JP3724850B2 - Tapper mechanism - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、金属被加工物(ワーク)に対しねじ切り加工、即ちタッピング加工を行う場合に使用されるタッパー機構に関する。
【0002】
【従来の技術】
この種のタッパー機構の従来技術としては、本願と同一出願人による実開平7−27725号公報に記載されたものがある。これは、工作機械の主軸によって回転駆動されるタッパー本体に設けてあるクラッチに、先端部にタップを備えた被駆動軸に取り付けられた係合片が係合してタッパー本体の回転力が被駆動軸に伝達され、所定ストローク移動することにより、係合片がクラッチから離脱してタッパー本体からの伝達力が遮断され、被駆動軸のニュートラル状態に切り換わるようになっているタッパー機構であって、前記係合片とこれが取り付けられる被駆動軸との対向面にボールが軸方向にのみ転動可能なボール転動溝を形成して、両転動溝間に回転力伝達用ボールを介装し、これによって係合片と被駆動軸とが回転力伝達用ボールに係合されて一体回転すると共に、係合片と被駆動軸とが回転力伝達用ボールに案内されて相対的に軸方向に移動可能となり、更に前記係合片をクラッチから離脱する方向に押圧するクラッチばねを設けてなるものである。
【0003】
しかして、上記タッパー機構にあっては、係合片とクラッチとの係合状態から係合片がクラッチから離脱する際に、係合片と被駆動軸との対向面に形成したボール転動溝に回転力伝達用ボールが介装され、係合片が回転力伝達用ボールの転がりによって非常に軽く被駆動軸から軸方向に移動することができるようになっており、尚且つ係合片がクラッチばねによってクラッチから離脱する方向に付勢されているため、係合片がクラッチから離脱する際に、瞬時に係合片がクラッチから十分な距離間離反して再びクラッチに当接することがなくなり、これによって、係合片とクラッチとの係合離脱を繰り返す所謂チャタリング現象の発生を阻止することができる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記のような従来のタッパー機構では、係合片がニュートラルの状態からクラッチに係合する時に係合片が強い衝撃を受け、その衝撃力により被駆動軸が微妙なガタを生じて、加工精度を低下させるという新たな問題が判明されている。本発明は、斯かる問題を解決することを目的とするものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項1に係るタッパー機構は、回転駆動するタッパー本体1側にクラッチが設けられ、先端部にタップ7を取り付けた被駆動軸5側にはクラッチボール12が設けられ、クラッチボール12がクラッチに係合することによって、タッパー本体1の回転力が被駆動軸5に伝達されて駆動され、前記クラッチボール12が、被駆動軸5に回転可能で軸方向移動可能な状態に外嵌された剛性体からなるクラッチボール保持リング11に保持され、この保持リング11と被駆動軸5との間には、クラッチボール12及びのクラッチボール保持リング11を介してタッパー本体1の回転力を被駆動軸5に伝達する回転力伝達用ボール13が軸方向のみ移動可能に介装され、この回転力伝達用ボール13は、剛性体からなるボール受け14によって被駆動軸5との相対回転を阻止されると共に、このボール受け14に設けられた弾性部材15によって周方向に僅かに変移可能となっており、上記クラッチへのクラッチボール12の係合時にクラッチボール12の衝撃力が前記弾性部材15によって吸収緩和されるようになっている。
【0006】
請求項2に係るタッパー機構は、回転駆動するタッパー本体1側には逆転機構33を介して正転用クラッチ25と逆転用クラッチ26とが設けられ、先端部にタップ7を取り付けた被駆動軸5側にはクラッチボール12が設けられ、被駆動軸5が所定ストローク軸方向に移動しクラッチボール12が正転用クラッチ25から離脱してニュートラル状態に切り換わった後、クラッチボール12が逆転用クラッチ26に係合することによって、被駆動軸が逆転駆動され、前記クラッチボール12が、被駆動軸5に回転可能で軸方向移動可能な状態に外嵌された剛性体からなるクラッチボール保持リング11に保持され、この保持リング11と被駆動軸5との間には、クラッチボール12及びのクラッチボール保持リング11を介してタッパー本体1の回転力を被駆動軸5に伝達する回転力伝達用ボール13が軸方向のみ移動可能に介装され、この回転力伝達用ボール13は、剛性体からなるボール受け14によって被駆動軸5との相対回転を阻止されると共に、このボール受け14に設けられた弾性部材15によって周方向に僅かに変移可能となっており、上記各クラッチ25,26へのクラッチボール12の係合時にクラッチボール12の衝撃力が前記弾性部材15によって吸収緩和されるようになっている。
【0007】
請求項3に係るタッパー機構は、回転駆動するタッパー本体1側に正転用クラッチ25と補助クラッチ26とが設けられ、先端部にタップ7を取り付けた被駆動軸5側にはクラッチボール12が設けられ、被駆動軸5が所定ストローク軸方向に移動しクラッチボール12が正転用クラッチ25から離脱してニュートラルに切り換わった状態で、タッパー本体1を逆転させることによって、正転用クラッチ25に対応する補助クラッチ26にクラッチボール12が係合することにより被駆動軸5が逆転駆動され、前記クラッチボール12が、被駆動軸5に回転可能で軸方向移動可能な状態に外嵌された剛性体からなるクラッチボール保持リング11に保持され、この保持リング11と被駆動軸5との間には、クラッチボール12及びのクラッチボール保持リング11を介してタッパー本体1の回転力を被駆動軸5に伝達する回転力伝達用ボール13が軸方向のみ移動可能に介装され、この回転力伝達用ボール13は、剛性体からなるボール受け14によって被駆動軸5との相対回転を阻止されると共に、このボール受け14に設けられた弾性部材15によって周方向に僅かに変移可能となっており、上記各クラッチ25,26へのクラッチボール12の係合時にクラッチボール12の衝撃力が前記弾性部材15によって吸収緩和されるようになっている。
【0008】
請求項4は、請求項1〜3のいずれかに記載のタッパー機構において、タッパー本体1が、工作機械の主軸Sから回転力を受ける側の第1部材1aと、クラッチが設けられる側の第2部材1bとに分割形成され、両部材1a,1bが、第2部材1bが第1部材1aに対して周方向に僅かに変移し得るように弾性部材36を介して一体回転可能に連結されている。
【0010】
【発明の実施の形態】
本発明に係るタッパー機構の全体を示す図1において、1は、工作機械の主軸Sから回転力を受ける側の第1部材1aと、クラッチが設けられる側の第2部材1bとに分割形成されたタッパー本体で、第1部材1aの基端部には主軸Sに嵌合固定されるシャンク部2が同心状に連設され、このシャンク部2にはマニピュレーターに把持されるフランジ部3が設けられている。第1部材1a及び第2部材1bはそれぞれ中空状に形成されていて、第1部材1aの先端部内に第2部材1bの基端部が嵌合され、互いの嵌合部を半径方向に貫通する複数のピン4によって両部材1a,1bは一体回転可能に連結されている。そして、タッパー本体1の内部には被駆動軸5が軸方向摺動可能で且つ回転可能に取り付けられ、この被駆動軸5の先端部にはタップホルダー6を介してタップ7が取り付けられている。
【0011】
被駆動軸5の基端側軸部5aはタッパー本体1の第1部材1aの軸挿通孔8に嵌挿され、この軸挿通孔8内の奥部には工作機械側とタップ7側との軸方向の送りの誤差を吸収するための吸収ばね9(コンプレッションスプリング)が配設され、この吸収ばね9の被駆動軸側ばね受け10に被駆動軸5の基端側軸部5aの突端が当接される。
【0012】
図1〜図5を参照すると、被駆動軸5の基端側には剛性体(金属)からなるクラッチボール保持リング11が回転可能で軸方向移動可能な状態に外嵌され、このクラッチボール保持リング11に、複数個のクラッチボール12が、周方向一定間隔(例えば120度の間隔)おきに且つ軸方向に2列状態でそれぞれ定位置に保持される(図1、図2及び図3参照)。上記クラッチボール保持リング11と被駆動軸5との間には、クラッチボール12及びクラッチボール保持リング11を介してタッパー本体1の回転力を被駆動軸5に伝達する複数個の回転力伝達用ボール13が介装され、これらの回転力伝達用ボール13は、被駆動軸5に埋設されて軸方向に長く延びた剛性体(金属)からなるボール受け14のボール転動溝14a内に軸方向にのみ転動可能に嵌合されると共に、前記クラッチボール保持リング11内周面に軸方向に設けてあるボール転動溝11a内に軸方向にのみ転動可能に嵌合されている。
【0013】
上記ボール受け14は、図3及び図5で明らかなように、その両側面に装着された弾性部材15とともに、被駆動軸5に軸方向に沿って凹設された嵌合凹部16に嵌合固定される。上記弾性部材15としては、天然または合成ゴムや、ウレタン等の軟質合成樹脂が使用される。
【0014】
図1及び図2に示すように、被駆動軸5の先端側にブラケット17が被駆動軸5に対し相対回転可能に設けられ、このブラケット17に設けられた摺接リング18と、軸方向移動可能で被駆動軸5に止め輪19で係止されるばね受け20との間に、被駆動軸5を基端側に復帰させるための復帰ばね21が介装され、上記ばね受け20はクラッチボール保持リング11の先端に当接される。この復帰ばね21のばね力は、前記吸収ばね9よりも弱い。また、クラッチボール保持リング11の後端と、被駆動軸5に止め輪22で係止されるばね受け23との間には、上記復帰ばね21よりもばね力の弱い緩衝ばね24が介装される。
【0015】
一方、図1及び図2に示すように、タッパー本体1の第2部材1bの基端側には、同図中の左側の各クラッチボール12が接触状態で係合する正転用クラッチ25が設けられ、また第2部材1bの先端側には、後述する逆転機構33を介して、同図中の右側の各クラッチボール12が上記同様に接触状態で係合する逆転用クラッチ26が設けられ、そして両クラッチ25,26間には各クラッチボール12が係合しないニュートラル用空間部27が設けられる。
【0016】
タッパー本体1の第2部材1bは、図1及び図2に示すようにその軸方向中間部で基端側部材aと先端側部材bとに二分割されており、基端側部材aの内周側に前記正転用クラッチ25が設けられ、先端側部材bの内周側に前記逆転用クラッチ26が設けられている。タッパー本体1の外周側には、本体カバー28が軸受29によってタッパー本体1に対し相対回転可能に支持された状態に設けられ、この本体カバー28の先端部は前記ブラケット17に固定される。そして、この本体カバー28には逆転用傘歯車30が被駆動軸5の軸方向と直交して軸支され、この逆転用傘歯車30を前後から挟むように第1部材1aの先端部と第2部材1bの先端側部材bとに両側一対の大歯車31,32が対向して設けられ、両大歯車31,32が逆転用傘歯車32に噛合され、これら逆転用傘歯車32と両大歯車31,32とによって逆転機構33が構成される。この場合、一方の大歯車31は正転用クラッチ25側に設けられ、他方の大歯車32は逆転用クラッチ26側に設けられることになる。この逆転機構33によって、正転用クラッチ25の回転方向に対して逆転用クラッチ26を常時逆転状態に回転させるようにしている。
【0017】
尚、前記第2部材1bの先端側部材bと、これに設けられている大歯車32とは、スライド連結部材34によって、互いに一体回転するが、先端側部材bは大歯車32に対して軸方向にスライド可能であり、しかしてこの第2部材1bの先端側部分bと、前記ブラケット17に設けられた摺接リング18との間には、緩衝ばね35が介装され、先端側部材bはこのばね35によって基端側部材aの方向に常時付勢されている。
【0018】
また、図1、図2及び図6に示すように、タッパー本体1の第1部材1aと第2部材1bの基端側部材aとを一体回転可能に連結している各ピン4には、当該ピン4の第2部材1b側端部にリング状の弾性部材36が装着してあって、この弾性部材36が、第2部材1bの基端側部材aに凹設された凹陥部37に嵌着され、この弾性部材36によって第2部材1bの基端側部材aが第1部材1aに対して周方向に僅かに弾性し得るようになっている。従って、前記クラッチボール12がニュートラル状態から正転用クラッチ25に係合する時にクラッチボール12の衝撃力が第2部材1bにかかっても、その衝撃力は上記弾性部材36により吸収緩和されて、工作機械側への伝播を阻止することができる。
【0019】
また、このタッパー機構には、図1に示すように、本体カバー28を工作機械の固定部材38に対し非回転状態に保持するストッパーピン39を有するストッパーピン機構が設けられると共に、このストッパーピン機構を利用してタップ7に冷却及び潤滑用の切削油を供給する給油機構40が設けられている。
【0020】
上記ストッパーピン機構及び給油機構40について説明すると、本体カバー28の基端部側にピンホルダー41が前記被駆動軸5と平行に取り付けられ、このピンホルダー41に中空状のストッパーピン39がピンホルダー41の内奥部に設けられたばね42によって突出方向に付勢されている。このストッパーピン39には廻り止め部材43が一体的に取り付けられ、この廻り止め部材43は、ピンホルダー41に対してはピン39の軸方向に移動可能であって、上記ばね42付勢力によりストッパーピン39と共に図1の左方へ押し出され、それによって非使用状態においては、この廻り止め部材43の遊端部が前記シャンク部2に取り付けられた回り止め用リング44に嵌合し、シャンク部2と本体カバー28とを相対回転不能に結合するようになっている。
【0021】
本体カバー28の先端側には前記ブラケット17の外側に支持部材45が取り付けられ、この支持部材45にはシリンダ46が前記被駆動軸5と平行に貫通固定され、このシリンダ46には、スプールロッド47が常時シリンダ46の両端から突出するように軸方向摺動可能に嵌挿され、このスプールロッド47の先端部は、被駆動軸5の先端側に当該被駆動軸5と直交して取り付けられたスイベルアーム48の遊端部に一体的に連結されている。そして、シリンダ46の内周面にはスプールロッド47外周面との間に、被駆動軸5の最大移動量よりも軸方向長さの長い環状室49が形成され、スプールロッド47には、シリンダ46の環状室49と常に連通し得る直径方向に貫設された連通路50と、この連通路50と連通するように軸線に沿って形成された油路51とが設けられ、この油路51の先端側は、上記スイベルアーム48に設けられた油路52に連通連結される。このスイベルアーム48の油路52は、被駆動軸5に設けられた連通路53を介してタップ7の先端部に通じる油路54に接続されている。また、上記支持部材45内には上記シリンダ46内の環状室49に通じる油路55が設けられ、この支持部材45内の油路55と、前記ピンホルダー41内の油路56とが連通管57によって連通連結されている。ストッパーピン39内の油路58の突出側端部には逆止弁を構成する球体59とコイルばね60が設けられている。
【0022】
しかして、ストッパーピン39、ピンホルダー41、連通管57、支持部材45、シリンダ46、スプールロッド47、スイベルアーム48、被駆動軸5、及びタップ7に亘って互いに連通する一連の通油路が形成される。従って、図1に示すようにタッパー機構がシャンク部2を介して工作機械の主軸Sに装着されて、ストッパーピン39が工作機械の固定部材38の嵌合穴61に嵌合されることによって、上記一連の通油路が工作機械の固定部材38に設けられた給油口62に連通連結され、それにより給油管63からの切削油は、被駆動軸5がタッパー本体1に対し独立して移動しても、上記一連の通油路を経由し、タップ7の油孔(図示せず)へ連続的に供給されることになる。
【0023】
上述したような構成よりなるタッパー機構及びこれに設けられた給油機構40の使用態様について説明する。
【0024】
先ず、タッパー機構の使用にあたって、図1に示されるフランジ部3をマニピュレーターで把持してシャンク部2を工作機械の主軸Sに装着し、主軸Sの回転駆動によりタッパー本体1を回転(正転)させる。クラッチボール12は、被駆動軸5を基端側へ押圧する復帰ばね21の付勢力によりクラッチボール保持リング11を介して正転用クラッチ25側に押されて、この正転用クラッチ25に係合しているから、このタッパー本体1の回転によって被駆動軸5が正転する。このとき、図2に示すようにクラッチボール保持リング11の後端とばね受け23とは離間して、両者間に介装された緩衝ばね24は緩く縮んだ状態にある。
【0025】
工作機械の主軸Sを回転させ且つこれに送りを与えながら、被駆動軸5先端部のタップ7をワーク(図示せず)に押し付けて、タップ穴の形成作業を開始する。この際、タップ7がワークに対し直ぐに食い付かないときは、ワークの反力により被駆動軸5は吸収バネ9の付勢力に抗して一時的に若干量後退し、しかしてタップ7がワークに食い付くと、主軸Sの回転と送りとにより、被駆動軸5を含むタッパー機構全体が前進しながら、タップ7がワークの穴に入って、タップ穴形成作業が開始される。このタップ穴形成途上において主軸Sの送りを停止すると、被駆動軸5は、タップ穴自体に案内され、即ち自己推進力によって単独で前進する。
【0026】
上記被駆動軸5の自己推進段階においては、クラッチボール保持リング11に保持された各クラッチボール12がタッパー本体1側の正転用クラッチ25に対し接触状態で係合しており、これに対してクラッチボール保持リング11と被駆動軸5に固定されたボール受け14との間に介装された回転力伝達用ボール13は、これらリング11及びボール受け14に対し接触状態にあることから、両者の摩擦力の差異によって、先ず被駆動軸5がクラッチボール保持リング11から独立して単独で前進する。従って、図7ないし図8に示すように、止め輪22で係止されたばね受け23が被駆動軸5と一体に移動し、それによりばね24は圧縮される。また、被駆動軸5の前進移動に伴って、止め輪19で係止されたばね受け20が一体に移動するため、復帰ばね21は図7に示すように僅かに圧縮される。
【0027】
上記のように被駆動軸5が自己推進力で所定ストローク前進することによって、これと一体に移動するばね受け23がクラッチボール保持リング11の後端に当接した時点で、図8に示すようにクラッチボール保持リング11が一体に前進し、これによりクラッチボール12が正転用クラッチ25から離脱し始める。しかして、タップ穴形成完了時にクラッチボール12が正転用クラッチ25から離脱してニュートラル用空間部27に至り、タッパー本体1側(第1部材1aの基端側部材a)から被駆動軸5への回転力の伝達が遮断されてニュートラルの状態となる。
【0028】
上記ニュートラルの状態から、工作機械の主軸Sを所定量だけ逆方向に送ってタッパー本体1を後退移動させることによって、図9に示すように、右側のクラッチボール12が、第2部材1bの先端側部材bに設けられた逆転用クラッチ26に係合する。第2部材1bの先端側部材bには第1部材1aからの回転力が逆転機構33を介して常時伝達されているため、クラッチボール12が逆転用クラッチ26に係合することにより被駆動軸5が逆転駆動される。そして、被駆動軸5の逆転により同じくタップ穴自体に案内され、タップ7はタップ穴から抜け出ることになる。
【0029】
上記のようにクラッチボール12が逆転用クラッチ26に係合するとき、クラッチボール12には周方向の大きな衝撃力が作用するが、この衝撃力は、図3に示すように回転力伝達用ボール13を受けるボール受け14の両側面に設けられた弾性部材15によって吸収緩和される。即ち、クラッチボール12に作用する周方向の衝撃力は、クラッチボール保持リング11及び回転力伝達用ボール13を通じてボール受け14に伝達されることになり、しかしてこのボール受け14に伝達された衝撃力は、ボール受け14の被駆動軸回転方向の両側に装着された弾性部材15によって吸収緩和される。これによって、クラッチボール12にかかる周方向の衝撃力が被駆動軸5に作用せず、従ってタップ7によるタップ穴形成加工精度を低下させるようなことがない。
【0030】
また、被駆動軸5が逆転しながら後退する際、復帰用ばね21がばね受け20を介して被駆動軸5を基端側に押圧し、それによってクラッチボール12が逆転用クラッチ26から離脱し、ニュートラル用空間部27を経て正転用クラッチ25に係合する。このクラッチボール保持リング11が正転用クラッチ25に係合するとき、クラッチボール12には周方向の大きな衝撃力が作用するが、この衝撃力も、上記同様に回転力伝達用ボール13を受けるボール受け14の両側面に設けられた弾性部材15によって吸収緩和される。
【0031】
またこのとき、クラッチボール12にかかる衝撃力が、タッパー本体1の第2部材1bの基端側部材aを通じて第1部材1aに作用するが、この衝撃力は、第1部材1aと第2部材1bの基端側部材aとを一体回転可能に連結している各ピン4に装着された前記弾性部材36により吸収緩和され、それにより工作機械側への伝播を阻止して、工作機械側に悪影響を及ぼすことがない。
【0032】
一方、上述したタッパー機構の使用中に、給油管63から給油口62に送給されてくる切削油が、ストッパーピン39、ピンホルダー41、連通管57、支持部材45、シリンダ46、スプールロッド47、スイベルジョイント48、被駆動軸5、及びタップ7のそれぞれの内部に亘って互いに連通する一連の通油路によって、タップ7の油穴(図示せず)からタップ穴に供給される。
【0033】
しかして、タップ穴形成途上において、被駆動軸5が自己推進力によりタッパー本体1と独立して単独で前進移動するときは、この被駆動軸5の前進移動に伴ってスイベルアーム48が被駆動軸5と一体に移動し、このスイベルアーム48の移動によってシリンダ46内のスプールロッド47が被駆動軸5と平行に移動することになる。このようなスプールロッド47の移動中においてても、シリンダ46内には被駆動軸5の最大移動量よりも軸方向長さの長い環状室49が形成されていて、スプールロッド47の直径方向に貫設された連通路50が上記環状室49と常に連通しているから、支持部材45の油路55からスイベルアーム48の油路52に至る通油路部が遮断されることがなく、従って給油管63から給油口62に送給されてくる切削油は、ストッパーピン39からタップ7に亘る一連の通油路を通ってタップ7の油穴に供給されることになる。
【0034】
以上、逆転機構内蔵型のタッパー機構について説明したが、本発明は、工作機械側主軸を正逆回転させることによって作動するタイプのタッパー機構についても、全く同様に適用されるものである。即ち、工作機械側主軸を正逆回転させるタイプのタッパー機構にあっては、回転駆動するタッパー本体側に正転用クラッチと補助クラッチ(逆転用クラッチに相当する)とが被駆動軸の軸方向に対向して設けられ、先端部にタップを取り付けた被駆動軸側にクラッチボールが弾性部材を介して周方向に僅かに変移可能に設けられ、被駆動軸が所定ストローク軸方向に移動しクラッチボールが正転用クラッチから離脱してニュートラルに切り換わった状態で、タッパー本体を逆転させる、つまり工作機械の主軸を逆転させることによって、正転用クラッチに対応する上記補助クラッチにクラッチボールが係合することにより被駆動軸が逆転駆動されるようになっており、しかしてクラッチボールが上記補助クラッチに係合する時のクラッチボールの衝撃力は上記弾性部材によって吸収緩和され、従ってタップによるタップ穴形成加工精度を低下させるようなことがなくなる。
【0035】
【発明の効果】
本発明の請求項1に係るタッパー機構によれば、タッパー本体側に設けられるクラッチに係合するクラッチボールを、被駆動軸側に弾性部材を介して周方向に僅かに変移可能に設けているため、クラッチへのクラッチボールの係合時にクラッチボールの衝撃力が上記弾性部材によって吸収緩和され、従って従来のタッパー機構のようにタップ穴形成加工精度を低下させることがない。
【0036】
本発明の請求項2は、逆転機構を内蔵したタッパー機構であって、このタッパー機構によれば、タッパー本体側に逆転機構介して正転用クラッチと逆転用クラッチとを設け、これらのクラッチに係合するクラッチボールを被駆動軸側に弾性部材を介して周方向に僅かに変移可能に設けたことにより、上記各クラッチへのクラッチボールの係合時にクラッチボールの衝撃力が前記弾性部材によって吸収緩和され、それによって従来の逆転機構内蔵型タッパー機構のようにタップ穴形成加工精度を低下させることがない。
【0037】
本発明の請求項3は、工作機械側主軸を正逆回転させることによって作動するタイプのタッパー機構であって、このタッパー機構によれば、タッパー本体側に正転用クラッチと補助クラッチとを設け、これらのクラッチに係合するクラッチボールを被駆動軸側に弾性部材を介して周方向に僅かに変移可能に設けたことにより、上記各クラッチへのクラッチボールの係合時にクラッチボールの衝撃力が上記弾性部材によって吸収緩和され、それによって工作機械側主軸を正逆回転させるタイプの従来のタッパー機構のようにタップ穴形成加工精度を低下させることがない。
【0038】
本発明の請求項4によれば、タッパー本体を、工作機械の主軸から回転力を受ける側の第1部材と、クラッチが設けられる側の第2部材とに分割形成し、両部材を、第2部材が第1部材に対して周方向に僅かに変移し得るように弾性部材を介して一体回転可能に連結したことによって、クラッチボールクラッチに係合する時のクラッチボールの衝撃力が第2部材にかかっても、その衝撃力が上記弾性部材により吸収緩和され、従って工作機械側に悪影響を及ぼすことがない。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に係るタッパー機構全体の縦断面図である。
【図2】 図1に示すタッパー機構の一部拡大図である。
【図3】 図1のX−X線拡大断面図である。
【図4】 図1に示すタッパー機構の一部拡大詳細図である。
【図5】 回転力伝達用ボール、ボール受け及び弾性部材を示す平面図である。
【図6】 図1のY−Y線拡大断面図である。
【図7】 タッパー機構の作動状態の第1段階を示す断面図である。
【図8】 タッパー機構の作動状態の第2段階を示す断面図である。
【図9】 タッパー機構の作動状態の第3段階を示す断面図である。
【符号の説明】
S 工作機械の主軸
1 タッパー本体
7 タップ
9 吸収ばね
11 クラッチボール保持リング
12 クラッチボール
13 回転力伝達用ボール
14 ボール受け
15 弾性部材
21 復帰ばね
24 緩衝ばね
25 正転用クラッチ
26 逆転用クラッチ
27 ニュートラル用空間部
28 本体カバー
33 逆転機構
35 緩衝ばね
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a tapper mechanism used when threading, that is, tapping, a metal workpiece (workpiece).
[0002]
[Prior art]
As a prior art of this type of tapper mechanism, there is one described in Japanese Utility Model Publication No. 7-27725 by the same applicant as the present application. This is because the engaging piece attached to the driven shaft having the tap at the tip engages with the clutch provided on the tapper main body that is driven to rotate by the main shaft of the machine tool, and the rotational force of the tapper main body is applied. This is a tapper mechanism that is transmitted to the drive shaft and moved by a predetermined stroke, whereby the engagement piece is disengaged from the clutch, the transmission force from the tapper body is cut off, and the driven shaft is switched to the neutral state. And forming a ball rolling groove on the opposite surface between the engagement piece and the driven shaft to which the engagement piece is attached so that the ball can roll only in the axial direction. For torque transmission A ball is interposed, so that the engagement piece and the driven shaft For torque transmission Engage with the ball and rotate integrally, and the engagement piece and the driven shaft For torque transmission A clutch spring is provided that is guided by the ball and is relatively movable in the axial direction, and further presses the engagement piece in a direction to disengage the clutch from the clutch.
[0003]
Thus, in the above tapper mechanism, when the engagement piece is disengaged from the clutch from the engagement state between the engagement piece and the clutch, the ball rolling formed on the opposing surface of the engagement piece and the driven shaft is performed. In the groove For torque transmission The ball is interposed and the engagement piece For torque transmission Ball Rolling Can move in the axial direction from the driven shaft very lightly, and since the engaging piece is biased in the direction of releasing from the clutch by the clutch spring, the engaging piece is released from the clutch. At the time of disengagement, the engagement piece is instantly separated from the clutch by a sufficient distance and does not come into contact with the clutch again. This causes the so-called chattering phenomenon that repeats engagement and disengagement between the engagement piece and the clutch. Can be blocked.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional tapper mechanism as described above, when the engagement piece is engaged with the clutch from the neutral state, the engagement piece receives a strong impact, and the driven shaft generates subtle backlash due to the impact force. A new problem has been found that reduces machining accuracy. The object of the present invention is to solve such a problem.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In the tapper mechanism according to the first aspect of the present invention, a clutch is provided on the side of the rotationally driven tapper main body 1, and a clutch ball 12 is provided on the driven shaft 5 side having a tap 7 attached to the tip. Set up When the clutch ball 12 is engaged with the clutch, the rotational force of the tapper body 1 is transmitted to the driven shaft 5 and driven. The clutch ball 12 is held by a clutch ball holding ring 11 made of a rigid body that is rotatably fitted to the driven shaft 5 so as to be axially movable, and the holding ring 11 and the driven shaft 5 Between them, a rotational force transmitting ball 13 for transmitting the rotational force of the tapper body 1 to the driven shaft 5 through the clutch ball 12 and the clutch ball holding ring 11 is interposed so as to be movable only in the axial direction. The force transmission ball 13 is prevented from rotating relative to the driven shaft 5 by a ball receiver 14 made of a rigid body, and can be slightly changed in the circumferential direction by an elastic member 15 provided on the ball receiver 14. And When the clutch ball 12 is engaged with the clutch, the impact force of the clutch ball 12 is absorbed and relaxed by the elastic member 15.
[0006]
In the tapper mechanism according to claim 2, the forward rotation clutch 25 and the reverse rotation clutch 26 are provided on the side of the rotationally driven tapper body 1 via the reverse rotation mechanism 33, and the driven shaft 5 having the tap 7 attached to the tip portion. On the side is the clutch ball 12 Set up After the driven shaft 5 is moved in the predetermined stroke axis direction and the clutch ball 12 is separated from the forward rotation clutch 25 and switched to the neutral state, the clutch ball 12 is engaged with the reverse rotation clutch 26. The driven shaft is driven in reverse The clutch ball 12 is held by a clutch ball holding ring 11 made of a rigid body that is rotatably fitted to the driven shaft 5 so as to be axially movable, and the holding ring 11 and the driven shaft 5 Between them, a rotational force transmitting ball 13 for transmitting the rotational force of the tapper body 1 to the driven shaft 5 through the clutch ball 12 and the clutch ball holding ring 11 is interposed so as to be movable only in the axial direction. The force transmission ball 13 is prevented from rotating relative to the driven shaft 5 by a ball receiver 14 made of a rigid body, and can be slightly changed in the circumferential direction by an elastic member 15 provided on the ball receiver 14. And When the clutch ball 12 is engaged with the clutches 25 and 26, the impact force of the clutch ball 12 is absorbed and relaxed by the elastic member 15.
[0007]
The tapper mechanism according to claim 3 includes a forward clutch 25 and an auxiliary clutch 26 on the side of the rotationally driven tapper body 1. Set up The clutch ball 12 is provided on the driven shaft 5 side with the tap 7 attached to the tip. Set up Thus, the driven shaft 5 moves in a predetermined stroke axis direction, and the clutch ball 12 is disengaged from the forward rotation clutch 25 and switched to the neutral state. When the clutch ball 12 is engaged with the auxiliary clutch 26, the driven shaft 5 is driven in reverse. The clutch ball 12 is held by a clutch ball holding ring 11 made of a rigid body that is rotatably fitted to the driven shaft 5 so as to be axially movable, and the holding ring 11 and the driven shaft 5 Between them, a rotational force transmitting ball 13 for transmitting the rotational force of the tapper body 1 to the driven shaft 5 through the clutch ball 12 and the clutch ball holding ring 11 is interposed so as to be movable only in the axial direction. The force transmission ball 13 is prevented from rotating relative to the driven shaft 5 by a ball receiver 14 made of a rigid body, and can be slightly changed in the circumferential direction by an elastic member 15 provided on the ball receiver 14. And When the clutch ball 12 is engaged with the clutches 25 and 26, the impact force of the clutch ball 12 is absorbed and relaxed by the elastic member 15.
[0008]
According to a fourth aspect of the present invention, in the tapper mechanism according to any one of the first to third aspects, the first member 1a on the side where the tapper body 1 receives the rotational force from the main spindle S of the machine tool and the first side on which the clutch is provided. The two members 1a and 1b are connected to each other via an elastic member 36 so as to be integrally rotatable so that the second member 1b can slightly shift in the circumferential direction with respect to the first member 1a. ing.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
In FIG. 1 showing the whole of a tapper mechanism according to the present invention, reference numeral 1 is divided into a first member 1a that receives a rotational force from a spindle S of a machine tool and a second member 1b that is provided with a clutch. A shank portion 2 fitted and fixed to the main shaft S is concentrically connected to the proximal end portion of the first member 1a, and a flange portion 3 to be gripped by a manipulator is provided on the shank portion 2. It has been. The first member 1a and the second member 1b are each formed in a hollow shape, and the proximal end portion of the second member 1b is fitted into the distal end portion of the first member 1a, and penetrates each fitting portion in the radial direction. The members 1a and 1b are connected to each other by a plurality of pins 4 so as to be integrally rotatable. A driven shaft 5 is attached to the inside of the tapper body 1 so as to be slidable and rotatable in the axial direction, and a tap 7 is attached to the tip of the driven shaft 5 via a tap holder 6. .
[0011]
The proximal end side shaft portion 5a of the driven shaft 5 is fitted into the shaft insertion hole 8 of the first member 1a of the tapper main body 1, and the inner side of the shaft insertion hole 8 has a machine tool side and a tap 7 side. An absorption spring 9 (compression spring) for absorbing an axial feed error is provided, and the driven shaft-side spring receiver 10 of the absorption spring 9 has a protruding end of the base-end-side shaft portion 5a of the driven shaft 5. Abutted.
[0012]
Referring to FIGS. 1 to 5, a clutch ball holding ring 11 made of a rigid body (metal) is fitted on the base end side of the driven shaft 5 so as to be rotatable and movable in the axial direction. A plurality of clutch balls 12 are held at fixed positions on the ring 11 at regular intervals in the circumferential direction (for example, at intervals of 120 degrees) and in two rows in the axial direction (see FIGS. 1, 2, and 3). ). Between the clutch ball holding ring 11 and the driven shaft 5, a plurality of torque transmissions for transmitting the rotational force of the tapper body 1 to the driven shaft 5 through the clutch ball 12 and the clutch ball holding ring 11. Balls 13 are interposed, and these rotational force transmitting balls 13 are inserted into the ball rolling grooves 14a of the ball receiver 14 made of a rigid body (metal) embedded in the driven shaft 5 and extending in the axial direction. It is fitted so as to be able to roll only in the direction, and is fitted so as to be able to roll only in the axial direction in a ball rolling groove 11 a provided in the axial direction on the inner peripheral surface of the clutch ball holding ring 11.
[0013]
As apparent from FIGS. 3 and 5, the ball receiver 14 is an elastic member mounted on both side surfaces thereof. 15 At the same time, it is fitted and fixed to a fitting recess 16 that is recessed in the driven shaft 5 along the axial direction. As the elastic member 15, natural or synthetic rubber or soft synthetic resin such as urethane is used.
[0014]
As shown in FIGS. 1 and 2, a bracket 17 is provided on the distal end side of the driven shaft 5 so as to be rotatable relative to the driven shaft 5, and a sliding contact ring 18 provided on the bracket 17 is moved in the axial direction. A return spring 21 for returning the driven shaft 5 to the proximal end side is interposed between the spring receiver 20 and the spring receiver 20 that is locked to the driven shaft 5 by a retaining ring 19. It abuts on the tip of the ball holding ring 11. The spring force of the return spring 21 is weaker than that of the absorption spring 9. A buffer spring 24 having a spring force weaker than that of the return spring 21 is interposed between the rear end of the clutch ball holding ring 11 and a spring receiver 23 locked to the driven shaft 5 by a retaining ring 22. Is done.
[0015]
On the other hand, as shown in FIGS. 1 and 2, each clutch ball 12 on the left side in the figure is located on the base end side of the second member 1 b of the tapper body 1. line A forward rotation clutch 25 that engages in a contact state is provided, and each clutch ball 12 on the right side in FIG. line A reverse clutch 26 that is engaged in a contact state is provided, and a neutral space 27 that is not engaged with each clutch ball 12 is provided between the clutches 25 and 26.
[0016]
As shown in FIGS. 1 and 2, the second member 1b of the tapper main body 1 is divided into a base end side member a and a tip end side member b at an axially intermediate portion thereof. The forward rotation clutch 25 is provided on the peripheral side, and the reverse rotation clutch 26 is provided on the inner peripheral side of the distal end side member b. On the outer peripheral side of the tapper main body 1, a main body cover 28 is provided in a state of being supported so as to be rotatable relative to the tapper main body 1 by a bearing 29, and a front end portion of the main body cover 28 is fixed to the bracket 17. A reverse bevel gear 30 is pivotally supported on the main body cover 28 in a direction orthogonal to the axial direction of the driven shaft 5. 30 A pair of large gears 31 and 32 are provided opposite to each other at the front end portion of the first member 1a and the front end side member b of the second member 1b so that the large gears 31 and 32 are reverse umbrellas. The reversing mechanism 33 is constituted by the reversing bevel gear 32 and the large gears 31, 32 meshed with the gear 32. In this case, one large gear 31 is provided on the forward rotation clutch 25 side, and the other large gear 32 is provided on the reverse rotation clutch 26 side. With this reverse rotation mechanism 33, the reverse rotation clutch 26 is always rotated in the reverse rotation state with respect to the rotation direction of the forward rotation clutch 25.
[0017]
The distal end side member b of the second member 1b and the large gear 32 provided on the second member 1b rotate integrally with each other by the slide connecting member 34, but the distal end side member b is pivoted with respect to the large gear 32. Slidable in the direction between the tip end portion b of the second member 1 b and the sliding contact ring 18 provided on the bracket 17. There is a buffer spring 35 And the distal end side member b is always urged by the spring 35 in the direction of the proximal end side member a.
[0018]
Further, as shown in FIGS. 1, 2 and 6, each pin 4 connecting the first member 1a of the tapper body 1 and the proximal end member a of the second member 1b so as to be integrally rotatable, A ring-shaped elastic member 36 is attached to the end of the pin 4 on the second member 1b side, and the elastic member 36 is provided in a recessed portion 37 that is recessed in the base end side member a of the second member 1b. The base member a of the second member 1b can be slightly elastic in the circumferential direction by the elastic member 36 with respect to the first member 1a. Therefore, even if the impact force of the clutch ball 12 is applied to the second member 1b when the clutch ball 12 is engaged with the forward rotation clutch 25 from the neutral state, the impact force is absorbed and relaxed by the elastic member 36, and the work force is reduced. Propagation to the machine side can be prevented.
[0019]
As shown in FIG. 1, the tapper mechanism is provided with a stopper pin mechanism having a stopper pin 39 for holding the main body cover 28 in a non-rotating state with respect to the fixing member 38 of the machine tool. An oil supply mechanism 40 for supplying cooling oil for cooling and lubrication to the tap 7 is provided.
[0020]
The stopper pin mechanism and the oil supply mechanism 40 will be described. A pin holder 41 is attached to the base end side of the main body cover 28 in parallel with the driven shaft 5, and a hollow stopper pin 39 is attached to the pin holder 41. It is urged | biased by the spring 42 provided in the inner back part of 41 in the protrusion direction. A locking member 43 is integrally attached to the stopper pin 39. The locking member 43 is movable in the axial direction of the pin 39 with respect to the pin holder 41, and the spring 42 of 1 is pushed to the left in FIG. 1 together with the stopper pin 39 by the urging force, so that the free end portion of the detent member 43 becomes the shank portion 2 in a non-use state. Non-rotating ring attached to 44, the shank portion 2 and the main body cover 28 are coupled so as not to rotate relative to each other.
[0021]
A support member 45 is attached to the front end side of the main body cover 28 on the outside of the bracket 17, and a cylinder 46 is fixed to the support member 45 in parallel to the driven shaft 5. 47 is slidably inserted in the axial direction so as to protrude from both ends of the cylinder 46, and the distal end portion of the spool rod 47 is attached to the distal end side of the driven shaft 5 so as to be orthogonal to the driven shaft 5. The swivel arm 48 is integrally connected to the free end portion. An annular chamber 49 having an axial length longer than the maximum movement amount of the driven shaft 5 is formed between the inner peripheral surface of the cylinder 46 and the outer peripheral surface of the spool rod 47. A communication passage 50 provided in the diametrical direction that can always communicate with the annular chamber 49 of the 46 and an oil passage 51 formed along the axis so as to communicate with the communication passage 50 are provided. Is connected to an oil passage 52 provided in the swivel arm 48. The oil passage 52 of the swivel arm 48 is connected to an oil passage 54 that communicates with the tip of the tap 7 via a communication passage 53 provided in the driven shaft 5. Further, an oil passage 55 communicating with the annular chamber 49 in the cylinder 46 is provided in the support member 45, and the oil passage 55 in the support member 45 and the oil passage 56 in the pin holder 41 are connected to each other. Communicatingly connected by 57. A spherical body 59 and a coil spring 60 constituting a check valve are provided at the protruding side end portion of the oil passage 58 in the stopper pin 39.
[0022]
Thus, a series of oil passages communicating with each other over the stopper pin 39, the pin holder 41, the communication pipe 57, the support member 45, the cylinder 46, the spool rod 47, the swivel arm 48, the driven shaft 5, and the tap 7 are provided. It is formed. Accordingly, as shown in FIG. 1, the tapper mechanism is mounted on the spindle S of the machine tool via the shank portion 2, and the stopper pin 39 is fitted into the fitting hole 61 of the fixing member 38 of the machine tool. The above-described series of oil passages are connected in communication with an oil supply port 62 provided in the fixing member 38 of the machine tool, whereby the driven shaft 5 moves independently of the tapper body 1 by the cutting oil from the oil supply pipe 63. Even so, the oil is continuously supplied to the oil hole (not shown) of the tap 7 through the series of oil passages.
[0023]
A usage mode of the tapper mechanism having the above-described configuration and the oil supply mechanism 40 provided thereon will be described.
[0024]
First, when using the tapper mechanism, the flange portion 3 shown in FIG. 1 is gripped by the manipulator, the shank portion 2 is mounted on the spindle S of the machine tool, and the tapper body 1 is rotated (forward rotation) by the rotation drive of the spindle S. Let The clutch ball 12 is pushed toward the forward rotation clutch 25 via the clutch ball holding ring 11 by the urging force of the return spring 21 that presses the driven shaft 5 toward the proximal end side, and engages with the forward rotation clutch 25. Therefore, the driven shaft 5 is rotated forward by the rotation of the tapper body 1. At this time, as shown in FIG. 2, the rear end of the clutch ball holding ring 11 and the spring receiver 23 are separated from each other, and the buffer spring 24 interposed therebetween is loosened. Shrunk Is in a state.
[0025]
While the spindle S of the machine tool is rotated and fed, the tap 7 at the tip of the driven shaft 5 is pressed against the work (not shown) to start the tap hole forming operation. At this time, if the tap 7 does not immediately bite against the workpiece, the driven shaft 5 is temporarily retracted by a slight amount against the urging force of the absorption spring 9 due to the reaction force of the workpiece. When the main shaft S is caught, the tap 7 enters the hole of the workpiece while the entire tapper mechanism including the driven shaft 5 moves forward by the rotation and feed of the main shaft S, and the tap hole forming operation is started. When the feeding of the main shaft S is stopped in the course of forming the tapped hole, the driven shaft 5 is guided by the tapped hole itself, that is, advances alone by self-propulsion force.
[0026]
In the self-propulsion stage of the driven shaft 5, each clutch ball 12 held by the clutch ball holding ring 11 is against the forward rotation clutch 25 on the tapper body 1 side. line The balls 13 for torque transmission interposed between the clutch ball holding ring 11 and the ball receiver 14 fixed to the driven shaft 5 are engaged with each other in the contact state. For ball receiver 14 line Because of the contact state, the driven shaft 5 first advances independently independently of the clutch ball holding ring 11 due to the difference in frictional force between the two. Accordingly, as shown in FIGS. 7 to 8, the spring receiver 23 locked by the retaining ring 22 moves integrally with the driven shaft 5, thereby compressing the spring 24. Further, as the driven shaft 5 moves forward, the spring receiver 20 locked by the retaining ring 19 moves integrally, so that the return spring 21 is slightly compressed as shown in FIG.
[0027]
As shown in FIG. 8, when the driven shaft 5 advances by a predetermined stroke by the self-propelling force as described above, the spring receiver 23 that moves integrally with the driven shaft 5 contacts the rear end of the clutch ball holding ring 11. Then, the clutch ball holding ring 11 advances integrally, whereby the clutch ball 12 starts to be disengaged from the forward rotation clutch 25. Thus, when the formation of the tapped hole is completed, the clutch ball 12 is disengaged from the forward rotation clutch 25. neutral The space 27 is reached, and transmission of the rotational force from the tapper body 1 side (the base end side member a of the first member 1a) to the driven shaft 5 is cut off, resulting in a neutral state.
[0028]
By moving the main spindle S of the machine tool in the reverse direction by a predetermined amount from the neutral state and moving the tapper body 1 backward, as shown in FIG. 9, the right clutch ball 12 is moved to the tip of the second member 1b. Engage with a reverse clutch 26 provided on the side member b. Since the rotational force from the first member 1a is constantly transmitted to the distal end side member b of the second member 1b through the reverse rotation mechanism 33, the clutch ball 12 is engaged with the reverse rotation clutch 26 to drive the driven shaft. 5 is driven in reverse. Then, the reverse rotation of the driven shaft 5 similarly guides the tap hole itself, and the tap 7 comes out of the tap hole.
[0029]
When the clutch ball 12 is engaged with the reverse rotation clutch 26 as described above, a large circumferential impact force acts on the clutch ball 12, and this impact force is applied to the rotational force transmitting ball as shown in FIG. 13 is absorbed and relaxed by the elastic members 15 provided on both side surfaces of the ball receiver 14 that receives 13. In other words, the circumferential impact force acting on the clutch ball 12 is transmitted to the ball receiver 14 through the clutch ball retaining ring 11 and the rotational force transmitting ball 13. The force is absorbed and relaxed by the elastic members 15 mounted on both sides of the ball receiver 14 in the rotational direction of the driven shaft. Thereby, the impact force in the circumferential direction applied to the clutch ball 12 does not act on the driven shaft 5, and therefore the tap hole forming accuracy by the tap 7 is not lowered.
[0030]
When the driven shaft 5 moves backward while being reversed, the return spring 21 is Spring receiver 20 Then, the driven shaft 5 is pressed to the base end side, whereby the clutch ball 12 is detached from the reverse rotation clutch 26 and engaged with the forward rotation clutch 25 through the neutral space portion 27. When the clutch ball holding ring 11 is engaged with the forward rotation clutch 25, a large circumferential impact force acts on the clutch ball 12, and this impact force is also received by the ball receiver that receives the rotational force transmitting ball 13 as described above. Absorption is alleviated by the elastic members 15 provided on both side surfaces.
[0031]
At this time, the impact force applied to the clutch ball 12 acts on the first member 1a through the base end side member a of the second member 1b of the tapper body 1, and this impact force is applied to the first member 1a and the second member. Absorption is reduced by the elastic member 36 attached to each pin 4 that is connected to the base end side member a of 1b so as to be integrally rotatable, thereby preventing propagation to the machine tool side, and to the machine tool side. There is no adverse effect.
[0032]
On the other hand, during use of the above-described tapper mechanism, the cutting oil fed from the oil supply pipe 63 to the oil supply port 62 becomes the stopper pin 39, the pin holder 41, the communication pipe 57, the support member 45, the cylinder 46, and the spool rod 47. The swivel joint 48, the driven shaft 5, and the tap 7 are supplied to the tap hole from an oil hole (not shown) of the tap 7 through a series of oil passages communicating with each other.
[0033]
Thus, when the driven shaft 5 moves forward independently of the tapper body 1 by self-propelling force in the process of forming the tapped hole, the swivel arm 48 is driven as the driven shaft 5 moves forward. When the swivel arm 48 moves together with the shaft 5, the spool rod 47 in the cylinder 46 moves parallel to the driven shaft 5. like this Spool rod Even during the movement of 47, an annular chamber 49 having an axial length longer than the maximum amount of movement of the driven shaft 5 is formed in the cylinder 46, and is connected to the spool rod 47 in the diameter direction. Since the passage 50 is always in communication with the annular chamber 49, the oil passage portion from the oil passage 55 of the support member 45 to the oil passage 52 of the swivel arm 48 is not blocked, and therefore the oil supply pipe 63 supplies oil. The cutting oil fed to the port 62 is supplied to the oil hole of the tap 7 through a series of oil passages extending from the stopper pin 39 to the tap 7.
[0034]
The reverse mechanism built-in type tapper mechanism has been described above, but the present invention is also applied to a type of tapper mechanism that operates by rotating the main spindle on the machine tool side in the forward and reverse directions. That is, in a tapping mechanism of the type that rotates the machine tool side main shaft in the forward and reverse directions, the forward rotation clutch and the auxiliary clutch (corresponding to the reverse rotation clutch) are arranged in the axial direction of the driven shaft on the rotationally driven tapper body side. A clutch ball is provided on the side of the driven shaft, which is provided oppositely and has a tap attached to the tip, so that the clutch ball can be slightly displaced in the circumferential direction via an elastic member, and the driven shaft moves in the predetermined stroke axial direction and the clutch ball The clutch ball is engaged with the auxiliary clutch corresponding to the forward rotation clutch by reversing the tapper body, that is, by reversing the main spindle of the machine tool in a state where the clutch is separated from the forward rotation clutch and switched to the neutral position. Thus, the driven shaft is driven in reverse rotation, so that the clutch ball when the clutch ball is engaged with the auxiliary clutch is Impact force is absorbed alleviated by the elastic member, therefore it is eliminated that would reduce the tap hole formation machining accuracy by tapping.
[0035]
【The invention's effect】
According to the tapper mechanism of the first aspect of the present invention, the clutch ball that engages with the clutch provided on the side of the tapper main body is provided on the driven shaft side so as to be slightly shiftable in the circumferential direction via the elastic member. Therefore, when the clutch ball is engaged with the clutch, the impact force of the clutch ball is absorbed and relaxed by the elastic member, so that the tapping accuracy is not reduced as in the conventional tapper mechanism.
[0036]
Claim 2 of the present invention is a tapper mechanism incorporating a reverse rotation mechanism, and according to this tapper mechanism, the reverse rotation mechanism is provided on the side of the tapper body. The A forward rotation clutch and a reverse rotation clutch are provided, and a clutch ball that engages with these clutches is provided on the driven shaft side so as to be slightly shiftable in the circumferential direction via an elastic member. When the clutch ball is engaged, the impact force of the clutch ball is absorbed and relaxed by the elastic member, so that the tapping accuracy is not reduced as in the conventional tapping mechanism with a built-in reverse rotation mechanism.
[0037]
Claim 3 of the present invention is a tapper mechanism of a type that operates by rotating the machine tool side main shaft forward and backward, and according to this tapper mechanism, a forward rotation clutch and an auxiliary clutch are provided on the tapper body side, By providing the clutch balls that engage with these clutches on the driven shaft side so as to be slightly displaceable in the circumferential direction via elastic members, the impact force of the clutch balls is reduced when the clutch balls are engaged with the clutches. Absorption and relaxation are achieved by the elastic member, so that the tapping accuracy is not reduced as in the conventional tapper mechanism of the type that rotates the machine tool side main shaft forward and backward.
[0038]
According to claim 4 of the present invention, the tapper body is divided and formed into a first member on the side receiving the rotational force from the main spindle of the machine tool and a second member on the side where the clutch is provided. Since the two members are connected to the first member so as to be able to move slightly in the circumferential direction via the elastic member so as to be integrally rotatable, the impact force of the clutch ball when engaged with the clutch ball clutch is the second. Even if it is applied to the member, the impact force is absorbed and relaxed by the elastic member, and therefore does not adversely affect the machine tool side.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of an entire tapper mechanism according to the present invention.
FIG. 2 is a partially enlarged view of the tapper mechanism shown in FIG.
FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view taken along line XX of FIG.
4 is a partially enlarged detail view of the tapper mechanism shown in FIG. 1. FIG.
FIG. 5 is a plan view showing a rotational force transmitting ball, a ball receiver, and an elastic member.
6 is an enlarged sectional view taken along line YY in FIG. 1;
FIG. 7 is a cross-sectional view showing a first stage of the operating state of the tapper mechanism.
FIG. 8 is a cross-sectional view showing a second stage of the operating state of the tapper mechanism.
FIG. 9 is a cross-sectional view showing a third stage of the operating state of the tapper mechanism.
[Explanation of symbols]
S Machine tool spindle
1 Tapper body
7 taps
9 Absorption spring
11 Clutch ball retaining ring
12 Clutch ball
13 Ball for torque transmission
14 ball holder
15 Elastic member
21 Return spring
24 Buffer spring
25 Forward rotation clutch
26 Reverse clutch
27 Neutral space
28 Body cover
33 Reverse rotation mechanism
35 Buffer spring

Claims (4)

回転駆動するタッパー本体側にクラッチが設けられ、先端部にタップを取り付けた被駆動軸側にはクラッチボールが設けられ、クラッチボールがクラッチに係合することによって、タッパー本体の回転力が被駆動軸に伝達されて駆動され、前記クラッチボールは、被駆動軸に回転可能で軸方向移動可能な状態に外嵌された剛性体からなるクラッチボール保持リングに保持され、この保持リングと被駆動軸との間には、クラッチボール及びの前記保持リングを介してタッパー本体の回転力を被駆動軸に伝達する回転力伝達用ボールが軸方向のみ移動可能に介装され、この回転力伝達用ボールは、剛性体からなるボール受けによって被駆動軸との相対回転を阻止されると共に、このボール受けに設けられた弾性部材によって周方向に僅かに変移可能となっており、上記クラッチへのクラッチボールの係合時にクラッチボールの衝撃力が前記弾性部材によって吸収緩和されるようになっているタッパー機構。Clutch is provided on the tapper body for rotating the clutch ball set vignetting on the driven shaft side mounted a tap at the tip, by the clutch ball engages the clutch, the rotational force of the tapper body to be The clutch ball is held by a clutch ball holding ring made of a rigid body that is externally fitted so as to be rotatable and axially movable on the driven shaft. Between the shaft, a torque transmission ball for transmitting the rotational force of the tapper body to the driven shaft via the clutch ball and the holding ring is interposed so as to be movable only in the axial direction. The ball is prevented from rotating relative to the driven shaft by a ball receiver made of a rigid body, and can be slightly changed in the circumferential direction by an elastic member provided on the ball receiver. It has a, Tupper mechanism the impact force of the clutch ball when engagement of the clutch ball to the clutch is adapted to be absorbed alleviated by the elastic member. 回転駆動するタッパー本体側には逆転機構介して正転用クラッチと逆転用クラッチとが設けられ、先端部にタップを取り付けた被駆動軸側にはクラッチボールが設けられ、被駆動軸が所定ストローク軸方向に移動しクラッチボールが正転用クラッチから離脱してニュートラル状態に切り換わった後、クラッチボールが逆転用クラッチに係合することによって、被駆動軸が逆転駆動され、前記クラッチボールは、被駆動軸に回転可能で軸方向移動可能な状態に外嵌された剛性体からなるクラッチボール保持リングに保持され、この保持リングと被駆動軸との間には、クラッチボール及びの前記保持リングを介してタッパー本体の回転力を被駆動軸に伝達する回転力伝達用ボールが軸方向のみ移動可能に介装され、この回転力伝達用ボールは、剛性体からなるボール受けによって被駆動軸との相対回転を阻止されると共に、このボール受けに設けられた弾性部材によって周方向に僅かに変移可能となっており、上記各クラッチへのクラッチボールの係合時にクラッチボールの衝撃力が前記弾性部材によって吸収緩和されるようになっているタッパー機構。The tapper body for rotating the provided through reversing mechanism and normal rotation clutch and reverse clutch is a clutch ball set vignetting on the driven shaft side mounted a tap at the tip, the driven shaft is predetermined stroke after moving the clutch ball in the axial direction is switched to the neutral state disengaged from the forward rotation clutch by the clutch ball engages the reverse clutch, the driven shaft is driven in the reverse direction, the clutch ball, the It is held by a clutch ball holding ring made of a rigid body that is rotatably fitted to the drive shaft and is movable in the axial direction. Between the holding ring and the driven shaft, the clutch ball and the holding ring are connected. Through which a rotational force transmitting ball that transmits the rotational force of the tapper body to the driven shaft is interposed so as to be movable only in the axial direction. The ball receiving consisting of the body while being prevented relative rotation between the driven shaft, has a possible slightly displaced in the circumferential direction by an elastic member provided in the receiving the ball, engagement of the clutch balls into the respective clutches A tapper mechanism in which the impact force of the clutch ball is absorbed and relaxed by the elastic member at the time. 回転駆動するタッパー本体側に正転用クラッチと補助クラッチとが設けられ、先端部にタップを取り付けた被駆動軸側にはクラッチボールが設けられ、被駆動軸が所定ストローク軸方向に移動しクラッチボールが正転用クラッチから離脱してニュートラルに切り換わった状態で、タッパー本体を逆転させることによって、正転用クラッチに対応する補助クラッチにクラッチボールが係合することにより被駆動軸が逆転駆動され、前記クラッチボールは、被駆動軸に回転可能で軸方向移動可能な状態に外嵌された剛性体からなるクラッチボール保持リングに保持され、この保持リングと被駆動軸との間には、クラッチボール及びの前記保持リングを介してタッパー本体の回転力を被駆動軸に伝達する回転力伝達用ボールが軸方向のみ移動可能に介装され、この回転力伝達用ボールは、剛性体からなるボール受けによって被駆動軸との相対回転を阻止されると共に、このボール受けに設けられた弾性部材によって周方向に僅かに変移可能となっており、上記各クラッチへのクラッチボールの係合時にクラッチボールの衝撃力が前記弾性部材によって吸収緩和されるようになっているタッパー機構。The tapper body for rotating the normal rotation clutch auxiliary clutch and is provided, the clutch ball set vignetting on the driven shaft side mounted a tap at the tip, the driven shaft is moved in a predetermined stroke direction clutch With the ball detached from the forward rotation clutch and switched to neutral, the driven shaft is driven in reverse by engaging the clutch ball with the auxiliary clutch corresponding to the forward rotation clutch by reversing the tapper body . The clutch ball is held by a clutch ball holding ring formed of a rigid body that is rotatably fitted to the driven shaft and is axially movable, and the clutch ball is interposed between the holding ring and the driven shaft. And the rotational force transmitting ball that transmits the rotational force of the tapper body to the driven shaft through the retaining ring can be moved only in the axial direction. The rotational force transmitting ball is prevented from rotating relative to the driven shaft by a ball receiver made of a rigid body, and can be slightly changed in the circumferential direction by an elastic member provided on the ball receiver. and which, Tupper mechanism the impact force of the clutch ball when engagement of the clutch balls to each clutch are absorbed alleviated by the elastic member. タッパー本体は、工作機械の主軸から回転力を受ける側の第1部材と、クラッチが設けられる側の第2部材とに分割形成され、両部材は、第2部材が第1部材に対して周方向に僅かに変移し得るように弾性部材を介して一体回転可能に連結されている請求項1〜3のいずれかに記載のタッパー機構。  The main body of the tapper is divided and formed into a first member that receives rotational force from the main spindle of the machine tool and a second member that is provided with a clutch. The tapper mechanism according to any one of claims 1 to 3, wherein the tapper mechanism is connected via an elastic member so as to be able to slightly shift in a direction so as to be integrally rotatable.
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