JP4478152B2 - 調節可能なトルク制限クラッチを備えたドライバー - Google Patents

Description

本発明は、取っ手からドライバーシャンクへのトルクの伝達が妨げられない、前もって選択された最大トルクを選択するための装置を備えた、ネジ締め工具に関する。

トルクを伝達するための装置を備えたネジ締め工具は、手回しドライバー及び電動ネジ締め工具の分野で、様々なシステムにおいて知られている。トルクがユーザーの手からネジ締め工具の取っ手を介してドライバーブレードのシャンクへと伝達されるこのようなシステムが、本発明の性質に属していることは特に興味深い。本発明によるシステムと関連付けて考慮しなければならないシステムを、その構成と機能の点につき以下に示す。

特許文献１による調節可能なトルク制限装置を備えたドライバーは、トルクを伝達する金属製の連結部の構造が複雑である。取っ手において、回転可能なシャンクが支承されており、その一方の端部区間は、その横断面が六角形に成形されている。この端部区間は、六本の指の形状をした縦方向の金属スリーブの端部区間により取囲まれている。この金属スリーブはシャフトに対して回転できる。指の形状をした端部区間は、各々六角形のシャフト区間の六つの平坦部の一つに接触し、かつそれに対してバネ力を加える。指の形状をした端部区間は、縦方向に調節可能なカラー形状の部材により取囲まれ、かつ半径方向の力を指の形状をした端部区間に加え、この力により指の形状をした端部区間は六角形のシャフト区間の平坦部に押圧される。シャンクが、指の形状をした端部区間を備えたスリーブに対して回転し、これによりトルクの伝達が妨げられる以前には、カラー形状の部材が、指の形状をした端部区間の端部に対して接近している程、六角形のシャフト区間に加えられる半径方向のバネ力は強くなり、取っ手からシャンク内に伝達するトルクは高くなる。このトルク制限装置の生産は、生産コストが高い。所望のトルク制限を調節するために、取っ手の一部を分解しなければならない。したがって、様々なトルク値に調節する必要がある場合、このシステムは使用上実用的ではない。

特許文献２には、基本的に圧縮バネによる軸方向負荷の下にあるスラスト玉軸受けとスラストころ軸受とから成るシステムが開示されている。玉ところは、ディスク間に設置され、かつキャビティー内に配置されている。一方のディスクはトルク入力部材と連結し、もう一方のディスクは装置のトルク出力部材と連結している。トルクが特定の調節された値を超えると、外周方向への力は、バネにより作用し、かつ座内の玉ところを保持している軸方向力よりも大きい。玉ところは、座から出てきて、ディスクは互いに回転し、トルクの伝達は妨げられる。

特許文献３には、トルク伝達装置が、連結部材としてのディスク状端部区間を備えた第一シャンクから成るシステムが記載されている。その前面は外周方向に波状外形を備えている。さらに第二シャンクは、連結部材としてのディスク状端部区間を有しており、このディスク状端部区間は第一シャンクの端部と係合している同じ外形を備えている。圧縮バネ、複数のカップバネ、あるいはコイルバネにより、軸方向の力が第一シャンクにかかる。トルクが二つの係合する連結部材間の摩擦力よりも大きいと、これらの部材は互いに回転し、トルク伝達は妨げられる。

特許文献４から、伝達トルクを制限するための装置を備えたドライバーが知られている。取っ手とドライバーシャンクの間の連結部は、縦方向の短いスロットがカットされる管状の金属部品から成る。小さい玉は、キャビティーが形成されるディスク状連結部材間に位置している。ディスク状連結部材は、圧縮バネの軸方向負荷の下にある。連結部材の主要部の一部と共に、玉はシャフト管のスロット内に達する。トルクがバネの圧力により与えられる調節された値を超えると、玉はその座から出てきて、シャフト管内のスロット内に押圧され、トルクの伝達は妨げられる。この構造は、特許文献２で記載されたような構造に基本的に一致している。特許文献４による装置の製造は、装置が高精度の金属部品でできているのでコストがかかる。

特許文献５に記載されているようなトルク制限装置を備えたドライバーにおいて、シャフトは取っ手内で支承されており、前記シャフトは、取っ手内の空洞部の内側端部面に軸方向力を伝達するための球状端部面を有している。シャフトの端部区間は、拡がったキノコ状である。拡がった端部区間は、その端部面に相対する側において、外周方向に歯車外形を備えている。この歯車外形は、ソケットの後方端部面内に形成された相当する形状の歯車外形内に係合し、ソケットは軸方向に可動であるように取付けられ、かつシャフト上で回転可能である。このソケットは、その外周方向に縦方向のフルート状体により外形を規定されており、このフルート状体は、取っ手内の空洞部の表面から半径方向に延びている歯車状のリブにより係合されている。これらのリブを介して、トルクは取っ手からソケット内へ伝達される。圧縮バネは空洞部の前方区間内で組立てられ、かつ軸方向力をソケットに作用させる。ソケットとシャフトの拡がった端部区間が係合する歯車の歯の側面は、一外周方向に傾斜しており、かつ他の縦方向でシステムの縦方向軸線に対して垂直になっている。傾斜した側面の方向で、特定のバネ力を調節することにより決定されるトルクに比べて高いトルク負荷が加えられると、ソケットの歯は、キノコ状のシャフト端部内の歯車外形の側面において摺動し、歯車外形から離れ、互いに対して回転する。これにより、取っ手からシャフトへのトルク伝達は妨げられる。

このシステムの短所は、バネの軸方向力が取っ手内において、シャフトの端部面を介して空洞部の端部面まで案内されることである。この軸方向力は、ユーザーの手から取っ手内に向けられる軸方向力により重ね合わされる。結果として、シャフトの端部面と空洞部の表面との間には比較的大きな摩擦が存在する。取っ手内のシャフトの端部面と空洞部の表面との間における摩擦に関して、トルクの伝達が妨げられるトルクの値は、バネの軸方向力と同様に、手の軸方向力によっても影響される。したがって、所望のトルク制限は、
所望の許容差を使用せずに維持することができない。この装置の主要部分が、射出成形により合成樹脂材料で製造されているのは有利である。しかしながら、比較的低トルクしか伝達できないことは不利である。高トルクでは、重要部品の塑性変形が生じ、それによりシステムの機能的な精度はこれ以上受け入れられない程度まで下がる。

前に少し説明したようなトルク制限装置の一部は、製造面でのコストが高い。なぜなら、それらの装置は構造が複雑でかつ切断加工、旋盤加工、フライス加工、穴あけ加工等により形成された金属部品でできているからである。特定のトルクの調節を容易に行うことはできないし、あるいは機能的精度が満足できるものではない。目下のところ、伝達されるトルクのための制限を容易に調節することができる装置を備えたドライバーに対する要求が増している。このようなネジ締め工具のための用途は、工作機械における炭化タングステンの抜き板（ｃｕｔｔｉｎｇ ｐｌａｔｅ）の固定、及び電子部品あるいは合成樹脂部品の組立てである。低価格に関する要求は、この類のネジ締め工具の場合の増加する要求に対応している。
米国特許第５７４６２９８号明細書 ドイツ国特許出願公開第２６４７９９６号明細書 ドイツ国特許出願公開第２４２７３５２号明細書 ドイツ国特許出願公開第１０１４３１８１号明細書 欧州特許公開公報第１０９２５１０号明細書

本発明の課題は、比較的低コストで製造が可能であり、このような工具が使用可能で、かつほとんどの用途をカバーしているトルク負荷で使用でき、簡単に調節できるか、あるいは設定でき、長時間の使用にわたり、所望のトルクに対して高精度で機能する先に挙げた類の工具を開発することにある。

本発明は、トルクを入力するための取っ手とトルクを出力するためのドライバーシャンクを有するドライバーを提供し、トルクはトルク制限装置を介して、取っ手からシャンクに伝達されている。

前記トルク制限装置は、その長さに渡り延びているその表面に歯備えた管状のドライブシャフトに組立てられた二つの連結部を備えている。連結部の間には、圧縮バネが配置され、両連結部に軸方向の力を作用させている。連結部は、各々相対する側で歯／有歯部により互いに係合している二つの円筒形のソケットを備えている。第一ソケットは、その外面の歯により取っ手と回転不能に連結している。その孔の中において、ドライブシャフトにより、孔の外面の歯に接触しているドライブシャフトの歯の山は回転することができる。第二ソケットは、軸方向の移動が可能であるように、遊びを有する孔の中で、半径方向の有歯部によりドライブシャフトに回転不能に連結している。

圧縮バネを介して加えられる力により、取っ手から第一ソケットを介して伝達されるトルクが、第一及び第二ソケットの歯の付いた正面間の摩擦よりも大きくなるまで、第一及び第二ソケットの歯は互いに係合している。このような点において、歯は互いに摺動し、それにより第二ソケットがバネ力に抗して軸方向に移動する。この移動により、取っ手からドライブシャフトへのトルクの伝達は妨げられる。第一及び第二ソケットの正面側の歯の外形は、歯の側面が、ネジを締めるための回転方向で、角度αで傾斜しているように構成されている。歯の縁部は、わずかに丸みを付され、歯のネジ山は平にされるかあるいは丸みも付されている。ネジの緩める回転方向での歯の側面は、装置の縦方向軸線を含めた半径方向平面に対して０°の角度で配置されている。この方向においては、規定されたトルクを調節したり維持したりする必要は全くない。さらに０°の側面角度では、シャフトとネジが互いに回転した後、二つのソケットが再度係合位置内に入ると、シャフトとネジがネジを緩める方向に回ることは回避される。

所望のトルクリミットに設定するために、後方連結部を調節部材により軸方向に移動させることができる。この調節部材は、その正面側で第二ソケットの後方側と接触しており、かつドライバーあるいはキーを使用して、取っ手の後方端部すなわちキャップの外側から回すことができる。調節部材の正面側は、一般的に螺旋状に傾斜した面を有するフランジとして構成されている。第二ソケットの後方面は、二つの傾斜した面が、接触面を形成するように、補完的な形状を有している。傾斜した接触面を介して調節部材を回すことにより、前方連結部から後方連結部までの間隔を変更することができ、それにより二つの連結ブ間のバネの予張力が変化する。その結果、このことにより第一ソケットの歯と第二ソケットの歯の間の摩擦の値が変化する。調節部材のフランジとキャップの内側面との間に、調節ディスクが設けられ、この調節ディスクはその正面側に歯を有している。調節ディスクはさらにその外周面に歯を有しており、この外周面の歯により、正面側の歯は取っ手と回転するように連結している。調節部材のフランジの後方側は、調節ディスクの歯に適合する歯を有している。歯の付された面はどちらもバネ力により互いに押圧されている。この押圧力により、調節部材が回ると、外周方向での調節部材の正常位置は、調節された通りに保持される。調節部材はその後方側でピンを備え、このピンは取っ手のキャップの孔において支承され、かつキャップの外側面に達する。ピンの端部面には、キャップの外側面に付されている目盛りに対応する目盛り標識がある。キャップ面の目盛りに対するピンの端部面における目盛り標識の位置が、調節されたトルクの値を示す。

ドライブシャフトは、空洞部を備え、この空洞部は、縦方向（軸方向）で、六角形のシャンクを備えた交換可能なドライバーブレードあるいはナットセッターブレード収容するための六角形の横断面輪郭形状を有している。好ましい実施形態において、ドライバーシャンクは、ドライブシャフトの端部に隣接して延びている。他の実施形態において、ドライブシャフトは、交換可能なネジ締め工具インサートを収容するためのチャックを備えている。

さらにドライブシャフトを回すことにより、ドライバーブレードも回る。歯付きシャフトの後方短部は、調節部材における孔内で軸方向に支持されている。この構造により、ネジ締め工具を使用する際、ユーザーの手から取っ手及びキャップに軸方向に作用する力は、調節ディスクと調節部材を介してドライブシャフトに伝達される。どのような手の力によっても圧縮バネに負荷はかからない。したがって、圧縮バネの力は影響を受けず、二つの連結部にだけは作用するが、歯付きシャフトのアキシャル軸受には作用しない。

本発明を、図を用いて正確に説明する。

図１及び図２に示すように、本発明によるネジ締めネジ締め工具は、非円形の横断面輪郭形状、例えば六角形の輪郭形状を備えたシャンク（１）を備え、このシャンクは、ドライブシャフト（２）内に装着されかつ前記シャンク（１）の歯シャフト端部まで延びている。シャンク（１）はドライバーブレードの一部、あるいはドライバビットもしくはソケット用の保持装置の一部であってもよい。ドライブシャフト（２）は、その周囲で、ほぼ全長にわたる有歯部（２ａ）を備えた外形になっており、その歯は長方形の外形を有しているのが好ましい。一対の第一ソケット（３ａ，３ｂ）は、ドライブシャフト（２）上に組立てられている。その円筒面により、第一ソケット（３ａ，３ｂ）は、取っ手１４内の空洞部の壁と回転可能に接触することにより、トルク制限機構全体の半径方向支承部材としても働く。前記空洞部はキャップ２０により閉鎖されている。ソケットの孔（図５の３ｄ）における内側半径方向有歯部により、第一ソケットは、ドライブシャフト（２）の有歯部（２１）と回転不能に、しかし軸方向で移動可能に係合している。一方の正面側で、第一ソケット（３ａ，３ｂ）は、歯が先端で丸みを付された波状の輪郭形状を備えた有歯部（２１）を有している。有歯部（２１）は、第二ソケット（４，５）の対応する有歯部と噛合う。他方の正面側では、第二ソケット（４）が、長方形の外形を備えた有歯部（４ａ）を有しており、この外形は、取っ手（１４）の空洞部の底部において、適合する外形の有歯部と係合する。圧縮バネ（９）は、二つの連結部（３ａ，３ｂ）の間で予張力を有して取付けられており、かつ二つの座金（１３）に当接している。第二ソケット（５）は、有歯部（２１）に相対する側で螺旋ピッチ端部面（１２）と共に成形されている。この端部面（１２）は調節部材（６）に形成された同じ形のカラー／フランジと接触している。その周囲面において、この第二ソケットは有歯部（５ａ）を備え、この有歯部は取っ手（１４）の空洞部の壁に形成された対応する有歯部（１５）と回転不能に、しかし軸方向で移動可能に係合している。調節部材（６）はフランジの相対する側に精密有歯部（６ａ）を備えている。

ピン（７）は調節部材に形成されており、かつ調節ディスク（８）と取っ手のキャップ（２０）の孔内で支承されている。凹部（１１）は、調節部材（６）を回すための−図示した例では−六角キーが使用できるように、ピン（７）の端部内で成形されている。調節部材（６）とキャップ（２０）の間に調節ディスク（８）が配置されている。調節ディスク（８）は、その外周面に長方形の有歯部（８ａ）を備え、この有歯部は、取っ手（１４）の空洞部内で対応する有歯部に回転可能に係合している。調節部材（６）の精密有歯部（６ａ）は、調節ディスク（８）の後方側内に形成された対応する有歯部と係合する。

調節部材（６）が回転した場合、その傾斜した面は、第二ソケット（５）の対応する傾斜面に接触し、この傾斜面は第一ソケット（３ｂ）と一緒に軸方向に移動し、これにより圧縮バネ（９）の予張力は変化する。取っ手（１４）に加わったトルクは、有歯部（４ａ，１５）により第二ソケット（４，５）内に伝達し、さらに有歯部（２１）により第一ソケット（３ａ，３ｂ）内に、そして第一ソケットからドライブシャフト（２）内へ、さらにシャンク（１）内へ伝達する。

第一ソケットと第二ソケットが互いに回転することにより、シャンク（１）へのトルクの伝達が妨げられるまで、圧縮バネの予張力の和により、どのトルクまで、第一ソケット（３ａ，３ｂ）及び第二ソケット（４，５）の有歯部（２１）が係合したままであるかが決まる。

ドライブシャフト（２）の正面端部にあるクランプ機構（１８）は、ドライブシャフト内に形成された弾性の舌状もしくはサドル状部材（１９）により加えられたバネ力により、ドライブシャフト内に挿入されたシャンクを保持する。他の実施形態において、クランプ機構はドライブシャフト（２）の正面端部を取囲んでいるバンドリングバネを備えている。ドライブシャフトの正面端部の半径方向孔内には小鋼球が支承されており、この鋼球は一方の側でドライブシャフトの空洞部（２ｂ）内に突出し、他方の側では、ドライブシャフトの外側面から突出している。半径方向の力は、バンドリングバネにより鋼球に加えられる。シャンクが空洞部内に挿入されると、鋼球は半径方向で外側に移動し、かつシャンクにクランプ力を加える。

図２は図１と同様な類似の縦断面図であるが、断面図の下半分のドライブシャフト（２）は、その端部までの区間内にあり、挿入されたシャンク（１）がドライブシャフトの端部近くまで延びているのがわかる。

図３は、ドライブシャフト内に交換可能に挿入されたシャンク（１）を備えた実施形態のクランプ機構（１８，１９）だけの、図１の１−１線に沿った横断面図である。シャンクはドライブシャフト内で縦方向に延びている前もって成形された空洞部内で回転不能に支承され、かつドライブシャフト（２）の正面端部でクランプ機構（１８）により保持されている。クランプ機構（１８）は、ドライブシャフトの円筒部分として成形されていて、舌状のもしくはサドル状の弾性部材（１９）を備えており、この弾性部材は、その下側端部によりドライブシャフト（２）の空洞部（２ｂ）に達しており、かつシャンク（１）が空洞部内に挿入されている場合は、半径方向で外側に向かって曲がっている。曲がった弾性部材のバネ力は、その縦方向位置でシャンクを保持する。他の実施形態において、クランプ機構はドライブシャフト（２）の正面端部を取囲んでいるバンドリングバネを備えている。ドライブシャフトの正面端部における半径方向の孔内では、小鋼球が支承されており、この鋼球は一方の側では、ドライブシャフトの空洞部内に突出しており、かつ他方の側では、ドライブシャフトの外面から突出している。半径方向の力は、バンドリングバネにより鋼球に加えられる。シャンクを空洞部に挿入すると、鋼球は半径方向で外側に向かって移動し、かつシャンクにクランプ力を与える。

図４は図１の２−２線に沿った横断面を示す。図からわかるように、第二ソケット（４）の有歯部（４ａ）は取っ手（１４）内において対応する有歯部と係合し、かつ両方の部品が互いに対して回転できないようにして両方の部品を結合する。有歯部（２ａ）を備えたドライブシャフト（２）は、第二ソケット（４）内で回転可能に支承されている。六角形のシャンク（１）を捕捉するための空洞部（２ｂ）も見てとれる。

図５は図１の３−３線に沿った横断面を示している。第一ソケット（３ｂ）は取っ手（１４）の空洞部内で円筒の周囲面により回転可能に支承されていることに注意する。第一ソケット（３ｂ）は内側有歯部（３ｄ）により、ドライブシャフト（２）の有歯部（２ａ）と連結している。同様にして、他の第一ソケット（３ａ）はさらにドライブシャフト（２）と連結しており、かつ取っ手内で支承されている。

図６は図１の４−４線に沿った横断面を示す。第二ソケット（５）は、その有歯部（５ａ）により、取っ手（１４）の有歯部（１５）と連結している。ドライブシャフト（２）は第二ソケット（５）内で回転可能に支承されている。

図７は図１の５−５線に沿った横断面を示す。調節ディスク（８）の有歯部（８ａ）は、有歯部（１５）と連結しており、それにより調節ディスク（８）は取っ手（１４）と固くかつ回転不能に連結している。凹部（１１）を有する調節部材（６）のピン（７）は、調節ディスク（８）内で回転可能に支承されている。

図８によれば、ピン（７）における目盛標識（１６）とキャップ（２０）は、表示の例として示してある。調節可能なトルク値の数字で標識を付された目盛ディスクをキャップに固定することは、使用する場合に適している。

前に説明したように、調節可能なトルク値の範囲は、装置内に挿入されたバネ（９）のバネ特性に依存しており、この範囲はトルク調節システムを校正することにより測定することができる。螺旋状に傾斜した接触面（１２）を備えた調節部材（６）と第二ソケット（５）の構造により、極めて精密な校正を行うことができる。第二ソケット（５）における及び調節部材（６）における接触面（１２）のピッチにより、伝達可能なトルクが、調節部材（６）の回転の特別な角度でどれほど変化するかが決まる。ピッチが小さいと、第二ソケット（５）と第一ソケット（３ｂ）は、調節部材の回転の特別な角度で、小さい間隔によってのみ軸方向に移動する。したがって、圧縮バネ（９）の長さは、この小さい間隔によってのみ変化し、従ってバネの予張力と伝達可能なトルクは、わずかに変化するだけである。

図９と１０は、異なる形状の有歯部（２１ａ，２１ｂ）を備えた連結部を示す。歯が噛み合い面において摺動し始め、離れるトルクは、歯の形状により影響されうる。側面の角度αが、連結部の縦方向軸線に対して大きいと、αが小さい場合と比べて、歯は小さいトルクで摺動し始める。図１０に示すように、左回り方向の場合に、角度αが０°であると、連結部が係合することは全くない。この角度では、回転に対するネジの抵抗が小さいと、ネジが緩める方向に回ることも防止される。

図１１、すなわちネジ締め工具の縦断面図において、第二連結部の第一及び第二ソケット（３ｂ，５）は、調節部材（６）を回すことにより、第一連結部へ向う方向で前方に移動することを示している。このようにして、圧縮バネ（９）はさらに圧縮され、調節部材（６）の傾斜したフランジの低い領域と第二ソケット（５）の傾斜した端部面との間の広い間隙が明らかに見てとれる。ピンの凹部内に挿入されるキーを使って調節部材（６）を回すことにより、前もって決めたトルクを設定して、シャンク（１）内に伝達できる。トルク伝達機構を校正することにより、調節可能なトルク値を見つけることができ、かつ取っ手の端部でスケール（６，７）上に標識を付すことができる。特殊なバネ特性を有する圧縮バネ（９）を選択することにより、所望の調節可能なトルク値が決定できる。さらに、取っ手（１４）からキャップ（２０）を取外し、圧縮バネ（９）を他のバネ特性を備えたバネと交換し、かつ装置とキャップを再組立することにより、様々な範囲の調節可能なトルク値をカバーすることができる。調節部材（６）は、ドライブシャフト（２）の端部（１０）のための軸受としても、特に図２に示すようなスラスト軸受としても役立つ。ドライバー使用時に、軸方向の力は、調節部材（６）から調節ディスク（８）を介してキャップ（２０）内に伝達される。言い換えれば相対する方向で、ユーザーの手から取っ手（１４）へ、キャップ（２０）へ、そしてシャンク（１）へ伝達される。他の実施形態において、シャンク（１）はドライブシャフト（２）内に固く挿入されている。

図１２は、有歯部（２１）の歯の好ましい波状の形状を拡大縮尺で示しており、二つの連結部の第一及び第二ソケットは互いに係合している。図１３では、取っ手（１４）の一実施形態を示しており、この実施形態は硬質合成樹脂材料製のコア取っ手上に射出成形された軟質合成樹脂材料の被覆部（２２）を有している。

本発明による、二つの連結部と他の部材を備えた装置の構造により、公知の装置に比べて高トルクを伝達することができる。なぜなら、様々なトルク伝達部材にかかる特定の負荷が、連結部がただ一つだけの装置に比べてかなり小さいからである。このことは、二つの領域内で、すなわち第二ソケット（４）の正面側面で有歯部（４ａ）を介して、及び取っ手（１４）の内側有歯部（１５）を経由して、第二ソケット（５）の円周面で有歯部（５ａ）を介して、トルクを導入することにより達せられる。さらにトルクは、二つの部材、すなわち二つの第一ソケット（３ａ，３ｂ）を介して、ドライブシャフト（２）に伝達される。

トルク伝達領域あるいは部材における負荷が特に小さいので、シャンク（１）とバネ（９）とワッシャー（１３）を除く装置の部品は全て、射出成形による合成樹脂材料で作ることができる。ポリアミド（ＰＡ）とポリオキシメチレン（ＰＯＭ）は、特に互いに摺動している部品用に適した合成樹脂材料であることがわかった。テフロン^（Ｒ） （ポリテトラフルオロエチレン）を使用したＰＯＭの合成物あるいは摺動性を改善するための基本材料への添加剤は特に有利である。この材料を使用することにより、摺動面の摩擦は著しく減少し、このことは第二ソケット（４，５）の有歯部と係合した第一ソケット（３ａ，３ｂ）の有歯部（２１）においては特に重要である。摩擦の減少により、伝達トルクへの摩擦の影響は減少し、それにより装置の機能面での精度が改善される。

前もって選択される伝達トルクを調節するための装置を備えたドライバーは、整形外科においても使用される。使用後には殺菌しなければならない。乾燥空気殺菌装置内において、温度は１８０℃に達することがある。この温度において、トルク調節装置の部品の変形があってはならない。

特別な実施例において、ネジ締め工具は合成樹脂材料からできており、この合成樹脂材料は２２０℃までの耐熱性及び形状安定性を有する。代替案として、特に歯シャフト（２）、第一及び第二ソケット（３ａ，３ｂ，４，５）、調節部材（６）及び調節ディスク（８）のような部品、あるいはこれらの部品の一部だけは、例えば良質の粉末金属で焼結された部品のような金属、あるいは良好な摺動特性を有する金属ペア（ｍｅｔａｌ ｐａｉｒｉｎｇ）で作られていてもよい。これらの部品は旋盤加工、フライス加工あるいはプレス加工で形成された鋼でできていてもよい。さらに、取っ手（１４）とキャップ（２０）は、金属、たとえばアルミニウム鋳造部品でできていてもよい。最後に、取っ手、キャップ及び装置の他の部品、特にネジ締め工具の使用時の静加重に耐える部品は、ステンレス鋼でできていてもよい。合成樹脂材料品のような寸法で、高トルクを伝達する必要がある場合、あるいは整形外科で使用するために、ネジ締め工具が何の制限もなく殺菌に耐える必要がある場合に、金属品を考慮してもよい。耐久性の必要条件を考慮し、かつ重量を軽減するための人間工学の必要条件をあまり考慮しないで金属取っ手を設計する場合、非円形の外側横断面輪郭部は、コア取っ手の実施例の変形ために好ましくは弾性合成樹脂材料で作られたスリーブを収容することができる。この合成樹脂スリーブの外側輪郭部は、人間工学の要求に合うように成形されている。このスリーブは、コア取っ手から取り出され、かつネジ締め工具を使用した後廃棄される。この実施形態は図１３に示してある。

トルクの調節に関する本発明によるネジ締め工具は有利である。調節ディスク（８）及び調節部材（６）の精密有歯部（６ａ）と協働している第二ソケット（５）の傾斜した後方側面と接触している、調節部材（６）の傾斜したフランジにより、きわめて細かいステップで圧縮バネ（９）の予張力が調節でき、その結果トルク伝達が遮断される前もって選択されたトルクをきわめて精密に調節できる。ネジ締め工具が他のトルク測定工具用の校正手段として使用されるように設計されている場合、傾斜した面（１２）の低ピッチ角度が選択される。したがってトルク値はいっそう精密に調節することができる。

二つの連結部をドライブシャフト（２）に配設することにより、バネ（９）の予張力は両連結部において均等に分配され、接触面が増え、したがって連結部上での特定の負荷は減少する。バネ力はドライブシャフト（２）に軸方向負荷を加えない。これにより、取っ手からトルク調節兼制限装置を介してシャンク（１）に伝達されるトルクに関して、ドライブシャフトのスラスト軸受内の摩擦による影響は回避される。

さらに、本発明によるネジ締め工具の部品は、全て簡単に組み立てることができるので有利である。ネジ締め工具は比較的低価格で製造でき、高精度で働き、かつ寿命が長い。

伝達トルクを制限するための装置を備えたネジ締め工具の縦断面図である。 ドライブシャフト内に挿入されたシャンク端部まで届いている下側半分の、第二の縦断面図である。 挿入されたシャンクが無い状態の、ドライブシャフトにおける、クランプ機構の図１における１−１線に沿った横断面図である。 シャンクが無い状態の、図１の２−２線に沿った横断面図である。 シャンクが無い状態の、図１の３−３線に沿った横断面図である。 シャンクが無い状態の、図１の４−４線に沿った横断面図である。 シャンクが無い状態の、図１の５−５線に沿った横断面図である。 取っ手のキャップを示している後部側からの図である。 第一連結部の第一ソケットと第二ソケット（４；３ａ）、及び第二連結部の第一ソケットと第二ソケット（３ｂ；５）の側面図である。 様々な歯の外形を備えた、第一連結部の第一ソケットと第二ソケット（４；３ａ）、及び第二連結部の第一ソケットと第二ソケット（３ｂ；５）の側面図である。 取っ手とさらに圧縮されたバネ９の正面部における、連結部へ向う方向に移動した後部連結部を示す縦断面図である。 連結部の第一及び第二ソケットの係合面における、歯／有歯部の部分の拡大図である。 軟質プラスチックの被覆を有する取っ手の実施形態を示すネジ締め工具の縦断面図である。

Claims (24)

1. 伝達されるトルクを制限するための調節可能な装置を備えたネジ締め工具であって、前記装置が、軸方向に延びている空洞部を有する取っ手を備え、この取っ手内において、前もって調節されたトルク値を超えると、取っ手からドライブシャフトへのトルクの伝達を妨げるように機構部が配置され、取っ手内の前記空洞部がキャップにより閉鎖されているネジ締め工具において、
   前記機構部が、二つの連結部が組立てられているドライブシャフトを備え、
   前記連結部が、各々互いに相対する側面の有歯部により、互いに係合する第一ソケットおよび第二ソケットから成ること、
   各第一ソケットの内側有歯部が、ドライブシャフトの外周面で有歯部に回転不能に係合し、第一ソケットが、どちらも軸方向に可動であること、
   第二ソケットが、どちらも有歯部により取っ手と回転不能に係合していること、
   そして、圧縮バネが二つの連結部間において予張力により配置されていることを特徴とするネジ締め工具。
2. 第一ソケットは、支承されており、かつ、少なくともその軸方向延長部に沿ってこのソケットを取り囲む取っ手内の円筒空洞部に沿った円筒面により半径方向に支持されていることを特徴とする請求項１記載のネジ締め工具。
3. 第二ソケットが各々、ドライブシャフトが回転可能に支承されている軸方向孔を備えていることを特徴とする請求項１記載のネジ締め工具。
4. 前方連結部の第二ソケットが、その前側で、有歯部により取っ手と回転不能に係合していることを特徴とする請求項１記載のネジ締め工具。
5. 後方連結部の第二ソケットが、ドライブシャフト上で、軸方向に可動に支承されており、前記第二ソケットが歯付き外周面を有し、この歯付き外周面により、第二ソケットが取っ手の空洞部のこの部分内に成形された有歯部に係合していることを特徴とする請求項１記載のネジ締め工具。
6. 後方連結部の第二ソケットの背面端部が、螺旋状に傾斜した面として成形されていることを特徴とする請求項１記載のネジ締め工具。
7. 調節部材が後方連結部の第二ソケットの後方に配置されていること、後方連結部の第二ソケットに相対するこの調節部材の面が、さらに螺旋状に傾斜した面として成形されていて、この螺旋状に傾斜した面により、調節部材が後方連結部の第二ソケットの螺旋状に傾斜した面と接触していること、そして、前記調節部材が背面部に精密有歯部を備えていることを特徴とする請求項１記載のネジ締め工具。
8. 調節ディスクが調節部材と取っ手のキャップの間に配置されており、前記調節ディスクが、調節部材に相対するその面において、さらに調節部材の有歯部と係合している精密有歯部を備え、両部品が圧縮バネにより加えられる力により、相互に押圧されていることを特徴とする請求項７記載のネジ締め工具。
9. 調節部材がピンを備え、このピンが、調節部材が調節ディスクと取っ手のキャップを貫通し、かつこれらの部品内で支承されており、ピンがその端部において、調節部材を回すためのキーを挿入するために設けられた凹部を有することを特徴とする請求項８記載のネジ締め工具。
10. 調節ディスクにおける有歯部のピッチ目盛りが、トルク値の所定の範囲内で、中間のトルク値が等間隔で調節あるいは選択できるように設けられていることを特徴とする請求項９に記載のネジ締め工具。
11. ピンの表面とピンの周囲のキャップの表面が、目盛標識で表示されており、互いに対する表示の位置が各々、バネの予張力かあるいは調節される最大伝達トルクを示すように構成されていることを特徴とする請求項１０記載のネジ締め工具。
12. 第一および第二ソケットの有歯部が、ほぼ三角形の外形を有しており、ネジを緩める方向におけるよりも、ネジを締める方向における、ソケットの軸線に対する歯の側面の角度αが大きいことを特徴とする請求項１記載のネジ締め工具。
13. ネジを緩めるための方向において、両ソケットの軸線に対する歯の側面の角度αが０°であることを特徴とする請求項１２記載のネジ締め工具。
14. 歯の外形が波状の形であり、歯がそのリッジにおいて丸みを付されているかあるいは平らにされていることを特徴とする請求項１２に記載のネジ締め工具。
15. ドライブシャフトの有歯部と、第一ソケットの孔内の有歯部と、後方連結部の第二ソケットの外周面の有歯部と、取っ手の空洞部内の有歯部とが、ほぼ長方形の歯の外形を有していることを特徴とする請求項１記載のネジ締め工具。
16. 取っ手とキャップが、ネジ山により連結しているか、あるいは分離不可に連結していることを特徴とする請求項１記載のネジ締め工具。
17. ドライブシャフトと、連結部の第一及び第二ソケットと、調節部材と、調節ディスクと、圧縮バネと、取っ手と、キャップとが、ドライブシャフトに加わる軸方向力が全くないように配置されていることを特徴とする請求項８記載のネジ締め工具。
18. 圧縮バネにより加えられる軸方向力が、一方の方向では、第一及び第二ソケット、調節部材及び調節ディスクを介して、取っ手のキャップ内に案内され、他方の方向では、第一及び第二ソケットを介して取っ手の前方部分内に案内されていることを特徴とする請求項８記載のネジ締め工具。
19. ドライブシャフトと、第一及び第二ソケットと、調節部材と、調節ディスクと、取っ手と、キャップとが、ネジ締め工具の用途に適した合成樹脂材料を射出成形することにより製造されていることを特徴とする請求項８記載のネジ締め工具。
20. 互いに沿って摺動する面を備えた部品の中で、一つの部品はポリアミドで、他の部品はポリオキシメチレンでできているか、または、前記摺動する面を備えた部品の材料の少なくとも一部が、ポリテトラフルオロエチレンあるいは摺動性を改善するための添加剤を使用していることを特徴とする請求項１記載のネジ締め工具。
21. 使用される合成樹脂材料が、２２０℃までの耐熱性を有していることを特徴とする請求項１９または２０に記載のネジ締め工具。
22. ドライブシャフト、第一及び第二ソケット、調節部材、調節ディスク、取っ手、キャップ、あるいはこれらの部品の個体が、金属でできていることを特徴とする請求項８記載のネジ締め工具。
23. 金属製のコア取っ手が、非円形の外側横断面外形を備えていること、そして人間工学的に形成された合成樹脂製の取っ手スリーブが、金属取っ手上で交換可能に取付けられていることを特徴とする請求項１記載のネジ締め工具。
24. ドライバーブレードのシャンクあるいはドライバーインサート用のホルダーが、ドライブシャフト内で交換可能に挿入されており、かつその位置においてドライブシャフトと連結したクランプ装置により保持されていることを特徴とする請求項１記載のネジ締め工具。

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