KR20110063726A - 물림폭과 물림깊이의 조절이 자유로운 조립식 렌치 - Google Patents

Abstract

물림폭과 물림깊이의 조절이 자유로운 조립식 배관 공구가 개시된다. 본 발명은 하면에 외측레일(15)이 형성되고, 측면에 적어도 하나의 래크(11)가 형성된 외측조오(10);와 내측레일(23)이 형성되고 외측레일(15)에 슬라이딩 가능하게 밀착되는 내측조오(20); 및 적어도 하나의 래크클램프(31)와, 상기 내측조오(20)를 이송하는 이송스크류(33)가 장착되며 내부에 상기 외측조오(10)와 상기 내측조오(20)의 결합체를 물림방향으로 이송운동 가능하도록 수납하는 고정부시(30);를 포함하여 구성되며 고정부시(30)는 외측조오(10) 또는 상기 내측조오(20)와 완전히 분리될 수 있고 내측조오(20)는 내측장척(21)이 형성된 긴 변과, 내측단척(22)이 형성된 짧은 변으로 이루어진 ㄱ 자 모양으로 형성되며, 척이 형성된 면에 내측레일(23)이 더 형성되는 것이 특징이다. 본 발명은 다양한 조립 분해를 통해 여러가지 작업모드로 렌치 또는 바이스 플라이어를 구성할 수 있다. 또한 연장식 조오와 바꿔끼움식 조오를 통해 물림깊이를 조절할 수 있으며, 내외측 조오의 레일결합에 따른 비틀림 방지와 래크/이송스크류의 결합운동에 의한 신속한 이동과 강한 조임구조를 결합함으로써 광범위한 지름의 파이프 작업에 빠르고 쉽게 적용할 수 있다.

Description

물림폭과 물림깊이의 조절이 자유로운 조립식 렌치{Wrench kit that has changeable and adjustable jaws}

본 발명은 렌치 또는 바이스 플라이어로 대표되는 배관 공구에 있어서, 연장식 조오와 바꿔끼움식 조오를 통해 물림깊이를 조절할 수 있으며, 내외측 조오의 레일결합에 따른 비틀림 방지와 래크/이송스크류의 결합운동에 의한 신속한 이동과 강한 조임구조를 결합함으로써 광범위한 지름의 파이프 작업에 빠르고 쉽게 적용할 수 있도록 한 것이다.

배관작업에 사용되는 공구를 통칭하는 배관공구로써, 파이프를 체결하거나 해체할 때 사용되는 파이프렌치나 파이프를 물어서 고정하는 데에 사용되는 바이스 플라이어 등이 있다. 이중 파이프렌치는 파이프를 물고 많은 회전을 해야 하기 때문에 조오(jaw=물림턱)가 살짝 벌어질 수 있는 형태로 되어 있어 조오의 풀림을 쉽게 만들거나 또는 회전식 조오 내부에 래칫휠 등이 장착되어 파이프의 풀림없이 조오를 반대방향으로 회전시킬 수 있도록 되어 있다.

한편 바이스 플라이어는 래칫회전구조가 없고 비교적 넓은 지름범위의 파이프를 효과적으로 물고 고정하기 위하여 척(chuck=물림쇠)의 형상이 완만한 커브를 갖는 이빨모양으로 되어 있다.

조오의 물림구조는 대부분 슬라이딩방식으로 양측 조오를 벌려서 파이프를 무는 구조로 되어 있다. 이때 조오의 벌림폭, 즉 슬라이딩 폭을 아무리 확대한다 하여도 조오의 물림 깊이, 즉 조오의 길이 자체가 제한된 상태로는 큰 지름의 파이프를 물고 돌릴 수 없는 것은 당연하다.

따라서 대부분의 배관공구는 적용 가능한 파이프의 지름 별로 등급을 나누어 등급 내에서 조오의 크기(물림 깊이)를 적절히 맞추어 제조된다.

아래 선행기술들은 전형적인 웜/웜휠방식의 렌치, 래크와 웜휠을 결합한 방식의 렌치, 또는 래크만을 이용한 렌치 등을 소개하고 있다.

공개특허 10-2004-0017308호 한 손을 이용하는 파이프렌치 등록특허 10-0971033호 퀵 조정형 파이프렌치

공개실용신안 20-1999-0033680호 파이프렌치 등록실용신안 20-0280972호 파이프렌치

소개한 선행기술들 중 전형적인 웜/웜휠방식의 렌치는 나사산의 연속적인 운동에 의해 조오가 이동하므로 강하고 확실한 조임을 할 수 있으나 속도가 느리다. 또한 래크만을 이용한 렌치는 래크클램프의 간단한 조작에 의해 신속하게 조오를 이동시킬 수 있다는 장점이 있으나 래크의 피치크기에 따라 물림폭이 단속적으로 변하는 것을 막기 위해 래크이빨이 극히 미소한 크기이거나 또는 미세조정을 단순히 훅-클램프 등에 의존하고 있는 것들이어서 강한 물림힘을 발휘할 수가 없는 구조이다.

이를 개선하기 위해 등록실용신안 20-0280972호 파이프렌치는 웜기어를 마치 래크처럼 이용하고, 웜휠을 나사산에서 임시로 분리하여 이동시킬 수 있는 구조를 갖고 있다. 이는 물림폭을 빠르게 조절할 수 있으면서 물림힘도 강하게 유지할 수 있는 좋은 구조이나 역시 통상의 렌치들과 마찬가지로 물림깊이는 조절할 수 없다는 한계가 있다.

위와 같이 래크/웜휠 렌치나 퀵 조정형 래크-피니언 렌치들은 각각 특정 분야에서 편리함을 갖고는 있지만 다양한 작업, 특히 다양한 지름의 파이프를 상대로 옥외에서의 거친 배관작업 등에는 사용되기 어려웠다.

본 발명은 위와 같은 종래의 기술적 한계점을 극복한 것으로써 충분한 물림강도를 확보하면서도, 물림폭 조절이 신속하고 또한 극히 다양한 굵기의 파이프에 쉽게 적용할 수 있도록 한 것이다.

또한 물림깊이를 다양하게 조절할 수 있도록 렌치의 모든 주요 부품들을 분해 조립식으로 구성하면서도 그에따라 강한 힘이 가해지는 조임작업에서 외측조오와 내측조오의 일직선 정렬상태가 흐트러지는 것을 막기 위하여 외측조오와 내측조오가 접하는 모든 슬라이딩 운동면에 걸쳐 레일을 형성하여 분해결합의 편리함과 일반 비조립식 렌치에 준하는 정확하고 강한 물림구조를 갖도록 한 것이다.

이러한 목적을 해결하기 위한 본 발명은 다음과 같은 독특한 기술적 착안을 바탕으로 이루어진다.

먼저, 외측조오와 내측조오를 완전히 분리 가능한 조립식으로 구성하여 경우에 따라 외측조오에 연장조오를 끼울 수 있거나 내측조오의 물림면을 내측장척과 내측단척으로 필요에 따라 방향을 바꿔 끼울 수 있도록 하였다. 이러한 구조는 전체 렌치의 조절가능한 물림폭을 대폭 늘려줄 뿐만 아니라 조오의 형태자체를 바꿀 수 있으므로 물림깊이 또한 조절이 가능하다.

이 과정에서 렌치의 조절운동은 외측조오와 내측조오를 한꺼번에 수납하고 있는 고정부시가 맡게 되며, 고정부시에는 래크클램프(래칫 피니언과 유사한 가동식 래크피니언)를 달아 외측조오와 내측조오간 1차 물림폭 조절을 수행한다. 또한 조립식 구조의 특성상 외측조오와 내측조오 간에 정렬상태가 틀어질 수 있으며 고정부시 만으로는 원활하고 정확한 슬라이딩 운동이 되지 않을 우려가 있다. 이를 막기 위해 외측조오와 내측조오가 접하는 모든 슬라이딩 운동면에 걸쳐 레일을 형성하여 좌우 방향으로 틀어지지 않고 강한 물림힘을 발휘할 수 있도록 구성한다.

다음으로 본 발명은 래크-래크클램프 작동방식으로 양측 조오의 수평 벌림폭을 빠르고 넓게 조절할 수 있게 하면서도 래크클램프를 탑재한 고정부시의 하단에 스크류 이송장치를 추가하고 이송스크류의 물림힘을 내측조오가 직접 받도록 함으로써 내측조오의 미세 물림폭 조절이 가능하도록 하였다. 종래기술에서는 래크의 1피치 이하의 미세 조절폭은 조절이 어려웠던 관계로 이를 보완하기 위해 간이 클램프형(집게형) 조임기구를 부가 장착하였거나, 또는 래크의 조임강도를 극히 저하시키는 미세피치 타입의 래크치형을 적용하고 있다. 그러나 이러한 방식들로는 충분한 물림강도를 확보할 수 없다. 본 발명에서는 물림 조절폭의 대부분은 래크-래크플램프가 맡게 되며 래크의 1피치 이하의 미세 조절폭은 이송스크류가 맡게 된다. 이 과정에서, 내측조오의 안착대는 짧은 변과 긴 변 양측에 모두 형성되므로 실질적으로 조오의 (물림폭 뿐만 아니라) 물림깊이도 깊게 할 수 있는 원동력이 된다.

한편 내측조오에는 고정부시의 이송스크류가 닿은 상태에서 축방향으로 어떠한 구속도 없이 물림작용을 수행할 수 있도록 오목한 원형의 안착대가 형성된다. 안착대와 이송스크류가 닿는 면은 안착대는 윤활제, 예를 들어 구리스 등을 발라 회전마찰을 감소시키고 이송력이 원활히 전달되도록 한다. 이러한 자유접촉식 안착대 구성은 내측조오를 완전히 분리할 수 있는 고정부시 및 내측 척의 안쪽에 형성된 내측 레일 구조와 함께 내측조오의 배열 형태 자체를 바꿀 수 있는 핵심적 기술요소이다.

마지막으로 본 발명은 외측조오에 삽입공과 안착홈을 형성하여 연장조오를 끼울 수 있도록 하였다. 이는 내측조오의 긴변과 결합되어 매우 큰 파이프를 물고 조일 수 있게 한다. 이 과정에서 연장조오를 비롯하여 모든 가동부와 고정부는 어떠한 핀 결합도 없이 순수하게 강체의 탄성력에만 의존하여 물림력을 발휘하도록 정교하게 구성되므로, 그에 따른 본 발명의 조립식 렌치는 다양한 분해결합 구조에도 불구하고 헐겁거나 뒤틀리지 않아 물림강도나 물림유지상태에 어떠한 변화도 발생하지 않는다.

본 발명은 다양한 조립 분해를 통해 여러가지 작업모드로 렌치 또는 바이스 플라이어를 구성할 수 있다. 다시 말해서 조립분해에 따른 조임강도의 저하가 발생하지 않는 구조이므로 다시 말해서 충분한 조임력을 발휘하면서도 여타의 래칫렌치들과는 다르게 하나의 공구로 극히 다양한 굵기의 파이프를 체결하거나 분해할 수 있다. 또한 전체적으로는 래크-래크클램프 방식의 퀵 조정 구조이면서도 말단부 조절은 이송스크류 방식을 취하고 있으므로 신속하면서도 강하고 확실한 조임을 할 수 있다.

덧붙여, 본 발명은 내측조오의 긴변과 짧은변 양쪽이 모두 사용 가능하며, 외측조오에 삽입고정식 연장조오가 추가 장착될 수 있으므로 공구의 물림깊이를 대폭 깊게 할 수 있다. 이것은 조오의 크기를 그대로 두고 단순히 조오의 벌림폭만을 조정하는 종래의 배관공구들과는 완전히 차별화되는 구조로써 앞서 언급한 다양한 굵기의 파이프에 적용함에 있어서 극히 유리한 효과가 있다.

도 1은 본 발명 제1실시예의 외형사시도.
도 2는 본 발명 제2실시예의 외형사시도.
도 3a~3c는 본 발명 제3실시예 및 각 실시예 들의 변형 조립예.
도 4b는 본 발명의 분해사시도.
도 5a~5d는 본 발명의 주요부 단면도 6면도.
도 6a~6e는 본 발명의 조오 물림상태를 나타낸 작업예시도.

상술한 본 발명의 과제 해결수단을 기술적으로 뒷받침하기 위하여 도면에 포함된 본 발명의 일 실시예를 참조하여 상세히 설명한다.

다만 아래의 특정 실시예에서 특정 전문용어를 포함한 구성요소들과 이들의 결합구조가 본 발명에 포괄적으로 내재된 기술적 사상을 제한하는 것은 아니다.

도 1은 본 발명 제1실시예의 외형사시도이며, 도 4는 그 분해된 모습이다.

도면을 참조하여 설명하면, 제1실시예의 렌치(100) 구조는 하면에 외측레일(15)이 형성되고, 측면에 적어도 하나의 래크(11)가 형성된 외측조오(10)와; 내측레일(23)이 형성되고 상기 외측레일(15)에 슬라이딩 가능하게 밀착되는 내측조오(20); 및 적어도 하나의 래크클램프(31)와, 상기 내측조오(20)를 이송하는 이송스크류(33)가 장착되며 내부에 상기 외측조오(10)와 상기 내측조오(20)의 결합체를 물림방향으로 이송운동 가능하도록 수납하는 고정부시(30);를 포함하여 구성되며 이때 상기 고정부시(30)는 상기 외측조오(10) 또는 상기 내측조오(20)와 완전히 분리될 수 있도록 구성된다.

구체적으로는 상기 고정부시(30)의 래크피니언에 해당하는 래크클램프는 단순한 래칫형 피니언이 아니라 좌우 토글식 스위치이며, 필요에 따라 피니언을 래크궤도 밖으로 완전히 제낄 수 있다. 따라서 말단부에 어떠한 걸림턱이나 단턱도 형성되지 않은 외측조오(10)는 래크(11)의 형성구간에 관계없이 고정부시(30)에서 완전히 분리될 수 있다. 별도의 걸림형상이 없는 내측조오(20) 역시 고정부시와 자유롭게 분리가능함은 물론이다.

내측조오(20)는 내측장척(21)이 형성된 긴 변과, 내측단척(22)이 형성된 짧은 변으로 이루어진 ㄱ 자 모양으로 형성되며, 척이 형성된 면에 내측레일(23)이 더 형성된 구조인데, 통상적인 작업모드(제1 실시예)에서는 내측장척(21)이 형성된 면의 내측레일(23)이 외측조오의 외측레일(15)와 맞물려 움직이게 된다.

분해 사시도를 참고하면 상기 내측조오(20)의 상기 내측레일(23)이 형성된 면의 반대쪽 면에는 각각 이송스크류 안착대(24)가 형성된 것을 알 수 있다. 이는 이송스크류(33)의 회전 이송운동을 받아내는 부분이며 윤활제 투입이 가능하도록 원형으로 형성되어 약간 움푹 패여 있다.

도 2는 본 발명 제2실시예의 외형사시도이며 도 3a~3b는 본 발명 제3실시예의 외형사시도이다. 제1실시예와 전체적인 구조는 같으며 다만 내측조오의 방향이 바뀌어 있거나, 외측 연장조오(40)와 연장 손잡이(50)가 끼워져 있는 것이 다르다.

상기 외측조오(10)에는 외측 척(14)이 형성되되, 상기 외측 척(14)이 형성된 면에는 연장조오 삽입공(12)이 형성되고, 상기 외측 척(14)이 형성되지 않은 면에는 연장조오 안착홈(13)이 형성되어, 필요에 따라 외측 연장조오(40)를 끼워서 사용할 수 있다. 외측 연장조오(40)는 그 후면이 외측척(14)에 직접 맞닿아 지지되며, ㄱ 자 모양으로 꺾여 있는 외측 연장조오 고정구는 외측조오(40)의 꺾인 부분 바깥쪽 둘레로 형성된 연장조오 안착홈(13)에 의해 안정적으로 지지될 수 있다. 이 과정에서 어떠한 핀 결합도 개입되어 있지 않으므로 순수한 강체의 굽힘강도에 의해서 파이프를 물 수 있으며, 분해 조립식 구조에도 불구하고 강력한 물림력(바이스 플라이어로 사용될 경우 장시간 지속가능한 고정력)을 발휘할 수 있는 것이다.

도 3c는 다양한 작업을 수행할 수 있는 본 발명 제1,2,3실시예 들의 변형조립예이다.

도 5a~5b는 본 발명 중 외측조오에 끼워지는 연장조오의 결합구조를 상세하게 이해할 수 있는 단면도이며 도 6a~6b는 본 발명의 조오 이동상태를 나타낸 작업예시도이다. 외측조오에 매우 넓은 폭으로 형성된 래크(11)로 대부분의 물림폭을 조절하면서 고정부시(30)에 장착된 이송스크류(33)의 운동범위 내에서 내측조오를 강하게 밀어붙일 수 있다. 따라서 극히 다양한 굵기의 파이프를 강하게 물고 돌릴 수 있다. 본 실시예에서 도면상으로 구현되는 렌치의 물림폭은 서로 다른 척의 크기를 가진 적어도 2~4등급 범위의 렌치들을 번갈아 사용하는 것과 동등한 정도의 물림폭 및 물림 깊이를 가진다.

이상 본 발명이 구체화된 실시예를 도면과 함께 상세히 설명하였으나, 본 발명의 기술적 사상은 상기 실시예에만 국한되지 않는다.

다시 말해 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 본 발명의 명세서 및 도면이 내포하고 있는 기술적 사상을 활용하여 필요에 따라 본 발명의 명세서 및 도면에 미처 포함되지 않은 단순 변경 및 간단 확장 사례를 구현할 수도 있으나, 이 또한 이하의 청구범위로 표현되는 본 발명 기술적 사상의 범위에 자명하게 포함된다.

본 발명은 내측조오의 이송스크류 안착대에 구멍을 뚫어 드릴 같은 공구를 삽입할 수 있으며, 이송스크류 손잡이를 약간 개조하면 렌치로 파이프 등을 조인 상태에서 추가적인 작업(드릴링 등)을 수행할 수 있어 다용도의 작업공구로 활용이 가능하다.

10: 외측 조오(outer jaw)
11: 래크(rack)
12: 연장조오 삽입공
13: 연장조오 안착홈
14: 외측 척(chuck)
15: 외측 레일(rail)
16: 연장손잡이 끼움부
20: 내측 조오(inner jaw)
21: 내측 장척(long chuck)
22: 내측 단척(short chuck)
23: 내측 레일(rail)
24: 이송 스크류 안착대
30: 고정 부시(bush)
31: 래크 클램프(rack clamp)
32: 이송 스크류 부시(pushing screw bush)
33: 이송 스크류
34: 이송 스크류 손잡이
40: 외측 연장 조오(outer extended jaw)
41: 외측 연장 척
42: 외측 연장 조오 고정구
50: 연장 손잡이
100: 렌치

Claims (4)

1. 하면에 외측레일(15)이 형성되고, 측면에 적어도 하나의 래크(11)가 형성된 외측조오(10);
   내측레일(23)이 형성되고 상기 외측레일(15)에 슬라이딩 가능하게 밀착되는 내측조오(20); 및
   적어도 하나의 래크클램프(31)와, 상기 내측조오(20)를 이송하는 이송스크류(33)가 장착되며 내부에 상기 외측조오(10)와 상기 내측조오(20)의 결합체를 물림방향으로 이송운동 가능하도록 수납하는 고정부시(30);를 포함하여 구성되는 렌치(100).
2. 제1항에 있어서,
   상기 고정부시(30)는 상기 외측조오(10) 또는 상기 내측조오(20)와 완전히 분리될 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 하는 렌치(100).
3. 제2항에 있어서,
   상기 내측조오(20)는 내측장척(21)이 형성된 긴 변과, 내측단척(22)이 형성된 짧은 변으로 이루어진 ㄱ 자 모양으로 형성되며, 척이 형성된 면에 내측레일(23)이 더 형성되는 것을 특징으로 하는 렌치(100).
4. 제3항에 있어서,
   상기 내측조오(20)의 상기 내측레일(23)이 형성된 면의 반대쪽 면에는 상기 이송스크류(33)의 회전 이송운동을 받아낼 수 있도록 윤활제 투입이 가능한 이송스크류 안착대(24)가 더 형성되고,
   상기 외측조오(10)에는 외측 척(14)이 형성되되, 상기 외측 척(14)이 형성된 면에는 연장조오 삽입공(12)이 형성되고, 상기 외측 척(14)이 형성되지 않은 면에는 연장조오 안착홈(13)이 형성되어, 필요에 따라 외측 연장조오(40)를 끼워서 사용할 수 있게 구성된 것을 특징으로 하는 렌치(100).

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