KR100758924B1

KR100758924B1 - 원심분리식 전동 임팩트 렌치

Info

Publication number: KR100758924B1
Application number: KR1020060086920A
Authority: KR
Inventors: 윤자영
Original assignee: 주식회사 동은전자
Priority date: 2005-09-09
Filing date: 2006-09-08
Publication date: 2007-09-14
Also published as: WO2007029985A1; KR20070029599A; US7836802B2; US20080196555A1

Abstract

본 발명은 전원공급수단으로부터 공급되는 전원에 의해 회전하는 구동모터를 동력원으로 사용하는 전동 임팩트 렌치로서, 상기 구동모터(10)의 회전축(11)에 결합되어 회전하는 태양기어(21); 상기 태양기어(21)와 치합되어 회전하는 제1기어부(22a)와, 상기 제1기어부(22a)보다 작은 직경의 제2기어부(22b)가 구비되는 복수의 유성기어(22); 상기 유성기어(22)의 제2기어부(22b)와 치합되어 회전하는 출력기어(23); 상기 출력기어(23)로부터 전달되는 회전력에 의해 회전하는 관성휠(50); 상기 관성휠(50)의 전방에 회전 가능하게 연결되며, 일측에 연결체(71)가 구비되는 스핀들(70); 및 상기 관성휠(50)의 회전에 의한 원심력이 소정 크기 이상으로 증가하면 상기 연결체(71)를 타격하고, 상기 관성휠(50)의 회전에 의한 원심력이 소정 크기 이하로 감소하면 복귀 스프링(67)에 의해 초기 위치로 복귀하는 타격체(60)를 포함해서 이루어져, 상기 구동모터(10)에서 발생되는 회전력을 적절히 감속하여 타격 시점 및 가속 구간의 헌팅 요소를 제거함으로써 저속에서 높은 토오크로 안정적인 동력 전달이 이루어질 수 있도록 된 것이다.

임팩트 렌치, 구동모터, 감속부, 태양기어, 유성기어, 타격체, 연결체

Description

원심분리식 전동 임팩트 렌치{Centrifugal Electric Impact Wrench}

도 1은 종래기술에 따른 전동 임팩트 렌치의 요부를 분리하여 도시한 사시도,

도 2는 본 발명에 따른 원심분리식 전동 임팩트 렌치의 요부를 분리하여 도시한 구성도,

도 3은 도 2의 조립도,

도 4는 본 발명에 따른 커버를 도시한 정면도,

도 5는 본 발명에 따른 웨이팅 부재를 도시한 정면도,

도 6은 본 발명에 따른 타격체를 도시한 평면도,

도 7은 본 발명에 따른 관성휠을 도시한 사시도,

도 8은 본 발명의 제1실시예에 따른 감속부의 기어 구성을 보여주는 사시도,

도 9는 본 발명의 제2실시예에 따른 감속부의 기어 구성을 보여주는 사시도,

도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 출력기어, 커버 및 완충캡 등을 도시한 분리 사시도,

도 11은 도 10의 결합 사시도,

도 12는 도 11의 종단면도,

도 13은 본 발명에 따른 원심분리식 전동 임팩트 렌치의 전체 구성을 보여주 는 개략적인 구성도이다.

- 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 -

1 : 하우징 10 : 구동모터

11 : 회전축 20 : 케이스

21 : 태양기어 22 : 유성기어

22a : 제1기어부 22b : 제2기어부

23 : 출력기어 23a : 선단부

24,33,43 : 볼트 30 : 커버

31,42 : 체결공 32 : 관통공

34,53,74 : 베어링 35 : 내주면

36 : 삽입홈 40 : 웨이팅 부재

41 : 홈 50 : 관성휠

51 : 구멍 52 : 연결부

54 : 수용홈 55 : 절개부

60 : 타격체 61 : 결합공

62 : 구멍 63 : 연결부재

64 : 장착핀 65 : 연결핀

66 : 체결핀 67 : 복귀 스프링

70 : 스핀들 71 : 연결체

72 : 스프링 73 : 볼

75 : 와셔 76 : 부싱

77 : 완충물 78 : 완충캡

79 : 보강캡 80 : 전원연결부

81 : 제어기

본 발명은 전기 동력에 의해 작동되는 임팩트 렌치에 관한 것으로, 특히 감속부를 통해 구동모터에서 발생되는 회전력을 적절히 감속하여 타격 시점 및 가속 구간의 헌팅 요소를 제거함으로써 저속에서 높은 토오크로 안정적인 동력 전달이 이루어질 수 있도록 하며, 감속부에 가해지는 충격을 흡수 또는 완화시킬 수 있는 원심분리식 전동 임팩트 렌치에 관한 것이다.

일반적으로, 차량의 타이어 장착용 볼트와 같은 체결부재는 높은 체결력을 요하는데, 특히 부녀자나 노약자의 경우에는 종래의 수동 렌치를 통해서 타이어 장착용 볼트 등을 체결하거나 분리하기 어려운 문제점이 있었다.

이러한 문제점을 해결하기 위해 모터의 동력을 이용하여 타이어 장착용 볼트등을 체결 또는 분리할 수 있는 전동 임팩트 렌치가 제안되었는데, 대한민국 등록특허 제328512호에는 이러한 전동 임팩트 렌치에 관한 기술이 게재되어 있다.

도 1을 참조하여 종래의 전동 임팩트 렌치를 좀 더 자세히 살펴보면, 모터(109)의 축(112)은 베어링(113)에 의하여 회전 가능하게 지지되는 관성휠(106)의 일측 축부분(106a)과 연결되고, 상기 관성휠(106)의 타측에는 원형의 홈이 형성되며, 스핀들(104)을 회전 가능하게 지지하는 베어링(114)이 관성휠(106)의 홈에 수용되고, 상기 스핀들(104)의 타측은 베어링(115)에 의하여 지지된다.

한편, 상기 관성휠(106)은 외주면 상부에 길이 방향으로 절개된 절개부(116)를 가지며, 절개부(116)에는 타격체(103)가 상기 절개부(116)의 길이 방향으로 수용된다. 상기 타격체(103)는 관성휠(106)에 형성된 핀 삽입구(119)와 타격체(103)에 형성된 핀 관통공(118)이 일치된 상태에서 핀(117)이 핀 삽입구(119)와 핀 관통공(118)에 삽입됨으로써 절개부(116) 내에서 상기 핀(117)을 중심으로 상하 방향으로 선회되도록 설치된다. 즉, 상기 타격체(103)는 관성휠(106)이 모터(109)의 고속 회전(대략 4,000rpm)에 의하여 회전될 때 핀(117)을 중심으로 타격체(103)의 후방 부분이 튀어나오도록 원심력을 받는다. 또한, 상기 타격체(103)는 이러한 원심 운동을 보다 확실하게 하기 위하여 후방 부분이 전방 부분보다 큰 중량을 가지도록 후방 부분에 웨이팅 부재(120)가 제공되며, 상기 관성휠(106)에 형성된 핀 삽입구(119)의 후방에, 관성휠(106)의 양쪽 측면으로부터 절개부(116)로 관통하여 연장하는 한 쌍의 볼 삽입공(121)들이 형성된다. 이러한 볼 삽입공(121)은 타격체(103)가 관성휠(106)의 절개부(116)에 설치되었을 때 타격체(103)의 후방 부분에 반구형으로 형성되는 안치홈(125)과 일치되는 부분에 위치된다.

그리고, 한 쌍의 볼(124)을 타격체(103)의 양측면에 형성된 안치홈(125)으로 가압하기 위한 볼 가압 스프링(123)이 볼 삽입공(121)에 각각 삽입되고, 볼(124)과 볼 가압 스프링(123)이 볼 삽입공(121)에 수용된 상태에서, 볼 가압력 조절 나 사(122)들이 볼 삽입공(121)의 외측에 형성되는 나사부에 체결된다.

이에 따라, 상기 관성휠(106)의 회전에 의하여 타격체(103)에 작용하는 원심력이 볼(124)을 통하여 안치홈(125)에 작용하는 볼 가압 스프링(123)의 탄성 복원력보다 작은 경우에는 상기 타격체(103)의 원심 운동은 일어나지 않는다. 그러나, 타격체(103)에 작용하는 원심력이 안치홈(125)에 작용하는 볼 가압 스프링(123)의 탄성 복원력보다 큰 경우에는 안치홈(125)으로부터 볼(124)이 분리되면서 핀(117)을 회전점으로 타격체(103)의 후방 부분이 들리게 된다.

이어서, 상기 타격체(103)에 의해 연결체(105)가 순간적으로 타격되면서 스핀들(104)이 회전하게 됨에 따라, 상기 스핀들(104)에 설치된 소켓을 통해 타이어 장착용 볼트를 체결 또는 분리할 수 있게 된다. 그러나, 상기 스핀들(4)의 회전력보다 타이어 장착용 볼트의 체결력이 더 크거나, 타이어 장착용 볼트의 체결이 완료되는 등의 다른 이유로 상기 스핀들(104)이 더 이상 회전되지 않을 때, 상기 스핀들(104)의 회전은 정지된다.

한편, 상기 타격체(103)의 후방 부분을 본래의 위치(즉, 타격체(103)의 후방에 원심력이 작용하기 전의 위치)로 당기기 위한 타격체 복귀 스프링(126)이 타격체(103)의 후방 부분에 제공된다. 상기 타격체 복귀 스프링(126)의 양단은 타격체(103)의 측부에 제공되는 돌기(127)에 각각 연결됨으로써 루프 형상을 가지며, 루프 형상의 타격체 복귀 스프링(126)은 관성휠(106)의 축 부분(106a)에 걸치게 된다.

그러므로, 전술한 바와 같이 스핀들(104)의 회전력보다 타이어 장착용 볼트 의 체결력이 크거나 또는 타이어 장착용 볼트가 완전히 체결됨으로써, 상기 타격체(103)에 작용하는 원심력이 제거된다. 상기 타격체(103)에 작용하는 원심력이 타격체(103)를 본래의 위치로 복귀시키기 위한 타격체 복귀 스프링(126)의 탄성 복원력보다 작게 될 때, 타격체(103)는 타격체 복귀 스프링(126)의 탄성 복원력에 의하여 본래의 위치로 복귀되고, 타격체(103)가 본래의 위치로 복귀되는 동안 타격체(103)와 연결체(105)의 결합이 해제됨에 따라 모터(109)에 부과되는 부하가 제거된다.

하지만, 전술한 종래의 임팩트 렌치의 경우에는 모터(109)에서 발생되는 회전력이 직접 관성휠(106)에 전달되는 구조로 이루어져 고속회전에 의해 충격 정합성이 떨어지게 되므로 타격체 복귀 스프링(126)의 위치 이탈 현상 등에 의해 타격 시점이 불안정하거나 가속 구간의 헌팅(Hunting) 현상이 발생되는 문제점이 있었다.

이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창출된 것으로, 구동모터에서 발생되는 회전력을 저속으로 감속시키는 감속부를 구비하여 타격 시점 및 가속 구간의 헌팅 요소를 제거하고 저속ㆍ고출력의 안정적인 동력 전달이 이루어질 수 있도록 된 원심분리식 전동 임팩트 렌치를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 타이어의 장착ㆍ분리시에 사용될 수 있을 뿐만 아니라, 군용 장비 등과 같은 특수장비(예를 들어, 신관 결합기 등)에 적합하도록 휴대 및 사용이 간편하면서도 저속ㆍ고출력의 안정적인 동력제공이 가능한 원심분리식 전동 임팩트 렌치를 제공하는데 또 다른 목적이 있다.

아울러, 본 발명은 감속부에 가해지는 충격을 흡수 또는 완화시켜 전체적으로 전동 임팩트 렌치의 내구성을 향상시킬 수 있는 원심분리식 전동 임팩트 렌치를 제공하는데 또 다른 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 전원공급수단으로부터 공급되는 전원에 의해 회전하는 구동모터를 동력원으로 사용하는 전동 임팩트 렌치로서, 상기 구동모터의 회전축에 결합되어 회전하는 태양기어; 상기 태양기어와 치합되어 회전하는 제1기어부와, 상기 제1기어부 보다 작은 직경의 제2기어부가 구비되는 복수의 유성기어; 상기 유성기어의 제2기어부와 치합되어 회전하는 출력기어; 상기 출력기어로부터 전달되는 회전력에 의해 회전하는 관성휠; 상기 관성휠의 전방에 회전 가능하게 연결되며, 일측에 연결체가 구비되는 스핀들; 및 상기 관성휠의 회전에 의한 원심력이 소정 크기 이상으로 증가하면 상기 연결체를 타격하고, 상기 관성휠의 회전에 의한 원심력이 소정 크기 이하로 감소하면 복귀 스프링에 의해 초기 위치로 복귀하는 타격체를 포함해서 이루어진 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 상기 구동모터에 결합되어 상기 태양기어, 유성기어 및 출력기어를 감싸는 케이스; 및 상기 케이스의 개방 공간을 폐쇄하는 커버를 더 포함하며, 상기 커버에 형성된 관통공을 통해 상기 출력기어의 선단부가 돌출되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 상기 유성기어의 개수는 2개 또는 3개로 이루어질 수 있 다.

본 발명에 따르면, 상기 관성휠의 일측에는 원형의 수용홈이 형성되고, 상기 수용홈에는 상기 스핀들을 회전 가능하게 지지하는 베어링이 수용되며, 상기 스핀들의 선단부에는 소켓과의 결합시 사용되는 볼이 스프링에 탄력지지된 상태로 설치되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 상기 관성휠은 그 외주면 상부에 길이 방향으로 절개된 절개부를 가지며, 상기 절개부에는 상기 타격체가 연결부재를 양측에 두고 수용되며, 상기 타격체의 구멍에는 각각 장착핀 및 연결핀이 고정되고, 상기 타격체의 결합공과 상기 관성휠의 구멍이 일치된 상태에서 체결핀이 상기 구멍과 결합공을 통과하여 삽입됨으로써 상기 타격체가 상기 절개부 내에서 상기 체결핀을 중심으로 상하 방향으로 선회 가능하게 설치되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 상기 관성휠의 후방 부분에는 'U'자 홈이 형성된 웨이팅 부재가 제공되어 상기 관성휠의 후방 부분이 전방 부분보다 큰 중량을 가지는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 상기 복귀 스프링은 그 중심부분이 상기 관성휠의 연결부에 걸쳐지면서 상기 타격체의 후방을 고정하는 장착핀에 양단이 연결되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 상기 전원공급수단은 전동 임팩트 렌치의 외형을 이루는 소정형상의 하우징에 부착되는 전원연결부에 내설된 배터리(Battery)로 구성될 수 있다.

본 발명에 따르면, 상기 전원공급수단으로 차량의 배터리를 사용하도록 전동 임팩트 렌치의 외형을 이루는 소정형상의 하우징에 부착되는 전원연결부 내에는 직류-직류 변환기(DC-DC Converter)가 설치되거나, 상기 전원공급수단으로 일반 교류 전원을 사용하도록 전동 임팩트 렌치의 외형을 이루는 소정형상의 하우징에 부착되는 전원연결부 내에는 교류-직류 변환기(AC-DC Converter)가 설치될 수 있다.

본 발명에 따르면, 상기 전원공급수단과 상기 구동모터 사이에는 과부하 발생을 방지하기 위해 전압과 전류를 제어하는 제어기가 구비되는 것이 바람직하다.

본 발명에 따르면, 상기 출력기어의 선단부에는 탄성 재질의 완충캡이 덧씌워진 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 출력기어의 선단부와 상기 완충캡 사이에는 금속 재질의 보강캡이 개재될 수 있다.

본 발명에 따르면, 상기 커버의 내주면에는 원주 방향으로 복수의 삽입홈이 형성되는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 삽입홈에는 탄성 재질의 완충물이 삽입되고, 상기 완충물은 상기 커버의 내주면으로부터 일정 부분 돌출되는 구조를 갖는다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 전원공급수단으로부터 공급되는 전원에 의해 회전하는 구동모터에 연결되어 회전속도를 낮추고 출력 토오크는 향상시키도록 다수의 기어들로 이루어진 감속부를 포함하는 전동 임팩트 렌치로서, 상기 감속부는, 상기 구동모터의 회전축에 결합되어 회전하는 태양기어; 상기 태양기어와 치합되어 회전하는 제1기어부와, 상기 제1기어부 보다 작은 직경의 제2기어부가 구비되 는 복수의 유성기어; 상기 유성기어의 제2기어부와 치합되어 회전하는 출력기어; 상기 구동모터에 결합되어 상기 태양기어, 유성기어 및 출력기어를 감싸는 케이스; 및 상기 케이스의 개방 공간을 폐쇄하는 커버를 포함하며, 상기 출력기어의 선단부에는 탄성 재질의 완충캡이 덧씌워지고, 상기 출력기어의 선단부와 상기 완충캡 사이에는 금속 재질의 보강캡이 개재되며, 상기 커버의 내주면에는 원주 방향으로 복수의 삽입홈이 형성되고, 상기 삽입홈에는 탄성 재질의 완충물이 삽입되며, 상기 완충물은 상기 커버의 내주면으로부터 일정 부분 돌출된 것을 특징으로 한다.

이하 본 발명을 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 원심분리식 전동 임팩트 렌치의 요부를 분리하여 도시한 구성도이고, 도 3은 도 2의 조립도이며, 도 4는 본 발명에 따른 커버를 도시한 정면도이고, 도 5는 본 발명에 따른 웨이팅 부재를 도시한 정면도이며, 도 6은 본 발명에 따른 타격체를 도시한 평면도이고, 도 7은 본 발명에 따른 관성휠을 도시한 사시도이며, 도 8은 본 발명의 제1실시예에 따른 감속부의 기어 구성을 보여주는 사시도이고, 도 9는 본 발명의 제2실시예에 따른 감속부의 기어 구성을 보여주는 사시도이며, 도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 출력기어, 커버 및 완충캡 등을 도시한 분리 사시도이고, 도 11은 도 10의 결합 사시도이며, 도 12는 도 11의 종단면도이고, 도 13은 본 발명에 따른 원심분리식 전동 임팩트 렌치의 전체 구성을 보여주는 개략적인 구성도이다.

본 발명에 따르면, 도 2 내지 도 13에서 보는 바와 같이, 전동 임팩트 렌치의 외형을 이루는 소정형상의 하우징(1)에는 전방의 회전축(11)을 통해 구동력을 제공하는 구동모터(10)가 내설되며, 상기 구동모터(10)의 회전축(11)에 연결되어 회전속도를 낮추는 한편, 출력 토오크는 향상시키도록 다수의 기어들로 이루어진 기어박스인 감속부가 마련된다.

여기서 상기 감속부는 태양기어(21), 유성기어(22), 출력기어(23)를 포함하며, 케이스(20) 및 커버(30)에 의해 감싸여진다.

상기 케이스(20)는 볼트(24)를 통해 상기 구동모터(10)에 결합되고, 상기 케이스(20)의 내부 공간 중앙부에 위치되는 태양기어(21)가 상기 구동모터(10)의 회전축(11)에 회전 가능하게 결합되며, 상기 태양기어(21)의 둘레에는 복수의 유성기어(22)가 구비되는데, 상기 유성기어(22)는 태양기어(21)와 치합되는 제1기어부(22a)와, 상기 제1기어부(22a)보다 작은 직경의 제2기어부(22b)가 구비되어 이루어지며 상기 케이스(20)에 각각 회전 가능하게 고정된다.

또한, 상기 유성기어(22)의 제2기어부(22b)에는 출력기어(23)가 치합되고, 도 2 내지 도 4에서 보는 바와 같이 상기 커버(30)의 체결공(31)에 볼트(33)가 삽입되어 상기 케이스(20)에 결합되는 한편, 상기 커버(30)의 관통공(32)을 통해 상기 출력기어(23)의 선단부(23a)는 커버(30)의 외부로 돌출된다.

그리고, 상기 출력기어(23)의 선단부(23a)가 상기 관성휠(50)의 연결부(52)에 연결되어 출력기어(23)의 회전력이 관성휠(50)로 전달되고, 상기 관성휠(50)의 전방에는 연결체(71)가 구비되는 스핀들(70)이 회전 가능하게 연결된다.

또한, 상기 관성휠(50)의 회전에 의한 원심력이 소정 크기 이상으로 증가하면 상기 연결체(71)를 타격하는 타격체(60)가 관성휠(50)에 선회 가능하게 설치되 며, 상기 타격체(60)의 일단에는 복귀 스프링(67)이 연결되어 상기 관성휠(50)의 원심력이 소정 크기 이하로 감소하면 상기 복귀 스프링(67)의 탄성 복원력에 의해 상기 타격체(60)는 초기 위치로 복귀된다.

한편, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 구동모터(10)의 구동 전압은 12V일 수 있으며, 이에 따라 전원공급수단으로 상기 하우징(1)의 전원연결부(80)에 소형 배터리를 부착하여 사용하거나, 차량의 배터리(일반적으로 12V 또는 24V)를 사용하도록 상기 하우징(1)의 전원연결부(80) 내에 직류-직류 변환기를 설치하거나, 일반 교류 전원을 사용하도록 상기 하우징(1)의 전원연결부(80) 내에 교류-직류 변환기를 설치하여 사용할 수 있다.

그리고, 상기 감속부의 유성기어(22)의 개수는 2개 또는 그 이상으로 구성될 수 있는데, 도 8에서는 본 발명의 제1실시예에 따라 상기 유성기어(22)가 2개로 구성된 형태를 볼 수 있다.

여기서, 상기 구동모터(10)의 회전축(11)은 감속부와 연결되는데, 상기 구동모터(10)의 회전축(11)과 연결된 태양기어(21)가 회전하게 되면, 상기 태양기어(21)와 연결된 2개의 유성기어(22)의 제1기어부(22b)가 회전하게 되고, 이 유성기어(22)의 제2기어부(22b)와 연결된 출력기어(23)가 연동하여 회전하면서 상기 관성휠(50)쪽으로 동력을 전달하게 된다.

이때, 소정의 기어비로 설계된 상기 감속부의 태양기어(21), 유성기어(22) 및 출력기어(23)로 동력이 전달되는 과정에서 회전속도가 감소하게 되면서 출력 토오크는 증가하게 되는데, 상기 기어비는 원하는 감속비 및 출력 토오크를 생성하도 록 적절히 조절될 수 있음은 물론이다.

한편 본 발명의 제2실시예에 따르면, 필요로 하는 회전속도를 얻기 위해 상기 태양기어(21)와 치합되는 유성기어(22)의 개수를 3개로 구성할 수 있는데, 그 작동은 전술한 내용과 도 9를 참조하면 충분히 이해될 수 있을 것이다.

그리고, 상기 관성휠(50)의 일측에는 원형의 수용홈(54)이 형성되고, 상기 스핀들(70)을 회전 가능하게 지지하는 베어링(53,74)이 관성휠(50)의 수용홈(54)에 수용된다. 그러므로, 상기 스핀들(70)과 관성휠(50)의 조립체는 베어링(53,74)에 의하여 양단이 지지되는 구성을 가지며, 상기 스핀들(70)의 선단부에는 소켓(미도시)과의 결합시 사용되는 볼(73)이 스프링(72)에 탄력지지된 상태로 설치되며, 상기 스핀들(70)의 축선상에는 와셔(75) 및 부싱(76)이 삽입될 수 있다.

그리고, 상기 관성휠(50)은 외주면 상부에 길이 방향으로 절개된 절개부(55)를 가지며, 도 6에서 보는 바와 같이, 절개부(55)에는 소정 두께를 갖는 타격체(60)가 연결부재(63)를 양측에 두고 절개부(55)의 길이 방향으로 수용되며, 상기 타격체(60)의 구멍(62)에는 각각 장착핀(64) 및 연결핀(65)이 고정된다. 상기 타격체(60)는, 관성휠(50)에 형성된 구멍(51)과 타격체(60)에 형성된 결합공(61)이 일치된 상태에서 체결핀(66)이 상기 구멍(51)과 결합공(61)에 삽입됨으로써, 절개부(55) 내에서 체결핀(66)을 중심으로 상하 방향으로 선회 가능하게 설치된다. 즉, 타격체(60)는 상기 관성휠(50)이 구동모터(10)에 의하여 회전될 때 체결핀(66)을 중심으로 타격체(60)의 후방 부분이 튀어나오도록 원심력을 받는다.

상기 타격체(60)의 이러한 원심 운동을 보다 확실하게 하기 위하여, 도 5에 서 보는 바와 같이, 후방 부분이 전방 부분보다 큰 중량을 가지도록 관성휠(50)의 후방 부분에 웨이팅 부재(40)가 추가적으로 제공될 수 있으며, 상기 웨이팅 부재(40)는 일측에 'U'자 홈(41)이 형성되며, 체결공(42)에 볼트(43)가 삽입되어 상기 관성휠(50)에 결합된다. 이러한 웨이팅 부재(40)는 타격체(60)의 후방 부분에 작용하는 힘에 따라 그 크기가 적절하게 조절될 수 있다.

한편, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 관성휠(50)에 상기 웨이팅 부재(40)를 별도로 부착하는 대신에, 도 7에서 보는 바와 같이, 상기 웨이팅 부재(40)의 중량에 해당하는 무게 만큼 관성휠(50) 후방부분의 중량을 증가시킬 수도 있다. 즉, 상기 웨이팅 부재(40)를 상기 관성휠(50)에 일체로 성형할 수도 있다.

또한, 상기 복귀 스프링(67)은 중심부분이 상기 관성휠(50)의 연결부(52)에 걸쳐지면서 상기 타격체(60)의 후방을 고정하는 상기 장착핀(65)에 양단이 연결되도록 설치된다.

본 발명에 따른 원심분리식 전동 임팩트 렌치는 상기 관성휠(50)의 회전 속도가 대략 1,000rpm일 때, 상기 타격체(60)의 후방 부분에 작용하는 원심력이 상기 타격체(60)를 구속하는 복귀 스프링(67)의 탄성 복원력보다 크게 된다.

한편, 상기 관성휠(50)이 회전하여 연속 타격을 구현할 때, 상기 타격체(60)가 스핀들(70)의 연결체(71)를 가격한 후, 즉시 그 구속력을 해제하고 복귀하여야 하지만, 외부조건에 따라 상기 타격체(60)와 상기 스핀들(70)이 서로 끼이는 현상이 발생할 수 있다.

이러한 현상을 방지하기 위해 본 발명의 바람직한 실시예에서는, 전원공급수 단과 구동모터(10) 사이에 제어기(81)를 전기적으로 연결할 수 있는데, 상기 제어기는 펄스폭변조(PWM;Pulse Width Modulation) 제어 방식으로 전압과 전류를 자동으로 제어하여 상기 전원공급수단과 상기 구동모터(10)에 과부하가 발생되는 것을 방지할 수 있게 된다.

전술한 바와 같이, 상기 타격체(60)가 연결체(71)를 순간적으로 타격하여 스핀들(70)이 회전하게 됨으로써, 상기 스핀들(70)에 설치된 소켓을 통해 타이어 장착용 볼트와 같은 체결부재를 체결하거나 분리시킬 수 있게 된다.

이와 같이 본 발명에 따른 원심분리식 전동 임팩트 렌치는 구동모터(10)에서 발생되는 회전력이 감속부를 통해 감속되면서 높은 토오크를 갖도록 변환되어 관성휠(50), 타격체(60) 및 스핀들(70)로 전달되므로 보다 안정적인 동력전달 구조를 제공할 수 있게 된다.

한편, 본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 도 10 내지 도 12에서 보는 바와 같이, 감속부의 출력기어(23)에 가해지는 충격을 완화시키기 위해 완충캡(78)이 구비될 수 있다.

상기 완충캡(78)은 탄성 재질(예를 들어, 플라스틱 사출물 등)로 이루어진 얇은 캡 형상으로 성형되어, 상기 출력기어(23)의 선단부(23a)에 덧씌워진다.

이에 따라, 출력기어(23)의 선단부(23a)는 상기 완충캡(78)이 덧씌워진 상태로 상기 관성휠(50)의 연결부(52)에 삽입되므로, 전동 임팩트 렌치의 타격시 상기 출력기어(23)의 선단부(23a)에 가해지는 충격은 상기 완충캡(78)에 의해 흡수 또는 완화되어 전체적으로 감속부의 내구성을 크게 향상시킬 수 있게 된다.

여기서, 상기 완충캡(78)은 강한 충격에 쉽게 깨지거나 늘어나지 않는 재질로 이루어져야 함은 당연하다.

본 발명에 따르면, 비록 내충격성이 우수한 재질로 이루어진 완충캡(78) 이지만, 상기 출력기어(23)의 선단부(23a)와 상기 완충캡(78) 사이에는 금속 재질의 보강캡(79)이 개재되는 것이 바람직하다. 이것은 출력기어(23)의 선단부(23a)로부터 강한 충격을 직접적으로 전달받을 경우 발생할 수 있는 완충캡(78)의 파손 우려를 최소화함과 아울러, 보강캡(79)을 통해 충격을 일차적으로 견디기 위한 것이다.

본 발명에 따르면, 감속부에 가해지는 충격 완화 기능을 극대화하기 위해서 상기 커버(30)의 내주면(35)에 원주 방향으로 복수의 삽입홈(36)을 형성하고, 상기 삽입홈(36)에 탄성 재질의 완충물(77)을 삽입하게 된다. 이때, 상기 완충물(77)은 상기 커버(30)의 내주면(35)으로부터 일정 부분 돌출되는 구조를 갖는다.

이에 따라, 커버(30)의 내주면(35)에 베어링(34)이 직접적으로 밀착되어 삽입되지 않는 대신, 커버(30)의 내주면(35)과 베어링(34) 사이에 완충물(77)이 개재된 상태를 유지하게 되므로 커버(30)의 내주면(35) 쪽으로 가해지는 충격은 상기 완충물(77)에 의해 흡수되거나 완화된다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, 구동모터에서 발생되는 회전력을 저속으로 감속시키는 감속부가 구비되어 타격 시점 및 가속 구간의 헌팅 요소가 제거되고 저속ㆍ고출력의 안정적인 동력 전달이 이루어지는 효과가 있다.

또한 본 발명에 따른 원심분리식 전동 임팩트 렌치는 타이어의 장착ㆍ분리 등과 같이 가정용 또는 산업용으로 사용될 수 있음은 물론, 휴대 및 사용이 간편하면서도 저속ㆍ고출력의 안정적인 동력 제공이 가능하여 군용 장비 등과 같은 특수장비(예를 들어, 신관 결합기 등)에도 유용하게 활용할 수 있는 효과가 있다.

아울러, 출력기어의 선단부에 끼워지는 보강캡과 완충캡 및 커버의 내주면과 베어링 사이에 개재되는 완충물을 통해 감속부에 가해지는 충격을 흡수 또는 완화시킬 수 있게 되므로 전체적으로 전동 임팩트 렌치의 내구성을 크게 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예에 대해서 도시하고 설명하였지만 본 발명은 상술한 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 얼마든지 다양하게 변경 실시할 수 있을 것이다.

Claims

전원공급수단으로부터 공급되는 전원에 의해 회전하는 구동모터를 동력원으로 사용하는 전동 임팩트 렌치로서,

상기 구동모터(10)의 회전축(11)에 결합되어 회전하는 태양기어(21);

상기 태양기어(21)와 치합되어 회전하는 제1기어부(22a)와, 상기 제1기어부(22a)보다 작은 직경의 제2기어부(22b)가 구비되는 복수의 유성기어(22);

상기 유성기어(22)의 제2기어부(22b)와 치합되어 회전하는 출력기어(23);

상기 출력기어(23)로부터 전달되는 회전력에 의해 회전하는 관성휠(50);

상기 관성휠(50)의 전방에 회전 가능하게 연결되며, 일측에 연결체(71)가 구비되는 스핀들(70); 및

상기 관성휠(50)의 회전에 의한 원심력이 소정 크기 이상으로 증가하면 상기 연결체(71)를 타격하고, 상기 관성휠(50)의 회전에 의한 원심력이 소정 크기 이하로 감소하면 복귀 스프링(67)에 의해 초기 위치로 복귀하는 타격체(60)를 포함해서 이루어진 것을 특징으로 하는 원심분리식 전동 임팩트 렌치.
제1항에 있어서,

상기 구동모터(10)에 결합되어 상기 태양기어(21), 유성기어(22) 및 출력기어(23)를 감싸는 케이스(20); 및 상기 케이스(20)의 개방 공간을 폐쇄하는 커버(30)를 더 포함하며, 상기 커버(30)에 형성된 관통공(32)을 통해 상기 출력기 어(23)의 선단부(23a)가 돌출되는 것을 특징으로 하는 원심분리식 전동 임팩트 렌치.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 유성기어(22)의 개수는 2개인 것을 특징으로 하는 원심분리식 전동 임팩트 렌치.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 유성기어(22)의 개수는 3개인 것을 특징으로 하는 원심분리식 전동 임팩트 렌치.
제1항에 있어서,

상기 관성휠(50)의 일측에는 원형의 수용홈(54)이 형성되고, 상기 수용홈(54)에는 상기 스핀들(70)을 회전 가능하게 지지하는 베어링(53,74)이 수용되며, 상기 스핀들(70)의 선단부에는 소켓과의 결합시 사용되는 볼(73)이 스프링(72)에 탄력지지된 상태로 설치되는 것을 특징으로 하는 원심분리식 전동 임팩트 렌치.
제1항에 있어서,

상기 관성휠(50)은 그 외주면 상부에 길이 방향으로 절개된 절개부(55)를 가지며, 상기 절개부(55)에는 상기 타격체(60)가 연결부재(63)를 양측에 두고 수용되 며, 상기 타격체(60)의 구멍(62)에는 각각 장착핀(64) 및 연결핀(65)이 고정되고, 상기 타격체(60)의 결합공(61)과 상기 관성휠(50)의 구멍(51)이 일치된 상태에서 체결핀(66)이 상기 구멍(51)과 결합공(61)을 통과하여 삽입됨으로써 상기 타격체(60)가 상기 절개부(55) 내에서 상기 체결핀(66)을 중심으로 상하 방향으로 선회 가능하게 설치되는 것을 특징으로 하는 원심분리식 전동 임팩트 렌치.
제1항에 있어서,

상기 관성휠(50)의 후방 부분에는 'U'자 홈(41)이 형성된 웨이팅 부재(40)가 제공되어 상기 관성휠(50)의 후방 부분이 전방 부분보다 큰 중량을 가지는 것을 특징으로 하는 원심분리식 전동 임팩트 렌치.
제1항에 있어서,

상기 복귀 스프링(67)은 그 중심부분이 상기 관성휠(50)의 연결부(52)에 걸쳐지면서 상기 타격체(60)의 후방을 고정하는 장착핀(64)에 양단이 연결되는 것을 특징으로 하는 원심분리식 전동 임팩트 렌치.
제1항에 있어서,

상기 전원공급수단은 전동 임팩트 렌치의 외형을 이루는 소정형상의 하우징(1)에 부착되는 전원연결부(80)에 내설된 배터리인 것을 특징으로 하는 원심분리식 전동 임팩트 렌치.
제1항에 있어서,

상기 전원공급수단으로 차량의 배터리를 사용하도록 전동 임팩트 렌치의 외형을 이루는 소정형상의 하우징(1)에 부착되는 전원연결부(80) 내에는 직류-직류 변환기가 설치되는 것을 특징으로 하는 원심분리식 전동 임팩트 렌치.
제1항에 있어서,

상기 전원공급수단으로 일반 교류 전원을 사용하도록 전동 임팩트 렌치의 외형을 이루는 소정형상의 하우징(1)에 부착되는 전원연결부(80) 내에는 교류-직류 변환기가 설치되는 것을 특징으로 하는 원심분리식 전동 임팩트 렌치.
제1항에 있어서,

상기 전원공급수단과 상기 구동모터(10) 사이에는 과부하 발생을 방지하기 위해 전압과 전류를 제어하는 제어기(81)가 구비되는 것을 특징으로 하는 원심분리식 전동 임팩트 렌치.
제1항에 있어서,

상기 출력기어(23)의 선단부(23a)에는 탄성 재질의 완충캡(78)이 덧씌워진 것을 특징으로 하는 원심분리식 전동 임팩트 렌치.
제13항에 있어서,

상기 출력기어(23)의 선단부(23a)와 상기 완충캡(78) 사이에는 금속 재질의 보강캡(79)이 개재되는 것을 특징으로 하는 원심분리식 전동 임팩트 렌치.
제2항에 있어서,

상기 커버(30)의 내주면(35)에는 원주 방향으로 복수의 삽입홈(36)이 형성되는 것을 특징으로 하는 원심분리식 전동 임팩트 렌치.
제15항에 있어서,

상기 삽입홈(36)에는 탄성 재질의 완충물(77)이 삽입되고, 상기 완충물(77)은 상기 커버(30)의 내주면(35)으로부터 일정 부분 돌출된 것을 특징으로 하는 원심분리식 전동 임팩트 렌치.
전원공급수단으로부터 공급되는 전원에 의해 회전하는 구동모터에 연결되어 회전속도를 낮추고 출력 토오크는 향상시키도록 다수의 기어들로 이루어진 감속부를 포함하는 전동 임팩트 렌치로서,

상기 감속부는,

상기 구동모터(10)의 회전축(11)에 결합되어 회전하는 태양기어(21);

상기 태양기어(21)와 치합되어 회전하는 제1기어부(22a)와, 상기 제1기어부(22a)보다 작은 직경의 제2기어부(22b)가 구비되는 복수의 유성기어(22);

상기 유성기어(22)의 제2기어부(22b)와 치합되어 회전하는 출력기어(23);

상기 구동모터(10)에 결합되어 상기 태양기어(21), 유성기어(22) 및 출력기어(23)를 감싸는 케이스(20); 및

상기 케이스(20)의 개방 공간을 폐쇄하는 커버(30)를 포함하며,

상기 출력기어(23)의 선단부(23a)에는 탄성 재질의 완충캡(78)이 덧씌워지고, 상기 출력기어(23)의 선단부(23a)와 상기 완충캡(78) 사이에는 금속 재질의 보강캡(79)이 개재되며, 상기 커버(30)의 내주면(35)에는 원주 방향으로 복수의 삽입홈(36)이 형성되고, 상기 삽입홈(36)에는 탄성 재질의 완충물(77)이 삽입되며, 상기 완충물(77)은 상기 커버(30)의 내주면(35)으로부터 일정 부분 돌출된 것을 특징으로 하는 원심분리식 전동 임팩트 렌치.