JP3724850B2 - Tapper mechanism - Google Patents
Tapper mechanism Download PDFInfo
- Publication number
- JP3724850B2 JP3724850B2 JP21371995A JP21371995A JP3724850B2 JP 3724850 B2 JP3724850 B2 JP 3724850B2 JP 21371995 A JP21371995 A JP 21371995A JP 21371995 A JP21371995 A JP 21371995A JP 3724850 B2 JP3724850 B2 JP 3724850B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- clutch
- ball
- driven shaft
- tapper
- rotational force
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Images
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が線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が上記同様に線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の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に対し線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に対し線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を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
[0006]
In the tapper mechanism according to
[0007]
The tapper mechanism according to claim 3 includes a
[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
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
In FIG. 1 showing the whole of a tapper mechanism according to the present invention,
[0011]
The proximal end
[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
[0013]
As apparent from FIGS. 3 and 5, the
[0014]
As shown in FIGS. 1 and 2, a
[0015]
On the other hand, as shown in FIGS. 1 and 2, each
[0016]
As shown in FIGS. 1 and 2, the second member 1b of the tapper
[0017]
The distal end side member b of the second member 1b and the
[0018]
Further, as shown in FIGS. 1, 2 and 6, each
[0019]
As shown in FIG. 1, the tapper mechanism is provided with a stopper pin mechanism having a
[0020]
The stopper pin mechanism and the
[0021]
A support member 45 is attached to the front end side of the
[0022]
Thus, a series of oil passages communicating with each other over the
[0023]
A usage mode of the tapper mechanism having the above-described configuration and the
[0024]
First, when using the tapper mechanism, the flange portion 3 shown in FIG. 1 is gripped by the manipulator, the
[0025]
While the spindle S of the machine tool is rotated and fed, the
[0026]
In the self-propulsion stage of the driven shaft 5, each
[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
[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
[0029]
When the
[0030]
When the driven shaft 5 moves backward while being reversed, the
[0031]
At this time, the impact force applied to the
[0032]
On the other hand, during use of the above-described tapper mechanism, the cutting oil fed from the
[0033]
Thus, when the driven shaft 5 moves forward independently of the
[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]
[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
[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)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21371995A JP3724850B2 (en) | 1995-08-22 | 1995-08-22 | Tapper mechanism |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21371995A JP3724850B2 (en) | 1995-08-22 | 1995-08-22 | Tapper mechanism |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0957536A JPH0957536A (en) | 1997-03-04 |
JP3724850B2 true JP3724850B2 (en) | 2005-12-07 |
Family
ID=16643868
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP21371995A Expired - Lifetime JP3724850B2 (en) | 1995-08-22 | 1995-08-22 | Tapper mechanism |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3724850B2 (en) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013136129A (en) * | 2011-12-28 | 2013-07-11 | Kato Koki Kk | Tap collet |
CN103286393B (en) * | 2013-05-31 | 2016-04-20 | 浙江速成精密机械有限公司 | Servomotor tapper unit |
-
1995
- 1995-08-22 JP JP21371995A patent/JP3724850B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0957536A (en) | 1997-03-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20060237205A1 (en) | Mode selector mechanism for an impact driver | |
JP4673118B2 (en) | Hammer drill equipment | |
US7131503B2 (en) | Impact driver having a percussion application mechanism which operation mode can be selectively switched between percussion and non-percussion modes | |
US4159050A (en) | Combination power tool | |
EP1649979B1 (en) | Tightening tool | |
US4809572A (en) | Power driven screwdriver | |
US6523658B2 (en) | Clutch mechanism for use in rotary tools having screw-driving and drill modes | |
US6176162B1 (en) | Power-driven screwdriver with removable depth stop | |
US5568849A (en) | Clutch mechanism in power driven screwdriver | |
US6105450A (en) | Speed change device for power tool | |
JPH0310442B2 (en) | ||
US11413737B2 (en) | Hand-held power tool with a mode-setting device | |
EP1649978A2 (en) | Tightening tool | |
JP3088836B2 (en) | Threading machine | |
JP3724850B2 (en) | Tapper mechanism | |
US4810138A (en) | Tap holder | |
JP3731924B2 (en) | Lubrication mechanism in tool equipment | |
JP2000061729A (en) | Tapper mechanism | |
JP3560788B2 (en) | Power tool transmission | |
JP5693298B2 (en) | Angle head with automatic turning index function | |
US5538371A (en) | Tapper mechanism | |
EP0618034B1 (en) | Tapping attachment for radial tapping | |
JP2980347B2 (en) | Machine tool head | |
JP4290403B2 (en) | Screw tightening device | |
JP2523713Y2 (en) | Tapper mechanism |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20050329 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050603 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20050728 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20050824 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20050920 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090930 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100930 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100930 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110930 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120930 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130930 Year of fee payment: 8 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
EXPY | Cancellation because of completion of term |