(57)【要約】  ツールアタッチメントを受け入れたり解放する駆動スタッド（１０）を有する形式のツールは、駆動スタッド（１０）に設けられた開口部（１６）と、開口部（１６）内に可動的に設けられた係止ピン（２４）とを有する。開口部（１６）は、第１及び第２の端部を備え、開口部（１６）の第１の端部（１８）は、ツールアタッチメント内へ挿入可能に構成された駆動スタッド（１０）の一部のところに位置している。作動部材（３４））に駆動スタッド（１０）に可動的に取り付けられ、作動部材（３４）は、ピン（２４）に係合する摺動面（４４）を有する。第１のばね（４８）が、摺動面（４４）をピン（２４）に向かって付勢し、第２のこれよりも付勢力の弱いばね（５０）が、ピン（２４）を摺動面（４４）に向かって付勢する。第１のばね（４８）は、ばね（４８）とツールに形成された肩（６４）との間に設けられたリング（６３）に対して反作用する。肩（６４）は、ばね（４８）又はリング（６３）よりも短い距離だけ駆動スタッド（１０）の長手方向軸線から遠ざかって延びている。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
迅速解除機構であって、
駆動スタッドを含むツールを有し、上記駆動スタッドは、非真円駆動部分、隣接部分及び駆動部分のところの第１の端部と隣接部分のところの第２の端部との間で駆動スタッドによって定められた長手方向軸線に対し斜めに延びる通路を有し、上記非真円部分は、トルクをツールアタッチメントに及ぼすようツールアタッチメント内に嵌まるように形作られており、
ツールアタッチメント係合位置と、ツールアタッチメント解放位置との間で摺動するよう通路内に摺動自在に受け入れられた係止要素を有し、
隣接部分の周りに延びるコイルばねを有し、上記コイルばねは、係止要素ツール係合位置へ付勢するよう係止要素と結合した第１の端部及び第２の端部を有し、
隣接部分によって形成されていてコイルばねに向いた肩を有し、上記肩は、半径方向外面と半径方向内面との間に移行部を形成し、肩は、半径方向外面とコイルばねとの間に介在して位置しており、
コイルばねの第２の端部と肩との間で隣接部分の周りに設けられたリングを有し、
上記コイルばねは、上記長手方向軸線から半径方向に遠ざかって上記半径方向外面よりも遠くに延びていることを特徴とする迅速解除機構。
【請求項２】
迅速解除機構であって、
駆動スタッドを含むツールを有し、上記駆動スタッドは、非真円駆動部分、隣接部分及び駆動部分のところの第１の端部と隣接部分のところの第２の端部との間で駆動スタッドによって定められた長手方向軸線に対し斜めに延びる通路を有し、上記非真円部分は、トルクをツールアタッチメントに及ぼすようツールアタッチメント内に嵌まるように形作られており、
ツールアタッチメント係合位置と、ツールアタッチメント解放位置との間で摺動するよう通路内に摺動自在に受け入れられた係止要素を有し、
隣接部分の周りに延びるコイルばねを有し、上記コイルばねは、係止要素ツール係合位置へ付勢するよう係止要素と結合した第１の端部及び第２の端部を有し、
隣接部分によって形成されていてコイルばねに向いた肩を有し、上記肩は、半径方向外面と半径方向内面との間に移行部を形成し、肩は、半径方向外面とコイルばねとの間に介在して位置しており、
上記コイルばねは、上記肩に対して反作用し、上記長手方向軸線から半径方向に遠ざかって上記半径方向外面よりも遠くに延びていることを特徴とする迅速解除機構。
【請求項３】
迅速解除機構であって、
駆動スタッドを含むツールを有し、上記駆動スタッドは、非真円駆動部分、隣接部分及び駆動部分のところの第１の端部と隣接部分のところの第２の端部との間で駆動スタッドによって定められた長手方向軸線に対し斜めに延びる通路を有し、上記非真円部分は、トルクをツールアタッチメントに及ぼすようツールアタッチメント内に嵌まるように形作られており、
ツールアタッチメント係合位置と、ツールアタッチメント解放位置との間で摺動するよう通路内に摺動自在に受け入れられた係止要素を有し、
隣接部分の周りに延びるコイルばねを有し、上記コイルばねは、係止要素ツール係合位置へ付勢するよう係止要素と結合した第１の端部及び第２の端部を有し、
駆動スタッドの隣接部分から半径方向外方に延びる一体隆起停止部を有し、
上記コイルばねは、上記隆起停止部に対して反作用し、上記長手方向軸線から半径方向に遠ざかって上記隆起停止部よりも遠くに延びていることを特徴とする迅速解除機構。
【請求項４】
更に、コイルばね及びリングの周りに延びるカラーを有している請求項１記載の迅速解除機構。
【請求項５】
リングは、カラーが駆動スタッド及びリングに対し長手方向に沿って動いているとき、カラーをツール上に心出しする請求項４記載の迅速解除機構。
【請求項６】
更に、係止要素とコイルばねの第１の端部との間で隣接部分の周りに延びる第２のリングを有し、上記リングは、付勢力をコイルばねから係止要素に伝達する請求項４記載の迅速解除機構。
【請求項７】
カラーは、コイルばねと反対側の第２のリングの側で第２のリングに係合する棚部を有している請求項６記載の迅速解除機構。
【請求項８】
コイルばねは、ワイヤ中心部を備えたコイル状ワイヤから成り、ワイヤ中心部は、上記長手方向軸線から半径方向に遠ざかって上記半径方向外面よりも遠くに延びている請求項１又は２記載の迅速解除機構。
【請求項９】
更に、係止要素をツールアタッチメント解放位置に向かって付勢する解放ばねを有している請求項１、２又は３記載の迅速解除機構。
【請求項１０】
コイルばねの第２の端部は、リングに直接当たっており、リングは、肩に直接当たっている請求項１記載の迅速解除機構。
【請求項１１】
リングは、長手方向軸線に対し横断方向に差し向けられた中間平面に関して対称である請求項１記載の迅速解除機構。
【請求項１２】
コイルばねは、ばね内径及び肩に隣接したところにばね外径を有し、半径方向外面は、コイルばねに隣接したところに表面直径を有し、表面直径は、ばね内径よりも大きく、ばね外径よりも小さい請求項１又は２記載の迅速解除機構。
【請求項１３】
コイルばねは、ばね内径及び隆起停止部に隣接したところにばね外径を有し、隆起停止部は、コイルばねに隣接したところに停止部直径を有し、停止部直径は、ばね内径よりも大きく、ばね外径よりも小さい請求項３記載の迅速解除機構。
【請求項１４】
隆起停止部は、肩からなる請求項３記載の迅速解除機構。
【請求項１５】
隆起停止部は、駆動スタッドの据込み部分からなる請求項３記載の迅速解除機構。
【請求項１６】
隆起停止部は、駆動スタッドに固定された要素からなる請求項３記載の迅速解除機構。
【請求項１７】
上記要素は、金属及びエポキシからなる群から選択された材料で作られている請求項１５記載の迅速解除機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ツールアタッチメントを受け入れたり解放するよう形作られた駆動スタッドを有する形式のトルク伝達ツールに関し、特に、ツールアタッチメントを固定したり解放し、ツールアタッチメントを駆動スタッドから解放する改良型迅速解除機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
米国特許第５，６４４，９５８号明細書は、ツールアタッチメント、例えばソケットをトルク伝達ツール、例えばレンチ及び延長バーに固定する有効迅速解除機構を記載している。開示された機構では、ツールは、斜めに差し向けられた開口部を備える駆動スタッドを有し、係止ピンが開口部内で動くよう開口部内に位置決めされている。係止ピンの第１の端部は、その係止位置では、ソケットに設けられた凹部に嵌まってソケットを駆動スタッド上の定位置に確実に係止するようになっている。オペレータがピンを開口部内で動かすと、ピンの第１の端部は、ソケットとの接触状態が解かれ、ソケットは、駆動スタッドから解放される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
米国特許第５，６４４，９５８号に開示された機構では、係止ピンは、延長バーに設けられた大きな肩５２に当接するばねにより下方に付勢される。この方式では、ばねの作用を受ける延長バーを肩５２の直ぐ上の延長バーの比較的大径の部分よりも実質的に小さな直径のものとなるよう機械加工され又は形成されなければならない。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
概要を説明すると、図示の迅速解除機構は、開口部内に設けられて、ツールの周りに設けられたコイルばねにより左側へ（図面で見て）付勢される斜めピンを有する。コイルばねの一端は、リングに当接し、このリングは、ばねに向いたツールにより形成されている肩に当接する。図示の肩は、比較的低いプロフィールのものであり、肩の半径方向外側に設けられたツールの表面は、ばね又はリングと同じほどはツールの長手方向軸線から半径方向に遠ざかって延びていない。
【０００５】
米国特許第５，６４４，９５８号明細書に示された形式の深い肩を不要にすることにより、ばねの付近のツールの直径は、ばねの上方の領域におけるツールの直径に一層ほぼ近く作られる。この特徴により、到達するのが窮屈且つ困難なスペースで使用するのが好適な流麗な又はすらりとした設計が可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
次に図面を参照すると、図１は、この好ましい実施形態では延長バーＥを有するツールの側面図である。延長バーＥは、レンチ（図示せず）に取り付けられ、ソケット（図示せず）に嵌まり込んでトルクをソケットに伝達するよう設計されている。延長バーは、第１の部分１２及び第２の部分１４を備えた駆動スタッド１０で一端が終端している。第１の部分１２は、ソケットに挿入可能に構成されていて、断面が非真円である。代表的には、第１の部分１２は、水平断面が正方形、六角形又は他の非円形の形状をしている。第２の部分１４は、円形の断面をしている場合が多いが、このようにすることが必ずしも必要ではない。
【０００７】
図１に示すように、駆動スタッド１０は、第１の端部１８及び第２の端部２０を備えた斜めに配置されている通路又は開口部１６を有している。第１の端部１８は、駆動スタッド１０の第１の部分１２内に位置し、第２の端部２０は、駆動スタッド１０の第２の部分１４内に位置している。開口部１６は、第２の端部２０に隣接した直径が第１の端部１８よりも大きく、開口部１６は、開口部１６の大径部分と小径部分の間に横断方向段部２２を備えている。
【０００８】
或る実施形態では、開口部１６に一定直径を与えること、例えば米国特許第４，８４８，１９６号の図２０に示す形式の栓の場合のように段部２２を別の仕方で構成することが好ましい場合がある。
【０００９】
図１に示すように、係止要素、例えばピン２４が、開口部１６内に摺動自在に位置決めされている。このピン２４は、ソケットに嵌まるよう形作られた第１の端部２６及び第２の端部３０を備えている。ピン２４の第１の端部２６は、任意適当な形状で作られたものであってよい。例えば、この第１の端部２６は、従来通り丸くされたものであるのがよく、或いは変形例として、米国特許第４，８４８，１９６号に示されているような段部を備えてもよい。係止要素は、ピン２４として図示されているが、種々の形状を取ることができ、かかる形状としては、不規則な形状又は細長い形状が挙げられる。係止要素の目的は、通常の使用中、例えばユーザにより引っ張られるとツールアタッチメントを駆動スタッド上の定位置に保持することにあり、「係止」という用語は、ツールアタッチメントを脱落させる傾向のある全ての考えられる力に抗してツールアタッチメントを定位置に係止することを意味しているわけではない。所望ならば、ピン２４は、非真円断面を備えてもよく、開口部１６は、開口部１６内でのピン２４の好ましい回転位置が自動的に得られるように相補形状のものであってよい。
【００１０】
ピン２４は、第１の端部２６に隣接して縮径部分２８を備えている。肩３２が、縮径部分２８の一方の縁部に隣接してピン２４の中間部分のところに形成されている。
【００１１】
また、図１に示すように、アクチュエータ、例えばカラー３４が、駆動スタッド１０の第２の部分１４の周りに位置決めされている。カラー３４は、形状が環状であり、カラー３４の内面は、第１の凹部３６、第２の凹部３８及び第３の凹部４０を有している。第２の凹部３８と第３の凹部４０との間の移行部は、棚部４２を形成している。リング４４が、カラー３４と駆動スタッド１０との間でカラー３４の第３の凹部４０内に位置決めされている。このリング４４は、自由に回転することができると共にカラー３４の長さに沿って並進することができ、リング４４は、摺動面４６を備えている。摺動面４６は、ピン２４に向いている。
【００１２】
作動部材は、長手方向軸線４０に沿って摺動するカラー３４として示されているが、作動部材は変形例として、駆動スタッド１０を包囲していないスライダとして形成されたものであってもよい。リング４４は、アクチュエータの一部と考えることができ、摺動面４６は、所望ならばカラー３４の一体部分として形成してもよい。
【００１３】
図１に示すように、駆動スタッド１０は、長手方向軸線Ｌを定め、カラー３４は、長手方向軸線Ｌに沿って動くよう案内される。
【００１４】
解放ばね５０が、ピン２４をリング４４に向かって解放位置に付勢している。図示のように、解放ばね５０は、段部２２と肩３２との間でこれらに当接して設けられた圧縮コイルばねである。変形実施形態では、このばねは、他の形態で具体化され、他の位置に配置され、又は他のコンポーネントと一体に形成されたものであってよい。例えば、ばね５０を、板ばねとして具体化でき、又はリング中へ一体化される。さらに、コイルばねを用いる場合、コイルばねは、図１の設計に適当な変更を施した圧縮ばね又は延長ばねとして具体化されたものであってもよい。
【００１５】
係合ばね４８、例えば図示のコイルばねは、リング４４及びカラー３４を図１に示すように左側に付勢する。係合ばね４８によって生じる弾性力は、ピン２４を図１に示す係合位置に向かって押す傾向がある。係合ばね４８は、リング４４に直接当たっている第１の端部６０及び第２の端部６２を有している。第２の端部６２は、停止リング６３に直接当たり、停止リング６３は、肩６４に直接当たっている。肩６４は、半径方向外面６６と半径方向内面６８との間の移行部である。この例では、ばね４８は、長手方向軸線Ｌから半径方向に遠ざかって半径方向外面６６よりも遠くに延びている。ばね４８は、ワイヤ中心部７０を備えたワイヤから成り、この例では、ワイヤ中心部７０は、長手方向軸線Ｌから半径方向に遠ざかって半径方向外面６６よりも遠くに延びている。ばね４８は、ばね内径及び肩６４に隣接してばね外径を有し、半径方向外面６６は、ばね４８に隣接して表面直径を有している。この例では、表面直径は、ばね内径よりも大きく、ばね外径よりも小さい。
【００１６】
肩６４を多くの方法で、例えば半径方向内面６８を機械加工することにより又は延長バーＥを据え込むことにより形成できる。この例では、係合ばね４８は、解放ばね５０よりも大きなばね力をもたらし、したがって係合ばね４８が解放ばね５０を圧縮し、ピン２４をカラー３４に加わる外力が無い場合、係合位置に保持するようになっている。図１に示すように、停止リング６３は、カラー３４内に受け入れられ、停止リング６３は、カラー３４を心出しし、カラー３４が長手方向軸線Ｌの方向に沿って動くとき、駆動スタッド１０に対するカラー３４の摺動運動を案内する。変形例として、停止リング６３は、停止ばね６３がカラー案内機能を実行しないようカラー３４との接触を断った状態のままであるよう寸法決めされたものであってよい。
【００１７】
カラー３４は、保持リング５６によって駆動スタッド１０上の定位置に保持され、保持リングは、駆動スタッド１０に形成された凹部５４内に受け入れられたばねリングであるのがよい。保持リング５６は、カラー３４が図１に示す位置にあるとき、第１の凹部３６内に嵌まるよう寸法決めされている。保持リングが好ましいが、カラーを図示の組立て位置に保持するのに他の方式を利用することができる。例えば、据込み部を駆動スタッド又はカラーに形成してカラーを定位置に保持する一方で軸方向摺動運動を可能にすることができる。他の手段、例えばピンを用いることができ、その場合、凹部３６は不要である。
【００１８】
上述の迅速解除機構の作用は、米国特許第５，６４４，９５８号（以下、「第´９５８号特許」という）明細書に示された迅速解除機構の作用と類似しており、かかる米国特許は、本発明の譲渡人に譲渡されており、かかる米国特許明細書の記載内容全体を本明細書の一部を形成するものとしてここに引用する。第´９５８号特許の図１に示すように、駆動スタッド１０の第１の部分１２をソケットと整列させると、係止ピン２４の第１の端部２６は、ソケットに当接する。
【００１９】
第´９５８号特許の図３に示すように、駆動スタッド１０をソケット内へ更に運動させると、ピン２４は開口部１６内で内方に動き、それにより第１の部分１２がソケット内で動くことができる。これは、カラー３４を全く操作しなくても行うことができる。
【００２０】
第´９５８号特許の図４に示すように、駆動スタッド１０をソケット内に完全に嵌め込むと、ばね４８は、係止ピン２４を係合位置に向かって付勢し、かかる係合位置では、係止ピン２４の第１の端部２６は、ソケットの凹部に嵌まる。ピン２４は、凹部を備えていないソケットとの少なくとも摩擦係合を行うことになろう。
【００２１】
第´９５８号特許の図５に示すように、ソケットを駆動スタッド１０から外そうとする力は、係止ピン２４を凹部から離脱させるには有効ではなく、ソケットは駆動スタッド１０上の定位置に確実に保持される。
【００２２】
第´９５８号特許の図６に示すように、カラー３４を用いるとソケットを解放することができる。カラー３４をソケットから遠ざけると、リング４４は、ソケットから遠ざかり、係合ばね４８が圧縮される。すると、解放ばね５０は、ピン２４を´９５８号特許の図６の解放位置に動かす。係止ピン２４が解放位置に達すると、ソケットは、重力の作用で駆動スタッド１０から自由に落下することができる。
【００２３】
ピン２４は、それほど大きな側方加重を受けない。というのは、カラー３４とリング４４の両方は、駆動スタッド１０を中心として自由に回転できるからである。リング４４はカラー４４に対し摺動自在なので、ピン４４は、リング４４をソケットから遠ざけてカラー３４を動かすことなく係合ばね４８を圧縮することができる。
【００２４】
他の実施形態では、摺動面４６は、摺動面４６とピン２４との結合を生じさせないでこれらの相対運動を可能にする他の形状、例えば不連続面又は複数の面を有していてもよい。かくして、摺動面４６とピン２４が互いに協働して結合することなく互いに対して動くことができるような摺動面４６とピン２４の形状の全ての組合せを採用することは、本発明の範囲に含まれる。
【００２５】
変形実施形態では、摺動面４６を所望に応じて他の角度に差し向けることができる。長手方向軸線Ｌに対する摺動面４６の向きは、カラー３４の行程とピン２４の行程との所望の関係を確立するよう選択できる。
【００２６】
肩６４は、一体隆起停止部の一例であり、係合ばねは、この一体隆起停止部に対して反作用する。他の一体隆起停止部は、駆動スタッドの周りにぐるりと一回り延びるものであるのがよく、又は変形例として、駆動スタッドの周囲の１以上の限定された領域に局所的に設けられたものであってもよい。一体隆起停止部は、材料駆動スタッドから除去し（例えば、機械加工により）、駆動スタッドを付形することにより（例えば、据込み作業により）、又は要素を駆動スタッドに固定することにより（例えば、金属要素を駆動スタッドに溶接又ははんだ付けし又はエポキシ、金属又は他の要素を駆動スタッドに接着剤で固定することにより）形成できる。
【００２７】
本発明は、考えられる最も広い範囲のトルク伝達ツールに用いることができるようになっており、かかるツールとしては、手工具、動力工具及び衝撃工具が挙げられる。単に例示として、本発明は、ソケットレンチに用いることができ、かかるソケットレンチとしては、ラチェット付きレンチ、Ｔバーレンチ、スピーダレンチ及び米国特許第４，８４８，１９６号明細書に開示されている他のレンチが挙げられる。さらに、本発明は、図示の形式のソケットには限定されず、広範なツールアタッチメントに用いることができ、かかるツールアタッチメントとしては、種々のサイズの凹部を備えたソケット又はツールアタッチメント、及びどのようなタイプの凹部も備えていないソケットが挙げられる。
【００２８】
当然のことながら、本発明の迅速解除機構を、任意の物理的配向状態で用いることができ、例えば「左」という用語は、参照の便宜上用いられている。さらに、「係合位置」及び「解放位置」という用語はそれぞれ、選択された範囲内での多数の位置を含むことが意図されている。例えば、係合位置の正確な位置は、ソケットの凹部の深さによって様々であり、解放位置の正確な位置は、種々の要因で様々な場合があり、かかる要因としては、作動部材の運動の度合及びソケット又は他のツールアタッチメントの雌型開口部の形状（正方形又は他の形状）が挙げられる。
【００２９】
上記において示唆されているように、本発明は、多くの形態で実施でき、本発明は、図示の特定の実施形態には限定されない。しかしながら、本発明の現時点において好ましい実施形態を特定するため、以下に述べる構造の細部が提供されている。当然のことながら、これら細部は、本発明の範囲を限定することを何ら意図していない。
【００３０】
一例を挙げると、ピン２４を、例えば焼戻しの度合が中程度から軽度の鋼のような材料で形成することができ、カラー３４、リング４４及びリテーナ５６は、任意適当な材料、例えば黄銅、鋼他の合金又はプラスチックで作られたものであるのがよい。
【００３１】
図示の機構は、延長バーＥの周囲に対してロープロフィールである。開示した機構は、製造及び組立てが簡単であり、しかも必要な部品が比較的少ない。かかる機構は、作動の際、頑丈であり、上述したようなソケットに自動的に嵌まる。この機構は、選択的な整列可能に設計されているので、種々のタイプのソケットに適合し、摩耗に合わせて自動調整する。図示の実施形態では、カラー３４をその周囲上の任意の箇所で掴むことができ、しかもかかるカラーでは、オペレータはツールの好ましい角度配向を用いる必要は無い。
【００３２】
図示の設計は、多くの他の利点をもたらす。ばね４８の付近における延長バーＥの直径は肩６４の他方の側における延長バーの直径よりもほんの僅か小さいので、延長バーＥの強度は、直径の著しい減少によっては低下しない。さらに、リング４４と停止リング６２の両方はこれらのそれぞれの中間平面７２，７４に関して対称なので、それぞれをいずれかの向きで組み立てることができる。これにより、信頼性の高い組立てが容易になると共に製造費が減少する。
【００３３】
幾つかの変形実施形態では、係止要素は、駆動スタッドをソケット内に移動させるとき、係止要素を引っ込めるようオペレータの側に積極的な作用を必要とするよう構成されたものであってよい。これら実施形態のうちの幾つかは、上述した機能上の利点の全てをもたらすよう上述したようにソケットの凹部を必要とする場合がある。別の変形例として、場合によっては、停止リング６３を省き、ばね４８の端部６８が肩６４に直接当たってもよい。
【００３４】
本明細書で用いる「〜と結合された」という表現は、直接又は間接に互いに結合される要素を含むよう広義に用いられている。かくして、第１の要素は、第１の要素と第２の要素との間に中間（不特定）要素があるにせよ無いにせよ何れにせよ、第２の要素と結合されると称される。これと同様に、第１の要素は、第１の要素が第２の要素及び第３の要素と直接接触しているにせよそうでないにせよ中間（不特定）要素が設けられているにせよそうであいにせよ何れにせよ、第２の要素と第３の要素との間に位置決めされると称される。
【００３５】
上記の詳細な説明は、本発明を限定するものではなく、例示として解され、本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載及びその全ての均等範囲に基づいて定められることは理解されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の現時点において好ましい実施形態を組み込んだ延長バーの断面図である。
【図１】
2005511328.tif 000003
【国際調査報告】
2005511328.tif 000004
2005511328.tif 000005
2005511328.tif 000006