(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジング（１６）と、該ハウジングに関して運動しないようにハウジングへ対して固着するカップリング機構（４０）と、を有している動力ツールであって：
ハウジングが前方へ指向したハウジング面（３４）を有しており、
動力ツール（１０）が：
該前方へ指向したハウジング面（３４）を越えてハウジング（１６）から前方へ伸びている軸（１８）と；
ハウジング（１６）の前方で軸（１８）へ担持されたチャック（１２）と、
を有しており、
カップリング機構（４０）が：
軸（１８）と共に同軸的に回転し軸（１８）に対して前方への相対運動をしないようチャック（１２）内へ固着されている細長いマンドレル（６２）と；
チャック（１２）の周りに配置されたスリーブ部材（４４、４６）と；
を有しており、
マンドレル（６２）へ担持されているスラストベアリング（５８）であってマンドレル（６２）が該マンドレル（６２）に関する前方への当該スラストベアリング（５８）の運動を防止しており、後方へ指向されたベアリング面（６０）を有しているスラストベアリング（５８）と、
該スリーブ部材（４４、４６）が前方へ指向されたハウジング面（３４）と後方へ指向されたベアリング面（６０）との間に、該スリーブ部材がハウジング（１６）へ固着されかつハウジング（１６）に関して運動しないようにそこへ摩擦係合される十分な軸（１８）の軸線（２０）に平行に方向付けられた力でサンドイッチされている、
組合せ。
【請求項２】
スラストベアリング（５８）が軸（１８）に関して同軸的にスリーブ部材を位置付けるようにスリーブ部材（４４、４６）へ係合している請求項１に記載の組合せ。
【請求項３】
ハウジング（１６）が前方端（１４）であってそこへ担持された前方へ指向したハウジング面（３４）を備えている前方端（１４）を有しており、
軸（１８）が前方へ指向したハウジング面（３４）を越えてハウジング（１６）の前方端（１４）から前方へ伸びており、
軸（１８）が更にハウジング（１６）に関して軸線（２０）周りを回転可能であるかさもなければハウジング（１６）に関して相対運動しないように取り付けられており、
マンドレル（６２）がチャック（１２）へ固定された後端部（６４）を有しており、
後端部（６４）の前方にてマンドレル（６２）へ担持されたスラストベアリング（５８）が該スラストベアリング（５８）内でのマンドレル（６２）の回転を可能とし、マンドレル（６２）が該マンドレル（６２）に関するスラストベアリング（５８）の前方への運動を阻止しており、
スリーブ部材（４４、４６）がチャック（１２）との係合から離れてチャック（１２）の周りに配置されている、
請求項１に記載の組合せ。
【請求項４】
スリーブ部材（４４、４６）が、軸（１８）の軸線（２０）に平行に指向された力であって、前方へ指向されたハウジング面（３４）と後方へ指向されたベアリング面（６０）との間にサンドイッチされている力を増大するようスリーブ部材の長さを増大するために互いに関して調整可能な複数の区分（４４、４６）を有している請求項３に記載の組合せ。
【請求項５】
スリーブ部材（４４、４５）が内方（４６）及び外方（４４）の入れ子式の円筒形区分を有しており、これらが相互に回転するように互いにねじ係合可能に接合されてスリーブ部材の長さを調整するようになっている請求項４に記載の組合せ。
【請求項６】
スリーブ部材が軸（１８）の軸線（２０）周りに同軸的に配置されている請求項５に記載の組合せ。
【請求項７】
ベアリング（５８）がスリーブ部材に係合し軸（１８）の周りに同軸的にスリーブ部材を位置付けている請求項６に記載の組合せ。
【請求項８】
スリーブ部材の内方（４６）及び外方（４４）の円筒形区分の一つが前方へ指向されたスリーブ面（５４）を有し後方へ指向されたベアリング面（６０）へ係合し、
スリーブ部材の内方（４６）及び外方（４４）の円筒形区分の他方が後方へ指向されたスリーブ面（７０）を有し前方へ指向されたハウジング面（３４）へ係合している、請求項７に記載の組合せ。
【請求項９】
ベアリング（５８）がスリーブ部材の表面と係合してスリーブ部材の前方部分へ受け入れられ、軸（１８）の周りに同軸的にスリーブ部材を位置付けかつベアリング（５８）に関してスリーブが前方へ運動しないように防止している請求項８に記載の組合せ。
【請求項１０】
マンドレル（６２）がスリーブ部材を越えて前方へ伸びかつねじ付き固定具との係合のためビット即ちソケット（２２２）を担持している前方端部を有している請求項１ないし９のいずれかに記載の組合せ。
【請求項１１】
スリーブ部材がハウジング伸長部（１１８）を相対運動しないようスリーブ部材（４４、４６）へ取り外し可能に固着する伸長カップリング手段（７６）を有している請求項３に記載の組合せ。
【請求項１２】
マンドレルの前方端部へ担持されたスクリュウドライバービット（２２２）によりねじを順次駆動するためねじ列（１１４）へ間隔を置いて平行な関係に一緒にそろえて配置したねじを受け入れておりハウジング（１６）へ対して運動しないようにハウジング（１６）へカップリング機構（４０）によって固定されたハウジング伸長部（１１８）を含んでいるドライバーアタッチメント（１１２）と、
軸と軸線方向に整合するようにねじ列（１１４）のねじ（１１６）を順次前進しかつねじ（１１６）をビット（２２２）で駆動するため軸（１８）の軸線（２０）に平行に相対的に往復運動するようにハウジング伸長部（１１８）へ滑動可能に受け入れられているスライド部材（１２０）と、
を更に有している請求項３に記載の組合せ。
【請求項１３】
カップリング機構（４０）とドライバーアタッチメント（１１２）とが別の要素であり、カップリング機構（４０）が相対回転しないようスリーブ部材（４４、４６）へハウジング伸長部（１１８）を取り外し可能に接合するようになっている伸長部カップリング手段（７６）を含んでいる請求項１２に記載の組合せ。
【請求項１４】
カップリング手段（４０）が軸（１８）の軸線（２０）周りにおいて同軸的にスリーブ部材の前方端部へ円筒形の係合面を有しており、ハウジング伸長部（１１８）の補足的ソケット部材（１２７）がカップリング機構（４０）へ対してドライバーアタッチメント（１１２）を固着するため解放可能に取り付けられている請求項１３に記載の組合せ。
【請求項１５】
スリーブ部材が、軸（１８）の軸線（２０）に平行に指向された力で、前方へ指向されたハウジング面（３４）と後方へ指向されたベアリング面（６０）との間にサンドイッチされている力を増大するようスリーブ部材の長さを調整するため相対回転するよう互いにねじ接合された内方及び外方の入れ子式の円筒形区分（４４、４６）を有しており、ハウジング伸長部が内方及び外方の入れ子式の円筒形区分の一方へ一体的に形成されている請求項１２に記載の組合せ。
【請求項１６】
前方へ指向されたハウジング面（３４）が、チャック（１２）の最大半径よりも大きい軸（１８）の軸線（２０）周りの半径に位置付けられたハウジング（１６）の位置へスリーブ部材によって係合されている請求項３に記載の組合せ。
【請求項１７】
間隔（３８）がチャック（１２）を前方へ指向されたハウジング面（３４）から前方へ引き離しており、
この間隔（３８）が軸（１８）の周りの軸線（２０）から半径方向外方へ広がっており、
スリーブ部材が該間隔（３８）内に位置付けられかつスリーブ部材の後方端部を半径方向に横切って伸びている圧力板（１３２）を含んでおり、
この圧力板（１３２）がチャック（１２）の最大半径よりも小さい距離だけ軸（１８）の軸線（２０）から離れた位置にて前方へ指向されたハウジング面（３４）へ係合している、請求項３に記載の組合せ。
【請求項１８】
圧力板（１３２）が該圧力板（１３２）を軸（１８）から半径方向に離している中央穴（１３４）を含んでいる請求項１７に記載の組合せ。
【請求項１９】
圧力板（１３２）が半径方向に伸びている溝（１３４）を有しており、この溝が軸の軸線（２０）に関して半径方向に間隔（３８）内へ圧力板を滑動することにより軸（１８）の周りにその中心穴（１３４）を中心とする位置へ圧力板が滑動されることを可能としている請求項１８に記載の組合せ。
【請求項２０】
軸（１８）の軸線（２０）に平行に測定したときの圧力板（１３２）の厚みが、間隔（３８）の幅よりも小さく、圧力板（１３２）が、前方へ指向されたハウジング面（３４）と係合せしめられたときにチャックとの係合を解放されるようになされている請求項１９に記載の組合せ。
【請求項２１】
スリーブ部材の圧力板（１３２）が、スリーブ部材の他の部分から取り外し可能となっている請求項２０に記載の組合せ。
【請求項２２】
マンドレル（６２）が該マンドレルの後方端部（６４）と前方端部（８６）との間で作動する摩擦クラッチ機構（９６）を有している請求項３に記載の組合せ。
【請求項２３】
ツールハウジング（１６）の前方へ指向した面（３４）から伸びている回転可能な軸（１８）へ担持されたチャック（１２）の周りを動力ツール（１０）のハウジング（１６）へ固着するカップリング機構であって、
軸（１８）と共に同軸的に回転し軸（１８）に対して前方への相対運動しないようチャック（１２）内へ固着されるようになっている後方端部（６４）を有している細長いマンドレル（６２）を有しており、
マンドレル（６２）へ担持されているスラストベアリング（５８）であって後方端部（６４）の前部がスラストベアリング（５８）内でのマンドレル（６２）の回転を可能としかつマンドレル（６２）が該マンドレル（６２）に関する前方へのスラストベアリング（５８）の運動を防止し、後方へ指向された面（６０）を有しているスラストベアリング（５８）と、
チャック（１２）の周りに配置されるようになっている中央の円筒形凹みを有しているスリーブ部材（４４、４６）であって、スリーブ部材の長さを調整するため相対回転するように互いにねじ結合されている入れ子式の内方及び外方円筒形区分（４４、４６）を有しているスリーブ部材（４４、４６）と、
ベアリング（５８）の後方へ指向された面（６０）と係合している円筒形区分（４４、４６）の前方部分（４６）及びスリーブ部材の長さ調整によってツールハウジング（１６）の前方へ指向された面（３４）と係合するようになっている円筒形区分（４４、４６）の後方部分（４４）を有しており、
スリーブ部材が、ハウジングの前方へ指向された面（３４）とベアリング（５８）上で後方へ指向された面（６０）との間にサンドイッチ状態に配置され、ハウジング（１６）に対して運動しないようにスリーブ部材をハウジング（１６）へ摩擦固定している、
カップリング機構。
【請求項２４】
マンドレル（６２）がスラストベアリング（５８）へ係合しマンドレル（６０）へ対する前方へのスラストベアリング（５８）の運動を防止する停止部材（６６）を有している請求項３に記載の組合せ。
【請求項２５】
停止部材（６６）がスラストベアリング（５８）の前方へ指向された肩部（６８）へ係合するマンドレル（６２）上の後方へ指向された肩部（６７）を有している請求項２４に記載の組合せ。
【発明の詳細な説明】
発明の領域
本発明は、動力工具に関し、特に動力ドリルのハウジングへハウジング伸長部を固定するためのカップリング機構に関する。
発明の背景
並べたねじを駆動するためのスクリュウドライビング装置即ちねじ駆動装置は知られている。並べたねじを駆動するための標準的な装置は、１９７９年３月２７日付のミュラー等の米国特許第４１４６０７１号、１９７６年１月６日付のポタック等の米国特許第３９３０２９７号、及び１９９３年９月２０日付のミズノ等の米国特許第４４０４８７７号等に含まれている。
これらの特許はそれぞれ回転可能な軸の周りに同軸をなしているハウジングの前方へ伸長している伸長部へドライバーアタッチメントの取り付けによりドライバーアタッチメントが取り外し可能に取り付けられているスクリュウガンを有する動力ツールを開示している。このドライバーアタッチメントは平行に間隔付けられた関係にてプラスチック保持片へ一緒にそろえられたようなねじを受け入れかつ順次駆動するようになっている。このようにそろえられたねじの有用な例は１９７９年９月１１日付のコーシュ等の米国特許第４１６７２２９号及び関連するカナダ特許第１０４０６００号及び同第１０５４９８２号、及び１９９０年６月５日付のハバーメルの米国特許第４９３０６３０号等に開示されている。
このようなドライバーアタッチメントは、スクリュウガンであってその回転軸周りに同軸的に配置された円筒形面を備えているハウジングの伸長部を有しておりかつそこへドライバーアタッチメントが取り付けられ得るようなスクリュウガンへ比較的容易に接続されることが知られている。勿論、このことは、ハウジングの円筒形伸長部の補足的な寸法とドライバーアタッチメントの部分として設けられるクランプ機構とを必要としている。別の補足的なアタッチメントシステムが提供されることが出来、かつこの別の補足的なアタッチメントシステムドライバーアタッチメントがハウジングのねじ付き円筒形伸長部へねじ係合するようになっているものを含むことが知られている。
ドリルビット等を同軸的に取り付けるように調整可能なチャックを有している動力ドリルへドライバーアタッチメントを固着することは望ましいことである。しかしながら、動力ドリルは通常ドライバーアタッチメントの固着を容易に行えるようなハウジング構造を有してはいない。実際には、最も便利に利用可能な動力ドリルはドライバーアタッチメントの固着を可能とするような特定の面をドリルへ設けていない。さらに、公知の動力ドリルの前方部分の形状は製造業者によってまた製造業者の製造工程によるドリルによって大きく異なっている。このため、種々の動力ドリルへ対してドライバー伸長部を連結することが出来るようなユニバーサルカップリングが存在しないという欠陥が発生している。
標準的なスクリュウガンは、トルクが所定の大きさを越えるときに駆動されるべきねじ付きファスナーの回転を止めるような摩擦クラッチ機構を備えている。チャック付きの動力ドリルは通常クラッチ機構を備えていないという欠陥を有している。
発明の概要
公知のこれらの装置の欠陥を少なくとも部分的に打ち負かすために、本件発明はハウジングへ固定されたハウジング伸長部を固着するためドリルの前方端部へ取り付けられるようになっているハウジング伸長部を有している。この発明は動力ドリルのチャックへ受け入れられるべきマンドレルであって該マンドレル上で前方へ運動しないようにマンドレルへ固着されているスラストブッシングを担持しているマンドレルを備えている。スリーブ部材がベアリング上で後方へ指向された面とドリルのハウジング上で前方に指向された面との間にサンドイッチ状態に設けられており、スリーブ部材がハウジングに関して運動しないようにハウジングへ摩擦係合するようになっている。
本件発明の目的は、ツールのハウジングへ固着されるべきハウジング伸長部のためのツールとカップリングとの組合せを提供することである。
本件発明の別の目的は、そろえられたスクリュウドライバー用のドライバーアタッチメントのための改良されたカップリングであって広範囲の異なる形態の動力ドリルへ固着されるドライバーアタッチメントを許容するカップリングを提供することである。
さらに別の目的は多くの異なる動力ツールへ対して固着されるべきドライバーアタッチメントに適用するユニバーサルカップリングを有しているそろえられたねじを駆動するドライバーアタッチメントを提供することである。
また別の目的は動力ドリルへドライバーアタッチメントを取り付けるためのカップリング機構であってクラッチ機構と協働するカップリング機構を提供することである。
一つの観点によれば、本件発明は、ハウジングを有している動力ツールと、該ハウジングに関して運動しないようにハウジングへ対して固着するカップリング機構と、の組合せであって、ハウジングが前方へ指向した面を有しており、動力ツールが、
該前方へ指向した面を越えてハウジングから前方へ伸びている軸と、
ハウジングの前方軸へ担持されたチャックと、を有しており、
カップリング機構が、
軸と共に同軸的に回転するようチャック内へ固着されている細長いマンドレルと、
マンドレルへ担持されているスラストベアリングであって軸に関するベアリングの前方への滑動を防止しており、後方へ指向された面を有しているスラストベアリングと、
チャックの周りに配置されたスリーブ部材と、を有しており、
該スリーブ部材がハウジングの前方へ指向された面とベアリングの後方へ指向された面との間にサンドイッチされており、該スリーブがハウジングに関して運動しないようにハウジングへ固着されている、
組合せを提供する。
別の観点によれば、本件発明は、ツールハウジングの前方へ指向した面から伸びている回転可能な軸へ担持されたチャックの周りを動力ツールのハウジングへ固着するカップリング機構であって、
軸と共に同軸的に回転するようにチャック内へ固着されるようになっている後方端部を有している細長いマンドレルと、
マンドレルへ担持されているスラストベアリングであって後方端部の前部がベアリング内でのマンドレルの回転を可能としかつ軸へ対して前方へのベアリングの滑動を防止し、後方へ指向された面を有しているスラストベアリングと、
チャックの周りに配置されるようになっている中央の円筒形凹みを有しているスリーブ部材であって、スリーブ部材の長さを調整するため相対回転するように互いにねじ結合されている入れ子式の内方及び外方円筒形区分を有しているスリーブ部材と、
ベアリングの後方へ指向された肩部へ係合している円筒形区分の最前端部及びスリーブ部材の長さ調整によってツールハウジングの前方へ指向された面へ係合するようになっている入れ子式の円筒形区分の最前端部を有しており、
スリーブ部材が、ハウジングの前方へ指向された肩部とベアリング上で後方へ指向された面との間にサンドイッチ状態に配置され、ハウジングに対して運動しないようにスリーブ部材をハウジングへ摩擦固定している、
カップリング機構を提供する。
【図面の簡単な説明】
本件発明のさらなる観点及び利点は添付図面に関する下記の記述から一層明確になろう。
図１は細長く揃えたねじを駆動するためドリルへドライバーアタッチメントを固着している本件発明によるカップリング機構と共に示した図１３の動力ドリルの略図である。
図２は図１のドリルの軸線に沿った概略断面図であり、ドリルの前方部分とドライバーアタッチメントの後方部分と共にカップリング機構の全体を示している図である。
図３は図２と同様の断面図であり図２のカップリング機構と類似のカップリング機構をクラッチ機構と協働した状態にて示している図である。
図４は図２と同様の断面図であるが、図１に示す形状とは異なる形状を有するドリルの前方部分に固着されたカップリング機構の第２の実施例を示している図である。
図５は図４に示す装置の上部断面である。
図６は図４及び図５に示すロッキング圧力板の前面図である。
図７は図４及び図５に示す圧力板の前面図である。
図８は図１に示すドライバーアタッチメントの分解斜視図である。
図９は図８に示すドライバーアタッチメントのスライドボデーの反対の側面図であり内部に位置付けたねじ列と共に示している図である。
図１０は図８のドライバーアタッチメントの概略部分断面図でありドライブシャフトの長手方向軸線を介して通っている面に対して図８に示すように完全に伸びた位置にありかつねじ列のねじを中央部に位置した図である。
図１１は図１０と同様の図であるがドライバーアタッチメントがワークピース内へねじを駆動している一部引き戻し位置にある図である。
図１２は図８に示す付き出し部分の端面図である。
図１３は標準的な公知の動力ドリルの斜視図である。
図面に関する詳細な説明
初めにドリルハウジング１６の前方端１４から前方に伸びているチャック１２を有している公知の動力ドリル１０を示している図１３について参照する。
種々の要素内にあるドリル及びチャックの前方端を通る断面を含んでいる図２を参照すると、チャックは軸線２０の周りにおいて軸１８と共に回転するように該軸の前方端部に載置されている。この軸１８は、概略的に表示したハウジング１６内に軸受け２２によって支持されるように概略的に示されている。公知のように、この軸１８は、ハウジング１６内にて軸線２０周りに回転するように支持されているが、そうでない場合にはハウジング１６に関して運動しないように固定されている。
公知のように、チャック１２は、軸１８へ固着された固定のチャックヘッド２４と、軸１８の周りに回転可能なカラー２６と、を有している。カラー２６は、可動の締め付け片即ちクランピングトング部材２８へ接続されており、これによりカラー２６の回転がトング部材２８を軸線２０へ接近する方へ又は該軸線から離れる方へ移動させ、それによりチャックへドリルビットのような物品を係合させ締め付けるようになっている。カラー２６は、歯付き端面３０を有しており、チャックヘッド２４はキーホール３２を有しており、これにより公知のようにキーチャック８４は、該キーホール３２へ受け入れられる端部を有することが出来、このチャックキーを回転することにより、チャックキー８４の歯付きギア８５が歯付き端面３０へ係合してカラー２６をチャックヘッド２４に関して回転してスクリュウビットのような物品をトング部材２８内へ締め付け又はそこから解放するのである。
図２により良く示しているように、ハウジング１６は、前方に指向したハウジング面３４を備えた前方端１４を有している。チャックは最後部面３６を有しており、この最後部面３６は前方に指向したハウジング面３４の前方から離れており、それらの間には間隔３８が形成されており、これによりチャックの最後部面３６は前方に指向したハウジング面３４から離されている。この間隔は軸線２０に関して半径方向外方に伸びている。
図１を参照すると、ここには一端を動力ドリル１０へ、他端を一緒に揃えたねじを駆動するようにしたドライバーアタッチメント１１２へ取り付けたカップリング機構４０を示している。図２はドリルの軸線２０を介して通っている面における概略部分断面図を示しており、カップリング機構４０の全体と、ドリル１０の前方部分と、ドライバーアッタチメント１１２の後方部分と、を図示している。カップリング機構４０は、後方カラーセグメント４４と、前方カラーセグメント４６と、によって形成されたカラー部材を有している。実際上は各カラーセグメントは円筒形スリーブを有している。後方カラーセグメント４４はその先方端部付近に内方に指向された円筒形のねじ付き面４８を有しており、このねじ付き面４８は前方カラーセグメント４６に設けた外方に指向された円筒形のねじ付き面５０と補足しあいこれにねじ係合している。こうしてこのカラーセグメントは、ねじ付き面４８、５０が重なり合っている長さを増減するために後方カラーセグメント４４及び前方カラーセグメント４６の相対的な回転によって長さを有効に調整することが出来るようになっている。
前方カラーセグメント４６はその後端部に半径方向内方に伸びているフランジ５２を有している。このフランジ５２は前方カラーセグメント４６の円筒形孔５６内にて前方に指向された前方指向肩部５４を提供している。この孔５６内にはスラストベアリング５８が設けてあり、このスラストベアリング５８の後方に指向されたベアリング面６０が前方カラーセグメント４６の肩部５４に係合しており、こうしてスラストベアリング５８に対するカラーセグメントの前方への運動を阻止している。
細長いマンドレル６２がその後端部６４をチャック１２内に保持されており、マンドレル６２が軸線２０の周りを軸１８と共に回転するようになっており、かつ該マンドレル６２がチャック、軸１８及びドリル１０に対して前方へ移動しないようチャックへ対して固定されている。
マンドレル６２は後方へ指向された肩部６７を備えている拡径されたボス６６を有している。この肩部６７はスラストベアリング５８の前方に指向されたベアリング面６８へ係合している。マンドレル６２がチャックへ対して前方に移動しないように該チャックへ固定されているので、スラストベアリング５８が拡径ボス６６によってマンドレル６２上を前方に移動しないように阻止されており、かつ前方カラーセグメント４６がスラストベアリング５８によって前方に移動しないように阻止されていることが分かる。
前方カラーセグメント４６が前方へ移動しないようにチャックへ固定されているので、後方カラーセグメント４４の前方カラーセグメント４６に対する相対回転により、後方へ指向されたカラー面７２を備えている後方カラーセグメント４４の後方端部７０が、軸線２０に対して平行に指向された十分な力によって前方に指向されたハウジング面３４へ係合するように後方へ強制され、こうして後方カラーセグメント４４の後方端部７０をハウジング１６へ摩擦係合させ、かつ後方カラーセグメント４４及び、こうして、カップリング機構４０を相対運動しないようにドリルのハウジング１６へ対して固着している。実際には、カラー部材は、スラストベアリング５８の後方へ指向されたベアリング面６０とドリルの前方へ指向されたハウジング面３４との間に挟まれているのである。
前方カラーセグメント４６は最前方端部７４を有している。この最前方端部７４は、円筒形の外方クランプ面７６を備え、この外方クランプ面７６はドライバーアタッチメント１１２のハウジング伸長部１１８の補足的な円筒形のソケット形成クランプ部材１２７を受け入れるようになっている。該ドライバーアタッチメント１１２はカップリング機構４０及び動力ドリルのハウジング１６へ対して固着され、該動力ドリルハウジングに対して運動しないようになっている。
図示するように、カラー部材及び特に後方カラーセグメント４４は、軸線２０の周りにチャック１２が自由な回転を可能とするようにチャック１２との係合を避けチャック１２の周りに同軸的に配置されている。マンドレル６２がチャック１２に把持されかつチャックと共に回転出来、スラストベアリング５８がマンドレル６２をチャックと一緒に自由に回転するようにする。このスラストベアリング５８は半径方向外方に指向した面を有しており、この面が前方カラーセグメント４６の孔５６内に密に受け入れられるような寸法となっており、こうして該面は前方カラーセグメント４６及びカップリング機構４０と軸線２０の周りに同軸的に位置している。
図１及び図２において、後方カラーセグメント４４はチャックキー溝８２を有するように示されており、この溝８２は図示のようにチャックキー８２が該チャックキー溝８２を介して半径方向に伸びることが出来るように設けてあり、こうしてキーホール３２及びチャックの歯付き端面３０に係合してチャックの締め付け及び緩めをする。溝８２は軸線に平行な方向に伸びており、こうして異なるドリルのチャックにある種々のキーホール位置を収容するようにしている。
図２に示すようにカップリング機構４０は、スラストベアリング５８とチャックに関して同軸上に後方に滑動したマンドレル６２とを有しているカップリング機構によりドリルへ固着されうるのである。それによりマンドレルはチャックの内側を滑動し後方カラーセグメント４６の後方端部７０をハウジング１６の前方端１４にゆるく係合させる。この位置においてチャックキーは溝８２を介して半径方向に差し込まれマンドレルへチャックを締め付けるために使用される。その後チャックキーは引き戻される。次いで前方カラーセグメント４６及び後方カラーセグメント４４の相対的な回転によりカラー部材の長さが僅かに増大されることが出来、これにより後方に指向されたカラー面７２を前方に指向されたハウジング面３４に摩擦係合するように摩擦強制し、カラー部材と摩擦接合し、こうしてカップリング機構４０を相対運動に抗してハウジング１６へ摩擦強制する。取り外しは、明らかに、カラー部材の長さを減少し、ゆるいカラー部材を溝８２がキーホール３２に重なる位置まで回転し、マンドレルを緩めるためキーチャックを使用して、逆の工程によって達成出来る。
溝８２が設けられることは必須ではない。例えば、後方カラーセグメント４４を前方カラーセグメント４６との係合から解くことにより、スラストベアリング５８を担持しているマンドレル６２と前方カラーセグメント４６とがチャックキーを使用してチャックへ締め付けられる。その後、前方カラーセグメント４４は、後方カラーセグメント４６の周りに同軸上を後方にスライドされ、ハウジング１６の前方端１４へ係合するように後方カラーセグメント４６に関して後方へ螺合される。本件発明ではチャックをチャックキーで作動するように図示しているが、本件発明はキーの無いチャックでも同様に作動されるのである。
図３について参照すると、この図は図２と多くの点で類似している断面を示しているが、クラッチ機構を提供するようにするため前方カラーセグメント４６の変形形態を示している。
図３は概括的に符号８８及び９０にて示したベアリングによって軸線２０の周りを回転するように穴５６内に軸支されたソケット形成部材８６を示している。このソケット形成部材８６はその先端部に内部にスクリュウドライバのための公知の六角形ビットを受け入れるような六角形ソケット８７を有している。ソケット形成部材８６の後端部には円錐台形面９２が設けてある。このソケット形成部材８６は前後方向へ移動しないように前方カラーセグメント４６内に固定されている。
マンドレル６２は軸線方向に伸びているスプライン９４を有している。マンドレルにはクラッチ部材９６が該マンドレルに関して軸線方向に滑動可能に設けられている。これは、該クラッチ部材がスプライン９２に対応する軸線方向に伸びているキー溝を有していることによる。クラッチ部材９６は、ソケット形成部材８６の後方の円錐面９２に補足されかつそこに適合するように最前端部に円錐台形面９７を有している。
デイスクスプリング９８が前方カラーセグメント４６へ形成されている後方へ指向された肩部１００へ対して係合し、クラッチ部材９６をソケット形成部材８６へ係合するように前方へ偏倚している。このデイスクスプリング９８はクラッチ部材９６をソケット形成部材８６へ十分な圧力で強制し、円錐面９２と円錐面９７と間の摩擦係合が回転力をクラッチ部材９６からソケット形成部材８６及び、これにより、例えば、ワークピース内へ駆動されるべきスクリュウへ係合しているビットまで伝達するようになっている。スクリュウがワークピース内へ完全に駆動されかつスクリュウを回転し続けるのに必要なトルクが実質的に増大する程度まで、クラッチ部材９６とソケット形成部材８６との間の摩擦係合は、デイスクスプリング９８によって付与される力に関して言えば、ソケット形成部材８６の連続回転を行うためには十分ではないであろう。こうしてスクリュウがワークピースへ完全に駆動される際に、クラッチ機構はスクリュウへ係合しているビットを軸１８と一緒に回転しないように離す作用をする。
図３に示されかつクラッチ機構を含んでいるカップリング機構４０の具体例は特に動力ドリルへ固着されるようになっており、実際上は動力ドリルをクラッチ機構と協働しているスクリュウガンへ変更するのに適用される。クラッチ機構の単一の形態のみが示されているが、その他の多くのクラッチ機構の形態が使用され得るのである。
前方カラーセグメント４６の先方端部が円筒形の外方面７６を有しており、この周りに図１に示すようなドライバーアタッチメントが取り付けられることが出来る。
図４、５、６及び７を参照すると、ここには本件発明によるカップリング機構４０の第２の実施例が示されており、同様の参照部材には同様の部材を引用するようにして示されている。
図４は図２に示す断面図に幾分類似している概略断面図を示しており、図５は図４に対して垂直な面の上面図を示している。
図示するように、後方カラーセグメント４４は、前方カラーセグメント４６の後方内方に、円筒形外ねじ付き面４８を有する後方カラーセグメント４４と、円筒形内ねじ付き面５０を有する前方カラーセグメント４６と、を有している。前方カラーセグメント４６は内部にスラストベアリング５８を受け入れる寸法を備えた後方に解放した円筒形穴を有している。図５及び図６の比較によってより良く理解されるように、ベアリングロッキング圧力板１２０がスラストベアリング５８の後方に設けられており、実際にこのベアリングロッキング圧力板１２０は後方に指向されたベアリング面６０によって係合されるように前方に指向された肩部５４を備えている。このベアリングロッキング圧力板１２０は図７に前面図が示されていて、マンドレル６２の周りに配置されるようになっている中央開口１２２を備え、かつこの開口１２２が溝１２４として一側まで伸びている。前方カラーセグメント４６は、実際には半径方向に伸びている溝穴１２６を有している。この溝穴１２６はベアリングロッキング圧力板１２０を受け入れかつ該ベアリングロッキング圧力板１２０が図５における矢印１２８によって示される方向に該溝穴１２６の内方及び外方に滑動することによって取り外されたり又は差し込まれたりするような寸法となっている。ベアリングロッキング圧力板１２０は取り外しのためベアリングロッキング圧力板の係合を助けるために小さい開口１３０が設けてある。
図５及び図６の実施例において、スラストベアリング５８は該スラストベアリングがマンドレルに関して前方へ移動されることを防止するように、マンドレル６２の周りに関して密嵌状態に固着されている。
図５及び図６は図３及び図４に示されているものと異なるドリル１０のハウジングの前方端部の形状を示している。図５及び図６において、ハウジング１６はチャックの最外方半径を越えてまで軸線から半径方向まで伸びてはいない。後方カラーセグメント４４の後方端部７０が軸の周りにおいてハウジング１６の前方に指向されたハウジング面へ係合するように、チャックの最後部面３６と前方に指向されたハウジング面３４との間の間隔３８に圧力板１３２が設けてある。この圧力板１３２は中央開口１３４を有しており、この中央開口１３４はそこから半径方向に離れている軸１８の周りにおいて同軸的に受け入れられるようになっている。開口１３４は圧力板１３２の側方へ解放している溝１３６として半径方向に解放し、圧力板１３２が前記間隔３８内にて半径方向に滑動することにより所望の位置へ位置付けられるようにしている。この圧力板１３２は軸線２０に平行に計測したとき前記間隔３８の厚みよりも少ない厚みを有しており、これにより圧力板１３２をハウジング１６へ後方へ差し込んだ時、該圧力板がチャック１２及び軸１８から自由となっており間隔をおいてチャック１２及び軸１８が自由に回転するようになっている。
図５及び図６に示すように、後方カラーセグメント４４の前方端１４は、圧力板１３２の外周縁が入り込みかつ後方カラーセグメント４４へ対する圧力板１３２の取り付けを助けるような寸法を有する環状の段付き凹み肩部１３８を有している。
図５及び図６に示すカップリング機構４０を使用する場合、マンドレル６２を図５及び図６に示すように位置付けたチャック１２０及び圧力板１３２へ接続し、後方カラーセグメント４４及び前方カラーセグメント４６の相対回転により、カラー部材がスラストベアリング５８とハウジング１６との間にサンドイッチ状態に配置される。それは、圧力が、ベアリング圧力板１２０ａから前方カラーセグメント４６へ、後方カラーセグメント４４へ、次いで圧力板１３２へ移送されるからである。こうして、圧力板１３２及び全体のカップリング機構はハウジング１６の前方へ指向されたハウジング面へ摩擦強制され、それによりカップリング機構４０を相対運動に抗してハウジング１６へ固定する。
ドリルへ対するカップリング機構４０の固定は下記のステップにて達成される。初めに、単にスラストベアリング５８を担持しているマンドレル６２が公知の方法にてチャックへ固着される。次に、スラストベアリングが前方カラーセグメント４６の穴５６内に適切に係合されるまで、後方カラーセグメント４４と共に前方カラーセグメント４６がマンドレルの周りに後方へ軸線方向に滑動することによりマンドレルの周りに容易に接続される。この位置において、ベアリング板１２０は、図４及び図５に示すようにスラストベアリング５８の後方に配置されるように溝穴１２６内へ半径方向に滑動される。次いで、圧力板１３２がチャック１２とハウジング１６との間の間隔へ半径方向に滑動されかつ後方カラーセグメント４４の肩部１３８へ位置付けられる。その後、前方カラーセグメント４６及び後方カラーセグメント４４の相対回転によってカラー部材の長さを増大し、これによって、カップリング機構が強制的にハウジング１６との摩擦係合状態になる。
図４に示すカップリング機構４０は、更にクランプ面７６を有しており、図２に示すようにドライバーアタッチメント１１２が該クランプ面の周りに固着される。
図５、図６及び図８に示すような圧力板１３２は更に図４に示すようなカップリング機構と共に使用するように適用されることが分かる。好ましくは、図２又は図４のいずれかのカップリング機構は、カップリング機構４０が圧力板と共に又はそれなしで多くの変形形態のドリルハウジングへ接続するよう用いられるように、適切な圧力板を提供されるであろう。幾つかのドリルハウジング形状を用いることにより、たとえドリルハウジングの前端部がチャックの最大直径を半径方向に越えて伸長しても、圧力板１３２を使用することが、後方カラーセグメント４４と軸線２０に平行なハウジング１６との間に力を伝達する助けをする前方に指向されたハウジング面３４との係合を可能としかつ軸線２０に関して同軸的に配置されていない方向に前方カラーセグメント４４を配置する傾向なしで、圧力板１３２を使用するために有利であり又は必要であるということが理解されるであろう。
図示された好ましい圧力板１３６は単なる平坦な、好ましくは金属製の板である。このような圧力板は特定のドリルのために注文される後方へ指向された面を有しかつ後方スリーブセグメント４４へ係合するような後面を備えたドリルの前方へ指向された面３４の三次元のミラー画像を提供するであろう。
図示した各接続部材は、例えば符号１１２にて図示するようなドライバーアタッチメント１１２の接続のために円筒形のクランプ面７６を備えている。多くのその他の機構がカップリング機構４０へ設けられ、種々の動力取り出し装置が該カップリング機構４０へ取り付けられることを許容しかつそれにより相対回転しないようにドリルハウジング１６へ固着される該ドリルハウジング１６の伸長部を形成することが理解されよう。図２及び図４に示す実施例においては、符号７６で示す面がクランプ面を提供するのみならず符号１４０で示す最外側円筒形面もまたクランプ面を提供している。勿論あるクランプ面は円筒形を必要とせず、単にカップリングソケット又は固着されることが望まれるようなあるハウジング伸長部からなるその他の機構に単に補足されることが必要であろう。
図１及び図２はドライバーアタッチメント１１２が動力ドリル１０へ対するカップリング機構４０を介して固着されるような実施例について示している。これから分かることはカップリング機構はドライバーアタッチメントの一体的な部分として提供され得るということである。勿論、カップリング機構が機能的要素としてクラッチ機構を含んでいるような形状が図３に示されている。ここである一体的な要素は、ドライバーアタッチメント１１２とクラッチ機構とカップリング機構４０とを協同して提供され得ることが理解出来よう。
本件発明によるカップリング機構を使用している動力ドリルへ固着される好ましいドライバーアタッチメントは比較的軽量なアタッチメントである。符号１１２にて示すようなドライバーアタッチメントの使用においては、原理的にカップリング機構は、ドライバーアタッチメント１１２の重量を指示するためハウジングのカップリングへ対して十分な強度を提供することが必要であるということが分かるであろう。駆動ねじへ対してドライバーアタッチメント１１２を使用する場合には、例えば、駆動されるねじとツールとの間に付与される主要な力は、実質的なある力がカップリング機構４０をハウジング１６から前方へ離そうと強制しようとしたり又はハウジング１６に対してカップリング機構４０を回転しようとしたりすることなしで、軸、チャック及びマンドレルを介して直接付与されるのである。しかしながら、好ましいドライバーアタッチメント１１２は比較的軽量であるそれらのアタッチメントであろう。カップリング機構は、回転運動を軌道研磨運動及び往復のこ引き運動のような他の運動に変換するカップリングアタッチメントのための使用され得るであろう。
ドライバーアタッチメント１１２を示している図７を参照する。このドライバーアタッチメント１１２は、該ドライバーアタッチメント１１２によって前進される間隔をおいたスクリュウにより成る一緒になったねじ列１１４を受け入れるようにしている。このドライバーアタッチメント１１２は、スクリュウドライバービットに整合して配置されかつよって使用者によってワークピースへドリル１０を強制してワークピース内へ駆動されるようになっている。図１に示すように、好ましいドライバーアタッチメント１１２の構造は図８、図９、図１０、図１１及び図１２に関する下記の記述において述べる。
概括的に、ドライバーアタッチメント１１２は、ドリル１０へ対するドライバーアタッチメント１１２の取り付けのためカップリング機構の円筒形の面７６へ補足的に配置される後方へ指向されたソケット１２７を有しており、ドライブシャフト１３４がチャック１２内に受け入れられる。このドライバーアタッチメント１１２は、ソケット１２７を介してドリル１０のハウジング１６へ固定されているハウジング１１８を有している。スライドボデー１２０が内方及び外方へ往復運動するようにドライブシャフト１３４の周りに同軸的にハウジングに関してスライドし、ハウジング１１８から外方へばね１３８によって偏倚されている。このスライドボデー１２０は、ねじ列のねじを内部へ案内しかつドライブシャフト１３４と軸線整合してねじが駆動されるように維持する案内機構と、ねじ列のねじを順次前進するための機構と、を有している。
ドライバーアタッチメントについて：
図８を参照すると、ここにはハウジング１１８や、後方部分１２２及び取り外し可能な突き出し部分１２４を有しているスライドボデー等のドライバーアタッチメント１１２の主要な要素の分解図が示されている。図１０及び図１１はこれらの要素の相互の断面を示している。
図１０に示すように、ハウジング１１８の最後端部１２６は後方に指向したソケット１２７を有しており、このソケットの側壁には長手方向溝１２８が設けてあり、その溝はカップリング機構４０の円筒形面７６へハウジング１１８を受け入れかつ安全に固着しており、ドライバーアタッチメントのハウジング１１８を相対運動しないようにドリル１０のハウジング１６へ対して固定するようにしている。ドリルのチャック１２は公知の方法にてドライブシャフト１３４の六角形端部へ解放可能に係合している。ハウジング１１８は後方端部へ側方フランジ１３６を備えており、そこへ公知のねじ列包含カートリッジ１１９が図１０に示すように公知の方法にて選択的に固着される。
図１０に示すように、スライドボデー１２０がハウジング１１８へ滑動可能に受け入れられており、ドライブシャフト１３４が後方部分１２２及びスライドボデー１２０の突き出し部分１２４を介して通っている穴内に受け入れられている。ハウジング１１８と後方部分１２２との間においてドライブシャフト１３４の周りに同軸的に配置されている圧縮ばね１３８がスライドボデーをハウジング１１８から離すように引き戻し位置から伸長位置の方へ偏倚している。図示のように、ばね１３８はハウジング１１８と後方部分１２２との間に配置されている。図８に最もよく示すように、スライドストップ１２５がスライドボデーの後方部分１２２へ取り付けてある。２つのスライドストップ１２５がハウジング１１８の円筒形スライド壁１４２の両側の２つの長手方向溝１４０内をスライドし、このスライドボデーの後方部分１２２を相対運動しないようにハウジング１１８へキー止めしかつスライドボデーが完全に伸長した位置を介してハウジング１１８から移動されるのを防止している。
後方部分１２２は概ね円筒形の要素１４４を有しており、この要素は一側面に半径方向に伸びているフランジ要素１４６を備えている。このフランジ要素１４６にはレバー１４８が長手方向軸線１５２に垂直なボルト１５０によって枢動可能に装着されている。この長手方向軸線１５２はドライブシャフト即ち駆動軸１３４を介して中心を通り該軸線の周りにドライブシャフトが回転可能となっている。レバー１４８は、前方へ向かって前方端部１５６まで伸びている前方アーム１５４と、後方へ向かって後方端部１６０まで伸びている後方アーム１５８と、を有している。後方アーム１５８の後方端部１６０にはボルト１６４によってカム従動子１６２の前方端部１６３が載置されている。前記ボルト１６４は後方アーム１５８の後方端部に長手方向に伸びている溝１６５内へ受け入れられている。カム従動子１６２はその後端部１６６に、ボルト１５０、１６４の軸線に平行なピンの周りを回転可能となっている２つのカムローラー１６７、１６８を有している。
図８及び図１０に示すように、ハウジング１１８はカム溝１７０を有している。このカム溝１７０内にはカムローラー１６７及び１６８が受け入れられている。このカム溝１７０はドライブシャフト１３４の一側に設けてありかつ概ねそこに平行に伸びている。カム溝１７０は側方壁１７３、１７４によって少なくとも部分的に閉鎖された対向するカム面１７１、１７２を有している。
カム溝１７０はハウジング１１８のソケット１２７の側方を後方に伸びており、こうしてスクリュウガン即ちドリル１０の円筒形支持面８２をその一側方を後方へ向かって伸びている。このような形状は、カム従動子１６２の及びボルト１５０の後方のレバー１４８のための所定長さの平行な長手方向軸線１５２の長さが短いハウジング１１８の使用を可能とするのである。
ボルト１５０の周りにはばね１６９が巻かれており、このばねはフランジ要素１４６とレバー１４８の前方アーム１５４との間に配置されており、レバーを図１０に示すように時計周り方向に偏倚している。このばね１６９の効果は、カムローラー１６７をカム面１７１へ係合させ、カムローラー１６８をカム面１７２へ係合させることである。
伸長位置と引き戻し位置との間でのスライドボデー１２０とハウジング１１８との相対的な滑動により、カム従動子６２はスライドボデー１２０とハウジング１１８との相対的な運動及び位置付けを軸線１５１の周りにおけるレバー４８の相対的な枢動及び位置付けへと変形する。長手方向溝６５内において長手方向に滑動するボルト１６４の能力は公知のロストモーションリンク結合（ｌｏｓｔ  ｍｏｔｉｏｎ  ｌｉｎｋａｇｅ）を提供し、かつレバー１４８の枢動の相対的タイミングは、引き戻し位置の方への移動に比較して伸長位置の方への移動におけるスライドボデー１２０及びハウジング１１８の相対位置に比較して変化するような利点を有している。
突き出し部１２４は、長手方向に軸線１５２の周りに概ね同軸的に配置された概ね円筒形のねじ案内要素即ち案内管１７５と、案内管１７５から半径方向に伸びているフランジ状ねじ供給チャンネル要素１７６と、を有している。
案内管１７５は、後端部に円筒形部分１７７を有しており、その円筒形外表面は後方部分１２２の前方端にある前方に解放した円筒形穴１７８内に好ましくは摩擦嵌合するように密に受け入れられるような寸法となっている。半径方向に伸びているキー１８０が突き出し部１２４の円筒形部分１７７から伸び図１０に示すように後方部分１２２の対応する寸法のキー溝１８２に受け入れられ、該突き出し部１２４を後方部分１２２へ対して長手方向軸線１５２の周りに相対的枢動運動をしないように固着されている。
案内管１７５は円筒形穴又は案内溝１８２を有しており、これは案内管を介して軸線方向に伸びており、この案内溝１８２は半径方向に伸びている円筒形側壁１８３によって輪郭を画定されかつ境界を形成されており、前方軸線方向端部１８４及び後方軸線方向端部１８５にて解放している。
案内管１７５は後方端部１８５の付近に後方区分を有しており、この端部において側壁１８３が案内溝１８２周りに３６０°にわたり伸びている。後方区分の前方で、案内管は図１０により良く示すように前方区分を有しており、これは案内管１７５の右側にあるように図面にて示されているような、近接開口１８６を有している。このねじ近接開口１８６は保持片１１３及びねじ１１６を含むねじ列１１４を図１０及び図１１に示すように右方からキー溝１８２内へ半径方向内方へ移動することを可能とするように設けてある。各ねじは、好ましくは、側壁１８３の直径より幾分小さい直径を持ったヘッド１１７を有している。これによりねじのヘッドが案内溝１８２へ入るようにねじに近接した開口は少なくとも１８０°の円周広がりを有していなけらばならない。ねじのシャンク部２０８が案内溝へ入るようなところでは、ねじ近接開口はより少ない円周方向の広がりを有しているであろう。
前方区分において、案内管１７５の側壁１８３は、ねじ１１６のヘッド１１７の半径方向最外方周辺に係合して該ねじヘッド１１７をドライブシャフト１３４に軸線方向に整合している案内溝１８２内に同軸的に軸線方向に位置付ける。この点に関し、好ましくは側壁１８３はねじヘッドを同軸的に位置付けるために充分にねじの周りに伸びており、こうしてねじヘッドの周りに好ましくは少なくとも１２０°にわたり、より好ましくは少なくとも１５０°、更に好ましくは約１８０°にわたり伸びている。
図１０及び図１１において、案内管１７５の左側面の方に示してある出口開口１８７は、ねじ１１６が押し出された後の使用済みのプラスチック保持片１１３が案内溝１８２から出られるような寸法を有している。この出口開口１８７の前方方向において、案内管１７５の側壁１８３は長手方向軸線１５２の周りに約１８０°よりも大きく広がるように示されており、それによりねじ１１６のヘッド１１７が駆動されるように助けかつ積極的に同軸的に案内出来る側壁１８３を提供し続けるようにしている。
ねじ供給チャンネル要素１７６が図９及び図１０に最も良く示されており、ここでは案内管１７５内の案内溝１８２と交差するように長手方向軸線１５２に関して半径方向に伸びている溝通路１８８を提供するようになっている。この点に関して、溝通路１８８はねじ近接開口１８６として案内溝１８２へ開口している。この溝通路１８８は、ねじ近接開口１８６から遠くの入口開口１９０までのねじ近接開口１８６の断面に近似した断面の溝を提供している。この溝通路１８８は頂部壁１９３によって接合されている２つの側壁１９１と１９２との間に画定されている。主要な側壁１９１は、ねじ１１６のヘッド１１７から前方へプラスチック保持片１１３の部分的後部まで伸びるように示してある。別の側壁１９２はねじ１１６のヘッド１１７から前方へプラスチック保持片１１３の上方まで伸びるように示してある。これらの側壁１９１及び１９２は溝通路１８８を画定しており、この溝通路１８８は、ねじ列１１４、保持片１１３及びねじ１１６の断面に対して、ねじのヘッドが位置付けられる拡大幅及び該保持片１１３がねじの周りに提供される拡大幅を備えて近接する断面形状を備えている。側壁１９１及び１９２はさらに入口開口１９０に漏斗状に拡大した拡大区分を有しており、この入口開口１９０は内方に傾斜しておりねじ保持片が溝通路へ入るための案内をする助けをしている。
図９により良く示しているように、主要側壁１９１はその外方裏面に溝通路１８８に平行に伸びている溝面１９４を有している。この溝面１９４にはシャトル１９６が設けてあり案内管に近接した前進位置と案内管から離れた引き戻し位置との間において案内管１７５へ接近したり離れたりするように滑動可能となっている。このシャトル１９６は後方面１９７を有しており、この後方面１９７にはレバー１４８の前方アーム１５４の前方端部１５６を受け入れるようになっている後方に指向された開口１９８を備えている。それによりシャトル１９６をレバー１４８へ対して接続し一緒に運動するようにしている。
シャトル１９６はねじ列１１４へ係合するつめ１９９を有しており、このシャトル１９６の運動によって一度に一つのねじだけ列を順次前進させるようになっている。図１２に示すようにシャトル１９６は固定の柱２００を有しており、この柱２００には、つめ１９９が長手方向軸線１５２に平行な軸線周りに軸支されており、該長手方向軸線１５２の周りをドライブシャフト３４が回動している。つめ１９９は、ねじ保持片に係合してこれを前進するため主側壁１９１内の溝２０３を介して伸びている保持片押し付けアーム２０１を有している。つめ１９９は該押し付けアーム２０１から離れて手動のレリーズアーム２０２を有しており、このレリーズアームはシャトル１９９内の溝２０４を介して伸び出している。柱２００の周りにはつめ１９９とシャトル１９６との間において振りばねが配置されており、図１２に示すように押し付けアーム２０１を時計方向に強制している。このばねは押し付けアーム２０１をねじ列１１４へ偏倚している。溝２０４の右側端部へのレリーズアーム２０２の係合は図１２に示す位置へ対するつめ１９９の時計方向への枢動を限定している。
つめ１９９の押し付けアーム２０１はカム面２０７を有している。シャトルが案内管１７５から引き戻し位置即ち図１２の左の方へ離れるように移動するとき該カム面２０７がねじ１１６及び／又は保持片１１３へ係合しかつ押し付けアーム２０１をばねの偏倚に抗して柱２００の周りに枢動するようにさせ、押し付けアーム２０１がシャトルと共に左へ移動する。
押し付けアーム２０１はねじ１１６及び／又は保持片１１３へ係合する係合面２０８を有している。シャトルが案内管１７５の方へ前進した位置即ち図１２の右の方へ移動するとき該係合面２０８がねじ１１６及び／又は保持片１１３へ係合しねじ列を図１２に示すように右方へ前進させ、ねじ１１６を案内溝１８２内においてねじ列１１４を左方への運動に抗して駆動されかつ保持するような位置へ位置付ける。
レリーズアーム２０２はねじ列１１４の手動引き出しを可能としている。使用者は指即ち親指を使ってばねの偏倚力に抗してレリーズアーム２０２を手動で枢動出来、こうして押し付けアーム２０１とその係合面２０８とがねじ列１１４から取り除かれかつねじ列１１４をからにし、それによりねじ列が手動で引き出される。これは詰まりを解除したり又はねじ列を交換する時などにおいて有用である。
突き出し部分１２４が後方部分１２２へ接合され、レバー１４８がシャトル１９６の開口１９８へ受け入れられているレバー１４８の前方アーム１５４を該シャトル１９６へ接合している。スライドボデー１２０及びハウジング１１８の伸長位置から引き戻し位置まで次いで伸長位置へ戻る周期的な滑動は軸線１５１周りのレバー１４８の往復枢動運動をもたらし、レバー１４８はシャトル１９６を溝面１９４内にて前進位置と引き戻し位置との間において滑動させ、こうして初めにつめ１９９を、駆動されるべき第１のねじとの係合から次のねじ１１６の後方まで引き戻し、次いで該次のねじを駆動されるべき位置へ前進させる。
突き出し部分１２４は後方部分１２２から取り外し出来る。該突き出し部分１２４及び後方部分１２２は、キー溝１８２と整合しているキー１８０及びシャトル１９６の開口１９８と整合しているレバー１４８の前方アーム１５４の前方端部１５６によって後方部分１２２の穴１７８へ案内管１７５の円筒形部分７７を軸線方向に差し込むことにより一緒に接合されるであろう。こうして取り外し可能な突き出し部分１２４は、突き出し部分及び後方部分を軸線方向に整合しかつこれら２つの要素を長手方向軸線１５２に平行な方向に移動することにより単に後方部分１２２に整合されるであろう。
突き出し部分１２４が摩擦嵌合によって後方部分１２２へ保持されており、該突き出し部分１２４は力を単に手動によって付与することにより使用者によって手動により取り外されることが出来る。この突き出し部分１２４はスクリュウドライバー組立体１１０の他の部分の分解又は非係合を行うことなく後方部分１２２から取り外すことが出来る。こうして、この突き出し部分１２４は、ハウジング１１８、ばね１３８、ドリル１０、ドライブシャフト１３４又はスクリュウ供給起動機構であってレバー１４８及びカム従動子１６２を含むスクリュウ供給起動機構のいずれに関しても後方部分１２２の非係合を行うことなく、かつハウジング１１８のカム溝１７０内のカム従動子１６２の非係合を行うことなく、取り外すことが出来る。
突き出し部分１２４は、スクリュウ位置付け案内溝１８２を備えた案内管１７５と、溝通路１８８を備えたスクリュウ供給チャンネル要素１７６と、溝通路１８８を介して案内溝１８２へねじ列１１４を進める往復運動するシャトル１９６を備えたねじ供給前進機構と、を支持している。案内溝１８２、溝通路８８及びシャトル１９６の各々は、好ましくは、ねじ列、ねじ又は対応する寸法のその他の締付具のためにあつらえられる。これに関連して、寸法は、形状、ヘッド寸法、シャフト直径、保持片形状、長さ、保持片に沿ったねじの間隔、ワッシャの存在又は不存在等について含む。異なる突き出し部分１２４が異なるねじ列及びじねじのために形成される。この異なる突き出し部分１２４はそれぞれ同一の後方部分１２２と両立出来、かつ半径方向に交換可能で、これによりドライバーアッタチメントが異なるねじ列及びねじを容易に駆動出来るようにしている。
多くの変更が突き出し部分１２４の物理的な配置に対してなされることが出来、こうして異なるねじ及び締め付け具を収容出来る。例えば、溝通路１８８の断面形状は、案内溝１８２の直径を変更出来るように変更され得る。溝通路１８８の周りの側壁１９１、１９２の長さはより長い又はより短い係合を要求するような異なる寸法のねじを収容するように変更され得る。
異なるねじ列をなすねじ間の異なる間隔を調整するため、前後に往復運動するシャトル１９６のストロークは、シャトル１９６がレバー１４８の前方アーム１５４に係合する、レバー１４８の軸線１５１からの距離を変動することにより短く又は長くされ得るのである。例えば、軸線１５１から更に離れている溝面１９４へ同一のシャトル１９６を位置付けることはレバー１４８の同一弧状の枢動のためのシャトル１９６のストローク長さを増大するであろう。同様に、同一溝面１９４へ同一シャトル１９６であるが軸線１５１から離れてレバー１４８に係合するように開口１９８を有しているようなシャトル１９６を使用することは、更にレバー１４８の同一弧状の枢動のためのシャトル１９６のストローク長さを増大するであろう。
多くの異なる取り替え可能な形態を提供されるように意図されている取り替え可能な突き出し部分を比較すると、ドライバーアタッチメントの残りの部分は好ましくは一定の不変形状をしている。この点についてこのドライバーアタッチメントの残りの部分は、レバー１４８とカム従動子であって後方部分１２２とハウジング１１８との間に相互作用しているカム従動子１６２とを有しているねじ供給起動機構と共に、ハウジング１１８、スライドボデー１２０の後方部分１２２、ドライブシャフト１３４及びばね１３８によって特徴付けられている。このねじ供給起動機構は、ハウジング１１８と後方部分１２２との相対運動によって起動され、かつシャトル１９６と、突き出し部分１２４に担持されたつめ１９９と、を有するねじ供給前進機構に係合しかつ運動するよう作動する。
ハウジング１１８とスライドボデー１２０との構造は小型のドライバーアタッチメントを提供する。
ハウジング１１８は側壁４０１によって形成された一部円筒形をなす部分を有している。
図９に示すように、後方部分１２２と突き出し部分１２４とを有しているスライドボデー１２０は、ハウジング１１８の側壁４０１より小さい周辺をなすような寸法の均一半径の一部円筒形をなす部分を有している。この側壁４０１は内部にスライドボデー１２０を保持するようにスライドボデー１２０の一部円筒形をなす部分の周りに円周状に伸びている。
ハウジングはフランジ部分４０２を有している。このフランジ部分は一部円筒形をなす部分の一側から半径方向に伸び、かつ後方部分１２２の半径方向に伸びているフランジ１４６と、レバー１４８及びカム従動子１６２と相互に作用しているカム溝１７０を有しているねじ供給起動機構と、を収容するようになっている。フランジ部分４０２はその前方端部及び側部が解放しており、ねじ供給チャンネル要素１７６がハウジング１１８の内方及び外方に滑動出来るようになっている。ドライブシャフト１３４の周りには、同心的に、ばね１３８、スライドボデー１２０の一部円筒形をなす部分、及びハウジング１１８の一部円筒形をなす部分が配置されている。
ドライバーアタッチメントは調整可能な深さ停止機構を有しており、この深さ停止機構は完全に引き戻された位置即ちスライドボデー１２０がハウジング１１８内へ滑動する深さを調整するために使用されることが出来る。この調整可能な深さ停止機構は図８及び図９によく示されており、この深さ停止機構はハウジング１１８のスライド壁１４２内に設けられた細長い開放端穴２１１に滑動可能に受け入れられかつ長手方向軸線１５２に平行に伸びている細長いロッド２１０を有している。
ハウジング１１８には長手方向軸線１５２に平行なピン２１６の周り回転するように深さ設定カム部材２１４が固着されている。このカム部材２１４はカム面２１５を有している。このカム面２１５はカム部材２１４の周りにおいて長手方向軸線１５２に平行に深さを変動する。カム面２１５の部分は常にロッド２１０と軸線方向に直線をなしている。ばね２１２は、ロッドの後方端部２１７がカム面２１５へ係合するように、ロッド２１０を後方へ偏倚している。このばね２１２はハウジングとロッド上のピン２１３との間に配置されている。カム部材２１４を回転することにより、ロッド２１０が後方へ滑動する長さが調整される。
ロッド２１０は、スライドボデー２１０の突き出し部分１２４に設けられている後方に指向された環状停止面２１９へ係合するように穴２１１から前方に伸びている前方端部２１８を有している。スライドボデー１２０は、ロッド２１０の前方端部２１８が停止面２１９へ係合する時に、ハウジング１１８内へさらに滑動するのを阻止されている。スライドボデー１２０がハウジング１１８内へ滑動する長さは、ロッド２１０の長さと、該ロッドと軸線方向に直線をなしているカム部材２１４の深さと、によって決定される。カム部材２１４は、好ましくは、カム部材２１４をある所定位置から移動しないよう偏倚された該ある所定位置へ保持するためのラチェット状の配列と、ロッドの後方端部２１７によって積極的に係合する助けをするためカム面２１５に円形の凹みと、を備えている。カム部材２１４は使用者が接近出来るようになっており、さらにドライバーアタッチメントの邪魔にならないようになっておりかつ該ドライバーアタッチメントの使用を妨げないようになっている。突き出し部分１２４は、異なる寸法のねじの使用に有利であるように、停止面２１９の位置を該突き出し部分１２４上へ軸線方向に適切に設けることにより異なる寸法のねじの使用のためにあつらえられるであろう。
ドライブシャフト１３４は図１０及び図１１に示されており、後端部２２１付近にある環状溝へスプリットワッシャ２２０が係合しており、ハウジング１１８のソケット１２７へドライブシャフトの後端部を保持する助けをしている。ドライブシャフト１３４はその前端部にと取り外し可能なビット２２２を有しており、このビット２２２は異なる寸法のねじの場合には別のビットに容易に取り替えられるようになっている。このようなビットはソケット及びそれと同様なものを有しており、好ましくは取り替えビットは対応する寸法のねじに使用出来る対応する取り替え突き出し部分の案内通路であるガイドウエイ即ちキー溝１８２の内径に対して補完するような外径を有している。図１０及び図１１に示すビット以上の大きい直径のビットを収容するために、案内管１７５のキー溝１８２は、少なくともビットが拡大直径を有しているような位置から始まりかつそこから前方へ伸びているような増大した半径を有していることが出来る。案内管１７５のキー溝１８２は、このため、ドライブシャフト１３４が案内管１７５の後方部分へ入る減縮直径の側壁１８３とその後側壁１８３がソケットのような拡径ビットを収容するため前方の拡大直径まで増大しているような側壁１８３とを有している段付き形状を有している。
後方部分１２２が図１０及び図１１に示されており、該後方部分は半径方向内方へ伸びている環状フランジ１１９を有している。該フランジ１１９は、前方に解放している穴１７８の端部と、内部にばね１３８を受け入れている後方に解放している穴１７９の端部と、を有している。この環状フランジ１１９にはそこを貫通している開口が形成されており、この開口の直径はドライブシャフト１３４の直径より僅かに大きく、ドライブシャフトを内部にて保持する助けをしている。しかしながらこの環状フランジ１１９を貫通している開口は、より大きい直径を有しているドライブシャフト１３４の使用を容易にするため拡径されており、又はより小さい直径を有しているドライブシャフト１３４の使用を容易にするため縮径されている。
ドライブシャフト１３４が取り替え可能なビット２２２を有している限り、図示するようにドライバーアタッチメント１１２が完全に伸びた位置にありかつ突き出し部分１２４が取り外されると、ビット２２２は容易に取り外し及び取り替えのために接近出来るようになっていることが好ましい。この点に関して、突き出し部分２２４がその全長にわたりビット２２２の直径に少なくとも等しい最小直径の案内溝１８２を有し、それによりもし案内溝１８２が段付き形状を有しているような場合に必要であるような突き出し部分１２４がビット２２２を取り外す必要無しに後端部２２２から取り外されることが好ましい。
図１０及び図１１を特に参照しながらドライバーアタッチメントの作動について説明する。図１０に示すように、駆動されるべきねじ１１６はプラスチック保持片１１３によって互いに平行にかつ間隔をおいて保持されるようにそろえられる。
作動に際して、プラスチック保持片１１３にそろえられた多くのねじを有しているねじ列１１４が案内溝１８２に受け入れられた駆動される第１のねじと共に溝通路１８８へ差し込まれる。この第１のねじをワークピース２２４へねじ込むために、動力ドリル１０が駆動されドライブシャフト即ちドライバーシャフト１３４が回転される。ドライブシャフト１３４及びそのビット２２２は回転されながら、これらはワークピース２２４の方へ及びそこから離れる方へ案内溝１８２内を往復運動するように移動される。駆動ストロークにおいて、使用者の手動圧力がハウジング１１８をワークピース２２４の方へ押し付ける。初期手動圧力により、突き出し部分の前方端１２５はワークピース２２４へ係合してばね１３８を圧縮し、ハウジング１１８に関してスライドボデー１２０を図１０の伸長位置から引き戻し位置まで該ハウジング１１８内へ移動させる。この手動圧力を解放すると、戻りストロークにより、圧縮ばね１３８がスライドボデー１２０を伸長位置まで戻し、ハウジング１１８及びドライブシャフト１３４をワークピースから離すようにする。
ドライビングストロークにおいて、ドライブシャフト１３４がワークピースの方へ軸線方向に駆動されると、ビット２２２がねじヘッド１１７へ係合して駆動されるべき第１のねじを回転する。ねじ１１６がドライブシャフト１３４によって前方へ回転され前方へ進行するように、プラスチック保持片１１３はねじ１１６を解放するように形成されていることが分かるであろう。好ましくは、ねじ１１６の解放に際して、プラスチック保持片１１３はねじ１１６から離れるように外方へ偏向されることによりねじ１１６がワークピース内へ入り込むことを妨げないようにしている。ねじ１１６がワークピース２２４へ内へ駆動された後、ドライブシャフト１３４はばね１３８の力によってワークピースから軸線方向へ離され、次のねじ１１６がねじ供給前進機構により溝通路１８８から近接開口１８６を介して案内溝１８２内へ及びドライブシャフト１３４と案内溝へ軸線整合する移動される。
駆動されるべきねじ１１６はドライブシャフト即ちドライバーシャフト１３４と軸線方向に整合する位置でそのねじヘッド１１７が案内溝１８２内の側壁１８３へ衝接する位置へ保持される。駆動されるべきねじ１１６が円筒形の案内溝１８２内へ移動されるように、ねじが予め駆動されている保持片１１３’の前端部は、ねじ列１１４の実質的に制約されていない前進を可能とする出口開口１８７を介して案内溝１８３から外方へ伸びている。
案内管１７５内にて駆動されるべきねじの位置付を助けるため、好ましい実施例においては、出口開口１８７は後方に面した位置付け面２２５を備えており、保持片１１３の前方面２２２へ係合しかつ支持するようになっている。しかしてビット２２２がねじのヘッドへ係合しかつねじを前方へ強制するとき、ねじはそのヘッドが案内溝の側壁１８３へ係合しているのみならず保持片１１３の前方面３２２が出口開口１８７の位置付面２２５にも係合しているため案内管１７５内に軸線方向に位置付られるのである。この点に関し保持片１１３の前方面３２２がねじ１１６の相対位置に関して、かつ特にそれらのヘッド１１７の位置に関して正確に形成されていることが好ましい。保持片１１３の前方面３２２は位置付面に対して補足的に形成されており、もし望まれるなら、割り付けノッチ等が保持片１１３の前方面３２２に設けられ、入口通路の位置付面２２５の補足的なノッチ又は突起と係合し、位置付面に関する保持片１１３の割り付け位置を補助しかつそれにより案内管１７５内のねじ１１６の位置付け状態を高める。
本件発明により使用するための好ましい整列されたねじ列１１４は図面特に図９に示されており、これは実質的にカナダ特許第１０５４９８２号に示されているものである。ねじ列１１４は、保持片１１３と複数のねじ１１６と、を有している。保持片１１３は、ランド即ちつなぎ部２０６によって相互に連結された複数の同様なスリーブにより形成された細長い薄いバンドを有している。ねじ１１６は各スリーブ内に受け入れられている。各ねじ１１６は、ヘッド１１７と、外ねじ３１４を備えているシャンク３０８と、先端部即ちチップ１１５と、を有している。図示するように、外ねじはヘッド１１７の下方からチップ１１５まで伸びている。
各ねじは実質的に中央の長手方向軸線３１２の周りに対象となっている。ヘッド１１７はその頂部にスクリュウドライバービットが係合するための凹み３１３を有している。
各ねじは、スリーブ内へ係合しているそのねじ付きシャンク３０８で受け入れられている。例えばカナダ特許第１０４０６００号に示されているような方法でねじの周りにスリーブを形成する際に、スリーブの外表面は、ねじ１１６の外ねじ３１４へ係合している補足的なねじ付き部分を形成されるようになる。各スリーブは保持片１１３の第１側部のランド３０６間に縮小部分を有している。この縮小した強化部分は、保持片が単に細いストラップ状部分即ちストラップ３２０として各ねじの周りに伸びているように示されている。
保持片１１３はねじ１１６を均一な距離を置いた平行に間隔を置いた関係に保持している。この保持片１１３は前方面３２２と後方面３２３とを有している。ランド２０６は隣接するねじ１１６間の双方に、図９に示すように平行に、ねじの長手方向軸線３１２の方向にてねじ１１６の軸線方向に伸びている。しかしてランドは、ねじを保持しているスリーブ間において前方面３２２と後方面３２３との間に伸びている部分に設けられたプラスチック材料から成るウエブを有している。ランド３０６は、全てのねじの軸線３１２が存在している面に平行をなしている面の周りに効果的に配置されている。こうしてランド３０６は、図に示すように、垂直に配置されたねじに対応して実質的に垂直に配置されている。ランド３０６とスリーブとは、ねじ１１６の後方に沿って連続して垂直に配置された保持片１１３として、即ち全てのねじの軸線を含んでいる面に平行となる面の周りに実質的に配置されている保持片１１３として有効に配置されている。
ねじ列１１４の好ましい特徴は、ランド３０６の可撓性によりコイル形状に曲げられ、それにより、例えば、ねじ列がねじのヘッドを螺旋コイル状に配置され、ねじの全ての軸線３１２が存在している面が螺旋形状をなすように配置され使用するねじを密にパック出来ることである。ランド３０６とスリーブとは軸線３１２がコイル状をなすように平行な面内に垂直に伸びるウエブが配置されるようになっている。
本件発明は図示したような整列したねじ列の使用に限定されるものではない。多くのその他の形態のねじ列、例えば米国特許第３９１０３２４号、第５０８３４８３号、第４０１９６３１号及び第４０１８２５４号等に示されているものにも使用され得るのである。
本件発明は好ましい実施例について記述したが多くの変形及び改変が当業者によってなし得るであろう。本件発明を画定するため添付の請求の範囲の記載が参照されよう。
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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