JP6718575B2 - 動力伝達用ソケットのアンビルチャックへの取り付け構造 - Google Patents

Description

本発明は、例えばエアーモータや電動モータによって回転駆動される回転駆動装置における回転軸に備えたアンビルチャックに装着して使用される動力伝達用ソケットのアンビルチャックへの取り付け構造に関する。更に詳細には、例えばドリルや環状の切削工具などの回転切削工具を着脱可能なソケットであって、前記回転軸の動力を、装着した回転切削工具へ伝達するための動力伝達用ソケットのアンビルチャックへの取り付け構造に関する。

従来、例えばドリルやホールソーなどの回転切削工具は、回転駆動装置における回転軸に備えたチャック装置に装着して使用されている。回転駆動装置におけるチャック装置には、コレットチャック、ドリルチャックやソケットアンビルチャックがある（特許文献１参照）。特許文献１における図５に示されているように、コレットチャックは開閉自在な複数の把持爪を備えた構成である。

そして、ソケットアンビルチャックは、特許文献１の図１に示されているように、ワイヤーブラシに備えた角軸を挿入自在な六角形の角軸孔を、駆動軸と一体的な管軸（アンビル）を備えた構成である。上記構成において、前記角軸孔からの角軸の抜け出しを防止するために、前記角軸には周溝を備え、前記管軸には、前記周溝に対して係合離脱自在な鋼球を備えた構成である。

すなわち、ドリルチャックやコレットチャックの構成とソケットアンビルチャックの構成とが異なるので、例えばドリルチャックやコレットチャックに装着した回転切削工具をソケットアンビルチャックに装着して使用することはできないものであった。したがって、チャック装置として、ドリルチャックやコレットチャックとソケットアンビルチャックとの構成が異なる場合であっても、両方のチャック装置に使用できる回転切削工具の構成が提案されている（例えば特許文献２参照）。

特開昭６１−２７９４７４号公報 実用新案登録第３１４６２３７号公報

特許文献２に記載の構成においては、チャック装置がドリルチャック、コレットチャックやソケットアンビルチャックの場合であっても対応可能である。しかし、特許文献２に記載の構成においての回転工具用取付軸の部分の構成は、チャック装置におけるチャック部の把持爪によって把持される部分と、ソケットアンビルチャックにおけるアンビルの角孔に挿入する部分とは単に直列に備えた構成である。したがって、回転工具用取付軸の全体的構成が長くなる。

よって、奥行きの浅いドリルチャックやコレットチャックの場合には、前記回転工具用取付軸の先端部が角孔の奥に当接して、場合によっては把持困難な場合がある。また、チャック装置における把持爪による把持部分が短くなり、チャック装置から回転工具用取付軸への回転の伝達が不安定になることがある。

本発明は、前述のごとき問題に鑑みてなされたもので、回転駆動装置の回転軸の先端に備えられたアンビルチャックに、回転切削工具を着脱可能な動力伝達用ソケットを挿入して取り付けるための、動力伝達用ソケットのアンビルチャックへの取り付け構造であって、前記動力伝達用ソケットは、軸方向の一側に前記回転切削工具を着脱可能な本体部と、前記本体部における前記軸方向の他側に設けられ、ドリルチャックで把持可能な第１軸部と、前記第１軸部の先端部に、前記第１軸部よりも小径の軸部として前記アンビルチャックに挿入可能に設けられ、前記アンビルチャックに挿入された際に前記アンビルチャックに備えられたロック片が係合する周溝を有する第２軸部と、を備え、前記動力伝達用ソケットの前記第２軸部を前記アンビルチャックに挿入して前記ロック片を前記周溝に係合させた状態において、前記第１軸部の先端面であるアンビル突き当て基準面と前記アンビルチャックの先端面とが当接することを特徴とするものである。

本発明によれば、ソケット本体における取付軸部の第１軸部は横断面形状が多角形状であり、この多角形状を形成する各外側面は凹曲面に形成してある。したがって、チャック装置としてのドリルチャックやコレットチャックにおける把持爪によって前記外側面を把持するので、前記外側面に対する前記把持爪の周方向への滑りを防止することができる。よって、チャック装置の回転を、前記取付軸部へ強力に伝達することができるものである。

本発明の実施形態に係るソケット本体を、ホールソーに適用した場合の構成を示す説明図である。 上記ソケット本体における取付軸部の第１軸部、第２軸部の横断面形状を示す説明図である。 ホールソーをドリルチャックやコレットチャック等のチャック装置に取付けた場合を概略的に示す取付け説明図である。 ホールソーをソケットアンビルチャックに取付けた場合を概略的に示す取付け説明図である。 ソケット本体における取付軸部の長さが異なるソケット本体を、ソケットアンビルチャックに取付けた場合の説明図である。 第１軸部の横断面形状の形態を示す説明図である。

以下、図面を用いて本発明の１実施形態について説明するに、本実施形態においては、動力伝達用ソケットをホールソーに適用した場合について説明する。しかし、動力伝達用ソケットは、ホールソーに限ることなく、例えばドリルや自在錐などに適用することも可能なものである。すなわち、チャック装置に対して切削工具を取付けるための動力伝達用ソケットに適用できるものである。

図１に示すように、本実施形態に係る動力伝達用ソケット１は、例えばエアーモータや電動モータによって回転駆動される回転駆動装置（図示省略）における回転軸（スピンドル）の先端部に備えたチャック装置（図示省略）に装着して使用されるものである。上記動力伝達用ソケット１は、ソケット本体３を備えている。

このソケット本体３は、外径が最大である大径部５を備えている。この大径部５の軸方向の一側（図１において左側）には、ソケット本体３を、回転駆動装置に備えたチャック装置に保持される取付軸部７を備えている。そして、前記大径部５の軸方向の他側（図１において右側）の中心位置には、回転切削工具の１例としてのセンタドリル９を着脱交換自在なドリル取付穴（工具取付穴）１１が穿設されている。また、前記大径部５には、前記ドリル取付穴１１に取付けたセンタドリル９を固定するための固定ねじ１３が径方向に移動可能に螺合してある。また、前記大径部５の他側には、環状の切削工具１５を着脱自在な環状工具取付部１７を備えている。上記環状工具取付部１７は雄ねじから構成してあって、各種の環状切削工具１５を着脱交換自在である。

前記取付軸部７の軸心は、前記大径部５の軸心と一致してある。この取付軸部７はソケット本体３に一体の第１軸部１９を備えている。この第１軸部１９の軸方向の長さは、前記大径部５の軸方向の長さにほぼ等しい長さに構成してある。そして、前記第１軸部１９の先端面２１には、前記第１軸部１９より小径の第２軸部２３が同軸に備えられている。

そして、この第２軸部２３の先端部付近には、チャック装置の１例としてのアンビルチャック（図示省略）におけるアンビルに備えたロック片としての鋼球が係合離脱自在な周溝２５が形成してある。この周溝２５の幅方向（第２軸部２３の長手方向）の中心位置から第２軸部２３の先端面２３Ｆまでの寸法は、当該周溝２５から前記第１軸部１９の先端面２１までの寸法よりも小さく（短く）形成してある。

前記第１軸部１９の横断面形状は正多角形状を呈する断面形状である。本実施形態においては、正９角形状であって、３の整数倍の断面形状である。そして、横断面形状において前記第１軸部１９が正多角形状を呈する各辺１９Ａの外側面１９Ｂは、図２（Ａ）に示すように、凹曲面に形成してある。したがって、第１軸部１９において正多角形を呈する各角部１９Ｃは、図２（Ａ）に示すように、放射外方向へ突出した形態となるものである。

換言すれば、第１軸部１９は、外周面に放射方向への突出部（角部１９Ｃ）を備え、各突出部の間に凹部（凹曲面）を備えた形態となるものである。したがって、チャック装置としての、例えばドリルチャックやコレットチャックにおける複数の把持爪を前記凹曲面（凹部）に係合して把持すると、前記第１軸部１９の外側面１９Ｂに対する周方向への滑りが防止されるものである。

よって、チャック装置の回転を、第１軸部１９を介して、ソケット本体３に取付けた回転切削工具へ確実に伝達することができるものである。また、外側面１９Ｂが凹曲面であることにより、チャック装置によって把持したときに、自動調芯機能を奏することになる。すなわち、チャック装置の軸心とソケット本体３の軸心が一致することになるものである。

前記第２軸部２３の基端部側であるところの、第１軸部１９側の横断面形状は正多角形状であり、前記周溝２５より先端面２３Ｆ側の部分の断面形状は、上記正多角形状部に内接する径の円形状又は第２軸部２３と同様の６角形状であってよいものである。前記第２軸部２３の基端部側の横断面形状は、図２（Ｂ）に示すように、正六角形状に形成してある。上記第２軸部２３は、チャック装置がソケットアンビルチャックの場合に、ソケットアンビルチャックにおけるアンビルの角孔へ挿入する六角ビットを構成するものである。

以上のごとき構成において、センタドリル９及び環状の切削工具１５を備えた構成の動力伝達用ソケット１、すなわちホールソー２７（図３参照）を、回転駆動装置における回転軸の先端部に備えたチャック装置がドリルチャック２９の場合には、次のように行う。すなわち、図３に概略的に示すように、ソケット本体３に備えた取付軸部７を、ドリルチャック２９内に挿入する。そして、ドリルチャック２９に備えた複数の把持爪２９Ａによって、取付軸部７における第１軸部１９の外側面１９Ａを把持する。

この際、前記第１軸部１９の外側面１９Ａは凹曲面に形成してあるので、各把持爪２９Ａは、凸状の各角部１９Ｃの間に位置することになる。また、自動調芯機能によって、ドリルチャック２９の軸心とソケット本体３の軸心が一致する。そして、ワーク（図示省略）の切削加工時に、ホールソー２７に作用する負荷が大きくなって、前記第１軸部１９に対して把持爪２９Ａが周方向に滑りを生じる傾向にあっても、外側面１９Ａが凹曲面であることにより、上記滑りを抑制することができる。したがって、ドリルチャック２９の回転をソケット本体３に強力に伝達することができ、ホールソー２７による重切削加工が可能になるものである。

また、図３より明らかなように、ドリルチャック２９における工具装着孔３１の奥行きが比較的浅い場合であっても、前記取付軸部７を工具装着孔３１内に充分に挿入できるものである。したがって、ドリルチャック２９における把持爪２９Ａの把持代を長くすることができるものである。よって、ドリルチャック２９の回転を、ソケット本体３に確実に伝達することができるものである。

回転駆動装置における回転軸に備えたチャック装置がソケットアンビルチャックの場合には、次のように行うものである。すなわち、図４に概略的に示すように、ソケットアンビルチャック３３におけるアンビル３５は、横断面形状が正多角形状（正六角形状）の工具装着孔（六角ビット）３７が形成してある。このアンビル３５には、放射方向に移動自在な鋼球がロック片３９として備えられている。そして、アンビル３５の外周面には、前記ロック片３９を放射内方向へ押圧自在なスリーブ４１が軸方向（図４において左右方向）へ移動自在に備えられており、かつ、スリーブ４１は、図４において左方向へ押圧付勢されているものである。

なお、この種のソケットアンビルチャック３３の構成は既知であるから、ソケットアンビルチャック３３の構成についての詳細な説明は省略する。

前記構成において、ソケットアンビルチャック３３に装着するには、前記スリーブ４１を、付勢力に抗して図４において右方向へ移動し、ロック片３９を放射外方向へ移動可能にする。そして、アンビル３５の工具装着孔３７に、動力伝達用ソケット１における取付軸部７の第１軸部２３を挿入する。上述のように、第２軸部２３を工具装着孔３７に挿入し、アンビル３５の先端部を第１軸部１９の先端面２１に当接すると、第２軸部２３に備えた周溝２５の位置と前記ロック片３９との位置が一致する。

したがって、付勢力によってスリーブ４１を元の位置に復帰すると、ロック片３９が第２軸部２３の周溝２５に係合し第２軸部２３をロックするものである。よって、ソケットアンビルチャック３３におけるアンビル３５の回転を動力伝達用ソケット１を介してセンタドリル９、環状の切削工具１５へ伝達できるものである。前記第１軸部１９の先端面２１は、前記第２軸部２３の周溝２５にロック片３９を係合する際の突当て基準面を構成するものである。

したがって、アンビル３５の先端部を前記先端面２１に当接することにより、前記周溝２５とロック片３９との位置を一致させることができるものである。よって、アンビル３５に対する動力伝達用ソケット１の着脱を容易に行い得るものである。また、第２軸部３３が全長に亘ってアンビル３５内に挿入されることにより、動力伝達用ソケット１の振動を抑制することができるものである。

ところで、ソケット本体３における取付軸部７が長い場合には、図５（Ａ）に概略的に示すように、第２軸部２３の先端部が工具装着孔３７の奥に当接し、第１軸部１９の先端面２１とアンビル３５の先端面が当接することなく離れた状態となることがある。したがって、アンビル３５によってソケット本体３を回転すると、ソケット本体３に振動を生じ易いものである。

ところが、図５（Ｂ）に示すように、ソケット本体３における第２軸部２３の周溝２５に、アンビル３５に備えたロック片３９を係合したときに、前記アンビル３５の先端部が前記第１軸部１９の先端面２１に当接した状態にあると、ソケット本体３の振動を抑制することができる。したがって、ソケット本体３に装着した環状切削工具１５による加工精度が向上すると共に重切削が可能になるものである。

以上のごとき説明から理解されるように、本実施形態によれば、例えばホールソー２７等の回転切削工具を、ドリルチャックやソケットアンビルチャックなど、チャック装置の構成が異なる場合であっても容易に装着することができるものである。また、チャック装置の回転を前記回転切削工具に強力に伝達することができ、回転切削工具による重切削が可能なものである。

なお、本発明は、前述したごとき実施形態に限るものではなく、適宜の変更を行うことにより、その他の形態でもって実施可能なものである。すなわち、前記取付軸部７における第１軸部１９の横断面形状を、図６（Ａ），（Ｂ）に示すように、曲面を呈する複数の外側面１９Ｂを周方向に等間隔に備えた形状とすることも可能なものである。

１ 動力伝達用ソケット
３ ソケット本体
７ 取付軸部
９ センタドリル
１１ ドリル取付穴
１５ 環状の切削工具
１７ 環状工具取付部
１９ 第１軸部
１９Ａ 辺
１９Ｂ 外側面
１９Ｃ 角部
２１ 先端面
２３ 第２軸部
２５ 周溝
２７ ホールソー
２９ ドリルチャック
２９Ａ 把持爪
３３ ソケットアンビルチャック
３５ アンビル
３７ 工具装着孔（六角ビット）
３９ ロック片（鋼球）

Claims (1)

1. 回転駆動装置の回転軸の先端に備えられたアンビルチャックに、回転切削工具を着脱可能な動力伝達用ソケットを挿入して取り付けるための、動力伝達用ソケットのアンビルチャックへの取り付け構造であって、
   前記動力伝達用ソケットは、
   軸方向の一側に前記回転切削工具を着脱可能な本体部と、
   前記本体部における前記軸方向の他側に設けられ、ドリルチャックで把持可能な第１軸部と、
   前記第１軸部の先端部に、前記第１軸部よりも小径の軸部として前記アンビルチャックに挿入可能に設けられ、前記アンビルチャックに挿入された際に前記アンビルチャックに備えられたロック片が係合する周溝を有する第２軸部と、
   を備え、
   前記動力伝達用ソケットの前記第２軸部を前記アンビルチャックに挿入して前記ロック片を前記周溝に係合させた状態において、前記第１軸部の先端面であるアンビル突き当て基準面と前記アンビルチャックの先端面とが当接することを特徴とする動力伝達用ソケットのアンビルチャックへの取り付け構造。

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