KR102319807B1

KR102319807B1 - 개폐형 렌치

Info

Publication number: KR102319807B1
Application number: KR1020190106478A
Authority: KR
Inventors: 김호지
Original assignee: 김호지
Priority date: 2019-08-29
Filing date: 2019-08-29
Publication date: 2021-10-29
Also published as: KR20210026131A

Abstract

본 발명의 일 실시 예에 따른 개폐형 렌치는, 일측이 개폐되는 헤드 바디부 및 상기 헤드 바디부의 내측에 회전 가능하게 삽입되어 볼트의 머리 혹은 너트가 삽입되는 렌치 휠부를 포함하는 렌치 헤드; 상기 렌치 휠부를 회전시키는 구동력을 전달하는 구동 전달부; 및 구동력을 발생시켜서 상기 구동 전달부에 구동력을 공급하는 구동부를 포함하고, 상기 구동 전달부는, 상기 렌치 횔부의 외주면에 형성된 휠 기어 돌기에 맞물려서 회전하는 제1 기어; 상기 제1 기어와 동축을 가지며, 상기 제1 기어와 함께 회전하는 제2 기어; 및 상기 제2 기어와 맞물려 회전하고, 상기 구동부의 척과 연결되는 제3 기어를 포함하는 것을 특징으로 하는 개폐형 렌치를 제공할 수 있다.

Description

개폐형 렌치{OPEN AND CLOSE TYPE WRENCH}

본 발명은 개폐형 렌치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 구동부를 이용하여 회전시킬 수 있는 개폐형 렌치에 관한 것이다.

렌치는 두 개 이상의 부품을 결합하는 숫나사 볼트, 암나사 너트, 또는 배관의 연결에 사용되는 유니온 너트 등의 부품 등을 죄거나 푸는 데 사용하는 공구를 의미한다. 렌치는 렌치 헤드의 형상과 볼트 머리 또는 너트의 다각면(예컨대, 육각면) 간의 맞물림을 이용하여 부품을 죄거나 푸는 데 필요한 토크를 전달한다. 렌치는 일반적으로 헤드의 형상에 따라 개구 렌치와 폐구 렌치로 분류될 수 있다.

개구 렌치(open end wrench)는 개구된 포크형 헤드를 가지고, 헤드 내측에 너트 등을 조일 수 있는 다면체 형상을 갖는다. 개구 렌치의 헤드는 개구부를 갖기 때문에 작업 공간 및/또는 다른 부품의 형상으로부터 비교적 자유롭게 렌치의 장착이 용이한 점이 있다. 개구 렌치의 대표적인 예로서 멍키 렌치가 알려져 있다.

도 1은 종래의 개폐형 래칫 렌치(1)의 사시도로서, 렌치 헤드(10)가 폐구된 상태를 나타낸 사시도이다. 도 2는 도 1의 개폐형 래칫 렌치(1)의 분해사시도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 종래의 개폐형 래칫 렌치(1)는 렌치 헤드(10), 렌치 그립(20), 렌치 헤드(10)와 렌치 그립(20)를 회전 가능하게 연결하는 그립 핀(25)을 포함한다.

렌치 헤드(10)는 헤드 바디부(10a) 및 헤드 바디부(10a) 내측에 회전 가능하게 형성된 렌치 휠부(20a)를 포함할 수 있다. 헤드 바디부(10a)는 제1 헤드 바디(11a), 제1 헤드 바디(11a)에 회전 가능하게 연결된 제2 헤드 바디(12a) 및 제1 헤드 바디(11a)에 회전 가능하게 연결된 제3 헤드 바디(13a)를 포함할 수 있다.

렌치 휠부(20a)는 내주면에 구비된 맞물림 돌기(21j) 및 외주면에 구비되어 랜치 헤드(10)의 내주면에 구비된 가이드 트렌치(19)에 의해서 가이드되는 가이드 돌출부(21p)를 포함하는 4개의 서브 렌치 휠(21)을 포함할 수 있다.

또한, 서브 렌치 휠(21)의 외주면에 구비된 기어 돌기들(21g)에 맞물려 렌치 휠부(20a)를 일 방향으로만 회전 가능하게 하는 래칫 기어(40)를 포함할 수 있다.

그러나, 종래의 개구 렌치는 볼트 내지 너트를 장착한 후 렌치 그립(20)을 재차 회전시키는 반복 작업을 수행해야 볼트 내지 너트가 조여지는 불편함이 있다. 특히, 정밀한 부속을 체결하기 위한 볼트 또는 너트의 경우, 렌치와 체결이 이루어지더라도 렌치의 충분한 회전공간이 제공되기 어려운 경우라면 그립(20)을 회전시키는 반복 작업 자체가 불가할 수 있다. 즉, 종래 렌치에 의할 경우 충분한 회전공간이 제공되기 어려운 공간에서 볼트 또는 너트를 고속으로 체결하거나 분리하는 것이 불가한 문제점이 있다. 아울러, 종래 래칫의 경우 렌치가 일방향으로만 회전이 가능하도록 조작이 가능하였지만, 이는 체결을 위한 볼트 또는 너트가 일정한 마찰력으로 고정된 경우라야 하므로, 조이고 푸는 과정을 반복할 때 볼트 또는 너트가 일정한 마찰력 미만으로 임시 체결되어 있다면 볼트 또는 너트의 위치를 고정해 줄 별도의 부재 등이 요구된다. 이러한 경우에도 매우 좁은 공간으로 인해 별도의 고정 부재 등이 적용되기 어려운 경우라면 래칫 렌치를 통한 조임 또는 해체작업이 원활히 이루어질 수 없는 문제가 존재한다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 개폐형 렌치는 렌치 그립을 회전시키지 않더라도 볼트 또는 너트를 조일 수 있는 렌치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 개폐형 렌치는 렌치의 고리가 개방될 수 있는 렌치 헤드를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

삭제

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 개폐형 렌치는, 일측이 개폐되는 헤드 바디 부재 및 상기 헤드 바디 부재의 내측에 회전 가능하게 삽입되어 볼트의 머리 혹은 너트가 삽입되는 렌치 휠부를 포함하는 렌치 헤드; 상기 렌치 휠부를 회전시키는 구동력을 전달하는 구동 전달부; 및 구동력을 발생시켜서 상기 구동 전달부에 구동력을 공급하는 구동부를 포함하고, 상기 구동 전달부는, 상기 렌치 휠부의 외주면에 형성된 휠 기어 돌기에 맞물려서 회전하는 제1 기어; 상기 제1 기어와 동축을 가지며, 상기 제1 기어와 함께 회전하는 제2 기어; 및 상기 제2 기어와 맞물려 회전하고, 상기 구동부의 척과 연결되는 제3 기어를 포함하는 것을 특징으로 하는 개폐형 렌치를 제공할 수 있다.
상기 렌치 휠부의 제1 회전축은 상기 제1 기어의 제2 회전축과 나란한 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 제2 기어의 제2 회전축은 상기 제3 기어의 제3 회전축과 교차하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 제3 기어의 제3 회전축은 상기 렌치 휠부의 제1 회전축 및 상기 제2 기어의 제2 회전축과 교차하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 렌치 휠부와 상기 제1 기어는 서로 평 기어를 형성하는 것을 특징으로 할 수 있다.

상기 제2 기어의 피치원지름은 상기 제1 기어의 피치원지름 보다 작게 형성되는 것을 특징으로 할 수 있다.

상기 제2 기어 및 상기 제3 기어는 서로 베벨 기어를 형성하는 것을 특징으로 할 수 있다.

기타 실시예의 구체적인 사항들은 상세한 설명에 포함되어 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 개폐형 렌치는 렌치 그립을 회전시키지 않더라도 볼트 또는 너트를 조일 수 있는 렌치를 제공하는 효과가 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 개폐형 렌치는 렌치의 고리가 개방될 수 있는 렌치 헤드를 제공하는 효과가 있다.

본 발명의 실시예들에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.

도 1은 종래의 개폐형 래칫 렌치(1)의 사시도로서, 렌치 헤드(10)가 폐구된 상태를 나타낸 사시도이다.
도 2는 도 1의 종래의 개폐형 래칫 렌치(1)의 분해사시도이다.
도 3는 본 발명의 일 실시예에 따른 렌치(1000)의 사시도를 도시한 것이다.
도 4A는 본 발명의 일 실시 예에 따른 제1 헤드 바디 부재의 사시도를 도시한 것이다.
도 4B는 본 발명의 일 실시 예에 따른 서브 렌치 휠의 사시도를 도시한 것이다.
도 5A, 도 5B 및 도 5C는 본 발명의 실시 예에 따른 렌치(1000)의 내부 평면도를 도시한 것이다.
도 6A 및 도 6B는 구동 전달부의 사시도 및 측면도를 각각 도시한 것이다.
도 7A 및 도 7B는 본 발명의 일 실시 예에 따른 렌치(1000)의 작동 상태도를 도시한 것이다.

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 것이며, 단지 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

공간적으로 상대적인 용어인 '아래(below)', '아래(beneath)', '하부(lower)', '위(above)', '상부(upper)' 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 소자 또는 구성 요소들과 다른 소자 또는 구성 요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 소자의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다. 예를 들면, 도면에 도시되어 있는 소자를 뒤집을 경우, 다른 소자의 '아래(below 또는 beneath)'로 기술된 소자는 다른 소자의 '위(above)'에 놓여질 수 있다. 따라서, 예시적인 용어인 '아래'는 아래와 위의 방향을 모두 포함할 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 대하여 설명한다.
도 3는 본 발명의 일 실시예에 따른 렌치(1000)의 사시도를 도시한 것이다. 도 4A는 본 발명의 일 실시 예에 따른 제1 헤드 바디 부재의 사시도를 도시한 것이다. 도 4B는 본 발명의 일 실시 예에 따른 서브 렌치 휠의 사시도를 도시한 것이다.

삭제

도 3, 도 4A 및 도 4B를 참고하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 렌치(1000)는 렌치 헤드(200) 및 렌치 바디(400)를 포함할 수 있다.
렌치 헤드(200)는 헤드 바디 부재(210) 및 회전체 형상의 렌치 휠부(240)를 포함할 수 있다.
헤드 바디 부재(210)는 상호 결합되어 고리를 형성하는 복수의 헤드 바디 부재로 구성될 수 있다. 예시적인 실시예에서, 헤드 바디 부재(210)는 오목한 제1 내측면을 갖는 제1 헤드 바디 부재(210a) 및 제1 헤드 바디 부재(210a)의 일측에 회전 가능하게 결합되고 오목한 제2 내측면을 갖는 제2 헤드 바디 부재(210b)를 포함할 수 있다. 제2 헤드 바디(210b)는 제1 헤드 바디(210a)의 타측에 착탈 가능하게 체결되어 고정될 수 있으며, 제1 헤드 바디 부재(210a) 및 제2 헤드 바디 부재(210b)는 원형의 고리를 형성할 수 있다. 도 3을 참고하면, 제1 헤드 바디(210a)는 헤드 바디(210)과 연결된 상태에서 180도 범위의 회전이 가능도록 구비될 수 있다. 마찬가지로 제1 헤드 바디 부재(210a)와 제2 헤드 바디 부재(210b)의 경우 핀으로 결합된 상태에서 180도 범위의 회전이 가능하도록 구비될 수 있다. 제2 헤드 바디 부재(210b)와 제1 헤드 바디 부재(210a)의 경우 클립부(300)에 의해 체결되어 고정될 수 있으며, 제2 헤드 바디 부재(210b)와 제1 헤드 바디 부재(210a)가 맞닿은 면이 서로 밀착되어 결합될 수 있다. 제2 헤드 바디 부재(210b)에는 클립부(300)와 힌지결합될 수 있는 홈이 형성될 수 있다.
도시되지는 않았으나, 상기 힌지결합될 수 있는 홈의 내측에는 전자석이 구비될 수 있다. 클립부(300)는 극성을 띈 자성체로 구비될 수 있으며 결합력을 제공하기 위한 경우 금속소재의 제2 헤드 바디 부재(210b)의 홈에 강하게 결합할 수 있다. 이때, 볼트 또는 너트의 체결이 완료된 후 클립부(300)가 제2 헤드 바디 부재(210)의 홈으로부터 이탈될 수 있도록 홈의 내측에 전자석에 전류가 흐르도록 하여 클립부(300)와 반대 자성을 띄도록 함으로써 클립부(300)가 제2 헤드 바디 부재(210b)의 홈으로부터 이탈될 수 있다.
앞서 클립부(300)가 제1 헤드 바디 부재(210a)에 포함되도록 기술하였으나, 이에 한정되지 않으며, 클립부(300)가 제2 헤드 바디 부재(210b)의 일단에 형성되고, 상기 제1 헤드 바디 부재(210a)에 클립부(300)가 삽입되어 고정되기 위한 홀이 형성되도록 구비될 수 있다. 이 경우 제1 헤드 바디 부재(210a)에 형성된 홀의 내측에는 상기 클립부(300)와 반대되는 극성을 띄도록 구비된 전자석이 포함되도록 하여 클립부(300)가 홈으로부터 용이하게 이탈할 수 있도록 할 수 있다.
제1 헤드 바디 부재(210a), 제2 헤드바디 부재(210b) 및 제3 헤드 바디(210c)의 체결에 따라 상기 헤드 바디 부재 중 어느 하나(210)의 단면이 삽입될 수 있는 면적의 틈새가 있는 곳의 볼트 또는 너트를 감싸도록 할 수 있게 되므로 매우 좁은 곳에 위치한 볼트 또는 너트의 체결을 가능하도록 할 수 있다. 특히, 이하 서술하는 렌치휠(240)의 경우 적어도 4 이상의 조각으로 나뉘어진 서브 렌치 휠(240a, 240b, 240c, 240d)로 구비될 수 있으므로 상기 제1 헤드 바디 부재(210a), 제2 헤드 바디 부재(210b) 및 제3 헤드 바디 부재(210c)가 좁은 곳의 볼트 또는 너트를 감싸도록 한 이후 서브 렌치 휠(240a, 240b, 240c, 240d)이 삽입될 수 있으므로 매우 좁은 곳에 위치한 볼트 또는 너트의 체결과 분리가 가능하도록 할 수 있다. 도시되지는 않았으나, 각각의 서브 렌치 휠이 서로 맞닿은 면에는 상호 결합력을 강화하기 위한 한 쌍의 돌출부와 함입부가 형성될 수 있다. 예를 들면, 제1 서브 렌치 휠(240a)의 단부에는 반구형 돌출부가 형성되고 제1 서브 렌치 휠(240a)의 단부와 접하는 제2 서브 렌치휠(240b)의 단부에는 제1 서브 렌치 휠(240a)에 형성된 반구형 돌출부와 결합되기 위한 반구형 함입부가 형성될 수 있다. 마찬가지로, 제3 서브 렌치휠(240c) 및 제4 서브 렌치휠(240d)의 경우에 상호간 및 제2 서브 렌치휠(240b)과 제1 서브렌치휠(240a)과 맞닿은 면에 돌출부와 함입부가 상응하여 형성될 수 있다. 이때, 상기 돌출부 또는 함입부는 네오디뮴자석이 포함되어 형성될 수 있다.
도 4A를 참조하면, 제1 헤드 바디 부재(210a)는 렌치 바디부(400)에 연결되어 일체로 형성될 수 있다. 제1 헤드 바디 부재(210a)는 렌치 바디부(400)에 연통하는 연통홀(230)을 포함할 수 있다. 연통홀(230)에 대해한 자세한 설명은 후술하도록 한다.
헤드 바디 부재(210)는 각각 내측면에 렌치 휠부(220)를 가이드하는 가이드 트렌치(220)을 포함할 수 있다. 가이드 트렌치(220)는 내측면에 오목하게 형성된 홈 형상으로 이뤄질 수 있으며, 후술할 렌치 휠부(220)의 서브 렌치 휠(240a-240d)을 가이드 레일 기능을 수행할 수 있다.
가이드 트렌치(220)는 제1 헤드 바디 부재(210a)의 내측면에 형성된 제1 가이드 트렌치(220a)와, 제2 헤드 바디 부재(210b)의 내측면에 형성된 제2 가이드 트렌치(220b)를 포함할 수 있다.
도 3 및 도 4B를 참조하면, 렌치 휠부(240)는 렌치 헤드(200)의 원형의 고리의 내측에서 중앙이 비어있는 고리 형상의 회전체일 수 있다. 렌치 휠부(240)는 복수의 서브 렌치 휠들을 포함할 수 있다. 예시적인 실시예에서, 렌치 휠부(240)는 상호 동일한 형상과 크기를 갖는 2개, 3개, 또는 4개의 서브 렌치 휠(240a, 240b, 240c, 240d)으로 구성될 수 있다. 서브 렌치 휠(240a, 240b, 240c, 240d) 각각은 중심각이 90도인 원 호를 형성할 수 있다. 제1 헤드 바디(210a)와 제2 헤드 바디(210b)는 헤드 바디(210) 상호간 힌지 결합하고 또한, 제1 헤드 바디(210a)는 헤드 바디(210)와 힌지 결합하게 되므로 일정한 유격이 형성될 수 있다. 이때 힌지 결합을 용이하게 하면서도 4개의 서브 렌치 휠(240a, 240b, 240c, 240d)이 용이하게 삽입, 분리되면서도 회전토크의 손실을 받지 않을 수 있도록 제1 헤드 바디 부재(210a)와 제2 헤드 바디 부재(210b)의 경우 85도 이하의 원 호를 형성하는 것이 바람직하다.
예를 들어, 어느 서브 렌치 휠의 중심각이 90도 보다 클 경우, 두 개의 힌지를 갖는 헤드 바디 부재(210)로부터 서브 렌치 휠을 슬라이드하여 분리하는 것이 곤란할 수 있다. 또, 렌치 휠부가 중심각이 90도 보다 작은 5개 이상의 서브 렌치 휠로 이루어진 경우, 각 서브 렌치 휠(210)의 슬라이딩 분리가 곤란할 수 있으며, 서브 렌치 휠의 개수가 지나치게 커질 경우 렌치 휠부(200)가 원활하게 회전하지 못해 회전 토크의 손실을 유발할 수 있다.
렌치 휠부(240)는 볼트의 머리 또는 너트가 끼워져서 고정될 수 있도록 내주면에 형성된 복수개의 맞물림 돌기(251)을 포함할 수 있다. 복수개의 맞물림 돌기(251)는 렌치 휠부(240)의 내주면에 다면체를 이룰 수 있다. 예를 들어, 렌치 휠부(200)의 내주면은 복수개의 맞물림 돌기(251)에 의해서 12개의 꼭지를 갖는 다면체를 이룰 수 있다.
렌치 휠부(240)는 헤드 바디 부재(210)의 고리에 삽입 배치되어 회전 가능하게 결합될 수 있다. 각각의 서브 렌치 휠(240a-240d)들은 제1 헤드 바디 부재(210a) 및 제2 헤드 바디 부재(210b)에 각각 2개씩 회전 가능하도록 슬라이드 결합될 수 있다.

서브 렌치 휠(240a)의 외주면은 원 호의 일부를 형성할 수 있다. 구체적으로, 렌치 휠부(240)는 헤드 바디 부재(210)의 내측면에 형성된 오목면을 따라 회전 가능하도록 구비된 복수의 서브 렌치 휠로 구성되고, 상기 각 서브 렌치 휠의 외주면은 원 호의 일부를 형성하고, 그 중심각의 합은 360도가 되도록 구비될 수 있다.

삭제

이하, 하나의 서브 렌치 휠(240a)을 기준으로 설명한다. 각각의 서브 렌치 휠(240a)은 외주면에 가이드 돌출부(252) 및 복수의 휠 기어 돌기(253)를 포함할 수 있다.

가이드 돌출부(252)는 전술한 가이드 트렌치(220)에 삽입 배치되어 가이드 트렌치(220)에 의해 가이드될 수 있다. 또, 가이드 돌출부(252)는 가이드 트렌치(220)의 단면 형상과 상응하는 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 가이드 돌출부(252)는 가이드 트렌치(220)의 홈에 상응하는 돌출된 형상으로 이뤄질 수 있다.

가이드 트렌치(220)와 가이드 돌출부(252)를 통해 슬라이드 결합된 헤드 바디(210)와 각 서브 렌치 휠(240a-240d)은 서로 간의 슬라이딩을 통해서만 결합 및 분리될 수 있다.

휠 기어 돌기(253)은 후술할 구동 전달부(420)에 연동하여 구동력을 전달받으며, 렌치 휠부(240)를 헤드 바디(210) 내측에서 상대적으로 회전 운동하도록 구동력을 전달한다.

도 5A, 도 5B 및 도 5C는 본 발명의 실시 예에 따른 렌치(1000)의 내부 평면도를 도시한 것이다. 도 6A 및 도 6B는 구동 전달부의 사시도 및 측면도를 각각 도시한 것이다.

이하에서 도 5A, 도 5B 및 도 5C를 참고하여, 렌치 바디부(400)에 대하여 설명한다.

렌치 바디부(400)는 바디 하우징(410) 및 바디 하우징(410)의 내측에 구비된 구동 전달부(420)를 포함할 수 있다. 렌치 바디부(400)는 단조강 또는 가단주철 등의 강도와 강성이 우수한 재료를 포함하여 이루어질 수 있다.

바디 하우징(410)은 제1 하우징(410a) 및 제2 하우징(410b)을 포함할 수 있다. 다만, 바디 하우징(410)은 제2 하우징(410b)을 제외한 제1 하우징(410a)만으로도 구성될 수 있으며, 이 경우 연결 샤프트(424)는 외부에 노출되도록 형성될 수 있다.

제1 하우징(410a)은 연통홀(230)에 연통하는 수용 공간(410aa)을 내측에 포함할 수 있으며, 수용 공간(410aa)은 구동 전달부(420)를 구성하는 복수의 기어들이 배치되는 공간을 의미할 수 있다.

제2 하우징(410b)는 제1 하우징(410a)의 후단에 일체로 연결되어 형성될 수 있으며, 수용 공간(410aa)에 일측이 연통하고, 타단은 개방되도록 형성될 수 있으며, 그 외형은 원통 혹은 사각형통 형상을 가질 수 있다.

구동 전달부(420)는 렌치 휠부(240)에 맞물리는 제1 기어(421), 제1 기어(421)와 동축으로 함께 회전하는 제2 기어(422) 및 제2 기어(422)의 회전축과 나란하지 않은 회전축으로 제2 기어(422)에 맞물려서 회전하는 제3 기어(432)를 포함할 수 있다.

도 6A 및 도 6B를 참조하면, 제1 기어(421)는 렌치 휠부(240)의 제1 회전축(C1)과 나란한 제2 회전축(C2)을 가질 수 있다. 제1 기어(421)는 평 기어로서, 렌치 휠부(240)와 맞물려 회전할 수 있다. 제1 기어(421)는 렌치 휠부(240)의 외주면에 형성된 휠 기어 돌기(253)에 맞물릴 수 있도록 외주면에 돌출된 복수개의 제1 기어돌기(421a)를 포함할 수 있다. 제1 기어(421)의 피치원지름(r1)은 렌치 휠부(240)의 피치원지름(r2) 보다 작거나 같게 형성될 수 있다.

제2 기어(422)는 제1 기어(421)와 동일한 제2 회전축(C2)으로 회전하며, 제1 기어(421)와 함께 회전할 수 있도록 제1 샤프트(422b)으로 서로 연결될 수 있다. 제2 기어(422)는 제1 기어(421)의 상측에 형성될 수 있다. 제2 기어(422)와 제1 기어(421)는 서로 별개의 부재로 형성될 수도 있고, 일체로 형성될 수도 있다.

제2 기어(422)는 베벨 기어로서, 제2 회전축(C2)으로부터 소정 피치원추각을 가지는 제1 경사면에 형성된 제2 기어돌기(422a)를 포함할 수 있다. 제2 기어(422)의 피치원지름(r2)은 제1 기어(421)의 피치원지름(r1) 보다 작게 형성될 수 있다.

제3 기어(423)는 제2 기어(422)에 맞물려 회전할 수 있다. 제3 기어(423)는 베벨 기어로서, 제3 회전축(C3)으로부터 소정 피치원추각을 가지는 제2 경사면에 형성된 제3 기어돌기(423a)를 포함할 수 있다. 제3 기어돌기(423a)는 제2 기어돌기(422a)에 맞물리며, 제3 기어(423)의 회전에 의하여 제2 기어(422)가 회전된다.

제2 기어(422) 및 제3 기어(423)의 관계는 제롤 베벨 기어, 직선 베벨 기어, 스파이럴 베벨 기어, 하이포이드 베벨기어 중 어느 하나 일 수 있다.

바람직하게 제3 기어(423)의 피치원지름(r3)은 제2 기어(422)의 피치원지름(r2) 보다 작거나 같게 형성될 수 있다. 제3 기어(423)의 제3 회전축(C3)은 제2 회전축(C2)과 교차할 수 있으며, 제3 회전축(C3) 및 제2 회전축(C2) 사이의 교차각은 직각, 예각, 둔각 중 어느 하나일 수 있으나 직각인 것이 회전력의 전달 측면에서 바람직하다.

제3 기어(423)의 제3 회전축(C3)은 렌치 휠부(240)의 피치원지름(r2) 내에 형성될 수 있으며, 제1 회전축(C1)과 교차하도록 형성하는 것이 회전력의 전달 측면에서 바람직하다.

제3 기어(423)는 제3 회전축(C3)을 가지는 제2 샤프트(423b)를 가질 수 있다. 제2 샤프트(423b)는 원통 형상을 가질 수 있으며, 끝단에 원통 형상 혹은 다각의 형상을 가지는 연결 샤프트(424)를 포함할 수 있다. 연결 샤프트(424)는 제2 하우징(410b)의 내측에 구비되거나 외부에 노출될 수 있다.

도 5A, 도 5B 및 도 5C를 참고하면, 구동부(600)는 회전력을 발생시키는 모터(미도시) 및 모터의 회전력을 전달하는 척(610)를 포함할 수 있다. 척(610)은 연결 샤프트(424)가 삽입될 수 있는 연결 중공부(620)를 포함할 수 있다. 척(610)은 도 5A 및 도 5B를 참고하면 유니버셜 조인트(600)에 결합된 형태로 제공될 수 있다. 또는 도 5C를 참고하면 연결 샤프트(424)의 단부에는 임팩볼 유니버셜 조인트(700)가 삽입될 수 있는 결합 중공부(425b)가 형성될 수 있다.

유니버셜 조인트(600)는 제2 하우징(410b)의 내측으로 삽입되어 연결 샤프트(424)될 수 있으나, 이에 한정하지 않고 제2 하우징(410b)의 외측으로 연결 샤프트(424)가 돌출되어 외부로 드러나도록 함으로써 연결 샤프트(424)가 유니버셜 조인트(600) 또는 임팩볼 유니버셜 조인트(700)와 결합할 수 있도록 형성될 수 있다. 도 5B 및 도 5C를 참고하면 연결 샤프트(424)가 제2 하우징(410b)의 외측으로 돌출되어 유니버셜 조인트(600) 또는 임팩볼 유니버셜 조인트(700)와 결합된 모습을 볼 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 개폐형 렌치는 제1 헤드 바디 부재(210a), 제2 헤드 바디 부재(210b) 및 제3 헤드 바디 부재(210c)가 좁은 곳의 볼트 또는 너트를 감싸도록 한 이후 서브 렌치 휠(240a, 240b, 240c, 240d)이 삽입될 수 있으므로 매우 좁은 곳에 위치한 볼트 또는 너트의 체결과 분리가 가능하도록 할 수 있다. 또한 연결 샤프트(424)가 모터의 힘으로 회전하게 되므로 볼트 또는 너트를 매우 빠른 속도로 체결하거나 또는 분리할 수 있다. 특히 임팩(impact)을 전달하기 위한 유니버셜 조인트(600) 또는 임팩볼 유니버셜 조인트(700)을 통해 강한 힘을 전달할 수 있으므로 매우 강하게 체결되어 있는 볼트 또는 너트를 효과적으로 분리할 수 있다.

삭제

이때, 제2 하우징(410b)의 내측에는 연결 샤프트(424)의 회전축이 견고하게 유지되면서도 원활한 회전이 일어날 수 있도록 베어링(450)이 구비될 수 있다. 베어링(450)은 제2 하우징(410b)의 내측면 및 연결 샤프트(424)와 각각 외륜(450a) 및 내륜(450c)과 맞닿도록 구비되고 외륜(450a) 및 내륜(450c)의 내측에는 마찰력 감소를 위한 볼(450b)이 적어도 하나 이상 포함될 수 있다. 도시되지는 않았으나, 볼(450b)의 위치를 일정하게 유지하기 위한 케이지가 외륜(450a)와 내륜(450c)사이에 형성될 수 있다.

도 7A 및 도 7B는 본 발명의 일 실시 예에 따른 렌치(1000)의 작동 상태도를 도시한 것이다.

도 7A 및 도 7B을 참고하여, 이하에서 본 발명의 일 실시 예에 따른 렌치(1000)를 작동하는 방법를 설명한다.

구동부(600)의 척(610)은 연결 샤프트(424)가 척(610)의 연결 중공부(620)의 내측으로 삽입되면 연결 샤프트(424)를 고정할 수 있다.

구동부(600)의 모터(미도시)가 도 7A와 같이 연결 샤프트(424)를 상측 방향, 다시 말해 A 방향으로 바라보았을 때 연결 샤프트(424)를 시계 방향으로 회전시켰을 때 제3 기어(423)는 시계 방향으로 회전한다(A 방향 기준). 제3 기어(423)에 맞물린 제2 기어(422)는 시계 방향으로 회전하고(도 7A 기준), 제2 기어(422)와 함께 제1 기어(422)도 시계 방향으로 회전한다. 제1 기어(422)에 맞물린 렌치 휠부(240)는 반시계 방향으로 회전하며, 렌치 휠부(240)의 내측에 맞물림 돌기(251)에 끼워진 볼트의 머리 혹은 너트(800)도 반시계 방향으로 회전한다. 따라서, 볼트의 모리 혹은 너트(800)는 잠금이 해제되는 방향으로 회전한다.

구동부(600)의 모터(미도시)가 도 7B와 같이 연결 샤프트(424)를 하측 방향, 다시 말해 A 방향으로 바라보았을 때 연결 샤프트(424)를 반시계 방향으로 회전시켰을 때 제3 기어(423)은 반시계 방향으로 회전한다(A 방향 기준). 제3 기어(423)에 맞물린 제2 기어(422)는 반시계 방향으로 회전하고(도 7A 기준), 제2 기어(422)와 함께 제1 기어(422)도 반시계 방향으로 회전한다. 제1 기어(422)에 맞물린 렌치 휠부(240)는 시계 방향으로 회전하며, 렌치 휠부(240)의 내측에 맞물림 돌기(251)에 끼워진 볼트의 머리 혹은 너트(800)도 시계 방향으로 회전한다. 따라서, 볼트의 모리 혹은 너트(800)는 잠금이 이뤄지는 방향으로 회전한다.

이상에서 본 발명의 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 본 발명의 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims

일측이 개폐되는 헤드 바디 부재 및 상기 헤드 바디 부재의 내측에 회전 가능하게 삽입되어 볼트의 머리 혹은 너트가 삽입되는 렌치 휠부를 포함하는 렌치 헤드;
상기 렌치 휠부를 회전시키는 구동력을 전달하는 구동 전달부; 및
구동력을 발생시켜서 상기 구동 전달부에 구동력을 공급하는 구동부를 포함하고,
상기 구동 전달부는, 상기 렌치 휠부의 외주면에 형성된 휠 기어 돌기에 맞물려서 회전하는 제1 기어; 상기 제1 기어와 동축을 가지며, 상기 제1 기어와 함께 회전하는 제2 기어; 및 상기 제2 기어와 맞물려 회전하고, 상기 구동부의 척과 연결되는 제3 기어를 포함하고,
상기 헤드 바디 부재는 상호 결합되어 고리를 형성하는 복수의 헤드 바디 부재로 구성되고, 상기 복수의 헤드 바디 부재 중 적어도 2 이상의 헤드 바디 부재는 서로 클립부와 클립홈을 통하여 가역적으로 결합하도록 구비되고, 상기 복수의 헤드 바디 부재 및 상기 클립홈에 결합된 상태의 상기 클립부는 동일한 곡률을 갖는 원 호 형상의 매끄러운 외주면을 형성하고,
상기 복수의 헤드 바디 부재는,
오목한 제1 내측면을 갖는 제1 헤드 바디 부재, 상기 제1 헤드 바디 부재와 회전 가능하게 결합되고, 오목한 제2 내측면을 갖는 제2 헤드 바디 부재, 그리고 상기 제1 헤드 바디 부재 및 상기 제2 헤드 바디 부재와 회전 가능하게 결합되고, 오목한 제3 내측면을 가지며, 상기 제1 헤드 바디 부재 및 상기 제2 헤드 바디 부재와 함께 상기 고리를 형성하는 제3 헤드 바디 부재를 포함하고, 상기 렌치 휠부는 상기 제1 헤드 바디 부재, 상기 제2 헤드 바디 부재 및 상기 제3 헤드 바디 부재에 형성된 오목면을 따라 회전가능하도록 구비된 복수의 서브 렌치 휠로 구성되고,
상기 각 서브 렌치 휠의 외주면은 원 호의 일부를 형성하고, 그 중심각의 합은 360도이고, 상기 렌치 휠부는 그 중심각이 90도인 4개의 서브 렌치 휠으로 구성되고,
상기 제1 헤드 바디 부재, 상기 제2 헤드 바디 부재 및 상기 제3 헤드 바디 부재가 상기 고리를 형성한 상태에서, 상기 서브 렌치 휠의 상기 기어 돌기들은 상기 제1 내측면, 상기 제2 내측면 및 상기 제3 내측면과 이격되고, 상기 제1 내측면, 상기 제2 내측면 및 상기 제3 내측면은 각각 가이드 트렌치를 가지고, 상기 각 서브 렌치 휠의 외주면은 상기 가이드 트렌치와 상응하는 형상의 가이드 돌출부를 더 포함하고,
상기 제2 기어의 제2 회전축은 상기 제3 기어의 제3 회전축과 교차하고,
상기 제2 헤드 바디 부재와 상기 제1 헤드 바디 부재는 상기 클립부와 상기 클립홈에 의해 체결되어 고정될 수 있으며, 상기 제2 헤드 바디 부재와 상기 제1 헤드 바디 부재가 맞닿은 면이 서로 밀착되어 결합될 수 있고,
상기 제1 헤드 바디 부재 또는 상기 제2 헤드 바디 부재에는 상기 클립부와 힌지결합될 수 있는 상기 클립홈이 형성되고, 상기 클립홈의 내측에는 전자석이 구비되고, 상기 클립부는 극성을 띈 자성체로 구비되고, 볼트 또는 너트의 체결이 완료된 후 상기 클립부가 상기 제2 헤드 바디 부재 또는 상기 제1 헤드 바디 부재의 상기 클립홈으로부터 이탈될 수 있도록 상기 클립홈의 내측에 구비된 전자석에 전류가 흐르도록 하여 상기 클립부와 반대 자성을 띄도록 함으로써 상기 클립부가 상기 클립홈으로부터 이탈되도록 하는 것을 특징으로 하는 개폐형 렌치.
제1항에 있어서,
상기 렌치 휠부의 제1 회전축은 상기 제1 기어의 제2 회전축과 나란한 것을 특징으로 하는 개폐형 렌치.
삭제
제1항에 있어서,
상기 제3 기어의 제3 회전축은 상기 렌치 휠부의 제1 회전축 및 상기 제2 기어의 제2 회전축과 교차하는 것을 특징으로 하는 개폐형 렌치.
제1항에 있어서,
상기 렌치 휠부와 상기 제1 기어는 서로 평 기어를 형성하는 것을 특징으로 하는 개폐형 렌치.
제1항에 있어서,
상기 제2 기어의 피치원지름은 상기 제1 기어의 피치원지름 보다 작게 형성되는 것을 특징으로 하는 개폐형 렌치.
제1항에 있어서,
상기 제2 기어 및 상기 제3 기어는 서로 베벨 기어를 형성하는 것을 특징으로 하는 개폐형 렌치.