KR100496484B1

KR100496484B1 - 작업공구

Info

Publication number: KR100496484B1
Application number: KR1019970068673A
Authority: KR
Inventors: 카를레 오트마르
Original assignee: 빌리 한 게엠베하 운트코. 콤만디트 게젤샤프트
Priority date: 1997-10-09
Filing date: 1997-12-15
Publication date: 2005-11-16
Also published as: US6302001B1; KR19990035735A; DE19744534C2; DE19744534A1; JPH11114844A; EP1028831A1; EP1028831B1; JP3151178B2; TW371638B; AU8731598A; WO1999019119A1

Abstract

본 발명은 고정 수단의 암형 다각형 구조 속에 꼭 들어맞는 수형 다각형 구조가 마련된 공구 헤드를 구비하고, 공구 헤드는 스프링 와셔를 수납하는 환형 요부를 구비하는, 암형 다각형 구조를 구비한 나사와 같은 고정 수단용의 작업 공구에 관한 것이다. 본 발명의 구성에 따르면, 요부(17)의 폭은 스프링 와셔(21)의 폭방향의 치수보다 더 크고, 스프링 와셔(21)는 적어도 부분적으로 요부(17)의 측벽(41, 43)에 탄성적으로 지지된다.

Description

작업 공구{WORKING TOOL}

본 발명은 청구항 1의 전제부에 따른 암형 다각형 구조를 갖는 고정 수단용의 작업 공구(working tool)에 관한 것이다.

그러한 전제된 유형의 작업 공구는 DE-PS 44 16 268에 공지되어 있다. 이 작업 공구는 암형 육각 소켓 나사를 결합 또는 분리시키는 데 사용된다. 이를 위해, 작업 공구는 암형 육각 소켓 나사 속에 꼭 들어맞는 수형 육각 구조를 갖는다. 수형 육각 구조를 갖춘 삽입 단부에는 그 삽입 단부의 요부 속에 수납되게 탄성 클램핑 장치가 배치된다. 작업 공구를 암형 육각 소켓 속에 삽입하면, 탄성 클램핑 와셔로서 설계된 클램핑 장치에 힘이 가해진다. 그 경우, 탄성 클램핑 와셔의 경사진 개방 단부가 서로를 향해 이동되기 때문에, 탄성 클램핑 와셔의 외경이 작아진다. 그에 의해, 삽입 단부가 나사의 암형 육각 소켓 내로 활주할 수 있다. 그러한 공지의 작업 공구의 단점은, 요부 속에 있는 탄성 클램핑 와셔가 매우 쉽게 빠질 수 있기 때문에, 많은 경우에 공구를 암형 육각 소켓 내에 삽입하는 것이 불가능하다는 것이다. 또한, 탄성 클램핑 와셔는 말단의 경사부가 요부의 가장자리를 넘어 돌출되지 않게 압축되므로, 작업 공구를 암형 육각 소켓 속에 확실히 유지하는 못한다는 단점도 있다.

독일 실용신안등록 제297 08 764호에는 다각형의 맞물림 구역을 갖춘 스크류 드라이버가 개시되어 있다. 그러한 스크류 드라이버는 플라스틱 와셔가 삽입되는 요부를 구비하는데, 그 플라스틱 와셔는 공구를 나사의 암형 다각형 구조 내에 압입할 때에 탄성적으로 변형된다. 또한, 상기 스크류 드라이버의 다른 실시예의 구성에 따르면, 그 윤곽이 장미 형상(rosette)과 유사하고, 둥글게 처리된 코너들 사이의 구역에 릿지를 마련되어 있는 스프링 와셔가 요부에 삽입된다. 그러나, 그러한 유형의 클램핑 요소, 특히 플라스틱 와셔는 빈번하게 사용할 경우에 매우 빨리 마모된다. 장미 형상의 윤곽을 갖는 스프링 와셔는 제조하기에 복잡하고 비용도 많이 소요된다.

따라서, 본 발명의 목적은 전술한 단점을 갖지 않는, 암형 다각형 구조를 갖춘 고정 수단용의 작업 공구를 제공하는 것이다.

그러한 목적은 청구항 1의 특징을 갖는 작업 공구에 의해 달성된다. 특히, 그 작업 공구는 수형 다각형 구조를 갖춘 공구 헤드에 그 폭이 스프링 와셔의 폭방향의 치수보다 큰 스프링 와셔용 요부가 마련되어 있으며, 스프링 와셔가 적어도 부분적으로 요부의 측벽에 탄성적으로 지지되도록 형성되어 있는 것을 특징으로 한다. 이러한 탄성 지지로 인하여, 공구 헤드를 나사의 암형 다각형 구조에 최초로 삽입할 때에 스프링 와셔의 센터링이 달성되고, 그 위치가 공구를 나사로부터 분리한 이후에도 그대로 유지된다는 장점을 갖는다. 즉, 스프링 와셔는 탄성 지지에 의하여 요부 속에 고정되거나 클램핑된다. 따라서, 공구의 삽입 시에 암형 다각형 구조의 경계 연부가 실질적으로 스프링 와셔의 동일한 부분과 만나기 때문에, 후속 삽입 과정에서도 삽입력은 거의 일정하게 유지된다. 그 결과, 힘은 경계 연부로부터 스프링 와셔까지 실질적으로 항상 동일한 접선 각도로 전달된다. 다시 말하면, 본 발명에 따른 작업 공구에 있어서는, 스프링 와셔가 요부 내에서 제어 불가능하게 빠져 나오는 일이 없으며, 그로 인해 거의 일정한 삽입력으로 공구를 간단하고 확실하게 삽입할 수 있는 것을 특징으로 한다.

바람직한 실시예에 따르면, 스프링 와셔는 나선형 스프링 형태의 권선을 형성한다. 즉, 스프링 와셔는 엇갈리게 교차하며, 바람직하게는 개방된 스프링 와셔의 양 단부는 측방향으로 서로 오프셋되어 있다. 즉, 그 코일 권선이 가상의 나선을 따라 연장되는 스프링 와셔의 엇갈림 교차로 인하여, 스프링 와셔는 적어도 부분적으로 요부의 측벽에 탄성적으로 지지된다. 다시 말하면, 그러한 구성에 의해, 스프링 와셔는 요부 내에 확실하게 고정된다. 바람직한 본 실시예에 있어서, 요부는 평면 상에서 연장되고, 그 평면의 법선은 작업공구의 종축선과 일치한다. 그에 따라, 스프링 와셔는 작업 공구의 종축선 둘레에서 동심의 환형 경로로 연장된다.

다른 바람직한 실시예에 따르면, 요부의 깊이는 스프링 와셔의 깊이 방향의 치수와 동일하거나 그 보다 큰 크기로 정해진다. 이러한 구성으로 인하여, 힘이 가해질 때에 요부가 스프링 와셔를 완전히 수납하는 것이 보장된다. 또한, 개방된 스프링 와셔의 단부들은 부하 상태에서는 서로 거의 접하도록 구성되는 것이 바람직하다. 따라서, 암형 다각형 구조의 평탄한 면에 대하여 탄성적으로 지지되는 실질적으로 폐쇄된 스프링 와셔가 형성된다. 이로 인하여, 나사 내에 공구를 확실히 유지시킬 수 있게 된다.

특히 바람직한 실시예에 따르면, 스프링 와셔는 무부하 상태에서는 수형 다각형 구조의 하나 이상의 평탄면으로부터, 바람직하게는 각 평탄면으로부터 돌출하도록 구성된다. 이러한 구성으로 인하여, 공구의 삽입 시에 암형 다각형 구조의 각각 평탄한 면으로부터 일정한 힘이 스프링 와셔에 작용하게 된다.

또한, 요부는 대략 사각형 또는 U형의 홈으로서 형성되는 것이 바람직하다. 그러한 구성에 의해, 엇갈려 교차하는 스프링 와셔가 적어도 부분적으로 홈의 측면부에 지지될 수 있다. 스프링 와셔는 공구의 종축선에 대해 그것의 위치를 유지한다.

특히 바람직한 실시예에 따르면, 스프링 와셔는 강한 탄성의 와이어로 형성되는 것이 바람직하며, 이 와이어는 횡단면이 실질적으로 원형일 수 있다. 대안으로서, 스프링 와셔의 횡단면은 각형, 바람직하게는 삼각형, 사각형 또는 육각형일 수 있다. 또한, 횡단면은 사다리꼴로 형성될 수도 있다. 각형 횡단면에 있어서는, 스프링 와셔의 경사면이 나사의 암형 다각형 구조의 경계 연부와 맞닿는 것이 특히 유리하다. 이로 인하여, 경계 연부와 경사면이 맞닿아서 스프링 와셔를 요부 속으로 밀어 넣는 반경 방향의 작용력 성분을 발생시키기 때문에, 공구의 삽입 시에 실질적으로 항상 동일한 힘이 작용하게 된다. 그러한 작용은 공구 및/또는 나사의 암형 다각형 구조의 치수에 공차가 있을 경우에 특히 유리하다.

바람직한 실시예에 따르면, 스프링 와셔의 횡단면의 직경은 다각형 구조에 의해 규정되는 이면폭의 0.07 내지 0.14배이다.

특히 바람직한 실시예의 경우, 작업 공구는 공구 헤드가 2개의 구결체(球缺

)에 의해 형성되고, 이들 구결체의 저면은 서로 대면한 채 간격을 두고 배치되어 있으며, 작업 공구의 종축선 방향으로 측정했을 때 중심점은 서로 간격을 두고 있는 것을 특징으로 한다. 따라서, 2개의 반구로 형성되는 구형 헤드는, 크기가 수형 다각형 구조의 치수이며, 작동 공구의 종축선과 나사의 종축선이 정렬되지 않을 경우에도 작업 공구를 암형 다각형 구조 속에 삽입할 수 있게 한다. 이러한 작업 공구는 나사가 장애물의 배후에 배치된 경우에 특히 유리하다. 또한, 제1 구결체의 중심점과 제 2 구결체의 중심점은 구결체의 저면들 사이의 공간에서 작업 공구의 종축선 상에 놓여지도록 구성된다.

특히 바람직한 실시예에 따르면, 구형 헤드 중 하나의 구결체가 작업 공구의 샤프트에 배치되고, 다른 구결체 상에는 바람직하게는 외면이 법선(즉, 작업 공구의 종축선)과 각도 α를 이루는 절두 원추체가 부착되어 있다. 또한, 절두 원추체의 중심 축선은 작업 공구의 종축선과 일치하는 것이 바람직하다. 구결체 상에 부착된 절두 원추체가 작업 공구의 삽입 영역을 형성하며, 이 삽입 영역은 한편으로나사의 종축선에 대한 작업 공구의 선회각을 한정한다. 다른 한편으로, 상기 삽입 영역은, 선회각이 지나치게 크게 선정된 경우에 공구 헤드가 나사의 암형 다각형 구조 속에 삽입되는 것을 방지한다. 그에 따라, 나사 또는 공구의 손상이 방지된다. 특히, 최대 허용 선회각은 30°내지 40°, 바람직하게는 30°이다. 따라서, 절두 원추체의 외면은 법선(즉, 작업 공구의 종축선)과 30°의 각도를 이루도록 구성된다.

마지막으로, 바람직한 실시예에 따르면, 절두 원추체의 외면에 다각형 구조가 마련되고, 공구 헤드의 수형 다각형 구조가 절두 원추체의 다각형 구조로 병합된다. 그러한 구성으로 인하여, 작업 공구가 선회하는 경우에 절두 원추체의 다각형 구조를 통한 힘 전달이 보장된다. 또한, 최대 선회각에 도달되었을 때에 절두 원추체의 다각형 구조의 2개 이상의 면이 암형 다각형 구조의 대향 평탄면에 접촉한다. 그에 따라, 면들이 서로 중첩되어 놓여져 허용될 수 없는 높은 면압이 회피되어, 나사 및 작업 공구 모두의 손상을 방지할 수 있다.

본 발명의 또 다른 유리한 구성들은 청구 범위의 종속항들에 개시되어 있다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하기로 한다.

이하의 설명은 순전히 예시적인 것으로서, 암형 육각 소켓 구조, 특히 소켓 나사와 같은 고정 수단용의 작업 공구, 특히 소켓 나사 렌치를 대상으로 하는 것이다. 물론, 암형 다각형 구조는 육각형 이외의 다른 다각형으로 될 수도 있다. 또한, 역시 순전히 예시적인 것으로서, 작업 공구는 구형 헤드 형태의 공구 헤드를 구비하는 것으로 하고 있지만, 공구 헤드는 원통형으로 형성될 수도 있다.

도 1에는 전체적으로 원통형의 육각형 샤프트(3)를 포함하는 작업 공구(1)가 도시되어 있다. 육각형 샤프트(3)는 일단부에 공구 헤드(5)를 구비한다. 공구 헤드(5)는 수형 다각형 구조(7)를 갖춘 구형 육각 헤드로서 구성된다. 공구 헤드(5)는 샤프트(3)와 일체로 형성되며, 상기 샤프트(3)는 공구의 중심 축선을 향해 경사져 협착부(11)를 형성하는 경사면(9)을 구비한다. 협착부(11)의 영역에서, 공구 헤드(5)는 면(13)과 접하고, 이 면은 공구 헤드의 단부(15)의 방향으로 증대되며, 즉 작업 공구(1)의 종축선에 대한 간격이 증가한다. 연속되는 공구 헤드(5)의 연장 경로에는 대략 사각형 또는 U형의 홈 [19; 네크(neck)로도 칭함] 으로 형성되는 요부(17)가 마련되어 있다. 협착부(11)와 홈(19) 사이의 구역에서는 제1 구결체(20)에 의해 공구 헤드(5)가 형성된다. 홈(19)에는 스프링 와셔(21)가 수납된다. 다시 단부(15)를 향해 연속되는 공구 헤드(5)의 연장 경로에서, 작업 공구(1)의 중심 축선을 향해 경사지는 동시에 외측으로 볼록하게 만곡되는 면(23)이 홈(19)에 연결되어 있다. 상기 면(23)은 공구 헤드(5)의 제2 구결체(25)의 외면이고, 제2 구결체(25) 상에는 절두 원추체(27)가 부착되어 있다. 절두 원추체(27)의 절두면(29)이 작업 공구(1)의 단부(15)를 형성한다. 절두 원추체(27)는 그 외면(31) 상에 다각형 구조, 특히 육각형 구조(33)를 구비한다. 도 1로부터 분명하게 알 수 있는 바와 같이, 수형 다각형 구조(7), 또는 공구 헤드(5)는 제1 구결체(20), 제2 구결체(25) 및 절두 원추체(27)로 형성된다. 달리 말하면, 제1 구결체(20)의 면(13), 제2 구결체(25)의 면(23) 및 절두 원추체(27)의 외면은 각각 서로 병합된다.

도 2는 공구 헤드(5)의 확대 단면도를 나타낸 것이다. 도 2로부터 분명하게 알 수 있는 바와 같이, 바람직하게는 개방형인 스프링 와셔(21)가 홈(19)에 배치되어 있다. 스프링 와셔(21)는 홈(19)의 바닥면(35)에 대해 간격을 두고 배치되어 있다. 요부(17) 또는 홈(19)의 깊이(t)는, 횡단면 직경이 d인 스프링 와셔(21)가 부하 상태에서 홈(19)에 완전히 수납될 수 있도록 선정된다. 본 명세서에 있어서, "부하 상태(loaded state)" 라는 용어는 스프링 와셔(21)의 단부(37 또는 37 ')를 압축시키는 힘이 외측으로부터 스프링 와셔(21)의 외면(36)에 가해진 상태를 의미하는 것이다. 또한, 명백하게 알 수 있는 바와 같이, 스프링 와셔(21)는 면(13, 23)을 넘어 돌출된다(도 4 참조). 개방형 스프링 와셔(21)에는 개방된 틈새(39)가 마련되어 있으며, 이 틈새(39)의 폭(b)은 스프링 와셔(21)에 힘이 가해질 때에 스프링 와셔(21)가 홈(19) 또는 요부(17)에 완전히 수납될 수 있게 스프링 와셔(21)의 외경(A)이 감소하도록 선정된다. 그 경우, 스프링 와셔(21)의 단부(37, 37')는 스프링 와셔가 거의 폐쇄되도록 서로를 향해 변위된다. 즉, 양 단부(37, 37')는 서로 거의 접촉한다. 부하 상태에서 양 단부(37, 37') 사이에는 작은 간격이 존재하며, 이에 의하여 양 단부(37, 37')를 서로를 향해 변위시킬 수 있는 잔류 탄성이 제공된다. 예컨대, 그러한 잔류 탄성은 작업 공구(1)가 나사에 대해 선회되는 때에 필요할 수 있다. 바람직하게는, 스프링 와셔(21)의 단부(37, 37')는 버(burr) 없는 깨끗한 윤곽으로 구성되어, 스프링 와셔(21)에 부하가 걸렸을 때에 양 단부(37, 37')가 거의 접촉되는 평탄한 횡단면을 형성한다. 또한, 도 2에는 2개의 정반대면 사이의 간격에 의해 정해지는 이면폭(SW)이 도시되어 있다. 스프링 와셔(21)의 직경(d)은 이면폭(SW)의 0.07 내지 0.14배인 것이 바람직하다.

도 3에는 스프링 와셔(21)의 측면도가 도시되어 있다. 도 3으로부터 알 수 있는 바와 같이, 스프링 와셔(21)는 가상의 나선을 따르는 코일 권선(W)을 형성한다. 이러한 구성에 의해, 단부(37, 37')는 직접적으로 마주하는 위치가 아니라, 측방향으로 서로 편향되게 배치되어 있다. 즉, 스프링 와셔(21)는 그 외면(36)에 의해 측벽(41, 43; 도 4 참조)에 지지되도록 엇갈려 교차되어 있다. 그러나, 스프링 와셔(21)를 파형으로 설계하여, 준 파형의 스프링 와셔를 제공하는 것도 가능하다. 마지막으로, 엇갈리게 교차되는 스프링 와셔(21) 자체를 파형으로 형성할 수도 있다.

도 4는 작업 공구(1)의 개략적인 측면도를 나타내고 있는데, 이해를 돕기 위해 다각형 구조는 도시 생략하였다. 도 4로부터 알 수 있듯이, 스프링 와셔(21)가 무부하 상태, 즉 홈의 바닥면(35)으로부터 간격을 두고 있는 상태에서 스프링 와셔(21)는 작업 공구(1)의 종축선(45)에 대해 센터링되어 있다. 역시 도 4로부터 명확히 알 수 있는 바와 같이, 공구 헤드(5)는 구결체(20, 25) 및 절두 원추체(27)에 의해 형성된다. 또한, 요부(17)가 평면(E1)에서 연장되고, 그 평면(E1)의 법선이 종축선(45)과 일치하는 것도 명확히 알 수 있다. 그 이외에, 도 1에서와 동일한 도면 부호로 지시된 부분에 대해서는 도 1과 관련한 설명을 참조하기로 한다.

도 5는 종축선(45)을 따라 취한 작업 공구(1)의 단면도이다. 도 1 내지 도 4에서와 동일한 도면 부호로 지시된 부분에 대해서는 다시 설명하지 않는다. 다시 도 5로부터 알 수 있는 바와 같이, 공구 헤드(5)는 제1 구결체(20) 및 제2 구결체(25)와 절두 원추체(27)에 의해 형성된다. 바람직하게는, 제1 구결체(20) 및 제2 구결체(25)의 저면은 요부(17) 또는 홈(19)의 폭으로 표시된 간격(X)을 두고 서로 마주하게 배치되어 있다. 제1 구결체(20)의 중심점(M₁)과 제2 구결체(25)의 중심점(M₂)은 양 구결체(20, 25)의 저면 사이의 공간에서 간격을 두고 작업 공구(1)의 종축선(45) 상에 위치되어 있다. 제1 구결체(20) 및 제2 구결체(25)의 반경(r)은 이면폭(SW)의 절반보다 약간 더 큰 것이 바람직하다. 즉, 홈(19)의 측벽(41)과 제2 구결체(25)의 면(23) 사이의 접합 영역에서 공구 헤드의 최대 직경이 형성되고, 이 최대 직경은 다각형 구조의 이면폭(SW)에 해당한다.

작업 공구가 나사(도시 생략)의 축선에 대해 각을 이룬 채 삽입되어야 할 경우에, 다각형 구조의 이면폭(SW)은 면(13)과 면(23)에 의해 형성된다. 즉, 전술한 바와 같이 작업 공구(1)를 소정 선회각으로 나사의 암형 다각형 구조에 삽입해야 하는 경우에, 2개의 정반대 면(13, 23) 사이의 간격이 반경(r)의 2배와 일치하고, 바로 이 간격에 의해 이면폭(SW)이 정의된다. 나사에 대한 작업 공구(1)의 최대 선회각은 절두 원추체(27)의 외면(31)과 중심 축선(45)이 이루는 각도(α)에 의해 결정된다. 특히, 상기 각도(α)는 30°내지 40°이고, 도 5의 경우에는 약 30°이다. 즉, 각도(α)는 작업 공구(1)가 나사에 대해 선회될 수 있는 최대 범위를 결정한다. 다시 말하면, 공구 헤드(5)가 나사의 암형 다각형 구조에 삽입될 때, 작업 공구(1)는 육각 구조(33)의 면이 암형 다각형 구조에 접할 때까지만 선회될 수 있다. 협착부(11)의 치수(M)는 각도(α)에 맞춰 조절된다. 즉, 협착부(11)의 직경은, 작업 공구(1)가 최대 선회각으로 선회되었을 때에 협착부(11)의 구역에서 나사와 접촉하지 않도록 그 크기가 결정된다. 공구 헤드(5)가 최대 허용 선회각보다 더 큰 선회각을 이룬 채 나사의 암형 다각형 구조에 삽입될 경우에, 단부측에 마련된 절두 원추체(27)는 공구 헤드(5)가 나사에 삽입되는 것을 방지한다. 그러한 작용은, 나사의 암형 다각형 구조의 하나 이상의 경계 연부가 절두면(31)과 맞닿도록, 또는 외주면(31)과 절두면(29) 사이의 접합 연부(47)와 면(13) 사이의 간격이 이면폭(SW)보다 더 크기 때문에 접합 연부(47)가 나사의 내면에 쐐기 고정되도록 절두 원추체(27)의 길이를 선택함으로써 실현된다. 그에 따라, 절두 원추체(27)는, 선회각을 한정하여 나사 및 공구 헤드(5)의 손상을 방지하는 작업 공구(1)의 삽입 구역을 형성한다.

도 6a 내지 도 6d에는 스프링 와셔의 구성 형태만이 전술한 실시예와 상이한 작업 공구(1)의 공구 헤드(5)가 각각 도시되어 있다. 도 6a에 도시된 스프링 와셔(21')는 그 횡단면이 대략 삼각형이다. 도 6b에 도시된 스프링 와셔(21'')는 대략 육각형의 횡단면으로, 도 6c에 도시된 스프링 와셔(21''')는 대략 사다리꼴의 횡단면으로, 도 6d에 도시된 스프링 와셔(21'''')는 대략 마름모꼴의 횡단면으로 구성된다. 이들 실시예에 있어서, 스프링 와셔(21', 21'', 21''', 21'''')의 경사면(S)은 각각 나사의 암형 다각형 구조의 경계 연부에 접촉하는 것이 특히 유리하다. 종방향 중심축선(45)에 대한 경사면(S)의 각도에 의해, 가해지는 삽입력이 변경될 수 있다. 그러한 경사면(S)을 마련함으로써, 스프링 와셔가 암형 다각형 구조의 경계 연부와 만날 때에, 반경 방향으로 스프링 와셔에 작용하여 스프링 와셔를 반경 방향 내측으로 이동시키는 힘 성분이 발생된다. 또한, 경사면(S)의 전체 연장 경로에 걸쳐 각도가 일정하므로, 어떠한 경우에도 가해지는 삽입력은 일정하게 되고, 이점에 있어서는 상기 스프링 와셔들이 둥근 스프링 와셔에 비해 유리하다. 둥근 스프링 와셔는 삽입력이 가변적인 것을 특징으로 한다.

전술한 설명으로부터 명백한 바와 같이, 공구 헤드(5)는 절두 원추체(27)를 구비하지 않게 구성될 수도 있다. 그 경우에도, 스프링 와셔(21)의 최적의 유지 특성은 그대로 실현된다. 다만, 절두 원추체(27)에 의해 작업 공구의 선회 범위를 제한하면, 최대 허용 선회각에서 스프링 와셔가 암형 다각형 구조에 맞물린 채 유지되어 확실한 유지 기능이 보장된다는 추가의 장점이 있다. 그러나, 원통형 공구 헤드를 갖춘 작업 공구에서도 나사와의 맞물림 위치에서 확실한 유지 특성을 나타내며 삽입 과정마다 거의 일정한 삽입력이 소요되도록 하는 스프링 와셔가 마련될 수 있다.

본 발명에 따르면, 작업 공구의 스프링 와셔가 적어도 부분적으로 요부의 측벽에 탄성적으로 지지되도록 형성되고, 그에 의해 공구 헤드를 나사의 암형 다각형 구조에 초기에 삽입할 때에 스프링 와셔의 센터링이 이루어져서, 그 위치가 공구를 나사로부터 분리한 이후에도 그대로 유지된다. 따라서, 공구의 삽입 시에 암형 다각형 구조의 경계 연부가 실질적으로 스프링 와셔의 동일한 부분과 만나기 때문에, 추가의 삽입 과정에서도 삽입력은 거의 일정하게 유지된다. 그 결과, 힘은 경계 연부로부터 스프링 와셔로 실질적으로 항상 동일한 접선 각도로 전달된다. 다시 말하면, 본 발명에 따른 작업 공구에서는 스프링 와셔가 요부 내에서 제어 불가능하게 빠져 버리는 일이 없으며, 그로 인해 거의 일정한 삽입력으로 공구를 간단하고 확실하게 삽입할 수 있게 된다.

도 1은 본 발명에 따른 작업 공구의 공구 헤드의 사시도이고,

도 2는 도 1에 따른 공구 헤드의 횡단면도이고,

도 3은 스프링 와셔를 나타낸 도면이고,

도 4는 도 1에 따른 공구 헤드의 측면도이고,

도 5는 작업 공구의 종축에 평행한 단면을 따른 공구 헤드의 종단면도이고,

도 6a 내지 도 6d는 스프링 와셔의 여러 실시예를 나타낸 도면이다.

＜도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명＞

1 : 작업 공구

3 : 샤프트

7 : 수형 다각형 구조

17 : 요부(凹部)

19 : 홈

21 : 스프링 와셔

27 : 절두 원추체

37, 37 ' : 단부

41, 43 : 측벽

45 : 종축선

M₁, M₂ : 중심점

SW : 이면폭(二面幅)

W : 코일 권선

d : 직경

t : 깊이

x : 간격

Claims

암형 다각형 구조를 갖춘 고정 수단용의 작업공구로서,

상기 고정 수단의 암형 다각형 구조에 끼워지는 수형 다각형 구조의 구형 헤드 및 스프링 와셔를 수납하기 위한 환형 요부를 포함하는 공구 헤드와,

상기 환형 요부에 배치되는 스프링 와셔를 포함하되,

상기 환형 요부(17)의 폭은 상기 스프링 와셔(21)의 폭방향 치수보다 크며,

상기 스프링 와셔(21)의 환형 경로는 동일 평면상으로 연장되지 않아 상기 스프링 와셔(21)의 적어도 일부가 요부(17)의 측벽(41,43)에 탄성적으로 지지되는 것을 특징으로 하는 작업 공구.
제1항에 있어서, 상기 스프링 와셔(21)는 개방된 구조로 이루어지고, 코일 스프링 형태의 권선(W)을 형성하는 것을 특징으로 하는 작업 공구.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 요부(17)는 평면(E1) 상에서 연장되고, 그 평면(E1)의 법선은 작업 공구(1)의 종축선(45)과 일치하는 것을 특징으로 하는 작업 공구.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 요부(17)의 깊이(t)는 스프링 와셔(21)의 깊이(t) 방향으로의 치수와 동일하거나 그 치수보다 큰 크기로 이루어지는 것을 특징으로 하는 작업 공구.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 스프링 와셔(21)는 무부하 상태에서는 수형 다각형 구조(7)의 하나 이상의 면을 넘어 돌출되는 것을 특징으로 하는 작업 공구.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 스프링 와셔(21)는 무부하 상태에서는 수형 다각형 구조(7)의 각각의 면을 넘어 돌출되는 것을 특징으로 하는 작업 공구.
제1항 또는 제2항에 있어서, 스프링 와셔(21)는 부하 상태에서 요부(17)에 실질적으로 완전히 수납되는 것을 특징으로 하는 작업 공구.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 스프링 와셔(21)의 단부(37, 37 ')들은 부하 상태에서 실질적으로 접촉되는 것을 특징으로 하는 작업 공구.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 요부(17)는 실질적으로 사각형 또는 U형의 홈(19)으로서 형성되는 것을 특징으로 하는 작업 공구.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 스프링 와셔(21)는 횡단면이 실질적으로 원형인 와이어에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 작업 공구.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 스프링 와셔(21)는 횡단면은 다각형인 와이어에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 작업 공구.
제11항에 있어서, 상기 횡단면은 삼각형, 사각형 또는 육각형인 것을 특징으로 하는 작업 공구.
제11항에 있어서, 상기 횡단면은 사다리꼴인 것을 특징으로 하는 작업 공구.
제11항에 있어서, 상기 횡단면은 마름모꼴인 것을 특징으로 하는 작업 공구.
제1항 또는 제2항에 있어서, 스프링 와셔(21)의 횡단면의 직경(d)은 다각형 구조에 의해 규정되는 이면폭(SW)의 0.07 내지 0.14배인 것을 특징으로 하는 작업 공구.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 공구 헤드(5)는 2개의 구결체(20, 25)에 의해 형성되고, 이들 구결체의 저면은 서로 대면한 채 간격(x)을 두고 배치되어 있으며, 작업 공구(1)의 종축선(45) 방향으로 측정했을 때 중심점(M₁, M₂)은 서로 간격을 두고 있는 것을 특징으로 하는 작업 공구.
제16항에 있어서, 제1 구결체(20)의 중심점(M₁)과 제2 구결체(25)의 중심점(M₂)은 구결체(20, 25)의 저면들 사이의 공간에서 작업 공구(1)의 종축선(45) 상에 놓여지는 것을 특징으로 하는 작업 공구.
제16항에 있어서, 상기 구결체(20, 25)는 수형 다각형 구조(7)의 치수를 갖는 구형 헤드를 형성하는 것을 특징으로 하는 작업 공구.
제18항에 있어서, 상기 구형 헤드의 구결체(20)가 작업 공구(1)의 샤프트(3)에 배치되는 것을 특징으로 하는 작업 공구.
제16항에 있어서, 다른 구결체(25) 상에는, 외면(31)이 법선과 각도 α를 이루고 중심 축선이 작업 공구(1)의 종축선(45)과 일치하는 절두 원추체(27)가 놓여지는 것을 특징으로 하는 작업 공구.
제20항에 있어서, 상기 각도(α)는 약 30°인 것을 특징으로 하는 작업 공구.
제20항에 있어서, 상기 절두 원추체(27)는 외면(31)에 다각형 구조(33)를 구비하는 것을 특징으로 하는 작업 공구.
제22항에 있어서, 수형 다각형 구조(7)는 절두 원추체(27)의 다각형 구조(33)로 병합되는 것을 특징으로 하는 작업 공구.
제1항 또는 제2항에 있어서, 수형 다각형 구조(7)는 수형 육각 구조인 것을 특징으로 하는 작업 공구.