JP3088836B2 - ねじ切り盤 - 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、ねじ切り盤に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のねじ切り盤においては、切り換え
可能な、ずれを生じない連結をもたらす連結装置が、咬
合継手として形成されている。この構造は、これまでの
他の構造と同様に、連結装置が著しく磨耗するという欠
点を有している。これは、今日、ねじ切り盤が、高速回
転によるねじ切りのために、回転の向きの反転を伴って
または伴わずに、および機械スピンドルの回転の向きの
変更を伴わずに、例えば２５００回転／分のオーダーの
高回転数で駆動されるということから生じている。この
場合、トルク伝達機構は、すべて高度の要求を満たさな
ければならない。ねじ山が、例えば右回りに切られると
き、連結装置は、第１の連結部が、切り換え部材を介し
て、切り換え部材に結合された駆動部分にトルクを伝達
可能に連結されるような構成を有している。しかし、第
２の連結部は、切り換え部材に連結されていない。例え
ば、ねじ切りタップを抜くための、回転方向の左回りへ
の切り換えは、切り換え部材を軸方向に移動させ、第１
の連結部の咬合を解除し、第２の連結部の咬合を行うこ
とによってなされる。この場合、回転数の大きな差を生
じ、よって大きな回転加速度が生じる。その結果、切り
換え部材と第２の連結部との磨耗を生じにくい結合を達
成し、しかも、個々の部分ができるだけ磨耗しないよう
にしつつ、大きな回転数の差、よって大きな回転加速度
を伝達しなければならいという問題が生じる。最大の目
的は、ねじ穴を切る際に、ねじ面の高さをできるだけ正
確に出し、上述のような高回転数で作動することができ
るねじ切り盤を形成することである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明の
課題は、構造が簡単で、コストの低減が図れ、スペース
を節約でき、動作の信頼性を有し、とりわけ磨耗を防止
しかつできるだけ迅速に動作する連結を可能とするねじ
切り盤を提供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】これらの課題および後に
明らかとなる別の課題を達成するため、本発明は、機械
スピンドルによって駆動されこれから軸方向に移動可能
な駆動部と、前記駆動部に対して軸方向に変位可能に配
置され、タップを収容する収容部を駆動する被駆動部
と、切り換え可能でずれを生じない連結をもたらす連結
装置とを有し、前記連結装置は前記被駆動部に結合され
たスリーブ形状の切り換え部材を有し、前記切り換え部
材は、連結部材と、前記駆動部によって駆動されかつ前
記切り換え部材に関係づけられた少なくとも１つの連結
部とを備え、一方では、前記被駆動部および前記切り換
え部材と、他方、前記少なくとも１つの連結部との間の
軸方向の相対運動によって、前記連結部が、それに形成
された連結要素とともに、前記連結部材を介して前記被
駆動部とずれないように係合して駆動される位置と前記
被駆動部と係合せず駆動されない中間位置のいずれかの
位置を選択的にとることができ、前記切り換え部材は、
前記被駆動部に軸方向に変位しないように結合され、か
つ円周方向にずれないように連結され、それによって前
記被駆動部を駆動させ、前記連結部材の外側に支持され
ており、前記連結部材は、前記連結要素に対して、前記
連結部における軸方向にのびる半径方向の伝動部の形を
なして、円周方向にずれないように係合し得るようにし
たねじ切り盤において、前記切り換え部材は、ボールス
リーブとして形成され、その内側に半径方向の伝動部を
有し、前記伝動部は、前記被駆動部の溝内に保持され、
そしてこれに、前記被駆動部の伝動部が円周方向に当接
するようになっており、前記ボールスリーブは、その外
側に実質上軸に平行な溝を有し、これらの溝内には、球
状の連結部材が、軸方向に可動にかつ円周方向にずれな
いように収容され、前記ボールスリーブの半径方向の伝
動部および前記被駆動部の伝動部の間における円周方向
には、正逆両方の回転方向において弾性的に作用する緩
衝器、特に、エラストマーから形成された弾性要素が配
置されていることを特徴とするねじ切り盤を構成したも
のである。

【０００５】本発明によるねじ切り盤によれば、従来の
ねじ切り盤の欠点が解消され、上述の課題が達成され
る。上述の特徴を有するねじ切り盤は、また回転方向切
り換え部を備えないような構成とすることもできる。こ
の場合、ねじ切りが行われた後、ねじが結合装置によっ
てはずされ、機械スピンドルは、ブレーキングおよび機
械側の回転方向の反転の後、反対方向に駆動され、一
方、連結装置によって、反対方向への駆動のための結合
および結合の解除がなされる。

【０００６】本発明の別の特徴によれば、ねじ切り盤
は、回転方向切り換え部を備えておらず、連結装置との
連結の間にその連結部材が係合するただ１つの連結部を
備えている。ねじが切られた後、ねじ切りタップが連結
装置を介して機械スピンドルの引き抜きによってはずさ
れ、機械スピンドルにブレーキがをかけられ、機械側に
おいてその回転方向が反転され、機械スピンドルが反対
方向に回転させられ得る。この目的のために、連結装置
は再び係合し、機械スピンドルが回転する間にねじ切り
タップが引き抜かれる。この構成によって、ねじ切り盤
は、その構造がより簡単となる。ねじ切り盤はただ１つ
の連結部を有している。

【０００７】本発明によるねじ切り盤において、負荷の
かけられた状態、並びに連結および連結解除状態で、最
も磨耗を生じない連結が得られ、個々の構成部分に対す
る負荷は、実質上低減され、これらの耐用年数が著しく
増大する。本発明によるねじ切り盤によれば、ねじ穴を
形成する間に、相対的に正確なねじ面高さが得られ、例
えば１分間あたり２５００回転のオーダーの望ましい高
回転速度が得られる。個々の連結部材は、弾性的に衝撃
を緩和され、トルク伝達のための強固な連結が生じるま
で、軸方向に弾性的にずらされる。切り換え部材と被駆
動部との間の緩衝装置によって、磨耗がさらに減じられ
る。なぜならば、負荷が変化する間に、緩衝装置が衝撃
を吸収することによって、連結をさらに強固にするから
である。これは、タップ差し込み方向およびタップ引き
抜き方向のいずれにおいても達成される。

【０００８】さらに、加速されるべき質量は、切り換え
部材および連結部材からなる小さな部分質量と、被駆動
部、特に、切り換え部材のドライバと連結するドライ
バ、および、例えばチャック、クランプジョー、迅速交
換インサート等のような、工具を締め付けおよび／また
は交換するための収容部内における構成部分を有するス
ピンドルを含む大きな部分質量の２つの部分質量に分割
される。回転の向きが変化する間に、小さい部分質量の
みが低加速経路で加速されねばならない。この低加速経
路は、個々の連結部材の弾性の範囲内にあり、吸収され
得る。加速されるべき大きな部分質量は、これに対し
て、緩衝装置によって、長い加速経路で緩やかに加速さ
れ、加速は減衰する。

【０００９】本発明の新規な特徴は、特に特許請求の範
囲に開示されている。しかしながら、本発明は、その構
成および作動方法のいずれに関しても、並びにその付加
的な目的および効果に関しても、以下の添付図面を参照
した実施例の説明から最も良く理解されるだろう。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明によるねじ切り盤１０は、
図示はしない動力工具の機械スピンドルによって連続的
に回転可能で、かつ軸方向に移動可能な駆動部１１を有
している。駆動部１１は、円筒形のハウジング部１７が
連結され、ハウジング１５内にベアリング１４によって
回転可能に支持されたシャフト１２を有している。ハウ
ジング１５は機械側に固定されている。図示はしない機
械スピンドルを挿入するための連結部が、シャフト１２
に取り付け可能であり、これは、調節スリーブ、コーン
またはこれらに類似のものとして形成され得る。

【００１１】さらに、ねじ切り盤１０は、駆動部１１に
対して軸方向に移動可能な被駆動部１６を有している。
切削部１６は、ねじ切り盤１０の中心において略その長
さ全体にわたってのび、図示はしない機械スピンドルと
反対側の端において、ねじ切り盤を超えて外側に軸方向
に突出するスピンドル１７を有している。このねじ切り
盤から突出する端において、スピンドル１７は、例え
ば、図示はしないタップを直接にまたは間接的に収容す
るクランプチャックの収容部１８を有している。被駆動
部１６は、タップの内部冷却用の冷却および潤滑剤を供
給するために、駆動部１１内に備えられた流路２０に連
絡する流路１９を有している。

【００１２】ねじ切り盤１０は、さらに、駆動部１１に
よって駆動される回転方向切り換え部２１を有してい
る。回転方向切り換え部２１は、駆動部１１とともに回
転すべくこれに結合され、駆動部１１によって駆動され
るベベルギヤ２２を有している。ベベルギヤ２２は、例
えば、円周方向に等しい角距離だけ離れて配置され、リ
ング２４内に回転可能に支持された３個のベベルギヤ２
３と係合する。リング２４は、ハウジング１５内に固定
され、回転しない。その結果、例えば、ベベルギヤ２２
が右向きに駆動されるとき、３個のベベルギヤ２３はそ
れぞれの縦軸の回りに回転駆動される。回転方向切り換
え部２１は、また、３個のベベルギヤ２３と係合するベ
ベルギヤ２６として形成された出口２５を有している。
ベベルギヤ２６は、ベベルギヤ２２と共軸であり、これ
に向かい合って位置している。ベベルギヤ２２が右向き
に回転するとき、ベベルギヤ２３並びにこれらによって
駆動される別のベベルギヤ２６を通じて、回転方向の反
転がなされる。ベベルギヤ２６は、ベベルギヤ２２の右
向き回転の間に、左向きに回転する。

【００１３】切り換え可能な、ずれを生じない連結装置
２７が、ねじ切り盤内に設けられる。この連結装置２７
は、スピンドル１７からなる被駆動部１６に結合し、こ
れを駆動する切り換え部材２８を有している。また、連
結装置２７は、駆動部１１、特にそのハウジング部１３
によって駆動される連結部２９と、出口２５、特に回転
方向切り換え部２１のベベルギヤ２６に結合する別の連
結部３０とを有している。第１の連結部２９は、ハウジ
ング部１３内に配置され、その外側に、例えばハウジン
グ部１３の内部の対応する突起３２とずれないように係
合し、トルクを伝達するための、軸に平行な溝３１を有
している。突起３２はハウジング部１３に、あるいはハ
ウジング部１３の溝内に配置された調節ばねに形成され
る。ベベルギヤ２２は、第１の連結部２９に中心が位置
するように配置され、これに回転伝達可能に取り付けら
れる。連結は、例えば、ベベルギヤ２２に形成され、第
１の連結部２９の軸に平行な溝とずれないように係合す
る半径方向内側に向けられた突起３３によってなされ
る。

【００１４】第２の連結部３０が、ベアリング３５によ
ってハウジングカバー３６内に、回転運動可能に支持さ
れる。第２の連結部３０の外面には、ベベルギヤ２６の
形の出口２５が中心にくるように合わせられている。ベ
ベルギヤ２６は、例えば、半径方向の突起３７によっ
て、第２の連結部３０の軸に平行な溝３８と係合し、こ
れに回転しないように連結される。結果として、ベベル
ギヤ３６および第２の連結部３０は、同一の駆動運動を
行い、あるいは言い換えれば、駆動部１１が右回りに回
転するとき左回りに回転する。

【００１５】切り換え部材２８を備えた被駆動部１６ま
たはスピンドル１７と、連結部２９、３０との間の軸方
向の相対的なずれによって、図１に示したように第１の
連結部２９、またはそれの代わりに図３に示したように
第２の連結部３０は、切り換え部材２８と係合可能とな
り、またはその代わりに、図２に示したように駆動しな
い中間位置に調節可能となる。

【００１６】連結部材２８は、その中にずれないように
固定され、それによって案内される固定部材３９、４０
を有している。固定部材３９、４０は、第１の連結部２
９の関係する連結要素４１または４２、あるいは第２の
連結部３０のいずれかと選択的にずれを生じないように
係合するか、または第１および第２の連結部の間の中間
位置をとる。固定部材３９、４０は、この場合ボルトと
して形成されている。連結装置は、全体として球継手と
して形成されている。

【００１７】切り換え部材２８は、連結部２９および３
０のいずれにも共軸に、かつこれらの連結部の間に軸方
向に配置されており、よって、切り換え部材２８は、被
駆動部１６、特にスピンドル１７の１つの相対位置にお
いて、図１に示したように第１の連結部２９と係合する
軸方向の位置にあり、被駆動部１６、特にスピンドル１
７の別の軸方向の相対位置において、図３に示したよう
に第２の連結部３０と係合する反対側の軸方向の位置に
ある。切り換え部材２８は、スピンドル１７の出口４４
に中心を合わせられたボールスリーブ４３として形成さ
れている。ボールスリーブ４３は、その外側に、例え
ば、図１に示したように実質上一定の円周方向の距離だ
け間隔をおいて配置された、３つの軸に平行な溝を有し
ている。これらの溝は、ボールスリーブ４３と一体形成
された突起４６によって、２つの溝部分４７、４８に分
離されている。図示はしない実施例において、連結部
材、例えば球が、各溝４５内に、ずれないようにかつ移
動可能に、しかも切り換え部材２８、特にボールスリー
ブ４３の外側を超えて球部分が突出するように収容され
ている。

【００１８】図示した実施例において、２つの連結部材
３９、４０が、各溝４５にずれないようにかつ移動可能
に収容されている。これらの連結部材３９、４０は、切
り換え部材２８、特にボールスリーブ４３の外側を超え
て球部分が突出し、球３９が溝部分４７内に保持され、
球４０が溝部分４５内に保持されるように配置されてい
る。球３９、４０は、溝４５内に軸方向に間隔をおいて
配置されている。３つの連結部材３９が、タップ差し込
み用球として機能し、第１の連結部２９に関係してい
る。これらの連結部材３９は、図１に示したように、第
１の連結部２９とずれないように係合し、またはこれと
係合しないようになっている。

【００１９】３つの別の連結部材４０、特に球は、タッ
プ引き抜き用球として機能し、第２の連結部３０に関係
しており、第２の連結部３０とずれないように係合し、
またはこれと係合しないようになっている。

【００２０】球の組３９および４０の間の軸方向の領域
において、スプリング４９が切り換え部材２８を取り巻
いており、例えば、円筒螺旋形ばねからなっている。ス
プリング４９は、球の組３９および４０の両方を、ばね
弾性によって、互いに実質上軸に平行な方向に装填す
る。各球の組３９、４０は、切り換え部材２８上のリン
グ５０または５１に関係している。リング５０、５１
は、ばね４９によって、各球３９、４０に押しつけら
れ、各球３９、４０に面する側において、内側から外側
に向かって傾斜している。

【００２１】タップ差し込み用球３９に関係するリング
５０は、例えば、ボールスリーブ４３の半径方向の肩と
して形成された半径方向の突起５２にずれないように支
持されており、したがってタップ差し込み用球３９から
軸方向に離れた関係する溝部分３７の内側におけるタッ
プ差し込み用球３９の位置に関係している。図１に示し
た位置において、リング５０は、その半径方向の突起５
２にずれないように当接し、タップ差し込み用球３９
は、ばね４９の付勢を受けないようになっている。

【００２２】図示した実施例において、各溝４５は、突
起４６によって２つの溝部分４７および４８に分割され
ている。図示はしない別の実施例では、溝４５は軸方向
に連続的にのび、２つの連結部材３９または４０が、連
続した溝４５内に配置され得ることが理解される。図示
した実施例では、特に球として形成された各連結部材３
９、４０が、溝部分４７または４８の形状の同一の縦長
の溝内に配置されている。各溝部分４７または４８は、
球３９または４０の直径よりも大きな軸方向の大きさを
有している。

【００２３】タップ差し込み用球３９が配置された溝部
分４７は、球３９の直径より２〜３倍大きい軸方向の大
きさを有している。タップ引き抜き用球４０が配置され
た溝部分４８は、球４０の直径より１〜２倍大きい軸方
向の大きさを有している。こうして、球３９および４０
は、関係する溝部分４７、４８内において軸方向に移動
可能となっている。

【００２４】ボールスリーブ４３として形成された切り
換え部材２８は、被駆動部１６に中心を合わせて配置さ
れ、円周方向において被駆動部１６にずれないように結
合されている。この円周方向にずれない連結は、緩衝装
置５３によって生じる。緩衝装置５３は、円周方向にば
ね付勢し、例えば、ばね付勢するばね要素５５として形
成された溝５４を有している。緩衝装置５３は、ボール
スリーブ４３として形成された切り換え部材２８、およ
びスピンドル１７として形成された被駆動部１６の間に
配置され、好ましくはいずれの回転方向においてもばね
弾性を有している。ばね要素５５は、例えば、耐磨耗性
並びに高弾性率をもち、脆くなく、潤滑材に適合するエ
ラストマー材料または他の弾性材料から形成され得る。
図４に示した実施例では、ばね要素５５は、ウェブ、細
長い小片、短細片または他の挿入物として形成されてい
る。これらは、ボールスリーブ２３として形成された切
り換え部材２８の動力伝動部５６、およびスピンドル１
７として形成された被駆動部１６の動力伝動部５７の間
の円周方向に配置されている。

【００２５】ボールスリーブ４３として形成された切り
換え部材２８の伝動部５６は、半径方向の突起、例え
ば、細長い小片、ウェブ、調節キーおよびこれらに類似
のものを含んでいる。この半径方向の突起は、切り換え
部材２８の内面において半径方向に突出している。これ
に応じて、スピンドル１７として形成された被駆動部１
６の伝動部５７は、スピンドル１７の外面を超えて半径
方向外側に突出するように形成されている。図示した実
施例では、伝動部５７は、スピンドル１７の溝５８と係
合するキーとして形成されている。結果として、伝動部
５６および５７の間の円周方向における中間領域は、各
ばね要素５５を装着するために利用され得る。緩衝装置
４３は、切り換え部材２８およびスピンドル１７として
形成された被駆動部１６の間のトルク伝達作用を、いず
れの回転方向においても減衰させる。切り換え部材２８
は、スピンドル１７と一体に構成されるものではなく、
緩衝装置５３を通じて、円周方向にスピンドル１７に結
合されている。こうして、加速されるべき質量は、２つ
の部分質量に分割される。小さい部分質量は、切り換え
部材２８および球３９、４０からなっており、一方、大
きい部分質量は、スピンドル１７、キーとして形成され
たスピンドル１７の伝動部５７、および収容部１８内に
配置された他の構成部分からなっている。このような構
成部分は、収容部１８内に取り付けられたクランプチャ
ック、クランプチャック内に直接または迅速交換インサ
ートを通じて間接的に保持されたタップからなってい
る。緩衝装置５３によって、上述の大きな質量部分を、
緩衝装置５３を通じて、いずれかの方向により大きな加
速度で、相対的に緩やかに加速し、それを減衰させるこ
とが可能となる。

【００２６】軸方向戻しばね５９が、第２の連結部３０
の内部に配置される。図１において、戻しばね５９の左
端は、回転支持部９によって軸方向に支持され、右端
は、スピンドル１７として形成された被駆動部１６また
は切り換え部材２８の接触部６０に軸方向に接してい
る。スピンドル１７として形成された被駆動部１６は、
切り換え部材２８とともに、戻しばね５９の付勢力に抗
して、第１の連結部２９から第２の連結部３０へ向かっ
て移動する。戻しばね５９によって、被駆動部１６およ
び切り換え部材２８は、図１に示した位置へ反対方向に
戻り得る。戻しばね５９は、例えば、スピンドル１７を
取り巻く円筒螺旋形ばねからなっている。

【００２７】第１の連結部２９は、ボールスリーブ４３
として形成された切り換え部材２８のまわりに係合する
円筒形スリーブ６９として形成されている。円筒形スリ
ーブ６９は、その内側円周面６１上に、その内部に配置
されたタップ差し込み用球２９に対する接触およびロー
ルオフ面を形成している。円筒形スリーブ６９の軸方向
の長さは、実質上、ボールスリーブ４３として形成され
た切り換え部材２８の軸方向の長さに対応している。球
３９に関係する連結要素４１は、第１の連結部２９に設
けられた伝動部６２として形成され、球３９と円周方向
にずれないように係合し、またはこれと係合しないよう
になっている。伝動部６２は、半径方向内側に突出す
る、細長の小片、ウェブまたは他の切り換えカムとして
形成されている。伝動部６２は、第１の連結部２９にお
ける第２の連結部３０から離れた端部、すなわち図１に
おいては右端部に配置されている。伝動部６２は、第１
の連結部２９の一端、すなわち図１においては右端に結
合され、第２の連結部３０に向かう方向に、例えば実質
上タップ差し込み用球３９の直径に対応する短い軸方向
の長さだけのびている。第２の連結部３０に面する各伝
動部の軸端６３は、いくぶん凹面に湾曲しており、内周
面６１に向かって外側にアーチ形にのびている。軸端６
３をこのように湾曲させたことによって、関係するタッ
プ差し込み用球３９の軸方向の運動が非常に円滑とな
る。

【００２８】第２の連結部３０は、ベアリング３５によ
ってハウジングカバー内に自由に回転可能に支持され、
ベベルギヤ２６の形状の出力口２５に結合された円筒形
スリーブ７０として形成されている。第２の連結部３０
は、少なくともその１つの軸部分にわたって、関係する
タップ引き抜き用球４０に対する接触ロールオフ面を形
成する階段状の内側円周面７１を有している。円筒形ス
リーブ７０の形状を有する第２の連結部３０は、タップ
引き抜き用球４０と円周方向にずれないように係合し、
またはこれと係合しない伝動部７２として形成された連
結要素４２を有している。伝動部７２は、半径方向内側
に突出する細長い小片、ウェブまたは他の切り換えカム
として形成され得る。伝動部７２は、第１の連結部２９
に面する第２の連結部３０の端部、あるいは言い換えれ
ば、図１における第２の連結部３０の右端部に配置され
ている。伝動部７２は、少なくとも実質上、第２の連結
部３０のこの端部に結合されている。

【００２９】図１において、伝動部７２の右端と第２の
連結部３０の端とは、軸方向に微小距離だけ離れてい
る。伝動部７２は、第１の連結部２９から離れる方向
に、実質上、例えばタップ引き抜き用球４０の直径に対
応する、あるいは図示のようにこの直径より大きい、短
い軸方向の長さだけのびている。第１の連結部２９に面
する各伝動部７２の端縁７３は、実質上凹面に湾曲して
いる。また、端縁７３は、第２の連結部３０の内周面７
１において実質上アーチ形にのびている。伝動部７２の
端縁７３をこのようにアーチ形としたことによって、タ
ップ引き抜き用球４０および関係する伝動部７２の結合
およびその結合の解除が容易になされ加速されるという
効果が得られる。それと同時に、磨耗が減じされる。

【００３０】第１の連結部２９および第２の連結部４９
は、互いに軸方向に整列して配置されている。関係する
球３９、４０に対する各接触およびロールオフ面を形成
する内周面６１、７１は、実質上互いに共軸にのびてい
る。伝動部６２または７２は、半径方向の断面から明ら
かなように、両側の脚部において凹面を形成するよう
に、したがってアーチ形にのび、磨耗の低減に寄与する
内周面６１または７１にのびている。

【００３１】ねじ切り盤１０の動作を以下に説明する。
図１に示した連結装置２７の切り換え位置は、駆動部１
１が、図示はしない動力工具の機械スピンドルによって
右向きに回転駆動され、同時に、図１の軸方向右から左
への移動を行う状態に対応している。それによって、右
方向に回転駆動される図示はしないねじ切りタップによ
って、ねじが工作片に切られる。右方向の駆動モーメン
トは、ハウジング部１７で形成された駆動部１１から、
突起３２を通じて円筒形スリーブ６９として形成された
第１の連結部２９に伝達される。半径方向内側に突出す
る伝動部６２として形成された連結要素４１は、タップ
差し込み用球として形成された連結部材３９と、ずれな
いように係合する。溝部分４７内にずれないように保持
された球３９を通じて、駆動モーメントが、切り換え部
材２７に伝達され、そしてそれから、その伝動部５６お
よび緩衝装置５３を通じて、伝動部５７に伝達され、そ
して、伝動部５７を通じてスピンドル１７として形成さ
れた被駆動部１６に伝達される。それによって、タップ
は右回りに回転される。

【００３２】ねじ穴の端に達する前の予め決定される時
間内に、移動が機械によって切り換えられる。回転駆動
モーメントは変化しないように維持され、そして、例え
ば、毎分２０００回転のオーダーのスピンドル回転速度
を有する駆動が達成される。移動が停止されることによ
って、タップは、さらにねじ穴内にねじ込まれる。それ
によって、スピンドル１７として形成された被駆動部１
６は、ハウジング部１３として形成された局所的に静止
した駆動部１１に対して、図１の左側に軸方向に引っ張
られる。スピンドル１７とともに軸方向に固定された切
り換え部材２８が、また左側に引っ張られる。したがっ
て、球３９は、溝部分４７および第１の連結部２９の内
周面６１の間において転動し、図１のリング５０に対す
る、またばね４９の作用に抗する左側への運動を行う。
例えば５ｍｍの球３９の直径によってスピンドル１７が
取り出された後、各球３９は、図１の左側に、球の直径
の半分だけ、言い換えれば２．５ｍｍだけ転動する。そ
れによって、各伝動部６２の切り換え端縁６３の前に自
由な空間が生じる。この空間は、球３９の直径に対応す
る。各球３９は、切り換え端縁６３が球３９の中心点の
右側に位置するとき、衝突によってずれて図１の左側に
ぶつかる切り換え端縁６３まで殆ど摩擦を生じることな
く転動する。球３９の切り換え端縁６３による衝突によ
るずれによって、球３９は、残存トルクまたは磨耗を生
じることなく、上述の自由な空間内に転動し得る。自由
な空間内における球３９のこの運動によって、第１の連
結部２９の、ボールスリーブ４３として形成された切り
換え部材２８上への駆動モーメント、およびそれからス
ピンドル１７へ伝達される駆動モーメントは、弾性力の
ある、衝突によって妨害される。タップに対する右回り
の回転駆動は停止される。同時に、回転方向切り換え部
２１は、変化しない上述の方向に駆動される。なぜなら
ば、機械の右回りの回転が維持されるからである。図１
の左へのスピンドル１７の引き抜きの間に、戻しばね５
９が圧縮される。

【００３３】そして、前記変位運動と反対の、ねじ穴か
らタップを引き抜く方向への軸の運動が機械によって達
成される。タップ引き抜き用球として形成された第２の
連結部３０が、端縁７３を超えて運動し、円筒形スリー
ブ７０として形成された第２の連結部の伝動部７２とず
れないように係合するまで、スピンドル１７は、戻しば
ね５９の作用に抗して引き抜かれる。このずれを生じな
い係合が達成されない場合には、球４０が、ばね４９の
作用に抗して、伝動部７２の端縁７３でずらされる。こ
のずれは、球３０が伝動部７２の領域における中心を超
えてばね付勢され、それらによってずれないように駆動
されるまで、軸方向のばね付勢力によって生じる。ベベ
ルギヤ２６として形成された出力口２５から駆動される
第２の連結部３０は、回転駆動方向と反対方向に回転す
る、すなわち言い換えれば、左回りに回転するので、ス
ピンドル１７は、切り換え部材２８が第２の連結部３０
と結合される間に、左回りに回転するように駆動され
る。球４０と係合し、第２の連結部３０と結合すること
によって、より大きな回転速度の差が生じる結果、より
大きな加速度は発生する。ここで、緩衝装置５３が、適
当に作用する。球３０、並びに切り換え部材２８の関係
する溝部分４８および切り換え部材２８の伝動部５６の
間の磨耗、または変形が回避される。なぜなら、緩衝装
置５３が、円周方向において衝撃を吸収するように作用
するからである。第２の連結部３０における球４０のこ
のような結合状態において、タップが左回りに回転させ
られ、ねじ穴から取り出される。タップがねじ穴から引
き抜かれるとき、スピンドル１７は自由であり、その結
果、戻しばね５９は、スピンドル１７を再び図１の右方
向に、ハウジング部１３内の初期位置まで変位させる。
球４０は、第２の連結部３０の伝動部７２と係合する。
球３９は、緩やかなばね付勢および小さい質量のため
に、結合のために、関係する伝動部、特に切り換え端縁
６３から軸方向にわずかに移動する。

【００３４】上述の各構成部分、またはこれらの２つ以
上の結合を用いて、上述の実施例とは構成の異なるねじ
切り盤を構成することも可能である。本発明は上述の実
施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載
の範囲内において種々の変形例を構成することが可能で
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】右回転してタップを差し込む連結位置にあるね
じ切り盤の軸方向に沿った断面図である。

【図２】図１に示したねじ切り盤が、連結しない中間位
置にある状態を示した軸方向に沿った断面図である。

【図３】図１に示したねじ切り盤が、左回転してタップ
を引き抜く別の連結位置にある状態を示した軸方向に沿
った断面図である。

【図４】図１のＩＶ−ＩＶ線に沿った断面図である。

【符号の説明】

１０ ねじ切り盤 １１ 駆動部 １６、１７ 被駆動部 １８ 収容部 ２７ 連結装置 ２８ 切り換え部材 ２９ 第１の連結部 ３０ 第２の連結部 ３９、４０ 連結部材 ４１、４２ 連結要素 ４５、４７、４８ 溝 ６２、７２ 連結要素

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 マティーアス ハー、ブレシング ドイツ連邦共和国、デー‐7302 オスト フィルデルン２、シャーンホイゼル‐シ ュトラーセ 64 (56)参考文献 実開 昭63−30432（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭49−11667（ＪＰ，Ｂ２) 米国特許4277209（ＵＳ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B23G 1/16

Claims (21)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 機械スピンドルによって駆動されこれか
   ら軸方向に移動可能な駆動部（１１）と、前記駆動部
   （１１）に対して軸方向に変位可能に配置され、タップ
   を収容する収容部（１８）を駆動する被駆動部（１６、
   １７）と、切り換え可能でずれを生じない連結をもたら
   す連結装置（２７）とを有し、前記連結装置（２７）は
   前記被駆動部（１６、１７）に結合されたスリーブ形状
   の切り換え部材（２８）を有し、前記切り換え部材（２
   ８）は、連結部材（３９）と、前記駆動部（１１）によ
   って駆動されかつ前記切り換え部材（２８）に関係づけ
   られた少なくとも１つの連結部（２９）とを備え、一方
   では、前記被駆動部（１６、１７）および前記切り換え
   部材（２８）と、他方、前記少なくとも１つの連結部
   （２９）との間の軸方向の相対運動によって、前記連結
   部（２９）が、それに形成された連結要素（４１）とと
   もに、前記連結部材（３９）を介して前記被駆動部（１
   ６、１７）とずれないように係合して駆動される位置と
   前記被駆動部（１６、１７）と係合せず駆動されない中
   間位置のいずれかの位置を選択的にとることができ、前
   記切り換え部材（２８）は、前記被駆動部（１６、１
   ７）に軸方向に変位しないように結合され、かつ円周方
   向にずれないように連結され、それによって前記被駆動
   部（１６、１７）を駆動させ、前記連結部材（３９）の
   外側に支持されており、前記連結部材（３９）は、前記
   連結要素（４１）に対して、前記連結部（２９）におけ
   る軸方向にのびる半径方向の伝動部（６２）の形をなし
   て、円周方向にずれないように係合し得るようにしたね
   じ切り盤において、前記切り換え部材（２８）は、ボー
   ルスリーブ（４３）として形成され、その内側に半径方
   向の伝動部（５６）を有し、前記伝動部（５６）は、前
   記被駆動部（１６、１７）の溝内に保持され、そしてこ
   れに、前記被駆動部（１６、１７）の伝動部（５７）が
   円周方向に当接するようになっており、前記ボールスリ
   ーブ（４３）は、その外側に実質上軸に平行な溝（４
   ５、４７、４８）を有し、これらの溝（４５、４７、４
   ８）内には、球状の連結部材（３９、４０）が、軸方向
   に可動にかつ円周方向にずれないように収容され、前記
   ボールスリーブ（４３）の半径方向の伝動部（５６）お
   よび前記被駆動部（１６、１７）の伝動部（５７）の間
   における円周方向には、正逆両方の回転方向において弾
   性的に作用する緩衝器（５４）、特に、エラストマーか
   ら形成された弾性要素（５５）が配置されていることを
   特徴とするねじ切り盤。
2. 【請求項２】 前記ボールスリーブ（４３）は、前記少
   なくとも１つの連結部（２９、３０）と同軸にかつ軸方
   向に配置され、前記ボールスリーブ（４３）は、前記被
   駆動部（１６）の一方の軸方向相対位置において、前記
   連結部（２９、３０）に係合する軸方向位置にあり、前
   記被駆動部（１６）の他方の軸方向相対位置において、
   駆動されない中間位置にあるようになっていることを特
   徴とする請求項１に記載のねじ切り盤。
3. 【請求項３】 単一のボールスリーブ（４３）が、第１
   の連結部（２９）および第２の連結部（３０）に関係せ
   しめられ、前記第１および第２の連結部（２９、３０）
   のそれぞれに割り当てられた球（３９、４０）を備えて
   おり、前記被駆動部（１６）が前記ボールスリーブ（４
   ３）と一緒に両方の前記連結部（２９、３０）に対して
   軸方向に相対運動することによって、第１の連結部（２
   ９）または前記第２の連結部（３０）が、選択的に、そ
   れに形成された連結要素（４１、６２または４２、７
   ２）とともに、前記連結部材（３９、４０）を介して、
   係合結合することを特徴とする請求項１または請求項２
   に記載のねじ切り盤。
4. 【請求項４】 前記単一のボールスリーブ（４３）は、
   前記連結部（２９、３０）の両方に同軸に、かつ前記連
   結部（２９、３０）の両方の間に配置されることによ
   り、前記軸方向の１つの相対位置において前記第１の連
   結部（２９）に係合し、前記軸方向の別の相対位置にお
   いて、他方の対向する軸方向位置にあって前記第２の連
   結部（３０）に係合するようになっていることを特徴と
   する請求項３に記載のねじ切り盤。
5. 【請求項５】 前記駆動部（１１）によって駆動される
   回転方向切り換え部（２１）が備えられ、前記回転方向
   切り換え部（２１）には、前記第１の連結部（２９）の
   駆動部分と、前記第２の連結部（３０）の被駆動部分
   （２５）とが結合されることを特徴とする請求項１〜請
   求項４のいずれかに記載のねじ切り盤。
6. 【請求項６】 前記ボールスリーブ（４３）は、実質上
   同一の角距離だけ互いに離れて配置され、連結球（３
   ９、４０）を備えた３つの溝（４５、４７、４８）を有
   していることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれ
   かに記載のねじ切り盤。
7. 【請求項７】 前記ボールスリーブ（４３）の各溝（４
   ５）には、少なくとも１つの連結球（３９、４０）が、
   互いにずれないようにかつ運動可能に保持され、前記連
   結球（３９、４０）は、その一部が前記ボールスリーブ
   （４３）の外側に突出していることを特徴とする請求項
   １〜請求項６のいずれかに記載のねじ切り盤。
8. 【請求項８】 前記ボールスリーブ（４３）は、前記各
   溝（４５）内に、軸方向に間隔をあけて配置された２つ
   の球（３９、４０）を有しており、一方の前記球（３
   ９）は、タップ差し込み方向への回転伝達球として機能
   し、前記第１の連結部（２９）に割り当てられて前記第
   １の連結部材（２９）にずれないように係合しまたは前
   記第１の連結部材（２９）に係合しないようになってお
   り、他方の前記球（４０）は、タップ引き抜き方向への
   回転伝達球として機能し、前記第２の連結部（３０）に
   割り当てられて前記第２の連結部（３０）にずれないよ
   うに係合しまたは前記第２の連結部（３０）に係合しな
   いようになっていることを特徴とする請求項１〜請求項
   ７のいずれかに記載のねじ切り盤。
9. 【請求項９】 両方の前記連結球（３９、４０）の間の
   軸方向領域にはばね（４９）が配置され、前記ばね（４
   ９）によって、両方の前記連結球（３９、４０）は互い
   に実質上軸に平行な方向に弾性付勢されていることを特
   徴とする請求項８に記載のねじ切り盤。
10. 【請求項１０】 両方の前記連結球（３９、４０）の間
    の軸方向領域には、前記連結球（３９、４０）のそれぞ
    れに対してリング（５０、５１）が割り当てられ、前記
    リング（５０、５１）は、前記ばね（４９）によって前
    記連結球（３９、４０）のそれぞれに押しつけられてい
    ることを特徴とする請求項９に記載のねじ切り盤。
11. 【請求項１１】 前記タップ差し込み方向への回転伝達
    球（３９）に割り当てられた前記リング（５０）は、前
    記ボールスリーブ（４３）における半径方向の突起部
    （５２）、例えば半径方向の肩に配置され、前記タップ
    差し込み方向への回転伝達球（３９）の前記溝（４５、
    ４７）における位置に依存して、前記タップ差し込み方
    向への回転伝達球（３９）によって軸方向に間隔をあけ
    てずれないように支持され得ることを特徴とする請求項
    １０に記載のねじ切り盤。
12. 【請求項１２】 前記ボールスリーブ（４３）の溝（４
    ５）のそれぞれに収容された前記連結球（３９、４０）
    の両方が、例えば、一体形成された突起（４６）によっ
    て、前記溝（４５）内において互いに離され、または、
    それぞれ前記ボールスリーブ（４３）の外側に形成され
    た２つの細長い溝（４７、４８）内に収容されているこ
    とを特徴とする請求項１〜請求項１１のいずれかに記載
    のねじ切り盤。
13. 【請求項１３】 前記球（３９、４０）を備えた前記溝
    （４７、４８）はそれぞれ、前記球の直径よりも大きな
    軸方向の長さを有していることを特徴とする請求項１２
    に記載のねじ切り盤。
14. 【請求項１４】 前記タップ差し込み方向への回転伝達
    球（３９）を収容する前記溝（４７）は、前記球の直径
    の約２〜３倍、例えば、２，５倍の大きさの軸方向の長
    さを有していることを特徴とする請求項１２または請求
    項１３に記載のねじ切り盤。
15. 【請求項１５】 前記タップ引き抜き方向への回転伝達
    球（４０）を収容する前記溝（４８）は、前記球の直径
    の約１〜２倍、例えば、１，５倍の大きさの軸方向の長
    さを有していることを特徴とする請求項１２〜請求項１
    ４のいずれかに記載のねじ切り盤。
16. 【請求項１６】 前記弾性素子（５５）は、紐または細
    片または帯またはそれらに類する挿入物として形成さ
    れ、前記ボールスリーブ（４３）の伝動部（５６）と前
    記被駆動部（１６）、特にスピンドル（１７）の伝動部
    （５７）との間において円周方向に配置されるととも
    に、好ましくは、少なくとも一端から他端に向かって、
    その断面が軸方向および／または半径方向に次第に小さ
    くなっていることを特徴とする請求項１〜請求項１５の
    いずれかに記載のねじ切り盤。
17. 【請求項１７】 前記弾性要素（５５）の間に配置され
    た伝動部（５６、５７）は、前記ボールスリーブ（４
    ３）および前記被駆動部（１６）、特にスピンドル（１
    ７）の半径方向の突出部、例えば、細片または紐または
    調節ばねまたはそれに類するものから形成されているこ
    とを特徴とする請求項１６に記載のねじ切り盤。
18. 【請求項１８】 回転する支持部材（９）と、被駆動部
    （１６）、特にスピンドル（１７）またはボールスリー
    ブ（４３）の接触部（６０）との間には、軸方向の戻し
    ばね（５９）が配置され、前記戻しばね（５９）によっ
    て、前記戻しばね（５９）の作用に抗して前記第１の連
    結部（２９）から前記第２の連結部（３０）に向かう方
    向に動かされる前記被駆動部（１６）、特に前記スピン
    ドル（１７）は、前記ボールスリーブ（４３）ととも
    に、反対方向にもどされるようになっていることを特徴
    とする請求項１〜請求項１７のいずれかに記載のねじ切
    り盤。
19. 【請求項１９】 前記第１の連結部（２９）は、円筒形
    スリーブ（６９）として形成され、前記円筒形スリーブ
    （６９）は、前記ボールスリーブ（４３）を包囲し、そ
    の内周面（６１）が前記タップ差し込み方向への回転伝
    達球（３９）に対する接触および非接触面として形成さ
    れ、前記ボールスリーブ（４３）の軸方向の長さに実質
    上対応する軸方向の長さを有していることを特徴とする
    請求項１〜請求項１８のいずれかに記載のねじ切り盤。
20. 【請求項２０】 前記第１の連結部２９の伝動部（６
    ２）は、前記タップ差し込み方向への回転伝達球（３
    ９）と円周方向にずれないように係合して駆動され、ま
    たは前記回転伝達球（３９）と係合しないで駆動され
    ず、前記伝動部（６２）には、前記第１の連結部（２
    ９）の端部が配置され、前記第２の連結部（３０）から
    そらされていることを特徴とする請求項１〜請求項１９
    のいずれかに記載のねじ切り盤。
21. 【請求項２１】 前記伝動部（６２）が、前記第１の連
    結部（２９）の一端に結合され、前記第２の連結部（３
    ０）に向かって軸方向に短い距離だけ、例えば実質上前
    記タップ差し込み方向への回転伝達球（３９）の直径の
    長さだけのびていることを特徴とする請求項２０に記載
    のねじ切り盤。