KR101615642B1 - 소형 마찰공구 - Google Patents

Abstract

본 발명은 부하가 최소화되어 작동이 가능하며, 패드를 교체할 수 있어 다양한 작업이 가능하고, 작업시 왁스나 거품 등이 튈 염려가 없어 작업복 없이 작업이 가능케 하며, 작업에 많은 시간이 소요되지 않을 뿐만 아니라 일반 사용자가 간단하고 손쉽게 광택, 청소 등의 작업을 수행할 수 있어 비용과 시간을 크게 절감할 수 있는 소형 마찰공구에 관한 것으로, 보다 상세하게는 구동모터 및 상기 구동모터를 내장하는 모터하우징을 포함하는 모터부; 상기 구동모터의 원동기어, 상기 원동기어와 치합되며 원동기어에 대하여 방사상으로 배치된 2~4의 피동기어군을 포함하는 기어부; 상기 피동기어군의 최종 피동기어에 각각 결합된 회전디스크 및 그에 탈부착되는 패드; 및 상기 모터부 또는 기어부에 연결설치된 손잡이부;를 포함하는 소형 마찰공구에 관한 것이다.

Description

소형 마찰공구{Compact Friction Tool}

본 발명은 소형 마찰공구에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 부하가 최소화되어 작동이 가능하며, 패드를 교체할 수 있어 다양한 작업이 가능하고, 작업시 왁스나 거품 등이 튈 염려가 없어 작업복 없이 작업이 가능케 하며, 작업에 많은 시간이 소요되지 않을 뿐만 아니라 일반 사용자가 간단하고 손쉽게 광택, 청소 등의 작업을 수행할 수 있어 비용과 시간을 크게 절감할 수 있는 소형 마찰공구에 관한 것이다.

자동차의 표면에는 먼지나 오물이 묻거나 흠집이 생기게 되면 미관에도 좋지 않을 뿐 아니라 차체 표면이 쉽게 부식될 수 있다. 따라서 자동차 외부표면을 보호하고 자동차 외관의 청결과 미관을 위해 물을 이용하여 세차하고 물기를 제거한 다음에 차체 표면을 왁스(wax)를 칠하고 광택(polish)작업을 하게 된다. 표면이 코팅되면 미관상으로도 좋을 뿐 아니라, 상당 기간 동안은 먼지 떨이개로 자동차 표면에 묻어있는 먼지나 오물을 간단하게 제거할 수 있기 때문에 세차를 자주하지 않아도 되는 장점이 있다.

차체 표면에 광택을 내기 위해 부드러운 천을 이용하여 차체 표면을 반복적으로 마찰해주어야 하는데, 이를 작업자가 직접 손으로 하기에는 많은 시간이 소요되고 힘이 드는 고된 작업이고 또한 넓은 차체 표면을 균일하게 광택내기 쉽지 않다. 따라서 전문적인 광택장비를 보유한 세차장이나 카센타, 정비 공장과 같은 곳에 세차 및 광택을 맡기게 되는데 이것이 상당한 경제적 부담이 된다.

이러한 현실을 고려하여, 세차 및 광택비용을 절감하고자 하는 운전자를 위한 다양한 소형 차량 광택기가 특허출원되어 있거나(등록특허 10-0415157, 공개특허 10-2004-0031741, 공개특허 10-2011-0110440 등) 시판되고 있다. 참고로 도 1a 및 1b에 공개특허 10-2011-0110440에 개시된 차량 광택기와 시판되고 있는 차량 광택기를 도시하였다. 이들 휴대용 마찰공구는 고속회전(통상 수천~수만 rpm)하는 모터와 연동되는 회전디스크 및 그에 부착된 패드(도면에서 적색 화살표한 부분)를 가진 구조로 되어 있다.

그러나 종래 휴대용 차량 광택기는 한 방향으로 회전하는 하나의 회전디스크( 및 따라서 하나의 패드)를 가지고 있어 ① 광택작업시에 마찰공구가 차체 표면과의 회전저항 때문에 한쪽 방향으로 밀리며 ② 광택기를 밀면서 작업할 때 이동되는 표면에서는 한 방향으로만 연마(광택)되는 현상이 발생한다. 위 현상① 때문에 작업자가 자칫 방심하면 광택기가 원하지 않는 방향으로 이동하거나 심지어는 갑자기 튕겨져서 차량이 손상되거나 작업자가 부상을 입을 수가 있다. 따라서 종래 휴대형 광택기는 반드시 두 손으로 마찰공구를 잡고 작업하도록 두 개의 손잡이가 형성되어 있다.(첨부된 도면에 적색원으로 손잡이 표시함, 물론 도 1b에서처럼 하나의 손잡이는 손잡이가 아닌 것처럼 보일 수 있음) 또한 위 현상② 때문에, 차체 표면을 고르게 연마(광택)하기 위해서는 광택기의 이동루트에서 수회 반복하여 왕복 작업해야 하는 불편함이 있다.

한편, 기름을 많이 사용하는 음식점 주방이나 일반 가정의 욕실이나 벽, 타일이 깔린 바닥, 가스렌지 상면에 달린 후드, 오래된 냉장고 등에는 찌든 때가 끼어 있어서 미관이나 위생에 좋지 않다. 이렇게 찌든 (기름)때는 일반적인 청소방법으로는 제거하기 어렵기 때문에 독한 약품을 사용하거나 전문 청소업체에 맡기는 것이 일반적이다.

현재 이렇게 기름때와 같은 찌든 때를 일반 사용자가 청소하기 위한 도구 종류는 알려진 바가 없다.

등록특허 10-0415157 공개특허 10-2004-0031741 공개특허 10-2011-0110440

본 발명은 작업자가 한 손으로 작업하더라도 한쪽 방향으로 밀리는 현상이 없는 마찰공구를 제공하고자 한다.

또한 본 발명은 특정 표면을 한쪽 방향으로만 이동하더라도 실질적으로 다양한 방면으로 마찰이 일어날 수 있는 마찰공구를 제공하고자 한다.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 구동모터 및 상기 구동모터를 내장하는 모터하우징을 포함하는 모터부; 상기 구동모터의 원동기어, 상기 원동기어와 치합되며 원동기어에 대하여 방사상으로 배치된 2~4의 피동기어군을 포함하는 기어부; 상기 피동기어군의 최종 피동기어에 각각 결합된 회전디스크 및 그에 탈부착되는 패드; 및 상기 모터부 또는 기어부에 연결설치된 손잡이부;를 포함하는 소형 마찰공구인 것을 특징으로 한다.

이상과 같이 본 발명에 의하면 마찰공구와 물체 표면과의 회전저항이 복수개의 패드로 분산되므로 종래 하나로 된 회전디스크형 마찰공구와는 달리 한쪽 방향으로 밀리는 현상이 대폭 줄어들어 한 손으로 작업이 가능하게 된다. 특히 본 발명에 의하면 복수개의 패드의 회전방향이 상이하게 될 수 있으므로 마찰공구가 한 쪽으로 밀리는 현상이 거의 없게 된다.

또한 본 발명에 의하면 한쪽 방향으로만 이동하더라도 실질적으로 다양한 방면으로 마찰되는 것이므로 특정 표면을 왕복하는 횟수를 줄일 수 있어 작업효율이 증대된다.

또한 본 발명에 의하면 하나의 공구로 차량 세척/광택, 욕실이나 벽, 타일바닥 등의 청소, 음식점 주방 청소 등을 편리하게 할 수 있는 마찰공구를 제공할 수 있게 된다.

도 1a, 1b는 각각 종래 마찰공구의 사시도 및 제품사진.
도 2는 본 발명에 의한 마찰공구의 외관 사시도.
도 3a~3d는 각각 본 발명에 의한 마찰공구의 내부구조를 보여주는 분해사시도(3a), 분해측면도(3b) 및 기어부의 평면도(3c, 3d).
도 4a~4c는 각각 본 발명에 의한 마찰공구의 부분 제조예의 사시사진(4a), 측면사진(4b) 및 기어부의 사진(4c).

이하 첨부된 도면과 사전실험 및 실시예를 들어 본 발명을 보다 상세히 설명한다. 그러나 이러한 도면과 실시예는 본 발명의 기술적 사상의 내용과 범위를 쉽게 설명하기 위한 예시일 뿐, 이에 의해 본 발명의 기술적 범위가 한정되거나 변경되는 것은 아니다. 또한 이러한 예시에 기초하여 본 발명의 기술적 사상의 범위 안에서 다양한 변형과 변경이 가능함은 당업자에게는 당연할 것이다.

본 발명에 의한 마찰공구의 사용용도에 대하여 차량 광택용과 음식점, 욕실 등의 청소용을 예시하고 있으나, 이외에도 다양한 산업분야에서 본 발명에 의한 마찰공구를 활용할 수 있음은 명백하다.

본 발명에 의한 소형 마찰공구는 도 2 및 도 3a, 3b에 도시된 바와 같이, 모터부(10), 기어부(20) 2~4개의 회전디스크(41)(와 패드(42)) 및 손잡이부(30)로 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서 상기 모터부(10)는 구동모터(11)와 이를 내장하는 모터하우징으로 구성되며, 도시 생략된 전원부로부터 전원을 공급받아 회전하게 된다. 주로 차량용 광택기로 활용하고자 하는 경우에는 차량의 시가 잭에 꽂아서 사용할 수 있도록 DC 12V로 작동되는 구동모터(11)를 적용하는 것이 좋으며, 가정이나 음식점 등에서 청소를 위한 것이라면 220V를 전원으로 사용할 수 있도록 한다. 상기 구동모터(11)의 기어부(20)측으로 노출된 회전축에는 원동기어(21)가 결합되어 있다.

상기 기어부(20)는, 상기 구동모터(11)의 원동기어(21)와, 원동기어(21)와 치합되며 원동기어(21)에 대하여 2~4개의 최종 피동기어(23)가 방사상으로 배치된 피동기어군과, 이들을 내재하고 있으며 이들의 회전축을 지지하는 모터부(10) 측의 상지지판(25) 및 회전디스크(41)측의 하지지판(26)으로 이루어진다. 피동기어군의 최종 피동기어(23)의 상기 하지지판(26)을 돌출된 회전축 말단에 각각 하나씩의 회전디스크(41)가 결합되어 있다. 따라서 회전디스크(41) 수는 최종 피동기어(23)의 위치 및 수에 대응하여 방사상으로 2~4개 존재하게 된다. 상기 회전디스크(41) 표면에는 사용 용도에 따라, 차량 연마 또는 광택에 사용되는 통상적인 패드(42) 또는 음식점이나 욕실 청소 등을 위한 솔 형태의 패드(42) 등이 탈부착된다.

패드(42)는 용도에 따라 다양한 재질과 표면 거칠기의 것을 교체하여 사용이 가능한데, 예를 들면 차량 광택을 위해서 서로 다른 재질과 거칠기를 가지는 패드(42)를 순차적으로 교체하면서 사용하는 종래 차량 광택기를 사용 때와 달리 순차적(거친 패드(42)→부드러운 패드(42))으로 패드(42)를 교체하는 불편함이 없게 된다.

또한 주방이나 욕실, 바닥의 청소 등을 위해서는 솔 형태의 패드로 교체하여 장착하고 사용하게 된다.

본 발명에서 상기 손잡이부(30)는 모터부(10) 또는 기어부(20)에 연결설치되는 것으로서 스위치(31)와, 도시 생략된 속도조절부 또는 스위치(31)락을 둘 수 있다. 스위치(31)락은 작업자가 손잡이부(30)를 잡고 있을 때만 구동모터(11)가 작동되도록 하여 실수로 마찰공구를 놓치거나 했을 때 구동모터(11)가 자동 정지되어 불의의 사고가 발생하지 않도록 한다.

본 발명자가 회전디스크(41) 수가 2, 3, 4개인 본 발명에 의한 차량 마찰공구를 간이 제작하여 테스트한 바, 회전디스크(41) 수가 2개인 경우에는 작업 중에 마찰공구가 여전히 한 쪽으로 밀리는 현상이 남아 있고, 마찰공구가 두 회전디스크(41) 중심축선에 대하여 좌우로 기울어지기 쉬운 단점이 있었다. 회전디스크(41) 수가 4개인 경우에는 위와 같은 문제가 전혀 발생하지 않았으나 피동기어 수가 많아져서 부품원가가 증가하고 제품 조립에 시간이 많이 소요되는 문제가 있었다. 따라서 본 발명에 따른 마찰공구에서는 상기 피동기어군은 3개인 것, 즉 회전디스크(41) 수가 3개인 것이 바람직하다. 첨부된 도면들은 이를 반영한 것이며, 이하에서는 회전디스크(41) 수가 3개인 것을 기준으로 설명한다.

본 발명에 의한 마찰공구 일예의 모터부(10)에서 하지지판(26)을 제거한 상태의 저면도를 도 3c에, 저면사진 등을 도 4c에 각각 도시하였다. 도시된 바와 같이, 구동모터(11)에 결합되어 있는 원동기어(21)를 중심으로 3개의 최종 피동기어(23)가 120˚ 간격으로 방사상 대칭을 이루고 있다. 본 예에서는 모두 동일한 규격의 피구동기어군을 적용하였기 때문에 3개 최종 피동기어 회전축(24)(따라서 그에 결합되는 회전디스크(41))의 회전방향과 회전속도가 동일하다.

도 3d에 3개 최종 피동기어 회전축(24)의 회전속도가 각기 상이하게 되도록 구성된 본 발명에 의한 마찰공구 일예의 모터부(10)에서 하지지판(26)을 제거한 상태의 저면도를 도시하였다. 최종 피동기어(23)와 중간 피동기어(22)의 지름이 다르게 조합됨으로써 결국 회전디스크(41)의 회전속도가 각각 다르게 되는 것이다. 이 경우 각 회전디스크(41)의 회전속도가 3:2:1로 설정되도록 할 수 있다.

한편, 3개 회전디스크(41) 중 어느 하나의 회전방향을 달리 하는 것도 가능하다. 이를 위해 도 3c 또는 3d의 기어부(20)에서 [(원동기어(21))-중간 피동기어(22)-최종 피동기어(23)]로 이루어진 피동기어군 중 어느 하나를 [(원동기어(21))-제1중간 피동기어(22)-제2중간피동기어-최종 피동기어(23)]로 구성함으로써, 즉, 중간 피동기어(22) 수를 달리 함으로써(도시 생략) 회전디스크(41)의 회전방향을 변경시킬 수 있는 것이다.

나아가 지름이 상이하고 개수가 다른 피동기어들로 기어부(20)를 구성하여 3개 회전디스크(41)의 회전속도와 회전방향이 다르게 되도록 하는 것도 가능하다.

도 4a~4c에 각각 본 발명에 의한 마찰공구에서 케이스와 손잡이부(30)가 생략된 부분 제조예의 사시사진(4a), 측면사진(4b) 및 기어부(20)의 사진(4c)를 첨부하였다.

10. 모터부
11. 구동모터
20. 기어부
21. 원동기어 22. 중간 피동기어 23. 최종 피동기어
24. 최종 피동기어 회전축 25. 상지지판
26. 하지지판
30. 손잡이부
31. 스위치
41. 회전디스크 42. 패드

Claims (6)

1. 구동모터(11) 및 상기 구동모터(11)를 내장하는 모터하우징을 포함하는 모터부(10);
   상기 구동모터(11)의 원동기어(21), 상기 원동기어(21)와 치합되며 원동기어(21)에 대하여 방사상으로 배치된 2~4의 피동기어군을 포함하는 기어부(20);
   상기 피동기어군의 최종 피동기어(23)에 각각 결합된 회전디스크(41); 및
   상기 모터부(10) 또는 기어부(20)에 연결설치된 손잡이부(30);를
   포함하며, 상기 피동기어군은 최종 피동기어(23)의 회전속도에 차이가 나고 회전방향이 달라지도록 지름이 상이하고 개수가 다른 피동기어들로 구성되는 것을 특징으로 하는 소형 마찰공구.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 피동기어군은 3개인 것을 특징으로 하는 소형 마찰공구.
   
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 모터부(10), 기어부(20) 또는 손잡이부(30)에 설치된 스위치(31) 및 속도조절부를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 소형 마찰공구.
   

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