JP3021422B2 - 動力伝導装置にクランク機構を設けた多軸タッピング機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は動力伝導装置にクラ
ンク機構を設けた多軸タッピング機に関する。

【０００２】

【従来の技術】直立多軸ボール盤量産用としては、作業
時間を短かくする手段としては、同時に沢山のドリルで
仕事をすることが提案されているけれど、一度セットし
たら少なくとも数日間同一の仕事を続けられるだけの作
業量がないと機械を遊ばせておかなければならなくなる
ことが知られている。

【０００３】ドリルを沢山つけて同時に回転させること
は大して困難ではないが、各ドリルの間隔と所定の寸法
にきめてやるのがなかなか困難で寸法がやかましいとき
には必ず治具板を用意して、ドリル先の振れを止めてや
らなくては、０．１ｍｍけたの寸法差を保証できかねる
ので、多軸ボール盤の段取替えは、非常にめんどうなこ
とであって一種の専用機であると考えられている。

【０００４】使用現場での問題点は、ドリルの長さをそ
ろえること、寿命が来る前に工具を取替えてやること、
切りくずの排除に十分な注意をはらうことなどで簡単な
ようでも煩雑なことが多いことも知られている。

【０００５】多軸ボール盤は気長に穴をあけているよう
でもドリルの数だけの台数分の仕事をするので作業量は
すばらしく大きい。それと同時に、必要とする動力も思
いのほか大きいものでちゃんと計算しておかないと主電
動機の出力不足になりやすい。それと、推力の大きくな
るのが機械を作るほうでの問題点で、コラムやベッドを
思い切り丈夫にしておかないと負けてしまうので、ヤン
グ率の高いこと、中空の大きな箱状をしていることなど
から、多軸ボール盤のコラムには鋼板構成のものが多い
のも一つの特長ともいえることも周知のところである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明者は前述の如
き、公知の多軸ボール盤又は多軸タッピング機の諸欠陥
を改善することに着目し、多軸数に比較して小形化し得
ること、軸間隔を小さくしうること、軸間隔の長い機構
でも、ユニットそのものは同一で、クランク軸によって
平行リンク運動させられたクランク板（２）及びメタル
板（３）の２枚の部材のみを新規製作することにより複
数個のタッピング軸(14)……はそのまゝ変更した穴位置
に差し換えることで容易に複数種類の製品加工をなし得
ないかについて詳細に検討した結果本発明の開発に成功
したものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の第１の発明は、
多軸タツピング機の動力源に連結され、タップ台（１）
のクランク板（２）に平行状に配設した横軸(10)に設け
たスパイラルギヤ（７）及び(12)と噛合するスパイラル
ギヤ（８）及び(13)を有する縦軸（９）及び（11）を前
記横軸(10)を直交して具備し、前記縦軸（９）及び(11)
の上端に設けた同一偏心軸(17)及び同一偏心軸(18)よっ
て平行リンク運動させられる、前記横軸(10)と平行状に
配設したクランク板（２）のベアリング穴（５）及び
（６）に回動自在に嵌合し、前記クランク板（２）に平
行しかつ該クランク板（２）の上方に配設したメタル板
（３）の複数個のメタル穴(19)……を貫通しかつ下端部
に偏心軸を有する複数個のタップ軸(14)……を前記同一
偏心軸(17)及び(18)によって平行リンク運動させられる
クランク板（２）に回動自在に嵌合したことを特徴とす
る、動力伝導装置にクランク機構を設けた多軸タツピン
グ機であり、本発明の第２の発明は前記第１の発明に更
に、前記メタル板（３）取付ネジ(30)の下方にスペーサ
ーパイプ(28)を取付けて固定し、同一偏心軸(17)及び(1
8)によって平行リンク運動させられるクランク板（２）
にスペーサーパイプ(28)の逃げ部(29)を設けたことを特
徴とする、動力伝導装置にクランク機構を設けた多軸タ
ツピング機であり、このような特段の技術的構成とする
ことによりタップの穴位置及び関連の条件を少なく出来
るので多軸機構であっても、装置を小型化でき、またタ
ップ軸は共通部品として次の穴位置に差し換え可能であ
ると言う、諸条件により少量生産にも対応できる等の、
作用効果を達成しうるものである。

【０００８】

【発明の実施の形態】図１は本発明の動力伝導装置にク
ランク機構を設けた多軸タッピング機第１の発明の要部
を示す部分断面正面図、図２は図１の上面図、図３は図
１の側面図である。

【０００９】図１の横軸１０より正逆の動力回転源を入
力する、この力を横軸１０、縦軸９，１１の直行する２
軸に取付けたスパイラルギヤ７，８，１２，１３で回転
方向を変換して、９，１１の２軸を同一方向に同一偏心
量のクランク軸１７，１８を回転させる。クランク板２
はクランク軸によって平行リンク運動させられる穴板で
ある。９，１１の２軸の上部のクランク軸１７、１８に
嵌合するベアリング穴５，６とにより、該クランク軸１
７，１８によって平行リンク運動させられる穴板２は
９，１１の２軸を中心として偏心量がこれら軸の半径に
相当する平面リンク運動を行う。本発明において、平行
リンク運動とは、前記縦軸１１および９の上端に偏心量
（Ｒ）に両方の等しい（Ｒ）量の偏心クランク軸１７及
び１８を設け、この２軸間の距離を（Ｖ）とすると、
（Ｒ）クランク穴板２には同一偏心量のクランク軸１７
及び１８の入る、ベアリング穴を穴間隔（Ｖ）で２ケあ
ける。この穴を偏心クランク軸１７及び１８に嵌合させ
て、横軸１０を回転させると対辺が（Ｒ）と（Ｖ）より
なる平行四辺形が出来、平行リンク運動する機構とな
る。

【００１０】タップ軸１４……の下端に所定偏心量（こ
れはクランク軸１８の偏心量と同一値とする）を有する
タップ軸１４……をメタル板３のタップ軸のメタル穴１
９……を加工物のタップ位置と同じに穴をあける（図２
図示）。

【００１１】また、クランク軸によって平行リンク運動
させられるクランク板２の穴２２，……はメタル板と同
一の位置に穴をあけ、この穴にタップ軸の１４……のク
ランク部を入れる。この状態が図２の５，６，１９，２
０，２１穴の所に書いてある点線で示した如く全部同一
方向にクランク軸部が向くために、偏心クランク軸によ
って平行リンク運動させられる穴板２が９，１１の軸を
中心に所定の偏心量で回転させられればタップ軸は同様
に１９……のメタル板３の穴の軸心を中心とし回転させ
られる。

【００１２】以上が従来の多軸ボール板に見る可撓軸無
しで、何本ものタップ軸を、正確な穴位置で回転できる
最大の特徴とするところである。

【００１３】図３でも明らかなようにタップが細くなる
とトルクの関係上偏心クランク軸１７径及び偏心量も小
さく出来るので偏心クランク軸１８も同じ量となるから
最小軸間隔（軸径＋偏心量×２）を小さく出来ることに
なる。

【００１４】図３上部の２５は治具板に相当するもの
で、これはメタル板と同一位置の穴をあける、これによ
りタップ軸の振れはなくなり、タップ加工の精度はより
良くなる。２６は多軸ボール盤の取付台、２７は被工作
物を示す。

【００１５】タップ軸方向が従来の逆にあるのはタップ
加工時に於ける加工油の滴下による油効率を高める為で
ある。

【００１６】図４，５，６は工作物の加工範囲が大きく
なった場合に適用できる第２の発明の一例を示す。

【００１７】この場合メタル板３取付ネジ３０の下にス
ペーサーパイプ２８を取付けて固定し、クランク軸によ
って平行リンク運動させられる穴板２にはこのパイプ２
８の逃げ部２９を図５点線のように切欠けば外にクラン
ク軸によって平行リンク運動させられる穴板を出すこと
が出来る。前記切欠け直径は前述の如く軸径＋偏心量×
２となる。

【００１８】図４の２′は工作物の穴寸法の位置が丁度
軸９又は１０の上に来た場合は図４のように２枚重ねれ
ば良い。

【００１９】図５は左右方向に拡大する機構の例である
が前後方向（紙面に対して垂直方向）もまったく同様の
機構とすることにより可能である。

【００２０】

【発明の効果】前述の如き技術的構成とすることによ
り、次の如き作用効果が達成できる： １）多軸数に比較して装置を小型に出来る。

【００２１】２）軸間隔を小さく出来る。

【００２２】３）軸間隔の長いものでもユニットそのも
のは同一でクランク軸によって平行リンク運動させられ
るクランク板２及びメタル板３の２点位を製作すればタ
ップ軸１４……の入れ換えですぐに使用可能である。

【００２３】４）クランク軸によって平行リング運動さ
せられるクランク板２及びメタル板３は従来、製品に対
し精度を出すのに大変であったが、ＮＣ（数値制御）化
された“マシーン”での製作では早く、しかも精度も高
く出来、これ等部材を一括してセット換えするので、小
量生産にも対処出来る。

【００２４】５）金属プレス加工品の場合は金型を製作
する時に同時に作ると段取り良く出来る。

【００２５】６）多軸タッピングに要求される３大要素
とは タップ軸の高さの同一であること タップ軸の各回転角度が同一であること 送り速度が同一であること 以上に対し本発明多軸タッピング機は各軸全部が一枚の
クランク板の上に載架されているので物理的にバラツキ
が出来ない構造である。従って、製品に対する要求は総
てクリヤー出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の動力伝導装置にクランク機構を設けた
多軸タッピング機の第１の発明の要部を示す部分断面正
面図

【図２】図１の上面図

【図３】図１の側面図

【図４】工作物の加工範囲が大きくなった場合に適用で
きる第２の発明の一例を示す部分断面正面図

【図５】図４の上面図

【図６】図４の側面図

【符号の説明】

１ タップ台 ２ クランク軸によって平行リンク運動させられるクラ
ンク穴板 ３ メタル板 ５ ベアリング穴 ６ ベアリング穴 ７ スパイラルギヤ ８ スパイラルギヤ ９ 縦軸 １０ 横軸 １１ 縦軸 １２ スパイラルギヤ １３ スパイラルギヤ １４ タップ軸 １５ タップ軸 １６ タップ軸 １７ 偏心クランク軸 １８ 偏心クランク軸 １９ メタル穴 ２０ メタル穴 ２１ メタル穴 ２２ クランク板穴 ２３ クランク板穴 ２４ クランク板穴 ２５ 治具板 ２６ 多軸ボール盤取付台 ２７ 被工作物 ２８ スペーサーパイプ ２９ 逃げ部 ３０ ねじ

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 多軸タツピング機の動力源に連結され、
   タップ台（１）のクランク板（２）に平行状に配設した
   横軸(10)に設けたスパイラルギヤ（７）及び(12)と噛合
   するスパイラルギヤ（８）及び(13)を有する縦軸（９）
   及び(11)を前記横軸(10)を直交して具備し、前記縦軸
   （９）及び(11)の上端に設けた同一偏心軸(17)及び同一
   偏心軸(18)よって平行リンク運動させられる、前記横軸
   (10)と平行状に配設したクランク板（２）のベアリング
   穴（５）及び（６）に回動自在に嵌合し、前記クランク
   板（２）に平行しかつ該クランク板（２）の上方に配設
   したメタル板（３）の複数個のメタル穴(19)……を貫通
   しかつ下端部に偏心軸を有する複数個のタップ軸(14)…
   …を前記同一偏心軸(17)及び(18)によって平行リンク運
   動させられるクランク板（２）に回動自在に嵌合したこ
   とを特徴とする、動力伝導装置にクランク機構を設けた
   多軸タツピング機。
2. 【請求項２】 多軸タツピング機の動力源に連結され、
   タップ台（１）のクランク板（２）に平行状に配設した
   横軸(10)に設けたスパイラルギヤ（７）及び(12)と噛合
   するスパイラルギヤ（８）及び(13)を有する縦軸（９）
   及び(11)を前記横軸(10)と直交して具備し、前記縦軸
   （９）及び(11)の上端に設けた同一偏心軸(17)及び同一
   偏心軸(18)よって平行リンク運動させられる、前記横軸
   (10)と平行状に配設したクランク板（２）のベアリング
   穴（５）及び（６）に回動自在に嵌合し、前記クランク
   板（２）に平行しかつ該クランク板（２）の上方に配設
   したメタル板（３）の複数個のメタル穴(19)……を貫通
   しかつ下端部に偏心軸を有する複数個のタップ軸(14)…
   …を前記同一偏心軸(17)及び(18)によって平行リンク運
   動させられるクランク板（２）に回動自在に嵌合しかつ
   前記メタル板（３）取付ネジ(30)の下方にスペーサーパ
   イプ(28)を取付けて固定し、同一偏心軸(17)及び(18)に
   よって平行リンク運動させられるクランク板（２）にス
   ペーサーパイプ(28)の逃げ部(29)を設けたことを特徴と
   する、動力伝導装置にクランク機構を設けた多軸タツピ
   ング機。