JPH06170644A - タッピングマシン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、切るねじのピッチを変えるべく差
動比を変更する場合に、これを簡単にできるようにして
いる。 【構成】 切るねじのピッチを変更すべく差動比を変更
するに際しては、操作リング２５の回動操作により切り
替えることにより変速ギア機構２２，２３，２４を切り
替える。これにより、被動ギア１２の回転速度が変更さ
れ、もって差動比が変更される。この場合、操作リング
２５を単に回動操作するだけの作業で済むので、差動比
変更をきわめて容易に行なうことができる。上記複数の
変速ギヤ機構２２，２３，２４は主軸６の周りに配置
し、また操作リング２５はケース１外周面に設けた構成
であるので、全体のコンパクト化に寄与できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、主軸の回転に同調させ
て該主軸を送り移動させるようにしたタッピングマシン
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種タッピングマシンとして
は、実公昭５１−３０２３７号公報に示されるように構
成されたものがある。このものでは、駆動源の回転力を
入力軸、駆動ギアおよび被動ギアを介して主軸としての
ツールホルダに伝達するようにしており、この場合ツー
ルホルダはボールねじでガイドされていて、そのピッチ
で回転し且つ移動させるようにしている。このとき、前
記駆動源の回転を一対の平歯車から成る変速ギア機構を
介して前記ボールねじに伝達してこれ自体を回転される
ようにしており、このボールねじの回転速度とツールホ
ルダの回転速度との差、すなわち差動比によってツール
ホルダのピッチが設定される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来構成では、切るねじのピッチを変えるべく、差動比を
変更する場合、変速機構のギアを取り外すと共に別のギ
アを付け直す作業を行なわなければならないといった面
倒があった。

【０００４】そこで、本発明の目的は、切るねじのピッ
チを変えるべく差動比を変更する場合に、これを簡単に
できるタッピングマシンを提供するにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明のタッピングマシ
ンは、円筒形のケースと、このケース内の中心部に挿通
されて駆動軸からの回転力が与えられマスター雄ねじ部
を有する主軸と、この主軸と一体回転する駆動ギアと、
前記マスター雄ねじ部と螺合するマスター雌ねじ部を有
して前記主軸の周りに回転可能に設けられたマスターガ
イド筒と、このマスターガイド筒と一体回転するように
設けられた被動ギヤと、前記駆動ギアの近傍において前
記主軸の径方向に移動可能に設けられた複数のギアベー
スと、各ギアベースに設けられそれぞれ異なる変速比に
設定され径方向への移動により前記駆動ギアと前記被動
ギヤとの間を連係・開離する複数の変速ギア機構と、前
記ケース外周面にその周方向へ回動操作し得るように設
けられその周方向へ回動角度位置に応じて前記複数の変
速ギア機構を択一的に連係動作させる操作リングとを含
んで構成される。

【０００６】

【作用】主軸は、駆動軸からの回転力を受けて回転され
る。このとき、駆動ギアと被動ギアとの間が一つの変速
ギヤ機構により連係されている。従って、マスターガイ
ド筒は、駆動軸からの回転力が与えられる駆動ギア、連
係状態の変速ギア機構、被動ギアを介して回転される。
これにより、マスター雄ねじ部がマスターガイド筒のマ
スター雌ねじ部と螺合関係にある主軸は、マスター雌ね
じ部およびマスター雄ねじ部のピッチと、マスターガイ
ド筒と主軸との回転速度差（すなわち差動比）とによっ
て主軸の１回転あたりの螺進距離Ｐ（ピッチ）が決定さ
れる。

【０００７】切るねじのピッチを変更すべく差動比を変
更するに際しては、操作リングの回動操作により切り替
えることにより変速ギア機構を切り替える。これによ
り、被動ギアの回転速度が変更され、もって差動比が変
更される。この場合、操作リングを単に回動操作するだ
けの作業で済むので、差動比変更をきわめて容易に行な
うことができる。しかも、上記複数の変速ギヤ機構は主
軸の周りに配置し、また操作リングはケース外周面に設
けた構成であるので、全体のコンパクト化に寄与でき
る。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の一実施例につき図面を参照し
ながら説明する。ケース１は円筒形をなしており、これ
は、ほぼ上半部を径大部１ａとし、下半部を径小部１ｂ
としている。径大部１ａの右端部は閉鎖板２によって閉
鎖され、この閉鎖板２の中心部には挿通孔２ａが形成さ
れている。モータ３は、この閉鎖板２の取付けられてお
り、駆動軸としての回転軸３ａは上記挿通孔２ａを通し
てケース１内に突出している。

【０００９】回転軸３ａには連結筒４が一体回転し得る
ように連結されており、この連結筒４には、図２にも示
すように、長孔からなるピン通し部４ａが形成されてい
ると共に、駆動ギア５が形成されている。さらに、この
連結筒４には、主軸６の基端部（上端部）が挿通され、
そして、この基端部は、ピン７およびピン止め８，８に
よって軸方向（矢印Ａおよびその反対方向）へ移動可能
で且つ連結筒４と一体回転し得るように連結されてい
る。従って、この主軸６は回転軸３ａからの回転力が与
えられるようになっている。この主軸６のほぼ中間部に
はマスター雄ねじ部９が形成されている。

【００１０】主軸６においてその中間部から先端部にか
けてはマスターガイド筒１０が嵌合配置されており、こ
れには、前記マスター雄ねじ部９と螺合するマスター雌
ねじ部１１が形成されている。このマスター雄ねじ部９
およびマスター雌ねじ部１１は台形ねじから構成され、
ピッチは２ｍｍとされている。さらに、このマスターガ
イド筒１０の基端側には、被動ギア１２を形成した被動
筒１３が嵌合されている。そして、この被動筒１３に設
けられたピン１３ａ，１３ａが、マスターガイド筒１０
に形成された長溝１０ａ，１０ａに嵌合されることによ
り、マスターガイド筒１０は矢印Ａ方向およびその反対
方向に移動可能で被動筒１３が回転されるとこれと一体
回転し得るようになっている。

【００１１】さて、前記駆動ギア５の近傍における主軸
６の周りには、図２ないし図５にも示す円板状の取付ベ
ース１４と三つ又状の取付アーム１５とが軸方向に所定
の間隔をおいてケース１に固定されて設けられており、
この取付ベース１４と取付アーム１５との間に、例えば
３個のギアベース１６，１７，１８がギア軸１９，２
０，２１を介して矢印Ｂ方向およびその反対方向に回動
可能に設けられており、もって、ギアベース１６，１
７，１８がそれぞれ主軸６の径方向へ移動可能に設けら
れている。

【００１２】各ギアベース１６，１７，１８には第１の
変速ギア機構２２、第１の変速ギア機構２３、第１の変
速ギア機構２４がそれぞれ設けられており、これらは、
駆動ギア５の回転力を被動ギア１２に変速して伝達する
ものである。まず第１の変速ギア機構２２について述べ
る。この第１の変速ギア機構２２は、駆動ギア５と選択
的に噛合する第１のギア２２ａ、この第１のギア２２ａ
と噛合する第２のギア２２ｂ、この第２のギア２２ｂと
噛合する第３のギア２２ｃ、この第３のギア２２ｃと同
軸（前記ギア軸１９にて連結されている）で被動ギア１
２と噛合する第４のギア２２ｄを有して構成されてい
る。なお、図６にこの第１の変速ギヤ機構２２を展開し
て示している。

【００１３】第２の変速ギア機構２３は、駆動ギア５と
選択的に噛合する第１のギア２３ａ、この第１のギア２
３ａと噛合する第２のギア２３ｂ、この第２のギア２３
ｂと噛合する第３のギア２３ｃ、この第３のギア２３ｃ
と同軸（前記ギア軸２０にて連結されている）で被動ギ
ア１２と噛合する第４のギア２３ｄを有して構成されて
いる。

【００１４】第３の変速ギア機構２４は、駆動ギア５と
選択的に噛合する第１のギア２４ａ、この第１のギア２
４ａと噛合する第２のギア２４ｂ、この第２のギア２４
ｂと噛合する第３のギア２４ｃ、この第３のギア２４ｃ
と同軸（前記ギア軸２１にて連結されている）で被動ギ
ア１２と噛合する第４のギア２４ｄを有して構成されて
いる。

【００１５】各ギアベース１６，１７，１８は、それぞ
れ板ばね１６ａ，１７ａ，１８ａにより矢印Ｂ方向とは
反対方向に回動付勢されており、そして、これら各ギア
ベース１６，１７，１８の外端部にはローラ１６ｂ，１
７ｂ，１８ｂが回動可能に設けられている。また、ケー
ス１には、操作リング２５が周方向へ回動可能に設けら
れており、この操作リング２５の内面には、第１の変速
ギア機構２２用カム部として凹部２６ａ，凸部２６ｂ、
第２の変速ギア機構２３用カム部として凹部２７ａ，凸
部２７ｂ、第３の変速ギア機構２４用カム部として凹部
２８ａ，凸部２８ｂが形成されている。

【００１６】今、図３の状態では、第１の変速ギア機構
２２用の凸部２６ｂにローラ１６ｂが摺接しており、他
のローラ１７ｂ，１８ｂは各凹部２７ａ，２８ａに摺接
している。そして、第１の変速ギア機構２２の第１のギ
ア２２ａが駆動ギア５と噛合し、また、他の変速ギア機
構２３，２４の第１のギア２３ａ，２４ａは駆動ギア５
と離間している。また、最終段のギアである第４のギア
２２ｄ，２３ｄ，２４ｄはいずれも被動ギア１２と常に
噛合する関係となっている。

【００１７】しかして、図３の状態では、第１の変速ギ
ア機構２２により駆動ギア５と被動ギア１２とが連係さ
れた状態にあり、他の変速ギア機構２３，２４は、駆動
ギア５と被動ギア１２との間を開離した状態にある。こ
の図３の状態から操作リング２５を矢印Ｃ方向へ角度α
回動操作すると、第１のギアベース１６のローラ１６ｂ
が凹部２６ａにいたり、第２のギアベース１７のローラ
１７ｂが凸部２７ｂにいたり、第３のギアベース１８の
ローラ１８ｂは凹部２８ａのままにある。この結果、第
２のギアベース１７が図７に示すように軸心方向へ変位
して第２の変速ギア機構２３の第１のギア２３ａが駆動
ギア５と噛合する。これにて、第２の変速ギア機構２３
が駆動ギア５と被動ギア１２との間を連係し、第１の変
速ギア機構２３および第３の変速ギア機構２４は駆動ギ
ア５と被動ギア１２との間を開離する。

【００１８】この図７の状態から操作リング２５をさら
に矢印Ｃ方向へ角度α回動操作すると、図８に示すよう
に、第３のギアベース１８のローラ１８ｂが凸部２８ｂ
にいたり、他のギアベース１６，１７のローラ１６ｂ，
１７ｂは凹部２６ａ，２７ａにいたり、この結果、第３
の変速ギア機構２４の第１のギア２４ａが駆動ギア５と
噛合し、もって、第３の変速ギア機構２４が駆動ギア５
と被動ギア１２との間を連係し、そして、他の変速ギア
機構２２，２３は開離状態となる。ここで、各ギアの歯
数は下記表１に示すようになっている。

【００１９】

【表１】

【００２０】この表１から理解できるように、主軸６が
１回転する間のマスターガイド筒１０の回転数、つまり
変速比は、第１のギヤ機構２２を使用したときには、 ｛（駆動ギアの歯数／第１のギア２２ａの歯数）×（第
１のギア２２ａの歯数／第２のギア２２ｂの歯数）×
（第２のギア２２ｂの歯数／第３のギア２２ｃの歯
数）｝×（第４のギア２２ｂの歯数／被動のギア１２の
歯数） で求められる。これに各ギアの歯数を当てはめると、変
速比は３０／４０つまり（第４のギア２２ｄの歯数／被
動のギア１２の歯数）で求められる。

【００２１】同様に、第２の変速ギア機構２３を使用し
たときには、主軸６が１回転する間のマスターガイド筒
１０の回転数、つまり変速比は、２６／４０となり、第
３の変速ギア機構２４を使用したときには、２４／４０
となる。

【００２２】なお、図１に示すように、前記マスターガ
イド筒１０の外側には、ケース１の径小部１ｂとの間に
エア室２９ａ，２９ｂを形成するためのシリンダ内筒２
９が軸方向に移動可能に設けられている。そして、ケー
ス１の径小部１ｂには、各エア室２９ａ，２９ｂにそれ
ぞれ通じるエア通路３０ａ，３０ｂが形成されている。
しかして、図１の状態からエア室２９ａに図示しないエ
アポンプからエアが供給されると、シリンダ内筒２９が
矢印Ａ方向へストロークＬ移動する。この結果、マスタ
ーガイド筒１０、主軸６さらにはピン７およびピン止め
８，８が一体的にそのストロークＬ移動する。この場合
図１に示したピン止め８，８の位置に対応して第１の位
置センサ３１が設けられ、そして上記ストロークＬ離れ
た部位に第２の位置センサ３２が設けられ、この第２の
位置センサ３２からさらにストロークＭ離れた部位に第
３の位置センサ３３が設けられている。

【００２３】上述のように構成した本実施例の作用につ
いて説明する。本実施例では、上記第１の変速ギア機構
２２はピッチ０．５ｍｍのねじを切るのに好適し、第２
の変速ギア機構２３はピッチ０．７ｍｍのねじを切るの
に好適し、第３の変速ギア機構２４はピッチ０．８ｍｍ
のねじを切るのに好適する。いま、図２および図３に示
す状態では、既述したように、第１のギアベース１６の
ローラ１６ｂが凸部２６ｂに摺接していることで、第１
の変速ギア機構２２の第１のギア２２ａが駆動ギア５に
噛合している。この状態で、主軸６先端にピッチ０．５
ｍｍで大きさＭ３用のタップ（図示せず）を装着し、図
示しないスタートスイッチをオン操作すると、図示しな
い制御回路からの制御信号に基づいてエア制御機構が制
御されて第１のエア室２９ａにエアが供給され、これに
て既述したように、シリンダ内筒２９、マスターガイド
筒１０、主軸６さらにはピン７およびピン止め８，８が
一体的に矢印Ａ方向へ移動する。

【００２４】そして、ストロークＬ移動すると、ピン止
め８が第２の位置センサ３２により検出され、これに基
づいて制御回路により、エアの供給が停止されると共
に、モータ３が通電駆動される。これにて回転軸３ａが
回転され、その回転力は、第１の変速ギア機構２２を介
して被動ギア１２に変速されて伝達される。この場合、
その変速比は３０／４０であり、従って主軸６とマスタ
ーガイド筒１０との差動比も３０／４０となる。このと
き、マスター雄ねじ部９（マスター雌ねじ部１１）のピ
ッチは２ｍｍであるから、主軸６の１回転あたりの螺進
距離Ｐ（ピッチ）は Ｐ＝２×｛１−（３０／４０）｝ ＝０．５（ｍｍ） となる。従って、この場合にはピッチ０．５ｍｍの雌ね
じ（例えばＭ３）を切るのに好適する。しかして、主軸
６がストロークＭ移動すると、第３の位置センサ３３が
ピン止め８を検出する。これに基づいて制御回路がモー
タ３を断電し、そして今度は逆回転するように通電す
る。この逆回転により、主軸６が矢印Ａ方向とは反対方
向へ螺退する。そして、ストロークＭ移動すると（第２
の位置センサ３２にて検出）、制御回路によりモータ３
が断電されると共に、第２のエア室２９ｂにエアが供給
される。これにて、シリンダ内筒２９、マスターガイド
筒１０、主軸６さらにはピン７およびピン止め８，８が
一体的に矢印Ａ方向と反対方向へ移動する。

【００２５】そして、ストロークＬ移動すると、ピン止
め８が第１の位置センサ３１により検出され、これに基
づいて制御回路により、エアの供給が停止され、図１の
状態に戻る。なお、第１の位置センサ３１と第２の位置
センサ３２との間のストロークＬにおいて主軸６および
マスターガイド筒１０を移動させる理由は、被工作物に
主軸６先端のタップを早く接近させるためである。

【００２６】次に、ピッチ０．７ｍｍ（大きさＭ４）の
雌ねじを切る場合には、図３の状態から操作リング２５
を矢印Ｃ方向へ角度α回動操作して、図７の状態とす
る。これにて、第２のギアベース１７のローラ１７ｂが
凸部２７ｂに摺接し、第２の変速ギア機構２３の第１の
ギア２３ａが駆動ギア５に噛合する。この後、ピッチ
０．７ｍｍで大きさＭ４用のタップを主軸６先端に装着
し、スタートスイッチをオン操作すると、上述と同様
に、最初エア供給制御および位置検出制御により、スト
ロークＬの間をシリンダ内筒２９、マスターガイド筒１
０、主軸６さらにはピン７およびピン止め８，８が一体
的に矢印Ａ方向へ移動する。

【００２７】そして、モータ３が通電駆動されることに
より、回転軸３ａが回転され、その回転力は、第２の変
速ギア機構２３を介して被動ギア１２に変速されて伝達
される。この場合、その変速比は２６／４０であり、従
って主軸６とマスターガイド筒１０との差動比も２６／
４０となる。このとき、マスター雄ねじ部９（マスター
雌ねじ部１１）のピッチは２ｍｍであるから、主軸６の
１回転あたりの螺進距離Ｐ（ピッチ）は Ｐ＝２×｛１−（２６／４０）｝ ＝０．７（ｍｍ） となる。従って、ピッチ０．７ｍｍの雌ねじを切るのに
好適する。しかして、主軸６がストロークＭ移動する
と、上述と同様に位置検出制御によりモータ３を断電
し、逆回転するように通電する。この逆回転により、主
軸６が矢印Ａ方向とは反対方向へ螺退する。そして、ス
トロークＭ移動するとモータ３が断電され、エア供給制
御により、ストロークＬ移動復帰してエアの供給が停止
される。

【００２８】さらにまた、ピッチ０．８ｍｍ（大きさＭ
５）の雌ねじを切る場合には、図７の状態から操作リン
グ２５を矢印Ｃ方向へ角度α回動操作して、図８の状態
とする。これにて、第２のギアベース１７のローラ１７
ｂは凹部２７ａにいたり、第３のギアベース１８のロー
ラ１８ｂが凸部２８ｂに摺接し、第３の変速ギア機構２
４の第１のギア２４ａが駆動ギア５に噛合する。この
後、ピッチ０．８ｍｍで大きさＭ５用のタップを主軸６
先端に装着し、スタートスイッチをオン操作すると、上
述と同様に、最初エア供給制御および位置検出制御によ
り、ストロークＬの間をシリンダ内筒２９、マスターガ
イド筒１０、主軸６さらにはピン７およびピン止め８，
８が一体的に矢印Ａ方向へ移動する。

【００２９】そして、モータ３が通電駆動されることに
より、回転軸３ａが回転され、その回転力は、第３の変
速ギア機構２４を介して被動ギア１２に変速されて伝達
される。この場合、その変速比は２４／４０であり、従
って主軸６とマスターガイド筒１０との差動比も２４／
４０となる。このとき、マスター雄ねじ部９（マスター
雌ねじ部１１）のピッチは２ｍｍであるから、主軸６の
１回転あたりの螺進距離Ｐ（ピッチ）は Ｐ＝２×｛１−（２４／４０）｝ ＝０．８（ｍｍ） となる。従って、ピッチ０．８ｍｍの雌ねじを切るのに
好適する。しかして、主軸６がストロークＭ移動する
と、上述と同様に位置検出制御によりモータ３を断電
し、逆回転するように通電する。この逆回転により、主
軸６が矢印Ａ方向とは反対方向へ螺退する。そして、ス
トロークＭ移動するとモータ３が断電され、エア供給制
御により、ストロークＬ移動復帰してエアの供給が停止
される。

【００３０】切るねじのピッチ等と使用する変速ギヤ機
構との関係を表２に示している。

【００３１】

【表２】

【００３２】このような本実施例によれば、切るねじの
ピッチを変更すべく差動比を変更するに際しては、操作
リング２５の回動操作により切り替えることにより、ギ
アを取り替えることなく、しかも簡単な操作にて差動比
変更を行なうことができる。さらに、差動比変更に使用
する複数の変速ギヤ機構２２，２３，２４を主軸６の周
りに配置し、また操作リング２５はケース１外周面に設
けた構成であるので、全体のコンパクト化に寄与でき
る。

【００３３】

【発明の効果】本発明は以上の説明から明らかなよう
に、切るねじのピッチを変えるべく差動比を変更する場
合に、これをきわめて簡単にでき、しかも、その全体構
成のコンパクト化も図ることができるとう優れた効果を
奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示すもので、第１の変速ギ
ア機構使用状態における全体の縦断側面図

【図２】図１のＳ−Ｓ線に沿う断面図

【図３】図１のＴ−Ｔ線に沿う断面図

【図４】図１のＵ−Ｕ線に沿う断面図

【図５】変速ギア機構部分の分解斜視図

【図６】第１の変速ギア機構の伝達経路を示す展開断面
図

【図７】第２の変速ギア機構使用状態における図２相当
図

【図８】第３の変速ギア機構使用状態における図２相当
図

【符号の説明】

１はケース、３はモータ、３ａは回転軸（駆動軸）、５
は駆動ギア、６は主軸、９はマスター雄ねじ部、１０は
マスターガイド筒、１１はマスター雌ねじ部、１２は被
動ギア、１３は被動筒、１６，１７，１８は取付ベー
ス、２２は第１の変速ギア機構、２３は第２の変速ギア
機構、２４は第３の変速ギア機構、２５は操作リングを
示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 円筒形のケースと、このケース内の中心
   部に挿通されて駆動軸からの回転力が与えられマスター
   雄ねじ部を有する主軸と、この主軸と一体回転する駆動
   ギアと、前記マスター雄ねじ部と螺合するマスター雌ね
   じ部を有して前記主軸の周りに回転可能に設けられたマ
   スターガイド筒と、このマスターガイド筒と一体回転す
   るように設けられた被動ギヤと、前記駆動ギアの近傍に
   おいて前記主軸の径方向に移動可能に設けられた複数の
   ギアベースと、各ギアベースに設けられそれぞれ異なる
   変速比に設定され径方向への移動により前記駆動ギアと
   前記被動ギヤとの間を連係・開離する複数の変速ギア機
   構と、前記ケース外周面にその周方向へ回動操作し得る
   ように設けられその周方向へ回動角度位置に応じて前記
   複数の変速ギア機構を択一的に連係動作させる操作リン
   グとを具備して成るタッピングマシン。