JPH07299656A - タッピング装置 - Google Patents

タッピング装置

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JPH07299656A
JPH07299656A JP9681194A JP9681194A JPH07299656A JP H07299656 A JPH07299656 A JP H07299656A JP 9681194 A JP9681194 A JP 9681194A JP 9681194 A JP9681194 A JP 9681194A JP H07299656 A JPH07299656 A JP H07299656A
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JP
Japan
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ball screw
ball
tap
screw
ball nut
Prior art date
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Pending
Application number
JP9681194A
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English (en)
Inventor
Keiichi Matsui
敬一 松井
Kinya Kuboya
金也 久保谷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
Priority to JP9681194A priority Critical patent/JPH07299656A/ja
Publication of JPH07299656A publication Critical patent/JPH07299656A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 ボールネジとボールナットを回転数が異なる
ように回転させ、その回転数の差によりボールネジの先
端側に取付けられたタップの回転と前後進の送り量を完
全に同期化するタッピング装置を低コストで提供する。 【構成】 タッピング装置1は、先端にチャック6を介
して着脱自在にタップ7を取付けたボールネジ5と、こ
のボールネジ5のネジ部5bを回転自在に支持するボー
ルナット4と、これらボールナット4及びボールネジ5
をプーリ12,13やタイミングベルト16,19等を
介して回転数が異なるように回転させる一つの駆動モー
タ10とを有している。これにより、駆動モータ10を
駆動させると、ボールナット4とボールネジ5の回転数
の差によりタップ7の回転と前後進する送り量が完全に
同期化される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、ボールネジ機構を応
用してボールネジとボールナットをそれぞれ回転させ、
その回転数の差によりタップを前進,後退させる回転数
同期式のタッピング(ネジ立て)装置に関する。
【0002】
【従来の技術】例えば、ネジ立て(切り)をするタッピ
ング装置が知られている。これを、図3によって具体的
に説明すると、100はタッピング装置であり、ネジピ
ッチが0.3mm,0.25mm…等の小径ネジ用のネ
ジ立てを行う際に使用されるものである。このタッピン
グ装置100は、円筒状のケーシング101を有してお
り、このケーシング101内の前側に固定された案内ナ
ット102にネジ103を螺合させている。このネジ1
03の先端側にはチャック104を介してタップ(雌ネ
ジ切り)105を着脱自在に取付てあると共に、該ネジ
103の基端側は図示しないモータ等の駆動源に連結さ
れて回転するようになっている。上記案内ナット102
にはタップ105と同ピッチの螺旋状の溝を有したネジ
谷孔部102aを形成してあると共に、上記ネジ103
にはタップ105と同ピッチの螺旋状のネジ山部103
aを形成してある。
【0003】このタッピング装置100により、ネジピ
ッチが0.3mm,0.25mm…等の小径ネジ用のネ
ジ立てを行う場合、小径ネジは一回転当たりの前進量が
小さく、正確にネジ立てをするには従来同ピッチの螺旋
状の溝を有したネジ谷孔部102aの径をより大きな径
のものに切った案内ナット102をガイドとしてネジ1
03を回転させることにより、タップ105によりネジ
切りを行っていた。
【0004】しかし、このタッピング装置100では、
ネジ103の回転動を前進動に変換する案内ナット10
2が滑り案内(摺動案内)となり、高速度化が難しく、
通常1000rpm程度が限界とされていた。また、案
内ナット102とネジ103に多少の遊び(クリアラン
ス)が必要不可欠であり、長時間使用した場合には摩耗
により上記遊びが大きくなり、精度劣化の要因となって
いた。
【0005】そこで、近年、数値制御(NC)技術が進
み、タップ軸の回転とタップ軸の前後進の送りに別々に
駆動源を持ち、それをNCで同時に制御をし、回転と送
りを同期化させたタッピング装置が開発されている。こ
れを、図4によって簡単に説明すると、200は数値制
御を用いたタッピング装置である。このタッピング装置
200は円筒状のケーシング201を有しており、この
ケーシング201内の前後側に嵌合された一対のベアリ
ング202,202を介してタップ軸203を回転自在
に支持してある。このタップ軸203の先端側にはチャ
ック204を介してタップ(雌ネジ切り)205を着脱
自在に取付けてあると共に、該タップ軸203の基端側
はタップ軸回転用サーボモータ206に連結されてい
る。
【0006】また、ケーシング201の外周にはボール
ナット207を固定してある。このボールナット207
は、基台208に一対のベアリング209,209を介
して回転自在に支持されたボールネジ210に螺合して
いる。このボールネジ210の基端側はタップ軸前後進
用サーボモータ211に連結されている。そして、タッ
プ205はタップ軸回転用サーボモータ206の数値制
御により回転し、且つタップ軸203を回転自在に支持
したケーシング201はタップ軸前後進用サーボモータ
211の数値制御により前後進動する。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】上記従来のタッピング
装置200では、マシニングセンタ等の工作機械で多く
採用されて汎用性に優れているが、装置制御が煩雑とな
り、高価であるため、タッピングだけの多量生産を考え
た場合、高価となり過ぎて適切ではない。
【0008】そこで、この発明は、ボールネジとボール
ナットをそれぞれ回転させ、その回転数差によりタップ
を回転及び前後進させるようにした簡易且つ安価な回転
数同期式のタッピング装置を提供するものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】先端にチャックを介して
着脱自在にタップを取付けたボールネジと、このボール
ネジを回転自在に支持するボールナットと、上記ボール
ネジを回転させる駆動源と、上記ボールナットを回転さ
せる駆動とを備え、上記ボールネジとボールナットとの
回転数の差により上記タップの回転と前後進する送り量
が同期するように構成してある。
【0010】
【作用】ボールネジとボールナットとが回転すると、そ
の回転数の差によりタップが回転すると共に前後進す
る。
【0011】
【実施例】以下、この発明の一実施例を図面と共に詳述
する。
【0012】図2において、1は回転数同期式のタッピ
ング(ネジ立て)装置であり、その円筒状のケーシング
2の先端側に図1,図2に示すボールネジ機構Aを有し
ている。このボールネジ機構Aは、円筒状のケーシング
2内の先端側にベアリング3を介して回転自在に支持さ
れたボールナット4と、このボールナット4にネジ部5
bが回転自在に支持されたボールネジ5と、このボール
ネジ5の先端5aにチャック6を介して着脱自在に取付
けられたタップ(雌ネジ切り)7とを備えている。この
ボールネジ5のネジ部5bはボールナット4の正転,逆
転により前進,後退(以下前後進という)する。また、
ボールネジ5は該ボールネジ5の基部5c側を前後方向
にスライド自在に支持しているスプライン8の回転によ
りそのリードの分だけ前後方向にらせん回転するように
なっている。ボールナット4とスプライン8が共に回転
をした場合、ボールネジ5は、次に示す(1)式の関係
で前後進する。
【0013】 P=L×(N1−N2)/N1 …(1) ここで、L:ボールネジ5のリード長 N1:ボールネジ5の回転数 N2:ボールナット4の回転数 P:N1とN2の差によりタップ7が前後進する量 例えば、小径ネジM1.7のピッチが0.3、ボールネ
ジのリード長が15mm/回転の場合を例にとると、 0.3=15×(N1−N2)/N12/N1=0.98 となり、N1とN2の回転数比0.98で所定の送りが可
能となる。この回転数比を整数倍(あるいは近似的に整
数倍)にし、それに見合った歯車または後述するタイミ
ングプーリの歯数を選択すれば完全に回転と前後進の一
回転当たりの送り量Pが同期化される。
【0014】上記N2/N1=0.98の回転数比の場合
に、例えば、N1=50、N2=49とすれば、N1に対
し49の歯数を有する歯車またはタイミングプーリを、
2に対し50の歯数を有する歯車またはタイミングプ
ーリを選択する。これにより、後述する単一の駆動源で
上記歯車またはタイミングプーリの選択のみにより希望
する一回転当たりの送りが可能となる。
【0015】次に、上記タッピング装置1のボールナッ
ト4とボールネジ5の駆動機構の部分について述べる。
【0016】図2に示すように、タッピング装置1のケ
ーシング2の図中右上側には、ブラケット9を介して駆
動モータ(駆動源)10を取付けてある。この駆動モー
タ10の回転軸11には、歯数の異なる歯状の一対のボ
ールナット駆動側タイミングプーリ12とボールネジ駆
動側タイミングプーリ13をそれぞれ固定してある。こ
の一方のボールナット駆動側タイミングプーリ12と上
記ボールナット4に連結リング14を介して取付けられ
たボールナット従動側タイミングプーリ15との間には
タイミングベルト16を張設してあると共に、他方のボ
ールネジ駆動側タイミングプーリ13と上記スプライン
8に連結リング17を介して取付けられたボールネジ従
動側タイミングーリ18との間にはタイミングベルト1
9を張設してある。
【0017】上記各タイミングベルト16,19の歯数
は異なっており、その比率は、上記N2/N1=0.98
になるように設定され、ボールネジ5の回転数(N1
とボールナット4の回転数(N2)とが若干異なるよう
になっている。これにより、単一の駆動モータ10によ
りボールナット4及びボールネジ5は回転数が異なるよ
うに回転力が与えられる。即ち、単一の駆動モータ10
で各プーリ12,13は回転し、各プーリ12,13に
掛け渡されている各タイミングベルト16,19の歯数
を変えることにより、ボールナット4とボールネジ5の
回転数差を出し、その回転数差によりボールネジ5の先
端5aにチャック6を介して着脱自在に取付けられてい
るタップ7が前後進するようになっている。
【0018】以上実施例のタッピング装置1によれば、
駆動モータ10の回転軸11が図1の矢印に示す方向に
回転すると、一対のタイミングベルト16,19等を介
してボールナット4とスプライン8が回転軸11と同方
向にそれぞれ回転する。これらボールナット4とスプラ
イン8がそれぞれ回転すると、その回転数の差によりボ
ールネジ5の回転と前進の送り量が完全に同期化されて
タップ7が回転しながら前進する。これにより、上記タ
ッピング装置1によりネジ立て(切り)が高精度で行わ
れる。また、ボールナット4とボールネジ5を回転させ
るのに、ボールネジ機構Aを採用したので、5000r
pm以上の高速回転でのタッピングが可能となり、短時
間でネジ立てを行うことができる。さらに、ボールネジ
機構Aのころがり案内によりボールネジ5を前進,後退
させるようにしたので、ボールネジ5の前進,後退時に
遊びが全くなく高精度のタッピングが可能である。ま
た、同様の性能を有する装置(マシニングセンタ等)と
比較して格段に安価である。特に、ボールナット4とボ
ールネジ5をそれぞれ回転させる駆動源を一つの駆動モ
ータ10により行うようにしたので、この点からもタッ
ピング装置1の低コスト化をより一段と図ることができ
る。
【0019】尚、前記実施例によれば、駆動モータの回
転力をプーリとベルトから成る伝達機構を介してボール
ナットとボールネジに伝達したが、伝達機構はプーリと
ベルトに限らず、多数の歯車などから成る伝達機構によ
り駆動モータの回転力をボールナットとボールネジで伝
達するようにしてもよい。また、ボールネジの先端にチ
ャックを介してタップを着脱自在に取付けたが、ボール
ネジの先端にタップの代わりにドライバーを着脱自在に
取付けてタッピング装置をドライバー装置として兼用す
ることができることは勿論である。
【0020】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、先端
にチャックを介して着脱自在にタップを取付けたボール
ネジと、このボールネジを回転自在に支持するボールナ
ットと、上記ボールネジを回転させる駆動源と、上記ボ
ールナットをボールネジとの回転数が異なるように回転
させる駆動源とを備え、上記ボールネジとボールナット
との回転数の差により上記タップの回転と前後進する送
り量が同期するように構成したので、ボールネジ機構の
原理を応用した簡単な機構によりタップの回転と前後進
の送り量を完全に同期化させることができる。これによ
り、タッピング装置の低コストを図ることができると共
に、精度の高いタッピングを短時間で行うことができ
る。
【0021】また、上記ボールネジとボールナットの駆
動源を1つの駆動モータにより構成したので、タッピン
グ装置の低コストをより一層図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施例を示すタッピング装置に用
いられるボールネジ機構の原理説明図。
【図2】上記タッピング装置の全体構成図。
【図3】従来例のタッピング装置の概略構成図。
【図4】他の従来例のタッピング装置の概略構成図。
【符号の説明】
1…タッピング装置 4…ボールナット 5…ボールネジ 5a…先端 6…チャック 7…タップ 10…駆動モータ(駆動源)

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 先端にチャックを介して着脱自在にタッ
    プを取付けたボールネジと、このボールネジを回転自在
    に支持するボールナットと、上記ボールネジを回転させ
    る駆動源と、上記ボールナットをボールネジとの回転数
    が異なるように回転させる駆動源とを備え、上記ボール
    ネジとボールナットとの回転数の差により上記タップの
    回転と前後進する送り量が同期するように構成したこと
    を特徴とするタッピング装置。
  2. 【請求項2】 上記ボールネジとボールナットの駆動源
    を1つの駆動モータにより構成したことを特徴とする請
    求項1記載のタッピング装置。
JP9681194A 1994-05-11 1994-05-11 タッピング装置 Pending JPH07299656A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9681194A JPH07299656A (ja) 1994-05-11 1994-05-11 タッピング装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9681194A JPH07299656A (ja) 1994-05-11 1994-05-11 タッピング装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH07299656A true JPH07299656A (ja) 1995-11-14

Family

ID=14174990

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP9681194A Pending JPH07299656A (ja) 1994-05-11 1994-05-11 タッピング装置

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JP (1) JPH07299656A (ja)

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