(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヘッドを有するハンドルと、
長手軸線を中心に回転自在にしてヘッドに取付けられ、工具の開口に挿入されるようになされた駆動スタッドと、
前記駆動スタッドと前記ヘッドとの間に設定され、前記ヘッドから前記駆動スタッドに回転トルクを伝達するためのラチェット機構と、
前記駆動スタッド内に配置され、前記駆動スタッドを前記工具に対して係合したり解放したりする急速解放機構であって、前記長手軸線方向に沿って変位することにより当該急速解放機構の前記工具との係合及び解放を行うようにしたロッドを有する急速解放機構と、
前記ヘッドに取付けられ、使用者の手との接触のためにヘッドの外側部分にさらされた面を有し、使用者により、前記長手軸線と実質的に直交する平面内で変位されることにより、前記ロッドを前記長手軸線方向で変位させ、前記急速解放機構の前記工具との係合及び解放を行うようにした操作部材と、
を有するラチェットレンチにおいて、
前記操作部材が、前記ロッドを前記長手軸線方向で変位させるようにロッドと摺動係合される傾斜面を有し、
前記ラチェット機構は、前記長手軸線の周りで前記駆動スタッドと一緒に回転するようにされたラチェットホイールを有し、
前記ラチェット機構が、前記ラチェットホイールを介して前記ヘッドから回転トルクを前記駆動スタッドに伝達可能とされ、
前記ラチェットホールが、駆動スタッドとは反対の側に、前記長手軸線と直交する面を有し、該面が前記長手軸線のまわりに設けられた凹部を有し、
前記ヘッドが、前記凹部に受け入れられ、前記ラチェットホイールを前記長手軸線から離れる方向で動くのを阻止する心出し要素を有する、ラチェットレンチ。
【請求項２】
ヘッドが、変位する操作部材を案内するガイドを有する、請求項１に記載のラチェットレンチ。
【請求項３】
心出し要素が軸線のまわりに１８０°以上延びる、請求項１に記載のラチェットレンチ。
【請求項４】
心出し要素が操作部材受け入れ領域を構成し、操作部材が操作部材受け入れ領域の中で移動できる、請求項１に記載のラチェットレンチ。
【請求項５】
心出し要素が第１部分及び第２部分を有し、第１部分及び第２部分は各々、操作部材の別のそれぞれの側面に沿って延びる、請求項１に記載のラチェットレンチ。
【請求項６】
ラチェット機構が、ラチェットホイールに係合する爪を有し、操作部材が、軸線と平行に向けられ且つ爪とラチェットホイールとの間の係合部分を通る線と交差しないように形成される、請求項１に記載のラチェットレンチ。
【請求項７】
操作部材がロッド傾斜面を有し、この傾斜面が操作部材の長手軸線のまわりに少なくとも部分的に延び、操作部材は、傾斜面が前記長手軸線を中心に変位できるように動かされるようになされている、請求項１に記載のラチェットレンチ。
【請求項８】
心出し要素が隆起した環を有する請求項１又は７に記載のラチェットレンチ。
【請求項９】
心出し要素が軸線のまわりに連続的に延びる請求項１に記載のラチェットレンチ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
（背景）
本発明は、ソケットレンチのようなラチェットレンチに関し、特に、不注意な操作に耐える改良された工具解放機構を備えたラチェットレンチに、そして爪との係合でラチェットホイールを保持するための改良手段を備えたラチェットレンチに関する。
【０００２】
米国特許第３２０８３１８号は、ソケットのような工具用の効果的な工具解放機構を開示している。開示されたシステムでは、制御ロッドがレンチの駆動スタッド内で軸線方向に摺動でき、制御ロッドは、ボールが乗る傾斜面を構成する。ばねが制御ロッドを静止位置まで外方に付勢し、その位置では、ボールはソケットのような工具の収容凹部に確実に係合する。ソケットを駆動スタッドから解放することが望まれるとき、制御ロッドをばねの付勢力に抗して押し下げ、それによって、ボールは、ソケットの取り外しを許す位置まで傾斜面を下に移動させる。
【０００３】
上記の特許の工具解放機構は、使用中信頼でき且つ効果的であることがわかっている。しかしながら、ある状況下では、使用者が、レンチを使用しながら制御ロッドを不注意に押し下げる可能性が存在する。このことは、例えば、レンチのヘッドが使用者の手のひらに置かれている場合に起こるかもしれない。この場合、使用者の手のひらは制御ロッドの上端と接触することがあり、又、レンチが使用されている間に制御ロッドを不注意に押し下げてしまうことがあり、それによって、ソケットを不注意に解放してしまう。以下に説明するいくつかの実施形態の１つの目的は、先行技術のこの潜在的な欠点を克服することである。
【０００４】
ロバートの米国特許第４４２０９９５号はソケットのような工具用の工具解放機構を開示している。開示されたラチェット機構では、ラチェットホイールが、駆動スタッドと反対側のラチェットホイールの側に環状の隆起ボスを備え、このボスはレンチのヘッドの凹部に嵌まる。ボスは、ラチェットホールを、回転軸線に関して心ずれさせようとする力に抵抗する。
【０００５】
（概要）
本発明は請求項によって定められ、この部分では、請求項の限定として扱われるべきでない。序論として、以下に説明する実施形態は、ラチェットレンチのヘッドに取付けられた操作部材によって制御される急速解放機構を有する。操作部材は、急速解放機構を操作するため、ラチェットホイールの回転軸線と実質的に直交する平面内を移動する。
【０００６】
以下に説明する好ましい実施形態では、操作部材は、該操作部材が平面内で移動するとき、レンチのラチェット機構の爪とレンチのヘッドとの間で移動するのを回避するように形成される。このことは、ラチェットレンチのヘッドの厚さを不必要に増すことなく、爪とラチェットレンチとの間の界面に有効な空間を増大させる。所望ならば、軸線のまわりに少なくとも部分的に延び、且つレンチのヘッドから、駆動スタッドと反対側のラチェットホイールの側に形成された環状の凹部の中へ延びる心出し要素によって、ラチェットホイールを心出しすることができる。
【０００７】
（現在好ましい実施形態の詳細な説明）
今図面に目を移すと、図１は、本発明の好ましい実施形態を有するラチェットレンチ１の斜視図を示す。ラチェットレンチ１は、駆動スタッド９を回転可能に支持するハンドル７を有する。ラチェット機構（図１に図示せず）がハンドル７に関して駆動スタッド９の回転を制御する。駆動スタッド９は、ソケット１６のような工具の真円でない開口によって受け入れられるように形成され且つ寸法決めされる。図２に最もよく示すように、駆動スタッド９は通路１１内で摺動する制御ロッド２を支持する。制御ロッド２は、ヘッド３及びフランジ４を有し、両者は単一要素として構成することができる。ばね８が、制御ロッド２を図２に示す向きで上方に付勢するために、フランジ４と通路１１の肩との間にある。
【０００８】
ロッド２は、ボール１２に当たる傾斜面５を有する。ボール１２が傾斜面５の更にくぼんだ部分に位置決めされるとき、ボール１２は、駆動スタッド９の内側に完全に移動して、ソケット１６を駆動スタッド９に挿入したり駆動スタッド９から取り外したりすることができる。図２を参照。逆に、制御ロッド２が図５に示す位置まで付勢されるとき、ボール１２は傾斜面５の凹みの少ない部分に当たり、ボール１２は駆動スタッド９の外に部分的に突出してソケット１６の凹部１７に入る。この方法で、ボール１２はソケット１６を駆動スタッド９上に確実に保持する。前述の急速解放機構はこれらボール１２及び制御ロッド２等により構成される。
【０００９】
図１に戻ると、レンチ１はまた、レンチ１のラチェット機構を制御するのに利用することができる逆転レバー１８も有する。逆転レバー１８はハンドル１９を有する。
【００１０】
図２、図３及び図４は、ラチェットレンチ１のそれぞれの平面における断面図を示す。これらの図に示すように、ラチェットレンチ１は、レンチ１のヘッド２２の凹部内に、軸線Ａを中心に回転可能に取付けられたラチェットホイール２１に係合するラチェット機構２０を有する。図２及び図３に示すように、ラチェットホイール２１は駆動スタッド９と反対側に面２３を有し、この面２３は環状凹部２４を有する。
【００１１】
図４に最もよく示すように、ラチェット機構２０は、図１の逆転レバー１８によって、正転、中立、逆転の３つの機能位置のいずれか１つの位置へ可動できる爪２５を有する。ばね２７によって支持された戻り止めボール２６が、爪２５をこれらの３つの位置のいずれか１つの位置に弾性的に保持する。中立位置では、爪２５はラチェットホイール２１との接触から外れて保持され、ラチェット作用を防止し、所望ならば、ハンドル７に関してラチェットホイール２１及び駆動スタッド９の自由な輪転運動を許す。正転及び逆転の位置では、爪２５は、それぞれ正転方向及び逆転方向にラチェットホイール２１の一方向の回転のみを許す。
【００１２】
図２及び図４に最もよく示すように、レンチ１のヘッド２２は、第１部分３１及び第２部分３２を有する心出し要素３０を構成し、第１部分３１及び第２部分３２は、ラチェットホイール２１の方へ延びて、凹部２４内に受け入れられる。心出し要素３０の第１部分３１及び第２部分３２は、図４に最もよく示すように、心出し要素３０が軸線Ａのまわりに連続的に延びるように、追加部分３３、３４によって相互に結合されている。心出し要素３０は、ラチェットホイール２１に係合して、軸線Ａに関してラチェットホイール２１を心ずれさせようとするトルク及びその他の付与荷重に抗するようにラチェットホイール２１を心出しする。一般に、心出し要素は、ラチェットホイールと爪との間の効果的な係合を妨げる、爪２５から離れる揺れ運動をしないようにラチェットホイール２１を心出しするように形成される。更に、所望ならば、心出し要素３０を、爪に向う移動及び又は軸線Ａと爪との間に延びる線と直角な移動のような、他の方向にラチェットホイール２１を心出しするように形成してもよい。
【００１３】
図４に示すように、本実施形態では、心出し要素３０の追加部分３３が、以下に説明する傾斜面４２の運動を可能にするように厚さが薄くなっている。本実施形態における追加部分３４は、実質的に一定の半径方向の厚みのものであり、爪２５から離れるラチェットホイール２１の心ずれ移動に抵抗するように最もよく位置している。他の実施形態では、追加部分３３、３４の一方又は双方が、完全に取り除かれて、心出し要素３０の第１部分３１と第２部分３２との間に隙間を残してもよい。変形例として、心出し要素は馬蹄形でもよい。心出し要素３０に隙間又はノッチが設けられているかどうか、もしそうだとすれば、心出し要素の隙間又はノッチの数、並びに心出し要素３０の部分の半径方向の厚みは、適用に応じて広く変えてもよい。
【００１４】
制御ロッド２及びボール１２を有する急速解放機構は、図３に最もよく示されている操作部材４０によって制御される。操作部材４０は、制御ロッド２のヘッド３と係合可能な傾斜面４２と、ヘッド２２の外側部分にさらされている制御面４３と、を有する。更に、操作部材４０は、ヘッド２２に形成されたスロット４４によって、軸線Ａと直交する直線運動で案内される。変形例として、心出し要素３０の第１部分３１及び第２部分３２によって操作部材４０を案内してもよい。制御面４３はスロット４４を貫いてヘッド２２の外側部分まで延びる。好ましくは、操作部材４０はヘッド３の中へ移動することを機械的に防止されている。この好ましい実施形態ではロールピン４１が使用される。他の例は、締付Ｃ−リングのようなク傾斜面を設けることであり、締付Ｃ−リングは、ヘッド２２を貫いて突出する、操作部材４０のネックのまわりに延びて、操作部材４０を、軸線Ａの方向に沿って移動しないように適所に取付ける。変形例として、操作部材４０かレンチ１のヘッドのいずれかが重なり合うフランジを備えてもよい。
【００１５】
急速解放機構の操作を、図２、図３及び図５に関して説明する。図２及び図３は、操作部材４０が、逆転レバー１８から押し離されている第１位置における急速解放機構を示す（図１参照）。この位置では、傾斜面４２の一端部分が、制御ロッド２のヘッド３に当たり、それによって、制御ロッド２を図３の向きで下方に押し、ばね８を圧縮し、ボール１２を駆動スタッド９（図２）内に完全に移動させる。他の移動終端が図５に示されており、この位置では、傾斜面４２の他端部分が軸線Ａと一致している。操作部材４０のこの位置では、ばね８がフランジ４を押して、制御ロッド２を図５の形態に上方に移動させ、それによって、ボール１２をソケット１６の凹部１７に押し込む。傾斜面４２はいかなる適当な形態もとることができ、傾斜面は湾曲させてもよいし、段を付けてもよいし、或いは直線でもよい。
【００１６】
操作部材４０を直線ではなく円弧に沿って移動するように構成されてもよく、移動方向を必要に応じて変化させてもよい。操作部材４０を図５の位置に付勢するのに１つ又はそれ以上のばね（図示せず）を使用してもよい。加えて又は変形例として、複数の選択された位置のいずれか１つに操作部材４０を保持するために、ヘッド３と戻り止め作用をするように傾斜面４４にノッチをつけてもよい。また、操作部材を逆転レバーの方に移動させるときに、工具を解放するように傾斜面を形成してもよい。
【００１７】
図２、図３及び図５の操作部材４０は、図４に最も良く示す心出し要素部分３１と３２との間で移動する。心出し要素部分３３、３４は、操作部材４０の所望な運動範囲を許容するように形成されている。この実施形態では、心出し要素部分３３は半径方向の厚さが薄いものであり、それによって、心出し要素３０にノッチ又は凹部を形成する。
【００１８】
必ずしもすべての実施形態が心出し要素３０の使用を必要とするわけではなく、所望ならば、ラチェットホイール２１を駆動スタッド９に隣接した面によって完全に心出ししてもよいことを理解すべきである。しかしながら、駆動スタッド９と反対側の、ラチェットホイール２１の側に心出し要素３０を使用し、或いは加えることが、多くの実施形態にとって好ましい。
【００１９】
図３に示すように、本実施形態の操作部材４０はラチェットホイール２１とヘッド２２との間の領域に閉じ込められ、操作部材４０は、軸線Ａと平行に向けられ且つラチェットホイール２１とヘッド２２との間の界面を通る線とけっして交差しないように形成される。この操作部材４０は、爪２５とヘッド２２との間には決して介在させない。この配置は、爪２５がラチェットホイール２１の全高さにわたって延びることができる利点と、それによって、爪とラチェットホイールとの間の界面の厚さの望ましくない減少がさけられる利点を提供する。使用中に駆動スタッド９に加えたトルクは、爪２５に直接作用し、従って、爪２５が適切なトルク荷重を支持するように寸法決めされるべきであることが重要である。この設計目的は、図示した実施形態においてヘッド２２の厚さを好ましくなく増すことなく容易に果たすことができる。
【００２０】
本実施形態の操作部材４０は、使用者がこれを容易に操作してソケットを解放したり、ソケットに係合したりする利点を提供する。不注意な操作が減少又は除去される。例えば、使用中、使用者の手のひらにレンチのヘッドが置かれるとき、操作部材４０に加えられる手のひらの軸線方向の圧力は、制御ロッド２を不注意に移動させない。
【００２１】
図６及び図７は、上で説明した第１の実施形態と多くの点で似た、本発明の第２の好ましい実施形態の２つの図を示す。同じ要素には同じ参照符号が付けられて、修正された関連要素にはプライム符号を含む同じ参照符号が付けられている。
【００２２】
この実施形態では、操作部材４０’は、図７に最も良く示すように、ヘッド２２によって操作部材の軸線Ｂを中心に回転運動可能に案内される。操作部材４０’は、ロールピン４１’によって図６に示すように適所に維持され、操作部材４０’の内側部分は、制御ロッド２のヘッド３’に対するカム面として働く環状傾斜面４２’を形成する。図７は環状傾斜面４２’とヘッド３’との間の配置を最もよく示している。図７に示すように、操作部材４０’は心出し要素３０’との接触から外れて保持されている。
【００２３】
ラチェットホイール２１’は、心出し要素３０’によって、ラチェットホイール２１’を軸線Ａに関して中心からずれて移動させようとする力に抗して心出しされ、本実施形態では、心出し要素３０’は、ヘッド２２’の凹部に受け入れられた連続的な環状リングとして形成される。この実施形態では、心出し要素３０’は操作部材４０’のまわりに連続的に延びる。
【００２４】
本発明は、上で説明した特定の工具解放機構及びラチェット機構に限定されない。いかなる適当な工具解放機構及びラチェット機構でも使用することができる。例えば、クラッチタイプのラチェット機構を図面に示す爪タイプのラチェット機構のかわりに使用してもよい。更に、レンチはいかなる適当な形態をとることもでき、本発明はソケットとの使用に限定されない。むしろ、本発明は、延長棒、自在継ぎ手、ビット、及び多くの他の工具を含む、いかなる適当な工具のための工具解放機構について使用することができる。駆動スタッドはいかなる適当な形をもとることができ、すべての実施形態において正方形である必要はない。駆動要素の雌キャビティと合せることによってトルクを伝達するのに適当な、例えば六角形を含む他の真円でない形状を使用しても良い。急速解放機構を上で説明したタイプの制御ロッドなしに形成してもよく、多くの他の機械的な変形例が可能である。
【００２５】
すべての実施形態において、爪を戻り止め機構によって中立位置に保持すべきであるという必要はない。中立位置を、他の方法で及び例えば摩擦保持手段を含む他の手段で維持してもよい。変形例として、爪を、中立位置にあるときに、安定な釣り合い状態にあるように形成してもよい。
【００２６】
用語「結合された」は、直接結合と間接結合の両方を広く含むものである。かくして、第１及び第２部分は、これらが（例えば直接接触によって）直接機能的に係合されるとき、並びに、第１部分が、第２部分と直接又は、第２部分と１つ或いは２つ以上の追加の中間部分を介して機能的に係合されるとき、互いに結合されるといわれる。また、あるときには２つの要素が機能的に（直接又は間接的に）係合され、他のときには機能的に係合されないとき、２つの要素は結合されるといわれる。
【００２７】
用語「ラチェット方向」は、少なくとも正転及び逆転のラチェット機能と、上で説明した非ラチェット又は中立ラチェット機能を広く含むものである。かくして、ラチェット作用は、中立ラチェット方向のようなラチェット方向には必要とされない。
【００２８】
用語「位置」は、ある範囲の位置を広く含むものである。
【００２９】
用語「工具解放機構」は、たとえ工具保持力を完全に除去しないとしても、工具保持力を選択的に減少させる機構を広く含むものである。
【００３０】
用語「機械的インターロック」は、部品の一つの運動を少なくとも一方向に制限する機械的な係合を広く含むものである。
【００３１】
前に述べた詳細な記述は、本発明が取ることのできる多くの形態のうちの２，３を説明したに過ぎず、従ってこれを限定ではなく例示的なものとしてとるべきである。あらゆる均等物を含む以下の請求項が、本発明の範囲を定めるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の現在好ましい実施形態を有するラチェットレンチの斜視図である。
【図２】図１の線２−２における断面図である。
【図３】図２の線３−３における断面図である。
【図４】図２の線４−４における断面図である。
【図５】別の位置における急速解放機構を示す、図２の平面における図１のラチェットの断面図である。
【図６】第２の好ましい実施形態を有するラチェットレンチの断面図である。
【図７】図６の線７−７における断面図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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