JP4264349B2 - スクリュードライバビットを含む工具用のチャック - Google Patents

Description

本発明は、多角形部分を具備するスクリュードライバビットを含む工具のためのチャックに関する。当該チャックは、当該多角形部分を挿入するための多角形空洞部を有し、その多角形空洞部の壁が押圧片を設置する窓を具備し、当該押圧片は挿入方向へ変位可能であって、挿入された多角形部分を引き抜き力に抗して固定するために当該多角形部分を挿入方向に垂直な方向に押圧する。この押圧片による押圧は、窓の外側の作動素子によって行われ、その際に当該作動素子は固定位置にある。そして、当該作動素子の開放位置では、固定用の多角形部分を引き抜けるように上記押圧片が多角形空洞部から抜け出て横に移動することができる。

このようなチャックは、既に特許文献１でも知られている。特許文献１では、押圧片がボール形状に形成されて窓内に設置されている。押圧片は多角形部分の面の一つに対応付けられ、挿入方向に移動することができる。この場合の窓は、空洞部の壁に挿入方向に延びるスロットの形態である。窓の外側では、傾斜側面によりボールに対して作用する作動素子によりスロットが閉じられる。作動素子は、滑りブシュの形態であって、作動方向にスプリング作用により付勢されている。ビットの多角形部分がこのチャックへ挿入されると、ビットの後端側に配置された環状傾斜部が窓内において挿入方向へとボールを変位させる。この場合、ボールが作動素子を形成する作動スリーブの斜面に沿って移動して多角形空洞部から外側方向へ移動することにより、空間断面の大きさを増大させる。最終的に、ボールはビットの後縁を越えて移動し、多角形部分の多角形の面上に載置される。ビットが挿入方向と反対方向への引っ張り作用を受けると、ボールが、一方では作動スリーブの斜面上を、他方では多角形部分の側面上を転がる。これら２つの面は、互いにくさびの関係となるように設置されている結果、固定手段を実現する。
独国特許発明第29 34 428 C2号明細書

この固定機構は、ビットが上方へ向きかつ窓の後部にあるボールが多角形部分と作動スリーブの斜面との間に自由に留まるときには、機能しないという欠点がある。

従来技術はまた、ラッチ・ボール機構を開示しており、この機構では、ボールが窓状切欠き内に配置されている。この窓状切欠きは作動スリーブ内に形成され、その延長部分が挿入方向においてほぼボール直径に相当する。これにより、ボールは、ビットの挿入方向に対してほぼ垂直な方向にのみ変位可能となる。そして、ボールは、作動スリーブの傾斜側面により占有的にその閉塞位置へと押し入れられる。このチャックの場合、ボールがビットの角切欠き部へと入り込む。従って、多角形部分の面ではなく角と係合する。このチャックの場合、ビットを挿入するために作動スリーブを開放位置へと変位させなければならない。

本発明の目的は、機能的に有利な方式で汎用型のチャックを改良することである。

上記目的は、請求項１に記載する発明により実現される。請求項１に係る発明は、押圧片が、挿入方向と反対方向へ付勢する押圧スプリングの作用を受けるという事実に基づくものである。そして、押圧スプリングの付勢方向と反対方向への変位に対して、押圧片は多角形空洞部から抜け出て横移動できる。本発明の主題は、請求項１の主題を好適に発展させると同時に、上記目的の技術的解決手段を分けるために複数の請求項に記載される。

本発明では特に、押圧片を丸形片とすることを提示する。特に、ボールとすることができる。押圧片は、従来技術で原理的に公知のように、作動素子を形成する作動スリーブの傾斜した内壁により作動されることが可能である。

窓は、好適には、空洞部の多角形の複数の角の一つと対応付けられる。これにより、押圧片がビットの多角形の角切欠き部へと入り込むことができる。しかしながら、角切欠き部のないビットでは、押圧片により単に角と当接するに留まる場合もある。丸形片の直径を適切に選択することにより、それは角切欠き部の周囲エッジにより形成される角切欠き部のポイントにのみ収容される。角切欠き部は一ポイントに合致する。よって、真の点状支持が実現される。

これらの幾何学条件は、特に、丸形片の半径が角切欠き部の幅に相当するときに成立する。また、作動素子が、復帰スプリングの力に抗して固定位置から開放位置へと変位することも可能である。ここで、復帰スプリングの作動方向が押圧片に作用する押圧スプリングの作動方向に一致する場合が好適である。そのとき、２つのスプリングは、挿入方向と反対方向に作用する。

押圧片は、従来技術で原理的に知られるように、搬送用肩状支持部を用いて窓内に保持してもよい。この場合、押圧片は、上記の多角形部分の角切欠き部内へ突き出るような深さまで空洞部内へ入り込める。特に好適な形態では、窓が、角切り欠き部と並ぶ位置に設けられることにより、ビットすなわち多角形部分の後端面が多角形空洞部の底面に対して係合する。

市販の入手可能なビットがチャックの多角形空洞部内へ押し込まれると、ビットの後端面に面取りにより形成された環状斜面が、押圧片を形成するボールを挿入方向に変位させ、その結果、ボールが押圧スプリングを圧縮させると共に作動スリーブの傾斜した内面に沿って転がる、すなわち滑る。この場合、ボールは、空洞部の軸方向のみに変位するのではなく、軸方向に垂直な方向へも、すなわち空洞部から出て外側方向へも変位する。このようにして、ビットの挿入のための空間断面の大きさが増す。

一般的に評価できる技術水準においても云えることであるが、ビットは、最終的にボールの下方を通って、例えば空洞部の底面上にビットの後端面が当接するまで押されることができる。ビットの多角形部分の角と、作動スリーブの傾斜内壁との間の間隙はくさび形空間を形成しており、挿入方向と反対方向にテーパ（傾斜）が設けられているが、押圧スプリングはこの空間内にボールを押し込む。こうしてボールは、押圧スプリングにより固定位置に保持される。そして、ボールが角切欠き部に位置しているかあるいは単に多角形部分の角上に載置されているかに関わらず、ビットが引っ張り力を受けた場合、ボールには間隙の方向へ変位しようとする傾向が生じる。これにより、固定力が増大する。

押圧片を自由にするためには、作動スリーブを開放位置へ移動する。この結果、くさび形の間隙が広げられる。そして、ボールは、挿入方向に対して垂直に横方向に移動することができる。ボールが、例えば、角切欠き部に位置していた場合、ボールは角切欠き部から外へ抜け出ることができる。ボールが、単に多角形部分の角上で固定作用により支持されていた場合は、作動スリーブの変位により固定作用が取り除かれる。

本発明の構成によれば、ビットの多角形部分に角切欠き部がある場合にも、角切欠き部がない場合にも、チャックがビットを確実に保持することができるという利点があり、これはチャックとそのボールを用いて行われる。

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態を説明する。チャック１は、多角形挿入部（図示せず）を有する。この多角形挿入部は、電動スクリュードライバ又は所与の他の動力工具をチャック内へ挿入するためのものである。チャックの把持部の裏側において、チャックは多角形空洞部３を有する。挿入方向Ｅへ向かって、六角形断面を具備する多角形空洞部３内へ、同じ断面を具備するビットの多角形部分２を挿入することができる。多角形空洞部３の深さは、ビット２の多角形部分の後端面が空洞部底面に対して係合できるような深さとなるように選択してもよい。多角形空洞部３は、断面多角形の１又は複数の角の領域に窓５を設けている（図２参照）。多角形空洞部３の周方向における窓５の幅は、押圧片を形成するボール６よりもわずかに大きいのみである。挿入方向Ｅにおいて、窓５は延長部分を具備し、その長さはボールのサイズ、すなわちボールの直径よりかなり大きく、２倍以上である。一方、この方向に作用する押圧スプリング８は、窓５の狭い方の壁で支持され、ボール６に対して作用する。押圧スプリング８の付勢方向は、挿入方向Ｅと反対方向である。これにより、ボール６が挿入方向Ｅへ変位すると、押圧スプリング８を圧縮することになる。

ビットを挿入していないときは、ボール６は、窓５の開口側の挟壁５’に対して当接している。多角形空洞部３の中心に向かう方向においては、ボール６は、窓５の縦壁に沿って延びる一対の搬送用肩部により保持されており、これらの搬送用肩部は、ボールの直径よりわずかに小さい間隙で互いに離間している。反対方向においては、ボール６は、作動スリーブ７により保持されている。作動スリーブ７は、傾斜内壁９を具備する。この傾斜内壁９は回転対称形状であり、これにより作動スリーブ７は、チャック１の多角形空洞部３を形成する部分の周りで回転することができる。ボール６の直径は、多角形空洞部３の壁の厚さよりも大きい。傾斜内壁９と、窓５があるために中断している多角形の角の想像上のラインとの間には、くさび形の間隙が形成される。そして、この間隙には、挿入方向Ｅと反対方向にテーパ（傾斜）が設けられる。このテーパ領域においては、間隙状の空間の広がりは、ボール６の直径よりも小さい。これによりボール６は傾斜内壁９の作用を受け、領域に沿って多角形空洞部３内へ入り込むことができる。一方、この間隙の幅広領域においては、間隙状の空間の広がりは、ボール６の直径より大きいか少なくとも等しい。これによりボール６は、作動スリーブ７の対応する変位と相俟って多角形空洞部３から抜け出ることができる。

多角形空洞部３からのボール６の移動には２つの方法がある。一つは、ボール６が挿入方向に変位することにより、ボール６が傾斜内壁９に沿って滑る又は転がる場合である。これは、押圧スプリング８の圧縮に関係する。もう一つは、多角形空洞部３からボール６が出る動きが、挿入方向Ｅと反対方向に作動スリーブ７が変位することにより起きる場合である。この場合、傾斜内壁９が、復帰スプリング１０の圧縮を伴って多角形空洞部３の開口部の方向へ変位する。復帰スプリング１０は、作動スリーブ７を固定位置に保持するものである。

このチャック１は、次のように機能する。ビットを挿入しないときは、ボール６が図３に示す位置にある。そして、ビットを多角形空洞部３内へ挿入したとき、多角形部分２の後端面にある傾斜１３が、ボール６を挿入方向に変位させる。すると、ボール６は、静止したままの作動スリーブ７の傾斜内壁９に沿って滑り、押圧スプリング８はこの過程で圧力を受ける。ボール６は、多角形空洞部３から抜け出て、多角形部分２の多角形の角を滑らせることができるように十分な程度まで動く。この状態は、図５に示されている。図示の通り、ボール６は、窓５の挟壁５’から離れていることがわかる。押圧スプリング８は、ボール６を多角形部分２の多角形の角と傾斜内壁９との間の固定位置に保持する。そして、ビットが引っ張り力を受けた場合、固定動作が強化される。

ビットをチャックから取り外そうとするときは、作動スリーブ７が、挿入方向Ｅと反対方向の開放位置へ変位しなければならない。これは、図４に示されている。このときボール６は、瞬間的に窓５の挟壁５’に対して作用する位置へと変位する。その後、ボール６は、挿入方向Ｅと垂直な方向に横に移動することができる。十分な空間の遊びがあるので、ビットを多角形空洞部３から引き抜くことができる。

図６は、多角形部分２が角切欠き部１１を具備するビットを多角形空洞部３へ挿入した変形例を示している。このとき、ボール６は、窓５の挟壁５’に当接しつつ、角切欠き部１１内へ突き出ることが可能であり、これにより、一方の側で傾斜内壁９の作用を受けると共に、ビットの引き抜きを妨げる手段を形成するために角切欠き部１１内へいわば積極的にロックする方式で突き出る。この場合も、作動スリーブ７を何ら動かすことを必要とせず、ビットを挿入することができる。なぜなら、この場合も、ボール６は、図７に示した方式で、多角形部分２の後端面にある傾斜１３により変位させられるからである。

この変形例の場合も、作動されることによりボールが自由になる。すなわち、作動スリーブ７が挿入方向Ｅの反対方向へ変位することによりボールが自由になる。そのときボールは、挿入方向Ｅに垂直な方向に角切欠き部１１から抜け出ることができる。

以上に開示された全ての特徴は（それ自体）本発明に関連する。関係する／添付する優先書類（先願の複写物）の開示内容は、本願の請求項にこれらの書類も特徴を統合させる目的で本願の開示に全て含まれるものとする。

多角形空洞部の領域の部分切り欠いたチャックの側面図である。 ラインII−IIに沿った断面図である。 図１のIII−IIIで示す部分を詳細に示す拡大図であり、固定位置に位置しているがビットが挿入されていない作動素子を示している。 図３と同様の図であり、作動素子が開放位置へ変位し、ビットが挿入されている。 図３と同様の図であり、作動素子が固定位置へ変位し、ビットが挿入されている。 図５と同様の図であり、所与の領域において、押圧片がビットの角切欠き部内に入り込んでいる。 図３と同様の図であり、ビットが挿入されると、押圧片がビットの面取りした後端面の縁を乗り越えて横に移動することを示している。

符号の説明

１ チャック
２ 多角形部分を具備するスクリュードライバビットを含む工具用のチャック ３ 多角形空洞部
４ 壁
５ 窓
６ 押圧片
７ 作動素子（作動スリーブ）
８ 押圧スプリング
９ 傾斜内壁
１０ 復帰スプリング(６)
１１ 角切欠き部

Claims (7)

1. 多角形部分(２)を具備するスクリュードライバビットを含む工具用のチャック(１)であって、前記多角形部分(２)を挿入するための多角形空洞部(３)を有し、前記多角形空洞部(３)の壁(４)に設けた窓(５)には押圧片(６)が設置され、前記押圧片(６)は挿入方向(Ｅ)へ変位可能であると共に前記挿入された多角形部分(２)を引き抜き力に抗して固定すべく該多角形部分(２)を前記挿入方向(Ｅ)に垂直な方向に押圧し、該押圧片(６)による押圧は、前記窓(５)の外側に位置して復帰スプリング(１０)により固定位置に保持される作動素子(７)の傾斜内壁(９)により行われ、前記作動素子(７)の開放位置においては、前記押圧片(６)が前記多角形空洞部(３)から抜け出て横に移動することにより前記多角形部分(２)を引き抜くことが可能となるところのチャック(１)において、
   前記多角形部分（２）を挿入するときに、該多角形部分に押されて前記押圧片(６)が該挿入方向(Ｅ)へ変位することにより、該押圧片(６)により押されて圧縮される押圧スプリング(８)を有し、かつ、該圧縮された押圧スプリング(８)は該押圧片(６)を挿入方向と反対方向に付勢することにより該多角形部分(２)と前記傾斜内壁(９)との間に保持し、
   前記多角形部分（２）を取り外すべく前記作動素子(７)を前記復帰スプリング(１０)の力に抗して前記挿入方向と反対方向に前記固定位置から前記開放位置へと変位させたときに、前記押圧片(６)が、前記挿入方向(Ｅ)と反対方向に付勢する前記押圧スプリング(８)の作用を受けて、該押圧スプリング(８)の付勢方向に変位する際に多角形空洞部(３)から抜け出て横に移動可能となることを特徴とするスクリュードライバビットを含む工具用のチャック。
2. 前記押圧片(６)が丸形片であることを特徴とする請求項１に記載のスクリュードライバビットを含む工具用のチャック。
3. 前記押圧片(６)がボールであることを特徴とする請求項１又は２に記載のスクリュードライバビットを含む工具用のチャック。
4. 前記押圧片(６)が、前記作動素子(７)を形成する作動スリーブの傾斜内壁(９)の作用を受けることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のスクリュードライバビットを含む工具用のチャック。
5. 前記窓(５)が、前記多角形空洞部(３)の複数の角の一つと対応付けられることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のスクリュードライバビットを含む工具用のチャック。
6. 前記窓(５)が、前記挿入方向(Ｅ)に延びるスロットとして形成されることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のスクリュードライバビットを含む工具用のチャック。
7. 請求項１〜６のいずれかに記載の工具用のチャック ( １ ) と、多角形部分 ( ２ ) を具備するスクリュードライバビットとの組合せであって、
   前記スクリュードライバビットの前記多角形部分 ( ２ ) が、多角形の複数の角の少なくとも一つに設けた角切欠き部 ( １１ ) を有し、
   前記工具用のチャックの前記窓 ( ５ ) が、前記スクリュードライバビットの前記角切欠き部 ( １１ ) と並ぶ位置に配置され、かつ、前記押圧片 ( ６ ) が前記窓 ( ５ ) を通して前記角切欠き部 ( １１ ) 内へ突き出ることが可能であることを特徴とする、工具用のチャックとスクリュードライバビットとの組合せ。

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