JPH0214913Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、シヤンクとこれに着脱自在に取付け
られる工具ヘツド等との結合装置に関するもので
ある。

（従来の技術及びその問題点） 第１図に示すように、シヤンク１にボーリング
用バイト２をセツトした工具ヘツド３を直接結合
する場合、或いは第２図に示すように延長用アタ
ツチメント４を介して工具ヘツド３をシヤンク１
に結合する場合には、工具ヘツド３や延長用アタ
ツチメント４等の被結合部材がシヤンク１に対し
て正確に同心状に保持されることと、被結合部材
とシヤンクとが対向する端面間で互いに圧接する
こととが必須条件であり、両者を完全に同心状に
剛結合して、使用状態に於て被結合部材が芯振れ
を起すことを完全に防止しなければならない。

従来のシヤンクと被結合部材との結合構造は、
例えば第３図に示すように、シヤンク１に同心状
に形成した円柱状凹部５に僅かな寸法差に基づい
て精密に嵌合する円柱状突出部６を工具ヘツド３
や延長用アタツチメント４等の被結合部材７に同
心状に突設し、この突出部６に半径方向に穿設さ
れたテーパー付き穴８に、シヤンク１の凹部周壁
１ａに半径方向に螺合貫通させた結合ピン９のテ
ーパー付き先端部９ａを圧入させることにより、
シヤンク端面１０と前記突出部周辺の被結合部材
端面１１とを圧接させるように構成されていた。
このような構成では、シヤンク１と被結合部材７
とを互いに対向する端面１０，１１に於て軸心方
向に互いに面接触させることは出来ても、シヤン
ク１に対する被結合部材７の芯出し精度は不十分
であ。なぜならば、凹部５と突出部６とを如何に
高精度に仕上げることが出来ても、両者を互いに
嵌合させるためには僅少といえども両者間に寸法
差が必要であり、この寸法差の範囲内で結合ピン
９の圧入に伴つて突出部６が凹部５の片側に片寄
ることになる。

上記のような問題点を解消するために、例えば
第４図に示すように凹部５の入口にテーパー部１
２を形成すると共に、突出部６の基部に前記テー
パー部１２に嵌合当接するテーパー部１３を形成
し、シヤンク１側の被結合部材引き寄せ用ボルト
１４を被結合部材７の突出部６に形成したねじ穴
１５に螺入して、被結合部材７をシヤンク１側へ
強制的に引き寄せることにより、前記両テーパー
部１２，１３を互いに嵌合当接させると同時にシ
ヤンク側端面１０と被結合部材１１とを互いに当
接させるような結合構造も考えられたが、、前記
両テーパー部１２，１３と両端面１０，１１との
両方を同時に圧接させ得るように加工することは
極めて困難であり、高度の加工技術を必要とする
欠点があつた。

上記の第３図及び第４図に例示した従来例以外
にも種々の結合構造が知られているが、何れも、
先に説明した２つの条件を完全に満足し乍ら容易
に実施し得る実用的な結合構造ではなかつた。

（課題を解決するための手段） 本考案は上記のような従来の問題点を解決する
ために成されたものであつて、後述する実施例の
参照符号を括弧付きで併記してその特徴を述べる
と、シヤンク１と被結合部材〔工具ヘツド３等〕
との内、一方に凹部５を同心状態に設けると共
に、他方に当該凹部５に嵌合する突出部６を同心
状態に設け、前記シヤンク側の端面１０と被結合
部材側の端面１１とを圧接させるべく前記突出部
６を内方に引き寄せると共に、シヤンク１から被
結合部材へのトルクの伝達部を備えた結合手段
〔テーパー孔８と結合ピン９、ボルト１４とトル
ク伝達用球体２１及び溝２２，２３、ボルト１４
と凹部２４及び突起２５〕を設けて成る結合装置
であつて、前記突出部６の基部周囲に、リテーナ
ー１６によつて保持され且つ前記突出部外周面６
ａに当接する周方向複数個の球体１７を配設し、
当該球体１７群を前記リテーナー１６と共に前記
突出部６の軸心方向に一定範囲内で移動可能に構
成すると共に、当該リテーナー１６を介して前記
球体１７群を前記突出部６の先端方向に付勢する
付勢手段〔ラバースプリング１９〕を併設し、前
記凹部５の入口には、前記球体１７群に外接する
仮想円の直径より若干小径で軸方向に直径一定の
球体内接周面２０を形成した点にある。

（実施例） 以下に本考案の実施例及び第８図乃至第１０図
に示す変形例に於て、先に説明した従来例と同一
部分には同一符号を付して説明を省略する。

第５図乃至第７図に示す実施例では、第３図に
示した従来例と同様に突出部６にはテーパー穴８
が設けられ、シヤンク周壁１ａには結合ピン９が
螺嵌せしめられている。更に前記円柱状突出部６
の基部外周に、リング状リテーナー１６によつて
保持された周方向複数個の球体（鋼球）１７が配
設されている。この各球体１７は突出部外周面６
ａに当接した状態でリテーナー１６と共に突出部
軸心方向に移動可能である。１８は突出部６に嵌
合固定されたスナツプリングであつて、突出部６
の先端方向へのリテーナー１６の移動を制限す
る。１９はリテーナー１６を前記スナツプリング
１８に当接させる方向に付勢するラバースプリン
グである。このラバースプリング１９に代えてコ
イルプリングを使用しても良い。２０は前記凹部
５の入口部を拡径して形成した、軸方向に於いて
内径が一定の内接周面であつて、その内径Ｄ１
は、前記球体１７群に外接する仮想円の直径Ｄ２
より若干（例えば0.01〜0.02mm程度）小径に仕上
げられている。尚、凹部５の内径ｄ１は突出部６
の外径ｄ２より適当に大径であれば良い。

上記の構成によれば、被結合部材７の突出部６
をシヤンク１の凹部５内に挿入すれば、各球体１
７が凹部５内の球体内接周面２０の入口側端縁に
当接することになる。この状態から突出部６を更
に深く挿入させるべく両者１，７間に適当な方法
で軸方向に力を加えることにより、球体内接周面
２０及び突出部外周面６ａの夫々球体１７に対接
する箇所の局部的な微少変形、或いはシヤンク周
壁１ａの球体内接周面２０を形成する円環部分全
体の微少変形（多角形への変形）を伴い乍ら、各
球体１７が球体内接周面２０の内側へ進入するこ
とになる。このとき各球体１７がリテーナー１６
を介してラバースプリング１９により突出部先端
方向に付勢されているので、、各球体１７がリテ
ーナー１６と共に突出部外周面６ａ上を後方に滑
つてしまうことがなく、各球体１７を自転させ乍
ら球体内接周面２０の内側に進入させることが出
来る。

このように球体内接周面２０の内側に進入した
各球体１７は、凹部５と突出部６との軸方向相対
移動に伴つて、球体内接周面２０と突出部外周面
６ａとに対し滑ることなく転動し乍ら、凹部５と
突出部６との軸方向相対移動量の半分の量だけラ
バースプリングの押圧力に抗して後方に移動する
ことになる。凹部５に対して突出部６を大凡挿入
し終つたならば、シヤンク１側の結合ピン９を螺
入してその先端テーパー部９ａを突出部６側のテ
ーパー穴８に圧入させることにより、楔作用で凹
部５内に突出部６を引き入れ、シヤンク端面１０
と被結合部材端面１１とを互いに圧接させること
が出来る。

尚、各球体１７やこれ等球体１７が圧接する球
体内接周面２０と突出部外周面６ａには、十分な
寸法精度、真円度、及び必要な硬度を付与してお
くことは勿論である。又、テーパー穴８や結合ピ
ン９は直径方向２箇所に配設しておくことが出来
る。

第８図及び第９図に示す変形例では、第４図の
従来例と同様に被結合部材引き寄せ用ボルト１４
を使用して凹部５内に突出部６を引き入れるよう
にしている。この場合はシヤンク１から被結合部
材７へトルクを伝達することが出来ないので、リ
テーナー１６の一部に前記球体１７とは別に大径
のトルク伝達球体２１を保持させ、この球体２１
が嵌合する溝２２，２３を球体内接周面２０と突
出部外周面６ａとに軸方向にそつて形成してい
る。従つて凹部５内に突出部６を挿入するとき
は、トルク伝達用球体２１を凹部５側の溝２２に
嵌合させるように方向付ける必要がある。

尚、トルク伝達用球体２１はシヤンク１側から
被結合部材７側へトルクを伝達することが出来れ
ば良いので、両者を結合したときに当該球体２１
が溝２２，２３間で若干遊動し得る状態に両溝２
２，２３を形成し、トルク伝達用球体２１の存在
が他の球体１７と球体内接周面２０及び突出部外
周面６ａとの当接状態に悪影響を及ぼすことのな
いように構成するのが望ましい。

又、この変形例のように被結合部材引き寄せ用
ボルト１４を使用するときは、当該ボルト１４の
引き寄せ作用を利用して、各球体１７を球体内接
周面２０の内側に進入させるべく突出部６を強力
にしかも円滑に凹部５内へ圧入させることが出来
る。

第１０図に示す変形例でも、前記のように被結
合部材引き寄せ用ボルト１４を使用して、シヤン
ク側の端面１０と被結合部材７側の端面１１とを
圧接させることが出来るように構成しているが、
シヤンク１側から被結合部材７側へのトルク伝達
手段として、シヤンク側端面１０の直径方向２箇
所に凹部２４を形成すると共に、この凹部２４に
嵌合する突起２５を被結合部材側端面１１の直径
方向２箇所にビス２６により付設している。従つ
て凹部５内に突出部６を挿入するとき、突起２５
が凹部２４に対向するように方向付けしなければ
ならない。

（考案の作用及び効果） 以上の如く本考案の結合装置によれば、突出部
の周囲にリテーナーを介して配設された周方向複
数個の球体と、これら球体群が当接する凹部側の
球体内接周面、及び前記突出部の外周面に、夫々
十分な寸法精度と真円度、及び必要な硬度を付与
しておきさえすれば、各球体を前記凹部内の球体
内接周面の内側に進入させるべく凹部内に突出部
を圧入させるだけで、被結合部材がシヤンクに対
して正確に同心状態に保持されることになる。こ
の状態で前記結合手段により両者を結合すること
により、シヤンクに対して被結合部材を同心状態
で剛結合し一体化することが出来、所謂ビビリや
芯振れを伴う恐れのない高精度な加工作業を行う
ことが出来る。しかも前記のように十分な寸法精
度が要求される部分は夫々独立しており、従つて
製造も比較的容易に行え、実用的である。

更に本考案の構成によれば、リテーナーによつ
て保持され且つ前記突出部外周面に当接する周方
向複数個の球体を、前記リテーナーと共に前記突
出部の軸心方向に一定範囲内で移動可能に構成す
ると共に、当該リテーナーを介して前記球体群を
前記突出部の先端方向に付勢する付勢手段を併設
したので、前記球体内接周面の内側に前記球体群
を進入させるとき、及び進入中に、各球体が球体
内接周面と突出部外周面とに対して当接転動し
て、前記付勢手段の付勢力に抗して突出部の基部
側へ移動することが出来る。換言すれば、前記各
球体内接周面や突出部外周面に対して滑らせるこ
となく転動させることが出来るので、凹部と突出
部との嵌合操作を、比較的抵抗少なく円滑容易に
行うことが出来る。

しかも、前記球体群は突出部の基部周囲に配設
され、当該突出部を凹部内に嵌合挿入する作業の
最終段階で前記球体群が凹部入口の球体内接周面
に食い込んでゆくことになるので、前記球体群の
球体内接周面に対する食い込み転動長さが短くて
済み、凹部と突出部との嵌合操作が楽に行える。

又、シヤンク側の端面と被結合部材側の端面と
の当接箇所に最も近くなる、突出部の基部周囲と
凹部の入口とが、前記のように球体群により芯出
しされるので、前記両端面の当接箇所から離れる
突出部の先端近くで芯出しする場合よりも、軸方
向の一箇所で芯出しするにも拘わらず前記両端面
どうしの対接と相俟つて、シヤンクに対する被結
合部材全体を確実に芯出しすることが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図はシヤンクに対する被結合部
材の結合状態を示す概略側面図、第３図及び第４
図は従来例を示す要部の縦断側面図、第５図は本
考案実施例を示す結合前の一部縦断側面図、第６
図は同結合状態の一部縦断側面図、第７図は第６
図の縦断正面図、第８図は変形例を示す要部の縦
断側面図、第９図は同縦断正面図、第１０図は他
の変形例を示す一部縦断側面図である。 １……シヤンク、２……ボーリング用バイト、
３……工具ヘツド、４……延長用アタツチメン
ト、５……円柱状凹部、６……円柱状突出部、７
……被結合部材、８……テーパー穴、９……結合
ピン、１０，１１……端面、１４……被結合部材
引き寄せ用ボルト、１５……ねじ穴、１６……リ
テーナー、１７……球体、１８……スナツプリン
グ、１９……ラバースプリング、２０……球体内
接周面、２１……トルク伝達用球体、２２，２３
……溝、２４……凹部、２５……突起。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. シヤンクと被結合部材との内、一方に凹部を同
   心状態に設けると共に、他方に当該凹部に嵌合す
   る突出部を同心状態に設け、前記シヤンク側の端
   面と被結合部材側の端面とを圧接させるべく前記
   突出部を内方に引き寄せると共に、シヤンクから
   被結合部材へのトルクの伝達部を備えた結合手段
   を設けて成る結合装置であつて、前記突出部の基
   部周囲に、リテーナーによつて保持され且つ前記
   突出部外周面に当接する周方向複数個の球体を配
   設し、当該球体群を前記リテーナーと共に前記突
   出部の軸心方向に一定範囲内で移動可能に構成す
   ると共に、当該リテーナーを介して前記球体群を
   前記突出部の先端方向に付勢する付勢手段を併設
   し、前記凹部の入口には、前記球体群に外接する
   仮想円の直径より若干小径で軸方向に直径一定の
   球体内接周面を形成して成るシヤンクと工具ヘツ
   ド等との結合装置。