JP2013255949A - チャック装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】回転可能な駆動軸を有する駆動装置に装着するチャック装置1であって、駆動軸と同軸心方向AL上に配置され、先端側に回転治具の基軸Jの挿入を許容するセンター孔30aを有する略円筒状のチャックボディ30と、チャックボディ30において、先端側でセンター孔30aに連絡するとともに、後端側でチャックボディ30の側方に開口するジョー装着孔37に挿着された複数のジョー20と、チャックボディ30及びジョー20に対する螺合によって複数のジョー20を同期してジョー装着孔37内を傾斜方向に移動させるインナーナット70と、回転力の入力操作を行う前方アウタースリーブ110と、締め付け状態の前方アウタースリーブ110のチャックボディ30に対する回転を、回転方向の摩擦力により制限するスリーブ回転規制機構120とを備えた。
【選択図】図3
Description
上記回転治具とは、回転するドリル治具や、プラスやマイナスのドライバ治具とすることができる。なお、上記チャック爪はジョーともいう。
詳しくは、チャック本体と、傾斜孔に挿着された複数のチャック爪と、複数のチャック爪を同期して前記傾斜孔内を傾斜方向に移動させるナットと、前記チャック本体に対して回転自在に装着するとともに、前記ナットに対する回転力の入力操作を行う回転入力操作体とを備えたことにより、回転入力操作体を回転操作することでナットを回転させ、複数のチャック爪を同期しながら移動させて、軸孔に挿入された回転治具の基軸を把持することができる。
さらにまた、スライド部材のスライド量や回転摩擦部材の摩擦係数により、前記回転摩擦部材による前記チャック本体に対する回転方向の摩擦力をコントロールすることができる。
相互に径合する前記外側螺旋手段及び前記内側螺旋手段で構成し、前記回転入力体から入力された回転力によって、前記回転規制手段を介して一体回転する前記ナットを回転することで、前記チャック爪を同期して前記傾斜孔内を傾斜方向先端側に移動させ、前記軸孔に挿入された前記基軸を把持することで前記傾斜孔内での傾斜方向への移動が規制された前記チャック爪を反力として前記ナットの回転が固定され、さらなる回転入力体から入力された回転力が前記所定の回転負荷を超えた場合、前記回転規制手段によって、回転固定された前記ナットに対して前記回転入力体が差動回転し、前記回転変換手段における前記外側螺旋手段及び前記内側螺旋手段の係合により、前記回転入力体の差動回転を、前記ナットの軸心方向先端側への差動に変化して、前記ナットを前記回転入力体に対して軸心方向先端側に移動させることにより、螺合によって前記ナットが同期する複数のチャック爪を一体的に傾斜孔の内壁面に押し付けて、前記チャック爪による前記基軸に対する把持力を向上させるとともに、前記回転入力体に対する前記ナットの前記軸心方向先端側への移動により、前記スライド部材をスライドさせて、前記回転摩擦部材による前記チャック本体に対する回転方向の摩擦力を増大させることができる。
上述の相互に径合する外側螺旋手段及び内側螺旋手段は、一方を凸状の螺旋手段で構成し、他方を凹状の螺旋手段で構成することにより直接径合する螺旋手段、あるいは、両方を凸状又は凹状の螺旋手段として、両螺旋手段の間に係止する部材を設けて間接的に径合する螺旋手段であることを含む概念である。
詳しくは、回転規制手段と、回転変換手段とを備えているため、前記軸孔に挿入された前記基軸を把持することで前記傾斜孔内での傾斜方向への移動が規制された前記複数のチャック爪を反力として前記ナットの回転が固定され、さらなる回転入力体から入力された回転力が前記所定の回転負荷を超えた場合、前記回転規制手段によって、回転固定された前記ナットに対して前記回転入力体が差動回転する。
さらに、前記回転変換手段によって、前記ナットを前記回転入力体に対して軸心方向前方に移動させることにより、螺合によって前記ナットが同期する複数のチャック爪を一体的に傾斜孔の内壁面に押し付け、チャック爪で回転治具の基軸を締付ける力を増大させて、安定した締付け状態を実現することができる。
図1はチャック装置1を備えた電動工具Kの正面図を示し、図2はチャック装置1の各構成要素の正面や背面、及び側面や断面を併記した分解説明図を示している。
なお、本明細書において、正面側や前方はチャック装置の先端側と一致するとともに、背面側や後方あるいは後端側はチャック装置の基端側と一致し、文中の説明において、理解しやすいように、各用語を適宜使用するが大きな意味合いの違いはない。
なお、外周側のフランジ部14の外周面には、軸心方向ALに平行なリブを複数備えている。
このように構成したWベアリングアウター51、Wベアリングボール52、及びWベアリングインナー53を組み付けて、Wベアリング50を構成している。
また、ラチェットギア74は、締付け回転方向R側が径方向面となり、緩み回転方向L側が径方向に対して傾斜する傾斜面となる片傾斜ギアで構成している。
また、図5に示すように、連結係止溝71aは、リング本体72の外周面の一部をへこませた外周凹部72aに対して取り付け可能に構成した取付溝部材72bに形成している。また、連結係止溝71aは、螺旋状係止溝71に係止する係止ボール79の頂部以外を覆う断面4/5円形状に形成している。また、連結係止溝71aの溝底部が螺旋状係止溝71より径内側に深く形成されているため、図9に示すように、連結係止溝71aに係止する係止ボール79は、連結係止溝71aに係止する係止ボール79より、径内側に位置することとなる。なお、図9に示す破線は、螺旋状係止溝71,81の縁部を示している。
なお、螺旋状係止溝81は、図7(a)に示すように、係止ボール79の半径に対して、1/3程度の深さの円弧状溝で形成している。
なお、本実施形態では、一体的なナットスプリング100であったが、第1ナットスプリングと第2ナットスプリングとを組み付けて構成してもよい。
スライドリング121は、片断面がL字型で構成する側面視倒位の凸状のリング体であり、前方アウタースリーブ110の前方から挿入し、後端部がディッシュスプリング90を介して。インナーナット70の前端に当接している。
まず、図7(a)に示すように、ロックワッシャ40と、Wベアリングアウター51、Wベアリングボール52及びWベアリングインナー53を組み付けたWベアリング50と、アウターナットリング80、係止ボール79及びインナーナット70を組み付けた回転変換機構60と、ディッシュスプリング90と、ナットスプリング100とを組み付けて回転規制変換ユニットUを構成する。
なお、図13はチャック装置200の各構成要素の正面側からの分解斜視図を示し、図14はチャック装置200の縦断面図を示し、図15はチャック装置200におけるロックユニットLKの分解斜視図を示し、図16はチャック装置200におけるロックユニットLKの説明図を示し、図17はチャック装置200における回転規制についての説明図を示している。
また、十字アーム部272の中央先端側には、ナット280における遊嵌凹部283の外周面部分に形成した係止凹部285に径止する係止凸部276を備えている。
まず、上述したように、ラチェットリング260、ナットスプリング270及びナット280を組み付けてロックユニットLKを構成する。
このとき、十字アーム部272の回転位置規制係止凸部273が係止凹部212に、ラチェット解除係止凸部274がラチェット制御凹部213に係止し、ホルダブロック214がナット280の遊嵌凹部283に遊嵌する。
また、前方アウタースリーブ210がスリーブ回転規制機構220の周方向の摩擦力によって、チャックボディ30に対して不用意に緩み回転方向Lに回転することを制限しているため、振動や衝撃が生じる稼働状態においても、締付け状態が緩むことなく、堅固な締付け状態を確実に維持することができる。
以下同様に、
傾斜孔は、ジョー装着孔37に対応し、
チャック爪は、ジョー20に対応し、
ナットは、インナーナット70及びナット280に対応し、
回転入力操作体は、前方アウタースリーブ110,210に対応し、
回転制限手段は、スリーブ回転規制機構120,220に対応し、
スライド部材は、スライドリング121,240に対応し、
回転摩擦部材は、Oリング122,250に対応し、
回転入力体は、アウターナットリング80に対応し、
回転規制手段は、ナットスプリング100,270に対応し、
回転変換手段は、回転変換機構60に対応し、
外側螺旋手段は、螺旋状係止溝81に対応し、
内側螺旋手段は、螺旋状係止溝71に対応し、
相対位置変換手段は、嵌り込み凹部286及びボール242に対応し、
この発明は、上述の実施形態の構成のみに限定されるものではなく、多くの実施の形態を得ることができる。
20…ジョー
30…チャックボディ
30a…センター孔
37…ジョー装着孔
60…回転変換機構
70…インナーナット
71…螺旋状係止溝
80…アウターナットリング
81…螺旋状係止溝
100…ナットスプリング
110…前方アウタースリーブ
120…スリーブ回転規制機構
121…スライドリング
122…Oリング
200…チャック装置
210…前方アウタースリーブ
220…スリーブ回転規制機構
240…スライドリング
242…ボール
250…Oリング
270…ナットスプリング
280…ナット
286…嵌り込み凹部
Claims (6)
- 回転可能な駆動軸を有する駆動装置に装着するチャック装置であって、
前記駆動軸と同軸心上に配置され、先端側に回転治具の基軸の挿入を許容する軸孔を有する略円筒状のチャック本体と、
該チャック本体において、先端側で前記軸孔に連絡するとともに、後端側で前記チャック本体の側方に開口する傾斜孔に挿着され、前記チャック本体に対して移動可能に配置された複数のチャック爪と、
前記チャック本体に回動可能に保持されるとともに、前記チャック本体及び前記チャック爪に対する螺合によって前記複数のチャック爪を同期して前記傾斜孔内を傾斜方向に移動させるナットと、
前記チャック本体に対して回転自在に装着するとともに、前記ナットに対する回転力の入力操作を行う回転入力操作体と、
締め付け状態の前記回転入力操作体の前記チャック本体に対する回転を、回転方向の摩擦力により制限する回転制限手段とを備えた
チャック装置。 - 前記回転制限手段を、
回転入力操作体に対して軸心方向にスライド可能かつ回転拘束されたスライド部材と、
前記チャック本体に固定された固定部材に対して回転方向の摩擦力を付与する回転摩擦部材とで構成するとともに、
前記回転入力操作体の入力操作に伴う前記スライド部材の軸心方向のスライドによって、前記回転摩擦部材による前記チャック本体に対する回転方向の摩擦力を増大させる構成とした
請求項1に記載のチャック装置。 - 前記回転入力操作体によって入力された回転力を、前記ナットに伝達して回転入力する回転入力体を備え、
前記チャック本体に対する前記回転入力体の締付け方向の回転入力を許容するとともに、回転入力体の緩み方向の回転を規制するロック状態と、
前記チャック本体に対する前記回転入力体の緩み方向の回転を解放するロック解除状態とを切り替えるロック手段を備え、
前記回転制限手段を、
前記ロック手段におけるロック状態に作用する構成とした
請求項2に記載のチャック装置。 - 前記ナットと前記回転入力体とを一体回転させるとともに、所定の回転負荷によって前記ナットと前記回転入力体とを差動回転する回転規制手段と、
該回転規制手段による前記ナットと前記回転入力体との差動回転を、軸心方向先端側への差動に変換する回転変換手段とを備え、
前記ナット及び前記回転入力体を、リング状に形成し、
前記ナット及び前記回転入力体のうち一方を、リング状に形成された他方の内周面に対向する外周面を有する径小な径小リング状に形成し、
前記リング状の内周面に、前記軸心方向に対して螺旋状に形成した外側螺旋手段を備え、
前記径小リング状の外周面に、前記軸心方向に対して螺旋状に形成した内側螺旋手段を備えるとともに、
前記回転変換手段を、
相互に径合する前記外側螺旋手段及び前記内側螺旋手段で構成し、
前記回転入力体から入力された回転力によって、前記回転規制手段を介して一体回転する前記ナットを回転することで、前記チャック爪を同期して前記傾斜孔内を傾斜方向先端側に移動させ、
前記軸孔に挿入された前記基軸を把持することで前記傾斜孔内での傾斜方向への移動が規制された前記チャック爪を反力として前記ナットの回転が固定され、
さらなる回転入力体から入力された回転力が前記所定の回転負荷を超えた場合、前記回転規制手段によって、回転固定された前記ナットに対して前記回転入力体が差動回転し、
前記回転変換手段における前記外側螺旋手段及び前記内側螺旋手段の係合により、前記回転入力体の差動回転を、前記ナットの軸心方向先端側への差動に変化して、前記ナットを前記回転入力体に対して軸心方向先端側に移動させることにより、
螺合によって前記ナットが同期する複数のチャック爪を一体的に傾斜孔の内壁面に押し付けて、前記チャック爪による前記基軸に対する把持力を向上させるとともに、
前記回転入力体に対する前記ナットの前記軸心方向先端側への移動により、前記スライド部材をスライドさせて、前記回転摩擦部材による前記チャック本体に対する回転方向の摩擦力を増大させる
請求項2又は3に記載のチャック装置。 - 前記チャック本体に対する前記ナットの締付け方向の回転入力を許容するとともに、ナットの緩み方向の回転を規制するロック状態と、
前記チャック本体に対する前記ナットの緩み方向の回転を解放するロック解除状態とを切り替えるロック手段を備え、
前記回転制限手段を、
前記ロック手段におけるロック状態に作用する構成とした
請求項2に記載のチャック装置。 - 前記ナットに対する前記回転入力操作体の差動回転により、該回転入力操作体に対する前記スライド部材の軸心方向の相対位置を変化させる相対位置変換手段を備え、
前記ナットの締め付けに伴って相対位置変換手段が、該回転入力操作体に対して前記スライド部材をスライドさせて、前記回転摩擦部材による前記チャック本体に対する回転方向の摩擦力を増大させる
請求項2又は5に記載のチャック装置。
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