JPH0512040U - ネジ切り装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ネジを切っていく際に二度切りをおこさず正
確にネジを切ることができると共に、ネジ切り作業の自
動化が可能なネジ切り装置を提供する。 【構成】 被加工物７にタップ６がネジを切ったのち、
そのタップ６を被加工物から抜き取る際に、例えば送り
駆動部を遅れて駆動させる構成の場合には、まずホルダ
位置調整機構５によってホルダ１７を予め後方に一定量
移動させておく。すると、タップ６とホルダ１７との間
に逃げのためのスペースが形成される。従って、モータ
１を逆回転させると、優先駆動する回転駆動部２によっ
てチャック１２と一体に被加工物７が回転し、この回転
によってタップ６が押出されると、そのタップ６は逃げ
機構４によってホルダ１７が先に移動していた範囲内で
自由に後方へスライドし、被加工物７の押出力を吸収す
ることができ、無理な押出しによるネジの二度切りが防
止できる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、被加工物に対し自動的にネジを切ることができる自動ネジ切り装 置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

例えば被加工物に雌ネジを切っていくタッピング装置として図７に示すように 、被加工物１００を保持する着脱自在のチャック１０１と、このチャック１０１ と対峙して配置されタップ１０２を取付けたホルダ１０３とを備えており、チャ ック１０１は回転機構１０４を介してモータ１０５からの駆動力によって回転し 、またホルダ１０３は送り機構１０６を介してモータ１０５からの駆動力によっ て前後に移動させるように構成したものが知られている。

【０００３】 そしてこのタッピング装置では、送り機構１０６として、ギアを複数組合せた ギア列１０７と、最終ギアに軸着された親ネジ１０８と、この親ネジ１０８に螺 合する雌ネジが切られ、ガイド部材１０９に滑動自在に嵌装されたスライダ１１ ０とを備えたものが知られており、スライダ１１０にホルダ１０３を固着した構 成となっている。このような構成のタッピング装置では、モータ１０５を駆動さ せると、回動機構１０４を介してチャック１０１が被加工物１００と共に回転を 始める。そして、送り機構１０６を介してスライダ１１０及びホルダ１０３がタ ップ１０２と共にチャック１０１に向けて前進し、タップ１０２が被加工物１０ ０の内方に入り込んでその内周面に雌ネジを切っていくのである。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

ところが、このような構成のタッピング装置では、被加工物１００に雌ネジを 切り終えたのち、その被加工物１００に入り込んだタップ１０２は、モータ１０ ５を逆回転させてそのまま被加工物１００から抜き取ろうとすると、図７に示す ように、被加工物１００の内周面に形成した雌ネジが二度切り１００ａされてし まい、ネジ山不良となるおそれがある。 即ち、これは、タップ１０２を逆回転させて抜き取ろうとするときには、被加 工物１００を固定するチャック１０１側を回転機構１０４によって回転させて被 加工物１００内からタップ１０２を押出すのと同時に、タップ１０２を取付ける ホルダ１０３側を送り機構１０６によって同方向、つまり後退する方向に同速度 で移動させることが必要である。ところが、送り機構１０６側は、リード量を調 節する都合上、ギア列１０７を介して駆動力が伝達するようになっているので、 回転機構１０４に比べバックラッシュ等の分だけ、その作動開始時刻が若干ずれ てしまう。その結果、引抜力が作用する前に押出力だけが先に作用することとな り、ネジの二度切りが行なわれてしまうのである。

【０００５】 また、一般にスライダ１１０と親ネジ１０８との間にはバックラッシュを生じ ており、ネジ切りを行う前進時には図９に示すようにスライダ１１０の各ネジ山 背面１１０ａが親ネジ１０８の各ネジ山前面１０８ａと作用して前進する。また 、タップ１０２を抜き出す際には、送り機構１０６が遅れて作動するので、図１ ０に示すように被加工物１００によりタップ１０２及びスライダ１１０が強制的 に後方へ押出される。従って、被加工物１００の各ネジ山前面１００ａがタップ １０２の各ネジ山背面１０２ａと作用すると共に、スライダ１１０の各ネジ山背 面１１０ａが親ネジ１０８の各ネジ山前面１０８ａと作用し、つまり前進時と同 一面側が作用する。このような状態では、タップ１０６が被加工物１００から完 全に外れ出した直後には、図１０において被加工物１００からの押出力が作用し なくなるので、親ネジ１０８の各ネジ山後面１０８ｂがスライダ１１０の各ネジ 山前面１１０ｂと当接するまでの間、瞬間的にスライダ１１０及びタップ１０２ の後退動作が停止する。 従って、この後退動作の停止するときにも、被加工物１００にネジの二度切り が発生している

【０００６】 このような事情から、従来のタッピング装置では、ネジの二度切りによるネジ 山不良を防止するため、通常タップを被加工物の一端から他端まで一方向に移動 させて突き通したのち、装置の作動を一旦停止させ手作業でその被加工物を抜き 取るようになっている。従って、現在これが大きな障害となりタッピング作業の 自動化を図るのが困難である。 そこで、この考案は、上記した事情に鑑み、ネジの二度切りをおこさず正確に ネジを切ることができると共に、ネジ切り作業の自動化が可能なネジ切り装置を 提供することを目的とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

即ち、この考案は、被加工物を保持したチャックを回転する回転駆動部と、タ ップ又はダイスを非回転状態に取付けたホルダが搭載されるスライダ及びこのス ライダに螺合する親ネジを有し、この親ネジを回転駆動し被加工物の軸線方向に 沿って前記スライダを進退させる送り駆動部とを備え、被加工物を回転しながら この被加工物に向けてタップ又はダイスを送り出しネジを切るネジ切り装置にお いて、前記タップ又はダイスとホルダとの間に、そのタップ又はダイスがホルダ に対して所定位置より後退するのを阻止する逃げ機構を設けると共に、前記回転 駆動部が逆回転動作を開始する際に、スライダ上でのホルダの前進時の位置から 、少なくとも回転駆動部と送り駆動部との始動開始時間差に相当するホルダの移 動遅れ量だけそのホルダを後退させるホルダ位置調整機構を設けたものである。

【０００８】

【作用】

この考案のネジ切り装置は、例えば回転駆動部が優先駆動される構成とすると 、被加工物にタップ又はダイスでネジを切ったのち、そのタップ又はダイスを抜 き取る場合には、まずホルダ位置調整機構によってホルダをスライダに対して一 定量だけ後退させておき、その後若しくはホルダ位置調整機構の作動と同時にモ ータを逆回転させると、優先駆動される回転駆動部がまず先に駆動してチャック 及びこれに取付けてある被加工物が回転する。 このとき、その被加工物に切られたネジに螺合するタップ又はダイスはその回 転動作によって押し出されるが、またそのタップ又はダイスを取付けてあるホル ダ側の送り駆動部は作動していなくとも、ホルダが後退した分だけタップ又はダ イスは自由に後退することができ、これによって無理に押し出されてネジの二度 切りが生ずることはない。

【０００９】

【実施例】

以下この考案の一実施例について添付図面を参照しながら説明する。 図１はこの考案に係るネジ切り装置を示すものであり、このネジ切り装置は、 駆動用モータ１と、回転駆動部２と、送り駆動部３と、逃げ機構４（図略）と、 ホルダ位置調整機構５とを備えており、回転駆動部２を優先駆動させるようにな っている。 なお、図中符号６はタップ、７は円筒形状の被加工物を示すものである。また 、この実施例では、被加工物７に４条の雌ネジを切っていくように構成したが、 特にこれに限定されず、例えばタップの替りにダイスを用い、円柱状等の被加工 物に雄ネジを切っていくようにしてもよい。 回転駆動部２は、被加工物７の取付けを着脱自在に行うことができるチャック １２を駆動回転させるものであり、従来と同様の構成となっており、即ち多段の ギア列を介在させておらず、従って送り駆動部３よりも先に始動しチャック７を 回転させるように構成されている。そして、この実施例の回転駆動部２には調帯 ８を掛け渡した調車９，１０が使用されており、調車１０に固着したシャフト１ ０ａの回転動作によってチャック１２を回転させるようになっている。

【００１０】 送り駆動部３は、先に説明した調帯１０による伝動機構及びギア列１３を介し てモータ１の駆動力を親ネジ１４に伝達するように構成されており、この実施例 のギア列１３には、一定の回転数の比を与える第１ギア１３ａ〜第３ギア１３ｃ が使用されている。 このギア列１３は、親ネジ１４のリード量、別言すればチャック１２の１回転 する間にタップ６が移動する長さを調整するために設けられているものであり、 これらのギアのバックラッシュ分だけ送り駆動部３の方が回転駆動部２よりも時 間的に遅れる原因となっている。なお、第ギア１３ａは、調車のシャフト１０ａ に固着されており、第３ギア１３ｃのシャフト１３ｄは、親ネジ１４と固着され ている。また、この送り駆動部３には、親ネジ１４と螺合しこの親ネジ１４の回 転力により前後にスライドするスライダ１５と、このスライダ１５を滑動自在に 取付けると共に一定方向、つまりタップ６の軸心がチャック１２に取付けた被加 工物７の軸心に一致して進退するようにスライダ１５の移動方向をガイドするガ イド部材１６とを備えており、スライダ１５の上部に設けられタップ６を非回転 状態に保持するホルダ１７を被加工物７内に向けて送り込んだ後、その被加工物 ７内からホルダ１７を抜き出すように構成されている。

【００１１】 逃げ機構４は、回転駆動部２と送り駆動部３との動作のタイミングのずれを吸 収して被加工物７のネジが切られた部分が再度ネジ切りされるのを防止するため のものであり、タップ６とこれを保持するホルダ１７との間に設けられている。 即ち、この実施例の逃げ機構４は、図２に示すようにタップ６の基端部に設けた 滑らかで凹凸のない円柱状のスライド部６ａと、このスライド部６ａの端面に突 出した断面略矩形状の回り止め部６ｂと、図３に示すホルダ１７に設けたスライ ド部６ａが滑動自在に挿入される丸穴１７ａと、回り止め部６ｂが滑動自在に嵌 挿される角穴１７ｂとから構成されている。 ホルダ位置調整機構５は、回転駆動部２が、逆回転動作を開始する際に、スラ イダ１５上でのホルダ１７の前進時移動位置（図１の状態）から一定量だけ、つ まり少なくとも回転駆動部２と送り駆動部３との開始時間差に相当するホルダ１ ７の移動遅れ量だけそのホルダ１７を後退させておくためのものである。そのた め、この実施例のホルダ位置調整機構５は、スライダ１５の上面に固着した上面 が平滑なベース板１８と、このベース板１８の上面前部及び後部に固着したスト ッパ１９ａ，１９ｂと、ホルダ１７の基端面にピストンロッド２０ａを固着した シリンダ２０ｂとを備えている。なおこの実施例のホルダ１７は、下面に蟻溝が 形成されており、この蟻溝がベース板１８の上面に形成したガイド突起１８ａに 滑動自在に嵌合するように構成されている。また、この実施例のホルダ位置調整 機構５では、シリンダ２０ｂを設け、油圧又は空気圧によって作動させるように 構成しているが、モータ等のように他の駆動手段を用いてもよい。

【００１２】 次に、この実施例の作用について説明する。 モータ１が正回転を始めると、まず優先駆動する回転駆動部２により図４に示 す如くチャック１２が回転し、同時にそのチャック１２に取付けてある被加工物 ７も回転する。 一方、送り駆動部３は、ギア列１３のバックラッシュ分等だけその作動が遅れ 、親ネジ１４の回転によりスライダ１５及びこのスライダ１５上部に設けたホル ダ１７が一体に前進する。なお、この送り駆動部３が作動するのに先立ち、図４ に示すようにシリンダ２０ｂが作動し、ピストンロッド２０ａの押出力によって ホルダ１７が前部側のストッパ１９ａに突当った状態となっており、これにより 前進時のホルダ位置が調整されている。 このようにして、回転する被加工物７にタップ６が送り込まれ、被加工物７の 内周面に雌ネジが切られていき、所定位置に達すると、モータ１の作動が停止す ると共にシリンダ２０ｂ内から油又は空気が排出される。これにより、ホルダ１ ７はタップ６をその位置に残したままピストンロッド２０ａの後退動作と共に引 き戻され、図５に示すように後部のストッパ１９ｂに突当ったところで後退時の ホルダ位置が調整される。

【００１３】 次にモータ１が逆回転を始めると、まず優先駆動する回転駆動部２によってチ ャック１２と一体に被加工物７が逆回転する。従って、この被加工物７に切られ たネジに螺合して入り込んでいたタップ６が被加工物７の逆回転動作によって被 加工物７内から押し出されようとする。そのとき、送り駆動部３はまだ始動して おらず従ってホルダ１７が後退動作を行っていない場合であっても、図５に示す 如く予め特定量ΔＳだけホルダ１７が後退されており、その分タップ６には後方 への逃げ動作が与えられている。これにより、被加工物７側の回転により押出さ れようとするタップ６は、スライド部６ａと回り止め部６ｂとが停止中のホルダ １７において夫々丸穴１７ａと角穴１７ｂとの内部を後方に滑りながら逃げるこ とによって、押出力が吸収され、駆動時間差に伴う二度切りの発生を防止できる 。 その後、送り駆動部３も遅れて始動し、被加工物７によって押出されるタップ ６はホルダ１７の後退動作と共に後退されていき、図５に示す如く被加工物７内 からネジの二度切りをおこすことなくタップ６が抜き出される。 また、この回転駆動部２の優先駆動によってタップ６が押出される場合であっ ても、図６に示すようにスライダ１５は従来と異なり被加工物７ではなく親ネジ １４によって後方へ移動しているので、被加工物７からタップ６が外れ出る際に ネジの二度切りを発生するおそれもない。

【００１４】 なお、この実施例では、回転駆動部を優先駆動させる構成としたが、特にこれ に限定されるものではなく、例えば送り駆動部を優先駆動させる場合にはネジ切 り加工後ホルダ位置調整機構を操作せずそのまま送り駆動部を駆動させればよい 。即ち、タップ又はダイスが押出されるまでの間、先にホルダとタップ又はダイ スとの間に逃げが形成されるからである。

【００１５】

【考案の効果】

以上説明してきたように、この考案に係るネジ切り装置によれば、ネジを切り 終ったのちタップ又はダイスを被加工物から取り出す際に、例えば回転駆動部が 優先駆動され送り駆動部よりも先に作動して被加工物が回転しても、ネジを切り 終ったのちモータが逆回転する前若しくは同時にホルダ位置調整機構が作動し、 少なくとも動作の遅れに伴うタップ又はダイスの移動遅れ量に見合うだけホルダ が後退する。 これにより、タップ又はダイスが被加工物から押し出されても、逃げ機構を利 用してホルダの後退量の範囲内でタップ又はダイスが後退し、被加工物の押し出 し力を吸収することができ、従来のようなネジの二度切りが防止でき、正確にネ ジを切ることが可能となる。また、回転駆動優先の場合であってネジを切り終え てタップ又はダイスを後退させる際には、スライダは被加工物により押し出され るのではなく常時親ネジによって押出されるようになっているので、タップ又は ダイスが被加工物から外れ出た直後にネジの二度切りを生ずるおそれがない。ま た、送り駆動部が優先駆動するときにも、同様に被加工物が押出されるまでの間 、先にタップ又はダイスとホルダとの間に逃げが形成され、ネジの二度切りが防 止できる。 また、この考案によれば、被加工物の自動供給作業及びネジ切り後の被加工物 取り替え作業を自動的に行う装置と組合せることにより、ネジ切り作業の完全自 動化を図ることもでき、精度良くネジ切り加工がなされた製品を短時間に多量に 製造することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案に係るネジ切り装置を示す構成図であ
る。

【図２】この考案に係る逃げ機構を示す破断斜視図であ
る。

【図３】図２に示す逃げ機構の断面図である。

【図４】図１に示すネジ切り装置によってネジを切って
いくときの状態を示す要部斜視図である。

【図５】同装置によってネジを切ったのちタップを抜き
取っていくときの状態を示す要部斜視図である。

【図６】同装置においてスライダを後退させるときの状
態を示す要部説明図である。

【図７】従来のネジ切り装置を示す構成図である。

【図８】従来の欠点を示すネジの断面図である。

【図９】従来の装置におけるスライダ等の前進動作を示
す説明図である。

【図１０】同装置におけるスライダ等の後退動作を示す
説明図である。

【符号の説明】

１ モータ ２ 回転駆動部 ３ 送り駆動部 ４ 逃げ機構 ５ ホルダ位置調整機構 ６ タップ ７ 被加工物 １５ スライダ １７ ホルダ

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 被加工物を保持したチャックを回転する
   回転駆動部と、タップ又はダイスを非回転状態に取付け
   たホルダが搭載されるスライダ及びこのスライダに螺合
   する親ネジを有し、この親ネジを回転駆動し被加工物の
   軸線方向に沿って前記スライダを進退させる送り駆動部
   とを備え、被加工物を回転しながらこの被加工物に向け
   てタップ又はダイスを送り出しネジを切るネジ切り装置
   において、 前記タップ又はダイスとホルダとの間に、そのタップ又
   はダイスがホルダに対して所定位置より後退するのを阻
   止する逃げ機構を設けると共に、 前記回転駆動部が逆回転動作を開始する際に、スライダ
   上でのホルダの前進時の位置から、少なくとも回転駆動
   部と送り駆動部との始動開始時間差に相当するホルダの
   移動遅れ量だけそのホルダを後退させるホルダ位置調整
   機構を設けたことを特徴とするネジ切り装置。