KR20150075090A - 기계용 너트(특히, 바퀴용 너트)의 조임 또는 풀음을 위한 조립체 - Google Patents

기계용 너트(특히, 바퀴용 너트)의 조임 또는 풀음을 위한 조립체 Download PDF

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KR20150075090A
KR20150075090A KR1020157010913A KR20157010913A KR20150075090A KR 20150075090 A KR20150075090 A KR 20150075090A KR 1020157010913 A KR1020157010913 A KR 1020157010913A KR 20157010913 A KR20157010913 A KR 20157010913A KR 20150075090 A KR20150075090 A KR 20150075090A
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헨드릭 베르나르두 쿠체
레니어 쿠체
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더 트러스티즈 포 더 타임-비잉 오브 르 물랭 트러스트
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Abstract

기계용 너트의 풀음 또는 조임을 위한 위한 조립체(200)가 제공되는바, 상기 조립체는:
기계용 너트(102)와 맞물리는 소켓(42)이 형성되어 있는 원위 단부(distal end)를 구비한 소켓 아암(socket arm; 40);
상기 소켓 아암(40)의 근위 단부(proximate end)에 대해 횡방향으로 연결되어 있거나 연결가능한 제1 단부를 구비한 크랭크(crank; 30);
상기 크랭크(30)의 제2 단부에 연결되어 있거나 연결가능하고, 상기 크랭크(30)를 거쳐서 상기 소켓 아암(40)에 회전방향의 충격을 부여하도록 작동될 수 있는, 슬라이딩 해머(sliding hammer; 20); 및
상기 소켓 아암(40), 크랭크(30), 또는 슬라이딩 해머(20) 중 하나에 연결되어 있거나 연결가능한 근위 단부, 및 사용시 외부 구조물(100)에 대해 지탱하여 상기 조립체(200)를 지지하도록 작동할 수 있는 지지 표면(support surface; 260)이 형성되어 있는 원격 단부(remote end)를 구비한 지지 구조체(support structure; 250);를 포함한다.

Description

기계용 너트(특히, 바퀴용 너트)의 조임 또는 풀음을 위한 조립체{An assembly for loosening or tightening mechanical nuts (esp. wheel nuts)}
본 발명은 기계용 너트(특히, 바퀴용 너트)를 풀거나 조이기 위한 (그리고 선택적으로는 토크를 가하기 위한) 조립체와, 그러한 조립체를 이용하여 기계용 너트를 푸는 방법에 관한 것이다.
본원의 발명자들은 단단히 조여진 기계용 너트를 대응되는 볼트 생크(bolt shank)로부터 부는 것이 얼마나 어려운 일일 수 있는지 잘 알고 있다. 이것은 특히 바퀴용 너트에 있어서 그러하다. 종래의 바퀴 스패너(wheel spanner) 또는 타이어 아이언(tyre iron)은 단단히 조여진 너트를 푸는데에 필요한 초기의 힘을 제공하기에는 적당하지 않을 수 있다.
본원의 발명자들은 슬로깅 스패너(slogging spanner)에 대하여 알고 있는바, 슬로깅 스패너는 일 단부에 너트와 맞물리는 스패너 헤드를 포함하고, 다른 단부에는 해머로부터의 타격을 받아들이도록 타격용 표면 또는 앤빌을 포함한다. 슬로깅 스패너를 이용함에 있어서의 곤란한 점은, 특히 너트가 바퀴 테두리(wheel rim)에 삽입되어 있는 경우에 너트에 끼워질 수 없고, 타격시에 너트로부터 빠르게 튀어나갈 수 있어서 손상 또는 상해를 유발할 수 있다는 것이다.
본 기술분야에는 안내 및 통제된 타격 작용을 제공하기 위한 슬라이딩 해머도 공지되어 있다. 사실, US 5,109,739 의 일 실시예에는 바퀴에 연결가능한 소켓 스패너에 크랭크를 거쳐서 연결되는 슬라이딩 해머의 조합을 포함하는 조립체가 개시되어 있다. 이 구성에서 상기 크랭크는 슬로깅 스패너와 유사한 기능을 한다. 그러나, 본 발명자들이 보기에 상기 US 5,109,739 에 개시된 발명의 단점은, 한 손으로는 슬라이딩 해머를 작동시키면서 다른 손으로는 조립체를 지지하는 한편 조립체를 바퀴용 너트에 대해 밀고 있어야 한다는 점에서 조립체를 사용하는 것이 어렵다는 것이다.
따라서 본 발명자들은 전술된 단점들을 해소하거나 적어도 경감시키는 기계용 너트(특히, 바퀴용 너트)를 풀거나 조이고 선택적으로는 그에 대해 토크를 가할 수 있는 개선된 조립체를 제공하고자 한다.
따라서, 본 발명은 기계용 너트의 풀음 또는 조임을 위한 위한 조립체를 제공하는바, 상기 조립체는:
기계용 너트와 맞물리는 공동(cavity)이 형성되어 있는 원위 단부(distal end)를 구비한 소켓 아암(socket arm);
상기 소켓 아암의 근위 단부(proximate end)에 대해 횡방향으로 연결되어 있거나 연결가능한 제1 단부를 구비한 크랭크(crank);
상기 크랭크의 제2 단부에 연결되어 있거나 연결가능하고, 상기 크랭크를 거쳐서 상기 소켓 아암에 회전방향의 충격을 부여하도록 작동될 수 있는, 슬라이딩 해머(sliding hammer); 및
상기 소켓 아암, 크랭크, 또는 슬라이딩 해머 중 하나에 연결되어 있거나 연결가능한 근위 단부, 및 사용시 외부 구조물에 대해 지탱하여 상기 조립체를 지지하도록 작동할 수 있는 지지 표면(support surface)이 형성되어 있는 원격 단부(remote end)를 구비한 지지 구조체(support structure);를 포함한다.
상기 소켓 아암의 근위 단부에는 스플라인(spline)들이 형성될 수 있고, 상기 크랭크의 제1 단부에는 상기 소켓 아암의 스플라인들과 맞물려서 상기 소켓 아암과 크랭크 간의 대응 각도가 유지되도록 짝을 이루는 스플라인들이 형성될 수 있다.
상기 크랭크의 제2 단부는 상기 슬라이딩 해머의 근위 단부에 피봇가능하게 연결될 수 있다. 상기 크랭크와 슬라이딩 해머는 액슬(axle) 또는 잠금 핀(locking pin)에 의하여 상호연결될 수 있다.
상기 지지 구조체는 소켓 아암에 연결되어 있거나 연결가능하다. 상기 지지 구조체에는 상기 소켓 아암의 일부분을 수용하는 채널(channel)이 형성될 수 있다. 상기 지지 구조체는 채널이 형성되어 있는 캐리어 부재(carrier member)를 포함할 수 있다. 상기 채널은 상기 소켓 아암의 반경방향 변위(radial displacement)를 방지하면서도 (예를 들어 상기 크랭크로부터 전달받음에 따라서) 상기 소켓 아암의 회전을 허용하도록 작용가능할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 지지 구조체의 지지 표면은 너트가 체결되어 있는 기계(예를 들어, 자동차)의 구성요소(예를 들어, 바퀴 허브)에 대해 지탱하도록 구성될 수 있다. 이와 같은 경우, 상기 지지 표면은 칼러 클램프(collar clamp)와 유사하게 고리형일 수 있다.
다른 일 실시예에서, 상기 지지 표면은 지면에 대해 지탱하도록 구성될 수 있다. 이와 같은 경우, 상기 지지 표면은 발부분(foot)의 형태를 가질 수 있으며, 상기 지지 구조체는 상기 발부분으로부터 상방향으로 연장된 지지 다리(support leg)를 포함할 수 있다. 상기 발부분은 상기 지지 다리에 대해 피봇(pivot) 가능할 수 있다. 상기 지지 다리의 높이는 조절될 수 있는 것일 수 있다. 일 실시예에서, 상기 지지 다리는 망원경과 같이 신장가능한 것일 수 있다. 다른 일 실시예에서, 상기 캐리어 부재는 상기 지지 다리를 따라서 슬라이딩 가능할 수 있다. 상기 지지 구조체는, 상기 캐리어 부재를 지지 다리에 원하는 높이로 잠금으로써 상기 소켓 아암이 너트와 정렬될 수 있게 되도록 작동가능한 잠금 메카니즘(locking mechanism)을 포함할 수 있다.
당연히, 상기 조립체는 너트(특히, 바퀴용 너트)를 조이는데에도 사용될 수 있다.
상기 조립체는 토크 표시부를 포함할 수 있다. 상기 토크 표시부는 두 개의 움직이는 부품들 사이에 배치된 표시 링 조립체(indicator ring assembly)의 형태를 가질 수 있다. 상기 표시 링 조립체는 상기 두 개의 부품들 간의 상대적 변위를 시각적으로 나타내도록 작동가능할 수 있다. 상기 표시 링 조립체는 (한편으로는) 상기 지지 구조체와 (다른 한편으로는) 상기 소켓 아암 사이에 배치될 수 있고, 이로써 상기 지지 구조체에 대한 소켓 아암의 상대적 회전 변위를 표시할 수 있다. 상기 회전 변위는 토크를 나타내는 것일 수 있다.
본 발명은 위에 정의된 조립체를 이용하여 기계용 너트를 푸는 방법에 까지 확장되는바, 상기 방법은:
상기 소켓 아암이 너트와 정렬되도록 상기 지지 구조체를 조절하는 단계;
상기 소켓 아암의 원위 단부를 상기 너트에 맞물리는 단계; 및
상기 크랭크와 소켓 아암을 거쳐서 상기 너트에 충격을 부여하도록 상기 슬라이딩 해머를 작동시키는 단계;를 포함한다.
상기 슬라이딩 해머와 크랭크가 상대적으로 피봇될 수 있다면, 상기 방법은 상기 너트에 최대의 충격을 전달하기 위하여 상기 슬라이딩 해머의 작동 전에 상기 슬라이딩 해머와 크랭크가 서로에 대해 횡방향의 방위를 갖도록 배치하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 방법은 토크 표시부를 이용하여 상기 너트에 토크를 부여하는 단계를 포함할 수 있다. 따라서 상기 방법은:
슬로깅 해머(slogging hammer)를 이용하여 상기 너트를 결정가능한 기준점까지 조이는 단계; 및
상기 토크 표시부에 의하여 표시되는 미리 결정된 각도 거리만큼 상기 너트를 더 조이는 단계;를 포함할 수 있다.
아래에서는 하기의 개략적인 도면들을 참조로 하여 본 발명에 대해 예시적으로 설명할 것이다.
도 1 에는 본 발명에 따른, 기계용 너트의 풀음 또는 조임을 위한 조립체의 일 실시에의 3차원 모습이 도시되어 있고;
도 2 에는 도 1 의 조립체의 크랭크 및 슬라이딩 해머의 3차원 모습이 도시되어 있고;
도 3 에는 도 1 의 조립체의 지지 구조체의 3차원 모습이 도시되어 있고;
도 4 에는 사용시 도 1 의 조립체의 3차원 모습이 도시되어 있고;
도 5 에는 본 발명에 따른, 기계용 너트의 풀음 또는 조임과 토크부여(torqueing)를 위한 조립체의 다른 일시예의 3차원 모습이 도시되어 있고;
도 6 에는 도 5 의 조립체의 크랭크 및 슬라이딩 해머의 3차원 모습이 도시되어 있고;
도 7 에는 도 5 의 조립체의 지지 구조체의 3차원 모습이 도시되어 있고;
도 8 에는 사용시 도 5 의 조립체의 3차원 모습이 도시되어 있고;
도 9 에는 도 5 의 조립체의 (잠금 상태의) 잠금 메카니즘이 도시되어 있고;
도 10 에는 도 9 의 (잠금해제 상태의) 잠금 메카니즘이 도시되어 있고;
도 11 에는 도 5 의 조립체의 표시 링(indicator ring)이 도시되어 있고;
도 12 에는 도 11 의 표시 링을 포함하는 표시 링 조립체가 도시되어 있다.
본 발명에 관한 하기의 설명은 본 발명을 설명을 위하여 제공되는 것이다. 본 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 여기에서 설명된 실시예에 대해 많은 변형이 가해질 수 있으면서도, 본 발명의 유리한 결과들이 여전히 얻어질 수 있다는 것을 이해할 것이다. 또한, 본 발명의 바람직한 효과들 중 일부는 다른 특징들을 이용하지 않고서도 본 발명의 특징들 중 일부를 선택함으로써 얻어질 수 있다는 것이 명확히 이해될 것이다. 따라서, 본 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명에 대한 변형 및 적합화가 가능하고 또한 어떤 환경에서는 바람직할 수도 있으며, 이 또한 본 발명의 일부라는 점을 이해할 것이다. 따라서, 하기의 상세한 설명은 본 발명의 원리를 예시하기 위하여 제공되는 것일 뿐이고 본 발명을 제한하는 것이 아니다.
도 1 내지 도 3 을 참조하면, 참조번호 10 은 본 발명에 따른 기계용 너트의 풀음을 위한 조립체를 전체적으로 나타낸다. 아래에서 본 실시예는 바퀴용 너트를 기준으로 하여 설명되는데, 이는 그것이 조립체(10)의 특정 적용예이기 때문이지만, 본 발명이 이에 국한되는 것은 아니다.
조립체(10)는 슬라이딩 해머(20), 크랭크(30), 소켓 아암(40), 및 지지 구조체(50)를 포함한다. 이 예에서, 이 구성요소들 각각은 모듈을 이루고 있으며 교체가능하지만, 다른 예에서는 이 구성요소들 중 일부가 통합된 것일 수 있다.
(도 2 에 보다 상세히 도시되어 있는) 슬라이딩 해머(20)는 피스톤(piston; 24)을 수용하도록 내부에 안내 경로(guide path; 22.1)가 형성되어 있는 실린더(cylinder; 22)를 포함한다. 상기 피스톤(24)의 자유 단부에는 손잡이(handle; 26)가 연결되어 있는데, 상기 손잡이는 파지 및 슬라이딩 해머(20)의 작동을 위한 것이다. 상기 피스톤(24)과 손잡이(26)는 무거운 것이 바람직한데, 이로써 크랭크(30)를 유용한 힘으로 타격할 수 있게 된다. 또한 상기 해머(20)는 상기 피스톤(24)의 내측 단부에 (도시되지 않은) 임팩트 헤드(impact head)를 포함할 수 있다.
(도 2 에도 도시되어 있는) 크랭크(30)는 긴 형태의 것으로서, 슬라이딩 해머(20)와 소켓 아암(40)을 상호 연결시킨다. 상기 크랭크(30)의 제2 단부는 잠금 핀(locking pin; 28)에 의하여 슬라이딩 해머(22)에 피봇가능하게 연결되고, 상기 잠금 핀은 슬라이딩 해머(20)가 피봇함에 있어 중심이되는 액슬로서도 기능한다. 상기 크랭크(30)의 다른 단부(즉, 제1 단부)에는 내측 벽에 스플라인(34)들이 구비되어 있는 통공(32)이 형성되어 있는데, 상기 스플라인들은 소켓 아암(40)의 대응되는 스플라인들(미도시) 또는 육각형 주변부와 맞물린다. 상기 소켓 아암(40)의 원위 단부에는 풀어져야 할 (경우에 따라서는 조여져야 할) 너트와 맞물리는 통상적인 육각 소켓(hexagonal socket; 42)이 구비된다. 상기 크랭크(30)와 소켓(42)은 너트 및 바퀴 조립체(100)의 크기에 따라서 교체가능한바, 주의를 요한다.
(도 3 에 별도로 도시된) 지지 구조체(50)는 조립체(10)의 나머지 부분의 효율성을 증진시키기 때문에 중요하다. 이 예에서 지지 구조체(50)는 지면(106) 상에 조립체(10)의 나머지 부분을 지지하는데 사용된다. 따라서, 지지 구조체(50)는 캐리어 부재(52), 높이조절가능한 지지 다리(58), 및 발부분(60)을 포함한다. 상기 캐리어 부재(52)는 소켓 아암(40)을 수용하는 한편 소켓 아암(40)의 회전을 허용하는 채널(54)을 한정한다. 캐리어 부재(52)는 피봇 조인트(56)에 의하여 지지 다리(58)에 피봇가능하게 연결된다.
지지 다리(58)는 신장가능한(telescopic) 것으로서, 하측부(58.2) 안에 슬라이딩가능하게 수용될 수 있는 상측부(58.1)을 포함한다. 상기 상측부(58.1)에는 축방향으로 연장되고 잠금 볼트(59.1)를 수용하는 일련의 소켓(59.2)들이 형성되어 있는데, 이들에 의하여 다리부(58)가 원하는 길이로 잠겨질(lock) 수 있다. 상기 잠금 볼트(59.1)는 스프링에 의해 편향될 수 있다.
발부분(60)의 하측 표면에는 지면(106)에 대해 지탱되는 지지 표면(62)이 형성된다. 상기 지지 표면(62)은 예를 들어 고무와 같은 미끄럼방지 재료를 구비할 수 있다. 캐리어 부재(52)와 유사하게, 상기 발부분(60)은 피봇 조인트(64)에 의하여 지지 다리(58)에 피봇가능하게 연결된다. 따라서 상기 지지 다리(58)는 상기 피봇 조인트들(56, 64)의 피봇에 의해 경사질 수 있으면서도 캐리어 부재(52) 및 발부분(60)의 수평 방위(level orientation)를 유지할 수 있다. 이것은 지지 구조체(50)의 조절 및 배치를 가능하게 한다.
이제 도 4 를 참조하면, 사용시 조립체(10)는 바퀴 조립체(100)의 단단히 조여진 바퀴용 너트(102)를 풀기 위하여 사용된다. 먼저, 코스 높이 조절(course height adjustment)을 위하여 볼트(59.1) 및 소켓(59.2)들이 이용되어 지지 다리(58)가 적절한 높이로 조절된다. 필요하다면, 상기 다리부(58)의 각도는 미세한 높이 조절을 위하여 변경될 수 있다. 상기 소켓 아암(40)의 소켓(42)은 풀어져야 할 너트(102) 둘레 및 위로 끼워진다.
개별의 스플라인(34)들이 짝맞춤되도록, 상기 크랭크(30)의 통공(32)이 소켓 아암(40)의 근위 단부 위로 안내된다. 그 다음에 상기 슬라이딩 해머(20)가 크랭크(30)에 대해 직각의 각도를 갖되 소켓 아암(40)에 대해 횡방향으로 된다. 상기 슬라이딩 해머(20)의 손잡이(26)는 외향으로 당김에 의하여 신장된 다음에, (화살표(20.1)에 의하여 표시된 바와 같이) 슬라이딩 해머(20)의 근위 단부를 향하여 손잡이(26)를 힘있게 강제시킴으로써 해머와 같은 작용으로 빠르게 안쪽으로 변위된다. 이와 같은 해머 타격은 크랭크(30)를 거쳐서 소켓 아암(40)에 힘을 가하고, 궁극적으로는 화살표(40.1)에 의하여 표시된 방향으로 너트(102)에 힘을 가한다. 크랭크(30)는 기계적 장점을 제공한다.
사용시, 너트(102)의 단단히 조여진 상태를 풀기 위하여 해머의 작용이 수 회 반복될 수 있다. 일단 단단히 조여진 상태가 풀어지면, 통상적인 소켓 스패너(미도시)를 소켓 아암(40)에 연결함으로써, 또는 상기 지지용 구조체를 제거하고 슬라이딩 해머(20)의 작용을 상대적으로 더 완화된 방식으로 계속함으로써, 또는 간편하게 손가락을 이용함으로써, 상기 너트가 분리될 수 있다. 너트(102)를 조이기 위하여, 상기 과정이 역방향으로 수행될 수 있다.
도 5 내지 도 12 에는 본 발명에 따른, 기계용 너트를 풀기 위한 조립체의 다른 일 실시예(200)가 도시되어 있다. 상기 조립체(200)는 조립체(10)의 발명 개념과 동일한 발명 개념을 구현하는 것이지만 일부 기계적 변형이 가미된 것인데, 그러한 변형은 주로 지지 구조체와 표시 링 조립체에 반영되어 있다. 따라서, 도면들에서의 동일한 참조 번호들은 동일 또는 유사한 구성요소들을 나타낸다.
도 5 에는 조립체(200)가 도시되어 있는바, 상기 조립체(200)는 조립체(10)와 유사하게 슬라이딩 해머(20), 크랭크(30), 소켓 아암(40), 및 지지 구조체(250)를 구비한다.
도 6 에 도시된 슬라이딩 해머(20)는 추가적인 그립(grip)을 위한 손잡이(226) 상의 홈/융기부들과 약간 상이한 잠금 핀/액슬(228)을 포함하지만, 그 외에는 조립체(10)의 슬라이딩 해머와 실질적으로 유사하다.
도 7 에는 조립체(200)의 지지 구조체(250)가 도시되어 있다. 지지 구조체(250)는, 떨어져 이격되어 있고 평행하며 직립한 한 쌍의 다리부(258)들을 포함한다. 상기 다리부(258)들은 피봇 조인트에 의하여 발부분(260)에 연결되는데, 이 피봇 조인트는 다리부(258)들에 고정되어 있는 제1 커넥터(261), 발부분(260)에 고정되어 있는 제2 커넥터(263), 및 상기 제1 커넥터(261)와 제2 커넥터(263)의 피봇 중심이 되는 액슬(264)을 포함한다. 이와 같은 구성으로 인하여, 상기 다리부(258)들이 발부분(260)에 대하여 피봇됨이 가능하게 된다. 상기 발부분(260)의 하측 표면에는 지면(106)에 대해 지챙되는 지지 표면(262)이 형성된다. 상기 지지 표면(262)은 예를 들어 고무와 같은 미끄럼방지 재료를 포함할 수 있다.
상기 지지 구조체(250)는 상기 다리부(258)들의 위아래로 변위가능한 캐리어 부재(252)를 포함한다. 이를 위하여, 상기 캐리어 부재(252)에는 한 쌍의 떨어져 이격된 통공(252.1)들이 형성되는데, 상기 이격의 간격은 상기 다리부(258)들의 간격과 일치되어서 캐리어 부재(252)가 통공(252.1)들 안에 다리부(258)들을 수용할 수 있고 또한 다리부(258)들을 따라서 이동할 수 있게 된다. 상기 다리부(258)들 각각에는, 캐리어 부재(252)를 발부분(260)에 대해 특정한 높이에 잠그기 위하여, 일치되는 치수를 가진 잠금 볼트를 수용하기 위한 일련의 축방향으로 이격된 통공(259.2)들이 형성된다.
상기 캐리어 부재(252)는 튜브형 몸체(tubular body; 255)를 보유하는데, 상기 튜브형 몸체의 내부에는 소켓 아암(40)을 수용하기 위한 채널(54)이 형성된다. 따라서, 채널(54)의 높이는 다리부(258)들을 따라서 캐리어(252)의 위치를 조절함으로써 조절될 수 있다. 상기 튜브형 몸체(255)는, 캐리어 부재(252)에 대해서 피봇 조인트(256)를 중심으로 피봇될 수 있다.
상기 조립체(200)는 너트(102)의 조임 및 풀음 모두에 있어서 조립체(10)와 유사하게 사용된다 (도 8 참조).
도 9 및 도 10 에는 캐리어 부재(252)를 다리부(258)들에 대해 잠그는 잠금 메카니즘을 수용하는 캐리어 부재(252)의 하측부가 도시되어 있다. 상기 캐리어 부재(252)의 아래에 있는 요부 안에는 편향력을 받는 손잡이(280)가 제공된다. 상기 손잡이(280)는 내향 및 외향으로 슬라이딩될 수 있으며, 내향의 잠금 위치(도 9)를 향하여 편향력을 받는다.
사용시 상기 캐리어 부재(252)의 높이를 조절하기 위하여는, 사용자가 손을 캐리어 부재(252) 아래에 넣는데, 이 때 편리한 파지 정보부(281)가 사용자의 손가락이 제 위치에 배치되었는지를 알려주는 역할을 하기 때문에 사용자는 손잡이(280)를 볼 필요가 없다. 그 다음 사용자는, 상기 편향력에 반하여 후방/외향으로 화살표(282)에 의하여 표시된 방향으로 손잡이(280)를 당긴다. 이로 인하여, 손잡이(280)에 고정되어 있는 한 쌍의 잠금 볼트(259.1)들이 통공(259.2)들로부터 이끌려 나오고, 캐리어 부재(252)가 다리부(258)들의 위와 아래로 자유롭게 슬라이딩함이 허용된다.
사용자가 캐리어 부재(252)를 원하는 높이까지 슬라이딩시키고 그 다음에 손잡이(280)를 놓는다. (예를 들어 스프링과 같은 것으로서, 도시되지는 않은) 편향부재가 상기 손잡이(280)와 잠금 볼트(259.1)들을 상기 다리부(258)들을 향하는 방향, 즉 화살표(284)에 의하여 표시된 방향으로 되돌아가게 강제한다. 가장 가까운 통공(259.2)들에 대해 잠금 볼트(259.1)들을 정렬시키기 위하여 약간의 미세한 조절이 필요할 수 있다. 상기 편향 부재는 상기 잠금 볼트(259.1)들을 통공(259.2)들 안으로 강제하고, 캐리어 부재(252)를 선택된 위치에 확실하게 잠근다.
상기 조립체(200)는 표시 링 조립체(300)도 포함한다. 도 11 및 도 12 에는 상기 표시 링 조립체(300)가 상세히 도시되어 있다. 상기 표시 링 조립체(300)는 탄성 링(302)을 포함한다 (도 11). 상기 링(302)은 채널(54) 주위에서 튜브형 몸체(255)에 의하여 형성된 안착부(308)에 안착될 수 있다. 상기 링(302)은 확실히 안착되어서 안착부(308)에 대해 마찰 결합(frictional engagement)을 형성하지만, 원주방향의 위치가 조절될 수 있도록 손에 의하여 변위될 수 있다. 상기 링(302)은 위치 마커(position marker)로서 기능하는 두 개의 이빨부들(304, 306), 즉 마커 A(304) 및 마커 B(306)을 구비한다. 예를 들어 30mm, 32mm, 33mm, 등과 같은 다양한 치수의 링(302)이 제공될 수 있다.
상기 소켓 아암(40)에는 짝을 이루는 게이지 또는 자(310)가 제공된다. 상기 게이지(310)는 상기 소켓 아암(40)에 고정되어 있거나 또는 고정될 수 있는 원형의 자의 형태를 갖는다. 본 예에서 상기 게이지(310)는 미터 단위(예를 들어, 센티미터)를 갖지만, 영국식 단위(imperial) 또는 다른 단위를 가질 수 있다. 상기 링(302)은 튜브형 몸체(255)에 고정되어 있고, 게이지는 소켓 아암(40)에 고정되어 있으며, 소켓 아암(40)은 채널(54) 안에서 튜브형 몸체(255)에 대하여 회전방식으로 변위될 수 있기 때문에, 상기 링(302)은 게이지(310)에 대해 회전방식으로 변위될 수 있다. 따라서, 소켓 아암(40)이 채널(54) 안에서 회전하는 때에는, 표시 링 조립체(300)가 그 변위의 시각적인 양적 표시를 제공한다.
소켓 아암(40)의 각도 변위는 소켓 아암(40)에 의하여 가해지는 토크를 나타낼 수 있다. 따라서, 상기 표시 링 조립체(300)의 적절한 눈금설정(calibration)에 의하면 토크가 표시될 수 있으며, 이것은 너트(102)의 조임시에 너트(102)에의 토크부여를 위하여 사용될 수 있다. 상기 위치 마커들(304, 306) 사이의 간격은, 바퀴(100)의 제조사에 의하여 제공되는 토크 정보(torque specification)에 대응되는, 구체적으로 특정된 토크부여 거리를 나타내도록 계산된다.
사용시, 너트(102)는 더 이상 조여질 수 없을 때까지 손으로 조여진다. 그 다음, 크랭크(30)가 수평의 방위로 위치되며 슬라이딩 해머(20)는 상방향을 향하게 된다. 손잡이(226)가 완전히 당겨진 다음에 중력에 의하여만 낙하하도록 떨어뜨려진다. 이 작업이 총 4회 수행된다. 상기 슬라이딩 해머(20)의 하중과 크랭크(30)의 길이는 알려져 있기 때문에, 이로 인한 충격이 정확히 산출될 수 있다. 이와 같은 과정은 토크부여를 위한 정밀하고 반복가능한 기준점을 제공한다.
일단 상기 기준점이 설정된 다음에는 마커 A (304)가 보이도록 그리고 게이지(310) 상의 읽혀지는 눈금들 중 하나(예를 들어, 7)와 정렬되도록 링(302)이 손으로 회전된다. 그 다음, 슬라이딩 해머(20)에 대해 반복적으로 손으로 힘을 가하며 작용하여서, 소켓 아암(30)이 너트(102)를 더 조이게끔 하는바, 타격시마다 조금씩 더 회전하게 한다. 상기 소켓 아암(30)이 마커 B (304)에 대하여 충분히 이동되어서 게이지(310) 상에서 읽혀지는 눈금(예를 들어, 7)과 정렬된 때에는, 너트(102)가 토크 정보에 맞도록 충분히 토크를 부여받은 것이다.
본원의 발명자들은 상기 예시된 발명에 의하여, 단단히 조여진 너트(102)를 풀기 위한, 편리하고 효과적이며 더 안전한 조립체(10, 200)가 제공된다고 믿는다. 다양한 구성의 바퀴 조립체(100)들 및 너트(102)들을 위하여, 그리고 정비 및 교체를 위하여, 본 발명의 다양한 부품들이 교체될 수 있다.
또한, 조립체(10, 200)도 너트(102)를 조일 수 있고, 조립체(200)는 너트(102)에 토크를 부여할 수도 있는바, 이와 같은 점은 이렇게 소형인 조립체에 있어서는 통상적인 것이 아니라고 믿는다.

Claims (20)

  1. 기계용 너트의 풀음 또는 조임을 위한 위한 조립체로서,
    기계용 너트와 맞물리는 공동(cavity)이 형성되어 있는 원위 단부(distal end)를 구비한 소켓 아암(socket arm);
    상기 소켓 아암의 근위 단부(proximate end)에 대해 횡방향으로 연결되어 있거나 연결가능한 제1 단부를 구비한 크랭크(crank);
    상기 크랭크의 제2 단부에 연결되어 있거나 연결가능하고, 상기 크랭크를 거쳐서 상기 소켓 아암에 회전방향의 충격을 부여하도록 작동될 수 있는, 슬라이딩 해머(sliding hammer); 및
    상기 소켓 아암, 크랭크, 또는 슬라이딩 해머 중 하나에 연결되어 있거나 연결가능한 근위 단부, 및 사용시 외부 구조물에 대해 지탱하여 상기 조립체를 지지하도록 작동할 수 있는 지지 표면(support surface)이 형성되어 있는 원격 단부(remote end)를 구비한 지지 구조체(support structure);를 포함하는, 기계용 너트의 풀음 또는 조임을 위한 위한 조립체.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 소켓 아암의 근위 단부에는 스플라인(spline)들이 형성되어 있고, 상기 크랭크의 제1 단부에는 상기 소켓 아암의 스플라인들과 맞물려서 상기 소켓 아암과 크랭크 간의 대응 각도가 유지되도록 짝을 이루는 스플라인들이 형성되어 있는, 기계용 너트의 풀음 또는 조임을 위한 위한 조립체.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 크랭크의 제2 단부는 상기 슬라이딩 해머의 근위 단부에 피봇가능하게 연결되는, 기계용 너트의 풀음 또는 조임을 위한 위한 조립체.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 크랭크와 슬라이딩 해머는 액슬(axle) 또는 핀(pin)에 의하여 상호연결되는, 기계용 너트의 풀음 또는 조임을 위한 위한 조립체.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 지지 구조체는 소켓 아암에 연결되어 있거나 연결가능한, 기계용 너트의 풀음 또는 조임을 위한 위한 조립체.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 지지 구조체에는 상기 소켓 아암의 일부분을 수용하는 채널(channel)이 형성되어 있는, 기계용 너트의 풀음 또는 조임을 위한 위한 조립체.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 지지 구조체는 채널이 형성되어 있는 캐리어 부재(carrier member)를 포함하는, 기계용 너트의 풀음 또는 조임을 위한 위한 조립체.
  8. 제6항 또는 제7항에 있어서,
    상기 채널은 상기 소켓 아암의 반경방향 변위(radial displacement)를 방지하면서도 상기 소켓 아암의 회전을 허용하도록 작용가능한, 기계용 너트의 풀음 또는 조임을 위한 위한 조립체.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 지지 표면은 지면에 대해 지탱하도록 구성된, 기계용 너트의 풀음 또는 조임을 위한 위한 조립체.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 지지 표면은 발부분(foot)의 형태를 가지고 있으며, 상기 지지 구조체는 상기 발부분으로부터 상방향으로 연장된 지지 다리(support leg)를 포함하는, 기계용 너트의 풀음 또는 조임을 위한 위한 조립체.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 발부분은 상기 지지 다리에 대해 피봇(pivot)될 수 있는, 기계용 너트의 풀음 또는 조임을 위한 위한 조립체.
  12. 제10항 또는 제11항에 있어서,
    상기 지지 다리의 높이는 조절될 수 있는, 기계용 너트의 풀음 또는 조임을 위한 위한 조립체.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 지지 구조체는, 상기 캐리어 부재를 지지 다리에 원하는 높이로 잠금으로써 상기 소켓 아암이 너트와 정렬될 수 있게 되도록 작동가능한 잠금 메카니즘(locking mechanism)을 포함하는, 기계용 너트의 풀음 또는 조임을 위한 위한 조립체.
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기계용 너트의 풀음 또는 조임을 위한 위한 조립체는 토크 표시부(torque indicator)를 포함하는, 기계용 너트의 풀음 또는 조임을 위한 위한 조립체.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 토크 표시부는 두 개의 움직이는 부품들 사이에 배치된 표시 링 조립체(indicator ring assembly)의 형태를 갖는, 기계용 너트의 풀음 또는 조임을 위한 위한 조립체.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 표시 링은 상기 두 개의 부품들 간의 상대적 변위를 시각적으로 나타내도록 작동가능한, 기계용 너트의 풀음 또는 조임을 위한 위한 조립체.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 표시 링은 (한편으로는) 상기 지지 구조체와 (다른 한편으로는) 상기 소켓 아암 사이에 배치되어서, 상기 지지 구조체에 대한 소켓 아암의 상대적 회전 변위를 표시하고, 상기 회전 변위는 토크를 나타내는, 기계용 너트의 풀음 또는 조임을 위한 위한 조립체.
  18. 제1항 내지 제17항 중 어느 한 항에 따른 조립체를 이용하여 기계용 너트를 푸는 방법으로서,
    상기 소켓 아암이 너트와 정렬되도록 상기 지지 구조체를 조절하는 단계;
    상기 소켓 아암의 원위 단부를 상기 너트에 맞물리는 단계; 및
    상기 크랭크와 소켓 아암을 거쳐서 상기 너트에 충격을 부여하도록 상기 슬라이딩 해머를 작동시키는 단계;를 포함하는, 기계용 너트를 푸는 방법.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 너트에 최대의 충격을 전달하기 위하여 상기 슬라이딩 해머의 작동 전에 상기 슬라이딩 해머와 크랭크가 횡방향의 방위를 갖도록 배치하는 단계를 포함하는, 기계용 너트를 푸는 방법.
  20. 제18항 또는 제19항에 있어서,
    상기 조립체는 토크 표시부를 포함하고,
    상기 기계용 너트를 푸는 방법은:
    슬로깅 해머(slogging hammer)를 이용하여 상기 너트를 결정가능한 기준점까지 조이는 단계; 및
    상기 토크 표시부에 의하여 표시되는 미리 결정된 각도 거리만큼 상기 너트를 더 조이는 단계;를 포함하는, 기계용 너트를 푸는 방법.
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