WO2018062609A1 - 전동 공구의 툴 어셈블리 및 이를 포함하는 전동 공구 - Google Patents

전동 공구의 툴 어셈블리 및 이를 포함하는 전동 공구 Download PDF

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WO2018062609A1
WO2018062609A1 PCT/KR2016/012453 KR2016012453W WO2018062609A1 WO 2018062609 A1 WO2018062609 A1 WO 2018062609A1 KR 2016012453 W KR2016012453 W KR 2016012453W WO 2018062609 A1 WO2018062609 A1 WO 2018062609A1
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anvil
gear
planetary gear
torque
housing
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PCT/KR2016/012453
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오성섭
이종진
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계양전기 주식회사
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    • B25D2250/195—Regulation means
    • B25D2250/201—Regulation means for speed, e.g. drilling or percussion speed

Definitions

  • the present invention relates to a tool assembly of a power tool for providing a rotational force such as torque to a tool tool mounted on the tip of the power tool, and a power tool including the same.
  • Tool assemblies are components used in power tools or nut runners with an impact function.
  • the tool assembly is arranged a torque sensor that can measure the torque to the impact.
  • the structure of a tool assembly equipped with a conventional torque sensor can be classified into three types. First, there is a structure in which the planetary gear box which is gear-coupled with the electric motor and the output shaft of the electric motor to accelerate and decelerate the rotational speed of the output shaft and the bit connected to the output stage of the planetary gear box are rotated in one linear direction. At this time, the torque sensor is disposed in the planetary gear box.
  • this structure has the disadvantage that the capacity of the electric motor must be increased to some extent because the impact is entirely dependent on the output torque of the electric motor.
  • Embodiments of the present invention have been made to solve the above problems, to provide a tool assembly having a torque measuring structure that can replace the conventional slip ring. Through this, to improve the accuracy of the torque measurement and to provide a tool assembly that can be applied to all power tools that require torque measurement.
  • the housing An electric motor disposed at the rear of the housing; A first planetary gear unit gear-coupled with a motor output terminal of the electric motor; A hammer unit coupled to the first planetary gear unit to rotate; An anvil portion formed at one end thereof in contact with the hammer portion, and an anvil portion having a second sun gear formed at the other outer peripheral surface thereof; A second planetary gear unit including at least one second planetary gear coupled to the second sun gear and a second ring gear coupled to the second planetary gear; And a torque transducer having one end fixed to the housing and the other end coupled to the second ring gear.
  • the anvil wrench portion in which the torque is transmitted in conjunction with the rotation of the second planetary gear is further disposed.
  • Cages to which both ends of the rotation shaft of the second planetary gear are coupled may be formed at the rear end of the anvil wrench.
  • a mounting groove for receiving the other end of the anvil portion may be further formed.
  • the torque transducer may have a cylindrical shape disposed at an outer circumference of the anvil trench portion, and gear teeth may be formed at one end and the other end of the torque transducer, respectively.
  • a second ring gear may be disposed between the housing and one end of the torque transducer, the second ring gear being gear-coupled with the gear tooth and fixedly coupled to the housing.
  • At least one pair of opposed cutting planes are formed on an outer circumferential surface of the fixed second ring gear, and an inner circumferential surface of the housing in which the fixed second ring gear is located is a cutting inner plane such that the fixed second ring gear is fitted; This can be formed.
  • a torque sensor may be further disposed on an outer circumferential surface of the torque transducer.
  • It provides a power tool comprising; a tool assembly of the power tool.
  • the torque measurement structure further improves the accuracy of torque measurement by arranging the second planetary gear unit disposed on the outer periphery of the anvil and the torque transducer geared with the outermost second ring gear of the second planetary gear unit. have.
  • This torque measurement structure is also compatible with all power tools requiring torque measurement.
  • the tool assembly may control the reduction ratio of the anvil wrench not only in the first planetary gear unit disposed at the motor output, but also through the second planetary gear unit disposed at the anvil side.
  • FIG. 1 is a perspective view of a tool assembly of a power tool according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a sectional view taken along the line II-II 'of FIG. 1;
  • FIG. 3 is an internal perspective view showing the vicinity of the gear unit of FIG.
  • FIG. 4 is a sectional view taken along the line IV-IV 'in FIG. 1;
  • FIG. 5 is an exploded perspective view showing the vicinity of the torque transducer of FIG.
  • FIG. 1 is a perspective view of a tool assembly of a power tool according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a sectional view taken along the line II-II 'of FIG. 1
  • FIG. 3 is a view showing the vicinity of the second planetary gear unit of FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line IV-IV 'of FIG. 1
  • FIG. 5 is an exploded perspective view showing the vicinity of the torque transducer of FIG.
  • the tool assembly of the power tool includes a housing 10, a second ring gear, a hammer part 30, an anvil part 40, a second planetary gear unit 50, and a torque transducer 60. ), The anvil wrench unit 70, the torque sensor 90 and the like.
  • the housing 10 allows the various components of the tool assembly to be received.
  • the housing 10 has a cylindrical shape with a hollow inside.
  • the housing 10 may be formed as a single housing, or may be formed in a manner in which a plurality of sub-housings are coupled to each other.
  • the housing 10 is coupled to the front of the motor housing 16 and the motor housing 16 in which the electric motor 20 is accommodated, and the gear box in which the hammer part 30, the anvil part 40, etc. are accommodated.
  • the gearbox cap 18, which is coupled to the front of the housing 17 and the gearbox housing 17, and accommodates the anvil wrench unit 70, the torque transducer 60, and the like, may be sequentially formed.
  • the electric motor 20 is disposed at the rear of the housing 10. And, the motor output stage 21 is a rotating shaft that outputs the torque generated in the electric motor 20.
  • the first sun gear 102 is press-fitted to the end of the motor output end 21.
  • a plurality of first planetary gears 104 geared with the first sun gear 102 is disposed at the outer circumference of the first sun gear 102. That is, the first planetary gear unit 100 including the first sun gear 102 and the first planetary gear 104 is coupled to the motor output terminal 21 of the electric motor 20. Through the first planetary gear unit 100, the rotational speed of the motor output terminal 21 may be changed to a predetermined reduction ratio.
  • the hammer part 30 is coupled to the first planetary gear unit 100 to drive rotation.
  • Hammer portion 30 is an impactor 32 for transmitting the pulse torque to the anvil unit 40 and one end is coupled via the impactor 32 and the ball (not shown), the other end of the first sun gear 102 and the motor output end And a spindle 34 on which a disc receptor 34a in which 21 is received is formed.
  • the power generated from the electric motor 20 is transmitted to the first sun gear 102 and the first planetary gear 104, which are in turn transmitted to the disc receptor 34a in which the first planetary gear 104 is disposed. And may be delivered to the hammer part 30 side.
  • a wing-shaped hitting protrusion 32a protrudes from the front surface of the impactor 32.
  • the outer circumferential surface of the spindle 34 is provided with a guide groove 34b having a V-shaped movement path, for example, a V shape.
  • an elastic spring 38 is disposed on the outer circumference of the spindle 34. Specifically, the elastic spring 38 is disposed so that one end is in contact with the end of the receiving space formed forward from the rear surface of the impactor 34, and the other end is in contact with the disc receptor 34a.
  • the impactor 32 may be mechanically coupled to the spindle 34 by a ball to transmit the pulse torque transmitted through the spindle 34 to the anvil 40.
  • the impactor 32 may be moved in the front-rear direction of the spindle 34 by the ball and the guide groove 34b. At this time, when the impactor 32 is moved to the rear, that is, the direction in which the disc receptor 34a is formed, the impactor 32 may be pressed forward by the restoring force by the elastic spring 38.
  • the impactor 32 may increase the elastic force of the elastic spring 38 when the torque for driving the anvil 40 engaged with the striking protrusion 32a is greater than the torque generated by the electric motor 20 and transmitted to the spindle 34. Overcome and push backwards to move.
  • the hammer part 30 is structurally coupled to transmit power through the spindle 34 and the spindle 34 and the ball by the rotational drive of the first sun gear 22 coupled to the motor output end 21. While the impactor 32 is rotating at the same time to provide torque to the anvil 40. However, when the torque applied to the anvil part 40 is greater than the torque generated and transmitted from the electric motor 20 due to the load applied to the fastening member, a pulse torque, that is, an impact may be provided at that time.
  • the anvil part 40 allows torque to be transmitted from the hammer part 30 to the anvil wrench 70 side.
  • the anvil wing 43 in contact with the hammer portion 30 is formed at one end of the anvil portion 40.
  • a second sun gear 52 is formed in the anvil part 40 in parallel with the extension direction on the outer circumferential surface of the main shaft extending in the other direction of the anvil part 40.
  • the other end of the anvil portion 40 is formed with a mounting shaft 45 protruding from the main shaft and smaller in size than the diameter of the main shaft.
  • the second planetary gear unit 50 is a kind of reduction device, and at least one second planetary gear 54 coupled to the second sun gear 52 and a second ring gear 56 coupled to the second planetary gear 54.
  • the engagement means a gear engagement in which the gear teeth are physically engaged with each other.
  • the second planetary gear unit 50 includes a portion of the anvil portion 40 in which the second sun gear 52 is formed, the second planetary gear 54 and the second ring gear 56.
  • the outer circumferential surface of the second ring gear 56 is disposed to have a predetermined gap with the inner circumferential surface of the housing 10, and the second ring gear 56 is provided with a second coil according to the pulse torque applied to the anvil part 40. Pulse torque having the same direction as the rotational direction of the jay 52 is transmitted.
  • the second planetary gear 54 and the second ring gear 56 having a coupling relationship immediately adjacent to each other measure the magnitude of the pulse torque transmitted to the second ring gear 56, thereby obtaining the second planetary gear 54.
  • an anvil wrench portion 70 which transmits torque in conjunction with the rotation of the second planetary gear 54, is further disposed.
  • the torque includes a continuous torque that occurs continuously, pulse torque of the type that increases rapidly instantaneously at short intervals intermittently.
  • a cage 72 in which both ends of the rotation shaft of the second planetary gear 54 are fitted is integrally formed with the body of the anvil wrench 70.
  • a rear end of the body of the anvil wrench 70 may be further formed with the other end of the anvil 40, that is, a mounting groove 73 in which the mounting shaft is accommodated.
  • the inner ring is fitted to the outer circumferential surface of the mounting shaft, the outer ring is fitted to the mounting groove 73, the bearing 48 may be interposed.
  • a tool engaging portion 72 is formed to which the tool tool is fitted.
  • the pulse torque applied by the hammer part 30 is transmitted to the anvil wrench part 70 by the second planetary gear 54 geared to the second sun gear 52 of the anvil part 40.
  • the pulse torque is also transmitted to the torque transducer 60 side which is gear-coupled with the second ring gear 56.
  • the torque transducer 60 has one end fixed to the housing 10 and the other end gear-coupled to the second ring gear 56. That is, one end of the torque transducer 60 is fixed, and the torque transducer 60 may be momentarily twisted by the pulse torque transmitted from the second ring gear 56. In this case, by measuring the torsional strain, the pulse torque transmitted to the anvil wrench unit 70 may be calculated.
  • the torque transducer 60 is a cylindrical shape disposed on the outer periphery of the anvil wrench portion 70 as a whole, gear teeth are formed on one end and the other end outer peripheral surface of the torque transducer 60, respectively. At this time, both ends of the torque transducer 60 in which the gear teeth are formed may be further extended in the radial direction.
  • a fixed second ring gear 80 is used to fix one end of the torque transducer 60 to the housing 10. That is, between the housing 10 and one end of the torque transducer 60, a second gear ring fixed to the gear tooth and fixed to the housing 10 is disposed.
  • the torque transducer 60 is formed of a metal material.
  • the torque transducer 60 is hollow in a cylindrical shape, and a part of the body of the anvil wrench 70 may be accommodated therein.
  • One end of the torque transducer 60 is engaged with the fixed second ring gear 80 by gear coupling, but the other end is gear coupled with the second ring gear 56 which can rotate.
  • instantaneous torsional deformation may occur in the torque transducer 60 by pulse torque transmitted from the second ring gear 56 side.
  • a torque sensor 90 for detecting the torsional deformation may be further disposed on the outer circumferential surface of the torque transducer 60.
  • the torque sensor 90 may be, for example, a strain gauge torque sensor.
  • the power tool includes a tool assembly of the power tool described above.
  • These power tools include all power tools that provide pulse torque, such as nut runners, and at the same time require measurement in addition to power tools having an impact function.
  • the tool assembly includes the second outer gear 56 of the second planetary gear unit 50 and the second planetary gear unit 50 disposed on the outer circumference of the anvil part 40 and the outermost second ring gear 56.
  • the torque measuring structure that further arranges the torque transducer 60 which is gear-coupled, it can be applied to all the power tools requiring torque measurement is compatible.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Details Of Spanners, Wrenches, And Screw Drivers And Accessories (AREA)
  • Portable Power Tools In General (AREA)

Abstract

하우징; 상기 하우징의 후방에 배치되는 전기모터; 상기 전기모터의 모터출력단과 기어 결합되는 제1유성기어유닛; 상기 제1유성기어유닛과 결합되어 회전 구동하는 해머부; 일단에는 상기 해머부와 접촉되는 앤빌날개가 형성되고, 타측 외주면에는 제2선기어치가 형성되는 앤빌부; 상기 제2선기어치와 결합되는 적어도 하나 이상의 제2유성기어와 상기 제2유성기어에 결합되는 제2링기어를 포함하는 제2유성기어유닛; 및 일단이 상기 하우징에 고정되고 타단이 상기 제2링기어와 결합되는 토크트랜스듀서;를 포함하는 전동 공구의 툴 어셈블리를 제공한다.

Description

전동 공구의 툴 어셈블리 및 이를 포함하는 전동 공구
본 발명은 전동 공구의 선단에 장착되는 공구 툴에 토크 등의 회전력을 제공하는 전동 공구의 툴 어셈블리 및 이를 포함하는 전동 공구에 관한 것이다.
툴 어셈블리는 임팩트 기능을 갖는 전동 공구나 너트 러너에 사용되는 부품이다. 한편, 툴 어셈블리에는 임팩트에 대한 토크를 측정할 수 있는 토크 센서가 배치되어 있다. 종래 토크 센서가 장착된 툴 어셈블리에 대한 구조는 크게 3가지로 구분할 수 있다. 먼저 1) 전기 모터와 전기 모터의 출력 축과 기어 결합되어 출력 축의 회전 속도를 가감속하는 유성기어 박스와 유성기어 박스의 출력 단에 연결되어 회동하는 비트가 일 직선 방향으로 배치되는 구조가 있다. 이 때, 토크 센서는 유성기어 박스에 배치된다. 그러나, 이 구조는 임팩트가 전기 모터의 출력 토크에 전적으로 좌우되는 이유로 전기 모터의 용량이 어느 정도 이상 커져야 한다는 단점이 있었다.
그리고, 1)의 구조에서 유성기어 박스와 비트 사이에 해머/앤빌이 한 조합으로 더 개재되는 2)의 구조가 있다. 이는 1)의 단점인 전기 모터의 용량에 대한 것을 해결할 수 있으나, 비트가 유성기어 박스에 직결되는 것이 아닌 바 토크 센서에서 측정되는 토크값이 부정확하다는 또 다른 단점이 있었다.
그리고, 2)의 단점을 보완하기 위해 유성기어 박스에 배치되던 토크 센서 대신 비트와 해머/앤빌 사이에 배치되는 슬립 링을 사용하는 3)의 구조가 있다. 그러나, 슬립 링을 사용하는 구조는 슬립 링에 생기는 노이즈나 반복적인 사용으로 인한 마모 등에 의해 토크에 대한 측정 데이터가 불규칙하다는 단점이 있었다. 또한, 슬립 링에 마찰열이 발생하는 문제점도 있었다.
본 발명의 실시예는 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 종래 사용되던 슬립 링을 대체할 수 있는 토크 측정 구조를 갖는 툴 어셈블리를 제공하고자 한다. 이를 통해, 토크 측정의 정확도를 제고하며 토크 측정이 요구되는 전동 공구에 모두 적용될 수 있는 툴 어셈블리를 제공하고자 한다.
본 발명의 실시예는 상기와 같은 과제를 해결하고자, 하우징; 상기 하우징의 후방에 배치되는 전기모터; 상기 전기모터의 모터출력단과 기어 결합되는 제1유성기어유닛; 상기 제1유성기어유닛과 결합되어 회전 구동하는 해머부; 일단에는 상기 해머부와 접촉되는 앤빌날개가 형성되고, 타측 외주면에는 제2선기어치가 형성되는 앤빌부; 상기 제2선기어치와 결합되는 적어도 하나 이상의 제2유성기어와 상기 제2유성기어에 결합되는 제2링기어를 포함하는 제2유성기어유닛; 및 일단이 상기 하우징에 고정되고 타단이 상기 제2링기어와 결합되는 토크트랜스듀서;를 포함하는 전동 공구의 툴 어셈블리를 제공한다.
상기 앤빌부의 전방에는 상기 제2유성기어의 회동에 연동하여 토크가 전달되는 앤빌렌치부;가 더 배치된다.
상기 앤빌렌치부의 후단부에는 상기 제2유성기어의 회전축 양단이 결합되는 케이지;가 형성될 수 있다.
상기 앤빌렌치부의 몸체 후단에는 상기 앤빌부의 타단이 수용되는 거치홈;이 더 형성될 수 있다.
상기 토크트랜스듀서는 상기 앤빌렌치부의 외주연에 배치되는 원통 형상이고, 상기 토크트랜스듀서의 일단 및 타단 외주면에는 기어치가 각각 형성될 수 있다.
상기 하우징과 상기 토크트랜스듀서의 일단 사이에는 상기 기어치와 기어 결합되며 상기 하우징에 고정 결합되는 고정제2링기어;가 배치될 수 있다.
상기 고정제2링기어의 외주면에는 적어도 한 쌍 이상의 대향하는 절삭평면;이 형성되고, 상기 고정제2링기어가 위치하는 상기 하우징의 내주면은 상기 고정제2링기어가 끼움 결합되도록 절삭내평면;이 형성될 수 있다.
상기 토크트랜스듀서의 외주면에는 토크센서;가 더 배치될 수 있다.
전동 공구의 툴 어셈블리;를 포함하는 전동 공구를 제공한다.
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.
앤빌 측 외주연에 배치되는 제2유성기어유닛과 제2유성기어유닛 중 가장 바깥 측 제2링기어와 기어 결합되는 토크트랜스듀서를 더 배치하는 토크 측정 구조를 통해 토크 측정의 정확도를 향상시킬 수 있다. 또한, 이런 토크 측정 구조는 토크 측정이 요구되는 전동 공구에 모두 적용될 수 있어 호환적이다.
또한, 일 실시예에 따른 툴 어셈블리는 모터출력단에 배치되는 제1유성기어유닛에서 뿐만 아니라, 앤빌 측에 배치되는 제2유성기어유닛을 통해 앤빌렌치의 감속비를 제어할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전동 공구의 툴 어셈블리에 대한 사시도.
도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ＇ 방향 단면도.
도 3은 도 2의 기어유닛 부근을 도시한 내부 사시도.
도 4는 도 1의 Ⅳ-Ⅳ＇ 방향 단면도.
도 5는 도 2의 토크트랜스듀서 부근을 도시한 분해 사시도.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전동 공구의 툴 어셈블리에 대한 사시도이고, 도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ＇ 방향 단면도이며, 도 3은 도 2의 제2유성기어유닛 부근을 도시한 내부 사시도이고, 도 4는 도 1의 Ⅳ-Ⅳ＇ 방향 단면도이며, 도 5는 도 2의 토크트랜스듀서 부근을 도시한 분해 사시도이다.
도 1 내지 도 5를 참조하면 전동 공구의 툴 어셈블리는 하우징(10), 제2링기어, 해머부(30), 앤빌부(40), 제2유성기어유닛(50), 토크트랜스듀서(60), 앤빌렌치부(70), 토크센서(90) 등을 포함한다.
하우징(10)은 툴 어셈블리의 각 종 구성 요소들이 수용되도록 한다. 하우징(10)은 전체적으로 내부가 중공되어 있는 원통 형상을 갖는다. 하우징(10)은 단일 하우징으로 형성될 수 있고, 복수 개의 서브 하우징이 서로 결합되는 형태로 이루어질 수도 있다.
예를 들어, 하우징(10)은 전기모터(20)가 수용되는 모터하우징(16)과 모터하우징(16)의 전방에 결합되며 해머부(30), 앤빌부(40) 등이 수용되는 기어박스하우징(17)과 기어박스하우징(17)의 전방에 결합되며 앤빌렌치부(70), 토크트랜스듀서(60) 등이 수용되는 기어박스캡(18) 등이 순차적으로 결합되어 형성될 수 있다.
전기모터(20)는 하우징(10)의 후방에 배치된다. 그리고, 모터출력단(21)은 전기모터(20)에서 발생하는 토크가 출력되는 회전축이다. 이런, 모터출력단(21)의 단부에는 제1선기어(102)가 압입 결합되어 있다. 또한, 제1선기어(102)의 외주연에는 제1선기어(102)와 기어 결합되는 복수 개의 제1유성기어(104)가 배치된다. 즉, 전기모터(20)의 모터출력단(21)에는 제1선기어(102)와 제1유성기어(104)를 포함하는 제1유성기어유닛(100)이 결합된다. 제1유성기어유닛(100)을 통해 모터출력단(21)의 회전 속도를 미리 설정되는 감속비로 변경시킬 수 있다.
해머부(30)는 제1유성기어유닛(100)과 결합되어 회전 구동한다. 해머부(30)는 앤빌부(40)에 펄스 토크를 전달하는 임팩터(32)와 일단이 임팩터(32)와 볼(미도시)을 매개로 결합되며 타단에는 제1선기어(102)와 모터출력단(21)이 수용되는 원반수용체(34a)가 형성되는 스핀들(34)을 포함한다.
구체적으로, 전기모터(20)에서 발생하는 동력은 제1선기어(102), 제1유성기어(104)로 전달되며, 이는 다시 제1유성기어(104)가 배치되는 원반수용체(34a)로 전달되어 해머부(30) 측으로 전달될 수 있다.
이 때, 임팩터(32)의 전방면에는 날개 형상의 타격돌부(32a)가 돌출 형성되어 있다. 그리고, 스핀들(34)의 외주면에는 전술한 볼의 이동 경로 예를 들어, V 형상의 가이드홈(34b)이 형성된다. 또한, 스핀들(34)의 외주연에는 탄성스프링(38)이 배치된다. 구체적으로, 탄성스프링(38)은 일단이 임팩터(34)의 후방면에서 전방으로 형성되는 수용공간의 단부에 접촉하고, 타단이 원반수용체(34a)에 접촉하도록 배치된다.
임팩터(32)는 볼에 의해 스핀들(34)과 기계적으로 결합되어 스핀들(34)을 통해 전달되는 펄스 토크를 앤빌부(40)로 전달할 수 있다. 그리고, 임팩터(32)는 볼과 가이드홈(34b)에 의해 스핀들(34)의 전후 방향으로 이동될 수 있다. 이 때, 임팩터(32)가 후방 즉, 원반수용체(34a)가 형성되어 있는 방향으로 이동되면 탄성스프링(38)에 의한 복원력에 의해 전방으로 가압될 수 있다.
임팩터(32)는 타격돌부(32a)와 맞물려 있는 앤빌부(40)를 구동시키기 위한 토크가 전기모터(20)에서 발생되어 스핀들(34)로 전달되는 토크보다 크면 탄성스프링(38)의 탄성력을 극복하고 후방으로 밀리면서 이동하게 된다.
즉, 해머부(30)는 모터출력단(21)에 결합되는 제1선기어(22)의 회전 구동에 의해 스핀들(34) 및 스핀들(34)과 볼을 매개로 동력 전달이 가능하게 구조적으로 결합되어 있는 임팩터(32)가 동시에 회전하면서 앤빌부(40)로 토크를 제공한다. 다만, 체결 부재에 걸리는 부하로 인해 앤빌부(40)에 걸리는 토크가 전기모터(20)에서 발생되어 전달되는 토크보다 크면 그 때에는 펄스 토크 즉, 임팩트를 제공할 수 있다.
앤빌부(40)는 해머부(30)에서 앤빌렌치(70) 측으로 토크가 전달되게 한다. 이를 위해 앤빌부(40)의 일단에는 해머부(30)와 접촉되는 앤빌날개(43)가 형성된다. 그리고, 앤빌부(40)에는 앤빌부(40)의 타측 방향으로 연장되는 주축의 외주면에 연장 방향과 나란하게 제2선기어치(52)가 형성된다. 또한, 앤빌부(40)의 타측 단부에는 주축에서 돌출되며 주축의 직경보다 크기가 더 작은 거치축(45)이 형성된다.
제2유성기어유닛(50)은 일종의 감속 장치로 제2선기어치(52)와 결합되는 적어도 하나 이상의 제2유성기어(54)와 제2유성기어(54)에 결합되는 제2링기어(56)를 포함한다. 여기서, 결합은 기어치가 물리적으로 서로 맞물리는 기어 결합을 의미한다.
즉, 제2유성기어유닛(50)은 제2선기어치(52)가 형성되는 앤빌부(40)의 일 부분, 제2유성기어(54) 및 제2링기어(56)를 포함한다. 이 때, 제2링기어(56)의 외주면은 하우징(10)의 내주면과 소정 간극을 두고 배치되며, 제2링기어(56)에는 앤빌부(40)에 가해지는 펄스 토크에 따라 제2선기어치(52)의 회전 방향과 동일 방향을 갖는 펄스 토크가 전달된다.
따라서, 서로 바로 인접하는 결합 관계를 갖는 제2유성기어(54)와 제2링기어(56)는 제2링기어(56)에 전달되는 펄스 토크의 크기를 측정함으로써 이를 제2유성기어(54)에 전달되는 펄스 토크의 크기로 간주할 수 있다.
앤빌부(40)의 전방에는 제2유성기어(54)의 회동에 연동하여 토크가 전달되는 앤빌렌치부(70)가 더 배치된다. 이 때, 토크는 연속적으로 발생하는 연속토크, 단속적으로 짧은 시간 간격으로 순간 급격하게 증가하는 형태의 펄스토크를 포함한다.
이 때, 앤빌렌치부(70)의 후단부에는 제2유성기어(54)의 회전축 양단이 끼움 결합되는 케이지(72)가 앤빌렌치부(70)의 몸체와 일체로서 형성된다. 또한, 앤빌렌치부(70)의 몸체 후단에는 앤빌부(40)의 타단 즉, 거치축이 수용되는 거치홈(73)이 더 형성될 수 있다. 이 때, 거치홈(73)과 거치축(45) 사이에는 내륜이 거치축의 외주면에 끼움 결합되고, 외륜이 거치홈(73)에 끼움 결합되는 베어링(48)이 개재될 수 있다. 또한, 앤빌렌치부(70)의 몸체 전단에는 공구 툴이 끼움 결합되는 툴결합부(72)가 형성된다.
한편, 해머부(30)에서 가해지는 펄스 토크는 앤빌부(40)의 제2선기어치(52)와 기어 결합되는 제2유성기어(54)에 의해 앤빌렌치부(70) 측으로 전달된다. 동시에, 펄스 토크는 제2링기어(56)와 기어 결합되어 있는 토크트랜스듀서(60) 측으로도 전달된다.
토크트랜스듀서(60)는 일단이 하우징(10)에 고정되고 타단이 제2링기어(56)에 기어 결합된다. 즉, 토크트랜스듀서(60)의 일단은 고정되어 있는 바, 토크트랜스듀서(60)는 제2링기어(56)로부터 전달되는 펄스 토크에 의해 순간적으로 비틀릴 수 있다. 이 때, 비틀림 변형을 측정하면 앤빌렌치부(70) 측으로 전달되는 펄스 토크를 계산할 수 있다.
구체적으로, 토크트랜스듀서(60)는 전체적으로 앤빌렌치부(70)의 외주연에 배치되는 원통 형상이고, 토크트랜스듀서(60)의 일단 및 타단 외주면에는 기어치가 각각 형성된다. 이 때, 기어치가 형성되는 토크트랜스듀서(60)의 양단은 방사 방향으로 더 연장 형성될 수 있다.
또한, 토크트랜스듀서(60)의 일단을 하우징(10)에 고정시키기 위해 고정제2링기어(80)가 사용된다. 즉, 하우징(10)과 토크트랜스듀서(60)의 일단 사이에는 기어치와 기어 결합되며 하우징(10)에 고정 결합되는 고정제2링기어(80)가 배치된다.
이 때, 고정제2링기어(80)의 외주면에는 적어도 한 쌍 이상의 대향하는 절삭평면(82)이 형성되고, 고정제2링기어(80)가 위치하는 하우징(10)의 내주면은 고정제2링기어(80)가 끼움 결합되도록 절삭내평면(12)이 형성된다. 그 결과, 고정제2링기어(80)는 하우징(10)에 끼움 결합되면 펄스 토크 등이 전달되더라도 위치 변화 없이 고정될 수 있다.
토크트랜스듀서(60)는 금속 재질로 형성된다. 그리고, 토크트랜스듀서(60)는 원통 형상으로 내부가 중공되어 그 내부에는 앤빌렌치부(70)의 몸체 일부가 수용될 수 있다. 토크트랜스듀서(60)는 일단이 고정제2링기어(80)와 기어 결합에 의해 맞물려 고정되어 있지만, 타단은 회동할 수 있는 제2링기어(56)와 기어 결합되어 있다. 그 결과, 토크트랜스듀서(60)에는 제2링기어(56) 측으로부터 전달되는 펄스 토크에 의해 순간적인 비틀림 변형이 발생할 수 있다.
한편, 토크트랜스듀서(60)의 외주면에는 비틀림 변형을 검출하기 위한 토크센서(90)가 더 배치될 수 있다. 토크센서(90)는 예를 들어, 변형 게이지식 토크 센서가 사용될 수 있다.
일 실시예에 따른 전동 공구는 전술한 전동 공구의 툴 어셈블리를 포함한다. 이런 전동 공구는 임팩트 기능을 갖는 전동 공구 이외에도 너트 러너 등 펄스 토크를 제공하며 동시에 그에 대한 측정이 요구되는 모든 전동 공구를 포함한다.
즉, 일 실시예에 따른 툴 어셈블리는 앤빌부(40) 측 외주연에 배치되는 제2유성기어유닛(50)과 제2유성기어유닛(50) 중 가장 바깥 측 제2링기어(56)와 기어 결합되는 토크트랜스듀서(60)를 더 배치하는 토크 측정 구조를 통해 토크 측정이 요구되는 전동 공구에 모두 적용될 수 있어 호환적이다.
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.

Claims (9)

  1. 하우징;
    상기 하우징의 후방에 배치되는 전기모터;
    상기 전기모터의 모터출력단과 기어 결합되는 제1유성기어유닛;
    상기 제1유성기어유닛과 결합되어 회전 구동하는 해머부;
    일단에는 상기 해머부와 접촉되는 앤빌날개가 형성되고, 타측 외주면에는 제2선기어치가 형성되는 앤빌부;
    상기 제2선기어치와 결합되는 적어도 하나 이상의 제2유성기어와 상기 제2유성기어에 결합되는 제2링기어를 포함하는 제2유성기어유닛; 및
    일단이 상기 하우징에 고정되고 타단이 상기 제2링기어와 결합되는 토크트랜스듀서;를 포함하는 전동 공구의 툴 어셈블리.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 앤빌부의 전방에는 상기 제2유성기어의 회동에 연동하여 토크가 전달되는 앤빌렌치부;가 더 배치되는 전동 공구의 툴 어셈블리.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 앤빌렌치부의 후단부에는 상기 제2유성기어의 회전축 양단이 결합되는 케이지;가 형성되는 전동 공구의 툴 어셈블리.
  4. 제 2항에 있어서,
    상기 앤빌렌치부의 몸체 후단에는 상기 앤빌부의 타단이 수용되는 거치홈;이 더 형성되는 전동 공구의 툴 어셈블리.
  5. 제 2항에 있어서,
    상기 토크트랜스듀서는 상기 앤빌렌치부의 외주연에 배치되는 원통 형상이고, 상기 토크트랜스듀서의 일단 및 타단 외주면에는 기어치가 각각 형성되는 전동 공구의 툴 어셈블리.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 하우징과 상기 토크트랜스듀서의 일단 사이에는 상기 기어치와 기어 결합되며 상기 하우징에 고정 결합되는 고정제2링기어;가 배치되는 전동 공구의 툴 어셈블리.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 고정제2링기어의 외주면에는 적어도 한 쌍 이상의 대향하는 절삭평면;이 형성되고, 상기 고정제2링기어가 위치하는 상기 하우징의 내주면은 상기 고정제2링기어가 끼움 결합되도록 절삭내평면;이 형성되는 전동 공구의 툴 어셈블리.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 토크트랜스듀서의 외주면에는 토크센서;가 더 배치되는 전동 공구의 툴 어셈블리.
  9. 제 1항 내지 제 8항 중 어느 한 항의 전동 공구의 툴 어셈블리;를 포함하는 전동 공구.
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