JP2016529122A - 動力工具並びに作業用付属品を迅速に締付け及び解除する操作方法 - Google Patents

Abstract

本発明は、動力工具、迅速に作業用付属品を締付け及び解除できる操作方法を提供する。動力工具は、ケース（２）と、ケースの内部に設けられているモーター（１８）と、モーターにより駆動されて回転動力を出力する主軸（１６）と、作業用付属品の締付け及び解除に用いるチャック部（３）と、を含み、前記チャック部は、主軸に連結する芯体（１２）と、芯体に対して移動可能に設けられている複数の係合爪（１４）と、芯体の外側を被覆して設けられているクランプカバー（１３）と、を含み、前記クランプカバーと芯体が互いに運動することにより、前記複数の係合爪を芯体に対して閉状または開状になるように駆動する。前記動力工具は制御装置を更に含み、前記制御装置はクランプカバーまたは芯体の位置をケースに対して操作可能にロッキングし、かつモーターを制御して所定の回転方向に起動させて、クランプカバーと芯体の両者の間で互いの運動を発生させている。

Description

本発明は、動力工具並びに作業用付属品を迅速に締付け及び解除する操作方法に関する。

手持ち式動力工具、例えば電気ドリルは、木板などのワークピースを穿孔することに用いられる。その主軸には作業用付属品の挟持に用いるチャック部が設けられている。作業用付属品は異なる規格、型番のドリルを選択することができ、取付けの交換またはドリルの交換を必要とするとき、先にチャック部を開き、または元々チャック部に挟持されているドリルを解除し、開かれたチャック部から元のドリルを引き出し、その後、新しいドリルを挿入してドリルをチャック部内に締付けている。通常使用されるチャック部にはほぼ２種類有り、１つ目の種類のチャック部は、電動道具の主軸に連結される芯体、芯体に移動可能に設けられている複数の係合爪、芯体の外側を被覆して設けられて係合爪のねじ山に連結されるクランプカバーを含み、手でクランプカバーを回転させると、クランプカバーが静止している出力軸に対して回転する。従って、クランプカバーの回転によりねじ山に係合される係合爪は芯体に対して主軸の軸方向に沿って往復変位が発生し、これにより、クランプ爪が閉状または開状になってドリルの締付けまたは解除が実現される。例えば、中国特許出願の出願番号ＣＮ２０１２１００３６７６６．６ではチャック部装置を公開している。２つ目の種類のチャック部は、電動道具の主軸に連結される芯体、芯体に移動可能に設けられている複数の係合爪、芯体の外側を被覆して設けられて芯体のねじ山に連結されるナットグローブを含み、ナットグローブは回転し、かつ芯体に対して軸方向に移動し、ナットグローブの軸方向移動によりクランプ爪が押圧されて軸方向の変位が生じ、手でナットグローブを回転させると、ナットグローブは静止している出力軸に対して回転する。従って、ナットクローブが回転して芯体に対して主軸の軸方向に沿って往復移動し、ナットグローブの往復移動によりクランプが押圧されて軸方向に変位し、これにより、クランプ爪が閉じられまたは開かれてドリルの締付けまたは解除が実現される。例えば、アメリカ特許の登録番号ＵＳ７１９８４３９Ｂ２ではチャック部装置を公開している。ドリルを迅速に締付けまたは解除するとき、手でクランプカバーまたはナットグローブを固定してケースに対して静止状態を保持させる必要がある。さらに本体の電源スイッチをオンにし、モーターが主軸の回転を駆動し、更に芯体と連動して回転させることで、芯体はクランプカバーに対して回転すると同時に、係合爪が芯体に対して主軸の軸方向に変位が生じ、それによって係合爪がその間に挟持されるドリルを締付けまたは解除することができる。しかしこのような操作方式は、極限位置に締付けたときまたは緩めたとき、クランプカバーと係合爪のねじ山組またはナットグローブと芯体のねじ山組がすでに噛合しており、クランプカバーまたはナットグローブが一緒に回転し、人手と摩擦が生じるため、安全問題が存在する。

現在、市場にはドリルを迅速に締付け及び解除する電気ドリルが出現している。この種類の電気ドリルには通常手動で制御可能な操作部材が設けられており、先にケースに対してクランプカバーの位置をロッキングして、主軸が芯体と連動して回転するとき、係合爪はドリルを締付けまたは解除することができる。さらに、中国特許出願の出願番号ＣＮ２０１２１０１４３２８４．０では穿孔装置を公開している。そのチャック部は締付けモードと穿孔モードを有し、締付けモードでは、チャック部体がケースに対して固定され、ねじ山セルは軸方向に前または後に運動してクランプ爪を調整して締付けまたは緩めている。穿孔モードでは、チャック部体が主軸に連動して回転する。すなわち、クランプカバーまたは芯体の両者のいずれか１つはケースに対してその位置をロッキングすれば、クランプカバーと芯体の間に互いの運動が発生してドリルを締付け及び解除することができる。

主軸を締付けまたは解除モードで回転させるため、主軸の回転方向を確認する必要がある。すなわち、順回転と逆回転を制御してからモーターを起動して主軸を所定のモードで回転させばよい。前記既存技術のクランプカバーまたは芯体のロッキング、順回転と逆回転の制御、起動構造と制御構造は独立して設けられているため、オペレータは異なる部材を別々に操作してドリルに対してロッキングまたは解除を行う必要があり、その操作が複雑で、かつ面倒になり、更に多くのパーツと複雑な連結関係は、動力工具の体積を膨大にするおそれがある。

以上の技術的問題点を解決するため、本発明は、作業用付属品を迅速に締付け及び解除する操作が簡単で、構造がコンパクトである動力工具を提供する。

本発明の動力工具は、ケースと、ケースの内部に設けられているモーターと、モーターにより駆動されて回転動力を出力する主軸と、作業用付属品の締付け及び解除に用いられかつ主軸に連結される芯体、芯体に対して移動可能に設けられている複数の係合爪、及び芯体の外側を被覆して設けられているクランプカバーを有し、前記クランプカバーと芯体の互いの運動により、前記複数の係合爪を駆動させることで芯体に対して閉状または開状になっているチャック部と、を含む。前記動力工具は制御装置を更に含み、前記制御装置はケースに対してクランプカバーまたは芯体の位置を操作可能にロッキングし、かつモーターを制御して所定の回転方向に起動させて、クランプカバーと芯体の両者の間で互いの運動を生じさせる。

好ましくは、前記制御装置はケースに対して初期位置と作業位置との間を操作可能に運動する制御部材を含み、前記制御部材が作業位置に位置するとき、前記制御装置が機能する。

好ましくは、前記動力工具はモーターの回転方向を制御するための切換部材を更に含み、前記制御装置は制御部材と切換部材との間に連結される第１伝動機構を更に含み、前記制御部材は初期位置から作業位置に運動して第１伝動機構により切換部材をトリガーする。

好ましくは、前記第１伝動機構は、主軸の軸方向に沿って運動する１対の切換プッシュブロックと、前記切換プッシュブロックのいずれか１つと摺動可能に係合し、かつ主軸の軸方向に沿って垂直に運動する切換ボタンと、を含み、前記切換プッシュブロックは対称になって切換部材の両側に設けられ、前記切換ボタンは前記切換部材のトリガーに用いられる。

好ましくは、前記制御装置は制御部材に連結されてケースに対して回転する連結部材を更に含み、前記連結部材には１対の第１傾斜面が設けられ、前記切換プッシュブロックには、対応する第１傾斜面に当接するプッシュブロックの第１斜面と、切換ボタンに当接するプッシュブロックの第２斜面とがそれぞれ設けられており、前記切換ボタンには、対応するプッシュブロックの第２斜面に当接する１対の切換斜面が設けられている。

好ましくは、前記動力工具はモーターの起動と停止を制御するスイッチを更に含み、前記制御装置は制御部材とスイッチとの間に連結される第２伝動機構を更に含み、制御部材は初期位置から作業位置に運動して第２伝動機構によりスイッチをトリガーする。

好ましくは、前記第２伝動機構は主軸の軸方向に沿って運動するスイッチのプッシュボタンを含み、前記制御装置は制御部材に連結されてケースに対して回転するための連結部材を更に含み、前記連結部材には１対の第２傾斜面が設けられ、前記スイッチのプッシュボタンには第２傾斜面と択一的に係合する１対のプッシュボタン斜面が設けられており、前記スイッチのプッシュボタンは前記スイッチのトリガーに用いられる。

好ましくは、前記制御装置は制御部材とクランプカバーとの間に設けられているクラッチ機構を含み、前記クラッチ機構は噛合状態と分離状態とを含み、前記制御部材は初期位置から作業位置に転換、すなわち、前記クラッチ機構を制御して分離状態から噛合状態に転換させることにより、ケースに対するクランプカバーの位置をロッキングする。

好ましくは、前記クラッチ機構は、クランプカバーに対して固設されている第１クラッチユニットと、制御部材に係合される第２クラッチユニットと、を含み、前記第２クラッチユニットは主軸の軸方向に沿って移動して第１クラッチユニットと選択可能に噛合または分離する。

好ましくは、前記第１クラッチユニットと第２クラッチユニットとの間にはストッパ装置が設けられ、前記ストッパ装置はケースに対して固定され、前記ストッパ装置と第２クラッチユニットとの間には第２弾性部材が設けられている。

好ましくは、前記第２クラッチユニットには複数の収容部が設けられ、第２弾性部材は収容部に１つずつ対応する複数の押圧ばねを含み、前記押圧ばねは少なくとも一部が前記収容部により支持される。

好ましくは、前記制御装置は制御部材に連結されてケースの内部に位置する伝動部材を更に含み、制御部材は初期位置から作業位置に転換して伝動部材により第２クラッチユニットを駆動して主軸の軸方向に沿って移動させている。

好ましくは、前記伝動部材と第２クラッチユニットとの間にはカム機構が設けられている。

好ましくは、前記カム機構は、伝動部材に設けられている第１カム部と、第２クラッチセルに設けられている第２カム部と、を含み、前記第１カム部は、制御部材の回転作用によって第２カム部に係合して当接し、かつ第２クラッチセルを主軸の軸方向に沿って運動させている。

好ましくは、前記第１クラッチユニットは第１噛合部材を含み、前記第２クラッチユニットは、支持部と、主軸の軸方向に沿って前記支持部に摺動可能に設けられている第２噛合部材と、を含み、前記第２噛合部材は第１噛合部材と選択可能に噛合または分離される。

好ましくは、前記第２噛合部材と支持部との間には第１弾性部材が設けられている。

好ましくは、前記第１噛合部材はリングギヤとして設けられ、前記第２噛合部材はリングギヤと噛合可能な複数の係止ピンを含み、前記支持部は係止ピンに１つずつ対応する複数の位置制限孔を含み、前記係止ピンは少なくとも一部が対応する位置制限孔内に収容されており、前記第１弾性部材は位置制限孔と１つずつ対応する複数の押圧ばねを含み、前記押圧ばねは対応する位置制限孔内に完全に収容されて係止ピンに当接する。

好ましくは、前記クラッチ機構はクランプカバーに対して固設されている第１クラッチユニットと制御部材に係合するクラッチモジュールとを含み、前記クラッチモジュールは、主軸の軸方向に沿って移動し、かつ第１クラッチユニットと選択可能に噛合または分離する噛合部材とクラッチ部材とを含み、前記クラッチ部材は、主軸の軸方向に沿って移動し、かつ噛合部材と選択可能に噛合または分離する。

好ましくは、前記制御部材とケースとの間には弾性装置が設けられ、前記弾性装置は制御部材のために作業位置から初期位置に回復する弾性力を提供する。

好ましくは、前記制御装置は制御部材とクランプカバーとの間に設けられているクラッチ機構を更に含み、前記クラッチ機構は噛合状態と分離状態とを有し、前記制御部材は作業位置から初期位置に復帰されており、前記クラッチ機構は噛合状態から分離状態に転換して、ケースに対するクランプカバーのロッキングを解消する。

好ましくは、前記制御装置は制御部材とクランプカバーとの間に設けられているクラッチ機構を更に含み、前記クラッチ機構は噛合状態と分離状態とを有し、前記動力工具は前記クラッチ機構と選択可能に分離または噛合する保持機構を更に含み、前記制御部材は初期位置から作業位置に転換され、前記クラッチ機構は噛合状態で保持機構と噛合して前記制御部材を作業位置に保持させる。

好ましくは、前記制御部材とケースとの間には弾性装置が設けられており、クラッチ機構が分離状態に位置する場合、前記クラッチ機構は保持機構と分離され、前記弾性装置は制御部材のために作業位置から初期位置に復帰する弾性力を提供する。

好ましくは、前記制御部材は初期位置と作業位置との間でケースに対して回転し、前記制御部材の回転軸線は主軸の中心軸線に平行または共線的である。

好ましくは、前記作業位置は第１作業位置と第２作業位置とを含み、制御部材が第１作業位置に位置するとき、前記制御装置は予め設定された第１方向にモーターの起動を制御し、制御部材が第２作業位置に位置するとき、前記制御装置は第１方向と相反する第２方向にモーターの起動を制御する。

好ましくは、前記第１作業位置と第２作業位置とは、対称になって初期位置の両側に設けられている。

好ましくは、前記動力工具はモーターの回転方向を制御するための切換部材と、モーターの起動と停止を制御するスイッチと、を更に含み、前記制御部材が初期位置から作業位置に運動する過程で、前記制御装置はケースに対するクランプカバーの位置をロッキングし、切換部材をトリガーし、最後にスイッチをトリガーする。

好ましくは、前記制御装置は制御部材とクランプカバーとの間に設けられているクラッチ機構を含み、前記作業位置は、第１の位置、第２の位置、及び第３の位置を含み、制御部材が初期位置に位置するとき、前記クラッチ機構は分離されており、制御部材が第１の位置に位置するとき、前記クラッチ機構は噛合されてケースに対するクランプカバーの位置をロッキングしており、制御部材が第２の位置に位置するとき、前記切換部材はトリガーされ、制御部材が第３の位置に位置するとき、前記スイッチはトリガーされる。

好ましくは、前記第１の位置、第２の位置、及び第３の位置はそれぞれ２つを含み、前記第１の位置、第２の位置、及び第３の位置はそれぞれ対称になって初期位置の両側に設けられている。

好ましくは、前記動力工具は２種類の操作モード、即ち、制御部材を操作してチャック部を締付け及び解除する自動モードと、クランプカバーを操作して芯体に対して運動させる手動モードと、を含む。

本発明は、作業用付属品を迅速に締付ける操作方法を更に提供する。前記操作方法は、制御部材を操作して初期位置から作業位置に運動させるステップと、その後、制御部材を解除するステップを含む。

好ましくは、前記制御部材を初期位置から作業位置に運動させる操作は、前記制御部材を回転させることである。

好ましくは、前記制御装置は、開始状態または作業状態を操作可能に選択する制御部材、プロセッサ、制御部材状態検出回路、及び駆動制御回路を含み、前記制御部材状態検出回路は制御部材の物理的な状態パラメータを検出し、プロセッサは検出された物理的な状態パラメータに基づいて該物理的な状態パラメータに対応する制御信号を送信し、駆動制御回路はプロセッサからの制御信号を受信してモーターを所定の回転方向に起動させるように制御する。

好ましくは、前記制御部材はケースに対して移動可能に設けられ、かつ前記開始状態と作業状態とに対応する初期位置と作業位置との間を運動し、前記制御部材状態検出回路は制御部材の位置検出に用いる第１センサーを含む。

好ましくは、前記第１センサーは少なくとも２つのホールセンサーを含む。

好ましくは、前記制御装置は前記モーターの荷重パラメータの測定に用いる第２センサーを含み、プロセッサはセンサーにより検出されたモーターの荷重パラメータと予め設定された値とを比較演算し、検出されたモーターの荷重パラメータが予め設定された値より大きい場合、モーターを制御して停止させる。

好ましくは、前記制御部材は信号スイッチとして設けられ、信号スイッチがトリガーされたとき、電気信号を生成してプロセッサに伝達し、プロセッサは該電気信号に応じてモーターを制御して所定の回転方向に起動させる。

好ましくは、前記制御装置は前記クランプカバーまたは芯体に係合する電磁石装置を更に含み、前記プロセッサは前記信号スイッチのオン信号を受信した後、前記電磁石装置の通電を制御してケースに対してクランプカバーまたは芯体の位置をロッキングする。

好ましくは、前記動力工具は、モーターの回転方向を制御するための切換部材と、モーターの起動と停止を制御するための引き金と、を含み、プロセッサは切換部材の位置信号に基づいてモーターに対して所定の方向に回転するように制御し、プロセッサは引き金の位置信号に基づいてモーターの起動と停止を制御する。

本発明の動力工具は前記技術手段を採用したため、オペレータは、ワンタッチ式の操作、即ち、１つの操作部材を回転させる操作によって、迅速に作業用付属品の締付けまたは解除を実現することができ、操作が簡単で、便利になる。作業用付属品を制御して迅速に締付けまたは解除するための制御装置は設計がコンパクトで、動力工具の本体が軽量で、携帯しやすくなる。

本発明で用いられる他の技術手段を説明する。動力工具は、ケースと、前記ケースの内部に設けられているモーターと、前記モーターにより駆動されて回転動力を出力する主軸と、作業用付属品の締付け及び解除に用いられ主軸に連結される芯体、芯体に対して移動可能に設けられている複数の係合爪、及び芯体の外側を被覆して設けられているクランプカバーとを有するチャック部と、を含み、前記クランプカバーと芯体の互いの運動で前記複数の係合爪を芯体に対して閉状または開状になるように駆動する。前記動力工具は制御装置と保持機構を更に含み、前記制御装置は初期位置と作業位置との間を操作可能に運動する制御部材を含み、前記制御部材は作業位置に運動して、前記制御装置に対してクランプカバーまたは芯体の位置をケースに対してロッキングさせるようにし、かつ前記保持機構は、前記制御部材を作業位置に保持させている。

本発明の動力工具は前記技術手段を採用したため、オペレータは制御部材を制御して作業位置に運動させると、保持機構が制御部材を作業位置に保持させる。手動で他の機構を操作して制御部材を作業位置に保持させる必要がなくなるため、動力工具における作業用付属品の締付け及び解除の操作が非常に容易になる。

好ましくは、前記制御部材は初期位置と作業位置との間を前記ケース対して回転し、前記制御部材の回転における軸線は主軸の中心軸線に平行または共線的である。

好ましくは、前記制御装置は前記制御部材と前記クランプカバーの間に設けられているクラッチ機構を更に含み、前記クラッチ機構は噛合状態と分離状態とを有し、前記保持機構は前記クラッチ機構と選択可能に分離または噛合し、前記制御部材は初期位置から作業位置に転換されており、前記クラッチ機構は、噛合状態に位置し、かつ保持機構と噛合して前記制御部材を作業位置に保持させる。

好ましくは、前記クラッチ機構は、前記クランプカバーに対して固設されている第１クラッチユニットと、前記制御部材に連結する第２クラッチユニットと、を含み、前記第２クラッチユニットは前記主軸の軸方向に沿って第１クラッチユニットと選択可能に噛合または分離されており、前記第２クラッチユニットが第１クラッチユニットに噛合するとき、前記保持機構と前記第２クラッチユニットは係合して前記制御部材を作業位置に保持させる。

好ましくは、前記保持機構は、前記制御部材に対して回動可能に設けられている保持部材と、該保持部材に対して常に第２クラッチユニットと接触する弾性部材と、を含む。

好ましくは、前記第１クラッチユニットは第１噛合部材を含み、前記第２クラッチユニットは、支持部と、前記主軸の軸方向に沿って摺動可能に前記支持部に設けられている第２噛合部材と、を含み、前記第２噛合部材は第１噛合部材と選択可能に噛合または分離しており、前記第２噛合部材は周方向に沿って外部に向かって延伸する凸部を有する。前記第２噛合部材が第１噛合部材と噛合するとき、前記凸部は前記保持部材を阻止して前記制御部材を作業位置に保持させており、前記第２噛合部材が第１噛合部材から分離するとき、前記凸部は前記保持部材から離れていく。

好ましくは、前記作業位置は前記作業用付属品を締付ける第１作業位置と前記作業用付属品を解除する第２作業位置を含み、前記保持部材は少なくとも２つ設けられており、１つの保持部材は前記制御部材を第１作業位置に保持させることに用いられ、他の保持部材は前記制御部材を第２作業位置に保持させることに用いられている。

好ましくは、前記制御装置は前記制御部材に連結され、かつケースに対して回転する連結部材を含み、前記連結部材の回転軸線は主軸の中心軸線に平行または共線的であり、前記保持部材は枢軸を通じて前記連結部材に回動可能に設けられている。

好ましくは、前記連結部材には収容チャンバが設けられ、前記収容チャンバの開口は前記連結部材の外周面に位置し、前記保持部材は少なくとも一部が前記収容チャンバに収容されている。

好ましくは、前記枢軸は前記収容チャンバ内に設けられ、前記弾性部材はねじりばねとして前記枢軸を被覆して設けられ、前記ねじりばねの一端は前記収容チャンバの片側面に当接し、前記ねじりばねの他端は前記保持部材に当接する。

好ましくは、前記制御部材と前記ケースとの間には弾性装置が設けられ、前記クラッチ機構は保持機構と分離されており、前記弾性装置は制御部材のために作業位置から初期位置に復帰する弾性力を提供する。

図１は、本発明の好ましい第１実施例における電気ドリルの立体図である。 図２は、図１に示す電気ドリルのケースとムーブメントの立体分解図である。 図３は、図１に示す電気ドリルの正面方向から見た断面図を示す。 図４は、図３におけるＡ−Ａ方向に沿った断面図である。 図５は、図２に示す電気ドリルのムーブメントの立体分解図である。 図６は、図５における第２クラッチセルの立体分解図である。 図７は、図１に示す電気ドリルの他のクラッチ機構の断面図であり、ここでは、該クラッチ機構とクランプカバーは分離されている。 図８は、図７におけるクラッチ機構とクランプカバーが噛合するときの断面図である。 図９は、図５における連結部材の立体図である。 図１０は、図５における連結部材が初期位置に位置する場合、１対の切換プッシュブロックと係合するときの立体図である。 図１１は、図５における切換ボタンの立体図であり、ここでは、切換ボタンの正面を示している。 図１２は、図５における切換ボタンの立体図であり、ここでは、切換ボタンの背面を示している。 図１３は、図５における連結部材と切換プッシュブロック、切換プッシュブロックと切換ボタン、切換ボタンと切換スイッチ及びメインスイッチのいずれか１つの間の係合を示す立体図である。 図１４は、図１３における切換ボタンと切換スイッチの係合関係を示す図であり、ここでは、切換スイッチは順回転位置に位置する。 図１５は、図１３における切換ボタンと切換スイッチの係合関係を示す図であり、ここでは、切換スイッチは初期位置に位置する。 図１６は、図１３における切換ボタンと切換スイッチの係合関係を示す図であり、ここでは、切換スイッチは逆回転位置に位置する。 図１７は、図５における連結部材が初期位置に位置するときの主スイッチプッシュボタンと係合する立体図である。 図１８は、図５における連結部材と主スイッチプッシュボタン、主スイッチプッシュボタンとメインスイッチボタン、およびメインスイッチボタンとメインスイッチの間の係合を示す図である。 図１９は、本発明の実施例における電気ドリルの制御装置が初期位置に位置するときの状態を示す図である。 図２０は、図１９における電気ドリルの制御装置が第１作業状態にあるときの模式図である。 図２１は、図１９における電気ドリルの制御装置が第２作業状態にあるときの模式図である。 図２２は、図１９における電気ドリルの制御装置が第３作業状態にあるときの模式図である。 図２３は、図１９における電気ドリルの制御装置が第４作業状態にあるときの模式図である。 図２４は、図１９における電気ドリルの制御装置が第５作業状態にあるときの模式図である。 図２５は、図１９における電気ドリルの制御装置が第６作業状態にあるときの模式図である。 図２６は、本発明の好ましい第２実施例の電気ドリルの制御における概略図である。 図２７は、図２６における電気ドリルがセンサーを通じて制御部材の位置を検出する模式図であり、ここでは、制御部材は初期位置に位置する。 図２８は、図２７に類似し、ここでは、制御部材はドリルを解除する作業位置に位置する。 図２９は、図２７に類似し、ここでは、制御部材はドリルを締付ける作業位置に位置する。 図３０は、図２６における電気ドリルがセンサーを通じて回転カバーの位置を検出して、モーターを制御するフローチャートである。 図３１は、図５における回転カバー、保持機構、伝動部材と連結部材の位置する位置の立体分解図である。 図３２は、本発明の実施例における電気ドリルの保持機構の断面図であり、ここでは、回転カバーは初期位置に位置する。 図３３は、本発明の実施例における電気ドリルの保持機構の断面図であり、ここでは、回転カバーは初期位置と作業位置の間の中間位置に位置する。 図３４は、本発明の実施例における電気ドリルの保持機構の断面図であり、ここでは、回転カバーは作業位置に位置する。

図１から図３に示すように、本発明の動力工具の実施例では手持ち式電気ドリル１０を採用しており、電気ドリル１０はケース２と本体２０を含み、ケース２は２つのハフ形半ケース２ａにより連結して構成されている。ケース２は電気モーター１８を収容するためのメインケース、把持部４を形成するための把持部ケースを含み、メインケースと把持部ケースは互いに交叉し、本実施例では、電気ドリル１０のメインケースと把持部ケースはほぼ垂直に設けられている。把持部４の電気モーター１８から離れる一端にはモーター１８にエネルギーを供給するための電池バッグ８が設けられ、該電池バッグ８と把持部４は取外し可能に連結されている。本体２０は、モーター１８、モーター１８により駆動されて回転するチャック部３、チャック部３とモーター１８の間に設けられている伝動機構１７、及び制御装置６０を含む。チャック部３は、例えば、ドリル、ビット、スコップヘッド、変換アダプターなどの作業用付属品の挟持に用いられ、本実施形態ではドリル５を例にして説明する。制御装置６０はチャック部３を制御して高速にドリル５を締付けまたは解除する。制御装置６０はケース２に対して回転可能に設けられている制御部材を含み、本実施例における制御部材は回転カバー６の形式でケース２の形状と係合し、手動による回転操作に適合し、かつケース２に対して初期位置と作業位置の間で運動し、制御部材が作業位置に位置するとき、制御装置６０は機能を果たす。回転カバー６の回転中心線と主軸１６の中心軸線は同軸になって設けられている。勿論、本実施例の回転カバー６の回転中心線も主軸１６の中心軸線に平行するように設けられてもよい。把持部４のモーター１８に接近する一端にはモーター１８の順、逆回転を制御する切換ボタン６４、モーター１８の起動の制御に用いるメインスイッチボタン９が設けられている。

図３、図４に示すように、ケース２内には、モーター１８の回転を制御するためのメインスイッチ６６、及びモーター１８の回転方向を制御するための切換スイッチ６５が設けられており、切換スイッチ６５にはつまみ６５ａが設けられ、メインスイッチボタン９は把持部４のチャック部３に接近する片側に設けられているため、操作と制御が容易になる。当然、本実施例のメインスイッチ６６と切換スイッチ６５を１つのスイッチに集積させることも可能であり、切換ボタン６４とメインスイッチボタン９（または引き金）をトリガーして、モーター１８の順回転と逆回転の設定とモーター１８の起動を実現している。電池バッグ８内には充電用の電池８ａが設けられており、本発明の実施例における電池は、リチウム電池を採用しているが、鉛酸、ニッケルカドミウム電池などで切替えることも可能である。モーター１８の回転動力は伝動機構１７を通じて主軸１６に伝達される。そのうち、伝動機構１７は伝動機構ケース１７ａ内に収容されている。チャック部３は、主軸１６に連結される芯体１２、芯体１３に対して移動可能に設けられている複数の係合爪１４、芯体１２の外側を被覆して設けられ、かつ複数の係合爪１４のねじ山に噛合するクランプカバー１３を含む。ドリル５は解除可能に係合爪１４の間に締付けられて、本発明の実施例における係合爪１４の数は３つである。主軸１６と芯体１２は直接連結されてもよいし、間接的に連結されてもよい。主軸１６が芯体１２と連動して回転させるとき、クランプカバー１３の位置をケース２に対して固定する限り、係合爪１４はクランプカバー１３に対して主軸１６の軸方向に沿って変位が生じ、それによってチャック部３は係合爪１４を通じてドリル５を締付けまたは解除することができる。当業者は、従来の技術に基づいて、芯体とクランプカバーの互いの運動により係合爪を主軸の軸方向に沿って変位させること従って、ケースに対する芯体の位置が固定されており、主軸がクランプカバーを駆動して回転させてもチャック部は係合爪を通じてドリルを締付けまたは解除することができることを、容易に想到できる。本発明の制御装置６０は、ケース２に対してクランプカバー１３または芯体１２の位置を操作可能にロッキングし、かつモーター１８を制御して所定の回転方向に起動させるため、クランプカバー１３と芯体１３の両者が互いに運動し、チャック部３がドリルを締付けまたは解除することを実現する。

制御装置６０は、回転カバー６に連結され、かつケース２の内部に位置して主軸の軸方向に沿って延伸する連結部材６ａ、及び連結部材６ａに連結され、かつ連結部材６ａの内側に位置する伝動部材６ｂを含む。回転カバー６、連結部材６ａ、伝動部材６ｂの三者が互いに固定されてもよいし、一体成形されてもよい。伝動部材６ｂとクランプカバー１３の間にはクラッチ機構３０が設けられ、クラッチ機構３０は噛合状態と分離状態の２つ状態を有する。ケース２のメインスイッチボタン９に接近する部位には円弧形支持フレーム２１が設けられ、弾性部材は円弧形支持フレーム２１の凹溝の内部に支持されており、本実施例における弾性部材は押圧ばね２２を用いている。回転カバーの連結部６ａと円弧形支持フレーム２１の相対する部位には間隔を有して１対の凸部２５が設けられており、回転カバー６が初期位置に位置するとき、押圧ばね２２は２つの凸部２５の間に位置し、かつ押圧ばね２２の両端はそれぞれ凸部２５に当接する。回転カバー６が回転するとき、回転カバー６が連結部６ａと連動して片側に向かって回転させる場合、２つの凸部２５の少なくとも１つの凸部２５は押圧ばね２２に当接し、かつ押圧ばね２２を圧縮している。いったん、回転カバー６が解除されて、押圧ばね２２の作用力により、回転カバー６は自動的に逆回転して初期位置に達する。すなわち、押圧ばね２２は回転カバー６のために作業位置から初期位置に復帰する弾性力を提供する。本実施例の弾性部材は押圧ばね２２を採用するが、これに制限されず、当業者は他の弾性装置を採用して代替することができるが、回転カバー６を作業位置から初期位置に復帰させるための弾性力を供給すればよい。

図５に示すように、回転カバー６のチャック部３から離れる一端にはスプライン歯１１が設けられ、連結部材６ａの回転カバー６に接近する一端にはスプライン溝１５が設けられており、回転カバー６と連結部材６ａはスプライン歯１１とスプライン溝１５を通じて堅固に係合される。連結部材６ａと伝動部材６ｂはそれぞれリング部材として設けられ、連結部材６ａのリング状内側壁にはスプライン歯１９が設けられており、それに応じて、伝動部材６ｂのリング状外周面にはスプライン溝２９が設けられ、伝動部材６ｂはスプライン溝２９とスプライン歯１９の係合により互いに固定して連結部材６ａの内部に連結されている。回転カバー６がケース２に対して回転するとき、連結部材６ａ、伝動部材６ｂは共に回転運動する。クラッチ機構３０はクランプカバー１３に対して固設されている第１クラッチセル２４及び制御部材と係合する第２クラッチセル２８を含み、第２クラッチセル２８は主軸１６の軸線方向に沿って移動して選択的に第１クラッチセル２８と噛合または分離することができる。本実施例では、第１クラッチセル２４はクランプカバー１３に固定して連結され、他の選択可能な形態では、第１クラッチセル２４はクランプカバー１３と一体成形されてもよく、第２クラッチセル２８はリング状部材として設けられている。伝動部材６ｂの第２クラッチセル２８に向かっている片側端面には複数の第１カム面３１が形成され、第２クラッチセル２８の伝動部材６ｂに向かっている片側端面には複数の第２カム面３２が形成されている。第１カム面３１と第２カム面３２は伝動部材６ｂと第２クラッチセル２８の間に設けられているカム機構を構成している。回転カバー６が初期位置に位置するとき、第１カム面３１と第２カム面３２は互いにずれる。すなわち、凹部／凸部が噛み合っており、回転カバー６が回転するとき、第１カム面３１と連動して第２カム面３２と互いに当接する位置まで回転、即ち、凹部／凸部が分離または凸部／凸部が当接するため、第２クラッチセル２８がクランプカバー１３の方向に向かい、かつ主軸の軸方向に沿って変位が生じ、その結果、第２クラッチセル２８は第１クラッチセル２４と噛合または分離することができる。要するに、回転カバー６は初期位置から作業位置に運動されると、クラッチ機構３０を制御して分離状態から噛合状態に転換させ、更にクランプカバー１３をケース２に対してロッキングすることができる。回転カバー６が作業位置から初期位置に復帰すると、クラッチ機構３０は噛合状態から分離状態に転換されて、ケース２に対するクランプカバー１３のロッキングを解除することができる。

伝動機構ケース１７ａの第２クラッチセル２８に接近する一端にはスプライン部２７が設けられ、第２クラッチセル２８の内側壁にはスプライン溝２６が設けられており、スプライン溝２６を通じてスプライン部２７に係合され、第２クラッチセル１８は伝動機構ケース１７ａを被覆して接続され、かつ伝動機構ケース１７ａに対して主軸の軸方向に沿って運動する。第２クラッチセル２８と第１クラッチセル２４の間には当て板４０が設けられ、当て板４０はその周方向に沿って辺縁部に複数の切欠部４２が設けられ、当て板４０は締結具を通じてスプライン部２７に連結されることにより、第２クラッチセル２８がスプライン部２７に対する軸方向の運動が位置制限されており、本実施例の締結具はねじ４１を採用する。第２クラッチセル２８と当て板４０の間には弾性部材が設けられる。本実施例では、弾性部材は押圧ばね４５を採用し、第２クラッチセル２８の当て板４０に接近する片側端面には周方向に沿って複数の凹穴４４が設けられ、複数の押圧ばね４５は対応して凹穴４４内に設けられており、押圧ばね４５は一端が第２クラッチセル２８に当接し、他端が当て板４０に当接し、それにより、回転カバー６は位置復元したとき、弾性部材は第２クラッチセル２８を強制的に位置復元、即ち、回転カバー６が作業位置から初期位置に復帰され、クラッチ機構３０は噛合状態から分離状態に転換し、その結果、クランプカバー１３のケース２に対するロッキングが解除される。

制御装置６０は、連結部材６ａと択一的に係合できる一対の切換プッシュブロック６２、切換プッシュブロック６２に摺動可能に係合する切換ボタン６４、及び連結部材６ａに選択可能に係合してメインスイッチ６６のトリガーに用いる主スイッチプッシュボタン６８を更に含む。切換プッシュブロック６２と伝動機構１７の間には弾性部材が設けられ、本発明の実施例では位置復元バネ４８を採用する。

図６に示すように、第２クラッチセル２８は支持部２８ａとカム部２８ｂを含み、支持部２８ａとカム部２８ｂはねじ３３により一体に締付けられている。第２カム面３２はカム部２８ｂに設けられ、かつ支持部２８ａに相対する片側端面に位置する。第２クラッチセル２８は第２噛合部材を含み、本実施例では、カム部２８ｂに相対する支持部２８ａの片側端面には周方向に沿って複数の位置制限孔３５が設けられており、複数の押圧ばね３７は位置制限孔３５に対応し、かつ完全に位置制限孔３５内に収容され、複数の係止ピン３６は位置制限孔３５に対応し、かつ係止ピン３６の一部は位置制限孔３５内に支持されている。位置制限孔３５に露出される係止ピン３６の尖端部は当て板４０の切欠部４２を貫通し、かつ第１クラッチセル２４の第１噛合部材に選択可能に噛合する。押圧ばね３７は、一端がカム部２８ｂに当接し、他端が係止ピン３６に当接することにより、係止ピン３６は、押圧ばね３７の作用力に抗して力を受けることで支持部２８ａに対して軸方向に運動できる。係止ピン３６は第２噛合部材として第１クラッチセル２４の第１噛合部材と選択可能に噛合または分離しており、本実施例では、第１噛合部材はクランプカバー１３の第２クラッチセル２８に接近する片側端面に設けられるリングギヤ４３（図５を参照）である。第１噛合部材と第２噛合部材が噛合するとき、即ち、係止ピン３６の尖端部とリングギヤ４３が噛合するとき、ケース２に対するクランプカバー１３の位置はロッキングされ、第１噛合部材と第２噛合部材が分離するとき、クランプカバー１３はケース２に対して回転させることができる。

クラッチ機構は前記構造形式に制限されず、図７と図８は本実施例の他のクラッチ機構３０ａを示している。クラッチ機構３０ａは、クランプカバー１３に連結する第１クラッチセルと、回転カバー６に係合するクラッチモジュールを含む。第１クラッチセルはクランプカバー１３に連結され、かつ内円周面には内歯のリングギヤ４３ａとして形成され、クラッチモジュールは噛合部材５３とクラッチ部材５４を含み、噛合部材５３の外周面にはリングギヤ４３ａに噛合する外歯５３１が設けられ、噛合部材５３のクラッチ部材５４に対面する端面には第１クラッチ歯が設けられ、対応するクラッチ部材５４の端面には第１クラッチ歯と係合する第２クラッチ歯が設けられている。クラッチ部材５４は主軸の周方向に沿って伝動機構ケース１７ａに固定され、クラッチ部材５４と噛合部材５３の間には位置復元バネが設けられ、回転カバー６の回転によりクラッチ部材５４が駆動されて主軸の軸方向に沿って移動し、それにより第１クラッチ歯は第２クラッチ歯に噛合され、更にクラッチ部材５４が噛合部材５３と連動して主軸の軸方向に沿って移動させるため、外歯５３１はリングギヤ４３ａに噛合され、これにより、クランプカバー１３はケース２に対する周方向の回転がロッキングされる。回転カバー６が位置復元するとき、位置復元バネはクラッチ部材５４を強制的に位置復元させて、第１クラッチ歯と第２クラッチ歯が分離し、かつ外歯５３１とリングギヤ４３ａの噛合または非噛合にかかわらず、クランプカバー１３は回転が制限されない。回転カバー６において、クラッチ部材５４を駆動して軸方向に移動させる方式は前述の構造と同様であるため、ここでは説明を省略する。

図９、図１０に示すように、連結部材６ａの外周面には１対の第１傾斜面７０と１対の第２傾斜面７２とが設けられ、第１傾斜面７０は対称になって主軸１６の中心線の両側に分布しており、第１傾斜面７０の間は第１鉛直面７１が連結されている。同じく、第２傾斜面７２は対称になって主軸１６の中心線の両側に分布し、第２傾斜面７２の間は第２鉛直面７３が連結されている。第１鉛直面７１と第２鉛直面７３はほぼ平行になり、第１傾斜面７０と第２傾斜面７２の延伸方向もほぼ同様である。１対の切換プッシュブロック６２は対称になって主軸１６の両側に分布し、切換プッシュブロック６２には、それぞれ第２傾斜面７２と摺動可能に係合するプッシュブロックの第１斜面６２ａ、切換ボタン６４と摺動可能に係合するプッシュブロックの第２斜面６２ｂが設けられている。１つの方向に回転カバー６を回転させるとき、連結部材６ａの第２傾斜面７２は対応するプッシュブロックの第１斜面６２ａに当接し、かつ切換プッシュブロック６２を矢印Ｍ１で示される主軸１６の軸方向に沿って運動させている。回転カバー６を解除するとき、回転カバー６が回転して位置復元すると同時に、切換プッシュブロック６２は位置復元バネ４８の作用により、自動で初期位置に復帰される。

図１１乃至図１３に示すように、切換ボタン６４は、切換部６４ａ、切換部６４ａの両端に位置する作用部６４ｂを含み、作用部６４ｂの片側表面にはそれぞれ切換斜面６４ｃが設けられ、切換斜面６４ｃはそれぞれ対応する切換プッシュブロック６２のプッシュブロックの第２斜面６２ｂと摺動可能に係合することに用いられている。切換斜面６４ｃに相対する切換部６４ａの片側には腰形溝６７が設けられて、切換スイッチ６５のつまみ６５ａ（図３を参照）の収容に用いられる。切換プッシュブロック６２が矢印Ｍ１で示す主軸の１６軸方向に沿って変位が生じたとき、切換ボタン６４は切換プッシュブロック６２の作用を受けて、主軸１６と垂直になる軸方向に沿って運動、即ち、矢印Ｍ２または矢印Ｍ２'で示す方向に運動する。

図１４乃至図１６に示すように、つまみ６５ａが回動可能に切換スイッチ６５に設けられ、切換ボタン６４が矢印Ｍ２で示す方向に沿って移動するとき、腰形溝６７に収容されるつまみ６５ａは第１作業位置に回動、即ち、モーター１８の順回転を制御する位置に回動される。切換ボタン６４が矢印Ｍ２の相反する方向に沿って移動、即ち、矢印Ｍ２'に示す方向に移動するとき、腰形溝６７に収容されているつまみ６５ａが第２作業位置に回動、即ち、モーター１８の逆回転を制御する位置に回動される。切換ボタン６４が第１作業位置と第２作業位置の中間に位置するとき、即ち、つまみ６５ａが初期位置に位置するとき、メインスイッチ６６は操作によりトリガーされることができなくなり、切換スイッチ６５のつまみ６５ａが第１、または第２作業位置に運動する場合にのみ、メインスイッチ６６が初めにトリガーし、かつモーター１８が順方向または逆方向に回転する。これにより、連結部材６ａと切換プッシュブロック６２の間の相互作用を通じて、回転カバー６が作業位置に回転すると、切換ボタン６４を駆動して所定の方向に沿って移動させることができ、切換ボタン６４はつまみ６５ａを駆動してモーター１８の回転方向を制御することができる。すなわち、連結部材６ａ、切換プッシュブロック６２と切換ボタン６４は回転カバー６からつまみ６５ａまでまたは回転カバー６から切換スイッチ６５までの第１伝動機構を構成し、つまみ６５ａまたは切換スイッチ６５は本実施例における切換部材を構成し、回転カバー６が初期位置から作業位置に運動することにより、第１伝動機構により切換部材をトリガーすることができる。

図１７、図１８に示すように、主スイッチプッシュボタン６８には１対のプッシュボタン斜面６８ａが設けられて、それぞれ第１傾斜面７０に対応して摺動可能に係合する。回転カバー６が初期位置に位置するとき、主スイッチプッシュボタン６８と第１傾斜面７０の間に位置する第１鉛直面７１とが当接する。回転カバー６が、主軸１６の軸線を回転中心線とし、かつケース２に対して片側に向かって連結部材６ａと連動して回転させるとき、プッシュボタン斜面６８ａと対応する第１傾斜面７０とが摺動可能に係合することにより、矢印Ｍ１で示す主軸１６が軸方向に沿って主スイッチプッシュボタン６８を運動させる。主スイッチプッシュボタン６８にはメインスイッチ６６の方向に向かって延伸する接触足部６８ｂが設けられ、接触足部６８ｂとメインスイッチボタン９は係合して、主スイッチプッシュボタン６８とメインスイッチボタン９を連動可能に設けており、主スイッチプッシュボタン６８が矢印Ｍ１で示す方向に沿って運動するとき、メインスイッチボタン９１と共に運動してメインスイッチ６６をトリガーする。これにより、連結部材６ａと主スイッチプッシュボタン６８の間の互いの作用により、回転カバー６を作業位置に回転させると主スイッチプッシュボタン６８と連動して移動させることができる。すなわち、連結部材６ａと主スイッチプッシュボタン６８は回転カバー６からメインスイッチ６６の第２伝動機構を構成し、回転カバー６は初期位置から作業位置に運動することにより、第２伝動機構を通じてメインスイッチ６６をトリガーし、これにより、モーター１８を起動させる。本発明の実施例におけるメインスイッチ６６と切換スイッチ６５は一体に設けられており、当然、当業者はケース２内部の構造に基づいて調整することができる。

図１９乃至図２５に示すように、制御装置６０の動作原理を明らかにするため、本発明の実施例における制御部材は主軸１６の軸線を回転中心線とし、かつケース２に対して片側に向かって順方向に回転することを例にして説明する。制御部材はケース２に相対して他側に向かって逆回転する手順はほぼ同様であるため、ここでは記述しない。ここで明確にすることとして、本実施例で記載された順方向と逆方向は２つの相対的回転方向を示している。すなわち、第１方向と第２方向である。回転カバー６が第１方向に向かって回転するとき、制御装置６０はチャック部３により作業ヘッド５の挟持に用いられており、回転カバー６が第２方向に向かって回転するとき、制御装置６０は作業ヘッド５をチャック部３から解除する。つまり、回転カバー６を作業位置に回転させると、制御装置が機能を果たし、回転カバー６の作業位置は２つであって、対称になって初期位置の両側に設けられている。下記では、伝動部材６ｂとクラッチ機構３０、クランプカバー１３の間の運動関係、連結部材６ｂと切換プッシュブロック６２の間、切換プッシュブロック６２と切換ボタン６４の間、連結部材６ｂと主スイッチプッシュボタン６８の間の運動関係に対して詳細に説明する。

図１９に示すように、回転カバー６は初期位置（未図示）に位置するとき、伝動部材６ｂとクランプカバー１３の間のクラッチ機構は離れている。すなわち、第２クラッチセル２８の係止ピン３６と第１クラッチセル２４のリングギヤ４３は分離状態になっている。伝動部材６ｂの第１カム面３１と第２クラッチセル２８の第２カム面３２が互いにずれる位置に位置している。仮に、回転カバー６が初期位置に位置するとき、切換スイッチ６５はちょうど逆回転の位置に位置する。すなわち、切換スイッチ６５のつまみ６５ａはちょうど第２作業位置に止まっている。図１９に示すように、逆回転位置に位置する切換スイッチ６５'はオンになっており、このとき、切換プッシュブロック６２のプッシュブロックの第１斜面６２ａはちょうど対応する連結部材６ａの第２傾斜面７２と当接し、プッシュブロックの第２斜面６２ｂは切換ボタン６４の切換斜面６４ｃと当接し、主スイッチプッシュボタン６８のプッシュボタン斜面６８ａの先端は第１鉛直面７１と当接する。

図２０に示すように、回転カバー６が第１方向に向かって回転を始めるとき（未図示）、連結部材６ａは伝動部材６ｂと連動して回転しており、第２クラッチセル２８の第２カム面３２は伝動部材６ｂの第１カム面３１に接近し始めている。第２クラッチセル２８は第１クラッチセル２４に向かう方向に接近する。プッシュブロックの第２斜面６２ｂは切換ボタン６４の切換斜面６４ｃを摺動し、これにより、主軸の軸線方向に沿って変位が生じると同時に、切換ボタン６４を押圧して、主軸の軸線と垂直になる方向に変位を生じさせ、切換スイッチ６５が方向切換を始めている。主スイッチプッシュボタン６８のプッシュボタン斜面６８ａの先端は、第１鉛直面７１で第１傾斜面７０に向かう方向に摺動し始めている。

図２１に示すように、回転カバー６が一定の角度に回転すると、連結部材６ａは伝動部材６ｂと連動して相応の角度に回転させており、第２クラッチセル２８の第２カム面３２と伝動部材６ｂの第１カム面３１が当接し始める。第２クラッチセル２８の係止ピン３６は第１クラッチセル２４のリングギヤ４３と噛合し始める。プッシュブロックの第２斜面６２ｂは主軸の軸線方向Ｍ１に摺動して切換ボタン６４の切換斜面６４ｃから離れており、切換ボタン６４は主軸の軸線と垂直になる方向Ｍ２に移動して、切換スイッチ６５を切換えて所定の位置に達する。すなわち、切換スイッチ６５は順回転位置ではオンになっている。このとき、主スイッチプッシュボタン６８のプッシュボタン斜面６８ａの先端は第１鉛直面７１で継続して第１傾斜面７０に向かって摺動する。

図２２に示すように、継続して回転カバー６を回転させると、第２クラッチセル２８の第２カム面３２は伝動部材６ｂの第１カム面３１に当接し、かつ第２クラッチセル２８を押圧して更に第１クラッチセル２４に向かって接近させている。プッシュブロックの第２斜面６２ｂは切換ボタン６４の切換斜面６４ｃから離れた後、切換ボタン６４に接着し、もはや運動しなくなる。主スイッチプッシュボタン６８のプッシュボタン斜面６８ａの先端は第１鉛直面７１で更に第１傾斜面７０に向かって移動する。

図２３に示すように、回転カバー６を更に回転させると、第２クラッチセル２８は伝動部材６ｂの押圧作用により、第２カム面３２は更に第１カム面３１に当接し、係止ピン３６と第１クラッチセル２４のリングギヤ４３が噛合して所定の位置に達する。主スイッチプッシュボタン６８のプッシュボタン斜面６８ａは第１傾斜面７０に当接し、主スイッチプッシュボタン６８を押圧し始めて、主軸の軸線Ｍ１方向に沿って移動させる。

図２４に示すように、さらに回転カバー６を回転させると、回転カバー６が第１作業位置に位置するとき、主スイッチプッシュボタン６８はメインスイッチ６６をオフにする位置に移動させ、電源がオンになってモーター１８を順方向に沿って回転させている。

さらに図２５に示すように、モーター１８がチャック部３を連結する主軸１６と連動して順方向に回転させるとき、クラッチ機構３０の噛合作用により、クランプカバー１３はケース２に対して固定する状態になっているため、係合爪１４が芯体１２でクランプカバー１３に相対して主軸１６の軸線方向に沿って変位が発生し、それによってドリル５はチャック部３により締付けられている。一旦ドリル５１が締付けられると、係合爪１４は芯体１２に対して軸方向に移動しなくなり、主軸１６は依然として継続して回転し、クランプカバー１３の反作用力を受けた結果、第２クラッチセル２８の係止ピン３６は押圧ばね３７を圧縮して後退し、それによってクランプカバーのリングギヤ４３との噛合状態から分離状態になる。このとき、オペレータは係止ピン３６のリングギヤ４３面でのスリップ音を聞くことができ、回転カバー６を解除すれば、回転カバー６は初期位置に復帰する。このように制御装置６０を通じてドリル５に対する締付け操作を完成することができる。

チャック部３に締付けられたドリル５をチャック部３からの解除を必要とする場合、逆方向のみで制御部材を操作、即ち、第２方向に向けて回転カバー６を回転させると、回転カバー６を第２作業位置に位置させることができる。回転カバー６が回転する過程で、クラッチ機構３０を噛合させるまで、クランプカバー１３はケース２に対して固定され、切換ボタン６４は切換スイッチ６５のつまみ６５ａを動かして逆回転位置に位置させており、主スイッチプッシュボタン６８はメインスイッチボタン９を押圧してメインスイッチ６６をトリガーさせる。一旦、モーター１８が主軸１６の逆回転を駆動する場合、係合爪１４は芯体１２でクランプカバー１３に相対して挟持操作と相反する方向への変位を生じるため、ドリル５はチャック部３から解除される。

上記したとおり、初期位置とそれぞれの作業位置の間は、それぞれ第１の位置、第２の位置、第３の位置を含み、回転カバー６が初期位置に位置するとき、クラッチ機構３０は分離されており、回転カバー６が第１の位置に位置するとき、クラッチ機構は噛合されてケース２に相対するクランプカバー１３の位置をロッキングし、回転カバー６が第２の位置に位置するとき、切換部材はトリガーされており、回転カバー６が第３の位置に位置するとき、スイッチをトリガーする。回転カバー６の作業位置が２つであるため、相応する第１の位置、第２の位置、第３の位置も２つを有し、対称になって初期位置の両側に設けられている。ドリル５をチャック部３に締付けまたはドリルをチャック部３から解除するに関わらず、回転カバー６が初期位置から作業位置へ運動する過程で、制御装置６０は、先ずケースに相対するクランプカバーの位置をロッキングし、切換部材をトリガーし、最後に、スイッチをトリガーする。すなわち、クランプカバーのロッキングと切換部材のトリガーは同時に行うことができ、第１の位置と第２の位置も同様である。先にクランプカバーをロッキングしてから切換部材をトリガーし、または先に切換部材をトリガーしてからクランプカバーをロッキングしてもよい。いずれにしても、スイッチをトリガーする前に、クランプカバーのロッキングと切換部材のトリガーを行うように保証することにより、電気ドリルの操作を更に安全、安定にすることができる。

以上、制御部材を操作して、チャック部の締付け及び解除における自動モードを説明した。勿論、オペレータが自動モードを使用しない場合、芯体に対してクランプカバーを操作して運動させる手動モードを選択することができる。その場合、外部に露出され、かつ操作可能な部分を有するように設ければよい。

以上、制御部材を操作して機械的手段によりドリル５の締付けまたは解除を自動で実現することについて説明した。具体的な操作方法では、回転カバー６を操作して初期位置から作業位置に運動させた後、回転カバー６を解除する。回転カバー６を初期位置から作業位置に運動させる操作は回転である。

下記では、制御部材を操作して、電気機械結合手段を通じてドリル５の締付けまたは解除を自動で実現することを詳しく説明する。

図２６は、好ましい第２実施例における電気ドリルの制御概略図を示し、電気ドリルの機械機構は第１実施例と同様であるが、モーター１８を制御する方式は電子方式を通じて実現される。具体的には、制御装置６０ａは、開始状態または作業状態を操作可能に選択する制御部材、プロセッサ８０、制御部材状態検出回路８１、駆動制御回路８２を含む。制御部材状態検出回路８１は制御部材の位置、オン／オフまたは電気信号などの物理的な状態パラメータを検出し、プロセッサ８０は検出された物理的な状態パラメータに基づいて該物理的な状態パラメータに対応する制御信号を送信しており、駆動制御回路８２はプロセッサ８０の制御信号を受信してモーター１８を制御して所定の回転方向に起動させることに用いられ、所定の回転方向は、ドリルの締付けまたは解除に対応する回転における方向である。プロセッサ８０はＭＣＵ、ＰＬＣまたはＣＰＵなどであり、本実施形態では、プロセッサ８０はマイクロプログラム制御装置（ＭＣＵ）である。制御部材は依然として回転カバー６の形式であり、回転カバー６はケース２に相対して移動可能に設けられ、かつ前記開始状態と作業状態で、対応する初期位置と作業位置の間で運動し、センサーを通じて回転カバー６の位置を検出する。

図２７乃至図２９はセンサーを通じて回転カバーの位置を検出する模式図であり、図３０はセンサーにより回転カバーの位置を検出してモーターを制御するフローチャートである。センサーは少なくとも２つのホールセンサーを含み、２つのホールセンサーを例にすると、第１ホールセンサー８１１と第２ホールセンサー８１２はそれぞれＰＣＢパネル８１０に取り付けられて、プリント基板とされ、ＰＣＢパネルは伝動機構ケース１７ａに取り付けられて、磁性鋼８１３を回転カバー６に設けられ、回転カバー６は回転することにより、ケース２に対するクランプカバー１３のロッキングの要否を制御し、ＰＣＢパネルを通電させると、２つのホールセンサーは磁性鋼を通じて回転カバー６の位置信号を検出する。図２７に示すように、回転カバー６が初期位置に位置するとき、２つのホールセンサーはそれぞれ信号を出力せず、ＯＦＦ状態になっており、このとき、電気ドリルは正常に作業を行うことができる。回転カバー６は解除における作業位置に回転したとき、第１ホールセンサー８１１は磁性鋼８１３の信号が検出されて、ＯＮ状態になっており、第２ホールセンサー８１２は磁性鋼８１３の信号が検出されず、ＯＦＦ状態になっている。このとき、プロセッサ８０は、駆動制御回路８２がモーター１８を制御して予め設定された第１方向に回転させてチャック部からドリルを解除するように駆動制御回路８２を制御する。図２８を参照されたい。回転カバー６が締付けられる作業位置に回転したとき、第１ホールセンサー８１１は磁性鋼８１３の信号が検出されず、ＯＦＦ状態になり、第２ホールセンサー８１２は磁性鋼８１３の信号が検出されて、ＯＮ状態になっている。このとき、プロセッサ８０は、駆動制御回路８２がモーターを制御して予め設定された第１方向と相反する第２方向に回転させてチャック部でドリルを締付けるように駆動制御回路８２を制御する。図２８を参照されたい。

本実施例でも電子クラッチ方式を採用してもよく、制御装置６０ａはモーターの荷重変数の測定に用いるセンサーを更に含み、モーターの荷重変数はモーターを流す電流、モーターの電圧、モーターの回転数、またはモーターの効率などである。プロセッサは、センサーにより検出されたモーターの荷重変数と予め設定された値とを比較演算し、検出されたモーターの荷重変数が予め設定された値より大きい場合、モーターを制御して停止させる。

本実施例における制御部材は信号スイッチとして構成することもでき、信号スイッチがトリガーされたとき、電気信号を生じてプロセッサに伝達し、プロセッサは該電気信号に応じてモーターを制御して所定の回転方向に起動させている。本実施例では、電子制御方式を通じてクランプカバーをロッキングすることもでき、制御装置はクランプカバーまたは芯体に係合する電磁石装置を更に含み、プロセッサは信号スイッチによりオンになった信号を受信した後、電磁石装置を制御して通電させるためにケースに対してクランプカバーまたは芯体の位置をロッキングする。本実施例では、メインスイッチを設けなくてもよく、モーターの回転方向を制御する切換部材及びモーターの起動と停止を制御する引き金のみを取り付ければよい。プロセッサは切換部材の位置信号によりモーターを制御して所定の方向に回転させており、プロセッサは引き金の位置信号によりモーターの起動と停止を制御する。

オペレータは制御装置の１つの操作部材のみを操作すれば、ドリル５の締付けまたは解除を実現することができ、その操作が簡単で、迅速である。制御装置を通じてケースに対してクランプカバーまたは芯体の位置をロッキングすることを実現し、かつモーターを制御して所定の回転方向に起動させることにより、クランプカバーと芯体の両者の間に相互の運動が生じる。さらに、制御装置の各部材の間の係合がコンパクトになって、動力工具をさらに軽量にし、携帯しやすくなる。

図３１に示すように、さらに操作しやすくするために、電気ドリル１０は保持機構を更に含む。回転カバー６が作業位置に運動されると、制御装置６０はケース２に対してクランプカバー１３または芯体１２の位置をロッキング（図２と図３を参照）することができ、かつ保持機構が回転カバー６を作業位置に保持させている。このように設けることで、回転カバー６を操作すると、ケース２に対してクランプカバー１３または芯体１２の位置をロッキングすることができ、かつ回転カバー６が作業位置に回転したとき、保持機構により回転カバー６を作業位置に保持させることができるため、手動で回転カバー６を作業位置に保持させる必要がなくなって、本発明の電気ドリルの操作がさらに便利になる。

さらに、回転カバー６はモーターの回転方向を操作可能に制御する。これにより、回転カバー６を操作すると、ケース２に相対してクランプカバー１３または芯体１２の位置をロッキングし、及びモーターの回転方向を制御することができ、かつ回転カバー６を作業位置に保持させ、モーターを起動して作業用付属品を締付けまたは解除できる。

図１１〜１３に示すように、本発明の好ましい実施例では、具体的に、動力工具はモーターの回転方向を制御するための切換ボタン６４を更に含み、切換ボタン６４は開始位置と切換位置の間で移動することができる。制御装置６０は回転カバー６と切換ボタン６４の間に連結される第１伝動機構を更に含み、回転カバー６は初期位置から作業位置に運動して第１伝動機構により切換ボタン６４を初期位置から切換位置に移動させている。それにより、モーターの回転方向を制御する。回転カバー６が第１伝動機構によりどのように切換ボタン６４を移動させるかについては、上記により記載されているため、ここでは記述しない。

電気ドリルの操作における利便性を更に向上させるため、回転カバー６はモーターの起動と停止を操作可能に制御することができる。

図１１乃至図１３に示すように、具体的に、動力工具はモーターの起動と停止を制御するためのメインスイッチ６６を更に含み、制御装置６０は回転カバー６とメインスイッチ６６の間に連結される第２伝動機構を更に含み、回転カバー６は初期位置から作業位置に運動して第２伝動機構によりメインスイッチ６６をトリガーする。同じく、回転カバー６が第２伝動機構によりどのようにメインスイッチをトリガーさせることについては、すでに詳述しているため、ここでは説明を省略する。

本実施例では、回転カバー６はモーターを操作可能に制御して所定の方向に回転、即ち、回転カバー６はモーターの回転方向を操作可能に制御し、更にモーターの起動と停止を制御し、それによって電気ドリルを容易に操作することができる。

当然のことながら、切換ボタン６４とスイッチ６６を独立して設けてもよく、回転カバー６は切換ボタン６４とスイッチ６６を制御せず、クランプカバー１３または芯体１２を制御して、ケース２に対してクランプカバー１３または芯体１２の位置をロッキングすることにのみ用いられる。

図６と図３１に示すように、クラッチ機構３０は噛合状態と分離状態を有し、保持機構はクラッチ機構３０と選択可能に噛合または分離し、回転カバー６は初期位置から作業位置に転換し、クラッチ機構３０は噛合状態になってケース２に対してクランプカバー１３の位置をロッキングし、かつクラッチ機構３０は保持機構と噛合して回転カバー６を作業位置に保持させている。

図５と図３１に示すように、本発明の好ましいは実施例では、具体的に、上述した通り、クラッチ機構３０はクランプカバー１３に相対して固設されている第１クラッチセル２４と、回転カバー６に連結される第２クラッチセル２８を含み、第２クラッチセル２８は主軸の軸方向に沿って選択可能に第１クラッチセル２４と噛合または分離され、第２クラッチセル２８が第１クラッチセル２４に噛合するとき、保持機構は第２クラッチセル２８に係合して回転カバー６を作業位置に保持させる。

回転カバー６とケース２の間には弾性装置２２（図５を参照）が設けられ、クラッチ機構と保持機構は分離され、弾性装置２２は回転カバー６が作業位置から初期位置に復帰されるための弾性力を提供する。好ましくは、弾性装置２２は押圧ばねとして設けられてもよく、当然、ねじりばね、引っ張りばねなどとして設けられてもよい。

図３１に示すように、さらに、保持機構は、回転カバー６に対して回動可能に設けられている保持部材９２と、保持部材９２を促進させて常に第２クラッチセル２８と接触する弾性部材９４と、を含む。本発明の好ましい実施例では、保持部材９２は連結部材６ａに回動可能に設けられ、弾性部材９４は回転カバー６と保持部材９２の間に設けられている。

第２噛合部材は径方向に沿って外側に向けて延伸する凸部９６を有し、第２噛合部材が第１噛合部材と噛合するとき、凸部９６は保持部材９２を阻止して回転カバー６を作業位置に保持させており、第２噛合部材が第１噛合部材と分離するとき、凸部９６は保持部材９２から離れている。最終的に、回転カバー６は弾性装置２２の作用により作業位置から初期位置に復帰される。

本発明の好ましい実施例では、保持部材９２は回動可能に連結部材６ａに設けられている。具体的に、連結部材６ａには収容チャンバ９８が設けられ、収容チャンバ９８の開口は連結部材６ａの外周面に位置し、保持部材９２は少なくとも一部が収容チャンバ９８により収容されている。

さらに、保持部材９２は枢軸１００により回動可能に設けられ、枢軸１００は収容チャンバ９８内に設けられて、保持部材９２を促進させて常に第２クラッチセル２８と接触する弾性部材９４、即ち、ねじりばねが設けられ、かつねじりばねは枢軸１００に設けられ、ねじりばねの一端は収容チャンバ９８の片側面に当接し、ねじりばねの他端は保持部材９２に当接する。

回転カバー６の作業位置は、第１作業位置と第２作業位置を含み、第１作業位置に位置するとき、前記作業用付属品を締付ける。第２作業位置に位置するとき、前記作業用付属品を解除する。相応して、保持部材９２は少なくとも２つ設けられており、いずれか１つの保持部材９２は回転カバー６を第１作業位置に保持させることに用いられ、他の１つの保持部材は回転カバー６を第２作業位置に保持させることに用いられる。

具体的に、回転カバー６は第１回転方向と第１回転方向に相反する第２回転方向を有し、いずれか１つの保持部材９２はその回動軸線から回転カバー６の第１回転方向と相反する方向に向けて延伸し、他の１つの保持部材９２はその回動軸線から回転カバー６の第２回転方向と相反する方向に向けて延伸する。それにより、回転カバー６は相対する２つの回転方向に向けてそれぞれ第１作業位置と第２作業位置に回転し、２つの保持部材９２は回転カバー６をそれぞれ第１作業位置と第２作業位置に保持させることができる。

好ましくは、保持部材９２は４つ設けられ、いずれか２つの保持部材９２はその回動軸線から回転カバー６の第１回転方向と相反する方向に向けて延伸し、他の２つの保持部材９２はその回動軸線から回転カバー６の第２回転方向と相反する方向に向けて延伸する。当然、保持部材９２も他の形式で設けられてもよい。

図３２乃至図３４に示すように、保持機構が回転カバー６を作業位置に保持させることを更に明確にするため、本発明の実施例では、回転カバー６が主軸の軸線を回転中心線として、ケース２に対して第１回転方向に回転することを例にして説明する。回転カバー６において、ケース２に対して第１回転方向と相反する第２回転方向に回転するステップはほぼ同様であるため、ここでは説明しない。

図３２に示すように、回転カバー６６が初期位置に位置するとき（未図示）、保持部材９２は第２噛合部材の凸部９６と分離され、伝動部材６ｂとクランプカバー１３の間のクラッチ機構３０（図５を参照）は離れている。

図３３に示すように、第１回転方向に回転カバー６６が回転するとき（未図示）、連結部材６ａと連動して回転させることにより、保持部材９２と連動して第２クラッチセル２８に対して周方向に回転させることができ、保持部材９２が第２噛合部材の凸部９６に運動したとき、保持部材９２は凸部９６により押上げられて弾性部材９４の作用力を克服して枢軸１００を反時計回りに回転することができる。

さらに図３４に示すように、回転カバー６６は第１回転方向に向けて継続して回転すると、連結部材６ａは第２クラッチセル２８に対して保持部材９２と連動して周方向に回転し、保持部材９２が凸部９６を通り過ぎるとき、保持部材９２は弾性部材９４の作用により枢軸１００を時計回りに回転し、従って、保持部材９２は凸部９６により阻止されて、回転カバー６６を作業位置に保持させている。

主軸の回転におけるねじりモーメントが一定値に達すると、ドリルを締付けまたは解除して、第１噛合部材は第２噛合部材と分離し、それによって第２噛合部材の凸部９６が保持部材９２から離れ、最終的に回転カバー６は弾性装置２２の作用により作業位置から初期位置に復帰される。

本発明は前述の実施形態に限らず、当業者は本発明の技術的思想の示唆によって他の変更を行うことができるが、その実現される性能が本発明と同様または類似する場合、いずれも本発明の保護範囲内に属するべきである。

本発明は前述の実施形態に限らず、当業者は本発明の技術的思想の示唆によって他の変更を行うことができるが、その実現される性能が本発明と同様または類似する場合、いずれも本発明の保護範囲内に属するべきである。

２ ケース
２ａ ハフ形半ケース
３ チャック部
４ 把持部
５ ドリル
６ 回転カバー
６ａ 連結部材
６ｂ 伝動部材
８ 電池バッグ
８ａ 電池
９ メインスイッチボタン
１０ 電気ドリル
１１ スプライン歯
１２ 芯体
１３ クランプカバー
１４ 係合爪
１５ スプライン溝
１６ 主軸
１７ 伝動機構
１７ａ 伝動機構ケース
１８ 電気モーター
１９ スプライン歯
２０ 本体
２１ 円弧形支持フレーム
２２ 押圧ばね
２４ 第１クラッチセル
２５ 凸部
２６ スプライン溝
２７ スプライン部
２８ 第２クラッチセル
２８ａ 支持部
２８ｂ カム部
２９ スプライン溝
３０、３０ａ クラッチ機構
３１ 第１カム面
３２ 第２カム面
３３ ねじ
３５ 位置制限孔
３６ 係止ピン
３７ 押圧ばね
４０ 当て板
４１ ねじ
４２ 切欠部
４３、４３ａ リングギヤ
４４ 凹穴
４５ 押圧ばね
４８ 位置復元バネ
５３ 噛合部材
５４ クラッチ部材
６０、６０ａ 制御装置
６２ 切換プッシュブロック
６２ａ プッシュブロックの第１斜面
６２ｂ プッシュブロックの第２斜面
６４ 切換ボタン
６４ａ 切換部
６４ｂ 作用部
６４ｃ 切換斜面
６５、６５'切換スイッチ
６５ａ つまみ
６６ メインスイッチ
６７ 腰形溝
６８ 主スイッチプッシュボタン
６８ａ プッシュボタン斜面
６８ｂ 接触足部
７０ 第１傾斜面
７１ 第１鉛直面
７２ 第２傾斜面
７３ 第２鉛直面
８０ プロセッサ
８１ 制御部材状態検出回路
８２ 駆動制御回路
５３１ 外歯
８１０ ＰＣＢパネル
８１１ 第１ホールセンサー
８１２ 第２ホールセンサー
８１３ 磁性鋼
９２ 保持部材
９４ 弾性部材
９６ 凸部
９８ 収容チャンバ
１００ 枢軸

図３、図４に示すように、ケース２内には、モーター１８の回転を制御するためのメインスイッチ６６、及びモーター１８の回転方向を制御するための切換スイッチ６５が設けられており、切換スイッチ６５にはつまみ６５ａが設けられ、メインスイッチボタン９は把持部４のチャック部３に接近する片側に設けられているため、操作と制御が容易になる。当然、本実施例のメインスイッチ６６と切換スイッチ６５を１つのスイッチに集積させることも可能であり、切換ボタン６４とメインスイッチボタン９（または引き金）をトリガーして、モーター１８の順回転と逆回転の設定とモーター１８の起動を実現している。電池バッグ８内には充電用の電池８ａが設けられており、本発明の実施例における電池は、リチウム電池を採用しているが、鉛酸、ニッケルカドミウム電池などで切替えることも可能である。モーター１８の回転動力は伝動機構１７を通じて主軸１６に伝達される。そのうち、伝動機構１７は伝動機構ケース１７ａ内に収容されている。チャック部３は、主軸１６に連結される芯体１２、芯体１２に対して移動可能に設けられている複数の係合爪１４、芯体１２の外側を被覆して設けられ、かつ複数の係合爪１４のねじ山に噛合するクランプカバー１３を含む。ドリル５は解除可能に係合爪１４の間に締付けられて、本発明の実施例における係合爪１４の数は３つである。主軸１６と芯体１２は直接連結されてもよいし、間接的に連結されてもよい。主軸１６が芯体１２と連動して回転させるとき、クランプカバー１３の位置をケース２に対して固定する限り、係合爪１４はクランプカバー１３に対して主軸１６の軸方向に沿って変位が生じ、それによってチャック部３は係合爪１４を通じてドリル５を締付けまたは解除することができる。当業者は、従来の技術に基づいて、芯体とクランプカバーの互いの運動により係合爪を主軸の軸方向に沿って変位させること従って、ケースに対する芯体の位置が固定されており、主軸がクランプカバーを駆動して回転させてもチャック部は係合爪を通じてドリルを締付けまたは解除することができることを、容易に想到できる。本発明の制御装置６０は、ケース２に対してクランプカバー１３または芯体１２の位置を操作可能にロッキングし、かつモーター１８を制御して所定の回転方向に起動させるため、クランプカバー１３と芯体１２の両者が互いに運動し、チャック部３がドリルを締付けまたは解除することを実現する。

制御装置６０は、回転カバー６に連結され、かつケース２の内部に位置して主軸の軸方向に沿って延伸する連結部材６ａ、及び連結部材６ａに連結され、かつ連結部材６ａの内側に位置する伝動部材６ｂを含む。回転カバー６、連結部材６ａ、伝動部材６ｂの三者が互いに固定されてもよいし、一体成形されてもよい。伝動部材６ｂとクランプカバー１３の間にはクラッチ機構３０が設けられ、クラッチ機構３０は噛合状態と分離状態の２つ状態を有する。ケース２のメインスイッチボタン９に接近する部位には円弧形支持フレーム２１が設けられ、弾性部材は円弧形支持フレーム２１の凹溝の内部に支持されており、本実施例における弾性部材は押圧ばね２２を用いている。回転カバーの連結部材６ａと円弧形支持フレーム２１の相対する部位には間隔を有して１対の凸部２５が設けられており、回転カバー６が初期位置に位置するとき、押圧ばね２２は２つの凸部２５の間に位置し、かつ押圧ばね２２の両端はそれぞれ凸部２５に当接する。回転カバー６が回転するとき、回転カバー６が連結部材６ａと連動して片側に向かって回転させる場合、２つの凸部２５の少なくとも１つの凸部２５は押圧ばね２２に当接し、かつ押圧ばね２２を圧縮している。いったん、回転カバー６が解除されて、押圧ばね２２の作用力により、回転カバー６は自動的に逆回転して初期位置に達する。すなわち、押圧ばね２２は回転カバー６のために作業位置から初期位置に復帰する弾性力を提供する。本実施例の弾性部材は押圧ばね２２を採用するが、これに制限されず、当業者は他の弾性装置を採用して代替することができるが、回転カバー６を作業位置から初期位置に復帰させるための弾性力を供給すればよい。

図５に示すように、回転カバー６のチャック部３から離れる一端にはスプライン歯１１が設けられ、連結部材６ａの回転カバー６に接近する一端にはスプライン溝１５が設けられており、回転カバー６と連結部材６ａはスプライン歯１１とスプライン溝１５を通じて堅固に係合される。連結部材６ａと伝動部材６ｂはそれぞれリング部材として設けられ、連結部材６ａのリング状内側壁にはスプライン歯１９が設けられており、それに応じて、伝動部材６ｂのリング状外周面にはスプライン溝２９が設けられ、伝動部材６ｂはスプライン溝２９とスプライン歯１９の係合により互いに固定して連結部材６ａの内部に連結されている。回転カバー６がケース２に対して回転するとき、連結部材６ａ、伝動部材６ｂは共に回転運動する。クラッチ機構３０はクランプカバー１３に対して固設されている第１クラッチセル２４及び制御部材と係合する第２クラッチセル２８を含み、第２クラッチセル２８は主軸１６の軸線方向に沿って移動して選択的に第１クラッチセル２４と噛合または分離することができる。本実施例では、第１クラッチセル２４はクランプカバー１３に固定して連結され、他の選択可能な形態では、第１クラッチセル２４はクランプカバー１３と一体成形されてもよく、第２クラッチセル２８はリング状部材として設けられている。伝動部材６ｂの第２クラッチセル２８に向かっている片側端面には複数の第１カム面３１が形成され、第２クラッチセル２８の伝動部材６ｂに向かっている片側端面には複数の第２カム面３２が形成されている。第１カム面３１と第２カム面３２は伝動部材６ｂと第２クラッチセル２８の間に設けられているカム機構を構成している。回転カバー６が初期位置に位置するとき、第１カム面３１と第２カム面３２は互いにずれる。すなわち、凹部／凸部が噛み合っており、回転カバー６が回転するとき、第１カム面３１と連動して第２カム面３２と互いに当接する位置まで回転、即ち、凹部／凸部が分離または凸部／凸部が当接するため、第２クラッチセル２８がクランプカバー１３の方向に向かい、かつ主軸の軸方向に沿って変位が生じ、その結果、第２クラッチセル２８は第１クラッチセル２４と噛合または分離することができる。要するに、回転カバー６は初期位置から作業位置に運動されると、クラッチ機構３０を制御して分離状態から噛合状態に転換させ、更にクランプカバー１３をケース２に対してロッキングすることができる。回転カバー６が作業位置から初期位置に復帰すると、クラッチ機構３０は噛合状態から分離状態に転換されて、ケース２に対するクランプカバー１３のロッキングを解除することができる。

伝動機構ケース１７ａの第２クラッチセル２８に接近する一端にはスプライン部２７が設けられ、第２クラッチセル２８の内側壁にはスプライン溝２６が設けられており、スプライン溝２６を通じてスプライン部２７に係合され、第２クラッチセル２８は伝動機構ケース１７ａを被覆して接続され、かつ伝動機構ケース１７ａに対して主軸の軸方向に沿って運動する。第２クラッチセル２８と第１クラッチセル２４の間には当て板４０が設けられ、当て板４０はその周方向に沿って辺縁部に複数の切欠部４２が設けられ、当て板４０は締結具を通じてスプライン部２７に連結されることにより、第２クラッチセル２８がスプライン部２７に対する軸方向の運動が位置制限されており、本実施例の締結具はねじ４１を採用する。第２クラッチセル２８と当て板４０の間には弾性部材が設けられる。本実施例では、弾性部材は押圧ばね４５を採用し、第２クラッチセル２８の当て板４０に接近する片側端面には周方向に沿って複数の凹穴４４が設けられ、複数の押圧ばね４５は対応して凹穴４４内に設けられており、押圧ばね４５は一端が第２クラッチセル２８に当接し、他端が当て板４０に当接し、それにより、回転カバー６は位置復元したとき、弾性部材は第２クラッチセル２８を強制的に位置復元、即ち、回転カバー６が作業位置から初期位置に復帰され、クラッチ機構３０は噛合状態から分離状態に転換し、その結果、クランプカバー１３のケース２に対するロッキングが解除される。

図１９乃至図２５に示すように、制御装置６０の動作原理を明らかにするため、本発明の実施例における制御部材は主軸１６の軸線を回転中心線とし、かつケース２に対して片側に向かって順方向に回転することを例にして説明する。制御部材はケース２に相対して他側に向かって逆回転する手順はほぼ同様であるため、ここでは記述しない。ここで明確にすることとして、本実施例で記載された順方向と逆方向は２つの相対的回転方向を示している。すなわち、第１方向と第２方向である。回転カバー６が第１方向に向かって回転するとき、制御装置６０はチャック部３により作業ヘッドの挟持に用いられており、回転カバー６が第２方向に向かって回転するとき、制御装置６０は作業ヘッドをチャック部３から解除する。つまり、回転カバー６を作業位置に回転させると、制御装置が機能を果たし、回転カバー６の作業位置は２つであって、対称になって初期位置の両側に設けられている。下記では、伝動部材６ｂとクラッチ機構３０、クランプカバー１３の間の運動関係、伝動部材６ｂと切換プッシュブロック６２の間、切換プッシュブロック６２と切換ボタン６４の間、伝動部材６ｂと主スイッチプッシュボタン６８の間の運動関係に対して詳細に説明する。

当然のことながら、切換ボタン６４とメインスイッチ６６を独立して設けてもよく、回転カバー６は切換ボタン６４とメインスイッチ６６を制御せず、クランプカバー１３または芯体１２を制御して、ケース２に対してクランプカバー１３または芯体１２の位置をロッキングすることにのみ用いられる。

図３２に示すように、回転カバー６が初期位置に位置するとき（未図示）、保持部材９２は第２噛合部材の凸部９６と分離され、伝動部材６ｂとクランプカバー１３の間のクラッチ機構３０（図５を参照）は離れている。

図３３に示すように、第１回転方向に回転カバー６が回転するとき（未図示）、連結部材６ａと連動して回転させることにより、保持部材９２と連動して第２クラッチセル２８に対して周方向に回転させることができ、保持部材９２が第２噛合部材の凸部９６に運動したとき、保持部材９２は凸部９６により押上げられて弾性部材９４の作用力を克服して枢軸１００を反時計回りに回転することができる。

さらに図３４に示すように、回転カバー６は第１回転方向に向けて継続して回転すると、連結部材６ａは第２クラッチセル２８に対して保持部材９２と連動して周方向に回転し、保持部材９２が凸部９６を通り過ぎるとき、保持部材９２は弾性部材９４の作用により枢軸１００を時計回りに回転し、従って、保持部材９２は凸部９６により阻止されて、回転カバー６を作業位置に保持させている。

Claims (38)

1. ケースと、
   ケースの内部に設けられているモーターと、
   モーターの駆動により回転動力を出力する主軸と、
   作業用付属品の締付け及び解除に用いられ、かつ前記主軸に連結される芯体、芯体に対して移動可能に設けられている複数の係合爪、及び芯体の外側を被覆して設けられているクランプカバーを含み、前記クランプカバーと芯体の互いの運動により、前記複数の係合爪を駆動させることで芯体に対して閉状及び開状になっているチャック部と、を含む動力工具であって、
   前記動力工具は、制御装置を更に含み、前記制御装置はケースに対してクランプカバーまたは芯体の位置を操作可能にロッキングし、かつモーターを制御して所定の回転方向に起動させてクランプカバーと芯体の両者の間に互いの運動を生じさせる、ことを特徴とする動力工具。
2. 前記制御装置は、ケースに対して初期位置と作業位置との間を操作可能に運動する制御部材を更に含み、前記制御部材が作業位置に位置するとき、前記制御装置が機能する、ことを特徴とする請求１に記載の動力工具。
3. 前記動力工具は、モーターの回転方向を制御するための切換部材を更に含み、前記制御装置は、制御部材と切換部材との間に連結される第１伝動機構を更に含み、前記制御部材は、初期位置から作業位置に運動して、第１伝動機構により切換部材をトリガーする、ことを特徴とする請求項２に記載の動力工具。
4. 前記第１伝動機構は、主軸の軸方向に沿って運動する１対の切換プッシュブロックと、前記切換プッシュブロックのいずれか１つと摺動可能に係合し、かつ主軸の軸方向と垂直に運動する切換ボタンと、を含み、前記切換プッシュブロックは対称になって切換部材の両側に設けられ、前記切換ボタンは前記切換部材のトリガーに用いられる、ことを特徴とする請求項３に記載の動力工具。
5. 前記制御装置は、制御部材に連結され、かつケースに対して回転する連結部材を更に含み、前記連結部材には１対の第１傾斜面が設置され、前記切換プッシュブロックには、対応する第１傾斜面に当接するプッシュブロックの第１斜面と、切換ボタンに当接するプッシュブロックの第２斜面とがそれぞれ設けられており、前記切換ボタンには、対応するプッシュブロックの第２斜面に当接する１対の切換斜面が設けられている、ことを特徴とする請求項４に記載の動力工具。
6. 前記動力工具は、モーターの起動と停止を制御するスイッチを更に含み、前記制御装置は、制御部材とスイッチとの間に連結される第２伝動機構を更に含み、制御部材は初期位置から作業位置に運動して、第２伝動機構を通じてスイッチをトリガーする、ことを特徴とする請求項２に記載の動力工具。
7. 前記第２伝動機構は、主軸の軸方向に沿って運動するスイッチのプッシュボタンを含み、前記制御装置は、制御部材に連結され、かつケースに対して回転する連結部材を更に含み、前記連結部材には１対の第２傾斜面が設置され、前記スイッチのプッシュボタンには、第２傾斜面と択一的に係合する１対のプッシュボタン斜面が設けられ、前記スイッチのプッシュボタンは前記スイッチのトリガーに用いられる、ことを特徴とする請求項６に記載の動力工具。
8. 前記制御装置は制御部材とクランプカバーとの間に設けられているクラッチ機構を更に含み、前記クラッチ機構は噛合状態と分離状態とを有し、前記制御部材は、初期位置から作業位置に転換して、前記クラッチ機構が分離状態から噛合状態に転換されるように前記クラッチ機構を制御して、クランプカバーの位置をケースに対してロッキングする、ことを特徴とする請求項２に記載の動力工具。
9. 前記クラッチ機構は、クランプカバーに対して固設される第１クラッチユニットと、制御部材に係合する第２クラッチユニットと、を含み、前記第２クラッチユニットは主軸の軸方向に沿って移動して第１クラッチユニットと選択可能に噛合または分離される、ことを特徴とする請求項８に記載の動力工具。
10. 前記第１クラッチユニットと第２クラッチユニットとの間にはストッパ装置が設けられ、前記ストッパ装置はケースに対して固定されており、前記ストッパ装置と第２クラッチユニットとの間には第２弾性部材が設けられている、ことを特徴とする請求項９に記載の動力工具。
11. 前記第２クラッチユニットには複数の収容部が設けられ、第２弾性部材は収容部と１つずつ対応する複数の押圧ばねを含み、前記押圧ばねの少なくとも一部は前記収容部により支持される、ことを特徴とする請求項１０に記載の動力工具。
12. 前記制御装置は、制御部材に連結され、かつケースの内部に位置する伝動部材を更に含み、制御部材は初期位置から作業位置に転換して伝動部材により第２クラッチユニットを駆動して主軸の軸方向に沿って移動させる、ことを特徴とする請求項９に記載の動力工具。
13. 前記伝動部材と第２クラッチユニットとの間にはカム機構が設けられている、ことを特徴とする請求項１２に記載の動力工具。
14. 前記カム機構は、伝動部材に設けられている第１カム部と、第２クラッチセルに設けられている第２カム部と、を含み、前記第１カム部は制御部材の回転作用を介して第２カム部に係合して当接し、かつ第２クラッチセルを主軸の軸方向に沿って運動させる、ことを特徴とする請求項１３に記載の動力工具。
15. 前記第１クラッチユニットは第１噛合部材を含み、前記第２クラッチユニットは、支持部と、主軸の軸方向に沿って摺動可能に前記支持部に設けられている第２噛合部材と、を含み、前記第２噛合部材は第１噛合部材に選択可能に噛合または分離される、ことを特徴とする請求項９に記載の動力工具。
16. 前記第２噛合部材と支持部との間には第１弾性部材が設けられている、ことを特徴とする請求項１５に記載の動力工具。
17. 前記第１噛合部材はリングギヤとして設けられ、前記第２噛合部材はリングギヤに噛合可能な複数の係止ピンを含み、前記支持部は係止ピンに１つずつ対応する複数の位置制限孔を含み、前記係止ピンの少なくとも一部は対応する位置制限孔内に収容されており、前記第１弾性部材は位置制限孔に１つずつ対応する複数の押圧ばねを含み、前記押圧ばねは対応する位置制限孔内に完全に収容されて係止ピンに当接する、ことを特徴とする請求項１６に記載の動力工具。
18. 前記クラッチ機構は、クランプカバーに対して固設されている第１クラッチユニットと制御部材に係合するクラッチモジュールとを含み、前記クラッチモジュールは主軸の軸方向に沿って移動して第１クラッチユニットに選択可能に噛合または分離される噛合部材とクラッチ部材とを含み、前記クラッチ部材は主軸の軸方向に沿って移動して、選択可能に噛合部材に噛合または分離される、ことを特徴とする請求項８に記載の動力工具。
19. 前記制御部材とケースとの間には弾性装置が設けられ、前記弾性装置は制御部材のために作業位置から初期位置に復帰する弾性力を提供する、ことを特徴とする請求項２に記載の動力工具。
20. 前記制御装置は、制御部材とクランプカバーとの間に設けられているクラッチ機構を更に含み、前記クラッチ機構は噛合状態と分離状態とを有し、前記制御部材は作業位置から初期位置に復帰されており、前記クラッチ機構は噛合状態から分離状態に転換してケースに対するクランプカバーのロッキングを解消する、ことを特徴とする請求項１９に記載の動力工具。
21. 前記制御装置は、制御部材とクランプカバーとの間に設けられているクラッチ機構を更に含み、前記クラッチ機構は噛合状態と分離状態とを有し、前記動力工具は前記クラッチ機構に選択可能に噛合または分離される保持機構を更に含み、前記制御部材は初期位置から作業位置に転換され、前記クラッチ機構は噛合状態で保持機構と噛合して前記制御部材を作業位置に保持させる、ことを特徴とする請求項２に記載の動力工具。
22. 前記制御部材とケースとの間には弾性装置が設けられており、クラッチ機構が分離状態になったとき、前記クラッチ機構は保持機構から分離され、前記弾性装置は制御部材のために作業位置から初期位置に復帰する弾性力を提供する、ことを特徴とする請求項２１に記載の動力工具。
23. 前記制御部材は初期位置と作業位置との間でケースに対して回転し、前記制御部材の回転軸線は主軸の中心軸線に平行または共線的である、ことを特徴とする請求項２に記載の動力工具。
24. 前記作業位置は第１作業位置と第２作業位置とを含み、
    制御部材が第１作業位置に位置するとき、前記制御装置は予め設定された第１方向にモーターの起動を制御しており、
    制御部材が第２作業位置に位置するとき、前記制御装置は第１方向と相反する第２方向にモーターの起動を制御する、ことを特徴とする請求項２に記載の動力工具。
25. 前記第１作業位置と第２作業位置とは、対称になって初期位置の両側に設けられている、ことを特徴とする請求項２４に記載の動力工具。
26. 前記動力工具は、モーターの回転方向を制御するための切換部材と、モーターの起動と停止を制御するためのスイッチと、を更に含み、前記制御部材は初期位置から作業位置に運動する過程で、前記制御装置はケースに対してクランプカバーの位置をロッキングし、切換部材をトリガーし、最後にスイッチをトリガーする、ことを特徴とする請求項２に記載の動力工具。
27. 前記制御装置は、制御部材とクランプカバーとの間に設けられているクラッチ機構を含み、前記作業位置は、第１の位置、第２の位置、及び第３の位置を含み、
    制御部材が初期位置に位置するとき、前記クラッチ機構は分離されており、
    制御部材が第１の位置に位置するとき、前記クラッチ機構は噛合されてクランプカバーの位置をケースに対してロッキングさせており、
    制御部材が第２の位置に位置するとき、前記切換部材はトリガーされており、
    制御部材が第３の位置に位置するとき、前記スイッチはトリガーされる、ことを特徴とする請求項２４に記載の動力工具。
28. 前記第１の位置、第２の位置、及び第３の位置は、それぞれ２つを含み、前記第１の位置、第２の位置、及び第３の位置は、それぞれ対称になって初期位置の両側に設けられている、ことを特徴とする請求項２５に記載の動力工具。
29. 前記動力工具は２種類の操作モード、即ち、制御部材を操作してチャック部を締付け及び解除する自動モードと、クランプカバーを操作して芯体に対して運動させる手動モードと、を含む、ことを特徴とする請求項２に記載の動力工具。
30. 制御部材を操作して初期位置から作業位置に運動させるステップと、その後、制御部材を解除するステップと、を含む、ことを特徴とする請求項２に記載の動力工具の作業用付属品を迅速に締付ける操作方法。
31. 前記制御部材を初期位置から作業位置に運動させる操作は、前記制御部材を回転させることである、ことを特徴とする請求項２８に記載の動力工具。
32. 前記制御装置は、開始状態または作業状態を操作可能に選択する制御部材と、プロセッサと、制御部材状態検出回路と、駆動制御回路と、を含み、前記制御部材状態検出回路は制御部材の物理的な状態パラメータを検出し、プロセッサは検出された物理的な状態パラメータに基づいて該物理的な状態パラメータに対応する制御信号を送信し、駆動制御回路はプロセッサからの制御信号を受信してモーターを制御して所定の回転方向に起動させる、ことを特徴とする請求項１に記載の動力工具。
33. 前記制御部材は、ケースに対して移動可能に設けられ、かつ前記開始状態と作業状態とに対応する初期位置と作業位置との間を運動し、前記制御部材状態検出回路は制御部材の位置検出に用いる第１センサーを含む、ことを特徴とする請求項３０に記載の動力工具。
34. 前記第１センサーは少なくとも２つのホールセンサーを含む、ことを特徴とする請求項３１に記載の動力工具。
35. 前記制御装置は前記モーターの荷重パラメータの測定に用いる第２センサーを更に含み、プロセッサはセンサーにより検出されたモーターの荷重パラメータと予め設定された値とを比較演算し、検出されたモーターの荷重パラメータが予め設定された値より大きい場合、モーターを制御して停止させる、ことを特徴とする請求項３１に記載の動力工具。
36. 前記制御部材は信号スイッチとして設けられており、信号スイッチがトリガーされたとき、電気信号を生成してプロセッサに伝達し、プロセッサは該電気信号に応じてモーターを制御して所定の回転方向に起動するように制御する、ことを特徴とする請求項３０に記載の動力工具。
37. 前記制御装置は前記クランプカバーまたは芯体に係合する電磁石装置を更に含み、前記プロセッサは前記信号スイッチのオン信号を受信した後、前記電磁石装置の通電を制御してクランプカバーまたは芯体の位置をケースに対してロッキングする、ことを特徴とする請求項３４に記載の動力工具。
38. 前記動力工具は、モーターの回転方向を制御するための切換部材と、モーターの起動と停止を制御するための引き金と、を更に含み、プロセッサは切換部材の位置信号に基づいてモーターに対して所定の方向に回転するように制御し、プロセッサは引き金の位置信号に基づいてモーターの起動と停止を制御する、ことを特徴とする請求項３０に記載の動力工具。