特開 2024-142559 シャフトブレーキ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024142559

(43)【公開日】2024-10-11

(54)【発明の名称】シャフトブレーキ

(51)【国際特許分類】

   B23B 31/20 20060101AFI20241003BHJP

【ＦＩ】

B23B31/20 Z

B23B31/20 E

【審査請求】有

【請求項の数】2

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023054738

(22)【出願日】2023-03-30

(11)【特許番号】

(45)【特許公報発行日】2023-07-28

(71)【出願人】

【識別番号】591069824

【氏名又は名称】旭精工株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100123467

【弁理士】

【氏名又は名称】柳舘 隆彦

(72)【発明者】

【氏名】平尾 善道

【テーマコード（参考）】

3C032

【Ｆターム（参考）】

3C032BB12

3C032JJ12

(57)【要約】

【課題】 部品点数の増加を招くことなく、アンクロック時の操作ナットの回し過ぎによる部品脱落事故を確実に防止できるコレットチャック式シャフトブレーキを提供する。
【解決手段】 ハウジング１０のシャフト挿通孔にスライドスリーブ状のコレット２０が挿入され、そのコレット２０が、ハウジング１０に螺合する操作ナット３０により中心軸方向にスライド操作される。ハウジング１０の内面テーパ部１１とコレット２０の外面テーパ部２１が相互嵌合する。内面テーパ部１１及び外面テーパ部２１は、ハウジング１０のシャフト挿通孔からコレット２０を引き抜く操作に伴って、当該コレット２０の外面テーパ部２１が縮径変形して前記シャフトをロックする引抜きロック式である。
【選択図】 図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

固定すべきシャフトが内側を挿通し、そのシャフト挿通孔に内面テーパ部が設けられたハウジングと、当該ハウジングのシャフト挿通孔に進退自在に挿入されるスライドスリーブで、前記内面テーパ部に相互嵌合する外面テーパ部を有し、当該スライドスリーブの進退動作により前記外面テーパ部が拡縮変形することにより、前記シャフトをロック・アンロックするコレットと、前記ハウジングの一部に螺合し、回転操作により前記コレットを進退方向にスライドさせる操作ナットと、を具備するコレットチャック式シャフトブレーキにおいて、
相互嵌合する前記ハウジングの内面テーパ部及び前記コレットの外面テーパ部は、前記ハウジングのシャフト挿通孔からコレットを退出方向にスライドさせる引き抜き操作に伴って、当該コレットの外面テーパ部が縮径変形して前記シャフトをロックする一方、前記ハウジングのシャフト挿通孔にコレットを進入方向にスライドさせる押し込み操作に伴って、当該コレットの外面テーパ部が拡径変形して前記シャフトをアンロックする引抜きロック式であるシャフトブレーキ。

【請求項2】

請求項１に記載のシャフトブレーキにおいて、
操作ナットのねじ形式は、ハウジングに向かって反時計回りに回転させる左ねじ（逆ねじ）であるシャフトブレーキ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、工具ホルダや脚付き台の高さ調整機構など、シャフトに対する軸方向及び／又は周方向の相対移動を制止する各種ストッパーとして使用されるコレットチャック式シャフトブレーキに関する。

【背景技術】

【0002】

コレットチャック式シャフトブレーキの従来の典型的な構造を図４に示す。同図に示すように、従来のコレットチャック式シャフトブレーキは、主要構成部材として、スリーブ状のハウジング１０、当該ハウジング１０の内側にスライド自在に挿入されるスリーブ状のコレット２０、及び前記ハウジング１０の一端部に装着されるリング状の操作ナット３０を具備しており、これらの内側を、ロックすべきシャフトが挿通する。

【0003】

ハウジング１０及び操作ナット３０は金属等の剛性体からなり、ハウジング１０は内側のシャフト挿通孔に内面テーパ部１１を有する。コレット２０は樹脂等の弾性体からなり、前記ハウジング１０の内面テーパ部１１と相互嵌合する拡径変形・縮径変形が可能な外面テーパ部２１を有する。操作ナット３０は、前記ハウジング１０のシャフト挿通孔の一端側から前記ハウジング１０の一部に螺合しており、回転操作により前記コレット２０を中心軸方向に往復移動させる。このために、コレット２０と操作ナット３０は中心軸方向で連結されている。

【0004】

ハウジング１０の内面テーパ部１１とコレット２０の外面テーパ部２１との関係は、前記ハウジング１０に対して操作ナット３０を基端側（ハウジング１０の取付けベース側で図４の下側）へねじ込むことにより、コレット２０がハウジング１０のシャフ挿入孔奥側に挿入され、その外面テーパ部２１がハウジング１０の内面テーパ部１１内に押し込まれることにより、当該外面テーパ部２１が縮径変形して、前記シャフトを締め付けロックする。すなわち、ここにおけるコレットチャック式シャフトブレーキは、押込みロック式である。

【0005】

これを実現するために、ハウジング１０の内面テーパ部１１は、ハウジング１０の中心軸方向の一部に部分的に形成されており、基端側から先端側に向かって内面が漸次拡径している。また、コレット２０は、挿入方向前端側の一部を周方向に複数分割することにより複数の弾性舌片２２を形成しており、各弾性舌片２２の挿入方向前端部を除く外面が、ハウジング１０の内面テーパ部１１に対応して、挿入方向前端側から挿入方向後端側に向かって漸次拡径している。

【0006】

かくして、操作ナット３０のねじ込みに伴ってコレット２０がハウジング１０内に押し込まれ、これにより、その外面テーパ部２１、すなわち複数の弾性舌片２２が内側へ縮径変形し、その内側を挿通するシャフトがロックされる。

【0007】

このような従来のコレットチャック式シャフトブレーキにおいては、機械構造的には様々な工夫が講じられているが（特許文献１）、操作方式としては、前述した押込みロック式に統一されている。すなわち、シャフトのロック時には、操作ナット３０をハウジング１０に向かって時計方向回りに回転させることにより、コレット２０をハウジング１０内に押込み、その外面テーパ部２１を縮径変形させる。これとは反対に、シャフトのアンロック時には、操作ナット３０をハウジング１０に向かって反時計方向回りに回転させることにより、コレット２０をハウジング１０内から引抜き、その外面テーパ部２１を拡径変形させる。

【0008】

しかしながら、このような押込みロック式を採用する従来のコレットチャック式シャフトブレーキにおいては、その操作方式に起因して、次の問題がある。例えば工具ホルダから工具を取り外す場合、操作ナット３０をハウジング１０に対して離脱側へ回転させて、シャフトに対する拘束を緩めるが、回転させすぎると操作ナット３０及びコレット２０がハウジング１０から脱落してしまい、予想外の負担を強いられる。操作ナット３０の回し過ぎによる操作ナット３０及びコレットチャック２０の脱落を防止するためには、別途、抜け止め機構や落下防止機構が必要になり、部品点数の増加と、これによる製造コストの上昇を余儀なくされる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0009】

【特許文献1】特開２００５－０６６７５８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0010】

本発明の目的は、部品点数の増加を招くことなく、アンクロック時の操作ナットの回し過ぎによる部品脱落事故を確実に防止できるコレットチャック式シャフトブレーキを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0011】

上記目的を達成するために、本発明のシャフトブレーキは、固定すべきシャフトが内側を挿通し、そのシャフト挿通孔に内面テーパ部が設けられたハウジングと、当該ハウジングのシャフト挿通孔に進退自在に挿入されるスライドスリーブで、前記内面テーパ部に相互嵌合する外面テーパ部を有し、当該スライドスリーブの進退動作により前記外面テーパ部が拡縮変形することにより、前記シャフトをロック・アンロックするコレットと、前記ハウジングの一部に螺合し、回転操作により前記コレットを進退方向にスライドさせる操作ナットと、を具備するコレットチャック式シャフトブレーキにおいて、
相互嵌合する前記ハウジングの内面テーパ部及び前記コレットの外面テーパ部は、前記ハウジングのシャフト挿通孔からコレットを退出方向にスライドさせる引き抜き操作に伴って、当該コレットの外面テーパ部が縮径変形して前記シャフトをロックする一方、前記ハウジングのシャフト挿通孔にコレットを進入方向にスライドさせる押し込み操作に伴って、当該コレットの外面テーパ部が拡径変形して前記シャフトをアンロックする引抜きロック式であることを構成上の特徴点としている。

【0012】

本発明のシャフトブレーキにおいては、操作ナットを離脱方向へ操作して、コレットをハウジングから引抜き方向へスライドさせることにより、コレットの外面テーパ部が縮径変形して、内側を挿通するシャフトを拘束する。この操作を進めるにしたがって、外面テーパ部の縮径変形が進行し、操作ナットの操作力が増加することにより、ロック操作が完了する。

【0013】

すなわち、本発明のシャフトブレーキにおいては、操作ナットを離脱方向へ操作する、いわゆる緩め操作により、コレットの外面テーパ部による締め付け力が増して、シャフトロックが行われる。このため、ロック時に操作ナット及びコレットがハウジングから離脱する事態が回避される。また、アンロック時は操作ナットの締め付け操作となるので、このときも操作ナット及びコレットの離脱が阻止される。

【0014】

ここにおける操作ナットのねじ形式は、ハウジングに向かって反時計回りに回転させる左ねじ（逆ねじ）が好ましい。左ねじ（逆ねじ）だと、操作ナットを締め付けるときにコレットが締まるので、感覚的に自然で、操作ミスが少なくなる。

【発明の効果】

【0015】

本発明のシャフトブレーキは、操作ナットをハウジングに対して離脱方向へ推進する、緩め操作によりコレットチャックをハウジングから引き出してロックを行うことにより、アンクロック時の操作ナットの回し過ぎによる部品の脱落を確実に防止することができ、しかも部品点数を増加させる必要性がない。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】本発明の一実施形態を示すシャフトブレーキの一部破断斜視図である。

【図2】本シャフトブレーキの一部破断分解斜視図である。

【図3】本シャフトブレーキの機能を示す縦断面図で、（ａ）はアンロック状態、（ｂ）はロック状態をそれぞれ示す。

【図4】従来のシャフトブレーキの構造を示す縦断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下に本発明の一実施形態を図１～３により説明する。本実施形態のシャフトブレーキは、工具ホルダや脚付き台の高さ調整機構など、シャフトに対する軸方向及び／又は周方向の相対移動を制止する各種ストッパーとして使用される。

【0018】

本実施形態のシャフトブレーキは、図４に示した従来のシャフトブレーキと同様にコレットチャック式であり、主要構成部材として、スリーブ状のハウジング１０と、当該ハウジング１０の内側にスライド自在に挿入されるスリーブ状のコレット２０と、前記ハウジング１０の先端部に装着されるリング状の操作ナット３０とを具備し、これらの内側を、ロックすべきシャフトが挿通することは、従来のシャフトブレーキと実質同一である。

【0019】

また、前記ハウジング１０及び操作ナット３０は金属等の剛性体からなり、ハウジング１０は内側のシャフト挿通孔に内面テーパ部１１を有すること、前記コレット２０は樹脂等の弾性体からなり、前記ハウジング１０の内面テーパ部１１と相互嵌合する拡径変形・縮径変形が可能な外面テーパ部２１を有すること、前記操作ナット３０は、前記ハウジング１０のシャフト挿通孔の一端側に位置して前記ハウジング１０の一部に螺合し、回転操作により前記コレット２０を中心軸方向に往復移動させること、この往復移動のために、コレット２０と操作ナット３０が中心軸方向で連結されていることも、従来のシャフトブレーキと実質同一である。

【0020】

なお、ハウジング１０の方向については、取付けベース側（図の下側）を基端側と称し、その反対側を先端側と称する。したがって、コレット２０は、ハウジング１０の先端側からそのシャフト挿通孔に挿入され、操作ナット３０は、ハウジング１０の先端側から当該ハウジング１０にねじ込まれる。

【0021】

従来のシャフトブレーキと異なるのは、相互嵌合する前記ハウジング１０の内面テーパ部１１と、前記コレット２０の外面テーパ部２１の両構造であり、以下この点を詳述する。

【0022】

ハウジング１０の内面テーパ部１１は、ハウジング１０の中心軸方向の一部、具体的にはハウジング１０の基端側（取付けベース側）の一部に形成されており、その基端側に向かって内径が漸次拡大している。すなわち、この内面テーパ部１１はハウジング１０の基端側に向かってラッパ状に拡径している。また、コレット２０は、挿入方向前端側の一部を周方向に複数分割することにより複数の弾性舌片２２を形成しており、各弾性舌片２２の外面が、ハウジング１０の内面テーパ部１１に対応して、挿入方向後端側から挿入方向前端側に向かって漸次拡径している。

【0023】

また、前記コレット２０は、挿入方向後端側の端部に鍔部２３を有している。一方、操作ナット３０は、いわゆる袋ナットであり、そのフランジ部３１の表面に円形凹部３２を有している。そして、円形凹部３２に嵌合するコレット２０の前記鍔部２３と、前記フランジ部３１の裏側でコレット２０に装着された止め輪４０とにより、当該コレット２０が抜け止めされる。これにより、コレット２０と操作ナット３０は、相互回転が可能な状態で中心軸方向に連結され、連動する。

【0024】

次に、本実施形態のシャフトブレーキの操作方法及び機能を説明する。

【0025】

図３（ａ）は当該シャフトブレーキの初期状態である。操作ナット３０は奥までねじ込まれており、コレット２０はハウジング１０のシャフト挿入孔に奥まで挿入されている。この状態では、コレット２０の外面テーパ部２１は、ハウジング１０の内面テーパ部１１内に嵌合しており、その内面は中心軸方向全長で内径が一定のストレート周面である。これにより、コレット２０の内側を挿通するシャフトは、中心軸方向及び周方向に移動自在となる。すなわち、当該シャフトブレーキはアンロック状態である。

【0026】

この状態から操作ナット３０を離脱方向に回転させる。そうすると、図３（ｂ）に示すように、コレット２０はハウジング１０の先端側に徐々に引き抜かれる。これにより、コレット２０の外面テーパ部２１は、ハウジング１０の内面テーパ部１１からその先端側へスライドし、内面テーパ部１１により外周側から絞られることにより縮径し、内側を挿通するシャフトを締め付ける。操作ナット３０を更に回転させると、この締め付け力が増大し、ロック操作が完了する。このとき、操作ナット３０がハウジング１０から抜け出る前にロック操作が完了するように、当該シャフトブレーキの設計が行われていることは言うまでもない。

【0027】

操作ナット３０を反対方向、すなわちねじ込み方向に回転させれば、当該シャフトブレーキはアンロック状態に戻る。操作ナット３０をどちらの方向に回転させた場合も、当該操作ナット３０がハウジング１０から離脱することがないのである。

【0028】

したがって、ハウジング１０からの操作ナット３０の離脱、ひいてはコレット２０の離脱が確実に防止される。しかも、当該シャフトブレーキを構成する部品の点数は、図４に示した従来のシャフトブレーキと同じである。

【0029】

操作ナット３０のねじ形式としては、ハウジング１０に向かって時計回りに回転させることによりねじ込みが行われる右ねじでも、反対の左ねじ（逆ねじ）でもよい。右ねじの場合は、操作ナット３０をハウジング１０に向かって反時計回りに回転させることにより、操作ナット３０が離脱方向に移動してロック操作が行われる。反対に、左ねじの場合は、操作ナット３０をハウジング１０に向かって時計回りに回転させることによりロック操作が行われる。作業面、操作面からは、時計回りで締まり、反時計回りで緩む左ねじ（逆ねじ）の方が、本発明では感覚的に自然で、操作ミスが少なく、望ましい。

【符号の説明】

【0030】

１０ ハウジング
１１ 内面テーパ部
２０ コレット
２１ 外面テーパ部
２２ 弾性舌片
２３ 鍔部
３０ 操作ナット
３１ フランジ部
３２ 円形凹部
４０ 止め輪

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】