KR102072605B1

KR102072605B1 - 동력 장비의 변속 구조 및 이를 포함하는 전동 공구

Info

Publication number: KR102072605B1
Application number: KR1020180101495A
Authority: KR
Inventors: 송노수
Original assignee: 주식회사 호산기술
Priority date: 2018-08-28
Filing date: 2018-08-28
Publication date: 2020-02-03
Also published as: US20210229230A1; DE112019004327T5; CN112584971A; WO2020045841A1

Abstract

본 발명은 일실시예에서 제 1 축, 상기 제 1 축과 동심축을 가지며, 상기 제 1 축의 축 방향을 따라서 다른 위치에 위치하며, 서로를 마주보는 방향으로 돌부가 각각 형성되며, 상기 제 1 축에 대하여 자유롭게 회전하는 제 1 및 제 2 기어; 상기 제 1 및 제 2 기어 사이에서 상기 제 1 축과 동심축으로 배치되며, 상기 제 1 축과 함께 회전하도록 상기 제 1 축에 스플라인 혹은 키 결합되며, 상기 제 1 및 제 2 기어 방향을 향하여 각각 돌출된 걸림부재가 형성된 클러치; 상기 클러치를 상기 제 1 기어 방향 또는 제 2 기어 방향으로 이동시키도록 구성된 조절부재; 상기 제 1 축에 평행하게 배치되는 제 2 축; 및 상기 제 2 축과 동심축을 가지며, 상기 제 1 및 제 2 기어에 대응되는 위치에서 상기 제 1 및 제 2 기어에 맞물려 배치되며, 상기 제 2 축과 함께 회전하는 제 3 및 제 4 기어; 를 포함하며, 상기 제 1 기어 및 제 2 기어 서로를 향하여 이동하도록 가압하는 탄성 부재와, 상기 제 1 및 제 2 기어의 축방향 이동을 제한하는 이동 제한 부재가 구비되며, 상기 클러치는 조절부재에 의해, 상기 걸림 부재가 상기 제 1 기어 혹은 제 2 기어의 돌부에 걸리는 동력 장비의 변속 구조를 제공한다.

Description

동력 장비의 변속 구조 및 이를 포함하는 전동 공구{Shifting Mechanism and Electric tool using it}

본 발명은 동력 장비의 변속 구조 및 이를 포함하는 전동 공구에 대한 것으로, 구체적으로는 드릴링 머신의 변속 구조 및 드릴링 머신에 대한 것이다.

철가공 공정, 건설자재 가공 특히 빔가공, 혹은 선박의 건조 과정 중 조립, 탑재 및 진수 후에도 계정, 오작 등 긴급사유에 의해 각종 홀 시공을 위해 드릴 작업이 많이 시행되고 있다

위와 같은 다양한 용처에서 홀 가공이 많이 이루어지고 있는 실정이지만, 무거운 드릴 장치를 작업자가 직접 들고 작업할 수 없기 때문에 드릴장치 하부에 마그네트를 부착하여 피 가공물에 흡착시킨 마그네틱 드릴장치로서 홀 가공 작업을 실시하고 있다.

도 1 에는 드릴링 머신의 개략도가 도시되어 있다. 도 1 은 드릴링 머신 중, 대상에 전자석을 통하여 고정한 후 드릴링을 수행할 수 있도록 구성된 마그네틱 드릴링 머신의 개략도이다.

도 1을 참고하면, 마그네틱 드릴장치(1)는 드릴부(10)와 마그네트부(20) 및 상기 드릴부와 마그네트부를 지지하는 지지부등으로 구성하여 피 가공물인 강재의 특정위치에 홀 가공을 할 경우, 마그네트의 전원이 OFF된 상태에서 드릴부의 팁 부분(15)을 홀 가공위치와 일치시킨 후 마그네트의 전원스위치를 ON하면 마그네트에 자력이 발생하게 되고 상기 자력에 의해 마그네틱 드릴장치는 피 가공물인 강재에 흡착된 상태를 유지하게 하여 홀 가공 작업을 수행하게 된다

도 1 과 같은 마그네틱 드릴링 머신에서 모터의 회전에 대한 드릴의 회전비를 조절하는 것이 필요한데, 종래의 경우에 조절부로 회전축에 맞물리는 기어를 바꾸는 방식인데, 이러한 방식은 조절부로 기어를 바꿀 때 기어가 정확히 맞물려야만 하기 때문에 사용자가 조절부를 돌리고 있는 상태에서 드릴부를 회전시켜가며 기어를 맞물리게 해야하는 번거로움이 있다.

이에 특허 문헌 1 과 같이 조절부를 돌려 놓고, 모터를 회전시키면 기어가 변속되게 하는 장치가 개발된 바 있다. 하지만, 특허문헌 1 의 경우에 조절부에 탄성 부재가 연결되는 복잡한 구조 때문에 조절부의 분해/조립이 용이하지 않다는 문제가 있다.

특히, 기어 같은 부품은 파손되는 경우에 교체해서 사용해야 하며, 대부분의 경우에 전문가가 아닌 사용자들이 직접 부품을 교체해서 사용하여야 하는데, 특허문헌 1 과 같은 경우에 사용자가 교체한다는 것이 실질적으로 불가능하다는 문제가 있다.

(특허문헌 1) US9434038 B

본 발명은 위와 같은 종래 기술의 문제를 해결하기 위한 것으로, 분해 및 조립이 용이하면서도 조절부의 조작 후 드릴부를 회전시키지 않고도 변속이 가능한 변속 구조 및 이를 포함하는 전동 장비를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 위와 같은 목적을 달성하기 위하여 다음과 같은 구성을 제공한다.

일실시예에서, 상기 클러치는 제 1 기어 방향으로 돌출된 제 1 걸림 부재가 상기 제 1 기어의 돌부에 걸리는 제 1 위치와, 제 2 기어 방향으로 돌출된 제 2 걸림 부재가 상기 제 2 기어의 돌부에 걸리는 제 2 위치 사이를 제 1 축의 축방향을 따라서 이동할 수 있다.

이때, 상기 클러치에서 제 1 걸림 부재와 제 2 걸림 부재는 원주 방향을 따라서 일정 간격을 두고 돌출되는 것도 가능하다.

일실시예에서, 상기 이동 제한 부재는 상기 제 1 축에 끼워지는 링으로, 상기 제 1 기어와 상기 제 2 기어의 사이에서 제 1 기어의 움직임을 제한하는 제 1 링과, 제 2 기어의 움직임을 제한하는 제 2 링을 포함할 수 있다.

일실시예에서, 상기 탄성 부재는 상기 제 1 기어의 상기 제 2 기어 반대측면에 위치하며, 제 1 축과 동축으로 배치되는 제 1 스프링과 , 상기 제 2 기어의 상기 제 1 기어 반대측면에 위치하며, 제 1 축과 동축으로 배치되는 제 2 스프링을 포함할 수 있다.

일실시예에서, 상기 제 1 축은 일단의 단면적이 타단의 단면적보다 넓게 구성되며, 상기 제 1 스프링과 상기 제 2 스프링 중 적어도 하나의 단부는 상기 제 1 축의 단턱부와 접촉할 수 있다.

일실시예에서, 상기 클러치는 제 1 기어 측의 제 1 면과 제 2 기어 측의 제 2 면 및 상기 제 1 면과 제 2 면을 연결하며, 상기 제 1 면 및 제 2 면 보다 단면적이 작은 연결부를 포함하며, 상기 조절부재는 상기 제 1 면과 제 2 면 사이의 공간에 끼워지며, 클러치의 회전에 대해 자유로운 핑거부; 동력 장비의 외면에 노출되는 회전 노브; 및 상기 핑거부와 노브를 연결하는 가지부를 포함할 수 있다.

일실시예에서, 상기 회전 노브는 내면측으로 편심된 위치에서 돌출된 편심돌기를 포함하며, 상기 편심돌기의 편심회전에 의해서 상기 조절부재는 상기 클러치를 제 1 위치 혹은 제 2 위치에 위치시킬 수 있다.

본 발명을 일실시예에서, 본체부; 상기 본체부에 구비된 모터; 상기 모터에 연결되는 제1 항 내지 제8항 중 어느 한 항의 동력 장비의 변속 구조; 및 상기 변속 구조의 출력단에 연결된 공구;를 포함하는 전동 공구를 제공한다.

이때, 상기 본체부의 하부에는 전자석이 구비되며, 상기 공구는 드릴일 수 있다.

본 발명은 위와 같은 구조를 통하여 분해 및 조립이 용이하면서도 조절부의 조작 후 드릴부를 회전시키지 않고도 변속이 가능한 변속 구조 및 이를 포함하는 전동 장비를 제공

도 1 은 종래의 마그네틱 드릴링 머신의 개략도이다.
도 2 는 본 발명의 일실시예의 변속 구조의 정면도이다.
도 3 은 본 발명의 일실시예의 변속 구조의 부분 분해 사시도이다.
도 4 는 본 발명의 일실시예의 변속 구조의 조절부의 도면으로 도 4(a) 는 사시도이며, 도 4(b) 는 저면도이다.
도 5 는 본 발명의 일실시예의 변속 구조의 사시도이다.
도 6a~d는 본 발명의 일실시예의 작동도이다.
도 7(a) 는 본 발명의 일실시예의 클러치의 사시도이며, 도 7(b)는 본 발명의 일실시예의 클러치의 측면도이다.
도 8 은 본 발명의 다른 일실시예의 사시도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 도면 전체에 걸쳐 동일한 부호를 사용한다.

덧붙여, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 '연결'되어 있다고 할 때, 이는 '직접적으로 연결'되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 '간접적으로 연결'되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 구성요소를 '포함'한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.

명세서 전체에서 '상', '하'는 해당 도면에서의 상, 하를 의미하는 것이며, 제품에서는 일방향 혹은 다른 방향을 의미한다.

본 발명의 변속 구조는 도 1 과 같은 종래의 전동 공구, 즉, 마그네틱 드릴링 머신에 적용될 수 있다. 구체적으로 본 발명의 변속 구조는 본체에 전자석이 구비된 마그네틱 드릴링 머신(1)의 모터의 회전축과 공구 사이를 연결할 수 있다.

도 2 내지 도 7 에는 본 발명의 일실시예의 전동 공구의 변속 구조(100)가 도시되어 있다.

구체적으로, 도 2 에는 본 발명의 일실시예의 변속 구조의 정면도가 도시되어 있으며, 도 3 에는 본 발명의 일실시예의 변속 구조의 부분 분해 사시도가 도시되어 있고, 도 4(a) 에는 변속 구조의 조절부재의 사시도가, 도 4(b) 에는 조절부재의 저면도가 도시되어 있으며, 도 5 에는 변속 구조의 사시도가 도시되어 있다.

도 6a ~ d 에는 본 발명의 일실시예의 변속 구조의 동작을 보이는 작동도가 도시되어 있으며, 도 7(a) 에는 본 발명의 일실시예의 클러치의 사시도가, 도 7(b)는 본 발명의 일실시예의 클러치의 측면도가 도시되어 있다.

도 2, 3, 5 에서 보이듯이, 본 발명의 일실시예의 변속 구조(100)는 모터(101)와 상기 모터(101)의 회전축(103)과 함께 회전하는 구동 기어(102)에 연결된다.

변속 구조(100)는 제 1 축(111)을 포함하는 제 1 기어단(110), 제 2 축(131)을 포함하는 제 2 기어단(130) 및 변속을 조절하는 조절부재(150)를 포함한다.

제 1 기어단(110)은 제 1 축(111); 상기 제 1 축(111)과 일체로 형성되며 상기 구동기어(102)에 의해서 회전되는 종동기어인 피니언(112); 상기 제 1 축(111)과 동심축을 가지며, 상기 제 1 축(111)의 축 방향을 따라서 다른 위치에 위치하며, 서로를 마주보는 방향으로 돌부(115a, 120a)가 각각 형성되며, 상기 제 1 축(111)에 대하여 자유롭게 회전하는 제 1 및 제 2 기어(115, 120); 상기 제 1 및 제 2 기어(115, 120) 사이에서 상기 제 1 축(111)과 동심축으로 배치되며, 상기 제 1 축(111)과 함께 회전하되, 축방향을 따라 이동 가능하며 상기 제 1 축(111)의 스플라인(116)에 스플라인 결합되며, 상기 제 1 및 제 2 기어(115, 120) 방향을 향하여 각각 돌출된 걸림부재(126a, 127a)가 형성된 클러치(125)를 포함한다. 이때, 제 1 축(111)과 클러치(125)가 함께 회전되는 방식으로 스플라인 결합이 아닌 키 결합도 가능하며, 다른 방식이 적용될 수 있음은 물론이다.

제 2 기어단(130)은 상기 제 1 축(111)에 평행하게 배치되는 제 2 축(131); 및 상기 제 2 축(131)과 동심축을 가지며, 상기 제 1 및 제 2 기어(115, 120)에 대응되는 위치에서 상기 제 1 및 제 2 기어(115, 120)에 맞물려 배치되며, 상기 제 2 축(131)과 함께 회전하는 제 3 및 제 4 기어(135, 140);를 포함한다. 이때, 제 3 및 제 4 기어(135, 140)는 제 2 축(131)과 일체로 형성된 피니언일 수 있다.

상기 조절부재(150)는 상기 클러치(125)를 상기 제 1 기어(115) 방향 또는 제 2 기어(120) 방향으로 이동시키도록 구성되며, 자세한 구성은 도 4 를 가지고 뒤에서 설명하도록 한다.

제 1 기어단(110)은 제 1 축(111)을 따라서, 상측으로부터 하측으로, 피니언(112), 지지링(113), 스프링(114), 제 1 기어(115), 클러치(125), 제 2 기어(120), 스프링(121), 지지링(122)이 순서대로 배치되며 조립된다. 특히, 본 발명에서는 스프링(114, 121)과 같은 탄성 부재가 제 1 축(111)을 따라서 끼워지며, 스프링(114, 121)에 의해서 움직이는 기어(115, 120)는 링(113, 122)이나 단턱부(117)에 의해서, 이동의 제한이 가해지기에 조립이 용이하다.

제 1 기어(115)는 도 2 에서 봤을 때, 상부는 스프링(114)에 맞닿아 있어서 제 2 기어(120) 방향으로 밀리고 있으며, 도시되지 않은 링에 의해서 제 2 기어(120) 방향으로 이동이 제한된다. 스프링(114)은 지지링(113)에 의해서 상면이 지지되며, 하면은 제 1 기어(115)에 맞닿아 있으며, 제 1 기어(115)가 상부로 가압되면 스프링(114)이 탄성 변형되어 제 1 기어(115)가 상방으로 이동될 수 있으며, 가압이 해제되면 탄성 복원력에 의해서 제 1 기어(115)는 원 위치로 복귀될 수 있다.

제 2 기어(120)는 축방향을 따라서 상부는 단턱부(117)에 의해서 움직임이 제한되며, 하부는 스프링(121)에 의해서 지지된다. 스프링(121)은 상면은 제 2 기어(120)에 맞닿아 있으며, 하부는 지지링(122)에 의해서 지지된다. 제 2 기어(120)는 가압되지 않는 경우에 스프링(121)에 의해서 제1축(111)의 단턱부(117)에 걸려 있으며, 제 2 기어(120)가 하부로 가압되면 스프링(121)이 탄성 변형되어 제 1 기어(120)가 하방으로 이동될 수 있으며, 가압이 해제되면 탄성 복원력에 의해서 제 2 기어(120)는 원 위치로 복귀될 수 있다.

도 3이나, 도 7 에서 보이듯이 클러치(125)는 제 1 기어(115)와 제 2 기어(120) 사이에 배치된다. 제 1 기어(115)와 제 2 기어(120)는 적어도 걸림 부재(126a, 127a)를 포함하는 클러치의 두께(125)만큼 이격되는 것이 바람직하나, 노브(151)의 회전에 따른 이동거리가 충분히 확보될 수 있다면 더 떨어질 수도 있으나, 걸림 부재(126a, 127a)가 양쪽의 돌부에 모두 걸리지 않을 정도의 거리는 이격되어야 한다.

제 1 기어(115) 측의 상면(126); 제 2 기어(120) 측의 하면(127); 상기 상면(126)과 하면(127)을 연결하며, 상기 상면(126) 및 하면(127) 보다 단면적이 작은 연결부(128); 와 내부에 형성된 스플라인(129)를 포함한다. 상기 상면(126)에는 제 1 걸림 부재(126a)가 돌출 형성되며, 상기 하면(127)에는 제 2 걸림 부재(127a)가 돌출 형성된다.

상기 클러치(125)에서 제 1 걸림 부재(126a)와 제 2 걸림 부재(127a)는 원주 방향을 따라서 일정 간격을 두고 돌출되며, 각각 제 1 기어(115)의 돌부(115a)와 제 2 기어(120)의 돌부(120a) 사이의 틈에 끼워질 수 있는 형상을 가진다.

조절부재(150)는 도 4를 참고하여 설명한다. 조절부재(150)는 상기 상면(126)과 하면(127) 사이의 공간에서 연결부(128)를 둘러싸며 끼워지며, 클러치의 회전에 대해 자유로운 핑거부(159); 동력 장비의 외면에 노출되며 회전가능한 노브(151); 및 상기 핑거부(159)와 노브(151)를 연결하는 가지부(156)를 포함한다. 가지부(156)는 동력 장비에 연결되며 제 1 축(111)에 평행한 가이드바(155)를 따라서 이동하도록 가이드바(155)가 끼워지는 관통홀이 형성된 복수의 가이드부(158a, 158b)를 포함하여 노브(151)의 회전에도 일정한 방향으로 이동이 가능하다. 노브(151)는 가지부(156)측 면(152)에 회전 중심(C)에 대하여 편심으로 돌출되는 편심돌기(153)를 포함하며, 상기 편심돌기(153)가 가지부(156)의 노브(151)측 면에 형성된 홈(157)에 끼워진다.

따라서, 노브(151)를 회전시키면 편심돌기(153)가 회전되고, 편심 돌기(153)는 홈(157)내에서 이동되면서 가지부(156)를 가이드바(155)를 따라서 상방 혹은 하방으로 이동시킨다. 그때, 가지부(156)의 핑거부(159)가 클러치(125)의 상면(126)과 하면(127) 사이에 끼워져 있으므로, 가지부(156)과 함께 클러치(125)가 제 1 축(111)의 축방향을 따라서, 상부 혹은 하부로 이동된다.

도 6a 내지 6d를 참고로 하여 본 발명의 변속 구조(100)에 대하여 상세히 설명하도록 한다.

도 6a 는 조절부재(150)의 노브(151)를 회전시켜, 클러치(125)가 제 1 기어(115)와 함께 회전하는 제 1 위치로 이동시킨 모습을 보인다. 클러치(125)를 상측으로 이동시켰을 때, 운좋게 클러치(125)의 제 1 걸림 부재(126a)가 제 1 기어(115)의 돌부(115a) 사이에 끼워질 수도 있지만, 확률적으로 도 6a와 같이 제 1 걸림부재(126a)가 제 1 기어(115)의 돌부(115a)와 부딪히는 경우가 더 많다. 이 경우에 클러치(125)가 제 1 위치로 이동되면, 제 1 기어(115)는 스프링(114)이 압축되면서 제 1 걸림 부재(126a)의 높이만큼 위로 올라간다.

이 상태에서 모터(101)를 구동하면 도 6b 에서 보이듯이 클러치(125)가 제 1 축(111)과 함께 회전되면서, 제 1 걸림 부재(126a)가 제 1 기어(115)의 돌부(115a) 사이에 끼워지는 위치가 될 수 있다. 이때, 스프링(114)에 의해서 클러치(125) 방향으로 가압되는 제 1 기어(115)가 내려오며, 제 1 걸림 부재(126a)가 제 1 기어(115)의 돌부(115a) 사이에 끼워져 제 1 기어(115)와 클러치(125)는 함께 회전된다.

제 1 기어(115)가 회전되면 제 1 기어(115)에 맞물려 있는 제 3 기어(135)도 함께 회전되면서 제 1 기어(115)와 제 3 기어(135)의 기어비에 따라서 변속이 이루어진다. 이때, 제 2 기어(120)와 제 4 기어(140)도 맞물려 있지만, 제 2 기어(120)가 제 1 축(111)과 함께 회전하지 않으므로, 상기 제 1 기어(115)를 통한 변속에 영향을 주지 않는다.

반대로, 조절부재(150)의 노브(151)를 반대 방향으로 회전시켜, 클러치(125)가 제 2 기어(120)와 함께 회전하는 제 2 위치로 이동시킨 모습이 도 6c에 도시되어 있다. 클러치(125)를 하측으로 이동시켰을 때, 운좋게 클러치(125)의 제 2 걸림 부재(127a)가 제 2 기어(120)의 돌부(120a) 사이에 끼워질 수도 있지만, 확률적으로 도 6c와 같이 제 2 걸림부재(127a)가 제 2 기어(120)의 돌부(120a)와 부딪히는 경우가 더 많다. 이 경우에 클러치(125)가 제 2 위치로 이동되면, 제 2 기어(120)는 스프링(121)이 압축되면서 제 2 걸림 부재(127a)의 높이만큼 위로 올라간다.

이 상태에서 모터(101)를 구동하면 도 6d 에서 보이듯이 클러치(125)가 제 1 축(111)과 함께 회전되면서, 제 2 걸림 부재(127a)가 제 1 기어(120)의 돌부(120a) 사이에 끼워지는 위치가 될 수 있다. 이때, 스프링(121)에 의해서 클러치(125) 방향으로 가압되는 제 2 기어(120)가 올라오며, 제 2 걸림 부재(127a)가 제 2 기어(120)의 돌부(120a) 사이에 끼워져 제 2 기어(120)와 클러치(125)는 함께 회전된다.

제 2 기어(120)가 회전되면 제 2 기어(120)에 맞물려 있는 제 4 기어(140)도 함께 회전되면서 제 2 기어(120)와 제 4 기어(140)의 기어비에 따라서 변속이 이루어진다. 이때, 제 1 기어(115)와 제 3 기어(135)도 맞물려 있지만, 제 1 기어(115)가 제 1 축(111)과 함께 회전하지 않으므로, 상기 제 2 기어(120)를 통한 변속에 영향을 주지 않는다.

본 발명에 따른 변속 구조(100)의 경우 조절부재(150)에 의해서 제 1 기어(115)-제 3 기어(135)의 기어비에 따르는 변속과, 제 2 기어(120)-제 4 기어(140)의 기어비에 따른 변속이 이루어 질 수 있으며, 이때 조절부재(150)로 클러치(125)를 제 1 위치나 제 2 위치로 이동시키면, 모터(101)의 회전에 따라서 클러치(125)가 회전하면서 스프링(114, 121)의 탄성력의 도움을 받아서 제 1 기어(115) 또는 제 2 기어(120)와 클러치(125)가 맞물려 회전될 수 있으므로, 기어 변속 시 공구를 손으로 잡고 회전시키면서 기어 변속이 이루어지도록 할 필요가 없다.

또한, 본 발명에 따른 변속 구조(100)는 제 1 축(111)에 탄성 부재인 스프링(114, 121)가 배치되며, 각 기어/스프링은 링 혹은 단턱부에 의해서 지지되기 때문에 순차적으로 조립하기에 용이하며 특히, 조절부재(150)에 탄성부재가 배치되지 않음으로써, 분해 및 조립이 용이해서 전문 기술자가 아닌 전동 공구를 사용하는 사용자가 기어 등의 파손이 있었을 때, 변속 구조(100)를 직접 분해하여 해당 부품을 교환한 후 재조립하는 것이 가능하다.

도 8 에는 본 발명의 변속 구조의 다른 실시예가 도시되어 있다. 도 8 에서 보이듯이, 도 8 의 변속 구조(100)는 제 1 기어단(110), 제 2 기어단(130)에 더하여 제 3 기어단(170)을 포함한다.

제 1 기어단(110)의 구조는 도 2 내지 7 의 실시예와 동일하므로, 설명을 생략하도록 한다.

제 2 기어단(130)에서 제 1 기어(115)와 제 2 기어(120)에 맞물리는 제 3 및 제 4 기어(135, 140)의 구조도 도 2 내지 7 의 실시예와 동일하나, 제 4 기어(140)의 하방에 제 5 기어(145) 및 제 6 기어 (160)가 축방향을 따라서 이격되어 배치되며, 제 5 기어(145)와 제 6 기어(160) 사이에 제 2 클러치(165)가 배치된다. 제 5 기어(145)와 제 6 기어(160)는 앞에서 설명한 제 1 기어(115)와 제 2 기어(120)의 관계와 동일하게 배치된다. 즉, 제 5 기어(145)와 제 6 기어(160)는 제 2 축(131)의 축방향으로 제 2 클러치(165)의 두께에 대응되게 이격되어 배치되며, 제 5 기어(145)와 제 6 기어(160)는 제 2 클러치(165)를 항햐여 각각 돌부가 형성되며, 제 2 클러치(165)는 제 5 기어(145)와 제 6 기어(160)를 향하여 걸림 부재가 각각 형성된다. 또한, 제 5 기어(145)의 제 6 기어(160) 반대 면에는 스프링이 배치되며, 제 6 기어(160)의 제 5 기어(145) 반대 면에도 스프링이 배치된다. 제 5 기어(145)와 제 6 기어(160)는 제 2 축(131)에 대하여 자유롭게 회전될 수 있으며, 제 2 클러치(165)는 제 2 축(131)과 함께 회전된다.

제 2 클러치(165)에는 제 2 조절부재(190)에 의해서 축방향 이동이 결정된다. 제 2 조절부재(190)는 제 1 조절부재(150)와 동일한 구조를 가진다.

한편, 제 3 기어단(170)는 제 2 축(131)과 평행한 제 3 축(171); 상기 제 3 축(171)과 함께 회전되며, 제 5 기어(145)와 맞물려 있는 제 7 기어(175); 상기 제 3 축(171)과 함께 회전되며, 제 6 기어(160)와 맞물려 있는 제 8 기어(180);를 포함한다.

제 5 내지 제 8 기어는 상기 제 2 클러치(165)에 의해서 기어비가 바뀔수 있으며, 이는 앞에서 설명한 제 1 내지 제 4 기어가 제 1 클러치(125)에 의해서 기어비가 바뀌는 것과 동일한 원리이므로, 자세한 설명은 생략하도록 한다.

이 실시예에서, 조절부재(150, 190)가 2개 이므로, 2개의 조절부재(150, 190)의 조합에 의해서 모터(101)의 회전의 변속비가 더 확장될 수 있다.

본 발명에서 기어(115, 120, 135, 140, 145, 160, 175, 180) 중 클러치(125, 165)와 축방향으로 인접한 기어(115, 120, 145, 160)의 경우에 클러치(125, 165)의 움직임에 따라서 축방향으로 이동이 가능하게 구성되되, 각 클러치(125, 165)에 복수의 기어(115, 120, 145, 160)가 결합되지 않도록 기어(115, 120, 145, 160)의 이동은 링 혹은 축에 형성된 단턱부에 의해서 제한된다. 또한, 기어(115, 120, 145, 160)에 탄성력을 제공하는 스프링 역시 기어(115, 120, 145, 160) 반대 단부도 링 혹은 축에 형성된 단턱부에 의해서 지지될 수 있다.

도 8의 실시예에서는 제 3 내지 제 6 기어가 제 2 축(131)에 연결되는 것으로 설명하였으나, 함께 회전하는 다른 축에 제 5 및 제 6 기어(145, 160)가 배치되는 것도 가능하다.

이상의 실시예에서는 변속 구조의 클러치(125, 165)가 구동부인 모터(101)에 가깝게 배치되는 것으로 설명하였으나, 제 1 축과 제 2 축이 반대로, 즉, 클러치(125, 165)가 구동부인 모터(101)로부터 멀게 배치되는 것도 가능함은 물론이다.

101:모터 110: 제 1 기어단
111: 제 1 축 115: 제 1 기어
120: 제 2 기어 125: 클러치
130: 제 2 기어단 131: 제 2 축
135: 제 3 기어 140: 제 4 기어
145: 제 5 기어 150: 조절부재
155: 가이드바 160: 제 6 기어
165: 제 2 클러치 170: 제 3 축
175: 제 7 기어 180: 제 8 기어
190: 제 2 조절부재

Claims

제 1 축,
상기 제 1 축과 동심축을 가지며, 상기 제 1 축의 축 방향을 따라서 다른 위치에 위치하며, 서로를 마주보는 방향으로 돌부가 각각 형성되며, 상기 제 1 축에 대하여 자유롭게 회전하는 제 1 및 제 2 기어;
상기 제 1 및 제 2 기어 사이에서 상기 제 1 축과 동심축으로 배치되며, 상기 제 1 축과 함께 회전하되 축방향을 따라 이동 가능하도록 상기 제 1 축에 스플라인 혹은 키 결합되며, 상기 제 1 및 제 2 기어 방향을 향하여 각각 돌출된 걸림부재가 형성된 클러치;
상기 클러치를 상기 제 1 기어 방향 또는 제 2 기어 방향으로 이동시키도록 구성된 조절부재;
상기 제 1 축에 평행하게 배치되는 제 2 축; 및
상기 제 2 축과 동심축을 가지며, 상기 제 1 및 제 2 기어에 대응되는 위치에서 상기 제 1 및 제 2 기어에 맞물려 배치되며, 상기 제 2 축과 함께 회전하는 제 3 및 제 4 기어; 를 포함하며,
상기 제 1 기어 및 제 2 기어 서로를 향하여 이동하도록 가압하는 탄성 부재와, 상기 제 1 및 제 2 기어의 축방향 이동을 제한하는 이동 제한 부재가 구비되며,
상기 클러치는 조절부재에 의해, 상기 걸림 부재가 상기 제 1 기어 혹은 제 2 기어의 돌부에 걸리며,
상기 탄성 부재는 상기 제 1 기어의 상기 제 2 기어 반대측면에 위치하며, 제 1 축과 동축으로 배치되는 제 1 스프링과 , 상기 제 2 기어의 상기 제 1 기어 반대측면에 위치하며, 제 1 축과 동축으로 배치되는 제 2 스프링을 포함하는 동력 장비의 변속 구조.
제 1 항에 있어서,
상기 클러치는 제 1 기어 방향으로 돌출된 제 1 걸림 부재가 상기 제 1 기어의 돌부에 걸리는 제 1 위치와, 제 2 기어 방향으로 돌출된 제 2 걸림 부재가 상기 제 2 기어의 돌부에 걸리는 제 2 위치 사이를 제 1 축의 축방향을 따라서 이동하는 것을 특징으로 하는 동력 장비의 변속 구조.
제 2 항에 있어서,
상기 클러치에서 제 1 걸림 부재와 제 2 걸림 부재는 원주 방향을 따라서 일정 간격을 두고 돌출되는 것을 특징으로 하는 동력 장비의 변속 구조.
제 3 항에 있어서,
상기 이동 제한 부재는 상기 제 1 축에 끼워지는 링으로, 상기 제 1 기어와 상기 제 2 기어의 사이에서 제 1 기어의 움직임을 제한하는 제 1 링을 포함하며, 제 2 기어의 움직임을 제한하는 제 2 링 혹은 제 1 축에 형성된 단턱부를 포함하는 것을 특징으로 하는 동력 장비의 변속 구조.
삭제
제 4 항에 있어서,
상기 제 1 축은 일단의 단면적이 타단의 단면적보다 넓게 구성되며, 상기 제 1 스프링과 상기 제 2 스프링 중 적어도 하나의 단부는 상기 제 1 축의 단턱부와 접촉하는 것을 특징으로 하는 동력 장비의 변속 구조.
제 3 항에 있어서,
상기 클러치는 제 1 기어 측의 제 1 면과 제 2 기어 측의 제 2 면 및 상기 제 1 면과 제 2 면을 연결하며, 상기 제 1 면 및 제 2 면 보다 단면적이 작은 연결부를 포함하며,
상기 조절부재는 상기 제 1 면과 제 2 면 사이의 공간에 끼워지며, 클러치의 회전에 대해 자유로운 핑거부; 동력 장비의 외면에 노출되는 회전 노브; 및 상기 핑거부와 노브를 연결하는 가지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 동력 장비의 변속 구조.
제 7 항에 있어서,
상기 회전 노브는 내면측으로 편심된 위치에서 돌출된 편심돌기를 포함하며, 상기 편심돌기의 편심회전에 의해서 상기 조절부재는 상기 클러치를 제 1 위치 혹은 제 2 위치에 위치시키는 것을 특징으로 하는 동력 장비의 변속 구조.
본체부;
상기 본체부에 구비된 모터;
상기 모터에 연결되는 제 1 항 내지 제 4 항 및 제 6 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항의 동력 장비의 변속 구조; 및
상기 변속 구조의 출력단에 연결된 공구;를 포함하는 전동 공구,
제9항에 있어서,
상기 본체부의 하부에는 전자석이 구비되며,
상기 공구는 드릴인 것을 특징으로 하는 전동 공구.