KR101616203B1 - 구동헤드가 교체가능한 공구 및 그 세트 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 구동헤드가 교체가능한 공구는 공구세트 및 구동헤드를 포함한다. 상기 공구세트는 어댑터, 케이스 및 적어도 하나의 제한 부재를 포함한다. 상기 어댑터에는 대응되는 수용홈 및 구동단이 설치되고, 상기 수용홈의 내벽에는 축방향으로 연장되는 다수개의 돌출리브 및 상기 돌출리브들 사이에 위치하는 다수개의 오목홈이 설치되며, 상기 수용홈의 상기 오목홈들은 구동헤드의 다각구형헤드가 삽입연결되도록 한다. 상기 케이스는 서로 제한가능하게 축방향으로 슬라이딩되어 상기 어댑터 외부에 조립연결되고, 내벽에 오목부 및 돌출부가 설치되며, 상기 케이스는 상기 어댑터에 대하여 제1위치 및 제2위치에 슬라이딩 이동할 수 있다. 상기 제한 부재는 상기 어댑터에 압입 설치되고, 선택적으로 상기 수용홈에 돌출된다. 상기 케이스가 상기 제1위치에 위치할 때, 상기 돌출부는 상기 제한 부재에 접촉되어 상기 수용홈에 돌출되고, 상기 제한 부재는 상기 다각구형헤드가 상기 수용홈에 걸려 제한되도록 하며, 상기 케이스가 상기 제2위치에 위치할 때, 상기 오목부와 상기 제한 부재에 있어서, 상기 제한 부재는 상기 오목부로 진입할 수 있으며, 상기 다각구형헤드는 상기 수용홈으로부터 인출될 수 있다.

Description

구동헤드가 교체가능한 공구 및 그 세트{Driving Head-Changeable Tool And Sleeve Assembly Thereof}

본 발명은 구동헤드가 교체가능한 공구 및 그 세트에 관한 것이다.

기존의 이단식 조인트에서, 지지대의 다각구형헤드는 작업헤드의 수용홈 내에 수용되고, 상기 수용홈의 형상은 상기 다각구형헤드에 대응되고 다각변형을 나타내며, 연결구조에 의하여 지지대가 눌릴 때 작업헤드와 고정설치되고, 지지대를 꺼낼 때 작업헤드에 대하여 피봇 스윙한다. TW566284 및 TWM357344에서 공개된 내용이 바로 여기에 속한다.

TW566284의 구조에서, 상기 수용홈 내벽은 다각형 구조를 나타내기에 이와 다각구형헤드 사이는 면과 면이 서로 접촉된다. 전기구동장치를 이용하여 상기 지지대를 작업헤드에 대하여 고속회전하도록 구동시킬 때, 다각구형헤드와 수용홈의 마찰이 너무 커 데드락(deadlocks)이 걸리거나 멈추기 쉬워, 상기 전기구동장치 및 상기 이단식 공구 조인트를 손상시키기 쉽다. 또한, 데드락 상황이 발생하지 않더라도, 사용 시 마찰 과정에서 여전히 별도의 에너지를 낭비하게 되어 작업효율이 떨어지고 사용자의 조작에 불리하다.

TWM357344의 구조에서, 상기 수용홈의 측벽에 상기 다각구형헤드와 대응되는 다수개의 플랜지가 설치되고 상기 플랜지들은 서로 등간격으로 이격되고 종방향으로 수용홈의 측벽 상에 설치된다. 상기 플랜지들의 개수는 상기 다각구형헤드의 각의 개수와 대응되고, 매 하나의 플랜지는 모두 다각구형헤드와 접촉되는 하나의 호형 돌출부의 접촉면을 구비하여, 상기 지지대와 작업헤드가 회전 연동 관계를 이루도록 함으로써 TW566284의 구조의 흠결을 개선하였다.

그러나, TW566284 또는 TWM357344에 공개된 구조를 막론하고, 모두 상기 다각구형헤드의 각 각부를 효과적으로 스톱핑할 수 있는 스톱핑 엣지(stopping edge)가 설치되어 있지 않기에 고속 회전 작업 시 상기 구동헤드가 이탈되기 쉬워 작업 효율이 바람직하지 못하거나 작업이 중단되거나 나아가 위험이 발생하는 문제가 있을 수 있다.

비록 다각구형헤드를 정상 상태로 수용홈에 삽입연결하는 이단식 조인트 공구가 있으나, 다양한 규격의 구동부재에 대하여 작업을 진행하기 위하여 구동헤드를 교체하여야 할 때 반드시 전체 공구를 모두 교체하여야 하고 단지 구동헤드만 교체하여서는 안되며 대량의 세트를 이룬 공구를 구매하여야 할 뿐만 아니라, 작업 시간도 많이 할애하고 인력도 많이 소모되기에 시급히 개선해야할 흠결이 존재한다.

따라서, 상기 문제를 해결할 수 있는 신규성 및 진보성을 구비하는 구동헤드가 교체가능한 공구 및 그 세트를 제공할 필요가 있다.

본 발명의 주요한 목적은 상기 구동헤드의 교체작업을 신속하게 진행할 수 있고, 그 구조가 간단하며 제조 및 조립이 용이하고 마찰저항이 대폭적으로 감소되어 조작이 편리하며, 작업효율이 대폭적으로 향상되어 기존의 구조가 고속 회전시 발생하는 데드락이 걸리거나 멈추는 문제를 해결할 수 있는 구동헤드가 교체가능한 공구 및 그 세트를 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 어댑터, 케이스 및 적어도 하나의 제한 부재를 포함하는 구동헤드가 교체가능한 공구 세트를 제공한다. 상기 어댑터에는 서로 대응되는 수용홈 및 구동단이 설치되고, 상기 수용홈의 내벽에는 축방향으로 연장되는 다수개의 돌출리브 및 상기 돌출리브들 사이에 위치하는 다수개의 오목홈이 설치되며, 방사방향 단면에서 상기 각 돌출리브는 두개의 상기 오목홈 사이에 연결되는 호형 돌출부를 구비하며, 임의의 인접된 두개의 호형 돌출부는 상기 어댑터와 교차되지 않는 범위 내까지 연장되고, 상기 수용홈의 상기 오목홈들은 구동헤드의 다각구형헤드가 삽입연결되도록 한다. 상기 케이스는 서로 제한가능하게 축방향으로 슬라이딩되어 상기 어댑터 외부에 조립연결되고, 내벽에 오목부 및 상기 오목부와 대응되게 돌출된 돌출부가 설치되며, 상기 케이스는 상기 어댑터에 대하여 제1위치 및 제2위치에 슬라이딩 이동가능하다. 상기 제한 부재는 상기 어댑터에 압입 설치되어 상기 어댑터와 상기 케이스 사이에 위치되고, 선택적으로 상기 수용홈에 돌출된다. 여기서, 상기 케이스가 상기 제1위치에 위치할 때, 상기 돌출부는 상기 제한 부재에 접촉되어 상기 수용홈에 돌출되고, 상기 제한 부재는 상기 다각구형헤드가 상기 수용홈에 걸려 제한되도록 하며, 상기 케이스가 상기 제2위치에 위치할 때, 상기 오목부와 상기 제한 부재에 있어서, 상기 제한 부재는 상기 오목부로 진입할 수 있으며, 상기 다각구형헤드는 상기 수용홈으로부터 인출될 수 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 상술한 바와 같은 구동헤드가 교체가능한 공구 세트를 포함하고, 다각구형헤드 및 상기 다각구형헤드의 대응되는 상방에 설치되는 방사방향 플랜지를 구비하고, 제거가능하게 상기 어댑터의 수용홈에 삽입연결되는 구동헤드를 더 포함하는 구동헤드가 교체가능한 공구를 더 제공한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 사시도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 분해도이다.
도 3 내지 도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 단면도이다.
도 6 내지 도 9는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 사용 설명도이다.
도 10 내지 도 11은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 설명도이다.
도 12 내지 도 13은 본 발명의 다른 바람직한 실시예에 따른 설명도이다.
도 14 내지 도 15는 본 발명의 또 다른 바람직한 실시예에 따른 설명도이다.
도 16 내지 도 17은 본 발명의 또 다른 바람직한 실시예에 따른 설명도이다.

이하, 실시예를 참조하여 본 발명의 가능한 실시양태를 설명하지만 이는 본 발명이 보호하고자 하는 범위를 한정하기 위한 것이 아님을 미리 설명하는 바이다.

도 1 내지 도 6을 참조하면, 이는 본 발명의 바람직한 실시예를 보여주는 바, 본 발명의 구동헤드가 교체가능한 공구세트(1)는 어댑터(10), 케이스(20) 및 적어도 하나의 제한 부재(30)를 포함한다.

상기 어댑터(10)는 일단에 수용홈(11)이 설치되고 타단에 구동단(12)이 설치되며, 상기 수용홈(11)의 내벽에는 축방향으로 연장되는 다수개의 돌출리브(13) 및 상기 돌출리브(13)들 사이에 위치하는 다수개의 오목홈(14)이 설치되며, 상기 어댑터(10)의 축방향에 수직한 단면 상태에서 상기 각 돌출리브(13)는 두개의 상기 오목홈(14) 사이에 연결되는 호형 돌출부(131)를 구비하며, 임의의 인접된 두개의 호형 돌출부(131)는 각 호면의 연장선이 어댑터(10)의 직경 내에서 서로 교차되지 않도록 형성되고(도 4 및 도 5를 참조 바람), 즉 상기 각 돌출리브(13)는 비교적 큰 곡률반경의 호면(arc surface)을 구비한다. 상기 오목홈(14)들은 구동헤드(40)의 다각구형헤드(41)가 삽입연결되도록 하고, 상기 구동헤드(40)는 상기 다각구형헤드(41)의 대응되는 상방에 설치되는 방사방향 플랜지(42)를 더 포함한다. 상기 어댑터(10)는 상기 수용홈(11)의 홈구 가장자리를 따라 제1고리형 모따기부(15)가 설치되어 상기 구동헤드(40)의 회동 및 각도 움직임에 이롭다. 상기 구동단(12)은 조인트가 삽입연결되도록 하는 다각형 연결홀 또는 연결홀이 씌움연결되도록 하는 다각형 연결대로 설치될 수 있다.

상기 케이스(20)는 서로 제한가능하게 축방향으로 슬라이딩되어 상기 어댑터 외부(10)에 조립연결되고, 상기 케이스(20)는 상기 어댑터에 대하여 제1위치 및 제2위치에 슬라이딩 이동가능하다. 상기 케이스(20)는 일단에 방사방향으로 위치결정 엣지(21)가 연장 설치되고, 내벽에 오목부(22) 및 돌출부(23)가 설치된다. 방사방향에서 상기 위치결정 엣지(21)가 한정한 개구부의 크기는 상기 수용홈(11)의 홈구보다 작지 않다. 상기 위치결정 엣지(21) 및 상기 수용홈(11)은 단턱 형상을 형성하고, 상기 구동헤드(40)의 회동 및 각도 움직임에 영향주지 않는다. 바람직하게는, 상기 케이스(20)는 상기 위치결정 엣지(21)의 개구부의 가장자리를 따라 제2고리형 모따기부(24)가 설치되고, 상기 제1고리형 모따기부(15) 및 제2고리형 모따기부(24)가 내외로 배치되어 대략 단턱형상을 나타낸다.

본 실시예에서, 상기 어댑터(10)와 상기 케이스(20) 사이에는 탄성부재(50)가 더 접촉되어 상기 어댑터(10)와 상기 케이스(20)가 서로 멀어지는 추세를 가지도록 한다.

상기 적어도 하나의 제한 부재(30)는 상기 어댑터(10)에 압입 설치되어 상기 어댑터(10)와 상기 케이스(20) 사이에 위치되고, 명확하게는, 상기 제한 부재(30)의 개수는 3개이고, 등간격으로 분포된다. 상기 제한 부재(30)는 선택적으로 상기 수용홈(11)에 돌출된다. 상기 제한 부재(30)는 구형체로서, 상기 어댑터(10)의 천공홀에 수용되고 상기 천공홀에서 움직일 수 있다.

진일보로 도 7 내지 도 9를 참조하면, 상기 케이스(20)가 제1위치에 위치할 때(도 6 및 도 7), 즉 상기 제한 부재(30)가 상기 케이스(20)의 돌출부(23) 밖으로 부분적으로 돌출되도록 상기 케이스(20)가 위치하게 되면, 상기 수용홈(11) 내벽의 돌출부(23) 밖으로 부분적으로 돌출된 상기 제한 부재(30)는 상기 다각구형헤드(41)를 축방향으로 간섭하여 상기 다각구형헤드(41)가 상기 수용홈(11)을 이탈하지 못하도록 하며, 이로써 상기 구동헤드(40)는 상기 수용홈(11)에서 이탈될 수 없다. 상기 케이스(20)가 제1위치에 위치하고 상기 방사방향 플랜지(42)가 상기 위치결정 엣지(21)에 의해 상기 개구부에 위치 제한될 때(도 6), 상기 구동헤드(40)와 상기 어댑터(10)는 서로 대응되게 회동할 수 없어, 상기 구동헤드(40)가 어댑터(10)에 대하여 피봇 스윙되지 않도록 제한한다. 상기 케이스(20)가 제1위치에 위치되고 상기 방사방향 플랜지(42)가 상기 개구부에 위치하지 않을 때(도 7), 상기 구동헤드(40)는 상기 다각구형헤드(41)를 피봇점으로 상기 어댑터(10)에 대하여 피봇 스윙한다.
케이스(20)가 제2위치에 위치할 때(도 8 참조), 즉, 상기 제한 부재(30)가 상기 케이스(20)의 오목부(22)에 위치할 수 있도록 상기 케이스(20)가 위치하게 되면, 상기 오목부(22)와 상기 제한 부재(30)에 있어서, 상기 제한 부재(30)는 상기 오목부(22)로 진입하게 되며, 이에 따라 상기 다각구형헤드(41)는 상기 수용홈(11)으로부터 인출되거나 또는 외부로부터 상기 수용홈(11) 내로 삽입가능한 상태가 된다.
그리고, 케이스(20)가 제2위치에 위치하여(도 8 참조), 상기 다각구형헤드(41)가 상기 수용홈(11)에서 인출된 후, 상기 어댑터(10)와 케이스(20) 사이에 설치된 탄성부재(50)는 상기 어댑터(10) 및 상기 케이스(20)가 상기 제1위치로 복귀하게 한다(도 9 참조).
즉, 상기 탄성부재(50)는 상기 어댑터(10)와 케이스(20) 사이에 상기 어댑터(10)를 케이스(20)의 위치결정 엣지(21)쪽으로 가압하도록 설치된다.

도 10 내지 도 11에 도시된 실시가능한 바람직한 실시예에서, 제한 부재(30’)는 반달 핀(pin) 구조로 설치될 수 있고, 어댑터(10’)에는 상기 반달 핀 구조가 수용되는 적어도 하나의 횡방향 단면홈(11’)이 관통 설치되며, 케이스(20’)의 내벽에는 상기 제한 부재(30’)가 접촉되는 경사면(21’)이 설치된다.

도 12 및 도 13에 도시된 다른 바람직한 실시예에서, 구동헤드가 교체가능한 공구세트(1a)의 케이스(20a)는 축방향에서 관찰하면 적어도 일부분이 구동헤드(40)의 방사방향 플랜지(42)와 어댑터(10) 사이에 중첩되는 위치결정 엣지(21a)를 구비한다. 구체적으로, 상기 위치결정 엣지(21a)의 최상면에는 상기 위치결정 엣지(21a)의 개구부 가장자리를 따라 제1단턱부(211)가 함몰되게 설치된다. 이로써, 상기 케이스(20a)가 상기 제2위치로 이동할 때, 상기 구동헤드(40)도 따라서 인출되기에 상기 구동헤드(40)를 교체하기 편리하다.

이해해야 할 것은, 도 14 및 도 15에 도시된 또 다른 바람직한 실시예에서, 구동헤드가 교체가능한 공구 세트(1b)도 구동헤드(40a)의 방사방향 플랜지(42a)의 최저면에 제2단턱부(421)가 함몰되게 설치될 수 있는 바, 여기서 축방향에서 관찰하면 상기 제2단턱부(421)의 적어도 일부분은 케이스(20)의 위치결정 엣지(21)와 중첩됨으로써, 상기 케이스(20)가 상기 제2위치로 이동할 때도 마찬가지로 상기 구동헤드(40a)도 따라서 인출되기에 구동헤드(40a)를 교체하기 편리하다.

도 16 및 도 17에 도시된 또 다른 바람직한 실시예에서, 구동헤드가 교체가능한 공구세트(1c)의 어댑터(10a)의 최상면에 상기 어댑터(10a)의 수용홈(11a)의 홈구 내주연을 따라 제3단턱부(17)가 함몰되게 설치되고, 구동헤드가 교체가능한 공구세트(1c)의 케이스(20b)가 상기 제1위치에 위치하고 구동헤드(40)의 방사방향 플랜지(42)가 상기 제3단턱부(17)에 위치 제한될 때(도 16을 참조바람), 상기 구동헤드(40)와 상기 어댑터(10a)는 서로 대응되게 회동될 수 없고, 상기 케이스(20b)가 상기 제1위치에 위치하고 상기 방사방향 플랜지(42)가 상기 제3단턱부(17)에 위치하지 않을 때(도 17을 참조바람), 상기 구동헤드(40)는 상기 다각구형헤드(41)를 피봇점으로 어댑터(10a) 대하여 피봇 스윙한다.

본 발명은 상술한 바와 같은 임의의 한가지 구동헤드가 교체가능한 공구세트(1, 1a, 1b, 1c)를 포함하는 구동헤드가 교체가능한 공구(2)를 제공한다. 상기 구동헤드가 교체가능한 공구(2)는 다각구형헤드(41) 및 상기 다각구형헤드(41)의 대응되는 상방에 설치되는 방사방향 플랜지(42)를 구비하고, 제거가능하게 상기 어댑터(10)의 수용홈(11)에 삽입연결되는 구동헤드(40)를 더 포함한다.

상기 구조에 의하여, 상기 케이스와 상기 어댑터의 상대적인 슬라이딩을 간단히 통하여 상기 구동헤드의 교환작업을 신속하고 진행할 수 있고, 그 구조가 간단하고 제조 및 조립이 용이하다. 또한, 상기 돌출리브들이 비교적 큰 곡률반경의 호면(접촉면)을 구비하기에, 구동헤드는 상기 어댑터에 대하여 매우 원활하게 피봇 스윙할 수 있으며, 고속 회전 시 데드락이 걸리거나 멈추는 문제가 발생하지 않는다. 이밖에, 상기 케이스 또는 상기 구동헤드의 방사방향 플랜지에 서로 중첩되는 단턱형 구조가 더 설치되어 상기 구동헤드를 동시에 인출하여 상기 구동헤드를 교환하기 편리하다.

1, 1a, 1b, 1c：구동헤드가 교체가능한 공구세트
2：구동헤드가 교체가능한 공구 10, 10', 10a：어댑터
11, 11a：수용홈 11': 횡방향 단면홈
12：구동단 13：돌출리브
131：호형 돌출부 14：오목홈
15：제1고리형 모따기부 16：어깨부
17：제3단턱부 20, 20', 20a, 20b：케이스
21, 21a：위치결정 엣지 211：제1단턱부
22：오목부 23：돌출부
24：제2고리형 모따기부 30, 30': 제한부재
21': 경사면 40, 40a：구동헤드
41：다각구형헤드 42, 42a：방사방향 플랜지
421：제2단턱부 50：탄성부재
60：위치제한 고리

Claims (6)

1. 일단에 수용홈이 설치되고 타단에 구동단이 설치되며, 상기 수용홈의 내벽에는 축방향으로 연장되는 다수개의 돌출리브들(rib) 및 상기 돌출리브들 사이에 위치하는 다수개의 오목홈들이 설치되며, 어댑터의 축방향에 수직한 단면 상태에서 각 돌출리브는 두개의 상기 오목홈 사이에 연결되는 호형 돌출부를 구비하며, 임의의 인접된 두개의 상기 호형 돌출부는 각 호면의 연장선이 어댑터의 직경 내에서 서로 교차되지 않도록 형성되고, 상기 수용홈의 오목홈들은 구동헤드의 다각구형헤드가 삽입연결되도록 하는 어댑터;
   서로 제한가능하게 축방향으로 슬라이딩(sliding)되어 상기 어댑터 외부에 조립연결되고, 내벽에 오목부 및 돌출부가 설치되며, 상기 어댑터에 대하여 슬라이딩 이동가능한 케이스; 및
   상기 어댑터에 압입 설치되어 상기 어댑터와 상기 케이스 사이에 위치되고, 선택적으로 상기 수용홈에 돌출되는 적어도 하나의 제한 부재를 포함하고,
   상기 제한 부재가 상기 케이스의 돌출부 밖으로 부분적으로 돌출되도록 상기 케이스가 위치하게 되면, 상기 제한 부재는 상기 다각구형헤드를 축방향으로 간섭하여 상기 다각구형(多角球形)헤드가 상기 수용홈을 이탈하지 못하도록 하며,
   상기 제한 부재가 상기 케이스의 오목부에 위치하도록 상기 케이스가 위치하게 되면, 상기 제한 부재는 상기 다각구형헤드에 대한 축방향 간섭을 하지 않게 되어, 상기 다각구형헤드는 상기 수용홈으로부터 인출될 수 있으며,
   상기 케이스는 일단에 방사방향으로 위치결정 엣지가 연장 설치되며, 방사방향에서 상기 위치결정 엣지가 한정한 개구부의 크기는 상기 수용홈의 홈구보다 작지 않고, 상기 구동헤드는 상기 다각구형헤드와 상방에 설치되는 방사방향 플랜지(flange)를 더 포함하며,
   상기 어댑터와 상기 케이스 사이에 상기 어댑터를 케이스의 위치결정 엣지쪽으로 가압하는 탄성부재가 설치되고,
   상기 제한 부재가 상기 케이스의 돌출부 밖으로 부분적으로 돌출되고, 상기 방사방향 플랜지는 상기 위치결정 엣지가 한정한 개구부에 위치할 때, 상기 구동헤드는 상기 다각형 구형헤드를 피봇점으로 상기 어댑터에 대해 피봇 스윙(pivot swing) 할 수 없고,
   상기 제한 부재가 상기 케이스의 돌출부 밖으로 부분적으로 돌출되고, 상기 방사방향 플랜지가 상기 개구부에 위치하지 않을 때, 상기 구동헤드는 상기 다각구형헤드를 피봇점(pivot point)으로 상기 어댑터에 대하여 피봇 스윙(pivot swing)하는, 구동헤드가 교체가능한 공구 세트.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서, 축방향에서 관찰하면, 상기 위치결정 엣지의 적어도 일부분이 상기 방사방향 플랜지와 상기 어댑터 사이에 중첩되고, 상기 위치결정 엣지의 최상면에는 상기 위치결정 엣지의 개구부의 가장자리를 따라 제1단턱부가 함몰되게 설치되는, 구동헤드가 교체가능한 공구세트.
4. 제1항에 있어서,
   상기 어댑터의 최상면에는 상기 수용홈의 홈구 내주연을 따라 제3단턱부가 함몰되게 설치되는, 구동헤드가 교체가능한 공구세트.
5. 삭제
6. 제1항, 제3항, 제4항 중 어느 한 항에 따른 구동헤드가 교체가능한 공구세트를 포함하고,
   상기 구동헤드의 방사방향 플랜지의 최저면에는, 축방향에서 관찰하면 적어도 일부분이 케이스의 일단에 연장 형성된 위치결정 엣지와 중첩되는 제2단턱부가 함몰되게 더 설치되는, 구동헤드가 교체가능한 공구.

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