JP5201878B2 - ドリルチャック - Google Patents

Description

本発明は、追い締め式のドリルチャックに関する。

ドリルチャックが、一つのチャック躯幹体と、該チャック躯幹体に共軸に回転可能な締め付けテーパー部と、チャック躯幹体に取り付けられ、締め付けテーパー部を軸方向から支持するつかみあご保持体と、つかみあご保持体中の複数の案内スリットに案内され、チャック躯幹体と締め付けテーパー部との間の相対回転により位置・姿勢をシフト可能な複数のつかみあごと、係止ツメを備えるロック装置とからなる。係止ツメが、一方ではチャック躯幹体に共軸のリング状歯切部にバネの力を受けて差し込まれ、他方では、つかみあご保持体に取り付けられている。ロック装置が、リング状歯切部に係止ツメが差し込まれた状態では、チャック躯幹体及び係止ツメについて、つかみあごの締め付けを解除する方向での回転を防ぐが、締め付ける方向での回転を妨げない。
特開２００２−５２４０７

突き当たりによるストッパー作用を行うストッパー部がつかみあご保持体に備えられ、締め付けテーパー部には、ストッパー部が当接するストッパー受け部が設けられる。これらストッパー部及びストッパー受け部は、つかみあご保持体に対する締め付けテーパー部の相対回転について、係止ツメがリング状歯切部に差し込まれた第１の回転位置と、係止ツメがリング状歯切部から外れた第２の回転位置との間の所定の範囲に制限する。また、つかみあご保持体と締め付けテーパー部との間には、第１の回転位置に割り当てられた係合用受け部と、第２の回転位置に割り当てられる係合用受け部とを備える係合装置が配置され、該係合装置は、少なくとも、締め付ける向きでの締め付けテーパー部の回転方向において、つかみあご保持体に対する締め付けテーパー部の回転を、予め決められた締め付け力に達したときに、初めて行わせるようにするものである。

本件の優先権の基礎となる出願の時点において未公開であったドイツ出願公開１０２００５０１８３９２．１には、上述のようなドリルチャックが示されている。

このようなドリルチャックについて、耐用寿命と耐久性を高めることが望まれている。

このような課題は、本発明によると、上記のような追い締め式のドリルチャックにおいて、以下のような特徴を備えることにより解決される。締め付けテーパー部が、その内周面に配置された切替・調節用スリーブと相互回転不能に接続されており、この切替・調節用スリーブには、つかみあごの締め付けを解除する方向に締め付けテーパー部を回転させた場合に、係止ツメの位置・姿勢を、リング状歯切部に差し込まれた状態からリング状歯切部から外れた状態へとシフトさせる切替・調節用カム面形成部が備えられる。

締め付けテーパー部が追加的に切替・調節用スリーブを有しているということにより、発生する負荷の点で、この切替・調節用スリーブを最適化することができる。そのために締め付けテーパ部全体の作動形式を変える必要がなく、ドリルチャックの作動形式を変える必要もない。特には、締め付けテーパー部を金属で製作することができるので、通常追求される軽量構造形式をとりつつ、締め付けテーパー部の高い負荷がかかる個所に内側の内張りとして切替・調節用スリーブを配置するという実施形態をとることができる。このような構成によると、係止ツメの振れ動きは、確実に、締め付けテーパー部の回転運動に適合したものとなる。

上記において、切替・調節用スリーブに、ストッパ受け部と係合用受け部とが備え付けられるならば好ましい。切替・調節用スリーブのいっそうの高い耐久性を、ストッパー受け部および係合用受け部についても利用することができるからである。ただし、必ず利用しなければならないわけではない。

この場合、切替・調節用スリーブがその端部にスリーブフランジを有しており、このスリーブフランジに第１の切り取り部が切り取り形成されており、この切り取り部の縁部がストッパー受け部をなしているならば好ましい。この切り取り部は、切替・調節用スリーブのスリーブフランジを、内側への折り返しにより形成してから、切り取り部を打ち抜くことによって簡単なやり方で製作することができる。そのため、切替・調節用スリーブを備えるドリルチャックに追加の部品を使っているにもかかわらず、製造コストがさほど上昇しない。スリーブフランジに係合用受け部のための第２の切り取り部が切り取り形成されているというのも好ましい。このようにして、第１の切り取り部によって得られる利点を、係合用受け部に関しても実現することができるからである。第１の切り取り部および／または第２の切り取り部（これらの一方または両方）の縁部が折り返されていると、いっそう高い耐久性と安定性が得られる。このようであると、スリーブフランジのいっそう大きい材料厚みが得られるからであり、このようにして実現可能な材料厚みを、スリーブフランジそのものの面全体に設けなくてよい。すなわち、切り取り部のところでスリーブフランジのシート厚みを大きくしつつ、全面のシート厚みを大きくとる必要がない。第１の切り取り部の折り返しによって、また、特には第２の切り取り部の折り返しによって、スリーブフランジの弾性特性は非常に大幅に制限される。そのため、第２の切り取り部には、２つの係合用受け部を備える係止ばねを配置することが想定されている。この係止ばねは、つかみあご保持体の側に割り当てられた係止部材との係合を外すように逸れて変形することができる。この係止部材はつかみあご保持体に配置された係止ピンによって実現されるのが好ましい。好ましくは、係止ばねに、係止用カム面形成部（特には、内側へと台形状または山状に突き出す曲がり部）が備えられ、この係止用カム面形成部の両縁部が係合用受け部をなす。したがって、係止ピンは、２つの回転位置において、係止用カム面形成部の一方または他方の縁部に当接する。

また、係止ツメは、次のようであるならば好ましいことが知られた。係止用の歯を有する少なくとも１つの第１のレバーアームと、切替・調節用カム面形成部に当接するよう定められた第２のレバーアームとを備える２アームレバーとして構成されているならば、好ましいことが知られた。このようであると、切替・調節用カム面形成部とリング状歯切部との間の間隔が簡単な方式でもって克服され、レバー力を利用しつつ、リング状歯切部に対する係止ツメの十分な圧着を保証することができる。この実施形態において、ばねが、係止用の歯を有する第１のレバーアームを付勢するのが好ましい。このようにして、レバーアームの長さを充分に利用するようにし、また、リング状歯切部の方向へのばねからの応力を最適なものとする。

以下に、図面に示された実施例について詳細に説明する。

図１には、次のような追い締め式ドリルチャック１が示されている。一つのチャック躯幹体２と、該チャック躯幹体２に共軸に回転可能な一つの締め付けテーパー部３とを備え、該チャック躯幹体２に取り付けられた一つのつかみあご保持体４に、締め付けテーパー部３が軸方向から支持されている。つかみあご保持体４には、複数の案内スリット中に、複数のつかみあご５が案内されており、これらつかみあご５は、チャック躯幹体２とつかみあご保持体４との相互回転によって締め付け及びその解除（緩め）を行うべく、つかみあご保持体４に対して位置・姿勢をシフトすることができる。ドリルチャック１はさらに、ロック装置６を含んでいる。ロック装置６が、一方ではチャック軸７に共軸のリング状歯切部８を備え、他方では、バネ９の力の下でリング状歯切部８に差し込まれる係止ツメ１０を備える。係止ツメ１０は、つかみあご保持体４に取り付けられたものである。ロック装置６は、リング状歯切部８に係止ツメ１０が差し込まれた際に、チャック躯幹体２及び係止ツメ１０について、つかみあご５の締め付けを緩める向きの相互回転を防ぐが、締め付ける向きの相互回転を妨げない。そのため、ロック装置６にとって重要なことは、係止ツメ１０の切り替え操作を行うべく、締め付けテーパー部３、及び係止・解除の状態間の切替用のカム面形成部（係止ツメ１０の位置・姿勢についての切り替えや調整を行うためのカム面形成部材）１９が、係止ツメ１０を保持する部分に対して、すなわちつかみあご保持体４に対して、回転可能なことである。図１に示す実施例においては、リング状歯切部８がチャック躯幹体２に形成されており、締め付けテーパー部３は、２つの部材からなり、係止ツメ１０の位置・姿勢をシフトさせる役割を果たす締め付け解除（緩め）リング２１を備える。締め付け解除リング２１は、図示の実施例において、つかみあご保持体４に対する締め付けテーパー部３の回転可能性を実現させている。そのため、締め付けテーパー部３の軸方向先端部が、ネジ切部のネジ合わせにより、つかみあご保持体４に接続可能である。

図３Ａ及び３Ｂから知られるように、つかみあご保持体４にはストッパー受け部１２への突き当てによりストッパー作用を行う突き当てストッパー棒２０が割り当てられ、締め付けテーパー部３にはストッパー受け部１２が割り当てられる。突き当てストッパー棒２０及びストッパー受け部１２は、つかみあご保持体４に対する締め付けテーパー部３の回転可能な範囲について、係止ツメ１０が差し込まれた状態の第１の回転位置と、係止ツメ１０が外れた状態の第２の回転位置との間に制限する。締め付け解除リング２１がつかみあご保持体４に対して回転可能であるので、締め付けテーパー部３の軸方向先端部は、前述のように、つかみあご保持体４に対して回転しないようにすることができる。

ドリルチャック１は、さらに、係合装置を含んでいる。これは、図３Ａ及び３Ｂから知られる。この係合装置は、第１の回転位置及び第２の回転位置に割り当てられた係合用段部１３を、つかみあご保持体４と締め付けテーパー部３との間に備えている。少なくとも、締め付ける向きでの締め付けテーパー部３の回転方向において、係合装置は、つかみあご保持体４に対する締め付け解除リング２１の回転を、予め決められた締め付け力に達したときに、初めて行わせるようにする。すなわち、予め決められた締め付け力に達したときに初めて係合が外れる。実際の使用により知られるように、ドリルチャック１の締め付けを行う際、つかみあご保持体４中にて、複数のつかみあご５が工具シャフトに当接するように案内されている。上記により、つかみあご５のさらなる位置・姿勢のシフトは、より大きな抵抗を受けることとなる。この抵抗力は、締め付けテーパー部３を回転させる際に、さらに大きな回転モーメントを加えることを必要にさせる。したがって、この作動状態において、係合装置は、第２の回転位置と、第１の回転位置との間の切り替えの際に、係止ツメ１０がリング状歯切部８に、確実に、差し込まれた状態となっているようにする。

工具の交換のためにドリルチャック１を開くことを可能にするためには、係止ツメ１０が、リング状歯切部８から外れ出なければならない。このため、締め付けテーパー部３には、締め付けテーパー部３がつかみあご５の締め付けを解除する方向に回転する際に、係止ツメ１０の位置・姿勢をシフトさせるために、切替・調節用カム面形成部１９が割り当てられている。切替・調節用カム面形成部１９は、再度、第１の回転位置と第２の回転位置との間の切り替えを行うときに、作動する。したがって、係合装置の係合用段部１３も一方から他方へと切り替わるときに、作動するのである。

図１には、締め付けテーパー部３が、その内周面に配置された切替・調節用スリーブ１１と相互回転不能に接続されている様子を示している。締め付けテーパー部３が２つの部材からなる図示の実施例では、締め付け解除リング２１が、その内周面に配置された切替・調節用スリーブ１１と相互回転不能に接続されている。この切替・調節用スリーブ１１は、切替・調節用カム面形成部１９を有しており、ストッパー受け部１２及び係合用段部１３が備えられても良い。しかしながら、図３においては、ストッパー受け部１２及び係合用段部１３が、締め付け解除リング２１の側に割り当てられている。締め付け解除リング２１には、上端部から内向きにつき出すスリーブフランジ部１４が備えられる。このスリーブフランジ部１４には第１の切取り部１５が設けられており、この切取り部１５の縁部がストッパー受け部１２を形成している。スリーブフランジ部１４には、前述のように、切替・調節用スリーブ１１が割り当てられても良い。切替・調節用スリーブ１１の材料特性からの利点を得るためである。スリーブフランジ部１４には、係合用段部１３のための第２の切取り部１６も設けられている。係合用段部１３は、第２の切取り部１６に配置された板バネとしての係止ばね１７によって形成されている。詳しくは、係止ばね１７に、その内側への突き出し部としての係止用カム面形成部１８が備えられ、この係止用カム面形成部１８の両縁部に、軸方向の係止ピン１３Ａに係合する係合用段部１３が構成されている。ここで、係止ピン１３Ａは、つかみあご保持体４に固定されている。第１の切取り部１５ならびに第２の切取り部１６の縁部（図示の実施例では、縁部の全体）１４Ａが、軸方向にスピンドルの側（図の上方）へと直角に丸みを付けつつ折り返されており、これにより、全体としてスリーブフランジ部１４のシート厚み、すなわち軸方向の寸法を大きくしている。図示の実施例において、切り取り部１５，１６の縁部１４Ａは、いずれも、内側に開いたＣ字状ないし略ω字状であり、内側へと略４５度だけ折り曲げた板バネ状の係止ばね１７を第２の切り取り部１６に容易にはめ込むことができる。このとき、係止ばね１７は、第２の切り取り部１６における、回転方向両縁の外側端部同士をむすぶように配置され、これらの間は、中央にある台状の係止用カム面形成部１８を除き、横断面から見て直線状である。

また、切替・調節用スリーブ１１には、切替・調節用カム面形成部１９が備えられ、つかみあご５の締め付けを解除する回転方向へ締め付けテーパ部３が回転したときに、リング状歯切部８に差し込まれた位置から外れた位置へと係止ツメ１０の位置・姿勢を切り替える。図２を参照した場合、切替・調節用カム面形成部１９は、切替・調節用スリーブ１１に型押し成形により設けられている。すなわち、格別に低コストな方法で作製できることが明らかである。切替・調節用スリーブ１１は金属でできている。また、係止ツメ１０及びバネ９は、それぞれ、突き当てストッパー棒２０の軸方向先端側の部分により回動可能に支持されている。図示の例で、バネ９は、突き当てストッパー棒２０を囲むようにして嵌め付けられた板バネである。

本発明の追い締め式のドリルチャックを示す、軸方向断面図の左半部と側面図の左半部からなる縦断面・側面図である。 図１のII-II線に沿った断面について、係止ツメが差し込まれた状態の第１の回転位置・姿勢に対応する横方向断面図である。 第２の回転位置・姿勢にある状態を示す、図２Ａに対応する横方向断面図である。 図１のIII-III線に沿った断面について、第１の回転位置・姿勢にある状態を示す示す横方向断面図である。 第２の回転位置・姿勢にある状態を示す、図３Ａに対応する横方向断面図である。

符号の説明

１ ドリルチャック ２ チャック躯幹体 ３ 締め付けテーパ部
４ つかみあご保持体 ５ つかみあご ６ ロック装置
７ チャック軸 ８ リング状歯切部 ９ ばね
１０ 係止ツメ １１ 切替・調節用スリーブ １２ ストッパ受け部
１３ 係止用受け部 １４ スリーブフランジ １５ 第１の切り取り部
１６ 第２の切り取り部 １７ 係止用の板バネ １８ 係止用段部
１９ 切替・調節用カム面形成部 ２０ 突き当てストッパ棒

Claims (7)

1. 一つのチャック躯幹体（２）と、
   該チャック躯幹体（２）に共軸に回転可能な締め付けテーパー部（３）と、
   チャック躯幹体（２）に取り付けられ、締め付けテーパー部（３）を軸方向から支持するつかみあご保持体（４）と、
   つかみあご保持体（４）中の複数の案内スリットに案内され、チャック躯幹体（２）と締め付けテーパー部（３）との間の相対回転により位置・姿勢をシフト可能な複数のつかみあご（５）と、
   一方ではチャック躯幹体（２）に共軸のリング状歯切部（８）にバネ（９）の力を受けて差し込まれ、他方ではつかみあご保持体（４）に取り付けられている係止ツメ（１０）を備えたロック装置（６）とからなり、
   ロック装置（６）が、リング状歯切部（８）に係止ツメ（１０）が差し込まれた状態では、チャック躯幹体（２）及び係止ツメ（１０）について、つかみあご（５）の締め付けを解除する方向での相互の回転を防ぐが、締め付ける方向での相互の回転を妨げず、
   突き当たりによるストッパー作用を行うストッパー部（２０）がつかみあご保持体（４）に備えられ、締め付けテーパー部（３）に、ストッパー部（２０）が当接するストッパー受け部（１２）が設けられ、これらストッパー部（２０）及びストッパー受け部（１２）は、つかみあご保持体（４）に対する締め付けテーパー部（３）の相対回転について、係止ツメ（１０）がリング状歯切部（８）に差し込まれた第１の回転位置と、係止ツメ（１０）がリング状歯切部（８）から外れた第２の回転位置との間の所定の範囲に制限するものであり、
   つかみあご保持体（４）と締め付けテーパー部（３）との間には、第１の回転位置に割り当てられた係合用受け部（１３）と、第２の回転位置に割り当てられた係合用受け部（１３）とを備える係合装置が配置され、該係合装置は、少なくとも、締め付ける向きでの締め付けテーパー部（３）の回転方向において、つかみあご保持体（４）に対する締め付けテーパー部（３）の回転を、予め決められた締め付け力に達したときに、初めて行わせるようにするものである、追い締め式のドリルチャックにおいて、
   締め付けテーパー部（３）が、その内周面に配置された切替・調節用スリーブ（１１）と相互回転不能に接続されており、この切替・調節用スリーブ（１１）には、つかみあご（５）の締め付けを解除する方向に締め付けテーパー部（３）を回転させた場合に、係止ツメ（１０）の位置・姿勢を、リング状歯切部（８）に差し込まれた状態からリング状歯切部（８）から外れた状態へとシフトさせる切替・調節用カム面形成部（１９）が備えられ、
   切替・調節用スリーブ（１１）の端部の箇所に、スリーブフランジ部（１４）が備えられ、スリーブフランジ部（１４）には第１の切り取り部（１５）が切り取り形成され、第１の切り取り部（１５）の縁部（１４Ａ）がストッパー受け部（１２）をなすことを特徴とするドリルチャック。
2. 切替・調節用スリーブ（１１）が、係合用受け部（１３）を備え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. スリーブフランジ部（１４）には、係合用受け部（１３）のための第２の切り取り部（１６）が切り取り形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載のドリルチャック。
4. 第１の切り取り部（１５）の縁部、及び／または第２の切り取り部（１６）の縁部（１４Ａ）が折り返されていることを特徴とする請求項３に記載のドリルチャック。
5. 第２の切り取り部（１６）には、係合用受け部（１３）を備える係止バネ（１７）が配置されたことを特徴とする請求項３または４に記載のドリルチャック。
6. 係止バネ（１７）が係止用カム面形成部（１８）を備え、この係止用カム面形成部（１８）の両縁に、係合用受け部（１３）が形成されたことを特徴とする請求項５に記載のドリルチャック。
7. 切替・調節用スリーブ（１１）が金属からなることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載のドリルチャック。

Images