KR101636585B1 - 필립스 체결구 및 로버트슨 체결구를 위한 조합 구동 공구 - Google Patents

Abstract

본 발명은 섕크부 및 작동부를 포함하는 구동 공구의 실시예를 제공하며, 상기 작동부는 필립스 헤드 체결구 또는 로버트슨 헤드 체결구를 구동하도록 구성된다.

Description

필립스 체결구 및 로버트슨 체결구를 위한 조합 구동 공구{A COMBINATION DRIVING TOOL FOR PHILLIPS AND ROBERTSON FASTENERS}

본 발명은 대체로 다양한 헤드(head) 구조를 갖는 나사 체결구(threaded fastener)를 구동하기 위한 드라이버(driver)에 관한 것이다.

드라이버에 의해 구동될 수 있는 다양한 형식의 리세스 또는 외부면 구조를 갖는 다양한 나사 체결구와 스크류(screw)가 존재한다는 것이 알려져 있으며, 드라이버는 공압식 공구 또는 전기 모터 구동식 공구의 소켓(socket)에 유지되는 드라이버 비트(driver bit)에 따라 달라지거나, 또는 사용자가 단지 체결구를 조이거나 풀기 위해 체결구를 수동으로 회전시키기 위한 핸들을 갖는다.

다양한 구조에는 표준 슬롯 스크류(slot screw) 뿐 아니라, 예를 들어, 별(star), 로브드 앤 헥스 헤드 리세스(lobed and hex head recess)와 같은 다양한 다른 구조의 리세스가 포함된다. 아마도 단일 슬롯형(single slotted) 구조를 제외한 가장 보편화된 리세스 구조는 십자 슬롯형(cross slotted) 구조인 표준 필립스 헤드(Phillips head)와, 정사각형 리세스를 갖는 로버트슨(Robertson) 구조이다.

슬롯형 헤드 및 필립스 헤드와 같이, 하나 이상의 나사 체결구 구조를 구동할 수 있는 드라이버가 설계되고 상용화되어 왔다. 복수개의 드라이버가 아니라 단일 드라이버가 사용될 수 있기 때문에, 조합이 하나 이상의 헤드 구조 형식을 효과적으로 결합할 수 있다면 이러한 조합 드라이버는 사용자에게 편리할 수 있다.

종래의 단일 슬롯형 스크류는 차치하고, 스크류의 가장 보편적인 구조는 필립스 헤드 스크류와 로버트슨 스크류이다. 필립스 헤드의 리세스는 ISO 표준 8764-2004(E)에 의해 정의된 공지의 십자 슬롯형 구조이며, 이는 상기 표준의 도 3의 검사 게이지에 도시되고, 이는 본 명세서에서 특히 참고문헌으로서 포함된다. 필립스 헤드 리세스는 비트가 리세스 내의 모든 측부 상에 포획(capture)되기 때문에 단일 슬롯형 헤드와 비교했을 때 스크류 드라이버가 쉽게 결합 해제되는 것을 경험하지 않는다. 로버트슨 리세스는 형식 III 팬 헤드 머신 스크류(type III pan head machine screw)에 대한 ASME B13.6.3 2002 표준 개정 초안에 정의되며, 또한, 본 명세서에서 특히 참고문헌으로서 포함된다. 로버트슨 구조 정사각형 리세스도 모든 측부 상에서 드라이버를 포획한다.

필립스 헤드 스크류와 로버트슨 스크류 모두를 구동하는 데 효과적인 조합 드라이버는 매우 바람직할 것이지만 상용으로 입수 가능하지 않은 것으로 알려져 있다.

본 발명은, 섕크부(shank portion)와 작동부를 포함하는 구동 공구(driving tool)의 실시예를 기재하며, 상기 작동부는 필립스 헤드 체결구 또는 로버트슨 헤드 체결구를 구동하도록 구성된다.

도 1은 필립스 헤드와 로버트슨 헤드 스크류 및 체결구를 모두를 구동할 수 있는 조합 비트의 바람직한 실시예의 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 조합 비트의 작동부 또는 팁(tip)의 확대도이다.
도 3은 도 1에 도시된 조합 비트의 평면도이다.
도 4는 도 1에 도시된 조합 비트의 팁부의 단부도이다.
도 5는 대체로 도 4의 5-5선을 따라 취한 단면도이다.
도 6은 대체로 도 3의 6-6선을 따라 취한 단면도이다.
도 7은 필립스 헤드와 로버트슨 헤드 스크류 및 체결구 모두를 구동할 수 있는 조합 비트의 대안 실시예의 사시도이다.
도 8은 도 7에 도시된 대안 조합 비트의 측부 평면도이다.
도 9는 도 7에 도시된 조합 비트의 팁부의 단부도이다.
도 10은 대체로 도 9의 10-10선을 따라 취한 단면도이다.

본 발명의 2개의 실시예가 도면에 도시되며, 둘 모두는 필립스 헤드부 또는 로버트슨 헤드부를 갖는 나사 체결구와 스크류를 구동할 수 있는 조합 비트에 대한 것이다. 도면은 모두 육각형 섕크(hexagonal shank)를 갖는 조합 비트를 도시하며, 이는, 스크류드라이버 핸들을 갖는 수동 스크류드라이버일 수 있는 소정의 형식의 공구의 소켓에 유지되도록 구성되거나, 공압식 구동 렌치 또는 전기 구동식 공구 또는 다른 형식의 공구의 일부분인 소켓에 끼워질 수 있다. 수동 핸들이 도면에 도시되지 않았으나 도시된 비트의 섕크는 필립스 헤드나 로버트슨 헤드 스크류 또는 다른 체결구를 구동하도록 구성된 작동부 또는 팁을 갖는 핸들에 부착된 긴 샤프트일 수 있다는 것을 이해해야 한다.

이제 도면으로 돌아가서, 특히 도 1에서, 조합 비트는 대체로 10으로 지시되며, 대체로 12로 지시되는 섕크부와, 대체로 14로 지시되는 작동부 또는 팁을 포함한다. 섕크부(12)는 원통형 형상을 포함하는 다양한 구조 중 어떤 것이라도 될 수 있지만, 6개의 편평 면(16)을 갖고 인접한 면에는 편평 면의 교차부에 좁은 편평부(18)를 갖는 육각형 단면을 갖는 것이 바람직하다. 또한, 편평부는 비트를 소켓 공구에 고정하는 즉석 연결 어댑터(quick connect adaptor)와 인터페이싱(interface)하기 위한 노치(20)를 갖는 것이 바람직하다. 섕크부(12)의 자유 단부의 외부 주연부(22)는 비트가 적절한 소켓에 쉽게 삽입되는 것을 용이하게 하도록 모따기(chamfer)된다. 섕크부(12)를 위해 다른 구조가 사용될 수 있으나, 도시된 섕크는 바람직하게는 DIN 3126 형식 C6.3에 따른 표준 삽입 비트 섕크이다.

이제 작동부(14)로 돌아가면, 이는, 대체로 26으로 지시된 리브부(rib portion)를 갖는 대체로 십자 형상(cross shape)을 갖는 약간 원추형인 단부면(24)을 가지며, 각각의 리브부는 인접 리브에 대해 실질적으로 90°로 배향되고, 각각의 리브(26)는 대체로 28로 지시된 세장형 주 플루트(elongated major flute)에 의해 분리되고, 세장형 주 플루트는 단부면(24)으로부터 섕크부(12)를 향해 연장되고 표면으로 외향으로 서서히(gently) 만곡된다. 도 2에 가장 잘 도시된 바와 같이, 각각의 리브는 대향된 측부 상에 측벽(30)을 갖고, 측벽은 그것이 단부면(24)에서 종결되는 전방 위치(32)로부터, 34로 식별되는 바와 같이 그것이 섕크부(12)의 외부면의 근처에서 종결되는 타단부로 연장된다. 측벽(30)은 대체로 편평하고, 측벽들 사이의 거리는 필립스 헤드 구조 리세스의 슬롯의 폭보다 대체로 약간 작다.

또한, 플루트(28)는 대체로 중심 바닥 선(38) 뿐 아니라 홈 측부(36: trough side portion)를 갖는 것으로 도시되는 바닥 홈 섹션(bottom trough section)을 갖는다. 명확하게 하기 위해 도면에서 선이 약간 과장되었다는 것을 이해해야 한다. 이러한 점에서, 중심 바닥 선(38) 뿐 아니라 2개의 홈 측부(36)는 서로에 대해 만곡될 수 있으며, 측벽(30)과 홈 측부(36) 사이의 인터페이싱부도 서서히 만곡될 수 있고, 이러한 평활(smoothing)은 많은 필립스 헤드 스크류드라이버 팁의 실제 형상과 일치한다는 것이 이해되어야 한다.

리브(26)에 있어서, 이는 단부면(24)으로부터 섕크부(12)로 연장되고, 비트의 종방향 중심 축(42)에 대해 대략 26°각도로 경사진 편평면(40)을 갖는다. 편평면(40)은 한 쌍의 측부 패널(44)로 연장되며, 측부 패널은 섕크부의 면(16)에 대해 대략 26°각도로 종결되도록 서서히 만곡된다.

중요하게는, 점선(46)은 전이부(transition portion)를 나타내며, 전이부 상의 측부 패널(44)이 팁 단부면(24)을 향해 연장되는 전이부는 기본적으로 편평하고, 대략 2.5도의 각도로 비트(10)의 중심 축(42)을 향해 내향으로 테이퍼(taper)진다. 그리고 나서 측부 패널(44)이 섕크부 편평 면(16)으로 연장됨에 따라 측부 패널(44)은 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 외향으로 만곡된다. 따라서, 점선(46)과 원추형 면(40) 사이의 세그먼트(48로 식별됨)는, 도 6에 도시된 십자 섹션에서 나타나는 바와 같이 축 방향으로 서로에 대해 실질적으로 직각이고 중심 축(42)에 대해 평행한 평면 세그먼트를 제공한다. 이러한 각각의 4개의 리브(26)의 패널 세그먼트(48)는 도 6에 도시된 바와 같이 로버트슨 헤드 체결구의 리세스보다 약간 작은 정사각형을 형성한다. 따라서, 이러한 형상은 패널 세그먼트(48)가 로버트슨 스크류 또는 체결구를 구동하기 위한 리세스의 내측면에 접촉되도록 배향되게 한다.

이제 본 발명의 대안 실시예로 돌아가서 도 7 내지 도 10을 참조하면, 로버트슨 체결구 뿐 아니라 필립스 헤드 체결구도 구동하도록 구성된 다른 조합 비트가 도시된다. 바람직한 제1 실시예에 적용되었던 참조 번호가 대안 실시예의 대응하는 표면과 형상에 대해 반복되지만 구조의 약간의 차이는 명백할 것이라는 것을 이해해야 한다. 주요 차이점은 작동부(14)가 대체로 50으로 지시된 베이스부를 갖는다는 것이며, 베이스부는 원통형 형상이어서 원형 베이스부(50)로부터 육각형 섕크부(12)로의 전이부가 있는데, 이는 도 1 내지 도 6에 도시된 실시예에는 존재하지 않는다. 따라서, 플루트(28)는 육각형 섕크부의 측부 면(16)이 아니라 원통형 베이스부(50)에서 종결된다. 또한, 도 7 내지 도 10에 도시된 바와 같이 팁 또는 작동부(14)는 더욱 격심하게 절두되어, 단부면(24)은 더 넓은 표면 영역을 갖고 사실상 전이부(46)의 크기에 근접시켜서(approximate), 로버트슨 입방 리세스의 내부 벽과 맞물리는 패널 세그먼트(48)를 위한 표면 영역을 더 크게 한다.

단부면이 도 1 내지 도 6에 도시된 것보다 더 크게 되도록 외부 팁을 절두시킴으로써 경사진 면(40)은 사라진다. 그러나, 단부면(24)과 전이선(46) 사이의 거리로 나타나는 깊이는 여전히 대응하는 필립스 헤드 체결구 리세스로 삽입될 수 있어서, 필립스 헤드 체결구를 구동하는 데 더 큰 효율(purchase)이 얻어질 수 있다. 패널 세그먼트(48)에 의해 나타내진 접촉면의 더 큰 표면 영역으로 인해 대안 실시예는 로버트슨 헤드 체결구를 구동하는 것을 용이하게 하기 쉬운 반면, 도 1 내지 도 6에 도시된 실시예는 필립스 헤드 체결구의 구동을 용이하게 하기 쉽다. 각각의 형식의 체결구를 구동하는 효율성들 사이의 균형은 본 출원의 도면에 도시된 2개의 대안들에 의해 나타난 바와 같이 팁이 변형되는 정도에 의해 달라질 수 있다.

본 발명의 다양한 실시예가 도시되고 설명되었지만, 본 기술분야의 당업자에게 다른 수정, 치환 및 대안이 명백하다는 것을 이해해야 한다. 첨부하는 청구범위로부터 결정되는 본 발명의 취지와 범주를 벗어남 없이 이러한 수정, 치환 및 대안이 만들어질 수 있다.

본 발명의 다양한 특징이 이하 청구범위에 기재된다.

Claims (20)

1. 정사각형 리세스를 갖는 헤드 체결구 또는 필립스 헤드 체결구를 구동하기 위한 구동 비트이며,
   섕크부와,
   비트부를 포함하고,
   상기 비트부의 외부 단부면은 필립스 헤드 체결구에 삽입되기 위한 대칭 십자 헤드 구조를 형성하고,
   상기 비트부는 상기 외부 단부면으로부터 종방향으로 상기 섕크부를 향해 연장되고 서로 교대되는 4개의 플루트와 4개의 리브를 갖고,
   상기 플루트는, 중심 종방향 축으로부터 외향 이격되어 상기 플루트가 종결되는 상기 비트부 상의 제1 외부면 종방향 위치를 향해 만곡되고,
   상기 리브는 인접 플루트들에 의해 형성되고, 각각의 리브는 미리 결정된 폭, 및 근접한 상기 외부 단부면으로부터 미리 결정된 제1 거리로 연장되는 전이부를 갖고, 상기 전이부는 90도 각도로 서로 인터페이싱되는 2개의 대칭 측부 패널을 가짐으로써, 모든 4개의 리브의 상기 측부 패널은, 상기 비트가 정사각형 리세스를 갖는 헤드 체결구에 삽입될 시 상기 정사각형 리세스를 갖는 헤드 체결구를 구동할 수 있는 정사각형 구조를 형성하는
   구동 공구.
2. 제1항에 있어서,
   상기 섕크부는 육각형 단면을 갖는
   구동 공구.
3. 제1항에 있어서,
   상기 구동 공구는 구동 기구에 설치되도록 구성된 비트인
   구동 공구.
4. 제1항에 있어서,
   상기 섕크부는 핸들에 부착되도록 구성된
   구동 공구.
5. 삭제
6. 제1항에 있어서,
   상기 미리 결정된 폭은 필립스 헤드 체결구의 십자 슬롯을 형성하는 리세스의 폭보다 작은
   구동 공구.
7. 제1항에 있어서,
   상기 미리 결정된 제1 거리는 정사각형 리세스를 갖는 헤드 체결구의 리세스의 깊이에 해당하는
   구동 공구.
8. 제1항에 있어서,
   상기 측부 패널은 상기 중심 종방향 축에 평행한
   구동 공구.
9. 제1항에 있어서,
   상기 제1 외부면 종방향 위치는 상기 구동 공구의 상기 섕크부 상에 있는
   구동 공구.
10. 제1항에 있어서,
    상기 비트부는 상기 섕크부와 합체되는 원통형 베이스부를 갖는
    구동 공구.
11. 제10항에 있어서,
    상기 리브는 상기 중심 종방향 축으로부터 상기 외부 단부면으로부터의 상기 미리 결정된 제1 거리를 벗어나서 외향 만곡되는
    구동 공구.
12. 제1항에 있어서,
    상기 리브는 상기 중심 종방향 축으로부터 상기 외부 단부면으로부터의 상기 미리 결정된 제1 거리를 벗어나서 외향 만곡되는
    구동 공구.
13. 제1항에 있어서,
    각각의 리브는 상기 외부 단부면으로부터 미리 결정된 각도로 외향으로 연장되는 편평부를 갖고, 제2 외부면 종방향 위치로 연장되는
    구동 공구.
14. 제13항에 있어서,
    상기 미리 결정된 각도는 상기 중심 종방향 축에 대해 26도인
    구동 공구.
15. 제13항에 있어서,
    상기 제2 외부면 종방향 위치는 상기 미리 결정된 제1 거리보다 작은 제2 거리인
    구동 공구.
16. 제15항에 있어서,
    상기 제2 외부면 종방향 위치는 상기 섕크부 상에 있는
    구동 공구.
17. 정사각형 리세스를 갖는 헤드 체결구 또는 필립스 헤드 체결구를 구동하기 위한 구동 비트이며,
    섕크부와,
    비트부를 포함하고,
    상기 비트부는, 필립스 헤드의 십자 슬롯을 형성하는 리세스에 삽입되기 위한 절두 팁을 갖는 필립스 헤드 체결구 드라이버 구조를 갖고,
    상기 비트부는 4개의 리브를 갖고, 인접한 리브들은 서로에 대해 90도로 배향되며, 인접한 리브들은 상기 절두 팁으로부터 상기 섕크부로 연장되는 만곡된 플루트에 의해 분리되고,
    상기 리브는 인접한 플루트에 의해 형성되고, 각각의 리브는 상기 십자 슬롯의 폭에 상응하는 상기 절두 팁에서의 미리 결정된 폭과, 상기 절두 팁으로부터 미리 결정된 제1 거리로 연장되는 전이부를 갖고, 상기 전이부의 세그먼트는 90도 각도로 서로 인터페이싱된 2개의 대칭 편평 측부 패널을 가짐으로써, 모든 4개의 리브의 상기 편평 측부 패널은, 상기 비트가 정사각형 리세스를 갖는 헤드 체결구에 삽입될 시 상기 정사각형 리세스를 갖는 헤드 체결구를 구동할 수 있는 정사각형 구조를 형성하는
    구동 비트.
18. 제17항에 있어서,
    상기 미리 결정된 제1 거리에 의해 상기 비트가 정사각형 리세스를 갖는 헤드 체결구에 삽입될 수 있게 되어 정사각형 리세스를 갖는 헤드 체결구를 구동하기 위해 상기 편평 측부 패널이 상기 정사각형 리세스를 갖는 헤드 체결구의 입방 리세스와 접촉하게 되는
    구동 비트.
19. 제17항에 있어서,
    상기 플루트는, 중심 종방향 축으로부터 외향으로 이격되어 상기 플루트가 종결되는 상기 비트부 상의 제1 외부면 종방향 위치를 향해 만곡되는
    구동 비트.
20. 제17항에 있어서,
    상기 리브의 폭은 상기 섕크부를 향한 방향으로 상기 미리 결정된 제1 거리를 벗어나서 증가되는
    구동 비트.

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