JP2004148441A - 工具の角状シャンク用チャック - Google Patents

Abstract

【課題】工具の角状シャンクをチャックで掴持して回転駆動する際、シャンクがスリップしてチャックが空回りするのを防止すると共に、シャンクを堅固に掴持する部品点数の少ない構造簡単な角状シャンク用チャックを提供する。
【解決手段】チャックの中心軸線上の駆動軸１に、角状シャンク９が嵌挿・定位される角形断面の孔１ａを形成し側壁前部にロックボール保持孔１ｃを穿設してロックボール３を中心軸線側に突出可能に保持させ、前記ボール保持孔より後部外周に雄ねじ４を形成する。駆動軸１の外面には、前部内面に円錐形斜面２ｃを備え後部内面に前記雄ねじ４と螺合する雌ねじ４を備えたねじスリーブ２を螺合して、ねじスリーブ２の回動・後退により斜面２ｃでロックボール３を押圧して駆動軸１に嵌挿・定位した角状シャンク９を掴持する一方、ねじスリーブ２の回動・前進により前記ボール３の押圧を解除して角状シャンク９の掴持を解除し抜去可能とする。
【選択図】 図３

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、木工ドリルなどの角状シャンクを、電気ドリル、ボール盤などの回転駆動軸に取り付けるためのチャックに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来木工ドリルなどの回転工具の柄部であるシャンクは、穿孔の際に工具が木に食い込んだとき荷がかかりスリップするため丸棒状でなく６角断面などの角状シャンクが用いられている。また、之を掴持するチャックは通常３本爪のチャックが使用される。
【０００３】
また、回転工具のスリップ（空回り）を防止するために回転工具の柄部であるシャンクに、角状シャンクに類似したシャンクとして、特開平７−２１４４０６号公報に「軸（工具軸１３）の端部で解放されて開口している向かい合って位置する２つの回転連行溝１９が付加的に配置されており、該連行溝１９内で対応する回転連行器が基体スリ−ブ１の受容孔に係合している」（同公報第３頁右欄第１７〜２０行参照）ものが開示されているが、該公報に記載された該シャンクを保持する工具保持体（チャックに該当）は、軸方向でみて両側に２つの溝状の閉じた切欠１５が（同公報第３頁右欄第１５〜１６行参照）が設けられた該シャンクを受容する基体スリーブ１に対して、軸方向にスライド可能なスライドスリーブ２を備えており、回転工具のシャンクを基体スリーブ１の中央の孔に挿入するときロッキング部材３が前記切欠１５に嵌入して工具をロックする一方、スライドスリーブ２の軸方向の移動により工具のロックを解除できるようにしたものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
３本爪など爪で掴むチャックでは、爪とシャンクの接触面積が少ないため掴みが悪いとスリップする欠点がある。
また、角状シャンクに類似した前記軸の端部で解放されて開口している向かいあって位置する２つの回転連行溝が配置されているシャンクを受容保持する前記公報に掲載されたチャックである工具保持体は、外周のばねで付勢されたスライドスリーブが、何等かの原因で移動したとき工具が抜け落ちる欠点があり、而も構造が複雑である。
本発明は、このような点に着目してなされたものであって、工具の回転駆動の際シャンクがスリップしてチャックが空回りすることを完全に防止し、取付けたとき外部要因でシャンクが抜けることがなく堅固にシャンクを掴持するとともに、部品点数が少なく構造の極めて簡単な工具の角状シャンク用チャックを提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の工具の角状シャンク用チャックにおいては、工具の基部が所定長の６角断面などの角状シャンクで該シャンク外側面に円弧状のシャンク固定用の溝が周設された角状シャンクを掴持するためのチャックとして、中心軸線上に前記シャンクを嵌挿し位置決めするための所定深さの角形断面の孔１ａを備え、側壁前部の所定位置にロックボール３を中心軸線側に突出可能に保持するためのロックボール保持孔１ｃを穿設するとともに該保持孔１ｃより後方の所定位置の外周に雄ねじ４を形成し後端に電気ドリルなどの駆動手段に連結するための連結部１ｅを備えた駆動軸１と、前記ボール保持孔１ｃに保持されるとともに角状シャンクの固定用溝に嵌入して角状シャンクを固定するためのロックボール３と、前記駆動軸１に嵌装され内面に円錐形の斜面２ｃを備えて軸線方向の移動によりロックボール３を押圧又は押圧解除して角状シャンクをロック又はロック解除すると共に後部内面に前記駆動軸１外周の雄ねじ４と螺合する雌ねじ５を形成したシャンク緊締用ねじスリーブ２とからなり、角状シャンクを掴持するときは角状シャンクを駆動軸１の角形断面の孔１ａに挿入定位せしめてシャンク緊締用ねじスリーブ２を後方に移動するごとく回動せしめロックボール３を押圧して角状シャンクを掴持する一方、角状シャンクを駆動軸１より離脱するときは前記ねじスリーブ２を前方に移動するごとく回動せしめてロックボール３の押圧を解除し角状シャンクの掴持を解除するようにした構成としている。
【０００６】
上記角状シャンクを本チャックに掴持する場合、先ずチャックのシャンク固定用ねじスリ−ブ２を回動・前進せしめてロックボール３を角形断面の孔１ａ内壁より退避可能な状態とし（図２参照）、工具の角状シャンクを駆動軸１ａの角形断面の孔１ａに嵌挿することによりロックボール３はシャンク前端面周縁で排除され（図２参照）、角状シャンクは孔１ａの底面に到達し位置決めされてロックボール保持孔１ｃとシャンク外周面の円弧状のシャンク固定用溝とは合致する。
【０００７】
この状態においてねじスリーブ２を回動・後退せしめることにより、ねじスリーブ２前部内面の円錐形の斜面２ｃによりロックボール３は押圧されて工具の角状シャンクに周設された円弧状のシャンク固定用溝に当接し、角状シャンクはロックボール３で押圧緊締されて堅固にチャックの駆動軸１に固定状態となる（図３参照）。
【０００８】
工具の角状シャンクをチャックの駆動軸１から離脱させるときは、ねじスリーブ２を駆動軸１に対し回動・前進せしめることにより、ロックボール３を角状シャンクの円弧状の溝に押し付けていたねじスリーブ２内面の斜面２ｃとロックボール３との間に間隙が生じロックボール３は押圧解除されてフリーとなるため角状シャンクは掴持を解除される。従って、駆動軸１に対してねじスリーブ２を前進せしめた状態で角状シャンクをチャックから引抜くことができる。
【０００９】
駆動軸１には、ロックボール保持孔１ｃの後方に隣接して断面が円弧状のＯリング用溝１ｄを周設するとともに、溝１ｄに嵌挿したＯリング６により保持孔１ｃ中のロックボール３を保持するようにすることが望ましい。
これにより、ねじスリーブ２を駆動軸１より外した状態でも、駆動軸１側壁前部の所定位置に穿設されたロックボール保持孔１ｃ内のロックボール３は、該保持孔１ｃより離脱することがないので、チャックの組立・分解を容易に行うことができる。また、角状シャンクを角形断面の孔１ａ内に嵌挿してロックボール３を突出位置から押込み排除するとき、及びねじスリーブ２を前進状態から後退せしめてスリーブ内の斜面２ｃによりロックボール３を該孔１ａ内に押出し突出せしめるときなど角状シャンクのチャックへの装着時に、ロックボール３の移動を円滑に行うことができる。
【００１０】
また、駆動軸１の連結部１ｅが雄ねじで形成されている場合は、該雄ねじ１ｅの前部の駆動軸１の基部に把持部７を設けることが望ましい。
これにより、工具の角状シャンクをチャックに着脱する際にねじスリーブ２を回動させるとき、該把持部７を一方の手で持って他方の手でねじスリーブ２を回動させることにより、電気ドリルなどの駆動手段と螺合している連結部１ｅの緩みを完全に防止することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る工具の角状シャンク用チャックの好ましい実施の形態を、添付の図面に基づいて説明する。
図１は、工具の角状シャンク用チャックの正面図及び断面図で、図２は、工具をチャックに装着時、ねじスリーブ２を緩めて角状シャンクがチャックのロックボール３を乗り越えるときの断面図、図３は、角状シャンク用装着時のチャックの断面図で、図４に角状シャンク離脱時のチャックの断面図が示されている。工具の角状シャンク９は、断面が各角部を面取りした６角断面の所定長のもので、角状シャンクの後端面９ｂより所定距離の位置の外側面に円弧状のシャンク固定用溝９ａが周設されている。
【００１２】
本チャックは、工具の角状シャンク９を嵌挿し取付けて駆動するための駆動軸１と、駆動軸１に取付けられ角状シャンク９の固定用溝９ａに嵌入し角状シャンク９を固定するためのロックボール３と、駆動軸１に嵌装され回動による軸線方向の移動により角状シャンク９をロックまたはロック解除するためのねじスリーブ２と、ロックボール３を駆動軸１に保持させるためのＯリング６とから構成され、前記駆動軸１の後部には、ねじスリーブ２を回動時、駆動軸１を把持するための把持部７が設けられている。
【００１３】
駆動軸１は、その中心軸線上に着脱自在に嵌挿すべき工具の角状シャンク９に対応して、６角断面の孔１ａが、嵌挿した角状シャンク９の後端面９ｂが当接する６角孔底部１ｂが円形の下孔部外周に形成されて所定深さに形成されており、該６画断面の孔１ａの周壁部には、角状シャンク９の後端面９ｂが前記６角孔底部１ｂに当接したとき該後端面９ｂから所定距離に位置する角状シャンク外側面の円弧状のシャンク固定用溝９ａに対応する位置に、ロックボール３を中心軸線側に突出可能に保持するためのロックボール保持孔１ｃが穿設され、該ロックボール保持孔１ｃの後方に隣接して断面が円弧状のＯリング用溝１ｄが周設形成され、該溝１ｄに嵌挿したＯリング６により保持孔１ｃ中のロックボール３を保持するようになっている。
【００１４】
また、Ｏリング用溝１ｄ後方の所定位置に所定長の間に雄ねじ４が形成されており、該雄ねじ４より所定距離をおいて駆動軸１には後述するねじスリーブ２を回動させるとき該駆動軸１を把持するための所定径（実施の形態ではねじスリーブ２と同径）・所定長の円筒状の把持部７が圧入により固着され、且つ後端に電気ドリルなどの駆動手段８に連結するための連結部１ｅが雄ねじで駆動手段８と螺合可能に形成されている。
【００１５】
シャンク緊締用ねじスリーブ２は、前端部に駆動軸１の前部と滑合する孔２ａが形成され、その後部内面に円錐形斜面２ｃが形成されて駆動軸１のロックボール保持孔１ｃ内のロックボール３をねじスリーブ２の後退時に側前方より押圧するようになっている。円錐形斜面２ｃの後端は、ロックボール３が６角断面の孔１ａより側方に排除されとき収容する空間を形成するべく所定内径の筒状内壁面２ｂが所定長形成され該筒状内壁面２ｂの後端に連続して前記駆動軸１に設けた雄ねじ４と螺合する雌ねじ５が所定長形成されている。そして、該雌ねじに連続して後部の開口した筒状壁面２ｄが形成されてねじスリーブ２を後退させるとき駆動軸１の雄ねじ４後部に支障なく移動できるようになっている。
【００１６】
これにより、ねじスリーブ２を回動せしめて軸方向に前進移動させることにより、ロックボール３を押圧解除するとともに６角断面の孔１ａよりロックボール３を退避可能にして角状シャンク９を駆動軸１に嵌挿又は駆動軸１より離脱可能とする一方、ねじスリーブ２を回動せしめて軸方向に後退移動させることにより、ロックボール３を押圧して駆動軸１に嵌挿定位せしめた工具の角状シャンク９を側方より緊締し固定することができる。この場合、駆動軸１に嵌挿された角状シャンクは従来の爪による掴持と異なり、回転駆動の際スリップすることはない。
【００１７】
次に、本チャックに対して木工ドリルなどの工具の６角断面の角状シャンク９を装着乃至離脱するときの状態につき説明する。（なお、駆動軸１の雄ねじ４及びねじスリーブ２の雌ねじ５は何れも右ねじとする。）図２に、ねじスリーブ２を回動せしめて前方へ動かした状態でチャックに工具を装着するとき工具の角状シャンク９がチャックのロックボール３を乗り越えるときの断面図が示されており、図３にねじスリーブ２を前記と逆回動せしめて後方へ動かし、駆動軸１に嵌挿定位された角状シャンク９を固定せしめた状態が示されている。
【００１８】
工具の角状シャンク９をチャックに装着するに際して、駆動手段８に連結部１ｅを介して取付けた本チャックの駆動軸１の把持部７を一方の手（例えば左手）で持って他方の手（例えば右手）でねじスリーブ２を左回動させて前進せしめ、ロックボール３が駆動軸１の６角断面の孔１ａより退避可能として工具の角状シャンク９を駆動軸１の角形断面の孔１ａに嵌挿押圧すると、角状シャンク９の後端面９ｂの角部（図面ではわずかに面取りした周縁部）が駆動軸１の角形断面の孔１ａ内に突出したロックボール３の球面に当接して突出した該球面は角状シャンク後端周縁部により側方に排除されて角状シャンク９は駆動軸１内に押し進められ（図２参照）、角状シャンク９の後端面９ｂは、６角断面の孔１ａの底部１ｂに当接して角状シャンク９の円弧状の固定用溝９ａはロックボール保持孔１ｃとその位置が合致する。
【００１９】
次いで、その状態に於て、前記把持部７を一方の手で持って他方の手でねじスリーブ２を右回動せしめて後退せしめ、ねじスリーブ２内面の円錐形斜面２ｃでロックボール３を押圧して角状シャンク９を緊締して駆動軸１に角状シャンク９を堅固に固定する（図３参照）。
この場合、角状シャンク９をチャックから離脱するべく引張ってもロックボール３はねじスリーブ２内面の円錐形の斜面２ｃに押圧固定されているため引出すことはできない。
【００２０】
工具の角状シャンク９をチャックから離脱させる際は、電気ドリルなどの駆動手段８に螺合連結された駆動軸１に対してねじスリーブ２を左回動せしめて前進させると、ロックボール３は角状シャンク９の円弧状のシャンク固定用溝９ａからねじスリーブ２の円錐形斜面２ｃ乃至該斜面に続く筒状内壁面２ｂの側に移動可能となり角状シャンク９のロックは解除される。従って、容易に工具の角状シャンクをチャックから離脱させることができる（図４参照）。
【００２１】
この実施の形態では、チャックの分解・組立時にロックボール３が駆動軸１から離脱しないようにロックボール保持用のＯリング６を駆動軸１に設けたが、該Ｏリング６も省略することも可能で、角状シャンクも６角断面でなく４角断面など他の角形断面のものも使用することが可能である。また、駆動手段８の連結部の構造に対応して駆動軸１の連結部１ｅの構造もねじから変更可能であり、駆動軸１の保持部７も円筒状でなく他の形状とすることも可能であり、駆動手段８の連結部の構造により駆動軸１の保持部７も省略することが可能で本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の変更が可能である。
【００２２】
【発明の効果】
請求項１記載の本発明の工具の角状シャンク用チャックによれば、木工ドリルなど工具の基部が所定長の６角断面などの角状シャンクで該シャンク外側面に円弧状のシャンク固定用溝が周設された角状シャンクを、電気ドリルなどの駆動手段に取付けた本チャックに装着又は離脱するに際して、角状シャンクをチャックに装着するときは、チャックのねじスリーブを回動・前進させた後、工具の角状シャンクをチャックの中心軸線上の駆動軸の角形断面の孔に挿入して、ねじスリーブを回動・後退させてチャックに角状シャンクを掴持させることにより、工具の角状シャンクをぐらつくことなく堅固にチャックに取付けることができ、角状シャンクをチャックから離脱するときは、チャックのねじスリーブを回動・前進せしめることにより、角状シャンクをチャックの駆動軸から容易に引抜くことができる。さらに工具の取付時には、工具の角状シャンクはチャックの駆動軸の角形断面の孔に嵌挿掴持されているため、穿孔作業など作業に当って、該シャンクのチャックに対するスリップを完全に防止することができる。
【００２３】
請求項２記載の発明によれば、チャック中央の駆動軸側壁のロックボール保持孔内のロックボールは、Ｏリングにより側方より押圧保持されているため、該保持孔から離脱することがないので、チャックの分解・組立を容易に行うことができ、また、角状シャンクのチャックへの装着時にロックボールの移動を円滑に行うことができる。
【００２４】
請求項３記載の発明によれば、電気ドリルなど駆動手段の関係で駆動軸の連結部が雄ねじで形成されている場合、駆動軸に設けられた把持部を持ってねじスリーブを回動させることにより、駆動手段と螺合している連結部のゆるみを完全に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】工具の角状シャンク用チャックの正面図及び断面図である。
【図２】角状シャンクの駆動軸への挿入時、角状シャンクがチャックのロックボールを乗り越えるときの断面図である。
【図３】角状シャンクの装着時のチャックの断面図である。
【図４】角状シャンク離脱時のチャックの断面図である。
【符号の説明】
１…駆動軸、 １ａ…角形断面の孔、 １ｃ…ロックボール保持孔、 １ｄ…Ｏリング用溝、 １ｅ…連結部、 ２…シャンク緊締用ねじスリーブ（ねじスリーブ）、２ｃ…円錐形の斜面、 ３…ロックボール、 ４…駆動軸の雄ねじ、５…ねじスリーブの雌ねじ、 ６…Ｏリング、 ７…把持部。

Claims (3)

1. 工具の基部が所定長の６角断面などの角状シャンクで該シャンク外側面に円弧状のシャンク固定用溝が周設された角状シャンクを掴持するためのチャックであって、中心軸線上に前記シャンクを嵌挿し位置決めするための所定深さの角形断面の孔１ａを備え、側壁前部の所定位置にロックボール３を中心軸線側に突出可能に保持するためのロックボール保持孔１ｃを穿設するとともに該保持孔１ｃより後方の所定位置の外周に雄ねじ４を形成し後端に電気ドリルなどの駆動手段に連結するための連結部１ｅを備えた駆動軸１と、前記ボール保持孔１ｃに保持されるとともに角状シャンクの固定用溝に嵌入して角状シャンクを固定するためのロックボール３と、前記駆動軸１に嵌装され内面に円錐形の斜面２ｃを備えて軸線方向の移動によりロックボール３を押圧又は押圧解除して角状シャンクをロックまたはロック解除すると共に後部内面に前記駆動軸１外周の雄ねじ４と螺合する雌ねじ５を形成したシャンク緊締用ねじスリーブ２とからなり、角状シャンクを掴持するときは角状シャンクを駆動軸１の角形断面の孔１ａに挿入定位せしめてシャンク緊締用ねじスリーブ２を後方に移動するごとく回動せしめロックボール３を押圧して角状シャンクを掴持する一方、角状シャンクを駆動軸１より離脱するときは前記ねじスリーブ２を前方に移動するごとく回動せしめてロックボール３の押圧を解除し角状シャンクの掴持を解除するようにしたことを特徴とする工具の角状シャンク用チャック。
2. 駆動軸１には、ロックボール保持孔１ｃの後方に隣接して断面が円弧状のＯリング用溝１ｄを周設するとともに、溝１ｄに嵌挿したＯリング６により保持孔１ｃ中のロックボール３を保持するようにした請求項１記載の工具の角状シャンク用チャック。
3. 駆動軸１の連結部１ｅが雄ねじで形成されたものであって、該雄ねじ１ｅの前方の駆動軸１の基部に把持部７を設けてなる請求項１又は２記載の工具の角状シャンク用チャック。

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