JP3989369B2

JP3989369B2 - Tool holding device

Info

Publication number: JP3989369B2
Application number: JP2002377942A
Authority: JP
Inventors: 康明田口
Original assignee: VESSEL INDUSTRIAL CO., LTD.
Current assignee: VESSEL INDUSTRIAL CO., LTD.
Priority date: 2002-12-26
Filing date: 2002-12-26
Publication date: 2007-10-10
Anticipated expiration: 2022-12-26
Also published as: JP2004202665A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、工具保持装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ボルトを六角レンチで締め付けたり緩めたりするに際して、ボルトが六角レンチの入りにくい箇所にあるときに使用するユニバーサルジョイント型のボルト締結工具が知られている（特許文献１参照）。
このボルト締結工具は、駆動アクチュエータ（回転駆動力を出力する作業機械）に取り付けるためのシャンク部と六角レンチを有した部分との二部材間に中間部材としてのシャフトが介設され、シャンク部とシャフトとの連結間と、シャフトと六角レンチを有した部分との連結間との２カ所に、ユニバーサルジョイント（ボールジョイント）が設けられたものである。
【０００３】
このボルト締結工具を用いれば、駆動アクチュエータの回転軸心と六角レンチの軸心とを芯ズレさせた状態のまま、駆動アクチュエータにより六角レンチを回転駆動させることができるとされている。
なお、このボルト締結工具で採用されている２カ所のユニバーサルジョイントは、単に連結部分での首振りを許容させるだけでは不十分であり、連結部分での一体回転を常に保持させなければならない。そのため、完全な球面対偶ではなく、太鼓状に中膨れになった断面六角形の玉型突起と、これを外嵌可能な六角形開口の突起受け入れ凹部を有したソケット部との組み合わせになっている。
【０００４】
【特許文献１】
実開平６−５８３０号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記した従来のボルト締結工具において、２カ所設けられたユニバーサルジョイントは常に首振り自在な状態になっている。すなわち、シャンク部からシャフトを介し、六角レンチを有した部分に至るまでの全長が、いわゆるグニャグニャに折れ曲がる状態にある。
そのため、締め付けたり緩めたりしようとするボルトが六角レンチの入り易い箇所にあるときにも、このグニャグニャの状態は発現することになる。
【０００６】
ところで、これら２カ所のユニバーサルジョイントでは、一体回転可能な連結関係を保持させる（連結部分を回り止めさせる）ために、上記したように断面六角形の玉型突起と、これを外嵌可能な六角形開口の突起受け入れ凹部を有したソケット部との組み合わせを採用している。
この構造では、玉型突起とソケット部とが六角形の各稜部で係合することにより、駆動アクチュエータ側の回転トルクが六角レンチに伝えられることになるが、その係合面積は、実質的には上記各稜部中における一部の接触部分だけに制限されることから、どうしてもトルク伝達ロスは否めない。
【０００７】
このようなことから、締め付けたり緩めたりしようとするボルトが六角レンチの入り易い箇所にあるときでは、むしろ、このボルト締結工具は使用しない方がよい（一般的な六角レンチを使用した方が強い締結や確実な弛緩ができる）ということになってしまう。
すなわち、締め付けたり緩めたりしようとするボルトの位置付けに応じて、駆動アクチュエータに対するボルト締結工具の選択（着脱）を繰り返さなければならないった、面倒なことになる。
【０００８】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、回転駆動力を出力する作業機械等の回転軸心（手回しの場合を含む）と工具（この工具で回転させる例えばボルトやナット等）の軸心とが芯ズレする箇所であろうと又は芯ズレしない箇所であろうとに拘わらず、共通の使用ができるものとして、その使用上の汎用性を広げ、もって使用上の面倒さを解消できる（作業性を高めることができる）ようにした工具保持装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明は次の手段を講じた。
第１に、先端に工具７が設けられる作業ヘッド３と、この作業ヘッド３の根本側に連結される支持軸４とを有し、
これら作業ヘッド３と支持軸４との連結部分に対して、作業ヘッド３を支持軸４側へ押し込むとこれら両者を一体回転可能で且つ軸方向一体に固定させ、作業ヘッド３を支持軸４側から所定量引き出すと両者を一体回転可能にしつつ作業ヘッド３を首振り自在とさせる継ぎ手構造５が設けられており、
前記継ぎ手構造５は、支持軸４に設けられた玉型突起１０と、作業ヘッド３に上記玉型突起１０を外嵌可能にする突起受け入れ凹部２１を具備して設けられたソケット部１１とを有し、
前記玉型突起１０の根本側にはくびれたネック部分１４を介して鍔状部分１３が形成され、
上記ソケット部１１の突起受け入れ凹部２１は、上記玉型突起１０を中心とした球面対偶的な嵌合状態によって首振りを許容させる首振り用ポジションと、玉型突起１０をその根本側の鍔状部分１３をも含めた嵌合状態にして首振り不能にさせるストレート固定用ポジションとの間で玉型突起１０を軸移動自在とさせる深さに形成されており、
且つこれら玉型突起１０とソケット部１１とは少なくとも１カ所の周方向係合部を有して回り止めされる関係に常時保持されており、
前記玉型突起１０の外面には、作業ヘッド３と支持軸４との連結方向に対する径方向に沿って移動自在で且つ径方向外方へ向けて押出付勢された位置決めボール１５が設けられており、ソケット部１１の突起受け入れ凹部２１内には、玉型突起１０がストレート固定用ポジションにあるときに位置決めボール１５を係合可能とさせる位置決め凹部２５が設けられており、
前記突起受け入れ凹部２１の開口寄りの内周面には周溝２３が設けられ、この周溝２３に前記ネック部分１４が通過可能な抜け止め部材２４が嵌着されており、
前記抜け止め部材２４は、前記位置決めボール１５を突起受け入れ凹部２１の内周面に当接させて前記玉型突起１０を首振り用ポジションに設定した状態で前記玉型突起１０の抜け止めをするものであることを特徴とする。
【００１０】
前記継ぎ手構造５は、玉型突起１０を作業ヘッド３に設け、ソケット部１１を支持軸４に設けてもよい。
第２に、前記玉型突起１０及び突起受け入れ凹部２１が断面六角形に形成され、前記位置決め凹部２５が周溝に形成され、前記抜け止め部材２４が止め輪で形成されていることを特徴とする。
ここにおいて工具７とは、六角レンチだけでなく、ボックスレンチ（箱スパナ）、プラスやマイナスのドライバー、その他のビット、更にこれらドライバーやビット、ドリル等を取替可能にしたチャック等々、多種様々なものを含むものとする。
【００１１】
これら作業ヘッド３と支持軸４との連結部分には、次のような継ぎ手構造５が設けられている。
すなわちこの継ぎ手構造５は、作業ヘッド３を支持軸４側へ押し込んだときに、これら両者を一体回転可能で且つ軸方向一体（作業ヘッド３の首振りを阻止した状態を言う）に固定させるものとなっている。
この固定状態では、支持軸４から作業ヘッド３に対してトルク伝達させるうえで、その回り止めのための係合面積を広く確保できるから、トルク伝達ロスを可及的に防止できることになる。
【００１２】
またこの継ぎ手構造５は、作業ヘッド３を支持軸４側から所定量引き出したときには、両者を一体回転可能にしつつ、作業ヘッド３を首振り自在とさせるものとなっている。
このようなことから、この工具保持装置１では、支持軸４と作業ヘッド３とをそれらの連結方向に沿って押し込んだり引き出したりすることで、作業ヘッド３の首振りを可能にさせたり不可能にさせたり切り替えられるものであり、この切り替えにより、回転駆動力を出力する作業機械２等の回転軸心（手回しの場合を含む）と工具７（この工具７で回転させる例えばボルト８やナット等）の軸心とが芯ズレする箇所であろうと又は芯ズレしない箇所であろうとに拘わらず、それらに適合した使い分けができることになる。
【００１３】
なお、継ぎ手構造５の具体例としては、次のようにすればよい。
例えばこの継ぎ手構造５は、作業ヘッド３又は支持軸４の一方に設けられた玉型突起１０と、作業ヘッド３又は支持軸４の同他方で上記玉型突起１０を外嵌可能にする突起受け入れ凹部２１を具備して設けられたソケット部１１とを有したものとすることができる。
この場合、上記ソケット部１１の突起受け入れ凹部２１は、上記玉型突起１０を中心とした球面対偶的な嵌合状態によって首振りを許容させる首振り用ポジションと、玉型突起１０をその根本側をも含めた嵌合状態にして首振り不能にさせるストレート固定用ポジションとの間で、玉型突起１０を軸移動自在とさせる深さに形成されているものとする。
【００１４】
また、これら玉型突起１０とソケット部１１とは少なくとも１カ所の周方向係合部を有して回り止めされる関係に保持されているものとする。
なお、玉型突起１０の外面には、作業ヘッド３と支持軸４との連結方向に対する径方向に沿って移動自在で且つ径方向外方へ向けて押出付勢された位置決めボール１５が設けられているものとし、これに対してソケット部１１の突起受け入れ凹部２１内には、玉型突起１０がストレート固定用ポジションにあるときに位置決めボール１５を係合可能とさせる位置決め凹部２５が設けられているものとすることができる。
【００１５】
この位置決めボール１５及び位置決め凹部２５を採用することで、作業ヘッド３を支持軸４側へ押し込んだ状態、即ち、支持軸４と作業ヘッド３とを一体回転可能で且つ軸方向一体に固定させた状態（作業ヘッド３の首振りを阻止した状態）を、保持させることができるようになる。
従って、この状態での使用下にあって、支持軸４と作業ヘッド３との連結間が意に反して首振り状態になってしまう（グニャグニャする）ということがなく、使用上の不便を回避できることになる。
【００１６】
支持軸４は、回転駆動力を出力する作業機械２に対する取付用シャンクとして形成されているものとすればよい。
なお、作業ヘッド３は、工具７を一体に備えるものでも、別体としておき必要に応じて組み付けるものとしてもよい。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図面に基づき説明する。
図１は、本発明に係る工具保持装置１の一実施形態を、回転駆動力を出力する作業機械２（例えば電動ドリル等）に取り付けて使用する状況を示したものであり、また図２は同じ工具保持装置１における別の使用状況を示したものである。
この工具保持装置１は、作業ヘッド３と支持軸４とが継ぎ手構造５を介して連結されたものである。
【００１８】
作業ヘッド３は、その先端にボックスレンチ等の工具７が設けられる部分である。
この工具７は、作業ヘッド３に対して一体的に設けられるものであっても、別体で設けられるものであってもよい（図例は一体に設けられた場合であり、また六角頭付きボルト８やナット等を締結したり弛緩させるためのボックスレンチとしてある）。
支持軸４は、作業ヘッド３において工具７が設けられるのとは反対側（根本側）で突出するように連結されたもので、作業機械２に対してこの工具保持装置１を取り付けるためのシャンクとして形成されている。
【００１９】
この工具保持装置１は、作業ヘッド３を支持軸４側へ押し込んだときに、これら両者を一体回転可能で且つ軸方向一体に固定でき（図１の状態）、また作業ヘッド３を支持軸４側から所定量引き出したときには、両者を一体回転可能にしつつ、作業ヘッド３を首振り自在にできる（図２の状態）ものとなっている。
図３は図１の状態にあるときの継ぎ手構造５を拡大して示したものであり、また図４は図２の状態にあるときの継ぎ手構造５を拡大して示したものである。
これら図３及び図４から明らかなように、継ぎ手構造５は、玉型突起１０とソケット部１１との嵌合による組み合わせとなっている。
【００２０】
本実施形態において、玉型突起１０は支持軸４に対して設けられ、ソケット部１１は作業ヘッド３に対して設けられたものとしてある。
図５及び図６に示すように、玉型突起１０は、太鼓状に中膨れになった断面六角形の玉型を呈したものである。
この玉型突起１０は、支持軸４の軸本体１２に対してそれより太く形成された鍔状部分１３と、この鍔状部分１３から一旦、軸本体１２と略同じ程度の太さにくびれたネック部分１４とを介した状態で、このネック部分１４の先に設けられている。
【００２１】
鍔状部分１３もネック部分１４も、共に断面六角形に形成されている。
この玉型突起１０の外面には、位置決めボール１５が設けられている。
図７に示すように、この位置決めボール１５は、作業ヘッド３と支持軸４との連結方向（図７の上下方向）に対し、これと直交する径方向に沿って設けられた貫通孔１７に移動自在に嵌め込まれている。そして、この貫通孔１７内にはコイルバネ１８が軸方向圧縮状態で詰められ、盲栓１９によって後押しされた状態になっている。
【００２２】
従って、この位置決めボール１５は、玉型突起１０の径方向外方（図７左方）へ向けて押出付勢されるようになっている。なお、この位置決めボール１５は、玉型突起１０をソケット部１１へ嵌め込むことで外れないようになる。
一方、ソケット部１１は、玉型突起１０を外嵌可能とする突起受け入れ凹部２１を有している。
図８に示すように、この突起受け入れ凹部２１は六角形の開口形状を有したもので、その開口端側から奥方へ向かって、玉型突起１０を首振り用ポジション（図４の状態）とストレート固定用ポジション（図３の状態）とに軸移動させることができる深さに形成されている。
【００２３】
すなわち、この突起受け入れ凹部２１内に玉型突起１０が嵌合された状態で、玉型突起１０は軸移動自在となっており、このうち引き出し状態として首振り用ポジションとなり、押し込み状態としてストレート固定用ポジションとなるものである。
この突起受け入れ凹部２１内の首振り用ポジションは、突起受け入れ凹部２１の開口寄りの位置付けであるから、玉型突起１０だけが嵌った状態となる。
そのため、この玉型突起１０は、ネック部分１４を伴って中膨れ形状となっていることと相まって、この玉型突起１０を中心とした球面対偶的な嵌合状態となり、これによって首振りが許容されることになる。
【００２４】
また、突起受け入れ凹部２１内のストレート固定用ポジションは、突起受け入れ凹部２１の奥方寄りの位置付けであるから、玉型突起１０だけでなくその根本側に設けられた鍔状部分１３をも含めて嵌合状態となる。
そのため、この玉型突起１０は首振りが不能とされるのである。
なお、上記したように玉型突起１０が断面六角形であり、またソケット部１１の突起受け入れ凹部２１が六角形状の開口を有しているので、これら両者の嵌合状態は、玉型突起１０が首振り用ポジションとなっているかストレート固定用ポジションとなっているかに拘わらず、少なくとも周方向六箇所で係合部が形成されることになる。
【００２５】
すなわち、玉型突起１０とソケット部１１とは、常に回り止め関係に保持され、結果として支持軸４と作業ヘッド３とは一体回転することになる。
なお、この突起受け入れ凹部２１の開口寄りの内周面には周溝２３が設けられており、この周溝２３には、突起受け入れ凹部２１へ玉型突起１０を嵌め込んだ後に止め輪等の抜け止め部材２４が嵌着されるようになっている。
そのため、突起受け入れ凹部２１内において玉型突起１０は、ネック部分１４が抜け止め部材２４内を通過し得る範囲（即ち、ネック部分１４の長さ）での軸移動に制限され、突起受け入れ凹部２１内から玉型突起１０が脱出してしまうことはない。
【００２６】
ソケット部１１の突起受け入れ凹部２１内には、玉型突起１０がストレート固定用ポジションにあるときに、この玉型突起１０に設けられた位置決めボール１５が係合可能となる位置決め凹部２５が設けられている。
この位置決め凹部２５は、１カ所だけ設けておけばよいものであるが、突起受け入れ凹部２１内の周方向に複数設けたり（図４参照）、或いは突起受け入れ凹部２１内で周溝として形成させたりしてもよい。
このように玉型突起１０に位置決めボール１５が設けられ、ソケット部１１の突起受け入れ凹部２１内に位置決め凹部２５が設けられているため、玉型突起１０がストレート固定用ポジションにあるときには、位置決めボール１５が位置決め凹部２５に係合し、この状態がコイルバネ１８のバネ力で保持されるようになる。
【００２７】
従って、作業ヘッド３を支持軸４側へ押し込んだ状態、即ち、支持軸４と作業ヘッド３とを一体回転可能で且つ軸方向一体に固定させた状態（首振りを阻止した状態）は、意欲的に作業ヘッド３を支持軸４側から引き出すようにしない限り、保持されることになる。
結果、この状態での使用下にあって、支持軸４と作業ヘッド３との連結間が意に反して首振り状態になってしまう（グニャグニャする）と言うことがなく、使用上の不便を回避できることになる。
【００２８】
また、この固定状態では、支持軸４から作業ヘッド３に対してトルク伝達させるうえで、その回り止めのための係合面積を広く確保できるから（鍔状部分１３も係合するから）、トルク伝達ロスを可及的に防止できることになる。
以上説明したところから明らかなように、本発明に係る工具保持装置１では、支持軸４と作業ヘッド３とをそれらの連結方向に沿って押し込んだり引き出したりすることで、作業ヘッド３の首振りを可能にさせたり不可能にさせたり切り替えられるものである。
【００２９】
従って、工具７で回転させるボルト８等の位置付けが、作業機械２の回転軸心と工具７の軸心とを芯ズレさせなければならない箇所にあろうと、又は芯ズレさせなくてもよい箇所にあろうとに拘わらず、それらに適合した使い分けができることになる。
ところで、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、実施の形態に応じて適宜変更可能である。
例えば、玉型突起１０が作業ヘッド３に設けられ、ソケット部１１が支持軸４に設けられたものとすることもできる。
【００３０】
玉型突起１０は、断面六角形を成す六つの稜部において、それぞれ、ある程度の面取りを施しておくことも可能である。
また、玉型突起１０の断面形状やソケット部１１における突起受け入れ凹部２１の開口形状は、六角形以外にも四角形等をはじめとする各種形状（回転体以外の形状）とすることができる。
作業ヘッド３は、工具７を一体に備えるものでも別体で着脱自在とするものでもよいことは既に説明した。また図例ではこの作業ヘッド３を中空として軽量化を図る等してあるが、中実にしてもよい。
【００３１】
この工具保持装置１を使用する作業機械２についても、何ら限定されるものではない。例えば、製造ライン中に設置されるような作業ロボットなどでもよいし、手回しする器具類でもよい。従って、それらの事情に応じて、支持軸４における軸本体１２の形状や構造等も適宜変更可能である。
位置決めボール１５は球形に限らない。
【００３２】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明に係る工具保持装置は、回転駆動力を出力する作業機械等の回転軸心（手回しの場合を含む）と工具（この工具で回転させる例えばボルトやナット等）の軸心とが芯ズレする箇所であろうと又は芯ズレしない箇所であろうとに拘わらず、共通した使用ができるものとなっており、その使用上の汎用性が広がっている。
そのため、使用上の面倒さを解消することができる（作業性を高めることができる）。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る工具保持装置の一実施形態について作業機械に取り付けて使用する状況（芯ズレしない状況下）を示した一部破砕側面図である。
【図２】図１に示した工具保持装置による別の使用状況（芯ズレした状況下）を示した一部破砕側面図である。
【図３】図１の状態にあるときの継ぎ手構造を拡大して示した側断面図である。
【図４】図２の状態にあるときの継ぎ手構造を拡大して示した側断面図である。
【図５】支持軸をその側面と軸方向両側からとの三方から見た状態で示した図である。
【図６】図５のＣ−Ｃ線矢視図である。
【図７】支持軸に設けられた位置決めボールの取付構造を示した拡大断面図である。
【図８】図１のＤ−Ｄ線矢視図である。
【符号の説明】
１工具保持装置
２作業機械
３作業ヘッド
４支持軸
５継ぎ手構造
７工具
１０玉型突起
１１ソケット部
１５位置決めボール
２１突起受け入れ凹部
２５位置決め凹部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a tool holding device.
[0002]
[Prior art]
There is known a universal joint type bolt fastening tool used when a bolt is tightened or loosened with a hexagon wrench and the bolt is in a place where the hexagon wrench is difficult to enter (see Patent Document 1).
In this bolt fastening tool, a shaft as an intermediate member is interposed between two members of a shank portion to be attached to a drive actuator (a work machine that outputs rotational driving force) and a portion having a hexagon wrench. Universal joints (ball joints) are provided at two locations between the connection with the shaft and the connection between the shaft and the portion having the hexagon wrench.
[0003]
If this bolt fastening tool is used, it is said that the hexagon wrench can be rotationally driven by the drive actuator while the rotational axis of the drive actuator and the axis of the hexagon wrench are misaligned.
It should be noted that the two universal joints employed in this bolt fastening tool are not sufficient to simply allow the head to swing at the connecting portion, and the integral rotation at the connecting portion must always be maintained. Therefore, it is not a perfect spherical kinematic pair, but a combination of a hexagonal cross-sectionally shaped ball-shaped projection that is swelled like a drum, and a socket portion that has a hexagonal-shaped projection receiving recess that can be fitted externally. Yes.
[0004]
[Patent Document 1]
Japanese Utility Model Publication No. 6-5830
[Problems to be solved by the invention]
In the conventional bolt fastening tool described above, the universal joints provided at two places are always in a freely swingable state. In other words, the entire length from the shank portion to the portion having the hexagon wrench via the shaft is in a state of being bent into a so-called gnagna.
Therefore, even when the bolt to be tightened or loosened is in a place where the hexagon wrench is easy to enter, this state of gnagna is manifested.
[0006]
By the way, in these two universal joints, as described above, a hexagonal cross section with a hexagonal cross-section and a hexagonal joint that can be externally fitted are provided in order to maintain a connecting relationship that allows integral rotation (to prevent the connecting portion from rotating). The combination with the socket part which has the protrusion acceptance recessed part of the square opening is employ | adopted.
In this structure, the rotational projection on the drive actuator side is transmitted to the hexagonal wrench by engaging the ball projection and the socket part with each hexagonal ridge, but the engagement area is substantially Since it is limited to only a part of the contact portions in the ridges, torque transmission loss cannot be denied.
[0007]
For this reason, it is better not to use this bolt fastening tool when the bolt to be tightened or loosened is in a place where the hexagon wrench can easily enter (it is better to use a general hexagon wrench). Fastening and reliable relaxation).
That is, depending on the position of the bolt to be tightened or loosened, the selection (detachment) of the bolt fastening tool with respect to the drive actuator has to be repeated, which is troublesome.
[0008]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and includes a rotation axis (including a case of manual rotation) such as a work machine that outputs a rotational driving force and a tool (for example, a bolt or a nut rotated by the tool). Regardless of whether the center of the axis is misaligned or not misaligned, it can be used in common and widens its versatility in use, thereby eliminating the trouble of use. It is an object of the present invention to provide a tool holding device that can improve workability.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention has taken the following measures.
First, it has a working head 3 provided with a tool 7 at the tip, and a support shaft 4 connected to the base side of the working head 3.
When the work head 3 is pushed into the support shaft 4 side with respect to the connecting portion between the work head 3 and the support shaft 4, both of them can be integrally rotated and fixed in the axial direction, and the work head 3 is fixed to the support shaft 4 side. There is provided a joint structure 5 that allows the work head 3 to swing freely while pulling out a predetermined amount from the head while allowing both to rotate integrally.
The joint structure 5 includes a target lens protrusion 10 provided on the support shaft 4 and a socket portion 11 provided with a protrusion receiving recess 21 that allows the target protrusion 10 to be fitted on the work head 3. Have
A hook-shaped portion 13 is formed on the base side of the target lens protrusion 10 via a neck portion 14 that is constricted.
The projection receiving recess 21 of the socket portion 11 has a swinging position that allows the swinging of the spherical projection centering on the lens projection 10 and allowing the swinging of the lens projection 10 on the base side. It is formed to a depth that allows the lens-shaped protrusion 10 to be axially movable between the straight fixing position that makes the swinging impossible including the portion 13 and the swinging state,
In addition, the target lens projection 10 and the socket portion 11 have at least one circumferential engagement portion and are always held in a non-rotating relationship.
A positioning ball 15 is provided on the outer surface of the lens projection 10 so as to be movable along the radial direction with respect to the connecting direction of the work head 3 and the support shaft 4 and pushed outward in the radial direction. In the projection receiving recess 21 of the socket portion 11, a positioning recess 25 is provided that allows the positioning ball 15 to be engaged when the target projection 10 is in the straight fixing position.
A circumferential groove 23 is provided on the inner peripheral surface near the opening of the projection receiving recess 21, and a retaining member 24 through which the neck portion 14 can pass is fitted in the circumferential groove 23.
The retaining member 24 prevents the target lens projection 10 from coming off in a state where the positioning ball 15 is brought into contact with the inner peripheral surface of the projection receiving recess 21 and the target lens projection 10 is set to the swinging position. It is characterized by being.
[0010]
In the joint structure 5, the target lens protrusion 10 may be provided on the work head 3, and the socket portion 11 may be provided on the support shaft 4.
Second, the target lens protrusion 10 and the protrusion receiving recess 21 are formed in a hexagonal cross section, the positioning recess 25 is formed in a circumferential groove, and the retaining member 24 is formed of a retaining ring. To do.
Here, the tool 7 is not only a hexagon wrench but also a box wrench (box spanner), a plus or minus screwdriver, other bits, and a chuck that can replace these screwdrivers, bits, drills, etc. Including things.
[0011]
A joint structure 5 as described below is provided at a connecting portion between the work head 3 and the support shaft 4.
In other words, the joint structure 5 is such that when the work head 3 is pushed into the support shaft 4 side, both of them can be rotated together and fixed in the axial direction (which means that the work head 3 is prevented from swinging). It has become.
In this fixed state, when transmitting torque from the support shaft 4 to the work head 3, a large engagement area for preventing rotation can be secured, so that torque transmission loss can be prevented as much as possible.
[0012]
In addition, the joint structure 5 allows the work head 3 to swing freely while the work head 3 is pulled out from the support shaft 4 side by a predetermined amount while both can be rotated together.
For this reason, in this tool holding device 1, it is impossible to swing the work head 3 by pushing and pulling the support shaft 4 and the work head 3 along their connecting directions. The rotation axis (including the case of manual rotation) of the work machine 2 or the like that outputs the rotational driving force and the tool 7 (for example, a bolt 8 or a nut that is rotated by the tool 7, etc.) Regardless of whether or not the center of the axis is misaligned or misaligned, it is possible to properly use them.
[0013]
A specific example of the joint structure 5 may be as follows.
For example, the joint structure 5 includes a lens protrusion 10 provided on one of the work head 3 and the support shaft 4 and a protrusion reception that allows the lens protrusion 10 to be fitted on the other of the work head 3 and the support shaft 4. It is possible to have a socket portion 11 provided with a recess 21.
In this case, the protrusion receiving recess 21 of the socket portion 11 has a swinging position that allows the swinging by a spherical mating fitting state with the target lens protrusion 10 as the center, and the target protrusion 10 on the base side. It is assumed that it is formed to a depth that allows the lens-shaped protrusion 10 to be axially movable between a straight fixing position in which the head is not allowed to swing in a fitted state including
[0014]
Further, it is assumed that the target lens protrusion 10 and the socket portion 11 have at least one circumferential engagement portion and are held in a rotation-preventing relationship.
A positioning ball 15 that is movable along the radial direction with respect to the connecting direction of the work head 3 and the support shaft 4 and is urged outwardly in the radial direction is provided on the outer surface of the target lens protrusion 10. On the other hand, a positioning recess 25 is provided in the projection receiving recess 21 of the socket portion 11 so that the positioning ball 15 can be engaged when the target lens projection 10 is in the straight fixing position. Can be.
[0015]
By employing the positioning ball 15 and the positioning recess 25, the work head 3 is pushed into the support shaft 4 side, that is, the support shaft 4 and the work head 3 can be integrally rotated and fixed in the axial direction. The state (state in which the swing of the work head 3 is prevented) can be held.
Therefore, under the use in this state, the connection between the support shaft 4 and the work head 3 does not unexpectedly become a swinging state, and inconvenience in use is avoided. It will be possible.
[0016]
The support shaft 4 may be formed as a mounting shank for the work machine 2 that outputs a rotational driving force.
The work head 3 may be provided integrally with the tool 7 or may be provided separately and assembled as necessary.
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 shows a situation in which an embodiment of a tool holding device 1 according to the present invention is used by being attached to a work machine 2 (for example, an electric drill or the like) that outputs a rotational driving force. The other use condition in the same tool holding apparatus 1 is shown.
In the tool holding device 1, a work head 3 and a support shaft 4 are connected via a joint structure 5.
[0018]
The work head 3 is a portion where a tool 7 such as a box wrench is provided at the tip thereof.
The tool 7 may be provided integrally with the work head 3 or may be provided separately (the illustrated example is a case where the tool 7 is provided integrally with a hexagon head). It is a box wrench for fastening or loosening bolts 8 and nuts).
The support shaft 4 is connected so as to protrude on the opposite side (root side) of the work head 3 from which the tool 7 is provided, and is a shank for attaching the tool holding device 1 to the work machine 2. It is formed as.
[0019]
When the work head 3 is pushed into the support shaft 4 side, the tool holding device 1 can integrally rotate both of them and can be fixed integrally in the axial direction (the state shown in FIG. 1). When the predetermined amount is pulled out from the side, the working head 3 can be swung freely (the state shown in FIG. 2) while allowing both to rotate integrally.
3 is an enlarged view of the joint structure 5 when in the state of FIG. 1, and FIG. 4 is an enlarged view of the joint structure 5 when in the state of FIG.
As apparent from FIGS. 3 and 4, the joint structure 5 is a combination by fitting the target lens protrusion 10 and the socket portion 11.
[0020]
In the present embodiment, the target lens projection 10 is provided with respect to the support shaft 4, and the socket portion 11 is provided with respect to the work head 3.
As shown in FIGS. 5 and 6, the target lens protrusion 10 is a target lens having a hexagonal cross section that is swelled like a drum.
The target protrusion 10 has a hook-like portion 13 formed thicker than the shaft main body 12 of the support shaft 4, and the hook-shaped portion 13 is once constricted to a thickness approximately equal to that of the shaft main body 12. It is provided at the tip of the neck portion 14 through the neck portion 14.
[0021]
Both the hook-shaped portion 13 and the neck portion 14 are formed in a hexagonal cross section.
A positioning ball 15 is provided on the outer surface of the target protrusion 10.
As shown in FIG. 7, the positioning ball 15 is inserted into a through-hole 17 provided along a radial direction perpendicular to the connecting direction of the work head 3 and the support shaft 4 (vertical direction in FIG. 7). It is fitted freely. A coil spring 18 is packed in the through hole 17 in an axially compressed state and is pushed by a blind plug 19.
[0022]
Therefore, the positioning ball 15 is pushed and urged toward the outer side in the radial direction of the target protrusion 10 (left side in FIG. 7). The positioning ball 15 is prevented from being detached by fitting the target protrusion 10 into the socket portion 11.
On the other hand, the socket part 11 has a protrusion receiving recess 21 that allows the target protrusion 10 to be fitted.
As shown in FIG. 8, the projection receiving recess 21 has a hexagonal opening shape. From the opening end side toward the back, the target lens projection 10 is moved to the swing position (state shown in FIG. 4). The depth is such that the shaft can be moved to the straight fixing position (the state shown in FIG. 3).
[0023]
That is, in the state in which the lens projection 10 is fitted in the projection receiving recess 21, the lens projection 10 is axially movable. Among these, the lens projection 10 is in the swinging position in the pulled-out state, and is fixed straight in the pushed-in state. It will be a position for.
Since the position for swinging in the protrusion receiving recess 21 is positioned closer to the opening of the protrusion receiving recess 21, only the target protrusion 10 is fitted.
For this reason, the lens protrusion 10 is coupled with the middle bulge shape with the neck portion 14, so that the spherical protrusion centered on the lens protrusion 10 is in an evenly fitted state, thereby allowing swinging. Will be.
[0024]
Further, since the straight fixing position in the protrusion receiving recess 21 is positioned at the back of the protrusion receiving recess 21, not only the target protrusion 10 but also the hook-shaped portion 13 provided on the base side thereof is fitted. It becomes a joint state.
Therefore, the target lens projection 10 cannot be swung.
As described above, the target protrusion 10 has a hexagonal cross section, and the protrusion receiving recess 21 of the socket portion 11 has a hexagonal opening. Regardless of whether the position is a swinging position or a straight fixing position, the engaging portions are formed at least at six locations in the circumferential direction.
[0025]
In other words, the target lens protrusion 10 and the socket portion 11 are always held in a non-rotating relationship, and as a result, the support shaft 4 and the work head 3 rotate together.
A circumferential groove 23 is provided on the inner peripheral surface near the opening of the projection receiving recess 21, and a retaining ring or the like is inserted into the circumferential groove 23 after the lens projection 10 is fitted into the projection receiving recess 21. A retaining member 24 is fitted.
Therefore, the lens-shaped protrusion 10 is limited to the axial movement in the range in which the neck portion 14 can pass through the retaining member 24 (that is, the length of the neck portion 14) in the protrusion receiving recess 21. The target lens projection 10 does not escape from the inside.
[0026]
In the projection receiving recess 21 of the socket portion 11, there is provided a positioning recess 25 in which the positioning ball 15 provided on the target projection 10 can be engaged when the target projection 10 is in the straight fixing position. ing.
The positioning recess 25 may be provided only at one location, but a plurality of positioning recesses 25 may be provided in the circumferential direction in the projection receiving recess 21 (see FIG. 4), or may be formed as a circumferential groove in the projection receiving recess 21. May be.
Thus, since the positioning ball 15 is provided on the target projection 10 and the positioning recess 25 is provided in the projection receiving recess 21 of the socket portion 11, when the target projection 10 is in the straight fixing position, the positioning ball 15 is provided. 15 is engaged with the positioning recess 25, and this state is held by the spring force of the coil spring 18.
[0027]
Therefore, the state where the work head 3 is pushed to the support shaft 4 side, that is, the state where the support shaft 4 and the work head 3 can rotate integrally and are fixed in the axial direction (state where the swing is prevented) is motivated. Therefore, unless the working head 3 is pulled out from the support shaft 4 side, it is held.
As a result, there is no inconvenience in use without being in a state where the connection between the support shaft 4 and the work head 3 is unintentionally swung in the use in this state. It can be avoided.
[0028]
Further, in this fixed state, when transmitting torque from the support shaft 4 to the work head 3, it is possible to secure a wide engagement area for preventing rotation (because the hook-shaped portion 13 is also engaged), torque Transmission loss can be prevented as much as possible.
As is apparent from the above description, in the tool holding device 1 according to the present invention, the support shaft 4 and the work head 3 are pushed or pulled out along the connecting direction thereof to swing the work head 3. Can be made possible or impossible.
[0029]
Therefore, whether the bolt 8 or the like to be rotated by the tool 7 is positioned where the rotation axis of the work machine 2 and the axis of the tool 7 have to be misaligned or where it is not necessary to misalign. Regardless of whether it is, it will be possible to properly use them.
By the way, this invention is not limited to the said embodiment, It can change suitably according to embodiment.
For example, it is also possible that the target protrusion 10 is provided on the work head 3 and the socket portion 11 is provided on the support shaft 4.
[0030]
The target protrusion 10 can be chamfered to some extent at each of the six ridges having a hexagonal cross section.
Moreover, the cross-sectional shape of the target lens protrusion 10 and the opening shape of the protrusion receiving recess 21 in the socket part 11 can be various shapes (a shape other than a rotating body) including a quadrangle as well as a hexagon.
It has already been described that the working head 3 may be provided with the tool 7 integrally or may be a separate body that is detachable. In the illustrated example, the work head 3 is hollow to reduce the weight, but may be solid.
[0031]
The working machine 2 using the tool holding device 1 is not limited at all. For example, it may be a working robot installed in a production line, or may be a hand-held instrument. Therefore, the shape and structure of the shaft main body 12 in the support shaft 4 can be changed as appropriate according to the circumstances.
The positioning ball 15 is not limited to a spherical shape.
[0032]
【The invention's effect】
As is clear from the above description, the tool holding device according to the present invention includes a rotation axis (including a case of manual rotation) such as a work machine that outputs a rotational driving force, and a tool (for example, a bolt or a nut rotated by this tool). Etc.) regardless of whether the shaft center is misaligned or is not misaligned, it can be used in common, and its versatility is widened.
Therefore, the troublesomeness in use can be eliminated (workability can be improved).
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a partially crushed side view showing a state in which a tool holding device according to an embodiment of the present invention is used by being attached to a work machine (under a state in which center misalignment is not caused).
FIG. 2 is a partially crushed side view showing another use situation (under misalignment) by the tool holding device shown in FIG. 1;
FIG. 3 is an enlarged side sectional view showing a joint structure in the state of FIG. 1;
4 is an enlarged side sectional view showing a joint structure in the state of FIG. 2;
FIG. 5 is a view showing the support shaft viewed from three sides, that is, the side surface and both sides in the axial direction.
6 is a view taken along the line CC of FIG.
FIG. 7 is an enlarged cross-sectional view showing a mounting structure for positioning balls provided on a support shaft.
FIG. 8 is a view taken along the line DD in FIG. 1;
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Tool holding device 2 Work machine 3 Work head 4 Support shaft 5 Joint structure 7 Tool 10 Oval projection 11 Socket part 15 Positioning ball 21 Protrusion receiving recessed part 25 Positioning recessed part

Claims

先端に工具（７）が設けられる作業ヘッド（３）と、この作業ヘッド（３）の根本側に連結される支持軸（４）とを有し、
これら作業ヘッド（３）と支持軸（４）との連結部分に対して、作業ヘッド（３）を支持軸（４）側へ押し込むとこれら両者を一体回転可能で且つ軸方向一体に固定させ、作業ヘッド（３）を支持軸（４）側から所定量引き出すと両者を一体回転可能にしつつ作業ヘッド（３）を首振り自在とさせる継ぎ手構造（５）が設けられており、
前記継ぎ手構造（５）は、支持軸（４）に設けられた玉型突起（１０）と、作業ヘッド（３）に上記玉型突起（１０）を外嵌可能にする突起受け入れ凹部（２１）を具備して設けられたソケット部（１１）とを有し、
前記玉型突起（１０）の根本側にはくびれたネック部分（１４）を介して鍔状部分（１３）が形成され、
上記ソケット部（１１）の突起受け入れ凹部（２１）は、上記玉型突起（１０）を中心とした球面対偶的な嵌合状態によって首振りを許容させる首振り用ポジションと、玉型突起（１０）をその根本側の鍔状部分（１３）をも含めた嵌合状態にして首振り不能にさせるストレート固定用ポジションとの間で玉型突起（１０）を軸移動自在とさせる深さに形成されており、
且つこれら玉型突起（１０）とソケット部（１１）とは少なくとも１カ所の周方向係合部を有して回り止めされる関係に常時保持されており、
前記玉型突起（１０）の外面には、作業ヘッド（３）と支持軸（４）との連結方向に対する径方向に沿って移動自在で且つ径方向外方へ向けて押出付勢された位置決めボール（１５）が設けられており、ソケット部（１１）の突起受け入れ凹部（２１）内には、玉型突起（１０）がストレート固定用ポジションにあるときに位置決めボール（１５）を係合可能とさせる位置決め凹部（２５）が設けられており、
前記突起受け入れ凹部（２１）の開口寄りの内周面には周溝（２３）が設けられ、この周溝（２３）に前記ネック部分（１４）が通過可能な抜け止め部材（２４）が嵌着されており、
前記抜け止め部材（２４）は、前記位置決めボール（１５）を突起受け入れ凹部（２１）の内周面に当接させて前記玉型突起（１０）を首振り用ポジションに設定した状態で前記玉型突起（１０）の抜け止めをするものであることを特徴とする工具保持装置。A work head (3) provided with a tool (7) at the tip, and a support shaft (4) connected to the base side of the work head (3);
When the work head (3) is pushed into the support shaft (4) side with respect to the connecting portion between the work head (3) and the support shaft (4), both of them can be integrally rotated and fixed in the axial direction. There is provided a joint structure (5) that allows the work head (3) to swing freely while allowing the work head (3) to rotate integrally when the work head (3) is pulled out from the support shaft (4) side by a predetermined amount.
The joint structure (5) includes a ball-type projection provided on the support shaft (4) (10), the protrusion receiving recess (21 to upper Symbol globe projection (10) enabling fitted to the working head (3) And a socket portion (11) provided with
A hook-shaped portion (13) is formed on the root side of the target lens projection (10) through a constricted neck portion (14),
The protrusion receiving recess (21) of the socket part (11) includes a swinging position that allows swinging by a spherically-fittingly fitted state centering on the target lens protrusion (10), and a target lens protrusion (10). ) In a fitting state including the ridge-like portion (13) on the base side thereof, and a depth that allows the lens-shaped projection (10) to move axially between the straight fixing position that makes it impossible to swing. Has been
And these ball-shaped projections (10) and the socket part (11) have at least one circumferential engagement part and are always held in a detent relationship.
Positioning that is movable along the radial direction with respect to the connecting direction of the working head (3) and the support shaft (4) and is urged outwardly in the radial direction is provided on the outer surface of the target lens projection (10). A ball (15) is provided, and the positioning ball (15) can be engaged in the protrusion receiving recess (21) of the socket part (11) when the lens-shaped protrusion (10) is in the straight fixing position. A positioning recess (25) is provided,
A circumferential groove (23) is provided on the inner circumferential surface near the opening of the projection receiving recess (21), and a retaining member (24) through which the neck portion (14) can pass is fitted in the circumferential groove (23). Is worn,
The retaining member (24) is configured so that the positioning ball (15) is brought into contact with the inner peripheral surface of the projection receiving recess (21) and the target lens projection (10) is set at the swinging position. A tool holding device for preventing the mold protrusion (10) from coming off .

先端に工具（７）が設けられる作業ヘッド（３）と、この作業ヘッド（３）の根本側に連結される支持軸（４）とを有し、
これら作業ヘッド（３）と支持軸（４）との連結部分に対して、作業ヘッド（３）を支持軸（４）側へ押し込むとこれら両者を一体回転可能で且つ軸方向一体に固定させ、作業ヘッド（３）を支持軸（４）側から所定量引き出すと両者を一体回転可能にしつつ作業ヘッド（３）を首振り自在とさせる継ぎ手構造（５）が設けられており、
前記継ぎ手構造（５）は、作業ヘッド（３）に設けられた玉型突起（１０）と、支持軸（４）に上記玉型突起（１０）を外嵌可能にする突起受け入れ凹部（２１）を具備して設けられたソケット部（１１）とを有し、
前記玉型突起（１０）の根本側にはくびれたネック部分（１４）を介して鍔状部分（１３）が形成され、
上記ソケット部（１１）の突起受け入れ凹部（２１）は、上記玉型突起（１０）を中心とした球面対偶的な嵌合状態によって首振りを許容させる首振り用ポジションと、玉型突起（１０）をその根本側の鍔状部分（１３）をも含めた嵌合状態にして首振り不能にさせるストレート固定用ポジションとの間で玉型突起（１０）を軸移動自在とさせる深さに形成されており、
且つこれら玉型突起（１０）とソケット部（１１）とは少なくとも１カ所の周方向係合部を有して回り止めされる関係に常時保持されており、
前記玉型突起（１０）の外面には、作業ヘッド（３）と支持軸（４）との連結方向に対する径方向に沿って移動自在で且つ径方向外方へ向けて押出付勢された位置決めボール（１５）が設けられており、ソケット部（１１）の突起受け入れ凹部（２１）内には、玉型突起（１０）がストレート固定用ポジションにあるときに位置決めボール（１５）を係合可能とさせる位置決め凹部（２５）が設けられており、
前記突起受け入れ凹部（２１）の開口寄りの内周面には周溝（２３）が設けられ、この周溝（２３）に前記ネック部分（１４）が通過可能な抜け止め部材（２４）が嵌着されており、
前記抜け止め部材（２４）は、前記位置決めボール（１５）を突起受け入れ凹部（２１）の内周面に当接させて前記玉型突起（１０）を首振り用ポジションに設定した状態で前記玉型突起（１０）の抜け止めをするものであることを特徴とする工具保持装置。 A work head (3) provided with a tool (7) at the tip, and a support shaft (4) connected to the base side of the work head (3);
When the work head (3) is pushed into the support shaft (4) side with respect to the connecting portion between the work head (3) and the support shaft (4), both of them can be integrally rotated and fixed in the axial direction. There is provided a joint structure (5) that allows the work head (3) to swing freely while allowing the work head (3) to rotate integrally when the work head (3) is pulled out from the support shaft (4) side by a predetermined amount.
The joint structure (5) includes a lens projection (10) provided on the work head (3), and a projection receiving recess (21) that allows the lens projection (10) to be fitted onto the support shaft (4). A socket portion (11) provided with
A hook-shaped portion (13) is formed on the root side of the target lens projection (10) through a constricted neck portion (14),
The protrusion receiving recess (21) of the socket part (11) includes a swinging position that allows swinging by a spherically-fittingly fitted state centering on the target lens protrusion (10), and a target lens protrusion (10). ) In a fitting state including the ridge-like portion (13) on the base side thereof, and a depth that allows the lens-shaped projection (10) to move axially between the straight fixing position that makes it impossible to swing. Has been
And these ball-shaped projections (10) and the socket part (11) have at least one circumferential engagement part and are always held in a detent relationship.
Positioning that is movable along the radial direction with respect to the connecting direction of the working head (3) and the support shaft (4) and is urged outwardly in the radial direction is provided on the outer surface of the target lens projection (10). A ball (15) is provided, and the positioning ball (15) can be engaged in the protrusion receiving recess (21) of the socket part (11) when the lens-shaped protrusion (10) is in the straight fixing position. A positioning recess (25) is provided,
A circumferential groove (23) is provided on the inner circumferential surface near the opening of the projection receiving recess (21), and a retaining member (24) through which the neck portion (14) can pass is fitted in the circumferential groove (23). Is worn,
Said retaining member (24) is pre-Symbol said positioning ball (15) in a state where the inner circumferential surface the lens shape projection is brought into contact (10) is set to swing for positions of the projection receiving recess (21) Engineering tools holding device you characterized in that to the retainer of the lens projection (10).

前記玉型突起（１０）及び突起受け入れ凹部（２１）が断面六角形に形成され、前記位置決め凹部（２５）が周溝に形成され、前記抜け止め部材（２４）が止め輪で形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の工具保持装置。 The target lens projection (10) and the projection receiving recess (21) are formed in a hexagonal cross section, the positioning recess (25) is formed in a circumferential groove, and the retaining member (24) is formed of a retaining ring. The tool holding device according to claim 1 or 2, wherein

前記支持軸（４）が、回転駆動力を出力する作業機械（２）に対する取付用シャンクとして形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の工具保持装置。 The tool holding device according to any one of claims 1 to 3, wherein the support shaft (4) is formed as a shank for attachment to a work machine (2) that outputs a rotational driving force.