KR101834821B1 - 전동식 2-단계 스트랩 커터 - Google Patents

전동식 2-단계 스트랩 커터 Download PDF

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Abstract

스트랩을 위한 전동식 커터는 하우징, 하우징에 장착된 전원 공급 장치, 하우징의 적어도 부분에 위치된 모터 및 모터에 동작가능하게 연결된 구동 트레인을 포함한다. 커팅 헤드는 플런저(plunger), 플런저에 동작가능하게 장착된 커팅 블레이드(cutting blade), 플런저에 한쪽으로 기울어져 장착된 홀드-다운(hold-down), 발 및 전단기 에지를 포함한다. 구동 트레인은 플런저에 동작가능하게 연결된다. 플런저는 발에 대하여 스트랩을 안전하게 하면서, 홀드-다운을 스트랩과 접촉하도록 이동시키기 위해 발을 향해 이동하고, 홀드-다운이 스트랩을 고정할 때, 커팅 블레이드는 전단기 에지에서 스트랩을 접촉시키고 자른다.

Description

전동식 2-단계 스트랩 커터{POWERED TWO-STAGE STRAP CUTTER}
본 출원은 2013년 6월 28일 제출된 미국 가 특허 출원 제 61/840,656호의 이익과 우선권을 주장하고, 그 개시는 그 전체가 명세서에 병합된다.
스트랩(strap) 물질은 짐(load)을 안전하게 하기 위해 종종 사용된다. 예를 들면, 목재, 벽돌 등의 짐의 포장 및 수송에서, 강철 스트랩 재료는 짐이 한 개 단위와 같은 양으로 다루어지고, 이동 또는 저장될 수 있도록, 한 묶음으로 짐을 묶는데 사용된다. 짐이 개별 단위로 나눠야 할 필요가 있을 때, 스트랩은 짐의 개별 물품에 접근을 제공하도록 절단되어야한다.
물론, 스트랩 재료는 종래의 수동 전단기(shear)로 자를 수 있다. 하지만, 반복되는 사용은, 특히 짐 또는 스트랩의 방향으로 인해 처리하기 곤란할 때, 시간이 들고, 지칠 수 있다. 그럼에도 불구하고 수동 전단기는 스트랩 커팅을 위해 받아들여진 일반적인 것이다.
게다가, 알려진 전단기는 스트랩을 자르기 위해 블레이드만을 포함한다. 컷팅이 된 후에 스트랩의 말단의 한쪽 또는 양쪽을 포함하는 알려진 전단기는 없다.
따라서, 전동식 스트랩 커터에 대한 필요가 있다. 바람직하게, 이러한 커터는 국소적으로 전동식이다. 더 바람직하게, 이러한 커터는 스트랩이 잘릴때, 스트랩 말단의 하나 또는 양쪽 모두를 유지하도록 구성된다.
본 개시의 다양한 실시예는 스트랩용 전동식 커팅 툴(tool) 또는 커터를 제공한다. 하나의 양상에서, 커터는 그 다음 커팅의 하나 또는 양쪽 모두의 스트랩을 보유할 수 있다. 하나의 실시예에서, 커터는 하우징, 하우징에 장착된 배터리와 같은 전원 공급 장치, 하우징의 적어도 부분에 위치된 모터 및 모터에 동작가능하게 연결된 구동 트레인을 포함한다.
커터는 플런저를 구비한 커팅 헤드, 플런저에 동작가능하게 장착된 커팅 블레이드, 플런저에 한쪽으로 장착된 홀드-다운, 발 및 전단기 에지를 포함한다. 구동 트레인은 플런저에 동작가능하게 연결된다.
플런저는 홀드-다운을 발에 대하여 스트랩을 고정하는 스트랩을 갖는 컨택(contact)으로 홀드-다운을 움직이기 위하여 발을 향하여 이동한다. 홀드-다운은 발에 대하여 스트랩을 고정하고 커팅 블레이드는 전단기 에지에서 스트랩을 접촉 및 자른다.
하나의 실시예에서, 홀드-다운은 하나 이상의 스프링에 의해 플런저에 한쪽으로 장착된다. 플런저가 발을 향해 이동하고 홀드-다운이 스트랩에 접촉할 때, 스프링은 커팅 블레이드가 전단기 에지에 대하여 스트랩에 접촉하고 자르는 것을 허용하도록 압축한다. 하나의 실시예에서, 가이드 요소들은 플런저에 홀드-다운을 장착하도록 사용될 수 있고 스프링은 홀드-다운 및 플런저 사이에서 가이드 요소 상에 위치될 수 있다.
구동 트레인은 플런저를 구동시키는 모터 및 기어에서 플런저로 연장하는 링크에 결합된 기어를 포함할 수 있다. 하나의 실시예에서, 기어는 구동 기어이고 링크는 플런저를 이동시키는 구동 기어에 결합 될 수 있다. 링크는 반복하는 방식으로 플런저를 이동시키도록 플런저에 상궤를 벗어나서 결합 된다.
커터의 실시예는 플런저 앞에서, 커팅 헤드로부터 발을 향하여 연장하는 토 가드를 포함한다. 플런저, 홀드-다운 및 커팅 블레이드는 토 가드를 넘어서 위치된다. 측면 가이드는 토 가드로부터 연장할 수 있고 커팅 블레이드를 위하여 가이드를 제공할 수 있다.
배터리 전동식 커터의 실시예는 배터리 마운트, 배터리, 모터 및 모터에 동작가능하게 연결된 구동 트레인을 갖춘 하우징을 포함한다. 커팅 헤드는 플런저에 고정하도록 장착된 커팅 블레이드를 갖춘 플런저 및 플런저에 한쪽으로 장착된 홀드-다운을 포함한다. 구동 트레인은 모터를 플런저에 동작가능하게 연결한다. 플런저는 스트랩을 일시적으로 고정하기 위해 스트랩 내에 홀드-다운을 접촉하도록 이동하고 커팅 블레이드는 스트랩을 접촉 및 자른다.
하나의 실시예에서, 발은 그 위에 전단기 에지를 갖고 홀드-다운은 전단기 에지에서 커팅 블레이드가 스트랩을 자를 때, 발에 대하여 스트랩을 일시적으로 고정한다. 홀드-다운은 플런저의 이동 방향에 평행한 방향으로 플런저를 향하여 및 멀어지는 방향으로 이동하는 것을 허용하기 위하여 하나 이상의 스프링 및 가이드 요소들에 의해 플런저에 한쪽방향으로 장착될 수 있다.
플런저는 전단기 에지를 향하여 이동하도록 구성되고 이에 따라, 홀드-다운이 스트랩에 접촉하고 스프링이 스트랩을 접촉 및 자르는 것을 허용하도록 압축한다.
본 디바이스의 이러한 및 다른 특징 및 장점은 수반된 도변의 시트와 함께, 그리고 첨부된 청구항과 함께 취해진 이후의 기재로부터 명백해질 것이다.
도 1a 및 1b는 전동식 2-단계 스트랩 커터의 실시예의 사시도 및 측면도이다.
도2a 및 2b는 도시의 명확성을 위해 제거된 사이드 플레이트를 도시하는, 개방 위치의 블레이드 및 홀드-다운을 갖춘 커터의 사시도 및 측면도이다.
도 3a 및 3b는 홀딩 위치에서 홀드-다운과 개방 및 부분적으로 후퇴된 위치에서의 블레이드를 도시하는 사시도 및 측면도이다.
도 4a 및 4는 홀드-다운 위치에서 홀드-다운과 커팅 위치에서 블레이드를 도시하는 사시도 및 측면도이다.
도 5는 커터를 위한 하나의 예시 모터의 일부분을 도시한다.
도 6은 커터를 위한 하나의 예시 구동 트레인의 일부분을 도시한다.
도 7은 커터를 위한 예시적인 구동 트레인의 다른 부분을 도시한다.
본 개시는 다양한 형태의 실시예에 민감하지만, 도면에 도시되고, 본 개시가 도시적으로만 여겨질 것이고 기재된 또는 도시된 임의의 특정 실시예로 개시를 한정하도록 의도되지 않는다는 것이 이해되는 하나 이상의 실시예가 명세서에 기재될 것이다.
도 1은 전동식 2-단계 스트랩(S) 커팅 툴(tool) 또는 커터(10)의 실시예를 도시한다. 커터(10)는 전원 공급 장치(12), 그립 핸들(16)을 구비한 하우징(14), 및 커팅 헤드(18)를 포함한다. 작동 스위치(트리거 스위치라고도 한다)(20)는 하우징에 위치되어 사용자가 커터(10)를 동작하기 위하여 그립 핸들(16)을 쥐는 동안 이 작동 스위치(20)에 손가락을 쉽게 위치할 수 있게 한다.
전원 공급 장치(12)는 예를 들어 약 14.4 내지 24 볼트의 작동 전압을 갖는 리튬 이온 또는 니켈 카드뮴과 같은 배터리일 수 있다. 한 실시예에서, 전원 공급 장치(12)는 리시버(22)(receiver)의 하우징(14)에 제거 가능하도록 장착된다. 이러한 정렬은 당업자에 의해 인식될 것이다.
도 5 내지 7을 간단히 언급하면, 모터(24)와 구동 트레인(26)은 적어도 일부가 하우징(14) 내에 배치된다. 한 실시예에서, 모터(24)는 기어(30)를 구비한 출력축(28)을 포함한다. 기어(30)는 모터(24)의 출력 스피드를 감소시키고 모터(24)로부터 출력 전력을 증가시키기 위한 유성 기어 세트와 같은 기어 세트(32)에 협조하도록 구성된다. 기어 세트(32)는 커팅 헤드(18)의 구동 기어(36)와 맞물리는 종 감속기(34)를 포함한다. 종 감속기(34)는 구동 기어(36)와 맞물리는 선형 기어일 수 있다. 적절한 구동의 예시는 Figiel, US 2013-0085053에 개시되고, 이 개시는 그 전체가 명세서에 참조로서 병합된다.
한 실시예에서, 커팅 헤드(18)는 하우징(14)의 대략 말단에 장착되고 종 감속기(34)와 구동 기어(36)에 동작가능하게 연결된다. 커팅 헤드(18)는 바디(38), 왕복동식 플런저(40), 플런저(40)에 고정되도록 장착된 커팅 블레이드(42), 플런저(40)에 장착된 홀드-다운(44) 요소, 발(46) 및 전단기 에지(48)를 포함한다. 커터(10)는 플런저(40) 앞에, 커팅 헤드(18)로부터 아래쪽으로 발(46)을 향해 연장되는 전면 토 가드(toe guard)를 포함하고, 이에 따라 플런저(40), 홀드-다운(44) 및 커팅 블레이드(42)는 토 가드(50) 뒤에 있게 된다. 측면 가이드(52)는 커팅 블레이드(42)가 이동함에 따라 가이드를 제공하도록 토 가드(50)로부터 연장할 수 있다.
홀드-다운 요소(44)는 전형적인 가이드 볼트와 같은 가이드 요소(56) 주변에 위치된 도시된 스프링과 같은 하나 이상의 바이어스 요소(54)에 의해 플런저(40)에 장착된다. 발(46)은 발의 일부분{예컨대, 발(46)의 측면 상에}으로서 형성된 전단기 에지(48)와 구성될 수 있다.
플런저(40)를 구동시키기 위하여, 커팅 헤드(18)는 왕복동 방식으로 플런저(40)를 이동시키도록 구동 기어(36)와 플런저(40)에 동작가능하게 연결된 링크(58)를 포함한다. 링크(58)는 플런저(40)에 회전축같이 장착되고 구동 기어(36)에 동작가능하게 장착된 편심 요소(eccentric element)(60)에 회전축같이 장착된다. 편심 요소(60)는 구동 기어(36)에 직접 장착될 수 있고 또는 구동 기어(36)에 의해 구동되는 분리 부재{예를 들어 구동 휠(62)}에 장착될 수 있다. 한 실시예에서, 링크(58)는 구동 기어(36) 또는 휠(62) 상의 핀(64, 66) 및 플런저(40)에 장착되고, 이에 따라, 구동 기어(36)기 회전할 때, 링크(58)는 플런저(40)를 상궤를 벗어나서 반복하도록 움직인다.
플런저(40)는 두 단계에서 세 가지 위치를 통해서 이동한다. 제 1 후퇴된 위치에서, 도 2a 및 도 2b를 참조하면, 플런저(40), 커팅 블레이드(42) 및 홀드-다운(44)은 완전히 후퇴되고 틈(G)은 홀드-다운(44)/커팅 블레이드(42) 및 스트랩(S)을 수용하는 발(46) 사이에 정의된다. 도 3a 및 3b에 나타난 것처럼 제 1 단계에서, 구동 기어(36)가 회전할 때, 플런저(40)는 발(46)을 향해 이동하고, 홀드-다운(44)은 위치에서 스트랩(S)을 일시적으로 고정하기 위해서 발(46)에 대하여 스트랩(S)을 자극한다. 이러한 위치에서, 커팅 블레이드(42)는 부분적으로 위치를 후퇴시키고 스트랩(S)을 접촉시기 위해 충분히 내리지 않을 수 있고, 플런저(40) 및 홀드-다운(44) 사이의 스프링(54)은 연장된다. 이러한 위치에서, 홀드-다운(44)은 발(46)에 대하여 스트랩을 고정한다.
도 4a 및 4b에서 도시된 바와 같이, 제 2 단계에서, 구동 기어(36)가 더 회전하면, 홀드-다운(44)은 스트랩(S)을 제자리에 고정시키도록 유지하고, 플런저(40)는 스프링(54)을 압축하면서 발(46)쪽으로 이동을 계속하고{홀드-다운(44)이 스트랩(S)을 더 고정시킴}, 그리고 스트랩(S)을 자르기 위하여 전단기 에지(48)로 및 넘어서 아래로 커팅 블레이드(42)를 이동하도록 유지한다. 구동 기어(36)의 계속되는 회전은 그리고나서 플런저(40) 및 블레이드(42)를 후퇴된 위치로 돌려놓는다.
동작에서, 커터(10)는 완전히 후퇴된 위치에 있다. 사용자는 발(46) 위에, 토 가드(50), 홀드-다운(44) 및 커팅 블레이드(42) 아래에 스트랩(S)을 위치시킨다. 사용자는 그리고 나서 모터(24)를 작동시키기 위해 커터(10)를 작동시킨다{예를 들어, 트리거 스위치(20)를 당기는 것}. 모터(24)는 링크(58)가 플런저(40)를 반복시키도록 구동하는 구동 기어(36)를 구동시킨다. 플런저(40)가 반복할 때, 플런저는 발(46)을 향하여 움직이고 홀드-다운(44)은 발(46)에 대하여 제자리에 스트랩(S)을 일시적으로 고정시키기 위하여 스트랩에 접촉한다. 구동 기어(36)의 추가 회전은 발(46)에 대하여 스트랩(S)을 더 고정시키기 위하여 스프링(54)을 압축하면서, 발(46)을 향하여 플런저(40)를 움직이고, 스트랩(S)을 자르면서, 전단기 에지(48)로 및 넘어서 아래로 커팅 블레이드(42)를 움직인다. 홀드-다운(44)은 커팅이 수행될 때, 발(46)에 대하여 제자리에 스트랩(S)을 고정시킨다는 것이 인식될 것이다. 따라서, 스트랩 절단의 하나 또는 양쪽 모두는 커팅 동안 고정될 수 있다.
위에 언급한 것처럼, 커터(10)는 2-단계 커터이다. 제 1 단계에서, 스트랩(S)은 발(46)에 대하여 홀드-다운(44)에 의해 커터(10)에 잡혀있고, 제 2 단계에서, 스트랩(S)은 하나 또는 양쪽 절단이 홀드-다운(44)에 의해 일시적으로 고정될 때, 잘린다. 2-단계의 기재는 스트랩을 잡는 것 및 스트랩(S)을 커팅하는 것을 나타내고, 스테이지는 연속적으로 수행될 수 있고 및/또는 제 1 단계, 예컨대 스트랩(S)을 접촉하도록 홀드-다운(44)을 움직이는 것이 제 2 단계,예컨대 커팅 블레이드(42)를 스트랩(S)과 맞물리는 것과 함께 수행될 수 있다는 것이 인식될 것이다.
작동 스위치(20)는, 이 작동 스위치(20)의 제1 작동이 스트랩(S)을 자르도록, 즉 커터(10)가 홀드-다운 및 커팅을 행하도록 기능하고, 작동 스위치(20)의 제 2 작동이 플런저(40)와 블레이드(42)를 후퇴시키는 기능을 하도록 구성될 수 있다. 작동 스위치(20)는 또한 이 작동 스위치(20)의 단일 작동이 커터(10)가 커팅 및 후퇴 사이클을 행하도록 구성될 수 있다.
개시된 실시예의 다양한 변화 및 수정은 당업자에게 명백할 것이라는 것이 이해될 것이다. 이러한 변화 및 수정은 본 개시의 사상 및 범위로부터 벗어나지 않고 의도된 장점을 감소시키지 않으면서 이루어질 수 있다. 그러므로,이러한 변화 및 수정이 첨부된 청구항에 의해 다루어지는 것이 의도된다.
10: 커터 S: 스트랩
12: 전원 공급 장치 16: 그립 핸들
14: 하우징 20: 스위치
42: 커팅 블레이드 44: 홀드-다운

Claims (14)

  1. 전동식 커터에 있어서,
    그립 핸들을 구비한 하우징;
    전동식 커터를 조작할 수 있도록 하우징에 배치된 작동 스위치;
    하우징에 장착된 전원 공급 장치;
    적어도 일부분이 하우징에 배치되며 전원 공급 장치에 의해 동력이 공급되는 모터;
    모터에 동작 가능하게 연결되며 모터에 의해 구동되는 구동 트레인; 및
    하우징의 일단부에 장착된 커팅 헤드로서,
    왕복 운동할 수 있도록 상기 구동 트레인에 동작 가능하게 연결된 플런저와,
    플런저에 동작 가능하게 장착된 커팅 블레이드와,
    플런저에 한쪽 방향으로 장착된 홀드-다운, 및
    발(foot)과 전단기 에지를
    구비한 커팅 헤드를
    포함하며,
    작동 스위치의 작동에 따른 제 1 단계에서는, 플런저가 발을 향하여 이동하여 홀드-다운을 스트랩과 접촉하도록 이동시킴으로써 스트랩을 발에 대하여 고정시키고,
    홀드-다운이 스트랩을 고정함에 따라, 작동 스위치의 작동에 따른 제 2 단계에서는, 커팅 블레이드가 전단기 에지에서 스트랩에 접촉하여 스트랩을 절단하는,
    전동식 커터.
  2. 제1항에 있어서, 전원 공급 장치는 배터리인, 전동식 커터.
  3. 제1항에 있어서, 홀드-다운은 하나 이상의 스프링에 의해 플런저에 한쪽 방향으로 장착되고, 플런저가 발을 향하여 이동하고 홀드-다운이 스트랩과 접촉할 때, 하나 이상의 스프링은 커팅 블레이드가 스트랩에 접촉하고 스트랩을 자르게 하기 위해 압축되는, 전동식 커터.
  4. 제3항에 있어서, 커터는 플런저에 홀드-다운을 장착한 하나 이상의 가이드 요소를 포함하고, 스프링은 홀드-다운과 플런저 사이의, 가이드 요소들 상에 위치되는, 전동식 커터.
  5. 제1항에 있어서, 구동 트레인은 플런저를 구동하는 모터에 결합된 적어도 하나의 기어를 포함하는, 전동식 커터.
  6. 제5항에 있어서, 커터는 적어도 하나의 기어부터 플런저까지 연장된 링크를 포함하는, 전동식 커터.
  7. 제6항에 있어서, 적어도 하나의 기어는 구동 기어이고 링크는 플런저를 이동시키기 위해 구동 기어에 상궤를 벗어나서 연결되는, 전동식 커터.
  8. 제6항에 있어서, 링크는 반복 방식으로 플런저를 이동시키도록 플런저를 구동 기어에 상궤를 벗어나서 연결하는, 전동식 커터.
  9. 제1항에 있어서, 커터는 플런저 앞, 발을 향하는 커팅 헤드로부터 연장하는 토 가드(toe guard)를 포함하고, 플런저, 홀드-다운 및 커팅 블레이드는 토 가드 뒤로 위치한, 전동식 커터.
  10. 제9항에 있어서, 커터는 토 가드로부터 연장하고 커팅 블레이드를 위해 가이드를 제공하는 측면 가이드를 포함하는, 전동식 커터.
  11. 스트랩용 배터리 전동식 커터에 있어서,
    배터리 마운트를 구비하며 그립 핸들이 형성된 하우징;
    배터리;
    배터리에 의해 동력이 공급되는 모터;
    배터리 전동식 커터를 조작할 수 있도록 하우징에 구비된 작동 스위치;
    모터에 동작 가능하게 연결되며 모터에 의해 구동되는 구동 트레인; 및
    하우징의 일단부에 장착된 커팅 헤드로서,
    커팅 블레이드가 고정 장착된 플런저와,
    플런저에 한쪽 방향으로 장착된 홀드-다운을
    구비한 커팅 헤드를
    포함하며,
    상기 구동 트레인은 모터를 플런저에 동작 가능하게 연결하며,
    작동 스위치의 작동에 따른 제 1 단계에서는, 플런저가 이동하여 홀드-다운을 스트랩과 접촉하게 함으로써 스트랩을 일시적으로 고정시키고,
    작동 스위치의 작동에 따른 제 2 단계에서는, 커팅 블레이드가 스트랩에 접촉하여 스트랩을 절단하는,
    스트랩용 배터리 전동식 커터.
  12. 제11항에 있어서, 커터는 그 위에 전단기 에지를 구비한 발을 포함하고, 홀드-다운은, 커팅 블레이드가 전단기 에지에서 스트랩을 자름에 따라, 발에 대하여 스트랩을 일시적으로 고정하는, 스트랩용 배터리 전동식 커터.
  13. 제11항에 있어서, 홀드-다운은 플런저의 이동 방향에 평행한 방향에서 홀드-다운이 플런저를 향해서 그리고 플런저에서 멀어지게 이동하는 것을 허용하기 위해 하나 이상의 스프링 및 가이드 요소들에 의해 플런저에 한쪽 방향으로 장착되는, 스트랩용 배터리 전동식커터.
  14. 제13항에 있어서, 플런저는 발을 향해 이동하고 홀드-다운은 스트랩에 접촉하여, 하나 이상의 스프링은 커팅 블레이드가 스트랩에 접촉하고 스트랩을 자르는 것을 허용하도록 압축되는, 스트랩용 배터리 전동식 커터.
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