JPH085024Y2 - スパナ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、締結部材に係合させて
これを回転操作するスパナに関し、特に円筒状の外周面
を有する締結部材の外周面に係合させて回転操作するこ
とができるスパナに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、ナットやボルトなどの締結部
材を回転して締め付けるスパナは、その締結部材の形状
に対応した係合部が設けられ、その係合部を締結部材の
外周面に形成された被係合部に係合させて回転操作する
ように構成されている。

【０００３】また、例えば工作機械の工具ホルダーやコ
レットチャックにおける締め付けナットの場合は、円筒
状の外周面に等間隔置きに複数の被係合凹部や被係合溝
が形成されたものが一般的であり、これを回転操作する
スパナは、締め付けナットの外周面に沿う円弧状でかつ
被係合凹部や被係合溝に対する係合部を有するフック部
から柄部を延出して構成されている。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】ところが、高速回転で
高精度の加工を行うような工作機械における工具ホルダ
ーにおいては、高精度の回転バランスが要求されるため
に、その締め付けナットの外周面に等間隔置きに形成さ
れる被係合凹部や被係合溝の形状や大きさの精度に限界
があるため、所望の高精度の回転バランスをとることが
困難であり、そのために加工精度を向上する際の阻害要
因となっている。

【０００５】そこで、被係合凹部や被係合溝のない円筒
状の外周面を有する締め付けナットに係合して回転操作
できるスパナの提供が要請されている。

【０００６】本考案は、このような状況に鑑み、円筒状
の外周面を有する締結部材の外周面に係合させて回転操
作できるスパナを提案することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本考案は、図中の参照符号を付して示すならば、請求
項１にあっては、円筒状の外周面を有する締結部材の外
周に係合させて締結部材を回転操作するスパナにおい
て、締結部材の外周に外嵌する環状部２と環状部２から
延設された柄部３とを備え、環状部２内周の周方向の複
数箇所にその中心からの径方向距離が漸次変化するカム
面４を形成し、各カム面４に係合させてニードルローラ
ー５を配置し、これらニードルローラー５を環状部２の
内周に嵌合保持されたリテーナ６にてそれぞれ保持し、
該リテーナ６に、ニードルローラー５を環状部２の径方
向外方に向けて付勢した状態で保持する保持部７を設
け、前記柄部３が、中空状の柄部本体１２と、環状部２
から一体的に延出されて柄部本体１２内に挿入されると
ともに柄部本体１２に該本体１２との略同軸上から枢支
点２０を中心に一方側に揺動可能に枢支された延出杆１
１と、柄部本体１２内に延出杆１１の先端に設けられた
被係合部１３に係合可能に配置された係合部材１４と、
係合部材１４を被係合部１３に係合するように付勢する
ばね１５とを備え、前記被係合部１３は円弧カム面１３
ａからなり、これに対応する係合部材１４に、前記ばね
１５に付勢されて前記円弧カム面１３ａに係合し、常時
は柄部本体１２と延出杆１１とを略同軸上に維持する係
合ローラ２３とを設けてなる構成を採用するものであ
る。

【０００８】

【０００９】

【００１０】

【作用】本考案の請求項１にあっては、環状部２を円筒
状の外周面を有する締結部材に外嵌させて柄部３をカム
面４の径方向距離が大きくなる方向に回転すると、ニー
ドルローラー５が締結部材の外周面と漸次径方向距離が
小さくなるカム面４の間に食い込み、ニードルローラー
５を介して環状部２と締結部材が回転方向に係合固定さ
れ、締結部材を回転することができる。

【００１１】また請求項１にあっては、ニードルローラ
ー５が径方向外方に付勢されているため自然状態ではカ
ム面４の径方向距離が大きい部分に安定配置され、環状
部２を締結部材に外嵌するときにニードルローラー５が
引っ掛かって円滑に挿入できないということがない。

【００１２】更にまた請求項１にあっては、締結部材の
締め付けトルクが設定値に達してばね１５によるばね圧
より大きくなると、ばね１５に抗して被係合部１３の円
弧カム面１３ａと係合部材１４の係合ローラ２３との係
合状態が解除され、環状部２が枢支点２０を中心にして
一気に揺動して延出杆１１が柄部本体１２の内壁に衝突
し、そのときのショックと解除音で締め付けトルクが設
定値に達したことを検知でき、この時点で締め付けを停
止することにより適正な締め付けトルクで確実に締結で
きる。即ち本考案によれば、延出杆１１の柄部本体に対
する衝撃音という聴覚によって素早く適正な締め付けト
ルクを検知することができる。更に本考案によれば、延
出杆１１の先端に設けられた被係合部１３に円弧カム面
１３ａを形成し、これに対応する係合部材１４に、ばね
１５に付勢されて前記円弧カム面１３ａに係合する係合
ローラ２３を設けてなるという極めて簡単な構成からな
るため、故障がほとんどなく作動が確実であり、また安
価に製作することができる。

【００１３】

【実施例】以下、本考案のスパナの一実施例について、
図１〜図６を参照しながら説明する。

【００１４】図１及び図２において、１はスパナで、締
結部材に外嵌させる環状部２と柄部３とから成ってい
る。環状部２の内周には周方向の複数箇所に、図３に詳
細に示すように、環状部２の中心からの径方向距離が漸
次変化するカム面４が形成され、各カム面４に係合する
ようにニードルローラー５が配置されている。これらの
ニードルローラー５は環状部２の内周に嵌合保持された
リテーナ６にてそれぞれ保持されている。リテーナ６に
は、ニードルローラー５を収容保持するとともに内周に
ニードルローラー５の一部が突出する開口を有する保持
部７が形成され、かつその開口縁部７ａにて収容されて
いるニードルローラー５を僅かに径方向外方に向けて付
勢するように構成されている。このリテーナ６は、環状
部２の一側の鍔２ａと他側のリング溝２ｂに嵌着された
係止リング８にて挟持されて環状部２に保持されてい
る。

【００１５】環状部２の外周面からは延出杆１１が一体
的に延出されており、この延出杆１１が柄部本体１２内
に挿入され、柄部３が構成されている。延出杆１１は柄
部本体１２の前端部において枢支軸２０にて揺動自在に
枢支されている。柄部本体１２内には、延出杆１１の先
端部に設けられた被係合部１３に係合する係合部材１４
と、係合部材１４を被係合部１３に向けて付勢するばね
１５と、ばね１５のばね圧を調整するためのばね圧調整
部材１６とが設けられている。

【００１６】柄部本体１２は、図２に示すように、その
前部に偏平角筒状の連結腕部１２ａが形成され、その後
部に円筒状の把持部１２ｂが形成されており、図１に示
すように、連結腕部１２ａの矩形空間１８に延出杆１１
が揺動できるように余裕をもって挿入され、その先端に
対向して係合部材１４が配設され、把持部１２ｂの円形
空間１９にばね１５とばね圧調整部材１６とが配設され
ている。

【００１７】被係合部１３は、図４に示すように、延出
杆１１の先端面の中央部に凹設した円弧カム面１３ａ
と、円弧カム面１３ａに連続してその両側に形成された
傾斜カム面１３ｂと垂直カム面１３ｃとから構成されて
いる。

【００１８】係合部材１４は、図１及び図４に示すよう
に、矩形空間１８の底面に摺動自在に配置された摺動ブ
ロック２１と、摺動ブロック２１の傾斜状前面２１ａに
形成された凹部２２内に嵌め込まれるとともに、その両
端面に突設した軸部２３ａ、２３ａが傾斜前面２１ａに
形成された円弧凹状軸受面２４に嵌合し、かつ被係合部
１３の円弧カム面１３ａに係合する係合ローラ２３と、
摺動ブロック２１の上面２１ｂに形成された凹部２５内
に嵌め込まれるとともに、その両端面に突設した軸部２
６ａ、２６ａが上面２１ｂに形成された円弧凹状軸受面
２７に嵌合し、かつ矩形空間１８の天井面に当接する浮
き上がり防止ローラ２６とから構成されており、係合ロ
ーラ２３が円弧カム面１３ａに係合することにより、延
出杆１１と柄部本体１２とが略同軸線Ａ上に維持されて
いる（図１状態）。勿論、この正常な両者の係合時にあ
って、製作上、延出杆１１の軸線と柄部本体１２の軸線
とがその係合点を境に折れるように形成されていてもよ
い。

【００１９】ばね１５は、図１に示すように、摺動ブロ
ック２１の後端面に突設され、柄部本体１２の矩形空間
１８と円形空間１９とを仕切る仕切壁２９を移動自在に
貫通する支持ロッド３０の先端小径部３０ａに嵌合する
ばね受座３１と、ばね調整部材１６との間に配置されて
おり、係合ローラ２３を円弧カム面１３ａに圧接させ
て、延出杆１１と柄部本体１２を一体的に係合させてい
る。

【００２０】ばね圧調整部材１６は、図１に示すよう
に、円形空間１９の内周面に形成された雌ねじ部３２に
螺合する雄ねじ部３３と、雄ねじ部３３とばね１５との
間に介装されたばね受座３４と、雄ねじ部３３の後端部
にボルト３５及び回り止めピン３６により一体連結さ
れ、その外周部３７ａが柄部本体１２の後端部に遊嵌合
するトルクアジャストリング３７とから成り、トルクア
ジャストリング３７を正転又は逆転させることにより、
ばね１５のばね圧を強弱自在に調整して、締め付けトル
クを所望の値に設定できるようになっている。

【００２１】上記構成において、例えばコレットチャッ
クに工具を取付ける場合には、図５に示すように、チャ
ック本体４１のテーパー孔４２に嵌挿されたコレット４
３の貫通孔４４に工具４５のシャンク部を挿通した後、
図１の状態のスパナ１の環状部２を締め付けナット４７
の外周面に外嵌させる。その際に、環状部２におけるニ
ードルローラー５が径方向外方に付勢されているため自
然状態ではカム面４の径方向距離の大きい部分に安定配
置されているので、環状部２を締め付けナット４７に外
嵌するときにニードルローラー５が引っ掛かる恐れがな
く、円滑に挿入することができる。

【００２２】この状態から、柄部本体１２の把持部１２
ｂを把持して図１及び図３の矢印方向に回動操作すれ
ば、ニードルローラー５が締め付けナット４７の外周面
と漸次径方向距離が小さくなるカム面４の間に食い込
み、ニードルローラー５を介して締め付けナット４７と
環状部２が回転方向に係合固定され、柄部本体１２の回
動に伴って締め付けナット４７が回転する。

【００２３】なお、ニードルローラー５がリテーナ６に
よりカム面４の径方向距離が大きい部分に安定配置され
ていると、理論的にはニードルローラー５が締め付けナ
ット４７の円筒状の外周面に対して係合しないことが考
えられるが、実際には環状部２が締め付けナット４７の
外周面に平行に外嵌されることはなく、多少傾いて挿入
されることによりニードルローラー５の一部が締め付け
ナット４７の円筒状の外周面に簡単に係合し、一旦係合
するとニードルローラー５は締め付けナット４７の外周
面とカム面４の間に食い込んで速やかに完全な係合状態
に移行する。

【００２４】また、柄部本体１２を逆方向に回動すれば
ニードルローラー５が締め付けナット４７の外周面を転
動してカム面４との係合が容易に解除され、環状部２と
締め付けナット４７の係合が外れ、逆方向には任意に回
転できる。従って、柄部本体１２を正逆交互に回動する
ことによって締め付けナット４７を容易に締め付けるこ
とができる。

【００２５】締め付けナット４７はチャック本体４１の
先端雄ねじ部４６に螺合されており、締め付けナット４
７の回転により転動ローラ４９及び締め付けリング４８
を介してコレット４３の傾斜端面４３ａが押圧され、コ
レット４３がテーパー孔４２に押し込まれて工具４５が
チャッキングされる。

【００２６】締め付けトルクが設定値に達してばね１５
のばね圧より大きくなると、図６に示すように、ばね１
５に抗して係合ローラ２３が円弧カム面１３ａから垂直
カム面１３ｃ上に向けて離脱し、その両者の係合状態が
解除され、環状部２とその延出杆１１が枢支軸２０を中
心に一気に揺動し、そのときのショックと解除音で締め
付けトルクが設定値に達したことを検知でき、この時点
で締め付けを停止することにより工具４５を適正な締め
付けトルクで確実にチャッキングすることができる。

【００２７】また、図６の状態から柄部本体１２を把持
して軽く逆方向に回動すると、係合ローラ２３が垂直カ
ム面１３ｃに係合しているので簡単に環状部２を復帰揺
動させることができ、係合ローラ２３が円弧カム面１３
ａに再び係合され、図１に示す元の状態に戻すことがで
きる。

【００２８】

【考案の効果】本考案の請求項１によれば、環状部を円
筒状の外周面を有する締結部材に外嵌させて柄部をカム
面の径方向距離が大きくなる方向に回転すると、ニード
ルローラーが締結部材の外周面と漸次径方向距離が小さ
くなるカム面の間に食い込み、ニードルローラーを介し
て締結部材と環状部が回転方向に係合固定され、締結部
材を回転することができ、従って高速回転する工具ホル
ダーなどの締め付けナットの外周面を円筒状にでき、高
精度の回転バランスが得られて高精度の加工を実現でき
る。

【００２９】また請求項１によれば、環状部の内周面に
カム面を形成し、これにリテーナに保持されたニードル
ローラーを嵌合保持させるだけであるから、構成が簡単
で、且つ長期間故障することなく安定して使用すること
ができる。

【００３０】また請求項１によれば、ニードルローラー
が径方向外方に付勢されているため自然状態ではカム面
の径方向距離が大きい部分に安定配置され、環状部を締
結部材に外嵌するときにニードルローラーが引っ掛かる
ようなことがなく、円滑に挿入できる。

【００３１】更にまた請求項１によれば、締結部材の締
め付けトルクが設定値に達してばね圧より大きくなる
と、ばねに抗して被係合部の円弧カム面と係合部材の係
合ローラとの係合状態が解除され、環状部が枢支点を中
心にして一気に揺動して延出杆が柄部本体の内壁に衝突
し、そのときのショックと解除音で締め付けトルクが設
定値に達したことを検知でき、この時点で締め付けを停
止することにより適正な締め付けトルクで確実に締結で
きる。即ち本考案によれば、延出杆の柄部本体に対する
衝撃音という聴覚によって素早く適正な締め付けトルク
を検知することができる。更に本考案によれば、延出杆
の先端に設けられた被係合部に円弧カム面を形成し、こ
れに対応する係合部材に、ばねに付勢されて前記円弧カ
ム面に係合する係合ローラを設けてなるという極めて簡
単な構成からなるため、故障がほとんどなく作動が確実
であり、また安価に製作することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例のスパナの縦断面図である。

【図２】同実施例の一部切欠平面図である。

【図３】同実施例のニードルローラー配置部の拡大断面
図である。

【図４】同実施例の締め付けトルク規制部の分解斜視図
である。

【図５】同実施例のスパナの使用状態を示す縦断面図で
ある。

【図６】同実施例の締め付け完了状態を示す縦断面図で
ある。

【符号の説明】

１ スパナ ２ 環状部 ３ 柄部 ４ カム面 ５ ニードルローラー ６ リテーナ ７ 保持部 １１ 延出杆 １２ 柄部本体 １３ 被係合部 １４ 係合部材 １５ ばね ２０ 枢支軸

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 円筒状の外周面を有する締結部材の外周
   に係合させて締結部材を回転操作するスパナであって、
   締結部材の外周に外嵌する環状部と環状部から延設され
   た柄部とを備え、環状部内周の周方向の複数箇所にその
   中心からの径方向距離が漸次変化するカム面を形成し、
   各カム面に係合させてニードルローラーを配置し、これ
   らニードルローラーを環状部の内周に嵌合保持されたリ
   テーナにてそれぞれ保持し、該リテーナに、ニードルロ
   ーラーを環状部の径方向外方に向けて付勢した状態で保
   持する保持部を設け、また前記柄部が、中空状の柄部本
   体と、環状部から一体的に延出されて柄部本体内に挿入
   されるとともに柄部本体に該本体との略同軸上から枢支
   点を中心に一方側に揺動可能に枢支された延出杆と、柄
   部本体内に延出杆の先端に設けられた被係合部に係合可
   能に配置された係合部材と、係合部材を被係合部に係合
   するように付勢するばねとを備え、前記被係合部は円弧
   カム面からなり、これに対応する係合部材に、前記ばね
   に付勢されて前記円弧カム面に係合し、常時は柄部本体
   と延出杆とを略同軸上に維持する係合ローラを設けてな
   ることを特徴とするスパナ。