JPH09509896A - てこ棒を備えるキーレスチャック - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 回転可能な駆動軸を有する手動もしくは動力式の駆動装置とともに使用するチャックにおいて、ナットまたは締付けリングにより作動さる３つのジョー組立体を利用する第１の締付け機構と、補助締付け機構とを含むものである。補助締付け機構は、締付けカム輪郭部および解放カム輪郭部を形成するカム部を含んでいる。さらに、補助締付け機構は、複数のてこ棒を含み、各てこ棒の一端部がカム従動子を形成し、各てこ棒の他端部は、補助締付け機構が締付け方向に作動されるとき、てこ棒が前方に向けてナットを押圧し、ジョーを介して工具に強力な締付け力を発生させ、リアスリーブが解放方向に回転されるとき、てこ棒によりナットに与えられた圧力が解放されるように作用的にナットに連関されている。

Description

【発明の詳細な説明】 てこ棒を備えるキーレスチャック 発明の背景 本発明は、手動式、もしくは、動力式ドリル、または、電動式もしくは空気圧 式駆動装置に使用されるチャックに関する。 さらに詳しくは、本発明は、手動または駆動モータの作動により締め付けられ たり、あるいは、緩められたりしてもよいキーレスチャックに関する。 手動式の工具の駆動装置や電動式または空気圧式工具の駆動装置は双方よく知 られている。ねじれドリルは、そのような駆動装置が使用されるもっとも一般的 な工具であるけれど、その工具は、また、ねじドライバ、ナットドライバ、ばり 取り、砥石や他の切断もしくは研磨工具が取り付けられたものを含んでもよい。 その工具は、直径が変化するシャンクを有するもの、あるいは、工具のシャン クの断面が多角形であってもよいので、装置には、通常、比較的広い範囲にわた って調整できるチャックが備えられている。チャックは、ねじ孔またはテーパ孔 によって駆動装置に取付られてもよい。 多くの種類のチャックがその技術分野において開発されている。 チャックの最も簡単な形態においては、円周上に約１２０度間隔で互いに離隔 した３つのジョーが、駆動装置の駆動軸に取付られる本体内に角度付けられて配 置された通路によって拘束されている。チャックは、一方向に回転されるとき、 ジョーにおける外側ねじに係合する内側ねじの締付リングもしくはナットの回転 が、ジョーを工具の円柱状のシャンクに関し掴持関係とし、一方、反対方向の回 転が掴持関係を緩めるように形成されている。そのようなチャックは、もし手動 により回転されるならば、キーのないものであってもよい。そのようなチャック の一例は、「無衝撃のキーレスチャック」と称される米国特許第５，１２５，６ ７３号に開示されている。これは、本出願人に共に譲渡されて おり、全体の開示は、本出願の一部を構成するものとする。 キーレスチャックにおいては、通常の使用者の締め付け能力内で十分な保持力 を得ることが望ましい。上述のようなジョーを有する形式のチャックの多くにあ っては、工具を保持する保持力を強める一つの手段は、発生される保持力の大き さを強めるためにナットに係合するジョーにおいて比較的細かいねじを用いるこ とである。この解決手段は、チャックにより受入れられる工具の直径の範囲を広 げるためには、ナットの比較的多くの回転が必要となるという不都合がある。加 えて、軸受けのような摩擦低減手段が、発生する締付け力の量をさらに増大させ るために利用されている。さらに、そのうえに、通常の使用者により手に入れる ことができ、広く利用できる３つのジョーを有するチャックであって現在手に入 れることができるものにおいて締付け力を増大させることが望まれる。 発明の概要 本発明は、前述の考察および他の先行技術の構成および方法を認識し、取組ん でいる。 それゆえに、改良されたチャックを提供することが本発明のひとつの目的であ る。 把持力を強めることができるキーレスチャックを提供することが本発明の他の 目的である。 工具のシャンク径の幅広い範囲全体にわたって工具のサイズを容易に、かつ、 迅速に変更できるキーレスチャックを提供することが他の目的である。 ジョーにおける二段もしくは補助的な締付けをもたらすキーレスチャックを提 供することが他の目的である。 工具を容易にかつ迅速に解放させることができるチャックを提供することがさ らなる目的である。 本発明におけるこれらおよび他の目的は、提供する本発明により達成される。 本発明は、回転可能な駆動軸を有する手動もしくは動力式の駆動装置とともに使 用するチャックにおいて、ノーズ部およびテール部を有し、テール部が駆動装置 における駆動軸にはめ合わせるべく適合され、ノーズ部が内部に形成される軸孔 、および、軸孔を通じて角度付けられて配置形成され軸孔に交わる複数の通路を 有する略円柱状の本体部材を含んでいる。 さらに、そのチャックは、保持される工具に係合するために一方の側に形成さ れるジョー面、および、ナットに係合するために他方の側に形成されるねじをそ れぞれ有し、角度付けられて配置される各通路に摺動可能に位置決めされる複数 のジョーを含んでいる。 さらに、そのチャックは、本体部材に回動可能に取付られジョーのねじに係合 するナット、および、駆動中、ナットに係合し、本体部材に対して回転されると き、ジョーが移動されるように本体部材のノーズ部の上にあるフロントスリーブ 部材を含んでいる。 そのチャックは、さらに、補助締付け機構を含み、その補助締付け機構は、本 体部材に対して回動可能なカム部と、複数のてこ棒とからなり、 各てこ棒の一部がカム従動子を形成し、各てこ棒の他の部分が、カム部の回転に より作動されるとき、てこ棒が前方に向けてナットを押圧し、ジョーを介して工 具上に強力な締付け力を発生させるようにナットに作用的に連関している。 また、そのチャックは、補助締付け機構が工具におけるジョーが閉じる前に作 動することを妨げる弾性手段を含んでもよい。 また、本発明におけるこれらおよび他の目的は、提供する本発明により達成さ れる。本発明は、回転可能な駆動軸を有する手動もしくは動力式の駆動装置とと もに使用するチャックにおいて、ノーズ部およびテール部を有し、テール部が駆 動装置における駆動軸にはめ合わせるべく適合され、ノーズ部が内部に形成され る軸孔、および、軸孔を通じて角度付けられて配置形成され軸孔に交わる複数の 通路を有する略円柱状の本体部材を含んでいる。さらに、そのチャックは、保持 される工具に係合するために一方の側に形成されるジョー面、および、ナットに 係合するために他方の側に形成されるねじをそれぞれ有し、角度付けられて配置 される各通路に摺動可能に位置決めされる複数のジョーを含んでいる。 さらに、そのチャックは、本体部材に回動可能に取付られジョーのねじに係合 するナットもしくは締付けリング、および、駆動中、ナットに係合し、本体部材 に対して回転されるとき、ジョーが移動されるように本体部材のノーズ部の上に あるフロントスリーブ部材を含んでいる。 さらに、そのチャックは、本体部材のテール部上方に配される本体部材に対し て回転可能とされリアスリーブ部材、および、リアスリーブ内にカム部を含む補 助締付け機構を含んでいる。 カム部は、リアスリーブ内に締付けカム輪郭部と解放カム輪郭部とを形成する 。その補助締付け機構は、さらに、複数のてこ棒を含み、各てこ棒の一端部がカ ム従動子を形成し、各てこ棒の他端部は、締付け方向へのリアスリーブの回転に より作動されるとき、てこ棒が前方に向けてナットを押圧し、ジョーを介して工 具に強力な締付け力を発生させ、リアスリーブが解放方向に回転されるとき、て こ棒によりナットに与えられた圧力が解放されるように作用的にナットに連関さ れている。 本発明における他の目的、特徴、および、形態は、以下により詳細に述べられ る。 図面の簡単な説明 本発明の十分なかつ実施可能な開示は、当業者に対する最良の実施形態を含み 、添付の図への参照を含む明細書の残りの部分において、さらに詳しく述べられ る。 図１は、本発明の実施態様に従うチャックが用いられる動力機械の斜視図であ る。 図２は、本発明の実施態様の分解図である。 図３は、図２の実施態様に従うチャックにおける部分断面斜視図である。 図４は、図３における４−４線に沿った部分断面図である。 図５は、本発明の実施態様におけるてこ棒機構の部分断面図である。 図６は、本発明の実施態様におけるてこ棒機構の部分断面図である。 図７は、本発明の他の実施態様におけるてこ棒機構の部分断面図である。 図８は、図７における８−８線に沿った部分断面図である。 図９は、本発明のひとつの実施態様におけるリアスリーブおよび弾性手段の分 解図である。 図１０は、弾性手段の変形例を示す本発明に従うチャックの一部の分解図であ る。 図１１は、カムの輪郭部のひとつの実施態様を示すリアスリーブにおける正面 図である。 図１２は、本発明に従うチャックのさらなる他の実施態様を示す部分断面図で ある。 図１３は、本発明に従うチャックのさらなる他の実施態様の部分断面図である 。 図１４は、本発明に従うフロントスリーブおよび保持バンドの配置の部分断面 斜視図である。 本明細書および図面において参照符号がくりかえし使用されるのは、本発明の 同一もしくは相似の形態もしくは要素をあらわすことを意味するものである。 好ましい実施態様の詳細な説明 本説明が例示的な実施態様の説明に過ぎず、また、本発明のより広い形態を制 限することを意味するものではなく、より広い形態が例示的な構成において具体 化されていることは当業者により理解されるべきである。 図１を参照するに、動力ドリル１０が、本発明の実施態様に従うチャック１５ とともに示される。動力ドリルが示されているとはいえ、チャックを必要とする 適当などんな形式の装置にでも、本発明のチャックが利用されてもよい。 図２および図３を参照するに、本発明の実施態様に従うチャックが示される。 チャック１５は、概してノーズ部２５およびテール部３０を有する円柱状の本体 部材２０を含んでいる。テール部３０は、スピンドル、または、ドリルのような 駆動装置の駆動軸を受けるためのねじ孔３５を含んでもよい。なお、ねじ孔が示 されているが、テーパ状のスピンドル、または、所望される環境に適合する他の 形式の連結機構に対しての取付のためテーパ状の孔であってもよい。 図２および図３に示されるように、本体部材２０には、ノーズ部２５の肉厚の 部分とスラストリング４５との間に、４０として示される溝が形成されている。 図２および図３に具体的に表されるように、スラストリング４５は、本体部材２ ０と一体となっている。しかしながら、スラストリング４５は、本体部材２０に 固定される独立した構成要素であってもよい。 本体部材２０のノーズ部２５は、軸孔５５、および、軸孔５５内に形成され、 かつ、軸孔５５に交叉し角度付けられて配置された複数の通路６０を画成してい る。軸孔５５は、特別な寸法のチャックが収容するために形状付けられている、 ドリルビットのシャンクのような最も直径の大なる工具を受け入れるのに十分な 大きさを有している。 複数のジョー６５は、角度付けられて配置された通路６０のそれぞれに摺動可 能に位置付けられている。各ジョーは、保持されるドリルビットのシャンクのよ うな工具に係合するため、一方の側に形成された側面７０を有している。また、 各ジョー６５は、ジョーの側面７０に対向する側に形成されたねじ７５を含んで いる。本発明によれば、ジョー６５のねじ７５は、望むなら比較的目の荒いもの であってもよい。 内ねじ８５を有するナットまたは締付けリング８０は、本体部材２０のスラス トリング４５とノーズ部２５との間の本体溝４０内に収容される。ナットが締付 け方向に操作されるとき、ジョーが前方に向かって移動、もしくは、チャックの 先端に向かって移動し、また、ナットが緩める方向に回転されるとき、ジョーは 後退もしくはチャックの後端に向かって移動されるようにナットのねじ８５は、 ジョーのねじ７５に係合している。 ジョーおよびナットにおける荒い目のねじの利用により、ジョーを最大の移動 量にわたって移動させるために要求されるナットの回転数ができるだけ少ないも のとされる。 図２から図４までに示されるように、ナット８０は、保持バンド８６によって 一緒に保持される合わせナット（２部品ナット）であってもよい。保持バンド８ ６は、さらに詳しく後述されるように、プラスチック製のアウタースリーブが圧 入されるようなセレーション８７を含むものであってもよい。保持バンド８６ により一緒に保持された合わせナットまたは割りナット（スプリットナット）８ ０が図２に示されるが、１個のナットが保持バンド８６が利用されることなく、 その代わりに、利用されてもよいことは当業者に理解されるべきである。 そのような実施態様においては、１個のナットがジョー６５のねじ７５に係合 してその上に収容され、かつ、その１個のナットが前方に向かうジョーから分離 されないようにばねクリップまたは他の手段によりそのナットが本体部に保持さ れるようノーズ部における本体部の肉厚部が縮小される。 また、８０のような合わせナットまたは割りナットが利用されて、合わせナッ トまたは割りナットが前方の筒状部材に単独で一緒に保持されてもよい。さらに 、合わせナットが溝４０内に配置された後、１個のナットに溶接される合わせナ ットが用いられてもよい。 図３を参照するに、フロントスリーブ部材９０が示されている。フロントスリ ーブ部材９０は、本体部材２０のノーズ部２５の上にあり、かつ、フロントスリ ーブ部材９０が本体部材２０に対して回転されるとき、フロントスリーブ部材９ ０の回転方向に応じてジョー６５が開閉されるようにナット８０に駆動的に係合 している。フロントスリーブ部材９０とナット８０との間における駆動的係合は 、既知のどのような配置によっても可能である。例えば、フロントスリーブ部材 ９０は、その技術上周知であるように、ナット８０または保持バンド８６の上に 圧入固定されてもよい。加えて、ナット８０が駆動ドッグ収容部を含み、かつ、 フロントスリーブ部材９０が駆動ドッグを含み、かくて、フロントスリーブ部材 の回転時、ナットを作動するために駆動ドッグと駆動ドッグ収容部との間が係合 されてもよい。また、この形式の駆動機構は、この技術分野で周知である。 フロントスリーブ部材９０は、あらゆる適当な複合材料、ならびに、プラスチ ック、金属、または、それらの結合材料のようなあらゆる知られた材料であって もよい。フロントスリーブ部材９０が駆動ドッグ形式の配列を含むこの実施態様 においては、ばねクリップのような機構が、本体部材２０上にフロントスリーブ 部材９０を維持するために利用されてもよい。 また、本発明の好ましい実施態様に従うチャックは、補助締付け機構を含んで いる。図２から図４までの実施態様を参照するに、補助締付け機構９５は、カム 部１００を含んでいる。カム部１００は、締付けカム輪郭部１０５と、解放カム 輪郭部１１０とを含んでいる。カム部１００は、本体部材２０のテール部３０に 対して回動可能である。好ましい実施態様においては、カム部１００は、本体部 材２０のテール部３０に回動可能に支持されるリアスリーブ１１５内に収容され ている。 カム部１００は、リアスリーブ１１５内に圧入されて、またはさもなくば、リ アスリーブ１１５に取付られて、リアスリーブ１１５に一体とされてもよい。図 ２に最もよく示されるように、リアスリーブ１１５は、ばねクリップ１５５の手 段、または、他の適当な保持手段により本体部材２０のテール部３０に回動可能 な方法で保持されてもよい。図２に示される実施態様においては、ばねクリップ １５５は、チャックがスリーブ１１５を適所に維持すべく組立られるとき、本体 部材２０内の溝１６０にはめ合わされるように適合されている。 さらに、補助締付け機構は、複数のてこ棒１２０を含んでいる。てこ棒１２０ は、好ましくはその一端部に位置せしめられるカム従動子部１２５と、補助締付 け機構がカム部１００の回転により作動状態とされるとき、てこ棒１２０が前方 にナット８０を押圧し、強められた締付け力がジョー６５により保持されている 工具上に発生するように、ナット８０に連関して作用する部分とを含んでいる。 カム従動子部１２５は、締付けカム輪郭部１０５と解放カム輪郭部１１０との間 に収容されている。 図２〜図４を参照するに、てこ棒１２０のナット８０に連関して作用する部分 １３０は、本体部材２０における溝部１４０内に収容されるように適合されるヒ ール１３５を含んでいる。好ましい実施態様においては、溝部１４０は、スラス トリング４５内に配されている。 てこ棒１２０は、溝部１４０内に収容され、その中で回動する。てこ棒の接触 部１４５は、ナット８０に接触するように適合されている。そのような実施態様 においては、そのような接触は、ナット８０の縁１５０を介して可能であるが、 その接触のためには必然的にナット８０の表面８１にあることが望ましい。もち ろん、その接触は、適当ないずれの場所にあってもよい。 チャック１５の動作は次の通りである。カム従動子部１２５が、１６５で示さ れる締付けカム輪郭部の始端部に位置せしめられ、かつ、ジョー６５がドリルビ ットなどのシャンクを収容するために十分な量チャック内に引き込まれた、図４ に示される位置にリアスリーブがあるとき、フロントスリーブが締付け方向に回 転される。締付け方向は、代表的にはチャックの先端の前方側から見て時計方向 である。ジョー６５は、ドリルビットのシャンクに接触するまで前方に移動され る。そのような接触のとき、シャンクは、チャックのジョー内に保持される。そ の時点で、図４の実施態様に示されるように、リアスリーブ１１５が反時計方向 である締付け方向に作動される。 リアスリーブ１１５が駆動されるとき、カム機構は回転され、カム従動子部１ ２５が締付けカム輪郭部１０５の部分１０６に沿って部分１７０に到達するまで 移動する。その際、リアスリーブ１１５の連続した動作により、カム従動子部１ ２５が、図５に最も示されるように、本体部材の軸中心線に対して外側に押圧さ れる。カム従動子部が締付けカム輪郭部１０５上の斜面にのりあがるとき、カム 従動子部が軸中心線に対して外側に移動する。 てこ棒１２０の他端は支点として作用するヒール１３５で回動され、この結果 、接触部１４５が作用し本体部材２０のノーズ部に向けて前方にナット８０を移 動させ、これにより、ナット８０上に配される軸線方向の力によりジョー６５を 介した付加的な締付け力をもたらす。 この点においては、ナット８０は、補助締付け機構が作動されるとき、ナット の軸方向のいくらかの移動を許すように溝４０内にいくらか緩めに固定されてい る。操作時、主たる締付け機構が作動されるとき、（即ち、ジョー６５に対して のナット８０の回転）そのジョーおよびナットの配列は、後方に予圧されている 。その後、補助締付け機構の作用は、チャックの全保持力を強めるために有効で ある。 ジョーにより保持されているドリルビットまたは工具を緩めることが望まれる とき、リアスリーブ１１５は、締付ける方向とは反対方向である緩める方向に回 転され、カム従動子部１２５は、解放部分１７５に到達するまで解放カム輪郭部 １１０に沿って移動する。解放部分１７５はカム従動子部を本体部材２０の軸中 心線に対して内側に移動させる。そして、それによりてこ棒１２０の底部を回転 させ、ナット８０との接触をなくし、それ故に、それに作用されていた力を解放 することとなる。その後、フロントスリーブ９０は、後方に向けてジョー６５を 引き込ませるために緩める方向に本体部材２０に対して回動され、それ故に、そ れによって保持されていた工具を解放することとなる。 てこ棒１２０は本体部材２０に対して回動するが、ナットに接触するまたは、 ナットに力を加える他の要素に接触するてこ棒１２０の下端の特別な部分は、本 発明にとっては重要なことではないということが理解されるべきである。 図６は、補助締付け機構の作動に先だった解放位置におけるてこ棒１２０を示 す。図５は、１８０で示されるように、カム部１００の作動後のてこ棒１２０の 作動された位置を示す。 好ましい実施態様においては、補助締付け機構９５が工具上にジョー６５が閉 状態をとる前に作動することを妨げる弾性手段が設けられている。図２および図 ７〜図９を参照するに、この中に具体化されているように、弾性手段は、本体部 材２０のテール部３０に固設されたワッシャ１８０を含んでもよい。ワッシャ１ ８０は、弾性部１８５および開口部１９０を含んでいる。さらに詳しく図７〜図 ９を参照するに、弾性手段はさらにリアスリーブに伴って回転するためにリアス リーブ１１５に作動的に固設されたランプ部材１９５を含んでいる。 ランプ部材１９５は、ワッシャ１８０上の斜道部（ランプ部）２０５を押圧す る斜道部２００を含んでいる。作動においては、ワッシャ１８０は、本体部材２ ０のテール部３０に固定的に取付られ、ランプ部材１９５は、本体部材２０に対 してリアスリーブに伴って回転するためにリアスリーブ１１５に固定的に取り付 けられている。ランプ部材１９５における斜道部２００は、ワッシャ１８０にお ける斜道部２０５に係合し、かつ、本体部材２０に対するリアスリーブ１１５の 回転を防止する。 ランプ部材１９５を通じてワッシャ１８０における弾性部１８５に伝達される 十分な力がリアスリーブ１１５に供給されたとき、弾性部１８５は撓み、かつ、 斜道部２００が斜道部２０５を超えて移動することとなり、それにより、リアス リーブ１１５が本体部材２０に対して回転することとなる。これがリアスリーブ １１５が所望される力が加えられる前に作動することを妨ぎ、この力はワッシャ １８０における部分１８５の弾力性により制御される。これが、リアスリーブ１ １５が補助締付け機構を作動させる前に、フロントスリーブ９０がドリルシャン クなどにジョー６５を接触させるべく作動され得ることを確実にする。ワッシャ １８０がリアスリーブ１１５内に固設され、および、ランプ部材１９５が本体部 材２０に固設されるようになされてもよいことは、当業者に理解されるべきであ る。その作動は上述と同様である。また、ランプ部材１９５は、リアスリーブ１ １５と一体のもの、もしくは、分割された構成要素とされてもよく、また、リア スリーブ１１５および／またはカム部１００と同一もしくは異なる材料で構成さ れてもよいことも理解されるべきである。また、斜道部に他の形態が、上述した のと同一または同等の機能をもたらすように利用されてもよい。 図１０を参照するに、本体部材２０のテール部３０にワッシャ１８０を固定す るための種々の機構が示されている。一つの実施態様においては、ワッシャ１８ ０の内径が異形とされ、かつ、本体部材２０のテール部３０の部分もまた係合す る外形において異形である。図１０の左手側に示される実施態様においては、ワ ッシャ１８０の内部の形状は、ほぼＤ形であり、また、本体部材２０のテール部 ３０の直径もまた、ワッシャ１８０がテール部３０上に配されるとき、二つの構 成要素が回転方向に一体に移動するようにほぼＤ形である。 図１０の右手側に示される実施態様においては、ワッシャ１８０は、ワッシャ １８０がテール部３０に配されるとき、ワッシャ１８０および本体部材２０が一 体に回転するように本体部材におけるテール部３０の溝２１５に係合するよう適 合されたその内径上のタブ２１０を含んでいる。 再び図６を参照するに、補助締付け機構が工具上にジョーが閉じる前に作動す ることを妨げるための弾性手段の他の実施態様が示されている。 この実施態様においては、弾性手段は、てこ棒に連関されるエラストマーのバ ンド２２０を含んでいる。エラストマーのバンド２２０は、てこ棒１２０の上端 部の外側への移動に対する抵抗力をもたらすように形状付けられている。好まし い実施態様においては、エラストマーのバンド２２０は、前記てこ棒のそれぞれ の少なくとも一部分を取り囲む。 作動時において、エラストマーのバンド２２０は、てこ棒１２０に本体部材に おける軸中心線に対して内側に向かう力をもたらす。 この内側に向かう力は、リアスリーブが回転し始め、カム従動子部１２５が締 付けカム輪郭部に昇り、それにより、てこ棒を移動させナット８０に強力に接触 する前に、フロントスリーブがジョーのために十分に締め付けられ、工具に接触 するように、締付けカム輪郭部に沿ったカム従動子部１２５の移動をさらに困難 にするために役立つ。 複数のエラストマーのバンドが利用されてもよく、また、てこ棒１２０に対す るエラストマーのバンド２２０の位置は、所望される結果を得るためにいずれの 適当な位置であってもよい。さらに、エラストマーのバンドは、カム従動子１２ ５とカム部１００との間に一定の内側に向かう力をもたらすために形状付けられ るか、または、エラストマーのバンドは、カム従動子部１２５が締付けカム輪郭 部１０５に昇り始め、従って、本体部材２０の軸中心線に対して外向きとなると き、力を施すだけのために形状付けられてもよい。 加えて、エラストマーのバンド２２０は、例えば、ゴムのようないずれの適切 な材料で構成されてもよく、エラストマーのバンドの材料は、本発明にとっては 重要な問題ではない。 また、本体部材２０に対してリアスリーブ１１５が回転するとき摩擦を低減す るためにリアスリーブ１１５と本体部材２０との間に位置せしめられた摩擦低減 軸受手段２２５を有することが望ましい。そのような軸受手段は、インナーレー ス２３５およびアウターレース２４０を有するボールベアリング２３０のような いずれかの知られた構成である。 いずれかの適当な軸受手段は、単列もしくは複列ローラベアリングなどや当業 者の見地の範囲内で良いとされる選択を含み、利用されてもよいことが理解され るべきである。 図４および図１１を参照するに、カム部１００の望ましい実施態様が示されて いる。図４においては、締付けカム輪郭部１０５は、ほぼ一様な最初の部分１０ ６と、てこ棒１２０のカム従動子部１２５を本体部材２０の軸中心線に対して外 側に移動させ１７０で始まる外側に傾く部分とを含んでいる。 図４における解放カム輪郭部１１０は、カム従動子１２５の内側への移動がな いほぼ一様な軌道１１１と、てこ棒１２０のカム従動子部１２５を本体部材２０ の軸中心線に対して内側に移動させて、ナット８０との係合外にてこ棒１２０の 底部を回動させ、かつ、それにより、ナット８０から補助締付け機構を解放する 解放くぼみ１７５とを含んでいる。 図１１を参照するに、カム部１００の他の実施態様が示されている。図１１に おける実施態様においては、締付け輪郭部２４５は、図４に示されるものと実質 的に同一である。解放輪郭部２５０は、本体部材２０の軸中心線に対しカム従動 子部１２５の実質的な移動がない最初のほぼ一様な部分２５５を含んでいる。図 １１に示される実施態様においては、ランプ部２６０は、締付け輪郭部の最初で もある解放輪郭部の端部に示されている。それ故に、カム従動子部１２５がラン プ部２６０に係合するとき、カム従動子部１２５は、本体部材２０の軸中心線に 対して内側に移動され、それにより、てこ棒１２０からナット８０上の力を解放 する。 二つの望ましいカム輪郭部が示されているが、ナット８０に連関して近接およ び離隔する動作でてこ棒の移動をもたらし、所望される補助的な締付け効果をも たらすであろういずれかの適当なカム輪郭部が利用されてもよい。 図１２を参照するに、本発明の他の代替の実施態様が示されている。 図１２は、ナット８０とフレキシブルスラストワッシャ２７０との間に含まれ る軸受部材２６５を除いては先の実施態様と同一である。軸受部材２６５は、保 持器２７５および転動体２８０を含んでもよい。保持器２７５は、てこ棒１２０ の底部２８５が軸受部材２６５の干渉なしにナット８０に直接的に接触できるよ うな適当な切欠部分もしくは、空所の領域を含むものでもよい。この実施態様に おいては、軸受部材２６５は、補助締付け機構９５の作動前にスラストワッシャ ２７０に対してナット８０の摩擦が低減された移動をもたらす。 補助締付け機構９５が作動したとき、てこ棒１２０の接触部２８５は、ナット ８０に接触し、ナット８０における前方に向かう力をもたらし、それにより、強 められた締付け効果が発生することとなる。 図１２における先の実施態様と同一の構成要素は同一もしくは類似の方法で 作動することが理解されるべきである。また、軸受部材２６５が摩擦低減ワッシ ャまたは他の摩擦低減手段であってもよいこともまた理解されるべきである。 図１３を参照するに、本発明のさらなる他の実施態様が示される。図１３にお ける実施態様においては、軸受機構２９０は、保持器２９５および転動体３００ を含んでいる。スラストワッシャ３０５は、本体部材２０に支持されており、あ るいは、その代わりに、リアスリーブ１１５に支持されてもよい。スラストワッ シャは、軸受機構２９０を通じて後方に向く軸力を受けている。てこ棒１２０は 、作動状態のとき、ナット８０にボールベアリング３００を通じて力を伝達する フレキシブルスラストワッシャ３０５に接触し、上述したような補助締付け機構 に力をもたらすように形成されている。 この実施態様においては、てこ棒１２０とナット８０との間の接触は、フレキ シブルスラストワッシャおよびボールベアリングを含む１個以上の中間構成要素 を介している。また、力を伝達するてこ棒１２０とナット８０に作用的に連関す るいずれかの構成要素との接触は、当業者にとっては本発明の範囲内となるもの 、あるいは、同様な結果をもたらすものであってもよいことが理解されるべきで ある。 図１３に示される実施態様の他の構成要素は、他の実施態様に関連して上述し た方法で作動する。さらに、ボールベアリングは、摩擦を低減させる座金や面な どに代えることができる。 図１４は、６５のようなジョー（図２を見よ）に係合するのに分離された、す なわち、２個からなるナット３１０が利用されている本発明の他の実施態様を示 す。この実施態様においては、ナット３１０がポリマー材料で構成されるフロン トスリーブ３１５に圧入されている。 フロントスリーブ３１５の外側に支持されるのは、取巻きバンド３２０である 。好ましい実施態様においては、取巻きバンド３２０は、フロントスリーブ３１ ５の一部分に付加的な剛性をもたらすために金属製の材料で構成されている。取 巻きバンド３２０は、分割した金属製バンドであってもよく、または、フロント スリーブと互いに一緒に鋳込まれたものであってもよい。図示されるよう に、フロントスリーブ３１５は、操作のためにフロントスリーブの握りを強める ために握り部３２５を有している。 本発明のための他の強化策が利用されてもよい。例えば、ラチェット式スリッ プクラッチのような過トルククラッチがリアスリーブに備えられることができる 。さらに、リアスリーブが省略され、かつ、フロントスリーブだけを利用できる 。また、２つからなる複合てこ棒が上述のような１つのてこ棒に代えて利用され ることができる。加えて、てこ棒１２０は、圧力が加えられるとき弾力性があり 、かつ、多少の柔軟性および曲がりがあるものが利用されてもよい。そのような 実施態様においては、その弾力性のあるてこ棒は、上述した他の弾性手段を使用 することなく、補助締付け機構９５の早過ぎる作動に対する抵抗を与えるために 予圧される。最後に、フロントスリーブは、１個以上の軸受けを介し本体部を含 めていずれかの適当な手段で適所に支持されてもよい。 本発明に対してのこれらおよび他の修正および変形が、さらに詳しく添付され た請求の範囲に述べられた本発明の精神および範囲から逸脱することなく、当業 者により実施され得る。加えて、多種の実施態様の形態は、双方、全体的もしく は部分的に交互に交換されてもよいことは理解されるべきである。さらに、当業 者は前述の説明は一例にすぎないものであり、また、添付された請求の範囲にお いてさらに説明される本発明を制限することを意図するものではないことを理解 しよう。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ， ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ)，ＡＭ， ＡＴ，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，Ｃ Ｎ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ ，ＨＵ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ， ＬＲ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＮ，ＭＷ，Ｍ Ｘ，ＮＬ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ ，ＳＥ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＺ，ＶＮ (72)発明者 ウイルソン，ジェイ．，ラリー アメリカ合衆国 29627 サウスカロライ ナ州 ベルトン ジェイムズ コックス ロード 2003

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．回転可能な駆動軸を有する手動もしくは動力式の駆動装置とともに使用する チャックであって、 ａ）ノーズ部およびテール部を有し、該テール部が前記駆動装置における前記 駆動軸にはめ合わせるべく適合され、該ノーズ部が内部に形成される軸孔、およ び、該軸孔を通じて角度付けられて配置形成され該軸孔に交わる複数の通路を有 する略円柱状の本体部材と、 ｂ）保持される工具に係合するために一方の側に形成されるジョー面、および 、ナットに係合するために他方の側に形成されるねじをそれぞれ有し、前記角度 付けられて配置される各通路に摺動可能に位置決めされる複数のジョーと、 ｃ）前記本体部材に回動可能に取付られ前記ジョーの前記ねじに係合するナッ トと、 ｄ）駆動中、前記ナットに係合し、前記本体部材に対して回転されるとき、前 記ジョーが移動されるように前記本体部材のノーズ部の上にあるフロントスリー ブ部材と、 ｅ）前記本体部材に対して回動可能なカム部と、複数のてこ棒とからなり、 前記各てこ棒の一部がカム従動子を形成し、前記各てこ棒の他の部分が、該カ ム部の回転により作動されるとき、前記てこ棒が前方に向けて前記ナットを押圧 し、前記ジョーを介して前記工具上に強力な締付け力を発生させるように前記ナ ットに作用的に連関する補助締付け機構と、 ｆ）前記補助締付け機構が前記工具における前記ジョーが閉じる前に作動する ことを妨げる弾性手段と、 を具備することを特徴とするチャック。 ２．前記チャックがリアスリーブを含み、前記カム部が該リアスリーブに作用的 に連結されることを特徴とする請求項１記載の手動もしくは動力式の駆動装置と ともに使用するチャック。 ３．前記カム部が、前記リアスリーブが締付け方向に回転されるとき、前記てこ 棒の前記カム部を前記本体部材の軸中心線に対して外側に移動させるように形成 された輪郭部を有することを特徴とする請求項２記載の手動もしくは動力式の駆 動装置とともに使用するチャック。 ４．前記てこ棒が前記本体部材に対して回転されることを特徴とする請求項３記 載の手動もしくは動力式の駆動装置とともに使用するチャック。 ５．前記従動子部が前記てこ棒の一端部に位置せしめられることを特徴とする請 求項３記載の手動もしくは動力式の駆動装置とともに使用するチャック。 ６．前記カム部が締付け輪郭部および解放輪郭部を有することを特徴とする請求 項３記載の手動もしくは動力式の駆動装置とともに使用するチャック。 ７．前記解放輪郭部は、前記リアスリーブが緩める方向に回転されるとき、前記 カム輪郭部が前記てこ棒を前記本体部材の軸中心線に対して内側に移動ささせ、 前記てこ棒により引き起こされた前記ナットにおける前方への押圧力を解放する ように形成されていることを特徴とする請求項６記載の手動もしくは動力式の駆 動装置とともに使用するチャック。 ８．前記弾性手段は、前記てこ棒の外方への移動に対しての抵抗力を与えるため に前記てこ棒に連関されるエラストマーバンドを含んでいることを特徴とする請 求項１記載の手動もしくは動力式の駆動装置とともに使用するチャック。 ９．前記エラストマーバンドは、前記各てこ棒における少なくとも一部を取り巻 くことを特徴とする請求項８記載の手動もしくは動力式の駆動装置とともに使用 するチャック。 １０．前記弾性手段は、前記カム部に連関される第１の部材と、前記本体部材に 連関する第２の部材とを含み、前記第１および第２の部材のうち少なくとも一方 は、弾性部を有し、該弾性部は、該弾性部が倒されるまで相互間の回転移動を抑 制すべく他方の部分にはめあうことを特徴とする請求項１記載の手動もしくは動 力式の駆動装置とともに使用するチャック。 １１．前記チャックは、リアスリーブを含み、前記第１および第２の部材のうち の一方は、該リアスリーブに固定的に連結され、前記第１および第２の部材のう ちの他方は、前記本体に固定的に連結されることを特徴とする請求項１０記載の 手動もしくは動力式の駆動装置とともに使用するチャック。 １２．前記弾性部は、前記第１および第２の部材のうちの他方におけるランプ部 にはめあうことを特徴とする請求項１０記載の手動もしくは動力式の駆動装置と ともに使用するチャック。 １３．前記ナットは、二つ割りナットであることを特徴とする請求項１記載の手 動もしくは動力式の駆動装置とともに使用するチャック。 １４．さらに前記二つ割りナットを取り巻く保持バンドを含むことを特徴とする 請求項１３記載の手動もしくは動力式の駆動装置とともに使用するチャック。 １５．前記保持バンドが前記第１のスリーブ部材の外部のまわりに支持されるこ とを特徴とする請求項１４記載の手動もしくは動力式の駆動装置とともに使用す るチャック。 １６．前記ナットは１つからなるナットであることを特徴とする請求項１記載の 手動もしくは動力式の駆動装置とともに使用するチャック。 １７．前記フロントスリーブ部材と前記ナットとの間における駆動中の係合は、 圧入固定によることを特徴とする請求項１記載の手動もしくは動力式の駆動装置 とともに使用するチャック。 １８．前記フロントスリーブ部材は少なくとも一つの駆動装置を含み、前記ナッ トは、一部を支持する駆動装置を含み、前記駆動中の係合は、前記少なくとも一 つの駆動装置と前記一部を支持する駆動装置との間にあることを特徴とする請求 項１記載の手動もしくは動力式の駆動装置とともに使用するチャック。 １９．さらにリアスリーブを含み、該リアスリーブが前記カム部を含み、該リア スリーブと前記本体部材との間に互いの摩擦を最小とすべく位置せしめられる軸 受を含むことを特徴とする請求項１記載の手動もしくは動力式の駆動装置ととも に使用するチャック。 ２０．さらにリアスリーブを含み、前記カム部が前記リアスリーブに連結されて いることを特徴とする請求項１記載の手動もしくは動力式の駆動装置とともに使 用するチャック。 ２１．前記補助締付け機構が作動され前記ナットを前方に向けて押圧するとき、 前記てこ棒の一部が直接的に前記ナットに接触することを特徴とする請求項１記 載の手動もしくは動力式の駆動装置とともに使用するチャック。 ２２．さらに前記ナットのテール部に支持される移動可能なスラストワッシャを 含み、前記補助締付け機構が作動され前方に向けて前記ナットを押圧するとき、 前記てこ棒の一部が該スラストワッシャに直接的に接触することを特徴とする請 求項１記載の手動もしくは動力式の駆動装置とともに使用するチャック。 ２３．さらに前記ナットと前記スラストワッシャとの間に位置せしめられる軸受 を含むことを特徴とする請求項２２記載の手動もしくは動力式の駆動装置ととも に使用するチャック。 ２４．回転可能な駆動軸を有する手動もしくは動力式の駆動装置とともに使用す るチャックにおいて、 ａ）ノーズ部およびテール部を有し、該テール部が前記駆動装置における前記 駆動軸にはめ合わせるべく適合され、該ノーズ部が内部に形成される軸孔、およ び、該軸孔を通じて角度付けられて配置形成され該軸孔に交わる複数の通路を有 する略円柱状の本体部材と、 ｂ）保持される工具に係合するために一方の側に形成されるジョー面、および 、ナットに係合するために他方の側に形成されるねじをそれぞれ有し、前記角度 付けられて配置される各通路に摺動可能に位置決めされる複数のジョーと、 ｃ）前記本体部材に回動可能に取付られ前記ジョーの前記ねじに係合するナッ トと、 ｄ）駆動中、前記ナットに係合し、前記本体部材に対して回転されるとき、前 記ジョーが移動されるように前記本体部材のノーズ部の上にあるフロントスリー ブ部材と、 ｅ）前記本体部材の前記テール部上方に配される該本体部材に対して回転可能 とされるリアスリーブ部材と、 ｅ）前記リアスリーブ内に締付けカム輪郭部と解放カム輪郭部とを形成するカ ム部と、複数のてこ棒を含み、該各てこ棒の一端部がカム従動子を形成し、前記 各てこ棒の他端部は、締付け方向への前記リアスリーブの回転により作動される とき、前記てこ棒が前方に向けて前記ナットを押圧し、前記ジョーを介して前記 工具に強力な締付け力を発生させ、前記リアスリーブが解放方向に回転されると き、前記てこ棒により前記ナットに与えられた前記圧力が解放されるように作用 的に前記ナットに連関されている補助締付け機構と、 を具備することを特徴とするチャック。 ２５．さらに前記工具上のジョーが閉まる前に前記補助締付け機構が作動するこ とを妨げるための弾性手段を含むことを特徴とする請求項２４記載の手動もしく は動力式の駆動装置とともに使用するチャック。 ２６．前記弾性手段は、前記てこ棒の外方への移動に対する抵抗力を与えるため に前記てこ棒に連関されるエラストマーバンドを含んでいることを特徴とする請 求項２５記載の手動もしくは動力式の駆動装置とともに使用するチャック。 ２７．前記エラストマーバンドは前記各てこ棒の少なくとも一部を取り巻くこと を特徴とする請求項２６記載の手動もしくは動力式の駆動装置とともに使用する チャック。 ２８．前記弾性手段は、前記リアスリーブに連関される第１の部材と、前記本体 部材に連関する第２の部材とを含み、前記第１および第２の部材のうち少なくと も一方は、弾性部を有し、該弾性部は、該弾性部が倒されるまで相互間の回転移 動を抑制すべく他方の部分にはめあうことを特徴とする請求項２５記載の手動も しくは動力式の駆動装置とともに使用するチャック。 ２９．前記弾性部は前記第１および第２の部材のうちの他方におけるランプ部に はめ合うことを特徴とする請求項２８記載の手動もしくは動力式の駆動装置とと もに使用するチャック。 ３０．さらに前記ナットの後端側における本体にスラストリングを含み、該スラ ストリングは、内部に引き込まれるとき、前記ジョーを通過させ、前記ナットに 作用的に連関される前記てこ棒の端部を支持するための開口を含むことを特徴と する請求項２４記載の手動もしくは動力式の駆動装置とともに使用するチャック 。 ３１．前記てこ棒は前記スラストリング上に回転されることを特徴とする請求項 ３０記載の手動もしくは動力式の駆動装置とともに使用するチャック。 ３２．前記スラストリングは前記本体に連結されていることを特徴とする請求項 ３０記載の手動もしくは動力式の駆動装置とともに使用するチャック。 ３３．前記締付けカム輪郭部は、前記リアスリーブが締付け方向に作動されると き、前記従動子を前記本体部材の軸中心線に対して外側に移動させるべく形成さ れ、前記解放カム輪郭部は、該リアスリーブが解放方向に作動されるとき、前記 本体部材の軸中心線に対して内側に移動させるべく形成されていることを特徴と する請求項２４記載の手動もしくは動力式の駆動装置とともに使用するチャック 。 ３４．前記てこ棒は、前記本体部材に対して回転されることを特徴とする請求項 ３３記載の手動もしくは動力式の駆動装置とともに使用するチャック。 ３５．さらに前記リアスリーブと前記本体部材との間に、相互の摩擦を最小限度 に少なくするための軸受を含むことを特徴とする請求項３４記載の手動もしくは 動力式の駆動装置とともに使用するチャック。