WO2015190120A1 - チャック装置 - Google Patents

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WO2015190120A1
WO2015190120A1 PCT/JP2015/050624 JP2015050624W WO2015190120A1 WO 2015190120 A1 WO2015190120 A1 WO 2015190120A1 JP 2015050624 W JP2015050624 W JP 2015050624W WO 2015190120 A1 WO2015190120 A1 WO 2015190120A1
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WO
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rotation
chuck
ring
retainer
state
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PCT/JP2015/050624
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English (en)
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Inventor
大治郎 中村
Original Assignee
株式会社 ムラテクノロジー
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Publication date
Application filed by 株式会社 ムラテクノロジー filed Critical 株式会社 ムラテクノロジー
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    • B23BTURNING; BORING
    • B23B31/00Chucks; Expansion mandrels; Adaptations thereof for remote control
    • B23B31/02Chucks
    • B23B31/10Chucks characterised by the retaining or gripping devices or their immediate operating means
    • B23B31/12Chucks with simultaneously-acting jaws, whether or not also individually adjustable
    • B23B31/1207Chucks with simultaneously-acting jaws, whether or not also individually adjustable moving obliquely to the axis of the chuck in a plane containing this axis
    • B23B31/1238Jaws movement actuated by a nut with conical screw-thread
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • B23B31/123Chucks with simultaneously-acting jaws, whether or not also individually adjustable moving obliquely to the axis of the chuck in a plane containing this axis with locking arrangements
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    • B23B2260/00Details of constructional elements
    • B23B2260/106Nuts
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
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    • Y10T279/00Chucks or sockets
    • Y10T279/17Socket type
    • Y10T279/17615Obliquely guided reciprocating jaws
    • Y10T279/17623Threaded sleeve and jaw
    • Y10T279/17632Conical sleeve

Definitions

  • the present invention relates to a chuck device for inserting and tightening and fixing a base axis of a rotating jig such as a driver jig or a drill jig in an electric tool such as an electric screwdriver or a vibration drill.
  • This chuck device includes a locking ring whose axial direction is restrained with respect to the chuck body, and a holding ring which is movable in the axial direction with respect to the ratchet body. And the ratchet gear which meshes
  • the rotational input body is driven by the resonance and inertial force caused by vibration when the rotary jig is locked and rotated by a lock mechanism and the rotary shaft is fixed in three directions with the jaws. May rotate in the tightening release direction and the rotation restricted state may be inadvertently released.
  • an object of the present invention is to provide a chuck device that can be reliably locked with a simple structure.
  • the present invention relates to a chuck device to be mounted on a drive device having a drive shaft that can rotate on an axial center, and is provided on the axial center, and has a shaft hole that allows insertion of a base shaft of a rotating jig on the distal end side.
  • a chuck body having a substantially cylindrical shape, and being connected to the shaft hole on the front end side, and being inserted into an inclined hole opened to the side of the chuck body on the rear end side.
  • a plurality of chuck claws movably arranged, a nut ring that moves the plurality of chuck claws in an inclined direction in synchronization with the chuck main body and the chuck claws, and the nut ring A plurality of rolling elements sandwiched between the chuck body and the chuck body, and a plurality of rolling elements that are arranged to be arranged and arranged so as to be able to roll, the chuck body and the nut ring A retainer that can rotate relative to the retainer, a rotation restricting state that rotates with the nut ring and restricts rotation of the retainer in the loosening direction, and a restriction that releases the restriction of rotation of the retainer in the loosening direction
  • a first rotation restricting body configured to be switchable between a released state and a second rotation restricting body for restricting rotation of the retainer in a loosening direction with respect to the chuck body, the plurality of rolling elements, the retainer, and the second A rotation restricting body forms a bearing mechanism in which rotation in
  • the drive device having the rotatable drive shaft can be a rotary electric tool such as a vibration drill or an electric screwdriver.
  • the rotating jig can be a rotating drill jig or a plus or minus driver jig.
  • the basic axis of the rotating jig is also called a tool shank, and the chuck claw is also called a jaw.
  • the rolling elements are arranged and arranged by a retainer and are sandwiched between the nut ring and the chuck body and held so as to be able to roll, for example, a cylindrical or abacus-shaped roller body, or It can be composed of a sphere or the like.
  • the chuck main body, the chuck claw, the nut ring, the plurality of rolling elements, the second rotation restricting body, the retainer, and the rotation restricting state that restricts the rotation of the retainer in the loosening direction A chuck device configured with a first rotation restricting body configured to be able to switch between a restriction releasing state for releasing the restriction of rotation in the loosening direction with respect to the retainer, the chuck device in the restriction releasing state by the first rotation restricting body
  • the rolling element, the second rotation restricting body, and the retainer constitute a bearing mechanism that functions between the nut ring and the chuck body, and in the rotation restricted state by the first rotation restricting body, the retainer
  • a lock mechanism that uses the rolling element sandwiched between the nut ring and the chuck body as a rotational load is configured to grip the base shaft of the rotating jig. Without lifting state is released inadvertently, it is possible to reliably lock the gripping state.
  • the retainer constitutes a bearing mechanism that functions between the nut ring and the chuck body, so that the nut ring is smoothly rotated with respect to the chuck body, and the inside of the inclined hole is synchronized with the chuck pawl. It can be moved in the tilt direction.
  • the retainer causes a gap between the nut ring and the chuck body. Since the lock mechanism that uses the rolling element sandwiched between the two as a rotational load is configured, the gripping state of the base shaft as described above can be locked.
  • the rolling elements and the retainer function as bearings
  • the plurality of rolling elements sandwiched between the chuck body and the chuck body due to relative rotation of the nut ring with respect to the chuck body are retained by the retainer.
  • Roll rotate and revolve
  • the nut ring can smoothly rotate relative to the chuck body.
  • the retainer that holds a plurality of rolling elements that roll in a state of being sandwiched between the chuck main body and rollable is delayed with relative rotation of the nut ring as the rolling elements roll, Rotates relative to the chuck body. That is, both the nut ring and the retainer rotate relative to the chuck body in the same direction, but the retainer that rotates relatively behind the relative rotation of the nut ring rotates differentially with respect to the nut ring.
  • the retainer and the nut ring are integrated in the loosening direction. Therefore, along with the relative rotation of the nut ring with respect to the chuck body, the retainer also tries to rotate relative to each other for the plurality of aligned rolling elements.
  • the plurality of rolling elements arranged and arranged on the retainer are sandwiched between the chuck body and the nut ring and friction is generated at both contact portions, the rolling elements can be rolled by relative rotation of the retainer. Can not.
  • the retainer tries to rotate relative to the chuck body so as to drag the rolling element that cannot be rolled between the nut ring and the chuck body, but the retainer, that is, the nut ring, is driven by the frictional force of the rolling element. Relative rotation can be locked.
  • the plurality of rolling elements and the retainer rotate the bearing mechanism between the nut ring and the chuck body and the rolling element according to the state of the first rotation restricting body. Both the locking mechanism and the load can be achieved.
  • the retainer is formed in a ring shape, provided with an inner peripheral ratchet gear on the inner periphery, and provided with rotation fixing means for rotating and fixing the second rotation restricting body to the chuck body,
  • the second rotation restricting body can be provided with a second locking claw that locks the inner ratchet gear of the retainer.
  • the second locking claw of the second rotation restricting body is locked to the inner peripheral ratchet gear of the retainer, so that the ratchet gear is provided via the rotation fixing means and the second rotation restricting body.
  • the retainer can be restricted from rotating in the loosening direction with respect to the chuck body. Therefore, with a simple structure, it is possible to allow rotation in the tightening direction R with respect to the chuck body and to restrict rotation of the retainer in the loosening direction.
  • the rotation fixing means is constituted by a ring-shaped rotation fixing ring fixed to the chuck body, and the second rotation restricting body is rotatable with respect to the chuck body.
  • the second rotation restricting body is sandwiched between the rotation fixing ring and the chuck main body by using the nut ring screwed to the chuck main body and the chuck pawl as a reaction force.
  • the second rotation restricting body can be configured to be rotationally fixed with respect to the main body.
  • the rotation of the retainer in the loosening direction with respect to the chuck body is restricted via the second rotation restricting body when the base shaft is gripped by the chuck pawl, and the retainer is rotatable with respect to the chuck body in other states. be able to.
  • the rotation fixing means is composed of a ring-shaped rotation fixing ring fixed to the chuck body, and the second rotation restricting body is rotatably mounted on the chuck body.
  • the second rotation restricting body is sandwiched between the rotation fixing ring and the chuck body by using the nut ring screwed to the chuck body and the chuck pawl as a reaction force,
  • the nut ring is used as a reaction force until the chuck pawl grips the base shaft by screwing in the nut ring, and the rotation fixing ring and the chuck main body Since the second rotation restricting body is not sandwiched, the second rotation restricting body is rotatable with respect to the chuck body.
  • the retainer is not restricted in the loosening direction with respect to the chuck body.
  • the second rotation restricting body is sandwiched between the rotation fixing ring and the chuck body using the nut ring as a reaction force. Is fixed to the chuck body. In this manner, the retainer is restricted from rotating in the loosening direction with respect to the chuck body through the second rotation restricting body that is rotationally fixed to the chuck body.
  • the rotation of the retainer relative to the chuck body is restricted via the second rotation restricting body that is rotationally fixed to the chuck body, and the base shaft is held by the chuck claw.
  • the second rotation restricting body is rotatable with respect to the chuck main body, so that the retainer can also be rotatable with respect to the chuck main body. Therefore, the rotation can be restricted only when it is necessary to restrict the rotation of the retainer relative to the chuck body with a simple structure.
  • an outer peripheral ratchet gear is provided on the outer periphery of the retainer formed in a ring shape, and the first rotation restricting body is locked to the outer peripheral ratchet gear in the rotation restricted state with respect to the retainer. And in the restriction release state, the 1st latching claw which releases
  • a reliable rotation regulation state can be easily switched with a simple structure. More specifically, since an outer peripheral ratchet gear is provided on the outer periphery of the retainer formed in a ring shape, and the first rotation restricting body is provided with a first locking claw, the first rotation restricting body rotating with the nut ring is provided. By locking the locking claw with the outer peripheral ratchet gear, it is possible to restrict relative rotation of the retainer and the nut ring in the loosening direction, and the first locking claw can be locked with respect to the outer peripheral ratchet gear. By releasing, the retainer and the nut ring can rotate relative to each other, and the rotation restricted state can be easily switched.
  • the chuck body is rotatably mounted, a rotational force is input to the nut ring by a rotation operation, and a predetermined angle is applied to the nut ring and the first rotation restricting body.
  • a rotation input body that allows differential in the rotation direction is provided, and the first rotation restriction body is configured to switch between the rotation restriction state and the restriction release state by differential rotation with respect to the rotation input body. it can. According to the present invention, it is possible to reliably switch between the rotation restricted state and the restricted release state with a simple structure.
  • the rolling element is constituted by a ball, and the ball, the retainer, and the second rotation restricting body constitute a one-way ball bearing that functions between the nut ring and the chuck body. can do. According to the present invention, it is possible to more reliably switch between the rotation restricted state and the restricted release state with a simpler structure.
  • the front view of the electric tool provided with the chuck device The exploded explanatory drawing which described the front and back of each component of a chuck
  • FIG. 1 shows a front view of an electric power tool K provided with a chuck device 1
  • FIG. 2 shows an exploded explanatory view in which front and rear surfaces, side surfaces and cross sections of each component of the chuck device 1 are shown.
  • the chuck body 11, the back sleeve 13, the bearing ring 32, the ball 41 constituting the ball bearing 40, the nut ring 33, the sleeve O ring 36, the O ring 37, and the nose piece 38 are a front view and a cross section.
  • the one-way spring 31, the spring ring 34, and the sleeve 35 show a rear view and a sectional view
  • the retainer 42 that constitutes the ball bearing 40 shows a sectional view, a front view, and a rear view.
  • the jaw 12 has shown the side view of the state arrange
  • FIG. 3 shows an exploded perspective view from the front side of each component of the chuck device 1
  • FIG. 4 shows an exploded perspective view from the back side of each component of the chuck device 1
  • FIG. 6 shows an exploded perspective view from the back side of each component of the bearing & lock mechanism 30, and
  • FIG. 7 shows a longitudinal sectional view of the chuck device 1. ing.
  • FIG. 8 shows an explanatory view of the rotation restriction switching mechanism 20 in the chuck device 1
  • FIG. 9 shows a rear view of the one-way bearing mechanism 50
  • FIG. 10 shows an explanatory view of the bearing & lock mechanism 30.
  • FIG. 8A shows a rear view of the rotation restriction switching mechanism 20 in the restriction release state
  • FIG. 8B shows a rear view of the rotation restriction switching mechanism 20 in the rotation restriction state.
  • FIG. 10A shows a schematic view of a section passing through the center of a circularly arranged ball 41 in a state where the bearing & lock mechanism 30 functions as a bearing mechanism
  • FIG. 10B shows a bearing & lock.
  • the schematic diagram of the state in which the mechanism 30 is functioning as a lock mechanism is shown.
  • the chuck device 1 of the present invention is equipped at the tip of the electric tool K.
  • the electric power tool K includes a housing 2 provided with a handle portion 2 a that a user grips during use, and a spindle 4 provided in front of the housing 2.
  • the chuck device 1 is mounted on the tip of the spindle 4 and the chuck device 1 is used to fasten and fix the base shaft 5a of the rotating jig 5.
  • the spindle 4 is configured to rotate by a rotational driving force of a motor M that can be rotated forward and backward by operating a trigger 6 disposed on the handle portion 2a.
  • the chuck device 1 provided in the above-described electric tool K is configured by assembling the main part of the chuck body 10, the rotation restriction switching mechanism 20, and the bearing & lock mechanism 30.
  • 34, the sleeve 35, the sleeve O-ring 36, the O-ring 37, and the nose piece 38 are arranged in this order.
  • the one-way spring 31, the bearing ring 32, the ball bearing 40, the nut ring 33 and the spring ring 34 constitute the bearing & lock mechanism 30, and the bearing & lock mechanism 30 is configured.
  • the one-way bearing mechanism 50 is comprised by the one-way spring 31, the bearing ring 32, and the ball bearing 40 among each component to perform.
  • the chuck body 10 includes a chuck body 11 and a jaw 12.
  • the chuck body 11 includes a rear body part 111, a middle body part 112, and a front body part 113 from the rear side, and is formed in a substantially cylindrical shape having an insertion hole 114 in the axial direction X at the center.
  • the chuck body 11 communicates with the insertion hole 114 at three locations in the circumferential direction from the middle barrel portion 112 through the front barrel portion 113 toward the inner circumferential side from the outer circumferential side and in a direction crossing the axial direction X.
  • a jaw mounting hole 115 is disposed.
  • the intersection point on the extension line in the radial inner direction of the three jaw mounting holes 115 is formed so as to be on the axial direction X.
  • a fitting portion 116 that is a semicircular groove that allows engagement of a locking projection 321 of a bearing ring 32 described later is formed between the jaw mounting holes 115. Yes.
  • the jaw 12 is formed in a substantially cylindrical shape having a thread groove 121 to be screwed into a thread 333 of a nut ring 33 described later on an outer surface on the rear side. Further, the front inner side surface of the jaw 12 forms a pressing surface 122 that is substantially parallel to the axial direction X in a direction intersecting the substantially cylindrical axial direction, and the center of the pressing surface 122 in the width direction is formed. Is equipped with a chip 123 made of carbide. As described above, the jaw 12 having such a configuration is arranged in a posture in which the pressing surface 122 is parallel to the axial direction X in the three directions in the circumferential direction with respect to the axial direction X.
  • the chuck body 10 is configured by inserting the jaw 12 into the jaw mounting hole 115 of the chuck body 11 configured as described above. At this time, the jaw 12 is inserted into the jaw mounting hole 115 such that the screw groove 121 is directed outward in the diameter.
  • the back sleeve 13 constitutes the back surface of the chuck device 1, and has a ring body 132 having a circular opening 131 that allows insertion of the rear body 111 of the chuck body 11, and an inner peripheral edge of the ring body 132 that forms the circular opening 131.
  • the inner cylindrical portion 133 protrudes forward in the axial direction X and the outer cylindrical portion 134 protrudes forward in the axial direction X at the outer peripheral edge of the ring main body 132.
  • the inner cylindrical portion 133 is formed with an inner diameter that can be press-fitted into the rear barrel portion 111 of the chuck body 11 and is formed with a height approximately twice that of the outer cylindrical portion 134.
  • the one-way spring 31 is a flat ring-shaped ring body 311 that is fitted to the middle body portion 112 of the chuck body 11, and a member that protrudes rearward from the outer peripheral edge of the ring body 311 and is supported in a cantilever state in the circumferential direction.
  • Stop arms 312 are provided at three locations at equal intervals in the circumferential direction, and a locking claw portion 313 is provided at the tip of the locking arm 312 to be locked to an inner peripheral ratchet gear 424 of a ball bearing 40 described later.
  • the bearing ring 32 is a plate-like ring body that is fitted to the middle body portion 112 of the chuck body 11.
  • the bearing ring 32 protrudes inward from the inner peripheral edge and is engaged with the fitting portion 116 of the chuck body 11.
  • Three semicircular locking projections 321 for fixing rotation with respect to the body 11 are provided at equal intervals in the circumferential direction.
  • a retainer 42 that constitutes a ball bearing 40 with a ball 41 which will be described later, includes a retainer body 421 that is a ring shape that is thinner than the diameter of the ball 41, and a rear cylinder 425 that projects to the rear side of the retainer body 421. ing.
  • the retainer 42 is made of resin having a predetermined strength.
  • the retainer main body 421 has a plurality of holding holes 422 spaced in the circumferential direction for holding each of the plurality of balls 41 rotatably, and an outer peripheral ratchet gear 423 is formed on the outer peripheral surface.
  • the holding holes 422 penetrate the retainer main body 421 in the front and back directions and are arranged at equal intervals in the circumferential direction. In this embodiment, 30 holding holes are arranged. In addition, the holding hole 422 is expanded in diameter according to the diameter of the ball 41 held by the central portion in the thickness direction, and the ball 41 fitted in the holding hole 422 is configured not to come out of the holding hole 422. Yes.
  • the rear cylinder portion 425 protruding to the rear side of the retainer main body 421 has a cylindrical shape that allows the one-way spring 31 and the bearing ring 32 to be fitted therein, and an inner peripheral ratchet gear 424 is formed on the inner peripheral surface.
  • the inner peripheral ratchet gear 424 formed on the inner peripheral surface of the rear cylinder portion 425 includes a ratchet gear in a direction that restricts relative rotation in the loosening direction L between the retainer 42 and the one-way spring 31, and the outer peripheral ratchet gear 423. Is constituted by a ratchet gear for restricting relative rotation in the loosening direction L between the spring ring 34 integrated with the nut ring 33 and the ball 41.
  • the balls 41 constituting the ball bearing 40 together with the retainer 42 are steel balls that are circularly arranged by being rotatably held in the holding holes 422 of the retainer 42.
  • the balls 41 correspond to the number of the holding holes 422. 30 are provided.
  • the ball bearing 40 configured by fitting the ball 41 into the holding hole 422 of the retainer 42 configured in this manner projects the front and back surfaces of the retainer 42.
  • the holding hole 422 is rotatably held.
  • rotation S the rotation of each ball 41 in the holding hole 422
  • rotation P the rotation of the ball 41 around the center of the retainer 42 accompanying the rotation of the retainer 42
  • rotation S of the ball 41 having a center at the center of the retainer 42 in the thickness direction is a rotation with the center of the retainer 42 in the thickness direction as a rotation center.
  • the nut ring 33 is configured by a ring body 332 having a circular truncated cone-shaped opening 331 having a truncated cone shape reduced in diameter toward the rear in a sectional view, and the ring body 332 forming the truncated cone-shaped opening 331 is formed.
  • a thread 333 that fits into the thread groove 121 of the jaw 12 is formed.
  • the spring ring 34 includes a ring main body 341 that is fitted on a nut ring 33 configured in a ring shape, a front protrusion 342 that protrudes forward from the front end of the ring main body 341, and a rear protrusion from the rear end of the ring main body 341. And an arm portion 343 extending in the circumferential direction.
  • the front protrusion 342 inserted into the loose fitting recess 353 of the sleeve 35 corresponds to the loose fitting recess 353 of the sleeve 35 described later so as to allow differential rotation of a predetermined rotation angle with respect to the sleeve 35 described later.
  • Three positions are arranged at equal intervals in the circumferential direction.
  • the arm portion 343 protrudes rearward from the rear end of the ring main body 341 and is formed in an inverted L shape in plan view extending in the loosening direction L.
  • the first locking recess 354a of the sleeve 35 which will be described later,
  • Six rotation arm 343a and lock arm 343b are alternately arranged in the circumferential direction, and a total of six arm portions 343 are arranged.
  • the differential rotation restricting arm 343 a includes a first locking projection 344 a that protrudes in a curved shape on the outer diameter side, and includes a ratchet claw portion 345 at the tip thereof, and the first locking projection 344 a is the first locking projection 344 a. Locking in the locking recesses 354 a and 354 b can restrict the differential rotation of the spring ring 34 relative to the sleeve 35.
  • the lock arm 343b is an arm portion that meshes with the outer peripheral ratchet gear 423 to form a ratchet mechanism, and a second locking convex portion 344b that protrudes in a curved shape radially outward is provided in the middle of the arm portion. It latches in the latching recess 355 and is provided with a ratchet claw 345 at its tip.
  • the first locking projection 344a of the differential rotation restricting arm 343a has a shape protruding in a semicircular arc when viewed from the front, whereas the second locking projection 344b of the lock arm 343b is a semi-elliptical arc when viewed from the front. It is a shape protruding in a shape.
  • the sleeve 35 is substantially bell-shaped in a side view when the rear end side is the same diameter as the outer cylindrical portion 134 on the outer peripheral side of the back sleeve 13 and the front end side is narrowed, and the jaw 12 and the chuck body constituting the chuck main body 10 inside.
  • 11 has an insertion space 351 that allows insertion of the middle body portion 112 and the front body portion 113 along the axial direction X, and an O-ring mounting that allows a sleeve O-ring 36 to be described later to be mounted on the outer periphery.
  • a groove 356 is formed.
  • a loose fit that allows a loose fit of a forward opening groove 352 into which an O-ring 37 and a nose piece 38 to be described later are fitted, and a forward projecting portion 342 of the spring ring 34 is allowed from the distal end side.
  • a stop recess 355 is formed.
  • the loose recesses 353 are formed wider in the circumferential direction than the forward protrusions 342 so that the forward protrusions 342 are loosely fitted in the circumferential direction, and are arranged at three equal intervals in the circumferential direction.
  • the first locking recesses 354a and 354b are grooves having a semicircular arc cross section in a rear view corresponding to the first locking projection 344a of the differential rotation restricting arm 343a.
  • three portions are arranged at equal intervals in the circumferential direction.
  • first locking recesses 354 a and 354 b are arranged at intervals according to the loose fitting amount of the front protrusion 342 with respect to the loose fitting recess 353, that is, the differential rotation amount of the spring ring 34 with respect to the sleeve 35.
  • the second locking recess 355 is a locking recess that is locked by the second locking projection 344b of the lock arm 343b in the unregulated state shown in FIG. 8A, and is a front view half corresponding to the lock arm 343b. It is a groove having an elliptical arc cross section, and is arranged at three locations at equal intervals in the circumferential direction.
  • the sleeve O-ring 36 is a rubber O-ring that is mounted in the O-ring mounting groove 356 of the sleeve 35.
  • the O-ring 37 is a ring body having a rectangular cross section that is fitted into the distal end opening groove 352 of the sleeve 35 so as to be interposed between a flange portion 382 of a nosepiece 38 described later and the distal end opening groove 352 of the sleeve 35.
  • the nosepiece 38 is inserted into the insertion space 351 from the distal end side, and has an outer fitting portion 381 that fits outwardly on the distal end of the front body portion 113 of the chuck body 11, and extends radially outward at the distal end of the outer fitting portion 381. It is a cylindrical body constituted by a flange portion 382 fitted in the opening groove 352.
  • the back sleeve 13 is first attached to the chuck body 11 from the rear in the axial direction X by inserting the rear body 111 of the chuck body 11 into the circular opening 131. .
  • the back sleeve 13 is attached to the chuck body 11 in the axial direction X and Mounted in a fixed state in both rotational directions.
  • the ball bearing 40 configured by fitting the ball 41 into the holding hole 422 of the one-way spring 31, the bearing ring 32, and the retainer 42 is mounted.
  • the one-way spring 31 and the bearing ring 32 are inserted into the rear cylinder portion 425 of the retainer 42, and a locking claw portion 313 formed on the locking arm 312 of the one-way spring 31 is locked to the inner peripheral ratchet gear 424. Therefore, the relative relationship between the one-way spring 31 and the ball bearing 40 is restricted in the loosening direction L, and the one-way spring 31 and the ball bearing 40 are rotatable in the tightening direction R.
  • the one-way spring 31 is rotatably mounted on the chuck body 11, but the bearing ring 32 is fitted to the fitting portion 116 of the chuck body 11, so that the bearing ring 32 is attached to the chuck body 11. Although it is rotationally fixed, it is mounted so as to be movable in the axial direction X.
  • the one-way spring 31, the bearing ring 32, and the ball bearing 40 can constitute a one-way bearing mechanism 50 in which the rotation in the loosening direction L is restricted depending on the state.
  • the one-way bearing mechanism 50 In this assembled state, the one-way bearing mechanism 50 is in a freely rotatable state with respect to the chuck body 11.
  • the ring main body 341 of the spring ring 34 is press-fitted into the nut ring 33 so that the spring ring 34 is externally fitted. Therefore, the nut ring 33 and the spring ring 34 are assembled in a state where both the axial direction X and the rotational direction are fixed.
  • the integrated nut ring 33 and spring ring 34 are mounted from the front of the chuck body 10, and the screw grooves 121 of all the jaws 12 and the thread 333 of the nut ring 33 are screwed together. ,Installing.
  • the arm portion 343 of the spring ring 34 is positioned on the radially outer side of the outer peripheral ratchet gear 423 of the ball bearing 40 already mounted on the chuck body 11, that is, in the axial direction X of the outer peripheral ratchet gear 423 and the arm portion 343. Install so that the positions match.
  • the ball bearing 40 is disposed between the one-way spring 31 and the bearing ring 32 and the nut ring 33, and the balls 41 constituting the ball bearing 40 are The front surface 322 of the bearing ring 32 and the rear surface 332a of the nut ring 33 are sandwiched.
  • the sleeve 35 is inserted from the front of the chuck body 10 so that the front end of the front body portion 113 is exposed in front of the front end opening groove 352 of the sleeve 35.
  • the front projecting portion 342 of the spring ring 34 already attached to the chuck body 10 is loosely fitted in the loose fitting recess 353 of the sleeve 35 and is formed on the arm portion 343 (343a, 343b) of the spring ring 34.
  • the chuck 35 is fitted with the sleeve 35 so that the stopper 344 (344a, 344b) is fitted into the locking recesses 354, 355 of the sleeve 35, and further with the O-ring 37 and the nose piece 38 from the front.
  • the assembly of 1 is completed.
  • the flange portion 382 of the O-ring 37 and the nose piece 38 is fitted into the front end opening groove 352 of the sleeve 35, and the outer fitting portion 381 of the nose piece 38 is press-fitted into the front body portion 113 of the chuck body 11 from the front. Is done. For this reason, the nosepiece 38 is assembled to the chuck body 11 in a state where both the axial direction X and the rotational direction are fixed, and is fixed to the chuck body 11 in both the axial direction X and the rotational direction.
  • the axial direction X of the sleeve 35 is fixed to the chuck body 11 and the nose piece 38 in a rotatable state by the flange portion 382 of the assembled nose piece 38.
  • zipper apparatus 1 mentioned above is an example, This order is not limited and what is necessary is just to assemble in an appropriate order.
  • the ball bearing 40 constituted by the retainer 42 and the ball 41 is sandwiched between the front surface 322 of the bearing ring 32 and the rear surface 332a of the nut ring 33, thereby forming the bearing & lock mechanism 30. Is done.
  • the rotation restriction switching mechanism 20 includes a spring ring 34, a sleeve 35, and an outer peripheral ratchet gear 423 of the retainer 42 that constitutes the ball bearing 40. Note that the rotation restriction switching mechanism 20 of the chuck device 1 assembled as described above is configured to be able to switch between the restriction release state shown in FIG. 8A and the rotation restriction state shown in FIG. . More specifically, in the restriction release state shown in FIG. 8A, the first engagement protrusion 344a of the differential rotation restriction arm 343a fits into the first engagement recess 354a of the sleeve 35, and the second engagement of the lock arm 343b.
  • the ratchet pawl 345 is positioned radially outside by the urging force of the lock arm 343b, and the ratchet gear 423 and the ratchet of the retainer 42 are positioned.
  • the nut ring 33 and the spring ring 34 are not locked with the claw portion 345, and are brought into a restriction release state in which the nut ring 33 and the spring ring 34 are rotatable with respect to the retainer 42 in both the tightening direction R and the loosening direction L.
  • first locking projection 344a of the differential rotation restricting arm 343a is fitted in the first locking recess 354a and the second locking projection 344b of the lock arm 343b is fitted in the second locking recess 355, that is, The first locking projection 344a is fitted into the first locking recess 354a by the biasing force of the differential rotation restricting arm 343a, and the second locking projection 344b is engaged with the second locking recess 355 by the biasing force of the lock arm 343b. Since it is fitted, this restriction release state can be maintained unless a predetermined rotational load acts.
  • the second locking projection 344b of the lock arm 343b becomes the first locking recess 354b.
  • the second locking projection 344b of the lock arm 343b is pushed inward by the inner surface of the second locking recess 355 in the loosening direction L against the urging force of the lock arm 343b, and the outer periphery of the retainer 42
  • the ratchet gear 423 and the ratchet pawl portion 345 are locked.
  • the operation of the chuck device 1 including the rotation restriction switching mechanism 20 and the bearing & lock mechanism 30 that operate in this manner will be described in detail.
  • the base shaft 5a of the rotating jig 5 is inserted into the insertion hole 114 of the chuck body 11 from the front, and the sleeve 35 is tightened in the tightening direction.
  • the nut ring 33 integrated with the spring ring 34 is rotated in the tightening direction R by the forward projecting portion 342 loosely fitted in the loose fitting recess 353 of the sleeve 35 by rotating in the R direction.
  • the three jaws 12 into which the screw grooves 121 are screwed proceed in the direction of inclination of the jaw mounting hole 115 while being synchronized, and the base shaft 5a of the rotating jig 5 inserted into the insertion hole 114 is moved from three directions in the circumferential direction. It can be gripped and fixed.
  • the nut ring 33 that rotates together with the spring ring 34 rotates relative to the bearing ring 32 fixed to the chuck body 11 in the tightening direction R as indicated by an arrow Ia.
  • the ball 41 of the ball bearing 40 sandwiched between the front surface 322 of the bearing ring 32 and the rear surface 332a of the nut ring 33 is rotated (arrow) by relative rotation (arrow Ia) of the nut ring 33 with respect to the bearing ring 32. S) while revolving (arrow Pa).
  • the retainer 42 rotates about the axial direction X by the revolution Pa of the ball 41, but the revolution Pa of the ball 41 and the rotation of the retainer 42, that is, the rotation of the ball bearing 40 (arrow E) is relative to the bearing ring 32.
  • the rotation of the nut ring 33 is delayed in the same direction after the relative rotation (arrow Ia). That is, with respect to the rotation of the nut ring 33 in the tightening direction R, the retainer 42 outputs as a half rotation in the same direction due to the rotation S and the revolution Pa of the ball 41. Therefore, as a differential rotation mechanism similar to the planetary gear. Can function.
  • the first locking convex portion 344a of the differential rotation restricting arm 343a fitted in the first locking concave portion 354a changes the first locking concave portion 354a. Get over and fit into the first locking recess 354b on the loosening direction L side.
  • the second locking projection 344b of the lock arm 343b fitted in the second locking recess 355 gets over the second locking recess 355 and is closer to the loosening direction L side than the second locking recess 355.
  • the inner surface is biased radially inwardly, the ratchet pawl portion 345 is locked to the outer peripheral ratchet gear 423 of the retainer 42, and the nut ring 33, the spring ring 34, and the retainer 42 can be relative to each other in the tightening direction R. It will be in the rotation control state by which rotation was fixed to the loosening direction L (refer FIG.8 (b)).
  • the bearing ring 32 moves in the axial direction X via the ball 41 of the ball bearing 40.
  • the one-way spring 31 is sandwiched between the chuck body 11 and the bearing ring 32 by being pressed rearward and pressed rearward in the axial direction X of the bearing ring 32, and is rotationally fixed to the chuck body 11.
  • the nut ring 33, the spring ring 34, and the retainer 42 are restricted from relative rotation in the loosening direction L, so the nut ring 33 rotates in the loosening direction L as indicated by the arrow Ib. Attempts to rotate the retainer 42 together with the ball 41 in the loosening direction L (arrow Ic, arrow Pb).
  • the ball 41 fitted in the holding hole 422 tries to revolve P in the same direction by the rotation of the retainer 42, but is sandwiched between the front surface 322 of the bearing ring 32 and the rear surface 332 a of the nut ring 33.
  • the ball 41 sandwiched between the front surface 322 of the bearing ring 32 and the back surface 332 a of the nut ring 33 rotates due to rotation with the back surface 332 a of the nut ring 33. Since the rotation of the retainer 42 becomes the revolution Pb that drags the ball 41 that cannot rotate S, the retainer 42 is in a state in which the rotation is locked by using the ball 41 that cannot rotate S as a rotational load.
  • the locking claw portion 313 of the locking arm 312 of the one-way spring 31 that is rotationally fixed to the chuck body 11 by sandwiching the chuck body 11 and the bearing ring 32 is locked to the inner peripheral ratchet gear 424 of the retainer 42. Therefore, the retainer 42 itself is rotationally fixed in the loosening direction L with respect to the chuck body 11 via the one-way spring 31, and coupled with the rotation restriction state in the loosening direction L by the bearing & lock mechanism 30 described above, a more reliable locking is achieved. A state can be realized.
  • the first locking projection 344a of the differential rotation regulating arm 343a is fitted in the first locking recess 354a in a state where the biasing force of the differential rotation regulating arm 343a is applied.
  • the rotation restriction state of the rotation restriction switching mechanism 20 that contributes to the locked state of the bearing & lock mechanism 30 can be prevented from being inadvertently released.
  • the screw groove 121 of the jaw 12 that holds and fixes the base shaft 5a is formed.
  • the nut ring 33 is pressed backward, that is, the back surface 332a of the nut ring 33 approaches the front surface 322 of the bearing ring 32, and the ball 41 is sandwiched between the front surface 322 of the bearing ring 32 and the back surface 332a of the nut ring 33.
  • Power increases. Therefore, the frictional force generated between the ball 41 and the front surface 322 of the bearing ring 32 and the back surface 332a of the nut ring 33 is increased, and the above-described locked state can obtain a firmer locked state.
  • the first locking projection 344a of the differential rotation restricting arm 343a is Since the ratchet pawl portion 345 of the differential rotation restricting arm 343a is engaged with the outer peripheral ratchet gear 423 of the ball bearing 40 when it is released from the one locking recess 354b, it is cantilevered from the base end portion.
  • the differential rotation restricting arm 343a that has been in a state is in a state where both ends of the ratchet pawl portion 345 and the base end portion that are locked to the outer peripheral ratchet gear 423 are supported, and the first locking convex portion 344a becomes the first locking concave portion 354b.
  • the biasing force in the radially outward direction of the fitted differential rotation restricting arm 343a is increased, and the first locking convex portion 344a is moved to the first locking concave portion 354b by the increased radially outward biasing force. It will be pushed back a sleeve 35 so that the rotation restricted state of the bearing and the locking mechanism 30 in the lock state to contribute rotation regulating switching mechanism 20 can be reliably maintained.
  • the ratchet pawl portion 345 of the differential rotation restricting arm 343a that is locked to the outer peripheral ratchet gear 423 when an inadvertent rotational force is applied is the ratchet pawl portion 345 of the lock arm 343b in this embodiment.
  • the differential rotation restricting arm 343a is supported at both ends with the base end portion.
  • the shape may be different from the ratchet pawl portion 345 of the arm 343b.
  • the differential rotation restriction is against the urging force of the differential rotation restriction arm 343a.
  • the second locking projection 344b is moved radially outward by the urging force of the lock arm 343b and is fitted into the second locking recess 355, and the ratchet pawl portion 345 is separated from the outer peripheral ratchet gear 423 and is in the above-described rotation restricting state. Is released, and the sleeve 35 together with the nut ring 33 is rotated in the loosening direction L, so that the lock by the bearing & lock mechanism 30 is achieved. State is canceled, it is possible to release the grip of the base shaft 5a of the rotary jig 5 by the jaws 12.
  • the chuck device 1 is mounted on the motor M having the spindle 4 that can rotate in the axial direction X, and is disposed in the axial direction X, and the base shaft 5a of the rotating jig 5 is inserted on the tip side.
  • the jaw mounting hole 115 that communicates with the insertion hole 114 on the front end side and opens to the side of the chuck body 11 on the rear end side.
  • a plurality of jaws 12 movably arranged with respect to the chuck body 11 and the plurality of jaws 12 are synchronized with each other by screwing the chuck body 11 and the jaws 12 in the jaw mounting hole 115 in an inclined direction.
  • a nut ring 33 to be moved, a plurality of balls 41 which are sandwiched between the nut ring 33 and the chuck body 11 and roll, and a plurality of balls 4 Are held in an aligned manner so as to be able to roll, the retainer 42 is rotatable relative to the chuck body 11 and the nut ring 33, and rotates together with the nut ring 33, and the loosening direction L is restricted with respect to the retainer 42.
  • a spring ring 34 configured to be able to switch between a rotation restricting state for rotating and a restriction releasing state for releasing the restriction in the loosening direction L with respect to the retainer 42, and a one-way spring 31 for restricting the loosening direction L of the retainer 42 relative to the chuck body 11.
  • a plurality of balls 41, a retainer 42, and a one-way spring 31 constitute a one-way bearing mechanism 50 that is regulated in the loosening direction L between the nut ring 33 and the chuck body 11, and in a rotation restricted state.
  • a plurality of balls 41 that are pinched and rolled between the nut ring 33 and the chuck body 11 that move the inside of the jaw mounting hole 115 in an inclined direction in synchronization with the plurality of jaws 12 are arranged in an aligned manner.
  • the plurality of balls 41, the retainer 42, and the one-way spring 31 are arranged in an aligned manner.
  • a one-way bearing mechanism 50 that functions between the nut ring 33 and the chuck body 11 is configured, and the nut ring 33 is smoothly rotated with respect to the chuck body 11 to synchronize the jaws 12 while the jaws 12 are synchronized. Can be moved in the tilt direction.
  • the retainer 42 causes the nut ring 33 and the chuck body 11 to be moved. Since the bearing & lock mechanism 30 that uses the ball 41 sandwiched between the two as a rotational load is configured, the gripping state of the base shaft 5a as described above can be locked.
  • the nut ring 33 is sandwiched between the chuck body 11 and the chuck body 11 by the relative rotation of the nut ring 33.
  • the plurality of balls 41 that have been rolled roll in a state of being aligned with the retainer 42. Accordingly, the nut ring 33 can smoothly rotate relative to the chuck body 11.
  • the retainer 42 that holds the plurality of balls 41 rolling in a state of being sandwiched between the chuck body 11 and the relative rotation of the nut ring 33 is delayed as the balls 41 roll.
  • it rotates relative to the chuck body 11. That is, both the nut ring 33 and the retainer 42 rotate relative to the chuck body 11 in the same direction.
  • the retainer 42 that rotates relative to the nut ring 33 after the relative rotation of the nut ring 33 is differential with respect to the nut ring 33. Rotate.
  • the retainer 42 and the nut ring 33 are integrally rotated in the loosening direction L. Therefore, along with the relative rotation of the nut ring 33 with respect to the chuck body 11, the retainer 42 also tries to rotate relative to each other for the plurality of aligned balls 41.
  • the plurality of balls 41 arranged and arranged on the retainer 42 are sandwiched between the chuck body 11 and the nut ring 33 and friction is generated at both contact portions, rolling is caused by relative rotation of the retainer 42. Can not do it.
  • the retainer 42 tries to rotate relative to the chuck body 11 so as to drag the ball 41 that cannot be rolled between the nut ring 33 and the chuck body 11, but the retainer 42 is caused by the frictional force of the ball 41. That is, the relative rotation of the nut ring 33 can be locked.
  • the plurality of balls 41 and the retainer 42 rotate the one-way bearing mechanism 50 and the ball 41 between the nut ring 33 and the chuck body 11 depending on the state of the rotation restriction switching mechanism 20. Both the bearing & lock mechanism 30 as a load can be achieved.
  • an inner peripheral ratchet gear 424 is provided on the inner periphery of the ring-shaped retainer 42, and a bearing ring 32 that is rotationally fixed to the chuck body 11 is provided, and the one-way spring 31 is engaged with the inner peripheral ratchet gear 424 of the retainer 42. Since the locking claw portion 313 is provided, the locking claw portion 313 of the one-way spring 31 is locked to the inner peripheral ratchet gear 424 of the retainer 42, whereby the retainer having a ratchet gear via the one-way spring 31 and the bearing ring 32. 42 can regulate the loosening direction L with respect to the chuck body 11.
  • the ring-shaped one-way spring 31 that is rotatably mounted on the chuck body 11 is rotationally fixed to the chuck body 11 by using a nut ring 33 that is screwed to the chuck body 11 and the jaw 12 as a reaction force. Since the one-way spring 31 is sandwiched between the ring-shaped bearing ring 32 and the chuck body 11, and the one-way spring 31 is rotationally fixed to the chuck body 11, the base shaft 5a is gripped by the jaw 12 via the one-way spring 31. The loosening direction L of the retainer 42 with respect to the chuck body 11 is restricted, and the retainer 42 can be freely rotated with respect to the chuck body 11 in other states.
  • the ring-shaped one-way spring 31 rotatably mounted on the bechuck body 11 is rotated with respect to the chuck body 11 using a nut ring 33 screwed to the chuck body 11 and the jaw 12 as a reaction force. Since the one-way spring 31 is rotationally fixed to the chuck body 11 by being sandwiched between the fixed ring-shaped bearing ring 32 and the chuck body 11, until the jaw 12 grips the base shaft 5a by screwing the nut ring 33, Using the nut ring 33 as a reaction force, the one-way spring 31 is not sandwiched between the bearing ring 32 and the chuck body 11, and the one-way spring 31 is rotatable with respect to the chuck body 11.
  • the retainer 42 is not restricted in the loosening direction L with respect to the chuck body 11.
  • the nut ring 33 is tightened and the base shaft 5a is gripped by the jaw 12, the nut ring 33 is used as a reaction force and the one-way spring 31 is sandwiched between the bearing ring 32 and the chuck body 11, so that the one-way spring 31 is Fixed to.
  • the retainer 42 is restricted from rotating in the loosening direction L with respect to the chuck body 11 through the one-way spring 31 that is rotationally fixed to the chuck body 11.
  • the loosening direction L of the retainer 42 relative to the chuck body 11 is regulated via the one-way spring 31 that is rotationally fixed to the chuck body 11, and the jaw 12 Since the one-way spring 31 is rotatable with respect to the chuck body 11 in a state where the 5a is not gripped, the retainer 42 can also be rotatable with respect to the chuck body 11.
  • an outer periphery ratchet gear 423 is provided on the outer periphery of the retainer 42 formed in a ring shape, and the outer ring ratchet gear 423 is locked to the outer ring ratchet gear 423 in the rotation restricted state with respect to the retainer 42 on the spring ring 34 and in the release state. Since the ratchet pawl portion 345 that is separated from the 423 and releases the lock is provided, a reliable rotation regulation state can be easily switched with a simple structure.
  • an outer peripheral ratchet gear 423 is provided on the outer periphery of the retainer 42 formed in a ring shape, and the spring ring 34 is locked to the outer peripheral ratchet gear 423 in a rotation restricted state with respect to the retainer 42, and the outer periphery in a released state. Since the ratchet pawl portion 345 that is separated from the ratchet gear 423 and releases the lock is provided, the retainer 42 and the nut are locked by locking the ratchet pawl portion 345 of the spring ring 34 that rotates together with the nut ring 33 to the outer peripheral ratchet gear 423.
  • the relative rotation of the ring 33 in the loosening direction L can be restricted, and the retainer 42 and the nut ring 33 can be rotated relative to each other by releasing the engagement of the ratchet pawl portion 345 with the outer peripheral ratchet gear 423.
  • the restriction state can be easily switched.
  • the chuck body 11 is rotatably mounted, a rotational force is input to the nut ring 33 by a rotation operation, and a differential in the rotational direction of a predetermined angle is allowed with respect to the nut ring 33 and the spring ring 34. Since the sleeve 35 is provided and the spring ring 34 switches between the rotation restricted state and the restricted release state by differential rotation with respect to the sleeve 35, the rotation restricted state and the restricted release state can be reliably switched with a simple structure. it can.
  • the ball 41, the retainer 42, and the one-way spring 31 constitute the one-way bearing mechanism 50 that functions between the nut ring 33 and the chuck body 11, the rotation regulation state and the regulation can be more reliably achieved with a simpler structure.
  • the release state can be switched.
  • the axial center of the present invention corresponds to the axial direction X
  • the drive shaft corresponds to the spindle 4
  • the drive device corresponds to the motor M
  • the chuck device corresponds to the chuck device 1
  • the shaft hole corresponds to the insertion hole 114
  • the chuck body corresponds to the chuck body 11
  • the inclined hole corresponds to the jaw mounting hole 115
  • the chuck claw corresponds to the jaw 12
  • the rolling elements and balls correspond to the balls 41
  • the rotation in the loosening direction L corresponds to the loosening direction L
  • the first rotation restricting body corresponds to the spring ring 34
  • the second rotation restricting body corresponds to the one-way spring 31
  • the bearing mechanism corresponds to the one-way bearing mechanism 50
  • the lock mechanism corresponds to the bearing & lock mechanism 30,
  • the rotation fixing means and the rotation fixing ring correspond to the bearing ring 32
  • the second locking claw corresponds to the locking claw portion 313,
  • the first locking claw corresponds to the ratchet claw portion
  • the chuck device 1 described above may be mounted not only on the electric power tool K having the rotatable spindle 4 but also on an electric rotating tool such as a vibration drill or an electric screwdriver.
  • shallow arc grooves corresponding to the diameter of the ball 41 are formed on the front surface 322 of the bearing ring 32 and the back surface 332a of the nut ring 33 at positions corresponding to the rotation trajectory of the ball 41 of the ball 41 in the revolution P. Also good.
  • the frictional force between the ball 41 in the rotation restricted state and the front surface 322 of the bearing ring 32 and the back surface 332a of the nut ring 33 can be increased. A reliable rotation regulation state can be obtained.
  • the ball bearing 40 is configured by fitting the ball 41 into the holding hole 422 of the retainer 42.
  • a roller may be used.
  • the bearing ring 32 is provided with three semicircular locking projections 321 that fix the rotation with respect to the chuck body 11 at equal intervals in the circumferential direction, and the bearing ring 32 and the chuck body 11 are one-way.
  • the one-way spring 31 is restricted from rotating with respect to the chuck body 11 with the spring 31 interposed therebetween.
  • the one-way spring includes a plurality of locking projections on the inner peripheral surface of the ring body for fixing the rotation with respect to the chuck body 11. 31 itself may be rotationally fixed to the chuck body 11.
  • the bearing ring 32 may be provided, a bearing ring not provided with the locking projection 321 may be provided, or the bearing ring 32 may not be provided.
  • a retainer 42 that constitutes a ball bearing 40 with a ball 41 which will be described later, is composed of a retainer body 421 and a rear cylinder portion 425 that protrudes to the rear side of the retainer body 421, and is made of resin having a predetermined strength.
  • the outer peripheral ratchet gear 423 and the rear cylinder portion 425 in the retainer main body 421 may be integrated and configured separately from the ring body having the retaining hole 422 portion of the retainer main body 421.
  • the retainer may be configured by assembling the ring body having the holding hole 422 portion with resin having a predetermined strength and assembling other portions with metal.

Landscapes

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Abstract

[課題]簡単な構造で、確実にロックできるチャック装置を提供することを目的とする。[解決手段]チャック装置(1)であって、複数のボール(41)と、ボール(41)を転動可能に保持するリテーナ(42)と、ナットリング(33)とともに回転するとともに、リテーナ(42)に対して緩み方向(L)を規制する回転規制状態と、リテーナ(42)に対して緩み方向(L)の規制を解除する規制解除状態とを切り替え可能に構成したスプリングリング(34)と、チャックボディ(11)に対するリテーナ(42)の緩み方向(L)を規制するワンウェイスプリング(31)とを備え、複数のボール(41)、リテーナ(42)及びワンウェイスプリング(31)とで、ナットリング(33)とチャックボディ(11)との間において、緩み方向(L)が規制されたワンウェイベアリング機構(50)を構成し、回転規制状態におけるリテーナ(42)で、ベアリング&ロック機構(30)を構成した。

Description

チャック装置
 この発明は、例えば、電動ドライバや振動ドリルのような電動工具において、ドライバ治具やドリル治具等の回転治具の基軸を挿入し、締め付けて固定するチャック装置に関する。
 従来より、電動ドライバ等の先端に配置するチャック装置として、挿入された回転治具の基軸を爪(ジョー)で三方向から締付けて固定し、締付け状態をロックするロック機構を備えたチャック装置が提案されている(特許文献1参照)。
 このチャック装置は、チャック本体に対して軸方向が拘束された係止リングと、ラチェット本体に対して軸方向に移動可能な保持リングとを備えている。そして、前記係止リング及び前記保持リングのそれぞれの対向面に、緩み方向に対して噛合するラチェットギアが形成されている。
 したがって、保持リングを軸方向に移動させ、係止リング及び保持リングのラチェットギアが噛合することによって、締付け固定状態において、締付け解除方向の回転を規制し、締付け状態をロックすることができるとされている。
 しかしながら、回転治具の基軸をジョーで三方向から固定する締付け状態をロック機構でロックして回転駆動させ、回転治具で削孔等を行う際の振動による共振や慣性力によって、回転入力体が締付け解除方向に回転して、回転規制状態が不用意に解除されるおそれがあった。
特開平6-277913号公報
 そこでこの発明は、簡単な構造で、確実にロックできるチャック装置を提供することを目的とする。
 この発明は、軸心上で回転可能な駆動軸を有する駆動装置に装着するチャック装置であって、前記軸心上に配置され、先端側に回転治具の基軸の挿入を許容する軸孔を有する略円筒状のチャック本体と、該チャック本体において、先端側で前記軸孔に連絡するとともに、後端側で前記チャック本体の側方に開口する傾斜孔に挿着され、前記チャック本体に対して移動可能に配置された複数のチャック爪と、前記チャック本体及び前記チャック爪に対する螺合によって前記複数のチャック爪を同期して前記傾斜孔内を傾斜方向に移動させるナットリングと、該ナットリングと前記チャック本体との間において挟まれて転動する複数の転動体と、該複数の転動体を整列配置させた状態で転動可能に保持し、前記チャック本体及び前記ナットリングに対して相対回転可能なリテーナと、前記ナットリングとともに回転するとともに、前記リテーナに対して緩み方向の回転を規制する回転規制状態と、前記リテーナに対して緩み方向の回転の規制を解除する規制解除状態とを切り替え可能に構成した第1回転規制体と、前記チャック本体に対する前記リテーナの緩み方向の回転を規制する第2回転規制体とを備え、前記複数の転動体、前記リテーナ及び第2回転規制体とで、該ナットリングと前記チャック本体との間において、緩み方向の回転が規制されたベアリング機構を構成するとともに、前記回転規制状態における前記リテーナ、前記転動体及び前記第1回転規制体で、該ナットリングと前記チャック本体との間に挟まれた前記転動体を回転負荷とするロック機構を構成することを特徴とする。
 上記回転可能な駆動軸を有する駆動装置は、振動ドリルや電動ドライバ等の回転電動工具とすることができる。 
 上記回転治具とは、回転するドリル治具や、プラスやマイナスのドライバ治具などとすることができる。
 上記回転治具の基軸は工具シャンクともいい、上記チャック爪はジョーともいう。 
 上記転動体は、リテーナによって整列配置させた状態で、該ナットリングと前記チャック本体との間において挟まれて転動可能に保持されれば、例えば、円柱状やそろばん玉状のローラ体、あるいは球体などで構成することができる。
 この発明により、チャック本体と、チャック爪と、ナットリングと、複数の転動体と、第2回転規制体と、リテーナと、前記リテーナに対して緩み方向の回転を規制する回転規制状態と、前記リテーナに対して緩み方向の回転の規制を解除する規制解除状態とを切り替え可能に構成した第1回転規制体とで構成したチャック装置は、第1回転規制体による前記規制解除状態において前記複数の転動体、第2回転規制体及び前記リテーナで、該ナットリングと前記チャック本体との間において機能するベアリング機構を構成するとともに、第1回転規制体による前記回転規制状態において、前記リテーナで、該ナットリングと前記チャック本体との間に挟まれた前記転動体を回転負荷とするロック機構を構成して、回転治具の基軸を把持した把持状態が不用意に解除されることなく、把持状態を確実にロックすることができる。
 具体的には、複数のチャック爪を同期して前記傾斜孔内を傾斜方向に移動させるナットリングと前記チャック本体との間において挟まれて転動する複数の転動体を整列配置させた状態で転動可能に保持するリテーナに対して、緩み方向の回転の回転規制状態と規制解除状態とを切り替え可能な第1回転規制体による前記規制解除状態では、複数の転動体、第2回転規制体及び前記リテーナで、該ナットリングと前記チャック本体との間において機能するベアリング機構を構成するため、チャック本体に対してナットリングをスムーズに回転させて、チャック爪を同期させながら前記傾斜孔内を傾斜方向に移動させることができる。
 逆に、例えば、チャック爪を移動させ、回転治具の基軸を把持した把持状態において、第1回転規制体を回転規制状態に切り替えると、前記リテーナで、該ナットリングと前記チャック本体との間に挟まれた前記転動体を回転負荷とするロック機構を構成するため、上述のような基軸の把持状態をロックすることができる。
 より詳細に説明すると、上述のように、転動体及びリテーナがベアリングとして機能する場合、チャック本体に対するナットリングの相対回転により、前記チャック本体との間において挟まれた複数の転動体は、リテーナに整列配置させた状態で転動(自転及び公転)する。したがって、ナットリングは、チャック本体に対してスムーズに相対回転することができる。
 このとき、前記チャック本体との間において挟まれた状態で転動する複数の転動体を転動可能に保持するリテーナは、転動体の転動に伴って、ナットリングの相対回転に遅れて、チャック本体に対して相対回転する。つまり、ナットリングとリテーナはともに、チャック本体に対して、同方向に相対回転するものの、ナットリングの相対回転に遅れて相対回転するリテーナは、ナットリングに対して差動回転する。
 しかしながら、回転規制状態では、前記リテーナとナットリングが緩み方向において回転が一体化される。そのため、チャック本体に対するナットリングの相対回転とともに、整列配置させた複数の転動体ごと、リテーナも相対回転しようとする。しかしながら、リテーナに整列配置させた複数の転動体は、前記チャック本体とナットリングとの間で挟まれており、両接触部分で摩擦が生じているため、リテーナの相対回転によって転動することができない。つまり、リテーナは、ナットリングとチャック本体に挟まれた転動できない転動体を引き摺るようにチャック本体に対して相対回転しようとすることとなるが、転動体の摩擦力によってリテーナ、つまりナットリングの相対回転をロックすることができる。
 さらにまた、第2回転規制体により前記チャック本体に対する前記リテーナの緩み方向の回転を規制するため、前記リテーナによる該ナットリングと前記チャック本体との間に挟まれた前記転動体を回転負荷とするロックと相まってより確実なロック状態を実現することができる。
 このように、この発明の構成により、第1回転規制体の状態によって、前記複数の転動体と前記リテーナとは、該ナットリングと前記チャック本体との間におけるベアリング機構と、前記転動体を回転負荷とするロック機構との両方を成し遂げることができる。
 この発明の態様として、前記リテーナを、リング状に形成するとともに、内周に内周ラチェットギアを設け、前記第2回転規制体を、前記チャック本体に回転固定する回転固定手段を備えるとともに、前記第2回転規制体に、前記リテーナの前記内周ラチェットギアに係止する第2係止爪を備えることができる。
 この発明により、第2回転規制体の第2係止爪が前記リテーナの前記内周ラチェットギアに係止することで、回転固定手段及び第2回転規制体を介して、前記ラチェットギアを有する前記リテーナを前記チャック本体に対して緩み方向の回転を規制することができる。したがって、簡単な構造で、前記チャック本体に対する締付け方向Rの回転を許容するとともに、前記リテーナを緩み方向の回転を規制することができる。
 またこの発明の態様として、前記回転固定手段を、前記チャック本体に対して回転固定されたリング状の回転固定リングで構成するとともに、前記第2回転規制体を、前記チャック本体に対して回転自在に装着されたリング状に構成し、前記チャック本体及び前記チャック爪に螺合した前記ナットリングを反力として、前記回転固定リング及び前記チャック本体で前記第2回転規制体を挟み込んで、前記チャック本体に対して前記第2回転規制体を回転固定する構成とすることができる。
 この発明により、チャック爪で基軸を把持した状態では第2回転規制体を介して、チャック本体に対するリテーナの緩み方向の回転を規制し、その他の状態ではリテーナをチャック本体に対して回転自在にすることができる。
 詳述すると、前記回転固定手段を、前記チャック本体に対して回転固定されたリング状の回転固定リングで構成するとともに、前記第2回転規制体を、前記チャック本体に対して回転自在に装着されたリング状に構成し、前記チャック本体及び前記チャック爪に螺合した前記ナットリングを反力として、前記回転固定リング及び前記チャック本体で前記第2回転規制体を挟み込んで、前記チャック本体に対して前記第2回転規制体を回転固定するため、前記ナットリングの螺入によって前記チャック爪が前記基軸を把持するまでは、前記ナットリングを反力として、前記回転固定リング及び前記チャック本体で前記第2回転規制体を挟み込むことはないため、前記チャック本体に対して前記第2回転規制体は回転自在となる。
 そのため、リテーナをチャック本体に対して緩み方向に規制することはない。これに対し、ナットリングを締め込み、チャック爪で基軸を把持すると、ナットリングを反力として、前記回転固定リング及び前記チャック本体で前記第2回転規制体を挟み込むため、前記第2回転規制体はチャック本体に固定される。このようにして、チャック本体に回転固定された第2回転規制体を介してリテーナは、チャック本体に対して緩み方向に回転規制されることとなる。
 このように、チャック爪で基軸を把持して固定する状況では、チャック本体に回転固定された第2回転規制体を介してリテーナのチャック本体に対する緩み方向の回転を規制し、チャック爪で基軸を把持していない状態では、第2回転規制体はチャック本体に対して回転自在であるため、リテーナもチャック本体に対して回転自在とすることができる。したがって、簡単な構造でチャック本体に対するリテーナの回転規制を要する場合にのみ回転を規制することができる。
 またこの発明の態様として、リング状に形成した前記リテーナの外周に外周ラチェットギアを設け、前記第1回転規制体に、前記リテーナに対して、前記回転規制状態で、前記外周ラチェットギアに係止し、規制解除状態で、前記外周ラチェットギアから離間して係止を解除する第1係止爪を備えることができる。
 この発明により、簡単な構造で確実な回転規制状態を容易に切り替え可能に構成することができる。 
 詳述すると、リング状に形成した前記リテーナの外周に外周ラチェットギアを設け、前記第1回転規制体に第1係止爪を備えるため、ナットリングとともに回転する第1回転規制体の前記第1係止爪を前記外周ラチェットギアに係止することで、リテーナとナットリングとが緩み方向に相対回転することを規制することができ、前記第1係止爪の前記外周ラチェットギアに対する係止を解除することでリテーナとナットリングとが相対回転自在となり、回転規制状態を容易に切り替え可能に構成することができる。
 またこの発明の態様として、前記チャック本体に対して回転自在に装着するとともに、回転操作によって前記ナットリングに回転力を入力するとともに、前記ナットリング及び前記第1回転規制体に対して所定角度の回転方向の差動を許容する回転入力体を備え、前記第1回転規制体が、前記回転入力体に対する差動回転によって、前記回転規制状態と、前記規制解除状態とを切り替える構成とすることができる。 
 この発明により、簡単な構造で確実に、回転規制状態と規制解除状態とを切り替えることができる。
 またこの発明の態様として、前記転動体をボールで構成するとともに、前記ボール、前記リテーナ、及び前記第2回転規制体で、前記ナットリングと前記チャック本体との間で機能するワンウェイボールベアリングを構成することができる。 
 この発明により、より簡単な構造でさらに確実に、回転規制状態と規制解除状態とを切り替えることができる。
 この発明によれば、簡単な構造で、確実にロックできるチャック装置を提供することができる。
チャック装置を備えた電動工具の正面図。 チャック装置の各構成要素の正面や背面、及び側面や断面を併記した分解説明図。 チャック装置の各構成要素の正面側からの分解斜視図。 チャック装置の各構成要素の背面側からの分解斜視図。 ベアリング&ロック機構の各構成要素の正面側からの分解斜視図。 ベアリング&ロック機構の各構成要素の背面側からの分解斜視図。 チャック装置の縦断面図。 チャック装置における回転規制切替機構についての説明図。 ワンウェイ機構の背面図。 ベアリング&ロック機構についての説明図。
 この発明の一実施の形態を以下図面に基づいて詳述する。 
 図1はチャック装置1を備えた電動工具Kの正面図を示し、図2はチャック装置1の各構成要素の正面や背面、及び側面や断面を併記した分解説明図を示している。
 詳述すると、図2において、チャックボディ11、バックスリーブ13、ベアリングリング32、ボールベアリング40を構成するボール41、ナットリング33、スリーブOリング36、Oリング37及びノーズピース38は正面図及び断面図を示し、ワンウェイスプリング31、スプリングリング34及びスリーブ35は背面図及び断面図を示し、ボールベアリング40を構成するリテーナ42は断面図並びに正面図及び背面図を示している。なお、ジョー12は三方向に配置した状態の側面図を示している。
 図3はチャック装置1の各構成要素の正面側からの分解斜視図を示し、図4はチャック装置1の各構成要素の背面側からの分解斜視図を示し、図5はベアリング&ロック機構30の各構成要素の正面側からの分解斜視図を示し、図6はベアリング&ロック機構30の各構成要素の背面側からの分解斜視図を示し、図7はチャック装置1の縦断面図を示している。
 図8は、チャック装置1における回転規制切替機構20についての説明図を示し、図9はワンウェイベアリング機構50の背面図を示し、図10はベアリング&ロック機構30についての説明図を示している。詳しくは、図8(a)は、規制解除状態の回転規制切替機構20の背面図を示し、図8(b)は、回転規制状態の回転規制切替機構20の背面図を示している。また、図10(a)はベアリング&ロック機構30がベアリング機構として機能している状態について、円形配置されたボール41の中心を通る断面による概略図を示し、図10(b)はベアリング&ロック機構30がロック機構として機能している状態の概略図を示している。
 本発明のチャック装置1は、電動工具Kの先端に装備されるものである。例えば、この電動工具Kは、利用者が使用時に握るハンドル部2aを備えたハウジング2、及び該ハウジング2の前方に設けたスピンドル4を備えている。
 そして、チャック装置1はスピンドル4の先端に装着され、チャック装置1で回転治具5の基軸5aを締付け固定するものである。なお、スピンドル4は、ハンドル部2aに配置したトリガ6を操作することで、ハウジング内部に設置された、正逆転回転可能なモータMの回転駆動力によって回転する構成である。
 上述の電動工具Kに装備されるチャック装置1は、図2乃至4に示すように、主要部品であるチャック本体10、回転規制切替機構20及びベアリング&ロック機構30を組み付けて構成している。
 具体的には、後方(図2において左上)から前方(図2において右上)に向かって、バックスリーブ13、チャック本体10、ワンウェイスプリング31、ベアリングリング32、ボールベアリング40、ナットリング33、スプリングリング34、スリーブ35、スリーブOリング36、Oリング37、及びノーズピース38をこの順で配置している。
 なお、チャック装置1を構成する各構成部品のうち、ワンウェイスプリング31、ベアリングリング32、ボールベアリング40、ナットリング33及びスプリングリング34でベアリング&ロック機構30を構成し、ベアリング&ロック機構30を構成する各構成部品のうちワンウェイスプリング31、ベアリングリング32及びボールベアリング40でワンウェイベアリング機構50を構成している。
 チャック本体10は、チャックボディ11と、ジョー12とで構成している。 
 チャックボディ11は、後方側から、後胴部111、中胴部112、前胴部113とで構成し、中心に軸心方向Xの挿入孔114を有する略円筒形状に形成している。
 そして、チャックボディ11における周方向の三ケ所に、中胴部112から前胴部113を介し、外周側から内周側に向かい、軸心方向Xに対して交叉する方向で挿入孔114に連通するジョー装着孔115を配置している。なお、3つのジョー装着孔115の径内側方向の延長線上の交点は軸心方向X上となるように形成している。 
 また、中胴部112において、ジョー装着孔115同士の間には、後述するベアリングリング32の係止突部321の係合を許容する半円状の溝である嵌合部116を形成している。
 ジョー12は、後述するナットリング33のネジ山333に螺合するネジ溝121を後方側の外側面に有する略円柱状に形成している。さらに、ジョー12の前側内側面は、略円柱状の軸心方向に対して交叉する方向で、軸心方向Xに対して略平行な押圧面122を形成し、該押圧面122の幅方向中央には、カーバイド製のチップ123を装備している。このような構成のジョー12は、上述したように、軸心方向Xに対して周方向における三方向において、押圧面122が軸心方向Xに平行となる姿勢で配置される。
 上述のように構成したチャックボディ11のジョー装着孔115にジョー12を挿入してチャック本体10を構成する。このとき、ジョー12は、ネジ溝121が径外側向きとなるように、ジョー装着孔115に挿入される。
 バックスリーブ13は、チャック装置1の背面を構成し、チャックボディ11の後胴部111の挿入を許容する円形開口131を有するリング本体132と、円形開口131を形成するリング本体132の内周縁において軸心方向Xの前方に突出する内側円筒部133と、リング本体132の外周縁において軸心方向Xの前方に突出する外側円筒部134とで構成している。 
 内側円筒部133は、チャックボディ11の後胴部111に圧入可能な内径で形成するとともに、外側円筒部134より倍程度の高さで形成している。
 ワンウェイスプリング31は、チャックボディ11の中胴部112に嵌着する平板リング状のリング本体311と、リング本体311の外周縁から後方に突出するとともに、周方向に片持ち状態で支持される係止アーム312を周方向に等間隔で三ケ所に設け、係止アーム312の先端に、後述するボールベアリング40の内周ラチェットギア424に係止する係止爪部313を備えている。
 ベアリングリング32は、チャックボディ11の中胴部112に嵌着する平板状のリング体であり、内周縁から径内側に向かって突出し、チャックボディ11の嵌合部116に係止して、チャックボディ11に対する回転を固定する半円状の係止突部321を周方向において、等間隔に3か所備えている。
 後述するボール41とでボールベアリング40を構成するリテーナ42は、ボール41の直径より厚みの薄いリング状であるリテーナ本体421と、リテーナ本体421の後方側に突出する後方筒部425とで構成している。なお、本実施形態においてリテーナ42は所定の強度を有する樹脂製である。
 リテーナ本体421は、複数のボール41のそれぞれを回転可能に保持する保持孔422を周方向に複数所定間隔を隔てて有するとともに、外周面に外周ラチェットギア423を形成している。
 なお、保持孔422は、リテーナ本体421を表裏方向に貫通するとともに、周方向において等間隔で配置され、本実施例では30個配置している。また、保持孔422は、厚み方向の中央部分が保持するボール41に径に応じて拡径されており、保持孔422に嵌め込まれたボール41が、保持孔422から抜け出さないように構成している。
 リテーナ本体421の後方側に突出する後方筒部425は、ワンウェイスプリング31及びベアリングリング32の嵌め込みを許容する筒状であり、内周面に内周ラチェットギア424を形成している。
 また、後方筒部425の内周面に形成された内周ラチェットギア424は、リテーナ42とワンウェイスプリング31との緩み方向Lの相対回転を規制する向きのラチェットギアで構成し、外周ラチェットギア423は、ナットリング33と一体化されるスプリングリング34とボール41との緩み方向Lの相対回転を規制するラチェットギアで構成している。
 リテーナ42とでボールベアリング40を構成するボール41は、リテーナ42の保持孔422に回転可能に保持されることで円形配置される鋼球であり、本実施例においては保持孔422の数に応じて30個備えている。
 このように構成したリテーナ42の保持孔422にボール41を嵌め込んで構成するボールベアリング40は、図2における拡大図(a)に示すように、ボール41がリテーナ42の表裏に突出するとともに、保持孔422において回転可能に保持される。
 なお、保持孔422における各ボール41の回転を本明細書において「自転S」といい、リテーナ42の回転に伴った、リテーナ42の中心を回転中心としたボール41の回転を「公転P」という。また、リテーナ42の厚み方向中心に、中心があるボール41の自転Sは、リテーナ42の厚み方向中心を回転中心とした回転となる。
 ナットリング33は、断面視、後方に向かって縮径された円錐台状の円錐台状開口331を有するリング状であるリング本体332で構成し、円錐台状開口331を形成するリング本体332の内面には、ジョー12のネジ溝121に嵌合するネジ山333を形成している。
 スプリングリング34は、リング状に構成したナットリング33に外嵌するリング本体341と、リング本体341の前端から前方に向かって突出する前方突出部342と、リング本体341の後端から後方に突出するとともに、周方向に延びるアーム部343とで構成している。
 後述するスリーブ35に対して所定の回転角度の差動回転を許容するように、スリーブ35の遊嵌凹部353に挿入される前方突出部342は、後述するスリーブ35の遊嵌凹部353に応じた位置となり、周方向に等間隔に3か所配置している。
 アーム部343は、上述したように、リング本体341の後端から後方に突出するとともに、緩み方向Lに延びる平面視逆L字型で形成され、後述するスリーブ35の第1係止凹部354a,354bに係止する差動回転規制アーム343aと、第2係止凹部355に係止するとともに、差動回転によって、リテーナ42の外周ラチェットギア423に係止するロックアーム343bとがあり、差動回転規制アーム343aとロックアーム343bとを周方向に交互に、全体で6のアーム部343を配置している。
 差動回転規制アーム343aは、径外側に湾曲状に突出する第1係止凸部344aを有するとともに、その先端にラチェット爪部345を備え、第1係止凸部344aがスリーブ35の第1係止凹部354a,354bに係止し、スリーブ35に対するスプリングリング34の差動回転を規制することができる。
 ロックアーム343bは、外周ラチェットギア423と噛合してラチェット機構を構成するアーム部であり、アーム部の中間には径外側に湾曲状に突出する第2係止凸部344bがスリーブ35の第2係止凹部355に係止し、その先端には、ラチェット爪部345を備えている。
 なお、差動回転規制アーム343aの第1係止凸部344aは正面視半円弧状に突出する形状であるのに対して、ロックアーム343bの第2係止凸部344bは、正面視半楕円弧状に突出する形状である。
 スリーブ35は、後端側がバックスリーブ13の外周側の外側円筒部134と同径であり、先端側が絞られた側面視略釣鐘型であり、内部にチャック本体10を構成するジョー12及びチャックボディ11の中胴部112、前胴部113の挿通を許容し、軸心方向Xに沿って貫通する挿通空間351を有するとともに、外周に、後述するスリーブOリング36の装着を許容するOリング装着溝356を形成している。
 挿通空間351を形成するスリーブ35の内面には、先端側から、後述するOリング37及びノーズピース38の嵌め込む先端開口溝352、スプリングリング34の前方突出部342の遊嵌を許容する遊嵌凹部353、及び差動回転規制アーム343aの第1係止凸部344aが係止する第1係止凹部354a,354b、並びにロックアーム343bの第2係止凸部344bが係止する第2係止凹部355が形成されている。 
 遊嵌凹部353は、前方突出部342が周方向に遊嵌するように、前方突出部342より周方向に広く形成し、周方向において等間隔に3か所配置している。
 図2における拡大図(b)に示すように、第1係止凹部354a,354bは、差動回転規制アーム343aの第1係止凸部344aに応じた背面視半円弧断面となる溝であり、差動回転規制アーム343aに対応して周方向において等間隔に3か所配置している。
 なお、第1係止凹部354a,354b同士は、遊嵌凹部353に対する前方突出部342の遊嵌量、つまり、スリーブ35に対するスプリングリング34の差動回転量に応じた間隔で配置している。
 第2係止凹部355は、図8(a)に示す規制解除状態において、ロックアーム343bの第2係止凸部344bが係止する係止凹部であり、ロックアーム343bに対応する正面視半楕円弧状断面となる溝であり、周方向において等間隔に3か所配置している。
 スリーブOリング36は、スリーブ35のOリング装着溝356に装着するゴム製のOリングである 
 Oリング37は、後述するノーズピース38のフランジ部382とスリーブ35の先端開口溝352との間に介在するように、スリーブ35の先端開口溝352に嵌め込まれる角型断面のリング体である。 
 ノーズピース38は、先端側から挿通空間351に挿入されるとともに、チャックボディ11の前胴部113の先端に外嵌する外嵌部381と、外嵌部381の先端で径外側に広がり、先端開口溝352に嵌め込まれるフランジ部382とで構成する筒状体である。
 各要素をこのように構成したチャック装置1は、まずチャックボディ11の後胴部111を円形開口131に挿入するようにして、軸心方向Xの後方からバックスリーブ13をチャックボディ11に装着する。
 なお、内面を後胴部111の外面と略同径に形成した内側円筒部133を後胴部111に圧入して装着するため、バックスリーブ13は、チャックボディ11に対して軸心方向X及び回転方向ともに固定された状態で装着される。
 また、ジョー装着孔115にジョー12を挿入したチャックボディ11の前方から、ワンウェイスプリング31、ベアリングリング32、及びリテーナ42の保持孔422にボール41を嵌め込んで構成したボールベアリング40を装着する。
 このとき、ワンウェイスプリング31とベアリングリング32とは、リテーナ42の後方筒部425に挿入され、ワンウェイスプリング31の係止アーム312に形成した係止爪部313が内周ラチェットギア424に係止するため、ワンウェイスプリング31とボールベアリング40とは緩み方向Lには相対が規制され、締付け方向Rに回転自在となる。
 また、ワンウェイスプリング31は、チャックボディ11に対して回転自在に装着されるが、ベアリングリング32はベアリングリング321がチャックボディ11の嵌合部116に嵌合するため、チャックボディ11に対して、回転固定されるものの、軸心方向Xに移動可能に装着される。
 なお、ワンウェイスプリング31とベアリングリング32とボールベアリング40とで、状態に応じて、緩み方向Lの回転が規制されるワンウェイベアリング機構50を構成することができるが、この組み付け状態では、ワンウェイベアリング機構50は、チャックボディ11に対して回転自在な状態となる。
 また、ナットリング33に、スプリングリング34のリング本体341を圧入してスプリングリング34を外嵌させる。したがって、ナットリング33とスプリングリング34とは軸心方向X及び回転方向ともに固定された状態で組み付けられる。
 このように、一体化したナットリング33とスプリングリング34とを、チャック本体10の前方から装着するとともに、全てのジョー12のネジ溝121と、ナットリング33のネジ山333とを螺合させて、装着する。このとき、既にチャックボディ11に装着されたボールベアリング40の外周ラチェットギア423に径外側にスプリングリング34のアーム部343が位置する、つまり、外周ラチェットギア423とアーム部343の軸心方向Xにおける位置が一致するように装着する。
 また、このチャック装置1の組み付け状態では、図10に示すように、ボールベアリング40は、ワンウェイスプリング31及びベアリングリング32とナットリング33との間に配置され、ボールベアリング40を構成するボール41が、ベアリングリング32の前面322と、ナットリング33の背面332aとで挟まれた態様となる。
 そしてさらに、スリーブ35の先端開口溝352より前方に前胴部113の先端が露出するように、スリーブ35をチャック本体10の前方から挿入する。このとき、既に、チャック本体10に装着したスプリングリング34の前方突出部342が、スリーブ35の遊嵌凹部353に遊嵌するとともに、スプリングリング34のアーム部343(343a,343b)に形成した係止凸部344(344a,344b)が、スリーブ35の係止凹部354,355に嵌め込まれるようにスリーブ35を装着し、さらにその前方より、Oリング37とノーズピース38を装着して、チャック装置1の組み付けは完了する。
 このとき、Oリング37とノーズピース38のフランジ部382はスリーブ35の先端開口溝352に嵌めつけられ、ノーズピース38の外嵌部381はチャックボディ11の前胴部113に対して前方から圧入される。このため、ノーズピース38は、チャックボディ11に対して、軸心方向X及び回転方向ともに固定された状態で組み付けられ、チャックボディ11に対して軸心方向X及び回転方向ともに固定された状態で組み付けられたノーズピース38のフランジ部382によって、スリーブ35は、チャックボディ11及びノーズピース38に対して、回転自在な状態で軸心方向Xが固定される。なお、上述したチャック装置1の組み付け順序は一例であり、この順序限定されず、適宜の順序で組み付ければよい。
 なお、このように組み付けられるチャック装置1において、リテーナ42とボール41とで構成するボールベアリング40を、ベアリングリング32の前面322とナットリング33の背面332aとで挟み込んでベアリング&ロック機構30が構成される。
 また、回転規制切替機構20は、スプリングリング34、スリーブ35及びボールベアリング40を構成するリテーナ42の外周ラチェットギア423で構成される。 
 なお、上述したように組み付けたチャック装置1の回転規制切替機構20は、図8(a)に示す規制解除状態と、図8(b)に示す回転規制状態とを切替可能に構成している。 
 詳述すると、図8(a)に示す規制解除状態では、差動回転規制アーム343aの第1係止凸部344aが、スリーブ35の第1係止凹部354aに嵌り、ロックアーム343bの第2係止凸部344bがスリーブ35の第2係止凹部355に嵌っているため、ラチェット爪部345はロックアーム343bの付勢力によって径外側に位置しており、リテーナ42の外周ラチェットギア423とラチェット爪部345とは係止しておらず、ナットリング33及びスプリングリング34は、リテーナ42に対して、締付け方向R及び緩み方向Lとも回転自在な規制解除状態となる。
 なお、第1係止凹部354aに差動回転規制アーム343aの第1係止凸部344aが嵌り、第2係止凹部355にロックアーム343bの第2係止凸部344b嵌っているため、つまり、差動回転規制アーム343aの付勢力で第1係止凸部344aが第1係止凹部354aに嵌り、ロックアーム343bの付勢力で第2係止凸部344bが第2係止凹部355に嵌っているため、所定の回転負荷が作用しない限り、この規制解除状態を保持することができる。
 このような規制解除状態に対して、回転規制状態の回転規制切替機構20では、図8(b)に示すように、ロックアーム343bの第2係止凸部344bが第1係止凹部354bに嵌まり込み、ロックアーム343bの第2係止凸部344bが第2係止凹部355の緩み方向Lの内面によって、ロックアーム343bの付勢力に抗して径内側に押し付けられ、リテーナ42の外周ラチェットギア423とラチェット爪部345とが係止する。
 そのため、ボールベアリング40に対して、スプリングリング34は締付け方向Rには相対回転可能であるが、外周ラチェットギア423へのラチェット爪部345の係止によって、ボールベアリング40に対するスプリングリング34の緩み方向Lの相対回転が規制されている。
 続いて、このように作動する回転規制切替機構20及びベアリング&ロック機構30を備えたチャック装置1による動作について詳しく説明する。 
 まず、図8(a)に示すような回転規制切替機構20の規制解除状態において、チャックボディ11の挿入孔114に、前方から回転治具5の基軸5aを挿入するとともに、スリーブ35を締付け方向Rに回転することで、スリーブ35の遊嵌凹部353に遊嵌する前方突出部342によって、スプリングリング34と一体化したナットリング33が締付け方向Rに回転し、ナットリング33のネジ山333にネジ溝121が螺合する3本のジョー12は、同期しながら、ジョー装着孔115を傾斜方向に進行し、挿入孔114に挿入された回転治具5の基軸5aを周方向における三方向から把持して固定することができる。
 なお、回転規制切替機構20が規制解除状態である場合は、上述したように、スプリングリング34とボールベアリング40とが相対回転自在であるため、ベアリングリング32の前面322とナットリング33の背面332aとで挟み込まれたリテーナ42とボール41とは、ベアリング&ロック機構30のベアリング機構として機能する。
 詳しくは、図10(a)に示すように、スプリングリング34とともに回転するナットリング33は、矢印Iaに示すように、チャックボディ11に固定されたベアリングリング32に対して締付け方向Rに相対回転する。このベアリングリング32に対するナットリング33の締付け方向Rの相対回転(矢印Ia)によって、ベアリングリング32の前面322とナットリング33の背面332aとで挟み込まれたボールベアリング40のボール41は、自転(矢印S)しながら、公転(矢印Pa)する。
 なお、ボール41の公転Paによって、リテーナ42は軸心方向Xを中心に回転するが、ボール41の公転Pa及びリテーナ42の回転、つまりボールベアリング40の回転(矢印E)は、ベアリングリング32に対するナットリング33の相対回転(矢印Ia)に遅れた同方向の回転となる。つまり、ナットリング33の締付け方向Rの回転に対して、ボール41の自転Sと公転Paにより、リテーナ42は同方向の1/2回転として出力するため、遊星歯車と同様の差動回転機構として機能することができる。
 このようにして、スプリングリング34を締付け方向Rに回転させてジョー12で基軸5aを把持した把持状態では、基軸5aを把持して固定したジョー12のネジ溝121を反力として、螺合したナットリング33は固定されているため、第1係止凹部354aに第1係止凸部344aが嵌まり込んだ差動回転規制アーム343a及び第2係止凹部355に第2係止凸部344bが嵌まり込んだロックアーム343bの付勢力を超える回転力でスリーブ35を締付け方向Rにさらに回転すると、ナットリング33と一体化したスプリングリング34に対して、遊嵌凹部353に嵌め込まれた前方突出部342の遊嵌分、スリーブ35は締付け方向Rに差動回転する。
 このスプリングリング34に対するスリーブ35の締付け方向Rの差動回転によって、第1係止凹部354aに嵌っていた差動回転規制アーム343aの第1係止凸部344aは、第1係止凹部354aを乗り越えて、緩み方向L側の第1係止凹部354bに嵌まり込む。これに対して、第2係止凹部355に嵌っていたロックアーム343bの第2係止凸部344bは、第2係止凹部355を乗り越えて、第2係止凹部355より緩み方向L側の内面によって径内側に付勢され、ラチェット爪部345がリテーナ42の外周ラチェットギア423に係止し、ナットリング33及びスプリングリング34とリテーナ42とは、締付け方向Rには相対可能であるが、緩み方向Lに回転が固定された回転規制状態となる(図8(b)参照)。
 また、このとき、基軸5aを把持したジョー12を反力として、ナットリング33は軸心方向Xの後方に移動するためボールベアリング40のボール41を介して、ベアリングリング32は軸心方向Xの後方に押圧され、ベアリングリング32の軸心方向Xの後方の押圧によって、ワンウェイスプリング31は、チャックボディ11とベアリングリング32とで挟み込まれ、チャックボディ11に対して回転固定された状態となる。
 このような回転規制状態では、ナットリング33が、図10(b)において矢印Ibに示すように、緩み方向Lに回転しようとしても、ベアリング&ロック機構30によって緩み方向Lの回転は規制され、ロック状態となる。
 詳しくは、上述の回転規制状態では、ナットリング33及びスプリングリング34とリテーナ42とは緩み方向Lの相対回転が規制されているため、ナットリング33が矢印Ibに示すように緩み方向Lに回転しようとすると、ボール41とともにリテーナ42も緩み方向Lに回転しようとする(矢印Ic,矢印Pb)。
 しかしながら、保持孔422に嵌め込まれたボール41は、リテーナ42の回転によって、同方向に公転Pしようとするが、ベアリングリング32の前面322とナットリング33の背面332aとで挟み込まれており、ベアリングリング32の前面322とは相対回転するものの、ナットリング33の背面332aとは一緒に回転しているため、ベアリングリング32の前面322とナットリング33の背面332aとで挟み込まれたボール41は自転Sできず、リテーナ42の回転は自転Sできないボール41を引き摺る公転Pbとなるため、リテーナ42は、自転Sできないボール41を回転負荷として回転がロックされた状態となる。
 したがって、回転規制切替機構20が回転規制状態にある場合において、ベアリング&ロック機構30がロック状態になると、ナットリング33及びスプリングリング34が不用意に緩み方向Lに回転することを規制することができる。
 また、チャックボディ11とベアリングリング32との挟み込みによってチャックボディ11に対して回転固定されたワンウェイスプリング31の係止アーム312の係止爪部313がリテーナ42の内周ラチェットギア424に係止しているため、リテーナ42自体がワンウェイスプリング31を介してチャックボディ11に対して緩み方向Lに回転固定され、上述のベアリング&ロック機構30による緩み方向Lの回転規制状態と相まって、より確実なロック状態を実現することができる。
 なお、この回転規制状態は、差動回転規制アーム343aの付勢力が作用した状態で差動回転規制アーム343aの第1係止凸部344aが第1係止凹部354aに嵌まり込んでいるため、ベアリング&ロック機構30のロック状態に寄与する回転規制切替機構20の回転規制状態が不用意に解除されることを防止することができる。
 また、上述の回転規制切替機構20の回転規制状態において、リテーナ42に対して相対回転可能な締付け方向Rにスリーブ35をさらに回転すると、基軸5aを把持して固定したジョー12のネジ溝121を反力として、ナットリング33が後方に押圧され、つまり、ナットリング33の背面332aはベアリングリング32の前面322に近づき、ベアリングリング32の前面322とナットリング33の背面332aとによるボール41の挟み込み力が増大する。そのため、ボール41と、ベアリングリング32の前面322や、ナットリング33の背面332aとの間に生じる摩擦力が増大し、上述のロック状態はより堅固なロック状態を得ることができる。
 仮に、駆動時の振動など、差動回転規制アーム343aの付勢力を超える不用意で大きな回転力が作用した場合であっても、差動回転規制アーム343aの第1係止凸部344aが第1係止凹部354bから外れる際に、径内側に付勢されて差動回転規制アーム343aのラチェット爪部345がボールベアリング40の外周ラチェットギア423に係止するため、基端部からの片持ち状態であった差動回転規制アーム343aは、外周ラチェットギア423に係止するラチェット爪部345と基端部との両端支持状態となり、第1係止凸部344aを第1係止凹部354bに嵌め込んでいる差動回転規制アーム343aの径外方向の付勢力が増大し、増大した径外方向の付勢力によって、第1係止凸部344aが第1係止凹部354bに嵌るようにスリーブ35を押し戻すこととなり、ベアリング&ロック機構30のロック状態に寄与する回転規制切替機構20の回転規制状態を確実に維持することができる。
 なお、このように、不用意な回転力が作用する場合に外周ラチェットギア423に係止する差動回転規制アーム343aのラチェット爪部345は、本実施例において、ロックアーム343bのラチェット爪部345と同形状で形成しているが、不用意な回転力が作用した際に、外周ラチェットギア423に係止して、差動回転規制アーム343aが基端部との両端支持状態となればロックアーム343bのラチェット爪部345と形状が異なってもよい。
 逆に、回転規制切替機構20の回転規制状態を解除して、ベアリング&ロック機構30のロック状態を解除するためには、差動回転規制アーム343aの付勢力に抗して、差動回転規制アーム343aの第1係止凸部344aが第1係止凹部354bから外れる緩み方向Lの回転力をスリーブ35から入力することによって、ラチェット爪部345が外周ラチェットギア423に係止したロックアーム343bの第2係止凸部344bはロックアーム343bの付勢力によって径外側に移動して第2係止凹部355に嵌まり込み、ラチェット爪部345が外周ラチェットギア423から離れて上述の回転規制状態が解除され、ナットリング33とともにスリーブ35を緩み方向Lに回転することで、ベアリング&ロック機構30によるロック状態は解除され、ジョー12による回転治具5の基軸5aの把持を解放することができる。
 なお、仮に、上述のロック状態において、ジョー12によって把持された基軸5aが、回転駆動の振動等によって抜けた場合、回転規制切替機構20による回転規制状態及びベアリング&ロック機構30によるロック状態は維持されたままの状態となる。
 この状態でスリーブ35を締付け方向Rに回転させると、回転規制切替機構20による回転規制状態及びベアリング&ロック機構30によるロック状態は維持されたままの状態であるものの、ワンウェイベアリング機構50において、ベアリングリング32とチャックボディ11との挟み込みによるワンウェイスプリング31の回転固定は解除される。そのため、内周ラチェットギア424に係止爪部313が係止したままの状態で、つまりワンウェイスプリング31とリテーナ42とが緩み方向Lの相対回転が規制されたままの状態、且つ、リテーナ42の外周ラチェットギア423にラチェット爪部345が係止したままの状態で、つまりスプリングリング34及びスリーブ35とリテーナ42とが緩み方向Lの相対回転が規制されたままの状態で、緩み方向Lの相対回転が規制されたスリーブ35、スプリングリング34、リテーナ42及びワンウェイスプリング31は一体となって、ラチェット音を発することなく、チャックボディ11に対して緩み方向Lに回転することができる。
 このように、軸心方向X上で回転可能なスピンドル4を有するモータMに装着するチャック装置1であって、軸心方向X上に配置され、先端側に回転治具5の基軸5aの挿入を許容する挿入孔114を有する略円筒状のチャックボディ11と、チャックボディ11において、先端側で挿入孔114に連絡するとともに、後端側でチャックボディ11の側方に開口するジョー装着孔115に挿着され、チャックボディ11に対して移動可能に配置された複数のジョー12と、チャックボディ11及びジョー12に対する螺合によって複数のジョー12を同期してジョー装着孔115内を傾斜方向に移動させるナットリング33と、ナットリング33とチャックボディ11との間において挟まれて転動する複数のボール41と、複数のボール41を整列配置させた状態で転動可能に保持し、チャックボディ11及びナットリング33に対して相対回転可能なリテーナ42と、ナットリング33とともに回転するとともに、リテーナ42に対して緩み方向Lを規制する回転規制状態と、リテーナ42に対して緩み方向Lの規制を解除する規制解除状態とを切り替え可能に構成したスプリングリング34と、チャックボディ11に対するリテーナ42の緩み方向Lを規制するワンウェイスプリング31とを備え、複数のボール41、リテーナ42及びワンウェイスプリング31とで、ナットリング33とチャックボディ11との間において、緩み方向Lに規制されたワンウェイベアリング機構50を構成するとともに、回転規制状態におけるリテーナ42で、ナットリング33とチャックボディ11との間に挟まれたボール41を回転負荷とするベアリング&ロック機構30を構成するため、回転治具5の基軸5aを把持した把持状態が不用意に解除されることなく、把持状態を確実にロックすることができる。
 具体的には、複数のジョー12を同期してジョー装着孔115内を傾斜方向に移動させるナットリング33とチャックボディ11との間において挟まれて転動する複数のボール41を整列配置させた状態で転動可能に保持するリテーナ42に対して、緩み方向Lの回転規制状態と規制解除状態とを切り替え可能なスプリングリング34による規制解除状態では、複数のボール41、リテーナ42及びワンウェイスプリング31で、ナットリング33とチャックボディ11との間において機能するワンウェイベアリング機構50を構成し、チャックボディ11に対してナットリング33をスムーズに回転させて、ジョー12を同期させながらジョー装着孔115内を傾斜方向に移動させることができる。
 逆に、例えば、ジョー12を移動させ、回転治具5の基軸5aを把持した把持状態において、スプリングリング34を回転規制状態に切り替えると、リテーナ42で、ナットリング33とチャックボディ11との間に挟まれたボール41を回転負荷とするベアリング&ロック機構30を構成するため、上述のような基軸5aの把持状態をロックすることができる。
 より詳細に説明すると、上述のように、ワンウェイスプリング31、ボール41及びリテーナ42がワンウェイベアリング機構50として機能する場合、チャックボディ11に対するナットリング33の相対回転により、チャックボディ11との間において挟まれた複数のボール41は、リテーナ42に整列配置させた状態で転動する。したがって、ナットリング33は、チャックボディ11に対してスムーズに相対回転することができる。
 このとき、チャックボディ11との間において挟まれた状態で転動する複数のボール41を転動可能に保持するリテーナ42は、ボール41の転動に伴って、ナットリング33の相対回転に遅れて、チャックボディ11に対して相対回転する。つまり、ナットリング33とリテーナ42はともに、チャックボディ11に対して、同方向に相対回転するものの、ナットリング33の相対回転に遅れて相対回転するリテーナ42は、ナットリング33に対して差動回転する。
 しかしながら、スプリングリング34による回転規制状態では、リテーナ42とナットリング33が緩み方向Lにおいて回転が一体化される。そのため、チャックボディ11に対するナットリング33の相対回転とともに、整列配置させた複数のボール41ごと、リテーナ42も相対回転しようとする。しかしながら、リテーナ42に整列配置させた複数のボール41は、チャックボディ11とナットリング33との間で挟まれており、両接触部分で摩擦が生じているため、リテーナ42の相対回転によって転動することができない。つまり、リテーナ42は、ナットリング33とチャックボディ11に挟まれた転動できないボール41を引き摺るようにチャックボディ11に対して相対回転しようとすることとなるが、ボール41の摩擦力によってリテーナ42、つまりナットリング33の相対回転をロックすることができる。
 このように、この発明の構成により、回転規制切替機構20の状態によって、複数のボール41とリテーナ42とは、ナットリング33とチャックボディ11との間におけるワンウェイベアリング機構50と、ボール41を回転負荷とするベアリング&ロック機構30との両方を成し遂げることができる。
 また、リング状のリテーナ42の内周に内周ラチェットギア424を設け、チャックボディ11に回転固定するベアリングリング32を備えるとともに、ワンウェイスプリング31に、リテーナ42の内周ラチェットギア424に係止する係止爪部313を備えたため、ワンウェイスプリング31の係止爪部313がリテーナ42の内周ラチェットギア424に係止することで、ワンウェイスプリング31及びベアリングリング32を介して、ラチェットギアを有するリテーナ42をチャックボディ11に対して緩み方向Lを規制することができる。
 また、チャックボディ11に対して回転自在に装着されたリング状のワンウェイスプリング31を、チャックボディ11及びジョー12に螺合したナットリング33を反力として、チャックボディ11に対して回転固定されたリング状のベアリングリング32及びチャックボディ11で挟み込んで、チャックボディ11に対してワンウェイスプリング31を回転固定する構成であるため、ジョー12で基軸5aを把持した状態においてはワンウェイスプリング31を介して、チャックボディ11に対するリテーナ42の緩み方向Lを規制し、その他の状態ではリテーナ42をチャックボディ11に対して回転自在にすることができる。
 詳述すると、ベチャックボディ11に対して回転自在に装着されたリング状のワンウェイスプリング31を、チャックボディ11及びジョー12に螺合したナットリング33を反力として、チャックボディ11に対して回転固定されたリング状のベアリングリング32及びチャックボディ11で挟み込んで、チャックボディ11に対してワンウェイスプリング31を回転固定するため、ナットリング33の螺入によってジョー12が基軸5aを把持するまでは、ナットリング33を反力として、ベアリングリング32及びチャックボディ11でワンウェイスプリング31を挟み込むことはなく、チャックボディ11に対してワンウェイスプリング31は回転自在となる。
 そのため、リテーナ42をチャックボディ11に対して緩み方向Lに規制することはない。これに対し、ナットリング33を締め込み、ジョー12で基軸5aを把持すると、ナットリング33を反力として、ベアリングリング32及びチャックボディ11でワンウェイスプリング31を挟み込むため、ワンウェイスプリング31はチャックボディ11に固定される。
 このようにして、チャックボディ11に回転固定されたワンウェイスプリング31を介してリテーナ42は、チャックボディ11に対して緩み方向Lに回転規制されることとなる。このように、ジョー12で基軸5aを把持して固定する状況では、チャックボディ11に回転固定されたワンウェイスプリング31を介してリテーナ42のチャックボディ11に対する緩み方向Lを規制し、ジョー12で基軸5aを把持していない状態では、ワンウェイスプリング31はチャックボディ11に対して回転自在であるため、リテーナ42もチャックボディ11に対して回転自在とすることができる。
 また、リング状に形成したリテーナ42の外周に外周ラチェットギア423を設け、スプリングリング34に、リテーナ42に対して、回転規制状態で外周ラチェットギア423に係止し、規制解除状態で外周ラチェットギア423から離間して係止を解除するラチェット爪部345を備えたため、簡単な構造で確実な回転規制状態を容易に切り替え可能に構成することができる。
 詳述すると、リング状に形成したリテーナ42の外周に外周ラチェットギア423を設け、スプリングリング34に、リテーナ42に対して、回転規制状態で外周ラチェットギア423に係止し、規制解除状態で外周ラチェットギア423から離間して係止を解除するラチェット爪部345を備えるため、ナットリング33とともに回転するスプリングリング34のラチェット爪部345を外周ラチェットギア423に係止することで、リテーナ42とナットリング33とが緩み方向Lに相対回転することを規制することができ、ラチェット爪部345の外周ラチェットギア423に対する係止を解除することでリテーナ42とナットリング33とが相対回転自在となり、回転規制状態を容易に切り替え可能に構成することができる。
 また、チャックボディ11に対して回転自在に装着するとともに、回転操作によってナットリング33に回転力を入力するとともに、ナットリング33及びスプリングリング34に対して所定角度の回転方向の差動を許容するスリーブ35を備え、スプリングリング34が、スリーブ35に対する差動回転によって、回転規制状態と、規制解除状態とを切り替えるため、簡単な構造で確実に、回転規制状態と規制解除状態とを切り替えることができる。
 また、ボール41、リテーナ42、及びワンウェイスプリング31で、ナットリング33とチャックボディ11との間で機能するワンウェイベアリング機構50を構成するため、より簡単な構造でさらに確実に、回転規制状態と規制解除状態とを切り替えることができる。
 この発明の構成と、上述の実施形態との対応において、
この発明の軸心は、軸心方向Xに対応し、
以下同様に、
駆動軸は、スピンドル4に対応し、
駆動装置は、モータMに対応し、
チャック装置は、チャック装置1に対応し、
軸孔は、挿入孔114に対応し、
チャック本体は、チャックボディ11に対応し、
傾斜孔は、ジョー装着孔115に対応し、
チャック爪は、ジョー12に対応し、
転動体及びボールは、ボール41に対応し、
緩み方向Lの回転は、緩み方向Lに対応し、
第1回転規制体は、スプリングリング34に対応し、
第2回転規制体は、ワンウェイスプリング31に対応し、
ベアリング機構は、ワンウェイベアリング機構50に対応し、
ロック機構は、ベアリング&ロック機構30に対応し、
回転固定手段及び回転固定リングは、ベアリングリング32に対応し、
第2係止爪は、係止爪部313に対応し、
第1係止爪は、ラチェット爪部345に対応し、
回転入力体は、スリーブ35に対応するも、
この発明は、上述の実施形態の構成のみに限定されるものではなく、多くの実施の形態を得ることができる。
 例えば、上述のチャック装置1は、回転可能なスピンドル4を有する電動工具Kのみならず、振動ドリルや電動ドライバ等の回転電動工具に装着してもよい。 
 また、ベアリングリング32の前面322や、ナットリング33の背面332aに、ボールベアリング40のボール41の公転Pにおける回転軌跡に対応する位置に、ボール41の径に応じた浅い円弧溝を形成してもよい。このように、ボール41の回転軌跡に円弧溝を形成することによって、回転規制状態におけるボール41と、ベアリングリング32の前面322や、ナットリング33の背面332aとの摩擦力を増大できるため、さらに確実な回転規制状態を得ることができる。
 またリテーナ42の保持孔422にボール41を嵌めつけてボールベアリング40を構成したが、リテーナ42の厚み方向中心を自転Sの回転とするとともに、リテーナ42の表裏いずれからも露出する態様であれば、ボール41に限定されず、例えばローラで構成してもよい。
 また上述の説明では、ベアリングリング32は、チャックボディ11に対する回転を固定する半円状の係止突部321を周方向において等間隔に3か所備え、ベアリングリング32とチャックボディ11とでワンウェイスプリング31を挟み込んで、ワンウェイスプリング31をチャックボディ11に対して回転規制したが、ワンウェイスプリングのリング本体に内周面に、チャックボディ11に対する回転を固定する係止突部を複数備え、ワンウェイスプリング31自体をチャックボディ11に対して回転固定してもよい。この場合、ベアリングリング32を備えてもよいし、係止突部321を備えないベアリングリングを備えてもよいし、ベアリングリング32を備えなくてもよい。
 また、後述するボール41とでボールベアリング40を構成するリテーナ42を、リテーナ本体421と、リテーナ本体421の後方側に突出する後方筒部425とで構成し、所定の強度を有する樹脂製としたが、リテーナ本体421における外周ラチェットギア423と後方筒部425とを一体とし、リテーナ本体421の保持孔422部分を有するリング体と別体構成してもよい。この場合、保持孔422部分を有するリング体を所定の強度を有する樹脂製とし、その他の部分を金属製として組み付けてリテーナを構成してもよい。
1…チャック装置
4…スピンドル
5…回転治具
5a…基軸
11…チャックボディ
12…ジョー
30…ベアリング&ロック機構
31…ワンウェイスプリング
32…ベアリングリング
33…ナットリング
34…スプリングリング
35…スリーブ
41…ボール
42…リテーナ
50…ワンウェイベアリング機構
114…挿入孔
115…ジョー装着孔
313…係止爪部
345…ラチェット爪部
423…外周ラチェットギア
424…内周ラチェットギア
L…緩み方向
M…モータ
X…軸心方向

Claims (6)

  1.  軸心上で回転可能な駆動軸を有する駆動装置に装着するチャック装置であって、
    前記軸心上に配置され、先端側に回転治具の基軸の挿入を許容する軸孔を有する略円筒状のチャック本体と、
    該チャック本体において、先端側で前記軸孔に連絡するとともに、後端側で前記チャック本体の側方に開口する傾斜孔に挿着され、前記チャック本体に対して移動可能に配置された複数のチャック爪と、
    前記チャック本体及び前記チャック爪に対する螺合によって前記複数のチャック爪を同期して前記傾斜孔内を傾斜方向に移動させるナットリングと、
    該ナットリングと前記チャック本体との間において挟まれて転動する複数の転動体と、
    該複数の転動体を整列配置させた状態で転動可能に保持し、前記チャック本体及び前記ナットリングに対して相対回転可能なリテーナと、
    前記ナットリングとともに回転するとともに、前記リテーナに対して緩み方向の回転を規制する回転規制状態と、前記リテーナに対して緩み方向の回転の規制を解除する規制解除状態とを切り替え可能に構成した第1回転規制体と、
    前記チャック本体に対する前記リテーナの緩み方向の回転を規制する第2回転規制体とを備え、
    前記複数の転動体、前記リテーナ及び第2回転規制体とで、該ナットリングと前記チャック本体との間において、緩み方向の回転が規制されたベアリング機構を構成するとともに、
    前記回転規制状態における前記リテーナ、前記転動体及び前記第1回転規制体で、該ナットリングと前記チャック本体との間に挟まれた前記転動体を回転負荷とするロック機構を構成する
    チャック装置。
  2.  前記リテーナを、リング状に形成するとともに、内周に内周ラチェットギアを設け、
    前記第2回転規制体を、前記チャック本体に回転固定する回転固定手段を備えるとともに、
    前記第2回転規制体に、
    前記リテーナの前記内周ラチェットギアに係止する第2係止爪を備えた
    請求項1に記載のチャック装置。
  3.  前記回転固定手段を、前記チャック本体に対して回転固定されたリング状の回転固定リングで構成するとともに、
    前記第2回転規制体を、前記チャック本体に対して回転自在に装着されたリング状に構成し、
    前記チャック本体及び前記チャック爪に螺合した前記ナットリングを反力として、前記回転固定リング及び前記チャック本体で前記第2回転規制体を挟み込んで、前記チャック本体に対して前記第2回転規制体を回転固定する構成とした
    請求項2に記載のチャック装置。
  4.  リング状に形成した前記リテーナの外周に外周ラチェットギアを設け、
    前記第1回転規制体に、
    前記リテーナに対して、前記回転規制状態で、前記外周ラチェットギアに係止し、規制解除状態で、前記外周ラチェットギアから離間して係止を解除する第1係止爪を備えた
    請求項2又は3に記載のチャック装置。
  5.  前記チャック本体に対して回転自在に装着するとともに、回転操作によって前記ナットリングに回転力を入力するとともに、前記ナットリング及び前記第1回転規制体に対して所定角度の回転方向の差動を許容する回転入力体を備え、
    前記第1回転規制体が、前記回転入力体に対する差動回転によって、前記回転規制状態と、前記規制解除状態とを切り替える構成とした
    請求項1乃至4のうちいずれかひとつに記載のチャック装置。
  6.  前記転動体をボールで構成するとともに、
    前記ボール、前記リテーナ、及び前記第2回転規制体で、前記ナットリングと前記チャック本体との間で機能するワンウェイボールベアリングを構成した
    請求項1乃至5のうちいずれかに記載のチャック装置。
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