JP2003520695A - 空力ロータリ工具 - Google Patents

空力ロータリ工具

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Abstract

(57)【要約】 空力ロータリ工具は主にプラスチックにより形成されたハウジングを備え、工具の重量と価格が大幅に低減されている。このエアモータは経済的に組立て可能に形成される一方、前記ハウジングが衝撃に曝されたときには大きな構造上の安定性を示す。前記工具は、前記エアモータに入る圧縮エアの量を制御するトルクセレクタを有しており、これによって前記モータのトルク出力を制御する。ユーザは前記トルクセレクタを固有のトルク値に対応したいずれかのセット位置に調整する。前記工具は更に、早期及び後続の各段階の排気ポートを備え、エアモータ内のバック圧力がモータ回転や工具動力を低減させることはない。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 （技術分野） 本発明は一般に空力ロータリ工具に関し、より具体的にはプラスチック・ハウ
ジングと、圧縮エアを効率的に使用できる変動トルク設計とを備えた改善された
空力ロータリ工具に関する。
【０００２】 （背景技術） 本発明は特に、ボルトやナットなどの締め付け要素を回すソケットを備えた出
力シャフトを回転させるための動力工具に関する。この種の工具は、自動車の修
理や工業的用途にしばしば使用される。従来、空力ロータリ工具は、多数の金属
内部部品を含む金属外装ハウジングから構成されている。これらの工具は、その
金属構造であることから頑丈で耐久性に富むが、金属製である故にかなり重く、
コスト高となっている。工具を通って流れる圧縮エアがこの種の工具に動力を付
与する。工具内でエアが膨張すると、内部モータの動作が誘起され、工具に動力
が与えられる。
【０００３】 （発明が解決しようとする課題） 工具製造業者にとって、金属の工具と同様の耐久性を持ち、適切であればプラ
スチック等の軽量材料で形成された部分を採用することで工具の重量とコストを
軽減した空力ロータリ工具を提供することが目標である。このような工具を設計
することの１つの難点は、プラスチックの剛性が鋼などの強い金属に比べて低い
ことである。例えばプラスチック工具が硬い表面に落下すると工具内部の金属の
エアモータが移動し、ハウジング及び出力シャフトに対して位置ずれを生じ、も
しくは傾斜することから工具が使用不能となる。この問題のため、工具製造業者
はモータが工具内で傾斜することがないよう設計された複雑な内部モータケース
の製造を余儀なくされていた。例えば、米国特許第5,346,024号（ガイガー氏ほ
か）は、モータシリンダ１５と記述されるこの種のモータケースを開示している
。このケースは、一端が閉鎖され、当該閉鎖端末が延びてバックヘッド２６、ボ
ア２７などの複数の部品を含む円筒形状をしている。これらの円筒、バックヘッ
ド、ボアは一体構造であり、閉鎖端末を持つ円筒の製造を更に困難なものとして
いる。したがって、これらのケースは製造コストが高く、他の部品に対してプラ
スチック等のより軽量で安価な材料を使用することのコスト利益を低減させてい
る。以上より、軽量材料と金属部品との双方を利用して安価に形成される工具が
望まれている。
【０００４】 加えて、従来のロータリ工具はしばしば、ユーザの入力に応じてトルクを調整
する機構を採用している。このような工具の１つでは、エアモータ内のバック圧
力をトルク出力の調整のために使用している。モータ内のバック圧力が高まると
モータのトルク出力は低減する。このような設計は、工具を動かすために最大の
圧縮エアの流れを使用するものの、その最大の力よりも低いレベルで操作される
ことから効率的ではない。低いトルクのセッティングにおいては、エアのほとん
どはモータにバック圧力をかけるためにモータをバイパスし、工具に何らの動力
をも与えない。このことから、より少ない圧縮エアを使用してトルクをより効率
的に調整できる工具が必要とされている。その上、モータ内のバック圧力を低減
可能な工具は、同じ作用のために使用するエアを少なくできるため、より効率的
に動作する。
【０００５】 典型的なエアモータは、複数のベーンを有するロータを備え、このベーン上に
圧縮エアが作用してロータの回転を誘起する。圧縮エアのポケットは隣接するベ
ーン間に形成されるコンパートメント内に受け入れられる。従来のロータリ工具
は、モータから圧縮エアを排出するため、通常１つの排気ポートをエアモータに
備えている。各ロータコンパートメントがこの排気ポートを通過すると、そのコ
ンパートメント内の多くのエアが前記排気ポートを通過し、モータ外に排出され
る。コンパートメントが前記排気口を通過した後にコンパートメント内に残るエ
アは、当該コンパートメント内に閉じ込められる。コンパートメントの体積はモ
ータのサイクルが完結に近づくと減少し、ロータが回転を継続するにはコンパー
トメント内のエアを圧縮しなければならない。コンパートメント内でエアを圧縮
する（バック圧力）と、回転するロータの回転速度を減少させる。バック圧力は
モータの効率を低減させることから、エアモータ内でのバック圧力のロスを低減
させる空力ロータリ工具が望まれている。
【０００６】 本発明の幾つかの目的と特徴の中でも特記すべきものには、主にプラスチック
・ハウジングによる、より軽量で安価な空力ロータリ工具の提供； 衝撃時に内
部構成要素の位置ずれに抵抗するプラスチック・ハウジングを有する前記工具の
提供； 保持するのに快適な前記工具の提供； 締め付け具を使用せずに構成要
素を固定するプラスチック・ハウジングを有する工具の提供； ユーザによって
調整が可能な４つの個別レベルでトルクの調整ができる前記の空力ロータリ工具
の提供； 工具内に導入されるエアの量を低減することによってモータのトルク
出力を効率的に制御するため、工具に入る圧縮エアを絞る前記の空力ロータリ工
具； モータ内のバック圧力を軽減し、モータ効率を高める前記のような空力ロ
ータリ工具の提供、が含まれる。
【０００７】 （その解決手段） 一般に、本発明に係る空力ロータリ工具は、出力シャフトをその長手方向の軸
回りに回転可能に支持するハウジングを有する。前記シャフトは、対象物にトル
クを伝達するため、前記ハウジングから突出している。エアモータが前記ハウジ
ング内に配置され、前記出力シャフトの駆動回転のために前記出力シャフトに接
続される。圧縮エア源との接続のため、前記ハウジングに支持されたエア取入口
が形成される。モータに圧縮エアを提供してモータに動力を与えるため、前記エ
ア取入口から前記モータに空気流路が延びている。前記ハウジングに支持された
エア排出口が、モータから前記工具ハウジングの外へエアを排出する。前記エア
モータは、第１の開放端末と第２の開放端末とを有する円筒状の支持スリーブと
、ロータの回転時にロータから半径方向外側へ延びる複数のベーンを有し、前記
支持スリーブ内で回転可能なロータと、前記第１の開放端末に取り付けられる第
１の端末キャップと、前記第２の開放端末に取り付けられる第２の端末キャップ
とから構成されている。前記第１よおび第２の両端末キャップは、前記支持スリ
ーブとは別個に形成され、工具使用時に力が加わったときに前記ハウジングに対
して傾斜しないよう前記支持スリーブを前記ハウジング内に支持するために前記
支持スリーブとかみ合う。
【０００８】 本発明の他の態様では、空力ロータリ工具は、一般に上述したようにハウジン
グと、出力シャフトと、エアモータと、エア取入口と、エア通路と、エア排気口
とから構成される。加えて、当該工具は、前記通路を流れるエアの流れを調整す
る位置で前記ハウジングに支持されたトルクセレクタを備える。
【０００９】 本発明の更に他の態様において、ロータリベーン・エアモータは、円筒状モー
タハウジングと、ロータと、第１の排出ポートと、第２の排出ポートとから構成
される。当該ロータは前記モータハウジング内で回転可能であり、モータの回転
時に前記モータハウジングの内部に接触するよう前記モータから半径方向外側に
延びる複数のベーンを有する。回転方向の最も前方にあるベーンは先行ベーン、
その直後に続くボーンは追従ベーンである。隣接する２つのベーンは前記ロータ
が回転する際に圧縮エアを受け入れるための複数の空洞をモータ内に形成し、こ
れらのベーンは取入口の前を通過する。圧縮エアは前記先行ベーンを押し付け、
これによって前記ロータを回転させる。隣接する一対のベーンの間に形成される
複数の空洞は、モータハウジング内での位置に応じて、バルブが回転したときに
各空洞が動力供給段階、排気段階、回復段階へと動くように区分される。ハウジ
ングに関連する排気は、排気と回復段階で追従ベーン上へのバック圧力を抑制す
るため、主要な及び副次的な排気を許容するよう配置される。
【００１０】 本発明の更に他の態様において、空力ロータリ工具は、ハウジングと、出力シ
ャフトと、エアモータと、前記ハウジングに支持されたエア取入口とから構成さ
れる。前記エア取入口は、モータに動力を与えて出力シャフトを駆動する圧縮エ
アを供給するため、圧縮エア源に接続できるよう構成されている。前記空気取入
口はさらに、エアが通過する吸気シリンダを備える。前記ハウジングは、この入
口シリンダの周囲に型成形され、この入口シリンダをハウジング内に支持する。
【００１１】 本発明の他の態様では、空力ロータリ工具はハウジングとグリップとを含んで
いる。このグリップは、ユーザが工具を確実に掴み、保持できるよう前記ハウジ
ングから下方に延びている。前記グリップは更に、ユーザの手にかかる圧力を和
らげて緩和し、前記グリップとユーザの間との摩擦を高めるために形成された柔
軟材料の外層を含んでいる。
【００１２】 本発明の最後の態様において、空力ロータリ工具を組み立てる方法は以下のス
テップから構成される。第１の端末キャップが支持スリーブの１つの端末にかみ
合わされる。ロータと複数のベーンが前記支持スリーブ内に配置される。第２の
端末キャップが、前記支持スリーブの反対側の端末に係合して、前記第１及び第
２のキャップ、ロータ、ベーンが協働でエアモータを構成し、これがハウジング
内に挿入される。マウラー機構ケースが前記ハウジングにかみ合わされ、エンド
カバーが前記ハウジング上に置かれ、複数のボルトが前記エンドカバーとハウジ
ングとを貫通する。これらのボルトは前記マウラー機構ケースにねじ込まれ、こ
こで前記ボルトは前記エンドカバーをハウジングを向けて引き寄せ、ハウジング
をマウラー機構ケースに引き寄せ、これによってエアモータの前記複数の端末キ
ャップと支持スリーブはハウジング内で圧縮され、端末キャップは支持スリーブ
上に当接して前記モータ、ハウジング、エンドカバーは協働でエアモータを前記
工具内で適切に位置決めして保持する。
【００１３】 他の目的と特性は一部は自明であり、一部は以降に指摘される。 複数の図面を通して同一の符号は対応する部品を示している。
【００１４】 （発明の実施の形態） 各図面、特に図１において、本発明に係る空力ロータリ工具は、一般に符号５
１で示されている。この工具は、ハウジング５３と、前記ハウジングの前方のマ
ウラー機構ケース５５と、出力シャフト５７と、ハウジング５３の背後に搭載さ
れるエンドカバー５９とを含んでいる。ケース５５は前記ハウジングとケースと
の間でほぼ境界がつながっているためハウジング５３の一部と捉えることもでき
、工具５１を見たときに１つの連続した輪郭の外観を呈する。出力シャフト５７
はマウラー機構ケース５５の前端６３から延びている。マウラー機構ケース５５
の後端６５はハウジング５５につながっている。工具５１は更にハウジング５３
から下方に延びるグリップ７１を備えており、これはユーザが工具を確実に掴ん
で保持することを可能にする。このグリップ７１は、ゴムなどの柔軟材料の追加
された外層７３を有し、ユーザの手の緩衝と圧力の緩和をもたらす。この外層７
３は一方で、グリップ７１とユーザ間の摩擦を大きくし、工具５１の取扱いを容
易にする。更に、工具５１は、圧縮エアを工具に供給するエア取入口８１を有す
る。このエア取入口はグリップ７１の下部に設けられ、従来から工業的に利用さ
れているようにエアホース（図示せず）を受け入れる。
【００１５】 図２において、工具５１は更に、出力シャフト５７の回転方向を選択するため
、ハウジング５３の背後に設けられた回転セレクタバルブ８３を含む。この回転
セレクタバルブ８３は、ハウジング５３とエンドカバー５９内で回動可能であり
、出力シャフト５７の回転方向を制御するため工具５１内の圧縮エアの流れを切
り換える。エンドカバー５９に設けられたトルクセレクタ８５は、圧縮エアの流
れを絞ることによって工具５１のトルクが制御できるよう前記エンドカバー内で
回動可能である。図示の実施の形態では、このトルクセレクタ８５は４つのトル
クのセッティングに対応する４つの個別位置を有している。この回転セレクタバ
ルブ８３とトルクセレクタ８５の機能に関しては以下に詳述する。
【００１６】 加えて、グリップ７１の下方にエア取入口８１に隣接してエア排出口９１が設
けられる（図３参照）。このエア排出口９１は、工具５１を出る排出エアを放出
する複数の小孔９３を含み、排出エアをユーザから離れた向きに排出し、異物が
エア排出口に入るのを防いでいる。
【００１７】 工具５１の内部部品に移り、図３は前記工具の側面断面を示す。工具５１を通
過するエアの流れを一般に線Ａで示す。線Ａの通路に従って、圧縮エアはまずエ
ア取入口８１から工具５１に入る。このエア取入口８１は取り付け部８１ａと、
旋回コネクタ８１ｂと、エアが通過するエア取入口シリンダ８２とから構成され
ている（図３〜３Ｃ参照）。プラスチックハウジング５３は型成形工程によって
形成され、この工程で流動状態のプラスチックが取入口シリンダ８２の外周を取
り囲み、これとかみ合う。前記取入口シリンダは、ハウジング５３が成形される
際にプラスチックが流れ込む環状溝８２ａを含んでいる。前記プラスチックが硬
化すると、溝８２ａ内にある材料がエア取入口シリンダ８２と前記溝でかみ合う
突出部８２ｂとなり、エア取入口８１をハウジング内に固定する。ハウジング５
３は取入口シリンダ８２を十分に覆っており、この取入口シリンダをハウジング
内に保持するための他の固定具を必要としない。ハウジング５３をエア取入口シ
リンダ８２の回りに形成するための好ましい型成形工程はこの技術分野でよく知
られたプラスチック射出成形であり、以下に更に詳述する。
【００１８】 取り付け部８１ａは、エア取入口８１の軸回りに旋回可能となるよう旋回コネ
クタ８１ｂをスナップリング８１ｃで固定する。ボールと抜け止めなど、スナッ
プリング８１ｃ以外の他の固定方法も本発明の範囲内において考えられる。エア
取入口に入る圧縮エアが洩れるのを防ぐため、取り付け部８１ｃと旋回コネクタ
８１ｂとの間をＯリング８１ｄがシールする。スナップリング８１ｃとＯリング
８１ｄは、取り付け部８１ａ上の旋回コネクタ８１ｂの回転を阻害することはな
い。取り付け部８１ａの上端にはねじが切られており、エアシリンダ８２の下端
内面も同様である。取り付け部８１ａは、そのフランジ部８１ｅが取入口シリン
ダ８２の下端に当接するまで取入口シリンダ８２の下端にねじ込まれる。もう１
つのＯリング８１ｆが取り付け部８１ａと取入口シリンダ８２との間をシールし
、エアが取入口シリンダから工具の作動部分へと流れるようにする。取り付け部
８１ａをエア取入口シリンダ８２に対して回転させ、これによってねじ８２ｃを
係合させて前記取り付け部を確実に前記シリンダ内にねじ込みができるよう、六
角形状のキー（その一部を８２ｅとして表示）を受け入れ可能に六角形状のキー
ウェイ８２ｄがデザインされている。このキーウェイ８２ｄとキー８２ｅとは、
キーから取り付け部８１ａへの力の伝達が可能となるどのようなマッチング形状
（例えば、星形、四角形、五角形など）で形成されてもよい。
【００１９】 さらに、好ましくはゴムからなる柔軟材料の外層７３が、プラスチック成形工
程の後にグリップ７１の上に被せて成形される。この好ましい被せ成形は、外層
７３を直接グリップ７１の上に成形し、この外層を前記グリップの表面と融合さ
せることによってより確実な把持表面をユーザに提供する。この被せ成形では、
グリップと型との間の空間で流動性のゴム材料が受け入れられるよう、グリップ
７１よりもやや大きめの型の使用が必要であり、ゴムが架橋するとグリップの外
層７３が形成される。ゴムの外層７３はグリップ７１に直接融合するため、この
外層はグリップにぴったりと嵌り、更なる保持手段を必要としない。このぴった
りとした嵌合は工具５１使用中に外層７３がグリップ７１に対して固定されるこ
とを助け、このためグリップと外層とが動くことなく、ユーザは確実に工具を保
持することができる。
【００２０】 取入口８１の後、エアは傾斜バルブ９５を通過する。この傾斜バルブ９５は、
トリガ７５（図３参照）を引くことによって開かれる。この傾斜バルブ９５は当
該技術分野でよく知られており、その詳細な構造と動作とはここに記述しない。
エアはその後、取入口８１の残りの部分を通過し、回転セレクタバルブ８３（図
３、４参照）に至る。この回転セレクタバルブ８３は、位置決め固定されたバル
ブボデー１０１（図４、５、６参照）と、このバルブボデー内で回動可能なバル
ブメンバー１０３（図７、８参照）との２つの部品から構成される。バルブボデ
ー１０１は円筒形状で、回転セレクタバルブ８３へのエアの流入を可能とする第
１の開放端末１０５を有する。バルブメンバー１０３は、バルブボデー１０１を
通過した圧縮エアの流れを第１のサイドポート１０７もしくは第２のサイドポー
ト１０９のいずれかから排出させるように導く。バルブメンバー１０３は圧縮エ
アを導くために当該バルブメンバーと共に回動可能な内部プレート１１５を有す
る。図４において、第１の位置にあるとき、プレート１１５は、エアを第１のサ
イドポート１０７から通過させ、一般に符号１１９（図１７参照）で示すエアモ
ータへエアを供給するために第１の通路１１７内に導き（後述する）、これによ
ってモータに動力を与え、出力シャフト５７を前進方向に駆動する。第２の位置
（図４に破線で示す）にあるときには、プレート１１５はエアを第２のサイドポ
ート１０９および第２の通路１２１内に導き、モータ１１９にエアを供給して動
力を与え、出力シャフト５７を逆方向に駆動する。バルブボデー１０１は追加の
トップポート１２７を有し、前記第１もしくは第２の通路１１７、１２１に向け
られたエア流れと同時にバルブ８３を通過する副次的流れを許容する。この２次
エア流れの詳細は以下に述べる。
【００２１】 この空力ロータリ工具５１は、インパクトレンチとして知られる各種ロータリ
工具に属する。以下に述べるマウラー機構ケース５５内に収納されるマウラー機
構１３１（図３参照）は、エアモータ１１９の高速回転エネルギを出力シャフト
５７の不連続の高トルクモーメントに置換する。高トルクが連続的に加わるもの
と比較して高トルクインパクトの持続時間が短いため、より大きなモーメントを
出力シャフト５７に与える間であってもオペレータはより容易に工具５１を保持
することができる。インパクト工具は、高トルクのセッティングが要求される締
め付け要素を締め付け、又は緩めるような場合の高トルク適用時に有用である。
【００２２】 エアが回転セレクタバルブ８３を通り過ぎると、このエアはエアモータ１１９
への通路を移動する。このエア通路は、以下により詳細に記すように異なる複数
の通路によって構成され得る。第１に、エアはエアモータ１１９に至る途中で第
１もしくは第２のいずれかの通路１１７、１２１を通過する。第１の通路１１７
に向けられたエアは、トルクセレクタ８５（図４参照）を通過する。上述したよ
うに、このトルクセレクタ８５は圧縮エアを制御し、工具５１に対する正確な出
力トルクをユーザがセットできるようにしている。エンドカバー５９は、ハウジ
ング５３の背後に取り付けられる（図３参照）。エンドカバー５９に形成された
４つのボルト穴１３３は、ねじ付きボルト１３５を受け入れ、エンドカバー５９
とマウラー機構ケース５５をハウジング５３に固定する（図３、１０参照）。こ
のボルト１３５はエンドカバー５９の穴１３３に嵌り、ハウジング５３に形成さ
れた長尺のボルト溝１３７を通過し、マウラー機構ケース５５内のねじ穴（図示
せず）に嵌り、これらの工具構成要素を一体に結合する（図２、４、９参照）。
トルクセレクタ８５はエンドカバー５９内において４つの個別のセッティングの
間で回動する。図９と１０は、第１のセッティングを示しており、ここでは第１
の通路１１７を通過するエアの流れは固定オリフィス１４３を通過するエアに限
定されている。この固定オリフィス１４３は第１の通路１１７よりも小さい断面
を有し、第１の通路を通過するエアを絞っている。トルクセレクタ８５は、これ
以外の追加のエアが第１の通路１１７を通過することを阻止する。この第１のセ
ッティングは、第１の通路１１７が最小量のエアのみを通過させるため、最低の
トルク出力に相当する。トルクセレクタ８５を背後から見たとき、トルクセレク
タ上の矢印１４５は１のセッティングを指している。
【００２３】 図１１、１２に移って、矢印１４５は２のセッティングを指しており、ここで
はトルクセレクタ８５の第１のポート１５１が第１の通路１１７の下部１５３に
位置合せされ、トルクセレクタのより大きな第２のポート１５５は、前記第１の
通路の上部１５７に位置合わせされている。この状態で、いくらかのエアは固定
オリフィス１４３をバイパスして第１の通路１１７の上部１５７に向けて通過す
る。より具体的には、エアは第１の通路１１７の下部１５３、第１のポート１５
１、セレクタ通路１６３、第２のポート１５５を通過し、最後に第１の通路の上
部１５７に入る。同時に、第１のセッティングと同様、エアは固定オリフィス１
４３を継続して通過する。このように、第１の通路１１７を通過してエアモータ
１１９に至るエアの総量は、トルクセレクタ８５と固定オリフィス１４３とを通
過するエアの合計量である。固定オリフィス１４３と同様、第１のポート１５１
は第１の通路１１７を通過するエアの量を制御し、工具のパワーを絞っている。
【００２４】 図１３、１４において、矢印１４５は３のセッティングを指しており、ここで
はトルクセレクタ８５の第２のポート１５５が第１の通路１１７の下部１５３に
位置合わせされ、トルクセレクタ８５のより大きな第３のポート１６５が第１の
通路の上部１５７に位置合せされる。ここでも第１の通路１１７を通過するエア
の総量は、トルクセレクタ８５と固定オリフィス１４３とを通過するエアの合計
量である。この位置が選択されると、第２のポート１５５の大きさと固定オリフ
ィス１４３とが第１の通路１１７を通過するエアの動きを制御し、工具のパワー
を絞っている。
【００２５】 最後の位置（図１５、１６参照）では、矢印１４５は４のセッティングを指し
ており、ここではトルクセレクタ８５の第３のポート１６５が第１の通路１１７
の下部１５３に位置合わせされ、第３のポートと同一サイズの前記トルクセレク
タの第４のポート１６７が第１の通路の上部１５７に位置合わせされる。第１の
通路１１７を通過するエアの総量は、トルクセレクタ８５と固定オリフィス１４
３を通過するエアの合計量である。この位置が選択されると、第３のポート１６
５の大きさと固定オリフィス１４３とが第１の通路１１７を通過するエアの量を
制御し、工具のパワーを前進回転方向で可能な最大のトルクに制御する。このト
ルクセレクタ８５は、本発明の範囲から逸脱することなく、より少ないもしくは
より多い数の部品で構成されてもよい。
【００２６】 第１の通路１１７とトルクセレクタ８５を通過した後、圧縮エアはエアモータ
１１９（図１７参照）に入る。図３と１７に最もよく示されているように、エア
モータ１１９は、円筒状の支持スリーブ１７１と、通路スリーブ１７３と、複数
のベーン１７７を有するロータ１７５と、第１の端末キャップ１７９と、第２の
端末キャップ１８１とを含んでいる。支持スリーブ１７１は、第１の開放端末１
８９と第２の開放端末１９１とを有し、これによって支持スリーブの内部に通路
スリーブ１７３を搭載している（図２７、２８参照）。第１の端末キャップ１７
９は第１の開放端末１８９に取り付けられ、第２の端末キャップ１８１は第２の
開放端末１９１に取り付けられる。前記第１と第２の両端末キャップ１７９、１
８１は、前記支持及び通路スリーブ１７１、１７３とは別個に形成される。両端
末キャップ１７９、１８１と両スリーブ１７１、１７３とは、別部品として経済
的に製造され得る。この設計は、１つの端末キャップとスリーブを単一の部品と
して組み合せたカップ状のモータハウジングを含む従来のデザインとは好対照を
なしている。これらの従来のデザインは、本発明よりも製造コストがかさむ。な
ぜならば、一方の端末が閉鎖された円筒を形成し、当該円筒の内部を機械加工す
ることは、開放された円筒を形成して機械加工するよりも余分にコストがかかる
からである。
【００２７】 本発明では、両端末キャップ１７９、１８１は支持及び通路スリーブ１７１、
１７９とかみ合い、使用時に工具５１に力がかかった時にハウジング（５３）に
対する傾斜に抵抗してこの支持及び通路スリーブを支持する。３つの個別のショ
ルダ結合は、エアモータ１１９とマウラー機構ケース５５とハウジング５３とが
堅く結合するよう協働する（図３参照）。第１の端末キャップ１７９は、マウラ
ー機構ケース５５の後側内部ショルダ１９５とかみ合い可能な前側外部ショルダ
１９３を有している。ショルダ１９３、１９５のかみ合いによって、マウラー機
構ケース５５と第１の端末キャップ１７９とは、この両者が円筒軸に沿って位置
合わせされるよう向きを定められる。加えて、ショルダ１９５の長さは、工具に
大きな衝撃（例えば落下など）を受けてもこの両者に位置ずれが生じないようマ
ウラー機構ケース５５内に第１の端末キャップ１７９を支持する助けとなる。第
１の端末キャップ１７９は更に、支持スリーブ１７１とかみ合い可能な後側外部
ショルダ２０１を含んでいる。通路スリーブ１７３は支持スリーブ１７１よりも
前後方向に短く、通路スリーブ１７３の前側表面２０３は、第１の端末キャップ
１７９の後側表面２０５と平坦に係合するよう設計されている。支持スリーブ１
７１はこの表面よりも更に前方に延び、第１の端末キャップ１７９の後側外部シ
ョルダ２０１とかみ合っている。このショルダ２０１は、第１の端末キャップ１
７９を支持及び通路スリーブ１７１、１７３と軸方向に位置合わせし、第１の端
末キャップと両スリーブとの位置ずれを阻止する。最後に、第２の端末キャップ
１８１は、第１の端末キャップ１７９の後側外部ショルダ２０１と同様に、支持
スリーブ１７１と係合するための前側外部ショルダ２１１を含んでいる。４つの
ボルト１３５がエンドカバー５９からマウラー機構ケース５５に延び、工具５１
の内部構成要素を圧縮し、端末キャップ１７９、１８１を支持スリーブ１７１上
に確実に当接させる。エンドカバー５９、ハウジング５３、支持スリーブ１７１
、通路スリーブ１７３、端末キャップ１７９、１８１、マウラー機構ケース５５
の相互作用は、非常に剛性が高く、強度を備えた閉鎖シリンダを構築する。多数
の相互ロックのショルダ結合部とボルト１３５によって生ずる圧縮力とがハウジ
ング５３に対するエアモータ１１９の傾斜を阻止する。エアモータ１１９はハウ
ジング５３内にぴったりと収まり、エアモータの出力シャフト５７に対する傾斜
は阻止される。
【００２８】 ロータ１７５は通路スリーブ１７３内で回転可能である（図３、１７参照）。
ロータ１７５は、ロータの後端から延びる支持シャフト２１３とロータの前端か
ら延びるスプラインシャフト２１５とを含む一体円筒構造となっている。スプラ
インシャフト２１５はスプライン部分２２１と円滑部分２２３とを有する。この
円滑部分２２３は第１の端末キャップ１７９内に搭載された第１のボールベアリ
ング２２５に嵌り、スプライン部分２２１は前記第１の端末キャップを越えて延
び、マウラー機構１３１とかみ合っている。このスプラインシャフト２１５のス
プライン部分２２１は、マウラー機構ケース５５内に収納されたマウラー機構１
３１の溝付き穴２２７に嵌る（図３参照）。マウラー機構１３１は、ロータ１７
５の高速回転エネルギを出力シャフト５７の不連続の高インパクトモーメントに
変換する。これによって、工具５１が出力シャフト５７に大きな力の不連続イン
パクトを与える間、ユーザが当該工具を保持することを可能とする。マウラー機
構１３１は当業者にとって知られており、その詳細はここには含まない。支持シ
ャフト２１３は、第２の端末キャップ１８１内に搭載された第２のボールベアリ
ング２３３に嵌る（図３参照）。このスプラインシャフト２１５と支持シャフト
２１３は一般にロータ１７５の円筒軸Ｂに沿って延び、前記２セットのベアリン
グ２２５、２３３によってロータは通路スリーブ１７３内で回転自在となる。ロ
ータ１７５の前記軸Ｂは、通路スリーブ１７３の中心軸に対して偏心して配置さ
れており、ベーン１７７を受け入れる複数の長手方向の溝２３５を有する（図１
７参照）。このベーン１７７は軽量材料から形成され、溝２３５内に間隙を設け
て嵌り、エアモータ１１９内におけるベーン１７７の工具長手方向の動きを移動
端末キャップ１７９、１８１と通路スリーブ１７３が規制している。ロータ１７
５が回転するとベーン１７７はロータから円周方向に延び、通路スリーブ１７３
の内面に接触する。隣接する２つのベーン（１７７）は、ロータ１７５が回転す
る間に圧縮エアを受け入れる複数の空洞２３７をモータ１１９内に形成する。各
空洞２３７は先行ベーン１７７と追従ベーンによって形成され、ロータ１７５の
回転によって先行ベーンが追従ベーンを先導する。空洞２３７が取入口ポート２
４５を通過すると圧縮エアが先行ベーン１７７を押し、ロータ１７５の回転を誘
起する。
【００２９】 エアがエアモータ１１９を通り過ぎとロータ１７５が回転し、エア空洞２３７
を動力供給段階、排気段階、回復段階の３つの段階に移動させる（図１７参照）
。エアはトルクセレクタ８５から吸気管２４７に入る。その後、圧縮エアはこの
吸気管２４７内に設けられた取入口ポート２４５を強制的に通過させられ、ロー
タ１７５と通路スリーブ１７３との間の空洞２３７に導かれる。これで動力供給
段階が始まる。圧縮エアが先行ベーン１７７を押すと、このベーンに加えられた
力がロータ１７５を矢印Ｆの方向に動かす。エアの体積が空洞２３７内で膨張す
るのに伴い、ロータ１７５が回転し、２つのベーン１７７間の空間体積を増加さ
せる。ベーンは溝２３５内を継続して外側へ移動するため、ベーンと通路スリー
ブ１７３との間のシールが保持される。
【００３０】 空洞２３７の体積がその最大値に増加する動力供給段階の最終で、先行ベーン
１７７が通路スリーブ１７３と支持スリーブ１７１の早期段階排気ポート２５１
のセットを通過する（図１７、２１、２７、２８参照）。これらのポート２５１
は、動力供給段階から排気段階への移行を示しており、膨張したエアがエアモー
タ（１１９）の中からエアモータとハウジング５３との間の隙間空間２５２の低
圧領域に排出されることを可能にする。このポート２５１から離れるエアは、下
記のように工具５１から排出される。排気段階の最初の部分では空洞２３７の体
積がサイクル中のどの時点よりも大きく、最大限に膨張しており、その後、空洞
がモータ１１９の底を過ぎると減少し始める。追従ベーン１７７が早期段階排気
ポート２５１を通過すると、追従ベーンよりも前のエアモータ１１９内に一部の
エアが残る。ロータ１７５が更に回転し、空洞２３７の体積が減少すると空洞内
のエア圧力が高まる。このエアの圧縮がモータ１１９内にバック圧力を生み、回
転するロータ１７５のエネルギを奪い、ロータの回転を遅くする。このモータ１
１９内に蓄積されるバック圧力を軽減するため、排気段階の最後に後続段階排気
ポート２５３が含まれ、これで残余のエアをエアモータ１１９から排気管２５５
へ逃がす。排気エアはその後、以下に記すように工具５１の外に導かれる。後続
段階排気ポート２５３を通過すると、モータ１１９は第３段階の回復段階へ移行
し、ここで空洞２３７の体積は最小となる。この段階はエアベーン１７７を動力
供給段階の開始に導き、モータ１１９は以上のサイクルの繰り返しが可能となる
。
【００３１】 ロータ１７５が回転する間、ベーン１７７は通路スリーブ１７３に従って溝２
３５内を半径方向内側へ、そして半径方向外側へと連続して移動する（図１７参
照）。ロータ１７５の回転は、回転に伴なってベーン１７７を半径方向外側へ押
し付けるが、ロータの回転がベーンを外側へ押出すに十分な速度に至るまでの間
、ベーンは当初半径方向外側へ移動しようとしない。この問題は、エアモータ１
１９内の必要な潤滑剤の存在によって悪化し得る。ベーン１７７が溝１３７から
延びていないと、モータ１７５に所望の回転を与えることなく、エアは単にエア
モータ１１９を通過して早期段階排気バルブ２５１に抜けてしまう。この効果を
遮るため、第１の端末キャップ１７９（図２５、２６参照）と第２の端末キャッ
プ１８１（図２２〜２４参照）のそれぞれはベーン吸気溝２６１を含んでいる。
吸気管２４７中の圧縮エアの一部は、エアモータ１１９の両側からこのベーン吸
気溝２６１を通過する。このエアはベーン１７７の背後で溝２６１内に移動して
ベーンを溝２３５から押し出し、モータ１１９を通過するエアはこの伸展したベ
ーンを押し付けることができる。ベーン吸気溝２６１は、各ベーン１７７に対し
て、これらが動力供給段階を移動するほとんどの間、エアを供給する。前記吸気
溝２６１は、ベーン１７７が溝２３５から完全な延びた状態に近づいたときに終
わりとなる。ベーン１７７がロータ１７５の軸に向けて内側に戻り始めた後では
ベーンの裏側のエアが抜け出さねばならない。このため、第１の端末キャップ１
７９と第２の端末キャップ１８１にはベーン排気溝２６３が形成されている。こ
れらは、ベーン１７７の裏側のエアが溝２６３を通過して排気管２５５に達する
のを可能にする。エアはその後、後続段階排気ポート２５３に存在するエアと同
様に、モータ１１９から排出される。
【００３２】 早期段階排気ポート２５１にある排気エアに戻って、このエアはその後、グリ
ップ７１（図３参照）のエア排出口９１につながっているハウジング５３内の一
対のオリフィス（図示せず）を通過する。後続段階排気ポート２５３もしくは２
つのベーン排気溝２６３のいずれかに存在し、排気管２５５に入る排気エアは、
異なる通路によって工具５１から排出される（図４参照）。この通路は、エアを
第２の通路１２１を通って回転セレクタバルブ８３に戻すよう導き、これはエア
を２つの対照的なオーバフロー通路２６９に分割し、これは支持スリーブ１７１
と第１の端末キャップ１７９とハウジング５３との間にある隙間空間２５２に導
く（図４参照）。残りの排出エアはその後、これらの空間２５２を通って一対の
オリフィスに移動し、他の排出エアと同様エア排気口９１から排出される。
【００３３】 反対の方向への操作では、エアがトルクセレクタ８５をバイパスする以外は、
工具５１はほぼ同様に作動する。エアは同じエア取入口８１を通って工具５１に
入る。回転セレクタバルブ８３はエアを第２の通路１２１に逸らし、ここでエア
は工具５１の中を上方へ進んで排気管２５５に入る。エアはその後、後続段階排
気ポート２５３を通過してエアモータ１１９内に入り、ここでベーン１７７の反
対側に作用してロータ１７５に対して反対方向の力を与える。早期段階排気ポー
ト２５１は、前方回転のときとほぼ同様に作用する。ベーン吸気溝２６１とベー
ン排気溝２６３とは上述の通り作動するが、エアを反対の方向へ流す。
【００３４】 典型的に空力ロータリ工具は、ほぼ全てが鋼などの高強度金属で形成されてい
る。これらの工具は、通常の使用における高応力と負荷がかけられることに加え
、落下や衝突による固有の衝撃に曝される。鋼などの金属は適切な強度を提供す
るものの、金属構造の重大な欠点は重い重量と高い材料費である。本発明のデザ
インは、工具ハウジング５３を軽量で安価な材料から形成するこによりこれら問
題点を除いている。加えて、支持スリーブ１７１と端末キャップ１７９、１８１
のデザインは、エアモータ用の高価なカップ状部品の加工の必要性を排除してい
る。これらの部品は従来技術では重要な欠点となっていた。本発明は、従来技術
によるような精巧な機械加工技術を必要としない部品によって使用時の衝撃に耐
え得るスリーブ１７１と端末キャップ１７９、１８１の簡単なデザインを採用し
ている。さらに、スリーブ１７１と端末キャップ１７９、１８１のデザインは、
４本のボルト１３５と部品間のショルダ係合によって、工具５１内での傾斜に抵
抗している。
【００３５】 本発明はまた、当該発明に係る空力ロータリ工具５１を組み立てる方法をも対
象としている。この工具５１は、以下の方法により容易に組み立てられるようデ
ザインされている。以下に記述する方法は、この工具５１と上述した各種部品に
対して適用可能である。エアモータ１１９は、第１の端末キャップ１７９の後側
外部ショルダ２０１に支持スリーブ１７１の端末をかみ合わせることにより組み
付けられる。その後、スプラインシャフト２１５が第１の端末キャップ１７９を
貫通して外部に延びるようロータ１７５が支持スリーブ１７１内に配置される。
その後、複数のベーン１７７が、スリーブ１７１内でロータと共に回転できるよ
うロータ１７５の溝２３５の中へ長手方向に嵌め込まれる。その後、スリーブ内
でロータ１７５が回転可能となるよう、第２の端末キャップ１８１が支持スリー
ブ１７１の反対側の端末と支持シャフト２１３とにかみ合わされ、これによって
エアモータ１１９の構築が完了する。完成したエアモータ１１９はその後、ハウ
ジング５３内に挿入される。
【００３６】 その後、マウラー機構の出力シャフト５７がケースから延びるようにマウラー
機構１３１がマウラー機構ケース５５内に挿入される。このマウラー機構ケース
５５はその後、マウラー機構１３１をエアモータ１１９のスプラインシャフト２
１５に結合するようハウジング５３にかみ合わせることができる。マウラー機構
１３１はこれにより、エアモータ１１９のロータ１７５と一緒に回転する。その
後、エンドカバー５９がハウジング５３の背後に取り付けられ、これによってエ
アモータ１１９を工具ハウジングの内部に収納する。
【００３７】 マウラー機構ケース５５、ハウジング５３、エンドカバー５９を一緒に固定し
、エアモータ１１９をハウジング内で正しく位置合わせするため、複数のボルト
１３５がエンドカバーとハウジングに挿入される。上述のように、これらのボル
ト１３５はマウラー機構ケース５５にねじ込まれ、エンドカバー５９をハウジン
グ５３方向へ、そしてハウジングをマウラー機構ケース方向へと引き寄せる。こ
れらのボルト１３５は端末キャップ１７９、１８１を含む工具（５１）を締め付
け、エアモータ１１９の支持スリーブ１７１はハウジング（５３）内に圧縮され
て端末キャップを確実に支持スリーブに当接させ、モータ、ハウジング、エンド
カバー５９は協働でエアモータを工具内の正しい位置に保持する。ここに述べた
方法は好ましいものであるが、本発明の範囲内において、この方法のステップの
順番を入れ替えることは想定されている。
【００３８】 この方法は好ましくは、ハウジング成形用の型に流動性のプラスチックを導入
することによりハウジング５３を形成する他のステップを含めることができる。
この流動性のプラスチックは型内に入り、工具５１のエア取入口８１を取り囲み
、ハウジング内にエア取入口シリンダを拘束可能にはめ込んだ工具ハウジング５
３を形成する。上述のように、取入口シリンダ８１は、供給源からのエアをエア
モータ１１９に使用するため工具５１内への導入を可能にする。エア取入口シリ
ンダ８１の周囲にプラスチックのハウジング（５３）を形成する他の方法も、本
発明の範囲の中で想定され得る。この方法はまた、好ましくは、ハウジングを型
成形の後、グリップ（７１）を形成するハウジング５３の一部に柔軟材料の外層
７３を被せて成形するステップを含むことができる。
【００３９】 以上より、本発明の幾つかの目的が達成され、その他の有利な結果も得られる
ことが明らかとなろう。 本発明の要素やその実施の形態を紹介するに当たり、「１つの（a、an）」「
前記（the）」「当該（said）」などの冠詞は、１つ、もしくはそれ以上の要素
を意味することが意図されている。「から構成される、備える（comprising）」
「含む（including）」「有する（having）」の用語は包含されていることを意
味し、表示された要素のほかにも追加の要素があり得ることを意味する。
【００４０】 本発明の範囲から逸脱することなく上述したものに対して各種の変更がなされ
得ることから、上記詳細説明及び添付図面に示した全ての内容は表示目的であっ
て限定するものではないと理解されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係る空力ロータリ工具の側面図である。
【図２】 図１に示す空力ロータリ工具の背面図である。
【図３】 図２の線３−３を含む面で切った断面図である。
【図３Ａ】 図３の拡大部分断面図で、グリップ部を示す。
【図３Ｂ】 取入口シリンダの側面図である。
【図３Ｃ】 図３Ｂの線３Ｃ−３Ｃを含む面で切った取入口シリンダの断面
図である。
【図４】 部分概略背面図で、工具のエンドカバーを取り除き、エア流れの
内部構造を示す。
【図５】 バルブボデーの背面図である。
【図６】 図５の線６−６を含む面で切ったバルブボデーの断面図である。
【図７】 バルブメンバーの正面図である。
【図８】 図７に示すバルブメンバーの右側面図である。
【図９】 トルクセレクタを１にセットしたエンドカバーの背面図である。
【図１０】 図９のトルクセレクタの部分断面を含むエンドカバーの正面図
である。
【図１１】 トルクセレクタを２にセットしたエンドカバーの背面図である
。
【図１２】 図１１のトルクセレクタの部分断面を含むエンドカバーの正面
図である。
【図１３】 トルクセレクタを３にセットしたエンドカバーの背面図である
。
【図１４】 図１３のトルクセレクタの部分断面を含むエンドカバーの正面
図である。
【図１５】 トルクセレクタを４にセットしたエンドカバーの背面図である
。
【図１６】 図１５のトルクセレクタの部分断面を含むエンドカバーの正面
図である。
【図１７】 図１の線１７−１７を含む面で切った工具の概略部分断面図で
ある。
【図１８】 工具の支持スリーブの端面図である。
【図１９】 図１８の線１９−１９を含む面で切った支持スリーブの断面図
である。
【図２０】 通路スリーブの正面図である。
【図２１】 図２０の線２１−２１を含む面で切った通路スリーブの断面図
である。
【図２２】 第１の端末キャップの背面図である。
【図２３】 図２２の線２３−２３を含む面で切った第１の端末キャップの
断面図である。
【図２４】 第１の端末キャップの正面図である。
【図２５】 第２の端末キャップの背面図である。
【図２６】 図２５の線２６−２６を含む面で切った第２の端末キャップの
断面図である。
【図２７】 図２８の線２７−２７を含む面で切った支持スリーブと通路ス
リーブの断面図である。
【図２８】 図２７の線２８−２８を含む面で切った支持スリーブと通路ス
リーブの断面図である。
【符号の説明】
５１．空力ロータリ工具、 ５３．ハウジング、 ５５．マウラー機構ケース、
５７．出力シャフト、 ５９．エンドカバー、 ７１．グリップ、 ７３．外
層、 ８１．エア取入口、 ８２．エア取入口シリンダ、 ８３．回転セレクタ
バルブ、 ８５．トルクセレクタ、 ９１．エア排出口、 １０１．バルブボデ
ー、 １０３．バルブメンバー、 １１７．通路、 １１９．エアモータ、 １
２１．通路、 １３１．マウラー機構、 １３５．ねじ付きボルト、 １４３．
固定オリフィス、 １５１．第１のポート、 １５５．第２のポート、 １６３
．セレクタ通路、 １６５．第３のポート、 １６７．第４のポート、 １７１
．支持スリーブ、 １７３．通路スリーブ、 １７５．ロータ、 １７７．ベー
ン、 １７９．第１の端末キャップ、 １８１．第２の端末キャップ、 １８９
．第１の開放端末、 １９１．第２の開放端末、 ２１３．支持シャフト、 ２
１５．スプラインシャフト、 ２３５．溝、 ２３７．空洞、 ２４５．取入口
ポート、 ２４７．吸気管、 ２５１．早期段階排気ポート、 ２５３．後続段
階排気ポート、 ２５５．排気管、 ２６１．ベーン吸気溝、 ２６３．ベーン
排気溝。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (31)優先権主張番号 ６０／２３３，５５０ (32)優先日 平成12年９月19日(2000．9．19) (33)優先権主張国 米国（ＵＳ） (31)優先権主張番号 ６０／２３９，７５４ (32)優先日 平成12年10月12日(2000．10．12) (33)優先権主張国 米国（ＵＳ） (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ，ＴＲ)，ＣＮ，Ｊ Ｐ，ＵＳ

Claims (44)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 空力ロータリ工具であって、 ハウジングと、 長手方向の軸回りに回転可能に前記ハウジングに支持され、対象物にトルクを
    伝達するために前記ハウジングから延びた出力シャフトと、 前記ハウジング内に配置され、前記出力シャフトを回転駆動するために前記出
    力シャフトに接続されたエアモータと、 前記ハウジングに支持され、圧縮エアの供給源に接続するよう構成されたエア
    取入口と、 前記出力シャフトを駆動する前記モータに動力を付与するよう、圧縮空気を前
    記モータに供給するための前記エア取入口から前記モータに延びるエア通路と、 前記ハウジングに支持され、前記モータから工具ハウジングの外にエアを排出
    するためのエア排出口とから構成され、 前記エアモータは更に、第１の開放端末と第２の開放端末とを有する円筒状の
    支持スリーブと、前記支持スリーブ内で回転可能なロータであってロータの回転
    によってロータから半径方向外側に伸びる複数のベーンを有するロータと、前記
    第１の開放端末に取り付けられた第１の端末キャップと、前記第２の開放端末に
    取り付けられた第２の端末キャップとから構成され、前記第１と第２の両端末キ
    ャップは前記支持スリーブとは別個に形成され、使用時に工具に力が加わった状
    態での前記ハウジングに対する傾斜に対抗して前記支持スリーブを前記ハウジン
    グ内に支持するよう前記第１と第２の両端末キャップが前記支持スリーブとかみ
    合っている空力ロータリ工具。
  2. 【請求項２】 前記支持スリーブと前記両端末キャップが、共通の中心軸上
    で前記支持スリーブと両端末キャップとの半径方向の位置決めをするよう形成さ
    れている、請求項１に記載の空力ロータリ工具。
  3. 【請求項３】 両端末キャップのそれぞれが、前記支持スリーブの対応する
    いずれかの開放端末内に延び、前記支持スリーブの内径端部マージンとして前記
    支持スリーブにかみ合って前記端末キャップを半径方向に位置決めする環状突出
    部と、前記端末キャップと前記支持スリーブの軸方向の位置決めをするために前
    記支持スリーブの軸方向端末と係合する環状フランジとを備えている、請求項２
    に記載の空力ロータリ工具。
  4. 【請求項４】 前記ハウジングは更に、前記出力シャフトがマウラー機構ケ
    ースの外側端末から延びるよう、前記ハウジングと係合可能な後側端末を有する
    マウラー機構ケースを備えている、請求項２に記載の空力ロータリ工具。
  5. 【請求項５】 第１の端末キャップが更に、マウラー機構ケースと第１の端
    末キャップとを、両者が円筒軸に沿って位置合わせされるよう向きを定め、前記
    工具が衝撃を受けても前記マウラー機構ケースと前記第１の端末キャップに位置
    ずれが生じないようにするために、マウラー機構ケースの後側内部ショルダとか
    み合う前側外部ショルダを備えている、請求項４に記載の空力ロータリ工具。
  6. 【請求項６】 エンドカバーから延び、前記ハウジングを通って前記マウラ
    ー機構ケースと係合可能な複数のボルトを更に備え、前記ボルトは協働して前記
    工具の内部構成部品を圧縮し、前記両端末キャップを前記支持スリーブに確実に
    係合させて、前記端末キャップ、ハウジング、支持スリーブ、通路スリーブ、両
    端末キャップ、マウラー機構ケース、ボルトが協働で衝撃に曝された際に前記ハ
    ウジングに対する前記エアモータの移動に抵抗する相応な剛性と強度とを形成す
    る、請求項５に記載の空力ロータリ工具。
  7. 【請求項７】 前記ハウジングが非金属材料から形成されている、請求項１
    に記載の空力ロータリ工具。
  8. 【請求項８】 前記ハウジングがプラスチック材料から形成され、前記エア
    モータを位置決めする、請求項７に記載の空力ロータリ工具。
  9. 【請求項９】 前記エア通路を通るエアの流れを調整する位置において前記
    ハウジングに支持されたトルクセレクタを更に備え、これによって前記トルクセ
    レクタの選択的な調整が前記モータのトルク出力を変化させる、請求項１に記載
    の空力ロータリ工具。
  10. 【請求項１０】 前記トルクセレクタがエンドカバーと前記エンドカバー内
    で回動可能な回動トルクセレクタとから構成され、前記トルクセレクタは、前記
    エア通路内に配置された部分を備えて当該セレクタを通過する以外のエアの流れ
    を阻止し、前記トルクセレクタは複数の異なる大きさのポートを含んで複数の異
    なる位置の間に移動可能であり、異なるポートの１つを第１の通路と導通させて
    前記モータ内へのエアの流れを制御し、これによって前記モータのトルク出力を
    制御する、請求項９に記載の空力ロータリ工具。
  11. 【請求項１１】 前記エアモータが前記モータからエア排出口にエアを排出
    するための早期段階排気ポートと、前記モータ内のバック圧力を低減するため前
    記モータから残留エアを開放するための後続段階排気ポートとを有する、請求項
    １に記載の空力ロータリ工具。
  12. 【請求項１２】 前記エア取入口が更に、エアが通過する取入口シリンダを
    備え、前記ハウジングが当該取入口シリンダの外周の回りに形成されて前記取入
    口シリンダをハウジング内に保持している、請求項１に記載の空力ロータリ工具
    。
  13. 【請求項１３】 前記エア取入口が更に、エアが通過する取り付け部とコネ
    クタとを有し、前記取り付け部が前記エア取入口シリンダ内に取り外し可能にね
    じ込まれる、請求項１２に記載の空力ロータリ工具。
  14. 【請求項１４】 前記コネクタが、前記取り付け部に対してピボット回転可
    能に前記取り付け部に取り付けられている、請求項１３に記載の空力ロータリ工
    具。
  15. 【請求項１５】 前記取り付け部が、前記エア取入口シリンダの中で前記取
    り付け部を回転させる六角形キーを受け入れ可能な大きさと形状に形成された六
    角形キーウェイを含み、これによって前記ねじを係合させて前記取り付け部を前
    記シリンダ内に完全にねじ込み可能とする、請求項１４に記載の空力ロータリ工
    具。
  16. 【請求項１６】 前記ハウジングが更に、当該ハウジングから下方に延びる
    グリップを備え、前記グリップは更に、前記グリップの上に被せて成形され、そ
    してユーザの手にかかる圧力を和らげて緩和し、前記グリップとユーザとの間の
    摩擦を高めるために形成された柔軟材料の外層を含み、ユーザが前記工具を確実
    に掴んで保持することを可能にする、請求項１に記載の空力ロータリ工具。
  17. 【請求項１７】 空力ロータリ工具であって、 ハウジングと、 長手方向の軸の回りに回転可能に前記ハウジングに支持され、対象物にトルク
    を伝達するために前記ハウジングから延びている出力シャフトと、 前記ハウジング内に配置され、前記出力シャフトを正逆両方向に回転駆動する
    ために前記出力シャフトに接続されたエアモータと、 前記ハウジングに支持され、圧縮エアの供給源に接続するよう構成されたエア
    取入口と、 前記出力シャフトを駆動する前記モータに動力を付与するため圧縮空気を前記
    モータに供給する、前記エア取入口から前記モータに延びるエア通路と、 前記ハウジングに支持され、前記モータから工具ハウジングの外部にエアを排
    出するためのエア排出口と、 前記通路を通るエアの流れを調整する位置で前記ハウジングに支持されたトル
    クセレクタとから構成され、前記トルクセレクタが、前記位置におけるエア通路
    の有効断面積を選択的に変化させるよう形成され、これによってエアの流れ、更
    には前記モータのトルク出力を制御する空力ロータリ工具。
  18. 【請求項１８】 前記トルクセレクタの選択的調整が前記モータのトルク出
    力を変化させ、前記トルクセレクタが前記モータのトルクを制御する複数の位置
    の間で前記ハウジングに対して移動可能に取り付けられ、各位置がエアの流れを
    制御するために前記通路内の異なる大きさのポートに対応しており、これによっ
    て前記モータのトルク出力を制御する、請求項１７に記載の空力ロータリ工具。
  19. 【請求項１９】 前記トルクセレクタ内の複数のポートが大きさに従って順
    に配置され、前記トルクセレクタの一方向への動きがトルク出力を増加させ、前
    記トルクセレクタの他方への動きがトルク出力を減少させる、請求項１８に記載
    の空力ロータリ工具。
  20. 【請求項２０】 前記複数のポートが、断面積が変化する４つのポートから
    構成される、請求項１９に記載の空力ロータリ工具。
  21. 【請求項２１】 前記トルクセレクタが更にエンドカバーと、前記エンドカ
    バー内で回動可能な回動トルクセレクタとを備えている、請求項１７に記載の空
    力ロータリ工具。
  22. 【請求項２２】 前記エンドカバーが更に、前記トルクセレクタの位置とは
    無関係に前記通路を通る最小量の圧縮エアを通過させるオリフィスを含んでいる
    、請求項２１に記載の空力ロータリ工具。
  23. 【請求項２３】 前記エンドカバーが更に、前記通路の有効断面積を変化さ
    せるために使用されるセレクタ通路を、前記オリフィスと並行する他の通路を提
    供することによって設け、これにより前記通路の有効な合計断面積と前記トルク
    セレクタを通過する圧縮エアの量とを増加させる、請求項２２に記載の空力ロー
    タリ工具。
  24. 【請求項２４】 調整器通路へのエアの導入を可能にするため、前記トルク
    セレクタが、選択的に位置決め可能な異なる大きさの複数のポートを備えて形成
    されている、請求項２３に記載の空力ロータリ工具。
  25. 【請求項２５】 前記エアモータが前記モータからエア排出口にエアを排出
    するための早期段階排気ポートと、前記モータ内のバック圧力を低減するため前
    記モータから残留エアを開放するための後続段階排気ポートとを有する、請求項
    １７に記載の空力ロータリ工具。
  26. 【請求項２６】 前記エアモータは更に、第１の開放端末と第２の開放端末
    とを有する円筒状の支持スリーブと、前記支持スリーブ内で回転可能であり、ロ
    ータの回転によってロータから半径方向外側に延びる複数のベーンを有するロー
    タと、前記第１の開放端末に取り付けられた第１の端末キャップと、前記第２の
    開放端末に取り付けられた第２の端末キャップとから構成され、前記第１と第２
    の端末キャップは前記支持スリーブとは別個に形成され、使用時に工具に力が加
    わった折の前記ハウジングに対する傾斜に対抗して前記支持スリーブを前記ハウ
    ジング内に支持するよう前記第１と第２の端末キャップが前記支持スリーブにか
    み合い、前記支持スリーブと前記両端末キャップとは、共通の中心軸上で前記支
    持スリーブと両端末キャップの半径方向の位置に形成されている、請求項１７に
    記載の空力ロータリ工具。
  27. 【請求項２７】 前記エア取入口が更に、エアが通過する取入口シリンダを
    備え、前記ハウジングが当該取入口シリンダの外周の回りに形成されて前記取入
    口シリンダをハウジング内に保持している、請求項１７に記載の空力ロータリ工
    具。
  28. 【請求項２８】 前記エア取入口が更に、エアが通過する取り付け部とコネ
    クタとを有し、前記取り付け部が前記エア取入口シリンダ内にねじ込まれる、請
    求項２７に記載の空力ロータリ工具。
  29. 【請求項２９】 前記コネクタが、前記取り付け部に対してピボット回転可
    能に前記取り付け部に搭載されている、請求項２８に記載の空力ロータリ工具。
  30. 【請求項３０】 前記取り付け部が工具を受け入れ可能であり、当該工具と
    取り付け部とが、前記取り付け部を前記エア取入口シリンダ内に取り付けできる
    よう一緒に回転可能である、請求項２８に記載の空力ロータリ工具。
  31. 【請求項３１】 前記取り付け部が前記工具を受け入れ可能なキーウェイを
    含む、請求項３０に記載の空力ロータリ工具。
  32. 【請求項３２】 前記キーウェイが六角形状である、請求項３１に記載の空
    力ロータリ工具。
  33. 【請求項３３】 前記ハウジングが更に、当該ハウジングから下方に延びる
    グリップを備え、前記グリップは更に、前記グリップの上に被せて成形され、そ
    してユーザの手にかかる圧力を和らげて緩和し、前記グリップとユーザとの間の
    摩擦を高めるために形成された柔軟材料の外層を含み、ユーザが前記工具を確実
    に保持することを可能にした、請求項１７に記載の空力ロータリ工具。
  34. 【請求項３４】 空力工具に使用されるロータリベーン・エアモータであっ
    て、 円筒形状のモータハウジングと、 前記モータハウジング内で回転可能なロータで、前記ロータは、ロータ回転時
    に当該ロータから半径方向外側に延びて前記モータハウジングの内部に接触する
    複数のベーンを有し、回転の最も前側にあるベーンが先行ベーンとなり、このベ
    ーンの直後に続くベーンが追従ベーンとなり、前記相隣接するベーンは前記モー
    タ内に複数の空洞を形成し、前記ロータが回転して前記空洞が吸気ポートの前を
    通過すると圧縮エアの一部を受け入れ、前記圧縮エアは前記先行ベーンを押し、
    これによって前記ロータを回転させ、前記各一対の隣接するベーンの間に形成さ
    れる空洞は、前記モータハウジング内での位置に応じて前記ロータが回転すると
    各空洞が動力供給段階と、排気段階と、回復段階とを移動するように区分され得
    るロータと、 前記ハウジングと連係し、前記排気及び回復段階における追従ベーン上へのバ
    ック圧力を阻止するため主要及び副次的排気を許容するように配置された排出口
    と、から構成される空力工具に使用されるロータリベーン・エアモータ。
  35. 【請求項３５】 前記排気段階の始めにおいて前記モータハウジングに形成
    される第１の排気ポートを更に含み、前記空洞が動力供給段階を終了した後に前
    記先行ベーンが前記第１の排気ポートを通過すると前記圧縮エアが前記モータハ
    ウジングから排出され、前記追従ベーンが前記第１の排気ポートを通過したとき
    に前記空洞内のエアを非圧縮状態とする、請求項３４に記載の空力工具に使用さ
    れるロータリベーン・エアモータ。
  36. 【請求項３６】 前記空洞が通過したときに前記モータハウジングから残留
    のエアを排出するため、前記排気段階の最終において前記モータハウジングに形
    成される第２の排気ポートを更に含み、前記空洞の体積が減少したときに前記追
    従ベーンにバック圧力が形成されず、これによって前記工具のトルク出力を減少
    させる、請求項３４に記載の空力工具に使用されるロータリベーン・エアモータ
    。
  37. 【請求項３７】 前記エアモータは更に、第１の開放端末と第２の開放端末
    とを有する円筒状の支持スリーブであって当該支持スリーブ内で前記ロータが回
    転可能な支持スリーブと、前記第１の開放端末に取り付けられた第１の端末キャ
    ップと、前記第２の開放端末に取り付けられた第２の端末キャップとから構成さ
    れ、前記第１と第２の端末キャップは前記支持スリーブとは別個に形成され、前
    記第１と第２の端末キャップは前記支持スリーブを支持するよう前記支持スリー
    ブとかみ合い、 両端末キャップのそれぞれは、前記支持スリーブの対応するいずれかの開放端
    末内に延び、前記支持スリーブの内径端部マージンとして前記支持スリーブにか
    み合って前記端末キャップを半径方向に位置決めする環状突出部と、前記端末キ
    ャップと前記支持スリーブの軸方向の位置決めをするために前記支持スリーブの
    軸方向端末と係合する環状フランジとを備える、請求項３４に記載の空力工具に
    使用されるロータリベーン・エアモータ。
  38. 【請求項３８】 空力ロータリ工具であって、 ハウジングと、 長手方向の軸の回りに回転可能に前記ハウジングに支持され、対象物にトルク
    を伝達するために前記ハウジングから延びている出力シャフトと、 前記ハウジング内に配置され、前記出力シャフトを回転駆動するために前記出
    力シャフトに接続されたエアモータと、 前記ハウジングに支持され、前記出力シャフトを駆動する前記モータに動力を
    付与すべく、圧縮空気を前記モータに供給するため圧縮エアの供給源に接続する
    よう構成されたエア取入口とから構成され、 前記エア取入口が更に、エアが通過する取入口シリンダを備え、前記ハウジン
    グが当該取入口シリンダの外周の回りに形成されて前記取入口シリンダをハウジ
    ング内に保持している空力ロータリ工具。
  39. 【請求項３９】 前記エア取入口シリンダが更に、前記シリンダを前記ハウ
    ジング内に固定するために前記ハウジングの突出部と係合する少なくとも１つの
    溝を備えている、請求項３８に記載の空力ロータリ工具。
  40. 【請求項４０】 空力工具であって、 ハウジングと、 前記ハウジングから下方に延びてユーザが前記工具を確実に掴んで保持できる
    ようにするグリップとを備え、前記グリップは更に、ユーザの手にかかる圧力を
    和らげて緩和し、前記グリップとユーザの間の摩擦を高めるよう形成された柔軟
    材料の外層を含む空力ロータリ工具。
  41. 【請求項４１】 前記柔軟材料からなる外層が、前記グリップに被せて形成
    されている、請求項４０に記載の空力工具。
  42. 【請求項４２】 前記外装がゴムから形成されている、請求項４１に記載の
    空力工具。
  43. 【請求項４３】 空力ロータリ工具を組み立てる方法であって、 第１の端末キャップを支持スリーブの一方の端末へかみ合わせ、 前記支持スリーブ内にロータと複数のベーンとを配置し、 第２の端末キャップを前記支持スリーブの反対側の端末へかみ合わせ、前記第
    １と第２の両端末キャップ、ロータ、ベーンが協働でエアモータを形成し、 前記エアモータをハウジング内に挿入し、 マウラー機構を前記モータとかみ合わせるよう、マウラー機構ケースを前記ハ
    ウジングにかみ合わせ、 エンドカバーを前記ハウジングに取り付け、 前記エンドカバーとハウジングを通して複数のボルトを挿入し、 前記ボルトを前記マウラー機構ケースにねじ込むこと、から構成され、前記ボ
    ルトは前記エンドカバーを前記ハウジングに向けて引き寄せ、前記ハウジングを
    前記マウラー機構ケースに引き寄せ、これによって前記両端末キャップと前記エ
    アモータの支持スリーブが前記ハウジング内で圧縮されて前記両端末キャップを
    前記支持スリーブに完全に当接させ、前記モータと、ハウジングと、エンドカバ
    ーとが協働で前記工具内で前記エアモータを適切に位置決めする空力モータ工具
    を組み立てる方法。
  44. 【請求項４４】 取入口シリンダ上に流動性のプラスチックによって前記ハ
    ウジングを形成する手順を更に含み、前記流動性のプラスチックが、エア源から
    のエアが前記工具内に導入可能となるよう、入口シリンダの外周を取り巻き、係
    合する、請求項４３に記載の方法。
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