JP2008049474A - スライドスリーブおよびデッド型スピンドルを有するチャックシステム - Google Patents

Abstract

【課題】パワードライバ装置からの動力により作動するツールチャックを提供する。
【解決手段】パワードライバー装置はハウジングと、ツールチャック５０と、スリーブ６０とを具備し、前記ツールチャックは、前記ハウジングに回転可能に搭載され、ネジ山のないチャックジョーを支持するチャック本体と、前記チャック本体に回転可能に搭載されているチャック駆動軸とを有する。前記スリーブは、前記チャック本体と前記チャック駆動軸を回転方向にロックするドリル駆動モードおよび、前記チャック本体と前記ハウジングを回転方向にロックするチャックモードに切替えるために前記ツールチャックに搭載される。
【選択図】図１

Description

本米国非仮出願は、米国特許法１１９条（３５ ＵＳＣ §１１９）に基づき２００５年８月３１日に提出された米国特許仮出願第６０／７１２，４０３号明細書に対して優先権を主張し、この特許出願の内容はこの参照により、その全体が本明細書に組み込まれるものである。

本発明は、パワードライバー装置に付属品を搭載するためのツールチャック全般に関し、より具体的にはパワードライバー装置のパワードライバー装置からの動力により作動するチャックジョーを有するツールチャックに関する。

２００５年４月１９日に提出された、「ＴＯＯＬ ＣＨＵＣＫ ＷＩＴＨ ＰＯＷＥＲ ＴＡＫＥ ＯＦＦ ＡＮＤ ＤＥＡＤ ＳＰＩＮＤＬＥ ＦＥＡＴＵＲＥＳ」と題する同一出願人による同時係属仮出願である、米国特許出願第６０／６７２，５０３号明細書（「５０３出願」）は、この参照によりその全体が本明細書に組み込まれるものである。前記５０３出願では、チャックモードを含む異なるモードで選択的に動作するパワードライバー装置の実施例について説明されている。前記チャックモードにおいては、前記ツールチャックを作動させる（すなわち、開閉する）ために前記パワードライバー装置の動力が増強される。チャックの作動中、チャック本体および前記チャックジョーは回転しない場合がある。使用者にはいずれの回転部品も露出されない（若しくは観察できない）ため、この特性は「デッド型スピンドル（ｄｅａｄ ｓｐｉｎｄｌｅ）」特性と呼ばれる。

ツールチャックは、パワードライバー装置のハウジングに選択的に接着（すなわち、回転の際に固定された状態）されるスライドスリーブを実装している。前記スリーブが接着されている場合、前記パワードライバー装置は前記ツールチャックを作動させるために動力増強される。一部の場合、前記スリーブによって、前記チャック本体が前記パワードライバー装置のハウジングに選択的に接着される。この場合、前記チャック本体および前記チャックジョーはチャックの作動中に回転しない。これにより、デッド型スピンドル特性に影響を与える。

従来のスライドスリーブ付ツールチャックは、一般に好ましいの性能を提供すると考えられている。しかしながら、前記チャック本体が前記パワードライバー装置のハウジングに選択的に接着されており、前記チャックジョーが前記付属品を締付けるまでモーターが順方向に回転する場合、前記モーターは失速する可能性がある。また、前記ツールチャックを全開した状態で駆動する場合も、モーターが失速する可能性がある。モーター失速によってモーターやパワードライバー装置が損障したり、および／または不安定な締付けトルクを生じる結果となる。

上述した欠点を回避するために様々な機能が開発されてきた。例えば、前記パワードライバー装置に電子クラッチを実装する場合もある。この場合、前記スライドスリーブが選択的に前記パワードライバー装置のハウジングに係合して、前記電子クラッチが有効になり、（チャックの作動中に）負荷トルクが望ましい締付けトルクに制限される。あるいは、通常ドリル／駆動モード中に負荷トルクを制限する機械クラッチを適合させて、（チャックの作動中に）負荷トルクを望ましい締付けトルクに制限することも可能である。

上述した電子クラッチおよび機械クラッチの機能には欠点が伴わないわけではない。例えば、パワードライバー装置に複数の動作速度が備わっている。前記電子クラッチによる選択動作速度の決定および補速が可能でない限り、当該電子クラッチによって生じるトルクはチャックの作動中に変化する。前記パワードライバー装置の機械クラッチが、チャックの作動中に負荷トルクを望ましい締付けトルクに制限する機能を果たす場合も同様のことが当てはまる。

１実施形態例によると（これに限定されるものではない）、パワードライバー装置はハウジングとツールチャックとを具備する。前記ツールチャックは、前記ハウジングに回転可能に搭載され、ネジ山のないチャックジョーを支持するチャック本体と、前記チャック本体に回転可能に搭載されているチャック駆動軸とを有する。前記ツールチャックにスリーブを搭載して、前記チャック本体と前記チャック駆動軸とを回転方向にロックするための「ドリル駆動モード」、および前記チャック本体と前記ハウジングとを回転方向にロックするための「チャックモード」に切替えることが可能である。

別の実施形態例によると（これに限定されるものではない）、パワードライバー装置はハウジングとツールチャックとを具備する。前記ツールチャックは、ネジ山のないチャックジョーを支持するチャック本体と、前記チャック本体に回転可能に搭載されているチャック駆動軸とを有する。スリーブ手段を提供して、前記チャック本体と前記チャック駆動軸とを回転方向にロックするための「ドリル駆動モード」と、前記チャック本体と、前記ハウジングを回転方向にロックするための「チャックモード」に切替えることが可能である。

別の実施形態例によると（これに限定されるものではない）、パワードライバー装置はハウジングを具備する。入力軸は前記ハウジングに回転可能に搭載され、出力軸は前記ハウジングに回転可能に搭載されている。ツールチャックは前記出力軸に搭載されている。スリーブは前記ツールチャックに搭載されている。前記スリーブは、前記入力軸を前記出力軸から離れた位置で駆動させるために、第１の軸方向位置から第２の軸方向位置に調整可能である。

次に、部品の構成および組み合わせの様々な新規詳細を含む、本発明の上記特性および他の特性を添付の図面を参照してより具体的に説明する。前記実施形態例の詳細は、例示目的のみに示すものであり、本発明を限定するものではないことが理解されるものである。本発明の要旨の範囲から逸脱することなく、本発明の原理および特性を多種多様な実施形態に用いることが可能である。

Ｉ．図１〜図８で図示する実施形態例
図１〜図８は、チャックシステムの１実施形態例（これに限定されるものではない）を概略的に示すものである。前記チャックシステムは、付属品（例えば、ドリルビット）を保持するためにパワードライバー装置（例えば、ドリル）上に提供されるツールチャック５０を具備する。但し、前記ツールチャック５０は、様々な付属品（ドリルビット以外）を保持するために、様々なパワードライバー装置（ドリル以外）上に実装するのに適していることが理解されるものである。

Ａ．構造
図１および図２で示すように、前記ツールチャック５０は、チャック駆動軸５５を支持するチャック本体５２と、スリーブ６０と、チャックジョー（図示せず）とを具備する。前記チャック駆動軸５５は前記チャック本体５２に回転可能に搭載されている。前記チャック駆動軸５５は、前記パワードライバー装置の出力軸３０に固定的に連結されている。前記チャック駆動軸５５と前記チャック本体５２との間の相対回転運動により前記ツールチャック５０が作動する（すなわち、前記チャックジョーを開閉する）。

例えば、前記ツールチャック５０は、「プッシャー（ｐｕｓｈｅｒ）」型チャックジョー（図示せず）を実装する場合もある。この場合、前記チャック駆動軸５５の前端部には径方向内向きネジ山５８が提供されている。前記「５０３」出願で説明されている構造と同様に、前記径方向内向きネジ山５８は、チャック作動ネジ（図示せず）の径方向外向きネジ山と連動して前記チャックジョーを支持する。前記チャック駆動軸５５のネジ山５８と前記チャック作動ネジのネジ山との間の連動によって、前記チャックジョーが前記チャック本体５２に対して軸方向に前進および後退する。前記チャック作動ネジと前記チャック本体５２は前記チャックジョーにより、回転方向にロックされる。

前記スリーブ６０および前記チャック本体５２は協働性を有し、それによって当該構成部品５２、６０は相互に対して軸方向に移動自在となり、回転方向にロックされる。例えば、前記スリーブ６０は、前記チャック本体５２のスプライン５３と連動する前部スプライン６３（図８を参照）を有する。前記スリーブ６０は、前記チャック駆動軸５５のスプライン５６と選択的に係合する後部スプライン６６（図７を参照）を有する。前記スリーブ６０は端部キャップ９４のポケット９８と選択的に係合するスリーブ突起部６８を有する。

前記パワードライバー装置はハウジング９０を有する。前記ハウジング９０は、アセンブルされた本体９２および前記端部キャップ９４を具備する。代替実施形態においては、前記本体９２および前記端部キャップ９４は一体構造である場合もある。前記ハウジング９０は、前記入力軸１０、前記出力軸３０およびハンマー機構７０を支持する。

前記入力軸１０は前記本体９２に回転可能に搭載されている。前記入力軸１０と前記本体９２との間の相対回転運動を容易にするために軸受２（例えば、針状ころ軸受）が提供される。前記入力軸１０は、パワードライバー装置の伝動装置（図示せず）の出力と連結されている。当該技術分野で公知の多種多様なパワードライバー装置の伝動装置が適切に実装可能である。前記入力軸１０の前端部は止まり穴１２を含む。この止まり穴１２は前記出力軸３０の端部を受ける。前記入力軸１０はフランジ１４を具備する。前記入力軸１０の軸方向前方向きの面は駆動突起部１６（図２を参照）を具備する。前記駆動突起部１６はテーパーがかった傾斜面を伴う末端部を有する（図８を参照）。

前記出力軸３０は前記端部キャップ９４に回転可能に搭載されている。前記出力軸３０はカプラ２０を固定支持する。前記カプラ２０の軸方向後方向きの面は被駆動突起部２６を具備する。前記被駆動突起部２６はテーパーがかった傾斜面を伴う末端部を有する（図８を参照）。以下に詳細に説明するように、前記カプラ２０の被駆動突起部２６は前記入力軸１０の前記駆動突起部１６と連動する。前記出力軸３０と前記端部キャップ９４との間の相対回転運動を容易にするために軸受４が提供される。前記出力軸３０は前記軸受４の間を軸方向に移動自在である。前記出力軸３０の軸方向への移動は、前記カプラ２０および当該出力軸３０のフランジ３４によって制限される。前記軸受４と前記フランジ３４との間にバネ（図示せず）が提供され、前記ハウジング９０に対して軸方向前方に前記出力軸３０を誘導する。

前記ハンマー機構７０は、回転可能なラチェット７２と、回転の際に固定位置にあるラチェット７４と、カムリング７６とを具備する。図１で示すように、前記回転可能なラチェット７２および前記入力軸１０は、一体構造である。代替実施形態では、前記回転可能なラチェット７２および前記入力軸１０は、２つの個別の相異なる部分であり、相互固定されている場合もある。前記回転の際に固定位置にあるラチェット７４は、前記ハウジング９０の前記本体９２に対して回転の際に固定されており、且つ軸方向に移動自在である。前記回転の際に固定位置にあるラチェット７４は、前記入力軸１０が延出可能な中央部開口を有する。前記カムリング７６は、前記ラチェット７２、７４を選択的に係合させるための、利用者が操作可能なレバーまたはスリーブを具備する。

前記回転の際に固定位置にあるラチェット７４と前記入力軸１０のフランジ１４との間にバネ６が提供されている。前記バネ６により、前記回転の際に固定位置にあるラチェット７４が軸方向後方に誘導され、前記カムリング７６と動作可能に係合するようになる。前記回転の際に固定位置にあるラチェット７４の軸方向後方への移動は、前記カムリング７６によって制限される。また、前記バネ６により、前記入力軸１０（従って前記回転可能なラチェット７２）が軸方向前方に誘導される。前記入力軸１０の軸方向への移動は、前記カプラ２０によって制限される。

前記端部キャップ９４の外周に沿って提供されている軸方向の各開口（図示せず）にスライド移動自在にピン８が搭載されている。このピン８の前端部は前記端部キャップ９４のポケット９８に延出している。

Ｂ．動作
前記ツールチャック５０は、（１）前記回転の際に固定位置にあるラチェット７４の軸方向位置および（２）前記スリーブ６０の軸方向位置により異なる動作を行う。この異なる動作モードには（これに限定されるものではない）、「ドリル／駆動モード」と、「ハンマーモード」と、「チャックモード」とが含まれる。

図１および図２は、チャックシステムが付勢されていない状態の「ドリル／駆動モード」を示す。図示するように、前記回転の際に固定位置にあるラチェット７４は軸方向後方位置にあり（且つ前記回転可能なラチェット７２から係合解除されており）、これによって前記ハンマー機構７０が非動作状態になる。また、前記スリーブ６０は軸方向前方位置にある。この状態では、前記チャック駆動軸５５のスプライン５６（図７）が前記スリーブ６０の後部スプライン６６と係合しており、これによって前記チャック本体５２、前記チャック駆動軸５５および前記スリーブ６０は回転方向にロックされて、１つのユニットとして回転可能となる。前記チャック本体５２および前記チャック駆動軸５５は回転方向にロックされているため、前記ツールチャック５０が動作中に緩むことはない。

次に利用者が前記ドライバー装置の動力を増強すると、前記入力軸１０が回転駆動され、この入力軸１０は前記回転の際に固定位置にあるラチェット７４に対して回転する。前記駆動突起部１６と前記被駆動突起部２６が係合することにより、前記入力軸１０が前記出力軸３０を回転駆動する。前記バネ６の誘導によって、前記駆動突起部１６のテーパーがかった傾斜面が前記被駆動突起部２６のテーパーがかった傾斜面を通過して前記カプラ２０に挿入される。この状態では、トルク結合が提供され、前記入力軸１０からの全トルクが前記出力軸３０に伝達される。前記出力軸３０によって前記ツールチャック５０は回転駆動される。

図３および図４は、図１および図２に類似した「ドリル／駆動モード」を図示するが、前記チャックシステムは付勢された状態にある。付勢力（または外力）は、例えば、利用者が前記付属品（例えば、ドリルビット）を加工部材に対して押し付けたときに生じる。図示するように、前記付勢力によって前記ツールチャック（従って、前記出力軸３０および前記入力軸１０）が前記ハウジング９０に対して軸方向後方に移動し、さらに前記軸受４と前記出力軸３０のフランジ３４との間に提供されるバネ（図示せず）および前記バネ６の誘導に反して移動する。

前記出力軸３０（従って、前記ツールチャック５０）の軸方向後方への移動は、前記フランジ３４が前記軸受４に接することによって制限される。このように、付勢力による前記構成部品の軸方向後方への移動が制限されるため、前記回転可能なラチェット７２と前記回転の際に固定位置にあるラチェット７４との間の間隙が維持され（すなわち、前記ハンマー機構７０が非動作状態に維持され）、前記スリーブ６０と前記端部キャップ９４との間の間隙が維持される。前記付勢力が解除されると前記構成部品は図１および図２で示した状態に戻る。

図５および図６は、チャックシステムが付勢された状態の「ハンマーモード」を示す。前記ハンマーモードを達成するために、利用者が前記カムリング７６を操作すると、前記回転の際に固定位置にあるラチェット７４が軸方向前方および前記バネ６の誘導に反して移動する。さらに、前記チャックシステムが付勢されているため、（前記カプラ２０によって）前記出力軸３０が前記入力軸１０（従って、前記回転可能なラチェット７２）を軸方向後方および前記バネ６の誘導に反して移動する。この状態では、前記回転の際に固定位置にあるラチェット７４は前記回転可能なラチェット７２と係合している。前記付勢力が前記チャックシステムから解除されると、前記バネ６によって前記回転可能なラチェット７２（および前記入力軸１０と前記出力軸３０）が軸方向前方位置に誘導され、前記ラチェット７２、７４が係合解除されることが理解されるものである。

次に利用者が前記ドライバー装置の動力を増強すると、前記入力軸１０が（前記回転可能なラチェット７２と共に）回転駆動され、この入力軸１０は前記回転の際に固定位置にあるラチェット７４に対して回転する。前記チャックシステムが付勢された状態で維持されていると仮定すると、前記ラチェット７２、７４間の相対回転運動によって、前記入力軸１０、前記出力軸３０および前記ツールチャック５０が前記ハウジング９０に対して移動して、往復軸方向運動が生じる。例えば図示するように、前記回転可能なラチェット７２および前記回転の際に固定位置にあるラチェット７４はそれぞれ歯を有する場合もある。前記回転可能なラチェット７２の歯が前記回転の際に固定位置にあるラチェット７４の歯上に重なり合うと、当該回転可能なラチェット７２は当該回転の際に固定位置にあるラチェット７４から軸方向に離れるように移動する。前記歯が双方を通過した場合、前記チャックシステムに加わる付勢力によって、前記回転可能なラチェット７２は、図５および図６で示した軸方向位置に戻る。このように、前記ドライバーが動力増強された場合、前記ツールチャック５０は回転および軸方向に往復運動を行う。

図７および図８は前記「チャックモード」を図示する。例示目的のみにおいて、前記パワードライバー装置は（図示するように）チャックシステムが付勢されていない状態で「チャックモード」で動作する。前記回転の際に固定位置にあるラチェット７４は軸方向後方位置にあり（且つ前記回転可能なラチェット７２から係合解除されており）、これによって前記ハンマー機構７０が非動作状態になる。また、利用者は前記スリーブ６０を軸方向後方位置に移動してもよい。この軸移動の間、前記スリーブ６０の後部スプライン６６は前記チャック駆動軸５５のスプライン５６から係合解除され（それによって前記チャック駆動軸５５が前記チャック本体５２に対して回転可能になり）、前記スリーブ突起部６８は前記端部キャップ９４のポケット９８に挿入される（それによって前記スリーブ６０および前記チャック本体５２は前記パワードライバー装置のハウジング９０に回転の際接着される）。

前記スリーブ突起部６８が前記ポケット９８に挿入される際、当該スリーブ突起部６８によって前記ピン８（従って、前記入力軸１０）が軸方向後方および前記バネ６の誘導に反して駆動される。前記出力軸３０（従って、前記カプラ２０）は、前記フランジ３４と前記軸受４との間に提供されるバネ（図示せず）によって軸方向前方位置に維持される。このように、（図８で示すように）前記入力軸１０が軸方向後方へ移動することによって前記駆動突起部１６が前記カプラ２０の被駆動突起部２６から部分的に後退し、前記駆動突起部１６のテーパーがかった傾斜面が、周方向において前記被駆動突起部２６のテーパーがかった傾斜面に対向するようになる。

次に、利用者が前記ドライバー装置の動力を増強すると、前記入力軸１０が回転駆動される。前記駆動突起部１６と前記被駆動突起部２６が係合することにより、前記入力軸１０が前記出力軸３０を回転駆動する。前記出力軸３０は前記チャック駆動軸５５を前記チャック本体５２（このチャック本体５２は前記スリーブ６０によって前記ハウジング９０に回転の際接着される）に対して回転駆動する。前記「５０３」出願で説明したように、前記チャック駆動軸５５と前記チャック本体５２（従って、前記チャック作動ネジおよび前記チャックジョー）との間の相対回転運動によって前記ツールチャック５０が作動する（すなわち、前記パワードライバー装置の作動方向に基づいて開くおよび／または閉じる）。さらに、チャックの作動中は、前記チャック本体および前記チャックジョーは回転しない。使用者にはいずれの回転部品も露出されない（若しくは観察できない）ため、この特性は「デッド型スピンドル（ｄｅａｄ ｓｐｉｎｄｌｅ）」特性と呼ばれる場合がある。

チャック作動工程中、および前記ツールチャック５０が完全に開閉していないとき（例えば、前記チャックジョーが開閉している間）、前記駆動突起部と前記被駆動突起部との間の連動によって、前記入力軸１０が前記出力軸３０を回転駆動する。前記チャックツール５０が（挿入付属品の有無に関わらず）完全に閉じている場合、または完全に開いている場合は、前記駆動突起部１６によって前記被駆動突起部２６に加わる回転力が増加する。前記回転力が閾値まで増加すると、前記突起部１６、２６のテーパーがかった傾斜面が協働して前記入力軸１０を軸方向後方および前記バネ６の誘導に反して駆動し、その結果当該駆動突起部１６は当該被駆動突起部２６の末端部上をスライドして通過する。このように、前記駆動突起部１６および前記被駆動突起部２６によってクラッチ機能が提供され、前記作動工程中に加わるトルクを制限する。

前記入力軸１０を前記軸方向後方に駆動するために必要な回転力の大きさに、例えば、前記突起部１６、２６のテーパーがかった傾斜面の勾配度（または傾斜度）および／または前記バネ６のバネ定数が影響を与えることが理解されるものである。さらに、前記テーパーがかった傾斜面の形状を適切に設計することにより、前記ツールチャック５０を締めるためのトルク閾値が当該ツールチャック５０を緩めるためのトルク閾値よりも低くなるか、若しくはその逆になる場合がある。

ＩＩ．図９〜図１４で図示する実施形態例
図９〜図１４は、上記項目Ｉ．で説明したチャックシステムに適切に実装可能なツールチャック１５０の１実施形態例（これに限定されるものではない）を概略的に示すものである。図９で示すように、前記ツールチャック１５０は付属品１０５のシャンクを着脱自在に受けることができる。

Ａ．構造
図９〜図１１で示すように、前記ツールチャック１５０はチャック本体１５２を具備する。前記チャック本体１５２はチャック駆動軸１５５を回転自在に支持する。この実施形態例においては、前記チャック駆動軸１５５はブッシング１１０および駆動スリーブ１２０を含む２つの構成部品を有する。前記ブッシング１１０は前記パワードライバー装置の出力軸１３０に固定的に連結されている。前記ブッシング１１０は、スリーブ１６０の後部スプライン１６６（図１１を参照）と選択的に協働するスプライン１１６（図１０を参照）を具備する。また、前記ブッシング１１０は、前記駆動スリーブ１２０の後方向きのクラッチ面１２２と協働する前方向きクラッチ面１１２（図１０を参照）を具備する。

前記駆動スリーブ１２０は前記チャック本体１５２に対して軸方向に固定されている。軸受１０７（例えば玉軸受）は前記駆動スリーブ１２０と前記チャック本体１５２との間に配置されて当該構成部品１２０、１５２の間の相対回転運動を容易にする。前記軸受１０７は、（例えば）回し金によって共に連結されているか、若しくは離れている。前記軸受１０７は、前記チャック本体１５２および前記駆動スリーブ１２０にそれぞれ提供された環状凹部１５１、１２１（図１０を参照）との間に保持されている。前記駆動スリーブ１２０には径方向内向きネジ山１２８が提供されている。前記径方向内向きネジ山１２８は、チャック作動ネジ１８０の径方向外向きネジ山１８８と連動する。すなわち、前記駆動スリーブ１２０は、前記チャック作動ネジ１８０と連結したネジである場合がある。

バネ１０６は前記チャック本体１５２と（前記出力軸１３０に固定的に連結されている）前記ブッシング１１０との間に保持されている。前記バネ１０６は前記チャック本体１５２（従って、前記駆動スリーブ１２０）を軸方向後方に誘導する。前記チャック本体１５２の軸方向後方への移動は前記駆動スリーブ１２０の前記クラッチ面１２２が前記ブッシング１１０の前記クラッチ面１１２に接することによって制限される。

前記チャック作動ネジ１８０は各チャックジョー１０１がスライド移動自在である径方向通路１８６を具備する。前記径方向通路１８６により前記チャック作動ネジ１８０が前記チャックジョー１０１に回転固定される。前記ネジ山１２８および１８８の連動により、前記チャック作動ネジ１８０が前記チャック本体１５２に対して軸方向に前進および後退する。

前記チャック本体１５２の前端部は、ノーズ部１４０およびジョー保持体１４５を固定支持する。前記ノーズ部１４０はテーパーがかった形状を有し、前記ジョー保持体１４５を包囲している。前記ジョー保持体１４５は、各チャックジョー１０１がスライド移動自在である傾斜スロット１４７（図１０を参照）を有する。前記チャックジョー１０１は、前記ジョー保持体１４５のテーパーがかった外側形状に沿ってスライドするフィン１０３を有する。前記チャックジョー１０１が前記ジョー保持体１４５の前記スロット１４７から外れるのを防ぐために、前記ノーズ部１４０の径方向内側面が前記フィン１０３の径方向外側面に接触している。前記チャック作動ネジ１８０、前記ノーズ部１４０および前記ジョー保持体１４５は前記チャックジョー１０１を介して回転方向にロックされる。

前記スリーブ１６０は、前記構成部品１５２、１６０が相互に対して軸方向に移動自在であり、回転方向にロックされるという協働性によって、前記チャック本体１５２に搭載される。例えば、前記スリーブ１６０は、前記チャック本体１５２のスプライン１５３（図１０を参照）と連動する前部スプライン１６３（図１０を参照）を有する。前記スリーブ１６０は、ハウジング１９０の突起部１９８と選択的に係合するためのポケット１６８（図１１を参照）を有する。

（前記チャック本体１５２に対する）前記スリーブ１６０の軸方向位置は、移動止め１５７によって誘導される。様々な実施形態において、複数の移動止め１５７が提供される。前記移動止め１５７は、バネ１５９によって径方向外側に付勢されている。前記移動止め１５７および前記バネ１５９は、前記チャック本体１５２のポケット中に嵌入される。以下に詳細に説明するように、前記移動止め１５７は前記スリーブ１６０の凹部１６７と連動して、前記スリーブ１６０の軸方向位置を誘導する。

Ｂ．動作
前記ツールチャック１５０は、前記スリーブ１６０の軸方向位置により異なる動作を行う。この異なる動作モードには（これに限定されるものではない）、「ドリル／駆動モード」と、「アセンブリモード」と、「チャックモード」とが含まれる。

図１２は前記「ドリル／駆動モード」を示す。図示するように、前記スリーブ１６０は、前記チャック本体１５２に対して軸方向中間位置に位置する。この状態では、前記移動止め１５７は、前記凹部１６７に提供されている２つの傾斜面１６１と１６２との間に位置している。前記スリーブ１６０の軸方向位置は使用中にずれる可能性がある。そのようなずれが生じた場合、前記傾斜面１６１および１６２と、前記バネ付移動止め１５７は連動して当該スリーブ１６０が、図示した軸方向中間位置に戻るよう誘導する。

さらに、前記ブッシング１１０のスプライン１１６が前記スリーブ１６０の後部スプライン１６６と係合し、それによって前記チャック本体１５２、前記チャック駆動軸１５５（前記ブッシング１１０および前記駆動スリーブ１２０を含む）および前記スリーブ１６０が回転方向にロックされて、１つのユニットとして回転可能となる。このため、前記ツールチャック１５０が動作中に緩むことはない。

次に利用者が前記ドライバー装置の動力を増強すると、前記出力軸１３０が回転駆動され、この出力軸１３０によって前記ツールチャック１５０および前記付属品１０５が回転駆動される。

図１３は「アセンブリモード」を図示する。「アセンブリモード」を達成するために、利用者は前記スリーブ１６０を軸方向前方位置に移動させる。この軸移動の間、前記凹部１６７の傾斜面１６１は前記移動止め１５７を径方向内向きおよび前記バネ１５９の誘導に反して駆動する。前記ブッシング１１０の一部が露出されるように、前記スリーブ１６０は前記軸方向前方位置に能動的に保持される。

前記ブッシング１１０の露出部分をツールで握持することにより、前記パワードライバー装置の出力軸１３０上に前記ツールチャック１５０をアセンブリ（または前記出力軸１３０からディスアセンブリ）することが可能になる。一旦前記能動的な保持が解除されると、前記傾斜面１６１および前記バネ付移動止め１５７の連動によって前記スリーブ１６０が図１２で示した軸方向中間位置に戻るよう誘導される。

図１４は前記「チャックモード」を図示する。このモードにおいては、利用者は前記スリーブ１６０を軸方向後方位置に移動させる。この最初の軸移動中、前記凹部１６７の傾斜面１６２によって前記移動止め１５７が径方向内向きおよび前記バネ１５９の誘導に反して駆動される。さらなる軸方向の移動の間、前記移動止め１５７は（前記バネ１５９によって）径方向外向きおよび傾斜面１６４を超えて移動する。

さらに、前記スリーブ１６０の後部スプライン１６６は、前記ブッシング１１０の前記スプライン１１６から係合解除され、これにより前記チャック駆動軸１５５（前記ブッシング１１０および前記駆動スリーブ１２０を含む）が前記チャック本体１５２に対して回転可能となる。前記端部キャップ１９４の突起部１９８は前記スリーブ１６０のポケット１６８に挿入される。この状態では、前記スリーブ１６０、前記チャック本体５２、前記ノーズ部１４０、前記ジョー保持体１４５および前記チャックジョー１０１は前記パワードライバー装置のハウジング１９０に回転の際接着される。

次に利用者が前記ドライバー装置の動力を増強すると、前記出力軸１３０が回転駆動される。前記出力軸１３０は前記ブッシング１１０を回転駆動する。前記ブッシング１１０は、前記クラッチ面１１２と１２２とが係合することによって、前記駆動スリーブ１２０を回転駆動する。前記駆動スリーブ１２０は前記チャック作動ネジ１８０に対して回転するが、このチャック作動ネジ１８０は、（前記チャックジョー１０１、前記ノーズ部１４０、前記ジョー保持体１４５、前記チャック本体１５２および前記スリーブ１６０を介して）前記ハウジング１９０に接着された状態で維持される。この相対回転運動によって前記チャック作動ネジ１８０は、前記径方向内向きネジ山１２８と前記径方向外向きネジ山１８８とが連動することにより、（前記駆動スリーブ１２０の回転方向に従って）軸方向に前進および後退する。前記チャック作動ネジ１８０が平行移動すると、（前記ジョー保持体１４５中の傾斜スロット１４７に案内された）前記チャックジョー１０１は押されるか、若しくは引かれて開閉する。

チャックの作動中、前記スリーブ１６０、前記チャック本体１５２、前記ノーズ部１４０、前記ジョー保持体１４５、前記チャックジョー１０１および前記チャック作動ネジ１８０は、前記ハウジング１９０に回転の際接着されるが、前記チャック作動ネジ１８０は（前記駆動スリーブ１２０の回転運動により）前記チャック本体に対して軸方向に移動して、前記チャックジョー１０１を開閉する。使用者にはいずれの回転部品も露出されない（若しくは観察できない）ため、この特性はデッド型スピンドル特性と呼ばれる。

前記出力軸３０は（前記スリーブ６０によって前記ハウジング９０に回転の際接着される）前記チャック本体５２に対して前記チャック駆動軸５５を回転駆動させる。前記「５０３」出願で説明したように、前記チャック駆動軸５５と前記チャック本体５２（従って、前記チャック作動ネジおよび前記チャックジョー）との間の相対回転運動によって、前記ツールチャック５０が作動する（すなわち、前記パワードライバー装置の作動方向に基づいて開くおよび／または閉じる）。さらに、チャック作動中は、前記チャック本体および前記チャックジョーは回転しない。

チャック作動工程中、および前記ツールチャック１５０が完全に開閉していないとき（例えば、前記チャックジョー１０１が開閉している間）、前記クラッチ面１１２と１２２の連動によって、前記ブッシング１１０が前記出力軸３０を回転駆動する。前記チャックツール１５０が（挿入付属品１０５の有無に関わらず）完全に閉じている場合、または完全に開いている場合は、前記ブッシング１１０によって前記駆動スリーブ１２０に加わる回転力が増加する。前記回転力が閾値まで増加すると、前記クラッチ面１１２および１２２が外れて（またはスリップして）チャック作動工程中に加わったトルクを制限する。前記クラッチ面１１２および１２２がスリップすると、（チャック本体１５２および前記スリーブ１６０と共に）前記駆動スリーブ１２０が軸方向前方および前記バネ１０６の誘導に反して駆動される。但し、（クラッチスリップの間に起こる）前記軸方向前方移動は、前記端部キャップ１９４の突起部１９８を前記スリーブ１６０のポケットから係合解除させるには不十分である可能性があることが理解される。

前記駆動スリーブ１２０を前記軸方向前方に駆動するために必要な回転力の大きさに、例えば、前記クラッチ面１１２と１２２の形状および／または前記バネ１０６のバネ定数が影響を与えることが理解されるものである。さらに、前記クラッチ面の形状を適切に設計することにより、前記ツールチャック１５０を締めるためのトルク閾値が当該ツールチャック１５０を緩めるためのトルク閾値よりも低くなるか、若しくはその逆になる場合がある。

本発明は、下記の詳細な説明および添付の図面によりさらに十分に理解されるものである。前記図面において、類似要素は類似参照番号で表示されており、前記要素は例示目的のみに示すものであって本発明を限定するものではない。
図１は、本発明の１実施形態例（これに限定されるものではない）に従った、ドリル／駆動モードにおけるチャックシステムの断面図である。 図２は、図１のチャックシステムの部分斜視図である。 図３は、ドリル／駆動モードにおいて付勢された図１のチャックシステムの断面図である。 図４は、図３のチャックシステムの部分斜視図である。 図５は、ハンマーモードにおいて付勢された図１のチャックシステムの断面図である。 図６は、図５のチャックシステムの部分斜視図である。 図７は、チャックモードにおける図１のチャックシステムの断面図である。 図８は、図７のチャックシステムの部分斜視図である。 図９は、本発明の１実施形態例（これに限定されるものではない）に従った、ドリル／駆動モードにおけるツールチャックの部分斜視図である。 図１０および図１１は、図９のツールチャックの分解斜視図である。 図１０および図１１は、図９のツールチャックの分解斜視図である。 図１２は、ドリル／駆動モードにおける図９のツールチャックの断面図である。 図１３は、アセンブリモードにおける図９のツールチャックの断面図である。 図１４は、チャックモードにおける図９のツールチャックの断面図である。

Claims (17)

1. パワードライバー装置であって、
   ハウジングと、
   ツールチャックであって、
   前記ハウジングに回転可能に搭載され、ネジ山のないチャックジョーを支持するチャック本体と、
   前記チャック本体に回転可能に搭載されているチャック駆動軸と
   を有するものである、前記ツールチャックと、
   前記ツールチャックに搭載され、前記チャック本体と前記チャック駆動軸とを回転方向にロックするドリル駆動モードと、前記チャック本体と前記ハウジングを回転方向にロックするチャックモードとを切替えるためのスリーブと
   を有するパワードライバー装置。
2. 請求項１記載のパワードライバー装置において、前記スリーブは、協働スプライン（ｃｏｏｐｅｒａｔｉｎｇ ｓｐｌｉｎｅｓ）によって前記チャック本体に連結されるものである。
3. 請求項１記載のパワードライバー装置において、前記スリーブは、前記チャックモードにおいて、前記チャック駆動軸から係合解除されるものである。
4. 請求項１記載のパワードライバー装置において、前記チャック駆動軸は前記チャック本体の内部に搭載されるものである。
5. 請求項１記載のパワードライバー装置において、前記スリーブは前記チャック本体の外部に搭載されるものである。
6. パワードライバー装置であって、
   ハウジングと、
   ツールチャックであって、
   ネジ山のないチャックジョーを支持するチャック本体と、
   前記チャック本体に回転可能に搭載されるチャック駆動軸と
   を有するものである、前記ツールチャックと、
   前記チャック本体と前記チャック駆動軸とを回転方向にロックするドリル駆動モードと、前記チャック本体と前記ハウジングを回転方向にロックするチャックモードとに切替えるためのスリーブ手段と
   を有するパワードライバー装置。
7. 請求項６記載のパワードライバー装置において、前記スリーブ手段は、協働スプラインによって前記チャック本体に連結されるものである。
8. 請求項６記載のパワードライバー装置において、前記チャックモードにおいて、前記スリーブ手段は前記チャック駆動軸から係合解除されるものである。
9. 請求項６記載のパワードライバー装置において、前記チャック駆動軸は、前記チャック本体の内部に搭載されるものである。
10. 請求項６記載のパワードライバー装置において、前記スリーブ手段は、前記チャック本体の外部に搭載されるものである。
11. パワードライバー装置であって、
    ハウジングと、
    前記ハウジングに回転可能に搭載される入力軸と、
    前記ハウジングに回転可能に搭載される出力軸と、
    前記出力軸に搭載されるツールチャックと、
    前記ツールチャックに搭載され、前記入力軸を前記出力軸から離すように移動するために、第１の軸方向位置から第２の軸方向位置に切替え可能であるスリーブと
    を有するパワードライバー装置。
12. 請求項１１記載のパワードライバー装置において、前記ツールチャックは、回転方向に前記スリーブにロックされるチャック本体を含むものである。
13. 請求項１１記載のパワードライバー装置において、前記スリーブは、前記第１の軸方向位置において、前記入力軸および前記出力軸が回転方向にロックされるドリル駆動モードを達成するものである。
14. 請求項１１記載のパワードライバー装置において、前記スリーブは、前記第１の軸方向位置において、前記ハウジングに対して回転自在である。
15. 請求項１１記載のパワードライバー装置において、前記スリーブは、前記第２の軸方向位置において、前記入力軸が前記出力軸に対して回転自在であるチャックモードを達成するものである。
16. 請求項１１記載のパワードライバー装置において、前記スリーブは、前記第２の軸方向位置において、前記ハウジングに回転方向にロックされるものである。
17. 請求項１１記載のパワードライバー装置において、前記ツールチャックは、ネジ山のないジョーを支持するものである。

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