JPH0754873A - 一方向直動クラッチ機構とこれを用いた高速万力 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ストローク内の任意の位置で可動軸受箱を固
定可能であり、従来の係止機構に比して受圧面積が大き
く、信頼性のより高い一方向直動クラッチ機構およびこ
れを利用した高速万力を提供する事。 【構成】 １対の固定軸受で両端部を枢着された多条
ねじ軸と、互に軸方向に弾性体により接近もしくは離間
付勢されて前記多条ねじ軸に螺合する少なくとも２箇の
可動軸受箱を備える一方向クラッチ機構。 基本的にの一方向クラッチ機構を利用し（軽負荷ス
トローク）、更に重負荷ストロークでは強力ねじ締付、
解放を可能とした高速万力。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は一方向直動クラッチ機構
に関し、より詳しくはストローク内の任意の位置で可動
軸受箱を固定可能な一方向直動クラッチ機構に関する。

【０００２】

【従来技術と課題】従来、壁目地を埋めるコーキング材
圧入工具や、クイックバイスと呼ばれる小型高速万力
に、図１３のような押し棒１１０と該押し棒が貫通する
係止孔７０を有するバネ付き板状係止片で成る簡単な一
方向直動クラッチ機構が用いられている。

【０００３】これらは押し棒１１０に対し、スプリング
に助けられて係止片の係止孔が斜めに噛み込む事により
任意の位置で係止（逆止）することが出来る一種の一方
向直動クラッチである。勿論押し棒を押し出す時には容
易に滑るようになっており、逆止も、指先で係止片を押
す事等により容易に解放出来るものである。

【０００４】しかし、このような従来の一方向直動クラ
ッチ機構は、構造上強大な逆止力を期待出来ないという
問題点があった。すなわち係止そのものが前述のとお
り、押し棒に対し係止片の係止孔エッジが圧入する事に
よって行われるため、構造簡単で、任意の位置で係止可
能であるという点では有利であるものの、強大な逆圧が
押し棒に掛かると支え切れなくなって滑ってしまう傾向
があり、前記クィックバイスの場合でも最大全逆圧１８
０Kg程度が精々であり、振動が加わると係止が不完全に
なるので更に信頼性が乏しくなるという問題点があっ
た。

【０００５】本発明者はこのような従来技術の問題点
が、押し棒と係止片／係止孔エッジの間の過大な応力集
中にあるから、これを改善するためにはより広い接触面
で押し棒を係止するようにすれば良いに違いないという
技術的確信を得、鋭意研究試作の結果、本発明に到達し
た。

【０００６】

【発明の目的】本発明の目的はストローク内の任意の位
置で可動軸受箱を固定可能な一方向直動クラッチ機構お
よびこれを利用した高速万力を提供するにある。

【０００７】本発明の他の目的は従来の係止機構に比し
て受圧面積が大きく信頼性のより高い一方向直動クラッ
チ機構およびこれを利用した高速万力を提供するにあ
る。

【０００８】

【発明の構成】本発明により、多条ねじ軸と、これを両
軸端部で枢着する１対の固定軸受と、該１対の固定軸受
を連結固着する連結部材と、前記多条ねじ軸に螺合する
内歯車付きインナーレースを備える軸受を内蔵する少な
くとも２箇の可動軸受箱とを備えて成り、かつ前記少な
くとも２箇の内歯車付きインナーレースを互に軸方向に
沿って接近もしくは離間すべく付勢する弾性部材を備え
ることを特徴とする一方向直動クラッチ機構（請求項
１）、連結部材が、支持台である請求項１に記載の一方
向直動クラッチ機構（請求項２）、連結部材が、多条ね
じ軸を内装する、軸方向に沿う開口溝つき筒状連結部材
である請求項１に記載の一方向直動クラッチ機構（請求
項３）、開口溝が螺旋条溝である請求項３に記載の一方
向直動クラッチ機構（請求項４）、多条ねじ軸がねじれ
角２〜１５゜の長軸ねじれ板である請求項１乃至４の内
いずれか１項に記載の一方向直動クラッチ機構（請求項
５）、螺合部、摺動部および枢着部の一部もしくは全部
にボールを介入させた請求項１乃至５の内いずれか１項
に記載の一方向直動クラッチ機構（請求項６）、作業台
への固着機構と一体でなる把持具Ａと、内歯車付きイン
ナーレースを枢着する軸受と一方向直動クラッチの解放
機構とを内蔵する固定軸受箱を備える基台と、該基台の
固定軸受箱を貫通して遊嵌される１対の水平摺動連結棒
で連結され基台両側に配置される１対の可動軸受箱と、
該１対の可動軸受箱間において回転自在に両端部を支承
され、かつ前記固定軸受内の歯車付きインナーレースに
螺合する多条ねじ軸と、回動可能な把手に固着されてい
て多条ねじ軸の軸端部一条ねじ軸部に螺入される雌ねじ
が枢着され、かつ前記１対の水平摺動連結棒上を短スト
ロークで摺動する把持具Ｂとを備えて成り、軽負荷スト
ロークでは把手の軸方向押し引きにより、重負荷ストロ
ークでは把手の回転により、夫々把持具Ａ，Ｂの高速接
近離間と強力ねじ締付及び解放とを可能とした事を特徴
とする高速万力（請求項７）及び一方向直動クラッチの
解放機構が、１対の内歯車付きインナーレースを互に接
近するように付勢する弾性部材と、該インナーレースを
前記弾性部材の付勢力に抗して互に離間せしめるように
作用するカム機構とを備えてなる一方向直動クラッチの
解放機構である請求項６に記載の高速万力（請求項８）
が提供される。

【０００９】以下に実施例を用いて本発明を詳細に説明
する。

【００１０】

【実施例】図１は本発明実施例の要部斜視図、図２は他
の実施例の分解斜視図、図３，４，５，６，７，８，９
は他の実施例要部の斜視図である。また図１０，１１，
１２は夫々応用実施例であるクイックバイスの部分断面
斜視図および要部の部分断面斜視図である。

【００１１】図１，２，３，４，５，６，７，８，９，
１０，１１，１２において、１，１Ａ，１Ｂは多条ねじ
軸、１Ｃは直軸、３は固定軸受、４はボルト、５，５
Ａ，５Ｂは支持台（鞘）、７，７Ａ，８，８Ａは雌ねじ
孔、９，９’９Ａ，１０，１０Ａは可動軸受箱、１１は
多条ねじ軸の軸端部、１２，１２Ａはコイルばね、１４
はカム、１５はカム駆動レバー、１６は長孔、１７はカ
ム軸孔、１８，１９は解放レバー取付孔、２０は解放レ
バー取付ねじ、２１は片開口長孔、２２は軸状突起、２
３は軸状突起嵌合孔、２４は枢着軸、２５は解放レバ
ー、４１はヘリカルスプライン、５０はボール循環パイ
プ、５１はボールである。

【００１２】図１において、１はピッチ角７０〜８７゜
の多条ねじ軸である。

【００１３】可動軸受９，１０は１．０〜１．２mm厚の
炭素鋼板で造られており、いずれもねじ軸１に螺合して
いる。２つの可動軸受（可動係止片）９、可動軸受１０
はヒンジ部６０で互に離間−接近可能なように枢着され
ているが、手で両者を握るなどしてスプリング１２の付
勢力に抗して接近させるとねじ位相が近づくのでねじ軸
方向に沿って左右に移動可能である。

【００１４】しかし、一旦手を離すと可動軸受９の方の
雌ねじ孔７Ａとねじ軸４１Ａとの間に係止状態が生じ、
右方向には移動不能となる。但し、左方向には前記係止
状態が生じないので自由に動かす事が出来る。

【００１５】図２において、１はピッチ角度が７０〜８
７゜の大ビッチねじ軸ねじ軸である。そして両軸端部１
１，１１はねじがなく、固定軸受３，３に枢着されてい
る。固定軸受３，３は支持台５の両端部に固着されてい
る。そしてねじ軸１によって可動軸受箱９，１０が夫々
雌ねじ孔７，８に嵌入螺着されている。可動軸受箱９は
可動軸受箱１０の逆Ｌ字状凹部１０Ｘに嵌入されてお
り、図１上最右端の該凹部立ち壁１０Ｙに可動軸受箱９
の立ち壁９Ｙが密着した状態で９，１０両者のねじ位相
が一致するようになっている。従ってこの密着位置では
可動軸受箱９，１０はねじ軸１の回転を伴いつつねじ軸
方向に沿って左右自由に摺動可能である。

【００１６】ところで可動軸受箱１０の上部にはカム軸
孔１７が穿設されてあり、このカム軸孔１７には解放レ
バー１５で回動可能なカム１４が枢着されており、カム
１４には偏芯突起１４Ａが固着されてあって、ねじ軸方
向と直角に長い可動軸受箱９上面に穿設された長孔１６
に嵌入される摺動片１３を枢着している。すなわち解放
レバー１５を回動することにより、コイルスプリング１
２で互に離間すべく付勢された可動軸受箱９，１０をカ
ム軸１７の与える小ストロークだけ左右に移動させ互に
離間−接近し密着させる事が出来る。

【００１７】そこで、最初の密着状態から解放レバーの
回動操作とスプリング付勢力によって可動軸受箱９，１
０の間を離間させると、若干のカム軸と長孔の隙間によ
ってスプリング１２が圧縮されるので、ねじ軸方向に沿
って左方向には可動軸受箱９，１０を容易に摺動させる
事が出来るが、右方向には摺動させる事が出来なくな
る。

【００１８】これはすなわち可動軸受箱９，１０の位相
にズレが生じるためである。

【００１９】従ってこの作用から本装置を一方向クラッ
チとして機能させる事が可能となる。

【００２０】本発明は前記図１３の従来技術に比して最
大逆止圧が極めて強大であるから後述するクイックバイ
ス等の用途に最適の機構という事が出来る。

【００２１】何故ならば図１で右方に移動させようとす
る力が働く時、その圧力はすべてねじ軸の回転力に一旦
変換される事になり、そしてこの回転力は小さな力で容
易に支える事が出来るからである。

【００２２】以下に他の実施例について説明する。

【００２３】図３，図４において、図２の場合と大きく
異なるのは、支持台５の機能を果たすものが支持鞘５Ａ
となり、固定軸受３，３が同３Ａ，３Ａとなった事であ
る。支持鞘５Ａはねじ軸１を外から包む鞘状の支持台で
あって、軸方向に３本の開口溝を有する。可動軸受箱９
Ａと１０Ａの間にはスプリング１２があって離間付勢し
ている。なお円環状可動軸受箱９Ａの外周には１対の軸
状突起２２，２２が固着されており、これらは他方の可
動軸受１０Ａの１対の開口長孔２１，２１に嵌合する。
可動軸受１０Ａの外周は１対のねじ孔１９，１９が穿設
せられており、開放レバー２５は前記ねじ孔１９，１９
にボルト２０，２０によって枢着されている。レバー２
５の両脚下部には夫々リンク腕２６，２６がヒンジ２
４，２４で枢着されており、図２におけるカム１４の役
割をする。すなわち、レバー２５を矢印Ｘ方向に移動さ
せると、ねじ軸の軸に沿って可動軸受箱９Ａ，１０Ａは
左右に自由に（軽く）摺動可能である。しかし、レバー
２５をＹ方向に一杯に移動させると、可動軸受箱９Ａ，
１０Ａは左方向には自由摺動可能であるが、右方向には
全く摺動不能となる。即ち、一方向クラッチとしての機
能を果たす。

【００２４】図５は多条ねじ軸１が、３条ねじであるも
のを示し、図６はねじ軸１がねじれ軸１Ｂであるもの、
図７は図５のものにおいて更に支持鞘にもねじれを与え
たもの、図８は図５の逆で、支持鞘にのみねじれを与
え、ねじ軸１Ｃは直線状スプラインとしたもの。図９は
図５のものにおいて、可動軸受箱９Ａ，１０Ａとねじれ
軸および支持鞘との間の摺動部に多数のボールを介入さ
せて、摩擦抵抗を減じたものを夫々表している。この場
合ボールはボール循環パイプ５０を通って移動する。

【００２５】以上の各種機構実施例の一つをクイックバ
イスに応用したものが次の実施例である。図１０，１
１，１２において、固定軸受３は左端部に１箇のみ存在
し、バイスとしてワーク（図示せず）を狭圧支持するの
は可動軸受箱１０と加圧板６０の両者である。また図１
の支持台５に相当するのは棒５Ｃ，５Ｄである。

【００２６】可動軸受１０と９とはつるまきばね１２Ａ
によって離間付勢されている。このつるまきばね１２Ａ
は他の実施例におけるコイルばねと同じ機能を果たす。
また加圧板６０にはねじ軸枢着孔６３が穿設されてあ
り、スリーブ先端部７３を介してねじ軸端部１１を枢着
している。なおスリーブ７０はフランジ７５とスナップ
リング７４で加圧板６０の軸方向移動を規制している。
ねじ軸端部１１の延長部には雄ねじ７１が設けられいお
り、スリーブ７０の内面に穿設された雌ねじ７２に螺入
されている。かくてスティック８０は多条ねじ軸１Ａと
螺合状態にある事になる。スティック端部には押圧用の
球状把手６６と、回転及び引出用の握り把手６５とがね
じ付けされている。レバー１５をＸ位置にした上でノブ
６５を握って把持部Ｂを引き出し把持具Ａ，Ｂの間にワ
ーク（図示せず）を挟んだ状態で、レバー１５をＹ位置
に移動させ、一方向クラッチとした上でノブ６６を手で
押してワークを軽く挟圧し（把持部Ｂはこの時左方向の
み摺動する。）（これが軽負荷ストロークである。）、
次に把手６５をＺ方向（右ねじ方向）に回動すると雄雌
ねじ７１と７２の螺入により把持具Ａ，Ｂ間に強力な挟
圧力が働き、ワークを締付ける事が出来る。なおこの時
前述の原理で把持具Ａは全く後退（左方向に）しない
（これが重負荷ストロークである。）。ワークを取り外
す時はこの逆の手順を辿れば良い。

【００２７】

【発明の効果】本発明を実施する事により、前記目的の
すべてが達成される。すなわちストローク内の任意の位
置で可動軸受箱を固定可能な一方向直動クラッチ機構と
これを利用した高速万力が得られる。更に高速万力の場
合、把持部をストローク内を自由に摺動させる事が出来
るのみでなく軸の回転自体は高ピッチのねじ軸によって
回転方向に固定し、かつ同軸上の低ピッチねじの螺合に
よって軸方向の強力締付けが可能となるという高速万力
にとって極めて望ましい効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明実施例の要部斜視図。

【図２】他の実施例の分解斜視図。

【図３】他の実施例要部の斜視図。

【図４】他の実施例要部の斜視図。

【図５】他の実施例要部の斜視図。

【図６】他の実施例要部の斜視図。

【図７】他の実施例要部の斜視図。

【図８】他の実施例要部の斜視図。

【図９】他の実施例要部の斜視図。

【図１０】応用実施例であるクイックバイスの部分断面
斜視図および要部の部分断面斜視図。

【図１１】応用実施例であるクイックバイスの部分断面
斜視図および要部の部分断面斜視図。

【図１２】応用実施例であるクイックバイスの部分断面
斜視図および要部の部分断面斜視図。

【図１３】従来の簡単な一方向直動クラッチ機構の斜視
図。

【符号の説明】

１ 多条ねじ軸 １Ａ 多条ねじ軸 １Ｂ 多条ねじ軸 １Ｃ 直軸 ３ 固定軸受 ４ ボルト ５ 支持台（鞘） ５Ａ 支持台（鞘） ５Ｂ 支持台（鞘） ７ 雌ねじ孔 ７Ａ 雌ねじ孔 ８ 雌ねじ孔 ８Ａ 雌ねじ孔 ９ 可動軸受箱 ９’ 可動軸受箱 ９Ａ 可動軸受箱 １０ 可動軸受箱 １０Ａ 可動軸受箱 １１ 多条ねじ軸の軸端部 １２ コイルばね １２Ａ コイルばね １４ カム １５ カム駆動レバー １６ 長孔 １７ カム軸孔 １８ 解放レバー取付孔 １９ 解放レバー取付孔 ２０ 解放レバー取付ねじ ２１ 片開口長孔 ２２ 軸状突起 ２３ 軸状突起嵌合孔 ２４ 枢着軸 ２５ 解放レバー ４１ ヘリカルスプライン ５０ ボール循環パイプ ５１ ボール

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】多条ねじ軸と、これを両軸端部で枢着する
   １対の固定軸受と、該１対の固定軸受を連結固着する連
   結部材と、前記多条ねじ軸に螺合する内歯車付きインナ
   ーレースを備える軸受を内蔵する少なくとも２箇の可動
   軸受箱とを備えて成り、かつ前記少なくとも２箇の内歯
   車付きインナーレースを互に軸方向に沿って接近もしく
   は離間すべく付勢する弾性部材を備えることを特徴とす
   る一方向直動クラッチ機構。
2. 【請求項２】連結部材が、支持台である請求項１に記載
   の一方向直動クラッチ機構。
3. 【請求項３】連結部材が、多条ねじ軸を内装する、軸方
   向に沿う開口溝つき筒状連結部材である請求項１に記載
   の一方向直動クラッチ機構。
4. 【請求項４】開口溝が螺旋条溝である請求項３に記載の
   一方向直動クラッチ機構。
5. 【請求項５】多条ねじ軸がねじれ角２〜１５゜の長軸ね
   じれ板である請求項１乃至４の内いずれか１項に記載の
   一方向直動クラッチ機構。
6. 【請求項６】螺合部、摺動部および枢着部の一部もしく
   は全部にボールを介入させた請求項１乃至５の内いずれ
   か１項に記載の一方向直動クラッチ機構。
7. 【請求項７】作業台への固着機構と一体でなる把持具Ａ
   と、内歯車付きインナーレースを枢着する軸受と一方向
   直動クラッチの解放機構とを内蔵する固定軸受箱を備え
   る基台と、該基台の固定軸受箱を貫通して遊嵌される１
   対の水平摺動連結棒で連結され基台両側に配置される１
   対の可動軸受箱と、該１対の可動軸受箱間において回転
   自在に両端部を支承され、かつ前記固定軸受内の歯車付
   きインナーレースに螺合する多条ねじ軸と、回動可能な
   把手に固着されていて多条ねじ軸の軸端部一条ねじ軸部
   に螺入される雌ねじが枢着され、かつ前記１対の水平摺
   動連結棒上を短ストロークで摺動する把持具Ｂとを備え
   て成り、軽負荷ストロークでは把手の軸方向押し引きに
   より、重負荷ストロークでは把手の回転により、夫々把
   持具Ａ，Ｂの高速接近離間と強力ねじ締付及び解放とを
   可能とした事を特徴とする高速万力。
8. 【請求項８】一方向直動クラッチの解放機構が、１対の
   内歯車付きインナーレースを互に接近するように付勢す
   る弾性部材と、該インナーレースを前記弾性部材の付勢
   力に抗して互に離間せしめるように作用するカム機構と
   を備えてなる一方向直動クラッチの解放機構である請求
   項６に記載の高速万力。