JPS5981031A - 回転工具保持具 - Google Patents

回転工具保持具

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JPS5981031A
JPS5981031A JP18966582A JP18966582A JPS5981031A JP S5981031 A JPS5981031 A JP S5981031A JP 18966582 A JP18966582 A JP 18966582A JP 18966582 A JP18966582 A JP 18966582A JP S5981031 A JPS5981031 A JP S5981031A
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clutch
ball
holding
piece
hole
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Yasumoto Mai
眞井 庸元
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Nikken Kosakusho Works Ltd
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Nikken Kosakusho Works Ltd
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23BTURNING; BORING
    • B23B31/00Chucks; Expansion mandrels; Adaptations thereof for remote control
    • B23B31/02Chucks
    • B23B31/38Chucks with overload clutches

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Jigs For Machine Tools (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は回転工具、例えばタップ等を保持する回転工具
保持具に関する。
従来よりセーフトルク(安全装置)式クラッチ機構を備
えた回転工具保持具は各種開発されている。例えば第1
2図(第1図のn−n断面図に相当する従来図)に示す
ように、駆動回転部材である駆動環6に保持孔16ゝを
形成すると共にこの保持孔16ゝにクラッチボール8を
挿入し、従動側部材である従動軸4にクラッチボール8
に噛み合うクラッチ溝17を形成して、第1図に示すよ
うなりラッチばね9及びリングコーン7等によりボール
8を付勢するようにしたクラッチ0% 4t’Jを備え
た回転工具保持具がky8’Aされている。このような
保持具は従動軸4に大きな負荷がかかったときに、クラ
ッチが切れて14(ip、j) g 6のみが回転し、
従動軸4は停止状態になる。ところがこのときクラッチ
ボール8も従動軸4の外周を公転するので、クラッチボ
ール8が各クラッチ#17部分を通過するごとにクラッ
チばね9(第1図)の作用により強制的にクラッチ7f
’j 17に入り込み、断続的にいわゆる[−たたきシ
ョック」が生じ、そのショックにより抜は現象が生じる
という不具合や、クラッチ1、”ひ17の端縁部の摩耗
が激しくなるという不具合が生じる。
本51〜明は上記不具合を解消することを目的としてお
り、その要旨とするところは、同一軸心上の駆動側回転
部材と従動側回転部材のうちいずれか一方の部材に、ク
ラッチ片保持孔を形成すると共にこの4′セ持孔内にク
ラッチ片を保持させ、他方の部材にクラッチ片と噛合自
在なりラッチn4を形成すると共に)1.“4宜の伺勢
手段によりクラッチ片をクラジオ溝に噛み合わ−け、ク
ラッチ片、保持孔及びクラッチ心により設定トルク値よ
り大きい抵抗トルクのときにクラッチが切れるクラッチ
軸横を招−成し、1v持孔のうちいくつかを残りの保持
孔より円周方向に長い保持長孔に形成して、その保持長
孔内のクラッチ片をクラッチ切維持片として保持長孔長
さ方向移動可能としたことである。以上実施例図面に基
づいて本発明を説明する。
第1、第4図は負゛)1実施例を示しており、まず第1
図において、タップ保持具は保持具本体1(仮想線)と
タップコレット2とからなっており、本体1はその後端
側(反矢印F側)の図示しない柄部が、工作機械の回転
主軸に接続する。タップコレット2は保持筒3、従動軸
4及び締付管5等を備えると共に、駆動環6、リングコ
ーン7、クラッチボール8及びクラッチばね9等よりな
る一方向回転りラッチ機4行を内蔵している。
駆動環6はその後向突起6aが本体1の凹部1aに係合
し、掌に本体1と一体的に回転するようになっており、
保持筒3は駆動環6に固着されている。保持筒3の前端
部内周ねじ部にはばね調整ナツト10が螺合している。
従動軸4は駆動R6の内周に嵌合すると共に、上記ボー
ル8等を介して駆動環6からトルクが伝達される。締付
管5は従動軸4の前端部分内周面に軸方向摺動自在に嵌
合すると共に、口、り用ばね12により前方へ付豹され
ており、さらに半径方向移l山自在な複数個のロックボ
ール13を保持、−Fl、 15 内に備えている。仁
のロックボール13は従動軸内周面に形成された環状テ
ーパ溝14に当接して、いわゆるボールロック式締付機
構を構成している。テーパ、;′Yt 4は前方へゆく
に従い縮径するように形成され、また保持孔15は、ロ
ックボール13を11j″i付管5内へある程度突出さ
せうるが脱落しないように、例えば内方側の孔径が少し
小さくなっている。タップ′1゛を装着する場合には、
締+J’ if 5をばね12に抗して後方へ押し込ん
でおき、タップ′I゛を挿入後は、例えば締付管5から
手を踊(ずことにより、ばね12の弾性力で締付1ニア
5をt’iiJ方へ押し民すと同時に、テーパ溝14の
カム作用によりロックボール13を内方へ押し、タップ
′l′を鹸Ifめ(=Jける。なおタップ1゛の後端縁
部は断面形状4辺形に〕1シ成されており、従動軸4の
断面形状4辺形孔部4aに係合する。
クラッチボール8及びクラッチ切緒持ボール8a(第2
図)は融く111II環6のボール保持孔16及び後述
する保1.“f長孔16aに挿入されると共に、従動軸
4の外周に形成されたクラッチ溝17にogみ合ってい
る。リングコーン7はその内周カム面がクラ、チボール
8等の外方側に当接すると共に、クラッチばね9により
一定の圧力で後方へ付勢され、クラッチボール8を内方
へ押え付けている。
第2図において、矢印Aはねじ切り前進回転方向、即ち
正回転方向を示し、6 、Eのボール保持孔16.16
aのうち、16aで示す3個の保持長孔は逆回転13方
向へ延びるように形成されており、16で示す残りの3
個の保持孔よりも円周方向に長い。
また3個の保持孔16がクラ・ノチli’417に対応
する位面にきているときには、保持長孔16aはその正
回転入方向側部分がクラッチ溝17に対応するようにな
っている。なおりラッチ溝17は円周方向に等開隔を1
いてて6イト4形成されている。また保持長孔16aは
円周方向と平行に長(延びていてもよいが、第5図に示
すように円周方向に対しである程度傾斜させてもよい。
短い3個の保持孔16は第2図のように内方へゆ(に従
い正回転方向へくるように傾斜している。
即ち4’+’持孔中心r、・’;! 02は、Q曲中心
01  とボール中心を結ぶ程l<に対して、内方側が
正1!!目i々A方向側にくる」、うに用いている。
クラッチ1[E大伝趨トルクの設定値は、調整ナラ)1
0(pjλ1図)によりクラッチばね9の圧縮量をj’
:’3’a i、、%する仁とにより行うが、正回転時
にはボール保持孔16のカム作用によりボール8に外方
向きの力がかかることを8虞に入れて、クラッチばね9
を一目、(シ、ねじ切り0iI進回転時に必要な伝達ト
ルクを充分に(11(保できる値に設定する。
底イー・1へのねしく・υり加工を行う場合、ねじ切り
前j(′=回iit& l’if ’(矢印入方向回転
時)にはクラッチばね9のIj・11注力によりクラッ
チ人状態、即ちクラッチボール8とクラッチ溝17の噛
合状態が保たれる。
水底(【−到達した時・ダ戸のように従動軸4に大きな
食菌がかかったときには、lj、lK MI R6が従
動Φ1114に対して矢印へ方向へねじれ、保持孔16
のカム作用によりクラッチボール8がクラッチばね90
弾性力に抗して外方へ移1iib L/、クラッチが切
れる。
i;i 3 l。4はクラッチが(りれた直後の状カl
)、第4図はクラッチ切後、短い保持孔16内のクラブ
チボール8が、次の正転A方向側のクラッチ溝17に対
応する位置まで回動したときの状態を示す。即ち第4図
は、駆動環6が従動軸4に対して第2図の状態から正回
転入方向へ60°回動した状態を示す。つまり短い保持
孔16内のボール8は、クラッチが切れた直後から、駆
動環6と共に従動軸4に対して正回転入方向へ回動し始
めるが、保持長孔16a内のクラッチ切維持ボール8a
は、駆動環6が第2図の状態から第3図の状態になるま
での間はyへ動源6と共には回動せず、第3図のように
保持長孔16aの逆回転B方向測幅1桑に当接した後、
Ql 動Q 6と共に回動する。即ち各クラッチ切維持
ボール8aは、第2図の状態よりも、逆回転B方向側の
クラッチボルル8に近づいた状態で回動する。
従って各クラッチボール8が第4図に示すように次の正
回転人力向側のクラッチrfJ17に対応する位置にき
ても、クラッチ切維持ボール8aはクラッチ溝17に対
応する位置にこないので、クラッチ切シ:目°tボール
8aによりリングコーン7(第1図)を介してクラッチ
はね9を圧縮状11h即ちクラッチボール8を押え付け
ない状態を保つことができ、クラッチボール8がクラッ
チ溝17に強制的に押し込まれることがない。よってク
ラッチ切状態時における[たたきショック現象]がな(
、そのシ欝ツクによる抜は現象もなくなる。
なおりラッチ切維持ボール8aがクラブ・チ溝17に対
応する位置にきたときには、残りのクラッチボール8が
クラッチばね9の圧縮状態を保つことになる。
抜取逆回転時(矢印B方向回転時)には、クラッチボー
ル8に対する保持孔16のカム作用は、ボール8を内方
へ押し付けようとする作用書こなるので、常にクラ・ノ
チ人状態が保たれ、確実をこ抜取作消を行える。
第6図は正回転時におけるクラッチ分力図、第7図は逆
回転時におけるクラッチ分力図を示しており、仁れら第
6、第7図において、xl、x2は従i!!lJ tl
’l’口のクラッチ71゛ダ17からクラブチボール8
Iこかかる反力、Yl、Y’2はそれぞれX11X2の
保持孔16と直交方向の分力、Zl、Z2はそれぞれx
l、X2の保持孔16と平行方向の分力である。Yl、
Y2は駆動jr、t 6からクラッチボール8にかかる
回転力と方向が反対で大きさは同じである。Zl、Z2
はクラッチボール8が保持孔16に沿って外方へ押し出
されようとする力になる。即ちZl:> ) Z2のよ
うな関係が生じるので、正回転時のみにクラッチ切作用
が生じうる一方向回転クラッチ[4t/+’jを構成す
ることができる。
第8、第9図は@2実施例を示しており、この第8、第
9図において、クラッチボール8及びクラッチ切維持ボ
ール8aを保持する保持孔16及び保持長孔16aは従
動軸4に形成され、クラッチボール8等に噛合自在なり
ラッチ溝17は駆動環6に形成されている。クラッチば
ね9は従動軸4内に縮設され、押えボール20を介して
クラッチyN −ルB 6を一定の圧力で外方へ押え付
けている。
21はクラッチばね調整ナツトであって、従動軸4の後
端部内局ねじ部に螺合している。上記押えボール20は
171′戸1ij111・1114内に軸方向移Nj+
自在に+!−)合している。23はロックボルトであり
、タップ′rを細めイ」ける、。
保持孔16(第9図)は内方へゆくに従い正回転A方向
にくるように傾斜している。
保持長孔16Rは保持孔16」こりも円周方向長さが長
くなっており、クラッチオフ維持ボール8aがイ゛「特
長孔16a内を円周方向へ相対的に作動可能となってい
る。また保持長孔16aは第9図のクラッチ人’I/’
c k俵に4丁いて、クラッチ′Iiη17に対応する
位i7’?:から正111目IIミ八方向へ夕:!;び
るように形成されている。
ti< 8 、il’j 9 IIのタップコレットを
用いて底U大のねしくリリ加にを行なう場合、ねじりク
リ前進回転11:N (矢印入方向回転11イ)には、
クラッチばね9の!ill l′l力に」:リフラッチ
人状1t、’4、r・Mlもクラッチボール8とクラッ
チi;、717の噛合状Uβが保たれる。大成に到1゛
・;1してタップ′1゛に大きな負荷がかかると、1・
i(両H,H1i(”、がj・しI;(J 1・111
4に対し矢印A方向へねじれること番どまり、クラッチ
ボール8が保持孔16のカム作用によって保持孔16に
沿って内方へ押し動かされ、クラッチが切れる。
クラッチが切れた後のクラッチ切維持ボール8a等によ
るクラッチ切ft((、持作用は前述の第1実施何と基
本的に同様である。それによりクラッチ切状態における
F″たたきショック現象」を防止することができる。
抜取逆回110ミ時(矢印B方向回転時)には、保持孔
16のカム作用はボール8を外方へ押し動かそうとする
作用になるので、常にクラッチ人状態が保たれ、(ii
iτ実に抜取作業を行える。
第10、ti’> 11図は第3実施例を示しており、
この第1O1第11図において、従ハiカ軸4には外方
へ張り出す環状フランジ24が一体に形成され、このフ
ランジ24にクラッチボール保持孔16及び保持長孔1
6aが形成されている。クラッチボール8及びクラッチ
切維持ボール8aと噛合自在なりう、チロ’G17は駆
動環6の前面に形成されており、またクラッチボール8
及びクラッチ切雑持ボール8aはクラッチばね9により
環状プレート26を介してt1ト方へ(4Q:)されて
いる。
保持孔16はF(′i11図に示すように、前方へゆく
に従い正回転六方向側に(るように傾斜している。
(1,1持長孔11’iaは竿11図のクラッチ−入状
態において、クラッチi’l”717に対応する位置か
ら正回転人力同へ長く延びている。
第10、′#7t t を口のタップコレットを用いて
底付穴のオ、Xじ切り加工を行う場合、ねじりυり前ス
IL回転時(矢印入方向回転時)には、クラッチばね9
の!it性力によりクラッチボール8とクラ、チ951
7の噛合状1.βを保つつ水底に到達してタップTに大
きな)’(4’+Uがかかると、駆動環6が従柾1b軸
4に対し矢印入方向へねじれることにより、保持孔16
のカム作用によってクラッチボール8が前方へ押し動か
され、クラッチが切れる。
クラッチが1りれた後のクラッチ切維持ボール8a等に
よるクラッチ切毅持作用は、前述の第1実施例と基本的
に同じであり、それによりクラッチ切状態に才、5ける
「たたきショック現象」を防止することができる。
抜取回転時(矢印B方向回転時)には、保持孔16のカ
ム作用はボール8を後方へ押し動かそうとする作用にな
るので、常にクラッチ人状態が保たれ、確実に抜取作業
を行える。
なお上述のf4) i〜第3実施例において、クラッチ
ボール8の代りにクラッチローラ等を用いることもでき
る。
また保持長孔16aの数は1個又は2個でもよく、さら
には4個以上でもよい。
また短い保持孔16を第12図のように半径方向iα線
Rに対して傾斜しないように形成し、正回転時でも逆回
転時でもクラッチ切作用が生じうるようにしてもよい。
以上説明したように本発明は、同一軸心上のJiijl
l側回転部材と従動側回転部材のうちいずれか一方の部
材に、クラッチ片保持孔を形成すると共にこの保持孔出
番こクラッチ片を保持させ、他方の部材にクラッチ片と
噛合自在なりラッチ溝を形成すると共に適宜の付勢手段
によりクラッチ片をクラッヂ7t’t’lに噛み合わセ
、クラッチ片、保持孔及びクラッチ溝により設定トルク
値より大きい抵抗トルクのときにクラッチが切れるクラ
ッチ1ffl 横を構成し、保持孔のうちいくつかを残
りの保持孔より円周方向にトヲいイv持長孔に形成して
、その保持長孔内のクラッチ片をクラッチ切維持片とし
て保持長孔長さ方向移動可能としたことを特徴としてい
るので、次のような利点がある。
(1) ;I:6大負荷がタップ等の工具にかかつてク
ラッチ切状1LIJになったときに、クラッチ切維持片
、例えばクラッチ切維持ボール8aの作用により、確実
にクラッチ切状態を推持できるので、従来のようなした
たきショック現象」が発生しなくなり、そのジーツクに
よるタップ等の抜は覗、象を防止することができる。
(2)1−たたきショック現象」を防止できることによ
り、タップ立て精度が向上し、またタップ摩耗防止にも
役立つ。さらにクラッチ溝17の摩耗防止メjl、!、
I:もあるので、最大伝達トルクの設定値が、クラッチ
溝17の闇耗が原因で低下する心配がない。
(3)[たたきショック現象」がなくなるので、例えば
笛1図の4辺形孔部4aに係合するタップ後端4辺形部
分に、上記ショックによるかえり変形が生じることはな
く、従ってタップT等を常に円滑に着脱することができ
る。
(4)クラッチm jrWを、一方向への回転時のみク
ラッチ切作用可能な一方向回転りラッチ機摺とすると、
例えばタップ′rを装置して底付穴のねじ切り加工を行
う局舎に、クラッチ切状1423になりうる一方向の回
転方向をねじ切り前進回転方向に定めることにより、大
成到達時あるいは異常トルク発生時には確実にクラッチ
が切れ、安全性を充分確保できると共に、抜取逆回転時
には無駄にクラ、チが切れる心配はなくなり、作業能率
が向上する。
勿論ドリル等の回転工具を装着しても、充分に安全性を
確保することができる。
【図面の簡単な説明】
第1〜第5図は本発明を適用した回転工具保持具の箔1
実施例を示し、第1図は縦断側面図、第2図はクラッチ
人状態における第1図のII −II断白口、ili’
、j 3、F、141?”Iはクラッチ切状態における
第111.’l (j) II−II Nli面相当【
;3、第5図は’79’:i 27 (D V矢j見展
LSI ?i1〜’t) Ii4、弔(i 、第7図は
第1実烏例におけりクランブー分力図、(118図はg
g 2実hfli例の11):断側西口、i1991シ
」はt′+381>1のn −[1i)1面図、y、’
s t o図はfl)3実Afj4例のiM’を断側面
図、第11図は第10図の1i−n断面部分展開1ス1
、第12図は従来例を示し1、由2しJに相当する断面
図である。4・・・従動軸(従動イ:111回りIに部
+]の−←11ノ、6・・・駆動環(駆11i1+側回
転部オ」の−例)、8・・・クラッチボール(クラッチ
片の−[;!I ) 、8a・・・クラッチ切維持ボー
ル(クラッチ(・り絢t’−j片の一例)、9・・・ク
ラッチばね(付勢手段の−・1u11) 、16・・・
1□′を持孔、16a・・・保持長孔、17・・・クラ
ラチン1.。 特許出p;;r4人 林式会社日研工作所rutin!
人 弁理士 大 森 忠 孝第5図 第7図 第3図 第2図 第2O図 第1/図 手続補正書(自発) 昭和0年1z(jjねL日 特許庁長官 羞も由尺 殿 ”°”:#I 、37″:、4.ヤ□7Et9b6s 
62、発明の名称 回転工具保持具 3、補正をする者 事件との関係     tit’を出願人住所十人F文
市中石切−63目9層2号名  称   林式ソトネL
  日石升工5’li−?’7       □代表者
 4勧樽1劃 ネ区木政−一 4、代 理 人 住所  大阪市北区東天満2丁目9番4号5、Th1i
i、I:、命令の1旧l  (発送[1)昭和   年
   月   1」手続補正書(的d) 昭和58年1月10日 2、発 明 の名称 回転工具保持具 3、補正をする者 事件との関係         特許 出願人任 所 
東大阪市東石切町5丁目9番2号名 称 株式会社 日
研工作所 代表者 代表取締役 松 本 政 − 4、代 理 人 5、補正命令の目付 (発送日)昭和  年  月  
 日(1)昭和57年1り月゛6日付提出の手続補正書
に添附した明卸l書11頁7行「オフ」を「切」と補正
する。 (2)同14頁14行と15行の間に次の説明を加える
。 「 第16〜第15図は第4実施例を示しておシ、第1
0、第11図のような構造の保持具の保持長JL 16
a、部分に、第13図に示すようにポールガイド突i1
′ij 30を備えた例である。ガイド突起6oはフラ
ンジ24と一体に形成されると共に、長孔16aの矢印
A倶I Mfl’1f縁から矢印B方向へ廷び、矢印B
側端部分においてクラッチ切維持ボー/I/ 8aが駆
動軸6側へ移動できるだけの空間を残している。ガイド
突起60はフランジ24の円周方向に沿う溝61(第1
4図)を有し、また第15図に示すようにガイド突起3
0の環状プレート26側の面は、クラッチ切維持ボール
8aの外周に沿う円弧形に形成されている。即ちガイド
突起3oとクラッチ切維持ポー/I/Ba、との係合に
ょシ、クラッチ切維持ボール88.がクラッチ溝17に
嵌まシ込まないようになっている。 第16〜第15図のような構造によると、クラッチ切維
持ボー/L/8aが第16図の実線の位置から仮想線で
示す位置に移動したとき、クラッチ切維持ボー1vBa
はガイド突起60に保持されてクラッチ溝17に落ち込
まない。従ってクラッチ切維持ボーy3aとクラッチ溝
17との間に衝撃は生じない。 なお第16〜第15図のように、ガイド突起60を設け
てクラッチ溝17とクラッチ切維持ポール8a間の衝撃
をなくす構造は、第1図のような第1実施例及び第8図
のような第2実施例の保持具にも適用できる。」 (6)同17頁8行「断面図」の次に「、第13図は第
4実施例を示し、第11図に相当する断面部分展開図、
第14図は第16図の夏−■断面図、第15図は第14
図の互−夏断面図」を加える。 (4)図面の第4図を添附図面の通シ補正する。但し番
号「4」、「6」 を記入する補正である。 6)図面に第1′6、第14、第15図を追加する。 第4.図 と ノ :i 箔/f図

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)同−帖心上の駆nb側回転部材と従動側回転部材
    のうちいずれか一方の部材に、クラッチ片保持孔を形成
    すると共にこの保持孔内にクラッチ片を保持させ、他方
    の部利にクラッチ片と噛合自在なりラッチ11′rを形
    成すると共に適宜の付の手段によりクラッチ片をクラッ
    チ壽に噛み合わせ、クラツチハ、(−i持孔及びクラッ
    チ病により設定トルク値より大きい抵抗トルクのときに
    クラッチが切れるクラップ−仁:、+ 4’+″ごを(
    1)成し、保持孔のうちいくつかを残りの保持孔より円
    周方向に長い保持長孔に形成しで、ぞの保4’:j Q
    孔内のクラッチ片をクラッチ切維j、′「片として保持
    J・【孔長さ方向8両可能としたことをLl百:”tと
    する回riji工具保持具。
  2. (2)クラップ−t’t、:’t i:”iを、一方向
    への回転時のみクラップ−(り作用可Mtな一方向回転
    りラッチ機描としたことを↑:r r;、’<とする特
    許請求の範囲第1項に記載の回転工具保持具。
JP18966582A 1982-10-27 1982-10-27 回転工具保持具 Granted JPS5981031A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP18966582A JPS5981031A (ja) 1982-10-27 1982-10-27 回転工具保持具

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP18966582A JPS5981031A (ja) 1982-10-27 1982-10-27 回転工具保持具

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS5981031A true JPS5981031A (ja) 1984-05-10
JPS6247653B2 JPS6247653B2 (ja) 1987-10-08

Family

ID=16245121

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP18966582A Granted JPS5981031A (ja) 1982-10-27 1982-10-27 回転工具保持具

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JP (1) JPS5981031A (ja)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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Publication number Publication date
JPS6247653B2 (ja) 1987-10-08

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