される。従って、切削油は、容器組立体４の中
空油槽12から、第１チェックバルブ142、第２チェック
バルブ144及びスペーサー106中のリリーフ回路116を含
むオイル供給通路140（実線矢印で示す）を経由してオ
イル噴出口78に送られる。

さらに、容器組立体４の中空窒素容器14から、窒素ガ
スが、ガス供給路150（破線の矢指にて示す）を介して
バルブ本体８のシリンダー70へ供給される。このよう
に、圧縮されたガスの膨脹につれて前記ピストンがシリ
ンダー中を上方に駆動されるように、ピストン32の下降
行程中にシリンダー70へ圧縮すべきガスが供給される。
したがって、スラストベアリング組立体６およびタップ
80は、それぞれバルブ本体８およびオイルポンプ作動子
120に対して上方に移動する。また、スプライン軸26は
スプラインナット86に対して引き戻され、タッピング装
置１は第７図の休止状態にリセットされる。そしてワー
クピース上の別の開口部をねじ切りするための次のパン
チプレスからの軸方向応力を持つ。かくして、ピストン
32が、パンチプレスの作用によってシリンダー70内部を
第１の方向に向って、又、圧縮窒素ガスの膨脹によって
反対方向に往復運動することが理解されるであろう。ま
た、実施例のタッピング装置の無歯車動力伝動装置が、
窒素ガスのスプリング的効果により、極めて高速・正確
なねじ切り加工を、安価に行うことが出来ることも理解
されるであろう。

この発明の好適な実施例が明示説明されているがこの
発明の真の趣旨と範囲を逸脱することなく各種の変更が
可能であることは明瞭である。例えば、本発明のタッピ
ング装置はタレット型のパンチプレスに対して特に適用
されたものとして説明されているが、そのタッピング装
置は従来のパンチプレス又は流体あるいは流体圧機械式
パンチプレスとも同様に使用できることは当然である。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、特許請求の範囲
の記載のごとく構成したため、パンチングプレス或いは
同様の機械に着脱自在であり、板材に対して効率的に捩
き切り加工をおこなうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例に係るタッピング装置を示
す斜視図である。 第２図は、第１図に示すタッピング装置のスラストベア
リング組立体とバルブ本体の結合状態を示す図である。 第３図は、第２図のスラストベアリング組立体の拡大図
である。 第４図は、本タッピング装置のバルブ本体と動力伝達装
置の筐体との分解状態を示す図である。 第4a図は、第４図のバルブ本体と動力伝達装置の筐体の
中間に位置するローラーナットの拡大図である。 第５図は、第４図の動力伝達装置の筐体の分解図であ
る。 第5a図は、第５図の動力伝達装置の筐体中のオイルポン
プ作動装置に保持されているオイルポンプピストンを示
す断面図である。 第６図は、動力伝達装置を更に分解した分解図である。 第７図は、本タッピング装置の弛緩状態における一部断
面図である。 第８図は、本タッピング装置がパンチプレスからの軸方
向応力を受けて負荷状態にある場合の一部断面図であ
る。 26……スプライン軸、74……ローラナット 86……スプラインナット、88……リードねじ 90……リードねじ軸、92……リードナット 80……タップ、110……コレット

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 スコット ディー．メイナード アメリカ合衆国 922663 カリフォルニ ア州 ニューポート ビーチ ナンバ ー．304 キャグニー レイン 270 (56)参考文献 実開 昭61−144913（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭62−150022（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B23P 23/04 B23G 1/16 Z

Claims (11)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】加工材料に形成した開口にねじ切りを行な
   うためのねじ加工タップを有し、往復動可能の応力発生
   手段を有するプレス機械に装着自在のタッピング装置に
   して、 プレス機械と整列され、プレス機械により発生された応
   力を受けて第１位置から第２位置まで，前記応力に対応
   して直線的に移動可能な表面手段と、 前記表面手段と隣接し、前記プレス機械によって発生さ
   れた応力に対応して前記表面手段と共に直線運動する軸
   手段と、 前記軸手段とタップとの間に配置され、加工材料に設け
   た開口に向けて，タップを前進させるとともにねじ切り
   加工すべく前記軸手段の直線運動をタップの直線・回転
   運動に変換する手段と、 前記タップを加工材料上の開口から引抜くために，前記
   第１位置から第２位置まで前記表面手段を復帰させる手
   段と、 を備えて構成され、 前記軸手段（26）は、その第１端部に１組のねじ（28）
   を形成し、反対の端部に軸方向に延長した一組の平行に
   整列したスプライン（30）を形成し、 前記軸手段（26）の直線運動をタップ（80）の直線・回
   転運動に変換するための前記手段は、前記軸手段（26）
   のねじ形成第１端部（28）を受けるための内部ねじ形成
   ローラーナット（74）と、前記軸手段（26）のスプライ
   ン端部（30）を受容するスプラインナット手段（86）
   と、内側にねじ切りしてあるリードナット手段（92）
   と、前記スプラインナット手段（86）に結合され且つ前
   記リードナット手段（92）を介して回転可能なねじ切り
   してある軸（90）を有するリードスクリュー手段（88）
   と、を備えてなり、 前記タップ（80）と前記リードスクリュー手段（88）の
   ねじ切りしてある軸のねじピッチは、相互に実質的に等
   しいタッピング装置。
2. 【請求項２】前記表面は，前記軸の第１端部を，其の間
   において受容し且つ保持するための第１および第２スラ
   スト軸受を有し、 前記軸の反対側の端部は、タップの運動を制御するため
   に前記表面より外方に突設されていることを特徴とする
   請求項１に記載のタッピング装置。
3. 【請求項３】前記軸手段の直線運動をタップの直線・回
   転運動に変換する前記手段は、タップを保持するコレッ
   ト手段をも有し、前記コレット手段は、リードスクリュ
   ー手段と一緒に回転・直線運動を行ない、かつ、前記ス
   プラインナット手段によって前記リードスクリュー手段
   が回転して前記リードナット手段に対して直線運動する
   ときにタップが対応して回転しワークピースの開口に向
   って前進するように、前記リードスクリュー手段に連結
   していることを特徴とする請求項１に記載のタッピング
   装置。
4. 【請求項４】タップの前進する直線距離が前記スプライ
   ンナット手段の中心開口を通過する前記軸手段のスプラ
   イン形成端部の直線運動より少くなるように、タップと
   前記リードスクリュー手段のねじ切りしてある軸のねじ
   ピッチは，相互に等しく且つ前記軸手段のねじ形成端部
   のねじピッチよりは小であることを特徴とする請求項３
   に記載のタッピング装置。
5. 【請求項５】前記リードスクリュー手段のねじ切りして
   ある軸は中空であり、前記コレット手段がタップを保持
   するための圧縮バネとスリーブを有し、前記圧縮バネと
   前記スリーブとは、開口を設けていないワークピースの
   表面にタップが当接した場合に前記スリーブが前記軸内
   を通過して前記バネの軸方向応力に抗して移動するよう
   に前記の中空軸内に配置されていることを特徴とする請
   求項３に記載のタッピング装置。
6. 【請求項６】前記表面手段とシリンダー手段とに隣接す
   るピストン手段を更に備え、前記シリンダ手段は、前記
   表面手段が前記第１、第２位置の間を移動する際に，前
   記ピストン手段がその内部を往復動するように構成され
   て成る請求項１に記載のタッピング装置。
7. 【請求項７】ガス収容手段と、このガス収容手段からの
   ガスを前記シリンダー手段に供給するためのガス供給通
   路を更に備え、前記表面手段が前記第１位置から第２位
   置に移動する際に、前記ピストン手段は前記シリンダー
   手段内部でガスを圧縮するように，前記シリンダー手段
   の内部を第１方向に向けて移動し、前記シリンダー手段
   の内部で圧縮されたガスは、前記表面手段を前記第１位
   置に復帰させるように前記シリンダー手段を介して，前
   記ピストン手段を反対方向に移動せしめるべく付勢する
   ことを特徴とする請求項６に記載のタッピング装置。
8. 【請求項８】オイル収容手段およびタップを潤滑するた
   めに前記オイル収容手段からタップへオイルを供給する
   ためのオイル供給通路、前記供給通路を介して前記収容
   手段からタップにオイルを送るためのポンプ手段をさら
   に備えて成ることを特徴とする請求項１に記載のタッピ
   ング装置。
9. 【請求項９】前記収容手段からタップにオイルを送るべ
   くオイル供給通路に隣接するオイルポンプピストンと、
   このオイルボンプピストンに連結され往復動することに
   より前記ピストンを往復動をせしめ前記オイル収容手段
   からオイルを送ることができるオイルポンプ作動子手段
   と，を更に備えて成る請求項８に記載のタッピング装
   置。
10. 【請求項１０】前記ポンプ作動子手段に連結する圧縮バ
    ネ手段を更に有し、該バネ手段は、前記作動子手段が前
    記バネ手段に向って移動して前記バネ手段を圧縮すると
    きに前記作動子手段を往復動させるべく付勢することを
    特徴とする請求項９に記載のタッピング装置。
11. 【請求項１１】前記タップ（80）と前記リードスクリュ
    ー手段（88）のねじ切りしてある軸のねじピッチは、前
    記軸手段（26）のねじ形成端部（28）のねじピッチより
    は小である請求項１に記載のタッピング装置。