KR101894184B1 - 검전 기능이 내장된 래칫 렌치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 검전 기능이 내장된 래칫 렌치에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 검전 기능이 내장된 래칫 렌치는 피체결 부재와 삽입 결합되며 외주면에 래칫 기어가 형성된 렌치헤드부, 일단에 형성된 상기 렌치헤드부에 토크를 전달하는 핸들부, 상기 래칫 기어와 결합 또는 결합 해제되어 상기 렌치헤드부의 회전을 제어하는 폴(pawl)부, 상기 폴부를 이동시켜 상기 래칫 기어와의 결합을 제어하는 구동부, 상기 렌치헤드부에 흐르는 전압을 감지하는 검전부 및 상기 검전부에 의해 상기 렌치헤드부에 흐르는 전압을 감지하면, 상기 구동부를 전기적으로 제어하여 상기 폴부와 상기 래칫 기어와의 결합을 해제시켜 상기 렌치헤드부가 자유 회전(free-wheeling)하도록 하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

검전 기능이 내장된 래칫 렌치{RATCHET WRENCH WITH ELECTROSCOPIC FUNCTION}

본 발명은 검전 기능이 내장된 래칫 렌치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 렌치에 설치된 검전부에 의해 볼트 또는 너트 등과 같은 피체결 부재에 흐르는 전압을 검전하여 전압이 감지되는 경우 렌치의 래칫 모드를 해제하며 자유 회전 모드로 자동으로 변경시켜 작업자의 안전을 지킬 수 있는 검전 기능이 내장된 래칫 렌치에 관한 것이다.

볼트 및 너트와 같은 피체결 부재를 체결 또는 체결 해제하기 위해 렌치(wrench)가 널리 사용된다.

이러한 렌치 중에서 래칫(ratchet)형 렌치가 알려져 있는데, 래칫형 렌치는 볼트 또는 너트와 결합하는 렌치헤드부를 피체결 부재에 결합시키고, 작업자가 핸들부를 잡고 소정의 각도로 회전시키면 핸들부의 회전 방향으로 피체결 부재가 회전한다. 이때, 핸들부를 다시 반대 방향으로 회전시키면, 핸들부의 회전에 의한 토크가 렌치헤드부에 전달이 되지 않아 렌치헤드부는 그 위치가 고정된 상태에서 핸들부만 회전하게 된다. 따라서, 렌치로 피체결 부재를 일 방향으로 소정 각도 회전시킨 후, 피체결 부재로부터 렌치를 분리하여 다시 장착 후 일 방향으로 회전시킬 필요가 없이, 렌치헤드부에 피체결 부재를 결합한 상태에서 피체결 부재를 일 방향으로 회전시킬 수가 있다.

이러한 종래의 렌치는 고전압의 전류가 흐르는 작업 환경을 고려하지 않아서, 렌치 작업을 수행하기 전에 별도의 검전기를 이용하여 작업 환경 내에서 유도 전압이 발생하고 있는지 여부를 확인한 후 렌치 작업을 수행하도록 하였으나, 렌치 외에 별도의 검전기를 구비해야 하므로 작업자에게 있어서 불편하다. 나아가, 작업자의 실수, 현장과 계통도의 불일치, 개폐기의 불량, 검전기의 불량 등으로 작업 환경에서의 전기 활성 상태가 상존할 가능성이 있으며, 실제 렌치의 작업 중에 고전압에 의한 감전 사고로 인한 인명 피해가 빈번하게 발생하고 있다.

대한민국 공개특허 제10-2014-0001878호

따라서, 본 발명의 목적은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 검전부에 의해 피체결 부재에 흐르는 전압을 검전하여 전압이 감지되는 경우 렌치의 래칫 모드를 해제하며 자유 회전 모드로 자동으로 변경시켜 작업자의 안전을 지킬 수 있는 검전 기능이 내장된 래칫 렌치를 제공함에 있다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 목적은, 본 발명에 따라, 피체결 부재와 삽입 결합되며 외주면에 래칫 기어가 형성된 렌치헤드부; 일단에 형성된 상기 렌치헤드부에 토크를 전달하는 핸들부; 상기 래칫 기어와 결합 또는 결합 해제되어 상기 렌치헤드부의 회전을 제어하는 폴(pawl)부; 상기 폴부를 이동시켜 상기 래칫 기어와의 결합을 제어하는 구동부; 상기 렌치헤드부에 흐르는 전압을 감지하는 검전부; 및 상기 검전부에 의해 상기 렌치헤드부에 흐르는 전압을 감지하면, 상기 구동부를 전기적으로 제어하여 상기 폴부와 상기 래칫 기어와의 결합을 해제시켜 상기 렌치헤드부가 자유 회전(free-wheeling)하도록 하는 제어부를 포함하는 검전 기능이 내장된 래칫 렌치에 의해 달성될 수가 있다.

여기서, 상기 폴부는 일단은 회동 가능하게 고정되고 타단은 회동에 의해 상기 래칫 기어와 결합 또는 결합 해제될 수가 있다.

여기서, 상기 폴부가 상기 래칫 기어와 결합하도록 상기 폴부에 탄성력을 인가시키는 탄성부를 더 포함할 수가 있다.

여기서, 상기 폴부는 좌우 양쪽에 각각 형성되어 각각은 일 방향과 타 방향의 래칫 모드를 수행하도록 할 수가 있다.

여기서, 상기 구동부는 모터; 및 상기 모터의 회전에 따라서 회전하며 외주면의 돌출 반경이 상이하도록 형성되며, 회전에 의해 상기 폴부와 접촉하거나 접촉 해제되어 상기 폴부를 이동시키는 자동 레버부를 포함할 수가 있다.

상기한 바와 같은 본 발명의 검전 기능이 내장된 래칫 렌치에 따르면 렌치에 설치된 검전부에 의해 렌치헤드부를 검전하여 피체결 부재에 유도 전압이 발생한 것으로 파악하였을 때에는 자동으로 래칫 모드를 해제하여 자유 회전 모드로 변경시킴으로써 고전압에 의한 작업자의 안전을 지킬 수 있다는 장점이 있다.

또한, 기존의 래칫 렌치에 애드 온 타입(add on type)으로 모터 등과 같은 별도의 구성 요소를 추가하여 검전 기능이 내장된 래칫 렌치를 구성할 수 있다는 장점도 있다.

도 1은 본 발명에서 사용되는 래칫 렌치를 설명하기 위한 사시도이다.
도 2는 도 1의 측면도이다.
도 3과 도 4는 도 1의 래칫 렌치의 래칫 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 검전 기능이 내장된 래칫 렌치의 측면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 구동부의 모습을 도시하는 도면이다.

실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다

이하, 본 발명의 실시예들에 의하여 검전 기능이 내장된 래칫 렌치를 설명하기 위한 도면들을 참고하여 본 발명에 대해 설명하도록 한다.

도 1은 본 발명에서 사용되는 래칫 렌치를 설명하기 위한 사시도이고, 도 2는 도 1의 측면도이고, 도 3과 도 4는 도 1의 래칫 렌치의 래칫 동작을 설명하기 위한 도면이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 검전 기능이 내장된 래칫 렌치의 측면도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 구동부의 모습을 도시하는 도면이다.

먼저, 본 발명에서 사용되는 래칫 렌치의 구성 및 동작에 관하여 도 1 내지 도 4를 참조로 설명하기로 한다.

도 1 및 도 2에 도시되어 있는 것과 같이 래칫 렌치는 작업자가 파지하는 핸들부(110)의 일단부에는 볼트 및 너트 등과 같은 피체결 부재(미도시)와 결합하는 렌치헤드부(120)가 형성될 수가 있다. 렌치헤드부(120)는 핸들부(110)의 회전에 의해 토크를 전달받아 피체결 부재를 회전시킬 수가 있다.

렌치헤드부(120)의 일단부는 핸들부(110)의 내부에서 회전 가능하게 수용되고, 타단부인 결합부(122)는 핸들부(110) 외부로 돌출되어 피체결 부재와 결합할 수가 있다.

이때, 결합부(122)는 볼트 소켓에 삽입되도록 돌출된 형상인데, 피체결 부재의 형태에 따라서 다양하게 바뀔 수가 있다. 또한, 결합부(122)는 볼트 소켓과 상호 결합할 수 있도록, 볼트 소켓의 형상에 따라서 사각 또는 육각 등의 다각형으로 돌출된 형상일 수가 있다.

도 3 및 도 4에 도시되어 있는 것과 같이 핸들부(110)에 수용되는 렌치헤드부(120)의 일단부 외주면에는 래칫 기어(124)가 형성될 수가 있다. 참고로, 도 3 및 도 4는 렌치헤드부(120)가 형성되는 핸들부(110)의 일단부 내부를 도시한다.

또한, 도 1 및 도 2에서 도시한 래칫 렌치는 토크 조절부(115)의 회전에 의해 조절되는 토크 값보다 더 큰 토크가 인가되는 경우를 방지하는 토크 렌치를 도시하고 있는데, 본 발명의 래칫 렌치가 토크 렌치의 형태로 한정되는 것은 아니고, 일반 렌치의 형태로 형성될 수도 있다.

도 3 및 도 4에 도시되어 있는 것과 같이 렌치헤드부(120)의 외주면에 형성되는 래칫 기어(124)와 결합 또는 결합 해제되어 렌치헤드부(120)의 회전을 제어하는 폴(pawl)부(130)가 형성될 수가 있다. 폴부(130)는 일단은 회동 가능하게 고정되고, 타단은 상기 회동에 의해 래칫 기어(124)와 결합 또는 결합 해제되는 부재이다.

이때, 폴부(130)가 래칫 기어(124)와 결합하도록 래칫 기어(124)를 향하여 폴부(130)를 밀어주도록 탄성력을 인가시키는 탄성부가 형성될 수가 있다. 도 3 및 도 4에서 탄성부는 핸들부(110)의 내측면과 폴부(130) 사이에 위치하는 코일 스프링(140)으로 형성되어 있다. 도시되어 있지 않지만 탄성부는 폴부(130) 일단의 회동 중심축에 토션 스프링 형태로 형성될 수도 있고, 탄성부의 종류 및 구조는 전술한 내용에 한정되는 것은 아니다.

도시되어 있는 것과 같이 폴부(130)는 좌우 양쪽에 각각 형성되어, 각각의 폴부(130)는 렌치가 일 방향 또는 타 방향의 래칫 모드로 동작하도록 한다.

도 3에서와 같이 오른쪽에 위치하는 폴부(130a)는 래칫 기어(124)와 결합이 해제되어 있고 왼쪽에 위치하는 폴부(130b)는 래칫 기어(124)와 상호 결합이 된 경우, 렌치헤드부(120)는 시계 방향으로만 회전할 수가 있고 시계 반대 방향으로는 회전할 수가 없다. 왜냐하면, 렌치헤드부(120)가 시계 반대 방향으로 회전하는 경우 왼쪽의 폴부(130b)에 의해 회전이 구속되며, 시계 방향으로 회전하는 경우는 회전 방향을 따라 코일 스프링(140)에 의해 왼쪽의 폴부(130b)가 뒤로 밀리는 것을 반복하며 렌치헤드부(120)가 회전할 수 있기 때문이다. 따라서, 도 3의 경우에 렌치헤드부(120)는 시계 반대 방향으로는 왼쪽에 위치하는 폴부(130b)에 의해 구속되어 핸들부(110)의 회전과 함께 회전하며, 시계 방향으로는 핸들부(110)의 회전과 무관하게 자유 회전(free-wheeling)이 가능하다.

반면에, 도 4에서와 같이 왼쪽에 위치하는 폴부(130b)는 래칫 기어(124)와 결합이 해제되어 있고 오른쪽에 위치하는 폴부(130a)는 래칫 기어(124)와 상호 결합이 된 경우, 도 3의 경우와 반대로 렌치헤드부(120)는 시계 방향으로는 오른쪽에 위치하는 폴부(130a)에 의해 구속되어 핸들부(110)의 회전과 함께 회전하며, 시계 반대 방향으로는 핸들부(110)의 회전과 무관하게 자유 회전이 가능하다.

따라서, 전술한 바와 같이 좌우에 위치하는 폴부(130a, 130b)의 위치를 적절히 제어함으로써 렌치헤드부(120)를 일 방향 또는 타 방향으로만 회전시키도록 하여 피체결 부재를 체결 또는 체결해제 작업을 할 수가 있다. 또한, 전술한 래칫 모드의 동작에 의해 피체결 부재로부터 렌치를 분리하여 다시 장착 후 토크를 가할 필요가 없이, 렌치헤드부(120)에 피체결 부재를 결합한 상태에서 일 방향 또는 타 방향으로 피체결 부재를 연속적으로 회전시킬 수가 있다. 이는 기존의 래칫 렌치의 기능과 동일하므로 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

구동부는 폴부(130)를 이동시켜 래칫 기어(124)와의 결합을 제어한다. 보다 자세히는 구동부는 도 3 및 도 4에 도시되어 있는 것과 같이 좌우 양쪽의 폴부(130a, 130b) 사이에 위치하며 회전 가능하게 장착되는 수동 레버부(150)로 형성될 수가 있는데, 도 1에서와 같이 래칫 렌치의 외주면에 형성된 수동 래칫 모드 변경부(152)를 작업자의 조작에 의해 좌우로 이동시키면 내부에 위치하는 수동 레버부(150)를 연동하여 회전시킬 수가 있다.

이때, 수동 레버부(150)의 형상은 도 3 및 도 4에 도시되어 있는 것과 같이 회전 중심으로부터 외주면의 돌출 반경이 상이하도록 형성되는데, 따라서 수동 레버부(150)를 회전시키면 좌측 또는 우측의 폴부(130)와 접촉하거나 접촉 해제되어 폴부(130)를 회전시킬 수가 있다.

도 3의 경우는 수동 래칫 모드 변경부(152)의 조작에 의해 수동 레버부(150)가 반시계 방향으로 회전하여 우측의 폴부(130a)와 수동 레버부(150)의 외주면이 접촉하여 우측의 폴부(130b)를 우측으로 밀어서 폴부(130a)와 래칫 기어(124) 사이의 결합이 해제되고, 수동 레버부(150)는 좌측의 폴부(130b)와는 접촉이 해제되어 코일 스프링(140)의 탄성력에 의해 좌측의 폴부(130b)가 좌측으로 이동하여 좌측의 폴부(130b)는 래칫 기어(124)와 결합한 상태를 도시하고 있다.

따라서, 전술한 래칫 렌치는 수동 래칫 모드 변경부(152)의 조작에 의해 수동 레버부(150)를 회전시키면서 일 방향 또는 타 방향으로의 래칫 모드로 래칫 모드 변경이 가능하다.

이하, 도 5 및 도 6을 참조로 본 발명의 일 실시예에 따른 검전 기능이 내장된 래칫 렌치에 대해서 자세히 설명하기로 한다.

먼저, 본 발명의 일 실시예에 따른 검전 기능이 내장된 래칫 렌치는 도 1 내지 도 4를 참조로 설명한 래칫 렌치에 대해서 도 5의 제 1 하우징(210) 및 제 2 하우징(220) 및 내부의 구성요소를 추가 변경하여 애드 온 타입(add on type)으로 제작이 가능할 수가 있다.

먼저, 제 1 하우징(210)은 렌치헤드부(120)가 위치하는 핸들부(110)의 일단부 외측면에 고정되어, 내부에는 검전부(212), 모터(216), 제어부(214)가 형성될 수가 있다. 또한, 제 2 하우징(220)은 핸들부(110)의 몸체 외주면에 고정될 수 있는데, 내부에는 모터(216)를 구동시키는 동력원인 배터리(222)가 장착된다. 도면에서 제어부(214)는 제 1 하우징(210) 내부에 형성되어 있는 것을 도시하는데, PCB 기판 등으로 제작되는 제어부(214)는 공간의 활용도가 높은 제 2 하우징(220) 내부에 형성될 수도 있다.

검전부(212)는 렌치헤드부(120)와 전기적으로 연결되어 렌치헤드부(120)에 흐르는 전압을 감지한다. 이때, 도시하지 않았지만 감지된 전압의 크기를 제 1 하우징(210) 외측면에 형성된 디스플레이부(미도시)를 통해 표시하여 보여줄 수도 있다.

구동부는 전술한 바와 같이 수동 래칫 모드 변경부(152)와 수동 레버부(150)를 포함할 수가 있는데, 도 6에 도시되어 있는 것과 같이 모터(216) 및 자동 레버부(250)를 더 포함한다.

전술한 수동 레버부(150)는 작업자의 조작에 의해 수동으로 그 위치가 변경되어 래칫 모드를 변경시키는데, 자동 레버부(250)는 모터(216)에 의한 전기적인 제어로 그 위치가 변경된다. 도시되어 있는 것과 같이 자동 레버부(250)는 수동 레버부(150)의 아래에서 중첩되도록 형성되어 수동 레버부(150)와 별개로 회전할 수 있고, 자동 레버부(250)의 회전 중심축은 연장되어 모터(216)로 연결된다. 이때, 자동 레버부(250)의 회전 중심축은 수동 레버부(150)의 회전 중심축을 관통하도록 하여 형성될 수가 있다.

자동 레버부(250)의 형상도 수동 레버부(150)와 마찬가지로 회전 중심축을 중심으로 외주면의 돌출 반경이 상이하도록 형성되는데, 수동 레버부(150)의 형상과 반드시 동일할 필요는 없다.

모터(216)는 제 1 하우징(210) 내에 수용되며 배터리(222)로부터 전원을 공급 받아 전술한 바와 같이 자동 레버부(250)를 회전시킨다.

제어부(214)는 검전부(212)의 검전 결과에 따라서 모터(216)의 구동을 제어한다.

이때, 검전부(212)에 의해 렌치헤드부(120)에 흐르는 유도 전압이 검전되면, 제어부(214)는 구동부의 모터(216)를 자동으로 제어하여 자동 레버부(250)를 회전시킴으로써 좌우 양쪽에 있는 폴부(130b, 130a)와 래칫 기어(124)와의 결합을 모두 해제시키도록 한다. 따라서, 래칫 기어(124)와 폴부(130b, 130a)의 결합이 모두 해제되었기 때문에 렌치헤드부(120)는 양 방향으로 자유 회전이 가능하다.

이후, 검전부(212)에 의한 검전 결과 유도 전압이 흐르지 않으면, 제어부(214)는 모터(216)를 제어하여 자동 레버부(250)를 회전시켜 원래 래칫 모드 상태로 복귀시킬 수가 있다.

이와 같이 본 발명의 검전 기능이 내장된 래칫 렌치는 별도의 검전기를 구비할 필요 없이 렌치에 내장된 검전부(212)를 통해 피체결 부재에 유도되는 전압을 검전할 수가 있으며, 검전 결과에 따라서 렌치의 래칫 모드와 자유 회전 모드 사이를 자동으로 변환시켜 작업자의 안전을 지킬 수가 있다.

전술한 실시예에서는 도 6에서와 같이 기존의 수동 레버부(150)에 자동 레버부(250)를 추가함으로써 수동 레버부(150)와 자동 레버부(250)가 함께 형성되는 것을 설명하였으나, 수동 레버부(150) 없이 모터(216)에 의해 동작하는 자동 레버부(250)만 구비하도록 하여 자동 레버부(250)의 회전에 따라서 래칫 모드의 변경 및 양방향의 자유 회전 모드로의 변경이 가능하도록 구성할 수도 있다.

본 발명의 권리범위는 상술한 실시예에 한정되는 것이 아니라 첨부된 특허청구범위 내에서 다양한 형태의 실시예로 구현될 수 있다. 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 변형 가능한 다양한 범위까지 본 발명의 청구범위 기재의 범위 내에 있는 것으로 본다.

110: 핸들부 115: 토크 조절부
120: 렌치헤드부 122: 결합부
124: 래칫 기어 130: 폴부
140: 코일 스프링 150: 수동 레버부
152: 수동 래칫 모드 변경부 210: 제 1 하우징
212: 검전부 214: 제어부
216: 모터 220: 제 2 하우징
222: 배터리 250: 자동 레버부

Claims (5)

1. 일단부의 외주면에는 래칫 기어가 형성되고 타단부에는 피체결 부재와 삽입 결합되는 결합부가 형성되는 렌치헤드부;
   일단부에 상기 렌치헤드부를 회전 가능하게 수용하고 타단부를 회전시켜 상기 렌치헤드부에 토크를 전달하는 핸들부;
   상기 래칫 기어와 결합 또는 결합 해제되어 상기 렌치헤드부의 회전을 제어하는데, 상기 래칫 기어와 결합되는 경우에는 상기 핸들부가 일 방향으로 회전하는 경우에만 상기 렌치헤드부에 토크를 전달하도록 하고 상기 래칫 기어와 결합 해제되는 경우에는 상기 핸들부의 회전 방향과 상관없이 상기 렌치헤드부에 토크를 전달하지 않고 자유 회전(free-wheeling)하도록 하는 폴(pawl)부;
   상기 폴부를 이동시켜 상기 래칫 기어와의 결합을 제어하는 구동부;
   상기 렌치헤드부에 흐르는 전압을 감지하는 검전부; 및
   상기 검전부에 의해 상기 렌치헤드부에 흐르는 전압을 감지하면, 상기 구동부를 전기적으로 제어하여 상기 폴부와 상기 래칫 기어와의 결합을 해제시켜 상기 렌치헤드부가 자유 회전(free-wheeling)하도록 하는 제어부를 포함하는 검전 기능이 내장된 래칫 렌치.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 폴부는 일단은 회동 가능하게 고정되고 타단은 회동에 의해 상기 래칫 기어와 결합 또는 결합 해제되는 검전 기능이 내장된 래칫 렌치.
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 폴부가 상기 래칫 기어와 결합하도록 상기 폴부에 탄성력을 인가시키는 탄성부를 더 포함하는 검전 기능이 내장된 래칫 렌치.
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 폴부는 좌우 양쪽에 각각 형성되어 각각은 일 방향과 타 방향의 래칫 모드를 수행하도록 하는 검전 기능이 내장된 래칫 렌치.
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 구동부는
   모터; 및
   상기 모터의 회전에 따라서 회전하며 외주면의 돌출 반경이 상이하도록 형성되며, 회전에 의해 상기 폴부와 접촉하거나 접촉 해제되어 상기 폴부를 이동시키는 자동 레버부를 포함하는 검전 기능이 내장된 래칫 렌치.
   
   

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