JP2004261956A - クイックナット - Google Patents

Abstract

【課題】 汚染の影響を受けにくく，構成が簡単で作動信頼性の高いクイックナットを提案する。
【解決手段】 所定の回転軸線（Ａ）を中心として回転駆動される作動スピンドル（４）の外ネジ部（３）に対してディスク状の工具（２）を，静摩擦力をもって固定するためのクイックナット（１）は，内ネジ部（５）と，内ネジ部（５）を工具（２）に対して軸線方向にクランプし，又はそのクランプを解除するために手動操作可能なクランプ手段（６，６’，６”）とを具える。前記回転軸線（Ａ）とほぼ平行に延在する板ばね（７）を工具側で内ネジ部（５）に配置し，該板ばね（７）により内ネジ部（５）を工具（２）に対して弾性的に押圧する。
【選択図】図１

Description

本発明は丸鋸板又はグラインダホイール等のディスク状工具を，所定の回転軸線を中心として回転駆動される作動スピンドルの外ネジ部に対して，静摩擦力をもって固定するためのクイックナットに関するものである。

この種のクイックナットは，作動スピンドルの外ネジ部と協働してディスク状工具を，静摩擦力の作用下で確実に固定するために必要とされる軸線方向力を発生させる。クイックナットには，専用工具を要せずに迅速な組立て又は分解が行えるように，軸線方向のクランプを行い，又はクランプ解除を行うためのクランプ手段が設けられている。

ドイツ特許出願公開第３６０５８２１A1号公報（特許文献１）は，軸線方向に沿って延在する２枚の板ばねにより半径方向の拘束力を生じさせ，これらの板ばねにより半環状のネジセグメントをそれぞれ半径方向に拘束するクイックナットを記載している。また，ドイツ特許出願公開第３２１０４４８A1号公報（特許文献２）は，軸線方向に沿って延在する１枚の円筒状板ばねにより，２個の半環状ネジセグメントを半径方向に拘束するクイックナットを記載している。

さらに，ドイツ特許出願公開第１０００２２６３A1号公報（特許文献３）は，ディスク状工具を対象とするクイックナットにおいて，ネジ部と軸線方向のストッパーとの間で半径方向に変位可能な拡開部材に対して半径方向の拘束力を作用させるため，軸線方向に延在する２枚の板ばねを設けた構成を記載している。半径方向に変位可能な拡開部材は汚染の影響を受けやすく，汚染した場合にはクランプ及びクランプ解除のために必要とされる拡開部材の，ネジ部と軸線方向のストッパーとの間での摺動運動が阻害される場合がある。

ドイツ特許出願公開第３６０５８２１A1号公報 ドイツ特許出願公開第３２１０４４８A1号公報 ドイツ特許出願公開第１０００２２６３A1号公報

本発明の課題は，汚染の影響を受けにくく，構成が簡単で作動信頼性が高いクイックナットを提案することである。

この課題を解決するため，本発明は，所定の回転軸線を中心として回転駆動される作動スピンドルの外ネジ部に対してディスク状の工具を，静摩擦力をもって固定するためのクイックナットにおいて，内ネジ部と，該内ネジ部を工具に対して軸線方向にクランプし，又はクランプを解除するために手動操作可能なクランプ手段とを具え，前記回転軸線とほぼ平行に延在する板ばねを工具側で内ネジ部に配置し，該板ばねにより内ネジ部を工具に対して弾性的に押圧することを特徴とするものである。

本発明においては，回転軸線に沿って延在する板ばねに軸線方向力が伝達されるため，ナットの静摩擦力により工具を固定する観点から板ばねの形状安定性が特に重要である。板ばねは，臨界応力（いわゆる「オイラーの座屈応力」）を超えると，その平坦な非安定形状から瞬時に安定な座屈形状又は膨出形状に変形する。その結果，同一の変形量に対してより小さい軸線方向力のみが伝達され，したがってクランプが解除される。すなわち，本発明によれば，クランプ手段により制御される座屈又は膨出変形を利用してクイックナットの迅速なクランプ又はクランプ解除を行うことが可能である。

好適には，板ばねの工具側に内ネジ部に対して軸線方向に変位可能な軸線方向ストッパーを配置し，このストッパーを更に好適にはリング形状とする。この場合，工具に対して板ばねが直接的に圧力接触しないため，工具に塑性変形が生じる事態を回避することが可能である。

好適には，複数の板ばねを円周方向に分散配置する。この場合，軸線方向力が回転対称的に効果的に分散・倍増され，板ばねの円周方向における曲率により座屈変形特性に悪影響を及ぼすことがない。

好適には，板ばねが一様に平坦なばね領域を有する。この場合，ばね領域内で全体的な座屈（オイラー座屈）を確実に生じさせることが可能である。

代替的に，板ばねが一様に平坦な円筒状輪郭をセグメント状に形成する軸線方向ストリップをばね領域として有する構成とすることも可能である。この場合，ばね領域内で局所的な座屈を確実に生じさせることが可能である。

好適には，板ばねの法線を半径方向に指向させる。この場合，座屈は半径方向に生じさせ，変位可能な半径方向ストッパーにより手動で制御可能である。

好適には，軸線方向ストッパー又は内ネジ部分により外向きに指向する内側の半径方向ストッパーを形成し，クランプ手段により内向きに指向する外側の半径方向ストッパーを形成し，これら半径方向ストッパーの間で板ばねの座屈変形を規制可能とする。

好適には，クランプ手段を手動操作可能なスリーブとして構成する。この場合，外側の半径方向ストッパーがクランプ位置において座屈変形を確実に阻止し，クランプ解除位置では座屈変形を許容する。

代替的に，板ばねの法線を接線方向に指向させることも可能である。この場合，座屈は接線方向に生じさせ，変位可能な接線方向ストッパーにより手動で制御可能である。

好適には，軸線方向ストッパー又は内ネジ部分により接線方向に指向する接線方向ストッパーを形成し，クランプ手段により接線方向で逆向きに指向する接線方向ストッパーを形成し，これら接線方向ストッパーの間で板ばねの座屈変形を規制可能とする。

好適には，クランプ手段を円周方向に手動変位可能なケージとして構成する。この場合，クランプ手段のクランプ位置において座屈変形を確実に阻止し，接線方向力を及ぼして達成されるクランプ解除位置において座屈変形を開始させてクランプを解除することが可能である。

代替的に，クランプ手段を軸線方向に手動変位可能なケージとして構成し，そのクランプ手段により接線方向の両側に向けて指向する接線方向ストッパーを形成し，これら接線方向ストッパーの間で切り欠き内において板ばねの座屈変形を規制可能とすることすることも可能である。この場合，板ばねの座屈変形はクランプ手段の軸線方向変位により手動で制御することが可能である。

以下，本発明を図示の実施形態について更に詳述する。

図１に示すように，本発明に係るクイックナット１は，所定の回転軸線Ａを中心として回転駆動される作動スピンドル４の外ネジ部３に対してディスク状の工具２を，静摩擦力をもって固定するためのものであり，内ネジ部５と，内ネジ部５を工具２に対して軸線方向にクランプし，又はそのクランプを解除するために手動操作可能なスリーブとして構成されたクランプ手段６とを具えている。それぞれ前記回転軸線Ａとほぼ平行に延在する複数の板ばね７を，工具側で内ネジ部５に配置する。これらの板ばね７により内ネジ部５は，環状の軸線方向ストッパー８を介して工具に軸線方向で弾性的に結合され，かつ，クランプされる。板ばね７は，一様に平坦な円筒状輪郭をセグメント状に形成する軸線方向ストリップを，ばね領域９として有する。ばね領域９の法線Ｎは，半径方向に指向する。図１の右半部は，内ネジ部５が工具２に対して軸線方向にクランプ解除された状態を示し，この場合には板ばね７が半径方向外方に向けて自由に膨出変形可能である。他方，図１の左半部に示すクランプ状態では，軸線方向ストッパー８が外向きに指向する半径方向内側のストッパー１０を形成し，工具２に向けて軸線方向に変位させたクランプ手段６が内向きに指向する半径方向外側のストッパー１１を形成し，これらストッパー１０，１１の間で板ばね７の座屈変形（膨出変形）を規制可能とする。

図２に示すように，複数の板ばね７は，環状の軸線方向ストッパー８と内ネジ部５との間で円周方向に配列されている。

図３に示す変形例では，内ネジ部５と手動操作可能なクランプ手段６’との間にばねリング１２を配置する。共通のばねリング１２上に配置された板ばね７は，一様に平坦なばね領域９’を有し，その法線Ｎ’は接線方向に指向している。クランプ手段６’は，手動で回動操作可能なケージとして構成され，板ばね７を通過させるために切り欠き１３が設けられている。このクランプ手段６’には，接線方向の一側に向けて指向する接線方向ストッパー１４と，接線方向で逆向きに指向する接線方向ストッパー１５とを設け，これら接線方向ストッパー１４，１５の間で板ばね７の座屈変形を規制可能とする。

すなわち，図４に示すクランプ状態で，接線方向ストッパー１４，１５は，両者間に配置された板ばね７に隣接している。この状態で板ばね７は，座屈荷重の作用下で工具２に対して軸線方向のクランプ力を及ぼし，板ばねの接線方向での座屈変形は阻止されている。クランプ手段６’を手動回動させて板ばね７に接線方向力Ｆを作用させると，板ばね７を接線方向で座屈変形させ，クイックナット１をクランプ解除することが可能である。工具側に位置する板ばね７の遊端は，作動スピンドル４上にセットされた工具２に対して直接的に圧力接触する。

図５に示す変形例でも，内ネジ部５と手動操作可能なクランプ手段６”との間にばねリング１２を配置する。共通のばねリング１２上に配置された板ばね７は，一様に平坦なばね領域９’を有し，その方線Ｎ’は接線方向に指向している。内ネジ部５には，接線方向に指向する接線方向ストッパー１４が設けられている。クランプ手段６”は軸線方向に変位可能なケージとして構成され，接線方向で逆向きに指向する接線方向ストッパー１５が設けられている。これら接線方向ストッパー１４，１５の間で板ばね７の座屈変形を規制可能とする。

図６に示すクランプ解除状態で，接線方向ストッパー１４，１５は両者間に配置された板ばねの座屈変形を許容する。

本発明によるクイックナットの一実施形態を示す縦断面図である。 図１のクイックナットの分解斜視図である。 図１のクイックナットに係る変形例を示す分解斜視図である。 図３のIV-IV線に沿う縦断面図である。 図１のクイックナットに係る他の変形例を示す分解斜視図である。 図５のVI-VI線に沿う縦断面図である。

符号の説明

１ クイックナット
２ ディスク状工具
３ 外ネジ部
４ 作動スピンドル
５ 内ネジ部
６，６’，６” クランプ手段
７ 板ばね
８ 軸線方向ストッパー
９，９’ ばね領域
１０，１１ 半径方向ストッパー
１２ ばねリング
１３ 切り欠き
１４，１５ 接線方向ストッパー
Ａ 中心軸線
Ｎ，Ｎ’ 板ばねの法線

Claims (12)

1. 所定の回転軸線（Ａ）を中心として回転駆動される作動スピンドル（４）の外ネジ部（３）に対してディスク状の工具（２）を，静摩擦力をもって固定するためのクイックナット（１）であって，内ネジ部（５）と，該内ネジ部（５）を工具（２）に対して軸線方向にクランプし，又はそのクランプを解除するために手動操作可能なクランプ手段（６，６’，６”）とを具え，前記回転軸線（Ａ）とほぼ平行に延在する板ばね（７）を工具側で内ネジ部（５）に配置し，該板ばね（７）により内ネジ部（５）を工具（２）に対して弾性的に押圧することを特徴とするクイックナット。
2. 請求項１記載のクイックナットにおいて，前記板ばね（７）の工具側に内ネジ部（５）に対して軸線方向に変位可能な軸線方向ストッパー（８）を配置し，該ストッパー（８）を好適にはリング形状としたことを特徴とするクイックナット。
3. 請求項１又は２記載のクイックナットにおいて，複数の前記板ばね（７）を円周方向に分散配置したことを特徴とするクイックナット。
4. 請求項１〜３の何れか一項に記載のクイックナットにおいて，前記板ばね（７）が一様に平坦なばね領域（９’）を有することを特徴とするクイックナット。
5. 請求項１〜３の何れか一項に記載のクイックナットにおいて，前記板ばね（７）が一様に平坦な円筒状輪郭をセグメント状に形成する軸線方向ストリップをばね領域（９）として有することを特徴とするクイックナット。
6. 請求項１〜５の何れか一項に記載のクイックナットにおいて，前記板ばね（７）の法線（Ｎ）を半径方向に指向させることを特徴とするクイックナット。
7. 請求項６記載のクイックナットにおいて，前記軸線方向ストッパー（８）又は内ネジ部分（５）により外向きに指向する内側の半径方向ストッパー（１０）を形成し，前記クランプ手段（６）により内向きに指向する外側の半径方向ストッパー（１１）を形成し，これら半径方向ストッパー（１０，１１）の間で板ばねの座屈変形を規制可能とすることを特徴とするクイックナット。
8. 請求項７記載のクイックナットにおいて，前記クランプ手段（６）を手動操作可能なスリーブとして構成したことを特徴とするクイックナット。
9. 請求項１〜５の何れか一項に記載のクイックナットにおいて，前記板ばね（７）の法線（Ｎ’）を接線方向に指向させることを特徴とするクイックナット。
10. 請求項９記載のクイックナットにおいて，前記軸線方向ストッパー（８）又は内ネジ部分（５）により接線方向に指向する接線方向ストッパー（１４）を形成し，前記クランプ手段（６“）により接線方向で逆向きに指向する接線方向ストッパー（１５）を形成し，これら接線方向ストッパー（１４，１５）の間で前記板ばね（７）の座屈変形を規制可能とすることを特徴とするクイックナット。
11. 請求項９記載のクイックナットにおいて，前記クランプ手段（６“）により接線方向の両側に向けて指向する接線方向ストッパー（１４，１５）を形成し，これら接線方向ストッパー（１４，１５）の間で切り欠き（１３）内において前記板ばね（７）の座屈変形を規制可能とすることを特徴とするクイックナット。
12. 請求項９又は１０記載のクイックナットにおいて，前記クランプ手段（６，６“）を円周方向又は軸線方向に手動変位可能なケージとして構成したことを特徴とするクイックナット。

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