KR101829666B1 - 검전기능이 내장된 토오크렌치 및 그 구동 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 토오크렌치는 몸체, 상기 몸체의 일단에 형성되어 있는 손잡이 및 상기 몸체의 타단에 형성되어 있는 렌치 헤드를 포함하되, 상기 렌치 헤드에 검전 단자가 구비되어 있고, 상기 검전 단자를 통해 전압이 검출되는지 여부를 확인하는 검출 기능을 수행하고, 전압이 검출되지 않으면 정상적인 토오크렌치 동작을 수행하도록 하고, 전압이 검출되면 토오크렌치 작동을 중단시킨다. 본 발명에 의하면, 토오크렌치에 검전기능을 포함시킴으로써, 정전 및 안전사고를 원천적으로 방지할 수 있는 효과가 있다.

Description

검전기능이 내장된 토오크렌치 및 그 구동 방법 {Torque wrench having voltage detector, and driving method thereof}

본 발명은 토오크렌치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 절연플러그를 분리하기 전에 활선상태를 재확인할 수 있는 검전기능이 내장된 토오크렌치에 관한 것이다.

자동차나 열차 등과 같은 제품이나 구조물을 생산하는 경우 부재 간의 접합에 있어서 볼트체결이 많이 사용되고 있다. 볼트체결은 용접, 리벳, 접착제 등의 다른 접합 방법에 비해 작업이 간단하며, 간단한 도구를 사용하므로 미숙련자도 쉽게 작업을 할 수 있고, 사후관리가 용이한 장점이 있다

그러나, 작업 및 관리에 있어서 주의를 기울이지 않으면 볼트체결이 해제되어, 운행 중 차량바퀴의 이탈사고와 같은 큰 문제점이 발생하게 되는 체결방법이다. 게다가, 토오크렌치와 같은 체결기기는 마모나 환경변화 등에 따라 정확도(Accuracy)가 떨어지므로, 정기적으로 토오크렌치 등의 정확도를 검사하고 그 이력을 관리하여 수리, 교정 및 교체 여부를 결정해야 한다.

체결기기의 정확도측정은 동작 중인 체결기기의 동작 토오크를 직접 측정하는 방법과, 체결품을 샘플링하여 해제한 후 더조임법으로 검사하여 측정된 토오크값을 통해 동작 토오크를 추정하는 방법에 의해 이루어지며, 상기 두 가지 방법에 의해 체결기기의 마모의 정도나 경향을 파악할 수 있다.

데드형 지상개폐기의 경우, 절연플러그를 분리하거나 연결하기 위하여 토오크렌치를 사용하게 되는데, 활선 상태에서 절연플러그를 분리하게 되면 중대한 안전사고가 발생할 수 있다.

대한민국 등록특허 10-0868524

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 절연플러그 분리전 활선 상태를 확인할 수 있는 검전기능이 내장된 토오크렌치 및 그 구동 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 토오크렌치는 몸체, 상기 몸체의 일단에 형성되어 있는 손잡이 및 상기 몸체의 타단에 형성되어 있는 렌치 헤드를 포함하되, 상기 렌치 헤드에 검전 단자가 구비되어 있고, 상기 검전 단자를 통해 전압이 검출되는지 여부를 확인하는 검출 기능을 수행하고, 전압이 검출되지 않으면 정상적인 토오크렌치 동작을 수행하도록 하고, 전압이 검출되면 토오크렌치 작동을 중단시킨다.

본 발명의 일 실시예에서 토오크렌치는 검전 단자를 통한 전압 검출 여부를 확인하는 검전부, 상기 검전부에서의 검전을 통해 전압을 검출하면, 토오크렌치 동작을 중단시키는 제어부 및 표시부를 포함하여 이루어질 수 있다.

상기 제어부는 상기 검전부에서 전압을 검출하면 부저음을 출력하고, 검출된 전압 크기를 상기 표시부에 표시할 수 있다.

상기 렌치 헤드는, 외주면에 톱니가 형성되어 있는 기어, 상기 기어의 톱니와 결합하면 제1 방향으로 회전하며 라쳇렌치 기능이 수행되도록 하는 제1 레버, 상기 기어의 톱니와 결합하면 상기 제1 방향의 반대 방향인 제2 방향으로 회전하며 라쳇렌치 기능이 수행되도록 하는 제2 레버, 상기 제1 레버에 연결되어 상기 기어 방향으로 지지하도록 마련된 제1 스프링, 상기 제2 레버에 연결되어 상기 기어 방향으로 지지하도록 마련된 제2 스프링, 상기 제1 레버와 상기 제2 레버 사이에 위치하는 롤러, 상기 검전 단자를 통해 전압이 검출되면 동작하는 모터 및 일단이 상기 모터에 연결되고 타단이 상기 롤러에 연결되어 있으며, 상기 모터의 회전에 의해 회전 운동하는 연결핀을 포함하여 이루어지며, 상기 검전 단자를 통해 전압이 검출되면, 상기 연결핀에 의해 상기 롤러가 하강하고, 상기 롤러의 하강 운동에 의해 상기 제1 레버와 상기 제2 레버가 모두 상기 기어와의 연결이 해제되어, 토오크렌치 동작이 중단되는 구조로 구현될 수 있다.

본 발명의 몸체, 상기 몸체의 일단에 형성되어 있는 손잡이 및 상기 몸체의 타단에 형성되어 있는 렌치 헤드를 포함하는 토오크렌치의 구동 방법에서, 상기 런치 헤드에 구비된 검전 단자에 의해 전압의 검출 여부를 검전하는 단계, 상기 검전 단자에 의해 전압이 검출되지 않으면 정상적인 토오크렌치 동작을 수행하는 단계 및 상기 검전 단자에 의해 전압이 검출되면 토오크렌치 작동을 중단시키는 단계를 포함한다.

본 발명의 일 실시예에서 상기 검전 단자에 의해 전압이 검출되면 부저음을 출력하고, 검출된 전압 크기를 표시부에 표시할 수 있다.

본 발명에 의하면, 토오크렌치에 검전기능을 포함시킴으로써, 정전 및 안전사고를 원천적으로 방지할 수 있는 효과가 있다. 특히 지상개폐기의 절연플러그 해체시, 활선 여부를 확인하여 활선 상태에서 공회전이 되도록 함으로써, 중대한 안전사고 발생을 사전에 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 토오크렌치의 외관을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 토오크렌치의 내부 구성을 보여주는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 토오크렌치의 검전시 동작을 보여주는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 토오크렌치의 구동 방법을 보여주는 흐름도이다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 갖는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조 부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 토오크렌치의 외관을 도시한 도면이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 토오크렌치(torque wrench)(100)는 손잡이(110), 몸체(120), 렌치 헤드(130)를 포함한다.

손잡이(110)는 몸체(120)의 일단에 형성되어 있다.

몸체(120)에는 표시부(222)가 위치한다. 예를 들어, 표시부(222)는 LCD(Liquid Crystal Display)로 구현될 수 있다.

렌치 헤드(130)는 몸체(120)의 타단에 형성되어 있으며, 검전을 위한 검전단자가 구비되어 있다.

본 발명에서 렌치 헤드(130)에 구비된 검전 단자를 통해 전압이 검출되는지 여부를 확인하는 검출 기능을 수행한다. 검전 결과, 전압이 검출되지 않으면 정상적인 토오크렌치 동작을 수행하도록 하고, 전압이 검출되면 토오크렌치 작동을 중단시킨다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 토오크렌치의 내부 구성을 보여주는 도면이다. 도 2는 토오크렌치(100)를 통해 엘보접속재(10)가 구비된 개폐기의 볼트(20)에 유도되는 전압을 검전하는 실시예이다.

검전부(210)는 검전 단자를 통한 전압 검출 여부를 확인한다. 도 2의 실시예에서 검전부(210)는 볼트(20)에 유도되는 전압을 검전한다. 예를 들어, 개폐기가 활선상태이면 볼트(20)에 80~100 [V]의 유도전압이 발생하고, 검전 단자를 통해 검전부(210)에서 검전하게 된다.

제어부(220)는 검전부(210)에서의 검전을 통해 전압을 검출하면, 토오크렌치 동작을 중단시킨다.

제어부(220)는 토오크렌치의 전반적인 동작을 제어하는 회로인 제어회로(221), 전압을 표시하기 위한 표시부(222), 사용자로부터 제어명령을 입력받기 위한 키 조작부(223), 부저음을 출력하기 위한 알람부(224)를 포함한다.

전원공급부(240)는 토오크렌치에 전원을 공급하는 역할을 한다. 본 발명의 일 실시예에서 전원공급부(240)에는 배터리가 내장될 수 있다. 그리고, 드라이버 기어에 의해 토오크렌치가 동작하여 볼트를 체결하며, 토크측정부(230)에서는 드라이브 기어의 토오크를 측정하는 역할을 한다.

제어부(220)는 검전부(210)에서 전압을 검출하면 부저음을 출력하고, 검출된 전압 크기를 표시부(222)에 표시한다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 토오크렌치의 검전시 동작을 보여주는 도면이다.

도 3을 참조하면, 렌치 헤드(130)는 기어(131), 제1 레버(132), 제2 레버(133), 제1 스프링(134), 제2 스프링(135), 모터(310), 연결핀(320), 롤러(330)를 포함하여 이루어진다.

기어(131)는 외주면에 톱니가 형성되어 있다.

제1 레버(132)는 기어(131)의 톱니와 결합하면 제1 방향으로 회전하며 라쳇렌치 기능이 수행되도록 한다.

제2 레버(133)는 기어(131)의 톱니와 결합하면 제1 방향의 반대 방향인 제2 방향으로 회전하며 라쳇렌치 기능이 수행되도록 한다.

제1 스프링(134)은 렌치 헤드(130)의 내부면과 제1 레버(132)에 연결되어 기어(131) 방향으로 지지하도록 마련되어 있다.

제2 스프링(135)은 렌치 헤드(130)의 내부면과 제2 레버(133)에 연결되어 기어(131) 방향으로 지지하도록 마련되어 있다.

모터(310)는 검전 단자를 통해 전압이 검출되면 동작한다.

연결핀(320)은 일단이 모터(310)에 연결되고 타단이 롤러(330)에 연결되어 있으며, 모터(310)의 회전에 의해 회전 운동한다.

롤러(330)는 제1 레버(132)와 제2 레버(1330) 사이에 위치한다.

렌치 헤드(130)에서 검전 단자를 통해 전압이 검출되지 않으면, 정상적인 토오크렌치 기능이 수행된다.

그러나, 검전 단자를 통해 전압이 검출되면, 모터(310)가 구동하고, 모터(310)의 회전에 의해 연결핀(320)이 회전운동을 시작하고, 이러한 연결핀(320)의 회전 운동에 의해 롤러(330)가 하강한다.

그리고, 도 3에서 보는 바와 같이, 롤러(330)의 하강 운동에 의해 제1 레버(132)와 제2 레버(133)가 모두 기어(131)와의 연결이 해제되어, 기어(131)가 공회전하며, 결국 토오크렌치 동작이 중단된다. 즉, 검전 단자를 통해 전압이 검출되는 경우, 토오크렌치의 회전에 의해 볼트 또는 너트에 전달되는 토크는 '0 N*m'가 된다.

본 발명의 다른 실시예에서 토오크렌치는 LED를 더 포함할 수 있고, LED를 이용하여 현재 상태를 표시할 수 있다. 예를 들어, 모터(310)의 위상을 체크하여, 롤러(330)가 정해진 기준 위치 이하로 하강한 상태이면, 토오크렌치의 동작이 중단된 상태이므로 적색 LED를 출력하도록 한다. 그리고, 롤러(330)가 정해진 기준 위치 이상으로 상승한 상태이면, 토오크렌치가 정상적으로 동작하는 상태이므로, 녹색 LED를 출력하도록 한다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 토오크렌치의 구동 방법을 보여주는 흐름도이다.

도 4를 참조하면, 렌치 헤드(130)에 구비된 검전 단자에 의해 전압의 검출 여부를 검전한다(S410).

검전 단자에 의해 전압이 검출되지 않으면 정상적인 토오크렌치 동작을 수행한다(S450).

그리고, 검전 단자에 의해 전압이 검출되면 부저음을 출력하고(S420), 검출된 전압 크기를 표시부(222)에 디스플레이한다(S430). 그리고, 토오크렌치 작동을 중단시킨다(S440).

이상 본 발명을 몇 가지 바람직한 실시예를 사용하여 설명하였으나, 이들 실시예는 예시적인 것이며 한정적인 것이 아니다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 지닌 자라면 본 발명의 사상과 첨부된 특허청구범위에 제시된 권리범위에서 벗어나지 않으면서 다양한 변화와 수정을 가할 수 있음을 이해할 것이다.

100 토오크렌치 110 손잡이
120 몸체 130 렌치 헤드
131 기어 132 제1 레버
133 제2 레버 134 제1 스프링
135 제2 스프링 310 모터
320 연결핀 330 롤러

Claims (6)

1. 몸체;
   상기 몸체의 일단에 형성되어 있는 손잡이; 및
   상기 몸체의 타단에 형성되어 있는 렌치 헤드를 포함하되,
   상기 렌치 헤드에 검전 단자가 구비되어 있고,
   상기 검전 단자를 통해 전압이 검출되는지 여부를 확인하는 검출 기능을 수행하고, 전압이 검출되지 않으면 정상적인 토오크렌치 동작을 수행하도록 하고, 전압이 검출되면 토오크렌치 작동을 중단시키며,
   상기 렌치 헤드는,
   외주면에 톱니가 형성되어 있는 기어;
   상기 기어의 톱니와 결합하면 제1 방향으로 회전하며 라쳇렌치 기능이 수행되도록 하는 제1 레버;
   상기 기어의 톱니와 결합하면 상기 제1 방향의 반대 방향인 제2 방향으로 회전하며 라쳇렌치 기능이 수행되도록 하는 제2 레버;
   상기 제1 레버에 연결되어 상기 기어 방향으로 지지하도록 마련된 제1 스프링;
   상기 제2 레버에 연결되어 상기 기어 방향으로 지지하도록 마련된 제2 스프링;
   상기 제1 레버와 상기 제2 레버 사이에 위치하는 롤러;
   상기 검전 단자를 통해 전압이 검출되면 동작하는 모터; 및
   일단이 상기 모터에 연결되고 타단이 상기 롤러에 연결되어 있으며, 상기 모터의 회전에 의해 회전 운동하는 연결핀을 포함하여 이루어지며,
   상기 검전 단자를 통해 전압이 검출되면, 상기 연결핀에 의해 상기 롤러가 하강하고, 상기 롤러의 하강 운동에 의해 상기 제1 레버와 상기 제2 레버가 모두 상기 기어와의 연결이 해제되어, 토오크렌치 동작이 중단되는 것을 특징으로 하는 토오크렌치.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 검전 단자를 통한 전압 검출 여부를 확인하는 검전부; 및
   상기 검전부에서의 검전을 통해 전압을 검출하면, 토오크렌치 동작을 중단시키는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 토오크렌치.
   
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 토오크렌치는 표시부를 더 포함하고,
   상기 제어부는 상기 검전부에서 전압을 검출하면 부저음을 출력하고, 검출된 전압 크기를 상기 표시부에 표시하는 것을 특징으로 하는 토오크렌치.
   
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