JPH08509173A - ダストシールを有するツールチャック - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 チャック（１０）機構に侵入するダストおよび切削屑の量を減少させるためのダストシール（２０）を含む、回転式パワーツール用ツールチャック（１０）が提供される。ツールチャック（１０）は、チャック本体（１５）に取り付けられた端部キャップ（１９）を特徴とし、円形ブラシ（２０）は端部キャップ（１９）に永久にまたは取り外し自在に係合され得る。円形ブラシ（２０）は、ツールチャック（１０）に係合するツールビットのシャンクに接する、複数の金属製またはプラスチック製の毛を含む。

Description

【発明の詳細な説明】 ダストシールを有するツールチャック 本発明は、回転式パワーツールに用いられるツールチャックの分野、特に、ツ ールチャックへのダストおよび切削屑の侵入を減少させる改良された構造に関す る。発明の背景 手で取り扱えるサイズの電気ドリルなどの回転式パワーツールのチャックに用 いられて、チャック機構へのダストおよび切削屑の侵入を減少させる装置として 様々なものが知られている。エラストマー製キャップは、チャックバレルのビッ ト受け取り部において、Thessigらによる米国特許第4,664,394号においてはチャ ック機構への切削屑の侵入を防ぐダストガードとして用いられ、Whiteheadによ る米国特許第4,575,108号においてはビットを掴むために用いられ、Huffらによ る米国特許第5,135,241号においてはビットのセンタリングとダストからの保護 との両方に用いられている。 このように既に知られたエラストマー製キャップは、例えばツールビットによ りエラストマー材料に対して向けられた切削屑の鋭いエッジにより切られること によりダメージを受ける。このようなエラストマー製ダストシールは、通常の使 用中にツールビットのシャンクに接する位置において摩食お よび磨耗する傾向がある。また、エラストマー製ダストシールは、長時間使用し た場合、ビットからダストシールに伝導される熱により、もろくなり得る。さら に場合によっては、エラストマー製ダストシールはビットの溝部に容易に適用し 得ないことがあり得、したがってダストおよび切削屑がこれらの溝部を介してチ ャック内に侵入することを可能にし得る。 したがって、本発明の目的は、ワークピースから発生した切削屑の鋭いエッジ によるダメージを受けにくい、弾力性のある強固な材料により形成されたダスト シールを有するツールチャックを提供することにある。 本発明の別の目的は、ツールチャックの寿命中に、チャック機構をダストおよ び切削屑の侵入から高度に保護するために容易に取り替え可能である、取り外し 自在のダストシールを有するツールチャックを提供することである。 本発明のさらに別の目的は、例えばツールビットの溝部内に延出することによ りツールビットの形状に容易に適用してツールチャックの対ダスト保護という特 徴を高めるダストシールを有するツールチャックを提供することである。発明の要旨 本発明は、電気ドリルおよびそれに関連する装置のような回転式パワーツール に用いられるツールチャックに関し、高強度且つ弾性を有するダストシールを含 む。ツールチャックは、チャック本体とそれに関連する機構、チャック本体また は等価な構造に取り付けられた端部キャップ、および端部キャップに係合した円 形ブラシを含む。円形ブラシは、永久または取り外し自在に端部キャップに係合 され得る。 円形ブラシは、複数の毛を保持する円形リングを含み、それにより円形ブラシ の毛がツールチャックに係合するツールビットのシャンクに接する。この構成に より、ツールチャックが従来にないツールシャンク形状、例えば、矩形または六 角形を受け入れることが許可され、さらに、毛がツールビットの溝部まで延出す ることによりチャック機構に侵入するダストおよび切削屑の量をさらに減少する ことが可能になる。円形ブラシを形成する毛は、特定の使用目的に応じて、金属 製またはプラスチック製であり得る。 本発明のさらなる利点、性質、および様々な利点は、添付の図面および以下に 述べる好適な実施態様の詳細な説明により、より明らかになる。図面の簡単な説明 図１は、本発明により構成されたツールチャックの長手方向断面図である。 図２は、本発明によるダストシールの拡大部分長手方向断面図である。 図３は、本発明による取り替え可能ダストシールの実施態様の拡大部分長手方 向断面図である。 図４は、図３により構成されたツールチャックの平面図で ある。 図５Ａおよび図５Ｂは各々、図３の取り替え可能ダストシールの別の実施態様 の拡大部分長手方向断面図である。好適な実施態様の詳細な説明 図１を参照して、回転式電気ドリルとの使用に適した、本発明のダストシール を具現化するツールチャックを説明する。図１のチャックの内部機構は従来のも のでも、本出願と譲受人を同一とする米国特許第5,145,194号に記載のものでも よく、本発明の一部ではない。図１は、一種のツールチャックに本発明を適用し たものにすぎない。本発明は他の種類のツールチャックにもそのまま適用される 。 図１のチャック１０のバレルは、前スリーブ１１と後スリーブ１２とを含む。 チャック１０は、前後スリーブ１１および１２をつかみ、上記スリーブを互いに 逆の方向にねじることにより開閉する。このようなねじり動作により、ナット１ ３のねじ山が顎部１４のねじ山上にターンして、後スリーブ１２に設けられたキ ャビティ内に顎部１４を延出または後退させる。チャック本体１５は顎部１４に 対してもたれかかり、ビットのシャンクがビットと顎部との間に位置したときに 顎部をビットに接触させる。 前スリーブ１１は、米国特許第5,135,241号に記載のように、一体成形された エラストマー製カバー１７を有するカップ１６を含む。後スリーブ１２もまた、 一体成形されたエラスト マー製カバー１８を含む。本発明の第１の実施態様によると、チャック１０は、 以下により詳細に述べるように、円形ブラシ２０と係合する金属製端部キャップ １９を含む。 図２を参照して、端部キャップ１９と円形ブラシ２０の第１の実施態様を説明 する。端部キャップ１９は、遠方端部において内側方向に湾曲する部分２２を有 する金属管２１を有する。内側方向に湾曲する部分２２は、チャック本体１５の 端面２４に対して円形ブラシ２０を保持するフランジ２３を規定する。部分２２ は、前スリーブ１１の遠方端部を越えてより遠方方向に延びて、前スリーブ１１ のエラストマー製カバー１７をワークピースによる摩食から保護する。 ツールチャック１０の本体１５は、外表面に段差部２５を有し、金属管２１の 基端部が製造中に段差部２５に押圧される。図１に示すように、遠方方向（チャ ック本体の中央孔方向）における顎部１４の動作は、顎部が遠方方向に完全に延 出したときに顎部１４の遠方端部がチャック本体１５の端面２４から突出しない ように、抑制される。この構成により、以下に述べるように、顎部１４が円形ブ ラシ２０の適切な機能を妨害することが阻止される。 円形ブラシ２０は、溝２７を有する円形リング２６を含み溝２７には複数の毛 ２８が留められている。複数の毛２８は、毛の自由端２９が寸法３０を有するア パチャーを規定するように半径方向内側に延びている。このアパチャーの中心は 、チャック本体１５の長手方向軸と同一線上にある。したがっ て、ビットのシャンクがチャック本体１５内に位置して顎部１４と係合するとき 、シャンクはチャック本体の長手方向軸と整合した位置にあり、円形ブラシの自 由端２９がビットのシャンクに接触する。この構成により、ツールシャンクが従 来にない断面、例えば矩形または六角形の断面を有する場合に高度な対ダスト保 護が提供される。なぜなら、円形ブラシの自由端が、ツールビットの形状に容易 に適用するからである。さらに、自由端はツールビットの溝部内に延びることに より、チャック機構へのダストおよび切削屑の侵入をさらに減少させる。 さらに本発明によると、円形ブラシ２０の毛は、高度に強固であり且つ弾性を 有する材料、例えば、ツールチャックの特定の使用目的に応じて、鋼鉄または真 鍮のワイヤ、あるいはナイロンのようなプラスチックフィラメントからなり得る 。当業者であれば、毛が堅固であればあるほど円形ブラシ２０により収容され得 るシャンクの直径範囲が減少することを理解することは言うまでもない。さらに 、図２からわかるように、ダストシールが適切に機能するためには、ツールビッ トのシャンクは、少なくとも円形ブラシ２０のアパチャーの寸法３０と同一の直 径を有するべきである。そうでなければ、毛２８の自由端２９とツールシャンク との間のギャップを介してダストおよび切削屑がチャック本体に侵入し得る。し かし、以下に図３〜図５を参照して述べるように、円形ブラシ３０は、特定の使 用目的の必要性に応じた中央アパチャーの サイズ範囲を有し得る。 図３および図４を参照して、円形ブラシ２０が取り替え可能である、本発明の 別の実施態様について説明する。図３において、図２のツールチャックと同様の 構成要件は同様の参照符号を付す。したがって、例えば図２のチャック本体１５ は図３においてチャック本体１５’と表される。 図３の実施態様において、端部キャップ１９’の部分２２’は、溝３１を有す る。溝３１は端部キャップ１９’の内表面周りに延び、ロックリング３２を受け 入れるサイズを有する。ロックリング３２は、チャック本体１５’の端面２４’ に対して円形ブラシ２０’を保持する。ロックリング３１は図４において最もよ く示され、従来のプライヤを用いて除去するためにロックリング３２を掴むこと を容易にする掴みヘッド３３を含む。 端部キャップ１９が例えば押圧などによりチャック本体１５に永久に取り付け られる、図２の実施態様同様、図３の実施態様においても、端部１９’はチャッ ク本体１５’の段差部２５’に永久に取り付けられ得る。しかし、前述の実施態 様とは異なり、図３のダストシールの構成は、円形ブラシ２０’が取り替えられ る、または交換されることを可能にする。これを達成するためには、まずロック リング３２を従来のプライヤを用いて除去する。その後、円形ブラシ２０’を端 部キャップ１９’から抜き取り、新しい円形ブラシ２０’に取り替える。円形ブ ラシは異なるアパチャー寸法３０を有する か、または異なるタイプの毛を有する。その後、ロックリング３１を再び取り付 けて新しい円形ブラシ２０’を適切な位置に保持する。したがって、図３の実施 態様は、ツールチャックの特定の使用目的に応じた、異なるビットシャンクの直 径および異なるブラシ材料に適するように交換可能な用途の広いダストシールを 提供する。 図５Ａおよび図５Ｂを参照して、図３のツールチャックの別の実施態様を説明 する。図５Ａおよび図５Ｂは図３の実施態様と機械的に等価である。したがって 、図５Ａおよび図５Ｂのチャックの平面図は図４のそれに類似である。さらに、 図５Ａおよび図５Ｂの実施態様の特徴は、図３の特徴と同一であり、同一の参照 符号を用いて示す。 図５Ａにおいては、チャック本体１５’および端部キャップ１９’に代えて、 端部キャップ１９’の構造と等価な構造を有する一体成形部分３５を有するチャ ック本体３４が設けられている。チャック本体３４は、遠方方向に延びる部分３ ５を有する。該部分３５は、前スリーブ１１’の遠方端部より遠方方向に延びて エラストマー製カバー１７’を摩食から保護する。チャック本体３４は、段差を 有する孔３６と周囲溝３７とを有する。上記のダストガード２０’は、段差を有 する孔３６の端面２４’に対して保持される。ロックリング３７は、周囲溝３７ ’に係合して円形ブラシ２０’を端面２４’に対して適切な位置に保持する。 図５Ａの実施態様は、ロックリング３７がツールチャック の特定の使用目的に応じて必要とされる円形ブラシ２０’のすばやい取り替えま たは交換を可能にするという点で、図３の実施態様と同一の利点を提供する。 図５Ｂにおいては、図３のチャック本体１５’と端部キャップ１９’に代えて 、チャック本体３８と、端部キャップ１９’の構造と等価の構造を提供する一体 成形部分４０を有する前スリーブ３９とが設けられている。前スリーブ３９の部 分４０は、段差部を有する孔４１と周囲溝４２と段差部４３とを有する。段差部 ４３は棚部を形成し、円形ブラシ２０’はロックリング４４により棚部に対して 保持される。したがって、ロックリング４４は、周囲溝４２と取り外し自在に係 合して段差部４３に対して円形ブラシ２０’を適切な位置に保持する。 当業者であれば容易に理解するように、図５Ｂの実施態様は、ロックリング４ ４がツールチャックの特定の使用目的に応じて必要とされる円形ブラシ２０’の すばやい取り替えまたは交換を可能にするという点で、図３および図５Ａの実施 態様と同一の利点を提供する。 本発明の原理の適用を説明するために特定の実施態様を示し詳細に説明してき たが、本発明はこれらの実施態様に制限されるものではなく、以下の請求の範囲 内において様々な改変が可能である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．シャンクと長手方向軸を有するビットを回転式パワーツール上に保持する ツールチャック（１０）であって、該ツールチャック（１０）は、第１の端面（ ２４、２４’）と長手方向軸とを有する中央孔を有するチャック本体（１５、1 ５’、３４、３８）、および該ビットの該長手方向軸が該チャック本体の該長手 方向軸と一致するように、該チャック本体（１５、１５’、３４、３８）の該中 央孔に該ビットを係合させる手段（１４）を含み、該手段（１４）が、該ビット が該第１の端面（２４、２４’）を越えて突出しないように該ビットを係合させ 、該ツールチャックはさらに、 半径方向内側に延びる複数の毛（２８、２８’）を有する円形ブラシ（２０、 ２０’）であって、該複数の毛（２８、２８’）が中心を有する円形アパチャー を規定する自由端（２９、２９’）を有する、円形ブラシ（２０、２０’）と、 該アパチャーの中心が該中央孔の該長手方向軸と同一線上にあり、且つ半径方 向内側に延びる該複数の毛（２８、２８’）の自由端（２９、２９’）が該ビッ トの該シャンクに接するように、該ツールチャックに該円形ブラシを係合させる 手段（２３、３２、３７、４４）と、を特徴とする、ツールチャック（１０）。 ２．前記ツールチャックに前記円形ブラシ（２０）を係合させる手段が、前記 第１の端面（２４）に対して該円形ブラシ（２０）を保持するフランジ（２３） を規定する、折り返 された端部（２２）を有する管（２１）を有する、請求項１に記載のツールチャ ック。 ３．前記円形ブラシ（２０’）がツールチャック（１０）に取り外し自在に係 合されている、請求項１に記載のツールチャック（１０）。 ４．前記円形ブラシ（２０）が基端面と遠方端面とを有し、該円形ブラシ（２ ０’）を前記ツールチャック（１０）に係合させる手段（３２）が、 前記チャック本体（１５’）に取り付けられ、溝を規定する部分を有する折り 返された端部（２２’）を有する管（２１’）であって、該円形ブラシ（２０’ ）の該基端面が前記第１の端面（２４’）に接するように該円形ブラシ（２０’ ）が内側に位置する管（２１’）と、 該溝内に位置するロックリング（３２）であって、該円形ブラシ（２０’）の 該遠方端面に接することにより該円形ブラシ（２０’）が該第１の端面（２４’ ）と該ロックリング（３２）との間において該管（２１’）内に取り外し自在に 保持される、ロックリング（３２）と を有する、請求項３に記載のツールチャック（１０）。 ５．請求項３に記載のツールチャック（１０）であって、該ツールチャック（ １０）が前スリーブ（１１’）をさらに含み、前記円形ブラシ（２０’）が基端 面と遠方端面とを有し、前記チャック本体（３４）が前記中央孔と同心円状であ る段差部を有する孔（３６）を規定する遠方端部を有し、該 段差部を有する孔（３６）の段差部が前記第１の端面（２４’）と一致し、該段 差部を有する孔（３６）の一部分が溝（３７’）を規定し、該円形ブラシ（２０ ’）の該基端面が前記第１の端面（２４’）に接するように該円形ブラシ（２０ ’）が該段差部を有する孔（３６）内に設けられ、該ツールチャック（１０）に 該円形ブラシ（２０’）を係合させる手段（３７）が該溝（３７’）内に設けら れたロックリング（３７）を有し、該ロックリング（３７）が該円形ブラシ（２ ０’）の該遠方端部に接することによって該円形ブラシ（２０’）が該第１の端 面（２４’）と該ロックリング（３７）との間において該段差部を有する孔（３ ６）内に取り外し自在に保持される、ツールチャック（１０）。 ６．前記円形ブラシ（２０’）が基端面と遠方端面とを有し、該円形ブラシ（ ２０’）をツールチャック（１０）に係合させる手段（４４）が、 前記中央孔と同心円状である段差部を有する孔（４１）を規定する遠方端部（ ４０）を有する前スリーブ（３９）であって、該段差部を有する孔（４１）の段 差部（４３）が第１の端面を規定し、該段差部を有する孔（４１）の一部分が溝 （４２）を規定し、該円形ブラシ（２０’）の該基端面が該第１の端面に接する ように該円形ブラシ（２０’）が該段差部を有する孔（４１）内に設けられた、 前スリーブ（３９）と、 該溝（４２）内に位置するロックリング（４４）であって、 該円形ブラシ（２０’）の該遠方端面に接することにより該円形ブラシ（２０’ ）が該第１の端面（２４’）と該ロックリング（４４）との間において該段差部 を有する孔（４１）内に取り外し自在に保持される、ロックリング（４４）と、 を有する、請求項３に記載のツールチャック（１０）。 ７．前記複数の毛（２８、２８’）が、高強度および高度な弾性を有する金属 または合金により形成される、請求項１に記載のツールチャック（１０）。 ８．前記複数の毛（２８、２８’）が、プラスチック材料により形成される、 請求項１に記載のツールチャック（１０）。