KR20070055626A - 래칭 공구 - Google Patents

Abstract

래칭 공구에 있어서, 상기 래칭 공구는

(a)공구 바디, (b)구동 요소, 상기 공구 바디에 구동 요소를 결합시키는 (c)래칫 메커니즘, 상기 래칫 매커니즘을 전진, 역진 및 중립 형상들 중 하나 이상의 형상으로 편향시키고, 래칫 매커니즘에 결합된 조절 가능한 (d)제 1 편향 요소 및 상기 래칫 매커니즘을 전진, 역진 및 중립 형상들 중 하나 이상의 형상으로 편향시키고, 래칫 매커니즘에 결합된 조절 가능한 (e)제 2 편향 요소를 포함하며, 상기 래칫 메커니즘은 복수의 전진 형상, 역진 형상 및 중립 형상들 간의 조절을 위해 형성된다.

Description

래칭 공구{RATCHETING TOOL}

본 발명은 수 공구(hand tool)에 관한 것이며, 특히 전진 래칭 작용, 역진 래칭 작용 및 중립 또는 비-래칭 작용을 제공하도록 구성된 래칭 수 공구에 관한 것이다.

시계 방향(전진)의 래칭 작용, 반시계 방향(역진)의 래칭 작용 및 프리 휠링(freewheeling)(중립 또는 비-래칭) 작용을 제공할 수 있는 수 공구들은 선택된 방향으로 연속적인 회전을 제공하기 위하여 사용자가 핸들 위에 수차례 사용자의 손을 재 위치시킬 필요가 없기 때문에 사용시 유용한 장점을 가진다.

본 발명의 양수인에게 양도된 로버트씨의 미국 특허 제 6,182,536호에 기술된 수 공구에 있어서, 수 공구의 전진, 중립 및 역진 래칭 작용에 대응하는 제 1, 제 2 및 제 3 함몰부를 가진 피벗 운동 가능하게 장착된 폴(34)의 위치는 스프링(42)에 의해 조절된다. 스프링(42)에 의해 연결된 3개의 함몰부는 래칭 작용의 방향을 결정한다.

본 발명의 양수인에게 양도된 로버트씨의 미국 특허 제 6,044,730호에 기술 된 수 공구에 있어서, 전진, 중립 및 역진 위치 사이에서 이동 가능한 역전 레버(18)의 위치는 멈춤 메커니즘에 의해 조절되며, 이때, 단일 스프링-장착식 멈춤 볼은 전진 멈춤 오목부(23), 역진 멈춤 오목부(24) 및 폴(25) 내의 비-래칭 멈춤 오목부(22)들 중 한 오목부와 연결된다.

상기 기술된 래칭 공구들이 다양한 분야에 적합할지라고 이는 전진 또는 역진 래칭 위치들 중 한 위치로의 미끄러짐을 방지하거나 또는 이러한 미끄러짐을 최소화하기 위하여 중립 위치의 안정성을 증가시키는 특정 분야에 선호된다.

본 발명의 범위는 오로지 첨부된 청구항에 의해 정해지며, 발명의 상세한 설명 내의 내용에 따라 정해지지 않는다.

본 발명의 특징으로 구성되는 제 1 래칭 공구는 (a) 공구 바디, (b) 구동 요소, 상기 공구 바디에 구동 요소를 결합시키는 (c) 래칫 메커니즘, 상기 래칫 매커니즘을 전진, 역진 및 중립 형상들 중 하나 이상의 형상으로 편향시키고, 래칫 매커니즘에 결합된 조절 가능한 (d) 제 1 편향 요소 및 상기 래칫 매커니즘을 전진, 역진 및 중립 형상들 중 하나 이상의 형상으로 편향시키고, 래칫 매커니즘에 결합된 조절 가능한 (e) 제 2 편향 요소를 포함하며, 상기 래칫 메커니즘은 복수의 전진 형상, 역진 형상 및 중립 형상들 간의 조절을 위해 형성된다.

본 발명의 특징으로 구성되는 제 2 래칭 공구는 (a) 공구 바디, 구동 스터드를 포함하는 (b) 구동 요소, 구동 요소를 공구 바디로 결합시키는 (c) 래칫 메커니즘, 전진 형상, 중립 형상 및 역진 형상들 중 하나 이상의 형상으로 래칫 메커니즘을 편향시키고, 래칫 메커니즘에 결합된 (d) 제 1 편향 요소, 전진 형상, 중립 형상 및 역진 형상들 중 하나 이상의 형상으로 래칫 메커니즘을 편향시키고, 래칫 메커니즘에 결합된 (e) 제 2 편향 요소, 제 1, 제 2 및 제 3 노치를 포함하고 래칫 메커니즘에 결합된 (f) 제어 요소 및 제어 요소에 결합된 (g) 제어 요소 리테이너를 포함하고, 상기 래칫 메커니즘은 전진 형상과 역진 형상과 중립 형상 간의 조절을 위해 구성되고, 상기 래칫 메커니즘은 톱니형 요소를 연결하기 위한 폴과 톱니형 요소를 포함하며, 상기 각각의 노치들은 제 2 편향 요소와 연결되며, 이러한 제 1 노치의 연결은 전진 형상으로 래칫 메커니즘을 편향시키고 제 2 노치의 연결은 중립 형상으로 제 2 노치를 편향시키며 제 3 노치의 연결은 역진 형상으로 래칫 메커니즘을 편향시킨다. 상기 제어 요소 리테이너는 제 2 편향 요소를 수용하도록 구성된 오목부를 포함한다.

본 발명의 특징으로 구성되는 제 3 래칭 공구는 (a) 공구 바디, 구동 스터드를 포함하는 (b) 구동 요소, 구동 요소를 공구 바디로 결합시키는 (c) 래칫 메커니즘, 전진 형상, 중립 형상 및 역진 형상들 중 하나 이상의 형상으로 래칫 메커니즘을 편향시키고, 래칫 메커니즘에 결합된 (d) 제 1 편향 요소, 전진 형상, 중립 형상 및 역진 형상들 중 하나 이상의 형상으로 래칫 메커니즘을 편향시키고, 래칫 메커니즘에 결합된 (e) 제 2 편향 요소, 래칫 메커니즘에 결합된 (f) 제어 요소 및 제 1, 제 2 및 제 3 노치를 포함하는 (g) 제어 요소 리테이너를 포함하고, 상기 래칫 메커니즘은 전진 형상과 역진 형상과 중립 형상 간의 조절을 위해 구성되고, 상기 래칫 메커니즘은 톱니형 요소를 연결하기 위한 폴과 톱니형 요소를 포함하며, 상기 제어 요소는 제 2 편향 요소를 수용하도록 구성된 오목부를 포함하고, 상기 각각의 노치들은 제 2 편향 요소와 연결되고, 이러한 제 1 노치의 연결은 전진 형상으로 래칫 메커니즘을 편향시키고 제 2 노치의 연결은 중립 형상으로 제 2 노치를 편향시키며 제 3 노치의 연결은 역진 형상으로 래칫 메커니즘을 편향시킨다.

본 발명의 특징으로 구성되는 제 4 래칭 공구는 (a) 공구 바디, (b) 구동 요소, 구동 요소를 공구 바디로 결합시키는 (c) 래칫 메커니즘, 래칫 매커니즘을 전진, 역진 및 중립 형상들 중 하나 이상의 형상으로 편향시키고, 래칫 매커니즘에 결합된 조절 가능한 (d) 제 1 편향 요소 및 래칫 매커니즘을 전진, 역진 및 중립 형상들 중 하나 이상의 형상으로 편향시키고, 래칫 매커니즘에 결합된 조절 가능한 (e) 제 2 편향 요소를 포함하며, 상기 래칫 메커니즘은 복수의 전진 형상과 역진 형상과 중립 형상 간의 조절을 위해 구성되고, 하나 이상의 제 1 편향 요소와 제 2 편향 요소는 래칫 메커니즘을 중립 형상으로 편향시킨다.

도 1은 본 발명의 특징으로 구성되는 제 1 래칭 공구의 입면도.

도 2는 도 1에 도시된 래칭 공구의 전개된 투시도.

도 3A는 공구 바디의 측면도.

도 3B는 도 3A의 공구 바디의 상면도.

도 3C는 도 3A의 공구 바디의 저면도.

도 3D는 라인 3D-3D를 포함하는 평면을 따라 절단한 도 3A의 공구 바디의 횡단면도.

도 4A는 구동 요소의 측면도.

도 4B는 구동 스터드 단부로부터 도시된 도 4A의 구동 요소를 도시하는 상면도.

도 4C는 라인 4C-4C를 포함하는 평면을 따라 절단한 도 4A의 구동 요소의 횡단면도.

도 5A는 공구 바디 연장부의 측면도.

도 5B는 도 5A의 공구 바디 연장부의 내부 표면에 제공된 톱니형 요소의 상면도.

도 5C는 도 5A의 공구 바디 연장부의 저면도.

도 5D는 라인 5D-5D를 포함하는 평면을 따라 절단한 도 5A의 공구 바디 연장부의 횡단면도.

도 6A는 키 요소의 입면도.

도 6B는 도 6A의 키 요소의 측면도.

도 6C는 도 6A의 키 요소의 상면도.

도 7A는 폴 캐리어의 상면도.

도 7B는 라인 7B-7B를 포함하는 평면을 따라 절단한 도 7A의 폴 캐리어의 횡단면도.

도 8A는 폴의 상면도.

도 8B는 도 8A의 폴의 측면도.

도 9A는 핀의 측면도

도 9B는 도 9A의 핀의 상면도.

도 9C는 라인 9C-9C를 포함하는 평면을 따라 절단된 도 9A의 핀의 횡단면도.

도 10A는 포스트의 측면도.

도 10B는 도 10A의 포스트의 상면도.

도 11A는 스프링의 상면도.

도 11B는 도 11A의 스프링의 측면도.

도 12A는 제 1 제어 요소의 측면도.

도 12B는 도 12A의 제어 요소의 상면도.

도 12C는 도 12A의 제어 요소의 저면도.

도 12D는 라인 12D-12D를 포함하는 평면을 따라 절단된 도 12A의 제어 요소의 횡단면도.

도 13A는 제 1 제어 요소 리테이너의 측면도.

도 13B는 도 13A의 제어 요소 리테이너의 상면도.

도 13C는 도 13A의 제어 요소 리테이너의 저면도.

도 13D는 라인 13D-13D를 포함하는 평면을 따라 절단된 도 13A의 제어 요소 리테이너의 횡단면도.

도 14는 도 13A의 제어 요소 리테이너에 배치하기 위한 스프링의 상면도.

도 15A는 본 발명의 특징으로 구성된 제 2 래칭 공구의 입면도.

도 15B는 라인 15B-15B를 포함하는 평면을 따라 종방향 축에 대해 수직으로 절단된 도 15A의 래칭 공구의 횡단면도.

도 15C는 라인 15C-15C를 포함하는 평면을 따라 종방향 축에 대해 수직으로 절단된 도 15A의 래칭 공구의 횡단면도.

도 15D는 라인 15C-15C를 포함하는 평면을 따라 종방향 축에 대해 수직으로 절단된 도 15A의 래칭 공구의 횡단면도.

도 16A는 제 2 제어 요소의 상면도.

도 16B는 도 16A의 제어 요소의 저면도.

도 16C는 라인 16C-16C를 포함하는 평면을 따라 절단된 도 16A의 제어 요소의 횡단면도.

도 17A는 제 2 제어 요소 리테이너의 상면도.

도 17B는 도 17A의 제어 요소 리테이너의 저면도.

도 17C는 라인 17C-17C를 포함하는 평면을 따라 절단된 도 17A의 제어 요소 리테이너의 횡단면도.

도 18A는 본 발명의 특징들로 구성된 제 3 래칭 공구를 이용하기 위한 하부 폴 지지부의 상면도.

도 18B는 도 18A의 폴 지지부의 저면도.

도 19A는 제 1 래칭 형상에서 본 발명의 특징들로 구성되는 제 4 래칭 공구의 투시도.

도 19B는 제 2 래칭 형상에서 도 19A의 래칭 공구의 투시도.

도 19C는 비- 래칭 형상에서 도 19A의 래칭 공구의 투시도.

도 19D는 도 19C의 래칭 공구의 투시도.

래칭 공구(ratcheting tool)는 전진 래칭 작용, 역진 래칭 작용 및 중립 작용을 제공하도록 하기 기술되고 설명되며, 중립 위치의 안정성은 종래의 형상에 비해 상당히 개선되고, 공구의 다양한 위치에서 작용하는 하중(force)은 개별적인 편향 메커니즘(biasing mechanism)을 이용하여 개별적으로 조절될 수 있다. 하기 기술될 몇몇 실시예에서, 본 발명의 특징을 구성하는 래칭 공구는 복수(2개 이상)의 편향 요소(예를 들어, 스프링, 스프링 장착식 멈춤 볼, 이와 유사한 것들 및 이들의 조합물)를 포함하며, 상기 요소들 중 적어도 하나는 래칫 메커니즘을 적어도 중립 위치에 대해 편향시키기 위해 구성된다.

몇몇 실시예에서, 제 1 편향 요소(biasing element)는 전진 또는 역진 형상으로 래칫 메커니즘을 편향시키는 반면 제 2 편향 요소는 중립 위치로 래칫 메커니즘을 편향시킨다. 다른 실시예에서, 제 1 편향 요소는 래칫 메커니즘을 전진, 중립 또는 역진 형상으로 편향시키는 반면 제 2 편향 요소는 래칫 메커니즘을 중립 위치로 편향시킨다. 다른 실시예에서, 제 1 편향 요소는 래칫 메커니즘을 전진, 중립 또는 역진 형상으로 편향시키는 반면 제 2 편향 요소는 래칫 메커니즘을 선호되는 위치로 추가적으로 편향시킨다.

첨부된 청구항과 상세한 명세서를 통하여 하기 정의가 이해되어진다.

용어 “결합된(coupled)”은 직접적 그리고 간접적 결합(coupling) 모두를 포함하도록 넓게 사용되어 진다. 따라서 제 1 및 제 2 부품들은 이들이 직접적으로 기능적으로 결합되어질 때(즉, 직접 접촉에 의해서) 뿐만 아니라, 직접적으로 또는 하나 도는 그 이상의 중간부품(intermediate part)을 통하여 제 1 부품이 제 2 부품과 기능적으로 결합되어질 때, 서로 결합되어진다고 말한다. 또한, 두개의 요소들이 일정한 시간에는 기능적으로 결합되어지며(직접 또는 간접적으로) 다른 시간에서는 기능적으로 결합되어지지 않을 때도 결합되어 있다고 한다.

용어 “편향 요소”는 운동 및/또는 변형이 기계적으로 결합된 부재에 대해 편향하중을 제공하도록 이동 및/또는 가역적으로 변형 가능한 임의의 장치를 의미한다. 대표적인 편향 요소는 스프링(예를 들어 탄성중합체 비틀림 스프링, 코일 스프링, 판 스프링, 인장 스프링, 압축 스프링, 나선형 스프링, 벌류트 스프링, 플랫 스프링 및 이와 유사한 것), 멈춤쇠(예를 들어 스프링-장착식 멈춤볼, 콘, 웨지 및 이와 유사한 것), 기압식 장치, 수압식 장치 및 이와 유사한 것들과 이들의 조합물을 포함하지만, 이에 제한되지 않는다.

도면에 도시된 요소들에 대한 용어“상부” 및 “하부”는 단지 설명의 목적으로 이용된다. 이러한 용어는 절대적이거나 제한됨을 의미하지 않으며, 뒤집힐 수도 있다. 명확함을 위하여 상기 용어“상부”는 조립된 상태에서 래칭 공구의 공구 바디 단부로부터 이격되도록 향하는(예를 들어 도 1 및 도 2에 도시된 구동 스터드 단부를 향하여) 요소의 측면을 나타낸다. 추가적으로 상기 용어“하부”는 구동 스터드에 마주보는 래칭 공구의 단부를 향하는 요소의 측면을 나타낸다.

다양한 요소들(예를 들어 톱니형 요고의 톱니, 공동의 측면은 노치를 포함함)에 대해 사용된 용어“내측을 향하여” 및 “외측을 향하여”는 단지 설명의 편의성을 위해 사용된다. 이러한 용어들은 절대적이거나 제한됨을 의미하지 않으며, 뒤집힐 수도 있다. 명확함을 위하여 상기 용어“내측을 향하여”는 래칭 공구의 중앙 축(예를 들어 구동된 요소의 길이를 따라 형성된 축)을 향하는 방향을 의미한다. 추가적으로 용어“외측을 향하여”는 공구 바디의 외측의 노출된 표면을 향하여 래칭 공구의 중앙 축으로부터 이격되는 방향을 의미한다. 노치에 대해 사용된 중앙 축으로부터 이격되거나 중앙 축을 향하는 방향(orientation)은 노치의 오목한 개구부에 대해 결정된다.

래칭 작용의 방향에 대해 사용된 용어“전진” 및 “역진”은 일반적으로 제 1 및 제 2 마주보는 래칭 방향을 나타낸다. 기술적으로 언급하면, 이러한 용어들은 “전진”은 구동 스터드 단부에서 토크의 시계 방향 전달에 해당되고 “역진”은 구동 스터드 단부에서 토크의 반시계 방향 전달에 해당되도록 래칭 공구의 구동 스터드 단부에 대해 이해되어져야 한다. 그러나 이러한 내용이 달리 언급하지 않는 한, 이러한 용어들은 상호 호환가능하게 사용되며, 회전의 절대적인 방향들은 서로 상반되는 것으로 이해된다.

용어 “연장 바(extension bar)"는 한 단부에 제 1 커플링 요소(예를 들어 소켓, 구동 스터드, 등등), 그 외의 다른 단부에 제 2 커플링 요소(예를 들어 소켓, 구동 스터드, 등등) 및 이들 사이에 하나 이상의 토크-전달 요소를 가지는 임의의 구조물을 포함하는 것으로 폭 넓게 이해된다. 대표적인 연장 바들은 유니버셜 조인트 및 이와 유사한 것과 같은 추가적인 요소를 포함할 수 있다.

용어 “핸들”은, 사용자에 의해 파지되도록 구성되는, 래칭 공구와 일체로 구성되고 및/또는 이에 결합된 임의의 요소를 나타낸다. 몇몇 실시예에서, 래칭 공구의 공구 바디는 핸들이 제공되며, 다른 실시예에서, 래칭 공구의 구동 요소는 핸들이 제공된다. 몇몇 실시예에서, 핸들은 래칭 공구의 종방향 축에 대한 임의의 각도로(종방향 축에 대한 비스듬한 각도 또는 수직으로 또는 일직선의 배열) 래칭 공구의 몇몇 부분(예를 들어, 공구 바디, 구동 요소의 단부, 등등)에 결합된 개별적인 부속품에 의해 제공된다. 개별적인 부속품들은 본 명세서에서 기술된 래칭 공구와 이용될 수 있다.

본 발명의 특징으로 구성되는 래칭 공구는 공구 바디, 구동 요소 및 구동 요소를 공구 바디로 결합시키는 래칫 메커니즘을 포함하며, 래칫 매커니즘은 복수의 전진 형상, 역진 형상 및 중립 형상들 사이에 조절을 하도록 구성되며, 전진, 중립 및 역진 형상들 중 하나 이상의 형상으로 래칫 메커니즘을 편향시키도록 구성되고 래칫 메커니즘에 결합된 조절 가능한 제 1 편향 부재와 전진, 중립 및 역진 형상들 중 하나 이상의 형상으로 래칫 메커니즘을 편향시키도록 구성되고 래칫 메커니즘에 결합된 조절 가능한 제 2 편향 부재로 구성된다. 하기 기술된 몇몇 실시예에서, 제 1 및 제 2 편향 요소들은 제 1 편향 요소와 제 2 편향 요소가 전진, 중립 및 역진 형상들 중 하나 이상의 형상을 향하여 일반적인 바이어스(common bias)를 동시에 제공하도록 동일한 타입의 바이어스를 래칫 메커니즘으로 제공하기 위하여 동시에 작동된다.

본 발명에 따르는 대표 실시예는 첨부된 도면에 따라 기술되어질 것이다. 하기 기술될 다양한 대표 실시예의 특징과 요소들은 본 발명의 범위 내에서 벗어나지 않는 추가 실시예를 제공하기 위하여 다양한 방법으로 조합되고 선택될 수 있다. 따라서 하나 이상의 특정 도면에 따라 제공된 하기 제공된 설명들은 달리 기술되지 않는다면 그 외의 도면에 도시된 설명들을 포함하는 제한되지 않는 다른 실시예에 적용되는 것으로 이해되어 져야 한다.

도 1 및 도 2는 본 발명의 특징으로 구성되는 제 1 래칭 공구(2)를 도시한다. 래칭 공구(2)는 공구 바디(4)와 종방향으로 연장된 구동 요소(6)를 포함한다. 도 3A 내지 도 3D에 상세히 도시된 공구 바디(4)는 구동 요소(6) 주위에 장착되고, 이에 대해 자유롭게 회전할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 도 3A에 도시된 바와 같이 공구 바디(4)는 편안한 파지 표면을 제공하기 위하여 하나 이상의 요홈(8) 또는 그 외의 다른 특징부(예를 들어 공구 바디 주변에 형성된 골 형상의 슬립 방지 재질 또는 접착제 또는 그 외의 수단, 등등에 의해 제공된 재료)들을 포함한다.

구동 요소(6)는 제 1 커플링 단부(예를 들어 암 또는 수)와 제 2 커플링 단부(예들 들어 암 또는 수)를 포함하는 연장 바일 수 있다. 실시예에 따라서, 도 4A 내지 도 4C에 도시된 바와 같이, 구동 요소(6)는 소켓(10)과 마주보는 단부 상에 제공된 구동 스터드(drive stud, 12)를 포함하는 연장 바일 수 있다. 거라나 래칭 또는 프리휠링 작용(freewheeling action)에 의해 구동되거나 회전되는(turn) 요소는 본 발명에 따라 사용된다. 몇몇 실시예에서, 구동 요소(6)는 끝에서 끝까지 연속적인 고체 요소로 형성되는 반면 구동 요소(6)는 부분적인 중공 구조로 형성될 수 있다. 중립 위치에서, 공구 바디(4)는 구동 요소(6)를 고정시키기 위해 사용될 수 있는 반면 구동 요소(6)는 소켓(10)과 연결된 소켓 렌치(도시되지 않음)와 같은 공구에 의해 회전된다.

소켓(10)은 예를 들어 삼각형, 6각형 또는 이와 유사한 것일 수 있는 비-원형(out-of-round) 횡단면을 가지도록 형성된다. 소켓(10)은 소켓 렌치 또는 그 외의 다른 공구가 토크를 구동 요소(6)로 제공하기 위하여 이용될 때 소켓 렌치(도시되지 않음) 또는 그 외의 다른 구동 공구의 구동 스터드를 수용하도록 구성된다. 구동 스터드(12)는 비-원형 구동 부분(13)과 인접한 부분(11)을 포함한다. 구동 부분(13)은 공구 부속품으로 토크를 제공하기 위하여 공구 부속품(도시되지 않음) 내에 끼워 맞춤되도록 형성된다. 비-원형 구동 부분(13)은 예를 들어 횡단면이 삼각형 또는 6각형일 수 있는 임의의 선호되는 횡단면 형상이 제공될 수 있다. 구동 요소(6)와 소켓(10)의 외측 부분은 종방향 축(L)에 대해 대칭 회전하도록 형성될 수 있다.

도 4A 및 도 4C에 도시된 바와 같이, 구동 요소(6)는 중간 부분에 요홈 구조의 공동(14)을 포함하며, 상기 요홈 구조의 공동은 이에 상보적인 형태와 치수를 가진 키 요소(key element, 16)를 수용하도록 구성된다. 도 6A 내지 도 6C에 도시된 대표적인 키 요소(16)는 하기에서 추가적으로 설명된다.

도 1 및 도 2에 도시된 래칭 공구(2)는 구동 요소(6)를 공구 바디(4)로 결합시키는 래칫 메커니즘(18)을 추가적으로 포함한다. 래칫 메커니즘(18)은 복수(즉 2개 이상)의 전진 형상(forward configuration), 역진 형상(reverse configuration) 및 중립 형상(neutral configuration)들 간의 조절을 위해 구성되며, 공구 바디(4)는 구동 요소(6)에 대해 프리-휠링될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 래칫 메커니즘(18)은 도 8A 및 도 8B에 도시된 피벗 운동하도록 장착된 폴(pawl, 20)과 도 5A 내지 도 5D에 도시된 톱니형 요소(22)를 포함한다. 도 5B에 도시된 바와 같이, 톱니형 요소(22)는 공구 바디 연장부(23)의 내측 표면상에 지지되고 및/또는 제공될 수 있다. 상기 폴(20)은 전진 형상 시 구동 요소(6)가 전진 방향으로 자유롭게 회전 가능하지만 역진 방향으로의 회전이 방지되며, 역진 형상 시 구동 요소(6)가 역진 방향으로 자유롭게 회전 가능하지만 전진 방향으로의 회전이 방지되도록 톱니형 요소(22)를 연결하고 핀(24) 상에서 피벗 운동가능하게 장착된다.

도 5C 및 도 3B에 도시된 바와 같이, 공구 바디 연장부(23)의 바닥 표면은 공구 바디(4)의 상부 표면상에서 상보적인 장부구멍형 함몰부(complementary mortise-like depression, 28)에 수용되도록 구성된 장부형 리지(tenon-like ledge, 26)를 포함한다. 키 요소(16)는 요홈 구조의 공동(14)에 위치될 때 리지 표면(26)과 함몰부(28) 사이에 형성된 장부구멍형 조인트의 분리가 실질적으로 방지되며, 톱니형 요소(22)는 공구 바디(4)와 일치되어 이동되도록 구성된다. 키 요소(16)가 요홈 구조의 공동(14)에 위치될 때, 톱니형 요소(22)의 상측 내부 표면에 대해 키 요소(16)의 바닥 변부가 인접하기 때문에 공구 바디 연장부(23)로부터 공구 바디(4)의 종방향 분리가 방지된다. 대안의 형상에 있어서, 공구 바디(4)는 공구 바디 연장부(23)와 일체로 구성될 수 있으며, 선택적으로 톱니형 요소(22)와 일체로 구성될 수 있다. 공구 바디(4)와 공구 바디 연장부(23)는 요구에 따라 형태가 형성될 수 있으며, 원통형 및 비-원통형 형상을 포함할 수 있다.

톱니형 요소(22)는 폴(20)과 연결되도록 구성된 복수의 톱니(30)를 포함한다. 도 5B에 도시된 바와 같이 몇몇 실시예에서, 내부를 향하는 톱니(30)는 톱니형 요소(22)의 내측 주변상에 제공된다. 이러한 형상에 있어서, 폴(20)은 구동 요소(6)와 회전하도록 구성된다. 다른 실시예에서, 외측을 향하는 톱니는 폴(20)이 공구 바디(4)외 회전하도록 구동 요소(6) 상에 제공될 수 있다. 이러한 배열은 종래 기술에 공지되었으며, 라운드헤드 래칫을 포함하는 래칭 메커니즘 내에서 일반적으로 사용되지만 상기 라운드헤드 래칫에는 제한되지 않는다.

도 1 및 도 2에 도시된 래칭 공구(2)는 도 7A 및 도 7B에 상세히 도시된 제 1 폴 지지부(pawl support, 32)와 제 2 폴 지지부(34)를 추가적으로 포함하며, 상기 지지부들 사이에 하기 기술될 피벗 운동 가능하게 장착된 폴(20)과 제 1 편향 요소가 끼워진다. 하기 추가적으로 기술된 바와 같이, 폴 지지부(32, 34)들은 구동 요소(6)와 일치되어 회전하도록 구성된다. 도 7A에 도시된 바와 같이, 폴 지지부(32, 34)들은 키 요소(16)를 수용하도록 구성된 반-원 컷아웃(semi-circular cutout, 38)과 구동 요소(6)를 수용하도록 구성된 중앙 보어(36)를 포함한다. 폴 지지부(32, 34)는 도 7A에 도시된 바와 같이 배열된 3개의 원형 개구부(40)를 추가적으로 포함한다. 반-원 컷아웃(38)으로부터 가장 멀리 이격된 개구부(40)는 핀(24)을 수용하도록 구성되며, 상기 핀(24) 상에 폴(20)이 피벗 운동 가능하게 장착된다. 도 9A 내지 도 9C에 도시된 바와 같이, 반-원 컷아웃(38)에 인접한 2개의 남겨진 원형 개구부(40)는 단부들의 직경에 대해 증가된 직경의 중앙 부분을 가지 는 한 쌍의 원통형 핀(42)을 수용하도록 구성된다. 몇몇 실시예에서, 핀(42)은 연속적인 고체 요소이지만 그 외의 다른 핀(42)들은 부분적으로 또는 실질적으로 중공의 구조로 형성된다. 도 10A 및 도 10B에 도시된 바와 같이, 폴 지지부(32, 34)는 한 쌍의 포스트(post, 46)를 수용하도록 구성된 중앙 보어의 마주보는 측부상에 배열된 한 쌍의 호형 슬롯(arcuate slot, 44)을 추가적으로 포함한다.

폴(20)은 톱니형 요소(22)의 톱니(30)를 연결시키거나 또는 연결시키기 않기 위하여 핀(24)에 대해 피벗 운동할 수 있다. 폴(20)은 하기 기술된 바와 같이 조절된다.

도 1 및 도 2에 도시된 래칭 공구(2)는 래칫 메커니즘(18)을 전진, 중립 및 역진 형상들 중 하나 이상의 형상으로 편향시키도록 구성되는 래칫 메커니즘(18)에 결합된 제 1 편향 요고를 추가적으로 포함한다. 도 11A 및 도 11B에 도시된 몇몇 실시예에서, 제 1 편향 요소는 정점 스프링(apical spring, 48)에 의해 제공되며, 상기 정점 스프링의 단부들은 포스트(46) 둘레에 감겨지고 이에 고정된다. 핀(24)에 대한 폴(20)의 위치는 스프링(48)에 의해 제어되며, 도 11A에 명확히 도시된 바와 같이 상기 스프링은 폴(20)의 후방 표면상에 직접적으로 지지되도록 구성된 중앙 부분(50)을 포함한다. 스프링(48)이 폴에 대해 제 1 방향으로 회전할 때, 폴(20)의 한 단부는 래칭 작용을 제공하기 위하여 톱니형 요소(22)와 접촉하도록 가압되며, 이에 따라 공구 바디(4)는 제 1 방향으로 자유롭게 회전할 수 있지만 백스트로크(backstroke) 상에서 상반된 방향으로 회전하는 것이 방지된다. 역으로, 스프링(48)이 폴에 대해 제 2 방향으로 회전할 때, 폴(20)의 그 외의 다른 단부는 톱니형 요소(22)와 연결되도록 압축되고, 이에 따라 공구 바디(4)는 제 2 방향으로 자유롭게 회전할 수 있지만 백스트로크 상에서 상반된 방향으로 회전하는 것이 방지된다. 스프링(48)의 중앙 부분(50)이 폴(20)의 후방 표면에 대해 중앙에 위치될 때, 스프링(48)은 중립 위치에 폴(20)을 고정시키도록 작동되고, 폴(20)은 톱니형 요소(22)와 접촉 해제된 상태로 유지되며, 공구 바디(4)는 구동 요소(6)에 대하여 종방향 축 L에 대해 프리 휠링될 수 있다.

도 1 및 도 2에 도시된 래칭 공구(2)는 도 12A 내지 도 12D에 상세히 도시된 제어 요소(52)를 추가적으로 포함한다. 제어 요소(52)는 키 요소(16)를 수용하도록 구성된 타원형 컷아웃(obround cutout, 56)과 구동 요소(6)를 수용하도록 구성된 중앙 보어(54)를 포함한다. 조립 시, 키 요소(16)는 제어 요소 리테이너와 연결되도록 제어 요소(52)의 상측 측면(58) 상의 타원형 컷아웃(56) 위로 다소 돌출되며, 이는 하기에 추가적으로 기술된다. 도 12B 및 도 12C에 상세히 도시된 바와 같이, 제어 요소(52)는 포스트(46)를 수용하도록 구성된 중앙 보어(54)의 한 측부상에 배열된 한 쌍의 원형 개구부(60)를 추가적으로 포함하며, 상기 포스트(46) 둘레에 스프링(48)의 단부들이 감겨진다. 따라서 제어 요소(52), 제 1 폴 지지부(52) 및 제 2 폴 지지부(34)가 키 요소(16)와 함께 조립될 때, 스프링(48)의 중앙 부분(50)은 폴(20)의 후방 표면에 대해 지지되도록 위치되어 폴(20)은 전진, 역진 및 중립 래칭 작용에 따라 편향된다.

제어 요소(52)는 제한된 호를 따라 구동 요소(6)에 대해 회전될 수 있다. 제어 요소(52)가 회전할 때, 포스트(46)는 제어 요소(52)가 회전하는 동안 포스 트(46)에 대한 이동 범위를 제한하는 폴 지지부(32, 34)의 호형 슬롯(44)내에서 슬라이드된다. 몇몇 실시예에서, 호형 슬롯(44)은 폴 지지부(32)와 실질적인 하중 지지 접촉을 하지 않도록 포스트(46)를 고정하는 치수로 형성되며 이에 따라 포스트(46)는 초과 전단 하중으로부터 보호된다.

몇몇 실시예에서, 제어 요소(52)는 적어도 하나의 노치를 포함하며, 도 12B에 도시된 몇몇 실시예에서 복수의 외측 향하는 노치를 포함한다. 도 12B에 도시된 바와 같이, 제어 요소(52)는 제 1, 제 2 및 제 3 외측을 향하는 노치(62, 64, 66)를 각각 포함하며, 상기 각각의 노치는 하기 기술될 제 2 편향 요소의 접촉 영역과 연결되도록 구성된다.

도 1 및 도 2에 도시된 래칭 공구(2)는 도 13A 내지 도 13D에 상세히 도시된 제어 요소 리테이너(control element retainer, 68)를 추가적으로 포함한다. 제어 요소 리테이너(68)는 구동 요소(6)상의 제 위치에 압축 끼워맞춤되며(press-fit), 이에 따라 이들 사이에 회전 운동이 형성되지 않으며, 링 클립과 함께 제 위치에 고정된다. 제어 요소 리테이너(68)는 내측 벽에 호형 오목부(arcuate recess, 70)를 포함하며, 상기 오목부는 하기 추가적으로 기술될 제 2 편향 요소를 수용하도록 구성된다. 상기 제 2 편향 요소는 제 1, 제 2 및 제 3 노치(62, 64, 66)와 함께 각각 연결되도록 구성된다. 도 13C에 상세히 도시된 바와 같이, 제어 요소 리테이너(68)는 타원형 컷아웃(56)을 초과하여 돌출된 키 요소(16)의 일부분을 수용하도록 구성된 반-원 컷아웃(74)과 구동 요소(6)를 수용하도록 구성된 중앙 보어(72)를 포함한다.

도 1 및 도 2에 도시된 래칭 공구(2)는 래칫 메커니즘(18)을 전진, 역진 및 중앙 형상으로 편향시키도록 구성된 래칫 메커니즘(18)에 결합된 제 2 편향 요소를 추가적으로 포함한다. 도 14에 도시된 몇몇 실시예에서, 제 2 편향 요소는 제어 요소 리테이너(68) 내에서 호형 오목부(70)로 압축 끼워맞춤된 스프링(76)에 의해 제공된다. 스프링(76)은 제 1, 제 2 및 제 3의 외측을 향하는 노치(62, 64, 66)들 중 하나 위에 지지되도록 구성된 중앙 부분(78)을 포함한다. 이러한 형상에 있어서, 제 1 노치(62)의 맞물림(engagement)은 래칫 메커니즘(18)을 제 1 래칭 형상으로 편향시키며, 제 2 노치(64)의 맞물림은 래칫 메커니즘(18)을 중립 형상으로 편향시키고, 제 3 노치(66)의 맞물림은 래칫 메커니즘(18)을 제 2 래칭 형상으로 편향시킨다.

래칭 공구(2)의 상기 기술된 형상은 공구 바디(4)의 회전이 폴(20)을 회전시키며, 폴(20)이 장착된 핀(24)을 회전시키며, 제 1 및 제 2 폴 지지부(32, 34)를 일치하여 회전시키도록 구성된다. 제어 요소(52)가 회전함에 따라, 래칭 공구(2)의 래칭 작용의 방향이 제어될 수 있다. 도 13A에 도시된 바와 같이, 지시 부호는 제어 요소(52)가 전진, 중립 및 역진 래칭 위치들 중 한 위치를 연결하기 위하여 이동되어 져야 하는 위치를 나타내며, 제어 요소 리테이너(68)의 외측 표면에 선택적으로 제공된다. 도 12A에 도시된 바와 같이 제어 요소(52)는 지시 부호가 제공되며, 제어 요소 리테이너(68) 상의 부호들 중 한 부호와 제어 요소(52) 상의 부호의 정렬로 인해 사용자는 선호되는 래칭 위치를 용이하게 배치시킬 수 있다.

도 1 내지 도 14에 따르는 상기 기술된 래칭 공구(2)에서 제어 요소(52)는 복수의 외측을 향하는 오치를 포함하는 반면 제어 요소 리테이너(68)는 제 2 편향 요소로서 제공되는 스프링(76)을 포함한다. 그러나 도 15 내지 도 17에 도시된 대안의 실시예에서, 노치와 제 2 편향 요소의 위치는 뒤집힐 수 있다.

실례에 따라서, 도 15A에 도시된 래칭 공구(80)는 래칫 메커니즘을 전진, 중립 및 역진 형상들 중 하나 이상의 형상으로 편향시키고, 래칫 메커니즘에 결합된 제 2 편향 요소를 수용하도록 구성된 호형 오목부(84)를 가진 제어 요소(82)를 포함한다. 도 15C 및 도 16A에 도시된 몇몇 실시예에서, 제 2 편향 요소는 호형 오목부(84)로 압축 끼워맞춤된 정점 스프링(86)에 의해 제공될 수 있다. 이러한 형상을 구현하기 위하여, 래칭 공구(80)는 제 1, 제 2 및 제 3 내부를 향하는 노치(90, 92, 94)를 가진 도 15C 및 도 17A에 도시된 제어 요소 리테이너(88)를 추가적으로 포함하고, 상기 각각의 노치들은 스프링(86)의 접촉 영역과 연결되도록 구성된다.

도 17B는 본 실시예에 따르는 내부를 향하는 노치(92)를 연결하는 방법을 도시하기 위하여 스프링(86)을 포함하는 제어 요소 리테이너(88)의 저면도를 도시한다. 도 17B에 도시되지 않은 스프링(86)의 고정(retention) 방법은 상기 기술된 도 16A에 상세히 도시된다. 도 15D에 도시된 바와 같이, 상기 도 1 내지 14에 기술된 방법과 유사한 방법으로 래칭 메커니즘의 폴(도시되지 않음)을 연결하도록 구성된 제 1 편향 요소는 정점 스프링(98)에 의해 제공된다. 따라서 도 15 내지 도 17에 도시된 실시예에서, 제 1 및 제 2 편향 요소(98, 86)는 정점 스프링에 의해 제공된다.

본 발명에 따르는 추가적인 대안의 래칭 공구에서, 제 2 편향 요소는 래칭 메커니즘을 3가지의 래칭 위치들 중 한 위치로 편향시키는 기능을 하도록 제공되며, 선호되는 형상은 중립 위치이다. 이러한 타입의 래칭 공구는 제 2 편향 요소를 포함하기 위하여 미국 특허 제 6,182,536호에 기술된 단일-스프링 형상을 변형시킴으로써 제공될 수 있다. 미국 특허 제 6,182,536호의 전체 내용은 본 출원서로부터의 일치되지 않은 내용 또는 정의를 제외하고 참조 문헌으로 구성되며, 본 명세서의 내용 또는 정의가 우세하다.

실례에 따라서, 도 18A 및 도 18B는 제 2 편향 요소를 수용하는 하부 폴 지지부(100)를 도시하며, 대표 실시예에서 한 쌍의 편향 요소는 핀(104) 상에 피벗 운동하도록 장착된 폴(102)을 중립 위치로 편향시키도록 구성된다. 폴(102)의 후방 표면상에서 중앙 함몰부는 래칭 메커니즘의 중립 위치에 대응한다. 도 18A에 도시된 바와 같이, 폴 지지부(100)는 도 1 내지 도 14에 기술된 방법과 유사한 방법으로 미끄럼 가능한 포스트(110)를 수용하는 호형 슬롯(108)을 포함한다. 제 1 편향 요소는 정점 스프링(112)에 의해 제공되며, 이의 단부들은 포스트(110) 둘레에 감겨지고 이에 고정된다. 핀(104)에 대한 폴(102)의 위치는 폴(102)의 후방 표면상에 직접적으로 지지되도록 구성된 도 18A에 상세히 도시된 중앙 부분(114)을 포함하는 스프링(112)에 의해 조절된다. 본 실시예에서, 폴(102)과 접점 스프링(112)은 폴 지지부(100)의 동일한 측면상에 제공된다.

도 18B에 도시된 바와 같이, 폴 지지부(100)의 하부 표면(116)은 제 2 편향 요소를 수용하도록 구성된 요홈 구조의 공동(118)을 포함한다. 도 18B에 도시된 몇몇 실시예에서, 제 2 편향 요소는 요홈 구조의 공동(118)으로 압축 끼워 맞춤된 한 쌍의 M 형 스프링(120)에 의해 제공된다. 중립 형상에서, 접점 스프링(112)의 중앙 부분(114)이 폴(102)의 중앙 함몰부(106)와 연결되고 이와 함께 정렬될 때, 포스트(110)는 M 형 스프링(120)의 중앙 오목부(central valley portion, 122)가 포스트(110)와 연결되고 고정되도록 호형 스롯(108) 내의 중앙에 위치될 것이다.

도 18A에 상세히 도시되고 상기 기술된 바와 같이, 폴(102)은 스프링(112)과 연결되도록 구성된 중앙 함몰부(106)를 포함한다. 대안의 실시예에서, 폴은 전진, 중립 및 역진 위치에 대응하는 미국 특허 제 6,182,536호에 기술된 폴과 유사한 제 1, 제 2 및 제 3 노치가 제공된다. 상기 대안의 폴들과 일체 구성되는 대표 래칭 공구는 (a) 공구 바디, (b) 구동 스터드 및/또는 소켓을 선택적으로 수용하는 구동 요소, (c) 구동 요소를 공구 바디로 결합시키는 래칫 메커니즘을 포함하며, 상기 래칫 메커니즘은 복수의 전진 형상, 역진 형상 및 중립 형상들 간에 조절을 하도록 구성되며, 래칫 메커니즘은 폴과 톱니형 휠을 포함하고, 상기 폴은 톱니형 휠을 연결하도록 구성되며, 상기 폴은 제 1, 제 2 및 제 3 접촉 영역을 포함하며, 래칭 공구는 제 4 접촉 영역을 포함하고 래칫 메커니즘에 결합된 (d)제 1 편향 요소를 포함하며, 상기 제 4 접촉 영역은 폴 상에 하나 이상의 제 1, 제 2 및 제 3 접촉 영역을 연결하도록 구성되며, 이에 따라 래칫 메커니즘은 전진, 중립 및 역진 형상들 중 하나 이상의 형상으로 편향되며, 상기 래칭 공구는 제 5 접촉 영역을 포함하고 래칫 메커니즘에 결합된 (e) 제 2 편향 요소를 포함하며, 제 2 편향 요소는 제 1 편향 요소가 폴 상의 제 2 접촉 영역과 연결될 때 래칫 메커니즘을 중립 형상으로 편향시키고 래칫 메커니즘을 제 5 접촉 영역과 연결시키도록 구성된다.

상기 기술된 다양한 실시예에서, 구동 요소를 공구 바디로 결합시키기 위한 래칫 매커니즘은 폴과 톱니형 요소를 포함한다. 그러나 본 발명은 이에 제한되지 않는다. 대안의 래칫 메커니즘의 모든 방법과 이에 대한 균등물이 제공될 수 있다. 본 발명에 따라 이용하기 위한 대표적인 대안의 래칫 메커니즘은 클러치(예를 들어 고체 또는 유체)를 수용하는 장치들을 포함한다.

도 19A 내지 도 19D는 본 발명의 특징으로 구성되는 제 5 래칭 공구(124)를 도시한다. 래칭 공구(124)는 마찰 또는 클러치 타입의 래칫 메커니즘(126)을 포함한다. 래칫 메커니즘(126)은 도 19A 내지 19C에 도시된 원통형 핀과 같은 복수의 마찰 요소(128)를 포함하며, 도 19A 내지 도 19C에 추가적으로 도시된 8각형 형태일 수 있는 비-원형 칼라(out-of round collar, 130)를 포함한다. 마찰 요소(128)는 비-원형 칼라(130)와 구동 요소(132) 사이에 끼워진다. 6각형 형태, 7각형 형태및 등등과 같은 비-원형 칼라(130)에 대한 대안의 형태들이 제공될 수 있지만 이에 제한되지 않는다. 마찰 요소(128)는 도 19A 내지 도 19D에 도시된 구동 스터드(drive stud)를 포함할 수 있는 구동 요소(132)와 연결되도록 구성된다. 도 19D에 상세히 도시된 구동 요소(132)는 소켓과 같은 작업편(workpiece)(도시되지 않음)을 분리 가능하게 연결하기 위한 멈춤 메커니즘(detent mechanism, 133)이 제공될 수 있다. 전진 형상에서, 구동 요소(132)는 전진 방향으로 회전 가능하지만 역진 방향으로의 회전은 실질적으로 방지된다. 역진 형상에서, 구동 요소(132)는 역진 방향으로 회전 가능하지만 전진 방향으로의 회전은 실질적으로 방지된다. 멈춤 요소(detent element, 134)에 의해 제공될 수 있는 하나 이상의 제 1 편향 요소를 추가적으로 포함한다. 멈춤 요소(134)는 하나 이상의 마찰 요소(128)를 지지하도록 구성되며, 몇몇 실시예에서 멈춤 요소(134)는 실질적으로 원뿔의 형태로 형성된다.

래칭 공구(124)는 공구 헤드(140) 내에서 오목부(도시되지 않음)에 장착된 스프링에 의하여 제공될 수 있는 하나 이상의 제 2 편향 요소를 추가적으로 포함하며, 스프링(136)은 하나 이상의 마찰 요소(128)들을 수용하도록 구성된 접촉 영역(138)을 가진다. 도 19A 및 도 19B에 의해 상세히 도시된 바와 같이, 스프링(136)은 M 형태로 형성될 수 있으며, 상기 M 형태의 중앙 오목부는 비-원형 칼라(130)의 선단(vertex, 137)과 정렬된다. 중립 위치에서, 스프링(136)은 M형태의 스프링(120)에 대해 상기 기술된 방법과 유사한 방법으로 마찰 요소를 수용하고 중앙 오목부 내에서 인접한 마찰 요소(128)를 수용하도록 구성된다. 스프링(136)에 인접한 마찰 요소(128)는 대응하는 선단의 한 측부로부터 그 외의 다른 특부로 이동될 때(예를 들어 래칭 방향이 전진 방향으로부터 역진 또는 그 외 다른 방향으로 가변될 때), 스프링(136)은 마찰 요소(128)의 운동을 실질적으로 방지하기 위하여 공구 헤드(140)내의 오목부(도시되지 않음)로 변형되고 및/또는 상기 오목부로 후퇴되도록 구성된다.

래칭 공구(124)의 래칭 방향은 공구 헤드(140)의 후방 표면상에 위치된 역전 레버를 한 측부로부터 다른 측부로 이동시킴으로써 조절될 수 있다. 구동 요소(132) 내의 멈춤 메커니즘(133)은 역전 레버(144)에 인접한 푸시 버튼(146)에 의해 조절될 수 있다.

도 19A 내지 도 19C에 도시된 바와 같이, 비-원형 칼라(130)는 복수의 마찰 요소(128)의 개수와 적어도 동일한 개수의 선단(137)들을 포함한다. 마찰 요소(128)는 도 19A에 도시된 전진 형상에서 각각의 선단(137)의 한 측부에 배치되고, 도 19B에 도시된 역진 형상에서 각각의 선단(137)의 그 외의 다른 측부에 배치되며, 도 19C에 도시된 중립 형상에서 각각의 선단(137)과 정렬되도록 배열된다.

마찰 요소(128)는 이에 결합된 역전 레버(144)가 이동될 때 각각의 선단(137)들의 한 측부로부터 그 외의 다른 측부로 이동된다. 도 19C에 도시된 바와 같이, 구동 요소(132)가 공구 바디(142)의 헤드(140)에 대해 프리 휠링되도록 멈춤 요소(134)는 래칭 공구(124)가 중립 위치에 있을 때 인접한 마찰 요소(128)에 의해 공구 바디(142) 내로 가압된다. 상기 중립 위치의 안정성은 중앙 오목부에 인접한 마찰 요소(128)를 수용하고 보유하는 M 형 스프링(136)의 작용에 따라 증가된다. 도 19A 내지 도 19C에 도시된 대표 실시예에 대한 대안의 실시예에서, 래칭 공구(124)는 개별적인 마찰 요소(128)를 편향시키도록 구성된 2개 이상의 멈춤 요소(134)가 제공되고 및/또는 개별적인 마찰 요소(128)를 수용하도록 구성된 복수의 스프링(136)(2개 이상)이 선택적으로 제공될 수 있다. 다른 실시예에서, 멈춤 요소(134)는 하나 이상의 스프링(136)에 의해 교체되고 제거될 수 있다.

본 발명에 따르는 래칭 공구는 상기 참조 문헌으로 구성된 미국 특허 제 6,182,536호에 공개된 신속 해제 메커니즘(quick release mechanism)을 추가적으로 포함할 수 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 예를 들어 래칭 공구(2)는 조립하기에 특히 저렴하고 단순한 신속 해제 메커니즘(148)을 포함한다. 상기 참조 문헌에 기술되고 도시된 바와 같이, 도시된 신속 해제 메커니즘(148)은 비스듬한 경로 내에 서 슬라이드되는 핀(도시되지 않음)을 포함한다. 본 명세서에 추가적으로 기술된 바와 같이, 핀은 링 상에 지지되는 스프링에 의해 선택된 방향으로 편향되고, 상기 링은 핀 상에 지지된다. 링(도시되지 않음)은 링의 평면에 대해 대칭 구조로 형성되며, 이에 따라 링은 선호되는 기능을 수행하고 한 방향으로 조립될 수 있다. 이에 따라 조립 시 링을 선택된 방향으로 방향설정할 필요가 없으며, 조립이 용이해진다.

신속 해제 메커니즘(148)은 본 발명의 양수인에게 양도된 미국 특허 제 5,644,958호에 기술된 신속 해제 메커니즘과 매우 유사하며, 상기 미국 특허는 본 발명과 일치되지 않는 내용과 정의를 제외하고 참조 문헌으로 구성되며, 본 발명의 내용과 정의가 우선시된다. 미국 특허 제 5,644,958호에 보다 상세히 기술되고 도시된 바와 같이, 신속 해제 메커니즘(148)은 몇몇 실시예에서 핀의 형태를 가지는 고정 요소를 포함할 수 있다. 도 4C에 상세히 도시된 바와 같이, 핀은 구동 요소(6)내의 경로(150)에서 슬라이드되고, 상기 경로는 구동 요소(6)의 인접 부분(11)과 비-원형 구동 부분(13) 내의 개구부들 사이에서 연장되며 종방향 축 L에 대해 비스듬한 방향으로 방향 설정된다. 상기 참조 문헌에 추가적으로 기술된 바와 같이, 핀은 인접 부분(11)에서의 제 2 단부와 비-원형 구동 부분(13)에서의 제 1 단부를 포함할 수 있다. 핀은 공구 부속품 연결 위치 사이의 경로(150)에서 이동 가능하고, 핀의 제 1 단부는 공구 부속품을 구동 부분(13)상의 제 위치에 고정시키기 위하여 소켓과 같은 공구 부착점을 연결하기 위해 배치된다. 대안의 위치는 미국 특허 제 5,644,958호에 공개된 위치와 유사한 공구 부속품 해제 위치이며, 핀의 제 1 단부는 경로(150) 내에 실질적으로 수용되고, 공구 부속품은 구동 부분(13)으로부터 구속 해제된다. 공개된 실시예에서, 핀은 구속 해제 스프링(releasing spring)에 의해 비-원형 구동 부분(13)으로부터 이격되도록 편향된다. 그러나 대안의 신속 해제 메커니즘이 동일하게 제공될 수 있다.

경로(150) 내에서의 핀의 위치는 도 1에 도시된 작동기(actuator, 152)에 의해 제어된다. 몇몇 실시예에서, 작동기(152)는 상기 참조 문헌 특허에 공개된 바와 같이 연결 스프링에 의하여 핀에 대해 편향된 링을 포함한다. 링은 칼라(collar)에 의해 구동 부분(13)으로부터 이격되도록(즉 도 1에 도시된 방향의 상부로) 끌어올려질 수 있다. 외력이 작동기(152)로 가해지지 않을 때, 스프링은 핀의 제 1 단부를 공구 부속품 연결 위치로 외측을 향하여 이동시키기 위하여 핀 둘레에 장착된 제 2 스프링을 압축시키기에 충분한 힘으로 핀에 대해 링을 압축시킨다.

상기 기술된 바와 같이, 공개된 래칭 공구는 오직 단일의 다기능 편향 요소를 가지는 공구에 비해 중립 위치에서 보다 개선된 안정을 가진다. 레버 또는 이와 유사한 것을 역전시키는 제어 요소는 본 발명에 따르는 공구들의 래칫 메커니즘을 시계방향 래칭 작용, 반시계방향 래칭 작용 또는 프리-휠링으로 설정하는데 사용된다. 시계방향 또는 반시계방향 래칭 작용이 선택될 때, 공구 바디는 헥스 공구(hex tool), 톡스 공구(torx tool), 소켓 장착식 스크류드라이버 비트(예를 들어 스롯, 필립스 또는 톡스) 또는 구동 스터드에 부착된 소켓과 같은 공구 부속품을 포함하는 패스너를 수동으로 조이거나 느슨하게 하기 위해 사용된다. 래칫 메커니즘이 프리휠링 위치에 위치될 때, 프리휠링 공구 바디는 커플링 단부(예를 들어 구동 소 켓)들 중 한 단부와 연결된 종래의 공구(소켓 렌치)에 의해 회전함에 따라 구동 요소를 고정시키는 가이드로서 사용될 수 있다.

상기 상세한 설명과 첨부된 도면은 오직 설명과 기술의 목적으로 제공되며, 청구항의 범위를 제한하지 않는다. 본 명세서에서 공개된 선호되는 실시예의 다양한 변형물은 종래 기술의 당업자에게 자명할 것이며, 이의 균등물과 첨부된 청구항의 범위 내에 형성된다.

Claims (49)

1. 래칭 공구에 있어서, 상기 래칭 공구는

   -공구 바디,

   -구동 요소,

   -상기 공구 바디에 구동 요소를 결합시키는 래칫 메커니즘,

   -상기 래칫 매커니즘을 전진, 역진 및 중립 형상들 중 하나 이상의 형상으로 편향시키고, 래칫 매커니즘에 결합된 조절 가능한 제 1 편향 요소 및

   -상기 래칫 매커니즘을 전진, 역진 및 중립 형상들 중 하나 이상의 형상으로 편향시키고, 래칫 매커니즘에 결합된 조절 가능한 제 2 편향 요소를 포함하며,

   상기 래칫 메커니즘은 복수의 전진 형상, 역진 형상 및 중립 형상들 간의 조절을 위해 형성되는 것을 특징으로 하는 래칭 공구.
2. 제 1 항에 있어서, 제 1 편향 요소는 복수의 전진, 역진 및 중립 형상으로 래칫 메커니즘을 편향시키도록 구성되는 것을 특징으로 하는 래칭 공구.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 제 1 및 제 2 편향 요소는 래칫 메커니즘을 전진 형상, 역진 형상 및 중립 형상들 중 하나 이상의 형상으로 일치되도록 편향시키는 것을 특징으로 하는 래칭 공구.
4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 제 1 및 제 2 편향 요소는 래칫 메커니즘을 전진 형상, 역진 형상 및 중립 형상들 중 하나 이상의 형상에 일치되지 않게(not concertedly) 편향시키는 것을 특징으로 하는 래칭 공구.
5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 래칫 메커니즘은 폴과 톱니형 요소를 포함하고, 상기 폴은 전진 형상에서 구동 요소가 역진 방향으로의 회전은 방지되지만 전진 방향으로 자유롭게 회전하며, 역진 형상에서 구동 요소가 전진 방향으로의 회전은 방지되지만 역진 방향으로 자유롭게 회전되도록 톱니형 요소를 연결하는 것을 특징으로 하는 래칭 공구.
6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 제 1 편향 요소는 폴의 표면에 대해 지지되도록 구성된 스프링을 포함하는 것을 특징으로 하는 래칭 공구.
7. 제 5 항에 있어서, 톱니형 요소는 공구 바디의 내부 표면상에 제공된 내부를 향하는 톱니를 포함하고, 폴은 구동 요소와 회전하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 래칭 공구.
8. 제 5 항에 있어서, 톱니형 요소는 구동 요소상에 제공된 외측을 향하는 톱니를 포함하며, 폴은 공구 바디와 회전하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 래칭 공구.
9. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 래칭 공구는 래칫 메커니즘에 결합된 제어 요소를 포함하고, 상기 제어 요소는 제 2 편향 요소와 연결된 하나 이상의 노치를 포함하며, 이러한 연결(engagement)은 래칫 메커니즘을 전진, 중립 및 역진 형상들 중 하나 이상의 형상으로 편향시키는 것을 특징으로 하는 래칭 공구.
10. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 래칭 공구는 래칫 메커니즘에 결합된 제어 요소를 추가적으로 포함하고, 상기 제어 요소는 제 1, 제 2 및 제 3 노치를 포함하며, 상기 각각의 노치들은 제 2 편향 요소와 연결되고 이러한 제 1 노치의 연결은 전진 형상으로 래칫 메커니즘을 편향시키고 제 2 노치의 연결은 중립 형상으로 제 2 노치를 편향시키며 제 3 노치의 연결은 역진 형상으로 래칫 메커니즘을 편향시키는 것을 특징으로 하는 래칭 공구.
11. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 래칭 공구는 제 2 편향 요소를 수용하기 위한 오목부를 가진 제어 요소 리테이너를 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 래칭 공구.
12. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 제 2 편향 요소는 노치의 표면에 대해 지지되도록 구성된 스프링을 포함하는 것을 특징으로 하는 래칭 공구.
13. 제 10 항에 있어서, 제 2 편향 요소는 제 1, 제 2 및 제 3 노치의 표면에 대해 지지되도록 구성된 스프링을 포함하는 것을 특징으로 하는 래칭 공구.
14. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 구동 요소는 구동 스터드와 소켓으로 구성된 그룹으로부터 선택된 제 1 커플링 단부 및 구동 스터드와 소켓으로 구성되는 그룹으로부터 선택된 제 2 커플링 단부를 포함하는 것을 특징으로 하는 래칭 공구.
15. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 래칭 공구는 래칫 메커니즘에 결합된 제어 요소를 추가적으로 포함하고, 상기 제어 요소는 제 2 편향 요소를 수용하도록 구성된 오목부를 포함하는 것을 특징으로 하는 래칭 공구.
16. 제 15 항에 있어서, 래칭 공구는 제 2 편향 요소와 연결되는 하나 이상의 노치를 가진 제어 요소 리테이너를 추가적으로 포함하며, 이러한 연결은 래치 메커니즘을 중립 형상으로 편향시키는 것을 특징으로 하는 래칭 공구.
17. 제 15 항에 있어서, 래칭 공구는 제 1, 제 2 및 제 3 노치를 가지는 제어 요소 리테이너를 추가적으로 포함하고, 상기 각각의 노치는 제 2 편향 요소와 연결되며, 이러한 제 1 노치의 연결은 전진 형상으로 래칫 메커니즘을 편향시키고 제 2 노치의 연결은 중립 형상으로 제 2 노치를 편향시키며 제 3 노치의 연결은 역진 형상으로 래칫 메커니즘을 편향시키는 것을 특징으로 하는 래칭 공구.
18. 제 17 항에 있어서, 제 2 편향 요소는 제 1, 제 2 및 제 3 노치의 표면에 대해 지지되도록 구성된 스프링을 포함하는 것을 특징으로 하는 래칭 공구.
19. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 제 2 편향 요소는 중앙 오목부가 접촉 영역을 제공하도록 M 형태의 스프링을 포함하는 것을 특징으로 하는 래칭 공구.
20. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 래칫 메커니즘은 복수의 마찰 요소와 비-원형 칼라를 포함하고, 상기 마찰 요소는 전진 형상에서 구동 요소가 역진 방향으로의 회전은 방지되지만 전진 방향으로 자유롭게 회전하며, 역진 형상에서 구동 요소가 전진 방향으로의 회전은 방지되지만 역진 방향으로 자유롭게 회전되도록 구동 요소와 연결되는 것을 특징으로 하는 래칭 공구.
21. 제 20 항에 있어서, 제 1 편향 요소는 하나 이상의 마찰 요소를 편향시키기 위한 멈춤 요소를 포함하는 것을 특징으로 하는 래칭 공구.
22. 제 21 항에 있어서, 상기 멈춤 요소는 원뿔형의 형태인 것을 특징으로 하는 래칭 공구.
23. 제 20 항에 있어서, 각각의 마찰 요소는 원통형 핀을 포함하는 것을 특징으 로 하는 래칭 공구.
24. 제 20 항에 있어서, 제 2 편향 요소는 중립 형상에서 구동 요소가 공구 바디에 대해 프리 휠링되도록 복수의 마찰 요소들 중 한 마찰 요소와 연결되는 스프링을 포함하는 것을 특징으로 하는 래칭 공구.
25. 제 20 항에 있어서, 마찰 요소는 구동 요소와 비-원형 칼라 사이에 끼워지는 것을 특징으로 하는 래칭 공구.
26. 제 20 항에 있어서, 비-원형 칼라는 복수의 마찰 요소의 개수와 적어도 동일한 복수의 선단을 포함하고, 상기 복수의 마찰 요소는 전진 형상에서 각각의 선단의 한 측부에 배열되고, 역진 형상에서 각각의 선단의 다른 측부에 배열되며 중립 형상에서 각각의 선단과 정렬되는 것을 특징으로 하는 래칭 공구.
27. 래칭 공구에 있어서, 상기 래칭 공구는

    -공구 바디

    -구동 스터드를 포함하는 구동 요소,

    -구동 요소를 공구 바디로 결합시키는 래칫 메커니즘,

    -전진 형상, 중립 형상 및 역진 형상들 중 하나 이상의 형상으로 래칫 메커니즘을 편향시키고, 래칫 메커니즘에 결합된 제 1 편향 요소,

    -전진 형상, 중립 형상 및 역진 형상들 중 하나 이상의 형상으로 래칫 메커니즘을 편향시키고, 래칫 메커니즘에 결합된 제 2 편향 요소,

    -제 1, 제 2 및 제 3 노치를 포함하고 래칫 메커니즘에 결합된 제어 요소 및

    -제어 요소에 결합된 제어 요소 리테이너를 포함하고,

    상기 래칫 메커니즘은 전진 형상과 역진 형상과 중립 형상 간의 조절을 위해 구성되고, 상기 래칫 메커니즘은 톱니형 요소를 연결하기 위한 폴과 톱니형 요소를 포함하며, 상기 각각의 노치들은 제 2 편향 요소와 연결되며, 이러한 제 1 노치의 연결은 전진 형상으로 래칫 메커니즘을 편향시키고 제 2 노치의 연결은 중립 형상으로 제 2 노치를 편향시키며 제 3 노치의 연결은 역진 형상으로 래칫 메커니즘을 편향시키고, 상기 제어 요소 리테이너는 제 2 편향 요소를 수용하도록 구성된 오목부를 포함하는 것을 특징으로 하는 래칭 공구.
28. 제 27 항에 있어서, 제 1 편향 요소는 폴의 표면에 대해 지지되도록 구성된 중앙 부분을 가진 스프링을 포함하는 것을 특징으로 하는 래칭 공구.
29. 제 28 항에 있어서, 제 2 편향 요소는 제 1, 제 2 및 제 3 노치의 표면에 대해 지지되도록 구성된 중앙 부분을 가진 스프링을 포함하는 것을 특징으로 하는 래칭 공구.
30. 래칭 공구에 있어서, 상기 래칭 공구는

    -공구 바디

    -구동 스터드를 포함하는 구동 요소,

    -구동 요소를 공구 바디로 결합시키는 래칫 메커니즘,

    -전진 형상, 중립 형상 및 역진 형상들 중 하나 이상의 형상으로 래칫 메커니즘을 편향시키고, 래칫 메커니즘에 결합된 제 1 편향 요소,

    -전진 형상, 중립 형상 및 역진 형상들 중 하나 이상의 형상으로 래칫 메커니즘을 편향시키고, 래칫 메커니즘에 결합된 제 2 편향 요소,

    -래칫 메커니즘에 결합된 제어 요소 및

    -제 1, 제 2 및 제 3 노치를 포함하는 제어 요소 리테이너를 포함하고,

    상기 래칫 메커니즘은 전진 형상과 역진 형상과 중립 형상 간의 조절을 위해 구성되고, 상기 래칫 메커니즘은 톱니형 요소를 연결하기 위한 폴과 톱니형 요소를 포함하며, 상기 제어 요소는 제 2 편향 요소를 수용하도록 구성된 오목부를 포함하고,

    상기 각각의 노치들은 제 2 편향 요소와 연결되며, 이러한 제 1 노치의 연결은 전진 형상으로 래칫 메커니즘을 편향시키고 제 2 노치의 연결은 중립 형상으로 제 2 노치를 편향시키며 제 3 노치의 연결은 역진 형상으로 래칫 메커니즘을 편향시키는 것을 특징으로 하는 래칭 공구.
31. 제 27 항 또는 제 30 항에 있어서, 제 1, 제 2 및 제 3 노치는 전진 래칭 형상, 중립 래칭 형상 및 역진 래칭 형상에 각각 대응되는 것을 특징으로 하는 래칭 공구.
32. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 핸들을 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 래칭 공구.
33. 제 32 항에 있어서, 핸들은 구동 요소의 종방향 축에 대해 수직인 것을 특징으로 하는 래칭 공구.
34. 제 32 항에 있어서, 핸들은 구동 요소의 종방향 축에 대한 복수의 각도들 사이에서 이동 가능한 것을 특징으로 하는 래칭 공구.
35. 래칭 공구에 있어서, 상기 래칭 공구는

    -공구 바디,

    -구동 요소,

    -구동 요소를 공구 바디로 결합시키는 래칫 메커니즘,

    -래칫 매커니즘을 전진, 역진 및 중립 형상들 중 하나 이상의 형상으로 편향시키고, 래칫 매커니즘에 결합된 조절 가능한 제 1 편향 요소 및

    -래칫 매커니즘을 전진, 역진 및 중립 형상들 중 하나 이상의 형상으로 편향시키고, 래칫 매커니즘에 결합된 조절 가능한 제 2 편향 요소를 포함하며, 상기 래칫 메커니즘은 복수의 전진 형상과 역진 형상과 중립 형상 간의 조절을 위해 구성 되고, 하나 이상의 제 1 편향 요소와 제 2 편향 요소는 래칫 메커니즘을 중립 형상으로 편향시키는 것을 특징으로 하는 래칭 공구.
36. 제 35 항에 있어서, 래칫 메커니즘은 폴과 톱니형 요소를 포함하고, 상기 폴은 전진 형상에서 구동 요소가 역진 방향으로의 회전은 방지되지만 전진 방향으로 자유롭게 회전하며, 역진 형상에서 구동 요소가 전진 방향으로의 회전은 방지되지만 역진 방향으로 자유롭게 회전되도록 톱니형 요소와 연결되는 것을 특징으로 하는 래칭 공구.
37. 제 35 항에 있어서, 제 1 편향 요소는 폴의 표면에 대해 지지되도록 구성된 스프링을 포함하는 것을 특징으로 하는 래칭 공구.
38. 제 36 항에 있어서, 톱니형 요소는 공구 바디의 내부 표면상에 제공된 내부를 향하는 톱니를 포함하고, 폴은 구동 요소와 회전하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 래칭 공구.
39. 제 36 항에 있어서, 톱니형 요소는 구동 요소상에 제공된 외측을 향하는 톱니를 포함하고, 폴은 공구 바디와 회전하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 래칭 공구.
40. 제 35 항에 있어서, 래칭 공구는 래칫 메커니즘에 결합된 제어 요소를 추가적으로 포함하고, 제어 요소는 제 2 편향 요소와 연결되는 하나 이상의 노치를 포함하고, 이러한 하나 이상의 노치의 연결은 래칫 메커니즘을 중립 형상으로 편향시키는 것을 특징으로 하는 래칭 공구.
41. 제 35 항에 있어서, 래칭 공구는 래칫 메커니즘에 결합된 제어 요소를 추가적으로 포함하고, 제어 요소는 제 1, 제 2 및 제 3 노치를 포함하며, 상기 각각의 노치는 제 2 편향 요소와 연결되며 이러한 제 1 노치의 연결은 전진 형상으로 래칫 메커니즘을 편향시키고 제 2 노치의 연결은 중립 형상으로 제 2 노치를 편향시키며 제 3 노치의 연결은 역진 형상으로 래칫 메커니즘을 편향시키는 것을 특징으로 하는 래칭 공구.
42. 제 35 항 내지 제 41 항 중 어느 한 항에 있어서, 래칭 공구는 제 2 편향 요소를 수용하도록 구성된 오목부를 가진 제어 요소 리테이너를 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 래칭 공구.
43. 제 35 항 내지 제 41 항 중 어느 한 항에 있어서, 제 2 편향 요소는 노치의 표면에 대해 지지되도록 구성된 스프링을 포함하는 것을 특징으로 하는 래칭 공구.
44. 제 41 항에 있어서, 제 2 편향 요소는 제 1, 제 2 및 제 3 노치의 표면에 대 해 지지되도록 구성된 스프링을 포함하는 것을 특징으로 하는 래칭 공구.
45. 제 35 항에 있어서, 구동 요소는 구동 스터드와 소켓으로 구성된 그룹으로부터 선택된 제 1 커플링 단부 및 구동 스터드와 소켓으로 구성되는 그룹으로부터 선택된 제 2 커플링 단부를 포함하는 것을 특징으로 하는 래칭 공구.
46. 제 35 항에 있어서, 래칭 공구는 래칫 메커니즘에 결합된 제어 요소를 추가적으로 포함하고, 제어 요소는 제 2 편향 요소를 수용하도록 구성된 오목부를 포함하는 것을 특징으로 하는 래칭 공구.
47. 제 35 항 또는 제 46 항에 있어서, 래칭 공구는 제 2 편향 요소와 연결되는 하나 이상의 노치를 가진 제어 요소 리테이너를 추가적으로 포함하며, 이러한 연결은 래칫 공구를 중립 형상으로 편향시키는 것을 특징으로 하는 래칭 공구.
48. 제 35 항 또는 제 46 항에 있어서, 래칭 공구는 제 1, 제 2 및 제 3 노치를 가지는 제어 요소 리테이너를 추가적으로 포함하고, 상기 각각의 노치는 제 2 편향 요소와 연결되고, 이러한 제 1 노치의 연결은 전진 형상으로 래칫 메커니즘을 편향시키고 제 2 노치의 연결은 중립 형상으로 제 2 노치를 편향시키며 제 3 노치의 연결은 역진 형상으로 래칫 메커니즘을 편향시키는 것을 특징으로 하는 래칭 공구.
49. 제 48 항에 있어서, 제 2 편향 요소는 제 1, 제 2 및 제 3 노치의 표면에 대해 지지되도록 구성된 스프링을 포함하는 것을 특징으로 하는 래칭 공구.

Images