JPH02501128A - 工具、殊に円板形工具を着脱可能に固定するためのチヤツク装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 工具、殊に円板彫工具を着脱可能に固定するためのチャック装置 技術分野 本発明は請求の範囲第１項の上位概念に記載された、工具、殊に円板彫工具を着 脱可能に固定するためのチャック装置に関する。殊に円板彫工具のためのチャッ ク装置は就中ポータプルの手持式１作機械、特にグラインダ用に適している。工 具の、手持式１作機械ケーシング側に配置されている一方のフランジが主軸に対 して移動可能にかつ該主軸にトルク伝達可能に連結されているチャック装置は公 知である（ＤＥ−ＰＳ第３０１２８３６号明細書）。この後側の支持フランジは この場合その支持エレメントを形成する主軸の肩を介して、軸方向で移動不能に 軸方向終端位置に支持されている。主軸端部上にねじはめられる他方のフランジ は、横断面がほぼキャップ状の別体の締付エレメントを有するナツトから成って おり、該締付エレメントは軸方向でコイルばねを介して締付ナツトのフランジに 支持されている。この締付ナツトをねじはめて締込むさい軸方向に圧縮されたば ねを介して上記キャップ状の締付エレメントが軸方向で工具に圧着され、これに より工具が主軸側のフランジに不動に締付けられ、この場合締付ナツトの円筒形 部分の端面が後側のフランジの対向している軸方向の面に当接し、締付ナツトが さらに固く締込まれると、上記の後側の、主軸側のフランジが締付ナツトと不動 に締め合わされ、場合によっては後側のフランジが支持エレメントを形成する主 軸の肩に軸方向に当接せしめられる。この手段は、Ｌ型グラインダの場合、砥石 車を所定の圧着力で締込み、かつこの圧着力を確実に保持しようとするものであ る。このようなチャック装置はまた砥石車の迅速で簡単な交換を可能にすると共 に、同時に、手持式工作機械、殊にＬ型グラインダに過負荷が発生することを避 けようとするものである。即ち、砥石車にかかるトルクが過度に大きい場合、砥 石車は停止状態にとどまり、他方において、後側のフランジ並びに締付エレメン トを有する締付ナツトが砥石車に対して相対運動を行なう。このチャック装置で は、運転中、締付ナツトが自動的にさらに固く締込まれる（このことは砥石車の 交換のさい締付ナツトの取外しを著しく困難にする）という効果とは逆の効果が 生じる。しかしそれにもかかわらずこの場合締付ナツトの取外しは特別の補助工 具を用いることなしには不可能であり、しかもこの場合工作機械の型式に応じて 主軸の方も第２の補助工発明の利点 請求の範囲第１項の特徴を有する本発明のチャ・ンク装置は以下のような利点を 有する。工具の交換がいかなる補助工具も用いることなしに可能であり、工具の 交換を迅速に確実に行なうことができる。さらに別の利点は、既存の手持式工作 機械にも大きな改造を加えることなしに装着することができる。このためには例 えば既存の後側の支持フランジを適合するフランジを備えた環状部分と簡単に交 換するだけで十分である。

前側の締付ナツトはそのまま変更なく公知の形式で用いられ、従って規格化され た、コスト的に有利な部品を用いることができる。また特に手に負えないような 場合、例えば締付ナツトが固く錆付いているような場合には、これにスパナを掛 けこの補助工具で締付ナツトを取外すことができる。後側の環状部分は主軸との 間に相対回動不能な形状接続部を有しており、従ってこれに関する法規上の条件 を充足する。さらに別の利点は、チャック装置が工具の作業側にでなく、工具と ケーシング側の支承フランジとの間の範囲に配置されており、その結果、例えば 工作物表面を擦ることによる損傷の危険がない。また、作業に場合により不都合 な影響を与える、工具作業側にチャック装置が軸方向に突出することもこれによ り避けられる。

図面の簡単な説明 図面には本発明の一実施例が示されており、以下に詳細に説明する。

第１図は締込まれｌ；砥石車を有するＬ型グラインダの一部としてのチャック装 置の軸方向縦断面の暗示図第２図は工具が不動に締込まれた状態におけるチャッ ク装置細部の拡大した暗示側面図、 第３図は工具が弛められた状態における、第２図の同じ部分の暗示側面図、 第４図は第３図のｒＶ−ｒＶ線による部分的断面を含む暗示平面図である。

発明を実施するｌ；めの最良の態様 第１図には、例えばＬ型グラインダとして構成されたポータプルの手持式工作機 械の下側部分が暗示されており、該手持式工作機械は伝動装置を介してモータで 駆動される主軸ｌＯを有し、この主軸ｌＯは端部で環状の肩１１を経て円筒形の 減径した頚部１２へ続いており、さらにここから、雄ねじ山１４を宵する端部側 のねじ山付き頚部１３へ続いている。主軸ｌＯは、例えば図示のような砥石車又 はその他の円板形工具、ゴム皿又はその類似物より成る工具１５を駆動するため に役立つ。該工具１５は２つのフランジ１６及び１７の間に工具軸方向で締込ま れていて不動に固定されている。両フランジのうち、主軸端部にはめこまれてい るフランジ１７は従来の締付はナツト１８として構成されており、このナンドは フランジに続くボス部分１９を有しかつ内側にひと続きの雌ねじ山２０を有して おり、この雌ねじ山で締付はナツト１８はねじ山付き頚部１３上へねじはめられ ている。ボス部分１９の外周面で工具１５は取付けられるさいセンタリングされ る。

もう一方のフランジ１６は主軸１０に対して移動可能にかつ後に述べる形式で主 軸１０にトルク伝達可能に！結されている。このフランジ１６は軸方向移動を生 じないように支持エレメント２１により固定されていて、かつ該支持エレメント へ、工具１５を締付けるだめの締付力を負荷している。支持エレメント２１は、 底部２３及び円筒部分２１を有する、横断面がほぼ逆−鉢形の環状部分２２から 成っている。環状部分２２は底部２３で軸方向で環状肩１１に支持されておりか つ半径方向では円筒形頚部１２上でセンタリングされている。主軸ｌＯ及び底部 ２３における、互いに嵌合し合う形状の面、例えば互いに平行な２つの平らな面 、により、環状部分２２は主軸ｌＯとの間に回動不能の形状接続部を構成し、該 接続部を介して環状部分２２はモータ駆動時に矢印２５で示す方向に、相対回動 不能に、−緒に駆動される。

フランジ１６は実質的には比較的偏平な円板から成っている。このフランジは主 軸ｌＯに対しては、ボス部分１９の外周面で゛環状部分２２に対して相対的に軸 方向に摺動可能にかつある限度内で回動・可能に、保持されている。環状部分２ ２とフランジ１６とは、この実施例ではトーシせンばねとして構成されているば ね２６を介して連結されており、該ばねの一方の端部２７は環状部分２２に、他 方の端部２８はフランジ１６に掛は止められている。判り易くするため、第２図 及び第３図ではこれらの端部の代わりに、端部２８でフランジ１６に掛は止めら れこのフランジを図示の矢印２９の方向で環状部分２２にばね弾性的に押圧して いるばねだけが暗示されている。

環状部分２２及びフランジ１６は軸方向で互いに向かい合っている端面３０，３ １に複数の、例えば３つの、周方向で順次に続く、図面左側へ上昇しｔ；傾斜面 ３２．３３を有しており、これらの傾斜面でフランジ１６及び環状部分２２は互 いに軸方向で接触している。環状部分２２の傾斜面３２はこの場合、円筒形部分 ２４の、フランジ１６側に向いた端面３０にある。

両方の傾斜面３２．３３の楔角度の大きさは、両傾斜面が自縛作用を生じる範囲 内の大きさに選ばれている。環状部分２２の各傾斜面３２には楔止側端部にそれ ぞれ１つの軸平行の段付き面３４が続いている。傾斜面３２．３３の楔面を互い に下降する方向で環状部分２２に対して相対的にフランジ１６が運動し、かつこ れにより、工具締付圧力が軸方向で減圧される場合、フランジ１６は段付き面３ ４に所属する係止面３５で該段付き面に当接せしめられる。この状態は第３図に 示されており、この場合チャック装置は弛められており、従ってねじはめられて いるフランジ１７は、フランジ１６から工具１５へ作用する軸方向の締付圧力か ら解放されている。

フランジ１６は各傾斜面３３の楔面下降側端部に続いている軸平行の係止突起３ ６を有し、該係止突起の、傾斜面３３側の端面はそれぞれ係止面３５として構成 されている。フランジ１６の各係止突起３６の反対側の端面はほぼ平行な連行面 ３７として構成されている。環状部分２２は周方向で各傾斜面３２からずらした 位置にほぼ軸平行の連行面３８を有しており、該連行面３８は工具１５が締込ま れるさいに（第２図）、係止突起３６のそれぞれ１つの所属の連行面３７に当接 し、フランジ１６を一緒に連行する。環状部分２２の段付き面３４及び周方向で これがら離れている連行面３８は各係止切欠部３９の両側の端面によって形成さ れており、これらの係止切欠部は円筒形部分２４の壁の切欠き部によって形成さ れている。係止切欠部３９は各傾斜面３２の楔上昇側端部に続いており、かつフ ランジ１６に向かう側が開いている。この場合各係止切欠部３９の周方向で測っ た開口幅はその内部へ係止する各係止突起３６の幅よりも大きい。

特に第４図に示されているように、環状部分２２及びフランジ１６の互いに軸方 向で接触し合う傾斜面３２及び３３の間には転動体４０が配置されており、これ らは傾斜面３２．３３間の滑り摩擦を転がり摩擦に変え、摩擦を著しく減少させ る。転動体４０はこの実鬼例では球であり、傾斜面３２の溝４１内に挿入されて いる。

フランジ１６はこれを取囲む円筒形スリーブ４２に固定されており、例えばこの スリーブ内へねじはめられている。円筒形スリーブ４２はまた軸方向で環状部分 ２２の円筒形部分２４上に延びており、かつ該円筒形部分の、工具１５側とは反 対側の端部に環状肩４３の形の軸方向ストッパで係合している。このような形式 でフランジ１６は円筒形スリーブ４２と共に環状部分２２に軸方向で離間不能に 固定されている。円筒形スリーブ４２によりフランジ１６と環状部分２２とは互 いに締金わされている。

チャック装置はさらに少なくとも１つの取外し可能な係止装置４４を有しており 、該係止装置を介してフランジ１６は、工具１５が不動に締込まれている第２図 に示す位置で、環状部分２２に対して形状接続的に固定されている。係止装置４ ４は舌状片４５を有しており、これはその一端部でねじ４６により環状部分２２ の、フランジ１６に向いた側に、固定されている。

舌状片４５はほぼ半径方向に向いている。この舌状片は板ばねとほぼ同じ作用を 有し、かつさらに付加的に、円筒コイルばねの形のばね４７により第２図及び第 ３図で下向きに押されている。ばね４７の端部の保持及びセンタリングのために 舌状片４５は凹部４８を有している。ばね４７は、ねじ４６による舌状片４５の 固定個所から比較的大きな半径方向距離をおいて舌状片４５に作用している。舌 状片４５の横断面の板厚は以下のように設計されている。即ち該舌状片が弛んだ 状態のばれ４７０作用でばね舌状片の形式で第２図及び第３図で言って下方へ曲 げられ、がつまに反対に手操作によりばね４７を圧縮させながら逆向きに上方へ 湾曲することができるように、設定されている。舌状片４７はまた例えば湾曲し た形状を有していて、第２図に示されている、軸方向で下方へ移されている位置 ではプレロードのない無負荷の状態にあり、かっばね４７の作用に抗して第３図 に示されている位置まで軸方向で持ち上げられるようにしてもよい。

舌状片４５は切欠部４９内に支承されており、該切欠部４９は、係止切欠部３９ の基部範囲に延びておりかっばね４７の範囲に該ばねの端部を受容しかつセンタ リングする凹所５０を備えている。

舌状片４５及び係止突起３６を合わＵた輻は係止切欠部３９の全幅にほぼ等しい 大きさに選ばれており、その結果、第２図に示す工具１５が締込まれた状態にお いて係止突起３６及び舌状片４５は係止切欠部３９内に並んで位置する。舌状片 ４５は要するに、フランジ１６が工具１５を不動に締込んだ第２図の位置におい ては係止切欠部３９内へ、それも該係止切欠部の段付き面３４と係止突起３６の 係止面３５との間に、係合する。このような形式で舌状片４５はこの位置（第２ 図）にＪｉいて係止突起３６の連行面３７と、環状部分２２の連行面３８との当 接状態を確保する。主軸ｌＯが矢印２５で示ず作業方向に駆動され、これにより 同じ形式で環状部分２２が駆動されると、該環状部分は、係止突起３６の連行面 ３７にあたっている連行面３８を介してフランジ１６をも一緒に駆動する。環状 部分２２及びフランジ１６はこの場合傾斜面３２，３３に沿って上方へ滑り、か つこれにより軸方向で互いに押し拡げられる。この軸方向の拡開位置（第２図） は、例えば手持式１作機械のモータへの給電が遮断され主軸ｌＯが比較的急激に 停止したときにも、舌状片４５によって確保される。矢印２５で示す方向と同じ 方向で工具１５になお作用しているモーメントが、工具１５を両フランジ１６． １７と一緒に、環状部分２２に対して矢印２５で示す駆動方向で回動させて不都 合にも工具１５の弛みを生じさせることはない。このようなことは係止突起３６ を環状部分２２の段付き面３４に対して支持する舌状片４５によって防止される 工具１５が締込まれていない場合には、ばね２６は通常はフランジ１６と環状部 分２２とを互いに回動させ、これらの両部分は傾斜面３２．３３に沿って滑動し て上昇し、これにより軸方向で互いに押開かれる。

工具１５を取外し交換する場合には、適当な手段により環状部分２２の回動がロ ックされる。このことは、例えば手持式１作機械中に組込まれている主軸ロック 装置によって主軸ｌＯをロックすることにより行なうことができる。場合によっ てはまた、主軸ｌＯの矢印２５の方向での回動を少なくともある限度内で防止す るには、モータに至るまでの伝動装置中の摩擦だけでも十分である。この場合舌 状片４５の外側の端部に手をかけることによって舌状片２をばね４７の作用に抗 して第３図に示す位置へ押上げることができ、この位置では舌状片４５は切欠部 ４９内へ達し、この切欠部４９は十分な深さををしており、その結果、舌状片４ ５は係止突起３６を解放し該係止突起３６の上面は舌状片４５の下側を擦過する ことができる。次いで手で工具１５を矢印２５と同じ方向に、即ち逆時計回り方 向に回動させる。このさい摩擦によりフランジ１７及びフランジ１６も一緒に連 行される。この方向でのフランジ１６の回転により、その傾斜面３３は回動をロ ックされている環状部分２２の傾斜面３２に沿って該傾斜面を下降する方向で滑 動し、この滑動運動は転動体４０の作用により、僅かな転がり摩擦を有する転勤 運動になる。環状部分２２に対するフランジ１６の、傾斜面３２を下降する方向 での相対回動のさい、フランジ１６は軸方向で環状部分２２に向かう方向で運動 し、これにより相応して軸方向での締付力が解除される。この場合締付はナンド １８は全く容易に手で弛め取外すことができる。傾斜面３２の楔面を下降する方 向でのフランジ１６の傾斜面３３の滑動運動は、係止突起３６の片側にある係止 面３５が各係止切欠部の所属する側にある段付き面３４にあたることによって制 限される（第３図）。工具１５を取外し回動モーメントが零になると直ちに、ば ね２６によりフランジ１６は環状部分２２に対して相対的に回動せしめられ、そ の結果フランジ１６の傾斜面３３は環状部分２２の傾斜面３２に沿ってその楔面 を上昇する方向で滑動し、両部分１６．２２は軸方向で再び押し離される。この 運動は係止突起３６の連行面３７が係止切欠部３９の対向している連行面３８に あたることによって制限される。今や各係止突起３６は第２図の位置にあり、先 に係止突起３６によってロックされていた舌状片４５はこのさい解放されるばね ４７の作用で自動的に切欠部４９から、各段付き面３４と係止面３５との間の中 間スペース内へはまり込む。これにより両部分１６．２２の互いに押し開かれた 位置が形状接続的に確保される。この位置で新しい工具１５を装着し不動に締込 むことができる。この場合、締付はナツト１８は軽く締め、従って新しい工具１ ５も動かないように軽く締めるだけで十分である。それというのは、後にモータ のスイッチがオンに切換えられると工具１５は運転中自動的に不動に締込まれる からである。

上下に接する傾斜面３２．３３間に配置されている転動体４０は、内傾斜面間に 存在する滑り摩擦を実際上無視しうる僅かな転がり摩擦に変える効果を有する以 上述べたチャック装置は簡単で、コスト的にも有利でありかつ迅速に確実ｊこ容 易に取扱うことができる。このチャック装置は工具の迅速で確実な交換を可能に し、そのために付加的な特別の工具を必要としない。チャック装置のさらに別の 利点は、既存の手持式１作機械、殊にグラインダに後から、大きな著しい改造を 必要とすることなく、取付けることができることにある。このためには一般に、 既存の後側のフランジを、円筒形スリーブ４２によってまとめられている環状部 分２２及びフランジ１６から成るユニットと交換するだけでよい。その他の、例 えば規格の締付はナツト１８はこの場合そのまま用いることができる。また工具 １５を支持する部分は主軸ｌＯとの間に相対回動不能な形状接続部を有している 。締付はナツト１８の使用により、特に機械各部が固く錆付いている場合にも、 締付はナラ１−１８は通常の形式で補助工具により弛めることができる。チャッ ク装置の使用は工具１５として円板形の砥石車が使用される場合に制限されるも のではなく、同様の形式で、その他の工具、例えば鉢形の円板、ブラシ、ゴム皿 等を補助工具なしで締付けることができる。

国際調査報告 Ｆｉｇ、３

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．駆動される主軸（１０）上に工具（１５）、殊に円板形工具を着脱可能に固 定するためのチャック装置であって、２つのフランジ（１６，１７）を有し、該 フランジ間に工具（１５）が軸方向で不動に締込まれるようになっており、上記 両フランジ（１６，１７）の一方の、主軸（１０）に対して移動可能に、かつ主 軸（１０）とトルク伝達可能に連結されている第１のフランジ（１６）が、支持 エレメントを介して軸方向移動を防止されておりかつ工具（１５）の締付圧力の 負荷から解放可能である形式のものにおいて、支持エレメント（２１）が現状部 分（２２）から構成されており、該環状部分（２２）が、上記第１のフランジ（ １６）の、工具（１５）側とは反対側において、主軸（１０）に軸方向で支持さ れていると共に主軸（１０）にトルク伝達可能に連結されており、かつ上記第１ のフランジ（１６）が環状部分（２２）に対して軸方向で移動可能かつ回動可能 に保持されており、かつ環状部分（２２）及び上記第１のフランジ（１６）が軸 方向で互いに向かい合っている端面（３０，３１）に複数の、周方向で順次に続 く、左側へ上昇する傾斜面（３２，３３）を有していて、該傾斜面で上記第１の フランジ（１６）と環状部分（２２）とが軸方向で互いに接触していることを特 徴とする、チャック装置。 ２．環状部分（２２）が第１のフランジ（１６）と、ばね（２６）、殊にトーシ ョンばねによって連結されており、該ぽね（２６）の一端部（２７）が環状部分 （２２）に、他端部（２８）が第１のフランジ（１６）に掛け止められているこ とを特徴とする、請求の範囲第１項記載のチャック装置。 ３．傾斜面（３２，３３）の楔角が、自縛作用を生ぜしめる範囲内の大きさに選 ばれていることを特徴とする、請求の範囲第１項又は第２項記載のチャック装置 。 ４．環状部分（２２）の各傾斜面（３２）の楔上側端部にそれぞれ軸線にほぼ平 行な段付き面（３４）が続いており、該段付き面に第１のフランジ（１６）の所 属の係止面（３５）が当接することにより、楔下側への運動のさい及び締付圧力 を軸方向で解除するさいの環状部分（２２）に対する第１のフランジ（１６）の 回動角度が制限されることを特徴とする、請求の範囲第１項から第３項までのい ずれか１項記載のチャック装置。 ５．第１のフランジ（１６）がその各傾斜面（３３）の楔下端部に続く、軸線に ほぼ平行な係止突起（３６）を有しており、該係止突起の、上記傾斜面（３３） 側の端面がそれぞれ係正面（３５）として構成されていることを特徴とする、請 求の範囲第４項記載のチャック装置。 ６．環状部分（２２）が周方向で各傾斜面（３２）に対して位置をずらされた、 軸線にほぼ平行な連行面（３８）を有しており、該連行面が、工具（１５）の締 付けのさい、第１のフランジ（１６）の所属の連行面（３７）に当接して該連行 面（３７）を一緒に回動させることを特徴とする、請求の範囲第１項から第５項 までのいずれか１項記載のチャック装置。 ７．第１のフランジ（１６）の各係止突起（３６）の、各係止面（３５）側とは 反対側の端面が連行面（３７）として構成されていることを特徴とする、請求の 範囲第６項記載のチャック装置。 ８．環状部分（２２）が各傾斜面（３２）の楔上端部に続く係止切欠部（３９） を有しており、該係止切欠部が第１のフランジ（１６）に向って軸方向で開いて おり、かつ該係止切欠部の一方の側の端面が段付き面（３４）を、他方の側の端 面が連行面（３８）を、形成していることを特徴とする、請求の範囲第１項から 第７項までのいずれか１項記載のチャック装置。 ９．各係止切欠部（３９）の周方向で測った開口幅が係止切欠部内に係合する第 １のフランジの各係止突起（３６）の幅よりも大であることを特徴とする、請求 の範囲第８項記載のチャック装置。 １０．環状部分（２２）の横断面がほぼ逆−鉢形に構成されており、かつその傾 斜面（３２）が円筒形部分（２４）の、第１のフランジ（１６）に向いた端面（ ３０）に配置されていることを特徴とする、請求の範囲第１項から第９項までの いずれか１項記載のチャック装置。 １１．係止切欠部（３９）が円筒形部分（２４）の壁にあけられた切欠部より成 っていることを特徴とする、請求の範囲第１０項記載のチャック装置。 １２．環状部分（２２）及び第１のフランジ（１６）の軸方向で互いに接触する 傾斜面（３２，３３）間に転動体（４０）、例えば凹溝（４１）内に挿入された 球が配置されていることを特徴とする、請求の範囲第１項から第１１項までのい ずれか１項記載のチャック装置。 １３．第１のフランジ（１６）がこれを取囲んでいる円筒形スリーブ（４２）に 固定されており、該円筒形スリーブが軸方向ストッパ、例えば環状の肩（４３） で環状部分（２２）に、工具（１５）に向かって軸方向で分離不能に、固定され ていることを特徴とする、請求の範囲第１項から第１２項までのいずれか１項記 載のチャック装置。 １４．第１のフランジ（１６）を、該フランジが工具（１５）を不動に締付ける ための位置で、環状部分（２２）に対して形状接続的に係止する少なくとも１つ の解除可能な係止装置（４４）が設けられていることを特徴とする、請求の範囲 第１項から第１３項までのいずれか１項記載のチャック装置。 １５．係止装置（４４）が環状部分（２２）に設けられた、ほぼ半径方向に延び ている、ばね負荷された舌状片（４５）を有しており、かつ第１のフランジ（１ ６）が工具（１５）を締付けるための位置にあるときに、上記舌状片（４５）が 環状部分（２２）の係止切欠部（３９）内の段付き面（３４）と該係止切欠部（ ３９）内へ係合する第１のフランジ（１６）の係止突起（３６）との間に、係合 し、第１のフランジ（１６）と環状部分（２２）との相対回動を防止し、かつ上 記舌状片（４５）が軸方向で環状部分（２２）内へ運動して係止突起（３６）の 軌道から外れた不作用位置において係止突起（３６）を解放し該係止突起（３６ ）を周方向で擦過させることを特徴とする、請求の範囲第１４項記載のチャック 装置。 １６．舌状片（４５）及び係止突起（３６）を合わせた幅が１つの係止切欠部（ ３９）の幅にほぼ等しいことを特徴とする、請求の範囲第１５項記載のチャック 装置。 １７．係止切欠部（３９）の基部側に舌状片（４５）を受容する切欠部（４９） が形成されていることを特徴とする、請求の範囲第１５項又は第１６項記域のチ ャック装置。