JPH11506705A - レバー作動キーレスチャック - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 回転可能な駆動軸を有する手動のあるいは動力付きの駆動体に用いられるチャック（１５）は、ナット（８０）すなわち締結リングによって作動される３本のジョーアセンブリィを使用した主締結機構と、補助締結機構とを具えている。補助締結機構（９５）は、締め付けカムプロフィール（１０５）を規定したカム成形部（１００）を具えている。補助締結機構（９５）は、複数のレバーバー（１２０）をさらに具えており、各レバーバーの一端部はカムフォロア（１２５）を形成し、各レバーバー（１２０）の他端部（１１７）はナット（８０）と動力伝達結合し、補助締結機構が締め付け方向に作動させられると、レバーバー（１２０）はジョー（６５）を介し工具に対して増大した締め付け力が生ずるようにナット（８０）を前方に付勢しよう。補助締結機構は、ドライブスルー解除を許容するように形成されている。

Description

【発明の詳細な説明】 レバー作動キーレスチャック 発明の背景 本発明は、手動のあるいは動力付きのドリルや、電動のあるいは空気圧動力の 駆動体に用いられるチャックに概ね関する。より詳細には、本発明は、手動ある いは駆動体のモータを作動することにより、締め付けたり緩めたりすることが可 能なキーレスタイプのチャックに関する。 手動の、および電動のあるいは空気圧動力の工具駆動体は、共に良く知られて いる。ねじれドリルは、このような駆動体に用いられる最も一般的な工具である が、この工具は、ねじ回し，ナット回し，バー（burr），台付き研磨砥石ならび に他の切削あるいは研削工具であっても良い。工具は、直径や、多角形であって も良い工具シャンク断面が異なっているので、装置には、比較的広い範囲に亙っ て調整可能なチャックが一般に設けられる。このチャックは、ねじ穴あるいはテ ーパ穴によって駆動体に取り付け可能である。 いろいろな種類のチャックがこの分野で開発されている。最も単純な形態のチ ャックにおいては、相互に円周方向にほぼ１２０度隔てて配された３つのジョー が、駆動体の駆動軸に取り付けられるボディの傾斜配置通路に拘束されている。 チャックは、ジョーの雄ねじ山と螺合する雌ねじ山を切った締め付けリング、す なわちナットが一方向に回されると、工具の円柱状シャンクを把持するようにジ ョーを押圧するのに対し、逆方向に回されると、把持関係を解除するように形成 されている。このようなチャックは、これが手動で回されるのであれば、キーレ スとなる。このようなチャックの一例は、この譲受人に普通に譲受された「無衝 撃キーレスチャック」という名称の米国特許第５１２５６７３号に記述されてお り、これを参照することによって、その記載のすべてがこの明細書に組み入れら れる。 キーレスチャックにおいては、一般使用者の締め付け能力内で十分な保持力を 得ることが望まれる。上述したようなジョー形式のチャックのいくつかにおいて 、工具に対して保持力を増大する１つの手段は、ナットと螺合するジョーに比較 的細かなねじ山を使用し、発生可能な力を増大させるようにしている。この解決 は、チャックが受容可能となる工具の直径の範囲をカバーするため、相対的にナ ットの回転回数を多くする必要があるという欠点を有する。また、軸受の如き摩 擦低減手段が、発生可能な締め付け力をさらに増大させるために使用されている 。さらに、現在入手可能な３本ジョーチャックによって通常に得ることが可能な 把持力に加え、一般使用者がこれを増大できるように望むことができる。このよ うなチャックの一例が本件譲受人に通常に譲渡された「レバーバーキーレスチャ ック」という名称で出願番号０８／２０６１１５号に記述されており、これを参 照することによって、その記載のすべてがこの明細書に組み入れられる。 発明の開示 本発明は、前述の考察ならびに他の従来技術の構成および方法を認識し処理し ている。 従って、本発明の目的は改良したチャックを提供することである。 本発明の他の目的は、把持力の増大が可能なキーレスチャックを提供すること である。 本発明の他の目的は、工具シャンク径が広い範囲の寸法に亙って工具の交換を 容易かつ迅速に行うことが可能なキーレスチャックを提供することである。 本発明の他の目的は、ジョーの２段階すなわち補助締結を与えるキーレスチャ ックを提供することである。 本発明のさらなる目的は、工具の容易かつ迅速な解除を可能とするチャックを 提供することである。 この発明の付加的な目的および長所は、以下の詳細な説明の部分で明らかにさ れるか、あるいは本発明の実施によって知ることができる。この発明の目的およ び長所は、添付した請求の範囲で特に指摘した手段および組み合わせによって実 現され、そして達成可能である。 この目的を達成するため、本発明の目的によると、ここで説明されて大まかに 記載されるように、回転可能な駆動軸を有する手動のあるいは動力付きの駆動体 に用いられるチャックは、先端部と基端部とを有する概ね円柱状のボディ部材を 具えている。基端部は、駆動体の駆動軸と係合するようになっており、先端部は この先端部に形成した軸穴と、この軸穴を貫通して交差するように形成した傾斜 配置通路とを有する。このチャックは、傾斜配置通路のそれぞれに摺動可能に配 置した複数のジョーを具えている。これらジョーは、それらの一方側に形成され て工具に係合することによって工具を保持するためのジョー面と、ナットと螺合 するようにその反対側に形成したねじ山とを有する。このチャックは、ボディ部 材に対して回転可能に取り付けられてジョーのねじ山と螺合するナットをさらに 具えている。チャックはまた、ナットと動力伝達結合状態のスリーブ部材も具え ており、このスリーブ部材がボディ部材に対して回されることにより、ジョーが 動かされるようになっている。このチャックは、ボディ部材に対して回転可能な カム成形部を有する補助締結機構を具えている。この補助締結機構は、複数のレ バーバーと、カムフォロアを形成する各レバーバーの一方部と、ナットと動力伝 達結合する各レバーバーの他方部とをさらに具えており、この補助締結機構がカ ム成形部の回転によって作動させられると、レバーバーはナットを先端部に向け て押圧し、それによって生ずる工具に対する増大した締め付け力がジョーにもた らされる。 本発明によると、このチャックは、補助締結機構のドライブスルー(drive-thr ough)解除手段を具えている。好ましい一実施例において、補助締結機構のドラ イブスルー解除手段は、カム成形部に形成した複数のプロフィールを具えている 。各プロフィールは、他のカムプロフィールのそれぞれと異なる半径方向距離に 応じてボディ部材の中心軸線から異なる半径方向に広がっている。カム成形プロ フィールは、他のプロフィールよりもボディ部材の中心軸線から半径方向に最も 短く隔てて配置した初期すなわち解除カムプロフィールを具えている。このカム 成形プロフィールは、解除カムプロフィールよりもボディ部材の中心軸線から半 径方向により遠くに隔てて配置した締結カムプロフィールを具えている。このカ ム成形プロフィールは、ボディ部材の中心軸線から半径方向に隔てて配置し た外方に傾斜する遷移カムプロフィールを具えており、これは、初期カムプロフ ィールの最短半径方向距離から締結カムプロフィールのより長い半径方向距離ま で徐々に変化している。カム成形部は、締結カムプロフィールよりもボディ部材 の中心軸線から半径方向により遠くに隔てて配置されたドライブスルーカムプロ フィールを具えている。カム成形部は、ボディ部材の中心軸線から半径方向に隔 てて配置された停止カムプロフィールを具えており、これは、締結カムプロフィ ールの半径方向距離からドライブスルーカムプロフィールのより長い半径方向距 離まで徐々に変化している。 また、本発明によると、チャックは、ボディ部材の基端部に向けて前部スリー ブ部材を弾性的に付勢するように形成され、そして配置されるばね部材を具えて いる。 さらに本発明によると、チャックは、ボディ部材に配置されてボディ部材から 半径方向に延在するスラストリングを具えている。このスラストリングは、１本 のレバーバーを揺動支持するように球形に形成した少なくとも１つの係合面を規 定している。この支持されるレバーバーは、スラストリングの対応する球形面に 対して旋回移動するように、球形に形成された座面を有する。１本のレバーバー の座面は、スラストリングの係合面に揺動支持されている。 本発明の他の目的，特徴および形態は、以下に、より詳細に論じられる。 図面の簡単な説明 当業者に対し、最も好ましい形態を含む本発明を充分かつ可能にする記述は、 添付図面の参照を含め、この明細書の残りの部分でより詳細に明らかにされ、こ の添付図面の 図１は、本発明の一実施例によるチャックの断面図であり、 図２は、本発明の一実施例の別な断面図であり、 図３は、図１および図２に描いたチャックの分解図であり、 図４は、本発明によるチャックの部分断面図であり、 図５は、図１の５−５線に沿って与えた断面図であり、 図６は、図５のレバー機構の部分断面図であって、機能中のレバー機構を示し ており、 図７は、図６のレバー機構の部分断面図であって、ドライブスルー解除位置に 案内されたレバー機構を示しており、 図８は、本発明の一実施例によるチャックの一部分解図であり、 図９は、図１の９−９線に沿って与えた後部スリーブおよび弾性部材の部分断 面図であり、 図１０は、本発明によるチャックの一部の部分断面図であり、図９に示した弾 性部材の変形例を描いている。 この明細書および図面における参照符号の反復使用は、同一か、あるいはこの 発明の類似した特徴または要素を表すことを意図している。 好ましい形態の詳細な説明 当面の論議が本発明の典型的な構成で具体化された単なる例示の説明であって 、より一般的な形態を限定するものではないことは、当業者によって理解される べきである。 図１を参照すると、本発明の一実施例によるチャックが描かれ、符号１５で概 ね示されている。ここでは、動力付きドリルに適用して説明しているが、チャッ クを必要とする任意の適当な形態の装置に本発明のチャックを利用できることは 認識されるべきである。 図１から図３を参照すると、チャック１５は、先端部２５と基端部３０とを有 する概ね円柱状のボディ部材２０を具えている。基端部３０は、スピンドルやド リルの如き駆動体の駆動軸を受容するためのねじ穴３５を具えていても良い。ね じ穴を描いているが、これは、テーパスピンドルや希望した状況に適合可能な任 意の他の形態のアタッチメント機構を取り付けるためのテーパ穴であっても良い ことが認識されるべきである。 ボディ部材２０は、これと一体のスラストリング４５を具えている。しかしな がら、スラストリング４５は、ボディ部材２０に固定される別部品であっても良 いことが認識されるべきである。ボディ部材２０の先端部２５は、軸穴５５と、 この先端部に形成されて軸穴５５と交差する複数の傾斜配置通路６０とを規定し ている。軸穴５５は、ドリルビットのシャンクの如き、最大外径の工具を受容す るのに充分な寸法を有し、個々の寸法のチャックが収容されるように形成されて いる。 複数のジョー６５は、傾斜配置通路６０のそれぞれに摺動自在に配置されてい る。ジョーのそれぞれは、ドリルビットシャンク７１（図２）の如き工具と係合 するようにその一方側に形成した面７０を有し、これによって工具を保持してい る。各ジョー６５は、ジョー面７０の反対側に形成したねじ山７５も具えている 。本発明によると、ジョー６５のねじ山７５は、希望するのであれば、相対的に 粗いものであっても良い。 雌ねじ山８５を有するナット、すなわち締結リング８０は、スラストリング４ ５の前方のボディ２０に支持されている。ナットのねじ山８５はジョーのねじ山 ７５と螺合しており、ナットが締め付け方向に操作されると、ジョーは前方、す なわちチャックの先端の方に移動し、ナットが緩め方向に回されると、格納、す なわちチャックの基端部の方に移動されよう。ジョーおよびナットに対して相対 的に粗いピッチのねじ山を使用することは、その全移動範囲に亙るジョーの移動 のために必要なナットの回転回数を最小にする。 ナット８０は、ワンピース、すなわち単一のナットであることが好ましい。ボ ディ２０は、先端部２５において直径が減少し、ナット８０がその上に支持され ることが可能となっている。ワンピースナットが好ましいけれども、バンドやス リーブあるいはスポット溶接などで相互に保持可能なツーピースすなわち分割ナ ットが使用可能であることは認識されるべきである。図３に示すように、ナット ８０は、以下に、より詳細に明らかにされるようなスリーブに位置決めした駆動 ドッグを受容するための駆動ドッグ受容部８１を具えている。 図１〜図３を参照すると、スリーブ部材９０が描かれている。スリーブ部材９ ０は、ボディ部材２０の先端部２５を覆っているので、これは前部スリーブとし ても知られている。前部スリーブ９０は、ナット８０と動力伝達状態にあり、前 部スリーブ９０がボディ部材２０に対して回されると、ジョー６５は前部ス リーブ９０の回転方向に依存して開閉されよう。前部スリーブ９０とナット８０ との間の動力伝達は、任意の周知の構造によって可能である。 好ましい一実施例において、前部スリーブ９０は、ナット８０に対する前部ス リーブ９０の回り止めを行うため、ナット８０の駆動ドッグ受容部８１と係合す る駆動ドッグ９１を具えていても良い。他の実施例において、前部スリーブ９０ は、この分野で良く知られているように、ナットに対して圧入可能である。前部 スリーブ９０は、任意の適当な複合材料はもちろん、合成樹脂や金属、あるいは これらを組み合わせた物の如き、任意の周知の材料が可能であることも認識され るべきである。 好ましい実施例において、図１〜図３に描かれているように、前部スリーブ９ ０は、ボディ２０の先端部２５を覆って支持されており、レッジ(ledge)９２を 具えている。ばね部材９３は、ボディ２０の先端部を覆って支持されており、保 持部材９４は、この保持部材９４のレッジ９２にかぶさる後方に突出した部分で ボディの先端部２５の先端に押し込まれている。ばね部材９３は、レッジ９２と 保持部材９４との間に挟まれており、スリーブ９０を介して後方（基端部３０の 方）へナット８０を予圧するように機能している。ばね部材９３は、図３に最も 良く描かれているように、波形ばねであることが好ましいが、ベルビル座金(bel ville washer) やコイルばねなどの如き、任意の適当な形態のばねであることが 可能である。 前部スリーブ９０は、装飾用の先端部品として使用することも可能な保持部材 ９４によって所定の場所に支持されている。しかしながら、保持部材９４は、ば ねクリップなどの如き、任意の適当な保持部材が可能であることを認識すべきで ある。図２に示すように、保持部材９４は、塵埃およびこのチャックに入る屑を 減少させるためにダストシール９６を具えることも可能であり、このシールは、 ゴムや、植毛状のもの、あるいは任意の他の適当な材料や、材料の形状で構成さ れている。 本発明の好ましい一実施例によるチャックは、補助締結機構をも具えている。 図１〜図３に関し、この補助締結機構は、指示符号９５によって概ね示されてお り、カム成形部１００を具えている。図３に示すように、カム成形部１００は、 符号１０５によって概ね示した締め付けカムプロフィールを具えている。カム成 形部１００は、ボディ部材２０の基端部３０に対して回転可能である。好ましい 一実施例において、カム成形部１００は、ボディ部材２０の基端部３０に回転可 能に支持された後部スリーブ１１５内に受け入れられている。 カム成形部１００は、後部スリーブ１１５と一体であったり、圧入されたり、 あるいは（接着剤によるように）他の方法で後部スリーブ１１５に取り付けられ ても良い。図３および図５〜図７に最も良く描かれているような好ましい一実施 例の場合、カム成形部１００は、後部スリーブ１１５から軸線方向内側に突出し てカム成形部１００の切り欠き１１４に受容される位置決めピン１０４により、 後部スリーブ１１５に対して回り止めされている。 図１〜図３に最も良く描かれているように、後部スリーブ１１５は、後部保持 部材１５５を介してボディ部材２０の基端部３０に回転可能な状態で支持されて いても良く、後部保持部材はボディ２０の基端部３０に圧入されても良い。例え ば、ばねクリップの如き、任意の適当な形態の保持部材を使用可能であることは 認識されるべきである。 図１〜図４および図８を参照すると、補助締結機構は、複数のレバーバー１２ ０をさらに具えている。図５〜図８に示すように、例えば、各レバーバー１２０ は、好ましくはその一端に位置決めしたカムフォロア部１２５を具えている。さ らに、各レバーバーは、ナット８０と動力伝達結合する部分を有し、この補助締 結機構がカム成形部１００の回転によって作動させられると、各レバーバー１２ ０は、ジョー６５によって保持される工具に対し、増大した締め付け力を発生す るように、先端部２５に向けて前方にナット８０を付勢しよう。例えば、図４に 示すように、カムフォロア部１２５は、締め付けカムプロフィール１０５によっ て規定されるカム成形部１００の表面と、後部スリーブ１１５の内周面１１０と の間に支持されている。 例えば図４に示した好ましい一実施例において、各レバーバー１２０は、３つ の区域を具えている。カムフォロア部１２５は、好ましくはほぼ円形であり、中 央部１１６の直径よりも小さな直径であり、この中央部は、符号１１７によって 概ね示したナット接触部１１７に対してカムフォロア部１２５を接続している。 例えば図８に示すように、ナット接触部１１７は、ナット８０と接触する平坦面 １１８と、ボディ部材２０のスラストリング４５の係合部１３０に着座する球状 に形成した座面１１９とを具えている。従って、座面１１９の形状と対応した係 合部１３０も球状に形成されており、係合部１３０はその中に座面１１９を揺動 支持可能となっている。例えば図３および図８に示すように、スラストリング４ ５は、半径方向に配置したスロット部１３５も規定しており、これはチャックの ボディ部材２０の中心軸線に対して半径方向に揺動することを各レバーバー１２ ０に許容するが、ボディ部材の中心軸線に対して円周方向、すなわち接線方向へ のレバーバーの移動を阻止している。スロット部１３５は、この補助締結機構の 作動中にレバーバー１２０が整列しているように働く。 図１，図２および図８に示すように、ジョー停止フランジ２２０は、後方、す なわち開方向へのジョー６５の移動を制限するために役立っている。ジョー停止 フランジ２２０は、ジョーとナット８０との間の食い付きを阻止するように、こ れらジョー６５がその最後尾の位置でこのフランジと接触するように配置されて いる。例えば図２に示すように、停止フランジ２２０は通路２２１を具え、この 通路を通って伸びることをレバーバー１２０に許容している。通路２２１は、レ バーバー１２０の望ましくない円周方向の移動を阻止するようにも働いている。 停止フランジ２２０は、ボディ２０と一体に描かれているが、ボディ２０に対し て固定される別部品であることが可能なことは認識されるべきである。 図５〜図７は、反復性の（すなわち周期的な）複数組のカムプロフィールで構 成される締め付けカムプロフィールを具えたカム成形部１００の好ましい一実施 例を描いている。カムプロフィールのそれぞれの周期は、例示した実施例におけ る３つのレバーバー１２０の一つと対応している。１つの周期におけるそれぞれ 個々のカムプロフィールは、カム成形部材１００の締め付けカムプロフィール１ ０５におけるプロフィールの周期という点で、それぞれ他のカムプロフィールと 異なる半径方向距離に応じてボディ部材２０の中心軸線から半径方向に広がるよ うに形成されている。 カム成形部材１００の好ましい締め付けカムプロフィール１０５は、１６５で 示した初期、すなわち解除カムプロフィールを具えている。例えば、図３，図６ および図７に示すように、初期カムプロフィール１６５は、プロフィールの各周 期における他のカムプロフィールよりも、ボディ部材２０の中心軸線から少なく とも半径方向に最も短く隔てて配置されている。図５〜図７に示すように、締結 カムプロフィール１０７は、初期カムプロフィール１６５よりもボディ部材２０ の中心軸線から半径方向により遠く隔てて配置されている。締結カムプロフィー ル１０７は、直径部分とほぼ一体である。遷移カムプロフィール１０６は、ボデ ィ部材２０の中心軸線から半径方向に隔てて配置されており、初期カムプロフィ ール１６５の最短半径方向距離から締結カムプロフィール１０７のより長い半径 方向距離まで徐々に変化している。遷移カムプロフィール１０６は、外方傾斜部 であり、図４の実線で示した位置に向けてボディ部材２０の中心軸線に対して半 径方向外側に移動することをレバーバー１２０のカムフォロア部１２５にもたら す。 図５〜図７に示すように、締め付けカムプロフィール１０５は、ボディ部材２ ０の中心軸線から半径方向に配置した固定停止カムプロフィール１０８をさらに 具えておりており、締結カムプロフィール１０７の半径方向距離から（後述する ）ドライブスルーカムプロフィール１０９のより大きく増大した半径方向距離ま で徐々に変化している。従って、固定停止カムプロフィール１０８は、別な半径 方向外側傾斜部を形成しており、レバーバー１２０のカムフォロア部１２５に対 する固定止め位置として機能する。 本発明において、食い付き、すなわち補助締結機構を解除することが困難であ る状態を阻止するため、補助締結機構をドライブスルー解除するための手段が与 えられている。ここで具現化された、例えば図３に示すように、補助締結機構９ ５のドライブスルー解除のための手段は、カムプロフィール１０５によりここで 具現化されており、このカムプロフィールは、締結カムプロフィール１０７より もボディ部材２０の中心軸線から半径方向にさらに遠く隔てて配置したドライブ スルーカムプロフィール１０９を具えるように形成されている。例えば図５〜図 ７に示すように、カムプロフィール１０５は、使用者が後部スリーブ１１５の回 転方向を逆にする必要なく、（固定停止カムプロフィール１０８にカムフォロア 部１２５がある）固定位置から、後部スリーブ１１５を初期、すなわち（初期 カムプロフィール１６５にカムフォロア部１２５がある）解除位置に駆動するこ とを可能とするように形成されている。使用者は、カムフォロアが固定停止カム プロフィール１０８に係合した後、追加の回転力を締め付け方向に後部スリーブ １１５に与えることによって、これを達成することができる。これは、ドライブ スルーカムプロフィール１０９に固定停止カムプロフィール１０８の傾斜部を前 進させ、さらに回転して初期カムプロフィール１６５に移動することをカムフォ ロア１２５にもたらす。この補助締結機構の解除が困難であることを普通に経験 するのであれば、この構成は、補助締結機構９５を使用者が固定位置から解除位 置に本質的に駆動することを可能としている。 種々のカムプロフィールの厳密な形状ではなく、その機能性が本発明のいくつ かの実施例に対して重要であることは認識されるべきである。従って、カムフォ ロアの一般的な移動を達成するために適当な任意のプロフィール形状は、本発明 の範囲内にある。 チャック１５に対する操作の説明が以下のように進む。図４において、補助締 結機構の操作前の解除位置にあるレバーバー１２０を描くために破線が用いられ ているのに対し、実線は補助締結機構９５の操作位置におけるレバーバー１２０ を示すために用いられている。レバーバー１２０が図４に示す破線位置にあって 、後部スリーブ１１５が図１および図５に描いたような位置にあり、カムフォロ ア部１２５が１６５で描いた締め付けカムプロフィール１０５の始まりに位置決 めされ、ドリルビットなどのシャンクを支持するための十分な量をジョー６５が チャック内に格納される位置に対して言及される。前部スリーブ９０をチャック の先端部の前方から見た場合に時計回りとなる締め付け方向に回転すると、ジョ ー６５は、これらがドリルビットシャンクと接触するまで前方に移動することを もたらされよう。このように接触すると、シャンクは、チャックのジョーの中に 保持されよう。この点において、図２および図６に最も良く描かれているように 、後部スリーブ１１５は、図２および図６の実施例に描かれているように、概ね 反時計回りである締め付け方向に作動させられる。後部スリーブ１１５が作動さ せられるので、カム成形機構１００が回転するようにもたらされ、カムフォロア 部１２５は締め付けカムプロフィール１０５の遷移プロフィール１０６に 沿って移動し、フォロア部１２５はボディ部材２０の中心軸線に対して外方に押 圧される。カムフォロア部１２５が遷移カムプロフィール１０６の傾斜部に前進 するので、カムフォロア部１２５は中心軸線に対して外方に移動する。各レバー バー１２０のナット接触部１１７は、支点として機能する球形面１１９に対して 揺動するようにもたらされ、この接触部１１７はボディ部材２０の先端部２５に 向けて前方にナット８０を移動するように働き、ナット８０に負荷する軸力によ りジョー６５を介して補助締結力を与えるようにしている。この点で、補助締結 機構９５が作動させられる時にナットが８０が前方に移動可能となるように、ナ ット８０の軸線方向の多少の移動がばね９３によって許容される。 作動中に、基本の締結機構が作動させられる（すなわち、ジョー６５に対する ナット８０の回転）と、ジョーおよびナット装置は、後方に予圧される。その後 の補助締結機構９５の作動は、チャックの全保持力を増大するために有効である 。この移動は、カムフォロア部１２５が図５〜図７の１０８で示した固定停止プ ロフィールに達するまで続く。 ドリルビット、すなわちジョーによって保持される工具を取り外すことが望ま しい場合、後部スリーブ１１５が締め付け方向と反対の解除方向に回され、カム フォロア部１２５は、これらが１６５のそれらの初期位置に戻されるまで、後部 スリーブの内部に沿って移動する。食い付きなどのために解除方向に後部スリー ブ１１５の回転が困難であることが経験される場合、明瞭に上で述べたように、 締め付け方向にさらに回転することによって、後部スリーブ１１５はドライブス ルー機構を介して解除可能である。 その後、ジョー６５をチャック内の後方に格納することによって、保持されて いる工具を取り外すため、前部スリーブ９０が解除方向にボディ部材２０に対し て回されても良い。レバーバー１２０がボディ部材２０に対して揺動するけれど も、個々の部分、すなわちナットに接触するレバーバー１２０の接触部１１７や 、あるいはこのナットに力を加える他の部品に接触可能なものの形状は、本発明 のすべての実施例に対して重要でないことが認識されるべきである。 好ましい一実施例において、ジョー６５を工具に対して閉じる前に補助締結機 構９５が作動することを阻止する弾性手段が設けられている。ここで説明される ように、弾性手段は、ボディ部材２０の基端部３０に固定される座金１８０を具 えるようにしても良い。図３に示すように、座金１８０は、開口１９０に隣接す る弾性部１８５を具えている。より詳細に図９を参照すると、この弾性手段は、 後部スリーブと共に回転するために後部スリーブ１１５に対して動力伝達結合す る傾斜部材１９５をさらに具えている。例示の実施例において、このように働く 保証は、後部スリーブ１１５に固定された位置決めピン１０４が係合するカム成 形部１００に傾斜部材１９５を形成することでもたらされる。傾斜部材１９５は 、座金１８０の傾斜部２０５に対して支持する傾斜部２００を具えている。 操作中に、座金１８０は、ボディ部材２０の基端部３０にしっかりと取り付け られ、そして傾斜部材１９５は、後部スリーブ１１５にしっかりと取り付けられ 、ボディ部材２０に対して後部スリーブと共に回転するようになっている。ここ で説明され、例えば図３に示すように、座金１８０の内側形状は、平坦部１８１ を具えており、ボディ部材２０の基端部３０の直径は、対応して形成した平坦部 １８２で与えられており、座金１８０が基端部３０を覆うように配置されると、 座金１８０およびボディ２０は、これと一致したような回転方向に動かされよう 。 例えば図９に示すように、傾斜部材１９５の傾斜部２００は、座金１８０の傾 斜部２０５と係合し、例えば図３に示すようなその台形断面形状から変形しない ままの傾斜部を与えるボディ部材２０に対し、後部スリーブ１１５の回転を阻止 する。後部スリーブ１１５に実質的な力が与えられると、この力は、座金１８０ の弾性部１８５に傾斜部材１９５を介して伝達され、弾性部１８５が歪められ、 傾斜部２００が傾斜部２０５を越えて移動することを可能とし、それによってボ ディ部材２０に対する後部スリーブ１１５の回転を許容している。この構造の構 成は、望ましい力が適用する前に後部スリーブ１１５が作動することを阻止し、 この望ましい力は、座金１８０の弾性部１８５の弾性によって制御可能である。 これは、補助締結機構を作動する後部スリーブ１１５より先に、前部スリーブ９ ０がドリルシャンクなどに対してジョー６５を接触状態に作動可能にすることを 確実にする。 図１０に描かれているように、突出した傾斜部２０１が後部スリーブ１１５と 動力伝達結合可能であり、また位置決め可能な凹部を設けた傾斜部２０５が座金 １８０に形成されることは、当業者によって認識されるべきである。その操作は 、大体において上述されたようなものである。傾斜部材１９５または２０１が後 部スリーブ１１５と一体であっても別部品であっても良く、後部スリーブ１１５ および／またはカム成形部１００と同じか、あるいは異なる材料で構成可能であ ることも認識されるべきである。記載したのと同一か、あるいは同等の機能を与 えるため、傾斜部に対してさらなる他の形状が利用可能であることも認識される べきである。 図３を参照すると、ボディ部材２０の基端部３０に座金１８０を固定するため の種々の機構が使用可能である。好ましい一実施例において、座金１８０の内径 は、異形であり、ボディ部材２０の基端部３０の部分も対応した形状に異形とな っている。 ボディ部材２０に対して後部スリーブ１１５が回転する場合の摩擦を低減する ため、後部スリーブ１１５とボディ部材２０の基端部３０との間に位置決めされ る摩擦低減軸受手段を有することを望むことも可能である。このような軸受手段 は、内輪と、対応する外輪とを持った玉軸受の如き、任意の周知の構成にするこ とができる。当業者の範囲内にあって、適当に選択される任意の適当な軸受手段 が、単あるいは複ローラ軸受などを含めて使用可能であることは認識されるべき である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ， ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，Ｓ Ｚ，ＵＧ)，ＵＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＺ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＨＵ，Ｉ Ｓ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ，ＬＲ ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ， ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，Ｓ Ｄ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ (72)発明者 シャデック，ルイス，エム. アメリカ合衆国 29621 サウスカロライ ナ州 アンダーソン マーチバンクス 2418 45−ディー (72)発明者 マーセンギル，リチャード，エル. アメリカ合衆国 29691 サウスカロライ ナ州 ウォルハラ ヘッセ ハイウエイ 315

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．回転可能な駆動軸を有し、手動のあるいは動力付きの駆動体に用いられるチ ャックであって、 ａ）先端部と基端部とを有し、前記基端部は駆動体の駆動軸に係合するように なっており、前記先端部には軸穴とこの軸穴に対して交差するようにこれを貫通 する複数の傾斜配置通路とが形成された概ね円柱状のボディ部材と、 ｂ）前記傾斜配置通路のそれぞれに摺動可能に配置され、工具に係合してそれ により保持するためにその一方側に形成されるジョー面と、ナットと螺合するよ うにジョー面の反対側に形成されるねじ山とを有する複数のジョーと、 ｃ）前記ボディ部材に対して回転可能に取り付けられ、前記ジョーの前記ねじ 山と螺合状態にあるナットと、 ｄ）このナットに動力伝達結合状態にあって、前記ボディ部材に対して回され ることにより前記ジョーが動かされるスリーブ部材と、 ｅ）前記先端部に向けて前記ナットを押圧するように形成されて配置され、こ れにより工具に対して増大した締め付け力が生ずることを前記ジョーにもたらす 補助締結機構と、 ｆ）この補助締結機構をドライブスルー解除するための手段と を具えたことを特徴とするチャック。 ２．前記補助締結手段のドライブスルー解除のための前記手段は、前記補助締結 機構に形成した複数のカムプロフィールを具えていることを特徴とする請求項１ に記載の手動のあるいは動力付きの駆動体に用いられるチャック。 ３．前記補助締結機構は、前記ボディ部材に対して回転可能なカム成形部を具え ており、 前記カムプロフィールのそれぞれは、前記ボディ部材の中心軸線から半径方向 に相互に前記プロフィールと異なる半径方向距離に広がり、前記カム成形部は、 前記他のカムプロフィールよりも前記ボディの中心軸線から半径方向に最も短く 隔てて配置される初期カムプロフィールを具えており、前記カム部は、前記初期 カムプロフィールよりも前記ボディ部材の中心軸線から半径方向により遠く隔て て配置される締結カムプロフィールを具えており、前記カム成形部は、前記ボデ ィ部材の中心軸線からの半径方向距離が前記初期カムプロフィールの前記最短半 径方向距離から前記締結カムプロフィールの前記より長い半径方向距離まで徐々 に変化するように配置される遷移カムプロフィールを具えていること を特徴とする請求項２に記載の手動のあるいは動力付きの駆動体に用いられる チャック。 ４．前記カム成形部は、前記締結カムプロフィールよりも前記ボディ部材の中心 軸線から半径方向により遠く隔てて配置したドライブスルーカムプロフィールを 具えており、前記カム成形部は、前記ボディ部材の中心軸線からの半径方向距離 が、前記締結カムプロフィールの前記半径方向距離から前記ドライブスルーカム プロフィールの前記より長い半径方向距離まで徐々に変化するように配置される 停止カムプロフィールを具えていることを特徴とする請求項３に記載の手動のあ るいは動力付きの駆動体に用いられるチャック。 ５．前記補助締結機構は、複数のレバーバーを具えており、これらレバーバーの それぞれの一方部は、カムフォロアを形成し、これらレバーバーの他方部は前記 ナットと動力伝達結合し、前記補助締結機構が前記カム成形部の回転によって作 動させられると、前記レバーバーは、前記先端部に向けて前記ナットを押圧し、 それによって工具に対して増大した締め付け力が生ずることを前記ジョーにもた らし、 前記遷移カムプロフィールは、前記後部スリーブが締め付け方向に作動させら れると、前記ボディ部材の中心軸線に対して外側に移動することを前記カムフォ ロアにもたらすように形成されており、前記初期カムフォロアは、前記後部スリ ーブが解除方向に作動させられると、前記ボディ部材の中心軸線に対して内側に 移動することを前記カムフォロアにもたらすように形成されていること を特徴とする請求項３に記載の手動のあるいは動力付きの駆動体に用いられる チャック。 ６．前記補助締結機構は、前記ボディ部材に対して回転可能なカム成形部を具え ており、前記補助締結機構は、複数のレバーバーをさらに具えており、前記レバ ーバーのそれぞれの一方部は、カムフォロアを形成し、前記レバーバーのそれぞ れの他方部は、前記ナットと動力伝達結合し、前記補助締結機構は、前記カム成 形部の回転によって作動させられると、前記レバーバーは、前記先端部の方に前 記ナットを押圧し、それによって工具に対して増大した締め付け力が生ずること を前記ジョーにもたらすことを特徴とする請求項１に記載の手動のあるいは動力 付きの駆動体に用いられるチャック。 ７．前記工具に対して前記ジョーが閉じる前に前記補助締結機構が作動すること を阻止する弾性手段をさらに具えていることを特徴とする請求項１に記載の手動 のあるいは動力付きの駆動体に用いられるチャック。 ８．前記補助締結機構は、前記ボディ部材に対して回転可能なカム成形部を具え ており、 前記弾性部材は、前記カム成形部に関連する第１の部材と、前記ボディ部材に 関連する第２の部材とを具えており、前記第１および第２の部材の少なくとも一 方は、他方の部分と係合する弾性部を有し、弾性部材はこの弾性部が打ち負かさ れるまで２つの間の回転移動を抑制するものであること を特徴とする請求項７に記載の手動のあるいは動力付きの駆動体に用いられる チャック。 ９．前記スリーブは、前記ボディ部材の前記先端部にかぶせられ、このチャック は後部スリーブをさらに具えており、前記第１および第２の部材の一方は、前記 後部スリーブにしっかりと固定され、前記第１および第２の部材の他方は、前記 ボディ部材にしっかりと固定されていることを特徴とする請求項８に記載の手動 のあるいは動力付きの駆動体に用いられるチャック。 １０．前記弾性部は、前記第１および第２の部材の他方の傾斜部と係合すること を特徴とする請求項８に記載の手動のあるいは動力付きの駆動体に用いられるチ ャック。 １１．前記弾性手段は、前記後部スリーブと関連する第１の部材と、前記ボディ 部材と関連する第２の部材とを具えており、前記第１および第２の部材の少なく とも一方は、他方の部分と係合する弾性部を有し、前記弾性部材は前記弾性部が 打ち負かされるまで２つの間の回転移動を抑制するものであることを特徴とする 請求項８に記載の手動のあるいは動力付きの駆動体に用いられるチャック。 １２．前記補助締結機構は、前記ボディ部材に対して回転可能なカム成形部を具 えており、 前記チャックは、後部スリーブを具えており、前記カム成形部が前記後部スリ ーブに動力伝達結合させられること を特徴とする請求項１に記載の手動のあるいは動力付きの駆動体に用いられる チャック。 １３．前記カム成形部は、前記後部スリーブが締め付け方向に回されると、前記 ボディ部材の中心軸線に対して外側に移動することを前記レバーバーの前記フォ ロア部にもたらすように形成したプロフィールを有することを特徴とする請求項 １２に記載の手動のあるいは動力付きの駆動体に用いられるチャック。 １４．前記カム成形部は、遷移カムプロフィールおよび初期カムプロフィールを 有することを特徴とする請求項１３に記載の手動のあるいは動力付きの駆動体に 用いられるチャック。 １５．前記初期カムプロフィールは、前記後部スリーブが緩み方向に回されると 、前記カムプロフィールがボディ部材の中心軸線の方向に内側に移動することを レバーバーにもたらし、それによりナットに対してレバー部材によりもたらさ れる前進力を解除するように形成されていることを特徴とする請求項１４に記載 の手動のあるいは動力付きの駆動体に用いられるチャック。 １６．回転可能な駆動軸を有する手動のあるいは動力付きの駆動体に用いられる チャックであって、 ａ）先端部と基端部とを有し、前記基端部は駆動体の駆動軸に係合するように なっており、前記先端部には軸穴とこの軸穴に対して交差するようにこれを貫通 する複数の傾斜配置通路とが形成された概ね円柱状のボディ部材と、 ｂ）前記傾斜配置通路のそれぞれに摺動可能に配置され、工具に係合してそれ により保持するためにその一方側に形成されるジョー面と、ナットと螺合するよ うにジョー面の反対側に形成されるねじ山とを有する複数のジョーと、 ｃ）前記ボディ部材に対して回転可能に取り付けられ、前記ジョーの前記ねじ 山と螺合状態にあるナットと、 ｄ）前記ナットと動力伝達結合状態にあって、前記ボディ部材の前記先端部を 覆い、前記ボディ部材に対して回されると、前記ジョーがそれにより動かされる 前部スリーブ部材と、 ｅ）前記先端部に向けて前記ナットを押圧するように形成されて配置され、こ れにより工具に対して増大した締め付け力が生ずることを前記ジョーにもたらす 補助締結機構と、 ｆ）前記ボディ部材の前記基端部の方向に前記前部スリーブ部材を弾性を以て 付勢するように形成されて配置されるばね部材と、 を具えたことを特徴とするチャック。 １７．回転可能な駆動軸を有する手動のあるいは動力付きの駆動体に用いられる チャックであって、 ａ）先端部と基端部とを有し、前記基端部は駆動体の駆動軸に係合するように なっており、前記先端部には軸穴とこの軸穴に対して交差するようにこれを貫通 する複数の傾斜配置通路とが形成され、前記軸穴は、中心軸線回りに対称に配置 されてた概ね円柱状のボディ部材と、 ｂ）前記傾斜配置通路のそれぞれに摺動可能に配置され、工具に係合してそれ により保持するためにその一方側に形成されるジョー面と、ナットと螺合するよ うにジョー面の反対側に形成されるねじ山とを有する複数のジョーと、 ｃ）前記ボディ部材に対して回転可能に取り付けられ、前記ジョーの前記ねじ 山と螺合状態にあるナットと、 ｄ）前記ナットと動力伝達結合状態にあって、前記ボディ部材の前記先端部を 覆い、前記ボディ部材に対して回されると、前記ジョーがそれにより動かされる 前部スリーブ部材と、 ｅ）前記ボディ部材に対して回転可能なカム成形部を具え、さらに複数のレバ ーバーを具え、前記レバーバーのそれぞれの一方部はカムフォロアを形成すると 共に前記レバーバーのそれぞれの他方部は前記ナットと動力伝達結合し、前記カ ム成形部の回転によって作動させられると、前記レバーバーが前記先端部の方に 前記ナットを押圧し、それによって工具に対して増大した締め付け力が生ずるこ とを前記ジョーにもたらす補助締結機構と、 ｆ）前記ボディ部材に配置されて前記ボディ部材から半径方向に延在し、１本 の前記レバーバーを揺動支持するために球形に形成した少なくとも１つの係合面 を規定するスラストリングと を具え、 ｇ）前記１本のレバーバーは、前記スラストリングの前記球形係合面に対して 揺動移動するための球形に形成した座面を有し、前記１本のレバーバーの前記座 面は、前記スラストリングの前記係合面に揺動支持されることを特徴とするチャ ック。 １８．前記スラストリングは、前記係合部と連通するスロット部を規定し、前記 ボディ部材の前記中心軸線に対して半径方向に揺動することを前記レバーバーに 許容するように形成されていることを特徴とする請求項１７に記載の手動のある いは動力付きの駆動体に用いられるチャック。 １９．前記スラストリングは、前記係合部と連通するスロット部を規定し、前記 ボディ部材の前記中心軸線に対して半径方向に揺動することを前記レバーバーに 許容するように形成され、 前記スロット部は、前記ボディ部材の前記中心軸線に対して円周方向の前記レ バーバーの移動を阻止することを特徴とする請求項１７に記載の手動のあるいは 動力付きの駆動体に用いられるチャック。 ２０．前記スラストリングは、前記係合部と連通するスロット部を規定し、前記 ボディ部材の前記中心軸線に対して半径方向に揺動することを前記レバーバーに 許容するように形成され、 前記スロット部は、前記ボディ部材の前記中心軸線に対して接線方向に前記レ バーバーの移動を阻止することを特徴とする請求項１７に記載の手動のあるいは 動力付きの駆動体に用いられるチャック。