(57)【要約】  動力駆動器は、ハウジング、ツールチャック、および、動力取出し機構を含み得る。上記ツールチャックは、回転のために上記ハウジングに対して取付けられた入力シャフトを有し得る。上記入力シャフトは、チャック爪を支持し得る。上記チャック起動シャフトは、回転のために上記入力シャフトに対して取付けられ得る。上記動力取出し機構は上記ツールチャックに対して接続され得る。上記動力取出し機構は、上記入力シャフトおよび上記チャック起動シャフトをユニットとして一体的に回転的に駆動する“ドリル／駆動モード”、および、伝動器シャフトを用いて上記チャック起動シャフトを上記入力シャフトに対して回転的に駆動する“チャック・モード”へと調節可能とされ得る。上記伝動器シャフトは、上記入力シャフトと軸心方向に整列されたギヤ・シャフト、または、上記入力シャフトから軸心方向にオフセットされた三次シャフトとされ得る。
2009532215.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジングと、
回転のために上記ハウジングに対して取付けられた伝動器シャフトと、
回転のために上記ハウジングに対して取付けられると共にチャック爪を支持する入力シャフトと、回転のために該入力シャフト上に取付けられたチャック起動シャフトと、を有するツールチャックと、
上記ツールチャックに対して接続された動力取出し機構であって、上記入力シャフトおよび上記チャック起動シャフトをユニットとして一体的に回転的に駆動する“ドリル／駆動モード”、および、上記伝動器シャフトを用いて上記チャック起動シャフトを上記入力シャフトに対して回転的に駆動する“チャック・モード”へと調節可能な動力取出し機構とを備えて成る、
動力駆動器。
【請求項２】
前記伝動器シャフトは、前記動力取出し機構が“ドリル／駆動モード”に在るときに前記入力シャフトに対して回転的に繋止されるギヤ・シャフトである、請求項１記載の動力駆動器。
【請求項３】
前記ギヤ・シャフトは前記チャック起動シャフトに対してクラッチを介して回転的に結合される、請求項２記載の動力駆動器。
【請求項４】
前記伝動器シャフトは三次シャフトであり、且つ、
前記動力取出し機構は上記三次シャフトの回りにおける枢動動作のために取付けられたリング・ギヤを含む、請求項１記載の動力駆動器。
【請求項５】
前記動力取出し機構が“チャック・モード”に在るとき、前記三次シャフトは前記リング・ギヤに対してクラッチを介して回転的に結合される、請求項４記載の動力駆動器。
【請求項６】
回転のために前記ハウジングに対して取付けられたモードリングであって、前記リング・ギヤを前記三次シャフトの回りで枢動させるモードリングを備えて成る、請求項４記載の動力駆動器。
【請求項７】
前記伝動器シャフトは三次シャフトであり、且つ、
前記動力取出し機構は、前記チャック起動シャフトに対して回転的に繋止された動力取出しアクチュエータ・シャフトの回りにおける枢動動作のために取付けられたアイドル・ギヤを含む、請求項１記載の動力駆動器。
【請求項８】
前記動力取出し機構が“チャック・モード”に在るとき、前記三次シャフトは前記アイドル・ギヤに対してクラッチを介して回転的に結合される、請求項７記載の動力駆動器。
【請求項９】
回転のために前記ハウジングに対して取付けられたモードリングであって、前記アイドル・ギヤを前記動力取出しアクチュエータ・シャフトの回りで枢動させるモードリングを備えて成る、請求項７記載の動力駆動器。
【請求項１０】
前記伝動器シャフトは三次シャフトであり、且つ、
前記動力取出し機構は、上記三次シャフトの回りにおける枢動動作のために取付けられたアイドル・ギヤを含む、請求項１記載の動力駆動器。
【請求項１１】
前記動力取出し機構が“チャック・モード”に在るとき、前記三次シャフトは前記アイドル・ギヤに対してクラッチを介して回転的に結合される、請求項１０記載の動力駆動器。
【請求項１２】
回転のために前記ハウジングに対して取付けられたシフトカラーであって、前記アイドル・ギヤを前記三次シャフトの回りで枢動させるシフトカラーを備えて成る、請求項１０記載の動力駆動器。
【請求項１３】
前記動力取出し機構は“チャック・モード”において前記入力シャフトを前記ハウジングに対して回転的に固定する、請求項１記載の動力駆動器。
【請求項１４】
前記動力取出し機構は、前記入力シャフトを前記チャック起動シャフトに対して手動で回転する“手動強制制御モード”へと調節可能である、請求項１記載の動力駆動器。
【請求項１５】
前記チャック爪は螺条なしチャック爪である、請求項１記載の動力駆動器。
【請求項１６】
伝動器シャフトと、
チャック爪を支持する入力シャフトと、回転のために該入力シャフトに対して取付けられたチャック起動シャフトと、を有するツールチャックと、
上記入力シャフトおよび上記チャック起動シャフトをユニットとして一体的に回転的に駆動する“ドリル／駆動モード”、および、上記伝動器シャフトを用いて上記チャック起動シャフトを上記入力シャフトに対して回転的に駆動する“チャック・モード”へと調節される動力取出し手段とを備えて成る、
動力駆動器。
【請求項１７】
前記動力取出し手段は“チャック・モード”において前記入力シャフトを前記ハウジングに対して回転的に固定する、請求項１６記載の動力駆動器。
【請求項１８】
前記動力取出し手段は、前記入力シャフトを前記チャック起動シャフトに対して手動で回転する“手動強制制御モード”へと調節される、請求項１６記載の動力駆動器。
【請求項１９】
前記チャック爪は螺条なしチャック爪である、請求項１５記載の動力駆動器。
【請求項２０】
回転軸心を備える入力シャフトと、回転のために該入力シャフトに対して取付けられたチャック起動シャフトと、を有するツールチャックと、
上記入力シャフトの上記回転軸心と平行であり且つ該回転軸心から離間された回転軸心を備える伝動器シャフトと、
上記ツールチャックに対して接続された動力取出し機構であって、上記入力シャフトおよび上記チャック起動シャフトをユニットとして一体的に回転的に駆動する“ドリル／駆動モード”、および、上記伝動器シャフトを用いて上記チャック起動シャフトを上記入力シャフトに対して回転的に駆動する“チャック・モード”へと調節可能であるという動力取出し機構とを備えて成る、
動力駆動器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この米国通常出願は米国特許法第119条に基づき、2006年3月30日に出願された米国仮出願第60/787,153号の優先権を主張するものであり、該仮出願の内容は言及したことにより全体的に本明細書中に援用される。この米国通常出願は、(1)2005年9月16日に出願された米国出願第11/227,200号および(2)2006年4月10日に出願された米国出願第11/400,378号の一部継続出願であり、両出願の内容は言及したことにより全体的に本明細書中に援用される。
【０００２】
本発明の例示的実施例は概略的に動力駆動器に対して付属具を取付けるツールチャックに関し、より詳細には、駆動器の伝動器からの動力を介して起動され得るチャック爪を有するツールチャックに関する。
【背景技術】
【０００３】
ツールチャックは、付属具を保持するために動力駆動器上に配備され得る。該ツールチャックは、動力取出し(“PTO”)機構を介して起動され(ることでチャック爪を開閉し)得る。本出願と同様に本出願人に譲渡されると共に2005年9月16日に出願された同時係属中の出願第11/227,200号および2006年4月10日に出願された同時係属中の出願第11/400,378号においては、多数の種々のPTO機構が記述されている。これらの同時係属中の出願においてPTO機構の構成要素部分は、“手動強制制御モード”(MANUAL OVERRIDE MODE)、“ドリル／駆動モード”(DRILL/DRIVE MODE)および“チャック・モード”(CHUCK MODE)を包含する異なる動作モードを達成すべく位置決めされ得る。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
例示的で非限定的な実施例に依れば、動力駆動器はハウジングを含み得る。該ハウジングに対しては、回転のために伝動器シャフトが取付けられ得る。ツールチャックは、回転のために上記ハウジングに対して取付けられると共にチャック爪を支持する入力シャフトと、回転のために該入力シャフト上に取付けられたチャック起動シャフトとを有し得る。上記ツールチャックに対しては、動力取出し機構が接続され得る。該動力取出し機構は、(1)上記入力シャフトおよび上記チャック起動シャフトをユニットとして一体的に回転的に駆動する“ドリル／駆動モード”、および、(2)上記伝動器シャフトを用いて上記チャック起動シャフトを上記入力シャフトに対して回転的に駆動する“チャック・モード”へと調節可能とされ得る。
【０００５】
別の例示的で非限定的な実施例に依れば、動力駆動器は伝動器シャフトを有し得る。ツールチャックは、チャック爪を支持する入力シャフトと、回転のために該入力シャフトに対して取付けられたチャック起動シャフトとを有し得る。(1)上記入力シャフトおよび上記チャック起動シャフトをユニットとして一体的に回転的に駆動する“ドリル／駆動モード”、および、上記伝動器シャフトを用いて上記チャック起動シャフトを上記入力シャフトに対して回転的に駆動する“チャック・モード”へと調節される動力取出し手段が配備され得る。
【０００６】
別の例示的で非限定的な実施例に依れば、動力駆動器は、回転軸心を備える入力シャフトと、回転のために該入力シャフトに対して取付けられたチャック起動シャフトと、を有するツールチャックを有し得る。伝動器シャフトは、上記入力シャフトの上記回転軸心と平行であり且つ該回転軸心から離間された回転軸心を備え得る。上記ツールチャックに対しては、動力取出し機構が接続され得る。上記動力取出し機構は、(1)上記入力シャフトおよび上記チャック起動シャフトをユニットとして一体的に回転的に駆動する“ドリル／駆動モード”、および、(2)上記伝動器シャフトを用いて上記チャック起動シャフトを上記入力シャフトに対して回転的に駆動する“チャック・モード”へと調節可能とされ得る。
【０００７】
次に、各部材の構成および組み合わせの種々の新規な詳細を含む本発明の上記のおよび他の特徴は、添付図面を参照して更に詳細に記述される。例示的実施例の詳細は例示的にのみ示され且つ本発明を限定するものでないことは理解される。本発明の原理および特徴は、本発明の精神および有効範囲から逸脱せずに種々の多くの実施例において採用され得る。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
Ｉ．図１乃至図５に示された実施例：
図１は、(たとえばドリル・ビットなどの)付属具を保持する(ドリルなどの)動力駆動器上に配備され得るツールチャックの例示的で非限定的な実施例50を概略的に示している。但し、ツールチャック50が、(ドリル・ビット以外の)種々の付属具を保持する(ドリル以外の)種々の動力駆動器上で実施され得ることは理解される。
【０００９】
ツールチャック50は、動力取出し(“PTO”)機構10を介して、動力駆動器の伝動器70に対して接続され得る。伝動器70は、電気モータ90に対して連結され得る。伝動器70は、(電気モータ90からの)入力rpmと(ツールチャック50に対して供与される)出力rpmとの間の比率の変更を行うべく歯車装置を使用しても良い。この例示的実施例において伝動器70は、平行軸心伝動器とされ得る。
【００１０】
Ａ．構造：
図２を参照するとPTO機構10は、シフトリング12、出力継手20およびギヤ・シャフト継手30を含み得る。
【００１１】
シフトリング12は、出力継手20およびギヤ・シャフト継手30と選択的に係合するスプラインを備えた内径向き表面を有し得る。シフトリング12は、繋止リング96に対して選択的に係合する軸心方向前向き突起部15を有し得る。シフトリング12は、(ワイヤ18を収容する)連続的な円周溝17を有し得る。
【００１２】
円周溝17を通り摺動可能とされ得るワイヤ18は、該円周溝17の外方へと径方向に延在する自由両端部を有し得る。(カム従動子の役割を果たす)ワイヤ18の自由両端部は、駆動器ハウジング95上に回転可能に取付けられたシフトカラー42のスロット内に受容され得る。該シフトカラーは、駆動器ハウジング95上に回転可能に取付けられたモードリング45に対して(径方向延長部46を介して)回転的に結合され得る。以下において更に詳細に論じられる如く、ユーザはモードリング45(故にシフトカラー42)をハウジング95に対して回転することで、上記カム従動子(故にシフトリング12)を所望の軸心方向位置までもたらし得る。
【００１３】
出力継手20は、入力シャフト60に対して固定的に取付けられ得る。出力継手20は、シフトリング12の内径向きスプラインと協働するスプラインを備えた外径向き表面を有し得る。
【００１４】
ギヤ・シャフト継手30は、ギヤ・シャフト80に対して固定的に取付けられ得る。ギヤ・シャフト継手30は、シフトリング12の内径向きスプラインと選択的に協働するスプラインを備えた外径向き表面を有し得る。
【００１５】
ギヤ・シャフト80および入力シャフト60は夫々、PTOアクチュエータ・シャフト40を回転可能に支持する貫通ボアを有し得る。PTOアクチュエータ・シャフト40の前端は、チャック起動シャフト64に対して回転的に固定され得る。PTOアクチュエータ・シャフト40の後端部は、ギヤ・シャフト80に対して取付けられたクラッチ特定構造35と協働するクラッチ特定構造45を支持し得る。クラッチ特定構造45は、PTOアクチュエータ・シャフト40に対して回転的に固定され得ると共に、該PTOアクチュエータ・シャフト40に沿い軸心方向に移動可能とされ得る。駆動器ハウジング95とクラッチ特定構造45との間にはスプリング44が捕捉されることで、該クラッチ特定構造45を軸心前方に付勢してクラッチ特定構造35と係合させ得る。
【００１６】
ギヤ・シャフト80は、限られた相対回転運動のためにクラッチ特定構造35を支持し得る。たとえば図５を簡単に参照すると、クラッチ特定構造35は、ギヤ・シャフト80の後端部を受容し得る軸心方向前向き凹所36を含み得る。凹所36は、(クラッチ特定構造35に対する)ギヤ・シャフト80の角度的変位αに対処すべく形状化され得る。凹所36の各側壁はギヤ・シャフト80上の対応する平坦部に当接することで、該ギヤ・シャフト80とクラッチ特定構造35との間の相対的な角度的変位αを制限し得る。
【００１７】
図２に戻ると、ギヤ・シャフト80は、第1被動歯車82、シフト・プレート84および第2被動歯車86を支持し得る。シフト・プレート84は、ギヤ・シャフト80に対して回転的に固定(されると共に、該シャフトに対して軸心方向に移動可能と)され得る。シフト・プレート84は、第1被動歯車82および第2被動歯車86に夫々配備された(たとえば凹所などの)対応特定構造に対して(シフト・プレート84の軸心方向位置に依存して)選択的に係合するための駆動突起部85を含み得る。図２に示された如くシフト・プレート84は、該シフト・プレート84が(駆動突起部85を介して)第2被動歯車86に対し回転的に繋止され得る様に、軸心前方位置に配置され得る。シフト・プレート84は、駆動器ハウジング95上に取付けられ得る(不図示の)セレクタに対して結合され得る。ユーザは該セレクタを操作することで、シフト・プレート84を所望の軸心方向位置へと駆動し得る。
【００１８】
第1被動歯車82は、ギヤ・シャフト80に対して軸心方向に固定され(且つ、それに対して回転可能とされ)得る。第2被動歯車86は、ギヤ・シャフト80に対して軸心方向に固定され(且つ、それに対して回転可能とされ)得る。
【００１９】
電気モータ90は、出力歯車91を支持する回転シャフトを有し得る。出力歯車91は、中間シャフト25に対して固定され得る入力歯車26に噛合し得る。中間シャフト25は、回転のために駆動器ハウジング95内に取付けられ得る。中間シャフト25は、第1駆動歯車27および第2駆動歯車28を固定的に支持得る。第1駆動歯車27は、第1被動歯車82に噛合し得る。また第2駆動歯車28は、第2被動歯車86に噛合し得る。第2駆動歯車28は第1駆動歯車27より大径とされ得る。故に、上記駆動器が動力投入されたときに第2被動歯車86は、第1被動歯車82より高速な回転速度にて駆動され得る。
【００２０】
ツールチャック50は入力シャフト60を含み得る。入力シャフト60の軸心方向前端は爪ホルダ9に対して固定され得る。爪ホルダ9は、各チャック爪2が夫々貫通して摺動可能な通路を含み得る。チャック爪2は、チャック起動ネジ55内のスロットを介して軸心方向に移動され得る。チャック爪2は、爪ホルダ9およびチャック・コーン8により径方向に案内され得る。チャック起動ネジ55および爪ホルダ9はチャック爪2により一体的に回転的に繋止され得ることは理解される。駆動器ハウジング95上には取外し可能カバー5が取付けられて爪ホルダ9およびチャック・コーン8を遮蔽し得る。
【００２１】
入力シャフト60は、チャック起動シャフト64を回転可能に支持する貫通ボアを含み得る。チャック起動シャフト64は貫通ボア66を含み得る。貫通ボア66の後端部は、PTOアクチュエータ・シャフト40を受容し得る。貫通ボア66およびPTOアクチュエータ・シャフト40は、チャック起動シャフト64およびPTOアクチュエータ・シャフト40を回転的に固定する対応形状を有し得る。貫通ボア66の前端は、チャック起動ネジ55の外径向き螺条と相互作用し得る内径向き螺条を備え得る。すなわちチャック起動シャフト64は、チャック起動ネジ55に対してネジ連結され得る。
【００２２】
繋止リング96は駆動器ハウジング95に対し、回転的に固定され(且つ、それに対して軸心方向に移動可能とされ)得る。駆動器ハウジング95と繋止リング96との間には(不図示の)スプリングが捕捉されることで、繋止リング96を軸心後方に付勢し得る。繋止リング96は、シフトリング12の軸心方向前向き突起部15と選択的に協働する軸心方向後ろ向き突起部98を含み得る。
【００２３】
Ｂ．動作：
ツールチャック50は、“ドリル／駆動モード”、“手動強制制御モード”および“チャック・モード”を包含する３つの異なる動作位置を取り得るシフトリング12の軸心方向位置に依存して、異なる様に動作し得る。
【００２４】
図２は、当該シフトリング12が軸心後方位置に配置され得るという“ドリル／駆動モード”におけるシフトリング12を示している。此処でシフトリング12は、繋止リング96(故に駆動器ハウジング95)から係合解除(されてそれに対して回転可能と)され得る。シフトリング12の内径向きスプラインは、出力継手20の外径向きスプラインおよびギヤ・シャフト継手30の外径向きスプラインと係合し得る。この様にしてシフトリング12は、入力シャフト60およびギヤ・シャフト80を一体的に回転的に繋止し得る。
【００２５】
ユーザが上記駆動器を動力投入したとき、(出力歯車91を介して)電気モータ90は(入力歯車26を介して)中間シャフト25を回転的に駆動し得る。(中間シャフト25に対して固定された)第1駆動歯車27および第2駆動歯車28は夫々、第1被動歯車82および第2被動歯車86を回転的に駆動し得る。図２に示された状態においてシフト・プレート84は(駆動突起部85を介して)第2被動歯車86に対して回転的に繋止され得る。故に、伝動器70からの動力は、第2駆動歯車28、第2被動歯車86およびシフト・プレート84を介してギヤ・シャフト80に対して供与され得る。第1被動歯車82は、ギヤ・シャフト80に対して回転し得る。
【００２６】
ギヤ・シャフト80は、ギヤ・シャフト継手30、シフトリング12、出力継手20、入力シャフト60、爪ホルダ9、チャック爪2およびチャック起動ネジ55と一体的にユニットとして回転し得る。同時に、ギヤ・シャフト80は、協働するクラッチ特定構造35、45を介してPTOアクチュエータ・シャフト40(故にチャック起動シャフト64)を回転的に駆動し得る。これにより、動作の間においてチャック爪2が開閉しない様に、入力シャフト60とチャック起動シャフト64との間の相対運動は阻止され得る。
【００２７】
図３は、当該シフトリング12が軸心中間位置に配置され得るという“手動強制制御モード”におけるシフトリング12を示している。此処でシフトリング12は、繋止リング96(故に駆動器ハウジング95)から係合解除(されてそれに対して回転可能と)され得る。シフトリング12の内径向きスプラインは、出力継手20の外径向きスプラインと係合され得る。故にシフトリング12(および入力シャフト60)は、ハウジング95およびギヤ・シャフト80に対して回転可能とされ得る。
【００２８】
ユーザはカバー5を取り外し、手動的に爪ホルダ9(故に入力シャフト60)を回転し得る。このとき、チャック起動ネジ55がチャック起動シャフト64に対して回転し得る様に、伝動器およびモータの抗力によれば、ギヤ・シャフト80(故にPTOアクチュエータ・シャフト40およびチャック起動シャフト64)が駆動器ハウジング95に対して回転することが阻止され得る。この相対回転によればチャック起動ネジ55は、(入力シャフト60の回転方向に依存して)軸心方向に前進または後退され得る。チャック起動ネジ55の並進移動によれば、チャック爪は押し出され又は引張られることで開かれ又は閉じられ得る。この押出器形式の爪動作は、関連分野において公知である。
【００２９】
図３に示された“手動強制制御モード”において、上記システムが手動により過剰にトルク付与されるのを阻止すべく、且つ／又は、上記駆動器が偶発的に動力投入された場合に、ギヤ・シャフト30およびPTOアクチュエータ・シャフト40の協働クラッチ特定構造35、45は機能開始または滑動し得る。
【００３０】
図４は、当該シフトリング12が前側軸心方向位置に配置され得るという“チャック・モード”におけるシフトリング12を示している。此処でシフトリング12の内径向きスプラインは、出力継手20の外径向きスプラインと係合し得る。同様に、シフトリング12の前向き突起部15も繋止リング96の後ろ向き突起部98と係合することで、該シフトリング12を駆動器ハウジング95に対して回転的に定着し得る。もしシフトリング12が繋止リング96に対して適切に回転方向位置整合(すなわち、角度的に位置決め)されるなら、各突起部15は各突起部98間の間隔に進入して所望の係合を達成し得る。しかし(繋止リング96に対する)シフトリング12の角度的位置は、突起部15、98が頭部／頭部様式で衝当する如きとなることもある。この状態においてシフトリング12は、(不図示の)スプリングの影響に抗して繋止リング96を軸心前方に駆動し得る。この様にしてシフトリング12は、突起部15、98の頭部／頭部衝突に関わらずに所望の前側軸心方向位置に配置され得る。故に繋止リング96は、該繋止リング96がシフトリング12の前方軸心方向進行に譲歩し得る限りにおいて、“弾性的な定着”機能を提供し得る。
【００３１】
次にユーザは、上記駆動器に対して動力投入してツールチャック50を起動し得る。伝動器70からの動力は、第2駆動歯車28、第2被動歯車86およびシフト・プレート84を介してギヤ・シャフト80に対して供与され得る。ギヤ・シャフト80は、協働するクラッチ特定構造45、35を介してPTOアクチュエータ・シャフト40(故にチャック起動シャフト64)を回転的に駆動し得る。(たとえばチャック起動シャフト64およびチャック起動ネジ55の協働螺条間における)摩擦抗力により、チャック起動シャフト64は入力シャフト60(故に出力継手20およびシフトリング12)と一体的に回転し得る。シフトリング12は、該シフトリング12が繋止リング96に対して適切に回転方向位置整合(すなわち、角度的に位置決め)されるまで、繋止リング96に対して回転し得る。このときに(不図示の)上記スプリングは繋止リング96を軸心後方に付勢し、突起部15を各突起部98間の間隔に進入させ得る。この状態においてシフトリング12および出力継手20(故に入力シャフト60およびチャック起動ネジ55)は、駆動器ハウジング95に対して回転的に定着され得る。
【００３２】
ギヤ・シャフト80はPTOアクチュエータ・シャフト40を回転的に駆動し続け得る一方、該PTOアクチュエータ・シャフトはチャック起動シャフト64を回転的に駆動し続け得る。此処でチャック起動シャフト64は、(チャック爪2、爪ホルダ9、入力シャフト60、出力継手20、シフトリング12および繋止リング96を介して)駆動器ハウジング95に対して回転的に定着されたままであり得るチャック起動ネジ55に対して回転し得る。この相対回転によればチャック起動ネジ55は(チャック起動シャフト64の回転方向に依存して)軸心方向に前進または後退されることでチャック爪2を開閉し得る。
【００３３】
チャック起動の間において入力シャフト60、爪ホルダ9、チャック爪2およびチャック起動ネジ55は駆動器ハウジング95に対して回転的に定着されたままとされ得る一方、チャック起動ネジ55は爪ホルダ9に対して軸心方向に移動してチャック爪2を開閉し得る。これはデッドスピンドル(dead spindle)機能と称され得る、と言うのも、ユーザは一切の回転部材に対して露出されない(またはそれらを認識しない)からである。
【００３４】
ツールチャック50が一旦締め付けられ(すなわちチャック爪が付属具を挟持するとき)または完全に開かれたなら、ギヤ・シャフト80およびPTOアクチュエータ・シャフト40上に夫々配備されて協働するクラッチ特定構造35、45は機能開始し且つ相互に対して滑動し得る。このときにクラッチ特定構造45はスプリング44の影響に抗して軸心後方に移動し得る。協働クラッチ特定構造35、45が滑動するときにそれらは、チャック起動処理が完了したことを可聴表示し得る。
【００３５】
協働クラッチ特定構造35、45は、所定トルク・スレッショルド値にて機能開始または滑動し得る。上記所定トルク・スレッショルド値は、適切なスプリング44を選択することにより且つ／又は協働クラッチ特定構造35、45の幾何学形状を適切に設計することにより適切に調節され得る。更に、ツールチャック50を締め付けるための所定トルク・スレッショルド値は、ツールチャック50を緩めるための所定トルク・スレッショルド値よりも低くされ得る。この機能は、協働クラッチ特定構造35、45の幾何学形状を適切に設計することにより実現され得る。当業界においては多くの種々のクラッチ表面の幾何学形状が公知であることから、その詳細な考察は省略される。
【００３６】
“手動強制制御モード”または“チャック・モード”から“ドリル／駆動モード”へと遷移するときに、シフトリング12は、(すでに出力継手20の外径向きスプラインと係合されている)該シフトリング12の内径向きスプラインがギヤ・シャフト継手30の外径向きスプラインに遭遇して係合し得る様に、軸心後方に移動し得る。(図５に示された如き)クラッチ特定構造35とギヤ・シャフト80との間の接続に依り、ギヤ・シャフト80はクラッチ特定構造35および入力シャフト60に対して角度αだけ角度的に変位可能とされることで、ギヤ・シャフト継手30およびシフトリング12の間のスプライン接続が促進され得る。
【００３７】
ＩＩ．図６乃至図９に示された例示的実施例：
図６乃至図９は、ツールチャック150を支持し得るPTO機構の別の例示的で非限定的な実施例110を示している。この例示的実施例は、上記ツールチャックが“ドリル／駆動モード”、“手動強制制御モード”および“チャック・モード”を包含する３つの異なるモードで動作され得る限りにおいて、上記の第Ｉ項で言及された例示的実施例と類似している。但し、幾つかの顕著な相違が在る。
【００３８】
Ａ．構造：
図６を参照するとPTO機構110は、(伝動器170の)三次シャフト(tertiary shaft)125T上での枢動動作のために取付けられ得るキャリヤ142を含み得る。キャリヤ142は、アイドル遊星ギヤ143を回転可能に支持し得る。アイドル遊星ギヤ143は、リング・ギヤ112を支持かつ案内し得る。三次シャフト125Tは、リング・ギヤ112に噛合する駆動ギヤ128Tを含み得る。
【００３９】
以下において更に詳細に論じられる如く、(軸心方向移動のために駆動器ハウジング195内に取付けられた)押圧ピン118は、リング・ギヤ112がPTOアクチュエータ・シャフト140の被動歯車141と噛合し得る様に、三次シャフト125Tの回りでキャリヤ142(故にリング・ギヤ112)を(図６において反時計方向に)枢動させるべく、キャリヤ142のタブ117と相互作用し得る。キャリヤ142と駆動器ハウジング195との間にはスプリング199が捕捉されることで、キャリヤ142は、リング・ギヤ112が被動歯車141から噛合解除され得る位置まで付勢され得る。
【００４０】
図７を参照すると、PTOアクチュエータ・シャフト140はチャック起動シャフト164に対して回転的に固定された前端を有し得る。PTOアクチュエータ・シャフト140は、被動歯車141を固定的に支持し得る。被動歯車141は、繋止プレート135に当接する軸心方向前向き表面を有し得る。繋止プレート135は、入力シャフト160に対して回転的に固定されると共に、該入力シャフト160に沿い軸心方向に移動可能とされ得る。繋止プレート135と第1被動歯車182との間にはスプリング144が捕捉されることで、繋止プレート135を被動歯車141に当接させて軸心後方に付勢し得る。
【００４１】
入力シャフト160は、第1被動歯車182、シフト・プレート184および第2被動歯車186を支持し得る。第1被動歯車182は、(入力シャフト160に対して回転的に固定された)繋止プレート135に対して回転のために取付けられると共に、該繋止プレート135に沿い軸心方向に移動可能とされ得る。スプリング144は第1被動歯車182を、繋止プレート135の軸心方向前端に向けて付勢し得る。第2被動歯車186は、入力シャフト160に対して軸心方向に固定され(且つ、それに対して回転可能とされ)得る。
【００４２】
シフト・プレート184は、入力シャフト160に対して回転的に固定され(且つ、それに対して軸心方向に移動可能とされ)得る。シフト・プレート184は、第1被動歯車182および第2被動歯車186に夫々配備された(たとえば凹所などの)対応特定構造に対して(該シフト・プレート184の軸心方向位置に依存して)選択的に係合する駆動突起部185を含み得る。以下において更に詳細に論じられる如く、(軸心方向移動のために駆動器ハウジング195内に取付けられた)押圧ピン119は、シフト・プレート184の外径向き凹所と選択的に係合し、シフト・プレート184(故に入力シャフト160)を駆動器ハウジング195に対して回転的に定着し得る。押圧ピン119と駆動器ハウジング195との間には(不図示の)スプリングが捕捉されることで、押圧ピン119を軸心前方に付勢し得る。
【００４３】
図６に示された如くシフト・プレート184は、シフトフォーク146を摺動可能に受容する円周溝を含み得る。以下において更に詳細に論じられる如く、(軸心方向移動のために駆動器ハウジング195内に取付けられた)押圧ピン116は、シフトフォーク146(故にシフト・プレート184)を所望の軸心方向位置へともたらし得る。押圧ピン116とシフトフォーク146との間にはスプリング115が捕捉され得る。シフトフォーク146と駆動器ハウジング195との間にはスプリング114が捕捉され得る。
【００４４】
図８を参照すると、駆動器ハウジング195上には回転のためにモードリング145が取付けられ得る。モードリング145は、押圧ピン118、119および116に夫々対応する(不図示の)軸心方向後ろ向きの円周方向カム表面を含み得る。ユーザは、上記の各カム表面が(三次シャフト125Tの回りでキャリヤ142を枢動させるべく)押圧ピン118を、(シフト・プレート184を駆動器ハウジング195に対して選択的に定着させるべく)押圧ピン119を、且つ、(シフト・プレート184を入力シャフト160に沿い軸心方向に位置決めすべく)押圧ピン116を軸心方向に変位させ得る様に、(駆動器ハウジング195に対して)モードリング145を回転し得る。
【００４５】
図７に戻ると、電気モータは出力歯車を支持する回転シャフトを有し得る。上記出力歯車は、中間シャフト125に対して固定され得る入力歯車126と噛合し得る。中間シャフト125は、駆動器ハウジング195内に回転のために取付けられ得る。中間シャフト125は、第1駆動歯車127および第2駆動歯車128を固定的に支持し得る。第1駆動歯車127は第1被動歯車182に噛合し得る。また第2駆動歯車128は第2被動歯車186に噛合し得る。第2駆動歯車128は第1駆動歯車127より大径とされ得る。故に、駆動器が動力投入されたとき、第2被動歯車186は第1被動歯車182より高速の回転速度で駆動され得る。
【００４６】
図９を参照すると伝動器170は、駆動器ハウジング195内に回転のために取付けられ得る三次シャフト125Tを含み得る。三次シャフト125Tは、第2被動歯車186と噛合され得る入力歯車126Tを固定的に支持し得る。
【００４７】
先行実施例におけるのと同様に、ツールチャック150は入力シャフト160を含み得る。入力シャフト160の軸心方向前端は、(不図示の)爪ホルダに対して固定され得る。該爪ホルダは、(不図示の)複数のチャック爪が夫々貫通して摺動可能な通路を含み得る。上記チャック爪は、(不図示の)チャック起動ネジにおけるスロットを介して軸心方向に移動され得る。
【００４８】
入力シャフト160は、チャック起動シャフト164を回転可能に支持する貫通ボアを含み得る。チャック起動シャフト164は、該チャック起動シャフト164およびPTOアクチュエータ・シャフト140が一体的に回転的に繋止され得る如くPTOアクチュエータ・シャフト140を受容し得る貫通ボアを含み得る。チャック起動シャフト164の前端は上記チャック起動ネジに対してネジ連結され得る。
【００４９】
Ｂ．動作：
ユーザは、ツールチャック150が(種々の速度における)“ドリル／駆動モード”、“手動強制制御モード”または“チャック・モード”で動作され得る様に、モードリング145を(駆動器ハウジング195に対して)回転し得る。
【００５０】
“ドリル／駆動モード”においてキャリヤ142は、リング・ギヤ112がPTOアクチュエータ・シャフト140の被動歯車141から噛合解除され得る様に位置決めされ得る。
【００５１】
ユーザが上記駆動器に対して動力投入したとき、上記電気モータは(上記出力歯車を介して)中間シャフト125を(入力歯車126を介して)回転的に駆動し得る。(中間シャフト125に対して固定された)第1駆動歯車127および第2駆動歯車128は夫々、第1被動歯車182および第2被動歯車186を回転的に駆動し得る。シフト・プレート184は(駆動突起部185を介し)、入力シャフト160に対する該シフト・プレート184の軸心方向位置に依存して、第1被動歯車182または第2被動歯車186に対して回転的に繋止され得る。
【００５２】
たとえば、シフト・プレート184が軸心方向前方に位置決めされ且つ第2被動歯車186に対して回転的に繋止されるものとする。此処で、伝動器170からの動力は、第2駆動歯車128、第2被動歯車186およびシフト・プレート184を介して入力シャフト160に供与され得る。第1被動歯車182は、繋止プレート135(故に入力シャフト160)に対して回転し得る。
【００５３】
入力シャフト160は、上記爪ホルダ、チャック爪およびチャック起動ネジと一体的にユニットとして回転し得る。同時に、入力シャフト160は、被動歯車141に当接している繋止プレート135を介してPTOアクチュエータ・シャフト140(故にチャック起動シャフト164)を回転的に駆動し得る。この目的の為に、繋止プレート135および被動歯車141の夫々の対向表面は、たとえば、摩擦表面とされ得、且つ／又は、径方向鋸歯の相補体を含み得る。これにより、動作の間にチャック爪が開閉しない様に、入力シャフト160とチャック起動シャフト164との間の相対運動が効果的に阻止される。
【００５４】
モードリング145は、ツールチャック150を“ドリル／駆動モード”に維持し乍らギヤシフトを達成すべく回転され得ることは理解される。たとえば、モードリング145が回転されるにつれ、ひとつの円周方向カム表面は押圧ピン116(故にシフトフォーク146およびシフト・プレート184)を(スプリング114の影響に抗して)軸心後方に駆動し得る一方、他方の円周方向カム表面は押圧ピン118、119を軸心方向に駆動しなくても良い。シフト・プレート184の軸心後方進行の間において駆動突起部185は第2被動歯車186から離脱し得、且つ、シフト・プレート184が第1被動歯車182に対して適切に回転方向位置整合(すなわち、角度的に位置決め)されるとするなら、駆動突起部185は第1被動歯車182に係合し得る。
【００５５】
他方、シフト・プレート184および第1被動歯車182が適切に回転方向位置整合されないならば、シフト・プレート184は意図された軸心後方位置に配置されないこともある。それにも関わらず押圧ピン116は、意図された軸心後方位置まで移動し、スプリング115を圧縮し得る。上記駆動器が動力投入されたとき、第1被動歯車182は回転してシフト・プレート184に対して回転方向位置整合し得る。このときにスプリング115は、突起部185が第1被動歯車182に係合し得る様にシフト・プレート184を軸心後方に駆動し得る。シフト・プレート184が軸心前方に移動されるとき、スプリング114により同様の“弾性的な”係合機能が提供され得る。
【００５６】
図８および図９は、駆動器ハウジング145に対してモードリング145を回転することにより達成され得るという“チャック・モード”を示している。モードリング145の回転運動は、以下の３つの状態を達成し得る。第1に、(モードリング145の)円周方向カム表面は押圧ピン116(故にシフトフォーク146およびシフト・プレート184)を軸心中間位置へと駆動し得る。此処でシフト・プレート184は、第1被動歯車182および第2被動歯車186の両方から係合解除され得る。
【００５７】
第2に、(モードリング145の)円周方向カム表面は押圧ピン119を軸心後方119において(図７に示された如く)シフト・プレート184の外径向き凹所内へと駆動することで、シフト・プレート184(故に入力シャフト160)を駆動器ハウジング195に対して回転的に定着し得る。
【００５８】
第3に、(モードリング145の)円周方向カム表面は押圧ピン118を軸心後方に駆動してキャリヤ142のタブ117に当接させることで、三次シャフト125Tの回りでキャリヤ142(故にリング・ギヤ112)を(図６において反時計方向に)枢動させ得る。此処でリング・ギヤ112は、PTOアクチュエータ・シャフト140の被動歯車141に噛合し得る。
【００５９】
ユーザは、上記駆動器に対して動力投入することでツールチャック150を起動し得る。伝動器170からの動力は、第2駆動歯車128と、第2被動歯車186と、三次シャフト125Tの入力歯車126Tおよび駆動ギヤ128Tと、リング・ギヤ112と、被動歯車141とを介し、PTOアクチュエータ・シャフト140に対して供与され得る。PTOアクチュエータ・シャフト140は、チャック起動シャフト164と一体的に回転し得る。チャック起動シャフト164は、(上記チャック爪、爪ホルダ、入力シャフト160、シフト・プレート184および押圧ピン119を介して)駆動器ハウジング195に対して回転的に定着されたままとされ得る上記チャック起動ネジに対して回転し得る。この相対回転に依れば上記チャック起動ネジは(チャック起動シャフト164の回転方向に依存して)軸心方向に前進または後退されることで、チャック爪を開成または閉成し得る。
【００６０】
ツールチャック150が一旦締め付けられ(すなわちチャック爪が付属具を挟持するとき)または完全に開かれたなら、(不図示の)クラッチが機能開始し、上記チャック・システムに伝達されるトルクを制限し得る。三次シャフト125T上では、多くの種々の習用のクラッチ特定構造(たとえばボールデテントおよび／または傾斜部クラッチ)が適切に実施され得る。
【００６１】
“手動強制制御モード”は、モードリング145を駆動器ハウジング145に対して回転することにより達成され得る。斯かる回転の間において(モードリング145の)上記円周方向カム表面に依れば、(上記スプリングの影響下にある)押圧ピン119は、軸心前方に移動し、シフト・プレート184の外径向き凹所から離脱し得る。同時に、(モードリング145の)他方の円周方向カム表面は押圧ピン116(故にシフト・プレート184)、押圧ピン118(故にキャリヤ142)を軸心方向に駆動しない。この状態において、シフト・プレート184(故に入力シャフト160)は駆動器ハウジング195に対して回転可能とされ得る一方、リング・ギヤ112は被動歯車141に噛合され得る。
【００６２】
ユーザはカバー105を取り外し、上記爪ホルダ(故に入力シャフト160)を手動で回転し得る。このときに伝動器およびモータの抗力に依れば、チャック起動ネジがチャック起動シャフト164に対して回転し得る様に、リング・ギヤ112(故にPTOアクチュエータ・シャフト140およびチャック起動シャフト164)が駆動器ハウジング195に対して回転することが阻止され得る。この相対回転に依れば、チャック起動ネジは(入力シャフト160の回転方向に依存して)軸心方向に前進または後退することでチャック爪を開成または閉成し得る。
【００６３】
“手動強制制御モード”においては、上記システムが手動により過剰にトルク付与されるのを阻止すべく、且つ／又は、上記駆動器が偶発的に動力投入された場合に、三次シャフト125T上の(不図示の)クラッチが機能開始または滑動し得る。
【００６４】
ＩＩＩ．図１０乃至図１３に示された例示的実施例：
図１０乃至図１３は、ツールチャック250を支持し得るPTO機構の別の例示的で非限定的な実施例210を示している。この例示的実施例は、上記ツールチャックが“ドリル／駆動モード”、“手動強制制御モード”および“チャック・モード”を包含する３つの異なるモードで動作され得る限りにおいて、上記の第ＩＩ項で言及された例示的実施例と類似している。但し、幾つかの顕著な相違が在る。
【００６５】
Ａ．構造：
図１０を参照するとPTO機構210は、PTOアクチュエータ・シャフト240上での枢動動作のために取付けられ得るキャリヤ242を含み得る。キャリヤ242は、アイドル・ギヤ212を回転的に支持し得る。アイドル・ギヤ212は、PTOアクチュエータ・シャフト240の被動歯車241に噛合され得る。アイドル・ギヤ212は、三次シャフト225Tの駆動歯車228Tと選択的に噛合し得る。
【００６６】
以下において更に詳細に論じられる如く、(軸心方向移動のために駆動器ハウジング295内に取付けられた)押圧ピン218は、アイドル・ギヤ212が三次シャフト225Tの駆動歯車228Tと噛合し得る様に、キャリヤ242のタブ217と相互作用して、PTOアクチュエータ・シャフト240の回りでキャリヤ242(故にアイドル・ギヤ212)を(図１０において反時計方向に)枢動させ得る。(不図示の)スプリングは、アイドル・ギヤ212が駆動歯車228Tから噛合解除され得る位置へとキャリヤ242を付勢し得る。
【００６７】
図１１および図１２を参照すると、PTOアクチュエータ・シャフト240はチャック起動シャフト264に対して回転的に固定された前端を有し得る。PTOアクチュエータ・シャフト240は、被動歯車241を固定的に支持し得る。被動歯車241は、繋止プレート235に当接する軸心方向前向き表面を有し得る。繋止プレート235は、入力シャフト260に対して回転的に固定されると共に、該入力シャフト260に沿い軸心方向に移動可能とされ得る。駆動器ハウジング295と被動歯車241との間にはスプリング244が捕捉されることで、被動歯車241を繋止プレート235に当接させて軸心前方に付勢し得る。
【００６８】
入力シャフト260は、第1被動歯車282、シフト・プレート284および第2被動歯車286を支持し得る。第1被動歯車282は、(入力シャフト260に対して回転的に固定された)繋止プレート235上に回転のために取付けられると共に、該繋止プレート235に対して軸心方向に固定され得る。第2被動歯車286は、入力シャフト260に対して軸心方向に固定され(且つ、それに対して回転可能とされ)得る。
【００６９】
シフト・プレート284は、入力シャフト260に対して回転的に固定され(且つ、それに対して軸心方向に移動可能とされ)得る。シフト・プレート284は、第1被動歯車282および第2被動歯車286に夫々配備された(たとえば凹所などの)対応特定構造に対して(該シフト・プレート284の軸心方向位置に依存して)選択的に係合する駆動突起部285を含み得る。以下において更に詳細に論じられる如く、(軸心方向移動のために駆動器ハウジング295内に取付けられた)押圧ピン219は、シフト・プレート284の外径向き凹所に選択的に係合することで、該シフト・プレート284(故に入力シャフト260)を駆動器ハウジング295に対して回転的に定着し得る。押圧ピン219と駆動器ハウジング295との間には(不図示の)スプリングが捕捉されることで、該押圧ピン219を軸心前方に付勢し得る。
【００７０】
図１３に示された如くシフト・プレート284は、シフトフォーク246を摺動可能に受容する円周溝を含み得る。以下において更に詳細に論じられる如く、(軸心方向移動のために駆動器ハウジング295内に取付けられた)押圧ピン216はシフトフォーク246(故にシフト・プレート284)を所望の軸心方向位置へと付勢し得る。押圧ピン216とシフトフォーク246との間にはスプリング215が捕捉され得る。シフトフォーク246と駆動器ハウジング295との間にはスプリング214が捕捉され得る。
【００７１】
図１０および図１１に戻ると、駆動器ハウジング295上には回転のためにモードリング245が取付けられ得る。モードリング245は、押圧ピン218、219および216に夫々対応する(不図示の)軸心方向後ろ向きの円周方向カム表面を含み得る。ユーザは、上記の各カム表面が(PTOアクチュエータ・シャフト240の回りでキャリヤ242を枢動させるべく)押圧ピン218を、(シフト・プレート284を駆動器ハウジング295に対して選択的に定着させるべく)押圧ピン219を、且つ、(シフト・プレート284を入力シャフト260に沿い軸心方向に位置決めすべく)押圧ピン216を軸心方向に変位させ得る様に、(駆動器ハウジング295に対して)モードリング245を回転し得る。
【００７２】
電気モータは、出力歯車を支持する回転シャフトを有し得る。上記出力歯車は、中間シャフト225に対して固定され得る入力歯車226に噛合し得る。中間シャフト225は、回転のために駆動器ハウジング295内に取付けられ得る。中間シャフト225は、第1駆動歯車227および第2駆動歯車228を固定的に支持し得る。第1駆動歯車227は第1被動歯車282と噛合し得る。また第2駆動歯車228は第2被動歯車286と噛合し得る。
【００７３】
図１３を参照すると伝動器270は、回転のために駆動器ハウジング295内に取付けられ得る三次シャフト225Tを含み得る。三次シャフト225Tは駆動歯車228Tを固定的に支持し得る。三次シャフト225Tは入力歯車226Tを支持し得る。入力歯車226Tは三次シャフト225Tに対して回転可能とされ(且つ、それに対して軸心方向に移動可能とされ)得る。スプリング243は入力歯車226Tを駆動歯車228Tに当接させて軸心後方に付勢し得る。入力歯車226Tおよび駆動歯車228Tの対向表面は、協働するクラッチ特定構造を有し得る。入力歯車226Tは第1被動歯車282と噛合され得る。
【００７４】
先行実施例におけるのと同様に、ツールチャック250は入力シャフト260を含み得る(図１２参照)。入力シャフト260の軸心方向前端は(不図示の)爪ホルダに対して固定され得る。該爪ホルダは、(不図示の)複数のチャック爪が夫々貫通して摺動可能な通路を含み得る。上記チャック爪は、(不図示の)チャック起動ネジ内のスロットを介して軸心方向に移動され得る。
【００７５】
入力シャフト260は、チャック起動シャフト264を回転可能に支持する貫通ボアを含み得る(図１２参照)。チャック起動シャフト264は、該チャック起動シャフト264およびPTOアクチュエータ・シャフト240が一体的に回転的に繋止され得る如くPTOアクチュエータ・シャフト240を受容し得る貫通ボアを含み得る。チャック起動シャフト264の前端は上記チャック起動ネジに対してネジ連結され得る。
【００７６】
Ｂ．動作：
ユーザは、ツールチャック250が(種々の速度における)“ドリル／駆動モード”、“手動強制制御モード”または“チャック・モード”で動作され得る様に、モードリング245を(駆動器ハウジング295に対して)回転し得る。
【００７７】
“ドリル／駆動モード”においてキャリヤ242は、アイドル・ギヤ212が三次シャフト225Tの駆動歯車228Tから噛合解除され得る様に位置決めされ得る。
【００７８】
ユーザが上記駆動器に対して動力投入したとき、上記電気モータは(上記出力歯車を介して)中間シャフト225を(入力歯車226を介して)回転的に駆動し得る。第1駆動歯車227および第2駆動歯車228は夫々、第1被動歯車282および第2被動歯車286を回転的に駆動し得る。シフト・プレート284は(駆動突起部285を介し)、入力シャフト260に対する該シフト・プレート284の軸心方向位置に依存して、第1被動歯車282または第2被動歯車286に対して回転的に繋止され得る。
【００７９】
たとえば、シフト・プレート284が軸心方向前方に位置決めされ且つ第2被動歯車286に対して回転的に繋止されるものとする。此処で、伝動器270からの動力は、第2駆動歯車228、第2被動歯車286およびシフト・プレート284を介して入力シャフト260に供与され得る。第1被動歯車282は、繋止プレート235(故に入力シャフト260)に対して回転し得る。
【００８０】
入力シャフト260は、上記爪ホルダ、チャック爪およびチャック起動ネジと一体的にユニットとして回転し得る。同時に、入力シャフト260は、被動歯車241に当接している繋止プレート235を介してPTOアクチュエータ・シャフト240(故にチャック起動シャフト264)を回転的に駆動し得る。
【００８１】
先行実施例におけるのと同様に、モードリング245はツールチャック250を“ドリル／駆動モード”に維持し乍らギヤシフトを達成すべく回転され得る。同様にスプリング214、215は、シフト・プレート284が各軸心方向位置間で遷移するときに“弾性的な”係合機能を提供し得る。
【００８２】
図１０および図１１は、モードリング245を駆動器ハウジング245に対して回転させることで達成され得る“チャック・モード”を示している。モードリング245の回転運動により、以下の３つの状態が達成され得る。第1に、(モードリング245の)円周方向カム表面は、押圧ピン216(故にシフトフォーク246およびシフト・プレート284)を軸心中間位置へと駆動し得る。第2に、(モードリング245の)円周方向カム表面は押圧ピン219を軸心後方においてシフト・プレート284の外径向き凹所内へと駆動し得る。第3に、(モードリング245の)円周方向カム表面は押圧ピン218を軸心後方に駆動してキャリヤ242のタブ217に当接させることで、PTOアクチュエータ・シャフト240の回りでキャリヤ242(故にアイドル・ギヤ212)を(図１０において反時計方向に)枢動させ得る。此処でアイドル・ギヤ212は、三次シャフト225Tの駆動歯車228Tに噛合し得る。
【００８３】
ユーザは、上記駆動器に対して動力投入してツールチャック250を起動し得る。伝動器270からの動力は、第1駆動歯車227と第1被動歯車282と、三次シャフト225Tの入力歯車226Tおよび駆動歯車228Tと、アイドル・ギヤ212と、被動歯車241とを介してPTOアクチュエータ・シャフト240に対して供与され得る。PTOアクチュエータ・シャフト240は、チャック起動シャフト264と一体的に回転し得る。チャック起動シャフト264は、(上記チャック爪、爪ホルダ、入力シャフト260、シフト・プレート284および押圧ピン219を介して)駆動器ハウジング295に対して回転的に定着されたままとされ得る上記チャック起動ネジに対して回転し得る。この相対回転に依れば上記チャック起動ネジは(チャック起動シャフト264の回転方向に依存して)軸心方向に前進または後退されることでチャック爪を開成または閉成し得る。
【００８４】
ツールチャック250が一旦締め付けられ(すなわちチャック爪が付属具を挟持するとき)または完全に開かれたなら、入力歯車226Tおよび駆動歯車228T上に夫々配備されて協働するクラッチ特定構造が機能開始して相互に滑動し得る。このときに入力歯車226Tは(スプリング243の影響に抗して)軸心前方に移動し得る。上記協働するクラッチ特定構造が滑動するときにそれらは、チャック起動処理が完了したことを可聴表示し得る。
【００８５】
“手動強制制御モード”は、モードリング245を駆動器ハウジング245に対して回転することにより達成され得る。斯かる回転の間、(モードリング245の)上記円周方向カム表面に依れば、(上記スプリングの影響下にある)押圧ピン219は軸心前方に移動してシフト・プレート284の外径向き凹所から離脱し得る。同時に、(モードリング245の)他方の円周方向カム表面は押圧ピン216(故にシフト・プレート284)および押圧ピン218(故にキャリヤ242)を軸心方向に駆動はしない。この状態においてシフト・プレート284(故に入力シャフト260)は駆動器ハウジング295に対して回転可能とされ得る一方、アイドル・ギヤ212は駆動歯車228Tに対して噛合され得る。
【００８６】
ユーザはカバー205を取り外し、上記爪ホルダ(故に入力シャフト260)を手動で回転し得る。このときに伝動器およびモータの抗力に依れば、チャック起動ネジがチャック起動シャフト264に対して回転し得る様に、アイドル・ギヤ212(故にPTOアクチュエータ・シャフト240およびチャック起動シャフト264)が駆動器ハウジング295に対して回転することが阻止され得る。この相対回転に依れば、チャック起動ネジは(入力シャフト260の回転方向に依存して)軸心方向に前進または後退することでチャック爪を開成または閉成し得る。
【００８７】
“手動強制制御モード”においては、上記システムが手動により過剰にトルク付与されるのを阻止すべく、且つ／又は、上記駆動器が偶発的に動力投入された場合に、入力歯車226Tおよび駆動歯車228T上に夫々配備されて協働するクラッチ特定構造は機能開始または滑動し得る。
【００８８】
ＩＶ．図１４乃至図１６に示された例示的実施例：
図１４乃至図１６は、ツールチャック350を支持し得るPTO機構の別の例示的で非限定的な実施例310を示している。この例示的実施例は、上記ツールチャックが“ドリル／駆動モード”、“手動強制制御モード”および“チャック・モード”を包含する３つの異なるモードで動作され得る限りにおいて、上記の第ＩＩＩ項で言及された例示的実施例と類似している。但し、幾つかの顕著な相違が在る。
【００８９】
Ａ．構造：
図１４を参照すると、PTO機構310は、三次シャフト325T上での枢動動作のために取付けられ得るキャリヤ342を含み得る。キャリヤ342は、アイドル・ギヤ312を回転可能に支持し得る。アイドル・ギヤ312は、三次シャフト325Tの駆動歯車328Tに噛合され得る。アイドル・ギヤ312は、PTOアクチュエータ・シャフト340の被動歯車341と選択的に噛合し得る。
【００９０】
以下において更に詳細に論じられる如く、(回転運動のために駆動器ハウジング395上に取付けられた)シフトカラー330はキャリヤ342のタブ317と相互作用することで、アイドル・ギヤ312がPTOアクチュエータ・シャフト340の被動歯車341と噛合され得る様に、キャリヤ342を三次シャフト325Tの回りで(図１４において時計方向に)枢動させ得る。(不図示の)スプリングは、キャリヤ342が被動歯車341から係合解除され得る位置へとキャリヤ342を付勢し得る。
【００９１】
図１５を参照すると、PTOアクチュエータ・シャフト340は、(不図示の)チャック起動シャフトに対して回転的に固定された前端を有し得る。PTOアクチュエータ・シャフト340は被動歯車341を固定的に支持し得る。被動歯車341は、繋止プレート335に当接する軸心方向前向き表面を有し得る。繋止プレート335は、入力シャフト360に対して回転的に固定されると共に、該入力シャフト360に沿い軸心方向に移動可能とされ得る。駆動器ハウジング395と被動歯車341との間にはスプリング344が捕捉されることで、該被動歯車341を繋止プレート335に当接させて軸心前方に付勢し得る。
【００９２】
入力シャフト360は、第1被動歯車382、シフト・プレート384および第2駆動歯車386を支持し得る。第1被動歯車382は、回転のために繋止プレート335上に取付けられると共に、該繋止プレート335に対して軸心方向に固定され得る。第2駆動歯車386は、入力シャフト360に対して軸心方向に固定され(且つ、それに対して回転可能とされ)得る。
【００９３】
シフト・プレート384は、入力シャフト360に対して回転的に固定され(且つ、それに対して軸心方向に移動可能とされ)得る。シフト・プレート384は、第1被動歯車382および第2駆動歯車386に夫々配備された(たとえば凹所などの)対応特定構造に対して(該シフト・プレート384の軸心方向位置に依存して)選択的に係合する駆動突起部385を含み得る。以下において更に詳細に論じられる如く、(三次シャフト325T上での枢動動作のために取付けられた)繋止アーム319は、シフト・プレート384の外径向き凹所と選択的に係合することで、該シフト・プレート384(故に入力シャフト360)を駆動器ハウジング395に対して回転的に定着し得る。(不図示の)スプリングは、繋止アーム319がシフト・プレート384から離脱する様に、該繋止アーム319を(図１４において反時計方向に)付勢し得る。
【００９４】
図１５に示された如く、シフト・プレート384はシフトフォーク346を摺動可能に受容する円周溝を含み得る。以下において更に詳細に論じられる如く、シフトフォーク346は、シフトカラー330におけるスロット331(図１６参照)と協働し得る径方向ピン347を含むことで、該シフトフォーク346(故にシフト・プレート384)は所望の軸心方向位置へと付勢され得る。以下において更に詳細に論じられる如く、(軸心方向移動のために駆動器ハウジング395内に取付けられた)押圧ピン316は、シフトフォーク346(故にシフト・プレート384)を所望の軸心方向位置へと付勢し得る。押圧ピン316とシフトフォーク346との間にはスプリング315が捕捉され得る。シフトフォーク346と駆動器ハウジング395との間にはスプリング314が捕捉され得る。
【００９５】
回転のために駆動器ハウジング395上にはモードリング345が取付けられ得る。モードリング345は、押圧ピン316に対応する(不図示の)軸心方向後ろ向きの円周方向カム表面を含み得る。ユーザは、上記カム表面が押圧ピン316を軸心方向に変位させる(ことにより、シフト・プレート384を入力シャフト360に沿い軸心方向に位置決めする)様に、(駆動器ハウジング395に対して)モードリング345を回転し得る。
【００９６】
図１６を参照すると、シフトカラー330は回転のために駆動器ハウジング395上に取付けられ得る。シフトカラー330は、シフトフォーク346の径方向ピン347と相互作用するスロット331を含み得る。シフトカラー330はまた、タブ317および繋止アーム319に夫々対応するタブ起動カム332および繋止アーム起動カム333も含み得る。ユーザは、スロット331がシフトフォーク346(故にシフト・プレート384)を軸心方向に変位させ得ると共に、タブ起動カム332はタブ317を内径方向に付勢し得、且つ、繋止アーム起動カム333は繋止アーム319を内径方向に付勢し得る様に、シフトカラー330を(駆動器ハウジング395に対して)回転し得る。
【００９７】
図１５に戻ると、電気モータは出力歯車を支持する回転シャフトを有し得る。上記出力歯車は、中間シャフト325に対して固定され得る入力歯車326に噛合し得る。中間シャフト325は、回転のために駆動器ハウジング395内に取付けられ得る。中間シャフト325は、第1駆動歯車327および第2駆動歯車328を固定的に支持し得る。第1駆動歯車327は第1被動歯車382に噛合し得る。また第2駆動歯車328は第2駆動歯車386に噛合し得る。
【００９８】
図１４を参照すると、伝動器370は、回転のために駆動器ハウジング395内に取付けられ得る三次シャフト325Tを含み得る。三次シャフト325Tは駆動歯車328Tを固定的に支持し得る。三次シャフト325Tは入力歯車326Tを支持し得る。入力歯車326Tは、三次シャフト325Tに対して回転可能とされ(且つ、それに対して軸心方向に移動可能とされ)得る。スプリング343は入力歯車326Tを駆動歯車328Tに当接させて軸心後方に付勢し得る。入力歯車326Tおよび駆動歯車328Tの対向表面は、協働するクラッチ特定構造を有し得る。入力歯車326Tは、第1被動歯車382と噛合され得る。
【００９９】
先行実施例におけるのと同様に、ツールチャック350は入力シャフト360を含み得る。入力シャフト360の軸心方向前端は、(不図示の)爪ホルダに対して固定され得る。該爪ホルダは、(不図示の)複数のチャック爪が夫々貫通して摺動可能な通路を含み得る。上記チャック爪は、(不図示の)チャック起動ネジ内のスロットを介して軸心方向に移動され得る。
【０１００】
入力シャフト360は、(不図示の)チャック起動シャフトを回転可能に支持する貫通ボアを含み得る。上記チャック起動シャフトは、該チャック起動シャフトおよびPTOアクチュエータ・シャフト340が一体的に回転的に繋止され得る如く、PTOアクチュエータ・シャフト340を受容し得る貫通ボアを含み得る。上記チャック起動シャフトの前端は、上記チャック起動ネジに対してネジ連結され得る。
【０１０１】
Ｂ．動作：
ユーザは、ツールチャック350が“ドリル／駆動モード”に在るときに、(駆動器ハウジング395に対して)モードリング345を回転して速度変更を行い得る。ユーザは、ツールチャック350が“手動強制制御モード”または“チャック・モード”で動作され得る様にシフトカラー330を回転し得る。
【０１０２】
“ドリル／駆動モード”においてキャリヤ342は、アイドル・ギヤ312がPTOアクチュエータ・シャフト340の被動歯車341から噛合解除され得る様に位置決めされ得る。
【０１０３】
ユーザが上記駆動器に対して動力投入したとき、上記電気モータは(上記出力歯車を介して)中間シャフト325を(入力歯車326を介して)回転的に駆動し得る。第1駆動歯車327および第2駆動歯車328は夫々、第1被動歯車382および第2駆動歯車386を回転的に駆動し得る。シフト・プレート384は(駆動突起部385を介し)、入力シャフト360に対する該シフト・プレート384の軸心方向位置に依存して第1被動歯車382または第2駆動歯車386に対して回転的に繋止され得る。
【０１０４】
入力シャフト360は、上記爪ホルダ、チャック爪およびチャック起動ネジと一体的に回転し得る。同時に、入力シャフト360は、被動歯車341に当接している繋止プレート335を介してPTOアクチュエータ・シャフト340(故にチャック起動シャフト364)を回転的に駆動し得る。
【０１０５】
先行実施例におけるのと同様に、モードリング345は、ツールチャック350を“ドリル／駆動モード”に維持し乍ら、ギヤシフトを達成すべく回転され得る。同様に、スプリング314、315は、シフト・プレート384が複数の軸心方向位置間で遷移するときに“弾性的な”係合機能を提供し得る。
【０１０６】
“チャック・モード”は、シフトカラー330を駆動器ハウジング395に対して回転することにより達成され得る。シフトカラー330の回転運動により、以下の３つの状態が達成され得る。第1に、(上記シフトカラーの)スロット331は径方向ピン347(故にシフトフォーク346およびシフト・プレート384)を軸心中間位置へと駆動し得る。此処でシフト・プレート384は、第1および第2被動歯車382、386から離脱され得る。同様に、スプリング314、315により提供される弾性によれば、シフトカラー330およびスロット331の作用は上記ギヤ・セレクタに優先し得る。
【０１０７】
第2に、(シフトカラー330の)繋止アーム起動カム333は、繋止アーム319がシフト・プレート384の外径向き凹所に係合し得る様に、該繋止アーム319を三次シャフト325Tの回りで(図１４において時計方向に)枢動させ得る。此処でシフト・プレート384(故に入力シャフト360)は、ハウジング395に対して回転的に定着され得る。
【０１０８】
第3に、(シフトカラー330の)タブ起動カム332はキャリヤ342のタブ317と相互作用し、該キャリヤ342(故にアイドル・ギヤ312)を三次シャフト325Tの回りで(図１４において時計方向に)枢動させ得る。此処でアイドル・ギヤ312は、PTOアクチュエータ・シャフト340の被動歯車341に対して噛合し得る。
【０１０９】
ユーザは、上記駆動器に対して動力投入することでツールチャック350を起動し得る。伝動器370からの動力は、第1駆動歯車327と、第1被動歯車382と、三次シャフト325Tの入力歯車326Tおよび駆動歯車328Tと、アイドル・ギヤ312と、被動歯車341とを介してPTOアクチュエータ・シャフト340に対して供与され得る。PTOアクチュエータ・シャフト340は、上記チャック起動シャフトと一体的に回転し得る。上記チャック起動シャフトは、(上記チャック爪、爪ホルダ、入力シャフト360、シフト・プレート384および繋止アーム319を介して)駆動器ハウジング395に対して回転的に定着されたままとされ得る上記チャック起動ネジに対して回転し得る。この相対回転によれば上記チャック起動ネジは(上記チャック起動シャフトの回転方向に依存して)軸心方向に前進または後退することで上記チャック爪を開成または閉成し得る。
【０１１０】
ツールチャック350が一旦締め付けられ(すなわちチャック爪が付属具を挟持するとき)または完全に開かれたなら、入力歯車326Tおよび駆動歯車328T上に夫々配備されて協働するクラッチ特定構造が機能開始して相互に滑動し得る。このときに入力歯車326Tは(スプリング343の影響に抗して)軸心前方に移動し得る。上記協働するクラッチ特定構造が滑動するときにそれらは、チャック起動処理が完了したことを可聴表示し得る。
【０１１１】
“手動強制制御モード”は、シフトカラー330を駆動器ハウジング245に対して回転することにより達成され得る。斯かる回転の間において(シフトカラー330の)繋止アーム起動カム333は、(上記スプリングの影響下にある)繋止アーム319が三次シャフト325Tの回りで(図１４において反時計方向に)枢動すると共にシフト・プレート384の外径向き凹所から離脱し得る様に、繋止アーム319と交差して摺動し(且つ、それを乗り越え)得る。この状態においてシフト・プレート384(故に入力シャフト360)は駆動器ハウジング395に対して回転可能であり得る一方、アイドル・ギヤ312は被動歯車341と噛合され得る。
【０１１２】
ユーザはカバー305を取り外し、爪ホルダ(故に入力シャフト360)を手動で回転し得る。このときに伝動器およびモータの抗力に依れば、チャック起動ネジが上記チャック起動シャフトに対して回転し得る様に、アイドル・ギヤ312(故にPTOアクチュエータ・シャフト340および上記チャック起動シャフト)が駆動器ハウジング395に対して回転することが阻止され得る。この相対回転に依れば、チャック起動ネジは(入力シャフト360の回転方向に依存して)軸心方向に前進または後退することでチャック爪を開成または閉成し得る。
【０１１３】
“手動強制制御モード”においては、上記システムが手動により過剰にトルク付与されるのを阻止すべく、且つ／又は、上記駆動器が偶発的に動力投入された場合に、入力歯車326Tおよび駆動歯車328T上に夫々配備されて協働するクラッチ特定構造は機能開始または滑動し得る。
【図面の簡単な説明】
【０１１４】
【図１】例示的で非限定的な実施例１に係る動力取出し機構を備えたツールチャックの概略図である。
【図２】“ドリル／駆動モード”における動力取出し機構の断面図である。
【図３】“手動強制制御モード”における動力取出し機構の断面図である。
【図４】“チャック・モード”における動力取出し機構の断面図である。
【図５】クラッチ特定構造とギヤ・シャフトとの間における例示的接続の概略図である。
【図６】別の例示的で非限定的な実施例２に係る動力取出し機構を備えたツールチャックの概略図である。
【図７】別の例示的で非限定的な実施例２に係る動力取出し機構を備えたツールチャックの概略図である。
【図８】別の例示的で非限定的な実施例２に係る動力取出し機構を備えたツールチャックの概略図である。
【図９】別の例示的で非限定的な実施例２に係る動力取出し機構を備えたツールチャックの概略図である。
【図１０】別の例示的で非限定的な実施例３に係る動力取出し機構を備えたツールチャックの概略図である。
【図１１】別の例示的で非限定的な実施例３に係る動力取出し機構を備えたツールチャックの概略図である。
【図１２】別の例示的で非限定的な実施例３に係る動力取出し機構を備えたツールチャックの概略図である。
【図１３】別の例示的で非限定的な実施例３に係る動力取出し機構を備えたツールチャックの概略図である。
【図１４】別の例示的で非限定的な実施例４に係る動力取出し機構を備えたツールチャックの概略図である。
【図１５】別の例示的で非限定的な実施例４に係る動力取出し機構を備えたツールチャックの概略図である。
【図１６】別の例示的で非限定的な実施例４に係る動力取出し機構を備えたツールチャックの概略図である。
【図１】
2009532215.tif 000003
【図２】
2009532215.tif 000004
【図３】
2009532215.tif 000005
【図４】
2009532215.tif 000006
【図５】
2009532215.tif 000007
【図６】
2009532215.tif 000008
【図７】
2009532215.tif 000009
【図８】
2009532215.tif 000010
【図９】
2009532215.tif 000011
【図１０】
2009532215.tif 000012
【図１１】
2009532215.tif 000013
【図１２】
2009532215.tif 000014
【図１３】
2009532215.tif 000015
【図１４】
2009532215.tif 000016
【図１５】
2009532215.tif 000017
【図１６】
2009532215.tif 000018
【国際調査報告】
2009532215.tif 000019