JP2000027951A - 軸体用のスライドクランパー - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ワイヤー用のボールチャックと同様の強いク
ランプ力を発揮できる軸体用のスライドクランパーを得
る。 【解決手段】 ボール３に外接するテーパー面８の、ケ
ース中心軸に対する傾き角度θを５〜８度に設定して、
クランプ時のホルダー２のスライドストロークを抑えな
がら、より大きなクランプ力を発揮できるようにする。
ボール３の使用個数を５個にして、軸体６をクランプす
る際に一部のボール３が軸体の周面から浮き離れるのを
防ぐ。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、任意の軸方向位置
において軸体をクランプ固定できるボールチャック式の
スライドクランパーに関する。

【０００２】

【従来の技術】この種のスライドクランパーは、実用新
案登録第２５３２５７６号公報に公知である。また、本
出願人は、ボール保持構造について改良を加えたスライ
ドクランパーを先に提案している（特願平８−３５８２
５０号）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】軸体をクランプ対象と
する従来のスライドクランパーは、本発明者が知る限り
ワイヤー用のボールチャックをそのまま流用している。
ところが、ワイヤー用のボールチャックで軸体をクラン
プする場合には、同じボールチャックでワイヤーをクラ
ンプする場合に比べてクランプ力が低下することが知ら
れている。本発明者が行った耐荷重試験によれば、前者
の耐荷重が後者の耐荷重よりも十分に小さいことを確認
している。

【０００４】因に、ボールチャックのクランプ力は、ボ
ールとクランプ対象との摩擦力によって決まり、この摩
擦力は荷重を一定とする場合には、ボールに外接するテ
ーパー面の角度や、ボールの使用個数によって決まって
しまう。従って、ボールチャックとクランプ対象との間
に作用する荷重を一定にし、さらにボールに外接するテ
ーパー面の角度とボールの使用個数が一定であれば、ク
ランプ対象に対して同じクランプ力を発揮できるはずで
ある。にもかかわらず、先のようにクランプ対象によっ
てボールチャックのクランプ力に差が生じるのは、ワイ
ヤーと軸体の表面構造の違いに基づく摩擦力が異なるた
めであると考えられる。クランプ時のボール表面は、ワ
イヤー周面に対してその断面形が変形する状態で喰い込
むのに対して、軸体に対しては点接触状に接触している
に過ぎず、この接触面積の差がクランプ力の差の主な要
因であると考えられる。

【０００５】そこで本発明者は、ワイヤー用のボールチ
ャックと同等のクランプ力を発揮できるスライドクラン
パーの開発を試みた。基本的には、ボールに外接するテ
ーパー面の軸中心に対する傾きの角度を小さくする程、
ボールをより強いくさび力で押圧してクランプ力を増強
できる。しかし、テーパー面の角度を小さくすると、ボ
ールが軸体をクランプするのに必要な、ボールホルダー
の軸方向ストロークが長くなる。その結果、スライドク
ランパーのクランプ位置を正確に位置決めするのが難し
くなる。なお、従来多用されているワイヤー用のボール
チャックでは、テーパー面の角度を１０〜１２度に設定
しており、ボールの使用個数は３〜８個の範囲内の任意
数とすることが多い。

【０００６】本発明者は、テーパー面の角度が異なるい
くつものスライドクランパーを試作して、それぞれ耐荷
重を測定した。さらに、ボールの使用個数を各スライド
クランプ毎に種々に変更して、同様に耐荷重を測定し
た。こうした試行錯誤の結果、ワイヤー用のボールチャ
ックと同等のクランプ力を発揮できるスライドクランパ
ーの開発に成功し、本発明を提案するに至ったものであ
る。

【０００７】本発明の目的は、より強いクランプ力を発
揮でき、従って耐荷重力の大きな軸体用のスライドクラ
ンパーを提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明のスライドクラン
パーは、図１および図２に示すように、内面一側にテー
パー面８を有する筒状のケース１と、軸方向へ貫通する
軸通孔１１を有し、軸通孔１１と交差する向きにボール
３を移動自在に支持するホルダー２とを備えている。ホ
ルダー２は、ケース１内に軸方向へ移動可能に内装され
て、ばね５でテーパー面８へ向って移動付勢してあり、
テーパー面８のケース中心軸に対する傾き角度θを、５
〜８度に設定した点、さらに、ホルダー２に保持される
ボール３の装填個数を３〜７個の奇数個に設定した点に
特徴を有する。

【０００９】具体的には、ホルダー２にケース１の一側
端からケース外へ突出する筒軸部１３を設ける。ケース
１の側端に接当する状態で筒軸部１３にねじ込まれて、
ホルダー２をテーパー面８に接近する側へ引き寄せ操作
するロックねじ２０が、ケース１の側端に設けてある。

【００１０】ばね５の一端を受け止めるばね受筒４をケ
ース１にねじ込み装着する。スライドクランパーを取付
対象に固定するための取付金具２４をばね受筒４にねじ
込み固定する。

【００１１】

【作用】テーパー面の傾き角度θを５〜８度にするの
は、傾き角度θが５度未満になると、クランプ時のホル
ダー２の軸方向ストロークが大きくなり、スライドクラ
ンプの軸体６に対するクランプ位置を正確に位置決めす
るのが困難になるからである。また、傾き角度θが８度
を越えると、ボール３を軸方向へ押しやるテーパー面８
の反力が不足し、必要とするクランプ力が得られないか
らである。

【００１２】ホルダー２に組み込まれるボール３の個数
を３〜７個の奇数個に特定するのは、ボール３の装填個
数が偶数個であると、クランプ状態において一対のボー
ル３どうしが軸体６を間にして正対するため、テーパー
面８やボール３の加工上のばらつきによって、正対する
ボール３の一方が軸体６を十分に挟着できないことがあ
り、こうしたクランプ時のボール３の浮き離れを防い
で、適正にクランプ力を発揮させるためである。当然、
ボール３の個数が３個未満であると、クランプ力は減少
する。ボール３の個数が７個を越えると、ボルダー２に
設けられるボール３用の保持穴１２の加工が面倒になる
うえ、ボール３の組み込みの手間も増える。ホルダー２
の直径寸法を一定とする場合には、ボール個数の増加に
応じてボール３の径を小さくする必要があり、その分だ
けテーパー面８の加工のばらつきの影響を受けやすくな
る不利もある。

【００１３】

【実施例】図１ないし図４に、本発明に係るスライドク
ランパーの最も好適な実施例を示す。図２および図３に
おいて、スライドクランパーは円筒状のケース１内に、
ホルダー２を軸心に沿って遊動自在に収容し、ホルダー
２で５個のボール（鋼球）３を保持する。ケース１の右
側端には、ばね受筒４がねじ込んであり、このばね受筒
４とホルダー２との間に、ホルダー２を図上左向きに移
動付勢する圧縮コイル形のばね５が介装される。符号６
は丸軸からなる軸体である。

【００１４】ケース１は機械構造用炭素鋼鋼材を素材と
する施削品からなり、その左側端にホルダー２用の通口
７を有し、ケース内面に通口７の側へ向ってすぼまるテ
ーパー面８を形成し、テーパー面８の大径端に隣接し
て、ばね受筒４用の雌ねじ９を形成する。テーパー面８
は各ボール３に外接して、ボール３を軸心方向へ移動操
作する。

【００１５】ホルダー２はケース１と同材質の施削品か
らなり、その軸心に沿って軸体６を受入れる軸通孔１１
を貫通形成する。ホルダー２の右端寄り周面には他より
大径の軸部を設け、この軸部に軸通孔１１と直交する保
持穴１２を、周方向へ等間隔置きに形成する。軸部より
左側の筒軸部１３の周面には、後述するロックねじ２０
用のねじ１４を形成する。保持穴１２に装填したボール
３が軸通孔１１内へ落ち込むのを防ぐために、保持穴１
２の内側開口の直径寸法は、ボール３の直径寸法より小
さく設定してある（図１参照）。

【００１６】ばね受筒４は両端が開口する筒状の施削品
からなり、その周面左側に先の雌ねじ９にねじ込まれる
ねじ１６を形成する。筒内面には、ばね５の一端を受け
る段部１７を設け、この段部１７より右側に後述する取
付金具２４用の雌ねじ１８を形成する。図３に示すよう
に、ばね受筒４の周面右端側には、ねじ込み工具を係合
するための係合面１９を平行に形成する。

【００１７】ボール３が装填されたホルダー２をケース
１に装填した後、ばね５の一端をホルダー２に外嵌装着
し、さらにばね受筒４をケース１にねじ込むことによ
り、ホルダー２をテーパー面８へ接近する向きに移動付
勢できる。この組み付け状態において、筒軸部１３は通
口７を介してケース１の外面に突出している。

【００１８】図１に示すように、筒軸部１３の突端側か
ら軸体６を軸通孔１１に差し込むことにより、軸体６の
差し込み始端が軸通孔１１内に露出するボール３に接当
する。さらに軸体６を差し込むと、ホルダー２がばね５
の付勢力に抗して右方へ移動する。これに伴い、ボール
３は径方向外側へ移動でき、軸体６はボール３の間をく
ぐり抜けてばね受筒４の側へ通り抜けることができる。
この状態で軸体６の差し込み動作を停止すると、ホルダ
ー２はばね５に押されて左方移動する。そのため、一群
のボール３はテーパー面８に押されて軸体６を協同して
クランプ固定する。

【００１９】ボール３によるクランプ力をより強化し、
さらに外部振動などによって、軸体６とホルダー２とが
クランプ力を解除する向きに相対移動するのを阻止する
ために、ロックねじ２０を筒軸部１３に設けたねじ１４
にねじ込む。ロックねじ２０は内面に雌ねじ２１が形成
してある筒体からなり、その筒端に軸体６の出入りを許
す通口２２を有する。筒周面には、ねじ込み工具を係合
するための係合面２３（図３参照）を平行に形成する。

【００２０】ロックねじ２０を筒軸部１３にねじ込んだ
状態において、その側端はケース１の通口７側の側端で
受け止められる。従って、ロックねじ２０を強固に締め
込むと、ホルダー２がロックねじ２０側へ引き寄せ操作
されて、テーパー面８によるくさび力をボール３を介し
て軸体６により強固に作用させることができる。図２に
おいて、符号２４はスライドクランパーを壁面、天井、
枠体等の取付対象に固定するための取付金具である。

【００２１】軸体６をより強いクランプ力で固定しなが
ら、クランプ時のホルダー２のスライドストロークをで
きるだけ小さくするために、テーパー面８のケース中心
軸に対する傾き角度θを6.５度とした。また、既に説明
したように、ボール３のホルダー２に対する装填個数を
５個にして、ボール径が小さくなるのを抑止した。

【００２２】上記の実施以外に、角度θは５度以上８度
以下の範囲内で、任意の角度を選択できる。ボール３の
装填個数は３個あるいは７個であってもよいが、３個な
いし５個が好ましい。軸体６はボール３の装填個数に応
じて、正五角形断面の軸体や、正七角形断面の軸体であ
ってもよい。

【００２３】

【発明の効果】本発明では、テーパー面８の傾き角度θ
を５〜８度として、クランプ時のホルダー２のスライド
ストロークを抑えながら、テーパー面８によってボール
３に加えられるくさび力を強化できるようにした。さら
に、ボール３の使用個数を３〜７個の奇数個にして、テ
ーパー面８の加工のばらつき等によって、一部のボール
３が軸体６の周面から浮いてしまうのを確実に防止でき
るようにした。これにより、ワイヤー用のボールチャッ
クと同等の強いクランプ力を発揮できる、耐荷重力の大
きな軸体用のスライドクランパーを得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】ボールとテーパー面の接合部構造を示す断面図
である。

【図２】スライドクランパーの縦断面図である。

【図３】スライドクランパーの分解正面図である。

【図４】図２におけるＡ−Ａ線断面図である。

【符号の説明】

１ ケース ２ ホルダー ３ ボール ４ ばね受筒 ５ ばね ６ 軸体 ８ テーパー面 ２０ ロックねじ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内面一側にテーパー面８を有する筒状の
   ケース１と、 軸方向へ貫通する軸通孔１１を有し、軸通孔１１と交差
   する向きにボール３を移動自在に支持するホルダー２と
   を備えており、 ホルダー２が、ケース１内に軸方向へ移動可能に内装さ
   れて、ばね５でテーパー面８へ向って移動付勢してある
   スライドクランパーであって、 テーパー面８のケース中心軸に対する傾き角度θが、５
   〜８度に設定されており、 ホルダー２に保持されるボール３の装填個数が、３〜７
   個の奇数個に設定してある軸体用のスライドクランパ
   ー。
2. 【請求項２】 ホルダー２にケース１の一側端からケー
   ス外へ突出する筒軸部１３が設けられており、 ケース１の側端に接当する状態で筒軸部１３にねじ込ま
   れて、ホルダー２をテーパー面８に接近する側へ引き寄
   せ操作するロックねじ２０が、ケース１の側端に設けて
   ある請求項１記載の軸体用のスライドクランパー。
3. 【請求項３】 ばね５の一端を受け止めるばね受筒４が
   ケース１にねじ込み装着されており、 スライドクランパーを取付対象に固定するための取付金
   具２４がばね受筒４にねじ込み固定してある請求項１又
   は２記載の軸体用のスライドクランパー。