KR20010049311A - 유체작동형 공구 - Google Patents

Abstract

나선연결구를 긴장시키거나 이완시킬 수 있도록 하는 유체작동형 공구가 긴장되거나 이완되어야 할 나선연결구와 결합될 수 있게 되어 있고 다수의 톱니가 구비된 래치트와 이 래치트의 톱니에 결합 및 분리가능한 폴을 포함하는 래치트유니트, 래치트에 연결되고 긴장 또는 이완을 위하여 래치트에 결합된 나선연결구를 회전시키는 전진 스트로크와 폴이 래치트의 톱니로부터 분리되는 후퇴 스트로크로 이동가능한 구동유니트와, 폴이 래치트의 톱니와 결합될 때를 감지하고 이에 응답하여 구동유니트를 후퇴 스트로크로 부터 전진 스트로크로 역전시키기 위한 유니트를 갖는다.

Description

유체작동형 공구{FLUID-OPERATED TOOL}

본 발명은 유체작동형 공구에 관한 것으로, 특히 구동수단과 래치트-폴기구를 가지며, 상기 래치트-폴기구는 예를 들어 볼트나 너트와 같이 긴장되거나 이완되어야할 나선연결구에 연결될 수 있는 래치트와 구동수단의 작용하에 래치트의 톱니에 결합 및 분리될 수 있는 폴을 포함하는 유체작동형 공구에 관한 것이다.

이러한 공구의 하나는 예를 들어 미국특허 제 4,409,865 호에 기술되어 있다.

이러한 공구에서 레버기구는 두개의 구동폴을 갖는다.

일측 폴이 피스턴의 전진스트로크중 래치트에 결합되어 있는 동안에 타측 폴은 래치트 톱니에서 벗어나 미끄러지고 제 1 구동폴이 경사지고 피스턴의 후퇴 스트로크시 래치트 톱니에 결합될 수 있도록 경사지게 되어 있다.

따라서 래치트는 피스턴의 전진 스트로크와 후퇴 스트로크중에 모두 전진회전한다.

이러한 공구의 문제점은 실제 볼트체결시 이 공구의 사용중에 너트가 긴장상태로부터 이완상태로 또는 이완상태로부터 긴장상태로 회전되는 것이다.

너트가 긴장되고 너트의 회전저항이 각 스트로크마다 커질 때에 레바기구의 굽힘성이 커진다.

이는 다시 실제로 계산된 스트로크보다 50% 이상의 내부오버스트로크를 필요로 한다.

이는 너트의 이완시 다른 톱니를 포착하기 위하여 후진이동하는 폴이 이러한 톱니의 후방에 결합되어 피스턴이 방향이 바뀌어 이동할 때 폴의 전면이 래치트톱니에 닿을 때까지 자유 전진운동을 하게 됨을 의미한다.

이와 같이 불필요한 자유 전진운동은 너트가 이완되고 회전저항이 있을 때 크게 집중될 수 있으나 너트에 높은 토크가 가하여질 때 최소화된다.

이는 너트가 이완될 때 피스턴 스트로크의 유효부분이 오버스트로크를 극복하고 폴이 래치트톱니에 결합되는데 이용됨을 의미한다.

너트가 더욱 긴장될 때, 다른 한편으로 오버스트로크는 재료의 굽힘성에 의하여 흡수된다.

상기 언급된 특허에서는 기구가 래치트와 이 래치트가 결합된 나선연결구의 연속회전을 허용하는 것으로 기술되어 있으므로 너트가 이완될 때 오버스트로크를 제거하는 것이 중요하며, 그렇지 않은 경우 공구가 전진 스트로크로부터 후퇴 스트로크로 전환될 때마다 회전운동이 중단될 것이다.

따라서, 본 발명의 목적은 종래기술의 결점이 없는 유체작동형 공구를 제공하는데 있다.

도 1은 나선연결구를 긴장시키고 이완시키기 위한 본 발명에 따른 유체작동형 공구를 보인 구성도.

도 2는 도 1의 II-II선 단면도.

이들 목적과 이후 명백하게 되는 다른 목적들에 부합되게, 본 발명의 한 특징은 요약컨데 유체작동형 공구가 긴장되거나 이완되어야 할 나선연결구와 결합될 수 있게 되어 있고 다수의 톱니가 구비된 래치트와 이 래치트의 톱니에 결합 및 분리가능한 적어도 하나의 폴을 포함하는 래치트수단, 래치트수단에 연결되고 긴장 또는 이완을 위하여 래치트에 결합된 나선연결구를 회전시키는 전진 스트로크와 적어도 하나의 폴이 래치트의 톱니로부터 분리되는 후퇴 스트로크로 이동가능한 구동수단과, 적어도 하나의 폴이 래치트의 톱니와 결합될 때를 감지하고 이에 응답하여 구동수단을 후퇴 스트로크로부터 전진 스트로크로 역전시키기 위한 수단을 갖는다.

유체작동형 공구가 본 발명에 따라서 구성되었을 때 종래기술의 결점이 제거되고 매우 유리한 결과를 제공한다.

본 발명의 다른 실시형태에 따라서, 유체작동형 공구는 또한 래치트의 톱니에 결합가능하게 되어 있고 구동수단의 전진 스트로크 중에 래치트의 톱니를 미끌어져 넘어가고 구동수단의 후퇴 스트로크에서는 래치트의 톱니에 결합되어 래치트를 동일방향으로 회전시키도록 배열된 제 2 폴을 가지고, 제 2 감지수단이 제 2 폴이 래치트의 톱니에 결합될 때를 감지하고 이에 응답하여 구동수단을 전진 스트로크로부터 후퇴 스트로크로 역전시키도록 제 2 폴에 결합된다.

유체작동형 공구가 본 발명에 따라서 구성되었을 때, 통상적인 공구의 경우와 같이 피스턴이 완전히 신장되거나 후퇴되었을 때 구동수단의 피스턴의 방향을 바꾸기 보다는 폴이 결합되었을 때 즉시 피스턴이 방향을 바꾼다.

이는 매우 빠른 자유토크 및 낮은토크의 긴장 및 이완작동이 이루어질 수 있도록 한다.

이러한 점을 고려하여 수압작동형 공구에서 수압동력팩은 오일유동량이 비교적 낮으며, 각 폴의 운동을 감지하기 위한 감지수단의 이용으로 특히 낮은 토오크가 가하여지는 동안에 작동의 속도를 50%까지 높일 수 있다.

본 발명을 첨부 도면에 의거하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 유체작동형 공구는 하우징(1)을 갖는다.

이 공구에는 하우징(1)에 형성된 실린더(2)와 이 실린더(2)내에서 왕복운동하고 피스턴롯드(4)를 갖는 피스턴(3)을 포함하는 구동수단이 구비되어 있다.

실린더(2)는 이에 작동유체를 공급하고 실린더(2)로부터 작동유체를 회수하는 펌프(5)와 연통되어 있으며 이를 위하여 밸브(20)가 구비되어 있다.

또한 본 발명의 유체작동형 공구는 외주연에 다수의 톱니가 구비되어 있는 래치트(6)를 포함하는 래치트-폴기구를 갖는다.

래치트(6)는 하우징(1)에 고정된 두 지지판(7)사이에 회전가능하게 지지된다.

이 래치트는 예를 들어 너트와 같은 나선연결구 또는 나선연결구에 결합되는 소켓트와 연결될 수 있는 중앙축(8)의 다각형 외면에 결합될 수 있는 다각형 내부개방부를 갖는다.

또한 래치트-폴기구는 두개의 폴(9)(10)을 갖는다.

각 폴은 톱니가 형성된 선단부와 피봇트 핀(11)(12)에 의하여 해당 구동판(13)에 회전가능하게 연결된 후단부를 갖는다.

구동판(13)은 피봇트 핀(14)에 의하여 지지판(7)에 회전가능하게 연결된다.

구동수단의 피스턴롯드(4)의 자유단부는 피봇트 핀(15)에 의하여 구동판(13)에 회전가능하게 연결된다.

유체작동형 공구의 작동중에, 펌프(5)에 의하여 실린더(2)에 공급되는 작동유체의 작용하에 피스턴(3)은 도면의 좌측으로 이동되고(전진스트로크), 구동판 (13)이 반시계방향으로 회전되며 래치트(6)의 톱니사이에 결합하는 폴(9)이 래치트(6)를 회전시키도록 이동됨으로서 이에 결합된 나선연결구를 반시계방향으로 회전시킨다.

전진 스트로크중에, 폴(10)은 래치트(6)의 톱니를 미끌어져 넘어간다.

그리고 작동유체의 작용하에서 피스턴(3)이 도면의 우측으로 이동되며(후퇴스트로크), 구동판(13)이 시계방향으로 회전되고, 폴(10)이 래치트(6)의 톱니사이에 결합되어 래치트(6)를 회전시키도록 이동됨으로서 래치트에 결합된 나선연결구를 역시 반시계방향으로 회전시킨다.

이때에 폴(9)은 래치트의 톱니를 미끌어져 넘어간다.

따라서, 래치트(6)에 결합된 나선연결구는 전진 스트로크나 후퇴 스트로크중에 동일 방향으로 회전한다.

본 발명에 따라서, 폴(9)(10)에는 각각 감지수단(16)(17)이 구비되어 있다.

각 감지수단(16)(17)은 이들 각각의 폴(9)(10)이 래치트(6)의 톱니에 결합될 때를 감지하여 예를 들어 제어라인(21)(22)을 통하여 밸브(20)에 구동수단의 스트로크를 역전시키도록 하는 신호를 보내도록 구성되어 있다.

특히, 폴(9)의 감지수단(16)이 폴(9)이 래치트(6)의 톱니에 결합된 것을 감지할 때, 이는 작동유체가 피스턴(3)을 후퇴 스트로크로부터 전진 스트로크로 전환시키도록 펌프(5)의 밸브(20)에 신호를 보낸다.

폴(10)의 감지수단(17)은 폴(10)이 래치트(6)의 톱니에 결합되었을 때를 감지하여 작동유체가 피스턴(3)을 전진 스트로크로부터 후퇴 스트로크로 전환시키도록 펌프(5)의 밸브(20)에 신호를 보낸다.

따라서, 피스턴(3)은 이 피스턴이 완전히 신장되거나 완전히 후퇴되었을 때에 방향을 전환하는 것이 아니고 해당 폴(9)(10)이 래치트(6)의 톱니에 결합될 때에 방향을 전환한다.

각 감지수단(16)(17)은 예를 들어 도2에서 보인 바와 같이 구성될 수 있다.

예를 들어 감지수단은 지지판(7)에 고정된 홀 감지기(Hall sensor)(18)와 해당 폴(9)(10)에 고정된 자석(19)을 포함한다.

자석(19)이 홀 감지기(18)에 이르렀을 때, 홀 감지기는 펌프(5)의 밸브(20)에 신호를 보낸다.

홀 감지기(18)와 자석(19)의 위치는 해당 폴이 래치트의 톱니와 요구된 결합위치를 감지토록 선택될 수 있을 것이다.

이상으로 설명된 각 요소 또는 둘 이상의 요소들은 상기 언급된 형태와는 다른 형태의 구성에도 유용하게 적용할 수 있을 것이다.

본 발명이 예시된 유체작동형 공구에 관하여 설명되었으나, 본 발명이 이로써 제한되는 것은 아니며 본 발명의 기술사상으로부터 벗어남이 없이 다양한 수정이나 변경이 있을 수 있다.

도 1은 예를 들어 미국특허 제 4,409,865 호에 기술된 바와 같은 두개의 구동폴을 갖는 유체작동형 공구를 보이고 있으나, 본 발명은 예를 들어 미국특허 제 4,201,099 호와 제 5,005,447 호에서 보인 바와 같은 단일 폴을 갖는 유체작동형 공구에도 적용할 수 있다.

래치트를 후진시킨 다음에 폴이 래치트의 톱니에 결합될 때 즉각적인 전진운동은 많은 시간을 절약시켜 준다.

Claims (4)

1. 나선연결구를 긴장시키거나 이완시키기 위한 유체작동형 공구에 있어서, 이 공구가 긴장되거나 이완되어야 할 나선연결구와 결합될 수 있게 되어 있고 다수의 톱니가 구비된 래치트와 상기 래치트의 톱니에 결합 및 분리가능한 하나 이상의 폴을 포함하는 래치트수단과, 상기 래치트에 연결되고 긴장 또는 이완을 위하여 상기 래치트에 결합된 나선연결구를 회전시키는 전진 스트로크와 상기 하나 이상의 폴이 상기 래치트의 상기 톱니로부터 분리되는 후퇴 스트로크로 이동가능한 구동수단과, 상기 하나 이상의 폴이 상기 래치트의 톱니와 결합될 때를 감지하고 이에 응답하여 상기 구동수단을 후퇴 스트로크로부터 전진 스트로크로 역전시키기 위한 수단으로 구성됨을 특징으로 하는 유체작동형 공구.
2. 제 1 항에 있어서, 유체작동형 공구가 상기 래치트의 톱니에 결합가능하게 되어 있고 상기 구동수단의 상기 전진 스트로크중에 상기 래치트의 상기 톱니를 미끌어져 넘어가고 상기 구동수단의 상기 후퇴 스트로크에서는 상기 래치트의 상기 톱니에 결합되어 상기 래치트를 동일방향으로 회전시키도록 배열된 제 2 폴을 포함하고, 상기 감지수단이 상기 제 1 폴에 결합되며, 상기 제 2 폴이 상기 래치트의 톱니에 결합될 때를 감지하고 이에 응답하여 상기 구동수단을 전진 스트로크로부터 후퇴 스트로크로 역전시키도록 제 2 폴에 결합된 제 2 감지수단이 구성되어 있음을 특징으로 하는 유체작동형 공구.
3. 제 1 항에 있어서,상기 하나 이상의 폴이 이동될 수 있는 지지부재가 구성되어 있고, 상기 감지수단이 상기 하나 이상의 폴에 배치된 제 1 감지요소와 상기 지지부재에 배치된 제 2 감지요소를 포함함으로서 상기 하나 이상의 폴이 상기 래치트의 톱니에 결합될 때 상기 감지요소가 상호작용하여 상기 구동수단을 상기 후퇴 스트로크로부터 상기 전진 스트로크로 역전시키기 위한 신호를 발생토록 함을 특징으로 하는 유체작동형 공구.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 감지요소의 하나가 자석이고 상기 감지요소의 다른 하나가 홀 감지기(Hall sensor)임을 특징으로 하는 유체작동형 공구.