KR970006334B1

KR970006334B1 - 가변 토크 세팅 기계

Info

Publication number: KR970006334B1
Application number: KR1019880016820A
Authority: KR
Inventors: 핀크 만프레드; 슈라이버 볼프강; 루드비히 만프레드; 할트 에발트; 클로스 구엔테르
Original assignee: 체운트 에. 파인 게엠베하 운트 콤파니; 한스 울프강 파인
Priority date: 1987-12-18
Filing date: 1988-12-17
Publication date: 1997-04-25
Also published as: ES2040315T3; JPH06105099B2; EP0320723A3; EP0320723B1; KR890010458A; US4923047A; EP0320723A2; DE3742952C2; DE3742952A1; JPH01283457A; DE3879900D1

Abstract

내용없음.

Description

가변 토크 세팅 기계

제1도는 본 발명에 따른 토크 스크류 드라이버의 첫번째 실시예의 세로 단면도.

제2도는 제1도에서 선 2-2를 따르는 단면도.

제3도는 제1도에서 선 3-3을 따르는 단면도.

제4도는 제1도에서 선 4-4를 따르는 단면도.

제5도는 제1도와 유사한 두번째 실시예의 부분 세로 단면도.

제6도는 제5도에서 선 6-6을 따르는 단면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : (전기)모터 11 : 푸쉬-버튼 스위치

12 : 유성 연동기어장치 14 : 구동축

16 : 스크류 드라이버 헤드 20 : 기어 하우징

22 : 모터축 24 : 모터 피니언

26 : 유성휠 28 : 베어링 핀

30 : 유성 캐리어 32 : 회전축선

36 : 내부기어 38, 56 : 내부기어실린더

40 : 기어 플레이트 46 : 구동 피니언

58 : 내부기어 플레이트 62 : 부시

64 : 센터링 핀 66 : 스위칭핀(캠)

68 : 레그 70 : 스위칭 포크

72 : 회전 조인트 레버 80, 118 : 연장부

88 : 월 표면 90 : 모터 디에너자이저

92 : 필러 94 : 캐리어브래키트

100 : 스크류 104 : 비틀림로드

108 : 프리스트레스 레버 114 : 프리스트레스 링크

116 : 링크링 122 : 어셈블리 링크

126 : 조정 슬리이브 136 : 디텐트 노우즈

140 : 스위칭링 142 : 디텐트 부재

146 : 조정스크류 160 : 레버아암

164 : 회전경로 174 : 조절장치

본 발명은 포어터블 전기기구와 같이 모터 및 작동 스핀들(spindle)을 구동하는 유성 연동 기어장치를 구성하고 있고 세팅 가능한계 토크(torque)가 초과되었을때 스프링력의 작용에 대응하여 모터 디에너자이저(deenegizer)를 작동시키도록 회전 가능하게 장착된 내부기어를 포함하고 있는 가변 토크 세팅 모터 구동기계에 관한 것이다.

그러한 모터 구동기계들을 독일연방공화국 특허 출원 제2,829,291호로부터 공지되어 있다.

상기 특허공보에 상술되어 있는 기계는 내부기어가 이 내부기어의 엔드 페이스(end face)의 방향으로 스프링하중을 받는 볼에 대응하여 설치되어 있는 캠 엘리먼트와 함께 엔드 페이스상에 제공되어져 있다.

일단 내부기어에 작용하는 역 토크가 어떤 한계값을 초과하게 되면 볼(ball)이 캠 엘리먼트(camelement)에 의해 축방향으로 이동되고 모터 디에너자이저가 이 축방향의 움직임을 통하여 작동되어지며 그 결과 모터가 에너지를 잃게 되고 따라서 작동 스핀들의 구동이 정지되어진다.

상술된 구조체는 한계 토크의 정확한 세팅이 그 구조체안에 사용되어진 헬리컬 스프링(helical spring)에 의해서는 불가능하다는 단점을 가지고 있다.

또한 헬리컬 스프링은 공간을 절약할 수 없고 소형의 기계디자인을 얻을 수 없게 하는 단점이 있다.

따라서 본 발명의 목적은 일반적인 가변토크 세팅기계를 개선하여 가능한한 정확하게 토크세팅(torque setting)을 할 수 있고 가능한한 소형으로 설계 가능한 가변 토크 세팅 모터 구동기꼐를 제공하는 것이다.

이러한 본 발명의 목적은 스프링력을 발생하기 위해 제공되어져 있는 유성 연동 기어장치와 나란히 축방향으로 뻗어 있고, 그 한끝은 내부기어상의 캠(cam)과 맞물려 있는 회전 조인트 엘리먼트(swivel elemet)를 지지하고 그 반대폭 끝은 서포트에 고정되어 있는 비틀림 스프링 엘리먼트(torsion spring element)와 비틀림 스프링 엘리먼트의 힘의 작용에 대응하여 초기 위치에서 선회할 수 있도록 되어 있는 회전 조인트 엘리먼트 및 이에 따라 작동 가능하게 된 모터 디에너자이저에 의한, 서두에 설명한 것과 같은, 가변 토크 세팅 모터 구동기계로서 성취되어진다.

본 발명에 따른 문제점 해결의 커다란 잇점은 무엇보다도 비틀림 스프링 엘리먼트가 헬리컬 스프링 대신 사용되어지고 이 비틀림 스프링 엘리먼트는 유성 연동 기어장치의 바깥측면을 따라서 길이방향으로 뻗어 있으며 이로써 상당한 추가의 공간을 필요로 함이 없이 가능한한 정확하게 토크 분리 세팅을 하는데 적합한 길이를 충족시킬 수 있다는 사실이다.

공통의 중간축이 있는 기어장치에 관하여 비틀림 엘리먼트를 사용하는 것은 독일연방공화국 특허출원 제3,610,820호로부터 공지의 사실이나 이 기계에 있어서 비틀림 엘리먼트는 작동스핀들과 평행한 기어장치의 앞에 배치되어 있고 따라서 상당한 추가의 공간을 필요로 하고 이것은 소형의 설계를 불가능하게 한다.

비틀림 스프링 엘리먼트가 사용되어질 경우, 원칙적으로 초기위치에서 비틀림 스프링 엘리먼트에 미리 응력을 가하지 않는 것이 가능하고, 따라서 증가되는 역 토크 또는 회전 조인트 엘리먼트(swivel element)의 증가되는 회전의 결과를 나타나게 한다.

그러나 가능한한 한정된 모터의 에너지 감소를 얻기 위하여 편의적으로 비틀림 스프링 엘리먼트가 회전 조인트 엘리먼트의 초기 위치안으로 회전 조인트 엘리먼트를 이동시키는 방향으로 미리 응력이 가해지도록 개선되어 있다.

특히 또한 회전 조인트 엘리먼트가 비틀림 엘리먼트와 캠의 맞물림 사이에서 레버가 필요하기 때문에 많은 공간을 필요로 하기 때문에 회전 조인트 엘리먼트가 유성 연동 기어장치의 한쪽에 배치되어지는 것이 편리하다.

이 위치는 입력측 및 출력측 양쪽 모두다 될 수 있다.

바람직한 실시예에서는 회전 조인트 엘리먼트가 유성 연동 기어장치의 입력측에 배치되어 있다.

추가적인 공간의 절약을 위해서 회전 조인트 엘리먼트가 유성 연동 기어장치의 엔드 페이스 전체에 맞물려지고 그래서 회전 조인트 엘리먼트가 유성 연동 기어장치의 원주 면적 이상의 추가적인 공간을 필요로 하지 않도록 편리하게 개선되어져 있다.

특히 회전 조인트 엘리먼트가 입력측에 배치되어 있을때는 회전 조인트 엘리먼트가 모터와 유성 연동 기어장치 사이의 공간에 맞물려 있어 이에 따라 어떤 경우에서든 제공되어지는 이 공간의 최적의 사용을 이루는 것이 편리해진다.

마찬가지로 공간 영역내에, 바람직하게는 공간 그 자체안에, 배치되어진 모터 디에너자이저에 의해 공간의 좀더 많은 절약이 가능하다.

회전 조인트 엘리먼트의 배치에 있어서 추가적으로 캠을 또한 유성 연동 기어장치의 엔드 페이스 상에 배치시키는 것이 편리하고 이러한 목적을 위해 선택되어진 모터를 접하는 엔드 페이스가 바람직하다.

서두에 설명되어진 공지의 토크 분리의 경우에서, 모터 디에너자이저가 축방향으로 이동 가능한 엘리먼트에 의해 작용되어지도록 배치되어져 있다.

이것은 특히 토크의 갑작스런 증가 상태에서 축방향으로 이동 가능한 부품이 매우 강하게 가속되어지고 따라서 모터 디에너자이저가 매우 빠르게 작동되어지고 이 부품이 역토크가 서서히 증가되는 경우보다 좀더 큰 제동거리를 필요로 하기 때문에 이것은 가속되어진 부품이 모터 디에너자이저를 때림에 따라 모터 디에너자이저가 손상을 입는 결과를 초래하는 결점이 있다.

이런 이유 때문에, 회전 조인트 엘리먼트가 초기 위치에서 모터 디에너자이저에 작용하고 모터 디에너자이저가 회전 조인트 엘리먼트가 작용되어지지 않는 위치에서 모터를 스위치 오프(off)시키도록 편리하게 개선되어져 있다.

이 경우에서 모터 디에너자이저는 가속중에 회전 조인트 엘리먼트가 모터 디에너자이저로부터 떨어져 이동하고 모터 디에너자이저가 작동됨이 없이 모터의 스위치 오프가 행해지기 때문에 가속화된 회전 조인트 엘리먼트에 의해 손상되어질 수 없다.

모터 디에너자이저의 정확한 조정을 가능하게 하고 따라서 스위치 오프점의 정확한 미리 선택함 및 미리 세팅을 가능하게 하기 위하여, 모터 디에너자이저가 회전 조인트 엘리먼트의 초기 위치를 향하는 방향으로 전진 가능하도록 편리하게 개선되어져 있다.

회전 조인트 엘리먼트의 한 실시예에서, 회전 조인트 엘리먼트는 캠을 받아들이는 스위칭 포크(switching fork)를 구성하고 있다.

본 발명에 따른 기계의 바람직한 실시예에서는 내부기어가 한계의 선회각도를 통하여 회전 가능하게 되어 있다.

이러한 실시예는 예를 들어 나사조임 작동중에 소위 견고한 나사조임 상태하에서 즉 역 토크의 갑작스런 증기가 생길 때 정상 상태중 본 발명의 기계에 의해 가해질 수 있는 토크를 초과하는 토크로 스크류의 조임을 가능하게 할 수 있다는 잇점을 가지고 있다.

이것은 내부기어의 회전이 한계 선회 각도에 의해 정지되어지고 전 구동 시스템에 존재하고 있는 각 운동의 타성이 최종적으로 스크류홈을 구동시키는데 사용되어질 수 있다는 사실에 기인한다.

한편으로 이 기계는 유연한 나사조임 상태하에서 즉, 역토크가 천천히 증가할때 최대 토크에 도달되면 이 기계는 스위치 오프되는 방법으로 작동한다.

본 발명의 변형 실시예에서, 내부기어는 한도내에서 최대의 회전이 가능하고 회전 조인트 엘리먼트에는 캠의 회전경로 안으로 돌출되어 있는 스톱아암(stop arm)이 있다.

따라서 이 실시예에서는 캠이 스톱아암 너머로 이동 가능하고 전 구동 시스템에 포함되어져 있는 잔류의 각 운동량이 따라서 내부기어의 회전중에 차츰 소멸되어간다.

이러한 실시예에서 스톱아암은 내부기어의 회전축선을 통하여 뻗어있는 일단의 평면들에 관하여 예각으로 경사진 접촉표면을 구성하도록 바람직하게 설계되어져 있다.

이러한 형의 접촉 표면은 오직 매우 큰 토크에서 스톱아암을 이동하게 하지만 그 다음에 캠의 회전경로에서 신속하게 이동시키고 이에 따라 모터 디에너자이저의 매우 신속한 반응을 가능하게 한다.

이제까지 설명되어진 본 발명에 따른 가변 토크 세팅기계의 실시예들에서, 비틀림 엘리먼트의 서포트(support)가 어떻게 배치되어지는지에 대해서는 언급되어 있지 않다.

회전 조인트 엘리먼트의 배열에 일차하여 공간 절약이라는 관점으로부터 서포트가 회전 조인트 엘리먼트에 대향되는 유성 연동 기어장치의 측면에 배열되어 지도록 편리하게 확정되어 있다.

따라서 회전 조인트 엘리먼트가 입력축에 구성되어져 있다면 서포트는 그 다음에 바람직하게 출력측에 배치되어진다.

가변 토크 세팅의 목적을 위해 비틀림 엘리먼트에 가변의 전응력(prestress)을 가능하게 하기 위하여 유성 연동 기어장치의 출력측에 배치되어 있는 조정장치가 서포트를 위하여 제공되어지고, 비틀림 엘리먼트에 전응력을 가해짐이 서포트를 통하여 조정장치에 의해 발생되어지는 것이 잇점이다.

본 발명에 따른 또다른 개선점을 차례로 회전되어 고정시키는 식으로 서포트로서 비틀림 엘리먼트를 수용하고 비틀림 로드와 동축으로 회전 가능하게 장착되어 있는 레버(lever)를 포함하는 조정장치를 제공한다는 것이다.

레버의 자유단에서 레버는 세팅부재의 링크(link)에 고정설치되어 있고 그래서 레버의 자유단에 대해 세팅부재의 모우멘트에 의해 레버는 다른 위치들로 회전되어질 수 있고 따라서 비틀림 엘리먼트가 다른 응력 크기들로 전응력이 가해질 수 있다는 점이다.

세팅부재 자체의 배열에 관해서는 세팅부재가 작동스핀들과 동축으로 회전 가능하게 배열되어져 있어 이에 따라 가능한한 간단하게 조정이 가능하다는 잇점이 있다.

세팅부재는 슬리이브(sleeve)로서 편리하게 설계되어져 있고 기어하우징의 실린더형 연장부에 장치되어 있다.

세팅부재가 고정되어지기 위하여 세팅부재의 다른 세팅들을 가능하게 하기 위하여 실린더형 연장부가 실린더형 연장부의 원주표면 내에 그의 축방향으로 뻗어 있고 세팅부재의 디텐트 노우즈(detent nose)가 맞물려지는 홈들과 함께 제공되어져 있어 세팅부재가 다른 회전하는 세팅 위치에서 고정되어질 수 있도록 편리하게 개선되어 있다.

좀더 특별하게 이러한 세팅부재의 고정은 세팅부재 상에 디텐트 노우즈들 중의 하나가 디텐트 노우즈와 결합되는 그루브에 관하여 약간 떨어져 있는 두개의 디텐트 노우즈들의 제공에 의한 운동으로부터 제약을 받지 않을 수 있고 따라서 그렇게 배열된 디텐트 노우즈들이 그루부들 내에서 세팅부재가 약간 응력을 받으며 고정되어지는 것을 가능하게 한다.

작동상의 안정성을 위하여 상기 모든 실시예들에서 비틀림 스프링 엘리먼트가 그의 초기 위치내로 회전 조인트 엘리먼트를 이동시키는 방향으로 전응력이 가해질 수 있다는 잇점이 있다.

본 발명의 또다른 특징들 및 잇점들은 다음의 여러가지 실시예들의 첨부되어 있는 도면들을 참고로 설명되어진다.

본 발명에 따른 가변 토크 세팅 기계의 한 실시예로서 본 경우에는 토크 스크류 드라이버(torque screw driver)가 제1도에 도시되어 있으며 이 기계는 푸쉬-버튼 스위치(push button switch)(11)에 의해 스위치 온 될 수 있는 모터(10)를 구성하고 있다.

모터(10)는 그 전체(12)가 나타나 있는 것과 같은 유성 연동 기어장치를 구동하고 유성 연동 기어장치를 통하여 구동축(14)이 작동 스핀들과 같이 작용하고 예를들어 구동축에 스크류 드라이버 헤드(screw driver head)(16)가 고정되어진다.

모터(10)는 유성 연동 기어장치(planetary gearing)(12)를 수용하는 기어하우징(20)에 모터의 끝단면(18)이 설치되어 있다.

모터축(22)은 이 모터(10)의 끝단면으로부터 유성 연동 기어장치(12) 안으로 뻗어 있고 모터 피니언(motor pinion)(24)이 모터(10)로부터 떨어져 접해 있는 모터축의 끝단에 형성되어 있다.

모터 피니언(24)은 첫번째 기어단계의 태양 휠(sun wheel)로서 작용하고 모터 피니언 주위에 배열되어 유성캐리어(planet carrier)(30)의 베어링 핀(bearing pin)(28)들 상에 회전 가능하게 장착된 유성휠(planet wheel)(26)들을 구동한다.

유성캐리어(30)는 모터축(22)의 회전축(32)과 동축으로 배열되어 있다.

한쪽에는 유성휠(26)들이 모터 피니언(24)과 맞물리고, 다른 한쪽에는 유성휠들이 첫번째 내부기어(36)의 내부 톱니 맞물림(34)으로 지지되어 있다.

첫번째 내부기어(36)는 내부기어 실린더(38)상에 형성되어 있는 내부기어 플레이트(40) 뿐만 아니라 내부 톱니 맞물림(34)을 지지하는 내부기어 실린더(38)를 구성하고 있다.

이 내부기어 플레이트(40)는 모터(10)에 접해 있는 유성휠(26)들의 옆에 형성되어 있고 회전축선(32)의 직각 평면내에 뻗어 있으며 회전축선(32)과 동축으로 구성되어져 있는 부싱(bushing)(42)에 의해 고정되어져 있다. 부싱(42)은 모터(10)의 방향으로 내부기어 플레이트(40)로부터 뻗고 모터피니언(24)과 모터(10) 사이의 부분에서 모터축(22)을 둘러싸는 기어하우징(20)의 베어링구멍(44)과 밀착되어 있는 부싱(42)은 모터축(22)을 둘러싸고 모터축(22)을 둘러싼 기어하우징(20)의 베어링구멍(44) 내에 회전가능하게 장착되어진다.

따라서 또한 부싱(42)을 포함하고 있는 첫번째 내부기어(36)는 모두 기어하우징(20)에 회전가능하게 장착되어 있다.

모터피니언(24), 유성휠(26)들, 유성캐리어(30) 및 첫번째 내부기어(36)는 유성 연동 기어장치(12)의 첫번째 기어단계를 형성한다.

특히 본 발명에 따른 토크 스크류 드라이버는 단일기어 단계로 구성되어 질 수 있다.

두번째 기어단계는 단순히 유성 연동 기어장치(12)에 간단한 변속비의 변환을 제공하는 것을 가능하게 하는 것이다.

두번째 기어단계를 구동하기 위한 구동 피니언(46)은 모터(10) 맞은쪽에 유성캐리어(30)상에 형성되어 있고 회전축선(32)과 동축으로 구동되어진다.

다시 유성휠(48)들이 이 구동피니언(46) 둘레에 구성되어져 있다.

유성휠(48)들은 마찬가지로 차례로 회전축선(32)과 동축으로 구성되고 구동축(14)에 설치되어 구동축(14)에 회전 가능하게 연결되어 있다.

유성휠(48)들은 한쪽으로는 구동피니언(46)과, 다른 한쪽으로는 내부기어 실린더에 형성되어진 내부기어 플레이트(58) 뿐만 아니라 내부 기어실린더(56)를 구성하고 있는 두번째 내부기어(54)의 내부톱니와 톱니 맞물림이 되어 있다.

그러나 이 내부기어 플레이트는 모터(10)로부터 떨어져 있는 두번째 기어단계의 옆에 구성되어 있고 기어 하우징내에 고정핀(60)에 의해 회전하도록 설치되어 있으며 부가적으로 구동축(14)상에 베어링 부시(62)에 의해 지지되어 있다.

모터축(22)과 구동축(14) 뿐만 아니라 구동피니언(46)을 모터(10)와 정렬시켜 동축으로 고정시키기 위하여 모터피니언(24), 구동피니언(46)이 있는 유성캐리어(30) 및 구동축(14)이 센터링 핀(64)들이 회전가능하게 끼워져 있는 동축구멍들이 구동피니언(46)과 접해 있는 그들 측면에 제공되어져 있다.

상기와 같은 단계를 이룸으로써 첫번째 내부기어(36)는 기어하우징(20) 내에서 회전축에 대하여 회전가능하게 된다.

이러한 회전은 유성캐리어(30)의 회전방향에 역방향으로 발생한다. 이러한 첫번째 내부기어(36)의 회전능력은 스크류 작동중에 구동축(14)에 발생하는 역토크를 기록하는데 사용되어진다.

이러한 목적에 따라 스위칭핀(switching pin)(66)이 회전축선(32)으로부터 약간 떨어져 평행하게 첫번째 내부기어(36)의 내부기어 플레이트(40)상에 제공되어 있다.

스위칭핀(66)은 내부기어 플레이트(40)내에 정확한 크기로 뚫려있는 구멍안에 끼워지고 모터(10)의 방향으로 내부기어 플레이트로부터 떨어져 뻗어 있다.

제2도에 도시된 바와같이 이 스위칭핀(66)은 스위칭 포크(70)의 두개 레그(leg)(68) 사이에 끼워져 있다.

스위칭 포크(70)는 그의 실린더 축선(76)이 회전축선(32)과 평행하게 정렬되어 있는 실린더형 베어링 보디(bearing body)(74)와 함께 실린더형 베어링 보디의 실린더 축선(76)에 대하여 회전시키기 위한 베어링 구멍(78)안에 설치되어 있는 회전 조인트 레버(72)의 한 부분이다.

실린더 축선(76)은 유성 연동 기어장치(12)에 관하여 측면에서 반경방향으로 뻗고 회전축선(32)과 평행하도록 구성되어 있다.

그 다음에 회전 조인트 레버(72)가 모터의 끝단면(18)과 유성 연동 기어장치(12)의 내부기어 플레이트(40 사이에 회전축선(32)을 향한 방향을 뻗어 있다.

제3도에 도시된 바와 같이 거의 회전축선(32)과 평행하게 향해 있는 연장부분(30)이 모터(10)의 끝단면(18)과 접해 있는 스위칭 포크(70)의 측면에 형성되어 있다.

연장부분(80)은 회전축선(76)에 대하여 바람직하게는 약 10도의 크기 상태의 어떤 선회각도를 통하여 회전조인트(72)의 선회 동작을 허용하기 위하여 그의 세로방향 축선과 정렬되어 있는 기어하우징(20)내의 타원형 오목부(82)와 접촉되어 있다.

선회방향(84)과 직각으로 뻗어 있는 타원형 오목부(82)의 윌(wall) 표면(86,88)들은 회전 조인트 레버(72)의 가장 멀리 떨어진 위치들을 한정한다.

제2도 및 제3도에 도시되어 있는 실시예에서 월표면(86)은 월표면에 대해 설치되어 있는 연장부(80)에 의해 회전 조인트레버(72)의 초기 위치를 한정하고 그 사이 월표면(88)은 최대 선회위치를 한정한다.

모터 디에너자이저(90)가 모터(10)의 끝단면(18)과 첫번째 내부기어(36)의 내부기어 플레이트(40) 사이에 배치되어져 있다.

필러(feeler)(92)로써 모터 디에너자이저(90)는 스위칭 포크(70)의 다른 위치들을 감지한다.

제2도에 도시된 바와같이 그의 필러(92)가 스위칭 포크(70)의 우측 레그(68)와 결합되어 있는 것과 같이 모터 디에너자이너(90)는 앵글형의 캐리어 브래키드(carrier bracket)(94)에 지지되어 있고, 회전 조인트 레버(72) 및 스위칭 포크(70)가 초기 위치에 있을 때 작동 되어진다.

필러(92)가 이러한 작동되어진 위치에 있을 때 모터 디에너자이저는 모터(10)가 스위치 온(ON)되는 것을 허용한다.

만일 그러나 회전 조인트 레버(72) 및 스위칭 포크(70)는 연장부(80)가 타원형 오목부(82)의 월표면(88)에 대하여 설치되어 있는 최대 선회 위치의 방향으로 연장부(80)가 타원형 오목부(82)의 월표면(86)에 대하여 설치되어 있는 초기 위치로부터 선회되면 스위칭 포크(70)의 우측 레그(68)는 더 이상 필러(92)를 작동시키지 않고 모터 디에너자이저(90)는 모터(10)를 스위치 오프시킨다.

좀더 특별하게 가능한한 필러(92)의 스위칭 경로가 짧은 마이크로 스위치와 같이 설계되어진 모터 디에너자이저(90) 스위칭 포크(70)의 우측 레그(68)에 관하여 상대적인 위치에 있게 되는 것을 가능하게 하기 위하여 캐리어 브래키트(94)에는 그의 자유단(96) 부분에 나사산이 나 있는 구멍(98)이 있다.

나사산이 나있는 구멍(98)안으로 끼워진 스크류(100)가 회전축선(32)에 직각으로 및 기어 하우징(20)상의 지지표면(102)쪽으로 회전 조인트 레버(72)의 선회방향(84)과 평행하게 뻗어 있으며 지지표면 위에 지지되어 있다.

따라서 스크류(100)의 증가된 조임은 캐리어 브래키트(94)가 지지표면(102)으로부터 떨어져 또는 그 반대로 그 끝단(96)이 구부려지도록 하고 그래서 캐리어 브래키트(94)의 스프링 작용은 스위칭 포크(70)의 우측 레그(68)에 관하여 모터 디에너자이저(90)를 최종적으로 조정하도록 스크류(100)와 결합되어져 작용한다.

첫번째 내부기어(36)의 회전이 오직 일정한 세트 가능한 토크로부터 발생되도록 하기 위하여 회전 조인트 레버(72)안으로 특히 베어링 헤드(bearing head)(106)를 다루기 쉽도록 포함하고 있는 기어하우징(20)의 베어링 구멍(110)안에 거의 내부기어 플레이트(58)의 레벨에서 유성 연동 기어장치(12)의 출력측에 회전 가능하게 구성되어 있는 프리스트레스 레버(prestress lever)(108)의 원통형 베어링 헤드(106)에 유성 연동 기어장치(12)를 따라 회전축선(76)과 동축으로 뻗어 있는 베어링 보디(74), 비틀림 로드(104)가 회전하도록 설치되어 삽입되어져 있다.

프리스트레스 레버(108)는 회전축선(32) 및 회전축선(76)의 직각인 평면내에 뻗어 있고, 그의 전단부가 베어링 헤드(106)와 대립되는 슬라이딩 부품(112)을 포함하고 있다.

슬라이딩 부품(112)은 프리스트레스 레버(108)로부터 스크류 드라이버 헤드(16)쪽 방향으로 뻗어 있다.

슬라이딩 부품(112)은 유성 연동 기어장치(12)로부터 스크류 드라이버 헤드(16)쪽 방향으로 뻗어 있다.

이 슬라이딩 부품(112)은 유성 연동 기어장치(120로부터 스크류 드라이버 헤드(16)쪽 방향으로 뻗어 있는 기어하우징(20)의 실린더형 연장부(118)에 회전축선(32)과 동축선으로 회전 가능하게 장착되어 있는 링크링(link ring)(116)의 프리스트레스 링크(114)에 설치되어 있다.

프리스트레스 링크(114)는 프리스트레스 레버(108)의 슬라이딩 부품이 설치되어 있는 표면을 포함한다.

이 표면은 회전축선(32)과 평행하게 회전축선 방향으로 뻗어 있으나, 회전축선(32)에 대하여 편심을 이룬다.

따라서 일정한 최대 회전각을 통하여 링크링(116)을 돌림으로써 슬라이딩 부품(112)은 회전축선(32)으로 부터 좀더 짧은 반경 스페이싱으로부터 좀더 큰 반경 공간으로 -역으로도 같다- 이동 가능하고, 따라서 스트레스 레버(108)를 선회시키고, 비틀림 로드(104)를 돌리게 된다.

비틀림 로드(104)는 이에 따라 비틀림 로드가 회전조인트 레버(72)를 그의 초기상태의 방향으로 미리 응력을 가하여 연장부(80)가 토크 스크류 드라이버가 역 토크가 걸리지 않는 작동 모드에 있을 때 월표면(86)에 대하여 설치되도록 돌려진다.

편심표면(120)은 그의 회전축선(32)으로부터 그의 최소의 반경 방향 스페이스는 이미 프리스트레스 레버(108)를 통하여 비틀림 로드(104)의 기본적인 프리 스트레싱을 일으키도록 설계되어 있다.

이 단계에서 링크링의 어셈블리는 복잡해질 것이고, 그러므로 링크(114)를 결합하고 있는 어셈블리 링크(assembly link)(116)상에 제공되어져 있다.

어셈블리 링크(112)는 전응력을 가함이 없는 슬라이딩 부품의 위치에 상당하는 회전축선(32)으로부터 최소의 반경방향 공간을 갖고 있으며 최대 반경방향 공간으로부터 스템(124)을 통하여 프리스트레스 링크(114)안으로 전달되는 한 뻗어 있게 된다.

따라서 조립중에 링크링은 슬라이딩 부품이 어셈블리 링크의 최소 반경방향 스페이스 범위내에 있게 되도록 위치되어질 수 있다.

단순하게 링크링(114)을 돌림으로써 슬라이딩 부품(112)은 그 다음 스템(124)을 넘어 프리스트레스 링크(114) 부분안으로 움직여질 수 있다.

어셈블리 링크(112)로부터 프리스트레스 링크(114)로 회전축선(32)으로부터 감소되는 반경방향의 스페이스를 갖는 스템(124)에 의해 슬라이딩 부품(112)이 어셈블리 링크(112)의 범위내에 있게 되는 것과 같은 링크링(116)의 되돌아옴은 불가능하다.

조정 슬리이브(126)가 링크링의 조정을 위해 링크링(116)상에 형성되어져 있다.

조정 슬리이브(126)는 링크링(116)으로부터 스크류 드라이버 헤드(16)의 방향으로 뻗어 있고 기어하우징(20)의 전 실린더형 연장부(118) 이상 그의 끝단면(128)까지 맞물려 있다/

이 조정 슬리브(126)가 연장부에 관하여 다변의 회전 각 위치들에서 실린더형 연장부(118)에 고정되어 지는 것이 가능하게 하기 위하여 실린더형 연장부(118)에 고정되어지는 것이 가능하게 하기 위하여 실린더형 연장부(118)가 끝단면(128)으로부터 회전축선(32)에 평행한 모터(10)의 방향으로 끝단면(!28)으로부터 뻗어 있는 원주표면(130)상에 원주그루부(132)들과 함께 제공되어 있다.

탄력성 있게 원주표면(130)과 접해 있는 조정 슬리브의 내측 표면(134)에 구성되어 있는 디텐트 노우즈(136)들은 이 언주 그루부(132)들과 맞물리게 된다.

디텐트 노우즈들은 차례로 탄성재질로 제조되어진 조정 슬리브(126)상에 필수적으로 형성되어져 있다.

원주 그루브(132)들은 끝단면(128)에 근접한 지역 전체 원주표면(130)을 적합하게 분할하고 그 동안 두개의 상대적으로 위치되어져 있는 디텐트 노우즈(136)들이 원주 그루부(132)들내에서 움직임 없이 조정 슬리브(126)를 잠그기 위하여 서로 대해 약간 떨어지도록 바람직하게 구성되어져 있다.

조정 슬리브(126)의 돌림은 외부표면(138)상에 스크류 드라이버 헤드(16)와 접해 있는 조정 슬리이브의 앞부분에서 조정 슬리이브(126)와 맞물려 있는 스위칭링(140)에 의해 수행되어진다.

디텐트 부재(142)들로써 스위칭링(140)은 조정 슬리이브(126)의 외부표면(138)내에 오목부에 상당하게 맞물리고 그로써 조정 슬리이브(126)에 회전되도록 설치되어 연결되어진다.

스위칭링(140)은 또한 구동축(14)까지 실린더형 연장부(118)의 끝단면(128)과 맞물린다.

실린더형 연장부(118)에 관해서 조정 슬리이브(126)의 회전 위치의 추가적인 고정을 가능하게 하기 위하여 스위칭링을 통하여 외측으로부터 반경방향으로 뻗어 있는조정 스크류(146)가 스위칭링 안으로 나사식으로 조여져 있다.

조정 스크류의 앞표면(148)에 의해 조정 스크류(146)는 그의 디텐트 노우즈(136)의 부분에서 조정 슬리이브(126)의 외부표면(138)에 대해 압착할 수 있고 따라서 디텐트 노우즈(136)들은 더이상 원주 그루브(132)들에서 탄성적으로 이동되어질 수 없으나 그 범위내에 고정되어진다.

따라서 조정 슬리이브(126)의 회전은 불가능하다.

본 발명에 따라 첫번째 실시예는 다음과 같이 작동한다.

스위칭 포크(70)가 초기 위치에 있는 비틀림 로드(104)의 프리스트레스는 스크류 드라이버 헤드(16)로 스크류를 정상적으로 조이는 동안 스위칭 핀(66)이 있는 첫번째 내부기어(36)가 스위칭 포크(70)에 의해 차례로 고정되어 회전되도록 즉, 첫번째 내부기어(36)에 작용하는 역 토크 연장부(80)가 타원형 오목부(82)의 월표면(86)에 대하여 놓여지는 스위칭 포크의 초기 위치로부터 스위칭 포크(70)를 선회시킬 수 없도록 선택되어진다.

한번 스크류가 조여지면 첫번째 내부기어(36)에 작용하는 역토크는 증가하고 따라서 스위칭핀(66)이 스위칭 포크의 초기 위치로부터 스위칭 포크(70)를 선회시키고, 이에 따라 필러(92)가 풀리어지고 전기모터(10)로의 동력공급이 모터 디에너자이저(90)를 통하여 정지되어진다.

스위칭 포크(70)는 이에 따라 연장부(80)가 최대 선회 위치를 한정하는 타원형 오목부(82)의 월표면(88)에 대하여 놓여지는 범위로부터 선회되어질 수 있다.

이 선회 위치에서, 첫번째 내부기어(36)의 더이상의 회전은 스위칭핀(66)이 더이상 스위칭 포크(70)를 선회시킬 수 없으므로 이제 불가능하게 된다.

이런 단계에서 전체 전기어 시스템에 아직 존재하는 각 운동량은 따라서 스크류 추가적으로 조이도록 이용되어진다.

그러한 추가의 조임은 구동축(14) 및 따라서 또한 첫번째 내부기어(36)에 작용하는 역 토크가 갑자기 증가되고 그래서 스위칭 포크(70)가 매우 빠르게 첫번째 내부기어(36)의 회전을 정지시키는 최대의 선회위치에 도달하게 하는 소위 견고한 나사조임 상태하에서 특히 수행되어지고 따라서 각 운동량의 강하가 모터(10), 유성 연동 기어장치(12) 및 구동축(14)을 포함하는 전체 구동 시스템에 남아있게 되고 따라서 이 소위잔류 각 운동량은 아직 정상상태하에서 전체 구동 시스템에 가해지는 최대 토크를 초과하는 토크로 스크류를 조일 수 있게 된다. 반대로 유연한 나사조임 상태하에서 본 발명에 따른 기계는 역 토크가 매우 천천히 증가하고 그래서 스위칭 포크(70)가 스위칭핀(66)에 의해 천천히 선회되어지는 방식으로 작동하고 그 결과 모터(10)의 스위칭-오프와 스위칭 포크의 최대 선회위치의 도달 사이에는 전체 구동시스템이 정지되어질 수 있는 시간적 간격이 남아 있게 되고 따라서 유연한 나사조임 상태하에서 스크류가 최종적으로 조여지는 토크는 전체 구동 시스템에 가해지는 토크에 상당하게 된다.

이러한 최대토크를 변화시키기 위하여 스위칭링(140)이 회전되어지고 링크링(116)이 또한 회전되어지며 따라서 비틀림 로드(104)의 전응력은 회전축선(32)으로부터 슬라이딩 부품(112)의 상이한 반경 방향 스페이스에 의해 변화되어져 토크 차단의 반대 대응력이 상이한 역 토크들로 세트되어질 수 있도록 한다.

제5도 및 제6도에 도시되어져 있는 두번째 실시예에서 모터(10), 유성 연동 기어장치(12) 및 구동축(14)의 서로에대한 구성배열 및 이들의 특별한 설계는 제1도 내지 제3도에 도시도어져 있는 첫번재 실시예에서와 동일하다.

첫번째 실시예와 대조하여 회전 조인트 레버(72)에는 스위칭 레버(70)가 아니고 회전축선(32)에 접해 있는 그 내측(162)이 스위칭핀(66)을 회전축선(32)에 대하여 인접경로(164)에서 회전될 수 있도록 설계된 시클(sickel)형 레버아암(160)이 제공되어 있다.

회전경로(164)안으로 뻗어 있는 노우즈(166)가 이 레버아암(160) 한쪽끝에 구성되어져 있다.

노우즈(166)는 회전경로(164)상에서 스위칭핀(66)의 자유회전을 방지하고 회전축선(32)으로부터 그의 반경방향 스페이스가 레버아아므이 내측(162)으로부터 회전 조인트 레버72)가 초기위치에 있을때 스위칭핀(66)이 놓여 있는 것에 대해서 점진적으로 하강되어진 접촉표면(168)을 구성하고 있다.

회전 조인트 레버(72)에는 추가적으로 초기상태에서 타원형 오목부(82)를 월표면(86)에 대하여 놓여 있는 연장부가 제공되어 있다.

그러나 타원형 오목부는 스우칭핀(66)이 그의 회전경로에서 노우즈(166)를 이동시키고 노우즈(166)를 슬라이드시킬 때까지 레버아암(160)이 선회할 수 있도록 그의 회전축선(76)에 대하여 회전 조인트 레버(72)의 선회방향(84)으로 확장되어 있다.

마찬가지로 모터 디에너자이저(90)가 제6도에서 보여지는 바와같이 회전 조인트 레버(72)의 베이스부분(172)의 우측표면(170)에 대하여 필러(92) 필러(92)와 함께 설치되어 배열되어져 있다.

두번째 실시예는 다음과 같이 작동한다,

일단 구동축(14)에서 역토크가 증가되면 스위칭핀(66)은 접촉표면(168)에 대하여 증가하는 힘으로 누를 것이고 따라서 레버아암(160)과 함께 노우즈(166)가 회전경로(164)로부터 반경방향의 바깥쪽으로 이동한다.

접촉표면(168)은 바람직하게 회전경로(164)로부터 완전하게 노우즈(166)를 이동시키고 노우즈(166)를 슬라이드시킬 만큼 커지면 첫번째 내부기어(36) 전체는 그 다음에 스위칭핀(66)이 회전경로(164)상을 회전하는 동안 하나의 회전을 수행할 수 있다.

일단 역토크가 스위칭핀(66)이 회전경로(164)로부터 완전하게 노우즈(166)를 이동시키고 노우즈(166)를 슬라이드시킬 만큼 커지면 첫번째 내부기어(36) 전체는 그 다음에 스위칭핀(66)이 회전경로(164)상을 회전하는 동안 하나의 회전을 수행할 수 있다.

그동안 노우즈(166)와 함께 레버아암(160)은 회전축선(32)쪽으로 반경방향으로 되돌아 선회되고 따라서 노우즈(166)는 회전경로(164) 안으로 다시 내밀어지고 회전경로상에서 스위칭핀(166)의 더이상의 동작을 방지한다.

회전경로(164)로부터의 노우즈(166)의 이러한 바깥쪽으로의 선회는 베이스부분(172)의 우측표면(170)이 모터 디에너자이저(90)로부터 떨어지도록 이동하여 따라서 필러(92)를 풀어주는 것을 가능하게 한다.

모터(10)가 스위칭 오프되어지도록 하는 트리거 펄스(trigger pulse)가 이에 따라 발생되어진다.

이 트리거 펄스에 반응하고 모터(10)를 스위치 오프시키는 조절장치(174)는 회전 조인트 레버(72)가 그의 초기위치로 다시 되돌아 선회하고 스위칭핀(66)이 노우즈(166)를 통과한 직후 스위치의 필러(92)에 작용하기 때문에 추가의 조정장치(174)가 모터(10)를 다시 시동시키기 위하여 요구되어진다.

이 조절장치가 꼭 필요로 되는 것은 아니지만 모터(10)가 트리거 펄스를 발생한 후 다음 나사조임 작동까지 즉, 수동으로 작동되는 스위칭(11)에 의해 모터(10)가 다음 스위칭 온 상태가 될때까지 스위치 오프 상태를 유지해야만 한다.

다른 대응 토크의 세팅 즉, 비틀림 로드(104)의 다른 전응력은 첫번째 실시예에서와 같이 동일한 장치 및 동일한 방법으로 실행되어진다.

그러므로 이러한 세팅에 관한 설명은 첫번째 실시예에서의 설명을 참고하면 된다.

Claims

작동 스핀들(14)을 구동하고 세팅 가능한계 토크가 초과되었을때 스프링력의 작용에 대응하여 모터 디에너자이저(90)를 작동시키도록 회전 가능하게 장착된 내부기어(36)를구비하는 유성 연동 기어장치(12), 및 모터(10)를 포함하는 포어터블 전기기구로 된 가변 토크 세팅 모터 구동기계에 있어서, 유성 연동기어장치(12)를 따라 나란히 축선 방향(32)으로 연장된 비틀림 스프링 엘리먼트(104)가 스프링력을 발생하기 위하여 한쪽 끝에는 상기 내부기어(36)상의 캠(66)과 맞물려 있는 회전 조인트 엘리먼트(72)를 지지하고 반대쪽 끝단에는 서포트(106)에 고정되며, 상기 모터 디에너자이저(90)은 상기 모터 디에너자이저(90)을 구동하기 위한 필러(92)를 포함하여 상기 회전 조인트 엘리먼트(72)가 상기 비틀림 스프링 엘리먼트(104)의 힘의 작용에 대응하여 초기 위치에서 선회할 수 있으며, 이것에 의하여 상기 필러(92)를 작동되도록 한 것을 특징으로 하는 가변 토크 세팅 모터 구동기계.
제1항에 있어서, 상기 비틀림 스프링 엘리먼트(104)는 상기 회전 조인트 엘리먼트(72)를 그의 초기 위치로 이동시키는 방향으로 전응력이 가해진 것을 특징으로 하는 가변 토크 세팅 모터 구동기계.
제1항에 있어서,상기 회전 조인트 엘리먼트(72)가 상기 유성 연동 기어장치(12)의 한 측면에 배열되는 것을 특징으로 하는 가변 토크 세팅 모터 구동기계.
제3항에 있어서, 상기 회전 조인트 엘리먼트(72)가 상기 유성 연동 기어장치(12)의 입력측에 배열되는 것을 특징으로 하는 가변 토크 세팅 모터 구동기계.
제3항에 있어서, 상기 회전 조인트 엘리먼트(72)가 상기 유성 연동 기어장치(12)의 엔드 페이스 상에 배열되는 것을 특징으로 하는 가변 토크 세팅 모터 구동기계.
제3항에 있어서, 상기 회전 조인트 엘리먼트(72)가 상기 모터(10)와 상기 유성 연동 기어장치(12) 사이의 공간에 배열되는 것을 특징으로 하는 가변 토크 세팅 모터 구동기계.
제6항에 있어서, 상기 모터 디에너자이저(90)은 상기 공간 부분에 배열되는 것을 특징으로 하는 가변 토크 세팅 모터 구동기계.
제7항에 있어서, 상기 캠(66)은 상기 유성 연동 기어장치(12)의 엔드 페이스 상에 배열되는 것을 특징으로 하는 가변 토크 세팅 모터 구동기계.
제7항에 있어서, 초기위치에서 상기 회전 조인트 엘리먼트(72)가 상기 모터 디에너자이저(90)에 작용하거 상기 회전 조인트 엘리먼트가 작용되지 않는 위치에서 상기 모터 디에너자이저(90)가 상기 모터(10)를 스위치 오프시키는 것을 특징으로 하는 가변 토크 세팅 모터 구동기계.
제9항에 있어서, 상기 모터 디에너자이저(90)가 상기 회전 조인트 엘리먼트(72)의 초기위치를 향하는 방향으로 전진가능한 것을 특징으로 하는 가변 세팅 모터 구동기계.
제7항에 있어서, 상기 회전 조인트 엘리먼트(72)는 상기 캠을 받아들여 수용하는 스위칭 포크(70)를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 가변 토크 세팅 모터 구동기계.
제1항 내지 제11항중 어느 한항에 있어서, 상기 내부기어(36)는 제한된 선의 각도를 통하여 회전 가능한 것을 특징으로 하는 가변 토크 세팅 모터 구동기계.
제7항에 있어서, 상기 내부기어(36)는 한도내에서 최대로 회전가능하고 상기 회전 조인트 엘리먼트(72)는 상기 캠(66)의 회전경로(164)안으로 뻗어 있는 스톱아암(160,166)을 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 가변 토크 세팅 모터 구동기계.
제13항에 있어서, 상기 스톱아암(160,166)은 상기 내부기어(36)의 회전축선(32)을 통하여 뻗어 있는 일단의 평면들에 관하여 예각으로 경사진 접촉표면(168)을 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 가변 토크 세팅 모터 구동기계.
제7항에 있어서, 서포트(106)가 상기 회전 조인트 엘리먼트(72) 반대족에 위치되어 있는 상기 유성연동 기어장치(12)의 측면에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 가변 토크 세팅 모터 구동기계.
제7항에 있어서, 상기 유성 연동 기어장치(12)의 출력측에 배치되어 있는 조정장치(108,116,126,140)가 상기 서포트(106)를 위해 구비되는 것을 특징으로 하는 가변 토크 세팅 모터 구동기계.
제16항에 있어서, 상기 조정 장치는 회전되어 고정되는 방식으로 서포트로서 상기 비틀림 엘리먼트(104)를 받아들여 수용하고 상기 비틀림 엘리먼트와 동축으로 회전가능하게 설치되며, 세팅부재(116)의 링크(114)상에 자유단(112)에 고정된 레버(106,108)를 포함하는 것을 특징으로 하는 가변 토크 세팅 모터 구동기계.
제17항에 있어서, 상기 세팅부재(116)가 상기 자동 스핀들(14)과 동축으로 호지 가능하게 배치되어진 것을 특징으로 하는 가변 토크 세팅 모터 구동기계.
제18항에 있어서, 상기 세팅부재(116)는 슬리이브의 형태이고 기어하우징(20)의 실린더형 연장부(118) 상에 설치되어진 것을 특징으로 하는 가변 토크 세팅 모터 구동기계.
제19항에 있어서, 상기 실린더형 연장부(118)에는 그의 원주표면(130)내에 회전축선 안으로 뻗어 있고 그 안에 상기 세팅부재(116,126)의 디텐트 노우즈(136)가 맞물려지느 그루부(132)들이 있는 것을 특징으로 하는 가변 토크 세팅 모터 구동기계.
제20항에 있어서, 두개의 디텐트 노우즈(136)가 상기 세팅부재(116,126)상에 구비되어져 있고, 이 디텐트 노우즈(136)들 중의 하나는 세팅부재에 상당하는 그루브에 대하여 약간 떨어진 것을 특징으로 하는 가변 토크 세팅 모터 구동기계.
제7항에 있어서, 조절장치(174)가 구비되어져 있고, 상기 모터 디에너자이저(90)가 일단 작동되어진 후에, 상기 조절장치는 수동으로 작동되어지는 스위치(11)로 다시 스위치 온될 때까지 상기 모터를 스위치 오프상태로 유지시키는 것을 특징으로 하는 가변 토크 세팅 모터 구동기계.