KR101653561B1 - 전동공구 비트 교체 장치 - Google Patents

전동공구 비트 교체 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 전동공구의 스핀들과 연결되어 회전 구동함으로써 단부에 형성된 비트홀에 삽입된 비트를 회전시키는 앤빌에 구비되는 전동공구 비트 교체 장치로서, 상기 앤빌에 형성된 상기 비트홀과 연통되며 상기 앤빌의 외면 일부를 절개한 슬릿에 의하여 외부와 연통되는 베어링공의 내부에 유동 가능하게 구비되는 베어링과; 상기 비트홀에 상기 비트를 삽입시에 상기 앤빌의 외면에 결합되며 일부가 상기 슬릿을 통하여 상기 베어링공의 내부로 삽입되어 상기 베어링의 일부가 상기 비트홀의 내부로 돌출되어 상기 비트의 외면과 접촉되어 상기 비트의 유동을 방지함과 동시에 상기 비트가 상기 비트홀에 삽입된 상태가 유지되도록 하는 비트고정부를; 포함함으로써, 전동공구의 앤빌에 형성된 비트홀에 비트를 삽입하여 고정한 후에 전동공구를 이용한 천공이나 체결 작업시에 비트의 유동이 발생함을 방지하여 정확하고 신속한 작업이 가능하도록 하고, 비트를 원터치 방식으로 수월하게 교체할 수 있다.

Description

전동공구 비트 교체 장치{BIT CHANGING DEVICE OF ELECTRIC TOOL}
본 발명은 전동공구에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 전동공구 비트 교체 장치에 관한 것이다.
일반적으로 전동공구라 함은 햄머 드릴, 핸드 드릴과 같이 콘크리트 구조물,철 구조물 또는 철판 등에 조립 홀을 천공하거나, 돌출부를 파쇄 가공하는데 사용된다.
전동공구는 본체 내측으로 구동 모터가 설치되고, 용도에 따라 요구되는 토크를 얻기 위해 구동 모터의 회전축과 직접적으로 연결되는 기어박스를 장착하게 된다.
전동공구의 기어박스 내부에는 감속 유닛, 스핀들, 스프링, 임팩트 볼, 임팩터(Impactor), 앤빌(Envil) 등이 구성되어 있다. 이러한 구성 부품을 하나의 조립체로 구성하기 위해 메커니즘 구성 후 기어부분을 지지하는 기어박스 캡과 기어박스 하우징의 체결을 통해서 패키지(Packaging)화 하여 하나의 기어박스 조립체로 제조한다.
도 1은 종래의 전동공구의 앤빌과 비트의 결합구조를 도시한 사시도이다.
이들 도면에 도시한 바와 같이, 종래의 전동공구는 구동모터의 회전축과 연결된 감속유닛(10)과, 감속유닛(10)과 맞물리어 회전 구동하는 스핀들(미도시)과, 상기 스핀들에 설치되는 임팩터(20)와 앤빌(30) 및 감속유닛(10)과 임팩터(20) 사이의 상기 스핀들 외면에 설치되는 스프링(40)으로 구성되어 있다.
감속유닛(10)은 도면에는 도시되지 않았지만, 상기 구동모터의 회전축과 연결되는 피니언, 상기 피니언에 치합되는 유성기어, 상기 유성기와 치합되는 링 기어를 포함하여 구성된다.
임팩터(20)는 원통 형상의 하우징 일측면의 상호 대향되는 위치에 부채꼴 형상으로 돌출되게 형성되어 그 측면에 타격면을 형성하는 한 쌍의 돌출부재(21)가 구비되어 있다.
앤빌(30)은 일측면에 임팩터(20)에 형성된 돌출부재(21)의 타격면과 접촉되는 피타격면이 형성된 연장부재(31)가 구비되어 있다.
그리고, 앤빌(30)의 단부에는 직접적으로 전동공구 작업 대상물과 접촉하여 천공이 이루어지거나 혹은 나사 등이 체결되도록 하는 비트(1)가 고정되는 비트홀(31)을 함몰 형성되어 있다.
그런데, 이러한 종래의 전동공구에 있어서, 앤빌(30)의 단부에 함몰 형성된 비트홀(31)에 비트(1)를 삽입하여 천공이나 체결 등의 전동공구 작업시에 비트를 지지할 수 있는 별도의 수단이 마련되어 있지 않아 비트홀(31)과 비트(1)의 유격으로 인하여 비트(1)의 유동이 발생하게 되며, 이러한 비트(1)의 유동에 의하여 작업이 수월하게 진행되지 못한다는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 도출된 것으로서, 전동공구의 앤빌에 형성된 비트홀에 비트를 삽입하여 고정한 후에 전동공구를 이용한 천공이나 체결 작업시에 비트의 유동이 발생함을 방지하여 정확하고 신속한 작업이 가능하도록 하고, 비트를 원터치 방식으로 수월하게 교체할 수 있는 전동공구 비트 교체 장치를 제시하는 것을 그 목적으로 한다.
상기 과제의 해결을 위하여, 본 발명은 전동공구의 스핀들과 연결되어 회전 구동함으로써 단부에 형성된 비트홀에 삽입된 비트를 회전시키는 앤빌에 구비되는 전동공구 비트 교체 장치로서, 상기 앤빌에 형성된 상기 비트홀과 연통되며 상기 앤빌의 외면 일부를 절개한 슬릿에 의하여 외부와 연통되는 베어링공의 내부에 유동 가능하게 구비되는 베어링과; 상기 비트홀에 상기 비트를 삽입시에 상기 앤빌의 외면에 결합되며 일부가 상기 슬릿을 통하여 상기 베어링공의 내부로 삽입되어 상기 베어링의 일부가 상기 비트홀의 내부로 돌출되어 상기 비트의 외면과 접촉되어 상기 비트의 유동을 방지함과 동시에 상기 비트가 상기 비트홀에 삽입된 상태가 유지되도록 하는 비트고정부를; 포함한 것을 특징으로 하는 전동공구 비트 교체 장치를 제시한다.
여기서, 상기 비트고정부는 상기 앤빌의 외면에 삽입되며 전면 일측에 높이 방향을 따라 고정 돌기가 돌출 형성된 링형상의 스프링 거치대와, 상기 고정 돌기에 중앙 영역이 회전 가능하게 결합되며 일측이 상기 슬릿을 통과하게 배치되고 타측이 상기 스프링 거치대의 외부로 연장 형성된 일자 형상의 토션스프링과, 상기 토션스프링의 일측이 상기 슬릿을 통하여 상기 베어링을 가압하여 상기 베어링의 일부가 상기 비트홀의 내부로 돌출되도록 하는 가압수단을 포함할 수 있다.
그리고, 상기 가압수단은 상기 스프링 거치대의 내면과 상기 앤빌의 외면 사이에 회전 가능하게 결합되는 링형부재와, 상기 링형부재의 일측 외면에 'ㄴ'자 형상으로 절곡되게 형성되어 고정되며 그 측면이 상기 토션스프링의 타측과 접촉되는 조작노브로 구성되는 레버로 구성할 수 있다.
또한, 상기 레버의 내면과 상기 앤빌의 외면 사이에는 상기 레버가 원활하게 회전 구동할 수 있도록 별도의 부쉬가 구비될 수 있다.
아울러, 상기 레버가 회전 구동하여 상기 토션스프링의 일측이 상기 베어링을 가압하여 상기 베어링의 일부가 상기 비트홀의 내부로 돌출된 상태를 유지할 수 있도록 하는 레버고정부가 더 구비될 수 있다.
그리고, 상기 레버고정부는 상기 스프링 거치대와 접촉되는 상기 조작노브의 접촉면에 형성된 고정홈과, 상기 스프링 거치대의 측면 일측에 돌출되게 형성되어 상기 조작노브의 회전에 따라 상기 고정홈에 선택적으로 삽입되는 삽입돌기로 구성될 수 있다.
본 발명은 전동공구의 앤빌에 형성된 비트홀에 비트를 삽입하여 고정한 후에 전동공구를 이용한 천공이나 체결 작업시에 비트의 유동이 발생함을 방지하여 정확하고 신속한 작업이 가능하도록 하고, 비트를 원터치 방식으로 수월하게 교체할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래의 전동공구의 앤빌과 비트의 결합구조를 도시한 사시도이고,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전동공구 비트 교체 장치의 구조를 도시한 사시도이며,
도 3은 도 2의 전동공구 비트 교체 장치의 구조를 분해하여 도시한 분해사시도이고,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전동공구 비트 교체 장치의 구조를 도시한 종단면도이며,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전동공구 비트 교체 장치가 작동하는 구조를 도시한 작동도이다.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 관하여 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전동공구 비트 교체 장치의 구조를 도시한 사시도이며, 도 3은 도 2의 전동공구 비트 교체 장치의 구조를 분해하여 도시한 분해사시도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전동공구 비트 교체 장치의 구조를 도시한 종단면도이며, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전동공구 비트 교체 장치가 작동하는 구조를 도시한 작동도이다.
이들 도면에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 전동공구 비트 교체 장치는, 전동공구의 스핀들과 연결되어 회전 구동함으로써 단부에 형성된 비트홀(110)에 삽입된 비트(1)를 회전시키는 앤빌(100)에 구비되는 전동공구 비트 교체 장치로서, 앤빌(100)에 형성된 상기 비트홀(110)과 연통되며 상기 앤빌(100)의 외면 일부를 절개한 슬릿(120)에 의하여 외부와 연통되는 베어링공(130)의 내부에 유동 가능하게 구비되는 베어링(200)과; 상기 비트홀(110)에 상기 비트(1)를 삽입시에 상기 앤빌(100)의 외면에 결합되며 일부가 상기 슬릿(120)을 통하여 상기 베어링공(130)의 내부로 삽입되어 상기 베어링(200)의 일부가 상기 비트홀(110)의 내부로 돌출되어 상기 비트(1)의 외면과 접촉되어 상기 비트(1)의 유동을 방지함과 동시에 상기 비트(1)가 상기 비트홀(110)에 삽입된 상태가 유지되도록 하는 비트고정부(300)를 포함하여 구성되어 있다.
앤빌(100)은 전동공구의 내부에 구비된 감속유닛의 회전력을 스핀들에 의하여 전달받아 회전 구동함으로써 전동공구를 이용한 천공이나 체결 작업이 가능하도록 하는 역할을 한다.
이를 위하여 앤빌(100)의 단부에는 비트를 삽입할 수 있는 다각 형상의 비트홀(110)이 함몰 형성되어 있으며, 비트홀(110)의 일측에는 베어링(200)이 유동 가능하게 수용되어 있는 베어링공(130)이 마련되어 있다.
그리고, 베어링공(130)은 앤빌(100)의 외면에 형성된 슬릿(120)에 의하여 외부와 연통되도록 구비되는데, 슬릿(120)은 베어링공(130)의 중앙을 관통하며 앤빌(100)의 원주 방향을 따라 앤빌(100)의 일부가 절개되어 형성된다.
베어링공(130)에 유동 가능하게 구비되는 베어링(200)의 직경은 비트홀(110)과 베어링공(130)이 상호 연통되도록 하는 통공의 직경보다는 크게 형성됨으로써 선택적으로 베어링(200)의 일부가 상기 통공을 통하여 비트홀(110)의 내부로 돌출될 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
한편, 비트고정부(300)는 앤빌(100)의 외면에 삽입되며 전면 일측에 높이 방향을 따라 고정 돌기(311)가 돌출 형성된 링형상의 스프링 거치대(310)와, 고정 돌기(311)에 중앙 영역이 회전 가능하게 결합되며 일측이 상기 슬릿(120)을 통과하게 배치되고 타측이 스프링 거치대(310)의 외부로 연장 형성된 일자 형상의 토션스프링(320)과, 토션스프링(320)의 일측이 슬릿(120)을 통하여 베어링(200)을 가압하여 베어링(200)의 일부가 비트홀(110)의 내부로 돌출되도록 하는 가압수단(330)을 포함하여 구성되어 있다.
스프링 거치대(310)는 일정한 두께를 갖는 링형상의 부재로서 그 중심에는 관통공이 형성되어 앤빌(100)의 외면에 삽입되는데, 이러한 스프링 거치대(310)의 두께는 고정 돌기(311)가 구비된 스프링 거치대(310)의 일측면이 앤빌(100)에 형성된 슬릿(120)과 나란하게 배치될 수 있는 두께로 형성되는 것이 바람직하다.
스프링 거치대(310)의 전면에는 복수의 고정 돌기(311)가 돌출 형성되는데, 이러한 고정 돌기(311)에는 토션스프링(320)이 회전 가능하게 결합된다.
토션스프링(320)은 중앙 영역이 고정 돌기(311)에 회전 가능하게 설치되도록 원형으로 권취되어 있으며, 일측이 슬릿(120)을 통과하도록 연장 형성되고 타측은 스프링 거치대(310)의 외부로 연장 형성된 구성을 갖는다.
가압수단(330)은 스프링 거치대(310)의 내면과 앤빌(100)의 외면 사이에 회전 가능하게 결합되는 링형부재(331a)와, 상기 링형부재(331a)의 일측 외면에 'ㄴ'자 형상으로 절곡되게 형성되어 고정되며 그 측면이 토션스프링(320)의 타측과 접촉되는 조작노브(331b)로 구성되는 레버(331)로 구성될 수 있다.
가압수단(330)은 비트(1)를 교체하거나 비트홀(110)에 삽입된 비트(1)가 전동 공구를 이용한 작업시에 유동하지 않도록 베어링공(130)에 유동가능하게 구비된 베어링(200)의 일부가 비트홀(110)의 내측으로 돌출되도록 하여, 비트(1)의 일측을 가압하도록 토션스프링(320)이 슬릿(120)의 내부로 인입되도록 하는 역할을 한다.
이러한 가압수단은 다양한 형태로 구비가 가능하지만 본 발명의 일 실시예의 경우에는 레버(331)로 구성하게 되는데, 레버(331)는 링형부재(331a)와 조작노브(331b)로 구성된다.
링형부재(331a)는 상술한 바와 같이, 스프링 거치대(310)의 내면과 앤빌(100)의 외면 사이에 회전 가능하게 결합되는 링형상의 부재로서 두께는 스프링 거치대(310)의 두께와 유사한 두께를 갖도록 형성된다.
그리고, 링형부재(331a)의 직경은 스프링 거치대(310)에 형성된 관통공의 직경보다는 적어도 작게 형성됨으로써 링형부재(331a)외 외면에 스프링 거치대(310)가 회전 가능하게 삽입되도록 함과 동시에 링형부재(331a)의 회전에 의하여 스프링 거치대(310)가 함께 회전함을 방지할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
조작노브(331b)는 링형부재(331a)의 일측 외면에 'ㄴ'자 형상으로 절곡되게 형성되어 고정되며 그 측면이 토션스프링(320)의 타측과 접촉되는 부재로서 링형부재(331a)의 외면에 스프링 거치대(310)의 삽입이 가능하도록 조작노브(331b)는 링형부재(331a)의 일측 단부 외면에 고정되어야 한다.
그리고, 레버(331)의 내면과 앤빌(100)의 외면 사이에는 레버(331)가 원활하게 회전 구동할 수 있도록 별도의 부쉬(340)가 구비되는 것이 바람직하다.
부쉬(340)는 앤빌(100)의 외면에 압착된 상태로 구비됨으로써 가압수단(330)의 링형부재(331a)가 회전 구동시에 부쉬(340)는 회전구동하지 않도록 함으로써 링형부재(331a)의 회전에 의하여 앤빌(100)의 외면이 마찰로 인하여 손상됨을 방지하는 역할도 한다.
즉, 부쉬(340)는 앤빌(100)의 외면에 고정되고 링형부재(331a)가 부쉬(340)의 외면에서 원활하게 회전구동 함으로써 토션스프링(320)을 일측이 선택적으로 슬릿(120)의 내부로 인입되도록 함으로써 베어링(200)이 비트홀(110)에 삽입된 비트(1) 측으로 가압되도록 한다.
레버(331)가 회전 구동하여 토션스프링(320)의 일측이 베어링(200)을 가압하여 베어링(200)의 일부가 비트홀(110)의 내부로 돌출된 상태를 유지할 수 있도록 하는 레버고정부(400)가 더 구비되는 것이 바람직하다.
이러한 레버고정부(400)는 다양한 형태로 변경이 가능하지만, 본 발명의 일 실시예에 따른 전동공구 비트 교체 장치의 경우에 레버고정부(400)는 스프링 거치대(310)와 접촉되는 조작노브(331b)의 접촉면에 형성된 고정홈(410)과, 스프링 거치대(310)의 측면 일측에 돌출되게 형성되어 조작노브(331b)의 회전에 따라 고정홈(410)에 선택적으로 삽입되는 삽입돌기(420)로 구성될 수 있다.
고정홈(410)과 삽입돌기(420)가 형성되는 위치는 상호 반대로도 가능하지만 조작노브(331b)의 내면에 삽입돌기(420)가 구비된 경우에는 삽입돌기(420)가 고정홈(410)에 삽입되기 전까지 삽입돌기(420)가 스프링 거치대(310)의 외면과 마찰이 됨을 고려한다면 고정홈(410)이 조작노브(331b)의 내면에 구비되고 삽입돌기(420)가 스프링 거치대(310)의 측면 일측에 형성되는 것이 바람직하다.
그리고, 삽입돌기(420)는 스프링 거치대(310)의 둘레면을 따라 일정 간격 이격되어 복수로 구비될 수도 있으며, 이러한 경우에는 링형부재(331a)가 회전하여 조작노브(331b)에 의한 토션스프링(320)의 가압력을 조절할 수 있다는 효과가 있다.
그리고, 삽입돌기(420)의 외면은 굴곡지게 형성됨으로써 조작노브(331b)의 회전에 따라 고정홈(410)에서 원활하게 삽입 및 이탈이 이루어지도록 하는 것이 바람직하다.
상술한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명의 일 실시예에 따른 전동공구 비트 교체 장치를 이용하여 비트를 교체하는 과정을 도 5을 참고하여 설명하면 다음과 같다.
우선, 비트홀(110)에 삽입되어 있던 교체 대상이 되는 비트(1)를 비트홀(110)에서부터 이탈시키기 위해서는 조작노브(331b)를 시계 방향으로 회전시켜 삽입돌기(420)가 고정홈(410)에서 이탈되도록 한다.
이러한 상태에서는 토션스프링(320)이 슬릿(120)의 외부로 이탈되어 베어링공(130)에 구비된 베어링(200)을 가압하는 가압력에 해제된 상태가 되어 베어링(200)은 교체 대상이 되는 비트(1)의 일측에서 떨어지게 된다.
그 후, 비트(1)를 잡고 당기면 비트홀(110)에서 비트(1)가 빠지게 되며 교체할 새로운 비트(1)를 비트홀(110)에 삽입한 후에 조작노브(331b)를 시계 방향으로 회전시키게 된다.
조작노브(331b)를 반시계 방향으로 회전시키면 토션스프링(320)이 일측이 슬릿(120)의 내부로 삽입되어 베어링공(130)에 구비된 베어링(200)의 일부가 비트홀(110)의 내부로 돌출되도록 가압하게 되며, 돌출된 베어링(200)의 일부가 비트(1)에 형성된 홈(1a)을 가압함으로써 비트(1)가 비트홀(110)에서 이탈됨을 방지함과 동시에 유동함을 방지함으로써 정확하고 신속한 전동 공구를 이용한 작업이 가능하도록 할 수 있다.
이때, 조작노브(331b)에 형성된 고정홈(410)에 스프링 거치대(310)의 외면에 형성된 삽입돌기(420)가 삽입됨으로써 토션스프링(320)이 베어링(200)을 가압하는 상태가 유지된다.
이상은 본 발명에 의해 구현될 수 있는 바람직한 실시예의 일부에 관하여 설명한 것에 불과하므로, 주지된 바와 같이 본 발명의 범위는 위의 실시예에 한정되어 해석되어서는 안 될 것이며, 위에서 설명된 본 발명의 기술적 사상과 그 근본을 함께 하는 기술적 사상은 모두 본 발명의 범위에 포함된다고 할 것이다.
1 : 비트 100 : 앤빌
110 : 비트홀 120 : 슬릿
130 : 베어링공 200 : 베어링
300 : 비트고정부 310 : 스프링 거치대
311 : 고정돌기 320 : 토션스프링
330 : 가압수단 331 : 레버
331a : 링형부재 331b : 조작노브
340 : 부쉬 400 : 레버고정부
410 : 고정홈 420 : 삽입돌기

Claims (6)

  1. 전동공구의 스핀들과 연결되어 회전 구동함으로써 단부에 형성된 비트홀(110)에 삽입된 비트(1)를 회전시키는 앤빌(100)에 구비되는 전동공구 비트 교체 장치로서,
    상기 앤빌(100)에 형성된 상기 비트홀(110)과 연통되며 상기 앤빌(100)의 외면 일부를 절개한 슬릿(120)에 의하여 외부와 연통되는 베어링공(130)의 내부에 유동 가능하게 구비되는 베어링(200)과;
    상기 비트홀(110)에 상기 비트(1)를 삽입시에 상기 앤빌(100)의 외면에 결합되며 일부가 상기 슬릿(120)을 통하여 상기 베어링공(130)의 내부로 삽입되어 상기 베어링(200)의 일부가 상기 비트홀(110)의 내부로 돌출되어 상기 비트(1)의 외면과 접촉되어 상기 비트(1)의 유동을 방지함과 동시에 상기 비트(1)가 상기 비트홀(110)에 삽입된 상태가 유지되도록 하는 비트고정부(300)를; 포함하고,
    상기 비트고정부(300)는 상기 앤빌(100)의 외면에 삽입되며 전면 일측에 높이 방향을 따라 고정 돌기(311)가 돌출 형성된 링형상의 스프링 거치대(310)와, 상기 고정 돌기(311)에 중앙 영역이 회전 가능하게 결합되며 일측이 상기 슬릿(120)을 통과하게 배치되고 타측이 상기 스프링 거치대(310)의 외부로 연장 형성된 일자 형상의 토션스프링(320)과, 상기 토션스프링(320)의 일측이 상기 슬릿(120)을 통하여 상기 베어링(200)을 가압하여 상기 베어링(200)의 일부가 상기 비트홀(110)의 내부로 돌출되도록 하는 가압수단(330)을 포함한 것을 특징으로 하는 전동공구 비트 교체 장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 가압수단(330)은 상기 스프링 거치대(310)의 내면과 상기 앤빌(100)의 외면 사이에 회전 가능하게 결합되는 링형부재(331a)와, 상기 링형부재(331a)의 일측 외면에 'ㄴ'자 형상으로 절곡되게 형성되어 고정되며 그 측면이 상기 토션스프링(320)의 타측과 접촉되는 조작노브(331b)로 구성되는 레버(331)인 것을 특징으로 하는 전동공구 비트 교체 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 레버(331)의 내면과 상기 앤빌(100)의 외면 사이에는 상기 레버(331)가 원활하게 회전 구동할 수 있도록 별도의 부쉬(340)가 구비된 것을 특징으로 하는 전동공구 비트 교체 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 레버(331)가 회전 구동하여 상기 토션스프링(320)의 일측이 상기 베어링(200)을 가압하여 상기 베어링(200)의 일부가 상기 비트홀(110)의 내부로 돌출된 상태를 유지할 수 있도록 하는 레버고정부(400)가 더 구비된 것을 특징으로 하는 전동공구 비트 교체 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 레버고정부(400)는 상기 스프링 거치대(310)와 접촉되는 상기 조작노브(331b)의 접촉면에 형성된 고정홈(410)과, 상기 스프링 거치대(310)의 측면 일측에 돌출되게 형성되어 상기 조작노브(331b)의 회전에 따라 상기 고정홈(410)에 선택적으로 삽입되는 삽입돌기(420)로 구성된 것을 특징으로 하는 전동공구 비트 교체 장치.
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