JPS60221206A - 回転工具のチヤツク装置 - 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】 本発明は回転工具のチャック装置に関し、特に回転工具
に作用する回転トルクを利用して、当該工具の締付けを
行うチャック装置に関する。

従来より広く使用されている回転工具のチャック装置と
して、フリクションチャック、コレットチャック及び係
合チャックがあり、それぞれ取扱いが比較的簡便である
という長所を有Ｌ５ているが、フリクションチャックに
おいてはフリクション係合部にゴム、プラスチック等の
弾性材料を使用しているため耐久性に劣シ又締付拳解放
に治具を必要としたり、高熱による消毒ができないとい
う欠点があり、コレットチャックにおいては締伺部が一
部分に限られているため振れ回りが大きく、又回転工具
の締付には操作部の操作が必要なだめに締付の都度持ち
換えなければならないという欠点があわ、係合チャック
においては保合溝を形成し。

た回転工具のみに使用が限られ、且つ回転時の振れ回り
が発生しやすいという欠点を夫々有していた。

本発明はこれら従来のチャックの欠点を解消し回転工具
の締付・取外しがより簡便に行うことができるもので、
回転工具をローラ又はボールを介してチャック部材のテ
ーパカム面の楔作用と負荷よね受ける回転トルクを利用
してより確実な締付力を得るもので、回転トルクが大き
ければ大きい程大きな締付力が得られ、且つ工具の外側
より均等に締付けて行く自動求心作用によって優れた芯
出し特性を有し、回転工具の軸径のバラツキ及び締付部
材の摩耗を容易に吸収し締付力を低下させることが無く
、更に高熱消毒が回転工具装着のま１極めて容易に実施
でき、又回転停止時に回転工具にかかる保持力が僅かな
ものであるため特殊な工具を使用せずに回転工具を容易
に取付、取外しができる取扱い机及び耐久性が大幅に改
善されたユニークな回転工具のチャック装置を提供する
ことを目的とする。

本発明の回転工具のチャック装置は、回転工具の外径よ
り大きい内径を有し、当該回転工具（Ｔ）の被締付部を
収容する円筒体形状を成し、その円周方向に複数個の径
方向に貫通した軸芯線方向溝・・・若しくは貫通孔・・
・を設けたリテーナと、当該リテーナの外径よりも大き
な内径を有し内部に当該リテーナを相対的に回動自在に
組込み且つ内周面に凹形状のテーパカム面を設けたチャ
ック締付部材と、前記リテーナの貫通した溝・・・若し
くは貫通孔・・・内において夫々転勤自在に保持され、
尚該リテーナの肉厚よりも若干大きい直径を有するロー
ラ若しくはボールとから成り、前記リテーナ及び若しく
は前記チャック締付部材が弾撥力及び若しくは磁力によ
って、前記回転工具を保持し且つ前記リテーナ若しくは
チャック締付部材のいずれか一方が回転駆動軸と回転不
能状態に一体化され、一体化されない他のチャック締付
部材１０若しくはリテーナ２０が保持された回転工具（
Ｔ）に切削負荷が作用すると前記駆動軸７０と一体化さ
れた一方に対して独立して前記凹形状のテーパカム面の
面域内において若干回動するようになし、当該回動によ
って前記ローラ若しくはボールがリテーナを介してチャ
ック締付部材のテーパカム面に押圧され且つその反力に
よって回転工具（Ｔ）の側面を強圧して当該回転工具を
締付保持するように成したことを特徴としている。

以下、本発明の回転工具のチャッキング装置の一実施例
を図面に基づき詳細に説明する。

第１図はチャック締付部材を介して回転力を伝える型の
本発明の回転工具のチャッキング装置をコントラアング
ル型歯科用ハンドピースに組込んだ状態を示す歯科用ハ
ンドピース・ヘッドの縦断面図、第２図は同実施例のリ
テーナとローラを示す斜視図、第３図は同実施例の弛緩
状態のチャツ締付部材、ローラ、リテーナ、回転工具を
示す横断面図、第４図は同実施例の締付状態のチャック
締付部材、ローラ、リテーナ、回転工具を示す横断面図
、第５図は同回転工具の時計方向回転のみで使用するチ
ャック締付部材のテーパカム面を示す横断面図、第６図
は同実施例のボールを使用したリテーナを示す斜視図、
第７図は回転工具を磁力によって保持するリテーナを使
用しチャック締付部材を介して回転力を伝える型の回転
工具のチャッキング装置の応用例を示した歯科用ハンド
ピース・ヘッドの縦断面図、第８図はカートリッジ型の
ローラのリテーナを組込んだ応用例を示しだ同ヘッドの
縦断面図、第９図はリテーナを介して回転力を伝える型
の回転工具のチャッキング装置の応用例を示した同ヘッ
ドの縦断面図、第１０図はチャック締伺部材を介して回
転力を伝えるチャック装置を組込んだストレート壓歯科
用ハンドピースのヘッドの縦断面図である。

第１図から第４図において、コントラアングル型の歯科
用ハンドピース（旬に組込まれた本発明の回転工具のチ
ャック装置は、研削バー等の回転工具（Ｔ）の外径より
大きい内径を有し、当該回転工具（Ｔ）の被締付部を収
容する円筒体形状を成し円周方向に例えば３個の半径方
向に貫通した軸芯線方向溝２１・・・を穿設したリテー
ナ２０と、当該リテーナ２０の外径より大きい内径を有
し内部に当該リテーナ２０を相対的に回動自在に組込み
且つ内周面に第３図及び第４図に示すような凹形状のテ
ーパカム面１１を設けた円筒体形状のチャック締付部材
ｌＯと、前記リテーナ２０の貫通した溝２１に夫々転勤
自在に保持され、当該リテーナ２０の肉厚よりも若干大
きい直径を有するローラ３０・・・とから構成されてお
り、更に前記リテーナ２０の上部内周面のリング状溝２
２に嵌着された耐熱性に９れたシリコンゴム等の合成ゴ
ムや金属製リングよ９成る弾性０リング２３の弾撥力に
よって、前記回転工具（Ｔ）を保持する。チャック締付
部材１０は、エアータービンを成す複数の羽根７１・・
・を周設した回転駆動軸７０と回転不能状態に圧入され
一体化されており、当該回転駆動軸７０と一体化されて
いない他方のリテーナ２０はチャック締付部材１０に回
転力が伝達され、且つ前記リング２３を介して弾支した
回転工具（Ｔ）　Ｋ切削負荷が作用すると前記チャック
締付部材ｌＯに対して独立して凹形状のテーパカム面１
１０面域内において若干回動する。このリテーナ２０の
チャック締付部材１０に対する回動によってローラ３０
はリテーナ２０に保持された状態でチャック締付部材１
０のテーパカム面１１に沿って隙間の小さい方向に転動
し楔作用によって当該カム面１１を押圧すると共にその
反力によって回転工具（Ｔ）の側面を強圧して締付保持
する。初期スリップを少なくするためにテーバカム面１
１のチャック締付部材１０の内周面と成すテーバ角度を
極く小さくし、且つ滑らかな曲線で最大凹み部の変曲部
と連結している。

ローラ３０の直径は、リテーナ２０の肉厚よ如も大きく
且つチャック締付部材１０の内周面と回転工具（Ｔ）の
外周面との間隔よシも小さい寸法となっておシ、従って
使用回転工具（Ｔ）の外径によって適宜選択決定される
。又、ローラ３０の長さ及びローラの数はフレッティン
グの発生を防ぐため面圧が過度に大きくならないように
負荷に応じて決定される。小さい負荷にて使用する場合
は、第６図に示すようにボール３０’とボール用リテー
ナ２０′を使用することができる。チャック締付部材１
０のテーバカム面１１はボール３０１１ローラ３０の両
方に共用される。第３図及び第４図に示すカム面１１の
形状は可逆転用であり、第５図に示すカム面１１’の形
状は特定の一方方向のみチャッキングを可能とし、他方
方向の回転にはチャッキング不能とした特定方向回転用
である。

本実施例のチャック締付部材を介して回転力を伝える型
の回転工具のチャック装置を組込んだコントラアングル
型歯科用ハンドピースの使用方法について説明すると、
研削バー（Ｔ）はその上部の被締付部をリテーナ２０内
に挿入されると０リング２３によって自重で脱落しない
ように弾支される。

この状態で工具（Ｔ）を被研削歯牙に当接して圧力空気
をエアータービンに供給すると、羽根７１を周設した回
転駆動軸７０は回転力を受け軸受スリーブ（Ｓ）内にお
いて高速回転を行う。回転力はこの回転駆動軸７０に一
体的に圧入されたチャック締付部材１０に伝達され、慣
性力で静止していたローラ３０・・・をカム面１１に当
接し押圧して行きリテーナ２０と共に若干回転駆動軸７
０の回転方向に回動し、楔作用によってローラ３０・・
・を回転工具の被締伺部に強圧させて行き、強固に研削
バー（Ｔ）を保持し回転駆動する。研削バー（Ｔ）を取
替える際は、エアータービンへの圧力空気の供給を遮断
し、回転を停止させた後、研削バー（Ｔ）を手で回転方
向と逆方向にスナップ回動させローラ３０の楔作用を解
除し引き抜く。研削バー（Ｔ）の保持用リング２３はし
めエアータービン部に使用されている気密０リング（川
は耐熱に優れたシリコンゴム等から製せられているため
、研削バー（Ｔ）をハンドピースのヘッドに装着したま
ま高温蒸気等によって熱消毒が行なわれる。

第７図に示す歯科用ハンドピース（川のヘッドに組込ま
れた回転工具のチャック装置は、第１図の実施例と同じ
く回転駆動軸７０よりチャック締付部材１０を介して研
削バー（Ｔ）に回転力を伝達するものである。研削バー
（Ｔ）の挿入時の保持はリテーナ２０の頂部に圧入一体
化されたマグネットチャック２４によって行なわれる。

当該マグネットチャック２４に代えて弾性材より成るフ
リクションチャックにすることも可能である。当該ハン
ドピースヘッドには、ワンタッチで研削バー　（Ｔ）を
押惧せるように中心に押出し突起を有したキャップ（０
）孤ばねを介して装着されている。

第８図に示す歯科用ハンドピース（ＩＩ）のヘッドに組
込まれた回転工具のチャック装置は、カートリッヂ型の
ローラのリテーナ２０を組込んだ応用実施例であシ、中
心スリーブ（Ｏ８）の頂部に螺着されたねじキャップ（
０′）を取外すことによってマグネット式研削バー保持
筒２５を抜出し後当該リテーナ２０を容易に抜出しでき
るように構成しである。従って、ローラ３０やリテーナ
２０本体の保守が極めて容易に行うことができる。この
研削バー保持筒２５は弾性材よ構成る保持筒に代えるこ
とができる。回転力は回転駆動軸７０よりチャック締付
部材１０を介して研削バー（Ｔ）に伝達される０ 第９図に示す肉刺用ハンドピース（Ｈ）のヘッドに組込
まれた回転工具のチャック装置は、上述の回転力の伝達
方式とは異なシ、リテーナ２０を介して回転力を研削バ
ー（Ｔ）に伝達するものである。回転駆動軸７０はその
中心部にリテーナ２０の上半分を回動不能状態に一体的
に圧入しており、且つチャック締付部材１０は当該回転
駆動軸７０と相射的に回動可能となっておりローラ３ｏ
がリテーナ２０を介して回転力を受け楔作用によって研
削バー（Ｔ）と共にロックされて後駆動軸７０と共に回
転する。研削バー保持用のリング１２けチャック締付部
材１０の下部開口内壁に嵌着されており、切粉等の異物
及び消毒時等の水がカム面の方に入るのを防ぐ働きも行
う。

第１０図に示す歯科用ハンドピース（Ｈ′）のヘッドは
ストレート型であり、回転力はボールベアリング（Ｂ）
によって弾支された回転駆動軸７ｏと一体的に螺合した
チャック給料部材１０を介して回転駆動軸７０から研削
バー（Ｔ）に伝達される。リテーナ２０は回転駆動軸７
０及びチャック締付部材１０に対して相対的に回動でき
るようになっており、バー［Ｔ）を挿入し負荷をかけて
駆動軸７ｏをマイクロモータ等によって回転させるとカ
ム面とローラ３０の楔作用によってロックされ共に回転
する。研削バー（Ｔ）の挿入時の保持は、リテーナ上部
内面に嵌着された保持リング２６によって行なわれる。

以上、本発明の回転工具のチャック装置を歯科用ハンド
ピースに組込まれた実施例について述べたが、この他木
工、鉄工、土木作業等において使用されるドリルや掘削
機の回転工具を締付けるチャック装置としても使用でき
るものである。

例えば第１図や第９図に示すようにチャック締付回転工
具（Ｔ）の外径よりわずかに小さい内径を持っているシ
リコンゴム等の合成ゴム若しくはプラスチック製着しく
は金属製の弾性リング１２，２３．２６とより成る構成
若しくは、第７図や第８図に示すように回転工具（Ｔ）
の外径よシわずかに大きい内径を持つ筒状マグネット２
４をチャック締付部材１゜又はリテーナ２０．２０’に
装着又は嵌着させることによる構成、またはチャック締
付部材１ｏ又はリテーナ２０．２０’に回転工具（Ｔ）
の外径よりわずかに小さい内径を有する筒状弾性体（不
図示〕を上記チャック締付部材１０又はリテーナ２０．
２０’に結着又は嵌着するか又は上記チャック締付部材
１０又はリテーナ２０．２０’の一部を弾性体として構
成しても良い。また、これらの保持部分の構成は耐熱性
のあることが望ましい。さらに、リテーナ２０゜２０′
に設けられた貫通孔２１の内周部円周方向の巾（Ｂ）若
しくは貫通孔２１の内周部直径（Ｂ′）がローラ３０若
しくはボール３０′の直径よシ小さくしておけば回転工
具（Ｔ）を抜いている時でもローラ３０やボール３０′
が外に出ることがない。上記保時部分の構成は要するに
回転工具（Ｔ）を保持するに当シ、回転工具（Ｔ）を保
持部分に手によって挿入可能とし、回転工具（Ｔ）が自
重で保持部分から脱落しない程度に軸方向への移動を制
限し、且つ回転方向については、回転工具（Ｔ）に切削
負荷がかかった際、ボール３０′又はローラ３０をテー
パカム面１１に移動させるように働くものであれば良い
。また、実質的に上述の作用をするものであれば保持部
材として使用しうるものであり、本発明の範囲内に含ま
れるものである。

以上述べたように、本発明の回転工具のチャック装置に
よれば、回転工具（Ｔ）はロール３０又はボール３０’
を介してチャック締付部材１０のテーバカム面１１の楔
作用と負荷より受ける回転トルクを利用してより確実な
締付が行なわれ、回転トルクが大きければ大きい程大き
な締付力で締付けられる。又工具（Ｔ）の外側よシ均等
に締付けて行く自動求心作用によって正確な芯出しを行
うことができると共に、回転工具（Ｔ）の軸径のバラツ
キ及び締付部材１０．３０の摩耗を容易に吸収し締付力
を低下させることが無く、更に高熱消毒を回転工具装着
のまま極めて容易に実施できる。回転停止時は回転工具
にかかる保持力が僅かなものであるため、特殊な工具を
使用せずに回転工具（Ｔ）を容易に取付。

取外しができ取扱い性、更には前述の如く耐久性を大幅
に改善することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はチャック締付部材を介して回転力を伝える型の
本発明の回転工具のチャッキング装置をコントラアング
ル型歯科用ハンドピースに組込んだ状態を示す歯科用ハ
ンドピース・ヘッドの縦断面図、第２図は同実施例のリ
テーナとローラを示す斜視図、第３図は同実施例の弛緩
状態のチャック締付部材、ローラ、リテーナ、回転工具
を示す横断面図、第４図は同実施例の締付状態のチャッ
ク締付部材、ローラ、リテーナ、回転工具を示す横断面
図、第５図は同回転工具の時計方向回転のみで使用する
チャック締付部材のテーバカム面を示す横断面図、第６
図は同実施例のボールを使用したリテーナを示す斜視図
、第７図は回転工具を磁力によって保持するリテーナを
使用し、チャツース・ヘッドの縦断面図、第８図はカー
トリッヂ型のローラのリテーナを組込んだ応用例を示し
た同ヘッドの縦断面図、第９図はリテーナを介して回転
力を伝える型の回転工具のチャッキング装置の応用例を
示した同ヘッドの縦断面図、第１０図はチャック締付部
材を介して回転力を伝えるチャック装着を組込んだスト
レート型歯科用ハンドピースのヘッドの縦断面図である
。 Ｃ符号の説明） １０・・・チャック締付部材、１１．１１’・・・同内
周面のテーパカム面、１２・・・回転工具保持用Ｏリン
グ、２０．２０１・・・リテーナ、２１・・・貫通した
軸芯線方向溝、２１／・・・貫通孔、２３．２６．・・
回転工具保持用０リング、３０・・・ローラ、３０′・
・・ボール、Ｔ・・・回転工具。 一以上一

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 Ｌ　回転工具（Ｔ）の外径よシも大きい内径を有し当該
   回転工具（Ｔ）の被締付部を収容する円筒体形状を成し
   、その円周方向に複数個の径方向に貫通した軸芯線方向
   溝（２１１・・・若しくは貫通孔（２１１を設けたリテ
   ーナ（至）、（至）と、当該リテーナのの外径よシ大き
   い内径を有し内部に当該リテーナ（２０）を相対的に回
   す処、■の貫通した溝＋２１１若しくは貫通孔ＱＤ内に
   おいて夫々転勤自在に保持され一当該すテーナ■。 （２０）の肉厚よりも若干大きい直径を有するローラ■
   若しくはボール（至）とから成シ、前記リテーナ■。 ■及び若しくは前記チャック締付部材（２）のいずれか
   一方が回転駆動軸ケＱと回転不能状態に一体化され、一
   体化されていない他方の前記リテーナ（２０）　。 ■若しくは前記チャック締伺部材叫が弾撥力及び若しく
   は磁力によって前記回転工具（’Ｉ’）を保持する保持
   部分（Ａ）を構成し、回転工具（Ｔ）に切削負荷が作用
   すると前記駆動軸１７（ｉ）と一体化された一方に対し
   て他方が独立して、前記凹形状のテーパカム面Ｕυの面
   域内において若干回動するようになし、当該回動によっ
   て前記ローラ（（５））若しくはボール（３０）がリテ
   ーナ（４）、　（２０）を介してチャック締付部材（至
   ）のテーパカム面（１１）に押圧され、且つその反力に
   よって回転工具（Ｔ）の側面を弾圧して、当該回転工具
   （Ｔ）を締付保持するように成したことを特徴とする回
   転工具のチャック装置。 ａ　前記リテーナ１２０）　、　ｆ２ｔ））に設けられ
   た前記貫通溝（２Ｊ〕の内周部円周方向の幅（Ｂ）若し
   くは前記貫通孔（２１１の内周部の直径（Ｂ）が、前記
   ローラ（１）若しくはボール（イ）の直径より小さいも
   のである特許請求の範囲第１項記載のチャック装置。 ８、前記回転工具（Ｔ）の保持部分（Ａ）が、前記チャ
   ック締付部材αＯが回転工具（Ｔ）と直接対面する部位
   に設けられ、前記チャック締付部材ｏＯ）に合成ゴム若
   しくはプラスチック製着しくは金属製の弾性リングａｚ
   を装着もしくは嵌着、または前記チャック締付部材（至
   ）と一体的に弾性体を構成し、回転工具（Ｔ）を弾支す
   るものである特許請求の範囲第１項又は第２項記載のチ
   ャック装置。 屯　前記回転工具（Ｔ）の保持部分（Ａ）が、前記リテ
   ーナ■、■が回転工具（Ｔ）と直接対面する部位に設け
   られ、前記リテーナ団、＋２０）に合成ゴム若しくはプ
   ラスチック製着しくは金属製の弾性リング（１２）を装
   着もしくは嵌着、または前記リテーナ画、　（２０）と
   一体的に弾性体を構成し、回転工具（Ｔ）を弾支するも
   のである特許請求の範囲第１項又は第２項記載のチャッ
   ク装置。 ５、前記回転工具（Ｔ）の保持部分（Ａ）が、前記チャ
   ック締付部材（ＬＯが回転工具（Ｔ）と直接対面する部
   位に設けられ、前記チャック締付部材０．Ｃ＞　Ｋマグ
   ネット（財）を装着もしくは嵌着し、又は前記チャック
   締付部材α０と一体的にマグネット（至）を構成し、回
   転工具を磁力によって保持するものである特許請求の範
   囲第１項又は第２項記載のチャック装置。 ６、　前記回転工具（Ｔ）の保持部分（Ａ）が前記リテ
   ーナ団、■が回転工具（Ｔ）と直接対面する部位に設け
   られ、前記リテーナ■、　（２０）’にマグネット例を
   装着もしくは嵌着し、又は前記リテーナｆ２０）　、　
   Ｈ）と一体的にマグネット（財）を構成し、回転工具（
   Ｔ）を磁力によって保持するものである特許請求の範囲
   第１項又は第２項記載のチャック装置。 ７、　前記回転工具（Ｔ）の保持部分ＦＡ）が前記リテ
   ーナ■、■の内周面に設けたリング状溝にと、このリン
   グ状溝（支）に嵌着され回転工具（Ｔ）の外径よりわず
   かに小さい内径を持つシリコンゴム等の合成ゴム若しく
   はプラスチック製着しくは金属製の弾性リングＯ２とよ
   り構成されるものである特許請求の範囲第１項又は第２
   項記載のチャック装置。 ８、前記チャック締付部材（ＩＯの凹形状のテーパカム
   面（１，１）　、　（１１）が、時計方向若しくは反時
   計方向のいづれか一方向の回転においてのみ、ローラ（
   ３０）若しくはボール（刻と押圧するカム作用面を具備
   しているものである特許請求の範囲第１項記載のチャッ
   ク装置。