(57)【要約】      （修正有）【課題】ナットの側面の穴位置を不特定ボルトのネジ部の有効径の谷位置にマッチさせる方法とナット外形の斜面位置にドリル先端の滑りを防止して穴あけする方法についての最低の工数で行う為の方法とその治具を提供する。【解決手段】規範ボルト３を採用してナット２をネジ嵌合して挿入して、予め規範ボルト谷部の有効径の接線方向をドリル下穴切削方向にマッチさせて設定したボール盤Ｂでタップ下穴あけの加工をする。ナットをその位置に移動して送り込む機構と、穴あけについてはナット外形の斜面位置に予め切り欠けを設けてドリル先端の滑りを防止し、更に規範ボルトの形状を工夫して、タッピング工具の損傷を少なくし、且つナットの二方向からの機能を持たせる工作のための全体工数を削減する。【選択図】図１
0003140582.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
不特定ボルトにネジ嵌捜するナットのネジ軸線の左右から異なるネジ有効径谷位置にそれぞれ虫ネジを挿入して締め付けることによってナットの戻り止め及び送り止め機能をもつナット。
【請求項２】
治具盤上に設けた２対のピロブロック等によって片持ちで水平に設置した規範ボルトの開放端にナットフィーダーの下端のナットを押しつけるソレノイドを設け、ナットが規範ボルトにネジ嵌捜して移動するよう規範ボルトを適正回数回転させるため規範ボルトのピロブロック外側でモーター又はサーボモーターに接続し、他方開放側には規範ボルトの停止姿勢方向を調整するマイナスドライバーを先端に設けて左右にスライド出来るようにした軸を軸受けする軸受け部を持つフレームをナットフィーダーの外側に設け、更に規範ボルトの回転により移動するナットの姿勢を維持するよう規範ボルトの軸芯の両側面に、ナット二面幅相当の距離を保った帯板状の案内板を設けるとともに、規範ボルトの回転を停止してナットにドリル工作するについて、ナットを規範ボルトの特定ネジ谷位置の有効径に引いた接線方向に一致してドリル切削方向を保つよう規範ボルトの側面のテーブル上に位置決めしたボール盤でドリル工作するについて、ドリル先端のナット側面への喰い付きのための切り欠け工作を事前に行うために彫刻盤を治具上に設け、その後再度移動してドリル工作を行うについて、双方の工作時点においてのナットの姿勢保持のために案内板をあらかじめ側面より押しつけるソレノイド稼働等によるクランプ装置を治具盤上に設け、その一連の工作を出来るようにした直接治具盤をそれぞれの工作位置に移動停止出来る適正位置に治具毎移動するか規範ネジの回転で移動停止するようにした直接治具盤。
【請求項３】
請求項１の治具盤による製造の戻り止めナットの虫ネジをナットのネジ軸芯の水平面の上下左右に装備できるよう、直接治具盤を規範ボルトの軸線位置を軸として１８０度回動出来るよう、直接治具盤を規範ボルト位置で片もち側外部に規範ボルトと同一型番のボルトを適寸溶接して、これを軸受けする雌ネジナット部を設けたステーと、他方開放端は直接治具盤の軸受け部の外側に更に軸受け部を設けたステーを設け、左右双方のステーで直接治具盤を保持するようにした基礎治具盤を設けて、直接治具盤を随時回動出来るように構成し、直接治具盤が回動時には、直接治具盤を基礎治具盤上で規範ネジ１ピッチずれて回動することによってナット背面の規範ボルトネジ谷位置にドリル切削方向を合わせるようにし、基礎治具盤を案内輪でネジ軸線方向に移動するについては、それぞれの工作位置にストッパーを設けて直接治具盤を保持して移動するようにした基礎治具盤。
【請求項４】
請求項２・３の方法でドリル切削及びタッピングするについて、切り粉の逃げを円滑にするために治具盤上に設けた規範ボルトのネジ軸芯の左右側面の適正位置に切り粉逃げの凹部を設けた形状の戻り止め送り止めナットの直接治具盤上の規範ボルトの形状。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本考案は出願人本人の特許第２５０９２０３１号の戻り止めナットが戻り止め一方向からのみの締め付け機能に対して、締め付け部周辺の事情から、反対面からの締め付け要求が有る場合が多く、その要求を満たす事と、従来の戻り止めが最終締め付け時のみに働く構造であるが、ボルトの任意途上においてもその機能を働かせる必要性が多く、その為には送り止めの機能も必要で、それにはボルト軸線を挟んで左右の位置からの同虫ネジ締め付けを行いえることと、それら何れの機能も上下両面から倍の止め効果も果たし得るようにするもので且つその実施のための治具盤の開発も含めている。
【背景技術】
【０００２】  不特定多数のボルトにネジ工作の切り始め位置の定まらない該当型番のナットをネジ嵌合させて使用するについて、その戻り止めとしてナット側面に無作為に虫ネジをセットしても効果は薄い。本案はナットネジ軸に垂直に挿入して、それがボルトのネジ部の谷部にねじ込めるようにすることによって、ボルトの本来のネジリード角を水平方向からの虫ネジの若干の切削を伴った突っ張りを活用した考案であるが、これをピッチをズラしてナットの両側面から挿入作用させることによってボルトナットの締め付け環境の多様性に対応させ得る事と併せて環境が許せば戻り止め効果を倍増させる事と、送り止め機能を持たせるためには、ナットのネジ軸線を挟んで左右方向からも同様機能を用いて送り止めとし、従来すべての戻り止めナットが果たし得なかったボルト任意位置における戻り止め送り止め機能を達成しようとするものである。またその工作の為には虫ネジ挿入のタッピング下穴位置がボルトのネジ谷位置に挿入するようボール盤を位置決めし、そのことはナット内面のネジの山部を削り取る位置でなければならないため、その位置を正確に把握しなければならない。更にその双方の下穴工作の際に、そのドリル先端が、生憎ナットの外径の傾斜部に当たることになる為、穴開け初期の喰い付きの滑りを止める治具の工夫が必要で、勿論それはドリルの消耗を防ぐ意味と穴位置の正確性を保つためであるが、更にその虫ネジ部のドリル切削時とタップ切削時の円滑な切り粉の排除の工夫も不可欠の要素である。更にそのナットの反対面よりの機能を持たせるには、一旦取り外して再度同一機構で工作しても丁度反対面の工作が保証出来ないため取り外し以前の同一準備作業で行えるようにしなければならない。更にナットの工作時の正確な姿勢保持の為のクランプ機構の採用等、今回の背景技術の課題は多く、その治具の適格性が求められる。
【考案の開示】
【考案が解決しようとする課題】
【０００３】  当初は上記のボルトネジ谷部位置にネジ嵌合するナットネジ山位置を探るには、ねじ形状の規範となる板状ゲージを定位置に固定してその谷部に当たる場所をそれぞれ１箇所特定し、その位置にドリルの切削線をマッチさせた上、ゲージにナットをあてがい、そのナットをドリル切削すれば、ナット山部に穴位置を特定できると考えたが、その方法では調整に工数がかかる。またタップ下穴のためのドリル切削には、ボルトネジの谷の有効径位置での接線方向が理想であるが、その為のドリル先端が生憎ナット外形の斜面に当たるはずで、斜面で滑り、喰いつかない為、当初ナット固定のための治具を装着しようと試みたが、それではナットの二面幅の製作誤差を超えて、よほど強力に圧着しなければ先端の逃げは防げないし、尚且つ若干のドリルの片へり及び破損は免れないし、穴開け精度も不確実になる。しかも治具に設ける筈のドリル径の案内穴をシビアーにすると切り粉のはけが悪く、ドリル破損の原因となる。又その後のタップ下穴位置にタップ立てするについても緊締した治具では切り粉はけが同じく問題になり、タップ破損が甚だしい為この場合も治具は敬遠すべきである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】  上記の解決のためにまず手動工作順序を説明すると１）板ゲージでなく規範ボルトを設けてこれをモーター軸に接続して、規範ボルトを回動させ、ナットをネジ嵌合させて適正工作位置に移動させる。その際ナットの移動時の位相を保つため規範ボルトの軸線両側面に、ナットの二面幅相当の距離で帯び鉄板を案内板として設けて誘導すると共に、規範ボルトの特定ネジ谷位置でナットに工作するためには停止時には常にボルトが特定位相を保つようにしなければならない。それには一旦停止後、規範ボルト端面に設けたマイナス溝に係合するマイナスドライバーを指し込んで、特定位相位置にまで再度手動で回動したうえ、停止固定するよう構成し、次いで２）特定した規範ボルトの側面のネジ谷位置の有効径に垂直に引いた接線方向にドリル切削方向がマッチするようあらかじめボール盤位置を設定固定しておく必要がある。この場合送り止め・戻り止め双方のタップ下穴工作のためにはそれぞれの位置に合わせた２台のボール盤を規範ボルトのネジ軸芯を挟んで両側面にそれぞれ設置する必要がある。更に、ドリル先端がナット外形の斜面に滑ることなく喰い尽かせるための切り欠け部を工作しておかねばならない。即ちそのドリル先端部接点位置にフライスカッターで工作できるような高速彫刻盤等を回動させて設定し工作するように位置決めしてナット斜面を切り欠けした上、その規範ボルトを装填した治具盤をボール盤工作位置にまで移動して下穴切削を行うようにし、さらにその後のタッピングにもその位置にまで治具を移動して工作するようにするようにしなければならない。３）ただその際何れの工作時にも規範ボルトにネジ嵌合しているナットの姿勢を工作に耐えるよう固定する必要がある。その為規範ボルトの側面の案内板の外側面を片方よりクランプするクランプ装置を設けてこれを工作作業以前にソレノイド等で稼働しておかねばならない。なお切り欠け工作よりドリル位置まで及びドリル位置よりタップ位置までのナットの移動は上述のように、手動ならばそれぞれの工作を終える毎に治具板そのものを次の工作機械設定位置に合わせたストッパー位置までスライドさせる方法で行うが、これを自動化するならば、規範ボルトそのものを長尺化し、移動距離を規範ボルトのピッチで回転数に換算してその回転で移動を行って全自動化してもよく、その場合は規範ボルト回転のためのモーターはサーボモーターにしてコントローラーとその制御のためのコンピュウターを設ける事によって可能となる。その場合は勿論ナットの移動停止に伴ってクランプ装置の作動と解放を交互に行わせるプログラムを組む必要があるし、規範ボルトの停止位相もサーボモーターで設定出来るため先の記述のマイナスドライバーによる位相決めも省き得る。手動自動何れにしろ工作終了後は４）製品ナットはナットの脱落までモーターを逆転する。５）またナットの戻り止め送り止め機能を一方向からのみにすると、ナットの停止位置によっては周囲の状況から虫ネジを締めつけ出来ないケースに屡々遭遇する。ナットの１８０度ズラした２方向から行い得れば解消するし、更に双方締めれば効果は倍増する。従って以上の行程を反対側にも行えるよう治具盤を１８０度回転するについて、切削位相を保つよ���回転時のピッチずれを修正させて同じ工作を繰り返せば、簡易に解消出来る。手動にしろ自動にしろ用いる治具盤は同一であってよいし、設備機械はテーブル上に彫刻機２台ボール盤２台タッピングマシーン２台を治具盤に位置調整して置くことになる。
尚１方向よりの工作を終え反対方向よりの工作については、この直接治具盤をその規範ボルト軸芯位置で回動出来るようピロブロックで支えた側の規範ボルトのモーターの外側軸芯位置に規範ボルトと同一ネジ仕様の適寸のネジシャフトを熔着し、他方の開放側のドライバー軸芯との双方で直接治具盤を回動できるように、その下部に基礎治具盤を設け、その左右に直接治具盤を支えるステーを設け、ピロブロック側のネジ軸芯にはそれにネジ嵌合するナット状雌ネジ軸受けを、他方開放側ステーにはドライバー軸受けに設けた軸受けを設けて直接治具盤を１８０度回動できるようにし、ナットの１面工作の終了後回動して他面（裏面）工作が出来るよう構成している。その回動の際ボルト軸の回動で規範ボルトの半ピッチずれと、ナットの反転による半ピッチずれによって１ピッチずれて工作線が規範ボルトの有効径谷位置の接線に１致して工作できるようにしている。
【考案の効果】
【０００５】  この治具盤で作成されたナットはその虫ネジで不特定ボルトのネジ谷部に、正確に係合出来、戻り止めの機能を必要とする場合は虫ネジを締め付けることによって即座に対応できる。また締め切る位置だけでなくボルトの途上任意位置でも作用でき，戻り止め送り止め双方が働き、同目的の他の構成のものに類例のない効果を認められる。また双方の機能を反対側にも設ければ倍増させることもできる。締め方向を２方向にすれば環境条件に左右されず実行できる。
【考案を実施するための最良の形態】
【０００６】  加工時の治具の移動を手動にしてもよいが自動で行うにするなら、規範ボルト回転モーターにサーボモーターとコントローラーを用いねばならない。何れにしろドリル先端の喰い付きのための切り欠け切削については刃先の回動をソレノイドで稼働させねばならない、完全自動化にはボール盤にはコンプレッサ操作によるトルク感応の自動機を設ければ、一層完全となり、またタッピングも当然自動化し、すべてをコンピュウターで指示作動させればすべての工数が節減でき、その工作効果は大きい。手動にしろ自動にしろテーブルに設置した設備機械を除く治具盤は、ナット型番毎にあらかじめこの構想の治具を設定しておけば常に活用出来る。
【実施例】
【０００７】  本案は図５に示すようにナット２のネジ軸芯を挟んで左右イロから不特定ボルトの谷部に虫ネジを締め込むことによって戻り止めと送り止めの機能を果たすと共に更に上下より締め付けるようにして、締め付け環境の殆どに対応できるようにするとともにその工作の治具の機能を示したものである。まず直接治具盤Ｐ−１上に装備した以下の記載の治具による手動稼働を示し、同時にこれを自動化する方法も合わせて記載すると、加工対象ナットを積載したフィーダー１より供給されるナット２を、モーターＭの軸に結合してピロブロックｐ・ｐで水平を保って回転する規範ボルト３の端部４に、ソレノイドｓー１・ｓー２でピンｋ−１・ｋ−２を突出させてナット２を押しつけて、モーターＭのスイッチｍー１でモーターＭを正方向に回転させると、ナット２は規範ボルトにネジ嵌合して移動する。規範ボルト３の軸芯の両側面には、ナット２の二面幅の距離を保って設けた案内板５・５’を設置しておけば、その内面に沿ってナットは姿勢を保って移動する。次ぎに、このナットに工作するについては、規範ボルトの軸芯に沿って工作機械をテイブルＧ上に配置する。即ち、順次彫刻機Ｃ・Ｃ’、ボール盤Ｂ・Ｂ’、タッピング盤Ｔ・Ｔ’の順に、そのそれぞれの工具（ドリルｄおよびタップｔによる切削の線方向）が、規範ボルト３の両側面の凹型加工９・９以前の特定谷位置の有効径に引いた接線方向に一致するように各機械を配列設定している。尤も加工時には計画設定位相を保って規範ボルトが停止するようにしなければならないが、それには規範ボルト端部４に設けたスリット溝Ｈに係合するような平チップ７を軸途上に設定したマイナスドライバー６を規範ボルト３の後部から軸芯方向にスライドさせて、そのマイナス平チップ部分７をスリット溝Ｈに係合させた上、手動で規範ボルト３を適正にドライバー６に設けたドライバー突起ｈが適正に計画設置したドライバー姿勢ストッパーｈ’に係合するまで前進スライドして回動し、計画定位相で停止させるようにしている。もっともこれを自動化するためにはモーターＭをサーボモーターにしてコントローラーで定位相の停止をさせればこの機能を自動化させることもできる。即ち手動又は自動で規範ボルトを特定計画位相で保持し彫刻盤Ｃ・Ｃ’・ボール盤Ｂ・Ｂ’・タッピングマシーンＴ・Ｔ’がそれぞれ規範ボルト３の有効径接線に一致して工作線を保つように設置しており、その特定位相の工作幅内にナットの幅ｎが到達した時点で工作を行うようにしている。次いでまず彫刻機Ｃ・Ｃ’によりナット２の斜面にドリルの先端を係合出来る切り欠けを工作するが、それには彫刻機Ｃ・Ｃ’のカッター工具部分を工作位置まで回動して更に切り欠けの工作出来るまでソレノイドＳー０・Ｓ’−０をスイッチｍ−２により作動するようにしている。次のドリル切削は直接治具盤Ｐー１をボール盤Ｂ・Ｂ’の適正工作位置に移動し、次いでタッピング盤Ｔ・Ｔ’位置に移動して工作するが、直接治具盤Ｐー１は基礎治具盤Ｐ−２上に建てたステーｕー１・ｕー２により軸受けして回動自在に取り付けており、従ってその基礎治具盤Ｐー２の案内車輪Ｒ・Ｒ・・により規範ボルト３の軸芯に平行にテーブルＧ上に設けたレールＲー１に沿ってスライド���て工作順に適正に設定したストッパーｒー０・ｒ−１・ｒ−２・ｒ−３・ｒ−４・ｒ−５まで移動して、彫刻盤Ｃ・Ｃ’位置、ボール盤Ｂ・Ｂ’位置、タッピング盤Ｔ・Ｔ’位置に合うようそれぞれのストッパーの位置に当て金ｓで位置決めして工作するようにしている。この手動方法を先に記載のサーボモーターを用いる場合は規範ボルト３を適正長尺にして移動距離を規範ボルト３のピッチ間隔で回転数に換算してそれぞれの工作位置に停止させて工作するようにしてもよい。なお何れにしろ加工時のナットの工作に耐えるだけの姿勢制御を施すために、案内板５・５’の何れかの側面をクランプ機構Ｘでおしつけておく必要がある。そのためクランプＸをソレノイド８で稼働して、それぞれの加工前に働かせておかねばならない。従って治具で各工作位置に移動する場合は１度のクランプで済まされるが、勿論自動化して規範ボルトで移動する場合は加工の都度のクランプと、移動時の開放と、交互の作動を計画しなければならないが、当然自動の場合は端部溝Ｈ・ドライバー６の平チップ部７は省いてよい。更にボール盤によるドリル切削及びそのタッピング盤位置におけるタッピング切削は、切り粉のはけのため、規範ボルトの側面を凹型形状９に加工しておく必要がある。タッピング加工を終えてナットに対する加工は終了するが、完全に自動化するためにはモーターのみでなく、更に機械装置もボール盤Ｂをコンプレッサーによるトルク制御付きにし、フィーダー１に送りリミットスイッチ及び排出リミットスイッチを設けて初期位置を設定すれば自動化完成できる。
尚この治具でナットの正の面の加工を終えた時点でナットの反対面即ち逆面からの加工を行わねばならない。その為には正の加工を終えた時点で、この治具全体を反転するについてその回転軸を設けるが、それにはその軸を規範ボルト３の軸芯位置に設けると共に規範ボルトの工作特定位相即ち特定谷位置の有効径接線位置の各工作機作動切削加工線が、正の場合と同様規範ボルトの谷位置に一致させる必要がある。その為規範ボルト３の１８０度回転による半ピッチのずれを１ピッチに修正せねばならない。その為前部軸Ｌー１を規範短円筒３と同一ピッチのボルトとし治具Ｐー１の前部の軸受け部Ｙををナット状にネジ部とし、後部の軸受け部はマイナスドライバー部の延長部を軸としてその軸部Ｌー２をドライバー６の先端にもうけて軸として規範ボルト３の端部の軸受け部Ｚに必要時、前後摺動構造のドライバー６で係合させる。即ちナット２のナットフィーダー１より規範ボルト３への着脱時には後退し工作時には前進して軸受けとして働くように構成している。更にハンドルＱで治具Ｐー１を反転すれば、規範ボルト３のナット２’は半ピッチ切削線からずれるがそのずれは治具Ｐー１が軸ボルトＬー１と軸受けナットＹのネジピッチで半ピッチのずれて切削線の方向が修正保たれて、正と同じく有効径接線で工作できることとなる。これによってナット２の正逆両面の加工が出来たことになる。正面からの工作加工を終えてモーターを逆転し、再度逆面加工を終えてモーターを逆転してナット２を脱落させれば全加工を終了したことになる。  なおドライバー６は前後に摺動するように間接治具Ｐー２上のにステーｕ−２に前後スライド自在に設定している。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】手動で加工方法を示す１部切り欠け斜視図
【図２】規範ボルトの形状斜視図
【図３】ソレノイド稼働のクランプ装置の斜視図
【図４】ドライバの斜視図
【図５】本案のナットを示す全体斜視図
【符号の説明】
【０００９】  １．フィーダー    ２．２’．ナット    ３．規範ボルト    ４．規範ボルト端部    ５．５’案内板    ６．マイナスドライバー    ７．平チップ部    ８．クランプ用ソレノイド    ９．凹型形状    Ｐー１．直接治具盤    Ｍ．モーター    ｐ．ピロブロック    ｓ．当て金    ｓー０・ｓ−１・ｓ−２．ソレノイド    ｋ−１・ｋ−２  ピン    ｍ−１．ｍー２．スイッチ    Ｇ．テイブル    Ｃ・Ｃ’．彫刻機    Ｂ・Ｂ’．ボール盤    Ｔ・Ｔ’．タッピング盤    Ｈ．スリット溝    ｈ．ドライバー突起    ｈ’．ドライバー姿勢ストッパー    Ｐー２．基礎治具盤    ｕー１・ｕー２．ステー．    Ｒ．案内車輪    Ｒ１．レール    ｒー０・ｒ−１・ｒ−２・ｒ−３・ｒ−４．ストッパー    Ｘ．クランプ装置    Ｌー１．前部軸    Ｙ．前部軸受け部    Ｌー２．後部軸    Ｑ．ハンドル    ｄ．ドリル    ｔ．タップ    ｎ．ナットの幅    Ｚ．軸受け部    Ｘ．クランプ機構    イロ  左右虫ネジ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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