JPH11262817A - タッピング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 タップの送り用ハンドルの操作に連動してタ
ップの回転方向を切換える。 【解決手段】 ハンドル８を回すと、第２クラッチリン
グ２２は、ピニオンシャフト７の回りで回動するととも
に、第１クラッチリング２０のカム面に対する従動によ
りシャフト７の軸方向に変位する。第２クラッチリング
２２にはスイッチリング２４が設けられていて、このス
イッチリング２４の環状溝３０にはトグルスイッチ１１
の操作レバーが係合している。スイッチ１１はスイッチ
リング２４の変位に応じて切換えられる。スイッチ１１
は、ハンドル８がタップの送り方向に回動されたときに
はモータを正回転させ、ハンドル８がタップの戻り方向
に回動されたときにはモータを逆回転させるように回路
を切換える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、タッピング装置に
関し、特に、タップの回転方向切換えが容易なタッピン
グ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】底部に電磁石を備えたフレームでタッピ
ング用モータ（ユニバーサルジョイントチャック（以下
チャックと言う）を介してタップを取り付けたモータ）
を支持し、前記フレームを前記電磁石で加工物に固定し
た状態でタッピング（ねじ立て作業）を行えるようにし
たタッピング装置が知られている。

【０００３】図９は、従来のタッピング装置を示す図で
ある。電磁石１の上にはフレーム２が固定されていて、
このフレーム２にはプレート３が摺動自在に固定されて
いる。プレート３の下端近傍に設けられたクランプ４４
によってモータ５が支持されていて、モータ５の先端に
はチャック６が取り付けられている。チャック６にはタ
ップ６ａが装着される。プレート３はタップ６ａの送り
方向および戻り方向に摺動自在に設定されている。

【０００４】フレーム２には歯車機構（図示せず）を介
してプレート３に結合された軸７を回転させるためのハ
ンドル８が固定されている。このハンドル８の回転は前
記歯車機構によってプレート３に伝達され、該プレート
３はフレーム２に対して上下動する。

【０００５】モータ５にはスイッチ９が設けられてい
て、このスイッチ９の切換えにより、モータ５の回転方
向の切換えが行われる。なお、電磁石１のオン・オフス
イッチは一般にフレーム２に設けられる。このタッピン
グ装置の電源はプラグ付きのコード１０を通じて供給さ
れる。

【０００６】この種のタッピング装置によるねじ立て作
業では、まず最初に、電磁石１を加工物の上にセットし
て位置決めをし、該電磁石１に通電して該電磁石を加工
物に吸着させ、タッピング装置を確実に固定する。続い
て、モータ５に通電して加工物へのねじ立て作業を実施
する。モータ５の下降つまりタップの送りはハンドル８
の手動操作で行われる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】タッピング装置におい
て、送り込んだタップを戻すときには、モータ５を逆転
させなければならない。上述のタッピング装置ではモー
タ５に設けられたスイッチ９を切換えることによりモー
タ５の回転方向を変更することができる、しかしこのタ
ッピング装置では、片手で本体（フレーム）２のハンド
ル８を操作しながら、他方の手でスイッチ９を操作しな
ければならず、操作が煩雑になるという問題点があっ
た。

【０００８】操作の煩雑さを解消するために、モータを
自動的に逆回転させるようにすることが考えられる。例
えば、モータ５の内部にクラッチを設け、タップに作用
する力の方向により前記クラッチを切換えてタップの回
転方向を切換える構造が考えられる。しかし、モータ５
の内部にクラッチを設けるようにした場合、モータ５の
構造が複雑になってコストが上昇する。このため、この
ようなクラッチを必要としない他の電動工具、例えば穿
孔機等にも使用できるようにしてモータに汎用性をもた
せることができないという問題点がある。

【０００９】また、予め設定されているタップ孔の深さ
に応じてリミットスイッチを配置し、このリミットスイ
ッチでタップが予定量送られたことを検知したときにモ
ータを逆回転させてタップを戻し方向に回転させるよう
にする構造も考えられる。しかし、加工物のタッピング
孔の深さが変わる毎にリミットスイッチの設定を行わな
ければならないし、予定の深さまで加工をしないうちに
タップを戻したい場合には、手動操作によってタップの
回転方向を変更しなければならず、依然として煩雑さが
解消されないという問題点があった。

【００１０】本発明は、上記問題点を解消し、ねじ立て
作業中のどの位置においても、簡単な操作でタップの回
転方向を切換えることができるようにしたタッピング装
置を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決し、目
的を達成するための本発明は、タップを回転させるモー
タ、前記モータを昇降可能に支持するフレーム、前記モ
ータを昇降させるための歯車装置、および前記歯車装置
を駆動するハンドルを有するタッピング装置において、
前記ハンドルの回転を前記歯車装置に伝達するためのピ
ニオンシャフトと、前記ハンドルに固定され、かつ前記
ピニオンシャフトに対してその軸方向および周方向に摺
動自在に設けられた噛合いクラッチの一方と、前記ピニ
オンシャフトに固定された前記噛合いクラッチの他方
と、前記ハンドルをタップの送り方向に回動させたとき
に前記噛合いクラッチの一方を前記軸方向の第１位置に
変位させ、前記ハンドルをタップの戻り方向に回動させ
たときに前記噛合いクラッチの一方を前記軸方向の第２
位置に変位させるカム手段と、前記噛合いクラッチの一
方に対応して設けられ、前記第１位置では前記モータを
正回転させ、前記第２位置では前記モータを逆回転させ
るスイッチ手段とを具備した点に特徴がある。

【００１２】この特徴によれば、ハンドルをタップの送
り方向つまりタップが加工物に送り込まれる方向に回動
させると前記噛合いクラッチの一方は第１位置に変位
し、スイッチ手段がモータを正方向つまりタップのねじ
切り方向に回転させるように切換えられる。一方、ハン
ドルをタップの戻り方向に回動させると前記噛合いクラ
ッチの一方は第２位置に変位してモータは逆方向つまり
ねじ切りとは逆の方向に回転させられる。すなわち、ハ
ンドルをタップの送り方向に回せばモータに取り付けら
れたタップはねじ切り方向に回転し、ハンドルをタップ
の戻り方向に回せばモータに取り付けられたタップはね
じ切りとは逆の方向に回転する。このようにタップの回
転方向がハンドルの操作方向に追従して自動的に切換え
られる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下に、図面を参照して本発明の
一実施形態を詳細に説明する。図２は本発明に係るタッ
ピング装置の構成を示す側面図であり、図９と同符号は
同等部分を示す。同図において、フレーム２の面にはト
グルスイッチ１１を保持したスイッチボックス１２が取
り付けられている。前記トグルスイッチ１１はその操作
レバーがスイッチボックス１２から外部に露出してお
り、接点部分および配線用端子部分等はスイッチボック
ス１２の内部に収容されている。前記トグルスイッチ１
１の操作レバーはハンドル８で回動される軸（ピニオン
シャフト）７に対して該軸７の長手方向に摺動自在に設
けられた後述のリング部材（スイッチリング）に係合さ
せられている。

【００１４】トグルスイッチ１１はモータ５の回転方向
を決定するためのスイッチ手段であり、ハンドル８の操
作に追従して軸７の長手方向に摺動するスイッチリング
と連動して切換えられる。

【００１５】図１は、前記モータ５を上下させる送り機
構を説明するためのタッピング装置の要部断面図であ
り、プレート３と係合するガイドレールを一部破断して
ピニオンシャフト７の周辺を詳細に示した図である。同
図において、フレーム２のあり溝に固定されたガイドレ
ール１３は前記プレート３に形成されている「あり」
（図示せず）を案内するガイド面１４を有している。

【００１６】前記ガイドレール１３の背後（プレート３
と反対側）には、フレーム２を貫通して配置されたピニ
オンシャフト（以下、単に「シャフトという」）７が設
けられている。シャフト７はパイプ状であり、フレーム
２に圧入されたブッシュ１５，１６によって回転自在に
支持されている。前記ブッシュ１５と１６との中間位置
にピニオン１７が配置され、該ピニオン１７はピン１８
によってシャフト７に固定されている。ピニオン１７と
ブッシュ１６との間にはスペーサ１９が設けられてい
る。

【００１７】シャフト７の端部には第１クラッチリング
２０が設けられ、この第１クラッチリング２０はピン２
１によってシャフト７に固定されている。第１クラッチ
リング２０と対になる第２クラッチリング２２は、シャ
フト７に対して該シャフト７の長手方向および周方向に
摺動自在に設けられている。第２クラッチリング２２は
ボス２３に嵌め込まれていて、さらにボス２３はスイッ
チリング２４に嵌め込まれている。ボス２３には前記ハ
ンドル８のハンドル棒８ａがねじ込まれている。

【００１８】前記第２クラッチリング２２、ボス２３、
およびスイッチリング２４はピン２５で互いに固定され
一体化された組立体（スイッチリング組立体）を形成し
ている。すなわち、このスイッチリング組立体は第２ク
ラッチリング２２を介してシャフト７に対して摺動自在
である。スイッチリング２４とブッシュ１６との間には
圧縮コイルばね２６が配置され、第１クラッチリング２
０と第２クラッチリング２２とが互いに噛み合う方向
に、スイッチリング２４つまりスイッチリング組立体を
付勢している。圧縮コイルばね２６の端面にはワッシャ
３１が設けられている。なお、スイッチリング２４の外
周にはリング２７がねじ２８で固定されていて、その外
周にはタップの送り量を知る目安となる目盛盤２９が貼
り付けられている。

【００１９】スイッチリング２４の外周には該スイッチ
リング２４の周方向に溝３０が形成されていて、該溝３
０にはスイッチボックス１２に内蔵されたトグルスイッ
チ１１の操作レバーの先端が係合する。この係合状態は
図３，図４を参照して後述する。

【００２０】上記送り機構の組立順序を説明する。ま
ず、ピン２１によりシャフト７と第１クラッチリング２
０とを一体化する。次に、第２クラッチリング２２、ボ
ス２３、およびスイッチリング２４をピン２５で互いに
固定してスイッチリング組立体を形成する。リング２７
をねじ２８でスイッチリング２４の外周に固定する。但
し、リングの固定位置は最終的に調整する。

【００２１】前記スイッチリング組立体をシャフト７に
装着し、さらにシャフト７に圧縮コイルばね２６とワッ
シャ３１を装着する。続いて、シャフト７をブッシュ１
５，１６に挿入する。このとき、スペーサ１９およびピ
ニオン１７もシャフト７に装着する。最後に、ピン１８
によってピニオン１７をシャフト７に固定し、キャップ
３２をフレーム２に嵌め込む。

【００２２】続いて、前記トグルスイッチ１１とスイッ
チリング２４との係合状態を説明する。図３はトグルス
イッチ１１とスイッチリング２４との係合状態を示す要
部拡大断面図であり、図４は図３のＸ位置での断面図で
ある。両図において、トグルスイッチ１１はスイッチボ
ックス１２の上面に該トグルスイッチ１１のボルト部分
１１ａとナット１１ｂおよび１１ｃとによって固定され
ている。トグルスイッチ１１の操作レバー１１ｄは、そ
の先端がスイッチリング２４の溝３０に嵌まっていて、
矢印Ａ方向でのスイッチリング２４の変位に追従して揺
動する。操作レバー１１ｄの揺動により、その揺動位置
に応じて該スイッチの接点が切換えられる。トグルスイ
ッチ１１は操作レバー１１ｄが一方に倒されるとモータ
５が正回転し、他方に倒されると逆回転し、その中立位
置では、モータ５が停止するように電気的な接続がなさ
れる。

【００２３】動作時には、まずタップ６ａを下孔にあわ
せ電磁石１を加工物に固定するための電源スイッチ（図
示せず）を投入する。電源スイッチはフレーム２に設け
るのがよいが、特に限定はされない。電源投入後、タッ
プを加工物に送り込むための予定の方向（送り方向）に
ハンドル８を回転させる。その回転は第２クラッチリン
グ２２から第１クラッチリング２０へと伝達されてシャ
フト７が回転する。その結果、ピニオン１７が回転して
該ピニオン１７と噛合わされているプレート３に固定さ
れている歯車装置の一方であるラック（図示せず）が駆
動されてプレート３は加工物の側に変位する。つまりモ
ータ５が変位してタップが加工物の下孔に送り込まれ
る。ハンドル８を送り方向に回転させると、モータ５は
ハンドル８の回転に連動してタップによるねじ切り方向
に回転（正回転）させられる。

【００２４】一方、タップを加工物から抜くための方向
（戻り方向）にハンドル８を回転させると、ピニオン１
７の回転によりプレート３は戻り方向に変位する。この
ときモータ５はハンドル８の回転に連動してタップによ
るねじ切りとは逆の方向に回転（逆回転）させられる。
なお、正回転から逆回転へ、または逆回転から正回転へ
の切換えの中間では、自動的にモータ５の回転が停止さ
れる。前記ハンドル８の回転とモータ５の回転との連動
は、第１クラッチリング２０と第２クラッチリング２２
との噛合いにより達成されるが、詳細は後述する。

【００２５】次に、前記連動を達成させるための第１お
よび第２クラッチリング２０，２２の係合状態とスイッ
チリング２４の動きを説明する。図５は第１クラッチリ
ング２０の展開図である。なお、第２クラッチリング２
２の展開図は第１クラッチリング２０と同一であるので
省略する。図５のように、第１クラッチリング２０に
は、第２クラッチリング２２との対向面つまり噛合い面
にカム面を形成している。該カム面は、底面２０ａ、第
１傾斜面２０ｂ、中間面２０ｃ、第２傾斜面２０ｄ、頂
部面２０ｅ、正方向トルク伝達面２０ｆ、および逆方向
トルク伝達面２０ｇを有している。

【００２６】図６は、第１および第２クラッチリング２
０，２２の係合状態を示す要部展開図である。同図
（ａ）は前記圧縮コイルばね２６がスイッチリング２４
によって最も圧縮された状態であり、第２クラッチリン
グ２２が前記ハンドル８の操作によって矢印Ｆ方向（正
方向）に回動され、第１位置において第１および第２ク
ラッチリング２０，２２の正方向トルク伝達面２２ｆ同
士が当接している。この状態から、さらにハンドル８を
同方向に回動させると、第１クラッチリング２０は正方
向に回動してピニオン１７が回動し、該ピニオン１７で
付勢される前記プレート３は、タップの送り方向に変位
する。前記正方向トルク伝達面２０ｆ，２２ｆ同士が当
接しているとき、つまり第１位置では、トグルスイッチ
１１の操作レバー１１ｄはモータ５を正回転させるよう
に該スイッチ１１の接点をつなぐ。

【００２７】タップを戻すために前記ハンドル８が操作
されると、第２クラッチリング２２が矢印Ｒ方向（逆方
向）に回動され、互いの正方向トルク伝達面２０ｆ，２
２ｆは離れ、頂部面２０ｅ，２２ｅのエッジは他方の第
２傾斜面２２ｄ，２０ｄをそれぞれ滑る。そして、中間
位置にて頂部面２０ｅ，２２ｅは他方の中間面２２ｃ，
２０ｃにそれぞれ当接する（図６（ｂ））。この位置で
は、トグルスイッチ１１の操作レバー１１ｄはモータ５
を停止させるように該スイッチ１１の接点をつなぐ。

【００２８】前記ハンドル８を戻し方向にさらに操作す
ると、頂部面２０ｅ，２２ｅのエッジは他方の第１傾斜
面２２ｂ，２０ｂをそれぞれ滑る。そして、頂部面２０
ｅ，２２ｅは他方の底面２２ａ，２０ａにそれぞれ当接
する（図６（ｃ））。この位置では、トグルスイッチ１
１の操作レバー１１ｄはモータ５を逆回転させるように
該スイッチ１１の接点をつなぐ。

【００２９】そして、図６（ｃ）の状態から前記ハンド
ル８を戻し方向にさらに操作すると、第２位置において
第１および第２クラッチリング２０，２２は逆方向トル
ク伝達面２２ｇ，２０ｇで当接し、第１クラッチリング
２０は逆方向に回動してピニオン１７が回動し、該ピニ
オン１７で付勢される前記プレート３は、タップの戻し
方向に変位する。

【００３０】このように、ハンドル８を回動させると、
スイッチリング２４はシャフト７の周方向に回動しなが
ら、該シャフト７の長手方向にも変位する。そして、こ
の変位に伴ってトグルスイッチ１１が切換えられ、ハン
ドル８が送り方向に回動されたときにはタップが正回転
するようにモータ５が駆動され、ハンドル８が戻り方向
に回動されたときにはタップが逆回転するようにモータ
５が駆動される。なお、正回転および逆回転の中間位置
では、モータ５の回転つまりタップの回転は停止され
る。

【００３１】図７は、モータ５およびトグルスイッチ１
１間の電気接続用リード線の引き回しを説明するための
拡大図である。同図において、モータ５およびトグルス
イッチ１１間はキャブタイヤコード（少なくとも６芯）
３３で接続されている。キャブタイヤコード３３はその
途中がフレーム２の取手部分２ａにファスナ３４で固縛
され、端部はフレーム２のカバープレート２ｂにレセプ
タクル３５で固定され、そこからの延長部分がトグルス
イッチ１１の端子に接続されている。

【００３２】図８は、モータ５とトグルスイッチ１１と
の配線図である。同図において、ロータ３６とステータ
コイル３７とはトグルスイッチ１１の接点を介してその
接続が切換えられる。正回転時つまり前記操作レバー１
１ｄが予め定められた正回転側に傾倒させられると、ト
グルスイッチ１１の接点ｃは接点ａに接続される。ま
た、前記操作レバー１１ｄが中立位置に変位されると、
接点ｃがアイドル接点ｄに接続される。さらに、逆回転
時つまり前記操作レバー１１ｄが前記正回転側とは逆方
向に傾倒させられると、トグルスイッチ１１の接点ｃは
接点ｂに接続される。

【００３３】上述のように、本実施形態では、ハンドル
８と一体的に変位するスイッチリング２４でトグルスイ
ッチ１１を切換えるようにしたが、本願発明は、これに
限定されない。要は、ハンドル８の操作に伴ってシャフ
ト７の長手方向で変位する構成要素を設け、その構成要
素の位置に対応してモータ５の正・逆回転方向を決定す
ればよい。例えば、前記の周囲に前記溝３０に代えて環
状の突起部を形成し、その突起部をリミットスイッチや
リードスイッチ等で検出するようにしてもよい。また、
トグルスイッチ等で直接モータ５の接続の切換えを行う
のに限らず、トグルスイッチ等でリレーを動作させ、こ
のリレーの接点の開閉でモータ５の回転方向を切換える
ようにしてもよい。

【００３４】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、ハンドルの操作方向に追従してタップの回転
方向が自動的に切換えられる。したがって、作業者は、
単にハンドル操作を行うだけで容易にタッピングを実施
できるし、任意の位置でタップを戻すこともできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施形態に係るタッピング装置のタ
ップ送り機構部を示す要部断面図である。

【図２】 本発明の実施形態に係るタッピング装置の全
体図である。

【図３】 トグルスイッチとスイッチリングとの係合状
態を示すタッピング装置の要部断面図である。

【図４】 トグルスイッチとスイッチリングとの係合状
態を示すスイッチリングの断面図である。

【図５】 クラッチに形成されたカム面の形状を示す展
開図である。

【図６】 クラッチの噛合いを示す展開図である。

【図７】 コードの引き回し状態を示すタッピング装置
の要部側面図である。

【図８】 モータとスイッチとの接続図である。

【図９】 従来のタッピング装置の全体図である。

【符号の説明】

２…フレーム、 ７…ピニオンシャフト、 ８…ハンド
ル、 １１…トグルスイッチ、 １１ｄ…操作レバー、
１２…スイッチボックス、 １５，１６…ブッシュ、
２０，２１…クラッチ、 ２３…ボス、 ２４…スイ
ッチリング、 ２６…圧縮コイルばね、 ３０…環状溝

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 タップを回転させるモータ、前記モータ
   を昇降可能に支持するフレーム、前記モータを昇降させ
   るための歯車装置、および前記歯車装置を駆動するハン
   ドルを有するタッピング装置において、 前記ハンドルの回転を前記フレームに固定した歯車装置
   である一方のラックに伝達するためのピニオンシャフト
   と、 前記ハンドルに固定され、かつ前記ピニオンシャフトに
   対してその軸方向および周方向に摺動自在に設けられた
   噛合いクラッチの一方と、 前記ピニオンシャフトに固定された前記噛合いクラッチ
   の他方と、 前記ハンドルをタップの送り方向に回動させたときに前
   記噛合いクラッチの一方を前記軸方向の第１位置に変位
   させ、前記ハンドルをタップの戻り方向に回動させたと
   きに前記噛合いクラッチの一方を前記軸方向の第２位置
   に変位させるカム手段と、 前記噛合いクラッチの一方に対応して設けられ、前記第
   １位置では前記モータを正回転させ、前記第２位置では
   前記モータを逆回転させるスイッチ手段とを具備したこ
   とを特徴とするタッピング装置。
2. 【請求項２】 前記スイッチ手段が、前記ハンドルの操
   作により前記噛合いクラッチの一方が前記第１位置およ
   び第２位置の中間位置に変位させられたときには前記モ
   ータを停止させるように構成されたことを特徴とする請
   求項１記載のタッピング装置。
3. 【請求項３】 前記カム手段が、 前記噛合いクラッチの一方および他方の噛合い面に形成
   されたカムであることを特徴とする請求項１または２記
   載のタッピング装置。
4. 【請求項４】 前記スイッチ手段がトグルスイッチであ
   り、該トグルスイッチの操作レバーが前記噛合いクラッ
   チの一方に係合され、該噛合いクラッチの一方の変位に
   よって前記操作レバーが予定の位置に付勢されるように
   構成されたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに
   記載のタッピング装置。
5. 【請求項５】 前記噛合いクラッチの一方に固定された
   スイッチリングを具備し、 前記スイッチリングは、その周方向に環状溝を有し、前
   記操作レバーの先端が該環状溝と係合するように構成さ
   れたことを特徴とする請求項４記載のタッピング装置。