JPH0592310A - チヤツク ジヨー - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 ジョーを作動させるべくナットを回転させた
時に、ジョーのねじ山部の端縁がナットのねじ山に突っ
込むのを防止することによって、工具のより簡単かつ強
力な把持を確実にするばかりでなく、チャックのスムー
ズな継続的作動を確実にする。 【構成】 三個のジョー３０ａ、…を有するタイプのチ
ャック１０において、各ジョー３０ａ、…の各ねじ山部
３４の両端縁の少なくとも一方が、そのジョー３０ａ、
…を作動させるナット７０のねじ山７２から離れて内側
方向へカーブするように形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、チャックのジョー、よ
り詳述すれば斯かるジョーに付形されたねじ山の形状に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】チャックは、種々の大きさの工具（例え
ば、種々の太さのドリルビット）をその工具を作動させ
るマシーン（例えば，ボール盤）に開放自在に保持させ
るために広く用いられている。極めて一般的なタイプの
チャックは、（１）本体と、（２）その本体の長軸線の
まわりに等間隔を持って位置すると共に本体の長軸線に
向って傾斜するよう本体内に嵌め込まれた三つの長尺な
ジョーと、（３）本体の長軸線のまわりを回転するよう
本体に装着されたナットとを有している。ナットはその
内側にねじ山を有し、このねじ山は本体の長軸線と同心
の円錐台状螺旋形に形成されている。このナットのねじ
山は各ジョーに形成されたねじ山部と噛合しており、そ
れ故ナットが回転させられたときに各ジョーはそのジョ
ーの長軸線と平行に移動させられ、従ってナットの回転
方向の如何によって各ジョーは本体の長軸線の方向また
はその長軸線から離れる方向へと移動させられるように
なる。こうして、これら三つのジョーは、本体の長軸線
と同心に位置された工具（例えば，ドリルビット）を把
持又は開放することができるようになる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上述したタイプのチャ
ックにおいてもたらされる問題点は、ナットの回転によ
ってジョーのねじ山に摩擦力が発生し、この摩擦力が各
ジョーをその長軸線を中心に回転させ易いということで
ある。ジョーのねじ山は、区分された複数のねじ部にて
構成されているので、ジョーのその各ねじ山部は端縁を
有し、ジョーがその長軸線を中心に回転させられた時に
その端縁がナットのねじ山に突つ込んでしまうことにな
る。これによりナットの更なる回転を妨げ、それにより
チャックのスムーズな作動を阻害するばかりでなくジョ
ーによる工具に対する把持力を減少させる可能性もあ
る。このことはナットの両回転方向において顕著である
が、長軸線を中心にジョーを回転させ易い上述の摩擦力
は工具が把持されるにつれて増加されるので、工具を緩
める方向よりは締め付ける方向にナットが回転された時
により重大な問題となる。

【０００４】上述の点に鑑みて、本発明は上述のタイプ
のチャックを改良したチャックを提供することを目的と
する。

【０００５】より詳述すれば、本発明は、ジョーのねじ
山部の端縁がナットのねじ山に突つ込んでしまうという
上述の問題を取り除くべくジョーのねじ山部の形状を変
更したチャックを提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明のこれら及び他の
目的は、本発明の原理に従って、ジョーのねじ山部の端
縁部の少なくとも一方を、そのジョーのねじ山部の主要
領域のアールよりも小さなアールを持ってナットのねじ
山から離して内方へカーブさせ、それによってジョーが
その長軸線を中心に回転させられた時にジョーのねじ山
部の端縁がナットのねじ山と接触又はナットのねじ山に
突つ込むことがないように構成したチャックジョを提供
することによって達成することができる。換言すれば、
本発明に依るチャックにおいては、長軸線を中心とした
各ジョーの回転は、ナットのねじ山とジョーのねじ山部
の比較的鋭利な端縁とが接触するというよりはむしろ、
ナットのねじ山とジョーのねじ山部の比較的広い面（例
えば，ジョーのねじ山部のより小さなアールを有する端
縁部）とが接触することによって停止される。ジョーの
ねじ山の端縁がナットのねじ山に突つ込むことによって
もたらされる拘束を避けることができるので、ナットの
ねじ山とジョーのねじ山部の面との接触でジョーの回転
が停止されることによって、工具をより強くしかも簡単
に把持できるばかりでなく、チャックの継続的にスムー
ズな作動を促進させることとなる。

【０００７】本発明の更なる特徴，その特質及び種々の
利点は、添付図面及び実施例に関する後述の詳細な説明
から明瞭になるであろう。

【０００８】

【実施例】図１，２に示したく如く、本発明（又は従来
技術）に従って構成したチャック１０は、略円筒状の本
体１２を有し、この本体１２は一般に本体の後部に形成
された穴１４内に延びたマシーンのシャフトを介してマ
シーン（図示せず）に取り付けられている。本体１２の
中央長軸線は、参照符号１６で示されている。

【０００９】本体１２には、三つの穴１８が形成されて
おり、この各穴１８には夫々ジョー３０ａ，３０ｂ，３
０ｃ（以下、一まとめにして、即ち総称的に「ジョー３
０」という。）が嵌め込まれている。各ジョー３０は、
図１中で軸線３２によって示された長軸線を有してい
る。三つの穴１８は軸線１６のまわりに等間隔をもって
離間位置し、それ故ジョー３０も同様に軸線１６のまわ
りに等間隔をもって離間位置している。更に、穴１８は
軸線１６の方向及び本体１２の前方へ向って傾斜してお
り、それ故ジョー３０も同様に傾斜している。各穴１８
は，その各穴内に挿入されたジョー３０がその軸線３２
と平行に運動できるようにそのジョー３０をガイドして
いる。

【００１０】軸線１６のまわりを本体に相対して回転す
るカラー５０が本体１２に装着されている。このカラー
５０はリングギャー６０と、内側にねじ山が付形された
ナット７０に連結されている（場合によっては部品５０
と６０を同一部品として構成することができ、一方他の
場合には部品６０と７０を同一部品として構成すること
ができる。）。カラー５０は手で回転させるか又は本体
１２のベアリング穴２０内に抜き差し自在に突出したシ
ャフト（図示せず）にリングギャー６０の歯と噛合する
ように装着されたピニオンギヤー（図示せず）によって
回転させることができる。部品５０，６０を回転させる
ことによってナット７０が回転するようになる。

【００１１】ナット７０のねじ山７２は、軸線１６と同
心の円錐台状螺旋形に形成されている。このねじ山７２
は各ジョー３０のねじ山部３４と噛み合っている。従っ
て、ナット７０が回転させられたときに、ナットのその
回転方向の如何によって各ジョー３０がその長軸線３２
と平行に軸線１６の方向又は軸線１６から離れる方向へ
動くようになる。こうして、三つのジョー３０はこれら
ジョー３０間に軸線１６と同心に配置された工具（図示
せず）を把持又は開放させることができる。

【００１２】図３〜５は典型的な従来のジョー３０を詳
細に図示したものである。これらの図から理解できるよ
うに、ジョーのねじ山部３４は、一般的には、ジョーの
そのねじ山部３４が噛合するナット７０のねじ山部７２
を補足するために選択されたアール（ｒａｄｉｕｓ）Ｒ
１をもってアーチ形に形成されている。ナットのねじ山
７２のアールはナットの後部から前方へ向かって減少し
ているので、Ｒ１はおおよそねじ山部７２の平均アール
から適当な隙間寸法を差し引いた値に選択してもよい。
ジョーのねじ山部３４は、ナットのねじ山部７２の螺旋
状傾斜面と噛合できるようにするために図４に最も明瞭
に示したように同様に傾斜している。

【００１３】上述したタイプのチャックは、所望通りに
常にスムーズに作動するわけではない。更に、スムーズ
に作動しないことによりチャックによる工具の緊密な締
め付けを防げる虞れがある。このスムーズに作動しない
ことの原因は、少なくとも一つには以下の点にあると考
えられる。即ち、ナット７０の回転によってジョーのね
じ山部３４とナットのねじ山７２との対向面に平行に摩
擦力がジョーのねじ山３４に作用する。この摩擦力は各
ジョー３０をその軸線３２を中心にして回転させる傾向
がある。この回転はジョーのねじ山３４の始端縁が対向
するナットのねじ山７２の面と接触した時に停止する
（ジョーのねじ山３４の端縁は図４，５中に参照符号３
６ａ，３６ｂで示されている。ナット７０の回転方向の
如何によってジョーのねじ山部のこれら端縁の一方が始
端縁（即ち、ジョーのねじ山３４をナットのねじ山７２
へ導く端縁）となり、他方の端縁が後端縁となる）。ジ
ョーのねじ山部のこれら端縁は一般的には比較的鋭利す
なわち切り立っているので、上述した如く各ジョー３０
がその軸線３２のまわりを回転した時に、上記端縁はね
じ山７２に突っ込んでしまう傾向がある。このことによ
ってナットの更なる回転を防げる急激な抵抗力を生じさ
せることとなる。従って、ナット７０は所望通りにスム
ーズには回転せず、しかもチャックによって保持される
工具の緊密な締め付けさえも防げることとなる。実際
に、この問題は、結果的にジョー３０に生ずる背圧がジ
ョーのねじ山３４とナットのねじ山７２との対向面間の
上述した摩擦力を増加させることとなるので、工具がチ
ャックによって把持されているちょうどその時に最も過
酷なものとなる。これによって順々にジョー３０をその
軸線３２を中心に回転させ易いトルクを増加させ，それ
によってジョーのねじ山の始端縁３６ａ（又は３６ｂ）
をナットのねじ山７２になお一層強力に突っ込ませるよ
うになる。

【００１４】上述の問題は、本発明に従ってジョーのね
じ山３４における端縁３６ａ，３６ｂの少なくとも一方
と隣接する領域のアールを変更することによって克服す
ることができる。本発明は、ジョーのねじ山３４の両端
縁部に適用されるものとして示し説明するが、もし本発
明が解決しようとする問題点がナットの一方向（例え
ば、締め付け方向）の回転においてのみ非常にやっかい
なものである場合には、ナット７０がその方向に回転さ
れた時に始端縁となる端縁部にのみ本発明を適用できる
ことは明かである。

【００１５】例えば、本発明に依れば、図６に示した如
く、ジョーにおけるねじ山３４の端縁３６ａ，３６ｂと
それぞれ隣接する領域３８ａ，３８ｂは、これら領域が
アールＲ１（図５中に示したＲ１と略同一）より小さな
アールＲ２を有するよう変更されている。この好ましい
実施例においては、急にカーブしている端縁部３８ａ，
３８ｂ（即ち、アールＲ２を有する部分）がアールＲ１
を有するねじ山３４の中央部分４０と境界線がわからな
いようになめらかに延在している。こうして、ナット７
０が回転させられた時にナットのねじ山７２に突っ込む
よう鋭利な縁すなわち断絶部はジョーのねじ山の領域３
８ａ，３８ｂと４０との間には存在しない。アールＲ２
は、ジョーのねじ山の領域３８ａ，３８ｂを、そのねじ
山の端縁３６ａ，３６ｂと隣接するナットのねじ山７２
から内側へ離れる方向へカーブさせるよう選択されてい
る。こうして、上述の摩擦で誘発されるトルクによって
各ジョー３０がその長軸線３２を中心に回転させたられ
た時に、このジョー３０の回転は、ジョーのねじ山の鋭
利な端縁３６ａ（又は３６ｂ）とナットのねじ山７２の
面とが接触することによるというよりはむしろ，ジョー
のねじ山の領域３８ａ（又は３８ｂ）の比較的広い面と
ナットのねじ山７２の面とが接触することにより停止さ
れる。これによりジョーのねじ山３４のいかなる部分も
がナットのねじ山７２に突っ込むのを妨止し、それによ
りチャックの連続したスムーズな作動を促進させること
となる。更に、ジョーのねじ山のアールＲ２はそのねじ
山の輪郭の全てに影響を及ぼし、このねじ山には若干の
テーパーが付されているので、本発明を適用する場合に
は、その結果として必然的にジョーのねじ山がその両端
縁部で若干薄くなり、このことによってジョーのねじ山
の面（図３中に示したねじ山の面３５と略同一の面）が
対向するナットのねじ山７２とスムーズに噛合すること
を促進させる。

【００１６】ジョーのねじ山の領域３８ａ，３８ｂの周
回りの広がり及びアールＲ２を若干変更することができ
るが、これらのパラメーターを如何に選択するかは、以
下の理由により制限される。一方で、ジョーが上述の摩
擦で誘発されるトルクの影響を受けた時に長軸線３２を
中心とした各ジョーの回転を許容できるように制限する
ナットのねじ山７２とジョーのねじ山部の領域３８ａ，
３８ｂが協働しないようにジョーのねじ山の領域３８
ａ，３８ｂをその周回りの広がりが広く又は急にカーブ
するように構成すべきではない。換言すれば、もし領域
３８ａ，３８ｂが（ジョー３０の周回りで）広すぎ及び
（又は）小さすぎるアールＲ２を有する場合には、軸線
３２を中心としたジョーの許容できない多量の回転がな
されるまで、軸線３２を中心としたジョーの回転を停止
させるに必要なように領域３８ａ，３８ｂがナットのね
じ山７２と接触しないこととなる。他方において、ジョ
ーのねじ山の領域３８ａ，３８ｂは，ジョー３０がその
長軸線３２を中心に回転した時にジョーのねじ山の端縁
３６ａ，３６ｂがナットのねじ山７２と接触しねじ山７
２に突っ込まないようにするために、その周回りが十分
に広くしかも十分に小さなアールを有するよう構成しな
ければない。長軸線３２を中心としたジョー３０の回転
を許容できない程度に増加させることなく本発明の目的
を達成するためにジョーのねじ山の領域３８ａ，３８ｂ
の周回りの広さ及びアールＲ２をどの程度に設定すべき
かについては、上述したことから当業者に容易に理解で
きるであろう。

【００１７】図６はジョーのねじ山を二つの別個の半径
Ｒ１，Ｒ２を持もたせて形成した場合について示したも
のであるが、ジョーのねじ山３４が二つ以上のアールを
有し又はその周回り方向でアールが連続的に変化するよ
うな他の湾曲形状を有するよう構成することもできる。
例えば、図７は楕円４２の円弧と同じ形状をしたねじ山
３４を有するジョー３０を示したものである。この楕円
４２は、その長軸線４６がジョー３０のねじ山が付形さ
れた側と略平行になるように向けられたものである。従
って、図７に示したねじ山４の中央部分４０のカーブは
比較的ゆるやかなものとなっている。しかし、そのカー
ブは端縁部３８ａ，３８ｂに近づくにつれて段々と急に
なっている。換言すれば、図７に示したねじ山の中央部
４０のアールは図６中のＲ１と同様であってよいが、そ
のアールは中央部分から端縁部３８ａ，３８ｂに至るに
つれて徐々に減少している（図６中のＲ２と約同様の値
に向かって減少）。

【００１８】図６，７に示した実施例においては、ジョ
ーのねじ山付形面にナットのねじ山７２に突つ込むよう
な断絶部分が存在しないので、これら実施例はその点に
おいて特に好ましい。然しながら、本発明の範囲及び精
神を逸脱しない程度に小さく即ち比較的軽微な断絶をそ
の表面に有するようなジョーのねじ山形状に近似したね
じ山形状を有するようジョーを構成することもできる。
例えば、図８はジョー３０の拡大図で、この図８に示さ
れた実施例においては、ねじ山３４がアールＲ１を持っ
た中央部４０（図６中の部分４０と略同一）を有してい
る。然し、この実施例においてはジョーのねじ山の端縁
部３８ａ，３８ｂが夫々複数の隣接した周回りの小区域
１３８ａ，２３８ａ，３３８ａ、１３８ｂ，２３８ｂ，
３３８ｂを有しており、これら小区域の各々は図６中に
示した３８ａ，３８ｂのアールＲ２と略同一のアールを
有する円弧の比較的短い弦によって具現されている。従
って、これら小区域１３８ａ，２３８ａ，３３８ａ，１
３８ｂ，２３８ｂ，３３８ｂの各々はまっすぐになって
いるが、これら小区域が隣接してアールＲ２を有するな
だらかな円弧に近似した弧を構成している。こうして領
域４０，１３８ａ，２３８ａ，３３８ａ，１３８ｂ，２
３８ｂ，３３８ｂの間には断絶が存在するかもしれない
が、これら断絶は比較的些細なもので、ナットのねじ山
７２に突つ込み易いジョーのねじ山の端縁を作り出すこ
とはない。従って、仮令図８に示された領域３８ａ，３
８ｂが複数の平らな又はまっすぐな部分にて構成されて
いてもそれらは曲面に近似した面を構成し、従って、茲
において及び特許請求の範囲において曲面なる語を用い
たように、これらの領域３８ａ，３８ｂは曲面を有する
ものと言うことができる。

【００１９】上記説明は本発明の原理を単に例示的に説
明したもので、本発明の範囲及び精神を逸脱しない程度
に当業者が種々の変更を加えたものも本発明の範囲に含
まれることは明らかである。例えば，図６中では二つの
異なったアールＲ１，Ｒ２が示されているが、必要に応
じて三つ又はそれ以上の異なったアールを用いてジョー
のねじ山を形成することができることは明らかであるで
ある。同様に、図６〜８中においてジョーのねじ山の両
端縁部３８ａ，３８ｂは同じように構成されているが、
もし一方の端縁部のみがチャックの作動にかなり重大な
悪影響を及ぼす場合には、その一方の端縁部のみ本発明
に従って修正し、他方の端縁部は修正せずにおくことも
可能である。

【００２０】

【発明の効果】以上説明したように本発明のチャックに
おいては、ナットが回転された時にジョーのねじ山部の
端縁がナットのねじ山に突っ込むことがないよう構成さ
れているので、工具をより強くしかもより簡単に把持で
きるばかりでなく、チャックの継続的にスムーズな作動
を促進させることができるという利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来技術又は本発明のいずれかに従って構成さ
れたチャックの部分断面側面図で、図１の断面個所は図
２の１ー１線に沿って切断した場合の断面個所である。

【図２】図１に示したチャックの図１の２ー２線に沿っ
た正面端面図である。

【図３】図１に示したチャックに用いられる従来の典型
的なジョーの部分断面側面図である。

【図４】図３に示したジョーを上方から見た図である。

【図５】図４の５ー５線に沿った断面図である。

【図６】図５に類似した図で本発明の第一の例示的な実
施例を示した図である。

【図７】図５に類似した図で本発明の第二の例示的な実
施例を示した図である。

【図８】図５に類似した図で本発明の第三の例示的な実
施例を示した図である。

【符号の説明】

１０ チャック １２ 略円筒状の本体 １６ 本体の中央長軸線 ３０（３０ａ，３０ｂ，３０ｃ） ジョー ３２ ジョーの長軸線 ３４ ジョーのねじ山部 ３６ａ，３６ｂ ジョーのねじ山部の
端縁 ３８ａ，３８ｂ ジョーのねじ山部の
端縁と隣接する領域 ７０ ナット ７２ ナットのねじ山

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 長軸線を有する本体と、前記本体内に前
   記長軸線の周囲を取り囲んで離間配置された複数個の長
   尺なジョーと、前記本体に装着されて本体の前記長軸線
   のまわりを本体に相対して回転されるナットとを有し、
   前記ジョーの各々が本体の長軸線に相対して傾斜した長
   軸線を有し、前記ナットが本体に相対して回転させられ
   た時に前記ジョーの長軸線と平行に前記本体に相対して
   ジョーの各々を移動させるべく前記ナットが前記ジョー
   の各々のねじ山部と螺合しており、各ジョーの前記ねじ
   山部がそのジョーの長軸線を横切って第一の端縁から第
   二の端縁へと延在し、前記第一の端縁と第二の端縁との
   間の第一の領域が前記ナットのねじ山とほぼ同じ形状と
   なるようカーブしているチャックであって、ジョーの各
   々のねじ山部が前記第一，二の端縁の一方から前記第一
   の領域まで延びた第二の領域を有し、この第二の領域が
   前記第一の領域と同じ方向にカーブしているが、前記第
   一の領域の曲率よりは大きな曲率を持ってカーブしてい
   ることを特徴とするチャック。
2. 【請求項２】 各ジョーにおける前記ねじ山部の表面が
   前記第一の領域から前記第二の領域に亘ってなめらかに
   連続していることを特徴とする請求項１に記載のチャッ
   ク。
3. 【請求項３】 各ジョーにおける前記ねじ山の前記第二
   の領域が前記第一の端縁から前記第一の領域まで延在
   し、各ジョーのねじ山部が前記第二の端縁から第一の領
   域まで延在した第三の領域を更に有し、この第三の領域
   が前記第一の領域と同じ方向にカーブしているが、前記
   第一の領域の曲率より大きな曲率を持ってカーブしてい
   ることを特徴とする請求項１に記載のチャック。
4. 【請求項４】 各ジョーにおけるねじ山の前記第一の領
   域の曲面が第一の比較的大きな半径を有する第一の円の
   弧であり、前記第二の領域の曲面が第二の比較的小さな
   半径を有する第二の円の弧であることを特徴とする請求
   項１記載のチャック。
5. 【請求項５】 各ジョーにおける前記ねじ山の前記第一
   と第二の領域が互いに接続している個所で、前記第一の
   円と第二の円とが共通の接線を有していることを特徴と
   する請求項４に記載のチャック。
6. 【請求項６】前記第一の領域の曲面が楕円の第一の弧で
   あり、前記第二の領域の曲面が前記楕円の第二の弧であ
   り、前記第一の弧が前記第二の弧よりゆるやかにカーブ
   し，前記第一，二の弧が前記楕円の第三の弧の小弧部分
   と隣接していることを特徴とする請求項１に記載のチャ
   ック。