KR101874505B1 - 나사식 패스너를 조이기 위한 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 제1 측면에 따라, 산업용 패스너의 조이기 및 풀기를 위한 파워 툴에 있어서,
상기 패스너를 회전시키기 위해 회전력을 발생시키는 모터,
복수의 회전력 배가 트랜스미터를 포함하는, 저속/고토크 모드를 위한 회전력 배가 기구,
복수의 회전력 충격 트랜스미터를 포함하는, 고속/저토크 모드를 위한 회전력 충격 기구,
하나 이상의 상기 배가 트랜스미터와 작동 가능하게 연결된 하우징, 및
상기 저속/고토크 모드 동안에 상기 하우징에 발생되는 반작용을 정지 물체에 전달하는 반작용 기구
를 포함하며,
상기 저속/고토크 모드 동안에, 2개 이상의 상기 배가 트랜스미터는 서로에 대해 회전하고,
상기 고속/저토크 모드 동안에, 2개 이상의 상기 배가 트랜스미터는 상기 충격 기구로부터 해머링 운동을 얻기 위해 일체인,
파워 툴이 제공되었다.

Description

나사식 패스너를 조이기 위한 장치{APPARATUS FOR TIGHTENING THREADED FASTENERS}

본 출원은, 출원일이 2010년 2월 9일이고 발명의 명칭이 "강화 및 충격 수단을 가진 토크 툴"인 공동 계류 중인 미국 특허출원 번호 61/302,598, 및 출원일이 2011년 1월 5일이고 발명의 명칭이 "산업용 패스너를 조이고 풀기 위한 장치"인 공동 게류 중인 미국 특허출원 번호 61/430,105의 연속 출원이며, 그 내용들은 원용에 의해 본 명세서에 포함된다.

본 출원에 기술된 혁신은, 그 내용이 원용에 의해 본 명세서에 포함된 본 출원인이 소유한 다음의 특허 및 특허출원에 기재된 기술을 발전시킨 것이며, 상기 특허 및 특허출원에, 출원일이 2007년 5월 7일이며 발명의 명칭이 "파워 구동 토크 강화기"인 미국출원 번호 11/745,014, 특허 허여일이 2010년 9월 21일이며 발명의 명칭이 "파워 구동 토크 강화기를 위한 반작용 암"인 미국특허 번호 7,798,038, 출원일이 2008년 5월 14일이고 발명의 명칭이 "안전 토크 강화 툴"인 미국출원 번호 12/120,346, 출원일이 2008년 12월 1일이며 발명의 명칭이 "토크 파워 툴"인 미국출원 번호 12/325,815, 및 출원일이 2009년 4월 22일이고 발명의 명칭이 "토크 파워 툴을 위한 반작용 어댑터 및 그것의 사용 방법"인 미국출원 번호 12/428,200이 포함된다.

파워 구동 토크 강화 툴은 최근의 특허출원의 공개된 내용을 통해 공지되어 있다. 고속 저토크 제1 모드에서, 하나 이상의 강화 기구는 툴 하우징 및 툴 출력 구동기와 함께 회전된다. 저속 고토크 제2 모드에서, 하나 이상의 강화 기구는 일방향으로 회전되고, 하우징은 반대 방향으로 회전하려는 경향이 있다. 하우징은, 고정 물체와 연결되는 반작용 고정구에 의해 회전이 정지된다.

자주, 응용 특성은 볼팅 작업에 역영향을 주며, 예를 들면 부식된, 깨끗하지 않은, 꼬임, 파편 발생, 버르 발생, 벗겨짐, 불규칙, 잘못된 방향, 오정렬 및/또는 불균일하게 윤활된 스터드 및 너트 스레드 및 표면이 포함된다. 많은 경우에 역영향을 주는 볼팅 응용 특성을 극복하는 것은 제1 모드에서는 불가능하다.

대부분의 충격 기구는 질량이 고속으로 회전하는 것에 의존하며, 그것은 해머링 운동으로 종료되는 관성을 발생시킨다. 여러 가지 충격 기구가 공지되어 있으며, 앤빌을 타격하는 하나 이상의 해머를 포함할 수 있고, 다른 것들은 파워 입력과 구동기 출력 사이의 간섭에 의해 발생되는 진동에 의해 작동될 수 있다.

몇 가지 공지된 충격 기구는 여러 가지 역영향을 주는 볼팅 응용 특성을 극복하는 데에 효과적이다. 그러나, 충격 기구의 높은 질량에 의해 발생되며 높은 토크에서 오퍼레이터에 의해 흡수되는 진동은 해롭다. 예를 들면, 파워 툴로부터의 유럽인의 일상적 직접 전달되는(hand to arm) 진동 노출 작용치는 < 2.5m/s²이다. 공지된 손잡이식 고토크 충격 툴은 이러한 값을 초과한다. 따라서, 제1 모드에서 출력되는 토크는 오퍼레이터에 대한 해로움을 피하기 위해 제한된다.

공지된 낮은 질량, 저토크 충격 기구는 오퍼레이터에게 해로운 진동 노출을 피할 수 있고, 패스너를 박거나 뽑아내고자 할 때 여러 가지 역영향을 주는 볼팅 응용 특성을 극복함에 있어 이상적일 수 있다. 불행하게도, 그것들은, 결합점에 달라붙은 높은 토크 또는 부식된 패스너를 푸는 것에 비효율적이고, 통상적으로 토크 정밀도를 필요로 하는 고토크 필요성에 대해서 부적절하다.

높은 회전 속도에서 반작용 고정구를 사용하는 것은 상해를 발생시키는 것으로 알려졌다. 반작용 고정구는 고정 물체에 대해 부딪힐 수 있기 때문에, 잘못된 장소에서 부주의할 때 오퍼레이터의 손상이 통상적으로 극도로 될 수 있다. 따라서, 이들 툴이 작동하는 속도는 제한된다.

최근에 공개된 이중 속도 파워 구동 토크 강화 툴은, 반작용 고정구를 필요로 하지 않고 너트를 박거나 뽑아내기 위해 매우 높은 속도에서 작동한다. 이러한 툴은 그 토크 강화 수단과 함께 하우징을 회전(spin)시키지만, 오퍼레이터는, 툴이 반작용 고정구 없이 작동될 때, 반작용력을 흡수해야 한다. 회전력은 낮은 토크 값을 초과할 수 없다. 그렇지 않으면, 툴이 역영향을 주는 볼팅 응용 특성을 극복하기 위해 토크를 인가하면, 오퍼레이터의 암은 반작용력에 굴복하여 비틀릴 것이다. 많은 경우에, 이러한 툴은, 명백히 낮은 속도에서, 역영향을 주는 볼팅 응용 특성을 극복하기에 충분한 토크값을 얻기 위해 고정 물체에 대해 반작용하여야 한다.

현재의 툴 사용상의 제한은 오퍼레이터로 하여금 2개의 툴을 사용할 것을 강요하는데, 즉, 높은 충격력, 높은 회전 속도 및 낮은 반작용력으로 인해 역영향을 주는 볼팅 응용 특성이 없는 경우의 너트를 박거나 뽑아내기 위한 충격 렌치, 및 정밀하고 측정 가능한 높은 토크로 인해 너트를 조이거나 풀기 위한 반작용 고정구를 가진 토크 렌치이다. 충격 렌치는 부정확성 및 테니스 엘보의 원인인 진동으로 인해 높은 토크에서 더 이상 허용되지 않는다. 토크 렌치는 저속으로 인해 낮은 토크에서 더 이상 허용되지 않는다.

본 발명의 목적은 위와 같은 문제들을 해결하기 위해 고안된 것이다.

본 발명의 제1 측면에 따라, 산업용 패스너의 조이기 및 풀기를 위한 파워 툴에 있어서,

상기 패스너를 회전시키기 위해 회전력을 발생시키는 모터,

복수의 회전력 배가(multiplication) 트랜스미터를 포함하는, 저속/고토크 모드를 위한 회전력 배가 기구,

복수의 회전력 충격 트랜스미터를 포함하는, 고속/저토크 모드를 위한 회전력 충격 기구,

하나 이상의 상기 배가 트랜스미터와 작동 가능하게 연결된 하우징, 및

상기 저속/고토크 모드 동안에 상기 하우징에 발생되는 반작용을 정지 물체에 전달하는 반작용 기구

를 포함하며,

상기 저속/고토크 모드 동안에, 2개 이상의 상기 배가 트랜스미터는 서로에 대해 회전하고,

상기 고속/저토크 모드 동안에, 2개 이상의 상기 배가 트랜스미터는 상기 충격 기구로부터 해머링 운동을 얻기 위해 서로에 대해 고정되어 함께 회전하는,

파워 툴이 제공되었다.
상기 하우징은 제1 하우징부와 제2 하우징부를 포함할 수 있다.
정지 물체는 파워 툴에 대해 상대적으로 정지 상태에 있는 물체로서, 예컨대 작업자의 손, 패스너가 삽입되는 벽, 인접한 패스너 등일 수 있다.

본 발명의 추가적 특징은 본 명세서에 첨부된 청구범위 제2항 내지 제35항에 기재되어 있다.

바람직하게, 본 발명은, 충격 기구가 제1 모드에서만 충격을 주고 저속 높은 토크에서는 충격을 주지 않고 따라서 진동하지 않기 때문에 일반적으로 권고된 진동 노출 작용 값 아래로 떨어지며, 제1 모드에서 충격 기구의 토크 출력을 증가시키는 배가 기구와 충격 기구 사이의 협동으로부터의 높은 질량으로 인해 높은 관성을 제공하고, 역영향을 주는 볼팅 응용 특성을 극복하기 위해 오퍼레이터가 흡수할 수 있는 것보다 높은 토크가 필요한 때에도 반작용 고정구를 사용하지 않고 고속으로 패스너를 박거나 뽑아내며, 접합부에 달라붙은 토크가 높아지거나 부식된 패스너를 풀고 제2 모드에서 반작용 고정구를 사용하여 필요한 높고 더 정밀한 토크로 패스너를 조이는 툴에서의 산업적 관심 및 문제를 해결한다.

본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 예로서만 설명될 수 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예의 측단면도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예의 측단면도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예의 측단면도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예의 측단면도이다.
도 6은 본 발명의 일실시예의 측단면도이다.
도 7은 본 발명의 일실시예의 측단면도이다.

예로서 도 1을 참조하면, 도 1은, 산업용 패스너의 조이기 및 풀기를 위한 장치(1)로서의 본 발명의 일실시예의 사시도이다. 장치(1)는 구동기 조립체(100), 강화 조립체(200), 기어/모드 시프터 조립체(300), 스위블/플립 반작용 조립체(400), 및 안전 조립체(500)를 포함한다.

예로서 도 2를 참조하면, 도 2는, 장치(1A)로서의 본 발명의 일실시예의 단면도이다. 장치(1A)는, 도면부호의 반복에 의해 알 수 있듯이 장치(1)와 유사하다.

구동기 조립체(100)는, 구동 하우징(101), 구동 기구(102), 손잡이(104), 및 스위치(105)를 포함한다. 구동 기구(102)은 패스너를 회전시키기 위한 회전력을 발생시키며, 모터를 포함하는 모터 구동 수단으로서 형성되는 것으로 도시되어 있다. 구동 기구(102)는 또한 토크 렌치와 같은 수동 구동 기구로서 형성될 수도 있다. 구동 기구(102)는 장치(1A)의 작동을 위한 토크를 발생시킨다. 구동 하우징(101)은, 오퍼레이터가 잡으며 모터(102)를 온/오프 스위칭하기 위한 스위치(105)가 구비되는 손잡이(104)를 가진 원통형 몸체로서 도시되어 있다.

강화 조립체(200)는, 복수의 회전력 배가 트랜스미터를 포함하는 실질적으로 저속/고토크 모드를 위한 회전력 배가 기구(210)를 포함한다. 이러한 실시예에서, 강화 기구(200)는 3개의 배가 트랜스미터(211, 212, 213)를 포함한다. 배가 트랜스미터(211, 212, 213)는 기어 케이지, 위성 기어, 링 기어, 태양 기어, 워블 기어, 사이클로이드 기어, 에피사이클릭 기어, 연결기, 스페이서, 시프팅 링 유지 링, 부싱, 베어링, 캡, 트랜스미션 기어, 트랜스미션 샤프트, 위치설정 핀, 구동 휠, 스프링, 또는 그들의 임의의 조합을 포함할 수 있다. 배가 트랜스미터(211, 212, 213)는 또한 다른 공지된 유사한 컴포넌트를 포함할 수 있다.

여러 가지 공지된 충격 기구가 있지만, 그것들은 대부분 앤빌 및 회전 해머로 구성되는 것을 이해하여야 한다. 해머는 모터에 의해 회전되고, 앤빌은 회전 저항을 가진다. 이것은 출력 구동기로 통과되는 해머링 작용을 발생시킨다. 강화 조립체(200)는, 복수의 회전력 충격 트랜스미터를 포함하는 실질적으로 고속/저토크 모드를 위한 회전력 충격 기구(250)를 포함한다. 이러한 실시예에서, 강화 조립체(200)는 2개의 회전력 충격 트랜스미터(251, 252)를 포함한다. 충격 트랜스미터(251, 252)는 해머, 앤빌, 연결기, 스페이서, 시프팅 링 유지 링, 부싱, 베어링, 캡, 트랜스미션 기어, 트랜스미션 샤프트, 위치설정 핀, 구동 휠, 스프링, 또는 그들의 임의의 조합을 포함할 수 있다. 충격 트랜스미터(251, 252)는 또한 다른 공지된 유사한 컴포넌트를 포함할 수 있다.

공지된 토크 강화 툴은 통상적으로 공기, 전기, 유압 또는 피스톤 모터에 의해 구동된다. 자주, 힘 출력 및 회전 속도는, 모터의 일부가 되는 위성 기어 등에 의해 증가 또는 감소된다. 몇 가지 공지된 툴은 툴 모터 회전 속도를 증가시키기 위해 1개 이상의 강화 수단을 일시적으로 제거한다. 다른 공지된 툴은 샤프트 회전 속도를 증가 및/또는 감소시키기 위해 단독 컴포넌트로서 또는 모터에 인접한 기어 강화 및/또는 감속 기구를 사용한다. 본 발명은 또한, 단독 컴포넌트로서, 배가 트랜스미터 및 배가 기구(210)의 일부로서, 또는 충격 트랜스미터 및 충격 기구(250)의 일부로서의 그러한 기어 강화 및/또는 감속 기구를 포함할 수 있다.

강화 조립체(200)는, 하나 이상의 배가 트랜스미터와 작동 가능하게 연결되는 강화 하우징(220)을 포함한다. 장치(1A)는, 도 2 내지 도 7에 완전히 도시되지 않은 반작용 조립체(400)의 반작용 기구(401)를 포함한다. 반작용 기구(401)는 저속/고토크 모드 동안에 하우징(220)에 발생되는 반작용력을 정지 상태의 물체에 전달한다.

일반적으로, 장치(1A)의 작동에, 스위치를 통해 수동으로 수행될 수 있는 충격 기구(250)의 활성화 또는 비활성화가 필요하다. 장치(1A)는, 배가 기구(210), 충격 기구(250), 배가 기구(210)의 일부(예를 들면 복수의 배가 트랜스미터 중 하나), 충격 기구(250)의 일부(예를 들면 복수의 충격 트랜스미터 중 하나), 또는 그들의 임의의 조합 사이에, 장치(1A)를 시프팅하는 강화 조립체(200)의 스위치(230)를 포함한다. 스위치(230)는 시프팅 칼라, 시프팅 링, 볼 베어링, 유지 링, 또는 그들의 임의의 조합을 포함할 수 있다.

작동시에, 토크 출력이 증가될 때 장치(1A)의 RPM은 감소된다. 충격 기구(250)의 활성화 또는 비활성화는, RPM이 소정수 아래로 떨어지거나 소정수를 넘을 때 충격 기구(250)가 비효율적 또는 효율적으로 되도록, 선택적으로 자동화될 수 있다. 산업용 패스너를 위한 충격 모드를 효율적으로 만들기 위해, 패스너를 회전시키는 툴 출력 구동기와 통상적으로 연결되는 충격 하우징, 하나 이상의 해머 및 앤빌로 구성되는 공지된 해머 및 앤빌 디바이스를 취할 것이 권고되었다.

장치(1A)는 회전력을 모터(102)로부터 배가 기구(210) 또는 배가 기구(210)의 일부(예를 들면 복수의 배가 트랜스미터 중 하나), 및 충격 기구(250) 또는 충격 기구(250)의 일부(예를 들면 복수의 충격 트랜스미터 중 하나)의 조합으로 전달하는 것을 보조하는 입력 샤프트(260)를 포함한다. 장치(1A)는 회전력을 출력 구동기를 통해 배가 기구(210) 또는 배가 기구(210)의 일부(예를 들면 복수의 배가 트랜스미터 중 하나), 및 충격 기구(250) 또는 충격 기구(250)의 일부(예를 들면 복수의 충격 트랜스미터 중 하나)의 조합으로부터 산업용 패스너로 전달하는 것을 보조하는 출력 샤프트(270)를 포함한다.

일반적으로, 본 발명의 장치는 충격 기구 및 배가 기구를 사용한다. 고속/저토크 제1 모드에서, 충격 기구는 회전력을 해머에 제공하는 작용을 한다. 저속/고토크 제2 모드에서, 충격 기구는 회전력을 툴의 일부분으로부터 다른 부분으로 통과시키는 연장부로서 작용한다. 충격 기구는 툴 모터에 가까이, 툴 출력 구동기에 가까이, 또는 그들 사이의 임의의 위치에 위치될 수 있다.

제1 모드에서, 충격 기구는 항상 회전력을 수용하여 회전하며, 하우징은 회전력을 수용할 수도 있고 수용할 수 없을 수도 있으며, 토크 출력은 비교적 낮기 때문에, 하우징이 반작용을 필요로 하지 않는다. 본 발명의 대부분의 실시예에서, 충격 기구는 고속에서만 작동될 수 있다. 따라서, 저속에서 토크 강화 기구가 작동될 수 있을 때, 충격이 없기 때문에 높은 토크에서는 진동이 존재하지 않는다. 일반적으로, 도 2에 도시된 바와 같이, 2개 이상의 배가 트랜스미터는 일체이어서 충격 기구로부터의 해머링 운동을 얻는다.

다음의 논의는 도 2 내지 도 7과 관련된다. 예를 들면 강화기, 배가기와 배가, 및 충격을 주기와 충격과 같은 유사한 용어는 상호 교환 가능하다는 것에 유의하여야 한다.

더 구체적으로, 충격 모드의 일실시예에서, 충격이 있는 동안에, 툴 하우징 및 기어 스테이지는 정지 상태로 있다. 충격 기구가 모터로부터 멀리 있을 때, 모터로부터의 샤프트는 배가기의 중심을 통해 충격 기구로 가며 충격 기구로부터 출력 구동기로 간다. 충격 기구가 모터의 바로 뒤에 있고 배가기의 전방에 있을 때, 모터는 충격 기구를 구동시키며, 샤프트는 충격 기구로부터 배가기의 중심을 통해 출력 구동기로 간다.

충격 모드의 다른 실시예에서, 기어 스테이지를 록킹함으로써 충격이 있는 동안에, 툴 하우징과 기어 스테이지는 일체로 회전한다. 이것은 태양 기어와 링 기어을 연결하거나 태양 기어를 기어 케이지와 연결하거나 기어 케이지를 위성 스테이지의 링 기어와 연결함으로써 달성될 수 있다. 각각의 경우에, 모든 기어 케이지와 하우징은 모터로부터 충격 기구로의 1개의 회전 연장부 또는 충격 기구로부터 툴의 출력 구동기로의 1개의 회전 연장부처럼 작용한다.

충격 모드의 또 다른 실시예에서, 툴 하우징은 정지 상태로 있고, 기어 케이지들을 서로 록킹함으로써 충격이 있는 동안에, 기어 케이지는 일체로 회전된다. 충격 기구가 모터로부터 멀리 있을 때, 기어 케이지는 하우징 내에서 모터로부터 충격 기구로의 연장부처럼 작용한다. 충격 기구가 모터의 바로 뒤에 있고 배가기의 전방에 있을 때, 기어 케이지는 하우징 내에서 충격 기구로부터 툴의 출력 구동기로의 연장부처럼 작용한다.

일반적으로, 도 3에 도시된 바와 같이 저속/고토크 제2 모드에 있는 동안에, 2개 이상의 배가 트랜스미터는 서로에 대해 회전한다. 배가 모드에서, 툴 하우징은 항상 태양 기어 및 배가기의 출력 샤프트에 대해 반대 방향으로 회전되며, 그것은 툴 하우징이 반작용하는 이유이다. 토크가 배가기에 의해 강화될 때, 회전 속도는 충격 기구가 비효율적이도록 느리다. 충격 기구가 배가기 뒤에 위치되고 툴의 출력 구동기에 가까우면, 충격 기구는 마지막 태양 기어와 함께 회전되면 충격을 주지 않을 것이다. 충격 기구가 배가기 앞에 위치되고 모터에 가까우면, 충격 기구는 고속으로 회전되며 록킹될 필요가 있다.

충격 기구가 모터로부터 멀리 위치해 있는 일실시예에서, 충격 기구는 배가기가 회전하는 동안에 정지 상태로 있고, 모터로부터의 출력 샤프트는 토크의 배가를 위해 배가기로 가며, 마지막 태양 기어는 충격 기구를 통해 출력 구동기로 연장되어 있다. 충격 기구가 모터의 바로 뒤에 있고 배가기의 전방에 있을 때, 모터로부터의 출력 샤프트는 충격 기구를 통해 토크의 배가를 위해 배가기로 가며, 마지막 태양 기어는 출력 구동기로 연장되어 있다.

다른 실시예에서, 충격 기구는 힘 인가 배가기의 마지막 태양 기어의 속도로 회전한다. 충격 기구가 모터로부터 멀리 위치해 있을 때, 모터로부터의 출력 샤프트는 토크의 배가를 위해 배가기로 가며, 마지막 태양 기어는 충격 기구를 회전시켜, 툴의 출력 샤프트를 회전시킨다. 충격 기구가 모터의 바로 뒤에 있고 배가기의 전방에 있을 때, 충격 기구를 회전시키면 충격이 발생되는데, 이것은 회피되어야 한다. 다른 한편, 충격 기구에 의해 해머를 록킹함으로써 또는 앤빌에 의해 해머를 록킹함으로써, 충격 기구가 록킹될 수 있다. 충격 기구는 모터 출력 구동기와 배가기의 제1 태양 기어 사이의 연장부로서 작용한다.

배가기의 마지막 태양 기어의 속도는 충격 기구를 작동시키기에 충분히 높을 수 있다. 툴의 출력 샤프트에 대한 충격은, 해머를 충격 하우징에 의해 록킹하거나, 해머를 앤빌에 의해 록킹하거나, 충격 하우징을 툴 하우징에 의해 록킹하거나, 해머를 툴 하우징에 의해 록킹함으로써, 피할 수 있다.

예를 들면 도 6의 상부 반부에 도시된 바와 같이, 제1 모드의 특정 실시예에서, 배가 기구는 모터에 가까우며 충격 기구 앞에 있다. 모터는 배가 기구를 바이패스하고, 그 출력 힘을 핀에 의해 배가 기구의 적어도 일부를 통해 출력 구동기를 향해 연장시킨다. 예를 들면 도 7의 상부 반부에 도시된 바와 같이, 제1 모드의 특정 실시예에서, 충격 기구는 모터에 가까우며 배가 기구 앞에 있다. 충격 기구는, 그 출력 힘을 핀에 의해 배가 기구의 적어도 일부를 통해 출력 구동기를 향해 연장시킨다.

본 출원의 완전한 툴의 일실시예는, 관통하여 구멍을 가지는 공기 모터 뒤에 충격 기구를 가지는 모터 하우징을 포함할 수 있다. 툴의 후방 플레이트를 통해 돌출해 나오고 안전 플레이트에 연결되는 핀은, 출원일이 2008년 5월 14일이고 발명의 명칭이 "안전 토크 강화 툴"인 미국출원 번호 12/120,346에 기술되었고 청구되었다. 핀은 예를 들면, 모터에 연결되고 모터의 축을 따라 이동될 수 있는 스플라인이다. 핀의 전방은 충격 기구의 해머를 회전시킨다. 충격 기구의 출력 구동기는 스플라인되지만, 스플라인된 부분과 출력 구동기가 충격 기구로부터 나오는 곳 사이에서 둥근 직경부를 가진다.

위성 하우징은, 링 기어라고 지칭되는 내부 스플라인을 가진다. 외부 스플라인을 가지는 둥근 플레이트는, 제1 기어 스테이지의 바로 전방에 있는 위성 하우징의 단부에 연결되며, 충격 기구의 출력 구동기는 둥근 플레이트 내의 암형 스플라인에 결합되고 또한 제1 태양 기어로서 작용한다. 둥근 플레이트는 스플라인의 상부에 홈을 가진다. 2개의 얇은 플레이트는, 안전 플레이트가 반작용 암과 결합되도록 밀릴 때 축방향으로 거꾸로 이동하는 2개의 핀과 연결하기 위해, 일단에 구멍을 가지며, 모터 하우징 손잡이 내의 2개의 슬롯을 관통하는 직각 부분을 가진다. 그러한 반작용 암은, 출원일이 2007년 5월 7일이며 발명의 명칭이 "파워 구동 토크 강화기"인 미국출원 번호 11/745,014, 특허 허여일이 2010년 9월 21일이며 발명의 명칭이 "파워 구동 토크 강화기를 위한 반작용 암"인 미국특허 번호 7,798,038, 및 출원일이 2008년 12월 1일이며 발명의 명칭이 "토크 파워 툴"인 미국출원 번호 12/325,815에 기술되고 청구되어 있다. 구멍은, 둥근 플레이트를 플레이트와 연결하기 위해 볼 베어링을 가진다. 이것은, 고속에서, 위성 하우징이 모터 하우징 손잡이에 대해 자유롭게 회전하는 것을 뜻한다. 박기 위해, 안전 플레이트가 안쪽으로 밀리고 속도 레버가 아래로 밀릴 때, 충격 기구는 충격을 준다.

속도 레버가 릴리스되며, 반작용 암은 정위치에 위치되고, 안전 플레이트는 밀릴 때, 다음의 작용이 동시에 발생하는데, 즉, 결합 플레이트는 출력 구동기의 스플라인된 부분으로부터 출력 구동기의 둥근 직경부로 이동되며, 결합 플레이트는 위성 하우징으로부터 분리되어 모터 하우징 손잡이로 이동되고, 반작용 암을 결합되며, 핀은, 충격 기구를 작용하지 않게 하지만 위성 기어를 회전시키기 위해 충격 기구를 일체로서 회전될 수 있게 하기 위해, 전방으로 이동되어 앤빌과 연결된다. 위성 하우징은 모터 하우징 손잡이에 대해 자유롭게 회전된다.

도 1을 다시 참조하면, 장치(1)의 컴포넌트는, 본 출원인이 소유한 허여된 다음의 특허 및 특허출원인, 출원일이 2007년 5월 7일이며 발명의 명칭이 "파워 구동 토크 강화기"인 미국출원 번호 11/745,014, 특허 허여일이 2010년 9월 21일이며 발명의 명칭이 "파워 구동 토크 강화기를 위한 반작용 암"인 미국특허 번호 7,798,038, 출원일이 2008년 5월 14일이고 발명의 명칭이 "안전 토크 강화 툴"인 미국출원 번호 12/120,346, 출원일이 2008년 12월 1일이며 발명의 명칭이 "토크 파워 툴"인 미국출원 번호 12/325,815, 및 출원일이 2009년 4월 22일이고 발명의 명칭이 "토크 파워 툴을 위한 반작용 어댑터 및 그것의 사용 방법"인 미국출원 번호 12/428,200에 기술된 기술을 참조하여 더 설명될 수 있으며, 상기 문헌의 내용은 원용에 의해 본 명세서에 포함된다.

상술한 부재들 각각 또는 2개 이상은 함께, 상술한 형태와 다른 형태의 구성에도 유용하게 응용될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 상기 설명, 다음의 청구범위, 또는 첨부된 도면에 설명되었고, 필요에 따라 특정 형태로 표현되었거나, 설명된 기능을 수행하기 위한 수단, 설명된 결과를 얻기 위한 방법 또는 프로세스의 면에서 표현된 특징들은, 개별적으로 또는 그러한 특징들의 임의의 조합으로서 본 발명을 다양한 형태로 실현하기 위해 사용될 수 있다.

본 발명은 유체 작동 툴에 실시되는 것으로 도시 및 설명되었지만 도시된 상세사항에 제한되지 않는 것으로 의도하였는데, 그것은 본 발명의 정신을 어떠한 방법으로든 이탈함이 없이 여러 가지 수정 및 구조적 변경이 이루어질 수 있기 때문이다.

추가적 분석 없이도, 상술한 사항은 본 발명의 요지를 완전히 나타내어, 당업자는, 현재의 지식을 적용함으로써, 종래 기술의 관점으로부터, 본 발명의 일반적 또는 특정한 면모의 필수적 특성을 적절히 구성하는 특징을 빠뜨리지 않고, 본 발명을 여러 가지 응용에 용이하게 채택할 수 있다. 본 명세서 및 청구범위에 사용될 때, 용어 "포함한다(comprising)", "포함한다(including)", "가진다" 및 그들의 변경은 특정한 특징, 단계 또는 정수가 포함되는 것을 뜻한다. 용어는 다른 특징, 단계 또는 컴포넌트의 존재를 배제하는 것으로 해석되어서는 않 된다.

Claims (35)

1. 산업용 패스너의 조이기 및 풀기를 위한 파워 툴에 있어서,
   상기 패스너를 회전시키기 위해 회전력을 발생시키는 모터,
   복수의 회전력 배가(multiplication) 트랜스미터를 포함하는, 저속/고토크 모드를 위한 회전력 배가 기구,
   복수의 회전력 충격 트랜스미터를 포함하는, 고속/저토크 모드를 위한 회전력 충격 기구,
   하나 이상의 상기 배가 트랜스미터와 작동 가능하게 연결된 하우징, 및
   상기 저속/고토크 모드 동안에 상기 하우징에 발생되는 반작용을 정지 물체에 전달하는 반작용 기구
   를 포함하며,
   상기 저속/고토크 모드 동안에, 2개 이상의 상기 배가 트랜스미터는 서로에 대해 회전하고,
   상기 고속/저토크 모드 동안에, 2개 이상의 상기 배가 트랜스미터는 상기 충격 기구로부터 해머링 운동을 얻기 위해 서로에 대해 고정되어 함께 회전하는, 파워 툴.
2. 제1항에 있어서,
   상기 배가 기구 또는 배가 기구의 일부, 및 상기 충격 기구 또는 충격 기구의 일부의 조합 사이에서 상기 툴을 시프팅하는 스위치를 더 포함하는, 파워 툴.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   회전력을 상기 배가 기구 또는 배가 기구의 일부, 및 상기 충격 기구 또는 충격 기구의 일부의 조합으로 전달하는 것을 보조하는 입력 샤프트, 및
   회전력을 상기 배가 기구 또는 배가 기구의 일부, 및 상기 충격 기구 또는 충격 기구의 일부의 조합으로부터 출력 구동기를 통해 상기 산업용 패스너로 전달하는 것을 보조하는 출력 샤프트를 더 포함하는, 파워 툴.
4. 제3항에 있어서,
   상기 배가 트랜스미터는, 기어 케이지, 위성 기어, 링 기어, 태양 기어, 워블 기어, 사이클로이드 기어, 에피사이클릭 기어, 또는 그들의 임의의 조합을 포함하는, 파워 툴.
5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 충격 트랜스미터는 해머 및 앤빌을 포함하는, 파워 툴.
6. 제3항에 있어서,
   상기 저속/고토크 모드 동안에,
   2개 이상의 상기 충격 트랜스미터는 정지 상태에 있거나,
   2개 이상의 상기 충격 트랜스미터 및 1개 이상의 배가 트랜스미터는 함께 회전되는, 파워 툴.
7. 제4항에 있어서,
   상기 고속/저토크 모드 동안에, 2개 이상의 상기 충격 트랜스미터가 진동(rattle)하고, 또한
   상기 하우징 및 2개 이상의 상기 배가 트랜스미터는 정지 상태에 있거나, 상기 하우징 및 2개 이상의 상기 배가 트랜스미터는 함께 회전되거나, 또는 상기 하우징은 정지 상태에 있고, 2개 이상의 상기 배가 트랜스미터는 함께 회전되는, 파워 툴.
8. 제6항에 있어서,
   상기 출력 샤프트가 상기 충격 기구를 바이패스하고, 1개 이상의 상기 배가 트랜스미터는 상기 출력 구동기로 연장됨으로 인해, 상기 배가 기구에 인접하는 상기 충격 기구에 상기 모터가 인접할 때, 2개 이상의 상기 충격 트랜스미터가 정지 상태에 있는, 파워 툴.
9. 제6항에 있어서,
   상기 출력 샤프트가 상기 배가 기구와 접촉되며, 1개 이상의 상기 배가 트랜스미터는 2개 이상의 상기 충격 트랜스미터를 바이패스하고 상기 출력 구동기로 연장됨으로 인해, 상기 충격 기구에 인접하는 상기 배가 기구에 상기 모터가 인접할 때, 2개 이상의 상기 충격 트랜스미터는 정지 상태에 있는, 파워 툴.
10. 제6항에 있어서,
    상기 출력 샤프트가 상기 배가 기구와 접촉되며, 1개 이상의 상기 배가 트랜스미터가 2개 이상의 상기 충격 트랜스미터를 회전시키고 상기 출력 구동기로 연장됨으로 인해, 상기 충격 기구에 인접하는 상기 배가 기구에 상기 모터가 인접할 때, 2개 이상의 상기 충격 트랜스미터 및 1개 이상의 상기 배가 트랜스미터는 함께 회전하는, 파워 툴.
11. 제6항에 있어서,
    1개 이상의 충격 트랜스미터를 상기 충격 기구의 하우징에 의해 록킹하거나, 또는 1개 이상의 충격 트랜스미터를 적어도 다른 상기 충격 트랜스미터에 의해 록킹함으로써, 상기 충격 기구는 상기 입력 샤프트와 1개 이상의 상기 배가 트랜스미터 사이에서 바이패스로서 작용함으로 인해, 상기 배가 기구에 인접하는 상기 충격 기구에 상기 모터가 인접할 때, 2개 이상의 상기 충격 트랜스미터 및 1개 이상의 상기 배가 트랜스미터는 함께 회전하는, 파워 툴.
12. 제10항에 있어서,
    1개 이상의 충격 트랜스미터를 상기 충격 기구의 하우징에 의해 록킹하거나, 1개 이상의 충격 트랜스미터를 적어도 다른 상기 충격 트랜스미터에 의해 록킹하거나, 또는 1개 이상의 충격 트랜스미터를 상기 배가 기구의 하우징에 의해 록킹함으로써, 1개 이상의 상기 배가 트랜스미터의 회전 속도에 의한 상기 충격 기구의 작동을 피할 수 있는, 파워 툴.
13. 제7항에 있어서,
    상기 출력 샤프트가 상기 배가 기구를 바이패스함으로 인해, 상기 배가 기구에 인접하는 상기 충격 기구에 상기 모터가 인접할 때, 상기 하우징과 2개 이상의 상기 배가 트랜스미터가 정지 상태에 있는, 파워 툴.
14. 제7항에 있어서,
    상기 모터는 상기 입력 샤프트에 의해 상기 충격 기구를 구동시키며, 상기 출력 샤프트는 상기 배가 기구를 바이패스하기 때문에, 상기 충격 기구에 인접하는 상기 배가 기구에 상기 모터가 인접할 때, 상기 하우징과 2개 이상의 상기 배가 트랜스미터는 정지 상태에 있는, 파워 툴.
15. 제7항에 있어서,
    상기 배가 기구가, 상기 태양 기어를 상기 링 기어와 연결하거나, 상기 태양 기어를 상기 기어 케이지와 연결하거나, 또는 상기 기어 케이지를 상기 링 기어와 연결함으로써, 상기 충격 기구로부터 상기 출력 구동기로의 바이패스로서 작용함으로 인해, 상기 배가 기구에 인접하는 상기 충격 기구에 상기 모터가 인접할 때, 상기 하우징과 2개 이상의 상기 배가 트랜스미터는 함께 회전하는, 파워 툴.
16. 제7항에 있어서,
    상기 배가 기구가, 상기 태양 기어를 상기 링 기어와 연결하거나, 상기 태양 기어를 상기 기어 케이지와 연결하거나, 또는 상기 기어 케이지를 상기 링 기어와 연결함으로써, 상기 모터로부터 상기 충격 기구로의 바이패스로서 작용함으로 인해, 상기 충격 기구에 인접하는 상기 배가 기구에 상기 모터가 인접할 때, 상기 하우징과 2개 이상의 상기 배가 트랜스미터는 함께 회전하는, 파워 툴.
17. 제7항에 있어서,
    상기 배가 기구가, 상기 태양 기어를 상기 링 기어와 연결하거나, 상기 태양 기어를 상기 기어 케이지와 연결하거나, 또는 상기 기어 케이지를 상기 링 기어와 연결함으로써, 상기 하우징 내에서 상기 충격 기구로부터 상기 출력 구동기로의 바이패스로서 작용함으로 인해, 상기 배가 기구에 인접하는 상기 충격 기구에 상기 모터가 인접할 때, 상기 하우징은 정지 상태에 있고, 2개 이상의 상기 배가 트랜스미터는 함께 회전하는, 파워 툴.
18. 제7항에 있어서,
    상기 배가 기구가, 상기 태양 기어를 상기 링 기어와 연결하거나, 상기 태양 기어를 상기 기어 케이지와 연결하거나, 또는 상기 기어 케이지를 상기 링 기어와 연결함으로써, 상기 하우징 내에서 상기 모터로부터 상기 충격 기구로의 바이패스로서 작용함으로 인해, 상기 충격 기구에 인접하는 상기 배가 기구에 상기 모터가 인접할 때, 상기 하우징은 정지 상태에 있고, 2개 이상의 상기 배가 트랜스미터는 함께 회전하는, 파워 툴.
19. 제15항에 있어서,
    2개 이상의 상기 배가 기구는 상기 충격 기구로부터의 해머링 운동을 보조하기 위해 서로에 대해 고정되어 함께 회전하는, 파워 툴.
20. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 배가 기구는 기어 감속 기구를 상기 모터에 인접한 위치에 또는 상기 모터로부터 멀리 떨어진 위치에 포함하거나 상기 기어 감속 기구를 제외하는, 파워 툴.
21. 제2항에 있어서,
    상기 스위치는 수동 또는 자동인, 파워 툴.
22. 제2항에 있어서,
    상기 스위치는, 오퍼레이터의 한 손이 시프팅 칼라를 당기는 동안에, 오퍼레이터의 다른 손을 필요로 하는, 파워 툴.
23. 제2항에 있어서,
    상기 스위치는 출력 구동기의 토크 요구사항에 의해 자동화되어, 저속/고토크 모드가 요구될 때, 상기 충격 기구는 상기 배가 기구로부터 도출되는 토크를 상기 출력 구동기로 단순히 바이패스시키며, 고속/저토크 모드가 요구될 때, 상기 충격 기구는 상기 배가 기구로부터 분리되어 작동되는, 파워 툴.
24. 제3항에 있어서,
    상기 하우징은 적어도 제1 하우징부와 제2 하우징부를 가지고 있고,
    상기 제1 하우징부는 상기 충격 기구를 부분적으로 또는 완전히 포함하며,
    상기 제2 하우징부는 상기 배가 기구를 부분적으로 또는 완전히 포함하고,
    고속/저토크 모드 동안에, 상기 모터는 상기 출력 구동기를 고속에서 지속적으로 회전시키거나 저속에서 간헐적으로 회전시키며, 적어도 상기 제1 하우징부 및 상기 제2 하우징부는 서로에 대한 회전을 가능하게 하기 위해 연결되고,
    저속/고토크 모드 동안에, 상기 모터는 상기 출력 구동기를 정밀한 고토크에서 지속적으로 회전시키며, 적어도 상기 제1 하우징부 및 상기 제2 하우징부는 일체로 회전될 수 있도록 연결되는, 파워 툴.
25. 제2항에 있어서,
    상기 하우징은 적어도 제1 하우징부와 제2 하우징부를 가지고 있고,
    상기 제1 하우징부는 상기 충격 기구를 부분적으로 또는 완전히 포함하며,
    상기 제2 하우징부는 상기 배가 기구를 부분적으로 또는 완전히 포함하고,
    고속/저토크 모드 동안에, 적어도 상기 제1 하우징부 및 상기 제2 하우징부는 서로에 대한 회전을 가능하게 하기 위해 연결되고,
    저속/고토크 모드 동안에, 적어도 상기 제1 하우징부 및 상기 제2 하우징부는 일체로 회전될 수 있도록 연결되는, 파워 툴.
26. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    3개의 배가 트랜스미터를 포함하는, 파워 툴.
27. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    3개의 충격 트랜스미터를 포함하는, 파워 툴.
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