(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動機で回転され進退する工具により、被加工物に対して穴あけやネジ立て加工を行う電動ドリル・タップ加工装置（１）であって、
中空のフレーム（１０）と、
前記フレーム（１０）に形成された孔（１１）に進退可能に保持され、前記工具が装着されて回転するスピンドル（２１）を先端部に有するラム（２０）と、
前記ラム（２０）と平行に前記フレーム（１０）内の上側に配置され、回転可能に支持されるボールネジ（３０）と、
前記ラム（２０）と平行に前記フレーム（１０）内の底部に固定されるガイドレール（４１）と、
このガイドレール（４１）上に移動可能に支持されるスライダ（４２）と、を有する直線軸受（４０）と、
前記フレーム（１０）内に進退可能に配置され、前記スライダ（４２）に固定される固定部（５１）と、
中央に設けられた係止部（５２）によって前記ラム（２０）の基端部を係止し、上側に配置されたナット部（５３）によって前記ボールネジ（３０）に螺合するナットに係合するとともに、底部に前記固定部（５１）を介して前記スライダ（４２）に固定されるスクリュサポータ（５０）と、
を備えることを特徴とする電動ドリル・タップ加工装置（１）。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電動機で回転され進退する工具（ドリルやタップなど）により、被加工物（ワーク）に対して加工（穴あけやネジ立てなど）を行う装置に関し、特に工具が装着されるスピンドルを有するラムの進退ストロークを長くした電動ドリル・タップ加工装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
前記の電動ドリル・タップ加工装置としては、図２に示されるようなものが知られている。
この従来の電動ドリル・タップ加工装置１′は、正面断面図である図２（ａ）に示すように、中空のフレーム１０′と、フレーム１０′の前方に取り付けられ、ラム２０′が挿入されるスライドメタル１２′を先端部に有するシリンダ部１１′と、工具が装着されて回転するスピンドル２１′を先端部に有するラム２０′と、ラム２０′の基端部にネジを介して嵌合されるセンタバー２２′と、ラム２０′と平行にフレーム１０′内に回転可能に支持されるボールネジ３０′と、ラム２０′と平行にフレーム１０′内にブッシュを介して固定されるガイドバー４０′と、スクリュサポータ５０′と、を備える。ここで、スクリュサポータ５０′は、右側面断面図である図２（ｂ）に示すように、ガイドバー４０′が挿通される挿通部５１′と、センタバー２２′を挟持する挟持部５２′と、ボールネジ３０′に螺合するナット部５３′と、を有する。
【０００３】
この従来の電動ドリル・タップ加工装置１′においては、図２（ａ）に示すように、シリンダ部１１′がクランプされて所望の方向に向けて固定された状態で、一の電動機によりスピンドル２１′を回転すると共に他の電動機によりボールネジ３０′を回転すると、スクリュサポータ５０′がガイドバー４０′にガイドされながらボールネジ３０′に沿って最大で点線の位置まで前進し、かつラム２０′もスライドメタル１２′にガイドされながら最大で点線の位置まで前進して、工具がワークに対して加工を行うようになっている。即ち、ボールネジ機構により、スピンドル２１′を有するラム２０′の進退を行うようになっており、その進退ストロークＳ′（実線の位置から点線の位置まで）は、ここでは約１２０ｍｍである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の電動ドリル・タップ加工装置１′において、その構造を踏襲してラム２０′の進退ストロークを長くする場合には、以下のような不都合があった。
（１）スクリュサポータ５０′の挿通部５１′とガイドバー４０′との間には、スライド移動用の隙間がある。また、ガイドバー４０′は、ブッシュを介してフレーム１０′に固定されているので、ラジアル方向の拘束力がない。従って、図２（ｂ）に示すように、ラム２０′の進退時において、スクリュサポータ５０′にボールネジ３０′を中心としたラジアル方向（矢印）の回転が生じ、またガイドバー４０′に曲がりが生ずるため、ロングストローク化に伴い、平行度や直進度などの精度及び剛性が悪くなる。
（２）センタバー２２′があるので、ロングストローク化に伴い、装置の全長が伸び、取り回しが困難になる。
【０００５】
そこで、本発明は、ラムの進退ストロークを長くしても、精度や剛性が悪くならず、装置の全長も伸びないような、電動ドリル・タップ加工装置を提供することを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記課題を達成すべく提供されるものであり、その請求項１に係る発明は（例えば図１参照）、電動機で回転され進退する工具により、被加工物に対して穴あけやネジ立て加工を行う電動ドリル・タップ加工装置（１）であって、中空のフレーム（１０）と、前記フレーム（１０）に形成された孔（１１）に進退可能に保持され、前記工具が装着されて回転するスピンドル（２１）を先端部に有するラム（２０）と、前記ラム（２０）と平行に前記フレーム（１０）内の上側に配置され、回転可能に支持されるボールネジ（３０）と、前記ラム（２０）と平行に前記フレーム（１０）内の底部に固定されるガイドレール（４１）と、このガイドレール（４１）上に移動可能に支持されるスライダ（４２）と、を有する直線軸受（４０）と、前記フレーム（１０）内に進退可能に配置され、前記スライダ（４２）に固定される固定部（５１）と、中央に設けられた係止部（５２）によって前記ラム（２０）の基端部を係止し、上側に配置されたナット部（５３）によって前記ボールネジ（３０）に螺合するナットに係合するとともに、底部に前記固定部（５１）を介して前記スライダ（４２）に固定されるスクリュサポータ（５０）と、を備えることを特徴とする電動ドリル・タップ加工装置（１）である。
即ち、従来の電動ドリル・タップ加工装置１′と比較して、ガイドバー４０′に代えて直線軸受４０を用い、センタバー２２′をなくした点に特徴がある。
【０００７】
この電動ドリル・タップ加工装置１においては、スピンドル２１を回転すると共にボールネジ３０を回転すると、スクリュサポータ５０が直線軸受４０に倣いながらボールネジ３０に沿って前進し、かつラム２０も孔１１に保持されながら前進する。従って、この電動ドリル・タップ加工装置１によれば、ラム２０の進退ストロークを長くしても、（１）フレーム１０内に固定される直線軸受４０に倣ってラム２０が進退するので精度が良く、またフレーム１０に形成される孔１１に保持されてラム２０が進退するので剛性及び精度が補足され、（２）センタバーをなくしたので装置の全長は伸びない。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る電動ドリル・タップ加工装置における好適な実施の形態に関し、図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、図においては、左側を前（先端），右側を後（基端）として説明し、また実線を移動前の状態，点線を移動後の状態として説明する。
【０００９】
１．電動ドリル・タップ加工装置の構成
本発明に係る電動ドリル・タップ加工装置１は、電動機で回転され進退する工具（ドリルやタップなど）により、被加工物（ワーク）に対して加工（穴あけやネジ立てなど）を行う装置であって、正面断面図である図１に示すように、フレーム１０と、ラム２０と、ボールネジ３０と、直線軸受４０と、スクリュサポータ５０と、を備えるものである。ここで、図示しない電動機には、ラム２０に内設され、スピンドル２１を回転するためのインダクションモータや、フレーム１０に内設され、ボールネジ３０を回転するためのＡＣサーボモータが含まれる。以下、各構成要素について説明する。
【００１０】
（１）フレーム１０
フレーム１０は、後述する各構成要素を内部に納めるための筐体であり、内部が中空の箱形状を呈する。このフレーム１０の前側には、ラム２０と略同径の円形の孔１１が形成されている。
【００１１】
（２）ラム２０
ラム２０は、その先端部にスピンドル２１を保持して進退移動させるためのものであり、孔１１に進退可能に保持される円筒形状を呈する。このラム２０と孔１１との間には、ラム２０の精度良い進退を確保するためのインロー部が形成されており、ラム２０のスムーズな進退を確保するためのグリス潤滑が施されている。またスピンドル２１は、工具が装着されて回転するものである。このスピンドル２１の先端部には、工具チャックが取り付けられており、その工具チャックの先端部に、ドリルやタップなどの工具が装着されている。
【００１２】
（３）ボールネジ３０
ボールネジ３０は、回転運動を進退運動に変換するボールネジ機構の一部をなすものであり、ラム２０と平行にフレーム１０内に回転可能に支持され、その周囲にネジ山が螺刻されており、所望の進退ストロークＳと略等しい長さを有する。このボールネジ３０は、フレーム１０内の上側において、フレーム１０の前側及び後側に埋設されたベアリング３０ａ，３０ａにより、回転可能に支持されている。
【００１３】
（４）直線軸受４０
直線軸受４０は、進退時にラム２０をガイドするためのリニアガイドであり、ガイドレール４１とスライダ４２とを有する。このガイドレール４１は、フレーム１０内の底部において、ラム２０と平行に固定される軌道であり、所望の進退ストロークＳと略等しい長さを有する。またスライダ４２は、ガイドレール４１上に移動可能に支持される移動子である。この直線軸受４０は、ガイドレール４１上をスライダ４２が移動する際に、上下方向及び左右方向のブレがほとんど生じないように、精度良く構成されている。
【００１４】
（５）スクリュサポータ５０
スクリュサポータ５０は、フレーム１０内に進退可能に配置され、固定部５１と係止部５２とナット部５３とを有する。この固定部５１は、スクリュサポータ５０の下部に取り付けられ、複数のボルト（図示外）が、スライダ４２に形成されたネジ孔（図示外）にねじ込まれることにより、その下面がスライダ４２に固定される板状の部材である。また係止部５２は、スクリュサポータ５０の中部に形成され、その前面にラム２０の基端部を係止する部位であり、その下部に複数の孔（図示外）を備え、この孔に挿通された複数のボルト５１ａが、固定部５１に形成されたネジ孔（図示外）にねじ込まれることにより、その下面が固定部５１に固定される部位である。さらにナット部５３は、スクリュサポータ５０の上部に形成され、円形の孔の内部にボール（図示外）を備え、このボールが、ボールネジ３０に形成されたネジ山に嵌合することにより、ボールネジ３０に螺合する部位である。このナット部５３は、回転運動を進退運動に変換するボールネジ機構の一部をなすものである。このスクリュサポータ５０は、ボールネジ機構の回転運動をラム２０の進退運動に正確に変換すると共に、直線軸受４０の精度をラム２０の移動に安定して反映するように構成されている。
【００１５】
（６）なお、本発明に係る電動ドリル・タップ加工装置１は、従来の電動ドリル・タップ加工装置１′にあるようなシリンダ部１１′，スライドメタル１２′，センタバー２２′，ガイドバー４０′は備えていない。
【００１６】
２．電動ドリル・タップ加工装置の作用
本発明に係る電動ドリル・タップ加工装置１において、従来の進退ストロークＳ′（約１２０ｍｍ）よりも長い所望の進退ストロークＳ（約２５０ｍｍ）だけ、ラム２０を進退させる場合の作用を説明する。
【００１７】
まず、フレーム１０が所望の方向に向けて固定された状態で、一の電動機によりスピンドル２１を回転すると共に他の電動機によりボールネジ３０を回転すると、スクリュサポータ５０が直線軸受４０に倣いながらボールネジ３０に沿って最大で点線の位置まで前進し、かつラム２０も孔１１に保持されながら最大で点線の位置まで前進して、工具がワークに対して加工を行う。即ち、ボールネジ機構により、スピンドル２１を有するラム２０の進退を行うようになっており、その進退ストロークＳ（実線の位置から点線の位置まで）は、ここでは約２５０ｍｍである。
次に、ワークの加工が終了した状態で、他の電動機によりボールネジ３０を逆に回転すると、前記と逆の動作によりラム２０が実線の位置まで退避して、一連の作業が終了する。
【００１８】
これらの場合において、ラム２０は、フレーム１０内に固定される直線軸受４０に倣って進退するので、進退時におけるラム２０の移動精度は直線軸受４０の精度に依存し、換言すれば直線軸受４０の精度がラム２０の移動に反映され、従って非常に精度良く移動することになる。
また、ラム２０は、その先端部がフレーム１０の形成される孔１１に保持され、その基端部が直線軸受４０に固定されるスクリュサポータ５０に係止されるので、進退時におけるラム２０の移動精度が補足されると共に、剛性も確保されることになる。
さらに、電動ドリル・タップ加工装置１は、センタバーを備えないので、これらの利点を有しつつも、装置の全長が伸びることはない。
【００１９】
【発明の効果】
以上のように構成される本発明に係る電動ドリル・タップ加工装置によれば、ラムの進退ストロークを長くしても、精度や剛性が悪くならず、装置の全長も伸びないような、電動ドリル・タップ加工装置を提供することができる、という顕著な効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係る電動ドリル・タップ加工装置を表す正面断面図である。
【図２】  従来の電動ドリル・タップ加工装置を表す図であり、（ａ）は正面断面図、（ｂ）は右側面断面図である。
【符号の説明】
１    電動ドリル・タップ加工装置
１０  フレーム
１１  孔
２０  ラム
２１  スピンドル
３０  ボールネジ
４０  直線軸受
４１  ガイドレール
４２  スライダ
５０  スクリュサポータ
５１  固定部
５２  係止部
５３  ナット部
Ｓ    進退ストローク
【図１】
0003792451.tif 000002
【図２】
0003792451.tif 000003