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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Kraftwerkzeuge, die für die maschinelle Bearbeitung von Werkstücken, wie hölzerne Werkstücke, zum Abgraten von Kanten der Werkstücke oder Bilden von Nuten in diesen Werkstücken verwendet werden können.
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Kraftwerkzeuge, die allgemein als Fräsen bekannt sind, werden für die maschinelle Bearbeitung von Werkstücken, wie hölzerne Werkstücke, zum Abgraten von Kanten der Werkstücke oder zum Bilden von Nuten in den Werkstücken verwendet. Im Allgemeinen enthält diese Art von Kraftwerkzeugen eine Basis zum Berühren eines Werkstückes, und eine Motoreinheit, die auf der Basis gelagert wird und eine Drehantriebskraft erzeugt. Die Motoreinheit weist einen Antriebsmotor auf, der darin zum drehenden Antreiben einer Spindel angeordnet ist. Abhängig von dem Modus des maschinellen Bearbeitungsvorgangs, wie ein Modus für die maschinelle Bearbeitung von Kanten oder ein Modus für die Bildung von Nuten, wird ein passendes Bit gewählt und an die Spindel montiert.
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Im Fall dieser Art von Kraftwerkzeugen ist es zum fachgerechten maschinellen Bearbeiten der Kanten oder Bilden der Nuten notwendig, das Bit bezüglich des Werkstücks entsprechend zu positionieren. Deshalb ist diese Art von Kraftwerkzeugen so konfiguriert, dass sie imstande sind, eine relative Position zwischen der Basis zum Berühren des Werkstückes und der Motoreinheit, die auf der Basis gelagert ist, zu justieren, wie es z. B. in der
japanischen Offenlegungsschrift des Patents Nr. 2002-52505 und
2002-234001 offenbart ist. Mit dieser Konfiguration der Kraftwerkzeuge ist es möglich die Position der Motoreinheit relativ zu dem Werkstück durch Justieren der Position der Motoreinheit relativ zu der Basis zu justieren. Deshalb kann ebenso die Position des Bits, das an die Spindel montiert ist, relativ zu dem Werkstück justiert werden.
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Gemäß den Anordnungen der oben genannten Veröffentlichungen sind zwei Mechanismen an unterschiedlichen Positionen zueinander an der Basis vorgesehen, die einen Justiermechanismus zum Justieren der Position der Motoreinheit relativ zu der Basis und einen Befestigungsmechanismus zum Befestigen der Motoreinheit an der Basis.
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Da die zwei Mechanismen an unterschiedlichen Positionen an der Basis vorgesehen sind, weist die Basis eine relativ große Größe zum Anbringen dieser Mechanismen auf und deshalb weist das Kraftwerkzeug als Ganzes eine relativ große Größe auf.
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Deshalb ist ein derartiger Bedarf für ein Kraftwerkzeug gegeben, das einen Justiermechanismus zum Justieren der Position einer Antriebseinheit relativ zu einer Basis hat, ohne einhergehend die Größe des Kraftwerkzeugs im Wesentlichen zu vergrößern.
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Gemäß den vorliegenden Lehren enthält ein Kraftwerkzeug eine Basis und eine Antriebseinheit, die relativ zu der Basis bewegbar ist und eine Spindel und eine Antriebsvorrichtung zum drehenden Antreiben der Spindel aufweist. Das Kraftwerkzeug enthält weiter ein bewegbares Bauteil, das an die Basis montiert ist, und in einem ersten Modus und einem zweiten Modus bewegbar ist. Eine erste Vorrichtung ist zwischen dem bewegbaren Bauteil und der Antriebseinheit gekoppelt und bewegt die Antriebseinheit relativ zu der Basis, wenn sich das bewegbare Bauteil in dem ersten Modus bewegt. Eine zweite Vorrichtung ist an das bewegbare Bauteil gekoppelt und ist so konfiguriert, dass es die Antriebseinheit in einer Position relativ zu der Basis feststellt, wenn sich das bewegbare Bauteil in den zweiten Modus bewegt. Deshalb bilden das bewegbare Bauteil und die erste Vorrichtung einen Position-Justiermechanismus zum Justieren der Position der Basis und der Antriebseinheit relativ zueinander. Andererseits bilden das bewegbare Bauteil und die zweite Vorrichtung einen Position-Feststellmechanismus zum Feststellen der Position der Basis und der Antriebseinheit relativ zueinander.
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Zusätzliche Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden nach Lesen der folgenden detaillierten Beschreibung zusammen mit den Schutzansprüchen und den einhergehenden Zeichnungen besser verstanden, in welchen Zeichnungen:
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1 eine perspektivische Ansicht eines Kraftwerkzeugs gemäß einem Beispiel ist und eine Motoreinheit und eine Basis in dem Zustand zeigt, in dem sie voneinander getrennt sind;
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2 eine Vorderansicht des Kraftwerkzeugs ist und den Zustand zeigt, in welchem eine Position der Werkzeugeinheit relativ zu der Basis justiert werden kann;
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3 eine zu 2 ähnliche Vorderansicht ist, aber einen Zustand zeigt, in dem die Werkzeugeinheit in einer Position relativ zu der Basis festgestellt ist;
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4 eine Schnittansicht entlang der Linie IV-IV in 2 ist; und
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5 eine Schnittansicht entlang der Linie V-V in 3 ist.
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Jedes der zusätzlichen Merkmale und Lehren, die zuvor und nachfolgend offenbart sind, können getrennt oder in Verbindung mit anderen Merkmalen und Lehren verwendet werden, um verbesserte Kraftwerkzeuge bereitzustellen. Repräsentative Beispiele der vorliegenden Erfindung, dessen Beispiele viele von diesen zusätzlichen Merkmalen und Lehren sowohl getrennt als auch in Verbindung miteinander verwenden, werden nun im Detail mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Die detaillierte Beschreibung ist lediglich vorgesehen, um dem Fachmann weitere Details zum Ausführen von bevorzugten Aspekten der vorliegenden Lehren zu lehren, und ist nicht dazu vorgesehen, den Schutzumfang der Erfindung zu begrenzen. Lediglich die Schutzansprüche definieren den Schutzumfang der beanspruchten Erfindung. Deshalb müssen die Kombinationen von Merkmalen und Schritten, die nachfolgend in der detaillierten Beschreibung offenbart werden, nicht notwendig zum Ausführen der Erfindung im breitesten Sinne sein, und werden lediglich gelehrt, um repräsentative Beispiele der Erfindung zu beschreiben. Darüber hinaus können verschiedene Merkmale der repräsentativen Beispiele und der abhängigen Schutzansprüche in nicht speziell aufgezeigten Wegen kombiniert werden, um zusätzliche brauchbare Beispiele der vorliegenden Lehren bereitzustellen. Verschiedene Beispiele werden jetzt mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.
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In einem Beispiel enthält ein Kraftwerkzeug eine Antriebseinheit und eine Basis. Die Antriebseinheit weist eine Spindel auf und ist konfiguriert, die Spindel drehend anzutreiben. Die Spindel ist so konfiguriert, dass sie imstande ist, ein Werkzeugbit, das für eine maschinelle Bearbeitung eines Werkstücks verwendet wird, zu befestigen. Die Basis ist zum Aufsetzen auf ein Werkstück angepasst. Die Antriebseinheit weist ein Gehäuse auf, das eine äußere Umfangsfläche aufweist. Die Basis weist zum Berühren des Werkstücks eine Grundplatte und einen rohrförmigen Halteteil auf, der sich von der Grundplatte erstreckt und so positioniert ist, dass er der äußeren Umfangsfläche des Gehäuses gegenüberliegt. Das Kraftwerkzeug enthält weiter einen Relativposition-Justiermechanismus und einen Relativposition-Feststellmechanismus. Der Relativposition-Justiermechanismus so konfiguriert ist, dass er eine Position der Antriebseinheit relativ zu der Basis justiert. Der Relativposition-Feststellmechanismus ist so konfiguriert, dass er eine Position der Antriebseinheit relativ zu der Basis feststellt. Zumindest wird ein Bauteil gemeinsam zwischen dem Relativposition-Justiermechanismus und dem Relativposition-Feststellmechanismus verwendet. Somit können ein Bauteil oder zwei oder mehrere Bauteile gemeinsam zwischen Relativpositionjustiermechanismus und dem Relativposition-Feststellmechanismus verwendet werden.
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Mit dieser Anordnung ist es möglich, den Relativposition-Justiermechanismus und den Relativposition-Feststellmechanismus an einer Stelle anzuordnen. Deshalb kann die Anzahl der Stellen, die zum Bereitstellen dieser Mechanismen notwendig sind, reduziert werden. Zusätzlich kann die Anzahl der Bauteile minimiert werden und es ist möglich, die Basis so zu konfigurieren, dass sie eine kleine Größe aufweist und eventuell das Kraftwerkzeug so zu konfigurieren, dass es eine kleine Größe aufweist.
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Das zumindest eine Bauteil kann ein Halteschaftbauteil enthalten, das an den rohrförmigen Halteteil der Basis montiert ist und sich in einer tangentialen Richtung des rohrförmigen Halteteils erstreckt. Der Relativposition-Justiermechanismus kann das Halteschaftbauteil und ein drehendes Bauteil enthalten, das an das Halteschaftbauteil montiert ist. Das drehende Bauteil ist so konfiguriert, dass es entlang der äußeren Umfangsfläche des Gehäuses in einer parallelen Richtung zu einer zentralen Achse der Antriebseinheit drehen kann, so dass die Position der Antriebseinheit relativ zu der Basis wechselt, indem das drehende Bauteil entlang der äußeren Umfangsfläche des Gehäuses dreht. Das Halteschaftbauteil weist einen ersten Endteil und einen dem ersten Endteil bezüglich einer axialen Richtung gegenüberliegenden zweiten Endteil auf. Der erste Endteil des Halteschaftbauteils ist drehbar durch ein erstes Bauteil des rohrförmigen Halteteils der Basis gehalten und der zweite Endteil des Halteschaftbauteils ist drehbar durch ein zweites Bauteil des rohrförmigen Halteteils der Basis gehalten. Das zweite Bauteil ist von dem ersten Bauteil in einer Umfangsrichtung des rohrförmigen Halteteils beabstandet. Der Relativposition-Feststellmechanismus enthält das Halteschaftbauteil und ist so konfiguriert, dass er das Halteschaftbauteil in der Axialrichtung bewegt, so dass das erste Bauteil und das zweite Bauteil sich zueinander zum Reduzieren einer Umfangslänge des rohrförmigen Halteteils zum Anziehen des rohrförmigen Halteteils um die äußere Umfangsfläche des Gehäuses herum bewegen.
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Deshalb dient das Halteschaftbauteil, das das drehende Bauteil des Relativposition-Justiermechanismus lagert, als ein Bauteil des Relativposition-Feststellmechanismus. Somit wird das Halteschaftbauteil, das als Bauteil des Relativposition-Justiermechanismus verwendet wird, auch als Bauteil des Relativposition-Feststellmechanismus verwendet.
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Das drehende Bauteil kann ein Zahnrad sein und der Relativposition-Justiermechanismus kann weiter eine Zahnstange enthalten, die mit dem Zahnrad in Eingriff steht. Die Zahnstange ist an der äußeren Umfangsfläche des Gehäuses der Antriebseinheit angeordnet und erstreckt sich entlang einer Bewegungsrichtung der Antriebseinheit relativ zu der Basis. Deshalb kann die Position der Antriebseinheit relativ zu der Basis einfach und akkurat justiert werden.
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Der Relativposition-Feststellmechanismus kann weiter einen Verschiebemechanismus zum Bewegen des Halteschaftbauteils in der axialen Richtung haben. Der Verschiebemechanismus kann einen Nockenteil, der um eine Drehachse drehbar ist, und einen Bedienhebelteil, der sich von dem Nockenteil in einer radialen Richtung bezüglich der Drehachse des Nockenteils erstreckt, enthalten. Der Nockenteil wirkt zum Bewegen des Halteschaftbauteils in der axialen Richtung gemäß der Drehposition des Nockenteils auf das Halteschaftbauteil ein. Der Bedienhebelteil ist zum Drehen des Nockenteils bedienbar.
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Für den Nockenteil ist es lediglich notwendig, das Halteschaftbauteil gemäß der Drehung des Nockenteils zu bewegen. Deshalb kann der Nockenteil auf der Seite des rohrförmigen Halteteils vorgesehen werden oder kann auf der Seite des Halteschaftbauteils vorgesehen werden.
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Mit der oben erwähnten Anordnung kann das Halteschaftbauteil in der axialen Richtung gemäß der Drehposition des Nockenteils, der durch die Bedienung des Bedienhebelteils gedreht wird, bewegt werden. Deshalb kann die axiale Bewegung des Halteschaftbauteils zum Drängen des ersten Bauteils und des zweiten Bauteils des rohrförmigen Halteteils, sich zueinander zu bewegen, verwendet werden, so dass die Umfangslänge des rohrförmigen Halteteils zum Anziehen des rohrförmigen Halteteils um die äußere Umfangsfläche des Gehäuses verringert werden kann. Demzufolge kann die Bedienung zum Feststellen der Antriebseinheit in einer Position relativ zu der Basis durch einfaches Drehen des Bedienhebelteils einfach ausgeführt werden. Deshalb kann die Bedienbarkeit des Kraftwerkzeugs verbessert werden.
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Ein Beispiel wird nun mit Bezug auf 1 bis 5 beschrieben. Bezug nehmend auf 1 und 2, ist dort ein Kraftwerkzeug 10 gemäß diesem Beispiel ist dort gezeigt, welches im Allgemeinen als eine „Fräse” bezeichnet wird. Das Kraftwerkzeug 10 kann für die maschinelle Bearbeitung eines Werkstückes L zum maschinellen Bearbeiten (Abgraten) einer Kante des Werkstückes L oder zum Bilden einer Nut in dem Werkstück L verwendet werden. Wie in 2 gezeigt, ist das Kraftwerkzeug während seines Gebrauchs auf das Werkstück L gesetzt. Ein Werkzeugbit B ist an das Kraftwerkzeug 10 zum maschinellen Bearbeiten des Werkstücks L montiert.
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Zurückbezogen auf 1, das Kraftwerkzeug 10 enthält im Allgemeinen eine Antriebseinheit 20 und eine Basis 40. Die Basis 40 lagert die Antriebseinheit 20 und kann auf das Werkstück L gesetzt werden.
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Zunächst wird die Antriebseinheit 20 beschrieben. Wie in 1 gezeigt, weist die Antriebseinheit 20 ein Gehäuse 21, das im Allgemeinen als eine Einhausung konfiguriert ist, einen Antriebsmotormechanismus 25, der in dem Gehäuse 21 angeordnet ist, und eine Spindel 27 auf, die drehbar durch den Antriebsmotormechanismus 25 angetrieben wird. Das Bezugszeichen 33 bezeichnet ein Stromversorgungskabel, das sich von der Antriebseinheit 20 erstreckt und an eine Stromquelle zum Versorgen der Antriebseinheit 20 mit elektrischem Strom anschließbar ist.
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Das Gehäuse 21 ist als eine Einhausung zum Unterbringen des Antriebsmotormechanismus 25 konfiguriert, der einen elektrischen Motor (nicht dargestellt) enthält. Wie in 1 und 2 gezeigt, weist das Gehäuse 21 eine im Wesentlichen zylindrische Konfiguration, die unterschiedliche Durchmesser zwischen ihrem oberen Teil und einem unteren Teil aufweist. Genauer gesagt ist der untere Teil ein Teil, der zwischen einem Zwischenteil und einem Ende auf einer Bitmontierseite (unteres Ende, wie in 1 und 2 gesehen) des Gehäuses 21 angeordnet ist. Hierbei bedeutet die Bitmontierseite die Seite des Montierens des Bits (B). Der untere Teil weist eine im Wesentlichen zylindrische Konfiguration mit einem einheitlichen äußeren Durchmesser auf und kann in die Basis 40, wie später beschrieben wird, eingesetzt werden. Andererseits ist der obere Teil ein Teil, der zwischen dem Zwischenteil und dem anderen Ende an einer Kabelbefestigungsseite (oberes Ende, wie in 1 und 2 gesehen) angeordnet ist. Hierbei bedeutet die Kabelbefestigungsseite die Seite des Befestigens des Stromversorgungskabels 33. Der obere Teil ist entsprechend so konfiguriert, dass er einen Schalter 31 und ein Lufteinleitungsfenster 32 aufweist. Der Schalter 31 ist zum Bedienen des Kraftwerkzeugs 10 bedienbar. Eine Kühlungsluft kann in das Gehäuse 21 durch das Lufteinleitungsfenster 32 zum Kühlen des Antriebsmotormechanismus 25 strömen. Der untere Teil des Gehäuses 21 kann in die Basis 40 eingesetzt werden und kann durch die Basis 40 gehalten werden, wie später beschrieben wird.
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Bezug nehmend auf 4 und 5 weist das Gehäuse 21 eine Doppelschichtstruktur, wie in einem Querschnitt senkrecht zu der Längsachse des Gehäuses 21 gesehen, durch eine innere zylindrische Schicht und eine äußere zylindrische Schicht auf, die angrenzend über die innere zylindrische Schicht liegt, um deren äußeren Umfang zu bedecken. Genauer gesagt enthält das Gehäuse 21 einen zylindrischen Außengehäuseteil 22 und einen zylindrischen Innengehäuseteil 23, der an der radialen äußeren Seite bzw. an der radialen inneren Seite des Gehäuses 21 angeordnet ist. Der Außengehäuseteil 22 ist aus Aluminium hergestellt. Der Innengehäuseteil 23 ist aus Kunstharz hergestellt und weist eine Elektroisoliereigenschaft auf. Deshalb ist der Antriebseinheit 20 durch den Außengehäuseteil 22 ein metallisches äußeres Erscheinungsbild gegeben, während eine Elektroisoliereigenschaft durch den Innengehäuseteil 23 gegeben ist.
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Wie in 1 und 2 gezeigt, weist der untere Teil des Gehäuses 21 eine Umfangsfläche auf, die als eine ebene Haltefläche 24 konfiguriert ist, die einen einheitlichen Durchmesser zum Einsetzen in die Basis 40 aufweist. Wie später beschrieben wird, wird ein rohrförmiger Halteteil 45 der Basis 40 um die Haltefläche 24 angezogen, so dass die Haltefläche 24 in Oberflächenberührbeziehung mit der inneren Umfangsfläche des rohrförmigen Halteteils 45 gebracht wird.
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Wie in 1 und 2 gezeigt, ist eine Zahnstange 28 an der Haltefläche 24 des Gehäuses 21 vorgesehen und erstreckt sich entlang einer Einsetzrichtung (vertikale Richtung in 1 und 2), die eine Richtung zum Einsetzen der Antriebseinheit 20 in die Basis 40 ist und mit einer Richtung zum Wechseln der Position der Antriebseinheit 20 relativ zu der Basis 40 zusammenfällt. Die Zahnstange 28 hat eine flache Grundplatte und eine Mehrzahl von darauf gebildeten Zähnen. Die Zähne stehen mit einem Zahnrad 54, das später beschrieben wird, in Eingriff. Eine Skala 29 ist an der Haltefläche 24 an gegenüberliegenden Seiten der Zahnstange 28 markiert, um dem Bediener die Angabe der Position der Antriebseinheit 20 relativ zu der Basis 40 anzuzeigen. Die Zahnstange 28 kann an die Haltefläche 24 angebracht sein oder kann integral mit der Haltefläche 24 gebildet sein.
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Wie in 1 gezeigt, ist der Antriebsmotormechanismus 25, der den Motor zum drehenden Antreiben der Spindel 27 aufweist, innerhalb des Gehäuses 21 angeordnet. Der Motorantriebsmechanismus 25 kann weiter einen geeigneten Reduktionsgetriebemechanismus aufweisen, der im Allgemeinen in Verbindung mit dem Motor verwendet wird. Die Spindel 27 ist so konfiguriert, dass sie imstande ist, das Toolbit B zu montieren, das entsprechend der Art des maschinellen Bearbeitungsvorgangs auf dem Werkstück L passend gewählt wird. Genauer gesagt ist eine Spannfuttervorrichtung 26, die als Spannkegel bekannt ist, an einem vorderen Ende (unteres Ende, wie in 1 gesehen) der Spindel 27 vorgesehen. Die Spannfuttervorrichtung 26 kann das Bit B halten, so dass das Bit B mit der Spindel 27 verbunden und in einer Position relativ zu der Spindel 27 befestigt ist.
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Die Basis 40 ist an der Seite des Werkstücks L (untere Seite, wie in 1 und 2 gesehen) bezüglich der wie oben beschrieben konstruierten Antriebseinheit 20 angeordnet und wird nun erklärt. Die Basis 40 ist so konfiguriert, dass sie die obere Fläche des Werkstücks L berührt, während sie die Antriebseinheit 20 lagert. Genauer gesagt, in dem Zustand, in dem die Basis 40 in Berührung mit der oberen Fläche des Werkstücks L ist, kann die Position der Antriebseinheit 20 relativ zu der Basis 40 durch einen Justier- und Feststellmechanismus 50 justiert und festgestellt werden. Das Justieren und Feststellen der Position der Antriebseinheit 20 relativ zu der Basis 40 resultiert in den Zustand, in dem die Antriebseinheit 20 auf der Basis 40 gelagert ist, während die Position der Antriebseinheit 20 relativ zu dem Werkstück L justiert ist. Deshalb kann das Werkzeugbit B, das mit der Spindel 27 verbunden und durch die Spindel 27 gehalten ist, an einer gewünschten Position relativ zu dem Werkstück L gesetzt werden.
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Wie in 1 und 2 gezeigt, enthält die Basis 40 im Allgemeinen eine Grundplatte 41 für die Berührung mit dem Werkstück L, den von der Grundplatte 41 aufrecht stehenden rohrförmigen Halteteil 45 und den Justier- und Feststellmechanismus 50, der an dem rohrförmigen Halteteil 45 angeordnet ist.
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Die Grundplatte 41 weist eine im Wesentlichen flache, plattenähnliche Konfiguration auf und ist aus einem transparenten oder transluzenten Material hergestellt. Die Grundplatte 41 hat eine Werkstückberührfläche 42, die an der Bitmontierseite (untere Seite, wie in 1 und 2 gesehen) angeordnet ist. Die Werkstückberührfläche 42 ist als eine flache Fläche zum Berühren des Werkstückes L in Oberflächenberührbeziehung damit konfiguriert. Der rohrförmige Halteteil 45 erstreckt sich von einer Fläche auf der gegenüberliegenden Seite der Werkstückberührfläche 42 der Grundplatte 41 nach oben in eine Richtung, die sich mit der Erstreckungsrichtung der Grundplatte 41 kreuzt. Der rohrförmige Halteteil 45 weist im Wesentlichen eine rohrförmige Form auf. Wenn die Antriebseinheit 20 in den rohrförmigen Halteteil 45 eingesetzt ist, erstreckt sich der rohrförmige Halteteil 45 entlang der Haltefläche 24 der Antriebseinheit 20 und liegt der Haltefläche 24 gegenüber. In diesem Beispiel ist ein Teil des rohrförmigen Halteteils 45 ausgeschnitten. Genauer gesagt ist der rohrförmige Halteteil 45 zum Bilden eines Schlitzes 46 und eines Öffnungsfensters 47, die in Fortsetzung miteinander gebildet sind, ausgeschnitten. Der Schlitz 46 erstreckt sich parallel zu der axialen Richtung des rohrförmigen Halteteils 45. Wenn die Antriebseinheit 20 in die Basis 40 eingesetzt ist, liegt der Schlitz 46 der Zahnstange 28, die an der Haltefläche 24 des Gehäuses 21 angeordnet ist, gegenüber, so dass der Schlitz 46 als ein Fenster dient, durch welches die Zahnstange 28 zu der Außenseite freigelegt ist. Der Schlitz 46 dient auch zum Ermöglichen der Verringerung der Umfangslänge des rohförmigen Halteteils 45. Das Öffnungsfenster 47 ist über einen Bereich geöffnet, um es dem Bediener zu ermöglichen, die Spannfuttervorrichtung 26 der Antriebseinheit 20 durch das Öffnungsfenster 47 zu sehen. Deshalb ist das Vorsehen des Öffnungsfensters 47 vorteilhaft aus dem Gesichtspunkt der Erleichterung des maschinellen Bearbeitungsvorgangs des Werkstückes L. Der so konfigurierte rohrförmige Halteteil 45 kann die Haltefläche 24 der Antriebseinheit 20 in Oberflächenberührungsbeziehung damit halten, indem er um die Haltefläche 24 durch den Justier- und Feststellmechanismus 50 angezogen wird. Wenn der durch den Justier- und Feststellmechanismus 50 gegebene Halte- und Feststellzustand gelöst wird, kann die Position der Antriebseinheit 20 relativ zu der Basis 40 aufgrund der elastischen Zurückstellung in die Umfangsrichtung des rohrförmigen Halteteils 45 gewechselt werden.
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Ein erster Haltevorsprung 48 und ein zweiter Haltevorsprung 49 sind an dem rohrförmigen Halteteil 45 an an den Schlitz 46 angrenzenden Positionen auf gegenüberliegenden Seiten in der Umfangsrichtung des Schlitzes 46 angeordnet. Der erste und zweite Vorsprung 48 und 49 kann integral mit dem rohrförmigen Halteteil 45 gebildet sein. Alternativ kann der erste und zweite Vorsprung 48, 49 getrennt von dem rohrförmigen Halteteil 45 gebildet sein und kann an dem rohrförmigen Halteteil 45 befestigt sein. Der erste und zweite Haltevorsprung 48 und 49 lagert den Justier- und Feststellmechanismus 50 (enthaltend ein Halteschaftbauteil 51 und ein Nockenhebelbauteil 55), wie später beschrieben wird.
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Genauer gesagt lagert der erste Haltevorsprung 48, der an der linken Seite des Schlitzes 46, wie in 2 gesehen, angeordnet ist, drehend einen Teil auf der Seite eines Bedienteils 52 (d. h. auf der Seite von einem Ende) des Halteschaftbauteils 51. Wie in 1 gezeigt ist der erste Haltevorsprung 48 wie ein im Wesentlichen rechteckiges Stuck, das von dem rohrförmigen Halteteil 45 hervorsteht, konfiguriert und ist mit einem Einsetzloch 481, wie in 4 und 5 gezeigt, gebildet, das das Einsetzen des Halteschaftbauteils 51 ermöglicht.
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Andererseits lagert der zweite Haltevorsprung 49, der an der rechten Seite des Schlitzes 46 angeordnet ist, drehbar einen Teil auf der Seite eines Eingreifsteils 53 (d. h. an der Seite des anderen Endes) des Halteschaftbauteils 51. Der zweite Haltevorsprung 49 lagert ebenso einen Drehhalteschaft 46 zum Drehen des Nockenhebelbauteils 55.
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Wie in 1 gezeigt enthält der zweite Haltevorsprung 49 ein Paar eines oberen und unteren rechteckigen Stücks, das zum Lager des Drehhalteschafts 56 des Nockenhebelbauteils 55 von dem rohrförmigen Halteteil 45 hervorstehen, so dass der Drehhalteschaft 56 von gegenüberliegenden Seiten, wie in 2 und 3 gezeigt, gehalten wird. Eine Seitenfläche des zweiten Haltevorsprungs 49 an der gegenüberliegenden Seite des Schlitzes 46 ist als eine Eingreiffläche 491 zum in Eingriff stehen mit dem Eingreifteil 53 des Halteschaftbauteils 51 konfiguriert.
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Der Justier- und Feststellmechanismus 50, der an dem rohrförmigen Halteteil 45 vorgesehen ist, wird nun beschrieben. Der Justier- und Feststellmechanismus 50 ist so konfiguriert, dass er zwei unterschiedliche Funktionen hat, d. h. eine Funktion als ein Relativposition-Justiermechanismus zum Justieren der Position der Antriebseinheit 20 relativ zu der Basis 40, und eine Funktion als ein Relativposition-Feststellmechanismus zum Feststellen der Position der Antriebseinheit 20 relativ zu der Basis 40. Zu diesem Zweck enthält der Justier- und Feststellmechanismus 50 das Halteschaftbauteil 51, das an einer Stelle angeordnet ist und gemeinsam für diese zwei unterschiedlichen Funktionen verwendet wird.
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Der Justier- und Feststellmechanismus 50 enthält im Allgemeinen das Halteschaftbauteil 51, das Zahnrad 54 und das Nockenhebelbauteil 55. Das Halteschaftbauteil 51 und das Zahnrad 54 stellen die Relativposition-Justierfunktion bereit, und das Halteschaftbauteil 51 und das Nockenhebelbauteil 55 stellen die Relativposition-Feststellfunktion bereit.
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Das Halteschaftbauteil 51 ist an dem rohrförmigen Halteteil 45 so befestigt, dass es sich entlang einer tangentialen Linie auf der äußeren Umfangsfläche des rohrförmigen Halteteils 45 erstreckt. Genauer gesagt weist das Halteschaftbauteil 51 den Bedienteil 52 und den Eingreifteil 53 auf, die an gegenüberliegenden Enden des Halteschaftbauteils 51 so angeordnet sind, dass sie an gegenüberliegenden Seiten bezüglich des Schlitzes 46 angeordnet sind. Genauer gesagt, wie in 1 gezeigt, ist das Halteschaftbauteil 51 drehbar durch den ersten und zweiten Haltevorsprung 48 und 49, die an dem rohrförmigen Halteteil 45 an an gegenüberliegenden Seiten des Schlitzes 46 angrenzende Positionen angeordnet sind, drehbar gelagert. Somit ist, wie in 4 und 5 gezeigt, ein Ende des Halteschaftbauteils 51 auf der Seite des Bedienteils 52 in das Einsetzloch 481, das in dem ersten Haltevorsprung 48 gebildet ist, eingesetzt, so dass ein Ende des Halteschaftbauteils 51 durch den ersten Haltevorsprung 48 gelagert ist. Andererseits ist das andere Ende des Halteschaftbauteils 51 an der Seite des Eingreifteils 53 durch die Eingreiffläche 491, die an dem zweiten Haltevorsprung 49 gebildet ist, in Eingriff stehend, so dass das andere Ende des Halteschaftbauteils 51 durch den zweiten Haltevorsprung 49 gelagert ist.
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Wie in 4 und 5 gezeigt, enthält das Halteschaftbauteil 51 einen Schaftkörper 511, den Bedienteil 52, der an einem Ende des Schaftkörpers 511 angeordnet ist, und den Eingreifteil 53, der an dem anderen Ende des Schaftkörpers 511 angeordnet ist. Das Zahnrad 54 ist an den Zwischenteil des Halteschaftbauteils 51 befestigt. In diesem Beispiel hat das Halteschaftbauteil 51 eine im Wesentlichen stabähnliche Form. Teile des Halteschaftbauteils 51, an denen der Bedienteil 52, der Eingreifteil 53 und das Zahnrad 54 befestigt sind, sind so beschnitten, dass sie keine kreisrunde Querschnittskonfiguration zum Verhindern der Drehung dieser Teile relativ zu dem Halteschaftbauteil 51 aufweisen. Der Bedienteil 52 weist einen Drehknopfteil 521 und eine Beilagscheibe 522 auf. Der Drehknopfteil 521 ist aus geeignetem Kunstharz hergestellt. Die Beilagscheibe 522 kann auf dem ersten Haltevorsprung 52 gleiten, wenn das Halteschaftbauteil 51 relativ zu dem ersten Haltevorsprung 52 dreht. Der Eingreifteil 53 enthält eine Beilagscheibe 531 und ein Befestigungsmittel 532. Die Beilagscheibe 531 steht mit der Eingreiffläche 491 des zweiten Haltevorsprungs 49 in Eingriff, kann aber auf der Eingreiffläche 491 gleiten, wenn das Halteschaftbauteil 51 relativ zu dem zweiten Haltevorsprung 49 dreht. Das Befestigungsmittel 532 dient zum Befestigen der Beilagscheibe 531 an das Halteschaftbauteil 51, so dass dieses sich nicht in die axiale Richtung bewegt. In diesem Beispiel ist das Befestigungsmittel 532 eine Mutter, die mit einem entsprechenden Gewindeteil, der an dem Endteil des Halteschaftbauteils 51 gebildet ist, in Eingriff steht. Allerdings kann das Befestigungsmittel 532 an den Endteil des Halteschaftbauteils 51 unter Verwendung einer Schraube oder anderen geeigneten Befestigungsvorrichtungen befestigt werden. Die Beilagscheibe 531 des Eingreifteils 53 dient als Berührfläche, mit welcher ein erster und zweiter Teil 582 und 583 der äußeren Umfangsfläche eines Nockenteils 58 des Nockenhebelbauteils 55 in Berührung kommen kann.
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Das Zahnrad 54 steht mit der Zahnstange 28, die an der Haltefläche 24 auf der äußeren Umfangsfläche des Gehäuses 21 der Antriebseinheit 20 vorgesehen ist, in Eingriff. Das Zahnrad 54 dient als ein Drehbauteil, das zusammen mit dem Halteschaftbauteil 51 den Relativposition-Justiermechanismus bildet. Das Zahnrad 54 ist auf dem Halteschaftbauteil 51 gelagert und dreht sich, so dass es sich entlang der Haltefläche 24 in einer parallelen Richtung zu der zentralen Achse der Antriebseinheit 20 bewegt. Somit dreht sich das Zahnrad 54 ebenso zusammen mit dem Halteschaftbauteil 51, wenn der Bediener den Drehknopfteil 521 zum Drehen des Halteschaftbauteils 51 dreht. Dann dreht sich das Zahnrad 54 entlang der Zahnstange 28, so dass das Halteschaftbauteil 51, das das Zahnrad 54 enthält, seine Position relativ zu der Zahnstange 28 wechselt. Mit anderen Worten, die Antriebseinheit 20, die die Zahnstange 28 aufweist, wechselt seine Position relativ zu der Basis 40, die das Halteschaftbauteil 51 lagert.
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Das Nockenhebelbauteil 55 wird nun mit Bezug auf 4 und 5 beschrieben. Das Nockenhebelbauteil 55 dient als ein Verschiebemechanismus zum Verschieben des Halteschaftbauteils 51 relativ zu dem zweiten Haltevorsprung 49 in eine rechte Richtung, wie in 4 und 5 gesehen, die eine Richtung von der Seite des Bedienteils 52 des Halteschaftbauteils 51 in Richtung der Seite des Eingreifteils 53 ist. Zusätzlich bildet das Nockenhebelbauteil 55 zusammen mit dem Halteschaftbauteil 51 den Relativpositions-Feststellmechanismus.
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Das Nockenhebelbauteil 55 enthält im Allgemeinen den Drehhalteschaft 56 und einen Nockenhebelkörper 57. Der Drehhalteschaft 56 ist durch den zweiten Vorsprung 49 drehbar gelagert. Der Nockenhebelkörper 57 ist durch den Drehhalteschaft 56 drehbar gelagert und enthält den Nockenteil 58 und einen Bedienhebelteil 59. Der Drehhalteschaft 56 erstreckt sich vertikal, wie in 1 und 2 gesehen, und hat gegenüberliegende Enden, die jeweils drehbar durch das obere und untere rechteckige Stück des zweiten Haltevorsprungs 49 gelagert sind. Deshalb kann der Nockenhebelkörper 57 um den Drehhalteschaft 56 im Wesentlichen in einer horizontalen Ebene, wie in 4 und 5 gezeigt, drehen.
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Wie auch in einem in 5 gezeigten von dem Drehhalteschaft 56 getrennten Zustand, ist der Nockenteil 58 proximal zu dem Drehhalteschaft 56 angeordnet und der Bedienhebelteil 59 erstreckt sich in einer radialen Richtung von dem Nockenteil 58. Der Nockenteil 58 weist ein Schafthalteloch 581 auf, das darin zum Einsetzen des Drehhalteschafts 56 gebildet ist. Mit dem in das Schafthalteloch 581 eingesetztem Drehhalteschaft 56 kann das Nockenhebelbauteil 55 zwischen einer Relativposition-Justierposition, wie in 2 und 4 dargestellt, und einer Relativposition-Feststellposition, wie in 3 und 5 dargestellt, drehen.
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Der Bedienhebelteil 59 kann durch den Bediener zum Drehen des Nockenhebelbauteils 55 gegriffen werden und ist mit dem Nockenteil 58 integriert. In diesem Beispiel hat der Bedienhebelteil 59 eine geeignete gebogene Konfiguration, so dass sie die Bedienung durch den Bediener ermöglicht. Zusätzlich ist eine Abdeckung 591, die aus Kunstharz hergestellt ist, an einen Endteil des Bedienhebelteils 59 befestigt, so dass es den Endteil bedeckt, so dass der Bediener den Bedienhebelteil 59 fest greifen kann.
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Indem das Nockenhebelbauteil 55 dreht, kann ein Punkt der äußeren Umfangsfläche des Nockenteils 58, der die Beilagscheibe 531 des Eingreifteils 53 berührt, variieren. Somit berührt, wenn das Nockenhebelbauteil 55 in der in 4 (oder 2) gezeigten Relativposition-Justierposition angeordnet ist, der erste Teil 582 der äußeren Umfangsfläche die Beilagscheibe 531 des Eingreifteils 53. Andererseits berührt, wenn das Nockenhebelbauteil 55 an der in 5 (oder 3) gezeigten Relativposition-Feststellposition angeordnet ist, der zweite Teil 583 der äußeren Umfangsfläche die Beilagscheibe 531. Hierbei sind der Abstand zwischen dem ersten Teil 582 und der zentralen Achse des Schafthaltelochs 581, das den Drehhalteschaft 56 aufnimmt, und der Abstand zwischen dem zweiten Teil 583 und der zentralen Achse des Schafthaltelochs 581 unterschiedlich zueinander gesetzt. Genauer gesagt ist der Abstand zwischen dem zweiten Teil 583 und der zentralen Achse des Schafthaltelochs 581 so gesetzt, dass er länger ist als der Abstand zwischen dem ersten Teil 582 und der zentralen Achse des Schafthaltelochs 581.
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Deshalb berührt, wenn das Nockenhebelbauteil 55 an der Relativposition-Justierposition angeordnet ist, die Beilagscheibe 531 des Eingreifteils 53 den ersten Teil 582 des Nockenteils 58 und berührt ebenso die Eingreiffläche 491 des zweiten Haltevorsprungs 49, wie in 4 gezeigt. Andererseits berührt, wenn das Nockenhebelbauteil 55 in der Relativposition-Feststellposition angeordnet ist, die Beilagscheibe 531 des Eingreifteils 53 den zweiten Teil 583 des Nockenteils 58, wie in 5 gezeigt. Somit bewegt sich, indem das Nockenhebelbauteil 55 dreht, der Eingreifteil 53 des Halteschaftbauteils 51 relativ zu dem rohrförmigen Halteteil 45, und deshalb bewegt sich das Halteschaftbauteil 51 relativ zu dem rohrförmigen Halteteil 45. Genauer gesagt, indem das Nockenhebelbauteil 55 von der Relativposition-Justierposition zu der Relativposition-Feststellposition dreht, bewegt sich das Halteschaftbauteil 51 relativ zu dem zweiten Haltevorsprung 49 in einer Richtung von der Seite des Bedienteils 52 des Halteschaftbauteils 51 in Richtung der Seite des Eingreifteils 53 (d. h. in die rechte Richtung, wie in 5 gesehen). Deshalb werden der erste Haltevorsprung 48 und der zweite Haltevorsprung 49 (d. h. Bauteile des rohrförmigen Halteteils 55, die an gegenüberliegenden Seiten bezüglich des Schlitzes 46 angeordnet sind) gedrängt, sich in Richtung zueinander zu bewegen, so dass die Umfangslänge des rohrförmigen Haltebauteils 45 zum Verkleinern der Breite des Schlitzes 46 verringert wird. Aufgrund dieser Verringerung der Umfangslänge des rohrförmigen Halteteils 45 kann der rohrförmige Halteteil 45 um die Haltefläche 24 an dem äußeren Umfang der Antriebseinheit 20 herum angezogen werden.
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Andererseits bewegt sich, indem das Nockenhebelbauteil 55 von der Relativposition-Feststellposition in die Relativposition-Justierposition dreht, das Halteschaftbauteil 51 relativ zu dem zweiten Haltevorsprung 49 in die entgegengesetzte Richtung, so dass die Beilagscheibe 531 des Eingriffsteils 53 in Berührung mit dem ersten Teil 582 des Nockenteils 58 gebracht wird und ebenso die Eingreiffläche 491 des zweiten Haltevorsprungs 49, wie in 4 gezeigt, berührt. Deshalb wird die Umfangslänge des rohrförmigen Halteteils 45 zum Lösen des Anziehens um die Haltefläche 24 der Antriebseinheit 20 vergrößert. Demzufolge kann die Position der Antriebseinheit 20 relativ zu dem rohrförmigen Halteteil 45 gewechselt werden. Somit verursacht das Drehen des Halteschaftbauteils 51 mittels des Drehknopfteils 521 eine Drehung des Zahnrades 54, so dass sich das Zahnrad 54 entlang der Zahnstange 28 bewegt, so dass es einen Wechsel der Position der Antriebseinheit 20, die die Zahnstange 28 aufweist, relativ zu der Basis 40 bewirkt.
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Gemäß dem wie oben beschriebenen Kraftwerkzeug 10 dieses Beispiels ist der Justier- und Feststellmechanismus 50, der als der Relativposition-Justiermechanismus und ebenso als der Relativposition-Feststellmechanismus dient, an einer Stelle des rohrförmigen Halteteils 45 der Basis 40 angeordnet und der Relativposition-Justiermechanismus und der Relativposition-Feststellmechanismus enthalten eine Komponente oder ein Bauteil, das gemeinsam für diese Mechanismen verwendet wird. Da diese beiden unterschiedlichen Mechanismen an einer Stelle angeordnet sind, ist es möglich die Anzahl der Stellen, die zum Vorsehen dieser Mechanismen notwendig sind, zu minimieren. Zusätzlich kann, aufgrund der Verwendung des gemeinsamen Bauteils, die Anzahl der Bauteile minimiert werden. Deshalb kann die Basis 40 so konstruiert werden, dass sie als Ganzes eine kleine Größe aufweist.
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Genauer gesagt, dient das Halteschaftbauteil 51, das das Zahnrad 54 (Drehbauteil) lagert, das den Relativposition-Justiermechanismus bildet, auch als ein Teil des Relativposition-Feststellmechanismus zum Verringern der Umfangslänge des rohrförmigen Halteteils 45. Somit dient das Halteschaftbauteil 51 als ein Bauteil, das gemeinsam für die zwei Mechanismen verwendet wird. Da das Halteschaftbauteil 51 ein primäres Bauteil der zwei Mechanismen ist, ist es möglich, die Anzahl der Bauteile zu verringern und eventuell die Größe der Basis 40 und des Kraftwerkzeugs 10, das die Basis 40 aufweist, zu verringern.
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Des Weiteren erfolgt gemäß dem Kraftwerkzeug 10 dieses Beispiels die Justierung der Position der Antriebseinheit 20 relativ zu der Basis 40 mittels der Zahnstange 28 (die an der Haltefläche 24 oder der äußeren Umfangsfläche der Antriebseinheit 20 vorgesehen ist) und des Zahnrades 54, das mit der Zahnstange 28 in Eingriff steht. Deshalb kann die Justierung der Position der Antriebseinheit 20 relativ zu der Basis 40 einfach und akkurat ausgeführt werden.
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Des Weiteren bewegt sich gemäß dem Kraftwerkzeug 10 dieses Beispiels das Halteschaftbauteil 51 relativ zu dem rohrförmigen Halteteil 45 in Erwiderung auf die Drehposition des Nockenhebelbauteils 55. Genauer gesagt bewegt sich das Halteschaftbauteil 51 in eine Richtung von der Seite des Bedienteils 52 in Richtung des Eingreifteils 53, so dass der zweite Haltevorsprung 49 des rohrförmigen Halteteils 45 gezwungen wird sich in Richtung des ersten Haltevorsprungs 48 zum Verringern der Umfangslänge des rohrförmigen Halteteils 45 zu bewegen. Mit anderen Worten wird aufgrund des Nockeneinflusses des zweiten Teils 583 des Nockenhebelbauteils 55 der erste Vorsprung 48 gedrängt, sich in Richtung des zweiten Vorsprungs 49 mittels des Halteschaftbauteils 51 zu bewegen, so dass sich der rohrförmige Halteteil 45 elastisch verformt, so dass er seinen Durchmesser verringert. Deshalb wird der rohrförmige Halteteil 45 um die Haltefläche 24 der Antriebseinheit 20 herum angezogen, das zur Folge hat, dass die Antriebseinheit 20 in einer Position relativ zu der Basis 40 festgestellt wird. Da das Nockenhebelbauteil 55 von der Relativposition-Feststellposition zu der Relativposition-Justierposition dreht, erlangt der rohrförmige Halteteil 45 elastisch seine Form zurück, wie in 2 und 4 gezeigt. Wenn das Nockenhebelbauteil 55 die Relativposition-Justierposition erreicht, wird keine wesentliche Kraft dem Halteschaftbauteil 51 durch das Nockenhebelbauteil 55 auferlegt. Auf diese Weise kann durch einfaches Drehen des Bedienhebelteils 59 des Nockenhebelbauteils 55 die Antriebseinheit 20 an der Basis 40 festgestellt und von der Basis 40 gelöst werden. Deshalb ist das Kraftwerkzeug 10 in seiner Bedienbarkeit verbessert.
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(Mögliche Modifikationen)
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Das obige Beispiel kann auf verschiedene Weise modifiziert werden. Zum Beispiel, obwohl das Halteschaftbauteil 51, das durch die Haltevorsprünge 48, 49, die an dem rohrförmigen Halteteil 45 vorgesehen sind, gelagert ist, als ein gemeinsames Bauteil zwischen dem Relativposition-Justiermechanismus und dem Relativposition-Feststellmechanismus des Kraftwerkzeugs 10 verwendet wird, kann jedes andere Bauteil oder Bauteile als das Halteschaftbauteil als ein gemeinsames Bauteil (oder gemeinsame Bauteile) anstatt oder zusätzlich zu dem Halteschaftbauteil verwendet werden.
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Obwohl die Zahnstange und das Zahnrad zum Bewegen der Antriebseinheit relativ zu der Basis verwendet werden, kann jeder andere Mechanismus zum Umwandeln der Drehung des Halteschaftbauteils in die Bewegung der Antriebseinheit verwendet werden.
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Des Weiteren kann, obwohl der rohrförmige Halteteil der Basis als eine Anziehvorrichtung zum Anziehen um die Haltefläche der Antriebseinheit herum verwendet wird, eine getrennte Anziehvorrichtung an die Basis montiert sein und mit dem Halteschaftbauteil zum Anziehen um die Haltefläche der Antriebseinheit herum verbunden sein.
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Des Weiteren können, obwohl die Drehung des Halteschaftbauteils und die axiale Bewegung des Halteschaftbauteils zum Ermöglichen der Relativposition-Justierfunktion bzw. der Relativposition-Feststellposition verwendet werden, jegliche andere Arten von Bewegung des Schafthaltebauteils zum Ermöglichen dieser Funktionen verwendet werden. Zusätzlich kann das Halteschaftbauteil durch jegliches andere bewegbare Bauteil, das sich in zwei unterschiedlichen Bewegungsarten bewegen kann, ersetzt werden.
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Des Weiteren kann, obwohl die Antriebseinheit einen Elektromotor zum Antreiben der Spindel in den obengenannten Beispielen aufweist, der Elektromotor durch eine Kraftmaschine ersetzt werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- JP 2002-52505 [0003]
- JP 2002-234001 [0003]
