KR19990028347A - 6각형의 머리 부품, 특히 나사 또는 너트를 회전하기 위한래치트식 스패너 - Google Patents

Abstract

전위(20) 및 후위(22) 조들에 의해 형성되는 개방단(18)을 포함하며, 회전 방향과 관련하여 형성되며, 상기 조들은 중간 궁형 웨브(24)에 의해 링크되는 스패너. 각 조는 회전할 부분의 머리상에 각각 전위면(32)과 후위면(38)의 전위 1/2와 결합하는 맞물림 표면(30, 36)을 포함한다. 돌기(42)가 토크가 인가되지 않거나 인가된 토크의 전체 범위를 초과하여 상기 후위 표면(38)의 바로 앞에 위치한 중간 머리 표면(44)상의 베어링 포인트(43)와 결합하는 웨브상에 제공된다. 상기 베어링 포인트(43)는 상기 중간 표면(44)의 전위 1/2에 위치한다. 상기 중간 웨브(24)의 전체는 토크가 인가될 경우 및 토크가 인가되지 않는 경우, 상기 베어링 포인트(43)를 제외하고는 상기 머리(28)와 떨어져 위치한다.

Description

6각형의 머리 부품, 특히 나사 또는 너트를 회전하기 위한 래치트식 스패너

6각형의 볼트 또는 너트의 머리를 조이거나 느슨하게 하도록 허용하는 래치트식 렌치 또는 고속 렌치는 이미 공지되어 있다. 이들은 6각형의 요소가 삽입되는 개방 조 구조가 제공되는 구동 머리를 포함한다. 구동 방향인 경우에는, 상기 조 구조의 두 개의 마주보는 조들은 6각형 기소를 구동하기 위해 6각형 기소의 반대면과 결합하여 작동한다. 구동 방향의 반대 방향인 경우에는, 상기 조들은 상기 6각형 기소의 면들로부터 해방되며, 6각형 기소에 대하여 렌치가 자유 회전을 하도록 허용한다. 그 후 상기 조들의 구동 표면은 상기 6각형 기소의 면들을 따라 미끄러진다.

상기 렌치들은 상기 6각형 기소로부터 상기 렌치의 머리를 완전히 해방해야 할 필요도 없이 상기 6각형 기소에 대한 렌치의 단순한 전후 운동에 의해 단일 방향으로 6각형의 기소를 작동시키기 때문에 특히 실질적이며 편리하다.

전술한 형태의 래치트식 렌치는 EVANS 명의의 미합중국 특허 제3,921,476호에 개시되어 있다. 상기 렌치는 6각형의 기소를 둘러싸도록 배치되는 두 개의 마주보는 조들에 의해 형성되는 개방 조 구조를 포함한다. 상기 조들 중의 하나의 조에는 상기 6개의 면들의 교차 코너(intersection corner)를 접수하기 위한 리세스(recess)를 제공된다. 상기 리세스는 상기 조의 각 면상에 위치한 두 개의 보스(boss)들에 의해 상기 조상에서 형성된다. 상기 보스들은 상기 리세스에서 접수한 코너들에 의해 서로 연결되는 두 개의 인접면의 영역과 서로 결합하여 작동한다. 상기 영역들은 상기 코너와 매우 근접하게 위치한다. 따라서 상기 렌치를 사용하는 경우에는, 특히 고토크가 인가되는 경우에는, 상기 리세스에서 접수한 상기 6각형 기소의 코너는 급속히 손상된다.

SNAP-ON TOOLS CORPORATION 명의의 유럽 특허 제 EP-A 0 580 177 서류는 저토크가 인가되는 경우 및 토크가 인가되지 않는 경우에는 래치트식 렌치가 상보 베어링 포인트를 포함하지 않기 때문에 실질적으로 서로 다른 형태를 갖는 래치트식 렌치에 대하여 기술한다.

본 발명은 기소(機素), 특히 볼트 또는 너트를 구동하는 래치트식 렌치에 관한 것으로서, 상기 기소의 머리는 6각형의 프로필을 가지며, 상기 렌치는 구동 방향과 관련하여, 연결 아치에 의해, 서로 연결되는 전위 조(front jaw) 및 후위 조(rear jaw)에 의해 형성되는 개방 조 구조를 가지며, 각 조들은 상기 구동 방향과 관련하여 상기 면들의 전위 1/2에서 각각 구동 프로필의 전위면 및 후위면과 서로 결합하여 작동하도록 배치되는 구동면을 포함하며, 상기 두 개의 면은 서로 마주보며, 상기 조 구조는, 아치상에, 토크가 없는 경우 및 인가된 구동 토크의 전체 범위에서 서로 결합하여 작동하도록 배치되는 상보 베어링 곡선 볼록 돌기를 더 포함하며, 상기 구동 프로필의 중간면의 베어링 포인트는 상기 구동 방향과 관련하여 상기 후위면의 바로 앞에 위치한다.

도 1은 본 발명에 따른 래치트식 렌치의 프로필을 도시하는 도면이며;

도 2는 6각형 기소를 구동하기 위한 지점을 나타내는 도 1의 렌치 구동 머리의 프로필을 도시하는 도면이며;

도 3은 상기 6각형 부재에 대한 귀환 단계에서 나타나는 동일 렌치의 구동 머리의 프로필을 도시하는 도면이다.

본 발명의 목적은 상기의 문제점들을 가지지 않으며, 6각형의 기소의 면들과 코너들이 미끄러져 손상되지 않도록 하며 특히 쉽고 안정된 방법으로 전체 범위의 토크를 인가하도록 허용하는 래치트식 렌치를 제안하는 것이다.

이러한 목적을 위해, 본 발명은 상기 중간면의 상기 베어링 포인트가 상기 중간면의 전위 1/2에 위치하며, 연결 아치는 상기 베어링 포인트 이외의 모든 위치에서 토크 부재시 및 토크 적용시 두 경우 모두 상기 머리로부터 완전히 떨어져 위치하는 특징을 가지는 위에서 정의한 것과 같은 래치트식 렌치를 구비한다.

구체적 실시예에 따라, 본 발명은 하나 이상의 아래 특징들을 가질 수 있다.

상기 돌기는 최대 크기의 머리를 위해, 상기 구동 방향과 관련하여 상기 중간면의 전위 1/3 근처에서 상기 중간면과 서로 결합하여 작동하도록 배치되며;

후위 구동 표면이 후위면과 접촉하는 부분과 상기 후위면의 전위 코너 사이의 거리는 상기 돌기가 중간면과 접촉하는 지점과 상기 중간면의 전위 코너 사이의 거리보다 작으며;

상기 돌기는 아치와 하나의 조각으로 이루어지며;

상기 후위 구동 표면과 상기 돌기 사이의 아치상에는 특히 머리의 평면간의 거리보다 작거나 동등한 곡률 반경을 가지는 오목 연결 표면에 의해 확장되는 틈새가 제공되어, 조 구조와 상기 후위면의 전위 코너 사이의 어떠한 접촉도 피할 수 있으며;

전위 및 후위 구동 표면은 곡선 볼록 표면들이며;

상기 후위 구동 표면의 곡률 반경은 상기 전위 구동 표면의 곡률 반경보다 작으며;

구동 방향으로 측정되며, 다각형 머리의 회전축과 상기 머리와 후위 및 전위 구동 표면들 사이의 두 개의 접촉 부분 사이에서 정의된 각도는 180°보다 약간 크며;

상기 조 구조의 프로필은 상기 전위 구동 표면에서부터 상기 후위 구동 표면까지 서로 접하여 연결되는 곡선 부분들의 이어짐에 의해 형성되며;

상기 조 구조는 렌치 몸체의 한쪽 끝에 배치되며, 다른 한쪽 끝에는 동일한 형태와 서로 다른 크기의 래치트식 구동 조 구조 또는 복스구동 머리(box driving head)가 배치되며;

상기 조 구조는 고정 간격을 가지며;

상기 돌기는 최대 크기의 머리를 위해 구동 방향과 관련하여 상기 중간면의 1/2와 전위 1/3 사이에서 중간면과 결합하여 작동하도록 배치되며; 그리고

상기 돌기는 최대 크기의 머리를 위해 실질적으로 상기 중간면의 전위 4/10에서 상기 중간면과 결합하여 작동하도록 배치된다.

도면을 참조하여 실시예로서 주어지는 다음의 설명을 읽음으로써 본 발명에 대하여 보다 잘 이해할 수 있을 것이다.

도 1에 도시된 래치트식 렌치(10)는 축 X-X를 가지며, 작동 암을 형성하는 평평한 몸체를 가진다. 그 끝들 중 하나는 복스 구동 머리(14)를 구비하며, 다른 하나의 끝은 고정 간격을 가지는 래치트식 구동 머리(16)를 구비한다.

도 2내지 도 3에서 상세하게 도시된 래치트식 구동 머리(16)는 상기 몸체(12)의 연장선에서 기본적으로 개방 조 구조(18)에 의해 구성된다.

부동(不同)한 길이의 두 개의 마주보는 조들(20, 22)에 의해 이를 형성한다. 상기 두 개의 조들은 아치(24)에 의해 서로 연결되는데, 상기 아치는 후면에 설정되며 그 폭이 상기 몸체(12)로 갈수록 점진적으로 감소하는 섹션(26)에 의해 상기 몸체(12)와 연결된다.

도 2에 도시된 것은 머리(16)의 조 구조와 결합하는 볼트 머리의 구동 6각형 기소(28)이다. 여기에서는 구동 위치에서의 렌치를 도시한다.

화살표(F1)의 방향에 해당하는 구동 방향과 관련하여 전위 조를 구성하는 조(20)는 조(22)에 비해 더 길다. 이는 곡선 볼록 전위 구동 표면(30)을 포함한다. 상기 전위 구동 표면은 상기 6각형 기소(28)의 구동 프로필의 전위면(32)과 서로 결합하여 작동하도록 배치된다. 더 상세하게는, 상기 표면(30)은 상기 조(20)상에 위치하여 구동 방향과 관련하여 상기 전위면(32)의 전위 1/2 지점(31)을 지탱할 수 있도록 한다.

상기 구동 표면(30)과 전위면(32)의 접촉점(31)은 상기 면(32)의 전위 코너(34)로부터 d1의 거리로 위치한다.

이와 유사하게, 상기 구동 방향과 관련하여 후위 조를 형성하는 조(22)는 곡선 볼록 후위 구동 표면(36)을 포함한다. 이는 상기 전위면(32)과 마주보는 6각형 기소의 표면(38)과 결합하여 작동하도록 배치된다. 상기 후위면(38)과 상기 구동 표면(36)의 접촉점(37)은 상기 구동 방향과 관련하여 상기 후위면의 전위 1/2에 위치한다. 이는 상기 후위면(38)의 전위 코너(40)로부터 d2의 거리로 위치한다.

상기 전위 및 후위 구동 표면(30, 36)은 각각 전위 및 후위 조들(20, 22)과 하나의 조각으로 구성된 돌기들(30A, 36A)에 의해 형성된다. 더욱이 상기 전위 구동 표면(30)을 지지하는 상기 돌기(30A)의 곡률 반경은 상기 후위 구동 표면(36)을 지지하는 돌기(36A)의 곡률 반경 보다 크다. 실시예로서, 상기 돌기(30A)의 곡률 반경은 상기 6각형 기소의 평면간 거리의 절반과 동등하며, 상기 돌기(36A)의 곡률 반경은 상기 6각형 기소의 평면간 거리의 1/6과 동등하다.

거리 d1을 거리 d2보다 작게 하여 상기 두 개의 구동 표면(30, 36)을 배치한다. 이러한 방법으로, 구동 방향으로 측정된 중심에서의 각 α(도 2)은 상기 접촉점(31, 37)에 의해 정의되며, 180°보다 약간 크며, 예를 들어 183°과 동등하다. 상기 6각형 기소의 제조 허용오차에 따라 각도 α는 181°과 186° 사이이다.

또한 아치(24)상에는 상기 아치와 하나의 조각으로 이루어진 곡선 볼록 돌기(42)가 제공된다. 상기 돌기(42)는 상기 6각형 구동 프로필(28)의 중간면(44)과 서로 결합하여 작동하도록 배치된다. 상기 면(44)은 상기 전위 및 후위 면(32, 38) 사이의 상기 아치(24)와 마주보는 관계로 배치된다. 보다 정확하게는, 상기 중간면(44)은 구동 방향과 관련하여 상기 후위면(38)과 인접하여 전위에 위치하며, 코너(40)에 의해 상기 후위면(38)과 연결된다.

렌치가 적소에 위치하고 상기 6각형 기소(28)에 토크가 인가되면, 상기 돌기(42)는 상기 구동 방향과 관련하여 상기 중간면의 전위 1/2에 위치하는 상기 중간면(44)의 베어링 포인트(43)와 결합하여 작동하도록 배치되며, 이는 인가된 토크의 전체 범위를 통틀어 그리고 토크가 인가되지 않는 경우에 적용된다.

명확하게 상기 베어링 포인트(43)는 사실상 렌치의 두께 전체를 걸쳐 확장되는 베어링 세그먼트에 의해 형성된다.

상기 접촉점(43)은 중간면(44)의 전위 코너(46)로부터 d3의 거리만큼 떨어져 위치하는데 상기 거리 d3은 거리 d2보다 크거나 동등하다. 또한 이것은 최대 크기의 6각형 기소를 제조하기 위해, 제조 허용오차를 감안하여 상기 면(44)의 전위 1/3의 근처에, 특히 전위 1/3과 전위 1/4 사이에 위치한다.

상기 돌기(42)의 곡률 반경은 상기 6각형 기소(28)의 평면간 거리의 약 1/4와 동등하다. 상기 후위 베어링 표면(36)과 상기 돌기(42)사이의 조(22)상에는 상기 후위 면(38)의 전위에 위치한 코너(40)를 접수하는 둥근 틈새(48)가 배치된다. 상기 틈새(48)는 상기 돌기(36A)의 바로 앞에 제공된다. 상기 돌기와 상기 틈새(48)는 실질적으로 동등한 그리고 반대 곡률 반경을 가지며, 서로 접하여 연결된다. 상기 틈새(48)는 실질적으로 깊게 하여 인가된 토크에 상관없이 상기 조(24) 및 상기 코너(40) 사이의 어떠한 접촉도 피할 수 있도록 한다.

오목 연결 표면(49)은 틈새(48)를 돌기(42)와 접하여 연결한다. 상기 오목 연결 표면은 상기 6각형 기소의 평면들간 거리보다 작거나 동등한 곡률 반경을 가진다.

도면에 도시되어 있듯이, 상기 조 구조(18)의 내부 프로필은 전위단에서부터 후위단까지 접하여 서로 연결되는 곡선 부분들의 이어짐에 의해 형성된다. 또한 도 2에 도시되어 있듯이, 인가된 토크에 상관없이 그리고 토크가 인가되지 않은 경우에, 상기 베어링 포인트(43) 외부에는 연결 아치가 구동 상태에 있는 상기 6각형 기소(28)와 완전히 떨어져 위치한다.

토크가 화살표 F1(도 2)의 방향으로 인가되면, 그 수치에 상관없이, 렌치와 6각형 기소와의 사이에는 세 개의 접촉점이 존재하며, 이들은 모두 상기 6각형 기소의 세 개의 해당 면의 전위 1/2에 위치한다. 이러한 배열은 최적의 그리고 안정된 조임 토크 적용을 보장한다. 상기 베어링 포인트(43)는 렌치의 두께를 통틀어 렌치를 가이드하여, 조이는 동안 상기 렌치가 볼트 축에 대하여 수직을 유지하도록 한다.

또한 6각형 기소와 횡으로 결합되면 상기 베어링 포인트(43)는 렌치를 위한 가이드 및 정확한 접합부로서의 역할을 한다.

렌치상에 토크가 과도하게 인가되면, 상기 렌치가 상기 포인트(43)에서 상기 6각형 기소상에서 지탱하고 있는 힘은 증가하며, 감쇠방식에서는 이스케이프(escape)가 발생하여 사용상의 안정성을 증가시킨다.

또한 축 O에 대한 접촉점(37, 43, 31)간 각도 오프셋은 상기 힘을 6각형 기소의 세 개의 코너들의 후위에 공평하게 배분한다. 따라서 어떠한 코너에도 우선적으로 또는 직접적으로 압력이 가해지지 않기 때문에, 그들 중의 어떠한 것도 너무 빠르게 마멸되지 않는다.

또한 거리 d2가 거리 d1보다 크기 때문에, 상기 코너로부터 충분한 거리 d2에 힘의 적용 영역이 위치하여 후위 구동 표면(36)은 그것의 비교적 작은 곡률 반경에 상관없이 코너(40)를 손상시킬 수 없다. 따라서 거리 d2가 거리 d1보다 크다는 사실에 의해 상기 전위 표면(30)에 비해 상기 후위 표면(36)의 작은 곡률 반경은 보정된다.

도 3에 도시된 것은 귀환 또는 반복 위치에서의 래치트식 렌치의 머리(16)이다. 상기 귀환은 상기 렌치를 상기 6각형 기소(28)에 대하여 화살표 F1과 반대방향인 화살표 F2 의 방향으로 운동시킴으로써 구현된다. 귀환 과정 동안, 상기 후위 조(22)의 구동 표면(36)은 상기 후위면(38)을 따라 이동한다. 이러한 방식으로, 상기 전위 조(20) 특히 그 전위 구동 표면(30)은 상기 전위면(32)으로부터 해방되어 상기 전위면의 후위 코너(50)의 아래로 이동한다. 이러한 조건 아래에서, 상기 표면(36)은 상기 후위면(38)의 후위 코너(51) 주위를 이동하여 상기 후위면(38)과 인접하여 위치하고 있는 6각형 기소의 표면(52)을 지탱하게 된다.

상기 면(52)상에 적용된 구동 표면(36)은 전술한 방법에 의해 화살표 F1의 방향으로 상기 6각형 기소의 구동을 다시 허용한다.

따라서 화살표 F1 및 F2 방향의 구동 머리(16)의 교대의 그리고 연속적인 각 운동은 반복 단계에서 6각형 기소(28)의 구동 프로필로부터 구동 머리(16)를 완전히 해방시킬 필요 없이 6각형 기소(28)의 구동을 허용한다.

또한 6각형 기소상의 구동 표면(31, 37, 43)의 세 개의 접촉점으로 떨어져 위치한 상대적으로 큰 각도는 6각형 기소의 축에 수직인 면에 토크가 인가되거나 토크가 인가되지 않는 경우 렌치에 양호한 안정성을 제공한다.

또한, 렌치 몸체(12)의 다른 끝에 제공된 복스 구동 머리(14)는 제1 끝에 위치한 그러나 서로 다른 크기의 것과 동일한 형태의 래치트식 구동 머리로 대치될 수 있다.

도면을 참조하여 설명한 실시예에서, 접촉점(43)은 최대 크기의 6각형 기소의 표면(44)의 전위 1/3과 1/4 사이에 위치한다.

그러나 설명되지 않은 변경에서, 접촉점(43)은 최대(또는 근소한) 크기의 6각형 기소를 위해 실질적으로 표면(44)의 전위 1/2와 전위 1/3 사이에 위치한다. 특히, 접촉점은 중간면(44)의 전위 4/10에 실질적으로 위치한 너트상에 구축된다.(즉 d3은 표면(44)의 근소한 길이의 0.4배에 가깝다)

Claims (13)

1. 장치, 특히 볼트 또는 너트(28)를 구동하는 래치트식 렌치로서, 상기 렌치의 머리는 6각형의 구동 프로필을 포함하며, 상기 렌치(10)는 구동 방향과 관련하여 전위 조(20) 및 후위 조(22)에 의해 형성되고 연결 아치(24)에 의해 서로 연결되는 개방 조 구조(18)를 가지며, 각 조(20, 22)들은 구동 방향과 관련하여 상기 구동 프로필의 전위면(32) 및 후위면(38)과 상기 면들의 전위 1/2 지점에서 각각 결합하여 작동하도록 배치된 구동 표면(30, 36)을 포함하며, 상기 두 개의 면(32, 38)들은 서로 마주보며, 상기 조 구조(18)는 상기 아치(24)상에 토크가 인가되지 않는 경우 및 인가된 구동 토크의 전체 범위에서 상기 구동 방향과 관련하여 상기 후위면(38)의 바로 앞에 위치한 상기 구동 프로필의 중간면(44)의 베어링 포인트(43)와 서로 결합하여 작동하도록 배치된 상보 베어링 곡선 볼록 돌기(42)를 더 포함하며,

   상기 중간면(44)의 상기 베어링 포인트(43)는 상기 중간면의 전위 1/2에 위치하며, 상기 연결 아치(24)는 상기 베어링 포인트(43)를 제외한 모든 위치에서 구동 상태에 있으며, 토크가 인가되지 않는 경우 및 상기 구동 토크가 적용되는 동안 상기 머리(28)로부터 완전히 떨어져 위치하는 것을 특징으로 하는 래치트식 렌치(10).
2. 청구항 1에 있어서, 상기 돌기(42)는 최대 크기의 머리(28)를 위해 상기 구동 방향과 관련하여 상기 중간면의 전위 1/3 근처에서 상기 중간면(44)과 결합하여 작동하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 래치트식 렌치(10).
3. 청구항 1 또는 2에 있어서, 상기 후위 구동 표면(36)과 상기 후위면(38)의 접촉 영역(37)과 상기 후위면의 전위 코너(40) 사이의 거리(d2)는 상기 돌기(42)와 상기 중간면(44)의 접촉 지점(43)과 상기 중간면의 전위 코너(46) 사이의 거리(d3)보다 작은 것을 특징으로 하는 래치트식 렌치(10).
4. 전술한 청구항 중 모든 하나의 청구항에 있어서, 상기 돌기(42)는 상기 아치(24)와 하나의 조각으로 이루어진 것을 특징으로 하는 래치트식 렌치(10).
5. 청구항 1 내지 4항 중 모든 하나의 청구항에 있어서, 상기 조 구조(18)와 상기 후위면(38)의 상기 전위 코너(40) 사이의 모든 접촉을 피하면서, 상기 후위 구동 표면(36) 및 상기 돌기(42) 사이의 아치(24)상에, 특히 상기 머리(28)의 평면간 거리보다 작거나 또는 동등한 곡률 반경을 가지는 볼록 연결 표면(49)에 의해 확장되는 틈새(48)가 제공되는 것을 특징으로 하는 래치트식 렌치(10).
6. 전술한 청구항 중 모든 하나의 청구항에 있어서, 상기 전위 및 후위 구동 표면들(30) 및 (36)은 곡선 볼록 표면들인 것을 특징으로 하는 래치트식 렌치(10).
7. 청구항 6에 있어서, 상기 후위 구동 표면(36)의 곡률 반경은 상기 전위 구동 표면(30)의 곡률 반경보다 작은 것을 특징으로 하는 래치트식 렌치(10).
8. 전술한 청구항 중 모든 하나의 청구항에 있어서, 상기 구동 방향으로 측정되고 다각형 머리(28)의 회전축(O)과 상기 머리가 상기 후위 및 전위 구동 표면들(36) 및 (30)과 접하는 접촉 영역 사이에서 정의되는 각도 (α)는 180보다 약간 큰 것을 특징으로 하는 래치트식 렌치(10).
9. 전술한 청구항 중 모든 하나의 청구항에 있어서, 상기 조 구조(18)의 프로필은 상기 전위 구동 표면(30)에서부터 상기 후위 구동 표면(36)까지 서로 접하여 연결된 곡선 부분의 이어짐에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 래치트식 렌치(10)
10. 전술한 청구항 중 모든 하나의 청구항에 있어서, 상기 조 구조(18)는 렌치 몸체(12)의 하나의 끝에 배치되며, 그 다른 끝에는 동일 형태의 그리고 서로 다른 크기의 래치트식 구동 조 구조가 제공되는 것을 특징으로 하는 래치트식 렌치(10).
11. 전술한 청구항 중 모든 하나의 청구항에 있어서, 상기 조 구조(18)는 고정 간격을 가지는 래치트식 렌치(10).
12. 전술한 청구항 중 모든 하나의 청구항에 있어서, 상기 돌기(42)는 최대 크기의 머리를 위해, 구동 방향과 관련하여 상기 중간면의 1/2와 전위 1/3 사이에서 상기 중간면(44)과 결합하여 작동하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 래치트식 렌치(10).
13. 전술한 청구항 중 모든 하나의 청구항에 있어서, 상기 돌기(42)는 최대 크기의 머리를 위해 상기 구동 방향과 관련하여 실질적으로 상기 중간면의 전위 4/10에서 상기 중간면(44)과 결합하여 작동하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 래치트식 렌치(10).