JP5073321B2 - 回転工具のビット取り付け装置 - Google Patents
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Description
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。
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。
請求項1〜3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1〜3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であるが、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1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。
また、前記ビット押し出し部材がマグネットを備え、該マグネットで前記ビットを吸着保持する構成とした場合、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。
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。
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。
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。
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。
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)。
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。
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)
- 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、
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面に径方向に対して傾斜する案内傾斜面を設け、前記操作スリーブを移動操作することで前記鋼球を径方向に変位させ、前記径方向の変位の際に前記鋼球と前記案内傾斜面とが摺接することにより前記ビット押し出し部材がビット取り外し方向に変位する構成としたビット取り付け装置。 - 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、
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、前記鋼球が前記案内傾斜面に押し付けられると、その傾斜作用によりビット押し出し部材にビット取り外し方向の外力が作用し、ビット押し出し部材がビット取り外し方向へと変位する構成としたビット取り付け装置。 - 請求項1又は2記載のビット取り付け措置であって、前記鋼球が前記案内傾斜面に押し付けられると、前記鋼球はビット挿入孔の内周側に変位する構成としたビット取り付け装置。
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