KR20010024197A - 구동 성능이 증가된 공압 공구 - Google Patents

구동 성능이 증가된 공압 공구 Download PDF

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KR20010024197A
KR20010024197A KR1020007002977A KR20007002977A KR20010024197A KR 20010024197 A KR20010024197 A KR 20010024197A KR 1020007002977 A KR1020007002977 A KR 1020007002977A KR 20007002977 A KR20007002977 A KR 20007002977A KR 20010024197 A KR20010024197 A KR 20010024197A
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Abstract

공압 공구는 공기 입구와 제 1 및 제 2 배출 통로와 상기 공기 입구에 유체연결되는 공기 모터를 구비한 하우징을 포함한다. 상기 모터는 작동시 배출 공기를 생성하며, 제 1 및 제 2 배출 통로에 유체연결된다. 상기 공구는 단지 제 2 배출 통로만을 선택적으로 개폐하기 위해 상기 하우징에 의해 이송되는 배출 밸브를 포함한다.

Description

구동 성능이 증가된 공압 공구{PNEUMATIC TOOL WITH INCREASED POWER CAPABILITY}
과거에 공압 공구는 소음이 매우 심했다. 배출이 방음처리된 공구가 제공되었었지만, 방음처리된 배출은 공구의 동력을 감소시키는 배압의 원인이 되었다. 이러한 동력 감소는 높은 동력을 필요로 하는 작업 수행을 어렵게 한다.
이러한 공구는 배출 공기가 방음처리된 배출구를 바이패스하여 솔레노이드 배출구로 통기되게 하는 분기된 배출 밸브를 포함하였었다. 그러나, 이와 같은 밸브는 방음처리된 배출구를 부분적으로 또는 완전히 차단하게 되므로, 배출 공기가 배출구를 용이하게 흐르게 할 수 없게 하고 또는 공구의 전체 동력이 실현되는 것을 방해한다.
본 발명은 공압 공구에 관한 것으로서, 특히 이러한 공구의 배출 시스템에 관한 것이다.
도 1 은 본 발명의 공압 공구의 사시도.
도 2 는 위치가 상이한 역전 밸브 및 배출 밸브의 단면도.
도 3 은 모터의 바닥 하우징 부분이 제거된 도 2 의 선 3-3 의 부분단면도.
도 4A 는 도 3 의 선 4-4 를 따른 부분확대단면도.
도 4B 는 역전 밸브가 다른 위치로 이동된 도 4A 와 유사한 도면.
도 5 는 본 발명의 배출 밸브가 완전히 개방된 상태를 도시하는, 도 3 의 선 5-5 을 따른 부분확대단면도.
도 6 은 배출 밸브가 폐쇄된 상태인, 도 5 와 유사한 도면.
도 7 은 도 1 의 공구에서 입구 공기 및 배출 공기의 흐름을 제어하는 역전 밸브 구조의 부분확대단면도.
도 8 은 배출 밸브 부재와 그 선택기의 확대도.
도 9 는 도 2 의 공압 공구의 정면도.
본 발명의 목적은 부가적인 구조 및 작동상 장점을 제공하는 개선된 공압 공구를 제공하는 것이다.
본 발명의 주요한 특징은 구조가 매우 간단하며 경제적으로 유리한 공압 공구를 제공한다.
본 발명의 다른 특징은 왼손잡이에 의해서도 용이하게 작동될 수 있는 서술한 형태의 공구를 제공한다.
본 발명의 또 다른 특징은 배압의 축적을 방지하고 배출 공기가 공구의 모터로부터 배출구에서의 방해물이 없이 자유롭게 흐를 수 있게 하는 배출 밸브를 포함하는 서술한 형태의 공구를 제공한다.
이들중 하나이상의 특징은 공기 입구와, 제 1 및 제 2 배출 통로와, 상기 하우징에 배치되어 상기 공기 입구와 제 1 및 제 2 배출 통로에 연결된 공기 모터를 포함하는 공압 공구를 제공하므로써 달성될 수 있다. 상기 모터는 작동시 배출 공기를 배출 통로로 보낸다. 또한 상기 공구는 단지 제 2 배출 통로를 선택적으로 개폐하기 위해 하우징에 의해 이송된 배출 밸브를 포함한다.
본 발명의 기타 다른 목적과 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조한 하기의 상세한 설명에 의해 보다 명확하게 이해될 것이다.
도 1 및 도 2 에는 충격 렌치와 같은 공압 공구(10)가 도시되어 있다. 상기 공압 공구(10)는 하우징(12)을 포함한다. 구동 조립체(14)는 하우징(12)의 전방부로부터 연장된다. 상기 구동 조립체(14)는 소켓(도시않음) 등에 해제가능하게 연결된다. 하우징(12)은 핸들부(16)와, 구동부(18)와, 단부캡(19)을 포함한다. 공기 모터(20)(도 23)는 하우징(12)의 구동부(18)에 배치된다.
모터(20)는 핸들부(16)에 배치된 공기 입구(22)에 연결된 압축공기원에 의해 구동된다. 하기에 서술되는 바와 같이 상기 공기 입구(22)는 모터(20)에 연결된다. 사용시, 모터(20)는 배출 공기를 생성한다.
도 3 에 도시된 바와 같이, 그 동력 출력을 제어하기 위해 모터(20)로 전송된 공기의 양은 팁 밸브(28)에 연결된 트리거(26)를 포함하는 트로틀 기구(24)에 의해 제어된다. 상기 트로틀 밸브의 방위는 본 발명에 참조인용되고 발명의 명칭이 "공압 공구용 팁 밸브"인 계류중인 미국 특허출원 제 09/44,942 호에 상세히 서술되어 있다.
도 3 및 도 7 에 도시된 바와 같이, 공기 입구(22)는 역전 밸브기구(28)에 연결되어 있으며, 상기 밸브기구는 구동 조립체(14)를 공지의 방법으로 시계방향이나 반시계방향으로 회전시키는 모터(20)를 구동시키기 위해 유입 공기의 모터로부터의 제 2 배출 흐름을 제어한다. 역전 밸브기구(28)는 입구(32)와 2개의 개구 또는 공기 통로(34, 36)를 구비한 원통형 부싱(30)을 포함한다. 상기 역전 밸브기구(28)는 상기 부싱(30)에 배치된 회전가능한 원통형의 내부 부싱(40)(도 3 및 도 7)에 연결되며 하우징(12)의 외측에 배치된 선택기 디스크(38)를 포함한다. 상기 내부 부싱(40)은 부싱(30)의 입구(32)와 연결되는 입구(42)(도 3)를 형성하기 위해 한쪽 단부에서 가변적으로 오목하게 형성된다. 역전 밸브기구(28)는 모터로의 2가지 방향중 어느 한쪽을 지향하여 구동 조립체(14)의 회전을 결정하기 위해 상기 2 위치 사이에서 이동가능한 회전가능한 선택기 스위치(44)를 포함한다. 상기 선택기 스위치(44)는 밸브부재(46)에 연결된다. 밸브부재(46)는 양측부(48A, 48B)와 길이방향 대향 단부에 배치된 2개의 반원형 벽(50, 52)을 구비한 신장된 평탄부(48)와, 상기 평탄부(48)의 대향측(48A, 48B)을 포함한다. 평탄부(48)의 벽(48A)과, 반원형 벽(52)과 부싱(30)은 하기에 서술되는 바와 같은 이동가능한 배출 공기 챔버(56)를 형성한다. 회전가능한 선택기 스위치(44)가 도 2 에 도시된 위치에 있을 때, 상기 밸브 부재(46)는 도 3 과 도 4A 및 도 7 에 도시된 위치에 있게 되며, 공기 입구 챔버(54)는 공기 통로(34)와 유체연결되며, 배출 공기 챔버(56)는 공기 통로(36)와 유체연결된다. 회전가능한 선택기 스위치(44)가 도 1 에 도시된 위치에 있을 때, 밸브 부재(46)는 도 4B 에 도시된 위치에 있게 되며, 공기 입구 챔버(54)는 공기 통로(36)와 유체연결되고, 배출 공기 챔버(56)는 공기 통로(34)와 유체연결된다. 공구(10)는 부싱(30)의 외측면 부분에 형성된 공기 통로(58, 60)와, 하우징(12)에 형성된 홈을 포함한다. 공기 통로(58, 60)는 공기 통로(34, 36)에 유체연결되며, 선택기 스위치(44)의 위치에 의존하여 공기 입구 챔버(54)나 공기 배출 챔버(56)중 어느 한쪽에 유체연결된다. 상기 공기 통로(58, 60)는 부싱(30)의 길이만큼 형성되어 있으며, 단부캡(19)의 공기 통로에 의해 모터에 연결되어 압축공기를 모터(20)에 공급하거나 또는 공지의 방식으로 모터(20)로부터 부차적인 배출을 제거한다.
상기 하우징(12)은 모터(20)의 바닥에 의해 형성된 주 배출 공기 통로(62)와, 부싱(30)의 상부와, 상기 부싱(30)과 모터(20) 사이에 배치된 하우징(12)(도 4A 및 도 4B)의 2개의 이격된 대향벽(64)에 의해 형성된다.
모터(20)의 바닥은 주배출 공기를 모터(20)로부터 주배출 공기 통로(62)로 가압하는 3개의 개구(66)(도 2 내지 도 4B)를 포함한다. 상기 모터(20)는 부 배출 공기도 가압한다. 상기 부 배출공기는 선택기 스위치(44)의 위치에 따라 공기 통로(58, 또는 60)에 연결되는 공기 통로를 통해 배출 공기 통로(56)로 흐른다.
도 3 에 도시된 바와 같이, 주 배출 공기 통로(62)와 배출 공기 챔버(56)는 배출 수용 챔버(68)에 연결되어 주 및 부 배출 공기를 수용한다. 배출 수용 챔버(68)는 핸들부(16)에 배치된 관형의 주 배출공기 챔버(또는 통로)(70)에 유체연결된다. 배출 공기 챔버(70)는 작동중 공구(10)를 조용히 시키기 위해 배치된 머플러 재료(71)를 포함한다. 상기 주 배출 공기 챔버(70)는 상기 머플러 재료를 제 1 배출 공기 챔버(70)내에 지지하여 배출 공기가 공구(10)를 통과할 수 있도록 천공된 판(74)과 출구(72)를 갖는다.
배출 수용 챔버(68)는 관형의 신장된 부 배출 공기 챔버(또는 통로)(70)에 유체 연결되는데, 상기 통로는 축선(A)과 입구(78)와 출구(80)를 갖는다. 하기에 서술되는 바와 같이 차단되지 않았을 때, 배출 공기는 축선(A)을 따라 흐른다.
배출 밸브(82)는 부 배출공기 챔버(76)내에서 하우징(12)에 의해 이송된다. 배출 밸브(82)는 제 1 및 제 2 길이방향 단부(84A, 84B)를 구비한 밸브 부재(84)를 포함한다(도 5 및 도 6). 상기 밸브 부재(84)는 하우징(12)의 벽(87)에 의해 부분적으로 형성된 보어(86)에 부분적으로 배치되며, 이것은 부 배출 공기 챔버(76)의 축선(A)과 상기 부 배출 공기 챔버(76)를 통하는 배출 공기 흐름에 수직한 축선(B)을 갖는다. 보어(86)를 형성하는 벽은 밸브 부재(84)를 위한 밸브 시트로 작용한다. 상기 밸브 부재(84)는 제 1 및 제 2 길이방향 단부(88A, 88B)(도 5)를 구비한 판형 부재(88)를 포함하며, 상기 제 1 및 제 2 길이방향 단부는 밸브 부재(84)의 제 1 및 제 2 길이방향 단부(82A, 82B)에 배치된 2개의 원통형 부재(90, 92)와 일체이다.
원통형 부재(90, 92)는 외주 주위에 배치된 아치형 홈(94, 96)과 그 내부에 배치된 O-링(98)을 포함한다.
도 8 에 도시된 바와 같이, 배출 밸브(82)는 사용자가 밸브(82)를 개폐하기 위한 2개의 노브(100, 102)를 포함한다. 상기 노브(100, 102)는 밸브 부재(84)의 제 1 및 제 2 길이방향 단부(84A, 84B)에 연결된다. 상기 노브(100)는 밸브 부재(84)와 일체이며, 노브(102)는 노브(100)의 개구(106)와 원통 부재(92)의 연장부(110)에 형성된 개구(108)를 통해 작동되는 핀(104)에 의해 밸브 부재(84)에 연결된다.
도 9 에 도시된 바와 같이, 트리거(26)는 제 1 및 제 2 측부(26A, 26B)를 갖는다. 상기 노브(100, 102)는 트리거(26) 위에 배치되며, 측부(26A, 26B)의 외측에 배치된다. 이러한 방식으로 노브(100, 102)의 배치는 사용자로 하여금 공구(10)를 작동하고 있지 않는 어떤 손이라도 노브(100, 102)에 용이하게 접근할 수 있게 한다.
도 1 및 도 6 에 도시된 바와 같이, 판형 부재(88)는 벽(87)과의 밀봉을 형성하는 부 배출 공기 챔버(76)의 축선에 수직하며, 밸브(82)는 부 배출 공기 챔버(76)를 벗어난 배출 공기의 흐름을 방지하기 위해 폐쇄 위치에 있게 된다. 폐쇄 위치에서, 모든 배출 공기는 제 1 배출 공기 챔버(70)와 머플러 재료를 통해 흐른다. 상기 머플러 재료(71)는 배압을 초래하므로 유입된 압축공기가 모터를 완전히 구동시키는 것을 방지한다.
사용자가 모터(20)로부터 최대의 동력을 필요로 할 때, 사용자는 도 2, 도 3, 도 5, 도 9 에 도시된 바와 같이 밸브 부재(84)를 노브(100, 102)를 통해 축선(B) 주위로 완전 개방위치로 개방시킨다. 이러한 위치에서, 판형 부재(88)의 평면은 축선(A)에 거의 평행하다(도 3). 이러한 위치에서, 비록 전부는 아니지만 대부분의 배출 공기는 부 배출 공기 챔버(76)의 출구(80)를 벗어나 차단되지 않은 상태로 흘러 주 배출 공기 챔버(70)를 우회한다. 상기 부 배출 공기 챔버(76)는 그다지 많은 배압을 생성하지 않기 때문에, 보다 많은 유입 압축공기가 모터를 통해 고압으로 흐를 수 있으므로 높은 동력을 제공하게 된다. 필요할 경우, 배출 밸브(82)는 중간 개방 위치나 부분 개방위치로 이동된다.
도 9 에 도시된 바와 같이, 부 배출 공기 챔버(76)의 출구(80)는 사용자가 밸브 부재(84)가 개방 위치에 있는지 또는 폐쇄 위치에 있는 지의 여부를 결정하기 위한 크기를 갖는다.
본 발명은 양호한 실시예를 참조로 서술되었기에 이에 한정되지 않으며, 본 기술분야의 숙련자라면 첨부된 청구범위로부터의 일탈없이 본 발명에 다양한 변형과 수정이 가해질 수 있음을 인식해야 한다.

Claims (18)

  1. 공기 입구와 제 1 및 제 2 배출 통로를 형성하는 하우징과,
    작동시 배출 공기가 배출 통로를 통과하도록 상기 공기 입구와 제 1 및 제 2 배출 통로에 유체 연결되며 상기 하우징에 배치되는 공기 모터와,
    제 2 배출 통로만을 선택적으로 개폐하기 위해 상기 하우징에 의해 이송되는 배출 밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 공압 공구.
  2. 제 1 항에 있어서, 배출 밸브는 제 2 배출 통로를 통해 배출 공기의 흐름에 평행하지 않은 축선 주위로 회전가능한 밸브 부재와 밸브 시트를 포함하며, 상기 밸브 부재는 밸브 시트와 밸브 부재가 제 2 배출 통로를 통해 배출 공기의 흐름을 방지하는 밀봉을 형성하는 폐쇄위치와 제 2 배출 통로를 벗어난 배출 공기의 최대 흐름을 허용하는 완전 개방위치 사이에서 회전가능한 것을 특징으로 하는 공압 공구.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 밸브 부재는 제 1 및 제 2 길이방향 단부를 구비한 판형 부분을 포함하는 것을 특징으로 하는 공압 공구.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 밸브 부재는 제 1 및 제 2 길이방향 단부에 인접하여 배치된 제 1 및 제 2 아치형 홈과, 상기 제 1 및 제 2 아치형 홈에 배치된 제 1 및 제 2 O-링을 포함하는 것을 특징으로 하는 공압 공구.
  5. 제 2 항에 있어서, 배출 밸브는 밸브 부재를 회전시키기 위해 밸브 부재에 연결되고, 하우징의 외측에 배치되는 밸브 선택기를 부가로 포함하는 것을 특징으로 하는 공압 공구.
  6. 제 5 항에 있어서, 밸브 부재는 길이와 제 1 및 제 2 길이방향 단부를 가지며, 상기 밸브 선택기는 상기 제 1 및 제 2 길이방향 단부에 연결된 제 1 및 제 2 노브를 포함하는 것을 특징으로 하는 공압 공구.
  7. 제 6 항에 있어서, 공기 입구로부터 모터로 공급되는 공기량을 제어하기 위한 입구 밸브를 부가로 포함하며, 상기 입구 밸브는 하우징의 외측에 배치된 작동부재를 포함하고, 상기 트리거는 제 1 및 제 2 측부를 가지며, 상기 제 1 및 제 2 노브는 제 1 및 제 2 측부의 외측에 배치되는 것을 특징으로 하는 공압 공구.
  8. 제 2 항에 있어서, 상기 제 2 배출 출구는 사용자가 밸브 부재의 위치를 결정할 수 있게 하는 크기를 갖는 것을 특징으로 하는 공압 공구.
  9. 제 2 항에 있어서, 상기 제 1 배출 챔버에 배치된 머플러 재료를 부가로 포함하는 것을 특징으로 하는 공압 공구.
  10. 공기 입구와 제 1 배출 통로와 작동시 상기 제 1 통로에 유체연결되며 제 1 축선을 갖는 신장된 제 2 배출 통로를 형성하는 하우징과,
    상기 하우징에 배치되어 공기 입구에 유체연결되고 작동시 배출 공기를 생성하는 공기 모터와,
    제 2 배출 통로를 통과하는 배출공기량을 제어하기 위해 상기 하우징에 의해 이송되는 배출 밸브를 포함하며,
    상기 배출 밸브는 제 2 배출 통로를 통하는 배출 공기 흐름에 평행하지 않은 축선 주위로 회전가능한 밸브 부재와 밸브 시트를 포함하며, 상기 배출 밸브는 밸브 시트와 밸브 부재가 제 2 배출 통로를 통해 배출 공기의 흐름을 방지하는 밀봉을 형성하는 폐쇄위치와 제 2 배출 통로를 벗어난 배출 공기의 최대 흐름을 허용하는 완전 개방위치 사이에서 회전가능한 것을 특징으로 하는 공압 공구.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 밸브 부재는 제 1 및 제 2 길이방향 단부를 구비한 판형 부분을 포함하는 것을 특징으로 하는 공압 공구.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 밸브 부재는 제 1 및 제 2 길이방향 단부에 인접하여 배치된 제 1 및 제 2 아치형 홈과, 상기 제 1 및 제 2 아치형 홈에 배치된 제 1 및 제 2 O-링을 포함하는 것을 특징으로 하는 공압 공구.
  13. 제 10 항에 있어서, 배출 밸브는 밸브 부재를 회전시키기 위해 밸브 부재에 연결되고, 하우징의 외측에 배치되는 밸브 선택기를 부가로 포함하는 것을 특징으로 하는 공압 공구.
  14. 제 13 항에 있어서, 밸브 부재는 길이와 제 1 및 제 2 길이방향 단부를 가지며, 상기 밸브 선택기는 제 1 및 제 2 길이방향 단부에 연결된 제 1 및 제 2 노브를 포함하는 것을 특징으로 하는 공압 공구.
  15. 제 14 항에 있어서, 공기 입구로부터 모터로 공급되는 공기량을 제어하기 위한 입구 밸브를 부가로 포함하며, 상기 입구 밸브는 하우징의 외측에 배치된 작동부재를 포함하고, 상기 트리거는 제 1 및 제 2 측부를 가지며, 상기 제 1 및 제 2 노브는 제 1 및 제 2 측부의 외측에 배치되는 것을 특징으로 하는 공압 공구.
  16. 제 10 항에 있어서, 상기 제 2 배출 출구는 사용자가 밸브 부재의 위치를 결정할 수 있게 하는 크기를 갖는 것을 특징으로 하는 공압 공구.
  17. 제 10 항에 있어서, 상기 제 1 배출 챔버에 배치된 머플러 재료를 부가로 포함하는 것을 특징으로 하는 공압 공구.
  18. 공기 입구와 제 1 배출 통로와 작동시 상기 제 1 통로에 유체연결되며 제 1 축선을 갖는 신장된 제 2 배출 통로를 형성하는 하우징과,
    상기 하우징에 배치되어 공기 입구에 유체연결되고 작동시 배출 공기를 생성하는 공기 모터와,
    제 2 배출 통로를 통과하는 배출공기량을 제어하기 위해 상기 하우징에 의해 이송되는 배출 밸브를 포함하며,
    상기 배출 밸브는 제 1 축선에 평행하지 않은 제 2 축선 주위로 회전가능한 밸브 부재와 밸브 시트를 포함하며, 상기 배출 밸브는 밸브 시트와 밸브 부재가 제 2 배출 통로를 통해 배출 공기의 흐름을 방지하는 밀봉을 형성하는 폐쇄위치와 제 2 배출 통로를 벗어난 배출 공기의 최대 흐름을 허용하는 완전 개방위치 사이에서 회전가능한 것을 특징으로 하는 공압 공구.
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