KR20010049459A - 연속유체작동형 렌치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 연속 유체작동형 렌치에 관한 것으로, 실린더를 포함하는 유체작동형 구동수단, 상기 실린더내에서 왕복운동하고 피스턴롯드 단부가 형성된 피스턴롯드를 갖는 피스턴, 다수의 톱니가 구비된 래치트를 갖는 래치트기구와, 상기 피스턴롯드에 연결되고 상기 래치트의 톱니에 결합될 수 있는 적어도 두개의 폴로 구성되고, 피스턴의 전진중에 폴의 하나가 적어도 하나의 래치트톱니에 결합되는 반면에 타측 폴이 적어도 하나의 래치트톱니상에 얹히며, 피스턴의 후진중에 타측 폴이 적어도 하나의 래치트톱니에 결합되는 반면에 일측 폴이 적어도 하나의 래치트톱니상에 얹히고, 상기 두 폴의 적어도 하나가 상기 래치트를 역회전시켜 생성된 토오션과 재료의 굴절을 해제하기 위하여 상기 래치트의 상기 톱니로부터 분리되어 상승함으로서 유체작동형 렌치가 작업대상물로부터 분리될 수 있게 되어 있다.

Description

연속유체작동형 렌치{CONTINUOUS FLUID-OPERATED WRENCH}

본 발명은 연속회전 유체작동형 렌치에 관한 것이다.

연속회전 유체작동형 렌치는 예를 들어 미국특허 제4,409,865호와 제4,644,829호에서 공지되어 있다.

이러한 연속회전 유체작동형 렌치가 만족스러운 것이기는 하나 이들 공구가 500ft.lbs 이상, 최대로는 80,000ft.lbs 이상의 토크용으로 사용된다는 사실을 고려 한다면 몇가지 새롭고 주요한 개선이 이루어져야 한다.

아울러, 이러한 공구는 미국특허 제5,318,397호에 기술된 바와 같이 본원 발명자에 의하여 발명된 3-피스형 너트(three-piece nut)에 사용될 수 있도록 개선되어야 한다.

이러한 너트는 내측슬리브, 외측슬리브, 그리고 내측슬리브에 회전되지 않으나 축방향으로 이동가능하게 연결된 와샤를 포함한다.

이러한 너트의 작용력 및 반작용력은 표준형 너트의 작용 및 반작용력과는 상이함으로 표준형 너트와 상기 언급된 새로운 너트에 사용될 수 있는 이러한 유체작동형 렌치를 설계하는 것이 중요하다.

특히 이러한 공구는 반작용암이 회전될 너트와 연결되어 있는 구동장치의 같은쪽이며 바깥쪽에 연결되는 표준형 너트에 사용되어야 함은 물론, 내측슬리브에 연결되는 반작용 구동장치가 회전될 외측슬리브와 연결되는 구동장치의 내측에 있는 상기 언급된 새로운 너트에도 사용될 수 있어야 한다.

환언컨데, 최신형의 연속회전 유체작동형 렌치는 표준형 너트나 본원 발명자에 의하여 발명된 새로운 너트에 표준으로 사용할 수 있어야 한다.

이와 같이, 본 발명의 목적은 종래기술의 결점이 없는 연속 유체작동형 렌치를 제공하는데 있다.

본 발명의 목적은 표준형 너트와, 내외측 슬리브와 와샤를 포함하는 새로운 너트에 사용될 수 있는 연속회전 유체작동형 렌치를 제공하는데 있다.

또한 본 발명의 목적은 폴이 래치트의 톱니상에서 미끌어져 톱니의 상부를 파손시킴으로서 오작동의 원인이 되게 함이 없이 래치트의 톱니에 정확히 결합될 수 있도록 하는 연속회전 수압유체작동형 렌치를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 볼트의 토오션과 공구부분의 굴절에 의하여 이들의 리와인딩과정에서 래치트에 대하여 결합된 폴을 고정시킬 때 래치트가 가볍게 역회전하고 작업대상물로부터 공구를 분리시키기 위하여 공구의 토오션과 굴절을 해제시키기 위해 공구작업자가 구동폴의 하나를 분리할 수 있도록 하는 분리장치를 이용함으로서 너트를 풀 수 있는 연속회전 유체작동형 렌치를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 래치트 스트로크의 전진으로부터 수동으로 펌프의 밸브를 전환시키지 아니하고 래치트의 연속순환 및 연속회전이 이루어질 수 있도록 하는데 있다.

끝으로, 본 발명의 다른 목적은 공구가 낮은 토크로 작동할 때 통상적인 고유 오버스트로크(build-in-over stroke)를 감소시키는데 있다.

일부의 경우에 있어서 래치트기구의 오버스트로크는 50% 또는 그 이상이며 높은 토크 및 구동부분의 높은 굴절의 경우에 있어서도 래치트기구가 고장나지 않도록 하는데 필요하다.

낮은 토크에서 구동부분은 굴절되지 않아 50%이상의 스트로크가 효과가 없다.

도 1은 종래기술의 연속회전 유체작동형 렌치를 보인 구성도.

도 2a 와 도 2b는 본 발명의 한 실시형태에 따른 새로운 기구가 구비된 연속회전 유체작동형 렌치의 측면도와 정면도.

도 3a와 도 3b는 본 발명의 다른 실시형태에 따른 연속회전 유체작동형 렌치의 래치트기구를 보인 측면도와 정면도.

도 4는 본 발명의 또 다른 실시형태에 따른 연속회전 유체작동형 렌치의 래치트기구를 보인 단면도.

도 5는 본 발명의 또 다른 실시형태에 따른 연속회전 유체작동형 렌치의 래치트기구를 보인 측면도.

도 6a는 본 발명에 의한 연속 유체작동형 렌치의 개략도.

도 6b는 상기 연속유체작동형 렌치에 유체를 공급하는 유체작동 펌프의 개략도.

본 발명은 연속 유체작동형 렌치를 제공하는 바, 이 공구는 실린더를 포함하는 유체작동형 구동수단, 상기 실린더내에서 왕복운동하고 피스턴롯드 단부가 형성된 피스턴롯드를 갖는 피스턴, 다수의 톱니가 구비된 래치트를 갖는 래치트기구와, 상기 피스턴롯드에 연결되고 상기 래치트의 톱니에 결합될 수 있는 적어도 두개의 폴로 구성되고, 피스턴의 전진중에 폴의 하나가 적어도 하나의 래치트톱니에 결합되는 반면에 타측 폴이 적어도 하나의 래치트톱니상에 얹히며, 피스턴의 후진중에 타측 폴이 적어도 하나의 래치트톱니에 결합되는 반면에 일측 폴이 적어도 하나의 래치트톱니상에 얹히고, 상기 적어도 두 폴의 적어도 하나가 상기 래치트를 역회전시켜 생성된 토오션과 재료의 굴절을 해제하기 위하여 상기 래치트의 상기 톱니로부터 분리되어 상승함으로서 유체작동형 렌치가 작업대상물로부터 분리될 수 있게 되어 있다.

연속회전 유체작동형 렌치는 제1하우징부분(2)과 제2하우징부분(3)을 갖는 하우징(1)으로 구성된다.

제1하우징부분(2)은 작동챔버를 형성하는 실린더(4), 실린더내에서 왕복운동하는 피스턴(5)과, 피스턴롯드 단부(7)를 갖는 피스턴롯드(6)를 포함하는 유체작동형 구동수단을 가지고 있다.

제2하우징부분(3)은 구동판(8), 구동판(8)에 회전가능하게 연결된 두개의 폴(9)(10)과, 폴(9)(10)에 결합되는 다수의 톱니가 구비된 래치트(11)를 포함하는 래치트기구를 수용한다.

연속회전 유체작동형 렌치의 작동 중 유체가 실린더에 공급되어 피스턴(5)이 일측방향으로 이동할 때 폴의 하나가 래치트(11)의 톱니에 결합되어 래치트를 일측방향으로 회전시키는 한편 다른 폴은 톱니위에 얹히게 된다.

유체가 타측에서 실린더에 공급되고 피스턴이 후진하여 이동할 때, 제1폴이 래치트의 톱니상에 얹히고 제2폴은 래치트의 톱니에 결합하여 이를 동일 방향으로 회전시킨다.

이러한 과정은 공지된 연속회전 유체작동형 렌치의 작동과 같다(도 1).

본 발명에 따라서, 적어도 하나의 폴(9)(10)은 래치트가 역회전하여 생성시킨 토오션과 재료의 굴절을 해제할 수 있도록 래치트(11)의 톱니로부터 분리상승되어 유체작동렌치가 작업대상물로부터 분리될 수 있게 되어 있다(도 2a).

이를 위하여, 스프링(12)으로 탄지된 레바(12)가 제공된다. 이 레바(12)는 하우징부분(3)의 요구(16)에 결합될 수 있는 돌출부(15)를 갖는 슬라이더(14)에 회전가능하게 착설된다.

하우징부분(3)은 슬로트(17)를 가지고, 연결요소(18)가 슬로트(17)를 통하여 연장되어 슬라이더(14)를 푸쉬버튼(19)에 연결한다.

도 2a에 도시된 바와 같이, 폴(9)은 회전 중심점의 양측에 배치된 두개의 암을 갖는다.

유체작동렌치의 정상작동중에, 슬라이더는 도2A의 좌측에 보인 위치에 배치되고 하우징부분의 요구(16)에 결합된 돌출부(15)에 의하여 고정된다.

스프링탄지형 레바(12)는 폴(19)에 힘을 가하여 이 폴이 래치트(11)의 톱니에 결합된 상태를 유지할 수 있도록 한다.

만약 작업대상물로부터 유체작동형 렌치를 분리할 필요가 있는 경우 폴(9)이 분리되어야 한다.

이를 위하여, 슬라이더(14)를 우측으로 밀고 하우징의 요구(16)에서 멀리 떨어진 위치에 놓이도록 한다.

스프링탄지형 레바(12)가 이제는 힘을 폴의 회전 중심점으로부터 대향된 위치에 배치된 폴(9)의 암에 가하고, 폴의 좌측 암은 톱니로부터 상승되며, 폴(9)이 래치트로부터 분리된다.

푸쉬버튼(19)의 해제시에 스프링탄지형 레바(12)가 다시 폴(9)에 대하여 반작용하고 슬라이더(12)를 밀어 돌출부(15)가 요구(16)에 결합하는 시작위치로 복귀 된다.

도 3b에서 보인 실시형태에 있어서, 래치트(11)는 그 양측에 포켓(21)이 구비되어 있다.

그리고 폴(9)(10)에는 안내돌기(22)가 구비되어 있다(도 3a).

적어도 하나의 폴이 적어도 하나의 래치트 톱니에 부딪칠 때 폴의 선단부는 폴의 만곡단부가 래치트의 톱니사이의 갭에서 그 만곡부와 접촉하기 전에 래치트의 포켓(21)에서 폴의 안내돌기(22)에 의하여 안내된다.

도 4에서 보인 실시형태에서, 래치트(11)는 하우징(1)의 제2하우징부분(3)의 두 부분사이에 배치된다.

이는 스플라인결합으로 작용구동요소(31)에 연결된다.

반작용구동요소(32)는 클립(34)으로 고정되고 스플라인결합으로 제2하우징부분(3)에 회전되지 않게 연결되는 구동리테이너(33)의 다각형 개방부에 결합되는 좌측단부를 갖는다.

유체작동렌치의 작동중 작용구동요소(31)는 그 요철부(35)에서 고정구의 일측부분, 예를 들어 3-피스형 너트의 외측슬리브에 결합되는 반면에 반작용요소(32)는 3-피스형 너트의 다른 부분, 예를 들어 와샤 또는 내측슬리브에 결합된다.

이러한 구성에 있어서, 래치트는 구동부재가 연속회전 유체작동렌치의 토크출력을 실제로 견딜 수 있도록 하는데 필요한 직경보다 큰 내경을 가지므로서 공구가 기계적인 긴장너트에 사용될 때 반작용구동요소(32)가 너트를 회전시키는 작용구동요소(31)의 중심을 통하여 지날 수 있도록 한다.

도5에서 보인 실시형태에서, 각 폴(9)(10)에는 래치트(11)의 톱니에 결합되는 그 자유단부에 감지기(41)(42)가 구비되어 있다.

스위칭유니트(43)가 유체작동공구에 제공되어 감지기(41)(42)와 협동한다. 특히, 앞쪽 폴(9)의 감지기(41)가 래치트톱니와 만날 때 스위칭유니트에 신호가 보내어지고 스위칭유니트는 밸브에 작용하여 유체의 흐름이 피스턴의 일측으로부터 타측으로 역전될 수 있도록 하며 피스턴의 운동방향이 반대가 되게 한다.

마찬가지로 폴(10)이 래치트톱니와 만날 때 감지기(42)가 스위칭유니트(43)에 신호를 보내어 스위칭유니트(43)가 다시 밸브에 작용하여 피스턴의 운동방향을 역전시킨다.

감지기와 스위칭유니트사이, 그리고 감지기와 밸브사이는 무선으로 연결되어 있다.

특히, 감지기는 원격송신기의 형태이고 스위칭유니트는 원격수신기의 형태이다.

또한 스위칭수단에는 원격송신기가 구비되어 있고 밸브에는 원격수신기가 구비되어 있다.

도 6a와 도 6b는 본 발명의 연속 유체작동렌치(W)와 밸브(V)를 통하여 렌치 (W)에 유체를 공급하는 유체작동펌프(P)를 개략적으로 보인 것이다.

본 발명의 연속회전 유체작동형 렌치는 표준형 너트와, 내외측 슬리브와 와샤를 포함하고 있는 새로운 너트에 사용할 수 있다.

또 본 발명의 렌치는 오작동을 일으키지 않고 레치트의 톱니에 정확하게 결합시킬 수 있다.

또 본 발명의 연속회전 유체작동형 렌치는 래치트에 대하여 결합된 폴을 고정시킬 때 래치트가 가볍게 역회전 하며, 분리장치를 이용함으로서 너트를 풀 수 있도록 해 준다.

또 본 발명은 래치트의 연속 순환과 연속회전이 가능하도록 해준다.

또 본 발명은 고유오버스트로크를 감소시킬 수 있다.

Claims (9)

1. 유체작동형 렌치에 있어서, 실린더를 포함하는 유체작동형 구동수단, 상기 실린더내에서 왕복운동하고 피스턴롯드 단부가 형성된 피스턴롯드를 갖는 피스턴, 다수의 톱니가 구비된 래치트를 갖는 래치트기구와, 상기 피스턴롯드에 연결되고 상기 래치트의 톱니에 결합될 수 있는 둘 이상의 폴로 구성되고, 상기 피스턴의 전진중에 상기 폴의 하나가 하나 이상의 상기 래치트톱니에 결합되는 반면에 타측 폴이 하나 이상의 래치트톱니상에 얹히며, 상기 피스턴의 후진중에 상기 타측 폴이 하나 이상의 상기 래치트톱니에 결합되는 반면에 상기 일측 폴이 하나 이상의 상기 래치트톱니상에 얹히고, 상기 둘 이상의 폴의 하나가 상기 래치트를 역회전시켜 생성된 토오션과 재료의 굴절을 해제하기 위하여 상기 래치트의 상기 톱니로부터 분리되어 상승함으로서 유체작동형 렌치가 작업대상물로부터 분리될 수 있게 되어 있음을 특징으로 하는 연속 유체작동형 렌치.
2. 제 1 항에 있어서, 유체작동형 구동장치를 수용하는 제1하우징부분과, 상기 래치트기구를 수용하는 제2하우징부분을 포함하는 하우징이 구성되어 있음을 특징으로 하는 연속 유체작동형 렌치.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 적어도 한 부분을 래치트에 결합되게 탄지하는 스프링탄지형 레바와, 일측 폴을 탄지하지 않아 하나 이상의 폴이 래치트로부터 분리되는 위치로 레바를 이동시키는 수단으로 구성되어 있음을 특징으로 하는 연속 유체작동형 렌치.
4. 제 3 항에 있어서, 이동수단이 레바에 연결된 슬라이더를 포함함을 특징으로 하는 연속 유체작동형 렌치.
5. 제 1 항에 있어서, 각 폴의 일측 단부에 안내구가 구비되어 일측 폴이 래치트톱니와 만날 때 각 폴의 선단이 래치트톱니로 안내됨을 특징으로 하는 연속 유체작동형 렌치.
6. 제 1 항에 있어서, 래치트는 구동부재가 연속회전 유체작동렌치의 토크출력을 실제로 견딜 수 있도록 하는데 필요한 직경보다 큰 내경을 가지므로서 유체작동 렌치가 기계적인 긴장너트에 사용될 때 반작용구동요소가 너트를 회전시키는 작용구동요소의 중심을 통하여 지날 수 있도록 되어 있음을 특징으로 하는 연속 유체작동형 렌치.
7. 제 1 항에 있어서, 각 폴에 감지기가 구비되어 있고, 감지기에 연결되는 스위칭수단이 구성되어 있어 스위칭수단이 상기 일측 폴의 감지기로부터 신호를 수신할 때 피스턴의 운동을 반대방향으로 역전시키고, 스위칭수단이 타측 폴의 감지기로부터 신호를 수신할 때 피스턴의 운동을 다시 반대방향으로 역전시킬 수 있게 되어 있음을 특징으로 하는 연속 유체작동형 렌치.
8. 제 7 항에 있어서, 감지기로부터 스위칭수단으로 신호를 보내기 위하여 감지기를 스위칭수단에 연결하는 무선수단이 구성되어 있음을 특지으로 하는 연속 유체작동형 렌치.
9. 제 8 항에 있어서, 폴의 감지기로부터 수신된 신호에 응답하여 피스턴의 양측에 교대로 유체를 공급하도록 유체작동형 구동수단에 제공되는 밸브수단이 구성되어 있음을 특징으로 하는 연속 유체작동형 렌치.