KR101225878B1 - 토크 렌치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전술한 일정한 토크를 유지할 수 없어 가변적이고, 작업 중에도 토크를 수시로 확인하여야 하므로 작업자의 집중력에 혼란을 가져오지 않고, 적정 토크가 아님에도 슬립현상이 발생할 수 있는 문제점을 해결하기 위한 랫치, 클러치가 일체로 구비된 토크 렌치를 제공하여 설정된 이상의 토크의 회전을 제한한다.

Description

토크 렌치{.}

본 발명은 래칫, 클러치 이들을 일체로 구비한 토크 렌치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 작업자의 선택에 따라 상대물 예를 들면 작업 비트 등이 고정되고, 정회전 또는 역회전이 가능하되 정역회전에 따라 가세된 토크를 전달하는 래치와, 상기 래치의 회전에 따라 전달된 토크를 설정치 이내로 제한하도록 하는 클러치와, 이들을 일체로 구비하여 래칫에 고정된 상대물을 조이거나 풀기 위한 의료용 토크 렌치에 관한 것이다.

토크 렌치는 널리 알려져 있다. 특히 의료용 토크 렌치는 토멘 메디칼 아게의 대한민국 공개특허 공개번호 10-2007-0072870, 최길운의 대한민국 등록특허 등록번호 0834209 에서 볼 수 있다.

설명된 토멘 메디칼 아게의 대한민국 공개특허 공개번호 10-2007-0072870 은 손잡이의 가압력 및 본체의 탄성력을 이용하여 나사체결기구를 고정한 후 일정한 토크를 유지한체 나사체결기구를 작동시키는 구조가 개시되어 있으나, 이는 항시 일정한 토크를 유지할 수 없어 가변적이고, 작업 중에도 토크를 수시로 확인하여야 하므로 작업자의 집중력에 혼란을 가져올 수 있다.

최길운의 대한민국 등록특허 등록번호 0834209 는 토크 렌치에 조임 압력을 미리 셋팅한 후 셋팅 압력 이상의 조임이 발생하면 헛도는 토크 렌치의 구조가 개시되어 있으나, 회전하는 샤프트의 회전을 간섭하기 위한 유닛이 단순한 면접촉으로 이루어져 적정 토크가 아님에도 슬립현상이 발생할 수 있는 문제점이 있다.

한편, 본 명세서를 통해 선행기술에 대한 논의는 상기 선행기술이 본 영역에 통상적인 일반 지식의 일부를 형성하거나 잘 알려져 있다는 인정으로서 결코 인정되지 않는다.

본 발명의 목적은 정, 역회전 및 중립이 가능한 래칫 상기 래칫에 의해 전달된 토크를 제한하는 클러치 상기 래칫과 클러치를 일체로 내장한 토크 렌치를 제공한다.

본 발명의 일면에 따르면,

회전가능하고, 원주면을 따라 다수개의 래크가 형성된 스핀들; 상기 래크 사이에 설치되어 스핀들의 회전을 제한하는 스토퍼; 를 포함하고, 상기 스토퍼는 스핀들과 수평을 이루며 설치되며, 그 선단의 일면은 래크의 측면에 제한되어 설치되고, 후단은 래크의 간섭을 피하도록 설치된 것을 특징으로 한다.

일 실시예에서 상기 스핀들이 내부에 삽입되어 작동하는 중공슬리브를 더 포함하고, 중공슬리브는 스핀들의 래크가 외부에서 보이도록 개구된 래크도피부가 형성되어 있다.

또한, 상기 중공슬리브가 내부에 삽입되어 작동하는 하우징을 더 포함하고, 하우징은 중공슬리브의 래크도피부와 동일한 방향으로 래크가 외부에서 보이도록 개구된 스토퍼설치부가 형성되며, 스토퍼설치부의 개구된 단부로는 스토퍼의 후단이 안착되도록 원주방향으로 절개된 스토퍼걸림홈이 형성되어 있다.

본 발명의 다른 일면에 따르면 회전가능하고, 원주면을 따라 다수개의 래크가 형성된 스핀들; 상기 래크 사이에 스핀들의 회전을 제한하도록 서로 대향하는 방향으로 설치된 스토퍼들; 를 포함하고, 상기 스토퍼들은 스핀들과 수평을 이루며 설치되며, 그 선단의 일면은 래크의 측면에 제한되어 설치되고, 후단은 래크의 간섭을 피하도록 설치되어 후단으로 무게중심이 이동하면 선단이 상향으로 이동하여 래크의 측면을 이탈한다.

일 실시예에서, 상기 스토퍼들의 후단은 가압부재의 이동에 의해서 가압되고, 상기 가압부재는 반원형의 형상으로 하부가 개방되고, 양 단부가 스토퍼들의 상면에 밀착되는 판스프링, 상기 판스프링의 상면 중심에 설치된 버튼으로 이루어진다.

본 발명의 또 다른 면에 따르면 원주면을 따라 다수개의 래크가 형성된 스핀들; 상기 래크 사이에 스핀들의 회전을 제한하기 위한 하나 이상의 스토퍼; 상기 스핀들이 내부에 삽입되어 작동하는 중공슬리브; 상기 중공슬리브가 내부에 삽입되어 작동하고, 길이방향의 후방 단부로는 요철 및 요홈이 형성된 하우징; 을 포함하고,

상기 하우징의 중심축선 상에 대응하되, 상기 요철 및 요홈과 항시 체결되는 요철 및 요홈이 형성된 원동 커플러; 상기 원동 커플러의 후면에서 선택적으로 전면이 접촉하여 원동 커플러의 회전에 단속적으로 회전하는 종동 커플러를 더 포함하여 이루어진다.

또한, 상기 원동 커플러의 후면과 종동 커플러의 전면으로는 크라운기어가 형성되어 있다.

본 발명의 또 다른 면에 따르면 원주면을 따라 다수개의 래크가 형성된 스핀들; 상기 래크 사이에 스핀들의 회전을 제한하기 위한 하나 이상의 스토퍼; 상기 스핀들이 내부에 삽입되어 작동하는 중공슬리브; 상기 중공슬리브가 내부에 삽입되어 작동하고, 길이방향의 후방 단부로는 요철 및 요홈이 형성된 하우징; 상기 하우징의 중심축선 상에 대응하되, 상기 요철 및 요홈과 항시 체결되는 요철 및 요홈이 형성된 원동 커플러; 상기 원동 커플러의 후면에서 선택적으로 전면이 접촉하여 원동 커플러의 회전에 단속적으로 회전하는 종동 커플러; 상기 종동 커플러의 후방에 설치된 탄성부재; 상기 탄성부재에 일정한 압력을 발생시키고, 외주면으로 나사가 형성된 로크; 상기 구성요소들이 내부에서 설치되어 작동하도록 관통되어 있고, 로크가 설치된 내부로는 나사홈이 형성되어 로크의 체결시 정밀하게 안내하는 바디; 를 포함하고 있다.

또한, 상기 종동 커플러의 외주면으로는 안내노브가 간격을 이루며 일체로 형성되고, 상기 종동커플러가 설치되는 바디 내부의 일부분으로는 종동 커플러의 안내노프가 안내되는 안내홈이 안내노브와 동일한 간격으로 형성되어 있다.

또한, 상기 로크가 체결된 바디의 후방으로는 핸들에 의해서 밀폐되어 있다.

또한, 상기 바디의 핸들의 전방으로는 로크고정지그가 설치되어 있다.

본 발명의 일실시예는 향상된 설계 조건을 가진 정, 역회전 및 중립이 가능한 래칫 상기 래칫에 의해 전달된 토크를 제한하는 클러치 상기 래칫과 클러치를 일체로 내장한 토크 렌치를 제공한다.

도 1a는 본 발명에 따른 토크 렌치를 보여주는 사시도.
도 1b는 바디 내부의 구성을 보여주는 조립사시도.
도 2a는 바디 내부의 분해 사시도.
도 2b는 도 2a의 다른 실시예.
도 3a은 본 발명에 따른 토크 렌치의 단면도.
도 3b는 도 3a의 다른 실시예.
도 4a는 본 발명에 적용된 스토퍼의 설치상태도.
도 4b는 도 4a의 다른 실시예.
도 5a는 본 발명에 따른 스토퍼의 설치 및 작동상태도.
도 5b는 도 5a의 다른 실시예.
도 6은 도 2b의 조립사시도.
도 7은 도 2b의 작동상태를 보여주는 단면도.
도 8는 작업비트를 장착하기 위하여 중공슬리브를 작동시키는 상태를 보여주는 도면.
도 9a와 도 9b는 본 발명에 따른 토크 렌치의 일부 분해 사시도.
도 10은 본 발명에 따른 토크 렌치의 전체 조립 단면도.

바람직한 실시예에 있어서 본 발명은 전술한 일정한 토크를 유지할 수 없어 가변적이고, 작업 중에도 토크를 수시로 확인하여야 하므로 작업자의 집중력에 혼란을 가져오지 않고, 적정 토크가 아님에도 슬립현상이 발생할 수 있는 문제점을 해결한다.

이하, 본 발명에 따른 하나의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다. 먼저, 도면에 걸쳐 기능적으로 동일하거나, 유사한 부분에는 동일한 부호를 부여한다.

도 1a는 본 발명에 따른 토크 렌치를 보여주는 사시도이고, 도 1b는 바디 내부의 구성을 보여주는 조립사시도이고, 도 2a는 바디 내부의 구성을 보여주는 분해 사시도이다.

도 1a 및 도 1b를 참조하면, 본 발명은 바디(100)의 내부에서 래칫, 클러치 역할을 수행하며, 작업비트(B)가 장착되고, 미도시된 상대물을 핸들(200)의 내부에 설치된 미도시된 로크조임지그를 이용하여 핸들(200)을 회전시킴으로써 토크 렌치의 기능을 수행한다.

먼저, 래칫 기능을 수행하기 위한 본 발명은 도 2a에 도시된 바와 같이 회전가능하고, 원주면을 따라 다수개의 래크(12)가 형성된 스핀들(10)을 갖는다.

도 3a은 본 발명에 따른 토크 렌치의 단면도이다. 도 2a와 도 3a를 참조하면, 스핀들(10)은 전방의 전면에서 일정한 깊이로 형성된 홀드공(11)이 형성되어 있으며, 이 홀드공(11)에 전술한 작업비트(B)를 내부에 장착할 수 있으며, 해제 역시 가능하다. 이를 위해 홀드공(11)을 일부 관통하는 볼수용공(13)이 형성되어 있으며, 볼수용공(13)으로는 클러치볼(14)이 삽입되어 있으나, 클러치볼(14)의 일부만이 홀드공(11) 내부로 돌출되어 있다.

홀드공(11)으로 삽입되는 외면은 홀드공(11)으로 일부 돌출된 클러치볼(14)에 의해 압력을 받게 되고, 작업비트(B)는 이 압력에 의해 더욱 고정된다.

바람직하게 홀드공(11)은 다각형의 형상이어도 무방하고, 선택적으로 작업비트(B)에는 홀드공(11) 내부로 일부 돌출된 클러치볼(14)이 삽입되는 삽입홈(미도시)이 형성될 수도 있다. 이렇게 작업비트(B)가 스핀들(10)의 홀드공(11)에 장착되면 스핀들(10)의 회전에 따라 작업비트(B) 역시 연동하여 회전하게 된다. 작업비트(B)가 장착되고, 해제되는 과정은 후술한다.

다시, 도 4a는 본 발명에 적용된 스토퍼의 설치상태도이고, 도 2a와 도 4a를 참조하면 스핀들(10) 상의 래크(12)는 도시된 방향에서 볼 때, 스핀들(10)과 수평방향이고, 래크(12)를 정면에서 보면 그 중심은 평면이며, 평면에서 연장된 외측 양 단부로는 일정하게 하향으로 경사를 이루며 라운딩된 후 스핀들(10)의 외면에 수직으로 마감되어 있다.

이렇게 하향으로 경사지게 하는 것은 후술하는 스토퍼(20)가 래크(12)의 중심 평면에서 이탈되면 스핀들(10)이 스토퍼(20)에 걸리지 않아 회전하지 않고, 중립의 상태를 유지시키기 위함이다. 여기에서 스핀들(10)의 회전 의미는 핸들(200)을 기준으로 스핀들(10)을 회전시키는 것이 아니라 핸들(200)의 회전력이 스핀들(10)로 전달되지 않아 헛돌거나, 중립의 상태를 유지하는 상태를 의미한다.

스토퍼(20)는 상기 래크(12) 사이에 설치되어 스핀들(10)의 공회전 또는 중립상태를 제한하는 역할을 수행한다. 이러한 스토퍼(20)는 래크(12)에 사이에 설치되는 부분을 선단(22)으로 정의할 수 있으며, 후단(24)은 나머지 부분이다. 바람직하게 후단(24)은 래크(12)의 간섭을 피하도록 래크(12)에서 벗어난 상태로 위치하게 되며, 특히 후단(24)으로는 걸림턱(26)이 도시된 수평방향의 중심축에서 수직방향으로 돌출되어 있다.

도 5a는 본 발명에 따른 스토퍼의 설치 및 작동상태도로서, 도 5a를 참조하면, 스토퍼(20)는 전체적으로 스핀들(10)과 수평을 이루며 설치되고, 특히 선단(22)의 일면은 래크(12)의 측면에 제한되어 설치되어 있다.

스토퍼(20)의 일측은 래크(12)의 측면을 제한하고 있으며, 래크(12)의 측면은 접촉하고 있는 스토퍼(20)의 일측 방향 즉, 도 5a에 도시된 방향에서와 같이 도 1a에서 도시된 핸들(200)을 시계방향으로 회전시키면 스핀들(10)은 스토퍼(20)의 측면에 의해 회전하게 된다.

이러한 핸들(200)에 의해서 스핀들(10)이 작동하는 과정 및 구조는 후에 상술하며, 여기에서는 스핀들(10)과 스토퍼(20)의 기구적 작동을 설명하는 것이다.

따라서, 스핀들(10)은 시계방향으로만 회전이 가능하다는 것을 알 수 있다.

한편, 도 2a에 도시된 바와 같이 본 발명은 스핀들(10)이 내부에 삽입되어 작동하는 중공슬리브(30)가 설치된다. 중공슬리브(30)는 스핀들(10)을 감싸는 구조로 이루어져 있으며, 도시된 도 2a, 도 3a, 도 4a를 참조하면 중공슬리브(30)의 일측으로는 개구된 래크도피부(32)가 형성되어 있다.

또한, 중공슬리브(30)는 하우징(40)에 의해 감싸여지는 구조로 이루어져 있으며, 중공슬리브(30)는 하우징(40) 내부에 삽입되어 작동하게 된다.

하우징(40)은 중공슬리브(30)의 래크도피부(32)와 동일한 방향으로 래크가 외부에서 보이도록 개구된 스토퍼설치부(42)가 형성되어 있다.

스토퍼설치부(42)가 마감되는 단부로는 구체적으로 도 4a에 도시된 바와 같이 스토퍼(20)의 걸림턱(26)이 안착되도록 원주방향으로 절개된 스토퍼걸림홈(44)이 형성되어 있다.

스토퍼걸림홈(44)은 도시된 바와 같이 스토퍼(20)의 선단(22)은 래크(12) 사이에 걸림턱(26)은 스토퍼걸림홈(44)에서 래크(12)와 수평을 이루며 안착된다.

이러한 구조로 인해 스토퍼(20)는 안정적인 안착구조를 갖게 되며 스핀들(10)의 회전으로 인한 가세력 등의 영향을 받지 않고 안정적으로 래크(12) 상에서 안착된다.

한편, 도 2b, 도 3b, 도 4b, 도 5b, 도 6은 본 발명의 다른 실시예를 보여주는 도면으로서, 이들은 도 2a, 도 3a, 도 4a, 도 5b를 기본으로 하여 변형된 구조를 가진 도면들이다. 도 2b, 도 3b, 도 4b, 도 5b, 도 6, 도7을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예는 스토퍼(20)가 하나 이상으로 설치되고, 스토퍼(20)를 작동시켜 래크(12)를 선택적으로 제한하여 스핀들(10)의 정회전, 역회전 또는 중립을 선택할 수 있다.

이를 위한 스토퍼(20)는 래크(12)를 사이에 두고 간격을 이루며 서로 대향하며 설치되어 있다.

스토퍼(20)가 래크(12)의 회전을 제한하거나 해제하기 위해서 본 발명은 도 5b에 도시된 바와 같이, 스토퍼(20)를 상승시키거나 원위치로 복귀시켜 래크(12)를 제한하여 도시된 정면을 기준으로 시계방향인 정회전, 반시계 반향인 역회전을 통해 스핀들(10)을 회전시킬 수 있다.

즉, 도 4b, 도 5b에 도시된 바와 같이, 서로 대향하는 스토퍼(20) 중 하나만 그 선단(22)을 상승시키면 다른 스토퍼(20)는 일방향으로의 회전을 제한받게 되고, 상승된 스토퍼(20)에 의해 해제된 래크(12)는 다른 스토퍼(20)에 의해서 제한된 래크(12)의 측면 반대방향으로 작동하여 최종적으로 스핀들(10)은 회전하게 된다.

한편, 본 발명에 적용된 하우징(40)의 스토퍼걸림홈(44)은 도시된 바와 같이 하향으로 경사진 형상으로 이루어져 있으며, 스토퍼(20)들의 선단(22)은 래크(12) 사이에 걸림턱(26)은 스토퍼걸림홈(44)의 경사진 상측에 래크(12)와 수평을 이루며 안착된다.

이러한 안착구조는 스토퍼(20)의 선단(22)이 상승하게 되면 걸림턱(26)이 스토퍼걸림홈(44)의 경사진 면에 안내되어 안정된 스토퍼(20)들의 작동을 유도할 수 있다.

스토퍼(20)들은 전술한 바와 같이 후단(24)으로 무게중심이 이동하게 되면 래크(12)를 제한 또는 해제시킨다.

위와 같은 스토퍼(20)들은 선택적으로 선단(22)이 상승하거나 수평을 유지시키기 위해서 본 발명은 도 1b, 도 2b, 도 4b, 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이 가압부재(50)를 구비하고 있다.

가압부재(50)는 스토퍼(20)들의 후단(24)에서 걸림턱(26) 방향으로 무게중심을 이동시키는 역할을 수행하며, 스토퍼(20)들의 상면에 설치된다.

가압부재(50)는 반원형의 형상으로 하부가 개방되고, 양 단부가 스토퍼(20)들의 상면에 가압된 상태에서 밀착되는 판스프링(52), 상기 판스프링(52)의 상면 중심에 설치되고, 판스프링(52)을 이동시키기 위한 버튼(54)으로 구성되어 있다.

본 발명에서 가압부재(50)를 이루는 판스프링(52)은 항시 스토퍼(20)들의 상면을 가압하고 있는 상태이며, 이로 인해 스토퍼(20)의 선단(22)은 항시 래크(12)와 수평상태를 유지하고 있다. 따라서, 래크(12)의 측면은 스토퍼(20)들로부터 제한받는 상태이므로 핸들(200)로부터 전달된 회전력이 스토퍼(20)로 전달되고, 스핀들(10)은 회전하게 된다.

이러한 가압부재(50)를 도 7에서와 같이 이동시키면 가압부재(50)의 이동에 따라 판스프링(52)은 선택된 하나의 스토퍼(20) 걸림턱(26) 방향으로 가압시키게 되면 선단(22)이 상승하게 된다. 이때, 다른 스토퍼(20)는 후단(24)의 상면에만 판스프링(52)이 지속적으로 가압하고 있는 상태이므로 스토퍼(20)는 래크(12) 사이에서 그대로 유지된 상태이다. 따라서 스핀들(10)은 선택된 하나의 래크(12)가 제한을 받는 방향으로 회전하게 된다.

또한, 반대로 가압부재(50)를 전술한 방향과 반대 방향으로 이동시키게 되면 전술한 방향과 반대로 스핀들(10)이 회전하게 된다.

한편, 작업비트(B)의 사용에 있어서 전술한 스핀들(10), 중공슬리브(30) 및 하우징(40)의 구성, 조립 및 작동관계를 구체적으로 설명한다. 도 8은 작업비트를 장착하기 위하여 중공슬리브를 작동시키는 상태를 보여주고 있다. 이하 스핀들(10), 중공슬리브(30) 및 하우징(40)의 구성은 상기 도 1a 내지 도 5a, 도 1b 내지 도 5b에 도시된 바와 같이 스토퍼(20)의 설치 갯수에 한정되지 않고 공통적으로 적용된다. 따라서 도 1 내지 5의 a 도면(계열)과 도 1 내지 5의 b 도면(계열)을 별도로 구분하지 않고 a 계열 기준으로 설명한다.

도 1, 도 2a, 도 3a를 참조하면, 스핀들(10)은 도시된 정면에서 볼 때 가로방향이 수평방향이며, 바디(100)의 외부로 돌출된 헤드부(14), 헤드부(14)보다 작은 지름으로 형성된 가이드부(16), 래크(12)가 형성된 래크형성부(18), 기단부(19)가 수평방향으로 연장되어 있다.

기단부(19)로는 스프링(S)이 삽입되고, 스프링(S)의 일측은 스냅링(60)에 의해서 제한되어 스프링(S)이 기단부(19)를 이탈하지 않도록 하고 있다.

이러한 스핀들(10)이 중공슬리브(30)로 삽입되면, 중공슬리브(30)의 마감단(34)은 상기 스프링(S)의 타측을 가압하여 스프링(S)을 압축시킨다.

중공슬리브(30)는 핸드노브(34)가 선단을 이루고 있으며, 후방으로 연장된 후 단턱(36)을 형성하고, 래크도피부(32)와 반대면으로 슬리브이탈방지홈(38)이 형성되어 있다.

중공슬리브(30)는 하우징(40)에 삽입되며, 하우징(40)의 전면(46)에 중공슬리브(30)의 단턱(36)이 걸려 삽입이 제한되고, 스토퍼걸림홈(44)이 반대면으로 키홈(48)이 형성되어 있다.

위와 같은 구조는 도 8에 도시된 바와 같이 중공슬리브(30)가 스핀들(10) 상의 스프링(S)을 압축하고 있는 상태이므로 중공슬리브(30)는 스핀들(10)을 이탈하려고 한다.

이러한 이탈을 방지하기 위하여 하우징(40)의 키홈(48)으로는 키(70)가 설치되며, 이 키(70)는 중공슬리브(30)의 슬리브이탈방지홈(38) 사이까지 삽입된다.

도 3a와 도 8에 도시된 바와 같이 스프링(S)은 삽입된 키(70)는 슬리브이탈방지홈(38) 내부의 마감된 양 측벽(38a)(38b)에 선택적으로 밀착된다.

구체적으로 도 8에 도시된 바와 같이 평상시에는 중공슬리브(30)의 측벽(38a)이 키(70)에 걸리려 이탈이 제한되는 상태가 되고, 도 3a에 도시된 바와 같이 핸드노브(34)를 밀어 전술한 스프링(S)을 압축시키면 중공슬리브(30)의 측벽(38b) 역시 키(70)에 걸려 더 이상 후방으로 중공슬리브(30)의 진행이 제한된다.

위와 같이 중공슬리브(30)의 작동거리는 양 측벽(38a)(38b) 사이로 제한된다는 것을 알 수 있다.

이러한 구조 및 작동을 통해 작업비트(B)를 스핀들(10)에 삽입, 장착하는 과정을 상세히 설명한다.

먼저, 도 3a에 도시된 바와 같이 중공슬리브(30)의 핸드노브(34)를 밀게되면, 스핀들(10)과 중공슬리브(30) 사이의 공간(F)이 형성된다.

이때, 작업비트(B)를 삽입하면 작업비트(B)의 외면은 홀드공(11) 내측으로 돌출된 클러치볼(14)을 밀어 공간(F)으로 밀어 올리면서 홀드공(11)의 일정깊이까지 삽입된다.

계속하여 핸드노브(34)를 해제시키면 중공슬리브(30)는 스프링(S)의 반발력에 의해 원위치로 복귀하고, 이때 클러치볼(14)은 중공슬리브(30)의 내면이 밀어 홀드공(11) 내측으로 가압되고, 작업비트(B)의 외면은 홀드공(11)으로 가압된 클러치볼(14)에 의해 압력을 받게 되고, 작업비트(B)는 이 압력에 의해 더욱 고정된다.

한편, 본 발명은 전술한 모든 구성으로 인해 스핀들(10)은 정, 역회전, 중립의 상태를 유지하면서 작동할 수 있다. 본 발명은 아래와 같은 구조로 인해 회전을 단속하여 일정한 회전력, 즉 적정 토크 내지 설정 토크에만 스핀들(10)이 회전하도록 할 수 있는 클러치(60)와 탄성부재(92)를 더 포함하고 있다.

이를 위하여 도 2a, 도 3a, 도 9a, 도 9b 및 도 10에 도시된 바와 같이 본 발명에 적용되는 하우징(40)은 길이방향의 후방 단부로 요철(41) 및 요홈(43)이 형성되어 있다. 이러한 하우징(40)은 당연히 스핀들(10), 중공슬리브(30) 보다 길게 연장되어 있다.

본 발명은 상기 하우징(40)의 수평방향 중심축선 상에 위치하고, 하우징(40)의 요철(41) 및 요홈(43)과 항시 체결되어 있는 원동 커플러(80)가 설치되어 있다.

원동 커플러(80)는 하우징(40)이 회전하게 되면 연동되어 회전하는 구조이며, 이를 위해 하우징(40)의 요철(41) 및 요홈(43)과 항시 체결되어 있는 요철(81) 및 요홈(83)이 그 전면에 일체로 형성되어 있다.

전술한 하우징(40)의 중심축선 상에 위치하고 원동 커플러(80)의 후면으로는, 선택적으로 접촉하여 원동 커플러(80)의 회전에 단속적으로 회전하는 종동 커플러(90)가 설치되어 있다.

이러한 원동 커플러(80)의 후면과 종동 커플러(90)의 전면은 크라운 기어로 이루어져 서로 치합된다.

크라운 기어는 그 기어의 형상은 통상 삼각나사, 둥근나사, 톱니나사,사다리꼴나사와 유사한 형상으로 형성될 수 있고, 원동 커플러(80)로부터 적정 이상의 회전력 가세되면 원동 커플러(80)의 후면과 종동 커플러(90)의 전면은 치합된 상태가 해제될 수 있는 구조이다.

이를 위해서 종동 커플러(90)의 후방에 바람직하게 후면에 설치된 탄성부재(92)가 설치되며, 이러한 탄성부재(92)에 일정한 압력을 발생시키기 위한 로크(94)가 탄성부재(92)의 후방에서 설치된다.

로크(94)는 전술한 탄성부재(92)에 가압하는 역할을 수행하고, 외주면으로 나사가 형성되어 바디(100)의 내면에 체결되며, 바디(100)의 내면을 따라 이동가능하다. 그러나, 로크(94)의 외주면은 나사가 형성되지 않고 단순히 로크(94)를 가압하여 탄성부재(92)를 가압할 수도 있다.

탄성부재(92)는 상기 로크(94)의 가압에 따라 적정한 압축력 또는 설정 압축력으로 종동 커플러(90)의 후면을 가압하여 원동 커플러(80)와 치합된 상태를 유지하게 된다.

한편, 전술한 원동 커플러(80)와 종동 커플러(90)가 해제되는 것은 중공 슬리브(30)에 설정 이상의 회전토크가 가해지면 원동 커플러(80)까지는 설정 이상의 회전토크가 전달되나, 원동 커플러(80)와 종동 커플러(90)는 탄성부재(92)의 설정 압축력에 의해 가압되어 있으므로 회전토크가 설정 압축력을 넘게 되면 종동 커플러(80)는 후방으로 밀려 크라운 기어의 치합이 일시 해제되고, 계속하여 설정 이상의 회전토크가 가해지면 크라운 기어의 치합은 반복하여 해제된다.

이때, 해제되는 종동 커플러(90)는 바디(100)의 내부에서 전, 후로 이동하게 되므로 종동 커플러(90)의 외주면 상으로 안내노브(90a)가 방사형으로 형성되어 있다..

이러한 안내노브(90a)의 설치를 위해 바디(10)에도 안내노브(90a)와 대응되는 안내홈(102)이 형성되어 있다.

안내노브(90a)는 안내홈(102)을 따라 이동하게 되므로 결국 종동 커플러(90)는 정밀하게 이동을 할 수 있고, 다시 원위치로 복귀할 수 있게 된다. 하지만 본 발명에서는 안내노브(90a) 및 안내홈(102) 없이 단순히 종동 커플러(90)가 바디(100) 내부를 이동할 수 있게 할 수도 있다.

계속하여, 로크(94)가 체결된 바디(100)의 후방으로는 핸들(200)에 바디(100)의 내부가 밀폐되어 있으며, 핸들(200)의 전방으로는 로크고정지그(210)가 설치되어 있다.

로크고정지그(210)의 전면, 로크(94)의 후면으로는 서로 교합되는 -, + 형태의 요홈과 요철이 선택적으로 형성될 수 있으며, 이러한 구조를 통해 로크고정지그(210)와 로크(94)를 조립한 상태에서 핸들(200)을 회전시키면 로크(94)는 가압되어 탄성부재(92)를 다시 가압시킬 수 있다. 이때, 가압되는 상태는 일실시예에서 도시된 바와 같이 로크(94)를 바디(100)의 내부와 나사체결하는 방법으로 서서히 탄성부재(92)를 가압시킨다.

다시, 여기에서 하우징(40)의 회전과 스핀들(10)의 회전관계를 상세히 설명한다.

스토퍼(10)의 제한으로 인해 제한된 방향으로 스핀들(10)이 회전하도록 하기 위해서는 스토퍼(20) 역시 핸들(200)의 회전방향에 연동되어야 한다.

구체적으로 스토퍼(20)의 일측은 래크(12) 사이에 위치하고 있음은 전술한 바와 같으며, 도 2a 및 도 4a에 구체적으로 도시된 바와 같이 스토퍼(20)의 타측은 중공슬리브(30)와 하우징(40)의 슬리브이탈방지홈(38), 스토퍼걸림홈(44)에 걸쳐있고, 중공슬리브(30)와 하우징(40)은 키(70)에 의해서 결합되어 있다.

즉, 핸들(200)을 회전시키면 스토퍼(20)의 타측은 래크(12)의 측면을 가압하고, 중공슬리브(30)와 하우징(40)을 일체로 회전시키게 된다.

반대로 핸들(200)을 반대로 회전시키면 스핀들(10)은 회전하지 않고 중립의 상태이며, 중공슬리브(30)와 하우징(40)은 키(70)에 의해서 결합된 상태이므로 이들만 회전하게 된다.

이렇게 핸들(200)을 회전시켜 작업비트(B), 스핀들(10), 중공슬리브(30)와 하우징(40)이 작업자가 원하는 방향으로 회전되면, 작업자는 계속하여 원하는 체결작업을 수행하게 된다.

한편, 전술한 탄성부재(92)에는 예를 들면 8 N 정도의 압축력이 항시 가세되어 있다고 가정한다.

체결되는 작업비트(B)에 8N 이상의 회전토크가 발생되면 이는 작업되는 상대물에 8N 이상의 회전토크가 가해지므로 체결로 인한 상대물, 예를 들면 뼈 등은 가해지는 체결력, 회전토크에 의해 손상될 우려가 있다.

본 발명은 일정한 회전토크를 유지시켜 상대물을 보호하기 위한 것이므로 원동 커플러(80)와 종동 커플러(90)사이의 크라운 기어를 통해 전술한 작업비트(B), 스핀들(10), 중공슬리브(30), 하우징(40), 원동 커플러(80)는 하나의 유닛으로 작동하고, 종동 커플러(90), 탄성부재(92), 로크(94) 역시 별도의 유닛으로 작동하게 된다.

따라서, 작업비트(B)에 8N 이상의 회전토크가 발생되면 이 회전토크는 스핀들(10), 중공슬리브(30) 및 하우징(40), 원동 커플러(80)를 통해 전달되고, 전달된 회전토크는 종동 커플러(90)로 전달된다.

이때, 원동 커플러(80)와 종동 커플러(90)는 서로 치합되어 있는 상태이고, 이 치합된 상태에서 종동 커플러(90)는 8N의 가세력을 유지하고 있으므로 원동 커플러(80)가 8N 이상의 회전토크로 전달되면 종동 커플러(90)는 8N의 가세력을 유지하지 못하는 상태이므로 뒤로 튕기게 된다.

이렇게 튕기는 상태는 종동 커플러(90)의 크라운 기어가 1피치씩 원동 커플러(80)로부터의 치합이 이탈되고, 원위치로 복귀하는 상태를 반복하게 된다. 이때, 작업자는 이를 인식하여 핸들(100)을 회전을 멈출 수 있도록 한다.

다시, 종동 커플러(90)의 가세력(압축력)이 원동 커플러(80)를 비롯한 작업비트(B)에 가헤지는 회전토크 보다 크게되면 크라운 기어는 원상태로 서로 치합된다.

위와 같은 작동과, 전술한 탄성부재(92)의 설정 압축력과 원동 커플러(80)와 종동 커플러(90)의 크라운 기어의 치합관계 및 작동관계로 인해 원동 커플러(80)에 가세되는 회전토크가 탄성부재(92)의 설정 압축력으로 이상으로 가세되면 이 발명은 최종적으로 토크 렌치의 역할을 수행하게 된다.

본 발명은 그 정신 또는 주요한 특징으로부터 일탈하는 일없이, 다른 여러 가지 형태로 실시할 수 있다. 그 때문에, 전술한 실시예는 모든 점에서 단순한 예시에 지나지 않으며, 한정적으로 해석해서는 안된다. 본 발명의 범위는 특허청구의 범위에 의해서 나타내는 것으로써, 명세서 본문에 의해서는 아무런 구속도 되지 않는다. 다시, 특허청구범위의 균등 범위에 속하는 변형이나 변경은, 모두 본 발명의 범위 내의 것이다.

10: 스핀들 20: 스토퍼
30: 중공 슬리브 40: 하우징
50: 가압부재 54: 버튼
70: 키 80: 원동 커플러
90:종동 커플러 100: 바디
200: 핸들 S: 스프링

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8. 원주면을 따라 다수개의 래크가 형성된 스핀들; 상기 래크 사이에 스핀들의 회전을 제한하기 위한 하나 이상의 스토퍼; 상기 스핀들이 내부에 삽입되어 작동하는 중공슬리브; 상기 중공슬리브가 내부에 삽입되어 작동하고, 길이방향의 후방 단부로는 요철 및 요홈이 형성된 하우징; 상기 하우징의 중심축선 상에 대응하되, 상기 요철 및 요홈과 항시 체결되는 요철 및 요홈이 형성된 원동 커플러;상기 원동 커플러의 후면에서 선택적으로 전면이 접촉하여 원동 커플러의 회전에 단속적으로 회전하는 종동 커플러; 상기 종동 커플러의 후방에 설치된 탄성부재; 상기 탄성부재에 일정한 압력을 발생시키기 위한 로크; 상기 구성요소들이 내부에서 설치되어 작동하도록 관통되어 있고, 로크가 설치된 내부로는 로크를 정밀하게 안내하는 바디; 를 포함하는 토크렌치에 있어서,
   상기 로크는 그 외주면으로 나사가 형성되어 있고, 상기 바디의 내부로는 나사홈이 형성되어 있어 로크의 체결시 정밀하게 안내하며,
   상기 종동 커플러의 외주면으로는 안내노브가 간격을 이루며 일체로 형성되고, 상기 종동커플러가 설치되는 바디 내부의 일부분으로는 종동 커플러의 안내노브가 안내되는 안내홈이 안내노브와 동일한 간격으로 형성되고,
   상기 로크가 체결된 바디의 후방으로는 핸들에 의해서 밀폐되며,
   상기 핸들의 전방으로는 로크고정지그가 설치된 것을 특징으로 하는 토크 렌치.
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