JP2008213120A - 回転工具のビット取り付け装置 - Google Patents

Abstract

【課題】回転工具のスピンドル先端にビットをマグネットで吸着保持して取り付けるビットの取り付け装置において、現在普及しているマグネチックコネクトビットをそのまま利用できる互換性を有し、かつ径方向のサイズを太くすることなくビットを小さな力で取り外すことができるようにする。
【解決手段】ビット装着孔１２ｂの奥部にマグネット１５を軸線Ｊ方向に移動可能に配置し、操作スリーブ２０のスライド操作でこのマグネット１５を移動させてビット１を止め輪１３による係合状態を解除しつつ押し出してビット装着孔１２ｂから取り外す構成とする。
【選択図】図４

Description

この発明は、例えば電動ドライバ等の回転工具のスピンドルにドライバビットやソケットビット等のビット（先端工具）を取り付けるための装置に関する。

従来、例えばマグネットで吸着保持する形態のビット（マグネチックコネクトビット、以下単にビットという）を工具本体のスピンドルに取り付けるためのビット取り付け装置に関する技術が、例えば下記の特許文献に開示されている。特許文献１に開示された技術は、ビット装着孔の奥部にマグネットをビット外し方向にばね付勢した状態で配置するとともに、装着孔の口元内周側に止め輪を配置し、この止め輪をビットに直接係合させてその抜け止めをする構成（止め輪係合方式）としたもので、係る構成によればマグネットの損傷を未然に防止することができた。
また、特許文献２には、装着孔の奥部にマグネットを備え、このマグネットによりビットを吸着保持するとともに、このビットの周面に鋼球を直接係合させてその抜け止めをする構成（鋼球係合方式）としたビット取り付け装置が開示されている。
なお、特許文献３には、ビット自体の取り付け構造ではなく、ソケットビットの六角孔内にマグネットを配置して六角ボルトの頭部を吸着保持する技術が開示されている。
実開平３−５９１６３号公報 特表２００５−５２８９９１号公報 特許第３４７９９３６号公報

このように、上記の特許文献１に開示された止め輪係合方式では、ビットの抜け止めにマグネットに加えて止め輪を係合させることによりその抜け止めをする構成であるため、ビットを特に取り外す際には、使用者が指先でビットを摘む等して当該ビットを止め輪の弾性力に抗して押し広げつつビット装着孔から大きな力で抜き出す必要があり、この点でビット取り外し時の操作性を改善する必要があった。
この点、特許文献２に開示された鋼球係合方式では止め輪に代えて鋼球を用いる構成であることから、操作スリーブを軸方向に操作すれば鋼球の係合を解除してマグネットの吸着力に抗してのみビットをビット装着孔から抜き出すことができ、この点で取り付け、取り外しの良好な操作性が確保されていた。
ところが、鋼球係合方式の場合、ビットの周囲に鋼球を配置する必要上当該取り付け装置が太くなってしまう問題があり、細く構成する場合には、現在最も普及している止め輪係合式のマグネチックコネクトビットを利用できなくなり、その互換性（汎用性）を確保できなくなってしまう問題があった。
そこで、本発明は、現在最も普及しているマグネチックコネクトビットをそのまま利用することができるようその互換性を確保しつつ、その取り外しを小さな操作力で行うことができ、かつ径方向のサイズについても止め輪係合方式と同等程度に細く構成できるようにすることを目的とする。

このため、本発明は、特許請求の範囲の各請求項に記載した構成のビット取り付け装置とした。
請求項１記載のビット取り付け装置によれば、ビットはビット装着孔の口元に設けた止め輪が直接係合されることにより抜け止め方向の動きが規制される。このため、装着可能なビットとして通常のマグネチックコネクトビットをそのまま利用することができ、当該ビット取り付け装置の互換性を確保することができる。
また、操作スリーブを軸方向に移動させることによりビット押し出し部材をビット押し出し方向に移動させ、これにより止め輪の係合状態を解除してビットをビット装着孔から押し出して取り出すことができるので、当該ビットを指先で直接摘んで引き抜く場合に比してより小さな力でビットを取り出すことができる。
さらに、通常のマグネチックコネクトビットと同様、止め輪をその外周側に係合させて抜け止めする構成であり、鋼球を当該ビットに直接係合させてその抜け止めをする構成ではないので、当該取り付け装置の径方向のサイズが大きくなることもなく、現在普及しているマグネチックコネクトビットを止め輪により抜け止めする形態の取り付け装置と同等のサイズで構成することができる。
以上のことから、従来の止め輪係合方式の利点と鋼球係合方式の利点を併せ持ったビット取り付け装置とすることができる。
なお、請求項１記載の構成の場合、操作スリーブを軸方向に移動操作してビットを取り出す構成あるが、例えば粉塵等の詰まりや異物の噛み込み等によって操作スリーブが移動操作不能となった場合であっても従来の止め輪係合方式と同様止め輪の弾性力に抗してビットを直接引き抜いて取り出すことができる。
請求項２記載のビット取り付け装置によれば、操作スリーブを軸方向に移動操作すると鋼球がビット装着孔に対してその径方向に変位する。鋼球はビット押し出し部材の案内傾斜面に摺接される。このため、移動スリーブの移動操作により鋼球がビット装着孔の径方向に変位すると、同方向の変位が案内傾斜面を経てビット押し出し部材の軸方向の変位に変換され、これにより当該ビット押し出し部材が軸方向に変位する。ビット押し出し部材のビット押し出し方向の変位によりビットがビット装着孔から押し出されて取り外される。
請求項３記載のビット取り付け装置によれば、ビットは止め輪が直接係合されて抜け止めされ、かつマグネットで吸着保持されてビット装着孔内からの抜け出しが規制されるので、ビットの取り付け状態をより確実に維持することができる。この場合、ビット押し出し部材の全体をマグネットで構成する他、その一部にマグネットを備える構成とすることができる。

次に、本発明の実施形態を図１〜図１０に基づいて説明する。図１は、第１実施形態に係るビット取り付け装置１０を示している。このビット取り付け装置１０は、いわゆるマグネチックコネクトビット（以下、単にビット１という）を電動ドライバ等の回転工具にスピンドルに取り付ける場合に用いられる。本実施形態において、回転工具のスピンドルに対する当該ビット取り付け装置１０の取り付け構造については従来の公知の構成を用いれば足りるので、その説明及び図示を省略する。図１では、回転工具のスピンドルの先端部に設けたチャック装置５により当該ビット取り付け装置１０が取り付けられた状態を示している。チャック装置５は当該ビット取り付け装置１０の取り付け軸部１１に設けた断面半円形状の係合溝１１ａに対して鋼球（図示省略）を係合させることにより抜け止めする構成を備えるもので、係る構成は従来公知のものがそのまま用いられている。
第１実施形態のビット取り付け装置１０は、上記取り付け軸部１１とホルダ部１２を備えている。取り付け軸部１１は六角柱形状を有するもので、その後端部側（図において左端部側）に上記係合溝１１ａがその全周にわたって形成されている。ホルダ部１２の後端に設けた断面六角形の結合孔１２ａに取り付け軸部１１の先端側が圧入されて相互に同軸に結合されている。なお、この明細書において、各部材及び構成の方向についてはビット１側を先端側（図１において右側）とし、回転工具側を後ろ側とする。また、基準となる軸線Ｊは、ビット１の回転軸線として説明する。
ホルダ部１２の先端にはビット装着孔１２ｂが設けられている。このビット装着孔１２ｂの口元内周には止め輪１３が装着されている。ビット装着孔１２ｂの口元内周には保持溝部１２ｄが全周にわたって設けられている。この保持溝部１２ｄに沿って止め輪１３が嵌り込んだ状態に保持されている。この止め輪１３は、この保持溝部１２ｄ内において径方向に弾性的に変位する。この止め輪１３は、径方向に細くなる方向に付勢されている。この止め輪１３を押し広げながらその内周側にビット１が差し込まれる。この止め輪１３が、ビット１の係合凹部１ａ〜１ａに弾性的に係合することにより当該ビット１の抜け止めがなされる。この点は、従来のマグネチックコネクトビットと同様であり、本実施形態において特に変更を要しない。
本実施形態のビット取り付け装置１０により取り付け可能なビット１は、従来より普及している六角柱体をなすもので、その外周６箇所の各角部に上記係合凹部１ａが設けられたものが対象となる。

また、このビット装着孔１２ｂの奥部には、ビット押し出し部材１５が収容されている。このビット押し出し部材１５は、円柱体形状のマグネット１５ａと、これを先端側に固定したマグネット支持台１５ｂを備えている。マグネット支持台１５ｂは、ビット装着孔１２ｂに対してその径方向にはがたつきのない状態でホルダ部１２の軸線Ｊ方向（図１において左右方向）に移動可能に収容されている。ビット押し出し部材１５及びその周辺の詳細が図２及び図３に示されている。
マグネット支持台１５ｂの周囲には係合溝部１５ｃがその全周にわたって設けられている。この係合溝部１５ｃの先端側の側壁部は、軸線Ｊ方向について先端側ほど大径になる方向に傾斜した円錐形の案内傾斜面１５ｄとされている。
この係合溝部１５ｃに対応してホルダ部１２には、三つの保持孔１２ｃが周方向三等分位置に設けられている。各保持孔１２ｃに鋼球１４が保持されている。各鋼球１４がホルダ部１２の内周側及び外周側にはみ出している。各鋼球１４の内周側にはみ出した部分は、マグネット支持台１５ｂの係合溝部１５ｃ内に嵌り込み、また案内傾斜面１５ｄに摺接されている。一方、各鋼球１４の外周側にはみ出した部分は、ホルダ部１２の外周側に装着した操作スリーブ２０の係合溝部２０ａ内に嵌り込んでいる。この係合溝部２０ａは、操作スリーブ２０の内周面に全周にわたって形成されている。この係合溝部２０ａの先端側の側壁部は、軸線Ｊ方向について後ろ側ほど大径になる方向に傾斜したすり鉢形の案内傾斜面２０ｂとされている。この案内傾斜面２０ｂの傾斜方向は上記マグネット支持台１５ｂの案内傾斜面１５ｄとは反対になっている。各鋼球１４は、マグネット支持台１５ｂ側の案内傾斜面１５ｄと、操作スリーブ２０側の係合溝部２０ａとの間に挟まれた状態となっている。
操作スリーブ２０は、軸方向変位可能な状態でホルダ部１２の外周側に支持されている。この操作スリーブ２０は、圧縮ばね２１によって先端側に付勢されている。圧縮ばね２１は、ホルダ部１２の後部外周に取り付けた固定リング１６と操作スリーブ２０の後部内周面に設けた段差部２０ｃとの間に介装されている。図４に示すように当該操作スリーブ２０を後ろ側の取り外し位置にスライドさせると、固定リング１６がその内周側に進入し、径方向に相互に干渉しないようになっている。
操作スリーブ２０の先端側の移動端（ビット取り付け位置）は、ホルダ部１２の外周全周にわたって設けた段差部１２ｅによって規制されている。
操作スリーブ２０が図１に示すようにビット取り付け位置に位置する状態では、各鋼球１４は、マグネット支持台１５ｂ側の案内傾斜面１５ｄと操作スリーブ２０側の係合溝部２０ａの底部との間に挟み込まれた状態となっている。

図４に示すように圧縮ばね２１に抗して操作スリーブ２０を図４において左側のビット取り外し側に移動操作すると、各鋼球１４が操作スリーブ２０側の案内傾斜面２０ｂの傾斜作用によってビット装着孔１２ｂの内周側へ変位する方向に移動する。各鋼球１４は、ビット装着孔１２ｂの内周側へ変位すると、マグネット支持台１５ｂの案内傾斜面１５ｄに押し付けられる。各鋼球１４が案内傾斜面１５ｄに押し付けられると、その傾斜作用によってマグネット支持台１５ｂに対してビット取り出し方向（図４において右方向）の外力が作用し、これによりマグネット支持台１５ｂ及びマグネット１５ａがビット取り出し方向に移動し、これによりビット１が止め輪１３の弾性係合状態を解除しつつビット装着孔１２ｂから抜け出る方向に押される。図４は、操作スリーブ２０が取り外し位置（図４において左側）にスライド操作され、これにより止め輪１３の係合状態が外れた位置までビット１が移動した状態を示している。
図４に示すようにビット１は、その係合凹部１ａ〜１ａから止め輪１３が外れた状態では、ビット押し出し部材１５のマグネット１５ａによる吸着保持のみによってビット装着孔１２ｂに保持した状態であるので、使用者はビット１を指先で摘む等して容易にビット１をビット装着孔１２ｂから取り外すことができる。
ビット取り外し後、使用者は操作スリーブ２０の移動操作を解除すれば、この操作スリーブ２０は圧縮ばね２１によってビット取り付け位置側（図において右側）に戻される。図６は、ビット１がビット装着孔１２ｂから抜き出され、かつ操作スリーブ２０がビット取り付け位置に戻された状態を示している。

以上のように構成した本実施形態に係るビット取り付け装置１０によれば、ビット装着孔１２ｂ内にビット１を差し込めば当該ビット１を簡単に取り付けることができる。ビット１はビット装着孔１２ｂに差し込まれると、その係合凹部１ａ〜１ａに止め輪１２ａが弾性的に嵌り込んで係合されることによりビット装着孔１２ｂ内に保持される。しかも、ビット装着孔１２ｂの奥部にはビット押し出し部材１５が配置されていることから、止め輪１３が係合凹部１ａ〜１ａに係合される位置まで挿入すると、その後端面がマグネット１５ａに吸着保持され、これによってもビット１のビット装着孔１２ｂ内の取り付け位置に保持される。
上記のようにして取り付けられたビット１を取り外す場合には、使用者は操作スリーブ２０を圧縮ばね２１に抗して取り外し位置までスライドさせれば、ビット押し出し部材１５がビット取り出し側に移動し、これによりビット１がビット取り外し方向に押されて止め輪１３による係合状態を解除しつつ取り出される。このため、使用者が指先でビット１を直接摘んでビット装着孔１２ｂから取り外す場合に比してより小さな力でビット１を取り外すことができる。
このように、ビット１は止め輪１３及びビット押し出し部材１５のマグネット１５ａによってビット装着孔１２ｂ内に保持される構成であり、従来の鋼球を外周面に係合させてその抜け止めをする構成ではないので、普及品であるマグネチックコネクトビットをそのまま利用することができるので当該ビット取り付け装置１０の互換性を確保することができる。また、当該ビット取り付け装置１０の太さ（径）を従来の止め輪係合方式と同等程度に細くすることができる。
しかも、操作スリーブ２０を取り外し位置にスライド操作すれば、ビット押し出し部材１５が移動してビット１を押し出す構成であるので、従来鋼球をビットに対して直接係合させた構成と同様ビットの取り外しを小さな力で容易に行うことができる。

以上説明した実施形態には種々変更を加えることができる。例えば、操作スリーブ２０のスライド方向について前側を取り付け位置とし、後ろ側を取り外し位置とする構成を例示したが、これとは逆のスライド方向とすることもできる。この第２実施形態に係るビット取り付け装置３０が図８〜図１０に示されている。
第２実施形態のビット取り付け装置３０は、操作スリーブ３１を先端側にスライドさせるとビット１を取り外すことができ、後ろ側にスライドさせるとビット１がビット装着孔１２ｂに取り付けられる点で、第１実施形態とはそのスライド方向が逆になっている。前記例示した第１実施形態に係るビット取り付け装置１０と同様の部材及び構成については同位の符号を用いてその説明を省略する。
第１実施形態と同様、ホルダ部１２の外周側に操作スリーブ３１が軸線Ｊ方向に移動可能に支持されており、この操作スリーブ３１の内周側には係合溝部３１ａが全周にわたって設けられている。第１実施形態とは異なって、この係合溝部３１ａの後ろ側（図８において左側）の側壁部に沿って案内傾斜面３１ｂが設けられている。この案内傾斜面３１ｂは、軸線Ｊ方向について先端側ほど大径になる方向に傾斜したすり鉢形に形成されている。
この操作スリーブ３１の前部内周面に設けた段差部３１ｃとホルダ部１２の前部外周面に設けた段差部１２ｆとの間には圧縮ばね３２が介装されている。この圧縮ばね３２によって操作スリーブ３１が後ろ側に付勢されている。操作スリーブ３１の後退端（取り付け位置）は、ホルダ部１２の外周に固定したストッパリング３３によって規制される。図８に示すようにビット１の取り付け状態及び図１０に示すようにビット１の取り外し状態において、それぞれ操作スリーブ３１の操作を解除すると当該操作スリーブ３１は圧縮ばね３２によりその後端部をストッパリング３３に当接させた取り付け位置に保持される。

このように構成された第２実施形態に係るビット取り付け装置３０によっても第１実施形態と同様従来の止め輪係合方式と鋼球係合方式の利点を併せ持ったビット取り付け装置とすることができる。
すなわち、図８に示すようにビット１をビット装着孔１２ｂ内に差し込むと、その係合凹部１ａ〜１ａに止め輪１３が弾性的に嵌り込んで係合され、かつビット１の後端面がビット押し出し部材１５のマグネット１５ａに吸着保持されることにより、当該ビット１がビット装着孔１２ｂ内の取り付け位置に保持される。このことから、普及品としてのマグネチックコネクトビットをそのまま利用することができるので、当該ビット取り付け装置３０の互換性を確保することができる（止め輪係合方式の利点）。
また、ビット１の周囲に鋼球を直接係合させてその抜け止めをする構成ではなく、従来の止め輪係合方式を利用した構成であるので、当該ビット取り付け装置３０の径方向のサイズについても従来の止め輪係合方式と同等程度に細く構成することができる。
さらに、ビット１を取り外す場合には、図９に示すように操作スリーブ３１を圧縮ばね３２に抗して先端側（ビット１側）にスライド操作すると、鋼球１４〜１４が案内傾斜面３１ｂの傾斜作用によりビット装着孔１２ｂの内周側に押されて変位する。各鋼球１４は、ビット装着孔１２ｂの内周側に変位するとマグネット支持台１５ｂの案内傾斜面１５ｄに押し付けられ、これにより発生する押圧力が案内傾斜面１５ｄの傾斜作用によりビット押し出し部材１５を先端側（ビット１の取り出し側）に移動させる方向の外力に変換される。こうしてビット押し出し部材１５が先端側に押されることにより、ビット１が止め輪１３の弾性形状状態を解除しつつビット装着孔１２ｂから押し出される。
このことから、使用者は操作スリーブ３１をスライド操作することによりビット１をビット装着孔１２ｂ内から押し出して取り外すことができるので、従来の鋼球をビットに直接係合させた構成と同様小さな操作力でビット１を楽に取り外すことができる（鋼球係合式の利点）。

以上説明した実施形態にはさらに変更を加えることができる。例えば、ビット押し出し部材１５はマグネット１５ａをマグネット支持台１５ｂで固定し、マグネット支持台１５ｂ側に案内傾斜面１５ｄを設ける構成を例示したが、磁性を有するマグネットのみでビット押し出し部材を構成し、マグネットに直接案内傾斜面を設ける構成としてもよい。
また、ビット押し出し部材としてマグネットを用いる構成を例示したが、本願発明に係るビット押し出し部材は、磁性を有しない鋼材（非磁性材）を用いて構成してもよく、あるいは樹脂材やゴムを素材としてビット押し出し部材を構成してもよい。
さらに、操作スリーブのスライド操作により鋼球を案内傾斜面に押し当て、これにより発生する外力を案内傾斜面の傾斜作用によりビット押し出し部材１５を軸線Ｊ方向に移動させる方向の外力に変換する構成を例示したが、例えばギヤの噛み合いを介して操作スリーブのスライド動作をビット押し出し部材の移動動作に変換してビットを止め輪１３の付勢力に抗して押し出す構成とすることができる。
要は、ビットに直接鋼球を係合させてその抜け止めをする鋼球係合方式の場合のように小さな操作力でビットを取り外すことができ、かつ小さな操作力でビットを取り外すことができる構成でありながら、従来の鋼球係合方式のように当該取り付け装置の径方向のサイズが太くすることなく、かつ普及品としてのマグネチックコネクトビットをそのまま利用できる構成であればよい。このことから、マグネットをビット押し出し方向に移動させるための手段としては、例示した案内傾斜面に対する鋼球押し付け構造の他、様々な手段を用いることができる。
さらに、取り付け可能なビット１は、ドライバビット、ソケットビットあるいはその他の作業用の各種ビットに対応させることができる。

本発明の第１実施形態に係るビット取り付け装置の縦断面図である。本図は、ビットを装着した状態を示している。 図１の(2)-(2)線断面矢視図である。 第１実施形態に係るビット取り付け装置のマグネット周辺の縦断面図である。 第１実施形態に係るビット取り付け装置の縦断面図である。本図は、操作スリーブを取り外し位置にスライド操作した状態を示している。 図４の(5)-(5)線断面矢視図である。 第１実施形態に係るビット取り付け装置の縦断面図である。本図は、ビットを取り外した状態を示している。 図６の(7)-(7)線断面矢視図である。 本発明の第２実施形態に係るビット取り付け装置の縦断面図である。本図は、ビットを装着した状態を示している。 第２実施形態に係るビット取り付け装置の縦断面図である。本図は、操作スリーブを取り外し位置にスライド操作した状態を示している。 第２実施形態に係るビット取り付け装置の縦断面図である。本図は、ビットを取り外した状態を示している。

符号の説明

１… ビット（マグネチックコネクトビット）、１ａ…係合凹部
５…チャック装置（回転工具本体）
Ｊ…回転軸線
１０…ビット取り付け装置（第１実施形態）
１１…取り付け軸部、１１ａ…係合溝
１２…ホルダ部
１２ａ…結合孔、１２ｂ…ビット装着孔、１２ｃ…保持孔、１２ｄ…保持溝部
１２ｅ…段差部、１２ｆ…段差部
１３…止め輪
１４…鋼球
１５…ビット押し出し部材（マグネット）
１５ａ…マグネット、１５ｂ…マグネット支持台、１５ｃ…係合溝部
１５ｄ…案内傾斜面
１６…固定リング
２０…操作スリーブ
２０ａ…係合溝部、２０ｂ…案内傾斜面、２０ｃ…段差部
２１…圧縮ばね
３０…ビット取り付け装置（第２実施形態）
３１…操作スリーブ、３１ａ…係合溝部、３１ｂ…案内傾斜面、３１ｃ…段差部
３２…圧縮ばね
３３…ストッパリング

Claims (3)

1. 回転工具のスピンドルにビットを取り付けるための装置であり、前記スピンドルに対する取り付け部と同軸にビット装着孔を有し、該ビット装着孔の口元内周に取り付けた止め輪を直接係合させて前記ビットを抜け止めした状態に取り付けるビット取り付け装置であって、
   前記ビット装着孔の奥部にビット押し出し部材をビット取り付け、取り外し方向に移動可能に設けるとともに、
   前記ビット装着孔の周囲に軸方向移動操作可能に操作スリーブを設け、該操作スリーブの移動操作により前記ビット押し出し部材を前記ビット押し出し方向に移動させて前記止め輪の係合状態を解除しつつ前記ビットを前記ビット装着孔から押し出す構成としたビット取り付け装置。
2. 請求項１記載のビット取り付け装置であって、前記ビット装着孔の周囲に鋼球を該ビット装着孔の径方向に変位可能に保持し、前記ビット押し出し部材の周囲に径方向に対して傾斜する案内傾斜面を設け、前記操作スリーブの移動操作によりなされる前記鋼球の該案内傾斜面に対する摺接作用を経て該鋼球の径方向の変位を前記ビット押し出し部材のビット取り外し方向の変位に変換する構成としたビット取り付け装置。
3. 請求項１又は２記載のビット取り付け装置であって、前記ビット押し出し部材はマグネットを備え、該マグネットで前記ビットを吸着保持する構成としたビット取り付け装置。
   
   

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