KR20170049762A

KR20170049762A - 전동 공구

Info

Publication number: KR20170049762A
Application number: KR1020150150252A
Authority: KR
Inventors: 신영훈; 김병조; 이상홍; 염슬기
Original assignee: 계양전기 주식회사
Priority date: 2015-10-28
Filing date: 2015-10-28
Publication date: 2017-05-11

Abstract

본 발명의 실시예는 상기와 같은 과제를 해결하고자, 본체부 선단을 통해 결합 홈이 형성된 비트가 삽입되어 체결되며, 회전 구동되는 전동 공구에 있어서, 하우징; 상기 하우징 내에 배치되며 일단에는 상기 비트가 삽입되어 장착되는 체결 홈이 구비되고, 타단은 모터의 출력단에 결합되는 비트 체결부; 상기 비트 체결부의 외주면과 상기 체결 홈 사이에 형성되는 관통공; 상기 비트 체결부의 외주면을 따라 상기 비트 체결부의 회전축 방향으로 이동 가능하며, 내주면의 둘레를 따라 형성되는 수용 홈과, 상기 수용 홈에 바로 인접하여 상기 내주면의 둘레를 따라 형성되는 돌기를 갖는 비트 슬리브; 및 상기 관통공과 상기 수용 홈 사이를 구름 이동하는 볼을 포함하며, 상기 돌기의 상부에는 상기 수용 홈의 방향으로 경사지는 구배면이 형성되는 전동 공구를 제공한다.

Description

전동 공구{An electrically-drive tool}

본 발명은 전동 공구에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 비트를 장착하여 전동 작업을 할 수 있는 전동 공구에 관한 것이다.

일반적으로 전동 공구는 유선 또는 배터리를 통해 전기를 동력원으로 하여 내장된 모터를 구동하여 드라이버 및 드릴 등의 작업 용도에 따라 선택적으로 결합된 툴을 회전시켜 나사를 체결하거나 구멍을 뚫는 등 다중 작업을 할 수 있는 공구의 하나이다.

도 1을 참조하면, 종래 전동 공구의 비트 체결부(10a)의 구조는 다음과 같다. 볼(110)이 체결 수단으로 사용되었으며, 비트 체결부(10a)의 외주면에 비트 슬리브(120)가 더 구비되어 볼(110)의 이동을 통해 비트(70)가 탈착될 수 있도록 하였다.

이에 대응하여 비트(70)의 외주면에는 둘레를 따라 원만하게 굴곡지는 결합 홈이 형성되어 있다.

구체적으로, 비트 체결부(10a)에 비트(70)를 삽입하여 체결시키는 과정은 다음과 같다. 도 2를 참조하면, 비트(70)를 육각 구멍을 갖는 체결 홈 내에 삽입한다. 이 때, 볼(110)은 비트(70)의 삽입에 의해 삽입 방향으로 구름 이동하게 된다. 그러다가, 상기 결합 홈(12) 내에 볼(110)이 놓이면 비트(70)는 비트 체결부(10a)에 고정될 수 있다.(도 3 참조)

반면, 비트(70)를 탈착시키는 과정은 다음과 같다. 도 4를 참조하면, 비트 슬리브(120)를 탈착 방향으로 당겨 볼(110)이 비트(70)의 결합 홈 내에서 구름 이동하여 탈착 방향으로 이동되게 한다. 그런 다음 비트(70)를 잡아 당기면 비트(70)를 손쉽게 탈착시킬 수 있다.

그러나, 볼(110) 체결 방식은 볼(110)과 비트 슬리브(120) 사이에서 발생하는 슬립으로 인해 비트(70)가 의도와 달리 종종 탈착되는 문제점이 있었다.

대한민국 등록실용신안 등록번호 20-0350407

본 발명의 실시예는 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 체결 부분의 구조적 형상으로 인해 비트가 의도와 달리 간혹 탈착되는 것을 방지할 수 있는 전동 공구를 제공하고자 한다.

상기 관통공은 상기 비트 체결부의 회전축 방향과 나란하게 장축이 배치되는 타원형이며, 상기 볼이 상기 체결 홈을 통해 일부 노출되는 크기로 형성되는 것이 좋다.

상기 관통공에, 상기 비트가 삽입될 때 상기 볼이 구름 이동하는 제1 가이드 경사면; 및 상기 비트가 분리될 때 상기 볼이 구름 이동하는 제2 가이드 경사면이 형성되며, 상기 제2 가이드 경사면이 상기 제1 가이드 경사면 보다 더 구배진다.

상기 돌기에 인접하는 상기 수용 홈의 측부에는 경사면이 형성될 수 있다.

상기 구배면은 상기 비트 체결부의 회전축의 수직 방향과 이루는 각이 83도 내지 86도 범위에서 형성되는 것이 좋다.

상기 구배면과 상기 경사면이 만나는 모서리는 라운딩 가공되는 것이 좋다.

이상에서 살펴본 바와 같은 본 발명의 과제해결 수단에 의하면 다음과 같은 사항을 포함하는 다양한 효과를 기대할 수 있다. 다만, 본 발명이 하기와 같은 효과를 모두 발휘해야 성립되는 것은 아니다.

본 발명에 의하면 전동 공구에 장착된 비트는 사용자가 탈착하고자 하는 경우에만 탈착된다. 즉, 본의 아니게 전동 공구에서 탈착되는 것을 완벽하게 방지할 수 있다.

탈착시 볼과 비트 슬리브 사이에 작용하는 힘의 관계를 분석하여 종래 문제점을 경제적으로 해결할 수 있다. 즉, 구성 요소가 더 늘어나지 않는다.

또한, 관통공은 볼의 구름 이동이 최대한 원활할 수 있도록 형성하여 비트의 착탈에 부드럽게 이루어질 수 있다.

비트 슬리브 내에 적당한 가공 처리를 하여 볼의 이동이 연속될 수 있다. 그로 인해 비트 슬리브의 당김 동작이 항상 부드럽다.

도 1은 종래 볼 체결 방식을 도시한 절개 사시도
도 2는 도 1의 비트가 삽입되는 것을 도시한 단면도
도 3은 도 2의 비트가 걸림 결합되는 것을 도시한 단면도
도 4는 도 1의 비트가 탈착되는 것을 도시한 단면도
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전동 공구를 도시한 단면도
도 6은 도 5의 비트 체결부의 사시도
도 7은 도 5의 비트 슬리브의 단면도
도 8은 돌기의 상부면 변화에 따른 차이를 보여주는 개략도

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 상세히 설명한다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전동 공구의 단면도이고, 도 6은 도 5의 비트 체결부(10)의 사시도이다.

도 5를 참조하면, 본 발명의 전동 공구는 하우징(미도시), 비트 체결부(10), 관통공(14), 비트 슬리브(20), 볼(30) 등을 포함한다.

전동 공구의 본체부 선단에는 비트(70)가 삽입되어 체결된다. 비트(70)는 비트 체결부(10)에 삽입되는 후단부가 대개 육각 형상이고, 일측에는 단차를 갖는 결합 홈이 원주 방향을 따라 형성되어 있으며, 결합 홈과 볼(30)의 걸림 결합에 의해 전동 공구에 고정된다. 그러면, 전동 공구는 회전 구동력을 비트(70)에 전달하여 드릴 작업 등을 할 수 있다.

하우징(미도시)은 특히 본체부의 선단에 위치하는 케이스로 볼 수 있다. 내부에는 회전력을 발생시키는 모터(미도시)와 모터의 회전력을 변속시키는 기어 박스(미도시) 등을 포함한다.

비트 체결부(10)는 일단이 하우징(미도시)의 선단을 관통하여 돌출되며, 타단은 본체부에 내장된다. 또한, 일단에 비트(70)가 삽입되어 장착되는 체결 홈(12)이 구비된다. 그리고, 타단은 특히 모터(미도시)의 출력단과 결합된다.

따라서, 비트 체결부(10)는 모터(미도시)의 회전력이 기어 박스(미도시)를 통해 전달되면 정회전 또는 역회전 방향으로 구동될 수 있다.

한편, 체결 홈(12)은 비트(70)의 외측면의 형상에 따라 육각 형상의 홈으로 형성되어 비트(70)가 삽입 장착될 수 있다. 즉, 비트(70)는 상기 체결 홈(12)을 따라 이동되어 비트 체결부(10)에 고정된다. 따라서, 비트 체결부(10)가 회전하면 체결 홈(12)에 장착된 비트(70) 역시 일체로 회전될 수 있다.

비트 체결부(10)는 하우징(미도시)의 내측면에 밀착되어 결합된다. 다만, 비트(70)가 삽입되는 일단 외주면에는 비트 슬리브(20)가 장착된다.

도 5 및 도 6을 참조하면, 관통공(14)은 비트 체결부(10)의 외주면과 체결 홈(12) 사이에 형성된다. 관통공(14)을 상측에서 내려다보면 비트 체결부(10)의 회전축 방향과 나란하게 장축이 배치되는 타원형을 갖는다. 이는 수용되는 볼(30)이 가급적 비트(70)의 탈착 방향으로만 움직이도록 하기 위함이다.

관통공(14)은 비트(70)가 삽입할 때 볼(30)이 구름 이동하는 제1 가이드 경사면(14a) 및 비트(70)가 분리될 때 볼(30)이 구름 이동하는 제2 가이드 경사면(14b)을 갖는다.

그리고, 볼(30)은 제1 및 제2 가이드 경사면(14a,14b)을 통해 비트 슬리브(20) 방향으로 이동할 수 있다. 특히, 제2 가이드 경사면(14b)은 제1 가이드 경사면(14a)보다 더 구배지는 것이 바람직하다.

왜냐하면, 비트(70)가 비트 체결부(10)로 삽입되어 장착될 때, 볼(30)은 상대적으로 긴 궤적을 그리기 때문이다. 즉, 사용자가 비트(70)를 체결 홈(12) 내로 밀어 넣으면, 볼(30)은 비트(70)의 외측면과의 마찰에 의하여 회전하면서 관통공(14)의 상측 방향으로 구름 이동할 수 있다.

따라서, 볼(30)이 좀 더 원활하게 구름 이동할 수 있도록 제1 가이드 경사면(14a)은 다소 완만하게 경사지는 것이 바람직하다.

그러나, 비트(70)가 체결되어 있을 때 비트 슬리브(20)를 선단 방향으로 잡아 당기면 볼(30)은 최단의 경로를 따라 결합 홈에서 이탈되어야 한다. 그렇기 때문에 제2 가이드 경사면(14b)은 다소 급하게 경사지는 것이 바람직하다.

따라서, 제2 가이드 경사면(14b)은 제1 가이드 경사면(14a)보다 더 구배진다.

관통공(14)을 측면에서 바라보면 관통공(14)은 하측의 타원형 개구가 상측의 개구에 비해 작다. 즉, 체결 홈(12)과 마주하는 하측 개구는 볼(30)이 체결 홈(12)을 통해 일부 노출되는 크기로 형성된다. 이는 비트(70)가 볼(30)의 걸림 결합에 의해 체결되기 때문이다.

도 7은 도 5의 비트 슬리브(20)의 단면도이다.

도 7을 참조하면, 비트 슬리브(20)는 비트 체결부(10)의 외주면을 따라 비트 체결부(10)의 회전축 방향으로 이동 가능하다. 다만, 비트 슬리브(20)의 이동 거리는 제한된다.

비트 슬리브(20)의 선단 내측에는 스프링(80) 등의 탄성체가 설치되어 있다. 따라서, 사용자가 비트 슬리브(20)를 전동 공구의 선단으로 잡아 당겼다가 손을 놓으면 비트 슬리브(20)는 원래 위치로 되돌아 갈 수 있다.

비트 슬리브(20)는 비트 체결부(10)와 결합된 상태에서 관통공(14)과 마주보는 위치에 수용 홈(22) 및 돌기(24)를 갖는다.

수용 홈(22)은 비트 슬리브(20)의 내주면 둘레를 따라 형성된다. 수용 홈(22)은 비트(70)가 장착되거나 탈착될 때, 볼(30)을 수용한다. 특히, 비트(70)가 탈착될 때, 수용 홈(22)에 의해 볼(30)은 결합 홈에서 이탈할 수 있다.

또한, 돌기(24)에 인접하는 수용 홈(22)의 측부에는 경사면(22a)이 형성된다.

돌기(24)는 수용 홈(22)에 바로 인접하여 내주면의 둘레를 따라 형성된다. 그리고, 돌기(24)의 상부에는 수용 홈(22)의 방향으로 경사지는 구배면(24a)이 형성된다.

체결 상태에서 볼(30)은 돌기(24)의 상부면과 일부 접촉되어 있다. 그리고, 비트(70)를 탈착할 때, 볼(30)은 탈착 방향에 대해 경사를 갖는 즉, 대각선 방향으로 비트 슬리브(20)의 구배면(24a)을 가압한다.

문제는 장착된 비트(70)를 순간적으로 잡아 당길 때 발생한다.

도 8은 돌기의 상부면 변화에 따른 차이를 보여주는 개략도이다.

도 8을 참조하며, 종래처럼 돌기(24)의 상부면이 비트 체결부(10)의 회전축과 평행한 경우(평행면), 간혹 비트 슬리브(20)는 볼(30)에 의해 비트(70)의 탈착 방향으로 순간 이동할 수 있다. 왜냐하면 볼(30)에 작용하는 힘의 방향과 평행면(24b)이 이루는 각이 작아 슬립 등이 발생할 수 있기 때문이다.

이 때, 볼(30)은 결합 홈 내에서 이탈하여 수용 홈(22)으로 이동하게 된다. 그러면 비트(70)는 전동 공구에서 탈착될 수 있다.

그러나, 돌기(24)의 상부에 수용 홈(22)의 방향으로 경사지게 구배면(24a)을 형성하면 볼(30)의 슬립 등에 의해 순간적으로 비트 슬리브(20)가 이동하는 것이 방지된다. 따라서, 비트(70)가 간혹 탈착되는 현상 또한 완전하게 사라질 수 있다.

특히, 구배면(24a)과 비트 체결부(10)의 회전축의 수직 방향과 이루는 각인 구배각(25)은 83도 내지 86도 범위에서 형성되는 것이 바람직하다.

즉, 볼(30)이 구배면(24a)을 가압하면 그 힘은 수직 항력과 구배면(24a)에 평행하게 작용하는 힘으로 분산되는데 구배면(24a)의 존재로 인해 비트 슬리브(20)는 움직이기 어렵게 된다.

또한, 구배면(24a)이 수용 홈(22)의 경사면(22a)과 만나는 지점에는 모서리가 생긴다. 그리고, 이 모서리 부분은 라운딩 처리하여 연속되게 가공하는 것이 좋다. 이는 볼(30)의 궤적을 연속되게 형성할 수 있어 비트 슬리브(20)의 부드러운 동작을 가능하게 한다.

볼(30)은 관통공(14)과 수용 홈(22) 사이를 구름 이동한다. 즉, 볼(30)은 결합구체로 사용되는 것이다. 볼(30)은 견고한 금속 재질로 제작하여 외력에 대한 형상 변형이 없도록 한다.

전동 공구는 하우징 내에 형성된 베어링 홈에 배치되는 베어링을 더 포함할 수 있다. 특히 비트 체결부(10)의 외주면과 결합되어 있는 베어링은 비트 체결부(10)의 축이 흔들리는 것을 잡아줄 수 있다.

또한, 베어링은 비트 체결부(10)와 함께 하우징의 선단 개구면을 차단하기 때문에 전동 작업 중에 발생되는 파티클 등의 유입을 차단할 수 있다. 동시에 하우징 내의 변속기 등에서 그리스가 외부로 누유되는 것을 방지할 수 있다.

상기와 같이 비트 슬리브(20) 내의 구배면(24a) 형성으로 종래 비트(70) 장착 방식인 원터치 방식은 더 완벽해질 수 있다.

즉, 전동 공구에 비트(70)를 장착하는 것은 비트 슬리브(20)를 수동으로 작동하지 않더라도 가능하지만 탈착하는 경우에는 반드시 비트 슬리브(20)를 수동으로 작동시켜야 한다.

따라서, 비트(70)는 비트 슬리브(20)를 잡아 당기지 않는 한 전동 공구에서 탈착되는 현상이 발생되지 않는다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이와 같은 특정 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 특허청구범위에 기재된 범주 내에서 적절하게 변경 가능한 것이다.

10: 비트 체결부 12: 체결 홈
14: 관통공 14a: 제1 가이드 경사면
14b: 제2 가이드 경사면 20: 비트 슬리브
22: 수용 홈 22a: 경사면
24: 돌기 24a: 구배면
25: 구배각 30: 볼
70: 비트 80: 스프링
24b: 평행면

Claims

본체부 선단을 통해 결합 홈이 형성된 비트가 삽입되어 체결되며, 회전 구동되는 전동 공구에 있어서,
하우징;
상기 하우징 내에 배치되며 일단에는 상기 비트가 삽입되어 장착되는 체결 홈이 구비되고, 타단은 모터의 출력단에 결합되는 비트 체결부;
상기 비트 체결부의 외주면과 상기 체결 홈 사이에 형성되는 관통공;
상기 비트 체결부의 외주면을 따라 상기 비트 체결부의 회전축 방향으로 이동 가능하며, 내주면의 둘레를 따라 형성되는 수용 홈과, 상기 수용 홈에 바로 인접하여 상기 내주면의 둘레를 따라 형성되는 돌기를 갖는 비트 슬리브; 및
상기 관통공과 상기 수용 홈 사이를 구름 이동하는 볼을 포함하며,
상기 돌기의 상부에는 상기 수용 홈의 방향으로 경사지는 구배면이 형성되는 전동 공구.
제 1항에 있어서,
상기 관통공은 상기 비트 체결부의 회전축 방향과 나란하게 장축이 배치되는 타원형이며, 상기 볼이 상기 체결 홈을 통해 일부 노출되는 크기로 형성되는 전동 공구.
제 1항에 있어서,
상기 관통공에
상기 비트가 삽입될 때 상기 볼이 구름 이동하는 제1 가이드 경사면; 및
상기 비트가 분리될 때 상기 볼이 구름 이동하는 제2 가이드 경사면이 형성되며,
상기 제2 가이드 경사면이 상기 제1 가이드 경사면 보다 더 구배지는 전동 공구.
제 1항에 있어서,
상기 돌기에 인접하는 상기 수용 홈의 측부에는 경사면이 형성되는 전동 공구.
제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 구배면은 상기 비트 체결부의 회전축의 수직 방향과 이루는 각이 83도 내지 86도 범위에서 형성되는 전동 공구.
제 4항에 있어서,
상기 구배면과 상기 경사면이 만나는 모서리는 라운딩 가공되는 전동 공구.