JPH03170214A - 動力工具のための２速度ギヤシステム - Google Patents

動力工具のための２速度ギヤシステム

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JPH03170214A
JPH03170214A JP2302797A JP30279790A JPH03170214A JP H03170214 A JPH03170214 A JP H03170214A JP 2302797 A JP2302797 A JP 2302797A JP 30279790 A JP30279790 A JP 30279790A JP H03170214 A JPH03170214 A JP H03170214A
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JP
Japan
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spindle
speed
gear
power tool
output
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JP2302797A
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English (en)
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Morton S Degroff
モートン・エス・テグロフ
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Original Assignee
Aro Corp
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Publication date
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    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23B—TURNING; BORING
    • B23B45/00—Hand-held or like portable drilling machines, e.g. drill guns; Equipment therefor
    • B23B45/008—Gear boxes, clutches, bearings, feeding mechanisms or like equipment
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25F—COMBINATION OR MULTI-PURPOSE TOOLS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; DETAILS OR COMPONENTS OF PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS NOT PARTICULARLY RELATED TO THE OPERATIONS PERFORMED AND NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B25F5/00—Details or components of portable power-driven tools not particularly related to the operations performed and not otherwise provided for
    • B25F5/001—Gearings, speed selectors, clutches or the like specially adapted for rotary tools
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T408/00—Cutting by use of rotating axially moving tool
    • Y10T408/65—Means to drive tool

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Drilling And Boring (AREA)
  • Structure Of Transmissions (AREA)
  • Transmission Devices (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、空気式動力工具、特に穿孔と皿もみ作業との
両方に使用可能な、動力ドリルのだめの２速度ギヤシス
テムに関する。
従来の技術 飛行機の組立にあっては、飛行機の下部構造に外被を取
り付けるために数千本のりベッ１・が使用されている。
これらのリベット用の孔と皿孔表面との表面仕上げは、
極めて重要であって厳密に検査される。経験的に、工具
の速度とトルクとが表面の許容度に影響を与えているこ
と４ が判った。
屡々、第１の工具が比較的高速な孔の穿孔用に使用され
、また第２の工具が穿孔された孔の比較的低速高トルク
の皿もみ用に使用されている。
航空機産業においては、圧縮空気により動かされるエヤ
モー夕によって駆動されている空気式工具が屡々使用さ
れている。エアモー夕は物理的に小型であり、かつそれ
が伝達するトルクと動力とが高いにもかかわらず軽量で
ある。このエヤモー夕は殆んど瞬時にスター１・シ、か
つ電気モータに比して本質的に安全である。
大部分の空気式工具にあっては、ばね負荷されたトルク
クラッチが使用されている。ユニンｌ・とじて、稼動ビ
ットがストールトルクの原理によって停止せしめられる
ようなものが使用されており、モータを停動せしめるト
ルクの大きさは、空気圧の設定によって決定される。
トルク制御の２つのシステムが空気工具用に使用されて
いる。第１のシステムは最低１・ルク指示システムであ
り、通常のストールトルクモー夕が通常の形式で使用さ
れている。しかし必要とするこの最低トルク値は、作業
者に対し視覚指示器で指示されている。
第２のシステムは、視覚指示器を備えたトルク制御モー
タンステムである。このシステムでは標準モータが使用
されており、各々が制御こまを備えている。モータ本体
を貫通するトルクの反作用は、空気信号を始動せしめる
のに使用されており、該信号は、制御こまに送られてモ
タへの空気を遮断する。制御こま式シャッ］・ル弁の運
動は、リレーを始動せしめて指示器のライトにスイッチ
が入るようになっている。
単一の空気工具で、孔の穿孔と皿もみの両方が実行でき
るような工具が要求されている。このような空気装置に
あっては、孔の穿孔は高速度で、続く孔の皿もみは比較
的低速度であるが高トルクで、これを夫々行わなければ
ならない本発明では、２つの遊星歯車システムを組み込
むことによって、穿孔用の１つの速度と、皿もみのため
に増大したトルクを備えた皿もみ用の別の速度とを有し
ている、単一の動力工具を提供している。
第１の遊星ンステムは動力を穿孔部に伝達する。孔の穿
孔サイクルの完戒時に第２の遊星システムが噛み合い、
その結果、皿もみ作業を実施するだめの更に望ましい減
少した作業速度と増大した１・ルクとが得られるように
なっている発明の概要 本発明に基く２速度ギヤシステムは、回転駆動出力スピ
ンドルを備えたハウジングと、スピンドルと軸方向に整
合している出力軸を備えたモータと、モータを運転する
ための制御手段と、出力軸とスピンドルとを結合してい
る伝動手段ど、を有している、空気式動力工具内で使用
されている。伝動手段は２速度ギヤシステムを包含して
おり、該ギヤシステムは、低トルク出力を有している第
１稼動部と、第１稼動部に比７ 較してより高いトルク出力とより低い回転速度とを有し
ている第２ギヤ減速稼動部とを備えている。ハウジング
上でスリーブを回転せしめることにより、軸方向に移動
可能なスピンドル装置が、第１稼動を行っている第１位
置から第２稼動を行っている第２位置に移動せしめられ
る発明が解決しようとする課題 本発明の課題は、空気式回転動力工具のための２速度ギ
ヤシステムを改良して、低速時に、高速時よりもより大
きなトルクを供給することができるようにすることにあ
る。
本発明の別の課題は、高速から低速への変換が（逆の場
合も同じ）簡単かつ迅速にできるような、動力工具のた
めの２速度伝動装置を提供することにある。
本発明の更に別の課題は、各稼動位置で供給される速度
とトルクとが、航空機産業の設計仕様に適合できるよう
な、空気式回転動力工具のための２速度伝導装置を提供
することにある。
８ 本発明の前述の課題とその他の課題、特徴、外観及び利
点は、添付図面を参照し乍ら、次の本発明の実施例の詳
細な説明により、より明瞭になるであろう。
実施例 第１図及び第２図にはハウジング９を備えた動力工具１
０が図示されており、該ハウジング９内には本発明の２
速度ギヤシステムｌ１が配置されている。
空気圧縮機のような空気源からの圧縮空気が、導管（図
示なし）を通って動力工具１ｏのハンドル１３内の入口
ｌ２に供給される。空気は、動力工具１０のハンドルｌ
３を通ってエアインレッ１・弁室ｌ４内に流入する。エ
アインレット弁１５は、制御手段又はハンドルｌ３上に
組み込まれたトリガ１６によって開放される。エアイン
レッ］・弁ｌ５の開放後、空気はエヤモータ１８の方に
流れる。
第１図及び第２図によれば、空気は回転モータｌ８のた
めのロータ１７と接続している長手方向のベーン１７ａ
を超えて流れている。伝動手段ｌ９は運転上、ロータ１
７、出力モータ軸２６及び出力スピンドル２ｌに、夫々
結合されている。
第１軌道歯車部材２０は、出力スピンドル２ｌによって
規定されている軸線と同心的である。第１軌道歯車部材
２０と係合している太陽歯車２２は、出力スピンドル２
ｌによって規定されている軸線と同心的である。太陽歯
車２２はロータ■７に直接結合されて、太陽歯車２２と
ロータｌ７とが同一速度で回転できるようになっている
。太陽歯車２２は遊星歯車２３と噛合って、ロータｌ７
によって伝達される動力を減少せしめている。遊星歯車
２３は、ディスク２４に結合されているビン２５上で支
承されている。
出力軸２６の軸線は、出力スピンドル２ｌによって形成
されている軸線と同心的であり、軸２６は、第１軌道歯
車部材２０に関し軸線を中心に独自に回転可能である。
ディスク２４は、出力軸２６に結合されていて、ディス
ク２４と出力軸２６とが同一の速度で回転できるように
なっている。
出力軸２６は、第２軌道歯車部材２７に係合されている
太陽歯車２８に結合されていて、太陽歯車２８と出力軸
とが同一の速度で回転できるようになっている。太陽歯
車２８は、連続的に遊星歯車２９と噛み合い、出力軸２
６によって伝達される動力を更に減少せしめている。遊
星歯車２９は、軸方向の稼動ジョ一部材３０に結合され
ているビン３ｌ上で支承されている。
出力軸２６は１方の端部が外方スプライン歯装置３２を
有しており、該装置３２は、スピンドル２１内の端ぐり
に結合されている内方スプライン歯装置３３と協働して
いる。歯３２．３３は以下で更に詳細に説明するように
、運転中相補的に係合できるように構戒されかつ配置さ
れている。動力工具ｌＯが高速かつ低トノレク出力を備
えた第１稼動部に係合されると、ばね３４は、第２図に
図示されているように、スピン１Ｉ ドル装置３５を前方位置に偏位せしめるように作動する
。スピンドル装置３５が前方の位置にある場合、スプラ
イン歯装置３２は、第４図に明瞭に示されているように
、内方スプライン歯装置３３と協働して、出力軸２６に
よってスピンドル２ｌの直接稼動が行われるようにして
いる。再び第２図によれば、動力工具１０が第１稼動部
に係合されている間、軸方向の稼動ジョ一部材３０は減
少した速度で回転し、出力スピンドル２ｌとは係合しな
い。
高速低トルク運転から低速高１・ルク運転への変換の機
構は、第３図に良好に示されている。
カラー３７は、ハウジング上を手動で回転せしめること
ができる。カラー３７は、ヘリカノレ溝３８内でピン３
９と協働して、第１稼動位置と第２稼動位置との間でス
ピンドル装置３５を前方及び後方にカム移動できるよう
にしている。
カムはハウジング９内の溝３８によって規定されている
（第２図及び第５図参照）。第３図から判るように、カ
ムは横部分３８ａを有してお１２ り、該部分３８ａは、高速低トルクの前方位置に対応し
ている。カムは速度が変化せしめられている時に係合す
る傾斜部分３８ｂを有している。カムは第２の横部分３
８ｃを有しており、該部分３８ｃは、低速高トルクに引
き込まれる位置に対応している。再び第２図によれば、
カラー３７がピン３９と協働しており、該ピン３９は、
カラー３７の内部の軸方向の溝４０内に位置していて、
溝３８内を運動することができる。ビン３９は、スピン
ドル３５に固定されてビン３９の運動を行うための追従
手段を形成しており、第２図に図示されている前方位置
と第５図に図示されている引き込まれた位置との間で、
スピンドル装置３５に装着されている。
第５図によれば、出力スピンドル２１は、これと結合し
た軸方向の稼動ジョ一部材３６を有している。動力工具
ＩＯが、第１稼動部に較べてより高いトルクとより低い
回転速度とを有している第２ギヤ減速稼動部に係合され
ると、軸方向の稼動ジョ一部材３６は、第６図に図示さ
れているように、軸方向の稼動ジョ一部材３０と協働的
に係合して、出力スピンドルを駆動するようになる。再
び第５図によれば、カラー３７は、第２ギヤ減速稼動部
と係合するためにハウジング９上で回転せしめられる。
カラー３７が回転せしめられると、スピンドル装置３５
はばね３４に抗して引き込まれる。スプライン歯装置３
２及び３３が係合を解かれ、出力軸２６はスピンドル２
１の端ぐりに対し前方に移動しもはやスピンドルと協働
しないようになる。
スピンドル装置３５は、稼動ジョ一部材３６と軸方向の
稼動ジョ一部材３０とを有する軸方向のギヤ千段３０ａ
の係合部上で引き込みを停止する。ハウジング９上でス
リーブ３７を反対方向に回転することにより、第２ギヤ
減速稼動部は係合部から離脱せしめられ、第１稼動部と
係合する。有利には該部分は、第２ギヤ減速稼動部が係
合する前に、第１稼動部が完全に係合から解放されるよ
うに構成されかつ配置されている。
有利な実施例にあっては、スプライン歯３２３３と軸方
向の稼動ジョ一部材３６．３０とが、歯数の少ない構造
を威している。協働するスプライン歯とジョ一部材との
このような構造は、夫々、速度の変化の際、歯とジョ一
部材とが、夫々歯の係合部を探すことができるようにこ
れを助勢している。この構戒によって稼動部の迅速かつ
簡単な係合が促進せしめられる。スプライン歯３２．３
３とジョ一部材３６．３０とは共に、最高の耐摩耗性が
得られるように硬化せしめられている。
軸受４ｌは、スピンドル装置３５と出力スピンドル２ｌ
との間に設けられていて、スピンドル２１の回転を容易
にしている。軸受４２は、ハウジング９と軸方向の稼動
ジョ一部材３０との間に設けられていて、稼動ジョ一部
材３０の回転を容易にしている。軸受４２は、保持リン
グ４４によってその位置が保持されている。軸受４６は
、回転用のエヤモータｌ８の、ロータｌ７の支承部を助
勢するために設けられている１５ ４ 本発明の現状の有利な実施例が、詳細に説明されかつ図
示されているけれども、これは全く説明と実施例とのた
めだけのものであって、本発明はこれに制限されるもの
ではないことを理解して頂き度い。本発明の精神と範囲
とは、各請求項の条項とそれらの適正な相当物とによっ
てのみ制限されている。
【図面の簡単な説明】
添付の図面は、本発明の有利な実施例を示すもので、そ
の際同一の部材は同一の符号で示されている。第１図は
本発明の２速度ギヤシステムが組み込まれている動力工
具の横断面図、第２図は工具が高速低トルク位置に係合
されている時の前方に偏位されたスピンドル装置を示し
ている２速度ギヤシステムの拡大横断面図、第３図はカ
ム部が図示されるように１部分を切断して示した、２速
度ギヤシステムのハウジング部分の斜視図、第４図は工
具が高速低トルク位置に係合されてい．る時の、２速度
ギヤシステム１６ のスプライン歯装置の横方向断面図、第５図は工具が低
速高トルク位置に係合されている時、スピンドル装置が
第２軌道ギヤシステムの軸方向のジョ一部材と接触して
引き込まれている状況を示す、２速度ギヤシステムの拡
大横断面図、第６図は工具が低速高トルク位置に係合さ
れている時の第５図の線６−６に沿った、２速度ギヤシ
ステムのスプライン歯装置の断面図である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、動力工具であって、軸線を規定している回転式稼動
    出力スピンドルと、スピンドルと軸方向に整合している
    出力モータ軸を備えたモータと、出力モータ軸とスピン
    ドルとを結合している伝動手段と、モータを操作するた
    めの制御手段と、を有しており、動力工具は更に、伝動
    手段内に組み込まれた２速度ギヤシステムと組み合わさ
    れて構成されており、該２速度ギヤシステムは、より高
    い速度とより低いトルク出力とを有している第１の稼動
    部と、第１の稼動部に比較してより高いトルク出力とよ
    り低い回転速度出力とを有している第２の減速ギヤ稼動
    部とを備えており、該２速度ギヤシステムは又、第１稼
    動部又は第２稼動部と選択的に係合するための手段を有
    している形式のものにおいて、 該システムが、軸線とモータ軸とに同心的な軌道歯車部
    材；モータによって駆動される太陽歯車；軸線に同心的
    なプレート上に組み込まれた遊星歯車；とから構成され
    ており、前記太陽歯車は、遊星歯車によって軌道歯車部
    材と連続的に協働して前記プレートから第２稼動出力を
    供給するようになっており、前記太陽歯車はまた、第１
    稼動部と選択的に係合するための手段に対応して、スピ
    ンドルと協働的な直接稼動係合を行うための軸方向の歯
    車手段を有しており、 該スピンドルはまた、太陽歯車の軸方向ギヤ手段と協働
    的な第１の軸方向ギヤ手段を有しており、 該スピンドルは更に、第２の稼動位置でプレートと稼動
    可能に係合するための第２の手段を有しており、 選択的に係合するための前記手段が、スピンドルと太陽
    歯車軸方向稼動手段との係合部の第１稼動位置と、スピ
    ンドルとプレートとの係合部の第２稼動位置との間で、
    スピンドルを軸方向に移動するための手段を有している ことを特徴とする、動力工具のための２速度ギヤシステ
    ム。 ２、選択的に係合するための手段が、軸方向に移動可能
    なスピンドル装置を有しており、更に該手段は、スピン
    ドル装置を第１稼動位置に偏位せしめるための偏位手段
    を有しており、また第１稼動位置と第２稼動位置との間
    でスピンドル装置の軸方向の移動を行うための手動式始
    動手段を有していることを特徴とする、請求項１記載の
    動力工具。 ３、手動式始動手段が軸線を中心に回転可能なカラーで
    あり、またスピンドル装置とカラーとの間には協働的な
    カム追従手段を有していて、これが第１稼動位置と第２
    稼動位置との間で軸方向の運動を行っていることを特徴
    とする、請求項２記載の動力工具。 ４、前記動力工具が空気式であり、かつ前記モータが圧
    縮空気で駆動されるエアーモータであることを特徴とす
    る、請求項１記載の動力工具。 ５、動力工具がモータによって駆動される複数の遊星歯
    車を有しており、該遊星歯車は、太陽歯車と連続的に協
    働して第２稼動出力を供給していることを特徴とする、
    請求項１記載の動力工具。
JP2302797A 1989-11-09 1990-11-09 動力工具のための２速度ギヤシステム Pending JPH03170214A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US434925 1982-10-18
US07/434,925 US5011341A (en) 1989-11-09 1989-11-09 Two speed gear system for power tool

Publications (1)

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JPH03170214A true JPH03170214A (ja) 1991-07-23

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ID=23726261

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Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2302797A Pending JPH03170214A (ja) 1989-11-09 1990-11-09 動力工具のための２速度ギヤシステム

Country Status (5)

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US (1) US5011341A (ja)
EP (1) EP0427510A1 (ja)
JP (1) JPH03170214A (ja)
GB (1) GB9024340D0 (ja)
SE (1) SE9003573D0 (ja)

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