(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動装置によって正逆回転可能に回転駆動される主軸と、該主軸の先端部に取付固定されるナット保持体と、前記主軸の先端部に主軸の軸心回りに相対回転自在に取り付けられる回転リングと、該回転リングの逆回転を防止するストッパーと、ナット保持体に保持される被加工物たるナットを旋削加工するバイトとを備え、前記ナット保持体は、先端に向けて突出して前記ナットが螺合保持されるボルト部を備え、前記回転リングは、前記ボルト部が貫通される貫通孔と、前記ボルト部に螺合されるナットの座面に当接する支持面とを備えており、主軸を正転させたときは前記ナットが前記ボルト部に螺入していくことでナット座面と回転リングの支持面とが圧接し、主軸を逆転させたときはストッパーによって逆回転が防止された回転リングの支持面とナット座面との面圧によって前記ナットが主軸に対して取り外し方向に相対回転することを特徴とするナットの旋削加工装置。
【請求項２】
請求項１記載のナットの旋削加工装置において、前記回転リングは前記主軸に対して軸方向移動不能に取り付けられていることを特徴とするナットの旋削加工装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載のナットの旋削加工装置において、前記ナット保持体は前記主軸に着脱交換可能に取り付け固定されていることを特徴とするナットの旋削加工装置。
【請求項４】
請求項１，２又は３記載のナットの旋削加工装置において、前記ボルト部の軸心が、前記主軸の軸心に対して偏心しており、前記バイトは前記主軸の軸心に対して斜めに移動可能に設けられていることを特徴とするナットの旋削加工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ナットの二次加工としての旋削加工を行うためのナットの旋削加工装置に関し、特に、偏心凸部若しくは凹部を有する緩み止め特殊ナット（いわゆるハードロックナット（登録商標））の製造に好適に利用できる旋削加工装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
本願出願人は従前より特許文献１に示す構造のハードロックナット（登録商標）の製造販売を行っているところ、該ハードロックナットは、一対のナットからなり、一方のナットにはねじ孔を囲繞し外周面が円錐台形状のテーパ面に形成されている突出部が設けられ、他方のナットには内周面が円錐台形状のテーパ面に形成され且つ前記突出部に嵌合する凹部が設けられ、前記突出部及び凹部のいずれか一方がねじ孔の軸線に対して偏心しているものである。
【特許文献１】特公平３−５２６号公報
【０００３】
このような突出部若しくは凹部の成形は、旋削加工法によって行うことが好ましい。一般的な旋削加工装置では、主軸の先端部にワーク（被加工物）を保持するためのチャック装置が設けられ、ワークを心出ししつつチャック装置によってワーク外周面を把持することで主軸に取り付け保持するようになっている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記ハードロックナットの緩み止め防止機能の精度は偏心凸部若しくは凹部の偏心円錐面の加工精度に大きく依存するものであるが、かかる偏心円錐面の加工精度は、ナットのねじ部に対するものであって、ナット外周面が基準となるものではない。
たしかにナット外周面の加工精度も一定の基準で定められ加工されているものであるが、ハードロックナットの緩み止め機能をより安定させるには、ナット外周面の加工誤差に重畳させるような外周チャックによる偏心凸部若しくは凹部の加工方法では不十分であり、ねじ部を基準として直接的に高い精度で偏心凸部若しくは凹部を加工する必要がある。
さらに、標準ナットをワークとし、その一側面を旋削加工することで偏心凸部若しくは凹部を旋削加工する場合、ワークの保持並びに離脱を迅速に行うことが、生産性向上、生産コスト低減のために強く望まれる。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明のナットの旋削加工装置は、駆動装置によって正逆回転可能に回転駆動される主軸と、該主軸の先端部に取付固定されるナット保持体と、前記主軸の先端部に主軸の軸心回りに相対回転自在に取り付けられる回転リングと、該回転リングの逆回転を防止するストッパーと、ナット保持体に保持される被加工物たるナットを旋削加工するバイトとを備え、前記ナット保持体は、先端に向けて突出して前記ナットが螺合保持されるボルト部を備え、前記回転リングは、前記ボルト部が貫通される貫通孔と、前記ボルト部に螺合されるナットの座面に当接する支持面とを備えており、主軸を正転させたときは前記ナットが前記ボルト部に螺入していくことでナット座面と回転リングの支持面とが圧接し、主軸を逆転させたときはストッパーによって逆回転が防止された回転リングの支持面とナット座面との面圧によって前記ナットが主軸に対して取り外し方向に相対回転することを特徴とするものである。
【０００６】
上記本発明の旋削加工装置において、前記回転リングは前記主軸に対して軸方向移動不能に取り付けられているのが好ましい。
【０００７】
また、前記ナット保持体は前記主軸に着脱交換可能に取り付け固定されていることが好ましい。
【０００８】
また、前記ボルト部の軸心が、前記主軸の軸心に対して偏心しており、前記バイトは前記主軸の軸心に対して斜めに移動可能に設けられていれば、ハードロックナットの製造に好適に利用できる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、ねじ部に対する凸部若しくは凹部の外周面の加工誤差の非常に小さいハードロックナット（登録商標）を効率よく製造することができ、ひいてはハードロックナットの性能安定性向上と製造コスト低減に大きく寄与できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
図１〜図３は、本発明の旋削加工方法を実施するに適した旋削加工装置１を示しており、該装置１は、図３に示すように、設置台２上に、第１の基台３と、該第１の基台３から離間して設置された第２の基台４とが設置され、両基台３にわたってレール５が架設されている。なお、本実施形態では、ナットＷの偏心凸部外周面若しくは偏心凹部内周面を円錐台形状のテーパー面に旋削加工するため、レール５を主軸６軸心に対して平行ではなく斜めに設置している。勿論、レール５の傾斜角度の調節機構が設けられていてもよく、また、レール５は主軸６と平行に設置しておき、該レール５上に設置される往復台上にさらに第２のレールを設けて、該第２のレールを主軸に対して傾斜させることもできる。また、図示上では水平線に対してレール５を傾斜させているが、レール５を水平に設置する場合には平面視において主軸６とレール５とが相対的に傾斜するように設置することができる。
【００１１】
第１の基台３には主軸６が軸心回りに回転自在に設けられているとともに、該主軸６を回転駆動するモータ（駆動装置）が設置され、モータの駆動軸７ａと主軸６とは、プーリ８，９並びに伝動ベルト１０によって連動連結されている。而して、モータを正転若しくは逆転させることによって、主軸６を正逆回転可能に回転駆動するようになっている。なお、モータと主軸６との間の駆動伝達系にクラッチや伝動ギア機構などを介在させてもよいが、旋削加工後のワークＷの主軸からの離脱処理の迅速性の観点からはクラッチ等を介在させずに直接的に駆動力を伝達させるのがよい。
【００１２】
パイプレール５上には往復台１１が往復動可能に設置されている。該往復台１１の移動は、手作業で行うように構成してもよく、また、流体圧シリンダ等の適宜の駆動手段によって往復駆動させるように構成することもできる。流体圧シリンダ等の駆動手段を用いる場合にはストローク量を制御弁等の制御装置によって一定に設定することで、加工の半自動化若しくは全自動化を図ることも可能である。
【００１３】
往復台１１上には刃物台１２が設置され、該刃物台１２にワーク（被加工物）であるナットＷを旋削加工するためのバイト１３を取付け固定可能になっている。而して、レール５の傾斜配置等の構造によって、バイト１３は前記主軸６の軸心に対して斜めに移動可能に設けられている。
【００１４】
主軸６の先端部には、図１に示すように、嵌着穴１４が先端面に開口するように設けられている。該嵌着穴１４は、その内周面が先端側に至るにしたがって徐々に台形となる円錐台形状面でかつその軸心が主軸６の軸心と同心状になるように形成されている。
【００１５】
上記嵌着穴１４には、ナットＷを主軸６先端部に保持固定するためのナット保持体１５が着脱交換可能に嵌着されている。該ナット保持体１５は、嵌着穴１４に嵌合固定される基部１６と、先端に向けて突出して前記ナットＷが螺合保持されるボルト部１７とを一体に備えるものであって、前記ボルト部１７の軸心が主軸６並びに基部１６の軸心に対して微小量偏心されている。前記基部１６の外周面は、嵌着穴１４の内周面に適合する円錐台形状面に形成されており、基部１６の基端部にはねじ穴１６ａが形成されている。そして、該基部１６を嵌着穴１４に嵌着して、主軸６に貫挿された固定ボルト１８をねじ穴１６ａに螺合することで、ナット保持体１５を主軸６先端部に取り付け固定するようになっている。
【００１６】
また、主軸６の先端部には、主軸６の軸心回りに相対回転自在に回転リング１９が取り付けられている。該回転リング１９は、複列アンギュラ玉軸受や組み合わせアンギュラ玉軸受などの適宜の構造のベアリング２０を介して主軸６先端部に回転自在で且つ軸方向移動不能に取り付けられている。回転リング１９の軸中央部には前記ボルト部１７が貫通する貫通孔２１が設けられ、ボルト部１７は該貫通孔２１を貫通して回転リング１９の先端面よりも先端側に突出されるようになっている。また、回転リング１９は、ボルト部１７に螺合されるナットＷの座面に当接する支持面を備えており、主軸６を正転させたときは前記ナットＷが前記ボルト部１７に螺入していくことでナット座面と回転リングの支持面とが圧接するようになっている。かかる支持面は、回転リング１９の先端側側面により構成するのが、構造の簡素化のために好ましい。
【００１７】
また、本実施例の旋削加工装置では、図２に示すように、回転リング１９の逆回転を防止するストッパー２２が設けられている。該ストッパー２２は、回転リング１９の外周面に設けたカム状凸部２３とともに、回転リング１９の正転は許容するが逆転は阻止する一方向回転防止機構を構成している。すなわち、ストッパー２２は第１の基台３側に支軸２４を介して揺動自在に取り付けられるとともに、その先端部が回転リング１９の外周面に当接するようにスプリングなどの付勢手段によってストッパー２２が回転リング１９側に付勢されている。なお、必要時に手動でストッパー２２の先端部を回転リング１９外周面に押し当てるようにしてもよい。
【００１８】
カム状凸部２３は、回転リング１９が正転するときはストッパー２２を径方向外方に押し上げる傾斜面２３ａと、回転リング１９が逆転するときは回転リング１９の回転を止めるようにストッパー２２の先端部に衝当する立ち上がり面２３ｂとを備えている。而して、主軸６を逆転させたときはストッパー２２によって回転リング１９の逆回転が防止され、かかる回転リング１９の支持面とナットＷ座面との面圧によって前記ナットＷが主軸６に対して取り外し方向に相対回転するようになっている。
【００１９】
次に、上記加工装置を用いたハードロックナットの製造方法について説明する。
まず、標準ナットＷを用意し、該ナットＷのサイズに応じたナット保持体１５を嵌着穴１４に嵌着固定した後、回転リング１９をベアリング２０を介して主軸６の先端部に取り付ける。次に、ナットＷのねじ孔をナット保持体１５のボルト部１７の先端部に合致するように手などで保持して、モータ７を駆動して主軸６を正転駆動させると、ナットＷがボルト部１７に急速に螺進していき、ナットＷの座面が回転リング１９の支持面に圧接する。
【００２０】
このようにしてナット保持体１５にナットＷを保持した後、主軸６の正転駆動を継続させ、バイト１３をナットＷに向けてスライドさせていき、該バイト１３によってナットＷの一側面を旋削する。このとき、ボルト部１７の軸心が主軸６の軸心に対して微少量偏心されているため、旋削により形成されるナットＷの凸部若しくは凹部の外周面は、ねじ孔の軸心に対して微少量偏心するように加工形成される。
【００２１】
このようにして偏心凸部若しくは偏心凹部を加工した後、モータの逆転駆動等によって主軸６を急速に逆転させると、その一方で回転リング１９はストッパー２２によってその回転が防止されるため、この回転リング１９に接触しているナットＷも回転が抑止され、ナットＷがボルト部１７から自然に脱落する。
【００２２】
本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、適宜設計変更できる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の一実施形態に係る旋削加工装置の要部拡大断面図である。
【図２】図１の右方向から見た側面図である。
【図３】同旋削加工装置の全体簡略正面図である。
【図１】
0004638776.tif 000002
【図２】
0004638776.tif 000003
【図３】
0004638776.tif 000004