JPS5920912Y2 - タップ保持装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 技術分野 本考案は工作機械の主軸に取り付けられる装置本体と、
予め形成された下穴にねじ切り加工を施すタップを保持
するタップ保持体とを含むタップ保持装置の改良に関す
るものである。

従来技術 タップによるねじ切り加工においては、複数本のタップ
を用い、予めドリル等によって形成された下穴を徐々に
切削してその内周面に雌ねじを形成するようにしている
。

このため、タップを下穴に押し込む際には、主軸の前進
ピッチとタップのピッチとを正確に一致させる必要があ
り、タップを工作機械の主軸に取り付けるタップ保持装
置として、そのタップを主軸と共に回転させ、かつ、そ
の軸方向への変位を許容するスプライン嵌合などのフロ
ーティング機構を有するものが広く使用されている。

主軸をタップのピッチよりやや大きいピッチで前進させ
、両ピッチの差をフローティング機構に吸収させるので
ある。

しかしながら、かかる従来のフローティング機構におい
ては、タップの軸方向への変位を許容するのみであるた
め、例えばタップの軸心方向と下穴のそれとが不一致で
あったり偏心していたりした場合にタップに曲げ力が加
えられてタップの折損が発生し易い欠点があった。

これに対し、タップをその半径方向へ移動可能とするフ
ローティング機構が、例えば実開昭５１−７７８４号公
報等によって知られている。

しかし、この場合には自在継手を介してタップを回転駆
動するようになっているため、タップの軸方向への変位
が許容されず、主軸の前進ピッチとタップのピッチとを
正確に一致させることが必要となる。

なお、上記２種類のフローティング機構、すなわちタッ
プの軸方向への変位を許容する軸方向フローティング機
構と半径方向への変位を許容する半径方向フローティン
グ機構とを共にタップ保持装置に設ければ、タップによ
るねじ切り加工が極めて好適に為され得ることとなるが
、このようにすると、装置が複雑で大形になるとともに
、その組立が面倒でコスト高となってしまうのである。

このため、このようなタップの軸方向および半径方向の
変位を共に許容する保持装置は未だ提供されていない。

考案の目的 本考案は、このような事情を背景として為されたもので
゛あり、その目的とするところは、夕゛ンフ。

の軸方向および半径方向への変位を共に許容し、しかも
構造が簡単でコンバクＩ・なタップ保持装置を提供する
ことにある。

考案の構成 かかる目的を達成するために、本考案は、工作機械の主
軸に取り付けられる装置本体と、タップを保持するタッ
プ保持体とを含むタップ保持装置の少なくとも一ケ所に
、一定の遊隙をもって互いに嵌合される軸状部と筒状部
とから戊る嵌合部を設け、その軸状部の外周面または該
筒状部の内周面に複数本の周方向の溝を軸方向に距離を
隔てて刻設し、それら各溝に前記嵌合部の軸心とほぼ直
角な方向に弾性変形可能なリング状の弾性部材を予め一
定量弾性変形させた状態で嵌装して、通常はその軸状部
が筒状部と同心的に位置決め保持されるが負荷時にはそ
の弾性部材の弾性変形によって両者の半径方向の相対移
動が許容されるようにするとともに、それら軸状部と筒
状部との間に軸状部を筒状部から抜は出す方向に付勢す
る圧縮ばねを配設し、かつ、その軸状部にその軸状部を
直径方向に貫通して両端部がその軸状部の外周面より突
出する状態でピンを取り付け、そのピンの両端部を前記
筒状部の直径方向に隔たった二ケ所に形成された軸方向
に長い長穴にその長穴の幅方向に一定の遊隙をもって係
合させることによって、その軸状部の筒状部に対する軸
方向および半径方向の相対移動を許容しつつそれら軸状
部と筒状部との間の回転Ｉ・ルクの伝達を行い得るよう
にしたことを特徴とするものである。

なお、このタップ保持装置は、タップの交換時にタップ
保持体を装置本体に対して着脱するものであっても、装
置ごと （装置本体とタップ保持体とを一体的に）主軸
に対して着脱するものであってもよい。

実施例 以下、前者のタイプの実施例を示す図面に基づいて詳述
する。

第１図に示したタップ保持装置１００は、工作機械の主
軸に取り付けられて通常は取り外さない装置本体５０と
、先端部にタップ９５を備えて上記本体５０に着脱され
るタップ保持体９０とに大別される。

装置本体５０の詳細が第２図ａおよびｂに示されている
。

同図中１で゛しめしたのはソケットで゛あり、２０で示
したのはボテ゛イである。

ソケット１は全体的には円筒形状を有するが、中空部の
内径が三段階に変化させられて三つの筒状部２，３およ
び４からなっている。

一方、ボディ２０は小径部２１と、これよりも外径の大
きな大径部２２とを含む中空部材であり、小径部（軸状
部）が円筒部２に嵌合されて嵌合部１０を形成している
。

ボテ゛イ小径部２１の中央付近には貫通穴があけられて
おり、ここにピン２３が挿入されている。

このピン２３は小径部２１の外径よりも長く、両端部は
ソケット１の前端部（第２図ａでは左端部）寄りに貫通
して形成された軸方向に長い長穴６に係合させられてい
る。

ボディ小径部２１を貫通する貫通穴の開口部付近に形成
された段部とソケツｌ−１の第二の円筒部３に挿入され
たフランジ付きのばね受け７との間にはコイル状の圧縮
ばね８が配設されており、ボディ小径部２１をソケット
筒状部２から抜は出す方向に付勢しているが、このボテ
゛イ小径部２１の抜は出しはピン２３と長穴６の端部と
の係合によって防止されている。

すなわち、上記ピン２３は長穴６にその長穴６の幅方向
に一定の遊隙をもって係合させられているのであり、こ
れにより、ボテ゛イ２０とソケット１との間の軸方向へ
の相対移動が許容されつつボディ２０のソケット１から
の抜は出しが防止されているのである。

また、ばね受け７の円筒部３における位置、すなわち圧
縮ばね８からボディ２０に加えられるばね力の大きさは
、円筒部４の雌ねじ面にヘリサート１１を介して螺合さ
せられた調整ねし１２を進退させることによって調整さ
れるようになっている。

ソケット１の前端部外周面にはリング状のアジャスタブ
ルナツト１４が螺合させられている。

このナツト１４は所定の位置まで回転移動させられた後
、その半径方向に螺合させられたナツト止めねし１６を
締め付けて当金９を円筒部２の雄ねじ面に押圧すること
によって位置決め固定されることにより、初期セット時
において装置本体５０の主軸に対する軸心方向の位置を
調整するものである。

円筒部３の外周面に軸心方向に形成されたキー溝には半
月キー１７がはめ込まれている。

前記ボディ大径部２２を貫通する貫通穴の開口部寄りの
直径方向に対向する位置には二つの貫通穴（第２図ａで
は一方のみ図示）２６があけられているとともに、開口
部から離れた部分の直径方向に対向する位置には二つの
段付穴（同じく一方のみ図示）２７があけられており、
各穴にはそれぞれ頭部付きのピン２８および２９が挿入
されている。

ピン２９は弾性材製のＣ形止め輪２５によって抜は出し
を防止されている。

大径部２２の外側には第４図ａおよびｂに示すようなカ
ラー３０が嵌装されている。

カラー３０は全体的には円筒形状を有するが、内周面の
中、央付近に段部３５が形成されて厚肉部３１と薄肉部
３２とに部分されている。

厚肉部３１内周面の互いに対向する位置には軸心に平行
な方向に一対の溝３３（第４図ａでは一方のみ図示）が
形成されており、端面には溝３３と直角をなす位置に一
対の突起３４が突設されている。

このカラー３０は溝３３と前記ピン２８どの位相を合わ
せて大径部２２に嵌合されており、段部３５と大径部外
周面のフランジ部３７との間に配設されたコイル状の圧
縮ばね３８によって第２図ａ中左方向に付勢されている
。

カラー３０の抜は出しは、薄肉部３２開口部付近の内周
面の溝に嵌装されたＣリング３９によって阻止されてい
る。

前記嵌合部１０においては、第５図に示すように、上記
ボディの小径部（軸状部）２１の外径はソケット１の円
筒部２の内径よりも若干小さく選定されており、両者間
にはある程度の遊隙４１が形成されている。

小径部２１の先端部付近および根本部付近の外周面には
、矩形断面のリング溝４２が周方向に刻設されて（第２
図ａ参照。

第５図では一方のみ図示）、各リング溝４２には円形断
面のＯリング（リング状弾性部材）４３が嵌装されてい
る。

Ｏリング４３はその大部分がリング溝４２内に収容され
ているが、外周側の一部は小径部２１の外周面よりも外
方に突出して円筒部２の内周面に接触して楕円形断面に
弾性変形させられており、通常は小径部２１と円筒部２
とが同心状となるように位置決め保持しているが、負荷
時には小径部２１が円筒部２に対して半径方向に移動す
ることを許容するようにされている。

すなわち、ボディ２０がソケット１に対してフローティ
ングさせられているのである。

小径部２１に取り付けられた前記ピン２３は、ソケット
１に形成された長穴６に、その長穴６の幅方向に一定の
遊隙をもって係合させられているため、ボテ゛イ２０は
ソケット１に対してその軸方向と直角をなす平面内のあ
らゆる方向に小距離ずつ移動可能とされるのである。

なお、リング溝４２に近接して刻設されているのは、摺
動面を潤滑する潤滑油をためておくための油溝４４であ
る。

この装置本体５０はソケット１が図示しない工作機械の
主軸に嵌装され、通常はここから取り外されることはな
い。

ソケット１は切欠４６に係合部材（図示せず）を係合さ
せられることによって主軸に固定される。

次にタップ保持体９０について第３図ａ乃至Ｃをもとに
設明すると、同図中５１にて示したのはボテ゛イであり
、外径の異なる三つの部分５２．５３および５４から戒
る中空形状を有する。

小径部５４の後端外周側にはフランジ部５７が設けられ
ており、互いに対向する位置には一対の切欠５８が形成
されている。

小径部５４を軸心方向に貫通する雌ねじ面にはへリサー
ト６６を介して調整ねじ６７が螺合させられている。

また、大径部５２後端面の外周側には直径方向に互いに
隔たった位置に、一対の凹所６９が上記切欠５８と位相
を一致させて形成されている。

上記調整ねじ６７の前端面ば円柱形状のタップ支持部材
６１の後端面に当接させられている。

タップ支持部材６１は、前半分にタップ９５の後端部が
挿入される四角穴６２を備えており、貫通穴６３に挿入
され、その両端部が中径部５３の互いに対向する位置に
軸心に平行な方向に形成された一対の長穴６８に係合さ
せられたピン６４によってボディ５２に対する回動を防
止されているが、軸心方向には移動可能である。

前記大径部５２の前端面には円筒状の突出部７１が突設
されており、その内周面は開口部から遠さ゛かるにつれ
て内径の漸減するテーパ面７０とされている。

突出部７１の内側にはコレット７２の小径部が押し込ま
れている。

コレット７２には、両端部からそれぞれ複数個（例えば
四個）ずつのスリツＩ・が互いに喰い違わされて形成さ
れている。

そして、このコレラ）−７２は、大径部に螺合させられ
た容器形状のクランプナツト７６の回動によって進退さ
せられ、突出部７１に押し込まれた時にはこれとの間に
発生する楔作用によってタップ９５を把持するようにな
っている。

クランプナツト７６は、突出部７１との間に介在させら
れた多数のボール７７によって回動は可能であるが、軸
心方向には移動不能に保持されている。

ボール７７の挿入孔は小ねじ７８によって閉塞されてい
る。

また、コレラ１−７２は、突出部７１の根本部に挿入さ
れたピン７４が小径部の互いに対向する位置に形成され
た一対の切欠７３に係合させられることによって、その
回動が阻止されている。

タップ保持体９０を装置本体５０に取り付けるに際して
は、切欠５８とピン２９との位相を一致させてボテ゛イ
５１をボテ゛イ２０の中空部に挿し込む。

切欠５８がピン２９を通過した後、タップ保持体９０を
何れかの方向に９０°回動させる。

このときには、大径部５２の端面が突起３４に当接し、
カラー３０がばね３８の弾性力に抗して右方向に移動さ
せられた状態となっているため、タップ保持体９０の回
転によって凹所６９と突起３４との位相が一致すれば、
カラー３０がばね３８の付勢力で左方向に移動させられ
、突起３４が凹所６９内に嵌入して両者は相対回動不能
となる。

タップ保持体９０の抜は出しはフランジ部５７がピン２
９に係合することによって防止される。

こうして一体化されたタップ保持装置１００によるタッ
ピング作業時に、仮にタップ９５と下穴の軸心がずれて
いたり、方向が一致していなかったとしても、この喰い
違いは嵌合部１０の融通性によって吸収されこととなる
。

つまり、装置本体５０のソケット１とボテ゛イ２０との
間には遊隙４１か゛あり、しかも、Ｏリング４３は半径
方向に弾性変形可能であるので、タップ保持体５０とと
もにボディ２０かソケツ１−１に対して何れかの方向に
傾斜したり、軸心と直角な方向にすれたりすることによ
ってタップ９５と下穴の不一致が吸収されるのである。

また、ソケツ１〜１の回転Ｉ・ルクはピン２３と長穴６
との係合によってボテ゛イ２０に伝達され、かつ、主軸
の軸心方向の移動量とタップ９５の移動量（下穴への突
入量）との差に基づくソケツｌ−１とボディ２０との相
対移動は、ピン２３の長穴６の長手方向における移動に
よって許容され、圧縮ばね８によって吸収される。

仮にタップ保持装置１００に上記融通性がなければ、ソ
ケツｌ−１とタップ９５との間に不要の力が加わり、何
れかの部分（通常はタップ９５）が損傷、破損すること
となるのであるが、本例によればかかる危険性が回避さ
れる。

タップ保持体９０の取外し時には、ばね３８の付勢力に
抗してカラー３０を右方向に移動させて突起３４を凹所
６９から離脱させた後、タップ保持体９０を何れかの方
向に９０°回動させる。

切欠５８とピン２９との位相が一致すればタップ保持体
９０を取り外すことができる。

上述した取付時と同様、このようにしてタップ保持体９
０は容易かつ迅速に装置本体５０に対して着脱し得るの
である。

したがって、タップ９５が摩耗したとき、タップを別の
サイズのものと交換するとき等におけるタップの交換に
手間や時間がかからない。

そして、このように度々交換されることのあるタップ保
持体９０は第３図より明らかなように、タップ９５を把
持するために必要な部材（コレット７２、クランプナツ
ト７６およびタップ支持部材６１等）と、装置本体５０
に着脱するのに必要な部材（ボテ゛イ５１等）とから戊
り、全体的に小形で構造も簡単である。

このタップ保持体９０が如何に小形であるかはタップ９
５の大きさとの比較より明らかであり、これによりタッ
プ保持体９０のコス）へが低減する。

また、第１図より明らかなように、カラー３０、ピン２
８、圧縮ばね３８等から成る回動防止機構と、フランジ
５７、ピン２９等から戊る抜は出し防止機構とが装置１
００の軸心方向において互いにずれた位置にあるので、
装置本体５０の大径部２２およびカラー３０等を小径に
することができ、複数の装置１００を短い軸心間距離で
取り付けることが可能となる。

圧縮ばね８の付勢力が調整可能であることも大きな特徴
点である。

このばねはボディ２０に与圧をかけるために配設された
ものであるが、調整ねじ１２を進退させてばね８の付勢
力の大きさを変更することとすれば、取り付けられる各
寸法のタップにそれぞれ最適の与圧を容易に設定できる
のである。

なお、上述したのはあくまでも本考案の一つの実施例で
あって、本考案は決してこれに限定して解釈されるべき
ではない。

例えば、タップ保持体９０が装置本体５０に対して迅速
に着脱されるようになっていることは望ましいことでは
あるが不可欠なことではなく、装置本体ごと主軸に着脱
されるようになっていてもよい。

要は、タップ保持装置１００が嵌合部１０を備えており
、そこにタップ保持体９０の軸方向および半径方向の変
位を共に許容するフローティング機構が組み込まれてい
ればよいのである。

そして、このフローティング機構についても、Ｏリング
を利用したものは安価であるうえに、嵌合部１０の潤滑
剤シールを兼ねさせ得て好都合であるが、リング部材と
して断面Ｃ字形または断面Ｕ字形等のばね部材を使用す
ることも可能である。

さらには、二本のリング部材の弾性変形・能を異ならせ
ること、同一性質のリング部材を三本用意してこれをニ
ケ所に二対−の割合で配設することもできる。

リング溝を筒状部側に刻設してもよいことは勿論である
。

以上詳述したように、本考案はタップ保持装置に軸状部
と筒状部とが半径方向の隙間をもって嵌合された嵌合部
を設けるとともに、その嵌合部に予め一定量弾性変形さ
せたリング状の弾性部材を複数本介在させることにより
、通常は軸状部が筒状部に対して同心的に保持されるが
、負荷時には弾性部材の弾性変形によって半径方向の移
動を許容されるようにしたうえ、圧縮ばねにより軸状部
を筒状部から抜は出す方向に付勢するとともに、軸状部
にそれを直径方向に貫通するピンを取り付け、そのピン
の両端部を筒状部に形成した軸方向に長い長穴にその長
穴の幅方向に一定の遊隙をもって係合させることにより
、回転トルクの伝達を行わせるようにしたものであるた
め、タップの軸方向の移動および半径方向の移動が共に
許容され得ることとなり、しかも、構造が簡単でコンパ
クトかう低置なタップ保持装置が得られる効果が生ずる
。

【図面の簡単な説明】

第１図ａおよびｂは本考案の一実施例を示す正面図（半
断面図）および側面図、第２図ａおよびｂは装置本体の
正面図（半断面図）および側面図、第３図ａ乃至Ｃはタ
ップ保持体の正面図（半断面図）および側面図、第４図
ａおよびｂはカラーの正面図（半断面図）および側面図
、第５図は第１図におけるＶ部拡大図である。 １：ソケット、２，３．４：円筒部（２は筒状部）、６
：長穴、８：圧縮ばね、１０：嵌合部、１２調整ねし、
２０：ボディ、２１：小径部（軸状部）、２２大径部、
２３：ピン、３０：カラー、３４：突起、４２ノング溝
、４３：リング部材、５０：装置本体、５１ボテ゛イ、
５７：フランジ、５８：切欠、６４：ピン、７２コレツ
ト、７６：クランプナツト、９０：タップ保持体、９５
：タップ、１００：タップ保持装置。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 工作機械の主軸に取り付けられる装置本体と、タップを
   保持するタップ保持体とを含むタップ保持装置の少なく
   とも−ケ所に、一定の遊隙をもって互いに嵌合される軸
   状部と筒状部とから戊る嵌合部を設け、該軸状部の外周
   面または該筒状部の内周面に複数本の周方向の溝を軸方
   向に距離を隔てて刻設し、該各溝に前記嵌合部の軸心と
   ほぼ直角な方向に弾性変形可能なリング状の弾性部材を
   予め一定量弾性変形させた状態で嵌装して、通常は該軸
   状部が該筒状部と同心的に位置保持されるが負荷時には
   該弾性部材の弾性変形によって両者の半径方向の相対移
   動が許容されるようにするとともに、該軸状部と該筒状
   部との間に該輪状部を該筒状部から抜は出す方向に付勢
   する圧縮ばねを配設し、かつ、該軸状部に該軸状部を直
   径方向に貫通して両端部が該輪状部の外周面より突出す
   る状態でピンを取り付け、”該ピンの両端部を前記筒状
   部の直径方向に隔たった二ケ所に形成された軸方向に長
   い長穴に該長穴の幅方向に一定の遊隙をもって係合させ
   ることによって、該軸状部の該筒状部に対する軸方向お
   よび半径方向の相対移動を許容しつつ該軸状部と該筒状
   部との間の回転トルクの伝達を行い得るようにしたこと
   を特徴とするタップ保持装置。