KR860001079B1 - 전동 스크류 드라이버(screw driver) - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

전동 스크류 드라이버(screw driver)

제1도는 본 발명에 의한 전동 스크류 드라이버의 일부 절단 단면도.

제2도는 본 발명에 사용된 유성감속장치(planetary reduction system)의 확대단면도.

제3도는 제1도에 의한 스크류드라이버의 외부 케이싱(outer casing)의 일부측면도.

제4도는 제1도의 IV∼IV선 단면도.

제5도는 본 발명에 의한 다른 실시예의 전동 스크류 드라이버의 일부 절단 단면도.

제6도는 제5도의 V∼V선 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 전동 스크류 드라이버 12 : 외부 케이싱(outer casing)

14 : 파지부(gripping part) 16 : 충전지

18 : 모터 20 : 역전스위치(reversible switch)

22 : 유성감속장치(plantary reduction system)

24 : 인터널 기어(internal gear) 26 : 유성기어(planetary gear)

28 : 원판(disc) 30, 60 : 축(shaft)

32 : 출력축 36 : 피니온 기어(pinion gear)

38 : 원통케이싱 40 : 플레인 베아링(plain bearing)

42 : 노치(notch) 44 : 통공

46 : 스틸볼(steel ball) 48 : 판스프링

50 : 슬라이더(slider) 52 : 드라이버 비트(driver bit)

54 : 퀵-척(quick-chuck) 56 : 래치트 기어(ratchet gear)

58 : 파울(pawl) 62 : 와이어스프링(wire spring)

A, B : 화살표 64 : 파울 압압레버(pawl-pressing lever)

66 : 원통캡(cylindrical cap) 68 : 전원 스위치

69 : 조작레버 70 : 조작편(操作片)

71 : 리세스(recess) 72 : 동력전달기어

74 : 제2유성기어 76 : 원판

77 : 플랜지 78 : 원통부재

80 : 통공 82 : 스틸볼(steel ball)

84 : 플랜지 86 : 돌조

88 : 압압 링(pressing ring) 90 : 코일스프링

92 : 캡(cap) 94 : 코일스피링

본 발명은 전동 스크류 드라이버(電動 screw driver)에 관한 것으로, 더 구체적으로 말하면 스크류의 최초패스닝(fastening) 과정이 모터의 기계력에 의해 수행되며, 최종 패스닝 과정이 인력에 의해 달성되도록 구성하여 외형 칫수를 극히 콤팩트(compact)하게 하며, 휴대시에 편리하게 한 전동 스크류 드라이버에 관한 것이다. 종래의 전동 스크류 드라이버(동력원으로서 모터를 사용함)는 두 형태로 구분된다.

즉 그 하나는 상용전원(100V)에 직접 연결하거나 또는 변압기로 전압을 강화시킨 후 모터에 전류를 공급시키는 형태이다. 이들 형태에는 어느 것이나 전원에 모터를 접속시키는데 있어서 접속코오드(cord)가 필요 불가결하였다. 따라서, 이 스크류 드라이버는 큰 출력이 얻어지나 휴대하여 사용할 때에는 불가능하였으며, 그 사용범위는 코오드를 연장시킬 수 있는 범위로 한정되었다.

이 때문에 이와 같은 형태의 전동 스크류 드라이버는 주로 공장 등의 조립 생산공정에서 사용되었다. 또 다른 형태로는 전지를 교환하는 충전식 전동 스크류 드라이버가 있다. 이 형태는 출력에 제한이 있는 점에서 불리한 점이 있으나 접속 코오드가 없기 때문에 휴대 사용이 가능하다는 잇점이 있다.

그러나, 종래에 있어서 실용화 되어 있는 이와 같은 형태의 충전식 전동 스크류 드라이버는 가급적 모터의 출력을 크게 하는 것이 필요하기 때문에, 필연적으로 큰 용량을 가진 충전지를 필요로 하여 그 결과 휴대시에 편리하게 한다는 점에서 볼 때 하등의 고려를 하지 않았다.

즉, 프켓 내에도 들어갈 수 있는 정도의 초소형(超小型)으로서 취급이 간편하며, 실제 사용상 내구력이 있는 충전식 스크류 드라이버는 존재하고 있지 않다. 위에서 언급한 바와 같이 스크류 패스닝 등의 실제적으로 얻어지는 더 큰 출력을 얻기 위해서는 전원으로서 전지를 대량으로 사용하여야 하므로 이 때문에 소형화가 되지 못하였다.

이 경우 제한된 전지 용량으로 큰 출력을 얻기 위해서는 모터에 접속하는 감속기의 감속단수(number of reduction step)를 증가시키면 되나 감속도가 높아지면 출력축의 회전수가 저하되어 실제로 사용할 수 없게 된다.

따라서 휴대형태의 전동 스크류 드라이버는 실제로 필요로 하는 작업력과, 그 대응하는 출력을 공급하는데 충분한 전원용량(또는 전자크기)의 균형점에서 전체 칫수와 설계사양이 결정된다. 일반적으로, 그 작업력은 상당히 크게 요구되므로 전체적으로 대형화하여 한 손으로 작업을 할 수 없어 극심한 작업상태에 견디어 내는 극히 콤팩트하고 경량인 소형의 전동 스크류 드라이버가 필요하였다. 여기서, 본 발명자는 위와 같은 종래의 기술에 의한 충전혀의 휴대 전동 스크류 드라이버에 존재하고 있는 결점을 제거하여 극히 소형이며 경량이고, 실제 사용상에서 간편한 전동 스크류 드라이버를 개발하였으며, 기본적으로 일어나는 문제점을 파악한 결과 다음과 같은 해결의 단서를 발견하였다.

즉, 전동 스크류 드라이버(이후 "스크류 드라이버" 로함)에 의한 작업과정을 엄밀하게 분석하면 스크류의 패스닝 대상으로서 스크류 구멍에 스크류홈이 이미 깎아져 있는 경우 스크류는 그 패스닝과정의 약 90% 정도까지는 거의 무부하 상태로 들어가며, 약 10% 정도의 최종 패스닙 과정에서만 순간적으로 강력한 패스닙힘이 요구된다.

반면에 스크류 구멍에 스크류홈을 동시에 깎으면서 스크류를 들어가게 하는 이른바 탭핑 스크류(tapping screw)는 상당히 큰 저항을 초래하여도 이것을 극복하여 서서히 진행시킬 수 있다. 따라서, 이 경우 대부분의 작업량은 탭핑 작업에 소비되고 비교적 적은 작업량이 강력한 패스닝힘을 필요로 하는 최종 패스닝 과정에 소비된다.

그리고 위에서와 같이 간단한 패스닝 작업에는 2단계의 작업력이 요구되는 바, 패스닝 작업에 필요로 하는 전 작업량의 약 90%를 차지하는 전 단계의 패스닝 작업이 바람직하게 달성되면, 나머지 10% 정도를 차지하는 최종단계의 패스닝 작업은 기계력(mechanical force)에 의하지 않고도 인력으로 충분히 수행할 수 있다는 것을 발견하였다.

실재로 앞서 설명한 바와 같이 캡핑작업에 요구되는 출력은 소형모터를 구동원으로 하여 적당한 감속기에 조합시켜 비교적 적은 용량을 가진 충전지에서 충분히 공급되나, 최종 단계에서는 더 큰 패스닝힘을 필요로 하게 되어 그결과 그 패스닝힘을 전기적으로 또는 기계적으로 공급되면 필연적으로 기계장치 및 전원이 대형화하게 된다.

그리고 종래의 휴대형 스크류 드라이버는 어느 것이나 하나의 장치로서 위에서 기술한 바와 같이 2단계의 작업 또는 전체공정을 수행하는데 있어서 기계적 및 전기적 힘을 항상 사용함으로 포켓내에 들어갈 수 있도록한 소형의 결양인 스크류 드라이버를 생산할 수 없었다.

그러나, 앞서 기술한 바와 같이 시점(視點)을 바꾸어 전체 작업의 대부분을 차지하는 전단계 패스닝 작업(탭핑작업도 포함)만을 기계력에 의존하고 최종 단계에서 강력한 패스닝 작업(이것은 극히 단시간에 소비된 작업량이다)이 인력에 의해 수행되면 상대적으로 기계침수 및 전지용량은 축소되어 소형의 경량인 포켓형 스크류 드라이버가 얻어진다. 그러나 본 발명자는 앞서 기술한 아이디어(idea)를 구체화하기 위하여 해결하여야 할 많은 문제가 남아 있다는 것을 연구결과 확인하였다.

첫째로, 전 단계의 패스닝 작업만을 모터 등의 기계력에 의존시키더라도 후단계에서 스크류 패스닝 작업을 그대로 스크류 드라이버를 잡은 손의 회전운동에 의해 계속될 때 그 손은 스크류의 취진을 저지하는 강력한 반대저항에 부딪쳐 스크류에 접속된 드라이버비트(driver bit)에 직결되어 있는 감속 기어(reduction gear)(및 모터)가 역전(逆轉)되고, 스크류의 패스닝 작업이 달성되지 않는다.

따라서, 드라이버비와 감속기의 출력축 사이에는 어떠한 역전(逆轉)저지기구를 삽설할 필요가 있다는 것을 확인하였다. 또, 드라이버비트의 역전지지만을 목저으로 한다면 구동원으로 되는 직류모터의 +극과 -극을 모터의 회전 정지시에 순간적으로 단락시켜 발전제동( rheostatic breaking)의 원리에 의해 역전 저지를 시도하여도 된다.

둘째로, 앞서 밝힌 전 단계에서의 패스닝 작업을 최적 타이밍(optimum timing)으로 하여 종료시키느냐 하는 문제가 있다. 만일 전 단계에서의 스크류 패스닝 작업을 작업자의 직감에 따라 수동에 의한 스위치의 ON-OFF조작에 의해 그 작업이 완료되면 어떠한 숙련자라도 항상 일정한 타이밍으로 작업을 완료시킬 수 없다. 또 이와 같이 작업자의 직감이나 숙련을 필요로 하는데 있어서는 자동화 기기가 적당하지 않다.

이 경우 드라이버 비트에 얻어지는 회전출력의 최대상한을 전 단계의 스크류 패스닝작업 말기(and)에서 발생하는 반대 저항의 크기로 조정시켜 드라이버 비트의 회전이 기계적으로 저지되게 스크류 패스닝 작업을 종료시켜도 되나 이와 같은 작업으로 각 반복작업에 따라 전체기계에 가하여지는 과도한 기계적 부하가 발생되므로 가혹한 사용을 전제로 한 스크류 드라이버에는 도저히 사용될 수 없음을 물론이다.

따라서, 전 단계에서의 스크류 패스닝 작업을 가장 적합한 최적 타이밍으로 완료시키기 위해서는 소정의 패스닝 토오드(fastening torque)(또는 소정의 반대저항)에 도달되면 순간적으로 드라이버 비트의 회전을 자동적으로 정지시키는 것이 절대로 필요하다. 그리고 패스닝 대상이 철재이냐, 목재이냐 또는 플라스틱재이냐에 따라 반대저항의 대소가 변화되므로 최적의 패스닝 토오크 값으로 자동 정지되도록 패스닝 토오크를 조절하기가 어렵다는 것을 알 수 있다.

여기서 본 발명자는 앞서 열거한 문제점을 만족시킬 수 있는 해결책을 깊이 있게 연구를 거듭한 결과 첫째 문제에 대해서는 태치트 장치(ratchet)(1방향으로 회전동력 전달만을 혀용하고 반대 방향으로 회전 동력 전달을 저지시킬 수 있음)를 드라이버 비트를 착탈할 수 있게 장착한 척(chuck) 일부에 설치함으로서 해결 할 수 있다는 것을 확인하였다. 또 래치트 장치에는 동력전달 방향의 교환수단(switching means)을 배설하여 놓으면 스크류-드라이버의 정방향 회전 또는 역방향 회전에서 어느 경우에도 그 반대 방향으로 회전동력 전달을 저지할 수 있으므로 극히 편리하다는 것을 확인하였다.

더 나아가서, 둘째 문제에 대해서는 전동 모터의 출력축에 접속되는 피니 온기어에서 동력 전달을 받는 유성기어와 유성기어에 외접하는 인터널 기어(internal gear)로 구성되어 있는 이른바 유성 감속장치에 클러치 기능을 구비한 로오크 조정기구를 제공함으로써 완전히 해결됨을 확인하였다. 따라서 본 발명의 일반적인 목적은 통상의 패스닝 작업에 있어서 유용하며, 극히 소형으로서 경량이며, 휴대에 편리한 포켓형 전동 스크류 드라이버를 제공하는데 있다.

위 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서는 패스닝 전작업 과정의 대부분을 차지하는 전 단계의 스크류 패스닝 작업만을 기계력에 의존하도록 하며, 최종 단계에서 요구되는 강력한 패스닝 작업을 수동에 의해 수행하도록 한 것이다. 즉 본 발명에 의한 전동 스크류 드라이버는 드라이버 비트를 착탈할 수 있도록 장착하는 척축(chuck shaft) 일부에 래치트 장치를 성치하고, 이 척축이 유성 감속장치를 통하여 전동 모ㅌ처의 출력축에 접속되며, 또 유성감속 장치에 클러치 기능을 가진 로오크 조정기구가 취부되도록 하는데 그 특징이 있다.

본 발명에 의한 스크류 드라이버에 있어서 래치트 장치는 척의 축 일부에 설치된 래치트 기어와, 래치트 기어사이를 지지하도록 서로 대향지게 배설된 한쌍의 파울(pawl)과, 주연 방향으로 회동하여 위 한쌍의 파울로 선택적으로 압압함으로써 어느 것이나 한쪽의 파울과 래치트 기어의 계합 및 해제를 하는 조작링을 구성하며, 또 본 발명에 의한 스크류 드라이버에 있어서 유성감속 장치는 전동 모터의 출력축에 접속되는 피니온 기어에서 동력전달을 받아 자전하면서 공전하는 유성기어와, 그 유성 기어에 외접하여(mesh) 공전궤도(Orbit for the revolution)를 부여하는 인터널 기어와, 위 인터널 기어를 회전할 수 있도록 수납하는 원통케이싱(Cylindrical casing)으로 구성되어 있다.

이 경우에 유성감속 장치의 원통케이싱 단부에 요부(recess)를 형성하여 이 요부에 전동모터의 역전 스위치를 수납하여 역전 스위치의 교환조작을 래치트 장치의 조작링에 으해 파울과 래치트 기어의 계합해제 조작을 연동(

動)시키는 것이 바람직하다. 또, 유성감속 장치의 원통케이싱에 통공을 착설하여 스틸볼(steel ball)을 수납하고, 한편 인터널 기어의 외중에 원통 케이싱의 통공 착설위치와 대응하여 노치(notch)를 설치하며, 더 나아가서 그 통공에 수납한 스틸볼을 소정의 압력으로 노치에 시이팅(seating)시키는 압압 수단을 설치하는 것이 더 바람직하다.

이들의 압압 수단은 원통 케이싱에 일단부를 계지하는 판스프링과, 판스프링상에 접동하여(slide) 스틸볼에 대한 판스프링 압압력을 무단계(stepless)로 조절하는 접동 부재(sliding element)로 구성되어 있다. 또 원통케이싱 내부에 내향지게 프랜지를 구비하는 원통부재를 감착(嵌着)하고, 원통 부재의 프랜지에 통공을 착설하여 스틸볼을 수납하며, 인터널 기어 일측면에 원통 부재의 통공 착설위치와 대응하여 프랜지를 형성하고 인터널 기어와 프랜지에 반경 방향으로 연장되어 있는 돌조(protrusion)가 설치되어 있다.

이 경우에 원통 부재의 통공에 수납된 스틸볼을 소정의 압력으로 인터널 기어의 프랜지에 대하여 압압하도록 하는 압압수단이 배설되어 있다. 이와 같은 압압수단은 원통부재에 감착된압압링과, 압압링과 전동 모터 사잉에 삽설된 코일 스피링과, 전동 모터를 코일 스프링의 탄력에 대항하여 축방향으로 압압하는 압압부재를 구성한다. 전동모터의 출력축에 접속된 피니온 기어는 축방향에 대하여 탄력적으로 지지하도록 구성되는 것이 바람직하다.

다음으로 본 발명에 의한 전동 스크류 드라이버에 대해 가장 바람직한 실시예를 들어 첨부 도면에 따라 상술하나 여기서 한정되어 있는 것은 아니다. 제1도에서 부호(10)은 본발명에 의한 전동 스크류 드라이버(이후 스크류 드라이버로 함)를 나타내며, 외부 케이싱(12)은 전체로서 피스톨(pistol) 형상을 하고 있다. 파지부(gripping part)(14)에는 충전지(16)가 아래에서 탄창식으로 착탈하여 교환할 수 있도록 수납되어 있다.

충전지(16)는 외부 케이싱(12)의 본체부분(body portion)에 수납된 모터(18)에 역전 스위치(reversible switch)(20)를 통하여 전기적으로 접속되어 있다. 또 상용전원(commercial electric source)에 연결된 외부 충전기(도시생략)의 플러그에 충전지(16)을 접속시킴으로써 반복하여 충전시킬 수 있다.

그 다음으로 외부 케이싱(12) 본체 부분에는 모터(18)와 정열하여 있고, 유성감속장치(22)가 배설하여 수납되어 있다. 제2도에서 상세히 확대시켜 도시한 바와 같이 유성 감속장치(22)는 황형상 부재의 내측에 구성된 인터널 기어(24)와, 인터널 기어(24) 내측과 공동(coact)하며, 공전하면, 자전하는 유성기어(26)로 구성되어 있다. 이 유성 기어(26)는 원판(disc)(28)에 가상(假想) 배치된 정 3각형의 각 정점 위치에 배설된 축(30)에 장착되어 있다.

원판(28) 중심에는 출력축(32)이 고착되어 축방향으로 연장되어 있다. 3개의 유성 기어(26)는 모터(18)의 회전축(34)에 고착된 피니온 기어(36)와 공동하며, 또 출력축(32)은 유성감속 장치(22)를 포위한 원통 케이싱(38)의 저부중심에 감입되어 고정한 프레인 베아링(plain bearing)(40)에 의해 회전할 수 있도록 삽통되고 지지되어 있다. 따라서 인터널 기어(24)가 원통 케이싱(38)에 대하여 고정되어 있는 한 모터(18)의 회전은 피니온 기어(36), 유성 기어(26) 및 원판(28)을 통하여 출력축(32)으로 전달된다.

이 경우, 이와 같은 회전 경로에 의해 감속 장치로서 원활하게 작동한다.

본 발명에 의한 스크류 드라이버에 조립된 유성감속 장치(22)에는 인터널 기어(24)의 외경 칫수가 원통케이싱(38)의 내경보다 약간 적게 설정되어 원통 케이싱(38) 네에서 회전할 수 있게 수납되어 있다. 또, 인터널 기어(24)를 원통 케이싱(38)에 고정시키기 위하여 인터널 기어(24)의 외주에 적어도 하나의 노치(notch)(42)가 요설(

設)하여 노치(42)와 대응하는 위치에서 원통 케이싱(38)에 통공(44)을 착설한다.

통공(44)에는 소정 직경의 스틸볼(46)을 삽입 제거할 수 있게 수용되어 있고, 제2도와 같이 원통 케이싱(38)과 평행하게 판스프링(48)을 배설하여 그 판스프링(48)에 의해 스틸볼(46)을 탄력적으로 압압하며, 스틸볼(46)이 통공(44)에서 탈락되는 것을 방지한다.

제2도 및 제3도에서와 같이 판스프링(48)에 의한 스틸볼(46)에 대한 압압력을 조절하기 위하여 슬라이더(slider)(50)를 판스피링(48)의 상면과 접속시켜 축선 방향으로 자유롭게 접동하도록 배설한다. 이 경우 물론 슬라이더(50)는 외부 케이싱(12)에서 이탈되지 않도록 슬라이드 홈(slide groove)(도시생략)에 의해 축선 방향으로 원활하게 안내되도록 구성되어 있다. 이 슬라이더(50)을 축선방향 우측으로 접동시킬 때 판스프링(48)은 스틸볼(46)을 더 강하게 압압하여 스틸볼(46)을 강력하게 노치(42)에 시이팅(seating)시키며, 또 슬라이더(50)을 왼쪽으로 접동시키면 압압력은 점진적으로 또 무단계로 완화된다는 것을 제2도에서 알 수 있다.

따라서 인터널 기어(24)에 대하여 원주 방향으로 가한 힘(이 힘은 다음에 기술한 바와 같이 드라이버비트에서 역전달되는 반대 토오크에 의해 발생된다)은 판스프링(48)에 의해 가한 스틸볼(46)의 압압력을 초과할 때 스틸볼(46)은 노치(42)에서 부상(浮上)되고, 원통 케이싱(38)에 대한 인터널 기어(24)의 고정을 해제하여 인터널 기어(24)는 원통 케이싱(38) 내에서 공회전하게 된다.

이것은 다음에 설명하는 바와 같이 작용효과에 대한 설명 부분으로 동력 전달의 중단을 의미한다. 그 다음으로 감소기 출력축(32)에 접속된 래치트 장치를 제1도 내지 제4도에서 구체적으로 설명한다. 제1도에서 출력축(32)은 드라이버 비트(52)를 신속하게 착탈하기 위한 공지의 퀵-척(quick-chuck)(54)이 장착되어 있다.

퀵-척(54)가 출력축(32)에 삽통된 슬리브(sleeve)부분 단분에는 제4도에서와 같이 래치트 기어(56)가 각설(刻設)되어 있다. 또 래치트 기어(56)은 그 반경 방향의 외방향에 3각형상의 판편(板片)으로 된 한쌍의 파울(pawl)(58)을 지지하고, 각각의 파울(58)은 축(60)에 요동할 수 있도록 지지되어 있다. 래치트 기어(56)은 대향적으로 파울(58)(58) 사이에 지지되어 파울의 예각단(銳角端)은 래치트 기어(56)와 맞물려 있다.

이와 같이 대향적으로 배설된 한쌍의 파울(58)(58)은 와이어 스프링(wire spring)(62)과 장착되어 이 스프링(62)은 제4도의 화살표에서와 같이 화살표 A 및 B방향으로 각 파울(58)(58)에 탄성 회복력을 부여한다. 또 아아크 형상을 한 파울 압압레버(pawl-pressing lever)(64)가 소정의 각도에서 원주상 방향으로 접동할 수 있게 배설되어 있고, 외부 케이싱(12)에는 포트형(pot type) 원통캡(66)이 회전할 수 있도록 설치되어 이 캡(66) 내에 위 레버(64)가 수용되어 있다.

그 압압 레버(64)는 그 레버(64)의 선단부가 그 회동각의 상한에서 한쌍의 파울(58)(58)중 어느 하나와 접촉 압압하여 그 접촉된 파울(58)을 제4도에서와 같이 와이어스프링(62)에 의해 가한 탄력에 대항하여 화살표 A및 B방향에 대해 반대 방향으로 요동할 수 있도록 미리 칫수를 설정한다.

적당한 클릭 스톱(click stop) 장치에는 캡(66)이 정회전·고정회전 또는 역회전의 각 위치에 신뢰감있게 정지하도록 구성되어 있다.

위에서 설명한 바와 같이 래치트 장치에 의해 압압레버(64)를 반시계 방향으로 접동시키면 압압레버(64)의 일단부는 파울(58)(제4도의 좌측)을 압압하여 이것을 약간 반시계 방향으로 요동시킨다. 이렇게 함으로써 파울(58)의 예각단은 래치트 기어(56)에서 이탈된다.

래치트 기어(56)가 시계 방향으로 회전될 때 다른 파울(58)(제4도의 좌측)은 와이어 스프링(62)에 의해 압압한 탄력에 대항하여 반시계 방향으로 요동하여 래치트 기어(56)의 하나의 톱니에서 이탈된다. 이와 같이 이탈됨으로써 시계 방향으로 또 일방향으로 그 래치트 기어(56)의 하나의 톱니가 회전되도록 한다. 그 다음, 파울(58)은 와이어 스프링(62)의 탄성작용에 의해 다음 톱니와 맞물리게 된다.

이와 같은 과정을 반복한 결과 래치트 기어(56)(따라서 드라이버 비트 52)가 시계 방향으로 일방향의 회전을 수행한다. 반대로 회전력을 반시계 방향의 회전을 할 수 있도록 래치트 기어(56)에 가할 경우 파울(58)(제4도의 우측)은 다른 부재의 쇼울더(shoulder)에 접촉되어 요동을 저지시킨다.

따라서 래치트 기어(56)는 파울(58)과 명백하게 계합되고 반시계 방향의 회전은 저지된다. 또, 압압레버(64)가 시계 방향으로 접동될 경우 래치트 기어(56)는 역으로 작동된다. 따라서 반기계 방향으로 일방향의 회전을 수행하도록 하나 시계 방향의 회전을 저지시킨다. 이에 또 압압레버(64)가 중간위치에 설정되면 래치트 기어(56)는 양방향으로 회전이 저지되어 고정상태로 된다. 그 다음으로 본 발명에 의한 스크류 드라이버의 작용효과를 다음에 설명한다.

먼저, 래치트 장치를 정회전 위치로 설정하고 또 슬라이더(50)를 조절하여 스틸볼에 적당한 압력이 얻어지도록 하여 스크류의 패스닝 작업을 개시한다. 스크류의 패스닝 작업이 전단계의 스크류 패스닝 과정의 종기(end)에 접근될 때 피패스닝 대상에 있어서의 반대저항은 점진적으로 증가하여 소정의 패스닝토오크 값에 도달된다.

이때, 드라이버 비트(52)의 저항에 의한 반대부하가 출력축(32), 원판(28), 유성기어(26), 인터널 기어(24), 스틸볼(46)을 통하여 원통 케이싱(38)의 순서로 전달된다. 그리고 그 반대부하가 판스프링(48)에 의해 가압하는 래디얼방향(redial)의 스틸볼(46) 압압력을 극복하면 스틸볼(46)은 인터널 기어(24) 외주에 설치된 노치(42)에서 강제적으로 이탈되어 결과적으로 원통 케이싱(38)에 대한 인터널 기어(24)의 고정을 해제시킨다.

이 때문에, 피니온 기어(36)로부터의 동력전달은 여기서 차단되어 출력축(32)은 순간적으로 회전을 정지한다. 따라서 미리 설정되어 있는 최적 패스닝토오크에서 스크류 드라이버의 출력축은 자동적으로 그 회전을 정지함으로 어떠한 작동자라도 직감을 필요로 하지 않는다. 이 상태에서 최종단계의 패스닝 과정에 들어가나 이 경우에는 수동으로 파지부(14)를 회동시키면 드라이버 비트(52)는 정회전 방향으로 래치트 장치와 작동할 수 있도록 접속되어 있으므로 그대로 패스닝이 달성된다.

일반적으로 파지부(14)의 회동각은 30도 정도에서 회동하는데 충분하나 래치트 장치는 역회전 방향으로는 자유롭게 되어 있어 드라이버 비트(52)를 스크류의 슬롯트(slot)에 감합시킨 상태 그대로 조작하여도 스크류가 풀어짐이 없이 회동동작을 파지부에 가할 수 있다. 역으로 강력하게 조인 스크류를 인력으로 풀때에는 래치트 장치를 역회전 방향으로 바꿔놓으면 처음에는 인력에 의해 강력한 이완력을 부여하고 그 다음 과정에서는 모터의 기계력에 의해 행할 수 있다.

제5도 및 제6도는 본 발명에 의한 다른 실시예의 스크류 드라이버를 나타낸 것이다. 이 실시예에서 외부 케이싱(12)의 파지부(14) 위에 전원 스위치(68)를 조작하는 조작부재(69)를 배설하고, 한편 전원 스위치(68)와 직렬로 접속된 전동모터(18)의 역전 스위치(20)를 원통 케이싱(38)단부에 형성된 리세스(71)(recess)에 수납한다. 이 교환 스위치(20)를 제5도에서와 같이 원통캡(66) 내부에 배설한 한쌍의 조작편(operational pieces)(70)(70) 사이에 배치하여 원통캡(66)의 회동조작에 의한 파울(58)(58)과 래치트 기어(56)의 계합해제조작을 역전 스위치(20)의 교환조작과 연동시킨다. 유성감속장치(22)와 같이 2단계 감속방식 장치를 사용하는 바 이 장치는 원판(28)축에 배설된 동력전달 기어(72), 그 기어(72)에 맞물리게 하는 제2 유성 기어(74), 출력축(32)에 고착되고 제2유성 기어(74)를 지지하는 원판(76)으로 구성되어 있다.

유성감속 장치(22)의 원통 케이싱(38) 내부에는 인터널 기어(24)에 인접하여 내향지게 프랜지(77)를 가진 원통부재(78)를 감착(fit)하고, 이 프랜지(77)에 착설한 통공(80)에 스틸볼(82)을 수용하며, 한편 인터널 기어(24)의 일측면에는 프랜지(84)를 주설하여 그 프랜지(84)에 반경방향으로 연장되어 있는 돌조(86)를 설치한다.

또 원통 부재(98)에는 압압링(88)을 감합하여 압압링(88)과 전동모터(18) 사이에 코일 스프링(90)을 배설한다. 또 외부 케이싱(12)에 캡(cap)(92)을 나착하고 그 캡(92)을 회동시켜 전동모터(18), 코일스프링(90) 및 압압링(88)을 통하여 원통부재(78)의 통공(80)에 수용된 스틸볼(82)을 소정의 압력으로 인터널 기어(24)의 프랜지(84)에 대하여 압압하도록 구성한다. 이 경우 전동모터(18)의 축(34)에는 코일 스프링(94)을 배설하여 피니온 기어(36)를 축방향에 대하여 탄력적으로 지지하는 것이 바람직하다.

위에서와 같이 구성된 본 발명의 실시예에 의한 스크류 드라이버를 작동할 때에는 원통캡(66)을 돌려 래치트 장치와 역전 스위치(20)를 각각 정회전 위치에 설정함과 동시에 캡(92)을 조절하여 스틸볼(82)에 대하여 소요의 압압력이 얻어지도록 설정한다. 그 다음, 전원 스위치(68)를 조작하여 스크류의 패스닝 작업을 개시하며, 그 패스닝 작업이 진행되어 전단계의 패스닝 과정의 종기에 가깝게 될 때 피패스닝대상에 저항이 점진적으로 증가되어 소정의 패스닝 토오크값에 달한다.

이때 드라이버 비트(52)에서 역 전달된 반대 저항에 기인되는 반대 부하는 출력축(32), 원판(76)을 통하여 제2유성 기어(74)(이 경우, 부하는 동력전달 기어(72)에도 전달되나 저항이 크므로 제2유성 기어(74)에 전달된다)에 전달되고, 또 제2유성 기어(74)에서 인터널 기어(24)와 돌조(86)를 통하여 스틸볼(82)의 순서로 전달된다. 그리고 반대부하가 압압링(88)에 의해 스러스트(thrust) 방향으로 스틸볼(82)의 압압력을 극복하면 스틸볼(82)은 인터널 기어(24)의 프랜지(84)에 설치된 돌조(86)를 타넘어 원통 케이싱(38)에 대한 인터널 기어(24)의 고정을 해제시킨다.

이 때문에 피니온 기어(36)의 동력전달은 여기서 차단되어 출력축(32)의 회전을 정지시킨다. 따라서 미리 설정하여 놓은 최적 패스닝 토오크 값에서 출력축은 자동적으로 회동을 정지하므로 작동자의 숙력이나 직감을 필요로 함이 없이 또 최종단계의 패스닝 과정에서도 위와 같이 용이하게 수행할 수 있다. 더 나아가서 원통 캡에 의한 래치트 장치의 교환조작을 전동모터의 역전 스위치의 교환조작과 연동시키므로 본 발명에 의한 스크류 드라이버는 취급이 간편하며 조작이 용이하다. 또 유성감속 장치로서 2단 감속형식을 사용함으로써 소요의 출력을 용이하게 얻을 수 있다.

앞서 설명한 바와 같이 본 발명에 의한 전동스크류 드라이버에 의해 충전지의 용량이나 개수도 적게할 수 있고, 전체 칫수를 극히 적게하여 휴대시에 간편하며 제품화할 수 있는 잇점을 갖고 있다.

이상으로 본 발명에 대한 전동 스크류 드라이버에 대해 가장 바람직한 실시예를 들어 설명하였으나, 본 발명은 본 실시예에 한정되어 있는 것은 아니며, 본 발명의 범위내에서 다수 개량하여 변경할 수 있다.

Claims (4)

1. 드라이버 비트(driver bit)를 착탈할 수 있도록 장착하는 척축(hucking oshaft) 일부에 래치트(ratchet) 장치를 장착함과 동시에 토오크제어 기구를 설치하여서 된 전동 스크류 드라이버에 있어서, 전기 척축을 인터널 기어(internal gear)에 유성기어를 교합시킨 유성감속 장치를 개재시켜 전동 모우터의 출력축에 접속시켜 전기 인터널 기어의 일부와 맞닿도록 탄력적으로 지지시킨 클러치 기구를 설치한 것을 특징으로 한 전동 스크류 드라이버.
2. 청구 범위 제1항에 있어서, 래치트 장치와 전동 모우터의 출력축과의 사이에 정회전 방향으로 약 1회전만, 전기 래치트 장치와 전동 모우터와의 접속을 해제하는 유휴수단(遊休手段)을 개재시켜서 된 전동스크류 드라이버.
3. 청구 범위 제1항에 있어서, 크러치 기구는 인터널 기어의 외주부에 단부를 형성하고, 이 단부의 일부에 돌기부를 설치하며, 원통 케이싱에 구멍을 천설하여 이 구멍에 강구를 수납하고 다시 전기강구를 탄력적으로 지지시키는 조정할 수 있는 압압수단을 설치함으로써 구성된 전동 스크류 드라이버.
4. 청구 범위 제3항에 있어서, 압압 수단에는 그 압압력을 조정하는 접동부재를 설치하여서 된 전동 스크류 드라이버.

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