KR20050083645A - 토크 전달 기구 - Google Patents

Abstract

토크 전달 기구(1)는 공동(12)을 한정하는 외측 본체(10) 및 공동 내측에 적어도 부분적으로 위치되고 그 안에서 회전할 수 있는 내측 본체(30)를 포함한다. 외측 및 내측 본체 사이에 위치된 복수개의 롤러(22, 24, 26)는 캠 표면(14a, 16a, 18a, 20a)과 상호작용하여 제1 방향의 내측 본체의 회전은 실질적으로 저지되지 않지만 반대쪽 방향의 회전은 롤러의 하나 이상의 캠 표면과의 상호작용에 의해 방지되거나 저지된다. 롤러 중의 하나(18)는 적어도 하나의 다른 롤러보다 크고 외측 및 내측 본체 중 하나에 형성된 요부 내에 위치된다. 일 실시예에 있어서 요부(18)는 요부의 효과를 배제하면 외측 본체의 나머지 부분보다 큰 벽두께를 가지는 외측 본체의 일 부분에 형성되어, 외측 본체에 부피를 부가하지 않고 보다 큰 롤러가 수용된다.

Description

토크 전달 기구{Torque transmission mechanism}

본 발명은 토크 전달 기구에 관한 것으로, 특히 비제한적 의미로 소켓 렌치와 같은 수공구(hand tool)에 사용되는 토크 전달 기구에 관한 것이다. 수공구가 또한 제공된다.

외측 본체와 내측 본체 사이에서 선택적으로 토크를 전달하는 토크 전달 기구가 공지되어 있다. 일부 공지된 기구에 있어서, 본체들은 제1 방향에서는 서로에 대하여 자유로이 회전하지만 반대쪽 방향에서는 서로에 대하여 자유로이 회전하지 않는다. 이러한 장치 중 상업적으로 일반적인 형태는 래칫 및 폴 기구를 구비하는 소켓 세트의 래칫 렌치에 실시된다. 그러나, 이러한 장치는 통상 최대 단지 약 72개의 래칫 톱니를 구비하기 때문에, 내측 및 외측 본체는 어떠한 상대적 회전이 없도록 되어 있는 방향에서는 래칫 톱니와 폴이 완전히 맞물려 내측 및 외측 본체가 회전적으로 결합되기 전에 약 5도 까지만 서로에 대하여 운동할 수 있다. 이로 인해 매 동작마다 약간의 회전 각도가 허비되므로 비능률이 초래되며, 핸들이 단지 약간의 각도만큼 운동될 수 있는 상황에서는(핸들을 약간의 각도 이상으로 움직일 공간이 부족하기 때문에) 심지어 공구를 작동하지 못하는 완전한 불능이 초래될 수도 있다. 더욱이, 래칫 소켓 렌치는 상당한 마모를 받게 되고 집중적으로 사용되면 단지 몇 개월의 사용 수명을 가질 수도 있다. 파손은 비용이 들게 되고 작업자에게 상해를 일으킬 수도 있다.

이러한 단점에도 불구하고, 내측 및 외측 본체 사이에 상대적 회전이 가능하도록 다른 기구를 사용하는 공구는 상업적으로 성공한 것으로 보이지는 않는다. 이에 대한 하나의 가능성 있는 이유는, 가동 부품들의 수가 최소화되어야 하는 것을 지시하는 상업적으로 중요한 고려사항과, 공구헤드의 크기가 작아야 한다는 실용적 고려사항 및 공구의 손상 또는 파손을 회피하도록 강인한 구성 및 개선된 하중의 분포에 유리한 기능적 고려사항을 조화시키는 것이 어렵다는 것이다.

도 1은 소켓 렌치의 헤드 내에 합체된 토크 전달 기구의 실시예의 개략적인 부분 단면의 평면도이다.

도 2는 도 1의 실시예에서의 요부 내의 클러치 롤러의 개략적인 확대도이다.

도 3a는 본 발명의 하나 이상의 특징에 따른 토크 전달 기구를 구비한 소켓 렌치의 실시예의 평면도이다.

도 3b는 도 3a에 상응하는 부분 측단면도이다.

도 4는 시일을 구비한 도 1의 실시예와 유사한 실시예의 개략적인 부분 단면의 평면도이다.

도 5는 변형 실시예의 개략적인 개략적인 부분 단면의 평면도이다.

도 6a, 도 6b, 도 6c, 도 6d 및 도 6e는 공구의 변형 실시예의 평면도로서, 각기 대응하는 단부가 투영된 평면도이다.

도 7a, 도 7b, 도 7c 및 도 7d는 또 다른 변형 실시예의 평면도이다.

도 8a 및 도 8b는 공구헤드의 변형 실시예의 평면도이다.

도 9a는 공구의 변형 실시예의 평면도이다.

도 9b는 도 9a의 공구의 측면도이다.

도 10a 및 도 10b는 도 5 내지 도 8b의 실시예에 사용되기에 적합한 공구 핸들을 도시한다.

도 11a는 종래의 링 스패너의 평면도이다.

도 11b, 도 11c 및 도 11d는 본 발명의 하나 이상의 특징에 따른 링 스패너의 실시예의 헤드의 부분 단면도이다.

도 12a는 본 발명의 하나 이상의 특징에 따른 소켓 타입 공구의 형태인 공구의 또 다른 실시예의 부분 측단면도이다.

도 12b는 도 12a의 공구의 일부분의 단면도(端面圖)이다.

도 13 및 도 14는 도 12a 및 도 12b의 공구에 대한 변형예의 롤러 구성을 도시하는 개략적인 부분 단면도이다.

도 15a, 도 15b, 도 15c 및 도 15d는 각각 소켓 렌치 공구의 또 다른 실시예의 평면도, 측면 사시도 및 단면도(端面圖)들이다.

도 15e 및 도 15f는 각각 도 15a의 A-A 선에 따른 단면도 및 도 15b의 B-B 선에 따른 단면도이다.

도 16a는 도 15f의 일부의 확대된 상세도이다.

도 16b는 도 16a의 요소의 3부분의 도면이다.

도 17a는 2부분 부착형 소켓 기구를 구비한 양용 스패너의 실시예의 평면도이다.

도 17b는 도 17a에 대응하는 측면도로서 일부 내부를 상세하게 도시하는 측면도이다.

도 17c는 도 17a에 대응하는 사시도이다.

도 17d는 도 17c에 대응하는 사시도로서 소켓 기구의 부분과 양용 스패너가 분리되어 있는 사시도이다.

도 17e는 도 17b의 A-A 선에 대응하는 단면도이다.

도 17f는 도 17a의 B-B 선에 대응하는 단면도이다.

도 17g는 도 17a, 도 17b 및 도 17c에 대응하는 단면도(端面圖)이다.

도 17h는 도 17f의 확대도이다.

도 18은 도 17e의 확대도이다.

도 19a 및 도 19b는 도 17c 및 도 17d의 확대도이다.

도 20은 도 17f의 확대도이다.

본 발명의 제1특징에 따르면,

공동을 한정하는 내측 표면을 그 안에 가지는 외측 본체;

외측 표면을 가지며, 공동 내측에 적어도 부분적으로 위치되고 사용시 그 안에서 회전할 수 있는 내측 본체; 및

외측 본체 및 내측 본체 사이에 각기 위치된 복수개의 롤러;를 포함하며,

하나 이상의 캠 표면이 제공되어 있고,

제1 방향의 외측 본체에 대한 내측 본체의 회전은 롤러에 의해 저지되지 않지만, 반대쪽의 제2 방향의 내측 본체의 회전은 적어도 2개의 롤러의 상기 하나 이상의 캠 표면과의 상호작용에 의해 방지되고,

하나 이상의 캠 표면과 상호작용하는 롤러 중 하나는 하나 이상의 캠 표면 중의 하나와 상호작용하는 적어도 하나의 다른 보다 작은 롤러보다 큰 직경인 보다 큰 롤러이고,

외측 본체 및 내측 본체 중 하나에 요부가 형성되고 있고, 보다 큰 롤러는 상기 요부 내에 위치되며,

요부가 형성된 본체는 요부의 효과를 배제하면 불균일한 벽두께를 가지고, 요부가 형성된 본체의 일부는 요부의 효과를 배제하면 벽두께가 보다 큰 부분을 구비하는 토크 전달 기구가 제공되어 있다.

불균일한 벽두께는 본체가 요부를 구비하는 것 이외의 특정 기능을 수행하는 것을 허가하도록 제공될 수 있다.

바람직하게는, 요부는 외측 본체에 형성된다.

바람직하게는, 상기 보다 큰 롤러는 상기 적어도 하나의 보다 작은 롤러의 직경보다 적어도 대략 50% 큰 직경을 가진다.

상기 보다 큰 롤러는 상기 적어도 하나의 보다 작은 롤러의 직경의 대략 두배의 직경을 가질 수도 있다.

바람직하게는, 토크 전달 기구는, 외측 본체가 공구헤드 부분을 형성하고 벽두께가 보다 큰 외측 본체 부분이 사용시 내측 본체와 공구의 핸들 사이에 있는 공구 내에 구비된다.

바람직하게는, 상기 요부는 광폭부와 협폭부를 구비하며, 상기 광폭부 및 협폭부는 캠 표면에 의해 한정된다.

바람직하게는, 요부가 형성된 본체는 보다 큰 롤러 이외의 하나 이상의 롤러가 위치된 하나 이상의 다른 요부를 구비한다.

바람직하게는, 요부 내에 위치된 적어도 하나의 롤러는 요부의 협폭부 쪽으로 탄성적으로 가압된다.

롤러 중 적어도 하나는 실질적으로 원통형일 수 있다.

롤러 중 적어도 하나는 대체로 구형일 수 있다.

바람직하게는, 적어도 하나의 롤러는 내측 본체를 외측 본체에 대하여 위치시키도록 기능한다.

바람직하게는, 토크 전달 기구는 적어도 3개의 롤러를 구비한다.

바람직하게는, 내측 본체 및 외측 본체 중 적어도 하나는 구동되는 요소에의 부착 또는 결합을 위한 부착부 및/또는 결합부를 구비한다.

바람직하게는, 내측 본체는 구동되는 요소의 상보적 수용을 위한 공동 또는 개구를 구비한다. 구동되는 상기 요소는 구동 요소가 될 수도 있다. 일부 실시예에서는 구동 요소는 소켓에 접속하기 위한 구동 블록이다. 변형예로서, 구동되는 상기 요소는 파스너가 될 수도 있다. 일부 실시예에서는 내측 본체는 너트 또는 볼트 헤드와 직접 결합할 수도 있다.

바람직하게는, 중앙 공동은 정방형 단면의 구동 요소의 상보적 수용을 위해 반경방향 단면이 정방형이다. 변형 실시예에 있어서, 팔각 또는 육각과 같은, 그러나 이에 한정되지는 않는 다른 단면 형상의 보어가 이에 상응하게 형성된 구동 요소의 상보적 수용을 위해 제공될 수 있다.

바람직하게는, 공동은 내측 본체를 관통하여 연장하는 보어의 형태이다.

바람직하게는, 제2 방향의 내측 본체의 회전은 대체로 원통형인 적어도 3개의 롤러의 각각의 각자의 캠 표면과의 상호작용에 의해 방지된다.

바람직하게는, 상기 원통형 롤러에 부가하여 하나 이상의 대체로 구형인 롤러가 제공되어 있으며 이들 중 하나 이상은 캠 표면과의 상호작용에 의해 제2 방향의 내측 본체의 회전을 방지하거나 저지한다.

바람직하게는, 적어도 하나의 대체로 구형인 롤러는 외측 본체 내의 소망의 위치에 내측 본체를 지지하도록 작용한다.

바람직하게는, 소정 롤러와 상호작용하는 적어도 하나의 캠 표면은 곡률 반경이 소정 롤러의 반경과 대략 동일한 아치부를 구비한다.

바람직하게는, 소정 롤러는 캠 표면의 아치부와 상호작용하여 롤러의 아치부는 캠 표면의 아치부와 접촉한다.

바람직하게는, 소정 롤러는 정지부로서 작용한다.

바람직하게는, 사용시 아치형 캠 표면과 접촉하는 소정 롤러의 원주의 비율은 이러한 아치형 캠 부분과 상호작용하지 않는 롤러의 비율보다 크다. 이것이 소정 롤러에 대하여 이에 대응하는 캠 표면과의 상호작용시 향상된 하중 지지 특성을 제공한다.

상기 소정 롤러는 바람직하게는 대체로 구형인 롤러이다. 이 경우, 아치형 캠부는 구형 롤러와의 상호작용을 위해 오목부-구형부를 가질 수 있다.

바람직하게는, 내측 본체는 3개 이상의 롤러에 의해 공동 내에 지지된다.

본 발명의 제2 특징에 따르면, 헤드를 구비하는 공구가 제공되어 있으며, 헤드는 본 발명의 제1 특징에 따른 토크 전달 기구를 구비하거나 이로 구성된다.

바람직하게는, 사용시 공구는 헤드에 결합된 핸들을 구비한다.

바람직하게는, 사용시 내측 본체와 공구의 핸들 사이에 대체로 있는 외측 본체의 일부 내에 요부가 위치된다.

바람직하게는, 내측 본체는 구동 요소의 상보적 수용을 위한 중앙 보어를 구비하여, 사용시 상기 구동 요소는 공구의 핸들에 힘을 인가함으로써 구동될 수 있다.

바람직하게는, 공구는 구동 요소의 상보적 수용을 위한 보어를 구비하여, 공구는 상기 구동 요소에 인가된 힘에 의해 구동될 수 있다.

본 발명의 제3 특징에 따르면, 사용시 구동부로부터 그 구동 요소로 토크를 전하는 일방향 토크 전달 기구를 그 헤드 내에 구비하는 공구가 제공되며, 상기 공구는 다른 공구의 구동 요소의 부착을 위한 부착부를 구비하여, 다른 공구의 구동 요소는 상기 공구의 구동 요소에 토크를 전하도록 다른 공구의 구동 요소가 강제될 수 있다.

바람직하게는, 상기 공구는 핸들부를 가지며 부착부는 대체로 헤드와 그 핸들부 사이에 위치된다.

바람직하게는, 상기 공구는 소켓 렌치이다.

바람직하게는, 상기 부착부는 상기 다른 공구의 구동 요소의 수용을 위한 공동을 포함한다.

바람직하게는, 공동은 정다각형의 형상에 상응하는 단면 형상을 가진다.

바람직하게는, 공동은 정방형 단면의 구동 요소의 수용을 위해 반경방향 단면이 정방형이다.

바람직하게는, 공동은 공구의 일부를 관통하여 연장하는 보어의 형태이다.

공구는 복수개의 부착부를 구비할 수 있다.

상기 다른 공구는 토크 렌치일 수 있다.

상기 다른 공구는 연장 핸들일 수 있다.

본 발명의 제4 특징에 따르면,

공동을 그 안에 가지는 외측 본체;

공동 내측에 적어도 부분적으로 위치된 내측 본체; 및

사용시 제1 방향의 외측 본체에 대한 내측 본체의 회전은 실질적으로 저지되지 않지만 반대쪽의 제2 방향의 외측 본체에 대한 내측 본체의 회전은 방지되거나 저지되도록 내측 본체 및 외측 본체의 상대적 회전을 제어하는 기구;를 포함하며,

내측 본체 및 외측 본체 사이로 연장되는 커버가 제공되어 있고, 상기 커버는 사용시 외측 본체에 대하여 실질적으로 고정되고,

하나 이상의 시일이 내측 본체 및 외측 본체의 상대적 회전을 제어하는 기구를 공구의 외부로부터 격리하도록 내측 본체 및 커버 사이에 제공된 토크 전달 기구가 제공되어 있다.

바람직하게는, 하나 이상의 시일은 적어도 하나의 O링을 구비한다.

본 발명의 제5 특징에 따르면,

공동을 한정하는 내측 표면을 그 안에 가지는 외측 본체;

외측 표면을 가지며, 공동 내측에 적어도 부분적으로 위치되고 사용시 그 안에서 회전할 수 있는 내측 본체; 및

외측 본체 및 내측 본체 사이에 각기 위치된 복수개의 롤러;를 포함하며,

하나 이상의 캠 표면이 제공되어 있고,

제1 방향의 외측 본체에 대한 내측 본체의 회전은 롤러에 의해 실질적으로 저지되지 않지만, 반대쪽의 제2 방향의 내측 본체의 회전은 적어도 2개의 롤러의 상기 하나 이상의 캠 표면과의 상호작용에 의해 방지되고,

하나 이상의 캠 표면과 상호작용하는 적어도 하나의 롤러는 하나 이상의 캠 표면 중 하나와 상호작용하는 적어도 하나의 다른 보다 작은 롤러보다 큰 직경인 보다 큰 롤러이고,

제2 방향의 회전의 방지 또는 방해에 대응하는 롤러의 캠 표면과의 상호작용은 상기 내측 및 외측 본체 사이에 토크를 전달하도록 내측 및 외측 본체 사이에 강제로 결합되는 롤러의 각각에 대응하며;

롤러가 내측 및 외측 본체 사이에 강제로 결합되지 않는 상태로부터 롤러가 내측 및 외측 본체 사이에 강제로 결합되는 상태까지 기구가 변화함에 따라, 롤러 모두가 내측 및 외측 본체 사이에 동시에 강제로 결합되지 않는 토크 전달 기구가 제공되어 있다.

바람직하게는, 사용시 하나 이상의 보다 작은 롤러는 하나 이상의 보다 큰 롤러에 우선하여 강제로 결합된다.

본 발명의 제6 특징에 따르면,

공동을 한정하는 내측 표면을 그 안에 가지는 외측 본체;

외측 표면을 가지며, 공동 내측에 적어도 부분적으로 위치되고 사용시 그 안에서 회전할 수 있는 내측 본체; 및

외측 본체 및 내측 본체 사이에 각기 위치된 복수개의 롤러;를 포함하며,

제1 방향의 외측 본체에 대한 내측 본체의 회전은 롤러에 의해 실질적으로 저지되지 않지만, 반대쪽의 제2 방향의 내측 본체의 회전은 적어도 2개의 롤러의 내측 본체 및 외측 본체와의 상호작용에 의해 방지되거나 저지되며,

적어도 하나의 롤러는 적어도 하나의 다른 롤러보다 큰 직경을 가지는 토크 전달 기구를 구비하거나 이로 구성되는 헤드를 구비한 공구가 제공되어 있다.

바람직하게는, 적어도 2개의 롤러의 내측 및 외측 본체와의 상호작용은 상기 롤러의 공구헤드 내에 제공된 캠 표면과의 상호작용을 구비한다.

바람직하게는, 소정 롤러와 상호작용하는 적어도 하나의 캠 표면은 곡률 반경이 소정 롤러의 반경과 대략 동일한 아치부를 구비한다.

바람직하게는, 소정 롤러는 캠 표면의 아치부와 상호작용하여 롤러의 아치부는 캠 표면의 아치부와 접촉한다.

바람직하게는, 소정 롤러는 정지부로서 작용한다.

바람직하게는, 사용시 아치형 캠 표면과 접촉하는 소정 롤러의 원주의 비율은 이러한 아치형 캠부와 상호작용하지 않는 롤러의 비율보다 크다. 이것이 소정 롤러에 대응하는 캠 표면과 상호작용시 향상된 하중 지지 특성을 제공한다.

상기 소정 롤러는 대체로 구형인 롤러이다. 이 경우, 아치형 캠부는 구형 롤러와 상호작용하기 위한 오목부인 구형부를 가질 수 있다.

본 발명의 제7 특징에 따르면,

공동을 한정하는 내측 표면을 그 안에 가지는 외측 본체;

외측 표면을 가지며, 공동 내측에 적어도 부분적으로 위치되고 사용시 그 안에서 회전할 수 있는 내측 본체; 및

외측 본체 및 내측 본체 사이에 각기 위치된 복수개의 롤러;를 포함하며,

제1 방향의 외측 본체에 대한 내측 본체의 회전은 롤러에 의해 실질적으로 저지되지 않지만, 반대쪽의 제2 방향의 내측 본체의 회전은 적어도 2개의 롤러의 내측 및 외측 본체와의 상호작용에 의해 방지되거나 저지되며,

적어도 하나의 롤러는 대체로 구형인 토크 전달 기구가 제공되어 있다.

바람직하게는, 적어도 2개의 롤러의 내측 및 외측 본체와의 상호작용은 상기 롤러의 내측 및/또는 외측 본체 내에 제공된 캠 표면과의 상호작용을 구비한다.

바람직하게는, 대체로 구형인 롤러와 상호작용하는 적어도 하나의 캠 표면은 곡률 반경이 구형 롤러의 반경과 대략 동일한 아치부를 구비한다.

바람직하게는, 소정 롤러는 캠 표면의 아치부와 상호작용하여 롤러의 아치부는 캠 표면의 아치부와 접촉한다.

바람직하게는, 구형 롤러는 정지부로서 작용한다.

바람직하게는, 기구는 캠 표면과 접촉하는 적어도 하나의 원통형 롤러를 구비하며, 사용시 아치형 캠 표면과 접촉하는 구형 롤러의 표면의 비율은 각자의 캠 표면과 접촉하는 원통형 롤러의 비율보다 크다.

바람직하게는, 아치형 캠부는 구형 롤러와 상호작용하기 위한 오목부-구형 형상을 가진다.

바람직하게는, 기구는 공구의 헤드 내에 구비된다. 공구는 소켓 렌치일 수 있다.

본 발명의 제8 특징에 따르면,

공동을 한정하는 내측 표면을 그 안에 가지는 외측 본체;

외측 표면을 가지며, 공동 내측에 적어도 부분적으로 위치되고 사용시 그 안에서 회전할 수 있는 내측 본체; 및

외측 본체 및 내측 본체 사이에 각기 위치된 복수개의 롤러;를 포함하며,

하나 이상의 캠 표면이 제공되어 있고,

제1 방향의 외측 본체에 대한 내측 본체의 회전은 롤러에 의해 실질적으로 저지되지 않지만, 반대쪽의 제2 방향의 내측 본체의 회전은 적어도 하나의 상호작용 부재의 상기 하나 이상의 캠 표면 중의 적어도 하나와의 상호작용에 의해 방지되거나 저지되며,

상기 적어도 하나의 상호작용 부재가 상호작용하는 캠 표면의 적어도 그 부분은 실질적으로 직선형인 토크 전달 기구가 제공되어 있다.

바람직하게는, 적어도 하나의 상호작용 부재는 롤러이다.

바람직하게는, 적어도 하나의 상호작용 부재는 대체로 원통형이다.

바람직하게는, 상기 실질적으로 직선형인 캠 표면 부분은 상기 외측 본체 상에 제공된다.

바람직하게는, 상기 실질적으로 직선형인 캠 표면 부분은 사용시 상기 적어도 하나의 상호작용 부재가 보유되는 요부의 내측 표면 상에 제공된다.

바람직하게는, 상기 요부는 외측 본체에 대한 내측 본체의 회전을 방지하거나 저지하도록 요부의 내측 표면 상에 제공된 각자의 캠 표면과 상호작용할 수 있는 복수개의 상호작용 부재를 보유하도록 채택된다.

바람직하게는, 각각의 캠 표면의 적어도 둘은 실질적으로 직선형이고 사용시 각자의 상호작용 부재와 상호작용할 수 있는 부분을 구비한다.

바람직하게는, 공동 내에 보유된 상호작용 부재의 적어도 둘은 상이한 크기이다.

바람직하게는, 요부의 내측 표면은 실질적으로 직선형인 캠 표면들 사이에 단차부를 구비한다.

바람직하게는, 실질적으로 직선형인 캠부를 각기 구비하는 둘 이상의 요부가 제공되어 있다.

바람직하게는, 각 요부는 적어도 2개의 실질적으로 직선형인 캠부를 구비하며, 이들의 각각은 상이한 상호작용 부재와 상호작용하도록 채택된다.

바람직하게는, 각각의 요부는 외측 본체에 제공된다.

바람직하게는, 각각의 상호작용 부재는 내측 및 외측 본체의 상대적 회전을 방지하거나 저지하도록 내측 본체의 외측 표면과 각자의 캠 표면 사이에 클램프되도록 채택된다.

바람직하게는, 사용시 상호작용 부재와 상호작용하는 내측 본체의 외측 표면 부분은 아치형이다.

바람직하게는, 외측 표면 부분은 대체로 원형이다.

바람직하게는, 외측 표면 부분은 대체로 원통형이다.

본 발명의 제9 특징에 따르면,

공동을 한정하는 내측 표면을 그 안에 가지는 외측 본체;

외측 표면을 가지며, 공동 내측에 적어도 부분적으로 위치되고 사용시 그 안에서 회전할 수 있는 내측 본체; 및

외측 본체 및 내측 본체를 상대적으로 위치시키는 적어도 하나의 위치 부재;를 포함하며,

하나 이상의 캠 표면이 제공되어 있고,

제1 방향의 외측 본체에 대한 내측 본체의 회전은 적어도 하나의 위치 부재에 의해 실질적으로 저지되지 않지만, 반대쪽의 제2 방향의 내측 본체의 회전은 적어도 하나의 상호작용 부재의 상기 하나 이상의 캠 표면과의 상호작용에 의해 방지되거나 저지되며,

적어도 하나의 위치 부재는 캠 표면과 상호작용할 수 없고, 내측 및 외측 본체의 상대적 회전을 실질적으로 저지하지 않고 외측 본체 내에 내측 본체를 단지 지지하고 위치시키도록 기능하는 토크 전달 기구가 제공되어 있다.

바람직하게는, 적어도 하나의 위치 부재는 내측 본체 및 외측 본체 사이에 위치된 롤러이다.

바람직하게는, 캠 표면과 상호작용할 수 없는 적어도 3개의 롤러가 제공되어 있다.

바람직하게는, 캠 표면과 상호작용할 수 없는 하나 이상의 롤러의 각각은 외측 본체에 제공된 요부 내에 보유된다.

캠 표면과 상호작용할 수 없는 하나 이상의 롤러는 대체로 원형인 구름 표면을 구비할 수 있다.

변형예로서, 캠 표면과 상호작용할 수 없는 하나 이상의 롤러의 각각은 대체로 구형일 수 있다.

바람직하게는, 상호작용 부재의 부재시에도 내측 및 외측 본체를 효과적으로 지지하고 위치시킬 수 있는 충분한 위치 부재가 있다.

본 특징에 따른 기구의 적어도 바람직한 실시예에 있어서, 외측 본체에 대하여 내측 본체를 지지하지만 내측 및 외측 본체의 상대적 회전을 저지하거나 방지하도록 기능하는 상호작용 부재로서 작용하지 않는 롤러를 사용함으로써 특히 제1 방향의 외측 본체에 대한 내측 본체의 저마찰 회전이 제공된다.

본 발명의 제10 특징에 따르면,

다수의 에지를 가지는 다각형 파스너와 상호작용하는 공구로서,

공구는 파스너의 대응하는 에지와 상호작용하도록 채택된 다수의 내부 표면 부분을 구비하는 개방형 파스너 수용부를 가지며,

내부 표면 부분은 파스너의 에지의 반 이상에 밀접하게 끼워지도록 채택되는 공구가 제공되어 있다.

바람직하게는, 공구는 스패너이다.

바람직하게는, 공구는 육각 너트 및/또는 볼트 헤드와 함께 사용되도록 채택된다.

바람직하게는, 공구는 육각 너트 또는 볼트 헤드의 4개의 에지와 상호작용하도록 채택된 내부 표면 부분을 제공한다.

본 발명의 제11 특징에 따르면,

파스너에 토크를 인가하기 위해 수공구로부터 파스너에 토크를 전달하는 기구로서,

파스너와 접촉하여 구동하도록 채택된 수공구의 일부와 결합하는 수공구 상호작용부;

파스너를 구동하는 구동부; 및

파스너 상호작용부에 해제 가능하게 부착되고, 파스너와 접촉하여 구동하도록 채택된 수공구의 일부에 대하여 파스너 상호작용부를 고정하는 고정부;를 구비하는 기구가 제공되어 있다.

바람직하게는, 기구는 링 스패너로부터 파스너로 토크를 전달한다.

바람직하게는, 구동부는 파스너와 결합하도록 채택된다.

바람직하게는, 구동부는 너트 또는 볼트 헤드와 결합하도록 채택된다.

바람직하게는, 수공구 상호작용부 및 구동부는 단일 부재로서 형성된다.

바람직하게는, 기구는 이를 축방향으로 관통하여 연장하는 관통 보어를 구비한다.

바람직하게는, 수공구 상호작용부는 반경방향 단면이 대체로 육각형이다.

바람직하게는, 수공구 상호작용부는 고정부의 대응하는 접속부에 협동적으로 접속되기 위한 접속부를 구비한다.

바람직하게는, 수공구 상호작용부 및 고정부 중 하나의 접속부는 수공구 상호작용부 및 고정부 중 다른 하나 상의 관련된 요부와 협동하는 가압된 접속 요소를 구비한다.

본 발명의 둘 이상의 특징이 유익하게 조합될 수도 있고, 하나의 특징에 대하여 바람직하게 또는 선택적으로 합체된 일부 특징이 또한 다른 특징의 실시예들에 바람직하게 또는 선택적으로 합체될 수도 있음이 이해될 것이다.

본 발명의 특징의 바람직한 실시예에 대하여 단지 예로서 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.

도 1을 참조하면, 공구에 합체된 본 발명의 특징에 따른 토크 전달 기구(1)의 바람직한 실시예는 중공의 외측 본체(10) 및 외측 본체(10)에 제공된 공동(12) 내측에 수용된 대체로 원통형인 내측 본체(30)를 구비한다. 내측 본체는 대체로 원통형인 외측 표면(32)을 가진다.

공동(12)은 외측 본체(10)의 내측벽(11)에 의해 한정된다. 공동(12)은 대체로 원통형의 형상일 수 있으며, 사용시 내측 본체(30)와 대체로 동축을 이룬다. 원주방향으로 연장하는 제1 내지 제3 요부(14, 16, 18)가 외측 본체(10)의 내측벽(11) 상에 형성되어 있다. 요부(14, 16, 18)는 요부의 단부 및 대체로 원주방향으로 연장하는 캠 표면(14a, 16a, 18a)을 한정하는 벽(11)의 대체로 반경방향으로 연장하는 벽 부분에 의해 한정되며, 이들 캠 표면은 요부의 폭 또는 반경방향 크기, 즉 각각의 캠 표면(14a, 16a, 18a)과 내측 본체(30)의 외측 표면(32) 사이의 원주방향으로 변하는 공간을 한정한다.

캠 표면(14a, 16a, 18a)이 대체로 원주방향으로 연장하지만, 이들이 정확하게 원주방향으로 배향되지는 않는다. 제1 내지 제3 요부(14, 16, 18)의 각각은 그 원주방향의 반시계방향 부분에 협폭부를 가지고(도 1에 도시됨) 그 원주방향의 시계방향 부분에 광폭부를 가진다(도 1에 도시됨). 요부의 변하는 폭은 캠 표면(14a, 16a, 18a)의 실제 기하학적 형상과 명목상의 진정한 원주방향 표면 사이의 차이에 의해 결정된다. 이를 명확하게 나타내기 위해, 도 1에는 내측 본체(30)의 축에 그 곡률의 중심을 둔 아치형의 파선의 곡선(R)이 제1 요부(14)의 캠 표면(14a)에 인접하게 도시되어 있다. 곡선(R)과 캠 표면(14a)을 비교함으로써 캠 표면(14a)의 기하학적 형상과 요부(14)의 변하는 폭을 명확하게 알 수 있다.

원주방향으로 연장하는 제1 내지 제3 요부(14, 16, 18)는 대체로 원통형인 제1 내지 제3 롤러(22, 24, 26) 및 이에 관련된 제1 내지 제3 헬리컬 스프링(helical spring)(23, 25, 27)을 각자 수용한다. 도 1에 도시된 바와 같이, 제1 내지 제3 헬리컬 스프링(23, 25, 27)은 각각의 요부(14, 16, 18)의 시계방향 단부에 접하여, 각자의 롤러(22, 24, 26)를 원주방향으로(도 1에서는 반시계방향) 요부(14, 16, 18)의 광폭부로부터 요부(14, 16, 18)의 협폭의 단부 쪽으로 가압한다.

롤러(22, 24, 26)는 이들의 각각의 요부(14, 16, 18) 내측에 요부(14, 16, 18)의 벽과 내측 본체(30)의 외측벽(32) 사이에 위치됨으로써 확실하게 유지된다. 롤러(22, 24, 26)의 크기는 롤러(22, 24, 26)의 직경이 이들의 각각의 요부(14, 16, 18)의 광폭부의 폭보다 작지만 각각의 요부(14, 16, 18)의 협폭부의 폭보다 크도록 되어 있다.

도 2는 사용시 제1 공동(14) 내의 제1 롤러(22)의 위치결정 및 작동을 나타낸다. 제1 롤러(22)는 토크 전달 기구의 3가지의 상이한 상태에 대응하는, 문자 A, B 및 C로 지시된 세 곳의 위치에 도시되어 있다. 제2 및 제3 롤러(24, 26)는 이와 유사하게 작동한다.

내측 본체(30)가 외측 본체(10)에 대하여 회전하지 않는 경우, 스프링(23, 25, 27)은 롤러(22, 24, 26)를 요부(14, 16, 18)의 협폭부 쪽으로 가압하는 경향이 있다. 이러한 상황에서 롤러(22, 24, 26)는 이들이 각각의 캠 표면(14a, 16a, 18a) 및 내측 본체(30)의 외측 표면(32)과 부드럽게 접촉하는 요부에 관하여 원주방향의 중간 위치(도 2의 B위치에 대응함)에 각각 유지된다. 이것은 토크 전달 기구(및 공구)의 "접촉" 또는 중립 상태에 대응한다.

내측 본체(30)의 외측 본체(10)에 대한 시계방향(도 1 참조)의 회전이 롤러(22, 24, 26)를 스프링(23, 25, 27)에 대항하면서 요부(14, 16, 18)의 광폭부 쪽으로 강제한다. 이러한 상황에서 롤러(22, 24, 26)는 요부에 관한 원주방향의 시계방향으로 더 진행한 위치에 각자 유지된다(도 2의 A위치에 대응함). 이 상황에서 외측 및 내측 본체(10, 30)는 이 특정 방향으로 서로에 대하여 자유로이 운동할 수 있다. 이것은 토크 전달 기구(및 공구)의 "자유 가동(free running)"에 대응한다.

내측 본체(30)의 외측 본체(10)에 대한 반시계방향(도 1 참조)의 회전이 롤러(22, 24, 26)를 요부(14, 16, 18)의 협폭부를 향해 반시계방향으로 더 진행한 위치로 강제한다. 이러한 상황에서는 롤러(22, 24, 26)는 요부에 관한 원주방향의 반시계방향으로 더 진행한 위치(도 1 참조)에 각자 유지된다. 이것은 도 2의 C위치에 대응한다. 각각의 롤러(22, 24, 26)의 직경이 각자의 요부의 협폭부의 폭보다 크기 때문에, 각 롤러는 캠 표면(14a, 16a, 18a) 및 내측 본체(30)의 외측 표면(32) 양자에 확고하게 강제되어, 이 특정 방향에서의 내측 및 외측 본체(10, 30)의 상대적 회전을 정지시킨다. 이것은 토크 전달 기구(및 공구)의 "회전 로크(rotationally locked)" 상태 또는 토크 전달 상태에 대응한다.

따라서 기구(1)는 일 방향으로만 상대적 회전을 허가하도록 내측 및 외측 본체(10, 30)를 결합 및 해제하는 클러치 기구로서 작용한다. 바람직한 실시예에 있어서, 구성요소들의 치수 및 공차는 공구와 토크 전달 기구의 상이한 상태에 대응하는 롤러의 상이한 위치 사이에 단지 매우 작은 각이 존재하도록 정해져 있다. 바람직한 실시예에 있어서, 중립 상태(B)와 자유 가동 상태(A) 사이에서 외측 본체에 관한 소정 롤러의 위치에서의 각도차는 약 1도이며, 중립 상태(B)와 로크 상태(C) 사이에서의 외측 본체에 대한 롤러의 주어진 위치에서의 각도차는 단지 약 ½도이다. 이에 의해, 폴이 하나의 래칫 톱니와 결합한 결합 위치로부터 다음의 래칫 톱니 상의 동일 위치로 이동하도록 5도의 각운동할 필요가 있는 72개의 톱니를 구비한 래칫형 기구에 비해, 내측 및 외측 본체(10, 30)를 1도 미만에서 회전 로크할 수 있는 기구가 제공된다. 중립 상태(B)와 로크 상태(C) 사이의 신속한 결합은 스프링(23, 25, 27)의 가압 작용에 의해 용이하게 된다.

각도를 두고 넓게 이격된 적어도 3개의 롤러를 제공함으로써 내측 본체(30)는 공동(12) 내에 대체로 중심에 유지되고 지지될 수 있다.

본 기구는 롤러들 모두가 기구의 상이한 상태에 대응하는 이들의 위치에서 동일한 각도차를 나타내지는 않음에 주의해야 하며, 이에 대해서는 이하에 보다 상세하게 설명한다.

제4 요부(20)는 구형(spherical) 롤러(21)를 수용한다. 제4 요부(20)는 내측 본체(30)가 외측 본체(10)에 대하여 시계방향(도 1에 도시됨)으로 회전하는 경우 구형 롤러(21)의 상대적 자유 운동을 허가하지만, 내측 본체(30)가 외측 본체(10)에 대하여 반시계방향으로 회전을 시작하면 캠 표면(20a)과 내측 본체(30)의 외측 표면(32) 사이에서 롤러(21)의 로크를 일으키는 캠 표면(20a)을 제공한다. 캠 표면(20a)은 구형 롤러(21)를 로크 위치에 결합시키는 정지부(20b)를 구비한다. 정지부(20b)는 대체로 아치 형상이고, 그 곡률 반경은 대략 구형 롤러(21)의 반경에 동등하여, 정지부(20b)와 구형 롤러(21) 사이의 비교적 큰 접촉 영역을 제공한다. 캠 부분은 구형 롤러와 단지 2개보다는 3개의 치수에서 억지 끼워맞춤(close fit)되는 것이 바람직하다. 즉, 정지부(20b)는 구형 롤러(21)와 정지부(20b)가 접촉할 때 구형 롤러(21)의 중심에 중심을 둔 구형 형상의 오목부를 가질 수 있다.

구형 롤러(21)의 형태로 제4 롤러를 제공함으로써 내측 본체(30)는 제1 내지 제3 롤러(22, 24, 26)에 의해서만 지지되는 것보다 더 확실하고 정확하게 공동(12) 내에 대체로 중심을 유지하며 지지될 수 있고, 하중의 분포에도 도움이 된다. 도 1에 나타낸 바와 같이, 아치형 정지부(20b)는 구형 롤러(21)의 원주 둘레로 대략 90도로 연장되지만 이보다 크거나 또는 작은 각도 범위가 가능함이 이해될 것이다. 요부의 구조 때문에, 정지부는 구형 롤러 둘레에서 (거의) 180도 이상 연장될 수는 없지만, 그렇게 되면 롤러를 영구히 유지할 것이다. 실제로, 추가되는 표면을 통해 지향되는 힘이 거의 없으므로, 도시된 90도 이상으로 각도 범위를 증가시키는 것은 거의 이점을 주지 않는다. 90도 미만의 각도 범위가 하중 분포 표면을 감소시킬 것이므로 덜 바람직하지만, 하중의 적당한 분포를 제공하도록 고려되면 사용될 수도 있다. 그러므로, 다른 실시예에 있어서 롤러 둘레에서의 각도 범위가 약 30도(또는 그 미만)에서 약 150도까지인 정지부가 제공될 수도 있지만, 약 90도의 각도 범위가 바람직하다. 기술된 구성의 정지부(20b)를 제공함으로써 구형 롤러(21)는 원통형 롤러들 또는 이들이 지지되는 내측 및 외측 본체(30, 10)의 표면에 손상을 줄 수도 있는 과도한 힘으로부터 원통형 롤러들을 효과적으로 보호하는 것에 도움을 받는다. 이러한 손상은 기구의 작동에 영향을 줄 수 있고 중립 위치(B)와 로크 위치(C) 사이의 작은 각도 변위를 증가시킬 수도 있다. 변형 실시예로서, 끼워맞춤되는 정지부를 가지는 하나 이상의 롤러가 제공될 수도 있다. 바람직한 실시예에 있어서, 롤러(21, 22, 24, 26)는 동등하게 이격되어 있지는 않으며 구형(또는 정지) 롤러(21)는 가장 큰 원통형 롤러(제3 롤러(26))로부터 대략 90도에 위치된다.

본 실시예의 중요한 특징은 제3 롤러(26)의 직경이 제1 및 제2 롤러(22, 24)의 직경 보다 상당히 크다는 것이다. 제3 요부(18) 및 제3 스프링(27)의 치수가 또한 제1 및 제2 요부(14, 16)의 치수와 제1 및 제2 스프링(23, 25)의 치수보다 크다.

제3 롤러(26)로서 보다 큰 직경의 롤러를 제공함으로써 보다 작은 직경의 제3 롤러(26)가 제공되는 것보다 제3 롤러(26)와 내측 및 외측 본체(10, 30)의 각자의 사이에 큰 접촉 영역이 얻어진다. 따라서, 보다 큰 롤러를 사용함으로써 공구의 하중 지지 용량이 향상된다. 토크 전달 기구의 전체 크기를 최소로 유지하는 것이 종종 매우 중요하며, (다른 모든 것들이 동일한 상황에서) 롤러의 크기를 증가시키는 것은 대체로 기구의 전체 크기의 증가를 초래한다. 따라서, 도 1을 참조하면, 제1 및 제2 롤러(22, 24)의 직경이 증가되면, 제1 및 제2 요부(14, 16)의 반경방향 크기가 이에 상응하게 증가되어야 한다. 그러면, 외측 본체(10)의 동일한 최소의 반경방향 두께를 유지하기 위해서는 외측 본체(10)(및 그에 따른 공구헤드의 전체 직경)의 전체 직경이 증가되어야 하는데, 이는 바람직하지 않다. 그러나, 기술된 실시예에 있어서, 보다 큰 직경의 제3 롤러(26) 및 이에 상응하게 보다 큰 제3 요부(18)가 공구의 중심선에 또는 이에 인접하게 위치되어, 이들은 실질적으로 내측 본체(30)와 공구의 핸들(92) 사이에 있게 된다. 따라서, 보다 큰 제3 요부(18)는 최소 벽두께를 감소시키지 않고 또한 전체 크기를 증가시키지 않고, 또는 공구의 직경을 가공하지 않고 수용될 수 있는 공구의 일 부분 내에 형성되어 있다.

바람직한 실시예에 있어서, 제1 및 제2 롤러(22, 24)와 구형 롤러(21) 각각은 4㎜의 직경을 가지고, 제3 롤러(26)는 6㎜의 직경을 가지고, 내측 본체(30)는 22㎜의 직경을 가지며, 외측 본체(10)는 34㎜의 외부 가공 직경(즉, 공구의 핸들의 축에 수직한 방향에서의 최대 폭)을 가진다. 하중 지지 용량이 개선되고 크기가 증가된 변형 실시예에 있어서, 제1 및 제2 롤러와 구형 롤러 각각은 8㎜의 직경을 가지고, 내측 본체는 23㎜의 직경을 가지며, 외측 본체(10)는 40㎜의 외경(즉, 공구의 핸들의 축에 수직한 방향에서의 최대 폭)을 가진다. 40㎜의 헤드의 폭에 의해 정방형 1/2인치(12.7㎜)의 보어가 표준형 1/2인치 정방형 구동 블록을 수용할 수 있다.

바람직한 실시예에 있어서, 캠 표면은 제1 내지 제3 롤러(22, 24, 26)및 구형 롤러(21)의 로크가 점진적으로, 즉 동시에 이루어지는 것이 아닌 매우 밀접하게 연속하여 일어나도록 배치되어 있다.

보다 작은 제1 및 제2 롤러(22, 24)가 실질적으로 먼저 로크되고, 그 후 보다 큰 제3 롤러(26)가 바로 로크되며, 구형 롤러(21)가 마직막으로 로크되는 것이 바람직하다. 상응하는 캠 표면(20a)의 정지부(20b)와 큰 영역에서 접촉하고 마지막으로 결합하는 구형 롤러(21)가 효과적인 최종 정지부로서 작용하므로, 제1 내지 제3 롤러(22, 24, 26) 및 각자의 캠 표면(14a, 16a, 18a) 사이에 인가되는 필요 이상의 하중을 방지한다. 롤러들의 순차적인 로크가 극히 빨리 연속적으로 일어나며, 로크되는 마지막 롤러는 제1 롤러에 이어서 단지 약간의 각도를 지나 로크될 것이다.

기술된 바람직한 실시예에 있어서, 보다 큰 제3 롤러(26)는 제1 및 제2 롤러(22, 24) 후에 약 1/6도를 지나 결합하고 구형 롤러(21)는 그 후 1/2도 미만으로 결합한다. 롤러(22, 24, 26, 21)의 직경과 임의의 다른 관련 팩터, 예컨대 스프링(23, 25, 27)에 의해 인가되는 힘의 크기와 같은 팩터를 고려하면, 캠 표면(14a, 16a, 18a, 20a)의 프로파일이 각 롤러가 중립 위치에서 로크 위치로 결합하는데 필요한 정확한 각변위를 지시하여, 소망의 절차가 제공될 수 있다. 롤러(22, 24, 26, 21)의 결합이 극히 빨리 연속적으로 이루어지고, 캠 표면이 단지 약간의 각도로 기울어져 요부의 폭이 단지 약간 변하기 때문에, 초기에(캠 표면(14a, 16a)과 내측 본체(30) 사이에서) 결합하는 롤러(22, 24)의 압축은 마이크로미터의 차수이며 롤러 또는 기구(1)의 다른 요소에 손상을 주지 않고 롤러의 탄성에 의해 용이하게 흡수되어야 한다.

롤러의 이러한 순차적인 로크의 장점은 손상 없이 롤러의 긍정적이고 확고한 로크가 제공될 수 있어, 기구의 작은 공차와 그 매우 신속한 로크 작용을 유지하게 된다.

바람직한 실시예의 다양한 요소들의 형상과 치수는 CAD 컴퓨터 프로그램의 도움으로 계산되었고, 기구의 작동은 기구의 구성 전에 컴퓨터 시뮬레이션에 의해 검사되었다. 원형(prototype)의 실제 구성시, 약간 크게 내측 본체를 제공하고 그 후 소망의 끼워맞춤과 상호작용이 부품들 사이에 이루어질 때까지 기계가공에 의해 내측 본체의 직경을 점차 감소시키는 것이 도움이 될 수 있다.

내측 본체(30)는 이를 관통하는 정방형의 원통 보어(34)를 가진다. 정방형의 원통 보어(34)는 도 3b에 도시된 바와 같이 슬라이드 가능한 정방형의 구동 블록(56)을 수용하도록 채택된다. 슬라이드 가능한 정방형 구동 블록(56)은 그 축방향 연장 표면 상에 다수의 볼 저지구(ball detent)(58)의 형태인 해제 가능한 로크 기구를 구비한다. 볼 저지구(58)는 구동 블록(56) 내에 보유되지만, 그 표면에 약간 돌출하여 있도록 탄성적으로 가압되어 있다. 구동 블록(56)이 구동 블록(56)의 길이방향의 일부가 노출된 채로 보어(34) 내에 보유되도록 볼 저지구(58)는 보어(34) 내의 각각의 요부(36)(도 1에 도시됨)와 해제 가능하게 적소에 로크된다. 구동 블록(56)의 노출된 부분(60)은 회전될 수 있는 소켓 또는 다른 공구의 일부(미도시)에 볼 저지구를 통해 해제 가능하게 로크되어 결합하도록 채택되어 있다(볼 저지구를 사용함으로써 소켓 또는 다른 공구의 일부에 결합되는 정방형 구동 블록의 작용은 신규한 것은 아니며, 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 것이다).

보어(34)는 내측 본체(30)를 관통해 연장되며, 구동 블록(56)은 소켓 또는 공구의 일부를 시계방향으로 회전시키는 것이 소망되는지 또는 반시계방향으로 회전시키는 것이 소망되는 지에 따라서 내측 본체의 축방향의 일측으로부터 또는 그 반대측으로부터 연장하도록 내측 본체(30)에 끼워질 수 있다. 스크루드라이버 비트(screwdriver bit), 알렌 키 비트(Allen key bit) 등을 포함하여 다양한 범위의 공구의 일부가 구동 블록(56)을 통해(또한 가능하게는 적합한 어댑터를 통해) 구동될 수 있음이 이해될 것이다. 또한, 정방형 보어(34)가 기술된 실시예에 제공되어 있지만, 다른 단면 형상의 보어가 제공될 수 있거나, 또는 임의의 다른 적합한 접속을 통해 구동되는 공구의 일부에의 부착이 행해질 수 있음이 이해될 것이다. 구동 블록이 내측 본체(30)를 관통하는 보어(34)에 부착되는 것이 바람직하지만, 내측 본체의 일 측 상에 적합하게 형성되고 구동 블록을 부착하는 유사한 수단을 제공하는 공동으로 보어(34)가 대체되는 실시예가 구상될 수 있다.

도 1, 도 3a 및 도 3b에 나타낸 바와 같이, 내측 본체(30) 내의 주된 정방형 보어(34)에 더하여, 공구의 바람직한 실시예는 상업적으로 시중에서 입수 가능한 토크 렌치 등에 제공된 것과 같은 표준형 핸들의 상보적 구동 블록(미도시)을 수용하는 정방형의 제2 보어(90)를 구비한다. 이러한 방식으로 토크 렌치(즉, 소정의 토크 또는 그 이하의 토크가 피동 부재에 인가되는 것을 허가하나 통상 조정 가능한 설정으로 핸들을 헛돌게 함(tripping)으로써 소정 토크가 도달되었거나 초과됨을 지시하는 렌치)의 연결을 허가함으로써 토크 렌치는 공구의 이점을 사용하도록 공구에 연결될 수 있다. 이것이 핸들의 각운동이 거의 불가능한 제한된 공간 내에서 토크 렌치가 사용되는 것을 가능하게 하여, 토크 렌치가 효과적으로 사용될 수 없는 곳에 이러한 토크 렌치가 사용될 수 있게 한다. 변형 실시예로서, 토크 렌치 상에 통상 사용되는 토크 민감형 핸들의 유형이 본 발명의 하나 이상의 특징에 따른 공구의 핸들부를 형성한다. 즉, 이러한 실시예는 도 1의 공구와 유사할 수 있지만 토크 지시 핸들을 구비한다.

보어(34)를 참조하여 위에서 기술한 바와 같이, 제2 보어(90)는 적합한 형상의 공동으로 대체될 수 있다. 도 3a 및 도 3b의 공구가 보통의 토크 렌치와 함께 사용되는 경우, 인가된 토크에서의 어느 정도의 부정확도를 용인하거나 또는 제1 및 제2 보어(34, 90) 사이의 거리에 의해 생성된 효과적 길이 증가를 감안하도록 토크 렌치의 약간의 재교정(re-calibration)을 수행할 필요가 있을 수도 있다. 제1 및 제2 보어(34, 90) 사이의 거리가 토크 렌치 핸들의 길이에 비해 작다면 발생된 부정확도는 작을 것이다.

제2 보어(90)를 사용하는 것이 토크 렌치의 용도에 한정되지는 않는다. 공구의 대하여 핸들의 각도를 변경하거나 핸들을 효과적으로 신장하기 위해 도 3a 및 도 3b의 공구에 정방형 구동 공구를 부착하는 것이 유익할 수도 있다.

도 3b를 참조하면, 내측 및 외측 본체(30, 10)는 임의의 적합한 양식으로 부착된 커버 부재(94a, 94b)에 의해 함께 보유되어 있다. 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 커버(94a, 94b)의 부착에 대한 선택을 이해할 것이다. 바람직한 실시예는, 내측 부재(30)의 각각의 축방향 단부면 내에 설치된 홈과 커버 부재(94a, 94b) 내의 각각의 홈 내에서, 보어(34) 둘레로 연장되고 보어(34)로부터 약간 이격되어 있는 제1 및 제2 원형 시일(96a, 96b)을 구비한다. 시일(96a, 96b)은 내측 본체(30)를 커버 부재(94a, 94b)에 밀봉하여 롤러(22, 24, 26, 21) 및 다른 내부 구성요소를 먼지 및 물과 같은 외부의 오염물로부터 격리시킨다. 이러한 시일 중 하나(96a)의 배치 형태가 도 4(도 1에 상응함)에 도시되어 있다. 시일(94a, 94b)은 O링('O' ring)의 형태이고 상대 운동하는 부품들 사이에서 장기간 사용에 견디기에 충분한 내구성을 갖는 자기 윤활성(self lubricating) 플라스틱과 같은 재료 또는 네오프렌으로 형성되는 것이 바람직하다. 도 4의 실시예는 내부에 시일을 제공한 바람직한 실시예의 구성이 얼마나 잘 적합한지를 나타낸다. 일부 경우, 래칫 소켓 렌치와 같은 종래의 래칫 및 폴 타입 장치를 비롯한 다른 유형의 토크 전달 기구 및 공구에 유사한 밀봉 방법을 합체하는 것이 가능하다. 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 문헌에 제시된 바로부터 이것이 달성될 수 있는 방법을 이해할 것이다.

도 5는 토크 전달 기구(501)의 변형 실시예를 포함하는 공구의 변형 실시예(500)를 도시한다. 본 실시예는 내측 본체(530)와 기다란 핸들부 사이에 대체로 위치한 제3 요부(518)가 제1 내지 제4 롤러(516a, 526b, 526c, 526d)를 구비하고 이들 중 적어도 하나(526d)는 내측 본체(530)의 원주 둘레에 이격되어 있는 다른 롤러(522, 524, 521)보다 큰 직경을 갖는 다는 점에서 도 1 내지 도3b의 실시예와 다르다. 도 5의 실시예는 제1 및 제2 보어(590a, 590b)를 구비하며, 제1 보어(590a)는 토크 전달 기구(501)에 인접하고 제2 보어(590b)는 핸들부(592)를 따라서 토크 전달 기구(501)로부터 상당한 거리로 이격되어 있다. 토크 전달 기구(501)로부터 떨어져 있는 핸들부(592)의 단부는 채택되어 있는 보어(590a, 590b)가 수용하는 구동 요소와 동일한 치수의 구동 요소를 수용하기 위한 축방향으로 연장하는 공동(599)을 구비한다. 이것이 적합한 연장 핸들(도 10a 및 도 10b 참조)이 핸들부(592)와 동축으로 위치되는 것을 가능하게 한다.

도 6a 내지 도 6e는 상이한 길이의 핸들부를 가지는 공구의 다른 실시예들을 도시하며, 이들의 각각은 각자의 단면도(端面圖)에 도시된 바와 같이 연장 핸들에 접속하기 위한 축방향으로 연장하는 공동을 구비한다. 여러 실시예들의 커버(694)는 내측 본체(미도시)의 보어(634)에 인접하게 연장되어 양호한 외관과 커버(694) 및 내측 본체(미도시)의 적당한 중첩(overlap)을 제공하여 이들 부품들 사이에 시일(미도시)의 제공을 용이하게 한다.

도 7a 내지 도 7d는 도 6a 내지 도 6e와는 다른 외관을 구비한 또 다른 실시예들을 도시한다. 도 7a 내지 도 7d는 구상된 실시예들의 크기를 나타내기 위해 단지 예로서 치수를 포함하고 있다.

도 8a는 제1 및 제2 피벗 핀(812, 814)에 의해 요크(810)에 회전 가능하게 부착된 공구헤드(800)의 실시예의 평면도이다. 요크(810)는 다른 공구(미도시)의 구동 요소(미도시)의 수용에 적합한 치수로 형성된 공동(818)이 제공된 중앙 본체부(816)를 구비한다.

도 8b는 관통하는 정방형 보어(834)를 가지는 내측 본체(830)를 구비하는 공부 헤드(800a)의 실시예의 평면도이다. 공구헤드(800a)는 또한 제2 보어(890) 및 축방향 부착부(899)를 구비하며, 이들의 기능은 다른 실시예과 관련하여 위에서 기술된 바로부터 이해될 것이다.

도 9a 및 도 9b는 공구(900)의 실시예를 도시한다. 공구(900)는 그 일측으로부터 연장되고 3/8인치(9.5㎜)의 정방형 단면이며 제1 볼 저지구(952)를 구비하는 제1 구동 요소(950)와, 그 다른 측으로부터 연장되고 제2 볼 저지구(954)를 가지는 유사한 제2 구동 요소(953)를 가진다.

제1 구동 요소(950)는 토크 전달 기구의 외측 본체(956)에 부착되어 있고 제2 구동 요소(953)는 토크 전달 장치의 내측 본체(958)에 부착되어 있다. 외측 본체(956) 및 내측 본체(958)는 상호작용할 수 있고, 본 원에 기술된 다른 실시예의 대응하는 부분과 유사하게 구성될 수도 있다. 그러므로, 본 실시예는 "직렬 구동(in-line drive)"을 제공하여 제1 요소(950)에 제1 방향으로 인가된 토크는 제2 요소(953)에 전달되지만, 반대 방향으로 인가된 토크는 제1 구동 요소(950)로부터 제2 구동 요소(953)로 전달되지 않음이 이해될 것이다.

사용시, 토크가 구동 요소들(950, 953) 중의 하나의 구동 요소로부터 구동 요소들(950, 953) 중의 하나의 피동 요소에 전달될 수 있는 회전 방향은 구동 요소들(950, 953) 중 하나가 구동 요소로서 사용되고 나머지 하나는 피동 요소로 사용되는 것을 선택함으로써 결정될 수 있다. 즉, 사용시, (구동 요소의 축이 수직 배향인 상태에서 공구가 사용되고 있음을 가정하면) 토크 전달 방향은 공구(900)를 사용하는 방식을 선택함으로써 선정될 수 있다.

공구(900)는 예컨대 구동 핸들과 소켓과 같은 공구의 일부 사이에 또는 적합한 공구들 사이에 하나의 회전 방향에서 토크를 전달하는데 필요한 다른 요소들 사이에 배치될 수도 있는 일방향 토크 전달 장치를 제공함이 이해될 것이다. 따라서, 직렬식(in-line) 공구(900)는 일방향 클러치가 없는 구동 트레인을 일방향 클러치를 구비하는 구동 트레인으로 편리하게 변환하는 치밀한 기구를 제공한다.

도 10a는 대체로 원통형의 로드(rod)의 형태인 본체(1005)를 구비하는 공구 핸들(1000)을 도시한다. 공구 핸들(1000)은 그 제1 단부에 축방향 공동(1010) 및 반경방향 관통 보어(1020)를 구비하며, 이들의 각각은 구동 요소를 수용하도록 적절하게 치수가 설정되어 있다. 본 실시예에 있어서, 축방향 공동(1010) 및 관통 보어 각자는 그 각 측면이 3/8인치(9.5㎜)인 정방형 단면 형상이다. 또 하나의 유사한 반경방향 보어(1030)가 공구 핸들의 축방향의 중앙 부분에 제공되어 있다. 공구 핸들(1000)의 제2 단부에, 수 구동 요소(male drive element)(1040)(각 측면이 3/8인치-9.5㎜ 임)가 제공된다. 수 구동 요소(1040)는 그 표면 상에 공구의 일부(미도시)의 적합한 공동 내로 스냅(snap) 접속이 가능하도록 제1 볼 저지구(1042)를 구비한다. 수 구동 요소(1040)는 피벗 핀(1044)에 의해 공구 핸들(1000)의 본체(1005)에 회전 가능하게 부착되어 있다. 수 구동 요소(1040)는 수 구동 요소(1040) 상에 위치된 제2 볼 저지구(1046)의 본체(1005) 상의 상보적 저지부(1006)와의 상호작용에 의해 본체(1005)와 동축을 이루는 배향으로 탄성적으로 보유될 수 있다.

도 10b는 그 일 단부에 정방형 단면의 수 구동 요소(1054)를 구비한 대체로 직선형인 기다란 핸들부(1052)로 구성된 변형예의 공구 핸들(1050)을 도시한다. 구동 요소(1054)는 그 표면 상에 볼 저지구(1056)를 구비한다.

도 11a는 금속 시트로부터 스탬프 가공된 형태의 종래의 링 스패너(1100)의 평면도이다.

도 11b는 토크 전달 기구의 실시예를 구비하는 링 스패너 형태의 공구(1101)의 실시예의 부분 단면도이다. 명확한 설명을 위해, 일부의 요부와 롤러만이 도시되어 있다. 공구는 외측 본체(1110) 및 관통하는 육각형 단면의 보어(1134)를 구비하는 대체로 원통형인 내측 본체(1130)를 구비한다. 보어(1134)가 육각형이고 내측 본체(1130)가 대체로 원형이므로, 내측 본체(1130)의 벽두께는 육각형 보어(1134)의 코너 부근 보다 육각형 보어(1134)의 측면의 중심 부근에서 보다 큼(임의의 요부의 효과를 배제하는 경우)이 이해될 것이다. 따라서, 필요한 강도를 제공하도록 내측 본체(1130)의 소정의 최소 벽두께가 필요한 경우, 코너 부근보다는 육각형 보어(1130)의 측면의 중심 부근에 보다 큰 요부를 제공하는 하는 여지가 있다.

따라서, 육각형 보어(1130)의 각 측면에 대하여 내측 본체는 측면 중심 부근에 보다 큰 요부(1140)를 구비하고, 보다 큰 요부(1140)의 각각의 제1 및 제2 측면 상에 보다 작은 제1 및 제2 요부(1142, 1144)를 구비한다. 보다 큰 요부(1140)는 보다 큰 롤러(1150)를 구비하며 보다 작은 제1 및 제2 요부(1142, 1144)는 보다 작은 제1 및 제2 롤러(1152, 1154)를 구비한다. 요부(1140, 1142, 1144)에는 내측 본체(1130) 및 외측 본체(1110)의 상대적 회전 방향 중 단지 하나의 방향만이 용이하게 되는 것을 지시하는 캠 표면이 제공되어 있음이 이해될 것이다. 롤러(1150, 1152, 1154)는 요부(1140, 1142, 1144)의 각자의 캠 표면에 또한 외측 본체(1110)의 내측벽(1111)에 의해 형성된 원형의 내측 레이스(race)에 지지된다. 롤러는 구형 또는 원통형일 수 있다. 니들(needle) 롤러가 사용될 수 있다.

따라서, 도 11b의 실시예는 요부가 내측 본체(1130)에 제공된 실시예를 제공한다.

도 11c 및 도 11d는 본 발명의 특징에 따른 토크 전달 기구의 실시예를 구비하는 링 스패너의 변형 실시예를 개략적으로 도시하며, 본 실시예에서는 롤러가 외측 본체의 요부 내에 제공되어 있고 가장 큰 요부 내의 가장 큰 롤러가 대체로 내측 본체와 각각의 스패너의 핸들부 사이에 대체로 제공되도록 롤러가 내측 본체의 외주부 둘레에 이격되어 있다. 보다 작은 롤러는 니들 롤러인 것이 바람직하고 보다 큰 롤러는 도 11c에 도시된 바와 같이 모두 원통형 롤러(미도시), 모두 구형 롤러, 또는 도 11d에 도시된 바와 같이 구형 및 원통형 롤러의 조합이 될 수도 있다.

도 11b, 도 11c 및 도 11d의 실시예의 각각은 그 핸들부 내에 다른 공구의 구동 요소를 결합하기 위한 정방형 보어의 형태인 접속부를 구비한다. 링 스패너의 이들 실시예는 종래의 링 스패너 보다 크기에서 훨씬 클 필요는 없지만, 일방향 클러치 기구의 추가적인 장점을 가진다. 도 11c 및 도 11d에 나타낸 실시예에 있어서, 적어도 하나의 보다 큰 롤러는 보다 작은 롤러의 직경의 두배보다 약간 큰 직경을 가진다. 물론, 직경들의 상대적 크기는 상이한 실시예들에 있어서 다를 수도 있다.

도 12a는 소켓형 공구(1200)의 실시예를 도시하며, 본 실시예는 토크 전달 기구의 내측 본체(1230)를 구비하는 대체로 원통형인 소켓부(1220)(도 12b의 단면도(端面圖)에 도시됨)와 토크 전달기구의 외측 본체(미도시)를 구비하는 공구 접속부(1260)를 가진다. 내측 본체(1230)는 소켓부(1220) 내에 중심을 두고 대체로 축방향으로 위치되며 소켓부(1220)의 중앙의 대략 ⅓을 따라서 연장된다. 공구 접속부(1260)는 대체로 축방향인 그 중앙 부분에서 소켓부(1220) 둘레로 연장하는 벽(1274)을 구비하며, 이 곳에서 소켓부(1220) 내에 요부(waist)가 형성되어 내측 본체(1230)는 대체로 소켓부(1220)보다 작은 직경을 가진다. 벽(1274)이 요부 내에부분적으로 위치될 수 있어 벽(1274)의 외측 외주부 소켓부(1220)의 외부를 지나 더 연장하지 않기 때문에, 치밀한 공구가 제공될 수 있다. 소켓부(1220)의 내측 표면(1222)은 일부 공지된 소켓과 동일한 방식으로 너트, 볼트 헤드 등과 같은 파스너를 수용하도록 형성된다. 내측 본체(1230)는 내측 표면(1222) 보다 소켓부(1220)의 축에 보다 가깝게 연장되어, 사용시 너트, 볼트 헤드 등과 같은 파스너의 단부 표면과 결합할 수 있는 내부 쇼울더를 형성한다. 따라서, 공동(1224, 1226)을 수용하는 제1 및 제2 파스너가 소켓부(1220)의 각각의 제1 및 제2 단부에 의해 형성된다. 공동(1224, 1226)은 내측 본체(1230)를 관통하여 연장하는 중앙 보어(1234)에 접속된다. 따라서, 소켓부(1220)는 이를 관통하여 축방향으로 연장하는 기다란 공동을 가져, 나사가 형성된 샤프트가 소켓부(1220)를 관통하여 연장함에 따라 기다란 나사가 형성된 샤프트 상의 예컨대 너트의 작동을 허가한다.

공구 접속부(1260)는 다른 공구 또는 공구 핸들에 접속하기 위한 정방형 단면의 보어(1290)의 형태인 접속부를 구비한다. 보어(1290)를 구비하는 접속부(1260)의 일부는 내측 본체(1230) 둘레로 연장하는 벽(1274)보다 공구(1200)의 소켓부의 축으로부터 더 연장되어 있는 후벽부(thick wall portion)(1292)를 가진다. 공구 접속부(1260)(외측 본체를 구비함)는 각자가 그 안에 각각의 롤러(1271, 1272)를 구비하는 다수의 요부(미도시)를 구비한다.

후벽부(1292)의 요부 내에 위치된 적어도 하나의 롤러(1272)는 보다 얇은 벽(1274)의 요부 내에 위치된 적어도 하나의 롤러(1271)보다 큰 직경을 가진다. 이전의 설명으로부터 벽의 보다 두꺼운 부분의 위치 때문에 공구의 직경을 기계가공 하지 않고 또한 용인 가능한 한계를 지나 벽두께를 감소시키지 않고서 보다 큰 롤러(1272)가 구비될 수 있음이 이해될 것이다. 본 문맥에서 "보다 두꺼운(thicker)" 벽 부분은 공동의 효과 또는 두께가 배제되는 경우, 즉 공동이 고려되지 않는 경우 "보다 두꺼운"으로 표현된다. 일단 벽에 대한 공동의 효과가 고려되면 벽의 나머지 두께(즉, 공동 부근의 벽의 가장 두껍지 않은 부분의 실제의 두께)는 보다 얇은 벽(1274)의 두께보다 전혀 크지 않을 수도 있다.

롤러(1271, 1272)는 소정 방향의 내측 본체(1230) 및 외측 본체의 상대적 회전을 방지하도록 이들 사이에 로크됨으로써 요부의 캠 표면 및 내측 본체(1230)와 상호작용하여, 일방향 토크 전달 기구를 제공한다. 소켓부(1220)는 그 요부를 통해 반경방향으로 연장하는 평면에 대하여 대체로 대칭이며, 파스너가 구동되는 방향은 소켓부(1220)의 어느 축방향 단부가 사용되는 가에 의해 결정된다.

도 13 및 도 14는 도 12a 및 도 12b의 실시예에 구비될 수 있는 롤러 및 요부의 개략적인 배치를 도시한다. 도 13의 실시예는 각자의 요부 내에서 외측 본체(1310)의 보다 얇은 아치형 벽 부분 둘레에 원주방향으로 이격된 대체로 원통형인 소경의 제1 내지 제7 니들 롤러(1311 내지 1317)와, 사용시 내측 본체(1330)와 핸들(미도시) 사이에 대체로 놓이는 후벽부(1392) 내의 요부 내에 위치된 대경의 제1 내지 제5 구형 롤러(1321 내지 1325)를 구비한다. 상세하게 도시되지는 않았지만 롤러(1311 내지 1317, 1321 내지 1325)의 각각은 요부와 내측 본체(1330)와 상호작용할 수 있어 일방향 토크 전달 기구를 제공함이 이해될 것이다.

도 14는 롤러 및 요부의 구성이 도 13에 나타낸 바와는 다른 변형된 실시예를 개략적으로 도시한다. 도 14의 실시예는 단지 3개의 보다 큰 구형 롤러(1421, 1422, 1423)를 구비하고 스프링(1425)에 의해 요부(1426)의 협소한 원주방향 단부 쪽으로 가압되는 보다 큰 원통형 롤러(1424)를 구비한다는 점에서 도 13의 실시예와 다르다. 본 실시예의 작동은 위에서 기술된 실시예들을 고려함으로써 이해될 수 있다. 유사하지만 스프링에 의해 가압되는 원통형 롤러가 구형 롤러를 대체하는 변형 실시예가 구상된다. 위에서 설명한 바와 같이 정지부로서 작용하는 적어도 하나의 구형 롤러를 구비하는 것이 바람직하다. 도 9a 및 도 9b의 실시예와 마찬가지로, 도 11b 내지 도 14의 실시예들은 당해 공구의 배향을 선택함으로써 공구의 일부 또는 파스너가 구동될 수 있는 방향의 선택을 허용함이 이해될 것이다.

기술된 토크 전달 기구를 구비하는 공구의 적어도 바람직한 실시예는 토크를 전달하기 위해 래칫 및 폴 기구를 구비하는 공구에 비해 장점을 가지는 것으로 믿어진다. 인지된 장점은 다음과 같다.

내측 및 외측 본체의 회전 로크는 정해진 다수의 톱니를 제공함으로써 한정되지 않으며, 이들 본체들 사이의 상대적 회전에 대하여 1도 미만, 또는 가장 바람직한 실시예에서는 약 0.5도로 일어날 수도 있다.

모든 하중 지지 요소가 상당한 두께(래칫 폴에 비해 상당함)를 가지고 적합한 내구성 재료 및/또는 표면 경화 재료로 제조될 수 있으므로, 바람직한 실시예의 장치는 일방향 공구헤드용의 상응하는 통상적인 래칫 기구보다 마모되기가 어렵다. 이것이 공구 수명을 증대시키고 공구 파손을 통한 손상의 위험과 공구헤드의 정규적 유지의 필요성을 감소시킨다.

또한, 공구헤드는 가동 부분이 거의 없어서, 공구 수명을 증가시키고 유지 요건을 감소시킨다.

핸들의 부근에 하나 이상의 보다 큰 롤러를 제공하고 원주의 나머지 둘레에 이격된 보다 작은 롤러를 제공함으로써, 원주 상의 다른 곳에 배치되면 하나 이상의 보다 큰 롤러가 필요로 하는 수반되는 크기 증가 없이 하나 이상의 보다 큰 롤러를 구비하는 장점을 제공한다.

각자의 캠 표면의 하나 이상의 아치형 정지부와 상호작용하는 하나 이상의 롤러, 가장 바람직하게는 구형 롤러를 사용함으로써 하중 분포에 도움이 되어 롤러와 캠 표면을 손상으로부터 보호한다.

도 15a 내지 도 16b는 토크 전달 기구(1501)의 변형 실시예를 구비하는 공구(1500)의 변형 실시예를 도시한다. 본 실시예는 이전에 기술된 실시예와 많은 유사성을 가지며, 이는 도면을 검토하면 명확하게 알 수 있으므로 상세하게 기술하지는 않는다. 그러나, 일부의 이전 실시예들과 같이 공구(1500)가 다른 공구의 구동 요소의 수용을 허가하도록 제2 보어(1590) 및 축방향으로 연장하는 공동(1599)을 구비하는 것에 주목할 가치가 있다. 공구는 또한 단면이 정방형인 구동 요소(1550)를 가진다. 구동 요소(1550)는 공구(1500)의 일측으로부터 연장하는 경우 구동 요소를 확실하게 고정되게 하여 어느 하나의 소망의 방향으로 힘을 일방향으로 전달하는 것을 허가하도록 제1 및 제2 볼 저지구(1552, 1553)를 구비한다.

토크 전달 기구(1501)는 도 16a에 가장 잘 도시되어 있으며, 대체로 원통형의 내측 본체(1530)와 대체로 고리형의 외측 본체(1510)를 구비한다. 외측 본체(1510)는 제1, 제2 및 제3 상호작용 부재 요부(1514, 1516, 1518)를 구비한다. 제1 및 제2 상호작용 부재 요부(1514, 1516)는 본 실시예에서 단면이 대체로 N자 형상인 제1 및 제2 판스프링(leaf spring)(도 16b에 가장 잘 도시되어 있음)을 각자 구비한다. 제1 및 제2 상호작용 부재 요부(1514, 1516)의 각각은 또한 보다 큰 상호작용 부재(1522, 1524) 및 보다 작은 상호작용 부재(1522A, 1524A)를 각자 구비한다. 제3 요부(1518)는 보다 큰 상호작용 부재(1526A), 중간 크기의 상호작용 부재(1526B) 및 보다 작은 상호작용 부재(1526C)를 구비한다. 제3 상호작용 부재 요부(1518)가 또한 크기에서 제1 및 제2 스프링(1523, 1525)보다 약간 큰 제3 스프링(1527)을 구비한다. 이전에 기술된 실시예의 이해로부터, 본 실시예에서의 상호작용 부재 또는 롤러(1522, 1522A, 1524, 1524A, 1526A, 1526B, 1526C)는 내측 본체(1530)가 외측 본체에 대하여 제1 방향으로 회전하는 것을 허가하지만 반대 방향으로는 외측 본체(1510)에 대하여 내측 본체(1530)의 회전을 효과적으로 방지하도록 스프링(1523, 1525, 1527)(도 16a에 도시됨)에 의해 시계방향으로 가압되어 있음이 이해될 것이다.

각각의 상호작용 부재는 관련된 요부의 내부 상에 형성된 각자의 캠부와 상호작용할 수 있다. 그러나, 본 실시예에 있어서 캠부(1531 내지 1537)는 실질적으로 직선형이며 이들은 롤러 또는 상호작용 부재와 상호작용함에 주의해야 한다. 본 실시예에 있어서 실질적으로 직선형인 캠부(1531 내지 1537)를 제공함으로써 상호작용 부재의 각각은 캠의 실질적으로 직선형인 평면과 상호작용할 수 있다.

바람직한 실시예에 있어서, 직선형 캠부의 평면은 토크 전달 기구의 축에 대하여 원주방향으로부터 대략 6도로 기울어져 있다. 바람직한 실시예에 있어서, 이러한 배치는 내측 및 외측 본체가 내측 본체(1530)의 회전의 대략 1도의 5초로 제2 방향에서의 상대적 회전에 대항하여 로크되게 할 수 있음이 발견된다. 요부는 직선형 캠부(1531 내지 1537) 사이에 단차가 형성된 부분을 구비하여, 인접한 상호작용 부재들 사이의 크기 차이 및 인접한 캠부의 각도차를 보상한다.

3개의 상호작용 부재 요부(1514, 1516, 1518)에 부가하여, 외측 본체(1510)는 각자의 제1 내지 제4 위치 부재(1545 내지 1548)를 그 안에 보유하는 제1 내지 제4 위치 부재 요부(1541 내지 1544)를 구비한다. 위치 부재(1545 내지 1548)는 외측 본체(1510)에 대하여 내측 본체(1530)를 적소에 지지하고 그 반경방향 운동을 효과적으로 방지한다. 바람직한 실시예에 있어서, 위치 부재(1545 내지 1548)는 롤러이며, 볼베어링 또는 원통형 롤러 중 어느 하나가 될 수 있다. 위치 부재 요부는 위치 부재를 미세한 공차 내에서 보유하지만, 위치 부재에 최소의 마찰을 제공하도록 제공된다.

따라서, 본 실시예에 있어서, 제1 방향으로 외측 본체에 대한 내측 본체의 실질적인 저지되지 않는 운동을 허가하도록 내측 본체(1530)의 외측 본체(1510)에 대한 위치와 내측 본체 및 외측 본체 사이의 저마찰 접속을 제공하는 것은 위치 부재(1545 내지 1548)에 의해 제공됨이 이해될 것이다. 그러나, 내측 본체(1530)가 외측 본체(1510)에 대하여 제2 방향으로 회전하는 것을 방지하는 기구는 상호작용 부재(1522, 1522A, 1524, 1524A, 1526A, 1526B, 1526C)와 이들의 캠부(1531 내지 1537)와의 상호작용에 의해 제공된다. 이러한 2개의 기능을 수행하도록 상이한 요소를 사용함으로써 제1 방향의 외측 본체(1510)에 대한 내측 본체(1530)의 저마찰 회전이 허가된다.

위치 부재의 변형 구성이 물론 가능하다. 예를 들면, 위치 부재와 상호작용 부재 사이에 어떠한 간섭이 없도록, 예컨대 이들이 상호작용 부재로부터 축방향으로 이격될 수 있도록 이들이 위치선정되면, 롤러 형태인 위치 부재는 외측 본체의 내측 표면 상에 하나 이상의 원주방향 홈 내에 제공될 수 있다. 따라서, 위치 부재는 저마찰 작용을 제공하도록 자전거 바퀴에 사용된 것과 같은 링 베어링과 유사한 구성으로 형성될 수 있다. 비록 바람직하지 않지만, 롤러 보다는 저마찰 재료의 슬리브와 같은 위치 부재를 사용하는 것이 가능할 수도 있다.

본 실시예에서 상호작용 부재는 지지용 롤러인 것으로 도시되어 있다. 그러나, 다른 형상의 상호작용 부재가 사용될 수 있다. 또한, 상호작용 부재 요부는 적합하게 기울어져 위치선정된 캠과 상호작용하는 다수의 상이한 상호작용 부재를 구비할 수 있다.

바람직한 실시예에 있어서, 상호작용 부재는 직경이 3㎜인 2개의 롤러(상호작용 부재(1522A, 1524A)), 직경이 4㎜인 3개의 롤러(상호작용 부재(1522, 1524, 1526C)), 직경이 5㎜인 하나의 롤러(상호작용 부재(1526B)) 및 직경이 6㎜인 하나의 롤러(상호작용 부재(1526A))를 구비한다. 각 롤러는 대체로 원통형이고 약 10㎜ 길이이며, 사용시 각각은 각자의 직선형 캠 면과 중앙 롤러 양자와 상호작용함으로써 로크되며, 하나 이상의 인접한 상호작용 부재와의 상호작용이 또한 부재들의 로크에 공헌할 수도 있다.

바람직한 실시예에 있어서, 상호작용 부재는 보다 작은 롤러가 먼저 로크되고 그 후 점차 보다 큰 롤러가 극히 빨리 로크되면서 순차적으로 로크될 수 있다. N자 형상의 판 스프링(1523, 1525, 1527)은 내측 본체(1530)가 제1 방향으로 외측 본체(1530) 내에서 용이하게 자유로이 회전하는 것을 허가하도록 또한 상호작용 부재가 제2 방향의 운동의 약 1도의 5초 내에서 로크되는 것을 허가하도록 적합한 가압력을 제공한다.

도 17a 내지 도 20은 토크 전달 기구를 구비하는 공구의 또 다른 실시예를 나타낸다. 도 17a, 도 17c, 도 17d 및 도 17e에 도시된 바와 같이, 공구(1700)는 그 제1 단부에 스패너 헤드(1701)를 가지고 그 제2 단부에 토크 전달 기구(1702)를 가지며 이들 사이에 핸들부(1792)가 연장되어 있는 양용 스패너(combination spanner)이다.

스패너 헤드(1701)는 육각 너트 또는 볼트 헤드(미도시)에 접속되는 개방형 접속부(1703)를 구비한다. 다른 스패너 헤드와는 달리, 개방된 접속부는 너트 또는 볼트 헤드와 같은 육각 파스너의 일 측면에 밀접하게 끼워지도록 각자에 채택된 4개의 직선형의 측면을 구비하여, 그에 인가된 하중의 분산을 허가한다. 물론, 접속부의 다른 형상이 다른 다각 형상을 가지는 파스너에 끼워지도록 제공될 수 있지만, 접속부는 스패너 헤드가 끼워지도록 채택된 다각 파스너의 측면들 중 반 이상의 측면에 직선형의 측면을 구비하는 것이 바람직하다.

운동 전달 기구(1702)가 도 18에 도시되어 있다. 운동 전달 기구(1702)는 내측 본체(1730) 및 외측 본체(1710)를 구비한다. 외측 본체(1710)는 롤러 형태의 제1 내지 제4 상호작용 부재(1721 내지 1724)를 수용하는 상호작용 부재 요부(1720)을 구비한다. 상호작용 부재 요부(1720)는 또한 가압 스프링(1725)을 구비한다. 상호작용 부재 요부는 각 상호작용 부재와 관련된 직선형의 캠부를 구비하며, 내측 본체(1730)가 외측 본체(1710)에 대하여 단지 일 방향으로 회전하는 것을 허가하는 작동 방식은 위에서 기술된 실시예를 유추함으로써 이해될 것이다. 내측 부재(1730)는 너트 또는 볼트 헤드와 같은 육각 파스너를 수용하기에 적합한 내측 표면(1732)을 가진다.

도 17c 및 도 17d에 도시된 바와 같이 또한 도 17c 및 도 17d의 세부 확대도인 도 19a 및 도 19b에 도시된 바와 같이, 바람직한 실시예에 있어서 양용 스패너(1700)에는 어댑터 소켓(1800)이 제공되어 있다. 어댑터 소켓(1800)은 2개의 별개의 요소, 즉 소켓 요소(1810) 및 고정 요소(1830)로 구성된다. 소켓 요소(1810)는 이를 관통하여 연장하는 보어를 가진다. 보어는 대체로 단면이 원형이 협폭부(1811)와, 단면에 있어서 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자에게 육각 너트 등을 수용하기에 적합한 것으로 인지되는 형태의 12개의 정상부를 한정하는 24면 형상을 가지는 내부 표면을 구비한 벽에 의해 한정된 광폭부(1812)를 구비한다. 대체로 원통형의 외측 표면을 가지는 대체로 원통형인 소켓 벽부(1813)가 보어의 광폭부를 한정한다. 보어의 소켓 벽부(1813) 및 광폭부(1812)는 파스너를 구동하기 위한 구동부를 구성한다. 대체로 육각의 반경방향 단면을 가지는 외측 표면을 구비한 상호작용 벽부(1814)는 보어의 협폭부(1811)를 한정하고 있다. 상호작용 벽부(1814)의 외측 표면은 내측 본체(1730)의 내측 표면(1732)과 양호하게 끼워지도록 치수가 설정되어 있다. 따라서 상호작용 벽부는 양용 스패너(1700)와 결합하며 또한 임의의 다른 적합한 치수 및 형상의 수공구(hand tool), 상세하게는 링 스패너와 함께 사용될 수 있는 수공구 상호작용부를 제공한다. 수공구 상호작용부는 링 스패너의 구동(또는 링) 부분을 관통해 연장하도록 또한 구동 부분이 연장되는 측면에 대향된 링의 측면 상에 돌출하도록 충분한 축방향 길이를 가진다. 상호작용부의 말단부 쪽으로, 접속부로서 작용하는 상호작용 벽부(1814) 내에 고리형의 홈(1815)이 제공된다. 어댑터 소켓(1800)은 소켓부(1810)를 수공구에 대하여 적소에 고정하고 특히 상호작용부가 링으로부터 부주의하게 빠지고 분리되는 것을 방지하도록 채택되는 고정 요소(1830)를 더 구비한다. 고정부(1830)는 상호작용 보어부가 그 안에 끼워지게 하는 반경방향 단면이 육각형인 관통 보어(1832)를 가진다. 보어(1832)를 한정하는 고정 부재(1830)의 내부 표면(1833) 내에 하나 이상의 가압된 보유 부재, 이 경우 고정 부재(1830)를 소켓 부재(1810)의 상호작용 벽부(1814)에 확실하게 접속하도록 스프링(1817)에 의해 가압되어 홈(1815) 내로 탄성적으로 결합될 수 있는 볼 저지구(1816)의 형태인 보유 부재가 제공된다. 고정 부재(1830)는 사용시 링 스패너의 반경방향으로 연장하는 제1 외측 표면(또는, 도시된 실시예에서는 외측 본체(1710)의 반경방향으로 연장하는 제1 표면)에 접하는 반경방향으로 연장하는 쇼울더부(1835)를 가짐이 이해될 것이다. 또한, 소켓 부재(1810)의 소켓 벽부(1813)와 상호작용 벽부(1814) 사이의 전이부는 사용시 링 스패너(또는 외측 본체(1710))의 반경방향으로 연장하는 제2 표면에 접하는 반경방향으로 연장하는 표면(1825)을 제공한다. 따라서, 도 19a에 나타낸 바와 같이, 사용시 어댑터 소켓(1800)은 양용 스패너(1700)의 토크 전달 기구(1702)에 확실하고 양호하게 끼워질 수 있다.

어댑터 소켓(1800)은 일방향 토크 전달 기구를 가지는 양용 스패너(또는 링 스패너)를 일방향 토크 전달 기구를 구비한 소켓 핸들로 효과적으로 변환할 수 있음이 이해될 것이다. 또한, 어댑터 소켓(1800)은 표준형 링 스패너가 소켓 핸들로서 사용될 수 있게 한다.

도시된 실시예에 있어서, 어댑터 소켓은 육각 파스너를 구동하기 위한 12개의 정상부 소켓을 제공하며 이를 관통하여 연장하는 관통 보어를 구비한다. 이러한 관통 보어를 제공함으로써 파스너는 폐쇄 단부형 소켓에서와 같이 파스너의 작동이 나사가 형성된 샤프트의 단부에 인접한 위치에 제한됨이 없이 임의의 길이의 샤프트 상에서 작동될 수 있다. 관통 보어가 필요하지 않는 변형 실시예로서, 소켓 어댑터는 12개의 정상부의 소켓 대신 정방형 구동 블록을 제공할 수 있다. 이에 의해 임의의 다수의 소켓 또는 다른 파스너 구동 공구에의 접속이 가능하다. 도시된 실시예에 있어서, 소켓의 크기는 사용된 링 스패너의 크기와 동일하지만, 상이한 크기의 소켓을 제공하는 소켓 어댑터가 구동부의 크기를 증감시키는데 사용될 수 있음이 이해될 것이다. 다수의 소켓 어댑터가 다양한 범위의 크기의 파스너의 작동을 허가하도록 제공될 수 있다.

본 바람직한 실시예에 있어서, 어댑터 소켓을 양용 스패너의 다른 측에 부착함으로써 인가될 구동 방향이 반대로 될 수도 있음이 또한 이해될 것이다.

본 발명이 특정한 예를 참조하여 기술되었지만, 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 특징이 많은 다른 형태로 실시될 수 있음이 이해될 것이다.

본 발명의 범위를 벗어나지 않고 위에서 기술된 실시예에 행해질 수 있는 많은 다른 실시예 및 변형예가 있음이 이해될 것이다. 본 발명에 따른 토크 전달 기구는 래칫 및 폴 시스템에 근거한 토크 전달 기구가 현재 채용되어 있는 공구헤드를 비롯하여 비록 모두는 아닐 지라도 대부분의 응용예에 사용될 수 있다. 비록 경제적 이유 및 자유 가동 상태에서의 불필요한 마찰을 회피하기 위해 적은 수의 가동 부품을 사용하는 것이 바람직하지만, 기술된 실시예보다 많은 수의 구성요소가 사용될 수 있다. 임의의 적합한 수의 보다 크고 그리고/또는 보다 작은 수의 원통형 롤러가 사용될 수 있다. 또한, 임의의 적합한 수의 구형 롤러가 정지 부재로서 작용하도록 제공될 수 있다. 비록 헬리컬 스프링이 위의 실시예에 특정되어 있지만, 다른 형태의 가압 부재가 롤러를 가압하는데 사용될 수 있거나, 또는 실제로 가압 부재가 필요하지 않는 실시예 및 변형예가 가능하다. 이와 유사하게, 단면이 정방형인 보어 및 단면이 정방형인 구동 블록 또는 요소가 일반적으로 기술되었지만, 다른 단면 형상이 사용될 수 있다.

하기의 청구의 범위 및 이전의 본 발명의 설명에 있어서, 용어 또는 필요한 함축적 의미를 표현하기 위해 문맥상 필요한 경우를 제외하고는, "포함하다(comprise)"라는 말 또는 "포함한다(comprises)" 또는 "포함하는(comprising)"과 같은 어미변화된 말은 포괄적인 의미로, 즉 진술된 특징의 제시를 특정하지만 본 발명의 다양한 실시예들의 또 다른 특징의 제시 또는 부가를 배제하지 않도록 사용된다.

임의의 종래 기술의 공개 내용이 본원에 참조되지만, 이러한 참조는 공개 내용이 당해 분야, 오스트레일리아 또는 임의의 다른 국가에서 공통의 일반적인 지식의 일부를 형성한다는 용인을 구성하지 않음이 이해되어야 한다.

본 발명의 범위를 벗어나지 않고 변형 및 개선이 합체될 수도 있다.

Claims (7)

1. 공동을 한정하는 내측 표면을 그 안에 가지는 외측 본체;

   외측 표면을 가지며, 공동 내측에 적어도 부분적으로 위치하고 사용시 그 안에서 회전할 수 있는 내측 본체; 및

   외측 본체 및 내측 본체 사이에 각기 위치된 복수개의 롤러;를 포함하며,

   하나 이상의 캠 표면이 제공되어 있고,

   제1 방향의 외측 본체에 대한 내측 본체의 회전은 롤러에 의해 실질적으로 저지되지 않지만, 반대쪽의 제2 방향의 내측 본체의 회전은 적어도 2개의 롤러의 상기 하나 이상의 캠 표면과의 상호작용에 의해 방지되고,

   하나 이상의 캠 표면과 상호작용하는 롤러 중 하나는 하나 이상의 캠 표면 중 하나와 상호작용하는 적어도 하나의 다른 보다 작은 롤러보다 큰 직경인 보다 큰 롤러이고,

   외측 본체 및 내측 본체 중 하나에 요부가 형성되어 있고, 보다 큰 롤러가 상기 요부 내에 위치되며,

   요부가 형성된 본체는 요부의 효과를 배제하면 불균일한 벽두께를 가지는 형상을 가지고, 요부가 형성된 본체의 일부는 요부의 효과를 배제하면 벽두께가 보다 큰 부분을 구비하는 토크 전달 기구.
2. 제 1 항의 토크 전달 기구를 구비한 헤드를 구비하는 공구.
3. 사용시 구동부로부터 그 구동 요소로 토크를 전하는 일방향 토크 전달 기구를 그 헤드 내에 구비하는 공구로서,

   상기 공구는 다른 공구의 구동 요소를 부착하기 위한 부착부를 구비하여 다른 공구의 구동 요소가 상기 공구의 구동 요소로 토크를 전하도록 강제될 수 있는 공구.
4. 공동을 그 안에 가지는 외측 본체;

   공동 내에 적어도 부분적으로 위치된 내측 본체; 및

   사용시 제1 방향의 외측 본체에 대한 내측 본체의 회전은 실질적으로 저지되지 않지만, 반대쪽의 제2 방향의 외측 본체에 대한 내측 본체의 회전은 방지되도록 내측 본체 및 외측 본체의 상대적 회전을 제어하는 기구;를 포함하며,

   내측 본체 및 외측 본체 사이로 연장되며, 사용시 외측 본체에 대하여 실질적으로 고정되는 커버가 제공되며,

   내측 본체 및 외측 본체의 상대적 회전을 제어하는 기구를 공구의 외부로부터 격리하도록 내측 본체와 커버 사이에 하나 이상의 시일이 제공되는 토크 전달 기구.
5. 공동을 한정하는 내측 표면을 그 안에 가지는 외측 본체;

   외측 표면을 가지며, 공동 내측에 적어도 부분적으로 위치되고 사용시 그 안에서 회전할 수 있는 내측 본체; 및

   외측 본체 및 내측 본체 사이에 각기 위치된 복수개의 롤러;를 포함하며,

   하나 이상의 캠 표면이 제공되어 있고,

   제1 방향의 외측 본체에 대한 내측 본체의 회전이 롤러에 의해 실질적으로 저지되지 않지만, 반대쪽의 제2 방향의 내측 본체의 회전은 적어도 2개의 롤러의 상기 하나 이사의 캠 표면과의 상호작용에 의해 방지되고,

   하나 이상의 캠 표면과 상호작용하는 적어도 하나의 롤러는 하나 이상의 캠 표면 중 하나와 상호작용하는 적어도 하나의 다른 보다 작은 롤러보다 큰 직경인 보다 큰 롤러이고,

   제2 방향의 회전의 방지에 대응하는 롤러의 캠 표면과의 상호작용은 상기 내측 및 외측 본체 사이에 토크를 전달하도록 내측 및 외측 본체 사이에 강제로 결합되는 롤러의 각각에 대응하며;

   롤러가 내측 및 외측 본체 사이에 강제로 결합되지 않는 상태로부터 롤러가 내측 미 외측 본체 사이에 강제로 결합되는 상태까지 기구가 변화함에 따라, 롤러 모두가 동시에 내측 및 외측 본체 사이에 강제로 결합되지 않는 토크 전달 기구.
6. 공동을 한정하는 내측 표면을 그 안에 가지는 외측 본체;

   외측 표면을 가지며, 공동 내측에 적어도 부분적으로 위치되고 사용시 그 안에서 회전할 수 있는 내측 본체; 및

   외측 본체 및 내측 본체 사이에 각기 위치된 복수개의 롤러;를 포함하며,

   제1 방향의 외측 본체에 대한 내측 본체의 회전은 롤러에 의해 실질적으로 저지되지 않지만, 반대쪽의 제2 방향의 내측 본체의 회전은 적어도 2개의 롤러의 내측 본체 및 외측 본체와의 상호작용에 의해 방지되며,

   적어도 하나의 롤러는 적어도 하나의 다른 롤러보다 큰 직경을 가지는 토크 전달 기구를 구비한 헤드를 구비하는 공구.
7. 공동을 한정하는 내측 표면을 그 안에 가지는 외측 본체;

   외측 표면을 가지며, 공동 내측에 적어도 부분적으로 위치되고 사용시 그 안에서 회전할 수 있는 내측 본체; 및

   외측 본체 및 내측 본체 사이에 각기 위치된 복수개의 롤러;를 포함하며,

   제1 방향의 외측 본체에 대한 내측 본체의 회전이 롤러에 의해 실질적으로 저지되지 않지만, 반대쪽의 제2 방향의 내측 본체의 회전은 적어도 2개의 롤러의 내측 및 외측 본체와의 상호작용에 의해 방지되며,

   적어도 하나의 롤러는 대체로 구형인 토크 전달 기구.