JP2015080850A - ドリルチャック - Google Patents

Abstract

【課題】チャック駆幹体3と、チャック駆幹体3中に案内されている締付あご4と、チャック駆幹体3をその外周面の側から囲み込む締付スリーブ2とを有するドリルチャック1において、チャック駆幹体3が、その軸方向長さに沿って、互いに外径の異なる複数の領域を有している場合にも、チャック駆幹体3を製造する際の材料ロスを小さくできる。【解決手段】チャック駆幹体3によって案内されるネジ切リング13が備えられ、ネジ切リング13のネジ切部14が、締付あご4の歯列15に噛み合わされて、ネジ切リング13の回転により締付あご4の位置・姿勢をシフトさせる。締付スリーブ2は、ネジ切リング13に、トルク伝達を行うように連結可能である。チャック駆幹体3は、互いに別体の複数の部分からなり、スピンドル受入部9を有するカップリング部10と、これとは別体の締付あご案内部11とを備える。【選択図】図４

Description

本発明は、ドリルチャックに関する。特には、チャック駆幹体と、チャック駆幹体中に案内されている締付あごと、チャック駆幹体をその外周面の側から囲み込む締付スリーブとを有してなるドリルチャックに関する。

チャック駆幹体によってネジ切リングが案内されている。そして、締付あごの位置・姿勢（位置及び姿勢の少なくとも一方）をシフトさせるべく、ネジ切リングの外向きネジ切部は、締付あごに備え付けられた（締付あご、または、これに接続する部材に備えられた(以下、同様)）歯列に噛み合わされている。締付スリーブは、ネジ切リングに、トルク伝達を行うように連結可能である。

このような、外向きネジ切部を備えた締付チャックは、例えば特許文献１により公知となっている。しかし、従来技術から知られているドリルチャックを製造するにあたっては、次のようであれば極めて不都合であることを知るに至った。すなわち、チャック駆幹体が、その軸方向長さに沿って、互いに外径の異なる複数の領域を有しているのであれば、極めて不都合であることを知るに至った。金属からなるチャック駆幹体が、従来に一般的であったごとく、切削加工された中実材料から製作するならば、この製作により生じる材料ロスが、かなり大きくなる。このような材料ロスは、チャック駆幹体の製造コストを増大させ、これにより、製品としてのドリルチャックの製造コストを増大させる。

ヨーロッパ特許EP2389264B

したがって本発明の課題は、上に述べた欠点を減らすことにある。

この課題は、本発明によると、導入部で述べたようなドリルチャックにおいて、次のようであることにより解決することができる。すなわち、チャック駆幹体は、スピンドル受入部を有するカップリング部と、これとは別体の締付あご案内部とを備えてなる。この締付あご案内部中には、案内受入部が、締付あごを案内するべくチャック軸に対して傾いて延びている。

チャック駆幹体を互いに別体の２部分から形成することにより、カップリング部を製造する出発材と、締付あご案内部を製造する出発材とについて、それぞれ直径が異なるものを用いることができる。このことにより、チャック駆幹体を切削により製造する際の材料ロスを減らすことができる。また、チャック駆幹体を互いに別体の２部分から形成することにより、これらの部分について、互いに異なる材料、または互いに異なる製造方式を採用することもできる。そのため、例えば、スピンドル受入部が備え付けられ高い負荷を受けるカップリング部については金属を用いて製造し、締付あご案内部にてついては樹脂を用いて製作することができ、このようにして、ドリルチャックが連結されたドリリング機械における作動ヘッド部の重量を削減しトップヘビー性を緩和することができる。

本発明にしたがうドリルチャック（第１の実施形態）についての側面図である。 図１のドリルチャックの平面図であり、締付あごが閉じている状態を示す。 図２の断面III−IIIに沿った縦断面図（ドリルチャックの中心軸（チャック軸）方向の断面図）である。 図３のドリルチャック（第１の実施形態）についての分解図である。 図３のドリルチャック（第１の実施形態）についてのもう一つの分解図である。 図３のドリルチャック（第１の実施形態）におけるチャック駆幹体についての半断面半側面図である。 図６のチャック駆幹体についての側面図である。 図７のVIII−VIII線に沿って切断した断面斜視図である。 図６のチャック駆幹体についての斜視図である。 本発明にしたがうドリルチャック（第１の実施形態）についての半断面半側面図である。 図１０のXI部分についての拡大図である。 図３のドリルチャック（第１の実施形態）についての、締付スリーブ及び固定スリーブを省いた、図１０と同様の半断面半側面図である。 ドリリングの位置・姿勢にある図１２の詳細部XIIIについての拡大図である。 図３のドリルチャック（第１の実施形態）について、締付の位置・姿勢にある場合を示す、図１０と同様の半断面半側面図である。 図１４の詳細部XVの拡大図である。 図３のドリルチャック（第１の実施形態）における根元側（スピンドル側）の端部を示す部分破断斜視図である。 掛け止めリングと歯切リングとで歯切部同士が噛み合わされた様子を示す側面図である。詳細部XVIIIが表示されている。 歯切部同士の噛み合わせの一つの形態を示す図１７の詳細部XVIIIの拡大図である。 歯切部同士の噛み合わせの別の形態を示す図１８-１と同様の拡大図である。 歯切部同士の噛み合わせのさらに別の形態を示す図１８-１と同様の拡大図である。 歯切部同士の噛み合わせの他の形態を示す図１８-１と同様の拡大図である。 締付あごの断面が台形である別の実施形態についての平面図である。 図１９のドリルチャックについての側面図である。 チャック駆幹体、及び断面が台形である締付あごについての側面図である。 図２１の断面XXII−XXIIに沿った、図８と同様の断面斜視図である。 図２１の方向XXIIIから見たチャック駆幹体及び締付あごについての斜視図である。

本発明の枠内において、次のようであるならば特に好ましいことを知るに至った。案内受入部に案内溝が備えられており、締付あごが、ネジ転造などに用いられるような平型ダイス（thread rolling dice）の形態を有する。すなわち、一方の平坦面に歯切部が設けられており、好ましくは、締付あごの軸を横切る断面が、矩形状である。また、締付あごには、案内溝に対応する案内用レール部が備え付けられている。このようであるならば特に好ましいことを知るに至った。案内用レール部が案内溝により案内されることで、締付あごが内方に向かって傾くことが、確実に防止される。このようであると、締付あごの歯列と、ネジ切リングに形成された外向きネジ切部との噛み合わせが外れるおそれをなくすことができる。これにより、ドリルチャックの機能が損なわたり悪影響を受けたりするおそれをなくすことができる。また、案内溝と、これに対応する案内用レール部とにより、締付あごが案内受入部に沿ってのみ動くことができるということが確実に実現されている。このようであることにより、締付あごの間に工具シャンクを確実に挟み込むことができる。しかしながら本発明の枠内において、締付あごを、断面にて、丸型または台形状に形成することも想定されている。

また、締付あごにおける歯列とは逆の側に、実質上矩形の断面を有する案内用レール部が備えられているならば好ましいことが確かめられた。すなわち、歯列が締付あごの外側面に設けられている場合には、締付あごの内側面に沿って、または、この内側面に近接して実質上矩形の断面を有する案内用レール部が備えられているならば好ましいことが確かめられた。このようであると、加工技術的に好ましい他、特には、締め付けるべき工具シャンクと、案内用レール部とが接触するおそれが低減される。

締付あご案内部の径方向寸法（ドリルチャックの中心軸を通る締付あご案内部の差し渡しの寸法）が、締付あごを受け入れて抱え込む案内受入部の領域にて、いずれも、局部的に拡大されているならば好ましいことも確かめられた。例えば案内受入部の領域の径方向寸法を、他の領域よりも5〜30％、一例にて10〜15％大きくすることができる。このようであることにより、まず、材料を節約することができる。径方向寸法について、案内受入部以外の領域にて、局部的に縮小することができるからである。このことにより、また、締付あご案内部の壁厚が均一に保たれるということが確実に実現される。このことにより、製造の際に生じる応力を低減することができる。また、外径が局部的に拡大されていることにより、締付スリーブに対する、さらなる案内を行うことができる。

次のようであるならば、組立コストをさらに削減することができる。すなわち、締付あご案内部におけるカップリング部とは逆側の端部に、円筒状の第１のセグメントが備えられ、これが、円錐台形の第２のセグメントと一体に設けられており、締付あご案内部におけるカップリング部の側の端部に、円筒状の第３のセグメントが備え付けられているならば、組立コストをさらに削減することができる。円筒状の第１のセグメントにより、締付スリーブは、組み付けられた状態にて、支持されて案内される。円錐台形の第２のセグメントには案内受入部が形成されており、円筒状の第３のセグメントは、カップリング部に接続する役割を果たす。円錐台形の第２のセグメントと、円筒状の第３のセグメントとの間の移行部に形成されるショルダー部には、組み付けられた状態にて、ネジ切リングが支持される。また、締付あご案内部のこのような構成により、締付あご案内部の壁厚が均一に保たれるということが実現される。このことにより、製造の際に応力が生じるのを低減することができる。製造の際の応力は、例えば樹脂材料を冷却する際に生じうるものである。

また、締付あご案内部と連結するためのカップリング部に取り付け固定構造部が備え付けられているならば、特に好ましいことをも知るに至った。例えば外向き歯切部により形成し得る取り付け固定構造部により、カップリング部と、締付あご案内部とを、確実にトルク伝達を行うように相互に接続することができる。ここで、本発明の枠内において、締付あご案内部と、カップリング部とについて、追加的な別の固定手段を用いて、例えば接着や溶接・融着によって、追加的に相互に取り付け固定することも想定されている。本発明の枠内において、樹脂材料で形成される締付あご案内部が、金属で製作されるカップリング部に接した樹脂成形により得られることも同様に想定されている。この取り付け固定構造部が、軸方向に、カラー部に接するまで延びていれば好ましいことも確かめられた。取り付け固定構造部が軸方向に制限されることにより、カップリング部に対する締付あご案内部の相対的な位置が規定・制限される。

締付あご案内部に、固定スリーブが備え付けられ、この固定スリーブの内周面に歯切部が設けられて備えられ、固定スリーブに、締付スリーブを軸方向に固定するためにリングフランジが備えられるならば好ましいことも明らかになった。ここで、歯切部は、好ましくは、セレーションからなる。すなわち、断面が鋸歯状の規則正しい凹凸からなる。固定スリーブを用いることにより、締付あご案内部が、円筒状の第１のセグメントの箇所で局部的に補強される。ここで、円筒状の第１のセグメントは、特には樹脂材料から製作される締付あご案内部を使用する場合に影響を受けやすい領域である。また、締付あご案内部が樹脂材料で製作される場合、固定スリーブに備え付けられる歯切部が、締付あご案内部内に食い込むことで、製造公差を補償することができる。これにより、ドリルチャックの同心回転特性を改善することができる。締付スリーブを軸方向にて固定するリングフランジは、また、ドリルチャックが、作動時に意図しない具合に壁に当たったときに、ドリルチャックを防護する。

次のようであると特に好ましいことを知るに至った。ネジ切リングに、回転不能に接続され軸方向にズレ動き可能に保持された掛け止めリングが備えられる。そして、この掛け止めリングは、チャック駆幹体に備え付けられる対向歯切部と、歯切部同士の噛み合わせを形成すべく、軸方向に噛み合わさる掛け止め歯切部を備える。このようであると特に好ましい。このようであることにより、軸方向に噛み合わせ作用を行うインターロック機構が実現される。このことにより、強い振動が生じたときや、動力が大きいときでも、インターロック機構が常に確実に閉じたままに保たれる。

また、対向歯切部が、カップリング部に備え付けられた歯切リングに設けられているなら好ましいことを知るに至った。このようであると、歯切リングを、カップリング部に容易に、嵌め合わせて、セレーションその他の歯切部同士の噛み合わせ、または、摩擦や歯切部の食い込みなどにより回転不能に接続することができる。また、これにより、ネジ切リングに回転不能に連結された掛け止めスリーブについて、軸方向での固定を実現することができる。

次のようであると、特に好ましいことも明らかになった。すなわち、弾性的な復帰部材を介してネジ切リングにより支持された掛け止めリングに、少なくとも１つの調整・切替カム部が備え付けられている。そして、この調整・切替カム部は、掛け止めリングを軸方向へ位置シフトさせるべく、調整・切替カム面によるカム作用を受ける。ここで、調整・切替カム面は、締付スリーブに備え付けられている閉じ止め部材に設けられたものである。このようであれば好ましいことも知られた。このようであると、締付スリーブを回すことで、ネジ切リングにより保持された掛け止めリングが、調整・切替カム面により、掛け止め歯切部と対向歯切部との間で歯切部同士が噛み合うドリリングの位置・姿勢と、締付の位置・姿勢との間で軸方向に位置シフトされ得る。締付の位置・姿勢では、掛け止めリングが、軸方向に弾性的な復帰部材側へと位置シフトされ、これにより、掛け止め歯切部と対向歯切部との間での歯切部同士の噛み合わせが解消されている。すなわち、締付の位置・姿勢では、ネジ切リングと、チャック駆幹体との間の相対回転が可能であり、この相対回転により、チャック駆幹体中に案内される締付あごが、軸方向に位置シフトされる。掛け止めリングに備え付けられる掛け止め歯切部が、歯切リングに形成された対向歯切部に噛み合うドリリングの位置・姿勢においては、ネジ切リングが、チャック駆幹体に回転不能に接続されている。このことにより、締付あごの締付解除を引き起こしかねない、ネジ切リングと、チャック駆幹体との間の相対回転が防止されている。復帰部材により、掛け止めリングに対しては常に対向歯切部へと向く力が作用する。これにより、本発明にしたがうドリルチャックの作動信頼性が向上する。なお、閉じ止め部材は、適当な、取り付け固定のための幾何学的形状によって、締付スリーブに、回転不能かつ軸方向へズレ動き不能なように連結されている。復帰部材は、好ましくはバネを用いて形成され、特には波形バネを用いて形成される。ここで、波形バネは、好ましくは、板状鋼線をらせん状に巻きながら波を加えることで得られるウェーブスプリング（(coiled) wave spring）であり、各種のウェーブスプリングを用いて形成することができる。しかし、場合によっては、各種の波形バネワッシャーまたはその積層体などであっても良い。

上記に関連して、次のようであっても特に好ましいことを知るに至った。すなわち、閉じ止め部材に少なくとも１つの調整・切替カム面が設けられ、この調整・切替カム面が、少なくとも１つの嵌合座部に接するまで延びているならば好ましいことを知るに至った。少なくとも１つの嵌合座部は、ドリリングの位置・姿勢及び／または締付の位置・姿勢（すなわち、これらのうちの少なくとも一方）を規定するものである。このようであると、嵌合座部には、掛け止めリングに備え付けられた調整・切替カム部が噛み合うことができ、この噛み合わせにより、掛け止めスリーブには、いずれも良好に規定されたところの終端の位置・姿勢が存在する。

ドリルチャックをできるだけコンパクトにするためには、チャック軸を基準としたときの締付あごの傾斜が、ある領域内から選ばれるならば好ましいことも明らかになった。この領域は、好ましくは１５°と２５°との間の領域であり、特に好ましくは２０°前後の領域、例えば１８〜２２°の領域である。このようであると、特にコンパクトなドリルチャックを実現することができ、このことにより、ドリルチャックを取り付けたドリリング機械における頭部重量、ないしトップヘビー性を著しく低減することができる。すなわち、基台部または根元の取り付け部を基準とした、ドリルチャックの先端部の重量を著しく減らすことができる。

歯切リングを取り付け固定すべく、カップリング部に第１の固定溝が備え付けられていると好ましいことも明らかになった。このようであると、第１のスナップリングを用いることで、歯切リングの軸方向位置を規定することができる。これに関連して、また、閉止部材を取り付け固定すべくネジ切リングに第２の固定溝が備え付けられていると好ましいことも明らかになった。このようであることで、第２の固定溝に、例えば第２のスナップリングを容易に差し込むことができ、このスナップリングが、ネジ切リングに対する閉止部材の軸方向位置を固定する。

本発明の枠内において、カップリング部が第１の材料で形成され、締付あご案内部が第２の材料で形成されており、第１の材料と第２の材料とが顕著に異なるならば特に好ましいことも明らかになった。特には、締付あご案内部について、樹脂材料または繊維強化樹脂を用いて形成するならば、本発明にしたがうドリルチャックの頭部重量ないしトップヘビー性を明らかに低減することができる。また、上記の樹脂材料または繊維強化樹脂を用いることで、締付あご案内部における案内受入部について、種々の形状とすることができる。というのは、案内受入部の断面は、必ずしも円形または丸い形である必要がないからである。締付あご案内部が樹脂製である場合も、カップリング部は金属製とすることができる。このようにして、高い負荷を受ける領域を補強することができるのである。しかしながら本発明の枠内において、締付あご案内部を金属製とすることも想定されている。金属製の締付あご案内部は、例えば金属粉末射出成形法（Metal Injection Molding）により製造することができる、

高出力等級のドリリング機械に用いるためには、次のようであっても好ましいことを知るに至った。すなわち、掛け止めスリーブに形成された掛け止め歯切部と、チャック駆幹体に備え付けられ掛け止め歯切部に一致・対応する対向歯切部とが、いずれも、掛け止め歯面と追い締め歯面とを有する多数の掛け止め歯で形成されているのであっても好ましいことを知るに至った。掛け止め歯面及び追い締め歯面の傾斜を適切に選択することで、追い締めや緊急開放のために必要な力を調整することができる。掛け止め歯面の傾斜が急であればあるほど、解除のために必要な消費エネルギーは大きくなる。これに関連して、掛け止め歯切部と対向歯切部との間で形成された歯切部同士の噛み合わせにおける掛け止め歯面の傾斜が、追い締め歯面の傾斜よりも大きいか、またはこれに等しいならば好ましいことを知るに至った。このようであると、ドリルチャックの追い締めが常に可能である。

掛け止め歯面の傾斜が４５°よりも大きいか、またはこれに等しいのであれば好ましいこと明らかになった。ここで、掛け止め歯面の傾斜は、好ましくは６０°よりも大きく、特に好ましくは８０°よりも大きい。掛け止め歯面の傾斜が大きくなるにつれて、ドリリングの位置・姿勢において、本発明にしたがうドリルチャックの緊急開放を可能にするために大きいエネルギーが必要になるものの、傾斜を大きくするほど、使用するドリリング機械からの、より大きなトルクを伝達することができる。

できる限り大きなトルクを伝達できるようにするために、掛け止め歯の掛け止め歯面が追い締め歯面と平行に向いているならば好ましいことも明らかになった。このようであると、生じる９０°の傾斜により、特には、インターロック機構の意図しないロック解除を確実に防止することができる。

次に、図面に示されている実施例を参照して本発明を詳しく説明する。

図１には、本発明にしたがう、第１の実施形態のドリルチャック１についての側面図を示す。図１には、この図に表れていないチャック駆幹体３をぐるりと取り囲む締付スリーブ２とともに、複数の締付あご４も示されている。これら締付あご４は、チャック駆幹体３中にて、案内受入部５中に案内されている。締付スリーブ２における、締付あご４の側の端面には、リングフランジ６を有する固定スリーブ７が、軸方向から取り付けられている。

図２の平面図には、ドリルチャック１における締付あご４を有する端部を示す。図２の平面図から、締付スリーブ２とともに、特にはチャック駆幹体３及び固定スリーブ７も見て取ることができる。この固定スリーブ７における、内周面側に軸方向に形成された歯切部８（図４〜５）が、チャック駆幹体３に押し付けられて食い込んでいる。また、この固定スリーブ７におけるリングフランジ６が、締付スリーブ２を軸方向に固定している。さらに固定スリーブ７により、チャック駆幹体３の前方部分が補強されている。

図３には、第１の実施形態についての、図２のIII−IIIの線に沿った軸方向断面図を示す。図３から知られるように、チャック駆幹体３は、複数の別体の部分からなり、スピンドル受入部９を有するカップリング部１０と、樹脂製の締付あご案内部１１とからなる。この締付あご案内部１１中には、案内受入部５が締付あご４を案内するべくチャック軸１２に対して傾いて延びている。締付あご４の位置・姿勢をシフトさせるべく、図示の実施例では、ネジ切リング１３が備えられ、このネジ切リング１３の外向きネジ切部１４が、締付あご４に備え付けられた歯列１５に噛み合わされる。ネジ切リング１３には、これと回転不能に接続され軸方向へスライド可能な掛け止めリング１７取り付けられて支持されている。掛け止めリング１７は、軸方向に作用する掛け止め歯切部１８を備える。これは、チャック駆幹体３に備え付けられた対向歯切部１９との、歯切部同士の噛み合わせを形成するためのものである。対向歯切部１９は、図示の実施例では、カップリング部１０に備え付けられた歯切リング２０に設けられている。掛け止め歯切部１８と、これに対応する対向歯切部１９とによってインターロック機構２１が得られている。このインターロック機構２１により、チャック駆幹体３とネジ切リング１３とを回転不能に連結することができる。このようにして、締付あご４の締付が意図せずに解除されるのを防止する。軸方向へズレ動き可能なようにネジ切リング１３に取り付けられて保持された掛け止めリング１７は、弾性的な復帰部材２２を介してネジ切リング１３から支持されている。掛け止めリング１７は、軸方向に突き当てられて噛み合わせられる掛け止め歯切部１８を備える。この掛け止め歯切部１８は、チャック駆幹体３に備え付けられた対向歯切部１９との、歯切部同士の噛み合わせを形成するためのものである。対向歯切部１９は、図示の実施例では、カップリング部１０に備え付けられた歯切リング２０に設けられている。掛け止め歯切部１８と、これに対応する対向歯切部１９とによってインターロック機構２１が得られている。このインターロック機構２１により、チャック駆幹体３とネジ切リング１３とを回転不能に連結することができる。このようにして、締付あご４の締付が意図せずに解除されるのを防止する。軸方向へズレ動き可能なようにネジ切リング１３に取り付けられて保持された掛け止めリング１７は、弾性的な復帰部材２２を介してネジ切リング１３から支持されている。図示の例で、弾性的な復帰部材２２は、板状鋼線をらせん状に巻きながら波を加えることで得られるウェーブスプリング（(coiled) wave spring）である。

掛け止めリング１７の掛け止め歯切部１８が、歯切リング２０に備え付けられた対向歯切部１９との噛み合いから外れた締付の位置・姿勢から、掛け止め歯切部１８と対向歯切部１９との間の、歯切部同士の噛み合いが行われるドリリングの位置・姿勢へと、掛け止めリング１７の位置・姿勢をシフトさせるべく、掛け止めリング１７には、調整・切替カム部２３が備え付けられている。この調整・切替カム部２３には、締付スリーブ２に備え付けられた閉じ止め部材２５に設けられている調整・切替カム面２４が突き当てられて作用を行う。閉じ止め部材２５に設けられている各調整・切替カム面２４は、図示の実施例において、ドリリングの位置・姿勢と、締付の位置・姿勢とをそれぞれ規定する、２つの嵌合座部２８によって周方向の範囲が限られている。締付スリーブ２を回すことで、インターロック機構２１は、ドリリングの位置・姿勢と締付の位置・姿勢との間で容易に位置・姿勢がシフトされる。チャック軸１２に対する締付あご４の傾斜は、図示の実施例では２０°になっている。この結果、ドリルチャックは非常にコンパクトになっている。歯切リング２０の軸方向位置を固定すべく、カップリング部１０には、第１の取り付け固定溝２６が備え付けられている。この第１の取り付け固定溝２６には、歯切リング２０の軸方向位置を固定する第１のスナップリング２７が差し込まれている。閉じ止め部材２５は、図示の実施例において、締付スリーブ２に、回転不能に接続されており、第２のスナップリング４５によって軸方向に固定されている。第２のスナップリング４５は、ネジ切リング１３に設けられた第２の取り付け固定溝４４に差し込まれている。

図４〜５は、本発明にしたがう第１の実施形態のドリルチャック１についての、それぞれ異なる視角から見た分解図である。特に、図４からは、金属製のカップリング部１０と、樹脂製の締付あご案内部１１との、互いに別体の２つの部分からなるチャック駆幹体３についても見て取ることができる。カップリング部１０には、締付あご案内部１１との連結のために、取り付け固定構造部２９が備え付けられている。締付あご案内部１１は、この取り付け固定構造部２９に、組立の際に押し付けられ、２次的に打ち込みによる成形を受ける。すなわち、取り付け固定構造部２９の外周におけるセレーションなどの歯切部が、樹脂製の締付あご案内部１１の内周面に食い込んで、特に回転不能な接続を実現している。図示の実施例で用いられている締付あご４は、平型ダイスの形態を有する締付あご４として具現されており、歯列１５とは逆の側に、それぞれ案内用レール部３０を有している。具体的には、歯列１５が設けられた面とは逆側の面に沿って、周方向へと両側に突き出すように案内用レール部３０が備えられている。この案内用レール部３０は、図示の実施例において、矩形の横断面を有しており、案内溝３１に差し込むことができる。この案内溝３１は、樹脂により成形された締付あご案内部１１における、案内受入部５の領域中に設けられている。

図６は、本発明にしたがう第１の実施形態のドリルチャック１における、カップリング部１０と、締付あご案内部１１とで形成されるチャック駆幹体３を示す部分破断側面図である。図５に示されているように、カップリング部１０に設けられた取り付け固定構造部２９は、軸方向に、カラー部３２（図６）に接するところにまで延びている。すなわち、カップリング部１０の下端にある取り付け固定構造部２９は、リング状のカラー部３２を介して、カップリング部１０における他の部分と接続されている。このようであることにより、チャック駆幹体３を組み合わせる際、規定された嵌め合いが確実に実現される。また、図６には、案内受入部５が、チャック軸１２に対して傾いて延びることも示されている。この案内受入部５は、締付あご４を案内するために設けられており、案内溝３１を有している。この案内溝３１には、締付あご４に設けられ＾ている案内用レール部３０を差し込むことができる。このようであることにより、特に図７から知られるように、締付あごを確実に案内するということが保証される。また、図６からは、締付あご案内部１１の詳細な構造を見て取れる。締付あご案内部１１は、カップリング部１０とは逆側の端部に、円筒状の第１のセグメント３３を有している。この第１のセグメント３３には、締付あご４のための案内受入部５が形成された円錐台形の第２のセグメント３４が、一体成形などにより一体に形成されている。締付あご案内部１１におけるカップリング部１０の側の端部には、カップリング部１０と締付あご案内部１１を連結させる役目をする円筒状の第３のセグメント３５が形成されている。

図８には、図７のVIII−VIII線に沿った（図７の紙面に垂直の）断面を示す。この断面図でも、案内受入部５に形成された案内溝３１を見て取ることができる。案内溝３１は、締付あご４における案内用レール部３０のための案内部としての役割を果たすものである。案内溝３１及びこれに対応する案内用レール部３０は、チャック軸から見て内方または外方へと締付あご４が傾くことについて、効果的に防止している。

また、図９から知られるとおり、円錐台形の第２のセグメント３４の直径は、締付あご４を受け入れて抱き込む案内受入部５の領域にて、いずれも、局部的に拡大されている。このようにして、特には、締付あご案内部１１の壁厚が均一に保たれるということが実現される。このことにより、製造の際に応力が生じるのを防ぐことができる。製造の際の応力は、樹脂材料を冷却する際に往々にして生じるものである。

図１０には、本発明にしたがう第１の実施形態のドリルチャック１について、ドリリングの位置・姿勢にあるときの部分破断・側面図を示す。ドリリングの位置・姿勢において、掛け止めリング１７の掛け止め歯切部１８は、チャック駆幹体３に備え付けられる対向歯切部１９と噛み合っている。締付スリーブ２における閉じ止め部材２５とは逆側の端部には、固定スリーブ７が取り付けられている。この固定スリーブ７は、特には図１１の拡大図（図１０のXI部分）に示されたように、内周面側に設けられた歯切部８でもって、締付あご案内部１１の円筒状の第１のセグメント３３に、固く嵌め込まれて、この第１のセグメント３３を局部的に補強している。また、XI部分の拡大図から、やはり見て取れるように、締付スリーブ２は、固定スリーブ７に備え付けられたリングフランジ６によって、軸方向の位置が固定されている。

図１２、及び、そのXIII部分の拡大図である図１３に示されるように、図示されたドリリングの位置・姿勢にある際、掛け止め歯切部１８と、対応する対向歯切部１９との間で歯切部同士の噛み合わせが行われており、調整・切替カム部２３は、ドリリングの位置・姿勢を規定する嵌合座部２８に差し込まれている。

図１４に示す締付の位置・姿勢においては、特には図１４のXV部分の拡大図である図１５に示されるように、掛け止め歯切部１８と、チャック駆幹体３に備え付けられる対向歯切部１９との間の歯切部同士の噛み合わせが解除されている。掛け止めリング１７は、閉じ止め部材２５に設けられた調整・切替カム面２４により、弾性的な復帰部材２２に抗して締付あご４の側へと位置シフトされている。特には、ネジ切リング１３の内面に沿って、また、調整・切替カム部２３が差し込まれた軸方向の切り欠きに沿って、締付あご４の側へと位置シフトされている。この際、調整・切替カム部２３は、締付の位置・姿勢を規定する嵌合座部２８に差し込まれている。

図１６は、インターロック機構２１の主要部分を示す部分破断斜視図である。特には、閉じ止め部材２５に設けられた嵌合座部２８と、２つの嵌合座部２８の間に延びる調整・切替カム面２４とについての形状・形態が示されている。ここで、これら嵌合座部２８には、調整・切替カム部２３が、ドリリングの位置・姿勢及び締付の位置・姿勢にて差し込まれる。

図１７には、掛け止めリング１７が示されており、掛け止めリング１７の掛け止め歯切部１８は、チャック駆幹体３に備え付けられた歯切リング２０に備えられる対向歯切部１９に噛み合わされている。図１８-１〜１８-４は、掛け止め歯切部１８及びこれに対応する対向歯切部１９についての、種々の形態を示すための、図１７のXVIII部分の拡大図である。図１８-１〜１８-４に示す、掛け止め歯切部１８及び対向歯切部１９の形態様式は、いずれも、掛け止め歯面３７と追い締め歯面３８とをそれぞれ有する多数の掛け止め歯３６から形成されている。掛け止め歯面３７の傾斜は、図１８-１〜１８-４では、いずれも、追い締め歯面３８の傾斜に等しいか、またはこれよりも大きい。追い締め歯面３８の傾斜は、図１８-１及び１８-３では、いずれも、４５°である。掛け止め歯面３７の傾斜は、図１８-１では８０°であり、図１８-２では６０°であり、図１８-３では４５°である。掛け止め歯面３７の傾斜が急であればあるほど、インターロック機構２１の緊急開放を確実に実現するために必要な力の投入量は大きくなる。追い締め歯面３８傾斜が、かなり低いことにより、ドリリングの位置・姿勢にある際、ドリルチャック１の追い締めが、小さな力の投入によって可能である。図１８-４に示す掛け止め歯では、掛け止め歯面３７は追い締め歯面３８と平行になっており、９０°の傾斜を有している。この場合には、追い締めを行うことも、インターロックがなされたドリルチャック１を緊急に開放することもできない。

図１９の平面図には、本発明にしたがうドリルチャック１の別の実施形態であって、複数の締付あご４が横断面にて台形状であるものについて示す。これら締付あご４は、ここでも同様に、チャック駆幹体３中に形成された案内受入部５中を案内されている。図２０には、断面が台形状の締付あご４を備える図２５のドリルチャックについて、側面図にて示す。特に、この側面図では、チャック駆幹体３に押し嵌められた固定スリーブ７における、締付スリーブ２を軸方向に固定するためのリングフランジ６も見て取ることができる。

図２１には、台形状の締付あご４を備えたチャック駆幹体３の側面図を示す。ここで、各締付あご４は、チャック駆幹体３の締付あご案内部１１中に案内されている。

図２２には、図２１のXXII−XXII線に沿った、チャック駆幹体３の断面を示す。図２２から、特には、締付あご４の台形状の断面、及び、これに一致・対応するように締付あご案内部１１に設けられた案内受入部５の断面が示されている。案内用レール部３０としての役目をする締付あご４の台形状の断面により、また、案内溝３１として作用するところの、案内受入部５に備えられた同一の台形状の断面形状により、特には、締付あご４が傾くのが防止される。

さらには、図２３に示すチャック駆幹体３の斜視図から見て取れるように、この実施形態においても、締付あご案内部１１は、台形状の締付あご４を受け入れて抱え込んでいる案内受入部５の領域にて、局部的に外へ広げられている。すなわち、円錐台形の第２のセグメント３４がは、案内受入部５の領域にて、局部的に径方向寸法が大きくなっている。

次に、本発明にしたがうドリルチャックの作動方式について再度説明する。

締付の位置・姿勢にある際、掛け止めリング１７は、弾性的な復帰部材２２の側へと軸方向に位置がシフトされており、掛け止め歯切部１８は、未だ対向歯切部１９と噛み合わさっていない。この際、調整・切替カム部２３は、締付の位置・姿勢を規定する嵌合座部２８に差し込まれている。ドリルチャック１に連結されたドリリング機械の駆動装置をユーザーが作動させると、チャック駆幹体３とネジ切リング１３との間で相対回転が生じる。これにより、ドリリング機械の作動方向に応じて、締付あご４が閉じられるか、または開かれる。上記に代えて、次のとおりとすることもできる。すなわち、ユーザーは、締付あご４の位置・姿勢をシフトさせるべく締付スリーブを手動で回すこともできる。このようにして相対回転が生じると、締付スリーブ２の回転は、掛け止めスリーブ１６ないしは掛け止めリング１７を介して、ネジ切リング１３へと伝達される。締付あご４が、つかんで締め付るべき工具シャンクに突き当たると、抵抗が高くなり、調整・切替カム部２３は、締付の位置・姿勢を規定する嵌合座部２８から外れ出る。また、嵌合座部２８間に範囲を制限された相対回転が、締付スリーブ２とネジ切リング１３との間で生じる。この相対回転の際、調整・切替カム部２３は、それぞれの嵌合座部２８の間に形成された調整・切替カム面２４に沿って案内され、弾性的な復帰部材２２により、ドリリングの位置・姿勢へとシフトする。このドリリングの位置・姿勢では、ドリリングの位置・姿勢を規定する嵌合座部２８に、調整・切替カム部２３が差し込まれている。このようにシフトすることにより、掛け止め歯切部１８が、対向歯切部１９に噛み合うこととなる。駆動装置をさらに操作するか、または、締付スリーブ２をさらに締め付ける方向へ回すならば、掛け止め歯切部１８及び対向歯切部１９における傾斜などについて適宜に選択しておくことにより、追い締めを行うことができる。すなわち、掛け止め歯切部１８が押し下げられることによって歯切り部同士の噛み合わせが解除され、掛け止め歯切部１８が対向歯切部１９に接して滑り動く。締付あご４を開くときは、上記と逆の順序で位置・姿勢のシフトが行われる。

掛け止め歯切部１８が対向歯切部１９に噛み合わされているドリリングの位置・姿勢から出発するなら、締付スリーブ２が回転すると、掛け止め歯切部１８と対向歯切部１９との間の歯切り部同士の噛み合わせが解消される。また、掛け止めリング１７の位置が、ネジ切リング１３の調整・切替カム面２４によって軸方向にシフトされる。また、この際、調整・切替カム部２３が、締付の位置・姿勢を規定する嵌合座部２８に差し込まれる。このようになると、チャック駆幹体３に連結されているドリリング機械の駆動装置を作動させることで、締付あご３を開くことができる。この際、ドリリング機械の駆動装置は、作動方向が締付の工程とは逆に切り替えられている。上記に代えて、チャック駆幹体とネジ切リングとの間の相対回転について、締付スリーブ２を手動で回転することによって行うこともできる。

締付あご４が締付状態にある際、インターロックの噛み合わせを解除すべく締付スリーブ２を手動で回転させることができないことがある。このようなことは、特には、衝撃ドリリング作動にて起こり得る。このように手動で回転させられない場合、掛け止め歯面３７の傾斜を適宜に選択することで、チャック駆幹体３と連結されているドリリング機械の駆動装置により、緊急解除を実現することができる。

１…ドリルチャック； ２…締付スリーブ； ３…チャック駆幹体；
４…締付あご； ５…案内受入部； ６…リングフランジ；
７…固定スリーブ； ８…歯切部； ９…スピンドル受入部；
１０…カップリング部； １１…締付あご案内部； １２…チャック軸
１３…ネジ切リング； １４…外向きネジ切部； １５…歯列；
１７…掛け止めリング； １８…掛け止め歯切部；
１９…対向歯切部； ２０…歯切リング； ２１…インターロック機構；
２２…弾性的な復帰部材； ２３…調整・切替カム部；
２４…調整・切替カム面； ２５…閉じ止め部材； ２６…第１の取付固定溝；
２７…第１のスナップリング； ２８…嵌合座部；
２９…取り付け固定構造部； ３０…案内用レール部；
３１…案内溝； ３２…カラー部； ３３…円筒状の第１のセグメント；
３４…円錐台形の第２のセグメント； ３５…円筒状の第３のセグメント；
３６…掛け止め歯； ３７…掛け止め歯面； ３８…追い締め歯面；
４０…第２の取付固定溝； ４１…第２のスナップリング

Claims (20)

1. チャック駆幹体（３）と、
   チャック駆幹体（３）中に案内されている締付あご（４）と、
   チャック駆幹体（３）によって案内されており、締付あご（４）の位置・姿勢をシフトさせるべく、締付あご（４）に備え付けられた歯列（１５）にネジ切部（１４）が噛み合わされているネジ切リング（１３）と、
   チャック駆幹体（３）をその外周面の側から囲んでおり、ネジ切リング（１３）に、トルク伝達を行うように連結可能である締付スリーブ（２）とを備えるドリルチャックにおいて、
   チャック駆幹体（３）は、スピンドル受入部（９）を有するカップリング部（１０）と、これとは別体の締付あご案内部（１１）とを有してなり、締付あご案内部（１１）中には、締付あご（４）を案内するための案内受入部（５）がチャック軸（１２）に対して傾いて延びていることを特徴とするドリルチャック。
2. 案内受入部（５）に案内溝（３１）が備え付けられており、平型ダイスの形態を有する締付あご（４）に、案内溝（３１）に対応する案内用レール部（３０）が備え付けられていることを特徴とする請求項１に記載のドリルチャック。
3. 案内用レール部（３０）は、断面が実質上矩形であり、締付あご（４）における、歯列（１５）とは逆側に備えられていることを特徴とする請求項２に記載のドリルチャック。
4. 締付あご案内部（１１）の径が、締付あご（４）を受け入れて案内する案内受入部（５）の領域にて、局部的に拡大されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のドリルチャック。
5. 締付あご案内部（１１）は、カップリング部（１０）とは逆側に円筒状の第１のセグメント（３３）を備え、この第１のセグメント（３３）が、円錐台形の第２のセグメント（３４）と一体に形成されており、
   締付あご案内部（１１）には、カップリング部（１０）の側に、円筒状の第３のセグメント（３５）が備え付けられていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のドリルチャック。
6. カップリング部（１０）には、締付あご案内部（１１）に連結するための取り付け固定構造部（２９）が備え付けられていることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のドリルチャック。
7. 取り付け固定構造部（２９）は、カラー部（３２）に接するところにまで延びていることを特徴とする請求項６に記載のドリルチャック。
8. 締付あご案内部（１１）には、締付スリーブ（２）の軸方向位置を固定するために、リングフランジ（６）を有する固定スリーブ（７）が備え付けられ、この固定スリーブ（７）の内周面には、鋸歯状またはその他の形状の歯切部（８）が備えられていることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載のドリルチャック。
9. 掛け止めリング（１７）が備えられ、この掛け止めリング（１７）は、ネジ切リング（１３）に回転不能に、かつ、ネジ切リング（１３）に対して軸方向へとズレ動き可能なように、ネジ切リング（１３）に組み付けられており、また、この掛け止めリング（１７）に備えられる掛け止め歯切部（１８）は、チャック駆幹体（３）に備え付けられる対向歯切部（１９）に軸方向から噛み合わされて歯切部同士の噛み合わせをなすことを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載のドリルチャック。
10. 対向歯切部（１９）が、カップリング部（１０）に備え付けられる歯切リング（２０）に設けられていることを特徴とする請求項９に記載のドリルチャック。
11. 弾性的な復帰部材（２２）を介してネジ切リング（１３）により支持されている掛け止めリング（１７）に、少なくとも１つの調整・切替カム部（２３）が備え付けられており、締付スリーブ（２）に備え付けられている閉じ止め部材（２５）に調整・切替カム面（２４）が設けられており、調整・切替カム部（２３）は、掛け止めリング（１７）を軸方向へ位置シフトさせるべく、調整・切替カム面（２４）によるカム作用を受けることを特徴とする、請求項９または１０に記載のドリルチャック。
12. 閉じ止め部材（２５）に設けられた少なくとも１つの調整・切替カム面（２４）は、ドリリングの位置・姿勢および／または締付の位置・姿勢を規定する少なくとも１つの嵌合座部（２８）に接するところにまで延びていることを特徴とする請求項１１に記載のドリルチャック。
13. チャック軸（１２）に対する締付あご（４）の傾斜は、１５°と２５°との間の領域から選ばれた値であるか、１８〜２２°の領域の領域から選ばれた値であるか、または２０°であることを特徴とする、請求項１〜１２のいずれかに記載のドリルチャック。
14. 歯切リング（２０）を取り付け固定すべく、カップリング部（１０）に第１の固定溝（２６）が備え付けられていることを特徴とする請求項１〜１３のいずれかに記載のドリルチャック。
15. 閉じ止め部材（２５）を取り付け固定すべく、ネジ切リング（１３）に第２の固定溝（４０）が備え付けられていることを特徴とする請求項１〜１４のいずれかに記載のドリルチャック。
16. カップリング部（１０）が第１の材料で形成され、締付あご案内部（１１）が、第１の材料とは異なる第２の材料で形成されていることを特徴とする請求項１〜１５のいずれかに記載のドリルチャック。
17. 掛け止めリング（１７）に形成された掛け止め歯切部（１８）と、チャック駆幹体（３）に備え付けられて、掛け止め歯切部（１８）に対応する対向歯切部（１９）とは、いずれも、掛け止め歯面（３７）及び追い締め歯面（３８）を有する複数の掛け止め歯（３６）により形成されていることを特徴とする請求項１〜１６のいずれかに記載のドリルチャック。
18. 掛け止め歯切部（１８）と対向歯切部（１９）との間に形成された歯切部同士の噛み合わせ部にあって、掛け止め歯面（３７）の傾斜は、追い締め歯面（３８）の傾斜よりも大きいか、または等しいことを特徴とする請求項１７に記載のドリルチャック。
19. 掛け止め歯面（３７）の傾斜が、４５°以上であるか、６０°より大きいか、または８０°より大きいことを特徴とする請求項１７または１８に記載のドリルチャック。
20. 掛け止め歯（３６）における掛け止め歯面（３７）と、追い締め歯面（３８）とが、互いに平行に延びることを特徴とする請求項１７〜１９のいずれかに記載のドリルチャック。

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