JP2013255950A - Rotation converting mechanism and chuck device - Google Patents
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Description
この発明は、例えば、径外部材及び径内部材のうちいずれかの一方の他方に対する相対回転と、他方の一方に対する軸心方向の相対移動とを変換して伝達する回転変換機構及び当該回転変換機構を備え、軸心上で回転可能な駆動軸を有する駆動装置に装着し、先端側の軸孔に挿入された回転治具の基軸を、複数のチャック爪で周方向から締付けて把持するチャック装置に関する。 The present invention provides, for example, a rotation conversion mechanism that converts and transmits a relative rotation of one of an outer diameter member and an inner diameter member with respect to the other and a relative movement in the axial direction with respect to the other, and the rotation conversion. A chuck equipped with a mechanism and mounted on a drive device having a drive shaft that can rotate on an axis, and grips the base shaft of a rotating jig inserted into the shaft hole on the distal end side by tightening from a circumferential direction with a plurality of chuck claws Relates to the device.
径外部材及び径内部材のうちいずれかの一方の他方に対する相対回転と、他方の一方に対する軸心方向の相対移動とを変換して伝達する回転変換機構として、例えばボールねじ装置と呼ばれる機構について様々な技術が提案されている。 As a rotation conversion mechanism that converts the relative rotation of one of the outer member and the inner member with respect to the other and the relative movement in the axial direction with respect to the other member, for example, a mechanism called a ball screw device Various techniques have been proposed.
例えば、特許文献1に記載のボールねじ装置は、外周面に閉ループ状の軌道溝を有したねじ軸と、ねじ軸に外嵌され内周面に螺旋状の軌道溝を有したナット部材と、ねじ軸の軌道溝とナット部材の軌道溝との間に介装されたボール群とで構成している。
For example, the ball screw device described in
そして、ねじ軸に形成された閉ループ状の軌道溝の一部を、軌道溝に係止するボール群がナット部材の軌道溝に係止できない深さに形成することによって、閉ループ状の軌道溝をボール群が循環可能に構成している。 The closed loop raceway groove is formed by forming a part of the closed loop raceway groove formed on the screw shaft to such a depth that the group of balls latched on the raceway groove cannot be engaged with the raceway groove of the nut member. The ball group is configured to be circulated.
しかしながら、閉ループ状の軌道溝の一部を、ボール群が滑らかに移動しながら循環するように、ナット部材の軌道溝に係止できない深さに精度よく形成する加工は困難であった。 However, it has been difficult to accurately form a part of the closed loop raceway groove to a depth that cannot be locked to the raceway groove of the nut member so that the ball group circulates while smoothly moving.
そこでこの発明は、螺旋溝に係止して転動する転動手段が滑らかに循環できるように、容易に精度よく加工できる回転変換機構、チャック爪で回転治具の基軸を締付ける力を増大し、安定した締付け状態を実現することができるチャック装置を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention increases the force of tightening the base axis of the rotating jig with the rotation conversion mechanism and chuck claws that can be processed easily and accurately so that the rolling means that rolls while being locked in the spiral groove can be smoothly circulated. An object of the present invention is to provide a chuck device capable of realizing a stable tightening state.
この発明は、軸心上の回転と、軸心方向の移動とを変換する回転変換機構であって、円柱状の内周面で形成する円形開口を有する径外部材と、外周面が前記内周面に対向するように前記円形開口内に配置される円柱状の径内部材と、前記径外部材及び前記径内部材のうちいずれかの一方の他方に対する相対回転と、他方の一方に対する軸心方向の相対移動とを変換して伝達する回転変換手段とで構成し、該回転変換手段を、前記径外部材の内周面に形成した前記軸心方向に対して螺旋状に形成した径外側螺旋溝と、前記径内部材の外周面に形成し、前記径外側螺旋溝と同方向の前記螺旋状に形成した径内側螺旋溝と、前記径外側螺旋溝、及び前記径内側螺旋溝の両方に係合して転動する複数の転動部材とで構成し、前記径外側螺旋溝及び前記径内側螺旋溝のうちの一方を、回転方向において複数周分の螺旋状で構成するとともに、他方を回転方向において一周分未満の螺旋状で構成し、前記他方の螺旋溝において、一周分未満の螺旋状で構成した螺旋溝の端部同士を連結する連結溝を備えて閉ループ状に構成し、該連結溝を、当該連結溝に係合する転動部材が一方の螺旋溝への係合が解除される深さで構成するとともに、前記連結溝を形成する部分を、前記一周分未満の螺旋状で構成した螺旋溝が形成された部材本体に対して取り付け可能な別部材で構成したことを特徴とする。 The present invention provides a rotation conversion mechanism for converting rotation on an axial center and movement in the axial direction, an outer diameter member having a circular opening formed by a cylindrical inner peripheral surface, and an outer peripheral surface of the inner surface. A cylindrical inner member disposed in the circular opening so as to face the peripheral surface, a relative rotation with respect to one of the outer member and the inner member, and an axis with respect to the other A rotation conversion means that converts and transmits the relative movement in the center direction, and the rotation conversion means is formed in a spiral shape with respect to the axial direction formed on the inner peripheral surface of the outer diameter member. An outer spiral groove, a radially inner spiral groove formed on the outer circumferential surface of the radially inner member and formed in the spiral shape in the same direction as the radially outer spiral groove, the radially outer spiral groove, and the radially inner spiral groove; And a plurality of rolling members that roll while engaging with both, One of the inner spiral grooves is formed in a spiral shape for a plurality of turns in the rotation direction, and the other is formed in a spiral shape for less than one turn in the rotation direction. A connecting groove that connects the ends of the spiral groove formed in a shape is provided to form a closed loop, and the rolling member that engages the connecting groove is disengaged from one spiral groove. And a portion forming the connecting groove is formed of a separate member that can be attached to a member main body formed with a spiral groove having a spiral shape of less than one round. And
上述の円柱状の内周面で形成する円形開口を有する径外部材は、円柱状の内周面で形成する円形開口を有していれば、外径が円柱状であっても、多角柱状等のいずれかの柱状であってもよく、また、上述の外周面が前記内周面に対向するように前記円形開口内に配置される円柱状の径内部材は、外周面が径外部材の内周面に対向する円柱状や円筒状であってもよい。 The above-mentioned outer diameter member having a circular opening formed by the cylindrical inner peripheral surface has a polygonal column shape even if the outer diameter is a cylindrical shape as long as it has a circular opening formed by the cylindrical inner peripheral surface. The cylindrical inner member disposed in the circular opening so that the outer peripheral surface faces the inner peripheral surface, the outer peripheral surface is an outer member. It may be a columnar shape or a cylindrical shape facing the inner peripheral surface.
上述の前記径外部材及び前記径内部材のうちいずれかの一方の他方に対する相対回転は、回転が停止した前記径外部材に対する前記径内部材の回転、回転が停止した前記径内部材に対する前記径外部材の回転、あるいは、速度差や回転方向が異なる状態で径外部材及び径内部材の両方の回転を含む概念である。同様に、上述の前記径外部材及び前記径内部材のうちいずれかの一方の他方に対する軸心方向の相対移動は、停止した前記径外部材に対する前記径内部材の移動、停止した前記径内部材に対する前記径外部材の移動、あるいは、速度差や移動方向が異なる状態で径外部材及び径内部材の両方の移動を含む概念である。 Relative rotation with respect to one of the outer member and the inner member described above is the rotation of the inner member with respect to the outer member whose rotation has stopped and the inner member with which rotation has stopped. It is a concept that includes the rotation of the outer member or the rotation of both the outer member and the inner member in a state where the speed difference and the rotation direction are different. Similarly, the relative movement in the axial direction with respect to one of the outer member and the inner member is the movement of the inner member with respect to the stopped outer member, and the stopped inner member. It is a concept that includes the movement of the outer member relative to the material, or the movement of both the outer member and the inner member with different speed differences and moving directions.
さらに、上述の相対回転と軸心方向の相対移動とを変換して伝達する回転変換手段は、前記径外部材及び前記径内部材の相対回転を前記径外部材及び前記径内部材の相対移動に変換する、あるいは、前記径外部材及び前記径内部材の相対移動を前記径外部材及び前記径内部材の相対回転に変換する態様を含む概念である。
上述の転動部材は、球体やローラ体で構成することができる。
Further, the rotation conversion means for converting the relative rotation and the relative movement in the axial direction to transmit the relative rotation of the outer member and the inner member relative movement of the outer member and the inner member. Or a concept including a mode in which relative movement of the outer member and the inner member is converted into relative rotation of the outer member and the inner member.
The above-mentioned rolling member can be composed of a sphere or a roller body.
この発明により、螺旋溝に係止して転動する転動手段を滑らかに循環させ、径外部材及び前記径内部材のうちいずれかの一方の他方に対する相対回転と、他方の一方に対する軸心方向の相対移動とを変換して伝達する回転変換機構を、容易に精度よく加工することができる。 According to the present invention, the rolling means that rolls while being locked in the spiral groove is smoothly circulated, the relative rotation with respect to one of the outer member and the inner member, and the axial center with respect to the other member. A rotation conversion mechanism that converts and transmits the relative movement in the direction can be easily and accurately processed.
詳しくは、軸心上の回転と、軸心方向の移動とを変換する回転変換機構であって、円柱状の内周面で形成する円形開口を有する径外部材と、外周面が前記内周面に対向するように前記円形開口内に配置される円柱状の径内部材と、前記径外部材及び前記径内部材のうちいずれかの一方の他方に対する相対回転と、他方の一方に対する軸心方向の相対移動とを変換して伝達する回転変換手段とで構成し、該回転変換手段を、前記径外部材の内周面に形成した前記軸心方向に対して螺旋状に形成した径外側螺旋溝と、前記径内部材の外周面に形成し、前記径外側螺旋溝と同方向の前記螺旋状に形成した径内側螺旋溝と、前記径外側螺旋溝、及び前記径内側螺旋溝の両方に係合して転動する複数の転動部材とで構成し、前記径外側螺旋溝及び前記径内側螺旋溝のうちの一方を、回転方向において複数周分の螺旋状で構成するとともに、他方を回転方向において一周分未満の螺旋状で構成し、前記他方の螺旋溝において、一周分未満の螺旋状で構成した螺旋溝の端部同士を連結する連結溝を備えて閉ループ状に構成し、該連結溝を、当該連結溝に係合する転動部材が一方の螺旋溝への係合が解除される深さで構成することにより、前記径外部材及び前記径内部材のうちいずれかの一方の他方に対する相対回転と、他方の一方に対する軸心方向の相対移動とを変換することができる。 Specifically, it is a rotation conversion mechanism that converts rotation on the axial center and movement in the axial direction, an outer diameter member having a circular opening formed by a cylindrical inner peripheral surface, and an outer peripheral surface of the inner peripheral surface. A cylindrical inner member disposed in the circular opening so as to face the surface, a relative rotation with respect to one of the outer member and the inner member, and an axis with respect to the other A rotation converting means for converting the relative movement in the direction and transmitting the rotation, and the rotation converting means is formed in a spiral shape with respect to the axial direction formed on the inner peripheral surface of the outer diameter member. Both a spiral groove, a radially inner spiral groove formed on the outer peripheral surface of the radially inner member and formed in the spiral shape in the same direction as the radially outer spiral groove, the radially outer spiral groove, and the radially inner spiral groove A plurality of rolling members that engage and roll with the outer spiral groove and the diameter One of the side spiral grooves is formed in a spiral shape for a plurality of turns in the rotation direction, and the other is formed in a spiral shape for less than one turn in the rotation direction. A connecting groove that connects the ends of the spiral groove formed in a shape is provided to form a closed loop, and the rolling member that engages the connecting groove is disengaged from one spiral groove. By configuring the depth, the relative rotation with respect to the other one of the outer diameter member and the inner diameter member and the relative movement in the axial direction with respect to the other one can be converted.
また、前記連結溝を形成する部分を、前記一周分未満の螺旋状で構成した螺旋溝が形成された部材本体に対して取り付け可能な別部材で構成したことにより、容易な加工で精度よく連結溝を形成することができる。 In addition, since the portion that forms the connection groove is formed of a separate member that can be attached to the member main body formed with the spiral groove having a spiral shape of less than one round, the connection can be accurately performed with easy processing. Grooves can be formed.
詳しくは、螺旋溝が形成された部材本体に対して取り付け可能な別部材に前記連結溝を形成するため、深さが変化する閉ループ状の螺旋溝を部材本体に加工形成する場合に比べて、加工性が向上し、容易な加工で精度よく連結溝を形成することができる。 Specifically, in order to form the connection groove in a separate member that can be attached to the member body in which the spiral groove is formed, compared to the case of processing the closed loop spiral groove of varying depth in the member body, Workability is improved, and the connecting groove can be formed with high accuracy by easy processing.
これにより、螺旋溝に係止する転動部材が閉ループ状の螺旋溝をスムーズに循環し、径外部材及び前記径内部材のうちいずれかの一方の他方に対する相対回転と、他方の一方に対する軸心方向の相対移動とを滑らかに変換することができる。 As a result, the rolling member engaged with the spiral groove smoothly circulates in the closed loop spiral groove, and the relative rotation with respect to one of the outer member and the inner member and the shaft with respect to the other member. The relative movement in the heart direction can be converted smoothly.
この発明の態様として、一周分未満の螺旋状で構成した他方の螺旋溝を、前記径内部材の外周面に形成するとともに、回転方向において複数周分の螺旋状で構成する一方の螺旋溝を、前記径外部材の内周面に形成することができる。
この発明により、径外部材に対して径内部材を軸心方向に大きく移動させることができる。
As an aspect of the present invention, the other spiral groove formed in a spiral shape with less than one turn is formed on the outer peripheral surface of the inner diameter member, and the one spiral groove formed in a spiral shape with a plurality of turns in the rotation direction is formed. , And can be formed on the inner peripheral surface of the outer diameter member.
According to the present invention, the inner member can be largely moved in the axial direction with respect to the outer member.
またこの発明は、軸心上で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、回転操作によって回転力を入力する回転入力体と、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、リング状に形成するとともに、前記ナット及び前記回転入力体のうち一方を、上述の回転変換機構における前記径内部材、他方を前記径外部材で構成したことを特徴とする。 The present invention also relates to a chuck device to be mounted on a drive device having a drive shaft that can rotate on an axial center, which is disposed on the axial center and allows insertion of a base shaft of a rotating jig on the distal end side. A chuck body having a substantially cylindrical shape, and is connected to the shaft hole on the front end side of the chuck body and is inserted into an inclined hole that opens to the side of the chuck body on the rear end side. A plurality of chuck claws arranged so as to be movable with respect to the chuck body and rotatably held by the chuck body, and the plurality of chuck claws are synchronized with each other by being screwed to the chuck body and the chuck claws. A nut that moves in an inclined direction, a rotation input body that is rotatably attached to the chuck body, and that inputs a rotational force by a rotation operation, and the nut and the rotation input A rotation restricting means for differentially rotating the nut and the rotation input body by a predetermined rotational load, and a differential rotation between the nut and the rotation input body by the rotation restricting means. A rotation converting means for converting to differential to the tip end in the center direction, the nut and the rotation input body are formed in a ring shape, and one of the nut and the rotation input body is the rotation conversion described above. The inner member in the mechanism and the other member are constituted by the outer member.
この発明により、チャック爪で回転治具の基軸を締付ける力を増大し、安定した締付け状態を実現することができる。
詳しくは、チャック本体と、複数のチャック爪と、ナットと、回転入力体と、回転規制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。
According to the present invention, it is possible to increase the force for tightening the base shaft of the rotating jig with the chuck claw and realize a stable tightening state.
Specifically, since the chuck main body, the plurality of chuck claws, the nut, the rotation input body, and the rotation restricting means are provided, the gripping the base shaft inserted into the shaft hole allows the inside of the inclined hole. When the rotation of the nut is fixed by using the plurality of chuck claws whose movement in the tilting direction is restricted as a reaction force and the rotational force input from the further rotational input body exceeds the predetermined rotational load, the rotation The rotation input body is differentially rotated with respect to the nut fixedly rotated by the restricting means.
そして、回転規制手段によって生じたナットに対する回転入力体の差動回転を、前記回転変換手段により、前記ナットの軸心方向前方への差動に変化することができる。
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。
And the differential rotation of the rotation input body with respect to the nut generated by the rotation restricting means can be changed to the differential in the axial direction of the nut by the rotation converting means.
Further, the rotation converting means moves the nut forward in the axial direction with respect to the rotation input body, whereby a plurality of chuck claws synchronized with the nut by screwing are integrally formed on the inner wall surface of the inclined hole. A stable tightening state can be realized by increasing the force of pressing and tightening the base shaft of the rotating jig with the chuck claw.
この発明の態様として、前記回転入力体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ることができる。 As an aspect of the present invention, a rotation input operation body that performs an input operation of a rotational force on the rotation input body, and a rotation restriction that restricts rotation of the tightened rotation input operation body with respect to the chuck body by a frictional force in a rotation direction. Means.
この発明により、複数のチャック爪で基軸を把持する締付け状態において、回転するチャック本体に対して回転入力操作体が差動回転することを制限することができる。なお、回転制限手段は、回転方向の摩擦力により、チャック本体に対する回転入力操作体の差動回転を制限する構成であるため、つまりチャック本体に対する回転入力操作体の差動方向に作用する摩擦力により制限するため、より効率よく、チャック本体に対する回転入力操作体の差動を制限することができる。したがって、例えば、回転治具を回転駆動させた振動や衝撃等によって回転入力操作体が緩み方向に回転して締付け状態が緩むことを防止し、安定した締付け状態を維持することができる。 According to the present invention, it is possible to restrict differential rotation of the rotation input operation body with respect to the rotating chuck body in a tightened state in which the base shaft is gripped by a plurality of chuck claws. The rotation limiting means is configured to limit the differential rotation of the rotation input operation body relative to the chuck body by the frictional force in the rotation direction, that is, the friction force acting in the differential direction of the rotation input operation body relative to the chuck body. Therefore, the differential of the rotary input operation body with respect to the chuck body can be limited more efficiently. Therefore, for example, it is possible to prevent the rotation input operation body from rotating in the loosening direction due to vibration or impact caused by rotating the rotary jig and loosening the tightening state, and maintain a stable tightening state.
この発明によれば、螺旋溝に係止して転動する転動手段が滑らかに循環できるように、容易に精度よく加工できる回転変換機構、チャック爪で回転治具の基軸を締付ける力を増大し、安定した締付け状態を実現することができるチャック装置を提供することができる。 According to the present invention, the rotation means that can be machined easily and accurately so that the rolling means that rolls while being locked in the spiral groove can be smoothly circulated, and the force for tightening the base shaft of the rotating jig with the chuck claw is increased. Thus, it is possible to provide a chuck device that can realize a stable tightening state.
この発明の一実施の形態を以下図面に基づいて詳述する。
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。
An embodiment of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 shows a front view of an electric power tool K provided with a
In the present specification, the front side and the front side coincide with the front end side of the chuck device, and the back side, the rear side and the rear end side coincide with the base end side of the chuck device, so that it can be easily understood in the description in the text. The terms are used as appropriate, but there is no significant difference in meaning.
図2について詳述すると、後方アウタースリーブ10、ロックワッシャ40、アウターナットリング80、ディッシュスプリング90、スライドリング121及びOリング122は正面図と断面図を示し、チャックボディ30、Wベアリングボール52、及びWベアリングインナー53は正面図と側面図を示している。
2, the rear
インナーナット70は正面図、側面図及び断面図を示し、ナットスプリング100は背面図と側面図を示し、Wベアリングアウター51、前方アウタースリーブ110及び先端キャップ130は背面図及び断面図を示している。なお、ジョー20は三方向に配置した状態の側面図を示している。
The
また、図3はチャック装置1の各構成要素の正面側からの分解斜視図を示し、図4はチャック装置1の各構成要素の背面側からの分解斜視図を示し、図5はチャック装置1における回転規制変換ユニットUの分解斜視図を示し、図6はチャック装置1の縦断面図を示している。
3 shows an exploded perspective view from the front side of each component of the
さらに、図7はチャック装置1における回転規制変換ユニットUの縦断面図による説明図を示し、図8はチャック装置1における回転規制変換ユニットUの説明図を示し、図9はチャック装置1における回転規制変換ユニットUの断面図を示し、図10はチャック装置1における回転規制変換ユニットUの組み付けについての斜視図を示し、図11はチャック装置1におけるアウターナットリング80と回転規制変換ユニットUとについての説明図を示し、図12はジョー20による基軸Jの把持についての説明図を示している。
Further, FIG. 7 is an explanatory view of the rotation restriction conversion unit U in the
図1に示すように、例えば、電動工具Kにおける先端部分に配置されたスピンドルSに装着されるチャック装置1は、図2乃至図4に示すように、基端側(後方:図3において左上、図4において右下)から先端側(前方:図3において右下、図4において左上)に向かって順に、後方アウタースリーブ10、ジョー20、チャックボディ30、ロックワッシャ40、Wベアリング50、回転変換機構60、ディッシュスプリング90、ナットスプリング100、前方アウタースリーブ110、スリーブ回転規制機構120及びキャップ130を配置し、組付けて構成し、ジョー20で基軸Jを把持する構成である。
As shown in FIG. 1, for example, the
後方アウタースリーブ10、ロックワッシャ40、Wベアリング50、回転変換機構60、ディッシュスプリング90、ナットスプリング100、前方アウタースリーブ110、スリーブ回転規制機構120及びキャップ130はリング状に形成され、チャックボディ30の長手方向に平行な軸心方向AL上に配置されている。
The rear
後方アウタースリーブ10は、後述するチャックボディ30の後胴部31の圧入を許容するセンター孔11を正面視中心に備えたリング部12と、リング部12の内周縁部及び外周縁部においてチャックボディ30側向きに突出するフランジ部13,14とで構成している。
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。
The rear
A plurality of ribs parallel to the axial direction AL are provided on the outer peripheral surface of the
チャックボディ30は、上述した後方アウタースリーブ10のセンター孔11に圧入される後胴部31、第1フランジ部32、後中胴部33、第2フランジ部34、Wベアリング50の装着を許容する前中胴部35、並びに、キャップ130の圧入を許容する前胴部36とで後方からこの順で構成し、装着治具の基軸Jの挿入を許容するセンター孔30aが、正面視中央に形成され、長手方向に貫通している。
The
さらに、第1フランジ部32、後中胴部33、第2フランジ部34、前中胴部35及び前胴部36にかけて、チャックボディ30の外側からセンター孔30aに向かって、つまり軸心方向ALに交差する方向のジョー装着孔37を周方向において等間隔に三箇所配置し、各ジョー装着孔37においてスライド可能にジョー20を挿着している。
Furthermore, from the outside of the
なお、ジョー20は、後述するWベアリング50におけるインナーナット70の内面に形成した螺旋状の螺合溝73と螺合するネジ溝21を後方側の外側面に有する略円柱状に形成している。さらに、ジョー20の前方内側面は、略円柱状の軸心方向に対して交叉する方向で、軸心方向ALに対して略平行な押圧面22を形成し、該押圧面22の幅方向中央には、カーバイド製のチップ23を装備している。
The
なお、上述したように略円柱状に形成したジョー20の後方内側周面24及び前方外側周面25を、ジョー装着孔37の内周面37a(図7参照)に摺動させる状態で、軸心方向ALに対する周方向における三方向において、押圧面22が軸心方向ALに平行となる姿勢でジョー20をジョー装着孔37に挿着している。
In the state where the rear inner
組み付け状態において、チャックボディ30の第2フランジ部34に当接するロックワッシャ40は、放射方向の噛合ギア41aを周方向に配置したリング状のギアリング部41と、ギアリング部41の外周において、前方に向かって突出する突出ばね部42と、ギアリング部41の内周縁から径内側に正面視半円状に突出する径止半円凸部43とで構成している。
In the assembled state, the
なお、突出ばね部42は、ギアリング部41に対して、周方向において等間隔に三箇所備えている。また、径止半円凸部43は、チャックボディ30の第2フランジ部34の内側に形成された半円状径止凹部34aに嵌合する形状であり、周方向において三箇所備えている。
In addition, the
組み付け状態において、チャックボディ30の第2フランジ部34と回転変換機構60との間に、ロックワッシャ40とともに挟み込まれるWベアリング50は、チャックボディ30における前中胴部35の挿通を許容するとともに、第2フランジ部34よりひとまわり径大に形成したリング体であり、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で構成している。
In the assembled state, the W bearing 50 sandwiched with the
Wベアリングアウター51は、正面視中央に、前中胴部35の挿通を許容する中央開口51aを有し、Wベアリング50における基端側の後方面を構成する後方リング面51bと、後方リング面51bの外周縁から前方に突出する外周面51cとで構成している。なお、後方リング面51bと外周面51cとで構成する角部は、Wベアリングボール52に対応する曲面で構成している。
The W bearing outer 51 has a
また、後方リング面51bの背面には、図4に示すように、ロックワッシャ40のギアリング部41の正面に形成した噛合ギア41aと噛合する噛合ギア51dを周方向に配置している。また、後方リング面51bにおいて中央開口51aを形成する内周縁には、後述するインナーナット70の後端側軸心方向ギア部76と軸心方向にスライド可能に噛合する軸心方向ギア51eを周方向に配置している。
Further, as shown in FIG. 4, a
さらにまた、外周面51cの内周面には、後述するアウターナットリング80の基端側である後端に備えた後端側連結凸部86の嵌め合いを許容する連結溝51fを形成するとともに、連結溝51fへの後端側連結凸部86の嵌め合いを容易にするためのスリット51gを周方向に等間隔で複数形成している。
Furthermore, on the inner peripheral surface of the outer
Wベアリングインナー53は、正面視中央に、前中胴部35の挿通を許容する中央開口53aを有し、Wベアリング50の前方面を構成する前方リング面53bと、前方リング面53bの内周縁から後方に突出する内周面53cとで構成している。なお、前方リング面53bと内周面53cとで構成する角部は、後述するWベアリングボール52に対応する曲面で構成している。
The W bearing inner 53 has a
Wベアリングアウター51とWベアリングインナー53とを組み付けた状態において、Wベアリングアウター51における後方リング面51bと外周面51cとで構成する角部と、Wベアリングインナー53における前方リング面53bと内周面53cとで構成する角部との間に挟み込まれるWベアリングボール52は、リング状となるように、複数配置して構成している。
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。
In a state where the W bearing outer 51 and the W bearing inner 53 are assembled, the corner portion constituted by the
A W bearing 50 is configured by assembling the W bearing outer 51, the
チャックボディ30における前中胴部35に装着される回転変換機構60は、アウターナットリング80と、インナーナット70と、インナーナット70及びアウターナットリング80における対向面に挟み込まれる係止ボール79とで構成したリング状体である。
The
インナーナット70は、係止ボール79の係止を許容する螺旋状の螺旋状係止溝71を外周面に有するとともに、ジョー20のネジ溝21に螺合する螺合溝73を内周面に有するリング本体72と、リング本体72の先端側である前面より前方に突出する先端側突出ギア部75と、リング本体72の基端側である背面より後方に突出する後端側軸心方向ギア部76とで構成している。
The
なお、先端側突出ギア部75は、後述するナットスプリング100の噛合爪部105の噛合を許容する軸心方向のラチェットギア74を外周面に備え、後端側軸心方向ギア部76は、Wベアリングアウター51の軸心方向ギア51eと、軸心方向にスライド可能な状態で噛合する構成である。
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。
The front end side protruding
Further, the
螺旋状係止溝71は、回転変換機構60の組み付け状態において、後述するリング本体82の螺旋状係止溝81と対向し、螺旋状係止溝81と同じ螺旋角度で、螺旋方向において1周未満の長さで形成している。また、螺旋方向において1周未満の螺旋状係止溝71の端部同士を、螺旋状係止溝71の螺旋方向と交差する方向の連結係止溝71aで連結し、螺旋状係止溝71は閉ループ状を構成している。
The
なお、螺旋状係止溝71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。
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。
As shown in FIG. 7A, the
Further, as shown in FIG. 5, the
また、連結係止溝71aが形成された取付溝部材72bは、変形可能なゴムで形成しているため、断面4/5円形状である連結係止溝71aを、型を用いたプレスにより、精度よく形成することができる。
Moreover, since the
螺合溝73は、螺合するジョー20のネジ溝21の角度に応じて前方に向かって縮径方向に傾斜している。さらに詳しくは、締付け速度と締付け力に基づき、一般的に16〜24山/インチで設定されるねじ山の範囲において、螺合溝73とネジ溝21とを下限である16山/インチに設定しているが、これ以下の山数であってもよく、もちろんこれ以上の山数であってもよい。
The screwing
アウターナットリング80は、内周面に係止ボール79の係止を許容する螺旋状の螺旋状係止溝81を有するリング本体82と、リング本体82の前面において、周方向に遊嵌凹部83を介して等間隔に配置し、前方に突出する突出壁部84とで構成している。なお、突出壁部84における内周面84aに、後述するナットスプリング100の係止凸部106が係止する係止凹部85を備えている。また、リング本体82の後端側を径細に形成するとともに、後端縁を少し径大に形成して、Wベアリングアウター51の連結溝51fに嵌め込む後端側連結凸部86を形成している。
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。
The
As shown in FIG. 7A, the
このように構成したインナーナット70及びアウターナットリング80を、螺旋状係止溝71,81が対向するとともに、対向した螺旋状係止溝71,81との間に係止ボール79を係止させて組み付け、回転変換機構60(図10参照)を構成している。
The
このとき、インナーナット70とアウターナットリング80との間で、わずかなクリアランスを隔てて螺旋状係止溝71,81が対向する。このように、わずかなクリアランスを隔てて対向する螺旋状係止溝71,81を、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ため、図9に示すように、係止ボール79は螺旋状係止溝71,81の両方に係止している。
At this time, the
これに対し、上述したように、係止ボール79の頂部以外を覆う断面4/5円形状に形成するとともに、螺旋状係止溝71より径内側に深く形成した連結係止溝71aでは、係止する係止ボール79が径内側に位置するため、対向する螺旋状係止溝81に係止しない。そのため、螺旋状係止溝71,81の螺旋方向に交差する方向の連結係止溝71aを通過して、係止ボール79は螺旋状係止溝71を循環することができる。
On the other hand, as described above, the
したがって、図8に示すように、アウターナットリング80とインナーナット70とは、螺旋状係止溝71,81に係止する係止ボール79を介して相対回転可能となり、アウターナットリング80に対するインナーナット70の相対回転をアウターナットリング80に対するインナーナット70の前後方向の差動に変換することができる。
Therefore, as shown in FIG. 8, the
また、閉ループ状の螺旋状係止溝71を係止ボール79が循環するため、係止ボール79の配置数に依存することなく、アウターナットリング80に対してインナーナット70を、前後方向の差動変換することができる。
Further, since the locking
ディッシュスプリング90は、径方向内側に向かって傾斜する矩形断面を有するリング状であり、先端側突出ギア部75の内径より小さな内径と、先端側突出ギア部75の外径より大きく、ナットスプリング100の内側径より径の小さな外径を有している。また、ディッシュスプリング90の外周には、周方向に所定間隔を隔て、径内側向きの凹部91を複数形成している。なお、ディッシュスプリング90は、弾性を有する金属板で構成しているため、断面がフラットとなるような捩れに対して軸心方向に付勢することができる。また、外周側に凹部91を形成しているため、捩れ性が向上している。
The
ナットスプリング100は、先端側のリング部101と、リング部101の径外側を基端側に折り曲げて、側面視において後ろ向きに寝かせた寝位姿勢の略T型に形成したT型アーム部102とで構成している。
The
なお、T型アーム部102は、周方向において三箇所備えるとともに、図2b部拡大図に示すように、T型アーム部102における締付け回転方向Rの先端には、後述する前方アウタースリーブ110の先端側内周縁に配置した押圧ブロック113に形成する係止凹部112のうちロック解除回転位置規制係止凹部112aに係止する径外側に突出する回転位置規制係止凸部103を有している。
The T-shaped
T型アーム部102における緩み回転方向Lの先端には、図2b部拡大図に示すように、インナーナット70の先端側突出ギア部75のラチェットギア74に噛合する噛合爪部105を有している。また、T型アーム部102における緩み回転方向Lの途中部分には、後述する前方アウタースリーブ110の先端側内周縁に配置した押圧ブロック113に形成した係止凹部112のうちラチェット解除係止凹部112b及びラチェット噛合径止凹部112cに係止する径外側に突出するラチェット解除係止凸部104を有している。
As shown in the enlarged view of FIG. 2b, the tip end of the T-shaped
また、T型アーム部102における中央には、アウターナットリング80における突出壁部84の内面に形成した係止凹部85に径止する係止凸部106を備えている。
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。
Further, at the center of the T-shaped
In the present embodiment, the
前方アウタースリーブ110は、後端側が後方アウタースリーブ10の外周側のフランジ部14と同径であり、先端側に後述するキャップ130の挿着を許容する先端側が絞られた側面視略釣鐘型の筒状に形成している。
The front
前方アウタースリーブ110の内周側には、図2a部拡大図に示すように、上述したナットスプリング100の回転位置規制係止凸部103やラチェット解除係止凸部104が係止する係止凹部112(112a,112b,112c)が形成された押圧ブロック113を備えている。
On the inner peripheral side of the front
詳しくは、T型アーム部102における締付け回転方向Rの先端に形成した回転位置規制係止凸部103が係止するロック解除回転位置規制係止凹部112aが形成された押圧ブロック113と、T型アーム部102における緩み回転方向Lの中間位置に形成したラチェット解除係止凸部104が係止するラチェット解除係止凹部112b及びラチェット噛合径止凹部112cが形成された押圧ブロック113とは、周方向において交互に3か所ずつ配置されている。
Specifically, a
押圧ブロック113において、凹状深さが浅く、ラチェット解除係止凸部104が径止することで噛合爪部105が径内側に押圧され、先端側突出ギア部75のラチェットギア74と噛合するラチェット噛合径止凹部112cを、ラチェット解除係止凸部104が径止することで先端側突出ギア部75のラチェットギア74と噛合爪部105との噛合が解除されるラチェット解除係止凹部112bより、締付け回転方向Rの後方に配置している。
In the
なお、ラチェット解除係止凹部112b及びラチェット噛合径止凹部112cの間隔は、チャック装置1の組み付け状態において、押圧ブロック113がアウターナットリング80の遊嵌凹部83に遊嵌した際における周方向のクリアランスに対応し、回転位置規制係止凸部103がロック解除回転位置規制係止凹部112aに径止した状態で、ラチェット解除係止凸部104はラチェット噛合径止凹部112cに径止し、噛合爪部105がラチェットギア74と噛合する。
The spacing between the ratchet
スリーブ回転規制機構120は、前方アウタースリーブ110に対して回転固定且つ軸心方向ALにスライド可能なスライドリング121と、スライドリング121の前方に配置したOリング122とで構成している。
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。
The sleeve
The
Oリング122は、円形断面のゴム製リング体であり、後述するキャップ130の挿着部132に嵌めつけられ、略円錐台状のキャップ本体130aの背面に当接している。
The O-
スリーブ回転規制機構120は、前方アウタースリーブ110に対して回転固定且つ軸心方向ALにスライド可能なスライドリング121がスライドして、Oリング122を押し付けることで、チャックボディ30に対して回転固定されたキャップ130に対して周方向の摩擦力を付与する機構である。
The sleeve
キャップ130は、正面視中央にジョー20の挿通を許容する挿通孔131を有するとともに、前方に向けて寝かせた略円錐台状のキャップ本体130aと、キャップ本体130aの背面側において、上述の前方アウタースリーブ110の先端に挿着する挿着部132とで構成している。
The
続いて、各構成要素を上述のように構成したチャック装置1の組み付けについて以下で説明する。
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。
Subsequently, the assembly of the
First, as shown in FIG. 7A, a
このとき、ナットスプリング100の係止凸部106は、アウターナットリング80の係止凹部85に径止しているため、ナットスプリング100とアウターナットリング80とは回転固定されるとともに、軸心方向においても固定され、一体化している。そして、図11(a)に示すように、突出壁部84同士の間の遊嵌凹部83から、T型アーム部102に形成した回転位置規制係止凸部103及びラチェット解除係止凸部104が露出する。
At this time, since the locking
また、図10に示すように、Wベアリング50を構成するWベアリングアウター51の連結溝51fと、アウターナットリング80の後端側連結凸部86とが嵌め合っているため、Wベアリングアウター51はアウターナットリング80に対して、回転自在な状態で、軸心方向を拘束して連結している。
Further, as shown in FIG. 10, since the connecting
これに対し、Wベアリングアウター51の軸心方向ギア51eと、インナーナット70の後端側軸心方向ギア部76とが噛合しているため、Wベアリングアウター51は、インナーナット70を軸心方向に移動自在な状態で、回転方向に拘束している。
On the other hand, since the
また、対向する螺旋状係止溝71,81に係止ボール79が係止することで、係止ボール79を介してアウターナットリング80に回転自在に組み付けられたインナーナット70は、図7に示すように、アウターナットリング80と一体化したナットスプリング100のリング部101を反力とするディッシュスプリング90によって、軸心方向基端側に付勢されている。
Moreover, the
さらにまた、ロックワッシャ40の側面視L型の突出ばね部42の先端がWベアリングアウター51の背面側角部に付勢力をもって当接しているため、ギアリング部41の噛合ギア41aと、Wベアリングアウター51の後方リング面51bに形成した噛合ギア51dとは離間している。
Furthermore, since the tip of the L-shaped protruding
このように構成した回転規制変換ユニットUをチャックボディ30に組み付けるには、ロックワッシャ40の径止半円凸部43を第2フランジ部34の半円状径止凹部34aに嵌合させ、ギアリング部41の背面が第2フランジ部34の正面に当接するように装着する。これにより、ロックワッシャ40は、チャックボディ30に対して回転固定された状態で、第2フランジ部34とWベアリングアウター51の後方リング面51bとで挟まれることとなる。
In order to assemble the rotation regulation conversion unit U configured as described above to the
そして、チャックボディ30に装着された回転規制変換ユニットUのアウターナットリング80に対して、前方アウタースリーブ110及びキャップ130を装着してチャック装置1を組み付ける。このとき、キャップ130は、チャックボディ30の前胴部36に圧入し、キャップ130はチャックボディ30に対して回転固定された状態で装着される。また、押圧ブロック113は突出壁部84同士の間の遊嵌凹部83に遊嵌し、図11(b)に示すように、ラチェット解除係止凸部104がラチェット解除係止凹部112bに径止する。
Then, the front
したがって、回転位置規制係止凸部103はロック解除回転位置規制係止凹部112aに径止せず、また噛合爪部105は先端側突出ギア部75のラチェットギア74に噛合しない。よって、一体化されたナットスプリング100を介してアウターナットリング80は、インナーナット70に対して回転が規制されていない無規制状態となる。
Therefore, the rotational
このようにして組み付けられたチャック装置1において、前方アウタースリーブ110を締付け回転方向Rに回転させて締付け回転方向Rの回転力を入力すると、インナーナット70は、上述したように、一体化されたナットスプリング100を介してアウターナットリング80に対して無規制状態であるものの、ディッシュスプリング90によって基端側に付勢されているため、アウターナットリング80と一体回転する。
In the
このように、アウターナットリング80からの回転力により、ディッシュスプリング90によってインナーナット70を一体回転してジョー20をジョー装着孔37において傾斜方向前方に移動して基軸Jを把持して固定する。次に、基軸Jを把持したジョー20を反力として仮固定されたインナーナット70に対して更なる締付け回転方向Rの回転によりアウターナットリング80を基端側に移動し、突出ばね部42の付勢力に抗して噛合ギア41a,51dとが噛合するロックワッシャ40及びWベアリングアウター51により、インナーナット70をチャックボディ30に対して回転固定する。
As described above, the
そして、基端側に移動したアウターナットリング80の更なる締付け回転方向Rの回転によって、チャックボディ30に対して回転固定されたインナーナット70をジョー20とともに先端側に移動させて、ジョー20による基軸Jの把持力を向上させることができる。したがって、ジョー20で基軸Jを締付ける力を増大し、安定した締付け状態を実現することができる。
Then, by further rotating the
詳しくは、アウターナットリング80と、ジョー装着孔37に挿着された複数のジョー20と、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、インナーナット70をチャックボディ30の基端側に付勢して制御するディッシュスプリング90とを備えるとともに、螺旋状係止溝71,81を、インナーナット70に対するアウターナットリング80の締付け回転方向Rへの差動回転により、インナーナット70を軸心方向の先端側に差動させる螺旋方向で形成したことにより、インナーナット70に対するアウターナットリング80のナットスプリング100による回転無規制状態において、アウターナットリング80から入力された回転力によって、ディッシュスプリング90により軸心方向ALの差動が規制制御されたインナーナット70がアウターナットリング80と一体回転して、ジョー20を同期してジョー装着孔37内を傾斜方向先端側に移動させて基軸Jを把持する(図12参照)。そして、センター孔30aに挿入された基軸Jを把持することでジョー装着孔37内での傾斜方向への移動が規制されたジョー20を反力としてインナーナット70の回転を仮固定することができる。
Specifically, the
また、所定の締付け回転方向Rの回転負荷により、インナーナット70に対してアウターナットリング80が回転自在な回転無規制状態と、インナーナット70に対するアウターナットリング80の緩み回転方向Lの回転を規制する回転規制状態とを切替えるナットスプリング100を備えたことにより、さらなるアウターナットリング80から入力された回転力が所定の回転負荷を超えた状態において、ナットスプリング100により、アウターナットリング80のインナーナット70に対する緩み回転方向Lの回転を規制することができる。したがって、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。
In addition, a rotation unrestricted state in which the
また、アウターナットリング80に対して回転自在かつ軸心方向ALを拘束して連結するとともに、インナーナット70に対して、軸心方向ALを差動自在かつ回転拘束し、チャックボディ30に対する回転方向の噛合を許容する噛合ギア51dを有するWベアリングアウター51、及びチャックボディ30に対して回転固定され、Wベアリングアウター51の噛合ギア51dと噛合する噛合ギア41aを有するとともに、第2フランジ部34を反力としてWベアリングアウター51を先端側に付勢して、噛合ギア51dと噛合ギア41aとを離間させる突出ばね部42を有するロックワッシャ40と、チャックボディ30に対するアウターナットリング80の基端側への移動を規制する第2フランジ部34とを備えたことにより、アウターナットリング80の締付け回転方向Rの回転により、傾斜方向への移動が規制されたジョー20により回転が仮固定されたインナーナット70を反力として、アウターナットリング80が、図7に示すように、ロックワッシャ40の突出ばね部42の付勢力に抗して、Wベアリングアウター51とともに基端側に移動して、噛合ギア51dと噛合ギア41aとを噛合させて、インナーナット70をチャックボディ30に対して回転固定する。
In addition, the
さらに、つづくアウターナットリング80の締付け回転方向Rの回転により、ディッシュスプリング90による基端側への付勢に抗して、インナーナット70がアウターナットリング80に対して軸心方向AL先端側に差動する。このアウターナットリング80に対して差動するインナーナット70によって同期した複数のジョー20を一体的にジョー装着孔37の内壁面に押し付けて、ジョー20による基軸Jに対する把持力を向上することができる。
Further, the rotation of the
また、チャック装置1としてスムーズに作動するように、各構成の組み合わせにおいてアソビを設けているが、インナーナット70との螺合により一体化した複数のジョー20をジョー装着孔37の内壁面に押し付けているため、アソビが吸収され、堅固な締付け状態を実現することができる。
In order to operate smoothly as the
さらには、螺合により一体化したインナーナット70とともに複数のジョー20をジョー装着孔37の内壁面に押し付けているため、インナーナット70とジョー20の螺合するねじ山のピッチ、つまりねじ山の間隔によらず、堅固な締付け状態を維持することができる。
Further, since the plurality of
詳しくは、チャック装置における螺合溝とジョーのネジ溝の角度は、締付け速度と締付け力に基づき、一般的に16〜24山/インチで設定される。単位長さあたりのねじ山の数を増やす、つまりねじ山のピッチを小さくし、ネジ溝の螺旋角度を緩くすると、回転に対するジョーの傾斜方向の移動は遅くなるが、その分締付け力は向上する。 Specifically, the angle between the screw groove and the screw groove of the jaw in the chuck device is generally set to 16 to 24 threads / inch based on the tightening speed and the tightening force. Increasing the number of threads per unit length, that is, decreasing the thread pitch and loosening the spiral angle of the thread groove slows the jaw in the tilt direction with respect to rotation, but increases the tightening force accordingly. .
逆に、単位長さあたりのねじ山の数を減少する、つまりねじ山のピッチを大きくし、ネジ溝の螺旋角度をきつくすると、回転に対するジョーの傾斜方向の移動は早くなり操作性は向上するが、その分締付け力は低下する。 Conversely, if the number of threads per unit length is reduced, that is, the pitch of the threads is increased and the spiral angle of the thread groove is tightened, movement of the jaw in the inclination direction with respect to rotation is accelerated and operability is improved. However, the tightening force is reduced accordingly.
したがって、回転に対するジョーの傾斜方向の移動と、締付け力とのバランスにより、単位長さあたりのねじ山の数、つまりねじ山のピッチを設定するが、チャック装置1では、螺合により一体化したインナーナット70とともに複数のジョー20をジョー装着孔37の内壁面に押し付けているため、インナーナット70とジョー20の螺合するねじ山の単位長さあたりの数、つまりねじ山のピッチによらず、堅固な締付け状態を実現することができる。
Therefore, the number of threads per unit length, that is, the pitch of the threads, is set based on the balance between the movement of the jaw in the tilt direction with respect to the rotation and the tightening force. Since the plurality of
また、螺旋状係止溝71,81の間において係止する係止ボール79を備えたことにより、螺旋状係止溝71,81が螺旋方向において、より確実に係止することができる。
Further, by providing the locking
また、複数の係止ボール79を、螺旋状係止溝71,81に沿って配置しているため、螺旋状係止溝71,81との螺旋方向の係止において、抵抗となることなく、ナットスプリング100によって生じた差動回転を、アウターナットリング80に対するインナーナット70の軸心方向AL前方への差動に効率よく、かつスムーズに変化することができる。
In addition, since the plurality of locking
さらに、螺旋状係止溝71を1周分未満の螺旋状に形成するとともに、螺旋状係止溝71の端部同士を、螺旋状係止溝71,81の螺旋方向に交差する方向の連結係止溝71aで連結して閉ループ状を構成するとともに、連結係止溝71aを、連結係止溝71aに係止した係止ボール79が、対向する螺旋状係止溝81に係止しない深さに形成しているため、係止ボール79は螺旋状係止溝71及び螺旋状係止溝71を循環することができる。したがって、少ない数の係止ボール79が、螺旋状係止溝71と螺旋状係止溝81との間を循環して、アウターナットリング80で入力された回転をインナーナット70の軸心方向AL方向の移動に変換することができる。
Further, the
また、連結係止溝71aが、係止する係止ボール79の上部が露出する程度の断面4/5円形溝で形成しているため、螺旋方向に交差する方向の連結係止溝71aから係止ボール79が不用意に外れて、回転変換機構60におけるアウターナットリング80に対するインナーナット70の相対回転からアウターナットリング80に対するインナーナット70の前後方向の差動への変換が妨げられることはない。
Further, since the
なお、取付溝部材72bは変形性の高いゴムで形成することにより、断面4/5円形溝で形成した連結係止溝71aを、型を用いて容易にプレス成型できるが、どのような成型加工方法であってもよく、樹脂や金属で構成してもよい、
The mounting
また、Wベアリングアウター51を、基端側に噛合ギア51dを周方向に配置する後方リング面51bを有するリング状に形成し、ロックワッシャ40を、先端側に噛合ギア41aを周方向に配置するリング状のギアリング部41と、ギアリング部41の外周から先端側に突出し、Wベアリングアウター51を先端側に付勢する突出ばね部42を周方向に等間隔で複数配置することにより、チャックボディ30に対するインナーナット70の回転自在/回転固定を簡易な構造で確実に切り替えることができる。
In addition, the W bearing outer 51 is formed in a ring shape having a
詳しくは、Wベアリングアウター51を、基端側に噛合ギア51dを周方向に配置する後方リング面51bを有するリング状に形成し、ロックワッシャ40を、先端側に噛合ギア41aを周方向に配置するギアリング部41を有するリング状に形成するとともに、ギアリング部41の外周から先端側に突出し、Wベアリングアウター51を先端側に付勢する突出ばね部42を周方向に等間隔で複数配置することにより、突出ばね部42でWベアリングアウター51を先端側に付勢して、Wベアリングアウター51とロックワッシャ40の噛合ギア51d,41aとを離間させ、突出ばね部42のたわみによりWベアリングアウター51とロックワッシャ40の噛合ギア51d,41aとを噛合することができる。したがって、突出ばね部42の個数や形状あるいは弾性により、Wベアリングアウター51とロックワッシャ40の噛合ギア51d,41aの離間と噛合とをコントロールして切り替えることができる。
Specifically, the W bearing outer 51 is formed in a ring shape having a
また、このように、ナットスプリング100によって、チャックボディ30に対して回転固定されたロック状態となり、さらに、ジョー20によって基軸Jを把持した状態において、スリーブ回転規制機構120により、前方アウタースリーブ110はチャックボディ30に対して回転が制限され、例えば、回転治具の使用による振動や衝撃によって、前方アウタースリーブ110が不用意に緩み方向に回転することを防止している。
Further, in this manner, the
詳しくは、上述したように、つづくアウターナットリング80の締付け回転方向Rの回転により、ディッシュスプリング90による基端側への付勢に抗して、アウターナットリング80に対して軸心方向AL先端側に差動するインナーナット70が、スリーブ回転規制機構120のスライドリング121を前方に押し付ける(図6a部拡大図における矢印A参照)。このインナーナット70の押し付けによって前方にスライドするスライドリング121は、Oリング122をキャップ130のキャップ本体130aの背面に押し付ける。キャップ本体130aの背面に押し付けられたOリング122とキャップ本体130aとの周方向の摩擦、及び前方アウタースリーブ110に対してスライド自在かつ回転が拘束されたスライドリング121と、Oリング122との周方向の摩擦は増大し、前方アウタースリーブ110は、チャックボディ30の前胴部36に圧入し、チャックボディ30に対して回転固定された状態で装着されるキャップ130を介して、チャックボディ30に対して回転が規制される。
Specifically, as described above, the distal end of the axial direction AL with respect to the
したがって、ナットスプリング100の回転位置規制係止凸部103が、前方アウタースリーブ110の押圧ブロック113のロック解除回転位置規制係止凹部112aに対して、自身の付勢力によって係止することによって保持された回転規制変換ユニットUのロック状態において、スリーブ回転規制機構120の回転方向の摩擦によって、チャックボディ30に対して回転方向の差動が規制された前方アウタースリーブ110が不用意に緩み方向に回転して、回転規制変換ユニットUのロックが不用意に解除されることを防止できる。つまり、回転規制変換ユニットUとスリーブ回転規制機構120とが協働してロック状態を保持しているため、不用意に解除されない安定したロック状態を確立することができる。
Accordingly, the rotational position
このように、スリーブ回転規制機構120を備えたチャック装置1は、回転規制変換ユニットUによって、ジョー20による基軸Jの把持状態を、安定して維持することができる。
As described above, the
なお、このチャック装置1による締付け状態を開放して、基軸Jを取り外す際には、前方アウタースリーブ110を介して前方アウタースリーブ110を緩み回転方向Lに回転する。このとき、押圧ブロック113が遊嵌凹部83で遊嵌しているため、アウターナットリング80に対して前方アウタースリーブ110は緩み回転方向Lに差動回転する。
When the chucking state by the
このアウターナットリング80に対する緩み回転方向Lの前方アウタースリーブ110の差動回転により、ラチェット噛合径止凹部112cに径止していたラチェット解除係止凸部104は、ラチェット解除係止凹部112bに径止し、T型アーム部102の弾性力で径外側に戻り、噛合爪部105のラチェットギア74への噛合は解消される。また、アウターナットリング80の緩み回転方向Lの回転により、チャックボディ30に対して回転固定され、一体化されたジョー20とともに先端側に押し付けられていたインナーナット70の押し付け状態は解消される。したがって、インナーナット70は、ディッシュスプリング90の基端側への付勢力によって、再びアウターナットリング80と緩み回転方向Lに一体回転し、インナーナット70と螺合するジョー20は、ジョー装着孔37内を基端側に移動して、基軸Jのジョー20による把持は解消され、基軸Jをセンター孔30aから取り出すことができる。
Due to the differential rotation of the front
また、アウターナットリング80の緩み回転方向Lの回転の際には、インナーナット70の押し付け状態も解消されるため、スリーブ回転規制機構120の回転規制も解消され、スムーズに前方アウタースリーブ110を緩み方向に回転させて、基軸Jのジョー20による把持を解消して、基軸Jをセンター孔30aから取り出すことができる。
Further, when the
なお、上述のように、チャック装置1において、ジョー20を傾斜方向前方移動させるとともに、軸心方向AL前方に移動させるために回転変換機構60を用いたが、チャック装置1とは別に、例えば、図13及び図14に示すように、回転変換機構Kとして単独で用いてもよい。
なお、図13(a)は回転変換機構Kの分解斜視図を示し、図13(b)は回転変換機構Kの斜視図を示している。
As described above, in the
13A is an exploded perspective view of the rotation conversion mechanism K, and FIG. 13B is a perspective view of the rotation conversion mechanism K.
回転変換機構Kは、外周面に螺旋状係止溝KiAを備えた径内部材Kiと、内周面に螺旋状係止溝KoAを備えた径外部材Koと、螺旋状係止溝KiA,KoAとの両方に係止する係止ボールBとで構成している。 The rotation converting mechanism K includes an inner diameter member Ki having a helical locking groove KiA on the outer peripheral surface, an outer diameter member Ko having a helical locking groove KoA on the inner peripheral surface, a helical locking groove KiA, It is comprised by the latching ball B latched to both KoA.
螺旋状係止溝KiA,KoAは、同方向且つ同螺旋角度の螺旋状溝であり、螺旋状係止溝KoAは、螺旋方向において複数周分の長さで形成するとともに、螺旋状係止溝KiAは、螺旋方向において1周未満の長さで形成している。そして、螺旋状係止溝KiAの端部同士を、螺旋方向に交差する方向の連結係止溝KiA2で連結して閉ループ状を構成している。 The spiral locking grooves KiA and KoA are spiral grooves having the same direction and the same spiral angle, and the helical locking groove KoA is formed with a length corresponding to a plurality of circumferences in the spiral direction. KiA is formed with a length of less than one round in the spiral direction. The ends of the spiral locking groove KiA are connected by a connecting locking groove KiA2 in a direction intersecting with the spiral direction to form a closed loop shape.
なお、連結係止溝KiA2は、径内部材Kiの外周面に形成された凹部に対して取り付け可能に構成した取付溝部材Ki2に形成し、図14に示すように、連結係止溝KiA2は螺旋状係止溝KiAに比べて深く形成しているため、連結係止溝KiA2に係止する係止ボールBは、径外部材Koの螺旋状係止溝KoAに係止しない。なお、取付溝部材Ki2の素材や連結係止溝KiA2の係止ボールBに対する深さは、上述の回転変換機構60と同様の構成である。
The connection locking groove KiA2 is formed in an attachment groove member Ki2 configured to be attachable to a recess formed in the outer peripheral surface of the inner diameter member Ki. As shown in FIG. Since it is formed deeper than the helical locking groove KiA, the locking ball B locked to the connection locking groove KiA2 does not lock to the helical locking groove KoA of the outer diameter member Ko. The material of the mounting groove member Ki2 and the depth of the connection locking groove KiA2 with respect to the locking ball B are the same as those of the
そのため、係止ボールBは、連結係止溝KiA2によって閉ループ状を構成する螺旋状係止溝KiAを循環することができるように、回転変換機構Kは上述のチャック装置1における回転変換機構60の作用効果と同様の効果を奏することができる。
Therefore, the rotation conversion mechanism K is configured so that the rotation conversion mechanism K of the
この発明の構成と、上述の実施形態との対応において、この発明の径外部材は、アウターナットリング80,径外部材Koに対応し、
以下同様に、
径内部材及びナットは、インナーナット70,径内部材Kiに対応し、
径外側螺旋溝は、螺旋状係止溝81,KoAに対応し、
径内側螺旋溝は、螺旋状係止溝71,KiAに対応し、
転動部材は、係止ボール79,Bに対応し、
連結溝は、連結係止溝71a,KiA2に対応し、
別部材は、取付溝部材72b,Ki2に対応し、
チャック本体は、チャックボディ30に対応し、
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、
回転入力操作体は、前方アウタースリーブ110に対応し、
回転制限手段は、スリーブ回転規制機構120に対応し、
スライド部材は、スライドリング121に対応し、
回転摩擦部材は、Oリング122に対応するも、
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。
In the correspondence between the configuration of the present invention and the above-described embodiment, the outer diameter member of the present invention corresponds to the
Similarly,
The inner member and the nut correspond to the
The outer radial spiral groove corresponds to the
The inner diameter spiral groove corresponds to the
The rolling member corresponds to the locking
The connecting groove corresponds to the connecting
Another member corresponds to the mounting
The chuck body corresponds to the
The inclined hole corresponds to the
The chuck claw corresponds to the
The rotary input operating body corresponds to the front
The rotation limiting means corresponds to the sleeve
The slide member corresponds to the
The rotating friction member corresponds to the O-
The present invention is not limited only to the configuration of the above-described embodiment, and many embodiments can be obtained.
例えば、回転変換機構60では、アウターナットリング80の内周面に複数周分の螺旋状螺旋状係止溝81を形成し、インナーナット70における連結係止溝71aで閉ループ状を構成したが、インナーナット70の連結係止溝71aを複数周分の螺旋形に形成し、ナット280で一周未満の螺旋状係止溝81を形成し、螺旋状係止溝81の端部同士を連結係止溝71aで連結するとともに、螺旋状係止溝81aを形成する部分を、アウターナットリング80の本体内周面側に取り付ける別部材で構成してもよい。さらには、回転変換機構60において、前方移動させたが、後方移動して、スリーブ回転規制機構120及びスリーブ回転規制機構220を作用させる構成でもよい。
For example, in the
1…チャック装置
20…ジョー
30…チャックボディ
30a…軸孔
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
71a…連結係止溝
72b…取付溝部材
79…係止ボール
80…アウターナットリング
81…螺旋状係止溝
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
B…係止ボール
K…回転変換機構K
Ki…径内部材
KiA…螺旋状係止溝
KiA2…連結係止溝
Ki2…取付溝部材
Ko…径外部材
KoA…螺旋状係止溝
DESCRIPTION OF
Ki ... inner diameter member KiA ... spiral locking groove KiA2 ... connection locking groove Ki2 ... mounting groove member Ko ... outer diameter member KoA ... spiral locking groove
Claims (4)
円柱状の内周面で形成する円形開口を有する径外部材と、
外周面が前記内周面に対向するように前記円形開口内に配置される円柱状の径内部材と、
前記径外部材及び前記径内部材のうちいずれかの一方の他方に対する相対回転と、他方の一方に対する軸心方向の相対移動とを変換して伝達する回転変換手段とで構成し、
該回転変換手段を、
前記径外部材の内周面に形成した前記軸心方向に対して螺旋状に形成した径外側螺旋溝と、
前記径内部材の外周面に形成し、前記径外側螺旋溝と同方向の前記螺旋状に形成した径内側螺旋溝と、
前記径外側螺旋溝、及び前記径内側螺旋溝の両方に係合して転動する複数の転動部材とで構成し、
前記径外側螺旋溝及び前記径内側螺旋溝のうちの一方を、回転方向において複数周分の螺旋状で構成するとともに、他方を回転方向において一周分未満の螺旋状で構成し、
前記他方の螺旋溝において、一周分未満の螺旋状で構成した螺旋溝の端部同士を連結する連結溝を備えて閉ループ状に構成し、
該連結溝を、当該連結溝に係合する転動部材が一方の螺旋溝への係合が解除される深さで構成するとともに、前記連結溝を形成する部分を、前記一周分未満の螺旋状で構成した螺旋溝が形成された部材本体に対して取り付け可能な別部材で構成した
回転変換機構。 A rotation conversion mechanism that converts rotation on the axis and movement in the axis direction,
An outer diameter member having a circular opening formed by a cylindrical inner peripheral surface;
A cylindrical inner member disposed in the circular opening such that an outer peripheral surface faces the inner peripheral surface;
A rotation converting means for converting and transmitting a relative rotation with respect to the other one of the outer diameter member and the inner diameter member and a relative movement in the axial direction with respect to the other one;
The rotation converting means;
A radially outer spiral groove formed spirally with respect to the axial direction formed on the inner peripheral surface of the outer member;
An inner diameter spiral groove formed on the outer peripheral surface of the inner diameter member and formed in the spiral shape in the same direction as the outer diameter spiral groove;
It comprises a plurality of rolling members that engage and roll in both the outer radial spiral groove and the inner radial spiral groove,
One of the radially outer spiral groove and the radially inner spiral groove is configured in a spiral shape for a plurality of turns in the rotation direction, and the other is configured in a spiral shape for less than one turn in the rotation direction,
In the other spiral groove, it is configured in a closed loop with a connecting groove that connects the ends of the spiral groove formed in a spiral shape less than one round,
The connecting groove is formed with a depth at which the rolling member that engages with the connecting groove is released from the engagement with one spiral groove, and a portion that forms the connecting groove is formed with a spiral less than one round. The rotation conversion mechanism comprised with the separate member which can be attached with respect to the member main body in which the spiral groove comprised by the shape was formed.
回転方向において複数周分の螺旋状で構成する一方の螺旋溝を、前記径外部材の内周面に形成した
請求項1に記載の回転変換機構。 While forming the other spiral groove formed in a spiral shape less than one round on the outer peripheral surface of the inner diameter member,
The rotation conversion mechanism according to claim 1, wherein one spiral groove configured in a spiral shape for a plurality of circumferences in the rotation direction is formed on an inner circumferential surface of the outer diameter member.
前記軸心上に配置され、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、回転操作によって回転力を入力する回転入力体と、
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、リング状に形成するとともに、
前記ナット及び前記回転入力体のうち一方を、請求項1または2に記載の回転変換機構における前記径内部材、他方を前記径外部材で構成した
チャック装置。 A chuck device to be mounted on a drive device having a drive shaft rotatable on an axis,
A substantially cylindrical chuck body that is disposed on the axis and has a shaft hole that allows insertion of the base shaft of the rotating jig on the tip side;
In the chuck main body, a plurality of holes are arranged on the front end side so as to communicate with the shaft hole, and are inserted into inclined holes opened to the side of the chuck main body on the rear end side so as to be movable with respect to the chuck main body. Chuck nails,
A nut that is rotatably held by the chuck body, and that moves the inside of the inclined hole in an inclined direction by synchronizing the plurality of chuck claws by screwing with the chuck body and the chuck claws;
A rotary input body that is rotatably mounted on the chuck body and inputs a rotational force by a rotating operation;
Rotation restricting means for rotating the nut and the rotation input body together and rotating the nut and the rotation input body differentially by a predetermined rotation load;
Rotation conversion means for converting differential rotation between the nut and the rotation input body by the rotation restricting means into differential toward the front end side in the axial direction;
While forming the nut and the rotary input body in a ring shape,
3. A chuck device in which one of the nut and the rotation input body is constituted by the inner diameter member in the rotation conversion mechanism according to claim 1 or 2, and the other is constituted by the outer diameter member.
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。 A rotational input operating body for performing rotational force input operation on the rotational input body;
A chuck device comprising: a rotation restricting means for restricting rotation of the rotation input operation body in a tightened state with respect to the chuck body by a frictional force in a rotation direction.
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