JP2005224939A - ドライバ装置用のドリルアダプタ - Google Patents

ドライバ装置用のドリルアダプタ Download PDF

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Abstract

【課題】高い汎用性と優れた操作性を有するドライバ装置用ドリルアダプタを提案する。
【解決手段】ドリルアダプタ28は,ドライバ装置4に着脱可能な固定装置が,装着領域66に対して係合可能な装着スリーブ30と,装着領域66に対してドリルアダプタ28を固定する固定位置,及び,解除位置を有する固定手段とを含む。トルク伝達手段によりドリルチャック32を工具スピンドル12に対して回転結合する。また,工具スピンドル12を介してクラッチ10を作動するための軸線方向ストッパ46と共に,装着スリーブ30により部分的に限定された受けスペース38内に突入する調整素子を,装着スリーブ30に配置した係合部材52と軸線方向で結合可能とする。係合部材52は,装着スリーブ30と装着領域66との間で軸線方向の形状結合が達成される固定位置で,装着スリーブ30の内面70を超えて部分的に突出する。
【選択図】図1

Description

本発明は,ドライバ装置用のドリルアダプタに関し,特に,ドライバ装置の工具側端部に対して着脱可能に固定される固定装置を具え,該固定装置が,ドライバ装置における略円筒形状の装着領域と係合可能な装着スリーブと,前記ドリルアダプタを前記装着領域に対して固定する固定位置と,前記アダプタを前記装着領域に対して接近・離隔させる解除位置とを有する固定手段とを含み,また,前記ドリルアダプタが,前記固定装置に対してドリル工具を回転可能に保持するドリルチャックと,該ドリルチャックをドライバ装置の工具スピンドルに対して回転結合するためのトルク伝達手段とを更に具えるドリルアダプタに関するものである。さらに本発明は,このようなドリルアダプタを具える多機能型工具装置に関するものでもある。
上述の構成を有するドリルアダプタは,専用ドライバ装置の機能を拡充するために使用されている。例えば,ドリルアダプタを装着したドライバ装置により,木製壁材等のワークに予めガイド孔を穿つことができる。また,ドリルアダプタをドライバ装置から取り外せば,ドライバ装置によりねじをガイド孔に締結させることが可能である。
米国特許第5564717号明細書(特許文献1)に記載されているドリルアダプタは,ドライバ装置に保持された深度ストッパを介して装着可能とされた装着スリーブを具えている。固定装置側に配置した外側スリーブにより,装着スリーブを変位可能に保持すると共に,調整ねじをスリーブ内に配置する。ドリルアダプタをドライバ装置に固定するため,ドライバ装置に保持されたドライバビットをドリルチャックに結合したねじ頭部に係合させると,外側スリーブの調整ねじが深度ストッパに対して直ちにねじ結合される。
米国特許第5564717号明細書
上述した構成を有する既知のドリルアダプタは,深度ストッパのみならず,ドライバビットもドリルアダプタの使用中にドライバ装置で保持できる点で有利である。これにより,深度ストッパの迅速な着脱や,ドライバ機能とドリル機能との間の迅速な切り替えが可能となる。
従来のドリルアダプタは,ドライバ装置に保持されたドライバビットが,軸線方向の所定位置で深度ストッパ又は前方ノーズリングを超えて僅かに突出する構成のドライバ装置にのみ適用できるものであり,ドリルアダプタの用途が著しく制限される。
更に,ドリルアダプタとドライバ装置との結合が安定性を欠くため,作動中に機能障害に陥ることが稀ではない。また,既知のトルク伝達手段においては,ドリルアダプタの取り付けに際してドライバビットが正しくねじ頭部に係合しない恐れがあり,損傷を惹起する場合がある。
これに加えて,ドリルアダプタの装着に際しては作業者が一方の手で外側スリーブを,ドライバビットがねじ頭部に係合する位置に保持する必要がある。この位置では,同時に調整ねじを他方の手で強く引く必要があるため,例えばドライバ装置を適切に保持することができない。すなわち,ドリルアダプタの装着作業は,必ずしも容易に実行できるものではない。
本発明の課題は,上述した従来技術の欠点を解消し,高い汎用性と優れた操作性を有するドライバ装置用ドリルアダプタを提案することにある。
この課題を解決するため,本発明は,冒頭に記載した構成のドリルアダプタにおいて,工具スピンドルに当接し,工具スピンドルを介してクラッチを作動するための軸線方向ストッパと共に,装着スリーブにより部分的に限定され,横向きに開放した受けスペース内に突入する調整素子を更に具え,該調整素子は,装着スリーブに配置した少なくとも1個の係合部材と軸線方向で結合可能であり,該係合部材は,装着スリーブと前記装着領域との間で軸線方向の形状結合が達成される固定位置において,装着スリーブの内面を超えて部分的に突出することを特徴とする。
多くのドライバ装置においては,工具スピンドルで駆動する作動素子がワークに対して押圧された場合にのみ,工具スピンドルが駆動部に接続される。工具スピンドルはばね力に抗してハウジングに向かって軸線方向に変位すると共に,クラッチが係合する。これに対して,無負荷状態では工具スピンドルに作用するばね力によりクラッチの係合が解除される。この無負荷状態で解除されたクラッチは,ねじ締結作業に際してドライバビットのねじ頭部における確実な係合を可能とする点で有利であるが,ドリル工程では直接的なトルク伝達が所望される。多くの場合,変位可能な工具スピンドルはワークに対する正確な穿孔作業が困難であり,ドリルはドライバ装置の引き戻し以前にドリル孔内でブロックされ,詰まりや損傷を来たす恐れがある。
本発明によれば,上述した構成の調整素子を配置したことにより,常時は解放されているクラッチを具えるドライバ装置に対してドリルアダプタを適用することが可能となる。装着領域を受けスペースに導入する際,調整素子の軸線方向ストッパが工具スピンドルに接触する。工具スピンドルは,ドリルアダプタを更にドライバ装置に取り付ける際,クラッチが係合するまで軸線方向ストッパにより変位する。装着スリーブは,係合部材を通じてドライバ装置の装着領域と係合可能となる。軸線方向ストッパが装着スリーブに対して軸線方向で固定されるため,クラッチは装着スリーブとドライバ装置との間の形状結合により係合状態を恒久的かつ安定的に維持する。ドリルアダプタを取り付けると,工具スピンドルの直接的な駆動が可能である。したがって,ドリルアダプタは,常時は解放されているクラッチを具えるドライバ装置と組み合わせても良好に使用可能である。
好適な実施形態において,調整素子は,前記トルク伝達手段が一体的に形成された結合ヘッドに配置する。これにより,ドリルアダプタの必要な構造スペースを減少し,製造コストを低下することができる。
結合ヘッドは,ドリルチャックの対応ねじに対して結合可能なねじ端部と,ドライバ装置のビットホルダに差し込むための多角形状断面を有する差込端部とを具える構成とするのが好適である。これにより,トルクは工具スピンドルからドリルチャックに直接的に伝達され,ドリル時により高い作動効率が達成される。所要に応じて,ドリルチャックは結合ヘッドに対して交換可能である。更に,ビットホルダに適合した差込端部により,ドリルアダプタの簡便かつ迅速な着脱が可能となる。
ストッパ素子を差込端部から軸線方向に突出させ,該ストッパ素子に前記多角形状断面よりも小断面のストッパ面を設け,該ストッパ素子の端部で軸線方向ストッパを形成するのが好適である。この場合,ドリルアダプタを取り付ける際に,結合ヘッドと工具スピンドルとが軸線方向で確実に接触がし,工具スピンドルの十分な変位及びクラッチの確実な係合が達成される。
代案として,結合ヘッドはねじ端部と差込端部との間に軸線方向ストッパとしての突部を有する構成とすることもできる。このような突部は,ドリルアダプタを取り付ける際に工具スピンドルの端面等に接触するため,結合ヘッドの長さが短縮され,ドリルアダプタの操作性が向上する。
少なくとも1個の係合部材を装着スリーブの横孔内に配置し,横孔の長さは,その長手方向に見た係合部材の寸法以下とするのが好適である。この場合,係合部材は装着スリーブの接触面から容易に嵌脱すると共に,ドライバ装置の装着領域と安定的な形状結合が可能となる。
固定手段に調整部材を設け,この調整部材を装着スリーブの外面に対して平行に変位可能とすると共に,横孔に当接する固定位置に向けてばね附勢するのが好適である。これにより,ドリルアダプタとドライバ装置との間に恒久的な形状結合を容易に達成することが可能である。
調整部材を環状部材により形成し,この環状部材を装着スリーブ上に変位可能とすると共に,係合部材に当接可能な環状斜面により内円錐を限定し,この円錐面が,環状部材と装着スリーブとの間に配置した軸線方向ばねに作用する構成とするのが好適である。このように環状部材を構成することにより,特に安定な形状結合が実現可能であり,調整部材の円滑な変位が可能となる。更に,固定装置の作動と同時にドリルアダプタを容易に保持することが可能となり,ドリルアダプタを極めて簡単にドライバ装置に取り付けることができる。
係合部材は球体で構成するのが有利であり,横孔内の変位に際して係合部材の詰まりが効果的に回避される。
更に,本発明のよる多機能型工具装置は,上述した何れかの実施形態に係るドリルアダプタと,ドライバ装置とを具える。ドライバ装置は,調整素子の軸線方向ストッパに当接するように工具スピンドルに設けられた対応ストッパと,内面から突出する係合部材を部分的に収めるよう装着領域に設けられた係合凹部とを具える。工具スピンドルの非変位状態で,対応ストッパと係合凹部の中心との軸線方向間隔は,軸線方向ストッパと係合部材の中心との軸線方向間隔よりも大とする。
工具スピンドルの対応ストッパが装着領域の係合凹部の手前でドライバ装置の作動方向に位置する限り,軸線方向ストッパはドリルアダプタの取り付けに際して対応ストッパに接触し,係合部材は係合凹部と整列する。したがって,係合部材が係合凹部に対して形状結合すると,工具スピンドルは所定の長さに亙って変位可能である。これにより,クラッチの確実な係合が実現可能である。
対応ストッパと係合凹部との間の軸線方向間隔は,軸線方向ストッパと係合部材との間の軸線方向間隔より約3〜7mmだけ大とするのが好適である。この値は,工具スピンドルの変位ストロークと等しく,この範囲内であればクラッチを確実に係合させることが可能である。
深度ストッパを係合させるための環状溝により,係合凹部を形成するのが有利である。係合部材の直径は環状溝の断面に適合させる。したがって,製造コストの削減と確実な形状結合が実現する。
工具スピンドルによりビットホルダを構成し,結合ヘッドの差込端部の多角形状断面を寸法及び形状においてビットホルダのホルダ断面に適合させるのが好適である。これにより,特に良好なトルク伝達が達成されるからである。
以下,本発明を図示の実施形態について更に具体的に説明する。
図1に示す多機能型工具装置2は,例えば木工用のドライバ装置4を具える。ドライバ装置4は,本発明の理解に必要とされる工具側端部のみを図示したものであり,工具側端部に工具ビット(図示せず)を装着することができる。ドライバ装置4は,破線で示すように,モータ6により駆動ピ二オン8及びクラッチ10を介して工具スピンドル12を駆動するものである。
クラッチ10は,工具スピンドル12上に回動可能に配置され,駆動ピ二オン8と噛合する第1クラッチ部材14と,工具スピンドル12と一体回転可能に結合された第2クラッチ部材16とを具える。両クラッチ部材継手14,16に設けたクラッチ歯18は,第2クラッチ部材16を第1クラッチ部材14に対して変位させることにより互いに係合させ,又は解除させるものである。そのために工具スピンドル12を,ドライバ装置4のハウジング20内に変位可能に配置する。工具スピンドル12の無負荷状態でクラッチを解除状態に維持するため,両クラッチ部材14,16間に圧縮コイルばね22を配置する。すなわち,圧縮コイルばね22によりクラッチ部材14,16を互いに離間する方向に附勢するものである。
クラッチ10とは反対側に位置する工具スピンドル12の端部に,六角断面の受孔を有するビットホルダ24を配置する。ビットホルダ24の受孔は,底部25により軸線方向で限定される。ドライバビット(図示せず)を固定するための把持ボール26をビットホルダ24内に部分的に突出させる。
上述した構成のドライバ装置4に対して着脱可能なドリルアダプタ28は,装着スリーブ30と,ドリルチャック32と,結合ヘッド34により形成したトルク伝達手段とを具える。ドリルチャック32は,結合ヘッド34に対してねじ結合させることにより,所要に応じて交換可能とされている。結合ヘッド34は,ベアリング36により回動可能であるが,ドリルアダプタ28の軸線方向Aでは変位不能に装着スリーブ30に配置される。
装着スリーブ30は,開口40を有する受けスペース38を部分的に限定する。受けスペース38内には,ビットホルダ24の受け断面に適合する六角断面の差込端部42を有する結合ヘッド34を突入させる。差込端部42から開口40に向けてストッパ素子44を突出させる。ストッパ素子44の端部で軸線方向ストッパ46を形成する。ストッパ素子44は,差込端部42より小断面のストッパ断面を有する。差込端部42はビットホルダ24に係合可能とする。
装着スリーブ30に,互いに120°の角度間隔で3個の横孔48を成形する。これらの横孔48は,受けスペース38を装着スリーブ30の外面50に対して半径方向から結合するものである。破線で示すように,横孔48には係合部材52としての球体を収める。係合部材52の直径は,横孔48の長さよりも大とする。
装着スリーブ30の外面50側に作動スリーブ54を配置する。作動スリーブ54は,装着スリーブ30上で,装着スリーブ30に対して軸線方向に変位可能する。作動スリーブ54の内面56に,装着スリーブ30の外面50と接触する環状調整部材58を成形する。調整部材58は,固定位置と解除位置とを有する。固定位置では調整部材58が横孔48と軸線方向で整列して係合部材52に接触可能であり,解除位置では調整部材58が横孔48から軸線方向に離間する。
解除位置では,装着スリーブ30の外面50と作動スリーブ54の内面56とにより半径方向で限定される環状スペース60が,横孔48と軸線方向で整列する。環状スペース60に隣接する調整部材58の軸線方向端部には,内側円錐面を限定する環状斜面62が設けられている。
装着スリーブ30と作動スリーブ54との間に軸線方向ばね64を圧入する。ばね64は,装着スリーブ30に対して調整部材58を,固定位置に向けて付勢するものである。
ドリルアダプタ28をドライバ装置4に固定する固定装置の一部として機能する装着スリーブ30は,固定方向Bで本体ネック部68の表面67に形成された装着領域66上に変位する。そのために,装着スリーブ30の受けスペース38は,ドライバ装置4の装着領域66に対して寸法及び形状を適合させる。装着スリーブ30の内面70に,軸線方向ホルダ72を成形する。軸線方向ホルダ72は,ドリルアダプタ28を固定する際に,本体ネック部68の表面67に形成した軸線方向リブ74を受けるものである。さらに,本体ネック部68の表面67に環状溝76を設け,環状溝76により常時は深度ストッパ(図示せず)を固定する。ドリルアダプタ28を固定する際,環状溝76は係合部材52を部分的に係合させるために使用される。
図1に示すように,無負荷状態の工具スピンドル12においては,環状溝76がビットホルダ24の底部25に対して間隔aだけ軸線方向に離間している。この間隔aは,軸線方向ストッパ46と,係合部材52の中心との間の軸線方向間隔bよりも3〜7mmだけ大きい。
図2は,横孔48内に位置する係合部材52と,調整部材58を有する作動スリーブ30が装着領域66上に変位する際に,ドリルアダプタ28の固定装置における固定手段として機能する。作動スリーブ54は,軸線方向ばね64とは反対側の装着スリーブ30に対向する固定方向Bに向けて変位する。これにより,環状スペース60は横孔48と軸線方向で整列する位置する。
図示のように,係合部材52は,本体ネック部68が受けスペース38に進入する際に横孔48内で変位可能であるため,内面70を超えて受けスペース38に突出するのではなく,外面50を超えて環状スペース60内に突出する。したがって,ドライバ装置4の装着領域66は自由に受けスペース38内に挿入可能である。
図2に示すように,横孔48は受けスペース側の端部に最小の狭まり部78を有することにより,各係合部材52の脱落を防止する。
前述したとおり,環状溝76とビットホルダ24の底部25との間の間隔aは,軸線方向ストッパ46と係合部材52の中心との軸線方向間隔bよりも大きい。したがって,装着スリーブ30が装着領域66上に変位する際,図2に示すように,係合部材52が環状溝76と軸線方向に整列する以前に,軸線方向ストッパ46が対応ストッパとしての底部25に接触する。その際,ストッパ素子44の停止面が小さいため,軸線方向ストッパ46はクランプボール26を通過することができる。
ストッパ素子44の代わりに,図2に参照数字46’で示すように,軸線方向ストッパ46を工具スピンドル12の端面82に当接可能な突部80として形成することもできる。
装着スリーブ30が装着領域66に対して固定方向Bに向けて更に変位すると,図3に示すように,係合部材52が環状溝76と軸線方向に整列して環状溝76と係合可能となるまで,工具スピンドル12が軸線方向ストッパ46によりコイルばね22に抗して変位する。この位置で,工具スピンドル32はクラッチ10と結合する。すなわち,結合ヘッド34は,工具スピンドル12を変位させると共にクラッチ10を作動させるための調整素子として機能するものである。
作動スリーブ54が解放されると,調整部材58は軸線方向ばね64のばね力により固定位置に向けて押圧され,横孔48の外面側端部で係合部材52に当接する。その結果,係合部材52と,係合部材52,装着スリーブ30,ベアリング36及び結合ヘッド34を介して軸線方向ストッパ46が,本体ネック部68と軸線方向で形状結合する。同時に,工具スピンドル12も変位位置に保持され,クラッチ10は係合状態を維持する。
ドライバ装置4にドリルアダプタ28を固定した状態では,工具スピンドル12がモータ6により直接駆動されるので,ドライバ装置4をドリル装置として使用することが可能である。
ドリルアダプタ28をドライバ装置4から取り外すため,作動スリーブ54を再び固定方向Bに向けて変位させると同時に,装着スリーブ30を本体ネック部68から反対方向に変位させる。係合部材52が横孔48内で移動して部分的に環状スペース60内に突出することにより,環状溝76との係合状態から解除される。このように受けスペース38を解放することにより,本体ネック部68を受けスペース30外まで移動させることができる。
本発明によるドリルアダプタと,ドライバ装置とを具える多機能型工具装置を示す断面図である。 ドライバ装置に対してドリルアダプタを固定するための固定手段を示す断面図である。 ドリルアダプタをドライバ装置に装着した状態の工具装置を示す断面図である。
符号の説明
2 多機能型工具装置
4 ドライバ装置
6 モータ
8 駆動ピ二オン
10 クラッチ
12 工具スピンドル
14,16 継手
18 クラッチ歯
20 ハウジング
24 ビットホルダ
25 底部
26 把持ボール
28 ドリルアダプタ
30 装着スリーブ
32 ドリルチャック
34 結合ヘッド
36 ボールベアリング
38 受けスペース
40 開口
42 装着端部
44 ストッパ素子
46 軸線方向ストッパ
48 横孔
50 外面
52 係合部材
54 作動スリーブ
56 内面
58 調整部材
60 環状スペース
62 環状面
64 軸線方向ばね
66 装着領域
67 表面
68 本体ネック部
70 内面
72 軸線方向ホルダ
74 軸線方向リブ
76 環状溝
78 狭まり部
80 突部
82 端面

Claims (13)

  1. ドライバ装置(4)用のドリルアダプタ(28)であって,該ドリルアダプタが,
    A) ドライバ装置(4)の工具側端部に対して着脱可能に固定される固定装置を具え,該固定装置が,
    A1) ドライバ装置(4)における略円筒形状の装着領域(66)に対して係合可能な装着スリーブ(30)と,
    A2) 前記ドリルアダプタ(28)を前記装着領域(66)に対して固定する固定位置,及び前記ドリルアダプタ(28)を前記装着領域(66)に対して接近・離隔させる解除位置を有する固定手段とを含み,また,前記ドリルアダプタが,
    B) 前記固定装置に対してドリル工具を回転可能に保持するドリルチャック(32)と,
    C) 該ドリルチャック(32)をドライバ装置(4)の工具スピンドル(12)に対して回転結合するためのトルク伝達手段と,
    D) 工具スピンドル(12)に当接し,工具スピンドル(12)を介してクラッチ(10)を作動するための軸線方向ストッパ(46)と共に,装着スリーブ(30)により部分的に限定され,横向きに開放した受けスペース(38)内に突入する調整素子とを更に具え,
    E) 該調整素子は,装着スリーブ(30)に配置した少なくとも1個の係合部材(52)と軸線方向で結合可能であり,該係合部材(52)は,装着スリーブ(30)と前記装着領域(66)との間で軸線方向の形状結合が達成される固定位置において,装着スリーブ(30)の内面(70)を超えて部分的に突出することを特徴とするドリルアダプタ。
  2. 請求項1記載のドリルアダプタにおいて,前記調整素子は,前記トルク伝達手段が一体的に形成された結合ヘッド(34)に配置されていることを特徴とするドリルアダプタ。
  3. 請求項2記載のドリルアダプタにおいて,前記結合ヘッド(34)が,ドリルチャック(32)のねじ部に対して結合可能なねじ端部と,ドライバ装置(4)のビットホルダ(24)を差し込むための多角形断面の差込端部(42)とを有することを特徴とするドリルアダプタ。
  4. 請求項3記載のドリルアダプタにおいて,前記ストッパ素子(44)を差込端部(42)から軸線方向に突出させ,該ストッパ素子(44)に前記多角形状断面よりも小断面のストッパ面を設け,該ストッパ素子の端部(44)で前記軸線方向ストッパ(46)を形成することを特徴とするドリルアダプタ。
  5. 請求項3記載のドリルアダプタにおいて,前記結合ヘッド(34)はねじ端部と差込端部との間に軸線方向ストッパ(46’)としての突部(80)を有することを特徴とするドリルアダプタ。
  6. 請求項1〜5の何れか一項に記載のドリルアダプタにおいて,前記少なくとも1個の係合部材(52)を装着スリーブ(30)の横孔(48)内に収め,該横孔(48)の長さを,その長さ方向に見た係合部材(52)の寸法以下としたことを特徴とするドリルアダプタ。
  7. 請求項6記載のドリルアダプタにおいて,前記固定手段が調整部材(58)を具え,該調整部材(58)が装着スリーブ(30)の外面(50)に対して平行に変位可能であると共に,横孔(48)に当接する固定位置に向けてばね附勢されていることを特徴とするドリルアダプタ。
  8. 請求項7記載のドリルアダプタにおいて,前記調整部材(58)を環状部材により形成し,該環状部材を装着スリーブ(30)上で変位可能すると共に,係合部材(52)に当接可能な環状斜面(62)により内側円錐面を限定し,該円錐面を,環状部材と装着スリーブ(30)との間に配置した軸線方向ばね(64)に作用させることを特徴とするドリルアダプタ。
  9. 請求項1〜8の何れか一項に記載のドリルアダプタにおいて,前記係合部材(52)が球体であることを特徴とするドリルアダプタ。
  10. ドライバ装置と,請求項1〜9の何れか一項に記載されたドリルアダプタ(28)とを具える多機能型工具装置(2)であって,ドライバ装置(4)が,
    調整素子の軸線方向ストッパ(46)に当接するように工具スピンドル(12)に設けられた対応ストッパと,
    内面(70)から突出する係合部材(52)を部分的に収めるよう装着領域(66)に設けられた係合凹部とを具え,
    工具スピンドル(12)の非変位状態で,前記対応ストッパと係合凹部の中心との軸線方向間隔(a)が,軸線方向ストッパ(46)と係合部材(52)の中心との軸線方向間隔(b)より大きいことを特徴とする工具装置。
  11. 請求項10記載の工具装置において,前記対応ストッパと係合凹部との軸線方向間隔(a)が,軸線方向ストッパ(46)と係合部材(52)との軸線方向間隔(b)よりも3〜7mmだけ大きいことを特徴とする工具装置。
  12. 請求項10又は11に記載の工具装置において,前記係合凹部が深度ストッパを受けるための環状溝(76)として形成され,前記係合部材(52)の寸法を環状溝(76)の断面に適合させることを特徴とする工具装置。
  13. 請求項10〜12の何れか一項に記載の工具装置において,工具スピンドル(12)によりビットホルダ(24)を構成し,結合ヘッド(34)の差込端部(42)における多角形状断面を,寸法及び形状においてビットホルダ(24)の受け断面に適合させることを特徴とする工具装置。
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