JP5852155B2

JP5852155B2 - 工具アタッチメントを着脱自在に係合する連結機構

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Publication number: JP5852155B2
Application number: JP2014038974A
Authority: JP
Inventors: ジョン，ビー．デビッドソン，; シー．，ロバートムーン，; ジョージ，エフ．シャールバット，
Original assignee: ジョーダエンタープライジズインコーポレイテッド
Priority date: 2006-05-01
Filing date: 2014-02-28
Publication date: 2016-02-03
Anticipated expiration: 2027-04-10
Also published as: CA2650946C; ZA200809357B; CN101484278A; TWI418446B; EP2021152B1; EP2021152A4; WO2007133360A2; US20090255381A1; TW200800510A; CA2650946A1; AU2007250166B2; RU2008147038A; JP2016074081A; CN104308793B; KR20080108357A; CN104308793A; AU2007250166A1; JP2014128876A; US8991286B2; JP2009535230A

Description

本発明は工具用連結機構に関し、特に工具と工具アタッチメントとの間の係合力を変更する機構に関する。

従来、ソケットなどの工具アタッチメントに着脱自在に連結するように構成された駆動スタッドを有する駆動要素を備えるトルク伝達工具には機構が設けられており、この機構によって、工具アタッチメントを駆動スタッドに固定して不慮の係合解除を実質的に防止する係合位置と、工具アタッチメントを駆動スタッド上に保持しようとする力が低減または排除される解放位置とを、作業者が選択することが可能である。

本発明の譲受人に譲受された（特許文献１）に記載された工具において、解放ばね５０が、係止ピン２４を解放位置へ上方に付勢する一方で、より大きいばね力の係合ばね４８が、係止ピン２４を係合位置へ下方に付勢する（例えば図１、３および４、コラム３、６６行目〜コラム４、２０行目、コラム４、４９〜５９行目参照）。カラー３４を工具の駆動スタッド端から離れるように動かすことにより、係合ばね４８を手動で圧縮し、それにより解放ばね５０が係止ピン２４を解放位置に動かすことができる。

アレックス・チェン（ＡｌｅｘＣｈｅｎ）に与えられた（特許文献２）に記載された工具において、ボタン５０が作業者によって押圧されて、係止ピン４１の端４６を、工具本体が取り付けられた工具部材６０から外す（例えばコラム３、４４〜５３行目、図６および７を参照）。これらの工具においてボタン５０は、工具本体の１つの特定の側からのみアクセス可能であり、これは工具の一方のみが手動アクセス可能である場合などのある状況では、作業者によるアクセスを困難にする。

マイケルＦ．ニキパック（ＭｉｃｈａｅｌＦ．Ｎｉｃｋｉｐｕｃｋ）に与えられた（特許文献３）に記載された工具において、スリーブ１５を用いて制御バー１４に動作を伝達し、制御バー１４が工具の駆動部１２内に配置された戻り止めに作用する（例えば図３〜４および７〜９、コラム４、５３行目〜コラム５、４行目参照）。制御バー１４は工具の表面内にミル成形（ｍｉｌｌｅｄ）されたチャネル１０内に位置決めされている（図５、コラム４、４２〜４７行目）。
米国特許第５，９１１，８００号明細書米国特許第６，７５５，１００号明細書米国特許第４，７６８，４０５号明細書米国特許第５，２１４，９８６号明細書

前置きとして添付の図面は、駆動要素と工具アタッチメントとの間の係合力を変更する機構の７つの異なる機構を示す。これらの機構はすべて小型であって駆動要素の外径を越えてごく僅かな距離延びている。これらの機構のいくつかは、駆動要素の長手方向軸線に対して斜めに動くように誘導される第１の部品と、第１の部品の動きに対してある角度で動くように誘導される駆動スタッド内の第２の部品とを含む、多部品係合要素を用いる。

本発明の範囲は添付の特許請求の範囲によってのみ規定され、特許請求の範囲は、この要旨または前述の背景技術の説明内の記述によっていかようにも限定されない。

図１から図３までは３つの異なる位置の機構を示す、係合力を変更する機構の第１の好適な実施形態を含む工具の縦断面図である。図１から図３までは３つの異なる位置の機構を示す、係合力を変更する機構の第１の好適な実施形態を含む工具の縦断面図である。図１から図３までは３つの異なる位置の機構を示す、係合力を変更する機構の第１の好適な実施形態を含む工具の縦断面図である。係合力を変更する機構の第２の好適な実施形態を含む工具の縦断面図である。係合力を変更する機構の第３の好適な実施形態を含む工具の縦断面図である。係合力を変更する機構の第４の好適な実施形態を含む工具の縦断面図である。係合力を変更する機構の第５の好適な実施形態を含む工具の縦断面図である。図７の線８−８に沿った横断面図である。図８の線８ａ−８ａに沿った立面図である。係合力を変更する機構の第６の好適な実施形態を含む工具の縦断面図である。係合力を変更する機構の第７の好適な実施形態を含む工具の縦断面図である。

図１は、手、インパクトまたは電動工具などの工具の駆動要素４を示す。例えば工具は、レンチ、ラチェット、延長バー、自在継手であり得る。Ｔバー、ブレーカー・バー、スピーダ等であり得る。駆動要素は、ソケット（図示せず）などの工具アタッチメントに係合し、トルクを伝達するように設計されている。駆動要素４は、上部６と駆動スタッド１０とを含む。駆動スタッド１０は、工具アタッチメントへの挿入用に構成されているとともに、通例完全な円ではない断面を規定する。例えば駆動スタッド１０は、断面が正方形、六角形または他の非円形形状を有し得る。上部６は、円形断面を規定することが多いが、これは必須ではない。駆動要素４は、以下に説明するように工具と工具アタッチメントとの間の係合力を変更する機構を含む。

この例において、通路１２が第１の部分６および駆動スタッド１０内に延びているとともに、通路１２は駆動要素４の長手方向軸線８０に対して斜角に向けられている。通路１２は上部開口１４と下部開口１６とを含み、下部開口１６は、工具アタッチメント（図示せず）への挿入用に構成された駆動スタッド１０の一部分に配置されている。この明細書および以下の特許請求の範囲を通して用いられるように、用語「工具アタッチメント」は限定されないが、ソケット、自在継手、延長バー、ある種のラチェット等を有する、駆動スタッド１０によって係合されるように構成された任意の留め具を指す。

駆動要素４は、通路１２内に可動式に配置された係合要素１８をさらに含む。この例の係合要素１８は一片として形成されているとともに、上部２０と下部２４とを含む。この明細書および以下の特許請求の範囲を通して用いられるように、用語「係合要素」は１つまたは複数の連結された構成要素を指し、そのうちの少なくとも１つは、工具アタッチメントを解放可能に係合するように構成されている。このためこの用語は、要素を係合する単一部品（例えば図１の要素１８）および多部品組立体（例えば以下に説明する、図４〜６に示す要素を係合する多部品）の両方を網羅する。通路１２は係合要素１８のガイドとして作用する。

係合要素１８の主要機能は、通常使用中、駆動スタッド１０上に工具アタッチメントを保持することである。係合要素１８の下部２４は、係合要素１８が係合位置にある場合、工具アタッチメントを係合するとともに、係合要素１８が解放位置にある場合、工具アタッチメントとの係合を緩和および／または終了するように構成されている。この明細書および以下の特許請求の範囲を通して用いられるように、用語「係合位置」は、工具アタッチメントを外すと考えられるあらゆる力に対抗して工具アタッチメントを所定位置に係止することを意味するものではない。

図１に円柱状に対称的なピンとして図示されているが、係合要素１８は、様々な形状をとり得る。必要な場合には係合要素１８に、完全な円ではない断面を設け得るとともに、通路１２は、通路１２内の係合要素１８の好適な回転配向が自動的に得られるように、相補的形状を規定し得る（すなわち係合要素は通路１２内で回転可能である必要はない）。係合要素１８の下部２４の末端は、任意の適当な形状に形成され得るとともに、例えば本発明の譲受人に譲受された、（特許文献１）に示されるように丸みがあってもよい。

駆動要素４は、この好適な実施形態においてカラー２８と誘導要素３０とを含む作動要素を担持している。カラー２８は、基本的に駆動要素４の長さに平行な経路に沿って長手方向に摺動する。図１に示すように、カラー２８は駆動要素４内の対応溝３２内に位置決めされた、分割リングまたはＣリングなどの固定要素３４で、正しい場所に保持され得る。駆動要素４からのカラー２８の分離を防止する、いかなる他の保持部材を用いてもよい。図１に図示するようにカラー２８は、カラー２８の端面が固定要素３４上に位置する随意の休止位置に示されている。

誘導要素３０は、駆動要素４のガイド３８内を摺動する。例えばガイド３８は駆動要素４内のミル成形チャネルであってもよいし、誘導要素３０がそのチャネル内に受容されてもよい。この例ではガイド３８は長手方向軸線８０と平行に配向されている。誘導要素３０は、係合要素１８に隣接する一旦においてカム面３６を規定し、係合要素１８の上部２０は、誘導要素３０がガイド３８に沿って動くとカム面３６にわたり摺動するカム面２２を形成する。この例では係合要素１８とカム面３６との間の接触領域は、係合要素１８および誘導要素３０のすべての位置に対して、駆動要素４内に留まる。これは本発明のすべての実施形態に対して必要不可欠ではない。例えば図９の実施形態を参照されたい。また誘導要素３０は、長手方向小型機構を提供するように、長手方向により短く作製されてもよい。

誘導要素３０は、例えば円形、楕円形、六角形および長方形断面を始めとして多くの形状を取ることができる。円形断面を用いる場合、例えばカラー２８が駆動要素４上で回転すると駆動要素４内で誘導要素３０が回転自在であるように、回転対称に作製することができる。

図１に示すように、カラー２８はその内側周囲の少なくとも一部分内にレッジ４２を含む。誘導要素３０の外側部４０は、少なくともカラー２８が解放位置に向かって動くと、レッジ４２と接するように位置決めされている。この例ではレッジ４２は、カラー２８の内側周囲の周りに完全に延びており、カラー２８は長手方向軸線８０を中心に、駆動要素４および誘導要素３０に対して自由に回転可能である。この実施形態において、外側部４０はカラー２８によって実質的に覆われている。

図１に示すように、カラー２８は上部６の外周周辺の周りに延びている。限定されないが、周辺の回りに部分的にのみ延びている代替構造、および短い長手方向長さを有する構造を有する代替構造を同様に採用してもよいことは、理解されなければならない。

図１に示すように駆動要素４は、駆動要素４の周囲に延びる段４８を規定する。カラー２８は、誘導要素３０の両側に、カラー２８を駆動要素４上で中心に置く第１および第２のガイド面４４、４６をさらに含む。ガイド面４６は、段４８の一方側で駆動要素４の小径面上で摺動するとともに、ガイド面４４は、段４８の他方側で駆動要素４の大径面上で摺動する。図１に示すように、駆動要素４の最上位置のカラーが到達する領域上方に大径部を設けてもよい。

本発明の特徴を具体化する工具は、一旦工具が工具アタッチメントとともに組み立てられると、工具アタッチメントとの自動係合を提供する少なくとも１つの付勢要素を好適に含む。いくつかの実施形態において、このような自動係合は、駆動スタッドが工具アタッチメント内に挿入される際に係合要素の露出端が工具アタッチメントによって解放位置に押下された後、動作することができる。また作動要素を用いて係合要素を解放位置に動かした後に、自動係合が便利な場合がある。作業者が作動要素を動かすことによって、係合が手動で始動される代替実施形態において、付勢要素は必要ない場合がある。一代替例では戻り止めを用いて、係合位置および解放位置などの１つまたは複数の位置に作動要素を保持することができる。

図１の実施形態は２つの付勢要素、すなわち解放ばね６０と係合ばね６２とを含む。解放ばね６０は、係合要素１８を解放位置に向かって付勢するように、係合要素１８の肩部に載っている。係合ばね６２は、誘導要素３０を係合要素１８に向かって付勢するように、誘導要素３０に載っている。係合ばね６２により供給されるばね力は、解放ばね６０によって供給されるものより大きく、外部から力が加えられなければ、係合ばね６２からの力は係合要素１８を図１に示された係合位置に保持する。代替実施形態において単一のばねを用いてもよい。

この実施形態においてばね６０、６２は圧縮タイプコイルばねであるが、多くの他のタイプの付勢要素を、上述した付勢機能を行うように構成することができる。代替実施形態において付勢要素は他の形状で実施し、他の位置に配置し、係合要素および作動要素を他の方向に付勢し、および／または他の構成要素と一体化または直接連結してもよい。

図１〜３は３つの別々の位置の機構を図示する。図１の位置は通常の静止位置であり、この位置で係合ばね６２は解放ばね６０の付勢力に打ち勝って、係合要素１８を係合位置に保持する。

図２に示すように、カラー２８を駆動スタッド１０から離れる方向に動かす外力が加わると、カラー２８は誘導要素３０を駆動スタッド１０から離れるように動かす。これにより係合要素１８の下部２４は、その係合位置（すなわち下部２４の終端が駆動スタッド１０から十分に外側に突出して、工具アタッチメントを係合する任意の位置）から、さらに通路１２内に動くか動かされることができる。

カラー２８が図２の位置から離れるように動かされると、係合ばね６２の付勢力は、解放ばね６０の付勢力に再び打ち勝ち、それにより誘導要素３０を駆動スタッド１０に向かって動かす。誘導要素３０がこのように動くと、カム面３６は係合要素１８を図１の位置に向かって動かす。

図３に示すように、単に、駆動スタッド１０が工具アタッチメントに押し込まれると、工具アタッチメントは係合要素１８を駆動スタッド１０に押し込み、このプロセスで係合ばね６２を圧縮することができる。この実施形態において誘導要素３０は、カラー２８を駆動スタッド１０から離れるように動かさなくとも、係合要素１８の力で駆動スタッド１０から離れるように動かすことができる。このようにして、カラー２８を動かすことなく工具アタッチメントを駆動要素４上に配置することができる。

必要な場合には随意のばね（図示せず）を、カラー２８を駆動スタッド１０に向かって付勢するように設けることにより、係合要素１８が工具アタッチメントによって通路１２に押し込まれたときに、カラー２８を図３に示す位置に保持してもよい。

係合要素１８と誘導要素３０との間の接触領域が駆動要素４内に留まるため、カラー２８に、駆動スタッド１０の所与のサイズに対して非常に小さい外径を設けることができる。

いくつかの実施形態において誘導要素およびそれに連結された係合要素を、物理的非接続片として設けてもよい。代替実施形態において、（特許文献４）に記載された可撓性引張部材４０と同様な可撓性接続部材などにより、誘導要素を係合要素に物理的に係留してもよく、本出願からの矛盾する開示または規定がある場合以外は、（特許文献４）の全体的内容を本明細書に引用して援用し、本明細書の開示または規定が優先されるものと考える。これらの代替実施形態において、可撓性部材を圧縮部材として、引張部材として、あるいは両方として設けてもよく、可撓性部材の機能は、それに係留された１つまたは複数の部品を押すおよび／または引っ張ることであってもよい。

図４、５および６は、多部品係合要素を用いる本発明の好適な実施形態を図示する。これらの図において参照符号４、６および１０は、図１に関連して上述した部分に匹敵する部分を指す。図４の駆動要素４は、第１の部品１０２と第２の部品１０４とを含む二部品係合要素１００を担持する。第１の部品１０２は、第１のガイド１０６として機能する斜め通路によって誘導され、第１のガイド１０６は工具の長手方向軸線に対して斜角に向けられている。工具はこの実施形態において、長手方向軸線に対して横に位置決めされた追加ガイド１０８も規定する。この追加ガイド１０８も通路として形成され、第２の部品１０４は少なくとも部分的に追加ガイド１０８内に配置される。第１の部品１０２はカム面１１０を規定し、第２の部品１０４はカム面１１２を規定する。第１の解放ばね１１４は第１の部品１０２を、駆動スタッド１０から離れるように上方に付勢し、第２の解放ばね１１６は第２の部品１０４を駆動スタッド１０内に付勢する。図示のように固定具１１８を追加のガイド１０８内に圧入または取付けて、第２の解放ばね１１６に対する反応面を提供することができる。

代替実施形態において、解放ばね１１６が第１の部品１０２を誘導要素１２０に向かって付勢する十分な力を作用させる場合には、解放ばね１１４を排除することができる。また他の代替実施形態において、図５に関連して以下に説明するようにばね１１６を排除することができる。

係合ばね１２２によって付勢される誘導要素１２０は、第１の部品１０２に連結されているとともに、これらの部品は図１に関連して上述した誘導要素３０および係合ばね６２と同様に作動する。誘導要素１２０は少なくともある時は、レッジ１２６を規定するカラー１２４に連結される。カラー１２４は固定具１２８によって工具上の正しい位置に保持されており、駆動要素４の外側面は、カラー１２４の長手方向のおよび回転式の動きを誘導する。

図４は休止位置を説明する機構を示し、係合ばね１２２の付勢力は、解放ばね１１４、１１６の付勢力に打ち勝って、第１の部品１０２を図４に示す位置に動かす。この位置において第１の部品１０２のカム面１１０は、第２の部品１０４を取付工具係合位置に保持し、この位置で第２の部品１０４の突出端は、工具アタッチメント（図示せず）のソケット内の凹部または穴に係合するように位置決めされる。

作業者が工具アタッチメントを解放したいときは、カラー１２４を駆動スタッド１０から離れるように動かして、係合ばね１２２を圧縮する。すると解放ばね１１４、１１６が第１の部品１０２を上方に、および第２の部品１０４を内側に動かし、第２の部品１０４の突出端が駆動スタッド１０に向かって動く。このようにして工具アタッチメントが解放される。

この実施形態において第２の部品１０４は、工具アタッチメント内の相補形開口に押し込み式にかみ合うように設計された、概ね円筒状の部分を規定する。これは特に工具アタッチメントとの安定性と信頼性の高い係合を提供する。

参照符号１３２を用いて、第１のガイド１０６と追加ガイド１０８との間の夾角を指定する。この実施形態において夾角は図示のように９０°より大きい。

図５の機構も多部品係合要素を含み、図４および５の機構間に３つの主な相違がある。第１にこの実施形態の夾角１４０は９０°未満である。第２にこの実施形態において、第１の部品１４２には、第１の部品１４２が図５に示された係合位置にある場合に、駆動スタッド１０から外に延びるように位置決めされた端１４４が設けられている。この装置は工具アタッチメントを駆動スタッド１０の両側で係合する。一方側（図５に示すように左側）において第２の部品１４６は、工具アタッチメントの側壁内の相補形開口内へと動く。他方側（図５に示すように右側）において第１の部品１４２の端１４４は、工具アタッチメントを圧迫して、駆動スタッド１０を工具アタッチメント内に押し込む。第３にこの実施形態において、第２の部品１４２には付勢要素が設けられていない。この実施形態は、工具アタッチメントを解放するために作業者によって第２の部品１４２を駆動スタッド内に手動で（例えばピン等で）動かすことを必要とする用途用に設計されている。

必要に応じて端１４４は、機構のすべての位置に対して駆動スタッド１０内に留まるように構成してもよい。この場合には、端１４４付近の駆動スタッドの端面は、貫通開口のない中実の状態であり得る。

図６の実施形態は、図示のように配向されたカム面１６２を規定する第１の部品１６０、およびカム面１６２に沿って摺動するように位置決めされたカム面１６６を規定する第２の部品１６４を有する、他の多部品係合要素を図示する。この実施形態において、第１および第２の部品１６０、１６４用のガイド間の夾角１６８は９０°未満である。加えて図６の実施形態は、駆動要素４内に形成されたガイド１７２内で摺動する誘導要素１７０を含む。図１〜５と同様にこの実施形態のガイド１７２は、駆動要素４の本体内のミル成形スロットとして形成されている。図６に示すようにカラー１７２は、駆動要素４上で長手方向におよび回転式に動くように取付けられている。この例においてカラー１７２は、誘導要素１７０の外側部分を受容する環状凹部１７４を規定する。多数の代替例が可能であるが、この実施形態では誘導要素１７０と駆動要素４との間にばねは設けられていないとともに、この実施形態では誘導要素１７０とカラー１７２との間で相対的長手方向に動くことはできない。

力が加えられていなければ、ばね１７６はばね１７８を圧縮するとともに第２の部品１６４を図６に示す位置に付勢し、この位置において第２の部品１６４は駆動スタッド１０から突出して、工具アタッチメント（図示せず）を係合する。工具アタッチメントを解放するためには、カラー１７２を駆動スタッド１０に向かって工具に沿って長手方向に動かし、それによりばね１７６を圧縮するとともにカム面１６２を図６に示すように右側に動かす。これによりばね１７８は第２の部品１６４を図６に示すように右側に動かし、それにより工具アタッチメントを解放する。外力がカラー１７２から除去されると、ばね１７６はばね１７８を無効にして機構を図６に示す位置に戻す。

図７の実施形態は、工具の長手方向軸線に対して斜角に向けられた通路２０２内に摺動するように取付けられた係合要素２００を含む。係合要素２００は、駆動スタッド１０の領域内の通路２０２から延びて、工具アタッチメントを係合するように構成された下端２０４を規定する。係合要素２０２はばね２０６によって解放位置に付勢される。

係合要素２００の位置は、駆動要素４の凹部２１０内に枢動可能に取付けられた作動要素２０８によって制御される。作動要素２０８はピン２１２によって凹部２１０内に保持される。凹部２１０は、作動要素２０８が矢印２１４によって示された方向に沿って、駆動要素４に対して相対的に動くのを誘導するガイドとして機能する。この相対的な動きは、工具の長手方向軸線に平行に延びる機構構成要素を含む。固定具２１６が作動要素２０８の一端に取付けられて、作動要素２０８を図７に示す位置に解放可能に保持する。図７の実施形態のいくつかの形状において、ピン２１２は作動要素２０８の動きを誘導するのに大きな役割を果たし得るとともに、凹部２１０はやはり作動要素に対するガイドと称される。

図８は、固定具２１６が駆動要素４の本体の周囲に部分的に延びる様子を説明する横断面図である。固定具２１６はばね鋼で形成されているとともに、図８に示す位置に嵌め込まれると、作動要素２０８を凹部２１０内に保持する。この位置において作動要素２０８は係合要素２００を、図７に示す工具アタッチメント係合位置で、工具アタッチメント内に保持する。

駆動スタッド１０に面する作動要素２０８の端はカム面２１８を規定するとともに、係合要素２００の上端はカム面２２０を規定する。作動要素２０８が矢印２１４の方向に反時計回りに回転するとばね２０６が係合要素２００を上方に動かすのにつれて、カム面２２０がカム面２１８に沿って摺動する。これにより係合要素２００の露出端２０４は、通路２０２に向けて動くことができ、それにより駆動スタッド１０上の任意の工具アタッチメントを解放する。

工具アタッチメントを係合したい場合、駆動スタッド１０を工具アタッチメントに挿入する（係合要素２００の露出端が駆動スタッド１０内に位置する状態で）。そして作動要素２０８を凹部２１０内へとより深く動かすことにより、係合要素２００を図７に示す位置に動かす。

図７および８ａは作動要素２０８と固定具２１６との間の接続を示す。作動要素２０８はスロット２０９を規定し、固定具２１６はスロット２０９内で摺動するように取り付けられている。固定具２１６はピン２１９によってスロット２０９内に捕捉され、ピン２１９は固定具２１６内の第２のスロット２１７を通過する。この第２のスロット２１７は、作動要素２０８内の固定具２１６の可動範囲を限定する。図８ａは最上位置の固定具２１６を示し、その位置において固定具２１６は、作動要素が図７で反時計回りに回転して工具アタッチメントを解放できるように位置決めされている。機構が図７および８ａに示す位置にある場合、固定具２１６の下部がカム面２１８、２２０を覆うように位置決めされるまで、固定具を駆動要素４に沿って駆動スタッド１０に向けて動かすことができる。この位置において固定具は、機構を対外物体から保護するとともに、作動要素が動いて係合要素が工具アタッチメントを解放することを防止する。作動要素がこのように動こうとすると、固定具２１６の下部によって妨害されるのは、固定具２１６の下部がピン２１２の下方で駆動要素４の外側表面に押し付けられるからである。

図９は係合要素２４０に、概して円錐形のカム面２４２が設けられた他の実施形態を示す。カム面２４２に他の形状を用いることが可能であり、カム面２４２を係合要素２４０の丸いまたは湾曲端によって、または係合要素２４０の楔形状端によって形成することができる。代替的にはカム面２４２は、係合要素２４０と作動要素２０８との間の線接触を提供し得る。係合要素２４０は、付勢要素２４４によって図９に示すような解放位置に付勢されている。

係合要素２４０の位置は、この実施形態において環状カラーを含む作動要素２４６によって制御される。作動要素２４６は、カム面２４２を係合するように構成されたカム面２４８を含む。作動要素２４６は駆動要素４内に形成されたチャネル２５２内で摺動するピン２５０によって、駆動要素４の本体に沿って長手方向に動くように誘導され、ピン２５０は係合ばね２５４によって駆動スタッド１０に向けて付勢される。係合ばね２５４は、作動要素２４６に力が加えられなければ、付勢要素２４４を圧縮するのに十分に大きいばね力を有する。係合ばね２５４が作動要素２４６を駆動スタッド１０に向けて動かすと、カム面２４８は係合要素２４０を動かして付勢要素２４４を圧縮する。これにより係合要素２４０の下部は駆動スタッド１０から延び、それにより工具アタッチメントを機構の休止位置に係合する。

図９は、外力が作動要素２４６を動かしてばね２５４を圧縮させる場合のように、作動要素２４６が駆動スタッド１０から離れるように動いて係合要素２４０が解放位置にある機構を示す。この実施形態において作動要素２４６はチャネル２５２によって誘導され、駆動要素４上での回転が防止される。必要に応じて作動要素２４６とピン２５０とを一片に形成することができる。代替実施形態において、作動要素２４６およびピン２５０を、図１および６に関連して上述したように、作動要素２４６が駆動要素４の周囲を回転できるように構成することができる。他の代替例として、カム面２４８に加えてまたは代わりに、ピン２５０を係合要素２４０の上端と接するように位置決めしてもよい。またカラーは、図９に示すように位置決めされた場合、カム面２４２にわたり部分的にのみ延びていてもよい。

図１０の実施形態は、枢動可能な作動要素を含む点で図７のものとある程度似ている。図１０に示すように係合要素２８０は、駆動要素４の長手方向軸線に対して斜角で動くように通路２８２内で誘導される。この場合通路２８２は、駆動要素４を完全に貫通しない止まり穴として形成され、ばね２８４が係合要素２８０を図１０に示すような係合位置に付勢する。係合要素２８０は、係合要素の周囲の周りに少なくとも部分的に延びる溝２８６を含む。この実施形態において溝は係合要素２８０の一方側のみに延びているが、溝がかなり浅い場合には、溝は係合要素の周囲に完全に延びて係合要素２８０が通路内で自在に回転してもよい。

作動要素２８８は、駆動要素４内の凹部２９０内に少なくとも部分的に受容される。この凹部２９０は作動要素２８８用のガイドとして作用し、凹部２９０は通路２８２と交差する。作動要素２８８はピン２９２によって駆動要素４との組立関係に保持され、作動要素２８８は矢印２９４によって指示された方向に枢動する。

作動要素２８８の第１の端２９６が溝２８４内に受容され、作動要素２８８の第２の端２９８が駆動スタッド１０から離れるように延びている。第２の端２９８は、ユーザが第２の端２９８を図１０に示されるように左側に動かすことにより、係合要素２８０を動かしてばね２８４を圧縮することができるような形状に形成されている。このようにしてユーザは係合要素２８０を解放位置に動かして、工具アタッチメントを駆動スタッド１０から解放することができる。外部の力が作動要素２８８から除去されると、ばね２８４は係合要素２８０および作動要素２８８を付勢して図１０に示す位置に戻す。

上述した実施形態はすべて作動要素を、駆動要素を超えてごく僅かな距離延びるような大きさにすることができる利点を提供する。作動要素がカラーを含み、駆動スタッドが２つの対向面を含む場合、対向する２つの面間の間隔Ｄ２に対するカラーの最大外径Ｄ１の比率は、カラーが突出する程度の基準である。図２はＤ１およびＤ２の測定方法の一例を示し、ここで駆動スタッド１０の２つの対向面は、参照番号１１によって示されている。もちろん同様の測定を、カラーを含む他の図示の実施形態に対して行うことができる。

様々な用途において比Ｄ１／Ｄ２を、以下の表に列記したもの（すべてインチの単位）を有する広範囲の所望値に等しくなるように作成することができる。

上記の表は、０．９５２５センチメートル（３／８インチ）駆動サイズ用のカラー寸法の例を提供するが、他の駆動サイズの駆動要素用カラーにＤ１／Ｄ２と同様な比を設けることが可能であることは理解されよう。本発明はさらに小さい比Ｄ１／Ｄ２を提供することもできる。

この説明を通して、および添付の特許請求の範囲において、以下の定義は理解されよう。

用語「連結している」およびその様々な形は、直接および間接連結の両方を広く網羅することを意図するものである。そのため２つの部品が（例えば直接接触または直接機能係合により）直接連結している場合、および第１の部品が中間部品と機能的に係合し、その中間部品が第２の部品と、直接あるいは１つまたは複数の追加中間部品を介して機能的に係合する場合は、第１の部品は第２の部品と連結しているといえる。また、機能的に（直接または間接的に）係合するときとしないときがある場合も、２つの部品は連結しているといえる。

用語「係合」およびその様々な形は、工具アタッチメントの保持に関して用いられる場合、（例えば工具の使用中に導入され得るような）不慮のまたは望ましくない分離力に対して、工具および工具アタッチメントを一緒に保持しようとする任意の力が加わることを指す。しかし、考えられるすべてのタイプまたは大きさの分離力に対して維持される連動接続が、係合にとって必ずしも必要でないことは理解されよう。

図面に示す要素を参照する際に用いられる明示「上部」および「下部」は、単に説明の便宜上付加されている。これらの指示は絶対的なものまたは限定として解釈されるものではなく、反対であってもよい。明瞭にするため、特に言及しない限り用語「上部」は概して、要素の駆動スタッドなどの連結端からより離れた側を示す。加えて特に言及しない限り、用語「下部」は概して、要素の連結端により近い側を指す。

用語「長手方向の」は、駆動要素の長さ方向に概して平行な方向を指す。上述の実施形態において、長手方向は長手方向軸線８０に概して平行である。

用語「要素」は、単部品構成要素および多部品構成要素の両方を含む。そのため要素は、要素の機能を行うように協働する２つ以上の別体の構成要素で作製されていてもよい。

本明細書で用いられるように、ある位置（例えば係合または解放）に向かうまたは特定の構成要素に向かう（例えば駆動スタッドに向かうまたは離れる）要素の動きは、長手方向、斜め、回転などの動きおよびそれらの組み合わせのすべての様態を含む。

２つの部品間の併進に適用される用語「相対的な動き」は任意の動きを指し、これにより１つの部品の質量中心が他の部品の質量中心に対して動く。

用語「カム面」は、カム面と、そのカム面と接している第２の要素との間の第１の方向の相対的な動きが、第２の要素を第１の方向とは異なる第２の方向に相対的に動かすことができるように形成された表面を広く指す。カム面は、限定ではないが並進カム面、回転カム面、および並進および回転の両方を行うカム面など、様々なタイプおよび形状であり得る。

本明細書で用いられるように、用語「付勢要素」は付勢力を提供する任意の装置を指す。代表的付勢要素には、限定されないが、ばね（例えばエラストマまたは金属ばね、ねじりばね、コイルばね、板ばね、引張ばね、圧縮ばね、引張コイルばね、らせんばね、渦巻きばね、平ばね等）、戻り止め（例えばばね荷重戻り止めボール、コーン、楔、シリンダ等）、空気圧装置、油圧装置等、およびそれらの組み合わせがある。

上述の工具は、多かれ少なかれ以下の特徴のいくつかまたはすべてにより特徴付けられる。すなわち、単純な構造、容易に製造される少数の部品、狭いおよび／または限られた作業空間内で工具を用いるユーザのアクセスしやすさ、頑丈で、耐久性があり信頼性の高い構造、戻り止めを受容するように設計された様々なサイズおよび構成を有するものなど様々な工具アタッチメントを収容する能力、磨耗に対する自己調整力、正確な位置合わせ要件の実質的排除、容易に洗浄できること、出っ張り面が最小限であること、工具外側へのわずかな延出、および短い長手方向長さなどである。

図面の機構は、作動要素を取り付けられた駆動要素よりほんの僅かに大きい最大断面寸法を有する作動要素を含む。このような作動要素はいくつかの利点をもたらす。作動要素は小さい外径を有するため、工具は小型で、狭い空間で容易に用いられる。また作動要素は使用中に不用意に解放位置に動くことが少ないが、それは作動要素の断面が多くの工具アタッチメントより小さいからである。

もちろん上述の好適な実施形態に対して幅広い変形および変更をなし得ることは理解できよう。例えば図４〜６の多部品係合要素を、他の図に示された作動要素および付勢要素のうちの適当なものを含む、多種多様な作動要素および付勢要素と一緒に用いることができる。同様に図示された作動要素を、多種多様な係合要素と一緒に用いることができる。一般に特徴を上述の実施の２つ以上から選択するとともに組み合わせて、本発明の多くのさらなる実施形態を作製することができる。また便宜上カム面、係合要素および作動要素の様々な位置を説明した。用語「位置」が、多様な形状および寸法の凹部および穴を有する工具アタッチメントに適するような、位置の範囲を網羅しようとするものであることは当然理解されよう。

そのため以上の詳細な説明は、限定ではなく例示としてみなされることを意図するものであるとともに、本発明の範囲を規定しようとするすべての等価物を含む、以下の特許請求の範囲であることは理解されよう。

Claims

第１の部分及び第２の部分を有する駆動要素であって、前記第１の部分が、工具アタッチメントの断面円形でない凹部に嵌合されるよう形状付けられた断面円形でない形状を有し、前記第２の部分が、中央の長手方向軸線を有する前記第１の部分に隣接している、駆動要素と、
断面円形でない前記第１の部分を前記工具アタッチメントの前記断面円形でない凹部内に保持するための係合力を変更するために前記駆動要素に対して可動とされた係合要素と、
前記係合要素を前記工具アタッチメントに向けて付勢し係合させるための付勢力を付与する付勢要素と、
を有し、
前記付勢要素が、前記第２の部分に形成されたガイド内に少なくとも部分的に配置され、全体として前記長手方向軸線に対する横断方向での該長手方向軸線の一方の側に配置され、前記付勢要素の前記付勢力の方向が、該係合要素が移動する方向に対して角度をなしている、工具アタッチメントを着脱自在に取り付ける工具。
前記係合要素が、少なくとも部分的に前記第１の部分内で前記長手方向軸線に対して斜めに延びる第１の方向に沿って移動可能とされた、請求項１に記載の工具アタッチメントを着脱自在に取り付ける工具。
前記付勢要素が少なくとも部分的に、前記第１の方向よりも前記長手方向軸線に対しより平行に近い状態で延びる第２の方向に沿って移動可能とされている請求項２に記載の工具アタッチメントを着脱自在に取り付ける工具。
前記係合要素が前記工具アタッチメントに係合する方向に移動したときに、前記付勢要素が前記駆動要素の外表面に沿って少なくとも部分的に変位するようにされた、請求項３に記載の工具アタッチメントを着脱自在に取り付ける工具。
前記付勢要素が少なくとも部分的に前記ガイド内において変位可能である、請求項３に記載の工具アタッチメントを着脱自在に取り付ける工具。
前記付勢力が、少なくとも部分的に前記ガイド内においてかけられる、請求項１に記載の工具アタッチメントを着脱自在に取り付ける工具。
前記係合要素に係合された作動要素を有し、前記付勢要素が、前記係合要素が前記工具アタッチメントに係合することを許容する位置に向かって、前記作動要素を付勢するようにされている、請求項１に記載の工具アタッチメントを着脱自在に取り付ける工具。
前記付勢要素が前記第２の部分内で前記作動要素に接触する、請求項７に記載の工具アタッチメントを着脱自在に取り付ける工具。
前記付勢要素が少なくとも部分的に前記ガイド内で変位可能である、請求項８に記載の工具アタッチメントを着脱自在に取り付ける工具。
前記作動要素が前記駆動要素の外側で係合要素に係合している、請求項９に記載の工具アタッチメントを着脱自在に取り付ける工具。
前記作動要素が、前記ガイド内において前記係合要素と前記付勢要素との間に少なくとも部分的に配置されて前記ガイドによって誘導される誘導要素を有する、請求項７に記載の工具アタッチメントを着脱自在に取り付ける工具。
前記作動要素が、前記係合要素を工具アタッチメントに向けて付勢する力を減少するように、当該工具の使用者によって外部から手動で作動されるようにされた、請求項７に記載の工具アタッチメントを着脱自在に取り付ける工具。
前記作動要素が、前記誘導要素を前記係合要素への前記付勢力を減少する方向で動かすために、前記駆動要素に沿って軸線方向で可動とされた回転可能なカラーを含む請求項１１に記載の工具アタッチメントを着脱自在に取り付ける工具。
前記誘導要素が、前記カラーを移動することなしに、該第１の部分から離れる方向で自由に可動となるように、前記カラーが前記誘導要素に係合されている、請求項１３に記載の工具アタッチメントを着脱自在に取り付ける工具。
前記カラーが前記第１の部分に向かう軸線方向での動きを制限する固定要素を更に有する請求項１３又は１４に記載の工具アタッチメントを着脱自在に取り付ける工具。
前記付勢要素の前記付勢力が、前記係合要素が移動する方向に対して傾斜した向きとされている、請求項１に記載の工具アタッチメントを着脱自在に取り付ける工具。
前記係合要素に係合され、該係合要素を前記工具アタッチメントとの係合から離れる方向に付勢する第２の付勢要素を有している請求項１に記載の工具アタッチメントを着脱自在に取り付ける工具。
前記第１の部分内に延びる第１のガイドと前記第２の部分内に延びる第２のガイドと、
前記係合要素に係合した作動要素と、を有し、
前記作動要素が、前記長手方向軸線に対して平行な方向での零でない成分を有する方向に沿って、前記第２のガイドによって少なくとも部分的に誘導され、
前記作動要素が前記第１及び第２のガイドの少なくとも一方の中で前記係合要素に係合され前記係合要素を少なくとも幾つかの位置とするようにされた、請求項１に記載の工具アタッチメントを着脱自在に取り付ける工具。