KR102509965B1 - 윤활제 건조 방지 전동 공구 - Google Patents

Abstract

본 발명은 단단한 물체에 구멍을 뚫기 위해 사용하는 전동 공구인 해머 드릴에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 해머 기능 수행을 위한 실린더 마찰부에 윤활제가 건조되는 것을 방지하도록 주기적으로 윤활제가 도포되도록 한 윤활제 건조 방지 전동 공구에 관한 것이다.

Description

윤활제 건조 방지 전동 공구{Lubricant Anti-Dry Power Tools}

본 발명은 단단한 물체에 구멍을 뚫기 위해 사용하는 전동 공구인 해머 드릴에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 해머 기능 수행을 위한 실린더 마찰부에 윤활제가 건조되는 것을 방지하도록 주기적으로 윤활제가 도포되도록 한 윤활제 건조 방지 전동 공구에 관한 것이다.

휴대용 전동 공구는 내부 또는 외부에서 공급되는 전원에 의하여 작동되는 모터가 내장된 케이스 외부에 드릴, 드라이버, 그라인더 또는 원형 톱을 장착한 구조로 이루어지며, 휴대가 간편하여 전원이 공급되는 곳이면 장소에 상관없이 드릴, 드라이버, 그라인더 또는 절삭 작업을 편리하게 수행할 수 있는 장점이 있다. 특히 충전이 가능한 배터리가 내장되는 경우 전원이 공급되지 않는 곳이나, 전원공급케이블로 인해 작업이 용이하지 않은 곳에서도 작업이 가능하여 최근에는 다양한 충전식 휴대용 전동 공구의 기술개발이 활발히 진행되고 있다.

한편 해머드릴은 망치질 동작을 일으키는 임팩트 메커니즘을 채용한 로터리 드릴의 일종이며, 스크루 드라이빙과 같은 작업을 수행하는 드릴과 같이 사용할 수 있다. 특히 전동해머드릴은 모터의 회전력 통해 비트를 회전시켜 드릴 작업을 수행함과 동시에 모터의 회전력을 이용한 피스톤의 왕복운동을 통해 비트를 타격하여, 콘크리트 또는 암석 등을 파쇄하거나 천공하는 공구이다.

이와 같은 해머드릴은 피스톤의 왕복운동 시 마찰력을 줄이기 위해 그리스와 같은 윤활제가 도포되는데, 전동공구를 분해하기 전까지는 윤활제의 추가 도포가 불가하여 윤활제가 건조되는 경우 피스톤이나 실린더에 마모가 일어나 피스톤 왕복운동 성능이 저하되고, 내구성 저하로 인해 수명이 줄어드는 문제가 있다.

한국공개특허공보 제10-2021-0064502호(2021.06.03.)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서 본 발명의 목적은, 실린더 내부에 지속적으로 윤활제가 도포될 수 있는 윤활제 공급 수단을 구비하고, 피스톤 왕복 운동 시 윤활제가 도포되도록 하여 실린더 내부 윤활제가 건조되는 것을 방지한 윤활제 건조 방지 전동 공구를 제공함에 있다.

본 발명의 일실시 예에 따른 윤활제 건조 방지 전동 공구는, 케이스(100)와, 케이스(100) 내부에 구비되어 전원부(220)를 통해 전원을 공급받아 비트가 고정되는 스핀들부(300)를 회전시키는 모터(210)를 포함하는 전동공구(1000)에 있어서, 상기 전동공구(1000)는, 상기 스핀들부(300)의 내부에 형성된 중공에 왕복운동 가능하도록 설치되며, 왕복운동에 의해 상기 비트를 해머링하는, 스트라이커부(400); 타단이 상기 모터(210)의 구동축에 맞물리고, 일단이 상기 스핀들부(300)에 맞물려 모터(210)의 회전력을 상기 스핀들부(300)에 전달하는, 기어부(500); 및 일단이 상기 기어부(500)에 맞물리고, 타단이 상기 스트라이커부(400)에 맞닿도록 설치되어 상기 기어부(500)의 회전에 의해 상기 스트라이커부(400)에 상기 비트 방향으로 충격을 가하도록 구성되는, 스워시부(600)를 더 포함하고, 상기 스트라이커부(400)는, 상기 비트를 왕복 운동에 의해 길이 방향으로 타격하는 앤빌(410)과 앤빌의 후단을 타격하는 피스톤 형상의 스트라이커(420)와, 실린더 형상으로 이루어져 상기 스트라이커(420)를 수용하고, 공압 또는 유압에 의해 스트라이커(420)를 일측으로 가압하는 실린더(430)로 구성되되, 상기 전동공구는, 상기 실린더(430)의 내면과 상기 스트라이커(420)의 외면에 윤활제가 도포되도록 상기 실린더(430) 내부에 구비되는 윤활제 공급 수단(150)을 포함한다.

이때, 상기 윤활제 공급 수단(150)은, 섬유재질로 이루어지며, 윤활제가 함습된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 윤활제 공급 수단(150)은, 상기 실린더의 타측 밀폐면과, 상기 스트라이커의 타단 사이 공간에 구비되며, 상기 스트라이커가 타단 이동 시 함습된 윤활제가 상기 스트라이커에 도포되고, 상기 스트라이커가 일단 이동 시 상기 스트라이커에 도포된 윤활제가 상기 실린더의 마찰면에 도포되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 윤활제 공급 수단(150)이 구비되는 측의 실린더(430) 상에는, 상기 윤활제 공급 수단(150)에 윤활제를 추가 공급할 수 있도록 윤활제 공급홀이 형성되고, 상기 케이스(100) 상에는, 상기 윤활제 공급홀과 연통되는 케이스 윤활제 공급홀이 형성된다.

아울러, 상기 윤활제 공급홀에는, 기밀을 위해 외력이 가해질 시에만 개방되는 체크 밸브가 구비된다.

상기와 같은 구성에 의한 본 발명의 윤활제 건조 방지 전동 공구는, 실린더 내부의 윤활제가 건조되는 것을 방지하여 피스톤의 왕복운동 시 마찰력을 최소화함에 따라 해머 성능의 저하를 방지하여 작업 효율을 향상시킨 효과가 있다.

또한, 제품의 분해 없이 피스톤의 왕복운동을 통해 윤활제가 실린더 내부에 지속적으로 도포되도록 하여 추가되는 작업 없이 반영구적으로 윤활제의 건조를 방지한 효과가 있다.

또한, 간단한 작업을 통해 윤활제의 추가 공급이 가능하도록 하여 작업 공정을 최소화하면서도 윤활 성능을 최적의 상태로 유지할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일실시 예에 따는 전동공구의 전체단면도
도 2는 본 발명의 일실시 예에 따른 전동공구의 부분확대단면도
도 3은 본 발명의 일실시 예에 따른 스트라이커부의 이격 시 단면도
도 4는 본 발명의 일실시 에에 따른 스트라이커부의 타격 시 단면도

이하, 상기와 같은 본 발명의 일실시예에 대하여 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1에는 본 발명의 일실시 예에 따른 분진 유입 방지 전동 공구(1000)(이하, ‘전동공구’)의 전체 단면도가 도시되어 있다.

도시된 바와 같이 전동공구(1000)는 일측에 형성된 구동부(100A)와, 타측에 형성된 파지부(100B)를 포함하는 케이스(100), 모터(210), 전원부(220), 스위치(230), 스핀들부(300), 스트라이커부(400), 기어부(500) 및 스워시부(600)를 포함하여 구성된다.

케이스(100)는 강성이 있는 수지재질로 이루어지며, 내부에 상술된 구성요소가 수용되는 공간이 형성된다. 케이스(100)는 휴대용 전동공구에 적용되는 통상의 재질이 적용될 수 있다. 편의상 모터(210), 스핀들부(300), 스트라이커부(400), 기어부(500) 및 스워시부(600)가 수용되는 측을 일측 스위치(230)가 형성되는 측을 타측으로 정의하여 설명한다.

모터(210)는 전원부(220)를 통해 전원을 공급받아 회전력을 발생시켜 스핀들부(300)를 회전시키고, 스트라이커부(400)를 왕복 운동시켜 스핀들부(300)를 타격하기 위한 통상의 모터의 구성이 적용될 수 있다.

전원부(220)는 케이스(100)의 하측에 착탈 가능하도록 구성된 충전식 배터리로 구성될 수 있다. 본 실시 예에서는 전원부(220)가 충전식 배터리로 도시되어 있으나, 외부에서 전원을 공급받는 전원케이블로 구성될 수도 있다.

스위치(230)는 케이스 상의 타측 파지부(100B)에 구비되며, 사용자가 전원부(220)의 전원을 모터(210)에 공급 또는 차단하기 위한 통상의 스위치의 구성이 적용될 수 있다.

스핀들부(300)는 케이스(100) 상에 회동가능하게 수납되고, 내부에 중공이 형성되며, 일측 단부에 비트가 착탈 가능하도록 구성된다. 스핀들부(300)는 원통형상으로 이루어지며, 일측에는, 단부에 비트가 삽입되며, 직경이 작은 제1 스핀들(310)이 형성되고, 타측에는 제1 스핀들(310) 보다 직경이 크고, 내부에 스트라이커부(400)가 내설되는, 제2 스핀들(320)로 구성될 수 있다.

스트라이커부(400)는, 스핀들부(300)의 중공에 왕복운동 가능하도록 설치되며, 상기 비트를 해머링하기 위해 구비된다. 스트라이커부(400)는, 상기 비트를 왕복 운동에 의해 길이 방향으로 타격하는 앤빌(410)과 앤빌의 후단을 타격하는 피스톤 형상의 스트라이커(420)와, 실린더 형상으로 이루어져 상기 스트라이커(420)를 수용하고, 공압 또는 유압에 의해 스트라이커(420)를 일측으로 가압하는 실린더(430)로 구성된다.

기어부(500)는, 타단이 모터(210)의 구동축과 맞물리고, 일단이 제2 스핀들(320)과 맞물려 모터(210)의 회전력을 제2 스핀들(320)에 전달하여 스핀들부(300)를 회전시키도록 구성된 감속기어축을 포함한다.

스워시부(600)는, 일단이 기어부(500)의 중앙측에 결합되고, 타단이 스트라이커부(400)의 실린더(430)에 맞닿도록 설치되어 기어부(500)의 회전에 의해 스트라이커부(400)에 상기 비트 방향으로 충격을 가하도록 구성된다. 스워시부(600)는, 기어부(500)에 결합되는 스워시 베어링(610)과, 실린더(330)에 맞닿는 롤러(620)와, 스워시 베어링(610)과 롤러(620)를 연결하는 로드(630)로 구성된다. 기어부(500)가 회전하면, 스워시 베어링(310)에 맞물린 로드(630)가 진자운동을 하게 되고, 로드(630)의 진자운동에 의해 롤러(620)가 실린더(430)를 가압하여 스트라이커부(400)가 스핀들부(300)를 타격하게 된다.

이때, 본 발명의 일실시 예에 따른 전동공구(1000)는, 실린더(430) 내부에서 스트라이커(420)의 왕복 피스톤 운동 시 발생될 수 있는 마찰을 줄이기 위해 실린더(430)의 내면에 도포되는 윤활제가 건조되는 것을 방지하기 위해 다음과 같은 구성을 포함하는 것을 특징으로 한다.

도 2에는 본 발명의 일실시 예에 따른 전동공구(1000)의 스트라이커부(400)의 확대 단면도가 도시되어 있다.

도시된 바와 같이 실린더(430)는 일측이 개방되고 타측이 밀폐된 형태로 구성되며, 실린더(430)의 내부에는 스트라이커(420)가 직선 왕복 운동 가능하도록 구성된다. 또한 실린더(430)의 타측에는 롤러(620)가 맞닿아 있고, 롤러(620)와 연결된 로드(630)의 진자 운동에 의해 롤러(620)는, 실린더(430)를 일측으로 가압 또는 가압을 해제하도록 구성된다. 롤러(620)에 의해 실린더(430)가 일측으로 가압되면, 실린더(430) 내부 공간이 압축되며, 스트라이커(420)를 일측으로 이동시키게 되고, 스트라이커(420)의 일측 이동에 의해 스트라이커(420)가 앤빌(410)을 타격하도록 하여 스핀들부(300)가 해머 기능을 수행하도록 구성된다.

이때, 실린더(430)의 밀폐면과 스트라이커(420)의 타단 사이의 실린더 내부 공간(CA)에는, 윤활제 공급 수단(150)이 구비될 수 있다. 윤활제 공급 수단(150)은 윤활제가 함습된 섬유 재질로 이루어질 수 있다.

따라서 스트라이커(420)가 왕복 운동을 하며 윤활제 공급 수단(150)과 맞닿을 경우 윤활제 공급 수단(150)에 함습된 윤활제가 스트라이커(420)에 도포되도록 구성되며, 스트라이커(420)에 도포된 윤활제는 스트라이커(420)의 왕복 운동을 통해 스트라이커(420)가 맞닿는 실린더(430)의 내면에도 도포되도록 구성된다.

위와 같은 구성을 통해 윤활제 공급 수단(150)에 함습된 윤활제가 소진되기 전까지 실린더(430) 내부 마찰면에는 스트라이커(420)의 왕복운동을 통해 윤활제가 지속적으로 도포되도록 하여 윤활제의 건조를 방지하게 된다.

도 3에는, 본 발명의 일실시 예에 따른 스트라이커부(400)의 이격 시 단면도가 도시되어 있고, 도 4에는 본 발명의 일실시 에에 따른 스트라이커부(400)의 타격 시 단면도가 도시되어 있다. 상술된 도면을 참조하여 윤활제 도포 과정을 보다 상세히 설명하기로 한다.

도 3을 참조하면, 롤러(620)가 후단으로 후진한 상태에 위치하게 되면, 실린더(430)와 스트라이커(420)가 앤빌(410)에서 이격된 상태를 유지한다. 이때, 실린더(430)의 내부공간에 구비된 윤활제 공급 수단(150)을 통해 윤활제가 스트라이커(420)의 타단과 실린더(430)의 내부 공간 내면에 도포되게 된다.

다음으로 도 4를 참조하면, 롤러(620)가 선단으로 전진하게 되면, 실린더(430)가 연동하여 스트라이커(420)를 앤빌(410) 측으로 가압하게 되고, 스트라이커(420)가 앤빌(410)을 타격하여 스핀들부(300)가 해머 기능을 수행하도록 구성된다.

이때, 윤활제가 도포된 스트라이커(420)가 왕복 운동하게 되면서 스트라이커(420)와 실린더(430)의 마찰면에 윤활제를 도포하게 된다.

따라서 윤활제 공급 수단(150)에 함습된 윤활제가 소진되기 전까지 스트라이커(420)를 통한 지속적인 윤활제 도포가 가능하도록 구성된다.

아울러 윤활제 공급 수단(150)이 구비되는 측의 실린더(430) 상에는, 윤활제 공급 수단(150)에 함습된 윤활제 소진 시 윤활제를 추가 공급할 수 있도록 윤활제 공급 홀(미도시)이 형성될 수 있다. 또한 케이스(100) 상에도 상기 윤활제 공급홀과 연통되는 케이스 윤활제 공급홀이 형성되어 케이스 윤활제 공급홀을 통해 윤활제를 윤활제 공급 수단(150)에 공급하도록 구성될 수 있다. 이때 윤활제 공급홀은 기밀을 위해 외력이 가해질 시에만 개방되는 체크 밸브가 구비될 수 있다.

본 발명의 상기한 실시 예에 한정하여 기술적 사상을 해석해서는 안 된다. 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당업자의 수준에서 다양한 변형 실시가 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 당업자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속하게 된다.

1000 : 전동공구
100 : 케이스
150 : 윤활제 공급 수단
210 : 모터
220 : 전원부
230 : 스위치
300 : 스핀들부
310 : 제1 스핀들 320 : 제2 스핀들
400 : 스트라이커부
410 : 앤빌 420 : 스트라이커
430 : 실린더
500 : 기어부
600 : 스워시부
610 : 스워시 베어링 620 : 롤러
630 : 로드

Claims (5)

1. 케이스(100)와, 케이스(100) 내부에 구비되어 전원부(220)를 통해 전원을 공급받아 비트가 고정되는 스핀들부(300)를 회전시키는 모터(210)를 포함하는 전동공구(1000)에 있어서,
   상기 케이스(100) 상에 회동가능하게 수납되고, 내부에 중공이 형성되는 원통형상이며, 일측에는 단부에 비트가 삽입되며 직경이 작은 제1 스핀들(310)이 형성되고, 타측에는 상기 제1 스핀들(310) 보다 직경이 크고 내부에 스트라이커부(400)가 내설되는 제2 스핀들(320)로 구성되는 스핀들부(300);
   상기 스핀들부(300)의 내부에 형성된 중공에 왕복운동 가능하도록 설치되어 왕복운동에 의해 상기 비트를 해머링하고, 상기 비트를 왕복 운동에 의해 길이 방향으로 타격하는 앤빌(410)과, 상기 앤빌(410)의 후단을 타격하는 피스톤 형상의 스트라이커(420)와, 실린더 형상으로 이루어져 상기 스트라이커(420)를 수용하고 공압 또는 유압에 의해 스트라이커(420)를 일측으로 가압하는 실린더(430)를 구성으로 포함하는 스트라이커부(400);
   타단이 상기 모터(210)의 구동축에 맞물리고, 일단이 상기 스핀들부(300)에 맞물려 모터(210)의 회전력을 상기 스핀들부(300)에 전달하는 기어부(500);
   일단이 상기 기어부(500)에 맞물리고 타단이 상기 스트라이커부(400)에 맞닿도록 설치되어 상기 기어부(500)의 회전에 의해 상기 스트라이커부(400)에 상기 비트 방향으로 충격을 가하도록 구성되고, 기어부(500)에 결합되는 스워시 베어링(610)과, 실린더(330)에 맞닿는 롤러(620)와, 스워시 베어링(610)과 롤러(620)를 연결하는 로드(630)로 구성되는 스워시부(600); 및
   상기 실린더(430)의 내면과 상기 스트라이커(420)의 외면에 윤활제가 도포되도록 상기 실린더(430) 내부에 구비되고, 섬유재질로 이루어져 윤활제가 함습되며, 상기 실린더(430)의 타측 밀폐면과 상기 스트라이커(420)의 타단 사이 공간에 구비되고, 상기 스트라이커(420)가 타단 이동 시 함습된 윤활제가 상기 스트라이커(420)에 도포되며 상기 스트라이커(420)가 일단 이동 시 상기 스트라이커(420)에 도포된 윤활제가 상기 실린더(430)의 마찰면에 도포되도록 동작하는 윤활제 공급 수단(150)
   을 포함하고,
   상기 윤활제 공급 수단(150)이 구비되는 측의 실린더(430) 상에는 상기 윤활제 공급 수단(150)에 윤활제를 추가 공급할 수 있도록 윤활제 공급홀이 형성되며,
   상기 케이스(100) 상에는 상기 윤활제 공급홀과 연통되는 케이스 윤활제 공급홀이 형성되고,
   상기 윤활제 공급홀에는 기밀을 위해 외력이 가해질 시에만 개방되는 체크 밸브가 구비되는 것을 특징으로 하는 윤활제 건조 방지 전동공구.
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