JP2004521754A - 動力工具 - Google Patents
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Abstract
本発明は、少なくとも一つの作動要素46を解除可能に保持するのに適した被駆動部材15を有する種類の動力工具1に関する。動力工具1は、被駆動部材15が作動要素46に作業を完成させることができるよう作動される作動モード、あるいは作動要素46を把持しあるいは解放するよう被駆動部材15が調節される調節モードのいずれかで操作可能である。動力工具1は、作動または調節モードのいずれかで動力工具1を操作させるよう操作可能な選択手段17を備える。動力ドリル1は、本発明が適用できる動力工具の一態様である。
Description
【技術分野】
【0001】
本発明は、少なくとも一つの作動要素を解除可能に保持するよう構成された被駆動部材を有する種類の動力工具に関する。本発明は、庭園用動力工具を含む全てのタイプの動力工具に適用可能であり、作動要素が、(例えば)ドリルビット、鋸の刀、切断円盤、砥石車、あるいは、切断、成形、または別の方法で加工品を処理するために用いられるその他のあらゆる要素である工具、あるいは、作動要素、例えばドライバのブレードまたはソケットのスパナのような駆動部材である工具に適用可能である。
【背景技術】
【0002】
動力ドリルは、本発明が適用可能な動力工具の一形態である。本発明の適用例において、被駆動部材は顎付きチャックであり、作動要素はドリルビットである。特に動力ドリルに関して本発明を以下に記載するのは都合よいであろう。しかし、本発明はより広い範囲に適用可能であると理解されるべきである。また、特に運搬可能な動力工具に関して本発明を以下に記載するのは都合よいであろう。しかし、本発明は運搬できない性質を有する動力工具にも適用可能である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
従来の動力工具は、通常ドリルビットを把持するための3つの顎付きチャックを備えている。顎付きチャックは様々なサイズのドリルビットに適合するために調節可能であり、そのような調節はキーを使用することで実行される場合もあれば、顎付きチャックの外側スリーブを手動でねじることによって実行される場合もある。あるいは別の手段としてユーザが外側スリーブを把持して動力が顎付きチャックに加えられる。それによって、ユーザが抵抗力を与える。どちらの場合においても、ドリルビットを保持しまたは解放する過程は、労力及び時間を消費する。ユーザが抵抗力を与えるとき、顎付きチャックが閉められたときユーザがスリーブを解放し損なった場合、ユーザの手が損害を受ける可能性がある。他の形態の動力工具は、被駆動部材を操作するキーまたは手を利用し、作動要素の移動または置換えが要求されたとき、同様の不便を被ることとなる。
【0004】
本発明は、使用するのに便利かつ安全な動力工具を提供することを目的とする。さらに本発明は、被駆動部材の把持口を開状態または閉状態の方へ作動する手段を有する動力工具を提供することを目的とする。またさらに本発明は、把持口がモータで駆動されるような動力工具を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本発明によれば、少なくとも一つの作動要素を把持しかつ作動させるよう操作可能な被駆動部材を含む動力工具が提供される。動力作動手段が被駆動部材に接続され、動力工具は、作動要素に作動を完成させることが可能となるよう作動される作動モードあるいは被駆動部材が作動要素を把持しまたは解放するよう調節される調節モードのいずれかで操作可能であり、かつ選択手段が、動力工具を前記モードのいずれかで操作するよう操作可能である。モータは液圧または空気圧で駆動可能であり、かつ作動要素は駆動時に回転運動、直線運動、あるいは他の形態の運動を克服するよう作動を完成するのに適した装置とすることができることが理解される。
【0006】
好適な実施例としては、被駆動部材は、前記作動要素を把持しまたは解放するために、調節モード時において相互に関わって移動可能である本体部分及び調節部分を含んでおり、作動モード時において前記部分はともに移動する。動力作動手段は本体部分に接続され、それによって被駆動部材を駆動するようになっていることが好ましい。
【0007】
動力工具は、前記調節部分と係合するよう操作可能なロック手段を含んでおり、それによって2つの前記部分が相関的に移動可能である。前記選択手段は、前記ロック手段を前記調節部分に係合させまたは調節部分から解放させるよう操作可能である。動力工具は、前記ロック手段が前記調節部分から係合を解放されたとき作動モードとなり、ロック手段が調節部分に係合されたとき調節モードとなることが好ましい。相関的な移動は、ロック手段が調節部分を係合する間に、動力駆動手段の操作に応じて行われることが好ましい。
【0008】
動力駆動手段は、モータ及びギア組立体を含んでおり、その組立体によって前記モータが前記被駆動部材に接続されていることが好ましい。さらに、動力駆動手段は、低速または比較的高速で前記本体部分を駆動するよう操作可能であり、そして、前記選択手段によって前記調節モード時において前記低速で前記本体部分を駆動することが好ましい。
【0009】
好適な実施例としては、被駆動部材はドリルビットを形成して作動要素を把持して駆動するのに適した顎付きチャックであり、前記動力駆動手段は前記作動モード時に前記顎付きチャックを回転するよう操作する。本体部分は顎付きチャックの頭部であり、前記調節部分は調節ナットであり、調節モード時にロック手段は調節ナットと係合して顎付きチャック頭部とともに回転しないようにすることが好ましい。さらに、調節ナットに対する顎付きチャック頭部の回転によって、ドリルビットを把持しまたは解放するよう2以上の顎付きチャック把持口を動かすことが好ましい。
【0010】
本発明の一例を具体的に示す添付図面を参照して本発明を以下により詳細に説明するのが都合よいであろう。図面に描かれた特有性及び関連する詳細の説明は、上述した本発明の概略的な説明であり、一般性を排除するものとして理解されるべきではない。
【発明を実施するための最良の形態】
【0011】
図1は、本発明で適用可能である運搬可能な動力ドリルの一形態を示す。しかしながら、前述したように、本発明は、運搬不可能な動力工具を含む他の動力工具にも適用可能である。図1に示すドリル1は、本発明の具体例である。ドリル1はバッテリによって操作されてよく、あるいは直流変圧器を通して交流電源に接続して操作されてもよい。図1に示すドリル1は、後端に設けられたピストル型のグリップ3と、前端に近接して設けられた閉ループ形状のハンドル4とを具備する本体2を備えている。ループハンドル4は、本体2の長手方向軸線6(図2)回りに回転可能な本体2の前部5に配置位置を変更できるように接続されていることが好ましい。一例を示せば、ハンドル4の配置は、要求に応じて、ハンドル4が図1に示す本体2の下側、あるいは本体2の横または本体2の上側のいずれかに配置可能であるように、ピストルグリップ3に対して調節可能とすることができる。
【0012】
ハンドルロック手段(図示せず)は、ハンドル4を選択位置に解放可能にロックするよう操作可能であることが好ましい。手動で係合可能なボタン(図示せず)または止めナットは、ハンドル4の配置が調節できるようロック手段を解放する操作が可能であってもよい。
【0013】
図2は、ドリル1の一つの詳細な構成を示す図である。この構成において、交換可能なバッテリ8がピストルグリップ3の内部またはドリル1の別の都合のよい部分の内部に配置され、適当なスイッチ10を通じてモータ9に接続されている。スイッチ10は、指を掛けることのできるトリガ11を操作して開閉されてもよい。そして、ロックボタン(図示せず)は、スイッチが閉じた位置においてトリガ11を解放可能に保持するよう操作可能でもよい。そのようなトリガ錠はよく知られており、この詳細にさらなる説明を要しない。バッテリ8へのアクセスは、ロック解除ボタン12を操作し、それによって後部13が本体2の残りの部分から分離可能とされることによって可能となる。
【0014】
必要であれば、モータ9は、直流変圧器(図示せず)を介して交流電源14に直接接続することによって操作されてもよい。あるいは、モータ9は交流電源14で供給されるバッテリ8から操作されてもよい。
【0015】
図示した特定の構成において、ドリル1は本体部分5の内部に配置されギア組立体16を通じてモータ9に接続可能な3つの顎付きチャック15を備えている。モードセレクタ17が、ドリル1を3つのモードのうちいずれか一つで操作可能となるように操作できることが好ましい。それらのモードのうち一つのモード(調節モード)で、モータ9は本体部分又は顎付きチャック頭部に対して顎付きチャック把持口18の位置を調節するよう操作可能である。把持口を調節する接続は、破線20によって図2に示されている。他の2つのモード(駆動モード)のいずれかにおいて、顎付きチャック15がドリル操作を行うよう駆動(回転)されるようにギア組立体16がモータ9を顎付きチャック15に接続する。一方の駆動モードにおいて顎付きチャック15は比較的低速で回転され、他方の駆動モードにおいて比較的高速で回転される。顎付きチャックを駆動させる接続は、破線21によって図2に示されている。
【0016】
図3は、ドリル1の使用に適したギア組立体16の一態様を示す図である。組立体16は、3つのギアシステム、すなわち第1の入力システム22と、第2の入力システム23と、出力システム24とを備えている。入力システム22,23はそれぞれ入力シャフト25に接続されており、入力シャフト25を介してモータ9がギア組立体16に接続されている。出力システム24が出力シャフト26に接続されており、出力シャフト26は入力シャフト25と顎付きチャック15との間での接続部分を形成している。
【0017】
第1の入力システム22は、ギア組立体16の本体28に固定された環状歯車27を備えている。ギア組立体16はさらにドリル本体2(図3に示さず)に接続されている。また、入力システム22は、入力シャフト25とともに回転可能な太陽歯車29と、それぞれが環状歯車27及び太陽歯車29の両者にかみ合う3つの遊星歯車30とを備えている。各遊星歯車30は、軸線6に平行に配置されたそれぞれのスピンドル31に回転可能に取付けられている。各スピンドル31は、第1の伝達部材33のフランジ32に接続されている。伝達部材33は軸線6回りに回転するために取付けられ、かつ、入力システム22,23の間で接続する部分を形成する。他の手段もシステム22,23に接続するために採用され得ることは明らかであろう。歯車27,29と30との関係は、図4に示されている。
【0018】
第2の入力システム23は、本体28に固定された第1の環状歯車34と、軸線6方向に本体28に対して移動可能な第2の環状歯車35と、3つの遊星歯車36と、部材33に固定された太陽歯車37とを備えている。図5でよくわかるように、各遊星歯車36は太陽歯車37及び環状歯車35の内側の歯38とかみ合い、環状歯車35の外側の歯39は、図3に示すような操作モードで固定された環状歯車34とかみ合っている。各遊星歯車36は、遊星歯車36が回転可能に取付けられた(図3)スピンドル42によって第2の伝達部材41のフランジ40に接続されている。部材41は、軸線6回りを回転するために取付けられている。入力システム23は、それによって出力システム24に接続されているが、その目的で熱の構成とすることも可能である。
【0019】
出力システム24は、本体28に固定された環状歯車43と、3つの遊星歯車44と、伝達部材41の一部を形成しまたは伝達部材41に接続される太陽歯車45とを備えている。各遊星歯車44は環状歯車43及び太陽歯車45の両者とかみ合う。出力システム24は適当な方法で出力シャフト26に接続可能である。図示した特定の構成において、出力システム24の各遊星歯車44は出力シャフト26に駆動を伝達するよう出力シャフト26に接続されている。その目的で、各遊星歯車44はそれぞれのスピンドル46に回転可能に取付けられてもよい。各スピンドルはシャフト26に保持されたフランジ47に接続されている。他の駆動構成要素も採用可能である。
【0020】
駆動は出力シャフト26から顎付きチャックへいかなる適当な方法でも伝達可能である。そして、顎付きチャック15は適当なものであればいかなる構成であってもよい。図示した特定の構成において、顎付きチャック15は、シャフト26に接続され3つの把持口18を有する頭部48を備えている。各把持口18はドリルビット50(図1)のシャンクに対して締付けるのに適したグリップ面49を備えている。そして、調節手段が、係合すべきドリルビット50の直径に応じた要求にしたがって把持口18を動かせるように設けられている。
【0021】
図示した特定の構成において、各把持口18は、軸線6に対して斜めに構成された通路に沿って頭部48に摺動可能となるよう頭部48に取付けられている。調節手段は、頭部48に回転可能に取付けられかつネジ接続またはウォーム接続によって各把持口18とかみ合う調節ナット51を備えている。その構成は、図6及び図7に示すように、頭部48に対するナット51の回転によって、軸線6の方へあるいは軸線6から離れて各把持口18のグリップ面49が移動するというものである。
【0022】
顎付きチャック15は高速回転または低速回転のいずれかで駆動されることが望ましい。その目的のために、モードセレクタ17は、高速回転モードまたは低速回転モードのいずれかを選択するよう操作可能なものとすることができる。
【0023】
図3は、低速モードが選択されたときのギア組立体16の状態を示す。そのモードにおいて、入力シャフト25は、太陽歯車29の回転によって第1の入力ギアシステム22を駆動する。図示した特定の構成において、遊星歯車システム22は速度減少機構として機能する。すなわち、遊星歯車30は固定された歯車27及び回転する太陽歯車29とかみ合うので、各遊星歯車30の軸におけるシステム22の回転速度は、太陽歯車29の回転速度より小さい。伝達部材33は、スピンドル31によってシステム22に接続されるため、同様に比較的低速で回転する。
【0024】
第2の入力システム23は、図3に示すように構成されるとき、速度がさらに減少する。なぜならば、第2の入力システム23がシステム22に類似した遊星歯車システムだからである。その点について、第2の環状歯車35が、固定された環状歯車34にかみ合い、それによって本体28に対して回転しないよう保持されることが関係している。したがって、遊星歯車36は、固定された環状歯車35及び回転する太陽歯車37とかみ合い、結果として、各遊星歯車36の軸におけるシステム23の回転速度は、太陽歯車37の回転速度より劣る。伝達部材41は複数のスピンドル42によって形成された駆動接続によって回転し、したがって、伝達部材33より劣る速度で回転する。
【0025】
さらなる速度の減少は、伝達部材41と出力シャフト26との間で生じる。なぜならば、それら2つの要素は、ギアシステム22と同様に機能する遊星歯車システム24によって接続されているからである。ギアシステム24の速度減少による影響は、必要に応じて入力ギアシステム22,23のいずれかの速度減少による影響と同様であったり異なったりしてもよい。いくつかの環境においては、第3の速度減少を必要としなくてもよいことが理解されるであろう。その場合には遊星歯車システム24は省略可能である。
【0026】
図8は、モードセレクタ17が高速モードを選択するよう選択されたときに生じるギア組立体16の変化を示す。その選択がなされたとき、環状歯車35は、ピニオン歯車52とかみ合いかつ固定された環状ギア34から離間するよう軸方向左方に移動する。ピニオン歯車52は、伝達部材33とともに回転するよう、伝達部材33の一部を形成するか、または伝達部材33に固定されている。図8に示すように、環状歯車35は遊星歯車36に係合したままであり、それによって太陽歯車37及び環状歯車35の両者に対してそれら遊星歯車36が回転することをロックしている。第2の入力システム23の速度減少による影響はそれによって排除され、図示した特定の構成において、各遊星歯車36の軸での回転速度は、伝達部材33の回転速度と同じである。その結果、伝達部材41が同じ速度で回転される。その速度は図3に示される構成において生じるよりも高速である。ギアシステム24は速度減少の影響を残すにもかかわらず、出力シャフト26の回転速度は図3の構成における場合よりも高くなる。
【0027】
図9及び図10は、本明細書の前段で詳述したギア組立体16の分解図である。
【0028】
適当であれば、図3及び図8それぞれに示された2つの位置の間で環状歯車35を移動させるためにどのような機構でも採用可能である。図示した特定の構成において、その機構はレバー53を備えている。このレバー53は、ギア組立本体28に回動可能に取付けられ、かつセレクタ17の操作によってピボット取付け部回りに移動可能となるよう配置されている。レバー53は、連結部54(図3及び図8)によるように、いかなる適当な方法でも環状歯車35に接続可能である。
【0029】
モータ9は、可逆の形式であることが好ましい。そして、適当であれば顎付きチャック15の正方向または逆方向の回転を選択可能とするいかなる手段を採用してもよい。駆動方向選択装置は、ドリル本体2の後端のような都合のよい場所に配置されてよい。
【0030】
ドリル1には、顎付きチャック把持口18の調節がモータ9の操作によってもたらされるようになる手段を設けてもよい。そのような顎付きチャック15の動力調節は、いかなる適当な方法でも成し遂げられることができ、そして、一つの構成例が、図3,6,7,8によって示されるだろう。
【0031】
その構成例において、ロック手段が、顎付きチャック調節ナット51を顎付きチャック頭部48との回転に対して解放可能にロックできるように設けられている。ナット51がそのロック位置にあるとき、顎付きチャック頭部48の正方向または逆方向の回転によって、把持口18とナット51とが相互作用し、把持口18の位置は、モータ9の回転方向にしたがって内部または外部へ調節される。前述の目的のために種々の解放可能なロック装置を採用することが可能である。一つの構成例を添付の図面に示して後述する。
【0032】
図示した特定の構成において、ロックスリーブ56は、顎付きチャック15に近接してドリル本体2内に配置されたギア組立体本体28に取付けられている。スリーブ56は、顎付きチャック15に対して軸線6の方向に移動可能となるよう取付けられている。図3及び図8は、顎付きチャックがアンロックされた状態のスリーブ56を示す。そして、図6及び図7は、顎付きチャックがロックされた状態のスリーブ56を示す。スリーブ56及び顎付きチャック15間のロックによる係合は、いかなる適当な方法でもなされ得るものである。図示された構成において、スリーブ56には、内部スプライン57が設けられている。内部スプライン57は、調節ナット51に形成された外部スプライン58に協働して係合可能である。スリーブ56は、本体28に対する回転に対して保持されてもよい。これは、スプライン57と、本体28に固定されまたは本体28の部分を形成した部材60の外部スプライン59との間の協働する係合によるものである。スリーブ56を回転に対して保持するが軸線6方向に移動を許容するためにその他の構成を採用してもよい。
【0033】
スリーブ56の位置は、ユーザによって、またはモードセレクタ17によって直接調節してもよい。モードセレクタ17を使用するとき、例として、スリーブ56は、環状歯車35とともに動くよう環状歯車35に接続されてもよい。その他の適当な手段を、セレクタレバー53に接続された連結手段61を含む目的のために採用してもよい。スリーブ56及び環状歯車35が同時に移動するような場合を図3及び図8に示す。すなわち、図8は、図3に示された位置の左側に移動された環状歯車35を示し、また、実質的に同じ程度で同じ方向に移動されたスリーブ56を示す。
【0034】
顎付きチャックナット51のロック状態は、スリーブ56を図3に示す位置を超えた右側を移動し、図6に示す位置とすることによって達成される。環状歯車35の対応する移動は、固定された環状歯車34及び太陽歯車36の双方とかみ合った歯車から離れるようなものであることが好ましい。それらの環境下では、顎付きチャック把持口18の調節は、顎付きチャック頭部48が低速モードで回転している間になされる。他の構成も採用可能である。
【0035】
顎付きチャックの調節操作が終了した後、セレクタ17は、低速モード(図3)または高速モード(図8)のどちらかを選択するよう操作可能である。図3及び図8から明らかなように、スリーブ56は、どちらの状態においても顎付きチャックナット47から分離されている。
【0036】
前述の記載から明らかなように、本発明を具体化した動力工具は、使用するのに好都合である。また、工具を把持する装置を操作可能にするためのキーをなくすので、安全に使用できる。そのようなキーによって、工具が操作されるときに工具が残されていた場合、重大なダメージを受けることがあり得る。さらに、工具を把持する装置の操作は、ユーザが抵抗力を与えないでなされる。それによって、ユーザの手にダメージを受けるおそれが少なくなる。本発明を具体化した動力工具の他の特徴及び利点は、前述した本発明の具体例の記載から明らかであろう。
【0037】
最後に、様々な交換、修正及び/又は追加を部品の製作及び配置に関して導入してもよいと理解されるべきである。このことは、特許請求の範囲に定義されるように、本発明の精神または範囲から離れることなく明確に記載されている。
【図面の簡単な説明】
【0038】
【図1】本発明が適用可能な動力工具の好適な態様を示す図である。
【図2】いくつかの特徴を示した図1の動力工具を示す図である。
【図3】モードの選択で低速モードを選択したときドリルに使用するのに適したギア組立体の一態様を示す図である。
【図4】第1の入力システムのギア間の関係を示す断面図である。
【図5】第2の入力システムのギア間の関係を示す断面図である。
【図6】調節ナットを係合するロック手段を示す断面図である。
【図7】図6からモータによって顎付きチャックをさらに回転させた後の断面図である。
【図8】モードの選択で高速モードを選択したときのギア組立体を示す図である。
【図9】ギア組立体の分解図である。
【図10】ギア組立体の分解図である。
【符号の説明】
【0039】
1 動力工具
15 被駆動部材
17 セレクタ
【0001】
本発明は、少なくとも一つの作動要素を解除可能に保持するよう構成された被駆動部材を有する種類の動力工具に関する。本発明は、庭園用動力工具を含む全てのタイプの動力工具に適用可能であり、作動要素が、(例えば)ドリルビット、鋸の刀、切断円盤、砥石車、あるいは、切断、成形、または別の方法で加工品を処理するために用いられるその他のあらゆる要素である工具、あるいは、作動要素、例えばドライバのブレードまたはソケットのスパナのような駆動部材である工具に適用可能である。
【背景技術】
【0002】
動力ドリルは、本発明が適用可能な動力工具の一形態である。本発明の適用例において、被駆動部材は顎付きチャックであり、作動要素はドリルビットである。特に動力ドリルに関して本発明を以下に記載するのは都合よいであろう。しかし、本発明はより広い範囲に適用可能であると理解されるべきである。また、特に運搬可能な動力工具に関して本発明を以下に記載するのは都合よいであろう。しかし、本発明は運搬できない性質を有する動力工具にも適用可能である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
従来の動力工具は、通常ドリルビットを把持するための3つの顎付きチャックを備えている。顎付きチャックは様々なサイズのドリルビットに適合するために調節可能であり、そのような調節はキーを使用することで実行される場合もあれば、顎付きチャックの外側スリーブを手動でねじることによって実行される場合もある。あるいは別の手段としてユーザが外側スリーブを把持して動力が顎付きチャックに加えられる。それによって、ユーザが抵抗力を与える。どちらの場合においても、ドリルビットを保持しまたは解放する過程は、労力及び時間を消費する。ユーザが抵抗力を与えるとき、顎付きチャックが閉められたときユーザがスリーブを解放し損なった場合、ユーザの手が損害を受ける可能性がある。他の形態の動力工具は、被駆動部材を操作するキーまたは手を利用し、作動要素の移動または置換えが要求されたとき、同様の不便を被ることとなる。
【0004】
本発明は、使用するのに便利かつ安全な動力工具を提供することを目的とする。さらに本発明は、被駆動部材の把持口を開状態または閉状態の方へ作動する手段を有する動力工具を提供することを目的とする。またさらに本発明は、把持口がモータで駆動されるような動力工具を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本発明によれば、少なくとも一つの作動要素を把持しかつ作動させるよう操作可能な被駆動部材を含む動力工具が提供される。動力作動手段が被駆動部材に接続され、動力工具は、作動要素に作動を完成させることが可能となるよう作動される作動モードあるいは被駆動部材が作動要素を把持しまたは解放するよう調節される調節モードのいずれかで操作可能であり、かつ選択手段が、動力工具を前記モードのいずれかで操作するよう操作可能である。モータは液圧または空気圧で駆動可能であり、かつ作動要素は駆動時に回転運動、直線運動、あるいは他の形態の運動を克服するよう作動を完成するのに適した装置とすることができることが理解される。
【0006】
好適な実施例としては、被駆動部材は、前記作動要素を把持しまたは解放するために、調節モード時において相互に関わって移動可能である本体部分及び調節部分を含んでおり、作動モード時において前記部分はともに移動する。動力作動手段は本体部分に接続され、それによって被駆動部材を駆動するようになっていることが好ましい。
【0007】
動力工具は、前記調節部分と係合するよう操作可能なロック手段を含んでおり、それによって2つの前記部分が相関的に移動可能である。前記選択手段は、前記ロック手段を前記調節部分に係合させまたは調節部分から解放させるよう操作可能である。動力工具は、前記ロック手段が前記調節部分から係合を解放されたとき作動モードとなり、ロック手段が調節部分に係合されたとき調節モードとなることが好ましい。相関的な移動は、ロック手段が調節部分を係合する間に、動力駆動手段の操作に応じて行われることが好ましい。
【0008】
動力駆動手段は、モータ及びギア組立体を含んでおり、その組立体によって前記モータが前記被駆動部材に接続されていることが好ましい。さらに、動力駆動手段は、低速または比較的高速で前記本体部分を駆動するよう操作可能であり、そして、前記選択手段によって前記調節モード時において前記低速で前記本体部分を駆動することが好ましい。
【0009】
好適な実施例としては、被駆動部材はドリルビットを形成して作動要素を把持して駆動するのに適した顎付きチャックであり、前記動力駆動手段は前記作動モード時に前記顎付きチャックを回転するよう操作する。本体部分は顎付きチャックの頭部であり、前記調節部分は調節ナットであり、調節モード時にロック手段は調節ナットと係合して顎付きチャック頭部とともに回転しないようにすることが好ましい。さらに、調節ナットに対する顎付きチャック頭部の回転によって、ドリルビットを把持しまたは解放するよう2以上の顎付きチャック把持口を動かすことが好ましい。
【0010】
本発明の一例を具体的に示す添付図面を参照して本発明を以下により詳細に説明するのが都合よいであろう。図面に描かれた特有性及び関連する詳細の説明は、上述した本発明の概略的な説明であり、一般性を排除するものとして理解されるべきではない。
【発明を実施するための最良の形態】
【0011】
図1は、本発明で適用可能である運搬可能な動力ドリルの一形態を示す。しかしながら、前述したように、本発明は、運搬不可能な動力工具を含む他の動力工具にも適用可能である。図1に示すドリル1は、本発明の具体例である。ドリル1はバッテリによって操作されてよく、あるいは直流変圧器を通して交流電源に接続して操作されてもよい。図1に示すドリル1は、後端に設けられたピストル型のグリップ3と、前端に近接して設けられた閉ループ形状のハンドル4とを具備する本体2を備えている。ループハンドル4は、本体2の長手方向軸線6(図2)回りに回転可能な本体2の前部5に配置位置を変更できるように接続されていることが好ましい。一例を示せば、ハンドル4の配置は、要求に応じて、ハンドル4が図1に示す本体2の下側、あるいは本体2の横または本体2の上側のいずれかに配置可能であるように、ピストルグリップ3に対して調節可能とすることができる。
【0012】
ハンドルロック手段(図示せず)は、ハンドル4を選択位置に解放可能にロックするよう操作可能であることが好ましい。手動で係合可能なボタン(図示せず)または止めナットは、ハンドル4の配置が調節できるようロック手段を解放する操作が可能であってもよい。
【0013】
図2は、ドリル1の一つの詳細な構成を示す図である。この構成において、交換可能なバッテリ8がピストルグリップ3の内部またはドリル1の別の都合のよい部分の内部に配置され、適当なスイッチ10を通じてモータ9に接続されている。スイッチ10は、指を掛けることのできるトリガ11を操作して開閉されてもよい。そして、ロックボタン(図示せず)は、スイッチが閉じた位置においてトリガ11を解放可能に保持するよう操作可能でもよい。そのようなトリガ錠はよく知られており、この詳細にさらなる説明を要しない。バッテリ8へのアクセスは、ロック解除ボタン12を操作し、それによって後部13が本体2の残りの部分から分離可能とされることによって可能となる。
【0014】
必要であれば、モータ9は、直流変圧器(図示せず)を介して交流電源14に直接接続することによって操作されてもよい。あるいは、モータ9は交流電源14で供給されるバッテリ8から操作されてもよい。
【0015】
図示した特定の構成において、ドリル1は本体部分5の内部に配置されギア組立体16を通じてモータ9に接続可能な3つの顎付きチャック15を備えている。モードセレクタ17が、ドリル1を3つのモードのうちいずれか一つで操作可能となるように操作できることが好ましい。それらのモードのうち一つのモード(調節モード)で、モータ9は本体部分又は顎付きチャック頭部に対して顎付きチャック把持口18の位置を調節するよう操作可能である。把持口を調節する接続は、破線20によって図2に示されている。他の2つのモード(駆動モード)のいずれかにおいて、顎付きチャック15がドリル操作を行うよう駆動(回転)されるようにギア組立体16がモータ9を顎付きチャック15に接続する。一方の駆動モードにおいて顎付きチャック15は比較的低速で回転され、他方の駆動モードにおいて比較的高速で回転される。顎付きチャックを駆動させる接続は、破線21によって図2に示されている。
【0016】
図3は、ドリル1の使用に適したギア組立体16の一態様を示す図である。組立体16は、3つのギアシステム、すなわち第1の入力システム22と、第2の入力システム23と、出力システム24とを備えている。入力システム22,23はそれぞれ入力シャフト25に接続されており、入力シャフト25を介してモータ9がギア組立体16に接続されている。出力システム24が出力シャフト26に接続されており、出力シャフト26は入力シャフト25と顎付きチャック15との間での接続部分を形成している。
【0017】
第1の入力システム22は、ギア組立体16の本体28に固定された環状歯車27を備えている。ギア組立体16はさらにドリル本体2(図3に示さず)に接続されている。また、入力システム22は、入力シャフト25とともに回転可能な太陽歯車29と、それぞれが環状歯車27及び太陽歯車29の両者にかみ合う3つの遊星歯車30とを備えている。各遊星歯車30は、軸線6に平行に配置されたそれぞれのスピンドル31に回転可能に取付けられている。各スピンドル31は、第1の伝達部材33のフランジ32に接続されている。伝達部材33は軸線6回りに回転するために取付けられ、かつ、入力システム22,23の間で接続する部分を形成する。他の手段もシステム22,23に接続するために採用され得ることは明らかであろう。歯車27,29と30との関係は、図4に示されている。
【0018】
第2の入力システム23は、本体28に固定された第1の環状歯車34と、軸線6方向に本体28に対して移動可能な第2の環状歯車35と、3つの遊星歯車36と、部材33に固定された太陽歯車37とを備えている。図5でよくわかるように、各遊星歯車36は太陽歯車37及び環状歯車35の内側の歯38とかみ合い、環状歯車35の外側の歯39は、図3に示すような操作モードで固定された環状歯車34とかみ合っている。各遊星歯車36は、遊星歯車36が回転可能に取付けられた(図3)スピンドル42によって第2の伝達部材41のフランジ40に接続されている。部材41は、軸線6回りを回転するために取付けられている。入力システム23は、それによって出力システム24に接続されているが、その目的で熱の構成とすることも可能である。
【0019】
出力システム24は、本体28に固定された環状歯車43と、3つの遊星歯車44と、伝達部材41の一部を形成しまたは伝達部材41に接続される太陽歯車45とを備えている。各遊星歯車44は環状歯車43及び太陽歯車45の両者とかみ合う。出力システム24は適当な方法で出力シャフト26に接続可能である。図示した特定の構成において、出力システム24の各遊星歯車44は出力シャフト26に駆動を伝達するよう出力シャフト26に接続されている。その目的で、各遊星歯車44はそれぞれのスピンドル46に回転可能に取付けられてもよい。各スピンドルはシャフト26に保持されたフランジ47に接続されている。他の駆動構成要素も採用可能である。
【0020】
駆動は出力シャフト26から顎付きチャックへいかなる適当な方法でも伝達可能である。そして、顎付きチャック15は適当なものであればいかなる構成であってもよい。図示した特定の構成において、顎付きチャック15は、シャフト26に接続され3つの把持口18を有する頭部48を備えている。各把持口18はドリルビット50(図1)のシャンクに対して締付けるのに適したグリップ面49を備えている。そして、調節手段が、係合すべきドリルビット50の直径に応じた要求にしたがって把持口18を動かせるように設けられている。
【0021】
図示した特定の構成において、各把持口18は、軸線6に対して斜めに構成された通路に沿って頭部48に摺動可能となるよう頭部48に取付けられている。調節手段は、頭部48に回転可能に取付けられかつネジ接続またはウォーム接続によって各把持口18とかみ合う調節ナット51を備えている。その構成は、図6及び図7に示すように、頭部48に対するナット51の回転によって、軸線6の方へあるいは軸線6から離れて各把持口18のグリップ面49が移動するというものである。
【0022】
顎付きチャック15は高速回転または低速回転のいずれかで駆動されることが望ましい。その目的のために、モードセレクタ17は、高速回転モードまたは低速回転モードのいずれかを選択するよう操作可能なものとすることができる。
【0023】
図3は、低速モードが選択されたときのギア組立体16の状態を示す。そのモードにおいて、入力シャフト25は、太陽歯車29の回転によって第1の入力ギアシステム22を駆動する。図示した特定の構成において、遊星歯車システム22は速度減少機構として機能する。すなわち、遊星歯車30は固定された歯車27及び回転する太陽歯車29とかみ合うので、各遊星歯車30の軸におけるシステム22の回転速度は、太陽歯車29の回転速度より小さい。伝達部材33は、スピンドル31によってシステム22に接続されるため、同様に比較的低速で回転する。
【0024】
第2の入力システム23は、図3に示すように構成されるとき、速度がさらに減少する。なぜならば、第2の入力システム23がシステム22に類似した遊星歯車システムだからである。その点について、第2の環状歯車35が、固定された環状歯車34にかみ合い、それによって本体28に対して回転しないよう保持されることが関係している。したがって、遊星歯車36は、固定された環状歯車35及び回転する太陽歯車37とかみ合い、結果として、各遊星歯車36の軸におけるシステム23の回転速度は、太陽歯車37の回転速度より劣る。伝達部材41は複数のスピンドル42によって形成された駆動接続によって回転し、したがって、伝達部材33より劣る速度で回転する。
【0025】
さらなる速度の減少は、伝達部材41と出力シャフト26との間で生じる。なぜならば、それら2つの要素は、ギアシステム22と同様に機能する遊星歯車システム24によって接続されているからである。ギアシステム24の速度減少による影響は、必要に応じて入力ギアシステム22,23のいずれかの速度減少による影響と同様であったり異なったりしてもよい。いくつかの環境においては、第3の速度減少を必要としなくてもよいことが理解されるであろう。その場合には遊星歯車システム24は省略可能である。
【0026】
図8は、モードセレクタ17が高速モードを選択するよう選択されたときに生じるギア組立体16の変化を示す。その選択がなされたとき、環状歯車35は、ピニオン歯車52とかみ合いかつ固定された環状ギア34から離間するよう軸方向左方に移動する。ピニオン歯車52は、伝達部材33とともに回転するよう、伝達部材33の一部を形成するか、または伝達部材33に固定されている。図8に示すように、環状歯車35は遊星歯車36に係合したままであり、それによって太陽歯車37及び環状歯車35の両者に対してそれら遊星歯車36が回転することをロックしている。第2の入力システム23の速度減少による影響はそれによって排除され、図示した特定の構成において、各遊星歯車36の軸での回転速度は、伝達部材33の回転速度と同じである。その結果、伝達部材41が同じ速度で回転される。その速度は図3に示される構成において生じるよりも高速である。ギアシステム24は速度減少の影響を残すにもかかわらず、出力シャフト26の回転速度は図3の構成における場合よりも高くなる。
【0027】
図9及び図10は、本明細書の前段で詳述したギア組立体16の分解図である。
【0028】
適当であれば、図3及び図8それぞれに示された2つの位置の間で環状歯車35を移動させるためにどのような機構でも採用可能である。図示した特定の構成において、その機構はレバー53を備えている。このレバー53は、ギア組立本体28に回動可能に取付けられ、かつセレクタ17の操作によってピボット取付け部回りに移動可能となるよう配置されている。レバー53は、連結部54(図3及び図8)によるように、いかなる適当な方法でも環状歯車35に接続可能である。
【0029】
モータ9は、可逆の形式であることが好ましい。そして、適当であれば顎付きチャック15の正方向または逆方向の回転を選択可能とするいかなる手段を採用してもよい。駆動方向選択装置は、ドリル本体2の後端のような都合のよい場所に配置されてよい。
【0030】
ドリル1には、顎付きチャック把持口18の調節がモータ9の操作によってもたらされるようになる手段を設けてもよい。そのような顎付きチャック15の動力調節は、いかなる適当な方法でも成し遂げられることができ、そして、一つの構成例が、図3,6,7,8によって示されるだろう。
【0031】
その構成例において、ロック手段が、顎付きチャック調節ナット51を顎付きチャック頭部48との回転に対して解放可能にロックできるように設けられている。ナット51がそのロック位置にあるとき、顎付きチャック頭部48の正方向または逆方向の回転によって、把持口18とナット51とが相互作用し、把持口18の位置は、モータ9の回転方向にしたがって内部または外部へ調節される。前述の目的のために種々の解放可能なロック装置を採用することが可能である。一つの構成例を添付の図面に示して後述する。
【0032】
図示した特定の構成において、ロックスリーブ56は、顎付きチャック15に近接してドリル本体2内に配置されたギア組立体本体28に取付けられている。スリーブ56は、顎付きチャック15に対して軸線6の方向に移動可能となるよう取付けられている。図3及び図8は、顎付きチャックがアンロックされた状態のスリーブ56を示す。そして、図6及び図7は、顎付きチャックがロックされた状態のスリーブ56を示す。スリーブ56及び顎付きチャック15間のロックによる係合は、いかなる適当な方法でもなされ得るものである。図示された構成において、スリーブ56には、内部スプライン57が設けられている。内部スプライン57は、調節ナット51に形成された外部スプライン58に協働して係合可能である。スリーブ56は、本体28に対する回転に対して保持されてもよい。これは、スプライン57と、本体28に固定されまたは本体28の部分を形成した部材60の外部スプライン59との間の協働する係合によるものである。スリーブ56を回転に対して保持するが軸線6方向に移動を許容するためにその他の構成を採用してもよい。
【0033】
スリーブ56の位置は、ユーザによって、またはモードセレクタ17によって直接調節してもよい。モードセレクタ17を使用するとき、例として、スリーブ56は、環状歯車35とともに動くよう環状歯車35に接続されてもよい。その他の適当な手段を、セレクタレバー53に接続された連結手段61を含む目的のために採用してもよい。スリーブ56及び環状歯車35が同時に移動するような場合を図3及び図8に示す。すなわち、図8は、図3に示された位置の左側に移動された環状歯車35を示し、また、実質的に同じ程度で同じ方向に移動されたスリーブ56を示す。
【0034】
顎付きチャックナット51のロック状態は、スリーブ56を図3に示す位置を超えた右側を移動し、図6に示す位置とすることによって達成される。環状歯車35の対応する移動は、固定された環状歯車34及び太陽歯車36の双方とかみ合った歯車から離れるようなものであることが好ましい。それらの環境下では、顎付きチャック把持口18の調節は、顎付きチャック頭部48が低速モードで回転している間になされる。他の構成も採用可能である。
【0035】
顎付きチャックの調節操作が終了した後、セレクタ17は、低速モード(図3)または高速モード(図8)のどちらかを選択するよう操作可能である。図3及び図8から明らかなように、スリーブ56は、どちらの状態においても顎付きチャックナット47から分離されている。
【0036】
前述の記載から明らかなように、本発明を具体化した動力工具は、使用するのに好都合である。また、工具を把持する装置を操作可能にするためのキーをなくすので、安全に使用できる。そのようなキーによって、工具が操作されるときに工具が残されていた場合、重大なダメージを受けることがあり得る。さらに、工具を把持する装置の操作は、ユーザが抵抗力を与えないでなされる。それによって、ユーザの手にダメージを受けるおそれが少なくなる。本発明を具体化した動力工具の他の特徴及び利点は、前述した本発明の具体例の記載から明らかであろう。
【0037】
最後に、様々な交換、修正及び/又は追加を部品の製作及び配置に関して導入してもよいと理解されるべきである。このことは、特許請求の範囲に定義されるように、本発明の精神または範囲から離れることなく明確に記載されている。
【図面の簡単な説明】
【0038】
【図1】本発明が適用可能な動力工具の好適な態様を示す図である。
【図2】いくつかの特徴を示した図1の動力工具を示す図である。
【図3】モードの選択で低速モードを選択したときドリルに使用するのに適したギア組立体の一態様を示す図である。
【図4】第1の入力システムのギア間の関係を示す断面図である。
【図5】第2の入力システムのギア間の関係を示す断面図である。
【図6】調節ナットを係合するロック手段を示す断面図である。
【図7】図6からモータによって顎付きチャックをさらに回転させた後の断面図である。
【図8】モードの選択で高速モードを選択したときのギア組立体を示す図である。
【図9】ギア組立体の分解図である。
【図10】ギア組立体の分解図である。
【符号の説明】
【0039】
1 動力工具
15 被駆動部材
17 セレクタ
Claims (11)
- 少なくとも一つの作動要素を把持しかつ駆動するよう操作可能な被駆動部材と、
前記被駆動部材が作動要素を作動可能となるよう駆動される作動モードまたは前記被駆動部材が作動要素を把持しまたは解放するよう調節される調節モードのいずれかで動力工具を操作可能な前記被駆動部材に接続された動力駆動手段と、
前記モードの一方または他方で動力工具を作動するために操作可能である選択手段と、
を備えてなる動力工具。 - 被駆動部材は、本体部分及び調節部分を備え、
これら両部分は、調節モードにあるときには、前記作動要素を把持しまたは解放するために互いに対して移動可能であり、かつ、作動モードにあるときには共に移動する請求項1記載の動力工具。 - 前記動力駆動手段は、前記本体部分に接続され、前記被駆動部材を駆動する請求項2記載の動力工具。
- 前記調節部分を係合し、それによって前記2つの部分を互いに対して移動可能とするロック手段を備え、
さらに、前記選択手段は、前記ロック手段を前記調節部分に係合させまたは係合解除させるよう操作可能である請求項2または3記載の動力工具。 - 前記動力工具は、前記ロック手段が前記調節部分から係合解除されているときに作動モードにあり、前記ロック手段が調節部分に係合されているときに前記調節モードにある請求項4記載の動力工具。
- 前記相互移動は、ロック手段が前記調節部分に係合している間、前記動力駆動手段の操作に応じてなされる請求項4または5記載の動力工具。
- 前記動力駆動手段は、前記被駆動部材に接続されたモータ及びギア組立体を備え、
前記モータは前記ギア組立体を介して前記被駆動部材に接続されている請求項1から6のいずれか一項に記載の動力工具。 - 前記動力駆動手段は、低速または比較的高速のいずれかで前記本体部分を駆動するよう操作可能であり、かつ前記調節モード時に、前記選択手段によって前記低速で前記本体部分を駆動させる請求項3記載の動力工具。
- 前記被駆動部材は、ドリルビットの形態をした作動要素を把持しかつ駆動するのに適した顎付きチャックであり、かつ前記動力駆動手段は、前記作動モード時に前記顎付きチャックを回転するよう操作する請求項1から8のいずれか一項に記載の動力工具。
- 前記本体部分は顎付きチャック頭部であり、かつ前記調節部分は調節ナットであり、調節モード時にロック手段は調節ナットに係合して、調節ナットが顎付きチャック頭部と共に回転することを止める請求項9記載の動力工具。
- 調節ナットに対する顎付きチャック頭部の回転が、ドリルビットを把持しまたは解放するために2以上の把持口を動かす請求項10記載の動力工具。
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