JPH0493103A - ツールチャック - 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】 （イ）産業上の利用分野 この発明は、例えば、電動ドリルや電動ドライバ等に装
着されるツールチャ・ツクであって、チャックハンドル
を用いないで、手の力でチャックを締付けるタイプのツ
ールチャックに関する。

（ロ）従来の技術 上述のようなチャックハンドルを用いないで、手動でチ
ャックを締付けるツールチャックは、例えば、特開昭６
３−１．７４８０４号公報、実開昭６３−１−８９５０
９号公報等がある。

（ハ）発明が解決しようとする問題点 しかし、従来のチャックハンドルを用いないツールチャ
ックの締付は力は、チャック爪を移動させるネジ送りの
増幅作用のみであるので、チャックハンドルを用いた場
合と等価な締付り力を得ることができず、また、チャッ
ク爪をロック手段でロックすることで、チャック爪の緩
みを防ＩＬシてはいるものの、チャック爪の締付は力を
上げることはできず、したかって、チャックハンドルで
締イ」けるツールチャックと等価なツールの作業ができ
ない問題点を有する。

そこでこの発明は、特異なトルクアップ機構の介装で、
構造の複雑化を防止してコンパクトに構成し得るもので
ありながら、充分な締付は力を得るツールチャックの提
供を目的とする。

（ニ）問題点を解決するための手段 この発明は、チャック本体の先端側中心部に複数本のチ
ャック爪を拡縮摺動可能に保持し、上記チャック本体の
外周部に嵌着した操作環の正逆転てネジ環を回動し、こ
のネジ環のネジ送りで前記チャック爪を拡縮方向に摺動
させて、ツールの挟持および解除を行うツールチャック
であって、前記ネジ環に固定した出力環と、前記操作環
に偏心した状態で遊嵌保持させた入力環と、前記チャッ
ク本体に固定および解除される固定環とを並設し、前記
出力環に内周部を、また入力環に外周部をそれぞれ形成
し、これら内外周部を重合して、それぞれの対向部に歯
数差を有するサイクロイドギヤを刻設噛合し、前記入力
環の外周面に外周輪を介しヘアリンクを保有して、操作
環に挿入し、」二足入力環と固定環との間に、入力環の
公転を許容する状態にピン連結し、上記固定環とチャッ
ク本体との対向面にネジ環の締付けによる反力により圧
接固定される圧接部を形成すると共に、前記固定環の圧
接を解除する方向に該固定環を付勢する付勢手段を設け
たツールチャックであることを特徴とする。

（ホ）作用 この発明のツールチャックによれば、ツールをチャック
爪に挟持させるために、操作環を締付は方向に回動する
と、ツールとチャック爪との間に間隙があって、チャッ
ク爪の負荷が小さい間は、入力環、出力環および固定環
は連結抵抗により体向に回動し、その結果、操作環の回
動と等速でネジ環を回動し、チャック爪は速い速度で収
縮され、速くツールを挟持状態にする。

」二連の挟持状態からさらに操作環を回動することで、
チャック爪に締付は力が作用すると、チャック爪の負荷
か大きくなり、その負荷の反力でネジ環は後退して、固
定環を押圧し、該固定環とチャック本体との圧接部は圧
接されて、固定環が固定される。

その結果、操作環の回動で入力環が公転し、この公転で
サイクロイドギヤの歯数差で減速された大きなトルク出
力が出力環に生じ、この大きなトルクでネジ環を回動し
、チャック爪は大きなトルクでツールを挟持する。

次に、ツールの挟持を解除するには、操作環を逆方向（
緩み方向）に回動ずればよい。

回動初期は固定環がチャック本体に圧接固定されている
ため、出力環は前述と同様に大きなトルクでネジ環を回
動してツールの締付けを解くことができ、チャック爪に
締付は力がなくなると、ネジ環の反力が解除されること
で、付勢手段も固定環の圧接固定を解除し、ネジ環は操
作環の回動と等速で遠く回動され、チャック爪は速く拡
大摺動される。

さらに、ネジ環のネジ送りがなくなり、チャック爪の拡
大が最大に至って、チャック爪の拡大が固定されると、
出力環か固定状態になる。

一方、固定環は前述のように圧接が解除されてフリーで
あるため、操作環の回動による入力環の公転はサイクロ
イドギヤの歯数差分自転が生じるも、この自転は固定環
を空転させることになり、その結果、ネジ環のネジ送り
でチャック爪が最大拡大位置でロックされることが防止
される。

（へ）発明の効果 上述の結果、この発明によれば、入力環、出力環および
固定環による減速機構か大きなトルクアツブ機構となっ
て、手動にょる回動力が大きく増幅されるので、チャッ
クを大きなカで締付けることができ、チャックハンドル
の場合の締イ」けと等価な締付けて確実なツールの挟持
が得られる。

さらに、上述のトルクアップ機構は、入力環、出力環お
よび固定環の３枚がリング状に形成される構造であるた
め、チャック爪との構造の結合が容易であって、コンパ
クトに構成することができ、また、構造か簡単でありな
から、大きなトルクの伝達力を有する。

また、チャックからツールを外すときに、チャック爪の
締付けを手動で緩めた後、モータ出力でチャック本体を
回動することで、チャック爪を拡大することが容易であ
るが、この場合、ネジ環のネジ送りがなくなり、チャッ
ク爪の拡大が最大に至って、チャック爪の拡大か固定さ
れると、従来ては、ネジ環でチャック爪をロックする状
態になり、また、このロック状態時に作業者の手に衝撃
を与えることになる。

しかし、この発明によれは、固定環の圧接が解除されて
フリーとなっているため、前述のようにチャック爪の拡
大摺動か最大に至った後は、固定環が空転することにな
り、その結果、ネジ環のネジ送りでチャック爪か最大拡
大位置でロックされることが防止されて、軽く挟持方向
への回動ができ、作業者にも衝撃を与えることがなくな
る。

さらに、入力環の外周面には外周輪を介してベアリング
を保有しているので、この入力環を操作環の内周部に挿
入して組立てるとき、ベアリングを、例えば、グリスで
固定して外周輪て保持すると、操作環に挿入するとき、
ベアリングの落下がなくなり、組立てが簡単容易となり
、生産性が向上する。

（ト）発明の実施例 この発明の一実施例を以下図面に基づいて詳述する。

図面は電動ドリルや電動ドライバ等でドリルビットやド
ライバビット等のツールを挟持するツールチャックを示
し、第１図において、該ツールチャック１−０はチャッ
ク本体１１の先端中心部に３木のチャック爪１２・・・
を、チャック本体１１の軸芯に対して先端側か集合する
傾斜状に、しかも、拡縮摺動可能に斜設している。

すなわぢ、それぞれのチャック爪１２はチャック本体１
１の軸芯に対して傾斜状に形成した摺動溝１−３に摺動
のみ自在に挿入し、それぞれの外周部にはそれぞれが連
続する状態となる部分雄ネジ１４を螺設し、これら部分
雄ネジ１４・・にはリンク状のネジ環１５の雌ネジ１６
を螺合し、このネジ環１５を正逆回転することで、チャ
ック爪１２・・をネジ送りして拡縮摺動し、ツールの挟
持およびその解除を行う。

上述のネジ環１５の外周部にはトルクアップ機構１７を
嵌着し、さらに、このトルクアップ機構１７の外周面に
は操作環１８を嵌装し、この操作環１８を正逆回転、す
なわち、ツールの締付は方向、または、取外し方向に回
動することで、その同動力をトルクアップ機構１７を介
して前述のネジ環１５に伝達する。

上述のトルクアップ機構１７は次のように構成している
。

すなわち、該機構１７は、前述のネジ環１５の外周に圧
入して固定する環状の出力環１９と、前述の操作環１８
に所定量の偏心量ｅて偏心して遊嵌保持される環状の入
力環２０と、前述のチャック本体１１の後部にテーパ周
面に圧接固定される固定環２１との３つの環状体を有し
、これらの環状体をチャック本体１１の軸芯方向に配設
している。

上述の出力環１９の内端側には凹部を形成して内周部を
形成すると共に、前述の入力環２０の外端側には小径の
外周部を形成して、これら内周部と外周部とを重合し、
これらの対向部に歯数差を有するサイクロイドギヤ２２
．２３を刻設して、噛合している。

第２図に示すように、−１−述の出力環］９側のギヤ２
２は、例えは、６３歯、他方の入力環２０側のギヤ２３
は６１歯てあって、歯数差を２歯に設定し、これらのギ
ヤ２２．２３はザイクロイド運動をするザイクロイトギ
ヤを構成する。

すなわち、操作環１８を回動操作し、該操作環１８に対
する偏心によって入力環２０に公転のみ（自転をロック
した状態）を与えると、この入力環２０に刻設したギヤ
２３と出力環１９に刻設したギヤ２２との２歯の歯数差
により、歯数の多い分だけ出力環１９に自転が生じ、操
作環１８の回転が大きく減速されるので、この出力環１
９の自転出力が大きくトルクアップした出力となる。

上述の減速比は、前述のように、出力環１９のギヤ２２
の歯数が６３歯、入力環２０のギヤ２３の歯数が６１で
あって、歯数差を２歯とすると、２（歯）／６１（歯）
−１，／３０．５となり、入力に対して大きな減速比と
なり、大きなトルクアップ出力か出力環１９から得られ
る。

前述の入力環２０の外周面には、外周輪２４て包みこん
だベアリング２５を保有し、上述の外周輪２４か操作環
１８の内周面に接触して、全体か挿入される。

第３図に示すように、前述の入力環２０の内端面には、
複数箇所にピン２６・・・を連設し、これと対向する固
定環２１の外端面には、該ピン２Ｇ・・の公転を許容す
る大きさの凹部２７　を形成して、相互を嵌合し、これ
らピン２６および凹部２７は固定環２１がチャック本体
１１に固定されることで、人力環２０の自転を阻止し、
公転のみを許容する。

前述の固定環２１をチャック本体１１に固定するために
、該固定環２１の中心部には後端側が大径になるテーパ
状の圧接面２８を形成し、チャ・ツク本体１１側にもこ
れに対応する圧接面２９を形成し、これら圧接面２８．
２９は前述のネジ環１５がツールの締付は方向に回動し
、チャック爪１２がツールを締付けたときに生じる反力
でベアリング３０を介して固定環２１を押圧することに
より、相斤が圧接し、固定環２１かチャック本体１１に
固定される。

第４図にも示すように、前述の固定環２１の内端側の円
周上には歯山３１を刻設し、さらに、この歯山３１に係
合する複数のボール３２を保持した弾性環３３を固定環
２１の後面に配設し、該弾外環３３の弾性てボール３２
を介して固定環２１を付勢することで、固定環２１の圧
接固定の解除および回り止めとして作用する。

なお、図中、３４は止めリング、３５は固定リングであ
る。

そして、操作環１８の後部にはカバー３６を対向してチ
ャック本体１１の後部にその基部を圧入固定している。

なお、前述のネジ環１５は２つ割りに形成して、チャッ
ク本体１１に組付けた後、出力環１９を圧入することで
、一体にしているが、この両者の一体構成は、相互にネ
ジを刻設してネジ込みで固定するも、あるいは、スプラ
イン嵌合にしてＥリングで抜は止めするも、いかなる手
段で一体構造にするもよい。

図中、３７はベアリングである。

このように構成したツールチャック１０の動作を説明す
る。

ツールをチャック爪１２に挟持するために、該チャック
爪１２が大きく開口しているとすると、これにツールを
挿入してチャック爪１２を挟持するには、操作環１８を
締付は方向に回動する。

回動初期にはチャック爪１２にはツールの挟持による負
荷がかかっていないので、トルクアップ機構１７の固定
環２１はチャック本体１１に対してフリーの状態である
ため、出力環１９、入力環２０、固定環２１が連結抵抗
で一体となり、これらが一体して回動することで、操作
環１８の回動が直接ネジ環１５の回動となり、速いネジ
送りでチャック爪１２を送出す。

チャック爪１２がツールに接触して、該チャック爪１２
に負荷が発生すると、該負荷てネジ環１５に反力が生し
て、バックラッシュ分後退し、これがベアリング３０を
介して固定環２１を後方に押下げる。

これによって、固定環２１とチャック本体１１との圧接
面２８．２９が圧接されるので、固定環２１がチャック
本体１１に固定され、トルクア・ツブ機構１７が作用状
態になる。

すなわち、操作環１８の回動て入力環２０が公転し、こ
の公転でサイクロイドギヤ２２．２３の歯数差で減速さ
れた大きなトルク出力が出力環１９に生し、この出力環
１９のトルク出力てネジ環１５が回動され、チャック爪
１２・・か送出されてツールを高トルクで挟持する。

このようにしてツールを挟持した状態で作業を行った場
合、大きいトルクでツールを締付けているので、チャッ
ク爪１２の緩みはなく、しかも、固定環２１の内端の歯
山３１に、弾性環３３のボール３２が係合しているので
、振動に対してもチャック爪１２の緩みが防止される。

次に、ツールを外すときは、操作環１８を緩み方向に回
動ずれはよい。

この場合、チャック爪１２が緩んて、ネジ環１５に反力
がなくなると、弾性環３３か固定環２１を押し戻すので
、該固定環２１とチャック本体１１との圧接面２８．２
９の圧接が解除されて、トルクアップ機構１７の作用が
解かれ、ネジ環１５は操作環１８の回動と等速で速く回
動して、チャック爪１２を速く緩み方向にネジ送りされ
、チャック爪１２か拡大摺動して、ツールを外すことが
できる。

なお、ネジ環１５のネジ送りがなくなるまでネジ送りを
して、チャック爪１２の拡大が最大に至って、チャック
爪］２のネジ終端とネジ環１５のネジ終端とが当接して
、チャック爪１２の拡大が固定されると、出力環１９か
固定状態になる。

しかし、固定環２１は前述のように圧接が解除されてフ
リーであるため、操作環１８の回動による人力環２０の
公転はサイクロイドギヤの歯数差分自転が生しるも、こ
の自転は固定環２１を空転させることになり、その結果
、ネジ環１５のネジ送りでチャック爪１２か最大拡大位
置でロックされることか防止される。

この実施例によれば、ツールの挟持は、トルクアップ機
構１７によりトルクアップされた締付は力で挟持される
ので、強固であり、チャックハンドルを用いた場合と等
価な挟持か得られる。

さらに、上述のトルクアップ機構１７は、出力環１９、
入力環２０、固定環２１の３枚がリング状に形成される
構造であるため、チャック爪】２との構造の結合が容易
であって、コンパクトに構成することができ、また、構
造が簡単でありながら、大きなトルクの伝達力ををする
。

また、作業中の振動に対する操作環１８やチャック爪１
２の緩みは弾性環３３による歯山３１とボール３２の付
勢噛合て防止され、より一層の強固なツールの挟持が得
られる。

さらに、上述の弾性環３３は、緩み止めの作用の他に、
チャック本体１１に対する操作環１８の抜は止め、さら
に、チャック爪１２からツールを外すときにチャック本
体１１とチャック爪１２との圧接の解除作用を行い、３
つの作用を１部品で行うことで、部品点数を少なくし、
よりコンパクトに構成することができる。

さらに、入力環２０の外周面には外周輪２４を介してベ
アリング２５を保有しているので、この入力環２０を操
作環１８の内周部に挿入して組立てるとき、ベアリング
２５を、例えば、グリスで固定して外周輪２４て保持す
ると、操作環１８に挿入するとき、ベアリング２５の落
下がなくなり、組立てが簡単容易となり、生産性が向上
する。

なお、上述の実施例では、チャック爪１２をその外周の
ネジ環１５てネジ送りしたが、前述の従来技術で開示し
た特開昭６３−１．７４８０４号公報で見られるような
、チャック爪のネジ送りタイプにも、この発明のトルク
アップ機構１７を介装することができるので、他の構成
を含めて、この発明は実施例の構成のみに限定されるも
のではない。

【図面の簡単な説明】

図面はこの発明の一実施例を示し、 第１図はツールチャックの断面図、 第２図は第１図中のＡ−Ａ線視断面図、第３図は第１図
中のＢ−Ｂ線視断面図、第４図は第１図中のＣ−Ｃ線視
断面図である。 １０・・・ツールチャック １１・・チャック本体 １２・・・チャック爪 １５・・・ネジ環 ］　８ １７・・トルクアップ機構 １８・・・操作環 １９　・出力環 ２０・・入力環 ２１・・・固定環 ２２．２３・・・サイクロイドギヤ ２４・・・外周輪 ２５・・・ベアリング ２８．２９・・・圧接面 ３１・歯山 ３２・・・ボール ３３・・・弾性環 第２図 ２１・・・固定環 ２９・・愼相面 ３１・・・１山 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）チャック本体の先端側中心部に複数本のチャック
   爪を拡縮摺動可能に保持し、上記チャック本体の外周部
   に嵌着した操作環の正逆転でネジ環を回動し、このネジ
   環のネジ送りで前記チャック爪を拡縮方向に摺動させて
   、ツールの挟持および解除を行うツールチャックであっ
   て、 前記ネジ環に固定した出力環と、前記操作環に偏心した
   状態で遊嵌保持させた入力環と、 前記チャック本体に固定および解除される固定環とを並
   設し、 前記出力環に内周部を、また入力環に外周部をそれぞれ
   形成し、これら内外周部を重合して、それぞれの対向部
   に歯数差を有するサイクロイドギヤを刻設噛合し、 前記入力環の外周面に、外周輪を介しベアリングを保有
   して、操作環に挿入し、 上記入力環と固定環との間に、入力環の公転を許容する
   状態にピン連結し、 上記固定環とチャック本体との対向面にネジ環の締付け
   による反力により圧接固定される圧接部を形成すると共
   に、 前記固定環の圧接を解除する方向に該固定環を付勢する
   付勢手段を設けたツールチャック。